JPH08146119A

JPH08146119A - レーダ装置

Info

Publication number: JPH08146119A
Application number: JP6289721A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mayama; 崇真山; Nobuo Murakoshi; 信雄村越; Shigeru Suzuki; 鈴木　　茂; Kazuo Ikeba; 和夫池羽; Tsugio Yamazaki; 次雄山崎
Original assignee: Japan Steel Works Ltd; NEC Corp; Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
Current assignee: Japan Steel Works Ltd; NEC Corp; Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
Priority date: 1994-11-24
Filing date: 1994-11-24
Publication date: 1996-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】開口面における送信パターンと受信パターン
との合成パターンをコセカント２乗パターンに近づけ、
広範囲に亘り、レーダ目標を安定して探知できるレーダ
装置を提供する。【構成】アンテナ素子１１１で受信された受信信号
は、送受信モジュール１１２でビーム制御器１１２から
の制御データに基づいて位相制御される。制御データ
は、送信時とは異なり位相補正値メモリ１１に記憶され
た位相補正値によって補正されている。位相制御された
受信信号は、電力合成器１１４において所定の合成比で
合成される。位相補正値及び合成比は、合成パターンが
コセカント２乗パターンとなるように設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーダ装置に関し、特
にアクティブフェーズドアレイアンテナを有するレーダ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、航空機などを捜索するレーダ装
置では、垂直面指向性にコセカント２乗特性を有するア
ンテナが使用される。これは、垂直面指向性にコセカン
ト２乗特性を有するアンテナを使用した場合、同一高度
の航空機からの反射電力が、レーダから航空機をみた仰
角に関係なく一定の強さで受信できるという特徴がある
からである。この様に垂直面指向性にコセカント２乗特
性を有するアンテナとしては、アクティブフェーズドア
レイアンテナがある。

【０００３】従来のアクティブフェーズドアレイアンテ
ナを有するレーダ装置は、図１１に示すように、複数の
アンテナ素子１１１、これらアンテナ素子１１１にそれ
ぞれ接続された送受信モジュール１１２、所定の送受信
モジュール１１２に接続される第１の電力分配器１１
３、同じく所定の送受信モジュールに接続される第１の
電力合成器１１４、第１の電力分配器に接続される第２
の電力分配器１１５、及び第１の電力合成器に接続され
る第２の電力合成器１１６とを有するアクティブフェー
ズドアレイアンテナ１１７と、第２の電力分配器１１５
及び第２の電力合成器１１６に接続される送受信機１１
８と、全ての送受信モジュール１１２に接続されるビー
ム制御器１１９とを備えている。なお、アンテナ素子１
１１は、例えば、ｍ×ｎのマトリックスに配列される。

【０００４】各送受信モジュール１１２は、図１２に示
すように、電力分配器１１３に接続されるスイッチ１２
１ａ、電力合成器１１４に接続されスイッチ１２１ａと
連動するスイッチ１２１ｂ、スイッチ１２１ａとスイッ
チ１２１ｂとの間に接続され送信信号及び受信信号の位
相を調整する移相器１２２、スイッチ１２１ｂに接続さ
れ送信信号を増幅する電力増幅器１２３、スイッチ１２
１ａに接続され受信信号を増幅を行う低雑音増幅器１２
４、及び、電力増幅器１２３と低雑音増幅器１２４とア
ンテナ素子１１１とに接続され、スイッチ１２１ａ，１
２１ｂに連動して送受の切り替えを行うスイッチ１２１
ｃとを有している。

【０００５】また、ビーム制御器１１９は、図１３に示
すように、コセカント２乗パターンを形成し、かつビー
ム方位走査を行うための位相分布の計算を行うための位
相分布計算機１３１と、位相分布計算機によって得られ
た計算結果を、送受信モジュール１１２の移相器１２２
を制御する制御データに変換する制御データ生成器１３
２とを有している。

