JP2006226830A - Radar device - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、対象物までの距離に関わらず対象物までの距離を正確に検出することのできるレーダー装置に関する。 The present invention relates to a radar device that can accurately detect the distance to an object regardless of the distance to the object.
対象物までの距離を測定するために、パルス変調した送信パルス波を送信し、対象物から反射した受信信号を受信して、当該対象物までの距離を算出するレーダー装置が使用されている。レーダー装置は、対象物までの往復距離が送信信号を送信してから対象物からの受信信号を受信する迄の時間に光速を積算することにより求められることから、送信信号を送信してから対象物からの受信信号を受信する迄の時間を測定し、対象物までの距離を算出するものである。 In order to measure the distance to an object, a radar apparatus is used that transmits a pulse-modulated transmission pulse wave, receives a reception signal reflected from the object, and calculates the distance to the object. The radar device determines the round trip distance to the object by integrating the speed of light in the time from when the transmission signal is transmitted until the reception signal from the object is received. It measures the time until the reception signal from the object is received, and calculates the distance to the object.
レーダー装置では、対象物が遠距離にある場合は受信アンテナの受信する受信信号のレベルが小さいため、増幅度の高い増幅回路を使用する。一方、対象物が近距離にある場合は受信アンテナの受信する受信信号のレベルが大きくなるため、同じ特性の増幅回路を利用すると飽和状態に達して誤検出を引き起こす可能性がある。 In the radar apparatus, when the object is at a long distance, the level of the reception signal received by the reception antenna is small, and therefore an amplification circuit having a high amplification degree is used. On the other hand, when the object is at a short distance, the level of the received signal received by the receiving antenna increases, and therefore, if an amplifier circuit having the same characteristics is used, a saturated state may be reached and erroneous detection may occur.
このような飽和状態でも誤検出を避けるために、ソフトウェアで除去しようとする試みがなされている（例えば、特許文献１参照。）。 In order to avoid erroneous detection even in such a saturated state, attempts have been made to remove it with software (see, for example, Patent Document 1).
しかし、誤検出をソフトウェアで除去する技術はパルス波を利用するレーダー装置に適用することはできず、増幅回路が飽和する影響を避ける技術が要求される。 However, a technique for removing false detections by software cannot be applied to a radar device using a pulse wave, and a technique for avoiding the influence of saturation of an amplifier circuit is required.
このような課題を解決するために、受信アンテナの受信する受信信号が小さくても大きくても、対象物から反射した受信信号を誤動作することなく正常に受信できるレーダー装置を提供することを目的とする。 In order to solve such problems, an object of the present invention is to provide a radar device that can normally receive a received signal reflected from an object without malfunction even if the received signal received by a receiving antenna is small or large. To do.
上記目的を達成するために、本願発明は、受信回路を２系統備え、受信アンテナの受信する受信信号が小さいときは、受信アンテナから導波路を介して接続された受信回路で受信し、受信アンテナの受信する受信信号が大きいときは、受信アンテナから導波路を経て、当該導波路に結合されたカプラを介して接続された受信回路で受信する。 In order to achieve the above object, the present invention comprises two receiving circuits, and when the received signal received by the receiving antenna is small, the receiving circuit receives the signal from the receiving antenna via the waveguide, and receives the receiving antenna. When the received signal is large, the signal is received by the receiving circuit connected from the receiving antenna through the waveguide and via the coupler coupled to the waveguide.
具体的には、本願発明は、受信アンテナから導波路を介して接続された第一の受信回路と、前記導波路からカプラを介して接続された第二の受信回路と、を備えたレーダー装置である。 Specifically, the present invention provides a radar device comprising: a first receiving circuit connected from a receiving antenna via a waveguide; and a second receiving circuit connected from the waveguide via a coupler. It is.
このような構成のレーダー装置では、受信アンテナから導波路を介した受信信号よりも、受信アンテナから導波路を経て、カプラを介した受信信号の方が小さくなるため、近距離の対象物からの受信信号を受信しても、前記第二の受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。また、遠距離からの受信信号を受信すると、前記第一の受信回路で正常に受信することができる。 In the radar device having such a configuration, since the reception signal from the reception antenna through the waveguide through the coupler is smaller than the reception signal from the reception antenna through the waveguide, the signal from the object at a short distance is reduced. Even when the reception signal is received, the second reception circuit can be normally received without malfunction. Further, when a reception signal from a long distance is received, it can be normally received by the first receiving circuit.
本願発明では、前記第一の受信回路からの出力と前記第二の受信回路からの出力とを、レーダー装置の送信タイミングから所定の時間ごとに切り替えて出力するスイッチ回路をさらに備えることが望ましい。 In the present invention, it is desirable to further include a switch circuit that switches and outputs the output from the first receiving circuit and the output from the second receiving circuit at predetermined intervals from the transmission timing of the radar device.
レーダー装置から近距離にある対象物からの受信信号は、送信信号を送信する送信タイミングから、早い時間でレーダー装置に戻ってくる。レーダー装置から遠距離にある対象物からの受信信号は、送信信号を送信するタイミングから、遅い時間でレーダー装置に戻ってくる。また、近距離にある対象物からの受信信号のレベルは大きく、遠距離にある対象物からの受信信号のレベルは小さい。 A reception signal from an object at a short distance from the radar apparatus returns to the radar apparatus at an early time from the transmission timing at which the transmission signal is transmitted. A reception signal from an object at a long distance from the radar device returns to the radar device at a later time from the timing of transmitting the transmission signal. Further, the level of the received signal from the object at a short distance is large, and the level of the received signal from the object at a long distance is small.
本願発明のレーダー装置により、送信タイミングから早い時間では前記第二の受信回路からの出力を選択し、送信タイミングから遅い時間では前記第一の受信回路からの出力を選択するようにスイッチ回路を動作させるため、近距離の対象物からの受信信号を受信しても、前記第二の受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。また、遠距離からの受信信号を受信するときは、前記第一の受信回路で正常に受信することができる。 The radar device of the present invention operates the switch circuit so that the output from the second receiving circuit is selected at an earlier time from the transmission timing and the output from the first receiving circuit is selected at a later time from the transmission timing. Therefore, even if a reception signal is received from an object at a short distance, the second reception circuit can be normally received without malfunction. Further, when receiving a reception signal from a long distance, the first reception circuit can normally receive the signal.
本願発明では、前記第一の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第一の増幅回路を含み、前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路を含み、前記スイッチ回路は、前記第一の増幅回路からの出力と前記第二の増幅回路からの出力とを切り替えて出力することが望ましい。 In the present invention, the first reception circuit includes a first amplification circuit that amplifies the reception signal input from the waveguide, and the second reception circuit receives the reception signal input via the coupler. Preferably, the switch circuit switches between an output from the first amplifier circuit and an output from the second amplifier circuit and outputs the result.
本願発明のレーダー装置により、２系統の受信回路にそれぞれ増幅回路が含まれている場合に、送信タイミングから早い時間では前記第二の受信回路からの出力を選択し、送信タイミングから遅い時間では前記第一の受信回路からの出力を選択するようにスイッチ回路を動作させるため、近距離の対象物からの受信信号を受信しても、前記第二の受信回路に含まれる前記第二の増幅回路が飽和することなく正常に増幅することができる。また、遠距離からの受信信号を受信するときは、前記第一の受信回路に含まれる前記第一の増幅回路で正常に増幅することができる。 When the radar device of the present invention includes an amplifier circuit in each of the two receiving circuits, the output from the second receiving circuit is selected at an earlier time from the transmission timing, and at an later time from the transmission timing. Since the switch circuit is operated so as to select the output from the first receiving circuit, the second amplifying circuit included in the second receiving circuit even if a received signal is received from an object at a short distance Can be normally amplified without saturation. Further, when receiving a reception signal from a long distance, it can be normally amplified by the first amplifier circuit included in the first receiver circuit.
本願発明では前記第一の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第一の増幅回路と前記第一の増幅回路の出力を変調周波数で発振する発振器からの発振信号でミキシングする第一のミキサー回路とを含み、前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路と前記第二の増幅回路の出力を前記発振器からの発振信号でミキシングする第二のミキサー回路とを含み、前記スイッチ回路は、前記第一のミキサー回路からの出力と前記第二のミキサー回路からの出力とを切り替えて出力すること、が望ましい。 In the present invention, the first receiving circuit mixes the first amplifying circuit for amplifying the received signal input from the waveguide with an oscillation signal from an oscillator that oscillates the output of the first amplifying circuit at a modulation frequency. A second mixer circuit that amplifies a received signal input via the coupler, and an output of the second amplifier circuit from the oscillator. And a second mixer circuit for mixing with the oscillation signal, and the switch circuit preferably switches between an output from the first mixer circuit and an output from the second mixer circuit.
