JPH07104408B2 - Antenna pattern processing device - Google Patents
Antenna pattern processing deviceInfo
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- JPH07104408B2 JPH07104408B2 JP3323953A JP32395391A JPH07104408B2 JP H07104408 B2 JPH07104408 B2 JP H07104408B2 JP 3323953 A JP3323953 A JP 3323953A JP 32395391 A JP32395391 A JP 32395391A JP H07104408 B2 JPH07104408 B2 JP H07104408B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、モノパルス給電方式
のアンテナ装置におけるアンテナパターンのビーム幅を
2次元的に圧縮すると共にサイドローブを低減すること
の可能なアンテナパターンの処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna pattern processing apparatus capable of two-dimensionally compressing the beam width of an antenna pattern in a monopulse power feeding type antenna apparatus and reducing side lobes.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、受信用アンテナに限らず、アン
テナパターンの良さを表す指標の一つには、ビーム幅と
サイドローブがあり、ビーム幅が小さい程、あるいはサ
イドローブが小さい程、アンテナパターンとしての性能
がよくなる。2. Description of the Related Art Generally, not only a receiving antenna, but also one of the indexes showing the goodness of an antenna pattern is a beam width and a side lobe. The smaller the beam width or the smaller the side lobe, the more the antenna pattern becomes. The performance as is improved.
【0003】しかしながら、ビーム幅とサイドローブと
は相反する関係にあり、またビーム幅とアンテナの大き
さ(長さ)とは反比例の関係にある。すなわち、アンテ
ナの大きさが一定の場合には、ビーム幅を小さくしよう
とすると、サイドローブが大きくなり、サイドローブを
小さくしようとすると、ビーム幅が大きくなってしま
う。またアンテナの大きさを変えても構わない場合に
は、ビーム幅を小さくしようとすると、アンテナが大き
くなり、アンテナを小さくしようとすると、ビーム幅が
大きくなってしまう。However, the beam width and the side lobe are in a contradictory relationship, and the beam width and the size (length) of the antenna are in an inversely proportional relationship. That is, when the size of the antenna is constant, the side lobe increases when the beam width is reduced, and the beam width increases when the side lobe is reduced. Further, when it is acceptable to change the size of the antenna, if the beam width is made small, the antenna becomes large, and if the antenna is made small, the beam width becomes large.
【0004】したがって、例えばレーダアンテナの場
合、まずビーム幅とサイドローブとの関係においては、
サイドローブを下げるとビーム幅が広がるため、分解能
が悪くなって対象物の識別能力が低下し、多物体を1物
体と誤認する恐れが生ずる。逆にビーム幅を小さくする
とサイドローブが大になるため、観測方向に物体がなく
てもサイドローブ方向に物体があると、観測方向に物体
があると判断する恐れがある。またビーム幅とアンテナ
の大きさの関係においては、ビーム幅を半分にして対象
物の識別度を2倍にすると、アンテナの大きさが2倍に
なる。大きさが2倍になると、アンテナの占有領域が大
きくなるばかりでなく、アンテナ重量の増加,アンテナ
支持構造物の大型化等、様々な弊害が生ずる。逆にアン
テナの大きさを半分にすると、ビーム幅が2倍に広が
り、識別度が半分に悪化する。Therefore, for example, in the case of a radar antenna, first, regarding the relationship between the beam width and the side lobe,
When the side lobe is lowered, the beam width is widened, so that the resolution is deteriorated and the ability to discriminate the object is lowered, and there is a possibility that many objects are mistakenly recognized as one object. Conversely, if the beam width is reduced, the side lobe becomes large. Therefore, even if there is no object in the observation direction, if there is an object in the side lobe direction, it may be determined that there is an object in the observation direction. Regarding the relationship between the beam width and the size of the antenna, if the beam width is halved and the degree of identification of the object is doubled, the size of the antenna is doubled. If the size is doubled, not only the occupied area of the antenna becomes large, but also various problems such as an increase in weight of the antenna and an increase in size of the antenna support structure occur. On the contrary, if the size of the antenna is halved, the beam width will be doubled, and the discrimination will be halved.
【0005】このようにビーム幅とサイドローブは相反
する性質をもっているため、両者を共に最適な状態にす
ることは不可能であり、チェビシェフ分布のように、あ
るサイドローブの条件でビーム幅を最小にする、あるい
はあるビーム幅の条件でサイドローブを最小にする分布
を考え、ビーム幅とサイドローブをある程度の所で妥協
している。またビーム幅とアンテナの大きさも上記のよ
うに相反する性質をもっており、実際のアンテナではア
ンテナの占める領域等に制限がある場合が殆どであるの
で、このような制約の下でビーム幅がある程度のところ
で妥協しているのが現状である。As described above, since the beam width and the side lobe have the opposite properties, it is impossible to make both of them into an optimum state, and the beam width is minimized under a certain side lobe condition like Chebyshev distribution. , Or considering the distribution that minimizes the side lobes under certain beam width conditions, the beam width and side lobes are compromised to some extent. Further, the beam width and the size of the antenna also have the contradictory properties as described above, and in most practical antennas, the area occupied by the antenna and the like are limited. By the way, the current situation is to make a compromise.
