JPH03289578A - Radar equipment - Google Patents

Radar equipment

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Publication number
JPH03289578A
JPH03289578A JP2089072A JP8907290A JPH03289578A JP H03289578 A JPH03289578 A JP H03289578A JP 2089072 A JP2089072 A JP 2089072A JP 8907290 A JP8907290 A JP 8907290A JP H03289578 A JPH03289578 A JP H03289578A
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JP
Japan
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antenna
transmission
radio wave
phase
phase shifter
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Pending
Application number
JP2089072A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazunori Koga
古賀 和則
Yoshihiro Michiguchi
道口 由博
Hitoshi Shimizu
仁 清水
Yuji Ichinose
祐治 一ノ瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2089072A priority Critical patent/JPH03289578A/en
Publication of JPH03289578A publication Critical patent/JPH03289578A/en
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Abstract

PURPOSE:To make the transmission angle of radio wave beam continuously variable and to magnify the search region of a target by combining the control of transmission pulse quantity due to a digital phase shifter and the variable control of transmission frequency and an antenna interval. CONSTITUTION:At first, the output voltage B of an oscillator control circuit 61 is changed so that a wavelength lambda gradually becomes large in the stat of phase difference deltai. By this method, a transmitting-receiving angle is increased from thetai to thetam. Next, phase difference is set to deltai+2 and the voltage B is outputted so that the wavelength lambda gradually becomes small in this phase state. When radio wave beam is repeated from phi1 to phin and, when the change quantity at every cycle Tr of the output voltage B of the oscillator control circuit 61 is made sufficiently little, the transmitting-receiving angle of radio wave beam can be continuously changed and the search region of a target in a radar appara tus can be widened.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーダ装置に係り、特に探知領域内の物標を
高速及び高精度で探知するのに好適なレーダ装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a radar device, and particularly to a radar device suitable for detecting a target within a detection area at high speed and with high precision.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

探知領域内の物標を高速で探知するレーダ装置として、
アレイアンテナとディジタル型移相器を用いたフェーズ
ドアレイレーダがある。このレーダ装置の構成を第10
図に示す。送信機6から送受切替器5、分配回路4、移
相器201〜20nを介してアンテナ素子101〜Io
nへパルス電圧P1〜Pnが供給され、各アンテナ素子
(以下単にアンテナという)からは電波ビームが空間に
放射される。この場合、隣接する2つのアンテナ、例え
ばアンテナ101とアンテナ102間のパルス電圧P1
とP2の送信位相差δを式(1)に示すように制御すれ
ば、点線で示す等位相面が形成され、この面と直角なθ
方向に電波ビームが送信される。
As a radar device that detects targets within the detection area at high speed,
There is a phased array radar that uses an array antenna and a digital phase shifter. The configuration of this radar device is the 10th
As shown in the figure. The antenna elements 101 to Io are connected from the transmitter 6 via the transmission/reception switch 5, the distribution circuit 4, and the phase shifters 201 to 20n.
Pulse voltages P1 to Pn are supplied to each antenna element (hereinafter simply referred to as an antenna), and a radio wave beam is radiated into space from each antenna element (hereinafter simply referred to as an antenna). In this case, a pulse voltage P1 between two adjacent antennas, for example, antenna 101 and antenna 102
If the transmission phase difference δ between
A radio beam is sent in the direction.

δ=  (27C/λ)  d −5in f)   
 ”(1)ここで、λは波長、dはアレイアンテナの間
隔である。従って隣接アンテナ間の位相差δを制御すれ
ば、電波ビームの送受信角度0をあらゆる方向に可変す
ることができる。このために従来は、送信位相差δをデ
ィジタル型移相器を用いて変化させる構成を用いている
δ= (27C/λ) d −5in f)
(1) Here, λ is the wavelength and d is the spacing between the array antennas. Therefore, by controlling the phase difference δ between adjacent antennas, the transmission and reception angle 0 of the radio wave beam can be varied in all directions. Therefore, conventionally, a configuration has been used in which the transmission phase difference δ is changed using a digital phase shifter.

