JP2943754B2 - レーダ装置 - Google Patents

レーダ装置

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JP2943754B2
JP2943754B2 JP9028508A JP2850897A JP2943754B2 JP 2943754 B2 JP2943754 B2 JP 2943754B2 JP 9028508 A JP9028508 A JP 9028508A JP 2850897 A JP2850897 A JP 2850897A JP 2943754 B2 JP2943754 B2 JP 2943754B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルスレーダ装置
用送信機に用いられるパルス発生器に関し、待に任意の
パルス幅で立ち上がり及び立ち下がりが急峻な方形波を
発生するパルス発生器及びレーダ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】パルスレーダ装置の探知可能距離を拡大
するためには、送信信号の尖頭電力を増大させたり、送
信パルス幅を拡大させたりして送信信号エネルギーを増
大させる必要があるが、送信信号の尖頭電力を増大させ
る方法は、送信機及び周辺機器の大型化・高電圧化が必
須となる。そのため、近年は、パルス幅を拡大したパル
ス波を送信し、受信パルスのパルス幅を圧縮して所要の
分解能を得るパルス圧縮技術を用いた送信機が一般的と
なってきている。また、最小探知距離性能を改善するた
めには、近距離用の幅狭パルスと遠距離用の幅広パルス
を併用して送信する複合方式を採用したパルスレーダ装
置も実用化されている。更に、最近では、送信パルス幅
を変化させるパルスレーダ装置も実用化されている。
【0003】この種のパルスレーダ装置に用いられる送
信機の一例が特開昭62ー57314号に開示されてい
る。同公報に開示されている送信機は、図3に示す如
く、送信管61、ビーム用電源65、コレクタ用電源6
4、パルス発生器66、RF励振器62及びアイソレー
タ63とで基本的に構成される。送信管は、進行波管
(TWT)、クライストロン(KLYSTRON)、等
のグリッド変調型増幅管から成り、接地される本体61
aと、同一電位のRF回路61cと、グリッド61d及
びカソード61eとで構成されるRF回路61cには、
グリッド61d側(入力側)にRF信号が励振器62を
介して入力され、コレクタ61b側(出力側)にアイソ
レータ63が配置される。
【0004】コレクタ61bには、コレクタ用電源64
により所要の正の直流電圧が印加され、また、カソード
61eにはビーム用電源65により所要の負の直流電圧
(E0)が印加される。グリッド61dには、カソード
の電位(E0)を基準にしたパルス振幅を決定する正電
圧(E1)と負バイアス電圧(E2)が、図4や図5に示
すようなパルス発生器から印加される。
【0005】図4に示すパルス発生器は、1つのパルス
波を送信する場合のパルス発生器の例である。この場
合、所望のパルス幅を伝送するためのパルストランスが
選定されており所定のパルス幅のみを生成できる。この
パルス発生器は、直列接続された2つの直流電源41及
び42と、スイッチャ43と、パルストランス45と、
駆動回路46と、テールバイタ回路47とで基本的に構
成される。
【0006】直流電源(端子電圧E1)41の正極端子
は、スイツチャ43の電源入力側に接続され、スイッチ
ヤ43の出力端子は、グリッド61dに接続される。ま
た、直流電源41の負極端子は直流電源(端子電圧E
2)42の正極端子及びビーム用電源65の負極端子と
共にカソード61eに接続され、直流電源42の負極端
子とスイッチャ43の出力端子間には抵抗47が接続さ
れる。更に、抵抗47にはテールバイタ回路48が並列
接続される。パルストランス45は、複数の2次巻線を
有し、各2次巻線にはスイッチャ43を構成する各スイ
ッチング素子44,44,・・・が接続される。また、
パルストランス45の1次巻線には当該パルストランス
45を付勢する駆動回路46が接続され、駆動回路46
には駆動信号aが入力される。
【0007】駆動信号aは、例えば、1個の短パルスと
1個の長パルスが周期Tで繰り返す信号であり、この駆
動信号aの各パルスに同期して駆動回路46はパルスト
ランス45を付勢する。従って、各スイッチング素子4
4,44,・・.においては、駆動信号aの短パルスと
長パルスの各パルス幅の期間だけオン作動し、また、パ
ルス休止期間中ではオフ作動することになる。
【0008】図5に示すパルス発生器は、狭パルスと広
