JP3070589B2 - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置Info
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- JP3070589B2 JP3070589B2 JP10333662A JP33366298A JP3070589B2 JP 3070589 B2 JP3070589 B2 JP 3070589B2 JP 10333662 A JP10333662 A JP 10333662A JP 33366298 A JP33366298 A JP 33366298A JP 3070589 B2 JP3070589 B2 JP 3070589B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーダ装置に関
し、特に、位相比較モノパルス方式によりターゲット角
度を算出する手段を備えたレーダ装置に関する。
し、特に、位相比較モノパルス方式によりターゲット角
度を算出する手段を備えたレーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来のレーダ装置の構成を示
す。発信器１には送信アンテナ３が接続されている。受
信アンテナ４ａ，４ｂには、１８０度ハイブリッド５が
接続されている。１８０度ハイブリッド５の和信号
（Σ）出力端にはミキサ６ａが接続され、１８０度ハイ
ブリッド５の差信号（Δ）出力端にはミキサ６ｂが接続
されている。ミキサ６ａ，６ｂのそれぞれには増幅器７
ａ，７ｂが接続され、この増幅器７ａ，７ｂのそれぞれ
にはＡ／Ｄ変換器８ａ，８ｂが接続されている。Ａ／Ｄ
変換器８ａ，８ｂには、角度算出手段１４を含む信号処
理部９が接続されている。送信アンテナ３および受信ア
ンテナ４ａ，４ｂにおいて、矢印はターゲット（例え
ば、飛行機）方向であり、θはアンテナ中心に対するレ
ーダの放射角度を示している。
す。発信器１には送信アンテナ３が接続されている。受
信アンテナ４ａ，４ｂには、１８０度ハイブリッド５が
接続されている。１８０度ハイブリッド５の和信号
（Σ）出力端にはミキサ６ａが接続され、１８０度ハイ
ブリッド５の差信号（Δ）出力端にはミキサ６ｂが接続
されている。ミキサ６ａ，６ｂのそれぞれには増幅器７
ａ，７ｂが接続され、この増幅器７ａ，７ｂのそれぞれ
にはＡ／Ｄ変換器８ａ，８ｂが接続されている。Ａ／Ｄ
変換器８ａ，８ｂには、角度算出手段１４を含む信号処
理部９が接続されている。送信アンテナ３および受信ア
ンテナ４ａ，４ｂにおいて、矢印はターゲット（例え
ば、飛行機）方向であり、θはアンテナ中心に対するレ
ーダの放射角度を示している。
【０００３】発信器１は、簡略化して示しているが、実
際には、発振回路、変調器、送信管等を備えて構成され
ている。また、図５では図示を省略しているが、受信側
は、図５の構成のほか、画像表示系を構成するための高
周波増幅器、ミキサ、中間周波増幅器、検波器、ビデオ
増幅器、指示器等を備えている。
際には、発振回路、変調器、送信管等を備えて構成され
ている。また、図５では図示を省略しているが、受信側
は、図５の構成のほか、画像表示系を構成するための高
周波増幅器、ミキサ、中間周波増幅器、検波器、ビデオ
増幅器、指示器等を備えている。
【０００４】図５の構成において、発信器１で生成され
た送信出力は、送信アンテナ３よりターゲットに向けて
送信される。ターゲットからの反射波は、受信アンテナ
４ａ，４ｂで受信信号として受信され、１８０度ハイブ
リッド５に入力される。１８０度ハイブリッド５は、二
つの入力信号（受信信号）間の和信号Σと差信号Δを求
め、それぞれの信号を不図示の局部発振周波数を用いて
ミキサ６ａ，６ｂで中間周波数に変換する。ついで、増
幅器７ａ，７ｂによりミキサ６ａ，６ｂの出力信号を増
幅し、さらにＡ／Ｄ変換器８ａ，８ｂにより増幅器７
ａ，７ｂの出力信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ
変換器８ａ，８ｂの出力信号は、信号処理部９に入力さ
れる。信号処理部９は、位相比較モノパルス方式の角度
算出手段１４を備えており、Ａ／Ｄ変換器８ａ，８ｂか
ら入力された和信号Σと差信号Δをもとに、公知の位相
比較モノパルス方式により、ターゲットの角度（アンテ
ナ正面方向からのターゲットのずれ、以下、「ターゲッ
ト角度」という）θを算出する。算出したターゲット角
度θは、送信アンテナ３の角度制御（姿勢制御）等に用
いられる。
た送信出力は、送信アンテナ３よりターゲットに向けて
送信される。ターゲットからの反射波は、受信アンテナ
４ａ，４ｂで受信信号として受信され、１８０度ハイブ
リッド５に入力される。１８０度ハイブリッド５は、二
つの入力信号（受信信号）間の和信号Σと差信号Δを求
め、それぞれの信号を不図示の局部発振周波数を用いて
ミキサ６ａ，６ｂで中間周波数に変換する。ついで、増
幅器７ａ，７ｂによりミキサ６ａ，６ｂの出力信号を増
