JPH052871Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、局部発振周波数を安定化させたレー
ダフロントエンドに関する。

〔従来技術〕

パルスレーダの原理は、第３図に示すように、
マグネトロン等のマイクロ波発振器１で発信した
パルス状のマイクロ波をサーキユレータ２により
アンテナ３に伝送してそのアンテナ３から目標物
に対して放射し、その目標物で反射した反射波を
同アンテナ３にて受信してサーキユレータ２によ
りリミツタ４を介してレーダフロントエンド５に
伝送し、そこで周波数変換して得たIF信号を適
宜処理することにより、目標物の大きさやそこま
での距離等を測定するように構成されている。

例えば、この目標物までの距離は、第４図のＡ
に示すようにパルス状の発射マイクロ波とＢに示
すような反射受信波との時間差Ｔによつて行つて
いる。

ところで、上記リミツタ４は、マイクロ波発信
器１からマイクロ波が放射される時はクローズ、
それ以外の時はオープンとなるように制御され、
動作時においてサーキユレータ２で漏れるマイク
ロ波発振器１からのマイクロ波が、フロントエン
ド５に悪影響を与えないようになつている。

しかし、マイクロ波発振器１で発振するマイク
ロ波のレベルと、目標物で反射した反射波のレベ
ルとはかなりのオーダーの違いがあり、リミツタ
４をも漏洩したマイクロ波がフロントエンド５に
入力する。

このフロントエンド５は、高性能のRF増幅器
６、自励発振器やPLL等からなる局部発振器７
及びRF増幅器６からの周波数信号と局部発振器
７からの発振周波数信号とのビート周波数成分を
出力するダウンコンバータ、アツプコンバータ等
のミキサ８から構成され、そのミキサ８から得ら
れるIF信号を処理して目標物の大きさや距離等
を検出している。

このIF信号の周波数が所定の周波数となるよ
うにに、予め局部発振器７の周波数を調整してい
るが、この局部発振器７の調整は、フロントエン
ド５に入力する漏洩したマイクロ波を利用してい
る。

しかし、漏洩したマイクロ波の電力は、局部発
振器７の電力に比べて大きい（例えば前者が数
10mWであるのに対し後者は10mW程度）。この
ため、局部発振器７の周波数がマイクロ波発振器
１の周波数側に変動するという現象が発生する。

これは２つの発振器が同時に発振する時、発振
パワー及びＱ値の大きい側の発振器の周波数側に
他方の発振器の周波数がシフトする注入同期と呼
ばれている現象であり、発振パワー及びＱ値に極
端に差があれば、それが大きい側の発振周波数に
他方の発振器の発振周波数が一致する。

従つて、局部発振器７の周波数調整は、上記の
ように局部発振器７の発振周波数が本来の周波数
から変動した状態で行われることになる。

ところが、局部発振器７の周波数変動は、漏洩
したマイクロ波がフロントエンド５に入力してい
るときのみ発生する。従つて、反射波を受信して
いる時、即ち、マイクロ波発振器１からの発振が
停止している時は、局部発振器７は影響を受けず
本来の周波数で発振する。この周波数は、上記調
整時の周波数とは異なる周波数である。

従つて、上記調整時と実際の動作時（反射波の
受信時）の局部発振器７の発振周波数は異なり、
実際の動作時の局部発振器７の発振周波数は調整
周波数から変動した周波数となるので、このと
き、予め調整した所定の周波数のIF信号を得る
ことができなくなる。

そこで、局部発振器７を調整する際に、局部発
振器７の注入同期による周波数変動を防止するた
め、従来ではフロントエンド５における局部発振
器７とミキサ８との間の経路に、減衰器としてπ
型フイルタやＴ型フイルタを挿入することが行わ
れている。

しかし、このフイルタ回路は信号ラインと接地
間に素子を並列接続する構成となるために複雑
で、しかもコスト高となり、またこれをストリツ
プラインやマイクロストリツプラインで構成する
場合は広い面積を必要とし、小型化の障害となる
という問題があつた。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、簡単な構成で強いマイクロ波
入力に対しての局部発振器の発振周波数変動を防
止することができ、上記したような問題を解決し
たレーダフロントエンドを提供することである。

