JPH03226692A - レーダ性能監視用送受信装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は船舶用等のレーダの送受信機等の劣化に係る特
性の測定に用いられるレーダ性能監視用送受信装置に関
し、殊に、レーダのアンテナの一回転時の送信波の一方
向における受信信号を低周波数に変換するとともに遅延
列信号列に形成し、且つ受信信号と同一の周波数に変換
して放射し、この放射波がレーダで受信して表示される
複数の前記遅延列信号列に係る画像の表示角度ならびに
本数と、初期設定時と比較して、レーダの送信電力なら
びに受信感度の劣化に係る測定が行われることにより、
その信号処理が容易、且つ動作の安定度が向上するレー
ダ性能監視用送受信装置に関する。

［従来の技術］ 従来、殊に、外洋船舶に搭載されるレーダは送受信機の
性能の劣化、例えば、送信電力あるいは受信感度の低下
例えば、−１０ｄＢの監視（測定）が要請されている。

この場合、固定物標等を用いて、レーダのアンテナから
の送信波と受信（反射波）とからの受信状態をもとに送
受信機等の性能の劣化の監視（測定）を行うことは困難
である。

このような状態に対処すべくレーダのアンテナの近傍に
設置する性能試験装置が知悉されている。この性能試験
装着の好例として、当量願人の出願に係る特公平２−２
１０７号公報、特公平２−２１０８号公報、特公平２−
２１０９号公報に示されるレーダ性能監視装置を挙げる
ことができる。

このレーダ性能監視装置（性能試験装置）はレーダのア
ンテナからの送信波を受信し、その受信レベルに相応し
た送信波を放射する、所謂、トランスポンダの原理を利
用しており、ここでの送信波をレーダで受信して、表示
される複数の前記遅延列信号列に係る画像の表示角度な
らびに本数を初期設定時と比較し、レーダの送信電力な
らびに受信感度を測定して、レーダの送受信機の性能の
劣化の監視（測定）が容易に行われる。

Ｕ発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の従来の技術に係るレーダ性能監視
装置において、殊に、送信系はレーダと同一の周波数を
生成し、且つ変調等を施して送信しており、このため、
レーダの受信周波数と同一の極めて高い周波数による信
号処理が行われる。したがって、その高周波数に係る回
路構成ならびに信号処理には技術的な困難を伴い、且つ
比較的高価な回路素子を必要とし、さらに動作の安定を
得られ難い不都合がある。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであって、比較的
低周波数において信号処理が可能となり、その回路構成
ならびに信号処理が技術的に容易であり、それによる経
済性が向上し、且つ、動作の高安定度が得られるレーダ
性能監視用送受信装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記の課題を解決するために、本発明のレーダ性能監視
用送受信装置は、 受信信号を低周波数信号に変換する低周波数変換手段と
、 前記低周波数信号を複数の遅延信号に形成し、且つ夫々
を所定レベルに増幅して合成した遅延列信号を導出する
遅延増幅合成手段と、前記遅延列信号を受信信号と同一
の高周波数信号に変換する高周波数変換手段と、 レーダの正常な送信出力とされる受信信号のレベルで初
期値を設定する初期値設定手段と、前記レーダの正常受
信時における画像の最後部波形を所定の可視的表示状態
に形成すべく前記放射波のレベルの設定を行うためのレ
ベル可変手段と、 を備えることを特徴とする。

［作用］ 上記のように構成される本発明のレーダ性能監視用送受
信装置においては、レーダのアンテナの一回転時の送信
波の一方向における受信信号を低周波数に変換するとと
もに遅延列信号列に形成され、続いて、受信信号と同一
の周波数に変換して放射される。このエコーと等価な放
射波がレーダで受信して画像表示される。ここで複数の
前記遅延列信号列に係る画像の表示角度ならびに本数と
を初期設定時と比較して、例えば、船舶用等のレーダの
送受信機等の劣化に係る特性の測定が行われる。この場
合、レーダ性能監視用送受信装置における信号処理が低
周波数で行われることにより、その回路構成ならびに信
号処理が容易となり、さらに動作が安定する。

［実施例］ 次に、本発明に係るレーダ性能監視用送受信装置の実施
例を、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図は実施例の全体構成を示すブロック図、第２図は
実施例の動作説明に供される信号波形と、そのタイミン
グを示す図、第３図はレーダの送受信が正常な場合の表
示画像を示す図、第４図はレーダの送信出力が低下した
場合の表示画像を示す図、第５図はレーダの受信感度が
低下した場合の表示画像を示す図である。

先ず、構成を説明する。

第１図において、符号Ａは船舶等に搭載される周知のレ
ーダΔであり、送信機１２と、受信機１４と、指示器１
６と、指示器１６に併設されるＰＰＩ等の表示器１８と
、送受信切換器２０と、回転して送信波Ｗｒｔを放射す
るパラボラビーム等のアンテナ装置２２とが設けられて
いる。