【0006】このような問題点を一部改善するため、従
来、モノパルス給電方式の同一の2つのアンテナの受信
信号の和信号パターンから、差信号パターンを差し引く
ことにより、ビーム幅を小さくするビーム圧縮方法が知
られている。図6は、かかるビーム圧縮を行うアンテナ
装置を示す図であり、101, 101は長さaで中心間距離を
dとしたモノパルス給電方式のアンテナ、102 は2つの
アンテナ101, 101の各受信信号の和信号Σと差信号Δを
形成するハイブリット回路、103 は前記和信号Σ及び差
信号Δを検波する検波回路、104 は和信号Σより差信号
Δを差し引きアンテナ出力信号を出力する減算回路であ
る。In order to partially improve such a problem, conventionally, a beam compression for reducing the beam width by subtracting the difference signal pattern from the sum signal pattern of the reception signals of the same two antennas of the monopulse power feeding system. The method is known. FIG. 6 is a diagram showing an antenna device that performs such beam compression. Reference numerals 101 and 101 denote monopulse power feeding type antennas having a length a and a center-to-center distance d, and 102 denotes reception signals of the two antennas 101 and 101. Is a hybrid circuit that forms a sum signal Σ and a difference signal Δ, 103 is a detection circuit that detects the sum signal Σ and the difference signal Δ, and 104 is a subtraction circuit that subtracts the difference signal Δ from the sum signal Σ and outputs an antenna output signal. is there.
【0007】図7及び図8は、図6に示したアンテナ装
置において、アンテナ長さaを受信電波波長の約25.7倍
とし、中心間距離dをaと同じ値としたホーンアンテナ
を用いた場合のシミュレーション結果を示す図であり、
アンテナの開口面分布は一様分布であるとし、角度が零
の時の値で規格化した電界パターン(図7)及び電力パ
ターン(図8)を示している。これらのパターン図にお
いて、破線は和信号Σを示しており、実線は出力パター
ンを示しており、ビーム圧縮がなされていることがわか
る。FIGS. 7 and 8 show a case where a horn antenna is used in which the antenna length a is about 25.7 times the received radio wave wavelength and the center-to-center distance d is the same value as a in the antenna device shown in FIG. It is a figure showing a simulation result of
The aperture plane distribution of the antenna is assumed to be a uniform distribution, and an electric field pattern (FIG. 7) and a power pattern (FIG. 8) normalized by the values when the angle is zero are shown. In these pattern diagrams, the broken line shows the sum signal Σ and the solid line shows the output pattern, and it can be seen that beam compression is performed.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のビーム圧縮
方法により、元々のアンテナパターンである和信号パタ
ーンはビーム圧縮されるが、図7及び図8からわかるよ
うに、出力パターンには大きなサイドローブが生ずる。
すなわち、和信号Σの値が最初に零となる付近におい
て、差信号Δの値は最大値を示すので、和信号Σの値か
ら差信号Δの値を差し引いた値は、図7に示すように負
となるものの、その大きさbは和信号パターンのサイド
ローブの大きさcよりかなり大きくなる。したがって従
来のビーム圧縮方法によっては、上記のように和信号Σ
の値より差信号Δの値の方が大きくなる所でサイドロー
ブが大きくなり、ビーム圧縮はできるが、サイドローブ
が非常に大きくなってしまうという問題点があった。According to the above conventional beam compression method, the sum signal pattern which is the original antenna pattern is beam-compressed, but as can be seen from FIGS. 7 and 8, the output pattern has a large side lobe. Occurs.
That is, since the value of the difference signal Δ shows the maximum value in the vicinity of the value of the sum signal Σ becoming zero first, the value obtained by subtracting the value of the difference signal Δ from the value of the sum signal Σ is as shown in FIG. However, its magnitude b is considerably larger than the side lobe magnitude c of the sum signal pattern. Therefore, depending on the conventional beam compression method, the sum signal Σ
The side lobe becomes larger when the value of the difference signal Δ becomes larger than the value of, and beam compression is possible, but the side lobe becomes very large.
