JP2003143023A - 送信機 - Google Patents
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- JP2003143023A JP2003143023A JP2001339266A JP2001339266A JP2003143023A JP 2003143023 A JP2003143023 A JP 2003143023A JP 2001339266 A JP2001339266 A JP 2001339266A JP 2001339266 A JP2001339266 A JP 2001339266A JP 2003143023 A JP2003143023 A JP 2003143023A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パルスの立ち上がり及び立ち下がりを所望の
波形に整形することで、不要輻射成分をより有効に低減
することが可能な送信機を提供する。 【解決手段】 電力分配器１２は、信号発生器１１から
の連続波を複数に分配する。変調ゲート発生器は、立ち
上がりまたは立ち下がりの少なくとも一方のタイミング
が互いに異なる複数のゲート信号を発生する。複数のパ
ルス変調器は、いずれかのゲート信号により、電力分配
器１２で分配された連続波をそれぞれパルス変調する。
複数の電力増幅器は、複数のパルス変調器の出力をそれ
ぞれ増幅する。電力合成器は電力増幅器の出力を電力合
成する。
波形に整形することで、不要輻射成分をより有効に低減
することが可能な送信機を提供する。 【解決手段】 電力分配器１２は、信号発生器１１から
の連続波を複数に分配する。変調ゲート発生器は、立ち
上がりまたは立ち下がりの少なくとも一方のタイミング
が互いに異なる複数のゲート信号を発生する。複数のパ
ルス変調器は、いずれかのゲート信号により、電力分配
器１２で分配された連続波をそれぞれパルス変調する。
複数の電力増幅器は、複数のパルス変調器の出力をそれ
ぞれ増幅する。電力合成器は電力増幅器の出力を電力合
成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大電力送信信号を
発生するレーダ装置等の送信機に関し、特に、不要輻射
成分を低減した送信機に関する。
発生するレーダ装置等の送信機に関し、特に、不要輻射
成分を低減した送信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】レ−ダ装置等の送信機は大電力信号を発
生する必要がある。そのため、従来から、レーダ装置等
の送信機には電子管が広く用いられてきた。
生する必要がある。そのため、従来から、レーダ装置等
の送信機には電子管が広く用いられてきた。
【０００３】近年では、電力用半導体デバイスの開発が
進み、複数の半導体デバイスの出力を合成して大電力の
送信出力を得る固体化送信機が実用化されている。ま
た、複数のアンテナ素子を有するアレーアンテナの各素
子に半導体電力増幅器が設けられており、アンテナ素子
の出力を空間的に合成することにより大電力を得るアク
ティブフェーズドアレイレーダ装置が実用されている。
進み、複数の半導体デバイスの出力を合成して大電力の
送信出力を得る固体化送信機が実用化されている。ま
た、複数のアンテナ素子を有するアレーアンテナの各素
子に半導体電力増幅器が設けられており、アンテナ素子
の出力を空間的に合成することにより大電力を得るアク
ティブフェーズドアレイレーダ装置が実用されている。
【０００４】図５は、従来の固体化送信機の構成を示す
ブロック図である。図５を参照すると、従来の固体化送
信機８０は、信号発生器８１、電力分配器８２、パルス
変調機８３、変調ゲート発生器８４、電力増幅器８５、
電力合成器８６、ろ波器８７を有している。
ブロック図である。図５を参照すると、従来の固体化送
信機８０は、信号発生器８１、電力分配器８２、パルス
変調機８３、変調ゲート発生器８４、電力増幅器８５、
電力合成器８６、ろ波器８７を有している。
【０００５】信号発生器８１は所望の連続波を生成す
る。
る。
【０００６】変調ゲート発生器８４は、パルス変調器８
３で用いられる変調ゲート信号を生成する。変調ゲート
信号は、連続信号を所望のパルス幅の送信励振信号にパ
ルス変調するためのパルス信号である。
３で用いられる変調ゲート信号を生成する。変調ゲート
信号は、連続信号を所望のパルス幅の送信励振信号にパ
ルス変調するためのパルス信号である。
【０００７】パルス変調器８３は、変調ゲート発生器８
４からの変調ゲート信号のパルス幅で、信号発生器８１
の出力をパルス変調し、送信励振信号を生成する。
４からの変調ゲート信号のパルス幅で、信号発生器８１
の出力をパルス変調し、送信励振信号を生成する。
【０００８】電力分配器８２は、パルス変調器８３の出
力を複数の電力増幅器８５に分配する。
力を複数の電力増幅器８５に分配する。
【０００９】電力増幅器８５は、電力分配器８２により
分配された信号を増幅する。
分配された信号を増幅する。
【００１０】電力合成器８６は、複数の電力増幅器８５
の出力を合成する。
の出力を合成する。
【００１１】ろ波器８７は、電力合成器８６の出力の波
形を整形して送信信号を生成する。
形を整形して送信信号を生成する。
【００１２】信号発生器８１から供給された連続波は、
変調ゲ−ト発生器８４から出力された変調ゲ−ト信号の
パルス幅で、パルス変調器８３によりパルス変調され送
信励振信号となる。送信励振信号は、電力分配器８２に
