特開2023-47514アレイアンテナ校正装置及びアレイアンテナ校正プログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023047514
(43)【公開日】2023-04-06
(54)【発明の名称】アレイアンテナ校正装置及びアレイアンテナ校正プログラム
(51)【国際特許分類】
G01R 29/10 20060101AFI20230330BHJP
G01R 35/00 20060101ALI20230330BHJP
H01Q 3/26 20060101ALI20230330BHJP
H01Q 21/06 20060101ALI20230330BHJP
【ＦＩ】
G01R29/10 D
G01R29/10 C
G01R35/00 K
H01Q3/26 Z
H01Q21/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021156473
(22)【出願日】2021-09-27
(71)【出願人】
【識別番号】000004330
【氏名又は名称】日本無線株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100119677
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 賢治
(74)【代理人】
【識別番号】100160495
【弁理士】
【氏名又は名称】畑 雅明
(74)【代理人】
【識別番号】100173716
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 真理
(74)【代理人】
【識別番号】100115794
【弁理士】
【氏名又は名称】今下 勝博
(72)【発明者】
【氏名】工藤 俊紀
【テーマコード（参考）】
5J021
【Ｆターム（参考）】
5J021AA05
5J021AA09
5J021DB01
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ＲＥＶ法（素子電界ベクトル回転法）を用いて、各アンテナ素子の放射電界の振幅特性及び位相特性を揃えるように、各アンテナ素子を校正するにあたり、各アンテナ素子の相対放射電界の振幅及び位相として、２種類の解（Ｋ１解及びＫ２解）のいずれかを選択する負担を軽減する。
【解決手段】全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの合成放射電界の振幅に基づいて、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅及び位相を基準に、各アンテナ素子１１－ｎ（ｎ＝１～Ｎ）の相対放射電界の振幅及び位相を算出するにあたり、各アンテナ素子１１－ｎを除く全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅が、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の振幅と比べて、小さい場合（Ｋ２解の場合）を考慮することなく、大きい場合（Ｋ１解の場合）のみを仮定する。
【選択図】図１
【解決手段】全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの合成放射電界の振幅に基づいて、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅及び位相を基準に、各アンテナ素子１１－ｎ（ｎ＝１～Ｎ）の相対放射電界の振幅及び位相を算出するにあたり、各アンテナ素子１１－ｎを除く全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅が、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の振幅と比べて、小さい場合（Ｋ２解の場合）を考慮することなく、大きい場合（Ｋ１解の場合）のみを仮定する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アレイアンテナの各素子の放射電界の位相を初期放射電界の位相から回転させながら、前記アレイアンテナの全素子の合成放射電界の振幅を測定する放射電界測定部と、
前記全素子の合成放射電界の振幅に基づいて、前記全素子の初期合成放射電界の振幅及び位相を基準に、前記各素子の相対放射電界の振幅及び位相を算出するにあたり、前記各素子を除く前記全素子の初期合成放射電界の振幅が、前記各素子の放射電界の振幅と比べて、小さい場合を考慮することなく、大きい場合のみを仮定する振幅位相算出部と、
前記各素子の相対放射電界の振幅及び位相に基づいて、前記各素子の放射電界の振幅特性及び位相特性を揃えるように、前記各素子を校正する振幅位相校正部と、
を繰り返し適用することを特徴とするアレイアンテナ校正装置。
前記全素子の合成放射電界の振幅に基づいて、前記全素子の初期合成放射電界の振幅及び位相を基準に、前記各素子の相対放射電界の振幅及び位相を算出するにあたり、前記各素子を除く前記全素子の初期合成放射電界の振幅が、前記各素子の放射電界の振幅と比べて、小さい場合を考慮することなく、大きい場合のみを仮定する振幅位相算出部と、
前記各素子の相対放射電界の振幅及び位相に基づいて、前記各素子の放射電界の振幅特性及び位相特性を揃えるように、前記各素子を校正する振幅位相校正部と、
を繰り返し適用することを特徴とするアレイアンテナ校正装置。
【請求項2】
前記各素子の相対放射電界の振幅及び位相から構成される、前記各素子の相対放射電界ベクトルに関する、前記全素子に渡る総和ベクトルと、前記全素子の初期合成放射電界の振幅及び位相から構成される、前記全素子の初期合成放射電界ベクトルと、の間の差分の大きさに基づいて、前記全素子に渡る校正精度を評価する校正精度評価部をさらに備える
ことを特徴とする、請求項１に記載のアレイアンテナ校正装置。
ことを特徴とする、請求項１に記載のアレイアンテナ校正装置。
【請求項3】
前記校正精度評価部は、前記差分が所定値と比べていまだ大きいままであるときには、前記放射電界測定部、前記振幅位相算出部及び前記振幅位相校正部の繰り返し適用を続行させ、前記差分が所定値と比べて初めて小さくなったときには、前記放射電界測定部、前記振幅位相算出部及び前記振幅位相校正部の繰り返し適用を終了させる
ことを特徴とする、請求項２に記載のアレイアンテナ校正装置。
ことを特徴とする、請求項２に記載のアレイアンテナ校正装置。
【請求項4】
前記校正精度評価部は、前記各素子の初期放射電界の位相からの放射電界の回転位相に対する前記全素子の合成放射電界の振幅の測定結果と、任意の振幅及び位相を有する正弦関数又は余弦関数と、の間の決定係数の大きさに基づいて、前記各素子の校正精度を評価する
