JPH067159B2 - 電子走査アンテナ故障検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、精密着陸援助装置であるマイクロ波着陸シ
ステム（ＭＬＳ：Microwave Landing System，以下，単
にＭＬＳと記す）あるいはレーダシステム等で使用され
る電子走査アンテナの故障検出装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ ＭＬＳはマイクロ波を用いた航空機の精密着陸誘導シス
テムで，その主要部は水平誘導装置（以下，ＡＺ装置と
記す）と垂直誘導装置（以下，ＥＬ装置と記す）とによ
り構成されている。

ＡＺ装置およびＥＬ装置のいづれもその測角原理および
基本構成は同一であるから，以下，ＡＺ装置を例にとり
説明する。

第４図（ａ）に示すように，ＡＺ装置の走査ビーム１１
０は，滑走路２００に設置されている電子走査アンテナ
１００により，水平方向の幅が約１．５度と狭く，垂直
方向の幅は広く，滑走路２００を中心として±４０度の
範囲を往復走査されているもので，−４０°から＋４０
°へと走査されるＴＯ走査とこの走査と逆方向の＋４０
°から−４０°へと走査されるＦＲＯ走査とで１往復さ
れる。

滑走路２００の中心線に対する方位角θは，図４（ｂ）
に示すように，走査ビーム１１０による２つの受信パル
ス，即ち，ＴＯパルス１１１とＦＲＯパルス１１２との
時間間隔Ｙを測定することにより求められる。

このように，ＭＬＳでは高速で広範囲に走査する必要が
あるため，電子走査アンテナ１００としては，一般には
フェイズドアレーアンテナが使用されている。

このフェイズドアレーアンテナは，通常，第５図（ａ）
に示すように，アンテナ素子１０１のそれぞれ配列位置
１〜３８，１′〜３８′で示すように，合計７８個の多
数のアンテナ素子１０１が等間隔に横型に配列されてい
る。

この各アンテナ素子１０１には，ＰＩＮダイオード等を
用いた移相器１０２がそれぞれ接続されており，それぞ
れその位相がφ_１〜φ_３８，φ′_１〜φ′_３８と位相変
化する信号がそれぞれ配列位置１〜３８，１′〜３８′
に配列されている各アンテナ素子１０１に給電されてい
る。

その結果，第４図（ａ）に示す形状の走査ビーム１１０
が形成されるとともに，この走査ビーム１１０は電子的
に走査されている。

移相器１０２は、第６図（ａ）に示すように，通常π／
８移相部１０３，π／４移相部１０４，π／２移相部１
０５およびπ移相部１０６により構成された４ビット移
相器が使用されており，移相部１０３には，第６図
（ｃ）に示す制御信号Ｓ１，移相部１０４には制御信号
Ｓ２が，移相部１０５には制御信号Ｓ３が，移相部１０
６には制御信号Ｓ４が印加されて，ＰＩＮダイオード１
０７がオン・オフされる。

従って，移相器１０２の出力は，第６図（ｂ）に示すよ
うに，π／８の間隔で階段状に位相φが変化した信号が
得られる。この移相器１０２からの階段状の信号出力
は，アンテナ素子１０１に給電される。この際，各移相
器１０２により各アンテナ素子１０１へ付与される信号
の位相特性は，第５図（ｂ）に示すように，位相が直線
状に並ぶように給電されており，即ち，等位相面ａ_１，
ａ_２・・・ａ_ｎとなるように制御されている。

このように，直線状の等位相面ａ_１，ａ_２・・ａ_ｎが構
成されているので，走査ビーム１１０の指向方向ｂ_１，
ｂ_２・・・・・ｂ_ｎは，第５図（ｂ）に示すように，各
等位相面ａ_１，ａ_２・・ａ_ｎに対して直角方向の指向方
向となるから，等位相面ａ_１，ａ_２・・・ａ_ｎの傾斜角
度を変えれば走査ビーム１１０の指向方向ｂ_１，ｂ_２・
・・ｂ_ｎを制御することが出来る。即ち，走査ビーム１
１０を走査することが出来る。

