JP3011164B2 - レーダ装置 - Google Patents
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、高度道路交通シス
テムにおいて、車両間の距離を高速に測定する時などに
適用されるＦＭ−ＣＷ方式のレーダ装置に関し、特に送
受間のノイズ成分の回り込みを低減できるレーダ装置に
関するものである。
テムにおいて、車両間の距離を高速に測定する時などに
適用されるＦＭ−ＣＷ方式のレーダ装置に関し、特に送
受間のノイズ成分の回り込みを低減できるレーダ装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０及び図１１により従来のレーダ装
置について説明する。図１０は、車両間の距離などを測
定する従来のＦＭ−ＣＷレーダ装置の一例を示すブロッ
ク図である。同図において、ＦＭ−ＣＷレーダ装置は、
送信部１０１、サーキュレータ１０２、送受信用アンテ
ナ１０３、受信部１０４及び標的までの距離、相対速度
等を演算し、標的を判定する信号処理部１０５を備え
る。
置について説明する。図１０は、車両間の距離などを測
定する従来のＦＭ−ＣＷレーダ装置の一例を示すブロッ
ク図である。同図において、ＦＭ−ＣＷレーダ装置は、
送信部１０１、サーキュレータ１０２、送受信用アンテ
ナ１０３、受信部１０４及び標的までの距離、相対速度
等を演算し、標的を判定する信号処理部１０５を備え
る。
【０００３】送信部１０１は、三角波の変調信号を発生
する三角波発生回路１０１Ａ、この三角波発生回路１０
１Ａから発生する三角波の変調信号により周波数変調さ
れた連続波を発振する発振器１０１Ｂ、この発振器１０
１Ｂから分配器１０１Ｃを通して得られる発振信号を増
幅する増幅器１０１Ｄから構成される。増幅器１０１Ｄ
で増幅された発振信号はサーキュレータ１０２を通して
送受信用アンテナ１０３から図示省略の標的に向け送信
される。受信部１０４は、送受信用アンテナ１０３で受
信された標的からの反射波信号と分配器１０１Ｃを通し
て発振器１０１Ｂから得られる発振信号とをミキシング
してビート信号を抽出するミキサ１０４Ａ、このミキサ
１０４Ａから出力されるビート信号の周波数帯域を増幅
する増幅器１０４Ｂから構成される。また、信号処理部
１０５は、受信部１０４の増幅器１０４Ｂから出力され
るビート信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバー
タ１０５Ａ、このＡ／Ｄコンバータ１０５Ａでデジタル
化されたビート信号を解析して周波数特性及びスペクト
ル特性を高速フーリェ変換により求める周波数解析部１
０５Ｂ、この周波数解析部１０５Ｂで解析した解析結果
に基づいて標的までの距離、方位あるいは標的との相対
速度等を演算するマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１０
５Ｃとから構成される。
する三角波発生回路１０１Ａ、この三角波発生回路１０
１Ａから発生する三角波の変調信号により周波数変調さ
れた連続波を発振する発振器１０１Ｂ、この発振器１０
１Ｂから分配器１０１Ｃを通して得られる発振信号を増
幅する増幅器１０１Ｄから構成される。増幅器１０１Ｄ
で増幅された発振信号はサーキュレータ１０２を通して
送受信用アンテナ１０３から図示省略の標的に向け送信
される。受信部１０４は、送受信用アンテナ１０３で受
信された標的からの反射波信号と分配器１０１Ｃを通し
て発振器１０１Ｂから得られる発振信号とをミキシング
してビート信号を抽出するミキサ１０４Ａ、このミキサ
１０４Ａから出力されるビート信号の周波数帯域を増幅
する増幅器１０４Ｂから構成される。また、信号処理部
１０５は、受信部１０４の増幅器１０４Ｂから出力され
るビート信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバー
タ１０５Ａ、このＡ／Ｄコンバータ１０５Ａでデジタル
化されたビート信号を解析して周波数特性及びスペクト
ル特性を高速フーリェ変換により求める周波数解析部１
０５Ｂ、この周波数解析部１０５Ｂで解析した解析結果
に基づいて標的までの距離、方位あるいは標的との相対
速度等を演算するマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１０
５Ｃとから構成される。
【０００４】図１１は従来のＦＭ−ＣＷレーダ装置の他
の例を示すブロック図である。同図において、図１０と
同一の構成要素には同一符号を付して説明すると、この
ＦＭ−ＣＷレーダ装置は、図１０と同一構成の送信部１
０１、受信部１０４及び信号処理部１０５を備えるほ
か、サーキュレータを省略することに伴い送受別々の送
信アンテナ１０６及び受信アンテナ１０７を備えてい
る。従って、送信部１０１から送出される発振信号は直
接送信アンテナ１０６を通して標的に向け送信される。
また、標的から反射されてくる反射波は専用の受信アン
テナ１０７を通して受信部１０４で受信される。
の例を示すブロック図である。同図において、図１０と
同一の構成要素には同一符号を付して説明すると、この
ＦＭ−ＣＷレーダ装置は、図１０と同一構成の送信部１
０１、受信部１０４及び信号処理部１０５を備えるほ
か、サーキュレータを省略することに伴い送受別々の送
信アンテナ１０６及び受信アンテナ１０７を備えてい
る。従って、送信部１０１から送出される発振信号は直
接送信アンテナ１０６を通して標的に向け送信される。
また、標的から反射されてくる反射波は専用の受信アン
テナ１０７を通して受信部１０４で受信される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記図１０に示す従来
のＦＭ−ＣＷレーダ装置において、受信部１０４の受信
感度に効くノイズ成分は、送信部１０１からサーキュレ
ータ１０２を通して受信部１０４に回り込む位相雑音成
分である。この回り込みを抑えるための手段としては、
発振器１０１Ｂの位相雑音を下げるか、サーキュレータ
１０２のアイソレーションを高くする方法が考えられ
る。しかしながら、サーキュレータのアイソレーション
を高くとる方法では、特に周波数が高いミリ波の場合は
困難であり、もし、可能であるとしてもサーキュレータ
の調整等の作業に時間がかかり、コスト高になるという
問題がある。また、発振器の位相雑音を下げる方式で
は、発振器の周波数可変範囲を大きく取れるように設計
すると、位相雑音を低く抑えることが困難になるという
問題がある。
のＦＭ−ＣＷレーダ装置において、受信部１０４の受信
感度に効くノイズ成分は、送信部１０１からサーキュレ
ータ１０２を通して受信部１０４に回り込む位相雑音成
分である。この回り込みを抑えるための手段としては、
発振器１０１Ｂの位相雑音を下げるか、サーキュレータ
１０２のアイソレーションを高くする方法が考えられ
る。しかしながら、サーキュレータのアイソレーション
を高くとる方法では、特に周波数が高いミリ波の場合は
困難であり、もし、可能であるとしてもサーキュレータ
の調整等の作業に時間がかかり、コスト高になるという
問題がある。また、発振器の位相雑音を下げる方式で
は、発振器の周波数可変範囲を大きく取れるように設計
すると、位相雑音を低く抑えることが困難になるという
問題がある。
【０００６】これに対し、上記図１１に示す従来のＦＭ
−ＣＷレーダ装置においては、送信用アンテナ１０６と
受信用のアンテナ１０７を別々に設けることにより、ア