【0009】また、上記従来のビーム圧縮を行う方法
は、モノパルス給電方式の同一の2つのアンテナからな
る1つのアンテナ系のみ用いたものであり、1次元的に
しかビーム幅を圧縮できないものであり、識別能力は不
充分である。すなわち、例えば全くビーム圧縮を行わな
い場合のメインビームパターンを、図9の(A)に示す
ようなパターン201 とすると、この場合は5つの対象物
a,b,c,d,eの識別が不可能である。これをX方
向に1次元的にビーム圧縮した場合、その圧縮メインビ
ームパターン202 は図9の(B)に示すようになり、ビ
ーム圧縮を行わない場合よりは識別能力は改善される
が、依然として3つの対象物a,c,eの識別が不可能
で、識別能力が不充分であるという問題点がある。Further, the above-mentioned conventional method of performing beam compression uses only one antenna system consisting of two identical mono-pulse feeding type antennas, and can compress the beam width only one-dimensionally. , The discrimination ability is insufficient. That is, for example, if the main beam pattern when no beam compression is performed is a pattern 201 as shown in FIG. 9A, in this case, the five objects a, b, c, d, and e are identified. It is impossible. When this is one-dimensionally beam-compressed in the X direction, the compressed main beam pattern 202 becomes as shown in FIG. 9B, and the discrimination ability is improved as compared with the case where the beam compression is not performed, but it is still. There is a problem that the three objects a, c, and e cannot be discriminated, and the discrimination ability is insufficient.
【0010】本発明は、従来のビーム圧縮法における上
記問題点を改善するためなされたもので、2次元的にビ
ーム圧縮を行い識別能力を向上させると共に2次元的に
サイドローブを低減することの可能なアンテナパターン
の処理装置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the conventional beam compression method, and it is possible to improve the discrimination ability by performing beam compression in a two-dimensional manner and reduce side lobes in a two-dimensional manner. It is an object to provide a processing device for a possible antenna pattern.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、モノパルス給電方式の同一の2
つのアンテナからなり、圧縮すべきビーム幅方向である
第1の方向に一致させて配置した第1のアンテナ系と、
モノパルス給電方式の同一の2つのアンテナからなり、
その中心軸を第1のアンテナ系の中心軸と一致させ、且
つ第1の方向と直交する第2の方向に一致させて配置し
てなる第2のアンテナ系とで構成したアンテナ手段と、
該アンテナ手段のアンテナビームを前記第1及び第2の
方向以外に走査する手段と、第1のアンテナ系と第2の
アンテナ系の各アンテナの受信信号を入力し、第1のア
ンテナ系のそれぞれのアンテナの受信信号の和信号から
それらの差信号を差し引いた信号に、第2のアンテナ系
のそれぞれのアンテナの受信信号の和信号からそれらの
差信号を差し引いた信号を加算し、該加算信号をアンテ
ナ手段の出力信号として出力する信号処理部とを備えた
アンテナパターンの処理装置において、前記信号処理部
は比較手段を備え、前記第1のアンテナ系の和信号の値
が差信号の値以下のとき、あるいは前記第2のアンテナ
系の和信号の値が差信号の値以下のときには、零を出力
するように構成し、2次元ビーム圧縮及び2次元低サイ
ドローブ化を行えるようにするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention has the same two features of the monopulse power feeding system.
One of Ri Do from the antenna, a first antenna system arranged to match the first direction is the beam width to be compressed,
Ri Do the same two antennas of a monopulse power feed system,
An antenna means composed of a second antenna system arranged such that its central axis coincides with the central axis of the first antenna system and coincides with a second direction orthogonal to the first direction ;
A means for scanning the antenna beam of the antenna means in a direction other than the first and second directions , a first antenna system and a second antenna system.
The received signal of each antenna of the antenna system is input, and the received signal of each antenna of the second antenna system is added to the signal obtained by subtracting the difference signal from the sum signal of the received signals of each antenna of the first antenna system. adding the signal obtained by subtracting those of the difference signal from the sum signal, the processing unit of the antenna pattern and a signal processing unit for outputting the sum signal as an output signal of the antenna means, the signal processing unit
Includes a comparing means , and outputs zero when the value of the sum signal of the first antenna system is less than or equal to the value of the difference signal or when the value of the sum signal of the second antenna system is less than or equal to the value of the difference signal.
2D beam compression and 2D low size
This makes it possible to make drobe.
