JPS6130218B2 - - Google Patents
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- JPS6130218B2 JPS6130218B2 JP51134625A JP13462576A JPS6130218B2 JP S6130218 B2 JPS6130218 B2 JP S6130218B2 JP 51134625 A JP51134625 A JP 51134625A JP 13462576 A JP13462576 A JP 13462576A JP S6130218 B2 JPS6130218 B2 JP S6130218B2
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
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- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
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- NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1-oxa-3-azonia-2-azanidacyclopent-3-en-5-imine;hydrochloride Chemical compound Cl.[N-]1OC(=N)C=[N+]1N1CCOCC1 NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- 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
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
- G01S13/75—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors
- G01S13/751—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors wherein the responder or reflector radiates a coded signal
- G01S13/753—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors wherein the responder or reflector radiates a coded signal using frequency selective elements, e.g. resonator
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/04—Display arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/247—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set with frequency mixer, e.g. for direct satellite reception or Doppler radar
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は多周波航法装置に関し、より詳細に
は航法マーカを照射するために周波数ダイバーシ
テイ伝法を利用する多周波航法装置に関する。航
法マーカには非線型の装置を含む逆指向性のアン
テナ素子が配設されており、それらのアンテナ素
子は受信された信号の線状組合わせである周波数
をもつ信号を再放射し、かくして航法マーカが認
識される。
は航法マーカを照射するために周波数ダイバーシ
テイ伝法を利用する多周波航法装置に関する。航
法マーカには非線型の装置を含む逆指向性のアン
テナ素子が配設されており、それらのアンテナ素
子は受信された信号の線状組合わせである周波数
をもつ信号を再放射し、かくして航法マーカが認
識される。
航行体がそれに従つて航行する進路をマーキン
グするために逆指向性の認識可能な装置を使用す
る航法装置は従来から提案されている。例えば米
国特許第2461005号および同第2520008号に記載さ
れた航法装置においてはマーカにより受信された
信号を再送信前に変調することによつて認識手段
が提供される。しかしこれらの公知の航法装置に
おいては、当初送信された周波数と同じ周波数の
