JPS5843704B2 - 電波方位探知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電波の到来方向を精度よくかつ迅速に分析
する電波力位探知装置に関するものである。

従来から一般に用いられている電波方位探知装置は、指
向性アンテナを回転させる回転形電波方位探知装置と、
固定アンテナを円周上に均等に配置し、各々のアンテナ
から受信信号を取り出す固定アンテナ形電波方位探知装
置である。

しかし、これ等の形式には次に述べる欠点がある。

前者即ち回転技電波力位探知装置はその探知率がヒツト
／スキャン（Ｈｉ ｔ ／ ５ｃａｎ ）に依存してい
るため、ヒツト／スキャンが低下すると方位探知率が低
下し迅速な方位探知が行えないという欠点があった。

後者即ち固定アンテナ形電波方位探知装置は、その精度
が固定アンテナ数に依存しているため、精度を高めるに
はアンテナ数を増やすことが要求される。

しかし、アンテナの後段に続くレベル比較回路は、第１
図に示すようにこのレベル比較回路ＡＢ−ＢＣが各アン
テナＡ１〜Ａ４で受信され検波器Ｄ１〜Ｄ４ビデオ増幅
器にて検波、増幅された受信は号をトーナメント形式で
比較する必要があるため（アンテナ数−１）！個のレベ
ル比較回路数が必要となる。

例ればアンテナ数が４の時は（４−１）！＝６、アンテ
ナ数が５の時は（５−１）！＝２４、アンテナ数が６の
時は（６−１）！＝１２０となり、アンテナ数の増力旧
こついてレベル比較回路が極度に増加するという欠点か
あった。

なお第１図中Ｆはレベル比較回路ＡＢ−ＢＣの出力をデ
コードして方位を表示する回路である。

この発明はこれらの欠点を解消するためになされたもの
で、簡単な回路構成でしかも方位分析の正確な電波力位
探知装置を提供するものである。

以下第２図に示すこの発明の一実施例について説明する
。

第２図に於て、Ａ１−Ａ４は到来電波を受信するアンテ
ナで、ＣＯ３ｎθ（ｎは０．５〜５の範囲の実数θはア
ンテナの正対方位と方位探知したい電波の到来方位との
成す角度）の指向特性を有する。

これらのアンテナＡ１〜Ａ４は互いに９０″の角度づつ
異なる方位を指向するよう配置される。

Ｄ１〜Ｄ２はアンテナＡ１〜Ａ４によって受信された電
波を検波する検波器、Ｋ１−に２は検波器Ｄ１〜Ｄ２に
よって検波されたビデオを増幅するビデオ増幅器、Ｂは
ビデオ増幅器に１〜に４から出力されるビデオ信号の振
幅レベルを時間量に変換する振幅／時間変換回路、Ｍは
振幅／時間変換回路Ｂの出力は号をデータ処理し、電波
の到来方位を決定するディジタル処理回路である。

このディジタル処理回路Ｍは、単デコーダであり振幅／
時間変換回路Ｂの出力Ｑ１〜Ｑ４の時間序列により到来
電波の方位を迅速に算出する。

例えば、アンテナＡ２に対応する出力Ｑ２が最初に入力
されると、ディジタル処理回路ＭはそのアンテナＡ２の
方位を示すディジタル出力を発生する。

具体的には、アンテナＡ２の力位が９０′″７５向であ
るとすれば、デコーダであるディジタル処理回路Ｍから
は８０″と１０″の信号が出力され９０’の内容を出力
するのである。

第３図は、振幅／時間変換回路Ｂの回路構成を示し、Ｒ
１−Ｒ４は抵抗、Ｃ１〜Ｃ４はコンデンサ、ＩＣ１〜Ｉ
Ｃ４は電圧比較器で、その入力端の一端には電圧■が印
加され、他端にはコンデンサＣ１〜Ｃ４の充電電圧ＶＣ
１〜ＶＣ４がそれぞれ印加されており、それぞれ■とＶ
Ｃ１〜ＶＣ４を比較し両者が等しくなった時刻に対応し
て出力Ｑ１〜Ｑ４を生ずるものである。

