JPH01209395A - パルス圧縮レーダ - 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】 本発明は高周波発振器／増幅器を有する送信回路と、送
信受信アンテナと、パルス圧縮素子を有する受信回路と
を具えパルス中ほぼ直線性の周波数変調型の伝送信号を
処理するパルス圧縮レーダに関するものである。

この種のパルス圧縮レーダは種々の用途に用いられる。

これらパルス圧縮はＸ−帯の大部分亘って作動すると共
に地上又は航空機に配置することができる。後者の場合
には、これらレーダは海上監視、測量及び気象学に特に
用いられる。

これらのレーダでは、現在、送信回路の高周波発振器−
増幅器として、即ち、電力源として進行波管が用いられ
ている。また固体インパッドダイオード電力源を用いる
こともできる。

パルス圧縮レーダの原理は、広く知られており、例えば
、“テクニク　ドランジュニエエレクトロニク”第５巻
Ｅ６６６０−１．２４に記載されている。従来のパルス
レーダと比較するに、パルス圧縮レーダは信号の幅Ｔと
帯域ΔＦとの間が無関係となるように保持して圧縮係数
：Ｔ・ΔＦを得るようにしている。実際的な観点からす
ると、レーダの２つの上述した型の電力レベルが等しい
場合にはパルス圧縮レーダの範囲及び精細度は同一の電
力レベルを有するパルスレーダと比較するに圧縮係数に
関しては良好である。この基本的な利点は、レーダシス
テムの複雑さによって得られる。従来の電力増幅型パル
スレーダでは種々の方法で送信された信号のスペクトル
の種々の周波数の位相を維持するフィルタＹ（ｆ）を、
中間周波送信信号のスライサの後段に挿入する必要があ
り、かつ受信機端では前記フィルタＹ（ｆ）により生ず
る位相を補償する必要があるフィルタＹ（ｆ）を周波数
変換の後段に挿入する必要がある。すべての実際の方法
ではパルスを伸長するために送信信号の周波数を直線状
又はほぼ直線状に変調するように限定され、その後受信
機端で逆の直線性周波数変調を行うことに限定されるよ
うになる。かようにして得た送信回路は複雑である。そ
の理由はこの送信回路は、マイクロ波周波数発振器／増
幅器の上流に次に示す縦続接続素子、即ち、中間周波数
を発生する第１局部発振器ＯＬ１、中間周波数で送信し
たパルスを整形するスライサ、中間周波数で常時作動す
るフィルタＹ（ｆ）、及び第２局部発振器ＯＬ２からの
信号を第２入力端子に受けるミキサを具えるからである
。また、従来のパルス圧縮レーダの特性を変更したい場
合には、互いに適合するように保持された２つのフィル
タＹ（ｆ）及びＹ（ｆ）を交換する必要がある。かよう
に種々の技術を順次用いてフィルタＹ（ｆ）及びＹ（ｆ
）、即ち分布フィルタ、音響フィルタ、バルク波水晶ラ
イン、最近の接地波櫛状トランスデユーサライン、又は
アナログサンプル化ラインを製造するようにしている。

低電力高周波パルス信号を発生させるために、フィルタ
Ｙ　（ｆ）に対し分散ラインを常時用いる必要はない。

その理由は発振器の命令を直接発生させることもできる
からである。しかし後者の場合にも、発振器は中間周波
数で作動させており、その結果得られたシステムは複雑
であり、したがって高価となる。

本発明の目的はパルスで作動するインパッドダイオード
の温度ドリフトを利用して、パルス幅中ダイオードによ
り送信された信号の周波数をほぼ直線状に減少せしめん
とするにある。

本発明の他の目的は高い周波数及び平均電力レベルを有
し、パルス中直線状又は殆ど直線状の周波数変動を示す
パルス信号を直接発生せしんとするにある。

本発明の更に他の目的はマイクロ波周波数発振器／増幅
器の同期信号をマイクロ波周波数で直接得るようにした
パルス圧縮レーダを提供せんとするにある。

本発明の更に他の目的は、パルス圧縮レーダの送信回路
において中間周波数及びマイクロ波周波数で作動する素
子の数を最小に保持せんとするにある。

本発明の更に他の目的は測量及び／又は気象学のための
簡単かつ信頼性のあるレーダを提供せんとするにある。

本発明は高周波発振器／増幅器を有する送信回路と、送
受信アンテナと、パルス圧縮素子を有する受信回路とを
具え、パルス中ほぼ直線性の周波数変調型の伝送信号を
処理するパルス圧縮レーダにおいて、前記送信回路では
ダイオードシーケンススイッチのインパッドダイオード
によって負の周波数スロープに従って変調されたパルス
よりなる上記発振器／増幅器の周期信号を直接マイクロ
波周波数で発生し、給電回路によってほぼ連続電流を前
記インパッドダイオードに供給し、各送信パルスを発生
させるためにクロックパルス発振器によって前記インパ
ッドダイオードの給電導体に配列されたスイッチの開閉
を順次命令するようにしたことを特徴とする。

