JP2963568B2 - 電波到来方向探知装置 - Google Patents
電波到来方向探知装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、４アーム・デュアルモ
ード・スパイラル・アンテナを用いた電波到来方向探知
装置に関する。
ード・スパイラル・アンテナを用いた電波到来方向探知
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず最初に、４アーム・デュアルモード
・スパイラル・アンテナにおけるｘ，ｙ，ｚ座標系、ア
ジマス（方位）角、エレベーション（高低）角座標系の
関係を説明する。 ｘ，ｙ，ｚ座標系：アンテナ中心軸をｚ軸、アンテナ面
を通り、ｚ軸に垂直な直交２軸をｘ軸、ｙ軸とする座標
系である。 極座標系：ｚ軸からの偏角θとｚ軸のまわりの回転角φ
を用いて原点からの方向を表現する座標系である。 アジマス角、エレベーション角座標系：ｙ軸を中心とす
る回転角であるアジマス角Ａｚと、ｘ軸を中心とする回
転角であるエレベーション角ＥＬを用いて原点からの方
向を表現する座標系である。
・スパイラル・アンテナにおけるｘ，ｙ，ｚ座標系、ア
ジマス（方位）角、エレベーション（高低）角座標系の
関係を説明する。 ｘ，ｙ，ｚ座標系：アンテナ中心軸をｚ軸、アンテナ面
を通り、ｚ軸に垂直な直交２軸をｘ軸、ｙ軸とする座標
系である。 極座標系：ｚ軸からの偏角θとｚ軸のまわりの回転角φ
を用いて原点からの方向を表現する座標系である。 アジマス角、エレベーション角座標系：ｙ軸を中心とす
る回転角であるアジマス角Ａｚと、ｘ軸を中心とする回
転角であるエレベーション角ＥＬを用いて原点からの方
向を表現する座標系である。
【０００３】４アーム・デュアルモード・スパイラル・
アンテナは、ΣモードとΔモードの電磁波を同時に励振
および受信することができる。Σモードの放射パターン
はアンテナ中心軸（ｚ軸）上にピークを有する広い単峰
特性である。θ方向では位相変化はないが、中心軸回り
の角φ方向で位相が変化し、φの３６０°の変化に対し
て位相もリニアに３６０°変化する。Δモードの放射パ
ターンは中心軸上にゼロ点を有する双峰特性である。そ
の位相は、φ方向の３６０°に対してその２倍の７２０
°変化する。
アンテナは、ΣモードとΔモードの電磁波を同時に励振
および受信することができる。Σモードの放射パターン
はアンテナ中心軸（ｚ軸）上にピークを有する広い単峰
特性である。θ方向では位相変化はないが、中心軸回り
の角φ方向で位相が変化し、φの３６０°の変化に対し
て位相もリニアに３６０°変化する。Δモードの放射パ
ターンは中心軸上にゼロ点を有する双峰特性である。そ
の位相は、φ方向の３６０°に対してその２倍の７２０
°変化する。
【０００４】これら二つのモードを用い、そのモード信
号の振幅比から偏角θを、その位相差から回転角φに関
する情報を得ることができる。すなわち、４アーム・デ
ュアルモード・スパイラル・アンテナのΔモード信号と
Σモード信号の振幅比｜Δ／Σ｜はアンテナ中心軸から
の偏角θの関数であり、両モード信号の位相差φP がア
ンテナ中心軸まわりの回転角φの１次関数であることを
利用して電波の到来方向を探知することができる。（特
公平３−１７３１１号公報）
号の振幅比から偏角θを、その位相差から回転角φに関
する情報を得ることができる。すなわち、４アーム・デ
ュアルモード・スパイラル・アンテナのΔモード信号と
Σモード信号の振幅比｜Δ／Σ｜はアンテナ中心軸から
の偏角θの関数であり、両モード信号の位相差φP がア
ンテナ中心軸まわりの回転角φの１次関数であることを
利用して電波の到来方向を探知することができる。（特
公平３−１７３１１号公報）
【０００５】従来、この種の電波到来方向探知装置とし
て、前記両モード信号の振幅比｜Δ／Σ｜から直接的に
偏角θを求め、位相差φP から回転角φを求める方式が
開示されている。図６はこの方式の構成ブロック図であ
る。（例えば、ＩＥＥＥ，ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ Ｏ
Ｎ ＡＥＲＯＳＰＡＣＥ ＡＮＤ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩ
Ｃ ＳＹＳＴＥＭ，ＶＯＬ ＡＥＳ−７ ＮＯ１ ＪＡ
Ｎ，１９７１，１８８〜２０２頁の中の第１３図）
て、前記両モード信号の振幅比｜Δ／Σ｜から直接的に
偏角θを求め、位相差φP から回転角φを求める方式が
開示されている。図６はこの方式の構成ブロック図であ
