JP3946692B2 - Radio wave detector - Google Patents
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Description
この発明は、目標が放射する電波を受信し、その放射源の方向を測定する電波探知装置に関するものである。 The present invention relates to a radio wave detection device that receives radio waves emitted from a target and measures the direction of the radiation source.
従来の電波探知装置は、目標が放射する電波の方向を測定するに際して、その電波の到来方位だけでなく、その電波の到来仰角を測定することができるようにするために、方位角と仰角の制御が可能な線状ビームアンテナを設置し、可動制御部が線状ビームアンテナの方位角と仰角を別々に制御して、到来電波を2次元的に空間走査するようにしている(例えば、特許文献1参照)。 In order to measure not only the arrival direction of the radio wave but also the arrival angle of the radio wave when measuring the direction of the radio wave radiated by the target, the conventional radio wave detection device has an azimuth angle and an elevation angle. A controllable linear beam antenna is installed, and the movable control unit separately controls the azimuth angle and elevation angle of the linear beam antenna so that incoming radio waves can be spatially scanned in two dimensions (for example, patents). Reference 1).
従来の電波探知装置は以上のように構成されているので、可動制御部が線状ビームアンテナの方位角と仰角を制御して空間を順次走査すれば、所望の覆域から到来する電波の方向を探知することができるが、所望の覆域が大きい程、空間の走査時間が長くなり、単発的な到来電波の探知確率が低くなるなどの課題があった。 Since the conventional radio wave detection device is configured as described above, if the movable control unit controls the azimuth and elevation angles of the linear beam antenna and sequentially scans the space, the direction of radio waves coming from the desired coverage However, the larger the desired coverage, the longer the space scanning time and the lower the probability of detecting a single incoming radio wave.
この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、所望の覆域が大きくても、単発的な到来電波を確実に探知することができる電波探知装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a radio wave detection device capable of reliably detecting a single incoming radio wave even when a desired coverage is large. .
この発明に係る電波探知装置は、第1のアンテナ群を構成する複数のアンテナにより受信された電波の振幅を比較して、その電波の到来方位を推定する第1の方位推定手段と、第2のアンテナ群を構成する複数のアンテナにより受信された電波の位相差を比較して、その電波の到来方位を推定する第2の方位推定手段とを設け、第1の方位推定手段により推定された到来方位と第2の方位推定手段により推定された到来方位の方位差を求め、その方位差から電波の到来仰角を算出するようにしたものである。 The radio wave detection device according to the present invention includes a first azimuth estimating means for comparing the amplitudes of radio waves received by a plurality of antennas constituting the first antenna group, and estimating the arrival direction of the radio waves, A second azimuth estimating means for comparing the phase differences of the radio waves received by the plurality of antennas constituting the antenna group and estimating the arrival direction of the radio waves, and estimated by the first azimuth estimating means An azimuth difference between the arrival azimuth and the arrival azimuth estimated by the second azimuth estimation means is obtained, and the arrival elevation angle of the radio wave is calculated from the azimuth difference.
