JPH0755929A - 特に空港用の地上監視レーダ装置 - Google Patents

特に空港用の地上監視レーダ装置

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JPH0755929A
JPH0755929A JP6130309A JP13030994A JPH0755929A JP H0755929 A JPH0755929 A JP H0755929A JP 6130309 A JP6130309 A JP 6130309A JP 13030994 A JP13030994 A JP 13030994A JP H0755929 A JPH0755929 A JP H0755929A
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JP
Japan
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transmission
frequency
phase shifter
radar
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JP6130309A
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Xavier Chazelle
シャゼル グザヴィエ
Bernard Maitre
メートル ベルナール
Bertrand Augu
オギュ ベルトラン
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Thales SA
Original Assignee
Dassault Electronique SA
Electronique Serge Dassault SA
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】設置が簡単で、費用がかからず、レーダを構成
する基本的構成要素がモジュールとなっている固定され
たレーダ装置を提供する。 【構成】監視レーダ装置は、固定されたアンテナ１０
と、送信源ＧＥＮと、サーキュレータ２０、送信チャン
ネルＶＥ、受信チャンネルＶＲ、及び受信チャンネルを
加算信号ＶＲ１、及び少なくとも１つの差信号ＶＲ２に
細分する手段ＤＩＲ；２９を有するマイクロ波周波数送
／受信ＨＦＡ；ＨＦＢとを組み合わせたものである。周
波数変換による第１、及び第２の受信器ＲＥＣ１、ＲＥ
Ｃ２は、加算、及び差信号を受信し、数値コード化され
た出力を提供する。処理手段４０は、監視下の地域にお
ける目標物のレーダ検出のために、第１、第２の受信器
ＲＥＣ１、ＲＥＣ２からの数値化された信号を処理す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に地上における地域
を監視するレーダ装置の技術分野に関するもので、特
に、航空機、車両、及びより一般的には空港における操
縦領域の目標物の監視を必要とする空港に適用される。
【０００２】
【従来の技術】パノラマタイプの監視レーダは、既に知
られているが、このレーダは、垂直軸の回りに規則正し
く回転し、細いビームの助けにより、与えられた瞬間に
垂直端部の上反角、即ち、アンテナの周囲の方位角にお
ける小領域に放射し、検知された航空機の方位角の測定
を可能にするアンテナを用いている。このようにして測
定された航空機の放射距離、即ち、航空機の水平位置
は、それにより推論される。このとき、航空機は、例え
ば、航空機の水平位置と対応する位置に輝点の形にてテ
レビジョン・タイプの円形状スクリーンに表示される。
【０００３】さらに、仰角における空間の解析のために
使用するもので、放射方向を瞬時に実質的に変更するた
めに、移相を意のままに、かつ、瞬時に制御される移相
器を具備するアンテナを使用している空中監視レーダ
も、知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】機械的に可動なアンテ
ナを具備するこれら２つのタイプのレーダの不利な点
は、特に、重要でない方向に放射エネルギーを浪費す
る。
【０００５】さらに、このようなレーダは、設置するの
に費用がかかり、このことは大部分の空港でのレーダの
使用を制限している。
【０００６】本発明は、これらの問題を解消するもので
ある。
【０００７】従って、本発明の第１の目的は、設置する
のに簡単で、費用のかからない固定アンテナ型の空港地
上監視レーダを提供することである。
【０００８】本発明の別の目的は、大規模空港から補助
的空港迄に及ぶ空港の広汎なスペクトル範囲を与えるた
めに、レーダを作成する基本的構成要素がモジュールと
なっているレーダを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】レーダー装置は、空港の
地域監視のためのレーダ装置に関するもので、特に前記
地域に関する予め決められた幾何学的関係に従って配置
される。
【００１０】本発明の一般的定義によれば、レーダ装置
は、垂直列に配置されている放射素子列を規定し、か
つ、移相器素子列に接続され、全ての個々の垂直列の放
射素子は同一の位相法則に従っており、水平面における
方位における空間の電子的走査を提供するために、移相
器の作動が指令に基づいて１つの垂直列から次の垂直列
へ切り換えられる、少なくとも１つの固定されたアンテ
ナと、少なくとも１つの予め決められた周波数にて、予
め決められたパワーを有するマイクロ波周波数信号を送
信し得る送信源と、送信源に接続されている入力部、移
相器素子列に接続されている入／出力部、及び出力部を
有する少なくとも１つのサーキュレータ、送信信号を、
サーキュレータの入力部を介して、移相器素子列に送り
得る少なくとも１つの送信チャンネル、サーキュレータ
の出力部を介し、移相器素子列から受信されたＨＦ信号
を送り得る少なくとも１つの受信チャンネル、受信チャ
ンネルを、加算信号、及び少なくとも１つの差信号に細
分するための手段を備えているマイクロ波周波数送／受
信手段と、加算、及び差信号をそれぞれ受信し、そし
て、数値コード化された出力を提供する周波数変換を有
する第１、及び第２の受信素子と、第１、及び第２の受
信素子からの数値信号を処理し、監視下の地域における
目標物をレーダ検出するための手段と、移相器列の制御
手段との組み合わせからなる。
【００１１】有利には、前記位相法則は、放射素子の垂
直列の構成により生ぜられる。
【００１２】本発明による装置の第１の実施例によれ
ば、アンテナの放射素子列の各々は、制御された移相器
素子と接続しており、そして、マイクロ波周波数送／受
信手段は、アンテナを、放射素子のｎ列の、ｍ個の群に
細分し、この群に移相器素子のｍ個の群が対応してい
る、ｍ個の送／受信分割器と、それぞれが送／受信分割
器の１つに接続されている入／出力部、送信信号入力
部、及び受信出力部を有するｍ個の各送／受信モジュー
ルと、ｍ個の送／受信モジュールの送信入力部を、送信
源に接続するための手段と、ｍ個の送／受信モジュール
の受信出力部から加算信号、及び少なくとも１つの差信
号を算出する手段とを備える。
【００１３】この第１の実施例において、各々の送／受
信モジュールは、送信用の固体型のパワー増幅器を備え
ている。
【００１４】本発明に従う装置の第２の実施例によれ
ば、アンテナの放射素子列の各々は制御される移相器素
子と接続され、そして、マイクロ波周波数送／受信手段
は、アンテナ、及び移相器を左半分、及び右半分に細分
する２つの送／受信分割器と、これら２つの分割器の２
つの単一の入／出力部から、加算信号、及び少なくとも
１つの差信号を算出するための手段と、その入／出力部
は加算信号を受信し、その入力部は送信源に接続され、
そして、その出力、及び差信号を第１、及び第２の受信
素子にそれぞれ送るサーキュレータとを備える。
【００１５】この第２の実施例において、送信源は、管
状の送信器を備えている。
【００１６】実際には、送信源は、予め決められた周波
数、及び予め決められたバンド幅を有する信号を送信し
得るマイクロ波発振器と、局部信号を提供し、送信周波
数の離散的線形変調を許容するためにマイクロ波周波数
発振器と協動して、パルスからパルスへ、局部信号に適
宜に作用することにより、前記線形変調が個々の送信周
波数の間の位相関係を保持する周波数合成手段とを備え