【０００６】次に、図１４及び図１１乃至図１３を参照
してこのレーダ装置に動作を説明する。なお、送受の切
り替え制御については従来から各種の方法が良く知られ
ているのでその説明は省略する。

【０００７】図１４に示すように、このレーダ装置で
は、垂直面内でコセカント２乗パターンとなるビーム１
４１を方位方向（双方向矢印で示す）に走査させる。こ
のようなコセカント２乗パターンを形成するために、ビ
ーム制御器１１９において、位相分布計算機１３１が、
ビームの方位に応じて随時位相分布を計算する。位相分
布計算機１３１は計算結果を制御データ生成器１３２へ
出力する。制御データ生成器１３２は、位相分布計算機
１３１の計算結果を制御データに変換し、送受信モジュ
ール１１２の移相器１２２へ送出する。移相器１２２
は、入力された制御データに基づいて送受信信号の移相
量を調整する。

【０００８】詳述すると、送信の場合、送受信機１１８
が送信信号を電力分配器１１５へ送出する。電力分配器
１１５は、送られてきた送信信号を電力分配器１１３に
分配する。同様に、電力分配器１１３は、送られてきた
送信信号を、全ての送受信モジュール１１２に一様に分
配する。送受信モジュール１１２に入力された送信信号
は、スイッチ１２１ａを介して移相器１２２に入力され
る。移相器１２２は、ビーム制御器１１９からの制御デ
ータに基づいて、送信信号に所定の移相量を加え、スイ
ッチ１２１ｂを介して電力増幅器１２３へ出力する。電
力増幅器１２３は、Ｃ級電力増幅器が使用され、入力さ
れた送信信号を増幅して、スイッチ１２１ｃを介してア
ンテナ素子１１１へ送出する。この様にして送受信モジ
ュール１１２から出力された送信信号の出力（振幅）
は、どの送受信モジュール１１２においても等しい。従
って、このままアンテナ素子１１１から電波として放射
したのでは、その開口面における振幅分布は、コセカン
ト２乗パターンを形成する振幅分布とはならない。そこ
で、開口面における振幅分布をコセカント２乗パターン
を形成する振幅分布に近付けるために、所謂間引き法が
用いられる。これは、例えば、１９８４年発行の電子通
信学会技術報告書の８３〜８８頁（Ａ．Ｐ８４−１２
１）「平面アレーアンテナの確定的素子間引き法」に示
されているように、開口面の振幅分布が所望の振幅分布
に近くなるように送信状態のアンテナ素子の分布を間引
くものである。こうして、各アンテナ素子１１１から放
射された電波は合成され、その放射パターンは、コセカ
ント２乗パターンとなる。

【０００９】一方、受信の場合、アンテナ素子１１１は
受信した受信信号を、スイッチ１２１ｃを介して低雑音
増幅器１２４へ送る。低雑音増幅器１２４は受信信号の
電力増幅を行い、増幅した受信信号をスイッチ１２１ａ
を介して移相器１２２へ出力する。移相器１２２は、受
信信号に所定の移相量を加え、スイッチ１２１ｂを通し
て電力合成器１１４へ出力する。電力合成器１１４に
は、受信コセカント２乗パターンを形成するために、ア
ンテナ素子毎に電力合成比が予め設定されており、これ
ら合成比に応じて、受信信号の合成を行う。電力合成器
１１６は、電力合成器１１４の合成出力をさらに合成し
て送受信機１１８へ出力する。

