JP5318199B2 - レーダ装置およびアンテナ装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態にかかるレーダ装置の機能構成を示すブロック図である。図1において、本実施の形態にかかるレーダ装置は、FM−CW方式のレーダ装置であり、アンテナ部10、送信部20、ローカル信号(以下「LO信号」と表記)増幅部30、受信部40、および信号処理部50を備えて構成されている。送信部20、LO信号増幅部30、および受信部40は、送受信回路を構成し、この送受信回路の前段部にアンテナ部10が配置され、後段部に信号処理部50が配置されている。
(1)検知距離が大きく(遠く)なるほど許容ナル幅が小さくなる。
(2)ナル内側角度の絶対値が小さくなるほど許容ナル幅が小さくなる。
これらのことから、許容ナル幅は、広角ミドル検知処理における最大探知距離と、送信アレイの第1ナルにおける内側の角度位置(ナル内側角度)とによって決定することが可能となる。
12 送信アンテナ
14 受信アンテナ
20 送信部
21 発振器
22,24,32 増幅器
23 分配器
30 LO信号増幅部
40 受信部
42 ミクサ
44 LO信号分配回路
46,82,83,98 信号線路
50 信号処理部
51 ビデオ増幅器
52 マルチプレクサ
53 ADコンバータ
54 マイコン
62 マザー基板
64 アンテナ基板
66 送信部回路基板
68 LO信号増幅部回路基板
70 受信部回路基板
72,74 蓋体
76 BGAボール
80,81 導波管穴
84,86 チップ抵抗
88 接着剤
90 送信アンテナ用給電パッド
92 受信アンテナ用給電パッド
94,96 同軸信号線
Claims (15)
- 連続波からなる探査波を生成する送信部と、
前記探査波を空間に放射する送信アンテナおよび当該探査波の物標からの反射波を受信する受信アンテナを具備するアンテナ部と、
前記受信アンテナからの受信信号を所定の周波数帯にダウンコンバートした信号を出力する受信部と、
前記受信部から出力された信号に対して所定の周波数解析を行って前記物標までの距離、前記物標との相対速度、前記物標が存在する方位のうちの1つ以上の情報を出力する信号処理部と、
を備え、
前記物標の検知エリアとして、予め設定された設定距離よりも近距離、且つ、予め設定された設定角よりも広角のエリアである第1の検知エリアと、前記設定距離よりも遠距離、且つ、前記設定角の内側のエリアである第2の検知エリアとに区分されるとき、
前記受信アンテナは、アレイアンテナとして受信用の複数のアンテナを具備するとともに、前記受信用の複数のアンテナのうちの隣接する所定数のアンテナを用いて前記第1の検知エリアを探査する受信第1アレイと、前記複数のアンテナの全てを用いて前記第2の検知エリアを探査する受信第2アレイと、が構成され、
前記送信アンテナは、前記第1、第2の検知エリアの探査用として共用され、
前記送信アンテナの放射パターンは、前記送信アンテナによる放射パターンの第2ナルと前記受信第2アレイによる受信パターンの第1ナルとが概略一致しており、
前記送信アンテナの放射パターンの第1サイドローブと、当該放射パターンの第1ナルとのレベル差が所定値以内にあることを特徴とするレーダ装置。 - 前記送信アンテナの放射パターンの第1サイドローブは、前記第1の検知エリアには含まれ、且つ、前記第2の検知エリアには含まれないことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。
- 前記送信アンテナは、アレイアンテナとして送信用の複数のアンテナを具備し、前記送信用の複数のアンテナの全てを用いて前記第1および第2の検知エリアに前記探査波を照射する送信アレイが構成されるとともに、
前記受信アンテナと共に、同一のアンテナ基板に搭載されていることを特徴とする請求項2に記載のレーダ装置。 - 前記送信部は、当該送信部を構成する回路部品を個別の送信回路基板に実装後、リッド、ボール付けされてパッケージ化され、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナが搭載されたアンテナ基板を接合したマザー基板に搭載されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のレーダ装置。
