JPH1152044A - レーダ反射断面積測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送受信機の特性に依らず高精度にＲＣＳ測定
を行う。 【解決手段】 ターゲット８から送信波１５のパルス幅
の半分の時間で進行する電磁波の伝搬距離以上分離され
た位置であってアンテナ４から固定された位置に設置さ
れる基準反射器７からの反射信号を取得する。一方で、
ターゲットからの反射信号もターゲットの姿勢角度が変
更されるごとに取得される。これらの反射信号から反射
位相を算出し、基準反射器７からの反射信号位相を基準
として、ターゲット８からの反射信号位相との相対位相
差を算出する。この相対位相差の変動量は、ターゲット
８の姿勢角度が変更されることによるターゲット８の反
射位相の変化を示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーダ反射断面積
（以下、ＲＣＳ：Ｒａｄａｒ Ｃｒｏｓｓ Ｓｅｃｔｉ
ｏｎとする）測定装置に関し、特に計測信号にパルス波
を用いてＲＣＳターゲットの反射位相を精度良く測定す
ることが可能なＲＣＳ測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＲＣＳ測定装置を図１０を参照し
て説明する。

【０００３】図１０を参照すると、コヒアレント送受信
機２０からアンテナ４を介して輻射された送信波１５
は、ターゲット８、搭載架台９および回転台１０で反射
され、受信波１６としてアンテナ４で受信されている。
ここで、ターゲット８は、アンテナ４から既知の測定距
離Ｒだけ離れた位置に配置されている。

【０００４】局部信号発生器３０１から発生された高周
波信号は、ＣＯＨＯ信号発生器３０２から発生される極
めて周波数が安定している中間周波数信号（以下、ＣＯ
ＨＯ信号とする）と周波数変換器３０３で混合され、周
波数変換されて送信周波数の送信信号となる。このＣＯ
ＨＯ信号は、位相補償を行うための基準信号として用い
られる。送信周波数となった送信信号は、パルス発生器
３０４から発生された変調信号に基づいて、パルス変調
器３０５でパルス変調される。パルス変調された送信信
号は、高周波増幅器３０６で増幅され送受信切換器３を
経由して、アンテナ４からパルスの送信波１５となって
空間に輻射される。

【０００５】ＲＣＳ測定対象であるターゲット８は、搭
載架台９に搭載されており、これらは、ＲＣＳ測定の姿
勢角を変更する回転台１０上に載せられている。そし
て、アンテナ４から輻射された送信波１５は、ターゲッ
ト８方向に進み、ターゲット８、搭載架台９および回転
台１０により散乱反射され、その反射波の一部は受信波
１６となってアンテナ４の方へ向かう。

【０００６】アンテナ４で受信された受信波１６は、受
信信号として、送受信切換器３を経由して高周波増幅器
３０７で増幅される。ここで、送受信切換器３は、送信
波１５と受信波１６の経路を適宜切り換えるものであ
る。増幅された受信信号は、周波数変換器３０８におい
て、局部信号発生器３０１から発生された高周波信号と
混合され周波数変換される。ここで、ターゲット８の姿
勢角度が変化していない場合、周波数変換器３０８から
出力される受信波の周波数は、送信周波数から局部信号
発生器３０１からの高周波信号の周波数を減算した周波
数、すなわちＣＯＨＯ信号発生器３０２から発生された
ＣＯＨＯ信号の中間周波数成分だけとなる。さらに、中
間周波数に変換された受信信号は、ＩＦ増幅器３０９で
増幅された後、３ｄＢ分配器３１０で等分配され位相検
波器３１１および３１２に入力される。また、ＣＯＨＯ
信号発生器３０２から発生されたＣＯＨＯ信号がハイブ
リッド分配器３１３により９０度の位相差を持って分配
出力されており、この９０度の位相差も持ったＣＯＨＯ
信号も、周波数基準信号として２つの位相検波器３１１
および３１２に各々入力される。各位相検波器３１１お
よび３１２は、３ｄＢ分配器３１０からの受信信号とハ
イブリッド分配器３１３からの周波数基準信号とを混合
し、ＩビデオおよびＱビデオを出力する。この際、Ｉビ
デオとＱビデオの出力周波数は、２つの位相検波器３１
１および３１２においてＣＯＨＯ信号の中間周波数同士
で混合するためゼロとなる。