ている。
【００１７】好ましくは、放射素子列は、ガイド／同軸
ケーブルを通って給電される放射スロットを有する導波
管を介して結ばれている。
【００１８】実際に、移相器は、数値制御されるダイオ
ード型の相反型移相器タイプである。
【００１９】本発明の別の特徴によれば、各々の受信素
子は、複合信号の形にて、振幅／位相復調と、数値コー
ド化とに従う少なくとも１つの周波数変換を備えてい
る。
【００２０】事実、各々のアンテナを指定するために、
送信周期は、それぞれの個々の周波数の数倍の送信で構
成されている。
【００２１】有利には、送信周波数は、それらの定格値
の正確な次数とは異なる次数にて使用される。
【００２２】好ましくは、周期は、送信パルスの繰り返
し周波数の異なる値に対して繰り返される。
【００２３】本発明の別の観点によれば、信号処理手段
は、距離においてはパルス圧縮、方位角においてはモノ
パルス偏差測定、及び速度についてはドップラー処理に
よるタイプである。
【００２４】実際に、処理手段は、パルス圧縮、及び／
又は、コヒーレント加算を行うフーリエ変換手段を備え
る。
【００２５】有利には、処理手段は、以下のことを実行
する、即ち、受信された信号からレーダ・ブリップを検
出、濾波し、角度偏差測定をし、速度における微同調を
とり、及び、距離における微同調をとる。
【００２６】有利には、速度における微同調は、第２の
繰り返し周波数を使用し、速度における曖昧性の除去を
伴うのである。
【００２７】実際に、電子式のアンテナ走査は、検出さ
れた目標物と、調査されるべき地域とに対応している。
【００２８】本発明による装置の実例となる実施例にお
いて、放射素子列の分析ビームは、逆コーセカント自乗
型の仰角におけるローブを有し、約１５０°の方位角に
おける走査角度に対し、約１．５°の軸に沿う方位角に
おける開口を示している。
【００２９】本発明の主題は、また、地域の監視のため
のレーダ設備である。
【００３０】一般的定義によれば、この設備は以下のも
のを備える、即ち、上述した少なくとも１つのレーダー
装置、そして、前記目標物の検出に依存し、前記地域の
地上レーダの監視のための信号処理手段に接続されてい
るデータ処理手段を備える。
【００３１】有利には、少なくとも信号処理手段の一部
は、幾つかのレーダ装置間で共有されている。
【００３２】
【作用】送信源ＧＥＮから発生されたマイクロ波周波数
信号は、送信チャンネルＶＥ、及び送信分割器２５を経
由し、サーキュレータ２０を介して送／受信分割器１５
に入力され、さらに、制御手段１２により制御されて順
次、切り換えられる移相器素子列１４を介し、垂直列の
放射素子からなるアンテナ１０に入力される。移相器素
子列１４から受信されるマイクロ波周波数信号は、サー
キュレータの出力部を介して受信チャンネルＶＲに入力
され、さらに、加算・差信号算出手段ＤＩＲに入力さ
れ、算出された加算信号、差信号を周波数変換受信器Ｒ
ＥＣ１、ＲＥＣ２に入力し、符号化した後、検出手段４
０に入力する。
【００３３】
【実施例】本発明のその他の特徴、及び利点は、以下の
詳細な説明、及び図面に照らして明らかとなる。添付さ
れた図面は、明確な特徴についての主要な部分を示す図
である。従って、これらの図面は、本明細書の説明の全
体部分を形成する。よって、これらの図面は、そのより
良好な理解に役立つばかりでなく、本発明の明確化を適
切にするのに寄与する。
【００３４】一般に、地上監視レーダは、空港の場合に
は、空港の操縦領域である領域の地域上の移動体を監視
し、管理する。
【００３５】図１乃至図３を参照すると、本発明による
レーダ装置は、垂直列に配列されている放射素子列を規
定し、かつ、移相器素子列１４と接続されている固定さ
れたアンテナ１０を備えている。個々の垂直列の放射素
子の全ては、同一の位相法則に従う。移相器は、水平面
方位における空間の電子的走査を提供するために、指令
に基づいて１つの垂直列から次の垂直列に変更されて作
動する。
【００３６】このタイプのレーダが固定されたアンテナ
列により構成されているという事実は、機械的走査によ
る既知の大型アンテナと比較して、数多くの利点を有し
ている、即ち、固定されたアンテナは、回転機構を省
き、従って、信頼性を増大し、設備費用を減少する（特
に、回転接合部の除去）、アンテナ配列は、動作特性の
緩やかな低下を示す利点を有し、従って、稼働性、及び
メインテナンスの問題を部分的に解消する、さらに、そ
れは、どのような建造物、又は、構造物においても、よ
り容易に設置される。
【００３７】実際には、前記位相法則は、以下の説明か
ら明らかとなるように、放射素子の垂直列構成により発
生される。
【００３８】アンテナの放射素子列１０Ａ１乃至１０Ａ
１６のそれぞれは、制御される移相器素子１４Ａ１乃至
１４Ａ１６と接続されている（個々の放射素子につき１
個の移相器の代わりに）。
【００３９】送信されるべきマイクロ波周波数信号１９
は、例えば、Ｘバンド、又は、ＫＵバンドにて、少なく
とも１つの予め決められた周波数にて、約１００ワット
の予め決められたパワーを有するマイクロ波周波数信号
ＨＦを送信し得る送信源ＧＥＮにより発生される。
【００４０】マイクロ波周波数送／受信手段の２つの構
造が、提案されている（ＨＦＡは図１、又は、ＨＦＢは
図３）。
【００４１】両者の場合において、機能的には、それら
は以下のものを備えている（図２）、即ち、送信用の入
力部２２、移相器素子列１４に接続されている入／出力
部２４、及び出力部２６を有する少なくとも１つのサー
キュレータ２０と、送信信号ＨＦをサーキュレータの入
力部２２に送る少なくとも１つの送信チャンネルＶＥ
と、移相器素子列１４から、サーキュレータの入／出力
部２４、及び出力部２６を介して進行する送信信号ＨＦ
を受ける少なくとも１つの受信チャンネルＶＲ、即ち、
チャンネルＶＲ１（加算）と、サーキュレータを介して
は進行しない少なくとも１つの他の受信チャンネルＶＲ
２（差）と、それぞれ加算、及び差信号を受信し、そし
て、数値符号化された出力を提供する周波数変換を有す
る第１、及び第２の受信器ＲＥＣ１、及びＲＥＣ２と、
第１、及び第２の受信器ＲＥＣ１、及びＲＥＣ２からの
数値信号を処理し、監視下の地域の目標物のレーダ検出
を行う手段４０と、移相器素子列１４の制御手段１２。
【００４２】一般的な好ましい実施例においては（図
１）、マイクロ波周波数送／受信手段ＨＦＡは、以下の
もの備える、即ち、アンテナを、放射素子列１０Ａ乃至
１０Ｆのｎ列（例えば、ｎ＝１６を有する）、ｍ個（例
えば、ｍ＝６を有する）の群に細分し、この群に移相器
素子１４Ａ乃至１４Ｆの群が対応し、この移相器素子の
群毎に接続されているｍ個の送／受信分割器１５と、送
／受信分割器１５の１つに接続されている入／出力部、
送信信号入力部、及び受信出力部をそれぞれ有するｍ個
の各々の送／受信モジュール１７Ａ乃至１７Ｆと、ｍ個
の送／受信モジュールの送信信号入力部を送信源ＧＥＮ
に接続する送信分割手段２５と、ｍ個の送／受信モジュ
ールの受信出力部から、加算信号ＶＲ１、及び少なくと
も１つの差信号ＶＲ２を算出する手段２８Ｇ、２８Ｄ、
２９。
【００４３】この実施例において、送／受信モジュール
１７Ａ乃至１７Ｆの各々は、例えば、１６ワットのパワ
ーを有する固体型パワー増幅器を備えている。
【００４４】変形実施例において（図３）、マイクロ波
周波数送／受信手段ＨＦＢは、以下のものを備えてい
る、即ち、アンテナ、及び移相器を左半分、及び右半分
に細分する２つの送／受信分割器１５Ｌ、及び１５Ｒ
と、これらの２個の分割器１５Ｌ、及び１５Ｒの２つの
単一の入／出力部から、加算信号ＶＲ１、及び少なくと
も１つの差信号ＶＲ２を算出するための手段２９と、そ
の入／出力部は加算信号を受信し、その入力部は送信源
ＧＥＮに接続されており、その出力、及び差信号を、そ
れぞれ第１、及び第２の受信器ＲＥＣ１、及びＲＥＣ２
に送るサーキュレータ２０。
【００４５】この第２の実施例において、管型のパワー
送信器が、送信源ＧＥＮに組み込まれている。
【００４６】一般に、送信源ＧＥＮは、予め決められた
周波数、及び予め決められたバンド幅にて作動するマイ
クロ波周波数発振器１６を備えている。局部信号を提供
し得る周波数合成器２１が、これに付加されている。さ
らに、続けて述べるように、好ましくは、周波数合成器
は、送信周波数の離散的線形変調を許容するために、マ
イクロ波周波数発振器と協動し、そして、パルスからパ
