JP2001174539A - マルチビームレーダ装置 - Google Patents
マルチビームレーダ装置Info
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- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
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Abstract
(57)【要約】
【課題】広い角度範囲にわたって物体の方位を検出する
レーダシステムにおいて、システムの規模とコストが増
大することなく、検出物体の方位を高精度で検出できる
レーダシステムを提供する。 【解決手段】検出物体の方位を広い角度範囲にわたって
高精度で検出しようとすると、多数のアンテナと送受信
回路及びダイプレクサ回路が必要になるが、送信アンテ
ナと受信アンテナを送信アンテナのアンテナパターンの
メインビームの一部と、受信アンテナのアンテナパター
ンのメインビームの一部とが重なり合いかつ、各送信ア
ンテナのアンテナパターンの第１サイドローブの一部
と、各受信アンテナの各送信アンテナのメインビーム側
と反対側のヌル点とが重なるよう配置することで、低サ
イドローブアンテナが実現できるので、少ない送受信回
路で広い角度範囲にわたって検出物体の方位を高精度で
検出することができる。
レーダシステムにおいて、システムの規模とコストが増
大することなく、検出物体の方位を高精度で検出できる
レーダシステムを提供する。 【解決手段】検出物体の方位を広い角度範囲にわたって
高精度で検出しようとすると、多数のアンテナと送受信
回路及びダイプレクサ回路が必要になるが、送信アンテ
ナと受信アンテナを送信アンテナのアンテナパターンの
メインビームの一部と、受信アンテナのアンテナパター
ンのメインビームの一部とが重なり合いかつ、各送信ア
ンテナのアンテナパターンの第１サイドローブの一部
と、各受信アンテナの各送信アンテナのメインビーム側
と反対側のヌル点とが重なるよう配置することで、低サ
イドローブアンテナが実現できるので、少ない送受信回
路で広い角度範囲にわたって検出物体の方位を高精度で
検出することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マルチビームレー
ダ装置に関し、特に、マイクロ波及びミリ波などを使用
し自動車の車載レーダなどに用いられるレーダにおいて
複数のアンテナビームを使用することにより広範囲に物
体を検知するマルチビームレーダ装置に関する。
ダ装置に関し、特に、マイクロ波及びミリ波などを使用
し自動車の車載レーダなどに用いられるレーダにおいて
複数のアンテナビームを使用することにより広範囲に物
体を検知するマルチビームレーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のマルチビームレーダ装置は、広い
角度範囲にわたって物体の方位を高精度で検出できるよ
う、狭いアンテナビームを多数ならべて広い角度範囲を
カバーするものであり、送受兼用のアンテナにそれぞれ
送信器、受信器及びダイプレクサ回路が接続されてい
る。
角度範囲にわたって物体の方位を高精度で検出できるよ
う、狭いアンテナビームを多数ならべて広い角度範囲を
カバーするものであり、送受兼用のアンテナにそれぞれ
送信器、受信器及びダイプレクサ回路が接続されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来のマルチビームレーダ装置では方位の検出精度を高め
るためには、より多くのアンテナビームを配置する必要
があるが、その場合多くのアンテナビームと送信器、受
信器及びダイプレクサ回路が必要となるという欠点があ
った。
来のマルチビームレーダ装置では方位の検出精度を高め
るためには、より多くのアンテナビームを配置する必要
があるが、その場合多くのアンテナビームと送信器、受
信器及びダイプレクサ回路が必要となるという欠点があ
った。
【０００４】また、送受兼用のアンテナビームで隣接し
た指向方向の異なる送信アンテナと受信アンテナとの間
で合成ビームを生成し、この合成ビームで送受信を行う
方法があるが、この場合隣接したアンテナビームが十分
に重なるようにアンテナを配置しようとすると、全体を
カバーする範囲が狭まってしまい、逆にカバーする範囲
を増やそうとすると、隣接したアンテナビームが重なり
合う範囲が狭まるため、アンテナとしての性能が劣化
し、特にアンテナ利得とサイドローブレベルの特性が劣
化するので、結果的に検出精度を高める効果が得られな
いという欠点があった。
た指向方向の異なる送信アンテナと受信アンテナとの間
で合成ビームを生成し、この合成ビームで送受信を行う
方法があるが、この場合隣接したアンテナビームが十分
に重なるようにアンテナを配置しようとすると、全体を
カバーする範囲が狭まってしまい、逆にカバーする範囲
を増やそうとすると、隣接したアンテナビームが重なり
合う範囲が狭まるため、アンテナとしての性能が劣化
し、特にアンテナ利得とサイドローブレベルの特性が劣
化するので、結果的に検出精度を高める効果が得られな
いという欠点があった。
【０００５】本発明の目的は、システムの規模とコスト
が増大することなく、検出物体の方位を高精度で検出で
きるマルチビームレーダ装置を提供することにある。
が増大することなく、検出物体の方位を高精度で検出で
きるマルチビームレーダ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のマルチビームレ
ーダ装置は、ほぼ一定のビーム幅をもつ複数のアンテナ
ビームをほぼ一定の間隔をおいて列状に並べた送信アン
テナと、前記送信アンテナとほぼ同一のビーム幅及び間
隔を持つ複数のアンテナビームを送信アンテナの配列と
平行に列状に並べかつ、両側の前記各送信アンテナのア
ンテナパターンのメインビームの一部と、前記各受信ア
ンテナのアンテナパターンのメインビームの一部とが重
なり合いかつ、両側の前記各送信アンテナのアンテナパ
ターンの第１サイドローブの一部と、前記各受信アンテ
ナの各送信アンテナのメインビーム側と反対側のヌル点
とが重なるよう配置した受信アンテナを有する。
ーダ装置は、ほぼ一定のビーム幅をもつ複数のアンテナ
ビームをほぼ一定の間隔をおいて列状に並べた送信アン
テナと、前記送信アンテナとほぼ同一のビーム幅及び間
隔を持つ複数のアンテナビームを送信アンテナの配列と
平行に列状に並べかつ、両側の前記各送信アンテナのア
ンテナパターンのメインビームの一部と、前記各受信ア
ンテナのアンテナパターンのメインビームの一部とが重
なり合いかつ、両側の前記各送信アンテナのアンテナパ
ターンの第１サイドローブの一部と、前記各受信アンテ
ナの各送信アンテナのメインビーム側と反対側のヌル点
とが重なるよう配置した受信アンテナを有する。
【０００７】本発明のマルチビームレーダ装置は、送信
アンテナビームと重なり合う受信ビームアンテナで受信
することにより、少ない送受信回路で多数のアンテナビ
ームを作ることができ、さらに前記各受信アンテナは、
両側の各送信アンテナのアンテナパターンの第１サイド
ローブと、前記各受信アンテナの各送信アンテナ側と反
対側のヌル点とが重なり合うかまたは各送信アンテナと