【０００７】したがって、局部信号発生器３０１および
ＣＯＨＯ信号発生器３０２の発振周波数が極めて安定し
ていれば、周波数偏位成分による位相変化は発生しない
ため、ＲＣＳ測定において、ターゲット８の姿勢変化に
対応した位相変化を取得することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
送信信号にパルス波を用いるＲＣＳ測定装置では、送受
信機の位相安定度がそのＲＣＳ測定の反射信号の位相測
定精度を左右するため、位相安定度が極めて高精度の送
受信機を製作する必要があるが、構成が複雑なうえ、非
常に高価になってしまう。

【０００９】さらに、この従来のＲＣＳ測定装置では、
送受信機内の温度特性およびアンテナの温度特性等によ
り生じる電気的経路長の変化については補償することが
できない。したがって、長時間にわたる測定では、送受
信機を構成する部品単体の温度特性の違いが、ＲＣＳ測
定の反射位相測定精度に影響を与えてしまう。つまり、
屋外において、従来のコヒアレント送受信機をＲＣＳ測
定装置として使用する場合、気温、天候等の外部環境が
コヒアレント送受信機の特性に影響を与え、長時間にわ
たって、その電気的経路長を安定させることは非常に困
難である。そして、この送受信機内の電気的経路長の変
化が原因で精度良く反射位相を測定することができない
という問題点がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のレーダ断面積測定装置は、送信機から送
出される高周波のパルス信号をアンテナを介して空間に
輻射し、アンテナの指向性であるメインローブの方向に
該アンテナから第１の距離だけ離れて設置されるターゲ
ットで反射して得られる第１の反射信号をアンテナを介
して受信機で受信し、受信された第１の反射信号に基づ
いて、ターゲットの反射位相を測定するレーダ反射断面
積測定装置であって、アンテナの指向性であるサイドロ
ーブの方向に、ターゲットからパルス信号のパルス幅の
半分の時間で進行する電磁波の伝搬距離以上分離された
位置であって、かつ該アンテナから第１の距離とは異な
る第２の距離だけ離れた位置に固定設置され、アンテナ
から輻射されたパルス信号を反射する基準反射器を備え
る。アンテナから輻射されるパルス信号の一つのパルス
周期内で、パルス信号がターゲットで反射して得られる
第１の反射信号およびパルス信号が基準反射器で反射し
て得られる第２の反射信号を取得し、それら反射信号か
ら、第１の反射信号および前記第２の反射信号の位相が
それぞれ第１の反射位相および第２の反射位相として算
出される。第２の反射位相を基準として、第１の反射位
相との相対位相差が算出される。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１２】本発明の第１の実施形態は、ＲＣＳターゲ
ットの反射信号位相を検知するために、アンテナからの
距離が固定されている基準反射器からの反射信号位相を
空間的な比較位相信号として使用することによって、送
受信機の位相安定度に係わらず、高精度なＲＣＳターゲ
ットの反射信号位相を測定するものである。

【００１３】図１は、本実施形態の構成を示す概略図で
あり、図２は、図１における基準反射器およびターゲッ
ト等の構成を示す側面図である。また、図３および図４
は、本実施形態の動作を説明する図である。

【００１４】ターゲット８は、搭載架台９上に搭載さ
れ、回転台１０によりその姿勢角度が変更される。この
ターゲット８は、アンテナ４の指向特性であるメインロ
ーブ５の方向に、アンテナ４から測定距離Ｒ２だけ離れ
て配置されている。つまり、アンテナ４のメインローブ
５の方向は、ターゲット８に向けて調整されている。一
方、アンテナ４の指向特性であるサイドローブ６の方向
には、ターゲット８から送信信号のパルス幅の半分の時
間で進行する電磁波の伝搬距離以上分離され、つかつア
ンテナ４から測定距離Ｒ２とは異なる測定距離Ｒ１だけ
離れた位置に、基準反射器７が配置されている。この基
準反射器７は、昇降機構１１により上下方向に移動可能
となっている。ここで、アンテナ４のサイドローブ６の
方向は予め既知であるものとする。また、アンテナ４と
ターゲット８との距離Ｒ２およびアンテナ４と基準反射
器７との距離Ｒ１は、周知の光学測量により予め測定さ
れ既知であるものとする。