ンテナ間のアイソレーションで送受間の干渉を防ぐこと
ができるため、上記図１０に示すレーダ装置の問題点を
改善することができる。しかしながら、送受分離の２つ
のアンテナで構成する方式では、アンテナ間の配置に制
限があり、特に方位の分解度を上げるためビーム数を増
やした場合はレーダの筐体が大きくなり、レーダ装置が
大型化するという問題があった。
−ＣＷレーダ装置においては、送信用アンテナ１０６と
受信用のアンテナ１０７を別々に設けることにより、ア
ンテナ間のアイソレーションで送受間の干渉を防ぐこと
ができるため、上記図１０に示すレーダ装置の問題点を
改善することができる。しかしながら、送受分離の２つ
のアンテナで構成する方式では、アンテナ間の配置に制
限があり、特に方位の分解度を上げるためビーム数を増
やした場合はレーダの筐体が大きくなり、レーダ装置が
大型化するという問題があった。
【０００７】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、送受別々のアンテナを要すること
なく、送受信間のノイズ成分の回り込みを低減てき、か
つ低コスト化を容易に実現できるレーダー装置を提供す
ることを目的とする。
めになされたもので、送受別々のアンテナを要すること
なく、送受信間のノイズ成分の回り込みを低減てき、か
つ低コスト化を容易に実現できるレーダー装置を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、送受共用のアンテナと、前記アンテナに
分岐手段を介して接続され、時間と共に変化する変調信
号により周波数変調された連続波の送信信号を送出する
送信部と、前記アンテナに前記分岐手段を介して接続さ
れ、前記アンテナを通して受信された標的からの反射波
信号と前記送信信号の一部を分流させた基準信号とをミ
キシングしてビート信号を抽出し該ビート信号をサンプ
リング・ホールドする受信部を有するＦＭ−ＣＷ方式の
レーダ装置であって、前記送信部と前記分岐手段間に介
在され該送信部と分岐手段間をオン、オフする送信用高
周波スイッチと、前記受信部がビート信号をサンプリン
グ・ホールドする時にサンプリング周期に同期したサン
プルホールド制御信号を出力するとともに該サンプルホ
ールド制御信号に同期して前記送信用高周波スイッチを
所定期間オフ制御して前記送信部からの送信出力が前記
分岐手段へ送出されないように制御する制御手段を備
え、前記所定期間は、前記ビート信号をサンプリングす
る時間より大きく、かつサンプリング周期から前記送信
用高周波スイッチをオン状態にする時間を差し引いた時
間の間に設定され、前記送信用高周波スイッチを所定期
間オフ制御する時の開始タイミングは、前記送信用高周
波スイッチの応答遅れに相当する時間だけ前記ビート信
号のサンプリング開始時点より前に設定されることを特
徴とする。本発明によれば、送信部及び受信部とアンテ
ナ間を結ぶ経路の少なくとも送信部側に高周波スイッチ
を挿入して受信時に送信出力をオフする構成にし、そし
て、高周波スイッチをオフする期間をビート信号をサン
プリングする時間より大きく、かつサンプリング周期か
ら高周波スイッチをオン状態にする時間を差し引いた時
間の間に設定し、かつ高周波スイッチを所定期間オフ制
御する時の開始タイミングを、高周波スイッチの応答遅
れに相当する時間だけ前記ビート信号のサンプリング開
始時点より前に設定することにより、高周波スイッチの
アイソレーションの分だけ送信側からの回り込み雑音が
低減され、受信感度が高くすることができるとともに、
送受信間の回り込みを低減したことにより、受信感度及
び最大検出距離がアップし、部品の特性も緩和して量産
化が容易になり、レーダ装置の低コスト化を容易に実現
できる。
めに本発明は、送受共用のアンテナと、前記アンテナに
分岐手段を介して接続され、時間と共に変化する変調信
号により周波数変調された連続波の送信信号を送出する
送信部と、前記アンテナに前記分岐手段を介して接続さ
れ、前記アンテナを通して受信された標的からの反射波
信号と前記送信信号の一部を分流させた基準信号とをミ
キシングしてビート信号を抽出し該ビート信号をサンプ
リング・ホールドする受信部を有するＦＭ−ＣＷ方式の
レーダ装置であって、前記送信部と前記分岐手段間に介
在され該送信部と分岐手段間をオン、オフする送信用高
周波スイッチと、前記受信部がビート信号をサンプリン
グ・ホールドする時にサンプリング周期に同期したサン
プルホールド制御信号を出力するとともに該サンプルホ
ールド制御信号に同期して前記送信用高周波スイッチを
所定期間オフ制御して前記送信部からの送信出力が前記
分岐手段へ送出されないように制御する制御手段を備
え、前記所定期間は、前記ビート信号をサンプリングす
る時間より大きく、かつサンプリング周期から前記送信
用高周波スイッチをオン状態にする時間を差し引いた時
間の間に設定され、前記送信用高周波スイッチを所定期
間オフ制御する時の開始タイミングは、前記送信用高周
波スイッチの応答遅れに相当する時間だけ前記ビート信
号のサンプリング開始時点より前に設定されることを特
徴とする。本発明によれば、送信部及び受信部とアンテ
ナ間を結ぶ経路の少なくとも送信部側に高周波スイッチ
を挿入して受信時に送信出力をオフする構成にし、そし
て、高周波スイッチをオフする期間をビート信号をサン
プリングする時間より大きく、かつサンプリング周期か
ら高周波スイッチをオン状態にする時間を差し引いた時
間の間に設定し、かつ高周波スイッチを所定期間オフ制
御する時の開始タイミングを、高周波スイッチの応答遅
れに相当する時間だけ前記ビート信号のサンプリング開
始時点より前に設定することにより、高周波スイッチの
アイソレーションの分だけ送信側からの回り込み雑音が
低減され、受信感度が高くすることができるとともに、
送受信間の回り込みを低減したことにより、受信感度及
び最大検出距離がアップし、部品の特性も緩和して量産
化が容易になり、レーダ装置の低コスト化を容易に実現
できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるレーダ装置
の実施の形態について図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
におけるＦＭ−ＣＷ方式のレーダ装置を示すブロック図
である。同図において、ＦＭ−ＣＷ式レーダ装置は、送
信部２０、送信用高周波スイッチ２２、サーキュレータ
２４、送受信用アンテナ２６、受信部２８及び標的まで
の距離、方位あるいは標的との相対速度等を判定する信
号処理部３０を備える。
の実施の形態について図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
におけるＦＭ−ＣＷ方式のレーダ装置を示すブロック図
である。同図において、ＦＭ−ＣＷ式レーダ装置は、送
信部２０、送信用高周波スイッチ２２、サーキュレータ
２４、送受信用アンテナ２６、受信部２８及び標的まで
の距離、方位あるいは標的との相対速度等を判定する信
号処理部３０を備える。
【００１０】送信部２０は、三角波の変調信号を発生す
る三角波発生回路２０１、この三角波発生回路２０１か
ら発生する三角波の変調信号により周波数変調された連
続波を発振する発振器２０２、この発振器２０２から分
配器２０３を通して得られる発振信号を増幅する高周波
増幅器２０４から構成される。高周波増幅器２０４で増
幅された発振信号は送信用高周波スイッチ２２及びサー