【0012】このように構成したアンテナパターンの処
理方法においては、信号処理部において、第1及び第2
の方向以外に走査して得られた第1のアンテナ系のそれ
ぞれのアンテナの受信信号の和信号からそれらの差信号
を差し引くことにより、第1の方向のビーム幅が圧縮さ
れた出力信号が得られる。また同様に第1及び第2の方
向以外に走査して得られた第2のアンテナ系のそれぞれ
のアンテナの受信信号の和信号からそれらの差信号を差
し引くことにより、第2の方向のビーム幅が圧縮された
出力信号が得られる。そしてこれらの出力信号を加算す
ることにより第1の方向及び第2の方向の2次元ビーム
圧縮されたアンテナ出力信号が得られる。更に第1及び
第2のアンテナ系の各和信号の値が各差信号の値以下の
場合には零を出力することにより、第1及び第2の方向
のサイドローブが低減される。すなわち和信号の値より
差信号の値の方が大きい部分でサイドローブが大きくな
るので、その部分ての出力を零とすればサイドローブが
小さくなる。したがってビームを2次元的に圧縮すると
共に、サイドローブを2次元的に低減することが可能と
なる。なお、本発明において、アンテナ手段のアンテナ
ビームを前記第1及び第2の方向以外に走査する手段を
用い、アンテナビームを走査させるようにしたのは、第
1あるいは第2の方向にアンテナ手段のアンテナビーム
を走査すると、第2の方向あるいは第1の方向のビーム
圧縮は行われず、1次元のビーム圧縮が行われるのみ
で、2組のアンテナ系を用いた意義がなくなるからであ
り、上記第1及び第2の方向以外に走査する手段は、2
次元のビーム圧縮を行うための必須の要件である。 In the antenna pattern processing method configured as described above, in the signal processing unit, the first and second
By subtracting the difference signal from the sum signal of the reception signals of the respective antennas of the first antenna system obtained by scanning in a direction other than the above, an output signal in which the beam width in the first direction is compressed is obtained. To be Similarly, the first and second ones
An output signal in which the beam width in the second direction is compressed is obtained by subtracting the difference signal from the sum signal of the reception signals of the respective antennas of the second antenna system obtained by scanning in a direction other than the direction. . Then, by adding these output signals, a two-dimensional beam-compressed antenna output signal in the first direction and the second direction can be obtained. Further, when the value of each sum signal of the first and second antenna systems is equal to or less than the value of each difference signal, zero is output to reduce the side lobes in the first and second directions. That is, since the side lobe becomes larger in a portion where the value of the difference signal is larger than that of the sum signal, the side lobe becomes smaller if the output in that portion is zero. Therefore, it is possible to compress the beam two-dimensionally and reduce the side lobes two-dimensionally. In the present invention, the antenna of the antenna means
Means for scanning the beam in a direction other than the first and second directions
I used it to scan the antenna beam.
Antenna beam of the antenna means in the first or second direction
Scan the beam in the second or first direction
No compression, only one-dimensional beam compression
Because the significance of using two sets of antenna systems is lost.
The means for scanning in a direction other than the first and second directions is 2
It is an essential requirement for dimensional beam compression.
【0013】[0013]
【実施例】次に実施例について説明する。図1は、本発
明に係るアンテナパターンの処理方法の実施例を説明す
るためのアンテナ装置の概略構成を示す図である。図に
おいて、1a,1aはモノパルス給電方式の同一構成の
2つの受信用アンテナで、ホーンアンテナやアレイアン
テナ等が用いられ、第1の方向(X方向)に配置され
て、第1のアンテナ系を構成している。1b,1bは同
じくモノパルス給電方式の同一構成の2つの受信用アン
テナで、ホーンアンテナやアレイアンテナ等が用いら
れ、第1の方向と直交する第2の方向(Y方向)に配置
されて第2のアンテナ系を構成している。そして、これ
らの第1及び第2の2つアンテナ系でアンテナ手段を構
成し、該アンテナ手段は第1及び第2の方向以外の方向
に走査されるように構成されている。2a,2bはハイ
ブリッド回路で、ハイブリッド回路2aは第1のアンテ
ナ系の2つのアンテナ1a,1aからの受信信号の和信
号Σ1と差信号Δ1を形成するものであり、ハイブリッ
ド回路2bは第2のアンテナ系の2つのアンテナ1b,
1bからの受信信号の和信号Σ2と差信号Δ2を形成す
るものである。3a,3a,3b,3bは検波回路であ
り、4は信号処理部で、検波回路で復調された和信号Σ
1から差信号Δ1を差し引いた信号と、和信号Σ2から
差信号Δ2を差し引いた信号とを加算処理して出力する
ものであり、その際、和信号Σ1の値が差信号Δ1の値
以下のとき、あるいは和信号Σ2の値が差信号Δ2の値
以下のときには、出力を零とする処理を行うものであ
る。EXAMPLES Next, examples will be described. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an antenna device for explaining an embodiment of an antenna pattern processing method according to the present invention. In the figure, 1a and 1a are two receiving antennas of the same configuration of the monopulse power feeding system, and a horn antenna, an array antenna or the like is used, and they are arranged in the first direction (X direction) to form the first antenna system. I am configuring. Reference numerals 1b and 1b are also two receiving antennas of the same configuration of the monopulse power feeding system, which are horn antennas, array antennas, etc., and are arranged in the second direction (Y direction) orthogonal to the first direction and are arranged in the second direction. It constitutes the antenna system of. And this
The first and second two-antenna systems described above form antenna means.