ルスへ、さらに加えて述べれば、局部信号に適宜に作用
する。このようにして、前記線形変調は、個々の送信周
波数の間の位相関係を保持している間に得られる。
【００４７】図２を参照すると、ビーム（ＰＴ）を指定
する（ｐｏｉｎｔａｇｅ）管理部ＧＦは、予め決められ
た、又は、再計算された指定方向用のメモリをアドレス
する、そして、その内容は、アンテナ１０の移相器素子
列１４の制御を許容する。この管理部は、特に、地理メ
モリＭＥＭの内容をよりどころとしている。空港操縦領
域の地上監視への適用において、このようにして処理さ
れたデータを使用するための処理データ使用手段ＥＸＰ
が、設けられている。
【００４８】図４乃至図６を参照すると、固定されたア
ンテナ１０と、送／受信モジュール１７は、例えば、空
港の操縦領域に関する予め決められた幾何学的な関係に
従って、管制タワーＴＲ（図６）の頂部において、外部
に位置する装置ＥＥ内に設置されている。図５は、単一
の固定されたアンテナ１０を有するレーダ設備ＲＤが、
方位において約１５０°の角度Ａの到達範囲を確実にす
るということを示している。
【００４９】発生手段ＧＥＮは、信号処理手段４０、及
びデータ処理手段５０と同様に、内側の処理ベイ部ＢＴ
内に設置されている。オプションとして、レーダ設備Ｒ
Ｄは、さらに、分離した表示装置ＥＶを備えている。
【００５０】３つのブロック、即ち、外部装置ＥＥ、処
理ベイ部ＢＴ、及び、もし適切ならば、表示装置ＥＶを
有する配置は、１本の滑走路ＰＴを有する空港に有利な
適用を見い出している。
【００５１】図７乃至図９において、本発明によるレー
ダ設備は、外部装置ＥＥ１乃至ＥＥ３と、通常の処理ベ
イ部ＢＴとに接続されている２つ、又は、３つの固定さ
れたアンテナ１０−１乃至１０−３を備えている。５つ
のブロック、即ち、外部装置ＥＥ１、ＥＥ２、ＥＥ３、
処理ベイ部ＢＴ、及び、もし意に従うならば、表示装置
ＥＶを有するこの配置は、交差して配列された少なくと
も２つの滑走路ＰＴ１、ＰＴ２を有する空港に有利な適
用を見い出している。
【００５２】図１０（Ａ）、及び（Ｂ）を参照すると、
多数のアンテナは、例えば、２つのアンテナ１０−１、
及び１０−２により３００°の、又は、３つのアンテナ
１０−１乃至１０−３により３６０°以上のより大きな
角度の方位における到達範囲を許容する。
【００５３】さらに、図１１、及び図１２において、例
えば、相互に平行する２つの滑走路ＰＴ１、及びＰＴ２
と、この滑走路ＰＴ１、及びＰＴ２と直交する滑走路Ｐ
Ｔ３とを備える大型空港に対し、それは、上述のブロッ
ク、即ち、外部装置ＥＥ１、処理ベイ部ＢＴ、及び表示
装置ＥＶ（図３）を有する主レーダＲＤ１と、さらに、
外部装置ＥＥ２から発生する情報を、処理ベイ部ＢＴに
対して中継するために、通常の処理ベイ部ＢＴに接続さ
れている前処理装置ＥＰを有する遠隔レーダＲＤ２とを
使用することが、得策である。少なくとも処理設備の一
部は、処理ベイ部ＢＴにおいて共に一括化されている。
【００５４】勿論、主レーダＲＤ１と、遠隔レーダＲＤ
２とは、適宜に、幾つかの固定されたアンテナを備えて
いる。
【００５５】アンテナ・ゲイン図は、軸に沿う方位角に
おいて（０°において、図１８）、約１．５°の、そし
て、指定した６０°シフトに対し約３°の開口を有する
ビームを示している（図１９）。
【００５６】仰角のゲイン図は、逆コセカント自乗型、
即ち、飛行中の航空機の検出を許容するために（図１
３、及び図２０、図２１で拡大されている）、水平面に
対し実質的に接するローブである。
【００５７】アンテナ・ゲインは、１平方メートル（ｍ
2 ）のレーダ断面積（ＲＣＳ）を有する目標物の検出の
ために、約３０ｄＢである。
【００５８】サイド・ローブの大きさは、方位角におけ
る大きなレーダ断面積を有する障害物、及び正の仰角に
おける雲の検出を排除する。第１のサイド・ローブの大
きさは、方位角における主ローブに関して−２５ｄＢ程
度であり、仰角で−２０ｄＢ程度である。
【００５９】アンテナの大きさは、おおよそ１．５０メ
ートル（ｍ）×０．６メートル（ｍ）である。図１４
は、そのレードームＲＡＤを備える固定されたアンテナ
１０を示している。これは、例えば、スロット・ガイド
型の９６個の放射素子からなる方形状の平たい放射面で
ある。
【００６０】図１５を参照すると、それぞれのガイド
は、給電が行われていない端部ガイド１０−０を除き、
その下端部１１において、ガイド／同軸ケーブル型の接
続部９を介して給電される。縦方向のガイド／同軸ケー
ブル９Ｂは、一番端のものを除いて、各列に給電する
（図１６）。
【００６１】それぞれ給電される導波管は、共振モード
にて作動する。パワーは、所望の位相法則を得るため
に、小さい方の側面に切り込まれたスロットを介して一
定間隔にて供給される。
【００６２】図１７は、図１を参照して述べられている
分割器１５における１つの方式を示すもので、分割器１
５は、１６個のガイドそれぞれを６つの下位装置に細分
されている放射パネルの裏面に取り付けられている。各
ガイドは、制御される移相器１４を有している。送受信
モジュール１７Ａ乃至１７Ｆのそれぞれは、６つの下位
装置の１つと接続されている。
【００６３】対称的に、加算・差信号算出手段ＤＩＲ
は、第１、及び第２の受信チャンネルＶＲ１、及びＶＲ
２に（受信されたマイクロ波周波数信号）を提供する。
【００６４】低損失の平たいレードームＲＡＤは、例え
ば、樹脂ガラスの２枚の薄い層の間に挟まれている誘電
性多泡剤の１／４波長層からなるサンドイッチ型であ
る。それは、その存在が放射素子の無線周波数特性を直
接、擾乱しないように、放射パネルから数センチメート
ルにて保持されている。
【００６５】商用の循環型空調装置（図示せず）は、レ
ードームの着氷防止だけでなく、このようにして形成さ
れた封入物内側の温度を適切に維持するのを確実にする
のに十分である。
【００６６】アンテナを形成する装置は、機械的保持構
造に固定される。
【００６７】アンテナは、仰角面（コセカント自乗型）
において形成された図、及び方位面における＋／−７５
°にわたって電子的に操作され得る細いビーム型（「ペ
ンシル・ビーム」）の線図を形成するように設計されて
いる。
【００６８】送信分割器２５は、トリプレート技術によ
り構成され、そして、１６個の放射導波管の６つのグル
ープの間に、適切な初期パワーの分割を確実にするハイ
ブリッド・カスケードから構成される低レベルの分割器
である。
【００６９】送受信分割器１５は、交差されたカプラー
を介して中央部に給電される一続きの共振ガイドからな
る。パワーは、可変深さの電気的プローブを介して取り
出される。このような分割器１５は、僅かな損失を示す
利点を有している。
【００７０】勿論、その他の分割器、及び放射器、移相
器素子が、考えられる。
【００７１】受信加算ユニットＤＩＲに関し、これは、
送受信分割器１５と同一種類の分割器である。それは、
加算チャンネルＶＲ１、及び差チャンネルＶＲ２を備え
るハイブリッド接合部（「マジックＴ」）の２つの平行
アームに接続されている係数３を有する２つの加算ユニ
ットからなる。
【００７２】接続線は、可撓性、又は、半剛性の同軸ケ
ーブルにより提供される。電子式移相器１４は、チャン
ネル間の差位相誤差に対する補正を行うために使用され
得るが、同一種類のケーブルは、工場での校正操作を簡
単化するために、同一の電気的長さを有することが好ま
しい。移相器の入力部において、後者の１つの最下位ビ
ット（ＬＳＢ）内の範囲迄、等位相で分割することが望
ましい。
【００７３】仰角面における線図の形状（図１３）は、
その放射スロットにより各ガイドに沿って描かれる放射
法則（後記の式の付録に記載）の式Ｌ１ Ｅ（ｙ）＝Ａ（ｙ）・ｅｘｐ〔ｊ．Φ（ｙ）〕 〔Ｌ１〕 に左右される。
【００７４】この式Ｌ１において、ｙは列に沿う縦座標
であり、Ａは振幅パラメータであり、そして、Φは位相
である。
【００７５】ガイドの内側は、定在波に対する核であ
る。そのスロットは、最大の内部電界上にて、（ガイド
された）各半波長毎に位置している。
【００７６】各スロットに割り当てられた幾何学的特性
（傾斜、長さ）は、振幅と、位相との見地から、ガイド
の内側から外側に転送するために、特別な特性を後者に
与える、かくして、（後記の式の付録に記載の）式Ｌ
２、 Ｅr （ｆ）＝Ｅi ・Ｔ（ｆ） 〔Ｌ２〕 により与えられる放射の望ましい法則を描くことを可能
