JP5985419B2 - レーダ装置用モニタ回路 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、レーダ装置の受信系の監視に用いられるモニタ回路に関する。

レーダ装置等において、受信系が正常に動作しているかどうかを監視するモニタ回路が知られている。

レーダ装置においては、装置が正常に動作しているかどうかを常時監視している。この正常動作確認は、基準になるモニタ信号を発生させ、受信系に戻してそのレベルが正常であるかどうかを確認することにより行うのが一般的な方法である。

ところで、現在では高周波（ＲＦ）基板においてもＩＣの制御や基板の状態監視等を行っており、ＲＦ回路とデジタル回路を混在させたものが主流となってきている。

デジタル回路とＲＦ回路を混在させたレーダ装置用モニタ回路の従来の構成例を図１に示す。例えば搬送波ｆ１の受信高周波信号が入力される受信信号処理部１１は、高周波増幅回路１２と、この増幅された高周波信号を一方の入力とするカプラ回路１３と、このカプラ回路１３の出力をフィルタするフィルタ回路１４と、フィルタ回路１４の出力を混合するミキサ回路１５と、混合された出力をフィルタするフィルタ回路１６と、このフィルタ回路１６の出力を増幅する増幅回路１７とを有する。

この受信信号処理部１１のカプラ回路１３の他方の入力として動作監視部２１の出力が入力される。この動作監視部２１は、発振周波数ｆ１で常時連続して発振する発振器２２と、この出力を所定期間だけ通すスイッチ回路２３と、このスイッチ回路２３の制御を行うスイッチ制御回路２４と、スイッチ制御回路２４を駆動する発振器２５とを有する。この動作監視部２１は小型化等のために受信信号処理部１１に近接しておかれる。

しかし、発振器２２は、常時、すなわち受信信号処理部１１が動作しているときにも、周波数ｆ１で発振している。したがって、スイッチ回路２３がオンしているときだけでなく、オフしているときにも、発振器２２の出力が回り込みカプラ回路１３に入ってしまい、レーダの受信性能に悪影響を与えてしまう。特に受信信号が弱いときにはその影響は大きい。したがって、この悪影響を避けるために動作監視部２１は受信信号処理部１１から離したいが、離せば離すほど全体の装置が大型化してしまう。

特開平５−１６４８４１号公報

この発明の課題は、受信経路に悪影響を与えることが少なくしかも小型化可能なレーダ装置用モニタ回路を提供することである。

一実施形態は、レーダ装置の受信信号の受信経路の高周波増幅回路の後に設けられたカプラ回路に接続して設けられるレーダ装置用モニタ回路であって、前記受信信号の搬送波周波数ｆ１と異なる発振周波数ｆ２で発振する第１の発振器と、前記受信信号の搬送波周波数ｆ１と異なる発振周波数ｆ３で発振する第２の発振器と、この第２の発振器の発振出力を逓倍し周波数ｆ４の信号を出力する逓倍回路及びこの逓倍回路の出力をオンオフ制御しオンのとき前記周波数ｆ４の信号を出力する第１のスイッチ回路を有するスイッチ制御回路と、このスイッチ制御回路により制御され、前記第１の発振器の発振出力をオンオフ制御し、オンのとき前記発振周波数ｆ２の信号を出力する第２のスイッチ回路と、前記第１のスイッチ回路の出力信号と前記第２のスイッチ回路の出力信号の排他的論理和を取ることにより、前記発振周波数ｆ２と前記発振周波数ｆ３の前記逓倍回路により逓倍された出力信号の周波数ｆ４との和又は差の信号を得て前記搬送波周波数ｆ１と一致する信号を前記カプラ回路に出力するフィルタ回路と、を有するレーダ装置用モニタ回路を提供する。

従来のレーダ装置用モニタ回路の構成例を示す図である。 一実施形態のレーダ装置用モニタ回路の構成例を示す図である。

以下、図面を用いて一実施形態について説明する。本発明一実施形態の構成例を図２に示す。

例えば搬送波周波数ｆ１の受信高周波信号が入力される、レーダ装置の受信信号処理部３１は、高周波増幅回路３２と、この増幅された高周波信号を一方の入力とするカプラ回路３３と、このカプラ回路３３の出力をフィルタするフィルタ回路３４と、フィルタ回路３４の出力を局部発振信号と混合するミキサ回路３５と、このミキサ回路３５で混合された出力をフィルタし差信号を取り出すことにより周波数を変換するフィルタ回路３６と、このフィルタ回路３６の出力の低周波信号を増幅する増幅回路３７とを有する。

