阵列天线的制作方法

专利名称：阵列天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及阵列天线。特另Ij，涉及UWB(Ultra Wide Band，超宽带)雷达等中使用的阵列天线、且可以通过简易的机构低成本地控制从阵列天线放射的波束方向以及用阵列天线接收的波束方向的电子扫描阵列天线。
背景技术：
图1示出以往的代表性的方法即相位扫描方式。在电子扫描的代表性的方式即相位扫描方式中，对多个天线元件305 308分别连接移相器301 304，对各移相器301 304连接一个移相控制器311。然后，通过移相控制器311控制移相量而进行波束扫描。作为移相器301 304，一般使用控制容易的数字移相器。在该以往的相位扫描方式中，将由脉冲发生器310发生的宽带信号通过电力分配器309分配而供给到各元件305 308。由于通常的雷达的频带窄，所以电力分配器309以及移相器301 304的偏差大， 易于制作。但是，UWB雷达那样的占有频带也可能是500MHz以上，难以制作移相量平坦的移相器，并且移相器的控制复杂。另外，在以以往的相位扫描方式构成UWB雷达的情况下，有可能除了使用昂贵的移相器以外部件点数多而使成本变高。专利文献1 日本特开2002-271126号公报

发明内容
本发明的目的在于提供一种可以用作占有频带也可能是500MHz以上的UWB雷达的电子扫描阵列天线，且可以通过简易的机构低成本地控制从阵列天线放射的波束方向以及用阵列天线接收的波束方向的电子扫描阵列天线。在本发明中，在可以用作占有频带也可能是500MHz以上的UWB雷达的电子扫描阵列天线中，对构成电子扫描阵列天线的多个天线元件的每一个连接脉冲发生器。然后，使向与所述各天线元件连接的各脉冲发生器的发送触发时间变化。由此，等价地使从天线放射的电波的相位变化。另外，在本发明中，在上述结构中，通过使发送触发的反复间隔变化来控制从阵列天线放射的波束的方向。作为使向与各天线元件连接的各脉冲发生器的发送触发定时变化的单元，可以采用使发送触发脉冲的频率变化的方式。另外，还可以采用使脉冲部位变化的方式。即，在本发明中，对构成电子扫描阵列天线的多个天线元件分别连接有脉冲发生器。然后，使向该多个脉冲发生器中的各脉冲发生器的发送触发定时变化。由此，等价地使从天线放射的电波的相位变化。
作为使发送触发定时变化的单元，采用了使发送触发脉冲的频率变化的方式、或者使脉冲部位变化的方式。在本发明中，由此，控制从电子扫描阵列天线放射的波束的方向。具体而言，对构成电子扫描阵列天线的多个天线元件，代替以往的移相器而分别连接有脉冲发生器。另外，为了控制脉冲发生定时，经由连接在各天线元件之间的延迟线从阵列一端供给发送触发。如果发送触发的反复间隔变化，则向各天线元件供给的发送触发与通过延迟线的数量成比例地延迟。利用该现象使波束方向变化。通过使用延迟线和与各天线元件连接的脉冲发生器，使发送触发间隔变化来控制波束的简单的结构，低成本地实现了 UWB阵列天线的波束控制电路。另外，将使脉冲部位变化了的发送触发脉冲送入到延迟线，在各元件的发送触发成为期望的定时时使开关成为ON而使脉冲发生器动作来控制波束。由此，通过简单的结构，低成本地实现了 UWB阵列天线的波束控制电路。S卩，第1方面的发明提供一种电子扫描阵列天线，其特征在于，构成电子扫描阵列天线的多个天线元件分别经由脉冲发生器与一个触发发生器连接，在所述触发发生器与各脉冲发生器之间分别配备不同的数量的延迟线，通过在向所述各天线元件的输入上产生时间差来控制从电子扫描阵列天线放射的波束方向。第2方面的发明提供一种电子扫描阵列天线，其特征在于，构成电子扫描阵列天线的多个天线元件分别经由相关检波电路或者采样电路与一个触发发生器连接，在所述触发发生器与各相关检波电路或者各采样电路之间分别配备不同的数量的延迟线，通过在向所述各天线元件的输入上产生时间差来控制用电子扫描阵列天线接收的波束方向。第3方面的发明提供一种电子扫描阵列天线，其特征在于，构成电子扫描阵列天线的多个天线元件分别经由脉冲发生器与一个触发发生器连接，并且所述多个天线元件分别经由相关检波电路或者采样电路与所述触发发生器连接，在所述触发发生器与各脉冲发生器之间分别配备不同的数量的延迟线，并且在所述触发发生器与各相关检波电路或者各采样电路之间分别配备不同的数量的延迟线，通过在向所述各天线元件的输入上产生时间差来控制从电子扫描阵列天线放射的波束方向，并且通过在向所述各天线元件的输入上产生时间差来控制用电子扫描阵列天线接收的波束方向。第4方面的发明的电子扫描阵列天线，其特征在于，将所述触发发生器设成可变频率触发发生器。
第5方面的发明的电子扫描阵列天线，其特征在于，在所述各脉冲发生器的输入侧配备了开关，所述开关根据0N/0FF切换控制信号的指示对向所述各脉冲发生器的输入进行0N/0FF切换控制。第6方面的发明提供一种电子扫描阵列天线，其特征在于，在构成电子扫描阵列天线的多个天线元件上分别连接脉冲发生器，该各脉冲发生器与从时钟发生器接收时钟脉冲的输入的一个脉冲部位调制器连接，在所述脉冲部位调制器与各脉冲发生器之间分别配备不同的数量的延迟线，通过在向所述各天线元件的输入上产生时间差来控制从电子扫描阵列天线放射的波束方向。第7方面的发明提供一种电子扫描阵列天线，其特征在于，在构成电子扫描阵列天线的多个天线元件上分别连接相关检波电路或者采样电路，该各相关检波电路或者各采样电路与从时钟发生器接收时钟脉冲的输入的一个脉冲部位调制器连接，在所述脉冲部位调制器与各相关检波电路或者各采样电路之间分别配备不同的数量的延迟线，通过在向所述各天线元件的输入上产生时间差来控制用电子扫描阵列天线接收的波束方向。第8方面的发明的电子扫描阵列天线，其特征在于，在所述脉冲部位调制器上串联地连接有多个延迟线，相位比较器连接于在所述脉冲部位调制器上串联地连接有该多个延迟线的布线的终端或者途中，通过该相位比较器对连接有该相位比较器的位置处的触发信号的相位、与所述时钟发生器输出的信号的相位进行比较，将该相位比较器中的比较结果输入到所述时钟发生器，或者，将该相位比较器中的比较结果输入到对所述脉冲部位调制器输入脉冲部位控制信号的脉冲部位控制器。第9方面的发明的电子扫描阵列天线，其特征在于，在所述脉冲发生器的输出中插入有窄带的滤波器。第10方面的发明的电子扫描阵列天线，其特征在于，在所述相关检波电路内的脉冲发生输出或者采样电路内的脉冲发生输出中插入有窄带的滤波器。根据本发明，可以提供一种可以通过简易的机构低成本地控制从阵列天线放射的波束方向以及用阵列天线接收的波束方向的电子扫描阵列天线。


