JP7132047B2

JP7132047B2 - レーダ装置

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Publication number: JP7132047B2
Application number: JP2018171324A
Authority: JP
Inventors: 正一郎安達
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2022-09-06
Anticipated expiration: 2038-09-13
Also published as: JP2020041969A

Description

本発明の実施形態は、レーダ装置に関する。

試験用飛しょう目標の追随と、それ以外の目標（通常目標）の捜索、探知、および追随とを一度に実施可能なレーダ装置が知られている。この種のレーダ装置は、例えば空域の安全監視のために用いられる（対空安全監視レーダ装置）。

飛しょう目標に追随するため、飛しょう目標にトランスポンダが搭載される。このため、レーダ装置には、通常目標捜索用の送受信周波数と、トランスポンダ用の送受信周波数とを処理可能な性能を求められ、コスト面等でのインパクトが大きい。

また、試験用飛しょう目標の数が多くなると、トランスポンダの数も増える。各トランスポンダからの応答の混信を防ぐためには、レーダ装置側の受信帯域を広げる必要がある。このため周波数変換用の局部発振器を複数備え、スイッチで切り替えるなどの対処を行う必要があり、さらなるコストの上昇を招いていた。

吉田孝監修「改訂レーダ技術」電子情報通信学会、平成８年１０月１日（初版）

以上述べたように、目標の捜索、追随を行うレーダ装置に、トランスポンダを搭載する飛しょう目標への追随も行わせようとすると、通常目標のための送受信周波数とトランスポンダのための送受信周波数とを時分割で切り替える必要があった。このため時間的リソースの奪い合いが起こり、パフォーマンスの低下がもたらされる恐れがあった。また、追随すべき飛しょう体の数が増えるほどにレーダ装置の規模も拡大せざるを得ず、解決策を求められていた。

そこで、目的は、追随すべき目標の数によらず、装置規模の拡大を防止できるようにしたレーダ装置を提供することにある。

実施形態によれば、レーダ装置は、空中線部と、信号処理部とを具備する。空中線部は、通常目標からのエコー信号と、トランスポンダからの応答信号とが混在する無線帯域信号を捕捉する。信号処理部は、無線帯域信号に基づく受信信号をデジタル領域で処理する。空中線部は、ローカル周波数を発生する局部発振器、ローカル周波数で無線帯域信号を周波数変換するコンバータ、および、複数のデジタル演算回路を備える。デジタル演算回路は、コンバータの出力をデジタル変換して、エコー信号及び応答信号に示される周波数シフトに基づくデジタルデータをそれぞれ出力する。信号処理部は、ビーム形成処理部と、検出処理部とを備える。ビーム形成処理部は、デジタルデータに基づいて、通常目標およびトランスポンダに対応する受信ビームを形成する。検出処理部は、形成された受信ビームから通常目標およびトランスポンダを検出する。

図１は、実施形態に係わるレーダ装置に係わる送信／受信周波数の一例を示す図である。図２は、第１の実施形態に係わるレーダ装置の一例を示す機能ブロック図である。図３は、図２に示される受信機８の一例を示す機能ブロック図である。図４は、図２に示される信号処理機１０の一例を示す機能ブロック図である。図５は、図１に示される飛しょう目標に搭載されるトランスポンダの一例を示す機能ブロック図である。図６は、第２の実施形態に係わるレーダ装置の一例を示す機能ブロック図である。図７は、図６に示される信号処理機１９の一例を示す機能ブロック図である。

図１は、実施形態に係わるレーダ装置に係わる送信／受信周波数の一例を示す図である。図１において、トランスポンダを搭載する飛しょう目標（我目標）を白丸で示し、通常目標（彼目標）を黒丸で示す。図１は、レーダ装置のレーダ送信周波数、複数の通常目標からの反射周波数（エコー周波数）、および、複数の飛しょう目標のトランスポンダからの応答周波数の関係を示す。すなわち図１の環境下では、通常目標からのエコー信号と、トランスポンダからの応答信号とが混在する。レーダアンテナ１００は、これらの信号が混在する無線帯域信号を捕捉する。