る。（例えば、ＩＥＥＥ，ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ Ｏ
Ｎ ＡＥＲＯＳＰＡＣＥ ＡＮＤ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩ
Ｃ ＳＹＳＴＥＭ，ＶＯＬ ＡＥＳ−７ ＮＯ１ ＪＡ
Ｎ，１９７１，１８８〜２０２頁の中の第１３図）
【０００６】図６において、４アーム・デュアルモード
・スパイラル・アンテナ１の出力は、モード形成回路２
でΣモード信号とΔモード信号に変換され、位相調整回
路３で位相制御され、両モード信号の振幅比｜Δ／Σ｜
を振幅比演算回路４で求めることにより偏角θを求め、
制御増幅回路５，６でそれぞれΣ出力信号とΔ出力信号
を増幅した後、位相差を位相弁別回路７でｃｏｓφP と
ｓｉｎφP の形式を得て、これからφP 算出回路８によ
り回転角φP を求める。
・スパイラル・アンテナ１の出力は、モード形成回路２
でΣモード信号とΔモード信号に変換され、位相調整回
路３で位相制御され、両モード信号の振幅比｜Δ／Σ｜
を振幅比演算回路４で求めることにより偏角θを求め、
制御増幅回路５，６でそれぞれΣ出力信号とΔ出力信号
を増幅した後、位相差を位相弁別回路７でｃｏｓφP と
ｓｉｎφP の形式を得て、これからφP 算出回路８によ
り回転角φP を求める。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな４アーム・デュアルモード・スパイラル・アンテナ
を用いた従来の電波到来方向探知装置にあっては、特公
平３−１７３１１号公報のように、Σモード信号とΔモ
ード信号との位相差がゼロである基準面が周波数によっ
て回転するので、周波数によってこの回転を補正するよ
うな位相調整回路をモード形成回路の後段のマイクロ波
増幅段に必要としていた。
うな４アーム・デュアルモード・スパイラル・アンテナ
を用いた従来の電波到来方向探知装置にあっては、特公
平３−１７３１１号公報のように、Σモード信号とΔモ
ード信号との位相差がゼロである基準面が周波数によっ
て回転するので、周波数によってこの回転を補正するよ
うな位相調整回路をモード形成回路の後段のマイクロ波
増幅段に必要としていた。
【０００８】この位相基準面の回転量φf は、基準周波
数をｆ0、任意の周波数をｆ、スパイラルアンテナのス
パイラルの成長率をａとすると、 φf ＝（１／ａ）１ｎ（ｆ／ｆ0 ） （１） で表される。
数をｆ0、任意の周波数をｆ、スパイラルアンテナのス
パイラルの成長率をａとすると、 φf ＝（１／ａ）１ｎ（ｆ／ｆ0 ） （１） で表される。
【０００９】これを補正する位相調整回路をマイクロ波
帯で実現しようとすると、例えば、特公平３−１７３１
１号公報のように、周波数に関係なく位相を０°〜３６
０°可変できる移相器と、周波数で変化するような移相
器の二つを一緒に使用する必要があった。
帯で実現しようとすると、例えば、特公平３−１７３１
１号公報のように、周波数に関係なく位相を０°〜３６
０°可変できる移相器と、周波数で変化するような移相
器の二つを一緒に使用する必要があった。
【００１０】しかし、マイクロ波帯での３６０°移相器
はその移相精度、帯域内移相平滑度、帯域内挿入損の平
滑度、伝送位相の温度特性などの良好な性能を得ること
が困難であり、周波数で変化する移相器を線路長で実現
する方法は前記（１）式の位相回転に対して本質的に折
線近似であり、従って、良好な位相調整回路が得られな
いという問題点があった。
はその移相精度、帯域内移相平滑度、帯域内挿入損の平
滑度、伝送位相の温度特性などの良好な性能を得ること
が困難であり、周波数で変化する移相器を線路長で実現
する方法は前記（１）式の位相回転に対して本質的に折
線近似であり、従って、良好な位相調整回路が得られな
いという問題点があった。
【００１１】本発明はかかる点に鑑みなされたもので、
その目的は前記問題点を解消し、４アーム・スパイラル
・アンテナからのΣモード信号とΔモード信号との位相
基準面を、補正回路により良好な位相補正ができる電波
到来方向探知装置を提供することにある。
その目的は前記問題点を解消し、４アーム・スパイラル
・アンテナからのΣモード信号とΔモード信号との位相
基準面を、補正回路により良好な位相補正ができる電波
到来方向探知装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、次のとおりである。 （１） ４本のアームを有する４アーム・スパイラル・
アンテナと、該スパイラル・アンテナの４本のアームの
