JP3374834B2 - フェーズドアレーレーダのモニタシステム - Google Patents
フェーズドアレーレーダのモニタシステムInfo
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- JP3374834B2 JP3374834B2 JP2000151164A JP2000151164A JP3374834B2 JP 3374834 B2 JP3374834 B2 JP 3374834B2 JP 2000151164 A JP2000151164 A JP 2000151164A JP 2000151164 A JP2000151164 A JP 2000151164A JP 3374834 B2 JP3374834 B2 JP 3374834B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フェーズドアレー
レーダに関し、特に複数の周波数で共用使用可能なアレ
ーアンテナを有するフェーズドアレーレーダのモニタシ
ステムに関するものである。
レーダに関し、特に複数の周波数で共用使用可能なアレ
ーアンテナを有するフェーズドアレーレーダのモニタシ
ステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、複数のアンテナ素子からなるア
レーアンテナを位相制御することにより、任意の方向で
レーダビームを送受信するフェーズドアレーレーダで
は、アレーアンテナで振幅や位相など所望の特性が得ら
れているかをモニタシステムで監視するものとなってい
る。従来、このようなフェーズとアレーレーダのモニタ
システムは、図３に示すような構成となっている。この
フェーズドアレーレーダのモニタシステムには、複数の
アンテナ素子５１と、これらアンテナ素子５１ごとに接
続される複数の送受信モジュール５３と、送信信号を各
送受信モジュール５３へ分配するとともに各送受信モジ
ュール５３の出力を合成するための垂直面の電力分配合
成器５４および水平面の電力分配合成器５５とが設けら
れている。
レーアンテナを位相制御することにより、任意の方向で
レーダビームを送受信するフェーズドアレーレーダで
は、アレーアンテナで振幅や位相など所望の特性が得ら
れているかをモニタシステムで監視するものとなってい
る。従来、このようなフェーズとアレーレーダのモニタ
システムは、図３に示すような構成となっている。この
フェーズドアレーレーダのモニタシステムには、複数の
アンテナ素子５１と、これらアンテナ素子５１ごとに接
続される複数の送受信モジュール５３と、送信信号を各
送受信モジュール５３へ分配するとともに各送受信モジ
ュール５３の出力を合成するための垂直面の電力分配合
成器５４および水平面の電力分配合成器５５とが設けら
れている。
【０００３】さらに、モニタ時の送受信動作によりモニ
タ経路を切り替える送受モニタ切替器５７と、所定の送
信基準信号を生成する基準信号発生器５８と、送信基準
信号から送信信号を生成する送信周波数変換器６０と、
モニタ経路を経由した受信信号の周波数変換を行う受信
周波数変換器６１と、送信基準信号を複数に分配する電
力分配器５９と、送信基準信号と周波数変換された受信
信号とから当該モニタ経路における振幅および位相を測
定し処理する振幅位相測定回路６２と、アンテナ素子５
１と送受信モジュール５３との間に設けられた方向性結
合器５２と、これら方向性結合器５２へ送信信号を分配
するとともに各方向性結合器５２からの出力を合成し受
信信号として出力するモニタ用電力分配合成器５６とが
設けられている。
タ経路を切り替える送受モニタ切替器５７と、所定の送
信基準信号を生成する基準信号発生器５８と、送信基準
信号から送信信号を生成する送信周波数変換器６０と、
モニタ経路を経由した受信信号の周波数変換を行う受信
周波数変換器６１と、送信基準信号を複数に分配する電
力分配器５９と、送信基準信号と周波数変換された受信
信号とから当該モニタ経路における振幅および位相を測
定し処理する振幅位相測定回路６２と、アンテナ素子５
１と送受信モジュール５３との間に設けられた方向性結
合器５２と、これら方向性結合器５２へ送信信号を分配
するとともに各方向性結合器５２からの出力を合成し受
信信号として出力するモニタ用電力分配合成器５６とが
設けられている。
【０００４】このフェーズドアレーレーダのモニタシス
テムでのモニタ動作としては、送受信モジュール５３を
含む送信経路をモニタするための送信モニタ動作と、前
記送受信モジュール５３を含む受信経路をモニタするた
めの受信モニタ動作との２つの動作に分けられる。これ
らモニタ動作では、モニタする経路を特定するため、い
ずれの場合も、モニタ対象となる１つの送受信モジュー
ル５３のみを動作状態とし、他の送受信モジュール５３
を全て非動作状態とする。
テムでのモニタ動作としては、送受信モジュール５３を
含む送信経路をモニタするための送信モニタ動作と、前
記送受信モジュール５３を含む受信経路をモニタするた
めの受信モニタ動作との２つの動作に分けられる。これ
らモニタ動作では、モニタする経路を特定するため、い
ずれの場合も、モニタ対象となる１つの送受信モジュー
ル５３のみを動作状態とし、他の送受信モジュール５３
を全て非動作状態とする。
【０００５】まず、送信モニタ動作について説明する。
基準信号発生器５８から出力された信号は電力分配器５
９により２分されて送信周波数変換器６０と振幅位相測
定回路６２に入力される。送信周波数変換器６０に入力
された信号は、レーダの送信周波数に変換された後、送
