JP2013195156A - Rader system and radar detection method - Google Patents
Rader system and radar detection method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013195156A JP2013195156A JP2012060861A JP2012060861A JP2013195156A JP 2013195156 A JP2013195156 A JP 2013195156A JP 2012060861 A JP2012060861 A JP 2012060861A JP 2012060861 A JP2012060861 A JP 2012060861A JP 2013195156 A JP2013195156 A JP 2013195156A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transmission
- signal
- unit
- mode
- radar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は目標物を探知するための送信信号を出射するレーダ装置およびレーダ探知方法に関し、特に、探知用の送信信号および探知目的以外の送信信号を切り替えて出射するレーダ装置およびレーダ探知方法に関する。 The present invention relates to a radar apparatus and a radar detection method for emitting a transmission signal for detecting a target, and more particularly to a radar apparatus and a radar detection method for switching and outputting a transmission signal for detection and a transmission signal other than a detection purpose.
目標物の探知や相手の電子機器の妨害のためにレーダ装置が利用されている。例えば、特許文献1、2には、一つの送信器を用いて、探知用と妨害用との両方の送信信号を出射するレーダ装置が開示されている。特許文献1、2のレーダ装置は、探知モード時には低出力、長パルス幅の送信信号を出射し、妨害モード時には高出力、短パルス幅の送信信号を出射する。 A radar device is used for detecting a target object and for obstructing an electronic device of a partner. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose radar devices that emit both detection signals and interference signals using a single transmitter. The radar devices disclosed in Patent Documents 1 and 2 emit a transmission signal having a low output and a long pulse width in the detection mode, and emit a transmission signal having a high output and a short pulse width in the interference mode.
主に目標物の探知に用いられるレーダ装置を用いて、探知以外の目的の送信信号も出射する場合、探知モードとその他のモードとは、できるだけ早く切り替わることが望ましい。 When using a radar apparatus mainly used for detecting a target and outputting a transmission signal for a purpose other than detection, it is desirable to switch between the detection mode and the other mode as soon as possible.
本発明の目的は、複数モードの切り替えを瞬時に行うことができるレーダ装置およびレーダ探知方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a radar apparatus and a radar detection method capable of instantaneously switching between a plurality of modes.
上記目的を達成するために本発明に係るレーダ装置は、レーダモードを含む複数のモードごとに設定された送信期間および単位電力値を保持する。そして、本発明に係るレーダ装置は、複数のモードにそれぞれ対応する複数の種信号生成器を備え、該種信号生成器を用いて生成した種信号を送信信号として出力する種信号生成部と、動作させるモードに設定されている送信期間および単位電力値に基づいて電源を供給する電源供給部と、供給された電源を用いて生成した送信信号を増幅する送信信号増幅部と、増幅した送信信号を外部空間に出射すると共にレーダモード時に出射した送信信号が反射された受信信号を受信する送受信部と、受信した受信信号を処理する受信信号処理部と、を備える。 In order to achieve the above object, a radar apparatus according to the present invention holds a transmission period and a unit power value set for each of a plurality of modes including a radar mode. The radar apparatus according to the present invention includes a plurality of seed signal generators respectively corresponding to a plurality of modes, and outputs a seed signal generated using the seed signal generator as a transmission signal; A power supply unit that supplies power based on a transmission period and a unit power value set in an operating mode, a transmission signal amplification unit that amplifies a transmission signal generated using the supplied power, and an amplified transmission signal And a reception signal processing unit for processing the received reception signal, and a transmission / reception unit that receives the reception signal in which the transmission signal emitted in the radar mode is reflected.
上記目的を達成するために本発明に係るレーダ探知方法は、レーダモードを含む複数のモードごとに設定された送信期間および単位電力値を保持し、複数のモードにそれぞれ対応する複数の種信号生成器を用いて種信号を生成し、生成した種信号を送信信号として出力し、動作させるモードに設定されている送信期間および単位電力値に基づいて電源を供給し、供給された電源を用いて生成した送信信号を増幅し、増幅した送信信号を外部空間に出射すると共にレーダモード時に出射した送信信号が反射された受信信号を受信し、受信した受信信号を処理する。 In order to achieve the above object, a radar detection method according to the present invention maintains a transmission period and a unit power value set for each of a plurality of modes including a radar mode, and generates a plurality of seed signals corresponding to each of the plurality of modes. A seed signal is generated using a device, the generated seed signal is output as a transmission signal, power is supplied based on a transmission period and a unit power value set in an operation mode, and the supplied power is used. The generated transmission signal is amplified, the amplified transmission signal is emitted to the external space, the reception signal reflected from the transmission signal emitted in the radar mode is received, and the received reception signal is processed.
本発明に係るレーダ装置およびレーダ探知方法は、複数モードの切り替えを瞬時に行うことができる。 The radar apparatus and the radar detection method according to the present invention can instantaneously switch between a plurality of modes.