图1是说明以往的阵列天线中的相位扫描方式的一个例子的图。图2是示出本发明的UWB电子扫描阵列天线的结构的一个例子的图。图3是说明在图2图示的实施例中使波束的指向方向从正面方向变化了的动作原理的图。图4是说明本发明的UWB电子扫描阵列天线中采用的脉冲发生器的结构的一个例子的图。图5是示出本发明的UWB电子扫描阵列天线的结构的其他例子的图。图6是说明本发明的UWB电子扫描阵列天线中采用的相关检波器的结构的一个例子的图。图7是示出在电子扫描发送阵列天线中采用了图2图示的实施例，在电子扫描接收阵列天线中采用了图5的实施例的结构的本发明的UWB电子扫描阵列天线的结构的一个例子的图。图8是示出本发明的UWB电子扫描阵列天线的另一结构的一个例子的图。图9是示出将图8图示的实施例的结构变更了的本发明的UWB电子扫描阵列天线的结构的一个例子的图。图10是说明图9图示的UWB电子扫描阵列天线的动作的图。图11是说明图9图示的UWB电子扫描阵列天线的其他动作的图。图12是说明本发明的UWB电子扫描阵列天线中采用的脉冲部位调制器的结构的一个例子的图。图13是示出本发明的UWB电子扫描阵列天线的另一结构的图。图14是示出本发明的UWB电子扫描阵列天线的又一结构的图。图15是说明图14图示的实施例的动作的图。图16是说明图9图示的UWB电子扫描阵列天线的其他实施例的图。图17是说明通过本发明的UWB电子扫描阵列天线进行的波束的方向控制的一个例子的图。图18是说明通过本发明的UWB电子扫描阵列天线进行的波束的方向控制的其他例子的图。图19是说明通过图18图示的实施例控制的波束方向的一个例子的图。图20是说明通过本发明的UWB电子扫描阵列天线进行的波束的方向控制的其他例子的图。图21是说明图20图示的方式中的天线图案的一个例子的图。图22是说明通过本发明的UWB电子扫描阵列天线进行的波束的方向控制的其他例子的图。图23是说明通过本发明的UWB电子扫描阵列天线进行的波束的方向控制的其他例子的图。图M是说明图23图示的UWB电子扫描阵列天线的动作的图。图25是说明图14图示的UWB电子扫描阵列天线的动作的图。
具体实施例方式在本发明的电子扫描阵列天线中，构成电子扫描阵列天线的多个天线元件分别经由脉冲发生器与一个触发发生器连接。在所述触发发生器与各脉冲发生器之间分别配备了不同数量的延迟线。由此，在本发明的电子扫描阵列天线中，在向所述各天线元件的输入中产生时间差，从而控制从电子扫描阵列天线放射的波束方向。
S卩，在本发明的电子扫描阵列天线中，在构成阵列天线的多个天线元件上分别连接了脉冲发生器。另外，邻接的天线元件之间通过延迟线连接，发送触发输入从一端输入。通过这样的阵列天线的结构，使发送触发间隔变化，从而根据输入到各天线元件的发送触发的时间差，使所发射的脉冲波的发射定时变化。由此，控制从阵列天线放射的波束的方向。在上述中，代替脉冲发生器还可以使用相关检波电路或者采样电路。由此，可以设成通过在向所述各天线元件的输入中产生时间差，而控制用电子扫描阵列天线接收的波束方向的接收用的阵列天线。S卩，在通过接收触发信号对输入到各天线元件的接收信号进行相关检波、或者进行采样的阵列天线的结构中，通过使接收触发间隔变化来控制阵列天线的接收波束方向。另外，还可以设成组合了如下结构的电子扫描阵列天线构成电子扫描阵列天线的多个天线元件分别经由脉冲发生器与一个触发发生器连接，通过使发送触发间隔变化， 根据输入到各天线元件的发送触发的时间差，控制从阵列天线放射的波束方向这样的结构；以及代替所述脉冲发生器使用相关检波电路或者采样电路而使接收触发间隔变化，从而控制阵列天线的接收波束方向这样的结构。在以上的本发明的电子扫描阵列天线中，可以将所述触发发生器设成可变频率触发发生器。由此，通过使发送触发的反复频率变化，对输入到各天线元件的发送触发提供时间差。由此，使从所述各脉冲发生器发射的脉冲波的发射定时变化，控制从阵列天线放射的波束的方向。另外，在以上的本发明的电子扫描阵列天线中，还可以在所述各脉冲发生器的输入侧，配备通过0N/0FF切换控制信号的指示，对向所述各脉冲发生器的输入进行0N/0FF切换控制的开关。由此，对来自延迟线的触发信号进行开关控制，对发送波进行调制。在本发明提出的另一电子扫描阵列天线中，对构成电子扫描阵列天线的多个天线元件分别连接脉冲发生器，该各脉冲发生器与从时钟发生器接收时钟脉冲的输入的一个脉冲部位调制器连接。在该情况下，在所述脉冲部位调制器与各脉冲发生器之间分别配备不同的数量的延迟线。由此，在向所述各天线元件的输入中产生时间差，从而控制从电子扫描阵列天线放射的波束方向。S卩，在对构成阵列天线的多个天线元件的各天线元件连接脉冲发生器，通过延迟线连接邻接的天线元件之间，从一端输入发送触发脉冲的阵列天线的结构中，使发送触发的反复频率变化。由此，通过使发送触发的反复频率变化，对输入到各天线元件的发送触发提供时间差。由此，使从所述各脉冲发生器发射的脉冲波的发射定时变化，控制从阵列天线放射的波束的方向。即使在上述本发明的电子扫描阵列天线中，代替所述脉冲发生器也可以分别采用相关检波电路或者采样电路。由此，通过在向各天线元件的输入中产生时间差，控制用电子扫描阵列天线接收的波束方向。S卩，代替上述可变频率触发发生器而使用脉冲部位调制器，并非使频率变化，而通过脉冲部位调制器使发送触发脉冲的位置变化。由此，调整输入到各天线元件中的发送触发的定时。即，使从所述各脉冲发生器发射的脉冲波的发射定时变化，控制从阵列天线放射的波束的方向。另外，在该情况下，还可以设成对所述脉冲部位调制器串联地连接多个延迟线， 在对所述脉冲部位调制器串联地连接该多个延迟线的布线的终端或者途中连接有相位比较器，通过该相位比较器对连接有该相位比较器的位置处的触发信号的相位、和所述时钟发生器输出的信号的相位进行比较，将该相位比较器中的比较结果输入到所述时钟发生器，或者将该相位比较器中的比较结果输入到对所述脉冲部位调制器输入脉冲部位控制信号的脉冲部位控制器。通过所述相位比较器，对从延迟线的终端或者途中取出的触发信号与时钟发生器的信号的相位关系进行检测，通过时钟发生器的频率或者脉冲部位控制器控制脉冲部位以使相对由于延迟线的温度等引起的延迟量的变化成为一定的相位关系。另外，在所述本发明的电子扫描阵列天线中，可以在所述脉冲发生器的输出中插入窄带的滤波器。或者，可以在所述相关检波电路内的脉冲发生输出或者采样电路内的脉冲发生输出中插入窄带的滤波器。由此，在使脉冲波振动，而变换为连续波之后，通过开关进行振幅调制而发送。或者，对混频器的本地振荡器输入连续波，作为下变频动作。以下，参照附图，使用几个实施例，说明本发明的优选的实施方式。另外，在以下的实施例中，以天线元件的数量是4个等的情况进行说明，但天线元件数当然不限于此。