JPH0347710B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーダ・デイテクタに関し、殊に、正
規のレーダ電波以外の妨害信号、例えば他のレー
ダ・デイテクタから輻射される電波その他の妨害
電波信号を確実に弁別、排除できるように改良し
たレーダ・デイテクタに関する。

昨今、各種の物体の速度や距離、乃至は物体の
存在を検出、測定するのに、周波数が安定な（す
なわち無変調特定周波数の）マイクロ波のレーダ
を用いることが多くなつてきた。そのため、こう
したレーダ電波が輻射されているか否かを検出す
るためのレーダ・デイテクタもまた必要とされる
ことが多い。

このようなレーダ・デイテクタにはその受信方
式において幾種類かあるが、いづれもパルス性の
外来雑音に弱い上に、近くにある他の同様な受信
方式のレーダ・デイテクタの発生する不要輻射信
号電波によつて誤検出、誤動作をし易いという欠
点が残されていた。

即ち、正規のレーダ輻射源から輻射されるレー
ダ電波以外の他の電波を当該正規のレーダ電波と
誤認する可能性が高かつたのである。

勿論、従来からも、こうした不都合を排除する
ため、誤動作防止回路として幾つかの回路方式が
提案されてはいたが、その多くは正規電波と妨害
電波の弁別回路部分にデジタル方式を採用し、そ
のため回路系が著しく複雑、高価になるという欠
点があつた。

また、こうした従来の構成によるデジタル弁別
方式では、妨害電波の周波数変動の周期が局部発
信周波数の掃引周期の整数倍の関係になると弁別
できなくなつたり、微小な信号に対してはレー
ダ・デイテクタ感度を低下させる傾向もあり、機
能的にも必ずしも満足のいくものとは言えなかつ
た。

本発明はこのような実情に鑑みて成されたもの
で、上記のようなパルス性の雑音や他のレーダ・
デイテクタの発する電波雑音を正規のレーダ電波
信号と確実に弁別できるレーダ・デイテクタの提
供を主目的とし、且つ、この主たる目的を達成す
るにも、その回路構成には簡単、廉価なアナログ
回路を採用できるようにしたものである。

この目的を達成するための本発明の構成を先ず
概説すれば、本発明のレーダ・デイテクタは、 入射するレーダ電波信号（SRまたはSr）を周
波数変換する混合器１０と； 該混合器１０に与える局部発振周波数（Ss）
を所定の周波数範囲で掃引する局部発振周波数掃
引回路５と； 該混合器出力をFM検波し、上記レーダ信号
（SRまたはSr）を受信している間はFM検波ノイ
ズを抑圧した信号（SdまたはSd′）を送出し、そ
うでないときはFM検波ノイズ（Sn）を送出する
FM検波回路１２と； 上記FM検波回路出力に上記FM検波ノイズを
抑圧した信号（SdまたはSd′）が現れた時に上記
局部発振周波数掃引回路５に作用して一旦、上記
掃引を止めさせ、一定時間（ｔ）を経過した後に
再度、該局部発振周波数掃引回路５をして上記掃
引を開始させる掃引制御回路６と； 上記掃引が一時的に停止している間（ｔ）に、
上記FM検波回路１２の出力に表れる上記FM検
波ノイズを抑圧した信号（SdまたはSd′）の継続
時間を監視し、該継続時間が予め定められた時間
以上の長さに亙つた場合に正規のレーダ電波信号
（SRまたはSr）の入感と判断する弁別回路１３，
１４と； を有するように構成される。

このような構成によると、局部発振周波数の掃
引が一定時間ｔに亙り停止している間にFM検波
回路からFM検波ノイズを抑圧した信号が出力さ
れても、当該信号の継続時間が予め定めた時間以
上にならない場合には弁別回路が妨害信号と判断
し、正規のレーダ電波信号のみを弁別することが
できる。

