JPH08194055A - 偏波制御レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 目標の姿勢に基づき、レーダ反射断面積が
大きくなるように偏波を制御し、目標検出率を向上させ
る偏波制御レーダ装置を得る。 【構成】 垂直／水平偏波の送受信信号のいずれかを選
択する垂直／水平偏波切り換え器４と、受信信号に基づ
いて目標位置情報出力する目標検出回路８と、目標位置
情報に基づき速度ベクトルを出力する目標追尾回路９
と、目標の速度ベクトルに基づき、レーダ反射断面積が
大きくなるように垂直／水平偏波切り換え器４を制御す
る偏波制御回路１０から構成され、最適な偏波を用いて
レーダ送受信を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数の偏波を用いる
レーダ装置における偏波制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２３は例えば、電子情報通信学会編：
“レーダ技術”，ｐｐ１５７−１５８，（コロナ社）等
に示されている、複数の偏波を切り換えて用いるレーダ
装置の機能系統を図示したものである。図において、１
は送受信アンテナ（反射鏡）、２は垂直偏波系の１次放
射器、３は水平偏波系の１次放射器、５はサーキュレー
タ、６は送信機、７は受信機、８は目標検出器、１４ａ
は垂直偏波系の移相器、１２は電力分配器、１４ｂは水
平偏波系の移相器、２７は偏波切り換え器である。

【０００３】次に動作について説明する。送信機６から
出力された送信信号は、サーキュレータ５を経て、電力
分配器１２により垂直偏波成分と水平偏波成分に分けら
れ、偏波切り換え器２７へ入力される。この時、レーダ
に表示されるクラッタや干渉の状況等に注目して、手動
で垂直偏波、水平偏波、円偏波を切り換える。例えば、
ウェザー・クラッタ状況下では、雨滴の電波反射を低減
するため、円偏波が選択される。この場合、偏波切り換
え器２７において、垂直／水平の両偏波成分のスイッチ
をＯＮとし、該両偏波成分を移相器１４ａ並びに１４ｂ
へ入力する。次に、移相器１４ａ並びに１４ｂにおい
て、両偏波成分の位相差を９０゜に調整したうえで垂直
偏波系の１次放射器２及び水平偏波系の１次放射器３か
ら送受信アンテナ（反射鏡）１に放射することで、円偏
波として送信される。目標から反射された電波は、送受
信アンテナ（反射鏡）１で受信された後、該両偏波成分
に対し同様の位相調整がなされ、電力分配器１２で合成
されることにより受信円偏波として、サーキュレータ５
を経て、受信機７へ入力される。この受信信号は受信処
理されて、目標検出器８において、目標検出される。ま
た、垂直偏波を送信する場合には、偏波切り換え器２７
の垂直偏波成分のスイッチのみをＯＮとし、移相器１４
ａを経て垂直偏波系の１次放射器２から送受信アンテナ
（反射鏡）１へ放射され、垂直偏波として送信される。
水平偏波を送信する場合も、同様である。上記は、１次
放射器と反射鏡アンテナを有するレーダ装置を用いた場
合の動作について説明したものであるが、フェーズド・
アレイ・アンテナ等を有するレーダ装置を用いた場合に
ついても同様に偏波制御できることは、言うまでもな
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のレーダ装置にお
いては偏波は単一固定であるか、または、複数の偏波を
切り換えて用いるレーダ装置における偏波の制御方法
は、レーダに表示されるクラッタや干渉等の状況に注目
して、手動で切り換えるものであったため、目標の反射
特性に対しては必ずしも最適な偏波が選択されず、目標
の検出確率が相対的に低くなる場合があるという問題点
があった。

【０００５】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、目標の追尾結果から予測され
る姿勢等に基づき、レーダ反射断面積が大きくなるよう
にレーダの偏波を制御することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る偏波制御
レーダ装置は、送信機から出力された送信信号の偏波状
態を変えて送信信号を出力する偏波状態可変手段と、こ
の偏波可変手段からの送信信号を放射し、目標から反射
された反射信号を受信する送受信アンテナと、この送受
信アンテナで受信され、偏波状態可変手段で偏波状態を
変えて出力された反射信号を受信信号として出力する受
信機と、この受信機からの受信信号に基づいて目標の位
置情報を出力する目標検出手段と、目標検出手段からの
位置情報に基づいて目標の姿勢情報を出力する姿勢検出
手段と、この姿勢検出手段からの姿勢情報に基づいて偏
波状態可変手段を制御する偏波制御手段と、を備える。

【０００７】また、姿勢検出手段からの姿勢情報は、目
標の速度ベクトルに基づく情報とし、偏波制御手段は、
目標の速度ベクトル情報に基づいてレ−ダ−反射断面積
が最大となるように、偏波状態可変手段を制御するもの
である。

【０００８】また、偏波状態可変手段は、送信信号を及
び受信信号を垂直偏波又は水平偏波のいずれかに切り換
えて出力する切換手段を備える。

【０００９】また、偏波状態可変手段は、送信機から出
力された送信信号を、垂直／水平両偏波に分けて出力す
るとともに、送受信アンテナで受信された垂直／水平両
偏波を合成し、反射信号として出力する電力分配手段
と、電力分配手段からの垂直／水平両偏波を各々増幅
し、送受信アンテナに出力するとともに、送受信アンテ
ナからの垂直／水平両偏波を各々増幅し、電力分配手段
に出力する電力増幅手段とを備え、垂直／水平両偏波の
増幅率を各々変えることにより偏波面の角度を変えて送
受信アンテナに送信信号を出力し、電力分配手段に受信
信号を出力するものである。

【００１０】また、偏波状態可変手段は、送信機から出
力された送信信号を、垂直／水平両偏波に分けて出力す
るとともに、送受信アンテナで受信された垂直／水平両
偏波を合成し、反射信号として出力する電力分配手段
と、電力分配手段からの垂直／水平両偏波を各々切り換
えて送受信アンテナに出力するとともに、送受信アンテ
ナからの垂直／水平両偏波を各々切り換えて電力分配手
段に出力する偏波切換手段と、を備え、偏波面の角度を
所定間隔とし、送受信アンテナに送信信号を出力し、電
力分配手段に受信信号を出力するものである。

【００１１】また、偏波状態可変手段は、送信機から出
力された送信信号を、垂直／水平両偏波に分けて出力す
るとともに、送受信アンテナで受信された垂直／水平両
偏波を合成し、反射信号として出力する電力分配手段
と、電力分配手段からの垂直／水平両偏波のいずれかの
位相を９０゜進ませることにより、右旋偏波又は左旋偏
波の送信信号として送受信アンテナに出力するととも
に、送受信アンテナからの垂直／水平両偏波のいずれか
の位相を９０゜進ませることにより、右旋偏波又は左旋
偏波の受信信号として電力分配手段に出力する移相器
と、を備える。

【００１２】また、電力分配手段からの垂直／水平両偏
波を各々増幅し、移相器に出力するとともに、移相器か
らの垂直／水平両偏波を各々増幅し、電力分配手段に出
力する電力増幅手段を備える。

【００１３】また、姿勢検出手段に代えて偏波制御手段
は、目標検出手段からの位置情報に基づいて最大の受信
電力を検出し、この最大の受信電力となる偏波面の角度
となるように制御する制御信号を電力増幅手段に出力す
るものである。

【００１４】また、垂直／水平両偏波の増幅率を変えて
偏波面を所定の角度に回転させるように電力増幅手段に
駆動信号を出力する偏波駆動手段と、偏波駆動手段から
の駆動信号と偏波制御手段からの制御信号を切り換え
て、電力増幅手段に出力する切換手段と、を備え、偏波
駆動手段を電力増幅手段に切り換え、所定時間、偏波面
を所定の角度に回転し、偏波制御手段により最大の受信
電力を検出後、偏波制御手段を電力増幅手段に切り換
え、所定時間、最大の受信電力となる偏波面角度となる
ように電力増幅手段を制御することを、繰り返し行うも
のである。

