JPH022108B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーダ送信機と共に使用して、レー
ダの性能を監視する装置に係り、特にトランスポ
ンダの原理を応用して、レーダ送信機のアンテナ
系の減衰や、受信機感度を監視しそれを表示する
装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for use with a radar transmitter to monitor the performance of the radar. Relating to a device for monitoring and displaying sensitivity.

地上に設置されたレーダ装置や近海専用の船に
装備されたレーダ装置が、正常に動作しているか
どうかを検査することは容易である。即ち、小さ
な固定目標をCRT上で見つけ、それを前もつて
覚えていて、もし、このエコーがCRT上で観察
できないならば、レーダ装置は、正常な動作をし
ていないということが検査できる。 It is easy to inspect whether radar devices installed on the ground or equipped on ships dedicated to coastal waters are operating normally. That is, if a small fixed target is found on the CRT and remembered beforehand, and this echo cannot be observed on the CRT, it can be verified that the radar device is not operating normally.

一方、外洋に航海する船などに装備されたレー
ダ装置では、目標そのものがない可能性が大きい
ので、正常に動作しているかどうかを検査するこ
とは大変に難しい。又、最近では、海外において
マリンレーダに−10dBの性能低下を検査できる
ような機能の装備を義務付けている情勢にある。 On the other hand, with radar equipment installed on ships sailing on the open ocean, there is a high possibility that there is no target, so it is extremely difficult to inspect whether it is operating normally. Also, recently, overseas countries are requiring marine radars to be equipped with a function that allows them to test for -10 dB performance degradation.

このような背景のもとに、レーダ装置の性能を
監視するために従来から使用されているものに、
エコーボツクスや、検出部にグローランプを用い
てチエツクメータで監視する方法などがある。エ
コーボツクスは、レーダの送信電力を受信し、空
胴共振器に充放電してレーダ指示機のCRT表示
器上にそのエコーを表示する装置でモータで駆動
する機械的同調が必要である。それ故、高価であ
り同調が容易でないなどの欠点があり、不満足な
ものである。次にグローランプを用いた装置は、
同調が非常に容易で、安価であるが、送信系統の
みの性能監視しか出来ず、又チエツクメータにて
レーダ空中線の一回転毎の最大振れ目盛を観察す
るため観察しにくいなどの欠点がある。 Against this background, the methods traditionally used to monitor the performance of radar equipment include:
There are methods such as an echo box and a method of monitoring with a check meter using a glow lamp in the detection section. The echo box is a device that receives the radar's transmitted power, charges and discharges it into a cavity resonator, and displays the echo on the CRT display of the radar indicator, and requires mechanical tuning driven by a motor. Therefore, it is unsatisfactory as it has drawbacks such as being expensive and not easy to tune. Next, a device using a glow lamp is
Although it is very easy to tune and is inexpensive, it has drawbacks such as being able to monitor the performance of only the transmission system and being difficult to observe because the maximum deflection scale for each revolution of the radar antenna is observed with a check meter.

本発明は、前述従来技術の欠点を解消するもの
であつて、内蔵されているマイクロ波発振周波数
を掃引することによつて、該マイクロ波発振器の
出力をフイードバツクすることなく、比較的簡単
な回路構成で、レーダ性能低下の発生が送信系統
か又は受信系統かを示すレーダ性能テストパター
ンをレーダ指示機のCRT表示器の上に明示可能
としたレーダ性能監視装置を提供する。 The present invention solves the drawbacks of the prior art described above, and by sweeping the built-in microwave oscillation frequency, the output of the microwave oscillator is not fed back, and a relatively simple circuit is realized. To provide a radar performance monitoring device that can display a radar performance test pattern indicating whether radar performance degradation occurs in a transmission system or a reception system on a CRT display of a radar indicator.

以下本発明の一実施例につき詳説する。 An embodiment of the present invention will be explained in detail below.

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。１は第９図に示すようにレーダアンテナの
近くに置かれるモニタアンテナ、２は方向性結合
器、３は第１可変減衰器、４は検波器、５はピー
クホールド回路、６は比較器、７はコントロール
回路、８はトリガ発生回路、９は変調信号発生回
路、１０はマイクロ波発振器、１１は第２可変減
衰器、１２はマイクロ波変調部、１３は第３可変
減衰器である。 FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. 1 is a monitor antenna placed near the radar antenna as shown in FIG. 9, 2 is a directional coupler, 3 is a first variable attenuator, 4 is a detector, 5 is a peak hold circuit, 6 is a comparator, 7 is a control circuit, 8 is a trigger generation circuit, 9 is a modulation signal generation circuit, 10 is a microwave oscillator, 11 is a second variable attenuator, 12 is a microwave modulation section, and 13 is a third variable attenuator.

