(57)【要約】【課題】到来電波の検知角度を広角化することを課題とする。【解決手段】アンテナ装置は、給電ポート２から垂直に延びる給電線路３の両側面に所定の間隔で複数のアンテナ素子を配置した受信アンテナから成り、前記受信アンテナが形成されるアレー面内において、前記受信アンテナは平行に対向配置され、前記受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引いて形成される。より具体的には、受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子の中から、左右対称な位置に設置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引いて形成される。【選択図】        図１
2009033332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電線路の両側面に所定の間隔で複数のアンテナ素子を配置した受信アンテナから成り、前記受信アンテナが形成されるアレー面内において、前記受信アンテナは平行に対向配置され、前記受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子の中から、左右対称な位置に設置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
給電線路の両側面に所定の間隔で複数のアンテナ素子を配置した受信アンテナから成り、前記受信アンテナが形成されるアレー面内において、前記受信アンテナは平行に対向配置され、前記受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くようにしてアンテナ装置を構成することを特徴とするアンテナ装置構成方法。
【請求項４】
前記受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子の中から、左右対称な位置に設置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くことを特徴とする請求項３に記載のアンテナ装置構成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アンテナ装置およびアンテナ装置構成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二つのアレーアンテナの受信波の位相差に基づいて、電波の到来方向（方位角）を検出するモノパルス測定方式を採用したアンテナ装置が存在する（特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、図５に示すように、複数のアンテナ素子がそれぞれ櫛型に配列された二つのアンテナを有し、アンテナ素子の配列方向が互いに並行であって、かつ、各アンテナの位相中心をアンテナ素子の配列方向に所定量ずらして対向配置したアンテナ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、図６に示すように、周波数処理部の設計コストや部材コストを低く抑えることを目的として、給電線路３の両側にアンテナ素子１を配置した各受信アンテナを互いに向き合わせて配置し、給電ポート２を集約化したアンテナ装置が存在する。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３１７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図６に示すアンテナ装置は、到来電波の検知角度を広角化することができないという問題点があった。すなわち、同図に示すアンテナ装置は、給電線路３の両側にアンテナ素子１を配置する結果、各受信アンテナにおける位相中心間の距離である位相中心間隔を狭く調整することができないので、到来電波の検知角度を広角化することができないという問題点があった。
【０００７】
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、到来電波の検知角度を広角化することが可能なアンテナ装置およびアンテナ装置構成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１に係る発明は、給電線路の両側面に所定の間隔で複数のアンテナ素子を配置した受信アンテナから成り、前記受信アンテナが形成されるアレー面内において、前記受信アンテナは平行に対向配置され、前記受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、上記の発明において、前記受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子の中から、左右対称な位置に設置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、給電線路の両側面に所定の間隔で複数のアンテナ素子を配置した受信アンテナから成り、前記受信アンテナが形成されるアレー面内において、前記受信アンテナは平行に対向配置され、前記受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くようにしてアンテナ装置を構成することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、上記の発明において、前記受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子の中から、左右対称な位置に設置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くようにしてアンテナ装置を構成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、給電線路の両側面に所定の間隔で複数のアンテナ素子を配置した受信アンテナから成り、前記受信アンテナが形成されるアレー面内において、前記受信アンテナは平行に対向配置され、前記受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くので、受信アンテナ間の給電線路間隔を狭めることができない場合であっても、受信アンテナの物理的な形状を変更することなく、アンテナ装置の位相中心を各受信アンテナ間の中心方向に移動させて、各アンテナ装置における位相中心間の距離である位相中心間隔を狭めることができ、到来電波の検知角度を広角化することが可能である。
【００１３】
また、本発明によれば、受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子の中から、左右対称な位置に設置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くので、各受信アンテナにおける位相中心の揺らぎのバランスを同一となるように調整することができ、位相中心間隔を容易に判定することが可能である。
【００１４】
また、本発明によれば、給電線路の両側面に所定の間隔で複数のアンテナ素子を配置した受信アンテナから成り、前記受信アンテナが形成されるアレー面内において、前記受信アンテナは平行に対向配置され、前記受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くようにしてアンテナ装置を構成するので、受信アンテナ間の給電線路間隔を狭めることができない場合であっても、受信アンテナの物理的な形状を変更することなく、到来電波の検知角度を広角化したアンテナ装置を得ることが可能である。
【００１５】
また、本発明によれば、前記受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子の中から、左右対称な位置に設置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くようにしてアンテナ装置を構成するので、各受信アンテナにおける位相中心の揺らぎのバランスを同一となるように調整でき、位相中心間隔の判定が容易なアンテナ装置を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るアンテナ装置およびアンテナ装置構成方法の実施例を詳細に説明する。なお、以下では、なお、以下では、本発明に係るアンテナ装置の一実施形態にかかる実施例を説明する。
