JPH0217080B2 - - Google Patents

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JPH0217080B2
JPH0217080B2 JP15647683A JP15647683A JPH0217080B2 JP H0217080 B2 JPH0217080 B2 JP H0217080B2 JP 15647683 A JP15647683 A JP 15647683A JP 15647683 A JP15647683 A JP 15647683A JP H0217080 B2 JPH0217080 B2 JP H0217080B2
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JP
Japan
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signal
circuit
switching
phase
correction
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JP15647683A
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JPS6049274A (ja
Inventor
Toshio Kurimura
Hiroshi Kagaya
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Koden Electronics Co Ltd
Original Assignee
Koden Electronics Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/04Details
    • G01S3/10Means for reducing or compensating for quadrantal, site, or like errors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアンテナ切替方式の無線方向探知機に
関する。
この種の方向探知機は、無指向性アンテナを円
周上に等間隔に配置し、これを順次に循環状に切
替走査して電波の到来方向に関連づけた周波数変
化または位相変化をもつ受信信号を作り、これを
増幅した後、周波数検波または位相検波して電波
の到来方向の方位成分を有する方位信号を抽出
し、これを切替走査と同一周期で一定の位相をも
つ信号でなる基準信号の位相と比較して方位を測
定する。
受信信号は増幅、検波回路などの受信系で遅延
をうけるので、正しい方位を得るためには、この
遅延量について何らかの補正が必要である。補正
方法としては、この遅延量に相当する位相分だ
け、アンテナ切替走査のための切替信号を基準信
号より早めるか、あるいは反対に、基準信号を切
替信号より遅らせるかである。いずれにせよ、受
信系でうける遅延量が電波型式や、受信電波の周
波数によつて様々に変化するため、必要とする補
正量は、200kHz〜30MHzを探知範囲とするもの
では、例えば0.1゜程度の最小角度単位で、数10゜程
度までの広い範囲におよんでいる。
従来、この補正量を作る手段としては、単安定
マルチバイブレータ、シフトレジスタが用いられ
ていた。単安定マルチバイブレータでは、コンデ
ンサと抵抗などによる時定数回路で遅延を行なう
が、この時定数の温度特性により補正量が変動す
る欠点がある。またシフトレジスタの場合には、
一段当りの位相遅延が大きくとれないので、例え
ば0.1゜程度の単位位相遅延とすると数10゜の補正を
するには多数のシフトレジスタを用意しなければ
ならず、実用的でない。
本発明の目的は、上記の欠点を除去し、広い範
囲の角度にわたり、精度が高くかつ安定な方位角
補正を行なうことのできるアンテナ切替方式の方
向探知機を提供することにある。
本発明の実施例について、図面を参照して説明
する。第1図は本発明の一実施例のブロツク図で
ある。切替器2は切替信号発生回路9からの切替
信号aによつて制御され、第2図のように円周上
に等間隔に配置された無指向性アンテナのアンテ
ナ群1のアンテナA1〜Aoを順次に循環状に切替
走査して、電波を受信し、受信信号bを受信増幅
回路3に入力させる。受信増幅回路3は増幅した
受信信号b′を、例えば中間周波数信号として出力
し、検波回路4でその位相変化を検出して方位成
分をもつ方位信号cを作る。第2図からわかるよ
うに、各アンテナの受信電波は電波の到来方向に
沿つてそれぞれ位相を異にするので、このアンテ
ナを順次に循環状に切替えると、受信信号は電波
の到来方向に関連づけられて位相が変化し、この
位相変化は基準方向Nに対する電波の到来方向の