多重インパッドダイオードシーケンススイッチの作動を
研究する際、スイッチを同期しないと、同期信号がスイ
ッチの共振空胴に存在しないため、スペクトルが極めて
広（なり、パルス繰り返し周波数ＦＲを有し、パルス中
連続周波数を有する幅のパルススペクトルＴと類似しな
くなる。その理由はパルス中ダイオードの接合温度の上
昇により周波数変動が生じるからである。多重インパッ
ドダイオードスイッチを通常のパルスレーダで電力源と
して用いる場合には欠陥が生じこの欠陥を除去するため
には多重ダイオードスイッチをマイクロ波周波数信号に
よって連続周波数と同期させる必要があるか又はインパ
ッドダイオードの変調電流の形態を変更して寄生周波数
変化を補償し得るようにする必要がある。パルス中周波
数変動を測定する場合にはパルスの始端及び終端で最初
及び最後のマイクロ秒を関連しないようにすれば周波数
変動がパルス中連続変調電流に対して実際場直線性とな
る。本発明の基本的な概念は、パルス圧縮レーダにおけ
る電力源の同期信号としてインパッドダイオードスイッ
チの出力信号を地直接用いることにより多重ダイオード
スイッチにおけるインパッドダイオードの作動を用いる
ようにすることである。前述したように関連する電力源
は進行波管又は多重インパッドダイオードスイッチとす
ることができる。航空機のレーダに特に用いる進行波管
（ＴＷＴ）は最大でｌ０ＫＷに達する電力レベルを発生
することができ、この場合のパルス幅は１０分の数マイ
クロ秒から数１０マイクロ秒の間であり、そのサイクル
係数はほぼ２％である。これらの高い電力レベルでは進
行波管にはそれぞれほぼ１２５００Ｖ及び２．５Ａの電
圧及び電流が供給されるようになりその接地点はこれら
の高い電力レベルに依存するようになる。しかし本発明
を実現するに一層好適なＩＫＷ程度よりも低い電力レベ
ルの進行波管も存在する。本発明レーダでは電力源とし
て能動素子を好適に用い、この能動素子を、１個又は数
個の多重ダイオードスイッチに再群別化された砒化ガリ
ウムインパッドダイオードで構成し、これにより１〜数
百程度の最大電力レベルを得ることができるが、パルス
幅及びサイクル係数の特性は上述したＴＷＴのものと比
較し得るものである。かかる多重ダイオードスイッチで
は各インパッドダイオードをパルス中連続電流供給回路
によって給電するが、この電流はＩＡ程度であり、かつ
スイッチはダイオードの給電導体に直列に配列する。

連続電流を給電するダイオードスイッチからインパッド
ダイオードの出力側に同期信号を得ることができるが、
この場合には、この信号の曲線Ｆ（１）の直線性が欠け
、特定の用途に対し厄介となる。その理由は、特にサイ
ドローブが受信には高すぎるからである。

本発明の好適な例では前記給電回路は前記インパッドダ
イオードにパルスの持続幅に亘り変調電流を発生するよ
うに制御された電流変調器を具え、前記変調電流によっ
て前記同期信号の直線性の曲がりの少なくとも１次分を
補償し得るようにする。

又、本発明の他の例では、電力源としてダイオードを具
え、同一のクロック信号によって、前記ダイオードスイ
ッチのインパッドダイオードの給電スイッチと、前記多
重ダイオードスイッチのダイオードの給電スイッチを同
時に命令し得るようにする。

本発明の更に他の例では電力源として多重ダイオードを
具え、前記送信回路の前記ダイオードスイッチと前記多
重ダイオードスイッチとの間にマイクロ波周波数スイッ
チを設け、このスイッチは、第１有効パルス幅中多重ダ
イオードスイッチのダイオードの給電スイッチと相俟っ
て前記クロックパルス発振器により導通するように命令
し、各送信パルスを発生させるために、前記ダイオード
スイッチのインパッドダイオードの給電スイッチは前記
第１パルス幅を含む第２パルスに亘り前記クロックパル
ス発振器により導通するように命令し得るようにする。