【実施例】
【００１７】
以下の実施例では、本実施例に係るアンテナ装置の概要および特徴を説明した後に、かかるアンテナ装置の構成を説明し、最後に本実施例による効果を説明する。
【００１８】
［アンテナ装置の概要および特徴］
まず、実施例１に係るアンテナ装置の概要および特徴を説明する。本実施例に係るアンテナ装置は、モノパルス測角方式を採用するものであって、二つの受信アンテナにより受信された受信波の位相差に基づいて電波の到来方向（方位角）を検出することを概要とする。
【００１９】
そして、本実施例に係るアンテナ装置は、給電線路の両側面に所定の間隔で複数のアンテナ素子を配置した受信アンテナから成り、前記受信アンテナが形成されるアレー面内において、前記受信アンテナは平行に対向配置され、前記受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くことを主たる特徴とする。このようにすることで、到来電波の検知角度を広角化することが可能となる。
【００２０】
［アンテナ装置の構成］
次に、図１を用いて、実施例１に係るアンテナ装置の構成を説明する。図１は、本実施例に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
【００２１】
同図に示すように、本実施例に係るアンテナ装置は、複数のアンテナ素子１および給電線路３で形成される二つの受信アンテナと、各受信アンテナが接続される集約化された給電ポート２とを含んで構成される。
【００２２】
そして、本実施例に係るアンテナ装置は、給電ポート２から垂直に延びる給電線路３の線路方向両側面に所定の間隔で複数のアンテナ素子１を配置した受信アンテナが平行に対向配置され、受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子１を各受信アンテナについて同数間引いて形成される。より具体的には、受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子１の中から、左右対称な位置に設置されたアンテナ素子１を各受信アンテナについて同数間引いて形成される。
【００２３】
通常、各受信アンテナに受信される受信電波の位相中心は各アンテナ素子の位置と合成位相とによって決定されるが、各素子の合成の平均的値を取るために、素子配置位置や合成時の位相を変えることで、位相中心を変化させることが可能となる。そこで、本実施例に係るアンテナ装置では、同図に示すように、線路方向外側の側面に設置されたアンテナ素子１の中から、左右対称な位置に設置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くことで、アンテナ装置の位相中心を受信アンテナ間の中心方向に移動させて位相中心間隔を狭めるようにしている。このようにすることで、受信アンテナが物理的に固定されている場合であっても、受信アンテナの物理的な形状を変更することなく、アンテナ素子を間引くだけで位相中心間隔を狭めることができる。
【００２４】
本実施例に係るアンテナ装置のように、モノパルス測角方式で電波の到来方向を検出する場合には、位相中心間隔を狭くすればするほど、位相の折り返しが起こらない到来電波の角度範囲を広くすることができる。
【００２５】
ここで、図２を用いて、モノパルス測角方式の原理について簡単に説明する。同図に示すように、モノパルス測角方式は、二つの受信アンテナを並べて配置し、各受信アンテナにより受信された到来電波の位相差φを検出する。具体的には、各受信アンテナにより受信された到来電波の位相差φは、図３に示す式で表すことができる。図３に示すλは電波の使用周波数における波長を示し、ｄは受信アンテナ間の間隔を示し、θは電波の到来する方位角を示す。そして、検出された位相差φに基づいて電波の到来方向である方位角θを求める。
【００２６】
通常、モノパルス測角方式による検出位相差の範囲は、−π＜位相差φ＜πであるので、位相中心間隔ｄを狭くすればするほど、それに伴って位相中心間隔も狭くなり、位相の折り返しが起こらない到来電波の角度範囲を広くすることができる。具体的には、図４に示すように、位相中心間隔を狭めて、位相中心間隔をλ／２以下にすることができれば、位相の折り返し角度範囲を−π／２＜折り返し角度範囲＜π／２にすることができ、アンテナ装置前面の全方位角が検出可能（すなわち、到来電波の検知角度を広角化が可能）となる。
【００２７】
本実施例に係るアンテナ装置では、線路方向外側の側面に設置されたアンテナ素子１の中から、左右対称な位置に設置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くことで、アンテナ装置の位相中心を各受信アンテナ間の中心方向に移動させて位相中心間隔をλ／２以下に狭めることができるので、位相の折り返し角度範囲を−π／２＜折り返し角度範囲＜π／２にすることができ、アンテナ装置前面の全方位角が検出可能となる。
【００２８】
［本実施例による効果］
上述してきたように、実施例１によれば、給電線路の両側面に所定の間隔で複数のアンテナ素子を配置した受信アンテナから成り、前記受信アンテナが形成されるアレー面内において、前記受信アンテナは平行に対向配置され、前記受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くので、受信アンテナ間の給電線路間隔を狭めることができない場合であっても、受信アンテナの物理的な形状を変更することなく、アンテナ装置の重心を受信アンテナの対向方向側に移動させて、各アンテナ装置における位相中心間の距離である位相中心間隔を狭めることができ、到来電波の検知角度を広角化することが可能である。
【００２９】
また、実施例１によれば、受信アンテナの配列方向に対し、対向しない側の給電線路側面に配置されたアンテナ素子の中から、左右対称な位置に設置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引くので、各受信アンテナにおける位相中心の揺らぎのバランスを同一となるように調整することができ、位相中心間隔を容易に判定することが可能である。
【００３０】
また、上記の実施例では、左右対称な位置に設置されたアンテナ素子を各受信アンテナについて同数間引く場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、適切に位相中心間隔を狭めることができる範囲で、各受信アンテナからランダムにアンテナ素子を間引くようにしてもよい。
【００３１】
また、本発明に係るアンテナ装置は、必ずしも物理的に図１に示すように構成されていることを要せず、各構成要素を本発明の目的および効果を実現できる範囲で適宜変更して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明に係るアンテナ装置およびアンテナ装置構成方法は、二つの受信アンテナにより受信された受信波の位相差に基づいて電波の到来方向（方位角）を検出することに有用であり、特に、到来電波の検知角度を広角化することに適する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施例に係るアンテナ装置の構成を示す模式図である。
【図２】モノパルス測角方式の原理を説明するための図である。
【図３】位相差の算出式を示す図である。
【図４】位相中心間隔に対する位相折り返し角度範囲を示す図である。
【図５】アンテナ装置の従来構成を示す模式図である。
【図６】アンテナ装置の従来構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  アンテナ素子
２  給電ポート
３  給電線路
【図１】
2009033332.tif 000003
【図２】
2009033332.tif 000004
【図３】
2009033332.tif 000005
【図４】
2009033332.tif 000006
【図５】
2009033332.tif 000007
【図６】
2009033332.tif 000008