本願発明のレーダー装置は、２系統の受信回路にそれぞれ増幅回路とミキサー回路とが含まれている場合に、送信タイミングから早い時間では第二の受信回路からの出力を選択し、送信タイミングから遅い時間では第一の受信回路からの出力を選択するようにスイッチ回路を動作させるため、近距離の対象物からの受信信号を受信しても、第二の受信回路に含まれる第二の増幅回路及び第二のミキサー回路が飽和することなく正常に増幅及びミキシングすることができる。また、遠距離からの受信信号を受信するときは、第一の受信回路に含まれる第一の増幅回路及び第一のミキサー回路で正常に増幅及びミキシングすることができる。 The radar apparatus according to the present invention selects the output from the second receiving circuit at an early time from the transmission timing and late from the transmission timing when the two receiving circuits each include an amplifier circuit and a mixer circuit. Since the switch circuit is operated so as to select the output from the first receiving circuit in time, the second amplifying circuit included in the second receiving circuit even if the received signal from the object at a short distance is received And the second mixer circuit can normally be amplified and mixed without saturation. Further, when receiving a reception signal from a long distance, it can be normally amplified and mixed by the first amplifier circuit and the first mixer circuit included in the first receiver circuit.
本願発明では、前記スイッチ回路は、前記第一のミキサー回路又は前記第二のミキサー回路のいずれかに前記発振器からの発振信号を供給することによって、前記第一のミキサー回路からの出力と前記第二のミキサー回路からの出力とを切り替えて出力することが望ましい。 In the present invention, the switch circuit supplies an oscillation signal from the oscillator to either the first mixer circuit or the second mixer circuit, and thereby outputs the output from the first mixer circuit and the first mixer circuit. It is desirable to switch the output from the second mixer circuit.
ミキサー回路への発振信号の供給には大きな消費電力を伴うため、本願発明により、２系統の受信回路のうち、使用する系統の受信回路に含まれるミキサー回路にだけ発振信号を供給して、レーダー装置の消費電力を低減することができる。 Since the supply of the oscillation signal to the mixer circuit involves a large amount of power consumption, according to the present invention, the oscillation signal is supplied only to the mixer circuit included in the reception circuit of the system to be used, and the radar is The power consumption of the apparatus can be reduced.
本願発明では、前記第一の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第一の増幅回路を含み、前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路を含み、レーダー装置は、前記第一の増幅回路からの出力が第一のレベル以上か否かを検出する第一のレベル検出回路と、前記第一のレベル検出回路の検出する出力が第一のレベル以上であれば前記第二の受信回路からの出力を選択し、前記第一のレベル検出回路の検出する出力が第一のレベル以上でなければ前記第一の受信回路からの出力を選択して出力する第一の出力選択回路と、をさらに備えることが望ましい。 In the present invention, the first reception circuit includes a first amplification circuit that amplifies the reception signal input from the waveguide, and the second reception circuit receives the reception signal input via the coupler. A radar apparatus comprising: a first level detection circuit for detecting whether an output from the first amplification circuit is equal to or higher than a first level; and the first level detection If the output detected by the circuit is equal to or higher than the first level, the output from the second receiving circuit is selected. If the output detected by the first level detection circuit is not higher than the first level, the first level is selected. And a first output selection circuit for selecting and outputting the output from the receiving circuit.
第一の受信回路にはカプラを介することなく受信アンテナからの受信信号が入力されるため、第一の受信回路には第二の受信回路よりも大きな値の受信信号が入力される。第一の受信回路に含まれる第一の増幅回路の増幅度と第二の受信回路に含まれる第二の増幅回路の増幅度が同じであれば、第一の増幅回路の出力のレベルが第二の増幅回路の出力のレベルよりも大きくなる。 Since the reception signal from the reception antenna is input to the first reception circuit without passing through the coupler, a reception signal having a larger value than that of the second reception circuit is input to the first reception circuit. If the amplification level of the first amplification circuit included in the first reception circuit is the same as the amplification level of the second amplification circuit included in the second reception circuit, the output level of the first amplification circuit is the first level. It becomes larger than the output level of the second amplifier circuit.
第一の増幅回路からの出力のレベルが、第一の増幅回路の増幅度が飽和する値である第一のレベル以上であれば、第一の増幅回路は飽和していることになり、この場合は第二の増幅回路からの出力は飽和する値にまで達していない。第一の増幅回路からの出力のレベルが、第一の増幅回路の増幅度が飽和する値である第一のレベル以上でなければ、第一の増幅回路は飽和していない。 If the level of the output from the first amplifier circuit is equal to or higher than the first level, which is a value at which the amplification degree of the first amplifier circuit is saturated, the first amplifier circuit is saturated. In this case, the output from the second amplifier circuit does not reach a saturation value. If the level of the output from the first amplifier circuit is not equal to or higher than the first level, which is a value at which the amplification degree of the first amplifier circuit is saturated, the first amplifier circuit is not saturated.
即ち、本願でいう第一のレベルとは、第一の増幅回路の増幅度が飽和するときの、第一の増幅回路からの出力のレベルをいう。 That is, the first level in the present application refers to the level of output from the first amplifier circuit when the amplification degree of the first amplifier circuit is saturated.
本願発明のレーダー装置により、第一の増幅回路からの出力が第一のレベル以上か否かを検出して、飽和していない増幅回路からの出力を選択すれば、対象物が近距離であっても遠距離であっても、対象物から反射した受信信号を受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。 If the radar apparatus of the present invention detects whether the output from the first amplifier circuit is equal to or higher than the first level and selects the output from the amplifier circuit that is not saturated, the object is close. Even at a long distance, the reception signal reflected from the object can be normally received without malfunction of the reception circuit.
本願発明では、前記第一の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第一の増幅回路を含み、前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路を含み、レーダー装置は、前記第二の増幅回路からの出力が第二のレベル以上か否かを検出する第二のレベル検出回路と、前記第二のレベル検出回路の検出するレベルが第二のレベル以上であれば前記第二の受信回路からの出力を選択し、前記第二のレベル検出回路の検出するレベルが第二のレベル以上でなければ前記第一の受信回路からの出力を選択して出力する第二の出力選択回路と、をさらに備えることが望ましい。 In the present invention, the first reception circuit includes a first amplification circuit that amplifies the reception signal input from the waveguide, and the second reception circuit receives the reception signal input via the coupler. The radar device includes a second level detection circuit for detecting whether an output from the second amplification circuit is equal to or higher than a second level, and the second level detection If the level detected by the circuit is equal to or higher than the second level, the output from the second receiving circuit is selected. If the level detected by the second level detection circuit is not higher than the second level, the first level is selected. And a second output selection circuit for selecting and outputting an output from the receiving circuit.
第二の受信回路にはカプラを介して受信アンテナからの受信信号が入力されるため、第二の受信回路には第一の受信回路よりも小さな値の受信信号が入力される。第二の受信回路に含まれる第二の増幅回路の増幅度と第一の受信回路に含まれる第一の増幅回路の増幅度が同じであれば、第二の増幅回路の出力のレベルの方が第一の増幅回路の出力のレベルよりも小さくなる。 Since the reception signal from the reception antenna is input to the second reception circuit via the coupler, a reception signal having a value smaller than that of the first reception circuit is input to the second reception circuit. If the amplification level of the second amplification circuit included in the second reception circuit is the same as the amplification level of the first amplification circuit included in the first reception circuit, the output level of the second amplification circuit is the same. Becomes smaller than the output level of the first amplifier circuit.
第二の増幅回路からの出力のレベルが、第二のミキサー回路のミキシングに必要な第二のレベル以上であれば、第二の増幅回路の出力を選択し、第二の増幅回路からの出力が、第二のミキサー回路のミキシングに必要な第二のレベル以上でなければ、第一の増幅回路からの出力を選択するようにする。 If the output level from the second amplifier circuit is equal to or higher than the second level required for mixing of the second mixer circuit, the output of the second amplifier circuit is selected and the output from the second amplifier circuit is selected. However, if it is not higher than the second level necessary for mixing of the second mixer circuit, the output from the first amplifier circuit is selected.
即ち、本願でいう第二のレベルとは、第二の増幅回路からの出力のレベルが、第二のミキサー回路のミキシングに必要なレベルをいう。 That is, the second level in the present application refers to a level at which the output level from the second amplifier circuit is necessary for mixing of the second mixer circuit.
本願発明により、第二の増幅回路からの出力が第二のレベル以上か否かを検出して、ミキシングに必要なレベルに達している増幅回路からの出力を選択すれば、対象物が近距離であっても遠距離であっても、対象物から反射した受信信号を受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。 By detecting whether the output from the second amplifier circuit is equal to or higher than the second level according to the present invention and selecting the output from the amplifier circuit that has reached the level necessary for mixing, the object is short-range. Even at a long distance, the reception signal reflected from the object can be normally received without malfunction of the reception circuit.