ことを特徴とする、請求項２又は３に記載のアレイアンテナ校正装置。
ことを特徴とする、請求項２又は３に記載のアレイアンテナ校正装置。
【請求項5】
前記校正精度評価部は、前記決定係数が所定値と比べて小さいときには、前記各素子の異常動作を判定し、前記決定係数が所定値と比べて大きいものの、前記差分が所定値と比べて大きいときには、前記各素子の正常動作及び前記振幅位相算出部のスプリアス解を判定し、前記決定係数が所定値と比べて大きいとともに、前記差分が所定値と比べて小さいときには、前記各素子の正常動作及び前記振幅位相算出部の正常解を判定する
ことを特徴とする、請求項４に記載のアレイアンテナ校正装置。
ことを特徴とする、請求項４に記載のアレイアンテナ校正装置。
【請求項6】
前記各素子の初期放射電界の位相からの放射電界の回転位相に対する前記全素子の合成放射電界の振幅の測定結果と、任意の振幅及び位相を有する正弦関数又は余弦関数と、の間の決定係数の大きさに基づいて、前記各素子の校正精度を評価する校正精度評価部をさらに備える
ことを特徴とする、請求項１に記載のアレイアンテナ校正装置。
ことを特徴とする、請求項１に記載のアレイアンテナ校正装置。
【請求項7】
アレイアンテナの各素子の放射電界の位相を初期放射電界の位相から回転させながら、前記アレイアンテナの全素子の合成放射電界の振幅を測定する放射電界測定ステップと、
前記全素子の合成放射電界の振幅に基づいて、前記全素子の初期合成放射電界の振幅及び位相を基準に、前記各素子の相対放射電界の振幅及び位相を算出するにあたり、前記各素子を除く前記全素子の初期合成放射電界の振幅が、前記各素子の放射電界の振幅と比べて、小さい場合を考慮することなく、大きい場合のみを仮定する振幅位相算出ステップと、
前記各素子の相対放射電界の振幅及び位相に基づいて、前記各素子の放射電界の振幅特性及び位相特性を揃えるように、前記各素子を校正する振幅位相校正ステップと、
を繰り返しコンピュータに実行させるためのアレイアンテナ校正プログラム。
前記全素子の合成放射電界の振幅に基づいて、前記全素子の初期合成放射電界の振幅及び位相を基準に、前記各素子の相対放射電界の振幅及び位相を算出するにあたり、前記各素子を除く前記全素子の初期合成放射電界の振幅が、前記各素子の放射電界の振幅と比べて、小さい場合を考慮することなく、大きい場合のみを仮定する振幅位相算出ステップと、
前記各素子の相対放射電界の振幅及び位相に基づいて、前記各素子の放射電界の振幅特性及び位相特性を揃えるように、前記各素子を校正する振幅位相校正ステップと、
を繰り返しコンピュータに実行させるためのアレイアンテナ校正プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ＲＥＶ法（Ｒｏｔａｔｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ Ｖｅｃｔｏｒ ｍｅｔｈｏｄ、素子電界ベクトル回転法）を用いて、各アンテナ素子の放射電界の振幅特性及び位相特性を揃えるように、各アンテナ素子を校正する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
ＲＥＶ法を用いて、各アンテナ素子の放射電界の振幅特性及び位相特性を揃えるように、各アンテナ素子を校正する技術が、特許文献１、２及び非特許文献１等に開示されている。
【0003】
まず、各アンテナ素子の放射電界の位相を初期放射電界の位相から回転させながら、全アンテナ素子の合成放射電界の振幅を測定する。次に、全アンテナ素子の合成放射電界の振幅に基づいて、全アンテナ素子の初期合成放射電界の振幅及び位相を基準に、各アンテナ素子の相対放射電界の振幅及び位相を算出する。次に、各アンテナ素子の相対放射電界の振幅及び位相に基づいて、各アンテナ素子の放射電界の振幅特性及び位相特性を揃えるように、各アンテナ素子を校正する。
【0004】
このように、全アンテナ素子の合成放射電界の位相を測定することなく、全アンテナ素子の合成放射電界の振幅を測定するのみにより、フェーズドアレイアンテナの各素子の放射電界の振幅特性及び位相特性を校正することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特公平０３－０３８５４８号公報
【特許文献2】特開２００１－２０１５２６号公報
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】真野清司、片木孝至、“フェイズドアレーアンテナの素子振幅位相測定法－素子電界ベクトル回転法－”、電子情報通信学会論文誌、電子情報通信学会、１９８２年５月、第Ｂ６５巻、第５号、ｐｐ．５５５－５６０．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ここで、各アンテナ素子を除く全アンテナ素子の初期合成放射電界の振幅が、各アンテナ素子の放射電界の振幅と比べて、大きいか小さいかに応じて、各アンテナ素子の相対放射電界の振幅及び位相として、２種類の解（Ｋ１解及びＫ２解）のいずれかを選択する必要がある。２種類の解の選択方法として、以下の第１～３の選択方法が提案されている。
【0008】
第１の選択方法では、全アンテナ素子の初期合成放射電界の振幅及び位相（主に位相）として、複数の異なる状態を設定したうえで、複数の異なる状態でＫ１解及びＫ２解を算出し、複数の異なる状態で同じ意味となる解を選択する。しかし、複数の解のうちのいずれかの解が同じ意味となる解であるか、何種類の異なる状態を設定するか、複数の異なる状態をどのように設定するか等、検討すべき項目が多いことがデメリットである。
【0009】
第２の選択方法では、全アンテナ素子の合成放射電界の振幅を測定するのみならず、全アンテナ素子の合成放射電界の位相を測定したうえで、各アンテナ素子の放射電界の位相が回転するに伴って、全アンテナ素子の合成放射電界の位相が１８０°以上変化しないときに、Ｋ１解を選択する。しかし、ＲＥＶ法のコンセプトである全アンテナ素子の合成放射電界の振幅を測定するのみでよいというコンセプトから外れて、全アンテナ素子の合成放射電界の位相を測定する必要がある。
【0010】
第３の選択方法では、各アンテナ素子を除く全アンテナ素子の初期合成放射電界の振幅が、各アンテナ素子の放射電界の振幅と比べて、常に小さくならずに大きくなるように、各アンテナ素子の初期放射電界の位相を設定したうえで、Ｋ１解を選択する。しかし、各アンテナ素子の初期放射電界の位相がある程度揃っていることを、何らかの方法であらかじめ保証することができる場合にのみ、第３の選択方法を適用することができ、それ以外の場合において、第３の選択方法の確実性を担保することができない。
【0011】