パルス用それぞれのパルス幅に応じたパルストランスを
有する。狭パルス用パルストランスは、周波数特性の高
域を強調して立ち上がり及び立ち下がり特性が急峻なパ
ルスがスイッチング素子に入力される。広パルス用パル
ストランスは、周波数特性の低域を強調してサグのない
平坦部を具備する広パルスがスイッチング素子に入力さ
れる。それぞれのパルストランスの出力は、時系列的に
配列する加算回路で加算され、スイッチング素子を作動
させ出力パルス波形を方形波とするよう最適化してい
る。
【0009】パルス発生器は、所要のパルスを発生させ
るための駆動信号として、第1のパルスとしての短パル
ス駆動信号SPと第2のパルスとしての長パルス駆動信
号LPとが各別に入力され、各駆動信号SPおよび同L
Pに対して短パルス系の駆動回路31及びパルストラン
ス32と、長パルス系の駆動回路33及びパルストラン
ス34を各別に設け、パルストランス32,34の各出
力が加算回路35,35,・・・おいて時系列的に配列
されて前記スイッチング素子に入力されるようにしたも
のである。
【0010】ここで、パルストランス32は、短パルス
信号を伝達するものとしてその周波数特性は高域周波数
を強調したものから成り、立上りおよび立下り特性が急
峻な短パルスが各スイッチング素子44,44,・・・
に入力される。
【0011】また、パルストランス34は、長パルス信
号を伝達するものとしてその周波数特性は低域周波数を
強調したものから成り、サグの無い乎坦部を具備する長
パルスが各スイッチング素子44,44,・・・に入力
される。各スイッチング素子44,44,・・・は、極
めて広帯域の周波数特性を有する。その結果、送信管6
1のグリッド61dに印加されるグリツド駆動パルス、
即ち出力パルスは、第2図に示す如く、短パルスでは立
上りおよび立下りの急峻なパルスとして、また長パルス
では平坦部にサグの無いパルスとして夫々出力されるこ
とになる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述したようなパルス
レーダ装置に利用されるグリッド変調型送信機では、送
信パルス波形は、グリッドに印加するグリッド駆動パル
スの波形(立ち上がり、立ち下がり、サグ、リッブル
等)により規定される。グリッド駆動パルスの波形は、
理想的には方形波のパルス波形である必要がある。すな
わち、図6に示すように、駆動信号aとトリガ信号dに
応答するグリッド駆動パルスeの立ち上がり及び立ち下
がり特性により、RF出力波形が遅延時間(t1及びt
2)を発生してしまい、パルスレーダ装置において、タ
イミング制御等の複雑化の問題がある。
【0013】また、グリッド変調型送信機に使用するパ
ルス発生器においては、例えば、パルス幅が数μS〜数
mSの方形波を発生するために、駆動信号をスイッチャ
に伝達する手段及びスイッチャを広帯域化する必要があ
る。しかし、スイッチャは元来広帯域であるので問題は
ないが、スイッチャにパルス波を伝送する手段として用
いられるパルストランスは、パルス波形が直流成分と高
周波成分とから構成されるため広帯域化することが困難
である。これは、パルストランスの持つインダクタン
ス、巻線比、磁気コア等が周波数特性を持つことに起因
しており、この特性により、図7に示すように、駆動信
号入力パルスに応答して、(a)高域周波数を強調した
場合、(b)高域周波数を強調した場合に、立ち上がり
及び、立ち下がり特性が歪んだものとなるため、任意の
パルス幅で方形波を発生することは困難であった。
【0014】以上のように、従来のパルス発生器は、任
意のパルス幅で方形波のパルス信号を生成するために
は、そのパルス幅に選択されたパルストランスを複数実
装する必要があり、また、立ち上がり及び立ち下がり時
間は、実装されるパルストランスの特性により決定され
るため、狭パルスから広パルスまで連続または選択され
た任意のパルス幅に対して立ち上がり及び立ち下がり時
間の急峻なパルス波形を出力することは困難であった。
【0015】そこで、本発明の目的は、任意のパルス幅
の方形波を生成できかつ、パルスの立ち上がり及び立ち
下がり特性が急峻な方形波を生成できるパルス発生器を
提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め本発明によるパルス発生器は、入力パルスを増幅し、
前記入力パルスのパルス幅の情報を送出するパルス駆動
器と、前記パルス駆動器の出力を入力とし、低周波領域
を強調するパルスを出力するパルストランスと、このパ
ルストランスの出力の立ち上がり及び立ち下がり時間情
報を予め記憶し、この記憶情報に対応したパルス波形補