【００１５】また、偏波制御手段により検出された最大
の受信電力となる偏波面の角度を中心とした所定の範囲
内で、偏波面の角度を変える駆動信号を電力増幅手段に
出力する偏波調整手段を備え、偏波駆動手段を電力増幅
手段に切り換え、偏波面を所定時間回転し、偏波制御手
段により最大の受信電力を検出後、偏波調整手段を電力
増幅手段に切り換え、最大の受信電力となる偏波面の角
度を中心とした所定の範囲で偏波面の角度を変え、さら
に偏波制御手段により最大の受信電力を検出後、偏波制
御手段に切り換え、所定時間最大の受信電力となる偏波
面の角度となるように電力増幅手段を制御することを繰
り返し行うものである。

【００１６】また、姿勢検出手段に代えて目標検出手段
からの位置情報に基づいて目標の姿勢情報を出力する姿
勢情報出力手段を備える。

【００１７】また、送受信アンテナで受信された反射信
号の偏波成分を受信信号として出力する複数の受信機
と、これらの受信機からの偏波成分を合成し、合成受信
信号を出力する合成手段と、を備える。

【００１８】また、合成手段に代えて、受信信号の偏波
成分を振幅検波する検波手段と、この検波手段から振幅
検波された偏波成分を所定の比率で加算する加算手段
と、を備える。

【００１９】また、目標検出手段からの位置情報に基づ
いて受信信号の偏波成分のうち最大の受信電力の偏波成
分を選択し、受信信号を姿勢検出手段に出力する偏波選
択手段を備える。

【００２０】また、送受信アンテナで受信された反射信
号の偏波成分を時系列に切り換えて受信機に出力する時
系列制御手段を備える。

【００２１】また、目標の速度ベクトルは、目標の水平
面内の速度ベクトルとしたものである。

【００２２】また、目標の速度ベクトルは、目標の３次
元の速度ベクトルとしたものである。

【００２３】また、姿勢情報を風向／風速に基づいて補
正した姿勢情報として偏波制御手段に出力する姿勢補正
手段を備える。

【００２４】

【作用】この発明に係る偏波制御レーダ装置において
は、偏波状態可変手段が送受信信号の偏波状態を変えて
送受信信号を出力し、目標検出手段は受信信号に基づい
て目標の位置情報を出力し、姿勢検出手段は位置情報に
基づいて目標の姿勢情報を出力する。この姿勢検出手段
からの姿勢情報に基づいて、偏波制御手段はレ−ダ−反
射断面積が最大となるよう偏波状態可変手段を制御す
る。

【００２５】また、姿勢検出手段からの姿勢情報は、目
標の速度ベクトルに基づく情報とし、偏波制御手段は、
この速度ベクトル情報に基づいてレ−ダ−反射断面積が
最大となるように偏波状態可変手段を制御する。

【００２６】また、偏波状態可変手段の切換手段によ
り、送信信号及び受信信号は垂直偏波又は水平偏波のい
ずれかに切り換えられ、レ−ダ−反射断面積が最大とな
るように送受信される。

【００２７】また、偏波状態可変手段に備えられた電力
分配手段により、送信信号は、垂直／水平両偏波に分け
て出力され、電力増幅手段により、垂直／水平両偏波が
各々増幅率を変えて増幅されることにより偏波面の角度
が変えられ、送受信アンテナに出力される。送受信アン
テナで受信された垂直／水平両偏波は電力増幅手段によ
り各々増幅され、電力分配手段により垂直／水平両偏波
が合成され、反射信号として出力される。

【００２８】また、偏波状態可変手段に備えられた電力
分配手段により、送信信号は、垂直／水平両偏波に分け
て出力され、偏波切換手段により垂直／水平両偏波が各
々切換られ送受信アンテナに出力される。送受信アンテ
ナで受信された垂直／水平両偏波は、偏波切換手段によ
り各々切り換えられ、電力分配手段により垂直／水平両
偏波が合成され、反射信号として出力される。

【００２９】また、偏波状態可変手段に備えられた電力
分配手段により、送信信号は、垂直／水平両偏波に分け
て出力され、移相器により垂直／水平両偏波のいずれか
の位相を９０゜進ませることにより、右旋偏波又は左旋
偏波の送信信号としてとして送受信アンテナ出力され
る。送受信アンテナで受信された垂直／水平両偏波は、
移相器により垂直／水平両偏波のいずれかの位相を９０
゜進ませることにより、右旋偏波又は左旋偏波の受信信
号として出力され、電力分配手段により垂直／水平両偏
波が合成され、反射信号として出力される。

【００３０】また、偏波状態可変手段に備えられた電力
分配手段と電力増幅手段により、送信信号は、右旋偏波
若しくは左旋偏波又は直線偏波として送受信アンテナに
出力される。送受信アンテナで受信された右旋偏波若し
くは左旋偏波又は直線偏波は、電力増幅手段と電力分配
手段により反射信号として出力される。

【００３１】また、偏波制御手段は、目標検出手段から
の位置情報に基づいて最大の受信電力を検出し、この最
大の受信電力となる偏波面の角度となるように制御する
制御信号を電力増幅手段に出力する。

【００３２】また、偏波駆動手段を電力増幅手段に切り
換え、所定時間、偏波面を所定の角度に回転し、偏波制
御手段により最大の受信電力を検出後、偏波制御手段を
電力増幅手段に切り換え、所定時間最大の受信電力とな
る偏波面角度となるように電力増幅手段を制御すること
を、繰り返し行う。

【００３３】また、偏波駆動手段を電力増幅手段に切り
換え、偏波面を所定時間回転し、偏波制御手段により最
大の受信電力を検出後、偏波調整手段を電力増幅手段に
切り換え、最大の受信電力となる偏波面の角度を中心と
した所定の範囲で偏波面の角度を変え、さらに偏波制御
手段により最大の受信電力を検出後、偏波制御手段に切
り換え、所定時間最大の受信電力となる偏波面の角度と
なるように電力増幅手段を制御することを繰り返し行
う。

【００３４】また、姿勢情報出力手段により、目標検出
手段からの位置情報に基づいて目標の姿勢情報が出力さ
れ、この姿勢情報に基づいて偏波制御される。

【００３５】また、反射信号の偏波成分は、複数の受信
機によりを受信信号として出力され、合成手段により偏
波成分が合成される。

【００３６】また、検波手段は受信信号の偏波成分を振
幅検波し、この検波手段から振幅検波さ合た偏波成分を
加算手段により所定の比率で加算する。

【００３７】また、偏波選択手段は目標検出手段からの
位置情報に基づいて受信信号の偏波成分のうち最大の受
信電力の偏波成分を選択する。

【００３８】また、時系列制御手段は送受信アンテナで
受信された反射信号の偏波成分を時系列に切り換えて受
信機に出力する。

【００３９】また、目標の速度ベクトルは、目標の水平
面内の速度ベクトルとする。

【００４０】また、目標の速度ベクトルは、目標の３次
元の速度ベクトルとする。

【００４１】また、姿勢補正手段は、姿勢情報を風向／
風速に基づいて補正した姿勢情報として偏波制御手段に
出力する。

【００４２】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は、実施例１に関するレーダ装置の機能系統
図であり、１は送受信アンテナ、２は垂直偏波系回路、
３は水平偏波系回路、４は偏波状態可変手段である垂直
／水平偏波切り換え器、５はサーキュレータ、６は送信
機、７は受信機、８は目標検出回路、９は姿勢検出手段
である目標追尾回路、１０は偏波制御回路、１１はレー
ダ反射断面積の姿勢、偏波特性テーブルである。

