JP2001124845A - レーダ装置 - Google Patents

レーダ装置

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JP2001124845A
JP2001124845A JP30890499A JP30890499A JP2001124845A JP 2001124845 A JP2001124845 A JP 2001124845A JP 30890499 A JP30890499 A JP 30890499A JP 30890499 A JP30890499 A JP 30890499A JP 2001124845 A JP2001124845 A JP 2001124845A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】円筒型アクティブフェーズドアレイレーダにお
ける、効率的なビームマネージメントを実現する。 【解決手段】ビームマネージメント部70に接続された
デューティ監視部80を設ける。このデューティ監視部
80は、全ての送受信モジュール130A乃至130N
のデューティ(任意時間における送信時間の割合)を監
視し、ビームマネージメント部70はデューティ監視部
80へのビームマネージメント情報の送信およびデュー
ティ監視部80からのデューティ監視情報に基づき、ア
ダプティブなビームマネージメント、効率的な追尾ビー
ムを実現する。また、送受信モジュール130のRFモ
ニタもデューティが低い時に行うことで、効率を改善す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はレーダ装置、特に複
数の送受信モジュールの送信時間比のモニタを行い、効
率的なビームマネージメントを実現する円筒型アクティ
ブフェーズドアレイレーダに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の円筒型アクティブフェー
ズドアレイレーダ(以下、レーダ装置という)は、例え
ば特開平2−309278号公報に開示される如く、複
数の送受信モジュールのモニタ項目として、デューティ
(任意時間における送信時間の割合)が含まれていな
い。
【0003】図4は、従来のレーダ装置の1例のブロッ
ク図である。このレーダ装置は、切換スイッチ11、分
配合成器12、信号分配器13、モニタ信号発生器2
0、動作監視器30、励振信号発生器40、信号処理器
50、ビーム制御器60およびビームマネージメント部
70を含んでいる。また、切換スイッチ11と分配合成
器12間には、複数の送受信モジュール130A乃至1
30Nが設けられ、各送受信モジュール130A乃至1
30Nの前段には、素子アンテナ110A乃至110N
および複数のカップラ120A乃至120Nが配置され
ている。
【0004】複数の素子アンテナ110A乃至110N
は、電波の放射および受信を行う。複数のカップラ12
0A乃至120Nは、RFモニタ信号の取り出しおよび
入力を行う。複数の送受信モジュール130A乃至13
0Nは送受信信号の増幅および位相制御を行う。切換ス
イッチ11は、RFモニタ信号の選択を行う。分配合成
器12は、送受信信号の分配および合成を行い、信号分
配器13は、対応する送受信モジュール130A乃至1
30Nへの制御信号の分配を行う。モニタ信号発生器2
0は、RFモニタ信号を発生する。励振信号発生器40
は、励振信号を発生する。信号処理器50は、受信信号
の信号処理を行う。動作監視器30は、RFモニタ信号
の受信およびアンテナ120の動作監視を行う。ビーム
制御器60は、ビームマネージメント部70からの制御
データに従い、送受信モジュール130A乃至130N
の制御データを生成する。
【0005】次に、図4に示すレーダ装置の動作を送信
系および受信系に分けて説明する。先ず、送信系につい
て説明する。励振信号発生器40で発生した励振信号
は、分配合成器12で分配されて、送受信モジュール1
30A乃至130Nに入力される。これら送受信モジュ
ール130A乃至130Nでは、ビームマネージメント
部70からのビーム情報に基づき、ビーム制御器60で
算出された移相器制御データにより、励振信号は位相制
御され、その後増幅されて素子アンテナ110A乃至1
10Nより放射される。
【0006】送信信号のRFモニタは、レーダのデッド
タイム(レーダ送受信の合間)に行われる。励振信号発
生器40で発生した励振信号は、分配合成器12で分配
されて、送受信モジュール130A乃至130Nに入力
される。送受信モジュール130A乃至130Nのうち
選択された唯一の送受信モジュール130では、ビーム
制御器60で算出された移相器制御データにより、励振
信号は位相制御され、その後増幅され出力される。この
励振信号は、カップラ120A乃至120Nより取り出
され、切換スイッチ11に入力され、動作監視器30で
振幅および位相のモニタを行う。
【0007】次に、受信系について説明する。素子アン
テナ110A乃至110Nで受信された受信信号は、送
受信モジュール130A乃至130Nで増幅された後、
ビームマネージメント部70からのビーム情報に基づ
き、ビーム制御器60で算出された移相器制御データに
