JP2009192525A

JP2009192525A - 直交レーダー装置

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Publication number: JP2009192525A
Application number: JP2008326083A
Authority: JP
Inventors: Song-Cheol Hong; ソンチョルホン; Chul Yeong Kim; チョルヨンキム
Original assignee: Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Current assignee: Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Priority date: 2008-02-18
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2009-08-27
Also published as: US20090207072A1; EP2090896A2; KR20090089072A; EP2090896A3; KR100974540B1; US7656347B2

Abstract

【課題】受信電力損失を無くして偏波損失及びレーダー間の干渉を減らす直交レーダー装置を提供する。
【解決手段】直交レーダー装置は、位相が、０度、−９０度、−１８０度、−２７０度である四つの信号を発生させる直交信号発生部１０１と、該発生部から信号を入力する第１及び第２カプラーモジュール１０２、１０３と、各カプラーモジュールから信号を入力してターゲットに当って戻ってきた信号を入力するアンテナ部１０６と、第１カプラーモジュールとアンテナ部との間に連結されて送信及び受信信号の位相を９０度遅延させる第１及び第２位相遅延モジュール１０４、１０５と、アンテナ部から各カプラーモジュールを通じて入力された受信信号を合わせて、漏洩信号を除去する漏洩信号除去部１１０と、該除去部の出力信号を分配する電力分配部１１３と、直交信号発生部の信号及び電力分配部の出力信号をミキシングするミキサー部１１５、１１６とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、直交（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）レーダー装置に関するもので、より詳細には、受信電力損失を無くして偏波損失及びレーダー間の干渉を減らす直交レーダー装置に関するものである。

従来、レーダー装置に関する技術は、特許文献１の「円偏波レーダー装置」以外に多数出願及び公開されている。
前記従来技術は、図１に図示したように、位相差が１８０である二つの信号を発生させる信号発生器１１と、前記信号発生器から発生した二つの信号を受けてアンテナとミキサーに送る第１及び第２カプラーモジュール１２、１３と、前記第１及び第２カプラーモジュールから信号を受ける前記アンテナとして、円偏波型であるアンテナ１４と、前記第２カプラーモジュールと前記アンテナの入力との間に連結された９０度位相遅延モジュール１５と、前記アンテナを通じて入力された受信信号は合わせ、前記第１ないし第２カプラーモジュールから受信段に漏洩した受信信号を除去する電力合成部１６と、前記第１及び第２カプラーモジュールから信号を受ける前記ミキサーとして、前記第１及び第２カプラーモジュールから出た信号と前記電力合成部から出た信号を使用してミキシングを遂行するミキサー１７とを具備して、送信電力損失なしに送信漏洩信号を除去して基底帯域信号を得る円偏波レーダー装置である。

しかし、従来技術は、送信信号の損失はないが、受信時に信号発生器で３ｄＢの信号損失が発生する問題点があった。
大韓民国登録特許第０７４８９９２号

本発明の目的は、前記のような問題点を解決するためのもので、受信電力損失を無くす直交レーダー装置を提供することにある。
さらに、発明の他の目的は、偏波損失及びレーダー間の干渉を無くす直交レーダー装置を提供することにある。

本発明は、直交レーダー装置において、位相差が０度、−９０度、−１８０度、−２７０度である四つの信号を発生させる直交信号発生部と、該直交信号発生部と連結されて信号を入力し、各々送信信号及び送信漏洩信号を出力する第１及び第２カプラーモジュールと、前記第１及び第２カプラーモジュールから送信信号を入力してターゲットに当って戻ってきた受信信号を入力するアンテナ部と、前記第１カプラーモジュールと前記アンテナ部との間に連結されて送信信号の位相及び受信信号の位相を９０度遅延させる第１位相遅延モジュールと、前記アンテナ部から前記第１及び第２カプラーモジュールを通じて入力された受信信号を合わせて、送信漏洩信号を除去する漏洩信号除去部と、前記漏洩信号除去部の出力信号を分配する電力分配部と、前記直交信号発生部の信号及び前記電力分配部の出力信号をそれぞれ入力してミキシングする第１及び第２ミキサー部とを含む。