レーダ装置は、レーダアンテナ１００の指向角を規則的に変えながら、送信周波数１波のチャープ信号を放射して空間を捜索する。一方、トランスポンダは、レーダ装置の指向角に入っていればレーダ送信波を受信可能であり、このレーダ送信波への応答信号をレーダ装置に送信する。すなわち、それぞれのトランスポンダは、受信したレーダ送信波を、自らのトランスポンダ識別情報に対応する周波数でシフトさせ、レーダの送信期間（送信ブラインド）を避けるための遅延を与えて応答信号とする。

レーダ送信波をＦ_０とすると、レーダ装置で受信される信号の周波数は、例えば以下に示されるようになる。
複数の通常目標からは、周波数Ｆ_０の信号が到達する。
トランスポンダ１からは、周波数Ｆ_１（Ｆ_０＋Δｆ１）の信号が返信される。
トランスポンダ２からは、周波数Ｆ_２（Ｆ_０＋Δｆ２）の信号が返信される。
、、、
トランスポンダＮからは、周波数Ｆ_Ｎ（Ｆ_０＋ΔｆＭ）の信号が返信される。

レーダ装置は、遅延および周波数シフトされた応答信号を受信し、復調する。その際、周波数シフト量に基づきトランスポンダを識別することができる。一方、通常捜索により探知される目標からの信号には周波数シフトが無いので、通常目標として識別し、検出することができる。

ここで、周波数シフト量は、トランスポンダごとに例えば５ＭＨｚに設定すればよい。例えば５個のトランスポンダ識別をする場合は、各シフト周波数を以下のように設定することができる。すなわち、Δｆ１＝５ＭＨｚ、Δｆ２＝１０ＭＨｚ、Δｆ３＝１５ＭＨｚ、Δｆ４＝２０ＭＨｚ、Δｆ５＝２５ＭＨｚとなる。なお、遅延量については、レーダの送信ブラインドを回避可能な程度に長い値であれば任意の値を採ることができ、不定でも構わない。

［第１の実施形態］
第１の実施形態では、レーダアンテナを送信と受信とで別開口とし、受信にＤＢＦ（Digital Beam Forming）方式を適用するフェーズドアレイ型のレーダ装置について説明する。
図２は、第１の実施形態に係わるレーダ装置の一例を示す機能ブロック図である。図２において、レーダ装置は、空中線部１０１と、空中線部１０１で捕捉された無線帯域信号に基づく受信信号をデジタル領域で処理する信号処理部１０２とを備える。

図２において、信号処理部１０２のレーダ制御機１は、空中線制御データを空中線部１０１の空中線制御機２に与える。これを受けて空中線制御機２は、送信走査制御機３に送信ビーム指向方向を与え、送信機４に送信タイミングを与える。また、空中線制御機２は、受信ビーム指向指示を受信走査制御機７に与える。

送信走査制御機３は、素子移相データを送信アンテナ５に伝送する。送信機４は、送信チャープ信号を送信アンテナ５に供給する。送信アンテナ５は、複数のアンテナ素子５１、送信波の利得および位相を制御する複数の送信ユニット５２、および送信分配回路５３を有する。そして、送信アンテナ５は、指示された指向方向にチャープ信号を放射する。

受信アンテナは、複数（＃１～＃Ｎ）のサブアレイ６を備え、各サブアレイ６は、複数のアンテナ素子６１、受信波の利得および位相を制御する複数の受信ユニット６２、および受信合成回路６３を有する。そして、受信信号は、♯１～♯Ｎまでのサブアレイ６において捕捉され、それぞれサブアレイ合成される。これにより生成された高周波信号は、各サブアレイ６(♯１～♯Ｎ)に接続された複数の受信機８（♯１～♯Ｎ）に入力される。ここで、受信ビーム指向方向は、空中線制御機２により制御された受信走査制御機７からの素子移相データに従う。