本装置は、第９図に示すようにレーダアンテナ
の近くに置かれ、空間結合によりレーダ送信パル
スの一部（約−50dB）をモニタアンテナ１で受
信し方向性結合器２を経て、第１可変減衰器３に
送られる。この第１可変減衰器３は、比較器６の
初期設定に用いられ、マイクロ波（TE₁₀）の電
界を、ピンダイオードに電流を流すことによつて
制御している。減衰されたマイクロ波は、検波器
４に送られ、この検波信号はピークホールド回路
５と比較器６に送られる。ピークホールド回路５
は、レーダアンテナの１回転中最大の検波信号レ
ベルに保持される。比較器６はウインドコンパレ
ータ６１と４レベル比較器６２から構成されてい
る。検波器４から直接比較器６のウインドコンパ
レータに送られた検波信号は、前記の第１可変減
衰器３で減衰量を調整して、その検波信号レベル
を４レベル比較器の最大比較電圧レベルに、電力
として±1dBの精度で初期設定できる様に、ウイ
ンドコンパレータの上下限の電圧を決めている。
ここでレベルが一致したことをLEDで表示する。 This device is placed near a radar antenna as shown in FIG. The signal is sent to the variable attenuator 3. This first variable attenuator 3 is used for initial setting of the comparator 6, and controls the electric field of the microwave (TE ₁₀ ) by passing a current through a pin diode. The attenuated microwave is sent to a detector 4, and this detected signal is sent to a peak hold circuit 5 and a comparator 6. Peak hold circuit 5
is maintained at the maximum detected signal level during one rotation of the radar antenna. The comparator 6 is composed of a window comparator 61 and a 4-level comparator 62. The detected signal sent directly from the detector 4 to the window comparator of the comparator 6 is attenuated by the first variable attenuator 3, and the level of the detected signal is adjusted to the maximum comparison voltage level of the 4-level comparator. The upper and lower voltage limits of the window comparator are determined so that the initial power can be set with an accuracy of ±1 dB.
Here, the LED indicates that the levels match.

又、ピークホールド回路５で保持された検波信
号レベルは、比較器６の４レベル比較器に送られ
る。４レベル比較器は、例えば電力で5dBステツ
プごとに、−15dBまでの減衰量に対応した比較電
圧レベルに設定されている。この４レベル比較器
６２で比較された後、その出力信号はコントロー
ル回路７に送られ、電流変換されて第２可変減衰
器１１のピンダイオードの電流を制御している。 Further, the detected signal level held by the peak hold circuit 5 is sent to a four-level comparator of the comparator 6. The four-level comparator is set to a comparison voltage level corresponding to an attenuation of up to -15 dB, for example, in steps of 5 dB in power. After being compared by the four-level comparator 62, the output signal is sent to the control circuit 7, where it is converted into a current and controls the current of the pin diode of the second variable attenuator 11.

次に前記の検波器４から直接比較器６に送られ
た検波信号レベルが比較器６の４レベル比較器の
最小比較電圧レベルより大きい状態の時に、トリ
ガ発生回路８が働き、トリガ発生回路８からのト
リガ信号TR（第２図）を受けて変調信号発生回
路９は、第２図に示すような所定の回数周波数掃
引をする周波数変調信号ｖ（ｔ）と、第３図に示
すような段階に変化する振幅変調信号ｉ（ｔ）を
発生する。ｖ（ｔ）は、マイクロ波発振器１０の
電子同調電圧を変化して、周波数を60MHzで掃引
している。このような方法により、レーダ送信周
波数との同調を取らずに、第４図のテストパター
ンをレーダ指示機（図示せず）のCRT表示器上
に生起させることができる。信号ｉ（ｔ）は、ｖ
（ｔ）に同期した信号で、マイクロ波変調部１２
内のピンダイオードに、この電流信号を印加す
る。この信号は、前記でFM変調されたマイクロ
波を例えば、5dBステツプで−15dBまでAM変調
できるように調整した電流波形であつて、ピンダ
イオードの電流を制御することによつて、マイク
ロ波の減衰量を変化させている。第５図は、マイ
クロ波変調部１２の出力波形をわかり易く表現し
た図である。 Next, when the detected signal level directly sent from the detector 4 to the comparator 6 is higher than the minimum comparison voltage level of the 4-level comparator of the comparator 6, the trigger generation circuit 8 is activated. In response to the trigger signal TR (Fig. 2) from A step-varying amplitude modulated signal i(t) is generated. v(t) changes the electronic tuning voltage of the microwave oscillator 10 and sweeps the frequency at 60 MHz. By such a method, the test pattern of FIG. 4 can be generated on the CRT display of a radar indicator (not shown) without tuning to the radar transmit frequency. The signal i(t) is v
(t), the microwave modulator 12
This current signal is applied to the pin diode inside. This signal is a current waveform adjusted to be able to AM-modulate the FM-modulated microwave up to -15dB in 5dB steps, and the microwave is attenuated by controlling the current of the pin diode. changing the amount. FIG. 5 is a diagram that clearly expresses the output waveform of the microwave modulator 12.

