JPH0410017B2 - - Google Patents
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- JPH0410017B2 JPH0410017B2 JP61269233A JP26923386A JPH0410017B2 JP H0410017 B2 JPH0410017 B2 JP H0410017B2 JP 61269233 A JP61269233 A JP 61269233A JP 26923386 A JP26923386 A JP 26923386A JP H0410017 B2 JPH0410017 B2 JP H0410017B2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
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- Radiation Pyrometers (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ミリ波電力を受信するミリ波レー
ダ装置の改良に関するものである。
ダ装置の改良に関するものである。
第３図は、従来からあるミリ波電力を受信する
ミリ波レーダ装置の一例である。第３図におい
て、１はアンテナ、２は終端抵抗器、３は、上記
アンテナ１と終端抵抗器２をミキサ４にそれぞれ
切換接続するための単投双極スイツチ５はミキサ
４に接続された局部発振器、６は上記ミキサ４に
接続された増幅器、７はパワーメータ、８は信号
処理部、９は信号処理部８からの測定と較正のタ
イミングをそれぞれ受けてスイツチ３を切換える
制御回路である。
ミリ波レーダ装置の一例である。第３図におい
て、１はアンテナ、２は終端抵抗器、３は、上記
アンテナ１と終端抵抗器２をミキサ４にそれぞれ
切換接続するための単投双極スイツチ５はミキサ
４に接続された局部発振器、６は上記ミキサ４に
接続された増幅器、７はパワーメータ、８は信号
処理部、９は信号処理部８からの測定と較正のタ
イミングをそれぞれ受けてスイツチ３を切換える
制御回路である。
次に動作いついて説明する。上記ミリ波レーダ
装置は、物体から放射される雑音を受信し、その
電力を基準雑音源の電力で較正することにより、
物体の等価雑音温度を測定しようとする装置であ
る。
装置は、物体から放射される雑音を受信し、その
電力を基準雑音源の電力で較正することにより、
物体の等価雑音温度を測定しようとする装置であ
る。
物体から放射されたミリ波帯の雑音電力はアン
テナ１でとらえられ、単投双極スイツチ３を経て
ミキサ４に入る。ミキサ４にて、局部発振器５か
らの信号と混合され、信号周波数をミリ波より中
間周波数に周波数変換される。中間周波数に変換
された雑音電力は、増幅器６により増幅された後
パワーメータ７により検波された電圧値に変換さ
れて信号処理部８に送られる。
テナ１でとらえられ、単投双極スイツチ３を経て
ミキサ４に入る。ミキサ４にて、局部発振器５か
らの信号と混合され、信号周波数をミリ波より中
間周波数に周波数変換される。中間周波数に変換
された雑音電力は、増幅器６により増幅された後
パワーメータ７により検波された電圧値に変換さ
れて信号処理部８に送られる。
一方、単投双極スイツチ３を切換えて終端抵抗
器２にミキサ４を接続した場合には、終端抵抗器
２で発生した雑音電力が上記で説明した経路で電
圧値に変換されて信号処理部８へ送られる。信号
処理部８では、終端抵抗器２で発生した雑音電力
を基準として、物体からの雑音電力と比較して、
物体の等価雑音温度を算出する。制御回路９は、
信号処理部８からの測定、較正のタイミングによ
り、単投双極スイツチ３を切り換える働きを行
う。
器２にミキサ４を接続した場合には、終端抵抗器
２で発生した雑音電力が上記で説明した経路で電
圧値に変換されて信号処理部８へ送られる。信号
処理部８では、終端抵抗器２で発生した雑音電力
を基準として、物体からの雑音電力と比較して、
物体の等価雑音温度を算出する。制御回路９は、
信号処理部８からの測定、較正のタイミングによ
り、単投双極スイツチ３を切り換える働きを行
う。
次に以上の動作を第４図を用いて理論的に説明
する。第４図に示すように温度T0の終端抵抗器
２から発生する雑音電力Eoは Eo＝Ｋ・T0・Ｂ ……(1) ただしＫはボルツマン定数、Ｂは増幅器６の帯
