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レーダ装置

国内特許コード P05A007943
整理番号 1983
掲載日 2005年12月2日
出願番号 特願2000-241070
公開番号 特開2002-055160
登録番号 特許第3486625号
出願日 平成12年8月9日(2000.8.9)
公開日 平成14年2月20日(2002.2.20)
登録日 平成15年10月31日(2003.10.31)
発明者
  • 渡辺 孝
  • 岡本 和久
  • 島津 恭明
  • 戸梶 功
  • 横井 邦彦
出願人
  • 三菱電機株式会社
  • 防衛装備庁長官
発明の名称 レーダ装置
発明の概要 【課題】 近距離目標に対しても検出できるレーダ装置を得る。
【解決手段】 目標が近距離の場合、送受切換器を用いずに、4個の給電プローブのいずれか1つを送信用に用い、残りの3個の給電プローブから得られる受信信号の電力の和及び差信号を検出することにより、この和及び差信号から目標の距離、高低角及び方位角を得る。
従来技術、競合技術の概要


図8は、従来のレーダ装置10を示す構成ブロック図である。1は励振機、2は分配器、3は送信機、4は送受切換器、5はモノパルスコンパレータ、6a、6b、6c、6dはアンテナの給電プローブ、7a、7b及び7cは第1、第2、第3の受信機、8a、8b及び8cは第1、第2、第3のA/D変換器、9は信号処理器である。
次に動作について説明する。図8において、励振機1は、給電プローブ6から目標(図中では省略)に放射する送信信号と同じ周波数を持つ高周波のパルス信号を出力する。分配器2は、励振機1の出力の一部を局発信号とし、残りを送信信号として出力する。励振機1からの送信信号は、送信機3で増幅された後、送受切換器4及びモノパルスコンパレータ5を経由してアンテナの給電プローブ6a、6b、6c、6dから図示しないアンテナを介して目標に放射される。
給電プローブ6は、目標からの反射信号をアンテナに受けて第1から第4までの受信信号を出力する。モノパルスコンパレータ5は、第1から第4までの前記受信信号を受けて、これらの電力の和及び2種類の差(高低方向、方位方向)信号を出力する。第1の受信機7aは、送受切換器4を通過してきた和信号と前記局発信号を受けて位相検波した信号を出力する。第2、第3の受信機7b、7cは、それぞれ差信号(高低方向、方位方向)と前記局発信号を受けて、位相検波した信号を出力する。
第1のA/D変換器8a、第2のA/D変換器8b及び第3のA/D変換器8cは、それぞれ第1の受信機7a、第2の受信機7b及び第3の受信機7cから出力される第1、第2及び第3の位相検波した信号をディジタル変換する。信号処理器9は、ディジタル化された第1、第2及び第3の位相検波された信号から、目標の距離及び高低角、方位角等の情報を得る。
ここで、動作について補足説明する。上記で説明したように、レーダ装置10は、パルス変調された高周波の送信信号を目標に向かって間欠的に放射し、目標にあたって再放射された電波を受信することで、目標までの距離や方向を測定する方式である。
目標を正確に検出することができる限界を示す最小検出距離は、送信パルスが放射されてから、送受切換器4の動作が受信状態に回復するまでの時間で決まり、概ね送信パルス幅で決まる。したがって、最小検出距離をできるだけ小さくするには、送信パルス幅を小さくして対処するのが一般的である。