受モニタ切替器５７、水平面の電力分配合成器５５、お
よび垂直面の電力分配合成器５４を介して、送受信モジ
ュール５３へ入力される。これにより、動作状態に制御
されているいずれか１つの送受信モジュール５３から送
信出力が出力され、アンテナ素子５１から空間に電波が
放射される。
基準信号発生器５８から出力された信号は電力分配器５
９により２分されて送信周波数変換器６０と振幅位相測
定回路６２に入力される。送信周波数変換器６０に入力
された信号は、レーダの送信周波数に変換された後、送
受モニタ切替器５７、水平面の電力分配合成器５５、お
よび垂直面の電力分配合成器５４を介して、送受信モジ
ュール５３へ入力される。これにより、動作状態に制御
されているいずれか１つの送受信モジュール５３から送
信出力が出力され、アンテナ素子５１から空間に電波が
放射される。
【０００６】このとき、そのアンテナ素子５１に接続さ
れている方向性結合器５２により出力信号が取り出され
る。この出力信号は、モニタ用電力分配合成器５６およ
び送受モニタ切替器５７を介して受信周波数変換器６１
で周波数変換される。振幅位相測定回路６２では、電力
分配器５９により２分された信号を基準として、受信周
波数変換器６１で周波数変換された信号と比較すること
により、送信モニタ経路における相対的な振幅および位
相を測定し処理することにより、送信モニタを実施して
いる。
れている方向性結合器５２により出力信号が取り出され
る。この出力信号は、モニタ用電力分配合成器５６およ
び送受モニタ切替器５７を介して受信周波数変換器６１
で周波数変換される。振幅位相測定回路６２では、電力
分配器５９により２分された信号を基準として、受信周
波数変換器６１で周波数変換された信号と比較すること
により、送信モニタ経路における相対的な振幅および位
相を測定し処理することにより、送信モニタを実施して
いる。
【０００７】次に、受信モニタ動作について説明する。
受信モニタ動作は、基本的に上記の送信モニタ動作と同
じである。基準信号発生器５８から出力された信号は電
力分配器５９により２分されて送信周波数変換器６０と
振幅位相測定回路６２に入力される。送信周波数変換器
６０に入力された信号はレーダの送信周波数に変換され
た後、送受モニタ切替器５７、モニタ用電力分配合成器
５６、および方向性結合器５２を介して送受信モジュー
ル５３へ入力される。このとき、動作状態に制御されて
いる１つの送受信モジュール５３から受信信号が出力さ
れ、垂直面の電力分配合成器５４、水平面の電力分配合
成器５５、および送受モニタ切替器５７を介して受信周
波数変換器６１へ入力され、ここで周波数変換される。
受信モニタ動作は、基本的に上記の送信モニタ動作と同
じである。基準信号発生器５８から出力された信号は電
力分配器５９により２分されて送信周波数変換器６０と
振幅位相測定回路６２に入力される。送信周波数変換器
６０に入力された信号はレーダの送信周波数に変換され
た後、送受モニタ切替器５７、モニタ用電力分配合成器
５６、および方向性結合器５２を介して送受信モジュー
ル５３へ入力される。このとき、動作状態に制御されて
いる１つの送受信モジュール５３から受信信号が出力さ
れ、垂直面の電力分配合成器５４、水平面の電力分配合
成器５５、および送受モニタ切替器５７を介して受信周
波数変換器６１へ入力され、ここで周波数変換される。
【０００８】振幅位相測定回路６２では、電力分配器５
９により２分された信号を基準として、受信周波数変換
器６１で周波数変換された信号と比較することにより、
受信モニタ経路における相対的な振幅および位相を測定
し処理することにより、受信モニタを実施している。以
上のようなモニタ動作については、例えば、特開平２−
２０２７０６号公報、特開平２−１１２７８０号公報、
あるいは特開平１−１５４６０４号公報に記載された技
術のベースとなっている。
９により２分された信号を基準として、受信周波数変換
器６１で周波数変換された信号と比較することにより、
受信モニタ経路における相対的な振幅および位相を測定
し処理することにより、受信モニタを実施している。以
上のようなモニタ動作については、例えば、特開平２−
２０２７０６号公報、特開平２−１１２７８０号公報、
あるいは特開平１−１５４６０４号公報に記載された技
術のベースとなっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のフェ
ーズドアレーレーダのモニタシステムでは、送受信器か
ら出力されるモニタ信号の周波数が１つの場合のみを想
定している。したがって、このような従来のモニタシス
テムを、アンテナ素子で複数の周波数を共用動作させる
ような多周波共用のフェーズドアレーレーダに対して適
用した場合には、他の周波数帯でのモニタ動作を確認す
るために、それぞれの周波数を切り替えて再度モニタを
実施する処理などが必要となり、全ての使用周波数帯に
おけるモニタ処理を行うには多大な時間が必要となる問
題点があった。本発明はこのような課題を解決するため
のものであり、複数の周波数帯で動作させる場合であっ
ても、全ての周波数帯でのモニタ処理を同時に実施でき
るフェーズドアレーレーダのモニタシステムを提供する
ことを目的としている。
ーズドアレーレーダのモニタシステムでは、送受信器か
ら出力されるモニタ信号の周波数が１つの場合のみを想
定している。したがって、このような従来のモニタシス
テムを、アンテナ素子で複数の周波数を共用動作させる
ような多周波共用のフェーズドアレーレーダに対して適
用した場合には、他の周波数帯でのモニタ動作を確認す