キュレータ２４を通して送受信用アンテナ２６から図示
省略の標的に向け送信される。送信用高周波スイッチ２
２は、ＦＥＴ、ＰＩＮダイオード等の半導体スイッチン
グ素子から構成され、送信部２０の高周波増幅器２０４
とサーキュレータ２４間に介在されている。また、この
送信用高周波スイッチ２２は、受信部２８での受信信号
のサンプリング周波数に同期して信号処理部３０から送
出されるスイッチ制御信号３０ａにより受信部２８の受
信動作時に送信部２０の送信出力を所定期間遮断するよ
うに制御される。
る三角波発生回路２０１、この三角波発生回路２０１か
ら発生する三角波の変調信号により周波数変調された連
続波を発振する発振器２０２、この発振器２０２から分
配器２０３を通して得られる発振信号を増幅する高周波
増幅器２０４から構成される。高周波増幅器２０４で増
幅された発振信号は送信用高周波スイッチ２２及びサー
キュレータ２４を通して送受信用アンテナ２６から図示
省略の標的に向け送信される。送信用高周波スイッチ２
２は、ＦＥＴ、ＰＩＮダイオード等の半導体スイッチン
グ素子から構成され、送信部２０の高周波増幅器２０４
とサーキュレータ２４間に介在されている。また、この
送信用高周波スイッチ２２は、受信部２８での受信信号
のサンプリング周波数に同期して信号処理部３０から送
出されるスイッチ制御信号３０ａにより受信部２８の受
信動作時に送信部２０の送信出力を所定期間遮断するよ
うに制御される。
【００１１】受信部２８は、送受信用アンテナ２６で受
信された標的からの反射波信号と送信部２０の分配器２
０３を通して発振器２０２から得られる発振信号（基準
信号）とをミキシングしてビート信号を抽出するミキサ
２８１、このミキサ２８１から出力されるビート信号の
周波数帯域を増幅するビート出力増幅器２８２、ビート
出力増幅器２８２から出力されるビート信号を三角波発
生回路２０１の変調信号の周波数ｆｍと最大受信算出距
離Ｒｍａｘ及び変調信号の最大周波数偏移ΔＦと光速ｃ
を基に設定されるサンプリング周波数に同期して信号処
理部３０から出力されるサンプルホールド制御信号３０
ｂによりサンプリングしホールドするサンプルホールド
回路２８３とから構成される。
信された標的からの反射波信号と送信部２０の分配器２
０３を通して発振器２０２から得られる発振信号（基準
信号）とをミキシングしてビート信号を抽出するミキサ
２８１、このミキサ２８１から出力されるビート信号の
周波数帯域を増幅するビート出力増幅器２８２、ビート
出力増幅器２８２から出力されるビート信号を三角波発
生回路２０１の変調信号の周波数ｆｍと最大受信算出距
離Ｒｍａｘ及び変調信号の最大周波数偏移ΔＦと光速ｃ
を基に設定されるサンプリング周波数に同期して信号処
理部３０から出力されるサンプルホールド制御信号３０
ｂによりサンプリングしホールドするサンプルホールド
回路２８３とから構成される。
【００１２】また、信号処理部３０は、サンプルホール
ド回路２８３でサンプルホールドされた出力信号をデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ３０１と、このＡ
／Ｄコンバータ３０１でデジタル化されたビート信号を
解析して周波数特性及びスペクトル特性を高速フーリェ
変換により求める周波数解析部３０２、この周波数解析
部３０２で解析した周波数特性及びスペクトル特性を表
わす信号に基づいて標的までの距離、方位あるいは標的
との相対速度等を演算するとともにスイッチ制御信号３
０ａ及びサンプルホールド制御信号３０ｂを送出するマ
イクロコンピュータ（ＣＰＵ）３０３から構成される。
なお、三角波発生回路２０１の変調信号周波数はＣＰＵ
３０３により設定制御される構成になっている。
ド回路２８３でサンプルホールドされた出力信号をデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ３０１と、このＡ
／Ｄコンバータ３０１でデジタル化されたビート信号を
解析して周波数特性及びスペクトル特性を高速フーリェ
変換により求める周波数解析部３０２、この周波数解析
部３０２で解析した周波数特性及びスペクトル特性を表
わす信号に基づいて標的までの距離、方位あるいは標的
との相対速度等を演算するとともにスイッチ制御信号３
０ａ及びサンプルホールド制御信号３０ｂを送出するマ
イクロコンピュータ（ＣＰＵ）３０３から構成される。
なお、三角波発生回路２０１の変調信号周波数はＣＰＵ
３０３により設定制御される構成になっている。
【００１３】次に、上記のように構成されたレーダ装置
の動作について説明する。発振器２０２は三角波発生回
路２０１からの三角波の変調信号により周波数変調され
た連続波を発振し、この発振出力信号は分配器２０３に
より高周波増幅器２０４側とミキサ２８側に分配され
る。高周波増幅器２０４側への発振出力信号は高周波増
幅器２０４により電力増幅された後、送信用高周波スイ
ッチ２２及びサーキュレータ２４を通して送受信用アン
テナ２６から図示省略の標的に向け放射される。また、
標的からの反射波は送受信用アンテナ２６で受信され、
その受信信号はサーキュレータ２４を通して受信部２８
に伝送される。受信部２８のミキサ２８１では、受信信
号と送信部２０の分配器２０３を通して発振器２０２か
ら得られる発振信号とをミキシングしてビート信号を抽
出し、このビート信号をビート出力増幅器２８２で増幅
した後、信号処理部３０のＣＰＵ３０３から出力される
サンプルホールド制御信号３０ｂによりサンプルホール
ド回路２８３を動作させてサンプリングしホールドす
る。そして、ホールドされた出力信号はＡ／Ｄコンバー
タ３０１でデジタル信号に変換され、このディジタル化
された信号を周波数解析部３０２で解析することによ
り、周波数特性及びスペクトル特性を高速フーリェ変換
により求める。この解析結果から標的までの距離、方位
あるいは標的との相対速度等の判定をＣＰＵ３０３で行
う。
の動作について説明する。発振器２０２は三角波発生回
路２０１からの三角波の変調信号により周波数変調され
た連続波を発振し、この発振出力信号は分配器２０３に
より高周波増幅器２０４側とミキサ２８側に分配され
る。高周波増幅器２０４側への発振出力信号は高周波増
幅器２０４により電力増幅された後、送信用高周波スイ
ッチ２２及びサーキュレータ２４を通して送受信用アン
テナ２６から図示省略の標的に向け放射される。また、
標的からの反射波は送受信用アンテナ２６で受信され、
その受信信号はサーキュレータ２４を通して受信部２８
に伝送される。受信部２８のミキサ２８１では、受信信
号と送信部２０の分配器２０３を通して発振器２０２か
ら得られる発振信号とをミキシングしてビート信号を抽
出し、このビート信号をビート出力増幅器２８２で増幅
した後、信号処理部３０のＣＰＵ３０３から出力される
サンプルホールド制御信号３０ｂによりサンプルホール
ド回路２８３を動作させてサンプリングしホールドす
る。そして、ホールドされた出力信号はＡ／Ｄコンバー
タ３０１でデジタル信号に変換され、このディジタル化
された信号を周波数解析部３０２で解析することによ
り、周波数特性及びスペクトル特性を高速フーリェ変換
により求める。この解析結果から標的までの距離、方位
あるいは標的との相対速度等の判定をＣＰＵ３０３で行
う。
【００１４】次に、上記構成のレーダ装置を高度道路交
通システムにおける車両間の距離を高速に測定する場合
について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、
