JPH0456953B2 - - Google Patents
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- JPH0456953B2 JPH0456953B2 JP15782584A JP15782584A JPH0456953B2 JP H0456953 B2 JPH0456953 B2 JP H0456953B2 JP 15782584 A JP15782584 A JP 15782584A JP 15782584 A JP15782584 A JP 15782584A JP H0456953 B2 JPH0456953 B2 JP H0456953B2
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- JP
- Japan
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- acousto
- radio wave
- element antenna
- frequency
- antenna group
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
- G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/46—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は相手レーダ信号の到来方向とその周波
数成分を検出する電波探知器に関するものであ
る。
数成分を検出する電波探知器に関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点
従来、到来電波の周波数解析と方向探知は異な
る受信系で行なわれることが一般であつた。これ
を同一の受信系で行う方法として、マルチチヤン
ネルを有する音響光学素子と２次元光検出器を組
合せて電波探知する方法が知られている。この種
の装置は第１図に示すように構成されている。
る受信系で行なわれることが一般であつた。これ
を同一の受信系で行う方法として、マルチチヤン
ネルを有する音響光学素子と２次元光検出器を組
合せて電波探知する方法が知られている。この種
の装置は第１図に示すように構成されている。
ここで音響光学素子の原理を簡単に説明する。
音響光学素子はガラスや結晶など光を透過させる
媒体と、その表面に接着され高周波電気信号を超
音波信号に変換する超音波トランスジユーサから
構成される。音響光学素子の動作は素子内にレー
ザ光線を透過させ、レーザ光線の進行方向に通常
ブラツグ角と呼ばれる角度で超音波信号を作用さ
せる。このとき媒体内に超音波による屈折率分布
が発生し、これが位相回折格子の役目を行いレー
ザ光線を回折する。この回折角は超音波信号の周
波数、即ち駆動している電気信号の周波数に比例
し、回折光強度は超音波の強さ即ち電気信号の強
さに関係する。
音響光学素子はガラスや結晶など光を透過させる
媒体と、その表面に接着され高周波電気信号を超
音波信号に変換する超音波トランスジユーサから
構成される。音響光学素子の動作は素子内にレー
ザ光線を透過させ、レーザ光線の進行方向に通常
ブラツグ角と呼ばれる角度で超音波信号を作用さ
せる。このとき媒体内に超音波による屈折率分布
が発生し、これが位相回折格子の役目を行いレー
ザ光線を回折する。この回折角は超音波信号の周
波数、即ち駆動している電気信号の周波数に比例
し、回折光強度は超音波の強さ即ち電気信号の強
さに関係する。
直線上に配列された複数の素子アンテナの素子
間隔はすべて異ならせる。この配列間隔には検出
感度や、コスト面からいろんな方法が考えられて
いるが、例えば１ａと１ｂの間隔に対し、１ｂと
１ｃの間隔を互いに素な関係、例えば３：４と
し、次に、１ｂと１ｃの間隔に対し１ｃと１ｄの
間隔も同じ３：４としている。このように順次同
じ関係を繰り返して素子アンテナを配列する方法
もある。このように配列された複数の素子アンテ
ナ１ａ〜１ｚで受信される角度θ方向からの到来
電波２は、電気回路３で中間周波として音響光学
素子の駆動周波数域に落され、電気回路４によつ
て電力増幅され、それぞれ受信アンテナ素子１ａ
〜１ｚに対する配列間隔に比例して配列された音
響光学素子５上のマルチトランスジユーサ６ａ〜
６ｚに印加される。一方、レーザ光源７からのレ
ーザ光は拡大光学系８で平行ビームにされ、音響
