JPH0972959A - Ｆｍ−ｃｗレーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車等の移動体に搭載するＦＭ−ＣＷレー
ダにおける中間周波信号を処理するフィルタによるビデ
オ信号の損失を低減することを目的とする。 【構成】 第一の発振器と、方向性結合器と、第一及び
第二のアンテナと、第二の発振器と、第一、第二及び第
三の基本波ミキサと、Ａ／Ｄ変換器と、信号処理部を具
備し、第二の発振器から第一及び第二の基本波ミキサを
経由し第三の基本波ミキサに至る系の線路長あるいは電
気長と、第二の発振器から直接第三の基本波ミキサに至
る系の線路長あるいは電気長を等しくすることで、ビデ
オ信号レベルを３ｄＢ程度向上できるため、距離性能を
向上でき、更に、レーダの小型化が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車等の移動体に
搭載し、電波を用いて車両の周囲に存在する人間、車両
及び障害物等を探知するＦＭ−ＣＷレーダに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来のＦＭ−ＣＷレーダを示す構
成ブロック図である。図において、１ａ及び１ｂは第一
及び第二の発振器、２は方向性結合器、３ａ及び３ｂは
第一及び第二のアンテナ、４ａ，４ｂ及び４ｃは第一、
第二及び第三の基本波ミキサ、５ａ及び５ｂは第一及び
第二のフィルタ、６ａ及び６ｂは第一及び第二の増幅
器、７はＡ／Ｄ変換器、８は信号処理部である。

【０００３】次に動作について説明する。図９におい
て、第一の発振器１ａは、高周波変調信号（周波数Ｆ_RF
±ΔＦの内、Ｆ_RFは高周波成分、±ΔＦは変調周波数成
分である）を出力する。方向性結合器２は、高周波変調
信号の一部を局発信号とし、残りを送信信号として第一
のアンテナ３ａに出力する。第一のアンテナ３ａは、送
信信号を目標（図中では省略）に向けて照射し、第二の
アンテナ３ｂは、目標からの反射信号を受けて受信信号
を出力する。第二の発振器１ｂは、中間周波数Ｆ_IFをも
つ信号を出力する。第一の基本波ミキサ４ａは、第二の
発振器１ｂの出力と受信信号を受けて周波数変換する。
第二の基本波ミキサ４ｂは、第一の基本波ミキサ４ａの
出力と局発信号を受けて周波数変換し、中間周波信号
（周波数成分はＦ_IF±Ｆ_b であり、Ｆ_b は目標の距離及
び相対速度に応じたビート周波数成分である。）を出力
する。第一のフィルタ５ａは、図１０（ａ）のような通
過特性を有しており、図１０（ｂ）のように、この中間
周波信号の周波数成分のうち、Ｆ_IF及びＦ_IF＋Ｆ_b の成
分を出力する。第一の増幅器６ａは、第一のフィルタ５
ａの出力を増幅する。第三の基本波ミキサ４ｃは、第二
の発振器１ｂ及び第一の増幅器６ａの出力を受けて周波
数変換し、ビデオ信号を出力する。第二のフィルタ５ｂ
では、第三の基本波ミキサ４ｃから出力されるビデオ信
号の高調波成分を抑圧する。第二の増幅器６ｂはビデオ
信号の増幅を行う。Ａ／Ｄ変換器７は、増幅されたビデ
オ信号をディジタル信号に変換する。信号処理部８は、
ディジタル化された信号から目標との距離及び相対速度
等の情報を得る。

【０００４】ここで動作について補足説明する。図１１
は従来のＦＭ−ＣＷレーダの動作原理図を示す。図１１
（ａ）の曲線ａは送信信号及び局発信号（周波数Ｆ_RF±
ΔＦの内、Ｆ_RFは高周波成分、±ΔＦは変調周波数成分
である）、曲線ｂは受信信号である。ＦＭ−ＣＷレーダ
の場合、周波数変調された送信信号が目標に照射され、
その受信信号は目標までの距離の２倍だけ遅延時間が生
じ、受信信号が局発信号及び中間周波信号により周波数
変換され、図１１（ｂ）の曲線ｃのような目標の距離・
速度に対応したビート周波数成分Ｆ_b をもったビデオ信
号となる。ついで、信号処理部８において、この周波数
Ｆ_b から目標との距離及び相対速度を演算する。このと
き、従来のＦＭ−ＣＷレーダでは、第二のミキサ４ｂか
ら出力される中間周波信号の周波数Ｆ_IF±Ｆ_b を、第一
のフィルタ５ａによってＦ_IF＋Ｆ_b とし、不要信号波を
抑圧しているが、このＦ_IF，Ｆ_IF＋Ｆ_b 及びＦ_IF−Ｆ_b
は周波数的に見て近傍に位置しているため、図１０
（ａ）のような比帯域が非常に狭いフィルタリング特性
を有する第一のフィルタ５ａの製造は非常に困難であ
り、仮に製造した場合でも信号の損失が大きくなり、更
に、形状が大型になる可能性がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のＦ
Ｍ−ＣＷレーダでは、中間周波信号を処理するフィルタ
の製造が非常に困難であり、製造した場合でも信号の損
失が大きくなり、更に、形状が大型になる可能性がある
という課題があった。

【０００６】この発明はかかる課題を解決するためにな
されたものであり、中間周波数を発生する発振器からビ
デオ信号を出力するミキサまでの２つの系の線路長ある
いは電気長を等しくした。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の実施例１に係
わるＦＭ−ＣＷレーダでは、第一の発振器と、方向性結
合器と、第一及び第二のアンテナと、第二の発振器と、
第一、第二及び第三の基本波ミキサと、Ａ／Ｄ変換器
と、信号処理部とを具備し、第二の発振器から第一及び
第二の基本波ミキサを経由し第三の基本波ミキサに至る
系の線路長あるいは電気長と、第二の発振器から直接第
三の基本波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長を等
しくした。

