JPH04232884A - 線形化装置を具えるfmcwレーダ - Google Patents

線形化装置を具えるfmcwレーダ

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JPH04232884A
JPH04232884A JP3193737A JP19373791A JPH04232884A JP H04232884 A JPH04232884 A JP H04232884A JP 3193737 A JP3193737 A JP 3193737A JP 19373791 A JP19373791 A JP 19373791A JP H04232884 A JPH04232884 A JP H04232884A
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アンドリュー ジェラルド ストーブ
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、FMCWレーダ線型化
装置及び該線型化装置を具えるFMCWレーダに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】FMCWレーダ線型化装置は、本来既知
のものである。一例としては、Peebl−es,P.
Z及び Green,A.Hによる” On Perf
ormance of a Linear F.M. 
Rader Trans−mitter at 35 
GHz ”,IEEE, Southcon, 198
2 で開示されているものがある。要約すると、rf電
圧制御オシレータ(VCO)を用いてマイクロ波rf信
号が供給されるrfタイムディレイ装置を用いて、人工
的(すなわち、合成的な)ターゲットを発生させる。タ
イムディレイ装置への入力信号及び、該装置からの出力
信号をともに混合し、出力信号が、基準オシレータが接
続されている位相検出器に供給される。一定値からのい
かなる周波数推移も検出され、これを用いて位相エラー
に比例する電圧発生させる。この電圧は増幅されるとと
もに、極性反転しrfVCOへと戻される。これによっ
て、位相エラーに比例する電圧を用いて、本質的な周波
数エラーを動的に低減させる。
【0003】この論文では、図2にて実際の装置を示し
ている。この装置では、位相検出器を介する直接漏れる
電流による性能劣化を避けるために、別のローカルオシ
レータ信号が供給される2個の付加的なrfミキサを設
けている。第1の付加的なrfミキサを、rfVCOと
入力端子との間の信号通路で、タイムディレイ装置に接
続し、第2の付加的なrfミキサを、前記信号通路で、
ディレイなしのrfVCOが供給される基本装置内の前
記第1ミキサの入力端子に接続する。位相検出器の漏れ
電流の問題を軽減すべく、基本装置に以上のような工夫
を施した。
【0004】人工的なターゲットを発生させるために導
入されるタイムディレイは、20nSのオーダである。 1.5 GHzのオーダの周波数でのこのようなタイム
ディレイは、通常、これらの周波数で、損失が40dB
より大きい同軸ケーブルによって発生される。このよう
な損失は、周波数を増加させるに従って増加する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、20nSのタ
イムディレイを用いて人工的なターゲットを発生させる
ことによる第2番目の影響によって、線型化装置に大き
な制約を課すこととなってしまう。これによって線型化
装置がその最適状態で動作しないこととなる。
【0006】この既知の線型化装置の欠点は、該線型化
装置がマイクロ波周波数で動作することである。このこ
とによって、ミキサ等の構成要素がコスト高となり、デ
ィレイ装置の損失が生じ、更に、大きな制約が線型化装
置に課される。本発明の目的は、FMCWレーダを線型
化する際のこれらの欠点を解消せんとするにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、FMC
Wレーダは、rf電圧制御オシレータ(VCO)と、限
定される範囲で前記電圧制御オシレータの周波数を連続
的に掃引するための手段と、送信信号を放出するととも
に、少なくとも帰還信号を受信するための信号オペレー
ティング手段と、安定ローカルオシレータ(STALO
)と、前記帰還信号、前記電圧制御オシレータから得ら
れるローカルオシレータ信号及び前記安定ローカルオシ
レータ(STALO)から得られる信号が供給されると
ともに、レーダif信号及びリニアライザif信号が得
られる複数のボートと、前記リニアライザif信号を受
信するための入力端子を有する線型化装置とを具えてい
る。
【0008】本発明は、単一のミキサを用いて、レーダ
if信号及びリニアライザif信号の両方を発生させ、
且つ、リニアライザif信号をUHF信号とし、人工的