光学素子５にブラツグ角をなすように照射され
る。一方、このマルチトランスジユーサにそれぞ
れ印加される信号は、到来電波が各アンテナまで
に到達するそれぞれの遅延時間差を有している。
音響光学素子５を通過した光は各トランスジユー
サ６ａ〜６ｚから発射されるそれぞれ遅延時間を
もつた超音波信号によつて回折される。つまり、
これらの回折光の間には各アンテナで生じた遅延
時間差、即ち位相差が生じている。これらの回折
光９をフーリエ変換レンズ１０で干渉させると、
レンズ焦点面１１上では面の中心軸方向から上
下、左右に偏向した位置に結像される。
間隔はすべて異ならせる。この配列間隔には検出
感度や、コスト面からいろんな方法が考えられて
いるが、例えば１ａと１ｂの間隔に対し、１ｂと
１ｃの間隔を互いに素な関係、例えば３：４と
し、次に、１ｂと１ｃの間隔に対し１ｃと１ｄの
間隔も同じ３：４としている。このように順次同
じ関係を繰り返して素子アンテナを配列する方法
もある。このように配列された複数の素子アンテ
ナ１ａ〜１ｚで受信される角度θ方向からの到来
電波２は、電気回路３で中間周波として音響光学
素子の駆動周波数域に落され、電気回路４によつ
て電力増幅され、それぞれ受信アンテナ素子１ａ
〜１ｚに対する配列間隔に比例して配列された音
響光学素子５上のマルチトランスジユーサ６ａ〜
６ｚに印加される。一方、レーザ光源７からのレ
ーザ光は拡大光学系８で平行ビームにされ、音響
光学素子５にブラツグ角をなすように照射され
る。一方、このマルチトランスジユーサにそれぞ
れ印加される信号は、到来電波が各アンテナまで
に到達するそれぞれの遅延時間差を有している。
音響光学素子５を通過した光は各トランスジユー
サ６ａ〜６ｚから発射されるそれぞれ遅延時間を
もつた超音波信号によつて回折される。つまり、
これらの回折光の間には各アンテナで生じた遅延
時間差、即ち位相差が生じている。これらの回折
光９をフーリエ変換レンズ１０で干渉させると、
レンズ焦点面１１上では面の中心軸方向から上
下、左右に偏向した位置に結像される。
中心軸方向から上下方向、即ち超音波の進行方
向に相当する軸方向の情報は、回折角に相当する
ため前述のように信号の周波数情報を有する。一
方、左右方向はそれぞれの回折光の位相差によつ
て生じたものであり、超音波信号の遅延時間差の
情報を有する。この遅延時間は電波の各アンテナ
への到来時間の差であり、これはアンテナの配列
間隔とアンテナへの入射角（電波の到来方向とア
ンテナの配列方向のなす角度）に依存する。従つ
て、焦点面１１上に２次元光検出器１２を置き、
２次元光検出器１２の出力を信号処理器１３によ
つて順次読み出していくことによつて到来電波の
周波数と方位を知ることができる。方位測定精度
を高めるためには、素子アンテナ数１ａ〜１ｚの
数を４個以上用いることが望ましい。例えば、第
２図に示すようにアンテナ素子の間隔を、左端の
アンテナ素子１ａからの距離として、到来する電
波の波長Ｗに対して4.5W、6W、8Wで配列する。
音響光学素子５上に設けられたトランスジユーサ
６ａ〜６ｄの配列間隔を左端のトランスジユーサ
６ａを基準にして0.9、1.2、1.6mmと設定する。こ
の場合の方位分解能を規定する２次元光検出器上
の光強度分布は第３図に示すようになる。第３図
において縦軸は２次元光検出器上に結像された回
折光の光強度、横軸は回折光の結像位置を示し、
到来電波の方向が変化したそれぞれの場合の光強
度分布の解析の結果を示している。電波が垂直方
向、即ち角度が０度の場合を横軸の変位０点とす
る。光強度分布はメインビームＭを中心に複雑な
サイドローブＳを有するものとなり、方位分解能
はメインビームＭの太さに関係する。到来電波の
方位が変化（1°〜90°）するとメインビームM′位
置が変化する。この様子を第３図に同時に示して
いる。垂直方向近傍からの電波に対する分解能を
変位０での光強度の変化で検討する。到来電波の
方位が0°の場合の光強度に対し、到来電波の方向
が1°変化する光強度は約80％変化する。２次元光
検出器の感度のダイナミツクレンジは通常20dB
以上あるため、光強度の１割の差を検出すること
は容易である。従つてこの変化量は十分検出可能
であり、約±30°近辺までの方位に対し、分解能
を約1°程度と高精度に方位検出が可能になる。し
かも到来電波の方向が90°になつても、高次の干
渉光ビームが防害することなく、方位検出が可能
になる。
向に相当する軸方向の情報は、回折角に相当する