そこで、前記課題を解決するために、本開示は、ＲＥＶ法（素子電界ベクトル回転法）を用いて、各アンテナ素子の放射電界の振幅特性及び位相特性を揃えるように、各アンテナ素子を校正するにあたり、各アンテナ素子の相対放射電界の振幅及び位相として、２種類の解（Ｋ１解及びＫ２解）のいずれかを選択する負担を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前記課題を解決するために、各アンテナ素子の相対放射電界の振幅及び位相として、Ｋ２解を選択することなく、Ｋ１解のみを選択したうえで、校正を実施しその状態でＲＥＶ法を実施することを繰り返す。ここで、ＲＥＶ法を最初に実行したときには、一般的に各アンテナ素子の初期放射電界の位相が揃っていないため（各アンテナ素子の回路特性等がばらつきを有する等）、Ｋ２解の発生確率が高く、Ｋ１解の誤り確率が高い。しかし、誤判定となった各アンテナ素子以外の各アンテナ素子は、正確に放射特性を校正される。すると、ＲＥＶ法を数回繰り返したときには、各アンテナ素子を除く全アンテナ素子の初期合成放射電界の振幅が次第に大きくなるため（各アンテナ素子の初期放射電界の位相がほぼ揃っているため）、Ｋ２解の発生確率が次第に低くなり、Ｋ１解の誤り確率が次第に低くなる。よって、本開示の方法を用いて、比較的容易にＫ２解を排除することができる。
【0013】
具体的には、本開示は、アレイアンテナの各素子の放射電界の位相を初期放射電界の位相から回転させながら、前記アレイアンテナの全素子の合成放射電界の振幅を測定する放射電界測定部と、前記全素子の合成放射電界の振幅に基づいて、前記全素子の初期合成放射電界の振幅及び位相を基準に、前記各素子の相対放射電界の振幅及び位相を算出するにあたり、前記各素子を除く前記全素子の初期合成放射電界の振幅が、前記各素子の放射電界の振幅と比べて、小さい場合を考慮することなく、大きい場合のみを仮定する振幅位相算出部と、前記各素子の相対放射電界の振幅及び位相に基づいて、前記各素子の放射電界の振幅特性及び位相特性を揃えるように、前記各素子を校正する振幅位相校正部と、を繰り返し適用することを特徴とするアレイアンテナ校正装置である。
【0014】
また、本開示は、アレイアンテナの各素子の放射電界の位相を初期放射電界の位相から回転させながら、前記アレイアンテナの全素子の合成放射電界の振幅を測定する放射電界測定ステップと、前記全素子の合成放射電界の振幅に基づいて、前記全素子の初期合成放射電界の振幅及び位相を基準に、前記各素子の相対放射電界の振幅及び位相を算出するにあたり、前記各素子を除く前記全素子の初期合成放射電界の振幅が、前記各素子の放射電界の振幅と比べて、小さい場合を考慮することなく、大きい場合のみを仮定する振幅位相算出ステップと、前記各素子の相対放射電界の振幅及び位相に基づいて、前記各素子の放射電界の振幅特性及び位相特性を揃えるように、前記各素子を校正する振幅位相校正ステップと、を繰り返しコンピュータに実行させるためのアレイアンテナ校正プログラムである。
【0015】
これらの構成によれば、各アンテナ素子の相対放射電界の振幅及び位相として、２種類の解（Ｋ１解及びＫ２解）のいずれかを選択する負担を軽減することができる。
【0016】
また、本開示は、前記各素子の相対放射電界の振幅及び位相から構成される、前記各素子の相対放射電界ベクトルに関する、前記全素子に渡る総和ベクトルと、前記全素子の初期合成放射電界の振幅及び位相から構成される、前記全素子の初期合成放射電界ベクトルと、の間の差分の大きさに基づいて、前記全素子に渡る校正精度を評価する校正精度評価部をさらに備えることを特徴とするアレイアンテナ校正装置である。
【0017】
この構成によれば、各アンテナ素子の相対放射電界の振幅及び位相として、誤った解を選択した等、異常の原因を多大なコスト及びノウハウなしに調べることができる。つまり、各アンテナ素子の校正係数、全アンテナ素子の放射パターン又は全アンテナ素子のパルス抽出波形を確認することなく、上記差分を算出するのみでよい。
【0018】
また、本開示は、前記校正精度評価部は、前記差分が所定値と比べていまだ大きいままであるときには、前記放射電界測定部、前記振幅位相算出部及び前記振幅位相校正部の繰り返し適用を続行させ、前記差分が所定値と比べて初めて小さくなったときには、前記放射電界測定部、前記振幅位相算出部及び前記振幅位相校正部の繰り返し適用を終了させることを特徴とするアレイアンテナ校正装置である。
【0019】
この構成によれば、各アンテナ素子の相対放射電界の振幅及び位相として、Ｋ２解を選択することなく、Ｋ１解のみを選択するためには、ＲＥＶ法を複数回は繰り返す必要があるところ、ＲＥＶ法を繰り返す回数を定量的に評価することができる。
【0020】
また、本開示は、前記校正精度評価部は、前記各素子の初期放射電界の位相からの放射電界の回転位相に対する前記全素子の合成放射電界の振幅の測定結果と、任意の振幅及び位相を有する正弦関数又は余弦関数と、の間の決定係数の大きさに基づいて、前記各素子の校正精度を評価することを特徴とするアレイアンテナ校正装置である。
【0021】
この構成によれば、各アンテナ素子の異常動作があったのか、測定時のＳ／Ｎが低かったのか等、異常の原因を多大なコスト及びノウハウなしに調べることができる。つまり、各アンテナ素子の校正係数、全アンテナ素子の放射パターン又は全アンテナ素子のパルス抽出波形を確認することなく、上記決定係数を算出するのみでよい。
【0022】
また、本開示は、前記校正精度評価部は、前記決定係数が所定値と比べて小さいときには、前記各素子の異常動作を判定し、前記決定係数が所定値と比べて大きいものの、前記差分が所定値と比べて大きいときには、前記各素子の正常動作及び前記振幅位相算出部のスプリアス解を判定し、前記決定係数が所定値と比べて大きいとともに、前記差分が所定値と比べて小さいときには、前記各素子の正常動作及び前記振幅位相算出部の正常解を判定することを特徴とするアレイアンテナ校正装置である。
【0023】
この構成によれば、上記差分及び上記決定係数を併用することにより、ＲＥＶ法のアルゴリズム上の問題であるのか、アレイアンテナ送受信装置のハードウェア上の問題であるのか、異常の原因を多大なコスト及びノウハウなしに切り分けることができる。つまり、各アンテナ素子の校正係数、全アンテナ素子の放射パターン又は全アンテナ素子のパルス抽出波形を確認することなく、上記差分及び上記決定係数を算出するのみでよい。
【0024】
また、本開示は、前記各素子の初期放射電界の位相からの放射電界の回転位相に対する前記全素子の合成放射電界の振幅の測定結果と、任意の振幅及び位相を有する正弦関数又は余弦関数と、の間の決定係数の大きさに基づいて、前記各素子の校正精度を評価する校正精度評価部をさらに備えることを特徴とするアレイアンテナ校正装置である。
【0025】
この構成によれば、各アンテナ素子の異常動作があったのか、測定時のＳ／Ｎが低かったのか等、異常の原因を多大なコスト及びノウハウなしに調べることができる。つまり、各アンテナ素子の校正係数、全アンテナ素子の放射パターン又は全アンテナ素子のパルス抽出波形を確認することなく、上記決定係数を算出するのみでよい。