【０００８】この発明の実施例２に係わるＦＭ−ＣＷレ
ーダでは、第一の発振器と、方向性結合器と、２逓倍器
と、第一及び第二のアンテナと、第二の発振器と、逆極
性の２つのダイオードを並列接続したアンチパラレルダ
イオードペアを内蔵し、局発波の２倍周波数と信号波の
周波数の和及び差の周波数の信号を出力する第一、第二
及び第三の偶高調波ミキサと、Ａ／Ｄ変換器と、信号処
理部とを具備し、第二の発振器から第一及び第二の偶高
調波ミキサを経由し第三の偶高調波ミキサに至る系の線
路長あるいは電気長と、第二の発振器から直接第三の偶
高調波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長を等しく
した。

【０００９】この発明の実施例３に係わるＦＭ−ＣＷレ
ーダでは、第一の発振器と、方向性結合器と、第一及び
第二のアンテナと、第二の発振器と、第一の基本波ミキ
サと、第一の増幅器と、第二及び第三の基本波ミキサ
と、Ａ／Ｄ変換器と、信号処理部とを具備し、第二の発
振器から第一の基本波ミキサ、第一の増幅器及び第二の
基本波ミキサを経由し第三の基本波ミキサに至る系の線
路長あるいは電気長と、第二の発振器から直接第三の基
本波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長を等しくし
た。

【００１０】この発明の実施例４に係わるＦＭ−ＣＷレ
ーダでは、第一の発振器と、方向性結合器と、第一及び
第二のアンテナと、第二の発振器と、位相器と、第一及
び第二の基本波ミキサと、Ａ／Ｄ変換器と、信号処理部
とを具備し、第二の発振器から位相器及び第一の基本波
ミキサを経由し第二の基本波ミキサに至る系の線路長あ
るいは電気長と、第二の発振器から直接第二の基本波ミ
キサに至る系の線路長あるいは電気長を等しくした。

【００１１】この発明の実施例５に係わるＦＭ−ＣＷレ
ーダでは、第一の発振器と、方向性結合器と、２逓倍器
と、第一及び第二のアンテナと、第二の発振器と、位相
器と、逆極性の２つのダイオードを並列接続したアンチ
パラレルダイオードペアを内蔵し、信号波の周波数と局
発波の２倍周波数の和及び差の周波数の信号を出力する
偶高調波ミキサと、基本波ミキサと、Ａ／Ｄ変換器と、
信号処理部とを具備し、第二の発振器から位相器及び偶
高調波ミキサを経由し基本波ミキサに至る系の線路長あ
るいは電気長と、第二の発振器から直接基本波ミキサに
至る系の線路長あるいは電気長を等しくした。

【００１２】この発明の実施例６に係わるＦＭ−ＣＷレ
ーダでは、第一の発振器と、方向性結合器と、第一及び
第二のアンテナと、第二の発振器と、位相器と、第一及
び第二の基本波ミキサと、Ａ／Ｄ変換器と、信号処理部
とを具備し、第二の発振器から位相器及び第一の基本波
ミキサを経由し第二の基本波ミキサに至る系の線路長あ
るいは電気長と、第二の発振器から直接第二の基本波ミ
キサに至る系の線路長あるいは電気長を等しくした。

【００１３】

【作用】この発明の実施例１によれば、第一の発振器
と、方向性結合器と、第一及び第二のアンテナと、第二
の発振器と、第一、第二及び第三の基本波ミキサと、Ａ
／Ｄ変換器と、信号処理部とを具備し、第二の発振器か
ら第一及び第二の基本波ミキサを経由し第三の基本波ミ
キサに至る系の線路長あるいは電気長と、第二の発振器
から直接第三の基本波ミキサに至る系の線路長あるいは
電気長を等しくしたことにより、狭帯域のフィルタの設
計・製造を省略し、小型化が可能になり、更に、ビデオ
信号の損失を低減できる。

【００１４】この発明の実施例２によれば、第一の発振
器と、方向性結合器と、２逓倍器と、第一及び第二のア
ンテナと、第二の発振器と、逆極性の２つのダイオード
を並列接続したアンチパラレルダイオードペアを内蔵
し、局発波の２倍周波数と信号波の周波数の和及び差の
周波数の信号を出力する第一、第二及び第三の偶高調波
ミキサと、Ａ／Ｄ変換器と、信号処理部とを具備し、第
二の発振器から第一及び第二の偶高調波ミキサを経由し
第三の偶高調波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長
と、第二の発振器から直接第三の偶高調波ミキサに至る
系の線路長あるいは電気長を等しくしたことにより、狭
帯域のフィルタの設計・製造を省略し、小型化が可能に
なり、更に、ビデオ信号の損失を低減できる。

【００１５】この発明の実施例３によれば、第一の発振
器と、方向性結合器と、第一及び第二のアンテナと、第
二の発振器と、第一の基本波ミキサと、第一の増幅器
と、第二及び第三の基本波ミキサと、Ａ／Ｄ変換器と、
信号処理部とを具備し、第二の発振器から第一の基本波
ミキサ、第一の増幅器及び第二の基本波ミキサを経由し
第三の基本波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長
と、第二の発振器から直接第三の基本波ミキサに至る系
の線路長あるいは電気長を等しくしたことにより、狭帯
域のフィルタの設計・製造を省略し、小型化が可能にな
り、更に、ビデオ信号の損失を低減できる。

【００１６】この発明の実施例４によれば、第一の発振
器と、方向性結合器と、第一及び第二のアンテナと、第
二の発振器と、位相器と、第一及び第二の基本波ミキサ
と、Ａ／Ｄ変換器と、信号処理部とを具備し、第二の発
振器から位相器及び第一の基本波ミキサを経由し第二の
基本波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長と、第二
の発振器から直接第二の基本波ミキサに至る系の線路長
あるいは電気長を等しくしたことにより、狭帯域のフィ
ルタの設計・製造を省略し、小型化が可能になり、更
に、ビデオ信号の損失を低減できる。

【００１７】この発明の実施例５によれば、第一の発振
器と、方向性結合器と、２逓倍器と、第一及び第二のア
ンテナと、第二の発振器と、位相器と、逆極性の２つの
ダイオードを並列接続したアンチパラレルダイオードペ
アを内蔵し、信号波の周波数と局発波の２倍周波数の和
及び差の周波数の信号を出力する偶高調波ミキサと、基
本波ミキサと、Ａ／Ｄ変換器と、信号処理部とを具備
し、第二の発振器から位相器及び偶高調波ミキサを経由
し基本波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長と、第
二の発振器から直接基本波ミキサに至る系の線路長ある
いは電気長を等しくしたことにより、狭帯域のフィルタ
の設計・製造を省略し、小型化が可能になり、更に、ビ
デオ信号の損失を低減できる。

