JPH0259686A - 角度追尾装置 - Google Patents
角度追尾装置Info
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- JPH0259686A JPH0259686A JP20942888A JP20942888A JPH0259686A JP H0259686 A JPH0259686 A JP H0259686A JP 20942888 A JP20942888 A JP 20942888A JP 20942888 A JP20942888 A JP 20942888A JP H0259686 A JPH0259686 A JP H0259686A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、目標が放射する電波あるいは目標から反射し
てくる電波を利用して、目標の角度を検出して目標を追
尾しようとする角度追尾装置に関するものである。
てくる電波を利用して、目標の角度を検出して目標を追
尾しようとする角度追尾装置に関するものである。
「発明の概要」
本発明は目標からの電波を利用して、目標を追尾する角
度追尾装置において、方位角又は高低角を追尾するのに
機械式のサーボ装置あるいは電子走査方式による2個の
アンテナで構成される[7ンテナで、目標の角度追尾を
可能とし、さらに2つの組アンテナを用いることで方位
角及び高低角の両方を追尾可能としたものである。
度追尾装置において、方位角又は高低角を追尾するのに
機械式のサーボ装置あるいは電子走査方式による2個の
アンテナで構成される[7ンテナで、目標の角度追尾を
可能とし、さらに2つの組アンテナを用いることで方位
角及び高低角の両方を追尾可能としたものである。
「従来の技術」
従来例である第3図のモノパルス受信機及び該モノパル
ス受信機で使用されるfjIJ4図のアンテナ装置につ
いて説明をする。
ス受信機で使用されるfjIJ4図のアンテナ装置につ
いて説明をする。
モノパルス・アンテナ50は組構酸のアンテナであるの
で、wJ1入力信号11及び第2人入力外13が受信さ
れ、モノパルス・アンテナ第1出力51及びモノパルス
・アンテナ第2出力53になり、モノパルス比較器54
にそれぞれ入力され、モノパルス・アンテナ第1出力5
1とモノパルス・アンテナ第2出力53との和信号であ
るモノパルス比較器和出力55、並びにモノパルス・ア
ンテナ第1出力51とモノパルス・アンテナ第2出力5
3との差信号であるモノパルス比較器差出力57にそれ
ぞれなる。第3混合器60ではモノパルス比較器和出力
55及び第2局部発振器70の出力である第2局部発振
器出力フ1とが混合されて第3混合器出力61になりζ
第2中間周波増幅器64に入力されて第2中間周波増幅
器出力65となり位相検波器68に入力される。
で、wJ1入力信号11及び第2人入力外13が受信さ
れ、モノパルス・アンテナ第1出力51及びモノパルス
・アンテナ第2出力53になり、モノパルス比較器54
にそれぞれ入力され、モノパルス・アンテナ第1出力5
1とモノパルス・アンテナ第2出力53との和信号であ
るモノパルス比較器和出力55、並びにモノパルス・ア
ンテナ第1出力51とモノパルス・アンテナ第2出力5
3との差信号であるモノパルス比較器差出力57にそれ
ぞれなる。第3混合器60ではモノパルス比較器和出力
55及び第2局部発振器70の出力である第2局部発振
器出力フ1とが混合されて第3混合器出力61になりζ
第2中間周波増幅器64に入力されて第2中間周波増幅
器出力65となり位相検波器68に入力される。
第4混合器62ではモノパルス比較器差出力57及び第
2局部発振器70の出力である第2局部発振器出力フ1
とが混合されて第4混合器出力63となり、M3中間周
波増幅器66に入力されて第3中間周波増幅器出力67
となり、位相検波器68にて第2中間周波増幅器出力6
5を基準信号として第3中間周波増幅器出力67が位相
検波されて位相検波器出力69になり、位相検波器出力
69は目標の位置とアンテナ・ビームの中心との角度誤
差であるので位相検出器出力69が得られれば、目標を
角度追尾できる。
2局部発振器70の出力である第2局部発振器出力フ1
とが混合されて第4混合器出力63となり、M3中間周
波増幅器66に入力されて第3中間周波増幅器出力67
となり、位相検波器68にて第2中間周波増幅器出力6
5を基準信号として第3中間周波増幅器出力67が位相
検波されて位相検波器出力69になり、位相検波器出力
69は目標の位置とアンテナ・ビームの中心との角度誤
差であるので位相検出器出力69が得られれば、目標を
角度追尾できる。
「発明が解決しようとする課題」
第3図の従来例において、第1入力信号11及び第2人
入力外13をそれぞれ X z = As1n(ctl L+α)
−(1)X+r = As1n(ωし−α)
・ (2)とする。但し、Aは第
1入力信号11及び第2人入力外13の信号の強度、α
は入力信号の位相項である。モノパルス・アンテナ第1
出力51及びモノパルス・アンテナ第2出力53の和信
号であるところのモノパルス比較器和出力55、並びに
モノパルス・アンテナ第1出力51及びモノパルス・ア
ンテナ第2出力53の差信号であるところのモノパルス
比較器差出力57はそれぞれX5. = cosα5i
n(ωt) −(3)X5. = s
inα’J!n(ωt) −(