にする、ここで、ｆはスロットの指数であり、Ｅi はガ
イドの内部電界であり、そして、Ｔ（ｆ）はスロットの
伝達関数であり、Ｅr （ｆ）はスロットにより放射され
る電界を示している。
【００７７】方位における細いビームの形成は、前述の
法則を示す式Ｌ２に、通常の等位相、及び重み付けされ
た放射振幅法則を重畳することにより達成される。これ
は、例えば、アンテナの裏面に位置する６つの導波管分
割器１５と、送信分割器２５とにより確実にされる。
【００７８】最後に、方位面におけるビームの操作は、
前述の式に（後記の式の付録記載の）下記の式Ｌ３ Φ（ｘ）＝Ｋ（θ）・ｘ 〔Ｌ３〕 により与えられた可変線形位相法則を重畳することによ
り達成される、ここで、ｘはアンテナに沿う横座標であ
り、θは偏向の望ましい角度、そして、Ｋは当業者が決
定するパラメータである。
【００７９】この位相法則を示す式Ｌ３は、９６個の放
射素子の上流側に位置する９６個の移相器素子により制
御される。
【００８０】送／受信の送受切り換え通信は、図１、及
び図２を参照して既に述べた６個の送／受信モジュール
１７Ａ乃至１７Ｆにて行われる。
【００８１】アンテナの作動周波数は、有利には、選択
された中心周波数の周囲の＋／−７５ＭＨｚの変動を有
するＸバンドにおいて存在する。
【００８２】ゲインは、レードームＲＡＤから離れた０
°の指定シフトでは、約３０ｄＢであり、そして、同様
にレードームＲＡＤから離れて、＋／−６０°の指定シ
フトでは２６ｄＢよりもより少ない。
【００８３】レードームＲＡＤからの損失は、１ｄＢよ
りもより少ない。
【００８４】０°の偏向（図１８）、及び６０°の偏向
（図１９）における方位面のアンテナ・ゲイン図が、図
１８、及び図１９にそれぞれ示されている。
【００８５】空間方位における偏向は、有利には、４ビ
ットの移相器により制御される。偏向サイド・ローブに
おける上昇は、本質的には、位相の量子化によるのであ
り、これは線形配列に対し不利となる。
【００８６】図２０には、仰角面における図が示されて
おり、そして、図２１は図２０の図の部分的な拡大図で
ある。
【００８７】図２２を参照すると、周波数合成器２１を
構成する素子の組み立て品は、ボードに、以下のものを
含めて一緒に配置されている、即ち、８０ＭＨｚの基本
クロック発生部２１０、即ち、Ｈ１、プログラマブル分
割器ＤＩＶＰ、即ち、２１１は、繰り返し周波数ＲＦ、
送信同期化信号ＳＹＥ、受信器のブランキング制御信号
ＢＬＫ、処理同期化信号ＳＹＴ、及び移相器同期化信号
ＳＹＤと同期する信号を生じる。このプログラマブル分
割器ＤＩＶＰは、内部バスＢＩを介して中央コンピュー
タ（図示せず）により制御される。
【００８８】合成器手段を構成する素子は、市販の積層
回路からなる。
【００８９】例えば、周波数合成器製品（ＦＲＥＱＵＥ
ＮＣＹ ＳＹＮＴＨＥＳＩＳ ＰＲＯＤＵＣＴ）に商品
番号１１７６を付されて販売されているＳＴＥＬ型の数
値制御発振器Ｎ．Ｃ．Ｏ．、即ち、要素２１２が存在す
る。その出力は、アナログ／デジタル変換器２１３、即
ち、ＡＮＡＬＯＧ ＤＥＶＩＣＥＳ会社により販売され
ている、出力がＦ１＋／−１６ＭＨｚのＡＤ９７１２Ｂ
型のデジタル／アナログ変換器ＤＡＣに印加される。フ
ィルタ２１４で濾波し、クロック信号Ｈ１によりミキサ
ー２１５で混合した後に、Ｆ１＋／−１６ＭＨｚ＋８０
ＭＨｚを得る。新たなフィルタ２１６は、２７０ＭＨｚ
のクロック信号Ｈ２を有するミキサー２１７と、Ｆ１＋
／−１６ＭＨｚ＋３５０ＭＨｚを生じる最終段のフィル
タ２１８とを従えている。３つの出力部２１９は、コヒ
ーレント復調周波数としてこれらを２つの受信チャンネ
ルに提供し、そして、変調周波数としてマイクロ波周波
数源１６（図１）と相関関係をもって提供する。
【００９０】このデジタル式周波数合成器は、１２ビッ
トの分解能を有する正弦波信号のサンプリングで、クロ
ック信号Ｈ１の速さで送信する。
【００９１】後者の素子は、数Ｈｚよりもより多い周波
数を高精度で、そして、０から３２ＭＨｚに及ぶバンド
において、１Ｈｚにつき約−８０ｄＢのスペクトル純度
を有する信号を送信する。
【００９２】周波数合成手段２１は、１６個の送信周波
数を、位相について同期を保持して提供するように構成
されている。これらは、また、中間周波数復調信号を送
信する。
【００９３】その信号の周波数は、内部バスＢＩと、デ
ジタル・インターフェース（図示せず）とを介して中央
のコンピュータにより制御される。
【００９４】デジタル／アナログ変換器ＤＡＣからの信
号は、約１６ＭＨｚプラス、マイナスのバンドＦ１内に
て、それぞれ２ＭＨｚ毎の増分を有する１６の周波数列
からなる。
【００９５】周波数Ｆ１は、繰り返し周波数ＲＦが一定
に留まっている間、ドップラー濾波期間とともに変動す
る。
【００９６】周波数ＲＦが変動すると、周波数Ｆ１が調
整されて、中間周波数ＩＦが周波数ＲＦの整数倍を保持
するように設計されている。
【００９７】このことは、一部の寄生信号を回避するこ
とを可能にする。
【００９８】最後に、ミキサー、又は、交叉回路は、３
２ＭＨｚのバンド内にてアナログ濾波と関連するため
に、二重周波数変化を介して発生される。
【００９９】中間周波数ＩＦは、周囲のＶＨＦ送信によ
る信号劣化を避けるために、約４００ＭＨｚに選ばれ
る。
【０１００】図２３を参照すると、マイクロ波周波数源
１６は、５０ＭＨｚのブラケット上に設置され得るＸバ
ンドの単一の基準発振器１６０、即ち、ＯＲＤからコヒ
ーレントな方法にて送信信号を生じる。
【０１０１】パワー分割器１６１、即ち、ＤＩＳＴＲ
は、一方では送信チャンネルＶＥに、そして、マイクロ
波信号の復調のために２つの受信器ＲＥＣ１、及びＲＥ
Ｃ２に並列に信号を分配する。
【０１０２】送信チャンネルＶＥにおいて、マイクロ波
信号は、周波数合成器２１から発生する中間周波数ＩＦ
＋／−１６ＭＨｚを有する信号を、ミキサー１６４にお
いて混合されるために、整流部１６２を介して通過す
る。
【０１０３】別の整流部１６６の後段に設けた、整合さ
れたフィルタ１６７は、バンドからイメージ周波数と、
寄生線とを除去する。
【０１０４】最後に、中間パワー増幅器１６８、即ち、
ＡＭＰは、約３０ｄＢの振幅（１ワット）に信号を保持
する。
【０１０５】従って、パイロット信号は、周波数安定
性、及びスペクトル純度に関して、ここに考慮している
用途に適合する特性を有する誘電性共振発振器から、Ｘ
バンドにて直接、得られる。
【０１０６】上述の実施例において、誘電性共振発振器
の主なる特性は、以下のとおりである、即ち、機械的に
＋／−２５ＭＨｚに設定されたＸバンドにおける作動周
波数、１００ミリワット（ｍＷ）において約２０ｄＢｍ
の出力パワー、約＋／−１ＭＨｚの全供給最大周波数精
度、約−２０ｄＢｃの調波線の振幅、約−６０ｄＢｃの
寄生線の振幅、約−９０ｄＢｃ／Ｈｚの搬送波の１０ｋ
Ｈｚ、及び約−１１５ｄＢｃ／Ｈｚの搬送波の１００ｋ
Ｈｚに対するシングル・バンドにおける位相ノイズ。
【０１０７】幾つかの解決は、費用信頼性の制約を考慮
するときに、送信に関して観察される。送信器に関する
高い平均故障間隔（ＭＴＢＦ）に対する追究は、低いピ
ーク・パワーに対する追究を導く。事実、低電力管の平
均故障間隔は、比較的高く、そして、低い供給電圧を要
求する、このことは、増大された信頼性を表している。
【０１０８】可能な処理と、必要とされるＳＮ比の大き
さとを与えられると、ピーク電力は、約１乃至２ワット
（Ｗ）の平均電力に対し、１００ワット（Ｗ）程度に固
定される。
【０１０９】放射パワーのこの大きさにより、レーダ
は、その他の装置に寄生的影響を殆ど与えないという利
点を有している。
【０１１０】図１によれば、送信増幅器は、固体型であ
る。
【０１１１】この場合において（図３１）、各送受信モ
ジュールは、送信用のパワー増幅器（３１１Ａ、及び３
１１Ｂ）を備えている。このパワー増幅器は、整流部３
１２、及び前置増幅器３１３（素子３１１、３１２、及
び３１３は、図１のブロック３の一部である）を介し
て、その入力部において３ｄＢｗ（２Ｗ）程度の信号を
受信する。それは、サーキュレータ３３０（図１におけ
る参照数字２０）を通って、１２ｄＢ（１６Ｗ）のパワ
ーを出力する。パワー増幅器は、ＡｓＧａパワートラン
ジスタＴＥＣによる２段のものを使用する。最終段は、
２個のトランジスタの並列化を必要とする。この２段に
対する供給電圧は、熱散逸を減少し、装置の信頼性を改