幅し、さらにＡ／Ｄ変換器８ａ，８ｂにより増幅器７
ａ，７ｂの出力信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ
変換器８ａ，８ｂの出力信号は、信号処理部９に入力さ
れる。信号処理部９は、位相比較モノパルス方式の角度
算出手段１４を備えており、Ａ／Ｄ変換器８ａ，８ｂか
ら入力された和信号Σと差信号Δをもとに、公知の位相
比較モノパルス方式により、ターゲットの角度（アンテ
ナ正面方向からのターゲットのずれ、以下、「ターゲッ
ト角度」という）θを算出する。算出したターゲット角
度θは、送信アンテナ３の角度制御（姿勢制御）等に用
いられる。
【０００５】図６は図５のレーダ装置における角度算出
の原理を示す。図６において、（ａ）は送信アンテナ３
の送信利得Ｇｔ特性（曲線ａ）、および受信アンテナ４
ａ，４ｂの利得Ｇｒａ，Ｇｒｂ特性（同一パターンの曲
線ｂ，ｃ）を示す。（ｂ）は受信利得ＧｒａとＧｒｂの
受信利得和ＧｒΣ特性（曲線ｄ）、および受信利得Ｇｒ
ａとＧｒｂの受信利得差ＧｒΔ特性（曲線ｅ）を示す。
（ｃ）はＧｒΔ／ＧｒΣ特性（曲線ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 ，
ｆ4 ）を示し、（ｄ）はＧｒΔ／ＧｒΣの位相特性（曲
線ｇ）を示す。
の原理を示す。図６において、（ａ）は送信アンテナ３
の送信利得Ｇｔ特性（曲線ａ）、および受信アンテナ４
ａ，４ｂの利得Ｇｒａ，Ｇｒｂ特性（同一パターンの曲
線ｂ，ｃ）を示す。（ｂ）は受信利得ＧｒａとＧｒｂの
受信利得和ＧｒΣ特性（曲線ｄ）、および受信利得Ｇｒ
ａとＧｒｂの受信利得差ＧｒΔ特性（曲線ｅ）を示す。
（ｃ）はＧｒΔ／ＧｒΣ特性（曲線ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 ，
ｆ4 ）を示し、（ｄ）はＧｒΔ／ＧｒΣの位相特性（曲
線ｇ）を示す。
【０００６】図６の（ｂ）に示すように、ＧｒΣは、メ
インローブの両側に大きなレベルのサイドローブが発生
している。図６の（ｃ）は、Ｇｒ△／ＧｒΣを算出した
結果であり、曲線ｆ2 とｆ3 はＧｒΣのメインローブと
Ｇｒ△の比、曲線ｆ1 とｆ4はＧｒΣのサイドローブと
Ｇｒ△の比を示している。そして、これらの比は、ター
ゲット角度θに対応した値を示している。しかし、上記
の比だけでは、ターゲットが曲線ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 ，ｆ
4 のどの角度範囲に在るかはわからない。図６の（ｄ）
に示すように、曲線ｆ2 と曲線ｆ3 、曲線ｆ1 と曲線ｆ
4 の位相は異なっている。この位相を確認することによ
り、どの角度範囲にあるかを識別することができる。つ
まり、ＧｒΣのメインローブ内にある曲線ｆ2 ，ｆ3 の
角度範囲におけるターゲットについては、Ｇｒ△／Ｇｒ
Σ比及びその位相を求めることにより、ターゲット角度
θを算出することができる。
インローブの両側に大きなレベルのサイドローブが発生
している。図６の（ｃ）は、Ｇｒ△／ＧｒΣを算出した
結果であり、曲線ｆ2 とｆ3 はＧｒΣのメインローブと
Ｇｒ△の比、曲線ｆ1 とｆ4はＧｒΣのサイドローブと
Ｇｒ△の比を示している。そして、これらの比は、ター
ゲット角度θに対応した値を示している。しかし、上記
の比だけでは、ターゲットが曲線ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 ，ｆ
4 のどの角度範囲に在るかはわからない。図６の（ｄ）
に示すように、曲線ｆ2 と曲線ｆ3 、曲線ｆ1 と曲線ｆ
4 の位相は異なっている。この位相を確認することによ
り、どの角度範囲にあるかを識別することができる。つ
まり、ＧｒΣのメインローブ内にある曲線ｆ2 ，ｆ3 の
角度範囲におけるターゲットについては、Ｇｒ△／Ｇｒ
Σ比及びその位相を求めることにより、ターゲット角度
θを算出することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のレーダ
装置によると、位相比較モノパルス方式によりターゲッ
ト角度θを算出した場合、受信利得和ビームのサイドロ
ーブによって、ターゲットの偽像（実際にはターゲット
が無いのに有るように映像に現れる像）が発生するとい
う問題がある。すなわち、図６の（ｃ），（ｄ）に示す
ように、和信号Σと差信号△とからＧｒ△／ＧｒΣ比）
及びＧｒ△／ＧｒΣの位相が算出されるが、図６の
（ｃ）の曲線ｆ1 と曲線ｆ3 、および曲線ｆ2 と曲線ｆ
4 の識別はできない。つまり、曲線ｆ1 、曲線ｆ4 のＧ
ｒΣのサイドローブ範囲にあるターゲットは、曲線ｆ3
、曲線ｆ2 の範囲に有るターゲットであると認識する
ため、偽像が発生する。
装置によると、位相比較モノパルス方式によりターゲッ
ト角度θを算出した場合、受信利得和ビームのサイドロ
ーブによって、ターゲットの偽像（実際にはターゲット
が無いのに有るように映像に現れる像）が発生するとい
う問題がある。すなわち、図６の（ｃ），（ｄ）に示す
