JPH0712912A - 超高周波アンテナの照準誤差推定用追跡システム - Google Patents
超高周波アンテナの照準誤差推定用追跡システムInfo
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- JPH0712912A JPH0712912A JP10014894A JP10014894A JPH0712912A JP H0712912 A JPH0712912 A JP H0712912A JP 10014894 A JP10014894 A JP 10014894A JP 10014894 A JP10014894 A JP 10014894A JP H0712912 A JPH0712912 A JP H0712912A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
- G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/146—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction by comparing linear polarisation components
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
- H01Q25/04—Multimode antennas
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 既存のシステムに好適に置き換わる指向性ア
ンテナ追跡システムを提供する。 【構成】 放射エレメント(20)に結合され、基本モ
ードのビーコン信号(S1)から生成された奇数追跡モ
ードの信号(S2)の出力端を備え、偶数基本モードの
信号(S3)を供給するモード反射鏡(23)がその後
に続く、導波管(22)と、追跡モードの信号(S2)
の周波数に同調させた帯域フィルタ(25)と、帯域フ
ィルタ(25)から供給される濾波された追跡モードの
信号(S2)の移相器(27)と、移相器(27)の出
力信号を基本モードの信号(S3)と加算し、濾波され
た追跡モードの信号の所与の各位相差ごとに加算信号
(S)を供給する、加算手段(29)と、アンテナの直
交する2本の軸に従った照準誤差を決定することのでき
る、加算信号(S)の操作手段(30)とを備える。
ンテナ追跡システムを提供する。 【構成】 放射エレメント(20)に結合され、基本モ
ードのビーコン信号(S1)から生成された奇数追跡モ
ードの信号(S2)の出力端を備え、偶数基本モードの
信号(S3)を供給するモード反射鏡(23)がその後
に続く、導波管(22)と、追跡モードの信号(S2)
の周波数に同調させた帯域フィルタ(25)と、帯域フ
ィルタ(25)から供給される濾波された追跡モードの
信号(S2)の移相器(27)と、移相器(27)の出
力信号を基本モードの信号(S3)と加算し、濾波され
た追跡モードの信号の所与の各位相差ごとに加算信号
(S)を供給する、加算手段(29)と、アンテナの直
交する2本の軸に従った照準誤差を決定することのでき
る、加算信号(S)の操作手段(30)とを備える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にビーコン信号と
呼ばれる、変調済みまたは未変調の信号の発信源の方向
におけるアンテナの照準誤差を推定する手段を含む、指
向性超高周波(hyperfrequence)アンテナの分野に関す
る。この種の推定は、通常は人工衛星または地上局(以
下ではターゲットと称する)のアンテナから構成される
信号発信機または受信機あるいはその両方に対して直交
する2本の軸(たとえば、仰角と方位角)に従ってアン
テナの位置を常に最適化することのできる追跡システム
の一部を成す。
呼ばれる、変調済みまたは未変調の信号の発信源の方向
におけるアンテナの照準誤差を推定する手段を含む、指
向性超高周波(hyperfrequence)アンテナの分野に関す
る。この種の推定は、通常は人工衛星または地上局(以
下ではターゲットと称する)のアンテナから構成される
信号発信機または受信機あるいはその両方に対して直交
する2本の軸(たとえば、仰角と方位角)に従ってアン
テナの位置を常に最適化することのできる追跡システム
の一部を成す。
【0002】
【従来の技術】ターゲットの軌跡を追従すること、さら
に一般的に言えばアンテナの位置をビーコン信号の発信
ターゲットの位置に従属させることは、アンテナの位置
を、その主送受信ローブがこのターゲットの方を向くよ
うに修正することに帰着する。
に一般的に言えばアンテナの位置をビーコン信号の発信
ターゲットの位置に従属させることは、アンテナの位置
を、その主送受信ローブがこのターゲットの方を向くよ
うに修正することに帰着する。
【0003】様々な技術が開発されてきた。その結果、
アンテナを段階的に変位させることにより追跡情報を得
る、段階式追跡システムが知られている。しかし、こう
したシステムは低速であり、かつ追跡装置の急速な摩耗
をもたらす。
アンテナを段階的に変位させることにより追跡情報を得
る、段階式追跡システムが知られている。しかし、こう
したシステムは低速であり、かつ追跡装置の急速な摩耗
をもたらす。
【0004】また、ターゲットがこのアンテナの視準軸
中にないときに照準を合わせるべきアンテナの導波管中
に基本モード(ビーコン信号)よりも高次のモードが発
生するという特性に基づく技法も知られている。したが
って、選択された高次モードの出力を測定すると、実効
照準外れ、すなわちターゲットに対するアンテナの位置
合せ誤差を記録することができる。