この場合，各アンテナ素子１０１の位相変化量，即ち，
等位相面ａ_１から等位相面ａ_２・・・と位相が変化した
場合の各アンテナ素子１０１の位相変化量は，第５図
（ｂ）に・印で示すように，配列位置１のアンテナ素子
１０１および配列位置１′のアンテナ素子１０１との中
点Ｏを中心にして中点Ｏに近い位置に配置されている配
列位置１，２・・および１′，２′・・・のアンテナ素
子１０１の位相変化量は小さく，中点Ｏから遠い位置に
配置されている配列位置ｎ・・・３７，３８およびｎ′
・・・３７′，３８′のアンテナ素子１０１の位相変化
量は大きくなる。なお，中点Ｏに対して左右方向の位相
変化の符号は反転する。

このように，アンテナ素子１０１の位相変化量は，中点
Ｏを中心にして横型に１列に配列されている各アンテナ
素子１０１の配列位置によって異なるとともに，各アン
テナ素子１０１固有の値である。

そこで、２πに要する時間を周期Ｔとすると，位相変化
量が小さくなる中点Ｏに近い位置に配置されているアン
テナ素子１０１では，その周期Ｔは長くなり，位相変化
量が大きくなる中点Ｏから遠い位置に配置されているア
ンテナ素子１０１では，その周期Ｔは短くなり，１走査
（−４０°〜＋４０°）では，位相変化の周期（２π）
が何周期も繰り返されている。

即ち，周期Ｔはアンテナ素子１０１の配列位置ｎにより
固有の値を持っている。

このように，電子走査アンテナ１００の位相特性は，正
常動作時に，第２図（ａ）に位相特性波形３０として，
又，故障時には，第２図（ｂ）に位相特性波形３４とし
て示すように，ＭＬＳの測角性能を左右するものである
から，特に高い精度が要求される。

従って，電子走査アンテナ１００の移相器１０２が故障
すると，第２図（ｂ）に位相特性波形３４として示すよ
うに，位相特性に乱れが生じる。

その結果，第４図（ａ）の方位角θは，走査ビーム１１
０の走査範囲内（−４０°〜＋４０°）で周期的に変動
して誤差を生じ，ＭＬＳとしての誘導性能が低下する。

そこで，従来は，第６図（ａ）に示すように，ＰＩＮダ
イオード１０７の制御電圧を監視するための故障モニタ
システムがあるが，これは移相器１０２のＰＩＮダイオ
ード１０７の制御信号Ｓ１〜Ｓ４をコンパレータ１０８
によって測定し，この測定値とコンパレータ１０８の基
準電圧とを比較し，その結果，電圧変動がある時には，
アラームパルスを発生させて故障警報を発するようにし
た間接的なモニタ装置がある。

一方，位相を直接監視するモニタ装置としては，電子走
査アンテナの各アンテナ素子の位相特性を直接監視する
ために，各アンテナ素子に信号検出用端子を接続する等
が考えられる。

［発明が解決しようとする問題点］ 前者の間接的なモニタ装置では，位相を切り換えている
ＰＩＮダイオード１０７が故障すると，アイソレーショ
ン特性（高周波の逆方向阻止特性）が低下するが，この
状態でも直流的な抵抗値はアイソレーションほど変化が
顕著でなく，ＰＩＮダイオード１０７の制御電圧Ｓ１〜
Ｓ４はほとんど変化しない場合が多いので，故障の検出
が困難であるという問題があった。

又，各ビットの制御電圧を一括してモニタするため，２
個のダイオード中，１個が故障した場合，制御電圧の変
化が小さいので，故障検出が困難であるという問題があ
った。

その上，各ビットの移相部１０３〜１０６毎に検出回路
を付加するため，検出回路の部品点数が膨大になるとと
もに，モニタ装置全体の信頼性が低下するという問題が
あった。

一方，後者の直接監視するモニタ装置では，各アンテナ
素子に信号検出用端子を取り付ける等の改修工事や位相
測定のための機材が必要となり，実用性に欠けるという
問題がある。