より位相制御されて分配合成器12によりビームを形成
する。ビーム信号は、信号処理器50により信号処理さ
れる。
【0008】受信信号のRFモニタは、次のように行わ
れる。モニタ信号発生器20で発生したRFモニタ信号
は、切換スイッチ11で選択された送受信モジュール1
30A乃至130Nのうち唯一の送受信モジュール13
0にカップラ120A乃至120Nを介して入力され
る。RFモニタ信号の入力された送受信モジュール13
0では、RFモニタ信号は増幅され、ビーム制御器60
で算出された移相器制御データにより位相制御されて分
配合成器12を通り、励振信号発生器40に入力され
る。その後、動作監視器30で振幅および位相のモニタ
を行う。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のレーダ
装置は、幾つかの問題点を有する。第1に、アダプティ
ブなビームマネージメントへの対応が不充分であること
である。その理由は、従来のモニタ項目として送受信モ
ジュールのデューティ監視が含まれていないので、アダ
プティブにビームマネージメントを行おうとすると、あ
る送受信モジュールのデューティが高くなり、送受信モ
ジュールの故障率が高くなるためである。逆に、どのよ
うな条件でも送受信モジュールの故障が発生しないよう
にビームマネージメントを行うと、時間に対する効率が
劣化するということである。
【0010】第2に、シーケンシャルなビーム走査を行
うレーダにおいても送受信モジュールのRFモニタや追
尾ビームを考慮すると、タイムマネジメントの効率が劣
化することである。その理由は、従来のモニタ項目とし
て送受信モジュールのデューティ監視が含まれていない
ため、送受信モジュールのRFモニタや追尾ビームの形
成を行っても、全ての送受信モジュールのデューティが
超過しないようにする必要があり、非送信時間に余裕を
もたせるためである。
【0011】
【発明の目的】従って、本発明の目的は、レーダ装置の
アダプティブなビームマネージメントを提供し、効率的
な全周捜索および秘匿性、更にECCM性の向上を図る
ことである。本発明の他の目的は、追尾ビームや送受信
モジュールのRFモニタを効率的に実施するレーダ装置
を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、電波の送受信
を行う複数の素子アンテナと、これら複数の素子アンテ
ナに接続された複数の送受信モジュールと、送受信信号
の分配合成を行う分配合成器と、励振信号の発生を行う
励振信号発生器と、受信信号の信号処理を行う信号処理
器と、送受信モジュールの制御を行うビーム制御器と、
ビームマネージメントを行うビームマネージメント部と
を有するレーダ装置である。このレーダ装置は、ビーム
マネージメント部に接続され、全ての送受信モジュール
のデューティを監視するデューティ監視部を備えること
を特徴とする。
【0013】デュ―ティ監視部は、ビームマネージメン
ト情報に基づき全ての送受信モジュールのデューティを
監視する。そして、送受信モジュールの故障率が高くな
るデューティ値を設定しておき、設定値を超える送受信
モジュールがでないか予測する。設定値を超えそうな送
受信モジュールが予測される場合には、アラーム信号を
ビームマネージメント部に送り、ビームマネージメント
部は、このアラーム情報に基づき、再度ビームマネージ
メントを行う。全ての送受信モジュールのデューティを
平均化し、設定値に近付けるようにすることで、アダプ
ティブなビームマネージメント、効率的な追尾ビームが
可能になる。また、送受信モジュールのRFモニタもデ
ューティが低いときに行うことにより、効率的を改善す
ることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明によるレーダ装置の
好適実施形態例の構成および動作を、添付図を参照して
詳細に説明する。
【0015】先ず、図1は、本発明によるレーダ装置の
好適実施形態例の構成を示すブロック図である。このブ
ロック図において、上述した従来のレーダ装置と対応す
る構成要素には、便宜上同様の参照符号を使用してい
る。本発明のレーダ装置は、切換スイッチ11、分配合
成器12、信号分配器13、モニタ信号発生器20、動
作監視器30、励振信号発生器40、信号処理器50、
ビーム制御器60、ビームマネージメント部70および
デューティ監視部80を含んでいる。また、切換スイッ
チ11と分配合成器12との間には、複数の並列配置さ
れた素子アンテナ110A乃至110N、カップラ12
0A乃至120Nおよび送受信モジュール130A乃至
130Nを有する。
【0016】複数の素子アンテナ110A乃至110N
は、電波の送信(放射)および受信を行う。複数のカッ
プラ120A乃至120Nは、モニタ信号の取り出しお
よび入力を行う。複数の送受信モジュール130A乃至
130Nは、送受信信号の増幅および位相制御を行う。
切換スイッチ11は、RFモニタ信号の選択を行う。分
配合成器12は、送受信信号の分配および合成を行う。
信号分配器13は、制御信号の分配を行う。モニタ信号
発生器20は、RFモニタ信号を発生する。励振信号発
生器40は、励振信号を発生する。信号処理器50は、