中にないときに照準を合わせるべきアンテナの導波管中
に基本モード(ビーコン信号)よりも高次のモードが発
生するという特性に基づく技法も知られている。したが
って、選択された高次モードの出力を測定すると、実効
照準外れ、すなわちターゲットに対するアンテナの位置
合せ誤差を記録することができる。
【0005】しかし、こうしたシステムは複雑であり、
大層な機器を必要とする。したがって、衛星上に搭載さ
れたアンテナの照準合せにこの技法を利用することは検
討に値しない。
大層な機器を必要とする。したがって、衛星上に搭載さ
れたアンテナの照準合せにこの技法を利用することは検
討に値しない。
【0006】また、アンテナの放射エレメントと協働す
る導波管が基本伝搬モードと高次伝搬モードを伝搬する
ことができる、指向性超高周波アンテナ用の電子追跡シ
ステムも知られている。この導波管は複数の伝搬モード
変換キャビティを備え、各キャビティが、基本伝搬モー
ドを高次伝搬モードに変換する、有効状態を有する。
る導波管が基本伝搬モードと高次伝搬モードを伝搬する
ことができる、指向性超高周波アンテナ用の電子追跡シ
ステムも知られている。この導波管は複数の伝搬モード
変換キャビティを備え、各キャビティが、基本伝搬モー
ドを高次伝搬モードに変換する、有効状態を有する。
【0007】この種のシステムは、1991年7月24
日発効の英国電気通信公社(British Telecommunicatio
ns)名義の欧州特許第0171149号に記載されてい
る。各モード変換キャビティは、それぞれアンテナの視
準軸から外れた所定の方向に対応する、キャビティと同
数の離散的受信状態の間でアンテナが切り換わるよう
に、このキャビティを有効状態と、キャビティが導波管
中における伝搬モードに影響を与えない無効状態の間で
切り替えるためのダイオード付き装置を含む。
日発効の英国電気通信公社(British Telecommunicatio
ns)名義の欧州特許第0171149号に記載されてい
る。各モード変換キャビティは、それぞれアンテナの視
準軸から外れた所定の方向に対応する、キャビティと同
数の離散的受信状態の間でアンテナが切り換わるよう
に、このキャビティを有効状態と、キャビティが導波管
中における伝搬モードに影響を与えない無効状態の間で
切り替えるためのダイオード付き装置を含む。
【0008】このシステムの特に有利な実施態様は、直
交する2本の軸に従ってアンテナの位置を補正できるよ
うに、導波管の周りに互いに90度ずつ離して配置され
た4個のキャビティを利用するものである。
交する2本の軸に従ってアンテナの位置を補正できるよ
うに、導波管の周りに互いに90度ずつ離して配置され
た4個のキャビティを利用するものである。
【0009】ビームの位相遅れを得るために、図1に従
って、アクティブ・キャビティによって生成される高次
モードが、既存の基本モードと合成される。図1は、キ
ャビティのアクティブ化によってその位置が修正され
る、あるアンテナの主ローブを示す。
って、アクティブ・キャビティによって生成される高次
モードが、既存の基本モードと合成される。図1は、キ
ャビティのアクティブ化によってその位置が修正され
る、あるアンテナの主ローブを示す。
【0010】アンテナの主ローブ10は、ターゲットの
方を向いた照準軸11に関して対称である。前記の1つ
のキャビティをアクティブ化させると、この主ローブが
旋回して、破線で示した位置12にくる。その軸13は
軸11と角θをなし、ローブ12と軸11の交点14で
の信号の振幅を測定すると、このキャビティに関連する
方向に従ったアンテナの照準誤差を記録することができ
る。各キャビティを循環してアクティブ化させると、直
交する2本の軸(△xと△y)に従った照準誤差を知る
ことができる。
方を向いた照準軸11に関して対称である。前記の1つ
のキャビティをアクティブ化させると、この主ローブが
旋回して、破線で示した位置12にくる。その軸13は
軸11と角θをなし、ローブ12と軸11の交点14で
の信号の振幅を測定すると、このキャビティに関連する
方向に従ったアンテナの照準誤差を記録することができ
る。各キャビティを循環してアクティブ化させると、直
交する2本の軸(△xと△y)に従った照準誤差を知る
ことができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】このシステムの不都合
な点の1つは、それぞれ1つのダイオードに関連する多
数のキャビティが、各ダイオードを次々に導通させ、次
いで非導通させる装置と共に必要であることである。こ
のように場所をとるのは、多数のキャビティが使用され
るためであり、したがってこうしたシステムのコストは
高くなる。
な点の1つは、それぞれ1つのダイオードに関連する多
数のキャビティが、各ダイオードを次々に導通させ、次
いで非導通させる装置と共に必要であることである。こ
のように場所をとるのは、多数のキャビティが使用され
るためであり、したがってこうしたシステムのコストは
高くなる。
【0012】その他に、このシステムは固定周波数で動
作するようになっており、したがって周波数において敏
速ではない。実際には、関連するアンテナの照準合せ
は、所与の周波数のビーコン信号を受信することによっ
て実現される。ビーコン周波数が変化する場合、全帯域
幅で照準合せを確保することはもはやできない。キャビ
ティは所与の周波数の周りに適合された寸法を有し、ダ
イオードは固定位置を有するからである。地上アンテナ
を多数のビーコン周波数で動作する衛星に向けて照準合
せしなければならないとき、これは大きな不都合をもた
らす。その場合は、ビーコン周波数と同数の地上アンテ
ナを設けることが必要になるからである。明らかにこう
したシステムは、場所をとる点と重量の点から衛星に搭