るために、それぞれの周波数を切り替えて再度モニタを
実施する処理などが必要となり、全ての使用周波数帯に
おけるモニタ処理を行うには多大な時間が必要となる問
題点があった。本発明はこのような課題を解決するため
のものであり、複数の周波数帯で動作させる場合であっ
ても、全ての周波数帯でのモニタ処理を同時に実施でき
るフェーズドアレーレーダのモニタシステムを提供する
ことを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明にかかるフェーズドアレーレーダのモ
ニタシステムは、複数のアンテナ素子と、これらアンテ
ナ素子に接続される複数の送受信モジュールと、各アン
テナ素子と送受信モジュールとの間にそれぞれ接続され
た複数の方向性結合器と、基準信号発生器で生成された
送信基準信号を任意のレーダ周波数帯域へ周波数変換し
て得た送信信号を各送受信モジュールへ分配するととも
にこれら送受信モジュールの出力を合成する水平面およ
び垂直面の電力分配合成器と、高周波信号を各方向性結
合器へ分配するとともにこれら方向性結合器の出力を合
成するモニタ用電力分配合成器と、送受信モニタ動作に
応じてモニタ経路を切り替えることにより送信信号を水
平面および垂直面の電力分配合成器またはモニタ用電力
分配合成器のうちの一方へ出力するとともに他方から受
信信号を得る送受モニタ切替器と、この送受モニタ切替
器からの受信信号を周波数変換して得られた抽出信号と
送信基準信号とからモニタ経路における振幅および位相
を測定し処理する振幅位相測定回路とを有するフェーズ
ドアレーレーダのモニタシステムであって、送信基準信
号を異なる複数のレーダ周波数帯域へ変換して合成する
ことにより送信信号を生成し送受モニタ切替器へ出力す
る送信信号処理手段と、送受モニタ切替器からの受信信
号に含まれる各レーダ周波数帯域ごとにその信号成分を
周波数変換することによりそれぞれの抽出信号を生成し
振幅位相測定回路へ出力する受信信号処理手段とを備
え、振幅位相測定回路で、この受信信号処理手段で得ら
れた各抽出信号と送信基準信号とからモニタ経路におけ
る振幅および位相を並列的に測定し処理するようにした
ものである。
るために、本発明にかかるフェーズドアレーレーダのモ
ニタシステムは、複数のアンテナ素子と、これらアンテ
ナ素子に接続される複数の送受信モジュールと、各アン
テナ素子と送受信モジュールとの間にそれぞれ接続され
た複数の方向性結合器と、基準信号発生器で生成された
送信基準信号を任意のレーダ周波数帯域へ周波数変換し
て得た送信信号を各送受信モジュールへ分配するととも
にこれら送受信モジュールの出力を合成する水平面およ
び垂直面の電力分配合成器と、高周波信号を各方向性結
合器へ分配するとともにこれら方向性結合器の出力を合
成するモニタ用電力分配合成器と、送受信モニタ動作に
応じてモニタ経路を切り替えることにより送信信号を水
平面および垂直面の電力分配合成器またはモニタ用電力
分配合成器のうちの一方へ出力するとともに他方から受
信信号を得る送受モニタ切替器と、この送受モニタ切替
器からの受信信号を周波数変換して得られた抽出信号と
送信基準信号とからモニタ経路における振幅および位相
を測定し処理する振幅位相測定回路とを有するフェーズ
ドアレーレーダのモニタシステムであって、送信基準信
号を異なる複数のレーダ周波数帯域へ変換して合成する
ことにより送信信号を生成し送受モニタ切替器へ出力す
る送信信号処理手段と、送受モニタ切替器からの受信信
号に含まれる各レーダ周波数帯域ごとにその信号成分を
周波数変換することによりそれぞれの抽出信号を生成し
振幅位相測定回路へ出力する受信信号処理手段とを備
え、振幅位相測定回路で、この受信信号処理手段で得ら
れた各抽出信号と送信基準信号とからモニタ経路におけ
る振幅および位相を並列的に測定し処理するようにした
ものである。
【００１１】この送信信号処理手段としては、送信基準
信号を複数に分配出力する電力分配器と、この電力分配
器の個々の出力をそれぞれ異なるレーダ周波数へ周波数
変換して出力する複数の送信周波数変換器と、これら送
信周波数変換器からの出力を同一信号経路へ合成し高周
波信号として送受モニタ切替器へ出力する電力合成器と
から構成してもよい。また受信信号処理手段としては、
送受モニタ切替器からの受信信号を複数に分配出力する
電力分配器と、この電力分配器の個々の出力からそれぞ
れ各レーダ周波数の信号成分だけ取り出す複数のフィル
タと、これらフィルタの出力をそれぞれ個別に周波数変
換し各抽出信号として振幅位相測定回路へ出力する複数
の受信周波数変換器とから構成してもよい。
信号を複数に分配出力する電力分配器と、この電力分配
器の個々の出力をそれぞれ異なるレーダ周波数へ周波数
変換して出力する複数の送信周波数変換器と、これら送
信周波数変換器からの出力を同一信号経路へ合成し高周
波信号として送受モニタ切替器へ出力する電力合成器と
から構成してもよい。また受信信号処理手段としては、
送受モニタ切替器からの受信信号を複数に分配出力する
電力分配器と、この電力分配器の個々の出力からそれぞ
れ各レーダ周波数の信号成分だけ取り出す複数のフィル
タと、これらフィルタの出力をそれぞれ個別に周波数変
換し各抽出信号として振幅位相測定回路へ出力する複数
の受信周波数変換器とから構成してもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態にかかるフェーズドアレーレーダのモニタシステ
ムを示すブロック図である。このフェーズドアレーレー