【００１８】この発明の実施例６によれば、第一の発振
器と、方向性結合器と、第一及び第二のアンテナと、第
二の発振器と、位相器と、第一及び第二の基本波ミキサ
と、Ａ／Ｄ変換器と、信号処理部とを具備し、第二の発
振器から位相器及び第一の基本波ミキサを経由し第二の
基本波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長と、第二
の発振器から直接第二の基本波ミキサに至る系の線路長
あるいは電気長を等しくしたことにより、狭帯域のフィ
ルタの設計・製造を省略し、小型化が可能になり、更
に、ビデオ信号の損失を低減できる。

【００１９】

【実施例】

実施例１．図１は、この発明の実施例１におけるＦＭ−
ＣＷレーダのブロック図を示す。図１において、１ａ及
び１ｂは第一及び第二の発振器、２は方向性結合器、３
ａ及び３ｂは第一及び第二のアンテナ、４ａ，４ｂ及び
４ｃは第一、第二及び第三の基本波ミキサ、５はフィル
タ、６ａ及び６ｂは第一及び第二の増幅器、７はＡ／Ｄ
変換器、８は信号処理部である。

【００２０】次に動作について説明する。図１におい
て、第一の発振器１ａは、第一のアンテナ３ａから目標
（図中では省略）に照射する送信信号（図１１（ａ）に
おける曲線ａに相当する。Ｆ_RF＋ΔＦの内、Ｆ_RFは高周
波成分、±ΔＦは変調周波数成分である。）の周波数を
もつ高周波変調信号を出力する。方向性結合器２は、第
一の発振器１ａから出力された高周波変調信号の一部を
局発信号とし、残りを送信信号として出力する。第一の
アンテナ３ａは、送信信号を目標に照射する。第二のア
ンテナ３ｂは、目標からの反射信号を受けて受信信号
（図１１（ａ）における曲線ｂに相当する。）を出力す
る。第二の発振器１ｂは、中間周波数Ｆ_IFをもつ信号を
出力する。第一の基本波ミキサ４ａは、受信信号と第二
の発振器１ｂの出力を受けて周波数変換する。第二の基
本波ミキサ４ｂは、第一の基本波ミキサ４ａの出力と局
発信号を受けて周波数変換し、中間周波信号を出力す
る。第一の増幅器６ａは、第二の基本波ミキサ４ｂの出
力を増幅する。第三の基本波ミキサ４ｃは、第一の増幅
器６ａの出力と第二の発振器１ｂの出力を受けて周波数
変換し、ビデオ信号（図１１（ｂ）における曲線ｃに相
当する。）を出力する。フィルタ５及び第二の増幅器６
ｂは、ビデオ信号の高調波成分をフィルタリングし、増
幅する。Ａ／Ｄ変換器７は増幅されたビデオ信号をディ
ジタル変換する。信号処理部８は、Ａ／Ｄ変換器７の出
力を受けて、目標との距離及び相対速度を演算する。

【００２１】本実施例に示すＦＭ−ＣＷレーダによれ
ば、図１に示すように、第二の発振器１ｂから第一の基
本波ミキサ４ａ、第二の基本波ミキサ４ｂ及び第一の増
幅器６ａを経由して第三の基本波ミキサ４ｃに至る系の
線路長（あるいは電気長）１１と、第二の発振器１ｂか
ら直接第三の基本波ミキサ４ｃに至る系の線路長（ある
いは電気長）１２を等しくすることにより、狭帯域のフ
ィルタの設計・製造を省略し、小型化が可能になり、ま
た、ビデオ信号の損失を低減できる。

【００２２】更に、図７のように、第三の基本波ミキサ
４ｃから出力されるビデオ信号レベルを３ｄＢ程度上げ
ることが可能になり、距離性能を向上できる。

【００２３】実施例２．図２は、この発明の実施例２に
おけるＦＭ−ＣＷレーダのブロック図を示す。図２にお
いて、１ａ及び１ｂは第一及び第二の発振器、２は方向
性結合器、３ａ及び３ｂは第一及び第二のアンテナ、５
はフィルタ、６ａ及び６ｂは第一及び第二の増幅器、７
はＡ／Ｄ変換器、８は信号処理部、９は２逓倍器、１０
ａ，１０ｂ及び１０ｃは逆極性の２つのダイオードを並
列接続したアンチパラレルダイオードペアを内蔵した第
一、第二及び第三の偶高調波ミキサである。

【００２４】次に動作について説明する。図２におい
て、第一の発振器１ａは、第一のアンテナ３ａから目標
（図中では省略）に照射する送信信号（図１１（ａ）に
おける曲線ａに相当する。Ｆ_RF＋ΔＦの内、Ｆ_RFは高周
波成分、±ΔＦは変調周波数成分である。）の１／２の
周波数をもつ高周波変調信号を出力する。方向性結合器
２は、第一の発振器１ａから出力された高周波変調信号
の一部を局発信号とし、残りを送信基準信号として出力
する。２逓倍器９は、送信基準信号の周波数を２逓倍
し、送信信号として出力する。第一のアンテナ３ａは、
送信信号を目標に照射する。第二のアンテナ３ｂは、目
標からの反射信号を受けて受信信号（図１１（ａ）にお
ける曲線ｂに相当する。）を出力する。第二の発振器１
ｂは、中間周波数Ｆ_IFをもつ信号を出力する。第一の偶
高調波ミキサ１０ａは、第二の発振器１ｂの出力と受信
信号を受けて、第二の発振器１ｂの出力の２倍周波数と
受信信号の周波数の和及び差の周波数をもつ信号を出力
する。第二の偶高調波ミキサ１０ｂは、局発信号と第一
の偶高調波ミキサ１０ａの出力を受けて、局発信号の２
倍周波数と第一の偶高調波ミキサ１０ａの出力の周波数
の和及び差の周波数をもつ中間周波信号を出力する。第
一の増幅器６ａは、第二の偶高調波ミキサ１０ｂの出力
を増幅する。第三の偶高調波ミキサ１０ｃは、第二の発
振器１ｂの出力と第一の増幅器６ａの出力を受けて、第
二の発振器１ｂの出力の２倍周波数と第一の増幅器６ａ
の出力の周波数の和及び差の周波数をもつビデオ信号
（図１１（ｂ）における曲線ｃに相当する。）を出力す
る。フィルタ５及び第二の増幅器６ｂは、ビデオ信号の
高調波成分をフィルタリングし、増幅する。Ａ／Ｄ変換
器７は増幅されたビデオ信号をディジタル変換する。信
号処理部８は、Ａ／Ｄ変換器７の出力を受けて、目標と
の距離及び相対速度を演算する。