- 前記受信部は、当該受信部を構成する回路部品を個別の受信回路基板に実装後、リッド、ボール付されてパッケージ化され、前記マザー基板に搭載されていることを特徴とする請求項4に記載のレーダ装置。
- 前記受信部は、当該受信部を構成する回路部品を個別の回路基板に実装後、当該回路部品側にボール付されてパッケージ化され、前記マザー基板に搭載されていることを特徴とする請求項4に記載のレーダ装置。
- 前記アンテナ基板側は同軸構造、前記送信回路基板側は導波管構造とされ、且つ、これらの構造部が前記マザー基板に設けられた導波管穴を介して概略直線上に並ぶように配置されていることを特徴とする請求項5または6に記載のレーダ装置。
- 前記アンテナ基板側は同軸構造、前記受信回路基板側は導波管構造とされ、且つ、これらの構造部が前記マザー基板に設けられた導波管穴を介して概略直線上に並ぶように配置されていることを特徴とする請求項5〜7の何れか1項に記載のレーダ装置。
- 前記受信部では、前記受信アンテナを構成する各アンテナ毎に一つの受信チャネルが構成され、当該受信チャネル毎にミクサが配置されていると共に、前記各ミクサに給電するローカル信号を増幅する増幅器と対応する前記ミクサとの間の各信号電気長が概略同一であり、且つ、前記受信アンテナと対応する前記ミクサとの間の各信号電気長が概略同一となるように前記各ミクサが配置されていること特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載のレーダ装置。
- 前記受信第2アレイを構成するアンテナ間の水平方向の間隔は前記探査波の波長の0.56倍から0.84倍の間に設定されていることを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載のレーダ装置。
- 前記第1ナルと前記第1サイドローブとのレベル差が5dB以内であることを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載のレーダ装置。
- 前記第1ナルの最小幅は、検知対象である物標のうちの小幅な物標に基づいて定められていることを特徴とする請求項1〜11の何れか1項に記載のレーダ装置。
- 前記送信アンテナを構成するアンテナ間の水平方向の間隔は前記受信第2アレイを構成するアンテナ間の水平方向の間隔と同程度に設定されていることを特徴とする請求項3〜12の何れか1項に記載のレーダ装置。
- 前記送信アンテナおよび前記受信アンテナを構成する各アンテナは、垂直方向に等間隔に配置されているリニアアレイであることを特徴とする請求項3〜13の何れか1項に記載のレーダ装置。
- 第1の方向に配列された複数の送信用アンテナ素子を有するアンテナ素子群を前記第1の方向に直交する第2の方向に複数配列してなる送信アンテナと、前記第1の方向に配列された複数の受信用アンテナ素子を有するアンテナ素子群を前記第2の方向に複数配列してなる受信アンテナと、を具備し、前記送信アンテナから空間に放射された探査波の物標からの反射波を受信した前記受信アンテナの受信信号に基づいて前記物標の検知処理を行うレーダ装置に適用されるアンテナ装置において、
前記受信アンテナは、
前記受信用の複数のアンテナ素子群のうち、隣接する所定数のアンテナ素子群を用いて、予め設定された設定距離よりも近距離、且つ、予め設定された設定角よりも広角のエリアである第1の検知エリアを探査する受信第1アレイと、
前記複数のアンテナ素子群の全てを用いて、前記設定距離よりも遠距離、且つ、前記設定角の内側のエリアである第2の検知エリアを探査する受信第2アレイと、
が構成され、
前記送信アンテナは、前記第1、第2の検知エリアの探査用として共用され、
前記送信アンテナの放射パターンは、前記送信アンテナによる放射パターンの第2ナルと前記受信第2アレイによる受信パターンの第1ナルとが概略一致し、前記送信アンテナの放射パターンの第1サイドローブと、当該放射パターンの第1ナルとのレベル差が所定値以内にあるように給電されることを特徴とするアンテナ装置。
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