より複数に分配される。分配された送信励振信号は、振
幅及び位相が互いに等しく、それぞれ電力増幅器８５で
増幅された後に電力合成器８６で合成される。
変調ゲ−ト発生器８４から出力された変調ゲ−ト信号の
パルス幅で、パルス変調器８３によりパルス変調され送
信励振信号となる。送信励振信号は、電力分配器８２に
より複数に分配される。分配された送信励振信号は、振
幅及び位相が互いに等しく、それぞれ電力増幅器８５で
増幅された後に電力合成器８６で合成される。
【００１３】一般に半導体デバイスの出力電力は小さ
く、１つの半導体デバイスではレーダ装置等に必要な所
望の送信電力が得られないので、固体化送信機は複数の
半導体デバイスを並列に動作させ、それらの出力を電力
合成することにより、所望の送信電力を得ている。
く、１つの半導体デバイスではレーダ装置等に必要な所
望の送信電力が得られないので、固体化送信機は複数の
半導体デバイスを並列に動作させ、それらの出力を電力
合成することにより、所望の送信電力を得ている。
【００１４】電力合成器８６の出力は、ろ波器８７によ
ってスプリアス成分が除去される。なお、ろ波器８７の
代わりにパルス整形器が用いられてもよい。なお、矩形
波の立ち上がり及び立ち下がりを滑らかにすることによ
り、或いは、ガウシャン波形等で振幅変調することによ
りスペクトラムの拡がりを抑え、不要輻射成分を低減さ
せることができることは良く知られている。
ってスプリアス成分が除去される。なお、ろ波器８７の
代わりにパルス整形器が用いられてもよい。なお、矩形
波の立ち上がり及び立ち下がりを滑らかにすることによ
り、或いは、ガウシャン波形等で振幅変調することによ
りスペクトラムの拡がりを抑え、不要輻射成分を低減さ
せることができることは良く知られている。
【００１５】電力増幅器が線形回路であれば、送信励振
信号をパルス整形することによって信号の不要輻射成分
を低減させることが可能である。しかし、一般的に、レ
ーダ装置等の電力増幅器は効率を上げるためＣ級増幅等
の非線形回路であるため励振信号の波形が変形され、出
力信号の不要輻射成分は増大してしまう。このため、送
信機は出力直前にパルス整形を行う必要がある。
信号をパルス整形することによって信号の不要輻射成分
を低減させることが可能である。しかし、一般的に、レ
ーダ装置等の電力増幅器は効率を上げるためＣ級増幅等
の非線形回路であるため励振信号の波形が変形され、出
力信号の不要輻射成分は増大してしまう。このため、送
信機は出力直前にパルス整形を行う必要がある。
【００１６】信号の不要輻射成分を低減させるために、
送信機の出力直前には、ろ波器またはパルス整形器が設
けられる。しかし、ろ波器やパルス整形器による電力損
失は、直接、送信電力の低下につながる。また、ここで
用いられるろ波器やパルス整形器は、非常に大きな電力
を扱うことができる特殊なコンポ−ネントである必要が
あり、高コストである。
送信機の出力直前には、ろ波器またはパルス整形器が設
けられる。しかし、ろ波器やパルス整形器による電力損
失は、直接、送信電力の低下につながる。また、ここで
用いられるろ波器やパルス整形器は、非常に大きな電力
を扱うことができる特殊なコンポ−ネントである必要が
あり、高コストである。
【００１７】特開昭６３−１８４４１３号公報には、特
殊なコンポーネントを使用せずに、信号の不要輻射成分
を低減するパルス波形整形方式が開示されている。
殊なコンポーネントを使用せずに、信号の不要輻射成分
を低減するパルス波形整形方式が開示されている。
【００１８】図６は、特開昭６３−１８４４１３号公報
に記載されたパルス波形整形方式の送信機の構成を示す
ブロック図である。図６を参照すると、特開昭６３−１
８４４１３号公報に記載されたパルス波形整形方式の送
信機は、信号発生器９１、電力分配器９２、パルス変調
器９３、変調ゲート発生器９４、電力増幅器９５及び電
力合成器９６を有している。
に記載されたパルス波形整形方式の送信機の構成を示す
ブロック図である。図６を参照すると、特開昭６３−１
８４４１３号公報に記載されたパルス波形整形方式の送
信機は、信号発生器９１、電力分配器９２、パルス変調
器９３、変調ゲート発生器９４、電力増幅器９５及び電
力合成器９６を有している。
【００１９】並列運転する複数の電力増幅器９５毎に１
対１に対応したパルス変調器９３を有している。信号発
生器９１の出力は、電力分配器９２により、複数のパル
ス変調器９３に分配される。各パルス変調器９３には、
互いに異なるタイミングの変調ゲート信号が変調ゲート
発生器９４から与えられている。変調ゲート信号は、各
パルス変調器９３毎に少しづつタイミングがずれてい
る。各パルス変調器９３は、それぞれの変調ゲート信号
を用いて、電力分配器９２からの信号をパルス変調す
る。各パルス変調器９３の出力をそれぞれに対応した電
力増幅器９５で増幅する。最後に、複数の電力増幅器９
５の出力を電力合成器９６で合成する。
対１に対応したパルス変調器９３を有している。信号発
生器９１の出力は、電力分配器９２により、複数のパル
ス変調器９３に分配される。各パルス変調器９３には、
互いに異なるタイミングの変調ゲート信号が変調ゲート
発生器９４から与えられている。変調ゲート信号は、各
パルス変調器９３毎に少しづつタイミングがずれてい
る。各パルス変調器９３は、それぞれの変調ゲート信号
を用いて、電力分配器９２からの信号をパルス変調す
る。各パルス変調器９３の出力をそれぞれに対応した電
力増幅器９５で増幅する。最後に、複数の電力増幅器９
５の出力を電力合成器９６で合成する。
【００２０】図７は、特開昭６３−１８４４１３号公報