受信信号の信号処理を行う。動作監視器30は、RFモ
ニタ信号の受信および素子アンテナ110A乃至110
Nの動作監視を行う。ビーム制御器60は、ビームマネ
ージメント部70からの制御データに従い、送受信モジ
ュール130A乃至130Nの制御データを生成する。
デューティ監視部80は、全ての送受信モジュール13
0A乃至130Nのデューティ(任意時間における送信
時間の割合)を監視する。ビームマネージメント部70
は、デューティ監視部80へのビームマネージメント情
報の送信およびデューティ監視部80からのデューティ
監視情報に基づきビームマネージメントを行う。
【0017】次に、図1に示す本発明のレーダ装置の動
作を、図2および図3を参照して説明する。最初に、図
2は、本発明のレーダ装置のデューティを説明する波形
図である。一般的なレーダ装置の送受信は、次のとおり
である。送信パルス203が送信された後、送信繰り返
周期201の間に受信が行われ、次の送信パルス204が
送信される。以下同様に繰り返される。この時、デュー
ティ計算範囲の1例206でデューティは、次の(1)
式で計算される。 デューティ=(t1+t2)/(T1+T2)………(1)
【0018】先ず、送信系の動作を説明する。励振信号
発生器40で発生した励振信号は、分配合成器12で分
配されて、送受信モジュール130A乃至130Nに入
力される。これら送受信モジュール130A乃至130
Nでは、ビームマネージメント部70からのビーム情報
に基づき、ビーム制御器60で算出された移相器制御デ
ータにより、励振信号が位相制御される。その後、増幅
されて素子アンテナ110A乃至110Nより放射され
る。
【0019】ビームマネージメント部70は、デューテ
ィ監視部80による全ての送受信モジュール130A乃
至130Nのデューティ監視データに基づき以下のよう
なビームマネージメントが可能である。送受信モジュー
ル130A乃至130Nのデューティを平均化し、最大
値に近づけるようにすることでタイムマネージメントの
効率化を図る。同時に、レーダ装置の秘匿性、ECCM
性を向上するために、アダプティブにランダムにビーム
走査を行う。また、シーケンシャルにビーム走査する場
合でも、アダプティブにビーム形成する場合でも、追尾
ビームの形成は、デューティを超える送受信モジュール
を発生させることなく行うことができ、送受信モジュー
ル130のRFモニタもデューティの低い時に実施する
ことで効率的に行える。
【0020】次に、図3を参照してビームマネージメン
トに関する考え方を補足する。図3(A)に示す如く、
円筒型アクティブフェーズドアレイ1の送受信モジュー
ル3は、ビーム形成開口2に入ると励振し、デューティ
が高くなる。図3(B)の波形図は、シーケンシャルビ
ーム走査時の時刻に対するデューティ6の推移を示して
いる。最大デューティ設定値4を超えないように追尾ビ
ーム15、送信RFモニタ16が行われるようにビーム
マネージメントがなされている。図3(C)に示すアダプ
ティブビーム走査の場合は、デューティ7は捜索ビーム
と追尾ビームを含めて考えている。最大デューティ設定
値5を超えないように送信RFモニタ17が行われるよ
うにビームマネージメントがなされている。
【0021】送信信号のRFモニタは、レーダのデッド
タイム(レーダ送受信の合間)においてデューティ監視
部80でデューティが低いと判断された送受信モジュー
ル130A乃至130Nに対して順次1つずつ行われ
る。励振信号発生器40で発生した励振信号は、分配合
成器12で分配されて送受信モジュール130A乃至1
30Nに入力される。送受信モジュール130A乃至1
30Nのうち選択された単一の送受信モジュール130
では、ビーム制御器60で算出された移相器制御データ
により、励振信号が位相制御され、その後、増幅されて
出力される。この励振信号は、カップラ120A乃至1
20Nより取り出される。更に、切換スイッチ11に入
力され、動作監視器30で振幅および位相のモニタを行
う。
【0022】次に、受信系について説明する。素子アン
テナ110A乃至110Nで受信された受信信号は、送
受信モジュール130A乃至130Nで増幅された後、
ビームマネージメント部70からのビーム情報に基づ
き、ビーム制御器60で算出された移相器制御データに
より位相制御され、分配合成器12によりビームを形成
する。ビーム信号は、信号処理器50により信号処理さ
れる。
【0023】受信信号のRFモニタは、次のように行わ
れる。モニタ信号発生器20で発生したRFモニタ信号
は、切換スイッチ11で選択された送受信モジュール1
30A乃至130Nのうち単一の送受信モジュール13
0に、カップラ120A乃至120Nを介して入力され
る。RFモニタ信号の入力された送受信モジュール13
0では、RFモニタ信号は増幅され、ビーム制御器60
で算出された移相器制御データにより位相制御されて分
配合成器12を通り、励振信号発生器40に入力され
る。その後、動作監視器30で振幅および位相のモニタ
を行う。
【0024】以上、本発明のレーダ装置の好適実施形態
例を詳述した。しかし、本発明は、斯かる特定例のみに
限定されるべきではなく、本発明の要旨を逸脱すること
なく種々の変形変更が可能であること、当業者には容易