出力信号から４アーム・スパイラル・アンテナのΣモー
ドとΔモードの信号を形成するモード形成回路と、Δモ
ードの信号とΣモードの信号の振幅比と位相差から電波
到来方向を算出する電波到来方向算出手段を備えてなる
電波到来方向探知装置において、前記電波到来方向算出
手段が、前記モード形成回路の出力であるΔモード信号
とΣモード信号の位相差の正弦と余弦に対応する出力を
発生する位相弁別回路と、前記Δモード信号とΣモード
信号の振幅比を算出する振幅比演算回路と、該振幅比演
算回路の出力である振幅比に前記位相弁別回路の出力で
ある正弦と余弦をそれぞれ乗ずる二個の乗算回路とを備
え、前記各乗算回路の出力を電波到来方向のアジマス角
及びエレベーション角として出力し、到来電波の受信周
波数によるΣモード信号とΔモード信号の位相基準面の
回転補正手段として、受信周波数計測回路と、基準周波
数をｆO 、任意の周波数をｆ、スパイラル・アンテナの
スパイラルの成長率をａとするとき、−（１／ａ）×１
ｎ（ｆ／ｆ0 ）式で得られる位相基準面からの位相補正
量の余弦と正弦に対応する出力を予め記憶し、前記周波
数計測回路の出力周波数に対応する位相補正量の余弦と
正弦を出力する位相補正量記憶回路と、該位相補正量記
憶回路の出力と前記各乗算回路の各出力とを各複素数と
して複素乗算して、電波到来方向の前記アジマス角及び
エレベーション角を位相補正して出力する複素信号乗算
回路とを備えたことを特徴とする。
の本発明の構成は、次のとおりである。 （１） ４本のアームを有する４アーム・スパイラル・
アンテナと、該スパイラル・アンテナの４本のアームの
出力信号から４アーム・スパイラル・アンテナのΣモー
ドとΔモードの信号を形成するモード形成回路と、Δモ
ードの信号とΣモードの信号の振幅比と位相差から電波
到来方向を算出する電波到来方向算出手段を備えてなる
電波到来方向探知装置において、前記電波到来方向算出
手段が、前記モード形成回路の出力であるΔモード信号
とΣモード信号の位相差の正弦と余弦に対応する出力を
発生する位相弁別回路と、前記Δモード信号とΣモード
信号の振幅比を算出する振幅比演算回路と、該振幅比演
算回路の出力である振幅比に前記位相弁別回路の出力で
ある正弦と余弦をそれぞれ乗ずる二個の乗算回路とを備
え、前記各乗算回路の出力を電波到来方向のアジマス角
及びエレベーション角として出力し、到来電波の受信周
波数によるΣモード信号とΔモード信号の位相基準面の
回転補正手段として、受信周波数計測回路と、基準周波
数をｆO 、任意の周波数をｆ、スパイラル・アンテナの
スパイラルの成長率をａとするとき、−（１／ａ）×１
ｎ（ｆ／ｆ0 ）式で得られる位相基準面からの位相補正
量の余弦と正弦に対応する出力を予め記憶し、前記周波
数計測回路の出力周波数に対応する位相補正量の余弦と
正弦を出力する位相補正量記憶回路と、該位相補正量記
憶回路の出力と前記各乗算回路の各出力とを各複素数と
して複素乗算して、電波到来方向の前記アジマス角及び
エレベーション角を位相補正して出力する複素信号乗算
回路とを備えたことを特徴とする。
【００１３】（２） ４本のアームを有する４アーム・
スパイラル・アンテナと、該スパイラル・アンテナの４
本のアームの出力信号から４アーム・スパイラル・アン
テナのΣモードとΔモードの信号を形成するモード形成
回路と、Δモードの信号とΣモードの信号の振幅比と位
相差から電波到来方向を算出する電波到来方向算出手段
を備えてなる電波到来方向探知装置において、前記電波
到来方向算出手段が、前記モード形成回路の出力である
Δモード信号とΣモード信号の位相差の正弦と余弦に対
応する出力を発生する位相弁別回路と、前記Δモード信
号とΣモード信号の振幅比を算出する振幅比演算回路と
を備えるとともに、到来電波の受信周波数によるΣモー
ド信号とΔモード信号の位相基準面の回転補正手段とし
て、受信周波数計測回路と、基準周波数をｆO 、任意の
周波数をｆ、スパイラル・アンテナのスパイラルの成長
率をａとするとき、−（１／ａ）×１ｎ（ｆ／ｆ0 ）式
で得られる位相基準面からの位相補正量の余弦と正弦に
対応する出力を予め記憶し、前記周波数計測回路の出力
周波数に対応する位相補正量の余弦と正弦を出力する位
相補正量記憶回路と、該位相補正量記憶回路の出力と前
記位相弁別回路の出力の前記位相差の正弦と余弦とを各
々複素数として、複素乗算して位相補正された位相差の
正弦と余弦とを出力する複素信号乗算回路と、前記振幅
比演算回路の出力である振幅比に、前記複素信号乗算回
路の各出力をそれぞれ乗算して、電波到来方向のアジマ