ため前述のように信号の周波数情報を有する。一
方、左右方向はそれぞれの回折光の位相差によつ
て生じたものであり、超音波信号の遅延時間差の
情報を有する。この遅延時間は電波の各アンテナ
への到来時間の差であり、これはアンテナの配列
間隔とアンテナへの入射角（電波の到来方向とア
ンテナの配列方向のなす角度）に依存する。従つ
て、焦点面１１上に２次元光検出器１２を置き、
２次元光検出器１２の出力を信号処理器１３によ
つて順次読み出していくことによつて到来電波の
周波数と方位を知ることができる。方位測定精度
を高めるためには、素子アンテナ数１ａ〜１ｚの
数を４個以上用いることが望ましい。例えば、第
２図に示すようにアンテナ素子の間隔を、左端の
アンテナ素子１ａからの距離として、到来する電
波の波長Ｗに対して4.5W、6W、8Wで配列する。
音響光学素子５上に設けられたトランスジユーサ
６ａ〜６ｄの配列間隔を左端のトランスジユーサ
６ａを基準にして0.9、1.2、1.6mmと設定する。こ
の場合の方位分解能を規定する２次元光検出器上
の光強度分布は第３図に示すようになる。第３図
において縦軸は２次元光検出器上に結像された回
折光の光強度、横軸は回折光の結像位置を示し、
到来電波の方向が変化したそれぞれの場合の光強
度分布の解析の結果を示している。電波が垂直方
向、即ち角度が０度の場合を横軸の変位０点とす
る。光強度分布はメインビームＭを中心に複雑な
サイドローブＳを有するものとなり、方位分解能
はメインビームＭの太さに関係する。到来電波の
方位が変化（1°〜90°）するとメインビームM′位
置が変化する。この様子を第３図に同時に示して
いる。垂直方向近傍からの電波に対する分解能を
変位０での光強度の変化で検討する。到来電波の
方位が0°の場合の光強度に対し、到来電波の方向
が1°変化する光強度は約80％変化する。２次元光
検出器の感度のダイナミツクレンジは通常20dB
以上あるため、光強度の１割の差を検出すること
は容易である。従つてこの変化量は十分検出可能
であり、約±30°近辺までの方位に対し、分解能
を約1°程度と高精度に方位検出が可能になる。し
かも到来電波の方向が90°になつても、高次の干
渉光ビームが防害することなく、方位検出が可能
になる。
しかしながら、この場合、使用するチヤンネル
数分だけ電気回路３や電気回路４が必要になる。
電気回路３や４は通常第４図に示すようにプリア
ンプ１４ａ〜１４ｄ、分波器１５ａ〜１５ｄ、
BPF１６ａ〜１６ｄ、ミキサ１７ａ〜１７ｄ、
BPF１８ａ〜１８ｄ、IFアンプ１９ａ〜１９ｄ、
パワーアンプ２０ａ〜２０ｄ等で構成されてい
る。従つて、これらが全て4CH分必要となり、
装置として高価で、かつ大がかりなものとなる。
数分だけ電気回路３や電気回路４が必要になる。
電気回路３や４は通常第４図に示すようにプリア
ンプ１４ａ〜１４ｄ、分波器１５ａ〜１５ｄ、
BPF１６ａ〜１６ｄ、ミキサ１７ａ〜１７ｄ、
BPF１８ａ〜１８ｄ、IFアンプ１９ａ〜１９ｄ、
パワーアンプ２０ａ〜２０ｄ等で構成されてい
る。従つて、これらが全て4CH分必要となり、
装置として高価で、かつ大がかりなものとなる。
発明の目的
本発明は、以上のような従来の問題点を解決す
るためになされたもので、少ない電子部品で安価
に構成されたもので到来電波の周波数と方向を精
度よく、かつ瞬時に探知することのできる電波探
知器を提供することを目的とする。
るためになされたもので、少ない電子部品で安価
に構成されたもので到来電波の周波数と方向を精
度よく、かつ瞬時に探知することのできる電波探
知器を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明は上記目的を達成するもので、到来する
電波を受信する直線上に間隔の異なるごとく配置
されたＮ個（Ｎ≧３）の素子アンテナを直線上に
異なる間隔で配列してなる素子アンテナ群と、前
記素子アンテナ群のアンテナ配列間隔と等しい比
例関係を有した間隔で配列された複数のトランス
ジユーサを有する音響光学素子と、前記素子アン
テナ群と前記トランスジユーサの間に構成された
（Ｎ−ｎ）個（ｎ≧１）の受信用の電気回路と、
前記素子アンテナ群の各素子アンテナと対応した
配列関係のトランスジユーサを選択するスイツチ
手段と、前記音響光学素子に所定の角度からレー
ザ光を照射し、音響光学素子で回折された回折光
をフーリエ変換レンズで結像させる光学系と、結
像した光を検出する２次元光検出器と、前記２次