【００４３】以下、本実施例の動作について説明する。
図１において、送信機６から出力され、垂直／水平偏波
の両方の送信信号となる送信種信号は、サーキュレータ
５を経て垂直／水平偏波切り換え器４へ入力される。送
信開始時には、垂直偏波または水平偏波のいずれかを選
択しておくが、ここでは例えば垂直偏波とする。この送
信信号は垂直／水平偏波切り換え器４により垂直偏波が
選択され、垂直偏波系２を経て、送受信アンテナ１から
垂直偏波として送信される。目標から反射された電波
は、送受信アンテナ１で垂直偏波成分を受信された後、
垂直偏波系２、垂直／水平偏波切り換え器４、及びサー
キュレータ５を経て、受信機７へ入力される。この受信
信号は受信処理され、目標検出回路８において、目標検
出される。そして、目標の位置が距離並びに方位として
出力される。この目標位置情報に基づき、目標追尾回路
９において目標追尾され、この結果、目標の水平面内の
速度ベクトルが測定される。一般に、物体のレーダ反射
断面積はその寸法、形状及びレーダから見た姿勢により
変化する。例えば、平板のレーダ反射断面積は、入射角
度及び偏波に対し、図２（Ｍ．Ｓｋｏｌｎｉｋ，”ＲＡ
ＤＡＲ ＨＡＮＤＢＯＯＫ ２ｎｄ ｅｄｉｔｉｏ
ｎ”，ｐ１１、１２、Ｍｃ Ｇｒａｗ−Ｈｉｌｌ）に示
すような特性を有する。

【００４４】このように、あらかじめ寸法、形状が概ね
わかっている目標については、レーダに対する目標の姿
勢に応じた、垂直偏波及び水平偏波に対するレーダ反射
断面積を解析的に予測することができる。通常、目標の
姿勢は、速度ベクトルの向きにほぼ等しいと考えられる
ので、前述の追尾結果から得られる速度ベクトルに対し
て、レーダ反射断面積の姿勢、偏波特性テーブル１１を
参照することによって、垂直偏波または水平偏波のいず
れのレーダ反射断面積が大きいか予測できる。このよう
な考えに基づき、偏波制御回路１０において、目標追尾
回路９からの目標の速度ベクトルの向きに基づいて、例
えば、図３に示すような偏波特性テ−ブルから、レーダ
反射断面積が大きくなるように、垂直偏波または水平偏
波が選択され、垂直／水平偏波切り換え器４により、偏
波を切り換え制御する。そして、この最適な偏波を用い
て、レーダ送受信を行う。以上のように、目標の姿勢に
かかわらず、レーダ反射断面積を大きく保ちつつ送受信
することができ、目標検出確率を向上させすることがで
きる。

【００４５】実施例２．尚、上記実施例では、送受信偏
波を垂直偏波または水平偏波のいずれかに切り換え制御
する場合を示したが、図４に示すように、偏波面の角度
を制御する構成としても良い。図４は本実施例における
レーダ装置の機能系統図を示し、１３ａ、１３ｂは垂直
及び水平偏波の電力増幅器であり、従来例及び実施例１
と同一の符号は同一のものを示し、説明を省略する。電
力増幅器１３ａ、１３ｂ及び電力分配器１２は偏波状態
可変手段である。

【００４６】以下、本実施例の動作について説明する。
図４において、送信機６から出力された送信種信号は、
サーキュレータ５及び電力分配器１２を経て、垂直偏波
並びに水平偏波の電力増幅器１３ａ並びに１３ｂに入力
される。垂直偏波の送信信号Ｓ_V 並びに水平偏波の送信
信号Ｓ_H は、各々式（１）、（２）で与えられる。 Ｓ_V ＝Ａ_V ・ｅｘｐ［ｊ・（２π・ｆ・ｔ−φ）］・・・・・（１） Ｓ_H ＝Ａ_H ・ｅｘｐ［ｊ・（２π・ｆ・ｔ−φ）］・・・・・（２） ここで、Ａ_V ：送信垂直偏波の振幅 Ａ_H ：送信水平偏波の振幅 ｆ ：送受信周波数 ｔ ：時間 φ ：位相 このとき、送受信アンテナ１から送信される電波の偏波
面の角度θは、水平偏波面を基準として、式（３）で与
えられる。 θ＝ｔａｎ^-1（Ａ_V ／Ａ_H ） ・・・・・（３）

【００４７】従って、電力増幅器１３ａ並びに１３ｂの
増幅率を変えることによって、送信偏波面を変えて送信
することができる。目標から反射された電波は、送受信
アンテナ１及び電力増幅器１３ａ並びに１３ｂにより、
送信偏波と同じ偏波面で受信され、サーキュレータ５を
経て、受信機７へ入力される。この受信信号は、目標検
出及び追尾に供せられ、追尾結果に基づき、目標の水平
面内の速度ベクトルが測定される。この速度ベクトルに
対し、実施例１と同様に偏波特性テーブル１１を参照す
ることにより、いずれの偏波面に対応したレーダ反射断
面積が大きいか予測できる。偏波制御回路１０におい
て、目標の速度ベクトルに基づいて、図５に示すような
偏波特性テ−ブルから、レーダ反射断面積が大きくなる
よう、電力増幅器１３ａ並びに１３ｂの増幅率を制御す
ることで、この最適な偏波面を用いて、レーダ送受信を
行う。以上のように、目標の姿勢にかかわらず、レーダ
反射断面積を大きく保ちつつ送受信することができるこ
とができ、目標検出確率を向上させることができる。

【００４８】実施例３．また、実施例１及び２では、直
線偏波を用いる方法を示したが、図６に示すように、円
偏波を用いる構成としても良い。図６に本実施例におけ
るレーダ装置の機能系統図を示し、符号は実施例１と同
一のものを示し、説明を省略する。位相器１４ａ，１４
ｂと電力分配器１２は偏波状態可変手段である。

【００４９】以下、本実施例の動作について説明する。
送信機６から出力された送信種信号は、サーキュレータ
５及び電力分配器１２を経て垂直偏波並びに水平偏波の
移相器１４ａ並びに１４ｂに入力される。移相器におい
て両偏波成分の位相差を±９０゜に調整することで、送
信信号を右旋偏波または左旋偏波として、送受信アンテ
ナ１から送信する。目標から反射された電波は、送受信
アンテナ１で受信された後、両偏波成分に対し、送信時
と同様の位相調整がなされ、電力分配器１２で合成され
ることにより、受信円偏波として、サーキュレータ５を
経て、受信機７へ入力される。この受信信号は、目標検
出及び追尾に供せられ、追尾結果に基づき目標の水平面
内の速度ベクトルが測定される。この速度ベクトルに対
し、実施例１と同様に偏波特性テーブル１１を参照する
ことにより、いずれの偏波面に対応したレーダ反射断面
積が大きいか予測できる。偏波制御回路１０において、
目標の速度ベクトルに基づいて、図７に示すような偏波
特性テ−ブルから、レーダ反射断面積が大きくなるよ
う、移相器において両偏波成分の位相差を調整すること
で、この最適な円偏波を用いて、レーダ送受信を行う。
以上のようにから、目標の姿勢にかかわらず、レーダ反
射断面積を大きく保ちつつ送受信することができレーダ
反射断面積を大きく保ちつつ送受信することができ、目
標検出確率を向上させることができる。