方位角度θの方位成分をもつ周期的な信号にな
る。そして、かりに受信系が遅延のない理想的な
ものとすれば、検波回路4から出力される方位信
号cは、第3図の方位信号cの波形1に示すよう
に、方位角度θによつて位相づけられる。すなわ
ち、方位計測回路5で方位信号cの位相を基準信
号発生回路6の基準信号dの位相と比較し、例え
ば、基準信号dの基準点N′と方位信号cの上昇
側のゼロクロス点zとの差を検出するなどの方法
によつて、位相差αを検出し、これを方位角度θ
として測定し、測定信号gとして方位表示回路1
0に与えて方位を表示することができる。第3図
の基準信号dにおいて、N′としるした点がアン
テナA1の方向、つまり基準方向Nの位置で方位
角度θの零の基準点である。しかし受信系が理想
的でない場合には方位信号cの波形(2)は基準信号
dと比較してθ′遅れるから、Nの角度からθ′の方
向に電波が到来したものと測定される。そこで真
の方位角度θを得るためには何らかの方法で受信
系の信号遅れによる誤差を除かねばならない。そ
のために、アンテナの切替走査を制御している切
替信号aの位相を進めておけば、方位信号cも波
形(1)のように位相が進み、正しい方位角度θが得
られることになる。つまり、θ′−θ=yが受信系
内における信号伝達の遅延による遅延量yに相当
するものである。この遅延量yに対する位相補正
は、計数回路7で基準信号発生回路6からの基準
信号dをうけて、補正値設定回路8に設定した、
遅延量yに相当するだけ位相を進めた補正信号e
を発生し、切替信号発生回路9の切替信号aの位
相を補正信号eで変化させ、切替器2によるアン
テナの切替走査の位相を遅延量yだけ進ませるこ
とによつて目的を達成する。第4図は計数回路7
および補正値設定回路8の具体的回路例である。
計数回路7は、例えばプリセツト可能なアツプ・
ダウンカウンタ71であり、実際の回路では市販
品の1つの集積回路ではカウントビツト数が足り
ないから複数個縦続に接続して用いる。補正値設
定回路8は複数個のビツト出力をもつデイジタル
スイツチ81などのプリセツト値を設定すること
のできるものである。この設定最小単位は計数回
路7に単位信号発生回路11から与えているクロ
ツクCKのクロツク周波数fCKできまる。いま、
3600fa(faはアンテナの切替走査の周期に相当す
る周波数、従つてまた基準信号dの周波数であ
る)のクロツク周波数fCKを用いると、最小0.1゜単
位の遅延になり、212faのクロツク周波数fCKの場
合は約0.08゜になる。いま、単位信号発生回路1
1が発生するクロツクCKのクロツク周波数fCK
212faとした場合、計数回路7はアンテナの切替
走査の周期tをクロツクCKの周期で除算した数、
つまり212をフルカウント値として構成し、例え
ばフリツプフロツプを12段設けたアツプダウンカ
ウンタ71をアツプカウント動作で使用すると、
フリツプフロツプの21段から212までには211fa
ら20faまでの並列12ビツト出力が得られる。補正
値設定回路8には、このフリツプフロツプの各
段、つまり計数各段に与えるプリセツト値Psを
設定しておく。この設定は、具体的には、デイジ
タル計算回路によつて自動的に計算設定する方法
も考えられるが、簡易な手段としてデイジタルス
イツチ81を用いて、補正量に相当するカウント
数をプリセツトする。最小0.08゜であるから、補
正量つまり遅延量yを16.8゜とすればこれを0.08゜
で除算した数210を2進数00001101001をカウント
数としてデイジタルスイツチ81にプリセツトし
ておけばよい。そして基準信号dまたはその始点
Nで発生させたパルスをロードパルスLとし、ロ
ードパルスLの最初のものが入力すると、このプ
リセツト値PSが計数回路7の計数各段にセツトさ
れ、そのときのカウント値になり、以後クロツク
CKによつてアツプカウントし、212のフルカウン
トに達するとリセツトされ、零からクロツクCK
によつてアツプカウントし、プリセツト値PSと同
一値をカウントした時点で、2回目のロードパル
スLが入力され、プリセツト値PSがセツトされる
が、カウント値と同一値なので、何も起らず、そ
のまゝアツプカウントを続け、212のフルカウン
トに達すると、リセツトされ以後、同様の動作を
繰返し続ける。このカウントの変化状態は第3図
の波形Kに示すように、プリセツトしない場合に
は実線Rで示したようにカウントするのに対し
て、プリセツトした場合は点線Sのように遅延量
yの時間だけ早くカウントアウトする。そして
212段には第3図の波形Wのような20faの信号出力
が得られる。20fa信号Wの各始点Uはプリセツト
値PSがセツトされない場合より、プリセツト値
PS、つまり遅延量yに相当分だけ位相が進まされ
たことになり、これが補正信号eとして得られた
ことになる。
