JPH0317582A - レーダ受信モジュール - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、パルスレーダ等に用いられるＲＦ受信機の
改良に関する。

（従来の技術） 一般に、１個の送受信共用アンテナを備えたパルスレー
ダは、概略第４図に示すように構成される。

即ち、マグネトロン等の送信出力管｛からの送信パルス
信号が、サーキュレータ２及びアンテナ３を介して空間
に放射され、目標からの反射信号は、アンテナ３，サー
キュレータ２を順次介して受信機側に供給される。

受信機は第１及び第２のバンドパスフィルタ４｛，４２
を入出力側に夫々接続したダイオードリミツタ回路５及
びレーダ受信モジュールＢとで構戊される。

ダイードリミッタ回路５は、送信出力管ｌからの過大な
送信信号がサーキュレータ２から漏洩し、レーダ受信モ
ジュール６の初段の高周波（ＲＦ）増幅器を焼損するの
を防止する役割を持つものである。

ダイオードリミッタ回路５は、一般に、２個の振幅制限
用リミッタダイオードが導波管内に装着されて構成され
、そのリミッタダイオードと導波管による基本波周波数
における共振特性を利用するものである。従って、ダイ
オードリミッタ回路５自体は、送信出力管ｌの基本波周
波数以外の領域ではリミッタ特性を有せず、このことは
サーキュレータ２についても同様で、基本波周波数以外
ではサーキュレータとしての機能をはたさない。

そこで、バンドバスフィルタ４１．４２は、バルスレー
ダの基本送信周波数領域のみを通過させ、それ以外での
いわゆるスプリアス周波数帯域を遮断させるもので、例
えばダンベル形の簡易フィルタがしばしば使用される。

ところで、マグネトロン等の送信出力管１が正常動作に
あるときは、正規の基本周波数信号のみを発振し、それ
以外の周波数領域では不要波信号を発生しないが、しば
しば経験するように、アンテナのＶＳＷＲが悪化したり
、マグネトロン自体の劣化やいわゆるミッシング等を原
因として、基本周波数以外のスブリアス信号を導出する
ことがある。

例をあげれば、９ＧＨｚ帯を基本発振周波数とするＸ帯
のマグネトロンの場合、１１〜１２．４Ｇ　Ｈ　ｚの周
波数範囲にスプリアス信号が発生することがある。従っ
て、基本波以外の周波数帯域でのスプリアス信号が発生
すると、前記サーキュレータ２をはじめダイオードリミ
ッタ回路５を通過するので、これを防ぐため両バンドパ
スフィルタ４１．４２での遮断特性が重要となる。

しかし、このバンドパスフィルタ４１．４２をダンベル
形等の簡易フィルタで構成した場合、スブリアス信号の
阻止効果は十分ではなく、過大な送信スブリアス信号が
受信モジュール６に漏洩印加され、モジュール初段の高
周波（ＲＦ）増幅器を焼損させることがある。そこで簡
易フィルタの代わりに、１７４波長の長さを有する多段
で大形のフィルタ構成とすることも考えられる。しかし
、年々バルスレーダ自体の小形化が要請される中で、こ
のように受信機部の形状寸法が大形化するような構成で
は、実用上問題であり改善が要望されていた。

（発明が解決しようとする課題） 従来のパルスレーダ等では、受信機部におけるスブリア
ス特性を改善するのに、フィルタ構成が大掛りとなり問
題とされていた。

この発明は、簡単な回路構成により、効果的なスプリア
ス遮断特性を有するレーダ受信モジュールを提供するこ
とを目的とし、特にパルスレーダ等に採用して大きな効
果が得られる。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、導波管・同軸線路変換器にマイクロ波集積
回路を接続して構成されたレーダ受信モジュールにおい
て、導波管の長さ方向に添って複数の金属棒を管壁から
管内に向け挿入した導波管・同軸線路変換器を具備し、
マイクロ波集積回路への不要波信号の導入を阻止したこ
とを特徴とする。

（作　用） この発明によるレーダ受信モジュールは、導波管・同軸
線路変換器における導波管部の長さ方向に複数の金属棒
を挿入したので、通過周波数の基本波周波数においては
並列共振し、他のスプリアス周波数においては前記各金
属棒に基づく直列共振となるよう調整させることができ
る。

このことから、レーダの基本波周波数では極く低ｊ員失
で通過させ、スプリアス周波数成分を直列共振による高
損失で十分阻止することができ、ＲＦ増幅器の焼損等を
防止することができる。

（実施例） 以下、この発明によるレーダ受信モジュールの実施例を
図面を参照し詳細に説明する。

第１図はこの発明によるモジュールの一実施例を示す構
成断面図である。

即ち、レーダ受信モジュール８は、導波管●同軸線路変
換部６ａとマイクロ波集積回路部６ｂとで構成され、変
換部６ａと集積回路部６ｂとは同軸線路６Ｃで電気的に
接続されている。