の間隔がそれより狭くなるよう配置されることで、低サ
イドローブアンテナが実現できるので、より反射物体の
方位を高精度で検出できる。
アンテナビームと重なり合う受信ビームアンテナで受信
することにより、少ない送受信回路で多数のアンテナビ
ームを作ることができ、さらに前記各受信アンテナは、
両側の各送信アンテナのアンテナパターンの第１サイド
ローブと、前記各受信アンテナの各送信アンテナ側と反
対側のヌル点とが重なり合うかまたは各送信アンテナと
の間隔がそれより狭くなるよう配置されることで、低サ
イドローブアンテナが実現できるので、より反射物体の
方位を高精度で検出できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例について
図面を参照して説明する。図１は本発明によるマルチビ
ームレーダ装置の第１の実施例の構成を示すブロック図
である。
図面を参照して説明する。図１は本発明によるマルチビ
ームレーダ装置の第１の実施例の構成を示すブロック図
である。
【０００９】図１においてアンテナ部１０は、アンテナ
１０ａから１０ｄまで４つの送信アンテナと受信アンテ
ナ２０ａから２０ｄまでの４つの受信アンテナとからな
っている。送信アンテナ１０ａから１０ｄのそれぞれの
アンテナビームは、水平方向に一定の間隔で配置されて
おり、送信部４０からの送信ＲＦ信号を空間に放射す
る。受信アンテナ２０ａから２０ｃは、２つの送信アン
テナに挟まれるように配置されており、各受信アンテナ
のアンテナパターンのメインビームは、両側の送信アン
テナのアンテナパターンのメインビームの配列方向にほ
ぼ中央の位置に配置されている。また受信アンテナ２０
ａから２０ｄは、送信アンテナとは兼用ではない受信ア
ンテナで、送信アンテナ１０から空間に放射された送信
ＲＦ信号が反射物体によって反射された反射波を受信
し、受信部５０に受信ＲＦ信号を出力する。さらに、送
信アンテナ１０ａから１０ｄと隣接し合うこれらの受信
アンテナ２０ａから２０ｄは、ほぼアンテナビームに等
しい間隔で、かつそれぞれの第一サイドローブとヌル点
が重なるかまたは各送信アンテナとの間隔がそれより狭
くなるように配置されている。
１０ａから１０ｄまで４つの送信アンテナと受信アンテ
ナ２０ａから２０ｄまでの４つの受信アンテナとからな
っている。送信アンテナ１０ａから１０ｄのそれぞれの
アンテナビームは、水平方向に一定の間隔で配置されて
おり、送信部４０からの送信ＲＦ信号を空間に放射す
る。受信アンテナ２０ａから２０ｃは、２つの送信アン
テナに挟まれるように配置されており、各受信アンテナ
のアンテナパターンのメインビームは、両側の送信アン
テナのアンテナパターンのメインビームの配列方向にほ
ぼ中央の位置に配置されている。また受信アンテナ２０
ａから２０ｄは、送信アンテナとは兼用ではない受信ア
ンテナで、送信アンテナ１０から空間に放射された送信
ＲＦ信号が反射物体によって反射された反射波を受信
し、受信部５０に受信ＲＦ信号を出力する。さらに、送
信アンテナ１０ａから１０ｄと隣接し合うこれらの受信
アンテナ２０ａから２０ｄは、ほぼアンテナビームに等
しい間隔で、かつそれぞれの第一サイドローブとヌル点
が重なるかまたは各送信アンテナとの間隔がそれより狭
くなるように配置されている。
【００１０】信号発生部３０は、タイミング発生部から
のＦＭ制御信号により一定の周期で直線的に変化するＦ
Ｍ波を送信ＬＯ信号として発生する。ＶＣＯ３１は、タ
イミング制御部７０からのＦＭ制御信号の電圧レベルに
比例したＫｕ帯の周波数のＦＭ発信信号を発信させ、Ｌ
Ｏ逓倍アンプ３２に出力する。ＬＯ逓倍アンプ３２は、
ＶＣＯ３１で発生したＦＭ発信信号を３倍の周波数に逓
倍を行いながらレベルの増幅を行い、Ｋａ帯の周波数の
送信ＬＯ信号を分配器３３に出力する。分配器３３は、
ＬＯ逓倍アンプ３２で発生した送信ＬＯ信号を送信部４
０及び受信部５０に分配を行う。
のＦＭ制御信号により一定の周期で直線的に変化するＦ
Ｍ波を送信ＬＯ信号として発生する。ＶＣＯ３１は、タ
イミング制御部７０からのＦＭ制御信号の電圧レベルに
比例したＫｕ帯の周波数のＦＭ発信信号を発信させ、Ｌ
Ｏ逓倍アンプ３２に出力する。ＬＯ逓倍アンプ３２は、
ＶＣＯ３１で発生したＦＭ発信信号を３倍の周波数に逓
倍を行いながらレベルの増幅を行い、Ｋａ帯の周波数の
送信ＬＯ信号を分配器３３に出力する。分配器３３は、
ＬＯ逓倍アンプ３２で発生した送信ＬＯ信号を送信部４
０及び受信部５０に分配を行う。
【００１１】送信部４０は、信号発生部３０からの送信
ＬＯ信号を２倍の周波数に変換を行いながら増幅を行
い、Ｗ帯の周波数の送信ＲＦ信号を送信アンテナ１０に
送る。送信逓倍アンプ４１ａから４１ｄは、送信信号発
生部３０からの送信ＬＯ信号を２倍の周波数に逓倍を行
いながらレベルの増幅を行う増幅器であり、送信制御回
路４１からの送信制御信号によって送信ＲＦ信号の出力
と停止の制御を行う機能を有しており、送信ＲＦ信号を
送信アンテナ１０ａから１０ｄに送る。送信制御回路４
２は、タイミング制御部７０からの送信選択信号に応じ
て、それぞれの送信ＲＦ逓倍アンプ４１ａから４１ｄに
送信制御信号として出力する。
ＬＯ信号を２倍の周波数に変換を行いながら増幅を行
い、Ｗ帯の周波数の送信ＲＦ信号を送信アンテナ１０に
送る。送信逓倍アンプ４１ａから４１ｄは、送信信号発
生部３０からの送信ＬＯ信号を２倍の周波数に逓倍を行
いながらレベルの増幅を行う増幅器であり、送信制御回
路４１からの送信制御信号によって送信ＲＦ信号の出力
と停止の制御を行う機能を有しており、送信ＲＦ信号を
送信アンテナ１０ａから１０ｄに送る。送信制御回路４
２は、タイミング制御部７０からの送信選択信号に応じ
て、それぞれの送信ＲＦ逓倍アンプ４１ａから４１ｄに
送信制御信号として出力する。
【００１２】受信部５０は、受信アンテナ２０からの受
信ＲＦ信号と信号発生部３０からの送信ＬＯ信号の２倍
の周波数とでビート信号を発生し、タイミング制御部７
０からの受信制御信号によって選択されたビート信号を
増幅し、受信信号として検出部６０に出力する。逓倍混
合器５１ａから５１ｄは、受信ＲＦ信号と送信ＬＯ信号
とで混合を行い、受信ＲＦ信号と送信ＬＯ信号の２倍の
周波数とのビート信号を受信ビート信号としてセレクタ
５２に出力する。セレクタ５２は、逓倍混合器５１ａか
ら５１ｄまでで出力された受信ビート信号を、タイミン
グ制御部７０からの受信選択信号により選択を行い受信
アンプ５３に受信選択ビート信号を出力する。受信アン
プ５３は、受信選択ビート信号を増幅して受信信号とし
て検出部６０に出力する。
信ＲＦ信号と信号発生部３０からの送信ＬＯ信号の２倍
の周波数とでビート信号を発生し、タイミング制御部７
０からの受信制御信号によって選択されたビート信号を
増幅し、受信信号として検出部６０に出力する。逓倍混
合器５１ａから５１ｄは、受信ＲＦ信号と送信ＬＯ信号
とで混合を行い、受信ＲＦ信号と送信ＬＯ信号の２倍の
周波数とのビート信号を受信ビート信号としてセレクタ
５２に出力する。セレクタ５２は、逓倍混合器５１ａか
ら５１ｄまでで出力された受信ビート信号を、タイミン
グ制御部７０からの受信選択信号により選択を行い受信
アンプ５３に受信選択ビート信号を出力する。受信アン
プ５３は、受信選択ビート信号を増幅して受信信号とし
て検出部６０に出力する。
【００１３】検出部６０は、受信部５０からの受信信号
