JPS62179678A - パルスレ−ダ−の周波数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、産業上の利用分野 本発明は、周波数変換方式を用いた受信機を有するパル
スレーダーの局部発振器の発振周波数を送信信号の周波
数に追従させるための周波数制御装置に関する。

ｂ、従来の技術 周波数変換方式を用いた受信機を有するパルスレーダー
では、中間周波増幅器の周波数帯域とミキサ出力からの
中間周波数がずれている場合には著しく感度が劣化する
ために、常に局部発振器の発振周波数を所定の中間周波
数が得られるように調整する必要がある。これを自動的
に行なう装置がＡＦＣである。

八ＰＣは、電圧制御発振回路からなる局部発振器の局部
発振周波数を送信器の送信周波数と常に所定値だけ離れ
た周波数であるように制御する周波数誤差信号を発生す
る周波数弁別回路と、周波数弁別回路の出力を積分する
積分回路を含む。周波数弁別回路は、送信器および局部
発振器の周波数が変動すると所定の中間周波数からのず
れに相当する周波数誤差信号を発生する。この誤差信号
は、積分回路で適当な時定数で積分され、その出力を用
いて常に所定の中間周波数となるように局部発振器の発
振周波数を制御する。

他方、レーダー受信機にはＡＦＣを用いずオペレーター
が手動で同調を制御できるよう、レーダー指示器パネル
面に可変抵抗器を設は直接手動で局部発振器の周波数を
可変するための手動同調装置が備えられている（ＡＦＣ
に対しＭＦＣと呼ぶ）。オペレーターは、パネル面スイ
ッチを用いて同調手段を選択できる。

第５図は、従来の肝Ｃ，ＡＦＣの切換回路を含む周波数
制御回路を示す。

積分器として汎用ｏｐアンプを使用するとその出力範囲
が一１２〜＋１２Ｖ程度であり、他方レーダー用局部発
振器の制御電圧範囲が２Ｖ〜３０Ｖ程度の正の範囲であ
るので、周波数制御回路には直流バイアス電圧を積分器
出力と加算するための加算器が設けられている。該直流
バイアス電圧は、同調が発振器制御用電圧範囲の中央附
近で正しくとれるように調整される。すなわちへＦＣ加
算器によるバイアス電圧は、同調が正しくとれるＭＦＣ
電圧にほぼ等しい電圧である。

ＡＰＣ加算出力は、帯域制限のためのローパスフィルタ
ーを通して取出され、ＡＮＣ−ＮＦＣ切換えスイッチへ
と導かれる。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点 第４図に示された従来技術においてＡＦＣとＭＦＣの切
換えは、図示の連動するスイッチ５Ｗ１ａ、　５Ｗ２ａ
によってなされる。スイッチ５Ｗ２ａは局部発振器へ加
わる同調電圧源を選択し、スイッチＳ町ａはＡＦＣ時に
Ａｒｃ回路の電源を断とする。

この方法では、八ＦＣからＮＦＣへ切換えた場合には問
題はないが、ＭＦＣからＡＦＣへ切換えたときに問題を
生じる。この切換え時のＡＦＣの最終段のローパスフィ
ルターの出力ａの応答が遅いので、ａ点のＡＦＣ電圧の
立上りは遅く、第５図に示すようにＯＶからゆっ（りと
立上る。この結果、第５図中τで示す期間はレーダース
コープ上から信号が消えてしまう。

信号処理をコンピューターを使って行なう場合にはこう
した現象は信号が無いと見なされることになり、特別の
対応を必要とする。信号の消えている期間が長い程、そ
の対応は困難となる。

ＡＦＣ出力は必ずＯＶから立上るので、局部発振周波数
と入力信号スペクトラムの関係によっては、誤った点で
ＡＦＣがロックしてしまうミスロック現象も発生する。

ｄ、　問題点を解決するための手段 上記問題点は、ＭＦＣ（手動周波数制御）動作時におい
ても加算回路を動作させ、かつＮＦＣ動作時においては
積分回路からＡＦＣ信号を加算回路に送らず、加算回路
から直流バイアス電圧を出力させることによって解決さ
れた。積分回路からＡＦＣ信号を加算回路に送らないた
めの手段として、 （ｉ）積分回路以前の電源を“断”とすること、（ｉｉ
　）積分回路から加算回路への信号路を“断”とするこ
と、 （ｉｉｉ　）増幅回路へのサンプリング信号を“断”と
すること、 等がある。

