JPH09138271A - Electronic scanning radar apparatus - Google Patents

Electronic scanning radar apparatus

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JPH09138271A
JPH09138271A JP7298373A JP29837395A JPH09138271A JP H09138271 A JPH09138271 A JP H09138271A JP 7298373 A JP7298373 A JP 7298373A JP 29837395 A JP29837395 A JP 29837395A JP H09138271 A JPH09138271 A JP H09138271A
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JP
Japan
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pulse
electronic scanning
antenna
pulse modulation
scanning radar
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Application number
JP7298373A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomohide Soejima
知英 副島
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an electronic scanning radar apparatus in which an undesired sideband level is low, whose efficiency is high and which is small, lightweight and low-cost. SOLUTION: A high-frequency signal which is generated by a high-frequency- signal generation circuit 20 is distributed into (n) pieces of signals by a distribution route 13, the signals are switched and output respectively by switching circuits 211 to 12n so as to be converted into pulse modulation waves, and the waves are adjusted to a desired phase and a desired amplitude by nonlinear amplifiers 171 to 17n so as to be radiated from antenna elements 161 to 16n. In the respective switching circuits 211 to 21n, their ON/OFF changeover is timing-controlled by a timing controller 22. In the timing controller 22, the switching circuits 211 to 21n are turned on one by one in definite order when a pulse transmission waveform rises. Inversely, they are turned off one by one when the waveform falls. Thereby, the number of transmitting elements is increased or decreased sequentially.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、航空管制装置など
に使用される電子走査レーダ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic scanning radar device used for an air traffic control device or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、パルス変調された高周波
信号(以下、パルス変調波と称する)を送信するレーダ
装置では、レーダの占有帯域外にパルス変調に伴うサイ
ドバンドが発生し、これが周辺の通信装置などへ電波干
渉妨害を与えることがある。この干渉を避けるため、従
来のレーダ装置では、サイドバンド抑圧用のフィルタを
付加したり、パルス変調波の立上がり及び立下がり速度
を遅くしてサイドバンドの発生レベルを下げる等の対策
を施している。
2. Description of the Related Art As is well known, in a radar device that transmits a pulse-modulated high-frequency signal (hereinafter referred to as a pulse-modulated wave), a sideband due to pulse modulation is generated outside the occupied band of the radar, and this side band is generated. May give interference to other communication devices. In order to avoid this interference, in the conventional radar device, measures are taken such as adding a filter for sideband suppression, and slowing the rising and falling speeds of the pulse modulated wave to lower the sideband generation level. .

【0003】ところで、アレイアンテナによる能動電子
走査レーダ装置では、アンテナ素子毎に送信パルス変調
波を増幅する増幅器が設けられている。一般的に、この
増幅器としては電力付加効率を高くする点から非線形特
性を有するものが用いられている。
By the way, in an active electronic scanning radar device using an array antenna, an amplifier for amplifying a transmission pulse modulated wave is provided for each antenna element. Generally, an amplifier having a non-linear characteristic is used as the amplifier in order to increase the power added efficiency.

【0004】このような電子走査レーダ装置において
は、サイドバンドを抑圧するために、前述の手法を用い
ることは難しい。一方、後述のように各増幅器の後に各
々フィルタを入れることは、コスト、重量増はあるもの
の効果があり、実施例もある。すなわち、仮にパルス変
調波生成回路の後段の1箇所にサイドバンド抑圧用のフ
ィルタを設けたり、あるいはパルス変調波生成回路その
ものに立上がり及び立下がり速度を遅くする機能を付加
する等の対策を施して、アンテナ素子毎に設けられた増
幅器に入力されるパルス変調波のサイドバンドレベルを
抑圧したとしても、増幅器の非線形特性によりパルス変
調波の波形エンベローブが変形してしまうため、再びサ
イドバンドレベルが大きくなり、十分な抑圧効果が得ら
れない。
In such an electronic scanning radar device, it is difficult to use the above-mentioned method in order to suppress the side band. On the other hand, as will be described later, inserting a filter after each amplifier has the effect of increasing the cost and weight, but there is also an embodiment. That is, provision is made such that a filter for sideband suppression is provided at a location after the pulse-modulated-wave generation circuit, or a measure is added to the pulse-modulated-wave generation circuit itself to slow the rising and falling speeds. , Even if the sideband level of the pulse-modulated wave that is input to the amplifier provided for each antenna element is suppressed, the waveform envelope of the pulse-modulated wave is deformed due to the nonlinear characteristics of the amplifier, so the sideband level increases again. Therefore, a sufficient suppression effect cannot be obtained.