ス角及びエレベーション角をそれぞれ出力する二個の乗
算回路とを備えたことを特徴とする。
スパイラル・アンテナと、該スパイラル・アンテナの４
本のアームの出力信号から４アーム・スパイラル・アン
テナのΣモードとΔモードの信号を形成するモード形成
回路と、Δモードの信号とΣモードの信号の振幅比と位
相差から電波到来方向を算出する電波到来方向算出手段
を備えてなる電波到来方向探知装置において、前記電波
到来方向算出手段が、前記モード形成回路の出力である
Δモード信号とΣモード信号の位相差の正弦と余弦に対
応する出力を発生する位相弁別回路と、前記Δモード信
号とΣモード信号の振幅比を算出する振幅比演算回路と
を備えるとともに、到来電波の受信周波数によるΣモー
ド信号とΔモード信号の位相基準面の回転補正手段とし
て、受信周波数計測回路と、基準周波数をｆO 、任意の
周波数をｆ、スパイラル・アンテナのスパイラルの成長
率をａとするとき、−（１／ａ）×１ｎ（ｆ／ｆ0 ）式
で得られる位相基準面からの位相補正量の余弦と正弦に
対応する出力を予め記憶し、前記周波数計測回路の出力
周波数に対応する位相補正量の余弦と正弦を出力する位
相補正量記憶回路と、該位相補正量記憶回路の出力と前
記位相弁別回路の出力の前記位相差の正弦と余弦とを各
々複素数として、複素乗算して位相補正された位相差の
正弦と余弦とを出力する複素信号乗算回路と、前記振幅
比演算回路の出力である振幅比に、前記複素信号乗算回
路の各出力をそれぞれ乗算して、電波到来方向のアジマ
ス角及びエレベーション角をそれぞれ出力する二個の乗
算回路とを備えたことを特徴とする。
【００１４】（３） 前記（１）及び（２）の位相補正
量記憶回路の位相補正量が前記Δモード信号とΣモード
信号との位相差の周波数に対する実測値であることを特
徴とする。
量記憶回路の位相補正量が前記Δモード信号とΣモード
信号との位相差の周波数に対する実測値であることを特
徴とする。
【００１５】
【作 用】本発明は以上のように構成されているので、
Σモード信号とΔモード信号の振幅比｜Δ／Σ｜は、ア
ンテナ中心軸からの偏角θに１対１に対応し、測角覆域
内（Ｏ＜θ＜約π／６）では偏角θとほぼ比例関係にあ
ることが知られている。従って、この振幅比から偏角θ
を求めることができる。他方、Δモード信号とΣモード
信号の位相差φP は、位相差がゼロの面を基準とする
と、アンテナ中心軸の回りの回転角φに比例する。従っ
て、この位相差φP から回転角φを求めることができ
る。
Σモード信号とΔモード信号の振幅比｜Δ／Σ｜は、ア
ンテナ中心軸からの偏角θに１対１に対応し、測角覆域
内（Ｏ＜θ＜約π／６）では偏角θとほぼ比例関係にあ
ることが知られている。従って、この振幅比から偏角θ
を求めることができる。他方、Δモード信号とΣモード
信号の位相差φP は、位相差がゼロの面を基準とする
と、アンテナ中心軸の回りの回転角φに比例する。従っ
て、この位相差φP から回転角φを求めることができ
る。
【００１６】Δモード信号とΣモード信号との、振幅比
｜Δ／Σ｜は振幅比演算回路で求め、これにより偏角θ
が求まる。この両モード信号の位相差φP を位相弁別回
路でｃｏｓφP とｓｉｎφP の形式で得る。これは複素
信号とも考えられ、ｃｏｓφP ＋ｊｓｉｎφP ＝ｅｘｐ
（ｊφP ）である。
｜Δ／Σ｜は振幅比演算回路で求め、これにより偏角θ
が求まる。この両モード信号の位相差φP を位相弁別回
路でｃｏｓφP とｓｉｎφP の形式で得る。これは複素
信号とも考えられ、ｃｏｓφP ＋ｊｓｉｎφP ＝ｅｘｐ
（ｊφP ）である。
【００１７】前記位相弁別回路で得られたｃｏｓφP 、
ｓｉｎφP に対応する信号と、前記振幅比演算回路の出
力とをそれぞれ第１と第２の乗算回路で乗算する。得ら
れた出力は｜Δ／Σ｜ｃｏｓφP と｜Δ／Σ｜ｓｉｎφ
P であり、それぞれアジマス角Ａ，エレベーション角Ｅ
に対応し、複素量｜Δ／Σ｜ｅｘｐ（ｊφP ）でもあ
る。しかし、これには位相基準面の回転が含まれてい
る。
ｓｉｎφP に対応する信号と、前記振幅比演算回路の出
力とをそれぞれ第１と第２の乗算回路で乗算する。得ら
れた出力は｜Δ／Σ｜ｃｏｓφP と｜Δ／Σ｜ｓｉｎφ
P であり、それぞれアジマス角Ａ，エレベーション角Ｅ
に対応し、複素量｜Δ／Σ｜ｅｘｐ（ｊφP ）でもあ
る。しかし、これには位相基準面の回転が含まれてい
る。
【００１８】基準周波数に対して、任意の周波数での位
相基準面の回転量φf は前記（１）式から得られ、この
回転量φf の逆符号の−φf の余弦と正弦を予め計算し
て、周波数をアドレスとする記憶回路に記憶しておく。