受信機８は、それぞれ周波数変換およびデジタル変換した受信デジタル信号を、信号伝送インタフェース９を介して、信号処理部１０２の信号処理機１０に入力する。信号処理機１０は、目標の検出データを追随制御機１１に送る。追随制御機１１は、目標位置データを算出して表示部１２に出力し、表示部１２に目標シンボルを表示する。

図３は、図２に示される受信機８の一例を示す機能ブロック図である。受信機８は、アナログダウンコンバータ３０１と、デジタルダウンコンバータ３０２とを備える。
アナログダウンコンバータ３０１は、第１イメージ抑圧フィルタ８０、第１ミキサ８１、および第１局部発振器８５により、サブアレイ受信信号を中間周波数（ＩＦ）信号に周波数変換する。さらに、第２イメージ抑圧フィルタ８２、第２ミキサ８３、および第２局部発振器８６により、ＩＦ信号をビデオ信号に周波数変換する。ビデオ信号は、アンチエイリアスフィルタ８４によりエイリアスを除去されて、デジタルダウンコンバータ３０２に入力される。アンチエイリアスフィルタ８４は、デジタルダウンコンバータ３０２においてアンダーサンプリングを前提とするアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換を行うために設けられる。

デジタルダウンコンバータ３０２は、Ａ／Ｄ変換器８７によりデジタル変換したデジタル受信信号を、複数のデジタル演算回路９１に入力する。デジタル演算回路９１は、ＮＣＯ（Numerically Controlled Oscillator module）９０で発生させたデジタル周波数信号とデジタル受信信号とをデジタル乗算機８８で乗算することにより、デジタル受信信号を周波数シフトする。その後、デジタル乗算で発生したイメージ信号をデジタルフィルタ８９で抑圧すると、Ｉチャネル、Ｑチャネルの所望の周波数成分が抽出される。

デジタル演算回路９１は、飛しょう目標の数、つまりトランスポンダの数に応じて設けられる。実施形態ではＭ系統のデジタル演算回路９１を備え、ＮＣＯ９０の発生デジタル周波数をω０～ωＭに設定する。以下に、一連のデジタル演算を示す。

入力信号をＳとすると、入力信号Ｓは次式（１）、ＮＣＯ信号は次式（２）のように表せる。

また、Ｉ信号は次式（３）で表され、Ｑ信号は次式（４）で表される。

イメージは、次式（５）で表される。

このイメージをデジタルフィルタで抑圧すると、次式（６）に示されるように、Ｉチャネル、Ｑチャネルの周波数成分が抽出される。

周波数シフト量は、トランスポンダの識別数に応じて設定される。例えば５個のトランスポンダのための５系統と、通常目標のための１系統の、計６系統のデジタル演算回路９１が設けられる。

Δｆ１＝５ＭＨｚ、Δｆ２＝１０ＭＨｚ、Δｆ３＝１５ＭＨｚ、Δｆ４＝２０ＭＨｚ、Δｆ５＝２５ＭＨｚとし、アンテナ受信周波数Ｆ_０とすると、例えば第１局発周波数Ｆ_Ｌ１と第２局発周波数Ｆ_Ｌ２で、Ａ／Ｄ変換前のＩＦ周波数を６０ＭＨｚに周波数変換する。