ダのモニタシステムには、複数のアンテナ素子１と、こ
れらアンテナ素子１に接続される複数の送受信モジュー
ル３と、各アンテナ素子１と送受信モジュール３との間
にそれぞれ接続された複数の方向性結合器２と、基準信
号発生器で生成された送信基準信号３０を複数に分配出
力する電力分配器９と、この電力分配器９の個々の出力
をそれぞれ異なるレーダ周波数へ周波数変換して出力す
る複数の送信周波数変換器１０Ａ，１０Ｂと、これら送
信周波数変換器からの出力３１Ａ，３１Ｂを同一信号経
路へ合成し送信信号３２として出力する電力合成器１１
とが設けられている。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態にかかるフェーズドアレーレーダのモニタシステ
ムを示すブロック図である。このフェーズドアレーレー
ダのモニタシステムには、複数のアンテナ素子１と、こ
れらアンテナ素子１に接続される複数の送受信モジュー
ル３と、各アンテナ素子１と送受信モジュール３との間
にそれぞれ接続された複数の方向性結合器２と、基準信
号発生器で生成された送信基準信号３０を複数に分配出
力する電力分配器９と、この電力分配器９の個々の出力
をそれぞれ異なるレーダ周波数へ周波数変換して出力す
る複数の送信周波数変換器１０Ａ，１０Ｂと、これら送
信周波数変換器からの出力３１Ａ，３１Ｂを同一信号経
路へ合成し送信信号３２として出力する電力合成器１１
とが設けられている。
【００１３】また、送信信号３２からなる送信信号３３
Ｓを各送受信モジュール３へ分配するとともにこれら送
受信モジュール３の出力を合成する水平面の電力分配合
成器５および垂直面の電力分配合成器４と、送信信号３
２からなる送信信号３４Ｓを各方向性結合器２へ分配す
るとともにこれら方向性結合器２の出力を合成して受信
信号３３Ｒを出力するモニタ用電力分配合成器６と、送
受信モニタ動作に応じてモニタ経路を切り替えることに
より、送信モニタ動作時には電力合成器１１からの送信
信号３２を水平面の電力分配合成器５への送信信号３３
Ｓとして出力するとともにモニタ用電力分配合成器６か
らの受信信号３４Ｒを受信信号３５として出力し、受信
モニタ動作時には送信信号３２をモニタ用電力分配合成
器６への送信信号３４Ｓとして出力するとともに水平面
の電力分配合成器５からの受信信号３４Ｒを受信信号３
５として出力する送受モニタ切替器７とが設けられてい
る。
Ｓを各送受信モジュール３へ分配するとともにこれら送
受信モジュール３の出力を合成する水平面の電力分配合
成器５および垂直面の電力分配合成器４と、送信信号３
２からなる送信信号３４Ｓを各方向性結合器２へ分配す
るとともにこれら方向性結合器２の出力を合成して受信
信号３３Ｒを出力するモニタ用電力分配合成器６と、送
受信モニタ動作に応じてモニタ経路を切り替えることに
より、送信モニタ動作時には電力合成器１１からの送信
信号３２を水平面の電力分配合成器５への送信信号３３
Ｓとして出力するとともにモニタ用電力分配合成器６か
らの受信信号３４Ｒを受信信号３５として出力し、受信
モニタ動作時には送信信号３２をモニタ用電力分配合成
器６への送信信号３４Ｓとして出力するとともに水平面
の電力分配合成器５からの受信信号３４Ｒを受信信号３
５として出力する送受モニタ切替器７とが設けられてい
る。
【００１４】さらに、送受モニタ切替器７からの受信信
号３５を複数に分配出力する電力分配器１２と、この電
力分配器１２の分配出力からそれぞれ所定のレーダ周波
数の信号成分だけ取り出す複数のフィルタ１３Ａ，１３
Ｂと、これらフィルタ１３Ａ，１３Ｂの出力をそれぞれ
個別に周波数変換し抽出信号３６Ａ，３６Ｂとして出力
する複数の受信周波数変換器１４Ａ，１４Ｂと、これら
受信周波数変換器１４Ａ，１４Ｂからの抽出信号３６
Ａ，３６Ｂと電力分配器９で分配された送信基準信号３
０Ａとから、当該モニタ経路における振幅および位相を
測定し処理する振幅位相測定回路１５とが設けられてい
る。
号３５を複数に分配出力する電力分配器１２と、この電
力分配器１２の分配出力からそれぞれ所定のレーダ周波
数の信号成分だけ取り出す複数のフィルタ１３Ａ，１３
Ｂと、これらフィルタ１３Ａ，１３Ｂの出力をそれぞれ
個別に周波数変換し抽出信号３６Ａ，３６Ｂとして出力
する複数の受信周波数変換器１４Ａ，１４Ｂと、これら
受信周波数変換器１４Ａ，１４Ｂからの抽出信号３６
Ａ，３６Ｂと電力分配器９で分配された送信基準信号３
０Ａとから、当該モニタ経路における振幅および位相を
測定し処理する振幅位相測定回路１５とが設けられてい
る。
【００１５】本実施の形態では、電力分配部９、送信周
波数変換器１０Ａ，１０Ｂおよび電力合成器１１から送
信信号処理手段４０が構成されている。また、電力分配
器１２、フィルタ１３Ａ，１３Ｂおよび受信周波数変換
器１４Ａ，１４Ｂから受信信号処理手段４１が構成され
ている。
波数変換器１０Ａ，１０Ｂおよび電力合成器１１から送
信信号処理手段４０が構成されている。また、電力分配
器１２、フィルタ１３Ａ，１３Ｂおよび受信周波数変換
器１４Ａ，１４Ｂから受信信号処理手段４１が構成され
ている。
【００１６】次に、図１を参照して、第１の実施の形態
の動作について説明する。まず、送信モニタ動作につい
て説明する。基準信号発生器８で生成された送信基準信
号３０は、電力分配器９で複数に分配出力され、送信周
波数変換器１０Ａ，１０Ｂへ入力される。そして送信周
波数変換器１０Ａ，１０Ｂで、それぞれ異なるレーダ周
波数すなわち第１および第２の周波数帯域へ変換され、
各出力３１Ａ，３１Ｂが電力合成器１１へ出力される。
