JP6130116B2 - 受信アレーアンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーダ及びソナー等の受信アレーアンテナ装置に関する。

レーダ及びソナー等の受信アレーアンテナ装置は、複数の受信アンテナ素子を配置しており、各受信アンテナ素子からの出力信号に対して重み付け合成を行うことにより、ビームを形成している。重み付け係数の設定方法として、受信アンテナ特性を考慮して事前に算出した固定係数を用いる方法（固定ビームフォーミング）と、受信データ信号に適応して適宜に算出した適応係数を用いる方法（アダプティブビームフォーミング）と、がある。アダプティブビームフォーミングは、固定ビームフォーミングと比較して、予期しない干渉信号や受信アンテナ特性の変動に伴うサイドローブを抑制することができるが、多数の受信アンテナ素子からなる大開口の受信アレーアンテナ装置では膨大な演算を要する。

特許文献１の受信アレーアンテナ装置の構成を図１に示す。受信アレーＲＡは、複数の受信サブアレーＲＳＡ（図１の斜線部分）に分割される。まず、各受信サブアレーＲＳＡを構成する各受信アンテナ素子が出力したアンテナ素子出力信号に対して重み付け合成を行うことにより、各受信サブアレーＲＳＡ単位でビームフォーミングを行う。次に、受信アレーＲＡを構成する各受信サブアレーＲＳＡが出力したサブアレー出力信号に対して重み付け合成を行うことにより、受信アレーＲＡ全体でビームフォーミングを行う。

このように、各受信サブアレーＲＳＡ単位及び受信アレーＲＡ全体での二段階のビームフォーミングを行い、受信アレーＲＡを複数の受信サブアレーＲＳＡに分割しない一段階のビームフォーミングより演算量を減らすことができる。そして、各受信サブアレーＲＳＡ単位では固定ビームフォーミングを行い、受信アレーＲＡ全体ではアダプティブビームフォーミングを行い、さらに演算量を減らすことができる。

特開２００９−２９０２９４号公報

ここで、各受信サブアレーＲＳＡの開口長を大きくするため、隣接する受信サブアレーＲＳＡの間隔を広くすることが考えられる。しかし、隣接する受信サブアレーＲＳＡの間隔が受信波長の１／２以上になれば、第一段階の各受信サブアレーＲＳＡ単位でのビームフォーミングにおいてグレーティングローブが発生するため、第二段階の受信アレーＲＡ全体でのビームフォーミングにおいてサイドローブを抑制不能な方向が発生する。

そこで、隣接する受信サブアレーＲＳＡの間隔を受信波長の１／２以下にするため、隣接する受信サブアレーＲＳＡの間隔を狭くすることが考えられる。しかし、各受信サブアレーＲＳＡの開口長が小さくなれば、第一段階の各受信サブアレーＲＳＡ単位でのビームフォーミングにおいてビームの分解能が低下するため、第二段階の受信アレーＲＡ全体でのビームフォーミングにおいてもビームの分解能が低下する。

このように、受信アレーアンテナ装置において、ビームフォーミングの演算量の低減、ビームのサイドローブの抑制及びビームの高分解能化を両立させることができない。

そこで、前記課題を解決するために、本発明は、受信アレーアンテナ装置において、ビームフォーミングの演算量の低減、ビームのサイドローブの抑制及びビームの高分解能化を両立させることを目的とする。

上記目的を達成するために、受信アレーを複数の受信サブアレーに分割するにあたり、隣接する受信サブアレーを空間的に重ね合わせるようにした。

本発明は、隣接するサブアレーが重なるように複数のサブアレーに分割された受信アレーと、前記各サブアレーを構成する各アンテナ素子が出力したアンテナ素子出力信号に対して重み付け合成を行うことにより、前記各サブアレー単位でビームフォーミングを行う各サブアレービームフォーミング部と、前記受信アレーを構成する前記各サブアレーについての前記各サブアレービームフォーミング部が出力したサブアレー出力信号に対して重み付け合成を行うことにより、前記受信アレー全体でビームフォーミングを行う受信アレービームフォーミング部と、を備えることを特徴とする受信アレーアンテナ装置である。

この構成によれば、隣接する受信サブアレーを空間的に重ね合わせるため、各受信サブアレーの開口長を大きくすることができ、その結果としてビームフォーミングの演算量の低減及びビームの高分解能化を両立させることができる。

また、本発明は、前記受信アレーは、ＳＩＭＯ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）方式で測定を行い、隣接する前記サブアレーの間隔は、受信波長の１／２以下であることを特徴とする受信アレーアンテナ装置である。