【００１０】この様にして、従来のレーダ装置では、送
信及び受信の際に放射パターンをコセカント２乗パター
ンとして、航空機の探索等を行っている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来のレーダ装置で
は、送信時において、垂直面内でコセカント２乗パター
ンを形成するために、所謂間引き法が用いられる。この
ため、開口面の振幅分布は、量子化された値を取り、任
意に調整することができない。これは、例えば、アンテ
ナ素子が方位方向６素子、仰角方向３３素子であるよう
な、方位方向の素子数が少ないアンテナの場合に、特に
顕著となる。この様に、従来のレーダ装置では、送信時
に、所望のコセカント２乗パターンを得ることができな
い。このため、従来のレーダ装置では、電力合成器の電
力合成比を調整して受信パターンを所望のコセカント２
乗パターンとしても、送信パターンと受信パターンとの
合成パターンはコセカント２乗パターンにはならないと
いう問題点がある。つまり、従来のレーダ装置では、飛
行機等のレーダ目標が等高度飛行を行なっていても、受
信電力に変動が生じてしまうために、レーダ目標を安定
して探知できない、または、安定して探知できる領域が
非常に狭いという問題点がある。

【００１２】本発明は、送信パターンと受信パターンと
の合成パターンをコセカント２乗パターンに近づけ、広
範囲に亘り、レーダ目標を安定して探知できるレーダ装
置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
アンテナ素子を備え、該複数のアンテナ素子で構成され
る開口面の位相分布を変化させてビーム走査を行うフェ
ーズドアレイアンテナを有するレーダ装置において、前
記フェーズドアレイアンテナの受信パターンを調整する
受信パターン調整手段を設け、前記フェーズドアレイア
ンテナの送信パターンと受信パターンとの合成パターン
がコセカント２乗パターンとなるようにしたことを特徴
とするレーダ装置が得られる。

【００１４】具体的には、本発明によれば、複数のアン
テナ素子と、該複数のアンテナ素子にそれぞれ接続され
送受切り替えを行う送受信モジュールと、該送受信モジ
ュールに送信信号を分配する電力分配器と、前記送受信
モジュールからの受信信号を合成する電力合成器と、前
記送受信モジュール内にそれぞれ設けられ前記送信信号
及び前記受信信号の位相を制御する移相器と、該移相器
の移相量を制御する制御データを出力するビーム制御器
とを備えたフェーズドアレイアンテナを有するレーダ装
置において、前記ビーム制御器に接続され前記制御デー
タを補正するための位相補正値を記憶する位相記憶補正
値メモリを設けるとともに、前記電力合成器に前記複数
のアンテナ素子が構成する開口面の振幅分布が所定の振
幅分布となるように各送受信モジュールから出力された
前記受信信号の振幅を調整する振幅調整手段を設け、受
信時に前記位相補正値を用いて前記制御データを補正し
て各受信信号の位相を調整するとともに振幅の調整を行
い、前記フェーズドアレイアンテナの送信パターンと受
信パターンとの合成パターンがコセカント２乗パターン
となるようにしたことを特徴とするレーダ装置が得られ
る。

【００１５】また、本発明によれば、複数のアンテナ素
子と、該複数のアンテナ素子にそれぞれ接続され送受切
り替えを行う送受信モジュールと、該送受信モジュール
に送信信号を分配する電力分配器と、前記送受信モジュ
ールからの受信信号を合成する電力合成器と、前記送受
信モジュール内にそれぞれ設けられ前記送信信号及び前
記受信信号の位相を制御する移相器と、該移相器の移相
量を制御する制御データを出力するビーム制御器とを備
えたフェーズドアレイアンテナを有するレーダ装置にお
いて、前記送受信モジュール内で前記受信信号の振幅を
調整する可変減衰器と、該可変減衰器の減衰量を決定す
る減衰量決定手段と、前記ビーム制御器に接続され前記
制御データを補正するための位相補正値を記憶する位相
記憶補正値メモリとを設け、受信時に前記受信信号の振
幅を調整し、かつ、前記位相補正値を用いて前記制御デ
ータを補正して各受信信号の位相を制御して、前記フェ
ーズドアレイアンテナの送信パターンと受信パターンと
の合成パターンがコセカント２乗パターンとなるように
したことを特徴とするレーダ装置が得られる。