から反射物体の距離及び方位を検出する。ＡＤ変換器６
１は、受信信号をデジタル信号に変換を行い受信デジタ
ル信号としてＦＦＴ６２に出力する。ＦＦＴ６２は、受
信デジタル信号に対してフーリエ変換を行い周波数スペ
クトラム信号として判別回路６３に出力する。判別回路
６３は、周波数スペクトラム信号から反射物体までの距
離と方位を検出する。
から反射物体の距離及び方位を検出する。ＡＤ変換器６
１は、受信信号をデジタル信号に変換を行い受信デジタ
ル信号としてＦＦＴ６２に出力する。ＦＦＴ６２は、受
信デジタル信号に対してフーリエ変換を行い周波数スペ
クトラム信号として判別回路６３に出力する。判別回路
６３は、周波数スペクトラム信号から反射物体までの距
離と方位を検出する。
【００１４】タイミング制御部７０は、同期信号に同期
したＦＭ制御信号を送信信号発生部３０に、送信選択信
号を送信部４０に、受信選択信号を受信部５０に、同期
信号を検出部６０に出力する。
したＦＭ制御信号を送信信号発生部３０に、送信選択信
号を送信部４０に、受信選択信号を受信部５０に、同期
信号を検出部６０に出力する。
【００１５】次に本発明の動作について図を参照して説
明する。図２は、送信ＲＦ信号、各送信逓倍アンプ４１
ａ〜４１ｄへの送信選択信号、及び、逓倍混合器５１ａ
〜５１ｄへの受信選択信号を同一時間上に表したタイミ
ング図である。
明する。図２は、送信ＲＦ信号、各送信逓倍アンプ４１
ａ〜４１ｄへの送信選択信号、及び、逓倍混合器５１ａ
〜５１ｄへの受信選択信号を同一時間上に表したタイミ
ング図である。
【００１６】図２のＡの時間では、送信制御信号ｂによ
り送信逓倍アンプ４１ａを選択しており、受信選択信号
ｆにより逓倍混合器５１ａを選択している。タイミング
制御部７０から出力されるＦＭ制御信号の電圧レベルは
一定の周期で繰り返す三角波形の信号であり、ＶＣＯ３
２はこの電圧レベルに比例したＫｕ帯のＦＭ発信信号を
発生する。このＦＭ発信信号はＬＯ逓倍アンプ３２で３
逓倍しながら増幅されＫａ帯のＦＭ信号となり、さらに
分配器３３で各送信逓倍アンプに分配される。図２のＡ
の時間では送信逓倍アンプ４１ａだけが動作状態である
ので、送信ＲＦ逓倍アンプ４１ａだけがＫａ帯のＦＭ信
号を２逓倍し同時にレベルの増幅を行いＷ帯のＦＭ信号
に変換して送信ＲＦ信号として送信アンテナ１０ａから
空間に放射する。
り送信逓倍アンプ４１ａを選択しており、受信選択信号
ｆにより逓倍混合器５１ａを選択している。タイミング
制御部７０から出力されるＦＭ制御信号の電圧レベルは
一定の周期で繰り返す三角波形の信号であり、ＶＣＯ３
２はこの電圧レベルに比例したＫｕ帯のＦＭ発信信号を
発生する。このＦＭ発信信号はＬＯ逓倍アンプ３２で３
逓倍しながら増幅されＫａ帯のＦＭ信号となり、さらに
分配器３３で各送信逓倍アンプに分配される。図２のＡ
の時間では送信逓倍アンプ４１ａだけが動作状態である
ので、送信ＲＦ逓倍アンプ４１ａだけがＫａ帯のＦＭ信
号を２逓倍し同時にレベルの増幅を行いＷ帯のＦＭ信号
に変換して送信ＲＦ信号として送信アンテナ１０ａから
空間に放射する。
【００１７】本発明の実施例は、連続波（ＣＷ）に周波
数変調（ＦＭ）を掛けた送信信号を用いるＦＭ−ＣＷレ
ーダ装置を構成しており、図３は、図２のＡの時間にお
ける、送信ＲＦ信号の周波数１００、受信ＲＦ信号の周
波数１０１、受信ビート信号の周波数１０２を示したタ
イミング図である。
数変調（ＦＭ）を掛けた送信信号を用いるＦＭ−ＣＷレ
ーダ装置を構成しており、図３は、図２のＡの時間にお
ける、送信ＲＦ信号の周波数１００、受信ＲＦ信号の周
波数１０１、受信ビート信号の周波数１０２を示したタ
イミング図である。
【００１８】図２の送信ＲＦ信号の周波数ａは、このと
きの送信ＲＦ信号の周波数の変化を示しており、周波数
が時間とともに一定の割合で変化するＦＭ信号となる。
図３のｆ０は、Ｗ帯の中心周波数を、ΔＦは、ＦＭの変
調幅を、ｆｍは、三角波の繰り返し周波数を表してい
る。
きの送信ＲＦ信号の周波数の変化を示しており、周波数
が時間とともに一定の割合で変化するＦＭ信号となる。
図３のｆ０は、Ｗ帯の中心周波数を、ΔＦは、ＦＭの変
調幅を、ｆｍは、三角波の繰り返し周波数を表してい
る。
【００１９】空間に放射された送信ＲＦ信号は、反射物
体で反射され、反射物体までの距離に応じた伝搬時間Ｔ
（Ｔ＝２Ｒ／Ｃ：Ｒは物体までの距離、Ｃは光の速度）
だけ遅れて受信アンテナ２０ａから受信される。この受
信ＲＦ信号の周波数１０１を図３に示す。この受信ＲＦ
信号は、受信逓倍混合器５１ａで送信ＬＯ信号と混合さ
れ受信ビート信号に変換される。この受信ビート信号の
ビート周波数１０２は、送信ＲＦ信号と受信ＲＦ信号の
差の周波数となるため、図３に示すように一部の時間を
除いて一定のビート周波数ｆｂの信号となる。このビー
ト周波数ｆｂは、送信ＲＦ信号と受信ＲＦ信号の時間差
によって決まるもので、反射物体までの伝播時間に比例
し、また反射物体までの距離に比例する。ビート周波数
ｆｂと物体までの距離Ｒとの関係は（１）式で表され
る。 Ｒ＝（Ｃ／（４・ΔＦ・ｆｍ））・ｆｂ …………（１） セレクタ５２は、受信信号選択信号ｆが受信逓倍混合器
５１ａからの受信ビート信号を選択するように設定され
ているので、受信アンテナ２０ａで受信され逓倍混合器
５１ａで混合さたビート信号を選択して受信アンプ５３
に出力する。受信アンプ５３で増幅され受信信号にな
る。
体で反射され、反射物体までの距離に応じた伝搬時間Ｔ
（Ｔ＝２Ｒ／Ｃ：Ｒは物体までの距離、Ｃは光の速度）
だけ遅れて受信アンテナ２０ａから受信される。この受
信ＲＦ信号の周波数１０１を図３に示す。この受信ＲＦ
信号は、受信逓倍混合器５１ａで送信ＬＯ信号と混合さ
れ受信ビート信号に変換される。この受信ビート信号の
ビート周波数１０２は、送信ＲＦ信号と受信ＲＦ信号の
差の周波数となるため、図３に示すように一部の時間を
除いて一定のビート周波数ｆｂの信号となる。このビー
ト周波数ｆｂは、送信ＲＦ信号と受信ＲＦ信号の時間差
によって決まるもので、反射物体までの伝播時間に比例
し、また反射物体までの距離に比例する。ビート周波数
ｆｂと物体までの距離Ｒとの関係は（１）式で表され
る。 Ｒ＝（Ｃ／（４・ΔＦ・ｆｍ））・ｆｂ …………（１） セレクタ５２は、受信信号選択信号ｆが受信逓倍混合器
５１ａからの受信ビート信号を選択するように設定され
ているので、受信アンテナ２０ａで受信され逓倍混合器
５１ａで混合さたビート信号を選択して受信アンプ５３
に出力する。受信アンプ５３で増幅され受信信号にな
る。
【００２０】検出部６０は、受信信号により反射物体ま
での距離と方位を検出する。受信信号は、ＡＤ変換器６
１で受信信号をデジタル信号に変換を行い受信デジタル
信号としてＦＦＴ６２に出力する。ＦＦＴ６２は受信デ
ジタル信号に対してフーリエ変換を行い周波数スペクト
ラム信号として判別回路６３に出力する。受信ビート信
号のビート周波数は、反射物体までの距離に比例するの
で、周波数スペクトラム信号のレベルがある閾値を超え
たデータのうち、ある周波数範囲内で最もレベルの高い
データの周波数を検出することにより、反射物体までの
距離を検出することができる。
での距離と方位を検出する。受信信号は、ＡＤ変換器６
１で受信信号をデジタル信号に変換を行い受信デジタル
信号としてＦＦＴ６２に出力する。ＦＦＴ６２は受信デ
