JP3343674B2 - パルスレーダ送受信機 - Google Patents

パルスレーダ送受信機

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JP3343674B2 JP04360798A JP4360798A JP3343674B2 JP 3343674 B2 JP3343674 B2 JP 3343674B2 JP 04360798 A JP04360798 A JP 04360798A JP 4360798 A JP4360798 A JP 4360798A JP 3343674 B2 JP3343674 B2 JP 3343674B2
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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、例えば自動車の衝
突防止用としてフロントエンド部分に装着されるパルス
レーダ送受信機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4はこの種のパルスレーダの送受信機
の概略を示す回路構成図である。同図において、101
は送信用発振器、102は受信用局部発振器で、これら
の発振器101,102は各々の位相同期回路103,
104により同期がとられる。105はその位相同期の
ための位相同期基準用発振器で、システム全体の同期も
この発振器105の出力によって制御される。
【0003】また図2中、106はパルス変調器107
を制御するタイミング回路、108は送信用電力増幅
器、109はサーキュレータ、110は送受信用のアン
テナ、111は受信側の低雑音電力増幅器、112は周
波数混合器、113,114は送信側と受信側の方向性
結合器である。
【0004】なお図示していないが、使用周波数によっ
ては送信側の方向性結合器113とパルス変調器107
との間には実際には逓倍器とBPF(バンドパスフィル
タ)が直列に接続され、受信側の方向性結合器114と
周波数混合器112との間にも逓倍器とBPFと増幅器
が直列に接続される。また、周波数混合器112の出力
は不図示の中間周波数増幅器を介して信号処理部へ入力
されるとともに、位相同期基準用発振器105の出力も
信号処理部へ入力される。
【0005】上記のような構成のパルスレーダ送受信機
は、該送受信機の後段の信号処理部での処理を高精度で
行うために、位相同期基準用発振器105の出力を基準
として、送信用発振器101と受信用局部発振器102
との位相同期をとっている。このため、信号処理を行う
中間周波数においては位相同期がとれており、高精度の
信号処理を行うことが可能となっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のパルスレーダ送受信機にあっては、送信用
発振器と受信用局部発振器の各々を基準用発振器の出力
を基準とした位相同期発振器(PLO:phase l
ock oscillator)とする必要があり、ミ
リ波帯のレーダ送受信機に適用するのが困難であった。
【0007】すなわち、ミリ波帯では簡単に位相同期が
とれず、このため、例えば2GHz程度の位相同期発振
器を作製し、この周波数をミリ波帯(76GHz帯)迄
逓倍(38逓倍)して使用している。この構成では、逓
倍器,BPF及び増幅器がすべてミリ波帯のコンポーネ
ントとなるので、非常に高価なものになるとともに、回
路構成が複雑となり、装置が大型化してしまう。
【0008】なお、その他の回路構成として注入同期発
振器(ILO:injectionlock osci
llator)を用いた直接発振方式の位相同期のとれ
た発振器を利用することも考えられるが、この場合は上
記以上に大型化し、価格も高くなってしまう。
【0009】また、位相同期をかけるためのICとして
は数GHz迄のものしかないので、ミリ波帯で直接ミリ
波発振器の出力をモニタして位相同期回路を組むのは不
可能である。したがって、低い周波数で位相同期回路を
組む必要がある。
【0010】このように、ミリ波帯では上記の理由によ
り直接位相同期をとるのは困難である。よって、例えば
小型で低価格の自動車の衝突防止用レーダには向かな
い。
【0011】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、ミリ波帯で使用する場合でも簡易な回
路構成で実現でき、小型化,低価格化を図ることが可能
なパルスレーダ送受信機を提供することを目的としてい
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係るパルスレー
ダ送受信機は、次のように構成したものである。
【0013】(1)送信用周波数を出力するとともに受
信周波数と受信用局部発信周波数を混合する周波数混合
器と、この周波数混合器の発振周波数を前記送信用周波
数と受信用局部周波数とをパルス状に連続的に切換える
位相同期基準用発振器とを備え、前記周波数混合器の出
力信号を処理してレーダ探知を行うようにした。
【0014】
【0015】()上記(1)の構成において、周波数
混合器と送信用発振器及び受信用局部発振器の高周波回
路部をキャビティ内の1つのダイオードで構成した。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係るパルスレーダ
送受信機の全体の概略を示す回路構成図である。
【0017】図1において、1は送受信用のアンテナ、
2は送信用周波数を出力するとともに受信用部発振周波
数を混合するSOM(Self Oscillatio
nMixer)、3はfc=1GHzのLPF(ロ−パ
スフィルタ)、4はfc=50MHzのHPF(ハイパ
スフィルタ)、5は低雑音中間周波数増幅器、6は送信
用周波数と受信用局部発振周波数を瞬時に切換えるため
のパルス電圧発生回路、7はパルス電圧発生回路6にタ