【発明の効果】
【0026】
このように、本開示は、ＲＥＶ法（素子電界ベクトル回転法）を用いて、各アンテナ素子の放射電界の振幅特性及び位相特性を揃えるように、各アンテナ素子を校正するにあたり、各アンテナ素子の相対放射電界の振幅及び位相として、２種類の解（Ｋ１解及びＫ２解）のいずれかを選択する負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本開示のアレイアンテナシステムの構成を示す図である。
【図2】本開示のアレイアンテナ校正処理の手順を示す図である。
【図3】本開示のアレイアンテナ校正処理の概要を示す図である。
【図4】本開示のＫ１解又はＫ２解の選択処理の詳細を示す図である。
【図5】本開示のＲＥＶ法の繰り返し処理の概要を示す図である。
【図6】本開示のＲＥＶ法の繰り返し処理でのＫ２解の発生確率を示す図である。
【図7】本開示のＲＥＶ法の繰り返し処理での各素子の振幅校正誤差を示す図である。
【図8】本開示のＲＥＶ法の繰り返し処理での各素子の位相校正誤差を示す図である。
【図9】本開示の校正精度評価処理の手順を示す図である。
【図10】本開示の第１の校正精度評価処理の概要を示す図である。
【図11】本開示の第２の校正精度評価処理の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。
【0029】
（本開示のアレイアンテナ校正処理）
本開示のアレイアンテナシステムの構成を図１に示す。アレイアンテナシステムＡは、アレイアンテナ送受信装置１及びアレイアンテナ校正装置２を備える。アレイアンテナ送受信装置１は、アンテナ素子１１－ｎ（ｎ＝１～Ｎ）、減衰器１２－ｎ（ｎ＝１～Ｎ）、移相器１３－ｎ（ｎ＝１～Ｎ）、分配／合成器１４、送受信部１５及び制御部１６を備え、全アナログ方式、全デジタル方式及びアナログ／デジタル混載方式のいずれも採用可能である。アレイアンテナ校正装置２は、放射電界測定部２１、振幅位相算出部２２、振幅位相校正部２３及び校正精度評価部２４を備え、図２に示すアレイアンテナ校正プログラム及び図９に示す校正精度評価プログラムをコンピュータにインストールし実現可能である。
本開示のアレイアンテナシステムの構成を図１に示す。アレイアンテナシステムＡは、アレイアンテナ送受信装置１及びアレイアンテナ校正装置２を備える。アレイアンテナ送受信装置１は、アンテナ素子１１－ｎ（ｎ＝１～Ｎ）、減衰器１２－ｎ（ｎ＝１～Ｎ）、移相器１３－ｎ（ｎ＝１～Ｎ）、分配／合成器１４、送受信部１５及び制御部１６を備え、全アナログ方式、全デジタル方式及びアナログ／デジタル混載方式のいずれも採用可能である。アレイアンテナ校正装置２は、放射電界測定部２１、振幅位相算出部２２、振幅位相校正部２３及び校正精度評価部２４を備え、図２に示すアレイアンテナ校正プログラム及び図９に示す校正精度評価プログラムをコンピュータにインストールし実現可能である。
【0030】
【0031】
放射電界測定部２１は、各移相器１２－ｎを用いて、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の位相を初期放射電界の位相から回転させながら、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの合成放射電界の振幅を測定する（ステップＳ２）。図３の第１段では、各アンテナ素子１１－ｎの初期放射電界ベクトルＥ０、ｎに対して、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の電力｜Ｅ０｜２（初期合成放射電界ベクトルＥ０）が測定され、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の位相Δｍ、ｎ（ｍ＝１～Ｍ）の回転に伴って、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの合成放射電界の電力｜Ｅｍ、ｎ’｜２（合成放射電界ベクトルＥｍ、ｎ’）が測定される。
【0032】
図３の第１段では、各アンテナ素子１１－ｎの回路特性等がばらつきを有するため、各アンテナ素子１１－ｎの初期放射電界の振幅｜Ｅ０、ｎ｜及び位相φ０、ｎが揃っておらず、各アンテナ素子１１－ｎの初期放射電界ベクトルＥ０、ｎの長さ及び方向が揃っていない。
【0033】
振幅位相算出部２２は、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの合成放射電界の振幅に基づいて、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅及び位相を基準に、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の振幅及び位相を算出する（ステップＳ３）。図３の第２段では、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の位相Δｍ、ｎに対して、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの合成放射電界の電力比｜Ｅｍ、ｎ’｜２／｜Ｅ０｜２が算出される。図３の第３段では、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅｜Ｅ０｜及び位相φ０を基準に、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の振幅比ｋｎ＝｜Ｅ０、ｎ｜／｜Ｅ０｜及び位相Ｘｎ＝φ０、ｎ－φ０が算出される。図３の第２段及び第３段の詳細については、図４を用いて後述する。
【0034】
振幅位相校正部２３は、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の振幅及び位相に基づいて、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の振幅特性及び位相特性を揃えるように、制御部１６を用いて、各アンテナ素子１１－ｎを校正する（ステップＳ４）。図３の第４段では、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の振幅｜Ｅ０、ｎ”｜及び位相φ０、ｎ”が揃うように、各減衰器１２－ｎ及び各移相器１３－ｎの校正係数（放射電界の振幅及び位相の補正量）が算出される。
【0035】
放射電界測定部２１、振幅位相算出部２２及び振幅位相校正部２３は、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎについて、ステップＳ２～Ｓ４を繰り返す（ステップＳ５）。
【0036】