これにより電力合成器１１では、第１の周波数帯域の出
力３１Ａと第２の周波数帯域の出力３１Ｂが合成され、
送信信号３２として出力される。
の動作について説明する。まず、送信モニタ動作につい
て説明する。基準信号発生器８で生成された送信基準信
号３０は、電力分配器９で複数に分配出力され、送信周
波数変換器１０Ａ，１０Ｂへ入力される。そして送信周
波数変換器１０Ａ，１０Ｂで、それぞれ異なるレーダ周
波数すなわち第１および第２の周波数帯域へ変換され、
各出力３１Ａ，３１Ｂが電力合成器１１へ出力される。
これにより電力合成器１１では、第１の周波数帯域の出
力３１Ａと第２の周波数帯域の出力３１Ｂが合成され、
送信信号３２として出力される。
【００１７】送信信号３２は、送受モニタ切替器７から
送信信号３３Ｓとして、水平面の電力分配合成器５へ出
力される。そして、水平面の電力分配合成器５および垂
直面の電力分配合成器４を介して送受信モジュール３へ
入力される。ここで、動作状態に制御されている１つの
送受信モジュール３から送信出力が出力され、アンテナ
素子１から空間に電波が放射される。これと同時に、こ
の送信出力が方向性結合器２により出力信号として取り
出され、モニタ用電力分配合成器６から受信信号３４Ｒ
として出力される。
送信信号３３Ｓとして、水平面の電力分配合成器５へ出
力される。そして、水平面の電力分配合成器５および垂
直面の電力分配合成器４を介して送受信モジュール３へ
入力される。ここで、動作状態に制御されている１つの
送受信モジュール３から送信出力が出力され、アンテナ
素子１から空間に電波が放射される。これと同時に、こ
の送信出力が方向性結合器２により出力信号として取り
出され、モニタ用電力分配合成器６から受信信号３４Ｒ
として出力される。
【００１８】受信信号３４Ｒは、送受モニタ切替器７か
ら受信信号３５として電力分配器１２へ入力される。こ
の受信信号３４Ｒには、送信周波数変換器１０Ａ，１０
Ｂで用いたレーダ周波数すなわち第１の周波数帯域およ
び第２の周波数帯域の信号成分が混在している。受信信
号３４Ｒは、電力分配器１２で複数に分配出力されて各
フィルタ１３Ａ，１３Ｂへ入力され、他の周波数成分が
除去されて第１の周波数帯域の信号成分と第２の周波数
帯域の信号成分とが個別に取り出される。これら信号成
分は、それぞれ受信周波数変換器１４Ａ，１４Ｂで周波
数変換され、抽出信号３６Ａ，３６Ｂとして出力され
る。振幅位相測定回路１５では、これら抽出信号３６
Ａ，３６Ｂと送信基準信号３０Ａとの振幅および位相が
それぞれ個別に参照比較され、複数の周波数帯域につい
て同時に送信モニタが行われる。
ら受信信号３５として電力分配器１２へ入力される。こ
の受信信号３４Ｒには、送信周波数変換器１０Ａ，１０
Ｂで用いたレーダ周波数すなわち第１の周波数帯域およ
び第２の周波数帯域の信号成分が混在している。受信信
号３４Ｒは、電力分配器１２で複数に分配出力されて各
フィルタ１３Ａ，１３Ｂへ入力され、他の周波数成分が
除去されて第１の周波数帯域の信号成分と第２の周波数
帯域の信号成分とが個別に取り出される。これら信号成
分は、それぞれ受信周波数変換器１４Ａ，１４Ｂで周波
数変換され、抽出信号３６Ａ，３６Ｂとして出力され
る。振幅位相測定回路１５では、これら抽出信号３６
Ａ，３６Ｂと送信基準信号３０Ａとの振幅および位相が
それぞれ個別に参照比較され、複数の周波数帯域につい
て同時に送信モニタが行われる。
【００１９】次に、受信モニタ動作について説明する。
受信モニタ動作は、前述した送信モニタ動作とほぼ同じ
であるが、送受モニタ切替器７により、電力合成器１１
からの送信信号３２は、モニタ用電力分配合成器６へ出
力されて各方向性結合器２へ分配される。ここで、動作
状態に制御されている１つの送受信モジュール３で、方
向性結合器２からの出力が受信され、垂直面の電力分配
合成器４および水平面の電力分配合成器５を介して受信
信号３３Ｒとして出力される。この受信信号３３Ｒは送
受モニタ切替器７から受信信号３５として電力分配器１
２へ出力され、前述と同様にして、振幅位相測定回路１
５で複数の周波数帯域について同時に受信モニタが行わ
れる。
受信モニタ動作は、前述した送信モニタ動作とほぼ同じ
であるが、送受モニタ切替器７により、電力合成器１１
からの送信信号３２は、モニタ用電力分配合成器６へ出
力されて各方向性結合器２へ分配される。ここで、動作
状態に制御されている１つの送受信モジュール３で、方
向性結合器２からの出力が受信され、垂直面の電力分配
合成器４および水平面の電力分配合成器５を介して受信
信号３３Ｒとして出力される。この受信信号３３Ｒは送
受モニタ切替器７から受信信号３５として電力分配器１
２へ出力され、前述と同様にして、振幅位相測定回路１
５で複数の周波数帯域について同時に受信モニタが行わ
れる。
【００２０】このように、送信信号処理手段で、送信基
準信号を異なる複数のレーダ周波数帯域へ変換して合成
することにより送信信号を生成し送受モニタ切替器へ出
力するとともに、受信信号処理手段で、送受モニタ切替
器からの受信信号に含まれる各レーダ周波数帯域ごとに
その信号成分を周波数変換することによりそれぞれの抽
出信号を生成し振幅位相測定回路へ出力し、振幅位相測
定回路で、受信信号処理手段で得られた各抽出信号と送
信基準信号とからモニタ経路における振幅および位相を
並列的に測定し処理するようにしたので、アンテナ素子
で複数の周波数を共用動作させるような多周波共用のフ
ェーズドアレーレーダであっても、全ての周波数帯での
モニタ処理を同時に実施することができる。
