JPH0445793B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーダ等の受信装置において、受信ア
ンテナのサイドローブより入射する妨害波等の不
要電波の影響を抑圧し、主ローブからの所望信号
のみを忠実に再現する機能を持つ、サイドロー
ブ・キヤンセラの改良に係る。

サイドローブ・キヤンセラは、主アンテナであ
る受信アンテナと並列に無指向性の補助アンテナ
を一個または複数個設け、各補助アンテナに対し
相関ループが連なる構成をしており、主アンテナ
の受信信号と、各補助アンテナの受信信号との相
関値に基づいて、主アンテナの受信信号におけ
る、サイドローブより入射する不要電波の推定信
号を生成し、これを主アンテナの受信信号から減
ずる事によつて、所望信号のみを残す機能を持つ
ものである。第１図に従来のサイドローブ・キヤ
ンセラの回路構成図を示す。第１図において、１
は主アンテナ、２は補助アンテナである。本図で
は簡単のために、補助アンテナが１本の場合を示
す。さて、２本のアンテナで受信された信号は局
部発振器３と、例えば数10GHz程度の高周波数帯
域変調が可能な変調回路としてのミキサ４，５に
より中心周波数ωIFを持つた中間周波数（IF）の
信号に変換される。主アンテナからの入力信号
は、更に局部発振器６と、ミキサ７により周波数
ωIF＋ω₀の信号ｕに変換される（これを主信号と
呼ぶ）。但し、ω₀は局部発振器６の周波数であ
る。これに対して、補助アンテナからの入力信号
は中心周波数ωIFを持つた信号ｘであらわしてあ
る（これを参照信号と呼ぶ）。

８はミキサであり、参照信号ｘと荷重信号ｗを
混合し、主信号中に含まれる妨害波信号成分の推
定信号である信号ｙを生成する。後述するように
荷重信号ｗの中心周波数ω₀であるため、信号ｙ
の中心周波数はωIF±ω₀となる。９は加算器であ
り主信号ｕから信号ｙを減ずる機能を持つ。ま
た、１０は中心周波数ωIF＋ω₀の帯域フイルタで
あり帯域フイルタ１０への入力信号におけるωIF
−ω₀を中心周波数とする信号成分をカツトオフ
する。このようにして生成された信号ｚがサイド
ローブ・キヤンセラの出力信号となるが、信号ｚ
は中心周波数がωIF＋ω₀の信号であり、主信号ｙ
中の所望信号成分に等しい。さらに出力信号ｚは
ミキサ１１により参照信号ｘと混合され、中心周
波数ω₀の信号に変換される。１２は中心周波数
ω₀の狭帯域フイルタであり、ミキサ１１と狭帯
域フイルタ１２により相関器１３が構成される。
また、１４は中心周波数ω₀の帯域増幅器であり、
この出力信号である荷重信号ｗがミキサ８に入力
される事により、相関フイードバツクループを構
成している。

以上の構成において、狭帯域フイルタ１２はそ
の入力信号の位相成分が出力信号において保存さ
れるように構成される事が望ましい。しかし、
IF帯において位相成分が保存されるような狭帯
域フイルタの構成は困難である。第１図の従来の
サイドローブ・キヤンセラにおいては以上のよう
な構成上の欠点を持つている。

本発明は以上の欠点を補うために第１図におけ
るミキサ１１からミキサ８までの間の処理をベー
スバンド帯で周位相成分（inphase成分、以下
「Ｉ成分」と略記する）及び直交位相成分
（quadralure成分、以下「Ｑ成分」と略記する）
を用いて狭帯域フイルタリングにおける位相の保
存が精度良く行なわれるように改良したものであ
る。この改良を行うために、第２図のような回路
を構成する。第２図においては、第１図における
局部発振器６とミキサ７を取りはずし、主信号ｕ
と、参照信号ｘの中心周波数が同一になつてい
る。更に、参照信号ｘについては90゜の移相器１
５を使つて直交成分信号x_Qを新たに生成してい
る。２０は新たに加えた相関器であり、受信１８
と低域フイルタ１９より構成され直交成分信号x_Q
と出力信号ｚとの相関成分をとるものである。相
関器１７と２０によりベースバンド帯、すなわち
複素信号である直交信号r_Iとr_Qが生成される。２
１，２２は直流増幅器である。これらにより複素
荷重のＩ，Ｑ成分であるw_I，w_Qが生成される。
２３，２４は乗算器、２５は加算器であり、これ
には前記乗算器２３，２４が並列に接続されてい
る。従つて、前記W_I，W_Qが乗算器２３，２４を
介してｘ，x_Qと乗算され、第１，２の補正信号と
して出力されて加算器２５に入力される。これら
によつて信号w_I，w_Q，ｘ，x_Qから再びIF信号ｙ
を求める事になる。