また、Ａ／Ｄ変換クロックを９０ＭＨｚに選べば、デジタル変換後のデジタル信号周波数は３０ＭＨｚとなる。この場合、ＮＣＯの発生周波数を例えば次のように設定する。
ω_０＝２×π×３０ＭＨｚ：通常目標
ω_１＝２×π×３５ＭＨｚ（３０ＭＨｚ＋５ＭＨｚ）：トランスポンダ１
ω_２＝２×π×４０ＭＨｚ（３０ＭＨｚ＋１０ＭＨｚ）：トランスポンダ２
ω_３＝２×π×４５ＭＨｚ（３０ＭＨｚ＋１５ＭＨｚ）：トランスポンダ３
ω_４＝２×π×５０ＭＨｚ（３０ＭＨｚ＋２０ＭＨｚ）：トランスポンダ４
ω_５＝２×π×５５ＭＨｚ（３０ＭＨｚ＋２５ＭＨｚ）：トランスポンダ５
このような周波数設定、および一連の演算から、それぞれのトランスポンダからの応答信号および通常目標エコーを、デジタル演算回路９１毎に分別することができる。デジタル演算回路９１は、例えばＦＰＧＡ（field-programmable gate array）で実現することができる。このほか、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）による実装可能である。

図４は、図２に示される信号処理機１０の一例を示す機能ブロック図である。信号処理機１０において、分別された各サブアレイに対応する受信機８の出力である受信データが、複数のＤＢＦ形成処理部４０１に入力される。ＤＢＦ形成処理部４０１は、例えばプロセッサの演算機能により実現されるプロセスであり、通常目標、およびトランスポンダ１～トランスポンダＭの分だけ起動される。実施形態では、トランスポンダ１～トランスポンダ５のＤＢＦ形成処理部４０１が起動される。各ＤＢＦ形成処理部４０１からの出力は、通常目標系とトランスポンダ系とに分けて、それぞれ別の信号検出処理が施される。

通常目標系は、パルス圧縮処理部４０２、ＭＴＩ処理部４０３、ＣＦＡＲ処理部４０４、検出処理部４０５、および測角処理部４０６を経て、通常目標を検出する。一方、トランスポンダ系は、パルス圧縮処理部４０２、トランスポンダの検出処理部４０５、および測角処理部４０６を経て、１～Ｍの各トランスポンダが検出される。

図５は、図１に示される飛しょう目標に搭載されるトランスポンダの一例を示す機能ブロック図である。トランスポンダは、レーダ装置の送信アンテナ５から放射されたＲＦ帯域のレーダ送信波を受信し、イメージ抑圧フィルタ５０１で不要波成分を除去する。その後、局部発振器５０３とミキサ５０２によりＲＦ信号をＩＦ信号に変換する。このＩＦ信号は、帯域フィルタ５０４を介して高速Ａ／Ｄ変換器５０５に入力され、デジタルデータに変換されてメモリ５０６に記憶される。

メモリ５０６に記憶された送信波のデータは、予め設定した遅延量に従って、クロック発生／制御回路５０７の制御により読み出され、デジタルＩ／Ｑフィルタ５０９に入力される。

デジタルＩ／Ｑフィルタ５０９は、デジタルデータに対してＩ／Ｑ検波を行い、Ｉ信号とＱ信号とに分離する。一方、ＮＣＯ５０８は、予め設定した周波数シフト量に対応するＣＯＳ波、ＳＩＮ波を発生する。このうちＣＯＳ信号が、デジタルＩ／Ｑフィルタ５０９の出力であるＩ信号に乗算器５１０で乗算される。同様に、ＳＩＮ信号が、乗算器５１０でＱ信号に乗算される。各乗算器５１０の出力はデジタル加算器５１１で加算され、これにより、遅延と周波数シフトとを与えた応答信号が生成される。

生成された応答信号は、高速Ｄ／Ａ変換器５１２によりアナログ信号に変換され、イメージ抑圧フィルタ５１３で不要波成分を除去されたのち、局部発振器５０３とミキサ５１４によりＲＦ帯域にアップコンバートされる。その後、帯域フィルタ５１５を介して、トランスポンダ応答信号として空間に放射される。