ように、和信号Σと差信号△とからＧｒ△／ＧｒΣ比）
及びＧｒ△／ＧｒΣの位相が算出されるが、図６の
（ｃ）の曲線ｆ1 と曲線ｆ3 、および曲線ｆ2 と曲線ｆ
4 の識別はできない。つまり、曲線ｆ1 、曲線ｆ4 のＧ
ｒΣのサイドローブ範囲にあるターゲットは、曲線ｆ3
、曲線ｆ2 の範囲に有るターゲットであると認識する
ため、偽像が発生する。
【０００８】したがって、本発明の目的は、位相比較モ
ノパルス方式によるターゲット角度算出に際し、受信利
得和ビームのサイドローブに起因して発生するターゲッ
トの偽像を判別することのできるレーダ装置を提供する
ことにある。
ノパルス方式によるターゲット角度算出に際し、受信利
得和ビームのサイドローブに起因して発生するターゲッ
トの偽像を判別することのできるレーダ装置を提供する
ことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、ターゲットに向けて送信波を放射し、前
記ターゲットからの反射波を２つの受信アンテナで受信
し、この２つの受信信号の和信号Σと差信号Δを求め、
前記和信号Σおよび前記差信号Δに基づいて前記ターゲ
ットに対する角度データを算出するレーダ装置におい
て、前記ターゲットに向けて前記送信波を放射する指向
方向の異なる２つの送信アンテナと、前記２つの送信ア
ンテナを切り換えて前記２つの送信アンテナのそれぞれ
より前記送信波を放射させるアンテナ切替手段と、前記
和信号Σおよび前記差信号Δに基づいて位相比較モノパ
ルス方式によりターゲット角度を算出する第１の角度算
出手段と、前記和信号Σを基に振幅比較モノパルス方式
によりターゲット角度を算出する第２の角度算出手段
と、前記第１の角度算出手段および前記第２の角度算出
手段による算出結果を比較する角度比較手段と、前記角
度比較手段による比較結果を基に前記ターゲットが前記
和信号Σのサイドローブによって発生する偽像であるか
否かを判定する偽像判定手段と、を備えたことを特徴と
するレーダ装置を提供する。
達成するため、ターゲットに向けて送信波を放射し、前
記ターゲットからの反射波を２つの受信アンテナで受信
し、この２つの受信信号の和信号Σと差信号Δを求め、
前記和信号Σおよび前記差信号Δに基づいて前記ターゲ
ットに対する角度データを算出するレーダ装置におい
て、前記ターゲットに向けて前記送信波を放射する指向
方向の異なる２つの送信アンテナと、前記２つの送信ア
ンテナを切り換えて前記２つの送信アンテナのそれぞれ
より前記送信波を放射させるアンテナ切替手段と、前記
和信号Σおよび前記差信号Δに基づいて位相比較モノパ
ルス方式によりターゲット角度を算出する第１の角度算
出手段と、前記和信号Σを基に振幅比較モノパルス方式
によりターゲット角度を算出する第２の角度算出手段
と、前記第１の角度算出手段および前記第２の角度算出
手段による算出結果を比較する角度比較手段と、前記角
度比較手段による比較結果を基に前記ターゲットが前記
和信号Σのサイドローブによって発生する偽像であるか
否かを判定する偽像判定手段と、を備えたことを特徴と
するレーダ装置を提供する。
【００１０】この構成によれば、位相比較モノパルス方
式による第１の角度算出手段のほか、指向方向が異なる
二つの送信アンテナから順次送信した際の受信信号を基
に得られた和信号Σにより、振幅比較モノパルス方式を
用いた第２の角度算出手段がでもターゲット角度が算出
される。第１，第２の角度算出手段によるターゲット角
度を角度比較手段で比較し、この結果を偽像判定手段で
判定すれば、第１の角度算出手段で検知したターゲット
角度が、和信号Σ（受信利得和ビーム）のサイドローブ
によって発生する偽像であるか否かを判別することがで
きる。
式による第１の角度算出手段のほか、指向方向が異なる
二つの送信アンテナから順次送信した際の受信信号を基
に得られた和信号Σにより、振幅比較モノパルス方式を
用いた第２の角度算出手段がでもターゲット角度が算出
される。第１，第２の角度算出手段によるターゲット角
度を角度比較手段で比較し、この結果を偽像判定手段で
判定すれば、第１の角度算出手段で検知したターゲット
角度が、和信号Σ（受信利得和ビーム）のサイドローブ
によって発生する偽像であるか否かを判別することがで
きる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面をもとに説明する。図１は本発明によるレーダ装
置を示す。図１においては、図５に示したと同一である
ものには同一引用数字を用いたので、以下においては重
複する説明を省略する。本発明のレーダ装置は、発信器
１、切替スイッチ２、互いに指向方向の異なる二つの送
信アンテナ３ａ，３ｂ、受信アンテナ４ａ，４ｂ、１８
０度ハイブリッド５、ミキサ６ａ，６ｂ、増幅器７ａ，
７ｂ、Ａ／Ｄ変換器８ａ，８ｂ、および信号処理部９を
備えて構成されている。ここで、受信アンテナ４ａ，４
ｂから信号処理部９に至る接続構成は、図５と同一であ
る。
て図面をもとに説明する。図１は本発明によるレーダ装