このマイクロ波周波数スイッチはＰＩＮダイオードによ
って構成するのが好適であり、その開閉はクロックパル
ス発生器から到来する論理電力信号によって行うように
する。この例によれば、インパッドダイオードスイッチ
の出力パルスに、同期信号によって負の周波数のスロー
プの形状で時間の関数として最良の周波数の直線性を示
すパルスの中央部分のみを選択することができる。

図面につき本発明を説明する。

図面において同一参照数字は同一機能を有する要素を示
す。

第１図に示したごとき既知のパルス圧縮レーダは送信回
路における縦続回路配置において、第１局部発振器１と
、スライス回路２と、中間周波数において作動するフィ
ルタ３とこれに継続する第１ミキサ４と、電力源５と、
デュプレクサ６と、マイクロ派周波数で作動するアンテ
ナ７とを具える。

局部発振器１は、例えば、３０ＭＨ，の中間周波信号を
供給する。この信号はスライス回路２により、３％より
小さ（するを可とし、典型的には１％に等しくするサイ
クリック係数を有し、１０分の数マイクロ秒〜数１０マ
イクロ秒間に含まれる持続時間、例えば、１０μ秒を有
するパルスにスライスされる。フィルタ３は各パルスの
時間における伸長を行い、実際上フィルタ３はパルス内
において正又は負縁部を有する周波数スロープを発生す
る。説明を明瞭にするためにフィルタ３は、例えば、３
　Ｍ　Ｈｚに等しい周波数スイングで負周波数スロープ
を発生する表面波櫛形トランジューサのラインで構成す
る。

ミキサ４はフィルタ３の出力信号と、例えば９ＧＨｚの
マイクロ周波信号を発生する第２局部発振器８との間の
付加的ビート信号を発生する。端子１０におけるミキサ
４の出力信号は、パルスにおける負周波数スロープと共
に、線形変化を呈する（１０μ秒において３ＭＨ□）低
電圧マイクロ周波パルス信号（９０Ｈ，）によって形成
される。この信号は電力源５例えば進行波管によりマイ
クロ周波数に増幅され、例えば、ＩＫＷに等しい最大電
力信号を発生するか、又はマルチプルインバットダイオ
ードスイッチによって、１００Ｗの典型的最大電力レベ
ルを共有する信号を供給する。後者の電力信号はデュプ
レクサ６例えば、サーキュレータを通過し、次いで送受
信アンテナによって送信される。

受信回路はアンテナ７とデュプレクサ６と、第１ミキサ
９と、パルス圧縮要素（フィルタ）バット、増幅器１２
と出力端子１３との継続回路を具える。伸長されたマイ
クロ波周波パルスによって形成された低電力エコー信号
はアンテナ７によって捕捉され、サーキュレータ６を通
過し、サーキュレータの第２出力端子からミキサ９へ転
送され、このミキサはエコー信号と、第２マイクロ周波
局部発振信号との減算ビート信号を発生する。従ってミ
キサ９の出力端子にはフィルタ３の出力信号に匹敵する
信号が得られる。次いでＰ間周波信号は、フィルタの伝
達関数と実際上述である伝達関数を有する要素１１を通
過する。要素１１は、例えば、接地（グランド）櫛形ト
ランジューサラインとし、主ローブに対し約−１３，５
ｄＢ〜−３０ｄＢだけサイドローブのレベルを低減する
ためのそれ自体既知の態様においてフィルタリング機能
を合体すると好適である。これにより、フィルタ１１に
非短形伝達関数を付与することによってフィルタ１１の
若干の適応性喪失によって得られる重み付は動作が形成
され、これにより信号の若干の伸長（１０〜２０％）が
生じかつ若干のフィルタ損失（１ｄＢ）が生じる。次い
で信号を増幅器１２において増幅し、増幅器の出力端子
から有用な信号として出力端子１３に供給される。

本発明のパルス圧縮レーダでは第１図の要素５〜１３は
そのままであるが、要素１〜４が第２ａ図の回路によっ
て置換えされる。

第２ａ図には、単一インパットダ１７を含むダイオード
スイッチング回路（ダイオードスイッチ）１６を示す。

インバットダイオードは電力発生器２２及び変調器２３
で構成した給電回路２１により導体１９を介して給電さ
れる。出力端子２４にマイクロ周波パルスで構成される
マイクロ波信号を発生させるため、導体回路１９と直列
に遮断回路（インタラプタ）２５を接続する。遮断回路
２５の開放及び閉成はクロックパルス発生器２６のクロ
ックパルスからの論理電力信号によって指令され、同じ
クロックパルス信号により変調器２３にも指令を供給す
る。