なターゲット信号を発生させる線型化装置が、同軸ケー
ブルと比較して低損失のSAW装置のようなより効率的
なディレイ装置を用いることができるとの認識に基づい
ている。ディレイ装置のタイムディレイを選択する際、
そのディレイが本来のターゲットの検出により生じるデ
ィレイに相当する必要がある。
【0009】本発明によるレーダの一例では、前記安定
ローカルオシレータの出力の取り出しが最小となり、且
つ前記帰還信号の損失が極めて小さくなるような結合係
数を有する方向性結合器によって、前記安定ローカルオ
シレータの出力端子を、前記帰還信号通路に結合させる
【0010】本発明によるレーダの他の一例では、前記
ミキサを、ローカルオシレータ及び帰還信号のポートと
、DCバイアスと、if出力端子とを有するDCバイア
ス高調波ミキサとしている。STALOを、DCバイア
スポートに結合する。STALOの周波数は、上記例の
周波数よりも低い。その理由は、その周波数の高調波を
用いて所望のリニアライザif周波数を発生させる。 この変形例においては、STALOを、レーダif信号
が得られるミキサのポートに結合させる。リニアライザ
if信号は、DCバイアスが供給されるポートから得ら
れる。
【0011】必要ならば、前記線型化装置の前記出力信
号を用いて、前記電圧制御オシレータの周波数掃引手段
の出力信号を線型化することができる。一方、バッファ
記憶装置に保持されているデジタル化レーダif信号の
サンプリングを線型化するように、線型化装置を構成す
ることもできる。
【0012】VCO周波数掃引手段の出力信号を線型化
するための線型化装置の一例では、前記リニアライザi
f信号から合成ターゲット信号を発生させるための手段
と、前記合成ターゲット信号を受信するための第1入力
端子及び第2安定ローカルオシレータと結合される第2
入力端子を有する位相感応検出手段とを具え、且つ、出
力信号を、前記電圧制御オシレータの周波数掃引手段に
供給されるべきエラー信号を供給するローパスフィルタ
リング手段に結合させる。
【0013】上記線型化装置のローパスフィルタリング
手段を実現する際、振幅ロールオフ特性を、初期的には
極めて急勾配とし、その後単位利得ポイントに近づくに
つれて、急勾配でなくなるように構成するのが有利であ
ることを確かめた。ロールオフ特性をこのように構成す
ることで、単位利得ポイント付近でのロールオフが比較
的浅いままで、低周波数での高利得を達成する。このよ
うな浅いロールオフによって、単位利得ポイントに近づ
く際の安定性の問題を解消することができる。
【0014】第2STALOの基本周波数及びその高調
波が位相感応検出手段の出力に存在するので、ローパス
フィルタリング手段はハイQのシャープトラップフィル
タを具え、VCOに逆効果を及ぼすこれらの不要な周波
数を取り除く。トラップフィルタを設けることによって
生じうる不安定を解消するために、単位利得周波数を、
第2STALO周波数よりも低く設定し、ループがトラ
ップ周波数で発振しないようにしている。前記ローパス
フィルタリング手段を、少なくとも2個のステージで実
現し、且つ、前記2個のステージの一方を、物理的に、
前記電圧制御オシレータの付近に配置し、且つ、前記2
個のステージの他方を、物理的に、前記位相感応検出手
段の付近に配置することができる。このようにローパス
フィルタリング手段を実現することで、位相感応検出手
段によって発生する高レベル高調波とともにVCOの付
近のノイズ信号及びスプリアス信号を取り除く。
【0015】
【実施例】以下図面を参照して実施例を説明するに、対
応する構成要素には、同一の参照番号を付す。
【0016】図1において、FMCWレーダは、中心周
波数が約90GHzである信号を発生する電圧制御マイ
クロ波オシレータ(VCO)10を具えている。VCO
10に供給される、理想的に線型的に傾斜するバイアス
電圧を発生させるランプ(ramp)ジェネレータ12
によって、VCO10の周波数は掃引される。しかしな
がら、VCOの同調特性が不完全な場合、周波数掃引は
線型的ではなくなる。VCO10からの出力信号は、サ
ーキュレータ16のような不可逆性手段を介してアンテ
ナ14に送られる。このサーキュレータ16は、送信さ
れる信号と、受信される帰還信号とを分離する役割を果
たす。rfミキサ18は、サーキュレータ16に接続さ
れるポートと、方向性結合器20によってVCO101
0の出力端子から得られるローカルオシレータ信号を受
信するためのポートとを有している。 周波数が1MHzのオーダである低い周波数に変換され
たレーダif信号RIFは、バンドパスフィルタ22を
用いて得られ、信号アナライザ24に供給される。FM
CWレーダの基本的な動作は既知であり、帰還信号が後
に置換されることを除き、本質的に送信される信号の複
製となっていることを述べれば十分である。掃引速度が