図３の第４段では、各アンテナ素子１１－ｎの回路特性等がばらつきを有していても、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の振幅｜Ｅ０、ｎ”｜及び位相φ０、ｎ”が揃っており、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界ベクトルＥ０、ｎ”の長さ及び方向が揃っている。
【0037】
このように、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの合成放射電界の位相ａｒｇ（Ｅｍ、ｎ’）を測定することなく、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの合成放射電界の電力｜Ｅｍ、ｎ’｜２を測定するのみにより、フェーズドアレイアンテナの各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の振幅特性及び位相特性を校正することができる。
【0038】
図４の第１段では、各アンテナ素子１１－ｎを除く全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅｜Ｙｎ｜＝｜Ｅ０、１＋・・・＋Ｅ０、Ｎ－Ｅ０、ｎ｜は、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の振幅｜Ｅｍ、ｎ｜と比べて大きい。そこで、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の振幅比ｋｎ＝｜Ｅ０、ｎ｜／｜Ｅ０｜及び位相Ｘｎ＝φ０、ｎ－φ０として、Ｋ１解の選択が必要である。
【0039】
ここで、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の振幅比ｋｎは、数式１、２のように算出され、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の位相Ｘｎは、数式１、３のように算出される。そして、数式１のＱｎ、ｍａｘ及びＱｎ、ｍｉｎは、｜Ｅｍ、ｎ’｜２／｜Ｅ０｜２の最大値及び最小値であり、数式２、３のΔｍ＿ｍａｘ、ｎは、｜Ｅｍ、ｎ’｜２／｜Ｅ０｜２の最大値を与えるΔｍ、ｎである（図３の第２段において、｜Ｅｍ、ｎ’｜２／｜Ｅ０｜２とΔｍ、ｎとの間の関係を正弦関数又は余弦関数で近似）。
【数1】
【数2】
【数3】
【0040】
図４の第２段では、各アンテナ素子１１－ｎを除く全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅｜Ｙｎ｜＝｜Ｅ０、１＋・・・＋Ｅ０、Ｎ－Ｅ０、ｎ｜は、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の振幅｜Ｅｍ、ｎ｜と比べて小さい。そこで、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の振幅比ｋｎ＝｜Ｅ０、ｎ｜／｜Ｅ０｜及び位相Ｘｎ＝φ０、ｎ－φ０として、Ｋ２解の選択が必要である。
【0041】
ここで、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の振幅比ｋｎは、数式４、５のように算出され、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の位相Ｘｎは、数式４、６のように算出される。そして、数式４のＱｎ、ｍａｘ及びＱｎ、ｍｉｎは、｜Ｅｍ、ｎ’｜２／｜Ｅ０｜２の最大値及び最小値であり、数式５、６のΔｍ＿ｍａｘ、ｎは、｜Ｅｍ、ｎ’｜２／｜Ｅ０｜２の最大値を与えるΔｍ、ｎである（図３の第２段において、｜Ｅｍ、ｎ’｜２／｜Ｅ０｜２とΔｍ、ｎとの間の関係を正弦関数又は余弦関数で近似）。
【数4】
【数5】
【数6】
【0042】
しかし、各アンテナ素子１１－ｎを除く全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅｜Ｙｎ｜＝｜Ｅ０、１＋・・・＋Ｅ０、Ｎ－Ｅ０、ｎ｜が、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の振幅｜Ｅｍ、ｎ｜と比べて、大きいか小さいかは、自明ではない。よって、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の振幅比ｋｎ＝｜Ｅ０、ｎ｜／｜Ｅ０｜及び位相Ｘｎ＝φ０、ｎ－φ０として、Ｋ１解及びＫ２解のうちのいずれの解を選択すればよいかも、自明ではない。そこで、図５に示すＲＥＶ法の繰り返し処理が実行される。
【0043】
本開示のＲＥＶ法の繰り返し処理の概要を図５に示す。振幅位相算出部２２は、各アンテナ素子１１－ｎを除く全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅が、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の振幅と比べて、小さい場合（Ｋ２解の場合）を考慮することなく、大きい場合（Ｋ１解の場合）のみを仮定する（ステップＳ３）。放射電界測定部２１、振幅位相算出部２２及び振幅位相校正部２３は、図６～８又は図９、１０で後述する設定値の回数分だけＲＥＶ法（ステップＳ２～Ｓ７。ステップＳ６、Ｓ７は後述）を繰り返す（ステップＳ１、Ｓ８～Ｓ１０）。ステップＳ１０では、振幅位相校正部２３は、次回のＲＥＶ法の繰り返し前に、各アンテナ素子１１－ｎの初期放射電界の振幅｜Ｅ０、ｎ｜及び位相φ０、ｎを、前回のＲＥＶ法の校正後の放射電界の振幅及び位相に変更する。
【0044】
図５の第１段では、ＲＥＶ法が最初に実行されたときを示し、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントは０である（ステップＳ１）。すると、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の位相Ｘｎ＝φ０、ｎ－φ０が揃っていない（各アンテナ素子１１－ｎの回路特性等がばらつきを有する等）。よって、各アンテナ素子１１－ｎを除く全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅｜Ｙｎ｜＝｜Ｅ０、１＋・・・＋Ｅ０、Ｎ－Ｅ０、ｎ｜が、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の振幅｜Ｅｍ、ｎ｜と比べて小さい確率が高く、Ｋ２解の発生確率が高い。そして、Ｋ２解が選択されることなく、Ｋ１解のみが選択されたときには、Ｋ１解の誤り確率が高い。
【0045】