正用トリガ信号を送出するトリガ発生回路と、前記トリ
ガ発生回路のトリガにより前記パルストランスにより伝
送されるパルス波の立ち上がり及び立ち下がり時間を補
正するパルス波形補正回路とを有するパルス発生器と、
このパルス発生器からの出力パルスに基づいて生成され
るレーダパルスを送出するレーダパルス生成器とを備え
る。
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に
よるパルス発生器の一実施形態の構成ブロック図であ
る。図に示すパルス発生器は、任意のパルス幅の入力パ
ルスAが入力され、パルストランス3を駆動するレベル
まで増幅した出力Bを得るとともに、トリガ発生回路2
へ入力パルス幅情報を送出するパルス駆動器1と、低周
波領域を強調するパルストランス3と、パルストランス
3のパルスの立ち上がり及び立ち下がり時間情報を記憶
し、その情報に対応したトリガ信号Dを発生するトリガ
発生回路2と、トリガ発生回路2のトリガとパルストラ
ンス3からのパルスEから最適の方形波としてパルスを
補正するパルス波形補正回路4とで構成される。パルス
波形補正回路4からの出力は、スイッチャ5を介して送
信管6を駆動する。
【0022】図2は、図1に示すパルス発生器の動作を
示すタイムチャートである。任意のパルス幅の入力パル
スAを入力されたパルス駆動器1では、入力パルスをパ
ルストランス3を駆動できるレベルまで増幅した出力B
をパルストランス3に出力するとともに、トリガ発生回
路2に入力パルスAのパルス幅情報を送出する。
【0023】パルストランス3は、広パルスのサグ特性
を最適化したもので、特に低周波領域を強調した特性を
持つよう選定する。そうすることにより、パルス駆動器
1からの出力Bは、パルストランス3を経て図2に示す
パルストランス3に出力Cとなってパルス波形補正回路
4に送出される。
【0024】トリガ発生回路2では、予めパルストラン
ス3の立ち上がり及び立ち下がり時間の情報を記憶して
おき、入力パルス幅の立ち上がり及び立ち下がり時間に
対応した幅のトリガパルスDを発生させ、パルス波形補
正回路4に送出する。
【0025】パルス波形補正回路4では、トリガ発生回
路2からの出力信号Dに基づいて立ち上がり時間及び立
ち下がり時間を補正するよう動作し、スイッチャ5に所
望の方形波として送出する。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のパルス発
生器によれば、任意のパルス幅で立ち上がり及び立ち下
がり時間の急峻なパルス波を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるパルス発生器の一実施形態を示す
構成ブロック図である。
【図2】図1に示すパルス発生器の動作を説明するため
のタイムチャートである。
【図3】グリッド変調型送信機の構成図である。
【図4】従来のパルス発生器の構成ブロック図である。
【図5】従来のパルス発生器の他の構成ブロック図であ
る。
【図6】グリッド変調型送信機の動作説明図である。
【図7】従来のパルス発生器の出力波形を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 パルス駆動器 2 トリガ発生回路 3 パルストランス 4 パルス波形補正回路 5 スイッチャ 6 送信管 31,33 駆動回路 32, 34 パルストランス 35 加算回路 43 スイッチャ 44 スイッチング素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 H03K 5/01

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力パルスを増幅し、前記入力パルスのパ
    ルス幅の情報を送出するパルス駆動器と、前記パルス駆
    動器の出力を入力とし、低周波領域を強調するパルスを
    出力するパルストランスと、このパルストランスの出力
    の立ち上がり及び立ち下がり時間情報を予め記憶し、こ
    の記憶情報に対応したパルス波形補正用トリガ信号を送
    出するトリガ発生回路と、前記トリガ発生回路のトリガ
    により前記パルストランスにより伝送されるパルス波の
    立ち上がり及び立ち下がり時間を補正するパルス波形補
    正回路とを有するパルス発生器と、このパルス発生器か
    らの出力パルスに基づいて生成されるレーダパルスを送
    出するレーダパルス生成器とを備えて成ることを特徴と
    するレーダ装置。
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