JP2009186245A

JP2009186245A - レーダ用空中線装置

Info

Publication number: JP2009186245A
Application number: JP2008024563A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Yamashita; 雄介山下; Ryota Suzuki; 亮太鈴木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2008-02-04
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2009-08-20

Abstract

【課題】パルスレーダにおいて装置構成を複雑化することなく同一パルス繰り返し周期内で開口面積を変化できるようにする。
【解決手段】空中線装置は、複数のアンテナそれぞれに設けられ、アンテナから高周波信号をパルス繰り返し周期内の第１及び第２の送信区間に選択的にパルス送信する複数の送受信ユニット１を備える。送受信ユニット１は、位相切替信号にしたがって第１及び第２の送信区間のパルスを互いに異なる位相に切り替える位相信号制御回路３２と、第１及び第２の送信区間をそれぞれ指定する送信ゲート信号と、送受信ユニット１毎に第１及び第２の送信区間のパルス送信のオン／オフをそれぞれ制御する送信制御信号と、上記位相切替信号とに基づいて、送信ゲート信号と位相切替信号とにより指定された送信区間に対して送信制御信号にしたがって送信ゲートを設定するゲート信号制御回路３４とを備える。
【選択図】図３

Description

この発明は、パルスレーダに用いられる空中線装置に関する。

複数の送受信ユニットから構成されるパルスレーダ用空中線装置は、同一の繰り返し周期（ＰＲＩ：Pulse Repetition Interval）内に送信信号を２パルス出力する場合に、開口面積を変化させることを目的として、送受信ユニット毎にそれぞれのパルスをＯＮ／ＯＦＦする機能が必要となる場合がある。従来は、開口を制御する系統ごとに、送信ゲート信号を別々に配線することで、この機能を実現していた。

なお、本願に関連する公知文献としては、例えば次のようなものがある。
特開２００５−１３０１９８公報

上述したように、従来は、開口を制御する系統ごとに送信ゲート信号を各送受信ユニットに配線していたため、配線が増えて装置構成が複雑化してしまうという問題があった。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、装置構成を複雑化することなく同一ＰＲＩ内で開口面積を変化させることができるレーダ用空中線装置を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明に係るレーダ用空中線装置は、複数のアンテナと、前記アンテナ毎に設けられ、前記アンテナから高周波信号をパルス繰り返し周期内の第１及び第２の送信区間に選択的にパルス送信し、その反射信号を受信する複数の送受信ユニットとを具備し、前記複数の送受信ユニットそれぞれは、位相切替信号にしたがって前記第１及び第２の送信区間のパルスを互いに異なる位相に切り替える移相制御部と、前記第１及び第２の送信区間をそれぞれ指定する送信ゲート信号と、前記送受信ユニット毎に前記第１及び第２の送信区間のパルス送信のオン／オフをそれぞれ制御する送信制御信号と、前記位相切替信号とに基づいて、前記送信ゲート信号と前記位相切替信号とにより指定された送信区間に対して前記送信制御信号にしたがって送信ゲートを設定する送信ゲート制御部とを備える。

上記構成によれば、パルスレーダに使用する空中線装置について、同一繰り返し周期内で送信信号を２パルス出力する場合に、送信ゲート信号の種別を増やすことなく、２パルスそれぞれをオン／オフする機能を実現することが可能となる。

したがってこの発明によれば、装置構成を複雑化することなく同一ＰＲＩ内で開口面積を変化させることができるレーダ用空中線装置を提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る空中線装置の制御に関わる系統図である。空中線装置は複数のアンテナ２−１〜Ｎと、アンテナ２−１〜Ｎそれぞれに設けられる複数の送受信ユニット１−１〜Ｎとを備える。各送受信ユニット１−１〜Ｎに対して動作制御信号、送信ゲート信号、および位相切替信号の３種類の信号が入力される。以下、送受信ユニット１−１〜Ｎを送受信ユニット１と総称する。

図２にこれらの信号のタイミング図を示す。動作制御信号は、送受信ユニットの動作制御を行うためのシリアル信号であり、送受信ユニット１それぞれに１対１で入力される。送信ゲート信号および位相切替信号は、全ての送受信ユニット１に対して同一の信号が入力される。

送信ゲート信号は、送信パルスを出力するタイミングを送受信ユニットに与えるタイミング信号である。本実施形態に係る空中線装置は、同一の繰返し周期（ＰＲＩ：Pulse Repetition Interval ）内に送信信号を２パルス出力するため、送信ゲート信号は同一の繰返し周期内に２つの送信区間（送信区間１および送信区間２）を有する。

位相切替信号は、上記２つの送信パルスに対して、それぞれ送受信ユニット内の移相器の設定状態を変えるために与えるタイミング信号であり、２つの送信パルスの間に論理が反転する。送信ゲート信号および位相切替信号の２つのタイミング信号は、すべての送受信ユニット１に対して同一の信号が並列に入力される。