本願発明では、前記第一の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第一の増幅回路と前記第一の増幅回路の出力を変調周波数で発振する発振器からの発振信号でミキシングする第一のミキサー回路と前記第一のミキサー回路の出力をパルス識別する第一の比較回路とを含み、前記第二の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路と前記第二の増幅回路の出力を変調周波数で発振する発振器からの発振信号でミキシングする第二のミキサー回路と前記第二のミキサー回路の出力をパルス識別する第二の比較回路とを含み、レーダー装置は、前記第一の受信回路の出力からフレーム同期をとる第一のフレーム同期回路と、前記第二の受信回路の出力からフレーム同期をとる第二のフレーム同期回路と、前記第一のフレーム同期回路からのフレームと前記第二のフレーム同期回路からのフレームとを比較し、正常にフレーム同期のとれているフレームを選択するフレーム選択回路と、をさらに備えることが望ましい。 In the present invention, the first receiving circuit is an oscillation signal from a first amplification circuit that amplifies the reception signal input from the waveguide and an oscillator that oscillates the output of the first amplification circuit at a modulation frequency. A first mixer circuit for mixing and a first comparison circuit for identifying the output of the first mixer circuit, wherein the second receiving circuit amplifies the received signal input from the waveguide A second amplifying circuit, a second mixer circuit for mixing the output of the second amplifying circuit with an oscillation signal from an oscillator that oscillates at a modulation frequency, and a second comparing circuit for pulse-identifying the output of the second mixer circuit A radar apparatus comprising: a first frame synchronization circuit that synchronizes the frame from the output of the first reception circuit; and a second frame synchronization that synchronizes the frame from the output of the second reception circuit. And a frame selection circuit that compares the frame from the first frame synchronization circuit with the frame from the second frame synchronization circuit and selects a frame that is normally in frame synchronization. Is desirable.
フレームとは、予め決めた“１”又は“０”の組み合わせの符号列をいう。一度に複数の“１”又は“０”の組み合わせを送信する集中配置であっても、送信毎に“１”又は“０”の組み合わせをひとつずつ送信する分散配置であってもよい。 A frame is a code string of a predetermined combination of “1” or “0”. It may be a centralized arrangement that transmits a plurality of combinations of “1” or “0” at a time, or a distributed arrangement that transmits a combination of “1” or “0” one by one for each transmission.
本願発明により、レーダー装置の送信信号としてフレームを組んで、受信した際にフレームを読み込んで、送信したフレームと一致するか否かを判定して、正常な受信系統を選択すれば、対象物が近距離であっても遠距離であっても、対象物から反射した受信信号を受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。 According to the present invention, a frame is formed as a transmission signal of the radar device, the frame is read when received, it is determined whether or not it matches the transmitted frame, and a normal reception system is selected. Even at a short distance or a long distance, the reception signal reflected from the object can be normally received without malfunction of the reception circuit.
本願発明により、受信アンテナの受信する受信信号が小さくても大きくても、対象物から反射した受信信号を誤動作することなく正常に受信できるレーダー装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a radar device that can normally receive a reception signal reflected from an object without malfunctioning, regardless of whether the reception signal received by the reception antenna is small or large.
以下、本願発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本願発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
図１は、本願発明に係るレーダー装置の実施形態を説明するブロック図である。図１において、１１−１は第一の受信回路、１１−２は第二の受信回路、２１は対象物からの受信信号を受信する受信アンテナ、２２は受信アンテナ２１からの受信信号を導波する導波路、２３は導波路２２から電磁結合で受信信号を取り出すカプラである。 FIG. 1 is a block diagram for explaining an embodiment of a radar apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11-1 denotes a first receiving circuit, 11-2 denotes a second receiving circuit, 21 denotes a receiving antenna that receives a received signal from an object, and 22 guides a received signal from the receiving antenna 21. A waveguide 23 is a coupler that extracts a received signal from the waveguide 22 by electromagnetic coupling.
本実施形態のレーダー装置は、対象物で反射した受信信号を当該レーダー装置の受信アンテナで受信し、受信信号を２系統の受信回路に供給する。１系統は受信アンテナから導波路を介して接続された受信回路であり、他の１系統は、受信アンテナから導波路を経て、当該導波路に結合されたカプラを介して接続された受信回路である。 The radar apparatus according to the present embodiment receives a reception signal reflected by an object with a reception antenna of the radar apparatus, and supplies the reception signal to two systems of reception circuits. One system is a receiving circuit connected from a receiving antenna via a waveguide, and the other system is a receiving circuit connected from the receiving antenna via a waveguide and a coupler coupled to the waveguide. is there.
図１において、受信アンテナ２１で対象物からの受信信号を受信し、導波路２２に伝達する。導波路２２の終端に接続された第一の受信回路１１−１で受信信号を信号処理する。導波路２２の途中には、カプラ２３が設けられる。カプラ２３に接続された第二の受信回路１１−２が受信信号を信号処理する。カプラ２３は電磁結合により導波路２２から第二の受信回路１１−２に受信信号を伝達するため、第一の受信回路１１−１に入力される受信信号より、第二の受信回路１１−２に入力される受信信号の方が小さい。 In FIG. 1, a reception signal from an object is received by a reception antenna 21 and transmitted to a waveguide 22. The first reception circuit 11-1 connected to the end of the waveguide 22 processes the received signal. A coupler 23 is provided in the middle of the waveguide 22. The second receiving circuit 11-2 connected to the coupler 23 processes the received signal. Since the coupler 23 transmits the reception signal from the waveguide 22 to the second reception circuit 11-2 by electromagnetic coupling, the second reception circuit 11-2 is received from the reception signal input to the first reception circuit 11-1. The received signal input to is smaller.
本発明のカプラとしては、導波路やストリップ線路の結合を利用して特定のポートに出力される方向性結合器、特定のポートに位相差を持って出力されるハイブリッドカプラ、特定のポートに同相分配されるウィルキンソンカプラ等が適用できる。カプラ２３の結合による減衰率は８〜２５ｄＢが望ましい。 The coupler of the present invention includes a directional coupler that outputs to a specific port using a waveguide or stripline coupling, a hybrid coupler that outputs with a phase difference to a specific port, and an in-phase to a specific port. A distributed Wilkinson coupler or the like is applicable. The attenuation factor due to the coupling of the coupler 23 is desirably 8 to 25 dB.
このような回路構成であれば、受信アンテナ２１の受信する受信信号が小さいときは、受信アンテナ２１から導波路２２を介して接続された第一の受信回路１１−１で受信信号を処理し、受信アンテナ２１の受信する受信信号が大きいときは、受信アンテナ２１から導波路２２を経て、導波路２２に結合されたカプラ２３を介して接続された第二の受信回路１１−２で受信信号を処理することができる。 With such a circuit configuration, when the reception signal received by the reception antenna 21 is small, the reception signal is processed by the first reception circuit 11-1 connected from the reception antenna 21 via the waveguide 22, When the reception signal received by the reception antenna 21 is large, the reception signal is transmitted from the reception antenna 21 through the waveguide 22 to the second reception circuit 11-2 connected via the coupler 23 coupled to the waveguide 22. Can be processed.
従って、本実施形態のレーダー装置は、受信アンテナの受信する受信信号が小さくても大きくても、対象物から反射した受信信号を受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。 Therefore, the radar apparatus according to the present embodiment can normally receive the reception signal reflected from the object without malfunction of the reception circuit, regardless of whether the reception signal received by the reception antenna is small or large.
図２は、図１で説明した実施形態のレーダー装置に、さらにスイッチ回路を備えたレーダー装置のブロック図である。図２において、図１と同じ符号は同じ意味を表す。２５は第一の受信回路１１−１からの出力と第二の受信回路１１−２からの出力とを切り替えて出力するスイッチ回路である。 FIG. 2 is a block diagram of a radar apparatus provided with a switch circuit in addition to the radar apparatus of the embodiment described in FIG. 2, the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same meaning. Reference numeral 25 denotes a switch circuit that switches between an output from the first receiving circuit 11-1 and an output from the second receiving circuit 11-2.
遠距離にある対象物からの受信信号は小さく、近距離にある対象物からの受信信号は大きい。また、遠距離にある対象物からの受信信号はレーダー装置が送信信号を送信してから遅い時間に受信され、近距離にある対象物からの受信信号はレーダー装置が送信信号を送信してから早い時間に受信される。従って、レーダー装置が送信信号を送信してから遅い時間に受信する受信信号のレベルは小さく、早い時間に受信する受信信号のレベルは大きい。 The reception signal from the object at a long distance is small, and the reception signal from the object at a short distance is large. Also, the received signal from the object at a long distance is received at a later time after the radar apparatus transmits the transmission signal, and the received signal from the object at a short distance is received after the radar apparatus transmits the transmission signal. Received early. Therefore, the level of the received signal received at a later time after the radar apparatus transmits the transmitted signal is small, and the level of the received signal received at an earlier time is large.
本実施形態のレーダー装置は、送信信号を送信する送信タイミングから早い時間では第二の受信回路からの出力に、送信タイミングから遅い時間では第一の受信回路からの出力に切り替える。 The radar apparatus according to the present embodiment switches the output from the second receiving circuit at an earlier time from the transmission timing for transmitting the transmission signal, and switches to the output from the first receiving circuit at a later time from the transmission timing.