このディジタル型移相器というのは、複数の遅延線の各
々にその遅延線をバイパスするスイッチを設けた遅延回
路を用意し、各遅延回路を直列接続し、各スイッチをオ
ンオフすることにより遅延時間、即ち移相量を可変でき
るようにしたものである。
This digital phase shifter prepares a delay circuit in which each of multiple delay lines is equipped with a switch that bypasses the delay line, connects each delay circuit in series, and changes the delay time by turning each switch on and off. In other words, the amount of phase shift can be varied.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記した従来技術では、ディジタル移相器による送信位
相の制御量が離散的である。このため、隣接アンテナ間
の位相差δも離散的な値しかとれないので、波長λ、ア
ンテナ間隔dが一定であると式(1)から明らかなよう
に送信ビームの送信角θi(受信も全く同じ)も第11
図のように離散的な値しかとることができない。例えば
、d=0.5λ、ディジタル移相器が4ビツトの場合(
4個の遅延線を用いた場合)の例では、送信ビームの送
受信角度θは・・・・22度、30度、39度・・・・
と離散的な値をとる。このため、第11図の物標12の
ように、離散的なビームφ1.φ2の間に存在する物は
探知できないという問題があった。これを防ぐため。
In the conventional technology described above, the control amount of the transmission phase by the digital phase shifter is discrete. For this reason, the phase difference δ between adjacent antennas can only take discrete values, so if the wavelength λ and the antenna spacing d are constant, as is clear from equation (1), the transmission angle θi of the transmit beam (reception is also completely Same) is also the 11th
As shown in the figure, only discrete values can be taken. For example, if d=0.5λ and the digital phase shifter is 4 bits (
In the example (when four delay lines are used), the transmission and reception angles θ of the transmission beams are 22 degrees, 30 degrees, 39 degrees, etc.
and takes discrete values. Therefore, like the target 12 in FIG. 11, a discrete beam φ1. There was a problem that objects existing between φ2 could not be detected. To prevent this.

ビーム送受信角度θiの間隔を小さくすると、多数の位
置切換えが必要となり、装置とその制御が複雑になると
いう問題が発生する。
If the interval between the beam transmission and reception angles θi is made smaller, a large number of position changes will be required, creating a problem that the apparatus and its control will become complicated.

本発明の目的は、所定の探知領域内において送信ビーム
の送受信角度を細かく変化させることができ、かつその
ための制御が簡単に行えるレーダ装置を提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide a radar device that can finely change the transmission/reception angle of a transmission beam within a predetermined detection area and that can be easily controlled.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記の目的は、ディジタル型移相器を用いた送信パルス
電圧の位相制御の他に、送信パルス電圧の周波数、アン
テナの選択的使用による隣接アンテナ間隔の一方又は双
方を可変制御することにより達成することができる。
The above objective is achieved by controlling the phase of the transmitted pulse voltage using a digital phase shifter, as well as variable control of one or both of the frequency of the transmitted pulse voltage and the spacing between adjacent antennas through selective use of antennas. be able to.

〔作 用〕[For production]

フェーズドアレイレーダにおける送信ビームの送受信角
度θは、式(1)を変形することにより次式(2)で表
される。
The transmission/reception angle θ of the transmission beam in the phased array radar is expressed by the following equation (2) by transforming equation (1).

