JP2541004B2 - レ―ダ装置 - Google Patents

レ―ダ装置

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JP2541004B2
JP2541004B2 JP2263403A JP26340390A JP2541004B2 JP 2541004 B2 JP2541004 B2 JP 2541004B2 JP 2263403 A JP2263403 A JP 2263403A JP 26340390 A JP26340390 A JP 26340390A JP 2541004 B2 JP2541004 B2 JP 2541004B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】 この発明はレーダ装置に関するものである。
【従来の技術】
第3図は、従来よく用いられるレーダ装置のブロック
図である。図において、1はアンテナ、2はモノパルス
コンパレータ、3は送受切替器、4は送信機、5,6,7は
第1〜第3の周波数変換器、8は局部信号発生器、9,1
0,11は第1〜第3の可変増幅器、12,13,14は第1〜第3
の同期検波器、15は基準信号発生器、16,17,18は第1〜
第3のAD変換器、19はタイミング発生器、20,21は第
1、第2の測角演算器である。 タイミング発生器19より送信パルスを受けて送信機4
から出力された送信信号は、送受切替器3、モノパルス
コンパレータ2及びアンテナ1を通して空中に放射され
る。目標に当り反射信号となった信号は受信信号として
アンテナ1よりもモノパルスコンパレータ2にてレンジ
信号、ベアリング信号及びエレベーション信号に変換さ
れ、レンジ信号は送受切替器3を通り、局部信号発生器
8より局部信号を受けて第1の周波数変換器5にて中間
周波数に変換され、第1の可変増幅器9を通り、基準信
号発生器15より基準信号を受けて第1の同期検波器12に
てビデオ信号に変換され、第1のAD変換器16にてデジタ
ルビデオ信号にAD変換され、第1の測角演算器20に入力
され、レンジ信号と同様に第2の周波数変換器6、第2
の可変増幅器10、第2の同期検波器13、第2のAD変換器
17を通してデジタルビデオ信号にAD変換されたベアリン
グ信号と共に第1の測角演算器20にて次式1のようにベ
アリング誤差角信号を出力する。 但し ΔB:ベアリング誤差角信号(複素数) Vb(D):ベアリングチャンネルデジタルビデオ
信号レベル(複素数) Vr(D):レンジチャンネルデジタルビデオ信号
レベル(複素数) Gb:ベアリングチャンネル〔第2の周波数変
換器6+第2の可変増幅器10+第2の同期検波器13+第
2のAD変換器17〕利得(複素数) Gr:レンジチャンネル〔送受切替器3+第1
の周波数変換器5+第1の可変増幅器9+第1の同期検
波器12+第1のAD変換器16〕利得(複素数) Vb(RF):ベアリングチャンネルRF信号レベル(複
素数) Vr(RF):レンジチャンネルRF信号レベル(複素
数) 同様にエレベーション信号は第3の周波数変換器7、
第3の可変増幅器11、第3の同期検波器14、第3のAD変
換器16を通してデジタルビデオ信号にAD変換され、上記
第1のAD変換器16の出力と共に第2の測角演算器21にて
次式(2)のようにエレベーション誤差角信号を出力す
る。 但し ΔE:エレベーション誤差角信号(複素数) Ve(D):エレベーションチャンネルデジタルビ
デオ信号レベル(複素数) Vr(D):レンジチャンネルデジタルビデオ信号
レベル(複素数) Ge:エレベーションチャンネル〔第3の周波
数変換器7+第3の可変増幅器11+第3の同期検波器14
+第3のAD変換器18〕利得(複素数) Gr:レンジチャンネル〔送受切替器3+第1
の周波数変換器5+第1の可変増幅器9+第1の同期検
波器12+第1のAD変換器16〕利得(複素数) Ve(RF):エレベーションチャンネルRF信号レベル
(複素数) Vr(RF):レンジチャンネルRF信号レベル(複素
数)
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のレーダ装置では、チャンネル間(ベ
アリングチャンネルとレンジチャンネル間又はエレベー
ションチャンネルとレンジチャンネル間)の利得(複素
数)のマッチング(振幅マッチング及び位相マッチン
グ)をとることが、上記(1)(2)式に示すように、
ベアリング誤差角信号及びエレベーション誤差角信号の
精度を高めることになる。もし振幅マッチング及び位相
マッチングが理想的に完全にとれていれば、Ge=Grとな
るが、実際はこの理想状態からずれるため、誤差角信号