なお、後にも示すが、実施例的には弁別回路は
ロー・パス・フイルタと電圧比較器とで構成でき
る。

即ち、FM検波信号を受けたロー・パス・フイ
ルタ回路の出力電圧を、比較回路にて所定の閾値
電圧と比較すれば、上記掃引が一時的に停止して
いる時に当該ロー・パス・フイルタ回路出力電圧
が上記閾値電圧を絶対値において越えた時にの
み、正規のレーダ電波信号が入感しているものと
同定することができる。

従つてこの時に、該比較回路出力からレーダ電
波入感確認信号を発生させれば、適当な信号処理
回路を介してスピーカや発光ダイオード等のレー
ダ電波検出表示器を動作させることができる。

このような構成の本発明によると、原理的にア
ナログ回路構成でありながら、弁別能力の高い回
路が提供できる。即ち、周波数変動のある信号に
対してはこれを全て妨害電波信号として正規のレ
ーダ電波信号との間で完全に弁別機能を呈し得る
ようになり、感度低下も来たさないで済むのであ
る。

以下、上記要旨構成に基き構成された本発明の
望ましい一実施例に就き、添付図面に即して説明
する。尚、上記要旨構成中において、各構成要素
に付した符号及び記号は、この実施例における構
成子に図中で付したものに対応させてある。

レーダ電波信号SRはアンテナ１に入射するが、
この実施例のレーダ・デイテクタではダブル・コ
ンバージヨン方式を採用しており、そのため、当
該レーダ電波信号SRは先づ第一混合器３に入力
し、ここで第一局部発振器２の発する固定の第一
局部発振周波数とビートが採られ、ビート・ダウ
ンした周波数信号Srとされる。

然し、このビート・ダウンした周波数信号Sr
とアンテナ１に入力したレーダ電波信号SRとは
情報としては同義であるので、以下ではビート・
ダウンした周波数信号Srを検出すべきレーダ電
波信号Srとして取扱う。

ビート・ダウンされたレーダ電波信号Srは、
適当な増幅器４を介する等した後、第二の混合器
１０に入力する。この第二の混合器１０には、局
部発振周波数掃引回路５から受信帯域を一定周期
で掃引する局部発振周波数Ssが与えられるよう
になつている。

尚、予め述べて置けば、図示の第一混合器２が
設けられないシングル・コンバージヨン型のレー
ダ・デイテクタにあつても、そうしたものではそ
れに唯一設けられた混合器に与えられる局部発振
周波数が掃引される形を採るので、当該唯一設け
られた混合器をこの実施例での混合器１０と考え
ることにより、本発明を同様に適用することがで
きる。

混合器１０の出力は適当な増幅器１１を介する
等した後、FM検波回路１２に入力され、その出
力は図中、L.P.F.で略したロー・パス・フイルタ
回路１３に与えられる。

ロー・パス・フイルタ回路１３の出力は掃引制
御回路６と電圧比較器１４に与えられ、掃引制御
回路はロー・パス・フイルタ回路１３の出力電圧
Eoの立ち上がりを検出して局部発振周波数掃引
回路を制御し、その掃引を予め定めた時間ｔに亘
つて停止させた後、当該時間ｔを経過後、再度掃
引を開始させる。

一方、電圧比較器１４では予め定めてある閾値
電圧Ethoとロー・パス・フイルタ回路１３の出
力電圧Eoとを比較し、絶対値においてロー・パ
ス・フイルタ回路１３の出力電圧Eoの方が当該
閾値電圧Ethoより高くなつた時にはレーダ電波
入感確認信号Soを出力する。

このレーダ電波入感確認信号Soは、正規のレ
ーダ電波を検出したことを使用者に知れせる適当
な表示器７の駆動制御回路１５への稼動指令信号
として一般に利用する。

但し、表示器７やその駆動制御回路１５は本発
明が直接にこれを規定するもではなく、公知技術
を援用した任意の構成のもので良い。

例えば表示器７としてはスピーカ７１や発光ダ
イオード等の発光源手段７２があげられ、勿論、
一方のみを採用しても良い。

また、表示器駆動制御回路１５としては、駆動
指令信号Soが入つてきた時以降、所定時間に亘
つてスピーカ７１に発振音信号を送出したり、発
光ダイオード等の発光源手段７２を点減乃至点灯
する等の構成のものが考えられる。即ち、タイマ
や発振器、増幅器等々の回路要素の組合せで当業
者であれば任意所望のものを構成することができ
る。