産業上の利用分野


この発明は、遠距離から至近距離までの目標を検出することができるモノパルス方式のレーダ装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
遠距離計測モードと近距離計測モードを切り換えるモード切換信号を出力するモード制御器と、
高周波信号を出力する励振機と、
前記高周波信号の一部を局発信号とし残りを送信信号とする分配器と、
前記分配器を介した前記励振機から出力される信号を増幅した送信信号を出力する送信機と、
前記送信機からの送信信号を送信波としてアンテナを介して目標に放射すると共に、目標からの反射波をアンテナを介して受信するための第1から第4の給電プローブと、
前記モード制御器からのモード切換信号に基づいて切り換え動作を行う第1から第4の信号切換器と、
前記モード制御器からのモード切換信号が遠距離計測モードの時には、前記第1から第4の信号切換器を介して前記第1から第4の給電プローブに接続されて、送受切換器を介した前記送信機からの送信波を前記第1から第4の給電プローブからアンテナを介して目標に放射すると共に、第1から第4の信号切換器を介して前記第1から第4の給電プローブで受けた反射波の信号を受信しこれらの電力の和信号及び第1と第2の差信号を出力する第1のモノパルスコンパレータと、
前記モード制御器からのモード切換信号が近距離計測モードの時には、前記第1の信号切換器を介して前記送信機を前記第1の給電プローブに接続させて、前記送信機からの送信波を前記第1の給電プローブからアンテナを介して目標に放射し、前記第2から第4の給電プローブで受けた目標からの反射波の信号を受信しこれらの電力の第1と第2の和信号及び第1と第2の差信号を出力する第2のモノパルスコンパレータと、
前記第1のモノパルスコンパレータから前記送受切換器を経由して出力される和信号または前記第2のモノパルスコンパレータから出力される第1の和信号を、前記局発信号を受けて周波数変換、増幅、位相検波したビデオ信号を出力する第1の受信機と、
前記第1のモノパルスコンパレータから出力される第1の差信号または前記第2のモノパルスコンパレータから出力される第1の差信号を、前記局発信号を受けて周波数変換、増幅、位相検波したビデオ信号を出力する第2の受信機と、
前記第1のモノパルスコンパレータから出力される第2の差信号または前記第2のモノパルスコンパレータから出力される第2の差信号を、前記局発信号を受けて周波数変換、増幅、位相検波したビデオ信号を出力する第3の受信機と、
前記第2のモノパルスコンパレータから出力される第2の和信号を、前記局発信号を受けて周波数変換、増幅、位相検波したビデオ信号を出力する第4の受信機と、
前記第1から第4の受信機からのビデオ信号をディジタル信号にそれぞれ変換する第1から第4のA/D変換器と、
ディジタル化された前記第1から第4のビデオ信号から目標の距離、高低角及び方位角を得る信号処理器とを具備することを特徴とするレーダ装置。

【請求項2】
遠距離計測モードと近距離計測モードを切り換えるモード切換信号を出力するモード制御器と、
高低角または方位角を切り換える方向切換信号を出力する方向切換制御器と、
高周波信号を出力する励振機と、
前記高周波信号の一部を局発信号とし残りを送信信号とする分配器と、
前記分配器を介した前記励振機から出力される信号を増幅した送信信号を出力する送信機と、
前記送信機からの送信信号を送信波としてアンテナを介して目標に放射すると共に、目標からの反射波をアンテナを介して受信するための第1から第4の給電プローブと、
前記モード制御器からのモード切換信号に基づいて切り換え動作を行う第1から第4の信号切換器と、
前記モード制御器からのモード切換信号が遠距離計測モードの時には、前記第1から第4の信号切換器を介して前記第1から第4の給電プローブに接続されて、送受切換器を介した前記送信機からの送信波を前記第1から第4のプローブからアンテナを介して目標に放射すると共に、第1から第4の信号切換器を介して前記第1から第4の給電プローブで受けた反射波の信号を受信しこれらの電力の和信号及び第1と第2の差信号を出力する第1のモノパルスコンパレータと、
前記モード制御器からのモード切換信号が近距離計測モードの時には、前記第1の信号切換器を介して前記送信機を前記第1の給電プローブに接続させて、前記送信機からの送信波を前記第1の給電プローブからアンテナを介して目標に放射し、前記第2から第4の給電プローブで受けた目標からの反射波の信号を受信しこれらの電力の第1と第2の和信号及び第1と第2の差信号を出力する第2のモノパルスコンパレータと、
前記方向切換制御器からの方向切換信号に基づいて切り換え動作を行う第1から第3の受信切換器と、
前記第1のモノパルスコンパレータから前記送受切換器を経由して出力される和信号、または前記第2の受信切換器を介して前記第2のモノパルスコンパレータから出力される第1または第2の和信号のいずれかの和信号を、前記局発信号を受けて周波数変換、増幅、位相検波したビデオ信号を出力する第1の受信機と、
前記第1の受信切換器を介して前記第1のモノパルスコンパレータから出力される第1または第2の差信号のいずれかの差信号、または前記第3の受信切換器を介して前記第2のモノパルスコンパレータから出力される第1または第2の差信号のいずれかの差信号を、前記局発信号を受けて周波数変換、増幅、位相検波したビデオ信号を出力する第2の受信機と、
前記第1及び第2の受信機からのビデオ信号をディジタル信号に変換する第1及び第2のA/D変換器と、
ディジタル化された前記第1及び第2のビデオ信号から目標の距離、高低角及び方位角を得る信号処理器とを具備することを特徴とするレーダ装置。