【００１６】さらに、本発明によれば、複数のアンテナ
素子と、該複数のアンテナ素子にそれぞれ接続され送受
切り替えを行う送受信モジュールとを備えたフェーズド
アレイアンテナを有するレーダ装置において、前記送受
信モジュール内に受信信号をＩ／Ｑディジタル信号に変
換する変換手段を設けるとともに、前記Ｉ／Ｑディジタ
ル信号に所定の重み付けをして合成するデジタルビーム
合成処理装置と、該デジタルビーム合成処理装置に接続
され前記所定の重み付けを補正するためのウエイト補正
値を記憶するウエイト補正値記憶装置とを設け、前記フ
ェーズドアレイアンテナの送信パターンと受信パターン
との合成パターンがコセカント２乗パターンとなるよう
にしたことを特徴とするレーダ装置が得られる。

【００１７】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は、本発明の第１の実施例のブロック図であ
る。ここで、従来と同一のものには同一番号を付し、そ
の説明を省略する。

【００１８】本実施例のレーダ装置は、従来の構成に加
え、位相補正値を記憶する位相補正値メモリ１１を有し
ている。また、ビーム制御器１１９は、位相補正値メモ
リ１１を接続するために、図２に示すように、位相分布
計算機１３１と制御データ生成器１３２との間に接続さ
れた加算器２１を有している。

【００１９】次に、このレーダ装置の動作について説明
する。送信の場合は、従来のものと同じである。つま
り、送信時には、位相補正値メモリに記憶された位相補
正値は、利用されない。

【００２０】受信の場合、ビーム制御器１１９内の位相
分布計算機１３１は、従来と同様にしてビーム方位に応
じた位相分布を随時計算する。位相分布計算機１３１の
計算結果は、加算器２１に入力される。加算器２１は、
入力された計算結果に、位相補正値メモリ１１に記憶さ
れている位相補正値を加算して制御データ生成器１３２
へ出力する。制御データ生成器１３は、位相補正値が加
算された計算結果を制御データに変換して送受信モジュ
ール１１２へ出力する。

【００２１】ここで、位相補正値メモリ１１に記憶され
ている位相補正値について説明する。従来の技術の欄で
説明したように、この種のレーダ装置では、その送信パ
ターンをコセカント２乗パターンとすることができな
い。これに対して受信パターンは容易に所望のパターン
に近づけることができる。したがって、この受信パター
ンを調整してやれば、送信パターンと受信パターンとの
合成パターンをコセカント２乗パターンとすることがで
きる。位相分布計算機１３１は、送信時、受信時ともに
コセカント２乗パターンとなるように同じ位相制御を行
うので、送信パターンと受信パターンとを合成した合成
パターンがコセカント２乗パターンとなるように、受信
時の位相を補正するための位相補正値を位相補正値メモ
リ１１に記憶させている。

【００２２】ビーム制御器１１９から制御データが出力
されると、送受信モジュール１１２は、従来と同様にし
てアンテナ素子１１１からの受信信号の位相を調整し
て、電力合成器１１４へ出力する。電力合成器１１４に
は、アンテナ素子毎の電力合成比が設定されているが、
本実施例ものは従来のものとは異なり、送信パターンと
受信パターンとを合成した合成パターンがコセカント２
乗パターンとなるように設定されている。電力合成器１
１４は、この電力合成比にしたがって、受信信号の振幅
を調整して合成を行う。こうして位相および振幅の調整
が成された受信信号は、さらに電力合成器１１６で合成
されて送受信機１１８に送られる。

【００２３】本実施例のレーダ装置について、シミュレ
ーション計算を行った結果を図３に示す。ここでは、方
位方向６素子、仰角方向３３素子のアレイアンテナにつ
いてその計算を行った。

【００２４】送信の場合、垂直（仰角）方向の振幅分布
は、水平（位相）方向の送信状態にあるアンテナ素子の
数（正確には、送信状態にある送受信モジュールの数）
によって調整する。したがって、送信時の開口面におけ
る振幅分布は、図３（ａ）に破線で示すように、量子化
された値をとる。このときの位相分布を、図３（ｂ）に
破線で示すものとすると、このときに得られるアレイア
ンテナの送信パターンは、図３（ｃ）に破線で示すパタ
ーンとなる。この送信パターンは、仰角に対する利得の
変化が大きく、コセカント２乗パターンに対する誤差が
非常に大きい。