【００５０】実施例４．また、上記実施例１では、送受
信偏波を垂直偏波または水平偏波に切り換える方法を示
したが、例えば、図８に示すように、送信偏波を垂直偏
波または水平偏波に切り換えると共に、垂直偏波成分と
水平偏波成分を同時に受信し、ベクトル合成する構成と
しても良い。図８に本実施例におけるレーダ装置の機能
系統図を示し、１５はベクトル合成回路であり、実施例
１と同一の符号は同一のものを示し説明を省略する。以
下、本実施例の動作について説明する。

【００５１】送信機６から出力された送信種信号は、垂
直／水平偏波切り換え器４により、垂直偏波または水平
偏波として、サーキュレータ５ａまたは５ｂを経て送受
信アンテナ１から送信される。目標から反射された電波
は、送受信アンテナ１により垂直偏波並びに水平偏波の
両方の成分が同時に受信され、各々サーキュレータ５ａ
並びに５ｂを経て、受信機７ａ並びに７ｂに入力され
る。受信処理された垂直偏波並びに水平偏波成分の信号
は、ベクトル合成回路１５においてベクトル合成され、
この合成信号がその後の目標検出及び追尾に供せられ
る。この受信信号のベクトル合成により、送信偏波に対
する最大の受信電力が得られる。次に、実施例１と同様
に、追尾結果に基づき、目標の水平面内の速度ベクトル
が測定される。この速度ベクトルに対し、実施例１と同
様に偏波特性テーブル１１を参照することにより、垂直
偏波または水平偏波のいずれのレーダ反射断面積が大き
いか予測できる。偏波制御回路１０において、目標の速
度ベクトルの向きに基づいて、レーダ反射断面積が大き
くなるよう、垂直偏波または水平偏波が選択され、垂直
／水平偏波切り換え器４により、この最適な偏波を用い
て送信する。以上のように、目標の姿勢にかかわらず、
レーダ反射断面積をより大きく保ちつつ送受信すること
ができ、目標検出確率をより向上させることができる。

【００５２】実施例５．また、上記実施例２では、送受
信偏波面の角度を任意に設定する方法を示したが、例え
ば、図９に示すように、送信偏波面の角度を任意に設定
すると共に、直交する２つの偏波成分を同時に受信し、
ベクトル合成する構成としても良い。図９に本実施例に
おけるレーダ装置の機能系統図を示す。符号は実施例２
と実施例４と同一のものであり説明を省略する。

【００５３】以下、本実施例の動作について説明する。
送信機６から出力された送信種信号は、実施例２と同様
に電力増幅器１３ａ並びに１３ｂの増幅率を変えること
によって、偏波面を変えて送信する。目標から反射され
た電波は、送受信アンテナ１及び電力増幅器１３ａ並び
に１３ｂにより、直交する２つの偏波成分が同時に受信
され、各々サーキュレータ５ａ並びに５ｂを経て、受信
機７ａ並びに７ｂに入力される。受信処理された２つの
偏波成分の信号は、ベクトル合成回路１５においてベク
トル合成され、この合成信号がその後の目標検出及び追
尾に供せられる。この受信信号のベクトル合成により、
送信偏波に対する最大の受信電力が得られる。次に、実
施例２と同様に、追尾結果に基づき、目標の水平面内の
速度ベクトルが測定される。この速度ベクトルに対し、
実施例２と同様に偏波特性テーブル１１を参照すること
により、いずれの偏波面に対応したレーダ反射断面積が
大きいか予測できる。偏波制御回路１０において、目標
の速度ベクトルに基づいて、レーダ反射断面積が大きく
なるよう、電力増幅器１３ａ並びに１３ｂの増幅率を制
御することで、この最適な偏波面を用いて、レーダ送信
を行う。以上のように、目標の姿勢にかかわらず、レー
ダ反射断面積をより大きく保ちつつ送受信することがで
き、目標検出確率をより向上させることができる。

【００５４】実施例６．また、上記実施例３では、円偏
波を右旋偏波または左旋偏波に切り換える方法を示した
が、例えば、図１０に示すように、円偏波を切り換え、
送信すると共に、直交する２つの偏波成分を同時に受信
し、ベクトル合成する構成としても良い。 図１０に本
実施例におけるレーダ装置の機能系統図を示し、符号は
実施例３と実施例５と同一であり説明を省略する。

【００５５】以下、本実施例の動作について説明する。
送信機６から出力された送信種信号は、実施例３と同
様に移相器１４ａ並びに１４ｂの位相差を±９０゜に調
整することで右旋偏波または左旋偏波として送信する。
目標から反射された電波は、送受信アンテナ１により、
直交する２つの偏波成分が同時に受信され、各々サーキ
ュレータ５ａ並びに５ｂを経て、受信機７ａ並びに７ｂ
に入力される。受信処理された２つの偏波成分の信号
は、ベクトル合成回路１５においてベクトル合成され、
この合成信号がその後の目標検出及び追尾に供せられ
る。この受信信号のベクトル合成により、送信偏波に対
する最大の受信電力が得られる。

【００５６】次に、実施例３と同様に、追尾結果に基づ
き、目標の水平面内の速度ベクトルが測定される。この
速度ベクトルに対し、実施例３と同様に偏波特性テーブ
ル１１を参照することにより、いずれの偏波に対応した
レーダ反射断面積が大きいか予測できる。偏波制御回路
１０において、目標の速度ベクトルに基づいて、レーダ
反射断面積が大きくなるよう、右旋偏波または左旋偏波
を切り換えることで、この最適な偏波面を用いて、レー
ダ送信を行う。以上のように、目標の姿勢にかかわら
ず、レーダ反射断面積をより大きく保ちつつ送受信する
ことができ、目標検出確率をより向上させることができ
る。

【００５７】実施例７．また、上記実施例４〜６では、
２つの偏波成分を同時に受信し、ベクトル合成する方法
を示したが、図１１に示すように、２つの偏波成分のう
ち振幅の大きい、即ち、受信電力の大きいものを選択す
る構成としても良い。例えば、実施例４と同様の方法で
同時に受信処理された、２つの偏波成分は、目標検出回
路８ａ並びに８ｂにおいて目標検出に供せられた後、最
大値選択回路１６により目標の受信信号の大きいものが
選択され、この情報に基づき目標追尾される。そして、
実施例４と同様に、目標の速度ベクトルの向きに基づい
て、レーダ反射断面積が大きくなるよう、垂直偏波また
は水平偏波が選択され、垂直／水平偏波切り換え器４に
より、この最適な偏波を用いて送信する。図１１は、送
信偏波を水平偏波または垂直偏波に切り換え制御する場
合に対応する機能系統図であるが、他の場合についても
同様である。以上のように、目標の姿勢にかかわらず、
レーダ反射断面積を大きく保ちつつ送受信することがで
き、目標検出確率を向上させることができる。また、ベ
クトル合成回路の代わりに簡単な最大値選択回路とする
ことで、装置を小型にすることができる。

【００５８】実施例８．また、上記実施例７では、２つ
の偏波成分を同時に受信し、並列に受信処理する方法を
示したが、図１２に示すように、２つの偏波成分を時系
列に切り換えながら受信する構成としても良い。実施例
７と同様の方法で同時に受信された、２つの偏波成分
は、受信偏波切り換え器１７により、時系列に切り換え
選択され、受信機７に入力される。そして受信処理され
た後、実施例７と同様に、偏波制御がなされる。図１２
は、送信偏波を水平偏波または垂直偏波に切り換え制御
する場合に対応する機能系統図であるが、他の場合につ
いても同様である。以上のようにから、目標の姿勢にか
かわらず、複数の受信機がなくとも、レーダ反射断面積
をより大きく保ちつつ送受信することができ、目標検出
確率を向上させることができ、また、装置を小型にする
ことができる。