4)となる。モノパルス比較器和出力55は、第3混合
器60において周波数変換されて第2中間周波増幅器6
4で増幅されて第2中間周波増幅器出力65となる。モ
ノパルス比較器差出力57は、第4混合器62において
周波数変換されて第3中間周波増幅器66で増幅されて
第3中間周波増幅器出力67となり、位相検波器68に
て第2中間周波増幅器出力65を基準信号として位相検
波されるので位相検波器出力69は X69 = (sinffsin(ω1L)cos
ff 5in(ω+ t))= 5in2α
・・・(5)となり、目標の角度誤差が得られ
る。但し、()は積の時間平均を表す記号であり、ωi
は中間周波の角周波数である。
入力外13をそれぞれ X z = As1n(ctl L+α)
−(1)X+r = As1n(ωし−α)
・ (2)とする。但し、Aは第
1入力信号11及び第2人入力外13の信号の強度、α
は入力信号の位相項である。モノパルス・アンテナ第1
出力51及びモノパルス・アンテナ第2出力53の和信
号であるところのモノパルス比較器和出力55、並びに
モノパルス・アンテナ第1出力51及びモノパルス・ア
ンテナ第2出力53の差信号であるところのモノパルス
比較器差出力57はそれぞれX5. = cosα5i
n(ωt) −(3)X5. = s
inα’J!n(ωt) −(
4)となる。モノパルス比較器和出力55は、第3混合
器60において周波数変換されて第2中間周波増幅器6
4で増幅されて第2中間周波増幅器出力65となる。モ
ノパルス比較器差出力57は、第4混合器62において
周波数変換されて第3中間周波増幅器66で増幅されて
第3中間周波増幅器出力67となり、位相検波器68に
て第2中間周波増幅器出力65を基準信号として位相検
波されるので位相検波器出力69は X69 = (sinffsin(ω1L)cos
ff 5in(ω+ t))= 5in2α
・・・(5)となり、目標の角度誤差が得られ
る。但し、()は積の時間平均を表す記号であり、ωi
は中間周波の角周波数である。
なお、tIIJ4図及び第5図のθはαにほぼ比例する
量である。
量である。
このようす従来の位相差型のモノパルス・アンテナの問
題点を要約すると次のようになる。
題点を要約すると次のようになる。
(い) モノパルス・アンテナ50から位相検波器68
までそれぞれのチャンネルの位相を正確に保持する必要
があることから、高価格である。
までそれぞれのチャンネルの位相を正確に保持する必要
があることから、高価格である。
(ろ) モノパルス・アンテナ50及びモノパルス比較
器54はいずれも経路長で整合が取られていることから
、使用周波数を変化させると位相も同時に変化し、周波
数と位相とが相互に関係しているために、使用可能な周
波数を広帯域にすることは製作上、困難である。
器54はいずれも経路長で整合が取られていることから
、使用周波数を変化させると位相も同時に変化し、周波
数と位相とが相互に関係しているために、使用可能な周
波数を広帯域にすることは製作上、困難である。
「課題を解決するための手段」
これらの問題点を解決するため、本発明は、目標からの
電波を受信して、該目標を角度追尾する角度追尾装置に
おいて、該目標からの電波をAll構成となっていて互
いにアンテナ・ビームの中心が外側に傾斜している組ア
ンテナにより受信し、基準信号により切り換える構造の
切り換え器に前記組アンテナのそれぞれの出力を入力し
て該それぞれの出力を一つの信号に変換した後、該信号
をペース・バンドに落とし、前記基準信号と同期してい
る信号を用いて該ベース・バンドに落ちた出力イJ号を
同期検波して目標の角度誤差信号を検出し角度追尾する
構成としている。
電波を受信して、該目標を角度追尾する角度追尾装置に
おいて、該目標からの電波をAll構成となっていて互
いにアンテナ・ビームの中心が外側に傾斜している組ア
ンテナにより受信し、基準信号により切り換える構造の
切り換え器に前記組アンテナのそれぞれの出力を入力し
て該それぞれの出力を一つの信号に変換した後、該信号
をペース・バンドに落とし、前記基準信号と同期してい
る信号を用いて該ベース・バンドに落ちた出力イJ号を
同期検波して目標の角度誤差信号を検出し角度追尾する
構成としている。
「作用」
本発明の動作原理を以下に述べる。
第1図の本発明の第1実施例及び第2図のアンテナ構成
図から、PIIJ1入力信号11及び第2入力信号13
をそれぞれ Xz = A a(θ5)sin(ωし+α)
・・−(6)X、3= A b(θ)si
n(QJt−β) ・(7)とする。但し、Aは
第1入力信号11及び第2入力信号13の信号の強度で
あり、a(θ)及びb(θ)はアンテナの特性であり、
α及びβはそれぞれの信号の位相である。
図から、PIIJ1入力信号11及び第2入力信号13
をそれぞれ Xz = A a(θ5)sin(ωし+α)
・・−(6)X、3= A b(θ)si
n(QJt−β) ・(7)とする。但し、Aは
第1入力信号11及び第2入力信号13の信号の強度で
あり、a(θ)及びb(θ)はアンテナの特性であり、
α及びβはそれぞれの信号の位相である。
変数A、a(θ)及びb(θ)をそれぞれ正規化して考
える。a(θ)及びb(θ)はff1lアンテナ14及
び第2アンテナ16のそれぞれの利得特性であるので、
近似的に a(θ) −cos(φ十〇) ・・・(8
)b(θ) = cos(φ−θ) ・・