三角波変調信号とサンプルホールド制御信号との関係を
示すタイミング図である。この図２において、三角波変
調信号の周波数ｆｍの１／２ｆｍの期間にＮ回のサンプ
リングホールドが行われる。この時のサンプリング周期
Ｔｓは、Ｔｓ＝１／ｆｓとなる。ｆｓはサンプルホール
ド制御信号の周波数を示す。図３は、送信用高周波スイ
ッチ２２のオン・オフ制御信号とサンプルホールド制御
信号との関係を示すタイミング図である。ここで、三角
波変調信号の周波数をｆｍ、最大周波数偏移をΔＦ、光
速をｃとすると、サンプルホールド回路２８３のサンプ
リング周波数ｆｓと最大受信算出距離Ｒmax との関係
は、Ｒmax ＝ｃ・ｆｓ／（８ｆｍΔＦ）の式で表わされ
る。今、最大周波数偏移ΔＦ＝１５０ＭＨｚ、ｆｍ＝２
ｋＨｚとし、本発明のレーダ装置を搭載した車両から標
的までの最大受信算出距離Ｒｍａｘを、Ｒｍａｘ＝２０
０ｍとすると、サンプリング周波数ｆｓは、ｆｓ＝４０
０ｋＨｚとなる。この結果、サンプリング周期Ｔｓは
２．５μｓになる。このサンプリング周期Ｔｓ内に送信
信号を送信用高周波スイッチ２２でオン／オフすれば良
い。ここで、送信波のオン時間をＴｔｘｏｎとすると、
レーダとして標的を測定するには約２００ｍまでの信号
が同時に取得できる必要があるので、Ｔｔｘｏｎとして
は、Ｔｔｘｏｎ＞１．３μｓにする必要がある。そし
て、残りの時間Ｔｔｘｏｆｆを受信に割り当てる。この
時間Ｔｔｘｏｆｆは、送信用高周波スイッチ２２をオフ
にして送信部２０の送信出力を遮断する時間となる。
通システムにおける車両間の距離を高速に測定する場合
について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、
三角波変調信号とサンプルホールド制御信号との関係を
示すタイミング図である。この図２において、三角波変
調信号の周波数ｆｍの１／２ｆｍの期間にＮ回のサンプ
リングホールドが行われる。この時のサンプリング周期
Ｔｓは、Ｔｓ＝１／ｆｓとなる。ｆｓはサンプルホール
ド制御信号の周波数を示す。図３は、送信用高周波スイ
ッチ２２のオン・オフ制御信号とサンプルホールド制御
信号との関係を示すタイミング図である。ここで、三角
波変調信号の周波数をｆｍ、最大周波数偏移をΔＦ、光
速をｃとすると、サンプルホールド回路２８３のサンプ
リング周波数ｆｓと最大受信算出距離Ｒmax との関係
は、Ｒmax ＝ｃ・ｆｓ／（８ｆｍΔＦ）の式で表わされ
る。今、最大周波数偏移ΔＦ＝１５０ＭＨｚ、ｆｍ＝２
ｋＨｚとし、本発明のレーダ装置を搭載した車両から標
的までの最大受信算出距離Ｒｍａｘを、Ｒｍａｘ＝２０
０ｍとすると、サンプリング周波数ｆｓは、ｆｓ＝４０
０ｋＨｚとなる。この結果、サンプリング周期Ｔｓは
２．５μｓになる。このサンプリング周期Ｔｓ内に送信
信号を送信用高周波スイッチ２２でオン／オフすれば良
い。ここで、送信波のオン時間をＴｔｘｏｎとすると、
レーダとして標的を測定するには約２００ｍまでの信号
が同時に取得できる必要があるので、Ｔｔｘｏｎとして
は、Ｔｔｘｏｎ＞１．３μｓにする必要がある。そし
て、残りの時間Ｔｔｘｏｆｆを受信に割り当てる。この
時間Ｔｔｘｏｆｆは、送信用高周波スイッチ２２をオフ
にして送信部２０の送信出力を遮断する時間となる。
【００１５】一般にＭＯＳＦＥＴ等からなる送信用高周
波スイッチ２２は高速スイッチングが可能であるもの
の、オン／オフ制御指令に対して応答遅れがあるため、
送信用高周波スイッチ２２を所定時間オフ制御する時の
開始タイミングをビート信号のサンプリング開始時点よ
り応答遅れに相当する時間Ｔｄだけ前に設定する必要が
ある。そこで、本実施の形態では、図３に示すように、
ＣＰＵ３０３から送信用高周波スイッチ２２に供給され
るオフ用制御信号３０ａの立下がり時点をビート信号の
サンプリング開始時点より時間Ｔｄだけ前に設定し、こ
の時間Ｔｄの経過後にサンプルホールド回路２８３で受
信信号をサンプリングしホールドする。このホールドさ
れた信号はＡ／Ｄコンバータ３０１でディジタル信号に
変換される。図３に示す図では、サンプルホールド回路
２８２のサンプルホールド制御信号が「Ｈｉｇｈ」でサ
ンプリングし、「Ｌｏｗ」でホールドとする。この時、
サンプリングに要するアクイジション時間をＴａｑとす
ると最小検出距離ＲｍｉｎはＴｄ＋Ｔａｑの制限を受
け、Ｒｍｉｎ＝ｃ＊（Ｔｄ＋Ｔａｑ）／２で表わされ
る。ここで、最小検出距離として、Ｒｍｉｎ＝５ｍとす
るとＴｄ＋Ｔａｑ＝３３ｎｓｅｃ程度の値となる。従っ
て、本実施の形態におけるレーダ装置では、受信部２８
の受信動作時に送信用高周波スイッチ２２をオフ状態に
する時間Ｔｔｘｏｆｆの条件を、（Ｔｄ＋Ｔａｑ）＞Ｔ
ｔｘｏｆｆ＝Ｔｓ−Ｔｔｘｏｎに設定することが望まし
い。
波スイッチ２２は高速スイッチングが可能であるもの
の、オン／オフ制御指令に対して応答遅れがあるため、
送信用高周波スイッチ２２を所定時間オフ制御する時の
開始タイミングをビート信号のサンプリング開始時点よ
り応答遅れに相当する時間Ｔｄだけ前に設定する必要が
ある。そこで、本実施の形態では、図３に示すように、
ＣＰＵ３０３から送信用高周波スイッチ２２に供給され
るオフ用制御信号３０ａの立下がり時点をビート信号の
サンプリング開始時点より時間Ｔｄだけ前に設定し、こ
の時間Ｔｄの経過後にサンプルホールド回路２８３で受
信信号をサンプリングしホールドする。このホールドさ
れた信号はＡ／Ｄコンバータ３０１でディジタル信号に
変換される。図３に示す図では、サンプルホールド回路
２８２のサンプルホールド制御信号が「Ｈｉｇｈ」でサ
ンプリングし、「Ｌｏｗ」でホールドとする。この時、
サンプリングに要するアクイジション時間をＴａｑとす
ると最小検出距離ＲｍｉｎはＴｄ＋Ｔａｑの制限を受
け、Ｒｍｉｎ＝ｃ＊（Ｔｄ＋Ｔａｑ）／２で表わされ
る。ここで、最小検出距離として、Ｒｍｉｎ＝５ｍとす
るとＴｄ＋Ｔａｑ＝３３ｎｓｅｃ程度の値となる。従っ
て、本実施の形態におけるレーダ装置では、受信部２８
の受信動作時に送信用高周波スイッチ２２をオフ状態に
する時間Ｔｔｘｏｆｆの条件を、（Ｔｄ＋Ｔａｑ）＞Ｔ
ｔｘｏｆｆ＝Ｔｓ−Ｔｔｘｏｎに設定することが望まし
い。
【００１６】このような本方式のレーダ装置では、送信
用高周波スイッチ２２をオン／オフすることにより送信
波がバースト状になるため、回り込み以外の受信雑音は
増加するが、送信用高周波スイッチ２２のアイソレーシ
ョンの分だけ、従来のような送信側から受信側に回り込
む位相雑音成分がなくなるため、送信側からの回り込み
雑音が低減され、受信感度が高くすることができる。例
えば、送信用高周波スイッチ２２のアイソレーションを
１０ｄＢとれたとすると、サーキュレータの送受信間の
アイソレーションを従来よりも１０ｄＢまで劣化を許す
ことが可能となる。そして、受信部２８の受信動作時に
送信用高周波スイッチ２２をオフ状態にする時間Ｔｔｘ
ｏｆｆの条件を、（Ｔｄ＋Ｔａｑ）＞Ｔｔｘｏｆｆ＝Ｔ
ｓ−Ｔｔｘｏｎに設定することにより、送信用高周波ス
イッチ２２の応答遅れをカバーできるとともに、送受信
間の回り込みを低減したことにより、受信感度及び最大
検出距離がアップし、部品の特性も緩和して量産化が容
易になり、レーダ装置の低コスト化を容易に実現でき
る。
用高周波スイッチ２２をオン／オフすることにより送信
波がバースト状になるため、回り込み以外の受信雑音は
増加するが、送信用高周波スイッチ２２のアイソレーシ
ョンの分だけ、従来のような送信側から受信側に回り込
む位相雑音成分がなくなるため、送信側からの回り込み
