(57)【要約】【課題】  従来、回転台を測定角度ごとに停止させ、スペクトラムアナライザで利得を測定し、これを規定角度範囲の全角度で実施することでアンテナパターンを測定していた。このため、各測定角度で回転台を停止されるので、パターン測定に膨大な時間を要していた。【解決手段】  供試体を測定角度範囲に亘って一定の速度で連続回転させ、その間Ａ／Ｄボードにてビデオ信号データを連続で取得し、その後、取得データから回転速度から算出した各測定角度相当分のＡ／Ｄ変換データのみを抜き出して、ＦＦＴ演算処理を行うことで、各角度でのアンテナ利得を算出し、アンテナパターンを計測する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＭＣＷレーダ用アンテナを一定速度で回転させる回転台と、
上記ＦＭＣＷレーダ用アンテナからのビデオ信号を連続してサンプリングし、Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、
上記回転台の回転速度とＡ／Ｄ変換部のサンプリングレートとの同期を取る同期制御部と、上記Ａ／Ｄ変換部からの出力データを連続して記録する記録部と、上記記録部に記録されたＡ／Ｄ変換部の出力データについて回転台における所定の回転角度に相当するＡ／Ｄ変換部の出力データを抽出するデータ抽出部と、上記データ抽出部により抽出されたデータについて高速フーリエ変換処理演算を行い、回転角度毎のアンテナ特性を算出するＦＦＴ演算部と、を有した計算機と、
を備えたアンテナ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アンテナの利得特性を測定するアンテナ測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アンテナ制御装置を、受信機と回転台制御装置と計算機のそれぞれに独立して接続し、アンテナ制御装置の内部に受信機インターフェース回路と、回転台制御装置インターフェース回路を備えることで、アンテナ性能の測定時間を短縮することができるアンテナ測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このアンテナ測定装置を利用して、電波暗室もしくは暗箱内に設置した回転台にアンテナ供試体を乗せ、回転台の回転によりアンテナビームを回転させて、各回転角度での利得を測定することで、供試体のアンテナパターンを測定することができる（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２２９９４２号公報
【特許文献２】特開平９−１７８７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のアンテナ測定装置では、例えばアンテナ供試体を載せた回転台を測定角度ごとに停止させて、スペクトラムアナライザにより当該角度でのアンテナ利得を測定し、これを規定角度範囲の全角度で実施することで、アンテナパターンを測定していた。この測定方法を行う場合、回転台の移動、各測定角度での供試体の姿勢保持、アンテナ利得の測定という一連の流れを、測定角度分繰り返す必要がある。このため、細かい角度ステップで広角度範囲でのアンテナパターン測定を実施する際、膨大な試験時間を要していた。
【０００５】
なお、ＦＭＣＷレーダでは、送信信号と受信信号の周波数ずれ成分により得られるビデオ信号をモニタすることで、アンテナ利得の測定を行うことができる。このＦＭＣＷレーダについて、アンテナパターン測定を効率的に行うことのできる測定装置が望まれている。
【０００６】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、回転台の回転を停止することなく、規定範囲を一定速度で連続動作させたまま、各角度でのアンテナ利得を測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明によるアンテナ測定装置は、ＦＭＣＷレーダ用アンテナを一定速度で回転させる回転台と、
上記ＦＭＣＷレーダ用アンテナからのビデオ信号を連続してサンプリングし、Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、
上記回転台の回転速度とＡ／Ｄ変換部のサンプリングレートとの同期を取る同期制御部と、上記Ａ／Ｄ変換部からの出力データを連続して記録する記録部と、上記記録部に記録されたＡ／Ｄ変換部の出力データについて回転台における所定の回転角度に相当するＡ／Ｄ変換部の出力データを抽出するデータ抽出部と、上記データ抽出部により抽出されたデータについて高速フーリエ変換処理演算を行い、回転角度毎のアンテナ特性を算出するＦＦＴ演算部と、を有した計算機と、
を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、回転台を一定の速度で回転させながら、ＦＭＣＷレーダ用アンテナのアンテナパターン測定を行うことができ、測定時間の短縮化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明に係る実施の形態１によるアンテナ測定装置の構成を示す図である。
図において、アンテナ測定装置は、電波暗室または暗箱１と、回転台２と、供試体３と、計算機４と、Ａ／Ｄボード５と、ホーンアンテナ６と、ホーンアンテナ７と、遅延線８を備えて構成される。供試体３としては、送信アンテナおよび受信アンテナを具備したＦＭＣＷレーダ用アンテナが用いられる。ＦＭＣＷレーダ用アンテナは、送信アンテナからＦＭＣＷ変調の施された送信電波を送信し、周囲やターゲットからの反射波を受信アンテナにて受信して、その送信信号と受信信号の周波数混合により得られるビート信号をビデオ信号として得る。このビデオ信号のアップフェーズとダウンフェーズにおける周波数ずれ成分を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理することで、ターゲット信号の距離および速度を得ることができる。Ａ／Ｄボード５は計算機４に搭載され、汎用の高速サンプリング可能なＡ／Ｄボードが用いられる。
