JPS61284682A - レ−ダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はペンシルビーム（ｐｅｎｃｉｌ　ｂｅａｍ　
）状の電波ビームを用いて方位角方向の走査と仰角方向
の走査とを同時に行うレーダ装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第１図はこの種のレーダ装置の構成を示すブロック図で
ある。図において＋１）は放射素子、（２）は移相器、
（３）は分配回路、（４）は駆動回路、（５）はビーム
制御回路、（６）は送信機、（７）は基準信号発生回路
、（８）は送受切換器、（９）は受信機、（１０）は信
号処理機、（１１）は指示器である。

従来のレーダ装置の動作はよく知られているので、その
一般的な説明は省略するが、基準信号発生回路（７）で
は局部発振周波数電圧と第１中間周波数電圧とを発生し
、この画周波数が送信機（６１で周波数混合され、送信
レーダ波となって送受切換器（８）、分配回路＋３１　
ｆｔ経てｎ個の移相器（２１）　〜（２ｎ）でそれぞれ
移相されｎ個の放射素子（１１）〜（１ｎ）から電波ビ
ームとして放射される。放射される電波ビームの指向特
性は放射素子（２）の配列と各放射素子へ供給される送
信レーダ波の位相とによりて決定される。

目標から反射されたエコーは放射素子（ｌ）、移相器（
２）を経て分配回路（３）によって合成され、送受切換
器（８）を経て受信機（９）に入シ、ここで、基準信号
発生回路（７１からの局部発振周波数電圧によって検波
されて第１中間周波数電圧を発生する。この第１中間周
波数電圧の周波数は静止目標からのエコーの場合は基準
信号発生回路（７）で発生した第１中間周波数電圧の周
波数と正確に一致する筈であるから信号処理機（１０）
において目標の移動によるドプラ効果を検出するのに役
立つ。エコーは受信機（９）、信号処理機（１０）を経
て指示器（１１）により表示される。

ビーム制御回路（５）から駆動回路＋４）ｆｔ制御し、
駆動回路（４）によシ各移相器（２１）、（２２）、・
・・（２ｎ）の与える移相量を順次変化してゆくことに
よって電波ビームによる空間の走査を行う。

第１図に示す例では、駆動回路（４）により移相器（２
）を駆動することによっては仰角方向の走査を行い、方
位角方向の走査はアンテナ系全体を旋回台の上に搭載し
、その旋回台を旋回することにより行うものとし、また
方位角方向の走査の周期は仰角方向の走査の周期に比し
充分に大きなものとする。

第５図は従来の仰角走査のパタンを示す図で、横軸は時
間、縦軸はビーム仰角を示す。図に示すとおり、従来の
方式では、低仰角の方向も高仰角の方向も一様に走査す
る方式であり説明を簡単にするため１仰角走査周期中は
方位角は固定されており、次の仰角走査周期にうつると
きに方位角は、友とえば２°程度変更して再び固定され
るとする。

第６図はレーダ装置で走査すべき覆域を示す図で、Ｏｆ
ｉレーダアンテナの位置を示し、所要覆域は位置（ｌ含
む水平面より上方のすべての空間とし、この空間内の目
標に向う電波ビームが通過するレーダアンテナから等距
離の面によって所要覆域を表すと、位置０を含む水平面
より上部にある半球によって所要覆域を表すことができ
る。

ところで、方位角方向の走ｆ’ｔθａの角度範囲（すな
わちＡＢの範囲）行うとき、　方位角方向の走査と仰角
方向の走査によって走査すべき覆域は大円の弧ＡＢ、　
ＡＰ、　ＢＰによって囲まれる球の表面である。仰角が
θ。のときの方位角範囲θ３に対する走査範囲θＦ（弧
ＣＤ）はθＥ＝００ときのθａＫ対する走査範囲θ２ｏ
（弧ＡＢ）に対しθＦ＝θＦＱｅＯ１１〜・・・（１）
の関係がある。しかるに弧超と弧ＣＤＶｉ同一方位角範
囲θａに対応する弧であるから、この両者は同一の走査
時間中に走査され、かつ、電波ビームの方位角方向の幅
は一定に保たれているので、θＥが大きな領域では走査
ビームの不必要な重複が発生することになる。