【００２５】受信の場合は、送信の場合に比べ比較的自
由に振幅分布を調整することができる。したがって、送
信パターンのコセカント２乗パターンに対する誤差を相
殺するように振幅分布と位相分布とを決定すれば良い。
例えば、本実施例のレーダ装置では、図３（ａ）に実線
で示すような受信振幅分布が得ることができる。また、
位相分布については、図３（ｂ）に示すような位相分布
を得ることができる。このときの受信パターンは、図３
（ｃ）に実線で示すようになる。

【００２６】図３（ｃ）に示す送信パターンシミュレー
ション計算結果と受信パターンシミュレーション計算結
果を合成した合成パターンを図４に示す。図４から明ら
かなように、本実施例のレーダ装置では、得られる合成
パターン（実線で示す）のコセカント２乗パターンに対
する誤差を、従来のレーダ装置で得られる合成パターン
（点線で示す）に比べ小さくすることができる。

【００２７】次に図５を参照して本発明の第２の実施例
について説明する。ここで図１の装置と同一のものには
同一番号を付し、その説明を省略する。

【００２８】本実施例のレーダ装置は、電力分配器１１
３および電力合成器１１４に代えて電力分配合成器５１
を有している。同様に、本実施例のレーダ装置は、電力
分配器１１５および電力合成器１１６に代えて電力分配
合成器５２を有している。また、このレーダ装置は、振
幅補正値メモリ５３を有している。

【００２９】本実施例の送受信モジュール１１２は、図
６に示すように、電力分配合成器に接続される移相器１
２２と、移相器１２２に接続され送受の切り替えを行う
スイッチ６１、電力増幅器１２３、低雑音増幅器１２
４、スイッチ６１に連動するスイッチ１２１ｃ、及び低
雑音増幅器１２４とスイッチ６１の間に接続された可変
減衰器６２を有している。

【００３０】また、ビーム制御器１１９は、図７に示す
ように、振幅分布計算機７１、加算器７２、及び加算器
７２及び２１に接続された制御データ生成器７３を有し
ている。

【００３１】次に、図５乃至図７を参照して本実施例の
レーダ装置の動作を説明する。このレーダ装置は、基本
的には、第１の実施例のレーダ装置と同じ動作をする。
つまり、送信時には、従来のレーダ装置を同じ動作を行
い、受信時に、受信信号の振幅を調整すると共に、その
位相を補正する。以下に詳述する。

【００３２】送信時のビーム制御器１１９の動作は、従
来のものと同じである。送受信機１１８から出力された
送信信号は、電力分配合成器５２及び５１で各送受信モ
ジュール１１２に分配され、送受信モジュール１１２で
は、移相器がビーム制御器１１９からの制御データに基
づいて送信信号の位相を制御する。位相制御された送信
信号は、スイッチ６１と介して電力増幅器１２３に入力
され増幅される。増幅された送信信号は、スイッチ１２
１ｃを介してアンテナ素子１１１へ送出される。

【００３３】一方、受信時にはビーム制御器１１９は、
次のように動作する。即ち、位相分布計算機１３１、位
相補正値メモリ１１、及び加算器２１は、第１の実施例
と同様の動作を行う。また、振幅分布計算機７１は、受
信パターンがコセカント２乗パターンとなるような振幅
分布を得るための減衰値を計算する。振幅補正値メモリ
５３には、送信パターンと受信パターンとの合成パター
ンがコセカント２乗パターンとなるように、振幅分布計
算機７１からの減衰値を補正する減衰補正値を記憶させ
てある。加算器７２は、振幅分布計算機７１からの減衰
値に振幅補正値メモリ５３からの減衰補正値を加え、補
正した減衰値を出力する。制御データ生成器７３は、加
算器２１からの出力と、加算器７２からの出力とをそれ
ぞれ位相制御データ、振幅制御データとして、移相器１
２２と減衰器６２へ出力する。