（マルチプル）インバットダイオードスイッチは高周波
発振器技術において周知である。スイッチング回路１６
は円形状スイッチとするのが好適であり、即ちその空胴
１８が、動作原理に関する米国特許第３９３１５８７号
に記載されたごとき円筒状にすると好適である。インバ
ットダイオードは、例えば、米国の会社ＭＡＣＯＭによ
り製造されたダイオードＭ　Ａ　４６０４５とし、この
ダイオードは０．８及び１．２Ａ間の電流を供給され、
かつ最大電力レベル１２．５Ｗを発生できる。空胴及び
この空胴に対する適応によって決まる数個のモードの１
つに対応する選択された周波数は、例えば、９３００Ｍ
　ＨＺに等しい。同様に、上記性能に匹敵するインバッ
トダイオードとしてアメリカの会社ＶＡＲＩＡＮ又は日
本のＮＥＣによって製造されたものを選択することもで
きる。

インバットダイオード１７において所望の電流形態を得
るため、電力発生器２２は変調器２３に６０〜８０Ｖ程
度の電力信号を供給する。変調器２３は増幅器として作
動する１組のトランジスタで構成し、そのベースにはク
ロックパルス発生器２６から生ずる制御信号に基づく論
理制御信号を供給するようにすると好適である。遮断回
路２５は、そのゲートにおける論理電力信号によって制
御される。Ｖ、　ＭＯ８電界効果トランジスタで構成す
ると好適である。

変調器２３は通常、インバットダイオード１７に例えば
、ＩＡの連続電流を供給して各パルスの持続時間に電流
源を構成するようにする。ダイオードスイッチング回路
１６に配置した前記形式のインバットダイオードに連続
電流が注入された場合、ダイオードによって許容される
３２μの最大幅を有するパルスに対し、出力端子２４に
おいて時間についてプロットした周波数応答曲線を第２
ｂ図においてＣで示す。曲線Ｃは一次近似において、９
２９０Ｍ　Ｈ２の周りで０．３０２Ｍ　Ｈｚ／μｓｅｃ
、又は例えば８μｓｅｃにおいて２．４ＭＨｚの縁部を
有する負の周波数購買Ｒになぞらえることができる。曲
線Ｃは約０゜８５Ａの連続電流に対して得られ、かつ直
線Ｒの極めて細長いＳの形態となり、一方、勾配Ｒから
最も大きくずれた曲線Ｃの部分はパルスの初めの３マイ
クロ秒に対応する部分と、長い持続時間のパルスに対し
パルスの開始後２６μｓｅｃを越えて位置する部分とに
よって構成される。従って実際上直線性の領域は約６Ｍ
Ｈｚの対応周波数スイングと共に約２０μｓｅｃにわた
り延在する。ダイオードスイッチング回路１６の出力端
子において通常所望される理論的周波数応答曲線は水平
直線であり、即ち５時間の関数としては定数である。こ
れらダイオードの多数の用途に対し欠陥として現れる曲
線Ｃの様子はパルスに当たりダイオード接合の温度にお
ける急速な立ち上がりに結合されたダイオードの温度か
ら導出される。この場合この負の殆ど直線性の変化はパ
ルス圧縮レーダに対して所望の信号形態を発生させるの
に使用され、一方、これに対しては、周波数スイングΔ
Ｆの得られた値が好適となり、かつインバットダイオー
ド１７の接合が２つのパル間で冷却するに十分な時間を
有し、従って使用されるサイクリック係数は１及び３％
の間に含まれる。０．８５Ａに代え１．２Ａの電流変調
器に対しては、周波数スイングΔＦは同一持続時間に対
して約ｔｏＭＨｚにおけるものとなり、曲線Ｃの形状は
ほぼ同一に維持される。端子２４における信号を電力源
５（第１図）からの同期信号として使用した場合、即ち
端子１０及び２４を接続した場合、要素１〜４が存在し
ないと仮定すると、本発明のレーダとして第３図に示し
た最も簡単かつ一般的な実施例が得られる。上に示した
曲線Ｃに関するディジタル値は、本発明の圧縮レーダに
対しては２００程度の圧縮係数Ｔ、ΔＦが関与すること
を意味する。