この各始点Uを同期トリガ信号として別の方形
波発生回路により切替器2の切替信号aをつくる
方法をとつてもよいが、簡易手段としては、フル
カウント212段よりアンテナ数と等しい数だけ下
つた段とそれ以上の段の出力信号を用い、デコー
ドすればよい。アンテナを8本とした場合には8
=23なので、212、211、210の3段の各段の出力信
号、つまり、20fa、21fa、22faの信号を用い、これ
を例えばANDゲート、NANDゲートなどの組合
せによるデコード回路でなる切替信号発生回路9
によつてデコードして第5図に示すような切替信
号aの各パルス信号a1、…、a8を作ることにな
る。20fの信号は補正信号eで、基準信号dより
遅延量yと等しい時間だけ基準信号dより進んだ
信号であるから、アンテナ群1の切替走査を行な
う切替信号aも同様に進んだ位相になり、結局第
3図の方位信号cの位相も同様に進み、波形(2)か
ら波形(1)のように補正され、方位計測回路5で正
しい方位角度θが測定されることになる。方位計
測回路5は、例えば波形整形回路と計時回路組合
せとし、方位信号cを方形波に整形し、基準信号
dとの位相差αを単位信号発生回路11から与え
られるクロツクCKで計時することによつて、方
位角度θをデイジタル値でもとめ、方位表示回路
10で、このデイジタル値を10進数または極座標
映像にして表示させる。
以上の実施例では、アツプダウンカウンタ71
をアツプカウント動作して補正信号eおよび切替
信号aを作成したが、これをダウンカウント動作
にして同様の目的を達成しうることはいうまでも
ない。また、基準信号発生回路6は計数回路7の
カウンタと同一のものでプリセツトのない構成と
し、単位信号発生回路11のクロツクCKをカウ
ントして20faの出力を用いればよく、またこれを
そのまゝロードパルスLとして用いてよいことも
説明するまでもない。
次に補正値設定回路8を自動設定型に変形した
実施例について、第6図を用いて説明する。方向
探知機は、混信回避、電波型式などのためアンテ
ナの切替走査の周期tとしては10Hz、70Hz、1k
Hzなど、また受信信号の中間周波数波器の帯域
幅などによる受信帯域幅も0.2kHz、0.5kHz、1k
Hz、2kHz、6kHzなどの多数が設けられ、そのう
ちの1つを選択して使つている。従つて、これら
の選択によつて遅延量yが変化し、補正値の設定
もこれらの組合せ数だけ必要となる。前述の実施
例のように、デイジタルスイツチ81を複数個設
けて、これを切替信号aと中間周波数波器との
各組合せを選択する信号により選択採用する方法
も考えられるが、構成が複雑となるうえに設定値
の調整作業にも手間がかゝり実用的でない。また
メモリに補正値を格納しておく方法も考えられる
が、同様の問題が生ずる。
これを解決するには、第6図のように、AD変
換器82、可変分圧回路群84、アナログスイツ
チ回路群85の組合せで簡単に補正値設定を行な
うことができる。第6図の回路では、中間周波数
波器などの受信帯域幅、切替走査の周期tなど
の遅延量yが変化する要素を変更する切替選択に
連動して、制御信号T1〜Toの1つが選択されて、
これに対応するアナログスイツチS1〜Soの1つが
オンになり、基準電源Vを加変抵抗分圧回路VR1
〜VRoにより分圧された電圧の1つを選択して、
これをAD変換器82によりデイジタル値とし、
出力のバイナリコードをアツプダウンカウンタ7
1のプリセツト端子に導いておく。またAD変換
器82はSC端子にAD変換スタート信号Pが入る
と、AD変換をはじめ、EOC(変換終了)端子は
変換中は“0”で、終了すると“1”の信号にな
る。この信号とロードパルスLとをANDゲート
83を介してアツプダウンカウンタ71に与える
ことにより、必要とする補正値のカウント値を設
定することができる。
上記の回路は、基準電圧Vを定電圧電源とし安
定化しておくことにより、温度による変動のない
補正値設定を可能とする。またこの方法によれ
ば、補正値の調整を可変分圧器VR1〜VRoの分圧
比を変えるだけで、微細に且つ連続的に容易にな
しうる利点がある。
これまでの説明では、アンテナ走査の切替信号
aの位相を基準信号dに対して進める手段で補正
したが、これと逆に切替信号aに対して基準信号
dを遅らせるようにしても同じ効果を得ることが
できる。これは計数回路7をダウンカウンタに変
形して公知の技術範囲で実施可能なことは説明を
要しない。このとき補正値設定回路8による補正
のための計数回路7のプリセツト値は、最大の補
正値に見合う計数段まで具備しておけばよいこと
もいうまでもない。
以上説明したように、本発明によれば方向探知
機の受信回路その他の回路による信号遅延による
方位誤差を、プリセツト可能な計数回路に補正値
をプリセツトすることによつて簡単に補正するこ
