JPH0224477B2

JPH0224477B2 -

Info

Publication number: JPH0224477B2
Application number: JP59049371A
Authority: JP
Inventors: Kautsu Berunaa
Original assignee: Alcatel NV
Current assignee: Alcatel Lucent NV
Priority date: 1983-03-18
Filing date: 1984-03-16
Publication date: 1990-05-29
Also published as: DE3472305D1; EP0122418B1; DE3309784A1; EP0122418A1; JPS59193373A; US4591861A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、特許請求の範囲第１項の前提部に規
定されるドツプラ超短波全方向式無線標識装置
（ドツプラVOR）に関する。

従来技術ドツプラVORは、「Funksysteme fu¨r
Ortrngund Navigation」，Verlag Berliner
Union GmbH，シユツツ・ガルト，1973年、第
139〜145頁に説明されている。このようなドツプ
ラVOR用のアンテナ配列は西ドイツ特許出願公
開公報第3027451号に記載されている。そのアン
テナ配列は、隣接するアンテナの間に最良の隔離
を達成するように構成される。そのために、ドツ
プラ装置のアンテナ接続回路装置と円に沿つて配
置されるアンテナとの間の線路に可逆電力分割器
が設けられ、隣接する電力分割器は短波信号線に
より互いに接続される。この方法によれば、アン
テナから電力分割器及びアンテナ接続回路装置を
介して送信器に至るまでに不整合がある場合にの
み良好な隔離が得られる。

両側波帯ドツプラVORにおいては、円上の２
本の対向するアンテナを同時に活性化させなけれ
ばならない。一方のアンテナは搬送波の上側波帯
を放射し、他方のアンテナは下側波帯を放射す
る。

活性状態のアンテナをできる限り均一な回転を
模擬するために、２つの対向するアンテナのみな
らず、２つの対向するアンテナ対（必要に応じ
て、さらに多数のアンテナから成るアンテナ群）
を同時に活性化させるのが普通である。隣接する
アンテナに供給される信号は、模擬される回転が
できる限り均一になるように強さ変調される。

前述の西ドイツ特許出願公開公報に記載される
ようなアンテナ配列を有する両側波帯ドツプラ
VORにより所望の全方向性パターンは得られる
が、航行に利用される信号の望ましくない振幅変
調が起こることが判明した。この変調の速度は一
対のアンテナの回転速度の２倍である。

発明の目的本発明の目的は、スプリアス変調を最低減に抑
えたドツプラVORを提供することである。新規
なドツプラVORにおいては、スプリアス変調は
最大許容量よりはるかに低い。電力分割器の分割
比を適切に選択することにより、隣接するアンテ
ナの間のみならず、さらに離間したアンテナの間
にも良好な隔離が提供される。また、この利点は
ドツプラVORにおいて必要とされる中心アンテ
ナについても得られる。

発明の構成本発明においては、少なくとも１つの送信器、
アンテナ接続回路装置、中心アンテナ及び円に沿
つて等間隔に配置される複数本の全方向性アンテ
ナを具備し、該アンテナ接続回路装置は、円の周
囲の２本の対向するアンテナの回転を模擬するよ
うに該アンテナを活性化させ、該２本のアンテナ
に隣接する２本のアンテナの少なくとも一方を付
加的に活性化させることによりできる限り均一な
回転を模擬し、該アンテナ接続回路装置と該アン
テナの各アンテナとの間に接続される４端子可逆
電力分割器をさらに具備し、各電力分割器の端子
のうち２つは該アンテナ接続回路装置と該アンテ
ナの１つ（）の間にそれぞれ接続されるドツプ
ラ超短波全方向式無線レンジ装置において、電力
分割器の残る２つの端子は短波信号線を介してそ
れぞれ１つおいて次のアンテナ（，）に接続
されることと；電力分割器の分割比と、アンテナ
（）に割当てられる送信器信号の一部がそれぞ
れ１つおいて次のアンテナ（，）に供給され
る経路となる短波信号線の長さとは、第１の活性
化アンテナ（）及びその両側に隣接する２本ず
つのアンテナ（，，，）により形成され
るアンテナ群と、第１の活性化アンテナ（）に
隣接する第２の活性化アンテナ（）及び該第２
の活性化アンテナの両側に隣接する２本ずつのア
ンテナ（，，，）により形成されるアン
テナ群との放射パターンがほぼ楕円形であり、且
つ超短波全方向式無線標識装置に対する使用者の
方向にかかわらず、使用者に対して、該２つのほ
ぼ楕円形の放射パターンの重なり合いによりほぼ
円形の放射パターンが提供されるように選択され
ることを特徴とするドツプラ超短波全方向式無線
標識装置が提供される。