【００２５】本実施例に示すＦＭ−ＣＷレーダによれ
ば、図２に示すように、第二の発振器１ｂから第一の偶
高調波ミキサ１０ａ、第二の偶高調波ミキサ１０ｂ及び
第一の増幅器６ａを経由して第三の偶高調波ミキサ１０
ｃに至る系の線路長（あるいは電気長）１１と、第二の
発振器１ｂから直接第三の偶高調波ミキサ１０ｃに至る
系の線路長（あるいは電気長）１２を等しくすることに
より、狭帯域のフィルタの設計・製造を省略し、小型化
が可能になり、また、ビデオ信号の損失を低減できる。

【００２６】更に、図７のように、第三の偶高調波ミキ
サ１０ｃから出力されるビデオ信号レベルを３ｄＢ程度
上げることが可能になり、距離性能を向上できる。

【００２７】また、図８は、従来のＦＭ−ＣＷレーダに
おける基本波ミキサ及び本実施例における偶高調波ミキ
サが出力する信号に含まれる雑音電圧を示す。図８にお
いて、曲線ａは基本波ミキサ、曲線ｂは偶高調波ミキサ
から出力される信号に含まれる雑音電圧である。このよ
うに、偶高調波ミキサの雑音電圧が、基本波ミキサの雑
音電圧よりも非常に小さいことがわかる。したがって、
ＦＭ−ＣＷレーダを構成する受信系のＮＦが改善され、
距離性能を向上させることができる。

【００２８】実施例３．図３は、この発明の実施例３に
おけるＦＭ−ＣＷレーダのブロック図を示す。図３にお
いて、１ａ及び１ｂは第一及び第二の発振器、２は方向
性結合器、３ａ及び３ｂは第一及び第二のアンテナ、４
ａ，４ｂ及び４ｃは第一、第二及び第三の基本波ミキ
サ、５はフィルタ、６ａ，６ｂ及び６ｃは第一、第二及
び第三の増幅器、７はＡ／Ｄ変換器、８は信号処理部で
ある。

【００２９】次に動作について説明する。図３におい
て、第一の発振器１ａは、第一のアンテナ３ａから目標
（図中では省略）に照射する送信信号（図１１（ａ）に
おける曲線ａに相当する。Ｆ_RF＋ΔＦの内、Ｆ_RFは高周
波成分、±ΔＦは変調周波数成分である。）の周波数を
もつ高周波変調信号を出力する。方向性結合器２は、第
一の発振器１ａから出力された高周波変調信号の一部を
局発信号とし、残りを送信信号として出力する。第一の
アンテナ３ａは、送信信号を目標に照射する。第二のア
ンテナ３ｂは、目標からの反射信号を受けて受信信号
（図１１（ａ）における曲線ｂに相当する。）を出力す
る。第二の発振器１ｂは、中間周波数Ｆ_IFをもつ信号を
出力する。第一の基本波ミキサ４ａは、第二の発振器１
ｂの出力と局発信号を受けて、周波数変換する。第一の
増幅器６ａは、第一の基本波ミキサ４ａの出力を増幅す
る。第二の基本波ミキサ４ｂは、第一の増幅器６ａの出
力と受信信号を受けて周波数変換し、中間周波信号を出
力する。第二の増幅器６ｂは第二の基本波ミキサ４ｂの
出力を増幅する。第三の基本波ミキサ４ｃは、第二の発
振器１ｂの出力と第二の増幅器６ｂの出力を受けて周波
数変換し、ビデオ信号（図１１（ｂ）における曲線ｃに
相当する。）を出力する。フィルタ５及び第三の増幅器
６ｃは、ビデオ信号の高調波成分をフィルタリングし、
増幅する。Ａ／Ｄ変換器７は増幅されたビデオ信号をデ
ィジタル変換する。信号処理部８は、Ａ／Ｄ変換器７の
出力を受けて、目標との距離及び相対速度を演算する。

【００３０】本実施例に示すＦＭ−ＣＷレーダによれ
ば、図３に示すように、第二の発振器１ｂから第一の基
本波ミキサ４ａ、第一の増幅器６ａ、第二の基本波ミキ
サ４ｂ及び第二の増幅器６ｂを経由して第三の基本波ミ
キサ４ｃに至る系の線路長（あるいは電気長）１１と、
第二の発振器１ｂから直接第三の基本波ミキサ４ｃに至
る系の線路長（あるいは電気長）１２を等しくすること
により、狭帯域のフィルタの設計・製造を省略し、小型
化が可能になり、また、ビデオ信号の損失を低減でき
る。

【００３１】更に、図７のように、第三の基本波ミキサ
４ｃから出力されるビデオ信号レベルを３ｄＢ程度上げ
ることが可能になり、距離性能を向上できる。

【００３２】実施例４．図４は、この発明の実施例４に
おけるＦＭ−ＣＷレーダのブロック図を示す。図４にお
いて、１ａ及び１ｂは第一及び第二の発振器、２は方向
性結合器、３ａ及び３ｂは第一及び第二のアンテナ、４
ａ及び４ｂは第一及び第二の基本波ミキサ、５はフィル
タ、６ａ及び６ｂは第一及び第二の増幅器、７はＡ／Ｄ
変換器、８は信号処理部、１１は位相器である。

