JPS6228430B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、マイクロ波パルス電波を用いたレ
ーダ装置を対象として成起されたトランスポンダ
装置の機能を、簡単な操作によつてその動作が正
常であるか否かを点検するに有効な、トランスポ
ンダ点検装置に関するものである。

この発明の意義について、その理解を助けるた
めに、上記レーダ装置およびトランスポンダ装置
についてその概要を説明する。一般的にレーダ装
置は従来から、昼夜を問わず、肉眠に映じ得ない
ような遠方の目標、障害物あるいは地形などの距
離、方位を測定するために有効な手段として用い
られていることはすでに衆知である。

この発端は、当初軍事用として敵機の早期発見
あるいは射撃照準等であつたが現在は極めて多岐
にわたるそれぞれの目的に活用されており、船舶
の航海用補助計器を始めとして気象観測、航空管
制等その用途は極めて多い。

しかしながら、レーダ装置を極く一般的に利用
するだけでは、それぞれの反射物体から返つてき
たエコーの識別についてそれぞれ個有の判別を得
ようとする場合、困難な場面に遭遇することが多
い。例へば、海上における場合では、商船、タン
カ、漁船、軍艦等の区別は困難であり、また上空
の場合では、国籍不明機か、何型機か等である。

これらの欠点を解消するために、レーダ装置か
ら発せられるパルス電波（またはこのパルス電波
に同期した質問パルス電波を発する質問機）を受
信して、このパルス電波に同期した個有の識別符
号を有する電波を成起させるトランスポンダ装置
がある。

これを、それぞれの目的とする物体に付属装備
し、レーダ装置側において、該装備物体のエコー
に個有の識別符号を付与する手段がなされてい
る。

すでに航空管制システムでは、実用化されてい
るが、海上交通管制は一般化されていない。

海上における場合は、航空機の場合と異なり、
対象物体の種類、規模が限定できない程多いこと
に起因しているが、すでに普及している船舶の航
海用補助計器としてのレーダ装置を対象とした航
路標識用トランスポンダ装置、遭難時に救命いか
だの存在を早期発見しようとする救命用トランス
ポンダ装置等、該レーダ装置と同一の周波数を用
いたトランスポンダ装置が総括的に経済的な手段
として、実用化されようとしている。

ここで、トランスポンダ装置の機能は、以上述
べたような関係から判るように、個有のレーダ装
置のパルス電波に同期して反応させるものである
ため、これを点検しようとする場合、レーダ装置
のパルス電波と同等のシミユレーシヨンを必要と
し、これを模擬点検しようとすれば、通常、マイ
クロ波パルス信号発生器、該周波数計測装置、マ
イクロ波検出装置、ならびにパルス波形観測装置
等を連接して構成する必要があつた。

これらの計測器材は一般的に高価で、大形化
し、点検対象物が多数、あるいは、その点検が頻
繁に生じる場合は、もはやこれを消化することす
ら困難な状況を呈することになる。

また点検する場所によつては、上記計測器材に
必要な電源すら供給が受けられないこともある。

この発明は、これらのトランスポンダ装置を点
検するに極めて経済的かつ合理的な機能を有する
トランスポンダ点検装置を提供しようとするとこ
ろにある。

以下、本発明の一実施例を示すブロツク図を第
１図に、その各部の波形図を第２図に、第１図に
示した各ブロツクをまとめた形状の一例を示す外
観図を第３図に示して詳細に説明する。

なお、第１図〜第３図に示した記号、番号の同
一符号は同一または相当部分を示す。

第１図において、１はシステムパルス信号を発
生するパルス発生器で、レーダ装置のパルス諸元
に類似した諸元、例へばパルス幅、繰返周波数を
つまみ２および３によつて制御できるようにして
ある。また後述する自己の回込防止のための回込
抑止パルス発生回路も備えている。