に記載された送信機の各電力増幅器及び電力合成器の出
力波形を示すタイミングチャートである。図７では、各
出力波形は包絡線で示されている。図７を参照すると、
各電力増幅器９５の出力波形は順次シフトしており、電
力合成器９６の出力は整形され、不要輻射成分が低減さ
れている。電力合成器９６で合成される電力増幅器９５
出力の数が時間的に変化するので、電力合成器９６の出
力は振幅変調され、波形整形されたものとなる。
に記載された送信機の各電力増幅器及び電力合成器の出
力波形を示すタイミングチャートである。図７では、各
出力波形は包絡線で示されている。図７を参照すると、
各電力増幅器９５の出力波形は順次シフトしており、電
力合成器９６の出力は整形され、不要輻射成分が低減さ
れている。電力合成器９６で合成される電力増幅器９５
出力の数が時間的に変化するので、電力合成器９６の出
力は振幅変調され、波形整形されたものとなる。
【００２１】このようにして、特開昭６３−１８４４１
３号公報に記載された方式の送信機は、ろ波器やパルス
整形器を用いずに、出力信号の不要輻射成分を低減して
いる。
３号公報に記載された方式の送信機は、ろ波器やパルス
整形器を用いずに、出力信号の不要輻射成分を低減して
いる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】特開昭６３−１８４４
１３号公報に記載された方式の送信機は、図７に示した
ように、一定の傾きで立ち上がり、また立ち下がるよう
に出力の波形を整形することができる。即ち、電力合成
器の最小出力を０とし、最大出力を１とし、最小出力か
ら最大出力になるまでの時間を１とした場合、特開昭６
３−１８４４１３号公報の送信機は出力レベルが０．５
となる点を基準点として点対称となるように、立ち上が
り及び立ち下がりの波形を生成することができる。
１３号公報に記載された方式の送信機は、図７に示した
ように、一定の傾きで立ち上がり、また立ち下がるよう
に出力の波形を整形することができる。即ち、電力合成
器の最小出力を０とし、最大出力を１とし、最小出力か
ら最大出力になるまでの時間を１とした場合、特開昭６
３−１８４４１３号公報の送信機は出力レベルが０．５
となる点を基準点として点対称となるように、立ち上が
り及び立ち下がりの波形を生成することができる。
【００２３】不要輻射成分を更に低減するためには、出
力波形をガウシャン波形とすることが考えられる。しか
し、特開昭６３−１８４４１３号公報の送信機のパルス
変調器９３は、互いに少しづつタイミングのずれた変調
ゲート信号でパルス変調するので、ガウシャン波形を生
成しようとした場合、図８に示すように、立ち上がり及
び立ち下がりの両方をガウシャン波形に近似させること
ができない。つまり、特開昭６３−１８４４１３号公報
の送信機では、立ち上がり及び立ち下がりの変化が曲線
的な波形を形成しようとすると、左右非対称の波形とな
ってしまう。これは、特開昭６３−１８４４１３号公報
の送信機が電力増幅器の励振信号タイミングをずらすだ
けで、パルス幅を変化させてないためである。
力波形をガウシャン波形とすることが考えられる。しか
し、特開昭６３−１８４４１３号公報の送信機のパルス
変調器９３は、互いに少しづつタイミングのずれた変調
ゲート信号でパルス変調するので、ガウシャン波形を生
成しようとした場合、図８に示すように、立ち上がり及
び立ち下がりの両方をガウシャン波形に近似させること
ができない。つまり、特開昭６３−１８４４１３号公報
の送信機では、立ち上がり及び立ち下がりの変化が曲線
的な波形を形成しようとすると、左右非対称の波形とな
ってしまう。これは、特開昭６３−１８４４１３号公報
の送信機が電力増幅器の励振信号タイミングをずらすだ
けで、パルス幅を変化させてないためである。
【００２４】特開昭６３−１８４４１３号公報の送信機
の出力波形が、一定の傾きで直線的に変化するものに限
定されることは、不要輻射成分を効果的に低減させる上
で障害となる。
の出力波形が、一定の傾きで直線的に変化するものに限
定されることは、不要輻射成分を効果的に低減させる上
で障害となる。
【００２５】本発明の目的は、パルスの立ち上がり及び
立ち下がりを所望の波形に整形することで、不要輻射成
分をより有効に低減することが可能な送信機を提供する
ことである。
立ち下がりを所望の波形に整形することで、不要輻射成
分をより有効に低減することが可能な送信機を提供する
ことである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の送信機は、所定の連続波を複数に分配する
電力分配器と、立ち上がりまたは立ち下がりの少なくと
も一方のタイミングが互いに異なる複数のゲート信号を
発生する変調ゲート発生器と、いずれかの前記ゲート信
号により前記連続波をパルス変調する複数のパルス変調
器と、前記パルス変調器の出力を増幅する複数の電力増
幅器と、前記電力増幅器の出力を電力合成する電力合成
器を有している。
に、本発明の送信機は、所定の連続波を複数に分配する
電力分配器と、立ち上がりまたは立ち下がりの少なくと
も一方のタイミングが互いに異なる複数のゲート信号を
発生する変調ゲート発生器と、いずれかの前記ゲート信
号により前記連続波をパルス変調する複数のパルス変調
器と、前記パルス変調器の出力を増幅する複数の電力増
幅器と、前記電力増幅器の出力を電力合成する電力合成
器を有している。
【００２７】したがって、本発明の送信機は、複数のパ
ルス変調器で、分配された信号を立ち上がりまたは立ち
下がりの少なくとも一方のタイミングが互いに異なる励