【００１５】送信機１では、高周波信号発生器１０１で
発生した測定周波数である高周波信号が、パルス発生器
１０２で発生した変調パルスによりパルス変調器１０３
でパルス変調される。パルス変調された信号は、高周波
増幅器１０４で増幅された後、送受信切換器３に送出さ
れる。また、パルス発生器１０２は、高周波信号を変調
するために用いた変調パルスに同期した信号処理タイミ
ング用のタイミングトリガ１０５を信号処理器１２に送
出している。

【００１６】送受信切換器３は、送信機１からパルス変
調された高周波信号が送出されている時間は送信機１と
アンテナ４とを接続し、それ以外の時間はアンテナ４と
受信機２とを接続している。

【００１７】アンテナ４は、送受信切換器３から入力さ
れたパルス変調波の高周波信号を空間にメインローブ５
およびサイドローブ６とを形成する指向特性を持って送
信波１５として輻射する。輻射されたパルス変調された
高周波信号は、空間を介してアンテナ４の指向性に従っ
て基準反射器７およびターゲット８へ向かい、それぞれ
で反射され受信波１６となってアンテナ４に入力され
る。

【００１８】受信機２では、送受信切換器３を経由して
入力された基準反射器７およびターゲット８からの受信
信号（受信波）が、高周波信号発生器１０１と周波数的
な同期を持たない第一局部信号発生器２０１で発生する
高周波信号と周波数変換器２０２において混合され第一
中間周波数のＩＦ信号に変換される。ＩＦ信号は、ＩＦ
増幅器２０３で増幅された後、３ｄＢ分配器２０４にお
いて信号分配され、位相検波器２０５および２０６に送
出される。一方、第二局部信号発生器２０７は、第一局
部信号発生器２０１と同様に高周波信号発生器１０１と
は周波数的に全く同期しておらず、周波数変換器２０２
から出力されるＩＦ信号の周波数である第一中間周波数
とほぼ等しい周波数の信号を発生し、ハイブリッド分配
器２０８へ送出する。第２局部信号発生器２０７から出
力された信号は、ハイブリッド分配器２０８により９０
度の位相差を持って分配出力され、この９０度の位相差
を持った信号が基準信号として２つの位相検波器２０５
および２０６に各々入力される。位相検波器２０５およ
び２０６は、３ｄＢ分配器２０４から送出される第一中
間周波数の信号をハイブリッド分配器２０８から送出さ
れる基準信号により位相検波してそれぞれ検波出力Ｉビ
デオおよびＱビデオを生成し、それらを信号処理器１２
へ送出する。

【００１９】信号処理器１２は、基準反射器７に対する
測定距離Ｒ１およびターゲット８に対する測定距離Ｒ２
とを用いてアンテナ４から送信波が輻射されてから受信
波が受信までの受信時間Ｔ１およびＴ２を次式１により
算出する。

【００２０】Ｔ＝２×Ｒ／Ｃ （式１） ここで、Ｔは受信時間、Ｒは測定距離、Ｃは光速であ
る。

【００２１】図３に示すとおり、パルス幅ｔの送信波の
パルス（以下、送信パルスとする）３１が送出されてか
ら、その送信パルス３１が基準反射器７で反射して得ら
れる受信波のパルス（以下、受信パルス）３２を受信す
るまでの時間Ｔ１と、送信パルス３１がターゲット８で
反射して得られる受信波パルス３３を受信するまでの時
間Ｔ２とが得られる。そして、信号処理器１２は、パル
ス発生器１０２から発生したタイミングトリガ１０５を
受け取ると計測すべき受信時間Ｔ１およびＴ２におい
て、受信機２から送出されたＩビデオおよびＱビデオを
検出して受信波の振幅および位相を計算する。ここで計
算される受信時間Ｔ１での受信位相、すなわち基準反射
器７の反射位相をΦｃとし、受信時間Ｔ２での受信位
相、すなわちターゲット８の反射位相をΦｔとする。な
お、パルス幅ｔ、受信時間Ｔ１およびＴ２との関係は、
Ｔ２−Ｔ１＞ｔ／２を満たすものとする。