載することのできない複数のアンテナを有する。
作するようになっており、したがって周波数において敏
速ではない。実際には、関連するアンテナの照準合せ
は、所与の周波数のビーコン信号を受信することによっ
て実現される。ビーコン周波数が変化する場合、全帯域
幅で照準合せを確保することはもはやできない。キャビ
ティは所与の周波数の周りに適合された寸法を有し、ダ
イオードは固定位置を有するからである。地上アンテナ
を多数のビーコン周波数で動作する衛星に向けて照準合
せしなければならないとき、これは大きな不都合をもた
らす。その場合は、ビーコン周波数と同数の地上アンテ
ナを設けることが必要になるからである。明らかにこう
したシステムは、場所をとる点と重量の点から衛星に搭
載することのできない複数のアンテナを有する。
【0013】最後に、ビームの偏向は一定である。すな
わち、角θが固定している。したがって、点14(図
1)で測定された振幅が十分に大きくない場合、大きな
測定ノイズが生じる。したがって、処理システムを、各
アンテナで点14の振幅を測定できるように適合させる
必要がある。
わち、角θが固定している。したがって、点14(図
1)で測定された振幅が十分に大きくない場合、大きな
測定ノイズが生じる。したがって、処理システムを、各
アンテナで点14の振幅を測定できるように適合させる
必要がある。
【0014】本発明は特に、これらの不都合を是正する
ことを目的とする。
ことを目的とする。
【0015】より詳しく述べると、本発明の一目的は、
既存のシステムに好適に置き換わる指向性アンテナ追跡
システムを提供することである。
既存のシステムに好適に置き換わる指向性アンテナ追跡
システムを提供することである。
【0016】他の目的は、使用するどんなビーコン周波
数とも同一になることができる、すなわち周波数におい
て敏速な前記装置を提供することである。
数とも同一になることができる、すなわち周波数におい
て敏速な前記装置を提供することである。
【0017】補足的目的は、直交する2本の軸に従った
照準誤差を記録する処理システムに信号雑音比を適合さ
せるために、アンテナのビームの偏向を簡単に変更でき
るようにすることである。
照準誤差を記録する処理システムに信号雑音比を適合さ
せるために、アンテナのビームの偏向を簡単に変更でき
るようにすることである。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記の諸目的ならびに以
下で明らかになるその他の諸目的は、アンテナの一体式
放射エレメントを備え、特にターゲットによって送られ
るビーコン信号を搬送するタイプの、ターゲットの方向
に向いた超高周波アンテナの直交する2本の軸に従った
照準誤差を推定することのできる追跡システムによって
達成される。このシステムは、 − 放射エレメントに結合され、基本モードのビーコン
信号から生成された奇数追跡モード(mode de poursuit
e impair)の信号の出力端を備え、偶数基本モード(mo
de fondamental pair )の信号を供給するモード反射鏡
がその後に続く、導波管と、 − 奇数追跡モードの信号の周波数に同調させた帯域フ
ィルタと、 − 帯域フィルタから供給される濾波された追跡モード
の信号の移相器と、 − 移相器を制御する制御装置と、 − 移相器の出力信号をモード反射鏡から供給される基
本モードの信号と加算し、所与の各位相差ごとに加算信
号を供給する加算手段と、 − 制御装置によって制御され、アンテナの直交する前
記2本の軸に従った照準誤差を決定することのできる加
算信号操作手段とを備え、 制御装置が、操作手段による加算信号の操作を可能にす
るため、互いに2π/n(nは4以上)ずつ位相の外れ
たn個の信号が得られるように移相器を制御することを
特徴とする。
下で明らかになるその他の諸目的は、アンテナの一体式
放射エレメントを備え、特にターゲットによって送られ
るビーコン信号を搬送するタイプの、ターゲットの方向
に向いた超高周波アンテナの直交する2本の軸に従った
照準誤差を推定することのできる追跡システムによって
達成される。このシステムは、 − 放射エレメントに結合され、基本モードのビーコン
信号から生成された奇数追跡モード(mode de poursuit
e impair)の信号の出力端を備え、偶数基本モード(mo
de fondamental pair )の信号を供給するモード反射鏡
がその後に続く、導波管と、 − 奇数追跡モードの信号の周波数に同調させた帯域フ
ィルタと、 − 帯域フィルタから供給される濾波された追跡モード
の信号の移相器と、 − 移相器を制御する制御装置と、 − 移相器の出力信号をモード反射鏡から供給される基
本モードの信号と加算し、所与の各位相差ごとに加算信
号を供給する加算手段と、 − 制御装置によって制御され、アンテナの直交する前
記2本の軸に従った照準誤差を決定することのできる加
算信号操作手段とを備え、 制御装置が、操作手段による加算信号の操作を可能にす
るため、互いに2π/n(nは4以上)ずつ位相の外れ
たn個の信号が得られるように移相器を制御することを
特徴とする。
【0019】したがって、奇数追跡モードの信号を抽出
することにより、その信号に照準誤差の推定を可能にす
るための処理を施すことが可能である。
することにより、その信号に照準誤差の推定を可能にす
るための処理を施すことが可能である。
【0020】制御装置が、移相器に連続的に印加される
奇数追跡モードの信号の位相が外れるように、移相器を
制御するようにすると有利である。
奇数追跡モードの信号の位相が外れるように、移相器を
制御するようにすると有利である。
【0021】本発明のもう1つの実施態様では、この追
跡システムは、 − 基本モードのビーコン信号から得られる、互いに2