この受信信号処理部３１のカプラ回路３３の他方の入力として動作監視部４１の出力が入力される。この動作監視部４１は、発振周波数ｆ２で常時連続して発振する発振器４２と、この発振器４２の出力を所定期間だけ通すスイッチ回路４３と、スイッチ回路４３の制御を行うスイッチ制御回路４４と、スイッチ制御回路４４を駆動する発振周波数がｆ３の発振器４５と、スイッチ制御回路４４に内蔵する逓倍回路４６と、逓倍回路４６の出力端に設けられているスイッチ回路４６Ｓと、スイッチ回路４６Ｓ出力の周波数ｆ４の信号と上記スイッチ回路４３の排他的論理和を取る排他的論理和（ＸＯＲ）回路４７と、このＸＯＲ回路４７の出力を入力とし上記カプラ回路３３の他方の入力とするフィルタ回路４８とを有する。フィルタ回路３４、フィルタ回路３６、フィルタ回路４８はいずれもバンドパスフィルタ機能を有する。

発振器４５の出力周波数はｆ３であり、この出力はスイッチ制御回路４４内の逓倍回路４６でｎ（整数）倍、例えば６倍とされる。したがってｆ４＝ｎ×ｆ３。

ＸＯＲ回路４７でその和又は差がとられ、これがフィルタ回路４８でフィルタされて周波数ｆ１でカプラ回路に入力されるので、ｆ１＝ｆ２＋ｆ４＝ｆ２＋ｎｆ３、又はｆ１＝ｆ２−ｆ４＝ｆ２−ｎｆ３、となる。

スイッチ制御回路４４は、例えばＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）により構成される。

次にこの実施形態の動作を説明する。通常、レーダ装置が動作しているときには、スイッチ回路４３はオフとなっている。したがってレーダアンテナで受信した、搬送周波数ｆ１の受信信号は、高周波増幅回路３２を通ってカプラ回路３３を通り、フィルタ回路３４を通ってミキサ回路３５及びフィルタ回路３６で低い周波数の信号として増幅回路３７に入って増幅されその後、表示のためなどの処理がされる。

レーダアンテナが走査する１周期の受信信号を処理した後の例えば最後の部分で、スイッチ制御回路４４はスイッチ回路４３をオンにする。すると、発振器４２から周波数ｆ２の発振出力信号がスイッチ回路４３を介して排他的論理和回路４７に入力される。このスイッチ回路４３の制御はスイッチ制御回路４４によりなされる。スイッチ制御回路４４は更に外部の回路から制御される。

一方、発振器４５からの周波数ｆ３の発振出力は、スイッチ制御回路４４内の逓倍回路４６で逓倍され、スイッチ回路４６Ｓを介して排他的論理和回路４７に入れられる。排他的論理和回路４７の出力は、フィルタ回路４８においてフィルタ処理されてカプラ回路３３に入力される。そしてその出力信号は、フィルタ回路３４、ミキサ回路、フィルタ回路３６及び増幅回路で処理されてレーダの受信系が正常に動作しているかどうかモニタされる。

この実施形態では、発振器４２の発振周波数ｆ２及び発振器４５の発振周波数ｆ３は、受信信号の搬送波周波数ｆ１と異なるので、発振器４２及び発振器４５がレーダ装置の動作時に動作していても、受信経路に悪影響を与えることは少ない。このような実施形態では、発振器も図１に示す場合と同じ数とすることができ、大型化することはない。

本実施形態によれば、受信経路に悪影響を与えることが少なく、しかも小型化可能なレーダ装置用モニタ回路が得られる。

特にスイッチ制御回路をＦＰＧＡによる構成とすると、性能に影響を与えずより小型にすることが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したがこれらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１、３１・・・・受信信号処理部
１２、３２・・・・高周波増幅回路
１３、３３・・・・カプラ回路
１４、１６、３４、３６・・・・フィルタ回路
１５、３５・・・・ミキサ回路
１７、３７・・・・増幅回路
２１、４１・・・・動作監視部
２２、２５、４２、４５・・・・発振器
２３、４３・・・・スイッチ回路
２４、４４・・・・スイッチ制御回路

Claims (2)

1. レーダ装置の受信信号の受信経路の高周波増幅回路の後に設けられたカプラ回路に接続して設けられるレーダ装置用モニタ回路であって、
   前記受信信号の搬送波周波数ｆ１と異なる発振周波数ｆ２で発振する第１の発振器と、
   前記受信信号の搬送波周波数ｆ１と異なる発振周波数ｆ３で発振する第２の発振器と、
   この第２の発振器の発振出力を逓倍し周波数ｆ４の信号を出力する逓倍回路及びこの逓倍回路の出力をオンオフ制御しオンのとき前記周波数ｆ４の信号を出力する第１のスイッチ回路を有するスイッチ制御回路と、
   このスイッチ制御回路により制御され、前記第１の発振器の発振出力をオンオフ制御し、オンのとき前記発振周波数ｆ２の信号を出力する第２のスイッチ回路と、
   前記第１のスイッチ回路の出力信号と前記第２のスイッチ回路の出力信号の排他的論理和を取ることにより、前記発振周波数ｆ２と前記発振周波数ｆ３の前記逓倍回路により逓倍された出力信号の周波数ｆ４との和又は差の信号を得て前記搬送波周波数ｆ１と一致する信号を前記カプラ回路に出力するフィルタ回路と、
   を有するレーダ装置用モニタ回路。
2. 前記スイッチ制御回路はＦＰＧＡにより構成されていることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置用モニタ回路。

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