JP2007218622A - Secondary surveillance radar system - Google Patents

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敏男 難波
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a secondary surveillance radar system in which it is stable at all times where each aircraft will not misidentifies inquiry signals. <P>SOLUTION: In the case of suppressing sidelobes due to output of an INT antenna 12 through the use of output of an SLS antenna 13, this suppression processing relies not only on each antenna gain of the INT antenna 12 and the SLS antenna 13, but also is executed by controlling the amplification level of a power amplifier 15 at a transmitting power adjustment circuit 16 provided for a transmission system of the SLS antenna 13. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば航空管制用レーダ装置に用いられる二次監視レーダ装置に係り、特にゴースト抑圧の向上を目的とした技術に関する。   The present invention relates to a secondary monitoring radar device used in, for example, an air traffic control radar device, and more particularly to a technique for improving ghost suppression.

航空管制用の二次監視レーダ装置は、例えば特許文献１に示されているように、質問信号（１０３０ＭＨｚ）を航空機上のトランスポンダ（応答装置）に送信し、このトランスポンダにより解読された質問信号に対応する応答信号（１０９０ＭＨｚ）を受信することによって航空機の識別を行なうものである。
特開２００５−６９８９０号公報。 The secondary surveillance radar device for air traffic control transmits an interrogation signal (1030 MHz) to a transponder (response device) on an aircraft as shown in Patent Document 1, for example, and the interrogation signal decoded by the transponder The aircraft is identified by receiving a corresponding response signal (1090 MHz).
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-69890.

ところで、上記各パルスのトランスポンダにおける受信電力は空中線のＩＮＴ（インタロゲーション）系とＳＬＳ（サイドローブ・サプレッション）系のアンテナパターン特性の関係によって決定される。したがって、ＩＮＴ系のサイドローブレベルがＳＬＳ系のアンテナ利得より一部の範囲において高いと、誤認識するおそれがあり、ＩＮＴ系のサイドローブレベルよりＳＬＳ系のアンテナ利得を全方位の範囲において一定値より高くしかも、ＩＮＴ系のメインローブレベルよりも低く設定することが必要である。   By the way, the received power at the transponder of each pulse is determined by the relationship between the antenna pattern characteristics of the antenna INT (interrogation) system and the SLS (side lobe suppression) system. Therefore, if the INT side lobe level is higher in a part of the range than the SLS antenna gain, there is a risk of erroneous recognition, and the SLS antenna gain is constant over the omnidirectional range from the INT side lobe level. It is necessary to set the level higher than the INT main lobe level.

しかし、従来は、上記ＩＮＴ系とＳＬＳ系のアンテナ利得のみによりレベルの関係を維持していたので、常に安定した状態で、自己の航空機に対する質問信号か否かを判断することは困難であった。   However, in the past, since the level relationship was maintained only by the antenna gain of the INT system and the SLS system, it was difficult to determine whether it was a question signal for its own aircraft in a stable state at all times. .

そこで、この発明の目的は、常に安定して、各航空機が質問信号を誤認識することのない二次監視レーダ装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a secondary monitoring radar device that is always stable and does not cause each aircraft to erroneously recognize a question signal.

この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。
所定間隔で発生される第１乃至第３パルスのうち、第１及び第３パルスを用いて航空機に対する質問信号を送出する第１のアンテナ系と、第２パルスを送出する第２のアンテナ系と、この第２のアンテナ系の伝送路に接続され、第２のアンテナ系の送出信号の信号レベルを、第１のアンテナ系の出力によるアンテナパターンのメインローブの信号レベルより低くかつアンテナパターンのサイドローブの信号レベルより高くなるように調整する調整手段とを備えるようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
Of the first to third pulses generated at a predetermined interval, a first antenna system that transmits an interrogation signal to the aircraft using the first and third pulses, and a second antenna system that transmits a second pulse The signal level of the transmission signal of the second antenna system connected to the transmission path of the second antenna system is lower than the signal level of the main lobe of the antenna pattern due to the output of the first antenna system and the side of the antenna pattern And adjusting means for adjusting so as to be higher than the signal level of the lobe.

この構成によれば、第２のアンテナ系の出力を用いて第１のアンテナ系の出力によるサイドローブを抑圧する場合に、この抑圧処理を各アンテナ系のアンテナ利得のみに頼らずに、第２のアンテナ系の伝送路に設けられる増幅器等で実行することが可能となる。   According to this configuration, when the side lobe due to the output of the first antenna system is suppressed using the output of the second antenna system, the suppression processing is performed without relying only on the antenna gain of each antenna system. It can be executed by an amplifier or the like provided in the transmission line of the antenna system.