ジタル信号に対してフーリエ変換を行い周波数スペクト
ラム信号として判別回路６３に出力する。受信ビート信
号のビート周波数は、反射物体までの距離に比例するの
で、周波数スペクトラム信号のレベルがある閾値を超え
たデータのうち、ある周波数範囲内で最もレベルの高い
データの周波数を検出することにより、反射物体までの
距離を検出することができる。
【００２１】図４は、本発明のアンテナビームを示した
説明図である。図２のＡの時間では、送信ＲＦ逓倍アン
プ４１ａと受信逓倍混合器５１ａが選択され、この場合
アンテナパターン１１１をもつ送信アンテナ１０ａから
送信され、アンテナパターン１２１をもつ受信アンテナ
２０ａで受信されるので図４に示す合成ビーム１３１で
反射物体を検出することになる。
説明図である。図２のＡの時間では、送信ＲＦ逓倍アン
プ４１ａと受信逓倍混合器５１ａが選択され、この場合
アンテナパターン１１１をもつ送信アンテナ１０ａから
送信され、アンテナパターン１２１をもつ受信アンテナ
２０ａで受信されるので図４に示す合成ビーム１３１で
反射物体を検出することになる。
【００２２】図５は合成ビーム１３１を詳細に示した説
明図である。図５に示すように送信アンテナ１０ａの送
信アンテナパターン１１１における受信アンテナ２０ａ
側の第１サイドローブ１１１ｂと、受信アンテナ２０ａ
の受信アンテナパターン１２１における送信アンテナ１
０ａ側と反対側のヌル点１２１ｄとが重なり、また、送
信アンテナ１０ａの送信アンテナパターン１１１におけ
る受信アンテナ２０ａ側と反対側のヌル点１１１ｃと、
受信アンテナ２０ａの受信アンテナパターン１２１にお
ける送信アンテナ１０ａ側の第１サイドローブ１２１ａ
とが重なり合う合うよう、または各送信アンテナと各受
信アンテナとの間隔がそれより狭くなるよう、送信アン
テナ１０ａと受信アンテナ２０ａとが配置されているた
め、合成ビーム１３１は低サイドローブのアンテナパタ
ーンとなる。
明図である。図５に示すように送信アンテナ１０ａの送
信アンテナパターン１１１における受信アンテナ２０ａ
側の第１サイドローブ１１１ｂと、受信アンテナ２０ａ
の受信アンテナパターン１２１における送信アンテナ１
０ａ側と反対側のヌル点１２１ｄとが重なり、また、送
信アンテナ１０ａの送信アンテナパターン１１１におけ
る受信アンテナ２０ａ側と反対側のヌル点１１１ｃと、
受信アンテナ２０ａの受信アンテナパターン１２１にお
ける送信アンテナ１０ａ側の第１サイドローブ１２１ａ
とが重なり合う合うよう、または各送信アンテナと各受
信アンテナとの間隔がそれより狭くなるよう、送信アン
テナ１０ａと受信アンテナ２０ａとが配置されているた
め、合成ビーム１３１は低サイドローブのアンテナパタ
ーンとなる。
【００２３】これをアンテナパターンの実例を基に説明
する。図６は、送信アンテナ、受信アンテナ及びそれら
の合成ビームのアンテナパターンの実例を示す図であ
る。アンテナパターン１１１，１２１は共にメインビー
ムの−３ｄＢ幅が３度であり、ヌル点は、メインビーム
１１１ｅ，１２１ｅの中心から約３．２度であり、第１
サイドローブ１１１ａ，１１１ｂ，１２１ａ，１２１ｂ
は、メインビームの中心から約４．６度の位置で高さが
約−１３ｄＢである。これらのアンテナパターン１１
１，１２１をもつアンテナ１０ａ，２０ａを３度の間隔
で配置したときの合成ビーム１３１は、ピークが各アン
テナのメインビームのピークを０ｄＢとした場合にほぼ
−２ｄＢであり、サイドローブの高さは−２６ｄＢであ
る。すなわち、合成ビームにおけるサイドローブ高さは
−２４ｄＢであり、低サイドローブのアンテナパターン
が実現されている。
する。図６は、送信アンテナ、受信アンテナ及びそれら
の合成ビームのアンテナパターンの実例を示す図であ
る。アンテナパターン１１１，１２１は共にメインビー
ムの−３ｄＢ幅が３度であり、ヌル点は、メインビーム
１１１ｅ，１２１ｅの中心から約３．２度であり、第１
サイドローブ１１１ａ，１１１ｂ，１２１ａ，１２１ｂ
は、メインビームの中心から約４．６度の位置で高さが
約−１３ｄＢである。これらのアンテナパターン１１
１，１２１をもつアンテナ１０ａ，２０ａを３度の間隔
で配置したときの合成ビーム１３１は、ピークが各アン
テナのメインビームのピークを０ｄＢとした場合にほぼ
−２ｄＢであり、サイドローブの高さは−２６ｄＢであ
る。すなわち、合成ビームにおけるサイドローブ高さは
−２４ｄＢであり、低サイドローブのアンテナパターン
が実現されている。
【００２４】また、合成ビーム１３１のサイドローブの
高さは、送信アンテナと受信アンテナのアンテナ間隔に
よって図７のように変化する。すなわち、ヌル点と第１
サイドローブの位置が一致するとき、すなわちアンテナ
間隔がほぼ１．４度より狭い場合にはあまり変化せず、
アンテナの間隔がそれより広い場合には、アンテナ間隔
が広くなるにつれてサイドローブ高さが増加する。した
がって、合成ビームのサイドローブ高さについては、ア
ンテナ間隔は、一方のアンテナパターンのヌル点と他方
のアンテナパターンの第１サイドローブの位置が一致す
るアンテナ間隔より狭いことが望ましいといえる。
高さは、送信アンテナと受信アンテナのアンテナ間隔に
よって図７のように変化する。すなわち、ヌル点と第１
サイドローブの位置が一致するとき、すなわちアンテナ
間隔がほぼ１．４度より狭い場合にはあまり変化せず、
アンテナの間隔がそれより広い場合には、アンテナ間隔
が広くなるにつれてサイドローブ高さが増加する。した
がって、合成ビームのサイドローブ高さについては、ア
ンテナ間隔は、一方のアンテナパターンのヌル点と他方
のアンテナパターンの第１サイドローブの位置が一致す
るアンテナ間隔より狭いことが望ましいといえる。
【００２５】図２にもどり、Ａの時間には、図４に示す
合成ビーム１３１で反射物体を検出し、合成ビーム１３
１での検出結果の物体までの距離と受信レベルの大きさ
は判別回路６３のメモリに記憶しておく。
合成ビーム１３１で反射物体を検出し、合成ビーム１３
１での検出結果の物体までの距離と受信レベルの大きさ
は判別回路６３のメモリに記憶しておく。
【００２６】次に図２のＢの時間では、送信ＲＦ逓倍ア
ンプ４１ｂと受信逓倍混合器５１ａが選択され、この場
合送信アンテナ１０ｂから送信され、受信アンテナ２０
ａで受信される。送信アンテナ１０ｂはアンテナパター
ン１１２をもつので受信アンテナ２０ａの受信アンテナ
パターン１２１との合成ビーム１３２で反射物体を検出
することになりその結果を判別回路６３のメモリに記憶
しておく。
ンプ４１ｂと受信逓倍混合器５１ａが選択され、この場
合送信アンテナ１０ｂから送信され、受信アンテナ２０
ａで受信される。送信アンテナ１０ｂはアンテナパター
ン１１２をもつので受信アンテナ２０ａの受信アンテナ
パターン１２１との合成ビーム１３２で反射物体を検出
することになりその結果を判別回路６３のメモリに記憶
しておく。
【００２７】以下同等に、図２のＣの時間では図４に示
す送信アンテナ１０ｂのアンテナパターン１１２と受信
アンテナ２０ｂの受信アンテナパターン１２２との合成
ビーム１３３、図２のＤの時間では図４に示す送信アン
テナ１０ｃのアンテナパターン１１３と受信アンテナ２
０ｂの受信アンテナパターン１２２との合成ビーム１３
４、図２のＥの時間では図４に示す送信アンテナ１０ｃ