図５の第２段では、ＲＥＶ法が設定値より少ない回数分だけ実行されたときを示し、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントは設定値より少ない（ステップＳ８、Ｓ９でＮＯ）。すると、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の位相Ｘｎ＝φ０、ｎ－φ０がある程度揃っている。よって、各アンテナ素子１１－ｎを除く全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅｜Ｙｎ｜＝｜Ｅ０、１＋・・・＋Ｅ０、Ｎ－Ｅ０、ｎ｜が、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の振幅｜Ｅｍ、ｎ｜と比べて小さい確率が低く、Ｋ２解の発生確率が低い。そして、Ｋ２解が選択されることなく、Ｋ１解のみが選択されたときでも、Ｋ１解の誤り確率が低い。
【0046】
図５の第３段では、ＲＥＶ法が設定値と同一の回数分だけ実行されたときを示し、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントは設定値と同一である（ステップＳ８、Ｓ９でＹＥＳ）。すると、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の位相Ｘｎ＝φ０、ｎ－φ０がほとんど揃っている。よって、各アンテナ素子１１－ｎを除く全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅｜Ｙｎ｜＝｜Ｅ０、１＋・・・＋Ｅ０、Ｎ－Ｅ０、ｎ｜が、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の振幅｜Ｅｍ、ｎ｜と比べて小さい確率が０であり、Ｋ２解の発生確率が０である。そして、Ｋ２解が選択されることなく、Ｋ１解のみが選択されたときでも、Ｋ１解の誤り確率が０である。
【0047】
このように、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の振幅及び位相として、２種類の解（Ｋ１解及びＫ２解）のいずれかを選択する負担を軽減することができる。
【0048】
なお、数式１、４において、Ｑｎ、ｍｉｎが０又は負であるため、ｒｎ
２が∞又は負であるときには、各アンテナ素子１１－ｎの校正係数が異常となる。そこで、各アンテナ素子１１－ｎの校正係数が異常であるときには（ステップＳ６でＹＥＳ）、振幅位相校正部２３は、各アンテナ素子１１－ｎの初期放射電界の位相φ０、ｎを変更したうえで（ステップＳ７）、ステップＳ８を実行することなく、放射電界測定部２１、振幅位相算出部２２及び振幅位相校正部２３は、ＲＥＶ法を再実行する。一方で、各アンテナ素子１１－ｎの校正係数が正常であるときには（ステップＳ６でＮＯ）、振幅位相校正部２３は、ステップＳ７を実行することなく、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントをインクリメントしたうえで（ステップＳ８）、放射電界測定部２１、振幅位相算出部２２及び振幅位相校正部２３は、ＲＥＶ法を繰り返すか（ステップＳ９でＮＯ）、ＲＥＶ法を終了する（ステップＳ９でＹＥＳ）。
【0049】
本開示のＲＥＶ法の繰り返し処理でのＫ２解の発生確率を図６に示す。ＲＥＶ法の繰り返しのモンテカルロシミュレーションを実行するにあたり、各アンテナ素子１１－ｎを１６素子、６４素子又は２５６素子に設定し、各アンテナ素子１１－ｎの初期放射電界の位相を０°から３６０°までの範囲内でランダムに設定し、各アンテナ素子１１－ｎの初期放射電界の振幅を０ｄＢから－８ｄＢ又は－１５ｄＢまでの範囲内でランダムに設定した。
【0050】
すると、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントが１であるときには、Ｋ２解の発生確率が有限値をとるが、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントが２であるときには、Ｋ２解の発生確率がある程度０に近づき、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントが３又は４であるときには、Ｋ２解の発生確率がほとんど０になった。そこで、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントに対して、ステップＳ９の必要十分な設定値として、３又は４を設定すればよいことが判明した。
【0051】
ここで、各アンテナ素子１１－ｎの素子数が多いほど、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントが１であるときでも、Ｋ２解の発生確率がある程度低くなり、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントが２以上に増えるに伴って、Ｋ２解の発生確率がますます低くなった。これは、各アンテナ素子１１－ｎの初期放射電界の位相がランダムに設定されるとともに、各アンテナ素子１１－ｎの初期放射電界の振幅がランダムに設定されるからである。つまり、一つのアンテナ素子１１－ｎの初期放射電界ベクトルを打ち消すためには、複数のアンテナ素子１１－ｎの初期放射電界ベクトルが必要となるところ、各アンテナ素子１１－ｎの素子数が逆に多いほど、一つのアンテナ素子１１－ｎの初期放射電界ベクトルが打ち消されにくいからである。
【0052】
本開示のＲＥＶ法の繰り返し処理での各素子の振幅校正誤差を図７に示す。本開示のＲＥＶ法の繰り返し処理での各素子の位相校正誤差を図８に示す。ＲＥＶ法の繰り返しのモンテカルロシミュレーションを実行するにあたり、各アンテナ素子１１－ｎを６４素子又は２５６素子に設定し、各アンテナ素子１１－ｎの初期放射電界の位相を０°から３６０°までの範囲内でランダムに設定し、各アンテナ素子１１－ｎの初期放射電界の振幅を３ｄＢ幅の範囲内でランダムに設定し、振幅校正誤差及び位相校正誤差のエラーも評価した。
【0053】
すると、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントが１であるときには、振幅校正誤差及び位相校正誤差が有限値をとるが（エラーも大きい）、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントが２であるときには、振幅校正誤差及び位相校正誤差がある程度０に近づき（エラーは大きい）、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントが３又は４であるときには、振幅校正誤差及び位相校正誤差がほとんど０になった（エラーも小さい）。そこで、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントに対して、ステップＳ９の必要十分な設定値として、３又は４を設定すればよいことが判明した。