振信号にパルス変調し、各励振信号を電力増幅器で増幅
した後に、電力合成器で合成することで、不要輻射成分
が低減された大電力の送信信号を発生させることができ
る。
ルス変調器で、分配された信号を立ち上がりまたは立ち
下がりの少なくとも一方のタイミングが互いに異なる励
振信号にパルス変調し、各励振信号を電力増幅器で増幅
した後に、電力合成器で合成することで、不要輻射成分
が低減された大電力の送信信号を発生させることができ
る。
【００２８】本発明の他の送信機は、アレイアンテナに
より出力を空間合成するレーダ装置の送信機であって、
所定の連続波を複数に分配する電力分配器と、立ち上が
りまたは立ち下がりの少なくとも一方のタイミングが互
いに異なる複数のゲート信号を発生する変調ゲート発生
器と、前記連続波を位相制御し、いずれかの前記ゲート
信号によりパルス変調した後に電力増幅してアンテナ素
子から出力する複数のモジュールを有している。
より出力を空間合成するレーダ装置の送信機であって、
所定の連続波を複数に分配する電力分配器と、立ち上が
りまたは立ち下がりの少なくとも一方のタイミングが互
いに異なる複数のゲート信号を発生する変調ゲート発生
器と、前記連続波を位相制御し、いずれかの前記ゲート
信号によりパルス変調した後に電力増幅してアンテナ素
子から出力する複数のモジュールを有している。
【００２９】このようにして、本発明の他の送信機は、
分配された信号を複数の移相器で位相制御し、複数のパ
ルス変調器で、立ち上がりまたは立ち下がりの少なくと
も一方のタイミングが互いに異なる励振信号にパルス変
調し、複数の電力増幅器で各励振信号を増幅した後に、
アンテナ素子から送信し、空間合成することで、不要輻
射成分が低減された大電力の送信信号を発生させること
ができる。
分配された信号を複数の移相器で位相制御し、複数のパ
ルス変調器で、立ち上がりまたは立ち下がりの少なくと
も一方のタイミングが互いに異なる励振信号にパルス変
調し、複数の電力増幅器で各励振信号を増幅した後に、
アンテナ素子から送信し、空間合成することで、不要輻
射成分が低減された大電力の送信信号を発生させること
ができる。
【００３０】本発明の一態様によれば、前記モジュール
は、前記連続波を位相制御する移相器と、前記移相器の
出力を前記ゲート信号によりパルス変調するパルス変調
器と、前記パルス変調器の出力を電力増幅する電力増幅
器と、前記電力増幅器の出力を空間に送信するアンテナ
素子を有している。
は、前記連続波を位相制御する移相器と、前記移相器の
出力を前記ゲート信号によりパルス変調するパルス変調
器と、前記パルス変調器の出力を電力増幅する電力増幅
器と、前記電力増幅器の出力を空間に送信するアンテナ
素子を有している。
【００３１】本発明の一態様によれば、複数の前記ゲー
ト信号は、立ち上がりと立ち下がりとの中間点が互いに
同一である。
ト信号は、立ち上がりと立ち下がりとの中間点が互いに
同一である。
【００３２】本発明の一態様によれば、前記電力合成器
の出力はガウシャン波形を近似した波形である。
の出力はガウシャン波形を近似した波形である。
【００３３】本発明の一態様によれば、複数の前記モジ
ュールの出力を空間合成した波形は、ガウシャン波形を
近似している。
ュールの出力を空間合成した波形は、ガウシャン波形を
近似している。
【００３４】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図面
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
【００３５】図１は、本発明の一実施形態の送信機の構
成を示すブロック図である。図１を参照すると、本実施
形態の送信機は、信号発生器１１、電力分配器１２、パ
ルス変調器１３、変調ゲート発生器１４、電力増幅器１
５及び電力合成器１６を有している。
成を示すブロック図である。図１を参照すると、本実施
形態の送信機は、信号発生器１１、電力分配器１２、パ
ルス変調器１３、変調ゲート発生器１４、電力増幅器１
５及び電力合成器１６を有している。
【００３６】信号発生器１１は所望の連続波を生成す
る。
る。
【００３７】電力分配器１２は、信号発生器１１の出力
を同位相、同振幅で、複数のパルス変調器１３に分配す
る。
を同位相、同振幅で、複数のパルス変調器１３に分配す
る。
【００３８】変調ゲート発生器１４は、複数のパルス変
調器１３でそれぞれ用いられる変調ゲート信号を生成す
る。変調ゲート発生器１４は、各変調ゲート信号を所望
の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングで生成する。
ここでは、変調ゲート信号は、連続波を所望のパルス幅
の送信励振信号にパルス変調するためのパルス信号であ
り、パルス変調器１３毎に異なるタイミングで立ち上が
り、また立ち下がる。本実施形態における変調ゲート信
号は、各パルス変調器１３毎にパルス幅も異なる。
調器１３でそれぞれ用いられる変調ゲート信号を生成す
る。変調ゲート発生器１４は、各変調ゲート信号を所望
の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングで生成する。
ここでは、変調ゲート信号は、連続波を所望のパルス幅
の送信励振信号にパルス変調するためのパルス信号であ
り、パルス変調器１３毎に異なるタイミングで立ち上が
り、また立ち下がる。本実施形態における変調ゲート信
号は、各パルス変調器１３毎にパルス幅も異なる。
【００３９】パルス変調器１３は、変調ゲート発生器１
