JPH0454479A - レーダ受信性能測定回路 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は例えば、陸上に設置された海上監視用レーダの
受信性能、特に運転作動中におけるレーダ受信系の性能
を測定するレーダ受信性能測定回路に関するものである
。

［従来の技術］ 従来例えば、陸上に設置された海上監視用レーダシステ
ム等においては、常時（２４時間）運転が必要なため、
レーダ送受信機は２機分が装備され、現用機に故障が発
生したときは、直ちに予備機に切換が可能となっている
ものが多い。

第２図は、従来の２重装備レーダのシステム構成図であ
る。図において、２１はレーダ空中線、２２は導波管、
２３は導波管切換器、２４は無反射終端器、２５−１及
び２５−２は＃１及び＃２レーダ送受信機、２６は信号
切換器である。

第２図においては、＃ル−ダ送受信機２５−１が導波管
２２及び導波管切換器２３を介してレーダ空中線２１と
接続され、運転作動中である。また＃ル−ダ送受信機２
５−１の受信出力信号は、信号切換器２６を介して図示
されない指示器へ供給される。また＃２レーダ送受機２
５−２は予備機の状態であり、もし動作点検のため送信
機を作動させると、その送信電力は導波管切換器２３を
介して無反射終端器２４により消費される。予備機の受
信系について、点検を行なう場合には、送信機の電源を
オフとし、無反射終端器２４を取り外し、代りにマイク
ロ波信号発生器の出力信号を疑似受信信号として入力し
て点検を行なう。

第３図は従来のレーダ受信性能測定システム構成図であ
る。図において、２２は導波管、３１はマイクロ波信号
発生器であり、被測定レーダのマグネトロンの発振中心
周波数と同一周波数のマイクロ波を発振させ、これをレ
ーダトリガ信号に同期したパルスにより変調したパルス
変調マイクロ波またはＣＷ（連続波）のマイクロ波を発
生し、同軸端子により出力する。３２は同軸／導波管変
換器であり、マイクロ波の同軸信号伝送路と導波管信号
伝送路との間の変換器である。３３は方向性結合器であ
り、図の垂直方向間及び水平方向間の導波管信号伝送路
は、大きな結合度によりほとんど信号減衰なしにそれぞ
れ信号伝送が可能であるが、水平方向と垂直方向との間
の導波管信号伝送路は小さな結合度により大きな信号減
衰（例えば３０〜５０ｄＢ）が行なわれて信号が伝送さ
れる。従ってレーダ空中線と送受切換器３４との間では
送信信号と受信信号とがほとんど信号減衰なしに、双方
向へ伝送される。またマイクロ波信号発生器３１からの
出力され、同軸／導波管変換器３２を介して方向性結合
器３３に入力されたマイクロ波信号は、その大部分が無
反射終端器３７により消費されるが、その−部は３０〜
５０ｄＢ程度減衰した信号となって送受切換器３４へ供
給される。３４は送受切換器であり、例えばサーキュレ
ータなどを使用し、送信時にはマグネトロン３６の出力
を方向性結合器３３の方向に伝送し、ミクサ／プリアン
プ３５の方向には送信電力が伝送されないように伝送路
を切換え、受信時には方向性結合器からの入力信号をミ
クサ／プリアンプ３５の方向に伝送し、マグネトロン３
６の方へ伝送されないように伝送路を切換える。３５は
ミクサ／プリアンプであり、マイクロ波（ＲＦ）信号を
中間周波数（ＩＦ）信号に変換するミクサ、及び変換後
のＩＦ信号増幅用プリアンプを含む。３６はマグネトロ
ンであり、図示されない変調器からの入力により送信す
るマイクロ波を発生する。３７はマイクロ波信号発生器
３１用の無反射終端器である。