一定であると過程すると、差周波数はターゲットレンジ
に比例している。一方、掃引速度を変化させると、すな
わち、非線型的にすると、送信される信号と受信される
信号との周波数の差は優れたレンジの指標となり得ない
【0017】掃引速度を一定、すなわち、線型的にする
には、種々の方法がある。図4,5及び6において、3
例を説明する。しかしながら、各々の例では、安定ロー
カルオシレータ(STALO)を必要とし、線型化装置
28で使用される線型中間周波数LIFを発生させる。 掃引速度を線型化させるためのある方法では、極性反転
して加算段30に供給されるエラー修正電圧が得られる
。加算段30において、エラー修正電圧が、必要に応じ
て、線型的に傾斜するバイアス電圧を変化させる。もう
一つの方法では、線型的に傾斜するバイアス電圧を調整
しておらず、結果的に、加算段30は任意的なものであ
る。
【0018】図1において、90GHzのオーダの周波
数のマイクロ波を発生させるSTALO32を、方向性
結合器34によって、サーキュレータ16とミキサ18
とのライン相互接続に結合させる。STALO周波数及
び受信される帰還信号はVCO10より得られるローカ
ルオシレータ信号と、同時に混合され、500 MHz
のオーダの線型中間周波数LIF及び、1MHzのRI
Fを提供する。各々の信号は、バンドパスフィルタ22
及び36を用いて分離される。冒頭にて説明した既知の
リニアライザと比較すると、図1にて示す例では、唯一
個のrfミキサ18のみを必要とし、かなりの費用節約
となる。更に、LIFは、マイクロ波周波数というより
は、UHFである。
【0019】図1にて示す例を実現する際、必要とされ
るifレベルを極めて低く設定することができ、このた
め、STALO32の電力出力をかなり低減させること
ができる。方向性結合器34の結合係数を十分に小さく
して、STALOから取り出す出力が最小となり、アン
テナ14から受信されるrf信号の損失も極めて少ない
【0020】図2は、本発明の一例を示すものであるが
、多くの点において、図1にて示す例と類似している。 しかし、これは、ミキサを、DCバイアスミキサ181
 としている点で、図1の例とは異なっている。DC電
源38を、ローパスフィルタ40を介してミキサ181
 のバイアスポート42に結合させる。周波数が8.9
5GHzのオーダであるSTALO44を、ハイパス(
すなわちDC阻止)フィルタ36を介してバイアスポー
ト46に接続する。 STALO44の周波数の10番目の高調波は89.5
GHzである。ミキサ181 において、VCO10の
周波数と、受信される帰還信号と、STALO44の周
波数とを調和的に混合させ、必要とされる出力として、
1MHzRIF及び500 MHzLIFを発生させる
。バンドパスフィルタ22, 36によって、1MHz
RIF及び500 MHzLIFを、混合によるその他
の出力から分離し、図1にて説明したように処理する。
【0021】図1のミリメートル波STALO32と比
較して、より低い周波数の、ミキサ181 のバイアス
ポートに接続されているSTALO44を用いることに
よって、方向性結合器の節約、小型化及び経済性等の利
点が得られる。慣用的に、STALO44を、シンプル
かつコンパクトな一枚の回路として実現できる。
【0022】図3は、図2の変形例である本発明の一例
を示す図である。簡単のために、図2と図3との相違だ
けを示す。ミキサ181 は、ポート42に供給される
DCバイアスを有するDCバイアスミキサである。周波
数が8.95GHzであるSTALO44は、ハイパス
フィルタ46を介してミキサ181 のif出力ポート
48に供給される。フィルタ22も、ポート48に接続
し、RIFが得られるようにしている。LIFを抽出す
るためのフィルタ36を、バイアスポート42に接続す
る。図3の例は、実質的に、図1の例、図2の例と同等
の利点を有する。
【0023】図4にて示す線型化装置28は、既知の設
計によるものである。(図1,2及び3の)バンドパス
フィルタ36からのLIFは、UHFミキサ50の第1
入力ポートに供給されるとともに、SAW装置のような
UHFディレイ装置52の入力端子に供給される。UH
Fディレイ装置52の出力端子を、ミキサ50の第2入
力ポートに接続する。ディレイ装置52によって生じる
タイムディレイは、リアルターゲットの送信及び帰還の
合計回数に相当する範囲を有する合成ターゲットの送信
及び帰還の合計回数を示している。ミキサ50からの出
力信号は、合成ターゲットの範囲を示している周波数差
信号である。この周波数差(すなわちビート)信号は、
位相感応検出器54の一入力ポートに供給される。位相
感応検出器54の第2入力ポートに、低周波数STAL
O56を接続する。位相感応検出器54からの出力信号
は、フィルタ58で、ローパスフィルタ処理され、エラ
ー信号を構成する。このエラー信号は、加算段30に供
