JPS5848073B2 - 送受信を同時に行なうレ−ダ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はレーダ装置、特に送信機と受信機を同時に作
動させるレーダ装置に関する。

レーダ波すなわちレーダ信号の送信と受信とを同時に行
なうこと、むよび上記のような同時送受信を行なう装置
はすでに知られている。

しかー従来のレーダ技術は複数個の周波数を有する送信
電波すなわち送信信号を発信し、その中の１個又はそれ
以上の数の周波数の反射波すなわち反射信号以外のすべ
ての反射信号を同時に受信することができないという欠
点を有していた。

この発明の目的は従来のレーダ装置が有する上記欠点を
有せず送受信を同時に行なうレーダ装置を提供すること
にある。

上記目的を達成するために、この発明のレーダ装置は複
数個の周波数に関するパルス変調波を送信する第１の回
路を有し、その出力は該回路に電子的に接続されたデュ
ープレクサに供給される。

上記デュープレクサの出力は、該デュープレクサに電気
的に接続された第２の回路に供給され、該第２の回路は
複数個の周波数で送信を行なっている間に、ターゲット
に反射されて帰って来た同じ周波数の反射信号を除くす
べての反射信号を受信できるように働く。

第１の回路は第１，第２むよび第３の周波数を発振する
持続波発生器すなわちＣＷ発生器を具備する。

上記第１の回路は上記第１，第２および第３のＣＷ発生
器から出力を供給される第３のスイッチ手段と、上記第
３のスイッチ手段に電気的に接続され、その出力を供給
される第２の合計器を具備している。

上記第１の回路に属する電力増幅器は、第２の合計器に
電気的接続され、かつその出力を供給される。

該電力増巾器の出力は該電力増巾器に電気的に接続され
た第２の周波数分離器に供給される。

この第１の回路の中には更に第１のスイッチ手段と第１
の合計器が設けられている。

上記第１のスイッチ手段は、第２の周波数分離器の出力
を供給され、上記第■の合計器には第１のスイッチ手段
の出力が供給される。

上記の第２の回路は前記デュープレクサからの出力を供
給される第１の周波数分離器と、該周波数分離器から出
力を供給される第２のスイッチ手段と、それぞれ上記第
２のスイッチ手段に電気的に接続され、該スイッチ手段
からの出力を供給される第１，第２ち・よび第３の受信
器を具備している。

パルス発生回路は上記第１および第２の回路のそれぞれ
に３相に配置された出力信号を供給する。

オたこのパルス発生回路は上記第１の回路に含１れる第
１，第３のスイッチ手段、および上記第２の回路に属す
る第２のスイッチ手段に電気的に接続されている。

次に第１図トよび第２図を参照しつつこの発明の実施例
を説明する。

これらの図には、１個の電力増幅器と１個のアンテナを
備えたレーダ装置により、周波数の異る多数の電波すな
わちレーダ信号を送受信するための補助電気回路が示さ
れている。

この回路では電力増巾器は連続的に作動する。それは該
電力増巾器が種々の周波数を有するレーダ信号に対して
遂次切り換えられつつ用いられるからである。

レーダ信号を連続的送信すれば、従来のこの種装置のよ
うに電力増幅器を断続的にすなわちパルス的に使用する
場合に比べて、ピーク電力を低下させることができる。

反射信号の受信は、送信された種々の周波数を有する送
信信号に基づく反射信号のうちある数の反射信号を除い
て、同時に行なわれる。

このレーダ装置の送受信作用はコンミュテーション作用
を施され、該レーダ装置は上記周波数に関するすべての
出力データを同時に作り出す。

この実施例は、３種類の周波数を有する信号を用いるも
のであるが、この発明は３種類以外の数の周波数を使用
する場合にも使用できる。

第１図の１０は多くの周波数に関するパルス変調信号連
続して遂次送信するように作動する送信回路すなわち第
１の回路である。

該回路１０のうち１１，１２および１３ぱ、送信するた
めのそれぞれ所定の無線周波数ｆ１，ｆ２′Ｊ．−よび
ｆ３ を有する持続発生器すなわちＣＷ発生器である。

上記３個のＣＷ発生器を１とめて表現する場合は単に信
号発生器と記す。

上記ＣＷ発生器からそれぞれ送出された持続波信号すな
わちＣＷ信号は第３の電子スイッチ１４ａ，１４ｂおよ
び１４ｃに供給される。

これら電子スイッチ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを１とめて
表現するときは第３のスイッチ手段と称する。