信号が再送信されるので、受信器の背景クラツタ
からの戻り信号との競合が生ずる。多くの環境の
下では受信器の背景クラツタのエネルギレベル
は、変調され再放射された信号が検出できない程
の値になる。
グするために逆指向性の認識可能な装置を使用す
る航法装置は従来から提案されている。例えば米
国特許第2461005号および同第2520008号に記載さ
れた航法装置においてはマーカにより受信された
信号を再送信前に変調することによつて認識手段
が提供される。しかしこれらの公知の航法装置に
おいては、当初送信された周波数と同じ周波数の
信号が再送信されるので、受信器の背景クラツタ
からの戻り信号との競合が生ずる。多くの環境の
下では受信器の背景クラツタのエネルギレベル
は、変調され再放射された信号が検出できない程
の値になる。
例えば米国特許第3518546号に記載された航法
装置は、受信信号の周波数の高調波を発生させる
ための逆指向性装置に設けられた非線型要素と、
受信信号の変調装置とを具えている。それらの高
調波信号は発信器の近くに設けた受信器の方向に
再放射される。再放射信号は基本周波数即ち受信
信号周波数ではなく高調波周波数をもつため、背
景クラツタの戻り基本信号からの分離は受信器に
おいて理論的には一層容易に行なわれる。しかし
ヘテロダイン受信器は通常は高調波信号の発生器
であり、背景クラツタの基本信号の一部が高調波
信号に変換され、外部において発生した高調波信
号を遮蔽する傾向を生ずる。この傾向を少なくす
るため、受信高調波信号を局部発振器信号と混合
する前に急しゆんな通過帯域特性をもつフイルタ
が使用される。更に所望信号をフイルタおよび中
間周波数帯域内に保持するため送信器および局部
発振器の周波数制御を厳密に行なう必要がある。
装置は、受信信号の周波数の高調波を発生させる
ための逆指向性装置に設けられた非線型要素と、
受信信号の変調装置とを具えている。それらの高
調波信号は発信器の近くに設けた受信器の方向に
再放射される。再放射信号は基本周波数即ち受信
信号周波数ではなく高調波周波数をもつため、背
景クラツタの戻り基本信号からの分離は受信器に
おいて理論的には一層容易に行なわれる。しかし
ヘテロダイン受信器は通常は高調波信号の発生器
であり、背景クラツタの基本信号の一部が高調波
信号に変換され、外部において発生した高調波信
号を遮蔽する傾向を生ずる。この傾向を少なくす
るため、受信高調波信号を局部発振器信号と混合
する前に急しゆんな通過帯域特性をもつフイルタ
が使用される。更に所望信号をフイルタおよび中
間周波数帯域内に保持するため送信器および局部
発振器の周波数制御を厳密に行なう必要がある。
本発明は、陸地、氷山、雨および海のクラツタ
からの通常の戻り信号に対して識別可能な信号を
再放射するために送指行性の装置を利用する改良
された航法装置を提供するものである。再放射さ
れた信号は容易に検出され、高クラツタ環境にお
ける進路マーカの認識を容易にする。
からの通常の戻り信号に対して識別可能な信号を
再放射するために送指行性の装置を利用する改良
された航法装置を提供するものである。再放射さ
れた信号は容易に検出され、高クラツタ環境にお
ける進路マーカの認識を容易にする。
本発明による航法装置は、高クラツタ環境にお
いて進路マーカを容易に検出し認識するようにし
たものである。送信器−アンテナ組合わせ装置は
既知の周波数の分離すなわち隔たりをその間に有
する2つの別個の信号を放射する。放射された信
号は赤道線上にアンテナ素子をベルト状に取付け
たルーネベルグ・レンズを有する航法マーカに伝
送される。ルーヌベルグ・レンズは放射信号を1
つのアンテナ素子に指向ける。放射信号はそこか
ら非線型装置に導かれ、基本周波数をもつ信号
と、基本周波数のいろいろの線型組合わせである
周波数をもつ信号とが発生する。これらの信号は
上記アンテナ素子から送信個所へと再放射されて
受信され、基本周波数信号とその線型組合わせ周
波数信号とが分離される。各々の線型組合わせ周
波数信号は分離後に映像信号に変換され、他の線
型組合わせ周波数信号の映像信号と共に合成され
る。基本周波数信号は信号対クラツタ比を改善す
るため周波数ダイバーシテイレーダシステムの相
関と同様にして相関される。合成された映像信号
および相関映像信号はマーカのトラツキングおよ
び認識のために表示ユニツトおよび処理ユニツト
に供給される。
いて進路マーカを容易に検出し認識するようにし
たものである。送信器−アンテナ組合わせ装置は
既知の周波数の分離すなわち隔たりをその間に有
する2つの別個の信号を放射する。放射された信
号は赤道線上にアンテナ素子をベルト状に取付け