給される(図1,2及び3)。 この加算段30において、エラー修正信号は、VCO1
0への供給が必要な掃引電圧を修正する。このように、
低周波数フェーズドロックループを設けることによって
、合成ターゲット周波数をSTALO56に固定し、こ
れによって、VCO10の線型的周波数掃引を行う。
【0024】一般的に知られているように、ローパスフ
ィルタ58を設け、実際のループ安定性を得ることがで
きる。図4において、フィルタ58は、多くの特性を有
していなければならない。まず第一に、フィルタ58の
利得は、ループ中のエラーを最小にするために、できる
限り大きくなければならない。結果として、ループの構
成要素の不完全性の影響はあまり大きくなく、フィード
バック制御システムの出力信号によって、入力信号がよ
り正確なものとなる。第二に、ループまわりの位相推移
が360 度と等しい場合、全体のループ利得は、単位
利得よりも小さくなければならない。さもなければ、こ
のループは発振してしまう。
【0025】一般的に、制御ループ中にローパスフィル
タを用いる場合、ループフィルタの振幅特性は、オクタ
ーブ当り6dBでロールオフし、フィルタから90度位
相推移を導入する。ループ中の負のフィードバックは、
DCで更に180 度の位相推移を導入する。ループ応
答をさらに急勾配にすると、他の問題が生じる。その理
由は傾きが急勾配であればあるほど、利得が単位利得以
下となる周波数で位相推移が大きくなり、これによって
、次々に周波数が不安定となるからである。
【0026】この問題は、1KHzと10KHzとの間
の利得が、オクターブ当り12dB減少し、10KHz
と100 KHzとの間の利得が、オクターブ当り6d
Bでややゆっくりと減少し、単位利得レベル(G=1)
となるように、ループロールオフを図7にて示すように
修理することで解消することができる。位相遅れが許容
できる程小さくなるように、区切点70を選択する。こ
の1KHzでの利得は、オクターブ当り6dBの特性が
1KHzから10KHzの周波数帯域に亘って維持され
るとした場合よりも、20dB大きい値となる。
【0027】このテクニックは、この場合のように、ル
ープがディレイラインを具え、その位相推移が周波数と
ともに線型的に増加し、ループ中に生じる位相推移が高
周波数で顕著であるも、低周波数で無視できるような場
合に有効である。
【0028】図8は、フィルタ58の周波数−位相特性
を示す図であり、振幅−周波数曲線の区切点70の付近
で発生する位相スイングを示す図である。これらの特性
が得られるように、ローパスフィルタ58を構成する。
【0029】図4に示す線型化装置を、図1に示すFM
CWレーダと接合して用いる。位相感応検出器54は、
極めて高レベルでSTALO56の高調波を発生させる
。この高調波は、VCO10に戻り、そのスペクトルを
散乱させる。一般的に、STALO56の周波数は、R
IFの周波数と同一のオーダである。この問題を解消す
るために、シャープトラップフィルタ(Sharp t
rap filter) 72, 74(図9)を設け
、基本周波数と、STALO56の高調波とを除去する
。処置がなされていない場合、シャープトラップフィル
タをフィードバックループに設けるとループが不安定に
なってしまう。ループがトラップ周波数で発振しないよ
うに、単位利得周波数がSTALO周波数よりも低いこ
とを確認することで、この不安定性のリスクを解消する
ことができる。更に、シャープトラップフィルタは、利
得が単位利得となる周波数で、位相推移が無視できる程
度となるように、ハイQでなければならない。
【0030】更に、ローパスフィルタ58を、図9にて
示しているように2個のステージ76,78で実現する
のが望ましい。高周波ロールオフを提供するステージ7
8は、物理的にVCO10の付近に配置するのが好まし
く、フィルタ領域内のノイズ及びスプリアス信号のフィ
ルタ処理を行う。他方のステージ76を、位相感応検出
器54の付近に配置し、検出器からの高レベル高調波を
フィルタ処理するとともに、ローパスフィルタ58に設
けられるアンプリファイア80, 82, 84の荷負
荷を防ぎ全体の増幅を行う。
【0031】図5に示されている線型化装置28は、ハ
イスピードデジタル回路を具えている。UHF周波数の
LIFがディバイダ60に供給され、このディバイダ6
0がLIFを固定除数、例えば10で割算し、デジタル
出力を発生させる。周波数識別装置62はVCO10に
供給される電圧ランプの複製であるランプを発生させる
。この複製ランプ信号は、加算段30でランプジェネレ
ータ12からの電圧ランプと比較される。加算段30は
、減算器としての役割を果たし、エラー修正されるラン
プ電圧を供給し、VCO10を駆動させる。
【0032】図6は、線型化装置28の第3の例を示し
ており、これは、(図1,2及び3の)加算段30を用