第３図においては電力源５をマルチプルインパッドダイ
オードを可とする発振器−増幅器２９に接続したサーキ
ュレータ２８の形態に簡単化する。導体３１における発
振器２９の同期信号は直接マイクロ波周波数において得
られ、これによりレーダの送信回路を大幅に簡単化され
る。受信側では局部発振器３２が信号を供給し、この信
号の連続周波数はミキサ９の入力端子に供給されるパル
ス状エコー信号の周波数より低くすると好適である。例
えば、局部発振器３２は９２６０Ｍ　Ｈ，の周波数を有
する信号を供給し、ミキサ９はエコー信号の周波数（９
２９０ＭＨ２の中間周波数）及び９２６０Ｍ　Ｈ，の連
続周波数間の減算ビート信号を発生する。従ってミキサ
９はその出力端子において、エコー信号の周波数及び局
部発振器３２により発生した信号の周波数間の差に等し
い周波数のパルス信号を送出する。パルス圧縮素子３３
はマルチプルダイオードスイッチ１６の伝達関数の逆の
伝達関数を有するようにする必要がある。先に選択した
インパッドダイオード１７と共にパルス圧縮素子３３は
例えば、米国の会社ＡＮＤＥＲＳＥＮＬＡＢＯＲＡＴＯ
ＲＩＥＳにより製造された形式ＤＳ−３０−３，６−８
−１３１Ａの地上（グラウンド）波櫛形トランスジュー
サラインとする。サイドローブのレベルを低減する点に
つき加重されたラインは次の特性を有する。

中心周波数　：３０ＭＨｚ パスバンド　：３．６ＭＨ。

分散　　　　：８μｓｅｃ 加重　　　　：４３２ｄＢ 勾配　　　　：正 挿入　　　　：≦３０ｄＢ 圧縮パルス　：＝４００ｎ　ｓ　ｅ　ｃ寸法　　　　：
　５．０５　Ｘ　２．５１　Ｘ　０．５８ｃｍまたパル
ス圧縮素子３３は第３図のレーダ用に特別に構成配置す
ることができ、これは特に、その伝達関数が、常に所望
されるサイドローブの低減と共に第２図の曲線Ｃの非直
線性を補正するためこの非直線性をを考慮できることを
意味する。これに関連して上記ＡＮＤＥＲＳＥＮのライ
ンはサイドローブを一３２ｄＢに低減する。

第３図のレーダは平均的性能を必要とする用途に好適で
あるが、普通の同等の高周波非圧縮パルスレーブに対す
る圧縮係数の比に対しかなり改善された精細度及びレン
ジを有する。

第４図は第３図に示したのと類似のレーダを示し、本例
では電力源をサーキュラ−マルチプルインバッドダイオ
ードスイッチ３５で構成する。このスイッチ３５は、１
０個のインパッドダイオード３６を具え、かつサーキュ
レータ２８の一部を通るスイッチ１６の出力信号によっ
て空胴３７から同期される点を除きスイッチ１６に相当
する。要素２２及び２３を具える給電回路３８はまた電
力発生器３９及び変調器４１を具え、インパッドダイオ
ード３６の給電導体と直列に遮断回路４２を接続する。

これらのダイオードには連続電流を供給し、要素３９．
４１及び４２は要素２２．２３及び２５とそれぞれ同様
である。各ダイオード３６に対し別個の給電回路を設け
ると各ダイオードにおける電流を独立して調整出来る。

ダイオード３６において若干の特性のばらつきがある場
合、同一の給電回路から数種の電流を供給することを考
えることができる。第４図の回路では変調器２３及び４
１における同様に同一クロック信号により同時に指令を
行う。

第２ｂ図の曲線Ｃの非直線性はそれ自体既知の態様にお
いて補正することができ、第３及び４図の回路では受動
及び／又は能動態様において補正できる。能動態様では
適当な値ををするコイルを、第４図において破線で示し
たごとく接続する。曲線Ｃを直線Ｃに従って一層精密な
直線性を実現する。当業者には明らかな能動態様におい
ては、給電電圧の値を変更すること及び変調器２５の制
御を調整することの一方又は双方を行って、変調器２５
が、所望の直線性のために好適な時間の関数としての強
度曲線に従ってパルスの持続時間にわたり約１０分の数
アンペアの可変電流を発生する。上述したものに相当す
る、曲線Ｃの直線性を改善する他の手段を以下に第５図
につき説明する。