【００２２】信号処理器１２は、計算された位相情報
（ФｃおよびФｔ）に基づいて、図４（Ａ）および
（Ｂ）に示すとおり、基準反射器７の反射位相Φｃを基
準とし、ターゲット８の反射位相Φｔとの相対位相差Δ
Φを回転台１０から送られるターゲット８の姿勢角度情
報１２０に基づいて、姿勢角度が変更するごとに検出す
る。この相対位相差ΔΦは、送受信機の特性に係わらな
いアンテナ４と基準反射器７との測定距離Ｒ１およびア
ンテナ４とターゲット８との測定距離Ｒ２との距離差に
より生じる位相差である。したがって、基準反射器７と
アンテナ４との距離が一定であれば、ＲＣＳ測定におい
てターゲット８の姿勢角度の変更によるターゲット８の
反射位相の変化は、基準反射器７の反射位相に対する相
対位相差ΔΦの変動量として算出される。つまり、送受
信機の特性に影響を受けることなく、ＲＣＳ測定におけ
る反射信号の位相測定を高精度に行うことができる。

【００２３】次に、本発明の第２の実施形態について図
５、図６および図７を参照して説明する。

【００２４】本実施形態は、送信機の送信周波数が変動
した場合でも、その変動による位相変化量を補正し、真
の周波数における反射位相を測定するものである。

【００２５】図５は、本実施形態の構成を示す概要図で
あり、ノンコヒアレント送受信機１３を構成する送信機
１および受信機２の内部動作については図１を参照して
説明する。また、図６および図７は、本実施形態の動作
を説明する図である。

【００２６】ターゲット８は、図１と同様に、アンテナ
４の指向特性であるメインローブ５の方向に、アンテナ
４から測定距離Ｒ２だけ離れて配置されている。つま
り、アンテナ４のメインローブ５の方向は、ターゲット
８に向けて調整されている。一方、アンテナ４の指向特
性であるサイドローブ６の方向には、ターゲット８から
送信信号のパルス幅の半分の時間で進行する電磁波の伝
搬距離以上分離され、かるアンテナ４から測定距離Ｒ２
とは異なる測定距離Ｒ１だけ離れた位置に第１基準反射
器７１が配置され、この第１基準反射器７１からサイド
ローブ６の方向にさらに前述の伝搬距離以上分離された
位置で、かつターゲット８からも同様の伝搬距離以上分
離された位置であって、アンテナ４から測定距離Ｒ３だ
け離れた位置に第２基準反射器７２が配置されている。
ここで、アンテナ４のメインローブ５およびサイドロー
ブ６の方向は予め既知であるものとし、また、アンテナ
４とターゲット８との距離Ｒ２、アンテナ４と第１基準
反射器７１との距離Ｒ１、アンテナ４と第２基準反射器
７２との距離Ｒ３は、周知の光学測量により予め測定さ
れ既知であるものとする。

【００２７】送信機１では、高周波信号発生器１０１で
発生した測定周波数である高周波信号が、パルス発生器
１０２で発生した変調パルスによりパルス変調器１０３
で変調される。パルス変調された信号は、高周波増幅器
１０４で増幅された後、送受信切換器３に送出される。
また、パルス発生器１０２は、高周波信号を変調するた
めに用いた変調パルスに同期した信号処理タイミング用
のタイミングトリガ１０５を信号処理器１２に送出して
いる。

【００２８】送受信切換器３は、送信機１からパルス変
調された高周波信号が入力されている時間は送信機１と
アンテナ４とを接続し、それ以外の時間はアンテナ４と
受信機２とを接続している。