この構成によれば、本発明の受信アレーアンテナ装置をＳＩＭＯ方式の測定に適用することができる。そして、隣接する受信サブアレーを空間的に重ね合わせるため、各受信サブアレーの開口長を大きくするとともに、隣接する受信サブアレーの間隔を受信波長の１／２以下にすることができ、その結果としてビームフォーミングの演算量の低減、ビームのサイドローブの抑制及びビームの高分解能化を両立させることができる。

また、本発明は、前記受信アレーは、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）方式で測定を行い、前記複数のサブアレーは、送信側の送信アレーを分割する複数の送信サブアレー及び自装置の受信アレーを分割する複数の受信サブアレーを組み合わせ合成した複数の仮想サブアレーであり、隣接する前記仮想サブアレーの間隔は、受信波長の１／２以下であることを特徴とする受信アレーアンテナ装置である。

この構成によれば、本発明の受信アレーアンテナ装置をＭＩＭＯ方式の測定に適用することができる。そして、隣接する仮想サブアレーを空間的に重ね合わせるため、各仮想サブアレーの開口長を大きくするとともに、隣接する仮想サブアレーの間隔を受信波長の１／２以下にすることができ、その結果としてビームフォーミングの演算量の低減、ビームのサイドローブの抑制及びビームの高分解能化を両立させることができる。

本発明は、受信アレーアンテナ装置において、ビームフォーミングの演算量の低減、ビームのサイドローブの抑制及びビームの高分解能化を両立させることができる。

従来技術の受信アレーアンテナ装置の構成を示す図である。 本発明のＳＩＭＯ方式用の受信アレーアンテナ装置の構成を示す図である。 本発明のＭＩＭＯ方式用の受信アレーアンテナ装置の構成を示す図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。

（ＳＩＭＯ方式）
本発明のＳＩＭＯ方式用の受信アレーアンテナ装置の構成を図２に示す。ＳＩＭＯ方式は、受信機に複数のアンテナを配置し、受信アンテナデータ間の処理により、受信アンテナのビームを高速に走査する技術である。以下の説明では、受信アレーＲＡは、１次元配置とするが、２次元配置でもよい。

受信アレーＲＡは、（Ｍ＋２）個の受信アンテナ素子Ｒ_０、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、・・・、Ｒ_Ｍ−１、Ｒ_Ｍ、Ｒ_Ｍ＋１から構成され、３個の受信サブアレーＲＳＡ_０、ＲＳＡ_１、ＲＳＡ_２に分割される。隣接する受信アンテナ素子の間隔は、ｄ_Ｒである。

受信サブアレーＲＳＡ_０は、Ｍ個の受信アンテナ素子Ｒ_０、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、・・・、Ｒ_Ｍ−１から構成される。受信サブアレーＲＳＡ_１は、Ｍ個の受信アンテナ素子Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、・・・、Ｒ_Ｍ−１、Ｒ_Ｍから構成される。受信サブアレーＲＳＡ_２は、Ｍ個の受信アンテナ素子Ｒ_２、Ｒ_３、・・・、Ｒ_Ｍ−１、Ｒ_Ｍ、Ｒ_Ｍ＋１から構成される。

隣接する受信サブアレーＲＳＡ_０、ＲＳＡ_１は、（Ｍ−１）個の受信アンテナ素子Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、・・・、Ｒ_Ｍ−１において重なり合う。隣接する受信サブアレーＲＳＡ_１、ＲＳＡ_２は、（Ｍ−１）個の受信アンテナ素子Ｒ_２、Ｒ_３、・・・、Ｒ_Ｍ−１、Ｒ_Ｍにおいて重なり合う。隣接する受信サブアレーの間隔は、隣接する受信アンテナ素子の間隔（ｄ_Ｒ）と等しく、受信波長の１／２以下である。

固定ビームフォーミング部ＦＢＦ_０、ＦＢＦ_１、ＦＢＦ_２は、サブアレービームフォーミング部に対応し、それぞれ、受信サブアレーＲＳＡ_０、ＲＳＡ_１、ＲＳＡ_２を構成する各受信アンテナ素子が出力したアンテナ素子出力信号に対して重み付け合成を行うことにより、受信サブアレーＲＳＡ_０、ＲＳＡ_１、ＲＳＡ_２単位でビームフォーミングを行う。