この発明によれば、第1のアンテナ群を構成する複数のアンテナにより受信された電波の振幅を比較して、その電波の到来方位を推定する第1の方位推定手段と、第2のアンテナ群を構成する複数のアンテナにより受信された電波の位相差を比較して、その電波の到来方位を推定する第2の方位推定手段とを設け、第1の方位推定手段により推定された到来方位と第2の方位推定手段により推定された到来方位の方位差を求め、その方位差から電波の到来仰角を算出するように構成したので、所望の覆域が大きくても、単発的な到来電波を確実に探知することができる効果がある。 According to the present invention, the first direction estimating means for comparing the amplitudes of radio waves received by a plurality of antennas constituting the first antenna group and estimating the arrival direction of the radio waves, and the second antenna group A second azimuth estimating means for estimating the arrival direction of the radio waves by comparing the phase differences of the radio waves received by the plurality of antennas constituting the arrival direction estimated by the first azimuth estimation means; Since the azimuth difference of the arrival azimuth estimated by the second azimuth estimation means is obtained, and the arrival elevation angle of the radio wave is calculated from the azimuth difference, even if the desired coverage is large, a single incoming radio wave can be obtained. There is an effect that can be detected reliably.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による電波探知装置を示す構成図であり、図において、第1のアンテナ群である振幅比較方式用アンテナ1は放射状に配置された複数の素子アンテナから構成されている。
検波回路2は振幅比較方式用アンテナ1を構成する複数の素子アンテナにより受信されたRF電波を検波し、その検波信号をビデオ信号に変換して出力する。方位推定処理部3は検波回路2から出力される各素子アンテナに係るビデオ信号の信号レベル(素子アンテナにより受信されたRF電波の振幅に相当)を比較して、目標が放射している電波の到来方位を推定する。
なお、検波回路2及び方位推定処理部3から第1の方位推定手段が構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a radio wave detection apparatus according to
The
The
タイミング信号発生部4は検波回路2から出力されるビデオ信号の信号レベルが基準レベルより大きくなるとタイミング信号を位相差算出処理部7に出力する。
第2のアンテナ群である位相差方探方式用アンテナ5は直線状(アレイ状)に配置された複数の素子アンテナから構成されている。
受信部6は位相差方探方式用アンテナ5を構成する複数の素子アンテナにより受信されたRF電波をフーリエ変換して周波数信号を出力する。位相差算出処理部7はタイミング信号発生部4からタイミング信号を受けると、受信部6より出力された周波数信号から各素子アンテナにより受信されたRF電波の位相を求め、各RF電波の位相差を算出する。方位推定処理部8は位相差算出処理部7により算出された位相差から目標が放射している電波の到来方位を推定する。
なお、受信部6、位相差算出処理部7及び方位推定処理部8から第2の方位推定手段が構成されている。
The timing
The phase difference
The
The
仰角算出処理部9は方位推定処理部3により推定された到来方位と方位推定処理部8により推定された到来方位の方位差を求め、その方位差から目標が放射している電波の到来仰角を算出する仰角算出手段を構成している。
方位決定処理部10は方位推定処理部3,8により推定された到来方位のうち、仰角算出処理部9により算出された到来仰角が所定の閾値より大きい場合には、方位推定処理部3により推定された到来方位を選択して出力し、仰角算出処理部9により算出された到来仰角が所定の閾値より小さい場合には、方位推定処理部8により推定された到来方位を選択して出力する選択手段を構成している。
The elevation angle
The azimuth
目標電波諸元検出部11は受信部6より出力された周波数信号とRF電波から周波数、パルス繰返し周期などの目標電波の諸元を検出する。目標情報管理部12は仰角算出処理部9により算出された仰角、方位決定処理部10により選択された方位角及び目標電波諸元検出部11により検出された目標電波の諸元を管理する。
The target radio wave
次に動作について説明する。
図2及び図3は振幅比較方式による方探処理の原理を示す説明図である。
振幅比較方式用アンテナ1は、図2に示すように、放射状に配置された複数の素子アンテナからなり、互いに隣の素子アンテナのビームが部分的に重複するように構成されている。即ち、振幅比較方式用アンテナ1の全体で所望の電波覆域をカバーするように素子ビームが配置されている。
Next, the operation will be described.
2 and 3 are explanatory views showing the principle of the direction finding process by the amplitude comparison method.
As shown in FIG. 2, the
検波回路2は、振幅比較方式用アンテナ1を構成する複数の素子アンテナが、目標が放射するRF電波を受信すると、そのRF電波を検波し、その検波信号をビデオ信号に変換して出力する。
方位推定処理部3は、検波回路2から出力される各素子アンテナに係るビデオ信号の信号レベル(素子アンテナにより受信されたRF電波の振幅に相当)を比較して、目標が放射している電波の到来方位を推定する。
When a plurality of element antennas constituting the amplitude
The azimuth
具体的には、複数のビデオ信号の中で、最も信号レベルが高いビデオ信号を検出し、そのビデオ信号に対応する素子アンテナの指向方向が電波の到来方位として推定する。
あるいは、複数のビデオ信号の中で、最も信号レベルが高いビデオ信号と、2番目に信号レベルが高いビデオ信号とを検出し、2つのビデオ信号の信号レベルの割合に応じて電波の到来方位を推定する。
例えば、最も信号レベルが高いビデオ信号の信号レベルが“3”、2番目に信号レベルが高いビデオ信号の信号レベルが“1”であるとすると、最も信号レベルが高いビデオ信号に対応する素子アンテナの指向方向と、両素子アンテナの中間の指向方向(最も信号レベルが高いビデオ信号に対応する素子アンテナの指向方向と2番目に信号レベルが高いビデオ信号に対応する素子アンテナの指向方向との中間の指向方向)との中間の指向方向が電波の到来方位として推定する。
Specifically, the video signal having the highest signal level is detected from the plurality of video signals, and the directivity direction of the element antenna corresponding to the video signal is estimated as the arrival direction of the radio wave.