たルーネベルグ・レンズを有する航法マーカに伝
送される。ルーヌベルグ・レンズは放射信号を1
つのアンテナ素子に指向ける。放射信号はそこか
ら非線型装置に導かれ、基本周波数をもつ信号
と、基本周波数のいろいろの線型組合わせである
周波数をもつ信号とが発生する。これらの信号は
上記アンテナ素子から送信個所へと再放射されて
受信され、基本周波数信号とその線型組合わせ周
波数信号とが分離される。各々の線型組合わせ周
波数信号は分離後に映像信号に変換され、他の線
型組合わせ周波数信号の映像信号と共に合成され
る。基本周波数信号は信号対クラツタ比を改善す
るため周波数ダイバーシテイレーダシステムの相
関と同様にして相関される。合成された映像信号
および相関映像信号はマーカのトラツキングおよ
び認識のために表示ユニツトおよび処理ユニツト
に供給される。
異なる周波数の2つの信号が非線型装置例えば
クリスタルダイオードにより受信されると、基本
周波数とその高調波との線型組合わせである多数
の周波数が発生する。非線型装置により受信され
る信号の周波数が1,2であると発生周波数
はm1±n2となる。m,nは非線型装置の
特性と受信信号レベルとによつて定まる値をもつ
整数である。例えば非線型装置の電圧−電流テイ
ラー展開に3乗項が含まれる信号レベルにおいて
作動する周波数1,2の2つの信号を受信し
た非線型装置は、周波数が1,2,31,
32,21+2、21+1、21−
2および22−1の信号を発生する。これ
らの周波数のどんな組合わせも本発明により使用
することができる。しかし合理的な周波数帯域内
に全体の作動を保持するには利用される周波数を
1,2、21−2、21−1とする
必要がある。一般にはそれ以外の項もテイラー展
開に含まれており、合理的な作動帯域幅を保つた
めに1,2と共に選択される多数の調波の組
合わせが生ずる。2つの周波数を含む複合信号に
より非線型装置が照射されるような検出認識装置
について以下に本発明の説明を行なうが、当業者
には容易に理解されるように、2つ以上の照射周
波数を用いて本発明を実施することもできる。そ
の場合には利用しうる発生周波数の線型組合わせ
の数も多くなる。
クリスタルダイオードにより受信されると、基本
周波数とその高調波との線型組合わせである多数
の周波数が発生する。非線型装置により受信され
る信号の周波数が1,2であると発生周波数
はm1±n2となる。m,nは非線型装置の
特性と受信信号レベルとによつて定まる値をもつ
整数である。例えば非線型装置の電圧−電流テイ
ラー展開に3乗項が含まれる信号レベルにおいて
作動する周波数1,2の2つの信号を受信し
た非線型装置は、周波数が1,2,31,
32,21+2、21+1、21−
2および22−1の信号を発生する。これ
らの周波数のどんな組合わせも本発明により使用
することができる。しかし合理的な周波数帯域内
に全体の作動を保持するには利用される周波数を
1,2、21−2、21−1とする
必要がある。一般にはそれ以外の項もテイラー展
開に含まれており、合理的な作動帯域幅を保つた
めに1,2と共に選択される多数の調波の組
合わせが生ずる。2つの周波数を含む複合信号に
より非線型装置が照射されるような検出認識装置
について以下に本発明の説明を行なうが、当業者
には容易に理解されるように、2つ以上の照射周
波数を用いて本発明を実施することもできる。そ
の場合には利用しうる発生周波数の線型組合わせ
の数も多くなる。
第1図には周波数が1,2(2=1+
Δ)の2つの信号が送信器10により発信され
るようにした本発明の検出認識機能を有する多周
波航法装置が図示されている。送信器10は周波
数1の信号を発生する信号発生器11と周波数
2の信号を発生する信号発生器12とを有す
る。信号発生器11,12の出力信号は伝送線1
4,15,16と送受信装置(TR装置)17と
を経てアンテナ13に結合され、アンテナ13か
ら放射されて逆指向アンテナ18を照射する。逆
指向アンテナ18は後述するように周波数1,
2の線型合わせである複数の周波数の信号を発
生するための非線型装置を具えている。1,
2のいろいろの線型組合わせである信号は非線型
装置を有するアンテナ18からしか放射されない
から、周波数1,2の信号よりもクラツタ環
境において容易に検出される。周波数1,2
およびその線型組合わせを有する信号はアンテナ
18から再放射されアンテナ13により受信さ
れ、そこから更にTR装置17を経て前置増幅器
21に供給される。周波数1,2およびその
線型組合わせの諸成分を含む全受信信号は、前置
増幅器21において増幅され、第1ミキサユニツ
ト22に供給される。第1ミキサユニツト22に
