JP2014102195A - レーダ装置およびレーダ装置のモニタ方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明のレーダ装置10は、レーダ処理部20と、切替部30と、スイッチ41、42、信号調整部43およびカップラ44を備えたアンテナモジュール40と、アンテナ素子50と、モニタ動作時に、モニタ信号を生成して出力すると共に戻ってきたモニタ信号の計測値に基づいてアンテナモジュールの動作状態を把握するモニタ部60と、を備える。モニタ部60は、スイッチ41、42が信号調整部43およびカップラ44を選択している時の第1モニタ信号の計測値と、スイッチ41、42が互いを選択している時の第2モニタ信号の計測値との差分に基づいてアンテナモジュール40の動作状態を把握する。
【選択図】 図1
Description
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。図1において、本実施形態に係るレーダ装置10は、レーダ処理部20、切替部30、アンテナモジュール40、アンテナ素子50およびモニタ部60を備える。
(第2の実施形態)
第2の実施形態について説明する。本実施形態に係るレーダ装置のブロック構成図を図2に示す。本実施形態では、レーダ装置として送信信号をアンテナ素子から外部空間へ放射する送信装置を適用する。図2において、本実施形態に係るレーダ装置100は、励振部200、切替スイッチ300、電力分配器410、選択部420、n個(nは1以上の整数)のアンテナモジュール500、n個のアンテナ素子600、モニタ計測部700および図示しない制御部を備える。
第3の実施形態について説明する。本実施形態では、レーダ装置としてアンテナ素子を用いて外部空間から受信信号を受信して処理する受信装置を適用する。本実施形態に係るレーダ装置のブロック構成図を図4に示す。図4において、本実施形態に係るレーダ装置100Bは、切替スイッチ300B、選択部420B、電力合成器430B、n個のアンテナモジュール500B、n個のアンテナ素子600B、モニタ計測部700B、受信部800Bおよび図示しない制御部を備える。以下、第2の実施形態に係るレーダ装置100と異なる部分を中心に説明する。
第4の実施形態について説明する。本実施形態では、レーダ装置として、送信信号をアンテナ素子から外部空間へ放射すると共に外部空間からアンテナ素子に入射した受信信号を処理する送受信装置を適用する。本実施形態に係るレーダ装置のブロック構成図を図5に示す。
第5の実施形態について説明する。アクティブフェーズドアレイアンテナ装置において、サイドローブ抑圧手法として、アンテナモジュールを間引きする技術がある。本実施形態では、間引きしたアンテナモジュールの幾つかを校正用モジュールに置き換えた送信装置を適用する。
20 レーダ処理部
30 切替部
40 アンテナモジュール
41 第1スイッチ
42 第2スイッチ
43 信号調整部
44 カップラ
45 校正ライン
50 アンテナ素子
60 モニタ部
100、100B、100C、100D レーダ装置
200、200C、200D 励振部
300、300B、310C、320C、300D 切替スイッチ
410、410C、410D 電力分配器
420、420B、420C、420D 選択部
430B、430C 電力合成器
500、500B、500C、500D アンテナモジュール
511、512、511B、512B、511C、512B、513C 切替スイッチ
520、520B、520C、520D 移相器
530、530C、530D 電力増幅器
540、540B、540C、540D カップラ
550、550B、551C、552C 校正ライン
560B、560C 低雑音増幅器
600、600B、600C、600D アンテナ素子
700、700B、700C、700D モニタ計測部
800B、800C 受信部
900D 校正用モジュール
910D、920D 切替スイッチ
930D 校正ライン
Claims (12)
- レーダ信号を処理するレーダ処理部と、
レーダ動作時に前記レーダ処理部を選択してアンテナモジュールと接続し、モニタ動作時にモニタ部を選択してアンテナモジュールと接続する切替部と、