第２図以降の各要部波形図をも参照して説明す
ると、この実施例の場合、局部発振周波数掃引回
路５は鋸波電圧発振器５１と、この鋸波電圧発振
器５１の発する掃引電圧Vsに比例して局部発振
周波数Ssを掃引する電圧制御発振器５２とから
成つており、従つて両者の関係を模式的に示せば
第２図示のようになる。

即ち、鋸波電圧発振器５１の発振する掃引電圧
Vsが最低電圧値Vminから最大電圧値Vmaxまで
一定変化率で増加する現象を周期Ｔで繰返すに従
い、局部発振周波数Ssも中心周波数oを挟んで
o−Δからo＋Δ迄を周期Ｔで掃引する。従つ
て、局部発振周波数Ssを経時的に見ると鋸波と
なり、受信帯域は入力信号Srに関し2Δである。

而して、アンテナ１に周波数が安定なマイクロ
波、即ち正規のレーダ電波SRが入力し、対応し
て混合器１０に周波数が安定なレーダ電波信号
Srが入力すると、第３図Ａ中に示すように、当
該周波数信号Srと局部発振周波数信号Ssとが交
差した時点で、FM検波回路１２の出力信号Sd
は第４図Ａ中の時点で示すように、FM検波ノ
イズSnのない直流状態の信号Sdを発し始める。
以下、このようにFM検波ノイズの抑圧された信
号Sdを単に検波信号Sdと呼ぶ。また、上記の周
波数信号Srと局部発振周波数信号Ssとの交差点
は厳密な意味では或る程度の幅、例えば10MHz
程度の幅は見こまれる。

検波信号Sdはロー・パス・フイルタ回路１３
に与えられるが、その電位出力Eoは先づ掃引制
御回路６に与えられる。

この実施例では、当該掃引制御回路６は第５図
Ａに示すように、ロー・パス・フイルタ回路１３
の出力電圧Eoの立ち上がりを検出できるように
十分低い閾値Ethsを持つスイツチング回路６１
と、このスイツチング回路６１のスイツチング動
作によりその時点から時間ｔの間だけ、鋸波電圧
発振器５２の掃引を停止してその時の電圧に拘束
する掃引一時停止用タイマ回路６２とから成つて
いる。

従つて、上記のように検波出力Sdが時点で
示すように出力し始め、ロー・パス・フイルタ回
路１３の出力電圧Eoが第５図Ａ中に実線で示す
ように立ち上がり始めると、当該電圧Eoは上記
時点から幾らも経たない中に直ぐに閾値Eths
に到達し、従つてスイツチング回路６１がスイツ
チング動作をして掃引一時停止用タイマ回路６２
を稼動し始める。

これにより、局部発振周波数掃引回路５中の鋸
波電圧発振器５２はその時点で出力電圧の掃引を
止め、第３図Ａ中に領域で示すように、対応し
て電圧制御発振器５１からの局部発振周波数Ss
も掃引一時停止用タイマ回路６２に定められてい
る時間ｔの間に亘り、第２図中、既述した時点
における周波数をそのまま維持する。

而して、入力している電波信号がここで仮定し
たように正規のレーダ電波信号Srであれば、そ
の周波数は無変調で安定しているから、第３図Ａ
中の時点で先のように局部発振周波数Ssと交
差した以降、上記の時間ｔに亘つて局部発振周波
数Ssが同じ周波数を維持するに伴い、その間は
ずつとFM検波回路１２には第４図Ａ中に示すよ
うに当該時間ｔに亘つて安定な直流レベルを保つ
検波信号Sdが得られる。

ということは、当該FM検波回路１２の出力を
積分したロー・パス・フイルタ回路１３の出力電
位Eoは、第５図Ａに示すように回路に定められ
ている或る最大値に向けて増加し続けることにな
る。