図２において、スイッチ回路２５は、送信回路（不図示）からの送信タイミング信号４１を受けて、送信タイミングから早い時間では第二の受信回路１１−２からの出力に、送信タイミングから遅い時間では第一の受信回路１１−１からの出力に切り替えて出力するように動作する。送信タイミングから早い時間では、受信アンテナの受信する受信信号のレベルが大きいため、第二の受信回路１１−２からの出力は正常に処理された信号となる。また、送信タイミングから遅い時間では、受信アンテナの受信する受信信号のレベルが小さいため、第一の受信回路１１−１からの出力は正常に処理された信号となる。スイッチ回路２５は、送信タイミングに合わせて、正常に処理された信号に切り替える。 In FIG. 2, the switch circuit 25 receives a transmission timing signal 41 from a transmission circuit (not shown), and outputs an output from the second reception circuit 11-2 at an earlier time from the transmission timing and at an later time from the transmission timing. It operates to switch to the output from the first receiving circuit 11-1. At a time earlier than the transmission timing, the level of the reception signal received by the reception antenna is high, and thus the output from the second reception circuit 11-2 is a normally processed signal. In addition, at a time later than the transmission timing, the level of the reception signal received by the reception antenna is small, and thus the output from the first reception circuit 11-1 is a normally processed signal. The switch circuit 25 switches to a normally processed signal in accordance with the transmission timing.
従って、本実施形態のレーダー装置は、受信アンテナの受信する受信信号が小さくても大きくても、対象物から反射した受信信号を受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。 Therefore, the radar apparatus according to the present embodiment can normally receive the reception signal reflected from the object without malfunction of the reception circuit, regardless of whether the reception signal received by the reception antenna is small or large.
図３は、図２で説明した実施形態のレーダー装置において、第一の受信回路が第一の増幅回路を含み、第二の受信回路が第二の増幅回路を含み、スイッチ回路が第一の増幅回路からの出力と第二の増幅回路からの出力とを切り替えて出力する。 3 shows a radar apparatus according to the embodiment described with reference to FIG. 2, in which the first receiving circuit includes a first amplifier circuit, the second receiving circuit includes a second amplifier circuit, and the switch circuit includes the first amplifier circuit. The output from the amplifier circuit and the output from the second amplifier circuit are switched and output.
図３において、図２と同じ符号は同じ意味を表す。１２−１は第一の増幅回路、１２−２は第二の増幅回路、１３は受信信号を変調周波数の発振信号でミキシングするミキサー回路、１４はミキシングされた信号をパルス識別する比較回路、１５は識別されたパルスを信号処理する信号処理回路、３１は送信信号の変調周波数で発振する発振器である。 3, the same reference numerals as those in FIG. 2 represent the same meaning. 12-1 is a first amplifier circuit, 12-2 is a second amplifier circuit, 13 is a mixer circuit that mixes a received signal with an oscillation signal of a modulation frequency, 14 is a comparison circuit that identifies the mixed signal in pulses, 15 Is a signal processing circuit that processes the identified pulses, and 31 is an oscillator that oscillates at the modulation frequency of the transmission signal.
第一の受信回路１１−１に含まれる第一の増幅回路１２−１は、受信アンテナ２１からの受信信号を増幅し、スイッチ回路２５に出力する。第二の受信回路１１−２に含まれる第二の増幅回路１２−２は受信アンテナ２１からの受信信号を増幅し、スイッチ回路２５に出力する。スイッチ回路２５は、送信回路（不図示）からの送信タイミング信号４１を受けて、送信タイミングから早い時間では第二の増幅回路１２−２からの出力に、送信タイミングから遅い時間では第一の増幅回路１２−１からの出力に切り替えて出力するように動作する。送信タイミングから早い時間では、受信アンテナ２１からの受信信号のレベルが大きいため、第二の増幅回路１２−２からの出力は正常に処理された信号となる。また、送信タイミングから遅い時間では、受信信号のレベルが小さいため、第一の増幅回路１２−１からの出力は正常に処理された信号となる。スイッチ回路２５は、送信タイミングに合わせて、正常に処理された信号に切り替える。 The first amplification circuit 12-1 included in the first reception circuit 11-1 amplifies the reception signal from the reception antenna 21 and outputs it to the switch circuit 25. The second amplification circuit 12-2 included in the second reception circuit 11-2 amplifies the reception signal from the reception antenna 21 and outputs it to the switch circuit 25. The switch circuit 25 receives the transmission timing signal 41 from the transmission circuit (not shown), and outputs the output from the second amplifier circuit 12-2 at an earlier time from the transmission timing, and the first amplification at a later time from the transmission timing. It operates to switch to the output from the circuit 12-1. At a time earlier than the transmission timing, the level of the reception signal from the reception antenna 21 is high, and thus the output from the second amplifier circuit 12-2 is a normally processed signal. Further, since the level of the received signal is small at a time later than the transmission timing, the output from the first amplifier circuit 12-1 is a normally processed signal. The switch circuit 25 switches to a normally processed signal in accordance with the transmission timing.
スイッチ回路２５からの信号は、ミキサー回路１３でミキシングされる。ミキサー回路１３は、変調周波数で発振する発振器３１からの発振信号とスイッチ回路２５からの受信信号をミキシングしてパルスを復調する。復調されたパルスは、比較回路１４でパルス識別される。信号処理回路１５は、パルス識別された信号から対象物までの伝搬往復時間を算出したり、さらには対象物までの距離を算出したりする。 The signal from the switch circuit 25 is mixed by the mixer circuit 13. The mixer circuit 13 demodulates the pulse by mixing the oscillation signal from the oscillator 31 that oscillates at the modulation frequency and the reception signal from the switch circuit 25. The demodulated pulse is identified by the comparison circuit 14. The signal processing circuit 15 calculates the propagation round-trip time from the pulse-identified signal to the object, and further calculates the distance to the object.
従って、本実施形態のレーダー装置は、２系統の受信回路にそれぞれ増幅回路が含まれている場合に、送信タイミングから早い時間では第二の受信回路からの出力を選択し、送信タイミングから遅い時間では第一の受信回路からの出力を選択するようにスイッチ回路を動作させるため、レーダー装置が近距離の対象物からの受信信号を受信しても、第二の受信回路に含まれる第二の増幅回路が受信アンテナ２１からの受信信号を飽和することなく正常に増幅することができる。また、レーダー装置が遠距離からの受信信号を受信すると、第一の受信回路に含まれる第一の増幅回路が小さいレベルの受信信号を必要なレベルにまで増幅することができる。 Therefore, the radar apparatus according to the present embodiment selects the output from the second reception circuit at an earlier time from the transmission timing and includes a later time from the transmission timing when the two reception circuits each include an amplification circuit. Then, in order to operate the switch circuit so as to select the output from the first receiving circuit, even if the radar device receives a reception signal from an object at a short distance, the second receiving circuit includes the second receiving circuit. The amplifier circuit can normally amplify the reception signal from the reception antenna 21 without saturating. When the radar apparatus receives a reception signal from a long distance, the first amplification circuit included in the first reception circuit can amplify the reception signal of a small level to a necessary level.
図４は、図２で説明した実施形態のレーダー装置において、第一の受信回路が第一の増幅回路と第一のミキサー回路とを含み、第二の受信回路が第二の増幅回路と第二のミキサー回路とを含み、スイッチ回路が第一のミキサー回路からの出力と第二のミキサー回路からの出力とを切り替えて出力する。 4 shows a radar apparatus according to the embodiment described with reference to FIG. 2, in which the first receiving circuit includes a first amplifier circuit and a first mixer circuit, and the second receiving circuit includes the second amplifier circuit and the first amplifier circuit. A second mixer circuit, and a switch circuit switches between an output from the first mixer circuit and an output from the second mixer circuit.
図４において、図２、図３と同じ符号は同じ意味を表す。１３−１は受信信号を変調周波数の発振信号でミキシングする第一のミキサー回路、１３−２は受信信号を変調周波数の発振信号でミキシングする第二のミキサー回路である。 4, the same reference numerals as those in FIGS. 2 and 3 represent the same meaning. 13-1 is a first mixer circuit that mixes a received signal with an oscillation signal having a modulation frequency, and 13-2 is a second mixer circuit that mixes the reception signal with an oscillation signal having a modulation frequency.
図３で説明したレーダー装置との違いは、第一の受信回路１１−１が第一の増幅回路１２−１のみならず第一のミキサー回路１３−１も含み、第二の受信回路１１−２が第二の増幅回路１２−２のみならず第二のミキサー回路１３−２を含んでいることである。 The difference from the radar apparatus described in FIG. 3 is that the first receiving circuit 11-1 includes not only the first amplifier circuit 12-1, but also the first mixer circuit 13-1, and the second receiving circuit 11- 2 includes not only the second amplifier circuit 12-2 but also the second mixer circuit 13-2.