【0005】そこで、アンテナ素子毎に設けられた増幅
器を線形増幅器で構成することで、前述のサイドバンド
抑圧方式を利用可能とすることが考えられる。図7に一
例を示す。
Therefore, it is conceivable that the above-mentioned sideband suppression method can be used by configuring the amplifier provided for each antenna element by a linear amplifier. FIG. 7 shows an example.

【0006】図7において、11はパルス変調機能を有
する高周波信号発生器(以下、パルス変調波生成回路と
称する)であり、この回路11から出力されるパルス変
調波はサイドバンド抑圧用のフィルタ12によりサイド
バンドの周波数帯が除去される。このフィルタ12の出
力は分配経路13によってn分配された後、移相器14
1〜14nで位相制御され、線形増幅器151〜15n
で線形増幅されてアンテナ素子161〜16nより放射
される。
In FIG. 7, reference numeral 11 denotes a high frequency signal generator having a pulse modulation function (hereinafter referred to as a pulse modulation wave generation circuit). The pulse modulation wave output from this circuit 11 is a side band suppressing filter 12 Removes the sideband frequency band. The output of the filter 12 is divided into n by the distribution path 13, and then the phase shifter 14
Phase control is performed by 1 to 14n, and linear amplifiers 151 to 15n
Is linearly amplified by and is radiated from the antenna elements 161 to 16n.

【0007】すなわち、この構成では、パルス変調波生
成回路11の後ろの1箇所にフィルタ12を設けてサイ
ドバンド周波数を抑圧し、線形増幅器151〜15nで
線形増幅することで、サイドバンドを抑圧したままアン
テナ素子161〜16nより放射している。
That is, in this configuration, the sideband frequency is suppressed by providing the filter 12 at one position behind the pulse-modulated wave generation circuit 11 to suppress the sideband frequency, and the linear amplifiers 151 to 15n linearly amplify the sideband. It is radiated from the antenna elements 161 to 16n as it is.

【0008】しかしながら、上記の構成では、線形増幅
器151〜15nの電力付加効率が低いため、アンテナ
装置としての効率が低下し、発熱量が増大するという新
たな問題が発生してしまう。
However, in the above-mentioned configuration, since the power addition efficiency of the linear amplifiers 151 to 15n is low, the efficiency as an antenna device is lowered and a new problem that the amount of heat generation is increased occurs.

【0009】このことから、増幅器には非線形のものを
使用し、その後ろでサイドバンド抑圧の機能を設けるこ
とも考えられる。図8にその一例を示す。尚、図8にお
いて図7と同一部分には同一符号を付して示し、その説
明は省略する。
From this, it is possible to use a non-linear amplifier and provide a side band suppressing function behind it. FIG. 8 shows an example. In FIG. 8, the same parts as those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0010】図8において、n個の移相器141〜14
nによって位相制御されたパルス変調波は非線形増幅器
171〜17nで増幅され、サイドバンド抑圧用フィル
タ181〜18nによりサイドバンド周波数が除去され
て、アンテナ素子161〜16nより送出される。
In FIG. 8, n phase shifters 141 to 14 are provided.
The pulse-modulated wave whose phase is controlled by n is amplified by nonlinear amplifiers 171 to 17n, sideband frequencies are removed by sideband suppression filters 181 to 18n, and transmitted from antenna elements 161 to 16n.

【0011】しかしながら、このような手法では、フィ
ルタや付加する回路の数が膨大となるため、アンテナ装
置として大型化し、重量、コストが増大する等の問題が
生じてしまう。
However, in such a method, the number of filters and circuits to be added becomes enormous, so that the antenna device becomes large in size, and problems such as an increase in weight and cost arise.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の電子走査レーダ装置では、不要なサイドバンド抑圧の
ための有効な手段がなかった。本発明の課題は、不要な
サイドバンドレベルが低く、効率が高く、また小型で軽
量で安価な電子走査レーダ装置を提供することにある。
As described above, the conventional electronic scanning radar device has no effective means for suppressing unnecessary sidebands. An object of the present invention is to provide an electronic scanning radar device that has a low unnecessary sideband level, high efficiency, and is small, lightweight and inexpensive.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、複数のアンテナ素子を並べてアンテナ
アレイを構成し、各アンテナ素子に供給されるパルス変
調された高周波信号の位相及び振幅を適当に調整して送
信ビームを形成する電子走査レーダ装置において、前記
複数のアンテナ素子に供給される高周波信号をパルス変
調する複数のパルス変調手段と、前記複数のパルス変調
手段に対してパルスの立上がり及び立下がりタイミング
をアンテナ素子間でずらして制御するタイミング制御手
段とを具備することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention forms an antenna array by arranging a plurality of antenna elements, and the phase and the phase of a pulse-modulated high-frequency signal supplied to each antenna element. In an electronic scanning radar device which forms a transmission beam by appropriately adjusting the amplitude, a plurality of pulse modulating means for pulse-modulating a high frequency signal supplied to the plurality of antenna elements, and a pulse for the plurality of pulse modulating means. And a timing control means for controlling the rising and falling timings by shifting between the antenna elements.