(第1の実施形態)
第1の実施形態に係るレーダ装置について説明する。本実施形態に係るレーダ装置のブロック構成図を図1に示す。本実施形態に係るレーダ装置10は、レーダモードを含む複数のモードごとに設定された送信期間および単位電力値を保持し、図1に示すように、種信号生成部20、電源供給部30、送信信号増幅部40、送受信部50および受信信号処理部60を備える。
(First embodiment)
A radar apparatus according to the first embodiment will be described. A block diagram of a radar apparatus according to the present embodiment is shown in FIG. The radar apparatus 10 according to the present embodiment holds transmission periods and unit power values set for each of a plurality of modes including a radar mode, and as shown in FIG. 1, a seed
本実施形態において、レーダ装置10は、レーダモード、妨害モードおよび欺瞞モードごとに送信期間および単位電力値を保持している。なお、レーダモードとは、出射したマイクロ波が目標物で反射されて戻って来た反射信号を解析することによって、目標物を探知するモードである。妨害モードとは、高出力のマイクロ波を照射して、相手の電子機器の誤動作または故障を発生させるモードであり、例えば、発射されたミサイルへ高出力のマイクロ波を照射して、ミサイルを無能力化すること等も含む。また、欺瞞モードとは、相手レーダのマイクロ波を解析し、相手に反射する反射波に相手を欺くためのマイクロ波を含ませたり、広帯域変調をかけたマイクロ波を照射して相手のレーダ機能を低下させるモ−ドである。 In the present embodiment, the radar apparatus 10 holds a transmission period and a unit power value for each radar mode, disturbance mode, and deception mode. The radar mode is a mode in which the target is detected by analyzing the reflected signal that is returned from the reflected microwave reflected by the target. The jamming mode is a mode in which a high-power microwave is irradiated to cause a malfunction or failure of the other electronic device.For example, a high-power microwave is irradiated to a missile that has been launched, and the missile is turned off. Including capacity building. The deception mode is the other party's radar function by analyzing the other party's radar microwaves and including the reflected wave reflected to the other party to deceive the other party, or by irradiating the microwave with broadband modulation. Is a mode for lowering.
図1の説明に戻る。図1において、種信号生成部20は、動作するモードの数と同じ数の種信号生成器を備える。種信号生成部20は、動作しているモードに対応した種信号生成器で生成した種信号を、送信信号として送信信号増幅部40へ出力する。本実施形態において、種信号生成部20は、3つの種信号生成器21、22、23を備え、レーダモード動作時に種信号生成器21がレーダモード用種信号を、妨害モード動作時に種信号生成器22が妨害モード用種信号を、欺瞞モード動作時に種信号生成器23が欺瞞モード用種信号をそれぞれ生成し、生成した種信号を送信信号として送信信号増幅部40へ出力する。
Returning to the description of FIG. In FIG. 1, the seed
電源供給部30は、レーダ装置10が保持している送信期間および単位電力値に基づいて、送信信号増幅部40に電源を供給する。例えば、レーダモード動作する場合、電源供給部30は、レーダモードに対応付けられている送信時間TNの間、レーダモード用電源PNを送信信号増幅部40に供給する。また、妨害モード動作する場合、電源供給部30は、妨害モードに対応付けられている送信時間THの間、妨害モード用電源PHを送信信号増幅部40に供給する。さらに、欺瞞モード動作する場合、電源供給部30は、欺瞞モードに対応付けられている送信時間TEの間、欺瞞モード用電源PEを送信信号増幅部40に供給する。
The
送信信号増幅部40は、動作するモードの送信期間(TN、THまたはTE)の間、電源供給部30から供給された電源(PN、PHまたはPE)を用いて、種信号生成部20から入力した送信信号を増幅し、増幅した送信信号を送受信部50へ出力する。
The transmission
送受信部50は、レーダ装置10が保持している動作モードごとの送信期間に基づいて、送信と、受信またはOFF動作と、を切り替える。例えば、レーダモード動作する場合、送受信部50は、送信時間TNの間、送信信号増幅部40から入力した送信信号を外部空間に出射し、送信時間TNが経過した後の所定の時間、出射した送信信号が反射された受信信号を受信して受信信号処理部60へ出力する。また、妨害モード動作する場合、送信時間THの間、送信信号増幅部40から入力した送信信号を外部空間に出射し、送信時間THが経過した後の所定の時間、OFF状態となる。さらに、欺瞞モード動作する場合、送信時間TEの間、送信信号増幅部40から入力した送信信号を外部空間に出射し、送信時間TEが経過した後の所定の時間、OFF状態となる。
The transmission /
受信信号処理部60は、送受信部50から入力した受信信号を処理する。例えば、受信信号処理部60は、受信信号を解析して、測位や航跡追尾等の解析結果を図示しない表示装置等に出力する。
The reception
上述のレーダ装置10は、種信号生成部20において動作させるモードに対応した種信号生成器21、22、23で種信号を生成し、送信信号増幅部40においてモードごとに予め設定された単位電力値に基づく最適な増幅を行った後、送信信号を外部空間へ出射する。モードに応じた種信号の生成と増幅とを別々に処理できるため、瞬時に、所望のモードの送信信号に切り替えて所望モードに関する送信信号を出射することができる。従って、レーダモード用の探知信号を出射している時に瞬時に妨害用の強力なマイクロ波や欺くためのマイクロ波等の出射に切り替え、再度、レーダモードに戻って妨害信号や欺瞞信号を出射した効果を確認する等ができる。
The radar apparatus 10 described above generates seed signals by the seed signal generators 21, 22, and 23 corresponding to the modes to be operated by the seed
ここで、レーダ装置10がさらに、送信期間等をカウントしてタイミング信号を出力するタイミング制御部を備えることが望ましい。この場合、種信号生成部20および電源供給部30は、生成する種信号および送信信号増幅部40に供給する電源値を、タイミング信号に基づいてさらに的確に、新たなモードの種信号および電源値に切り替えることができる。
Here, it is desirable that the radar apparatus 10 further includes a timing control unit that counts a transmission period and outputs a timing signal. In this case, the seed
また、各モードにおいて、動作するモードの送信期間と単位電力値との積が一定になるように設計することが望ましい。この場合、各モードで消費される消費電力(単位電力値×送信期間)が略一定になり、電源供給部30を各モードで共通に使用することができる。
In each mode, it is desirable to design so that the product of the transmission period of the operating mode and the unit power value is constant. In this case, the power consumption (unit power value × transmission period) consumed in each mode becomes substantially constant, and the
そして、妨害モードの送信期間THをレーダモードの送信期間TNより短くすることにより、レーダ用信号よりも大きな出力の妨害信号を出射することができる。一方、欺瞞モード時の単位電力値をレーダモード時の単位電力値より小さくすることにより、レーダ用信号よりも長い期間について連続して欺瞞信号を出射することができる。 Then, by making the transmission period TH in the interference mode shorter than the transmission period TN in the radar mode, it is possible to emit an interference signal having an output larger than that of the radar signal. On the other hand, by making the unit power value in the deception mode smaller than the unit power value in the radar mode, deception signals can be continuously emitted for a longer period than the radar signal.