实施例1图2示出本发明的UWB电子扫描阵列天线的结构的一个例子。该实施例是说明使用了脉冲发生器的发送用的UWB电子扫描阵列天线的一个例子。在4个天线元件105 108的每一个上，代替图1图示的以往例中的移相器301 308连接有脉冲发生器101 104。4个脉冲发生器101 104的每一个与共通的一个触发发生器连接(未图示)。在该实施例中，在触发发生器上(未图示)串联地连接有多个延迟线113 115。 另外，各脉冲发生器101 104连接于在触发发生器上(未图示)串联地连接有多个延迟线113 115的布线的不同的位置。由此，控制来自各脉冲发生器101 104的脉冲发生定时。即，经由连接在各天线元件105 108之间的延迟线113 115从阵列的一端供给发送触发，在另一方配备有终端器116。图4示出各脉冲发生器101 104的结构的一个例子。在图4图示的例子中，发送触发被2分配，一方输入到AND电路501。另一方从延长了信号线路的延迟线503经由NOT 电路502输入到AND电路。于是，从AND电路输出输出与延迟时间相当的脉冲宽度的脉冲。这样可以通过简单的电路发生脉冲波。此处，使用了逻辑电路，但也可以是使用了阶跃恢复二极管的脉冲发生器。
如果发送触发的反复间隔变化，则向各天线元件105 108供给的发送触发与通过延迟线113 115的数量成比例地延迟。利用该现象，使从各天线元件105 108放射的波束方向变化。即，通过发送触发间隔变化，使放射脉冲波的方向变化。在图示的实施例中，延迟线113 115使发送触发延迟1个周期量。由此，即使向各天线元件105 108的发送触发被周期延迟，也在相同的定时放射脉冲波。由此，如图2 图示，成为波束朝向了正面方向的发送触发状态。图3示出使波束的指向方向从正面方向变化了的动作原理。延长发送触发的周期，使波束的方向变化。如果发送定时周期变长，则在以发送触发的输入侧的天线元件405 为基准时，越是远离的天线元件408，发送触发定时越早。由此，越是远离的天线元件408， 脉冲波的发生定时越早，在天线面中脉冲波形409 412依次超前，指向方向变化。使用延迟线413 415和与各天线元件405 408分别连接的脉冲发生器401 404，使发送触发间隔变化来控制波束。这样，可以实现简单的结构并且低成本的UWB阵列天线的波束控制电路。另外，此处，以脉冲发生器进行了动作说明，但即使是具有类似的功能的倍增器， 也可以进行同样的动作，可以置换。实施例2图5示出本发明的UWB电子扫描阵列天线的结构的其他例子。在该实施例中，说明代替实施例1中的脉冲发生器而使用了相关检波器的接收用的UWB电子扫描阵列天线的一个例子。在4个天线元件205 208的每一个上，代替图1图示的以往例中的移相器301 308连接有相关检波器201 204。4个相关检波器201 204的每一个与共通的一个触发发生器连接(未图示)。在该实施例中，在触发发生器上(未图示)串联地连接有多个延迟线213 215。 另外，各相关检波器201 215连接于在触发发生器上(未图示)串联地连接有多个延迟线213 215的布线的不同的位置。S卩，经由连接在各天线元件205 208之间的延迟线213 215从阵列的一端供给接收触发，在另一方配备有终端器217。由此，控制输入到各相关检波器201 204的接收触发的定时。相关检波器201 204通过接收触发对从各天线元件205 208接收到的接收信号进行序列采样，向视频带进行频率变换而发送到视频带电力合成器216。图6示出相关检波器201 204的结构的一个例子。在图6图示的实施方式中， 在内部配备有由AND电路602、N0T电路603以及延迟线604构成的脉冲发生器。将该脉冲发生器的输出输入到混频器601的本地振荡器而进行相关检波。另外，此处，作为相关检波的单元使用了混频器，但即使代替混频器而使用AD变换器，作为AD变换的采样脉冲，将脉冲发生器的输出脉冲输入到AD变换器，也得到同样的效果。该实施例中的视频带电力合成器216与在图1图示的以往例中采用的RF带电力分配器309相比频率低，所以可以容易地制作。实施例3
图7示出在电子扫描发送阵列天线中采用了实施例1，在电子扫描接收阵列天线中采用了实施例2的结构的本发明的UWB电子扫描阵列天线的一个例子。在图示的实施方式中，4个天线元件713 716为了发送接收共用，分别通过循环器709 712分离信号。从信号处理/控制部725将波束方向的控制信号发送到触发发生器724，发生成为所指示的发送波束方向以及接收波束方向那样的发送触发间隔以及接收触发间隔。在触发发生器724中串联地连接有多个延迟线a717 719。另外，各脉冲发生器 01 704连接于在触发发生器724中串联地连接有多个延迟线a717 719的布线的不同的位置。由此，控制来自各脉冲发生器701 704的脉冲发生定时。即，经由连接在各天线元件713 716之间的延迟线a717 719从阵列的一端供给发送触发，在另一方配备有终端器7M。另外，在触发发生器7 中串联地连接有多个延迟线b720 722。另外，各相关检波器705 708连接于在触发发生器724中串联地连接有多个延迟线b720 722的布线的不同的位置。S卩，经由连接在各天线元件713 716之间的延迟线b720 722从阵列的一端供给接收触发，在另一方配备有终端器725。由此，控制输入到各相关检波器705 708的接收触发的定时。发送触发信号经由延迟线a717 719发送到脉冲发生器701 704，脉冲波从天线元件713 716放射。相反地，在接收中，为了接收来自发送方向的信号，发生接收触发以使接收波束方向与发送波束方向一致。相关检波器705 708通过接收触发对从各天线元件713 716接收到的接收信号进行序列采样，频率变换到视频带而发送到电力合成器723。为了进行序列采样，需要按照比发送间隔长的间隔进行采样，所以使发送用的延迟线a717 719和接收系统的延迟线b720 722的延迟量不同。实施例4图8示出本发明的UWB电子扫描阵列天线的结构的一个例子。在该实施例中，与实施例1同样地，说明使用了脉冲发生器的发送用的UWB电子扫描阵列天线的一个例子。与实施例1同样地，在4个天线元件801 804的每一个上，代替图1图示的以往例中的移相器301 308连接有脉冲发生器805 808。4个脉冲发生器805 808的每一个与共通的一个触发发生器连接。在该实施例中，作为触发发生器，采用了可变频率触发发生器817。在图示的实施方式中，可变频率触发发生器817由触发频率控制器818控制。接收到波束方向命令的触发频率控制器818控制可变频率触发发生器817的发送触发频率以成为与希望使波束朝向的方向相当的发送触发间隔。