また、本発明は、直交レーダー装置において、位相差が０度、−９０度、−１８０度、−２７０度である四つの信号を発生させる直交信号発生部と、該直交信号発生部と連結されて信号を入力し、各々送信信号及び送信漏洩信号を出力する第１及び第２カプラーモジュールと、前記第１及び第２カプラーモジュールから送信信号を入力してターゲットに当って戻ってきた受信信号を入力するアンテナ部と、前記第１カプラーモジュールとアンテナ部との間に連結されて、各々送信信号の位相及び受信信号の位相を９０度遅延させる第１及び第２位相遅延モジュールと、前記アンテナ部から前記第１及び第２カプラーモジュールを通じて入力された受信信号を合わせて、送信漏洩信号を除去する漏洩信号除去部と、前記漏洩信号除去部の出力信号を分配する電力分配部と、前記直交信号発生部の信号及び前記電力分配部の出力信号をそれぞれ入力してミキシングする第１及び第２ミキサー部とを含む。

前記のような本発明は、受信電力損失を無くして偏波損失及びレーダー間の干渉を除去する効果がある。
さらに、本発明は、円偏波アンテナを使用するので線形偏波を使用した時に発生する偏波損失を除去することができる効果がある。

本発明の特徴及び利点は、添付図面に基づいた後述の詳細な説明でさらに明確になる。本明細書及び請求範囲に使用された用語や単語は、本発明者が本発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に即して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念であると解釈されるべきものである。また、本発明に係わる公知機能及びその構成に対する具体的な説明が本発明の要旨の理解を不必要に妨げると判断される場合には、その具体的な説明を省略している。

以下、添付された図面を参照して本発明を詳細に説明する。
本発明の第１実施例による直交レーダー装置に関して、図２及び図３を参照して下記に説明する。

図２は、本発明の第１実施例による直交レーダー装置に関する概略的なブロック図である。
本発明の第１実施例による直交レーダー装置は、図２に図示したように、直交信号発生部１０１、第１カプラーモジュール１０２、第２カプラーモジュール１０３、第１位相遅延モジュール１０４、第２位相遅延モジュール１０５、アンテナ部１０６、漏洩信号除去部１１０、電力分配部１１３、低雑音増幅部１１４、第１ミキサー部１１５、第２ミキサー部１１６及びフィルター部１１７を含む。

まず、直交信号発生部１０１は、位相差が互いに９０度である４個の信号（０、−９０、−１８０、−２７０度）を発生させる。
また、第１カプラーモジュール１０２は、直交信号発生部１０１と連結され、直交信号発生部１０１から信号を入力して、二つの送信信号と不所望の送信漏洩信号とを発生させる。ここで、二つの送信信号は互いに位相差が９０度で、第１及び第２位相遅延モジュール１０４、１０５にそれぞれ出力されて、送信漏洩信号は漏洩信号除去部１１０に出力される。

また、第２カプラーモジュール１０３は、直交信号発生部１０１と連結され、直交信号発生部１０１から信号を入力して、二つの送信信号と不所望の送信漏洩信号とを発生させる。ここで、二つの送信信号は互いに位相差が９０度で、アンテナ部１０６に出力され、送信漏洩信号は漏洩信号除去部１１０に出力される。

本実施例による第１及び第２カプラーモジュール１０２、１０３は、直交信号発生部１０１からそれぞれ入力を受け、ここで、二つの信号間の位相差は９０度である。
ここで、本実施例による第１及び第２カプラーモジュール１０２、１０３は、ランゲカプラー（ＬａｎｇｅＣｏｕｐｌｅｒ）で構成したが、本発明がこれに限定されることはなく、方向性カプラーまたはブランチラインカプラ（Ｂｒａｎｃｈ−ＬｉｎｅＣｏｕｐｌｅｒ）で構成することができることは、もちろんである。そして、実施例による第１及び第２カプラーモジュール１０２、１０３は、直交信号発生部１０１から信号を入力して不所望の送信漏洩信号を発生させて、アンテナ部１０６から受信信号を受けて漏洩信号除去部１１０に送信漏洩信号とともに送る。