【００１０】
供試体３は、電波暗室もしくは暗箱１内において回転台２の上に載せる。供試体３は送信電波を送信し、その信号をホーンアンテナ６にて受信する。ホーンアンテナ６で受信された信号は、複数の導波管や同軸線路などにより構成された遅延線８にて信号を遅延させる。遅延線８にて遅延した信号はホーンアンテナ７に出力され、ホーンアンテナ７から供試体３に信号を戻すこととなる。供試体３はホーンアンテナ７から出力された送信電波を受信し、送信信号と受信信号の周波数混合によりビデオ信号を得る。得られたビデオ信号はＡ／Ｄボード５に出力される。Ａ／Ｄボード５はビデオ信号をＡＤ変換することで、供試体３にて検出される送受信信号のずれ成分のディジタルデータを出力することができる。回転台２は計算機４から出力される同期信号を受けて、同期信号に合わせて一定の回転速度で回転するように制御される。
【００１１】
図２は、実施の形態１による計算機４の構成を示す図である。また、図３は供試体の連続回転によるＡ／Ｄ変換データの取得動作を示す図であり、図４は実施の形態１により計測されるアンテナパターンの特性例を示す図である。図５は測定角度相当分のＡ／Ｄデータの抽出動作を示す模式図である。
【００１２】
図２において、計算機４は、同期制御部１１と、記憶部１２と、データ抽出部１５と、ＦＦＴ演算部１６を備えている。同期制御部１１は、回転台２に対して、一定の速度で回転するように制御するための同期信号を送る。また、同期制御部１１は、Ａ／Ｄボード５に対して、サンプリングの同期を取るための同期信号を送る。これにより、図３に示すように、回転台２の回転速度とＡ／Ｄボード５のサンプリングレートの同期を取ることができる。Ａ／Ｄボード５にて順次サンプリングされたビデオ信号のディジタルデータは、計算機４に入力されて、記録部１２に連続して記録される。このディジタルデータの記録は、供試体３のアンテナとして規定された角度範囲の全角度分に対応した回転台２の回転移動について連続して行なわれる。この回転移動終了後、データ抽出部１５は、図５に示すように、記録部１２に連続して記録されたディジタルデータから、回転台における所定の回転角度区間毎に、対応して記録されたＡ／Ｄボード５の出力ディジタルデータを抽出する。この際、回転台２の回転速度から回転角度を算出し、必要な角度相当分のＡ／Ｄデータを抽出することができる。
【００１３】
ＦＦＴ演算部１６は、データ抽出部１５にて抽出された所定の回転角度区間毎のＡ／Ｄボード５の出力ディジタルデータに基づいて、その区間についてＦＦＴ処理演算を行う。これにより、回転角度毎のアンテナ利得データを算出することができる。ＦＦＴ演算部１６により全測定角度でのアンテナ利得データが算出された後、これらの測定角度毎のアンテナ利得データをつなぎ合わせることで、図４に示すようなアンテナ利得の角度特性（アンテナパターン）を形成する。
【００１４】
この実施の形態１では、図３に示す通り回転台２の回転速度とＡ／Ｄボード５におけるＡ／Ｄ変換データの取得タイミングとの同期をとることにより、回転台を途中で止めることなく、連続回転した状態で、全測定角度でのアンテナ利得測定を実施することができる。また、回転台２を回転させながらアンテナ利得の角度特性を算出することで、アンテナパターンを効率的に得ることができる。
【００１５】
また、回転台２を測定範囲に亘って一定速度で回転させながら、Ａ／Ｄボード５にて連続してビデオ信号を取得し続け、計算機４にてデータを保持する。かくして、回転終了後に取得した全データの中から回転台の回転による必要な角度相当分のＡ／Ｄデータのみを抽出し、その区間のみＦＦＴ演算処理を行って、その角度でのアンテナ利得を算出することで、アンテナパターン特性を得ることができる。また、回転台２の回転角度とＡ／Ｄボード５のサンプリングタイミングを同期させることで、細かい角度ステップでアンテナパターンの測定を正確に行うことができる。
【００１６】
これにより、回転台を一定の速度を保ちながら回転させて、計測データを得ることができるので、測定効率が向上する。また、必要精度に応じた高速サンプリングのＡ/Ｄボードを選定することで、回転台を高速で回転させながらの一括測定が可能となり、アンテナパターン測定にかかる時間を大幅に短縮することができる。特に、ＦＭＣＷレーダのようにビデオ信号のモニタによりアンテナ利得が測定可能なシステムにおいて、この実施の形態１によるアンテナ測定装置を適用することで、アンテナパターンを効率的にかつ正確に測定し、測定したアンテナパターンの評価を迅速に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明に係る実施の形態１によるアンテナ測定装置の構成を示す図である。
【図２】この発明に係る実施の形態１による計算機４の構成を示す図である。
【図３】この発明に係る実施の形態１による、供試体の連続回転によるＡ／Ｄ変換データの取得動作を示す図である。
【図４】測定されるアンテナパターンの特性例を示す図である。
【図５】この発明に係る実施の形態１による、測定角度相当分のＡ／Ｄデータの抽出動作を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  電波暗室または暗箱、２  回転台、３  供試体、４  計算機、５  Ａ／Ｄボード、６  ホーンアンテナ、７  ホーンアンテナ、８  遅延線、１１  同期制御部、１２  記録部、１５  データ抽出部、１６  ＦＦＴ演算部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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