準信号を異なる複数のレーダ周波数帯域へ変換して合成
することにより送信信号を生成し送受モニタ切替器へ出
力するとともに、受信信号処理手段で、送受モニタ切替
器からの受信信号に含まれる各レーダ周波数帯域ごとに
その信号成分を周波数変換することによりそれぞれの抽
出信号を生成し振幅位相測定回路へ出力し、振幅位相測
定回路で、受信信号処理手段で得られた各抽出信号と送
信基準信号とからモニタ経路における振幅および位相を
並列的に測定し処理するようにしたので、アンテナ素子
で複数の周波数を共用動作させるような多周波共用のフ
ェーズドアレーレーダであっても、全ての周波数帯での
モニタ処理を同時に実施することができる。
【００２１】また、電力分配器９、送信周波数変換器１
０Ａ，１０Ｂおよび電力合成器１１から送信信号処理手
段４０を構成し、あるいは、電力分配器１２、フィルタ
１３Ａ，１３Ｂおよび受信周波数変換器１４Ａ，１４Ｂ
から受信信号処理手段４１を構成したので、複雑な構成
を要することなくフェーズドアレイレーダのモニタシス
テムを実現することができる。
０Ａ，１０Ｂおよび電力合成器１１から送信信号処理手
段４０を構成し、あるいは、電力分配器１２、フィルタ
１３Ａ，１３Ｂおよび受信周波数変換器１４Ａ，１４Ｂ
から受信信号処理手段４１を構成したので、複雑な構成
を要することなくフェーズドアレイレーダのモニタシス
テムを実現することができる。
【００２２】以上で説明した送信モニタ動作および受信
モニタ動作では、簡素化を図るため第１および第２の周
波数帯域の２つの周波数を共用動作させる場合を例とし
て説明したがこれに限定されるものではない。必要に応
じて送信周波数変換器１０、フィルタ１３および受信周
波数変換器１４をそれぞれ増やすことにより、３以上の
周波数帯域を共用動作させる場合でも、本実施の形態を
適用することができ、前述と同様の作用効果が得られ
る。
モニタ動作では、簡素化を図るため第１および第２の周
波数帯域の２つの周波数を共用動作させる場合を例とし
て説明したがこれに限定されるものではない。必要に応
じて送信周波数変換器１０、フィルタ１３および受信周
波数変換器１４をそれぞれ増やすことにより、３以上の
周波数帯域を共用動作させる場合でも、本実施の形態を
適用することができ、前述と同様の作用効果が得られ
る。
【００２３】次に、図２を参照して、本発明の第２の実
施の形態について説明する。図２は第２の実施の形態に
かかるフェーズドアレーレーダのモニタシステムを示す
ブロック図である。基本的構成は図１と同じであるが、
送信周波数変換器１０Ａ、１０Ｂの代わりに入力信号周
波数を逓倍して出力する逓倍器１６Ａ、１６Ｂを用い、
受信周波数変換器１４Ａ、１４Ｂの代わりに入力信号周
波数を分周して出力する逓降器１７Ａ、１７Ｂを用いて
いる。動作については、図１と同様であるのでここでの
説明は省略する。フェーズドアレーレーダの構成の容易
さ、保守性、価格等の観点から、複数の周波数信号を生
成し変換する構成について種々考えられ、他の公知の構
成についても同様にして適用できる。
施の形態について説明する。図２は第２の実施の形態に
かかるフェーズドアレーレーダのモニタシステムを示す
ブロック図である。基本的構成は図１と同じであるが、
送信周波数変換器１０Ａ、１０Ｂの代わりに入力信号周
波数を逓倍して出力する逓倍器１６Ａ、１６Ｂを用い、
受信周波数変換器１４Ａ、１４Ｂの代わりに入力信号周
波数を分周して出力する逓降器１７Ａ、１７Ｂを用いて
いる。動作については、図１と同様であるのでここでの
説明は省略する。フェーズドアレーレーダの構成の容易
さ、保守性、価格等の観点から、複数の周波数信号を生
成し変換する構成について種々考えられ、他の公知の構
成についても同様にして適用できる。
【００２４】以上の各実施の形態において、振幅位相測
定回路１５では高周波帯域の処理を直接行っているわけ
ではなく、送信周波数変換器１０Ａ、１０Ｂ、電力分配
器９、基準信号発生器８，電力分配器１２，フィルタ１
３Ａ、１３Ｂ、受信周波数変換器１４Ａ、１４Ｂを設け
ることにより、高周波帯域の処理を直接行うことなく高
周波帯域でのモニタ動作を可能としたと考えることもで
きる。電力合成器１１の出力に見られる、同時に複数の
周波数を合成する構成に関しては、時間的に同時に合成
する構成や、１つの送信信号内に複数の周波数を時間的
にずらせて合成する構成が考えられるが、基本的な動作
については前述と同様であり、前述した各実施の形態に
これら構成を用いることもできる。なお、本発明が上記
各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術
思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得
ることは明らかである。
定回路１５では高周波帯域の処理を直接行っているわけ
ではなく、送信周波数変換器１０Ａ、１０Ｂ、電力分配
器９、基準信号発生器８，電力分配器１２，フィルタ１
３Ａ、１３Ｂ、受信周波数変換器１４Ａ、１４Ｂを設け
ることにより、高周波帯域の処理を直接行うことなく高
周波帯域でのモニタ動作を可能としたと考えることもで
きる。電力合成器１１の出力に見られる、同時に複数の
周波数を合成する構成に関しては、時間的に同時に合成
する構成や、１つの送信信号内に複数の周波数を時間的
にずらせて合成する構成が考えられるが、基本的な動作
については前述と同様であり、前述した各実施の形態に
これら構成を用いることもできる。なお、本発明が上記
各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術
