JPH01313785A - Radar simulator system - Google Patents
Radar simulator systemInfo
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- JPH01313785A JPH01313785A JP63145197A JP14519788A JPH01313785A JP H01313785 A JPH01313785 A JP H01313785A JP 63145197 A JP63145197 A JP 63145197A JP 14519788 A JP14519788 A JP 14519788A JP H01313785 A JPH01313785 A JP H01313785A
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- Japan
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- antenna
- target
- directivity
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- phased array
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
本発明は、レーダのフェーズドアレイアンテナで空間に
放射された電波が任意距離にある目標を照射したとき、
目標からの反射波がそのアンテナで受信されるまでの信
号の減衰過程を模擬するシミュレータ方式に関するもの
である。According to the present invention, when radio waves radiated into space by a phased array antenna of a radar irradiate a target at an arbitrary distance,
This relates to a simulator method that simulates the signal attenuation process until a reflected wave from a target is received by the antenna.
レーダにおいては、アンテナの指向方向が一定でかつア
ンテナからの距離が一定で方位だけが変化するように目
標が移動したとき、アンテナから放射された電波が目標
で反射し受信されるエコー電波の強度は、アンテナの指
向性に依存する。従来、この状態を模擬するには、目標
がビーム幅内にあるか否かを判定し、ビーム幅内にある
ときだけエコーを出力していた。またフェーズドアレイ
アンテナを使用して高速なビーム走査を行なうときは、
目標が静止している状態と同等であり、アンテナから放
射された電波が目標で反射し受信されるエコー電波の強
度は上記と同様、アンテナの指向性に依存する。
第2図はフェーズドアレイアンテナA、ビーム軸Bのメ
インビームE、目標0の関係を示す概略図である。同図
に示すように目標0の方位は、アンテナAのビーム軸B
から角度θだけ外れた位置にある。この関係を直角座標
に表わしたのが第3図で、横軸は目標0の方位角度θ、
縦軸はビーム軸B方向の受信強度(dB)、Efはメイ
ンビームEの受信強度分布である。原点はビーム軸を示
している。第4図は従来の方式によるシミュレータにお
いてエコーの有無を模擬した場合の受信強度分布Esを
示しており、座標は第3図の場合と同様である。第3図
および第4図を比較してみると解るように、このシミュ
レータによるエコーの、 有無の判断は、目標0の
方位角度θが受信強度3dBに相当する角度θ、より内
に位置するか否かによっていた。このため、図示の例の
ように目標0の方位角度θが受信強度3dBに相当する
角度θ、より外に位置し、しかもメインビームEの最大
開き角内にある場合、第3図に示す実際のメインビーム
受信強度分布Efは方位角度θで受信強度すになってい
る。しかし第4図に示すシミュレータによる受信強度分
布Esではビーム幅外の値Cになってしまう。In radar, when a target moves so that the pointing direction of the antenna is constant and the distance from the antenna is constant, only the direction changes, the radio waves emitted from the antenna are reflected by the target and the intensity of the echo radio waves received is depends on the directivity of the antenna. Conventionally, to simulate this situation, it was determined whether the target was within the beam width, and an echo was output only when the target was within the beam width. Also, when performing high-speed beam scanning using a phased array antenna,
This is equivalent to a state where the target is stationary, and the intensity of the echo radio waves received when the radio waves radiated from the antenna are reflected by the target depends on the directivity of the antenna, as described above. FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship among the phased array antenna A, the main beam E of the beam axis B, and the target 0. As shown in the figure, the direction of target 0 is the beam axis B of antenna A.
It is located at a position deviated by an angle θ from . This relationship is expressed in rectangular coordinates in Figure 3, where the horizontal axis is the azimuth angle θ of target 0,
The vertical axis is the received intensity (dB) in the direction of the beam axis B, and Ef is the received intensity distribution of the main beam E. The origin indicates the beam axis. FIG. 4 shows the reception intensity distribution Es when the presence or absence of echo is simulated using a conventional simulator, and the coordinates are the same as in FIG. 3. As can be seen by comparing Figures 3 and 4, this simulator determines the presence or absence of an echo by determining whether the azimuth angle θ of target 0 is located within the angle θ corresponding to the received strength of 3 dB. It depended on whether or not. Therefore, if the azimuth angle θ of target 0 is located outside the angle θ corresponding to the reception strength of 3 dB as in the illustrated example, and is within the maximum aperture angle of the main beam E, the actual The main beam received intensity distribution Ef is such that the received intensity is equal to the azimuth angle θ. However, the received intensity distribution Es obtained by the simulator shown in FIG. 4 results in a value C that is outside the beam width.
