JP2001264421A - レーダ性能検査システムおよび疑似目標装置 - Google Patents
レーダ性能検査システムおよび疑似目標装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】計測上の制約を緩和して所望の後方散乱断面積
を得る。 【解決手段】レーダ送信波を発射し目標物で反射された
レーダ反射波からレーダ後方散乱断面積を計測して目標
物までの距離を決定するＲＦレーダ１０と、目標物とし
てＲＦレーダから所定距離だけ離れて配置される疑似目
標装置２０とを備える。特に、疑似目標装置２０は少な
くとも水平方向において無指向性であるアンテナ部２１
と、このアンテナ部２１で受信されたレーダ送信波をレ
ーダ反射波として増幅しこのレーダ反射波を送信用にア
ンテナ部に戻す増幅部２２と、レーダ送信波とレーダ反
射波とが干渉しないようにアンテナ部および増幅部を結
合する結合部２３を含み、増幅部２２は所望のレーダ後
方散乱断面積を得るために利得調整可能に構成される。
を得る。 【解決手段】レーダ送信波を発射し目標物で反射された
レーダ反射波からレーダ後方散乱断面積を計測して目標
物までの距離を決定するＲＦレーダ１０と、目標物とし
てＲＦレーダから所定距離だけ離れて配置される疑似目
標装置２０とを備える。特に、疑似目標装置２０は少な
くとも水平方向において無指向性であるアンテナ部２１
と、このアンテナ部２１で受信されたレーダ送信波をレ
ーダ反射波として増幅しこのレーダ反射波を送信用にア
ンテナ部に戻す増幅部２２と、レーダ送信波とレーダ反
射波とが干渉しないようにアンテナ部および増幅部を結
合する結合部２３を含み、増幅部２２は所望のレーダ後
方散乱断面積を得るために利得調整可能に構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般にＲＦレーダの
性能を検査するためのレーダ性能検査システムに関し、
特にＲＦレーダに後方散乱断面積ＲＣＳ（Rader Cross
Section）を提供する疑似目標装置に関する。
性能を検査するためのレーダ性能検査システムに関し、
特にＲＦレーダに後方散乱断面積ＲＣＳ（Rader Cross
Section）を提供する疑似目標装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＲＦレーダは航空機等を探知するために
用いられ、例えばＲＣＳ＝１００ｍ ２の目標を約１６０
ｋｍ離れて探知しＲＣＳ＝１ｍ２の目標を約５０ｋｍ離
れて探知するというような仕様で製造される。実際の製
造後、ＲＦレーダは仕様通りの性能で目標を探知できる
かどうか検査される。この場合、ＲＣＳ＝１００ｍ２相
当の疑似目標およびＲＣＳ＝１ｍ２相当の疑似目標が用
意され、性能検査がこれら疑似目標をＲＦレーダからそ
れぞれ１６０ｋｍおよび５０ｋｍ離れた地点に配置して
行われる。
用いられ、例えばＲＣＳ＝１００ｍ ２の目標を約１６０
ｋｍ離れて探知しＲＣＳ＝１ｍ２の目標を約５０ｋｍ離
れて探知するというような仕様で製造される。実際の製
造後、ＲＦレーダは仕様通りの性能で目標を探知できる
かどうか検査される。この場合、ＲＣＳ＝１００ｍ２相
当の疑似目標およびＲＣＳ＝１ｍ２相当の疑似目標が用
意され、性能検査がこれら疑似目標をＲＦレーダからそ
れぞれ１６０ｋｍおよび５０ｋｍ離れた地点に配置して
行われる。
【０００３】この疑似目標としては、ルーネベルグレン
ズおよびコーナリフレクタ等が一般に用いられる。但
し、全方向のＲＣＳが予め観測された航空機がある場合
には、この航空機を実際に飛翔させて性能検査を行う。
ズおよびコーナリフレクタ等が一般に用いられる。但
し、全方向のＲＣＳが予め観測された航空機がある場合
には、この航空機を実際に飛翔させて性能検査を行う。
【０００４】ルーネベルグレンズはポリスチレン等の誘
電体材料からなる複数の誘電体層をタマネギの皮の様に
重ねた球体である。この球体の半径をＲとし、中心から
外周方向への距離をｒとした場合、屈折率μはμ＝√ε
＝√｛２−（ｒ／Ｒ）２｝で表される。ここで、εは誘
電率である。このルーネベルグレンズは、屈折率μが球
体の中心で最大√２となり、距離ｒの増大と共に減少し
て外周で１となる。例えば１０枚の誘電体層を球体の外
周から中心に向う方向に並べる場合、これら誘電体層の
誘電率ε１からε１０は誘電率ε１０＝２＞ε９＞----
＞ε３＞ε２＞ε１＝１という関係に設定され、球体の
屈折率μを段階的に変化させる。このルーネベルグレン
ズをＲＦレーダの疑似目標として用いる場合、球体の片
側表面がこの球体の中心を通る対称軸の端部周辺におい
てレーダ波の反射鏡を構成する金属膜で部分的にコーテ
ィングされる。レーダ波は誘電体層を通過して焦点とな
る金属膜に到達し、この金属膜で反射されることにより
入射方向に戻される。この反射により対称軸方向におい
て得られる後方散乱断面積ＲＣＳは、レーダ波の波長を