具体的には、固定ビームフォーミング部ＦＢＦ_０は、受信アンテナ特性を考慮して事前に算出した各固定係数ｗ_０、ｗ_１、ｗ_２、ｗ_３、・・・、ｗ_Ｍ−１を、各受信アンテナ素子Ｒ_０、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、・・・、Ｒ_Ｍ−１が出力したアンテナ素子出力信号に、それぞれ乗算し、乗算結果を加算する。固定ビームフォーミング部ＦＢＦ_１、ＦＢＦ_２についても、固定ビームフォーミング部ＦＢＦ_０と同様である。

アダプティブビームフォーミング部ＡＢＦ及びアダプティブビームフォーミング係数決定部ＡＣＦは、受信アレービームフォーミング部に対応し、それぞれ、受信アレーＲＡを構成する受信サブアレーＲＳＡ_０、ＲＳＡ_１、ＲＳＡ_２についての固定ビームフォーミング部ＦＢＦ_０、ＦＢＦ_１、ＦＢＦ_２が出力したサブアレー出力信号に対して重み付け合成を行うことにより、受信アレーＲＡ全体でビームフォーミングを行う。

具体的には、アダプティブビームフォーミング部ＡＢＦは、アダプティブビームフォーミング係数決定部ＡＣＦが受信データ信号に適応して適宜に算出した各適応係数ｗ_０’、ｗ_１’、ｗ_２’を、各固定ビームフォーミング部ＦＢＦ_０、ＦＢＦ_１、ＦＢＦ_２が出力したサブアレー出力信号に、それぞれ乗算し、乗算結果を加算する。

このように、隣接する受信サブアレーを空間的に重ね合わせるため、各受信サブアレーの開口長（Ｍｄ_Ｒ）を大きくするとともに、隣接する受信サブアレーの間隔（ｄ_Ｒ）を受信波長の１／２以下にすることができる。よって、ビームのサイドローブの抑制及びビームの高分解能化を両立させることができる。

ここで、本発明の二段階のビームフォーミングと、従来技術の一段階のアダプティブビームフォーミングで、ビームフォーミングの演算量を比較する。固定ビームフォーミングを適用するときには、ビームフォーミングの演算量は、アンテナ素子数の２乗にスケールする。アダプティブビームフォーミングを適用するときには、ビームフォーミングの演算量は、アンテナ素子数の３乗にスケールする。本発明の二段階のビームフォーミングの演算量は、３Ｍ^２＋３^３にスケールする。従来技術の一段階のアダプティブビームフォーミングの演算量は、（Ｍ＋２）^３にスケールする。Ｍ＝１０^２であるとき、両演算量はそれぞれ〜３×１０^４及び〜１０^６にスケールし、前者では後者より大幅に低減されている。

（ＭＩＭＯ方式）
本発明のＭＩＭＯ方式用の受信アレーアンテナ装置の構成を図３に示す。ＭＩＭＯ方式は、送信機に複数のアンテナを配置し、受信機に複数のアンテナを配置し、送受信アンテナデータ間の処理により、送受信アンテナのビームを高速に走査する技術であり、ＳＩＭＯ方式よりも高いビームフォーミング自由度を得ることができる。以下の説明では、送信アレーＴＡ及び受信アレーＲＡは、１次元配置とするが、２次元配置でもよい。

送信アレーＴＡは、（Ｎ＋１）個の送信アンテナ素子Ｔ_０、Ｔ_１、・・・、Ｔ_Ｎ−１、Ｔ_Ｎから構成され、２個の送信サブアレーＴＳＡ_０、ＴＳＡ_１に分割される。隣接する送信アンテナ素子の間隔は、ｄ_Ｔである。

送信サブアレーＴＳＡ_０は、Ｎ個の送信アンテナ素子Ｔ_０、Ｔ_１、・・・、Ｔ_Ｎ−１から構成される。送信サブアレーＴＳＡ_１は、Ｎ個の送信アンテナ素子Ｔ_１、・・・、Ｔ_Ｎ−１、Ｔ_Ｎから構成される。隣接する送信サブアレーＴＳＡ_０、ＴＳＡ_１は、（Ｎ−１）個の送信アンテナ素子Ｔ_１、・・・、Ｔ_Ｎ−１において重なり合う。隣接する送信サブアレーの間隔は、隣接する送信アンテナ素子の間隔（ｄ_Ｔ）と等しい。

受信アレーＲＡは、（Ｍ＋１）個の受信アンテナ素子Ｒ_０、Ｒ_１、Ｒ_２、・・・、Ｒ_Ｍ−１、Ｒ_Ｍから構成され、２個の受信サブアレーＲＳＡ_０、ＲＳＡ_１に分割される。隣接する受信アンテナ素子の間隔は、ｄ_Ｒである。