【００３３】次に動作について説明する。図４におい
て、第一の発振器１ａは、第一のアンテナ３ａから目標
（図中では省略）に照射する送信信号（図１１（ａ）に
おける曲線ａに相当する。Ｆ_RF＋ΔＦの内、Ｆ_RFは高周
波成分、±ΔＦは変調周波数成分である。）の周波数を
もつ高周波変調信号を出力する。方向性結合器２は、第
一の発振器１ａから出力された高周波変調信号の一部を
局発信号とし、残りを送信信号として出力する。第一の
アンテナ３ａは、送信信号を目標に照射する。第二のア
ンテナ３ｂは、目標からの反射信号を受けて受信信号
（図１１（ａ）における曲線ｂに相当する。）を出力す
る。第二の発振器１ｂは、中間周波数Ｆ_IFをもつ信号を
出力する。位相器１１は、受信信号と第二の発振器１ｂ
の出力を受けて、両者の周波数の和及び差の周波数をも
つ信号を出力する。第一の基本波ミキサ４ａは、位相器
１１の出力と局発信号を受けて、周波数変換し、中間周
波信号を出力する。第一の増幅器６ａは、第一の基本波
ミキサ４ａの出力を増幅する。第二の基本波ミキサ４ｂ
は、第一の増幅器６ａの出力と第二の発振器１ｂの出力
を受けて周波数変換し、ビデオ信号（図１１（ｂ）にお
ける曲線ｃに相当する。）を出力する。フィルタ５及び
第二の増幅器６ｂは、ビデオ信号の高調波成分をフィル
タリングし、増幅する。Ａ／Ｄ変換器７は増幅されたビ
デオ信号をディジタル変換する。信号処理部８は、Ａ／
Ｄ変換器７の出力を受けて、目標との距離及び相対速度
を演算する。

【００３４】本実施例に示すＦＭ−ＣＷレーダによれ
ば、図４に示すように、第二の発振器１ｂから位相器１
１、第一の基本波ミキサ４ａ及び第一の増幅器６ａを経
由して第二の基本波ミキサ４ｂに至る系の線路長（ある
いは電気長）１１と、第二の発振器１ｂから直接第二の
基本波ミキサ４ｂに至る系の線路長（あるいは電気長）
１２を等しくすることにより、狭帯域のフィルタの設計
・製造を省略し、小型化が可能になり、また、ビデオ信
号の損失を低減できる。

【００３５】また、図７のように、第二の基本波ミキサ
４ｂから出力されるビデオ信号レベルを３ｄＢ程度上げ
ることが可能になり、距離性能を向上できる。

【００３６】実施例５．図５は、この発明の実施例５に
おけるＦＭ−ＣＷレーダのブロック図を示す。図５にお
いて、１ａ及び１ｂは第一及び第二の発振器、２は方向
性結合器、３ａ及び３ｂは第一及び第二のアンテナ、４
は基本波ミキサ、５はフィルタ、６ａ及び６ｂは第一及
び第二の増幅器、７はＡ／Ｄ変換器、８は信号処理部、
９は２逓倍器、１０は逆極性の２つのダイオードを並列
接続したアンチパラレルダイオードペアを内蔵した偶高
調波ミキサ、１１は位相器である。

【００３７】次に動作について説明する。第一の発振器
１ａは、第一のアンテナ３ａから目標（図中では省略）
に照射する送信信号（図１１（ａ）における曲線ａに相
当する。Ｆ_RF＋ΔＦの内、Ｆ_RFは高周波成分、±ΔＦは
変調周波数成分である。）の１／２の周波数をもつ高周
波変調信号を出力する。方向性結合器２は、第一の発振
器１ａから出力された高周波変調信号の一部を局発信号
とし、残りを送信基準信号として出力する。２逓倍器９
は、送信基準信号の周波数を２逓倍し、送信信号として
出力する。第一のアンテナ３ａは、送信信号を目標に照
射する。第二のアンテナ３ｂは、目標からの反射信号を
受けて受信信号（図１１（ａ）における曲線ｂに相当す
る。）を出力する。第二の発振器１ｂは、中間周波数Ｆ
_IFをもつ信号を出力する。位相器１１は、受信信号と第
二の発振器１ｂの出力を受けて、両者の周波数の和及び
差の周波数をもつ信号を出力する。偶高調波ミキサ１０
は、局発信号と位相器１１の出力を受けて、局発信号の
２倍周波数と位相器１１の出力周波数の和及び差の周波
数をもつ中間周波信号を出力する。第一の増幅器６ａ
は、偶高調波ミキサ１０の出力を増幅する。基本波ミキ
サ４は、第二の発振器１ｂの出力と第一の増幅器６ａの
出力を受けて、周波数変換し、ビデオ信号（図１１
（ｂ）における曲線ｃに相当する。）を出力する。フィ
ルタ５及び第二の増幅器６ｂは、ビデオ信号の高調波成
分をフィルタリングし、増幅する。Ａ／Ｄ変換器７は増
幅されたビデオ信号をディジタル変換する。信号処理部
８は、Ａ／Ｄ変換器７の出力を受けて、目標との距離及
び相対速度を演算する。

【００３８】本実施例に示すＦＭ−ＣＷレーダによれ
ば、図５に示すように、第二の発振器１ｂから位相器１
１、偶高調波ミキサ１０及び第一の増幅器６ａを経由し
て基本波ミキサ４に至る系の線路長（あるいは電気長）
１１と、第二の発振器１ｂから直接基本波ミキサ４に至
る系の線路長（あるいは電気長）１２を等しくすること
により、狭帯域のフィルタの設計・製造を省略し、小型
化が可能になり、また、ビデオ信号の損失を低減でき
る。

【００３９】また、図７のように、基本波ミキサ４から
出力されるビデオ信号レベルを３ｄＢ程度上げることが
可能になり、距離性能を向上できる。

【００４０】また、局発信号と信号波の周波数変換に、
逆極性の２つのダイオードを並列接続したアンチパラレ
ルダイオードペアを内蔵した偶高調波ミキサを使用する
ことで、ＦＭ−ＣＷレーダレーダを構成する受信系のＮ
Ｆが改善され、距離性能を向上させることができる。