善するために、パルス変調（パルス変調器３３１）され
ている。
【０１１２】サーキュレータの出力部は、リミッター３
２１により（高振幅の、及び個々の点の寄生信号に対す
る保護）、送信中に遮断されている低ノイズ増幅器３２
０（図１における参照数字５）に結合されている。
【０１１３】そのゲイン、及び自己ノイズ係数とを考慮
に入れると、低ノイズ増幅器３２０の役割は、その背後
に導入される損失の寄与を無視し得る程度にすることに
より、受信時の感度を最適化することである。リミッタ
ー３２１、及びサーキュレータ３２０からの損失を含
め、送／受信モジュールの入力部において測定されるノ
イズ係数は、約４ｄＢである。
【０１１４】図３を参照して述べたように、送／受信モ
ジュールは、マグネトロン等、又は、その他の固体型送
信器タイプの、進行波管型の集中化された管（図２４）
を有する送信器の種類に従って設計することが出来る。
【０１１５】図２４において、進行波管Ｔ１００は、そ
の可変ゲイン入力部Ｔ１０１、及び通常の供給部Ｔ１１
０乃至Ｔ１１４を備えている。管理部Ｔ１２０、及び変
調制御部は、グリッド供給部Ｔ１１、Ｔ１１２と、非常
に高い電圧供給部Ｔ１１３とに関係している。進行波管
Ｔ１０１の出力部に結合されている試験ユニットは、Ｔ
１２５に設けられている。
【０１１６】集中化された送信器の場合において、同期
化されたマグネトロン、又は、交叉界型増幅器と呼ばれ
ているミニＣＦＡを有する進行波管が使用可能である。
【０１１７】これらの変形例のそれぞれは、素子の低い
信頼性の危険性を有し、事前加熱のための時間的制約、
管のカソード／フィラメント対の損傷し易さ、及び非常
に高い電圧の使用を結果として生じる。
【０１１８】進行波管による送信器の場合においては、
グリッド管は、所望の波形を発生させるために必要とさ
れる。
【０１１９】出力信号のスペクトル品質は、入力信号の
スペクトル品質と、カソード、及びコレクタ・グリッド
に対して供給する熱の品質とに直接、関係している、こ
れらのパラメータに関する非常に低いノイズと、寄生線
とを得る必要を結果として生じる。
【０１２０】これらの供給部の全ては、劣化の恐れのた
め、その作動しているブラケット内の進行波管を維持す
るために、電圧、及び電流に関して監視される。
【０１２１】同期されたマグネトロン、又は、ＣＦＡに
よる送信器の場合において、マイクロ波周波数ブラケッ
トは、信頼性、及び使用の制約が同じ状態であるのに、
より多く規制される。
【０１２２】一般に、Ｘバンド源は、例えば、如何なる
相互の寄生的影響をも避けるために、異なる周波数にて
遠隔レーダーの使用を許容する５０ＭＨｚにわたって、
機械的に同調可能である。
【０１２３】２チャンネル受信は、１つのチャンネルに
ついて示している図２９と、両チャンネルについて示し
ている図３０とを参照し、今、考察される。
【０１２４】増幅部３０、及び／又は整流部３１０の次
に、第１のマイクロ波フィルタ３２は、外部の寄生的影
響と、局部発振器の寄生線とからの保護を確実にする。
それは、１５０ＭＨｚ程度のバンドに及んでいる。
【０１２５】送信中の新たな無能化は、整流部３３とと
もに、３３０において行われるのが好ましい。
【０１２６】局部信号ＯＬ１−１を入力されるミキサー
３４は、増幅部３５、及びフィルタ３６（または、順序
を逆にされたフィルタ３６０、増幅器３６２）を従えて
いる。
【０１２７】中間周波数（３９５ＭＨｚ）における濾波
は、レーダにより送信される全バンド（３２ＭＨｚ）に
対し整合されている。
【０１２８】位相復調部（３７Ｉ、３８Ｉ、３９Ｉ）、
及び直角復調部（３７Ｑ、３８Ｑ、３９Ｑ）において、
パルス整合された濾波はビデオ信号に対して有効とな
る。
【０１２９】結果として生じるイマジナリ信号、及びリ
アル信号は、次に、デジタル信号に変換される。このデ
ジタルコード化部ＣＯＤ１、及びＣＯＤ２は、６０ｄＢ
よりもより大きなダイナミック振幅に対応する１２ビッ
トの、３ＭＨｚのオーバー・サンプリング周波数にて行
われる。
【０１３０】バンドパス・フィルタ３２の役割は、受信
器の有用なバンドを制限し、イメージ周波数において２
０ｄＢ程度の減衰を与えることである、従って、マイク
ロ波増幅器により導入されるノイズを除去する。
【０１３１】上述の受信器は、このようにして、二重周
波数交叉によりレーダによって受信された信号の復調を
行なう。
【０１３２】次に、処理が考察される。
【０１３３】パルス幅は、かなり狭いバンド、即ち、受
信器において２ＭＨｚに対応する約０．５マイクロ秒
（μｓ）である。
【０１３４】この波形は、小さなレーダ断面積（ＲＣ
Ｓ）により航空機を検出し得るように、受信器に十分な
感度を維持することを可能にする。
【０１３５】対応する分解能は、約７５メートル（ｍ）
である。レーダの距離分解能は、処理により得られる、
即ち、距離圧縮は、送信周波数の線形変調を与える。例
えば、１６個の周波数は、それらの間に２ＭＨｚの間隔
ΔＦを有して使用される。結果として生じるバンドは、
３２ＭＨｚに対し、約５メートル（ｍ）の距離分解能に
対応している。
【０１３６】繰り返し周波数ＲＦは、５キロメートル
（ｋｍ）程度の明確に処理されたレンジ・ブラケットを
提供するために、３０ｋＨｚに固定されている。
【０１３７】送信周波数のパルスからパルスへの変動
は、第２の繰り返しエコー信号の検出問題を除くことを
可能にする。
【０１３８】距離圧縮周期を行うと、ドップラーのコヒ
ーレント加算は、航空機の放射方向の速度の抽出を許容
する。この加算は、前回の処理から生じる８つのサンプ
リング上で、即ち、放射方向の速度において３．７５メ
ートル／秒（ｍ／ｓ）の分解能にて行なわれる。事実、
ドップラーの繰り返し周波数は、１８７５Ｈｚ（３０ｋ
Ｈｚ：１６）である。放射方向の速度における曖昧性
は、２８メートル／秒（ｍ／ｓ）、即ち、＋／−１４メ
ートル／秒（ｍ／ｓ）であり、これは不十分である。
【０１３９】この点を補正するため、本発明による第２
の完全な処理周期（圧縮＋ドップラー加算）は、有利に
は、シフトされた繰り返し周波数を使用して実行され
る。
【０１４０】波形、及びコヒーレント処理は、図２５、
及び図２６の参照により、以下の特徴を示す、即ち、 ａ）基本繰り返し周波数（ＲＦ＝３０ｋＨｚ、即ち、繰
り返し周期ＲＴ＝３３マイクロ秒（μｓ））において、
距離におけるサンプリングは、３ＭＨｚにて行われる。
【０１４１】ｂ）これは、送信周波数Ｆｅ１乃至Ｆｅ１
６の１６個の異なる値に対して繰り返される（図２
５）。この結果、１８７５Ｈｚのドップラー周波数繰り
返し周波数比を生じる（ドップラー繰り返し周波数ＤＲ
Ｔ＝１６に対し、＊３３マイクロ秒（μｓ）＝５３３マ
イクロ秒（μｓ））。
【０１４２】ｃ）処理周期は、８つのドップラー繰り返
し周期ＤＲＴを有し、従って、４．３ミリ秒（ｍｓ）続
く。
【０１４３】ｄ）これは全て、例えば、基本的繰り返し
周波数ＲＦ＋１２％に等しい基本的繰り返し周波数の第
２の値に対して繰り返される。
【０１４４】ｅ）ここに至る迄に、方位における移相器
は、同一設定を保つ、この設定は、今や変更され、そし
て、再始動が行われる。
【０１４５】ステップｂ）に関する処理は、距離仕切り
部につき１６の小仕切り部を提供する１６個の点上にフ
ァースト・フーリエ・変換器ＦＦＴを備えている。
【０１４６】ステップｃ）に関する処理は、通常の加算
を提供する８つの点において１つのファースト・フーリ
エ変換器ＦＦＴを備えている。変形例として、例えば、
１６のドップラー繰り返し周期ＤＲＴと、１６の点にお
ける１つのファースト・フーリエ変換器ＦＦＴとを使用
することが可能となるということに注目されたい。
【０１４７】距離処理、及びこれらの２つのファースト
・フーリエ変換器ＦＦＴは、それぞれ２つの繰り返し周
波数に対し、速度距離処理ユニット４１０、及び４２０
（図２８、参照）により行われる。これらのユニット
は、デジタル信号処理器、即ち、ＤＳＰである。
【０１４８】図２８において、ブリップの検出・濾波部
４１１、及び４２１において加算チャンネルにおいて得
られたレーダ・ブリップの検出、及び濾波が行われる。
【０１４９】その検出は、地上「クラッター」と比較す
ることにより行われる。
【０１５０】この比較検出は、距離（ｄｉｓｔａｎｃ
ｅ）、及び方位角の関数として蓄積されている可変しき
い値により行われる。このクラッター・メモリは、気象
条件を考慮に入れるために、定期的に更新される。