・(9)である。但し、目標の中心からの変位角θ及び
アンテナ・ビーム中心の傾斜角φは 一π/4くθくπ/4 ・・・(1o)0
くφくπ/4 ・・・(11)である。ここ
で a(θ)+b(θ)=2cosφcosθ ・ (1
2)a(θ)−b(θ)=2sinφsi’nθ ・
(13)である。但し、個々のアンテナ・ビーム中心
の傾斜角φはアンテナのオフセット角であるので、co
sφ及びsinφは定数である。
える。a(θ)及びb(θ)はff1lアンテナ14及
び第2アンテナ16のそれぞれの利得特性であるので、
近似的に a(θ) −cos(φ十〇) ・・・(8
)b(θ) = cos(φ−θ) ・・
・(9)である。但し、目標の中心からの変位角θ及び
アンテナ・ビーム中心の傾斜角φは 一π/4くθくπ/4 ・・・(1o)0
くφくπ/4 ・・・(11)である。ここ
で a(θ)+b(θ)=2cosφcosθ ・ (1
2)a(θ)−b(θ)=2sinφsi’nθ ・
(13)である。但し、個々のアンテナ・ビーム中心
の傾斜角φはアンテナのオフセット角であるので、co
sφ及びsinφは定数である。
搬送波の位相は使用しないので、切り換え器量力27は
、その平均値が式(12)の和成分に比例し、振幅変調
成分は式(13)の差成分に比例するので、近似的に X27 = (cosφcosθ +sinφsi
nθs i nΩし)Xsi++(ωL+7)
・・・(14)の振幅変調信号となる。但し、Ωは入
力信号を切り換えるための基準信号発生器第1出力45
の角周波数であり、γは第1入力信号11及び第2入力
信号13によって決まる位相項である。
、その平均値が式(12)の和成分に比例し、振幅変調
成分は式(13)の差成分に比例するので、近似的に X27 = (cosφcosθ +sinφsi
nθs i nΩし)Xsi++(ωL+7)
・・・(14)の振幅変調信号となる。但し、Ωは入
力信号を切り換えるための基準信号発生器第1出力45
の角周波数であり、γは第1入力信号11及び第2入力
信号13によって決まる位相項である。
局部発振器出力39を
X、9 = 5in(ωrt)
・ (15)とする。
・ (15)とする。
振幅の直流分である平均値がAGC増幅器出出力7であ
るのでAGC増幅増幅器出代(14)の切り換え器量力
27がら X)7 ” CO5θ ・・・(
16)となり、中間周波増幅器出力29は切り換え器量
力27と局部発振器出力39との差の周波数によって作
られ、AGC増幅器出出力7によって振幅が一定化され
るので、中間周波増幅器出力29はX 5in(ωiL
+γ) −(17)となる。但し ωi = ω −ωr ・・・(1
8)である。角度信号の誤差成分は振幅検波した後の交
流成分に含まれるので帯域通過増幅器出力33は X’s = 2sinφ(tanθ)sinΩt
・(19)となる。但し、基準信号発生器第2出カ4
7をX47 = 5inQL
−・(2o)とする。角度誤差出力
35は帯域通過増幅器出力33と基準信号発生器第2出
カ47との積の平均であるので X3.= (2(tanθsinΩt)sinΩt)=
tanθ ・・・(21)が得ら
れる。角度誤差出力35はサーボ装置48に入力され、
サーボ装置48によってtjSiアンテナ14及び第2
アンテナ16は目標方向にアンテナを向けて目標の中心
からの変位角θがゼロになるように働く。
るのでAGC増幅増幅器出代(14)の切り換え器量力
27がら X)7 ” CO5θ ・・・(
16)となり、中間周波増幅器出力29は切り換え器量
力27と局部発振器出力39との差の周波数によって作
られ、AGC増幅器出出力7によって振幅が一定化され
るので、中間周波増幅器出力29はX 5in(ωiL
+γ) −(17)となる。但し ωi = ω −ωr ・・・(1
8)である。角度信号の誤差成分は振幅検波した後の交
流成分に含まれるので帯域通過増幅器出力33は X’s = 2sinφ(tanθ)sinΩt
・(19)となる。但し、基準信号発生器第2出カ4
7をX47 = 5inQL
−・(2o)とする。角度誤差出力
35は帯域通過増幅器出力33と基準信号発生器第2出
カ47との積の平均であるので X3.= (2(tanθsinΩt)sinΩt)=
tanθ ・・・(21)が得ら
れる。角度誤差出力35はサーボ装置48に入力され、
サーボ装置48によってtjSiアンテナ14及び第2
アンテナ16は目標方向にアンテナを向けて目標の中心
からの変位角θがゼロになるように働く。
151図については角度追尾の原理について説明したの
で、第5図の本発明の第2実施例において電子的な方法
によってアンテナを電子走査でさることを説明する。f
jS1図の実施例及び第2図のアンテナ構成図から、第
1入力信号11及び第2入力信号13をそれぞれ X、、 = A a(θ)sin(CLl t+α)
・(6)X+z = A b(θ)sin(、c
c+t−β) −(7)とする。ここで、第2図
に示すように目標の方向がθのとき、電子走査によって
一組のアンテナの方向を(θ+δ)だけ傾けようとする
。角度誤差信号をアンテナ・パターンの特性で修正した
変調信号発生器第1出力41及び変調信号発生器第2出
力43をそれぞれ X、、 : cos(φ+θ十δ) −(22
)X4. = cos(φ−θ−δ) ・、(
23)の非線形特性とすると、第1掛け算器出力23及