入力した信号を調整する信号調整部、信号調整部または第2スイッチを選択して切替部と接続する第1スイッチ、カップラまたは第1スイッチを選択してモニタ部と接続する第2スイッチ、および、信号をアンテナ素子および信号調整部間を通過させると共に信号の一部を第2スイッチ側を通過させるカップラ、を備えたアンテナモジュールと、
前記アンテナモジュールから入力した信号を外部空間へ放射すると共に外部空間から入射した信号を前記アンテナモジュールへ出力するアンテナ素子と、
モニタ動作時に、モニタ信号を生成して出力すると共に戻ってきたモニタ信号の計測値に基づいて前記アンテナモジュールの動作状態を把握するモニタ部と、
を備え、
前記モニタ部は、前記第1スイッチおよび第2スイッチが前記信号調整部およびカップラを選択している時の第1モニタ信号の計測値と、前記第1スイッチおよび第2スイッチが互いを選択している時の第2モニタ信号の計測値との差分に基づいて前記アンテナモジュールの動作状態を把握することを特徴とするレーダ装置。 - 前記信号調整部は、入力したレーダ信号およびモニタ信号を増幅する増幅器および入力したレーダ信号およびモニタ信号の位相を調整する移相器を含み、
前記計測値は前記モニタ信号の振幅および位相である、
請求項1記載のレーダ装置。 - 前記モニタ部は所定の基準値を予め保持し、2つの計測値の位相差と前記基準値とのずれ量が許容値内になるように前記移相器を調整する、請求項2記載のレーダ装置。
- 前記モニタ部は所定の閾値を予め保持し、2つの計測値の振幅差が前記閾値よりも小さい場合、前記増幅器が正常に動作していないと判断する、請求項2記載のレーダ装置。
- 前記第1スイッチと前記第2スイッチとは校正ラインによって接続されている、請求項1乃至4のいずれか1項記載のレーダ装置。
- 前記モニタ部は第1端子および第2端子を備え、モニタ動作時にモニタ信号を生成して一方の端子から出力すると共に他方の端子から入力したモニタ信号に基づいて前記アンテナモジュールの動作状態を把握する、請求項1乃至5のいずれか1項記載のレーダ装置。
- n個の前記アンテナモジュールを備え、
前記n個のアンテナモジュールおよび切替部の間に配置された分配器と、前記n個のアンテナモジュールおよびモニタ部の間に配置された選択部と、をさらに備え、
前記n個のアンテナモジュールはそれぞれ、レーダ信号を生成して出力し、
前記選択部は、モニタ動作時に前記n個のアンテナモジュールを順次選択する、請求項1乃至6のいずれか1項記載のレーダ装置。 - 前記n個のアンテナモジュールと前記分配器、および、前記n個のアンテナモジュールと前記選択部は、それぞれフィーダによって接続されている、請求項7記載のレーダ装置。
- n個の前記アンテナモジュールを備え、
前記n個のアンテナモジュールおよび切替部の間に配置された合成器と、前記n個のアンテナモジュールおよびモニタ部の間に配置された選択部と、をさらに備え、
前記n個のアンテナモジュールはそれぞれ、入力したレーダ信号を処理し、
前記選択部は、モニタ動作時に前記n個のアンテナモジュールを順次選択する、請求項1乃至8のいずれか1項記載のレーダ装置。 - 前記n個のアンテナモジュールと前記合成器、および、前記n個のアンテナモジュールと前記選択部は、それぞれフィーダによって接続されている、請求項9記載のレーダ装置。
- n個の前記アンテナモジュールの幾つかは校正モジュールに置き換えられ、
前記信号調整部およびカップラは前記アンテナモジュールに配置され、
前記第1スイッチおよび第2スイッチは前記校正モジュールに配置される、
請求項7乃至10のいずれか1項記載のレーダ装置。 - レーダ動作時に、
レーダ処理部とアンテナモジュールとを接続し、
前記レーダ処理部またはアンテナ素子から入力し、前記アンテナモジュールにおいて調整されたレーダ信号を前記アンテナ素子またはレーダ処理部へ出力し、
モニタ動作時に、
モニタ部とアンテナモジュールとを接続し、
前記モニタ部において生成され、前記アンテナモジュールにおいて調整されたモニタ信号を、第1モニタ信号としてモニタ部に戻すと共に該第1モニタ信号の計測値を計測し、
前記モニタ部において生成されたモニタ信号を、そのまま第2モニタ信号としてモニタ部に戻すと共に該第2モニタ信号の計測値を計測し、
第1モニタ信号の計測値と第2モニタ信号の計測値との差分に基づいて前記アンテナモジュールの動作状態を把握する、
レーダ装置のモニタ方法。
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