元光検出器の出力を読み出し、出力する信号処理
器より構成されている電波探知器を提供するもの
である。
電波を受信する直線上に間隔の異なるごとく配置
されたＮ個（Ｎ≧３）の素子アンテナを直線上に
異なる間隔で配列してなる素子アンテナ群と、前
記素子アンテナ群のアンテナ配列間隔と等しい比
例関係を有した間隔で配列された複数のトランス
ジユーサを有する音響光学素子と、前記素子アン
テナ群と前記トランスジユーサの間に構成された
（Ｎ−ｎ）個（ｎ≧１）の受信用の電気回路と、
前記素子アンテナ群の各素子アンテナと対応した
配列関係のトランスジユーサを選択するスイツチ
手段と、前記音響光学素子に所定の角度からレー
ザ光を照射し、音響光学素子で回折された回折光
をフーリエ変換レンズで結像させる光学系と、結
像した光を検出する２次元光検出器と、前記２次
元光検出器の出力を読み出し、出力する信号処理
器より構成されている電波探知器を提供するもの
である。
実施例の説明
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
第５図はこの発明の一実施例における電波探知
器の概観図である。本実施例では素子アンテナが
４個の場合について述べる。本実施例は直線上に
配列された４個の素子アンテナ群１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄと、これらにスイツチ２１を介して又は
直接に接続された第１図に示したと同様な電気回
路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２３ａ，２３ｂ，２
３ｃと、これらにスイツチ２４を介して又は直接
に接続された音響光学素子５上の４個のトランス
ジユーサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ及び第１図に示
したと同様な光学系よりなる。第５図においてス
イツチ２１は、素子アンテナ１ａ，１ｂと電気回
路２２ａの接続を選択的に切り換えるスイツチで
あり、素子アンテナからの受信信号はスイツチを
介して又は直接に受信器である電気回路２２に接
続され、所定の中間周波に変換される。この中間
周波はさらに電気回路２３で増幅され、スイツチ
２４を介して或いは直接にそれぞれ、例えば
LiNbO3やGaP或いはTeO2などの単結晶からな
る音響光学素子５の上に配列されたトランスジユ
ーサ群６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄに選択されて印加
される。一方、レーザ光源７から出たレーザ光は
拡大光学系８で平行ビームにされ音響光学素子５
にブラツク角をなすように入射される。音響光学
素子５を通過した光の中で回折光成分は収束用レ
ンズ１０で２次元光検出器１１上に結像され、そ
の光点の中心を検出することによつて周波数情報
と方位情報が信号処理器１３によつて探知され
る。
器の概観図である。本実施例では素子アンテナが
４個の場合について述べる。本実施例は直線上に
配列された４個の素子アンテナ群１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄと、これらにスイツチ２１を介して又は
直接に接続された第１図に示したと同様な電気回
路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２３ａ，２３ｂ，２
３ｃと、これらにスイツチ２４を介して又は直接
に接続された音響光学素子５上の４個のトランス
ジユーサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ及び第１図に示
したと同様な光学系よりなる。第５図においてス
イツチ２１は、素子アンテナ１ａ，１ｂと電気回
路２２ａの接続を選択的に切り換えるスイツチで
あり、素子アンテナからの受信信号はスイツチを
介して又は直接に受信器である電気回路２２に接
続され、所定の中間周波に変換される。この中間
周波はさらに電気回路２３で増幅され、スイツチ
２４を介して或いは直接にそれぞれ、例えば
LiNbO3やGaP或いはTeO2などの単結晶からな
る音響光学素子５の上に配列されたトランスジユ
ーサ群６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄに選択されて印加
される。一方、レーザ光源７から出たレーザ光は
拡大光学系８で平行ビームにされ音響光学素子５