(第2の実施形態)
第2の実施形態について説明する。本実施形態に係るアクティブフェーズドアレイアンテナ装置のブロック構成図を図2に示す。図2において、本実施形態に係るアクティブフェーズドアレイアンテナ装置100は、ビーム制御部200、励振部300、分配部400、複数の送受信部500、合成部600、受信部700および図示しない電源部を備える。電源部は、電源電圧を生成し、生成した電源電圧をアクティブフェーズドアレイアンテナ装置100の各部へ供給する。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described. FIG. 2 shows a block configuration diagram of the active phased array antenna apparatus according to the present embodiment. 2, an active phased array antenna apparatus 100 according to the present embodiment includes a
ビーム制御部200は、各種ビームの送受信を制御するためのレーダモード動作信号、妨害モード動作信号および欺瞞モード動作信号を所定のタイミングで順次生成し、励振部300および複数の送受信部500へ出力する。なお、ビーム制御部200は、各種動作信号を順次生成する代わりに、図示しない入力手段からのユーザの指示に基づいて、各種動作信号を切り替えて出力することもできる。
The
励振部300は、ビーム制御部200から入力した動作信号に基づいて励振信号を生成し、分配部400へ出力する。励振部300のブロック構成図を図3に示す。図3において、励振部300は、3つの励振器310、320、330および励振器切替器340を備える。本実施形態において、励振部300は、ビーム制御部200からレーダモード動作信号を受信している間、第1励振器310を用いてレーダモード動作用励振信号を生成する。また、励振部300は、妨害モード動作信号を受信している間、第2励振器320を用いて妨害モード動作用励振信号を生成し、欺瞞モード動作信号を受信している間、第3励振器330を用いて欺瞞モード動作用励振信号を生成する。そして、励振部300は、ビーム制御部200から入力している動作信号に対応する励振器310、320、330を励振器切替器340を用いて選択し、選択した励振器310、320、330が生成した励振信号を分配部400へ出力する。
The
励振器310、320、330が生成した励振信号の一例を図4に示す。図4において、レーダモード動作用励振信号および妨害モード動作用励振信号は、狭い帯域をスイープする信号である。一方、欺瞞モード動作用励振信号は、広帯域の信号に変調された信号である。
An example of the excitation signal generated by the
分配部400は、励振部300から入力した励振信号を分配して、分配した励振信号を複数の送受信部500へ同時に出力する。
各送受信部500は、分配部400を介して励振部300から入力した励振信号に対して、ビーム制御部200から入力している動作信号に基づいて所定の処理を施し、処理した励振信号を送信ビームとして外部空間へ出射する。また、送受信部500は、外部空間から受信した受信ビームを処理し、処理した受信ビームを受信信号として合成部600へ出力する。本実施形態において、送受信部500は、出射した送信ビームの目標からの反射信号を受信ビームとして受信する。送受信部500については後述する。
Each transmitting / receiving
合成部600は、複数の送受信部500から入力した受信信号を合成して受信部700へ出力する。
The combining
受信部700は、合成部600を介して送受信部500から入力した受信信号を解析し、測位や航跡追尾等の解析結果を図示しない出力装置へ出力する。
The receiving
次に、送受信部500について詳細に説明する。送受信部500のブロック構成図を図5に示す。図5において、送受信部500は、切替制御回路510、移相器520、高圧制御回路530、電源回路540、トリプルモード進行波管550、送受切替器560、アンテナエレメント570および低雑音増幅器580を備える。
Next, the transmission /
切替制御回路510は、ビーム制御部200から入力した動作信号に基づいて、送信および受信のタイミングを制御するためのタイミング制御信号を生成し、生成したタイミング制御信号を移相器520および送受切替器560へ出力する。
The switching
移相器520は、分配部400を介して励振部300から入力した励振信号の位相を、切替制御回路510から入力したタイミング制御信号に基づいて調整し、トリプルモード進行波管550へ出力する。また、移相器520は、低雑音増幅器580から入力した受信信号の位相を、タイミング制御信号に基づいて調整し、合成部600へ出力する。
The
高圧制御回路530は、ビーム制御部200から入力した動作信号に基づいて、トリプルモード進行波管550へ供給する電圧を指示するための電圧制御信号を生成して電源回路540へ出力する。本実施形態において、高圧制御回路530は、ビーム制御部200からレーダモード動作信号が入力している間、レーダモード用電圧制御信号を生成して電源回路540へ出力する。また、妨害モード動作信号が入力している間は妨害モード用電圧制御信号を、欺瞞モード動作信号が入力している間は欺瞞モード用電圧制御信号を生成して電源回路540へ出力する。
The high
電源回路540は、アクティブフェーズドアレイアンテナ装置100の図示しない電源部から供給された電源電圧を、送受信部500の各回路へ供給する。また、電源回路540は、高圧制御回路530から入力した電圧制御信号に基づいて、電源部から供給された電源電圧から所定の電源電圧を瞬時に生成し、トリプルモード進行波管550へ供給する。本実施形態において、電源回路540は、レーダモード用電圧制御信号が入力している場合はレーダモード用高電圧VNを、妨害モード用電圧制御信号が入力している場合は妨害モード用高電圧VHを、欺瞞モード用電圧制御信号が入力している場合は欺瞞モード用高電圧VEを瞬時に生成してトリプルモード進行波管550へ供給する。レーダモード用高電圧VN、妨害モード用高電圧VHおよび欺瞞モード用高電圧VEについては後述する。
The
トリプルモード進行波管550は、移相器520から入力した励振信号を、電源回路540から供給された電源を用いて増幅し、送受切替器560へ出力する。本実施形態において、トリプルモード進行波管550は、それぞれ異なる高圧電源が印加可能な3本のマイクロ波管531、532、533を備える。そして、レーダモード動作時にはレーダモード用高電圧VNがマイクロ波管531に供給され、妨害モード動作時には妨害モード用高電圧VHがマイクロ波管532に供給され、欺瞞モード動作時には欺瞞モード用高電圧VEがマイクロ波管533に供給される。
Triple mode traveling
送受切替器560は、切替制御回路510から入力したタイミング制御信号に基づいて、アンテナエレメント570との接続を、トリプルモード進行波管550または低雑音増幅器580に切り替える。送受切替器560は、送信時に、トリプルモード進行波管550から入力した励振信号を送信ビームとしてアンテナエレメント570へ出力し、受信時に、アンテナエレメント570を介して外部空間から受信した受信ビームを低雑音増幅器580へ出力する。