び第2掛け算器出力25はそれぞれ X2.=cos(φ−θ)cos(φ十〇十δ)sin
ωt・・・(24) X2. = cos(φ+θ)cos(φ−θ−δ)s
irlt・・・(25) となる。
で、第5図の本発明の第2実施例において電子的な方法
によってアンテナを電子走査でさることを説明する。f
jS1図の実施例及び第2図のアンテナ構成図から、第
1入力信号11及び第2入力信号13をそれぞれ X、、 = A a(θ)sin(CLl t+α)
・(6)X+z = A b(θ)sin(、c
c+t−β) −(7)とする。ここで、第2図
に示すように目標の方向がθのとき、電子走査によって
一組のアンテナの方向を(θ+δ)だけ傾けようとする
。角度誤差信号をアンテナ・パターンの特性で修正した
変調信号発生器第1出力41及び変調信号発生器第2出
力43をそれぞれ X、、 : cos(φ+θ十δ) −(22
)X4. = cos(φ−θ−δ) ・、(
23)の非線形特性とすると、第1掛け算器出力23及
び第2掛け算器出力25はそれぞれ X2.=cos(φ−θ)cos(φ十〇十δ)sin
ωt・・・(24) X2. = cos(φ+θ)cos(φ−θ−δ)s
irlt・・・(25) となる。
切り換え器量力27の作用について説明をする。
Pt51掛け算器出力23と第2掛け算器出力25の振
幅の和信号は C(δ) = cos(φ−θ)cos(φ+θ+δ)
十cos(φ十θ)cos(φ−θ−δ)=2cosδ
cos 2φ+2 cos(2θ+δ)・・・(26) となり、第1掛け算器出力23と、$2掛け算器出力2
5の振幅の差信号は d(δ) = cos(φ−θ)cos(φ十〇十δ)
−cos(φ+θ)cos(φ−θ−δ)= −2s
in2φsin/j ・・・(27)となる
ので、中間周波増幅器出力29はX 29 = ’−δ
十dδ・1nt3 i n (d r tC(δ) ・・・(28) となり、角度誤差出力35は X3S = (4(X29 X sinωL)
sinΩL)典δ ・・・(29
)となる。δに比例した信号が出力するので角度誤差出
力35をゼロになるようにアンテナを目標に向けること
になる。これは機械式のサーボ装置を使用しな(とも、
第1掛け算器22及び第2掛け算器24を使用すれば、
電子走査化が可能であることを示している。
幅の和信号は C(δ) = cos(φ−θ)cos(φ+θ+δ)
十cos(φ十θ)cos(φ−θ−δ)=2cosδ
cos 2φ+2 cos(2θ+δ)・・・(26) となり、第1掛け算器出力23と、$2掛け算器出力2
5の振幅の差信号は d(δ) = cos(φ−θ)cos(φ十〇十δ)
−cos(φ+θ)cos(φ−θ−δ)= −2s
in2φsin/j ・・・(27)となる
ので、中間周波増幅器出力29はX 29 = ’−δ
十dδ・1nt3 i n (d r tC(δ) ・・・(28) となり、角度誤差出力35は X3S = (4(X29 X sinωL)
sinΩL)典δ ・・・(29
)となる。δに比例した信号が出力するので角度誤差出
力35をゼロになるようにアンテナを目標に向けること
になる。これは機械式のサーボ装置を使用しな(とも、
第1掛け算器22及び第2掛け算器24を使用すれば、
電子走査化が可能であることを示している。
「実施例」
以下、本発明に係る角度追尾装置の実施例を図面に従っ
て説明する。
て説明する。
!81図の第1実施例及び第1図の実施例で使用される
アンテナの構成図の第2図について説明をする。
アンテナの構成図の第2図について説明をする。
第1入力信号11は第1アンテナ14に入力され第1ア
ンテナ出力15となり、第1混合器18において局部発
振器38の出力である局部発振器出力39とともに混合
されて周波数変換さ゛れて第1混合器出力19となり、
切り換え器26に入力される。
ンテナ出力15となり、第1混合器18において局部発
振器38の出力である局部発振器出力39とともに混合
されて周波数変換さ゛れて第1混合器出力19となり、
切り換え器26に入力される。
第2入力信号13は第2アンテナ16に入力され第2ア
ンテナ出力17となり、Pt52混合器20において局
部発振器38の出力である局部発振器出力39とともに
混合され、周波数変換されて第2混合器出力21となり
、基準信号発生器44の出力である基準信号発生器第1
出力45によって第1混合器出力19と#S2混合器出
力21とが切り換え器26に入力され交互に切り換えら
れて切り換え器量力27となる。切り換え器26の出力
である切り換え器量力27はAGC増幅器出力37によ
って切り換え器量力27の振幅が一定にされる中間周波
増幅器28に入力され中間周波増幅器出力29となり、
振幅検波器30に入力され振幅検波された信号である振
幅検波器出力31となる。振幅検波器出力31の一方の
出力は帯域通過増幅器32に入力され、狭帯域信号であ
る帯域通過増幅器出力33となり同期検波器34に入力
される。振幅検波器出力31の他方の直流出力はAGC
増幅器36に入力され、直流信号であ・るAGC増幅器
出力37になり中間周波増幅器出力29を一定にするた
めに中間周波増幅器28に戻される。
ンテナ出力17となり、Pt52混合器20において局
部発振器38の出力である局部発振器出力39とともに
混合され、周波数変換されて第2混合器出力21となり
、基準信号発生器44の出力である基準信号発生器第1