【０１５１】信号の検出は、重要な地域においてのみ行
われる。その確認情報は、空港の操縦領域に関する静止
情報を含む地理メモリ（構造物・クラッタ・データ・ベ
ース）４００から得られる。
【０１５２】調査後の角度の精度は、方位角における角
度微同調を行う振幅のモノパルス偏差測定計算部（４１
２、４２２）を使用することで得られる。微同調量は、
ＳＮ比に依存し、それ故、大型航空機に対してはより大
きい。それは、１０以下ではなく、このことは、軸に沿
って約０．１５°と、ビーム指定における６０°シフト
して約０．３°との精度を与える。
【０１５３】速度微同調部４１３、及び４２３における
速度の微同調後（特に、隣接するブリップ間の速度の内
挿）。
【０１５４】速度の曖昧性は、２つの周期の応答の間を
比較することにより除かれる（速度曖昧性除去部４１
５）。従って、このように処理されたブラケットは、＋
／−１００メートル／秒（ｍ／ｓ）だけかなり余分な放
射速度における曖昧性を示し、これによって、航空機の
接近、及び離陸の速度の全範囲をカバーすることを可能
にする。
【０１５５】全体として、放射の速度の微同調は、異な
る繰り返し周波数による２つの処理周期から生じる情報
からの曖昧性と、ドップラー・フィルタの間で重み付け
することによる放射方向の速度の微同調との除去を含
む。放射方向速度において得られた精度は、約１メート
ル／秒（ｍ／ｓ）である。
【０１５６】距離における微同調は、距離微同調部４１
６において、特に、距離、及び速度における隣接するブ
リップの間に内挿することにより行われる。この距離の
微同調は、もし必要なら、距離精度を改善し、そして、
傾斜距離、又は、短い距離の投影により真の距離を得る
ことを可能にする。
【０１５７】データ処理に関し、それは、最終的に得ら
れた基本的ブリップ（航空機・車両認識部８００、図２
７）から、レーダ・メッセージの発生に至る迄の全ての
処理を共に集中化する。
【０１５８】これは、既に述べたマイクロ波信号の処理
から発生するブリップ、そして、もし適切ならば、遠隔
レーダによる前処理されることから発生するブリップを
受信する。
【０１５９】図２７において、目標物による基本的ブリ
ップを共に集中化することは（航空機・車両認識部８０
０）、３次元（距離、速度、及び角度）におけるブリッ
プ間の連続性、及び近似性のテストにより行われ、その
後に、各目標物は追跡される、即ち、追尾部８０１にて
「追尾」される。
【０１６０】目標物（航空機８０２、車両８０３）のサ
イズによる分類が、行われる。それは、主として、検出
されたブリップ数と、「移動体」データベース８０５と
関連している全てのブリップの分布とに基礎を置いてい
る。
【０１６１】目標物の速度ベクトルの計算は、地理メモ
リ（構造物データ・ベース）８１５から生じる目標物の
経路に（滑走路、車両走行路）、目標物の放射方向の速
度を投影することにより行われる。
【０１６２】追尾は、瞬時速度ベクトルを使用して目標
物の位置の外挿を用いる。その後の見込み位置は、カル
マン・フィルタにより予測される。
【０１６３】多路効果によるゴースト信号の除去は、信
頼を置くアルゴリズムの手段により行われる、即ち、地
理メモリに蓄積されている危険地域の知識、多路現象の
存在、その他の目標物の存在との相関関係、そして、関
連した地域におけるブリップの突然の出現の現実性（可
能性のある目標物が出現する地域の概念）。
【０１６４】情報リフレッシュ周波数は、関連地域に整
合されている。事実、もし、目標物が高速で、そして、
目標物がレーダに表れそうな地域において、１Ｈｚにて
情報を更新することが有用である場合には、情報を更新
することが必要となる。
【０１６５】このことは、目標物が低速度を有するとき
には、必要ではない。
【０１６６】慣性的制約を有しない電子的走査は、好ま
しくは、走査されるべき地域に、レーダー走査の完全な
整合を許容する、ということが述べられるべきである。
【０１６７】最後に、指定から生じるデータに基づいて
行われる処理操作を全部集中化する最終・使用処理装置
が、存在する。このことは、また、地理メモリ８１５に
依拠している。
【０１６８】例えば、目標物の間、又は、目標物と、固
定された構造物との間に、衝突危険分析部８１１が、設
けられている。この衝突危険分析部８１１は、数秒の
間、その位置と、速度とを外挿することにより発生され
る。
【０１６９】衝突危険情報項目は、衝突危険分析を行っ
た後に送信される。
【０１７０】侵入検出部８１２も、設けられている。こ
れは、空港の操縦領域の周辺監視、ならびに、予め決め
られた危険地域の監視を行うものである。
【０１７１】有利には、異常行動処理（ｆｏｎｃｔｉｏ
ｎ）は、「レーダー追尾」の軌道に関係する異常状態、
例えば、地上進路を去って行く航空機に関する異常状態
について、ユーザーに警報を発生することを意図してい
る。
【０１７２】空港の上空通過処理は、正常な地域、及び
経路に対応しない速度、及び軌道を有する全ての航空
機、又は、軌道にも信号を発生する（ヘリコプタ、及び
低い高度の上空通過の場合において）。
【０１７３】レーダーによるレーダー・メッセージ発生
部８２０の出力情報は、速度、サイズ、衝突の危険のよ
うなものの属性を付与された基本的ブリップ、目標物、
又は、軌道の全ての形態を有している、この情報は、数
値であり、そして、このため、この装置の外部の表示装
置に対して利用可能となる。
【０１７４】送信した情報の種類は、その他の源から発
生する情報に伴って起こるデータの併合を許容する。か
くして、標識のような相関機能が、容易に行われ得る。
すべてのものは、人による、及び／又は、機械による通
信のための適切な通信装置８３０に送信される。
【０１７５】レーダーは、図形処理部、及びカラー表示
部を随意に備えられている。この場合において、レーダ
ー画像は、図形処理部において計算され、そして、標準
的なビデオ装置における制御装置に送られる。
【０１７６】主レーダと、遠隔レーダーとの間の結合
は、標準の直列リンク型であり、そして、例えば、無線
電子ビームのような遠方通信手段の迅速な相互結合を許
容する。
【０１７７】移相器について、詳細に述べる。
【０１７８】必要な位相法則を形成するために、移相器
素子に対して選択された原則は、所望の値を得るため
に、位相シフト・ビットに対するセルを切り換え、それ
らを、接続することである。移相セルは、送信線の長さ
であり、そして、それらの切り換えはＰＩＮダイオード
を使用する。移相器の挿入損失は、おおよそ２．５ｄＢ
である。この装置は、有利には、相互的であり、ダイオ
ード型の移相器の場合においては、送信と、受信との両
方にて作用する。
【０１７９】移相器の主要な電気的特性は、以下のとお
りである、即ち、作動周波数は、Ｘバンドに存在する、
バンド幅は、おおよそ１５０ＭＨｚである、送／受信に
おける定在波指数は、高々、１を超え、約２である、許
容パワーは、ピークで、約３ワット（ｗ）である、損失
は、最大で、約２．５ｄＢである、移相シフトは、約０
乃至３３７．５°である、基本的増分は、２２・５°で
ある、位相精度は、１０°ＲＭＳ（実効値）である、安
定期間は、最大で、おおよそ１０マイクロ秒（μｓ）で
ある、指定指令は、例えば、４ビット・バイナリ語のデ
ジタルである、寸法は、おおよそ９０×６０×１３ミリ
・メートル（ｍｍ）である。
【０１８０】基本的移相器モジュールは、移相器それ自
体は別として、指定により送られる値を蓄積するために
必要な数値レジスタを組み込まれている。
【０１８１】中央のコンピュータは、与えられた瞬間
に、方位における所望の角度指示の値を決定する。
【０１８２】この指示は、所望の空間をカバーする９６
個の所望の基本的機能部に分けられる。
【０１８３】プログラマブル・ロム（ＰＲＯＭ）に蓄積
された７つのアドレス・ビットと、４つのデータ・ビッ
ト（４つのデータ・ビットは、移相指示に対応してい
る）とを含む１２ビットのそれぞれは、これらの９６個
の基本的機能部のそれぞれに対し、９６個の語と対応す
る。
【０１８４】管理プロセッサは、次に、小さなインター
フェースの助けにより移相器に給電する特別なバスに指
令を発生する。
【０１８５】各移相器のアドレスは、外部からアクセス
可能な装置により進められる。
【０１８６】必ずしも、指定に関する如何なる計算も必
要でないということに、注目されるべきである。
【０１８７】レーダのリアル・タイム処理は、精度と、
曖昧性の領域と、照射、及び波形に関する理論的特性に