したがって、第２のアンテナ系の送出信号の信号レベルが、第１のアンテナ系の出力のメインローブの信号レベルより低くかつアンテナパターンのサイドローブの信号レベルより高くなるように、増幅器の増幅率を調整しておくだけで、アンテナの交換、調整等を行なう必要がなく、常に安定して、各航空機が質問信号を誤認識することのない装置を提供できる。   Therefore, the amplification factor of the amplifier is set so that the signal level of the transmission signal of the second antenna system is lower than the signal level of the main lobe of the output of the first antenna system and higher than the signal level of the side lobe of the antenna pattern. By simply adjusting, there is no need to replace or adjust the antenna, and it is possible to provide a device that is always stable and does not cause each aircraft to misrecognize the question signal.

以上詳述したようにこの発明によれば、常に安定して、各航空機が質問信号を誤認識することのない二次監視レーダ装置を提供することができる。   As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a secondary monitoring radar device that is always stable and does not cause each aircraft to erroneously recognize a question signal.

以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係わる二次監視レーダ装置の構成を示すブロック図である。図１において、符号１１は航空機に対する質問信号として搬送波周波数１０３０ＭＨｚの３つのＰ１パルス，Ｐ２パルス，Ｐ３パルスを所定の間隔で生成するエキサイタであり、そのＰ１パルス，Ｐ３パルスはＩＮＴアンテナ１２の伝送系に分配され、Ｐ２パルスはＳＬＳアンテナ１３の伝送系に分配される。各伝送系には、ＩＮＴアンテナ１２への伝送信号を所要電力まで増幅するための電力増幅器１４と、ＳＬＳアンテナ１３への伝送信号を所要電力まで増幅するための電力増幅器１５とが設けられる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a secondary monitoring radar apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an exciter that generates three P1, P2, and P3 pulses having a carrier frequency of 1030 MHz as an interrogation signal for an aircraft at a predetermined interval. The P1 pulse and P3 pulse are transmission systems of the INT antenna 12. The P2 pulse is distributed to the transmission system of the SLS antenna 13. Each transmission system is provided with a power amplifier 14 for amplifying the transmission signal to the INT antenna 12 to the required power, and a power amplifier 15 for amplifying the transmission signal to the SLS antenna 13 to the required power.

また、この実施形態では、上記電力増幅器１５に対し送信電力調整回路１６が接続される。この送信電力調整回路１６は、上記電力増幅器１５の増幅レベルを調整する。   In this embodiment, a transmission power adjustment circuit 16 is connected to the power amplifier 15. The transmission power adjustment circuit 16 adjusts the amplification level of the power amplifier 15.

次に、上記構成において、その運用動作を説明する。
図２は、従来の二次監視レーダ装置の構成例を示している。なお、図２において、上記図１と同一部分には同一符号を付す。 Next, the operation of the above configuration will be described.
FIG. 2 shows a configuration example of a conventional secondary monitoring radar apparatus. In FIG. 2, the same parts as those in FIG.

エキサイタ１１にて発生した質問信号は、電力増幅器１７において所要電力増幅され、スイッチＳ１およびＳ２により、ＩＮＴアンテナ１２およびＳＬＳアンテナ１３に出力する信号（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３パルス）の切換えを行う。   The interrogation signal generated in the exciter 11 is amplified in required power in the power amplifier 17, and signals (P1, P2, P3 pulses) output to the INT antenna 12 and the SLS antenna 13 are switched by the switches S1 and S2.

図３は、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３パルスが出力されるアンテナ系統と出力タイミングを示している。この場合、出力される各パルスの出力レベルは同じとなる。   FIG. 3 shows the antenna system from which the P1, P2, and P3 pulses are output and the output timing. In this case, the output level of each output pulse is the same.

各パルス信号は、図４に示す各系のアンテナパターンにより空間に放射され、航空機のトランスポンダにて受信される。   Each pulse signal is radiated into space by the antenna pattern of each system shown in FIG. 4 and received by the transponder of the aircraft.

トランスポンダでは、図５に示すように受信した各パルスのレベル比較をすることにより、応答を行うか、否かを判断する。   The transponder determines whether or not to respond by comparing the level of each received pulse as shown in FIG.

領域１：必ず応答する。
領域２：応答するか否か不明確。
領域３：応答しない。 Area 1: Always respond.
Area 2: Unclear whether or not to respond.
Area 3: No response.