に理解できよう。
【0025】
【発明の効果】上述の説明から明らかな如く、本発明の
レーダ装置によると種々の顕著な効果が得られる。第1
に、本発明のレーダ装置は、アダプティブなビームマネ
ージメントを提供し、効率的な全周捜索およびレーダ装
置の秘匿性、ECCM性の向上が図れることである。そ
の理由は、全ての送受信モジュールのデューティ監視を
行うことで、全ての送受信モジュールのデューティを平
均化し、最大値に近づけるようにすることで効率化が図
れるためである。またレーダ装置の秘匿性およびECC
M性の向上が図れるのは、アダプティブにランダムにビ
ーム走査できるためである。
【0026】第2に、本発明のレーダ装置によると、追
尾ビームや送受信モジュールのRFモニタを効率的に実
施できることである。その理由は、全ての送受信モジュ
ールのデューティ監視を行うことで、追尾ビームの形成
はデューティを超える送受信モジュールを発生させるこ
となく行うことができるためである。また、送受信モジ
ュールのRFモニタは、デューティの低い時に実施する
ことで効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレーダ装置の好適実施形態例の構
成を示すブロック図である。
【図2】図1のレーダ装置におけるデューティを説明す
るための波形図である。
【図3】図1のレーダ装置の動作を説明するための図で
ある。
【図4】従来の円筒型アクティブフェーズドアレイレー
ダのブロック図である。
【符号の説明】
11 切換スイッチ 12 分配合成器 13 信号分配器 20 モニタ信号発生器 30 動作監視器 40 励振信号発生器 50 信号処理器 60 ビーム制御器 70 ビームマネージメント部 80 デューティ監視部 110A〜110N 素子アンテナ 120A〜120N カップラ 130A〜130N 送受信モジュール

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電波の送信および受信を行う複数の素子ア
    ンテナと、該素子アンテナに接続された複数の送受信モ
    ジュールと、送受信信号の分配合成を行う分配合成器
    と、励振信号を発生する励振信号発生器と、受信信号の
    信号処理を行う信号処理器と、前記送受信モジュールの
    制御を行うビーム制御器と、該ビーム制御器に接続され
    ビームマネージメントを行うビームマネージメント部と
    を有するレーダ装置において、 前記ビームマネージメント部に接続され、前記複数の送
    受信モジュールの全てのデューティを監視して、前記ビ
    ームマネージメント部の動作を制御するデューティ監視
    部を備えることを特徴とするレーダ装置。
  2. 【請求項2】前記デューティ監視部は、前記送受信モジ
    ュールのデューティを平均化することを特徴とする請求
    項1に記載のレーダ装置。
  3. 【請求項3】前記デューティ監視部は、アクティブにラ
    ンダムにビーム走査を行いレーダ装置の秘匿性を向上す
    ることを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。
  4. 【請求項4】前記デューティ監視部は、シーケンシャル
    なビームマネージメントにおいても追尾ビームや前記送
    受信モジュールのRFモニタをデューティの低いときに
    実施することにより前記ビームマネージメント部の効率
    化を図ることを特徴とする請求項1に記載のレーダ装
    置。
  5. 【請求項5】前記デュ−ティ監視部は、前記送受信モジ
    ュールの故障率が高くなるデューティ値を予め設定し、
    該設定値を超えそうな送受信モジュールが予測される場
    合には、前記ビームマネージメント部にアラーム信号を
    送ることを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。
  6. 【請求項6】電波を複数のアンテナを介して送受信し、
    送受信信号を所定のレーダ信号処理する前記アンテナ対
    応の複数の送受信モジュールのデューティを監視し、監
    視結果に応じて前記送受信モジュールを制御することを
    特徴とするレーダ装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011117808A (ja) * 2009-12-02 2011-06-16 Japan Radio Co Ltd パフォーマンスモニタ装置およびパフォーマンスモニタが備えられたレーダ装置
KR101109420B1 (ko) * 2010-12-14 2012-01-31 삼성탈레스 주식회사 레이더 송신기 장치 및 레이더 송신기 보호 방법
JP2014102195A (ja) * 2012-11-21 2014-06-05 Nec Corp レーダ装置およびレーダ装置のモニタ方法
JP2015055573A (ja) * 2013-09-12 2015-03-23 株式会社東芝 レーダ装置

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