ｅ、　作用 （１）積分回路以前の電源を“断”とする場合：加算器
には常時電源が印加されているので、バイアス電圧は常
に発生している。しかし、積分器以前の動作はＭＦＣ時
には停止しているので、積分器から加算器への信号はな
い。この結果、加算器出力はバイアス電圧がそのまま出
力となっており、ローパスフィルター出力電圧はＭＦＣ
時にもバイアス電圧に等しい電圧が発生している。ＭＦ
Ｃでの操作時間は通常数秒間を下回ることはないと考え
られ、はとんどの場合に上述の状態となっている。

この状態からＮＦＣより八ＦＣに切換えた時には、ＡＦ
Ｃ電圧はバイアス電圧から変化を開始することになる。

これを第３図に示す。バイアス電圧は前述の通りほぼ正
常な同調電圧に等しいので、ＡＦＣは極めて短時間で定
常状態に達する。これ故レーダースコープ上の映像が消
失する期間はほとんど無視できる程度とすることができ
る。

（ｉｉ　）積分回路から加算回路への信号路を“断”と
する場合： 加算器等全ての部分の電源は接続されたままであり各部
は動作しているが、積分器の入力がないためＭＦＣ時に
は加算回路の出力電圧はバイアス電圧と同じである。周
波数弁別器の出力は得られているので、これを同調指示
回路へと導くことによって、同調状態を指示できる。

（ｉｉｉ　）増幅回路へのサンプリング信号を“断”と
する場合等： ＡＦＣ動作時にはＡＦＣ信号は、増幅回路、リミッタ−
回路９周波数弁別回路、積分回路等を経由して、加算回
路に送られる。増幅回路はマグネトロン駆動回路からの
同期信号をサンプリング信号として受け、サンプリング
信号受信時にのみ、ＡＦＣ信号を増幅する。したがって
ＮＦＣ動作時にサンプリング信号を“断”とすることに
より、目的を達することができる。

また直列に配置されている増幅回路、リミッタ回路１周
波数弁別回路、積分回路の中のいずれかの動作を停止す
ること、またそれらの間の信号経路の少くとも一箇所を
“断”とすることにより、目的を達することができる。

ｒ、実施例 第１図は本発明に係るパルスレーダー用周波数制御装置
の好ましい実施例のブロックダイヤグラムである。

このパルスレーダー用周波数制御装置は、アンテナから
の受信々号と局部発振器の出力をミキサ回路で混合して
中間周波信号を得、該中間周波信号を増幅、検波、信号
処理するパルスレーダー装置の中間周波数を一定値とす
るために、送信信号の周波数の変化に追随して局部発振
周波数を自動的にまたは手動操作で制御する。

ミキサ回路ＭＩＸの出力である中間周波信号ＩＰは、増
幅回路ＡＭＰで増幅される。該増幅回路ＡＭＰは、サン
プリング信号ＳＰＬ信号が入力されている時にのみ増幅
動作をする。増幅回路ＡＭＰの出力はリミッタ回路ＬＭ
Ｔを経て周波数弁別回路ＦＤに送られる。周波数弁別回
路ＦＤは、基準周波数と実際の中間周波数の差に対応す
る電圧信号を発生する。周波数弁別回路ＦＤの出力は積
分回路ＩＮＴで積分される。加算回路ＡＤＤにおいて、
積分回路の出力と直流バイアス電圧が加算される。加算
回路ＡＤＤの出力はローパスフィルタを経由して、電圧
制御発振回路である局部発振回路に帰還される０以上が
自動周波数制御（ＡＦＣ）における動作である。

手動周波数側ｍ　（ＮＦＣ）においては、スイッチＳＷ
Ｉによって増幅回路ＡＭＰ、リミフタ回路ＬＩＴ、周波
数弁別回路ＦＤ、積分回路ＩＮＴへの電力供給線が“断
゛となり、さらにスイッチＳＷＩに連動するスイッチＳ
Ｗ２によってローパスフィルえＬＦから手動同調装置Ｍ
Ｔに切替えられる０手動同調測置訂のパネル面上のつま
みによって調節される電圧信号が、電圧制御発振回路か
らなる局部発振回路ｔｏｓｃに送られる。

手動周波数側ｕｓ　（ＮＰＣ）時においても加算回路Ａ
ＤＤは動作しているので、ローパスフィルタＬＰの出力
電圧は直流バイアス電圧にほぼ等しい。

第２図は本発明に係るパルスレーダー用周波数制御装置
の他の好ましい実施例のブロックダイグラムである。

局部発振回路ＬＯ５Ｃ，ミキサ回路ＭＩＸ、増幅回路へ
ＭＰ。

リミッタ回路ＬＭＴ、周波数弁別回路ＦＤ、積分回路Ｉ
ＮＴ。

加算回路ＡＤＤ、ローパスフィルタＬＰは第１図のそれ
に対応するので、それについての説明は省略する。

この実施例においては手動周波数制御（ＮＦＣ）動作時
に周波数弁別回路ＦＤの出力端子と積分回路ＩＮＴの入
力端子を結ぶ経路がスイッチ籏３により“断”となる。

スイッチ３に連動するスイッチＳＷ４によってローパス
フィルタＬＦから手動同調装置ＭＴに切換えられる０手
動同調装置ＭＴの出力信号によって局部発振器ＬＯ５Ｃ
が制御される。