The antenna means is in a direction other than the first and second directions.
Is configured to be scanned. 2a and 2b are hybrid circuits, the hybrid circuit 2a forms the sum signal Σ1 and the difference signal Δ1 of the reception signals from the two antennas 1a and 1a of the first antenna system, and the hybrid circuit 2b is the second circuit. Two antennas 1b of the antenna system,
The sum signal Σ2 and the difference signal Δ2 of the received signals from 1b are formed. Reference numerals 3a, 3a, 3b and 3b are detection circuits, and 4 is a signal processing unit, which is a sum signal Σ demodulated by the detection circuit.
A signal obtained by subtracting the difference signal Δ1 from 1 and a signal obtained by subtracting the difference signal Δ2 from the sum signal Σ2 are subjected to an addition process and output. At that time, the value of the sum signal Σ1 is equal to or less than the value of the difference signal Δ1. At this time, or when the value of the sum signal Σ2 is less than or equal to the value of the difference signal Δ2, the processing for making the output zero is performed.
【0014】このように構成したアンテナ装置に電波が
到来すると、第1のアンテナ系からの受信信号を入力し
たハイブリッド回路2aは、和信号パターンに対応した
和信号Σ1及び差信号パターンに対応した差信号Δ1を
出力する。また第2のアンテナ系からの受信信号を入力
したハイブリッド回路2bは、和信号パターンに対応し
た和信号Σ2及び差信号パターンに対応した差信号Δ2
を出力する。これらの出力を検波回路3a,3a,3
b,3bでそれぞれ復調した後、信号処理部4で和信号
Σ1から差信号Δ1を減算した信号と、和信号Σ2から
差信号Δ2を減算した信号を加算する信号処理が行わ
れ、その際、和信号Σ1の値が差信号Δ1の値以下のと
き、あるいは和信号Σ2の値が差信号Δ2の値以下のと
きには、出力を零とする処理が行われる。これによりビ
ーム幅が2次元的に圧縮され、且つサイドローブが2次
元的に低減されたパターンに対応した出力が得られる。When a radio wave arrives at the antenna device configured as described above, the hybrid circuit 2a which receives the received signal from the first antenna system receives the sum signal Σ1 corresponding to the sum signal pattern and the difference signal corresponding to the difference signal pattern. The signal Δ1 is output. Further, the hybrid circuit 2b to which the received signal from the second antenna system is input, the sum signal Σ2 corresponding to the sum signal pattern and the difference signal Δ2 corresponding to the difference signal pattern.
Is output. These outputs are detected by the detection circuits 3a, 3a, 3
After demodulation by b and 3b respectively, the signal processing unit 4 performs signal processing of adding a signal obtained by subtracting the difference signal Δ1 from the sum signal Σ1 and a signal obtained by subtracting the difference signal Δ2 from the sum signal Σ2. When the value of the sum signal Σ1 is less than or equal to the value of the difference signal Δ1, or when the value of the sum signal Σ2 is less than or equal to the value of the difference signal Δ2, the process of making the output zero is performed. As a result, an output corresponding to a pattern in which the beam width is two-dimensionally compressed and the side lobes are two-dimensionally reduced is obtained.
【0015】図2は、第1のアンテナ系及び第2のアン
テナ系を構成するアンテナとして、一辺が受信電波波長
の6倍の大きさの正方形ホーンアンテナを用い、第1及
び第2のアンテナ系をそれぞれ構成する2つのアンテナ
の中心間距離を受信電波波長の約8.48倍としたアンテナ
系を用いた場合のシミュレーション結果を示す図であ
る。この際、何れのアンテナも開口面分布は一様分布で
あるとし、図2の(A)は各アンテナ系を構成している
4つの正方形ホーンアンテナの受信信号を加算したパタ
ーンを、図2の(B)は2次元ビーム圧縮及び2次元サ
イドローブ低減を行ったパターンをそれぞれ等高線図と
して示しており、原点の値を基準として、dB表示で−
3,−6,−9,−12,−15,−18,−21の値を示して
いる。これらのパターンからX方向及びY方向のビーム
幅を2次元的に約半分に圧縮することができ、且つサイ
ドローブが2次元的に低減されていることがわかる。In FIG. 2, a square horn antenna having one side having a size six times the wavelength of the received radio wave is used as an antenna constituting the first antenna system and the second antenna system, and the first and second antenna systems are used. FIG. 8 is a diagram showing a simulation result when an antenna system in which the center distance between two antennas respectively configuring the above is set to about 8.48 times the received radio wave wavelength is used. At this time, it is assumed that the aperture plane distributions of all the antennas are uniform, and FIG. 2A shows a pattern obtained by adding the reception signals of the four square horn antennas forming each antenna system. (B) shows the two-dimensional beam-compressed and two-dimensional sidelobe-reduced patterns as contour plots, respectively, in dB display based on the origin value.