λ（ｍ）、球体の半径をＲ（ｍ）として、ＲＣＳ＝４π
３／λ２×Ｒ４（ｍ２）という式により一義的に決る。
電体材料からなる複数の誘電体層をタマネギの皮の様に
重ねた球体である。この球体の半径をＲとし、中心から
外周方向への距離をｒとした場合、屈折率μはμ＝√ε
＝√｛２−（ｒ／Ｒ）２｝で表される。ここで、εは誘
電率である。このルーネベルグレンズは、屈折率μが球
体の中心で最大√２となり、距離ｒの増大と共に減少し
て外周で１となる。例えば１０枚の誘電体層を球体の外
周から中心に向う方向に並べる場合、これら誘電体層の
誘電率ε１からε１０は誘電率ε１０＝２＞ε９＞----
＞ε３＞ε２＞ε１＝１という関係に設定され、球体の
屈折率μを段階的に変化させる。このルーネベルグレン
ズをＲＦレーダの疑似目標として用いる場合、球体の片
側表面がこの球体の中心を通る対称軸の端部周辺におい
てレーダ波の反射鏡を構成する金属膜で部分的にコーテ
ィングされる。レーダ波は誘電体層を通過して焦点とな
る金属膜に到達し、この金属膜で反射されることにより
入射方向に戻される。この反射により対称軸方向におい
て得られる後方散乱断面積ＲＣＳは、レーダ波の波長を
λ（ｍ）、球体の半径をＲ（ｍ）として、ＲＣＳ＝４π
３／λ２×Ｒ４（ｍ２）という式により一義的に決る。
【０００５】一方、コーナリフレクタは各辺の長さがＬ
（ｍ）の正三角形である３枚の金属板を組み合わせた三
角錐状の構造である。レーダ波が三角錐の頂点に対向す
る開口部を介して３枚の金属板の１つに入射すると、こ
の金属板で残り２枚の金属板の１つに向けて反射され、
さらにこの金属板で再び反射されることにより開口部を
介して入射方向に戻される。
（ｍ）の正三角形である３枚の金属板を組み合わせた三
角錐状の構造である。レーダ波が三角錐の頂点に対向す
る開口部を介して３枚の金属板の１つに入射すると、こ
の金属板で残り２枚の金属板の１つに向けて反射され、
さらにこの金属板で再び反射されることにより開口部を
介して入射方向に戻される。
【０００６】この反射により開口部の中心と三角錐の頂
点とを結ぶ対称軸方向において得られる後方散乱断面積
ＲＣＳは、レーダ波の波長をλ（ｍ）、金属板の一辺の
長さをｌ（ｍ）として、ＲＣＳ＝４π×（０．２８９ｌ
２）２／λ２（ｍ）という式により一義的に決る。
点とを結ぶ対称軸方向において得られる後方散乱断面積
ＲＣＳは、レーダ波の波長をλ（ｍ）、金属板の一辺の
長さをｌ（ｍ）として、ＲＣＳ＝４π×（０．２８９ｌ
２）２／λ２（ｍ）という式により一義的に決る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ルーネベルグレンズお
よびコーナリフレクタのような疑似目標は、レーダ性能
検査の基準値として使用されるＲＣＳ毎に用意される。
このため、多数の疑似目標がＲＣＳ数の増大に伴って必
要となる。また、これら疑似目標はその対称軸をレーダ
波の入射方向に一致させて使用される。これが一致して
いないと、疑似目標がレーダ波に正対しないため、正確
な計測ができなくなる。従って、十分小さなＲＣＳのラ
ジコン（登録商標）飛行機または気球にルーネベルグレ
ンズまたはコーナリフレクタを吊下げてレーダ性能試験
を行う場合に、非常に複雑な疑似目標の姿勢制御システ
ムを必要とする。
よびコーナリフレクタのような疑似目標は、レーダ性能
検査の基準値として使用されるＲＣＳ毎に用意される。
このため、多数の疑似目標がＲＣＳ数の増大に伴って必
要となる。また、これら疑似目標はその対称軸をレーダ
波の入射方向に一致させて使用される。これが一致して
いないと、疑似目標がレーダ波に正対しないため、正確
な計測ができなくなる。従って、十分小さなＲＣＳのラ
ジコン（登録商標）飛行機または気球にルーネベルグレ
ンズまたはコーナリフレクタを吊下げてレーダ性能試験
を行う場合に、非常に複雑な疑似目標の姿勢制御システ
ムを必要とする。
【０００８】また、実際の航空機を疑似目標として用い
る場合、レーダ波が航空機の複雑な形状によって様々な
方向に反射されるため、後方散乱断面積ＲＣＳはレーダ
波の入射方向に依存して大きく変化する。このため、レ
ーダ波の反射部位を特定できないと、レーダ性能試験が
困難である。
る場合、レーダ波が航空機の複雑な形状によって様々な
方向に反射されるため、後方散乱断面積ＲＣＳはレーダ
波の入射方向に依存して大きく変化する。このため、レ
ーダ波の反射部位を特定できないと、レーダ性能試験が
困難である。
【０００９】本発明の目的は、従来技術の問題点を解消
し、計測上の制約を緩和して所望の後方散乱断面積を得
ることができるレーダ性能検査システムおよび疑似目標
装置を提供することにある。
し、計測上の制約を緩和して所望の後方散乱断面積を得
ることができるレーダ性能検査システムおよび疑似目標
装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、レーダ