一方、このロー・パス・フイルタ回路１３の出
力電圧値Eoは電圧比較器１４にも与えられてい
るから、この電圧比較器１４に適当な閾値電圧
Ethoを与えて置けば、正規のレーダ電波信号Sr
乃至SRが入感している限り、ロー・パス・フイ
ルタ回路１３の出力電圧値Eoはやがてこの閾値
Ethoを横切り、この電圧比較器の出力にレーダ
電波入感確認信号Soを得ることができるように
なる。

従つて、このレーダ電波入感確認信号Soを例
えば表示器駆動制御回路１５の稼動指令信号So
として利用すれば、表示器７を先に述べたような
所望のモードで駆動することができる。

これに対して次に、本回路系が一旦にしろ、正
規のレーダ電波以外の妨害電波に同調した場合に
就き考察する。

今、混合器１０の入力に入つてる信号が、第３
図Ｂに仮想線で示すように、本回路の受信帯域内
で周波数変動を繰返すような妨害電波信号Sr′で
あつたとすると、局部発振周波数Ssが周波数掃
引をしていく中にはいづれかの周波数部位でこの
妨害電波信号Sr′にも整合する時があり得る。

すると、この両周波数Ss，Sr′の交差時点′に
おいては、先の正規のレーダ電波信号Srを受信
した時と同様に、FM検波回路１２の出力には一
時的にしろ、FM検波ノイズSnが消えて直流的な
検波信号Sd′が表れる状態が起きる。

この時の検波信号Sd′は第４図Ｂに示してある
が、先づもつてその出力当初の時点′において
は、先と同様に後続のロー・パス・フイルタ回路
１３の出力電圧が立ち上がろうとする。

この時の電圧Eoの状態は第５図Ｂに示してあ
るが、この時、スイツチング回路６１の閾値
Ethsが先に述べたように十分低く選んであると、
スイツチング回路６１は先の正規の電波受信時と
全く同様に動作し、従つて掃引一時停止用タイマ
回路６２、鋸波電圧発振器５２、電圧制御発振器
５１も各々先と全く同様の動作をするため、局部
発振周波数Ssは第３図Ｂに示してあるように、
第３図Ａ図示の場合と全く同様に一定時間ｔに亘
る間、その時の周波数値に維持される。

然し、このように一時的に一定時間ｔに亘り局
部発振周波数Ssの掃引が停止する状態が起きる
ことこそ同じであつても、正規のレーダ電波が入
感している場合と大きく異なるのは、第３図Ｂ
中、模式的に線分で示すように、妨害電波信号
Sr′と局部発振周波数Ssとが交差した時点′から
僅かな時間しか経過していないのに、両周波数
Ss，Sr′は最早、略ゞ同一周波数と看做せる許容
範囲を越えて異なる周波数値となることである。

従つてFM検波回路１２の出力の状態を見る
と、第４図Ｂに示すように、FM検波ノイズの抑
圧された信号Sd′が出力されている時間ｘは極め
て短い。そのため、ロー・パス・フイルタ回路１
３の出力電圧Eoも、第５図Ｂ中に示すように、
一旦はスイツチング回路６１の閾値電圧Ethsに
達する程に立ち上がつたとしても、時間ｘ経過後
の検波信号Sd′の立ち下がりにより直ちに最低電
圧値に向けて低下を始めるものとなる。

即ち、第５図ＡとＢを比較する顕かなように、
正規のレーダ電波信号Srが入感している時には
ロー・パス・フイルタ回路１３の出力電圧Eoも
掃引停止時間ｔと同じ時間に亘つて十分に大きな
値に迄増加していくが、周波数の不安定な妨害信
号Sr′が入感した時には、当該ロー・パス・フイ
ルタ回路１３の出力電圧Eoは掃引停止時間ｔの
全時間範囲に亘つてではなく、増加できるにして
も僅かな時間ｘに亘つてのみであるため、結局、
正規のレーダ電波信号入感時と妨害波信号入感時
とでは、ロー・パス・フイルタ回路１３の出力電
圧Eoの波高値に大きな相違が出るのである。