【0054】
ここで、図７、８でも図６と同様に、各アンテナ素子１１－ｎの素子数が逆に多いほど、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントが１であるときでも、振幅校正誤差及び位相校正誤差がある程度小さくなり（エラーも小さい）、ＲＥＶ法の繰り返しのカウントが２以上に増えるに伴って、振幅校正誤差及び位相校正誤差がますます小さくなった（エラーも小さい）。
【0055】
【0056】
校正精度評価部２４は、第１の校正精度評価処理として、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の振幅及び位相から構成される、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界ベクトルに関する、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎに渡る総和ベクトルと、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅及び位相から構成される、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界ベクトルと、の間の差分の大きさに基づいて、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎに渡る校正精度を評価する（ステップＳ１１）。
【0057】
図１０の第１段では、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の位相Ｘｎ＝φ０、ｎ－φ０が揃っていない（各アンテナ素子１１－ｎの回路特性等がばらつきを有する等）。よって、各アンテナ素子１１－ｎを除く全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅｜Ｙｎ｜＝｜Ｅ０、１＋・・・＋Ｅ０、Ｎ－Ｅ０、ｎ｜が、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の振幅｜Ｅｍ、ｎ｜と比べて小さい確率が高く、Ｋ２解の発生確率が高い。そして、Ｋ２解が選択されることなく、Ｋ１解のみが選択されたときには、Ｋ１解の誤り確率が高い。
【0058】
各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界ベクトルに関する、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎに渡る総和ベクトルは、複素数的に表わすと、Σ｜Ｅ０、ｎ｜／｜Ｅ０｜×ｅｘｐ（ｊ（φ０、ｎ－φ０））＝Σｋｎｅｘｐ（ｊＸｎ）となる。理論的に誤差が全くない条件において、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界ベクトルは、複素数的に表わすと、｜Ｅ０｜／｜Ｅ０｜×ｅｘｐ（ｊ（φ０－φ０））＝１＋０ｊとなる。ｋｎ及びＸｎとして誤った解が選択されたときには、又は、何らかの誤差が発生しているときには、Σｋｎｅｘｐ（ｊＸｎ）≠１となる。
【0059】
図１０の第２段では、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の位相Ｘｎ＝φ０、ｎ－φ０がある程度揃っている。よって、各アンテナ素子１１－ｎを除く全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界の振幅｜Ｙｎ｜＝｜Ｅ０、１＋・・・＋Ｅ０、Ｎ－Ｅ０、ｎ｜が、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の振幅｜Ｅｍ、ｎ｜と比べて小さい確率が低く、Ｋ２解の発生確率が低い。そして、Ｋ２解が選択されることなく、Ｋ１解のみが選択されたときでも、Ｋ１解の誤り確率が低い。
【0060】
各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界ベクトルに関する、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎに渡る総和ベクトルは、複素数的に表わすと、Σ｜Ｅ０、ｎ｜／｜Ｅ０｜×ｅｘｐ（ｊ（φ０、ｎ－φ０））＝Σｋｎｅｘｐ（ｊＸｎ）となる。理論的に誤差が全くない条件において、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの初期合成放射電界ベクトルは、複素数的に表わすと、｜Ｅ０｜／｜Ｅ０｜×ｅｘｐ（ｊ（φ０－φ０））＝１＋０ｊとなる。ｋｎ及びＸｎとして正しい解が選択されたときには、又は、何らの誤差も発生していないときには、Σｋｎｅｘｐ（ｊＸｎ）≒１となる。
【0061】
このように、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の振幅及び位相として、誤った解を選択した等、異常の原因を多大なコスト及びノウハウなしに調べることができる。つまり、各アンテナ素子１１－ｎの校正係数、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの放射パターン又は全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎのパルス抽出波形を確認することなく、差分Σｋｎｅｘｐ（ｊＸｎ）－１を算出するのみでよい。なお、数式１、４において、Ｑｎ、ｍｉｎが０又は負であるため、ｒｎ
２が∞又は負であることも、異常の原因となり得る。
【0062】
校正精度評価部２４は、第２の校正精度評価処理として、各アンテナ素子１１－ｎの初期放射電界の位相からの放射電界の回転位相に対する全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの合成放射電界の振幅の測定結果と、任意の振幅及び位相を有する正弦関数又は余弦関数と、の間の決定係数の大きさに基づいて、各アンテナ素子１１－ｎの校正精度を評価する（ステップＳ１２）。
【0063】
図１１の第１段では、各アンテナ素子１１－ｎの異常動作がある、又は、測定時のＳ／Ｎが低い。よって、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の位相Δｍ、ｎが、初期放射電界の位相０°から一回転後の３６０°まで回転したときに、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの合成放射電界の電力｜Ｅｍ、ｎ’｜２が、任意の振幅及び位相を有する正弦関数又は余弦関数と精度よく一致しない。
【0064】