［問題点を解決するための手段］ この発明は，電子走査アンテナの走査範囲内に設置さ
れ，１走査分の信号を受信する受信アンテナと，送信機
から取り込まれて作成された基準用高周波信号を発生す
る基準用高周波信号源と，この基準用高周波信号と電子
走査アンテナから放射された走査ビームの１走査分の受
信信号とを同期検波する同期検波器と，電子走査アンテ
ナの正常動作時における信号から１走査分の基準となる
正常時の検波信号を発生する正常走査信号発生器と，こ
の正常走査信号発生器からの検波信号と同期検波器で求
められた検波信号との差を求めて故障信号を検出する差
信号演算器と，故障信号の周期を算出する周期算出器
と，この周期から故障したアンテナ素子の配列位置ｎを
特定する故障アンテナ位置検出器と，この特定された故
障アンテナ素子に対応する擬似故障信号を発生する擬似
故障信号発生器と，この擬似故障信号発生器からの擬似
故障信号と差信号演算器からの故障信号とを相関処理す
る相関計算器と，故障状態Ｊを０および１と順次設定し
て相関計算器によりそれぞれ相関値を求め、これらの相
関値から故障状態Ｊを決定し，次いで，この故障状態Ｊ
について故障ビットｂｉｔを順次変化させて相関計算器
によりそれぞれ相関値を求め，これらの相関値が最小と
なる故障ビットｂｉｔを決定することにより，移相器の
故障ビットｂｉｔおよび故障状態を特定するｂｉｔ，Ｊ
検出用演算器と，故障アンテナ素子の配列位置ｎ，故障
ビットｂｉｔ，故障状態Ｊを表示する故障箇所表示器と
により，故障したアンテナ素子の配列位置，移相器の故
障ビットおよびＰＩＮダイオードの故障状態を特定する
ようにしたものである。

［作用］ 送信機から取り込まれて作成された基準用高周波信号と
電子走査アンテナから放射された走査ビームの１スキャ
ン分の受信信号とを同期検波した検波信号ｅ（ｔ）を検
出し，一方，正常走査信号発生器において，電子走査ア
ンテナの正常動作時における走査信号から基準となる正
常時の検波信号ｅ_ｏ（ｔ）を計算又は計測測定してあら
かじめ求める。

差信号演算器において，この基準となる検波信号ｅ
_ｏ（ｔ）と同期検波して求められた検波信号ｅ（ｔ）と
の差を求めることにより，正常なアンテナ素子１０１か
らの信号成分を除去して故障アンテナ素子からのみの故
障信号を検出する。

この検出された故障信号は，故障アンテナが正常時に有
している１走査に要する位相変化量に比例した固有の周
期を持っている。従って，この故障信号の周期を求め，
この周期から故障したアンテナ素子の配列位置ｎが特定
出来る。

故障信号の波形は，移相器の故障ビットｂｉｔやＰＩＮ
ダイオードの故障状態Ｊによって特徴的に変化するか
ら，特定された故障アンテナ素子に対応する擬似故障信
号を発生させ，この擬似故障信号と故障信号とを相関処
理し，この相関値が最大となるようなパラメータを求め
ることにより故障箇所を正確に特定出来る。

［発明の実施例１］ この発明の実施例を，第１図〜第３図に基づいて詳細に
説明する。

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図，第２図
（ａ），（ｂ）は，それぞれ電子走査アンテナ１００が
正常に動作している場合と故障が発生した場合との波形
図を示すものである。

第１図において，１は受信アンテナで，電子走査アンテ
ナ１００の走査範囲内の任意の位置に設置されている。
この実施例では，滑走路２００を中心としてその走査範
囲は，−４０°〜＋４０°である。または，各アンテナ
素子１０１に付加される検出用センサとその信号合成器
とから構成されており，モニタアンテナ１と等価な装置
である。

ここで，第６図（ａ）に示すように，電子走査アンテナ
１００の移相器１０２の故障パラメータとしては，故障
したアンテナ素子の配列位置を示すｎ，故障の発生した
移相部１０３〜１０６の箇所で，各移相部１０３〜１０
６の故障ビットを示すｂｉｔ，ＰＩＮダイオード１０７
が切り換え不能になった状態を表すＪの３つがある。な
お，通常は，Ｊ＝０でオン，ｊ＝１でオフの状態とな
る。