４からの変調ゲート信号のパルス幅で、信号発生器１１
の出力をパルス変調し、送信励振信号を生成する。
４からの変調ゲート信号のパルス幅で、信号発生器１１
の出力をパルス変調し、送信励振信号を生成する。
【００４０】電力増幅器１５は、それぞれに対応するパ
ルス変調器１３からの送信励振信号を増幅する。
ルス変調器１３からの送信励振信号を増幅する。
【００４１】電力合成器１６は、複数の電力増幅器１５
の出力を合成する。
の出力を合成する。
【００４２】信号発生器１１から供給された連続波は、
電力分配器１２により複数のパルス変調器１３に分配さ
れる。電力分配器１２により分配された信号は振幅及び
位相が互いに等しい。分配された各信号は、パルス変調
器１３により、変調ゲート発生器１４から供給された変
調ゲート信号のパルス幅でパルス変調されて励振信号と
なる。各励振信号は各電力増幅器１５で増幅される。各
電力増幅器１５の出力は、電力合成器１６により、等し
い振幅及び位相で合成されて送信信号となる。
電力分配器１２により複数のパルス変調器１３に分配さ
れる。電力分配器１２により分配された信号は振幅及び
位相が互いに等しい。分配された各信号は、パルス変調
器１３により、変調ゲート発生器１４から供給された変
調ゲート信号のパルス幅でパルス変調されて励振信号と
なる。各励振信号は各電力増幅器１５で増幅される。各
電力増幅器１５の出力は、電力合成器１６により、等し
い振幅及び位相で合成されて送信信号となる。
【００４３】図２は、本実施形態の送信機の各電力増幅
器及び電力合成器の出力波形の一例を示すタイミングチ
ャートである。図２では、各出力波形は包絡線で示され
ている。図２を参照すると、各電力増幅器１５の出力波
形は立ち上がり及び立ち下がりのタイミングが互いに異
なっており、先に立ちあがった信号が後に立ち下がって
いる。そして、全ての電力増幅器１５の出力はパルスの
中心（即ち、立ち上がりと立ち下がりの中間点）が一致
している。したがって、電力合成器１６の出力は、１つ
の電力増幅器１５の出力電力をステップとしてガウシャ
ン波形を近似した、左右対称の階段状の波形となる。
器及び電力合成器の出力波形の一例を示すタイミングチ
ャートである。図２では、各出力波形は包絡線で示され
ている。図２を参照すると、各電力増幅器１５の出力波
形は立ち上がり及び立ち下がりのタイミングが互いに異
なっており、先に立ちあがった信号が後に立ち下がって
いる。そして、全ての電力増幅器１５の出力はパルスの
中心（即ち、立ち上がりと立ち下がりの中間点）が一致
している。したがって、電力合成器１６の出力は、１つ
の電力増幅器１５の出力電力をステップとしてガウシャ
ン波形を近似した、左右対称の階段状の波形となる。
【００４４】なお、ここでは電力合成器１６からの送信
信号をガウシャン波形に整形しているが、本実施形態の
変調ゲート発生器１４は他の如何なる波形に整形しても
よい。
信号をガウシャン波形に整形しているが、本実施形態の
変調ゲート発生器１４は他の如何なる波形に整形しても
よい。
【００４５】このようにして、本実施形態の送信機は、
複数のパルス変調器１３で、同一振幅かつ同一位相で分
配された信号を、異なる立ち上がり及び立ち下がりタイ
ミングの励振信号にパルス変調し、各励振信号を電力増
幅器１５で増幅した後に、電力合成器１６で合成するこ
とで、不要輻射成分が低減された大電力の送信信号を発
生させることができるので、大電力を扱うことができる
ろ波器やパルス整形器のような特殊なコンポーネントを
用いず、低コストで容易に大電力の送信機を構成するこ
とができる。
複数のパルス変調器１３で、同一振幅かつ同一位相で分
配された信号を、異なる立ち上がり及び立ち下がりタイ
ミングの励振信号にパルス変調し、各励振信号を電力増
幅器１５で増幅した後に、電力合成器１６で合成するこ
とで、不要輻射成分が低減された大電力の送信信号を発
生させることができるので、大電力を扱うことができる
ろ波器やパルス整形器のような特殊なコンポーネントを
用いず、低コストで容易に大電力の送信機を構成するこ
とができる。
【００４６】次に、本発明の他の実施形態のレーダ装置
について図面を参照して説明する。
について図面を参照して説明する。
【００４７】図３は、本発明の他の実施形態のレーダ装
置の構成を示すブロック図である。図３を参照すると、
他の実施形態のレーダ装置は、送受信モジュール２０、
信号発生器２１、電力分配器２２及び変調ゲート発生器
２４を有している。送受信モジュール２０は、パルス変
調器２３、電力増幅器２５、移相器２８及びアンテナ素
子２９を有している。そして、図３のレーダ装置は、複
数の送受信モジュール２０によるアクティブフェイズド
アレイレーダ装置である。
置の構成を示すブロック図である。図３を参照すると、
他の実施形態のレーダ装置は、送受信モジュール２０、
信号発生器２１、電力分配器２２及び変調ゲート発生器
２４を有している。送受信モジュール２０は、パルス変
調器２３、電力増幅器２５、移相器２８及びアンテナ素
子２９を有している。そして、図３のレーダ装置は、複
数の送受信モジュール２０によるアクティブフェイズド
アレイレーダ装置である。
【００４８】信号発生器２１、電力分配器２２、パルス
変調器２３及び電力増幅器２５は、図１の信号発生器１
１、電力分配器１２、パルス変調器１３及び電力増幅器
２５と同様である。
変調器２３及び電力増幅器２５は、図１の信号発生器１
１、電力分配器１２、パルス変調器１３及び電力増幅器
２５と同様である。
【００４９】図３のレーダ装置では、信号発生器２１か
ら供給された連続波が電力分配器２２で移相器２８に分