受信サブアレーＲＳＡ_０は、Ｍ個の受信アンテナ素子Ｒ_０、Ｒ_１、Ｒ_２、・・・、Ｒ_Ｍ−１から構成される。受信サブアレーＲＳＡ_１は、Ｍ個の受信アンテナ素子Ｒ_１、Ｒ_２、・・・、Ｒ_Ｍ−１、Ｒ_Ｍから構成される。隣接する受信サブアレーＲＳＡ_０、ＲＳＡ_１は、（Ｍ−１）個の受信アンテナ素子Ｒ_１、Ｒ_２、・・・、Ｒ_Ｍ−１において重なり合う。隣接する受信サブアレーの間隔は、隣接する受信アンテナ素子の間隔（ｄ_Ｒ）と等しい。

隣接する送信アンテナ素子の間隔（ｄ_Ｔ）は、各受信サブアレーの開口長（Ｍｄ_Ｒ）と等しく、隣接する受信アンテナ素子の間隔（ｄ_Ｒ）より広い。

４個の仮想サブアレーＶＳＡ_０、ＶＳＡ_１、ＶＳＡ_２、ＶＳＡ_３は、送信側の送信アレーＴＡを分割する２個の送信サブアレーＴＳＡ_０、ＴＳＡ_１及び受信側の受信アレーＲＡを分割する２個の受信サブアレーＲＳＡ_０、ＲＳＡ_１を組み合わせ合成したものである。

仮想サブアレーＶＳＡ_０は、送信サブアレーＴＳＡ_０及び受信サブアレーＲＳＡ_０を組み合わせ合成したものであり、（Ｍ×Ｎ）個の仮想アンテナ素子から構成される。仮想サブアレーＶＳＡ_１は、送信サブアレーＴＳＡ_０及び受信サブアレーＲＳＡ_１を組み合わせ合成したものであり、（Ｍ×Ｎ）個の仮想アンテナ素子から構成される。仮想サブアレーＶＳＡ_２は、送信サブアレーＴＳＡ_１及び受信サブアレーＲＳＡ_０を組み合わせ合成したものであり、（Ｍ×Ｎ）個の仮想アンテナ素子から構成される。仮想サブアレーＶＳＡ_３は、送信サブアレーＴＳＡ_１及び受信サブアレーＲＳＡ_１を組み合わせ合成したものであり、（Ｍ×Ｎ）個の仮想アンテナ素子から構成される。

隣接する仮想サブアレーＶＳＡ_０、ＶＳＡ_１の間隔は、隣接する受信アンテナ素子の間隔（ｄ_Ｒ）と等しい。隣接する仮想サブアレーＶＳＡ_１、ＶＳＡ_２の間隔は、ｄ_Ｔ−ｄ_Ｒである。隣接する仮想サブアレーＶＳＡ_２、ＶＳＡ_３の間隔は、隣接する受信アンテナ素子の間隔（ｄ_Ｒ）と等しい。ｄ_Ｒは、受信波長の１／２以下である。ｄ_Ｔ−ｄ_Ｒは、受信波長の１／２以下でもよく、受信波長の１／２以上でもよい。

固定ビームフォーミング部ＦＢＦ_０、ＦＢＦ_１、ＦＢＦ_２、ＦＢＦ_３は、サブアレービームフォーミング部に対応し、それぞれ、仮想サブアレーＶＳＡ_０、ＶＳＡ_１、ＶＳＡ_２、ＶＳＡ_３を構成する各仮想アンテナ素子が出力したアンテナ素子出力信号に対して重み付け合成を行うことにより、仮想サブアレーＶＳＡ_０、ＶＳＡ_１、ＶＳＡ_２、ＶＳＡ_３単位でビームフォーミングを行う。

具体的には、固定ビームフォーミング部ＦＢＦ_０は、受信アンテナ特性を考慮して事前に算出した各固定係数ｗ_０、ｗ_１、ｗ_２、・・・、ｗ_ＭＮ−３、ｗ_ＭＮ−２、ｗ_ＭＮ−１を、各仮想アンテナ素子が出力したアンテナ素子出力信号に、それぞれ乗算し、乗算結果を加算する。固定ビームフォーミング部ＦＢＦ_１、ＦＢＦ_２、ＦＢＦ_３についても、固定ビームフォーミング部ＦＢＦ_０と同様である。