また、第１位相遅延モジュール１０４は、第１カプラーモジュール１０２とアンテナ部１０６との間に連結され、第１カプラーモジュール１０２の送信信号及びアンテナ部１０６から入ってくる受信信号の位相を９０度遅延させる。

また、第２位相遅延モジュール１０５は、第１カプラーモジュール１０２とアンテナ部１０６との間に連結され、第１カプラーモジュール１０２の送信信号及びアンテナ部１０６から入ってくる受信信号の位相を９０度遅延させる。

また、アンテナ部１０６は、第２カプラーモジュール１０３から位相差が９０度である二つの信号を入力して、また、第１及び第２位相遅延モジュール１０４、１０５を通じて位相差が９０である二つの信号を入力して動作する。ここで、アンテナ入力部に入力される四つの信号の位相は、１個の入力部信号の位相が０度であるとすると、残り３個の入力部の信号は−９０度、−１８０度、−２７０度の位相差を有する。

また、漏洩信号除去部１１０は、位相遅延モジュール１１１と電力合成モジュール１１２を含み、第１カプラーモジュール１０２と第２カプラーモジュール１０３から入力する受信信号を合わせて、信号送信時に発生する送信漏洩信号を除去する機能を有する。

本実施例による漏洩信号除去部１１０は、位相遅延モジュール１１１と電力合成モジュール１１２からなるように構成したが、ランゲカプラーまたはブランチラインカプラのような４−ポート素子型カプラーである直交（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）カプラーに構成することができる。ここで、カプラーは、送信漏洩信号と受信信号とを分離する役目を果たし、一つの出力ポートは、第１及び第２カプラーモジュール１０２、１０３から漏洩した送信漏洩信号を合わせて出力し、残り一つの出力ポートは第１及び第２カプラーモジュール１０２、１０３を通じて入ってきた受信信号を合わせて出力する。ここで、本実施例による漏洩信号除去部１１０では、送信漏洩信号が合わせられて出る出力ポートに５０オーム終段抵抗を連結して送信漏洩信号が抵抗を通じて消耗するようにして、受信信号が合わせられて出る出力ポートが、漏洩信号除去部１１０の出力ポートに使用される。

位相遅延モジュール１１１は、第１カプラーモジュール１０２を経てアンテナ部１０６からターゲットに当って再び第１カプラーモジュール１０２を通じて入ってきた受信信号と第１カプラーモジュール１０２で送信時に発生した送信漏洩信号の位相を９０度遅延させる。

そして、電力合成モジュール１１２は、位相遅延モジュール１１１と第２カプラーモジュール１０３とに連結され、位相遅延モジュール１１１と第２カプラーモジュール１０３から入力する受信信号を合わせて、信号送信時に発生する送信漏洩信号を除去する。

本実施例による電力合成モジュール１１２は、ウィルキンソン電力合成器（ＷｉｌｋｉｎｓｏｎＰｏｗｅｒＣｏｍｂｉｎｅｒ）で構成したが、Ｔ−ジャンクション（Ｊｕｎｃｔｉｏｎ）コンバイナーのような３ポート（ｐｏｒｔ）合成器が使用できることは、もちろんである。

また、電力分配部１１３は、漏洩信号除去部１１０の出力信号を分配する。
また、低雑音増幅部１１４は、漏洩信号除去部１１０と電力分配部１１３との間に連結され、漏洩信号除去部１１０の出力信号を増幅させる。

また、第１ミキサー部１１５は、直交信号発生部１０１と電力分配部１１３とに連結され、直交信号発生部１０１から発生された信号と電力分配部１１３の出力信号を入力してミキシングを遂行する。

また、第２ミキサー部１１６は、直交信号発生部１０１と電力分配部１１３とに連結され、直交信号発生部１０１から発生された信号と電力分配部１１３の出力信号を入力してミキシングを遂行する。ここで、直交信号発生部１０１から第１ミキサー部１１５と第２ミキサー部１１６とに入って行く信号間の位相差は、９０度である。

