JPS6148780A - モノパルス測角受信機 - Google Patents

モノパルス測角受信機

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JPS6148780A
JPS6148780A JP17019584A JP17019584A JPS6148780A JP S6148780 A JPS6148780 A JP S6148780A JP 17019584 A JP17019584 A JP 17019584A JP 17019584 A JP17019584 A JP 17019584A JP S6148780 A JPS6148780 A JP S6148780A
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JP
Japan
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monopulse
amplitude
output
antenna
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JP17019584A
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English (en)
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Yuichi Kuroda
雄一 黒田
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Publication date
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    • G01S13/06Systems determining position data of a target
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    • G01S13/4445Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing amplitude comparisons monopulse, i.e. comparing the echo signals received by an antenna arrangement with overlapping squinted beams
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    • G01S3/28Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived simultaneously from receiving antennas or antenna systems having differently-oriented directivity characteristics
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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】 [発明の技術分野] この発明は、例えば航空別等の目標を捕捉、監視するた
めのレーダ装置に用いられるもので、複数の空中線水平
パターンから得られる受信信号の和及び差の振幅を比較
することにより、高精度の方位情報を1qるモノパルス
測角受信数に関する。
[発明の技術的背景とその問題点〕 従来より、2系統の空中線水平パターンの和及び差と、
これに対応する2系統の受信回路とを用いるモノパルス
測角受信機にあっては、例えば航空機監視用二次監視レ
ーク装置に用いられるものとして、第3図に示すような
回路がよく知られている。
ずなわら、この受信数では、入力段に設けたπ/2ハイ
ブリッド11により和のパターンから得られる受信信号
Σと、差のパターンから得られる受信信号Δを入力して
合成し、Σ及びΔの一方を実部、他方を山部に持つ2つ
の複合信号Σ−jΔ、Δ−jΣ(jは虚数単位)を生成
する。
そして、高周波増幅器12.13にて上記2つの複合信
号Σ−jΔ、Δ−jΣを増幅し、混合器14゜15にて
Ff ff11発振器16からの等位相の発振信号と混
合して、Σ−JΔ、−Δ+jΣなる中間周波信号に逓降
し、それぞれ分配器17.18によりリミッタ19、2
0及びπ/2ハイブリッド21に分配する。2つの複合
信号Σ−jΔ、Δ−jΣは、例えば第4図(a)、(b
)に示すようなベクトルで表わされる。ここで、上記リ
ミッタ19.20は、それぞれ複合信号Σ−」Δ、−Δ
+jΣの振幅を一定に揃えて位相比較器22.23に供
給し、また上記π/2ハイブリッド21は上記2つの複
合信号Σ−jΔ、−Δ+」Σから受信信号Σを再現する
ものである。
さらに、この信号Σを分配器24、リミッタ25、π/
2ハイブリッド26を介して上記位相比較器22゜23
に供給し、それぞれ信号Σと複合信号のΣ−」Δ及び−
Δ+JΣとの各位相差φの余弦信号COSφを検出した
後、この2つの余弦信号COSφを加n ft327で
合成することにより出力2 cosφ=f(Δ/Σ)く
振幅比Δ/Σの関数)を得る。つまり、上記位相差φ(