Alternatively, the video signal having the highest signal level and the video signal having the second highest signal level among the plurality of video signals are detected, and the arrival direction of the radio wave is determined according to the ratio of the signal levels of the two video signals. presume.
For example, if the signal level of the video signal with the highest signal level is “3”, and the signal level of the video signal with the second highest signal level is “1”, the element antenna corresponding to the video signal with the highest signal level. And the directivity direction between the two element antennas (intermediate between the directivity direction of the element antenna corresponding to the video signal having the highest signal level and the directivity direction of the element antenna corresponding to the video signal having the second highest signal level) ) Is estimated as the direction of arrival of radio waves.
このように、複数の素子アンテナが放射状に配置された振幅比較方式用アンテナ1の受信電波から到来電波の方位を推定する方式では、図3に示すように、その電波の到来仰角に影響されず、推定方位が電波の到来方位と一致する。
In this way, in the method of estimating the direction of the incoming radio wave from the received radio wave of the
図4及び図5は位相差方探方式による方探処理の原理を示す説明図である。
位相差方探方式用アンテナ5は、図4に示すように、同一の水平面内に直線状に配置された複数の素子アンテナからなり、位相差方探方式用アンテナ5を構成する複数の素子アンテナが同一の到来電波を受信すると、その到来方位に応じて、複数の素子アンテナ間に位相差(行路差)が生じるので、その位相差から到来方位を算出することができる。
4 and 5 are explanatory diagrams showing the principle of the direction finding process by the phase difference method.
As shown in FIG. 4, the phase
受信部6は、位相差方探方式用アンテナ5を構成する複数の素子アンテナが、目標が放射するRF電波を受信すると、そのRF電波をフーリエ変換して周波数信号を出力する。
位相差算出処理部7は、タイミング信号発生部4からタイミング信号を受けると、受信部6より出力された周波数信号から各素子アンテナにより受信されたRF電波の位相を求め、各RF電波の位相差を算出する。
ここで、タイミング信号発生部4は、方位推定処理部3と方位推定処理部8の同期を図るため、即ち、方位推定処理部3が方位を推定する電波と、方位推定処理部8が方位を推定する電波が同じになるようにするために、検波回路2から出力されるビデオ信号の信号レベルが基準レベルより大きくなるとタイミング信号を位相差算出処理部7に出力する。通常、目標が放射している電波は、パルス状の信号であるため、ビデオ信号の信号レベルが基準レベルより大きいタイミングを検知すれば、その電波の到来を検知することができる。
方位推定処理部8は、位相差算出処理部7が各RF電波の位相差を算出すると、その位相差から目標が放射している電波の到来方位を推定する。各RF電波の位相差から電波の到来方位を推定する方法自体は、公知の方法であるため説明を省略する。
When the plurality of element antennas constituting the phase
When receiving the timing signal from the timing
Here, the
When the phase difference
このように、複数の素子アンテナが直線状に配置された位相差方探方式用アンテナ5の受信電波から到来電波の方位を推定する方式では、図5に示すように、水平面内(仰角0度)においては、上記の振幅比較方式の方探処理と同様に、電波の到来仰角に影響されず、推定方位が電波の到来方位と一致する。
しかし、同じ位相差(行路差)となる方位は同じ推定値となるため(等位相差線の方向から到来する電波の推定値が同じになる)、同一の到来方位として推定される。このため、仰角が0度で無い場合には、仰角が大きくなるほど推定誤差が大きくなる。
したがって、仰角が大きくなるほど、図3の振幅比較方式による方探処理での方位推定値との差も大きくなる。このようなフェイズドアレイアンテナ(位相差方探方式用アンテナ5)で原理的に生じる方位差を一般にコーニングエラーと称される。
Thus, in the method of estimating the direction of the incoming radio wave from the received radio wave of the phase
However, since the directions having the same phase difference (path difference) have the same estimated value (the estimated values of radio waves arriving from the direction of the equiphase difference line are the same), they are estimated as the same arrival direction. For this reason, when the elevation angle is not 0 degree, the estimation error increases as the elevation angle increases.