送信波を発射し目標物で反射されたレーダ反射波からレ
ーダ後方散乱断面積を計測して目標物までの距離を決定
するＲＦレーダと、目標物としてＲＦレーダから所定距
離だけ離れて配置される疑似目標装置とを備え、この疑
似目標装置は少なくとも水平方向において無指向性であ
るアンテナ部と、このアンテナ部で受信されたレーダ送
信波をレーダ反射波として増幅しこのレーダ反射波を送
信用にアンテナ部に戻す増幅部と、レーダ送信波とレー
ダ反射波とが干渉しないようにアンテナ部および増幅部
を結合する結合部を含み、増幅部は所望のレーダ後方散
乱断面積を得るために利得調整可能に構成されるレーダ
性能検査システムが提供される。
送信波を発射し目標物で反射されたレーダ反射波からレ
ーダ後方散乱断面積を計測して目標物までの距離を決定
するＲＦレーダと、目標物としてＲＦレーダから所定距
離だけ離れて配置される疑似目標装置とを備え、この疑
似目標装置は少なくとも水平方向において無指向性であ
るアンテナ部と、このアンテナ部で受信されたレーダ送
信波をレーダ反射波として増幅しこのレーダ反射波を送
信用にアンテナ部に戻す増幅部と、レーダ送信波とレー
ダ反射波とが干渉しないようにアンテナ部および増幅部
を結合する結合部を含み、増幅部は所望のレーダ後方散
乱断面積を得るために利得調整可能に構成されるレーダ
性能検査システムが提供される。
【００１１】さらに本発明によれば、少なくとも水平方
向において無指向性であるアンテナ部と、このアンテナ
部で受信されたレーダ送信波をレーダ反射波として増幅
しこのレーダ反射波を送信用にアンテナ部に戻す増幅部
と、レーダ送信波とレーダ反射波とが干渉しないように
アンテナ部および増幅部を結合する結合部を含み、増幅
部は所望のレーダ後方散乱断面積を得るために利得調整
可能に構成される疑似目標装置が提供される。
向において無指向性であるアンテナ部と、このアンテナ
部で受信されたレーダ送信波をレーダ反射波として増幅
しこのレーダ反射波を送信用にアンテナ部に戻す増幅部
と、レーダ送信波とレーダ反射波とが干渉しないように
アンテナ部および増幅部を結合する結合部を含み、増幅
部は所望のレーダ後方散乱断面積を得るために利得調整
可能に構成される疑似目標装置が提供される。
【００１２】これらレーダ性能検査システムおよび疑似
目標装置では、増幅部の利得を調整することにより所望
のレーダ後方散乱断面積を得ることができる。従って、
ＲＦレーダの性能検査用に互いに異なるレーダ後方散乱
断面積を持つ多数の疑似目標を従来のように用意する必
要がない。また、アンテナ部は少なくとも水平方向にお
いて無指向性であるため、疑似目標装置をＲＦレーダか
ら発射されるレーダ波の入射方向に向ける姿勢制御も不
要である。従って、計測上の制約を緩和して所望の後方
散乱断面積を得ることができる。
目標装置では、増幅部の利得を調整することにより所望
のレーダ後方散乱断面積を得ることができる。従って、
ＲＦレーダの性能検査用に互いに異なるレーダ後方散乱
断面積を持つ多数の疑似目標を従来のように用意する必
要がない。また、アンテナ部は少なくとも水平方向にお
いて無指向性であるため、疑似目標装置をＲＦレーダか
ら発射されるレーダ波の入射方向に向ける姿勢制御も不
要である。従って、計測上の制約を緩和して所望の後方
散乱断面積を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
レーダ性能検査システムを添付図面を参照して説明す
る。
レーダ性能検査システムを添付図面を参照して説明す
る。
【００１４】図１はこのレーダ性能検査システムの概略
的構成を示す。レーダ性能検査システムはレーダ送信波
を発射し目標物で反射されたレーダ反射波からレーダ後
方散乱断面積ＲＣＳを計測して目標物までの距離を決定
するＲＦレーダ１０と、レーダ後方散乱断面積ＲＣＳの
小さなラジコン飛行機または気球に目標物として取付け
られＲＦレーダ１０から所定距離だけ離れて配置される
疑似目標装置２０とを備える。疑似目標装置２０は例え
ば図２に示すように構成される。すなわち、疑似目標装
置２０は少なくとも水平方向において無指向性のアンテ
ナ部２１と、この送受信アンテナ部２１で受信されたレ
ーダ送信波をレーダ反射波として増幅しアンテナ部２１
に戻す増幅部２２と、レーダ送信波とレーダ反射波とが
干渉しないようにアンテナ部２１および増幅部２２を結
合する結合部２３を有する。アンテナ部２１は例えば単
一の送受信アンテナ２１Ａで構成される。増幅部２２の
利得は所望のレーダ後方散乱断面積ＲＣＳを得るために
調整可能である。ＲＦレーダ１０が例えば３ｃｍの波長
を持つ１０ＧＨｚのレーダ送信波を使用するＸバンド用
である場合には、増幅部２２は利得調整により０．１
（ｍ２）〜１００（ｍ ２）の範囲のレーダ後方散乱断面
積ＲＣＳを得られるように構成される。
的構成を示す。レーダ性能検査システムはレーダ送信波