２は検波器で，この実施例では同期検波器が使用されて
おり（以下，同期検波器２と記す），モニタアンテナ１
からの受信信号の振幅Ａ，位相φとすると，基準用高周
波信号源３からの基準高周波信号の振幅を単位とした場
合，同期検波器２の出力電圧はＡｃｏｓφとなり，走査
ビーム１１０の移動につれて時間とともに振幅と位相と
が時々刻々と変動する時系列信号となり，検波信号ｅ
（ｔ）で表される。

基準用高周波信号源３は，電子走査アンテナ１００の送
信機（図示せず）から取り込まれ作成された基準高周波
信号を発生する。

４は正常走査信号発生器で，電子走査アンテナ１００が
全て正常に動作している場合の正常時における基準とな
る信号を発生するもので，この検波信号ｅ_ｏ（ｔ）３１
は，計算または計測測定によりあらかじめ求められ作成
された基準となる正常時の検波信号で，同期検波器２か
らの出力である検波出力３２と等しくなる。

なお，電子走査アンテナ１００を構成するアンテナ素子
１０１に故障が発生した場合，即ち，このアンテナ素子
の故障が発生した場合には，第２図（ｂ）に示すよう
に，波形３１と波形３２とは等しくならず，検波出力ｅ
（ｔ）は波形３２となる。

５は差信号演算器で，走査ビーム１１０が走査すること
により，検波信号ｅ（ｔ）と基準となる正常時の検波信
号ｅo（ｔ）との差εが演算され，正常なアンテナ素子
１０１からの信号成分が除去され，故障時に生じる信号
のみが検出される。

なお，差εは走査ビーム１１０の移動毎に周期的に変わ
る時系列信号で，第２図（ａ），（ｂ）にそれぞれ示す
正常時および故障時の信号として示す故障信号３３，３
６となる。

６は周期算出器で，入力した故障信号の波形解析が行わ
れ，第２図（ａ），（ｂ）に示す故障信号３３，３６の
周期Ｔが求められる。

７は故障アンテナ位置検出器で，周期算出器６で求めら
れた故障信号３６の周期Ｔとから故障したアンテナ素子
の配列位置ｎが特定される。

８は擬似故障信号発生器で，各アンテナ素子１０１がそ
れぞれ故障したと仮定した場合の擬似故障信号が作成さ
れる。

９は相関計算器で，差信号演算器５からの故障信号３
３，３６と擬似故障信号発生器８からの擬似故障信号と
が相関処理され，その相関値が求められる。

１０はｂｉｔおよびＪ検出用演算器で，移相器１０２の
故障パラメータである故障ビットｂｉｔおよびＰＩＮダ
イオードの故障状態Ｊが演算され検出される。１１は故
障箇所表示器である。

第２図（ａ）は，電子走査アンテナ１００が正常に動作
している場合の波形図を示すもので，それぞれ位相特性
波形３０，正常時における走査信号発生器４からの正常
時の信号３１，同期検波器２の検波信号３２および差信
号演算器５からの故障信号３３として示されている。

同様に，第２図（ｂ）は，電子走査アンテナ１００が故
障している場合の波形図を示すもので，位相特性波形３
４はこの実施例の場合には，第６図（ａ）に示すπ／２
位相部１０５が故障した場合を示している。正常走査信
号発生器４からの正常時の信号３１，同期検波器２から
の検波信号３５および差信号演算器５からの故障信号３
６である。

次に，作用動作について，第１図，第２図，第４図に基
づいて説明する。

まず，故障パラメータ［ｎ，ｂｉｔ，Ｊ］の内，故障し
たアンテナ素子の配列位置ｎを特定する場合について説
明する。

電子走査アンテナ１００が正常に動作している場合に
は，正常信号発生器４からの正常時の信号３１，即ち，
検波信号ｅ_ｏ（ｔ）３１と同期検波器２からの検波信号
ｅ（ｔ）３２とは等しくなり，その差εの信号は０とな
るから，差信号演算器５の出力は，第２図（ａ）に故障
信号３３として示すように，その出力は零である。