出力45によって第1混合器出力19と#S2混合器出
力21とが切り換え器26に入力され交互に切り換えら
れて切り換え器量力27となる。切り換え器26の出力
である切り換え器量力27はAGC増幅器出力37によ
って切り換え器量力27の振幅が一定にされる中間周波
増幅器28に入力され中間周波増幅器出力29となり、
振幅検波器30に入力され振幅検波された信号である振
幅検波器出力31となる。振幅検波器出力31の一方の
出力は帯域通過増幅器32に入力され、狭帯域信号であ
る帯域通過増幅器出力33となり同期検波器34に入力
される。振幅検波器出力31の他方の直流出力はAGC
増幅器36に入力され、直流信号であ・るAGC増幅器
出力37になり中間周波増幅器出力29を一定にするた
めに中間周波増幅器28に戻される。
同期検波器34では基準信号発生器44の出力である基
準信号発生器fjS2出力47を基準信号として帯域通
過増幅器出力33が同期検波されて角度誤差出力35と
なり、機械式のサーボ装置48に入力されて第1アンテ
ナ14及びfjS2アンテナ16を目標に向けて角度誤
差出力35をゼロすなわち第2図においてθ=0になる
ようにサーボ装置48は動き、第1アンチナトtと第2
アンテナ16とからなる組アンテナのボアサイト(第2
図のアンテナ基準軸B)は目標に向く。
準信号発生器fjS2出力47を基準信号として帯域通
過増幅器出力33が同期検波されて角度誤差出力35と
なり、機械式のサーボ装置48に入力されて第1アンテ
ナ14及びfjS2アンテナ16を目標に向けて角度誤
差出力35をゼロすなわち第2図においてθ=0になる
ようにサーボ装置48は動き、第1アンチナトtと第2
アンテナ16とからなる組アンテナのボアサイト(第2
図のアンテナ基準軸B)は目標に向く。
f:lS5図の第2実施例について説明するが、v11
図のtj41実施例との違いについてのみ説明をすれば
十分なはずである。
図のtj41実施例との違いについてのみ説明をすれば
十分なはずである。
第5図の第2実施例は電子走査型の角度追尾装置であり
、第2図の組アンテナを構成の一部に使用している。
、第2図の組アンテナを構成の一部に使用している。
第1混合器18の第1混合器出力19は、第1掛け算器
(又は変調器)22に入力されて、非線形発生器の一種
である変調信号発生器40の出力信号である変調信号発
生器第1出力41とともに掛け算操作をされてl掛け算
器出力23となり切り換え器26に入力される。第2混
合器20の第2混合器出力21は、第2掛け算器(又は
変調器)24に入力されて変調信号発生器40の出力信
号である変調信号発生器第2出力43とともに掛け算捏
作をされてf52掛け算器出力25となり切り換え器2
6に入力される。角度誤差出力35は変調信号発生器4
0に加えられ、変調信号発生器40は角度誤差出力35
をアンテナ・パターンの特性で(li正した変調信号発
生器第1出力41及び第2出力43を発生して角度誤差
出力35がゼロとなるように組アンテナのビームを走査
する。
(又は変調器)22に入力されて、非線形発生器の一種
である変調信号発生器40の出力信号である変調信号発
生器第1出力41とともに掛け算操作をされてl掛け算
器出力23となり切り換え器26に入力される。第2混
合器20の第2混合器出力21は、第2掛け算器(又は
変調器)24に入力されて変調信号発生器40の出力信
号である変調信号発生器第2出力43とともに掛け算捏
作をされてf52掛け算器出力25となり切り換え器2
6に入力される。角度誤差出力35は変調信号発生器4
0に加えられ、変調信号発生器40は角度誤差出力35
をアンテナ・パターンの特性で(li正した変調信号発
生器第1出力41及び第2出力43を発生して角度誤差
出力35がゼロとなるように組アンテナのビームを走査
する。
その他の説明は第1図の第1実施例の説明と同じである
。このようにして、目標からの電波を利用して角度追尾
する。
。このようにして、目標からの電波を利用して角度追尾
する。
第6図のアンテナにおいて、アンテナの角度φを可変に
することの利点について説明をする。目標が第1アンテ
ナ14及びfjS2アンテナ16の中心方向にあるとき
、第1入力信号11及び第2入力信号13を最大電力で
受信しようとすれば第1アンテナ回転装置72及びfj
S2アンテナ回転装置74によってアンテナ傾斜角φを
ゼロにすればよいので、目標を補足するときには、あら
かじめ、アンテナ傾斜角φをゼロにしておき、目標を補
足した後で、アンテナに傾斜角φをとり、追尾に進むと
いう方法をとればよい。追尾のとき、アンテナ傾斜角φ
は第1アンテナ14及び第2アンテナ16の利得の3d
B下がったところで、互いにアンテナ・パターンがクロ
スするように選ばれ、さらに、アンテナ・ビーム幅は使
用周波数を高くすればアンテナ・ビーム幅は狭く、使用
周波数を低くすればアンテナ・ビーム幅は広くなるので
、周波数に応じたアンテナ傾斜角φを選べば角度追尾特
性はさらに良くなる。
することの利点について説明をする。目標が第1アンテ
ナ14及びfjS2アンテナ16の中心方向にあるとき
、第1入力信号11及び第2入力信号13を最大電力で
受信しようとすれば第1アンテナ回転装置72及びfj
S2アンテナ回転装置74によってアンテナ傾斜角φを
ゼロにすればよいので、目標を補足するときには、あら
かじめ、アンテナ傾斜角φをゼロにしておき、目標を補
足した後で、アンテナに傾斜角φをとり、追尾に進むと