雑音が低減され、受信感度が高くすることができる。例
えば、送信用高周波スイッチ２２のアイソレーションを
１０ｄＢとれたとすると、サーキュレータの送受信間の
アイソレーションを従来よりも１０ｄＢまで劣化を許す
ことが可能となる。そして、受信部２８の受信動作時に
送信用高周波スイッチ２２をオフ状態にする時間Ｔｔｘ
ｏｆｆの条件を、（Ｔｄ＋Ｔａｑ）＞Ｔｔｘｏｆｆ＝Ｔ
ｓ−Ｔｔｘｏｎに設定することにより、送信用高周波ス
イッチ２２の応答遅れをカバーできるとともに、送受信
間の回り込みを低減したことにより、受信感度及び最大
検出距離がアップし、部品の特性も緩和して量産化が容
易になり、レーダ装置の低コスト化を容易に実現でき
る。
【００１７】（第２の実施の形態）図４及び図５により
本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は本
発明における第２の実施の形態のＦＭ−ＣＷレーダ装置
を示すブロック図である。同図において、図１と同一の
構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、図１
と異なる部分を重点に述べると、本実施形態のＦＭ−Ｃ
Ｗレーダ装置は、図１と同様な送信部２０、送信用高周
波スイッチ２２、サーキュレータ２４、送受信用アンテ
ナ２６、受信部２８及び標的との相対距離、方位等を演
算し、標的を判定する信号処理部３０を備えるほか、受
信用高周波スイッチ３２を新たに設けたことを特徴とす
る。
本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は本
発明における第２の実施の形態のＦＭ−ＣＷレーダ装置
を示すブロック図である。同図において、図１と同一の
構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、図１
と異なる部分を重点に述べると、本実施形態のＦＭ−Ｃ
Ｗレーダ装置は、図１と同様な送信部２０、送信用高周
波スイッチ２２、サーキュレータ２４、送受信用アンテ
ナ２６、受信部２８及び標的との相対距離、方位等を演
算し、標的を判定する信号処理部３０を備えるほか、受
信用高周波スイッチ３２を新たに設けたことを特徴とす
る。
【００１８】受信用高周波スイッチ３２は、受信部２８
とサーキュレータ２４間に介在され該受信部２８とサー
キュレータ２４間をオン、オフされるもので、信号処理
部３０のＣＰＵ３０３から出力される制御信号３０ｃに
より、受信部２８の受信動作時に所定期間オンされるよ
うに制御される。また、受信用高周波スイッチ３２に対
応して、受信部２８のミキサ２８１の前段に低雑音増幅
器２８４が接続されている。
とサーキュレータ２４間に介在され該受信部２８とサー
キュレータ２４間をオン、オフされるもので、信号処理
部３０のＣＰＵ３０３から出力される制御信号３０ｃに
より、受信部２８の受信動作時に所定期間オンされるよ
うに制御される。また、受信用高周波スイッチ３２に対
応して、受信部２８のミキサ２８１の前段に低雑音増幅
器２８４が接続されている。
【００１９】図５は、送信用高周波スイッチ２２及び受
信用高周波スイッチ３２のオン・オフ制御信号とサンプ
ルホールド制御信号との関係を示すタイミング図であ
る。同図において、（Ａ）は送信用高周波スイッチ２２
のオン・オフ制御信号であり、（Ｂ）は受信部２０のサ
ンプルホールド回路２８３に対するサンプルホールド制
御信号であり、（Ｃ）は受信用高周波スイッチ３２のオ
ン・オフ制御信号である。この図５から明らかなよう
に、送信用高周波スイッチ２２をオン・オフするタイミ
ングは、上記第１の実施の形態と同様にサンプルホール
ド制御信号３０ａに同期して制御される。また、受信用
高周波スイッチ３２は、図５（Ｂ）、（Ｃ）に示すよう
に、ＣＰＵ３０３から受信用高周波スイッチ３２に供給
されるオン用制御信号３０ｃの立ち上がり時点をビート
信号のサンプリング開始時点より時間Ｔｄだけ前に設定
し、この時間Ｔｄの経過後にサンプルホールド回路２８
３で受信信号をサンプリングしホールドする。これによ
り、受信部２８の受信動作時に受信用高周波スイッチ３
２をオン状態にする時間Ｔｒｘｏｎの条件は、（Ｔｄ＋
Ｔａｑ）＞Ｔｒｘｏｎ＝Ｔｓ−Ｔｒｘｏｆｆに設定され
る。
信用高周波スイッチ３２のオン・オフ制御信号とサンプ
ルホールド制御信号との関係を示すタイミング図であ
る。同図において、（Ａ）は送信用高周波スイッチ２２
のオン・オフ制御信号であり、（Ｂ）は受信部２０のサ
ンプルホールド回路２８３に対するサンプルホールド制
御信号であり、（Ｃ）は受信用高周波スイッチ３２のオ
ン・オフ制御信号である。この図５から明らかなよう
に、送信用高周波スイッチ２２をオン・オフするタイミ
ングは、上記第１の実施の形態と同様にサンプルホール
ド制御信号３０ａに同期して制御される。また、受信用
高周波スイッチ３２は、図５（Ｂ）、（Ｃ）に示すよう
に、ＣＰＵ３０３から受信用高周波スイッチ３２に供給
されるオン用制御信号３０ｃの立ち上がり時点をビート
信号のサンプリング開始時点より時間Ｔｄだけ前に設定
し、この時間Ｔｄの経過後にサンプルホールド回路２８
３で受信信号をサンプリングしホールドする。これによ
り、受信部２８の受信動作時に受信用高周波スイッチ３
２をオン状態にする時間Ｔｒｘｏｎの条件は、（Ｔｄ＋
Ｔａｑ）＞Ｔｒｘｏｎ＝Ｔｓ−Ｔｒｘｏｆｆに設定され
る。
【００２０】上記第２の実施の形態によれば、上記第１
の実施の形態と同様な作用効果が得られるほか、受信側
にも高周波スイッチ３２を設け、かつ受信部２８のミキ
サ２８１の前段に低雑音増幅器２８４を接続することに
より、送信側からのノイズ成分の回り込みによる耐電力
を増加させることができる。
の実施の形態と同様な作用効果が得られるほか、受信側
にも高周波スイッチ３２を設け、かつ受信部２８のミキ
サ２８１の前段に低雑音増幅器２８４を接続することに
より、送信側からのノイズ成分の回り込みによる耐電力
を増加させることができる。
【００２１】（第３の実施の形態）図６及び図７により
本発明の第３の実施の形態について説明する。図６は本
発明における第３の実施の形態のＦＭ−ＣＷレーダ装置
を示すブロック図である。同図において、図１と同一の
構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、図１
と異なる部分を重点に述べると、本実施形態のＦＭ−Ｃ
Ｗレーダ装置は、図１と同様な送信部２０、送信用高周
波スイッチ２２、送受信用アンテナ２６、受信部２８及
び標的との相対距離、方位等を演算し、標的を判定する
信号処理部３０を備えるほか、送信用高周波スイッチ２
２を通しての送信部２０からの送信信号とアンテナ２６
からの受信信号とを分岐する分岐手段としてのサーキュ
レータに変えてハイブリット回路３４を設けたことを特
徴とする。図７は、送信用高周波スイッチ２２のオン・
オフ制御信号とサンプルホールド制御信号との関係を示
すタイミング図である。同図において、（Ａ）は送信用
高周波スイッチ２２のオン・オフ制御信号であり、
（Ｂ）は受信部２０のサンプルホールド回路２８３に対
するサンプルホールド制御信号である。この場合、送信
用高周波スイッチ２２をオン・オフするタイミングは、
上記第１の実施の形態と同様にサンプルホールド制御信
号３０ａに同期して制御される。
本発明の第３の実施の形態について説明する。図６は本
発明における第３の実施の形態のＦＭ−ＣＷレーダ装置