ここで、高速Ａ／Ｄ変換器、メモリ、および高速Ｄ／Ａ変換器を組み合わせ、受信ＲＦ信号をメモリに記憶して遅延出力する方式は、デジタルＲＦメモリと称して知られている。

一連のデジタル演算を以下に示す。デジタルＩ／Ｑフィルタ５０９から出力されるＩ信号、Ｑ信号を式（７）のように表し、ＮＣＯ５０８の出力信号を式（８）のように表す。

そうすると、デジタル加算器５１１に入力されるＩ乗算信号は、式（９）で表され、Ｑ乗算信号は、式（１０）で表すことができる。

高速Ｄ／Ａ変換器５１２に入力される加算信号は、式（１１）で表される。

式（１１）において、ω_ＮＣＯ周波数が、識別周波数に対応するシフト量となる。

第１の実施形態におけるレーダ装置の特徴を、以下に述べる。
［１］レーダ装置のレーダアンテナ１００を、送受別開口のフェーズドアレイアンテナとする。
［２］フェーズドアレイアンテナからのレーダ送信波をファンビームとし、広範囲な覆域に電波を短時間で放射する。
［３］レーダ波の受信フェーズにおいては、ＤＢＦ方式により、ペンシルビームを同時に複数本形成する。
［４］レーダ装置の受信機の受信帯域は、飛しょう目標数に応じて、送信帯域に対して数倍から数十倍とする。
［５］トランスポンダは、受信した信号に、飛しょう目標毎の識別周波数に対応する周波数シフトと、送信ブラインド回避のための遅延を与え、レーダの送信波を周波数シフトさせ折り返して送信する。具体的には、デジタルＲＦメモリとＮＣＯとを使用する。
［６］レーダ装置は、トランスポンダからの折り返し信号を受信し、Ａ／Ｄ変換後のデジタルＩ／Ｑ回路にて周波数シフトを行うデジタル演算回路を、通常目標と飛しょう目標との数に応じた数だけ実装する。
［７］レーダ装置における信号処理は、目標毎に周波数シフトされた信号を識別することにより、トランスポンダ追随とスキントラック追随を同時に行う。

上記構成により、第１の実施形態では、レーダ装置からの送信波の数は１波のみでよく、複数の受信周波数を同時受信しながらも、周波数識別を行うことにより、通常目標と飛しょう目標とを区別することが可能になる。つまり、通常目標の捜索、追随と、飛しょう目標のトランスポンダによる追随とを、共通の送信周波数により両立できるようになる。

既存の技術では、通常目標に加えて複数の飛しょう目標（トランスポンダ）がある場合に、レーダ側の受信帯域を広帯域化する目的で、局部発振器を複数具備しスイッチで時分割に切り替えて送受信する必要があった。

これに対し第１の実施形態によれば、監視領域に飛来する目標を捜索、探知、追随に移行させると同時に、複数の試験用飛しょう目標をトランスポンダ追随することが、狭帯域の受信系を用いて可能となる。つまり、レーダ装置が具備する局部発振器は１系統にて、目標捜索、目標追随および、複数トランスポンダ追随に対応することができる。さらに、送受信に関する高周波波部品を削減できるほか、各トランスポンダからの応答受信帯域を狭めることが可能となる。
さらに、第１の実施形態では、トランスポンダ用にＤＢＦ方式でビーム形成を行っているので、観測時間を短縮することができる。

従って第１の実施形態によれば、複数の通常目標と複数の飛しょう目標（トランスポンダ応答）とを識別しながら追随することが可能となり、捜索リソース（時間）と追随リソース（時間）を短縮できるようになる。これらのことから第１の実施形態によれば、追随すべき目標の数によらず、装置規模の拡大を防止できるようにしたレーダ装置を提供することが可能になる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態では、レーダアンテナを送信と受信とで共用開口とし、受信はアナログ合成としたフェーズドアレイ型のレーダ装置について説明する。なお、トランスポンダについては図５に示される、いわゆるデジタルＲＦメモリを利用するタイプのものを使用できる。

図６は、第２の実施形態に係わるレーダ装置の一例を示す機能ブロック図である。図６において、図２と共通する部分には同じ符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。また、第２の実施形態においても、図１に示される環境を想定する。