いう方法をとればよい。追尾のとき、アンテナ傾斜角φ
は第1アンテナ14及び第2アンテナ16の利得の3d
B下がったところで、互いにアンテナ・パターンがクロ
スするように選ばれ、さらに、アンテナ・ビーム幅は使
用周波数を高くすればアンテナ・ビーム幅は狭く、使用
周波数を低くすればアンテナ・ビーム幅は広くなるので
、周波数に応じたアンテナ傾斜角φを選べば角度追尾特
性はさらに良くなる。
以上の説明で従来の位相比較型のモノパルス・アンテナ
ではなく、本発明の振幅比較型のモノパルス・アンテナ
でも角度追尾装置を構成できることの説明ができた。
ではなく、本発明の振幅比較型のモノパルス・アンテナ
でも角度追尾装置を構成できることの説明ができた。
第1図の第1実施例及び@5図の!!42実施例につい
ての補足説明をする。
ての補足説明をする。
くい)第1図の第1実施例及び第5図の第2実施例では
方位角あるいは高イ氏角の1軸で説明をしたが、方位角
及び高低角の2軸の角度追尾にも応用できる。
方位角あるいは高イ氏角の1軸で説明をしたが、方位角
及び高低角の2軸の角度追尾にも応用できる。
(ろ)振幅検波器30はベース・バンドに落とすことが
目的であるので、振幅検波器30の代わりに中間周波増
幅器出力29をAD(アナログ・ディジタル)コンバー
タによってディジタル計3[に取り込み、計算機内で信
号をベース・バンドに落としてもよい。
目的であるので、振幅検波器30の代わりに中間周波増
幅器出力29をAD(アナログ・ディジタル)コンバー
タによってディジタル計3[に取り込み、計算機内で信
号をベース・バンドに落としてもよい。
(は)第1図及び第5図の同期検波器34は、ディジタ
ル方式の場合、帯域通過増幅器出力33及び基準信号発
生器第2出力47をADコンバータによってゲイジタル
計算機に取り込み、ディジタル計Xa内部で掛け算をし
て角度誤差出力を得てもよい。
ル方式の場合、帯域通過増幅器出力33及び基準信号発
生器第2出力47をADコンバータによってゲイジタル
計算機に取り込み、ディジタル計Xa内部で掛け算をし
て角度誤差出力を得てもよい。
(に)第2図のアンテナ構成図において、アンテナを広
帯域で使用したときには、アンテナの傾斜角φを固定に
したときには、高い周波数ではアンテナは開きすぎにな
り、低い周波数ではアンテナの傾斜角φは狭過ぎるとい
うことが起こるので、アンテナ角を可変にすれば追尾特
性はさらによくなる。
帯域で使用したときには、アンテナの傾斜角φを固定に
したときには、高い周波数ではアンテナは開きすぎにな
り、低い周波数ではアンテナの傾斜角φは狭過ぎるとい
うことが起こるので、アンテナ角を可変にすれば追尾特
性はさらによくなる。
(は)第1混合器18は第1アンテナ14と切り換え器
26の開に位置しており、第2混合器20は第2アンテ
ナ16と切り換え器26の間に位置しているが、混合器
を切り換え器26と中間周波増幅器28との間に置くこ
ともできる。
26の開に位置しており、第2混合器20は第2アンテ
ナ16と切り換え器26の間に位置しているが、混合器
を切り換え器26と中間周波増幅器28との間に置くこ
ともできる。
(へ)変調信号発生器第1出力41及び変調信号発生器
第2出力43をそれぞれ X41 = cosiω1 t −(x / 2 )s
ign[cos(φ十θ+δ月1 嬌cos(φ+θ+
δ)sinωLt・・・(22) X43” Co5(ωZ t−(y / 2 )sig
n[cos(φ−θ−δ)]l ’= cos(φ−θ
−δ)sinω11・・・(23) として信号を位相変調あるいは平衡変調の搬送波にのせ
てもよい。
第2出力43をそれぞれ X41 = cosiω1 t −(x / 2 )s
ign[cos(φ十θ+δ月1 嬌cos(φ+θ+
δ)sinωLt・・・(22) X43” Co5(ωZ t−(y / 2 )sig
n[cos(φ−θ−δ)]l ’= cos(φ−θ
−δ)sinω11・・・(23) として信号を位相変調あるいは平衡変調の搬送波にのせ
てもよい。
但し、ωt :第1掛け算器22及C/第2掛け算器2
4への信号の搬送波の角周波数であり、1 x>
O sign(x) = Ox ” 0 ・・・(
24)−1x<0 である。
4への信号の搬送波の角周波数であり、1 x>
O sign(x) = Ox ” 0 ・・・(
24)−1x<0 である。
(と) ここで述べたアンテナはパラボラ・アンテナ、
ホーン・アンテナあるいは電子走査アンテナのどれでも
よい。
ホーン・アンテナあるいは電子走査アンテナのどれでも
よい。
(ち)式(22)、(23)のcos(φ十θ+δ)及
びcos(φ−θ−δ)はアンテナ・パターンを近似し
たものであり、アンテナによってこのパターンは異なる
ので、それぞれのアンテナと整合の取れた変調信号発生
器40の出力である変調信号第1出力及び第2出力をそ
れぞれもつ必要がある。
びcos(φ−θ−δ)はアンテナ・パターンを近似し
たものであり、アンテナによってこのパターンは異なる
ので、それぞれのアンテナと整合の取れた変調信号発生
器40の出力である変調信号第1出力及び第2出力をそ
れぞれもつ必要がある。
「発明の効果」
本発明に係る角度追尾装置の効果は以下の通りである。
(い) 4個のアンテナ(2個の組アンテナ)で方位角
及び高低角の2軸を追尾できるので、極めて簡易な角度
追尾装置になっている。