第一の受信回路１１−１に含まれる第一の増幅回路１２−１は受信アンテナ２１からの受信信号を増幅し、第一のミキサー回路１３−１が変調周波数で発振する発振器３１からの発振信号で受信信号をミキシングしパルスを復調して、スイッチ回路２５に出力する。第二の受信回路１１−２に含まれる第二の増幅回路１２−２は受信アンテナ２１からの受信信号を増幅し、第二のミキサー回路１３−２が変調周波数で発振する発振器３１からの発振信号で受信信号をミキシングしパルスを復調して、スイッチ回路２５に出力する。スイッチ回路２５は、送信回路（不図示）からの送信タイミング信号４１を受けて、送信タイミングから早い時間では第二のミキサー回路１３−２からの出力に、送信タイミングから遅い時間では第一のミキサー回路１３−１からの出力に切り替えて出力するように動作する。送信タイミングから早い時間では、受信アンテナ２１の受信する受信信号のレベルが大きいため、第二のミキサー回路１３−２からの出力は正常に処理された信号となる。また、送信タイミングから遅い時間では、受信アンテナ２１の受信する受信信号のレベルが小さいため、第一のミキサー回路１３−１からの出力は正常に処理された信号となる。スイッチ回路２５は、送信タイミングに合わせて、正常に処理された信号に切り替える。 The first amplifying circuit 12-1 included in the first receiving circuit 11-1 amplifies the received signal from the receiving antenna 21, and the first mixer circuit 13-1 oscillates from the oscillator 31 that oscillates at the modulation frequency. The received signal is mixed with the signal to demodulate the pulse and output to the switch circuit 25. The second amplification circuit 12-2 included in the second reception circuit 11-2 amplifies the reception signal from the reception antenna 21, and the second mixer circuit 13-2 oscillates from the oscillator 31 that oscillates at the modulation frequency. The received signal is mixed with the signal to demodulate the pulse and output to the switch circuit 25. The switch circuit 25 receives the transmission timing signal 41 from the transmission circuit (not shown), and outputs the output from the second mixer circuit 13-2 at an earlier time from the transmission timing, and the first mixer at a later time from the transmission timing. It operates so as to switch to the output from the circuit 13-1. At a time earlier than the transmission timing, the level of the reception signal received by the reception antenna 21 is large, so that the output from the second mixer circuit 13-2 is a normally processed signal. Further, at a time later than the transmission timing, the level of the reception signal received by the reception antenna 21 is small, so that the output from the first mixer circuit 13-1 is a normally processed signal. The switch circuit 25 switches to a normally processed signal in accordance with the transmission timing.
スイッチ回路２５からの信号は、比較回路１４でパルス識別される。信号処理回路１５は、パルス識別された信号から対象物までの伝搬往復時間を算出したり、さらには対象物までの距離を算出したりする。 The signal from the switch circuit 25 is pulse-identified by the comparison circuit 14. The signal processing circuit 15 calculates the propagation round-trip time from the pulse-identified signal to the object, and further calculates the distance to the object.
従って、本実施形態のレーダー装置は、２系統の受信回路にそれぞれ増幅回路とミキサー回路とが含まれている場合に、送信タイミングから早い時間では第二の受信回路からの出力を選択し、送信タイミングから遅い時間では第一の受信回路からの出力を選択するようにスイッチ回路を動作させるため、レーダー装置が近距離の対象物からの受信信号を受信しても、第二の受信回路に含まれる第二の増幅回路が受信信号を飽和することなく正常に増幅し、第二のミキサー回路がパルスを正常に復調することができる。また、レーダー装置が遠距離からの受信信号を受信すると、第一の受信回路に含まれる第一の増幅回路が小さいレベルの受信信号を必要なレベルにまで増幅し、第一のミキサー回路がパルスを正常に復調することができる。 Therefore, the radar apparatus according to the present embodiment selects the output from the second receiving circuit at a time earlier than the transmission timing when the two receiving circuits each include an amplifier circuit and a mixer circuit, and transmits Since the switch circuit is operated so as to select the output from the first receiving circuit at a time later than the timing, even if the radar device receives a reception signal from an object at a short distance, it is included in the second receiving circuit. The second amplifier circuit normally amplifies the received signal without saturating, and the second mixer circuit can normally demodulate the pulse. When the radar device receives a reception signal from a long distance, the first amplification circuit included in the first reception circuit amplifies the reception signal at a low level to a necessary level, and the first mixer circuit generates a pulse. Can be demodulated normally.
図５は、図４で説明した実施形態のレーダー装置において、第一のミキサー回路からの出力と第二のミキサー回路からの出力とを切り替えて出力する構成を、ミキサー回路への発振信号の供給切替によって出力を切り替えるよう実現したものである。 FIG. 5 shows a configuration in which the output from the first mixer circuit and the output from the second mixer circuit are switched and output in the radar apparatus of the embodiment described in FIG. The output is switched by switching.
図５において、図４と同じ符号は同じ意味を表す。３２は第一のミキサー回路１３−１からの出力と第二のミキサー回路１３−２からの出力とを合成する合成回路、３３は発振器３１からの発振信号を第一のミキサー回路１３−１か第二のミキサー回路１３−２のいずれかに切り替えて出力する切替回路である。 5, the same reference numerals as those in FIG. 4 represent the same meaning. Reference numeral 32 denotes a synthesis circuit that synthesizes the output from the first mixer circuit 13-1 and the output from the second mixer circuit 13-2, and 33 denotes the oscillation signal from the oscillator 31 from the first mixer circuit 13-1. This is a switching circuit that switches to and outputs one of the second mixer circuits 13-2.
図５では、発振器３１からの発振信号を、２系統のミキサー回路のうち動作させるミキサー回路にのみ供給することによって、レーダー装置の消費電力を低減する。ミキサー回路への発振信号の供給には大きな消費電力を伴うため、２系統の受信回路のうち、動作させるミキサー回路にだけ発振信号を供給して、レーダー装置の消費電力を低減することができる。合成回路３２は、第一のミキサー回路１３−１及び第二のミキサー回路１３−２の出力を合成するが、復調されたパルスは動作しているミキサー回路からのみ出力される。つまり、図４で説明したレーダー装置と同じように、切替回路３３は、送信回路（不図示）からの送信タイミング信号４１を受けて、送信タイミングから早い時間では第二のミキサー回路１３−２に、送信タイミングから遅い時間では第一のミキサー回路１３−１に出力に切り替えて動作させる。送信タイミングから早い時間では、受信アンテナ２１の受信する受信信号のレベルが大きいため、第二のミキサー回路１３−２からの出力は正常に処理された信号となる。また、送信タイミングから遅い時間では、受信アンテナ２１の受信する受信信号のレベルが小さいため、第一のミキサー回路１３−１からの出力は正常に処理された信号となる。切替回路３３は、送信タイミングに合わせて、正常に処理されるミキサー回路に発振信号を供給する。 In FIG. 5, the power consumption of the radar apparatus is reduced by supplying the oscillation signal from the oscillator 31 only to the mixer circuit to be operated among the two systems of mixer circuits. Since the supply of the oscillation signal to the mixer circuit involves a large amount of power consumption, it is possible to reduce the power consumption of the radar device by supplying the oscillation signal only to the mixer circuit to be operated out of the two systems of the reception circuit. The synthesizing circuit 32 synthesizes the outputs of the first mixer circuit 13-1 and the second mixer circuit 13-2, but the demodulated pulse is output only from the operating mixer circuit. That is, as in the radar apparatus described in FIG. 4, the switching circuit 33 receives the transmission timing signal 41 from the transmission circuit (not shown) and sends it to the second mixer circuit 13-2 at an earlier time from the transmission timing. In the time later than the transmission timing, the first mixer circuit 13-1 is switched to the output and operated. At a time earlier than the transmission timing, the level of the reception signal received by the reception antenna 21 is large, so that the output from the second mixer circuit 13-2 is a normally processed signal. Further, at a time later than the transmission timing, the level of the reception signal received by the reception antenna 21 is small, so that the output from the first mixer circuit 13-1 is a normally processed signal. The switching circuit 33 supplies an oscillation signal to the mixer circuit that is normally processed in accordance with the transmission timing.
従って、本実施形態のレーダー装置は、２系統の受信回路にそれぞれ増幅回路とミキサー回路とが含まれている場合に、送信タイミングから早い時間では第二のミキサー回路を動作させ、送信タイミングから遅い時間では第一のミキサー回路を動作させるように切替回路を機能させるため、レーダー装置が、近距離の対象物からの受信信号を受信しても、第二の受信回路に含まれる第二の増幅回路が受信信号を飽和することなく正常に増幅し、第二のミキサー回路がパルスを正常に復調することができる。また、レーダー装置が、遠距離からの受信信号を受信すると、第一の受信回路に含まれる第一の増幅回路が小さいレベルの受信信号を必要なレベルにまで増幅し、第一のミキサー回路がパルスを正常に復調することができる。 Therefore, the radar apparatus according to the present embodiment operates the second mixer circuit at an earlier time than the transmission timing and late from the transmission timing when the two receiving circuits each include an amplifier circuit and a mixer circuit. Since the switching circuit functions to operate the first mixer circuit in time, even if the radar device receives a reception signal from an object at a short distance, the second amplification included in the second reception circuit The circuit normally amplifies the received signal without saturating, and the second mixer circuit can normally demodulate the pulse. When the radar device receives a reception signal from a long distance, the first amplification circuit included in the first reception circuit amplifies the reception signal at a low level to a necessary level, and the first mixer circuit The pulse can be demodulated normally.