【００５９】実施例９．また、上記実施例７では、２つ
の偏波成分を同時に受信し、ベクトル合成する方法を示
したが、図１３に示すように、偏波成分を適当な比率で
加算する構成としても良い。実施例７と同様の方法で同
時に受信された２つの偏波成分は、振幅検波回路１８ａ
並びに１８ｂにおいて振幅検波され、加算回路１９によ
り、式（５）に従い適当な比率ｍ，ｎで加算処理され
る。そして、目標検出回路８において目標検出された
後、実施例７と同様に、偏波制御がなされる。 出力＝ｍ・Ｂ_V ²＋ｎ・Ｂ_H ² ・・・・・（５） ここで、Ｂ_V ：受信垂直偏波の振幅 Ｂ_H ：受信水平偏波の振幅 図１３は、送信偏波を水平偏波または垂直偏波に切り換
え制御する場合に対応する機能系統図であるが、他の場
合についても同様である。以上のように、目標の姿勢に
かかわらず、レーダ反射断面積を大きく保ちつつ送受信
することができ、目標検出確率を向上させることができ
る。また、ベクトル合成に比べスカラ−和の演算とする
ことで、装置を小型にすることができる。

【００６０】実施例１０．また、上記実施例１〜９で
は、検出した目標の水平面内の速度ベクトルと参照テー
ブルに基づき偏波制御する方法を示したが、図１４に示
すように、高度も含んだ３次元の追尾結果から３次元の
速度ベクトルを予測し、参照テーブルに基づき偏波制御
する構成としても良い。例えば、実施例４と同様に２つ
の偏波成分を同時受信し、ベクトル合成された後、目標
検出回路８において目標検出に供される。そして、モノ
パルス測角回路２０において、仰角方向のモノパルス測
角がなされ、目標高度が検出される。検出した目標の距
離並びに方位に高度も加味して、目標追尾回路９におい
て、３次元の目標追尾を行う。この結果に基づき目標の
３次元速度ベクトルを予測し、他の実施例と同様に、偏
波制御する。図１４は、送信偏波を水平偏波または垂直
偏波に切り換え制御する場合に対応する機能系統図であ
るが、他の場合についても同様である。以上のようにか
ら、目標の姿勢にかかわらず、レーダ反射断面積を大き
く保ちつつ送受信することができ、目標検出確率を向上
させることができる。また、３次元の目標追尾により姿
勢予測の精度を向上させることができる。

【００６１】実施例１１．また、上記実施例１０では、
高度も含んだ３次元の追尾結果から３次元の速度ベクト
ルを予測し、参照テーブルに基づき偏波制御する方法を
示したが、図１５に示すように、３次元の追尾結果に対
し、別途測定した目標付近の風向／風速データに基づき
目標のヘディングの偏角を補正し、偏波制御する構成と
しても良い。実施例１０と同様に、モノパルス測角から
３次元の追尾を行った後、目標の３次元速度ベクトルを
予測する。次に、別途測定した風向／風速データ２１に
基づき、偏角補正回路２２において速度ベクトルに対す
る目標のヘディングの偏角を補正する。そして、実施例
１０と同様に、偏波制御する。図１５は、送信偏波を水
平偏波または垂直偏波に切り換え制御する場合に対応す
る機能系統図であるが、他の場合についても同様であ
る。以上のように、目標の姿勢にかかわらず、レーダ反
射断面積を大きく保ちつつ送受信することができ、目標
検出確率を向上させることができる。また、姿勢予測の
精度を向上させることができる。

【００６２】実施例１２．また、上記実施例１〜１１で
は、目標の速度ベクトルと参照テーブルに基づき偏波制
御する方法を示したが、図１６に示すように、目標の受
信電力に基づき、偏波制御する構成としても良い。ま
ず、時間間隔Ｔ１の間、偏波駆動回路２３により、送受
信偏波面の角度を１回転（０゜〜１８０゜）するように
電力増幅器１３ａ並びに１３ｂの増幅率を換えながらレ
ーダ送受信を行い、目標の受信電力の偏波特性を測定す
る。この時、図１７に示すように、検出した目標の受信
電力のうち、最大の受信電力Ｐｍａｘを示す偏波面の角
度θｍａｘを特定できる。その後、偏波駆動／制御切り
換え器２４のスイッチを偏波制御回路１０へ切り換え、
時間間隔Ｔ２の間、最大の受信電力Ｐｍａｘを示した偏
波面の角度θｍａｘに対応するように電力増幅器１３ａ
並びに１３ｂの増幅率を制御して、レーダ送受信を行
う。以上の偏波駆動及び制御をあらかじめ決められた時
間間隔Ｔ１、Ｔ２で繰り返しながら、レーダ送受信を行
う。図１６は、送受信偏波面を制御する場合に対応する
機能系統図であるが、他の場合についても同様である。
以上のように、目標の速度ベクトル及び参照テーブルを
用いる必要がなく、レーダ反射断面積を大きく保ちつつ
送受信することができ、目標検出確率を向上させること
ができる。また、装置を小型にすることができる。

【００６３】実施例１３．また、上記実施例１２では、
目標の受信電力が最大となる偏波に切り換える方法を示
したが、図１８に示すように、目標の受信電力が最大と
なる偏波に切り換えると共に、偏波面をわずかに変化さ
せながら制御する構成としても良い。実施例１２と同様
に、時間間隔Ｔ１の間に測定した目標の受信電力の偏波
特性に基づき、目標の受信電力が最大となる偏波面の角
度θ１ｍａｘが特定できる。次に、偏波駆動／制御切り
換え器２４のスイッチを偏波調整回路２５に切り換え時
間間隔Ｔ２１の間、偏波面の角度をθ１ｍａｘ±Δθの
幅で調整しながらレーダ送受信を行い、図１９に示すよ
うに最大の受信電力となる偏波面の角度θ２ｍａｘが特
定できる。時間間隔Ｔ２２の間、偏波制御回路１０によ
り、最大の受信電力を示した偏波面の角度θ２ｍａｘに
よりレーダを送受信を行い、以上の動作を繰り返す。最
適な偏波面は、目標の姿勢変化に基づき、徐々に変化す
るので、最適偏波面の幅（θ１ｍａｘ±Δθ）だけ変化
させながら制御することで、目標の姿勢、ひいてはレー
ダ反射断面積の時間変動に追従して、目標の受信電力が
大きくなる最適な偏波面で、レーダ送受信をすることが
できる。図１８は、送受信偏波面を制御する場合に対応
する機能系統図であるが、他の場合についても同様であ
る。以上のようにから、目標の速度ベクトル及び参照テ
ーブルを用いないで、高い追従性を有し、レーダ反射断
面積を大きく保ちつつ送受信することができ、また、目
標の姿勢の時間変動に対する追従性を向上させることが
でき、目標検出確率を向上させることができる。

【００６４】実施例１４．また、上記実施例１〜１１で
は、目標の速度ベクトルと参照テーブルに基づき偏波制
御する方法を示したが、図２０に示すように、目標の検
出結果から位置情報を求め、あらかじめ用意された軌道
と姿勢の対応テーブルから目標の姿勢を予測し、偏波制
御する構成としても良い。例えば、実施例２と同様に偏
波面を制御しつつ、レーダ送受信を行う。弾道軌道の様
に単純な軌道を描く目標については、目標検出回路８に
より、検出した目標に対する位置情報が求められ、姿勢
情報出力手段である、あらかじめ用意された軌道、姿勢
の対応テーブル２６により目標の姿勢を予測する。そし
て、他の実施例と同様に、レーダ反射断面積の姿勢、偏
波特性テーブル１１を参照することにより、レーダ反射
断面積が大きくなると予測される最適な偏波面を用いて
レーダ送受信を行う。図２０は、送受信偏波面を制御す
る場合に対応する機能系統図であるが、他の場合につい
ても同様である。以上のようにから、単純な軌道を描く
目標については、目標の姿勢にかかわらず、レーダ反射
断面積を大きく保ちつつ送受信することができ、目標検
出確率を向上させることができる。また、追尾回路がな
くともよく、装置を小型にすることができる。