【００２９】アンテナ４は、送受信切換器３から入力さ
れたパルス変調波の高周波信号を空間にメインローブ５
およびサイドローブ６とを形成する指向特性を持って送
信波１５として輻射する。輻射されたパルス変調された
高周波信号は、空間を介してアンテナ４の指向性に従っ
て第１基準反射器７１、第２基準反射器７２およびター
ゲット８へ向かい、それぞれで反射され受信波１６とな
ってアンテナ４に入力される。

【００３０】受信機２では、送受信切換器３を経由して
入力された第１基準反射器７１、第２基準反射器７２お
よびターゲット８からの受信信号（受信波）が、高周波
信号発生器１０１と周波数的な同期を持たない第１局部
信号発生器２０１で発生する高周波信号と周波数変換器
２０２において混合され第一中間周波数のＩＦ信号に変
換される。ＩＦ信号は、ＩＦ増幅器２０３で増幅された
後、３ｄＢ分配器２０４において信号分配され、位相検
波器２０５および２０６に送出される。一方、第二局部
信号発生器２０７は、第一局部信号発生器２０１と同様
に高周波信号発生器１０１とは周波数的に全く同期して
おらず、周波数変換器２０２から出力されるＩＦ信号の
周波数である第一中間周波数とほぼ等しい周波数の信号
を発生し、ハイブリッド分配器２０８へ送出する。第二
局部信号発生器２０７から出力された信号は、ハイブリ
ッド分配器２０８により９０度の位相差を持って分配出
力され、この９０度の位相差を持った信号が基準信号と
して２つの位相検波器２０５および２０６に各々入力さ
れる。位相検波器２０５および２０６は、３ｄＢ分配器
２０４から送出される第一中間周波数の信号をハイブリ
ッド分配器２０８から送出される基準信号により位相検
波してそれぞれ検波出力ＩビデオおよびＱビデオを生成
し、それらを信号処理器１２へ送出する。

【００３１】信号処理器１２は、第１基準反射器７１に
対する測定距離Ｒ１、第２基準反射器７２に対する測定
距離Ｒ３およびターゲット８に対する測定距離Ｒ２とを
用いてアンテナ４から送信波が輻射されてから受信波が
受信までの受信時間Ｔ１、Ｔ２およびＴ３を前述の式１
により算出する。

【００３２】図７に示すとおり、パルス幅ｔの送信波の
パルス（以下、送信パルスとする）３１が送出されてか
ら、その送信パルス３１が第１基準反射器７１で反射し
て得られる受信波のパルス（以下、受信パルス）７０１
を受信するまでの時間Ｔ１、送信パルス３１が第２基準
反射器７２で反射して得られる受信パルス７０２を受信
するまでの時間Ｔ３、送信パルス３１がターゲット８で
反射して得られる受信波パルス７０３を受信するまでの
時間Ｔ２とが得られる。そして、信号処理器１２は、パ
ルス発生器１０２から発生したタイミングトリガ１０５
を受け取ると計測すべき受信時間Ｔ１、Ｔ２およびＴ３
において、受信機２から送出されたＩビデオおよびＱビ
デオを検出して反射信号（受信波）の振幅および位相を
計算する。ここで計算される受信時間Ｔ１での受信位
相、すなわち第１基準反射器７１の反射位相をΦｃ１と
し、受信時間Ｔ３での受信位相、すなわち第２基準反射
器７２の反射位相をΦｃ２とし、受信時間Ｔ２での受信
位相、すなわちターゲット８の反射位相をΦｔとする。

【００３３】信号処理器１２は、受信時間Ｔ１、Ｔ２お
よびＴ３でそれぞれ計算された位相情報（Фｃ１、Фｃ
２およびФｔ）に着目し、反射位相Фｃ１と反射位相Ф
ｃ２との相対位相差ΔФｃを算出し、ターゲット８の姿
勢角度を変更するごとに、算出された相対位相差ΔФｃ
およびターゲット８の反射位相Фｔを収集し記憶する。

