JPH03105276A - レーダ装置 - Google Patents

レーダ装置

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JPH03105276A
JPH03105276A JP1244068A JP24406889A JPH03105276A JP H03105276 A JPH03105276 A JP H03105276A JP 1244068 A JP1244068 A JP 1244068A JP 24406889 A JP24406889 A JP 24406889A JP H03105276 A JPH03105276 A JP H03105276A
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pulses
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pulse
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JP1244068A
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Takahiko Fujisaka
貴彦 藤坂
Tetsuo Kirimoto
哲郎 桐本
Yoshimasa Ohashi
大橋 由昌
Tomomasa Kondo
近藤 倫正
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、送信用としてフエーズドアレーアンテナ,
受信用としてマルチビームを形或可能なディジタルビー
ムフォーミングアンテナを組合せたレーダ装置に関わり
、特に送信パルス繰返し周期内に複数の異なる方向に存
在する目標を観測できるようにしたレーダ装置に関する
ものである。
[従来の技術] 第4図は、従来のこの種のレーダ装置として、特開昭6
3−167287号公報,特開昭63−167288号
公報に示されたレーダ装置を示すブロック図である。図
において、101は、図示しない発振回路から所要に変
調されて送出される送信パルスを任意数のサブパルスに
分割して,これを後述する第1〜第n送受信モジュール
201〜20nの各移相器2011に対してそれぞれ分
配出力する送信パルス分割分配回路であり、このサブパ
ルスへの分割は当該レーダ装置の図示しない受信ビーム
処理装置から伝送される目標数情報に基づいて行なわれ
る。また、102は、後述する第1〜第n送受信モジュ
ール201〜20nの各移相器2011の移相量を]二
記分割されたサブパルス各々について各別に設定制御す
る送信ビーム制御回路であり、これら各移相量の設定は
、同じく上記図示しない受信ビーム処理装置から伝送さ
れる目標方位・距離情報に基づいて行なわれる。
上記第工〜第n送受信モジュール201〜20nは,ア
レーアンテナ300の各素子アンテナ301〜30nに
それぞれ対応して配設されて、各対応する素子アンテナ
を通じての目標(図示せず)に対する送信ビームの放射
並びに同放射ビーム内の目標からの反射波の受信を実行
するモジュールである。これらのモジュールは、例えば
、第1送受信モジュール201を例にとれば、上記送信
パルス分割分配回路101から加えられるサブパルス列
F,の各サブパルスに対して,その各々に対応して上記
送信ビーム制御回路102から加えられる指令CIに応
じた量の移相処理を施す移相器2011と、この移相処
理された各サブパルスを増幅する送信増幅器2012と
,サーキュレータ(送受切換器)2013等からなって
、この増幅された各サブパルスを対応素子アンテナ30
1に供給して目標に対して放射するとともに、同素子ア
ンテナ301に受信された同目標からの反射信号につい
ては、これを自モジュール201内に取り込むサーキュ
レータ2013と、取り込まれた反射信号(高周波信号
)を位相検波して振幅情報と位相情報とを含む要素■と
要素Qに分離する受信機2014と,この位相検波され
た受信信号を要素I,Q各別に量子化してディジタル信
号に変換するA/D変換器2015とをそれぞれ備えて
構或される。こうして変換されたディジタル信号(DI
,DQ)は、これら各モジュール201〜20nの受信
データR,〜R7としてそれぞれ分配回路400に送出
される。
分配回路400は、上記各モジュール201〜20nの
受信データR1〜Rnを一つの組としてこれを任意数(
この例ではm)に分配する回路であり、この分配された
受信データR1〜R.,は第l〜第mビーム形成回路5
01〜50mにそれぞれ伝送される。
これらビーム形或回路501〜50mは、上記受信デー
タR.−R,,を用いてその振幅及び位相内容をそれぞ