このように、ＩＮＴ系から出力されたパルス（Ｐ１，Ｐ３）の受信レベルとＳＬＳ系から出力されたパルス（Ｐ２）の受信レベルを比較することにより、各航空機は自己に対しての質問か否かを判断する。   In this way, by comparing the reception level of the pulses (P1, P3) output from the INT system and the reception level of the pulse (P2) output from the SLS system, each aircraft asks whether it is a question to itself. Determine whether.

ところが、上記ＩＮＴアンテナ１２およびＳＬＳアンテナ１３自体の特性によって、ＩＮＴ系のサイドローブレベルがＳＬＳ系のアンテナ利得より一部の範囲において高くなる場合には、航空機にて誤認識するおそれがある。   However, if the INT sidelobe level is higher than the SLS antenna gain in a part of the range due to the characteristics of the INT antenna 12 and the SLS antenna 13 themselves, there is a risk of erroneous recognition by the aircraft.

この場合、上記ＩＮＴアンテナ１２およびＳＬＳアンテナ１３を修理（調整）もしくは新たなＩＮＴアンテナおよびＳＬＳアンテナに交換することもできるが、交換作業等に人手を要するため、作業完了までに多くの手間と時間がかかるとともに、コストがかかる。   In this case, the INT antenna 12 and the SLS antenna 13 can be repaired (adjusted) or replaced with a new INT antenna and SLS antenna. However, since the replacement work or the like requires manpower, a lot of work and time are required until the work is completed. And costs.

そこで、本実施形態では、ＳＬＳ系の電力増幅器１５の増幅レベルの調整を行うための送信電力調整回路１６を備えるようにしている。   Therefore, in this embodiment, a transmission power adjustment circuit 16 for adjusting the amplification level of the SLS power amplifier 15 is provided.

ＳＬＳ系の電力増幅器１５では、ＩＮＴアンテナ１２のサイドローブレベルとＳＬＳアンテナ１３のアンテナ利得より算出されたレベル差に基づきＰ２パルスを増幅する。   The SLS power amplifier 15 amplifies the P2 pulse based on the level difference calculated from the side lobe level of the INT antenna 12 and the antenna gain of the SLS antenna 13.

図６は、この実施形態における各パルスのレベルを示している。すなわち、Ｐ２パルスのレベルはＰ１，Ｐ３パルスに対してアンテナ特性を補正した（加味した）電力レベル（ＣｄＢ）となる。これは、送信電力調整回路１６にてＳＬＳアンテナ１３の送出信号の信号レベルをＩＮＴアンテナ１２の出力におけるアンテナパターンのメインローブの信号レベルより低くかつサイドローブの信号レベルより高くなるように、電力増幅器１５の増幅レベルを調整することにより実現される。   FIG. 6 shows the level of each pulse in this embodiment. That is, the level of the P2 pulse is the power level (CdB) obtained by correcting (taking into account) the antenna characteristics with respect to the P1 and P3 pulses. This is because the transmission power adjustment circuit 16 makes the power amplifier so that the signal level of the transmission signal of the SLS antenna 13 is lower than the signal level of the main lobe of the antenna pattern at the output of the INT antenna 12 and higher than the signal level of the side lobe. This is achieved by adjusting 15 amplification levels.

これにより、ＳＬＳアンテナ１３から空間へ放射される電力レベルは、ＩＮＴアンテナ１２のサイドローブレベルから放射される電力レベルに対し一定値より低く設定されることになる。   As a result, the power level radiated from the SLS antenna 13 to the space is set lower than a certain value with respect to the power level radiated from the side lobe level of the INT antenna 12.

すなわち、電力増幅器１５の出力電力をＳｘとし、ＳＬＳアンテナ１３のアンテナ利得をＡＮＴＳｇとすると、ＳＬＳ系のトータルの出力レベルＴＳＬＳは次式で表される。   That is, if the output power of the power amplifier 15 is Sx and the antenna gain of the SLS antenna 13 is ANTSg, the total output level TSLS of the SLS system is expressed by the following equation.

ＴＳＬＳ＝Ｓｘ＋ＡＮＴＳｇ
そして、本発明の上記実施形態では電力増幅器１５の出力である上記Ｓｘを送信電力調整回路１６により、調製することを意味する。 TSLS = Sx + ANTSg
In the embodiment of the present invention, it means that the Sx that is the output of the power amplifier 15 is prepared by the transmission power adjustment circuit 16.