イミング信号を出力するタイミング回路、8は位相同期
基準用発振器で、パルス電圧発生回路6を介してSOM
(周波数混合器)2の発振周波数を送信用周波数と受信
用局部発振周波数とにパルス状に連続的に切換える。
【0018】なお図示していないが、上記回路には送信
用周波数及び受信用局部発振周波数を得るための送信用
発振器及び受信用局部発振器が設けられている。また、
低雑音中間周波数増幅器5、タイミング回路7及び位相
同期基準用発振器8の出力信号は共に信号処理部に入力
され、この信号処理部にてレーダ探知が行われるように
なっている。
【0019】図2は上記SOM2を有した高周波回路部
の構成を示す図である。このレーダの高周波回路部は、
フロントエンドでガン(Gunn)ダイオードやインパ
ット(IMPATT)ダイオード等の一つのダイオード
11をキャビティ12の内部に収納したものとなってお
り、SOM2と送信用発振器及び受信用局部発振器をダ
イオード11一つの構造で実現している。
【0020】上記のように構成されたレーダ送受信機に
おいては、SOM2にて発振した送信用周波数の送信波
をアンテナ1より送出し、ターゲット(目標)に当って
反射して戻ってきた反射波をアンテナ1により受信し、
その受信波をSOM2に入力する。このとき、SOM2
の発振周波数は受信用局部発振周波数となっており、受
信波周波数と受信用局部発振周波数がSOM2で混合さ
れ、中間周波数に変換されて取り出される。
【0021】一方、送信用周波数と受信用局部発振周波
数は位相同期基準用発振器8によりパルス状に連続的に
切換えられており、上記取り出された中間周波数の信号
はパルス変調された搬送波信号となっている。したがっ
て、コヒーレントなパルスレーダの信号処理を行うこと
ができる。
【0022】また上述のように、パルスレーダの高周波
回路部はキャビティ12内に納められたダイオード11
一つの構造となっており、非常に安価で、簡単な構成と
なっている。
【0023】ここで、パルス電圧発生回路6により発生
させられたSOM2の発振周波数は、図3の(a)に示
すようになる。Anは送信周波数(nはn番目の送信パ
ルス)で、搬送波76.6GHz、パルス幅36nsで
ある。Bnは受信用局部発振周波数で、搬送波76.4
GHz、パルス幅1.8μsである。AとBの送受信周
波数には200MHzの周波数差があるが、本実施例で
は単一の発振器にて連続的に周波数を変えているので、
位相は連続している。
【0024】そして、SOM2にて発振した上記の発振
周波数はアンテナ1より送出され、ターゲットに当って
アンテナ1に戻ってくるが、このときSOM2にて発振
した上記のAnの送信用周波数はSOM2がBnの受信
用局部発振周波数の間に戻ってくる。これにより、SO
M2にて周波数混合が行われ、その信号をフィルタ処理
することによって図3の(b)に示すような信号が取り
出される。
【0025】この信号は搬送波(An−Bn)が200
MHz、パルス幅が36nsで、連続した位相を持つ発
振器の周波数差が搬送波であるとともに、位相同期基準
用発振器8を基に生成した周波数で信号処理を行うこと
により、コヒーレントなレーダシステムを構成すること
ができる。
【0026】このように、SOM2において発振周波数
を送信用周波数と受信用局部発振周波数とに連続的に切
換えることにより、SOM2の出力周波数としてドップ
ラー周波数成分のみでなくパルス変調された搬送波信号
を得ている。このため、位相が連続していてコヒーレン
トな信号処理を行うことができる。また高周波回路部が
ダイオード11一つのキャビティ構造であるため、キャ
ビティ12の出力フランジを直接アンテナ部に接続する
ことができ、マイクロストリップ線路、NRDガイド、
導波管等の伝送線路が不要となり、簡単な構成となる。
【0027】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ミリ波
帯で使用する場合でも簡易な回路構成で実現でき、小型
化、低価格化を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を示す回路構成図
【図2】 高周波回路部の構成を示す図
【図3】 図1の回路の各部の出力波形を示す図
【図4】 従来例を示す回路構成図
【符号の説明】
1 アンテナ 2 SOM(周波数混合器) 3 LPF 4 HPF 5 低雑音中間周波数増幅器 6 パルス電圧発生回路 7 タイミング回路 8 位相同期基準用発振器
───────────────────────────────────────────────────── 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 (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信用周波数を出力するとともに受信周
    波数と受信用局部発信周波数を混合する周波数混合器
    と、この周波数混合器の発振周波数を前記送信用周波数
    と受信用局部周波数とをパルス状に連続的に切換える位
    相同期基準用発振器とを備え、前記周波数混合器の出力
    信号を処理してレーダ探知を行うことを特徴とするパル
    スレーダ送受信機。
  2. 【請求項2】 周波数混合器と送信用発振器及び受信用
    局部発振器の高周波回路部をキャビティ内の1つのダイ
    オードで構成したことを特徴とする請求項記載のパル
    スレーダ送受信機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010091379A (ja) * 2008-10-07 2010-04-22 National Institute Of Information & Communication Technology パルスレーダ装置
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