【0014】特に、前記パルス変調手段は前記複数のア
ンテナ素子毎に設けられ、前記タイミング制御手段は、
アンテナ素子に供給されるパルス変調された高周波信号
のパルスの立上がり及び立下がりタイミングを、一つの
アンテナ素子から隣り合ったアンテナ素子へ順次立ち上
げ及び順次立ち下げ、送信状態のアンテナ素子がアンテ
ナアレイ上で連続するようにしたことを特徴とする。
In particular, the pulse modulation means is provided for each of the plurality of antenna elements, and the timing control means is
The rising and falling timings of the pulse of the pulse-modulated high-frequency signal supplied to the antenna element are sequentially raised and lowered from one antenna element to the adjacent antenna element, and the antenna element in the transmission state is on the antenna array. It is characterized by making it continuous with.

【0015】また、前記アンテナアレイが複数のサブア
レイに分割されているとき、前記パルス変調手段は前記
サブアレイ毎に設けられ、前記タイミング制御手段は前
記パルス変調手段のパルスの立上がり及び立下がりタイ
ミングをサブアレイ毎にずらすようにしたことを特徴と
する。
Further, when the antenna array is divided into a plurality of sub-arrays, the pulse modulation means is provided for each sub-array, and the timing control means determines the rising and falling timings of the pulses of the pulse modulation means in the sub-array. The feature is that they are shifted for each.

【0016】前記タイミング制御手段は、前記パルス変
調手段に対してパルスの立上がり及び立下がりタイミン
グを一つのサブアレイから隣り合ったサブアレイへと順
次立ち上げ及び順次立ち下げ、送信状態のアンテナ素子
がアンテナアレイ上で連続するようにしたことを特徴と
する。
The timing control means sequentially raises and lowers the rising and falling timings of the pulse from one subarray to the adjacent subarrays with respect to the pulse modulating means, and the antenna element in the transmitting state is the antenna array. It is characterized in that it is made continuous in the above.

【0017】具体的には、送信用の高周波信号を発生す
る高周波信号発生器と、この高周波信号発生器の出力を
複数系統に分配する分配手段と、前記分配手段で分配さ
れた経路中に介在され、送信信号の位相、振幅を調整す
る複数の移相器及び非線形増幅器と、アレイ状に配列さ
れ、前記複数の移相器及び非線形増幅器で位相、振幅を
調整された高周波信号を空間に放射する複数のアンテナ
素子と、前記分配手段による分配経路中で前記送信高周
波信号にパルス変調をかける複数のパルス変調手段と、
前記複数のパルス変調手段に対してパルスの立ち上が
り、立ち下がりのタイミングを順次ずらして駆動するタ
イミング制御手段とを具備することを特徴とする。
Specifically, a high frequency signal generator for generating a high frequency signal for transmission, a distribution means for distributing the output of the high frequency signal generator into a plurality of systems, and an intervening route in the path distributed by the distribution means. A plurality of phase shifters and non-linear amplifiers that adjust the phase and amplitude of the transmission signal are arranged in an array, and high-frequency signals whose phases and amplitudes are adjusted by the plurality of phase shifters and non-linear amplifiers are radiated into space. A plurality of antenna elements, and a plurality of pulse modulation means for performing pulse modulation on the transmission high frequency signal in the distribution path by the distribution means,
A timing control means for driving the plurality of pulse modulation means by sequentially shifting the rising and falling timings of the pulse is provided.

【0018】この場合、前記複数のパルス変調手段はそ
れぞれスイッチ回路であり、前記タイミング制御手段は
前記スイッチ回路をオン/オフ制御することでパルス変
調を行うことを特徴とする。
In this case, each of the plurality of pulse modulation means is a switch circuit, and the timing control means performs pulse modulation by controlling ON / OFF of the switch circuit.