e = 5un−1(λδ/(2zd))  ”(2)
この式(2)から明らかなように、波長λ即ち送信周波
数を可変することにより、ビーム送受信角度θを可変す
ることができる。また、アンテナを例えば1つおきに使
用するという方法により隣接アンテナ間隔dを実効的に
変化させてもビーム送受信角θを可変とすることができ
る。これらの方法を組合せれば、ビーム送受信角をより
細かく制御できる。とくに送信周波数の方は制御電圧に
よりその出力周波数を制御できる電圧制御型発振器を用
いれば連続的な制御が可能で構成も簡単になる。
e = 5un-1(λδ/(2zd))”(2)
As is clear from this equation (2), by varying the wavelength λ, that is, the transmission frequency, the beam transmission/reception angle θ can be varied. Furthermore, the beam transmission/reception angle θ can be made variable by effectively changing the distance d between adjacent antennas by using, for example, every other antenna. By combining these methods, the beam transmission and reception angle can be controlled more precisely. In particular, the transmission frequency can be continuously controlled and the configuration can be simplified by using a voltage-controlled oscillator whose output frequency can be controlled by a control voltage.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples.

第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。送
信機6は、同期回路65、発振器制御回路61、電圧制
御型発振器62、パルス発振器63、パルス変調器64
から構成され、パルス変調されたパルス電圧Pを出力す
る。このパルス電圧Pは、制御回路3により移相量が調
節された移相器201〜20n、送受切替器51〜5n
を介して所定の位相をもつパルス電圧P1〜Pnとして
アンテナ101〜10nへ供給される。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. The transmitter 6 includes a synchronization circuit 65, an oscillator control circuit 61, a voltage-controlled oscillator 62, a pulse oscillator 63, and a pulse modulator 64.
It outputs a pulse-modulated pulse voltage P. This pulse voltage P is transmitted through phase shifters 201 to 20n whose phase shift amount is adjusted by the control circuit 3, and transmission/reception switching devices 51 to 5n.
are supplied to the antennas 101-10n as pulse voltages P1-Pn having a predetermined phase.

一方、空間中の物標から反射してきた信号はアンテナ1
01〜Ionで受信されて受信信号R1〜Rnとなり、
送受切替器51〜5n、移相器201〜20nを介して
広帯域加算器8で合成されたのち、受信信号Rとして受
信機7に入力され、増幅及び信号処理が行われる。
On the other hand, the signal reflected from the target in space is sent to the antenna 1.
01 to Ion and become received signals R1 to Rn,
After being combined by a wideband adder 8 via transmission/reception switchers 51 to 5n and phase shifters 201 to 20n, the signals are inputted to a receiver 7 as a received signal R, where they are amplified and signal processed.

第2図は、第1図の装置の動作を示すタイムチャートで
ある。送信機6内の同期回路65から周期Trの同期信
号Aが出力され、パルス発振器63及び発振器制御回路
61へ印加される。発振器制御回路61は、同期信号A
に同期して制御信号B、即ち信号Aが入力されるごとに
その値が変化する直流電圧を発生する。電圧制御型発振
器62は、制御信号Bの電圧に対応した周波数をもつ周
波数変調信号Cを発振する。一方、パルス発振器63は
同期信号Aに同期したパルス信号りを発生し、パルス変
調器64はパルス信号りにより周波数変調信号Cをパル
ス変調(オンオフ)し、パルス電圧Pを得る。
FIG. 2 is a time chart showing the operation of the apparatus shown in FIG. A synchronization signal A with a period Tr is output from the synchronization circuit 65 in the transmitter 6 and applied to the pulse oscillator 63 and the oscillator control circuit 61. The oscillator control circuit 61 receives the synchronization signal A
It generates a DC voltage whose value changes every time control signal B, that is, signal A, is inputted in synchronization with . The voltage controlled oscillator 62 oscillates a frequency modulation signal C having a frequency corresponding to the voltage of the control signal B. On the other hand, the pulse oscillator 63 generates a pulse signal synchronized with the synchronization signal A, and the pulse modulator 64 pulse-modulates (turns on and off) the frequency modulation signal C using the pulse signal to obtain a pulse voltage P.

このようにして、パルス電圧Pは繰り返し周期Tr毎に
その周波数が可変された信号となる。
In this way, the pulse voltage P becomes a signal whose frequency is varied every repetition period Tr.