配される。移相器２８は各信号の移相を制御して、パル
ス変調２３に供給する。
ら供給された連続波が電力分配器２２で移相器２８に分
配される。移相器２８は各信号の移相を制御して、パル
ス変調２３に供給する。
【００５０】また、パルス変調器２３に入力される点で
図１の送信機と異なる。また、図３のレーダ装置は、電
力増幅器２５の出力がそれぞれに対応するアンテナ素子
２９から放射され、空間で合成される点でも図１の送信
機と異なる。
図１の送信機と異なる。また、図３のレーダ装置は、電
力増幅器２５の出力がそれぞれに対応するアンテナ素子
２９から放射され、空間で合成される点でも図１の送信
機と異なる。
【００５１】変調ゲート発生器２４は、アレイアンテナ
の各アンテナ素子２９に対応する複数のパルス変調器１
３でそれぞれ用いられる変調ゲート信号を生成する。
の各アンテナ素子２９に対応する複数のパルス変調器１
３でそれぞれ用いられる変調ゲート信号を生成する。
【００５２】図４は、図３のレーダ装置の空中線開口面
における、各アンテナ素子２９の送信信号の送信タイミ
ングを説明するための説明図である。
における、各アンテナ素子２９の送信信号の送信タイミ
ングを説明するための説明図である。
【００５３】図４には、空中線開口面のアンテナ素子２
９の分布がマス目にて示されている。また、ハッチング
されたマス目は、信号を送信しているアンテナ素子２９
が分布している部分を示している。
９の分布がマス目にて示されている。また、ハッチング
されたマス目は、信号を送信しているアンテナ素子２９
が分布している部分を示している。
【００５４】また、図４には、各アンテナ素子２９の送
信信号が空間で合成された合成信号の波形が示されてい
る。なお、ここでは合成信号の最大電力を１としてい
る。
信信号が空間で合成された合成信号の波形が示されてい
る。なお、ここでは合成信号の最大電力を１としてい
る。
【００５５】図４を参照すると、空中線開口面の中央の
アンテナ素子２９は送信開始が早く、そのパルス幅が大
きい。そして、中央から離れるに従って送信開始が遅
く、パルス幅が小さい。（Ａ）の時点では、ハッチング
された４つのアンテナ素子２９が信号を送信している。
そのため、合成信号の電力レベルは０．１程度と小さ
い。（Ｂ）の時点では、ハッチングされた１６コのアン
テナ素子２９が信号を送信している。そのため、合成信
号の電力レベルが０．３程度と少し上がっている。
（Ｃ）の時点では、全てのアンテナ素子２９が信号を送
信している。そのため、合成信号の電力レベルは１とな
っている。（Ｄ）の時点では、（Ｂ）の時点と同様にハ
ッチングされた１６コのアンテナ素子２９が信号を送信
している。（Ｅ）の時点では、（Ａ）の時点と同様にハ
ッチングされた４つのアンテナ素子２９が信号を送信し
ている。
アンテナ素子２９は送信開始が早く、そのパルス幅が大
きい。そして、中央から離れるに従って送信開始が遅
く、パルス幅が小さい。（Ａ）の時点では、ハッチング
された４つのアンテナ素子２９が信号を送信している。
そのため、合成信号の電力レベルは０．１程度と小さ
い。（Ｂ）の時点では、ハッチングされた１６コのアン
テナ素子２９が信号を送信している。そのため、合成信
号の電力レベルが０．３程度と少し上がっている。
（Ｃ）の時点では、全てのアンテナ素子２９が信号を送
信している。そのため、合成信号の電力レベルは１とな
っている。（Ｄ）の時点では、（Ｂ）の時点と同様にハ
ッチングされた１６コのアンテナ素子２９が信号を送信
している。（Ｅ）の時点では、（Ａ）の時点と同様にハ
ッチングされた４つのアンテナ素子２９が信号を送信し
ている。
【００５６】このように各アンテナ素子２９の信号送出
タイミングを選択することで、アレイアンテナの空中線
ビームの形状が劣化するのを防止することができる。
タイミングを選択することで、アレイアンテナの空中線
ビームの形状が劣化するのを防止することができる。
【００５７】信号発生器２１から供給された連続波は電
力分配器２２で複数の移相器２８に分配される。移相器
２８にそれぞれ分配された信号は、各移相器２８で位相
が制御され、それぞれに対応するパルス変調器２３に供
給される。パルス変調器２３に供給された信号は、変調
ゲート発生器２４からの変調ゲート信号のパルス幅でパ
ルス変調され、それぞれに対応する電力増幅器２５に供
給される。電力増幅器２５に供給された信号は電力増幅
器２５で増幅され、それぞれに対応したアンテナ素子２
９から送信される。アンテナ素子２９から送信された信
号は空間で合成され、振幅変調されて不要輻射成分が低
減された合成信号となる。
力分配器２２で複数の移相器２８に分配される。移相器
２８にそれぞれ分配された信号は、各移相器２８で位相
が制御され、それぞれに対応するパルス変調器２３に供
給される。パルス変調器２３に供給された信号は、変調
ゲート発生器２４からの変調ゲート信号のパルス幅でパ
ルス変調され、それぞれに対応する電力増幅器２５に供
給される。電力増幅器２５に供給された信号は電力増幅
器２５で増幅され、それぞれに対応したアンテナ素子２
９から送信される。アンテナ素子２９から送信された信
号は空間で合成され、振幅変調されて不要輻射成分が低
減された合成信号となる。
【００５８】このようにして、本発明の他の実施形態の
送信機は、同一振幅かつ同一位相で分配された信号を複
数の移相器２８で位相制御し、複数のパルス変調器２３
で、異なる立ち上がり及び立ち下がりタイミングの励振
信号にパルス変調し、各励振信号を電力増幅器２５で増
幅した後に、アンテナ素子２９から送信し、空間合成す