符号Ｂは前記アンテナ装置２２の近傍に配置され、本発
明に係るレーダ性能監視用送受信装置であり、アンテナ
系３０と、受信信号処理系３２と、遅延信号処理部３４
と、送信信号処理系３６、初期値設定部３８とで概略構
成されている。

アンテナ系３０には、前記送信波Ｗｒｔを受信し、さら
に送信波Ｗｔｔを放射する固定アンテナ４２と、送受信
切換器４４とが設けられている。

受信信号処理系３２にはピンダイオードを用いた可変減
衰器５２を介して入力される受信信号のダウンコンバー
ジョンを行うミキサ５４と、送信信号処理系３６と共用
される局部発振器５６と分配器５８と、さらにＢＰＦ６
０と、増幅器６２とが設けられている。

遅延信号処理部３４は増幅器６２から導出される中間周
波信号Ｓｉｆが供給され、例えば、弾性表面波素子が直
列接続されて構成される遅延回路Ｄａ、遅延回路Ｄｂ、
遅延回路Ｄｃ、遅延回路Ｄｄ、遅延回路Ｄｅ、遅延回路
Ｄｆと、この遅延回路Ｄａ乃至遅延回路Ｄｆから導出さ
れる遅延信号Ｓｄａ、Ｓｄｂ、５ｄＣＳＳｄｅ。

Ｓｄｆを５ｄＢステツプのレベルに形成した増幅信号を
導出する増幅器ＡａＳＡｂ、Ａｃ５Ａｄ、Ａｅ、Ａｆと
、この増幅器Ａａ乃至Ａｆの増幅信号を時間軸で連続し
て導出するための混合回路６６とが設けられている。

送信信号処理系３６には、増幅器７２と、ミキサ７６と
、ＨＰＦ７８と、ピンダイオードを用５）、図示しない
ＬＳＴによる電流の制御が行われる可変減衰器８０とが
備えられている。

初期値設定部３８はピンダイオードを用い、図示しない
ＬＳＲによる電流の制御が行われる可変減衰器５２とと
もに、中間周波信号Ｓｉｆが供給されて検波信号５ｄｅ
ｔを導出する検波回路８１と、ウィンドコンパレータの
比較回路８２と、ラッチ回路８４と、ＬＥＤ８４　ａと
、トリガ発生回路８６とを有している。

次に、上記の構成における実施例の動作を説明する。

レーダ性能監視用送受信装置ＢはレーダＡのアンテナ装
置２２の近傍に固定アンテナ４２と○空間結合が所定の
結合量、例えば、−（マイナス）５０ｄ、Ｂになるべく
配置される。

そして、アンテナ装置２２から放射される送信波Ｗｒｔ
を固定アンテナ４２で受信した受信信号が送受信切換器
４４を介して可変減衰器５２に人力される。この可変減
衰器５２では、用いられるピンダイオードの電流を制御
（Ｌ　Ｓ　Ｒ）して、レーダＡの設置時の送信電力（送
信波Ｗｒｔ）を正常値とする設定、すなわち、初期値設
定部３８におけるＬＥＤ８１ａの点灯をもって、初期値
を設定する。

初期値設定部３８は中間周波信号Ｓｉｆが検波回路８１
に供給され、ここで導出される検波信号５ｄｅｔ　（第
２図（ｆ））参照）が低レベル比較器とウィンドコンパ
レータからなる比較回路８２に供給される。ここでは、
例えば、検波信号５ｄｅｔの初期値設定範囲が±１（Ｉ
Ｂ内になるようなウィンド幅を持った比較電圧が設定さ
れており、この比較電圧の設定範囲に、前記検波信号５
ａｅｔの出力電圧が入るように可変減衰器５２のピンダ
イオードの電流の制御（ＬＳＲ）を行い、且つ低レベル
比較器より得られた信号の前縁部、すなわち検波信号５
ｄｅｔの前縁部でトリガ信号Ｓｔｒｇが生成され、ラッ
チ回路８４に供給される。ここで生成されたウィンドコ
ンパレータかろのラッチ電圧により前記の検波信号５ｄ
ｅｔが前記の設定範囲内であればＬＥＤ８４　ａが点灯
する。これにより、レーダＡの、例えば、初期設置時を
正常とする送信電力（送信波Ｗｒｔ）の、初期値が設定
されることになる。

そして、可変減衰器５２を介した受信信号Ｓｒ（第２図
（ａ）参照）はミキサ５４に供給されるとともに、局部
発振器５６で発振した局部発振信号が分配器５８で分割
されて入力される局部発振信号ＳＲとにおいて低周波数
信号、例えば、５００ＭＨｚに変換（ダウンコンバージ
ョン）される。この低周波数信号はＢＰＦ６０を介して
増幅器６２から中間周波数信号Ｓｉｆ　　（第２図ら）
参照）として導出される。