【0019】あるいは、前記複数のパルス変調手段はそ
れぞれ前記複数の非線形増幅器内部の増幅素子のバイア
ス経路にスイッチ回路を設けてなり、前記タイミング制
御手段はオン/オフ制御することでパルス変調を行うこ
とを特徴とする。
Alternatively, each of the plurality of pulse modulation means is provided with a switch circuit in a bias path of an amplification element in each of the plurality of nonlinear amplifiers, and the timing control means performs pulse modulation by performing on / off control. Is characterized by.

【0020】すなわち、本発明に係る電子走査レーダ装
置は、アンテナアレイの各アンテナ素子あるいはサブア
レイに供給されるパルス変調波のパルスの立上がり及び
立下がりタイミングをずらすように構成したものであ
る。
That is, the electronic scanning radar device according to the present invention is configured so as to shift the rising and falling timings of the pulse of the pulse modulated wave supplied to each antenna element or sub-array of the antenna array.

【0021】上記構成によれば、アンテナ素子より空間
に放射され、ビーム合成されたパルス送信波形の立上が
り及び立下がり速度は、アンテナ素子あるいはサブアレ
イに供給されるパルス変調波の立上がり及び立下がり速
度より等価的に遅くすることが可能である。したがっ
て、不要なサイドバンドレベルを抑圧できる。
According to the above configuration, the rising and falling speeds of the pulse-transmitted waveform radiated into the space from the antenna element and beam-combined are higher than the rising and falling speeds of the pulse-modulated wave supplied to the antenna element or the sub-array. It is possible to equivalently slow down. Therefore, unnecessary sideband levels can be suppressed.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図1乃至図6を参照して本
発明による電子走査レーダ装置の実施形態を詳細に説明
する。尚、図1及び図4において、図7及び図8と同一
部分には同一符号を付して示し、ここでは重複した説明
を省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of an electronic scanning radar device according to the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. In FIGS. 1 and 4, the same parts as those in FIGS. 7 and 8 are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted here.

【0023】図1は第1の実施形態の構成を示すもの
で、ここでは高周波発生回路20で発生される高周波信
号を前述の分配経路13によってn分配した後、それぞ
れスイッチ回路211〜21nによりスイッチング出力
することによりパルス変調波に変換し、移相器141〜
14n、非線形増幅器171〜17nによって所望の位
相及び振幅に調整して、アンテナ素子161〜16nよ
り放射するようになされている。各スイッチ回路211
〜21nはタイミング制御器22によってそのオン/オ
フ切替がタイミング制御される。
FIG. 1 shows the configuration of the first embodiment. Here, after the high frequency signal generated by the high frequency generation circuit 20 is distributed through the distribution path 13 described above, the switching circuits 211 to 21n perform switching. The output is converted into a pulse-modulated wave, and the phase shifters 141 to
14n, the non-linear amplifiers 171 to 17n adjust the phase and amplitude to desired ones, and the antenna elements 161 to 16n radiate them. Each switch circuit 211
The timing controller 22 controls the ON / OFF switching of the timings 21n.

【0024】上記構成において、図2(a)に上記タイ
ミング制御器22のタイミング制御による時間に対する
送信素子数の変化を示し、同図(b)にそのときの送信
波形を示す。
In the above structure, FIG. 2A shows a change in the number of transmitting elements with respect to time by the timing control of the timing controller 22, and FIG. 2B shows a transmitting waveform at that time.

【0025】すなわち、上記タイミング制御器22で
は、パルス送信波形の立上がり時にはn個のスイッチ回
路211〜21nを一定の順序で一つずつオンしてい
き、送信素子数を0からnまで変化させる。また、パル
ス送信波形の立下がり時には逆に一つずつオフしてい
き、送信素子数をnから0まで変化させる。
That is, in the timing controller 22, the n switch circuits 211 to 21n are turned on one by one in a fixed order at the rising edge of the pulse transmission waveform to change the number of transmission elements from 0 to n. On the other hand, when the pulse transmission waveform falls, it is turned off one by one, and the number of transmission elements is changed from n to 0.

【0026】このとき、空中に放射される送信電力は送
信素子数に比例するから、図2(b)に示すようにパル
ス送信波形の立上がり及び立下がり速度は遅くなり、不
要なサイドバンドレベルを抑圧することができる。
At this time, since the transmission power radiated in the air is proportional to the number of transmitting elements, the rising and falling speeds of the pulse transmission waveform become slow as shown in FIG. Can be suppressed.