域幅である。増幅器６からでる出力雑音電力Eput
は Eput＝Ｇ・Ｋ（T0＋Te）Ｂ ……(2) ただし、Ｇは増幅回路１０利得、Teは増幅器
６の等価雑音温度である。第４図における増幅回
路１０は第３図の単投双極スイツチ３、ミキサ
４、増幅器６を一体化した形で考えており、その
等価雑音温度Teは、 Te＝T0×（Lsw×Ｆ−１） ……(3) ただし、Lswは単投双極スイツチ３の挿入損失、
Ｆは、ミキサ４、増幅器６を合わせてみこんだ雑
音指数である。
する。第４図に示すように温度T0の終端抵抗器
２から発生する雑音電力Eoは Eo＝Ｋ・T0・Ｂ ……(1) ただしＫはボルツマン定数、Ｂは増幅器６の帯
域幅である。増幅器６からでる出力雑音電力Eput
は Eput＝Ｇ・Ｋ（T0＋Te）Ｂ ……(2) ただし、Ｇは増幅回路１０利得、Teは増幅器
６の等価雑音温度である。第４図における増幅回
路１０は第３図の単投双極スイツチ３、ミキサ
４、増幅器６を一体化した形で考えており、その
等価雑音温度Teは、 Te＝T0×（Lsw×Ｆ−１） ……(3) ただし、Lswは単投双極スイツチ３の挿入損失、
Ｆは、ミキサ４、増幅器６を合わせてみこんだ雑
音指数である。
ここで、単投双極スイツチ３をアンテナ１側に
接続すると物体の放射雑音を受信することがで
き、増幅回路１０の出力端Ａから出力される雑音
電力E′putは E′put＝Ｇ・Ｋ（Ta＋Te）Ｂ ……(4) ここでTaは物体の等価雑音温度である。
接続すると物体の放射雑音を受信することがで
き、増幅回路１０の出力端Ａから出力される雑音
電力E′putは E′put＝Ｇ・Ｋ（Ta＋Te）Ｂ ……(4) ここでTaは物体の等価雑音温度である。
(2)式、(3)式(4)式から、明らかなように、Eputと
E′putの比を求めることにより終端抵抗器２の温度
T0を基準として、物体の等価雑音温度Taを算出
することができる。この計算は信号処理部８で行
なわれる。
E′putの比を求めることにより終端抵抗器２の温度
T0を基準として、物体の等価雑音温度Taを算出
することができる。この計算は信号処理部８で行
なわれる。
以上説明したミリ波レーダの性能は、温度分解
能△Tminで定められ △Tmin≒CTsys／√Bτ ……(5) で表される。Ｂは増幅器、τは積分時間、Tsysは
システム温度、Ｃは定数でＣ≒2.0である。ここ
でTsysは Tsys＝Ta＋Te ＝Ta＋T0（Lsw×Ｆ−１） ……(6) となる。Ｃ、√はレーダ装置により定まる定
数であるから、比例定数をαとすると、 △Tmin＝α×Tsys ＝α×｛Ta＋T0（Lsw×Ｆ−１）｝ ……(7) となり、温度分解能はスイツチ損失Lsw、および
ミキサ４の雑音指数Ｆで定まる。従来例におい
て、システム温度Tsを計算した例を示す。Ta＝
250〓とする。ミリ波帯の単投双極スイツチ３の
損失Lswは2.5dB程度、雑音指数Ｆ＝8dBであり、
T0＝300〓とすると、 Tsys＝250〓＋300〓（1.78×6.31−１） ＝3319〓 ……(8) となる。
能△Tminで定められ △Tmin≒CTsys／√Bτ ……(5) で表される。Ｂは増幅器、τは積分時間、Tsysは
システム温度、Ｃは定数でＣ≒2.0である。ここ
でTsysは Tsys＝Ta＋Te ＝Ta＋T0（Lsw×Ｆ−１） ……(6) となる。Ｃ、√はレーダ装置により定まる定
数であるから、比例定数をαとすると、 △Tmin＝α×Tsys ＝α×｛Ta＋T0（Lsw×Ｆ−１）｝ ……(7) となり、温度分解能はスイツチ損失Lsw、および
ミキサ４の雑音指数Ｆで定まる。従来例におい
て、システム温度Tsを計算した例を示す。Ta＝
250〓とする。ミリ波帯の単投双極スイツチ３の
損失Lswは2.5dB程度、雑音指数Ｆ＝8dBであり、
T0＝300〓とすると、 Tsys＝250〓＋300〓（1.78×6.31−１） ＝3319〓 ……(8) となる。
従来のミリ波レーダ装置は、温度をT0に制御
した終端抵抗器２を用いる必要があつたため、重
量・寸法が大きくなり、価格が高くなるという問
題点があつた。また、単投双極スイツチ３を用い
るため、ミリ波帯では挿入損失Lswが大きくなり、
レーダの基本性能である温度分解能△Tminが劣
化するという問題点があつた。
した終端抵抗器２を用いる必要があつたため、重
量・寸法が大きくなり、価格が高くなるという問
題点があつた。また、単投双極スイツチ３を用い