Therefore, as the elevation angle increases, the difference from the estimated direction value in the direction finding process by the amplitude comparison method of FIG. 3 also increases. An orientation difference that occurs in principle in such a phased array antenna (phase difference detection type antenna 5) is generally referred to as a coning error.
ここで、図6は座標(γT,φT,θT)に位置する目標Tから放射される電波を、原点に位置するアンテナが受信する場合の座標系を示しており、図3の振幅比較方式による推定方位φT1と実際の到来方位φTの間には式(1)の関係が成立し、図5の位相差方探方式による推定方位φT2と実際の到来方位φTの間には式(2)の関係が成立する。
φT1=φT (1)
φT2=sin−1[(sinθT・sinφT)/sin90°] (2)
よって、コーニングエラーΔφTは次のようになる。
ΔφT=φT2−φT1 (3)
Here, FIG. 6 shows a coordinate system when an antenna located at the origin receives a radio wave radiated from a target T located at coordinates (γ T , φ T , θ T ), and the amplitude shown in FIG. The relationship of the formula (1) is established between the estimated direction φ T1 based on the comparison method and the actual arrival direction φ T , and the relationship between the estimated direction φ T2 based on the phase difference method and the actual arrival direction φ T shown in FIG. Holds the relationship of equation (2).
φ T1 = φ T (1)
φ T2 = sin −1 [(sin θ T · sin φ T ) /
Therefore, the coning error Δφ T is as follows.
Δφ T = φ T2 −φ T1 (3)
図7はコーニングエラーと仰角の関係を示す説明図であり、振幅比較方式による推定等方位線を点線で示し、位相差方探方式による推定等方位線を実線で示している。
この等方位線上の仰角・方位から到来する電波は、それぞれの等方位線と仰角0度の軸が交わる角度が推定方位として算出される。
目標Aと目標Bは同じ方位で異なる仰角から到来する目標を示しているが、この目標を振幅比較方式で推定した方位と、位相差方探方式で推定した方位とで異なり、この方位差は、仰角が大きい目標Aの方が目標Bよりも大きな差となる。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the coning error and the elevation angle, in which the estimated equi-azimuth line by the amplitude comparison method is indicated by a dotted line, and the estimated iso-azimuth line by the phase difference method is indicated by a solid line.
For radio waves arriving from the elevation angle / azimuth on this isoazimuth line, the angle at which each isoazimuth line and the axis of
Target A and target B indicate targets that arrive at the same azimuth from different elevation angles. However, this target is different between an azimuth estimated by the amplitude comparison method and an azimuth estimated by the phase difference search method. The target A having a larger elevation angle has a larger difference than the target B.
仰角算出処理部9は、上記のようにして、方位推定処理部3が到来方位φT1推定し、方位推定処理部8が到来方位φT2推定すると、その到来方位φT1と到来方位φT2から到来方位の方位差であるコーニングエラーΔφTを求め、式(3)を逆算することにより、そのコーニングエラーΔφTから目標Tが放射している電波の到来仰角θTを算出する。
As described above, when the azimuth
方位決定処理部10は、仰角算出処理部9が電波の到来仰角θTを算出すると、その到来仰角θTを所定の閾値と比較し、その到来仰角θTが所定の閾値より大きい場合、方位推定処理部8により推定された到来方位φT2には大きなコーニングエラーΔφTが含まれているので、方位推定処理部3により推定された到来方位φT1を最終的な推定結果として目標情報管理部12に出力する。
一方、到来仰角θTが所定の閾値より小さい場合、方位推定処理部8により推定された到来方位φT2に含まれているコーニングエラーΔφTは無視できる程度に小さく、本来、方位推定処理部3よりも各素子アンテナでの振幅バラツキの影響が軽減できる分だけ推定精度が高いので、方位推定処理部3により推定された到来方位φT2を最終的な推定結果として目標情報管理部12に出力する。
When the elevation angle