第７図は第５図に示すビーム走査によるビームの不必要
な重複を示す図で、横軸は方位角、縦軸は仰角を示し、
Ａ、Ｂ、Ｐはそれぞれ第６図の点Ａ、Ｂ。

Ｐに相当し、但し第７図においては球面を平面に展開し
た形で表しである。なお、第６図の球面を通過する電波
ビームの断面が円形であるビームの場合を示す。第７図
から明らかなように仰角の大きな領域では走査ビームの
不要な重複が発生している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のレーダ装置では、仰角の大きな領域において不必
要なビームの重なりが生じ、走査時間及びエネルギーを
無駄にするという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、走査ビームの不必要な重なりをなくシ、所要
の覆域全確保しながら走査時間を短縮することを目的と
している。

〔問題点を解決するための手段〕

仰角をθＥとするとき、走査回数がほぼｃｏｓθＥに比
例するように仰角方向の走査を制御した。

〔作用〕

一定の方位角範囲内で仰角方向の走査回数をｃｏｓθＥ
にほぼ比例するように制御すれば所定の立体空間内のど
の部分もはソ均一に走査されることになる。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を図面について説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であるが
、レーダ装置の構成においては従来のものと同様であり
、たソビーム制御回路（５）による制御が異なるプログ
ラムによって行われるだけである。

第２図はこの発明における仰角走査のパタンを示す図で
、第５図と同様な表示法で表示し、Ａ　ｇＢは第６図に
おける点Ａ、Ｂに対応し、この時間の間に方位角走査θ
ａ（Ａ点からＢ点まで）が行われるとする。

第３図は第２図の仰角走査を行い仰角が零になる度に方
位角を変化した場合の電波ビームの放射方向を示す図で
、第７図と同一表示方法で表している。第７図に比し電
波ビームの不要な重複がないことがわかる。

逆に、第６図に示す大円の弧ＡＢ　、　ＡＰ　、　ＢＰ
にかこまれた部分を平面上に第３図のように展開し、こ
の図上において所定のビーム形状（第３図に示す例は円
形）によって、ビーム間の隙間がなく、不要な重複がな
いように各ビームの中心点位置を定め、こうして定めた
ビームの中心点位置から第２図に示す仰角走査プログラ
ムを決定することができる。このようにして決定した結
果上記ビームの中心点位置の数はほぼｃｏｓθＥに比例
することになる。たとえば、第３図の例でθＥ　＝　Ｑ
°でビームの中心点位置が８点あるとすればθＥ＝６０
°ではこれが４点程度になる筈である。

第４図はこの発明の他の実施例における電波ビームの放
射方向を示す図で、第３図の表示と同様な表示方法で示
し、第３図の場合は仰角走査の一周期中方位角は固定す
る実施例についてのものであるが、第４図の場合は均一
な速度で方位角走査を実行しながら仰角走査を行った場
合についてのビームの放射方向を示している。

更に、以上の説明は、説明の便宜上所要覆域を半球状と
しかつ電波ビームの指向特性を円形（電波の伝播方向に
垂直な平面による切断面が円形であることを意味する）
でるるとしたが、この発明が、どのような所要覆域形状
であシ、どのような電波ビームの指向特性であっても適
用できることは明らかである。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、所要覆域を短時間で走
査することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はこの発明における仰角走査のパタンを示す図、第３図
は第２図に示す走査による電波ビームの放射方向を示す
図、第４図はこの発明の他の実施例における電波ビーム
の放射方向を示す図、第５図は従来の仰角走査のパタン
を示す図、第６図はレーダ装置で走査すべき覆域を示す
図、第７図は第５図に示す走査による電波ビームの放射
方向を示す図である。 （１）は放射素子、（２）は移相器、（３）は分配回路
、（４）は駆動回路、（５）はビーム制御回路、（７）
は基準信号発生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ペンシルビーム状の電波ビームを用いて方位角方向の走
   査と仰角方向の走査とを同時に行うレーダ装置において
   、 このレーダ装置を中心とする一定の半径の球面を考えた
   とき、仰角θ＿Ｅにおいて一定の方位角内で走査すべき
   上記球面の帯状部分の長さはｃｏｓθ＿Ｅに比例するの
   に対し、上記ペンシルビームの方位角方向のビーム幅は
   一定である事実を利用し、一定の範囲の方位角の走査中
   の仰角方向の走査回数がほぼｃｏｓθ＿Ｅに比例するよ
   う制御する制御装置を備えたことを特徴とするレーダ装
   置。