【００４１】実施例６．図６は、この発明の実施例６に
おけるＦＭ−ＣＷレーダのブロック図を示す。図６にお
いて、１ａ及び１ｂは第一及び第二の発振器、２は方向
性結合器、３ａ及び３ｂは第一及び第二のアンテナ、４
ａ及び４ｂは第一及び第二の基本波ミキサ、５はフィル
タ、６ａ及び６ｂは第一及び第二の増幅器、７はＡ／Ｄ
変換器、８は信号処理部、１１は位相器である。

【００４２】次に動作について説明する。図６におい
て、第一の発振器１ａは、第一のアンテナ３ａから目標
（図中では省略）に照射する送信信号（図１１（ａ）に
おける曲線ａに相当する。Ｆ_RF＋ΔＦの内、Ｆ_RFは高周
波成分、±ΔＦは変調周波数成分である。）の周波数を
もつ高周波変調信号を出力する。方向性結合器２は、第
一の発振器１ａから出力された高周波変調信号の一部を
局発信号とし、残りを送信信号として出力する。第一の
アンテナ３ａは、送信信号を目標に照射する。第二のア
ンテナ３ｂは、目標からの反射信号を受けて受信信号
（図１１（ａ）における曲線ｂに相当する。）を出力す
る。第二の発振器１ｂは、中間周波数Ｆ_IFをもつ信号を
出力する。位相器１１は、局発信号と第二の発振器１ｂ
の出力を受けて、両者の周波数の和及び差の周波数をも
つ中間周波信号を出力する。第一の基本波ミキサ４ａ
は、位相器１１の出力と受信信号を受けて、周波数変換
する。第一の増幅器６ａは、第一の基本波ミキサ４ａの
出力を増幅する。第二の基本波ミキサ４ｂは、第一の増
幅器６ａの出力と第二の発振器１ｂの出力を受けて、周
波数変換し、ビデオ信号（図１１（ｂ）における曲線ｃ
に相当する。）を出力する。フィルタ５及び第二の増幅
器６ｂは、ビデオ信号の高調波成分をフィルタリング
し、増幅する。Ａ／Ｄ変換器７は増幅されたビデオ信号
をディジタル変換する。信号処理部８は、Ａ／Ｄ変換器
７の出力を受けて、目標との距離及び相対速度を演算す
る。

【００４３】本実施例に示すＦＭ−ＣＷレーダによれ
ば、図６に示すように、第二の発振器１ｂから位相器１
１、第一の基本波ミキサ４ａ及び第一の増幅器６ａを経
由して第二の基本波ミキサ４ｂに至る系の線路長（ある
いは電気長）１１と、第二の発振器１ｂから直接第二の
基本波ミキサ４ｂに至る系の線路長（あるいは電気長）
１２を等しくすることにより、狭帯域のフィルタの設計
・製造を省略し、小型化が可能になり、また、ビデオ信
号の損失を低減できる。

【００４４】また、図７のように、第二の基本波ミキサ
４ｂから出力されるビデオ信号レベルを３ｄＢ上げるこ
とが可能になり、距離性能を向上できる。

【００４５】なお、以上に記載した本発明の実施例では
アンテナを２ケ使用した場合について記述しているが、
送信及び受信を１つのアンテナで行った場合についても
同様の効果を得ることができる。

【００４６】

【発明の効果】この発明の実施例１によれば、第一の発
振器と、方向性結合器と、第一及び第二のアンテナと、
第二の発振器と、第一、第二及び第三の基本波ミキサ
と、Ａ／Ｄ変換器と、信号処理部とを具備し、第二の発
振器から第一及び第二の基本波ミキサを経由し第三の基
本波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長と、第二の
発振器から直接第三の基本波ミキサに至る系の線路長あ
るいは電気長を等しくしたことにより、狭帯域のフィル
タの設計・製造を省略し、レーダの小型化が可能とな
る。また、ビデオ信号レベルを３ｄＢ程度向上できるた
め、距離性能を向上できる。

【００４７】この発明の実施例２によれば、第一の発振
器と、方向性結合器と、２逓倍器と、第一及び第二のア
ンテナと、第二の発振器と、逆極性の２つのダイオード
を並列接続したアンチパラレルダイオードペアを内蔵
し、局発波の２倍周波数と信号波の周波数の和及び差の
周波数の信号を出力する第一、第二及び第三の偶高調波
ミキサと、Ａ／Ｄ変換器と、信号処理部とを具備し、第
二の発振器から第一及び第二の偶高調波ミキサを経由し
第三の偶高調波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長
と、第二の発振器から直接第三の偶高調波ミキサに至る
系の線路長あるいは電気長を等しくしたことにより、狭
帯域のフィルタの設計・製造を省略し、レーダの小型化
が可能となる。また、ビデオ信号レベルを３ｄＢ程度向
上できるため、距離性能を向上できる。更に、偶高調波
ミキサを使用することで、受信系のＮＦが改善され、距
離性能を向上させることができる。

【００４８】この発明の実施例３によれば、第一の発振
器と、方向性結合器と、第一及び第二のアンテナと、第
二の発振器と、第一の基本波ミキサと、第一の増幅器
と、第二及び第三の基本波ミキサと、Ａ／Ｄ変換器と、
信号処理部とを具備し、第二の発振器から第一の基本波
ミキサ、第一の増幅器及び第二の基本波ミキサを経由し
第三の基本波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長
と、第二の発振器から直接第三の基本波ミキサに至る系
の線路長あるいは電気長を等しくしたことにより、狭帯
域のフィルタの設計・製造を省略し、レーダの小型化が
可能となる。また、ビデオ信号レベルを３ｄＢ程度向上
できるため、距離性能を向上できる。

【００４９】この発明の実施例４によれば、第一の発振
器と、方向性結合器と、第一及び第二のアンテナと、第
二の発振器と、位相器と、第一及び第二の基本波ミキサ
と、Ａ／Ｄ変換器と、信号処理部とを具備し、第二の発
振器から位相器及び第一の基本波ミキサを経由し第二の
基本波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長と、第二
の発振器から直接第二の基本波ミキサに至る系の線路長
あるいは電気長を等しくしたことにより、狭帯域のフィ
ルタの設計・製造を省略し、レーダの小型化が可能とな
る。また、ビデオ信号レベルを３ｄＢ程度向上できるた
め、距離性能を向上できる。