のアンテナパターン１１３と受信アンテナ２０ｃの受信
アンテナパターン１２３との合成ビーム１３５、図２の
Ｆの時間では図４に示す送信アンテナ１０ｄのアンテナ
パターン１１４と受信アンテナ２０ｃの受信アンテナパ
ターン１２３との合成ビーム１３６、図２のＧの時間で
は図４に示す送信アンテナ１０ｄのアンテナパターン１
１４と受信アンテナ２０ｄの受信アンテナパターン１２
４との合成ビーム１３７で反射物体を検出して判別回路
６３のメモリに記憶しておく。
す送信アンテナ１０ｂのアンテナパターン１１２と受信
アンテナ２０ｂの受信アンテナパターン１２２との合成
ビーム１３３、図２のＤの時間では図４に示す送信アン
テナ１０ｃのアンテナパターン１１３と受信アンテナ２
０ｂの受信アンテナパターン１２２との合成ビーム１３
４、図２のＥの時間では図４に示す送信アンテナ１０ｃ
のアンテナパターン１１３と受信アンテナ２０ｃの受信
アンテナパターン１２３との合成ビーム１３５、図２の
Ｆの時間では図４に示す送信アンテナ１０ｄのアンテナ
パターン１１４と受信アンテナ２０ｃの受信アンテナパ
ターン１２３との合成ビーム１３６、図２のＧの時間で
は図４に示す送信アンテナ１０ｄのアンテナパターン１
１４と受信アンテナ２０ｄの受信アンテナパターン１２
４との合成ビーム１３７で反射物体を検出して判別回路
６３のメモリに記憶しておく。
【００２８】合成ビーム１３７での反射物体の検出が終
了した後、判別回路６３ではメモリに記憶した各合成ビ
ームで検出した物体までの距離と受信レベルの大きさの
データから同じ距離に存在するデータの受信レベルだけ
取り出す。取り出したデータをそれのビームについて受
信レベルとそのビームの指向方向の角度との積を求め、
さらにその結果を基に各ビームの総和を求める。その値
を各ビームの受信レベルの総和で割り算を行う、重み付
け平均演算を行う。この結果をその距離における反射物
体の方位として、判別回路６３から距離データとともに
出力する。
了した後、判別回路６３ではメモリに記憶した各合成ビ
ームで検出した物体までの距離と受信レベルの大きさの
データから同じ距離に存在するデータの受信レベルだけ
取り出す。取り出したデータをそれのビームについて受
信レベルとそのビームの指向方向の角度との積を求め、
さらにその結果を基に各ビームの総和を求める。その値
を各ビームの受信レベルの総和で割り算を行う、重み付
け平均演算を行う。この結果をその距離における反射物
体の方位として、判別回路６３から距離データとともに
出力する。
【００２９】次に、第１の実施例とアンテナ部近傍の構
成が異なる第２の実施例の構成について説明する。
成が異なる第２の実施例の構成について説明する。
【００３０】図８は、本発明の第２の実施例のアンテナ
部近傍の構成を表した構成図である。一次放射器となる
アンテナ１０ａから１０ｄまでの４つのアンテナからな
る送信アンテナ部１１は、共通の送信レフレクタ１１を
備え、デフォーカス・パラボラアンテナを形成してい
る。また、一次放射器となるアンテナ２０ａから２０ｄ
までの４つのアンテナからなる受信アンテナ部２１は、
共通の受信レフレクタ２２を備え、送信アンテナ１０と
は異なった位置に配置されるオフセット・デフォーカス
パラボラアンテナを形成している。
部近傍の構成を表した構成図である。一次放射器となる
アンテナ１０ａから１０ｄまでの４つのアンテナからな
る送信アンテナ部１１は、共通の送信レフレクタ１１を
備え、デフォーカス・パラボラアンテナを形成してい
る。また、一次放射器となるアンテナ２０ａから２０ｄ
までの４つのアンテナからなる受信アンテナ部２１は、
共通の受信レフレクタ２２を備え、送信アンテナ１０と
は異なった位置に配置されるオフセット・デフォーカス
パラボラアンテナを形成している。
【００３１】図８において送信アンテナ部１１のアンテ
ナ１０ａから１０ｄまで４つのアンテナは共通の送信レ
フレクタ１２の焦点面に配置されており、４つのアンテ
ナビームは水平方向に一定の間隔で配置されており、送
信部４０からの送信ＲＦ信号を空間に放射する。受信ア
ンテナ部２１の受信アンテナ２０ａから２０ｄまでの４
つのアンテナは、共通の受信レフレクタ２１の焦点面に
配置されており、送信アンテナ１０ａから１０ｄと同一
の間隔とビーム幅で水平方向に配置されている。また、
受信アンテナ２０ａから２０ｃのアンテナパターンのメ
インビームは、それぞれ２つの送信アンテナのアンテナ
パターンのメインビームに挟まれるように、送信アンテ
ナのアンテナパターンのメインビームの配列方向にほぼ
中央の位置に配置されている。受信アンテナ２０ａから
２０ｄは、送信アンテナとは兼用ではない受信アンテナ
で、送信アンテナ１０から空間に放射された送信ＲＦ信
号が反射物体によって反射された反射波を受信し、受信
部５０に受信ＲＦ信号を出力する。これらの送信アンテ
ナ１０ａから１０ｄと隣接し合う受信アンテナ２０ａか
ら２０ｄは、ほぼアンテナビームに等しい間隔で、かつ
それぞれの第一サイドローブとヌル点が重なるよう、ま
たは、各送信アンテナと各受信アンテナとの間隔がそれ
より狭くなるよう、配置されている。
ナ１０ａから１０ｄまで４つのアンテナは共通の送信レ
フレクタ１２の焦点面に配置されており、４つのアンテ
ナビームは水平方向に一定の間隔で配置されており、送
信部４０からの送信ＲＦ信号を空間に放射する。受信ア
ンテナ部２１の受信アンテナ２０ａから２０ｄまでの４
つのアンテナは、共通の受信レフレクタ２１の焦点面に
配置されており、送信アンテナ１０ａから１０ｄと同一
の間隔とビーム幅で水平方向に配置されている。また、
受信アンテナ２０ａから２０ｃのアンテナパターンのメ
インビームは、それぞれ２つの送信アンテナのアンテナ
パターンのメインビームに挟まれるように、送信アンテ
ナのアンテナパターンのメインビームの配列方向にほぼ
中央の位置に配置されている。受信アンテナ２０ａから
２０ｄは、送信アンテナとは兼用ではない受信アンテナ
で、送信アンテナ１０から空間に放射された送信ＲＦ信
号が反射物体によって反射された反射波を受信し、受信
部５０に受信ＲＦ信号を出力する。これらの送信アンテ
ナ１０ａから１０ｄと隣接し合う受信アンテナ２０ａか
ら２０ｄは、ほぼアンテナビームに等しい間隔で、かつ
それぞれの第一サイドローブとヌル点が重なるよう、ま
たは、各送信アンテナと各受信アンテナとの間隔がそれ
より狭くなるよう、配置されている。
【００３２】次に、第１、第２の実施例とアンテナ部近
傍の構成が異なる第３の実施例の構成について説明す
る。
傍の構成が異なる第３の実施例の構成について説明す
る。
【００３３】図９は本発明の第３の実施例のアンテナ部
近傍の構成を表した構成図である。送信用一次放射器と
なるアンテナ１０ａから１０ｄまでの４つのアンテナ及
び受信用一次放射器となるアンテナ２０ａから２０ｄま
での４つのアンテナからなるアンテナ部１０は、送受共
通の送受レフレクタ１３を備えており、送信アンテナと
受信アンテナが同じ位置に配置されるデフォーカス・パ
ラボラアンテナを形成している。
近傍の構成を表した構成図である。送信用一次放射器と
なるアンテナ１０ａから１０ｄまでの４つのアンテナ及
び受信用一次放射器となるアンテナ２０ａから２０ｄま
での４つのアンテナからなるアンテナ部１０は、送受共
通の送受レフレクタ１３を備えており、送信アンテナと
受信アンテナが同じ位置に配置されるデフォーカス・パ