π/n(nは4以下)ずつ位相の外れた奇数追跡モード
の信号のn個の出力端を備え、偶数基本モードのビーコ
ン信号を供給するモード反射鏡がその後に続く、導波管
と、 − 制御装置によって制御され、それぞれ2π/nずつ
位相の外れた各信号を次々にその出力端に供給するマル
チプレクサと、 − 追跡モードの信号のビーコン周波数に同調させた、
マルチプレクサの出力信号を受け取る帯域フィルタと、 − 帯域フィルタの出力信号をモード反射鏡から供給さ
れる基本モードの信号と加算し、マルチプレクサから発
出される各信号ごとに加算信号を供給する加算手段と、 − 制御装置によって制御され、アンテナの直交する2
本の軸に従った照準誤差を決定することのできる加算信
号操作手段とを備える。
跡システムは、 − 基本モードのビーコン信号から得られる、互いに2
π/n(nは4以下)ずつ位相の外れた奇数追跡モード
の信号のn個の出力端を備え、偶数基本モードのビーコ
ン信号を供給するモード反射鏡がその後に続く、導波管
と、 − 制御装置によって制御され、それぞれ2π/nずつ
位相の外れた各信号を次々にその出力端に供給するマル
チプレクサと、 − 追跡モードの信号のビーコン周波数に同調させた、
マルチプレクサの出力信号を受け取る帯域フィルタと、 − 帯域フィルタの出力信号をモード反射鏡から供給さ
れる基本モードの信号と加算し、マルチプレクサから発
出される各信号ごとに加算信号を供給する加算手段と、 − 制御装置によって制御され、アンテナの直交する2
本の軸に従った照準誤差を決定することのできる加算信
号操作手段とを備える。
【0022】信号の各出力端は、導波管中に形成された
スリット、またはこの導波管中を貫通するプローブによ
って構成される。
スリット、またはこの導波管中を貫通するプローブによ
って構成される。
【0023】帯域フィルタは、周波数において敏速であ
ると好都合である。その後に、可変利得の増幅器を設け
ることができる。
ると好都合である。その後に、可変利得の増幅器を設け
ることができる。
【0024】TE11またはHE11を基本モードとするこ
とが好ましく、追跡モードは、TM01、TE01、H
E21、TE21、TE20、TE02の各モードのうちから選
ぶ。
とが好ましく、追跡モードは、TM01、TE01、H
E21、TE21、TE20、TE02の各モードのうちから選
ぶ。
【0025】本発明のその他の特徴及び利点は、非限定
的な例として示した以下の好ましい実施例に関する説明
と添付の図面を参照すれば明らかになるであろう。
的な例として示した以下の好ましい実施例に関する説明
と添付の図面を参照すれば明らかになるであろう。
【0026】
【実施例】図2に示したシステムは、例えば波形のまた
はそうでない円錐から構成された、超高周波信号を発信
または受信しあるいはその両方を行うための放射エレメ
ント20を備える。放射エレメント20は、たとえばひ
き臼型のアンテナの中央に、アンテナの反射鏡の近くに
置かれる。衛星伝送システムにおけるアンテナのレベル
での基本モードは、(波形円錐の場合)一般にHE11で
ある。
はそうでない円錐から構成された、超高周波信号を発信
または受信しあるいはその両方を行うための放射エレメ
ント20を備える。放射エレメント20は、たとえばひ
き臼型のアンテナの中央に、アンテナの反射鏡の近くに
置かれる。衛星伝送システムにおけるアンテナのレベル
での基本モードは、(波形円錐の場合)一般にHE11で
ある。
【0027】放射エレメント20から発出された信号S
1は、モード発生器中の信号S1の基本モードから高次
モードを発生することのできる、モード発生器21に印
加される。図のモード発生器21は、偶数基本モード、
例えばTE11モードを搬送する導波管22を備え、この
導波管は、信号の出力端を形成し、基本モードから高次
モードを抽出するための唯一のスリット(図4の40)
を備える。このスリットは、主ビーム、たとえばTM01
モードの照準外れと互換性のある高次モードを励起する
ことになる。
1は、モード発生器中の信号S1の基本モードから高次
モードを発生することのできる、モード発生器21に印
加される。図のモード発生器21は、偶数基本モード、
例えばTE11モードを搬送する導波管22を備え、この
導波管は、信号の出力端を形成し、基本モードから高次
モードを抽出するための唯一のスリット(図4の40)
を備える。このスリットは、主ビーム、たとえばTM01
モードの照準外れと互換性のある高次モードを励起する
ことになる。
【0028】導波管22の出力端は、モード反射鏡23
に結合される。この反射鏡は、モードTM01の超高周波
信号を信号S2と同位相で、これらの信号が構成的に加
算されるように導波管22に反射するための、長さλg
/4の適合された移行部から構成される。
に結合される。この反射鏡は、モードTM01の超高周波
信号を信号S2と同位相で、これらの信号が構成的に加
算されるように導波管22に反射するための、長さλg
/4の適合された移行部から構成される。
【0029】こうして、奇数モード、たとえばTM01の
信号S2と、偶数基本モード、たとえばTE11の信号S
3がモード発生器21の出力端で得られる。
信号S2と、偶数基本モード、たとえばTE11の信号S
3がモード発生器21の出力端で得られる。
【0030】信号S2は帯域フィルタ25に印加され
る。このフィルタの中心周波数は、ビーコン周波数を発
信するターゲットのビーコン周波数である。
る。このフィルタの中心周波数は、ビーコン周波数を発
信するターゲットのビーコン周波数である。
【0031】有利な実施例では、フィルタ25は、周波
数において敏速なフィルタである。したがって、アンテ
ナの照準を合せる対象となるターゲットのビーコン周波
