JPH07218624A - Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のＦＭ−ＣＷレーダ装置は目標が常に最
大探知距離にあるものとして送信出力が決定されている
ため、目標が近距離にある場合多重反射により悪影響を
受ける。これを回避する。 【構成】 ＦＭ−ＣＷレーダ装置の測距情報を利用して
目標までの距離に応じて送信出力を変化させ、近距離の
目標に対しては送信出力を抑えて多重反射を防ぐ構成と
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、周波数変調を施した送
信信号を用いて目標までの距離および目標の移動速度を
測定するＦＭ−ＣＷレーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続波でも適当な繰返変調を施して送信
信号の占有周波数帯域幅を広げてやると、ＣＷレーダの
長所をあまり損なわないで目標までの距離も計測できる
ようになる。ＦＭ−ＣＷレーダは、ＣＷレーダの送信信
号に周波数変調（ＦＭ）を施した送信信号を用いて、目
標までの距離およびその移動速度を検出できるレーダと
したものである。

【０００３】図２は、従来のサーボスロープ式ＦＭ−Ｃ
Ｗレーダ装置の構成の概略を示すブロック図であり、図
において、１は変調器で、ほぼ直線に変化するスロープ
と周期を有する変調信号を発生し送信信号を連続的に周
波数変調する。２は送信回路で、周波数変調された送信
信号の増幅を行う。３は送受信用アンテナ、４は距離を
測定しようとする目標、５は目標４からの受信信号と送
信信号の一部とを混合してビート信号を得るミキサ、６
はビート信号を増幅する受信回路、７は中心周波数とビ
ート信号の周波数の差に比例した誤差信号を出力するト
ラッキングディスクリミネータ、８はビート信号のレベ
ル及びＳ／Ｎを判定するコントロールディスクリミネー
タ、９はコントロールディスクリミネータ８の判定によ
り動作する信号切換器、１０はサーチ電圧発生回路であ
り、コントロールディスクリミネータ８により目標が検
出できないと判断された場合、信号切換器９が動作して
サーボループを開き、サーチ電圧発生回路１０から変調
器１へサーチ電圧を送出し、近距離から遠距離までの掃
引を行い目標の探索を行う。１１は距離出力回路で、変
調器１からの変調信号のスロープの時間幅の変化を検出
し目標４までの距離Ｄを測定して出力する。

【０００４】次に、従来の装置の動作について説明す
る。変調器１で、ほぼ直線に変化するスロープと周期を
有する変調信号を発生し、送信信号を連続的に周波数変
調する。ここで得られる送信信号の周波数Ｆ（ｔ）と、
時間ｔの関係を図３（ィ）に示す。このように周波数変
調された送信信号は、送信回路２で増幅され、送受信用
アンテナ３へ供給されて電波として目標４に向けて放射
される。

【０００５】そして、目標４で反射した反射波は、送受
信用アンテナ３で受波され、受信信号に変換されてミキ
サ５に入力され、送信信号の一部と混合され、ビート信
号を発生する。図３（ロ）は送信信号，受信信号，ビー
ト信号の関係を示す図であり、実線で示す送信信号に対
し、破線で示す受信信号は電波が送受信用アンテナ３か
ら放射されて目標４までの距離Ｄを伝播し、目標４で反
射して再び送受信用アンテナ３に戻るまでの時間τだけ
遅れており、従って周波数ｆｂのビート信号が発生す
る。なお、Ｔは変調信号のスロープの時間幅（すなわち
変調幅）、ΔＦはＦＭの周波数偏位幅であり、ａを係
数、ｃを光速とすれば、 ｆｂ＝ａ・４Ｄ・Ｔ・ΔＦ／ｃ・・・式（１）の関係に
なる。

【０００６】ミキサ５で得られた周波数ｆｂのビート信
号は、受信回路６で増幅され、トラッキングディスクリ
ミネータ７およびコントロールディスクリミネータ８に
入力される。そして、トラッキングディスクリミネータ
７で中心周波数ｆｂｏと、ビート信号の周波数ｆｂの差
に比例した誤差信号を出力し、すなわちビート信号の周
波数ｆｂの変化を検出し、この誤差信号を変調器１に供
給して変調信号のスロープをフィードバック制御する。
すなわち、ビート信号の周波数ｆｂをこのサーボループ
で、目標４までの距離Ｄとは無関係に一定となるように
（トラッキングディスクリミネータ７の中心周波数ｆｂ
ｏとなるように）制御し、変調信号のスロープを制御す
る。従って、距離出力回路１１で変調信号のスロープの
時間幅Ｔの変化を検出することＮＩより、目標４までの
距離Ｄが求められる。

【０００７】一方、受信回路６で増幅されたビート信号
は、コントロールディスクリミネータ８にも入力されて
おり、コントロールディスクリミネータ８で、ビート信
号のレベルおよびＳ／Ｎが監視され、ビート信号のレベ
ルおよびＳ／Ｎが良好な場合、上述のように信号切換器
９を通してサーボループを形成することとし、距離の測
定を行うが、レベルまたはＳ／Ｎが劣化した場合、目標
を検出してないとして信号切換器９を動作させてサーボ
ループを開き、サーチ電圧発生回路１０からサーチ電圧
を変調器１に送り、変調信号のスロープを周期毎に変化
させて、近距離から遠距離まで掃引を行い目標の探索を
行う。なお、ＦＭ−ＣＷレーダ装置は、上述のように目
標の移動速度の検出も行っているが、本発明とは直接関
係がないので、この説明を省略する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のＦ
Ｍ−ＣＷレーダ装置では、目標が常に最大探知距離にあ
るものとして送信出力が定められており、遠距離にある
目標に対しては適切な反射波が得られるものの近距離に
ある目標に対しては送信出力が強すぎるという問題が生
じる。すなわち、ＦＭ−ＣＷレーダはパルスレーダに比
べてはるかに至近距離にある目標を測定できるが、近距
離にある目標では、例えばレーダの背後に建物等の施設
があった場合、レーダから放射され目標で反射された電
波がそれらの施設で反射され、もう一度目標で反射され
てアンテナに入射する多重反射現象が生じ易く、発生し
た多重反射信号がレーダの最低検知信号レベル以上であ
ると、受信信号のＳ／Ｎが悪化し、サーチ時に正常な反
射波にロックできなかったり、正常な反射波にロックし
ていてもそのロックが外れてしまう等の問題点があっ
た。

【０００９】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、近距離目標に対しても多重反射を抑
え、安定した測定が可能なＦＭ−ＣＷレーダ装置を提供
することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるＦＭ−Ｃ
Ｗレーダ装置は、得られる距離情報から送信出力を可変
する手段を備えたことを特徴とする。ＦＭ−ＣＷレーダ
装置は、逐次目標からの距離を計測できるように構成さ
れており、この距離情報を利用して送信出力の増幅度を
制御し、近距離目標に対しては送信出力を弱め多重反射
を抑える。また、サーボスロープ式のＦＭ−ＣＷレーダ
装置においては、目標までの距離に応じて変化するサー
ボループの制御信号を利用して送信出力制御回路を動作
させ、送信出力の増幅度を制御する。あるいは、スロー
プの時間幅が目標までの距離に対応して変化するので、
このスロープの時間幅を検出して送信出力制御回路を動
作させ、送信出力の増幅度を制御することとした。

【００１１】

【作用】本発明においては、目標までの測定距離により
送信出力を制御し、特に強力な多重反射波が発生する可
能性の高い近距離目標の測定において、送信出力を測定
に必要な程度まで下げることにより、発生する多重反射
信号のレベルを入力信号とみなされるスレショールドレ
ベル以下とし、受信信号のＳ／Ｎの劣化を防止して安定
した測定を可能とする。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明の一実施例を示すブロック図であり、
図において、図２と同一符号は同一又は相当部分を示
し、２ａはこの実施例における送信回路で、その内部に
外部からの制御信号により増幅度を可変して増幅できる
可変増幅回路が設けられている。１２は送信出力制御回
路で、信号切換器９からの信号により目標までの距離情
報を得、この距離情報に基づいた制御信号を送信回路２
ａに送出する。