【0027】比較のため、図3に従来の電子走査レーダ
装置の時間に対する送信素子数の変化と、サイドバンド
抑圧の対策として、フィルタを付加する、あるいはアン
テナ素子に供給されるパルス変調波の立上がり及び立下
がり速度を遅くする等の手段を施さなかった場合の送信
波形を示す。
For comparison, FIG. 3 shows a change in the number of transmitting elements with respect to time in a conventional electronic scanning radar device and a rise of a pulse-modulated wave supplied to an antenna element as a countermeasure against sideband suppression. And the transmission waveforms when no means such as slowing down the falling speed is applied.

【0028】従来の電子走査レーダ装置では、パルス変
調波が全てのアンテナ素子に同時に供給されるから、図
3(a)に示すように送信素子数は0〜nまで瞬時に増
え、またnから0まで瞬時に減り、図3(b)に示すよ
うに送信波形の立上がり及び立下がり速度は速く、不要
なサイドバンドレベルの発生が大きい。
In the conventional electronic scanning radar device, since the pulse-modulated wave is simultaneously supplied to all the antenna elements, the number of transmitting elements instantly increases from 0 to n as shown in FIG. It instantly decreases to 0, and as shown in FIG. 3 (b), the rising and falling speeds of the transmission waveform are fast, and unnecessary sideband levels are large.

【0029】以上の比較から明らかなように、上記実施
形態の構成によれば、個々のアンテナ素子161〜16
nに供給されるパルス変調波の立上がり及び立下がり速
度が速くても、空中に放射される送信波形の立上がり及
び立下がり速度が等価的に遅くなるため、不要なサイド
バンドレベルを抑圧することができる。
As is clear from the above comparison, according to the configuration of the above embodiment, the individual antenna elements 161 to 16 are provided.
Even if the rising and falling speeds of the pulse-modulated wave supplied to n are high, the rising and falling speeds of the transmission waveform radiated in the air are equivalently low, so that unnecessary sideband levels can be suppressed. it can.

【0030】この結果、サイドバンド抑圧用のフィルタ
を設けたり、あるいはパルス変調波生成回路そのものに
立上がり及び立下がり速度を遅くする機能を付加する等
の対策をしなくてもよい。また、アンテナ素子毎に設け
られた増幅器に電力付加効率の良い非線形特性を有する
ものを用いても、個々の増幅器とアンテナ素子の間にフ
ィルタを設けたり、個々の増幅器にパルス変調波の立上
がり及び立下がり速度を遅くする機能を付加する必要は
ない。
As a result, there is no need to take measures such as providing a filter for sideband suppression, or adding a function of slowing the rising and falling speeds to the pulse-modulated wave generation circuit itself. Further, even if an amplifier provided for each antenna element having a non-linear characteristic with good power addition efficiency is used, a filter is provided between each amplifier and the antenna element, and a rise of pulse-modulated wave and It is not necessary to add a function to slow down the falling speed.

【0031】ところで、上記実施形態において、アンテ
ナ素子161〜16nに供給されるパルス変調された高
周波信号のパルスの立上がり及び立下がりタイミング
を、一つのアンテナ素子から隣り合ったアンテナ素子へ
と、順次立ち上げ、順次立ち下げを行い、送信状態のア
ンテナ素子がアンテナアレイ上の連続した位置に配置さ
れているようにするとよい。
In the above embodiment, the rising and falling timings of the pulse of the pulse-modulated high frequency signal supplied to the antenna elements 161 to 16n are sequentially set from one antenna element to the adjacent antenna elements. It is preferable to raise and sequentially lower the antenna elements so that the antenna elements in the transmitting state are arranged at consecutive positions on the antenna array.

【0032】このように、送信状態にあるアンテナ素子
がアンテナアレイ上に連続した位置に配列されるように
すれば、連続して配列されなかった場合に一部の素子だ
けが送信している瞬間に生じるグレーティングローブの
発生を防止する効果がある。
As described above, if the antenna elements in the transmitting state are arranged at consecutive positions on the antenna array, the moment when only some of the elements are transmitting when they are not arranged continuously. It is effective in preventing the generation of grating lobes that occur in the.

【0033】図4は第2の実施形態の構成を示すもの
で、ここでは分配経路13の途中にパルス変調用スイッ
チ回路231〜23m(図ではm=4)を介在させ、タ
イミング制御器24により各スイッチ回路231〜23
mを一定の順序でオン/オフ制御することで、所定アン
テナ素子数のサブアレイ単位で送信の切替えを行うよう
にしている。
FIG. 4 shows the configuration of the second embodiment. Here, pulse modulation switch circuits 231 to 23m (m = 4 in the figure) are interposed in the distribution path 13, and a timing controller 24 is used. Each switch circuit 231-23
By switching on / off m in a fixed order, transmission is switched in units of sub-arrays having a predetermined number of antenna elements.