【００３４】信号処理器１２は、所定の角度だけ姿勢角
度を変更しながら行われる一連の計測が終了した後、タ
ーゲット８の姿勢角度ごとの相対位相差ΔФｃの平均値
を算出し、この平均値を基準位相差ΔФｋとする。そし
て、ターゲット８の姿勢角度毎に基準位相差ΔФｋと相
対位相差ΔФｃとの差Фｆ（Фｆ＝ΔФｋ−ΔФｃ）を
算出する。さらに、信号処理器１２は、第２基準反射器
７２の測定距離Ｒ３から第１基準反射器７１の測定距離
Ｒ１を減算して基準器間距離差ΔＲを算出する。そし
て、前述の基準位相差ΔФｋと相対位相差ΔФｃとの差
Фｆ［度］と基準器間距離差ΔＲ［ｍ］とに基づいて、
所定の姿勢角度設定時における周波数変動量Δｆを次式
２により算出する。

【００３５】 Δｆ＝Ｃ×Фｆ／（３６０×ΔＲ） ［Ｈｚ］ （式２） ここで、Ｃ＝３×１０⁸ ［ｍ／ｓ］である。

【００３６】アンテナ４との距離が第１基準反射器７１
および第２基準反射器７２ともに固定されているため
に、空間に輻射された一つの送信パルスにおけるそれぞ
れの受信波の位相の相対位相差は変動しない。したがっ
て、算出された周波数変動量Δｆは、送信周波数が安定
していれば常にゼロとなるはずである。そして、周波数
変動量Δｆがゼロでない場合、送信機１の送信周波数が
変動していると判定され、信号処理器１２では、周波数
変動量Δｆ［Ｈｚ］とアンテナ４とターゲット８との測
定距離Ｒ２［ｍ］とが既知であるから、ターゲット８の
設置点における位相補正量ΔФｔを次式３により算出
し、この位相補正量ΔФｔを用いて、ターゲット８の反
射位相Фｔを補正し、真の周波数における反射位相量を
次式４により算出することができる。

【００３７】 ΔФｔ＝（３６０×Δｆ×Ｒ２）／Ｃ ［度］ （式３） 真の反射位相量＝Фｔ−ΔФｔ （式４） 次に、本発明の第３の実施形態について図８および図９
を参照して説明する。

【００３８】本実施形態は、アンテナ４の指向特性であ
るメインローブ５に対するサイドローブ６のレベルが低
いアンテナ４を使用するＲＣＳ測定においても、前述の
第１の実施形態と同様の作用効果を得るものである。こ
こで、図８および図９は、本実施形態の構成を示す概略
図であるが、これらの図では、送受信機１３等の構成
が、図面の簡略化のために省略されている。

【００３９】図８を参照すると、基準反射器７が、アン
テナ４とターゲット８とを結ぶ直線上のやや下側であっ
て、かつアンテナ４の指向特性であるメインローブ５の
電力半値幅付近に設置されている。アンテナ４から送信
された送信波１５は、基準反射器７、ターゲット８、搭
載架台９および回転台１０に向かい、それぞれで反射さ
れ受信波１６となってアンテナ４に向かう。この際、基
準反射器７が、アンテナ４とターゲット８とを結ぶ直線
上に重なる位置に配置されているため、送信波１５が基
準反射器７によって反射され、その一部が不要反射波１
９となってアンテナ４の方向へ向かう。一方、基準反射
器７とターゲット８との間には、反射板２８が配置され
ており、反射板１８の上端は、アンテナ４とターゲット
８を結ぶ直線上より下になる高さで第２フレネルゾーン
以上離れる位置に調整されている。基準反射器７で反射
された不要反射波１９は、反射板１８で反射されるた
め、ターゲット８に到達することを防ぐことができる。
このように、基準反射器７をアンテナ４とターゲット８
とを結ぶ直線上のやや下側であって、かつアンテナ４の
指向特性であるメインローブ５の電力半値幅付近に設置
することによって生じる不具合を除去することができ
る。