近づいた分離可能性とに関する性能を、後者に付与する
目的を有している。
【０１８８】例えば、距離サンプリングにおけるフィル
ター増分は、大きなゲート・ウエイに対しては約５０メ
ートル（ｍ）であり、そして、小さいゲート・ウエイに
対しては約５メートル（ｍ）である。
【０１８９】速度における濾波増分は、約３．７５メー
トル／秒（ｍ／ｓ）であり、一方、軸に沿うビーム幅
は、約１．５°である。
【０１９０】このような特性により、距離における性能
は、０乃至３６キロメートル（ｋｍ）の非曖昧性の距離
ブラケットにより、約１００乃至４５００メートル
（ｍ）程度である。曖昧性の除去は、約＋／−１４メー
トル／秒（ｍ／ｓ）の非曖昧性の速度ブラケットによ
り、約＋／−１００メートル／秒（ｍ／ｓ）である。
【０１９１】９０個の大きなゲート・ウエイのそれぞれ
に対する５０メートル（ｍ）の距離の増分において、サ
ンプリングされた距離における主要なフィルタの数は、
１６個のフィルタと、速度において８個のフィルタと、
方向において９０個のフィルタと、即ち、合計で約１０
０万のフィルタを含んでいる。
【０１９２】この１００万個のフィルタは、それぞれの
方向に対し２回計算される（２つの個別の繰り返し周波
数の使用は、速度の曖昧性を除去するのに必要であ
る）。
【０１９３】方位角における１２０°の分析は、７２の
処理された方向、即ち、最大で、０．５６秒（ｓ）のリ
フレッシュ時間に対応している。
【０１９４】演算のパワーは、幾つかのアンテナの場合
をカバーするように決定される。
【０１９５】変形アンテナは、逆コセカント自乗型ロー
ブの形成に整合している反射器を使用することにあり、
これに給電するために、この反射器に軸方向に対向して
置かれた数百個の放射源を備えている。
【０１９６】別の変形例として、アンテナは、導波管
が、導波管アンテナのスロットと機能的に等価なプリン
ト・パッドを設置されている誘電性板により置きかえら
れる放射パッドである。
【０１９７】 （式の付録） Ｅ（ｙ）＝Ａ（ｙ）・ｅｘｐ〔ｊ．Φ（ｙ）〕 〔Ｌ１〕 Ｅr （ｆ）＝Ｅi ・Ｔ（ｆ） 〔Ｌ２〕 Φ（ｘ）＝Ｋ（θ）・ｘ 〔Ｌ３〕
【０１９８】
【発明の効果】本発明の利点は、以下のように説明され
る。
【０１９９】空港監視用の既知のレーダは、アンテナの
機械的操作による、方位における細いペンシル（典型的
には、０．２乃至０．４°）の助けにより、方位におけ
る優れた角度分解能を有することを求められている。目
標物に関する必要な分解能の達成は、本質的には、距離
における分解能に基礎を置いている。従って、パルス持
続時間は非常に短く選ばれており、高い送信パワーを必
要としている。
【０２００】本発明は、これらのレーダに対し全く普通
でない、根本的に反対の方法から始めている。
【０２０１】本出願人は、約１．５°の角度開口を付与
されたアンテナ・レーダ列が、以下の状態の下で使用さ
れ得ることが出来る、ということを見い出した、即ち、
加算、及び差の受信チャンネルをそれに備え、その角度
開口の約１／１５の十分な精度を有して、送信ビーム内
の目標物の位置を十分に決められ得る実現性を有してい
る。
【０２０２】しかし、このようなビームは、既知のレー
ダのそれよりもより低い、基本的な角度・分離パワーを
有している、しかし、本出願人は、また、実際の分離パ
ワーが、距離、方位角、及び速度について、ここに提案
されたレーダに依存しているということを認めている。
特に、繰り返し周波数を増大することにより、これら３
つのパラメータの使用を改善することによって、本発明
は、意図された用途に対して十分効果的な分離パワーを
得ることが出来る。
【０２０３】さらに、多数の「櫛状」の送信周波数、及
び可能な限りの幾つかの異なった繰り返し周波数の使用
は、約５メートル（ｍ）の距離精度を大いに改善するこ
とが出来、一方、既知のレーダよりもより大きな送信パ
ルス幅を許容することを可能にする。
【０２０４】さらに、数多くの利点は、ここに提案され
たレーダのモジュール化から得られる。事実、このこと
は、空港レーダを永久的に操作可能であるという真価を
認めている。
【０２０５】従来のレーダによると、これは、装置の全
て、又は、殆どの装置の２重化を考えていた。
【０２０６】本発明のレーダは、そのモジュール化によ
って、即ち、そのかなり低いパワーにより、附属装置に
関する給電をより少なくし（特に、通常の空調装置）、
そして、とりわけ、数多くある選択的故障の場合に、特
に、放射素子列、又は、接続されている送／受信素子
を、性能の重大な損失なしに程度を落としたモードにて
操作可能である。
【０２０７】ここに提案されたレーダは、本明細書に述
べられているように、特に著しい利点を示し、また、同
一の問題が起きるその他の用途に適している。
【０２０８】さらに、固定されたアンテナは、回転機構
を省き、このため、信頼性を増大し、設備費用を減少す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に従って配置された固定アンテナと、
固体型増幅器とを有するレーダの構成図である。
【図２】 図１のレーダを簡略化して示す図である。
【図３】 本発明の変形実施例を示すもので、固定アン
テナと、集中化された送信器とを備えるレーダの構成図
である。
【図４】 本発明による固定されたアンテナを有するレ
ーダ設備の主要な機能部を示す図である。
【図５】 本発明による固定されたアンテナの配置図で
ある。
【図６】 本発明による固定されたアンテナ設備の設置
方式を示す図である。
【図７】 本発明による２つの固定されたアンテナを有
するレーダ設備の主要な機能部を示す図である。
【図８】 本発明によるこれら２つの固定アンテナの配
置図である。
【図９】 本発明による３つの固定されたアンテナの設
置方式を示す図である。
【図１０】 （Ａ）は本発明による固定されたアンテナ
を２個設置した図、（Ｂ）は本発明による３つの固定さ
れたアンテナの配置図である。
【図１１】 本発明による主レーダと、遠隔レーダとを
備える設備を示す図である。
【図１２】 図１１の主レーダ、及び遠隔レーダの配置
図である。
【図１３】 本発明によるレーダーの仰角（ｓｉｔｅ）
における図と、ゲインとを示す図である。
【図１４】 本発明による固定されたアンテナの正面透
視図である。
【図１５】 その給電結合を示すもので、図１４のアン
テナの部分透視図である。
【図１６】 図１５の詳細な部分図である。
【図１７】 図１５の固定されたアンテナの放射パネル
の裏面を示す図である。
【図１８】 本発明による０°の軸に沿う方位角におけ
るアンテナ・ゲイン図である。
【図１９】 本発明による６０°シフトした方位角にお
けるアンテナ・ゲイン図である。
【図２０】 本発明による仰角の方位におけるアンテナ
・ゲイン図を示している。
【図２１】 図２０の一部を拡大して示す図である。
【図２２】 本発明による周波数合成手段を示す図であ
る。
【図２３】 本発明によるマイクロ波周波数送信源を示
す図である。
【図２４】 本発明の変形例による集中化された送信器
として使用される進行波管を示す図である。
【図２５】 本発明による線形周波数変調を示す図であ
る。
【図２６】 送信周期を示すタイムチャートである。
【図２７】 本発明によるデータ処理を図示的に示す図
である。
【図２８】 本発明によるレーダー処理を図示的に示す
図である。
【図２９】 本発明による２チャンネル受信について、
１つの受信チャンネルを示し、その受信器における周波
数変換、復調、及びコード化を示す図である。
【図３０】 本発明による２チャンネル受信について、
両受信チャンネルにおける各受信器での周波数変換、復
調、及びコード化を示す図である。
【図３１】 本発明による固体型の送／受信モジュール
を示す図である。
【符号の説明】
１０ 固定されたアンテナ、１０Ａ乃至１０Ｆ アンテ
ナ放射素子列、１４移相器素子列、１５ 送／受信分割
器、１５Ｒ、及び１５Ｌ 送／受信分割器、１６ マイ
クロ波周波数発振器、２０ サーキュレータ、２１ 周
波数合成器、４０ 信号処理手段、５０ データ処理手
段、ＨＦ マイクロ波周波数信号、ＧＥＮ 送信源、Ｖ
Ｅ 送信チャンネル、ＶＲ 受信チャンネル、ＶＲ１
加算信号、ＶＲ２ 差信号、ＨＦＡ、及びＨＦＢ マイ
クロ波周波数送／受信手段、ＲＥＣ１、及びＲＥＣ２
第１、及び第２の受信器、ＤＩＲ 加算・差信号算出手
段。