The values of 3, -6, -9, -12, -15, -18 and -21 are shown. From these patterns, it can be seen that the beam widths in the X and Y directions can be two-dimensionally compressed to about half, and the side lobes are two-dimensionally reduced.
【0016】次にアンテナ装置の各アンテナ系の具体的
な構成例を図3に示す。この構成例は、第1のアンテナ
系及び第2のアンテナ系ともに矩形ホーンアンテナ11
a,11a,11b,11bで構成したものであり、第
1のアンテナ系のアンテナ11a,11aは第1の方向
(X方向)に配置され、第2のアンテナ系のアンテナ1
1b,11bはそのアンテナ中心軸を第1のアンテナ系
の中心軸と一致させて、第2の方向(Y方向)に配置さ
れている。なお12はアンテナ系の支持体てあり、第1
及び第2の方向以外にアンテナ装置が走査されるように
なっている。Next, FIG. 3 shows a concrete configuration example of each antenna system of the antenna device. In this configuration example, the rectangular horn antenna 11 is used for both the first antenna system and the second antenna system.
a, 11a, 11b, 11b, the antennas 11a, 11a of the first antenna system are arranged in the first direction (X direction), and the antenna 1 of the second antenna system is
1b and 11b are arranged in the second direction (Y direction) with their antenna central axes aligned with the central axis of the first antenna system. The 12 Ri Oh Te support of the antenna system, the first
And the antenna device is scanned in a direction other than the second direction.
That it has been in.
【0017】信号処理部としては、アナログ的に処理を
行う場合には、一般の比較器,差動アンプや加算回路を
用いることができ、またディジタル的に処理を行う場合
には、検波器出力信号をA/D変換器でディジタル信号
に変換した後に、計算機で比較,減算及び加算処理をす
る手段等、既知の技術を用いることができる。その一例
を図4に示す。図において、21,22,23,24は検波回路
で復調されたアナログの和信号Σ1,差信号Δ1,和信
号Σ2,差信号Δ2を、それぞれディジタル信号に変換
するA/D変換器であり、25は計算機で、ディジタル信
号に変換された和信号Σ1が差信号Δ1より大きく、且
つ和信号Σ2が差信号Δ2より大きい場合には、和信号
Σ1から差信号Δ1を減算した信号に、和信号Σ2から
差信号Δ2を減算した信号を加算した値を出力し、それ
以外の場合には零を出力するように構成されている。As the signal processing unit, a general comparator, a differential amplifier or an adder circuit can be used for analog processing, and a detector output for digital processing. Known techniques can be used, such as a means for performing comparison, subtraction, and addition processing by a computer after the signal is converted into a digital signal by an A / D converter. An example thereof is shown in FIG. In the figure, 21, 22, 23, and 24 are A / D converters that convert the analog sum signal Σ1, difference signal Δ1, sum signal Σ2, and difference signal Δ2 demodulated by the detection circuit into digital signals, respectively. Reference numeral 25 is a computer, and when the sum signal Σ1 converted into a digital signal is larger than the difference signal Δ1 and the sum signal Σ2 is larger than the difference signal Δ2, a signal obtained by subtracting the difference signal Δ1 from the sum signal Σ1 is added to the sum signal. A value obtained by adding a signal obtained by subtracting the difference signal Δ2 from Σ2 is output, and zero is output in other cases.
【0018】上記実施例において、差信号Δ1及び差信
号Δ2の値に1より大きい係数を乗じた補正差信号を新
たな差信号Δ1及び差信号Δ2として、同様な処理を行
うことにより、ビームを更に圧縮し、且つサイドローブ
を更に低減することができる。すなわち原理的には、差
信号Δ1及び差信号Δ2に乗じる係数を大きくとること
により、ビーム幅を限りなく小さくし、サイドローブを
限りなく小さくすることができる。その一例として、差
信号Δ1及び差信号Δ2の値を2倍にした補正差信号を
新たな差信号Δ1及び差信号Δ2として処理した場合の
シミュレーション結果を図5に示す。なおこの際のアン
テナ系の構成は図2に示したシミュレーションの場合と
同様にした。図5は図2の(B)と同様の等高線図表示
をしたものであり、2次元ビーム圧縮及び低サイドロー
ブ化したパターンを示している。In the above-described embodiment, the beam is formed by performing the same processing using the corrected difference signal obtained by multiplying the values of the difference signal Δ1 and the difference signal Δ2 by a coefficient larger than 1 as new difference signal Δ1 and difference signal Δ2. Further compression and side lobes can be further reduced. That is, in principle, the beam width can be made as small as possible and the side lobes can be made as small as possible by increasing the coefficient by which the difference signal Δ1 and the difference signal Δ2 are multiplied. As an example thereof, FIG. 5 shows a simulation result when the corrected difference signal obtained by doubling the values of the difference signal Δ1 and the difference signal Δ2 is processed as a new difference signal Δ1 and difference signal Δ2. The configuration of the antenna system at this time was the same as that of the simulation shown in FIG. FIG. 5 is a contour map display similar to that of FIG. 2B, and shows a two-dimensional beam compression and low sidelobe pattern.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上、実施例に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、ビーム幅を2次元的に圧縮すると
共にサイドローブを2次元的に低減することが実現でき
る。また差信号Δ1及び差信号Δ2の値に1より大きい
係数を乗じた補正差信号を新たな差信号Δ1及び差信号
Δ2とすることにより、更にビームを圧縮させ、サイド
ローブを低減させることができる。As described above with reference to the embodiments, according to the present invention, the beam width can be two-dimensionally compressed and the side lobes can be two-dimensionally reduced. Further, the corrected difference signal obtained by multiplying the values of the difference signal Δ1 and the difference signal Δ2 by a coefficient larger than 1 is used as the new difference signal Δ1 and the difference signal Δ2, whereby the beam can be further compressed and the side lobe can be reduced. .