在该实施例中，通过发送触发间隔变化，放射脉冲波的方向变化。在可变频率触发发生器817上串联地连接有多个延迟线813 815。另外，各脉冲发生器805 808连接于在可变频率触发发生器817上串联地连接有多个延迟线813 815的布线的不同的位置。S卩，为了控制脉冲发生定时，从可变频率触发发生器817，经由连接在各天线元件 801 804之间的延迟线813 815，从阵列一端供给发送触发，在另一方配备有终端器 816。由此，控制来自各脉冲发生器805 808的脉冲发生定时。如果发送触发的反复间隔变化，则向与各天线元件801 804连接的各脉冲发生器805 808供给的发送触发与通过延迟线813 815的数量成比例地延迟。利用该现象使波束方向变化。在反复间隔的1个周期与各延迟线813 815的延迟量一致的情况下，即使向各天线元件801 804的发送触发被周期延迟也在相同的定时放射脉冲波，波束朝向正面方向。另一方面，如果发送定时周期变长，则在以发送触发的输入侧的元件为基准时，越是远离的元件，发送触发定时越早，脉冲波的发射定时变早。由此，在天线面中脉冲波形依次超前而指向方向变化。如果发送定时周期变短，则指向方向朝向反方向。这样，如实施例1的说明，使用延迟线813 815和与各天线元件801 804连接的脉冲发生器805 808，使发送触发间隔变化来控制波束。实现了简单的结构、并且低成本的UWB阵列天线的波束控制电路。在图示的实施例中，代替图1图示的结构，而在脉冲发生器805 808的输入中设置有用于对发送触发进行0N/0FF的开关(SW)809 812。由此，可以依照通信信息，通过控制信号(SW命令)实现脉冲波的0N/0FF，可以实现ASK调制(OOK)通信。S卩，开关SW809 812接收通过通信信息生成的控制信号(SW命令)而对脉冲发生器805 808的输入的发送触发进行0N/0FF。由此，按照通信信息，ASK调制(OOK)后的脉冲波从天线元件801 804放射。另外，通过按照某周期定期地对开关SW809 812进行0N/0FF，即使在发送触发的反复频率高的情况下，也可以使脉冲的发送间隔变慢。由此，可以尽可能提高输入到延迟线813 815的发送触发频率，所以可以使用延迟量少的延迟线。因此，可以使用延迟量误差、温度变化少的延迟线。关于脉冲发生器805 808，可以使用与在实施例1中使用图4说明的脉冲发生器101 104的结构同样的结构。即，可以通过在实施例1中使用图4说明的简单的电路来发射脉冲波。另外，如实施例1的说明，也可以并非逻辑电路，而设成使用了阶跃恢复二极管的脉冲发生器。实施例5在图9图示的实施例中，代替在图8图示的实施例中采用的可变频率触发发生器 817，而采用了时钟发生器919、和脉冲部位调制器917。S卩，图9图示的实施例是代替在图8图示的实施例中采用的可变频率触发发生器 817、触发频率控制器818，而使用了脉冲部位调制器917、脉冲部位控制器918以及时钟发生器919的发送用的UWB电子扫描阵列天线。与实施例1同样地，在4个天线元件901 904的每一个上，代替图1图示的以往
12例中的移相器301 308每一分别连接有脉冲发生器905 908。4个脉冲发生器905 908的每一个与共通的一个脉冲部位调制器917连接。在该脉冲部位调制器917上串联地连接有多个延迟线913 915。另外，各脉冲发生器905 908连接于在脉冲部位调制器917上串联地连接有多个延迟线913 915的布线的不同的位置。S卩，为了控制脉冲发生定时，从脉冲部位调制器917，经由连接在各天线元件 901 904之间的延迟线913 915，从阵列一端供给发送触发，在另一方配备有终端器 916。由此，控制来自各脉冲发生器905 908的脉冲发生定时。在实施例4(图8)的发送触发频率可变方式中如果使触发频率变化则发送载波频率也变化。但是，在本实施例(图9)中，时钟频率恒定，载波频率也不变化。进而，通过用脉冲部位调制器917进行脉冲部位调制，具有可以实现脉冲位置调制，可以实现信息通信的优点。通过用脉冲部位调制器917微细地控制脉冲位置，可以实现延迟线913 915的误差校正。另外，可以针对从所有天线元件901 904中指定的天线元件群，提供部分性地控制了的发送触发。因此，可以以分割多个天线元件901 904中的一部分而使波束朝向其他方向的方式进行控制。由于还可以通过天线元件901 904使接收波的相位变化180度，所以还具有可以容易地用作单脉冲方向探测天线的优点。参照图10以及图11来说明该实施例的发送用的UWB电子扫描阵列天线的动作。图10是主要使波束方向变向的动作的说明。图11是ASK调制动作的说明。图10中的脉冲编号(在图10中显示为“时钟编号”)是对串联配置了延迟线DL 的传送路的端(#1的位置)从脉冲部位调制器917输入的脉冲的编号。在图10中，脉冲编号(在图10中显示为“时钟编号”)表示所输入的顺序，第1是最初输入的脉冲。所输入的脉冲通过延迟线DL向#1至M的方向传达。另外，#1 #4的开关SW在接收SW命令的同时进行0N/0FF，#1 #4的各天线元件在开关SW成为ON的情况下，在所到来的脉冲的上升沿，发生发送脉冲。在使波束朝向正面方向的情况下，如脉冲编号1至4所示按照与延迟线DL的延迟量相同的时间间隔输入各脉冲。在脉冲编号1的脉冲到达了 #4时，脉冲编号2和脉冲编号3的脉冲分别同时到达 #3和#2，对#1此时恰好成为输入了脉冲编号4的定时。如果在该定时(在图的脉冲编号4的旁边示出的开关SW ON定时的圆圈)使所有开关SW成为0N，则从#1 #4的各天线元件同时放射发送脉冲。因此，波束朝向正面方向。接下来，说明使波束朝向左方向(#1方向)的情况。如脉冲编号5至8所示，按照比延迟线DL的延迟量稍微长Δ T的时间间隔(使脉冲的位置向后错开)输入脉冲。由于与Δ T相比延迟线DL的延迟量充分大，所以在对#1输入完脉冲编号7的时刻，脉冲编号5 的脉冲尚未到达#4。但是，在对#1输入完脉冲编号7的时刻至脉冲编号8输入完的期间， 脉冲编号5的脉冲最初到达#4，接着脉冲编号6和脉冲编号7分别仅延迟Δ T而到达#3和