導波管・同軸線路変換部８ａの導波管部８ａ’では、導
波管の長さ方向に添って複数の金属棒６ｃＢ．８ｃｂを
管壁から管内に向け挿入され、その先端部は導波管のほ
ぼ中央付近まで到達するよう位置調整される。

管壁から挿入される金属棒８ｃａ　，　６ｃｂは、例え
ば直径２ｇｌＩｌの金属製のねじ棒からなり、両金属棒
Ｂａａ　，　Ｂｃｂ間の挿入間隔（１）は４〜５ｆｆｌ
１程度とした。

この状態における導波管部６ａ’での特性は、第２図に
示すように、レーダの基本波周波数（例えば、９．４１
ＧＨｚ）において並列共振して反射係数が最大となり、
透過係数（即ち、挿入損失）は精々−０．２ｄ　Ｂ程度
にとどまるのに対し、他のスプリアス周波数領域（例え
ば、ｌｌＧＨｚないし１２ＧＨｚの領域で）では、夫々
透過係数は少なくとも−２７ｄＢ以上の値が得られ、良
好な遮断特性を示すことを表している。

なお、金属棒６ｃａ４ｃｂの各挿入長（即ち、導波管内
への挿入深さ）を調整し、９．４ＧＨｚで並列共振する
ようにした場合、各金属棒８ｃａ，Ｂｃｂ間の間隔を変
えると、直列共振周波数は変化するが、その傾向を第３
図に示す。第３図は、ｌ１ないし１２ＧＨｚ帯でフィル
タ特性（即ち、スプリアスに対する遮断特性）を持たせ
る場合、両全属棒６ｃａ，Ｂｃｂ間の間隔を４〜６ａｌ
ｌ前後の範囲内で設定すれば良いことを示している。ま
た、金属棒の間隔は棒の太さに左右されるので、径が大
の場合は間隔を広くとり、径が小の場合は間隔を狭く設
定すれば良い。また、金属棒の数も、２個に限らず３個
以上取付けて組合わせ、任意の必要な周波数に対するフ
ィルタ特性を設定することができる。

また、集積回路部６ｂにおける信号入力の初段にはしば
しばＦＥＴが使用されるが、そのＦＥＴ自体の人力イン
ピーダンス特性のばらつきや、回路構成や組立て時の形
状・寸法の不均一化等が要因となって、マイクロ波にお
ける雑音指数（ＮＰ）や変換利得（Ｇｃ）の値にばらつ
きが発生する。このような特性上のばらつきについても
、金属棒Ｂｃａ，６ｃｂの挿入長さを調整することによ
ってＦＥＴの人力インピーダンスを変えることもできる
ことから、使用周波数領域でＮＦが最適条件となるよう
に設定することができる。

なお、第１図において、６ｄは集積回路部６ｂのケース
、また６ｅはバイアス供給線路を示す。

以上説明のように、この発明によるレーダ受信モジュー
ルは、導波管・同軸線路変換部６ａの導波管部に、導波
管の長さ方向に複数の金属棒を挿入するという簡単な構
成によるので、パルスレーダの受信機に適用した場合、
従来のフィルタ構成を省略し小形化が実現できるととも
に、不要波信号を効果的に遮断し、かつ雑音指数及び変
換損失の改善をも図ることができる。

［発明の効果］ この発明は、簡単な構成により、基本波周波数信号帯で
は低損失で、スブリアス周波数帯には効果的な遮断特性
を有するものであり、特にパルスレーダ受信部に適用し
て大きな効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるレーダ受信モジュールの一実施
例を示す断面図、第２図は第１図に示すレーダ受信モジ
ュールの周波数に対する透過係数特性及び反射係数特性
を示す特性図、第３図は同じく第１図に示すレーダ受信
モジュールにおける金属棒の間隔に対応する直列共振周
波数特性図、第４図は従来のレーダ受信モジュールを適
用したパルスレーダ系統図である。 ６・・・レーダ受信モジュール、 ６ａ・・・導波管・同軸線路変換部、 ６ａ′・・・導波管部、 ６ｂ・・・マイクロ波集積回路、 Ｂｃａ　，　６ｃｂ・・・金属棒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　導波管・同軸線路変換器にマイクロ波集積回路を接続
   して構成されたレーダ受信モジュールにおいて、導波管
   の長さ方向に添って複数の金属棒を管壁から管内に向け
   挿入した導波管・同軸線路変換器を具備し、マイクロ波
   集積回路への不要波信号の導入を阻止したことを特徴と
   するレーダ受信モジュール。