実施例以下、添付の図面を参照して本発明の一実施例
をさらに詳細に説明する。

第１図に示されるように、複数本のアンテナ１
は円２に沿つて配置される。ある任意の瞬問に
（両側波帯ドツプラVORにおいては通常見られる
ように）、円上の２本の相対向するアンテナが活
性化する。

以下の記述においては、たとえ強さ変調のため
にアンテナ対の一方に最大強さの信号が供給さ
れ、他方に「ゼロ強さ」の信号が供給されても、
アンテナ対は「活性」であると呼ばれる。

全方向性アンテナＡ，Ｂにより放射される信号
が、円２に対して垂直な方向を見ている使用者６
に達するまでに要する時間は等しい。すなわち、
使用者６の視線方向に関して、一対のアンテナの
放射パターンは互いに位相が重ね合わせられる。
アンテナ対の回転を模擬するのに十分な状況が整
つていれば、円２上で先に活性化したアンテナ
Ａ，Ｂから90゜離れているアンテナＣ，Ｄが活性
状態となる。アンテナＣ，Ｄにより放射される信
号は使用者６までの走行時間がアンテナＡ，Ｂの
場合とは異なる（差Δs）ので、アンテナＣ及び
Ｄの重畳放射パターンは位相の点で異なる。パタ
ーンの重畳状態が異なるため、使用者側で受信さ
れる信号の振幅は、その信号がアンテナ対Ａ，Ｂ
によつて放射されたか又はアンテナ対Ｃ，Ｄによ
つて放射されたかにより違つてくる。これらのア
ンテナ対に対向するアンテナ対についても同様の
ことがいえる。従つて、使用者側で受信される信
号はアンテナの回転速度の２倍の速度で振幅変調
される。

以下、第２図を参照して説明する新規なドツプ
ラVORにおいては、この振幅変調が少なくとも
大幅に低減される。

第２図は、本発明を理解する上で必要である部
分のみを示す。搬送波信号及び側波帯信号の発生
と、側波帯信号の強さ変調については説明しな
い。

両側波帯ドツプラVORは、常に、円上に偶数
本のアンテナを有する。それらのアンテナを順に
番号づけしていくと、アンテナを偶数番号の付さ
れたグループと、奇数番号の付されたグループと
に分けることができる。

円弧２０上のアンテナのうち６本に順にローマ
数字からにより番号付けする。ドツプラ
VORの他のアンテナについては番号付け又は図
示しない。６本のアンテナは、それぞれ可逆電力
分割器１２を介してアンテナ接続回路装置１３に
接続される。アンテナ接続回路装置はアンテナの
活性化を公知の方法により制御する。アンテナ接
続回路装置は送信器１４に接続される。

可逆電力分割器１２は４つの端子を有し、その
うち１つの端子は短波信号線１５により関連する
アンテナに接続され、別の端子は短波信号線１７
によりアンテナ接続回路装置に接続される。残る
２つの端子は短波信号線３５，１６により、その
電力分割器から１つおいた両側の可逆電力分割器
に接続される。すなわち、偶数番号のアンテナ、
たとえばアンテナと関連する電力分割器は次に
大きい偶数番号のアンテナ及び次に小さい偶数
番号のアンテナと関連する電力分割器に接続さ
れる。奇数番号のアンテナとそれに関連する電力
分割器についても同様の構成がとられている。

前述のように、隣接するアンテナの間の隔離は
可逆電力分割器の分割比を適切に選択することに
より達成するのが最良である。しかしながら、完
壁に近い隔離を得るためには、中央のアンテナか
らその左右にあるアンテナに送電力の一部を結合
しなければならない。１つの電力分割器と１つお
いて次の２つの電力分割器との間のRF信号線の
長さは、隣接する電力分割器の間の実際には存在
しない短波信号線の長さに基づいて選択され、存
在しない短波信号線は隣接するアンテナの間に最
良の隔離を提供するための必要であると考えられ
る。短波信号線の長さは、最良の隔離を得るため
に必要である短波信号（存在しない）の長さに、
2π（物理的長さ）の整数倍の値及び付加的なπ／
４の移相値を加えた長さに等しい。

すなわち、送信器の信号は１本のアンテナ１、
たとえば奇数番号のアンテナのみならず、（低
電力ではあるが）隣接する奇数番号のアンテナ
及びによつても放射される。さらに、間にある
偶数番号のアンテナ及びは、直接に給電され
るアンテナからの隔離が不完全であるために、無
給電素子として作用する。そのため、信号はアン
テナからにより形成されるアンテナ群により
放射される。

奇数番号のアンテナと同時に隣接する偶数番
号のアンテナも動作する。アンテナについて
説明したことはアンテナにもあてはまる。すな
わち、この場合には、信号はアンテナからに
より構成されるアンテナ群により放射される。