【００６５】実施例１５．また、上記実施例１〜１４で
は、直線偏波の偏波面または円偏波の右旋／左旋を偏波
制御する方法を示したが、図２１に示すように、直線偏
波及び円偏波の切り換えを含んだ偏波制御をする構成と
しても良い。他の実施例と同様に、目標の追尾結果に基
づき偏波制御を行うが、電力増幅器１３ａ並びに１３ｂ
及び移相器１４ａ並びに１４ｂの両方を調整することに
より、直線偏波と円偏波の切り換えを含み、レーダ反射
断面積が大きくなるよう、偏波を切り換えレーダ送受信
を行う。図２１は、送受信偏波面及び円偏波の右旋／左
旋を目標の速度ベクトルと参照テーブルに基づき制御す
る場合に対応する機能系統図であるが、他の場合につい
ても同様である。以上のようにのように、目標の姿勢に
かかわらず、レーダ反射断面積をより大きく保ちつつ送
受信することができ、目標検出確率を向上させることが
できる。

【００６６】実施例１６．また、上記実施例２等では、
直線偏波の偏波面の角度を任意に制御する方法を示した
が、図２２に示すように、直線偏波面の制御角度を４５
゜間隔とする構成としても良い。直線偏波面の制御角度
を４５゜間隔とすることにより、偏波切り換え器２７に
おいて、垂直偏波成分及び水平偏波成分の送受信をＯＮ
／ＯＦＦすることのみにより偏波面の角度を制御するこ
とができる。具体的には、偏波切り換え器２７の水平偏
波成分のみをＯＮとすることで、水偏波面は０゜（水平
偏波）となり、垂直偏波成分及び水平偏波成分の両方を
ＯＮとすると、偏波面は４５゜となり、垂直偏波成分の
みＯＮとすると偏波面は９０゜（垂直偏波）となる。こ
の制御角度のうち、最適な偏波面を選択することによ
り、レーダ送受信を行う。以上のようにのように、目標
の姿勢にかかわらず、２つの偏波成分の振幅制御をせず
に、レーダ反射断面積を大きく保ちつつ送受信すること
ができ、目標検出確率を向上させることができる。ま
た、電力増幅器の代わりに偏波切り換え器でよく、装置
を簡略にし、小型にすることができる。

【００６７】

【発明の効果】この発明に係る偏波制御レーダ装置は、
以上のように構成されているので、以下に示すような効
果を奏する。

【００６８】この発明に係る偏波制御レーダ装置は、送
信機から出力された送信信号の偏波状態を変えて送信信
号を出力する偏波状態可変手段と、この偏波可変手段か
らの送信信号を放射し、目標から反射された反射信号を
受信する送受信アンテナと、この送受信アンテナで受信
され、偏波状態可変手段で偏波状態を変えて出力された
反射信号を受信信号として出力する受信機と、この受信
機からの受信信号に基づいて目標の位置情報を出力する
目標検出手段と、目標検出手段からの位置情報に基づい
て目標の姿勢情報を出力する姿勢検出手段と、この姿勢
検出手段からの姿勢情報に基づいて偏波状態可変手段を
制御する偏波制御手段と、を備えたので、 レーダ反射
断面積を大きく保ちつつ送受信することができ、目標検
出確率を向上させることができる。

【００６９】また、姿勢検出手段からの姿勢情報は、目
標の速度ベクトルに基づく情報とし、偏波制御手段は、
目標の速度ベクトル情報に基づいてレ−ダ−反射断面積
が最大となるように、偏波状態可変手段を制御するの
で、レーダ反射断面積を大きく保ちつつ送受信すること
ができ、目標検出確率を向上させることができる。

【００７０】また、偏波状態可変手段は、送信信号及び
受信信号を垂直偏波又は水平偏波のいずれかに切り換え
て出力する切換手段を備えたので、レーダ反射断面積を
大きく保ちつつ送受信することができ、目標検出確率を
向上させることができる。

【００７１】また、偏波状態可変手段は、送信機から出
力された送信信号を、垂直／水平両偏波に分けて出力す
るとともに、送受信アンテナで受信された垂直／水平両
偏波を合成し、反射信号として出力する電力分配手段
と、電力分配手段からの垂直／水平両偏波を各々増幅
し、送受信アンテナに出力するとともに、送受信アンテ
ナからの垂直／水平両偏波を各々増幅し、電力分配手段
に出力する電力増幅手段とを備え、垂直／水平両偏波の
増幅率を各々変えることにより偏波面の角度を変えて送
受信アンテナに送信信号を出力し、電力分配手段に受信
信号を出力するので、レーダ反射断面積を大きく保ちつ
つ送受信することができ、目標検出確率を向上させるこ
とができる。

【００７２】また、偏波状態可変手段は、送信機から出
力された送信信号を、垂直／水平両偏波に分けて出力す
るとともに、送受信アンテナで受信された垂直／水平両
偏波を合成し、反射信号として出力する電力分配手段
と、電力分配手段からの垂直／水平両偏波を各々切り換
えて送受信アンテナに出力するとともに、送受信アンテ
ナからの垂直／水平両偏波を各々切り換えて電力分配手
段に出力する偏波切換手段と、を備え、偏波面の角度を
所定間隔とし、送受信アンテナに送信信号を出力し、電
力分配手段に受信信号を出力するので、レーダ反射断面
積を大きく保ちつつ送受信することができ、目標検出確
率を向上させることができ、また、装置を小型にするこ
とができる。

【００７３】また、偏波状態可変手段は、送信機から出
力された送信信号を、垂直／水平両偏波に分けて出力す
るとともに、送受信アンテナで受信された垂直／水平両
偏波を合成し、反射信号として出力する電力分配手段
と、電力分配手段からの垂直／水平両偏波のいずれかの
位相を９０゜進ませることにより、右旋偏波又は左旋偏
波の送信信号として送受信アンテナに出力するととも
に、送受信アンテナからの垂直／水平両偏波のいずれか
の位相を９０゜進ませることにより、右旋偏波又は左旋
偏波の受信信号として電力分配手段に出力する移相器
と、を備えたので、レーダ反射断面積を大きく保ちつつ
送受信することができ、目標検出確率を向上させること
ができる。

【００７４】また、電力分配手段からの垂直／水平両偏
波を各々増幅し、移相器に出力するとともに、移相器か
らの垂直／水平両偏波を各々増幅し、電力分配手段に出
力する電力増幅手段を備えたので、レーダ反射断面積を
大きく保ちつつ送受信することができ、目標検出確率を
向上させることができる。

【００７５】また、姿勢検出手段に代えて偏波制御手段
は、目標検出手段からの位置情報に基づいて最大の受信
電力を検出し、この最大の受信電力となる偏波面の角度
となるように制御する制御信号を電力増幅手段に出力す
るので、レーダ反射断面積を大きく保ちつつ送受信する
ことができ、目標検出確率を向上させることができ、ま
た、装置を小型にすることができる。