図６は、図１で説明した実施形態のレーダー装置において、第一の受信回路が第一の増幅回路を含み、第二の受信回路が第二の増幅回路を含み、レーダー装置が、第一の増幅回路からの出力と第二の増幅回路からの出力とを切り替えて出力する出力選択回路等を備える。 FIG. 6 shows a radar apparatus according to the embodiment described with reference to FIG. 1, in which the first receiving circuit includes a first amplifier circuit, the second receiving circuit includes a second amplifier circuit, and the radar apparatus includes the first amplifier circuit. And an output selection circuit for switching and outputting the output from the second amplifier circuit and the output from the second amplifier circuit.
図６において、図１から図５までと同じ符号は同じ意味を表す。２６は第一の増幅回路からの出力が所定のレベル以上か否かを検出する第一のレベル検出回路、２７は第一のレベル検出回路２６の検出するレベルによって、第一の受信回路１１−１からの出力か第二の受信回路１１−２からの出力かを選択する第一の出力選択回路である。 In FIG. 6, the same reference numerals as in FIGS. 1 to 5 represent the same meaning. Reference numeral 26 denotes a first level detection circuit for detecting whether or not the output from the first amplifier circuit is equal to or higher than a predetermined level. Reference numeral 27 denotes a first reception circuit 11-according to the level detected by the first level detection circuit 26. 1 is a first output selection circuit that selects output from 1 or output from the second receiving circuit 11-2.
第一の受信回路１１−１に含まれる第一の増幅回路１２−１は受信アンテナ２１からの受信信号を増幅し、第二の受信回路１１−２に含まれる第二の増幅回路１２−２も受信アンテナ２１からの受信信号を増幅する。ここで、第一の受信回路１１−１にはカプラを介することなく受信アンテナ２１からの受信信号が入力されるため、第一の受信回路１１−１には第二の受信回路１１−２よりも大きな値の受信信号が入力される。第一の受信回路１１−１に含まれる第一の増幅回路１２−１の増幅度と第二の受信回路１１−２に含まれる第二の増幅回路１２−２の増幅度とが同じであれば、第一の増幅回路１２−１の出力のレベルが第二の増幅回路１２−２の出力のレベルよりも大きくなる。 The first amplifying circuit 12-1 included in the first receiving circuit 11-1 amplifies the received signal from the receiving antenna 21, and the second amplifying circuit 12-2 included in the second receiving circuit 11-2. Also amplifies the received signal from the receiving antenna 21. Here, since the reception signal from the reception antenna 21 is input to the first reception circuit 11-1 without going through the coupler, the second reception circuit 11-2 receives the first reception circuit 11-1 from the second reception circuit 11-2. A received signal having a larger value is input. If the amplification factor of the first amplification circuit 12-1 included in the first reception circuit 11-1 is the same as the amplification factor of the second amplification circuit 12-2 included in the second reception circuit 11-2. For example, the output level of the first amplifier circuit 12-1 is higher than the output level of the second amplifier circuit 12-2.
第一の増幅回路１２−１からの出力のレベルが、第一の増幅回路１２−１の増幅度が飽和する値である第一のレベル以上であれば、第一の増幅回路１２−１は飽和していることになり、この場合は第二の増幅回路１２−２からの出力は飽和する値にまで達していない。第一の増幅回路１２−１からの出力のレベルが、第一の増幅回路１２−１の増幅度が飽和する値である第一のレベル以上でなければ、第一の増幅回路１２−１は飽和していない。 If the output level from the first amplifier circuit 12-1 is equal to or higher than the first level that is a value at which the amplification degree of the first amplifier circuit 12-1 is saturated, the first amplifier circuit 12-1 In this case, the output from the second amplifier circuit 12-2 has not reached a saturated value. If the level of the output from the first amplifier circuit 12-1 is not equal to or higher than the first level at which the amplification degree of the first amplifier circuit 12-1 is saturated, the first amplifier circuit 12-1 Not saturated.
第一のレベル検出回路２６は、第一の増幅回路１２−１からの出力が前述した第一のレベル以上か否かを検出する。第一の出力選択回路２７は、第一のレベル検出回路２６の検出結果により、第一の増幅回路１２−１からの出力か、第二の増幅回路１２−２からの出力かを選択する。即ち、第一のレベル検出回路２６が、第一の増幅回路１２−１からの出力が第一のレベル以上であると検出したときは、第二の増幅回路１２−２の出力を選択し、第一の増幅回路１２−１からの出力が第一のレベル以上でないと検出したときは、第一の増幅回路１２−１の出力を選択して出力する。 The first level detection circuit 26 detects whether or not the output from the first amplifier circuit 12-1 is equal to or higher than the first level described above. The first output selection circuit 27 selects the output from the first amplifier circuit 12-1 or the output from the second amplifier circuit 12-2 based on the detection result of the first level detection circuit 26. That is, when the first level detection circuit 26 detects that the output from the first amplifier circuit 12-1 is equal to or higher than the first level, the output of the second amplifier circuit 12-2 is selected, When it is detected that the output from the first amplifier circuit 12-1 is not equal to or higher than the first level, the output of the first amplifier circuit 12-1 is selected and output.
第一の出力選択回路２７からの信号は、ミキサー回路１３でミキシングされる。ミキサー回路１３は、変調周波数で発振する発振器３１からの発振信号と第一の出力選択回路２７からの受信信号をミキシングしてパルスを復調する。復調されたパルスは、比較回路１４でパルス識別される。信号処理回路１５は、パルス識別された信号から対象物までの伝搬往復時間を算出したり、さらには対象物までの距離を算出したりする。 The signal from the first output selection circuit 27 is mixed by the mixer circuit 13. The mixer circuit 13 demodulates the pulse by mixing the oscillation signal from the oscillator 31 that oscillates at the modulation frequency and the reception signal from the first output selection circuit 27. The demodulated pulse is identified by the comparison circuit 14. The signal processing circuit 15 calculates the propagation round-trip time from the pulse-identified signal to the object, and further calculates the distance to the object.
従って、本実施形態のレーダー装置は、第一の増幅回路からの出力のレベルが第一のレベル以上か否かを検出して、飽和していない増幅回路からの出力を選択すれば、対象物が近距離であっても遠距離であっても、対象物から反射した受信信号を受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。 Therefore, the radar apparatus according to the present embodiment detects whether the output level from the first amplifier circuit is equal to or higher than the first level, and selects the output from the non-saturated amplifier circuit. Whether the signal is a short distance or a long distance, the reception signal reflected from the object can be normally received without malfunction of the reception circuit.
図７は、図１で説明した実施形態のレーダー装置において、第一の受信回路が第一の増幅回路を含み、第二の受信回路が第二の増幅回路を含み、レーダー装置が第一の増幅回路からの出力と第二の増幅回路からの出力とを切り替えて出力する出力選択回路等を備える。図６で説明したレーダー装置の実施形態との違いは、第一の増幅回路からの出力と第二の増幅回路からの出力との切り替えを、第二の増幅回路からの出力によって判断することである。 FIG. 7 shows a radar apparatus according to the embodiment described with reference to FIG. 1, in which the first receiving circuit includes a first amplifier circuit, the second receiving circuit includes a second amplifier circuit, and the radar apparatus includes the first amplifier circuit. An output selection circuit for switching the output from the amplifier circuit and the output from the second amplifier circuit is provided. The difference from the embodiment of the radar apparatus described in FIG. 6 is that switching between the output from the first amplifier circuit and the output from the second amplifier circuit is determined by the output from the second amplifier circuit. is there.
図７において、図１から図６までと同じ符号は同じ意味を表す。２８は第二の増幅回路からの出力が所定のレベル以上か否かを検出する第二のレベル検出回路、２９は第二のレベル検出回路２８の検出するレベルによって、第一の受信回路１１−１からの出力か第二の受信回路１１−２からの出力かを選択する第二の出力選択回路である。 7, the same reference numerals as in FIGS. 1 to 6 represent the same meaning. 28 is a second level detection circuit for detecting whether or not the output from the second amplifier circuit is equal to or higher than a predetermined level, and 29 is a first reception circuit 11-according to the level detected by the second level detection circuit 28. 2 is a second output selection circuit that selects whether the output from 1 or the output from the second reception circuit 11-2.