を発射し目標物で反射されたレーダ反射波からレーダ後
方散乱断面積ＲＣＳを計測して目標物までの距離を決定
するＲＦレーダ１０と、レーダ後方散乱断面積ＲＣＳの
小さなラジコン飛行機または気球に目標物として取付け
られＲＦレーダ１０から所定距離だけ離れて配置される
疑似目標装置２０とを備える。疑似目標装置２０は例え
ば図２に示すように構成される。すなわち、疑似目標装
置２０は少なくとも水平方向において無指向性のアンテ
ナ部２１と、この送受信アンテナ部２１で受信されたレ
ーダ送信波をレーダ反射波として増幅しアンテナ部２１
に戻す増幅部２２と、レーダ送信波とレーダ反射波とが
干渉しないようにアンテナ部２１および増幅部２２を結
合する結合部２３を有する。アンテナ部２１は例えば単
一の送受信アンテナ２１Ａで構成される。増幅部２２の
利得は所望のレーダ後方散乱断面積ＲＣＳを得るために
調整可能である。ＲＦレーダ１０が例えば３ｃｍの波長
を持つ１０ＧＨｚのレーダ送信波を使用するＸバンド用
である場合には、増幅部２２は利得調整により０．１
（ｍ２）〜１００（ｍ ２）の範囲のレーダ後方散乱断面
積ＲＣＳを得られるように構成される。
【００１５】ここで、増幅部２２の利得とレーダ後方散
乱断面積ＲＣＳとの関係について説明する。
乱断面積ＲＣＳとの関係について説明する。
【００１６】ＲＦレーダ１０が一般的な目標物からのレ
ーダ反射波を受信する場合、受信アンテナ出力端での受
信電力Ｐｒ（Ｗ）は（１）式から得られる。
ーダ反射波を受信する場合、受信アンテナ出力端での受
信電力Ｐｒ（Ｗ）は（１）式から得られる。
【００１７】 Ｐｒ＝Ｐo・Ｇ／４πｒ２×σ×１／４πｒ２×Ａ …（１） ここで、Ｐo：レーダ送信電力（Ｗ），Ｇ：レーダ送信
アンテナの利得，Ｒ：距離（ｍ），σ：探知する目標物
のレーダ後方散乱断面積ＲＣＳ（ｍ２），Ａ：レーダ受
信アンテナの実効面積（ｍ２）である。
アンテナの利得，Ｒ：距離（ｍ），σ：探知する目標物
のレーダ後方散乱断面積ＲＣＳ（ｍ２），Ａ：レーダ受
信アンテナの実効面積（ｍ２）である。
【００１８】一方、ＲＦレーダ１０が上述の疑似目標装
置２０からのレーダ反射波を受信する場合、受信アンテ
ナ出力端での受信電力Ｐtr（Ｗ）は（２）式から得られ
る。
置２０からのレーダ反射波を受信する場合、受信アンテ
ナ出力端での受信電力Ｐtr（Ｗ）は（２）式から得られ
る。
【００１９】 Ｐtr＝Ｐｏ・Ｇ／４πｒ２×Ａtr×Ｇamp×Ｇtr×１／４πｒ２×Ａ…（２） ここで、Ａtr：疑似目標装置の受信アンテナの実効面積
（ｍ２），Ｇamp：疑似目標装置の増幅部の利得，Ｇt
r：疑似目標装置の送信アンテナの利得である。
（ｍ２），Ｇamp：疑似目標装置の増幅部の利得，Ｇt
r：疑似目標装置の送信アンテナの利得である。
【００２０】式（１）および式（２）が等しくなる条件
は次の式（３）により表される。
は次の式（３）により表される。
【００２１】σ＝Ａtr×Ｇtr×Ｇamp …（３） 疑似目標装置２０では、アンテナ部２１の送受信アンテ
ナ２１Ａが受信アンテナおよび送信アンテナを構成する
ことから、式（３）において、アンテナ２１Ａの実効面
積をＡt、そのアンテナ利得をＧtとすると、アンテナ理
論によりＡt＝λ ２／４π×Ｇtの関係がある。送受信ア
ンテナ２１ＡがＧt＝１（０ｄＢ）無指向性であると、
Ａt＝λ２／４πである。
ナ２１Ａが受信アンテナおよび送信アンテナを構成する
ことから、式（３）において、アンテナ２１Ａの実効面
積をＡt、そのアンテナ利得をＧtとすると、アンテナ理
論によりＡt＝λ ２／４π×Ｇtの関係がある。送受信ア
ンテナ２１ＡがＧt＝１（０ｄＢ）無指向性であると、
Ａt＝λ２／４πである。
【００２２】これを式（３）に適用すると、σ＝λ２／
４π×Ｇamp …（４）となる。
４π×Ｇamp …（４）となる。
【００２３】従って、ＲＦレーダ１０のレーダ波長が決
れば、σで示されるレーダ後方散乱断面積ＲＣＳはＧam
pの値を変化させることにより任意に設定可能である。
れば、σで示されるレーダ後方散乱断面積ＲＣＳはＧam
pの値を変化させることにより任意に設定可能である。
【００２４】図３はレーダ送信波の波長λ＝３ｃｍでの
σ（ｃｍ）とＧamp（ｄＢ）の関係を示す。ＲＦレーダ
１０が３ｃｍの波長λを持つレーダ送信波を使用するＸ
バンド用である場合、増幅部２２の利得を３１．４５
（ｄＢ）〜６１．４５（ｄＢ）程度可変することで、３
０（ｄＢ）のダイナミックレンジに対応する０．１（ｍ
２）〜１００（ｍ２）の範囲でレーダ後方散乱断面積Ｒ
ＣＳを任意に設定可能となる。
σ（ｃｍ）とＧamp（ｄＢ）の関係を示す。ＲＦレーダ
１０が３ｃｍの波長λを持つレーダ送信波を使用するＸ
バンド用である場合、増幅部２２の利得を３１．４５
（ｄＢ）〜６１．４５（ｄＢ）程度可変することで、３
０（ｄＢ）のダイナミックレンジに対応する０．１（ｍ
２）〜１００（ｍ２）の範囲でレーダ後方散乱断面積Ｒ
ＣＳを任意に設定可能となる。