アダプティブビームフォーミング部ＡＢＦ及びアダプティブビームフォーミング係数決定部ＡＣＦは、受信アレービームフォーミング部に対応し、それぞれ、送信アレーＴＡ及び受信アレーＲＡを構成する仮想サブアレーＶＳＡ_０、ＶＳＡ_１、ＶＳＡ_２、ＶＳＡ_３についての固定ビームフォーミング部ＦＢＦ_０、ＦＢＦ_１、ＦＢＦ_２、ＦＢＦ_３が出力したサブアレー出力信号に対して重み付け合成を行うことにより、送信アレーＴＡ及び受信アレーＲＡ全体でビームフォーミングを行う。

具体的には、アダプティブビームフォーミング部ＡＢＦは、アダプティブビームフォーミング係数決定部ＡＣＦが受信データ信号に適応して適宜に算出した各適応係数ｗ_０’、ｗ_１’、ｗ_２’、ｗ_３’を、各固定ビームフォーミング部ＦＢＦ_０、ＦＢＦ_１、ＦＢＦ_２、ＦＢＦ_３が出力したサブアレー出力信号に、それぞれ乗算し、乗算結果を加算する。

このように、隣接する仮想サブアレーを空間的に重ね合わせるため、各仮想サブアレーの開口長（（Ｍ×Ｎ）ｄ_Ｒ）を大きくするとともに、隣接する仮想サブアレーの間隔（ｄ_Ｒ又はｄ_Ｔ−ｄ_Ｒ）を受信波長の１／２以下にすることができる。よって、ビームのサイドローブの抑制及びビームの高分解能化を両立させることができる。

ここで、本発明の二段階のビームフォーミングと、従来技術の応用である一段階のアダプティブビームフォーミングで、ビームフォーミングの演算量を比較する。固定ビームフォーミングを適用するときには、ビームフォーミングの演算量は、アンテナ素子数の２乗にスケールする。アダプティブビームフォーミングを適用するときには、ビームフォーミングの演算量は、アンテナ素子数の３乗にスケールする。本発明の二段階のビームフォーミングの演算量は、４（Ｍ×Ｎ）^２＋４^３にスケールする。従来技術の応用である一段階のアダプティブビームフォーミングの演算量は、（（Ｍ＋１）×（Ｎ＋１））^３にスケールする。Ｍ＝１０^２、Ｎ＝１０^２であるとき、両演算量はそれぞれ〜４×１０^８及び〜１０^１２にスケールし、前者では後者より大幅に低減されている。

（変形例）
以上に説明したように、本発明の受信アレーアンテナ装置は、ＳＩＭＯ方式でもＭＩＭＯ方式でも適用することができる。ＳＩＭＯ方式用の受信アレーアンテナ装置では、隣接する受信サブアレーの重なり幅は、実施形態のｄ_Ｒのみに限定されず、受信サブアレーの開口長は、実施形態のＭｄ_Ｒのみに限定されない。ＭＩＭＯ方式用の受信アレーアンテナ装置では、隣接する仮想サブアレーの重なり幅は、実施形態のｄ_Ｒ又はｄ_Ｔ−ｄ_Ｒのみに限定されず、仮想サブアレーの開口長は、実施形態の（Ｍ×Ｎ）ｄ_Ｒのみに限定されない。隣接する受信サブアレー又は仮想サブアレーの重なり幅と、受信サブアレー又は仮想サブアレーの開口長は、ビームフォーミングの演算量の低減度合、ビームのサイドローブの抑制度合及びビームの高分解能化度合に応じて、設定すればよい。

実施形態のＳＩＭＯ方式及びＭＩＭＯ方式では、二段階のビームフォーミングを行う。変形例のＳＩＭＯ方式及びＭＩＭＯ方式として、二段階以上の任意の段数のビームフォーミングを行ってもよい。実施形態のＳＩＭＯ方式及びＭＩＭＯ方式では、第一段階で固定ビームフォーミングを行い、第二段階でアダプティブビームフォーミングを行う。変形例のＳＩＭＯ方式及びＭＩＭＯ方式として、任意の段階で固定ビームフォーミング及びアダプティブビームフォーミングのいずれを行ってもよい。

実施形態のＳＩＭＯ方式及びＭＩＭＯ方式では、隣接する受信サブアレー又は仮想サブアレーの間隔は、アレーの長さ方向に規則的である。変形例のＳＩＭＯ方式及びＭＩＭＯ方式として、隣接する受信サブアレー又は仮想サブアレーの間隔は、アレーの長さ方向にランダムであってもよく、グレーティングローブを抑制することができる。