移相器制御回路3は、移相器制御回路工1〜Inを移相
器201〜20nへ出力し、これによって移相器201
〜20nには移相器制御信号■1〜Inにより定まる移
相量がセットされる。今この移相量が隣接アンテナ間で
δずつ異なる値にセットされていたとすると、各アンテ
ナへのパルス電圧P1〜Pnはδずつの位相差をもつこ
とになり、アンテナ101〜Ionからは位相差δで決
まる所定方向θをもって電波ビームが送信される。しか
も同期信号Aの周期Trごとに送信周波数は可変セット
されているから、それに応じて電波ビームの送信角度は
変化する。受信の場合のビーム方向の変化も全く送信の
ときと同じである。
The phase shifter control circuit 3 outputs the phase shifter control circuits 1 to 1 to 20n to the phase shifters 201 to 20n.
-20n is set with a phase shift amount determined by phase shifter control signals 1-In. Now, if this phase shift amount is set to a value that differs by δ between adjacent antennas, the pulse voltages P1 to Pn to each antenna will have a phase difference by δ, and from the antennas 101 to Ion, the phase difference will be different by δ. A radio beam is transmitted in a predetermined direction θ determined by δ. Furthermore, since the transmission frequency is variably set for each period Tr of the synchronization signal A, the transmission angle of the radio beam changes accordingly. The change in beam direction during reception is exactly the same as during transmission.

次に第3図を用いて本発明による電波ビーム送受信角度
の可変処理を説明する。第3図はアンテナ101〜Io
nの出力を合成したビームパターンを示すもので、波長
λが一定とすると位相差がδi。
Next, the process of varying the radio beam transmission/reception angle according to the present invention will be explained using FIG. FIG. 3 shows antennas 101 to Io.
This shows the beam pattern obtained by combining the outputs of n, and assuming that the wavelength λ is constant, the phase difference is δi.

δi+1に対して送受信角度θi、  Oi+1の位置
に電波ビームφi、φi+1が発生する。本実施例では
、この間にも電波ビームを向けて走査を行うために、ま
ず位相差δiの状態で波長λが次第に大きくなる(周波
数が小さくなる)ように発振器制御回路61の出力電圧
Bを変化させる。これによって送受信角度をθiから0
mまで増加させる。次に、位相差をδi+1にセットし
、この状態で波長λが次第に小さくなるように電圧Bを
出力する。これにより電波ビームφi+1の送受信角度
をθi+1から0mまで減少させる。この走査を離散的
に存在する電波ビームφ1からφnまで繰り返し、かつ
発振制御回路61の出力電圧Bの1周期Trごとの変化
量を十分小さくすれば、電波ビームの送受信角度を0か
らOnまで連続的に可変することができる。例えば、隣
接アンテナ間の距離dが0.5λ、移相器が4ビツトで
このときの電波ビームの送受信角度Oiが30度、θi
+1が39度の場合、θm=34.5度まで電波ビーム
を走査するためには、波長、即ち周波数を10%程度変
化させればよい。
Radio wave beams φi and φi+1 are generated at positions of transmission and reception angles θi and Oi+1 with respect to δi+1. In this embodiment, in order to perform scanning by directing the radio beam during this period, first, the output voltage B of the oscillator control circuit 61 is changed so that the wavelength λ gradually increases (the frequency decreases) in a state where the phase difference δi is maintained. let This changes the transmitting and receiving angle from θi to 0.
Increase to m. Next, the phase difference is set to δi+1, and in this state, the voltage B is output so that the wavelength λ gradually becomes smaller. This reduces the transmission/reception angle of the radio wave beam φi+1 from θi+1 to 0 m. If this scanning is repeated from radio wave beams φ1 to φn, which are discretely present, and the amount of change per period Tr of the output voltage B of the oscillation control circuit 61 is made sufficiently small, the transmission/reception angle of the radio wave beams will be continuous from 0 to On. can be varied. For example, when the distance d between adjacent antennas is 0.5λ and the phase shifter is 4 bits, the radio beam transmission/reception angle Oi is 30 degrees and θi
When +1 is 39 degrees, in order to scan the radio beam up to θm=34.5 degrees, the wavelength, that is, the frequency, needs to be changed by about 10%.