第３のスイッチ手段は、パルス発生回路２０に制御され
て作動し、上記３種の周波数を有するＣＷ信号を遂次パ
ル化する。

上記パルス発生回路２０は、上記各周波数のＣＷ信号に
対し基本パルス幅むよびパルス繰返し間隔を定めて、レ
ーダ信号の送信および受信にコン？ュテーションを施し
、その結果上記いずれの繰返し間隔内でも、下記周波数
の信号を除いてターゲットからの反射信号は受信される
。

この場合受信されない反射信号とは、送信されている周
波数の信号と同じ周波数の反射の信号が到着した場合の
該反射信号である。

このようなパルス発生回路２０は周知のコンユテータ２
４と該コンミュテータ２４に出力を供給するパルス発振
器２２を具備し、該パルス発振器２２とコンミュテータ
２４は上記第１の回路１０ち・よび第２の回路３０に対
する時間制ｌ路として作動する。

上記コンミュテータ２４ぱ、第２図に示すように所定の
順序に従って変化する上記３種のＣＷ信号に対してパル
ス波形Ａ，ＢおよびＣを形成する。

上記パルス波形を有する３種のパルス信号は周知の電子
式インバータ２６ｄ，２６ｅおよび２６ｆに供給され、
ここで上記各インバータによりそれぞれ第２図に示す出
力信号Ｄ，ＥおよびＦが作り出される。

上記出力信号Ｄ，Ｅ＄−よびＦぱ、後に説明する受信回
路３０の中の第２の電子スイッチ３ ２ ｄ，３２ｅ
，３２ｆからなる第３のスイッチ手段に供給される。

上記第３の電子スイッチ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ釦よび
上記第１の電子スイッチ１８ａ，１８ｂ，１８ｃぱ次に
説明するように、周波数ｆ，とｆ２ ，ｆ２とｆ３，ｆ
１ とｆ３又は各信号を具備する信号の組合せを同時に
通過させる機能を有している。

すなわち第１図のパルス発生器２２の出力は、コンミュ
テータ２４によって、第１の千段１０の中の第３の電子
スイッチ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに所定の順序で順次送
られ、該電子スイッチの動作を発停させる。

周波数ｆ１のパルス変調信号を形成スる場合には、コン
ミュテータ２４は所定の時間間隔ごとに、電子スイッチ
１４ａをオンとし、電子スイッチ１４ｂと１４ｇをオフ
とする。

周波数ｆ２，．ｆ３の変調信号を形成する場合は電子ス
イッチ１４ｂ，１４ｃをそれぞれ上記のようにオンとし
、他の電子スイッチをオフとすればよい。

又周波数ｆ１ とｆ２のパルス変調信号を形成する場
合にはコンミュテータ２４の作用により、電子スイッチ
１４ａと１４ｂがオンとされ、電子スイッチ１４ｃがオ
フとされればよい。

その他の周波数を組合せたパルス変調信号の組も同様に
して形戒することができる。

第１の電子スイッチ１８ａ，１８ｂ，１８ｃはコンミュ
テータ２４に第３の電子スイッチ１４ａ，１４ｂ，１４
ｃとそれぞれ並列に接続されているので第３の電子スイ
ッチ１４ａ１４ｂ，１４ｃと同期的動作を行なう。

第２の電子スイッチ３２ｄ，３２ｅ，３２ｆはそれぞれ
インバータ２６ｄ，２６ｅ，２６ｆを介して第３の電子
スイッチ１４ａ，１４ｂ，１４ｃと並列にコンミュテー
タ２４に接続される。

従って第１，第２，第３の電子スイッチはすべて同期的
に作動する。

このスイッチ３２ｄ，３２ｅ，３２ｆの作用については
後に説明する。

第２図は１つの周期の間に各周波数がパルス的に配列さ
れている状況を示す。

図の波形Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ周波数ｆ１，ｆ２釦よび
ｆ３のＣＷ信号が送信される時間帯を示す。

第３の電子スイッチ１４ａ，１４ｂ，１４ｃは第２の合
計器１５に対する入力信号として選択された周波数ｆ，
，ｆ２ および／又はｆ３を有するパルス変調信号を形
威する。