【0034】上記構成において、図5(a)〜(d)に
上記タイミング制御器24のスイッチ回路231〜23
4に対するオン/オフ制御タイミングを示し、同図
(e)にタイミング制御による時間に対する送信アンテ
ナ素子数の変化を示し、同図(b)にそのときの送信波
形を示す。
In the above configuration, the switch circuits 231 to 23 of the timing controller 24 are shown in FIGS.
4 shows ON / OFF control timing, FIG. 4E shows a change in the number of transmitting antenna elements with respect to time by timing control, and FIG.

【0035】すなわち、上記タイミング制御器24で
は、パルス送信波形の立上がり時には図5(a)〜
(d)に示すように、各スイッチ回路を231から23
4の順にオンさせていき、対応するサブアレイSA1〜
SA4を順次送信状態とする。その結果、送信アンテナ
素子数は0〜nの間で段階的に増大するようになる。ま
た、パルス送信波形の立下がり時には、逆に各スイッチ
回路を234から231の順にオフしていき、対応する
サブアレイSA1〜SA4を順次送信停止状態とする。
その結果、送信アンテナ素子数はn〜0の間で段階的に
減少するようになる。
That is, in the timing controller 24, when the pulse transmission waveform rises, as shown in FIG.
As shown in (d), switch circuits 231 to 23
The sub-arrays SA1 to SA1 are turned on in the order of 4.
SA4 is sequentially set to the transmission state. As a result, the number of transmitting antenna elements gradually increases from 0 to n. On the other hand, when the pulse transmission waveform falls, each switch circuit is turned off in the order of 234 to 231 to bring the corresponding sub-arrays SA1 to SA4 into the transmission stop state in sequence.
As a result, the number of transmitting antenna elements gradually decreases between n and 0.

【0036】このように、送信素子数を段階的に増加及
び減少させることにより、送信波形の立上がり及び立下
がりは段階的となり、立上がり及び立下がり速度を遅く
することと同様な効果を、より簡単な制御で得ることが
できる。アンテナ素子に供給されるパルス変調波のタイ
ミングをアンテナサブアレイ毎に制御する際にはこの構
成で十分であり、パルス変調器の数を節約することがで
きる。
As described above, by gradually increasing and decreasing the number of transmitting elements, the rising and falling of the transmission waveform become stepwise, and the same effect as slowing down the rising and falling speeds can be more easily achieved. It can be obtained with various controls. This configuration is sufficient when controlling the timing of the pulse-modulated wave supplied to the antenna element for each antenna sub-array, and the number of pulse modulators can be saved.

【0037】ここで、上記第2の実施形態において、ア
ンテナアレイのサブアレイSA1〜SA4を図6に示す
ように配置すれば、送信状態にあるアンテナ素子がアン
テナアレイ上の連続した位置に配列されることになり、
グレーティングローブの発生を防止する効果がある。
Here, in the second embodiment, if the sub-arrays SA1 to SA4 of the antenna array are arranged as shown in FIG. 6, the antenna elements in the transmitting state are arranged at consecutive positions on the antenna array. And then
It is effective in preventing the generation of grating lobes.

【0038】尚、上記実施形態では、パルス変調機能を
実現する手段として高周波信号伝送路にスイッチ回路を
設けるようにしたが、例えば増幅器内部の増幅素子のバ
イアス経路にスイッチ回路を設け、このスイッチ回路を
オン/オフ制御することによりパルス変調機能を実現す
るようにしてもよい。
In the above embodiment, the switch circuit is provided in the high frequency signal transmission line as a means for realizing the pulse modulation function. However, for example, the switch circuit is provided in the bias path of the amplification element inside the amplifier, and the switch circuit is provided. The pulse modulation function may be realized by controlling ON / OFF of the.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、不要なサイドバンドレベルが低く、効率が高く、ま
た小型、軽量で安価な電子走査レーダ装置を提供するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electronic scanning radar device which has a low unnecessary side band level, high efficiency, and is small in size, lightweight and inexpensive.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る電子走査レーダ装置の第1の実
施形態の構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of an electronic scanning radar device according to the present invention.

【図2】 第1の実施形態の時間に対する送信素子数の
変化と送信波形を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing changes in the number of transmission elements and transmission waveforms with respect to time according to the first embodiment.

