JPH0815420A - 電波距離計 - Google Patents

電波距離計

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JPH0815420A
JPH0815420A JP14435594A JP14435594A JPH0815420A JP H0815420 A JPH0815420 A JP H0815420A JP 14435594 A JP14435594 A JP 14435594A JP 14435594 A JP14435594 A JP 14435594A JP H0815420 A JPH0815420 A JP H0815420A
Authority
JP
Japan
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pulse
circuit
output
time
receiver
Prior art date
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Pending
Application number
JP14435594A
Other languages
English (en)
Inventor
Tamotsu Kobayashi
保 小林
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Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Original Assignee
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Aviation Electronics Industry Ltd filed Critical Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority to JP14435594A priority Critical patent/JPH0815420A/ja
Publication of JPH0815420A publication Critical patent/JPH0815420A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4021Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system of receivers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 送信機及び受信機の信号伝送時間が温度ドリ
フトし、この影響により測定精度が低下するのを防止す
る。 【構成】 送信機3より基準パルスPに同期してパルス
Sを送出し、送信アンテナ4から対応する電波が送信さ
れる。被測定物で反射された電波は受信アンテナ6で受
信され、受信機7で検出され、反射信号R′が得られ
る。送信アンテナから受信アンテナにリークした電波も
同様に受信機7で検波され、リーク波r′が得られる。
第1,第2パルス発生器8,21では前記R′又はr′
を追尾して捕捉パルスR″及びr″をそれぞれ出力す
る。第1,第2時間測定回路9,22では、R″又は
r″と基準パルスPとの時間差tb=ts+ta+tr
又はtc=ts+trを検出し、対応する電圧Vb=η
tb及びVc=ηtcをそれぞれ発生する。差動回路1
4では両電圧の差Vout=ηtaを出力する。ts,
trは送信機又は受信機の信号伝送時間、taは被測定
物〜アンテナ間の往復伝播時間である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は電波パルスを被測定物
に送信し、その反射波を受信するまでの時間から距離、
高度などを測定する電波距離計に関し、特にパルス送信
機及び受信機の信号伝送時間が温度ドリフトするために
生ずる測定誤差の低減に係わる。
【0002】
【従来の技術】従来の電波距離計を図3及び図4を参照
して説明する。基準パルス発生器2より供給される基準
パルスP(図4A)に同期してパルス送信機3より送信
パルスS(図4B)が送信アンテナ4に出力される。送
信アンテナ4では送信パルスSが送信電波に変換されて
被測定物5に送信される。被測定物の表面(反射面)5
aで反射された電波は受信アンテナ6で受信され、反射
信号R(図4C)が受信機7へ入力される。反射信号R
は受信機7で増幅、検波され、その検波出力である反射
信号R′(図4D)が第1パルス発生回路8に入力され
る。
【0003】第1パルス発生回路8では反射信号R′が
追尾されて、反射信号捕捉パルスR″(図4E)が得ら
れ、第1時間検出回路9に入力される。第1時間検出回
路9では、反射信号捕捉パルスR″と基準パルスPとの
時間差tb(図4E)が検出され、対応する電圧Vb=
ηtb(ηは時間/電圧変換係数)が出力される。パル
ス送信機3及び受信機7の入出力間の信号伝送時間をそ
れぞれts,trとし、送信/受信アンテナと被測定物
5との間の電波の往復伝播時間をtaとすると、前記時
間差tbは図4から明らかなように、これらの和に等し
い。即ち、 tb=ts+tr+ta ・・・(1) ∴Vb=ηtb=η(ts+tr+ta) ・・・(2) 送信機及び受信機の信号伝送時間tb,trは一定では
なく、温度Tの複雑な函数となっている。(2)式の第
1時間検出回路9の出力Vbには信号伝送時間ts,t
rに対応する電圧η(ts+tr)が含まれているの
で、その電圧を除く必要がある。そこで、温度センサ1
0により送信機3及び受信機7の温度Tを測定し、関数
回路11はその測定した温度Tにおける信号伝送時間t
s(T)+tr(T)に対応する電圧η{ts(T)+
tr(T)}に近似した電圧Vc(T)を発生する。即
ち、 Vc(T)=〔η{ts(T)+ts(T)}〕′ ・・・(3) 上記の〔 〕′は近似値を表す。第1時間検出回路9の
出力には、これら信号伝送時間に対応する電圧を除いて
も、被測定物迄の距離をゼロとしたとき、なおゼロにな
らないオフセット電圧Vosが存在するので、これを補
正するための補償電圧Vos′≒Vosをオフセット回
路12で発生している。
【0004】前述の関数回路11とオフセット回路12
とで補償電圧発生回路13が構成される。差動回路14
は第1時間検出回路9の出力Vb+Vosと補償電圧発
生回路13の出力Vc+Vos′との差を検出して、被
測定物迄の距離に対応する信号Voutを出力する。V
outはVos′=Vosとすると、 Vout=Vb+Vos−(Vc−Vos′) =Vb−Vc =η{ts(T)+ta+tr(T)}−〔η{ts(T)+tr (T)}〕′ =ηta+Δ ・・・(4) Δ=η{ts(T)+tr(T)}−〔η{ts(T)+tr(T) }〕′ ・・・(5) 上記Δは補償電圧Vcに含まれる近似誤差である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