ラボラアンテナを形成している。
【００３４】図９に示すようにアンテナ１０ａから１０
ｄまでの４つの送信アンテナは一次放射器としてそれぞ
れ送受共通の送受レフレクタ１１の焦点面に配置されて
おりオフセット・デフォーカスパラボラアンテナを形成
している。４つの送信アンテナ１０ａから１０ｄまでの
アンテナビームは、水平方向に一定の間隔で配置されて
おり、送信部４０からの送信ＲＦ信号を空間に放射す
る。アンテナ２０ａから２０ｄの４つの受信アンテナ
は、一次放射器としてそれぞれ送受レフレクタ１３の焦
点面に配置されており、オフセット・デフォーカスパラ
ボラアンテナを形成している。４つの受信アンテナ２０
ａから２０ｄのアンテナビームは送信アンテナと同一の
間隔とビーム幅で水平方向に配置されており、かつ４つ
の受信アンテナ２０ａから２０ｄのアンテナパターンの
メインビームは、送信アンテナのアンテナパターンのメ
インビームに挟まれるように、送信アンテナ１０のアン
テナパターンのメインビームの配列方向にほぼ中央の位
置に配置されている。また、受信アンテナ２０ａから２
０ｄは、送信アンテナとは兼用ではない受信アンテナ
で、送信アンテナ１０から空間に放射された送信ＲＦ信
号が反射物体によって反射された反射波を受信し、受信
部５０に受信ＲＦ信号を出力する。送信アンテナ１０ａ
から１０ｄと隣接し合う受信アンテナ２０ａから２０ｄ
は、ほぼアンテナビームに等しい間隔で、かつそれぞれ
の第一サイドローブとヌル点が重なるよう、または、各
送信アンテナと各受信アンテナとの間隔がそれより狭く
なるよう、配置されている。図８に示した第２の実施例
のアンテナ部の構成に比べて図９に示す本実施例におけ
るアンテナ部の構成では、アンテナのリフレクタを共通
にしているので、装置を小型化できるメリットがある。
ｄまでの４つの送信アンテナは一次放射器としてそれぞ
れ送受共通の送受レフレクタ１１の焦点面に配置されて
おりオフセット・デフォーカスパラボラアンテナを形成
している。４つの送信アンテナ１０ａから１０ｄまでの
アンテナビームは、水平方向に一定の間隔で配置されて
おり、送信部４０からの送信ＲＦ信号を空間に放射す
る。アンテナ２０ａから２０ｄの４つの受信アンテナ
は、一次放射器としてそれぞれ送受レフレクタ１３の焦
点面に配置されており、オフセット・デフォーカスパラ
ボラアンテナを形成している。４つの受信アンテナ２０
ａから２０ｄのアンテナビームは送信アンテナと同一の
間隔とビーム幅で水平方向に配置されており、かつ４つ
の受信アンテナ２０ａから２０ｄのアンテナパターンの
メインビームは、送信アンテナのアンテナパターンのメ
インビームに挟まれるように、送信アンテナ１０のアン
テナパターンのメインビームの配列方向にほぼ中央の位
置に配置されている。また、受信アンテナ２０ａから２
０ｄは、送信アンテナとは兼用ではない受信アンテナ
で、送信アンテナ１０から空間に放射された送信ＲＦ信
号が反射物体によって反射された反射波を受信し、受信
部５０に受信ＲＦ信号を出力する。送信アンテナ１０ａ
から１０ｄと隣接し合う受信アンテナ２０ａから２０ｄ
は、ほぼアンテナビームに等しい間隔で、かつそれぞれ
の第一サイドローブとヌル点が重なるよう、または、各
送信アンテナと各受信アンテナとの間隔がそれより狭く
なるよう、配置されている。図８に示した第２の実施例
のアンテナ部の構成に比べて図９に示す本実施例におけ
るアンテナ部の構成では、アンテナのリフレクタを共通
にしているので、装置を小型化できるメリットがある。
【００３５】次に、第１から第３の実施例とアンテナ部
近傍の構成が異なる第４の実施例の構成について説明す
る。
近傍の構成が異なる第４の実施例の構成について説明す
る。
【００３６】図１０は本発明の第４の実施例のアンテナ
部近傍の構成を表した構成図である。送信用一次放射器
となるアンテナ１０ａから１０ｄまでの４つのアンテナ
及び受信用一次放射器となるアンテナ２０ａから２０ｄ
までの４つのアンテナからなるアンテナ部１０は、二段
構成の送受共通の送受メインレフレクタ１４及び送受サ
ブレフレクタ１５を備えており、送信アンテナと受信ア
ンテナが同じ位置に配置されるデフォーカス・ツインリ
フレクタアンテナを形成している。
部近傍の構成を表した構成図である。送信用一次放射器
となるアンテナ１０ａから１０ｄまでの４つのアンテナ
及び受信用一次放射器となるアンテナ２０ａから２０ｄ
までの４つのアンテナからなるアンテナ部１０は、二段
構成の送受共通の送受メインレフレクタ１４及び送受サ
ブレフレクタ１５を備えており、送信アンテナと受信ア
ンテナが同じ位置に配置されるデフォーカス・ツインリ
フレクタアンテナを形成している。
【００３７】図１０に示すようにアンテナ１０ａから１
０ｄまで４つのアンテナは一次放射器としてそれぞれ送
受共通の送受メインレフレクタ１４及び送受サブレフレ
クタ１５の焦点面に配置されておりオフセット・デフォ
ーカスパラボラアンテナを形成している。４つの送信ア
ンテナ１０ａから１０ｄのアンテナビームは水平方向に
一定の間隔で配置されており、送信部４０からの送信Ｒ
Ｆ信号を空間に放射する。受信アンテナ２０ａから２０
ｄまでの４つのアンテナは一次放射器としてそれぞれ送
受共通の送受メインレフレクタ１４及び送受サブレフレ
クタ１５の焦点面に配置されており、オフセット・デフ
ォーカスパラボラアンテナを形成している。４つの受信
アンテナ２０ａから２０ｄのアンテナビームは送信アン
テナ１０と同一の間隔とビーム幅で水平方向に配置さ
れ、かつ受信アンテナ２０ａから２０ｃのアンテナビー
ムは、それぞれ２つの送信アンテナのアンテナパターン
のメインビームに挟まれるように、送信アンテナ１０ａ
から１０ｄのアンテナパターンのメインビームの配列方
向にほぼ中央の位置に配置されている。また、受信アン
テナ２０ａから２０ｄは、送信アンテナとは兼用ではな
い受信アンテナで、送信アンテナ１０から空間に放射さ
れた送信ＲＦ信号が反射物体によって反射された反射波
を受信し、受信部５０に受信ＲＦ信号を出力する。送信
アンテナ１０ａから１０ｄと隣接し合う受信アンテナ２
０ａから２０ｄは、ほぼアンテナビームに等しい間隔
で、かつそれぞれの第一サイドローブとヌル点が重なる
よう、または、各送信アンテナと各受信アンテナとの間
隔がそれより狭くなるよう、配置されている。
０ｄまで４つのアンテナは一次放射器としてそれぞれ送
受共通の送受メインレフレクタ１４及び送受サブレフレ
クタ１５の焦点面に配置されておりオフセット・デフォ
ーカスパラボラアンテナを形成している。４つの送信ア
ンテナ１０ａから１０ｄのアンテナビームは水平方向に
一定の間隔で配置されており、送信部４０からの送信Ｒ
Ｆ信号を空間に放射する。受信アンテナ２０ａから２０
ｄまでの４つのアンテナは一次放射器としてそれぞれ送
受共通の送受メインレフレクタ１４及び送受サブレフレ
クタ１５の焦点面に配置されており、オフセット・デフ
ォーカスパラボラアンテナを形成している。４つの受信
アンテナ２０ａから２０ｄのアンテナビームは送信アン
テナ１０と同一の間隔とビーム幅で水平方向に配置さ
れ、かつ受信アンテナ２０ａから２０ｃのアンテナビー
ムは、それぞれ２つの送信アンテナのアンテナパターン
のメインビームに挟まれるように、送信アンテナ１０ａ
から１０ｄのアンテナパターンのメインビームの配列方