れ所望に制御することにより、それぞれ所望方向への受
信ビームを各別に形成する回路である。
第5図は、この種のレーダ装置の他の従来例として、特
開昭63−187180号公報に示されたホログラフィ
ックレーダを示すブロック図であり,前記第4図の従来
例がアレーアンテナを送信と受信で兼用しているのに対
し、この従来例は送信用と受信用それぞれにアレーアン
テナを備えたもので、同図(alは送信系,同図(′b
)は受信系を示している。送信系を示す同図(alにお
いて、4は移相器群,5は送信機,6はビームステアリ
ング計算機、7は送信アンテナであり,前記第4図との
対応において、上記移相器群4は第1〜第n送受信モジ
ュール20↓〜20nの各移相器2011に,送信機5
は図示しない発振回路等と送信パルス分割分配回路10
1に、ビームステアリング計算機6は送信ビーム制御回
路102に、送信アンテナ7はアレーアンテナ300に
相当する。また、受信系を示す同図(b)において、1
は受信アンテナ、2は局発分配回路、3はビーム形或回
路であり、前記第4図との対応において、上記受信アン
テナlはアレーアンテナ300に、局発分配回路2は第
1〜第n送受信モジュール201〜20nの各受信機2
014,各A/D変換器2015と分配回路400に、
ビーム形或回路3は第1〜第mビーム形成回路501〜
50mに相当する。
上記第4図,第5図に示すような,送信用としてフエー
ズドアレーアンテナ、受信用としてマルチビームを形或
可能なディジタルビームフォーミングアンテナを組合せ
たレーダ装置では、第6図fat,(b)に示すように
、一つの送信パルスを受信ビーム形成数に等しいサブパ
ルスに分割して各目標方向QAe  θ8,θ。,θ0
に連続的に送信し、パルス繰返し周期T。内の非送信時
に目標からの反射波を受信することにより、パルス繰返
し周期T0内に複数の異なる方向に存在する目標を観測
することができる。
[発明が解決しようとする課題コ 従来のこの種のレーダ装置は以上のように構成されてい
るが、このようなサブパルス分割方式では,対処可能な
目標数を増やそうとすると,送信パルス幅が長くなり、
送信中はその出力エネルギーの影響で受信できないので
、近距離目標への対処が困難になる。また、この種のレ
ーダ装置においては、一般的に1μs程度のサブパルス
幅が選定されるが,このとき送信ビーム制御回路102
あるいはビームステアリング計算機6と全ての移相器と
のデータ転送をサブパルス幅,すなわち1μs以下で行
なう必要があり、その実現が困難であった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、近距離目標の観測が可能で,各移相器とのデ
ータ転送時間の緩和も図れるレーダ装置を得ることを目
的とする。
[課題を解決するための手段] この発明に係るレーダ装置は、目標数相当のパルスの送
信タイミングをパルス繰返し周期内に分散して非連続的
に制御する送信タイミング制御手段と、このタイミング
に基づき送信ビームを各目標方向に制御する送信ビーム
制御手段とを備えたものである。
[作用コ この発明においては、従来,送信パルスを目標数相当の
サブパルスに分割し,各サブパルスを目標方向に連続し
て送信していたのに対し、目標数相当のパルスをパルス
繰返し周期内に分散して非連続的に送信するようにした
ので、各パルス間に間隔ができ、この間に近距離目標か
らの反射波を受信でき,また,各移相器へのデータ転送
時間も緩和される. [実施例] 以下,この発明の一実施例を図について説明する。
第1図は本発明を前記第5図の装置に適用した一実施例
を示すブロック図であり、受信系は同様となるので、送
信系のみを示す。図において、4は移相器群、5は送信
機、6はビームステアリング計算機(送信ビーム制御手
段)、7は送信アンテナ、8は送信タイミング発生回路
(送信タイミング制御手段)で、この送信タイミング発
生回路8は、図示しない受信ビーム処理装置から送られ
てくる目標数,目標距離情報に基づき,目標数相当のパ
ルスの送信タイミングをパル゛ス繰返し周期内に分散し
て非連続的に制御する送信タイミング信号を発生するも
ので、このタイミング信号は送信n5に供給されて送信
機5から移相器群4に加えられる各パルスのタイミング
を制御するとともに、ビームステアリング計算機6にも
供給されて図示しない受信ビーム処理装置からの目標方
向情報に基づく移相器群4の移相量設定のタイミングを
制御する。
以上のように構成された本レーダ装置では、送信タイミ
ング発生回路8により、第2図に示すように、送信パル
ス繰返周期T。内に目標数相当の異なる方向(OA,θ
a,Oc,(Jo)のパルスがインタリーブされた送信
用タイミング信号を発生する。このタイミング信号は送