第５図の回路は基本的にはダイオードスイッチ１６及び
サーキュレータ２８の間にマイクロ波周波数スイッチ４
５を挿入する点で第４図の回路とは相違する。スイッチ
４５は論理電力信号によって指令出来るＰＩＮダイオー
ドで構成すると好適であり、スイッチ４５の両側に絶縁
体４６おび４７を取り付ける。

クロックパルス発生器４８は２つのパルス制御信号を発
生する。導体４９における第１信号によりスイッチ２５
及び変調器２３を制御して持続時間ＴＩが、例えば、第
６ａ図に示すごとく１３μｓｅｃに等しいパルスを発生
させる。導体５１における第２信号によりスイッチ４２
及び変調器４１（即ちインパッドダイオード３６の給電
）とマイクロ波周波数スイッチ４５を同時に制御して、
持続時間Ｔ２の有用なパルスを発生させる。ダイオード
３６の各導通期間はダイオード１７の対応する導通期間
Ｔｌ内にある。曲線Ｃにおいてシャッタ又は加重開口を
実現して、この曲線の大部分の直線部分を選択するよう
にすることができる。これによって得られる結果を以下
第６ａ〜６ｅ図について説明する。

Ｗ用なパルスの第６ａ図及びｅにおけるＴ２＝８μｓｅ
ｃに対し、パルスの開始から最も遠隔のＴ１　＝１３μ
ｓ　ｅ　ｃ　（第６ａ図）は第６ｂ図のスペクトルに比
べ理論的スペクトルに最も近づき、完全に理論的なスペ
クトルに対する差は曲線Ｃの残留非直線性に起因し、第
６ｄ図のスペクトルはパルスＴＩの初めにおける強い非
直線性の極めて好ましくない影響を明瞭に示す。第６ｂ
〜６ｅ図のスペクトルを見れば明らかなように、直線性
における欠陥は勾配Ｒから曲線Ｃへの移行のためには正
弦波状変調形式の欠陥とはならず、これは中心周波数Ｆ
ｃの両側の一方にぎざぎざ部分を明瞭に有するスペクト
ルを意味する。これに代え、スペクトルにおいて若干の
振幅減少が見られるに過ぎない。

後者の形式の欠陥は指数関数又は二次関数形式の欠陥に
近づき、これら形式の欠陥は圧縮パルスに対する影響が
正弦波状欠陥により強くなく、かつ中央ピークの拡幅及
び１組みのサイドローブに対する平均数から明らかであ
る。当該欠陥の形式はパルス圧縮素子３３によって部分
的に修正することができ、−層精密には素子３３に合体
されるサイドローブの加重フィルタによって部分的に修
正できる。

第５図のレーダ装置では、約１００Ｗの最大出力電力レ
ベルを有するマルチブルダイオードスイッチ３５を、空
胴３７における７Ｗ程度の入力信号によって同期させる
。注入ブロッキング発振器の場合において最大同期帯域
ｄＦは次の関係式から一時近似において導出される。

ｄＦ＝（２Ｆｃ／ＱＬ）（Ｐｅ／Ｐｓ）’　　（１）た
だしＰｅ二人力電力（７Ｗ） Ｐｓ：出力電力（１００Ｗ） Ｑ　Ｌ　：　１００ Ｆｃ：中心周波数（９２９０Ｍ　Ｈ、）即ちｄＦ＝４９
ＭＨ７０ 第６ｂ〜６０図に示した当該パルスに対する周波数変化
範囲は４ＭＨｚ程度に過ぎない（典型的には３、６．Ｍ
　Ｈｚ）。上式（１）は７Ｗに等しい同期化信号電力に
対して第５図に示したレーダの電力を回路の基本構成を
変更すること無（増大できる。従って電力源の電力を、
図示しない態様において、例えば、スイッチ３５のイン
パッドダイオードの数を増大することにより（１０ダイ
オードに代え１６）及び／又はサーキュレータ２８から
到来する同一信号を介して２つ又は３つの同期されたマ
ルチプルダイオードスイッチ３５を並列に接続すること
によって増大すれば十分である。従って約３００Ｗの最
大出力レベルを有する第４又は５図の回路に示したパル
ス圧縮レーダを得ることができる。

ブロック図に示してない本発明の別の実施例では、同様
に、数個の３５のごときマルチプルダイオードスイッチ
（約ｌＯスイッチ）に接続した第３のサーキュレータを
サーキュレータ２８及び６の間に挿入することからなる
追加電力段を付加することにより第４及び５図のレーダ
の電力をそれ自体既知の態様において増大でき、その際
ダイオードスイッチはサーキュレータ２８の出力信号を
同期信号として受信する。これにより、ｌｋＷ程度の最
大出力レベルを有する本発明のパルス圧縮レーダを得る
ことができる。