上記のように従来の方式によるシミュレータにおいては
、目F!Oの方位角度θがメインビームEの範囲内にあ
っても、受信強度が設定値以下であるとエコーが無いと
模擬されてしまう、このためアンテナの指向性に依存す
る信号強度が得られないという欠点があった・
本発明はこれらの欠点を除去するためになされたもので
、模擬される信号強度が1パルスごとに空間をランダム
スキャンするアンテナの指向性に合致するフェーズドア
レイアンテナのレーダシミュレータ方式を提供するもの
である。As mentioned above, in the conventional simulator, the eye F! Even if the azimuth angle θ of O is within the range of the main beam E, if the reception strength is below the set value, it will be simulated that there is no echo, and therefore a signal strength that depends on the directivity of the antenna cannot be obtained. The present invention was made to eliminate these drawbacks, and is a phased array antenna radar simulator in which the simulated signal strength matches the directivity of the antenna that scans the space randomly every pulse. It provides a method.
上記課題を解決するための本発明を適用するフェーズド
アレイアンテナのレーダシミュレータ方式は、位相を電
子的に制御してビームの幅と方向を指向させることがで
きるフェーズドアレイアンテナを、任意の方向にビーム
を指向させたとき、目標の方向とビーム軸方向の差によ
り発生するアンテナ指向性による減衰量をリアルタイム
に演算し、前記アンテナから放射された電波が目標で反
射して前記アンテナに入力するまでの過程を模擬するこ
とを特徴としている。The phased array antenna radar simulator method to which the present invention is applied in order to solve the above problems uses a phased array antenna that can electronically control the phase to direct the beam width and direction. When the antenna is pointed, the amount of attenuation caused by the antenna directivity caused by the difference between the target direction and the beam axis direction is calculated in real time, and the amount of attenuation caused by the antenna directivity is calculated in real time. It is characterized by simulating the process.
レーダに使用されるようなフェーズドアレイアンテナの
指向性はアレイ指向性と素子指向性の積で表わされると
いう性質がある。一方、アンテナの面の法線に対し目標
の方位角なα、ビーム軸の方位角をα、とし、アレイ指
向性の計算においてSinα−3ina aが零のとき
、常にメインローブのピーク値をとることになる。従っ
て前もってアレイ指向性を求めておきメモリに入れてお
けばα、α、がリアルタイムに変化してもSinα−5
inα9を計算するだけでSinα−3inα、をアド
レスとしてアレイ指向性を引き当てることができる。す
なわちフェーズドアレイアンテナの指向性を素子指向性
とアレイ指向性とに分離したデシベル値を、夫々メモリ
に記憶させておくことにより、アンテナの指向性に合致
した模擬が可能となる。The directivity of a phased array antenna, such as that used in radar, has the property of being expressed as the product of the array directivity and the element directivity. On the other hand, when α is the azimuth angle of the target and α is the azimuth angle of the beam axis with respect to the normal to the antenna surface, and when Sin α-3ina a is zero in the calculation of array directivity, always take the peak value of the main lobe. It turns out. Therefore, if you calculate the array directivity in advance and store it in memory, even if α and α change in real time, the Sin α-5
By simply calculating inα9, the array directivity can be assigned using Sinα−3inα as an address. That is, by storing in memory decibel values obtained by separating the directivity of the phased array antenna into element directivity and array directivity, a simulation that matches the directivity of the antenna becomes possible.
第1図は本発明のフェーズドアレイアンテナのシミュレ
ータ方式を実施するための回路プロ・ンクの一例である
。同図において11はビーム方位角α3からSinα、
への変換回路、12は目標方位角aからSinαへの変
換回路、13はアレイ指向性メモリを引き当てるための
アドレス演算回路、14はアレイ指向性メモリ回路、1
5は素子指向性メモリ回路、16は加算回路、17はラ
ジオフリクエンシー(Radio Frequency
:RFI減衰器である。
この回路の動作は、ビーム方位角α、を変換回路11に
入力させてSinα6に変換し、アドレス演算回路13
に送る。一方、目標方位角αを変換回路12に人力させ
てSinαに変換し、アドレス演算回路13に送る。変
換回路12の出力Sinαは同時に素子指向性メモリ1
5のアドレスとなる。
アドレス演算回路13の計算結果Sinα−3inα8
がアレイ指向性メモリ14にアドレスとして送られる。
アレイ指向性メモリ14にアドレスとしてSinα−3
inα、が、素子指向性メモリ15としてSinαが夫
々送られると、アレイ指向性メモリ14に記憶している
アレイ指向性値、素子指向性メモリ15に記憶している
素子指向性値が出力され、加算回路16にて加算される
。加算回路16の出力は一定値をRF大入力したRF減
衰器17を制御するので、目的の減衰度が得られる。こ
れによりアンテナの指向性に合致した信号強度が模擬さ
れる。FIG. 1 is an example of a circuit diagram for implementing the phased array antenna simulator method of the present invention. In the same figure, 11 is Sin α from the beam azimuth angle α3,
12 is a conversion circuit from target azimuth a to Sinα; 13 is an address calculation circuit for allocating an array directional memory; 14 is an array directional memory circuit;
5 is an element directional memory circuit, 16 is an addition circuit, and 17 is a radio frequency (Radio Frequency) circuit.
:RFI attenuator. The operation of this circuit is to input the beam azimuth α into the conversion circuit 11 and convert it into Sin α6, and then to the address calculation circuit 13.
send to On the other hand, the conversion circuit 12 manually converts the target azimuth α into Sin α, and sends it to the address calculation circuit 13. The output Sinα of the conversion circuit 12 is simultaneously connected to the element directional memory 1.