【図3】 第1の実施形態との比較のために、サイドバ
ンド抑圧の対策として、フィルタを付加したり、パルス
変調波の立上がり及び立下がり速度を遅くする等の手段
を施さなかった場合の時間に対する送信素子数の変化と
送信波形を示す図。
FIG. 3 is a diagram for comparison with the first embodiment, in the case where no means such as adding a filter or slowing the rising and falling speeds of the pulse-modulated wave is provided as a countermeasure for sideband suppression. The figure which shows the change of the number of transmission elements with respect to time, and a transmission waveform.

【図4】 本発明に係る第2の実施形態の構成を示すブ
ロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment according to the present invention.

【図5】 第2の実施形態の時間に対するアンテナ素子
数の変化と送信波形を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a change in the number of antenna elements with respect to time and a transmission waveform according to the second embodiment.

【図6】 第2の実施形態のアンテナアレイにおけるサ
ブアレイ配置構成を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a sub-array arrangement configuration in the antenna array of the second embodiment.

【図7】 従来の電子走査レーダ装置の一例として、パ
ルス変調波生成回路の後ろの1箇所にサイドバンド抑圧
用のフィルタを設け、かつアンテナ素子毎に設けられた
増幅器を線形増幅器で構成した場合のブロック図。
FIG. 7 shows an example of a conventional electronic scanning radar device in which a filter for sideband suppression is provided at one location behind a pulse-modulated wave generation circuit, and an amplifier provided for each antenna element is a linear amplifier. Block diagram of.

【図8】従来の電子走査レーダ装置の他の例として、ア
ンテナ素子毎に設けられた増幅器に非線形特性を有する
ものを用い、個々の増幅器とアンテナ素子の間にフィル
タを設けた場合の構成を示すブロック図。
FIG. 8 illustrates another example of a conventional electronic scanning radar device, in which an amplifier provided for each antenna element has a non-linear characteristic and a filter is provided between each amplifier and the antenna element. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…パルス変調波生成回路 12…サイドバンド抑圧用フィルタ 13…分配経路 141〜14n…移相器 151〜15n…線形増幅器 161〜16n…アンテナ素子 171〜17n…非線形増幅器 181〜18n…サイドバンド抑圧用フィルタ 20…高周波信号発生回路 211〜21n、231〜23m…パルス変調用スイッ
チ回路 22…タイミング制御器
11 ... Pulse modulated wave generation circuit 12 ... Sideband suppression filter 13 ... Distribution path 141-14n ... Phase shifter 151-15n ... Linear amplifier 161-16n ... Antenna element 171-17n ... Non-linear amplifier 181-18n ... Sideband suppression Filter 20 ... High frequency signal generation circuit 211-21n, 231-23m ... Pulse modulation switch circuit 22 ... Timing controller