電力源同期信号を直接マイクロ波周波数において発生す
るため、スロットアンテナの後位にレーダ装置の送信回
路及び受信回路の高周波部を配置すると第７図に示すご
とき小形軽量の送受アンテナを実現できる。第７Ｎにお
いて参照数字５３はし一ダのマイクロ波周波数送信及び
受信回路のユニットを後部において支持するスロットア
ンテナを示す。このユニットの水平及び垂直回動軸を参
照数字５４及び５５で示す。約１ｋＷの電力レベルを達
成する図示の回路はダイオードスイッチ１６と１１個の
マルチプルダイオードスイッチ３５具える。スイッチ、
及びマイクロ波周波数で作動するマイクロ電子回路５６
はハイブリッド回路技術によって実現すると好適である
。

レーダを、例えば、−４０℃〜＋８５°Ｃにわたる厳し
い温度条件の元で作動するように構成する場合、本発明
の変形例では、少なくともダイオードスイッチ１６を、
第７図において破線枠５７で示した温度調節ハウジング
に配設すると有利である。

本発明のパルス圧縮レーダに対する主な用途は気象学及
び／又は地図作製（マツピング）の分野において見いだ
され、一方、レーダは地上に設置するか又は航空機に搭
載する。ｋＷ程度の電力レベルに対しては海洋監視の用
途が考えられる。−般的に言えば用途はパルス圧縮レー
ダの用途になる。