従つて、先に述べた電圧比較器１４に与える閾
値電圧Ethoを、両者の間の適当な電圧値に選択
すれば、第５図Ｂに示すように、妨害電波信号入
感時にはロー・パス・フイルタ回路１３の出力電
位Eoはこの閾値Ethoを横切ることがないため、
レーダ電波入感確認信号Soの誤発信を避け、表
示手段７の誤稼動を避けることができる。勿論、
電圧比較器１４の出力Soは、入力電圧Eoが閾値
Ethoを越えたか否かに応じ、例えば論理“Ｈ”，
“Ｌ”のいづれか一方を選択的に採るようなもの
として定義できる。

以上のメカニズムから顕かなように、本発明の
原理は、 受信電波に対応する混合器への入力信号Sr
またはSr′と局部発振周波数Ssとが略ゞ同一周
波数と看做せる周波数範囲で整合した時には、
とりあえず一旦、局部発振周波数Ssの掃引を
時間ｔに亘り停止させた上で、 当該停止時間ｔ中においてFM検波回路１２
の出力に表れるFM検波ノイズの抑圧された信
号SdまたはSd′の長さ（継続時間）を監視し、 当該継続時間が予め定められた時間以上の長
さに亙つた場合に正規のレーダ電波信号SRま
たはSrの入感、そうでなくてかなり短い時間
しか継続しないようであれば妨害電波信号
Sr′の入感というように弁別的に判断する、 という点にある。

従つて逆に言えば、既述した実施例は上記の時
間的判断を一つの手法として電圧値の如何に化体
して行なつているものと言え、上記原理からすれ
ば、他の媒体を利用することもでき、電流、数値
等に置き換えての本発明原理の具現も可能である
ことが分かる。

尚、掃引を一時停止した後、再度開始するの
は、周波数の異なるレーダ輻射源から複数のレー
ダ電波信号が送られてきている場合に、仮に或る
周波数の入力電波信号に同調した所でそれ以降の
掃引を停止し続けるようにしてしまうと、他のレ
ーダ輻射源からのレーダ電波信号には応答し得な
いからである。また、妨害電波信号がゆつくりと
うねつているような信号であつて、仮にこうした
信号に本回路が同調した場合、掃引を停止したま
まにして再起動しないと、この妨害電波信号に同
調したままになるからである。

また、実施例構成に即して回路を構成する場合
も、掃引制御回路のスイツチング回路６１の入力
はFM検波回路１２の出力から適当な公知技術に
よる信号処理回路を介して取出しても良い。即
ち、無信号時におけるFM検波ノイズが消えたら
直ちに掃引を停止できるように構成しても良く、
このようにすればロー・パス・フイルタ回路１３
の介在による若干の応答遅れも必要に応じてはな
くすことができる。

逆に図示の通り、ロー・パス・フイルタ回路１
３から検波出力Sd乃至ロー・パス・フイルタ回
路出力電圧Eoの立ち上がりを検出するための入
力信号を採り出すにしても、当該スイツチング回
路６１を第６図Ａに示すように構成すると、構成
自体は極力簡単に、それでいて動作信頼性は高く
という相反的な要素を共に満足することができる
外、微弱信号に対する感度劣化を最低限に抑える
ことができる。

即ち、前段のロー・パス・フイルタ回路１３か
ら送られてくる電圧信号Eoをハイ・パス・フイ
ルタ回路６１ａで微分し、その出力で単体のトラ
ンジスタで良い例えばnpn型スイツチング・トラ
ンジスタ６１ｂを駆動するように図ると、妨害波
によるパルス状の電圧信号Eoはハイ・パス・フ
イルタ回路６１ａを容易に通過するし、且つ正規
のレーダ波に応じた電圧信号Eoもその立ち上が
りの部分においては当該ハイ・パス・フイルタ回
路６１ａを通過する上に、こうした微分波形は十
分な波高値を示すから、いづれの場合にも後続の
スイツチング・トランジスタ６１ｂを所期通りタ
ーン・オンさせ、掃引一時停止用タイマ回路６２
へパルス信号としての掃引一時停止指令信号を送
ることができる一方、電圧比較器１４にも、正規
のレーダ電波信号の場合にのみ、第５図Ａにて示
したような立ち上がり過渡期を経て尚増加し続け
る電圧信号Eoを与えることができるから、電圧
比較器１４による確実な信号弁別動作も保証でき
ることになる。