【００３４】アンテナ素子１１１で受信された受信信号
は、スイッチ１２１ｃを介して低雑音増幅器１２４へ入
力される。低雑音増幅器１２４は、受信信号を低雑音増
幅して可変減衰器６２へ出力する。可変減衰器６２は、
ビーム制御器１１９からの振幅制御データに基づいて受
信信号の振幅を制御する。振幅制御された受信信号は、
スイッチ６１を介して移送器１２２へ出力される。移相
器では、第１の実施例と同様にビーム制御器１１９から
の位相制御データに基づいて受信信号の位相を調整す
る。このようにして振幅及び位相が制御された受信信号
は、電力合成器５１、５２で合成され、送受信機１１８
に送られる。

【００３５】上述したように、本実施例のレーダ装置に
おいても、受信信号の振幅及び位相を調整することによ
り、第１の実施例のレーダ装置と同様に、得られる合成
パターンのコセカント２乗パターンに対する誤差を、従
来のレーダ装置で得られる合成パターンに比べ小さくす
ることができる。

【００３６】なお、上記実施例では、受信信号の振幅を
制御するために、振幅分布計算機７１、振幅補正値メモ
リ５３、及び加算器７２を用いたが、はじめから振幅分
布計算機７１に所望の振幅分布となるような減衰値を求
めさせるようにしてもよい。

【００３７】次に図８を参照して本発明の第３の実施例
について説明する。ここでも従来と同一のものには同一
番号を付し、その説明を省略する。本実施例のレーダ装
置は、電力合成器１１４、１１６の代わりに制御・デー
タバス８１、８２を有している。また、本実施例のレー
ダ装置はウェイト補正値メモリ８３を有している。さら
に、本実施例のレーダ装置では、送信機８４と受信器と
が独立している。

【００３８】送受信モジュール１１２は、図９に示すよ
うに、電力分配器１１３に接続された移相器１２２、移
送器に接続された電力増幅器１２３、送受の切り替えを
行うスイッチ１２１ｃ、低雑音増幅器１２４、低雑音増
幅器に接続されたミキサ９１、ミキサ９１に接続された
検波器９２、検波器９２に接続されたＡ／Ｄ変換器９３
ａ，９３ｂ、Ａ／Ｄ変換器９３ａ，９３ｂと制御・デー
タバス８１に接続された制御ＬＳＩ９４とを有してい
る。

【００３９】また、ビーム制御器１１９は、図１０に示
すように、位相分布計算機１３１、制御データ生成器１
３２に加え、制御データバス８２、ウェイト補正値メモ
リ８３、及び送受信機１１８に接続されたディジタルビ
ーム合成処理器１０１を有している。

【００４０】このレーダ装置の動作を以下に説明する。
送信時の動作については、従来のものと同一なのでその
説明を省略する。

【００４１】アンテナ素子１１１で受信された受信信号
は、スイッチ１２１ｃを介して低雑音増幅器１２４に入
力される。低雑音増幅器１２４で増幅された受信信号
は、ミキサ９１に入力される。ミキサ９１は、入力され
た受信信号（ＲＦ信号）と図示しないローカル発振器か
らのローカル信号とを混合し、ＩＦ信号を検波器９２へ
出力する。検波器９２は、外部から供給されるコーホ信
号を用いて入力されたＩＦ信号をビデオＩ，Ｑ信号に変
換する。ビデオＩ，Ｑ信号は、Ａ／Ｄ変換器９３ａ，９
３ｂでそれぞれディジタル信号に変換され、制御ＬＳＩ
９４に入力される。制御ＬＳＩ９４は、入力されたディ
ジタルＩ，Ｑ信号を所定の形式、タイミングで制御・デ
ータバス８１へ送出する。制御・データバス８１へ送出
されたディジタルＩ，Ｑ信号は、制御・データバス８２
を通り、ディジタルビーム合成処理器１０１へ送られ
る。ディジタルビーム合成処理器１０１では、入力され
たディジタルビデオＩ，Ｑ信号に、アンテナ素子毎に異
なる重み付けを行って合成を行う。ここで行われる重み
付けは、第１及び第２の実施例で行われているように、
送信パターンと受信パターンとの合成パターンがコセカ
ント２乗パターンとなるように行われる。こうしてディ
ジタルビーム合成処理された信号は、信号処理装置へと
送出される。