第一の受信回路１１−１に含まれる第一の増幅回路１２−１は受信アンテナ２１からの受信信号を増幅し、第二の受信回路１１−２に含まれる第二の増幅回路１２−２も受信アンテナ２１からの受信信号を増幅する。ここで、第二の受信回路１１−２にはカプラを介して受信アンテナ２１からの受信信号が入力されるため、第二の受信回路１１−２には第一の受信回路１１−１よりも小さな値の受信信号が入力される。第二の受信回路１１−２に含まれる第二の増幅回路１２−２の増幅度と第一の受信回路１１−１に含まれる第一の増幅回路１２−１の増幅度とが同じであれば、第二の増幅回路１２−２の出力のレベルが第一の増幅回路１２−１の出力のレベルよりも小さくなる。 The first amplifying circuit 12-1 included in the first receiving circuit 11-1 amplifies the received signal from the receiving antenna 21, and the second amplifying circuit 12-2 included in the second receiving circuit 11-2. Also amplifies the received signal from the receiving antenna 21. Here, since the reception signal from the reception antenna 21 is input to the second reception circuit 11-2 via the coupler, the second reception circuit 11-2 is more than the first reception circuit 11-1. A small value of the received signal is input. If the amplification factor of the second amplification circuit 12-2 included in the second reception circuit 11-2 and the amplification factor of the first amplification circuit 12-1 included in the first reception circuit 11-1 are the same. For example, the output level of the second amplifier circuit 12-2 is smaller than the output level of the first amplifier circuit 12-1.
第二の増幅回路１２−２からの出力のレベルが、ミキサー回路１３のミキシングに必要な第二のレベル以上であれば、第二の増幅回路１２−２からの出力を利用することができる。このとき、第一の増幅回路１２−１は飽和していることになる。第二の増幅回路１２−２からの出力のレベルが、ミキサー回路１３のミキシングに必要な第二のレベル以上でなければ、第二の増幅回路１２−２からの出力は利用することができず、レベルの大きい第一の増幅回路１２−１からの出力を利用する。 If the output level from the second amplifier circuit 12-2 is equal to or higher than the second level necessary for mixing of the mixer circuit 13, the output from the second amplifier circuit 12-2 can be used. At this time, the first amplifier circuit 12-1 is saturated. If the output level from the second amplifier circuit 12-2 is not equal to or higher than the second level necessary for the mixing of the mixer circuit 13, the output from the second amplifier circuit 12-2 cannot be used. The output from the first amplifying circuit 12-1 having a large level is used.
第二のレベル検出回路２８は、第二の増幅回路１２−２からの出力のレベルが前述した第二のレベル以上か否かを検出する。第二の出力選択回路２９は、第二のレベル検出回路２８の検出結果により、第一の増幅回路１２−１からの出力か、第二の増幅回路１２−２からの出力かを選択する。即ち、第二の増幅回路１２−２からの出力のレベルが、ミキサー回路１３のミキシングに必要な第二のレベル以上であると検出したときは、第二の増幅回路１２−２の出力を選択し、第二の増幅回路１２−２からの出力のレベルが、ミキサー回路１３のミキシングに必要な第二のレベル以上でないと検出したときは、第一の増幅回路１２−１からの出力を選択するようにする。 The second level detection circuit 28 detects whether or not the output level from the second amplifier circuit 12-2 is equal to or higher than the second level described above. The second output selection circuit 29 selects the output from the first amplifier circuit 12-1 or the output from the second amplifier circuit 12-2 based on the detection result of the second level detection circuit 28. That is, when it is detected that the output level from the second amplifier circuit 12-2 is equal to or higher than the second level necessary for mixing of the mixer circuit 13, the output of the second amplifier circuit 12-2 is selected. When it is detected that the output level from the second amplifier circuit 12-2 is not equal to or higher than the second level necessary for mixing of the mixer circuit 13, the output from the first amplifier circuit 12-1 is selected. To do.
第二の出力選択回路２９からの信号は、ミキサー回路１３でミキシングされる。ミキサー回路１３は、変調周波数で発振する発振器３１からの発振信号と第二の出力選択回路２９からの受信信号をミキシングしてパルスを復調する。復調されたパルスは、比較回路１４でパルス識別される。信号処理回路１５は、パルス識別された信号から対象物までの伝搬往復時間を算出したり、さらには対象物までの距離を算出したりする。 The signal from the second output selection circuit 29 is mixed by the mixer circuit 13. The mixer circuit 13 demodulates the pulse by mixing the oscillation signal from the oscillator 31 that oscillates at the modulation frequency and the reception signal from the second output selection circuit 29. The demodulated pulse is identified by the comparison circuit 14. The signal processing circuit 15 calculates the propagation round-trip time from the pulse-identified signal to the object, and further calculates the distance to the object.
従って、本実施形態のレーダー装置は、第二の増幅回路からの出力のレベルが第二のレベル以上か否かを検出して、ミキシングに必要なレベルに達している増幅回路からの出力を選択すれば、対象物が近距離であっても遠距離であっても、対象物から反射した受信信号を受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。 Therefore, the radar apparatus of the present embodiment detects whether the output level from the second amplifier circuit is equal to or higher than the second level, and selects the output from the amplifier circuit that has reached the level required for mixing. In this case, the reception signal reflected from the object can be normally received without malfunction of the reception circuit, regardless of whether the object is a short distance or a long distance.
図８は、図１で説明した実施形態のレーダー装置において、第一の受信回路が第一の増幅回路と第一のミキサー回路と第一の比較回路とを含み、レーダー装置が第二の受信回路が第二の増幅回路と第二のミキサー回路と第二の比較回路とを含み、第一のフレーム同期回路と第二のフレーム同期回路とフレーム選択回路と、を備える。 FIG. 8 shows a radar apparatus according to the embodiment described with reference to FIG. 1, in which the first receiving circuit includes a first amplifier circuit, a first mixer circuit, and a first comparison circuit, and the radar apparatus receives the second receiving circuit. The circuit includes a second amplifier circuit, a second mixer circuit, and a second comparison circuit, and includes a first frame synchronization circuit, a second frame synchronization circuit, and a frame selection circuit.
図８において、図１から図７までと同じ符号は同じ意味を表す。１４−１は第一のミキサー回路１３−１からの出力をパルス識別する第一の比較回路、１４−２は第二のミキサー回路１３−２からの出力をパルス識別する第二の比較回路、１６−１は第一の受信回路１１−１の出力からフレーム同期をとる第一のフレーム同期回路、１６−２は第二の受信回路１１−２の出力からフレーム同期をとる第二のフレーム同期回路、３４は第一のフレーム同期回路１６−１からのフレームと第二のフレーム同期回路１６−２からのフレームとを比較し、正常にフレーム同期のとれているフレームを選択するフレーム選択回路である。 8, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 7 represent the same meaning. 14-1 is a first comparison circuit for identifying the output from the first mixer circuit 13-1, and 14-2 is a second comparison circuit for identifying the output from the second mixer circuit 13-2. 16-1 is a first frame synchronization circuit that performs frame synchronization from the output of the first reception circuit 11-1, and 16-2 is a second frame synchronization that performs frame synchronization from the output of the second reception circuit 11-2. A circuit 34 is a frame selection circuit that compares the frame from the first frame synchronization circuit 16-1 with the frame from the second frame synchronization circuit 16-2 and selects a frame that is normally in frame synchronization. is there.
第一の受信回路１１−１に含まれる第一の増幅回路１２−１は受信アンテナ２１からの受信信号を増幅し、第一のミキサー回路１３−１は、変調周波数で発振する発振器３１からの発振信号と第一の増幅回路１２−１からの受信信号をミキシングしてパルスを復調する。復調されたパルスは、第一の比較回路１４−１でパルス識別される。第二の受信回路１１−２に含まれる第二の増幅回路１２−２から第二の比較回路１４−２までの動作も同様である。 The first amplifying circuit 12-1 included in the first receiving circuit 11-1 amplifies the received signal from the receiving antenna 21, and the first mixer circuit 13-1 is supplied from the oscillator 31 that oscillates at the modulation frequency. The pulse is demodulated by mixing the oscillation signal and the reception signal from the first amplifier circuit 12-1. The demodulated pulse is identified by the first comparison circuit 14-1. The operations from the second amplifier circuit 12-2 to the second comparison circuit 14-2 included in the second reception circuit 11-2 are the same.
第一のフレーム同期回路１６−１は、第一の比較回路１４−１のパルス識別したパルス列からフレームを検出する。本実施形態のレーダー装置は、送信信号のパルス列にフレームを組んで、対象物に向けて送信する。第一の受信回路１１−１が適正に受信できるレベルであれば、受信アンテナ２１の受信する受信信号からフレームを検出することができる。第二のフレーム同期回路１６−２も同様に、第二の比較回路１４−２のパルス識別したパルス列からフレームを検出する。第二の受信回路１１−２が適正に受信できるレベルであれば受信アンテナ２１の受信する受信信号からフレームを検出することができる。 The first frame synchronization circuit 16-1 detects a frame from the pulse train identified by the pulse of the first comparison circuit 14-1. The radar apparatus of this embodiment forms a frame on the pulse train of the transmission signal and transmits the frame toward the object. If the first receiving circuit 11-1 can receive the signal properly, the frame can be detected from the received signal received by the receiving antenna 21. Similarly, the second frame synchronization circuit 16-2 detects a frame from the pulse train identified by the pulse of the second comparison circuit 14-2. If the second receiving circuit 11-2 can receive the signal properly, the frame can be detected from the received signal received by the receiving antenna 21.