るため、ミリ波帯では挿入損失Lswが大きくなり、
レーダの基本性能である温度分解能△Tminが劣
化するという問題点があつた。
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、重量・寸法を小さくし価格を
低くできるとともに温度分解能を小さくできるミ
リ波レーダ装置を得ることを目的とする。
になされたもので、重量・寸法を小さくし価格を
低くできるとともに温度分解能を小さくできるミ
リ波レーダ装置を得ることを目的とする。
この発明に係るミリ波レーダ装置は、終端抵抗
器を使用しないとともに、単投双極スイツチを単
投単極スイツチに変更したものである。
器を使用しないとともに、単投双極スイツチを単
投単極スイツチに変更したものである。
この発明におけるミリ波レーダ装置は終端抵抗
器を削除し、その代わりに、単投単極スイツチを
OFFしたときに発生する内部雑音電力を利用し、
上記スイツチをONした時に物体からの雑音電力
を測定することにより、物体の等価雑音度を算出
する。単投単極スイツチは単投双極スイツチより
挿入損失が小さく、ミリ波レーダ装置の温度分解
能を小さくできる。
器を削除し、その代わりに、単投単極スイツチを
OFFしたときに発生する内部雑音電力を利用し、
上記スイツチをONした時に物体からの雑音電力
を測定することにより、物体の等価雑音度を算出
する。単投単極スイツチは単投双極スイツチより
挿入損失が小さく、ミリ波レーダ装置の温度分解
能を小さくできる。
第１図はこの発明の一実施例を示すミリ波レー
ダ装置の構成図であり、第１図において、１，４
〜９は第３図に示した従来例と同様であり。１１
はアンテナ１とミキサ４との間に接続された単投
単極スイツチである。
ダ装置の構成図であり、第１図において、１，４
〜９は第３図に示した従来例と同様であり。１１
はアンテナ１とミキサ４との間に接続された単投
単極スイツチである。
次に動作について説明する。本実施例のミリ波
レーダにおいては、単投単極スイツチ１１がON
したときにはアンテナ１とミキサ４とを接続し、
物体から放射された雑音電力を受信する。なお信
号を処理する経路は上記従来例で説明したものと
同様である。単投単極スイツチ１１をOFFした
場合には、上記従来例で説明したような終端抵抗
器２で発生した雑音を基準とするかわりに、単投
単極スイツチ１１、ミキサ４、および増幅器６の
内部で発生した内部雑音電力をパワーメータ７に
より検波され電圧値に変換されて信号処理部８に
送られる。以上の動作を第２図を用いて理論的に
説明する。上記従来例で示したと同様にアンテナ
１から物体の雑音電力を受信した場合、出力端子
Ａから出力される雑音電力Eputは、 Eput＝Ｇ・Ｋ（Ta＋Te）Ｂ ……(9) ただしＧは増幅回路１０の利得、Ｋはボルツマ
ン定数、Taは物体の等価雑音温度、Teは増幅器
６の等価雑音温度、Ｂは増幅器６の帯域幅であ
る。第２図における増幅回路１０は、第２図の単
投単極スイツチ１１、ミキサ４、増幅器６を一体
化した形で考えている。等価雑音温度Teの定義
式は一般的に明らかなように、Te＝T0×（雑音指
数−１）である。本実施例の場合、上式中の雑音
指数は、単投単極スイツチ１１の挿入損失Lswと、
ミキサ４、増幅器６を合せてみこんだ雑音指数Ｆ
との積Lsw・Ｆとなりしたがつて、等価雑音温度
Teは、Te×T0（Lsw×Ｆ−１）……(10)となる。た
だし、T0は、増幅回路１０の温度である。
レーダにおいては、単投単極スイツチ１１がON
したときにはアンテナ１とミキサ４とを接続し、
物体から放射された雑音電力を受信する。なお信
号を処理する経路は上記従来例で説明したものと
同様である。単投単極スイツチ１１をOFFした
場合には、上記従来例で説明したような終端抵抗
器２で発生した雑音を基準とするかわりに、単投
単極スイツチ１１、ミキサ４、および増幅器６の
内部で発生した内部雑音電力をパワーメータ７に
より検波され電圧値に変換されて信号処理部８に
送られる。以上の動作を第２図を用いて理論的に
説明する。上記従来例で示したと同様にアンテナ
１から物体の雑音電力を受信した場合、出力端子
Ａから出力される雑音電力Eputは、 Eput＝Ｇ・Ｋ（Ta＋Te）Ｂ ……(9) ただしＧは増幅回路１０の利得、Ｋはボルツマ
ン定数、Taは物体の等価雑音温度、Teは増幅器
６の等価雑音温度、Ｂは増幅器６の帯域幅であ