第３図の構成によりレーダの受信性能を測定するには、
まずマグネトロン３Ｂの電源をオフにして、受信状態と
する。即ち送受切換器３４は方向性結合器３３からの入
力信号がミクサ／プリアンプ３５に伝送されるように信
号伝送路を切換える。次にマイクロ波信号発生器３１の
出力信号を、同軸／導波管変換器８２、方向性結合器３
３及び送受切換器３４を介してミクサ／プリアンプ３５
に入力し、このプリアンプＩＦ出力信号、または図示さ
れない現用／予備切換のない共通部であるメインアンプ
ＩＦ出力信号、検波後の映像信号などを点検する。例え
ば、ＩＦ倍信号たは映像信号などによりレーダ受信感度
を示すＭＤＳ（最小探知信号）の値を測定しくこのＭＤ
Ｓ値が小さい程、レーダ受信機の感度が良いことになる
）、所定の基準値以下であるかを点検する。そうでない
場合は、不良部品（例えばミクサのダイオードなど）の
変換を行ない、常にレーダ受信性能を設計基準通り維持
するように保守点検を行なう。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のレーダ受信性能測定システムでは、
運転中の現用機についての受信系の点検を行なうと、運
用に支障を生じるという問題点があった。

例えば、マイクロ波信号発生器よりパルス変調信号を入
力すると、レーダ表示装置のＣＲＴ上にリング状の映像
が全方位にわたって表示され、船舶エコーなどがマスク
される。またＣＷ倍信号入力すると、レーダ表示装置の
ＣＲＴ上に全面にわたって映像が表示され、船舶エコー
などがすべてマスクされてしまう。

本発明は、かかる問題点を解決する・ためになされたも
ので、運転中の現用機について、運用に支障なくレーダ
受信系の点検を行なうことができるレーダ受信性能測定
回路を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の請求項１記載に係るレーダ受信性能測定回路は
、あらかじめレーダ受信性能を測定すべき区域を指定す
る方位角範囲及び距離範囲を設定し、レーダ空中線が前
記設定された方位角範囲内で、且つレーダ送信信号によ
り前記設定された距離範囲内から受信信号が得られるタ
イミングにタイミングゲート信号を発生し、マイクロ波
信号発生器へ供給するタイミングゲート信号発生手段と
、前記タイミングゲート信号の時間帯にマイクロ波を発
生するマイクロ波信号発生器の出力信号を、該マイクロ
波信号発生器用保護素子及び方向性結合器を介して被測
定レーダの送受信信号伝送路に入力するマイクロ波信号
入力手段とを備えたものである。

本発明の請求項２記載に係るレーダ受信性能測定回路は
、前記請求項１記載のタイミングゲート信号発生手段と
、マイクロ波信号入力手段と、前記マイクロ波信号発生
器とを備えたものである。

［作用コ 本発明においては、タイミングゲート信号発生手段があ
らかじめレーダ受信性能を測定すべき区域を指定する方
位角範囲及び距離範囲を設定されると、レーダ空中線が
前記設定された方位角範囲内で、且つレーダ送信信号に
より前記設定された距離範囲内から受信信号が得られる
タイミングにタイミングゲート信号を発生し、マイクロ
波信号発生器が前記タイミングゲート信号の時間帯にマ
イクロ波信号を発生し、マイクロ波信号入力手段が前記
マイクロ波信号発生器の出力信号を、該マイクロ波信号
発生器用保護素子及び方向性結合器を介して被測定レー
ダの送受信信号伝送路に入力する。

［実施例コ 第１図は本発明に係るレーダ受信性能測定システム構成
図である。同において、２２及び３１〜３７は第３図と
同一の機器である。１は方位インタフェース（以下Ｉ／
Ｆという）回路であり、レーダ空中線１１の方位信号（
例えば北を基準方位として、レーダ空中線１１の回転方
向に測った角度信号）を入力し、１２ビット程度の２進
角度データに変換する。−例として、角度信号がシンク
ロ発振器からの出力信号の場合、シンクロ／デジタル（
Ｓ／Ｄ）変換器という市販品の変換モジュールにより回
路を構成することができる。２は方位ゲート回路であり
、任意のゲート開始方位θ１及びゲート終了方位θ２を
外部より設定されると、設定された方位角範囲θ１〜θ
２の間のみ方位ゲート信号を出力する。具体的な回路と
しては、設定方位θ１゜θ２と回転中の空中線方位とを
それぞれ比較して一致信号を出力する１対のデジタル比
較器と、方位θ　の一致信号によりセットし、方位θ２
の−致信号によりリセットするＳ／Ｒ型フリフリップフ
ロップより構成することができる。３はトリガ１／Ｆ及
び距離ゲート回路であり、任意のゲート開始距離Ｒ及び
ゲート終了距離Ｒ２を外部より■ 設定されると、レーダのトリガ信号が入力される度に、
レーダ送信信号により前記設定された距離範囲内（距離
ＲからＲ２までの間）から受信信号が得られるタイミン
グにタイミングゲート信号を出力する。この回路は、レ
ーダのトリガ信号が入力されてから時間基準（即ち距離
基準）となるクロック信号を計数し、前記設定距ＭＲ１
とＲ２相当分だけそれぞれ遅延した時刻ｔ　とｔ２の間
のタイミングゲート信号を発生するようにすればよい。