次に電波ビーム走査法の変形例を説明する。第3図に示
したものは、隣接する電波ビーム間の中心位置まで一方
の電波ビームの入射角を可変し、また他方の電波ビーム
も同様に中心位置まで可変するように周波数を制御する
方式であった。第4図及び第5図はこの変形例であり、
離散的移相器により発生された電波ビームの隣接ビーム
間を走査するために、電波送受信角度の増大方向に波長
λを増大させながら走査する方法(第4図)、あるいは
送受信角度の減少方向に波長λを減少させながら走査す
る方法(第5図)である。このようにすれば、送信周波
数の可変制御を増大もしくは減少方向のどちらか一方の
みとすることができるので、送信周波数の制御が簡単と
なる。
Next, a modification of the radio beam scanning method will be described. The system shown in Figure 3 is a method in which the incident angle of one radio wave beam is varied up to the center position between adjacent radio wave beams, and the frequency of the other radio wave beam is similarly controlled so as to vary up to the center position. there were. Figures 4 and 5 are variations of this,
In order to scan between adjacent radio wave beams generated by a discrete phase shifter, there is a method of scanning while increasing the wavelength λ in the direction of increasing the radio wave transmission/reception angle (Figure 4), or a method of scanning in the direction of decreasing the transmission/reception angle. This is a method of scanning while decreasing the wavelength λ (FIG. 5). In this way, the transmission frequency can be controlled to be variable only in either the increasing or decreasing direction, which simplifies the control of the transmission frequency.

第6図は、本発明の第2の実施例の回路構成を示すブロ
ック図である。電波ビームの送受信角度θは式(2)で
示すように波長λ、位相δ、隣接アンテナ間の間隔dで
決定されるので、本実施例では個々のアンテナ101〜
Ionをm個おきに選択して動作させることにより、実
効的なアンテナ間隔dを可変とする制御をも行うように
し、電波ビームの送受信角度をより細かく可変できるよ
うにしたものである。このために、送受信するアンテナ
を選択するスイッチ301〜30nとスイッチ制御回路
9が付加されている。
FIG. 6 is a block diagram showing the circuit configuration of a second embodiment of the present invention. The transmission/reception angle θ of the radio beam is determined by the wavelength λ, the phase δ, and the distance d between adjacent antennas, as shown in equation (2).
By selecting and operating every m Ions, control is also performed to vary the effective antenna spacing d, making it possible to more finely vary the transmission and reception angle of the radio wave beam. For this purpose, switches 301 to 30n for selecting antennas for transmission and reception and a switch control circuit 9 are added.