向にほぼ中央の位置に配置されている。また、受信アン
テナ２０ａから２０ｄは、送信アンテナとは兼用ではな
い受信アンテナで、送信アンテナ１０から空間に放射さ
れた送信ＲＦ信号が反射物体によって反射された反射波
を受信し、受信部５０に受信ＲＦ信号を出力する。送信
アンテナ１０ａから１０ｄと隣接し合う受信アンテナ２
０ａから２０ｄは、ほぼアンテナビームに等しい間隔
で、かつそれぞれの第一サイドローブとヌル点が重なる
よう、または、各送信アンテナと各受信アンテナとの間
隔がそれより狭くなるよう、配置されている。
【００３８】図１０に示す本実施例におけるアンテナ部
の構成では、第３の実施例と同様に、アンテナのリフレ
クタを共通にしているので、図８に示した第２の実施例
のアンテナ部の構成に比べて装置を小型化できるメリッ
トがある。
の構成では、第３の実施例と同様に、アンテナのリフレ
クタを共通にしているので、図８に示した第２の実施例
のアンテナ部の構成に比べて装置を小型化できるメリッ
トがある。
【００３９】また、本実施例におけるアンテナ部の構成
では、第２及び第３の実施例のアンテナ部の構成に比
べ、一次放射器までの給電線の長さが短いので、給電ロ
スの低減と装置の小型化の点でメリットがある。
では、第２及び第３の実施例のアンテナ部の構成に比
べ、一次放射器までの給電線の長さが短いので、給電ロ
スの低減と装置の小型化の点でメリットがある。
【００４０】さらに、第１から第４の実施例とアンテナ
部近傍の構成が異なる第５の実施例の構成について説明
する。
部近傍の構成が異なる第５の実施例の構成について説明
する。
【００４１】図１１は本発明の第５の実施例のアンテナ
部近傍の構成を表した構成図である。送信用一次放射器
となるアンテナ１０ａから１０ｄまでの４つの送信アン
テナ及び受信用一次放射器となるアンテナ２０ａから２
０ｄまでの４つのアンテナからなるアンテナ部１０は、
送受共通の送受レンズ１６を備えており、送信アンテナ
と受信アンテナがほぼ同じ位置に配置されるデフォーカ
ス・レンズアンテナを形成している。
部近傍の構成を表した構成図である。送信用一次放射器
となるアンテナ１０ａから１０ｄまでの４つの送信アン
テナ及び受信用一次放射器となるアンテナ２０ａから２
０ｄまでの４つのアンテナからなるアンテナ部１０は、
送受共通の送受レンズ１６を備えており、送信アンテナ
と受信アンテナがほぼ同じ位置に配置されるデフォーカ
ス・レンズアンテナを形成している。
【００４２】図１１においてアンテナ１０ａから１０ｄ
まで４つの送信アンテナは一次放射器としてそれぞれ送
受共通の焦点面に配置されておりオフセット・デフォー
カスパラボラアンテナを形成している。４つのアンテナ
１０ａから１０ｄのアンテナビームは、水平方向に一定
の間隔で配置されており、送信部４０からの送信ＲＦ信
号を空間に放射する。受信アンテナ２０ａから２０ｄま
での４つの受信アンテナは、一次放射器としてそれぞれ
送受共通の送受レンズ１６の焦点面に配置されており、
オフセット・デフォーカスパラボラアンテナを形成して
いる。４つの受信アンテナ２０ａから２０ｄのアンテナ
ビームは送信アンテナ１０と同一の間隔とビーム幅で水
平方向に配置され、かつ受信アンテナ２０ａから２０ｃ
のアンテナビームは、それぞれ２つの送信アンテナのア
ンテナパターンのメインビームに挟まれるように、送信
アンテナ１０ａから１０ｄのアンテナパターンのメイン
ビームの配列方向にほぼ中央の位置に配置されている。
また、受信アンテナ２０ａから２０ｄは、送信アンテナ
とは兼用ではない受信アンテナで、送信アンテナ１０か
ら空間に放射された送信ＲＦ信号が反射物体によって反
射された反射波を受信し、受信部５０に受信ＲＦ信号を
出力する。送信アンテナ１０ａから１０ｄと隣接し合う
受信アンテナ２０ａから２０ｄは、ほぼアンテナビーム
に等しい間隔で、かつそれぞれの第一サイドローブとヌ
ル点が重なるよう、または、各送信アンテナと各受信ア
ンテナとの間隔がそれより狭くなるよう、配置されてい
る。
まで４つの送信アンテナは一次放射器としてそれぞれ送
受共通の焦点面に配置されておりオフセット・デフォー
カスパラボラアンテナを形成している。４つのアンテナ
１０ａから１０ｄのアンテナビームは、水平方向に一定
の間隔で配置されており、送信部４０からの送信ＲＦ信
号を空間に放射する。受信アンテナ２０ａから２０ｄま
での４つの受信アンテナは、一次放射器としてそれぞれ
送受共通の送受レンズ１６の焦点面に配置されており、
オフセット・デフォーカスパラボラアンテナを形成して
いる。４つの受信アンテナ２０ａから２０ｄのアンテナ
ビームは送信アンテナ１０と同一の間隔とビーム幅で水
平方向に配置され、かつ受信アンテナ２０ａから２０ｃ
のアンテナビームは、それぞれ２つの送信アンテナのア
ンテナパターンのメインビームに挟まれるように、送信
アンテナ１０ａから１０ｄのアンテナパターンのメイン
ビームの配列方向にほぼ中央の位置に配置されている。
また、受信アンテナ２０ａから２０ｄは、送信アンテナ
とは兼用ではない受信アンテナで、送信アンテナ１０か
ら空間に放射された送信ＲＦ信号が反射物体によって反
射された反射波を受信し、受信部５０に受信ＲＦ信号を
出力する。送信アンテナ１０ａから１０ｄと隣接し合う
受信アンテナ２０ａから２０ｄは、ほぼアンテナビーム
に等しい間隔で、かつそれぞれの第一サイドローブとヌ
ル点が重なるよう、または、各送信アンテナと各受信ア
ンテナとの間隔がそれより狭くなるよう、配置されてい
る。
【００４３】図１１に示す本実施例におけるアンテナ部
の構成では、第３、及び第４の実施例と同様に、アンテ
ナのリフレクタを共通にしているので、図８に示した第
２の実施例のアンテナ部の構成に比べて装置を小型化で
きるメリットがある。
の構成では、第３、及び第４の実施例と同様に、アンテ
ナのリフレクタを共通にしているので、図８に示した第
２の実施例のアンテナ部の構成に比べて装置を小型化で
きるメリットがある。
【００４４】また、本実施例におけるアンテナ部の構成
では、第４の実施例と同様に、一次放射器までの給電線
の長さが短いので、第２及び第３の実施例のアンテナ部
の構成に比べ、給電ロスの低減と装置の小型化の点でメ
リットがある。
では、第４の実施例と同様に、一次放射器までの給電線
の長さが短いので、第２及び第３の実施例のアンテナ部
の構成に比べ、給電ロスの低減と装置の小型化の点でメ
リットがある。
【００４５】
【発明の効果】以上の示した実施例の場合、４つの送受
信器で７つのアンテナビーム作ることができ、アンテナ
ビーム数が多いほど高精度の方位精度が得られるので、
少ない送受信回路で多くのアンテナビームを作ること
で、システムの規模とコストが増大することなく、検出
物体の方位を高精度で検出できるレーダシステムを提供
することができる。
信器で７つのアンテナビーム作ることができ、アンテナ
ビーム数が多いほど高精度の方位精度が得られるので、
少ない送受信回路で多くのアンテナビームを作ること
で、システムの規模とコストが増大することなく、検出
物体の方位を高精度で検出できるレーダシステムを提供
することができる。
【００４６】また、低サイドローブのアンテナが実現で
きるので、より高精度な方位の検出が可能となる。
きるので、より高精度な方位の検出が可能となる。
【図１】本発明のマルチビームレーダ装置の第１の実施
例の構成を示すブロック図である。