いずに、発生したランプ電圧を修正するという点におい
て、図4及び5に示されている線型化装置とは異なって
いる。この装置は、欧州特許第0,048,170 B
1号明細書に記載されている種類のものである。
【0033】UHF周波数のLIFを用いて、ミキサ5
0の出力端子に、合成ターゲット信号を提供する。(図
1,2及び3の)VCO10の掃引を線型化させようと
していないために、ミキサ50の出力端子におけるビー
ト周波数は、掃引信号周波数の変化速度とともに変化す
る。 ビート周波数は、増幅されるとともに、ステージ64に
おいて、極めて制限され、出力信号として、ゼロ交差が
rf信号周波数と線型性を有している信号を発生させる
。 極めて制限されている信号は、RIFをデジタル化する
のに用いられるアナログ−デジタルコンバータ(ADC
)66に、クロック信号を具えている。ADC66から
のデジタル信号は、ミキサ50のビート周波数で決定さ
れる不定速度で、バッファ記憶装置68に供給される。 記憶されるデジタル値は、時間よりむしろrf周波数に
対して線型的に、サンプリング化され、信号アナライザ
24に供給される。
【0034】本発明を、FMCWレーダを参照して説明
したが、単一のミキサを用い、少なくとも2個のifを
得る原理は、FMCW以外のレーダのみならず、レーダ
以外のマイクロ波システムにも適用できる。
【0035】本発明による例を実現する際、分離送・受
信アンテナを用いることができる。VCO信号を、送信
信号として、送信アンテナに供給する場合、サーキュレ
ータ16を取り除き、受信された信号が、ミキサ18,
 181 の適切なポートに供給される。
【0036】簡単のため、反射電力消去及びその他の漏
れ抑制技術に関しては説明を省略する。その理由は、こ
れらは、本発明と直接関係がないからである。本発明は
、ここに開示されている実施例に限定されるものではな
く、要旨を変更しない範囲内で、種々の変形又は変更が
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って作製されるFMCWレーダを示
す略ブロック図である。
【図2】本発明に従って作製されるFMCWレーダを示
す略ブロック図である。
【図3】本発明に従って作製されるFMCWレーダを示
す略ブロック図である。
【図4】図1,2及び3にて示すいずれか一個のレーダ
に用いられる線型化装置の一例を示す略ブロック図であ
る。
【図5】図1,2及び3にて示すいずれか一個のレーダ
に用いられる線型化装置の一例を示す略ブロック図であ
る。
【図6】図1,2及び3にて示すいずれか一個のレーダ
に用いられる線型化装置の一例を示す略ブロック図であ
る。
【図7】図4に示すローパスフィルタ58の振幅−周波
数特性を示す図である。
【図8】図4に示すローパスフィルタ58の位相−周波
数特性を示す図である。
【図9】ローパスフィルタ58の一例を示す略回路図で
ある。
【符号の説明】
10  電圧制御マイクロ波オシレータ(VCO)12
  ランプジェネレータ 14  アンテナ 16  サーキュレータ 18  rfミキサ 20  方向性結合器 22  バンドパスフィルタ 24  信号アナライザ 28  線型化装置 30  加算段 32  STALO 34  方向性接合器 36  バンドパスフィルタ 38  DC電源 40  ローパスフィルタ 42  バイアスポート 44  STALO 46  バイアスポート 48  出力ポート 50  UHFミキサ 52  UHFディレイ装置 54  位相感応検出器 56  低周波数STALO 58  フィルタ 60  デバイダ 62  識別装置 64  ステージ 66  アナログ−デジタルコンバータ(ADC)68
  バッファ記憶装置 70  区切点 72  シャープトラップフィルタ 74  シャープトラップフィルタ 76  ステージ 78  ステージ 80  アンプリファイア 82  アンプリファイア 84  アンプリファイア 181   DCバイアスミキサ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  rf電圧制御オシレータ(VCO)と
    、限定される範囲で前記電圧制御オシレータの周波数を
    連続的に掃引するための手段と、送信信号を放出すると
    ともに、少なくとも帰還信号を受信するための信号オペ
    レーティング手段と、安定ローカルオシレータ(STA
    LO)と、前記帰還信号、前記電圧制御オシレータから
    得られるローカルオシレータ信号及び前記安定ローカル
    オシレータ(STALO)と、前記帰還信号、前記電圧
    制御オシレータから得られるローカルオシレータ信号及
    び前記安定ローカルオシレータ(STALO)から得ら
    れる信号が供給されるとともに、レーダif信号及びリ
    ニアライザif信号が得られる複数のボートと、前記リ