5 address. Calculation result of address calculation circuit 13 Sinα-3inα8
is sent to array directional memory 14 as an address. Sin α-3 as an address in the array directional memory 14
When inα and sinα are respectively sent as the element directional memory 15, the array directional value stored in the array directional memory 14 and the element directional value stored in the element directional memory 15 are output, The addition circuit 16 adds the signals. Since the output of the adder circuit 16 controls the RF attenuator 17 into which a constant value is input as a large RF input, a desired degree of attenuation can be obtained. This simulates a signal strength that matches the directivity of the antenna.
以上説明したように本発明を適用したフェーズドアレイ
アンテナのレーダシミュレータ方式によれば、ランダム
スギャンを要求されるようなフェーズドアレイアンテナ
の指向性を素子指向性、アレイ指向性に分離したそれら
の値をメモリに記憶させておくことにより、指向性によ
る減衰・量をRFアッテネータに送出でき、リアルタイ
ムに制御が可能であ゛るという利点がある。目標の方向
とビームの方向から複雑な複素数計算を行なわなくても
、アンテナの指向性に合致した精度の高い模擬が可能と
なる。従来のシミュレータ方式のように目標がメインビ
ームの範囲内にあっても、受信強度が設定値以下である
とエコーが無いと模擬されてしまうようなことが皆無に
なる。As explained above, according to the phased array antenna radar simulator method to which the present invention is applied, the directivity of a phased array antenna that requires a random gain is separated into element directivity and array directivity. By storing this in the memory, the attenuation amount due to the directivity can be sent to the RF attenuator, which has the advantage of being controllable in real time. Highly accurate simulation that matches the directivity of the antenna is possible without performing complex complex calculations based on the direction of the target and the direction of the beam. Even if the target is within the range of the main beam, unlike in the conventional simulator system, if the reception intensity is below the set value, there is no possibility that the target will be simulated as having no echo.
第1図は本発明を適用したフェーズドアレイアンテナの
レーダシミュレータ方式を実施するための回路ブロック
図、第2図は動作の位置関係を示す図、第3図はその関
係を直角座標に表わした図、第4図は従来のレーダシミ
ュレータ方式により模擬した場合の受信強度分布図であ
る。
A・・・フェーズドアレイアンテナ
B・・・ビーム軸 0−・・目標 E・・・メイン
ビームEf・・・メインビームの受信強1分布Es・・
・
従来のレーダシミュレータによる受信強度分布11、l
2−= Sin変換回路
13・・・アドレス演算回路
14−・・アレイ指向性メモリ回路
15・・・素子指向性メモリ回路 16・・・加算回
路17・・・RFillii衰器Fig. 1 is a circuit block diagram for implementing a radar simulator system for a phased array antenna to which the present invention is applied, Fig. 2 is a diagram showing the positional relationship of operations, and Fig. 3 is a diagram showing the relationship in rectangular coordinates. , FIG. 4 is a reception strength distribution diagram when simulated using a conventional radar simulator method. A... Phased array antenna B... Beam axis 0-... Target E... Main beam Ef... Main beam reception strength 1 distribution Es...
・Reception intensity distribution by conventional radar simulator 11, l
2-=Sin conversion circuit 13...Address calculation circuit 14-...Array directional memory circuit 15...Element directional memory circuit 16...Addition circuit 17...RFillii attenuator
Claims (1)
せることができるフェーズドアレイアンテナを、任意の
方向にビームを指向させたとき、目標の方向とビーム軸
方向の差により発生するアンテナ指向性による減衰量を
リアルタイムに演算し、前記アンテナから放射された電
波が目標で反射して前記アンテナに入力するまでの過程
を模擬することを特徴とするレーダシミュレータ方式。1. When using a phased array antenna, which can direct the beam width and direction by electronically controlling the phase, when the beam is directed in any direction, the antenna occurs due to the difference between the target direction and the beam axis direction. A radar simulator method that calculates the amount of attenuation due to directivity in real time and simulates the process in which radio waves radiated from the antenna are reflected at a target and input to the antenna.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63145197A JPH01313785A (en) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | Radar simulator system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63145197A JPH01313785A (en) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | Radar simulator system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01313785A true JPH01313785A (en) | 1989-12-19 |
Family
ID=15379661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63145197A Pending JPH01313785A (en) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | Radar simulator system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01313785A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07174840A (en) * | 1993-12-21 | 1995-07-14 | Nec Corp | Simulated target generator |
| US6075480A (en) * | 1998-10-23 | 2000-06-13 | Deliberis, Jr.; Romeo A. | Down range returns simulator |
-
1988
- 1988-06-13 JP JP63145197A patent/JPH01313785A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07174840A (en) * | 1993-12-21 | 1995-07-14 | Nec Corp | Simulated target generator |
| US6075480A (en) * | 1998-10-23 | 2000-06-13 | Deliberis, Jr.; Romeo A. | Down range returns simulator |
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