マイクロ波発振器１０より発振した電波は、第
２可変減衰器１１において、前記のコントロール
回路７で得られた電流信号による減衰を受けるこ
とにより、レーダアンテナから放射された電力に
対応した電力をデジタル的に、例えば5dBステツ
プでモニタアンテナ１から放射させて、レーダの
送信系統の性能検査に用いている。 The radio waves oscillated by the microwave oscillator 10 are attenuated by the current signal obtained by the control circuit 7 in the second variable attenuator 11, thereby digitally converting the power corresponding to the power radiated from the radar antenna. For example, it is radiated from the monitor antenna 1 in 5 dB steps and used to test the performance of a radar transmission system.

そして前記のマイクロ波変調部１２から出力さ
れたFM・AM変調されたマイクロ波は、第３可
変減衰器１３によつて初期設定が行われる。これ
は、第５図に示した第４本目のモニタ信号
4thMSがレーダ装置内の受信機の最小信号S_nioに
なるように第３可変減衰器１３内のピンダイオー
ドの電流を制御する。 The FM/AM modulated microwave output from the microwave modulator 12 is initialized by the third variable attenuator 13. This is the fourth monitor signal shown in Figure 5.
The current of the pin diode in the third variable attenuator 13 is controlled so that 4thMS becomes the minimum signal S _nio of the receiver in the radar device.

以上の方法により、レーダ指示機のCRT表示
器上には第６図のテストパターンが生起する。例
えば、もし、レーダ装置の送信系統が−5dB減衰
するならば、性能監視装置内のトリガ発生回路８
より、レーダアンテナ一回転中のトリガ発生区間
が狭くなり、又第２可変減衰器１１により5dB分
減衰したFM・AM変調されたマイクロ波をモニ
タアンテナ１より放射するので、レーダ指示機の
CRT表示器上に生起したテストパターンの区間
（円弧角Θ₁）が狭くなり、且つ４本目のパターン
（弧）が消えて第７図に示すようなテストパター
ンになる。逆に、受信系統が−5dB低下するなら
ば、テストパターンの区間Θ₀は変わらずに、４
本目のパターン（弧）のみが消えて第８図に示す
ようになる。 By the above method, the test pattern shown in FIG. 6 is generated on the CRT display of the radar indicator. For example, if the transmission system of the radar equipment is attenuated by -5 dB, the trigger generation circuit 8 in the performance monitoring equipment
As a result, the trigger generation interval during one revolution of the radar antenna becomes narrower, and the monitor antenna 1 radiates FM/AM modulated microwaves that are attenuated by 5 dB by the second variable attenuator 11.
The section (arc angle Θ ₁ ) of the test pattern generated on the CRT display becomes narrower, and the fourth pattern (arc) disappears, resulting in a test pattern as shown in FIG. Conversely, if the receiving system drops by -5 dB, the test pattern section Θ ₀ remains unchanged and becomes 4 dB.
Only the main pattern (arc) disappears and becomes as shown in FIG.