13#2，最后对#1输入脉冲编号8。如果在对#1输入完脉冲编号7的时刻至脉冲编号8输入完的期间(在图的脉冲编号8的旁边示出的开关SW ON定时的圆圈)，使所有开关SW成为0N，则从#1 M的各天线元件，按照#4、#3、#2、#1的顺序分别延迟ΔΤ而放射发送脉冲。因此，波束朝向左方向(#1方向)。接下来，说明使波束朝向右方向(#4方向)的情况。如脉冲编号9至12所示，按照比延迟线DL的延迟量稍微短ΔΤ的时间间隔(使脉冲的位置向前错开)输入脉冲。在对#1输入了脉冲编号12的上升沿的时刻，脉冲编号9 11的脉冲尚未到达 #4 #2。但是，在从对#1输入了脉冲编号12的上升沿后至输入脉冲编号13的期间，脉冲编号11的脉冲最初到达#2，接下来脉冲编号10和脉冲编号9分别仅延迟Δ T而到达#3和 #4。因此，如果在从对#1输入完脉冲编号11的时刻到输入完脉冲编号12的期间(在图的脉冲编号12的旁边示出的开关SW ON定时的圆圈)，使所有开关SW成为0Ν，则从#1 #4的各天线元件，按照#1、#2、#3、#4的顺序分别延迟ΔΤ而放射发送脉冲。因此，波束朝向右方向(#4方向)。如上所述，在准备了与波束方向对应的延迟定时的发送触发的时刻一起使开关SW 成为ON而对各天线元件施加发送触发，所以由开关SW的ON的间隔决定实际上从天线放射的电波(作为阵列天线的合成波)的时间间隔。图10中的开关SW ON的间隔成为脉冲编号4、8、12、16这样的每4个脉冲的恒定间隔。这样，在本发明中变更触发脉冲的部位的方法中，虽然进行触发频率可变，但相对于如果为了使波束方向变化而使触发频率变化则载波频率变化，具有为了使波束方法变化而即使使脉冲的位置变化，载波频率也恒定而不变化的优点。接下来，参照图11说明调制妳1()的动作。以使波束朝向左方向(#1方向)的情况为例子进行说明。按照比延迟线DL的延迟量稍微长ΔT的时间间隔(使脉冲的位置向后错开)输入各脉冲。在图示的实施例中，在脉冲编号4、5、7、8、11、15、16 (在各自的旁边示出的开关SW ON定时的圆圈)的定时，使所有开关SW成为0Ν，在其他定时，设成OFF。在图11中显示为 “时钟编号”的数字是脉冲编号。以使脉冲编号4的开关SW成为ON的定时为例子，说明使开关SW成为ON的详细的定时。在对#1输入完脉冲编号3的时刻到输入完脉冲编号4的期间，以使所有开关SW 成为ON的方式动作。因此，从#1 M的各天线元件，按照#4、#3、#2、#1的顺序，分别延迟Δ T而放射发送脉冲。因此，发送波束即朝向了左方向(#1方向)的脉冲波。同样地，即使在上述脉冲编号5、7、8、11、15、16的定时，也发送波束即朝向了左方向(#1方向)的脉冲波。因此，在该例子中，以脉冲编号4的定时为开头，在直到脉冲编号17的期间，发送 11011001000110这样的2值的信息。由于如上所述动作，所以通过依照通信信息，利用SW命令使开关SW成为0N/0FF，ASK调制(OOK)后的脉冲波从天线放射。接下来，图12示出脉冲部位调制器917的结构例。各延迟线分段由延迟线1211 1215和切换开关SW1201 1210构成。以在各开关处于a的部位的情况下，针对延迟线迂回而设成直通，仅在开关处于b 的部位的情况下，通过延迟线的方式动作。因此，通过利用控制信号个别地控制各延迟线分段DLl至DL5中附属的开关 SW1201 1210，得到DLl至DL5的各延迟线1211 1215的任意的组合(0至最大DLl至 DL5的总和)的延迟量。此处，使用了延迟线，但也可以是使用了 LCR、半导体的延迟要素、禾Ij用了逻辑门的延迟的要素等。由于这样动作，所以对于从时钟发生器919输入的时钟脉冲，可以针对每个脉冲利用控制信号，使延迟量变化，作为脉冲部位调制器917动作。实施例6图13示出本发明的UWB电子扫描阵列天线的结构的其他例子。在该实施例中，说明代替实施例5(图9)中的脉冲发生器905 908而使用了相关检波器1305 1308的接收用的UWB电子扫描阵列天线的一个例子。与实施例2同样地，在4个天线元件1301 1304的每一个中，代替图1图示的以往例中的移相器301 308分别连接有相关检波器1305 1308。4个相关检波器1305 1308的每一个与共通的一个脉冲部位调制器1317连接。 在该脉冲部位调制器1317中串联地连接有多个延迟线1313 1315。另外，各相关检波器 1305 1308连接于在脉冲部位调制器1317串联地连接了多个延迟线1313 1315的布线的不同的位置。S卩，经由连接在各天线元件1301 1304之间的延迟线1313 1315从阵列的一端供给接收触发，在另一方配备有终端器1316。由此，控制输入到各相关检波器1305 1308 的接收触发的定时。如实施例5 (图9)的说明，在脉冲部位调制器1317上连接有脉冲部位控制器1318 以及时钟发生器1319。相关检波器1305 1308按照接收触发对接收信号进行序列采样，频率变换到视频带。通过对输入到各#1 #4的相关检波器1305 1308的接收触发的发生定时赋予时间差，可以使接收天线即天线元件1301 1304的指向性变化。接收触发的发生定时与之前使用图10说明的动作原理相同。通过使从脉冲部位调制器1317输入到延迟线1313 1315的传送路的脉冲的间隔(脉冲位置)变化来控制。通过在各#1 #4中准备了存在时间差的接收触发的定时使开关SW1309 1312 成为0N，存在时间差的接收触发输入到相关检波器1305 1308。由此，通过对接收信号进行序列采样，可以得到具有指向性的视频带信号。另外，在这样的实施例中使用的视频带电力合成器与在图1图示的以往例中使用的RF带电力分配器相比频率低，所以可以容易地制作，其与实施例2的说明相同。作为相关检波器1305 1308的结构，可以采用与使用图6在实施例2中说明的结构相同的结构。即使作为相关检波的单元代替混频器而使用AD变换器并作为AD变换的采样脉冲将脉冲发生器的输出脉冲输入到AD变换器，也得到同样的效果，其与实施例2的说明相同。实施例7图14是说明在脉冲发生器的输出中附加带通滤波器，并设置了对其输出进行ON/ OFF的开关的发送用的UWB电子扫描阵列天线的一个例子的图。在4个天线元件1401 1404的每一个上，经由带通滤波器1409 1412以及开关SW1405 1408，分别连接有脉冲发生器1413 1416。与图9的实施例同样地，4个脉冲发生器1413 1416的每一个与共通的一个脉冲部位调制器1421连接。在该脉冲部位调制器1似4上串联地连接有多个延迟线1417 1419。另外，各脉冲发生器1413 1416连接于在脉冲部位调制器1421上串联地连接有多个延迟线1417 1419的布线的不同的位置。即，为了控制脉冲发生定时，从脉冲部位调制器1421，经由连接在各天线元件 1401 1404之间的延迟线1417 1419，从阵列一端供给发送触发，在另一方配备有终端器 1420。由此，控制来自各脉冲发生器1413 1416的脉冲发生定时。另外，与图9的实施例同样地，对脉冲部位调制器1421，连接有脉冲部位控制器 1422以及时钟发生器1423。参照图15(a) (d)以及图25，说明图14图示的本实施例的动作。