JPH0770909B2 - アンテナモニター装置 - Google Patents
アンテナモニター装置Info
- Publication number
- JPH0770909B2 JPH0770909B2 JP63241928A JP24192888A JPH0770909B2 JP H0770909 B2 JPH0770909 B2 JP H0770909B2 JP 63241928 A JP63241928 A JP 63241928A JP 24192888 A JP24192888 A JP 24192888A JP H0770909 B2 JPH0770909 B2 JP H0770909B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- failure
- array antenna
- phase shifter
- array
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はアレイアンテナのモニター装置に関し、特にア
ンテナモジュールの故障などによるフェーズドアレイア
ンテナの運用限界をモニターするアンテナモニター装置
に関する。
ンテナモジュールの故障などによるフェーズドアレイア
ンテナの運用限界をモニターするアンテナモニター装置
に関する。
［従来の技術］ 一般に複数のアンテナモジュールにより放射開口を構成
するアレイアンテナは、アンテナモジュールの一部が故
障してもアンテナの性能の大幅な劣化が生じないという
冗長性を有している。例えば素子数約2000のだ円開口ア
レイアンテナにおいて開口分布を−35dBテイラーで設計
した場合、５％のアンテナモジュールがランダムに故障
してもサイドローブレベルの上昇は3dB程度であるとい
う報告がある（加藤他「放送衛生搭載用アレーアンテナ
の特性検討」電子情報通信学会論文誌Bvol.J70−Ｂ N
O.9pp.1071−1081,1987年９月）。
するアレイアンテナは、アンテナモジュールの一部が故
障してもアンテナの性能の大幅な劣化が生じないという
冗長性を有している。例えば素子数約2000のだ円開口ア
レイアンテナにおいて開口分布を−35dBテイラーで設計
した場合、５％のアンテナモジュールがランダムに故障
してもサイドローブレベルの上昇は3dB程度であるとい
う報告がある（加藤他「放送衛生搭載用アレーアンテナ
の特性検討」電子情報通信学会論文誌Bvol.J70−Ｂ N
O.9pp.1071−1081,1987年９月）。
またリニアアレイアンテナの場合はアンテナモジュール
故障数の割合に対する許容値が小さくなるが、冗長性を
有するという性質は平面アレイアンテナと同様である。
故障数の割合に対する許容値が小さくなるが、冗長性を
有するという性質は平面アレイアンテナと同様である。
前期アレイアンテナの冗長性を生かすため、従来はアン
テナモジュールの動作状況をモニターし、許容される故
障数に達した時点でアレイアンテナが故障という警報を
出す方法がとられている。なおここで許容されるアンテ
ナモジュール故障数の設定は、前記引用文献に示されて
いる場合と同様に、ランダムに故障した場合、アレイア
ンテナの中央部が故障した場合、端部が故障した場合な
どいくつかの故障状況を仮定してアンテナパターンのシ
ミュレーションを行い、当該アレイアンテナを含むレー
ダーシステムなどの性能を考慮して決定していた。
テナモジュールの動作状況をモニターし、許容される故
障数に達した時点でアレイアンテナが故障という警報を
出す方法がとられている。なおここで許容されるアンテ
ナモジュール故障数の設定は、前記引用文献に示されて
いる場合と同様に、ランダムに故障した場合、アレイア
ンテナの中央部が故障した場合、端部が故障した場合な
どいくつかの故障状況を仮定してアンテナパターンのシ
ミュレーションを行い、当該アレイアンテナを含むレー
ダーシステムなどの性能を考慮して決定していた。
次に従来技術の一例を第２図に示すリニアアレイアンテ
ナの系統図を用いて説明する。
ナの系統図を用いて説明する。
第２図の例はアンテナ素子１−１〜１−Ｎ（ここでＮは
正の整数）と、移相器２−１〜２−Ｎと、移相器駆動回
路３−１〜３−Ｎとを含むアンテナモジュール４−１〜
４−Ｎを直線状に配列し、給電回路５により送受信機６
とアンテナモジュール４−１〜４−Ｎとの間の高周波信
号を分配及び合成している。ビーム制御器７は移相器駆
動回路３−１〜３−Ｎを通して移相器２−１〜２−Ｎを
制御し、所定の方向にビーム走査するためのものであ
る。
正の整数）と、移相器２−１〜２−Ｎと、移相器駆動回
路３−１〜３−Ｎとを含むアンテナモジュール４−１〜
４−Ｎを直線状に配列し、給電回路５により送受信機６