の精度が劣化する。 そのために、チャンネル間の構成品(モノパルスコン
パレーター出力から測角演算器入力までの構成品)は、
振幅マッチング及び位相マッチング性能が要求され、部
品価格は高価なものとなり、又一部の構成品を交換する
ときはマッチングペアーとして全てのチャンネルの同等
部分の構成品を同時に交換する必要があり、さらにはマ
ッチング性能の限界によるベアリング誤差角信号及びエ
レベーション誤差角信号の精度の限界が存在した。 本発明の目的は、従来技術の上述の課題を解消しよう
とするものである。
【課題を解決するための手段】
モノパルスコンパレータ2の出力より、受信信号と重
畳しないタイミング(例えばレーダのリスニングタイム
外の、次の送信タイミング直前のタイミング)にて、振
幅及び位相が等しい構成信号を注入し、受信信号と同一
の利得(複素数)にて測角演算を行ない、次式のベアリ
ング誤差角補正信号(複素数)及びエレベーション誤差
角補正信号(複素数)を得て、 ∵注入する校正信号の振幅及び位相は等しいため、Vb
(RF)′=Vr(RF)′ 但しΔB′:ベアリング誤差角補正信号(複素数) Vb(D)′:ベアリングチャンネルデジタルビデ
オ校正信号レベル(複素数) Vr(D)′:レンジチャンネルデジタルビデオ校
正信号レベル(複素数) Vb(RF)′:ベアリングチャンネルRF校正信号レベ
ル(複素数) Vr(RF)′:レンジチャンネルRF校正信号レベル
(複素数) ∵注入する校正信号の振幅及び位相は等しいため、Ve
(RF)′=Vr(RF)′ 但しΔE′:エレベーション誤差角補正信号(複素数) Ve(D)′:エレベーションチャンネルデジタル
ビデオ校正信号レベル(複素数) Vr(D)′:レンジチャンネルデジタルビデオ校
正信号レベル(複素数) Ve(RF)′:エレベーションチャンネルRF校正信号
レベル(複素数) Vr(RF)′:レンジチャンネルRF校正信号レベル
(複素数) 前記式(1)のベアリング誤差角信号及び式(2)のエ
レベーション誤差角信号を次式(5),(6)のように
補正することにより 但しΔB″:補正されたベアリング誤差角信号(複素
数) 但しΔE″:補正されたエレベーション誤差角信号(複
素数) チャンネル間の振幅マッチング及び位相マッチングの影
響をなくすことができる構成とした。
【作用】
上記構成により、式(5)及び式(6)に示すように
チャンネル間(ベアリングチャンネルとレンジチャンネ
ル間及びエレベーションチャンネルとレンジチャンネル
間)の振幅マッチング及び位相マッチングに関係なく、
理想的なベアリング誤差角信号及びエレベーション誤差
角信号を得ることができる構成となっている。
【実施例】
以下、この発明の一実施例を用いて説明する。第1図
はブロック図であり1〜21は、上記従来装置と同一のも
のであり、22,23は第3、第4の測角演算器、24,25は第
1、第2の測角補正器、26は制御信号発生器、27,28,29
は第1〜第3のカップラ、30は分配器、31はレベル制御
器、32は校正信号発生器である。第2図は、タイミング
チャート図であり、(イ)は送信信号タイミング、
(ロ)は校正信号タイミング、(ハ)は受信信号タイミ
ングである。 タイミング発生器19より送信パルスを受けて送信機4
から出力された送信信号は、送受切替器3、モノパルス
コンパレータ2及びアンテナ1を通して空中に放射され
る。目標に当り反射信号となった信号は受信信号として
アンテナ1よりもモノパルスコンパレータ2にてレンジ
信号、ベアリング信号及びエレベーション信号に変換さ
れ、レンジ信号は送受切替器3を通り、局部信号発生器
8より局部信号を受けて第1の周波数変換器5にて中間
周波数に変換され、第1の可変増幅器9を通り、基準信
号発生器15より基準信号を受けて第1の同期検波器12に
てビデオ信号に変換され、第1のAD変換器16にてデジタ
ルビデオ信号にAD変換され、第1の測定演算器20に入力
され、レンジ信号と同様に第2の周波数変換器6、第2
の可変増幅器10、第2の同期検波器13、第2のAD変換器
17を通してデジタルビデオ信号にAD変換されたベアリン
グ信号と共に第1の測角演算器20にて式(1)に示すベ
アリング誤差角信号を出力し、同様にエレベーション信
号は第3の周波数変換器7、第3の可変増幅器11、第3
の同期検波器14、第3のAD変換器18を通してデジタルビ
デオ信号にAD変換され、上記第1のAD変換器16の出力と
共に第2の測角演算器21にて式(2)に示すエレベーシ
ョン誤差角信号を出力する。 一方、タイミング発生器19から、校正信号タイミング
Dに示すように、受信信号と重畳しないタイミング(例
えばレーダのリスニングタイム外の、次の送信タイミン
グ直前のタイミング)となるようなタイミング信号を受