The transmission /
アンテナエレメント570は、送受切替器560から入力した送信ビームを外部空間へ出射し、外部空間から受信ビームを受信した受信ビームを送受切替器560へ出射する。本実施形態において、アンテナエレメント570は、レーダモード動作時に、出射した送信ビームの目標からの反射信号を受信ビームとして受信する。
The
低雑音増幅器580は、アンテナエレメント570および送受切替器560を介して外部空間から受信した受信ビームを低雑音増幅し、受信信号に変換して移相器520へ出力する。
次に、レーダモード用高電圧VN、妨害モード用高電圧VHおよび欺瞞モード用高電圧VEについて説明する。本実施形態において、レーダモード用高電圧VN、妨害モード用高電圧VHおよび欺瞞モード用高電圧VEは、レーダモード動作時の消費電力、妨害モード動作時の消費電力および欺瞞モード動作時の消費電力が略同一となるように設定されている。各動作モード時の、送受信タイミング、トリプルモード進行波管550に供給される電源電圧(VN、VH、VE)、送受信部500の送信出力電力(PN、PH、PE)、励振信号の送信パルス幅(TN1、TH1、TE1)および送信パルス繰返し周期(TN2、TH2、TE2)の関係を図6に示す。
Next, the radar mode high voltage VN, the disturbance mode high voltage VH, and the deception mode high voltage VE will be described. In this embodiment, the radar mode high voltage VN, the disturbance mode high voltage VH, and the deception mode high voltage VE are the power consumption during the radar mode operation, the power consumption during the disturbance mode operation, and the power consumption during the deception mode operation. Are set to be substantially the same. Transmission / reception timing, power supply voltage (VN, VH, VE) supplied to triple mode
レーダモードの場合、図6において、アクティブフェーズドアレイアンテナ装置100は、送信および受信を繰返す。また、送受信部500において、トリプルモード進行波管550のマイクロ波管531にレーダモード用高電圧VNが供給される。この時の送受信部500の送信出力電力は送信出力電力PNである。
In the radar mode, in FIG. 6, the active phased array antenna apparatus 100 repeats transmission and reception. In the
ここで、N個の送受信部500のトリプルモード進行波管550にレーダモード用高電圧VNを供給した時の、アクティブフェーズドアレイアンテナ装置100全体のレーダモード時の消費電力PDNは、レーダモード時の送信パルス幅:TN1、送信パルス繰返し周期:TN2、送受信効率:ENとすると、式(1)で表される。
PDN=PN×(TN1/TN2)×N/EN (W)……(1)
Here, when the radar mode high voltage VN is supplied to the triple mode
PDN = PN × (TN1 / TN2) × N / EN (W) (1)
また、レーダモード時にN個の送受信部500から出射される送信ビームの合計出力、すなわち、アクティブフェーズドアレイアンテナ装置100全体の合成送信出力PTNは、式(2)で表される。
PTN=PN×N (W)……(2)
Further, the total output of the transmission beams emitted from the N transmitting / receiving
PTN = PN × N (W) (2)
例えば、送受信部500の個数:N=100個、送受信部500の送信出力電力:PN=1kW、送信パルス幅:TN1=1ms、送信パルス繰返し周期:TN2=10ms、送受信効率:EN=50%とすると、レーダモード時のアクティブフェーズドアレイアンテナ装置100の合成送信出力電力PTNは100kW、消費電力PDNは20kWとなる。 For example, the number of transmission / reception units 500: N = 100, transmission output power of the transmission / reception unit 500: PN = 1 kW, transmission pulse width: TN1 = 1 ms, transmission pulse repetition period: TN2 = 10 ms, transmission / reception efficiency: EN = 50% Then, the combined transmission output power PTN of the active phased array antenna apparatus 100 in the radar mode is 100 kW, and the power consumption PDN is 20 kW.
次に、妨害モードの場合、送受信部500において、トリプルモード進行波管550のマイクロ波管532に妨害モード用高電圧VHが供給される。妨害モード用高電圧VHの供給により、図6に示すように、各送受信部500の送信出力電力は、送信出力電力PHへと瞬時に増加する。そして、妨害モード時の送信パルス幅:TH1、送信パルス繰返し周期:TH2とすると、上述の式(1)、(2)と同様に、妨害モード時のアクティブフェーズドアレイアンテナ装置100全体の消費電力PDHは式(3)、合成送信出力PTHは式(4)となる。
PDH=PH×(TH1/TH2)×N/EN (W)……(3)
PTH=PH×N (W)……(4)
Next, in the interference mode, the transmission /
PDH = PH × (TH1 / TH2) × N / EN (W) (3)
PTH = PH × N (W) (4)
例えば、N=100個、PH=10kW、TH1=0.1ms、TH2=10ms、EN=50%の場合、妨害モード時のアクティブフェーズドアレイアンテナ装置100の合成送信出力電力PTHは1000kW、消費電力PDHは20kWとなる。 For example, when N = 100, PH = 10 kW, TH1 = 0.1 ms, TH2 = 10 ms, EN = 50%, the combined transmission output power PTH of the active phased array antenna device 100 in the disturbing mode is 1000 kW, and the power consumption PDH Is 20 kW.