る。第２図における増幅回路１０は、第２図の単
投単極スイツチ１１、ミキサ４、増幅器６を一体
化した形で考えている。等価雑音温度Teの定義
式は一般的に明らかなように、Te＝T0×（雑音指
数−１）である。本実施例の場合、上式中の雑音
指数は、単投単極スイツチ１１の挿入損失Lswと、
ミキサ４、増幅器６を合せてみこんだ雑音指数Ｆ
との積Lsw・Ｆとなりしたがつて、等価雑音温度
Teは、Te×T0（Lsw×Ｆ−１）……(10)となる。た
だし、T0は、増幅回路１０の温度である。
また、単投単極スイツチ１１をOFFした場合、
出力端子Ａより出力される出力雑音電力E′putは、
増幅回路１０中で発生する雑音電力であるので、
E′put＝KTeBG………(11)となる。(9)式、(10)式、(11)
式から明らかなようにパワーメータ７および信号
処理部８により増幅回路の温度T0および、Eputと
E′putとの比を用いて物体の等価雑音温度Taを算
出することができる。この計算は信号処理部８で
行われる。
出力端子Ａより出力される出力雑音電力E′putは、
増幅回路１０中で発生する雑音電力であるので、
E′put＝KTeBG………(11)となる。(9)式、(10)式、(11)
式から明らかなようにパワーメータ７および信号
処理部８により増幅回路の温度T0および、Eputと
E′putとの比を用いて物体の等価雑音温度Taを算
出することができる。この計算は信号処理部８で
行われる。
以上から、終端抵抗器２を使用しなくとも物体
の等価雑音温度Taを測定することができること
がわかる。
の等価雑音温度Taを測定することができること
がわかる。
ここで、温度分解能△Tminは(7)式より、
△Tmin＝αTsys
＝α×｛Ta＋T0〔Lswt×Ｆ−１）｝……(12)
ここで、ミリ波帯においては、単投単極スイツ
チの損失は、1.5dB程度、雑音指数Ｆ＝8dB、Ta
＝250〓、T0＝300〓とすると、 Tsys＝250〓＋300〓（1.41×6.31−１） ＝2619〓 ……（13） となる。(8)式、（13）式の結果より、Tsysが従来
例では、3319〓であつたことから、本実施例では
Tsysが小さくなり、従つて温度分解能△Tminが
小さくなつたことがわかる。レーダ装置のＳ／Ｎ
比が温度分解能によつて定まるので、本実施例で
は、従来例に比べて、(8)式、（13）式により、 10log2619〓／3319〓＝1.03dB ……（14） から1.03dBS／Ｎ比が良くなつたことを示す。
チの損失は、1.5dB程度、雑音指数Ｆ＝8dB、Ta
＝250〓、T0＝300〓とすると、 Tsys＝250〓＋300〓（1.41×6.31−１） ＝2619〓 ……（13） となる。(8)式、（13）式の結果より、Tsysが従来
例では、3319〓であつたことから、本実施例では
Tsysが小さくなり、従つて温度分解能△Tminが
小さくなつたことがわかる。レーダ装置のＳ／Ｎ
比が温度分解能によつて定まるので、本実施例で
は、従来例に比べて、(8)式、（13）式により、 10log2619〓／3319〓＝1.03dB ……（14） から1.03dBS／Ｎ比が良くなつたことを示す。
なお上記実施例では単投単極スイツチ１１の切
換えを信号処理部８からの測定、較正のタイミン
グにより制御するようになつていたが、この発明
はこれに限るものではなく例えば手動により
ON，OFFしても良いことは言うまでもない。
換えを信号処理部８からの測定、較正のタイミン
グにより制御するようになつていたが、この発明
はこれに限るものではなく例えば手動により
ON，OFFしても良いことは言うまでもない。
以上のように、この発明によれば、レーダ装置
の中から終端抵抗器を使用しない形で構成したの
で構成が簡単で寸法・重量が小さく、価格の低い
ミリ波レーダ装置を得られるという効果がある。
また、単投単極スイツチを使用して構成したの
で、温度分解能の小さい、性能の良いレーダ装置
を得られるという効果がある。
の中から終端抵抗器を使用しない形で構成したの
で構成が簡単で寸法・重量が小さく、価格の低い
ミリ波レーダ装置を得られるという効果がある。
また、単投単極スイツチを使用して構成したの
で、温度分解能の小さい、性能の良いレーダ装置
を得られるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるミリ波レー
ダ装置の構成図、第２図は、この発明によるレー