ここで，配列位置ｎ番目のアンテナ素子に故障が発生し
たとする。

まず，モニタアンテナ１で，電子走査アンテナ１００か
ら放射された放射電波を受信し，この受信信号と送信機
から切り込まれた基準用高周波信号源３からの信号とが
同期検波器２において同期検波される。

差信号演算器５において，同期検波された検波出力ｅ
（ｔ）と正常時における基準となる検波信号ｅ_ｏ（ｔ）
との差εが演算され，配列位置ｎのアンテナ素子以外の
成分，即ち，正常な成分は互いに消去され，故障信号３
６のみが出力される。

この故障信号３６は，周期算出器６に入力され，この入
力した故障信号３６の波形が解析され周期Ｔが求められ
る。この周期Ｔが故障アンテナ位置検出器７により各ア
ンテナ素子１０１の故障信号に関する波形データと比較
されて故障したアンテナ素子の配列位置ｎが特定され
る。

次に，その他の故障パラメータである各移相部１０３〜
１０６の故障ビットを示すｂｉｔと，ＰＩＮダイオード
１０７が切り換え不能になった状態を表すＪを算出する
場合について説明する。

ここで，移相器１０２の故障パラメータの内，故障した
アンテナ素子１０１の配列位置ｎは既知である。

そこで，次に，擬似故障信号発生器８において，配列位
置１〜３８，１′〜３８′の各アンテナ素子１０１がそ
れぞれ故障したと仮定した時の擬似故障信号が作成され
る。

この擬似故障信号は相関計算器９に入力され，差信号演
算器５からの故障信号３６との間で相関処理がなされ
る。

この実施例では，統計的な相関処理がなされ，相関計算
器９において，擬似故障信号と故障信号３６との差の２
乗の平均値が相関値Ｅ（Δ^２）として求められる。この
相関値Ｅ（Δ^２）は故障信号３６と擬似故障信号との故
障箇所が接近すると，単調に減少し，故障箇所が一致す
るとその相関値は最小値となる。

即ち，相関計算器９により走査ビーム１１０の走査に応
じて差信号演算器５からの故障信号３６と擬似故障信号
との差Δが求められ，その２乗の平均値が演算され，求
められる。

そこで，まず，各移相部１０３〜１０６の故障ビットを
示すｂｉｔ＝２と仮定して，ＰＩＮダイオードが切り換
え不能になった状態を示すＪの故障状態を求める場合に
は，故障パラメータ［ｎ，ｂｉｔ，Ｊ］が［ｎ，２，
１］となる信号を，ｂｉｔ，Ｊ検出用演算器１０から擬
似故障信号発生器８に入力して擬似故障信号を発生さ
せ，この擬似故障信号と差信号演算器５からの故障信号
３６とを相関計算器９において相関処理してその相関値
Ｅ（Δ^２）が求められる。

次に，故障状態Ｊを変えて，同様に故障パラメータ
［ｎ，２，０］となる信号をｂｉｔ，Ｊ検出用演算器１
０から擬似故障信号発生器８に入力して擬似故障信号を
発生させ，この信号と差信号演算器５からの故障信号３
６とを相関計算器９に入力し，故障信号３６と相関処理
を行い，その相関値Ｅ（Δ^２）を求める。

この時，相関値Ｅ（Δ^２）が小さいほうが求めるＰＩＮ
ダイオード１０７の故障状態となる。

次に，故障ビットｂｉｔ＝１〜４と変化させて，順次故
障信号３６との相関値Ｅ（Δ^２）を求めれば，この求め
られた相関値Ｅ（Δ^２）が最小となる故障パラメータを
ｂｉｔ，Ｊ検出用演算器１０において求めれば，故障パ
ラメータ［ｎ，ｂｉｔ，Ｊ］が判明する。この結果は，
故障箇所表示器１１に表示される。

又，アンテナ素子の故障箇所が複数箇所で発生した場合
には，差信号演算器５から出力される故障信号は，第２
図（ｂ）に示す故障信号３６が重畳された合成波形とな
る。しかし，故障信号は周期波形であるため，この合成
波形は複数の周期を持つ波形が合成されているからこと
から，周期算出器６においてこの合成波形からそれぞれ
固有の周期を持つ波形に変換され，これらの波形の周期
からそれぞれ複数の周期が求められる。