相基準面の回転量φf は前記（１）式から得られ、この
回転量φf の逆符号の−φf の余弦と正弦を予め計算し
て、周波数をアドレスとする記憶回路に記憶しておく。
【００１９】−φf の余弦と正弦は複素数ｃｏｓφf −
ｊｓｉｎφf ＝ｅｘｐ（−ｊφf ）とも考えられる。そ
こで、第１と第２の乗算回路の出力と、別の周波数計測
回路で測定した周波数に対応する位相回転補正量ｅｘｐ
（−φf ）とを複素信号乗算回路で複素乗算すると、 ｜Δ／Σ｜ｅｘｐ（φP ）・ｅｘｐ（−φf ）＝｜Δ／
Σ｜ｅｘｐ（φP −φf ） から位相については周波数による位相回転が補正された
出力φt ＝φP −φf が複素信号乗算回路から得られ
る。
ｊｓｉｎφf ＝ｅｘｐ（−ｊφf ）とも考えられる。そ
こで、第１と第２の乗算回路の出力と、別の周波数計測
回路で測定した周波数に対応する位相回転補正量ｅｘｐ
（−φf ）とを複素信号乗算回路で複素乗算すると、 ｜Δ／Σ｜ｅｘｐ（φP ）・ｅｘｐ（−φf ）＝｜Δ／
Σ｜ｅｘｐ（φP −φf ） から位相については周波数による位相回転が補正された
出力φt ＝φP −φf が複素信号乗算回路から得られ
る。
【００２０】前記複素信号乗算回路で得られた｜Δ／Σ
｜ｃｏｓφt と｜Δ／Σ｜ｓｉｎφ t は位相基準面の回
転を補正されたアジマス角出力Ａ，エレベーション角出
力Ｅに対応する。
｜ｃｏｓφt と｜Δ／Σ｜ｓｉｎφ t は位相基準面の回
転を補正されたアジマス角出力Ａ，エレベーション角出
力Ｅに対応する。
【００２１】更に、位相基準面の回転は、実際にはアン
テナ、モード形成回路等の製造法のばらつき、アンテナ
の前面に設けられるレドームとの多重反射との干渉によ
って、理論的な前記（１）式とは誤差を生じる。しか
し、本発明によれば、位相補正量記憶回路に位相回転の
周波数特性を実測により求め、その実測位相差の余弦と
正弦を補正値として記憶させておけば精度の良い補正が
達成できる。
テナ、モード形成回路等の製造法のばらつき、アンテナ
の前面に設けられるレドームとの多重反射との干渉によ
って、理論的な前記（１）式とは誤差を生じる。しか
し、本発明によれば、位相補正量記憶回路に位相回転の
周波数特性を実測により求め、その実測位相差の余弦と
正弦を補正値として記憶させておけば精度の良い補正が
達成できる。
【００２２】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
を例示的に詳しく説明する。図１及び図２は本発明の電
波到来方向探知装置の第１及び第２の実施例を示す構成
ブロック図で、図６と同一のものには同一符号を付して
説明を省略する。
を例示的に詳しく説明する。図１及び図２は本発明の電
波到来方向探知装置の第１及び第２の実施例を示す構成
ブロック図で、図６と同一のものには同一符号を付して
説明を省略する。
【００２３】（第１実施例）：図１において、４アーム
・スパイラル・アンテナ１の出力はモード形成回路２で
Σモード信号とΔモード信号に変換され、両モード信号
の振幅比｜Δ／Σ｜を振幅比演算回路４で求めることに
より偏角θを求める。
・スパイラル・アンテナ１の出力はモード形成回路２で
Σモード信号とΔモード信号に変換され、両モード信号
の振幅比｜Δ／Σ｜を振幅比演算回路４で求めることに
より偏角θを求める。
【００２４】振幅比演算回路４としては図３に示す回路
を使用することができる。同図において、Σモード信号
とΔモード信号をそれぞれログアンプ４ａ，４ｂに入力
し該ログアンプ４ａ，４ｂの出力信号を減算回路４ｃを
通して、ｌｏｇ｜Δ／Σ｜を求め、これをアンチログ回
路４ｄにより、｜Δ／Σ｜を求めて、偏角θを得る。
を使用することができる。同図において、Σモード信号
とΔモード信号をそれぞれログアンプ４ａ，４ｂに入力
し該ログアンプ４ａ，４ｂの出力信号を減算回路４ｃを
通して、ｌｏｇ｜Δ／Σ｜を求め、これをアンチログ回
路４ｄにより、｜Δ／Σ｜を求めて、偏角θを得る。
【００２５】位相弁別回路７としては種々の回路が知ら
れている。図４は位相弁別回路７の一例の構成ブロック
図である。図４では、Δモード信号とΣモード信号はそ
れぞれ制限増幅回路７ａ，７ｂを経て９０°ハイブリッ
ド回路７ｃ、電力分配回路７ｄに送られる。９０°ハイ
ブリッド回路７ｃの一方の出力信号と電力分配回路７ｄ
の一方の出力信号が第１の混合回路７ｅに送られ、それ
ぞれの他方の出力信号は第２の混合回路７ｆに送られ
る。第１の混合回路７ｅの出力信号はｃｏｓφp に対応
し、第２の混合回路７ｆの出力信号はｓｉｎφp に対応
する。