この実施例においては周波数弁別回路ＦＤ以前の回路は
ＮＦＣ動作時においても動作し、積分回路ＩＮＴへ信号
が送られない点だけが異なる。したがって周波数弁別回
路ＦＤの出力を同調指示計ＩＮＤに送ることができ、手
動周波数制御を同調指示計ＩＮＤの指示を見ながら行う
ことができる。

本発明の他の実施例として、ＭＦＣ動作時に例えばリミ
ッタ回路ＬＭＴと周波数弁別回路ＦＤの間の接続を“断
”とすることもできる。また増幅回路へのサンプリング
信号ＳＰＬを“断”とすることもできる。しかしこれら
の場合は同調指示器ＩＮＤを動作させることができない
。

ｇ８発明の効果 ＭＦＣの動作からＡＦＣ動作に切換えたとき、（ｉ）画
像が消える時間が完全にまたはほぼ完全に無くなる。

（ｉｉ）ＡＦＣにおける所謂“引き込み時間”が、肝Ｃ
の調節つまみの位置に対して無関係である。

（ｉｉｉ）　ＡＦＣのスタート電圧をあらかじめ設定し
ておくことが可能であるので、前述したミスロツタ状態
をさけることが可能となる。ミスロックはＡＦＣ動作開
始時に目的周波数と信号の実周波数が特定の方向に大き
くずれている場合に発生することが判明しているので、
あらかじめバイアス電圧を調整してミスロックの発生し
ない方向からＡＦＣが動作を開始するよう設定しておき
、これを避けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明に係るパルスレーダーの周波数
制御装置の好ましい実施例のブロックダイヤグラム、第
３図は本発明に係るパルスレーダーの周波数制御装置の
ローパスフィルタの出力信号の時間変化を示すグラフ、
第４図は従来技術によるパルスレーダーの周波数制御装
置のブロックダイグラム、第５図は第４図の装置のロー
パスフィルタの出力信号の時間変化を示すグラフである
。 ＬＯ５Ｃ・・・局部発振回路、　　　ＭＩＸ・・・ミキ
サ、＾肝・・・増幅回路、　　　　　ＬＭＴ・・・リミ
ッタ、ＦＤ・・・周波数弁別回路、　　　ＩＮＴ・・・
積分回路、ＡＤＤ・・・加算回路、 ＬＰ・・・ローパスフィルタ、　　ＭＴ・・・手動同調
装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）局部発振回路と、アンテナからの受信々号と局部
   発振回路の出力を混合して中間周波信号を発生するミキ
   サ回路と、中間周波信号を増幅する増幅回路と、増幅さ
   れた中間周波信号の周波数と所定の周波数の差に対応す
   る信号を発生する周波数弁別回路と、周波数弁別回路の
   出力を積分する積分回路と、積分回路の出力に所定のバ
   イアス信号を加算する加算回路と、加算回路の後段に設
   けられたローパスフィルタを備え、自動周波数制御時に
   は加算回路の出力に応じて上記発振回路の周波数を調節
   する周波数制御装置において、 手動操作で出力を調節することができる手動同調装置と
   、上記加算回路への入力信号を自動周波数制御時には送
   り、手動周波数制御時には送ることを停止する第１のス
   イッチと、上記ローパスフィルタの出力と上記手動同調
   装置の出力を択一的に選択して上記局部発振回路に送る
   、第１のスイッチと連動する第２のスイッチを備え、上
   記加算回路が常に動作していることを特徴とするパルス
   レーダーの周波数制御装置。
2. （２）上記第１のスイッチが、上記増幅回路、周波数弁
   別回路、積分回路の中の少くとも１回路の電力供給を断
   続するスイッチであることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載のパルスレーダーの周波数制御装置。
3. （３）上記第１のスイッチが、上記ミキサ回路、増幅回
   路、周波数別別回路、積分回路の中の少くとも１回路の
   動作を断続制御するスイッチであることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載のパルスレーダーの周波数
   制御装置。
4. （４）上記第１のスイッチが、上記ミキサ回路、増幅回
   路、周波数弁別回路、積分回路を通る信号経路の中の少
   くとも一点を断続するスイッチであることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載のパルスレーダーの周波
   数制御装置。