次いで，この合成波形の持つそれぞれ周期を有する故障
信号と擬似故障信号との相関値をそれぞれ順次求めれ
ば，その相関値Ｅ（Δ^２）が最小となる箇所，即ち，故
障箇所が一致する箇所が各周期を有する故障信号毎に求
められる。

このようにして，相関値Ｅ（Δ^２）が最小となる箇所が
同様な手順で順次求められる。

次に，アンテナ，アンテナ接栓が故障した場合にも同様
にして故障アンテナの配列位置ｎの位置が求められる。

なお，この場合には，移相器１０２は正常に動作してい
るので，故障ビットｂｉｔ，故障状態Ｊの故障パラメー
タを特定することは出来ない。

［発明の実施例２］ この発明の第２の実施例を，第３図に基づいて詳細に説
明する。

第５図（ａ）に示すように，アンテナ素子１０１の中点
Ｏを中心として横型に同じ位置に配置されている左右の
アンテナ素子１０１の配列位置１と１′，配列位置２と
２′・・配列位置ｎとｎ′・・・配列位置３８と３８′
とでは，故障信号の絶対値が等しくなるので，第１の実
施例で述べた方法では両者を識別することができない。

従って，この第２の実施例では，これを解決するために
なされたものである。

第３図において，１０９は挿入ケーブルで，移相器１０
２と入力端との間であって，アンテナ素子１０１の中点
Ｏからいずれか一方にのみ接続されており，その長さ
は，故障信号３６が重なるπの整数倍の長さを除く長さ
であれば任意の長さのものが用いられる。なお，挿入ケ
ーブル１０９は，通常の使用時には回路系からカットさ
れており，故障検出する場合のみ挿入されるように構成
される。

この実施例では，アンテナ素子１′〜３８′側に接続さ
れている。

このように構成されているので，アンテナ素子１０１の
配列位置１′〜３８′側の移相器１０２は，挿入ケーブ
ル１０９の分だけ位相を進方向に補正している。

このように補正すると，第６図（ｃ）に示す制御信号Ｓ
１〜Ｓ４は挿入ケーブル１０９が挿入された挿入側のみ
変化するから，その分，故障信号の位相を変えることが
出来る。

そこで，相関計算器９で相関をとることのできるのは，
故障したアンテナ素子１０１の配列位置１′〜３８′側
のみであり，正常なアンテナ素子１０１の配列位置１〜
３８側では相関が取れなくなるから，アンテナ素子１０
１の中点Ｏのいずれの側で故障が発生しているかの識別
が可能である。

［発明の効果］ この発明は，電子走査アンテナの走査範囲内に設置さ
れ，１走査分の信号を受信する受信アンテナと，送信機
から取り込まれて作成された基準用高周波信号を発生す
る基準用高周波信号源と，この基準用高周波信号と電子
走査アンテナから放射された走査ビームの１走査分の受
信信号とを同期検波する同期検波器と，電子走査アンテ
ナの正常動作時における信号から１走査分の基準となる
正常時の検波信号を発生する正常走査信号発生器と，こ
の正常走査信号発生器からの検波信号と同期検波器で求
められた検波信号との差を求めて故障信号を検出する差
信号演算器と，故障信号の周期を算出する周期算出器
と，この周期から故障したアンテナ素子の配列位置ｎを
特定する故障アンテナ位置検出器と，この特定された故
障アンテナ素子に対応する擬似故障信号を発生する擬似
故障信号発生器と，この擬似故障信号発生器からの擬似
故障信号と差信号演算器からの故障信号とを相関処理す
る相関計算器と，故障状態Ｊを０および１と順次設定し
て相関計算器によりそれぞれ相関値を求め、これらの相
関値から故障状態Ｊを決定し，次いで，この故障状態Ｊ
について故障ビットｂｉｔを順次変化させて相関計算器
によりそれぞれ相関値を求め，これらの相関値が最小と
なる故障ビットｂｉｔを決定することにより，移相器の
故障ビットｂｉｔおよび故障状態を特定するｂｉｔ，Ｊ
検出用演算器と，故障アンテナ素子の配列位置ｎ，故障
ビットｂｉｔ，故障状態Ｊを表示する故障箇所表示器と
により，故障したアンテナ素子の配列位置，移相器の故
障ビットおよびＰＩＮダイオードの故障状態を特定する
ようにしたので，移相器の故障により生じる変動から故
障パラメータを直接検出するものであるから，従来のよ
うな間接的なモニタ装置で発生していた電圧変動を移相
器の故障と誤検出することもなく，正確な故障箇所を検
出することが出来る。