On the other hand, when the arrival elevation angle θ T is smaller than the predetermined threshold, the coning error Δφ T included in the arrival direction φ T2 estimated by the direction
ここでは、方位決定処理部10が方位推定処理部3,8により推定された到来方位φT1,φT2のうち、何れかの到来方位を選択して出力するものについて示したが、これに限るものではなく、双方の到来方位φT1,φT2を合成して出力するようにしてもよい。この際、到来方位φT1と到来方位φT2を合成する割合は、仰角算出処理部9により算出された電波の到来仰角θTに応じて決定すればよい。
Here, the direction
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、振幅比較方式用アンテナ1を構成する複数のアンテナにより受信された電波の振幅を比較して、その電波の到来方位を推定する方位推定処理部3と、位相差方探方式用アンテナ5を構成する複数のアンテナにより受信された電波の位相差を比較して、その電波の到来方位を推定する方位推定処理部8とを設け、方位推定処理部3により推定された到来方位と方位推定処理部8により推定された到来方位の方位差を求め、その方位差から電波の到来仰角を算出するように構成したので、所望の覆域が大きくても、単発的な到来電波を確実に探知することができる効果を奏する。
即ち、振幅比較方式用アンテナ1及び位相差方探方式用アンテナ5がカバーしている覆域から到来する電波であれば、特に、アンテナの方位角や仰角を制御して、到来電波を2次元的に順番に空間走査することなく、電波の到来方位と到来仰角を算出することができるので、単発的な到来電波を確実に探知することができる効果を奏する。
As apparent from the above, according to the first embodiment, the direction estimation is performed by comparing the amplitudes of radio waves received by a plurality of antennas constituting the amplitude
That is, in the case of radio waves coming from the coverage covered by the amplitude
また、この実施の形態1によれば、方位推定処理部3,8により推定された到来方位のうち、仰角算出処理部9により算出された到来仰角が所定の閾値より大きい場合には、方位推定処理部3により推定された到来方位を選択して目標情報管理部12に出力し、仰角算出処理部9により算出された到来仰角が所定の閾値より小さい場合には、方位推定処理部8により推定された到来方位を選択して目標情報管理部12に出力するように構成したので、推定精度の高い到来方位を得ることができる効果を奏する。
Further, according to the first embodiment, when the arrival elevation angle calculated by the elevation angle
実施の形態2.
図8はこの発明の実施の形態2による電波探知装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
電波レンズであるロットマンレンズ21は位相差方探方式用アンテナ5を構成する複数の素子アンテナにより受信されたRF電波の位相を合成してマルチビームを形成する。検波回路22はロットマンレンズ21により形成されたマルチビームをビデオ信号に変換する。
方位推定処理部23は検波回路22により変換されたビデオ信号の振幅を比較して、位相差方探方式用アンテナ5を構成する複数のアンテナにより受信されたRF電波の到来方位を推定する。
なお、ロットマンレンズ21、検波回路22及び方位推定処理部23から第2の方位推定手段が構成されている。
FIG. 8 is a block diagram showing a radio wave detection apparatus according to
The
The azimuth
The
次に動作について説明する。
ロットマンレンズ21は、位相差方探方式用アンテナ5を構成する複数の素子アンテナがRF電波を受信すると、そのRF電波の位相を合成して等価的にマルチビームを形成する。
検波回路22は、ロットマンレンズ21により形成されたマルチビームをビデオ信号に変換する。
Next, the operation will be described.
When the plurality of element antennas constituting the phase difference
The
方位推定処理部23は、検波回路22がビデオ信号を出力すると、位相差方探方式用アンテナ5を構成する複数の素子アンテナにより受信されたRF電波に対応するビデオ信号の信号レベルの差を求め、その信号レベルの差から上記実施の形態1の振幅比較方式と同様にして、目標が放射している電波の到来方位を推定する。
その他は、上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
When the
Others are the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
上記実施の形態1における図1の受信部6の代わりに、ロットマンレンズ21と検波回路22を搭載して、位相合成によりマルチビームを形成しても、方位推定ではコーニングエラーが生じる。
この実施の形態2のように、ロットマンレンズ21と検波回路22を搭載する場合、ロットマンレンズ21が物理的に位相合成を実施するので、上記実施の形態1の受信部6が位相差方探方式用アンテナ5を構成する複数の素子アンテナにより受信されたRF電波をサンプリングしてフーリエ変換するよりも、処理速度が速くなる。そのため、上記実施の形態1よりも、さらに瞬探性能を高めることができる効果を奏する。
Even if the
When the
なお、この実施の形態2では、ロットマンレンズ21が位相差方探方式用アンテナ5を構成する複数の素子アンテナにより受信されたRF電波の位相を合成してマルチビームを形成するものについて示したが、ロットマンレンズ21以外の電波レンズを使用して、マルチビームを形成するようにしてもよい。
In the second embodiment, the case where the
実施の形態3.