【００２５】上述の疑似目標装置２０では、単一の送受
信アンテナ２１Ａが用いられるため、結合部２３がアン
テナ整合回路２４、サーキュレータ２５、およびアイソ
レータ２６で構成される。レーダ送信波は送受信アンテ
ナ２１で受信され、アンテナ整合回路２４、サーキュレ
ータ２５、およびアイソレータ２６を介して増幅部２２
に供給され、この増幅部２２でレーダ反射波として増幅
される。このレーダ反射波はサーキュレータ２５および
アンテナ整合回路２４を介して送受信アンテナ２１に供
給され、この送受信アンテナ２１から発射される。サー
キュレータ２６は矢印方向にだけレーダ波を伝搬する回
路であり、反矢印方向への漏れ量はアイソレーションと
称される。従って、アンテナ整合回路２５からのレーダ
送信波はサーキュレータ２６によりアイソレータ２７側
に伝搬され、増幅部２２からのレーダ反射波はサーキュ
レータ２６によりアンテナ整合回路２５側に伝搬され
る。アイソレータ２７はレーダサーキュレータ２６と協
力し、レーダ送信波とレーダ反射波とが干渉しないよう
にこれらを分離する。サーキュレータ２５およびアイソ
レータ２６のアイソレーションは発振防止のために増幅
部２２の利得よりも予め大きく設定されている。
信アンテナ２１Ａが用いられるため、結合部２３がアン
テナ整合回路２４、サーキュレータ２５、およびアイソ
レータ２６で構成される。レーダ送信波は送受信アンテ
ナ２１で受信され、アンテナ整合回路２４、サーキュレ
ータ２５、およびアイソレータ２６を介して増幅部２２
に供給され、この増幅部２２でレーダ反射波として増幅
される。このレーダ反射波はサーキュレータ２５および
アンテナ整合回路２４を介して送受信アンテナ２１に供
給され、この送受信アンテナ２１から発射される。サー
キュレータ２６は矢印方向にだけレーダ波を伝搬する回
路であり、反矢印方向への漏れ量はアイソレーションと
称される。従って、アンテナ整合回路２５からのレーダ
送信波はサーキュレータ２６によりアイソレータ２７側
に伝搬され、増幅部２２からのレーダ反射波はサーキュ
レータ２６によりアンテナ整合回路２５側に伝搬され
る。アイソレータ２７はレーダサーキュレータ２６と協
力し、レーダ送信波とレーダ反射波とが干渉しないよう
にこれらを分離する。サーキュレータ２５およびアイソ
レータ２６のアイソレーションは発振防止のために増幅
部２２の利得よりも予め大きく設定されている。
【００２６】さらに、増幅部２２は増幅器２７および可
変減衰器２８で構成される。増幅器２７はアイソレータ
２７から供給されるレーダ送信波を所定の利得で増幅し
て減衰器２８に供給する。可変減衰器２８は増幅器２７
の出力信号を減衰させるためのもので、可変減衰器２８
の減衰量は増幅部２２全体としての利得を決定するため
に調整可能である。具体的には、増幅部２２に必要なダ
イナミックレンジに対応する０〜−３０（ｄＢ）という
範囲で調整される。
変減衰器２８で構成される。増幅器２７はアイソレータ
２７から供給されるレーダ送信波を所定の利得で増幅し
て減衰器２８に供給する。可変減衰器２８は増幅器２７
の出力信号を減衰させるためのもので、可変減衰器２８
の減衰量は増幅部２２全体としての利得を決定するため
に調整可能である。具体的には、増幅部２２に必要なダ
イナミックレンジに対応する０〜−３０（ｄＢ）という
範囲で調整される。
【００２７】ここで、送受信アンテナ２１の構造につい
てさらに説明する。この送受信アンテナ２１Ａは例えば
図４に示すような向きに設定されるバイコニカルアンテ
ナである。この場合、アンテナ整合回路２５は平衡−不
平衡整合器２５Ａで構成される。図５はバイコニカルア
ンテナの水平指向性に関する特性パターンを示し、図６
はこのバイコニカルアンテナの垂直指向性に関する特性
パターンを示す。図５から解るように、バイコニカルア
ンテナは水平方向においてほぼ無指向性である。また、
垂直方向のビーム幅はバイコニカルアンテナの全長ｌｇ
により絞られ、図６に示すようにその分だけアンテナ利
得が得られる。一例として全長ｌｇをレーダ送信波の波
長（＝３ｃｍ）の５倍（＝１５ｃｍ）に設定すると、垂
直方向のビーム幅が約１１．５°となり、アンテナ利得
が約１０（ｄＢ）得られる。
てさらに説明する。この送受信アンテナ２１Ａは例えば
図４に示すような向きに設定されるバイコニカルアンテ
ナである。この場合、アンテナ整合回路２５は平衡−不
平衡整合器２５Ａで構成される。図５はバイコニカルア
ンテナの水平指向性に関する特性パターンを示し、図６
はこのバイコニカルアンテナの垂直指向性に関する特性
パターンを示す。図５から解るように、バイコニカルア
ンテナは水平方向においてほぼ無指向性である。また、
垂直方向のビーム幅はバイコニカルアンテナの全長ｌｇ
により絞られ、図６に示すようにその分だけアンテナ利
得が得られる。一例として全長ｌｇをレーダ送信波の波
長（＝３ｃｍ）の５倍（＝１５ｃｍ）に設定すると、垂