上記第２の合計器１５の出力は電力増幅器１６に供給さ
れる。

電力増幅器１６は第２の合計器１５から送られた各周波
数の信号を高レベルに増幅し、ターゲツｌ・に対して送
信可能の状態とする。

第２の合計器１５からの出力信号は、同じ平均電力をパ
ルス波形で得る場合に比べて低いピーク値を有するもの
でよく、上記第２の合計器１５の出力信号を用いること
により、従来装置のように電力増幅器１６を断続的に使
用する必要がなくなった。

上記信号発生器と第３のスイッチ手段および第２の合計
器１５を１とめてパルス発生部と称する。

電力増幅器１６はすべての周波数の出力信号を第２の周
波数分離器１７に供給する。

該周波数分離器１７は供給されたＬ記信号を受けて、こ
れを周波数ｆ１ ，ｆ２訃よび／又ぱｆ３を有する信号
に分離し、別々のラインにのせて送り出す。

分離されたｂ本の信号は第３の電子スイッチ１４ａ，１
４ｂ−ｔ＝”よび１４ｃによってすでに第２図のＡ，Ｂ
，Ｃに示したパルス波形に形成されているものと同じで
ある。

第２の周波数分離器１７から送出された出力信号はそれ
ぞれ第１の電子スイッチ１ ８ ａ， １ ８ ｂ，
１ ８ ｃに供給される。

上記スイッチ１８ａ，１ ａｂ，１８ ｃを１とめて第
１のスイッチ手段と称する。

上記スイッチ１８ａ，１８ｂ，１８ｃはコンミュテータ
２４から第３の電子スイッチ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに
送られた信号と同じ信号をそれぞれ受けて動作し、各周
波数のパルス信号間のノイズを抑制する。

その結果、アンテナから送信されるパルス変調信号、従
って反射信号は低雑音となり、したがって受信回路３０
の中に周波数ごとに設けられた受信器３３，３４．３５
はパルス信号とパルス信号の間でターゲットからの反射
信号を低雑音で受信することができる。

上言真１の電子スイッチ１８ａ，１８ｂ，１８ｃによる
スイッチ動作により、電力増幅器１６による連続した信
号の増巾が可能となる。

このような連続信号の増１＠は、従来の多周波数防用の
レーダ装置で通常行なわれていた電力増幅器の断続的使
用法とは全く相違するものである。

第１の電子スイッチ１８ａ，’ｉｓｂ，１８ｃの出力信
号は第１の合計器１９に送られる。

該合計器１９の作用は上記雷子スイッチ１８ａ，１８ｂ
，１８ｃから遂次送られた３個の周波数ｆ１， ｆ２
，ｆ３を有する連続信号を１本のラインに１とめてデュ
プレクサ４０に送ることである。

該デュプレクサ４０は供給された各周波数の信号を１個
のアンテナ（図示せず）に送る。

第１の合計器１９の出力は．すなわち第１の回路１０か
らの出力信号である。

デュプレクサ４０は、第１の回路すなわち送信回路１０
からの出力信号をアンテナに伝え、アンテナで受信した
信号を第２の回路すなわち受信回路３０に伝える。

１たこのデュープレクサ４０は、上記送信回路１０と受
信回１賂３０との間に設けられたアイソレータとしての
作用をなし、大電力の送信信号が受信回路３０にリーク
することを阻止する。

受信回路３０は、受信時に送信されている１個又はある
数の周波数と同じ周波数の受信信号を除きそれ以外の返
射されてきたすべての周波数の信号を受信し、したがっ
て受信されたすべての周波数からレーダのデータが得ら
れることになる。

デュープレクサ４０からの出力信号の１つは第１の周波
数分離器３１に導かれる。

第１の周波数分離器３１は受信した各周波数の信号を周
波数ｆ，，ｆ２およびｆ３の信号に分けて別箇のライン
を通じて送出する。

第２のスイッチ手段に属する第２の電子スイッチ３２ｄ
，３２ｅお・よび３２ｆはそれぞれ第１の周波数分離器
から周波数ｆ１，ｆ２およびｆ３の信号を受けるが、こ
れらの電子スイッチは、上記信号のうち同じ時に送信回
路１０から送信されている１個の周波数又はある数の周
波数と同じ周波数の信号を通すことを拒否し、その他の
信号のみを通過させて、第１，第２，第３の受信器３３
，３４および３５に送る。