れている。図４は位相弁別回路７の一例の構成ブロック
図である。図４では、Δモード信号とΣモード信号はそ
れぞれ制限増幅回路７ａ，７ｂを経て９０°ハイブリッ
ド回路７ｃ、電力分配回路７ｄに送られる。９０°ハイ
ブリッド回路７ｃの一方の出力信号と電力分配回路７ｄ
の一方の出力信号が第１の混合回路７ｅに送られ、それ
ぞれの他方の出力信号は第２の混合回路７ｆに送られ
る。第１の混合回路７ｅの出力信号はｃｏｓφp に対応
し、第２の混合回路７ｆの出力信号はｓｉｎφp に対応
する。
【００２６】前記位相弁別回路７から出力されたｃｏｓ
φp 、ｓｉｎφp に対応する信号と、前記振幅比演算回
路４からの出力信号とを、それぞれ第１、第２の乗算回
路９，１０で乗算する。この各乗算回路９，１０からの
出力信号は、｜Δ／Σ｜ｃｏｓφp と｜Δ／Σ｜ｓｉｎ
φpであり、それぞれアジマス角Ａ、エレベーション角
Ｅに対応する。
φp 、ｓｉｎφp に対応する信号と、前記振幅比演算回
路４からの出力信号とを、それぞれ第１、第２の乗算回
路９，１０で乗算する。この各乗算回路９，１０からの
出力信号は、｜Δ／Σ｜ｃｏｓφp と｜Δ／Σ｜ｓｉｎ
φpであり、それぞれアジマス角Ａ、エレベーション角
Ｅに対応する。
【００２７】次に、図１において、１１は到来電波の受
信周波数を計測する回路、１２は位相補正量記憶回路で
ある。そこで、基準周波数に対して任意の周波数での位
相基準面の回転量φf は前記（１）式から得られ、この
回転量φf の逆符号の−φf の余弦と正弦を予め計算し
て、周波数をアドレスとする該記憶回路１２に記憶して
おく。または、この位相基準面の回転量の周波数特性を
実測し、その余弦と正弦を補正量として前記記憶回路１
２に記憶させることもできる。
信周波数を計測する回路、１２は位相補正量記憶回路で
ある。そこで、基準周波数に対して任意の周波数での位
相基準面の回転量φf は前記（１）式から得られ、この
回転量φf の逆符号の−φf の余弦と正弦を予め計算し
て、周波数をアドレスとする該記憶回路１２に記憶して
おく。または、この位相基準面の回転量の周波数特性を
実測し、その余弦と正弦を補正量として前記記憶回路１
２に記憶させることもできる。
【００２８】前記受信周波数計測回路１１からの出力周
波数に対応した前記記憶回路１２からの位相補正量−φ
f と、前記第１，第２の乗算回路９，１０の出力信号と
を、複素信号乗算回路１３で複素乗算すると、位相につ
いて受信周波数による位相回転が補正された出力信号が
該複素信号乗算回路１３から得られる。
波数に対応した前記記憶回路１２からの位相補正量−φ
f と、前記第１，第２の乗算回路９，１０の出力信号と
を、複素信号乗算回路１３で複素乗算すると、位相につ
いて受信周波数による位相回転が補正された出力信号が
該複素信号乗算回路１３から得られる。
【００２９】前記複素信号演算回路１３は、一般に図５
のように、複素信号Ｘの実数部Ｘｒと虚数部Ｘｉ及び複
素信号Ｙの実数部Ｙｒと虚数部Ｙｉとを乗算する４組の
乗算器１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄと該各乗算器の
出力信号を加算及び減算する加算器１３ｅ及び減算器１
３ｆからなっている。このようにして成る複素信号乗算
回路１３で得られた｜Δ／Σ｜ｃｏｓφt と｜Δ／Σ｜
ｓｉｎφt は、位相基準面の回転が補正されたアジマス
角出力信号Ａとエレベーション角出力信号Ｅに対応す
る。
のように、複素信号Ｘの実数部Ｘｒと虚数部Ｘｉ及び複
素信号Ｙの実数部Ｙｒと虚数部Ｙｉとを乗算する４組の
乗算器１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄと該各乗算器の
出力信号を加算及び減算する加算器１３ｅ及び減算器１
３ｆからなっている。このようにして成る複素信号乗算
回路１３で得られた｜Δ／Σ｜ｃｏｓφt と｜Δ／Σ｜
ｓｉｎφt は、位相基準面の回転が補正されたアジマス
角出力信号Ａとエレベーション角出力信号Ｅに対応す
る。
【００３０】（第２実施例）：図２は、他の電波到来方
向探知装置の構成ブロック図を示す。同図で、前記位相
弁別回路７で得られた位相差φp のｃｏｓφp 、ｓｉｎ
φp に対応する信号と、前記位相補正量記憶回路１２の
出力信号である位相補正量のｃｏｓφf とｓｉｎφf と
を複素信号として、これらを複素信号乗算回路１４で複
素乗算して位相補正する。
向探知装置の構成ブロック図を示す。同図で、前記位相
弁別回路７で得られた位相差φp のｃｏｓφp 、ｓｉｎ
φp に対応する信号と、前記位相補正量記憶回路１２の