ＭＡＣＯＭ社によって製造されたインパッドダイオード
１７及び前述したＡＮＤＥＲ３ＥＮ　　ＬＡＢＯＲΔＴ
ＯＲＩＥＳ社によって製造されたライン３３を使用して
得られた結果を第８ａ〜８ｆ図において示し、この場合
横軸及び縦軸は線形目盛である。第８ａ図は第５図に示
したレーダの実施例の出力端子１３における信号の形状
を示し、来れに対するインパッドダイオード１７におけ
る連続変調電流を第８ａ図の圧縮パルスにおいては高レ
ベルを有するサイドローブが見られる。第５図の実施例
に関連する第８ａ及び８ｂ図と同様な第８０及び８ｄ図
とでは電流変調器により約０．１Ａ（第８ｄ図）の全振
幅変化が生じかつ圧縮されたパルスのサイドローブ（第
８Ｃ図）は明確に減衰している。第８ｅ及び８図は第５
図の回路に関し、パルスＴ２によるパルスＴ１のスライ
ス開口の位置及びインパッドダイオード１７における変
調電流の値の双方が最適化されている。圧縮以前の有用
なパルスＴ２のスペクトルを第８ｃ図に示し、第８ｆ図
の圧縮されたパルスの表示についてサイドローブが主ロ
ーブに対し一２０ｄＢに減少している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパルス圧縮レーダのブロック図第２ａ図
は給電回路及び給電導体上のスイ・ノチを含むインパッ
ドダイオードスイッチのブロック図、 第２ｂ図はインパッドダイオードに連続電流を供給され
る第２ａ図の時間の関数Ｆ　（ｔ）としてプロットした
周波数応答曲線を示す図、第３図は本発明のパルス圧縮
レーダの第１実施例のブロック図、 第４図は本発明のパルス圧縮レーダの実施例のブロック
図、 第５図は本発明のパルス圧縮レーダの第３実施例のブロ
ック図、 第６ａ図はインパッドダイオード発振器の出力端子にお
ける第１有用パルス時間間隔の時間における第２パルス
時間間隔内での異なる位置を示す図、 第（３ｂ、　　６ｃ、５ｄ及び６ａ図は対応するマイク
波周波数信号のスペクトルを示す図、第７図は本発明の
レーダのマイクロ波周波数回路を支持するスロットアン
テナの位置部を切除した斜視図、 第８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ及び８ｆ図は本発明の
パルス圧縮レーダの作動説明図である。 ■　・・・　第１局部発振器 ２　・・・　スライス回路 ３　・・・　フィルタ 、　　　　、　４　・・・７第１ミキサ　　　　　　　
−６・・−デュプレクサ　　　 ７　・・・　アンテナ ８　・・・　第２局部発振器 ９　・・・　第２ミキサ １２　　・・・　増幅器 １３　　・・・　出力端子 １６　　・・・　ダイオードスイッチング回路１７　　
・・・　インパッドダイオード２１　　・・・　給電回
路 ２２　　・・・　電力発生器 ２３　　・・・　変調器 ２４　　・・・　出力端子 ２５　　・・・　遮断回路 ２６　　・・・　クロックパルス発生器２８　　・・・
　発生器−増幅器 ３２　　・・・　局部発振器 ３３　　・・・　パルス圧縮素子 ３５　　・・・　サーキュラーマルチブルインバッ・　
ドダイオードスイッチ ３６　　・・パ　インパッドダイオード　　。 ３７、・・・　空Ｍ　　　　　　　　　　　５．３８　
　・・・　給電回路 ３９　　・・・　電力発生器 ４１　　・・・　変調器 ４２　　・・・　遮断回路 ４５　　・・・　マイクロ波周波数スイッチ４６．４７
　　・・・　絶縁体 ４８　　・・・　クロックパルス発生器５３　　・・・
　スロットアンテナ ５６　　・・・　マイクロ電子回路 特許出願人　エヌ・　ベー・フィリップスフルーイラン
ペンツアプリケ 代理人弁理士　　杉　　村　　　暁　　査問　　弁理士
　　　杉　　　村　　　　興　　　作ＦＩ（）、１ Ｆｌ（Ｅ、６α Ｆｌ６．６ｃ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　Ｆｌ６．５ｅＦＩＧ、８ｅ　　　。 ＦＩＧ、８ｆ く）兜九 〇、ロロ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高周波発振器／増幅器を有する送信回路と、送受信
   アンテナと、パルス圧縮素子を有する受信回路とを具え
   、パルス中ほぼ直線性の周波数変調型の伝送信号を処理
   するパルス圧縮レーダにおいて、前記送信回路ではダイ
   オードシーケンススイッチのインパッドダイオードによ
   って負の周波数スロープに従って変調されたパルスより
   なる上記発振器／増幅器の周期信号を直接マイクロ波周
   波数で発生し、給電回路によってほぼ連続電流を、前記
   インパッドダイオードに供給し、各送信パルスを発生さ
   せるために、クロックパルス発振器によって前記インパ
   ッドダイオードの給電導体に配列されたスイッチの開閉
   を順次命令するようにしたことを特徴とするパルス圧縮
   レーダ。 ２、前記給電回路は前記インパッドダイオードにパルス
   の持続幅に亘り変調電流を発生するように制御された電
   流変調器を具え、前記変調電流によって前記同期信号の
   直線性の曲がりの少なくとも１次分を補償するようにし
   たことを特徴とする請求項１に記載のパルス圧縮レーダ
   。 ３、多重ダイオードスイッチにより構成され、各ダイオ
   ードが変調器から到来し、パルス中連続電流供給回路に
   より給電される高周波発振器／増幅器を具え、これらス
   イッチを前記多重ダイオードスイッチのダイオードの給
   電導体に直列に配列するようにしたことを特徴とする請
   求項１または２に記載のパルス圧縮レーダ。 ４、同一のクロック信号によって、前記ダイオードスイ
   ッチのインパッドダイオードの給電スイッチと、前記多
   重ダイオードスイッチのダイオードの給電スイッチとを
   同時に命令するようにしたことを特徴とする請求項３に
   記載のパルス圧縮レーダ。 ５、前記送信回路の前記ダイオードスイッチと前記多重
   ダイオードスイッチとの間にマイクロ波周波数スイッチ
   を設け、このスイッチは、第１有効パルス幅中多重ダイ
   オードスイッチのダイオードの給電スイッチと相俟って
   前記クロックパルス発振器により導通するように命令し
   、各送信パルスを発生させるために、前記ダイオードス
   イッチのインパッドダイオードの給電スイッチは前記第
   １パルス幅を含む第２パルス幅に亘り前記クロックパル
   ス発振器により導通し得るように命令することを特徴と
   する請求項３に記載のパルス圧縮レーダ。 ６、レーダの送受信回路の高周波数部分はスロツト付き
   の送受信アンテナの背部に固着するようにしたことを特
   徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載のパルス圧
   縮レーダ。 ７、マイクロ波周波数で作動するマイクロエレクトロニ
   ック回路及び変調器をハイブリッド回路技術に従って形
   成するようにしたことを特徴とする請求項６に記載のパ
   ルス圧縮レーダ。 ８、厳しい温度条件のもとで作動させるために、少なく
   とも前記ダイオードスイッチをサーモスタットハウジン
   グ内に収容するようにしたことを特徴とする請求項１〜
   ７のいずれかの項に記載のパルス圧縮レーダ。