上記第２の電子スイッチ３２ｄ，３２ｅ，３２ｆによる
上記信号の通過拒否はインバータ２ ６ Ｌ ２６ ｅ
′：Ｊ？よび２６ｆからそれぞれ送出され、第２図に示
された矩形波であるパルス信号Ｄ，ＥおよびＦによって
達成される。

上記第２の電子スイッチ３２ｄ，３２ｅ，３２ｆは受信
した各周波数の信号を制御し、若干の例外を除いてすべ
ての周波数の受信信号を通過させる。

上記若干の例外とは、ある周波数の信号を送信している
時間内に、同時に該周波数と同じ周波数の反射信号を受
けた場合で、このような時点に到達した反射信号は上記
第１の電子スイッチ３２ｄ，３２ｅ，３２ｆを通過する
ことができない。

したがって第１の周波数分離器３１と、第２の電子スイ
ッチ３２ｄ，３２ｅ，３２ｆによって得られる効果は、
ある周波数の信号が送信されている場合にも、他の周波
数の反射信号の受信が可能であるということである。

これは従来の多周波数式のレーダ装置で、１個のアンテ
ナを使用する形式のものと性能上大きく相違する点であ
る。

すなわち従来形式のレーダ装置では、どの周波数の信号
を送信している場合にもその他のすべての周波数の反射
信号の受信は中断される必要があったのである。

上記第２の電子スイッチ３２ｄ，３２ｅおよび３２ｆか
らの出力はそれぞれ上記受信器３ ３ ，３４ ，およ
び３５に与えられる。

該受信器３３，３４．３５の作用は受信さ扛たすべての
周波数の反射信号に基づくレーダ装置の出力を同時に作
り出すことである。

上記周波数ｆ，，ｆ２および／又はｆ３の信号は互に他
の影響を受けることなく、該当する受信器３３，３４．
３５に供給され、該受信器のそれぞれは該当する周波数
に関するレーダ出力を送り出す。