次に動作を順に追って詳しく説明する。

今第２図のＮの力位から電波が到来した場合、アンテナ
Ａ１〜Ａ４の受信レベルはＡ２＞Ａ３＞Ａ１＞Ａ４の順
になる。

これらそれぞれの受信信号を検波器Ｄ１〜Ｄ４でもって
検波した後同じ特性のビデオ増幅器に１〜に４でもって
検波器Ｄ１〜Ｄ４のビデオを増幅する。

第４図には、ビデオ増幅器に１〜に４の出力波形である
ビデ゛オ信号Ｐ１〜Ｐ４、コンデンサＣ１〜Ｃ４の充電
電圧ＶＣ１〜ＶＣ４及び電圧比較器ＩＣ１〜ＩＣ４の出
力Ｑ１〜Ｑ４の関係を示す。

振幅／時間変換回路Ｂの入力端の抵抗Ｒ１〜Ｒ４の一端
に、到来力位に応じたビデオ信号Ｐ１〜Ｐ４を同じに時
刻ｔｏに印カ目すると、第３図のコンデンサＣ１〜Ｃ４
に充電されるｔ秒後の充電電圧ＶＣ１〜ＶＣ４は一般に
次式で表わされる。

但し、Ｅ１〜Ｅ４はＰ１〜Ｐ４の波高値 次にコンデンサＣ１〜Ｃ４に充電された電圧ＶＣ１〜Ｖ
Ｃ４が、第３図の電圧比較器ＩＣ”ｌ〜ＩＣ４の一端に
印加された電圧■と等しくなる時刻をそれぞれｔ１〜ｔ
４とすると、上記（１）〜（４）式より次式が成立する
。

但し、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒ Ｃに＝Ｃ２＝Ｃ３＝Ｃ４’＝に の（５）−（８）式を変形すれば、ｔ１〜ｔ４は、とな
る。

この（９）式〜（１２）式より、各アンテナＡ１〜Ａ４
の受はレベル情報Ｅ１〜Ｅ４が時間の関数として表現さ
れていることが理解できる。

第４図には以上の振幅／時間の変換を図式的に表わした
。

第３図の電圧比較器ＩＣ１〜ＩＣ４の出力は、コンデン
サＣ１〜Ｃ４の充電電圧ＶＣ１〜ＶＣ４が■になった時
、すなわち、それぞれ時刻ｔ１〜ｔ４に表われる。

第２図のＮの方位から電波が到来した場合は、アンテナ
Ａ１〜Ａ４の受信レベルは、 であるから、第２図の出力Ｐ１〜Ｐ４の波高値Ｅ１〜Ｅ
４は、 Ｅ ２＞Ｅ ３＞Ｅ １＞Ｅ ４ ・・・
・・・・・・０４）となり、上記（９）〜（１湯式及び
（１４）式より、ｔ１〜ｔ４はｔ２りｔ３〈ｔｌ＜ｔ４
・・・・・・・・・（１５）の関係が
成立する。

すなわち、第３図の電圧比較器ＩＣ１〜ＩＣ４の出力Ｑ
１〜Ｑ４は、式（１５）の関係に従って表われてくる。

ディジタル処理回路Ｍは、出力Ｑ１〜Ｑ４のうち最初に
表われる出力Ｑ２に対応するアンテナＡ２の方位、即ち
到来電波の方位を算出し出力する。

尚、以上の説明では、アンテナの数を４個としたが、特
にこれに限定されるものではない。

以上のように、この発明によれば、到来電波の方位が正
確に力）つ迅速に行え、かつ回路が簡単化できる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電波力位探知装置を示すブロック図、第
２図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第３図は
上記第２図中の振幅／時間変換回路の具体的回路を示す
回路図、第４図は振幅と時間の変換を示す図である。 図において、Ａ１−Ａ４はアンテナ、Ｄ１〜Ｄ４は検波
器、Ｋ１−に４はビデオ増幅器、Ｂは振幅／時間交換回
路、Ｍはディジタル処理回路である。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示すものとす
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ それぞれ異なる方位に向けて配置されそれぞれ到来
   する電波を受信する複数個のアンテナ、これらのアンテ
   ナの受信電波をそれぞれ検知する検波器、これらの検波
   器により検波されたビデオをそれぞれ増幅するビデオア
   ンプ、これらのビデオアンプにより増幅されたビデオ信
   号によりそれぞれ充電されるコンデンサを有しこれらの
   コンデンサの充電電圧が所定値に達した時にそれぞれ出
   力を生ずる複数個の出力端子を備えた振幅／時間変換回
   路、この振幅／時間変換回路の各出力端子に生ずる出力
   の発生時間の関係から上記電波の到来方位を算出するデ
   ィジタル処理回路を備えた事を特徴とする電波方位探知
   装置。