は周波数LOにおいて作動する第1局部発振器2
3も接続されている。本実施例においてはエネル
ギーの伝送および受信のために只1個のアンテナ
とTR装置とが用いられているが、2個の別々の
アンテナ即ち送信器10に直結された送信アンテ
ナと前置増幅器21に直結された受信アンテナと
によつても同じ機能が実現される。
Δ)の2つの信号が送信器10により発信され
るようにした本発明の検出認識機能を有する多周
波航法装置が図示されている。送信器10は周波
数1の信号を発生する信号発生器11と周波数
2の信号を発生する信号発生器12とを有す
る。信号発生器11,12の出力信号は伝送線1
4,15,16と送受信装置(TR装置)17と
を経てアンテナ13に結合され、アンテナ13か
ら放射されて逆指向アンテナ18を照射する。逆
指向アンテナ18は後述するように周波数1,
2の線型合わせである複数の周波数の信号を発
生するための非線型装置を具えている。1,
2のいろいろの線型組合わせである信号は非線型
装置を有するアンテナ18からしか放射されない
から、周波数1,2の信号よりもクラツタ環
境において容易に検出される。周波数1,2
およびその線型組合わせを有する信号はアンテナ
18から再放射されアンテナ13により受信さ
れ、そこから更にTR装置17を経て前置増幅器
21に供給される。周波数1,2およびその
線型組合わせの諸成分を含む全受信信号は、前置
増幅器21において増幅され、第1ミキサユニツ
ト22に供給される。第1ミキサユニツト22に
は周波数LOにおいて作動する第1局部発振器2
3も接続されている。本実施例においてはエネル
ギーの伝送および受信のために只1個のアンテナ
とTR装置とが用いられているが、2個の別々の
アンテナ即ち送信器10に直結された送信アンテ
ナと前置増幅器21に直結された受信アンテナと
によつても同じ機能が実現される。
第1ミキサ22と第1局部発振器23とは受信
器24の内部に、周波数選択ユニツト26、第2
ミキサユニツト27、検出ユニツト28、第2局
部発振器29、中間周波数増幅ユニツト30、映
像信号合成ユニツト33、映像信号増幅器34、
相関器37および映像信号増幅器38と共に配設
されている。第1ミキサユニツト22の出力端子
の合成信号は、同調された増幅器26a,26
b,26c,26dを含む周波数選択ユニツト2
6に供給される。周波数IF、IF+1/、
IF+2/、IF+3/、の信号は増幅器26
a〜26dにおいて選択され増幅される。但し
IF=21−2−LO,IF+Δ=1−
LO,IF+2Δ=2−LO,IF+3Δ=
22−1−LOである。本実施例においては
同調された増幅器26a〜26dを周波数分離の
ために使用したが、受動型フイルタをその目的に
用いることもできる。
器24の内部に、周波数選択ユニツト26、第2
ミキサユニツト27、検出ユニツト28、第2局
部発振器29、中間周波数増幅ユニツト30、映
像信号合成ユニツト33、映像信号増幅器34、
相関器37および映像信号増幅器38と共に配設
されている。第1ミキサユニツト22の出力端子
の合成信号は、同調された増幅器26a,26
b,26c,26dを含む周波数選択ユニツト2
6に供給される。周波数IF、IF+1/、
IF+2/、IF+3/、の信号は増幅器26
a〜26dにおいて選択され増幅される。但し
IF=21−2−LO,IF+Δ=1−
LO,IF+2Δ=2−LO,IF+3Δ=
22−1−LOである。本実施例においては
同調された増幅器26a〜26dを周波数分離の
ために使用したが、受動型フイルタをその目的に
用いることもできる。
第1局部発振器23の信号は送信器10の内部
に収容されている自動周波数制御ユニツト32に
も供給される。自動周波数制御ユニツト32から
の周波数制御信号は、周波数発生器11,12に
基準信号として供給される。この基準信号は、周
波数1,2の間の周波数分離Δを保持し、
且つ第2ミキサユニツト27の出力端子の成分信
号の周波数が増幅器26a〜26dの通過帯域幅
内となるような限界値以内に周波数1,2を
保持するために用いられる。
に収容されている自動周波数制御ユニツト32に
も供給される。自動周波数制御ユニツト32から
の周波数制御信号は、周波数発生器11,12に
基準信号として供給される。この基準信号は、周
波数1,2の間の周波数分離Δを保持し、
且つ第2ミキサユニツト27の出力端子の成分信
号の周波数が増幅器26a〜26dの通過帯域幅
内となるような限界値以内に周波数1,2を
保持するために用いられる。
増幅器26a,26b,26cの出力端子の信
号は、周波数分離および増幅の後に、第2ミキサ
ユニツト27のミキサ17a,27b,27cに