思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得
ることは明らかである。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、送信信
号処理手段で、送信基準信号を異なる複数のレーダ周波
数帯域へ変換して合成することにより送信信号を生成し
送受モニタ切替器へ出力するとともに、受信信号処理手
段で、送受モニタ切替器からの受信信号に含まれる各レ
ーダ周波数帯域ごとにその信号成分を周波数変換するこ
とによりそれぞれの抽出信号を生成し振幅位相測定回路
へ出力し、振幅位相測定回路で、受信信号処理手段で得
られた各抽出信号と送信基準信号とからモニタ経路にお
ける振幅および位相を並列的に測定し処理するようにし
たので、アンテナ素子で複数の周波数を共用動作させる
ような多周波共用のフェーズドアレーレーダであって
も、全ての周波数帯でのモニタ処理を同時に実施するこ
とができ、モニタ処理時間を高速化できる効果がある。
号処理手段で、送信基準信号を異なる複数のレーダ周波
数帯域へ変換して合成することにより送信信号を生成し
送受モニタ切替器へ出力するとともに、受信信号処理手
段で、送受モニタ切替器からの受信信号に含まれる各レ
ーダ周波数帯域ごとにその信号成分を周波数変換するこ
とによりそれぞれの抽出信号を生成し振幅位相測定回路
へ出力し、振幅位相測定回路で、受信信号処理手段で得
られた各抽出信号と送信基準信号とからモニタ経路にお
ける振幅および位相を並列的に測定し処理するようにし
たので、アンテナ素子で複数の周波数を共用動作させる
ような多周波共用のフェーズドアレーレーダであって
も、全ての周波数帯でのモニタ処理を同時に実施するこ
とができ、モニタ処理時間を高速化できる効果がある。
【図１】 本発明の第１の実施の形態にかかるフェーズ
ドアレイレーダのモニタシステムを示すブロック図であ
る。
ドアレイレーダのモニタシステムを示すブロック図であ
る。
【図２】 本発明の第２の実施の形態にかかるフェーズ
ドアレイレーダのモニタシステムを示すブロック図であ
る。
ドアレイレーダのモニタシステムを示すブロック図であ
る。
【図３】 従来のフェーズドアレイレーダのモニタシス
テムを示すブロック図である。
テムを示すブロック図である。
１…アンテナ素子、２…方向性結合器、３…送受信モジ
ュール、４…垂直面の電力分配合成器、５…水平面の電
力分配合成器、６…モニタ用電力分配合成器、７…送受
モニタ切替器、８…基準信号発生器、９…電力分配器、
１０Ａ，１０Ｂ…送信周波数変換器、１１…電力合成
器、１２…電力分配器、１３Ａ、１３Ｂ…フィルタ、１
４Ａ、１４Ｂ…受信周波数変換器、１５…振幅位相測定
回路、１６Ａ、１６Ｂ…逓倍器、１７Ａ、１７Ｂ…逓降
器、３２，３３Ｓ，３４Ｓ…送信信号、３３Ｒ，３４
Ｒ，３５…受信信号。
ュール、４…垂直面の電力分配合成器、５…水平面の電
力分配合成器、６…モニタ用電力分配合成器、７…送受
モニタ切替器、８…基準信号発生器、９…電力分配器、
１０Ａ，１０Ｂ…送信周波数変換器、１１…電力合成
器、１２…電力分配器、１３Ａ、１３Ｂ…フィルタ、１
４Ａ、１４Ｂ…受信周波数変換器、１５…振幅位相測定
回路、１６Ａ、１６Ｂ…逓倍器、１７Ａ、１７Ｂ…逓降
器、３２，３３Ｓ，３４Ｓ…送信信号、３３Ｒ，３４
Ｒ，３５…受信信号。
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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 - 13/96
H01Q 3/00 - 3/46
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のアンテナ素子と、これらアンテナ
素子に接続される複数の送受信モジュールと、前記各ア
ンテナ素子と送受信モジュールとの間にそれぞれ接続さ
れた複数の方向性結合器と、基準信号発生器で生成され
た送信基準信号を任意のレーダ周波数帯域へ周波数変換
して得た送信信号を前記各送受信モジュールへ分配する
とともにこれら送受信モジュールの出力を合成する水平
面および垂直面の電力分配合成器と、前記高周波信号を
前記各方向性結合器へ分配するとともにこれら方向性結
合器の出力を合成するモニタ用電力分配合成器と、送受
信モニタ動作に応じてモニタ経路を切り替えることによ
り前記送信信号を前記水平面および垂直面の電力分配合
成器またはモニタ用電力分配合成器のうちの一方へ出力
するとともに他方から受信信号を得る送受モニタ切替器
と、この送受モニタ切替器からの受信信号を周波数変換
して得られた抽出信号と前記送信基準信号とからモニタ
経路における振幅および位相を測定し処理する振幅位相
測定回路とを有するフェーズドアレーレーダのモニタシ
ステムであって、 前記送信基準信号を異なる複数のレーダ周波数帯域へ変
換して合成することにより送信信号を生成し前記送受モ
ニタ切替器へ出力する送信信号処理手段と、 前記送受モニタ切替器からの受信信号に含まれる前記各
レーダ周波数帯域ごとにその信号成分を周波数変換する
ことによりそれぞれの抽出信号を生成し前記振幅位相測
定回路へ出力する受信信号処理手段とを備え、 前記振幅位相測定回路は、この受信信号処理手段で得ら
れた前記各抽出信号と前記送信基準信号とからモニタ経
路における振幅および位相を並列的に測定し処理するこ
とを特徴とするフェーズドアレーレーダのモニタシステ
ム。 - 【請求項２】 請求項１記載のフェーズドアレーレーダ
