JPH0820498B2

JPH0820498B2 - 方向探知器

Info

Publication number: JPH0820498B2
Application number: JP60136079A
Authority: JP
Inventors: 博春原; 恭男上田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-06-24
Filing date: 1985-06-24
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPS61294381A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は、円形配列アンテナを使用した方向探知器に
関し、特に方位表示性能を改善した方位探知器に関す
る。

［発明の技術的背景及びその問題点］円形配列アンテナを使用した方向探知器として、第３
図に示すものがある。

第３図において、円周上に等間隔で配置された複数基
のアンテナ（１）〜（８）（アンテナ数は、任意である
が一例として８基の場合を示す。）の出力は、フィーダ
により導かれて走査器（９）に供給される。走査器
（９）は、所定の相対位置関係にある２基のアンテナ、
例えば相互に隣接する２基のアンテナを常にロータ（A,
B）で選択し、全てのアンテナを一定の時間で順次切換
えて走査する。このようにして、走査方向に対して進ん
でいるＢチャネル出力（10）と走査方向に対して遅れて
いるＡチャネル出力（11）の２つの高周波出力が走査器
（９）から得られる。走査器（９）の出力は、第1,第２
の受信機（13），（14）に供給される。第1,第２の受信
機（13），（14）は、受信周波数が連動して制御され走
査器（９）の出力中より所望の周波数成分の信号のみを
抽出する。第1,第２のリミッタ（15），（16）は、第1,
第２の受信機（13），（14）からの中間周波数信号を導
入し振幅変調成分を除去して位相検波器（17）に供給す
る。位相検波器（17）は、走査器（９）のＡチャネル出
力を基準とするＢチャネル出力の位相差を検出する。

第４図は、円形配列アンテナと電波到来方位との関係
を示す図である。

電波がθ方位から到来するとし、走査器（９）が選択
している２基のアンテナが設置されている位置の方位角
の平均値をφとすると、位相検波器（17）の出力V_Dは、
次のようになる。

ただし λ：電波の波長 D:アンテナ間隔 C:比例定数この位相検波器（17）の出力は、第1,第２の乗算器
（21），（22）に供給される。信号発生器（18）は走査
器（９）から得られる方位角信号（12）が供給され互い
に90゜位相が異なるサイン信号（19）及びコサイン信号
（20）を発生する。ここで、方位角信号（12）は、回転
方向（360度）を、図示されていない基準信号発信器か
ら発振される基準信号によって例えば1/3600に分割（す
なわち１パルス当たり0.1度）した場合、走査器（９）
から出力される方位ベクトルを表示させるための基準パ
ルス信号である。

この信号発生器（18）で発生されるサイン信号（19）
及びコサイン信号（20）はそれぞれ第1,第２の乗算器
（21），（22）に供給される。さらに、第１の乗算器
（21）では、位相検波器（17）の出力とサイン信号（1
9）との乗算結果を第１の低域フィルタ（23）に供給す
る。また、第２の乗算器（22）は、位相検波器の出力と
コサイン信号（20）との乗算結果を第２の低域フィルタ
（24）に供給する。

そして、第1,第２の低域フィルタ（23），（24）は、
乗算出力中より走査器の回転周波数成分を除去して、そ
れぞれＹ軸信号V_Y,X軸方向V_Xを出力する。

サイン信号V_Sを V_S＝−SIN（φ） ……（２）とし、コサイン信号V_Cを V_C＝COS（φ） ……（３）とすると、低域フィルタ（23）、（24）出力のV_X,V
_Yは、それぞれ次のようになる。

この低域フィルタ（23）、（24）出力は、第3,第４の
乗算器（25），（26）に供給され、表示用の低周波発振
器（27）の出力とで乗算される。第３、第４の乗算器
（25）、（26）の出力は、表示器（28）に供給され、表
示器（28）を駆動する。

この表示用の低周波発振器（27）は、表示器（28）上
での表示波形の最適化処理を図るものであり、これによ
り方位表示が明確になる。その出力波形としては、それ
ぞれ直流電圧が重畳された三角波，鋸歯状波，正弦波等
を使用でき、この表示用の低周波発振器出力により表示
器（28）上では、０ボルトを起点として、＋側あるいは
−側の一方の一定値の間で輝点を変化させることができ
る。したがって、表示器（28）では、電波の到来方位の
表示を、中心から直線的に延びる方位表示線により行う
ことができる。

上記してきたような従来の方向探知器では、走査器
（９）において選択される２基のアンテナからの出力信
号Ａチャネル出力及びＢチャネル出力の位相差信号が、
位相検波器（17）によって検波されるものであるが、C/
Nの悪い信号である場合、位相差信号中に重畳される雑
音により到来方位測定が変動し、誤差を生じてしまう欠
点があった。

［発明の目的］本発明は上記の欠点を除去するもので、位相検波器か
ら出力される位相差信号中に重畳される雑音を除去し、
到来方位測定における誤差を軽減する方向探知器を得る
ことを目的とする。