但し、こうした回路構成とした場合には、第５
図Ｂにて示したスイツチング回路６１の閾値電圧
Ethsは、スイツチング・トランジスタ６１ｂの
ベース−エミツタ間オン電圧Vbe（on）による定
電圧となるから、当該第５図Ｂは第６図Ｂのよう
に書き替えられる。即ち、当該トランジスタ６１
ｂの入力で見ると、妨害波信号に対応する電圧信
号Eoは、閾値電圧Ethsとしてのベース−エミツ
タ間オン電圧Vbe（on）にてクリツプされた形に
なる。

勿論、第５図Ａにおいても、閾値電圧Ethsは
ベース−エミツタ間オン電圧Vbe（on）に読み替
える必要があり、電圧信号Eoはその立ち上がり
直後でこの閾値電圧を横切つた時に一瞬、クリツ
プされる。

尚、用いるハイ・パス・フイルタ回路６１ａは
通常知られている極めて簡単な構成のもので足り
る。対して、ロー・パス・フイルタ回路１３自体
の構成は、本来的には任意なものの、所望の肩特
性や立ち下がり特性を得るために一般にアクテイ
ブ型とするのが望ましい。

いづれにしても本発明によれば、既述した実施
例に代表されるように、簡単な構成のアナログ回
路としても信頼性の高い電波信号弁別機能を呈し
得る外、正規のレーダ電波信号と妨害電波信号と
が例え整数倍の関係にある等してもそうした弁別
機能は損われないこと、検出感度に影響を及ぼさ
ないこと、等々、実用的見地からして極めて大き
な効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明レーダ・デイテクタの望ましい
一実施例の回路概略構成図、第２図、第３図、第
４図、第５図は、夫々第１図示回路の状態乃至条
件に応じての各動作を説明する要部信号波形のタ
イム・チヤート的な説明図、第６図は第１図示実
施例に用い得るスイツチング回路の具体的な一構
成例及び動作の説明図、である。図中、１はレー
ダ受信用アンテナ、５は局部発振周波数掃引回
路、６は掃引制御回路、７は表示器、１０は混合
器、１２はFM検波回路、１３はロー・パス・フ
イルタ回路、１４は電圧比較器、１５は表示器駆
動制御回路、５１は電圧制御発振器、５２は鋸波
電圧発振器、６１はスイツチング回路、６１ａは
ハイ・パス・フイルタ回路、６１ｂはスイツチン
グ・トランジスタ、６２は掃引一時停止用タイマ
回路、７１は発音型表示器としてのスピーカ、７
２は発光型表示器としての発光ダイオード、であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入射するレーダ電波信号を周波数変換する混
   合器と； 該混合器に与える局部発振周波数を所定の周波
   数範囲で掃引する局部発振周波数掃引回路と； 該混合器出力をFM検波し、上記レーダ信号を
   受信している間はFM検波ノイズを抑圧した信号
   を送出し、そうでないときはFM検波ノイズを送
   出するFM検波回路と； 上記FM検波回路出力に、上記FM検波ノイズ
   を抑圧した信号が現れた時に上記局部発振周波数
   掃引回路に作用して一旦、上記掃引を止めさせ、
   一定時間を経過した後に再度、該局部発振周波数
   掃引回路をして上記掃引を開始させる掃引制御回
   路と； 上記掃引が一時的に停止している間に、上記
   FM検波回路の出力に表れる上記FM検波ノイズ
   を抑圧した信号の継続時間を監視し、該継続時間
   が予め定められた時間以上の長さに亙つた場合に
   正規のレーダ電波信号の入感と判断する弁別回路
   と； を有して成るレーダ・デイテクタ。