ることで、不要輻射成分が低減された大電力の送信信号
を発生させることができるので、大電力を扱うことがで
きるろ波器やパルス整形器のような特殊なコンポーネン
トを用いず、低コストで容易に大電力の送信機を構成す
ることができる。
送信機は、同一振幅かつ同一位相で分配された信号を複
数の移相器２８で位相制御し、複数のパルス変調器２３
で、異なる立ち上がり及び立ち下がりタイミングの励振
信号にパルス変調し、各励振信号を電力増幅器２５で増
幅した後に、アンテナ素子２９から送信し、空間合成す
ることで、不要輻射成分が低減された大電力の送信信号
を発生させることができるので、大電力を扱うことがで
きるろ波器やパルス整形器のような特殊なコンポーネン
トを用いず、低コストで容易に大電力の送信機を構成す
ることができる。
【００５９】
【発明の効果】本発明の送信機は、分配された信号を複
数のパルス変調器で異なる立ち上がり及び立ち下がりタ
イミングの励振信号にパルス変調し、各励振信号を電力
増幅器で増幅した後に、電力合成器で合成することで、
不要輻射成分が低減された大電力の送信信号を発生させ
ることができるので、大電力を扱うことができるろ波器
やパルス整形器のような特殊なコンポーネントを用い
ず、低コストで容易に大電力の送信機を構成することが
できる。
数のパルス変調器で異なる立ち上がり及び立ち下がりタ
イミングの励振信号にパルス変調し、各励振信号を電力
増幅器で増幅した後に、電力合成器で合成することで、
不要輻射成分が低減された大電力の送信信号を発生させ
ることができるので、大電力を扱うことができるろ波器
やパルス整形器のような特殊なコンポーネントを用い
ず、低コストで容易に大電力の送信機を構成することが
できる。
【００６０】また、本発明の他の送信機は、分配された
信号を複数の移相器で位相制御し、複数のパルス変調器
で、立ち上がりまたは立ち下がりの少なくとも一方のタ
イミングが互いに異なる励振信号にパルス変調し、複数
の電力増幅器で各励振信号を増幅した後に、アンテナ素
子から送信し、空間合成することで、不要輻射成分が低
減された大電力の送信信号を発生させることができるの
で、大電力を扱うことができるろ波器やパルス整形器の
ような特殊なコンポーネントを用いず、低コストで容易
に大電力の送信機を構成することができる。
信号を複数の移相器で位相制御し、複数のパルス変調器
で、立ち上がりまたは立ち下がりの少なくとも一方のタ
イミングが互いに異なる励振信号にパルス変調し、複数
の電力増幅器で各励振信号を増幅した後に、アンテナ素
子から送信し、空間合成することで、不要輻射成分が低
減された大電力の送信信号を発生させることができるの
で、大電力を扱うことができるろ波器やパルス整形器の
ような特殊なコンポーネントを用いず、低コストで容易
に大電力の送信機を構成することができる。
【図１】本発明の一実施形態の送信機の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】本実施形態の送信機の各電力増幅器及び電力合
成器の出力波形の一例を示すタイミングチャートであ
る。
成器の出力波形の一例を示すタイミングチャートであ
る。
【図３】本発明の他の実施形態のレーダ装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図４】図３のレーダ装置の空中線開口面における、各
アンテナ素子２９の送信信号の送信タイミングを説明す
るための説明図である。
アンテナ素子２９の送信信号の送信タイミングを説明す
るための説明図である。
【図５】従来の固体化送信機の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図６】特開昭６３−１８４４１３号公報に記載された
パルス波形整形方式の送信機の構成を示すブロック図で
ある。
パルス波形整形方式の送信機の構成を示すブロック図で
ある。
【図７】特開昭６３−１８４４１３号公報に記載された
送信機の各電力増幅器及び電力合成器の出力波形を示す
タイミングチャートである。
送信機の各電力増幅器及び電力合成器の出力波形を示す
タイミングチャートである。
【図８】特開昭６３−１８４４１３号公報の送信機によ
り、ガウシャン波形を生成しようとした場合の各電力増
幅器及び電力合成器の出力波形を示すタイミングチャー
トである。
り、ガウシャン波形を生成しようとした場合の各電力増
幅器及び電力合成器の出力波形を示すタイミングチャー
トである。
１１ 信号発生器
１２ 電力分配器
１３ パルス変調器
１４ 変調ゲート発生器
１５ 電力増幅器
１６ 電力合成器
２０ 送受信モジュール
２１ 信号発生器
２２ 電力分配器
２３ パルス変調器
２４ 変調ゲート発生器
２５ 電力増幅器
２８ 移相器
２９ アンテナ素子
Claims (6)
- 【請求項１】 所定の連続波を複数に分配する電力分配
器と、 立ち上がりまたは立ち下がりの少なくとも一方のタイミ
ングが互いに異なる複数のゲート信号を発生する変調ゲ
ート発生器と、 いずれかの前記ゲート信号により前記連続波をパルス変
調する複数のパルス変調器と、 前記パルス変調器の出力を増幅する複数の電力増幅器
と、 前記電力増幅器の出力を電力合成する電力合成器を有す
る送信機。 - 【請求項２】 アレイアンテナにより出力を空間合成す
るレーダ装置の送信機であって、 所定の連続波を複数に分配する電力分配器と、 立ち上がりまたは立ち下がりの少なくとも一方のタイミ
ングが互いに異なる複数のゲート信号を発生する変調ゲ
ート発生器と、 前記連続波を位相制御し、いずれかの前記ゲート信号に