ダ装置の概念図、第３図は従来のミリ波レーダ装
置の構成図、第４図は従来例のレーダ装置の概念
図である。 図中１はアンテナ、４はミキサ、６は増幅器、
７はパワーメータ、８は信号処理部、９は制御回
路、１０は増幅回路、１１は単投単極スイツチで
ある。なお図中同一あるいは相当部分には同一符
号を符して示してある。
ダ装置の構成図、第２図は、この発明によるレー
ダ装置の概念図、第３図は従来のミリ波レーダ装
置の構成図、第４図は従来例のレーダ装置の概念
図である。 図中１はアンテナ、４はミキサ、６は増幅器、
７はパワーメータ、８は信号処理部、９は制御回
路、１０は増幅回路、１１は単投単極スイツチで
ある。なお図中同一あるいは相当部分には同一符
号を符して示してある。
Claims (1)
- １ 物体から放射されるミリ波帯の雑音電力を受
信するアンテナと、局部発振器と、この局部発振
器の出力信号により上記アンテナで受信された信
号周波数を中間周波数に変換するミキサと、上記
アンテナと上記ミキサとの間に接続された単投単
極スイツチと、上記ミキサの出力を増幅する増幅
器と、上記単投単極スイツチがONのとき上記ア
ンテナで受信された物体の雑音電力を上記単投単
極スイツチ、ミキサおよび増幅器を介して導入
し、また上記単投単極スイツチがOFFのとき上
記単投単極スイツチ、ミキサおよび増幅器とから
構成される増幅回路内部で発生する温度T0の内
部雑音電力を導入し、上記物体の雑音電力と上記
内部雑音電力を測定するパワーメータと、上記パ
ワーメータに接続され、上記パワーメータから出
力された上記物体の雑音電力と上記内部雑音電力
との比を用いて、物体の等価雑音温度Taを算出
する信号処理部とを具備したことを特徴とするミ
リ波レーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61269233A JPS63122979A (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | ミリ波レ−ダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61269233A JPS63122979A (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | ミリ波レ−ダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63122979A JPS63122979A (ja) | 1988-05-26 |
| JPH0410017B2 true JPH0410017B2 (ja) | 1992-02-24 |
Family
ID=17469514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61269233A Granted JPS63122979A (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | ミリ波レ−ダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63122979A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2561126Y2 (ja) * | 1991-11-29 | 1998-01-28 | 住友重機械工業株式会社 | 上空対象物の識別装置 |
| JP5061623B2 (ja) * | 2007-01-30 | 2012-10-31 | 株式会社デンソー | レーダ装置 |
| JP2010204003A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 複合機能レーダ装置 |
-
1986
- 1986-11-12 JP JP61269233A patent/JPS63122979A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63122979A (ja) | 1988-05-26 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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