    ニアライザif信号を受信するための入力端子を有する
    線型化装置とを具えることを特徴とするFMCWレーダ
  2. 【請求項2】  前記安定ローカルオシレータの出力の
    取り出しが最小となり、且つ前記帰還信号の損失が極め
    て小さくなるような結合係数を有する方向性結合器によ
    って、前記安定ローカルオシレータの出力端子を、前記
    帰還信号通路に結合させることを特徴とする請求項1に
    記載のFMCWレーダ。
  3. 【請求項3】  前記ミキサを、DCバイアス高周波ミ
    キサとし、且つ、バイアス源と安定ローカルオシレータ
    とを、各々のフィルタを介して前記と同一のミキサポー
    トに結合させ、且つ、前記レーダif信号及び前記リニ
    アライザif信号が前記と同一のポートから得られ、且
    つ、フィルタリング手段を設け、前記レーダif信号と
    前記リニアライザif信号とに各々分離することを特徴
    とする請求項1に記載のFMCWレーダ。
  4. 【請求項4】  前記ミキサをDCバイアス高周波ミキ
    サとし、且つ、前記安定ローカルオシレータを、フィル
    タを介して前記レーダif信号が得られる前記ミキサの
    ポートに結合させ、且つ、バイアス源をフィルタを介し
    て前記ミキサの他方のポートに接続し、該他方のポート
    から前記リニアライザif信号を得られるように、フィ
    ルタを接続することを特徴とする請求項1に記載のFM
    CWレーダ。
  5. 【請求項5】  前記線型化装置の前記出力信号を用い
    て、前記電圧制御オシレータの周波数掃引手段の出力信
    号を線型化することを特徴とする請求項1〜4のいずれ
    か一項に記載のFMCWレーダ。
  6. 【請求項6】  前記線型化装置が、前記リニアライザ
    if信号から合成ターゲット信号を発生させるための手
    段と、前記合成ターゲット信号を受信するための第1入
    力端子及び第2安定ローカルオシレータと結合される第
    2入力端子を有する位相感応検出手段とを具え、且つ、
    出力信号を、前記電圧制御オシレータの周波数掃引手段
    に供給されるべきエラー信号を供給するローパスフィル
    タリング手段に結合させることを特徴とする請求項5に
    記載のFMCWレーダ。
  7. 【請求項7】  前記ローパスフィルタリング手段の振
    幅ロールオフが、初期的には比較的急勾配であるが、単
    位利得ポイントに近づくにつれて、急勾配ではなくなる
    ように構成されていることを特徴とする請求項6に記載
    のFMCWレーダ。
  8. 【請求項8】  前記ローパスフィルタリング手段が、
    ハイQシャープトラップフィルタを具え、前記第2安定
    ローカルオシレータの基本周波数と、前記位相感応検出
    手段の前記出力中に存在する高周波とを取り除き、且つ
    前記ローパスフィルタリング手段の前記単位利得周波数
    が、前記第2安定ローカルオシレータの前記基本周波数
    よりも低いことを特徴とする請求項6又は7に記載のF
    MCWレーダ。
  9. 【請求項9】  前記ローパスフィルタリング手段を、
    少なくとも2個のステージで実現し、且つ、前記2個の
    ステージの一方を、物理的に、前記電圧制御オシレータ
    の付近に配置し、且つ、前記2個のステージの他方を、
    物理的に、前記位相感応検出手段の付近に配置すること
    を特徴とする請求項6,7又は8に記載のFMCWレー
    ダ。
  10. 【請求項10】  前記線型化装置が、前記リニアライ
    ザif信号を受信するための入力端子を有する周波数デ
    バイダを具え、且つ、周波数識別装置を前記周波数デバ
    イダの出力端子に結合させ、前記周波数識別装置が、前
    記電圧制御オシレータの周波数掃引手段に供給されるラ
    ンプ電圧を発生させ、実際の周波数を入力要求周波数と
    同一に保つことを特徴とする請求項5に記載のFMCW
    レーダ。
  11. 【請求項11】  前記線型化装置が、前記リニアライ
    ザif信号から合成ターゲット信号を発生させるための
    手段と、前記合成ターゲット信号の零交差を検出するた
    めの手段と、前記レーダif信号を受信するための入力
    端子及び、前記零交差検出手段の出力端子に結合される
    クロック入力端子を有するアナログ−デジタルコンバー
    タ(ADC)と、該アナログ−デジタルコンバータ(A
    DC)のデジタル化出力信号を受信するために結合され
    るバッファ記憶装置と、該バッファ記憶装置中の前記デ
    ジタル化信号を線型的にサンプリングするとともに、該
    サンプルを、レーダ信号分析手段に供給するための手段