直方向のビーム幅が約１１．５°となり、アンテナ利得
が約１０（ｄＢ）得られる。
【００２８】式（３）のＡtr×Ｇtrの項がアンテナ利得
１０（ｄＢ）であるため、 σ＝Ａtr×Ｇtr×Ｇamp＝｛（λ２／４π）×１０｝×１０×Ｇamp…（５） となる。システム的には、１００倍の利得が生じたの
で、増幅器２７の利得Ｇampは−２０（ｄＢ）して良い
が、図２に示す各受動コンポーネントの損入損失等を１
０（ｄＢ）と見込んで−１０（ｄＢ）となる。
１０（ｄＢ）であるため、 σ＝Ａtr×Ｇtr×Ｇamp＝｛（λ２／４π）×１０｝×１０×Ｇamp…（５） となる。システム的には、１００倍の利得が生じたの
で、増幅器２７の利得Ｇampは−２０（ｄＢ）して良い
が、図２に示す各受動コンポーネントの損入損失等を１
０（ｄＢ）と見込んで−１０（ｄＢ）となる。
【００２９】従って、図３に示すσとＧampの利得を５
（ｄＢ）減少させた値でよい。
（ｄＢ）減少させた値でよい。
【００３０】増幅部２２としては、減衰器２８の減衰量
が０（ｄＢ）に設定したときに、１００ｍ２のレーダ後
方散乱断面積ＲＣＳに対応する５１．４５（ｄＢ）の利
得がえられ、減衰器２８の減衰量が−３０（ｄＢ）に設
定したときに０．１ｍ２のレーダ後方散乱断面積ＲＣＳ
に対応する２１．４５（ｄＢ）が得られればよい。
が０（ｄＢ）に設定したときに、１００ｍ２のレーダ後
方散乱断面積ＲＣＳに対応する５１．４５（ｄＢ）の利
得がえられ、減衰器２８の減衰量が−３０（ｄＢ）に設
定したときに０．１ｍ２のレーダ後方散乱断面積ＲＣＳ
に対応する２１．４５（ｄＢ）が得られればよい。
【００３１】従って、増幅器２７の利得は５１．４５に
固定され、減衰器２８の減衰量が０（ｄＢ）から−３０
（ｄＢ）の範囲で調整される。この場合、サーキュレー
タ２５のアイソレーションは５１．４５（ｄＢ）以上必
要となる。
固定され、減衰器２８の減衰量が０（ｄＢ）から−３０
（ｄＢ）の範囲で調整される。この場合、サーキュレー
タ２５のアイソレーションは５１．４５（ｄＢ）以上必
要となる。
【００３２】尚、十分なアイソレーションがサーキュレ
ータ２５において得られない場合には、図７に示すよう
に２本の同一構造アンテナ２１Ｃおよび２１Ｄをそれぞ
れ受信用および送信用に用意し、相互のカプリングが増
幅部２２の利得以上になるように配置することが好まし
い。この場合、結合部２３は受信用アンテナ２１Ｃに接
続されるアンテナ整合回路３０、このアンテナ整合回路
３０および増幅器２７間に接続されるアイソレータ３
１、送信用アンテナ２１Ｄに接続されるアンテナ整合回
路３２、およびこのアンテナ整合回路３２および減衰器
２８間に接続されるアイソレータ３３で構成される。
ータ２５において得られない場合には、図７に示すよう
に２本の同一構造アンテナ２１Ｃおよび２１Ｄをそれぞ
れ受信用および送信用に用意し、相互のカプリングが増
幅部２２の利得以上になるように配置することが好まし
い。この場合、結合部２３は受信用アンテナ２１Ｃに接
続されるアンテナ整合回路３０、このアンテナ整合回路
３０および増幅器２７間に接続されるアイソレータ３
１、送信用アンテナ２１Ｄに接続されるアンテナ整合回
路３２、およびこのアンテナ整合回路３２および減衰器
２８間に接続されるアイソレータ３３で構成される。
【００３３】また、ＲＦレーダ１０がＸバンド用である
場合には、増幅器２７をＧａＡｓ系の高電子移動度トラ
ンジスタ（ＨＥＭＴ）素子を用いて構成することで、小
型軽量安価なものが得られる。
場合には、増幅器２７をＧａＡｓ系の高電子移動度トラ
ンジスタ（ＨＥＭＴ）素子を用いて構成することで、小
型軽量安価なものが得られる。
【００３４】本実施形態のレーダ検査システムでは、疑
似目標装置２０をＲＦレーダ１０から所定距離だけ離れ
た場所に設置し、増幅部２２の利得を調整することによ
り所望のレーダ後方散乱断面積を得ることができる。具
体的には、減衰器２８の減衰目盛を可変することにより
疑似目標装置２０のシステム利得を決定する。図８は減
衰器２８の減衰量とシステム利得との関係並びにこのシ
ステム利得とレーダ後方散乱断面積ＲＣＳとの関係を示
す。すなわち、減衰器２８の減衰量を調整することによ
りレーダ後方散乱断面積ＲＣＳを３０（ｄＢ）程度のダ
イナミックレンジで設定することが可能となる。また、
アンテナ部２１は少なくとも水平方向において無指向性
であるため、疑似目標装置２０をＲＦレーダ１０から発
射されるレーダ波の入射方向に向ける姿勢制御も不要で
ある。
似目標装置２０をＲＦレーダ１０から所定距離だけ離れ
た場所に設置し、増幅部２２の利得を調整することによ
り所望のレーダ後方散乱断面積を得ることができる。具
体的には、減衰器２８の減衰目盛を可変することにより
疑似目標装置２０のシステム利得を決定する。図８は減
衰器２８の減衰量とシステム利得との関係並びにこのシ
ステム利得とレーダ後方散乱断面積ＲＣＳとの関係を示
す。すなわち、減衰器２８の減衰量を調整することによ