【図1】本発明に係るアンテナパターンの処理装置の実
施例を説明するためのアンテナ装置の概略構成を示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an antenna device for explaining an embodiment of an antenna pattern processing device according to the present invention.
【図2】図1に示すアンテナ装置で得られる合成パター
ンを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a combined pattern obtained by the antenna device shown in FIG.
【図3】本発明の実施に用いるアンテナ装置のアンテナ
系の具体的な構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration example of an antenna system of an antenna device used for implementing the present invention.
【図4】信号処理部の具体的な構成例を示す回路構成図
である。FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing a specific configuration example of a signal processing unit.
【図5】係数を乗じた差信号Δ1,Δ2を用いた場合の
出力信号パターンを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an output signal pattern when difference signals Δ1 and Δ2 multiplied by a coefficient are used.
【図6】従来の1次元ビーム圧縮を行うモノパルス給電
方式のアンテナ装置を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a conventional monopulse power feeding type antenna device for performing one-dimensional beam compression.
【図7】図6に示したアンテナ装置の出力信号の電界パ
ターンを示す図である。7 is a diagram showing an electric field pattern of an output signal of the antenna device shown in FIG.
【図8】図6に示したアンテナ装置の出力信号の電力パ
ターンを示す図である。8 is a diagram showing a power pattern of an output signal of the antenna device shown in FIG.
【図9】メインビームによる識別能力を説明するための
説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a discrimination ability by a main beam.
1a 第1のアンテナ系のアンテナ 1b 第2のアンテナ系のアンテナ 2a,2b ハイブリッド回路 3a,3b 検波回路 4 信号処理部 1a 1st antenna system antenna 1b 2nd antenna system antenna 2a, 2b Hybrid circuit 3a, 3b Detection circuit 4 Signal processing part
Claims (2)
テナからなり、圧縮すべきビーム幅方向である第1の方
向に一致させて配置した第1のアンテナ系と、モノパル
ス給電方式の同一の2つのアンテナからなり、その中心
軸を第1のアンテナ系の中心軸と一致させ、且つ第1の
方向と直交する第2の方向に一致させて配置してなる第
2のアンテナ系とで構成したアンテナ手段と、該アンテ
ナ手段のアンテナビームを前記第1及び第2の方向以外
に走査する手段と、第1のアンテナ系と第2のアンテナ
系の各アンテナの受信信号を入力し、第1のアンテナ系
のそれぞれのアンテナの受信信号の和信号からそれらの
差信号を差し引いた信号に、第2のアンテナ系のそれぞ
れのアンテナの受信信号の和信号からそれらの差信号を
差し引いた信号を加算し、該加算信号をアンテナ手段の
出力信号として出力する信号処理部とを備えたアンテナ
パターンの処理装置において、前記信号処理部は比較手
段を備え、前記第1のアンテナ系の和信号の値が差信号
の値以下のとき、あるいは前記第2のアンテナ系の和信
号の値が差信号の値以下のときには、零を出力するよう
に構成し、2次元ビーム圧縮及び2次元低サイドローブ
化を行えるようにしたことを特徴とするアンテナパター
ンの処理装置。1. A Ri Do the same two antennas of a monopulse power feed system, a first antenna system arranged to match the first direction is the beam width to be compressed, the same monopulse feeding system Ri Do from the two antennas, the central axis is coincident with the center axis of the first antenna system, formed by arranging to match the second direction and orthogonal to the first direction the
An antenna means arranged at a second antenna system, and means for scanning antenna beams of said antenna means in addition to the first and second directions, the first antenna system and the second antenna
The received signal of each antenna of the system is input, and the signal obtained by subtracting the difference signal from the sum signal of the received signals of the respective antennas of the first antenna system is added to the signal of the received signals of the respective antennas of the second antenna system. adding the signal obtained by subtracting those of the difference signal from the sum signal, the processing unit of the antenna pattern and a signal processing unit for outputting the sum signal as an output signal of the antenna means, said signal processing unit compares the hand
A stage, and outputs zero when the value of the sum signal of the first antenna system is less than or equal to the value of the difference signal or when the value of the sum signal of the second antenna system is less than or equal to the value of the difference signal.