置を示す。図１においては、図５に示したと同一である
ものには同一引用数字を用いたので、以下においては重
複する説明を省略する。本発明のレーダ装置は、発信器
１、切替スイッチ２、互いに指向方向の異なる二つの送
信アンテナ３ａ，３ｂ、受信アンテナ４ａ，４ｂ、１８
０度ハイブリッド５、ミキサ６ａ，６ｂ、増幅器７ａ，
７ｂ、Ａ／Ｄ変換器８ａ，８ｂ、および信号処理部９を
備えて構成されている。ここで、受信アンテナ４ａ，４
ｂから信号処理部９に至る接続構成は、図５と同一であ
る。
【００１２】切替スイッチ２は、発信器１と送信アンテ
ナ３ａ，３ｂの間に設けられ、送信アンテナ３ａ，３ｂ
の一方を選択する。信号処理部９は、位相比較モノパル
ス方式による第１の角度算出手段１０、振幅比較モノパ
ルス方式による第２の角度算出手段１１、第１の角度算
出手段１０および第２の角度算出手段１１の各出力信号
を比較する角度比較手段１２、および角度比較手段１２
の出力信号をもとに偽像の有無を判定する偽像判定手段
１３を備えて構成されている。
ナ３ａ，３ｂの間に設けられ、送信アンテナ３ａ，３ｂ
の一方を選択する。信号処理部９は、位相比較モノパル
ス方式による第１の角度算出手段１０、振幅比較モノパ
ルス方式による第２の角度算出手段１１、第１の角度算
出手段１０および第２の角度算出手段１１の各出力信号
を比較する角度比較手段１２、および角度比較手段１２
の出力信号をもとに偽像の有無を判定する偽像判定手段
１３を備えて構成されている。
【００１３】次に、図１の構成によるレーダ装置の動作
について説明する。発信器１で生成した信号は、切替ス
イッチ２で選択された送信アンテナ３ａ，３ｂの一方に
入力され、この選択された送信アンテナ（３ａまたは３
ｂ）からターゲットに向けて送信される。送信波がター
ゲットに到達すると、その反射波は受信アンテナ４ａ，
４ｂによって受信され、それぞれの受信信号は１８０度
ハイブリッド５に入力される。１８０度ハイブリッド５
は、受信アンテナ４ａ，４ｂからの入力信号に対する和
信号Σと差信号△を算出する。この和信号Σと差信号△
は、ミキサ６ａ，６ｂによって所定の中間周波数に変換
される。さらに、中間周波数に変換された信号は、増幅
器７ａ，７ｂによって増幅された後、Ａ／Ｄ変換器８
ａ，８ｂによりデジタル信号に変換される。このデジタ
ル信号は、信号処理部９に入力される。
について説明する。発信器１で生成した信号は、切替ス
イッチ２で選択された送信アンテナ３ａ，３ｂの一方に
入力され、この選択された送信アンテナ（３ａまたは３
ｂ）からターゲットに向けて送信される。送信波がター
ゲットに到達すると、その反射波は受信アンテナ４ａ，
４ｂによって受信され、それぞれの受信信号は１８０度
ハイブリッド５に入力される。１８０度ハイブリッド５
は、受信アンテナ４ａ，４ｂからの入力信号に対する和
信号Σと差信号△を算出する。この和信号Σと差信号△
は、ミキサ６ａ，６ｂによって所定の中間周波数に変換
される。さらに、中間周波数に変換された信号は、増幅
器７ａ，７ｂによって増幅された後、Ａ／Ｄ変換器８
ａ，８ｂによりデジタル信号に変換される。このデジタ
ル信号は、信号処理部９に入力される。
【００１４】信号処理部９の第１の角度算出手段１０
は、Ａ／Ｄ変換器８ａ，８ｂから入力された和信号Σと
差信号△をもとに、位相比較モノパルス方式によりター
ゲットの角度を算出し、角度データとして出力する。ま
た、第２の角度算出手段１１は、Ａ／Ｄ変換器８ａの出
力信号をもとに、振幅比較モノパルス方式により、送信
アンテナ３ａと３ｂから順次送信されたときの各受信信
号より求めた二つの和信号Σを基に、ターゲットの角度
を算出する。角度比較手段１２は、第１の角度算出手段
１０および第２の角度算出手段１１で算出した角度デー
タを比較し、２つの角度データの差を求める。偽像判定
手段１３は、角度比較手段１２の比較結果（データ差）
より第１の角度算出手段１０で算出したターゲット角度
（角度データ）が、受信利得和ＧｒΣのサイドローブに
よって発生した偽像であるか否かを判別する。
は、Ａ／Ｄ変換器８ａ，８ｂから入力された和信号Σと
差信号△をもとに、位相比較モノパルス方式によりター
ゲットの角度を算出し、角度データとして出力する。ま
た、第２の角度算出手段１１は、Ａ／Ｄ変換器８ａの出
力信号をもとに、振幅比較モノパルス方式により、送信
アンテナ３ａと３ｂから順次送信されたときの各受信信
号より求めた二つの和信号Σを基に、ターゲットの角度
を算出する。角度比較手段１２は、第１の角度算出手段
１０および第２の角度算出手段１１で算出した角度デー
タを比較し、２つの角度データの差を求める。偽像判定
手段１３は、角度比較手段１２の比較結果（データ差）
より第１の角度算出手段１０で算出したターゲット角度
（角度データ）が、受信利得和ＧｒΣのサイドローブに
よって発生した偽像であるか否かを判別する。
【００１５】次に、図１のレーダ装置の角度算出につい
て、図２および図３を参照して説明する。図２は図１の
レーダ装置における角度算出の原理を示す。図２におい