にブラツク角をなすように入射される。音響光学
素子５を通過した光の中で回折光成分は収束用レ
ンズ１０で２次元光検出器１１上に結像され、そ
の光点の中心を検出することによつて周波数情報
と方位情報が信号処理器１３によつて探知され
る。
このような構成において10GHz近傍の電波を探
知する場合について述べる。素子アンテナ群１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは４個の半波長ダイポール
アンテナからなり、その配置は第６図ａに示すよ
うに１ａと１ｃの間隔と１ｃと１ｄの間隔の比
（３：１）に対し１ｃと１ｄの間隔と１ｂと１ｃ
の間隔との比（３：１）を同じにする。音響光学
素子GaP上のZnO膜よりなるトランスジユーサ６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの配列関係は素子アンテナ
群の配列関係と同じ比例関係で第６図ｂのように
配置し、その中心周波数を1.8GHzとする。この
場合の音響光学素子５の光偏向特性の帯域幅は
1.3〜2.3GHzの1GHz帯域幅が得られる。
知する場合について述べる。素子アンテナ群１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは４個の半波長ダイポール
アンテナからなり、その配置は第６図ａに示すよ
うに１ａと１ｃの間隔と１ｃと１ｄの間隔の比
（３：１）に対し１ｃと１ｄの間隔と１ｂと１ｃ
の間隔との比（３：１）を同じにする。音響光学
素子GaP上のZnO膜よりなるトランスジユーサ６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの配列関係は素子アンテナ
群の配列関係と同じ比例関係で第６図ｂのように
配置し、その中心周波数を1.8GHzとする。この
場合の音響光学素子５の光偏向特性の帯域幅は
1.3〜2.3GHzの1GHz帯域幅が得られる。
電気回路２２では到来電波の周波数を音響光学
素子５の周波数帯域に落すために8.7GHz程度の
周波数の図示していない局部発振器とミキサを用
いて中間周波数に落し、電気回路２３で音響光学
素子５の所定の回折効率を得られるよう電力増幅
する。レーザ光源７には半導体レーザやHe−Ne
レーザのようなものを用いることができ、拡大光
学系８で２〜３mm〓のビーム径に拡大し、音響光
学素子２５中に入射する。GaPの音速は約6.5
Km／Ｓであり、光ビームを超音波が横切る時間
（アクセス時間）は0.3〜0.45マイクロセカンドに
なる。音響光学素子の分解能は周波数帯域幅とア
クセス時間の積で示され、1GHzの帯域を有する
この素子では300〜450点の分解点数を有すること
になる。２次元検出器検出器として、素子の分解
点数内の256X256個の検出素子からなるものを用
いると、周波数分解能の上限は周波数帯域幅1G
Hzに相当する回折光を１軸方向256個での素子で
分割するため１素子当たり約4MHzとなる。一方、
方位方向については、まず、配列間隔の狭い組合
せとして素子アンテナ１ｂ，１ｃ，１ｄを選択
し、音響光学素子上のトランスジユーサは６ｂ，
６ｃ，６ｄを選択する。この場合の方位分解能を
示す２次元光検出器上の光強度分布を第３図に示
した場合と同様に計算すると第７図に示すメイン
ビームＭとサイドローブＳを有するものになる。
また到来電波の方位を変化させたときのメインビ
ームM′の位置は図のように変化する。第３図で
説明した場合と同様に方位分解能を到来電波の方
向変化と変位０での光強度変化から考察する。方
位0°に対し2°変化した場合の光強度変化は約５％
程度であり、この変化分の検出は困難である。一
方、5°変化すると光強度の変化は約30％ありこの
場合は十分変化量を検出できる。これより方位分
解能は約5°程度であることが分かる。更に方位0°
の場合のサイドローブはメインローブに比べて45
％の光強度であり、かつ±90°からの到来電波の
場合にもメインローブ強度に近い光強度のサイド
ローブや他の高次の干渉ビーム（グレイテイング
ローブ）が存在しないことがわかる、従つて、本
構成で±90°までの方位領域に関して到来電波の
検出が可能であり、広い被検領域があることがわ
かる。
素子５の周波数帯域に落すために8.7GHz程度の
周波数の図示していない局部発振器とミキサを用
いて中間周波数に落し、電気回路２３で音響光学
素子５の所定の回折効率を得られるよう電力増幅