以上のように上記実施形態では、ＳＬＳアンテナ１３の出力を用いてＩＮＴアンテナ１２の出力によるサイドローブを抑圧する場合に、この抑圧処理をＩＮＴアンテナ１２及びＳＬＳアンテナ１３それぞれのアンテナ利得のみに頼らずに、ＳＬＳアンテナ１３の伝送系に設けられる送信電力調整回路１６にて電力増幅器１５の増幅レベルを調整することで実行するようにしている。   As described above, in the above embodiment, when the side lobe due to the output of the INT antenna 12 is suppressed using the output of the SLS antenna 13, this suppression processing does not depend on only the antenna gains of the INT antenna 12 and the SLS antenna 13. In addition, the transmission power adjustment circuit 16 provided in the transmission system of the SLS antenna 13 is executed by adjusting the amplification level of the power amplifier 15.

したがって、送信電力調整回路１６を電力増幅器１５に接続して、ＳＬＳアンテナ１３の送出信号の信号レベルが、ＩＮＴアンテナ１２の出力のメインローブの信号レベルより低くかつアンテナパターンのサイドローブの信号レベルより高くなるように、電力増幅器１５の増幅レベルを調整しておくだけで、ＩＮＴアンテナ１２及びＳＬＳアンテナ１３の交換、調整等を行なう必要がなく、常に安定して、各航空機が質問信号を誤認識することのない二次監視レーダ装置を提供できる。   Therefore, the transmission power adjustment circuit 16 is connected to the power amplifier 15 so that the signal level of the transmission signal of the SLS antenna 13 is lower than the signal level of the main lobe of the output of the INT antenna 12 and the signal level of the side lobe of the antenna pattern. By simply adjusting the amplification level of the power amplifier 15 so as to be high, it is not necessary to replace or adjust the INT antenna 12 and the SLS antenna 13, and each aircraft is erroneously recognizing a question signal. Therefore, it is possible to provide a secondary monitoring radar apparatus that does not have to be performed.

なお、本発明は、類似のゴースト抑圧方式であるＩＳＬＳ（Improved ＳＬＳ）機能においても適用することが可能である。   The present invention can also be applied to an ISLS (Improved SLS) function which is a similar ghost suppression method.

また、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。   Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.

この発明の一実施形態に係わる二次監視レーダ装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the secondary monitoring radar apparatus concerning one Embodiment of this invention. 以前に考えられていた二次監視レーダ装置の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of the secondary monitoring radar apparatus considered before. Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３パルスが出力されるアンテナ系統と出力タイミングを示す図。The figure which shows the antenna system and output timing which P1, P2, and P3 pulse are output. 各系のアンテナによるアンテナパターンを説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the antenna pattern by the antenna of each system. 航空機のトランスポンダにより判定される応答結果を示す図。The figure which shows the response result determined by the transponder of an aircraft. 本実施形態における各パルスのレベルを示す図。The figure which shows the level of each pulse in this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１１…エキサイタ、１２…ＩＮＴアンテナ、１３…ＳＬＳアンテナ、１４，１５…電力増幅器、１６…送信電力調整回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Exciter, 12 ... INT antenna, 13 ... SLS antenna, 14, 15 ... Power amplifier, 16 ... Transmission power adjustment circuit.

Claims (2)

所定間隔で発生される第１乃至第３パルスのうち、第１及び第３パルスを用いて航空機に対する質問信号を送出する第１のアンテナ系と、
前記第２パルスを送出する第２のアンテナ系と、
この第２のアンテナ系の伝送路に接続され、前記第２のアンテナ系の送出信号の信号レベルを、前記第１のアンテナ系の出力によるアンテナパターンのメインローブの信号レベルより低くかつ前記アンテナパターンのサイドローブの信号レベルより高くなるように調整する調整手段とを具備したことを特徴とする二次監視レーダ装置。 A first antenna system for transmitting an interrogation signal to the aircraft using the first and third pulses among the first to third pulses generated at a predetermined interval;
A second antenna system for transmitting the second pulse;
The signal level of the transmission signal of the second antenna system connected to the transmission path of the second antenna system is lower than the signal level of the main lobe of the antenna pattern by the output of the first antenna system, and the antenna pattern A secondary monitoring radar apparatus, comprising: adjusting means for adjusting the signal level to be higher than the signal level of the side lobe. 前記調整手段は、前記第２のアンテナ系の送出信号の増幅率を任意に調整可能な増幅器を備えることを特徴とする請求項１記載の二次監視レーダ装置。 The secondary monitoring radar apparatus according to claim 1, wherein the adjustment unit includes an amplifier capable of arbitrarily adjusting an amplification factor of a transmission signal of the second antenna system.
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