そして、フィルター部１１７は、第１ミキサー部１１５の出力信号と第２ミキサー部１１６の出力信号をそれぞれフィルターリングして基底帯域信号として出力する。
本実施例による直交信号発生部１０１は、位相が０度、−９０度、−１８０度、−２７０度である四つの信号を発生させ、直交信号発生部１０１で発生した信号が第１及び第２カプラーモジュール１０２、１０３と第１及び第２ミキサー部１１５、１１６に入力される。ここで、第１及び第２カプラーモジュール１０２、１０３に入力される二つの信号は、位相差が９０度で、直交信号発生器１０１から第１ミキサー部１１５と第２ミキサー部１１６に入って行く信号間の位相差は９０度である。

そして、実施例によるアンテナ部１０６は、図３に図示したように、円偏波アンテナ２で構成し、第２カプラーモジュール１０３と二つの給電ライン１で連結され、第１及び第２位相遅延モジュール１０４、１０５とそれぞれ一つの給電ライン１で連結される。すなわち、第１カプラーモジュール１０２と第２カプラーモジュール１０３の各々の出力信号は、４個の給電ライン１を通じてアンテナ部１０６に入って行く。

本実施例による直交レーダー装置は、アンテナ部１０６を通じて伝播された信号がターゲット（未図示）に当って再びアンテナ部１０６を通じて入ってくるようになる。ここで、第１及び第２位相遅延モジュール１０４、１０５を行き交う信号、すなわち第１カプラーモジュール１０２を通じて送信及び受信される信号は、受信時に第２カプラーモジュール１０３を通じて送受信する信号より１８０度位相が遅延するようになる。

結局、ターゲットに当って戻ってきた信号は、漏洩信号除去部１１０の電力合成モジュール１１２で同位相で合わされるようになる。すなわち、第１及び第２カプラーモジュール１０２、１０３のカプラー隔離（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）特性によって、送信信号はある程度減殺されるが隔離度が低いので、大きな送信信号が漏洩する。ここで、第１及び第２カプラーモジュール１０２、１０３から漏洩する二つの送信信号は、位相差が９０度で、第１カプラーモジュール１０２で漏洩した漏洩信号は、漏洩信号除去部１１０の位相遅延モジュール１１１によって位相が９０度遅延されて、大きさが同じで位相は１８０度の差があるようになるので、漏洩信号除去部１１０の電力合成モジュール１１２で互いに相殺されて漏洩する送信信号は除去され、ターゲットに当って戻ってきた受信信号だけが残るようになる。

本実施例による低雑音増幅部１１４は、漏洩信号除去部１１０の出力信号を増幅させて、電力分配部１１３は、低雑音増幅部１１４を通じて増幅された漏洩信号除去部１１０の出力信号を第１及び第２ミキサー部１１５、１１６に分配する。

本実施例による第１ミキサー部１１５は、電力分配部１１３を通じて分配された漏洩信号除去部１１０の出力信号と直交信号発生部１０１からの信号を入力してミキシングする。

また、第２ミキサー部１１６は、電力分配部１１３を通じて分配された漏洩信号除去部１１０の出力信号と直交信号発生部１０１からの信号を入力してミキシングする。ここで、直交信号発生部１０１から第１ミキサー部１１５と第２ミキサー部１１６とに入って行く信号間の位相差は９０度である。

そして、フィルター部１１７は、第１及び第２ミキサー部１１５、１１６の出力信号をそれぞれフィルターリングして基底帯域信号として出力する。
このような構成を有した本発明の直交レーダー装置は、受信電力の損失を無くすことができる。また、円偏波アンテナを使用するので、線形偏波の使用時に発生する偏波損失を除去することができる効果がある。

次に、本発明の第２実施例による直交レーダー装置に関して、図４を参照して下記に説明する。
図４は、本発明の第２実施例による直交レーダー装置を概略的に示したブロック図である。

本発明の第２実施例による直交レーダー装置は、図４に図示したように、直交信号発生部２０１、第１カプラーモジュール２０２、第２カプラーモジュール２０３、第１位相遅延モジュール２０４、アンテナ部２０５、漏洩信号除去部２１０、電力分配部２１３、低雑音増幅部２１４、第１ミキサー部２１５、第２ミキサー部２１６及びフィルター部２１７を含む。