する。レーザ光源７には半導体レーザやHe−Ne
レーザのようなものを用いることができ、拡大光
学系８で２〜３mm〓のビーム径に拡大し、音響光
学素子２５中に入射する。GaPの音速は約6.5
Km／Ｓであり、光ビームを超音波が横切る時間
（アクセス時間）は0.3〜0.45マイクロセカンドに
なる。音響光学素子の分解能は周波数帯域幅とア
クセス時間の積で示され、1GHzの帯域を有する
この素子では300〜450点の分解点数を有すること
になる。２次元検出器検出器として、素子の分解
点数内の256X256個の検出素子からなるものを用
いると、周波数分解能の上限は周波数帯域幅1G
Hzに相当する回折光を１軸方向256個での素子で
分割するため１素子当たり約4MHzとなる。一方、
方位方向については、まず、配列間隔の狭い組合
せとして素子アンテナ１ｂ，１ｃ，１ｄを選択
し、音響光学素子上のトランスジユーサは６ｂ，
６ｃ，６ｄを選択する。この場合の方位分解能を
示す２次元光検出器上の光強度分布を第３図に示
した場合と同様に計算すると第７図に示すメイン
ビームＭとサイドローブＳを有するものになる。
また到来電波の方位を変化させたときのメインビ
ームM′の位置は図のように変化する。第３図で
説明した場合と同様に方位分解能を到来電波の方
向変化と変位０での光強度変化から考察する。方
位0°に対し2°変化した場合の光強度変化は約５％
程度であり、この変化分の検出は困難である。一
方、5°変化すると光強度の変化は約30％ありこの
場合は十分変化量を検出できる。これより方位分
解能は約5°程度であることが分かる。更に方位0°
の場合のサイドローブはメインローブに比べて45
％の光強度であり、かつ±90°からの到来電波の
場合にもメインローブ強度に近い光強度のサイド
ローブや他の高次の干渉ビーム（グレイテイング
ローブ）が存在しないことがわかる、従つて、本
構成で±90°までの方位領域に関して到来電波の
検出が可能であり、広い被検領域があることがわ
かる。
一方、配列間隔の広い組合せとして素子アンテ
ナ１ａ，１ｃ，１ｄをスイツチ２１で選択し、ト
ランスジユーサを６ａ，６ｃ，６ｄをスイツチ２
４で選択する。この場合の光強度分布は第８図の
ようになる。第７図と同様に方位方向0°と2°の場
合の変位０での光強度の変化を考察する。2°の場
合に光強度変化は25％程度になり十分変化量が検
出できる。これより方位分解能は2°以下と先に比
べ向上するものの被検領域は基本干渉メインビー
ムM′の他に高次干渉ビームM″が妨害する。例え
ば45°の方向から到来した電波のメインローブは
横軸の変異−0.14mm程度のところに約97％程度の
光強度で結像する。一方グレイテイングローブと
呼ばれる高次の干渉ビームは変位＋0.06mm程度の
ところに光強度99％程度で出現する。従つて、２
次元光検出器としては、本来の到来方向の結像位
置である変位−0.14と高次の干渉ビーム＋0.06を
区別することができず２方向からから来たものと
判断する。従つて、到来電波の方向が特定できる
方位領域は約±30°程度となり、視野が狭くなる。
ナ１ａ，１ｃ，１ｄをスイツチ２１で選択し、ト
ランスジユーサを６ａ，６ｃ，６ｄをスイツチ２
４で選択する。この場合の光強度分布は第８図の
ようになる。第７図と同様に方位方向0°と2°の場
合の変位０での光強度の変化を考察する。2°の場
合に光強度変化は25％程度になり十分変化量が検
出できる。これより方位分解能は2°以下と先に比
べ向上するものの被検領域は基本干渉メインビー
ムM′の他に高次干渉ビームM″が妨害する。例え
ば45°の方向から到来した電波のメインローブは
横軸の変異−0.14mm程度のところに約97％程度の
光強度で結像する。一方グレイテイングローブと
呼ばれる高次の干渉ビームは変位＋0.06mm程度の
ところに光強度99％程度で出現する。従つて、２
次元光検出器としては、本来の到来方向の結像位
置である変位−0.14と高次の干渉ビーム＋0.06を
区別することができず２方向からから来たものと
判断する。従つて、到来電波の方向が特定できる
方位領域は約±30°程度となり、視野が狭くなる。
この２組の組合せを用いると、まず、配列間隔
の狭い組合せである素子アンテナ１ｂ，１ｃ，１
ｄとトランスジユーサ６ｂ，６ｃ，６ｄの選択に
よつて±90°の広い範囲を常時検出しつつ到来電
波の粗な見当をつける。
の狭い組合せである素子アンテナ１ｂ，１ｃ，１
ｄとトランスジユーサ６ｂ，６ｃ，６ｄの選択に