とアンテナモジュール４−１〜４−Ｎとの間の高周波信
号を分配及び合成している。ビーム制御器７は移相器駆
動回路３−１〜３−Ｎを通して移相器２−１〜２−Ｎを
制御し、所定の方向にビーム走査するためのものであ
る。
アンテナモジュールの動作状況を検出する方法は、高周
波信号の振幅及び移相の両方または一方を点検する方法
や、移相器の動作電流を点検する方法などがあるが、モ
ニター系を簡潔にするため、移相器の動作電流を点検す
る方法が一般に用いられている。第２図の例では移相器
駆動回路３−１〜３−Ｎに移相器の動作電流の点検機能
を含んでおり、故障の有無の信号はアンテナモニター回
路８に集められる。
波信号の振幅及び移相の両方または一方を点検する方法
や、移相器の動作電流を点検する方法などがあるが、モ
ニター系を簡潔にするため、移相器の動作電流を点検す
る方法が一般に用いられている。第２図の例では移相器
駆動回路３−１〜３−Ｎに移相器の動作電流の点検機能
を含んでおり、故障の有無の信号はアンテナモニター回
路８に集められる。
集められたアンテナモジュールの故障の有無の信号は、
故障数判定回路11に送られ、あらかじめ設定された許容
数と比較し、当該アレイアンテナの運用継続の可否がア
ラーム表示器12に表示される。故障数判定回路11に設定
される許容数を決めるためにアンテナモジュールの故障
数及びアレイアンテナ内の故障部位を仮定した多数の組
合せのアンテナパターンシミュレーションが必要であっ
た。
故障数判定回路11に送られ、あらかじめ設定された許容
数と比較し、当該アレイアンテナの運用継続の可否がア
ラーム表示器12に表示される。故障数判定回路11に設定
される許容数を決めるためにアンテナモジュールの故障
数及びアレイアンテナ内の故障部位を仮定した多数の組
合せのアンテナパターンシミュレーションが必要であっ
た。
［発明が解決しようとする問題点］ 上述した従来のアンテナモニター方式は、アンテナモジ
ュールの故障数およびアレイ開口面内の故障部位を仮定
してアレイアンテナの運用限界を決定しているので、ア
ンテナモジュールの故障数の許容値に余裕をもたせる必
要があり、アレイアンテナが有する冗長性を充分活用で
きないという欠点があった。
ュールの故障数およびアレイ開口面内の故障部位を仮定
してアレイアンテナの運用限界を決定しているので、ア
ンテナモジュールの故障数の許容値に余裕をもたせる必
要があり、アレイアンテナが有する冗長性を充分活用で
きないという欠点があった。
また、許容されるアレイアンテナの運用限界を決定する
ためには、多大なアンテナパターンシミュレーションを
行った上で当該アレイアンテナを含むシステムの検討を
行う必要があるため、多大な労力を要する欠点があっ
た。
ためには、多大なアンテナパターンシミュレーションを
行った上で当該アレイアンテナを含むシステムの検討を
行う必要があるため、多大な労力を要する欠点があっ
た。
［問題点を解決するための手段］ 本願発明に係るフェーズドアレイアンテナは、アンテナ
素子と移相器と移相器駆動回路とを含む複数のアンテナ
モジュールと、前期複数のアンテナモジュールの各々を
制御してビーム走査を行うビーム制御手段と、前記アン
テナモジュールの故障または動作不良を検出するアンテ
ナモニター手段とを備え、前期アンテナモニター手段が
検出した故障または動作不良に関する検出結果を用いて
アンテナパターンを計算する計算手段と、前期計算手段
が決定したアンテナパターンに基づきアンテナの特性を
判定しフェーズドアレイアンテナの運用限界に達したか
否かを判断する判定手段とを有することを要旨とする。
素子と移相器と移相器駆動回路とを含む複数のアンテナ
モジュールと、前期複数のアンテナモジュールの各々を
制御してビーム走査を行うビーム制御手段と、前記アン
テナモジュールの故障または動作不良を検出するアンテ
ナモニター手段とを備え、前期アンテナモニター手段が
検出した故障または動作不良に関する検出結果を用いて
アンテナパターンを計算する計算手段と、前期計算手段
が決定したアンテナパターンに基づきアンテナの特性を
判定しフェーズドアレイアンテナの運用限界に達したか
否かを判断する判定手段とを有することを要旨とする。
［実施例］ 次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す系統図であり、アンテ
ナ素子１−１〜１−Ｎ（ここでＮは正の整数）と移相器
２−１〜２−Ｎと移相器駆動回路３−１〜３−Ｎとを含
むアンテナモジュール４−１〜４−Ｎを直線状に配列
し、給電回路５により送受信機６とアンテナモジュール
４−１〜４−Ｎとの間で高周波信号を分配及び合成して
いる。ビーム制御器７は移相器駆動回路３−１〜３−Ｎ
を通して移相器２−１〜２−Ｎを所定の移相遅延量に設