脉冲发生器1413 1416由在实施例1中使用图4说明的结构构成。在从脉冲发生器1413 1416输出的发送脉冲波形的频率轴上的频谱中，如图15 (a)、(b)所示，按照一定间隔出现高次谐波。如果使发送脉冲通过与该高次谐波的一个频率一致的中心频率的带通滤波器 1409 1412，则如图15(c)图示，成为该频率的连续波。如果通过开关SW1405 1408对该连续波进行0N/0FF，则得到图15(d)那样的ASK 调制波形。该连续波由于可以通过触发脉冲的脉冲位置来控制相位，所以可以通过脉冲部位调制器1421，使天线的指向性变化。参照图25说明使波束方向朝向左方向(#1方向)而发送连续波的情况的动作。按照比延迟线(DL) 1417 1419的延迟量稍微长ΔΤ的时间间隔(使脉冲的位置向后错开)输入各脉冲。在脉冲朝向天线元件1401 1404(#1 #4)通过时，对各脉冲发生器(IG) 1413 1416施加触发，所发生的脉冲通过带通滤波器1409 1412成为连续波。对于各触发脉冲向各脉冲发生器的触发定时，由于与延迟线DL的延迟量相比脉冲间隔更长，所以在时钟编号1的脉冲到达#4而施加了触发之后依次稍微延迟而对#3、#2、 #1施加触发。由于触发的延迟，带通滤波器输出的连续波的相位也延迟，所以波束朝向左方向 (#1方向)。此时，如果在时钟编号4至16的期间，使开关SW1405 1408成为0N，则在该期间，使波束方向朝向左方向(#1方向)而发送连续波。另外，通过依照SW命令用开关SW1405 1408进行0N/0FF，可以实现ASK调制。实施例8图16是说明图9图示的发送用的UWB电子扫描阵列天线的其他实施例的图。在4个天线元件1601 1604的每一个上分别连接有脉冲发生器1605 1608。4个脉冲发生器1605 1608的每一个经由开关SW1609 1612与共通的一个脉冲部位调制器1617分别连接。在脉冲部位调制器1617上串联地连接有多个延迟线1613 1615。另外，各脉冲发生器1605 1608连接于在对脉冲部位调制器1617上串联地连接有多个延迟线1613 1615的布线的不同的位置。对脉冲部位调制器1617，与图9的实施例同样地，连接了脉冲部位控制器1618、和时钟发生器1619。在对脉冲部位调制器1617串联地连接了延迟线1613 1615的布线的终端上连接了相位比较器1616。相位比较器1616还接收来自时钟发生器1619的输入。在该实施例中，通过相位比较器1616对连接有相位比较器1616的位置处的触发信号的相位、和时钟发生器1619输出的信号的相位进行比较。S卩，设置可控制频率的时钟发生器1619和相位比较器1616，对延迟线传送路的最终输出和时钟发生器1619的输出进行相位比较。由此，对由于延迟线1613 1615的温度变化等引起的延迟量的变化进行检测，进行时钟发生器1619的频率控制，进行延迟时间的校正。在该实施例中，例如，通过相位比较器1616对延迟线1613 1615的传送路的最终输出和时钟发生器1619的输出进行相位比较。对该相位关系的变化进行检测，以成为一定的相位关系的方式，进行时钟发生器1619的频率控制。由此，可以针对由延迟线1613 1615的温度变化等引起的延迟量的变化，进行延迟时间的校正。另外，即使以变更脉冲部位而成为一定的相位关系的方式，从相位比较器1616控制脉冲部位控制器1618，也得到等同的效果。在该情况下，针对对脉冲部位调制器1617输入脉冲部位控制信号的脉冲部位控制器1618输入相位比较器1616中的比较结果。实施例9参照图17说明通过本发明的UWB电子扫描阵列天线进行的波束的方向控制。#1至#16是由天线、脉冲发生器、以及开关SW构成的天线元件1701 1716。在该实施例中将4个元件配置成横向一列，并将该4个元件进一步在纵方向上重叠配置成4 级。在各级的输入中为了使波束在仰角(El)方向上变化而设置了通过延迟线控制器 1737控制的4根可变延迟线1733 1736。在4根可变延迟线1733 1736的每一个上串联地连接有多个(3根)延迟线 (DL) 1717 17观。另外，经由各脉冲发生器各天线元件1701 1716连接于在各可变延迟线1733 1736上串联地连接有(3根)的延迟线(DL) 1717 17 的布线的不同的位置。
S卩，为了控制脉冲发生定时，经由连接在各天线元件1701 1716之间的延迟线 (DL) 1717 17 从阵列一端供给发送触发，在另一方配备有终端器17 1732。由于这样构成，所以通过可变频率触发发生器1738使触发频率变化，而使波束在方位(Az)方向上变化，同时控制各级的可变延迟线1733 1736的延迟量，从而可以使波束在仰角(El)方向上变化。#1至#16内的开关SW用于进行ASK调制或者发送间隔调整。实施例10参照图18说明通过本发明的UWB电子扫描阵列天线进行的其他波束的方向控制。在该实施例中，通过延迟线1817 1831对#1至#16的天线元件1801 1816进行了从属连接。另外，#1至#16是由天线、脉冲发生器、开关SW构成的天线元件1801 1816。可以在从与延迟线1817 1831的传送路的输入连接的脉冲部位调制器1833生成的发送触发脉冲的位置，个别地任意决定各元件的发送定时。另外，由于通过使各元件#1至#16的发送定时变化来决定波束的方向，所以如果在与波束的方向相当的发送触发脉冲到达各元件时通过SW命令使开关SW成为0N，则可以向任意方向发射电波。在本实施例中，将延迟线1817 1831的传送路的终端的输出和时钟发生器1834 的输出输入到相位比较器1832并对其相位关系的变化进行检测，以成为一定的相位关系的方式进行时钟发生器1834的频率控制。由此，可以对由于延迟线1817 1831的温度变化等引起的延迟量的变化进行延迟时间的校正，可以实现精度更高的稳定的波束方向的决定、通信。由此，还可以如图19所示，设定从属连接的天线元件的部分、针对图的天线面 1901和天线面1902的每一个不同的波束方向、图的波束方向1903和波束方向1904。另外，根据控制该脉冲部位的方法，具有各天线元件的配置不限于恒定间隔且直线的配置，即使是不定间隔的配置、在平面状地配置的平面阵列中曲线地配置了天线元件的配置，也可以实现波束方向的控制的优点。实施例11参照图20、图21说明通过本发明的UWB电子扫描阵列天线进行的其他波束的方向控制。其中，使图2的实施例1的天线数成倍，将中心的延迟线置换为可变延迟线2031。对与实施例1相同结构的8个天线元件2001 2008分别连接有脉冲发生器 2009 2016。该8个脉冲发生器2009 2016分别经由开关SW2017 20 、多个延迟线 2025 2030、可变延迟线2031，与共通的1个触发发生器2032连接。在该实施例中，可变延迟线2031由延迟线控制电路2035控制。在该实施例中，通过与实施例1同样地使发送触发频率变化，而使波束的方向变化。在将可变延迟线2031的延迟量设定成与延迟线2025 2030相同的情况下，进行与实施例1相同的动作。与实施例1的不同点在于对于可变延迟线2031的延迟量，将成为发送频率的