上述の各回路に使用されるコンポーネントはすべて従来
から知られているものであり、これ以上の説明は必要な
いものと考える。

上記説明では、説明を理解しやすくするために、異った
周波数を有する３個の信号が用いられた。

しかし上記説明の趣旨を応用することにより、１より大
きなすべての数の信号についてもこの発明が応用できる
ことは勿論である。

渣た更に図には理解しやすいようにパルス信号は各周波
数について同じ時間間隔ごとに示されているが、これも
同じ時間間隔とは限られず、どの周波数信号に対しても
送信と受信の時間が重ならない限り、自由に選定され得
ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は送信回路、受信回路、上記両回路に接続された
デュープレクサ、および３相の繰返し数を有する信号を
上記送信回路釦よび受信回路に送るパルス発生回路を示
すこの発明のレーダ装置の配線図、第２図は上記パルス
発生回路から送出された３相出力の時間に対する変化状
況およびその相互関係を示すダイヤグラムである。 １０・・・第１の回路，送信回路、１ １， １ ２，
１３・・・持続波発生器，ＣＷ発生器、１４ａ，１４ｂ
，１４ｃ・・・第３の電子スイッチ、１５・・・第２の
合計器、１６・・・電力増巾器、１７・・・第２の周波
数分離器、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ−第１の電子スイッ
チ、１９・・・第１の合計器、２０・・・パルス発生回
路、２２・・・パルス発振器、２４・・・コンミュテー
タ、２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ−インバーター、３０・・
・第２の回路，受信回路、３１・・・第１の周波数分離
器、３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ”・第２の電子スイッチ、
３３，３４，３５・・・第１，第２，第３の受信器、４
０デュープレクサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アンテナから送信信号を送信し、同じアンテナで反
   射信号を受信するアンテナであって、互に独立に定めら
   れた複数個の周波数のそれぞれに関するパルス変調信号
   を作る第１の手段と；上記第１の手段と上記送信信号と
   して上記パルス変調信号を送信するアンテナに結合され
   、該パルス変調信号を標的に向かって送信するとともに
   該標的から反射されて戻つ・た反射信号を受けて送り出
   すデュープレクサと； 上記デュープレクサに結合され、該テユープレクサから
   送出された上記反射信号を周波数に関して選択的に送出
   する第２の手段を有する、送受信を同時に行なうレーダ
   装置に於て； 該レーダ装置が、 上記第１の手段と上記第２の手段に結合され、該第１の
   手段を制御して、所定の順序に定められた上記複数個の
   周波数のパルス変調信号を、上記順序に従って上記第１
   の手段から上記デュープレクサに導くとともに、該デュ
   ープレクサに導かれつつある周波数以外の周波数を有す
   るパルス変調信号が上記テユープレクサに導かれるのを
   阻げるとともに、 上記第２の手段を制御して、上記デュープレクサに導か
   れつつある周波数のパルス信号変調波の反射信号波が上
   記デュープレクサに導かれるのを順次阻止する時間制御
   回路を有することを特徴とする、送受信を同時に行なう
   レーダ装置。 ２ 上記第１の回路が上記時間制御回路に結合されてい
   る第１のスイッチ手段を含み、上記第２の回路が上記デ
   ュープレクサの出力側に結合され、互に独立して定めら
   れた上記複数個の周波数に関する反射信号を分離して別
   々の出力端子に同時に送出する第１の周波数分離器と； 上記第１の周波数分離器の別々の出力端子および上記時
   間制御回路に結合された第２のスイッチ手段を具備する
   特許請求の範囲第１項に記載の送受信を同時に行なうレ
   ーダ装置。 ３ 上記第１のスイッチ手段が互に独立に定められた複
   数個の周波数の１個によるパルス変調信号を供給される
   複数個の第１の電子スイッチを有し、上記第１の回路が
   上記複数個の周波数による上記パルス変調信号を作り出
   すためのパルス発生部と、上記複数個の第１の電気スイ
   ッチに結合され、上記パルス変調信号を共通の端子を介
   して上記テユープレクサに供給する第１の合計器を具備
   する特許請求の範囲第２項に記載の送受信を同時に行な
   うレーダ装置。 ４ 上記第１の回路が上記パルス発生部と上記複数個の
   第１の電子スイッチの間に接続された電力増幅器を具備
   し、上記複数個の第１の電子スイッチが上記電力増幅器
   からのノイズを阻止するように形成された特許請求の範
   囲第３項に記載の送受信を同時に行なうレーダ装置。 ５一上記パルス発生部に属し、それぞれ異る周波数を有
   する複数個の持続波信号を送出する信号発生器と、上記
   信号発生器と上記時間制御回路に結合され、該時間制御
   回路から送出された時間信号に応じて作動し、上記持続
   波信号のち−のむのを上記パルス変調信号に変形して遂
   次送出する第３のスイッチ手段と、上記第３のスイッチ
   手段と上記電力増幅器に結合され、上記パルス変調信号
   を上記電力増幅器に供給する第２の合計器を具備し、上
   記第１のスイッチ手段と上記電力増幅器とが第２の周波
   数分離器を介して結合されている特許請求の範囲第４項
   に記載の送受信を同時に行とうレーダ装置。 ６ 上記信号発生器が複数個の持続波発生器を具備し、
   上記第３のスイッチ手段がそれぞれ上記複数個の持続波
   発生器の１個に結合されている複数個の第３電子スイッ
   チを具備するものである特許請求の範囲第５項に記載の
   送受信を同時に行なうレーダ装置。 ７ 上記時間制御回路が、それぞれ複数個の上記第１お
   よび第３のスイッチ手段を駆動し、上記持続波のそれぞ
   れを同時に通過させるように制御する手段を具備する特
   許請求の範囲第６項に記載の送受信を同時に行なうレー
   ダ装置。 ８ 上記第２のスイッチ手段が、上記時間制御回路の出
   力に応じて作動し上記第１の周波数分離器に結合された
   複数個の第２の電子スイッチを具備する特許請求の範囲
   第７項に記載の送受信を同時に行なうレーダ装置。 ９ 上記第２の回路が上記複数個の第２の電子スイッチ
   にそれぞれ結合される受信器を具備する特許請求の範囲
   第８項に記載の送受信を同時に行なうレーダ装置。 １０上記時間制御回路がパルス発振器と、該パルス発振
   器に結合され上記時間信号を送出するコンミュテータを
   具備する特許請求の範囲第９項に記載の送受信を同時に
   行なうレーダ装置。