【００４２】本実施例においても、第１及び第２の実施
例と同様に、得られる合成パターンのコセカント２乗パ
ターンに対する誤差を、従来のレーダ装置で得られる合
成パターンに比べ小さくすることができる。

【００４３】

【発明の効果】本実施例によれば、フェーズドアレイア
ンテナを有するレーダ装置において、送信パターンと受
信パターンとの合成パターンがコセカント２乗パターン
となるように受信パターンを調整するようにしたこと
で、等高度で飛行するレーダ目標からの反射電力を仰角
に関係なく一定の強さで受信でき、レーダ目標を広範囲
で安定して探知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】図１のレーダ装置に使用されるビーム制御器の
ブロック図である。

【図３】図１のレーダ装置についてのシミュレーション
結果を示すグラフであって、（ａ）はアレイ開口面にお
ける振幅分布、（ｂ）はアレイ開口面における位相分
布、（ｃ）は送信パターン及び受信パターンを示すグラ
フである。

【図４】図１のレーダ装置についてのシミュレーション
結果を示すグラフであって送信パターンと受信パターン
との合成パターンを示すグラフである。

【図５】本発明の第２の実施例のブロック図である。

【図６】図５のレーダ装置に使用される送受信モジュー
ルのブロック図である。

【図７】図５のレーダ装置に使用されるビーム制御器の
ブロック図である。

【図８】本発明の第３の実施例のブロック図である。

【図９】図８のレーダ装置に使用される送受信モジュー
ルのブロック図である。

【図１０】図８のレーダ装置に使用されるビーム制御器
のブロック図である。

【図１１】従来のレーダ装置のブロック図である。

【図１２】図１１のレーダ装置に使用される送受信モジ
ュールのブロック図である。

【図１３】図１１のレーダ装置に使用されるビーム制御
器のブロック図である。

【図１４】図１１のレーダ装置の使用方向を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１１位相補正値メモリ２１加算器５１電力分配合成器５２電力分配合成器５３振幅補正値メモリ６１スイッチ６２可変減衰器７１振幅分布計算機７２加算器７３制御データ生成器８１、８２制御・データバス８３ウェイト補正値メモリ８４送信機９１ミキサ９２検波器９３ａ，９３ｂＡ／Ｄ変換器９４制御ＬＳＩ１０１ディジタルビーム合成処理器１１１アンテナ素子１１２送受信モジュール１１３第１の電力分配器１１４第１の電力合成器１１５第２の電力分配器１１６第２の電力合成器１１７アクティブフェーズドアレイアンテナ１１８送受信機１１９ビーム制御器１２１ａスイッチ１２１ｂスイッチ１２１ｃスイッチ１２２移相器１２３電力増幅器１２４低雑音増幅器１３１位相分布計算機１３２制御データ生成器１４１ビーム