【００５０】この発明の実施例５によれば、第一の発振
器と、方向性結合器と、２逓倍器と、第一及び第二のア
ンテナと、第二の発振器と、位相器と、逆極性の２つの
ダイオードを並列接続したアンチパラレルダイオードペ
アを内蔵し、信号波の周波数と局発波の２倍周波数の和
及び差の周波数の信号を出力する偶高調波ミキサと、基
本波ミキサと、Ａ／Ｄ変換器と、信号処理部とを具備
し、第二の発振器から位相器及び偶高調波ミキサを経由
し基本波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長と、第
二の発振器から直接基本波ミキサに至る系の線路長ある
いは電気長を等しくしたことにより、狭帯域のフィルタ
の設計・製造を省略し、レーダの小型化が可能となる。
また、ビデオ信号レベルを３ｄＢ程度向上できるため、
距離性能を向上できる。更に、偶高調波ミキサを使用す
ることで、受信系のＮＦが改善され、距離性能を向上さ
せることができる。

【００５１】この発明の実施例６によれば、第一の発振
器と、方向性結合器と、第一及び第二のアンテナと、第
二の発振器と、位相器と、第一及び第二の基本波ミキサ
と、Ａ／Ｄ変換器と、信号処理部とを具備し、第二の発
振器から位相器及び第一の基本波ミキサを経由し第二の
基本波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長と、第二
の発振器から直接第二の基本波ミキサに至る系の線路長
あるいは電気長を等しくしたことにより、狭帯域のフィ
ルタの設計・製造を省略し、レーダの小型化が可能とな
る。また、ビデオ信号レベルを３ｄＢ程度向上できるた
め、距離性能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１によるＦＭ−ＣＷレーダ
の構成ブロック図である。