数を電子的または機械的に選択することができる。
数において敏速なフィルタである。したがって、アンテ
ナの照準を合せる対象となるターゲットのビーコン周波
数を電子的または機械的に選択することができる。
【0032】フィルタ25の後に、濾波された信号S2
の獲得及び処理が場合によってはさらに容易になるよう
に、ビームの偏向の振幅を変化させることのできる、任
意選択の増幅器26が続く。
の獲得及び処理が場合によってはさらに容易になるよう
に、ビームの偏向の振幅を変化させることのできる、任
意選択の増幅器26が続く。
【0033】増幅器26の後には、アンテナの基準軸と
一定の角度をなす空間中のどんな方向にも従ってアンテ
ナのビームを照準合せさせる機能を有する、可変移相器
27が続く。移相器27は制御装置28によって制御さ
れ、この制御装置はフィルタ25と増幅器26をも制御
する。移相器27の制御は、古典的な円錐型(濾波され
場合によっては増幅された信号S2の位相の連続変動)
でもあるいは離散型でもよい。離散型制御では、たとえ
ば移相器の入力に印加される信号を0゜、90゜、18
0゜、270゜を次々に循環的に位相を外らせることが
可能である。こうして、アンテナの放射図が互いに垂直
な4つの方向に向く。これらの各位相値ごとに、移相器
27の出力信号は、アンテナの視準軸に垂直な4本の軸
のうちの1本上で受信したビーコン信号の振幅に対応す
る。アンテナが正しく照準合せされているときは、移相
器27の出力信号の振幅が互いに等しくなる。より一般
的には、移相器は2π/n(nは4以上)ずつ位相が外
れた信号を次々に供給する。
一定の角度をなす空間中のどんな方向にも従ってアンテ
ナのビームを照準合せさせる機能を有する、可変移相器
27が続く。移相器27は制御装置28によって制御さ
れ、この制御装置はフィルタ25と増幅器26をも制御
する。移相器27の制御は、古典的な円錐型(濾波され
場合によっては増幅された信号S2の位相の連続変動)
でもあるいは離散型でもよい。離散型制御では、たとえ
ば移相器の入力に印加される信号を0゜、90゜、18
0゜、270゜を次々に循環的に位相を外らせることが
可能である。こうして、アンテナの放射図が互いに垂直
な4つの方向に向く。これらの各位相値ごとに、移相器
27の出力信号は、アンテナの視準軸に垂直な4本の軸
のうちの1本上で受信したビーコン信号の振幅に対応す
る。アンテナが正しく照準合せされているときは、移相
器27の出力信号の振幅が互いに等しくなる。より一般
的には、移相器は2π/n(nは4以上)ずつ位相が外
れた信号を次々に供給する。
【0034】照準誤差の推定は、移相器27の出力信号
とモード発生器21の信号S3とを受け取る加算手段2
9を用いて実施される。図の実施例では、信号S3が、
2つの発信信号TX1とTX2を受信するマルチプレク
サ24に印加され、信号RX1に対応する。第2の受信
信号RX2が使用可能である。加算信号Sが、アンテナ
の照準誤差を決定することのできる操作手段30に印加
される。操作手段30は制御装置28によって制御さ
れ、アンテナの直交する2本の照準軸(たとえば、方位
角と仰角)に従った誤差にそれぞれ対応する信号△xと
△yを供給する。次に、アンテナの位置をその主ローブ
がビーコン周波数を発信するターゲットに向くように矯
正するために、これらの誤差信号を操作することができ
る。
とモード発生器21の信号S3とを受け取る加算手段2
9を用いて実施される。図の実施例では、信号S3が、
2つの発信信号TX1とTX2を受信するマルチプレク
サ24に印加され、信号RX1に対応する。第2の受信
信号RX2が使用可能である。加算信号Sが、アンテナ
の照準誤差を決定することのできる操作手段30に印加
される。操作手段30は制御装置28によって制御さ
れ、アンテナの直交する2本の照準軸(たとえば、方位
角と仰角)に従った誤差にそれぞれ対応する信号△xと
△yを供給する。次に、アンテナの位置をその主ローブ
がビーコン周波数を発信するターゲットに向くように矯
正するために、これらの誤差信号を操作することができ
る。
【0035】この実施例の主な利点は、アンテナの照準
誤差信号をただ1つのスリットを使って得ることがで
き、このスリットによって信号S2が抽出されることで
ある。アンテナの照準方向に垂直な4つの方向に沿った
推定を、加算信号の操作手段30に関連するただ1つの
移相器によって実現する。さらに、このシステムは、同
じターゲット衛星からくるまたはそうでない他のビーコ
ン周波数を考慮するには、フィルタ25の中心周波数を
修正すれば十分なので、周波数において敏速である。
誤差信号をただ1つのスリットを使って得ることがで
き、このスリットによって信号S2が抽出されることで
ある。アンテナの照準方向に垂直な4つの方向に沿った
推定を、加算信号の操作手段30に関連するただ1つの
移相器によって実現する。さらに、このシステムは、同
じターゲット衛星からくるまたはそうでない他のビーコ
ン周波数を考慮するには、フィルタ25の中心周波数を
修正すれば十分なので、周波数において敏速である。
【0036】図3は、本発明の第2の実施例の概略図で
ある。
ある。
【0037】この実施例では、導波管22が、互いに9
0°ずつ離して配置された4個のスリットを備えてい
る。したがって、各スリットの出力信号が隣接するスリ
ットの出力信号と積分される。スリットの出力信号S2
a〜S2dはマルチプレクサ31に印加され、このマル
チプレクサの出力端は帯域フィルタ25に結合される。
フィルタ25の出力は、マルチプレクサ31の制御速度
で濾波され増幅された信号を供給する、任意選択の増幅
器26に結合される。このマルチプレクサ31は制御装
置28によって制御される。この実施例は、移相器に印