けて校正信号発生器32より出力された校正信号は、制御
信号発生器26による校正信号レベル制御信号によりレベ
ル制御器31にてレベルを設定され、レンジチャンネル、
ベアリングチャンネル、エレベーションチャンネルへ、
それぞれの振幅及び位相をそろえて、第1〜第3のカッ
プラ27,28,29より注入され、レンジチャンネル受信信
号、ベアリングチャンネル受信信号、エレベーションチ
ャンネル受信信号と同一の利得(複素数)で増幅された
後、第3、第4の測角演算器22,23にて式(3)及び式
(4)に示すベアリング誤差角補正信号及びエレベーシ
ョン誤差角補正信号を出力し、第1、第2の測角補正器
にそれぞれ前記ベアリング誤差角信号及びエレベーショ
ン誤差角信号を、式(5)及び式(6)に示すように補
正されたベアリング誤差角信号及び補正されたエレベー
ション誤差角信号が出力される。
【発明の効果】
この発明は、以上に示したように、従来に比べ、チャ
ンネル間(ベアリングチャンネルとレンジチャンネル間
及びエレベーションチャンネルとレンジチャンネル間)
の振幅マッチング及び位相マッチングに関係なく高精度
のベアリング誤差角信号及びエレベーション誤差角信号
を出力することが可能となり、チャンネル間の構成品
(モノパルスコンパレーター出力から測角演算器入力ま
での構成品)の振幅マッチング及び位相マッチング性能
を考慮する必要がなくなり、部品価格は抑えられ又一部
の構成品を交換するときはその部分のみ交換できること
になり、保守整備性が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示すレーダ装置のブロ
ック図、第2図はタイミングチャート図、第3図は、従
来のレーダ装置のブロック図である。 図において、1はアンテナ、2はモノパルスコンパレー
タ、3は送受切替器、4は送信機、5,6,7は第1〜第3
の周波数変換器、8は局部信号発生器、9,10,11は第1
〜第3の可変増幅器、12,13,14は第1〜第3の同期検波
器、15は基準信号発生器、16,17,18は第1〜第3のAD変
換器、19はタイミング発生器、20,21,22,23は第1〜第
4の測角演算器、24,25は第1、第2の測角補正器、26
は制御信号発生器、27,28,29は第1〜第3のカップラ、
30は分配器、31はレベル制御器、32は校正信号発生器で
ある。第2図は、タイミングチャート図であり、(イ)
は送信信号タイミング、(ロ)は校正信号タイミング、
(ハ)は受信信号タイミングである。 なお、図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示してある。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モノパルスレーダにおいて、モノパルスコ
    ンパレータと、その出力の3つのチャンネル(レンジチ
    ャンネル、エレベーションチャンネル、ベアリングチャ
    ンネル)に設けられた、第1〜第3のカップラーと、校
    正信号を発生する校正信号発生器と、そのレベルを制御
    するレベル制御器と、その制御信号を発生する制御信号
    発生器と前記第1〜第3のカップラに注入する分配器
    と、送信信号発生器と校正信号発生器にタイミングを供
    給するタイミング発生器と、モノパルスレーダを構成す
    るアンテナ、送受切替器、第1〜第3の周波数変換器、
    局部信号発生器、第1〜第3の可変増幅器、第1〜第3
    の同期検波器、基準信号発生器、第1〜第3のAD変換器
    と、前記第1、第2のAD変換器の出力を受けてレーダの
    リスニングタイム内にある受信信号の測角演算を行なう
    第1の測角演算器と、同様に前記第1、第2のAD変換器
    の出力をうけてレーダのリスニングタイム外にある校正
    信号の測角演算を行なう第3の測角演算器と、前記第
    1、第3の測角演算器の出力を受けて測角補正を行ない
    ベアリング誤差角情報を出力する第1の測角補正器と、
    前記第1、第3のAD変換器の出力を受けてレーダのリス
    ニングタイム内にある受信信号の測角演算を行なう第2
    の測定演算器と、同様に前記第1、第3のAD変換器の出
    力をうけてレーダのリスニングタイム外にある校正信号
    の測角演算を行なう第4の測角演算器と、前記第2、第
    4の測角演算器の出力を受けて測角補正を行ないエレベ
    ーション誤差角情報を出力する第2の測角補正器から校
    正されることを特徴とするレーダ装置。
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