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公開番号2024109361
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-14
出願番号2023014112
出願日2023-02-01
発明の名称アレイアンテナ装置及びアレイアンテナ制御プログラム
出願人日本無線株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01Q 3/26 20060101AFI20240806BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】各々のチャネルの間の信号結合が複数のチャネルの配列方向に周期性を有するときであっても、鋭いピーク状のサイドローブを低減する複数のチャネルを配列するアレイアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アレイアンテナ装置Aは、各々のチャネルCH1～CH(4N)の信号に対して、他のチャネルとの間の信号結合が発生する前段において、位相及び振幅の少なくともいずれかを変動させる前段信号変動部FS1～FS(4N)と、各々のチャネルCH1～CH(4N)の信号に対して、他のチャネルとの間の信号結合が発生した後段において、前段信号変動部FS1～FS(4N)が変動させた位相及び振幅の少なくともいずれかと比べて同一幅だけかつ逆方向に、位相及び振幅の少なくともいずれかを変動させる後段信号変動部BS1～BS(4N)と、を備える。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
複数のチャネルを配列するアレイアンテナ装置であって、
各々のチャネルの間の信号結合は、前記複数のチャネルの配列方向に周期性を有し、
各々のチャネルの信号に対して、他のチャネルとの間の信号結合が発生する前段において、位相及び振幅の少なくともいずれかを変動させる前段信号変動部と、
各々のチャネルの信号に対して、他のチャネルとの間の信号結合が発生した後段において、前記前段信号変動部が変動させた位相及び振幅の少なくともいずれかと比べて同一幅だけかつ逆方向に、位相及び振幅の少なくともいずれかを変動させる後段信号変動部と、
を備えることを特徴とするアレイアンテナ装置。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
各々のチャネルの間の信号結合が前記複数のチャネルの配列方向に周期性を有することによるサイドローブレベルは、前記前段信号変動部及び前記後段信号変動部が各々のチャネルの信号に対して位相及び振幅のいずれも変動させないときと比べて抑圧される
ことを特徴とする、請求項１に記載のアレイアンテナ装置。
【請求項３】
前記前段信号変動部及び前記後段信号変動部が各々のチャネルの信号に対して変動させる位相及び振幅の少なくともいずれかは、前記複数のチャネルの配列方向に非周期性を有するように、乱数発生により設定される又は所定規則により設定される
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のアレイアンテナ装置。
【請求項４】
前記前段信号変動部及び前記後段信号変動部が各々のチャネルの信号に対して変動させる位相及び振幅の少なくともいずれかは、前記複数のチャネルの配列方向に各々のチャネルの間の信号結合が有する周期性と異なる周期性を有するように設定される
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のアレイアンテナ装置。
【請求項５】
前記複数のチャネルは、互いに遮蔽される複数のサブアレイを用いて構成される
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のアレイアンテナ装置。
【請求項６】
前記複数のチャネルは、単一の基板に形成される単一のアレイを用いて構成される
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のアレイアンテナ装置。
【請求項７】
請求項１又は２に記載のアレイアンテナ装置が備える前記前段信号変動部及び前記後段信号変動部を、コンピュータに制御させるためのアレイアンテナ制御プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数のチャネルを配列するアレイアンテナ装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
アレイアンテナ装置は、アンテナ素子数の増加により、全体のサイズが大型化するため、１つのユニットの構成が困難になる。そこで、アレイアンテナ装置は、複数のサブアレイの配列により、各々のサブアレイが小型であっても、全体のサイズの大型化が実現される。また、アレイアンテナ装置は、サブアレイの個数を柔軟に変更し、全体のサイズを変更することで、所望の性能を有するアンテナを構成しやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特公平０３－０３８５４８号公報
特公平０４－０１０９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術のサブアレイの構成を図１に示す。従来技術のアレイアンテナ装置の構成を図２に示す。図１、２では、受信時を想定しているが、送信時も適用することができる。
【０００５】
図１では、サブアレイＳＡ１は、チャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４をシールドケース内に収容する。チャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４において、所望信号ｘ
１
、ｘ
２
、ｘ
３
、ｘ
４
は、隣接結合Ｌ
１２
、Ｌ
２３
、Ｌ
３４
、１飛び越し結合Ｌ
１３
、Ｌ
２４
及び２飛び越し結合Ｌ
１４
により、非所望信号ｘ
１
’、ｘ
２
’、ｘ
３
’、ｘ
４
’に変形される（数１を参照）。
TIFF
2024109361000002.tif
39
167
【０００６】
サブアレイＳＡ１において、所望信号ベクトルｘ
ＳＡ１
、非所望信号ベクトルｘ
ＳＡ１
’及びサブアレイ内結合行列Ｍ
ＳＡ１
を用いて、数１は数２の第４式のように書き換えられる。
TIFF
2024109361000003.tif
42
170
【０００７】
図２では、アレイアンテナ装置Ａは、サブアレイＳＡ１、・・・、ＳＡＮを配列し、チャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４、・・・、ＣＨ（４Ｎ－３）、ＣＨ（４Ｎ－２）、ＣＨ（４Ｎ－１）、ＣＨ（４Ｎ）を配列する。サブアレイＳＡ１、・・・、ＳＡＮは、シールドケース内に収容され、サブアレイ内結合を生じるが、サブアレイ間結合をほぼ生じない。
【０００８】
アレイアンテナ装置Ａにおいて、サブアレイ内結合のみが生じることを考えて、所望信号ベクトルｘ
ＳＡ１
、・・・、ｘ
ＳＡＮ
、非所望信号ベクトルｘ
ＳＡ１
’、・・・、ｘ
ＳＡＮ
’及びサブアレイ内結合行列Ｍ
ＳＡ１
、・・・、Ｍ
ＳＡＮ
を用いて、数２は数３のように拡張される。
TIFF
2024109361000004.tif
39
166
【０００９】
アレイアンテナ装置Ａにおいて、所望信号ベクトルｘ
Ｆ
、非所望信号ベクトルｘ
Ｆ
’及び全サブアレイ結合行列Ｍ
Ｆ
を用いて、数３は数４の第４式のように書き換えられる。
TIFF
2024109361000005.tif
41
166
【００１０】
ここで、サブアレイＳＡ１、・・・、ＳＡＮは、ほぼ同様なサブアレイである。よって、サブアレイ内結合行列Ｍ
ＳＡ１
、・・・、Ｍ
ＳＡＮ
は、ほぼ類似の結合行列である。そして、チャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４、・・・、ＣＨ（４Ｎ－３）、ＣＨ（４Ｎ－２）、ＣＨ（４Ｎ－１）、ＣＨ（４Ｎ）の間の信号結合は、これらのチャネルの配列方向に周期性（図１、２では、４チャネル分の周期、つまり、使用波長と比べて長い周期）を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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