まず、直交信号発生部２０１は、位相差が互いに９０度である４個の信号（０、−９０、−１８０、−２７０度）を発生させる。
また、第１カプラーモジュール２０２は、直交信号発生部２０１と連結され、直交信号発生部２０１から信号を入力して、送信信号と不所望の送信漏洩信号とを発生させる。ここで、送信信号は第１位相遅延モジュール２０４に出力され、送信漏洩信号は漏洩信号除去部２１０に出力される。

また、第２カプラーモジュール２０３は、直交信号発生部２０１と連結されて、直交信号発生部２０１から発生された４個の信号のうち、第１カプラーモジュール２０２に入力される信号と位相差が９０度である信号を入力して、送信信号と不所望の送信漏洩信号とを発生させる。ここで、送信信号は、アンテナ部２０５に出力され、送信漏洩信号は漏洩信号除去部２１０に出力される。

本実施例による第１及び第２カプラーモジュール２０２、２０３の各々は、サーキュレーター（ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒ）のような３ポート素子型カプラーからなることを特徴とする。

そして、実施例による第１及び第２カプラーモジュール２０２、２０３は、直交信号発生部２０１から信号を入力して不所望の送信漏洩信号を発生させ、アンテナ部２０５から受信信号を受けて漏洩信号除去部２１０に送信漏洩信号とともに送る。

また、第１位相遅延モジュール２０４は、第１カプラーモジュール２０２と連結され、第１カプラーモジュール２０２の信号の位相を９０度遅延させる。
また、アンテナ部２０５は、第１カプラーモジュール２０２から第１位相遅延モジュール２０４を通じて１個の給電ラインで連結され、また、第２カプラーモジュール２０３から１個の給電ラインを通じて信号を入力して動作する。ここで、アンテナ部２０５は、２個の給電ラインからなる線形偏波アンテナである。本実施例によるアンテナ部２０５は、第１実施例によるアンテナ部１０６と比較した時、給電ラインが２個である線形偏波アンテナであることを特徴とする。

また、漏洩信号除去部２１０は、位相遅延モジュール２１１と電力合成モジュール２１２を含み、第１カプラーモジュール２０２と第２カプラーモジュール２０３から入力する受信信号を合わせて、送信時に発生する送信漏洩信号を除去する機能を有する。

本実施例による漏洩信号除去部２１０は、位相遅延モジュール２１１と電力合成モジュール２１２で構成したが、ランゲカプラーまたはブランチラインカプラのような４ポート素子型カプラーである直交カプラーで構成することができる。ここで、カプラーは、送信漏洩信号と受信信号とを分離する役目をし、出力ポートの一つは、第１及び第２カプラーモジュール２０２、２０３から漏洩した送信漏洩信号を合わせて出力し、残り一つの出力ポートは、第１及び第２カプラーモジュール２０２、２０３を通じて入ってきた受信信号を合わせて出力する。

ここで、本実施例による漏洩信号除去部２１０は、送信漏洩信号が合わせられて出る出力ポートに５０オーム終段抵抗を連結して送信漏洩信号が抵抗を通じて消耗するようにし、受信信号が合わせられて出る出力ポートが、漏洩信号除去部２１０の出力ポートに使用される。

位相遅延モジュール２１１は、第１カプラーモジュール２０２を経てアンテナ部２０５からターゲット（未図示）に当って再び第１カプラーモジュール２０２を通じて入ってきた受信信号と第１カプラーモジュール２０２で送信時に発生した送信漏洩信号の位相を９０度遅延させる。

そして、電力合成モジュール２１２は、位相遅延モジュール２１１と第２カプラーモジュール２０３とに連結され、位相遅延モジュール２１１と第２カプラーモジュール２０３から入力する受信信号を合わせて、送信時に発生する送信漏洩信号を除去する。

本実施例による電力合成モジュール２１２は、ウィルキンソン電力合成器で構成したが、Ｔ−ジャンクションコンバイナーのような３ポート合成器を使用することができることはもちろんである。