さらに、欺瞞モードの場合、送受信部500において、トリプルモード進行波管550のマイクロ波管533に欺瞞モード用高電圧VEが供給される。欺瞞モード用高電圧VEの供給により、図6に示すように、送受信部500の送信出力電力は、送信出力電力PEへと瞬時に減少する。そして、欺瞞モード時の送信パルス幅:TE1、送信パルス繰返し周期:TE2とすると、上述の式(1)、(2)と同様に、欺瞞モード時のアクティブフェーズドアレイアンテナ装置100全体の消費電力PDEは式(5)、合成送信出力PTEは式(6)となる。
PDE=PE×(TE1/TE2)×N/EN (W)……(5)
PTE=PE×N (W)……(6)
Further, in the case of the deception mode, the
PDE = PE × (TE1 / TE2) × N / EN (W) (5)
PTE = PE × N (W) (6)
例えば、N=100個、PE=0.5kW、TE1=2ms、TE2=10ms、EN=50%の場合、欺瞞モード時のアクティブフェーズドアレイアンテナ装置100の合成送信出力電力PTEは50kW、消費電力PDEは20kWとなる。 For example, when N = 100, PE = 0.5 kW, TE1 = 2 ms, TE2 = 10 ms, EN = 50%, the combined transmission output power PTE of the active phased array antenna apparatus 100 in the deception mode is 50 kW, and the power consumption PDE Is 20 kW.
以上のように、本実施形態に係るアクティブフェーズドアレイアンテナ装置100は、レーダモード、妨害モードおよび欺瞞モードのいずれのモードにおいても、アクティブフェーズドアレイアンテナ装置100全体の消費電力を一定(例えば、20kW)に維持することができる。 As described above, the active phased array antenna apparatus 100 according to the present embodiment has a constant power consumption (for example, 20 kW) in the entire active phased array antenna apparatus 100 in any of the radar mode, the disturbance mode, and the deception mode. Can be maintained.
一方、レーダモード時の合成送信出力電力(例えば、100kW)と比較して、妨害モード時の合成送信出力電力PTH(例えば、1000kW)を十分に大きくすることができる(例えば、10倍)。従って、妨害モード時に強力な妨害波を出射することができる。 On the other hand, compared to the combined transmission output power in the radar mode (for example, 100 kW), the combined transmission output power PTH (for example, 1000 kW) in the disturbance mode can be sufficiently increased (for example, 10 times). Therefore, a strong interference wave can be emitted in the interference mode.
さらに、レーダモード時の送信パルス幅TN1(例えば、1ms)と比較して、欺瞞モード時の送信パルス幅TE1(例えば、2ms)を十分に長くすることができる(例えば、2倍)。従って、十分な期間について欺瞞波を出射することができる。 Furthermore, the transmission pulse width TE1 (for example, 2 ms) in the deception mode can be made sufficiently long (for example, twice) compared to the transmission pulse width TN1 (for example, 1 ms) in the radar mode. Therefore, deception waves can be emitted for a sufficient period.
上述のレーダモード用高電圧VN、妨害モード用高電圧VHおよび欺瞞モード用高電圧VEは、出射する妨害波のパワーや欺瞞波の出射時間等に応じて適宜設計することができる。 The radar mode high voltage VN, the interference mode high voltage VH, and the deception mode high voltage VE can be appropriately designed according to the power of the outgoing interference wave, the emission time of the deception wave, and the like.
上記のように構成されたアクティブフェーズドアレイアンテナ装置100は、次のように動作する。すなわち、ビーム制御部200は、レーダモード、妨害モードおよび欺瞞モードに関する動作信号を所定のタイミングで順次生成し、励振部300および送受信部500へ出力する。
The active phased array antenna apparatus 100 configured as described above operates as follows. That is, the
励振部300は、ビーム制御部200から入力した動作信号に基づいてレーダモード動作用、妨害モード動作用または欺瞞モード動作用の励振信号を生成し、生成した励振信号を分配部400へ出力する。分配部400は、励振部300から入力した励振信号をN個に分配し、分配した励振信号をN個の送受信部500へ出力する。
The
N個の送受信部500はそれぞれ、ビーム制御部200から入力した動作信号に基づいて、送信時に、励振部300から入力した励振信号の位相を調整し、レーダモード用高電圧VN、妨害モード用高電圧VHまたは欺瞞モード用高電圧VEによって増幅し、送信ビームとして外部空間へ出射する。ここで、レーダモード用高電圧VN、妨害モード用高電圧VHおよび欺瞞モード用高電圧VEは、アクティブフェーズドアレイアンテナ装置100全体の消費電力が一定に維持されるレベルに設計されている。
Each of the N transmitting / receiving
一方、送受信部500は、レーダモード動作時に、出射したレーダモード動作用の送信ビームの目標からの反射波を受信ビームとして受信する。送受信部500は、受信した受信ビームを低雑音増幅して受信信号に変換し、さらに位相を調整した後、合成部600に出力する。
On the other hand, the transmission /
合成部600は、N個の送受信部500から入力した受信信号を合成し、受信部700へ出力する。受信部700は、N個の送受信部500からの受信信号の合成信号を解析し、測位や航跡追尾等の解析結果を図示しない出力装置へ出力する。
The combining
以上のように、本実施形態に係るアクティブフェーズドアレイアンテナ装置100は、レーダモード時の消費電力PDN、妨害モード時の消費電力PDHおよび欺瞞モード時の消費電力PDEが同程度となるようにして、出射する妨害波のパワーおよび欺瞞波の出射時間等に応じて、トリプルモード進行波管550に供給する電源電圧を最適値に設定する。各モードの消費電力を同等に出来ることから、モードごとに複数の電源を備える必要がなく、共通の電源を用いて、レーダモード動作、強力な妨害モード動作および相手レーダを欺く欺瞞モード動作を行うことができる。