４は、発振空胴内部にマイクロ波発振用ガンダ
イオード、該発振周波数を可変するための可変容
量ダイオードを具備したマイクロ波直接発振器５
をパルス制御するためにもうけたパルススイツチ
回路で、高速度スイツチングトランジスタが用い
られる。６は、上記可変容量ダイオードに与える
電圧を変化させて、マイクロ波直接発振器５の発
振周波数を制御する電圧可変回路で、発振周波数
が温度変化によつて変化するのを防ぐための温度
補償回路も具備している。７は、発振周波数制御
用つまみである。８は、アイソレータで、送信用
アンテナ９が外部の影響をうけてそのインピーダ
ンスが変化してもマイクロ波直接発振器５の発振
周波数変化が少なくなるように挿入されている。
１０は、送信用アンテナ９とほぼ同等の指向性を
有する受信用アンテナで、一般的には電磁ホーン
形が適当である。特に、送信用アンテナ９と、受
信用アンテナ１０は相互に隣接し、その指向方向
は平行となるように配列される。１１は可変空胴
形周波数計で、共振周波数において、直接検波器
１３へ伝送されるマイクロ波受信電力の一部を吸
収させるように作用する。なお１２は、可変空胴
形周波数計１１の周波数可変用つまみである。１
４は、ビデオ増幅器で、以後に続く系を動作させ
るための適当な利得を有し、リニア増幅方式のも
のである。１５は回込抑止回路で、例へば２入力
NANDゲート回路が適している。１６は点検モー
ド切換スイツチで、上記２入力NANDゲート回路
への入力の一方を、自己点検時には常に論理
“１”に、対象とするトランスポンダ装置を点検
しようとする時は、上記入力をパルス発生器１か
ら供給される回込抑止パルスｂに切換えられる。
１７は、回込抑止回路１５の出力パルスの前縁に
よつて起動する単安定マルチバイブレータでその
パルス幅は、パルス発生器１の繰返周波数から定
まるパルス間隔の0.5〜0.7の範囲で適当な値に選
ばれる。１８は低周波増幅器、１９はラウドスピ
ーカ、２０は電池で、一般的には乾電池が適当で
ある。２１は、電圧安定化回路、２２は電源スイ
ツチで本装置の動作、停止のすべての機能を有
し、第３図に示す如く押ぼたんスイツチが有用で
ある。２３は、電池電源を内蔵したトリガ掃引形
小型オシロスコープである。

次に本装置全体の機能について、第２図の波形
図を参照しながら説明する。なお、第２図の波形
図において、波形ｅ〜ｈは、仮に対象とするトラ
ンスポンダ装置からの応答パルスコードが、モー
ルス符号“Ｂ”（―…）である場合を示したもの
であつて、対象とするトランスポンダ装置の応答
パルスコードが異なるときは当然これが変ること
は云うまでもない。まず自己点検を行なう場合に
ついて述べる。第１図において、点検モード切換
スイツチ１６をＴ側に切換えて、電源スイツチ２
２を閉じると、全回路に電源が供給され、同時に
パルス発生器１で成起されたシステムパルスａに
従つてある値を有するマイクロ波パルス信号が、
送信用アンテナ９から放射される。このマイクロ
波パルス信号は、隣接して平行に配列された受信
用アンテナ１０へも入力され、ビデオ増幅器１４
の出力ｇへ自己の送信パルス検波々形が現われ
る。またこのとき前述の如く回込抑止回路１５へ
加えられる一方の入力は論理“１”で与えられて
いるので、前記出力ｇに現われた自己の送信パル
スで単安定マルチバイブレータを励起させ、ラウ
ドスピーカ１９からはパルス繰返周波数の音響を
得て自己のループテストが機能していることを表
わす。点検モード切換スイツチ１６をＮ側に切換
えたときは、回込抑止パルスｂに切替るため、上
記音響は停止する。なお回込抑止パルスｂのパル
ス幅は、上記システムパルスａのパルス幅に等し
いかあるいはわずかにパルス幅を広くしたものが
適当である。送信パルス諸元の詳細については、
上記出力ｇのパルス波形をオシロスコープ２３で
観測しながら、送信周波数は、つまみ１２を操作
して出力ｇの振幅を低下させ、可変空胴形周波数
計１１のダイアル目盛から読みとることができ
る。所望の発振周波数を得るには、可変空胴形周
波数計１１のダイアルを所定の目盛に合せてお
き、つまみ７を可変して求めてもよいことは当然
である。同様に、パルス幅、繰返周波数は前記出
力ｇを観測しながら、つまみ２および３により選
定することができる。