【請求項3】
遠距離計測モードと近距離計測モードを切り換えるモード切換信号を出力するモード制御器と、
高低角または方位角を切り換える方向切換信号を出力する方向切換制御器と、
高周波信号を出力する励振機と、
前記高周波信号の一部を局発信号とし残りを送信信号とする分配器と、
前記分配器を介した前記励振機から出力される信号を増幅した送信信号を出力する送信機と、
前記送信機からの送信信号を送信波としてアンテナを介して目標に放射すると共に、目標からの反射波をアンテナを介して受信するための第1から第4の給電プローブと、
前記モード制御器からのモード切換信号に基づいて切り換え動作を行う第1から第4の信号切換器と、
前記モード制御器からのモード切換信号が遠距離計測モードの時には、前記第1から第4の信号切換器を介して前記第1から第4の給電プローブに接続されて、送受切換器を介した前記送信機からの送信波を前記第1から第の給電プローブからアンテナを介して目標に放射すると共に、第1から第4の信号切換器を介して前記第1から第4の給電プローブで受けた反射波の信号を受信しこれらの電力の和信号及び第1と第2の差信号を出力し、前記モード制御器からのモード切換信号が近距離計測モードの時には、前記第1の信号切換器を介して前記送信機を前記第1の給電プローブに接続させて、前記送信機からの送信波を前記第1の給電プローブからアンテナを介して目標に放射し、前記第2から第4の給電プローブで受けた目標からの反射波の信号を受信しこれらの受信信号から電力の和及び2種類の差を出力するモノパルスコンパレータと、
前記方向切換制御器からの方向切換信号に基づいて切り換え動作を行う受信切換器と、
前記モノパルスコンパレータから前記送受切換器を経由して出力される和信号を、前記局発信号を受けて周波数変換、増幅、位相検波したビデオ信号を出力する第1の受信機と、
前記受信切換器を介して前記モノパルスコンパレータから出力される第1または第2のいずれかの差信号を、前記局発信号を受けて周波数変換、増幅、位相検波したビデオ信号を出力する第2の受信機と、
前記第1及び第2の受信機からのビデオ信号をディジタル信号に変換する第1及び第2のA/D変換器と、
ディジタル化された前記第1及び第2のビデオ信号から目標の距離、高低角及び方位角を得る信号処理器とを具備することを特徴とするレーダ装置。

【請求項4】
遠距離計測モードと近距離計測モードを切り換えるモード切換信号を出力するモード制御器と、
高周波信号を出力する励振機と、
前記高周波信号の一部を局発信号とし残りを送信信号とする分配器と、
前記分配器を介した前記励振機から出力される信号を増幅した送信信号を出力する送信機と、
前記送信機からの送信信号を送信波としてアンテナを介して目標に放射すると共に、目標からの反射波をアンテナを介して受信するための第1から第4の給電プローブと、
前記送信機からの出力を分割して第1から第4の送信分割信号として出力するパワーディバイダと、
前記パワーディバイダからの第1から第4の送信分割信号を第1から第4の給電プローブへ出力するための第1から第4の送受切換器と、
前記モード制御器からのモード切換信号が遠距離計測モードの時には、前記パワーディバイダからの第2から第4の送信分割信号を第2から第4の送受切換器へ出力し、前記モード制御器からのモード切換信号が近距離計測モードの時には、前記パワーディバイダからの第2から第4の送信分割信号の第2から第4の送受切換器への出力を止める第1から第3の信号切換器と、
前記第1から第4の給電プローブで受けた目標からの反射波の信号を第1から第4の送受切換器を介してそれぞれ受信し前記局発信号を受けて周波数変換、増幅、位相検波したビデオ信号を出力する第1から第4の受信機と、
前記第1から第4の受信機からのビデオ信号をディジタル信号に変換する第1から第4のA/D変換器と、
前記第1から第4のA/D変換器からのすべての出力信号が送出されたときには、前記第1から第4のビデオ信号からモノパルス演算により遠距離計測モードの時の目標の高低角及び方位角を得ると共に、前記第2から第4のA/D変換器からの出力信号のみが送出されたときには、前記第2から第4のビデオ信号からモノパルス演算により近距離計測モードの時の目標の高低角及び方位角を得る信号処理器とを具備することを特徴とするレーダ装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
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出願権利状態 登録
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