〔考案の構成〕

このために本考案のレーダフロントエンドで
は、局部発振器とミキサとの間に、発射マイクロ
波減衰用の抵抗及びインピーダンス整合用のイン
ピーダンス変換回路を直列に挿入して構成してい
る。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例について説明する。第１
図はその一実施例を示す図である。本実施例では
ミキサ８と局部発振器７との間のストリツプ線路
に減衰用の抵抗９（例えば数百Ω）と1/4波長の
インピーダンス変換回路１０を構成して、これら
を直列接続している。このインピーダンス変換回
路１０はマイクロストリツプラインをコ字形状に
這わせた形状となつている。

よつて、サーキユレータ２はリミツタ４を漏洩
してフロントエンド５に入力した発射マイクロ波
成分は、抵抗９により減衰されるので局部発振器
７に対する悪影響を防ぐことができ、その周波数
変動を防止することができる。また、直列的に挿
入しているインピーダンス変換回路１０により、
ミキサ８と局部発振器７との間の伝送路のインピ
ーダンスを、ミキサ８側から見た場合と局部発振
器７側から見た場合とで同一とすることができ、
両者間のインピーダンス整合も保持できる。

上記抵抗９は、局部発振器７からの出力電力及
びミキサ８側から入力する漏洩マイクロ波電力を
減衰させる。このとき、局部発振器７からの出力
電力に対しては、その出力電力が小さいのでその
減衰量は小さい。一方、ミキサ８側から入力する
漏洩マイクロ波に対して、そのマイクロ電力が大
きいのでその減衰量は大きい。

この結果、局部発振器７の出力電力に大きな影
響を与えることがないので、RF増幅器６からの
周波数信号と局部発振器７からの発振周波数信号
とのビート周波数成分を出力するミキサ８の変換
損失には大きな影響を与えず、漏洩マイクロ波電
力を大きく減衰させることができるので、注入同
期による局部発振器７の周波数変動を小さくする
ことができる。

第２図は第１図のミミサ８と局部発振器７との
間の伝送路の等価回路を示す図であり、ミキサ８
側から見たインピーダンスＺを局部発振器７側か
ら見たインピーダンスと同じにするには、インピ
ーダンス変換回路１０のインピーダンスZaを、 Za＝〔Ｚ＋（Ｚ＋Ｒ）〕^1/2 とすれば良い。Ｒは抵抗９の抵抗値である。

〔考案の効果〕

以上から本考案のフロントエンドによれば、強
力な発射マイクロ波成分の入力に対して局部発振
器の発振周波数を安定化することができ、またそ
の発射マイクロ波成分を減衰させる回路に接地と
並列に接続する素子が不要であるので、回路構成
が簡単となり小型化が可能となる。また、マイク
ロ波ストリツプラインで構成する場合は比較的小
さい面積で済み、小型化に好適である。更に、構
成を簡単にすることができるので、減衰量のバラ
ツキが小さく、信頼性も高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のフロントエンドに
おけるミキサと局部発振器との間の回路部分を示
す回路図、第２図は同部分の等価回路図、第３図
は一般的なパルスレーダの構成図、第４図はパル
スレーダの作用説明図である。 １……マイクロ波発振器、２……サーキユレー
タ、３……アンテナ、４……リミツタ、５……フ
ロントエンド、６……RF増幅器、７……局部発
振器、８……ミキサ、９……減衰用抵抗、１０…
…インピーダンス変換回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 局部発振器と、該局部発振器からの周波数信号
   とレーダ受信波とをミツクスして周波数変換する
   ミキサとを具備するレーダフロントエンドにおい
   て、 上記局部発振器と上記ミキサとの間に抵抗及び
   インピーダンス変換回路を直列に挿入したことを
   特徴とするレーダフロントエンド。