出力信号である位相補正量のｃｏｓφf とｓｉｎφf と
を複素信号として、これらを複素信号乗算回路１４で複
素乗算して位相補正する。
【００３１】次いで、前記振幅比演算回路４の出力信号
である振幅比に、前記複素信号乗算回路１４の出力信号
である位相補正された位相量の正弦と余弦を、第１，第
２の乗算回路１５，１６でそれぞれ乗算し、これらの乗
算回路１５，１６の出力を電波到来方向のアジマス角出
力信号Ａ及びエレベーション角出力信号Ｅとしている。
である振幅比に、前記複素信号乗算回路１４の出力信号
である位相補正された位相量の正弦と余弦を、第１，第
２の乗算回路１５，１６でそれぞれ乗算し、これらの乗
算回路１５，１６の出力を電波到来方向のアジマス角出
力信号Ａ及びエレベーション角出力信号Ｅとしている。
【００３２】なお、本発明の技術は前記実施例における
技術に限定されるものではなく、同様な機能を果す他の
態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記構
成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
技術に限定されるものではなく、同様な機能を果す他の
態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記構
成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
電波到来方向探知装置によれば、位相弁別回路の出力の
なかに含まれる位相基準面の回転量を、あらかじめ計
算、又は実測し、その符号が逆の位相量を回転補正量と
して、周波数をアドレスとする位相補正量記憶回路に記
憶させ、次に到来電波の周波数に対応した位相基準面の
回転補正量を前記記憶回路から出力し、これと、位相弁
別回路の出力の位相差とを補正するように複素乗算する
ので、精度の良い前記位相基準面の位相補正が達成され
る。
電波到来方向探知装置によれば、位相弁別回路の出力の
なかに含まれる位相基準面の回転量を、あらかじめ計
算、又は実測し、その符号が逆の位相量を回転補正量と
して、周波数をアドレスとする位相補正量記憶回路に記
憶させ、次に到来電波の周波数に対応した位相基準面の
回転補正量を前記記憶回路から出力し、これと、位相弁
別回路の出力の位相差とを補正するように複素乗算する
ので、精度の良い前記位相基準面の位相補正が達成され
る。
【図１】本発明の電波到来方向探知装置の第１実施例を
示す構成ブロック図である。
示す構成ブロック図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す構成ブロック図であ
る。
る。
【図３】振幅比算出回路４の構成ブロック図である。
【図４】位相弁別回路７の構成ブロック図である。
【図５】複素信号乗算回路１３の構成ブロック図であ
る。
る。
【図６】従来の電波到来方向探知装置の構成ブロック図
である。
である。
１ ４アーム・スパイラル・アンテナ ２ モード形成回路 ４ 振幅比演算回路 ７ 位相弁別回路 ９，１０，１５，１６ 乗算回路 １１ 受信周波数計測回路 １２ 位相補正量記憶回路 １３，１４ 複素信号乗算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 3/00 - 3/74 G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95
Claims (3)
- 【請求項１】 ４本のアームを有する４アーム・スパイ
ラル・アンテナと、該スパイラル・アンテナの４本のア
ームの出力信号から４アーム・スパイラル・アンテナの
ΣモードとΔモードの信号を形成するモード形成回路
と、Δモードの信号とΣモードの信号の振幅比と位相差
から電波到来方向を算出する電波到来方向算出手段を備
えてなる電波到来方向探知装置において、 前記電波到来方向算出手段が、前記モード形成回路の出
力であるΔモード信号とΣモード信号の位相差の正弦と
余弦に対応する出力を発生する位相弁別回路と、前記Δ
モード信号とΣモード信号の振幅比を算出する振幅比演
算回路と、該振幅比演算回路の出力である振幅比に前記
位相弁別回路の出力である正弦と余弦をそれぞれ乗ずる
二個の乗算回路とを備え、前記各乗算回路の出力を電波
到来方向のアジマス角及びエレベーション角として出力
し、到来電波の受信周波数によるΣモード信号とΔモー
ド信号の位相基準面の回転補正手段として、受信周波数
計測回路と、基準周波数をｆO 、任意の周波数をｆ、ス