第4図(a)。
(b)かられかるようにφ=tan′l(Δ/Σ)であ
る)を検出してΣとΔの振幅比Δ/Σを求めることによ
り、通常の△/Σ対角度のテーブルから目標の方位角を
検出することができるものである。
尚、上記分配器24で分配された信号Σは、対数増幅器
28により対数増幅及び検波され、logΣなる信号と
なって出力される。この信号logΣは、上記信号r(
Δ/Σ)と共に、この受信別の後段に接続される処理装
置に供給され、目標及びその方位角検出処理に供される
ものである。また、このモノパルス測角受信し1は、第
3図には示されていないが、(ナイドローブ応答抑圧の
ために水平面無指向性の空中線パターンより1qだ信号
用の受信観を別に持つことが多い。
ところで、上記のような回路方式によるモノパルス測角
受信機では、2系統の受信回路の対応する回路部、づな
わち12と13.14と15.17と18.19と20
及び22と23の各振幅及び位相特性が十分揃っている
ことと、各回路部間の電気長が十分揃っていることが、
高精度の方位角検出を行なううえで必須の条件となる。
特に、高周波増幅器12.13−t′)混合器14.1
5及び中間周波増幅器等の能動回路部については、極め
て蹟度良くその特性を揃えなければならない。また、各
回路部間の電気長は、特に位相誤差をなくすため、波層
が例えば20cm程度の周波数の場合、mm単位で精度
良く合わせる必要がある。そして、受信信号の周波数が
通常有限の帯域幅を有するため、各回路部及び各回路部
間の特性の一致をその全帯域幅に渡って確認しなければ
ならない。しかも、初期設定以降の環境条件変化または
経時変化等による変動を最少限に抑えるため、各回路部
の素子選定に十分注意すると共に何等かの補償回路を予
め用意しておく等の考慮が必要である。
[発明の目的] この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
、複数系統の受信回路の振幅特性を揃えるだけでモノパ
ルス測角橢能を実現することが可能であり、これによっ
て設計、調整及び保守を容易にすることのできるモノパ
ルス測角受信1幾を提供することを目的とする。
[発明の概要] すなわち、この発明に係るモノパルス測角受信懇は、モ
ノパルス空中線より得られる受信信号の和の信号と差の
信号の振幅比に対応した信号から目標方位の空中線真方
位に対する偏移角度を求めると共に、少なくとも1送信
繰返し周期の時間差を有する振幅比に対応した信号のレ
ベルを比較してその大小関係から目標が空中線真方位に
対してどちら側に存在するかを判別するようにしたもの
である。
[発明の実施例] 以下、第1図及び第2図を参照してこの発明の一実施例
を詳細に説明する。
第1図はその(さ1成を示すもので、前記受信信号Σは
高周波増幅器31にて増幅された後、混合器32に供給
されて局部発振器33からの局部発振信号と混合され、
中間周波信号に逓降される。そして、対数増幅器34に
て対数増幅及び検波されてlogΣなる信号となって、
後段の図示しない処理回路に供給されると共に、後述す
る演算増幅器35の一方の入力端に供給される。
一方、前記受信信号Δは高周波増幅器36にてj曽幅さ
れた後、混合器37に供給されて局部発振器33からの
局部発振信号と混合され、中間周波信号に逓降される。
そして、対数増幅器38にて対数増幅及び検波されて1
09Δなる信号となり、上記演算増幅器35の他方の入
力端に供給される。この演算増幅器35は、上記2信号
logΣ及びlogΔの差信号を取出すもので、その出
力は信号logΣと同様に上記処理回路に供給されると
共に、レベル比較器40の一方の入力端に供給され、ま
た1繰返し周期分遅延する遅延回路39を介してレベル
比較器40の他方の入力端に供給される。このレベル比
較器40は、上記演算増幅器35の出力と遅延回路3つ
の出力との各振幅レベルを比較し、その大小に応じて2
値となる信号δを生成して上記処理回路へ出力するもの
である。
上記のような構成において、以下その動作について説明
する。
まず、この受信dでは、受信信号Σを高周波増幅器31
、混合器32及び対数増幅器34を介すことにより前記
logΣなる信号を生成する一方、受信信号△を高周波
増幅器36、混合器37及び対数増幅器38を介すこと
によりlogΔなる信号を生成し、演算増幅器35で両
信号109Σ及びlogΔの差信号を取出″f0つより
、この演算増幅器35の出力はlogΔ−logΣ=1
0リ 1Δ/Σ1となる。この10g1Δ/ε1なる信
号は、第3図に示したf(Δ/Σ)なる信号と同様に、
空中線の和と差のパターンからそれぞれ(qだ信号の振
幅比の関数であるから、後段の処理回路においてlog
Δ/Σの1直から空中線の真方位を基準とするその目標
方位の偏移角度が読み出せるように参照テーブルを予め
用意してJ5けば、モノパルス測角のは能を実現できる
ようになる。但し、ここではΣ及びΔの振幅比のみに注
目し、その位相差を保つことを考慮していないため、空
中線の真方位に対する目標方位の偏移角度はわかっても
、その極性(±、符号といってもよい)すなわち、目標
方位が空中線の真方位に対してどちら側にあるのかはわ
からない。
そこで、遅延回路39により上記10Q]Δ/Σ1なる
信号を1操返し周期分だけ遅延させ、レベル比較器40
で次の周期のlog  lΔ/Σ1なる信号と振幅レベ