【００４０】したがって、本実施形態の構成によれば、
アンテナ４の指向特性であるメインローブ５に対するサ
イドローブ６のレベルが低いアンテナ４を使用するＲＣ
Ｓ測定においても、前述の第１の実施形態で示した構成
と同様の作用効果を得ることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のＲＣＳ測
定装置によれば、アンテナからの距離が固定されている
基準反射器からの反射信号位相を空間的な比較位相信号
として使用するために、送受信機の位相安定度に係わら
ず、高精度なＲＣＳターゲットの反射信号位相を測定す
ることができる。しかも、メインローブに対するサイド
ローブのレベルが低い指向特性を有するアンテナを使用
するＲＣＳ測定においても、同様の効果を奏することが
できる。

【００４２】さらに、本発明のＲＣＳ測定装置によれ
ば、所定の距離差を持って設置される２つの基準反射器
を用いて、その距離差による反射信号の相対位相差の変
動に基づいて、送信周波数の変動量を検出することによ
って、測定点における周波数変動分の位相量を補正する
ことができ、ＲＣＳ測定精度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示す概略図で
ある。

【図２】図１における基準反射器およびターゲットを側
面から示した側面図である。

【図３】本発明の第１の実施形態の動作を説明する図で
ある。

【図４】本発明の第１の実施形態の動作を説明する図で
ある。

【図５】本発明の第２の実施形態の構成を示す概略図で
ある。

【図６】本発明の第２の実施形態の動作を説明する図で
ある。

【図７】本発明の第２の実施形態の動作を説明する図で
ある。

【図８】本発明の第３の実施形態の構成を示す概略図で
ある。

【図９】図８を上方から見た場合の平面図である。

【図１０】従来のＲＣＳ測定装置の構成を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１ 送信機 ２ 受信機 ３ 送受信切換器 ４ アンテナ ５ メインローブ ６ サイドローブ ７ 基準反射器 ８ ターゲット ９ 搭載架台 １０ 回転台 １１ 昇降機構 １２ 信号処理器 １３ 送受信機 １８ 反射板 ７１ 第１基準反射器 ７２ 第２基準反射器 １０１ 高周波信号発生器 １０２ パルス発生器 １０３ パルス変調器 １０４ 高周波増幅器 ２０１ 第１局部信号発生器 ２０２ 周波数変換器 ２０３ ＩＦ増幅器 ２０４ ３ｄＢ分配器 ２０５、２０６ 位相検波器 ２０７ 第２局部信号発生器 ２０８ ハイブリッド分配器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝上 収 千葉県海上郡飯岡町萩園1184 (72)発明者 坂下 圭一 千葉県八千代市八千代台北９−14−９− 903 (72)発明者 梅村 信弘 千葉県海上郡飯岡町三川4922−１