実施形態のＭＩＭＯ方式では、隣接する送信アンテナ素子の間隔（ｄ_Ｔ）は、各受信サブアレーの開口長（Ｍｄ_Ｒ）と等しく、隣接する受信アンテナ素子の間隔（ｄ_Ｒ）より広い。変形例のＭＩＭＯ方式では、隣接する受信アンテナ素子の間隔（ｄ_Ｒ）は、各送信サブアレーの開口長（Ｎｄ_Ｔ）と等しくてもよく、隣接する送信アンテナ素子の間隔（ｄ_Ｔ）より広くてもよい。ただし、送信側の放熱効率を考慮すれば、隣接する送信アンテナ素子の間隔（ｄ_Ｔ）が広いことが好ましく、実施形態のＭＩＭＯ方式が好ましい。

本発明に係る受信アレーアンテナ装置は、レーダ及びソナー等に適用することができ、ＳＩＭＯ方式でもＭＩＭＯ方式でも、ビームフォーミングの演算量の低減、ビームのサイドローブの抑制及びビームの高分解能化を両立させることができる。

ＲＡ：受信アレー
Ｒ_０、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_Ｍ−１、Ｒ_Ｍ、Ｒ_Ｍ＋１：受信アンテナ素子
ＴＡ：送信アレー
Ｔ_０、Ｔ_１、Ｔ_Ｎ−１、Ｔ_Ｎ：送信アンテナ素子
ＲＳＡ、ＲＳＡ_０、ＲＳＡ_１、ＲＳＡ_２：受信サブアレー
ＴＳＡ_０、ＴＳＡ_１：送信サブアレー
ＶＳＡ_０、ＶＳＡ_１、ＶＳＡ_２、ＶＳＡ_３：仮想サブアレー
ＦＢＦ_０、ＦＢＦ_１、ＦＢＦ_２、ＦＢＦ_３：固定ビームフォーミング部
ＡＢＦ：アダプティブビームフォーミング部
ＡＣＦ：アダプティブビームフォーミング係数決定部

Claims (3)

1. 隣接するサブアレーが重なるように複数のサブアレーに分割された受信アレーと、
   前記各サブアレーを構成する各アンテナ素子が出力したアンテナ素子出力信号に対して重み付け合成を行うことにより、前記各サブアレー単位でビームフォーミングを行う各サブアレービームフォーミング部と、
   前記受信アレーを構成する前記各サブアレーについての前記各サブアレービームフォーミング部が出力したサブアレー出力信号に対して重み付け合成を行うことにより、前記受信アレー全体でビームフォーミングを行う受信アレービームフォーミング部と、
   を備えており、
   前記サブアレービームフォーミング部の前記重み付け合成は信号それぞれに固有の固定定数を用いて行い、
   前記受信アレービームフォーミング部の前記重み付け合成は受信データ信号に適応して行う
   ことを特徴とする受信アレーアンテナ装置。
2. 前記受信アレーは、ＳＩＭＯ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）方式の測定を行い、隣接する前記サブアレーの間隔は、受信波長の１／２以下であることを特徴とする請求項１に記載の受信アレーアンテナ装置。
3. 前記受信アレーは、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）方式の測定を行う仮想アンテナアレーであり、
   前記仮想アンテナアレーは、隣接する前記各サブアレーが重なるように、複数の前記各サブアレーに分割され、
   前記各サブアレーは、送信側の送信アレーを分割しＮ個の送信アンテナ素子から構成される各送信サブアレーと、自装置の受信アレーを分割しＭ個の受信アンテナ素子から構成される各受信サブアレーと、を組み合わせ合成した、（Ｍ×Ｎ）個の仮想アンテナ素子から構成される各仮想サブアレーであり、
   隣接する前記各仮想サブアレーの間隔は、受信波長の１／２以下であり、
   前記各サブアレービームフォーミング部は、前記各サブアレーを構成する前記各仮想アンテナ素子が出力した前記アンテナ素子出力信号に対して重み付け合成を行うことにより、前記各サブアレー単位でビームフォーミングを行い、
   前記受信アレービームフォーミング部は、前記仮想アンテナアレーを構成する前記各サブアレーについての前記各サブアレービームフォーミング部が出力した前記サブアレー出力信号に対して重み付け合成を行うことにより、前記仮想アンテナアレー全体でビームフォーミングを行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の受信アレーアンテナ装置。

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