以上の事をより詳細に説明すると次のようにな
る。まず参照信号ｘと出力信号ｚのIFにおける
複素包絡信号をx_e，z_eとし、これらの振幅及び位
相成分をそれぞれa_x，a_z，θ_x，θ_zとすると x_e＝a_xe^j〓^x ………(1) z_e＝a_ze^j〓^z ………(2) ｘ＝R_e（x_ee^j〓^IFt） ＝a_xcos（ω_IFｔ＋θ_x） …(3) ｚ＝R_e（z_ee^j〓^IFt） ＝a_zcos（ω_IFｔ＋θ_z） …(4) となる。また信号x_Qは x_Q＝I_n（x_ee^j〓^IFt） ＝a_xsin（ω_IFｔ＋θ_x） …(5) となる。そこで相関器１７及び２０の出力信号で
あるr_I，r_Qにおいては、低域フイルタ１６，１９
により中心周波数2ω_IFを持つ成分が減衰し、次の
ようになる。

r_I＝xz＝１／２_{x z}｛（_z−_x）｝ ＝１／２｛R_e（_{e e} ^*） ………(6) r_Q＝x_Qｚ＝１／２a_xa_z｛−sin（θ_z−θ_x） ＝１／２｛−I_n（_{e e} ^*）｝ ………(7) 但し、 は低域フイルタリングの結果をあらわ
す。さて、増幅器１６，１７のゲインを２ｇとす
ると結局、荷重のＩ及びＱ成分であるw_I，w_Qは
次のようになる。

w_I＝2g_I＝gR_e（_{e e} ^*） ………(8) w_Q＝2g_Q＝−gI_n（_{e e} ^*） ………(9) そこで ｗ＝w_I−jw_Q＝ｇ_{e e} ^* ………(10) とおけば加算器２５の出力信号である信号ｙは、
次のようになる。

ｙ＝w_Iｘ＋w_Qx_Q ＝ｇ［R_e（_{e e} ^*）・R_e（x_ee^j〓^IFt） −I_n（_{e e} ^*）I_n（x_ee^j〓^IFt）］ ＝gR_e（_{e e} ^*・x_ee^j〓^IFt） ＝R_e（wx） ………(11) となる。即ち、信号ｙは信号ｘに対して複素荷重
ｗを乗じた信号の実数部分となる。

一般にベースバンド帯の信号、すなわち複素信
号に対して位相を制御できるような低域フイルタ
を作ることは容易でない。このことを考慮し、本
願では、複素信号の荷重の計算を実数部と虚数部
とに分けて行うことにより、これらを独立に調整
できるようにして荷重の位相特性の誤差を吸収で
きるようにしたものである。

また、乗算器２３，２４の代わりにミキサを使
用してもよい。

またベースバンド帯の処理は相関器１７，２０
の後から乗算器２３，２４の出口までであり、こ
の部分はデイジタル化可能である。

以上のように本発明に係るサイドローブキヤン
セラでは、相関ループの一部をベースバンド帯の
Ｉ，Ｑ信号で構成しているため、複素荷重ｗを求
める際の低域フイルタリングによつても位相が損
なわれる事なく安定な荷重を得る事ができる。更
に主信号ｕと参照信号ｘの中心周波数が同一であ
るため、局部発振器６、ミキサ７、帯域フイルタ
１０が不要となつて回路が簡単化される。

尚、本発明のサイドローブ・キヤンセラにおけ
る相関ループ構成法は、MSN（Maximum Ｓ／
Ｎ）制御構造を持つ、アダブテイブ・アレイ制御
装置にも適用する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はIF帯における従来のサイドローブ・
キヤンセラの回路構成図、第２図は本発明のＩ成
分、Ｑ成分の２個の相関ループを持つサイドロー
ブ・キヤンセラの回路構成図である。 図において、１は主アンテナ、２は補助アンテ
ナ、３，６は局部発振器、４，５，７，８，１
１，１８はミキサ、９，２５は加算器、１０は帯
域フイルタ、１２は狭帯域フイルタ、１４は帯域
増幅器、１３，１７，２０は相関器、１６，１９
は低域フイルタ、２１，２２は直流増幅器、２
３，２４は乗算器である。尚、図中同一あるいは
相当部分には同一符号を付して示してある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主アンテナと、補助アンテナで受信された受
   信信号を入力し、主アンテナのサイドローブ方向
   から入射する妨害波の影響を抑圧し、主アンテナ
   のメインローブ方向から入射された電波の影響に
   よる信号成分のみを残して出力するサイドロー
   ブ・キヤンセラにおいて、主アンテナと補助アン
   テナの受信信号の各々を同一の中間周波数（IF）
   を中心周波数として高周波数帯域変調を行う変調
   回路と、この変調回路の出力における補助アンテ
   ナからの信号と、サイドローブ・キヤンセラの出
   力信号を入力とし、前記中間周波数帯の信号をベ
   ースバンド帯、すなわち複素信号に変換する相関
   器と、この相関器の出力信号を入力して増幅する
   狭帯域の直流増幅器と、この直流増幅器の出力信
   号と、補助アンテナからの信号を入力とする乗算
   回路とを有し、この乗算回路の出力として、第１
   の補正信号を得ると共に、前記変調回路の出力に
   おける補助アンテナからの信号の直交成分をとる
   ための、90゜移相器と、この90゜移相器からの出力
   信号と、サイドローブ・キヤンセラの出力信号と
   を入力とし、前記中間周波数帯の信号をベースバ
   ンド帯、すなわち複素信号に変換する相関器と、
   この相関器の出力信号を入力して増幅する狭帯域
   の直流増幅器と、この直流増幅器の出力信号と、
   90゜移相器の出力信号とを入力とする乗算回路と
   を有し、この乗算回路の出力として、第２の補正
   信号を得、更にこの第２の補正信号と前記第１の
   補正信号を出力する各乗算回路が並列に接続さ
   れ、前記第１、２の補正信号を入力とする加算回
   路と、この加算回路の出力信号を、前記変調回路
   の出力における主アンテナからの信号から減ずる
   減算回路とを有し、この減算回路の出力信号を、
   サイドローブ・キヤンセラの出力信号とすること
   により、二重の相関フイードバツクループを形成
   することを特徴とするサイドローブ・キヤンセ
   ラ。