加される信号を0°、90°、180°、270°位相
を外らすように移相器27が制御される第1の実施例と
等価である。もちろん、27(図2)のような移相器を
フィルタ25と加算器29の間に挿入して、たとえば、
古典的な円錐型の追跡を実現できるようにすることも可
能である。
0°ずつ離して配置された4個のスリットを備えてい
る。したがって、各スリットの出力信号が隣接するスリ
ットの出力信号と積分される。スリットの出力信号S2
a〜S2dはマルチプレクサ31に印加され、このマル
チプレクサの出力端は帯域フィルタ25に結合される。
フィルタ25の出力は、マルチプレクサ31の制御速度
で濾波され増幅された信号を供給する、任意選択の増幅
器26に結合される。このマルチプレクサ31は制御装
置28によって制御される。この実施例は、移相器に印
加される信号を0°、90°、180°、270°位相
を外らすように移相器27が制御される第1の実施例と
等価である。もちろん、27(図2)のような移相器を
フィルタ25と加算器29の間に挿入して、たとえば、
古典的な円錐型の追跡を実現できるようにすることも可
能である。
【0038】もちろん追跡モードの信号の数、したがっ
て導波管22を備えるキャビティの数は制限的なもので
はなく、互いに2π/nの角ずつ位相が外れたn個の信
号を抽出することができる。
て導波管22を備えるキャビティの数は制限的なもので
はなく、互いに2π/nの角ずつ位相が外れたn個の信
号を抽出することができる。
【0039】図4は、図2の実施例に対応する本発明の
追跡システムの概略透視図である。
追跡システムの概略透視図である。
【0040】図の追跡システムは導波管技術で利用さ
れ、様々な要素を識別するために使用した参照番号は図
2で使用したものと同じである。追跡モードの信号の出
力端を形成するスリット40は、導波管22中で実施さ
れる。追跡モードの抽出は、やはり導波管22中を貫通
するプローブを用いて得ることができる。このプローブ
は、たとえばフィルタ25に接続された同軸ケーブルの
心によって構成される。フィルタ25はこの場合、その
中心周波数を調節できる同調ねじを備えている。もちろ
ん、このフィルタ25の電子的制御も考えられる。
れ、様々な要素を識別するために使用した参照番号は図
2で使用したものと同じである。追跡モードの信号の出
力端を形成するスリット40は、導波管22中で実施さ
れる。追跡モードの抽出は、やはり導波管22中を貫通
するプローブを用いて得ることができる。このプローブ
は、たとえばフィルタ25に接続された同軸ケーブルの
心によって構成される。フィルタ25はこの場合、その
中心周波数を調節できる同調ねじを備えている。もちろ
ん、このフィルタ25の電子的制御も考えられる。
【0041】図5は、移相の値をパラメータとして、移
相ゼロの基準面内で測定した信号S1の位相の変動(単
位度)を円錐放射角の関数として示した図である。これ
らの曲線は、ビーコン周波数が3950MHzの場合に
得られたものであり、図2の増幅器26は6dBの利得
をもたらす。
相ゼロの基準面内で測定した信号S1の位相の変動(単
位度)を円錐放射角の関数として示した図である。これ
らの曲線は、ビーコン周波数が3950MHzの場合に
得られたものであり、図2の増幅器26は6dBの利得
をもたらす。
【0042】曲線50〜53は、それぞれ移相が90
゜、180゜、0゜、270゜の場合の、発信源の回転
角の関数としての信号S1の位相の変動に対応する。当
該の基準平面内で、信号S1は、0゜及び180゜の離
散位相の場合は同一のままであるが、移相が90゜と2
70゜の場合は非対称に大きく変動する。
゜、180゜、0゜、270゜の場合の、発信源の回転
角の関数としての信号S1の位相の変動に対応する。当
該の基準平面内で、信号S1は、0゜及び180゜の離
散位相の場合は同一のままであるが、移相が90゜と2
70゜の場合は非対称に大きく変動する。
【0043】図6は、図2の増幅器26によってもたら
される信号の増幅をパラメータとして、信号S1の位相
の変動(単位度)を円錐放射角の関数として示した図で
ある。これらの曲線は、ビーコン周波数が3950MH
z、移相が270゜の場合に得られたものであり、図5
と同じ基準平面内で示してある。
される信号の増幅をパラメータとして、信号S1の位相
の変動(単位度)を円錐放射角の関数として示した図で
ある。これらの曲線は、ビーコン周波数が3950MH
z、移相が270゜の場合に得られたものであり、図5
と同じ基準平面内で示してある。
【0044】曲線60〜63は、それぞれ振幅が0、
6、10、20dBの場合の信号S1の位相の変動を表
す。もたらされる増幅により、ビームの偏向、すなわち
図1の角θを修正することが可能となる。したがって、
加算信号Sの振幅の測定値の信号雑音比を容易に増大さ
せ、処理システムを各アンテナにおいてこの振幅を測定
できるように適合させることができる。
6、10、20dBの場合の信号S1の位相の変動を表
す。もたらされる増幅により、ビームの偏向、すなわち
図1の角θを修正することが可能となる。したがって、
加算信号Sの振幅の測定値の信号雑音比を容易に増大さ
せ、処理システムを各アンテナにおいてこの振幅を測定
できるように適合させることができる。
【0045】増幅器26は、制御装置28によって決定
される可変利得の増幅器とすることが好ましい。
される可変利得の増幅器とすることが好ましい。
【0046】すべての奇数追跡モードは、偶数基本モー
ドが1つの最大振幅と最小振幅の両側に2つの最大振幅
を示すとき、1つの最小振幅を示す。それらを基本モー
ドと加算すると、アンテナの出力端に主ビームの偏向が
生じる。偶数基本モードはTE11またはHE11であるこ
とが好ましく、奇数追跡モードは、TM01、TE01、H