て、（ａ）は送信アンテナ３ａ，３ｂの各送信利得Ｇｔ
ａ，Ｇｔｂ特性（曲線ａ1 ，ａ2 ）および受信アンテナ
４ａ，４ｂの利得Ｇｒａ，Ｇｒｂ特性（同一パターンの
曲線ｂ，ｃ）を示す。（ｂ）は受信利得ＧｒａとＧｒｂ
の受信利得和ＧｒΣ特性（曲線ｄ）および受信利得Ｇｒ
ａとＧｒｂの受信利得差ＧｒΔ特性（曲線ｅ）を示す。
（ｃ）はＧｒΔ／ＧｒΣ特性（曲線ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3，
ｆ4 ）を示し、（ｄ）はＧｒΔ／ＧｒΣの位相特性（曲
線ｇ）を示す。
て、図２および図３を参照して説明する。図２は図１の
レーダ装置における角度算出の原理を示す。図２におい
て、（ａ）は送信アンテナ３ａ，３ｂの各送信利得Ｇｔ
ａ，Ｇｔｂ特性（曲線ａ1 ，ａ2 ）および受信アンテナ
４ａ，４ｂの利得Ｇｒａ，Ｇｒｂ特性（同一パターンの
曲線ｂ，ｃ）を示す。（ｂ）は受信利得ＧｒａとＧｒｂ
の受信利得和ＧｒΣ特性（曲線ｄ）および受信利得Ｇｒ
ａとＧｒｂの受信利得差ＧｒΔ特性（曲線ｅ）を示す。
（ｃ）はＧｒΔ／ＧｒΣ特性（曲線ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3，
ｆ4 ）を示し、（ｄ）はＧｒΔ／ＧｒΣの位相特性（曲
線ｇ）を示す。
【００１６】図２（ａ）に示す通り、送信アンテナ３
ａ，３ｂの送信利得ビームＧｔａ（曲線ａ1 ），Ｇｔｂ
（曲線ａ2 ）の指向方向は異なり、レーダの放射方向
（角度θ＝０°）に対し、それぞれ一定角度θａ，θｂ
だけ異なっている。発信器１の送信出力は、スイッチ２
により選択された送信アンテナ３ａまたは３ｂから放射
される。一方、受信アンテナ４ａ，４ｂの受信利得ビー
ムＧｒａ（曲線ｂ）とＧｒｂ（曲線ｃ）は同一パターン
てあり、１８０度ハイブリッド５により、その受信信号
の和（Σ）と差（Δ）がそれぞれ算出される。
ａ，３ｂの送信利得ビームＧｔａ（曲線ａ1 ），Ｇｔｂ
（曲線ａ2 ）の指向方向は異なり、レーダの放射方向
（角度θ＝０°）に対し、それぞれ一定角度θａ，θｂ
だけ異なっている。発信器１の送信出力は、スイッチ２
により選択された送信アンテナ３ａまたは３ｂから放射
される。一方、受信アンテナ４ａ，４ｂの受信利得ビー
ムＧｒａ（曲線ｂ）とＧｒｂ（曲線ｃ）は同一パターン
てあり、１８０度ハイブリッド５により、その受信信号
の和（Σ）と差（Δ）がそれぞれ算出される。
【００１７】図３は、受信信号間の位相差を説明するも
のであり、ターゲットから受信アンテナ４ａまでの距離
と受信アンテナ４ｂまでの距離には、ｄｓｉｎθの距離
差がある。ここで、ｄは受信アンテナ４ａと４ｂの間
隔、θはレーダ放射方向（送信アンテナ３ａ，３ｂの中
心）からのターゲット角度である。上記の距離差ｄｓｉ
ｎθにより、受信信号間には位相差φが生じる。この位
相差φは、受信信号の波長をλとすると、（１）式に示
すように、ターゲット角度θの関数として表される。 φ（θ）＝３６０ｄｓｉｎθ／λ ・・・（１）
のであり、ターゲットから受信アンテナ４ａまでの距離
と受信アンテナ４ｂまでの距離には、ｄｓｉｎθの距離
差がある。ここで、ｄは受信アンテナ４ａと４ｂの間
隔、θはレーダ放射方向（送信アンテナ３ａ，３ｂの中
心）からのターゲット角度である。上記の距離差ｄｓｉ
ｎθにより、受信信号間には位相差φが生じる。この位
相差φは、受信信号の波長をλとすると、（１）式に示
すように、ターゲット角度θの関数として表される。 φ（θ）＝３６０ｄｓｉｎθ／λ ・・・（１）
【００１８】１８０度ハイブリッド５では、ターゲット
角度θが生じた受信信号間の和Σ及び差Δが求められ
る。したがって、１８０度ハイブリッド５を含めた受信
アンテナ系の受信利得は、次式で表される。 受信利得和ＧｒΣ＝Ｇｒａ＋Ｇｒｂ ｅｘｐ（−ｊφ） ・・・（２） 受信利得差Ｇｒ△＝Ｇｒａ−Ｇｒｂ ｅｘｐ（−ｊφ） ・・・（３）
角度θが生じた受信信号間の和Σ及び差Δが求められ
る。したがって、１８０度ハイブリッド５を含めた受信
アンテナ系の受信利得は、次式で表される。 受信利得和ＧｒΣ＝Ｇｒａ＋Ｇｒｂ ｅｘｐ（−ｊφ） ・・・（２） 受信利得差Ｇｒ△＝Ｇｒａ−Ｇｒｂ ｅｘｐ（−ｊφ） ・・・（３）
【００１９】図２の（ｂ）は、式（２），（３）により
求めた受信利得和ＧｒΣ（曲線ｄ）及び受信利得差Ｇｒ
△（曲線ｅ）であり、受信利得和ＧｒΣには、メインロ
ーブの両側にレベルの大きなサイドローブが発生してい
る。図２の（ｃ）は、受信利得差Ｇｒ△と受信利得和Ｇ
ｒΣの比（Ｇｒ△／ＧｒΣ）を算出した結果であり、曲
線ｆ2 ，ｆ3 は、ＧｒΣのメインローブとＧｒ△の比、
曲線ｆ1 ，ｆ4 は、受信利得和ＧｒΣのサイドローブと
受信利得差Ｇｒ△の比を示す。そして、この比は、ター
ゲット角度θに対応した値を示すが、これだけでは、タ
ーゲットが曲線ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 ，ｆ4 のいずれに存在
するかまではわからない。
求めた受信利得和ＧｒΣ（曲線ｄ）及び受信利得差Ｇｒ