つまみ２，３および７の対象面には、あらかじ
めそれぞれの較正目盛を付しておけばこれらの操
作が容易になることはここに述べるまでもない。
次に対象とするトランスポンダ装置を点検する場
合について述べる。前記点検モード切換スイツチ
１６をＮ側に切換えたまま、対象とするトランス
ポンダ装置の方向へ、送信用アンテナ９、受信用
アンテナ１０の指向性および偏波面を合せて放射
する。トランスポンダ装置が反応すれば、前記ラ
ウドスピーカ１９は音響を発生すると同時に、前
記オシロスコープ２３により、応答波の検波々形
が観測できる。この検波々形から、応答コードパ
ルス列が確認できることはもちろん、つまみ１２
の操作によつて前記と同様に応答波の周波数を測
定することもできる。また、本装置の性能を把握
しておけば、前記出力ｇに現われた応答波の振幅
と相互間の距離から対象トランスポンダ装置の実
効輻射電力ならびに応答可能限界を示す距離から
対象トランスポンダ装置の応答可能受信電力レベ
ルをも調べることができる。

以上、トランスポンダ点検装置としての機能に
ついて説明したが、この発明の送信系部分は、簡
易なマイクロ波パルス信号試験用発振器としてレ
ーダ装置の受信系スプリアス感度の調査目的に、
受信系部分は単独にマイクロ波雑音源の探索用と
して使用できることは明らかである。

以上のように、この発明にかかるトランスポン
ダ点検装置は、対象とするトランスポンダ装置へ
何ら計測器を接続することなく、空間を用いて総
合的に迅速に点検することができると共に商用電
源供給の有無について準備を要しない利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は第１図に示した各ブロツクの主要な各部
の波形図であり、特にｅ〜ｈは対象とするトラン
スポンダ装置からの応答パルスコードが、モール
ス符号“Ｂ”である場合を示した波形図である。
第３図は、第１図の各ブロツクをまとめた一例を
示す外観図であり、三角法により表わしている。 図中、１はパルス発生器、２，３，７，１２は
つまみ、４はパルススイツチ回路、５はマイクロ
波直接発振器、６は電圧可変回路、８はアイソレ
ータ、９，１０はそれぞれ送、受信用アンテナ、
１１は可変空胴形周波数計、１３は直接検波器、
１４はビデオ増幅器、１５は回込抑止回路、１６
は点検モード切換スイツチ、１７は単安定マルチ
バイブレータ、１８は低周波増幅器、１９はラウ
ドスピーカ、２０は電池２１は電圧安定化回路、
２２は電源スイツチ、そして２３は電池電源を内
蔵したトリガ掃引形小型オシロスコープである。
なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ システムパルス信号又は送信信号の受信系へ
   の回り込みを防止するための回込抑止パルス信号
   を発生するパルス発生器、 該パルス発生器から発生されるパルス信号の諸
   元を調整するためのパルス諸元調整手段、 上記システムパルスによつて駆動され所定周波
   数のマイクロ波パルスを出力するマイクロ波発振
   器、 該マイクロ波発振器の発振周波数を調整するた
   めの発振周波数調整手段、及び 上記マイクロ波パルスを空間へ輻射する送信用
   アンテナを有する送信部と、 上記送信用アンテナに隣接して設けられ、上記
   マイクロ波パルスによつて反応した対象トランス
   ポンダ装置からの応答波及び上記送信用アンテナ
   からの回り込みマイクロ波パルスを受信する受信
   用アンテナ、 その共振周波数において上記受信用アンテナか
   らのマイクロ波受信電力の一部を吸収して出力す
   る可変空洞形周波数計と、該周波数計の共振周波
   数を調整する共振周波数調整手段と、上記可変空
   洞形周波数計の出力を検波する検波器と、該検波
   器出力を所定の利得で増幅するビデオ増幅器と、
   該ビデオ増幅器の出力を受けてその出力波形を表
   示するオシロスコープとからなり、受信波のパル
   ス波形及び周波数を観測するための受信波諸元観
   測手段、 点検モードを自己点検モード又は対象トランス
   ポンダ点検モードのいずれかに切り換える点検モ
   ード切り換えスイツチ、 自己点検モード時には受信系に回り込んだ上記
   マイクロ波送信パルスの受信検波出力を通過さ
   せ、トランスポンダ点検時には該マイクロ波送信
   パルスの受信検波出力を除去するための回込抑止
   回路、及び 該回込抑止回路の出力を受けて受信波に対応し
   た音響を発生する音響発生手段からなるパルス応
   答波受信部と、 上記送信部及びパルス応答波受信部を駆動する
   ための電池電源とを備え、 上記送信部、受信部、及び電池電源は同一筐体
   内に内蔵されていることを特徴とするトランスポ
   ンダ点検装置。