次に、この実施例の動作を、第7図のフローチャートを
用いて説明する。まず、移相器制御回路3で各アレイ素
子の初期位相を演算し、移相器201〜20nに各初期
位相を設定する。また、スイッチ制御回路9で最初に送
受信するアンテナを演算し、スイッチ301〜30nを
用いてそのアンテナを選択する(処理701)。次にこ
の条件で、パルス電圧P1〜Pnをアンテナへ供給し、
所定方向に電波ビームを送信する。このときに送信機6
から出力されるパルス電圧Pの周波数を繰り返し周期T
r毎に可変することにより、電波ビームの送受信角度θ
を連続的に可変する(処理702)、次に、スイッチ3
01〜30nを制御して送受信するアンテナの間隔dを
変化させ、電波ビームの送受信角度θを連続的に可変す
る。この動作を送受信素子間隔の切替走査が終了するま
で継続して実施する(処理702〜704)、この動作
が終了すると、位相差δを変化させ1以上と同様の動作
を繰り返す0以上のような動作を位相差δの制御が終了
するまで継続して実施する(処理702〜706)、こ
のような動作を行うことにより、送受信アンテナを選択
する制御、パルス電圧の送受信位相差の制御、及び送信
周波数の可変制御を組合せることによって、電波ビーム
の送受信角度を細かく可変することが可能となる。
Next, the operation of this embodiment will be explained using the flowchart shown in FIG. First, the phase shifter control circuit 3 calculates the initial phase of each array element, and sets each initial phase to the phase shifters 201 to 20n. Further, the switch control circuit 9 calculates the antenna to be transmitted and received first, and the switches 301 to 30n are used to select that antenna (process 701). Next, under these conditions, pulse voltages P1 to Pn are supplied to the antenna,
Sends a radio beam in a predetermined direction. At this time, transmitter 6
The frequency of the pulse voltage P output from the repeating period T
By varying each r, the transmitting and receiving angle θ of the radio beam
(processing 702), then switch 3
01 to 30n to change the spacing d between transmitting and receiving antennas to continuously vary the transmitting and receiving angle θ of the radio wave beam. This operation is continued until the switching scan of the transmitting/receiving element interval is completed (processes 702 to 704). When this operation is completed, the phase difference δ is changed and the same operation as 1 or more is repeated for 0 or more. The operation is continued until the control of the phase difference δ is completed (processes 702 to 706). By performing such operations, the control for selecting the transmitting and receiving antenna, the control of the transmitting and receiving phase difference of the pulse voltage, and the transmission By combining variable frequency control, it becomes possible to finely vary the transmission and reception angle of the radio wave beam.

第8図は本発明の第3の実施例を示すブロック図で、ア
ンテナを送信用と受信用に分けた構成となっている。ア
ンテナ101〜Ionは移相器の移相量にしたがって所
定方向に電波ビームを送信し、送信周波数を可変するこ
とによってこの電波ビームの送受信角度を連続的に可変
する。一方、空間中の物標から反射されてきた信号は隣
接したアンテナ111〜llnにより受信する。アンテ
ナ111〜llnの受信信号R1〜Rnは、送信と同じ
移相量を設置した移相器201〜20nを通過すること
によって所定方向の反射波を受信できる。これ以外の回
路の動作は第1の実施例と同様であるので説明は省略す
る。
FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention, in which the antenna is divided into transmitting and receiving antennas. The antennas 101 to Ion transmit a radio wave beam in a predetermined direction according to the amount of phase shift of the phase shifter, and continuously vary the transmission and reception angle of the radio wave beam by varying the transmission frequency. On the other hand, signals reflected from targets in space are received by adjacent antennas 111 to lln. Received signals R1 to Rn from antennas 111 to lln can receive reflected waves in a predetermined direction by passing through phase shifters 201 to 20n installed with the same amount of phase shift as that for transmission. The operation of the circuit other than this is the same as that of the first embodiment, so the explanation will be omitted.

本実施例を用いれば、送受信を切替えるための送受切替
器が不要となり、回路構成が簡略化できる。
If this embodiment is used, a transmitting/receiving switch for switching between transmitting and receiving is not required, and the circuit configuration can be simplified.

次に本発明の第4実施例を説明する。前に述べたように
電波ビームの送受信角度θは式(2)で示され、波長λ
、位相δ、隣接アンテナ間隔dで決定される。最小位相
制御量δwinが一定値の場合、ビームの送受信角度θ
が0度近傍において、隣接ビーム間を連続的にビーム走
査するためには1周波数を可変する範囲を大きくする必
要がある。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. As mentioned earlier, the transmission/reception angle θ of the radio beam is expressed by equation (2), and the wavelength λ
, phase δ, and distance between adjacent antennas d. When the minimum phase control amount δwin is a constant value, the beam transmission and reception angle θ
In order to continuously scan the beam between adjacent beams when the angle is near 0 degrees, it is necessary to increase the range in which one frequency can be varied.