円の反対側のアンテナ対，に対向して配置
されるアンテナ対についてもあてはまる。

２つのアンテナ群は楕円形の放射パターンを有
し、楕円の長軸は円の接線である。それぞれ１つ
おいて次のアンテナに到達するエネルギーの量及
び短波信号線の長さ（従つて、移相の発生）は、
使用者の位置及び及び円上のアンテナ対の位置に
かかわらず、使用者に対して、２つの楕円の重な
い合いから得られる放射パターンが円形放射パタ
ーンに最も近くなるように選択される。使用者
（第１図における６）がこの重なり合いを円に対
して垂直な方向に見た場合、２つの放射パターン
は同位相にあるが、他の方向に見た場合には、信
号の走行時間に差があるため、２つの放射パター
ンの位相は異なる。

次に、第３図を参照して電力分割器をさらに詳
細に説明する。線路３１，３２，３３，３４は電
力分割器１２の端子から共通接続点１３５まで走
る。端子Ａ１及びＡ２に接続される線路３２及び
３４には、キヤパシタＣ２及びＣ３がそれぞれ挿
入される。これらのキヤパシタの値は電力分割器
の分割比を決定する。

線路３２と接地点との間の抵抗器Ｒ１、線路３
４と接地点との間の抵抗器Ｒ２、線路３３に挿入
される誘導子Ｌ１、線路３２と接地点との間の誘
導孔２、線路３４と接地点との間の誘導子Ｌ３、
及び線路３３と接地点との間のキヤパシタＣ１
は、端子のインピーダンスを整合するために設け
られる。

送信器の出力インピーダンスは50オームであ
る。キヤパシタＣ２及びＣ３は27pF、抵抗器Ｒ
１及びＲ２は50オームである。誘導子Ｌ１及びキ
ヤパシタＣ１は、共通接続点１３５が送信器から
見たとき50オームのインピーダンスを有し、アン
テナから見たときに約15オームのインピーダンス
を有するように選択される。誘導子Ｌ２及びＬ３
はそれぞれ0.1μHの自己誘導を有する。

アンテナから送信器を見たときに不整合があ
る、すなわち、アンテナＣに接続される電力分割
器の端子Ａ３がそのアンテナに整合されないとい
うことが重要である。この不整合の結果として、
発生するアンテナの２次励振はごくわずかになる
ため、隣接するアンテナの間の隔離が達成され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、スプリアス変調の原因を説明するた
めの概略図、第２図は、本発明の一実施例として
の新規なドツプラVORの一部を示すブロツク線
図、第３図は、電力分割器を示すブロツク線図で
ある。１（〜）……アンテナ、２……円、１２…
…可逆電力分割器、１３……アンテナ接続回路装
置、１４……送信器、１６，３５……短波信号
線、２０……円弧、３１，３２，３３，３４……
線路、Ａ１，Ａ２，Ａ３……端子、Ｃ１，Ｃ２，
Ｃ３……キヤパシタ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３……誘導
子、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３……抵抗器、１３５……共
通接続点。

Claims

【特許請求の範囲】

１少なくとも１つの送信器１４、アンテナ接続
回路装置１３、中心アンテナ及び円に沿つて等間
隔に配置される複数本の全方向性アンテナ１を具
備し、該アンテナ接続回路装置は、円の周囲の２
本の対向するアンテナの回転を模擬するように該
アンテナを活性化させ、該２本のアンテナに隣接
する２本のアンテナの少なくとも一方を付加的に
活性化させることによりできる限り均一な回転を
模擬し、該アンテナ接続回路装置と該アンテナの
各アンテナとの間に接続される４端子可逆電力分
割器１２をさらに具備し、各電力分割器の端子の
うち２つは該アンテナ接続回路装置と該アンテナ
の１つ（）の間にそれぞれ接続されるドツプラ
超短波全方向式無線レンジ装置において、電力分
割器の残る２つの端子は短波信号線１６，３５を
介してそれぞれ１つおいて次のアンテナ（，
）に接続されることと；電力分割器の分割比
と、アンテナ（）に割当てられる送信器信号の
一部がそれぞれ１つおいて次のアンテナ（，
）に供給される経路となる短波信号線の長さと
は、第１の活性化アンテナ（）及びその両側に
隣接する２本ずつのアンテナ（，，，）
により形成されるアンテナ群と、第１の活性化ア
ンテナ（）に隣接する第２の活性化アンテナ
（）及び該第２の活性化アンテナの両側に隣接
する２本ずつのアンテナ（，，，）によ
り形成されるアンテナ群との放射パターンがほぼ
楕円形であり、且つ超短波全方向式無線標識装置
に対する使用者の方向にかかわらず、使用者に対
して、該２つのほぼ楕円形の放射パターンの重な
り合いによりほぼ円形の放射パターンが提供され
るように選択されることを特徴とするドツプラ超
短波全方向式無線標識装置。