As described above, the active phased array antenna apparatus 100 according to the present embodiment is configured such that the power consumption PDN in the radar mode, the power consumption PDH in the disturbance mode, and the power consumption PDE in the deception mode are approximately the same. The power supply voltage supplied to the triple mode
また、本実施形態に係るアクティブフェーズドアレイアンテナ装置100において、ビーム制御部200が生成した動作信号のみで、レーダモード動作、妨害モード動作および欺瞞モード動作を瞬時に切替えると共に、移相器520による位相制御を行ってビーム走査を行う。この場合、例えば、レーダ動作時に目標物の探索および追尾を行いながら、瞬時に妨害モード動作または欺瞞モード動作を行い、その後再び瞬時にレーダモード動作に戻ることにより、レーダモード動作において妨害や欺瞞の効果を確認することができる。
In the active phased array antenna apparatus 100 according to the present embodiment, the radar mode operation, the disturbance mode operation, and the deception mode operation are instantaneously switched by only the operation signal generated by the
(第3の実施形態)
第3の実施形態について説明する。本実施形態に係るアクティブフェーズドアレイアンテナ装置のブロック構成図を図7に示す。図7において、本実施形態に係るアクティブフェーズドアレイアンテナ装置100Bは、ビーム制御部200B、励振部300B、分配部400B、複数の送受信部500B、合成部600B、受信部700B、高圧制御部800Bおよび図示しない電源部を備える。電源部は、電源電圧を生成し、生成した電源電圧をアクティブフェーズドアレイアンテナ装置100Bの各部へ供給する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described. FIG. 7 shows a block configuration diagram of the active phased array antenna apparatus according to the present embodiment. In FIG. 7, an active phased array antenna apparatus 100B according to the present embodiment includes a
ここで、励振部300B、分配部400B、合成部600Bおよび受信部700Bは、第2の実施形態で説明した励振部300、分配部400、合成部600および受信部700と同様に機能するため、詳細な説明は省略する。
Here, the
ビーム制御部200Bは、レーダモード動作信号、妨害モード動作信号または欺瞞モード動作信号を所定のタイミングで順次生成し、励振部300B、送受信部500Bおよび高圧制御部800Bへ出力する。
The
高圧制御部800Bは、図示しない電源部から供給された電源電圧を用いて、ビーム制御部200Bから入力した動作信号に基づいて所定の電源電圧を生成し、生成した電源電圧を複数の送受信部500Bへ供給する。
The high
複数の送受信部500Bはそれぞれ、分配部400Bを介して励振部300Bから入力した励振信号に対して、高圧制御部800Bから供給された電源電圧を用いて所定の処理を施し、外部空間へ出射する。さらに、送受信部500Bは、レーダモード動作時に出射した送信ビームの目標からの反射信号を受信ビームとして受信し、所定の処理を行った後、受信信号として合成部600Bへ出力する。
Each of the plurality of transmission /
本実施形態に係る高圧制御部800Bおよび送受信部500Bのブロック構成図を図8に示す。図8において、本実施形態に係る高圧制御部800Bは高圧制御回路810Bおよび電源回路820Bを備え、各送受信部500Bは切替制御回路510B、移相器520B、トリプルモード進行波管550B、送受切替器560B、アンテナエレメント570Bおよび低雑音増幅器580Bを備える。
FIG. 8 shows a block configuration diagram of the high-
図8において、高圧制御部800Bの高圧制御回路810Bは、ビーム制御部200Bからレーダモード動作信号が入力している間、電源回路820Bを用いてレーダモード用高電圧VNを生成し、複数の送受信部500Bへ供給する。また、高圧制御回路810Bは、妨害モード動作信号が入力している間は妨害モード用高電圧VHを、欺瞞モード動作信号が入力している間は欺瞞モード用高電圧VEを生成して複数の送受信部500Bへ供給する。ここで、本実施形態において、レーダモード用高電圧VN、妨害モード用高電圧VHおよび欺瞞モード用高電圧VEは、アクティブフェーズドアレイアンテナ装置100B全体の消費電力が一定に維持されるように設計されている。
In FIG. 8, the high
複数の送受信部500Bにおいて、切替制御回路510Bは、ビーム制御部200Bから入力した動作信号に基づいてタイミング制御信号を生成して移相器520Bおよび送受切替器560Bへ出力する。
In the plurality of transmission /
送受切替器560Bは、送信時に、トリプルモード進行波管550Bとアンテナエレメント570Bとを接続する。そして、励振部300Bから入力した励振信号の位相を移相器520Bにおいて調整し、トリプルモード進行波管550Bにおいて高圧制御部800Bから供給された電源(レーダモード用高電圧VN、妨害モード用高電圧VHまたは欺瞞モード用高電圧VE)を用いて励振信号を増幅し、アンテナエレメント570Bを介して送信ビームとして外部空間へ出射する。
Transmission /
一方、送受切替器560Bは、レーダモード動作において、受信時に、低雑音増幅器580Bとアンテナエレメント570Bとを接続する。そして、出射したレーダモード動作用の送信ビームの目標からの反射波を受信ビームとして受信し、低雑音増幅器580Bにおいて低雑音増幅して受信信号に変換し、さらに移相器520Bにおいて位相を調整した後、合成部600Bへ出力する。
On the other hand, transmission /
本実施形態においては、高圧制御部800Bがビーム制御部200Bから入力した動作信号に基づいて電源電圧(レーダモード用高電圧VN、妨害モード用高電圧VHまたは欺瞞モード用高電圧VE)を生成し、生成した電源を複数の送受信部500Bへ供給する。1つの高圧制御部800Bから複数の送受信部500Bへ電源電圧を供給することにより、各送受信部500Bに高圧制御回路および電源回路を備える必要がない。従って、送受信部500Bのコストを低減することができると共に、送受信部500Bを小型軽量化できる。
In the present embodiment, the
なお、上述の実施形態では、高圧制御部800Bは生成した電源を複数の送受信部500Bへ均等に分配して供給したが、これには限定されない。例えば、高圧制御部800Bが、所定方向への送信ビームを出射するいくつかの送受信部500Bにより多くの電源電圧を供給し、別の方向への送信ビームを出射するいくつかの送受信部500Bにより少ない電源電圧を供給して、トータルの供給量を一定にすることもできる。この場合、所定方向への送信ビームの送信出力電力を大きくしたり、送信パルス幅を大きくすることができる。
In the above-described embodiment, the high-
本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and design changes and the like within a range not departing from the gist of the present invention are included in the present invention.