△（曲線ｅ）であり、受信利得和ＧｒΣには、メインロ
ーブの両側にレベルの大きなサイドローブが発生してい
る。図２の（ｃ）は、受信利得差Ｇｒ△と受信利得和Ｇ
ｒΣの比（Ｇｒ△／ＧｒΣ）を算出した結果であり、曲
線ｆ2 ，ｆ3 は、ＧｒΣのメインローブとＧｒ△の比、
曲線ｆ1 ，ｆ4 は、受信利得和ＧｒΣのサイドローブと
受信利得差Ｇｒ△の比を示す。そして、この比は、ター
ゲット角度θに対応した値を示すが、これだけでは、タ
ーゲットが曲線ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 ，ｆ4 のいずれに存在
するかまではわからない。
【００２０】図２の（ｄ）は、Ｇｒ△／ＧｒΣの位相
（曲線ｇ）を示した図であり、図２の（ｃ）の曲線ｆ2
と曲線ｆ3 の位相は、曲線ｆ1 と曲線ｆ4 の位相とは異
なる。この位相関係を確認することにより、どの角度範
囲にターゲットが在るかを識別することができる。受信
利得和ＧｒΣのメインローブ内にある曲線ｆ2 ，ｆ3 の
角度範囲にあるターゲットは、Ｇｒ△／ＧｒΣ比及びそ
の位相を求めることで、ターゲット角度θを算出でき
る。しかし、曲線ｆ2 および曲線ｆ3 の位相は、それぞ
れ曲線ｆ4 ，曲線ｆ1 の位相と同じであり、それらを識
別することができない。即ち、曲線ｆ1 〜曲線ｆ4 の受
信利得和ＧｒΣのサイドローブ範囲にあるターゲット
は、それぞれ曲線ｆ3 〜曲線ｆ2 の範囲にあるターゲッ
トであると認識されるため、偽像が発生する。このよう
に、位相比較モノパルス方式のみでは、偽像を真像を区
別することはできない。
（曲線ｇ）を示した図であり、図２の（ｃ）の曲線ｆ2
と曲線ｆ3 の位相は、曲線ｆ1 と曲線ｆ4 の位相とは異
なる。この位相関係を確認することにより、どの角度範
囲にターゲットが在るかを識別することができる。受信
利得和ＧｒΣのメインローブ内にある曲線ｆ2 ，ｆ3 の
角度範囲にあるターゲットは、Ｇｒ△／ＧｒΣ比及びそ
の位相を求めることで、ターゲット角度θを算出でき
る。しかし、曲線ｆ2 および曲線ｆ3 の位相は、それぞ
れ曲線ｆ4 ，曲線ｆ1 の位相と同じであり、それらを識
別することができない。即ち、曲線ｆ1 〜曲線ｆ4 の受
信利得和ＧｒΣのサイドローブ範囲にあるターゲット
は、それぞれ曲線ｆ3 〜曲線ｆ2 の範囲にあるターゲッ
トであると認識されるため、偽像が発生する。このよう
に、位相比較モノパルス方式のみでは、偽像を真像を区
別することはできない。
【００２１】一方、第２の角度算出手段１１では、送信
アンテナ４ａ及び４ｂより送信し、その受信信号より求
めた二つの和信号Σを基に、振幅比較モノパルス方式を
用いて、第２のターゲット角度が算出される。この詳細
について、以下に説明する。
アンテナ４ａ及び４ｂより送信し、その受信信号より求
めた二つの和信号Σを基に、振幅比較モノパルス方式を
用いて、第２のターゲット角度が算出される。この詳細
について、以下に説明する。
【００２２】図４は、振幅比較モノパルス方式による角
度算出の原理を示す。図４の（ａ）は、送信アンテナ３
ａ，３ｂの送信利得Ｇｔａ（曲線ａ1 ），Ｇｔｂ（曲線
ａ2）、及び１８０度ハイブリッド５を含めた受信アン
テナ系の受信利得和ＧｒΣ（曲線ｄ）を示す。図４の
（ｂ）は、送信利得間の送信利得和ＧｔΣ（曲線ｈ）と
送信利得差ＧｔΔ（曲線ｉ）の算出結果を示す。さら
に、図４の（ｃ）は、送信利得差ＧｔΔと送信利得和Ｇ
ｔΣの比（ＧｔΔ／ＧｔΣ）を算出した結果（曲線ｊ）
であり、この比（Ｇｔ△／ＧｔΣ）はターゲット角度θ
に対応した値になっている。Ｇｔ△／ＧｔΣは、送信ア
ンテナ４ａ及び４ｂより送信および受信した二つの和信
号Σの受信電力の和と差の比に一致する。したがって、
第２の角度算出手段１１では、これら二つの和信号Σの
受信電力を求めることより、ターゲット角度を算出す
る。
度算出の原理を示す。図４の（ａ）は、送信アンテナ３
ａ，３ｂの送信利得Ｇｔａ（曲線ａ1 ），Ｇｔｂ（曲線
ａ2）、及び１８０度ハイブリッド５を含めた受信アン
テナ系の受信利得和ＧｒΣ（曲線ｄ）を示す。図４の
（ｂ）は、送信利得間の送信利得和ＧｔΣ（曲線ｈ）と
送信利得差ＧｔΔ（曲線ｉ）の算出結果を示す。さら
に、図４の（ｃ）は、送信利得差ＧｔΔと送信利得和Ｇ
ｔΣの比（ＧｔΔ／ＧｔΣ）を算出した結果（曲線ｊ）
であり、この比（Ｇｔ△／ＧｔΣ）はターゲット角度θ
に対応した値になっている。Ｇｔ△／ＧｔΣは、送信ア
ンテナ４ａ及び４ｂより送信および受信した二つの和信
号Σの受信電力の和と差の比に一致する。したがって、
第２の角度算出手段１１では、これら二つの和信号Σの
受信電力を求めることより、ターゲット角度を算出す
る。
【００２３】角度比較手段１２は、第１の角度算出手段
１０で算出した角度データ１０１と第２の角度算出手段
１１で算出した角度データ１１１とを比較し、２つの角
度データの間の差を求める。さらに、偽像判定手段１３
は、角度比較手段１２で求めた角度データの差が或る一
定値以上である場合、第１の角度算出手段１０で求めた