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信機から送出される高周波のパルス信
   号をアンテナを介して空間に輻射し、前記アンテナの指
   向性であるメインローブの方向に該アンテナから第１の
   距離だけ離れて設置されるターゲットで反射して得られ
   る第１の反射信号を前記アンテナを介して受信機で受信
   し、受信された前記第１の反射信号に基づいて、前記タ
   ーゲットの反射位相を測定するレーダ反射断面積測定装
   置であって、 前記アンテナの指向性であるサイドローブの方向に、前
   記ターゲットから前記パルス信号のパルス幅の半分の時
   間で進行する電磁波の伝搬距離以上分離された位置であ
   って、かつ該アンテナから前記第１の距離とは異なる第
   ２の距離だけ離れた位置に固定設置され、前記パルス信
   号を反射する基準反射器と、 前記パルス信号の一つのパルス周期内で、前記パルス信
   号が前記ターゲットで反射して得られる前記第１の反射
   信号および前記パルス信号が前記基準反射器で反射して
   得られる第２の反射信号を取得する手段と、 前記第１の反射信号および前記第２の反射信号の位相を
   それぞれ第１の反射位相および第２の反射位相として算
   出する手段と、 前記第２の反射位相を基準として、前記第１の反射位相
   との相対位相差を算出する手段とを備えることを特徴と
   するレーダ反射断面積測定装置。
2. 【請求項２】 前記ターゲットを搭載し、該ターゲット
   の姿勢角度を変更する手段と、 前記ターゲットの姿勢角度が変更するごとに、前記第１
   の反射信号および前記第２の反射信号の位相をそれぞれ
   第１の反射位相および第２の反射位相として算出する手
   段と、 をさらに備えることを特徴とする前記請求項１に記載の
   レーダ反射断面積測定装置。
3. 【請求項３】 前記基準反射器を、前記アンテナと前記
   ターゲットとを結ぶ直線とは直交する方向に移動させる
   昇降機構をさらに備えることを特徴とする前記請求項１
   に記載のレーダ反射断面積測定装置。
4. 【請求項４】 送信機から送出される高周波のパルス信
   号をアンテナを介して空間に輻射し、前記アンテナの指
   向性であるメインローブの方向に該アンテナから第１の
   距離だけ離れて設置されるターゲットで反射して得られ
   る第１の反射信号を前記アンテナを介して受信機で受信
   し、受信された前記第１の反射信号に基づいて、前記タ
   ーゲットの反射位相を測定するレーダ反射断面積測定装
   置であって、 前記ターゲットを搭載し、該ターゲットの姿勢角度を変
   更する手段と、 前記アンテナの指向性であるサイドローブの方向に、前
   記ターゲットから前記パルス信号のパルス幅の半分の時
   間で進行する電磁波の伝搬距離以上分離された位置であ
   って、かつ該アンテナから前記第１の距離とは異なる第
   ２の距離だけ離れた位置に固定設置され、前記パルス信
   号を反射する第１の基準反射器と、 前記サイドローブの方向に、前記第１の基準反射器の設
   置位置からさらに前記伝搬距離以上である基準反射器間
   距離だけ分離された位置であって、かつ前記ターゲット
   からも前記伝搬距離以上分離された位置に固定設置さ
   れ、前記パルス信号を反射する第２の基準反射器と、 前記パルス信号の一つのパルス周期内で、前記パルス信
   号が前記ターゲットで反射して得られる前記第１の反射
   信号、前記パルス信号が前記第１の基準反射器で反射し
   て得られる第２の反射信号および前記パルス信号が前記
   第２の基準反射器で反射して得られる第３の反射信号を
   前記ターゲットの姿勢角度が変更されるごとに取得する
   手段と、 前記第１の反射信号、前記第２の反射信号および前記第
   ３の反射信号の位相をそれぞれ第１の反射位相、第２の
   反射位相および第３の反射位相として算出する手段と、 前記第２の反射位相および前記第３の反射位相との相対
   位相差および前記基準反射器間距離に基づいて、前記パ
   ルス信号の周波数変化量を算出する手段と、 前記周波数変化量および前記第１の距離に基づいて、前
   記第１の反射位相を補正する手段とを備えることを特徴
   とするレーダ反射断面積測定装置。
5. 【請求項５】 送信機から送出される高周波のパルス信
   号をアンテナを介して空間に輻射し、前記アンテナの指
   向性であるメインローブの方向に該アンテナから第１の
   距離だけ離れて設置されるターゲットで反射して得られ
   る第１の反射信号を前記アンテナを介して受信機で受信
   し、受信された前記第１の反射信号に基づいて、前記タ
   ーゲットの反射位相を測定するレーダ反射断面積測定装
   置であって、 前記前記アンテナと前記ターゲットとを結ぶ直線よりも
   下側であって、前記メインローブの電力半値幅付近に設
   置され、前記パルス信号を反射する基準反射器と、 前記基準反射器で反射した前記パルス信号のうち、前記
   ターゲット方向に進行する信号を反射する反射板と、 前記パルス信号の一つのパルス周期内で、前記パルス信
   号が前記ターゲットで反射して得られる前記第１の反射
   信号および前記パルス信号が前記基準反射器で反射して
   得られる第２の反射信号を取得する手段と、 前記第１の反射信号および前記第２の反射信号の位相を
   それぞれ第１の反射位相および第２の反射位相として算
   出する手段と、 前記第２の反射位相を基準として、前記第１の反射位相
   との相対位相差を算出する手段とを備えることを特徴と
   するレーダ反射断面積測定装置。