E21、TE21、TE20、TE02の各モードのうちから選
ぶ。
ドが1つの最大振幅と最小振幅の両側に2つの最大振幅
を示すとき、1つの最小振幅を示す。それらを基本モー
ドと加算すると、アンテナの出力端に主ビームの偏向が
生じる。偶数基本モードはTE11またはHE11であるこ
とが好ましく、奇数追跡モードは、TM01、TE01、H
E21、TE21、TE20、TE02の各モードのうちから選
ぶ。
【図1】アンテナの主ローブの偏向を引き起こすために
基本モードに加算される高次モードが励起されたとき
の、アンテナの主ローブの位置の変動を示す図である。
基本モードに加算される高次モードが励起されたとき
の、アンテナの主ローブの位置の変動を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施例の概略図である。
【図3】本発明の第2の実施例の概略図である。
【図4】図2の実施例に対応する本発明の追跡システム
の概略透視図である。
の概略透視図である。
【図5】移相の値をパラメータとして、移相ゼロの基準
面内で測定した信号S1の位相の変動(単位度)を円錐
放射角の関数として示す図である。
面内で測定した信号S1の位相の変動(単位度)を円錐
放射角の関数として示す図である。
【図6】図2の増幅器によってもたらされる信号の増幅
をパラメータとして、信号S1の位相の変動(単位度)
を円錐放射角の関数として示す図である。
をパラメータとして、信号S1の位相の変動(単位度)
を円錐放射角の関数として示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アラン・ブルジヨア フランス国、95600・オボンヌ、リユ・ デ・ビユスイ、102 (72)発明者 クリスチヤン・ユノ フランス国、94700・メゾン・アルフオー ル、リユ・デユ・オーンズ・ノバンブル、 83 (72)発明者 パスカル・デユトウリオ フランス国、95800・セルジ・サン・クリ ストフ、シユマン・デ・ピポー・28、アパ ルトマン・1103
Claims (8)
- 【請求項1】 アンテナの一体式放射エレメント(2
0)を備え、特にターゲットによって送られるビーコン
信号を搬送するタイプの、ターゲットの方向に向いた超
高周波アンテナの直交する2本の軸に従った照準誤差を
推定するための追跡システムにおいて、 − 前記放射エレメント(20)に結合され、基本モー
ドのビーコン信号(S1)から生成された奇数追跡モー
ドの信号(S2)の出力端を備え、偶数基本モードの信
号(S3)を供給するモード反射鏡(23)がその後に
続く、導波管(22)と、 − 奇数追跡モードの信号(S2)の周波数に同調させ
た帯域フィルタ(25)と、 − 前記帯域フィルタ(25)から供給される濾波され
た追跡モードの前記信号(S2)の移相器(27)と、 − 前記移相器(27)を制御する制御装置(28)
と、 − 前記移相器(27)の出力信号をモード反射鏡(2
1)から供給される基本モードの前記信号(S3)と加
算し、濾波された追跡モードの前記信号の所与の各位相
差ごとに加算信号(S)を供給する加算手段(29)
と、 − 前記制御装置(28)によって制御され、前記アン
テナの直交する前記2本の軸に従った照準誤差(△x,
△y)を決定することのできる加算信号(S)操作手段
(30)とを備え、 前記制御装置(28)が、前記操作手段(30)による
前記加算信号(S)の操作を可能にするため、互いに2
π/n(nは4以上)ずつ位相の外れたn個の信号が得
られるように移相器を制御することを特徴とする、追跡
システム。 - 【請求項2】 前記制御装置(28)が、移相器に連続
的に印加される追跡モードの信号の位相が外れるよう
に、前記移相器(27)を制御することを特徴とする、
請求項1に記載のシステム。 - 【請求項3】 アンテナの一体式放射エレメント(2
0)を備え、特にターゲットによって送られるビーコン
信号を搬送するタイプの、ターゲットの方向に向いた超
高周波アンテナの直交する2本の軸に従った照準誤差を
推定するための追跡システムにおいて、 − 基本モードの前記ビーコン信号(S1)から得られ
る、互いに2π/n(nは4以上)ずつ位相の外れた奇
数追跡モードの信号(S2a、S2b、S2c、S2
d)のn個の出力端を備え、偶数基本モードの前記ビー
コン信号(S3)を供給するモード反射鏡(23)がそ
の後に続く導波管(22)と、 − 制御装置(28)によって制御され、それぞれ2π
/nずつ位相の外れた前記各信号(S2a、S2b、S
2c、S2d)を次々にその出力端に供給するマルチプ
レクサ(31)と、 − 追跡モードの信号(S2)のビーコン周波数に同調
させた、前記マルチプレクサ(31)の前記出力信号を
受け取る帯域フィルタ(25)と、 − 前記帯域フィルタの出力信号を前記モード反射鏡
(23)から供給される基本モードの信号(S3)と加
算し、前記マルチプレクサ(31)から発出される各信
号(S2a、S2b、S2c、S2d)ごとに加算信号
(S)を供給する加算手段(29)と、 − 前記制御装置(28)によって制御され、前記アン
テナの直交する前記2本の軸に従った照準誤差(△x,
△y)を決定することのできる加算信号(S)操作手段
(30)とを備えることを特徴とする追跡システム。 - 【請求項4】 信号の各出力端が、前記導波管(22)
中に形成されたスリット(40)によって構成されるこ
とを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載
のシステム。 - 【請求項5】 信号の各出力端が、前記導波管(22)
中を貫通するプローブによって構成されることを特徴と
する、請求項1から3のいずれか一項に記載のシステ