を示すブロック図である。同図において、図１と同一の
構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、図１
と異なる部分を重点に述べると、本実施形態のＦＭ−Ｃ
Ｗレーダ装置は、図１と同様な送信部２０、送信用高周
波スイッチ２２、送受信用アンテナ２６、受信部２８及
び標的との相対距離、方位等を演算し、標的を判定する
信号処理部３０を備えるほか、送信用高周波スイッチ２
２を通しての送信部２０からの送信信号とアンテナ２６
からの受信信号とを分岐する分岐手段としてのサーキュ
レータに変えてハイブリット回路３４を設けたことを特
徴とする。図７は、送信用高周波スイッチ２２のオン・
オフ制御信号とサンプルホールド制御信号との関係を示
すタイミング図である。同図において、（Ａ）は送信用
高周波スイッチ２２のオン・オフ制御信号であり、
（Ｂ）は受信部２０のサンプルホールド回路２８３に対
するサンプルホールド制御信号である。この場合、送信
用高周波スイッチ２２をオン・オフするタイミングは、
上記第１の実施の形態と同様にサンプルホールド制御信
号３０ａに同期して制御される。
【００２２】上記第３の実施の形態によれば、上記第１
の実施の形態と同様な作用効果が得られるほか、送受信
号の分岐手段にハイブリット回路３４を使用することに
よって分岐手段のモノシリックＩＣ化が容易になる。
の実施の形態と同様な作用効果が得られるほか、送受信
号の分岐手段にハイブリット回路３４を使用することに
よって分岐手段のモノシリックＩＣ化が容易になる。
【００２３】（第４の実施の形態）図８及び図９により
本発明の第４の実施の形態について説明する。図８は本
発明における第４の実施の形態のＦＭ−ＣＷレーダ装置
を示すブロック図である。同図において、図１と同一の
構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、図１
と異なる部分を重点に述べると、本実施形態のＦＭ−Ｃ
Ｗレーダ装置は、図１と同様な送信部２０、送受信用ア
ンテナ２６、受信部２８及び標的との相対距離、方位等
を演算し、標的を判定する信号処理部３０を備えるほ
か、送信部２０と受信部２８をアンテナ２６に交互に直
接切り換え接続する高周波スイッチ３６を設けたことを
特徴とする。この高周波スイッチ３６は、信号処理部３
０のＣＰＵ３０３から出力される制御信号３０ｄによ
り、受信部２８の受信動作時に該受信部２８側へ所定期
間切り換え接続し、かつ該所定期間以外は前記送信部２
０側へ切り換え接続するように制御される。図９は、高
周波スイッチ３６のオン・オフ制御信号とサンプルホー
ルド制御信号との関係を示すタイミング図である。同図
において、（Ａ）は高周波スイッチ３６のオン・オフ制
御信号であり、（Ｂ）は受信部２０のサンプルホールド
回路２８３に対するサンプルホールド制御信号である。
この図９から明らかなように、高周波スイッチ３６のオ
ン・オフ制御信号が「Ｌ」の時は、高周波スイッチ３６
は受信部２８側へ切り替わり、また、「Ｈ」の時は送信
部２０側に切り替わる。そして、高周波スイッチ３６が
受信部２８側へ切り替わった時の時間Ｔｒｘｏｎの条件
は、（Ｔｄ＋Ｔａｑ）＞Ｔｒｘｏｎ＝Ｔｓ−Ｔｔｘｏｎ
に設定される。
本発明の第４の実施の形態について説明する。図８は本
発明における第４の実施の形態のＦＭ−ＣＷレーダ装置
を示すブロック図である。同図において、図１と同一の
構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、図１
と異なる部分を重点に述べると、本実施形態のＦＭ−Ｃ
Ｗレーダ装置は、図１と同様な送信部２０、送受信用ア
ンテナ２６、受信部２８及び標的との相対距離、方位等
を演算し、標的を判定する信号処理部３０を備えるほ
か、送信部２０と受信部２８をアンテナ２６に交互に直
接切り換え接続する高周波スイッチ３６を設けたことを
特徴とする。この高周波スイッチ３６は、信号処理部３
０のＣＰＵ３０３から出力される制御信号３０ｄによ
り、受信部２８の受信動作時に該受信部２８側へ所定期
間切り換え接続し、かつ該所定期間以外は前記送信部２
０側へ切り換え接続するように制御される。図９は、高
周波スイッチ３６のオン・オフ制御信号とサンプルホー
ルド制御信号との関係を示すタイミング図である。同図
において、（Ａ）は高周波スイッチ３６のオン・オフ制
御信号であり、（Ｂ）は受信部２０のサンプルホールド
回路２８３に対するサンプルホールド制御信号である。
この図９から明らかなように、高周波スイッチ３６のオ
ン・オフ制御信号が「Ｌ」の時は、高周波スイッチ３６
は受信部２８側へ切り替わり、また、「Ｈ」の時は送信
部２０側に切り替わる。そして、高周波スイッチ３６が
受信部２８側へ切り替わった時の時間Ｔｒｘｏｎの条件
は、（Ｔｄ＋Ｔａｑ）＞Ｔｒｘｏｎ＝Ｔｓ−Ｔｔｘｏｎ
に設定される。
【００２４】上記第４の実施の形態によれば、上記第１
の実施の形態と同様な作用効果が得られるほか、送信部
２０と受信部２８をアンテナ２６に交互に直接切り換え
接続する高周波スイッチ３６を設けることにより、サー
キュレータを省略でき、送受信の回り込みを低減する高
周波スイッチのモノシリックＩＣ化が容易になる。
の実施の形態と同様な作用効果が得られるほか、送信部
２０と受信部２８をアンテナ２６に交互に直接切り換え
接続する高周波スイッチ３６を設けることにより、サー
キュレータを省略でき、送受信の回り込みを低減する高
周波スイッチのモノシリックＩＣ化が容易になる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明のレーダ装置
によれば、送信部及び受信部とアンテナ間を結ぶ経路の
少なくとも送信部側に高周波スイッチを挿入して受信時
に送信出力をオフする構成にし、そして、高周波スイッ
チをオフする期間をビート信号をサンプリングする時間
より大きく、かつサンプリング周期から高周波スイッチ
をオン状態にする時間を差し引いた時間の間に設定し、
かつ高周波スイッチを所定期間オフ制御する時の開始タ
イミングを、高周波スイッチの応答遅れに相当する時間
だけ前記ビート信号のサンプリング開始時点より前に設
定する構成にしたので、高周波スイッチのアイソレーシ
ョンの分だけ送信側からの回り込み雑音が低減され、受
信感度が高くすることができるとともに、送受信間の回
り込みを低減したことにより、受信感度及び最大検出距
離がアップし、部品の特性も緩和して量産化が容易にな
り、レーダ装置の低コスト化を容易に実現できる。また
本発明によれば、送受信号の分岐手段にハイブリット回
路を使用することによって分岐手段のモノシリックＩＣ
化が容易になる。また本発明によれば、送信部と受信部
をアンテナに交互に直接切り換え接続する高周波スイッ
チを設けることにより、サーキュレータを省略でき、送
受信の回り込みを提言する高周波スイッチのモノシリッ
クＩＣ化が容易になる。
によれば、送信部及び受信部とアンテナ間を結ぶ経路の
少なくとも送信部側に高周波スイッチを挿入して受信時
に送信出力をオフする構成にし、そして、高周波スイッ
チをオフする期間をビート信号をサンプリングする時間
より大きく、かつサンプリング周期から高周波スイッチ
をオン状態にする時間を差し引いた時間の間に設定し、
かつ高周波スイッチを所定期間オフ制御する時の開始タ
イミングを、高周波スイッチの応答遅れに相当する時間
だけ前記ビート信号のサンプリング開始時点より前に設
定する構成にしたので、高周波スイッチのアイソレーシ