図６は、第２の実施形態に係わるレーダ装置の一例を示す機能ブロック図である。このレーダ装置は、レーダアンテナ１００の送信開口と受信開口とを共用とし、送信ペンシルビーム、受信ペンシルビームをアナログ合成により形成する。図６において、レーダ装置は、空中線部１０１と、信号処理部１０２とを備える。

図６において、信号処理部１０２のレーダ制御機１は、空中線制御データを空中線部１０１の空中線制御機２に与える。これを受けて空中線制御機２は、走査制御機３０に送信ビーム指向方向を与え、送信機４に送信タイミングを与える。

走査制御機３０は、素子移相データを♯１～♯Ｎまでの送受共用アンテナ１４に伝送する。送信機４は、送信チャープ信号を、横分配／合成回路１５を介して送受共用アンテナ１４に供給する。送受共用アンテナ１４は、複数のアンテナ素子５１、送信波の利得および位相を制御する複数の送信ユニット５４、およびたて分配／合成回路５５を有する。そして、送受共用アンテナ１４は、指示された指向方向にチャープ信号を放射する。

受信信号は、♯１～♯Ｎまでの送受共用アンテナ１４において捕捉され、たて分配／合成回路５５と横分配／合成回路１５を経由して、受信機７０に入力される。受信機７０は、受信信号を周波数変換およびデジタル変換する。変換された受信デジタル信号は、信号伝送インタフェース９を介して、信号処理部１０２の信号処理機１９に入力する。信号処理機１９は、目標の検出データを追随制御機１１に送る。追随制御機１１は、目標位置データを算出して表示部１２に出力し、表示部１２に目標シンボルを表示する。

受信機７０は、図３に示される受信機８と同様の構成を備え、通常目標、およびトランスポンダに係わる和信号（Σ）および差信号（ΔＡＺ，ΔＥＬ）の受信デジタル信号を出力する。

図７は、図６に示される信号処理機１９の一例を示す機能ブロック図である。信号処理機１９において、分別された受信機７０の出力である受信データの系統に従って、通常目標、およびトランスポンダ１～トランスポンダＭの分だけの処理系統を備える。第１の実施形態と同様に、通常目標系とトランスポンダ系とに分けて、それぞれ別の信号検出処理が施される。

第２の実施形態におけるレーダ装置の特徴を、以下に述べる。
［８］レーダ装置のレーダアンテナ１００を、送受共用開口のフェーズドアレイアンテナとする。
［９］フェーズドアレイアンテナからの送信波をペンシルビームとする。
［１０］レーダ装置の受信フェーズにおいては、アナログ合成によりペンシルビームを形成する。
［１１］レーダ装置の受信機の受信帯域は、飛しょう目標数に応じて、送信帯域に対して数倍から数十倍とする。
［１２］トランスポンダは、受信した信号に、飛しょう目標毎の識別周波数に対応する周波数シフトと、送信ブラインド回避のための遅延を与え、レーダの送信波を周波数シフトさせ折り返して送信する。具体的には、デジタルＲＦメモリとＮＣＯとを使用する。
［１３］レーダ装置は、トランスポンダからの折り返し信号を受信し、Ａ／Ｄ変換後のデジタルＩ／Ｑ回路にて周波数シフトを行うデジタル演算回路を、通常目標と飛しょう目標との数に応じた数だけ実装する。
［１４］レーダ装置における信号処理は、目標毎に周波数シフトされた信号を識別することにより、トランスポンダ追随とスキントラック追随を同時に行う。

上記構成によっても、レーダ装置からの送信波の数は１波のみでよく、複数の受信周波数を同時受信しながらも、周波数識別を行うことにより、通常目標と飛しょう目標とを区別することが可能になる。つまり、通常目標の捜索、追随と、飛しょう目標のトランスポンダによる追随とを、共通の送信周波数により両立できるようになる。従って、第２の実施形態によっても、追随すべき目標の数によらず、装置規模の拡大を防止できるようにしたレーダ装置を提供することが可能になる。