方、ビームの送受信角が90度近傍においては、周波数
可変範囲は小さくてよい、したがって、ビームの送受信
角度θが0度近傍では最小位相制御量δl1linを小
さくすれば、周波数可変範囲を小さくすることができ、
効率的に電波ビーム送受信角度を連続可変できる0本実
施例は、移相器のビット数を可変として最小位相制御量
δwinを変えられるようにしたもので、そのブロック
図を第9図に示す6本図はビット数可変の移相器のみを
示しており、この他の回路は第1の実施例と同様である
On the other hand, when the beam transmission/reception angle is around 90 degrees, the frequency variable range may be small. Therefore, when the beam transmission/reception angle θ is around 0 degrees, the frequency variable range can be made smaller by decreasing the minimum phase control amount δl1lin. is possible,
In this embodiment, the minimum phase control amount δwin can be changed by changing the number of bits of the phase shifter, and the block diagram thereof is shown in Fig. 9. This figure only shows a phase shifter with a variable bit number, and the other circuits are the same as in the first embodiment.

位相量制御回路13からはスイッチ31〜3nを介して
デュアルスイッチ41〜4nに制御信号F1”Fnを送
る。デュアルスイッチ41〜4nは、制御信号F1〜F
nにしたがって使用する遅延線71〜7nの組合せを切
替え、移相量を定める。ここまでは従来の動作と同じで
あるが、本実施例ではビット数選択回路14からの制御
信号81〜Snによりスイッチ31〜3nを制御し、こ
れによって実際にデュアルスイッチ41〜4nへ印加さ
れる制御信号F1〜Fnを選択する0例えばビット数が
3の場合は、制御信号F1〜Fnのみを選択して遅延線
71〜73のみが使用されるようにする。このときの最
小位相制御量δll1inはπ/4となる。本実施例に
よれば移相器のビット数を可変して最小位相量δwin
を可変できるため、効率的に電波ビームの送受信角度を
制御できる。
The phase amount control circuit 13 sends a control signal F1"Fn to the dual switches 41 to 4n via the switches 31 to 3n. The dual switches 41 to 4n send control signals F1 to Fn.
The combination of delay lines 71 to 7n to be used is switched according to n, and the amount of phase shift is determined. Up to this point, the operation is the same as the conventional one, but in this embodiment, the switches 31 to 3n are controlled by the control signals 81 to Sn from the bit number selection circuit 14, and the signals are actually applied to the dual switches 41 to 4n. For example, when the number of bits is 3, only the control signals F1 to Fn are selected so that only the delay lines 71 to 73 are used. The minimum phase control amount δll1in at this time is π/4. According to this embodiment, the minimum phase amount δwin is obtained by varying the number of bits of the phase shifter.
can be varied, making it possible to efficiently control the transmission and reception angle of radio wave beams.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、ディジタル型位相器とアレイアンテナ
から構成されるレーダ装置において、ディジタル型移相
器による送信パルス位相量の制御と、送信周波数、アン
テナ間隔可変制御とを組合せることにより、電波ビーム
の送受信角度をほぼ連続的に可変することができ、レー
ダ装置における物標の探知領域を拡げることができると
いう効果がある。
According to the present invention, in a radar device composed of a digital phase shifter and an array antenna, radio waves can be This has the advantage that the beam transmission and reception angle can be varied almost continuously, and the target detection area of the radar device can be expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図は本発明の一実施例を示すブロック図
及びその動作を示すタイムチャート、第3図〜第5図は
本発明の送信ビーム走査法の説明図、第6図及び第7図
は本発明の他の実施例のブロック図及びその動作フロー
チャート、第8図。 第9図はそれぞれ本発明の別の実施例を示すブロック図
、第10図、第11図は従来のレーダ装置の説明図であ
る。 101〜10n、 111〜1ln−アンテナ素子、2
01〜20n・・・ディジタル型移相器、6・・・送信
機、62・・・電圧制御型発振器、61・・・発振器制
御回路、64・・・パルス変調器、9゛°°°°スイツ
チ制御301〜30n・・・スイツ第 図 14・・・ビット数選択回路、 31〜3n・・・スイッチ。