及び高低角の2軸を追尾できるので、極めて簡易な角度
追尾装置になっている。
(ろ)機械式のサーボ装置で角度追尾する場合には、組
アンテナを機械式のシンバルを介してサーボ装置に取り
付ける必要があったが、特許請求の範囲第2項の構成に
よれば、機械式のシンバルが不要であり、電子走査が可
能であるpで、極めて経済性の高い追尾装置になってい
る。
アンテナを機械式のシンバルを介してサーボ装置に取り
付ける必要があったが、特許請求の範囲第2項の構成に
よれば、機械式のシンバルが不要であり、電子走査が可
能であるpで、極めて経済性の高い追尾装置になってい
る。
(は)角度誤差出力35は搬送波の位相に依存しないの
で、アンテナ系は極めて広帯域にすることができ、しか
も容易に制作できる。
で、アンテナ系は極めて広帯域にすることができ、しか
も容易に制作できる。
(に) 従来の位相比較型のモノパルス方式の角度追尾
装置と比較して、和信号についてはアンテナを傾けたこ
とによる若干の損失があるが、差信号についてはアンテ
ナ利得を十分に活用しているので遜色がなく、十分な信
号強度を期待できるときには広帯域の角度追尾装置とし
て大きな効果を発揮する。
装置と比較して、和信号についてはアンテナを傾けたこ
とによる若干の損失があるが、差信号についてはアンテ
ナ利得を十分に活用しているので遜色がなく、十分な信
号強度を期待できるときには広帯域の角度追尾装置とし
て大きな効果を発揮する。
第1図は本発明に係る角度追尾装置の第1実施例のブロ
ック線図、第2図は第1図の実施例の中で使用されるア
ンテナ構成図、第3図は従来例のブロック線図、第4図
は第3図の従来例の中で使用されるアンテナ構成図、第
5図は本発明の第2実施例のブロック線図、第6図は回
転型アンテナの構成図である。 11・・・第1入力信号、13・・・第2入力信号、1
4・・・第1アンテナ、15・・・第1アンテナ出力、
16・・・第2アンテナ、17・・・第2アンテナ出力
、18・・・第1混合器、19・・・第1混合器出力、
20・・・第2混合器、21.・・・第2混合器出力、
22・・・第1掛け算器、23・・・第1掛け算器出力
、24・・・第2掛け算器、25・・・第2掛け算器出
力、26・・・切り換え器、27・・・切り換え出力力
、28・・・中間周波増幅器、29・・・中間周波増幅
器出力、30・・・振幅検波器、31・・・振幅検波器
出力、32・・・帯域通過増幅器、33・・・帯域通過
増幅器出力、34・・・同期検波器、35・・・角度誤
差出力、36・・・AGC増幅器、37・・・AGC増
幅器出力、38・・・局部発振器、39・・・局部発振
器出力、40・・・変調信号発生器、41・・・変調信
号発生器第1出力、43・・・′fi肩信分信号発生器
第2出力4・・・基準信号発生器、45・・・基準信号
発生器第1出力、47・・・基準信号発生器第2出力、
48・・・サーボ装置、50・・・モノパルス・アンテ
ナ、51・・・モノパルス・アンテナ第1出力、53・
・・モノパルス・アンテナ第2出力、54・・・モノパ
ルス比較器、55・・・モノパルス比較器和出力、57
・・・モノパルス比較器差出力、60・・・第3混合器
、61・・・!#3混合器出力、62・・・第4混合器
、63・・・第4混合器出力、64・・・第2中間周波
増幅器、65・・・第2中間周波増幅器出力、66・・
・第3中間周波増幅器、67・・・第3中間周波増幅器
出力、68・・・位相検波器、69・・・位相検波器出
力、70・・・第2局部発振器、71・・・第2局部発
振器出力、72・・・第1アンテナ回転装置、74・・
・第2アンテナ回転装置、θ・・・目標の中心からの変
位角、φ・・・アンテナ傾斜角。
ック線図、第2図は第1図の実施例の中で使用されるア
ンテナ構成図、第3図は従来例のブロック線図、第4図
は第3図の従来例の中で使用されるアンテナ構成図、第
5図は本発明の第2実施例のブロック線図、第6図は回
転型アンテナの構成図である。 11・・・第1入力信号、13・・・第2入力信号、1
4・・・第1アンテナ、15・・・第1アンテナ出力、
16・・・第2アンテナ、17・・・第2アンテナ出力
、18・・・第1混合器、19・・・第1混合器出力、
20・・・第2混合器、21.・・・第2混合器出力、
22・・・第1掛け算器、23・・・第1掛け算器出力
、24・・・第2掛け算器、25・・・第2掛け算器出
力、26・・・切り換え器、27・・・切り換え出力力
、28・・・中間周波増幅器、29・・・中間周波増幅
器出力、30・・・振幅検波器、31・・・振幅検波器
出力、32・・・帯域通過増幅器、33・・・帯域通過
増幅器出力、34・・・同期検波器、35・・・角度誤
差出力、36・・・AGC増幅器、37・・・AGC増
幅器出力、38・・・局部発振器、39・・・局部発振
器出力、40・・・変調信号発生器、41・・・変調信
号発生器第1出力、43・・・′fi肩信分信号発生器
第2出力4・・・基準信号発生器、45・・・基準信号
発生器第1出力、47・・・基準信号発生器第2出力、
48・・・サーボ装置、50・・・モノパルス・アンテ
ナ、51・・・モノパルス・アンテナ第1出力、53・
・・モノパルス・アンテナ第2出力、54・・・モノパ
ルス比較器、55・・・モノパルス比較器和出力、57
・・・モノパルス比較器差出力、60・・・第3混合器
、61・・・!#3混合器出力、62・・・第4混合器
、63・・・第4混合器出力、64・・・第2中間周波