Configured, processing device antenna pattern characterized in that to obtain the line 2D beam compression and two-dimensional low sidelobe to.
テナからなり、圧縮すべきビーム幅方向である第1の方
向に一致させて配置した第1のアンテナ系と、モノパル
ス給電方式の同一の2つのアンテナからなり、その中心
軸を第1のアンテナ系の中心軸と一致させ、且つ第1の
方向と直交する第2の方向に一致させて配置してなる第
2のアンテナ系とで構成したアンテナ手段と、該アンテ
ナ手段のアンテナビームを前記第1及び第2の方向以外
に走査する手段と、第1のアンテナ系と第2のアンテナ
系の各アンテナの受信信号を入力し、第1のアンテナ系
のそれぞれのアンテナの受信信号の和信号からそれらの
差信号を差し引いた信号に、第2のアンテナ系のそれぞ
れのアンテナの受信信号の和信号からそれらの差信号を
差し引いた信号を加算し、該加算信号をアンテナ手段の
出力信号として出力する信号処理部とを備えたアンテナ
パターンの処理装置において、前記信号処理部は係数乗
算手段及び比較手段を備え、前記第1のアンテナ系及び
第2のアンテナ系の差信号に1より大きい係数を乗じた
補正差信号を形成し、前記各和信号より前記各補正差信
号を新たな各差信号として差し引く際に、前記第1のア
ンテナ系の和信号の値が補正差信号の値以下のとき、あ
るいは前記第2のアンテナ系の和信号の値が補正差信号
の値以下のときには、零を出力するように構成し、2次
元ビーム圧縮及び2次元低サイドローブ化を行えるよう
にしたことを特徴とするアンテナパターンの処理装置。Wherein Ri Do the same two antennas of a monopulse power feed system, a first antenna system arranged to match the first direction is the beam width to be compressed, the same monopulse feeding system Ri Do from the two antennas, the central axis is coincident with the center axis of the first antenna system, formed by arranging to match the second direction and orthogonal to the first direction the
An antenna means arranged at a second antenna system, and means for scanning antenna beams of said antenna means in addition to the first and second directions, the first antenna system and the second antenna
The received signal of each antenna of the system is input, and the signal obtained by subtracting the difference signal from the sum signal of the received signals of the respective antennas of the first antenna system is added to the signal of the received signals of the respective antennas of the second antenna system. adding the signal obtained by subtracting those of the difference signal from the sum signal, the processing unit of the antenna pattern and a signal processing unit for outputting the sum signal as an output signal of the antenna means, the signal processing section is a coefficient multiplication
Compensation difference signals are formed by multiplying the difference signals of the first antenna system and the second antenna system by a coefficient greater than 1 , and calculating the correction difference signals from the sum signals. When the value of the sum signal of the first antenna system is less than or equal to the value of the correction difference signal, or when the value of the sum signal of the second antenna system is less than or equal to the value of the correction difference signal. sometimes, and configured to output a zero, so obtain row two-dimensional beam compression and two-dimensional low-sidelobe
Processing apparatus antenna pattern characterized in that the.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3323953A JPH07104408B2 (en) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | Antenna pattern processing device |
| US07/955,993 US5248984A (en) | 1991-11-13 | 1992-10-02 | Method for processing an antenna pattern |
| DE69208820T DE69208820T2 (en) | 1991-11-13 | 1992-10-22 | Processing method for antenna diagrams |
| EP92309680A EP0542440B1 (en) | 1991-11-13 | 1992-10-22 | Processing method for antenna patterns |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3323953A JPH07104408B2 (en) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | Antenna pattern processing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05134028A JPH05134028A (en) | 1993-05-28 |
| JPH07104408B2 true JPH07104408B2 (en) | 1995-11-13 |
Family
ID=18160476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3323953A Expired - Fee Related JPH07104408B2 (en) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | Antenna pattern processing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104408B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS524147A (en) * | 1975-06-27 | 1977-01-13 | Mitsubishi Electric Corp | Phased array antenna |
| US4789861A (en) * | 1987-02-09 | 1988-12-06 | Hughes Aircraft Company | Method and apparatus for detecting an out of beam condition in a monopulse radar receiver |
-
1991
- 1991-11-13 JP JP3323953A patent/JPH07104408B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05134028A (en) | 1993-05-28 |
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