りレーダ後方散乱断面積ＲＣＳを３０（ｄＢ）程度のダ
イナミックレンジで設定することが可能となる。また、
アンテナ部２１は少なくとも水平方向において無指向性
であるため、疑似目標装置２０をＲＦレーダ１０から発
射されるレーダ波の入射方向に向ける姿勢制御も不要で
ある。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明のレーダ性能検査シ
ステムおよび疑似目標装置によれば、ＲＦレーダの性能
検査用に互いに異なるレーダ後方散乱断面積を持つ多数
の疑似目標を従来のように用意することなく、所望の後
方散乱断面積を得ることができる。計測上の制約が水平
方向において無指向性のアンテナ部によりを緩和され
る。
ステムおよび疑似目標装置によれば、ＲＦレーダの性能
検査用に互いに異なるレーダ後方散乱断面積を持つ多数
の疑似目標を従来のように用意することなく、所望の後
方散乱断面積を得ることができる。計測上の制約が水平
方向において無指向性のアンテナ部によりを緩和され
る。
【図１】本発明の一実施形態に係るレーダ性能検査シス
テムの概略的構成を示す図である。
テムの概略的構成を示す図である。
【図２】図１に示す疑似目標装置の構成を示す回路図で
ある。
ある。
【図３】図２に示す増幅部の利得とレーダ後方散乱断面
積との関係を示すグラフである。
積との関係を示すグラフである。
【図４】図２に示す送受信アンテナとして用いられるバ
イコニカルアンテナの外観を示す図である。
イコニカルアンテナの外観を示す図である。
【図５】図４に示すバイコニカルアンテナの水平指向性
に関する特性パターンを示すグラフである。
に関する特性パターンを示すグラフである。
【図６】図４に示すバイコニカルアンテナの垂直指向性
に関する特性パターンを示すグラフである。
に関する特性パターンを示すグラフである。
【図７】図２に示す疑似目標装置の変形例を示す回路図
である。
である。
【図８】図２に示す減衰器の減衰量とシステム利得との
関係並びにこのシステム利得とレーダ後方散乱断面積と
の関係を示すグラフである。
関係並びにこのシステム利得とレーダ後方散乱断面積と
の関係を示すグラフである。
２１…アンテナ部 ２２…増幅部 ２３…結合部 ２４…アンテナ整合回路 ２５…サーキュレータ ２６…アイソレータ ２７…増幅器 ２８…減衰器
Claims (6)
- 【請求項１】 レーダ送信波を発射し目標物で反射され
たレーダ反射波からレーダ後方散乱断面積を計測して目
標物までの距離を決定するＲＦレーダと、目標物として
前記ＲＦレーダから所定距離だけ離れて配置される疑似
目標装置とを備え、前記疑似目標装置は少なくとも水平
方向において無指向性であるアンテナ部と、前記アンテ
ナ部で受信されたレーダ送信波をレーダ反射波として増
幅しこのレーダ反射波を送信用に前記アンテナ部に戻す
増幅部と、レーダ送信波とレーダ反射波とが干渉しない
ように前記アンテナ部および増幅部を結合する結合部を
含み、前記増幅部は所望のレーダ後方散乱断面積を得る
ために利得調整可能に構成されることを特徴とするレー
ダ性能検査システム。 - 【請求項２】 少なくとも水平方向において無指向性で
あるアンテナ部と、前記アンテナ部で受信されたレーダ
送信波をレーダ反射波として増幅しこのレーダ反射波を
送信用に前記アンテナ部に戻す増幅部と、レーダ送信波
とレーダ反射波とが干渉しないように前記アンテナ部お
よび前記増幅部を結合する結合部を含み、前記増幅部は
所望のレーダ後方散乱断面積を得るために利得調整可能
に構成されることを特徴とする疑似目標装置。 - 【請求項３】 前記増幅部はレーダ送信波を所定の利得
で増幅する増幅器および前記増幅器の出力信号を減衰さ
せる減衰器を含み、前記減衰器は増幅部全体としての利
得を決定するために減衰量調整可能に構成されることを
特徴とする請求項２に記載の疑似目標装置。 - 【請求項４】 前記増幅器の所定利得は少なくとも前記
アンテナ部の利得を差引いて決定されることを特徴とす
る請求項３に記載の疑似目標装置。 - 【請求項５】 前記アンテナ部が単一の送受信アンテナ
で構成される場合において、前記結合部は前記送受信ア
ンテナで受信されたレーダ送信波を前記増幅部側に伝搬
させ前記増幅部から得られるレーダ反射波を前記送受信
アンテナ側に伝搬するよう構成されるサーキュレータを
含み、前記サーキュレータのアイソレーションは前記増
幅部の利得以上に設定されることを特徴とする請求項２
に記載の疑似目標装置。 - 【請求項６】 前記アンテナ部が同一構成の受信アンテ
ナおよび送信アンテナで構成される場合において、前記
結合部は前記受信アンテナで受信されたレーダ送信波を
前記増幅部に供給する受信経路と、前記受信経路から分
離され前記増幅部から得られるレーダ反射波を前記送信
アンテナに供給する送信経路とを含み、前記受信アンテ
ナおよび前記送信アンテナのアイソレーションは前記増