とができ、また、切替信号aの周波数、中間周波
数波器などの多様な組合せに対しても、可変分
圧回路群とAD変換器により微細に補正すること
ができるなどの特長がある。
【図面の簡単な説明】
図面は実施例を示し、第1図はブロツク図、第
2図はアンテナ群の配置図、第3図および第5図
は各信号のタイムチヤート、第4図は要部構成の
ブロツク図、第6図は要部の変形構成のブロツク
図である。 1……アンテナ群、2……切替器、3……受信
増幅回路、4……検波回路、5……方位計測回
路、6……基準信号発生回路、7……計数回路、
8……補正値設定回路、9……切替信号発生回
路、10……方位表示回路、11……単位信号発
生回路、81……デイジタルスイツチ、82……
AD変換器、83……AND回路、71……アツ
プダウンカウンタ、84……可変分圧回路群、8
5……アナログスイツチ回路群、86……AD変
換部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アンテナ群を順次に循環状に切替走査して得
    た受信信号の周波数変化または位相変化から、電
    波の到来方向の方位成分を有する方位信号を抽出
    し、この方位信号の位相と、前記切替走査と同一
    周期で一定の位相をもつ信号でなる基準信号の位
    相との位相差を検出して方位測定を行なう方向探
    知機において、前記受信信号の受信増幅その他の
    回路内における遅延により生ずる誤差を補正する
    ものであつて、 最小補正単位に相当する周波数をもつクロツク
    を発生する単位信号発生回路と、前記誤差を補正
    する補正量を前記クロツクの周期で除算した数値
    を補正値として設定する補正値設定回路と、前記
    切替走査の周期を前記クロツクの周期で除算した
    数をフルカウント値とし、前記補正値をプリセツ
    ト値として、前記基準信号または前記切替走査の
    ための切替信号により設定でき、前記クロツクに
    よりカウントする計数回路と、前記計数回路のカ
    ウント出力により、前記切替信号と前記基準信号
    との相対的な位相を前記補正量に相当する量だけ
    遅進させる手段とを具備することを特徴とする方
    向探知機。 2 特許請求の範囲第1項の方向探知機における
    前記補正値設定回路であつて、 前記切替走査の周期および前記受信信号の受信
    帯域幅などの前記遅延の量が変更される要素の切
    替選択に連動して選択される複数の制御信号を出
    力する手段と、複数の可変分圧回路を設け、この
    可変分圧回路の出力の1つを前記制御信号により
    選択してAD変換器に与え、デイジタル値に変換
    した出力を前記補正値とする手段とを具備するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方向
    探知機。
JP15647683A 1983-08-29 1983-08-29 無線方向探知機 Granted JPS6049274A (ja)

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JP15647683A JPS6049274A (ja) 1983-08-29 1983-08-29 無線方向探知機

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JPS6049274A JPS6049274A (ja) 1985-03-18
JPH0217080B2 true JPH0217080B2 (ja) 1990-04-19

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ID=15628585

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JP15647683A Granted JPS6049274A (ja) 1983-08-29 1983-08-29 無線方向探知機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6316281A (ja) * 1986-06-23 1988-01-23 Koden Electronics Co Ltd 移動設置型無線方向探知機
JPH088467Y2 (ja) * 1990-12-19 1996-03-06 株式会社光電製作所 移動設置型無線方向探知機

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JPS6049274A (ja) 1985-03-18

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