ョンの分だけ送信側からの回り込み雑音が低減され、受
信感度が高くすることができるとともに、送受信間の回
り込みを低減したことにより、受信感度及び最大検出距
離がアップし、部品の特性も緩和して量産化が容易にな
り、レーダ装置の低コスト化を容易に実現できる。また
本発明によれば、送受信号の分岐手段にハイブリット回
路を使用することによって分岐手段のモノシリックＩＣ
化が容易になる。また本発明によれば、送信部と受信部
をアンテナに交互に直接切り換え接続する高周波スイッ
チを設けることにより、サーキュレータを省略でき、送
受信の回り込みを提言する高周波スイッチのモノシリッ
クＩＣ化が容易になる。
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＦＭ−ＣＷ
レーダ装置を示すブロック図である。
レーダ装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における三角波変調
信号とサンプルホールド制御信号との関係を示すタイミ
ング図である。
信号とサンプルホールド制御信号との関係を示すタイミ
ング図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における送信用高周
波スイッチのオン・オフ制御信号とサンプルホールド制
御信号との関係を示すタイミング図である。
波スイッチのオン・オフ制御信号とサンプルホールド制
御信号との関係を示すタイミング図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるＦＭ−ＣＷ
レーダ装置を示すブロック図である。
レーダ装置を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における送信用高周
波スイッチ及び受信用高周波スイッチのオン・オフ制御
信号とサンプルホールド制御信号との関係を示すタイミ
ング図である。
波スイッチ及び受信用高周波スイッチのオン・オフ制御
信号とサンプルホールド制御信号との関係を示すタイミ
ング図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態におけるＦＭ−ＣＷ
レーダ装置を示すブロック図である。
レーダ装置を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態における送信用高周
波スイッチのオン・オフ制御信号とサンプルホールド制
御信号との関係を示すタイミング図である。
波スイッチのオン・オフ制御信号とサンプルホールド制
御信号との関係を示すタイミング図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態におけるＦＭ−ＣＷ
レーダ装置を示すブロック図である。
レーダ装置を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態における高周波スイ
ッチのオン・オフ制御信号とサンプルホールド制御信号
との関係を示すタイミング図である。
ッチのオン・オフ制御信号とサンプルホールド制御信号
との関係を示すタイミング図である。
【図１０】従来におけるＦＭ−ＣＷレーダ装置の一例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図１１】従来におけるＦＭ−ＣＷレーダ装置の他の例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
２０……送信部、２０１……三角波発生回路、２０２…
…発振器、２０３……分配器、２０４……高周波増幅
器、２２……送信用高周波スイッチ、２４……サーキュ
レータ、２６……アンテナ、２８……送信部、２８１…
…ミキサ、２８２……ビート出力増幅器、２８３……サ
ンプルホールド回路、２８４……低雑音増幅器、３０…
…信号処理部、３０１……Ａ／Ｄコンバータ、３０２…
…周波数解析部、３２……受信用高周波スイッチ、３４
……ハイブリット回路、３６……高周波スイッチ。
…発振器、２０３……分配器、２０４……高周波増幅
器、２２……送信用高周波スイッチ、２４……サーキュ
レータ、２６……アンテナ、２８……送信部、２８１…
…ミキサ、２８２……ビート出力増幅器、２８３……サ
ンプルホールド回路、２８４……低雑音増幅器、３０…
…信号処理部、３０１……Ａ／Ｄコンバータ、３０２…
…周波数解析部、３２……受信用高周波スイッチ、３４
……ハイブリット回路、３６……高周波スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95
Claims (15)
- 【請求項１】 送受共用のアンテナと、前記アンテナに
分岐手段を介して接続され、時間と共に変化する変調信
号により周波数変調された連続波の送信信号を送出する
送信部と、前記アンテナに前記分岐手段を介して接続さ
れ、前記アンテナを通して受信された標的からの反射波
信号と前記送信信号の一部を分流させた基準信号とをミ
キシングしてビート信号を抽出し該ビート信号をサンプ
リング・ホールドする受信部を有するＦＭ−ＣＷ方式の
レーダ装置であって、 前記送信部と前記分岐手段間に介在され該送信部と分岐
手段間をオン、オフする送信用高周波スイッチと、 前記受信部がビート信号をサンプリング・ホールドする
時にサンプリング周期に同期したサンプルホールド制御
信号を出力するとともに該サンプルホールド制御信号に
同期して前記送信用高周波スイッチを所定期間オフ制御
して前記送信部からの送信出力が前記分岐手段へ送出さ
れないように制御する制御手段を備え、 前記所定期間は、前記ビート信号をサンプリングする時
間より大きく、かつサンプリング周期から前記送信用高
周波スイッチをオン状態にする時間を差し引いた時間の
間に設定され、 前記送信用高周波スイッチを所定期間オフ制御する時の
開始タイミングは、前記送信用高周波スイッチの応答遅
れに相当する時間だけ前記ビート信号のサンプリング開
始時点より前に設定される、 ことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項２】 前記ビート信号をサンプリング・ホール
ドするサンプリング周期は、前記送信信号を変調する変
調周波数及び該変調信号の最大周波数偏位と最大受信算
出距離及び光速を基に算出されるサンプリング周波数に
より設定される請求項１記載のレーダ装置。 - 【請求項３】 前記送信部は、三角波の変調信号を発生
する三角波発生回路と、前記三角波発生回路から発生す
る三角波の変調信号により周波数変調された連続波を発
振する発振器と、前記発振器からの発振信号を増幅して
前記アンテナへ送出する高周波増幅器とから構成される
請求項１記載のレーダ装置。 - 【請求項４】 前記受信部は、ミキサとビート出力増幅
部とサンプルホール ド回路を備え、 前記ミキサにより、前記アンテナで受信された標的から
の反射波信号と前記送信信号の一部を分流させた基準信
号とをミキシングしてビート信号を抽出し、 前記ビート出力増幅部により、前記ミキサから出力され
るビート信号の周波数帯域を増幅し、 前記サンプルホールド回路により、前記ビート出力増幅
器から出力されるビート信号をサンプルホールド制御信
号によりサンプリングしホールドする構成になっている
請求項１記載のレーダ装置。 - 【請求項５】 前記受信部のサンプルホールド回路でサ
ンプリング・ホールドされた出力信号を演算処理するこ
とにより標的までの距離、標的の方位及び標的との相対