増幅器、65・・・第2中間周波増幅器出力、66・・
・第3中間周波増幅器、67・・・第3中間周波増幅器
出力、68・・・位相検波器、69・・・位相検波器出
力、70・・・第2局部発振器、71・・・第2局部発
振器出力、72・・・第1アンテナ回転装置、74・・
・第2アンテナ回転装置、θ・・・目標の中心からの変
位角、φ・・・アンテナ傾斜角。
Claims (3)
- (1)目標からの電波を受信して、該目標を角度追尾す
る角度追尾装置において、該目標からの電波を組構成と
なっていて互いにアンテナ・ビームの中心が外側に傾斜
している組アンテナにより受信し、基準信号により切り
換える構造の切り換え器に前記組アンテナのそれぞれの
出力を入力して該それぞれの出力を一つの信号に変換し
た後、該信号をベース・バンドに落とし、前記基準信号
と同期している信号を用いて該ベース・バンドに落ちた
出力信号を同期検波して前記目標の角度誤差信号を検出
し機械式のサーボ装置によって角度追尾することを特徴
とする角度追尾装置。 - (2)目標からの電波を受信して、該目標を角度追尾す
る角度追尾装置において、該目標からの電波を組構成と
なっていて互いにアンテナ・ビームの中心が外側に傾斜
している組アンテナにより受信し、該組アンテナと基準
信号により切り換える構造の切り換え器との間に電子走
査を可能にする変調器あるいは掛け算器をもち、前記組
アンテナのそれぞれの出力に対して、前記目標の角度誤
差信号をアンテナ・パターンの特性で修正した信号を用
いて前記変調器あるいは掛け算器において変調操作ある
いは掛け算演算をし、該変調器あるいは該掛け算器のそ
れぞれの出力を前記切り換え器に入力し、該それぞれの
出力を一つの信号に変換した後、該信号をベース・バン
ドに落とし、前記基準信号と同期している信号を用いて
該ベース・バンドに落ちた出力信号を同期検波して前記
目標の角度誤差信号を検出し、該角度誤差信号を前記変
調器あるいは掛け算器に負帰還することにより角度追尾
することを特徴とする角度追尾装置。 - (3)前記組アンテナの角度をそれぞれ可変にするため
のアンテナ回転装置をもつことによって使用できる周波
数幅を拡大し、目標からの信号の検知を容易にし追尾特
性を向上させることを特徴とする請求項1又は2記載の
角度追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20942888A JPH0731237B2 (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 角度追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20942888A JPH0731237B2 (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 角度追尾装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0259686A true JPH0259686A (ja) | 1990-02-28 |
| JPH0731237B2 JPH0731237B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=16572705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20942888A Expired - Lifetime JPH0731237B2 (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 角度追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731237B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006126221A (ja) * | 2006-02-08 | 2006-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | 測角レーダ装置 |
| JP2009200908A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 追尾アンテナ |
-
1988
- 1988-08-25 JP JP20942888A patent/JPH0731237B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006126221A (ja) * | 2006-02-08 | 2006-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | 測角レーダ装置 |
| JP2009200908A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 追尾アンテナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0731237B2 (ja) | 1995-04-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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