例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のマルチビームレーダ装置の送信ＲＦ信号
の周波数、送信選択信号、及び、受信選択信号の例を示
すタイミングチャートである。
の周波数、送信選択信号、及び、受信選択信号の例を示
すタイミングチャートである。
【図３】図２のＡの時間における送信ＲＦ信号、受信Ｒ
Ｆ信号、及び、受信ビート信号の周波数変化の例を示す
タイミングチャートである。
Ｆ信号、及び、受信ビート信号の周波数変化の例を示す
タイミングチャートである。
【図４】本発明にかかるアンテナパターン及び合成ビー
ムの例を示した説明図である。
ムの例を示した説明図である。
【図５】図２のＡの時間における合成ビームを示した説
明図である。
明図である。
【図６】アンテナパターンの実例による合成ビームパタ
ーンを示す図である。
ーンを示す図である。
【図７】図６のアンテナパターンをもつアンテナのアン
テナ間隔と合成ビームのサイドローブレベルとの関係を
示す図である。
テナ間隔と合成ビームのサイドローブレベルとの関係を
示す図である。
【図８】本発明によるマルチビームレーダ装置の第２の
実施例のアンテナ部近傍の構成を示す説明図である。
実施例のアンテナ部近傍の構成を示す説明図である。
【図９】本発明によるマルチビームレーダ装置の第３の
実施例のアンテナ部近傍の構成を示す説明図である。
実施例のアンテナ部近傍の構成を示す説明図である。
【図１０】本発明によるマルチビームレーダ装置の第４
の実施例のアンテナ部近傍の構成を示す説明図である。
の実施例のアンテナ部近傍の構成を示す説明図である。
【図１１】本発明によるマルチビームレーダ装置の第５
の実施例のアンテナ部近傍の構成を示す説明図である。
の実施例のアンテナ部近傍の構成を示す説明図である。
１０ アンテナ部 １０ａ〜１０ｄ 送信アンテナ １１ 送信アンテナ部 １２ 送信レフレクタ １３，１４ 送受レフレクタ １５ 送受サブレフレクタ １６ 送受レンズ ２０ａ〜２０ｄ 受信アンテナ ２１ 受信アンテナ部 ２２ 受信レフレクタ ３０ 信号発生部 ３１ ＶＣＯ ３２ 送信ＬＯ逓倍アンプ ３３ 分配器 ４０ 送信部 ４１ａ〜４１ｄ 送信ＲＦ逓倍アンプ ４２ 送信制御回路 ５０ 受信部 ５１ａ〜５１ｄ 受信逓倍混合器 ５２ 混合器 ５３ 受信アンプ ６０ 検出部 ６１ ＡＤコンバータ ６２ ＦＦＴ ６３ 判別回路
Claims (8)
- 【請求項１】ほぼ一定のビーム幅をもつ複数のアンテナ
ビームをほぼ一定の間隔をおいて列状に並べた送信アン
テナと、前記送信アンテナとほぼ同一のビーム幅及び間
隔を持つ複数のアンテナビームを送信アンテナの配列と
平行に列状に並べかつ、両側の前記各送信アンテナのア
ンテナパターンのメインビームの一部と、前記各受信ア
ンテナのアンテナパターンのメインビームの一部とが重
なり合いかつ、両側の前記各送信アンテナのアンテナパ
ターンの第１サイドローブの一部と、前記各受信アンテ
ナの各送信アンテナのメインビーム側と反対側のヌル点
とが重なるよう配置した受信アンテナを有するマルチビ
ームレーダ装置。 - 【請求項２】ほぼ一定のビーム幅をもつ複数のアンテナ
ビームをほぼ一定の間隔をおいて列状に並べた送信アン
テナと、送信信号を発生する信号発生部と、前記送信信
号を増幅して前記送信アンテナのいずれかに供給する送
信部と、前記複数の送信アンテナから空間に放射された
電磁波が、反射物体によって反射された反射波を受信す
る前記送信アンテナとほぼ同一のビーム幅及び間隔を持
つ複数のアンテナビームを送信アンテナの配列と平行に
列状に並べかつ、両側の前記各送信アンテナのアンテナ
パターンのメインビームの一部と、前記各受信アンテナ
のアンテナパターンのメインビームの一部とが重なり合
いかつ、両側の前記各送信アンテナのアンテナパターン
の第１サイドローブの一部と、前記各受信アンテナの各
送信アンテナのメインビーム側と反対側のヌル点とが重
なるよう配置した複数の受信アンテナと、前記各受信ア
ンテナで受信された反射波から前記反射物体の方位を検
出するための受信信号を発生させ出力する受信部と、前
記受信信号の信号レベルに基づいて前記反射物体の方位
を検出する検出部とを備えたことを特徴とするマルチビ
ームレーダ装置。 - 【請求項３】前記各送信アンテナのアンテナパターンの
メインビームに挟まれる各受信アンテナのアンテナパタ
ーンのメインビームは、各送信アンテナのアンテナパタ
ーンのメインビームの配列方向にほぼ中央の位置に配置
され、かつ前記受信アンテナのアンテナパターンのメイ
ンビームに挟まれる各送信アンテナのアンテナパターン
のメインビームは、各受信アンテナのアンテナパターン
のメインビームの配列方向のほぼ中央に配置することを
特徴とす請求項１または２記載のマルチビームレーダ装
置。 - 【請求項４】前記信号発生部は、周波数が一定の周期で
直線的に上下するＦＭ波を前記送信信号として発生する
ＦＭ波発生回路と前記各送信アンテナ及び前記各受信部
に前記ＦＭ波を分配する分配回路とを備え、 前記受信部は、前記反射波と前記ＦＭ波とを混合しこの
混合によって発生したビート信号を前記受信信号として
発生する混合器を備え、 前記検出部は、前記受信信号の信号レベルに基づいて前
記反射物体の方位を検出するとともに前記ビート信号の
周波数を検出することにより前記反射物体との距離を検
出することを特徴とする請求項２記載のマルチビームレ
ーダ装置。 - 【請求項５】前記送信部に対し前記ＦＭ波の繰り返し周
期よりも大きい周期で前記複数の送信アンテナのいずれ
かに順次前記ＦＭ波を増幅した信号を供給させる送信選
択信号を発生し、前記受信部に対し前記ＦＭ波を増幅し
た信号の供給を受けた送信アンテナと重なり合う受信ビ
ームを持つ受信アンテナのいずれかで受信した反射波と
前記ＦＭ波を混合する混合器からのビート信号を選択さ
せる受信選択信号を発生するタイミング制御部をさらに
備え、 前記送信部は、前記送信選択信号に基づいて前記分配器
から分配される送信信号を各送信アンテナに入力するタ
イミングを制御する送信制御回路を備え、 前記受信部は、前記受信選択信号に基づいて前記ビート
信号を受ける混合器を選択するセレクタを備えたことを
特徴とする請求項４記載のマルチビームレーダ装置。 - 【請求項６】前記送信アンテナと前記受信アンテナにお
いて、前記送信アンテナと前記送信アンテナは、同一の
リフレクタを持つパラボラアンテナであることを特徴と
する請求項１又は２に記載のマルチビームレーダ装置。 - 【請求項７】前記送信アンテナと前記受信アンテナにお
いて、前記送信アンテナと前記送信アンテナは、同一の
メインリフレクタ及びサブリフレクタを持つデュアルリ
フレクタアンテナであることを特徴とする請求項１又は
２に記載のマルチビームレーダ装置。 - 【請求項８】前記送信アンテナと前記受信アンテナにお
いて、前記送信アンテナと前記送信アンテナは、同一の
レンズを持つレンズアンテナであることを特徴とする請
求項１又は２に記載のマルチビームレーダ装置。
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| JP11-285242 | 1999-10-06 | ||
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