信機5を制御するとともに、各送信パルスの送信方向を
設定するためのビームステアリング計算機6と移相器群
4とのデータ転送も同時に制御する。すなわち、送信タ
イミング発生回路8は、第3図ta+〜(diに示すよ
うに,パルス繰返し周期T0の送信機が恰も4台あって
、それぞれがeh,On, Oc− Ooの各方向へΔ
Tl,Δ’r2tΔT3,Δ’r4の遅延をもって送信
を繰返しているかのように、1台の送信機5を時分割で
利用し、第2図のタイミングで動作させる。
これにより、各目標の送信パルス間にΔTI,ΔT2,
ΔT3 ,ΔT4の間隔ができるので近距離目標の観測
が可能となり、更に,移相器群4へのデータ転送時間が
サブパルス幅ではなく、ΔT1,ΔT2,ΔT3,ΔT
4にまで緩和される。
送信タイミング発生回路8における遅延時間ΔT1,Δ
T2,ΔT3,ΔT.(但し、ΔT4=T0−(ΔT1
+ΔT2+ΔT3))の決定方法については、その目的
等に応じて種々の方法が考えられる。例えば、ビームス
テアリング計算機6と移相器群4とのデータ転送時間の
緩和を主目的とするならば、 ΔT.=ΔT2=ΔT3 =Δ1゜4 = To / 
4とすれば良い。この時、近距離目標は観測可能となる
が、各パルスの送信時刻に相当する距離について観測が
困難となる。
この問題を解決する方法として、例えば,ΔTl,ΔT
2,ΔT3をそれぞれOからT。/4までの範囲内,あ
るいはT0/4の前後所定の範囲内で一様分布するよう
に、パルスを送信する度毎にランダムに設定する方法も
考えられる。
また、目標追尾時のように、事前に目標の存在する距離
が判明している場合には、目標距離情報から当該距離に
送信パルスが重ならないように,遅延Δ7 ,,ΔT2
,ΔT3 ,ΔT4を決定すれば良い。すなわち、方向
OAI OR+DCtODにある各目標の距離をそれぞ
れRA,R.,Rc=Roとするとき、 2RA /Co≠Δr, , AT.+AT2, aT
.+AT2+AT32Rll/Co≠AT x , A
T z+ at 3 , AT 2+ AT 34 A
T 42Rc /C0≠AT3, AT,+AT< ,
 AT3+ΔT4+ATl2Ro /Co≠AT 4 
, AT 4+ 7!T.,Ar 4+ AT t+ 
I!l!ITxを満足するΔT1,ΔT2,ΔT,を設
定すれば良い。但し、C0は光速を表わす。
以上の各方法を実現するためには、実施方法に応じて、
送信タイミング発生回路8を発振回路や各種遅延回路,
更には乱数発生回路や各種演算回路等の周知回路を組合
せて構戒すれば良く、また、マイクロプロセッサ等を用
いてプログラムにより実現することもできる。
なお、上記実施例では、本発明を前記第5図に示したも
のに適用した例について示したが、送信と受信でアレー
アンテナを兼用する第4図のものにも同様に適用できる
また,上記実施例では、パルス数を4個としたが、これ
は目標数に応じて増減されるものである。
[発明の効果コ 以上のように、この発明によれば、目標数相当のパルス
の送信タイミングをパルス繰返し周期内に分散して非連
続的に制御するように構成したので、近距離目標の[測
が可能で、各移相器とのデータ転送時間の緩和も図れる
レーダ装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実旅例の要部構或を示すブロック
図、第2図,第3図は実施例の動作を説明するためのタ
イミングチャート、第4図は従来例の構或を示すブロッ
ク図、第5図tal, fb)は他の従来例の送信系と
受信系の構戊を示すブロック図、第6図は従来例の動作
を説明するためのタイミングチャートである。 4は移相器群、5は送信機、6はビームステアリング計
算機(送信ビーム制御手段)、7は送信アンテナ,8は
送信タイミング発生回路(送信タイミング制御手段)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 送信用としてフェーズドアレーアンテナを用い、受信用
    としてマルチビームを形成可能なディジタルビームフォ
    ーミングアンテナを用いるとともに、送信パルス繰返し
    周期内に目標数相当のパルスを発生して送信ビームを各
    目標方向に指向して送信し、上記パルス繰返し周期内の
    非送信時に目標からの反射波を受信するレーダ装置にお
    いて、 上記目標数相当のパルスの送信タイミングをパルス繰返
    し周期内に分散して非連続的に制御する送信タイミング
    制御手段と、このタイミングに基づき送信ビームを各目
    標方向に制御する送信ビーム制御手段とを備えたことを
    特徴とするレーダ装置。
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