従って、具体的な回路は１対の減算カウンタと、このカ
ウンタ出力（この場合はキャリー信号）によりセット及
びリセットするＳ／Ｒ型フリフリップフロップより構成
することができる。４は方位／距離ゲート回路であり、
方位ゲート回路２からの方位ゲート信号とトリガＩ／Ｆ
及び距離ゲート回路３からのタイミングゲート信号の論
理積信号を出力するＡＮＤ回路により構成することがで
きる。即ちこの回路はレーダ空中線の方位角がθ　から
０２の範囲内に限りレーダ受信距離がＲからＲ２までの
タイミングゲート信号を出力■ することになる。（第５図の指定された方位角範凹円の
タイミングゲート信号参照）。従ってこの設定された方
位θ　、θ　及び距離Ｒ，Ｒ２による指定区域は、Ｐ　
Ｐ　Ｉ　（Ｐｌａｎ　Ｐｏ５ｉｔｉｏｎＩｎｄｉｃａｔ
ｏｒ　）指示器の表示面上において扇形面積として示さ
れる（第４図のハツチング部参照）。

５は保護素子であり、レーダ送受信機のマグネトロン３
６が発振しているときに、その送信電力の一部が方向性
結合器３３から同軸／導波管変換器３２を介してマイク
ロ波信号発生器３１に入力され、該発生器３１が故障も
しくは誤動作しないようにするための保護素子であり、
通常アイソレータ（指定方向には信号がほとんど減衰し
ないで伝送されるが、反対方向の信号伝送には大きな減
衰が生じる素子）または信号減衰器を使用する。

第４図はＰＰＩ表示面上のゲート指定区域を示す図であ
り、点Ｐはレーダ設置位置、扇形面積のハツチング部が
方位θ　、θ２及び距離Ｒｉ。

Ｒ２による指定区域を示している。第４図においては、
レーダは半島の先端部に設置され、真北を方位０″とし
ている海上監視用レーダの例を示している。

第５図は方位及び距離の指定されたタイミングゲート信
号を示す図であり、点Ｐはレーダ設置位置、タイミング
ゲート信号は方位θ　、θ２及び距離Ｒ及びＲ２により
指定された範囲内の信号を模式的に示したものである。

第４図及び第５図を参照し、第１図の動作を説明する。

まず、本発明は運転中の現用機のレーダ受信性能を測定
するため、第４図の方位θ１゜θ　及び距離Ｒ，Ｒ２に
よる指定区域を運用に支障のない区域、例えば陸上の平
坦部で反射物標ノホトんど無い区域に設定する。そして
この設定された区域内に限って、レーダ受信系の測定を
行ない、その他の区域では通常の運用、例えば海上監視
用レーダとしての運用を行なう。

運転中のレーダがら空中線方位信号が方位１／Ｆ回路１
に、またトリガ信号（送信パルスに同期するマスタトリ
ガ信号）がトリガＩ／Ｆ及び距離ゲート回路３に入力さ
れると、あらがじめ設定された方位θ　、θ　及び距離
Ｒ、Ｒにょり指定された扇形面積の区域内に限って、方
位／距離ゲート回路４は第５図に示されるようなタイミ
ングゲート信号をマイクロ波信号発生器３１へ供給する
。マイクロ波信号発生器３１はこのタイミングゲート信
号の時間帯に限ってパルス変調マイクロ波を発生し、同
軸／導波管変換器３２、保護素子５、方向性結合器３３
及び送受切換器３４を介してミクサ／プリアンプ３５へ
供給する。ミクサ／プリアンプ３５から出力されるプリ
アンプＩＦ信号は、方位／距離ゲート回路４から出力さ
れるタイミングゲート信号により同期をとり、これをＡ
スコープに表示させてＭＤＳ等の測定や点検をすること
も、メインアンプを介して映像信号としてＰＰＩ表示器
に表示させて点検することも可能である。