18λ/2的时间延迟加到延迟线的延迟量。由此，相比于从天线元件2001 2004 (#1 #4)发送到波束方向Q1的波面，从天线元件2005 2008(天线#5 #8)发送到波束方向波面的相位存在λ/2的差异。在用相位来表现时，存在180度的差异，在波束方向θ工上天线增益下降。在图21中使用天线图案说明该动作。图21中的天线图案1与实施例1同样地在波束方向θ工方向上得到最大增益。与其相比，在图中，天线图案2在波束方向θ工方向上增益急剧下降。可以将该天线图案的急剧下降用于雷达的方向探测。例如，在将该天线使用于雷达的发送天线的情况下，通过用可变延迟线控制器2035来切换可变延迟线2031，在波束方向θ i上得到最大输出和最小输出，从雷达的目标反射来的接收电平也成为最大值和最小值。其特征在于通过测定接收电平成为最大的方位、并且取最小值的方位，可以详细地发现目标方位。这样，还可以用作单脉冲天线。在本实施例中，当然也可以对于可变延迟线2031的延迟量，从延迟线的延迟量中减去成为发送频率的λ/2的时间延迟。实施例12使用图22说明通过本发明的UWB电子扫描阵列天线进行的其他波束的方向控制。在该实施例中，说明代替实施例9 (图17)中的可变延迟线1733 1736以及可变延迟线控制器1737，而使用了信号分配器2236和延迟线2233 22；35的发送用UWB电子扫描阵列天线的一个例子。与实施例9 (图17)同样地，将4个天线元件配置成横一列，将该4个天线元件进一步在纵方向上重叠配置成4级。#1至#16是由天线、脉冲发生器、以及开关SW构成的天线元件2201 2216。在实施例9(图17)中，在各级的输入中，为了使波束在仰角(El)方向上变化，而使用了通过延迟线控制器1737控制的4根可变延迟线1733 1736。在该实施例中，代替可变延迟线1733 1736以及可变延迟线控制器1737，而使用了信号分配器2236和延迟线 2233 2235。在接收来自信号分配器2236的输入的延迟线2233 2235的每一个上串联地连接有多个(3根)延迟线(DL) 2217 22观。另外，经由各脉冲发生器各天线元件2201 2216连接于在串联地连接有延迟线2233 2235的各个延迟线(DL) 2217 22 的布线的不同的位置。S卩，为了控制脉冲发生定时，经由连接在各天线元件2201 2216之间的延迟线 (DL) 2217 22 从阵列一端供给发送触发，在另一方配备有终端器22 2232。通过信号分配器2236分配来自可变频率触发发生器2237的信号，输入到延迟线 2233 2235。第2级至第4级中配备的延线2233 2235用于使波束在仰角(El)方向上变化。在实施例9(图17)中，为了使仰角(El)变化，向各级使用可变延迟线1733 1736,从而控制延迟量。在本实施例中，通过延迟线2233 2235的延迟量使波束方向变化。根据具有规定的延迟差的延迟线2233 2235的延迟量，各级的触发定时不同，所以仰角(El)变化。
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此时，如果为了使方位(Az)变化而通过触发频率控制器2238使触发频率变化，则仰角(El)也同时变化，延迟线2233 22；35的延迟量成为延迟线2217 22 的几分之一， 与方位(Az)相比，抑制了仰角(El)的变化率。延迟线2233 2235以使仰角(El)以触发频率一定地变化的方式决定延迟量。为了使仰角(El)大幅变向，需要使触发频率大幅变化，但如果使触发频率大幅变化，则方位 (Az)进一步过于大幅变化。但是，方位(Az)具有触发间隔(1/触发频率)以延迟线的延迟量的整数分之一反复而朝向正面方向的周期性。另一方面，仰角(El)也同样，但延迟线2233 22；35的延迟量比延迟线2217 22 短，所以朝向正面方向的触发反复周期长。即，与波束朝向正面方向的方位(Az)的触发反复周期相比，仰角(El)的触发反复周期更长，所以如果任意地选择触发反复周期，则可以针对波束设定方位(Az)以及仰角(El)。这样，其特征在于即使不使用可变延迟线1733 1736，通过使触发频率大幅 (直到触发频率的几倍)变化，可以使仰角(El)以及方位(Az)变化。实施例13参照图23、图M说明通过本发明的UWB电子扫描阵列天线进行的其他波束的方向控制。在该实施例中，代替实施例13的延迟线，使用可通过电压来控制延迟量的电压可变延迟线，输入到延迟线中的触发脉冲的触发间隔成为恒定，通过使电压可变延迟线的延迟量增减，控制各天线元件的发送定时。在4个天线元件2301 2304的每一个上连接有脉冲发生器2305 2308。4个脉冲发生器2305 2308的每一个经由开关SW2309 2312与电压可变延迟线2313 2315连接。在固定触发发生器2317上串联地连接了多个电压可变延迟线2313 2315。电压可变延迟线2313 2315与共通的可变电源2318连接。从串联连接了的电压可变延迟线 2313 2315的一端供给发送触发，在另一方配备有终端器2236。通过使从可变电源2318供给到电压可变延迟线2313 2315的电压变化，控制来自脉冲发生器2305 2308的脉冲发生定时。在图M中，脉冲编号(在图M中显示为“时钟编号”)表示所输入的顺序，第1是最初输入的脉冲。所输入的脉冲通过电压可变延迟线2313 2315传达到天线元件2301 2304 (#1 #4)的方向。在本实施例的情况下，从固定触发发生器2317输入到电压可变延迟线2313 2315的触发脉冲的触发间隔恒定。以使波束朝向正面方向的情况的电压可变延迟线2313 2315的延迟量为基准， 在使波束朝向左方向(#1方向)的情况下，使延迟量减少，在使波束朝向右方向(#4方向) 的情况下，使延迟量增加。这样，得到与通过使所传送的脉冲的传达时间变化而使脉冲部位变化等同的效果。在图示的实施方式中，电压可变延迟线2313 2315的延迟量的增减由可变电压 2318控制。