また、電力分配部２１３は、漏洩信号除去部２１０の出力信号を分配する。
また、低雑音増幅部２１４は、漏洩信号除去部２１０と電力分配部２１３との間に連結され、漏洩信号除去部２１０の出力信号を増幅させる。

また、第１ミキサー部２１５は、直交信号発生部２０１と電力分配部２１３とに連結され、直交信号発生部２０１から発生した信号と電力分配部２１３の出力信号とを入力してミキシングを遂行する。

また、第２ミキサー部２１６は、直交信号発生部２０１と電力分配部２１３とに連結され、直交信号発生部２０１から発生した信号と電力分配部２１３の出力信号とを入力してミキシングを遂行する。ここで、直交信号発生部２０１から第１ミキサー部２１５と第２ミキサー部２１５とに入っていく信号間の位相差は、９０度である。

そして、フィルター部２１７は、第１ミキサー部２１５の出力信号と第２ミキサー部２１６の出力信号をそれぞれフィルターリングして基底帯域信号として出力する。
本実施例による直交レーダー装置は、直交信号発生部２０１で位相が、０度、−９０度、−１８０度、−２７０度である四つの信号を発生させて、直交信号発生部２０１で発生した信号が、第１及び第２カプラーモジュール２０２、２０３と第１及び第２ミキサー部２１５、２１６に入力される。ここで、第１及び第２カプラーモジュール２０２、２０３に入力される信号は、位相差が９０度で、直交信号発生部２０１から第１ミキサー部２１５と第２ミキサー部２１６とに入力される信号間の位相差も９０度である。

本実施例によるアンテナ部２０５は、線形偏波アンテナで構成し、第２カプラーモジュール２０３と連結された１個の給電ラインと、第１位相遅延モジュール２０４と連結された１個の給電ラインとで連結される。すなわち、第１カプラーモジュール２０２と第２カプラーモジュール２０３の各々の出力信号は、２個の給電ラインを通じてアンテナ部２０５に入って行く。

本実施例による直交レーダー装置は、アンテナ部２０５を通じて伝播された信号がターゲット（未図示）に当って再びアンテナ部２０５を通じて入ってくるようになる。ここで、第１位相遅延モジュール２０４を行き交う信号、すなわち第１カプラーモジュール２０２を通じて送信及び受信される信号は、受信時に第２カプラーモジュール２０３を通じて送受信する信号より１８０度位相が遅延するようになる。

結局、送信時にターゲットに当って戻ってきた信号は、漏洩信号除去部２１０の電力合成モジュール２１２で同位相で合されるようになる。すなわち、第１及び第２カプラーモジュール２０２、２０３から漏洩する送信漏洩信号は、位相差が９０度で、ここで漏洩信号除去部２１０の位相遅延モジュール２１１によって第１カプラーモジュール２０２の送信漏洩信号は、位相が９０度遅延し、第２カプラーモジュール２０３の送信漏洩信号と大きさが同じで１８０度の位相差があるようになるので、漏洩信号除去部２１０の電力合成モジュール２１２で、互いに相殺されて漏洩する信号は除去され、ターゲットで反射した受信信号だけが残る。

本実施例による低雑音増幅部２１４は、漏洩信号除去部２１０の出力信号を増幅させ、電力分配部２１３は、低雑音増幅部２１４を通じて増幅された漏洩信号除去部２１０の出力信号を第１及び第２ミキサー部２１５、２１６に分配する。

また、第１ミキサー部２１５は、電力分配部２１３を通じて分配された漏洩信号除去部２１０の出力信号と直交信号発生部２０１からの信号とを入力してミキシングする。
そして、第２ミキサー部２１６は、電力分配部２１３を通じて分配された漏洩信号除去部２１０の出力信号と直交信号発生部２０１からの信号とを入力してミキシングする。ここで、直交信号発生部２０１から第１ミキサー部２１５と第２ミキサー部２１６とに入って行く信号間の位相差は９０度である。

本実施例によるアンテナ部２０５は、給電ラインが２個である線形偏波アンテナであるので、第１実施例より回路構成が簡単であるという効果がある。
本発明による直交レーダー装置は、送信機の漏洩信号を減らすことができ、レーダーの受信感度を高めるだけではなく、受信機が送信段の大きな漏洩信号によって飽和されることを防ぐことができ、受信段の漏洩電力によって雑音指数が高くなることを防ぐ効果がある。