【００７６】また、垂直／水平両偏波の増幅率を変えて
偏波面を所定の角度に回転させるように電力増幅手段に
駆動信号を出力する偏波駆動手段と、偏波駆動手段から
の駆動信号と偏波制御手段からの制御信号を切り換え
て、電力増幅手段に出力する切換手段と、を備え、偏波
駆動手段を電力増幅手段に切り換え、所定時間、偏波面
を所定の角度に回転し、偏波制御手段により最大の受信
電力を検出後、偏波制御手段を電力増幅手段に切り換
え、所定時間、最大の受信電力となる偏波面角度となる
ように電力増幅手段を制御することを、繰り返し行うの
で、レーダ反射断面積を大きく保ちつつ送受信すること
ができ、目標検出確率を向上させることができ、また、
装置を小型にすることができる。

【００７７】また、偏波制御手段により検出された最大
の受信電力となる偏波面の角度を中心とした所定の範囲
内で、偏波面の角度を変える駆動信号を電力増幅手段に
出力する偏波調整手段を備え、偏波駆動手段を電力増幅
手段に切り換え、偏波面を所定時間回転し、偏波制御手
段により最大の受信電力を検出後、偏波調整手段を電力
増幅手段に切り換え、最大の受信電力となる偏波面の角
度を中心とした所定の範囲で偏波面の角度を変え、さら
に偏波制御手段により最大の受信電力を検出後、偏波制
御手段に切り換え、所定時間最大の受信電力となる偏波
面の角度となるように電力増幅手段を制御することを繰
り返し行うので、レーダ反射断面積を大きく保ちつつ送
受信することができ、目標検出確率を向上させることが
でき、また、装置を小型にすることができる。

【００７８】また、姿勢検出手段に代えて目標検出手段
からの位置情報に基づいて目標の姿勢情報を出力する姿
勢情報出力手段を備えたので、レーダ反射断面積を大き
く保ちつつ送受信することができ、目標検出確率を向上
させることができ、また、装置を小型にすることができ
る。

【００７９】また、送受信アンテナで受信された反射信
号の偏波成分を受信信号として出力する複数の受信機
と、これらの受信機からの偏波成分を合成し、合成受信
信号を出力する合成手段と、を備えたので、レーダ反射
断面積をより大きく保ちつつ送受信することができ、目
標検出確率をより向上させることができる。

【００８０】また、合成手段に代えて、受信信号の偏波
成分を振幅検波する検波手段と、この検波手段から振幅
検波された偏波成分を所定の比率で加算する加算手段
と、を備えたので、レーダ反射断面積をより大きく保ち
つつ送受信することができ、目標検出確率をより向上さ
せることができ、また、装置を小型にすることができ
る。

【００８１】また、目標検出手段からの位置情報に基づ
いて受信信号の偏波成分のうち最大の受信電力の偏波成
分を選択し、受信信号を姿勢検出手段に出力する偏波選
択手段を備えたので、レーダ反射断面積を大きく保ちつ
つ送受信することができ、目標検出確率を向上させるこ
とができ、また、装置を小型にすることができる。

【００８２】また、送受信アンテナで受信された反射信
号の偏波成分を時系列に切り換えて受信機に出力する時
系列制御手段を備えたので、レーダ反射断面積をより大
きく保ちつつ送受信することができ、目標検出確率をよ
り向上させることができ、また、装置を小型にすること
ができる。

【００８３】また、目標の速度ベクトルは、目標の水平
面内の速度ベクトルとしたので、レーダ反射断面積を大
きく保ちつつ送受信することができ、目標検出確率を向
上させることができる。

【００８４】また、目標の速度ベクトルは、目標の３次
元の速度ベクトルとしたので、レーダ反射断面積を大き
く保ちつつ送受信することができ、目標検出確率をより
向上させることができる。

【００８５】また、姿勢情報を風向／風速に基づいて補
正した姿勢情報として偏波制御手段に出力する姿勢補正
手段を備えたので、レーダ反射断面積を大きく保ちつつ
送受信することができ、目標検出確率をより向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１を示す偏波制御レ−ダ装
置の機能系統図である。

【図２】 この発明の実施例１に関する平板のレ−ダ装
置反射断面積の入射角及び偏波の特性図である。

【図３】 この発明の実施例１に関する偏波特性テ−ブ
ルの例を示す図である。

【図４】 この発明の実施例２を示す偏波制御レ−ダ装
置の機能系統図である。

【図５】 この発明の実施例２に関する偏波特性テ−ブ
ルの例を示す図である。

【図６】 この発明の実施例３を示す偏波制御レ−ダ装
置の機能系統図である。

【図７】 この発明の実施例３に関する偏波特性テ−ブ
ルの例を示す図である。

【図８】 この発明の実施例４を示す偏波制御レ−ダ装
置の機能系統図である。

【図９】 この発明の実施例５を示す偏波制御レ−ダ装
置の機能系統図である。

【図１０】 この発明の実施例６を示す偏波制御レ−ダ
装置の機能系統図である。

【図１１】 この発明の実施例７を示す偏波制御レ−ダ
装置の機能系統図である。

【図１２】 この発明の実施例８を示す偏波制御レ−ダ
装置の機能系統図である。

【図１３】 この発明の実施例９を示す偏波制御レ−ダ
装置の機能系統図である。

【図１４】 この発明の実施例１０を示す偏波制御レ−
ダ装置の機能系統図である。

【図１５】 この発明の実施例１１を示す偏波制御レ−
ダ装置の機能系統図である。

【図１６】 この発明の実施例１２を示す偏波制御レ−
ダ装置の機能系統図である。

【図１７】 この発明の実施例１２に関する偏波制御の
説明図である。

【図１８】 この発明の実施例１３を示す偏波制御レ−
ダ装置の機能系統図である。

【図１９】 この発明の実施例１３に関する偏波制御の
説明図である。

【図２０】 この発明の実施例１４を示す偏波制御レ−
ダ装置の機能系統図である。

【図２１】 この発明の実施例１５を示す偏波制御レ−
ダ装置の機能系統図である。

【図２２】 この発明の実施例１６を示す偏波制御レ−
ダ装置の機能系統図である。

【図２３】 従来の偏波制御レ−ダ装置の機能系統図で
ある。

【符号の説明】

１ 送受信アンテナ、２ 垂直偏波系回路、３ 水平偏
波系回路、４ 垂直／水平偏波切り換え器、５ サ−キ
ュレ−タ、６ 送信機、７ 受信機、８ 目標検出回
路、９ 目標追尾回路、１０ 偏波制御回路、１１ 偏
波特性テ−ブル、１２ 電力分配器、１３ 電力増幅
器、１４ 移相器、１５ ベクトル合成回路、１６ 最
大値選択回路、１７ 受信偏波切り換え回路、１８ 振
幅検波回路、１９ 加算回路、２０ モノパルス測角回
路、２１ 風向／風速デ−タ、２２、偏波補正回路、２
３ 偏波駆動回路、２４ 偏波駆動／制御切り換え器、
２５ 直

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 昌子 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社通信機製作所内