よつて±90°の広い範囲を常時検出しつつ到来電
波の粗な見当をつける。
次いで方位の精測を行うために、スイツチ２
１，２４を切換えて、配列間隔の広い組合せであ
る素子アンテナ１ａ，１ｃ，１ｄとトランスジユ
ーサ６ａ，６ｃ，６ｄを選択し、受信と分析を行
い、2°以下の精度で検出を行う。この場合、被検
領域は±30°程度であることより、アンテナの配
列方向を機械的に先の粗な検出方向に回転させて
精測追尾能力を高めることができる。或いは各電
気回路に位相調整器を設けて、機械的にアンテナ
を回転させることなく、精測用の素子アンテナの
被検領域の中心方向を変化させ、到来電波の精測
を広範囲に行うことができる。
１，２４を切換えて、配列間隔の広い組合せであ
る素子アンテナ１ａ，１ｃ，１ｄとトランスジユ
ーサ６ａ，６ｃ，６ｄを選択し、受信と分析を行
い、2°以下の精度で検出を行う。この場合、被検
領域は±30°程度であることより、アンテナの配
列方向を機械的に先の粗な検出方向に回転させて
精測追尾能力を高めることができる。或いは各電
気回路に位相調整器を設けて、機械的にアンテナ
を回転させることなく、精測用の素子アンテナの
被検領域の中心方向を変化させ、到来電波の精測
を広範囲に行うことができる。
以上に説明したように、この実質的に３チヤン
ネルの受信器からなる電波探知器を用いて４チヤ
ンネル用いた電波探知器にほぼ近い性能を有して
到来電波の周波数の分布と到来電波の方位を精度
よく検出できる。
ネルの受信器からなる電波探知器を用いて４チヤ
ンネル用いた電波探知器にほぼ近い性能を有して
到来電波の周波数の分布と到来電波の方位を精度
よく検出できる。
なお、本実施例では素子アンテナとトランスジ
ユーサの数を４チヤンネルとし、電気回路を３チ
ヤンネルとしているが、素子アンテナとトランス
ジユーサとはＮ個（Ｎ３）、電気回路は（Ｎ−
ｎ）個（ｎ１）でもよく、その差も必らずしも
１チヤンネルである必要はない。
ユーサの数を４チヤンネルとし、電気回路を３チ
ヤンネルとしているが、素子アンテナとトランス
ジユーサとはＮ個（Ｎ３）、電気回路は（Ｎ−
ｎ）個（ｎ１）でもよく、その差も必らずしも
１チヤンネルである必要はない。
更に、ここでは素子アンテナの配列方向を１方
向としているが、これを複数の方向に同じように
配列し、それぞれに受信．分析用の電気回路、光
学系、信号処理器を設けて、到来電波の立体的な
位置関係を正確に求めることも可能である。
向としているが、これを複数の方向に同じように
配列し、それぞれに受信．分析用の電気回路、光
学系、信号処理器を設けて、到来電波の立体的な
位置関係を正確に求めることも可能である。
発明の効果
以上、要するに本発明は直線上に異なる間隔で
配列された複数の素子アンテナと１つの音響光学
素子上に設けられた同数のトランスジユーサと、
それより少ない同じように構成された電気回路を
用い、素子アンテナと電気回路、電気回路とトラ
ンスジユーサの接続を切換えるスイツチと音響光
学素子にレーザ光を照射し、回折光を結像させる
光学系と結像した光を検出する２次元光検出器
と、前記２次元光検出器の出力を読み出し方位と
周波数情報を処理する信号処理器を備えたことを
特徴とする電波探知器を提供するもので、到来す
る電波の周波数、強度、方向が瞬時に、かつ同時
に求まると共に、少ない電子部品点数で安価な装
置を提供するものである。
配列された複数の素子アンテナと１つの音響光学
素子上に設けられた同数のトランスジユーサと、
それより少ない同じように構成された電気回路を
用い、素子アンテナと電気回路、電気回路とトラ
ンスジユーサの接続を切換えるスイツチと音響光
学素子にレーザ光を照射し、回折光を結像させる
光学系と結像した光を検出する２次元光検出器
と、前記２次元光検出器の出力を読み出し方位と
周波数情報を処理する信号処理器を備えたことを
特徴とする電波探知器を提供するもので、到来す
る電波の周波数、強度、方向が瞬時に、かつ同時
に求まると共に、少ない電子部品点数で安価な装
置を提供するものである。
第１図は従来の電波探知器を示す概観図、第２
図は従来例によるアンテナ部とトランスジユーサ
部の配置を示す図、第３図は従来例による方位分
解能を示す図、第４図は従来例の電気回路部を示
す構成例を示すブロツク図、第５図は本発明の一
実施例による電波探知器を示す概観図、第６図
ａ，ｂは同実施例のアンテナ部とトランスジユー
サの配置例を示す図、第７図、第８図は同実施例