フロントページの続き (72)発明者鈴木茂東京都目黒区中目黒２−２−30 目黒独身寮Ａ棟407号 (72)発明者池羽和夫東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内 (72)発明者山崎次雄東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のアンテナ素子を備え、該複数のア
ンテナ素子で構成される開口面の位相分布を変化させて
ビーム走査を行うフェーズドアレイアンテナを有するレ
ーダ装置において、前記フェーズドアレイアンテナの受
信パターンを調整する受信パターン調整手段を設け、前
記フェーズドアレイアンテナの送信パターンと受信パタ
ーンとの合成パターンがコセカント２乗パターンとなる
ようにしたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】前記受信パターン調整手段が、前記複数
のアンテナ素子でそれぞれ受信した受信信号の振幅を各
々調整する振幅調整手段と、前記受信信号の位相を各々
調整する位相調整手段とで構成されることを特徴とする
請求項１のレーダ装置。
【請求項３】前記受信パターン調整手段が、前記複数
のアンテナ素子でそれぞれ受信した受信信号を各々Ｉ／
Ｑディジタル信号に変換する変換手段と、該変換手段の
出力に重み付けを行って合成するデジタルビーム合成処
理手段で構成されることを特徴とする請求項１のレーダ
装置。
【請求項４】複数のアンテナ素子と、該複数のアンテ
ナ素子にそれぞれ接続され送受切り替えを行う送受信モ
ジュールと、該送受信モジュールに送信信号を分配する
電力分配器と、前記送受信モジュールからの受信信号を
合成する電力合成器と、前記送受信モジュール内にそれ
ぞれ設けられ前記送信信号及び前記受信信号の位相を制
御する移相器と、該移相器の移相量を制御する制御デー
タを出力するビーム制御器とを備えたフェーズドアレイ
アンテナを有するレーダ装置において、前記ビーム制御
器に接続され前記制御データを補正するための位相補正
値を記憶する位相記憶補正値メモリを設けるとともに、
前記電力合成器に前記複数のアンテナ素子が構成する開
口面の振幅分布が所定の振幅分布となるように各送受信
モジュールから出力された前記受信信号の振幅を調整す
る振幅調整手段を設け、受信時に前記位相補正値を用い
て前記制御データを補正して各受信信号の位相を調整す
るとともに振幅の調整を行い、前記フェーズドアレイア
ンテナの送信パターンと受信パターンとの合成パターン
がコセカント２乗パターンとなるようにしたことを特徴
とするレーダ装置。
【請求項５】複数のアンテナ素子と、該複数のアンテ
ナ素子にそれぞれ接続され送受切り替えを行う送受信モ
ジュールと、該送受信モジュールに送信信号を分配する
電力分配器と、前記送受信モジュールからの受信信号を
合成する電力合成器と、前記送受信モジュール内にそれ
ぞれ設けられ前記送信信号及び前記受信信号の位相を制
御する移相器と、該移相器の移相量を制御する制御デー
タを出力するビーム制御器とを備えたフェーズドアレイ
アンテナを有するレーダ装置において、前記送受信モジ
ュール内で前記受信信号の振幅を調整する可変減衰器
と、該可変減衰器の減衰量を決定する減衰量決定手段
と、前記ビーム制御器に接続され前記制御データを補正
するための位相補正値を記憶する位相記憶補正値メモリ
とを設け、受信時に前記受信信号の振幅を調整し、か
つ、前記位相補正値を用いて前記制御データを補正して
各受信信号の位相を制御して、前記フェーズドアレイア
ンテナの送信パターンと受信パターンとの合成パターン
がコセカント２乗パターンとなるようにしたことを特徴
とするレーダ装置。
【請求項６】複数のアンテナ素子と、該複数のアンテ
ナ素子にそれぞれ接続され送受切り替えを行う送受信モ
ジュールとを備えたフェーズドアレイアンテナを有する
レーダ装置において、前記送受信モジュール内に受信信
号をＩ／Ｑディジタル信号に変換する変換手段を設ける
とともに、前記Ｉ／Ｑディジタル信号に所定の重み付け
をして合成するデジタルビーム合成処理装置と、該デジ
タルビーム合成処理装置に接続され前記所定の重み付け
を補正するためのウエイト補正値を記憶するウエイト補
正値記憶装置とを設け、前記フェーズドアレイアンテナ
の送信パターンと受信パターンとの合成パターンがコセ
カント２乗パターンとなるようにしたことを特徴とする
レーダ装置。