1 and 2 are block diagrams showing one embodiment of the present invention and time charts showing its operation, FIGS. 3 to 5 are explanatory diagrams of the transmission beam scanning method of the present invention, and FIGS. 7 is a block diagram and its operation flowchart of another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a block diagram of another embodiment of the present invention. FIG. 9 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, and FIGS. 10 and 11 are explanatory diagrams of a conventional radar device. 101-10n, 111-1ln-antenna element, 2
01-20n... Digital phase shifter, 6... Transmitter, 62... Voltage controlled oscillator, 61... Oscillator control circuit, 64... Pulse modulator, 9゛°°°° Switch control 301 to 30n...Switch Figure 14...Bit number selection circuit 31 to 3n...Switch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、アレイアンテナと、高周波信号を発生する送信機と
、該送信機の発生した高周波信号を所定方向のビームが
形成されるように移相してアレイアンテナを構成するア
ンテナ素子の各々へ供給しかつ該アンテナ素子で受信さ
れた高周波信号の各々を所定方向のビームが受信される
ように移相して出力するディジタル型移相器と、該移相
器を介して受信された高周波信号を処理する受信機とを
備えたレーダ装置において、上記送信機は、上記ディジ
タル型移相器により設定可能なアレイアンテナのビーム
方向以外の方向へのビームが形成できるように自送信機
の発生する高周波信号の周波数を変えられるように構成
されたことを特徴とするレーダ装置。 2、アレイアンテナのどのアンテナ素子を選択するかを
指令する信号を出力する制御回路と、該回路により選択
されたアンテナ素子のみに前記ディジタル型移相器から
の高周波信号を印加し、あるいは上記選択されたアンテ
ナ素子で受信された高周波信号のみを受信機へ送るよう
に制御するスイッチ回路とを設けたことを特徴とする請
求項1記載のレーダ装置。 3、前記アレイアンテナを構成するアンテナ素子の各々
を、送信用と受信用の隣接して配置されたアンテナ素子
から構成したことを特徴とする請求項1又は2記載のレ
ーダ装置。 4、前記ディジタル型移相器の最小移相量を、ビーム方
向がアレイアンテナの面と平行な方向のときほど大きく
、上記面と垂直な方向のときほど小さくなるように可変
設定可能としたことを特徴とする請求項1記載のレーダ
装置。
[Claims] 1. An array antenna, a transmitter that generates a high-frequency signal, and an antenna that configures the array antenna by shifting the phase of the high-frequency signal generated by the transmitter so that a beam in a predetermined direction is formed. a digital phase shifter that shifts the phase of each high-frequency signal supplied to each of the antenna elements and received by the antenna element so that a beam in a predetermined direction is received; In the radar apparatus, the transmitter is configured to transmit its own transmitter so that a beam can be formed in a direction other than the beam direction of the array antenna, which can be set by the digital phase shifter. A radar device characterized in that it is configured to be able to change the frequency of a high-frequency signal generated by an aircraft. 2. A control circuit that outputs a signal instructing which antenna element of the array antenna to select, and applying the high frequency signal from the digital phase shifter only to the antenna element selected by the circuit, or controlling the above selection. 2. The radar apparatus according to claim 1, further comprising a switch circuit for controlling the antenna element to send only the high frequency signal received by the antenna element to the receiver. 3. The radar device according to claim 1 or 2, wherein each of the antenna elements constituting the array antenna is composed of adjacently arranged antenna elements for transmitting and receiving. 4. The minimum phase shift amount of the digital phase shifter can be variably set so that it becomes larger when the beam direction is parallel to the plane of the array antenna and smaller when the beam direction is perpendicular to the plane. The radar device according to claim 1, characterized in that:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010211798A (en) * 2009-03-10 2010-09-24 Ls Industrial Systems Co Ltd Rfid system using circular polarized antenna

Cited By (2)

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