また、円偏波アンテナの場合、線形偏波アンテナで発生する偏波損失がなく、同じ二つのレーダーシステムが向かい合っている場合に、干渉によって現われる影響を除去することができる。

また、直交ミキシング（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＭｉｘｉｎｇ）が可能で、目標物体が接近しているのか遠ざかっているのかに対する方向成分と動きに対する変位も検出することができる効果がある。

そして、送受信アンテナを共有することができ、レーダー装置の大きさを画期的に減らすことができるという効果がある。

従来技術による円偏波レーダー装置を示した図。本発明の第１実施例による直交レーダー装置を概略的に示したブロック図。本発明の第１実施例による直交レーダー装置の給電ライン及びアンテナ部を示した図。本発明の第２実施例による直交レーダー装置を概略的に示したブロック図。

符号の説明

１０１、２０１：直交信号発生部
１０２、２０２：第１カプラーモジュール
１０３、２０３：第２カプラーモジュール
１０４、２０４：第１位相遅延モジュール
１０５：第２位相遅延モジュール
１０６、２０５：アンテナ部
１１０、２１０：漏洩信号除去部
１１１、２１１：位相遅延モジュール
１１２、２１２：電力合成モジュール
１１３、２１３：電力分配部
１１４、２１４：低雑音増幅部
１１５、２１５：第１ミキサー部
１１６、２１６：第２ミキサー部
１１７、２１７：フィルター部
１：給電ライン
２：円偏波アンテナ