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のアンテナ素子を並べてアンテナアレ
イを構成し、各アンテナ素子に供給されるパルス変調さ
れた高周波信号の位相及び振幅を適当に調整して送信ビ
ームを形成する電子走査レーダ装置において、 前記複数のアンテナ素子に供給される高周波信号をパル
ス変調する複数のパルス変調手段と、 前記複数のパルス変調手段に対してパルスの立上がり及
び立下がりタイミングをアンテナ素子間でずらして制御
するタイミング制御手段とを具備することを特徴とする
電子走査レーダ装置。
1. An electronic scanning radar apparatus for forming a transmission beam by appropriately arranging a phase and an amplitude of a pulse-modulated high frequency signal supplied to each antenna element, the antenna array being formed by arranging a plurality of antenna elements. A plurality of pulse modulation means for pulse-modulating a high-frequency signal supplied to the plurality of antenna elements, and timing control for shifting the rising and falling timings of the pulses with respect to the plurality of pulse modulation means between the antenna elements. An electronic scanning radar device comprising:
【請求項2】前記パルス変調手段は前記複数のアンテナ
素子毎に設けられ、前記タイミング制御手段は、アンテ
ナ素子に供給されるパルス変調された高周波信号のパル
スの立上がり及び立下がりタイミングを、一つのアンテ
ナ素子から隣り合ったアンテナ素子へ順次立ち上げ及び
順次立ち下げ、送信状態のアンテナ素子がアンテナアレ
イ上で連続するようにしたことを特徴とする請求項1記
載の電子走査レーダ装置。
2. The pulse modulation means is provided for each of the plurality of antenna elements, and the timing control means sets the rising and falling timings of the pulse of the pulse-modulated high frequency signal supplied to the antenna elements to one. 2. The electronic scanning radar device according to claim 1, wherein the antenna elements are sequentially raised and lowered from an antenna element to an adjacent antenna element so that the antenna elements in a transmitting state are continuous on the antenna array.
【請求項3】前記アンテナアレイが複数のサブアレイに
分割されているとき、前記パルス変調手段は前記サブア
レイ毎に設けられ、前記タイミング制御手段は前記パル
ス変調手段のパルスの立上がり及び立下がりタイミング
をサブアレイ毎にずらすようにしたことを特徴とする請
求項1記載の電子走査レーダ装置。
3. When the antenna array is divided into a plurality of sub-arrays, the pulse modulation means is provided for each sub-array, and the timing control means determines the rising and falling timings of the pulses of the pulse modulation means in the sub-array. The electronic scanning radar device according to claim 1, wherein the electronic scanning radar device is shifted for each.
【請求項4】前記タイミング制御手段は、前記パルス変
調手段に対してパルスの立上がり及び立下がりタイミン
グを一つのサブアレイから隣り合ったサブアレイへと順
次立ち上げ及び順次立ち下げ、送信状態のアンテナ素子
がアンテナアレイ上で連続するようにしたことを特徴と
する請求項3記載の電子走査レーダ装置。
4. The timing control means sequentially raises and lowers the rising and falling timings of a pulse from one subarray to an adjacent subarray with respect to the pulse modulating means, and an antenna element in a transmitting state is The electronic scanning radar device according to claim 3, wherein the electronic scanning radar device is arranged so as to be continuous on the antenna array.
【請求項5】送信用の高周波信号を発生する高周波信号
発生器と、 この高周波信号発生器の出力を複数系統に分配する分配
手段と、 前記分配手段で分配された経路中に介在され、送信信号
の位相、振幅を調整する複数の移相器及び非線形増幅器
と、 アレイ状に配列され、前記複数の移相器及び非線形増幅
器で位相、振幅を調整された高周波信号を空間に放射す
る複数のアンテナ素子と、 前記分配手段による分配経路中で前記送信高周波信号に
パルス変調をかける複数のパルス変調手段と、 前記複数のパルス変調手段に対してパルスの立ち上が
り、立ち下がりのタイミングを順次ずらして駆動するタ
イミング制御手段とを具備することを特徴とする電子走
査レーダ装置。
5. A high frequency signal generator for generating a high frequency signal for transmission, a distribution means for distributing the output of this high frequency signal generator into a plurality of systems, and a transmission means interposed in the path distributed by said distribution means. A plurality of phase shifters and non-linear amplifiers that adjust the phase and amplitude of signals, and a plurality of multi-phase amplifiers that are arranged in an array and emit high-frequency signals whose phases and amplitudes are adjusted by the plurality of phase shifters and non-linear amplifiers to space. An antenna element, a plurality of pulse modulation means for pulse-modulating the transmission high-frequency signal in a distribution path by the distribution means, and a pulse rising and falling timing for the plurality of pulse modulation means are sequentially shifted and driven. And an electronic scanning radar device.
【請求項6】 前記複数のパルス変調手段はそれぞれス
イッチ回路であり、前記タイミング制御手段は前記スイ
ッチ回路をオン/オフ制御することでパルス変調を行う
ことを特徴とする請求項5記載の電子走査レーダ装置。
6. The electronic scanning according to claim 5, wherein each of the plurality of pulse modulation means is a switch circuit, and the timing control means performs pulse modulation by controlling ON / OFF of the switch circuit. Radar equipment.
【請求項7】 前記複数のパルス変調手段はそれぞれ前
記複数の非線形増幅器内部の増幅素子のバイアス経路に
スイッチ回路を設けてなり、前記タイミング制御手段は
オン/オフ制御することでパルス変調を行うことを特徴
とする請求項5記載の電子走査レーダ装置。
7. The plurality of pulse modulation means each include a switch circuit in a bias path of an amplification element inside the plurality of nonlinear amplifiers, and the timing control means performs on / off control to perform pulse modulation. The electronic scanning radar device according to claim 5, wherein
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000039982A (en) * 1998-12-16 2000-07-05 김영환 Apparatus for generating local frequency of base station in cdma communication system
WO2001097331A3 (en) * 2000-06-13 2002-05-10 Hrl Lab Llc Method and apparatus for beam forming
JP2003143023A (en) * 2001-11-05 2003-05-16 Nec Corp Transmitter

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