なお、本発明に係るマイクロ波信号発生器３１は、汎用
の市販品でも専用の組込み機器のいずれでもよい。汎用
市販品の場合は、一般の測定器として使用されるため、
マイクロ波周波数は広範囲に可変設定できるものが多い
。しかしこのマイクロ波信号発生器の出力信号をレーダ
の疑似受信信号として使用するためには、発生するマイ
クロ波の周波数を被測定レーダのマグネトロンの発振中
心周波数に調整する必要がある。また汎用品のマイクロ
波信号発生器は一般に大形で、同軸ケーブルで他の機器
と接続して使用するため、本測定装置とは別装置として
構成されることが多い。これに反し、専用の組込み機器
としてのマイクロ波信号発生器は、被測定レーダのマグ
ネトロンの発振周波数のみを発生すれば足りるので、そ
の発振周波数の範囲も限定され、また出力信号は保護素
子を介して導波管で直接出力することもできる。このた
め小形の機器で製作することができ、その他の機器と１
ユニツトで測定システムを構成することができる。従っ
て機器の接続箇所や調整箇所の減少による作業性の向上
の効果も得られる。

［発明の効果コ 以上詳細に説明したように本発明によれば、あらかじめ
レーダ受信性能を測定する区域として、運転中の現用レ
ーダの運用に支障のない区域をレーダの方位角範囲及び
距離範囲により設定し、この設定された区域内に限って
マイクロ波信号発生器から出力される疑似受信信号とし
てのマイクロ波信号を現用レーダの送受信信号伝送路に
入力するようにしたので、運転中の現用レーダについて
、運用に支障なくレーダ受信系の測定及び点検を行なう
ことができる効果を有する。

なお、専用のマイクロ波信号発生器を組込んだ１ユニツ
トのレーダ受信性能測定回路を構成することにより、機
器の接続箇所や調整箇所の減少による作業性向上の効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るレーダ受信性能測定システム構成
図、第２図は従来の２重装備レーダのシステム構成図、
第３図は従来のレーダ受信性能測定システム構成図、第
４図はＰＰＩ表示面上のゲート指定区域を示す図、第５
図は方位及び距離の指定されたタイミングゲート信号を
示す図である。 図において、１は方位／ＩＦ回路、２は方位ゲート回路
、３はトリガＩ／Ｆ及び距離ゲート回路、４は方位／距
離ゲート回路、５は保護素子、２１はレーダ空中線、２
２は導波管、２３は導波管切換器、２４、３７は無反射
終端器、２５−１及び２５−２は＃１及び＃２レーダ送
受信機、２６は信号切換器、３１はマイクロ波信号発生
器、３２は同軸／導波管変換器、３３は方向性結合器、
３４は送受切換器、３５はミクサ／プリアンプ、３６は
マグネトロンである。 特許出願人　沖電気工業株式会社 ／Ｌ宋の２皇歿傭レ一タ０シＺテ基凶 第２図 者Ｐ レータ゛客灸ｔ４註１１ ♂ ｐｐ＋Ｓ示薗工のブート羽Ｖ紅区助と示す凹部４図 ２２塔波管 レーグ史中、も皇へ ０ジ軟のレータ堂イ茗Ｉ［貨巨澤１足シスラム構へ図第
３図 方（立本ひ゛距麹功召１ヒτれたタイミンク゛グ→書名
号Σホ丈図第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）あらかじめレーダ受信性能を測定すべき区域を指
   定する方位角範囲及び距離範囲を設定し、レーダ空中線
   が前記設定された方位角範囲内で、且つレーダ送信信号
   により前記設定された距離範囲内から受信信号が得られ
   るタイミングにタイミングゲート信号を発生し、マイク
   ロ波信号発生器へ供給するタイミングゲート信号発生手
   段と、前記タイミングゲート信号の時間帯にマイクロ波
   信号を発生するマイクロ波信号発生器の出力信号を、該
   マイクロ波信号発生器用保護素子及び方向性結合器を介
   して被測定レーダの送受信信号伝送路に入力するマイク
   ロ波信号入力手段とを備えたことを特徴とするレーダ受
   信性能測定回路。
2. （２）前記請求項１記載のタイミングゲート信号発生手
   段と、マイクロ波信号入力手段と、前記マイクロ波信号
   発生器とを備えたことを特徴とするレーダ受信性能測定
   回路。