幅部の利得以上になるように配置されることを特徴とす
る請求項２に記載の疑似目標装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000078879A JP2001264421A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | レーダ性能検査システムおよび疑似目標装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000078879A JP2001264421A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | レーダ性能検査システムおよび疑似目標装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001264421A true JP2001264421A (ja) | 2001-09-26 |
Family
ID=18596222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000078879A Abandoned JP2001264421A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | レーダ性能検査システムおよび疑似目標装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001264421A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010281650A (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-16 | Nec Corp | 受信装置及びその方法並びにレーダ装置及びその受信方法 |
| KR20160055306A (ko) * | 2014-11-07 | 2016-05-18 | 국방과학연구소 | 전파 증폭 모듈을 이용한 모의 대상물에 대한 레이더 단면적 프로파일 산출 장치 및 방법 |
| CN105759251A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-13 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种检验倒车雷达装置 |
| KR101831197B1 (ko) * | 2016-03-03 | 2018-02-22 | 국방과학연구소 | 고해상도 레이더 시험장치 및 그 시험 방법 |
-
2000
- 2000-03-21 JP JP2000078879A patent/JP2001264421A/ja not_active Abandoned
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010281650A (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-16 | Nec Corp | 受信装置及びその方法並びにレーダ装置及びその受信方法 |
| KR20160055306A (ko) * | 2014-11-07 | 2016-05-18 | 국방과학연구소 | 전파 증폭 모듈을 이용한 모의 대상물에 대한 레이더 단면적 프로파일 산출 장치 및 방법 |
| KR101647700B1 (ko) * | 2014-11-07 | 2016-08-12 | 국방과학연구소 | 전파 증폭 모듈을 이용한 모의 대상물에 대한 레이더 단면적 프로파일 산출 장치 및 방법 |
| KR101831197B1 (ko) * | 2016-03-03 | 2018-02-22 | 국방과학연구소 | 고해상도 레이더 시험장치 및 그 시험 방법 |
| CN105759251A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-13 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种检验倒车雷达装置 |
| CN105759251B (zh) * | 2016-04-27 | 2018-03-30 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种检验倒车雷达装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040227 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040413 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20040611 |