Claims

直交レーダー装置であって、
位相差が、０度、−９０度、−１８０度、−２７０度である四つの信号を発生させる直交信号発生部；
前記直交信号発生部と連結されて信号を入力し、各々送信信号及び送信漏洩信号を出力する第１及び第２カプラーモジュール；
前記第１及び第２カプラーモジュールから送信信号を入力してターゲットに当って戻ってきた受信信号を入力するアンテナ部；
前記第１カプラーモジュールと前記アンテナ部との間に連結されて送信信号の位相及び受信信号の位相を９０度遅延させる第１位相遅延モジュール；
前記アンテナ部から前記第１及び第２カプラーモジュールを通じて入力された受信信号を合わせて、送信漏洩信号を除去する漏洩信号除去部；
前記漏洩信号除去部の出力信号を分配する電力分配部；及び
前記直交信号発生部の信号及び前記電力分配部の出力信号をそれぞれ入力してミキシングする第１及び第２ミキサー部；を含むことを特徴とする直交レーダー装置。
前記漏洩信号除去部と前記電力分配部との間に連結され、前記漏洩信号除去部の出力信号を増幅させる低雑音増幅部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の直交レーダー装置。
前記第１及び第２ミキサー部を通じてミキシングされた信号をそれぞれフィルターリングして基底帯域信号として出力するフィルター部をさらに含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の直交レーダー装置。
前記アンテナ部が、前記第２カプラーモジュール及び前記第１位相遅延モジュールとそれぞれ一つの給電ラインで連結される線形偏波アンテナであることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の直交レーダー装置。
前記漏洩信号除去部が、
前記アンテナ部から前記第１及び第２カプラーモジュールを通じて入力された受信信号を合わせて、送信漏洩信号を除去する電力合成モジュールと、
前記第１カプラーモジュールと前記電力合成モジュールとの間に連結されて、前記第１カプラーモジュールから出力された信号の位相を９０度遅延させる位相遅延モジュールとを含むことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の直交レーダー装置。
前記漏洩信号除去部が、ランゲカプラー、ブランチラインカプラのうちのいずれかひとつであり、前記第１及び第２カプラーモジュールから入力する送信漏洩信号と受信信号とを分離して出力する二つの出力ポートを有し、前記二つの出力ポートのうち、前記送信漏洩信号が出力される一方の出力ポートに終段抵抗を連結して前記送信漏洩信号が消耗するようにし、前記受信信号が出力される他方の出力ポートを前記電力分配部に連結して前記受信信号を出力することを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の直交レーダー装置。
前記第１及び第２カプラーモジュールの各々が、３ポート素子型カプラーからなり、前記直交信号発生部から前記第１及び第２カプラーモジュールの各々に入力される二つの信号の位相差が９０度であることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の直交レーダー装置。
前記直交信号発生部から前記第１及び第２ミキサー部にそれぞれ入力される信号の位相差が９０度であることを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の直交レーダー装置。
直交レーダー装置であって、
位相差が、０度、−９０度、−１８０度、−２７０度である四つの信号を発生させる直交信号発生部；
該前記直交信号発生部と連結されて信号を入力し、各々送信信号及び送信漏洩信号を出力する第１及び第２カプラーモジュール；
前記第１及び第２カプラーモジュールから送信信号を入力してターゲットに当って戻ってきた受信信号を入力するアンテナ部；
前記第１カプラーモジュールと前記アンテナ部との間に連結されて、各々送信信号の位相及び受信信号の位相を９０度遅延させる第１及び第２位相遅延モジュール；
前記アンテナ部から前記第１及び第２カプラーモジュールを通じて入力された受信信号を合わせて、送信漏洩信号を除去する漏洩信号除去部；
前記漏洩信号除去部の出力信号を分配する電力分配部；及び
前記直交信号発生部の信号及び前記電力分配部の出力信号をそれぞれ入力してミキシングする第１及び第２ミキサー部；を含むことを特徴とする直交レーダー装置。
前記漏洩信号除去部と前記電力分配部との間に連結され、前記漏洩信号除去部の出力信号を増幅させる低雑音増幅部をさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載の直交レーダー装置。
前記第１及び第２ミキサー部を通じてミキシングされた信号をそれぞれフィルターリングして基底帯域信号として出力するフィルター部をさらに含むことを特徴とする、請求項９または１０に記載の直交レーダー装置。
前記アンテナ部が、前記第２カプラーモジュールと二つの給電ラインで連結されるとともに、前記第１及び第２位相遅延モジュールとそれぞれ一つの給電ラインで連結される円偏波アンテナであることを特徴とする、請求項９〜１１の何れか一項に記載の直交レーダー装置。
前記漏洩信号除去部が、
前記アンテナ部から前記第１及び第２カプラーモジュールを通じて入力された受信信号を合わせて、送信漏洩信号を除去する電力合成モジュールと、
前記第１カプラーモジュールと前記電力合成モジュールとの間に連結されて、前記第１カプラーモジュールから出力された信号の位相を９０度遅延させる位相遅延モジュールとを含むことを特徴とする、請求項９〜１２の何れか一項に記載の直交レーダー装置。
前記漏洩信号除去部が、ランゲカプラー、ブランチラインカプラのうちのいずれかひとつであり、前記第１及び第２カプラーモジュールから入力する送信漏洩信号と受信信号とを分離して出力する二つの出力ポートを有し、前記二つの出力ポートのうち、前記送信漏洩信号が出力される一方の出力ポートに終段抵抗を連結して前記送信漏洩信号が消耗するようにし、前記受信信号が出力される他方の出力ポートを前記電力分配部に連結して前記受信信号を出力することを特徴とする、請求項９〜１３の何れか一項に記載の直交レーダー装置。
前記第１及び第２カプラーモジュールの各々が、方向性カプラー、ランゲカプラー、ブランチラインカプラのうちのいずれかひとつであり、前記直交信号発生部から前記第１及び第２カプラーモジュールの各々に入力される二つの信号の位相差が９０度であることを特徴とする、請求項９〜１４の何れか一項に記載の直交レーダー装置。
前記第１カプラーモジュールから前記第２位相遅延モジュールに入力される信号と前記第１カプラーモジュールから前記第１位相遅延モジュールに入力される信号との位相差が９０度であることを特徴とする、請求項９〜１５の何れか一項に記載の直交レーダー装置。
前記直交信号発生部から前記第１及び第２ミキサー部にそれぞれ入力される信号の位相差が９０度であることを特徴とする、請求項９〜１６の何れか一項に記載の直交レーダー装置。