(1)送信機及び受信機の信号伝送時間ts,trは温
度Tに対して非直線で、複雑な関数となっているので、
関数回路11の補償電圧Vcには補正すべき真の電圧η
{ts(T)+tr(T)}に対するある程度の近似誤
差Δが存在するのはさけられない。
【0006】(2)電波距離計内にはかなり温度分布が
存在するため、温度センサ10の検出出力Tにはパルス
送信機3及び受信機7の温度に対する誤差が存在する。
これは関数回路11の補償電圧Vcの誤差となる。 上記(1),(2)の理由で、従来の電波距離計では、
温度ドリフトをもつ送信機及び受信機の信号伝送時間t
s及びtrに関する補正が不充分で、測定精度が低下す
る欠点があった。
【0007】この発明の目的は、このような従来の欠点
を解決して、温度ドリフトをもつ前記ts及びtrの影
響のない高精度の電波距離計を提供しようとするもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
(1)請求項1の発明では、前記補償電圧発生回路が、
受信機出力の送信アンテナより受信アンテナへ直接リー
クした電波に対応する信号を追尾して、アンテナ間リー
ク波捕捉パルスを発生する第2パルス発生回路と、その
アンテナ間リーク波捕捉パルスと前記基準パルスとの時
間差tc=ts+trを検出し、その時間差に対応する
補償電圧Vc=ηtcを発生する第2時間検出回路とを
具備している。
【0009】(2)請求項2の発明では、前記(1)項
において、前記補償電圧発生回路は、第1時間検出回路
出力に含まれる、測定距離をゼロとしたときのオフセッ
ト電圧を補正するための補償電圧を発生するオフセット
回路を有する。 (3)請求項3の発明では、前記(1)又は(2)項に
おいて、前記被測定物が地表とされ、前記差動回路が地
表からの高度に対応する信号を出力する。
【0010】
【実施例】この発明の実施例を図1に、図3と対応する
部分に同じ符号を付して示し、重複説明を省略する。こ
の発明では、補償電圧発生回路13は、第2パルス発生
回路21及び第2時間検出回路22で構成される。しか
し、従来と同様のオフセット回路12を加えることがで
きる。
【0011】第2パルス発生回路21では、受信機7の
出力における、送信アンテナ4より受信アンテナ6へ直
接リークした電波の受信信号r′(受信機入力信号rと
対応する)を追尾して、アンテナ間リーク波捕捉パルス
r″を発生する。第2時間検出回路22では、該パルス
r″と基準パルスPとの時間差tc(図2F)を検出
し、対応する補償電圧Vc=ηtcを発生する。受信機
7における、反射信号Rの伝送時間とアンテナ間リーク
波rのそれとは同じ値trであるので、時間差tcは図
2から明らかなように、 tc=ts+tr ・・・(6) に等しい。従って、 Vc=ηtc=η(ts+tr) ・・・(7) 差動回路14では、第1時間検出回路9の出力Vb+V
os(Vosは距離ゼロに対するオフセット電圧)と、
補償電圧発生回路13の出力Vc+Vos′との差を検
出して、距離に対応する信号Voutを出力する。Vo
utはVos′=Vosとすると、 Vout=Vb+Vos−(Vc+Vos′) =Vb−Vc =η(ts+ta+tr)−η(ts+tr) =ηta ・・・(8) となる。(8)式には(4)式のような近似誤差Δは含
まれない。
【0012】
【発明の効果】 この発明では、アンテナ用リーク波捕捉パルスr″
と基準パルスPとの時間差tcを検出することによっ
て、送信機及び受信機の信号伝送時間の和ts+trを
正確に求め、これを用いて補償電圧Vc=ηtc=η
(ts+tr)を発生している。従って、従来の関数回
路11で補償電圧を発生する場合の近似誤差Δは含まれ
ないので、それだけ測定精度を向上できる。
【0013】 補償電圧を発生するために、従来のよ
うな温度センサ10による温度データを用いないので、
温度の測定誤差に起因する補正残が存在せず、それだけ
測定精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示すブロック図。
【図2】図1の要部の動作波形図。
【図3】従来の電波距離計のブロック図。
【図4】図3の要部の動作波形図。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準パルス発生回路と、 その基準パルスに同期して送信パルスを発生するパルス
    送信機(その入出力間の信号伝送時間をtsとする)
    と、 その送信パルスを電波に変換して被測定物に送信する送
    信アンテナと、 被測定物で反射された電波を受信する受信アンテナと、 その受信アンテナの出力を増幅、検波する受信機(その
    入出力間の信号伝送時間をtrとする)と、 その受信機の出力に追尾して反射信号捕捉パルスを発生
    する第1パルス発生回路と、 その反射信号捕捉パルスと前記基準パルスとの時間差t
    b=ts+tr+ta(taは前記送信/受信アンテナ
    と被測定物との間を電波が往復する時間)を検出し、対
    応する電圧Vb=ηtb(ηは時間/電圧変換係数)を
    出力する第1時間検出回路と、 その第1時間検出回路の出力に含まれる誤差分を補正す
    るための補償電圧を発生する補償電圧発生回路と、 その補償電圧と前記第1時間検出回路の出力との差を検
    出して、被測定物迄の距離に対応する信号を出力する差
    動回路とを具備する電波距離計において、 前記補償電圧発生回路が、前記受信機出力の前記送信ア
    ンテナより前記受信アンテナへ直接リークした電波に対
    応する信号を追尾して、アンテナ間リーク波捕捉パルス
    を発生する第2パルス発生回路と、 そのアンテナ間リーク波捕捉パルスと前記基準パルスと
    の時間差tc=ts+trを検出し、その時間差に対応
    する補償電圧Vc=ηtcを発生する第2時間検出回路
    とを具備することを特徴とする、 電波距離計。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記補償電圧発生回
    路は、第1時間検出回路出力に含まれる、測定距離をゼ
    ロとしたときのオフセット電圧を補正するための補償電
    圧を発生するオフセット回路を有することを特徴とする
    電波距離計。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、前記被測定物
    が地表とされ、前記差動回路が地表からの高度に対応す
    る信号を出力することを特徴とする電波距離計。
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Legal Events

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990302