10 レーダ装置
20 種信号生成部
30 電源供給部
40 送信信号増幅部
50 送受信部
60 受信信号処理部
100、100B アクティブフェーズドアレイアンテナ装置
200、200B ビーム制御部
300、300B 励振部
400、400B 分配部
500、500B 送受信部
510、510B 切替制御回路
520、520B 移相器
530 高圧制御回路
540 電源回路
550、550B トリプルモード進行波管
560、560B 送受切替器
570、570B アンテナエレメント
580、580B 低雑音増幅器
600、600B 合成部
700、700B 受信部
800B 高圧制御部
810B 高圧制御回路
820B 電源回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (10)
前記複数のモードにそれぞれ対応する複数の種信号生成器を備え、該種信号生成器を用いて生成した種信号を送信信号として出力する種信号生成部と、
動作させるモードに設定されている送信期間および単位電力値に基づいて電源を供給する電源供給部と、
前記供給された電源を用いて前記生成した送信信号を増幅する送信信号増幅部と、
前記増幅した送信信号を外部空間に出射すると共に前記レーダモード時に前記出射した送信信号が反射された受信信号を受信する送受信部と、
前記受信した受信信号を処理する受信信号処理部と、
を備えるレーダ装置。 Hold the transmission period and unit power value set for each of multiple modes including radar mode,
A seed signal generator that includes a plurality of seed signal generators corresponding to the plurality of modes, and outputs a seed signal generated using the seed signal generator as a transmission signal;
A power supply unit that supplies power based on a transmission period and a unit power value set in a mode to be operated;
A transmission signal amplification unit that amplifies the generated transmission signal using the supplied power supply;
A transmission / reception unit that emits the amplified transmission signal to an external space and receives a reception signal in which the emitted transmission signal is reflected in the radar mode;
A received signal processing unit for processing the received received signal;
A radar apparatus comprising:
前記種信号生成部、前記電源供給部および前記送受信部は、前記タイミング信号を用いて動作を切り替える、
請求項1記載のレーダ装置。 A timing control unit for outputting a timing signal for counting the transmission period;
The seed signal generation unit, the power supply unit, and the transmission / reception unit switch operations using the timing signal,
The radar apparatus according to claim 1.
前記生成した送信信号を分配して前記複数の送信信号増幅部に出力する分配部と、
前記複数の送受信部が受信した受信信号を合成して前記受信信号処理部に出力する合成部と、
をさらに備える、請求項1乃至4のいずれか1項記載のレーダ装置。 The transmission signal amplification unit and the transmission / reception unit have a plurality of sets,
A distribution unit that distributes the generated transmission signal and outputs the transmission signal to the plurality of transmission signal amplification units;
A combining unit that combines the reception signals received by the plurality of transmission / reception units and outputs the combined signals to the reception signal processing unit;
The radar apparatus according to claim 1, further comprising:
前記電源供給部は、対応する前記送信信号増幅部に電源を供給する、
請求項5記載のレーダ装置。 The number of the power supply units is the same as the number of the transmission signal amplification units
The power supply unit supplies power to the corresponding transmission signal amplification unit;
The radar apparatus according to claim 5.
少なくとも1つの前記電源供給部は、同時に2以上の前記送信信号増幅部に電源を供給する、
請求項5記載のレーダ装置。 The number of the power supply units is less than the number of the transmission signal amplification units,
At least one of the power supply units supplies power to two or more of the transmission signal amplification units simultaneously;
The radar apparatus according to claim 5.
前記送信信号増幅部はトリプルモード進行波管であり、
前記妨害モードの単位電力値は前記レーダモードの単位電力値よりも大きく、
前記欺瞞モードの送信期間は前記レーダモード送信期間よりも長い、
請求項1乃至8のいずれか1項記載のレーダ装置。 The plurality of modes are a radar mode, a jamming mode, and a deception mode;
The transmission signal amplifier is a triple mode traveling wave tube,
The unit power value of the disturbance mode is larger than the unit power value of the radar mode,
The transmission period of the deception mode is longer than the radar mode transmission period,
The radar apparatus according to any one of claims 1 to 8.
前記複数のモードにそれぞれ対応する複数の種信号生成器を用いて種信号を生成し、生成した種信号を送信信号として出力し、
動作させるモードに設定されている送信期間および単位電力値に基づいて電源を供給し、
前記供給された電源を用いて前記生成した送信信号を増幅し、
前記増幅した送信信号を外部空間に出射すると共に前記レーダモード時に前記出射した送信信号が反射された受信信号を受信し、
前記受信した受信信号を処理する、
レーダ探知方法。 Hold the transmission period and unit power value set for each of multiple modes including radar mode,
A seed signal is generated using a plurality of seed signal generators corresponding to the plurality of modes, and the generated seed signal is output as a transmission signal.