定することにより、ビーム走査を行うためのものであ
る。
ナ素子１−１〜１−Ｎ（ここでＮは正の整数）と移相器
２−１〜２−Ｎと移相器駆動回路３−１〜３−Ｎとを含
むアンテナモジュール４−１〜４−Ｎを直線状に配列
し、給電回路５により送受信機６とアンテナモジュール
４−１〜４−Ｎとの間で高周波信号を分配及び合成して
いる。ビーム制御器７は移相器駆動回路３−１〜３−Ｎ
を通して移相器２−１〜２−Ｎを所定の移相遅延量に設
定することにより、ビーム走査を行うためのものであ
る。
アンテナモジュール４−１〜４−Ｎの故障検出は、移相
器駆動回路３−１〜３−Ｎにより行われ、アンテナモニ
ター回路８に故障の有無の信号が集められる。アンテナ
モニター回路８は、故障の有無の信号と共に、アンテナ
モジュール４−１〜４−Ｎの番号を対応させて記憶し、
アンテナパターン計算機９に故障したアンテナモジュー
ルの番号を伝送する。アンテナパターン計算機９には、
アレイアンテナの開口分布、給電回路５の製造誤差によ
る振幅及び移相誤差、アンテナモジュール４−１〜４−
Ｎの振幅及び移相誤差などが記憶されており、アンテナ
モニター回路８からの故障したアンテナモジュールの番
号を受け、対応した素子を間引いたアレイアンテナモデ
ルで上記誤差を含めてアンテナパターンの計算を行う。
なお予め、ビーム制御器７から移相器２−１〜２−Ｎを
制御するデータに対応したビーム指向データをアンテナ
パターン計算機９に入力することにより、ビーム指向精
度の点検もできる。アンテナパターンを計算した後、ア
ンテナパターン計算機９は、当該アレイアンテナのビー
ム幅、利得、サイドローブレベル、ビーム指向精度など
の特性の一部または全部を判定し、その判定結果がアラ
ーム表示器10に表示される。上記アレイアンテナの特性
の判定基準は、レーダーシステムなど、当該アレイアン
テナを含むシステム性能の検討により、容易に設定で
き、アンテナパターン計算機９のメモリやスイッチなど
に記憶させておくことができる。
器駆動回路３−１〜３−Ｎにより行われ、アンテナモニ
ター回路８に故障の有無の信号が集められる。アンテナ
モニター回路８は、故障の有無の信号と共に、アンテナ
モジュール４−１〜４−Ｎの番号を対応させて記憶し、
アンテナパターン計算機９に故障したアンテナモジュー
ルの番号を伝送する。アンテナパターン計算機９には、
アレイアンテナの開口分布、給電回路５の製造誤差によ
る振幅及び移相誤差、アンテナモジュール４−１〜４−
Ｎの振幅及び移相誤差などが記憶されており、アンテナ
モニター回路８からの故障したアンテナモジュールの番
号を受け、対応した素子を間引いたアレイアンテナモデ
ルで上記誤差を含めてアンテナパターンの計算を行う。
なお予め、ビーム制御器７から移相器２−１〜２−Ｎを
制御するデータに対応したビーム指向データをアンテナ
パターン計算機９に入力することにより、ビーム指向精
度の点検もできる。アンテナパターンを計算した後、ア
ンテナパターン計算機９は、当該アレイアンテナのビー
ム幅、利得、サイドローブレベル、ビーム指向精度など
の特性の一部または全部を判定し、その判定結果がアラ
ーム表示器10に表示される。上記アレイアンテナの特性
の判定基準は、レーダーシステムなど、当該アレイアン
テナを含むシステム性能の検討により、容易に設定で
き、アンテナパターン計算機９のメモリやスイッチなど
に記憶させておくことができる。
なお、以上の説明はリニアアレイについて行ったが、平
面アレイアンテナについても効果は同様である。また、
アンテナモジュールに低雑音増幅器や電力増幅器を含む
アクティブアレイアンテナの場合も、モニターする内容
は本実施例と異なるが、本発明を適用できることはもち
ろんである。
面アレイアンテナについても効果は同様である。また、
アンテナモジュールに低雑音増幅器や電力増幅器を含む
アクティブアレイアンテナの場合も、モニターする内容
は本実施例と異なるが、本発明を適用できることはもち
ろんである。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、アンテナモニター系統に
アンテナパターン計算手段と判定手段とを有することに
より、アンテナモジュールの故障に対応したアンテナパ
ターンを把握できるので、仮定が入らずアレイアンテナ
運用限界が明確となり、アレイアンテナの冗長性を充分
活用できる。すなわちアレイアンテナの整備周期を長く
することができ、システムの運用の継続性を向上させる
ことができる。
アンテナパターン計算手段と判定手段とを有することに
より、アンテナモジュールの故障に対応したアンテナパ
ターンを把握できるので、仮定が入らずアレイアンテナ
運用限界が明確となり、アレイアンテナの冗長性を充分
活用できる。すなわちアレイアンテナの整備周期を長く