なお、実施形態において、コンピュータに関連して用いられる「プロセッサ」という用語は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＳＰＬＤ（Simple Programmable Logic Device）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の回路と理解され得る。

プロセッサは、メモリに記憶されたプログラムを読み出し実行することで、プログラムに基づく特有の機能を実現する。メモリに代えて、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成することも可能である。このケースでは、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することでその機能を実現する。

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するものであり、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。

１…レーダ制御機、２…空中線制御機、３…送信走査制御機、４…送信機、５…送信アンテナ、６…サブアレイ、７…受信走査制御機、８…受信機、９…信号伝送インタフェース、１０…信号処理機、１１…追随制御機、１２…表示部、１４…送受共用アンテナ、１５…横分配／合成回路、１９…信号処理機、３０…走査制御機、５１…アンテナ素子、５２…送信ユニット、５３…送信分配回路、５４…送信ユニット、５５…たて分配／合成回路、６１…アンテナ素子、６２…受信ユニット、６３…受信合成回路、７０…受信機、８０…第１イメージ抑圧フィルタ、８１…第１ミキサ、８２…第２イメージ抑圧フィルタ、８３…第２ミキサ、８４…アンチエイリアスフィルタ、８５…第１局部発振器、８６…第２局部発振器、８７…Ａ／Ｄ変換器、８８…デジタル乗算機、８９…デジタルフィルタ、９１…デジタル演算回路、１００…レーダアンテナ、１０１…空中線部、１０２…信号処理部、３０１…アナログダウンコンバータ、３０２…デジタルダウンコンバータ、４０１…ＤＢＦ形成処理部、４０２…パルス圧縮処理部、４０３…ＭＴＩ処理部、４０４…ＣＦＡＲ処理部、４０５…検出処理部、４０６…測角処理部、５０１…イメージ抑圧フィルタ、５０２…ミキサ、５０３…局部発振器、５０４…帯域フィルタ、５０５…高速Ａ／Ｄ変換器、５０６…メモリ、５０７…クロック発生／制御回路、５０９…デジタルＩ／Ｑフィルタ、５１０…乗算器、５１１…デジタル加算器、５１２…高速Ｄ／Ａ変換器、５１３…イメージ抑圧フィルタ、５１４…ミキサ、５１５…帯域フィルタ。

Claims

通常目標からのエコー信号と、トランスポンダからの応答信号とが混在する無線帯域信号を捕捉する空中線部と、
前記無線帯域信号に基づく受信信号をデジタル領域で処理する信号処理部とを具備し、
前記空中線部は、
ローカル周波数を発生する局部発振器と、
前記ローカル周波数で前記無線帯域信号を周波数変換するコンバータと、
前記コンバータの出力をデジタル変換して、前記エコー信号及び前記応答信号に示される周波数シフトに基づくデジタルデータをそれぞれ出力する複数のデジタル演算回路とを備え、
前記信号処理部は、
前記デジタルデータに基づいて、前記通常目標および前記トランスポンダに対応する受信ビームを形成するビーム形成処理部と、
前記形成された受信ビームから前記通常目標および前記トランスポンダを検出する検出処理部とを備える、レーダ装置。
前記空中線部は、レーダ波を送信する送信アンテナと、前記送信アンテナとは異なる開口に形成され前記無線帯域信号を捕捉する受信アンテナとを備える、請求項１に記載のレーダ装置。
前記送信アンテナは、ファンビームで前記レーダ波を送信する、請求項２に記載のレーダ装置。
前記空中線部は、レーダ波を送信する送信アンテナと、前記送信アンテナと共通の開口に形成され前記無線帯域信号を捕捉する受信アンテナとを備える、請求項１に記載のレーダ装置。
前記送信アンテナは、ペンシルビームで前記レーダ波を送信する、請求項４に記載のレーダ装置。