Supply power based on the transmission period and unit power value set in the mode to operate,
Amplifying the generated transmission signal using the supplied power supply;
Emitting the amplified transmission signal to an external space and receiving the reception signal reflected by the transmitted transmission signal in the radar mode;
Processing the received received signal;
Radar detection method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012060861A JP6127369B2 (en) | 2012-03-16 | 2012-03-16 | Radar apparatus and radar detection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012060861A JP6127369B2 (en) | 2012-03-16 | 2012-03-16 | Radar apparatus and radar detection method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013195156A true JP2013195156A (en) | 2013-09-30 |
JP6127369B2 JP6127369B2 (en) | 2017-05-17 |
Family
ID=49394301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012060861A Active JP6127369B2 (en) | 2012-03-16 | 2012-03-16 | Radar apparatus and radar detection method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6127369B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015178996A (en) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 日本電気株式会社 | Transmitter, radar device and transmission power control method |
JP2015197404A (en) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | 三菱電機株式会社 | antenna device |
KR20170066376A (en) * | 2014-09-30 | 2017-06-14 | 레이던 컴퍼니 | Real-time, multi-array sum power spectrum control |
JP2019049506A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-28 | Necネットワーク・センサ株式会社 | Signal generating apparatus, signal generating method and program |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0273182A (en) * | 1988-09-07 | 1990-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | Transmission and reception controller |
JPH06294861A (en) * | 1993-04-08 | 1994-10-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Electromagnetic wave reflection type pseudo radar equipment |
JPH1089897A (en) * | 1996-09-09 | 1998-04-10 | Mitsubishi Electric Corp | Guided airframe system |
JP2004170120A (en) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | Radar installation |
JP2005164520A (en) * | 2003-12-05 | 2005-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | Radar device |
JP2007205865A (en) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | Transmitting and receiving apparatus |
JP2009244028A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Nec Corp | Radar device |
JP2010517035A (en) * | 2007-01-24 | 2010-05-20 | レイセオン カンパニー | Multifunctional radio frequency directional energy system |
JP2011153878A (en) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Nec Corp | Radar system, and active phased array antenna device and transmission module used therefor |
-
2012
- 2012-03-16 JP JP2012060861A patent/JP6127369B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0273182A (en) * | 1988-09-07 | 1990-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | Transmission and reception controller |
JPH06294861A (en) * | 1993-04-08 | 1994-10-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Electromagnetic wave reflection type pseudo radar equipment |
JPH1089897A (en) * | 1996-09-09 | 1998-04-10 | Mitsubishi Electric Corp | Guided airframe system |
JP2004170120A (en) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | Radar installation |
JP2005164520A (en) * | 2003-12-05 | 2005-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | Radar device |
JP2007205865A (en) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | Transmitting and receiving apparatus |
JP2010517035A (en) * | 2007-01-24 | 2010-05-20 | レイセオン カンパニー | Multifunctional radio frequency directional energy system |
JP2009244028A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Nec Corp | Radar device |
JP2011153878A (en) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Nec Corp | Radar system, and active phased array antenna device and transmission module used therefor |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015178996A (en) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 日本電気株式会社 | Transmitter, radar device and transmission power control method |
JP2015197404A (en) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | 三菱電機株式会社 | antenna device |
KR20170066376A (en) * | 2014-09-30 | 2017-06-14 | 레이던 컴퍼니 | Real-time, multi-array sum power spectrum control |
JP2017535757A (en) * | 2014-09-30 | 2017-11-30 | レイセオン カンパニー | Real-time multi-array total power spectrum control |
US9945932B2 (en) | 2014-09-30 | 2018-04-17 | Raytheon Company | Real-time multi-array sum power spectrum control |
KR102378724B1 (en) | 2014-09-30 | 2022-03-25 | 레이던 컴퍼니 | Real-time, multi-array sum power spectrum control |
JP2019049506A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-28 | Necネットワーク・センサ株式会社 | Signal generating apparatus, signal generating method and program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6127369B2 (en) | 2017-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2906021B1 (en) | Electromagnetic transmission device and electromagnetic transmission system | |
JP6127369B2 (en) | Radar apparatus and radar detection method | |
JP4567292B2 (en) | Pulse radar that does not interfere with communication signal and method for generating the pulse | |
JP2009296580A (en) | Signal transmitting and receiving method, and multicode array for transmitting and receiving signal | |
US9871574B2 (en) | Antenna signal transmission apparatus and antenna signal transmission method | |
JP6465819B2 (en) | ANTENNA DEVICE AND POWER CONTROL METHOD | |
JP6409296B2 (en) | Transmitter, radar apparatus, and transmission power control method | |
JP2011153878A (en) | Radar system, and active phased array antenna device and transmission module used therefor | |
JP5472902B2 (en) | Radar equipment | |
JP2008256502A (en) | Active phased array antenna apparatus | |
JP5293265B2 (en) | Radar equipment | |
JP2003143023A (en) | Transmitter | |
RU2329576C1 (en) | Intense pulse signal shaper based on scanning phased array antenna | |
JP2008005205A (en) | Optical control type phased array radar apparatus | |
RU2541886C2 (en) | System for electronic jamming of radio communication system | |
JP2009244028A (en) | Radar device | |
JP3409754B2 (en) | Radar equipment | |
JP2022518434A (en) | Pulsed optical transmitter with improved pulse shape and reduced frequency chirp | |
JP5659955B2 (en) | Signal transmission device, radar device, signal transmission method, and radar detection method | |
JP5077657B2 (en) | Radar apparatus and power switching method in radar apparatus | |
RU2609144C1 (en) | Radar station | |
CN107515387B (en) | Double-excitation signal generation method and system | |
JP2004236011A (en) | Antenna device | |
JP2001221844A (en) | Jamming apparatus | |
RU2308737C1 (en) | Radar station |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160112 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160126 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160325 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160816 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170314 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170327 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6127369 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |