JPH0735845A - 広帯域マイクロ波検出器 - Google Patents
広帯域マイクロ波検出器Info
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- JPH0735845A JPH0735845A JP5178248A JP17824893A JPH0735845A JP H0735845 A JPH0735845 A JP H0735845A JP 5178248 A JP5178248 A JP 5178248A JP 17824893 A JP17824893 A JP 17824893A JP H0735845 A JPH0735845 A JP H0735845A
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- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
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- G01S7/022—Road traffic radar detectors
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Superheterodyne Receivers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 できるだけ簡単な構成でＸバンドとＫバンド
とＫａバンドのすべての検出目的帯域幅をカバーするこ
とができるようにする。 【構成】 基本波に加えて二次および三次の高調波を有
意に含み所定周波数範囲でスイープを繰り返す第１局部
発振器３の出力とアンテナ１の入力とを周波数混合する
第１の混合手段２と、第１の混合手段２の出力と第２局
部発振器７の出力とを周波数混合する第２の混合手段６
と、特定周波数の信号を検出する１つの周波数弁別手段
１１と、第１の混合手段２の出力を周波数弁別手段１１
に導入するシングルスーパーヘテロダイン受信モードお
よび第２の混合手段６の出力を周波数弁別手段１１に導
入するダブルスーパーヘテロダイン受信モードを前記第
１局部発振器のスイープ動作と同期して順番に切り換え
るモード切り換え手段９ａ，９ｂとを備える。
とＫａバンドのすべての検出目的帯域幅をカバーするこ
とができるようにする。 【構成】 基本波に加えて二次および三次の高調波を有
意に含み所定周波数範囲でスイープを繰り返す第１局部
発振器３の出力とアンテナ１の入力とを周波数混合する
第１の混合手段２と、第１の混合手段２の出力と第２局
部発振器７の出力とを周波数混合する第２の混合手段６
と、特定周波数の信号を検出する１つの周波数弁別手段
１１と、第１の混合手段２の出力を周波数弁別手段１１
に導入するシングルスーパーヘテロダイン受信モードお
よび第２の混合手段６の出力を周波数弁別手段１１に導
入するダブルスーパーヘテロダイン受信モードを前記第
１局部発振器のスイープ動作と同期して順番に切り換え
るモード切り換え手段９ａ，９ｂとを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、計測機器などから発
せられるマイクロ波を検出して報知するマイクロ波検出
器に関し、特に、１つの受信回路で広帯域をカバーする
広帯域マイクロ波検出器に関する。
せられるマイクロ波を検出して報知するマイクロ波検出
器に関し、特に、１つの受信回路で広帯域をカバーする
広帯域マイクロ波検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーダー式スピード測定器から発射され
たマイクロ波を検出してアラームを発生するように構成
されたマイクロ波検出器が従来から知られている。一般
的な交通監視用レーダー式スピード測定器の場合、１０
ＧＨｚ帯（Ｘバンド）、２４ＧＨｚ帯（Ｋバンド）、３
５ＧＨｚ帯（Ｋａバンド）のいずれかの帯域のマイクロ
波を使用している。この種のスピード測定器からのマイ
クロ波を検出対象とするマイクロ波検出器は、前記各バ
ンドのマイクロ波をスーパーヘテロダイン方式の受信回
路で検出する。その受信回路の局部発振器は所定周波数
範囲でスイープされ、目的とする受信帯域をカバーす
る。
たマイクロ波を検出してアラームを発生するように構成
されたマイクロ波検出器が従来から知られている。一般
的な交通監視用レーダー式スピード測定器の場合、１０
ＧＨｚ帯（Ｘバンド）、２４ＧＨｚ帯（Ｋバンド）、３
５ＧＨｚ帯（Ｋａバンド）のいずれかの帯域のマイクロ
波を使用している。この種のスピード測定器からのマイ
クロ波を検出対象とするマイクロ波検出器は、前記各バ
ンドのマイクロ波をスーパーヘテロダイン方式の受信回
路で検出する。その受信回路の局部発振器は所定周波数
範囲でスイープされ、目的とする受信帯域をカバーす
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】交通監視用レーダー式
スピード測定器を対象としたマイクロ波検出器の場合、
Ｘバンドの検出目的帯域幅は約１００ＭＨｚ、Ｋバンド
の検出目的帯域幅は約２００ＭＨｚであり、比較的狭
い。しかしＫａバンドの検出目的帯域は３３．４００〜
３６．０００ＧＨｚ（帯域幅は２．６ＧＨｚ）と相当広
い。
スピード測定器を対象としたマイクロ波検出器の場合、
Ｘバンドの検出目的帯域幅は約１００ＭＨｚ、Ｋバンド
の検出目的帯域幅は約２００ＭＨｚであり、比較的狭
い。しかしＫａバンドの検出目的帯域は３３．４００〜
３６．０００ＧＨｚ（帯域幅は２．６ＧＨｚ）と相当広
い。
【０００４】ダブルスーパーヘテロダイン受信回路にお
いて、第１局部発振器の出力の基本周波数の信号だけで
なく、二次高調波および三次高調波の信号を積極的に利
用することで、ＸバンドとＫバンドとＫａバンドを同時
に受信することができるようにしたマイクロ波検出器が
知られている。しかし従来のこの種のマイクロ波検出器
では、Ｋａバンドについては目的とする２．６ＧＨｚの
帯域幅のごく一部しかカバーしていなかった。
いて、第１局部発振器の出力の基本周波数の信号だけで
なく、二次高調波および三次高調波の信号を積極的に利
用することで、ＸバンドとＫバンドとＫａバンドを同時
に受信することができるようにしたマイクロ波検出器が
知られている。しかし従来のこの種のマイクロ波検出器
では、Ｋａバンドについては目的とする２．６ＧＨｚの
帯域幅のごく一部しかカバーしていなかった。
【０００５】局部発振器の周波数スイープ幅を大きくす
ることでＫａバンドの検出目的帯域幅２．６ＧＨｚをカ
バーすることは原理的に可能である。しかしその場合、
検出目的帯域幅の狭いＸバンドとＫバンドに着目すれ
ば、スイープ幅は検出目的帯域幅に対して約９倍とな
り、不必要な時間をかけて不必要な帯域をスイープして
いることになる。従ってＸバンドとＫバンドの目的マイ
クロ波の検出漏れの確率が高くなる。また、広帯域でス
イープする局部発振器は非常に高価だという問題もあ
る。
ることでＫａバンドの検出目的帯域幅２．６ＧＨｚをカ
バーすることは原理的に可能である。しかしその場合、
検出目的帯域幅の狭いＸバンドとＫバンドに着目すれ
ば、スイープ幅は検出目的帯域幅に対して約９倍とな
り、不必要な時間をかけて不必要な帯域をスイープして
いることになる。従ってＸバンドとＫバンドの目的マイ
クロ波の検出漏れの確率が高くなる。また、広帯域でス
イープする局部発振器は非常に高価だという問題もあ
る。
【０００６】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、できるだけ簡単な構成で前
述したＸバンドとＫバンドとＫａバンドのすべての検出
目的帯域幅をカバーすることができるようにした広帯域
マイクロ波検出器を提供することにある。
されたもので、その目的は、できるだけ簡単な構成で前
述したＸバンドとＫバンドとＫａバンドのすべての検出
目的帯域幅をカバーすることができるようにした広帯域
マイクロ波検出器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の広帯域マイク
ロ波検出器は、基本波に加えて二次および三次の高調波
を有意に含み所定周波数範囲でスイープを繰り返す第１
局部発振器の出力とアンテナ入力とを周波数混合する第
１の混合手段と、第１の混合手段の出力と第２局部発振
器の出力とを周波数混合する第２の混合手段と、特定周
波数の信号を検出する１つの周波数弁別手段と、第１の
混合手段の出力を前記周波数弁別手段に導入するシング
ルスーパーヘテロダイン受信モードおよび第２の混合手
段の出力を前記周波数弁別手段に導入するダブルスーパ
ーヘテロダイン受信モードを前記第１局部発振器のスイ
ープ動作と同期して順番に切り換えるモード切り換え手
段とを備えたものである。
ロ波検出器は、基本波に加えて二次および三次の高調波
を有意に含み所定周波数範囲でスイープを繰り返す第１
局部発振器の出力とアンテナ入力とを周波数混合する第
１の混合手段と、第１の混合手段の出力と第２局部発振
器の出力とを周波数混合する第２の混合手段と、特定周
波数の信号を検出する１つの周波数弁別手段と、第１の
混合手段の出力を前記周波数弁別手段に導入するシング
ルスーパーヘテロダイン受信モードおよび第２の混合手
段の出力を前記周波数弁別手段に導入するダブルスーパ
ーヘテロダイン受信モードを前記第１局部発振器のスイ
ープ動作と同期して順番に切り換えるモード切り換え手
段とを備えたものである。
【０００８】
【作用】ダブルスーパーヘテロダイン受信モードにおい
て、第１局部発振器の基本波を利用してＸバンドの検出
目的帯域がカバーされ、第１局部発振器の二次高調波を
利用してＫバンドの検出目的帯域がカバーされ、第１局
部発振器の三次高調波を利用してＫａバンドの検出目的
帯域の一部がカバーされる。Ｋａバンドの検出目的帯域
の残りの部分は、シングルスーパーヘテロダイン受信モ
ードにおいて第１局部発振器の三次高調波を利用してカ
バーされる。
て、第１局部発振器の基本波を利用してＸバンドの検出
目的帯域がカバーされ、第１局部発振器の二次高調波を
利用してＫバンドの検出目的帯域がカバーされ、第１局
部発振器の三次高調波を利用してＫａバンドの検出目的
帯域の一部がカバーされる。Ｋａバンドの検出目的帯域
の残りの部分は、シングルスーパーヘテロダイン受信モ
ードにおいて第１局部発振器の三次高調波を利用してカ
バーされる。
【０００９】
【実施例】この発明の広帯域マイクロ波検出器の第１実
施例の構成を図１に示している。ダブルスーパーヘテロ
ダイン受信系に沿ってその構成を説明する。図１におい
て、外部からのマイクロ波がホーンアンテナ１でキャッ
チされ、第１混合器２にて第１局部発振器３の出力と周
波数混合される。第１局部発振器３は電圧制御型可変周
波数発振器（ＶＣＯ）からなり、後述のように所定周波
数範囲で繰り返しスイープされる。また、第１局部発振
器３の出力には基本周波数の基本波だけでなく、２倍の
周波数の二次高調波、３倍の周波数の三次高調波が積極
的に含まれている。
施例の構成を図１に示している。ダブルスーパーヘテロ
ダイン受信系に沿ってその構成を説明する。図１におい
て、外部からのマイクロ波がホーンアンテナ１でキャッ
チされ、第１混合器２にて第１局部発振器３の出力と周
波数混合される。第１局部発振器３は電圧制御型可変周
波数発振器（ＶＣＯ）からなり、後述のように所定周波
数範囲で繰り返しスイープされる。また、第１局部発振
器３の出力には基本周波数の基本波だけでなく、２倍の
周波数の二次高調波、３倍の周波数の三次高調波が積極
的に含まれている。
【００１０】第１混合器２からの混合出力はバンドパス
フィルタ４、第１中間周波アンプ５を経て第２混合器６
に入力され、第２局部発振器７の出力と周波数混合され
る。第２混合器６からの混合出力はバンドパスフィルタ
８、アナログスイッチ９ａ、第２中間周波アンプ１０を
経て検波器１１に入力される。
フィルタ４、第１中間周波アンプ５を経て第２混合器６
に入力され、第２局部発振器７の出力と周波数混合され
る。第２混合器６からの混合出力はバンドパスフィルタ
８、アナログスイッチ９ａ、第２中間周波アンプ１０を
経て検波器１１に入力される。
【００１１】アナログスイッチ９ａともう１つのアナロ
グスイッチ９ｂとは、後述のようにマイクロ・コンピュ
ータ（以下マイコンとする）２１からの切り換え信号Ｓ
１によって相補的にオン・オフ駆動される。スイッチ９
ａがオンでスイッチ９ｂがオフのときはダブルスーパー
ヘテロダイン受信モードであり、スイッチ９ｂがオフで
スイッチ９ｂがオンのときはシングルスーパーヘテロダ
イン受信モードとなる。
グスイッチ９ｂとは、後述のようにマイクロ・コンピュ
ータ（以下マイコンとする）２１からの切り換え信号Ｓ
１によって相補的にオン・オフ駆動される。スイッチ９
ａがオンでスイッチ９ｂがオフのときはダブルスーパー
ヘテロダイン受信モードであり、スイッチ９ｂがオフで
スイッチ９ｂがオンのときはシングルスーパーヘテロダ
イン受信モードとなる。
【００１２】シングルスーパーヘテロダイン受信モード
では第２局部発振器７は発振停止し、第１混合器２から
の混合出力がバンドパスフィルタ１２、中間周波アンプ
１３、バンドパスフィルタ１４、スイッチ９ｂ、中間周
波アンプ１０を経て検波器１１に入力される。
では第２局部発振器７は発振停止し、第１混合器２から
の混合出力がバンドパスフィルタ１２、中間周波アンプ
１３、バンドパスフィルタ１４、スイッチ９ｂ、中間周
波アンプ１０を経て検波器１１に入力される。
【００１３】検波器１１は１０．７ＭＨｚの信号を検出
する。第２局部発振器７の発振周波数は９００ＭＨｚで
あり、その基本波のみを積極利用する。ＶＣＯからなる
第１局部発振器３の出力の中心周波数は１１．５６７Ｇ
Ｈｚ、スイープ幅は３００ＭＨｚである。つまり、第１
局部発振器３の出力周波数は１１．４１７Ｇ〜１１．７
１７ＧＨｚの範囲で繰り返しスイープされる。第１局部
発振器３については、その基本波だけでなく、以下のよ
うに二次高調波および三次高調波も積極利用する。
する。第２局部発振器７の発振周波数は９００ＭＨｚで
あり、その基本波のみを積極利用する。ＶＣＯからなる
第１局部発振器３の出力の中心周波数は１１．５６７Ｇ
Ｈｚ、スイープ幅は３００ＭＨｚである。つまり、第１
局部発振器３の出力周波数は１１．４１７Ｇ〜１１．７
１７ＧＨｚの範囲で繰り返しスイープされる。第１局部
発振器３については、その基本波だけでなく、以下のよ
うに二次高調波および三次高調波も積極利用する。
【００１４】この実施例の基本動作としては、第１局部
発振器３のスイープ動作と同期して、スイープ周期ごと
に切り換え信号Ｓ１が反転し、ダブルスーパーヘテロダ
イン受信モードとシングルスーパーヘテロダイン受信モ
ードとが交互に繰り返されるものとする。
発振器３のスイープ動作と同期して、スイープ周期ごと
に切り換え信号Ｓ１が反転し、ダブルスーパーヘテロダ
イン受信モードとシングルスーパーヘテロダイン受信モ
ードとが交互に繰り返されるものとする。
【００１５】前記のように各部の周波数が設定されてい
るので、ダブルスーパーヘテロダイン受信モードの場
合、図２に示すように、第１局部発振器３の基本波と入
力信号との混合出力によりＸバンドにＡ１とＡ２の２つ
の有感帯（検出感度の有る帯域）が生じ、第１局部発振
器３の二次高調波と入力信号との混合出力によりＫバン
ドにＢ１とＢ２の２つの有感帯が生じ、第１局部発振器
３の三次高調波と入力信号との混合出力によりＫａバン
ドにＣ１とＣ２の２つの有感帯が生じる。またシングル
スーパーヘテロダイン受信モードの場合は図２に示すよ
うに、第１局部発振器３の基本波と入力信号との混合出
力によりＸバンドにはＡ１とＡ２の中間の有感帯Ａ３が
生じ、二次高調波と入力信号との混合出力によりＫバン
ドにはＢ１とＢ２の中間の有感帯Ｂ３が生じ、三次高調
波と入力信号との混合出力によりＫａバンドにはＣ１と
Ｃ２の中間の有感帯Ｃ３が生じる。各有感帯の具体的な
周波数は次の通りである。
るので、ダブルスーパーヘテロダイン受信モードの場
合、図２に示すように、第１局部発振器３の基本波と入
力信号との混合出力によりＸバンドにＡ１とＡ２の２つ
の有感帯（検出感度の有る帯域）が生じ、第１局部発振
器３の二次高調波と入力信号との混合出力によりＫバン
ドにＢ１とＢ２の２つの有感帯が生じ、第１局部発振器
３の三次高調波と入力信号との混合出力によりＫａバン
ドにＣ１とＣ２の２つの有感帯が生じる。またシングル
スーパーヘテロダイン受信モードの場合は図２に示すよ
うに、第１局部発振器３の基本波と入力信号との混合出
力によりＸバンドにはＡ１とＡ２の中間の有感帯Ａ３が
生じ、二次高調波と入力信号との混合出力によりＫバン
ドにはＢ１とＢ２の中間の有感帯Ｂ３が生じ、三次高調
波と入力信号との混合出力によりＫａバンドにはＣ１と
Ｃ２の中間の有感帯Ｃ３が生じる。各有感帯の具体的な
周波数は次の通りである。
【００１６】 （Ａ１）１０．５０６３Ｇ〜１０．８２７７Ｇ （Ａ２）１２．３０６３Ｇ〜１２．６２７７Ｇ （Ａ３）１１．４０６３Ｇ〜１１．７２７７Ｇ （Ｂ１）２１．９２３３Ｇ〜２２．５４４７Ｇ （Ｂ２）２３．７２３３Ｇ〜２４．３４４７Ｇ （Ｂ３）２２．８２３３Ｇ〜２３．４４４７Ｇ （Ｃ１）３３．３４０３Ｇ〜３４．２６１７Ｇ （Ｃ２）３５．１４０３Ｇ〜３６．０６１７Ｇ （Ｃ３）３４．２４０３Ｇ〜３５．１６１７Ｇ 前述した交通監視用レーダー式スピード測定機を対象と
したマイクロ波検出器の場合、図２に示すように、Ｘバ
ンドの検出目的帯域は有感帯Ａ１に完全に含まれ、Ｋバ
ンドの検出目的帯域は有感帯Ｂ２に完全に含まれ、Ｋａ
バンドの検出目的帯域は有感帯Ｃ１とＣ２とＣ３の全体
に及ぶ。ダブルスーパーヘテロダイン受信モード時の有
感帯Ｃ１とＣ２の間の無感帯がシングルスーパーヘテロ
ダイン受信モード時の有感帯Ｃ３で隙間なく埋まり、全
体としてＫａバンドの広い検出目的帯域をカバーするこ
とができる。
したマイクロ波検出器の場合、図２に示すように、Ｘバ
ンドの検出目的帯域は有感帯Ａ１に完全に含まれ、Ｋバ
ンドの検出目的帯域は有感帯Ｂ２に完全に含まれ、Ｋａ
バンドの検出目的帯域は有感帯Ｃ１とＣ２とＣ３の全体
に及ぶ。ダブルスーパーヘテロダイン受信モード時の有
感帯Ｃ１とＣ２の間の無感帯がシングルスーパーヘテロ
ダイン受信モード時の有感帯Ｃ３で隙間なく埋まり、全
体としてＫａバンドの広い検出目的帯域をカバーするこ
とができる。
【００１７】特に注目すべきことは、第１局部発振器３
のスイープ幅が３００ＭＨｚで特に大きくはなく、ダブ
ルスーパーヘテロダインとシングルスーパーヘテロダイ
ンの受信モードを交互に繰り返すことでＸバンド、Ｋバ
ンドだけでなく、広いＫａバンドをも完全にカバーして
いることである。また、ダブルスーパーヘテロダイン受
信回路における第２混合段をバイパスして第１混合出力
を検波器に導入することでシングルスーパーヘテロダイ
ン受信回路となるので、回路が特に複雑になるわけでは
ない。
のスイープ幅が３００ＭＨｚで特に大きくはなく、ダブ
ルスーパーヘテロダインとシングルスーパーヘテロダイ
ンの受信モードを交互に繰り返すことでＸバンド、Ｋバ
ンドだけでなく、広いＫａバンドをも完全にカバーして
いることである。また、ダブルスーパーヘテロダイン受
信回路における第２混合段をバイパスして第１混合出力
を検波器に導入することでシングルスーパーヘテロダイ
ン受信回路となるので、回路が特に複雑になるわけでは
ない。
【００１８】図３には検波器１１の入力周波数の変化と
検波出力（ａ）の関係を示している。図３において、
は第１局部発振器３の基本波と入力信号との混合信号の
周波数変化であり、は二次高調波と入力信号との混合
信号の周波数変化であり、は三次高調波と入力信号と
の混合信号の周波数変化である。前述の有感帯に含まれ
る入力信号がある場合、検波器１１の入力周波数が１
０．７ＭＨｚを一度通過してゼロになり、再び１０．７
ＭＨｚを通過するので、検波器１１からは時間軸上で左
右対称な一対のパルス波からなる検波信号（ａ）が出力
される。第１局部発振器３のスイープ速度が同じであれ
ば、基本波に基づく混合信号の周波数変化率をＶｆと
すると、二次高調波に基づく混合信号の周波数変化率
はＶｆの２倍であり、三次高調波に基づく混合信号の
周波数変化率はＶｆの３倍である。従って、混合信号
から検出される検波信号のパルス間隔をＴｓとすると、
混合信号から検出される検波信号のパルス間隔はＴｓ
の１／２であり、混合信号から検出される検波信号の
パルス間隔はＴｓの１／３である。このことに基づい
て、検波信号（ａ）が発生したときに、それを発生させ
た入力信号がＸバンド、Ｋバンド、Ｋａバンドのいずれ
に含まれる信号かを区別することができる（詳細は後述
する）。
検波出力（ａ）の関係を示している。図３において、
は第１局部発振器３の基本波と入力信号との混合信号の
周波数変化であり、は二次高調波と入力信号との混合
信号の周波数変化であり、は三次高調波と入力信号と
の混合信号の周波数変化である。前述の有感帯に含まれ
る入力信号がある場合、検波器１１の入力周波数が１
０．７ＭＨｚを一度通過してゼロになり、再び１０．７
ＭＨｚを通過するので、検波器１１からは時間軸上で左
右対称な一対のパルス波からなる検波信号（ａ）が出力
される。第１局部発振器３のスイープ速度が同じであれ
ば、基本波に基づく混合信号の周波数変化率をＶｆと
すると、二次高調波に基づく混合信号の周波数変化率
はＶｆの２倍であり、三次高調波に基づく混合信号の
周波数変化率はＶｆの３倍である。従って、混合信号
から検出される検波信号のパルス間隔をＴｓとすると、
混合信号から検出される検波信号のパルス間隔はＴｓ
の１／２であり、混合信号から検出される検波信号の
パルス間隔はＴｓの１／３である。このことに基づい
て、検波信号（ａ）が発生したときに、それを発生させ
た入力信号がＸバンド、Ｋバンド、Ｋａバンドのいずれ
に含まれる信号かを区別することができる（詳細は後述
する）。
【００１９】図１のマイクロ波検出器において、検波器
１１の出力（ａ）の処理系と、スイープ制御系および受
信モード切り換え制御系について、図４に従って詳細に
説明する。
１１の出力（ａ）の処理系と、スイープ制御系および受
信モード切り換え制御系について、図４に従って詳細に
説明する。
【００２０】検波器１１の出力（ａ）はノイズアンプ１
５で増幅される。ノイズアンプ１５のゲインはきわめて
大きく設定されており、図４に示すように、検波出力
（ａ）の無信号時のホワイトノイズで増幅出力（ｂ）が
正負にフルスイングし、ホワイトノイズ周波数の密な方
形波列が出力される。そして、ノイズアンプ１５に前述
した一対の検波信号が入力されると、ノイズアンプ１５
の出力（ｂ）の方形波の幅が無信号時とはっきり区別で
きる程度に大きくなる。
５で増幅される。ノイズアンプ１５のゲインはきわめて
大きく設定されており、図４に示すように、検波出力
（ａ）の無信号時のホワイトノイズで増幅出力（ｂ）が
正負にフルスイングし、ホワイトノイズ周波数の密な方
形波列が出力される。そして、ノイズアンプ１５に前述
した一対の検波信号が入力されると、ノイズアンプ１５
の出力（ｂ）の方形波の幅が無信号時とはっきり区別で
きる程度に大きくなる。
【００２１】判定回路１６は、ノイズアンプ１５の出力
（ｂ）中に一定幅ΔＴ以上の正パルスが発生したのを検
出するための回路である。図４に示すように、検波器１
１の出力（ａ）に一対のパルスからなる前記検波信号が
生じると、判定回路１６の出力（ｃ）に検波信号に対応
した一対のパルス信号が発生する。この判定回路１６か
ら出力されるパルス信号は、アンテナ１に所定帯域のマ
イクロ波が入力されたことを示す受信判定信号である。
この受信判定信号（ｃ）はマイコン２１に入力され、所
定の確認処理（後述）に供される。マイコン２１が判定
信号（ｃ）を目的とするマイクロ波の入力によるものと
確認した場合、アラーム回路２２を動作させる。なお、
マイコン２１は入力信号の帯域（Ｘバンド、Ｋバンド、
Ｋａバンドの区別）を弁別する処理も同時に行い、弁別
結果によりアラーム回路２２の動作パターンを変える。
（ｂ）中に一定幅ΔＴ以上の正パルスが発生したのを検
出するための回路である。図４に示すように、検波器１
１の出力（ａ）に一対のパルスからなる前記検波信号が
生じると、判定回路１６の出力（ｃ）に検波信号に対応
した一対のパルス信号が発生する。この判定回路１６か
ら出力されるパルス信号は、アンテナ１に所定帯域のマ
イクロ波が入力されたことを示す受信判定信号である。
この受信判定信号（ｃ）はマイコン２１に入力され、所
定の確認処理（後述）に供される。マイコン２１が判定
信号（ｃ）を目的とするマイクロ波の入力によるものと
確認した場合、アラーム回路２２を動作させる。なお、
マイコン２１は入力信号の帯域（Ｘバンド、Ｋバンド、
Ｋａバンドの区別）を弁別する処理も同時に行い、弁別
結果によりアラーム回路２２の動作パターンを変える。
【００２２】積分回路１８は、ＶＣＯからなる第１局部
発振器３のスイープ制御信号（ｄ）を生成するための回
路である。積分回路１８はマイコン２１からのリセット
信号Ｓ２でリセットされ、出力電圧Ｅｓはもっとも高い
初期電圧Ｅ１に設定される。その後は一定の時定数で積
分動作をし、出力電圧Ｅｓが一定の変化率で低下する。
発振器３のスイープ制御信号（ｄ）を生成するための回
路である。積分回路１８はマイコン２１からのリセット
信号Ｓ２でリセットされ、出力電圧Ｅｓはもっとも高い
初期電圧Ｅ１に設定される。その後は一定の時定数で積
分動作をし、出力電圧Ｅｓが一定の変化率で低下する。
【００２３】また、積分回路１８の出力電圧Ｅｓはコン
パレータ２０にて最終電圧Ｅ２と比較されており、Ｅｓ
がＥ２まで低下したときコンパレータ２０からスイープ
終了信号（ｆ）が出力され、その信号（ｆ）を受けたマ
イコン２１が積分回路１８を信号Ｓ２により前記のよう
にリセットする。これで初期状態に戻ったことになり、
以上の動作が繰り返される。この積分回路１８の出力
（ｄ）がアンプ１９で適宜に増幅され、第１局部発振器
３のスイープ制御信号となる。
パレータ２０にて最終電圧Ｅ２と比較されており、Ｅｓ
がＥ２まで低下したときコンパレータ２０からスイープ
終了信号（ｆ）が出力され、その信号（ｆ）を受けたマ
イコン２１が積分回路１８を信号Ｓ２により前記のよう
にリセットする。これで初期状態に戻ったことになり、
以上の動作が繰り返される。この積分回路１８の出力
（ｄ）がアンプ１９で適宜に増幅され、第１局部発振器
３のスイープ制御信号となる。
【００２４】以上の説明で明らかなように、積分回路１
８の出力電圧ＥｓはＥ１からＥ２までほぼ一定の変化率
で低下する鋸歯状波となり、この電圧変化と第１局部発
振器３の周波数変化（スイープ）とが対応する。そして
マイコン２１は、積分回路１８をリセットしてスイープ
サイクルを更新する毎に、前述した切り換え信号Ｓ１を
反転して、ダブルスーパーヘテロダイン受信モードとシ
ングルスーパーヘテロダイン受信モードとを交互に切り
換える。
８の出力電圧ＥｓはＥ１からＥ２までほぼ一定の変化率
で低下する鋸歯状波となり、この電圧変化と第１局部発
振器３の周波数変化（スイープ）とが対応する。そして
マイコン２１は、積分回路１８をリセットしてスイープ
サイクルを更新する毎に、前述した切り換え信号Ｓ１を
反転して、ダブルスーパーヘテロダイン受信モードとシ
ングルスーパーヘテロダイン受信モードとを交互に切り
換える。
【００２５】ところで図３で説明したように、目的のマ
イクロ波信号の入力時には検波器１１の出力（ａ）に所
定間隔で一対のパルスを生じるが、図４に示すように、
１発目の検波パルスが生じたときの積分回路１８の出力
電圧をＥ３とし、２発目の検波パルスが生じたときの積
分回路１８の出力電圧をＥ４とし、その差をΔＥとす
る。
イクロ波信号の入力時には検波器１１の出力（ａ）に所
定間隔で一対のパルスを生じるが、図４に示すように、
１発目の検波パルスが生じたときの積分回路１８の出力
電圧をＥ３とし、２発目の検波パルスが生じたときの積
分回路１８の出力電圧をＥ４とし、その差をΔＥとす
る。
【００２６】また図３で説明したように、Ｘバンドの信
号入力時と、Ｋバンドの信号入力時と、Ｋａバンドの信
号入力時とでは、前記一対の検波パルスの間隔が大きく
異なる。このパルス間隔の違いは前記電圧差ΔＥに対応
するので、電圧差ΔＥを測定してレベル弁別することで
アンテナ入力信号がＸバンド、Ｋバンド、Ｋａバンドの
いずれであったかを区別することができる。マイコン２
１は判定回路１６の積分回路１８の出力を処理し、受信
信号のバンドを区別する。
号入力時と、Ｋバンドの信号入力時と、Ｋａバンドの信
号入力時とでは、前記一対の検波パルスの間隔が大きく
異なる。このパルス間隔の違いは前記電圧差ΔＥに対応
するので、電圧差ΔＥを測定してレベル弁別することで
アンテナ入力信号がＸバンド、Ｋバンド、Ｋａバンドの
いずれであったかを区別することができる。マイコン２
１は判定回路１６の積分回路１８の出力を処理し、受信
信号のバンドを区別する。
【００２７】次にこの発明の第２の実施例について図５
と図６に従って詳述する。
と図６に従って詳述する。
【００２８】図５、図６の実施例では、ダブルスーパー
ヘテロダイン受信モードを第１局部発振器３のスイープ
・サイクルで２回繰り返し、次の１回のスイープ・サイ
クルをシングルスーパーヘテロダイン受信モードとす
る。そして、２サイクル行うダブルスーパーモードの１
回はシングルスーパーモード時と同じ大きなスイープ幅
（第１局部発振器３の周波数変化範囲）とし、もう１サ
イクルのダブルスーパーモードではスイープ幅を適宜に
小さくしている。
ヘテロダイン受信モードを第１局部発振器３のスイープ
・サイクルで２回繰り返し、次の１回のスイープ・サイ
クルをシングルスーパーヘテロダイン受信モードとす
る。そして、２サイクル行うダブルスーパーモードの１
回はシングルスーパーモード時と同じ大きなスイープ幅
（第１局部発振器３の周波数変化範囲）とし、もう１サ
イクルのダブルスーパーモードではスイープ幅を適宜に
小さくしている。
【００２９】スイープ幅を２段階に変えるための構成と
し、スイープ制御信号（ｈ）のアンプ１９をゲイン切り
換え式とし、マイコン２１がゲイン制御信号Ｓ４によっ
てアンプ１９のゲインを切り換える。また、スイープの
終了周波数を変えるために、積分回路１８の出力電圧Ｅ
ｓと基準電圧Ｅ２とを比較するコンパレータ２０ａに加
えて、Ｅ２と異なる基準電圧Ｅ２０とＥｓとを比較する
コンパレータ２０ｂを設けている。マイコン２１は、ス
イープ・サイクルに応じてコンパレータ２０ａの出力
（ｆ）かコンパレータ２０ｂの出力（ｂ）のいずれかに
応動してスイープの終了・開始タイミングを制御する。
し、スイープ制御信号（ｈ）のアンプ１９をゲイン切り
換え式とし、マイコン２１がゲイン制御信号Ｓ４によっ
てアンプ１９のゲインを切り換える。また、スイープの
終了周波数を変えるために、積分回路１８の出力電圧Ｅ
ｓと基準電圧Ｅ２とを比較するコンパレータ２０ａに加
えて、Ｅ２と異なる基準電圧Ｅ２０とＥｓとを比較する
コンパレータ２０ｂを設けている。マイコン２１は、ス
イープ・サイクルに応じてコンパレータ２０ａの出力
（ｆ）かコンパレータ２０ｂの出力（ｂ）のいずれかに
応動してスイープの終了・開始タイミングを制御する。
【００３０】スイープ幅の小さなダブルスーパーヘテロ
ダイン受信モードは、マイコン２１はＸバンドとＫバン
ドの受信確認処理のみを行う（つまりこのサイクルでは
Ｋａバンドの信号判定は行わない）。図２からも分るよ
うに、Ｘバンドの検出目的帯域はスイープ範囲の前半に
含まれ、Ｋバンドの検出目的帯域はスイープ範囲の後半
に含まれる。このことに基づいて、判定回路１６からの
受信判定信号がスイープの前半で生じたか後半で生じた
かによって、アンテナ入力信号がＸバンドかＫバンドか
を区別することができる。マイコン２１は、前述した検
波パルスの間隔に相当する前記電圧差ΔＥによるバンド
判定と組合せた確認処理を実行し、誤動作を防止してい
る。
ダイン受信モードは、マイコン２１はＸバンドとＫバン
ドの受信確認処理のみを行う（つまりこのサイクルでは
Ｋａバンドの信号判定は行わない）。図２からも分るよ
うに、Ｘバンドの検出目的帯域はスイープ範囲の前半に
含まれ、Ｋバンドの検出目的帯域はスイープ範囲の後半
に含まれる。このことに基づいて、判定回路１６からの
受信判定信号がスイープの前半で生じたか後半で生じた
かによって、アンテナ入力信号がＸバンドかＫバンドか
を区別することができる。マイコン２１は、前述した検
波パルスの間隔に相当する前記電圧差ΔＥによるバンド
判定と組合せた確認処理を実行し、誤動作を防止してい
る。
【００３１】スイープの前半か後半かは次のようにして
判定することができる。例えば、図５において受信判定
信号ｃが生じた時点の電圧Ｅ３またはＥ４をマイコン２
１が読み取り、２段階にレベル弁別するのである。
判定することができる。例えば、図５において受信判定
信号ｃが生じた時点の電圧Ｅ３またはＥ４をマイコン２
１が読み取り、２段階にレベル弁別するのである。
【００３２】スイープ幅の大きいダブルスーパーモード
とシングルスーパーモードでは、マイコン２１はＫａバ
ンドの受信確認処理のみを行う。このように誤動作を排
除するための受信確認処理をスイープ・サイクルに合せ
て時分割で行えば、マイコン２１の負担が軽くなる。
とシングルスーパーモードでは、マイコン２１はＫａバ
ンドの受信確認処理のみを行う。このように誤動作を排
除するための受信確認処理をスイープ・サイクルに合せ
て時分割で行えば、マイコン２１の負担が軽くなる。
【００３３】以上のように前記の実施例では第１局部発
振器３のスイープ幅を切り換える制御手段を含んでい
る。同様にして各部の周波数設定によっては、第２局部
発振器７の周波数を切り換え可能に構成し、ダブルスー
パーヘテロダイン受信モードでの受信帯域をスイープ・
サイクルと同期して切り換えることも可能である。
振器３のスイープ幅を切り換える制御手段を含んでい
る。同様にして各部の周波数設定によっては、第２局部
発振器７の周波数を切り換え可能に構成し、ダブルスー
パーヘテロダイン受信モードでの受信帯域をスイープ・
サイクルと同期して切り換えることも可能である。
【００３４】なお、第１混合器２の出力を検波器１１に
導入するシングルスーパーヘテロダイン受信モードと、
第２混合器６の出力を検波器１１に導入するダブルスー
パーヘテロダイン受信モードとの切り換えのための回路
構成はさまざまに実施することができる。図７、図８、
図９にその例を示している。
導入するシングルスーパーヘテロダイン受信モードと、
第２混合器６の出力を検波器１１に導入するダブルスー
パーヘテロダイン受信モードとの切り換えのための回路
構成はさまざまに実施することができる。図７、図８、
図９にその例を示している。
【００３５】図７の例では、高周波信号経路上にはアナ
ログスイッチはなく、モード切り換え信号Ｓ１で第２局
部発振器７の発振を停止したとき、中間周波アンプ３１
の出力が第２混合器６を単に通過して中間周波アンプ３
３、バンドパスフィルタ３４を経て検波器１１に入力さ
れる。
ログスイッチはなく、モード切り換え信号Ｓ１で第２局
部発振器７の発振を停止したとき、中間周波アンプ３１
の出力が第２混合器６を単に通過して中間周波アンプ３
３、バンドパスフィルタ３４を経て検波器１１に入力さ
れる。
【００３６】図８の例では、第２混合器６の入力側に挿
入したアナログスイッチ４１と、第２混合器６の出力側
に挿入したアナログスイッチ４２とを同相でオン・オフ
し、中間周波アンプ３１から中間周波アンプ３３に至る
バイパス路に挿入したアナログスイッチ４３を前記スイ
ッチ４１、４２と逆相でオフ・オンする。
入したアナログスイッチ４１と、第２混合器６の出力側
に挿入したアナログスイッチ４２とを同相でオン・オフ
し、中間周波アンプ３１から中間周波アンプ３３に至る
バイパス路に挿入したアナログスイッチ４３を前記スイ
ッチ４１、４２と逆相でオフ・オンする。
【００３７】図９の例では、中間周波アンプ３１の出力
を第２混合器６と中間周波アンプ３３とに切り換え接続
する切り換えスイッチ３２を設けている。
を第２混合器６と中間周波アンプ３３とに切り換え接続
する切り換えスイッチ３２を設けている。
【００３８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
広帯域マイクロ波検出器は、ダブルスーパーヘテロダイ
ン受信回路を基本構成とし、それを時分割でシングルス
ーパーヘテロダイン受信回路としても動作させるように
構成し、第１局部発振器のスイープと同期してダブルス
ーパーヘテロダイン受信モードとシングルスーパーヘテ
ロダイン受信モードとを自動的に切り換えるようにした
ので、第１局部発振器のスイープ幅をいたずらに拡大し
なくても、シングルスーパーモード時の有感帯とダブル
スーパーモード時の有感帯との組合せで、目的とする広
い受信帯域を簡単な構成でカバーすることができる。従
って、前述した交通監視用レーダー式スピード測定機を
対象としたマイクロ波検出器に必要となるＸバンド、Ｋ
バンド、Ｋａバンドの全てをカバーする装置を非常に小
型かつ安価に実現することができる。
広帯域マイクロ波検出器は、ダブルスーパーヘテロダイ
ン受信回路を基本構成とし、それを時分割でシングルス
ーパーヘテロダイン受信回路としても動作させるように
構成し、第１局部発振器のスイープと同期してダブルス
ーパーヘテロダイン受信モードとシングルスーパーヘテ
ロダイン受信モードとを自動的に切り換えるようにした
ので、第１局部発振器のスイープ幅をいたずらに拡大し
なくても、シングルスーパーモード時の有感帯とダブル
スーパーモード時の有感帯との組合せで、目的とする広
い受信帯域を簡単な構成でカバーすることができる。従
って、前述した交通監視用レーダー式スピード測定機を
対象としたマイクロ波検出器に必要となるＸバンド、Ｋ
バンド、Ｋａバンドの全てをカバーする装置を非常に小
型かつ安価に実現することができる。
【図１】この発明の第１実施例によるマイクロ波検出器
の概略構成を示す図である。
の概略構成を示す図である。
【図２】同上実施例における受信感度帯の分布を示す概
念図である。
念図である。
【図３】同上実施例における検波動作の説明図である。
【図４】同上実施例における主要部の信号波形を示す図
である。
である。
【図５】この発明の第２の実施例によるマイクロ波検出
器の概略構成を示す図である。
器の概略構成を示す図である。
【図６】同上第２実施例における主要部のタイミングチ
ャートである。
ャートである。
【図７】この発明の第３実施例の要部構成を示す図であ
る。
る。
【図８】この発明の第４実施例の要部構成を示す図であ
る。
る。
【図９】この発明の第５実施例の要部構成を示す図であ
る。
る。
１ アンテナ ２ 第１混合器 ３ 第１局部発振器 ５ 中間周波アンプ ６ 第２混合器 ７ 第２局部発振器 ９ａ、９ｂ アナログスイッチ １０ 中間周波アンプ １１ 検波器 １８ 積分回路
Claims (3)
- 【請求項１】 基本波に加えて二次および三次の高調波
を有意に含み所定周波数範囲でスイープを繰り返す第１
局部発振器の出力とアンテナ入力とを周波数混合する第
１の混合手段と、 第１の混合手段の出力と第２局部発振器の出力とを周波
数混合する第２の混合手段と、 特定周波数の信号を検出する１つの周波数弁別手段と、 第１の混合手段の出力を前記周波数弁別手段に導入する
シングルスーパーヘテロダイン受信モードと、第２の混
合手段の出力を前記周波数弁別手段に導入するダブルス
ーパーヘテロダイン受信モードとを、前記第１局部発振
器のスイープ動作と同期して順番に切り換えるモード切
り換え手段と、 を備えたことを特徴とする広帯域マイクロ波検出器。 - 【請求項２】 前記周波数弁別手段の出力が、前記第１
局部発振器の基本波とアンテナ入力の混合信号から得ら
れたのか、二次高調波とアンテナ入力の混合信号から得
られたのか、三次高調波とアンテナ入力の混合信号から
得られたのかを区別する信号処理手段を備えたことを特
徴とする請求項１に記載の広帯域マイクロ波検出器。 - 【請求項３】 前記第１局部発振器のスイープ幅を周期
的に切り換える制御手段を備えたことを特徴とする請求
項１に記載の広帯域マイクロ波検出器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5178248A JP2655990B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 広帯域マイクロ波検出器 |
| US08/276,473 US5461383A (en) | 1993-07-19 | 1994-07-18 | Wideband microwave detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5178248A JP2655990B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 広帯域マイクロ波検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0735845A true JPH0735845A (ja) | 1995-02-07 |
| JP2655990B2 JP2655990B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=16045182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5178248A Expired - Fee Related JP2655990B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 広帯域マイクロ波検出器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5461383A (ja) |
| JP (1) | JP2655990B2 (ja) |
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