ム。 - 【請求項6】 前記帯域フィルタ(25)が、周波数に
おいて敏速であることを特徴とする、請求項1から5の
いずれか一項に記載のシステム。 - 【請求項7】 前記帯域フィルタ(25)がその後に、
可変利得の増幅器が続くことを特徴とする、請求項1か
ら6のいずれか一項に記載のシステム。 - 【請求項8】 前記基本モードがTE11またはHE11で
あり、前記追跡モードが、TM01、TE01、HE21、T
E21、TE20、TE02の各モードのうちから選ばれるこ
とを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載
のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9305835A FR2705464B1 (fr) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | Système de poursuite destiné à estimer l'erreur de pointage d'une antenne hyperfréquence. |
FR9305835 | 1993-05-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0712912A true JPH0712912A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=9447135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10014894A Pending JPH0712912A (ja) | 1993-05-14 | 1994-05-13 | 超高周波アンテナの照準誤差推定用追跡システム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0624804A1 (ja) |
JP (1) | JPH0712912A (ja) |
CA (1) | CA2123266A1 (ja) |
FI (1) | FI942205A (ja) |
FR (1) | FR2705464B1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6224039B1 (en) | 1998-10-23 | 2001-05-01 | Elephant Chain Block Co., Ltd. | Chain block |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2848301B1 (fr) * | 2002-12-04 | 2005-02-25 | France Telecom | Systeme de poursuite electronique pour antennes hyperfrequences a reflecteurs |
FR3119272B1 (fr) * | 2021-01-28 | 2022-12-23 | Safran Data Systems | Procédé et système de contrôle d’une antenne dans un système de communications par satellite |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3582950A (en) * | 1968-05-17 | 1971-06-01 | Hitachi Ltd | Tracking antenna system |
EP0306654B1 (en) * | 1981-08-27 | 1993-05-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Angular error detecting device |
-
1993
- 1993-05-14 FR FR9305835A patent/FR2705464B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-05-09 EP EP94401022A patent/EP0624804A1/fr not_active Withdrawn
- 1994-05-10 CA CA 2123266 patent/CA2123266A1/fr not_active Abandoned
- 1994-05-11 FI FI942205A patent/FI942205A/fi not_active Application Discontinuation
- 1994-05-13 JP JP10014894A patent/JPH0712912A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6224039B1 (en) | 1998-10-23 | 2001-05-01 | Elephant Chain Block Co., Ltd. | Chain block |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2705464A1 (fr) | 1994-11-25 |
FI942205A (fi) | 1994-11-15 |
CA2123266A1 (fr) | 1994-11-15 |
FI942205A0 (fi) | 1994-05-11 |
EP0624804A1 (fr) | 1994-11-17 |
FR2705464B1 (fr) | 1995-06-30 |
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