以上説明したように、本発明によれば、レーダ
指示機に円弧状の特定のテストパターンを生起さ
せるので、非常に見易くまた同調機構がないため
取扱いが容易で且つ安定している。又、5dBステ
ツプでレーダ性能の低下を確実にチエツクできる
ので、航海の安全性が高められるのみならず、性
能低下の原因が送信系統か受信系統かの判断が容
易にできるため、原因の発見に著しく貢献するこ
とができる。 As explained above, according to the present invention, since a specific arc-shaped test pattern is generated on the radar indicator, it is very easy to see, and since there is no tuning mechanism, it is easy to handle and stable. In addition, since it is possible to reliably check for deterioration in radar performance in 5 dB steps, it not only improves navigational safety, but also makes it easy to determine whether the cause of performance deterioration is the transmitting system or the receiving system, making it easier to discover the cause. can make a significant contribution.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図および第３図はトリガ信号および変調信号
を示す波形図、第４図は振巾変調をかけない場合
のレーダ指示機のCRT表示器上に生起するテス
トパターンを示す図、第５図はモニタアンテナよ
り放射される変調された電波の周波数とパワーを
表わす波形図、第６図はCRT表示器上に生起し
た初期設定後のテストパターンを示す図、および
第７図、第８図はレーダ性能低下がそれぞれ送信
系統および受信系統のみである場合のCRT表示
器上のテストパターンを示す図、第９図はレーダ
アンテナとレーダ性能監視装置との関係位置を示
す図である。 １……モニタアンテナ、２……方向性結合器、
３……第１可変減衰器、４……検波器、５……ピ
ークホールド回路、６……比較器、７……コント
ロール回路、８……トリガ発生回路、９……変調
信号発生回路、１０……マイクロ波発振器、１１
……第２可変減衰器、１２……マイクロ波変調
部、１３……第３可変減衰器。 FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention;
Figures 2 and 3 are waveform diagrams showing the trigger signal and modulation signal, Figure 4 is a diagram showing the test pattern generated on the CRT display of the radar indicator when amplitude modulation is not applied, and Figure 5 is a waveform diagram showing the frequency and power of the modulated radio waves radiated from the monitor antenna, Figure 6 is a diagram showing the test pattern generated on the CRT display after initial setting, and Figures 7 and 8 are FIG. 9 is a diagram showing a test pattern on a CRT display when the radar performance deteriorates only in the transmitting system and the receiving system, respectively. FIG. 9 is a diagram showing the relative position between the radar antenna and the radar performance monitoring device. 1...Monitor antenna, 2...Directional coupler,
3...First variable attenuator, 4...Detector, 5...Peak hold circuit, 6...Comparator, 7...Control circuit, 8...Trigger generation circuit, 9...Modulation signal generation circuit, 10 ...Microwave oscillator, 11
...Second variable attenuator, 12...Microwave modulation section, 13...Third variable attenuator.

【特許請求の範囲】[Claims]

１ レーダ装置のレーダアンテナから輻射される
送信マイクロ波の一部を回転する前記レーダアン
テナの一方向で受信し検波する手段、マイクロ波
発生手段、前記レーダアンテナの送信繰り返し時
間中前記検波手段による検波信号の最大レベルを
保持し該レベルを所定の複数の比較電圧レベルと
比較する手段、該比較手段からの出力にもとづき
前記レーダアンテナから輻射された送信マイクロ
波の電力に対応したマイクロ波出力を前記マイク
ロ波発生手段から得るための送信電力制御手段、
前記保持された検波信号レベルと前記レベル比較
手段の最小の比較電圧レベルとを比較し保持され
た検波信号レベルが大きい状態のときにトリガ信
号を発生する手段、及び該トリガ信号にもとづい
て前記マイクロ波発生手段のマイクロ波出力の周
波数を前記レーダ装置の送信周波数と一致させる
ための周波数偏移を間欠に所定の回数行なう周波
数変調信号と該信号に同期して前記レーダ装置の
レーダ指示機内に設けたビデオ信号処理部へ供給
するモニタトリガ信号とを発生する手段を有する
性能監視本体部と、前記レーダ装置内のIF受信
機で出力されたビデオ信号と所定の複数の比較電
圧レベルとを比較する手段、該比較出力信号と前
記性能監視本体部から供給される前記モニタトリ
ガ信号の所定番目の信号で保持する手段、及び該
保持された信号と前記モニタトリガ信号でゲート
1. Means for receiving and detecting a part of the transmitted microwave radiated from the radar antenna of the radar device in one direction of the rotating radar antenna, microwave generating means, and detection by the detecting means during the transmission repetition time of the radar antenna. means for holding the maximum level of the signal and comparing the level with a plurality of predetermined comparison voltage levels; Transmission power control means for obtaining from the microwave generation means;
means for comparing the held detection signal level with a minimum comparison voltage level of the level comparison means and generating a trigger signal when the held detection signal level is large; A frequency modulation signal that intermittently shifts the frequency a predetermined number of times to match the frequency of the microwave output of the wave generating means with the transmission frequency of the radar device, and a frequency modulation signal provided in the radar indicator of the radar device in synchronization with the signal. a performance monitoring main unit having means for generating a monitor trigger signal to be supplied to a video signal processing unit, and comparing the video signal output by the IF receiver in the radar device with a plurality of predetermined comparison voltage levels. means for holding the comparison output signal with a predetermined number of signals of the monitor trigger signal supplied from the performance monitoring main unit; and a gate using the held signal and the monitor trigger signal.