ターゲット角度が図２の（ｃ）の曲線ｆ1 または曲線ｆ
4 の角度範囲にあるものとみなし、偽像を判定する。ま
た、その差が或る一定値以下の場合は、図２の（ｃ）の
曲線ｆ2 または曲線ｆ3 の角度範囲にあるものとみな
し、そのターゲットを真像と判定する。なお、第２の角
度算出手段１１は偽像判定だけに使用するため、高い角
度精度は要求されない。
１０で算出した角度データ１０１と第２の角度算出手段
１１で算出した角度データ１１１とを比較し、２つの角
度データの間の差を求める。さらに、偽像判定手段１３
は、角度比較手段１２で求めた角度データの差が或る一
定値以上である場合、第１の角度算出手段１０で求めた
ターゲット角度が図２の（ｃ）の曲線ｆ1 または曲線ｆ
4 の角度範囲にあるものとみなし、偽像を判定する。ま
た、その差が或る一定値以下の場合は、図２の（ｃ）の
曲線ｆ2 または曲線ｆ3 の角度範囲にあるものとみな
し、そのターゲットを真像と判定する。なお、第２の角
度算出手段１１は偽像判定だけに使用するため、高い角
度精度は要求されない。
【００２４】以上説明した通り、位相比較モノパルス方
式を用いた第１の角度算出手段１０だけでなく、指向方
向が異なる二つの送信アンテナ３ａ，３ｂとそれらを切
り替えるスイッチ２を設けることにより、振幅比較モノ
パルス方式を用いた第２の角度算出手段１１においても
ターゲット角度を算出する。角度比較手段１２は、２つ
の算出角度を比較し、さらに、第１の角度算出手段１０
で検知したターゲットが、受信利得和ＧｒΣのサイドロ
ーブ（図２の（ｂ））によって発生した偽像であるか否
かを偽像判定手段１３により判別する。このように、２
つの送信利得ビームを利用した振幅比較モノパルス方式
による角度算出を位相比較モノパルス方式による角度算
出と同時に行い、両算出角度を比較することにより、受
信利得和ＧｒΣのサイドローブによって発生するターゲ
ットの偽像であるか否かを判別することができる。
式を用いた第１の角度算出手段１０だけでなく、指向方
向が異なる二つの送信アンテナ３ａ，３ｂとそれらを切
り替えるスイッチ２を設けることにより、振幅比較モノ
パルス方式を用いた第２の角度算出手段１１においても
ターゲット角度を算出する。角度比較手段１２は、２つ
の算出角度を比較し、さらに、第１の角度算出手段１０
で検知したターゲットが、受信利得和ＧｒΣのサイドロ
ーブ（図２の（ｂ））によって発生した偽像であるか否
かを偽像判定手段１３により判別する。このように、２
つの送信利得ビームを利用した振幅比較モノパルス方式
による角度算出を位相比較モノパルス方式による角度算
出と同時に行い、両算出角度を比較することにより、受
信利得和ＧｒΣのサイドローブによって発生するターゲ
ットの偽像であるか否かを判別することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上より明らかな如く、本発明のレーダ
装置によれば、位相比較モノパルス方式によるターゲッ
ト角度の算出のほか、２つの送信アンテナとこれらを切
え替えるスイッチを設けて２つの送信アンテナのそれぞ
れの送信利得ビームを利用し、振幅比較モノパルス方式
による角度算出を同時に行うようにしたので、位相比較
モノパルス方式によるターゲット角度を算出する場合で
も、受信利得和ビームのサイドローブによって発生する
ターゲットの偽像を判別することができる。
装置によれば、位相比較モノパルス方式によるターゲッ
ト角度の算出のほか、２つの送信アンテナとこれらを切
え替えるスイッチを設けて２つの送信アンテナのそれぞ
れの送信利得ビームを利用し、振幅比較モノパルス方式
による角度算出を同時に行うようにしたので、位相比較
モノパルス方式によるターゲット角度を算出する場合で
も、受信利得和ビームのサイドローブによって発生する
ターゲットの偽像を判別することができる。
【図１】本発明によるレーダ装置の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図２】本発明のレーダ装置における角度算出の原理を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】本発明のレーダ装置の受信信号間の位相差を説
明する説明図である。
明する説明図である。
【図４】振幅比較モノパルス方式による角度算出の原理
を示す説明である。
を示す説明である。
【図５】従来のレーダ装置の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図６】図５のレーダ装置における角度算出の原理を示
す説明図である。
す説明図である。
１ 発信器 ２ 切替スイッチ ３，３ａ，３ｂ 送信アンテナ ４ａ，４ｂ 受信アンテナ ５ １８０度ハイブリッド ６ａ，６ｂ ミキサ ７ａ，７ｂ 増幅器 ８ａ，８ｂ Ａ／Ｄ変換器 ９ 信号処理部 １０ 第１の角度算出手段 １１ 第２の角度算出手段 １２ 角度比較手段 １３ 偽像判定手段 １４ 角度算出手段