パイラル・アンテナのスパイラルの成長率をａとすると
き、−（１／ａ）×１ｎ（ｆ／ｆ0 ）式で得られる位相
基準面からの位相補正量の余弦と正弦に対応する出力を
予め記憶し、前記周波数計測回路の出力周波数に対応す
る位相補正量の余弦と正弦を出力する位相補正量記憶回
路と、該位相補正量記憶回路の出力と前記各乗算回路の
各出力とを各複素数として複素乗算して、電波到来方向
の前記アジマス角及びエレベーション角を位相補正して
出力する複素信号乗算回路とを備えたことを特徴とする
電波到来方向探知装置。 - 【請求項２】 ４本のアームを有する４アーム・スパイ
ラル・アンテナと、該スパイラル・アンテナの４本のア
ームの出力信号から４アーム・スパイラル・アンテナの
ΣモードとΔモードの信号を形成するモード形成回路
と、Δモードの信号とΣモードの信号の振幅比と位相差
から電波到来方向を算出する電波到来方向算出手段を備
えてなる電波到来方向探知装置において、 前記電波到来方向算出手段が、前記モード形成回路の出
力であるΔモード信号とΣモード信号の位相差の正弦と
余弦に対応する出力を発生する位相弁別回路と、前記Δ
モード信号とΣモード信号の振幅比を算出する振幅比演
算回路とを備えるとともに、到来電波の受信周波数によ
るΣモード信号とΔモード信号の位相基準面の回転補正
手段として、受信周波数計測回路と、基準周波数を
ｆO 、任意の周波数をｆ、スパイラル・アンテナのスパ
イラルの成長率をａとするとき、−（１／ａ）×１ｎ
（ｆ／ｆ0 ）式で得られる位相基準面からの位相補正量
の余弦と正弦に対応する出力を予め記憶し、前記周波数
計測回路の出力周波数に対応する位相補正量の余弦と正
弦を出力する位相補正量記憶回路と、該位相補正量記憶
回路の出力と前記位相弁別回路の出力の前記位相差の正
弦と余弦とを各々複素数として、複素乗算して位相補正
された位相差の正弦と余弦とを出力する複素信号乗算回
路と、前記振幅比演算回路の出力である振幅比に、前記
複素信号乗算回路の各出力をそれぞれ乗算して、電波到
来方向のアジマス角及びエレベーション角をそれぞれ出
力する二個の乗算回路とを備えたことを特徴とする電波
到来方向探知装置。 - 【請求項３】 前記位相補正量記憶回路の位相補正量が
前記Δモード信号とΣモード信号との位相差の周波数に
対する実測値であることを特徴とする請求項１又は請求
項２の電波到来方向探知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3329606A JP2963568B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 電波到来方向探知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3329606A JP2963568B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 電波到来方向探知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05142319A JPH05142319A (ja) | 1993-06-08 |
| JP2963568B2 true JP2963568B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=18223232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3329606A Expired - Fee Related JP2963568B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 電波到来方向探知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2963568B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101285692B1 (ko) * | 2012-07-04 | 2013-07-12 | 국방과학연구소 | 방향 탐지 보정 장치 및 방법 |
-
1991
- 1991-11-18 JP JP3329606A patent/JP2963568B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05142319A (ja) | 1993-06-08 |
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