    とを具えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれ
    か一項に記載のFMCWレーダ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010166291A (ja) * 2009-01-15 2010-07-29 Mitsubishi Electric Corp 光制御型フェーズドアレーアンテナ

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9103945D0 (en) * 1991-02-26 1991-06-12 Philips Electronic Associated Linearizing a swept-frequency radar
JP2583723B2 (ja) * 1991-04-18 1997-02-19 エンドレス ウント ハウザー ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング ウント コンパニー 反射ビーム方式による間隔距離測定のための方法及び装置
JP2981312B2 (ja) * 1991-08-08 1999-11-22 富士通株式会社 Fm−cwレーダ装置
DE4404736A1 (de) * 1994-02-15 1995-08-17 Daimler Benz Aerospace Ag Verfahren zum Testen einer FM-CW-Radaranlage und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
US5376938A (en) * 1994-04-04 1994-12-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for maintaining linearity and frequency accuracy of an FM chirp waveform
DE19533123C2 (de) * 1995-09-07 1998-05-28 Siemens Ag Signalgenerator zur Erzeugung eines linear frequenzmodulierten Signals
US5642081A (en) * 1995-10-26 1997-06-24 Alliant Techsystems Inc. FMCW VCO closed loop linearizer
JP2001524207A (ja) 1997-02-28 2001-11-27 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト センサ装置作動方法とセンサ装置
EP0963561B1 (de) 1997-02-28 2006-09-20 Siemens Aktiengesellschaft Sensorsystem
DE19713967A1 (de) * 1997-04-04 1998-10-08 Siemens Ag Vorrichtung zur Abstandsmessung
RU2158937C2 (ru) * 1998-12-29 2000-11-10 Кошуринов Евгений Иванович Способ и устройство для измерения расстояния
US6317074B1 (en) 2000-06-15 2001-11-13 Alliant Techsystems Inc. High range resolution radar through non-uniform sampling
GB0218166D0 (en) 2002-08-06 2002-09-11 Mbda Uk Ltd Waveform lineariser
GB0506209D0 (en) * 2005-03-29 2005-05-04 Qinetiq Ltd Coherent frequency modulated continuous wave radar
US7737885B2 (en) * 2007-08-01 2010-06-15 Infineon Technologies Ag Ramp linearization for FMCW radar using digital down-conversion of a sampled VCO signal
US20100042350A1 (en) * 2008-08-12 2010-02-18 Certrite Llc Doppler radar gun certification system
JP5178761B2 (ja) * 2010-03-19 2013-04-10 株式会社東芝 Fmcw信号生成回路及びレーダー装置