【図２】 この発明の実施例２によるＦＭ−ＣＷレーダ
の構成ブロック図である。

【図３】 この発明の実施例３によるＦＭ−ＣＷレーダ
の構成ブロック図である。

【図４】 この発明の実施例４によるＦＭ−ＣＷレーダ
の構成ブロック図である。

【図５】 この発明の実施例５によるＦＭ−ＣＷレーダ
の構成ブロック図である。

【図６】 この発明の実施例６によるＦＭ−ＣＷレーダ
の構成ブロック図である。

【図７】 この発明によるＦＭ−ＣＷレーダのビデオ信
号レベルを示す図である。

【図８】 基本波ミキサと偶高調波ミキサの出力ノイズ
レベルの一例を示す図である。

【図９】 従来のＦＭ−ＣＷレーダの構成ブロック図で
ある。

【図１０】 従来のＦＭ−ＣＷレーダのビデオ信号レベ
ルを示す図である。

【図１１】 ＦＭ−ＣＷレーダの動作原理図である。

【符号の説明】

１ａ 第一の発振器、１ｂ 第二の発振器、２ 方向性
結合器、３ａ 第一のアンテナ、３ｂ 第二のアンテ
ナ、４ 基本波ミキサ、４ａ 第一の基本波ミキサ、４
ｂ 第二の基本波ミキサ、４ｃ 第三の基本波ミキサ、
５ フィルタ、５ａ 第一のフィルタ、５ｂ 第二のフ
ィルタ、６ａ 第一の増幅器、６ｂ 第二の増幅器、６
ｃ 第三の増幅器、７ Ａ／Ｄ変換器、８ 信号処理
部、９ ２逓倍器、１０ 偶高調波ミキサ、１０ａ 第
一の偶高調波ミキサ、１０ｂ 第二の偶高調波ミキサ、
１０ｃ 第三の偶高調波ミキサ、１１ 位相器。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波変調信号を出力する第一の発振器
   と、この第一の発振器の出力の一部を局発信号とし、残
   りを送信信号として出力する方向性結合器と、この送信
   信号を目標に向けて照射する第一のアンテナと、上記目
   標からの反射信号を受けて受信信号を出力する第二のア
   ンテナと、中間周波数を有する信号を出力する第二の発
   振器と、この第二の発振器の出力の周波数と上記受信信
   号の周波数から周波数変換する第一の基本波ミキサと、
   この第一の基本波ミキサの出力の周波数と上記局発信号
   の周波数から周波数変換し、中間周波信号を出力する第
   二の基本波ミキサと、この第二の基本波ミキサの出力の
   周波数と上記第二の発振器の出力の周波数から周波数変
   換し、ビデオ信号を出力する第三の基本波ミキサと、こ
   のビデオ信号をディジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、こ
   のＡ／Ｄ変換器の出力から上記目標との距離及び相対速
   度を得る信号処理部とを具備し、上記第二の発振器から
   上記第一の基本波ミキサ及び上記第二の基本波ミキサを
   経由し上記第三の基本波ミキサに至る系の線路長あるい
   は電気長と、上記第二の発振器から直接上記第三の基本
   波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長が等しいこと
   を特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ。
2. 【請求項２】 高周波変調信号を出力する第一の発振器
   と、この第一の発振器の出力の一部を局発信号とし、残
   りを送信基準信号として出力する方向性結合器と、この
   送信基準信号の周波数を２倍にして送信信号として出力
   する２逓倍器と、この送信信号を目標に向けて照射する
   第一のアンテナと、上記目標からの反射信号を受けて受
   信信号を出力する第二のアンテナと、中間周波数を有す
   る信号を出力する第二の発振器と、逆極性の２つのダイ
   オードを並列接続したアンチパラレルダイオードペアを
   内蔵し、この第二の発振器の出力の２倍周波数と上記受
   信信号の周波数の和及び差の周波数の信号を出力する第
   一の偶高調波ミキサと、上記アンチパラレルダイオード
   ペアを内蔵し、上記局発信号の２倍周波数と上記第一の
   偶高調波ミキサの出力の周波数の和及び差の周波数の信
   号を有する中間周波信号を出力する第二の偶高調波ミキ
   サと、上記アンチパラレルダイオードペアを内蔵し、上
   記第二の発振器の出力の２倍周波数と上記第二の偶高調
   波ミキサの出力の周波数の和及び差の周波数の信号を有
   するビデオ信号を出力する第三の偶高調波ミキサと、こ
   のビデオ信号をディジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、こ
   のＡ／Ｄ変換器の出力から上記目標との距離及び相対速
   度を得る信号処理部とを具備し、上記第二の発振器から
   上記第一及び第二の偶高調波ミキサを経由し上記第三の
   偶高調波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長と、上
   記第二の発振器から直接上記第三の偶高調波ミキサに至
   る系の線路長あるいは電気長が等しいことを特徴とする
   ＦＭ−ＣＷレーダ。
3. 【請求項３】 高周波変調信号を出力する第一の発振器
   と、この第一の発振器の出力の一部を局発信号とし、残
   りを送信信号として出力する方向性結合器と、この送信
   信号を目標に向けて照射する第一のアンテナと、上記目
   標からの反射信号を受けて受信信号を出力する第二のア
   ンテナと、中間周波数を有する信号を出力する第二の発
   振器と、この第二の発振器の出力の周波数と上記局発信
   号の周波数から周波数変換する第一の基本波ミキサと、
   この第一の基本波ミキサの出力を増幅する第一の増幅器
   と、この第一の増幅器の出力の周波数と上記受信信号の
   周波数から周波数変換し、中間周波信号を出力する第二
   の基本波ミキサと、この第二の基本波ミキサの出力の周
   波数と上記第二の発振器の出力の周波数から周波数変換
   し、ビデオ信号を出力する第三の基本波ミキサと、この
   ビデオ信号をディジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、この
   Ａ／Ｄ変換器の出力から上記目標との距離及び相対速度
   を得る信号処理部とを具備し、上記第二の発振器から上
   記第一の基本波ミキサ、上記第一の増幅器及び上記第二
   の基本波ミキサを経由し上記第三の基本波ミキサに至る
   系の線路長あるいは電気長と、上記第二の発振器から直
   接上記第三の基本波ミキサに至る系の線路長あるいは電
   気長が等しいことを特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ。
4. 【請求項４】 高周波変調信号を出力する第一の発振器
   と、この第一の発振器の出力の一部を局発信号とし、残
   りを送信信号として出力する方向性結合器と、この送信
   信号を目標に向けて照射する第一のアンテナと、上記目
   標からの反射信号を受けて受信信号を出力する第二のア
   ンテナと、中間周波数を有する信号を出力する第二の発
   振器と、この第二の発振器の出力と上記受信信号を受
   け、両者の信号の周波数の和及び差の信号を出力する位
   相器と、この位相器の出力の周波数と上記局発信号の周
   波数から周波数変換し、中間周波信号を出力する第一の
   基本波ミキサと、この第一の基本波ミキサの出力の周波
   数と上記第二の発振器の出力の周波数から周波数変換
   し、ビデオ信号を出力する第二の基本波ミキサと、この
   ビデオ信号をディジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、この
   Ａ／Ｄ変換器の出力から上記目標との距離及び相対速度
   を得る信号処理部とを具備し、上記第二の発振器から上
   記位相器及び上記第一の基本波ミキサを経由し上記第二
   の基本波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長と、上
   記第二の発振器から直接上記第二の基本波ミキサに至る
   系の線路長あるいは電気長が等しいことを特徴とするＦ
   Ｍ−ＣＷレーダ。
5. 【請求項５】 高周波変調信号を出力する第一の発振器
   と、この第一の発振器の出力の一部を局発信号とし、残
   りを送信基準信号として出力する方向性結合器と、この
   送信基準信号の周波数を２倍にして送信信号として出力
   する２逓倍器と、この送信信号を目標に向けて照射する
   第一のアンテナと、上記目標からの反射信号を受けて受
   信信号を出力する第二のアンテナと、中間周波数を有す
   る信号を出力する第二の発振器と、この第二の発振器の
   出力と上記受信信号を受け、両者の信号の周波数の和及
   び差の信号を出力する位相器と、逆極性の２つのダイオ
   ードを並列接続したアンチパラレルダイオードペアを内
   蔵し、この位相器の出力の周波数と上記局発信号の２倍
   周波数の和及び差の周波数を有する中間周波信号を出力
   する偶高調波ミキサと、この偶高調波ミキサの出力の周
   波数と上記第二の発振器の出力の周波数から周波数変換
   し、ビデオ信号を出力する基本波ミキサと、このビデオ
   信号をディジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ
   変換器の出力から上記目標との距離及び相対速度を得る
   信号処理部とを具備し、上記第二の発振器から上記位相
   器及び上記偶高調波ミキサを経由し上記基本波ミキサに
   至る系の線路長あるいは電気長と、上記第二の発振器か
   ら直接上記基本波ミキサに至る系の線路長あるいは電気
   長が等しいことを特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ。
6. 【請求項６】 高周波変調信号を出力する第一の発振器
   と、この第一の発振器の出力の一部を局発信号とし、残
   りを送信信号として出力する方向性結合器と、この送信
   信号を目標に向けて照射する第一のアンテナと、上記目
   標からの反射信号を受けて受信信号を出力する第二のア
   ンテナと、中間周波数を有する信号を出力する第二の発
   振器と、この第二の発振器の出力と上記局発信号を受け
   て両者の信号の周波数の和及び差の信号を出力する位相
   器と、この位相器の出力の周波数と上記受信信号の周波
   数から周波数変換し、中間周波信号を出力する第一の基
   本波ミキサと、この第一の基本波ミキサの出力の周波数
   と上記第二の発振器の出力の周波数から周波数変換し、
   ビデオ信号を出力する第二の基本波ミキサと、このビデ
   オ信号をディジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／
   Ｄ変換器の出力から上記目標との距離及び相対速度を得
   る信号処理部とを具備し、上記第二の発振器から上記位
   相器及び上記第一の基本波ミキサを経由し上記第二の基
   本波ミキサに至る系の線路長あるいは電気長と、上記第
   二の発振器から直接上記第二の基本波ミキサに至る系の
   線路長あるいは電気長が等しいことを特徴とするＦＭ−
   ＣＷレーダ。