走査されるビームを受信してモニタするため，電子走査
アンテナを改修したり，位相測定用の付属装置が不要で
ある。

故障信号の周期から故障した箇所のアンテナ素子の配列
位置ｎを求めるので，環境により変動する振幅変動等の
影響を受けることが少ない。

又，統計的な相関処理により，他の故障パラメータであ
る故障ビットｂｉｔと故障状態Ｊとが求められるから，
故障パラメータの位置する箇所と隣接したｂｉｔ，Ｊと
の識別が可能である。

さらに，電子走査アンテナに内蔵されているコンピュー
タによって計算処理し，モニタするので，部品点数の多
い現用のものに比較してその部品点数が減少でき，信頼
性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図はこの発明の実施例を示すもので，第１
図はブロック図，第２図（ａ），（ｂ）は主要部の動作
を示す信号波形図，第３図は他の実施例を示す説明図，
第４図はＭＬＳの原理図，第５図（ａ），（ｂ）は電子
走査アンテナの動作説明図，第６図は従来例を示す動作
説明図である。 １ モニタアンテナ（受信アンテナ） ２ 同期検波器 ３ 基準用高周波信号源 ４ 正常走査信号発生器 ５ 差信号演算器 ６ 周期算出器 ７ 故障アンテナ位置検出器 ８ 擬似故障信号発生器 ９ 相関計算器 １０ ｂｉｔ，Ｊ検出用演算器 １１ 故障表示器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数のアンテナ素子に送信機から順次位相
   の異なる給電電流を供給して走査ビームを作成して放射
   するフェイズドアレー型の電子走査アンテナにおける故
   障した各アンテナ素子の配列位置ｎ，各移相器の故障ビ
   ットｂｉｔ，ＰＩＮダイオードの故障状態Ｊを検出する
   電子走査アンテナ故障検出装置において， 前記電子走査アンテナの走査範囲内に設置され，１走査
   分の信号を受信する受信アンテナと， 前記送信機から取り込まれて作成された基準用高周波信
   号を発生する基準用高周波信号源と， この基準用高周波信号と前記電子走査アンテナから放射
   された走査ビームの１走査分の受信信号とを同期検波す
   る同期検波器と， 前記電子走査アンテナの正常動作時における信号から１
   走査分の基準となる正常時の検波信号を発生する正常走
   査信号発生器と， この正常走査信号発生器からの検波信号と前記同期検波
   器で求められた検波信号との差を求めて故障信号を検出
   する差信号演算器と， 前記故障信号の周期を算出する周期算出器と， この周期から故障したアンテナ素子の配列位置ｎを特定
   する故障アンテナ位置検出器と， この特定された故障アンテナ素子に対応する擬似故障信
   号を発生する擬似故障信号発生器と， この擬似故障信号発生器からの擬似故障信号と前記差信
   号演算器からの故障信号とを相関処理する相関計算器
   と， 前記故障状態Ｊを０および１と順次設定して前記相関計
   算器によりそれぞれ相関値を求め、これらの相関値から
   前記故障状態Ｊを決定し，次いで，この故障状態Ｊにつ
   いて前記故障ビットｂｉｔを順次変化させて前記相関計
   算器によりそれぞれ相関値を求め，これらの相関値が最
   小となる故障ビットｂｉｔを決定することにより前記移
   相器の故障ビットｂｉｔおよび故障状態Ｊを特定するｂ
   ｉｔ，Ｊ検出用演算器と， 前記故障アンテナ素子の配列位置ｎ，故障ビットｂｉ
   ｔ，故障状態Ｊを表示する故障箇所表示器と， を備えたことを特徴とする電子走査アンテナ故障検出装
   置。