JP6350242B2 - レーダ装置およびレーダ出力調整システム - Google Patents
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Description
まず、レーダ装置から送信されたレーダ波を、レーダ装置の近くに配置された受信アンテナによって受信し、その受信レベルをパワーメータ等で測定する。このパワーメータの測定結果を、パーソナルコンピュータ(PC)に取り込み、そのPCを介してレーダ装置に供給する。レーダ装置では、PCから取得した送信レベルの測定結果が、予め設定された目標送信レベルと一致するように、レーダ波の出力を変化させる調整パラメータを変化させる(特許文献1参照)。
[第1実施形態]
[構成]
図1に示すレーダ出力調整システム1は、調整対象となるレーダ装置2、レーダ装置2とは別体に用意される外部装置系4とを備える。
外部装置系4は、受信アンテナ41、パワーメータ42、パーソナルコンピュータ(PC)43、リフレクタ44を備える。
リフレクタ44は、レーダ装置2と対向する位置に配置され、レーダ装置2が出力するレーダ波をレーダ装置2に反射する。なお、レーダ装置2とリフレクタ44との間隔は、後述する周波数解析処理により取得される反射波の周波数成分が、DCノイズの影響を受けない程度の距離、例えば、5m以上に設定する。なお、DCノイズとは、レーダ装置2の送信アンテナ25から受信アンテナ26に直接回り込む信号成分や、レーダ装置2の回路内で同様に直接回り込む信号成分のことをいう。
レーダ装置2は、発振器21、増幅器22、分配器23、パワーアンプ24、送信アンテナ25、受信アンテナ26、ミキサ27、増幅器28、ADコンバータ29、信号処理部30を備える。
分配器23は、増幅器22の出力を電力分配し、パワーアンプ24およびミキサ27に供給する。
受信アンテナ26は、送信アンテナ25によるレーダ波の照射方向から到来するミリ波帯の電波を受信する。
増幅器28は、ビート信号を増幅する。
以下では、出力調整処理について詳述する。
出力調整処理は、レーダ装置2に対して、レーダ波を送受信することができるように外部装置系4を設置し、更に、信号処理部30とPC43との通信が可能となるように接続した状態で実行される。また、本処理は、例えば、PC43から起動コマンドを入力することによって起動される。
続くS120では、調整パラメータGをデフォルト値に設定する。デフォルト値は、例えば、調整パラメータGの中間値が用いられる。これに限らず、調整パラメータの上限値、下限値などを用いてもよい。
続くS140では、PC43からパワーメータ42での測定結果を取得する。以下では、この測定結果を、初期送信レベルという。
続くS180では、レーダ波を繰り返し送信し、反射波の受信レベルがS170で設定した目標受信レベルArtと一致するように、調整パラメータを更新する調整パラメータ更新処理を行って、本処理を終了する。
CPU30aは、本処理が起動すると、まずS310では、処理の繰り返し回数を表すパラメータNを1に初期化すると共に、調整パラメータGの絞り込みに使用する調整範囲の上限値RUおよび下限値RLを初期化する。なお、調整範囲の上限値RUは、調整パラメータGの値域の上限値であるBIN_max、調整範囲の下限値RLは、調整パラメータGの値域の下限値であるBIN_minに設定する。
G=ceil((RU+RL)/2) (2)
なお、ceilは、小数点以下の値を切り上げた値を返す関数である。つまり、調整範囲の中間値を調整パラメータGの初期値として設定する。
続くS340では、S150と同様にFFT処理を実行して、反射波の受信レベルArを取得する。
続くS360では、偏差ΔAの絶対値が予め設定された許容値CONVより小さいか否かを判断する。|ΔA|<CONVであれば(S360:YES)、受信レベルArは目標受信レベルArtに一致しているものとして本処理を終了する。
ΔA>0であれば(S390:YES)、受信レベルArを目標受信レベルArtに一致させるには、調整パラメータGを下げる必要があるものとして、S400にて、調整範囲の上限値RUを調整パラメータGで更新して、S320に戻る。
以上説明したように、レーダ装置2は、外部装置系4での計測結果を取得するために行う通信を、調整パラメータGを変更する毎に実施する必要がなく、最初の1回だけ実施すればよいため、レーダ波の送信レベルの調整に要する時間を短縮することができる。
[第2実施形態]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
本実施形態のレーダ出力調整システム1aを構成する外部装置系4aは、図5に示すように、受信アンテナ41、パワーメータ42、PC43、遅延線45、送信アンテナ46を備える。つまり、第1実施形態の外部装置系4と比較すると、リフレクタ44が省略され、代わりに遅延線45および送信アンテナ46を備えている。
[効果]
このように構成された本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。
Claims (7)
- レーダ波を送受信することにより、該レーダ波を反射した物標に関する情報を取得するレーダ装置(2)において、
前記レーダ波の出力を変化させる調整パラメータを任意の値に設定して前記レーダ波を送信し、当該レーダ装置の外部に設けられた計測装置に前記レーダ波の送信レベルを計測させた結果である初期送信レベルを取得すると共に、当該レーダ装置の外部に設けられ、前記レーダ波を遅延させて返送する遅延装置から、前記レーダ波の遅延波を受信し、該遅延波の受信レベルを計測した結果である初期受信レベルを取得する初期計測手段(30:S120〜S150)と、
予め設定された目標送信レベル、前記初期計測手段により取得された前記初期送信レベルおよび前記初期受信レベルに従って、目標受信レベルを設定する目標設定手段(30:S160)と、
前記受信レベルが前記目標受信レベルと一致するまで、前記調整パラメータの調整と前記受信レベルの計測を繰り返す調整実行手段(30:S170)と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。 - 前記目標設定手段は、前記目標送信レベルに対する前記初期送信レベルの偏差を、前記初期受信レベルに加えたものを、前記目標受信レベルとすることを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。
- 前記調整パラメータは、前記レーダ波を出力する送信アンテナの前段に設けられたパワーアンプの増幅に関わる回路に印加するバイアス電圧であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のレーダ装置。
- 前記調整実行手段は、二分探索の手法に従って前記調整パラメータを変化させることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のレーダ装置。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のレーダ装置(2)と、
前記レーダ装置が出力するレーダ波を受信する受信アンテナ(41)と、
前記受信アンテナによる受信レベルを計測すると共に、計測結果を前記レーダ装置に送信する計測装置(42)と、
前記レーダ装置が出力するレーダ波を遅延させて前記レーダ波に返送する遅延装置(44,45,46)と、
を備えることを特徴とするレーダ出力調整システム。 - 前記遅延装置は、前記レーダ波を反射するリフレクタ(44)であることを特徴とする請求項5に記載のレーダ出力調整システム。
- 前記遅延装置は、
前記受信アンテナが受信した信号を遅延させる遅延線(45)と、
前記遅延線により遅延した信号を送信信号として、前記レーダ装置に向けてレーダ波を送信する送信アンテナ(46)と、
を備えることを特徴とする請求項5に記載のレーダ出力調整システム。
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