速度等を判定する信号処理手段を備える請求項３記載の
レーダ装置。 - 【請求項６】 前記信号処理手段は、前記サンプルホー
ルド回路でサンプリング・ホールドされた出力信号をデ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄ
コンバータからのデジタル信号を基にビート信号を解析
して周波数特性及びスペクトル特性を求める周波数解析
部と、前記周波数解析部の解析結果から標的までの距
離、標的の方位及び標的との相対速度等を判定する処理
部とから構成される請求項３記載のレーダ装置。 - 【請求項７】 前記分岐手段は、サーキュレータから構
成される請求項１乃至５の何れか１項記載のレーダ装
置。 - 【請求項８】 前記分岐手段は、ハイブリット回路から
構成される請求項１乃至５の何れか１項記載のレーダ装
置。 - 【請求項９】 前記受信部と前記分岐手段間に介在され
該受信部と分岐手段間をオン、オフする受信用高周波ス
イッチを設け、前記受信用高周波スイッチは、前記受信
部がビート信号をサンプリング・ホールドする時に前記
制御手段によりサンプルホールド制御信号に同期して所
定期間オンされるように制御され、 前記所定期間は、前記ビート信号をサンプリングする時
間より大きく、かつサンプリング周期から前記受信用高
周波スイッチをオンする時間を差し引いた時間の間に設
定され、 前記受信用高周波スイッチを所定期間オン制御する時の
開始タイミングは、前 記受信用高周波スイッチの応答遅
れに相当する時間だけ前記ビート信号のサンプリング開
始時点より前に設定される ことを特徴とする請求項１乃
至６の何れか１項記載のレーダ装置。 - 【請求項１０】 送受共用のアンテナと、前記アンテナ
に接続され、時間と共に変化する変調信号により周波数
変調された連続波の送信信号を送出する送信部と、前記
アンテナに接続され、前記アンテナを通して受信された
標的からの反射波信号と前記送信信号の一部を分流させ
た基準信号とをミキシングしてビート信号を抽出し該ビ
ート信号をサンプリング・ホールドする受信部を有する
ＦＭ−ＣＷ方式のレーダ装置であって、 前記アンテナと前記送信部及び前記受信部間に介在され
該送信部と受信部に交互に切り換えられる高周波スイッ
チと、 前記受信部がビート信号をサンプリング・ホールドする
時にサンプリング周期に同期したサンプルホールド制御
信号を出力するとともに該サンプルホールド制御信号に
同期して前記高周波スイッチを前記受信部側へ所定期間
切り換え接続し、かつ該所定期間以外は前記送信部側へ
切り換え接続するように制御する制御手段を備え、 前記所定期間は、前記ビート信号をサンプリングする時
間より大きく、かつサンプリング周期から前記高周波ス
イッチをオンする時間を差し引いた時間の間に設定さ
れ、 前記高周波スイッチを所定時間オフ制御する時の開始タ
イミングは、前記高周波スイッチの応答遅れに相当する
時間だけ前記ビート信号のサンプリング開始時点より前
に設定される ことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項１１】 前記ビート信号をサンプリング・ホー
ルドするサンプリング周期は、前記送信信号を変調する
変調周波数及び該変調信号の最大周波数偏位と最大受信
算出距離及び光速を基に算出されるサンプリング周波数
により設定される請求項１０記載のレーダ装置。 - 【請求項１２】 前記送信部は、三角波の変調信号を発
生する三角波発生回路と、前記三角波発生回路から発生
する三角波の変調信号により周波数変調された連続波を
発振する発振器と、前記発振器からの発振信号を増幅し
て前記アンテ ナへ送出する高周波増幅器とから構成され
る請求項１０記載のレーダ装置。 - 【請求項１３】 前記受信部は、ミキサとビート出力増
幅部とサンプルホールド回路を備え、 前記ミキサにより、前記アンテナで受信された標的から
の反射波信号と前記送信信号の一部を分流させた基準信
号とをミキシングしてビート信号を抽出し、 前記ビート出力増幅部により、前記ミキサから出力され
るビート信号の周波数帯域を増幅し、 前記サンプルホールド回路により、前記ビート出力増幅
器から出力されるビート信号をサンプルホールド制御信
号によりサンプリングしホールドする構成になっている
請求項１０記載のレーダ装置。 - 【請求項１４】 前記受信部のサンプルホールド回路で
サンプリング・ホールドされた出力信号を演算処理する
ことにより標的までの距離、標的の方位及び標的との相
対速度等を判定する信号処理手段を備える請求項１３記
載のレーダ装置。 - 【請求項１５】 前記信号処理手段は、前記サンプルホ
ールド回路でサンプルホールドされた出力信号をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコン
バータからのデジタル信号を基にビート信号を解析して
周波数特性及びスペクトル特性を求める周波数解析部
と、前記周波数解析部の解析結果から標的までの距離、
標的の方位及び標的との相対速度等を判定する処理部と
から構成される請求項１４記載のレーダ装置。
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|---|---|---|---|
| JP9331216A JP3011164B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | レーダ装置 |
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| US09/191,941 US6087980A (en) | 1997-11-14 | 1998-11-13 | Radar of FM-CW system |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9331216A JP3011164B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | レーダ装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=18241203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9331216A Expired - Fee Related JP3011164B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | レーダ装置 |
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| Country | Link |
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| JP2006078388A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Fujitsu Ten Ltd | レーダ装置 |
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-
1998
- 1998-11-13 US US09/191,941 patent/US6087980A/en not_active Expired - Fee Related
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