動作制御信号は、送信制御信号（図２中Ａ１およびA２)、および位相制御信号（図２中Ｂ１およびＢ２）を含む。送信制御信号は１ビット、位相制御信号は送受信ユニット１内の移相器のビット数以上のビットとなる。本実施形態では、この送信制御信号により、上記３つの信号から送信パルスを、送信区間１と送信区間２の両方で出力、送信区間１のみで出力、送信区間２のみで出力、送信区間１と送信区間２のどちらも出力しない、の４状態に設定でき、かつ各々の送受信ユニット１の状態を独立に設定できる。

図３は、送受信ユニット１内の回路構成を示した図である。動作制御信号はシフトレジスタ３１に入力され、送信制御信号（Ａ１およびＡ２）をゲート信号制御回路３４に、位相制御信号（Ｂ１およびＢ２）を位相信号制御回路３２に入力する。位相信号制御回路３２は、位相切替信号にしたがって位相制御信号のうちＢ１およびＢ２のいずれか一方を選択して、移相器制御信号として移相器制御回路３３に出力する。

ゲート信号制御回路３４には、送信制御信号（Ａ１およびＡ２）、位相切替信号、送信ゲート信号の３つの信号が入力される。このとき、送信区間１の送信パルスを制御するビットをＡ１、送信区間２の送信パルスを制御するビットをＡ２とする。ゲート信号制御回路３４内では、図４に示した論理に基づき、内部ゲート信号を生成し、送信制御回路３５に入力する。送信制御回路３５は、内部ゲート信号に基づいて送信パルスを出力する。

図５乃至図８は、送信制御信号の条件ごとの動作を示すタイミングチャートである。ここでは、送信制御信号Ａ１は送信区間１の送信ゲート信号を、送信制御信号Ａ２は送信区間２の送信ゲート信号を、それぞれＯＮ／ＯＦＦ制御するものとする。図５では送信区間１と送信区間２の両方で送信パルスを出力し、図６では送信区間２のみで出力し、図７では送信区間１のみで出力し、図８では送信区間１と送信区間２のどちらも出力しない、の４つの状態に設定できる。

従来、この設定は、送受信ユニット毎に異なる送信ゲート信号を入力することで実現していた。上記実施形態の例では、送信区間１と送信区間２にそれぞれ対応する２つの送信ゲート信号を各送受信ユニットに入力していた。このようにすることで、開口を制御する系統ごとに送信ゲート信号の配線が増え、装置構成が複雑化してしまうという問題があった。

これに対し、上記実施形態に係る空中線装置は、複数のアンテナ２−１〜Ｎそれぞれに設けられ、各アンテナ２−１〜Ｎから高周波信号をパルス繰り返し周期内の２つの送信区間に選択的にパルス送信する複数の送受信ユニット１を備える。そして、送受信ユニット１は、位相切替信号にしたがって各送信区間のパルスを互いに異なる位相に切り替える位相信号制御回路３２と、２つの送信区間をそれぞれ指定する送信ゲート信号と、送受信ユニット１毎に各送信区間のパルス送信のオン／オフをそれぞれ制御する送信制御信号と、上記位相切替信号とに基づいて、送信ゲート信号と位相切替信号とにより指定された送信区間に対して送信制御信号にしたがって送信ゲートを設定するゲート信号制御回路３４とを備えるものである。

このように構成することで、送信ゲート信号を複数系統で共通とすることができるため、配線数を削減することができる。したがって、上記実施形態によれば、パルスレーダにおいて装置構成を複雑化することなく同一パルス繰り返し周期内で開口面積を変化させることが可能となる。

なお、この発明は、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。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の一実施形態に係る空中線装置の制御に関わる系統図。送受信ユニットに入力される信号のタイミングチャート。送受信ユニットの内部構成を示すブロック図。内部ゲート信号の状態を示す図。送受信ユニットの動作を示すタイミングチャート。送受信ユニットの動作を示すタイミングチャート。送受信ユニットの動作を示すタイミングチャート。送受信ユニットの動作を示すタイミングチャート。

符号の説明

１−１〜Ｎ…送受信ユニット、２−１〜Ｎ…アンテナ、３１…シフトレジスタ、３２…位相信号制御回路、３３…移相器制御回路、３４…ゲート信号制御回路、３５…送信制御回路。

Claims

複数のアンテナと、
前記アンテナ毎に設けられ、前記アンテナから高周波信号をパルス繰り返し周期内の第１及び第２の送信区間に選択的にパルス送信し、その反射信号を受信する複数の送受信ユニットと
を具備し、
前記複数の送受信ユニットそれぞれは、
位相切替信号にしたがって前記第１及び第２の送信区間のパルスを互いに異なる位相に切り替える移相制御部と、
前記第１及び第２の送信区間をそれぞれ指定する送信ゲート信号と、前記送受信ユニット毎に前記第１及び第２の送信区間のパルス送信のオン／オフをそれぞれ制御する送信制御信号と、前記位相切替信号とに基づいて、前記送信ゲート信号と前記位相切替信号とにより指定された送信区間に対して前記送信制御信号にしたがって送信ゲートを設定する送信ゲート制御部と
を備えることを特徴とするレーダ用空中線装置。