各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の位相Δｍ、ｎに対して、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの合成放射電界の電力｜Ｅｍ、ｎ’｜２が、｜Ｅｍ、ｎ’｜２＝Ａ＋Ｂｃоｓ（Δｍ、ｎ－Δｍ＿ｍａｘ、ｎ）で近似されるとする。すると、最小二乗法の決定係数Ｒ２は、０．８５２となる。そして、近似式において、Ａ、Ｂ及びΔｍ＿ｍａｘ、ｎが、正確に算出されないため、数式１～６において、Ｑｎ、ｍａｘ、Ｑｎ、ｍｉｎ及びΔｍ＿ｍａｘ、ｎは、正確に算出されず、ｋｎ及びＸｎも、正確に算出されない。
【0065】
図１１の第２段では、各アンテナ素子１１－ｎの異常動作がない、又は、測定時のＳ／Ｎが高い。よって、各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の位相Δｍ、ｎが、初期放射電界の位相０°から一回転後の３６０°まで回転したときに、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの合成放射電界の電力｜Ｅｍ、ｎ’｜２が、任意の振幅及び位相を有する正弦関数又は余弦関数と精度よく一致する。
【0066】
各アンテナ素子１１－ｎの放射電界の位相Δｍ、ｎに対して、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの合成放射電界の電力｜Ｅｍ、ｎ’｜２が、｜Ｅｍ、ｎ’｜２＝Ａ＋Ｂｃоｓ（Δｍ、ｎ－Δｍ＿ｍａｘ、ｎ）で近似されるとする。すると、最小二乗法の決定係数Ｒ２は、０．９９７となる。そして、近似式において、Ａ、Ｂ及びΔｍ＿ｍａｘ、ｎが、正確に算出されるため、数式１～６において、Ｑｎ、ｍａｘ、Ｑｎ、ｍｉｎ及びΔｍ＿ｍａｘ、ｎは、正確に算出され、ｋｎ及びＸｎも、正確に算出される。
【0067】
このように、各アンテナ素子１１－ｎの異常動作があったのか、測定時のＳ／Ｎが低かったのか等、異常の原因を多大なコスト及びノウハウなしに調べることができる。つまり、各アンテナ素子１１－ｎの校正係数、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの放射パターン又は全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎのパルス抽出波形を確認することなく、決定係数Ｒ２を算出するのみでよい。なお、各アンテナ素子１１－ｎの異常動作として、各移相器１３－ｎの動作異常、各減衰器１２－ｎの動作異常又は隣接アンテナ素子１１－ｎから各アンテナ素子１１－ｎへの不要な電界／磁界結合等が挙げられる。
【0068】
ここで、各アンテナ素子１１－ｎの異常動作があるときには、又は、測定時のＳ／Ｎが低かったときには、決定係数Ｒ２が小さくなるのみならず、差分Σｋｎｅｘｐ（ｊＸｎ）－１が大きくなることもある。よって、差分Σｋｎｅｘｐ（ｊＸｎ）－１が大きいことのみに基づいて、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の振幅及び位相として、誤った解を選択したのか、各アンテナ素子１１－ｎの異常動作があったのか、測定時のＳ／Ｎが低かったのか、を判定することができない。そこで、以下の処理が実行される。
【0069】
校正精度評価部２４は、決定係数Ｒ２が所定値と比べて小さいときには（ステップＳ１３、ＹＥＳ）、差分Σｋｎｅｘｐ（ｊＸｎ）－１によらず、各アンテナ素子１１－ｎの異常動作を判定する（ステップＳ１４）。そして、放射電界測定部２１、振幅位相算出部２２、振幅位相校正部２３は、各アンテナ素子１１－ｎの異常動作を修正したうえで、又は、測定時のＳ／Ｎを向上させたうえで、ＲＥＶ法を再実行する（ステップＳ１５）。
【0070】
校正精度評価部２４は、決定係数Ｒ２が所定値と比べて大きいものの（ステップＳ１３、ＮＯ）、差分Σｋｎｅｘｐ（ｊＸｎ）－１が所定値と比べて大きいときには（ステップＳ１６、ＹＥＳ）、各アンテナ素子１１－ｎの正常動作及び振幅位相算出部２２のスプリアス解を判定する（ステップＳ１７）。そして、放射電界測定部２１、振幅位相算出部２２及び振幅位相校正部２３の繰り返し適用を続行させる（ステップＳ１８）。
【0071】
校正精度評価部２４は、決定係数Ｒ２が所定値と比べて大きいとともに（ステップＳ１３、ＮＯ）、差分Σｋｎｅｘｐ（ｊＸｎ）－１が所定値と比べて小さいときには（ステップＳ１６、ＮＯ）、各アンテナ素子１１－ｎの正常動作及び振幅位相算出部２２の正常解を判定する（ステップＳ１９）。そして、放射電界測定部２１、振幅位相算出部２２及び振幅位相校正部２３の繰り返し適用を終了させる（ステップＳ２０）。
【0072】
このように、差分Σｋｎｅｘｐ（ｊＸｎ）－１及び決定係数Ｒ２を併用することにより、ＲＥＶ法のアルゴリズム上の問題であるのか、アレイアンテナ送受信装置１のハードウェア上の問題であるのか、異常の原因を多大なコスト及びノウハウなしに切り分けることができる。つまり、各アンテナ素子１１－ｎの校正係数、全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎの放射パターン又は全アンテナ素子１１－１～１１－Ｎのパルス抽出波形を確認することなく、差分Σｋｎｅｘｐ（ｊＸｎ）－１及び決定係数Ｒ２を算出するのみでよい。
【0073】
そして、各アンテナ素子１１－ｎの相対放射電界の振幅及び位相として、Ｋ２解を選択することなく、Ｋ１解のみを選択するためには、ＲＥＶ法を複数回は繰り返す必要があるところ、ＲＥＶ法を繰り返す回数を定量的に評価することができる。
【産業上の利用可能性】
【0074】
本開示のアレイアンテナ校正装置及びアレイアンテナ校正プログラムは、ＲＥＶ法を用いて、各アンテナ素子の放射電界の振幅特性及び位相特性を揃えるように、各アンテナ素子を校正するにあたり、ＲＥＶ法の２種類の解の選択負担を軽減することができる。
【符号の説明】
【0075】
Ａ：アレイアンテナシステム
１：アレイアンテナ送受信装置
２：アレイアンテナ校正装置
１１－１、１１－２、１１－３、１１－Ｎ：アンテナ素子
１２－１、１２－２、１２－３、１２－Ｎ：減衰器
１３－１、１３－２、１３－３、１３－Ｎ：移相器
１４：分配／合成器
１５：送受信部
１６：制御部
２１：放射電界測定部
２２：振幅位相算出部
２３：振幅位相校正部
２４：校正精度評価部
１：アレイアンテナ送受信装置
２：アレイアンテナ校正装置
１１－１、１１－２、１１－３、１１－Ｎ：アンテナ素子
１２－１、１２－２、１２－３、１２－Ｎ：減衰器
１３－１、１３－２、１３－３、１３－Ｎ：移相器
１４：分配／合成器
１５：送受信部
１６：制御部
２１：放射電界測定部
２２：振幅位相算出部
２３：振幅位相校正部
２４：校正精度評価部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】