の光強度分布特性を示す図である。 １ａ〜１ｄ……素子アンテナ、２２，２３……
電気回路、５……音響光学素子、６ａ〜６ｄ……
トランスジユーサ、７……レーザ光源、８……光
学系、１０……収束用レンズ、１１……２次元光
検出器、１３……信号処理器。
図は従来例によるアンテナ部とトランスジユーサ
部の配置を示す図、第３図は従来例による方位分
解能を示す図、第４図は従来例の電気回路部を示
す構成例を示すブロツク図、第５図は本発明の一
実施例による電波探知器を示す概観図、第６図
ａ，ｂは同実施例のアンテナ部とトランスジユー
サの配置例を示す図、第７図、第８図は同実施例
の光強度分布特性を示す図である。 １ａ〜１ｄ……素子アンテナ、２２，２３……
電気回路、５……音響光学素子、６ａ〜６ｄ……
トランスジユーサ、７……レーザ光源、８……光
学系、１０……収束用レンズ、１１……２次元光
検出器、１３……信号処理器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｎ個（Ｎ≧３）の素子アンテナを直線上に異
なる間隔で配列してなる素子アンテナ群と、前記
素子アンテナ群のアンテナ配列間隔と等しい比例
関係を有した間隔で配列された複数のトランスジ
ユーサを有する音響光学素子と、前記素子アンテ
ナ群と前記トランスジユーサの間に構成された
（Ｎ−ｎ）個（ｎ≧１）の受信用の電気回路と、
前記素子アンテナ群の各素子アンテナと対応した
配列関係のトランスジユーサを選択するスイツチ
手段と、前記音響光学素子に所定の角度からレー
ザ光を照射し、音響光学素子で回折された回折光
をフーリエ変換レンズで結像させる光学系と、結
像した光を検出する２次元光検出器と、前記２次
元光検出器の出力を読み出し、出力する信号処理
器とを設けたことを特徴とする電波探知器。 ２ Ｎが４であり、ｎが１であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の電波探知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15782584A JPS6135379A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 電波探知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15782584A JPS6135379A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 電波探知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6135379A JPS6135379A (ja) | 1986-02-19 |
| JPH0456953B2 true JPH0456953B2 (ja) | 1992-09-10 |
Family
ID=15658136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15782584A Granted JPS6135379A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 電波探知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6135379A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56113048A (en) * | 1980-02-07 | 1981-09-05 | Nippon Denso Co Ltd | Ignition timing control method |
| US7194236B2 (en) * | 2001-09-28 | 2007-03-20 | Trex Enterprises Corp. | Millimeter wave imaging system |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP15782584A patent/JPS6135379A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6135379A (ja) | 1986-02-19 |
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