上記実施の形態1,2では、電波探知装置が振幅比較方式用アンテナ1と位相差方探方式用アンテナ5をそれぞれ1台搭載しているものについて示したが、図9及び図10に示すように、振幅比較方式用アンテナ1と位相差方探方式用アンテナ5を水平面内の全周に亘って放射状に配置するようにしてもよい。
In the first and second embodiments described above, the radio wave detection apparatus has been provided with one each of the amplitude
図9では、振幅比較方式用アンテナ1を8台、位相差方探方式用アンテナ5を4台配置している例を示しており、配置台数は必要な覆域に応じて変更すればよい。
ただし、コーニングエラーによる仰角推定では、原理的に位相差方探方式用アンテナ5の正面方向は仰角によるコーニングエラーが生じないため、全周に亘って精度良く仰角を算出するためには、各位相差方探方式用アンテナ5の覆域を各アレイの正面方向が重複するように複数配置する必要がある。図10に示すように、位相差方探方式用アンテナ5が8台以上あれば十分である。
FIG. 9 shows an example in which eight amplitude
However, in the elevation angle estimation based on the coning error, in principle, no coning error due to the elevation angle occurs in the front direction of the phase difference
以上で明らかなように、この実施の形態3によれば、振幅比較方式用アンテナ1と位相差方探方式用アンテナ5を水平面内の全周に亘って放射状に配置するように構成したので、全周を電波覆域とすることができるようになり、そのため、球面の全ての方向から到来する単発的な到来電波も瞬時に探知することができる効果を奏する。
As apparent from the above, according to the third embodiment, the amplitude
実施の形態4.
図11はこの発明の実施の形態4による電波探知装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
第2のアンテナ群である位相差方探方式用アンテナ5は直線状に配置された複数の素子アンテナから構成され、複数の位相差方探方式用アンテナ5が水平面内の全周に亘って放射状に配置されているが(図12を参照)、位相差方探方式用アンテナ5を構成する一部の素子アンテナ(図11及び図12において、黒塗りの素子アンテナ)が、第1のアンテナ群(図1の例では、振幅比較方式用アンテナ1)を構成する素子アンテナとして共用されている。以下、共用されている素子アンテナを共用素子アンテナ5aと称する。
FIG. 11 is a block diagram showing a radio wave detector according to
The second antenna group for phase
信号検出選択回路31は検波回路2から出力されたビデオ信号の信号レベルを比較して、複数の共用素子アンテナ5aにより受信されたRF電波のなかで、最も信号強度が高いRF電波を受信している共用素子アンテナ5aを検知する。
切替回路32は信号検出選択回路31により検知された共用素子アンテナ5aを含んでいる位相差方探方式用アンテナ5の受信電波のみを選択して、位相差算出処理部7と目標電波諸元検出部11に出力する。
The signal
The switching
この実施の形態4では、図1の振幅比較方式用アンテナ1を搭載せず、水平面内の全周に亘って放射状に配置されている位相差方探方式用アンテナ5を構成する一部の素子アンテナ、即ち、複数の位相差方探方式用アンテナ5の共用素子アンテナ5aを、図1の振幅比較方式用アンテナ1を構成する素子アンテナとして共用するようにしている。
これにより、この実施の形態4によれば、図1の振幅比較方式用アンテナ1を搭載しない分だけ、上記実施の形態1よりも装置規模を低減することができる効果を奏する。
In the fourth embodiment, a part of the elements constituting the phase difference
As a result, according to the fourth embodiment, there is an effect that the apparatus scale can be reduced as compared with the first embodiment as much as the amplitude
また、この実施の形態4では、信号検出選択回路31が検波回路2から出力されたビデオ信号の信号レベルを比較して、複数の共用素子アンテナ5aにより受信されたRF電波のなかで、最も信号強度が高いRF電波を受信している共用素子アンテナ5aを検知し、切替回路32が信号検出選択回路31により検知された共用素子アンテナ5aを含んでいる位相差方探方式用アンテナ5の受信電波のみを選択して位相差算出処理部7に出力するようにしているので、後段の位相差算出処理部7や方位推定処理部8では、実際に目標が放射した電波を受信している可能性が高い位相差方探方式用アンテナ5の受信電波に基づく信号処理を実施すればよく、即ち、実際には目標が放射した電波を受信している可能性が低い位相差方探方式用アンテナ5の受信電波に基づく信号処理を実施しないでよいため、上記実施の形態3よりも、後段の位相差算出処理部7や方位推定処理部8の演算規模を低減することができる効果を奏する。
In the fourth embodiment, the signal detection /
実施の形態5.