在使波束朝向正面方向的情况下，电压可变延迟线2313 2315的延迟量是基准值，各延迟线的延迟量与输入脉冲间隔相同，所以如脉冲编号(时钟编号)1至4所示，在脉冲编号1的脉冲到达了 #4时，脉冲编号2、脉冲编号3和脉冲编号4同时到达#3、#2和#1。如果在该定时(在图的脉冲编号4的旁边示出的开关SW ON定时的圆圈)使所有开关SW成为0N，则从#1 #4的各天线元件同时放射发送脉冲。因此，波束朝向正面方向。接下来，说明使波束朝向左方向(#1方向)的情况。在该情况下，在脉冲编号5至 8的期间，控制进行以使电压可变延迟线2313 2315的延迟量从基准值减少。因此，如脉冲编号5至8所示，脉冲行进的速度变快，脉冲编号5的脉冲最初到达 #4，接下来脉冲编号6、脉冲编号7和脉冲编号8分别仅延迟Δ T而到达#3、#2和#1。如果在该定时(在图的脉冲编号8的旁边示出的开关SW ON定时的圆圈)使所有开关SW成为0Ν，则从#1 #4的各天线元件按照#4、#3、#2、#1的顺序分别延迟Δ T而放射发送脉冲。因此，波束朝向左方向(#1方向)。接下来，说明使波束朝向右方向(#4方向)的情况。在该情况下，在脉冲编号9至 12的期间进行控制，以使电压可变延迟线2313 2315的延迟量从基准值增加。因此，如脉冲编号9至12所示，脉冲行进的速度变慢，脉冲编号12最初到达#1，接下来脉冲编号11、 脉冲编号10和脉冲编号9分别仅延迟Δ T而到达#2、#3和#4。如果在该定时(在图的脉冲编号12的旁边示出的开关SW ON定时的圆圈)使所有开关SW成为0Ν，则从#1 #4的各天线元件，按照#1、#2、#3、#4的顺序分别延迟ΔΤ而放射发送脉冲。因此，波束朝向右方向(#4方向)。如上所述，在本实施例中，通过使输入到延迟线的触发脉冲的触发间隔成为恒定， 来控制电压可变延迟线的延迟量，可以得到与变更触发脉冲的部位的方法等同的效果。以上，参照

了本发明的优选的实施方式、实施例，但本发明不限于此，可以在根据权利要求书的记载把握的技术的范围内进行各种变更。产业上的可利用性根据本发明，发挥以下所示的效果。1)不需要昂贵的宽带移相器2)不需要移相器的控制器3)可以以发送触发间隔扫描波束方向，控制变得简单4)部件点数少，价格可以变低5)在脉冲部位方式的情况下，即使使波束方向变化，发送载波频率也恒定6)可以应用于通信。可以使用延迟量少的延迟线来构成。可以对各天线元件进行个别的相位控制，所以不仅可以应用于直线状地配置的线性阵列、平面状地配置的平面阵列以及等间隔阵列，而且还可以应用于不等间隔阵列。因此，本发明的UWB电子扫描阵列天线以及其中采用的波束方向控制方式可以广泛应用于汽车的防撞雷达、进入监视雷达、成像雷达以及RFID系统等中。
权利要求
1.一种电子扫描阵列天线，其特征在于构成电子扫描阵列天线的多个天线元件分别经由脉冲发生器与一个触发发生器连接， 在所述触发发生器与各脉冲发生器之间分别配备不同的数量的延迟线， 通过在向所述各天线元件的输入上产生时间差来控制从电子扫描阵列天线放射的波束方向。
2.一种电子扫描阵列天线，其特征在于构成电子扫描阵列天线的多个天线元件分别经由相关检波电路或者采样电路与一个触发发生器连接，在所述触发发生器与各相关检波电路或者各采样电路之间分别配备不同的数量的延迟线，通过在向所述各天线元件的输入上产生时间差来控制用电子扫描阵列天线接收的波束方向。
3.一种电子扫描阵列天线，其特征在于构成电子扫描阵列天线的多个天线元件分别经由脉冲发生器与一个触发发生器连接， 并且所述多个天线元件分别经由相关检波电路或者采样电路与所述触发发生器连接，在所述触发发生器与各脉冲发生器之间分别配备不同的数量的延迟线，并且在所述触发发生器与各相关检波电路或者各采样电路之间分别配备不同的数量的延迟线，通过在向所述各天线元件的输入上产生时间差来控制从电子扫描阵列天线放射的波束方向，并且通过在向所述各天线元件的输入上产生时间差来控制用电子扫描阵列天线接收的波束方向。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的电子扫描阵列天线，其特征在于将所述触发发生器设成可变频率触发发生器。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的电子扫描阵列天线，其特征在于在所述各脉冲发生器的输入侧配备了开关，所述开关根据0N/0FF切换控制信号的指示对向所述各脉冲发生器的输入进行0N/0FF切换控制。
6.一种电子扫描阵列天线，其特征在于在构成电子扫描阵列天线的多个天线元件上分别连接脉冲发生器， 该各脉冲发生器与从时钟发生器接收时钟脉冲的输入的一个脉冲部位调制器连接， 在所述脉冲部位调制器与各脉冲发生器之间分别配备不同的数量的延迟线， 通过在向所述各天线元件的输入上产生时间差来控制从电子扫描阵列天线放射的波束方向。
7.一种电子扫描阵列天线，其特征在于在构成电子扫描阵列天线的多个天线元件上分别连接相关检波电路或者采样电路， 该各相关检波电路或者各采样电路与从时钟发生器接收时钟脉冲的输入的一个脉冲部位调制器连接，在所述脉冲部位调制器与各相关检波电路或者各采样电路之间分别配备不同的数量的延迟线，通过在向所述各天线元件的输入上产生时间差来控制用电子扫描阵列天线接收的波
8.根据权利要求7所述的电子扫描阵列天线，其特征在于在所述脉冲部位调制器上串联地连接有多个延迟线，相位比较器连接于在所述脉冲部位调制器上串联地连接有该多个延迟线的布线的终端或者途中，通过该相位比较器对连接有该相位比较器的位置处的触发信号的相位、与所述时钟发生器输出的信号的相位进行比较，将该相位比较器中的比较结果输入到所述时钟发生器，或者，将该相位比较器中的比较结果输入到对所述脉冲部位调制器输入脉冲部位控制信号的脉冲部位控制器。
9.根据权利要求1、3或者6所述的电子扫描阵列天线，其特征在于在所述脉冲发生器的输出中插入有窄带的滤波器。
10.根据权利要求2、4或者7所述的电子扫描阵列天线，其特征在于在所述相关检波电路内的脉冲发生输出或者采样电路内的脉冲发生输出中插入有窄带的滤波器。
全文摘要
本发明提供一种可以用作占有频带是500MHz以上的UWB雷达的电子扫描阵列天线。对构成电子扫描阵列天线的多个天线元件的每一个连接脉冲发生器，通过使向与所述各天线元件连接的各脉冲发生器的发送触发时间变化，而等价地使从天线放射的电波的相位变化。另外，通过使发送触发的反复间隔变化来控制从阵列天线放射的波束的方向。作为使向与各天线元件连接的各脉冲发生器的发送触发定时变化的手段，可以采用使发送触发脉冲的频率变化的方式和使脉冲部位变化的方式。
文档编号G01S7/02GK102239598SQ20098014826
公开日2011年11月9日 申请日期2009年12月7日 优先权日2008年12月5日
发明者太田和夫, 酒井文则 申请人:樱花技术株式会社