【００１３】次に本実施例の動作について説明する。図
１の破線で囲った部分の送信回路２ａおよび送信出力制
御回路１２以外の動作は、図２の従来の技術で説明した
動作と同様であり、その説明を省略する。信号切換器９
を介し、上述のサーボループが閉じた状態のときにはト
ラッキングディスクリミネータ７より出力される誤差信
号が変調器１と送信出力制御回路１２へ入力され、サー
ボループが開いている状態のときには、サーチ電圧発生
回路１０から出力されるサーチ電圧が同様に変調器１と
送信出力制御回路１２へ入力される。

【００１４】次の変調器１では、その電圧により目標ま
での距離に応じた変調信号を発生し、この変調信号を送
信回路２ａに送出する。同様に、送信出力制御回路１２
では、その電圧により目標までの距離を検出し、この距
離に応じた制御信号を送信回路２ａに送出し、送信回路
２ａの可変増幅回路を制御する。送信回路２ａでは、制
御信号により変調器１から出力された送信信号の増幅度
を、送信出力制御回路１２からの制御信号に応じて増幅
し、増幅した変調信号を送受信用アンテナ３に出力す
る。従って、送受信用アンテナ３から出力される電波の
送信出力は、測定しようとする目標までの距離により自
動的に制御でき、近距離の目標の測定では送信出力を下
げ、不要な多重反射波の発生を減少させ、あるいは多重
反射波のレベルを下げ、受信信号のＳ／Ｎの劣化を低減
して安定した測定が行えるようになる。

【００１５】なお、上記実施例では、目標までの距離に
応じて変化するサーボループの制御信号（誤差信号）を
利用して距離情報を得ることとしているが、サーボスロ
ープ式のＦＭ−ＣＷレーダ装置では上述のように変調信
号のスロープの時間幅が目標までの距離に応じて変化す
るので、このスロープの時間幅を検出して送信出力制御
回路を動作させるように構成しても良く、さらにＦＭ−
ＣＷレーダ装置では目標までの距離を測距する何れかの
測距手段が設けられているので、この測距手段からの距
離情報を利用して送信出力を制御する構成とできる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明のＦＭ−ＣＷ
レーダ装置は、近距離で発生する多重反射波を抑え、多
重反射が起因するＳ／Ｎの劣化を防止し、安定した測定
が行える装置を構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】従来のサーボスロープ式ＦＭ−ＣＷレーダ装置
の構成を示すブロック図である。

【図３】送信信号，受信信号，ビート信号の関係を説明
するための図である。

【符号の説明】

１ 変調器 ２ａ 送信回路 ３ 送受信用アンテナ ４ 目標 ５ ミキサ ６ 受信回路 ７ トラッキングディスクリミネータ ８ コントロールディスクリミネータ ９ 信号切換器 １０ サーチ電圧発生回路 １１ 距離出力回路 １２ 送信出力制御回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＦＭ−ＣＷレーダ装置において、 得られる目標までの距離情報に基づいて送信出力を可変
   する手段を備えたことを特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ装
   置。
2. 【請求項２】 サーボスロープ式のＦＭ−ＣＷレーダ装
   置において、 目標までの距離に応じて変化するサーボループの制御信
   号を利用して目標までの距離情報を得、この距離情報に
   基づいて送信出力を可変する手段を備えたことを特徴と
   するＦＭ−ＣＷレーダ装置。
3. 【請求項３】 サーボスロープ式のＦＭ−ＣＷレーダ装
   置において、 目標までの距離に応じて変化する周波数変調信号のスロ
   ープの時間幅を利用して目標までの距離情報を得、この
   距離情報に基づいて送信出力を可変する手段を備えたこ
   とを特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ装置。