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信機から出力された送信信号の偏波状
   態を変えて送信信号を出力する偏波状態可変手段と、こ
   の偏波可変手段からの送信信号を放射し、目標から反射
   された反射信号を受信する送受信アンテナと、この送受
   信アンテナで受信され、前記偏波状態可変手段で偏波状
   態を変えて出力された反射信号を受信信号として出力す
   る受信機と、この受信機からの受信信号に基づいて目標
   の位置情報を出力する目標検出手段と、目標検出手段か
   らの位置情報に基づいて目標の姿勢情報を出力する姿勢
   検出手段と、この姿勢検出手段からの姿勢情報に基づい
   て前記偏波状態可変手段を制御する偏波制御手段と、を
   備えたことを特徴とする偏波制御レ−ダ装置。
2. 【請求項２】 前記姿勢検出手段からの姿勢情報は、目
   標の速度ベクトルに基づく情報とし、前記偏波制御手段
   は、前記目標の速度ベクトル情報に基づいてレ−ダ−反
   射断面積が最大となるように、前記偏波状態可変手段を
   制御することを特徴とする請求項１記載の偏波制御レ−
   ダ装置。
3. 【請求項３】 前記偏波状態可変手段は、前記送信信号
   及び受信信号を垂直偏波又は水平偏波のいずれかに切り
   換えて出力する切換手段を備えたことを特徴とする請求
   項１又は請求項２記載の偏波制御レ−ダ装置。
4. 【請求項４】 前記偏波状態可変手段は、前記送信機か
   ら出力された送信信号を、垂直／水平両偏波に分けて出
   力するとともに、前記送受信アンテナで受信された垂直
   ／水平両偏波を合成し、反射信号として出力する電力分
   配手段と、 前記電力分配手段からの垂直／水平両偏波を各々増幅
   し、前記送受信アンテナに出力するとともに、前記送受
   信アンテナからの垂直／水平両偏波を各々増幅し、前記
   電力分配手段に出力する電力増幅手段と、を備え、前記
   垂直／水平両偏波の増幅率を各々変えることにより偏波
   面の角度を変えて前記送受信アンテナに送信信号を出力
   し、前記電力分配手段に受信信号を出力することを特徴
   とする請求項１又は請求項２記載の偏波制御レ−ダ装
   置。
5. 【請求項５】 前記偏波状態可変手段は、前記送信機か
   ら出力された送信信号を、垂直／水平両偏波に分けて出
   力するとともに、前記送受信アンテナで受信された垂直
   ／水平両偏波を合成し、反射信号として出力する電力分
   配手段と、 前記電力分配手段からの垂直／水平両偏波を各々切り換
   えて前記送受信アンテナに出力するとともに、前記送受
   信アンテナからの垂直／水平両偏波を各々切り換えて前
   記電力分配手段に出力する偏波切換手段と、を備え、偏
   波面の角度を所定間隔とし、前記送受信アンテナに送信
   信号を出力し、前記電力分配手段に受信信号を出力する
   ことを特徴とする請求項４記載の偏波制御レ−ダ装置。
6. 【請求項６】 前記偏波状態可変手段は、前記送信機か
   ら出力された送信信号を、垂直／水平両偏波に分けて出
   力するとともに、前記送受信アンテナで受信された垂直
   ／水平両偏波を合成し、反射信号として出力する電力分
   配手段と、前記電力分配手段からの垂直／水平両偏波の
   いずれかの位相を９０゜進ませることにより、右旋偏波
   又は左旋偏波の送信信号として前記送受信アンテナに出
   力するとともに、前記送受信アンテナからの垂直／水平
   両偏波のいずれかの位相を９０゜進ませることにより、
   右旋偏波又は左旋偏波の受信信号として前記電力分配手
   段に出力する移相器と、を備えたことを特徴とする請求
   項１又は請求項２記載の偏波制御レ−ダ装置。
7. 【請求項７】 前記電力分配手段からの垂直／水平両偏
   波を各々増幅し、前記移相器に出力するとともに、前記
   移相器からの垂直／水平両偏波を各々増幅し、前記電力
   分配手段に出力する電力増幅手段を備えたことを特徴と
   する請求項６記載の偏波制御レ−ダ装置。
8. 【請求項８】 前記姿勢検出手段に代えて前記偏波制御
   手段は、前記目標検出手段からの位置情報に基づいて最
   大の受信電力を検出し、この最大の受信電力となる偏波
   面の角度となるように制御する制御信号を前記電力増幅
   手段に出力することを特徴とする請求項４又は請求項７
   記載の偏波制御レ−ダ装置。
9. 【請求項９】 前記垂直／水平両偏波の増幅率を変えて
   偏波面を所定の角度に回転させるように前記電力増幅手
   段に駆動信号を出力する偏波駆動手段と、前記偏波駆動
   手段からの駆動信号と前記偏波制御手段からの制御信号
   を切り換えて、前記電力増幅手段に出力する切換手段
   と、を備え、 前記偏波駆動手段を前記電力増幅手段に切り換え、所定
   時間、偏波面を所定の角度に回転し、前記偏波制御手段
   により最大の受信電力を検出後、前記偏波制御手段を前
   記電力増幅手段に切り換え、所定時間、最大の受信電力
   となる偏波面角度となるように前記電力増幅手段を制御
   することを、繰り返し行うことを特徴とする請求項８記
   載の偏波制御レ−ダ装置。
10. 【請求項１０】 前記偏波制御手段により検出された前
    記最大の受信電力となる偏波面の角度を中心とした所定
    の範囲内で、偏波面の角度を変える駆動信号を前記電力
    増幅手段に出力する偏波調整手段を備え、前記偏波駆動
    手段を前記電力増幅手段に切り換え、偏波面を所定時間
    回転し、前記偏波制御手段により最大の受信電力を検出
    後、前記偏波調整手段を前記電力増幅手段に切り換え、
    最大の受信電力となる偏波面の角度を中心とした所定の
    範囲で偏波面の角度を変え、さらに前記偏波制御手段に
    より最大の受信電力を検出後、前記偏波制御手段に切り
    換え、所定時間最大の受信電力となる偏波面の角度とな
    るように前記電力増幅手段を制御することを繰り返し行
    うことを特徴とする請求項９記載の偏波制御レ−ダ装
    置。
11. 【請求項１１】 前記姿勢検出手段に代えて前記目標検
    出手段からの位置情報に基づいて目標の姿勢情報を出力
    する姿勢情報出力手段を備えたことを特徴とする請求項
    １〜請求項７のいずれかに記載の偏波制御レ−ダ装置。
12. 【請求項１２】 前記送受信アンテナで受信された前記
    反射信号の偏波成分を受信信号として出力する複数の受
    信機と、これらの受信機からの偏波成分を合成し、合成
    受信信号を出力する合成手段と、を備えたことを特徴と
    する請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の偏波制御
    レ−ダ装置。
13. 【請求項１３】 前記合成手段に代えて、前記受信信号
    の偏波成分を振幅検波する検波手段と、この検波手段か
    ら振幅検波された偏波成分を所定の比率で加算する加算
    手段と、を備えたことを特徴とする請求項１２記載の偏
    波制御レ−ダ装置。
14. 【請求項１４】 前記目標検出手段からの位置情報に基
    づいて受信信号の偏波成分のうち最大の受信電力の偏波
    成分を選択し、受信信号を前記姿勢検出手段に出力する
    偏波選択手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求
    項１３のいずれかに記載の偏波制御レ−ダ装置。
15. 【請求項１５】 前記送受信アンテナで受信された反射
    信号の偏波成分を時系列に切り換えて前記受信機に出力
    する時系列制御手段を備えたことを特徴とする請求項１
    ４記載の偏波制御レ−ダ装置。
16. 【請求項１６】 前記目標の速度ベクトルは、目標の水
    平面内の速度ベクトルとしたことを特徴とする請求項１
    〜請求項８及び請求項１２〜請求項１５のいずれかに記
    載の偏波制御レ−ダ装置。
17. 【請求項１７】 前記目標の速度ベクトルは、目標の３
    次元の速度ベクトルとしたことを特徴とする請求項１〜
    請求項８及び請求項１２〜請求項１５のいずれかに記載
    の偏波制御レ−ダ装置。
18. 【請求項１８】 前記姿勢情報を風向／風速に基づいて
    補正した姿勢情報として前記偏波制御手段に出力する姿
    勢補正手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項
    ８及び請求項１１〜請求項１７のいずれかに記載の偏波
    制御レ−ダ装置。