図13はこの発明の実施の形態5による電波探知装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
アンテナ回転駆動部33は位相差方探方式用アンテナ5を水平面内で回転させる回転駆動手段を構成している。
13 is a block diagram showing a radio wave detector according to
The antenna
上記実施の形態4では、複数の位相差方探方式用アンテナ5を水平面内の全周に亘って放射状に配置し、切替回路32が信号検出選択回路31により検知された共用素子アンテナ5aを含んでいる位相差方探方式用アンテナ5の受信電波のみを選択するものについて示したが、アンテナ回転駆動部33が位相差方探方式用アンテナ5を水平面内で回転させることにより、到来電波を方探する所望の覆域を広げるようにしてもよい。
この実施の形態5によれば、位相差方探方式用アンテナ5や受信部6の台数を減らすことができるため、装置規模を低減することができるが、全周を同時に探知する上記実施の形態4よりも瞬探性は劣化する。
なお、図13では図1の電波探知装置にアンテナ回転駆動部33を実装するものについて示しているが、図8の電波探知装置にアンテナ回転駆動部33を実装するようにしてもよい。
In the fourth embodiment, the plurality of phase difference
According to the fifth embodiment, since the number of the phase difference
Although FIG. 13 shows that the antenna
実施の形態6.
上記実施の形態1では、振幅比較方式用アンテナ1と位相差方探方式用アンテナ5を同一の水平面内に設置しているものについて示したが(図3及び図5を参照)、図14に示すように、振幅比較方式用アンテナ1の設置面と角度差がある設置面に位相差方探方式用アンテナ5を設置するようにしてもよい。
In the first embodiment, the antenna for
図7に示す到来仰角の推定原理では、位相差方探方式用アンテナ5のアレイ面の正面方向からの角度(仰角)が大きいほど、コーニングエラーが大きくなる。逆に、水平面に近い仰角ではコーニングエラーが小さいため、振幅比較方式と位相差方探方式で得られる推定方位差が小さくなり、仰角推定誤差も大きくなる。
したがって、水平面に近い仰角から到来する電波の推定精度を高める必要がある場合、振幅比較方式用アンテナ1と位相差方探方式用アンテナ5の設置面に予め仰角のオフセット角度(offsetθ)を設けておけば、コーニングエラーが大きくなるため、水平面に近い到来電波の仰角についても、より精度の高い算出が可能となる。
According to the principle of estimation of the arrival elevation angle shown in FIG. 7, the larger the angle (elevation angle) from the front direction of the array surface of the phase
Therefore, when it is necessary to improve the estimation accuracy of radio waves coming from an elevation angle close to a horizontal plane, an elevation offset angle (offset θ) is provided in advance on the installation surface of the amplitude
1 振幅比較方式用アンテナ(第1のアンテナ群)、2 検波回路(第1の方位推定手段)、3 方位推定処理部(第1の方位推定手段)、4 タイミング信号発生部、5 位相差方探方式用アンテナ(第2のアンテナ群)、5a 共用素子アンテナ、6 受信部(第2の方位推定手段)、7 位相差算出処理部(第2の方位推定手段)、8 方位推定処理部(第2の方位推定手段)、9 仰角算出処理部(仰角算出手段)、10 方位決定処理部(選択手段)、11 目標電波諸元検出部、12 目標情報管理部、21 ロットマンレンズ(電波レンズ、第2の方位推定手段)、22 検波回路(第2の方位推定手段)、23 方位推定処理部(第2の方位推定手段)、31 信号検出選択回路、32 切替回路、33 アンテナ回転駆動部(回転駆動手段)。
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