［発明の概要］本発明では、所定間隔で円周上に配置され到来する電
波を捕捉する複数基のアンテナと、方位角信号を出力す
るとともに、前記複数基のアンテナのうち所定の相対位
置関係にある２つのアンテナを選択し同一回転方向に順
次切換えて走査する走査器と、この走査器で選択された
所定の相対位置関係にある２つのアンテナからの出力信
号がそれぞれ供給され、所望の周波数成分の信号のみを
選択抽出する第1,第２の受信機と、これら第1,第２の受
信機出力信号に含まれる振幅変調成分を除去する第1,第
２のリミッタと、これら第1,第２のリミッタ出力信号の
位相差を検出する位相検波器と、この位相検波器から出
力される位相差信号をサンプリング抽出するとともに重
畳される雑音を除去する第１のフィルタと、この第１の
フィルタに接続され、前記位相差信号を前記第１のフィ
ルタにサンプリング抽出させるための制御信号を発生す
る制御回路と、前記走査器から得られる方位角信号が供
給されるとともにサイン信号及びコサイン信号を発生
し、前記制御回路にこれらサイン信号及びコサイン信号
を供給する信号発生器と、この信号発生器からのサイン
信号と前記第１のフィルタの出力信号とを乗算する第１
の乗算器と、前記信号発生器からのコサイン信号と前記
第１のフィルタの出力信号とを乗算する第２の乗算器
と、この第1,第２の乗算器出力中に含まれる前記走査器
の回転周波数成分を除去する第2,第３のフィルタと、こ
れら第２、第３のフィルタの出力信号が供給され前記到
来する電波の到来方位を表示する方位表示手段とを具備
することを特徴とする方位探知器提供するものである。

［発明の実施例］以下、本発明の一つの実施例を第１図を参照して説明
する。

第１図において第３図と同一構成部分には、第３図と
同一番号を付して説明を省略し、相違する点を主に説明
する。

第１図において、位相検波器（17）の出力に重畳する
雑音を除去するための第１のフィルタ（29）が設けら
れ、更には選択された２つのアンテナ対によって得られ
る位相検波器（17）出力の位相差信号をサンプリング抽
出するための制御回路（30）が設けられている。

位相検波器（17）は、第２図に示す如く一定時間で順
次選択される２つのアンテナより得られる時系列的位相
変化、すなわち、ロータＡがアンテナ１、ロータＢがア
ンテナ２である時の位相差信号T1〜T2部、ロータＡがア
ンテナ２、ロータＢがアンテナ３である時の位相差信号
T2〜T3部・・・（以下、それぞれ個別の位相差信号とい
う）これら、個別の位相差信号（31）を第１のフィルタ
（29）に供給する。この第１のフィルタ（29）では、C/
Nの悪い信号を捕捉した場合前記個別の位相差信号（3
1）上に含まれる雑音を除去し乗算器（21），（22）に
供給する。また、第１のフィルタ（29）では、制御回路
（30）から制御信号（32）が供給され、位相検波器（1
7）の出力信号より個別の位相差信号（31）をサンプリ
ング抽出する。すなわち、第１のフィルタ（29）は、走
査器（９）において選択された２つのアンテナの位相関
係から得られる個別の位相差信号（31）を、制御回路
（30）から出力される制御信号（32）の制御命令により
位相検波器（17）の出力信号中からサンプリング抽出す
る。

制御信号（32）は、信号発生器（18）より出力される
サイン信号（19）及びコサイン信号（20）から制御回路
（30）において生成され、アンテナの動きに合わせて同
期をとるものであり、このとき個別の位相差信号がサン
プリング抽出される。

これらサイン信号（19）、及びコサイン信号（20）
は、走査器（９）において発生する方位角信号（12）
が、信号発生器（18）に入力され、サイン信号（19）及
びコサイン信号（20）に変換されて、出力されるもので
あり、表示器（28）上に目標の方位ベクトルを表示させ
るものである。

以上の制御処理によって、表示器（28）画面上の到来
方位の直線表示はC/Nの悪い信号に対しても、位相検波
出力の雑音が除去されるため正確に電波の到来方位を表
示できる。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、C/Nの悪い信号に
対しても位相検波出力に重畳される雑音を除去すること
によって、雑音による方位変動を目立たなくして画面を
見易くすることができ方位表示性能を向上させることが
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方向探知器の一実施例を示す回路
構成図、第２図は第１図の位相検波器出力を説明する
図、第３図は円形配列アンテナを使用した方向探知器を
示す回路構成図、第４図は円形配列アンテナと電波到来
方向との関係を示す図である。１〜８……アンテナ,9……走査器,13,14……受信機、1
5,16……リミッタ、17……位相検波器、18……信号発生
器、21,22,25,26……乗算器、23,24……フィルタ、27…
…低周波信号発生器、28……表示器、29……フィルタ、
30……制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定間隔で円周上に配置され到来する電波
を捕捉する複数基のアンテナと、方位角信号を出力する
とともに、前記複数基のアンテナのうち所定の相対位置
関係にある２つのアンテナを選択し同一回転方向に順次
切換えて走査する走査器と、この走査器で選択された所
定の相対位置関係にある２つのアンテナからの出力信号
がそれぞれ供給され、所望の周波数成分の信号のみを選
択抽出する第1,第２の受信機と、これら第1,第２の受信
機出力信号に含まれる振幅変調成分を除去する第1,第２
のリミッタと、これら第1,第２のリミッタ出力信号の位
相差を検出する位相検波器と、この位相検波器から出力
される位相差信号をサンプリング抽出するとともに重畳
される雑音を除去する第１のフィルタと、この第１のフ
ィルタに接続され、前記位相差信号を前記第１のフィル
タにサンプリング抽出させるための制御信号を発生する
制御回路と、前記走査器から得られる方位角信号が供給
されるとともにサイン信号及びコサイン信号を発生し、
前記制御回路にこれらサイン信号及びコサイン信号を供
給する信号発生器と、この信号発生器からのサイン信号
と前記第１のフィルタの出力信号とを乗算する第１の乗
算器と、前記信号発生器からのコサイン信号と前記第１
のフィルタの出力信号とを乗算する第２の乗算器と、こ
の第1,第２の乗算器出力中に含まれる前記走査器の回転
周波数成分を除去する第2,第３のフィルタと、これら第
２、第３のフィルタの出力信号が供給され前記到来する
電波の到来方位を表示する方位表示手段とを具備するこ
とを特徴とする方向探知器。