のモニタシステムにおいて、 前記送信信号処理手段は、 前記送信基準信号を複数に分配出力する電力分配器と、 この電力分配器の個々の出力をそれぞれ異なるレーダ周
波数へ周波数変換して出力する複数の送信周波数変換器
と、 これら送信周波数変換器からの出力を同一信号経路へ合
成し前記高周波信号として前記送受モニタ切替器へ出力
する電力合成器とを有することを特徴とするフェーズド
アレーレーダのモニタシステム。 - 【請求項３】 請求項１記載のフェーズドアレーレーダ
のモニタシステムにおいて、 前記受信信号処理手段は、 前記送受モニタ切替器からの受信信号を複数に分配出力
する電力分配器と、 この電力分配器の個々の出力からそれぞれ前記各レーダ
周波数の信号成分だけ取り出す複数のフィルタと、 これらフィルタの出力をそれぞれ個別に周波数変換し前
記各抽出信号として前記振幅位相測定回路へ出力する複
数の受信周波数変換器とを有することを特徴とするフェ
ーズドアレーレーダのモニタシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000151164A JP3374834B2 (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | フェーズドアレーレーダのモニタシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000151164A JP3374834B2 (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | フェーズドアレーレーダのモニタシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001330660A JP2001330660A (ja) | 2001-11-30 |
| JP3374834B2 true JP3374834B2 (ja) | 2003-02-10 |
Family
ID=18656768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000151164A Expired - Lifetime JP3374834B2 (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | フェーズドアレーレーダのモニタシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3374834B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
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|---|---|---|---|---|
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| CN102508218B (zh) * | 2011-12-12 | 2013-05-22 | 南京恩瑞特实业有限公司 | 风廓线雷达在线监控方法 |
| KR101443461B1 (ko) * | 2012-11-13 | 2014-09-22 | 재단법인대구경북과학기술원 | 레이더를 이용한 거리 측정 장치 및 그 측정 방법 |
| JP5605422B2 (ja) * | 2012-11-21 | 2014-10-15 | 日本電気株式会社 | レーダ装置およびレーダ装置のモニタ方法 |
| JP2015175765A (ja) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | 日本電気株式会社 | レーダシステム、それに用いるアクティブフェーズドアレイアンテナ装置及び送受信モジュール |
| CN105510892B (zh) * | 2015-12-25 | 2017-10-03 | 西安电子工程研究所 | 基于VxWorks实时控制计算机的雷达调试系统 |
| JP7124360B2 (ja) | 2018-03-14 | 2022-08-24 | 日本電気株式会社 | 装置、装置による制御方法及びプログラム |
| JP7417520B2 (ja) | 2018-05-17 | 2024-01-18 | 日本電気株式会社 | アレイ通信装置、及びその制御方法 |
| CN108919213B (zh) * | 2018-08-06 | 2022-07-29 | 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 | 一种机载雷达同步在线分析系统 |
| KR101990076B1 (ko) * | 2018-09-27 | 2019-06-17 | 한화시스템 주식회사 | 위상 배열 레이더 |
| JP6813645B1 (ja) * | 2019-09-19 | 2021-01-13 | 株式会社東芝 | 電子走査アンテナ装置及びその送受信モジュール及び電子走査アンテナ装置のａｚ／ｅｌ合成出力方法 |
-
2000
- 2000-05-23 JP JP2000151164A patent/JP3374834B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001330660A (ja) | 2001-11-30 |
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