よりパルス変調した後に電力増幅してアンテナ素子から
出力する複数のモジュールを有する送信機。 - 【請求項３】 前記モジュールは、前記連続波を位相制
御する移相器と、前記移相器の出力を前記ゲート信号に
よりパルス変調するパルス変調器と、前記パルス変調器
の出力を電力増幅する電力増幅器と、前記電力増幅器の
出力を空間に送信するアンテナ素子を有する、請求項２
記載の送信機。 - 【請求項４】 複数の前記ゲート信号は、立ち上がりと
立ち下がりとの中間点が互いに同一である、請求項１〜
３のいずれか１項に記載の送信機。 - 【請求項５】 前記電力合成器の出力はガウシャン波形
を近似した波形である、請求項１記載の送信機。 - 【請求項６】 複数の前記モジュールの出力を空間合成
した波形は、ガウシャン波形を近似している、請求項３
または４に記載の送信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001339266A JP2003143023A (ja) | 2001-11-05 | 2001-11-05 | 送信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001339266A JP2003143023A (ja) | 2001-11-05 | 2001-11-05 | 送信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003143023A true JP2003143023A (ja) | 2003-05-16 |
Family
ID=19153641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001339266A Pending JP2003143023A (ja) | 2001-11-05 | 2001-11-05 | 送信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003143023A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007108668A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Lg Phillips Lcd Co Ltd | 液晶表示装置の駆動装置及びその駆動方法 |
| JP2008258948A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Toshiba Corp | 送受信モジュール |
| JP2008278119A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Renesas Technology Corp | 送信機およびそれに使用するためのｒｆ送信信号処理回路および送信機の動作方法 |
| JP2012095333A (ja) * | 2011-12-21 | 2012-05-17 | Renesas Electronics Corp | 送信機およびそれに使用するためのｒｆ送信信号処理回路 |
| WO2014103265A1 (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-03 | パナソニック株式会社 | 電力増幅器 |
| JP2015172905A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 電流信号生成回路、電流信号生成ｉｃチップ |
| JP2016144012A (ja) * | 2015-02-02 | 2016-08-08 | 株式会社東芝 | 変調信号生成装置及び無線装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS60172444U (ja) * | 1984-04-23 | 1985-11-15 | 日本電気株式会社 | 変調装置 |
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| JPH09138271A (ja) * | 1995-11-16 | 1997-05-27 | Toshiba Corp | 電子走査レーダ装置 |
-
2001
- 2001-11-05 JP JP2001339266A patent/JP2003143023A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| US8374559B2 (en) | 2007-04-27 | 2013-02-12 | Renesas Electronics Corporation | Transmitter, RF transmitter signal processor and method for operation of transmitter |
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| JP2015172905A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 電流信号生成回路、電流信号生成ｉｃチップ |
| JP2016144012A (ja) * | 2015-02-02 | 2016-08-08 | 株式会社東芝 | 変調信号生成装置及び無線装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040317 |