───────────────────────────────────────────────────── 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 (3)
- 【請求項１】 ターゲットに向けて送信波を放射し、前
記ターゲットからの反射波を２つの受信アンテナで受信
し、この２つの受信信号の和信号Σと差信号Δを求め、
前記和信号Σおよび前記差信号Δに基づいて前記ターゲ
ットに対する角度データを算出するレーダ装置におい
て、 前記ターゲットに向けて前記送信波を放射する指向方向
の異なる２つの送信アンテナと、 前記２つの送信アンテナを切り換えて前記２つの送信ア
ンテナのそれぞれより前記送信波を放射させるアンテナ
切替手段と、 前記和信号Σおよび前記差信号Δに基づいて位相比較モ
ノパルス方式によりターゲット角度を算出する第１の角
度算出手段と、 前記和信号Σを基に振幅比較モノパルス方式によりター
ゲット角度を算出する第２の角度算出手段と、 前記第１の角度算出手段および前記第２の角度算出手段
による算出結果を比較する角度比較手段と、 前記角度比較手段による比較結果を基に前記ターゲット
が前記和信号Σのサイドローブによって発生する偽像で
あるか否かを判定する偽像判定手段と、を備えたことを
特徴とするレーダ装置。 - 【請求項２】 前記第２の角度算出手段は、前記２つの
送信アンテナの各々の送信時における２つの前記和信号
Σを基にターゲット角度を算出することを特徴とする請
求項１記載のレーダ装置。 - 【請求項３】 前記偽像判定手段は、前記第１の角度算
出手段で算出したターゲット角度と前記第２の角度算出
手段で算出したターゲット角度との差が所定値を越える
ときに前記偽像を判定し、前記所定値以下のときに真像
を判定することを特徴とする請求項１記載のレーダ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10333662A JP3070589B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10333662A JP3070589B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | レーダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000162310A JP2000162310A (ja) | 2000-06-16 |
| JP3070589B2 true JP3070589B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=18268575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10333662A Expired - Lifetime JP3070589B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3070589B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6720908B1 (en) * | 2002-11-15 | 2004-04-13 | M/A-Com, Inc. | Sensor front-end for range and bearing measurement |
| JP2006029959A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
| WO2007102308A1 (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | レーダ装置 |
| JP5462626B2 (ja) * | 2007-08-08 | 2014-04-02 | 富士通テン株式会社 | レーダ装置、及び方位角検出方法 |
| JP2009098070A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Toshiba Corp | レーダ装置 |
| JP5377345B2 (ja) * | 2010-01-25 | 2013-12-25 | 株式会社東芝 | 電波受信装置及び到来方向測定方法 |
| JP5930590B2 (ja) | 2011-03-04 | 2016-06-08 | 富士通テン株式会社 | レーダ装置 |
| JP6338427B2 (ja) * | 2014-04-08 | 2018-06-06 | 三菱電機株式会社 | レーダ用給電回路 |
-
1998
- 1998-11-25 JP JP10333662A patent/JP3070589B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000162310A (ja) | 2000-06-16 |
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