つまり、第一のフレーム同期回路１６−１か第二のフレーム同期回路１６−２のいずれかは受信信号から正しいフレームを検出することができる。フレーム選択回路３４は、第一のフレーム同期回路１６−１か第二のフレーム同期回路１６−２のいずれが正しいフレームを検出したかを判断し、第一のフレーム同期回路１６−１の出力か第二のフレーム同期回路１６−２の出力かを選択する。信号処理回路１５は、選択された出力のフレームから対象物までの伝搬往復時間を算出したり、さらには対象物までの距離を算出したりする。 That is, either the first frame synchronization circuit 16-1 or the second frame synchronization circuit 16-2 can detect a correct frame from the received signal. The frame selection circuit 34 determines which one of the first frame synchronization circuit 16-1 and the second frame synchronization circuit 16-2 has detected a correct frame and determines whether the output is from the first frame synchronization circuit 16-1. The output is selected from the second frame synchronization circuit 16-2. The signal processing circuit 15 calculates the propagation round-trip time from the selected output frame to the object, and further calculates the distance to the object.
従って、本実施形態のレーダー装置は、レーダー装置の送信信号としてフレームを組んで送信し、対象物からの受信信号を受信した際にフレームを読み込んで、送信したフレームと一致するか否かを判定して、正常な受信系統を選択すれば、受信アンテナの受信する受信信号が小さくても大きくても対象物から反射した受信信号を誤動作することなく正常に受信することができる。 Therefore, the radar device according to the present embodiment transmits a frame as a transmission signal of the radar device, reads the frame when receiving the reception signal from the object, and determines whether or not it matches the transmitted frame. If a normal reception system is selected, a reception signal reflected from an object can be normally received without malfunction even if the reception signal received by the reception antenna is small or large.
本願発明のレーダー装置は、移動体に搭載するばかりでなく、固定用の遠距離探索に利用することができる。 The radar device of the present invention can be used not only for mounting on a moving body but also for fixed long-distance search.
１１−１：第一の受信回路、１１−２：第二の受信回路
１２−１：第一の増幅回路、１２−２：第二の増幅回路
１３：ミキサー回路、１３−１：第一のミキサー回路、１３−２：第二のミキサー回路
１４：比較回路、１４−１：第一の比較回路、１４−２：第二の比較回路
１５：信号処理回路
１６−１：第一のフレーム同期回路、１６−２：第二のフレーム同期回路
２１：受信アンテナ、２２：導波路、２３：カプラ
２６：第一のレベル検出回路、２７：第一の出力選択回路
２８：第二のレベル検出回路、２９：第二の出力選択回路
３１：発振器、３２：合成回路、３３：切替回路、３４：フレーム選択回路
４１：送信タイミング信号
11-1: First receiver circuit, 11-2: Second receiver circuit 12-1: First amplifier circuit, 12-2: Second amplifier circuit 13: Mixer circuit, 13-1: First Mixer circuit 13-2: second mixer circuit 14: comparison circuit 14-1: first comparison circuit 14-2: second comparison circuit 15: signal processing circuit 16-1: first frame synchronization Circuit 16-2: second frame synchronization circuit 21: reception antenna 22: waveguide 23: coupler 26: first level detection circuit 27: first output selection circuit 28: second level detection circuit 29: second output selection circuit 31: oscillator, 32: synthesis circuit, 33: switching circuit, 34: frame selection circuit 41: transmission timing signal
Claims (8)
前記導波路からカプラを介して接続された第二の受信回路と、
を備えたレーダー装置。 A first receiving circuit connected via a waveguide from the receiving antenna;
A second receiving circuit connected via a coupler from the waveguide;
Radar device equipped with.
前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路を含み、
前記スイッチ回路は、前記第一の増幅回路からの出力と前記第二の増幅回路からの出力とを切り替えて出力することを特徴とする請求項２に記載のレーダー装置。 The first reception circuit includes a first amplification circuit that amplifies a reception signal input from the waveguide,
The second receiving circuit includes a second amplifying circuit for amplifying a received signal input via the coupler,
The radar device according to claim 2, wherein the switch circuit switches and outputs an output from the first amplifier circuit and an output from the second amplifier circuit.
前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路と前記第二の増幅回路の出力を前記発振器からの発振信号でミキシングする第二のミキサー回路とを含み、
前記スイッチ回路は、前記第一のミキサー回路からの出力と前記第二のミキサー回路からの出力とを切り替えて出力することを特徴とする請求項２に記載のレーダー装置。 The first receiving circuit mixes a first amplifying circuit that amplifies a received signal input from the waveguide and an oscillation signal from an oscillator that oscillates an output of the first amplifying circuit at a modulation frequency. Including the mixer circuit of
The second receiving circuit includes a second amplifying circuit that amplifies a received signal input via the coupler, and a second mixer circuit that mixes an output of the second amplifying circuit with an oscillation signal from the oscillator. Including
The radar device according to claim 2, wherein the switch circuit switches and outputs an output from the first mixer circuit and an output from the second mixer circuit.
前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路を含み、
前記第一の増幅回路からの出力が第一のレベル以上か否かを検出する第一のレベル検出回路と、
前記第一のレベル検出回路の検出する出力が第一のレベル以上であれば前記第二の受信回路からの出力を選択し、前記第一のレベル検出回路の検出する出力が第一のレベル以上でなければ前記第一の受信回路からの出力を選択して出力する第一の出力選択回路と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のレーダー装置。 The first reception circuit includes a first amplification circuit that amplifies a reception signal input from the waveguide,
The second receiving circuit includes a second amplifying circuit for amplifying a received signal input via the coupler,
A first level detection circuit for detecting whether the output from the first amplifier circuit is equal to or higher than a first level;
If the output detected by the first level detection circuit is equal to or higher than the first level, the output from the second reception circuit is selected, and the output detected by the first level detection circuit is equal to or higher than the first level. The radar apparatus according to claim 1, further comprising: a first output selection circuit that selects and outputs an output from the first reception circuit.
前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路を含み、
前記第二の増幅回路からの出力が第二のレベル以上か否かを検出する第二のレベル検出回路と、
前記第二のレベル検出回路の検出するレベルが第二のレベル以上であれば前記第二の受信回路からの出力を選択し、前記第二のレベル検出回路の検出するレベルが第二のレベル以上でなければ前記第一の受信回路からの出力を選択して出力する第二の出力選択回路と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のレーダー装置。 The first reception circuit includes a first amplification circuit that amplifies a reception signal input from the waveguide,
The second receiving circuit includes a second amplifying circuit for amplifying a received signal input via the coupler,
A second level detection circuit for detecting whether the output from the second amplifier circuit is equal to or higher than a second level;
If the level detected by the second level detection circuit is equal to or higher than the second level, the output from the second reception circuit is selected, and the level detected by the second level detection circuit is equal to or higher than the second level. 2. The radar apparatus according to claim 1, further comprising: a second output selection circuit that selects and outputs an output from the first reception circuit.
前記第二の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路と前記第二の増幅回路の出力を変調周波数で発振する発振器からの発振信号でミキシングする第二のミキサー回路と前記第二のミキサー回路の出力をパルス識別する第二の比較回路とを含み、
前記第一の受信回路の出力からフレーム同期をとる第一のフレーム同期回路と、
前記第二の受信回路の出力からフレーム同期をとる第二のフレーム同期回路と、
前記第一のフレーム同期回路からのフレームと前記第二のフレーム同期回路からのフレームとを比較し、正常にフレーム同期のとれているフレームを選択するフレーム選択回路と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のレーダー装置。
The first receiving circuit mixes a first amplifying circuit that amplifies a received signal input from the waveguide and an oscillation signal from an oscillator that oscillates an output of the first amplifying circuit at a modulation frequency. And a first comparison circuit for pulse identifying the output of the first mixer circuit,
The second receiving circuit mixes a second amplifying circuit for amplifying a received signal inputted from the waveguide with an oscillation signal from an oscillator that oscillates an output of the second amplifying circuit at a modulation frequency. And a second comparison circuit for pulse identifying the output of the second mixer circuit,
A first frame synchronization circuit that performs frame synchronization from the output of the first reception circuit;
A second frame synchronization circuit that performs frame synchronization from the output of the second reception circuit;
A frame selection circuit that compares a frame from the first frame synchronization circuit with a frame from the second frame synchronization circuit and selects a frame that is normally in frame synchronization; The radar device according to claim 1.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200457961Y1 (en) | 2010-08-11 | 2012-01-16 | 주식회사 알에프엔진 | Microwave motion sensor module having differential IF output |
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2005
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