続いて、中間周波数信号Ｓｉｆは、遅延信号処理部３４
の直列接続される遅延回路Ｄａ乃至Ｄｆに供給されて、
連続的に遅延された遅延信号５ｄａＳＳｄｂＳＳｄｃ、
Ｓｄｅ、Ｓｄｆが夫々導出される（第２図（Ｃ）の合成
遅延信号Ｓｄａを参照）。この遅延信号Ｓｄａ乃至Ｓｄ
ｆは増幅器、Ａ　ａ乃至Ａ’ｆに夫々入力され、５ｄＢ
ステツプの増幅信号に生成されて混合回路６６に入力さ
れる。この混合回路６６から時間軸で連続した合成信号
が生成されて増幅器７２に人力され、ここで合成遅延信
号Ｓｄ（第２図（Ｃ）、（ｄ）等を参照）が導出される
。

そして、合成遅延信号Ｓｄはミキサ７６に入力される。

ここでは、前記の局部発振器５６の局部発振信号を分配
器５８で２分割して人力される局部発振信号ＳＲとにお
いて受信信号Ｓｒと同一、すなわち、送信波Ｗｒｔと同
一の高周波数に変換（アップコンバージョン）が行われ
る。ここで変換された信号はＨＰＦ７８を介し、送信信
号Ｓｍとして可変減衰器８０に供給される。送信信号Ｓ
ｍは可変減衰器８０で所定のレベルに形成されて送受信
切換器４４に供給され、続いて、固定アンテナ４２から
返送の送信波Ｗ１１として送信され、レーダＡにおいて
受信される。この場合の表示器１８における表示画像を
第３図に示す。

ここで、送信信号Ｓｍが可変減衰器８０で所定の値に形
成される調整（設定）について説明する。

先ず、第３図の表示器１８における表示画像を視認して
、可変減衰器８０のピンダイオードの電流を制御（ＬＳ
Ｔ）する。そして第３図に示される画像１ｑｕ、１ｉｉ
ＳｉｖＳｖＳｖｉは５ｄＢステツプのレベル差を持った
信号で、その中で最小レベルである６番目の画像ｖｉ、
すなわち、第２図（ｅ）に示される送信信号Ｓｍにおけ
る最後列の遅延信号Ｓｄｆの画像が可視される直前の状
態に設定する。

このように、レーダＡの設置時における送信機１２、受
信機１４等が正常とされる画像表示、すなわち、可変減
衰器５２で初期値が設定され、表示器１８における各画
像が５ｄＢステツプのレベル差を持った信号に対応し、
且つ、さらに可変減衰器８０で送信信号Ｓｍにおける最
後列（６番目の画像ｖｉ）の遅延信号Ｓｄｆの画像が可
視される直前の状態に設定される。

次に、レーダＡの送信機１２のマグネトロン等の劣化に
よる送信出力（送信波Ｗｒｔ）が低下した場合と、レー
ダＡの受信機１４等の受信感度が低下した場合の表示器
１８における画像ｉ、　ｉｉ、　ｉｉｉ、　ｉｖ、　ｖ
Ｓｖｉ等を第４図ならびに第５図に示す。

この状態は、図から容易に理解されるように、例えば、
レーダＡの送信系（送信機１２、送受信−切換器２０、
アンテナ装置２２）が−５ｄＢの減衰、すなわち、送信
出力が５ｄＢ低下した時、レーダ性能監視用送受信装置
Ｂのトリガ発生回路８６より、アンテナ装置２２の一回
転中のトリガ発生区間が狭く、且つ可変減衰器５２によ
り、−５ｄＢ減衰した中間周波信号Ｓｉｆが生成される
。続いて、可変減衰器８０を介して国定アンテナ４２よ
り放射される。したがって、レーダＡの表示器１８に生
起した画像の区間が狭くなり、且つ５番目の画像ｖｉの
パターン（弧）が消えて、第４図に示す円弧角θ１が第
３図のθ。よりも小さな画像になる。逆に、受信系（受
信機１４、送受信切換器２０、アンテナ装置２２）のみ
が−５ｄＢ低下するなろば、画像の区間は変わらずに、
５番目の画像ｖｉのパターン（弧）のみが消えて、第５
図に示されるようになる。

このように、ミキサ５４におし）で受信信号Ｓｒが低周
波数の中間周波信号Ｓｉｆに変換された後、ＢＰＦ６０
、増幅器６２、遅延回路Ｄａ乃至遅延回路Ｄｆ、さらに
増幅器Ａａ乃至Ａｆと、混合回路６６、増幅器７２に係
る信号処理が行われ、続いて、ミキサ７６で受信信号Ｓ
ｒと同一の周波数に変換して送出される。したがって、
比較的低周波数の信号処理を行うものとなり、例えば、
レーダ、へからの送信波’ｖＶｒｔの周波数と同一の高
周波数の信号処理を行う必要がなく、回路構成ならびに
信号処理が技術的に容易となり、その経済性が向上し、
且つ、動作の高安定度が得られる。