ルを比較する。そして、その大小に応じて目標方位が空
中線真方位の比較的近傍にあるときそのどちらにあるか
を示す2値(Oまたは1)の信号δを生成して、先のl
og  1Δ/Σ1と共に処理回路に供給する。
つまり、上記Σ及びΔのパターンは例えば第2図のよう
にに示されるので、空中線が回転してその真方位が目標
の存在する方向に接近しつつある場合を考えると、図中
11.Δ1に基づく10g1△1/Σ1 lなる信号が
得られるとき、その1繰返し周期後には例えば図中Σ2
.Δ2に基づ(logl△2/Σ21なる信号が得られ
る。ここで、空中線の真方位が目標方向に接近して(1
くと、Σは次第に大きくなり、Δは次第に小さくなって
いく。すなわち、上記loglΔ1/Σ1 Iなる信号
と10g)Δ2/Σ2 Iなる信号との間にはto(I
 l△2/Σ21<IQ(IIΔ1/Σ11の関係があ
る。尚、空中線の真方位が目標方向から離れつつある場
合には上記と逆の関係が成立つ。
このことから、レベル比較器40の出力δがO(次周期
の10(l lΔ/Σ1信号の方が小である〉のとぎに
L、1」標方向が空中線真方向に対して空中線の回転方
向と同一側にあり、信号δが1(次周期の10g1Δ/
Σj信号の方が大)のときは、目標方向が空中線真方向
に対して空中線の回転方向と反対側にあると判別できる
ようになる。そして、一般には上記空中線の水平パター
ンが若干の非対称性を持つため、処理回路の10g1Δ
/Σ]なる信号から方位の偏移角度を読み出すための参
照テーブルは、上記信号δの値に応じて選択されること
になる。
したがって、上記のように構成したモノパルス測角受信
機は、2系統の受信回路について振幅特性を揃えるだけ
でモノパルス測角は能を実現でき、位相特性を考[i!
jTj”る必要がないので、回路の設計、調整及び保守
を極めて容易に行なうことができるようになる。
尚、上記実施例では、遅延回路39による遅延量を1繰
返し周期分としたが、この値は送信繰返し周波数及び空
中線の回転数に応じて 10g1Δ、/Σ1の振幅レベル差を検出するのに適当
な間隔に設定してもよい。この場合、遅延世を手動によ
り設定するまたは電子計陣1幾等により自動的に設定す
るようにすれば、一層効果的である。
また、上記対数増幅器34.38に代って所要のダイナ
ミックレンジを有する線形増幅器で構成してもよい。こ
の場合、演口増幅器35は除算器の機能を有するものと
する。さらに、上記対数(または線形)増幅器34.3
8の出力を直ちにデジタル・アナログ変換し、演算増幅
器35、遅延回路3つ及びレベル比較器40をデジタル
回路で実現して、上記動作をデジタル処理で行なうよう
にしてもよく、また演算増幅器35の後段にアナログ・
デジタル変換器を設けて遅延回路39及びレベル比較器
40の機能をデジタル回路で実現するようにしてもよい
そして、上記実施例では説明の便宜上2系統の空中線パ
ターン及び受信回路の例を用いたが、この発明を3系統
以上の空中線パターン及び受信回路を有するモノパルス
測角受信機に適用しても同様に実施可能であることは言
うまでもない。
[発明の効果] 以上訂述したようにこの発明によれば、?!2数系統の
受信回路の振幅特性を揃えるだけでモノパルス測角(幾
能を実現することが可能であり、これによって設計1.
J、!I整及び保守を容易にすることのできるモノパル
ス測角受信懇を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係るモノパルス測角受信別の一実施
例を示すブロック回路構成図、第2図は同実施例の動作
を説明するための図、第3図は従来のモノパルス測角受
信機の構成を示すブロック回路図、第4図は上記受信機
の動作を説明するための図である。 11、21.2G・・・π/2ハイブリッド、12.1
3.31゜36・・・高周波増幅器、14.15.32
.37・・・混合器、16゜33・・・局部発振器、1
7.18.24・・・分配器、19.20゜25・・・
リミッタ、22.23・・・位相比較器、27・・・加
算器、28、34.311・・・対数増幅器、35・・
・演算増幅器、39・・・遅延回路、40・・・レベル
比較器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. モノパルス空中線より得られる受信信号の和の信号と差
    の信号の振幅比に対応した信号を導出して目標方位の空
    中線真方位に対する偏移角度を求める第1の手段と、少
    なくとも1送信繰返し周期の時間差を有する前記振幅比
    に対応した信号のレベルを比較して目標の空中線真方位
    に対する方向を判別する第2の手段とを具備したことを
    特徴とするモノパルス測角受信機。
JP17019584A 1984-08-15 1984-08-15 モノパルス測角受信機 Pending JPS6148780A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3082950A1 (fr) * 2018-06-26 2019-12-27 Thales Procede et systeme de determination d'un angle d'arrivee d'un signal radioelectrique
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