US9354306B1 (en) 2013-05-10 2016-05-31 Rockwell Collins, Inc. Single antenna altimeter system and related method
KR101527772B1 (ko) * 2014-03-25 2015-06-10 주식회사 에스원 Fmcw 레이더의 타겟 탐색 방법 및 타겟 탐색을 수행하는 fmcw 레이더
DE102015100804B4 (de) * 2015-01-20 2016-11-17 Infineon Technologies Ag Radarvorrichtung mit Rauschunterdrückung

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3341849A (en) * 1966-01-26 1967-09-12 Bendix Corp Self-calibrating, self-testing radio altimeter
US3621540A (en) * 1969-11-03 1971-11-23 Crompton & Knowles Corp Fibrous batt feeding mechanism
US4106020A (en) * 1977-07-21 1978-08-08 Rca Corporation FM-CW Radar ranging system
JPS55132108A (en) * 1979-03-31 1980-10-14 Anritsu Corp Sweep signal generator
EP0048170B1 (en) * 1980-09-17 1985-04-24 Gec Avionics Limited Radar ranging system
FR2496274A1 (fr) * 1980-12-12 1982-06-18 Trt Telecom Radio Electr Procede de mesure de distance par radar a onde entretenue modulee en frequence, appareil pour la mise en oeuvre du procede et application a la determination precise du niveau de liquide dans un reservoir
DE3342057A1 (de) * 1983-11-22 1985-05-30 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Regelung der linearitaet
US4692766A (en) * 1985-09-25 1987-09-08 Rolfs John C Linearizer frequency discriminator for frequency modulated radar transmitters
GB2181910B (en) * 1985-10-21 1989-09-20 Wiltron Measurements Ltd Improvements in and relating to signal generators
US4754277A (en) * 1986-09-02 1988-06-28 The Boeing Company Apparatus and method for producing linear frequency sweep
GB2205460B (en) * 1987-06-02 1991-09-04 Multitone Electronics Plc Local oscillators for radio receivers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010166291A (ja) * 2009-01-15 2010-07-29 Mitsubishi Electric Corp 光制御型フェーズドアレーアンテナ

Also Published As

Publication number Publication date
EP0466258A2 (en) 1992-01-15
DE69116755T2 (de) 1996-08-29
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EP0466258A3 (en) 1992-06-10
GB9015261D0 (en) 1991-06-12
DE69116755D1 (de) 1996-03-14
GB2246042A (en) 1992-01-15
EP0466258B1 (en) 1996-01-31

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