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 特に空港の地上の地域を監視するため
    の、上記地域に関して予め決められた幾何学的関係に従
    って配置されているレーダ装置において、 垂直列にて配置されている放射素子列を規定し、かつ、
    移相器素子列（１４）と接続されており、個々の垂直列
    の放射素子の全てが同一の位相法則に従っており、水平
    面における方位における空間の電子的走査を提供するた
    めに、移相器素子の作動が指令に基づいて１つの垂直列
    から次の垂直列に切り換えられる、少なくとも１つの固
    定されているアンテナ（１０）と、 少なくとも１つの予め決められた周波数にて、予め決め
    られたパワーを有するマイクロ波周波数信号（ＨＦ）を
    送信し得る送信源（ＧＥＮ）と、 送信源（ＧＥＮ）に接続されている入力部（２２）、移
    送器素子列（１４）に接続されている入／出力部（２
    ４）、及び出力部（２６）を有する少なくとも１つのサ
    ーキュレータ（２０）、 サーキュレータの入力部を介し、移相器素子列（１４）
    に送信信号（ＨＦ）を送り得る少なくとも１つの送信チ
    ャンネル（ＶＥ）、 サーキュレータの出力部（２６）を介し、移相器素子列
    から受信されるＨＦ信号を送り得る少なくとも１つの受
    信チャンネル（ＶＲ）、 受信チャンネルを加算信号（ＶＲ１）、及び少なくとも
    １つの差信号（ＶＲ２）に細分するための手段（ＤＩ
    Ｒ；２９）を有するマイクロ波周波数送／受信手段（Ｈ
    ＦＡ；ＨＦＢ）と、 加算信号、及び差信号をそれぞれ受信し、数値コード化
    された出力を提供する周波数変換を有する第１、及び第
    ２の受信素子（ＲＥＣ１、およびＲＥＣ２）と、 第１、及び第２の受信素子（ＲＥＣ１、及びＲＥＣ２）
    からの数値信号を処理し、監視下の地域における目標物
    をレーダ検出するための手段（４０）と、 移相器素子列（１４）を制御する手段（１２）とを組み
    合わせて構成されていることを特徴とするレーダ装置。
  2. 【請求項２】 アンテナの放射素子の各々の列（１０Ａ
    １乃至１０Ａ１６）は、制御される移相器素子（１４Ａ
    １乃至１４Ａ１６）と接続されており、そして、 マイクロ波周波数送／受信手段（ＨＦＡ）は、 アンテナを、放射素子列（１０Ａ乃至１０Ｆ）のｎ列
    の、ｍ個の群に細分し、この群に移相器素子（１４Ａ乃
    至１４Ｆ）のｍ個の群が対応している、ｍ個の送／受信
    分割器（１５）と、 それぞれが、送／受信分割器の１つに接続されている入
    ／出力部、送信信号入力部、及び受信出力部を有するｍ
    個の送／受信モジュール（１７Ａ乃至１７Ｆ）と、 ｍ個の送／受信モジュールの送信入力部を、送信源（Ｇ
    ＥＮ）に接続する手段（２５）と、 加算信号（ＶＲ１）、及び少なくとも１つの差信号（Ｖ
    Ｒ２）を、ｍ個の送／受信モジュールの受信出力から算
    出する手段（２８Ｇ、２８Ｄ、２９）とを備えているこ
    とを特徴とする請求項１に従う装置。
  3. 【請求項３】 それぞれの送／受信モジュールは、送信
    用の固体型パワー増幅器を備えることを特徴とする請求
    項２に従う装置。
  4. 【請求項４】 アンテナの放射素子の各列（１０Ａ１乃
    至１０Ａ１６）は、制御される移相器素子（１４Ａ１乃
    至１４Ａ１６）に接続され、そして、 マイクロ波周波数送／受信手段（ＨＦＢ）は、 アンテナ、及び移相器を左半分、及び右半分に細分する
    ２つの送／受信分割器（１５Ｌ、１５Ｒ）と、 これら２つの分割器の２つの単一の入／出力部から、加
    算信号（ＶＲ１）、及び少なくとも１つの差信号（ＶＲ
    ２）を算出する手段（２９）と、 その入／出力部は加算信号を受信し、その入力部は送信
    源に接続されており、そして、その出力、及び差信号を
    それぞれ第１、及び第２の受信素子に送るサーキュレー
    タ（２０）とを備えていることを特徴とする請求項１に
    従う装置。
  5. 【請求項５】 送信源は、管型の送信器を備えることを
    特徴とする請求項４に従う装置。
  6. 【請求項６】 送信源（ＧＥＮ）は、予め決められた周
    波数と、予め決められたバンド幅とを有する信号を送信
    し得るマイクロ波周波数発振器（１６）を備え、 周波数合成手段（２１）は、局部信号を提供し、送信周
    波数の離散的線形変調を許容するためにマイクロ波周波
    数発振器と協動して、パルスからパルスへ、局部信号に
    適宜に作用することにより、前記線形変調が個々の送信
    周波数間の位相関係を保持することを特徴とする前記請
    求項の何れか１つに従う装置。
  7. 【請求項７】 前記位相法則は、放射素子の垂直列の構
    成により発生されることを特徴とする前記請求項の何れ
    か１つに従う装置。
  8. 【請求項８】 放射素子列は、ガイド／同軸ケーブルを
    通って給電される放射スロットを有する導波管を介して
    結ばれていることを特徴とする請求項７に従う装置。
  9. 【請求項９】 移相器は、数値制御されるダイオード型
    の相反型移相器であることを特徴とする前記請求項の何
    れか１つに従う装置。
  10. 【請求項１０】 それぞれの受信素子は、複合信号の形
    式にて、振幅／位相復調と、数値コード化とに従う少な
    くとも１つの周波数変換を備えていることを特徴とする
    前記請求項の何れか１つに従う装置。
  11. 【請求項１１】 それぞれのアンテナ指定に対し、送信
    周期は、それぞれの個々の周波数の数倍の送信で構成さ
    れていることを特徴とする前記請求項の何れか１つに従
    う装置。
  12. 【請求項１２】 送信周波数は、それらの定格値の正確
    な次数とは異なる次数にて使用されることを特徴とする
    請求項１１に従う装置。
  13. 【請求項１３】 その周期は、送信パルスの繰り返し周
    波数の異なる値に対して繰り返されることを特徴とする
    請求項１１、及び請求項１２の何れか１つに従う装置。
  14. 【請求項１４】 信号処理手段は、距離においてはパル
    ス圧縮により、方位角においてはモノパルス偏差測定に
    より、そして、速度においてはドップラー処理によるこ
    とを特徴とする前記請求項の何れか１つに従う装置。
  15. 【請求項１５】 処理手段は、パルス圧縮、及び／又
    は、コヒーレント加算を行うフーリエ変換手段を備えて
    いることを特徴とする請求項１４に従う装置。
  16. 【請求項１６】 処理手段は、 受信された信号からレーダ・ブリップの検出、濾波、 角度偏差測定、 速度における微同調、 距離における微同調を行うことを特徴とする請求項１
    ４、及び請求項１５の何れか１つに従う装置。
  17. 【請求項１７】 速度における微同調は、第２の繰り返
    し周波数を用いて、速度における曖昧性の除去を伴うこ
    とを特徴とする請求項１３と組み合わせた、請求項１６
    に従う装置。
  18. 【請求項１８】 電子的アンテナ走査は、検出される目
    標物と、監視されるべき地域とに対応していることを特
    徴とする前記請求項の何れか１つに従う装置。
  19. 【請求項１９】 放射素子列の分析ビームは、逆コセカ
    ント自乗型の仰角におけるローブを有し、約１５０°の
    方位における走査角に対し、約１．５°の軸に沿う方位
    角における開口を有していることを特徴とする前記請求
    項の何れか１つに従う装置。
  20. 【請求項２０】 前記請求項の何れか１つに従う少なく
    とも１つのレーダ装置と、 前記目標物の検出に応じて、前記地域の地上レーダの監
    視のための信号処理手段（４０）に接続されているデー
    タ処理手段（５０）とを備えることを特徴とする地域の
    監視を行うためのレーダ設備。
  21. 【請求項２１】 少なくとも信号処理手段の一部が、幾
    つかのレーダ装置間で共有されていることを特徴とする
    請求項２０に従う設備。
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