なお、本実施例ではミキサ５４から導出される低周波数
変換信号Ｓｃの以降の信号処理を個別回路（ＢＰＦ６０
乃至可変減衰器８０等）を用いて説明したが、これに限
定されない。低周波数変換信号Ｓｃの周波数をデジタル
信号処理が容易な低周波数に変換するとともに、デジタ
ル信号処理において前記個別回路と同様の機能の結合手
段を構成して、前記同様の作用効果を得ることも本発明
に含まれる。

Ｅ−発明の効果コ 以上のように、本発明のレーダ性能監視用送受信装置に
おいて、以下の効果乃至利点を有している。すなわち、
レーダのアンテナの一回転時の送信波の一方向における
受信信号を低周波数に変換するとともに遅延列信号列に
形成され、続いて、受信信号と同一の周波数に変換して
放射される。この放射波をレーダで受信して画像表示す
る。ここで複数の前証遅延列信号列に係る画像の表示角
度ならびに本数を初期設定時と比較し、例えば、船舶用
等のレーダの送受信機等の劣化に係る特性の測定が行わ
れる。この場合、レーダ性能監視用送受信装置における
信号処理が低周波数で行われることを特徴としている。

また、特別な送信周波数同調回路や、自動周波数制御を
持たないで、レーダの送信周波数と同一の周波数に変換
できることを特徴として５する。

これにより、レーダ性能監視用送受信装置における信号
処理が比較的低周波数において可能となり、また、複雑
な同調回路が不必要となり、その回路構成ならびに信号
処理が技術的に容易となり、それによる経済性が向上し
、且つ、動作の高安定度が得られる効果を奏する。

４、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るレーダ性能監視用送受信装置の一
実施例に係る全体構成を示すブロック図、 第２図は第１図の実施例の動作説明に供される信号波形
図ならびにタイミングチャート、第３図は第１図の実施
例の動作説明に供され、レーダの送受信が正常な場合の
レーダの表示器における表示画像を示す図、 第４図は第１図の実施例の動作説明に供され、レーダの
送信出力が低下した場合のレーダの表示器における表示
画像を示す図、 第５図は第１図の実施例の動作説明に供され、レーダの
受信感度が低下した場合のレーダの表示器における表示
画像を示す図である。 １２・・・送信機 １６・・・指示器 ２０・・・送受信切換回路 ２２・・・アンテナ装置 ３０・・・アンテナ系 ３２・・・受信信号処理系 １４・・・受信機 １８・・・表示器 ３４・・・遅延信号処理部 ３６・・・送信信号処理系 ３８・・・初期値設定部 ４２・・・固定アンテナ ４４・・・送受信切換回路 ５０・・・ＢＰＦ ５４・・・ミキサ ５８・・・分配器 ６６・・・混合回路 ７６・・・ミキサ ８０・・・可変減衰器 ８１・・・検波回路 ８４・・・ラッチ回路 ８４ａ・　ＬＥＤ ８６・・・トリガ発生回路 Ａ・・・レーダ Ａａ−Ａｆ・・・増幅器 Ｂ・・・レーダ性能監視用送受信装置 Ｄａ−Ｄｆ・・・遅延回路 Ｓｉ・・・局部発振信号 ５２・・・可変減衰器 ５６・・・局部発振器 ６２・・・増幅器 ７２・・・増幅器 ７８・・・ＨＰＦ ８２・・・比較回路 Ｓｉｆ・・・中間周波信号 ５ｄａ−３ｄｂ・・・遅延信号 ５ｄｅｔ・・・検波信号 Ｓｍ・・・送信信号 Ｓｔｒｇ・・・トリガ信号 Ｗｒｔ・・・送信波 Ｗｔｔ・・・返送送信波 １〜ｖｉ・・・画像

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）受信信号を低周波数信号に変換する低周波数変換
   手段と、 前記低周波数信号を複数の遅延信号に形成し、且つ夫々
   を所定のレベルに増幅して合成した遅延列信号を導出す
   る遅延増幅合成手段と、 前記遅延列信号を受信信号と同一の高周波数信号に変換
   する高周波数変換手段と、 レーダの正常な送信出力とされる受信信号のレベルで初
   期値を設定する初期値設定手段と、前記レーダの正常受
   信時における画像の最後部波形を所定の可視的表示状態
   に形成すべく前記放射波のレベルの設定を行うためのレ
   ベル可変手段と、 を備えることを特徴とするレーダ性能監視用送受信装置
   。