することができ、システムの運用の継続性を向上させる
ことができる。
また、許容されるアンテナモジュール故障数を設定する
ための多大なアンテナパターンシミュレーションが不要
となる。
ための多大なアンテナパターンシミュレーションが不要
となる。
第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２図は従来
技術の一例を示す系統図である。 １−１〜１−Ｎ……アンテナ素子、 ２−１〜２−Ｎ……移相器、 ３−１〜３−Ｎ……移相器駆動回路、 ４−１〜４−Ｎ……アンテナモジュール、 ５……給電回路、 ６……送受信機、 ７……ビーム制御器、 ８……アンテナモニター回路、 ９……アンテナパターン計算機、 10,12……アラーム表示器、 11……故障数判定回路。
技術の一例を示す系統図である。 １−１〜１−Ｎ……アンテナ素子、 ２−１〜２−Ｎ……移相器、 ３−１〜３−Ｎ……移相器駆動回路、 ４−１〜４−Ｎ……アンテナモジュール、 ５……給電回路、 ６……送受信機、 ７……ビーム制御器、 ８……アンテナモニター回路、 ９……アンテナパターン計算機、 10,12……アラーム表示器、 11……故障数判定回路。
Claims (1)
- 【請求項１】アンテナ素子と移相器と移相器駆動回路と
を含む複数のアンテナモジュールと、前期複数のアンテ
ナモジュールの各々を制御してビーム走査を行うビーム
制御手段と、前記アンテナモジュールの故障または動作
不良を検出するアンテナモニター手段とを備えたフェー
ズドアレイアンテナにおいて、前期アンテナモニター手
段が検出した故障または動作不良に関する検出結果を用
いてアンテナパターンを計算する計算手段と、前期計算
手段が決定したアンテナパターンに基づきアンテナの特
性を判定しフェーズドアレイアンテナの運用限界に達し
たか否かを判断する判定手段とを有することを特徴とす
るフェーズドアレイアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63241928A JPH0770909B2 (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | アンテナモニター装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63241928A JPH0770909B2 (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | アンテナモニター装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0290704A JPH0290704A (ja) | 1990-03-30 |
| JPH0770909B2 true JPH0770909B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=17081651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63241928A Expired - Lifetime JPH0770909B2 (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | アンテナモニター装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770909B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5810746B2 (ja) * | 2011-08-24 | 2015-11-11 | 日本電気株式会社 | アンテナ装置及びビーム指向特性改善方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57162803A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna diagnostic device |
-
1988
- 1988-09-27 JP JP63241928A patent/JPH0770909B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0290704A (ja) | 1990-03-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
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|
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