それぞれ供給され、周波数がIFの増幅器26d
の出力端子信号は、検出ユニツト28の検出器2
8dに供給される。第2局部発振器29は周波数
Δの信号をミキサ27aに、周波数2Δの信
号をミキサ27bに、また周波数3Δの信号を
ミキサ27cにそれぞれ供給する。これらの信号
はミキサ27a,27b,27cの信号と混合さ
れ、ミキサ27a,27b,27cの出力端子に
周波数IFの信号を発生する。ミキサ27cの出
力端子の信号は中間周波増幅器30aを経て検出
ユニツト28の検出器28cに供給される。周波
数が22−1,21−2の受信信号に対
応する検出器28c,28dの出力端子の映像信
号出力は映像信号合成ユニツト33に供給されて
合成される。映像合成信号は映像信号増幅器34
により増幅されて表示ユニツト35および処理ユ
ニツト36に供給される。周波数1,2の受
信信号に対応するミキサ27a,27bの出力端
子信号は中間周波増幅器30c,30bを経て相
関器37に供給され、そこである種の論理技術に
より組合わされ、2つの信号の相関を表わす映像
信号を出力端子に供給する。この映像信号は映像
信号増幅器38に供給される。映像信号増幅器3
8の映像信号出力は表示ユニツト35および処理
ユニツト36に結合される。
号は、周波数分離および増幅の後に、第2ミキサ
ユニツト27のミキサ17a,27b,27cに
それぞれ供給され、周波数がIFの増幅器26d
の出力端子信号は、検出ユニツト28の検出器2
8dに供給される。第2局部発振器29は周波数
Δの信号をミキサ27aに、周波数2Δの信
号をミキサ27bに、また周波数3Δの信号を
ミキサ27cにそれぞれ供給する。これらの信号
はミキサ27a,27b,27cの信号と混合さ
れ、ミキサ27a,27b,27cの出力端子に
周波数IFの信号を発生する。ミキサ27cの出
力端子の信号は中間周波増幅器30aを経て検出
ユニツト28の検出器28cに供給される。周波
数が22−1,21−2の受信信号に対
応する検出器28c,28dの出力端子の映像信
号出力は映像信号合成ユニツト33に供給されて
合成される。映像合成信号は映像信号増幅器34
により増幅されて表示ユニツト35および処理ユ
ニツト36に供給される。周波数1,2の受
信信号に対応するミキサ27a,27bの出力端
子信号は中間周波増幅器30c,30bを経て相
関器37に供給され、そこである種の論理技術に
より組合わされ、2つの信号の相関を表わす映像
信号を出力端子に供給する。この映像信号は映像
信号増幅器38に供給される。映像信号増幅器3
8の映像信号出力は表示ユニツト35および処理
ユニツト36に結合される。
処理ユニツト36は線70を経てアンテナ13
から供給される方位データおよび相関器37と映
像信号増幅器34とのいずれかから受信される映
像信号から導かれる距離情報によつて、逆指向性
アンテナ18の状態を自動的にトラツキングする
ように構成されている。周波数が1,2の各
信号はクラツタと競合するので、多くの環境の下
では、アンテナ13において受信された信号とク
ラツタとの組合わせは、相関器37による所望信
号の検出を可能にしない。この状態の下では
1,2の線型組合わせである周波数の信号(こ
れらの信号は上述したように逆指向性アンテナ1
8からしか発生しない)が距離トラツキングのた
めに用いられる。周波数が1,2の信号が相
関器37により検出される環境において航法装置
が作動している時は、周波数1,2の線型組
合わせである信号が表示器35において認識マー
カとして用いられ、トラツキングのために用いら
れている信号が逆指向性アンテナ18から送出さ
れたものであることが保証される。
から供給される方位データおよび相関器37と映
像信号増幅器34とのいずれかから受信される映
像信号から導かれる距離情報によつて、逆指向性
アンテナ18の状態を自動的にトラツキングする
ように構成されている。周波数が1,2の各
信号はクラツタと競合するので、多くの環境の下
では、アンテナ13において受信された信号とク
ラツタとの組合わせは、相関器37による所望信
号の検出を可能にしない。この状態の下では
1,2の線型組合わせである周波数の信号(こ
れらの信号は上述したように逆指向性アンテナ1
8からしか発生しない)が距離トラツキングのた
めに用いられる。周波数が1,2の信号が相
関器37により検出される環境において航法装置
が作動している時は、周波数1,2の線型組
合わせである信号が表示器35において認識マー
カとして用いられ、トラツキングのために用いら
れている信号が逆指向性アンテナ18から送出さ
れたものであることが保証される。
逆指向性アンテナ40は第2図に示すように、
ダイポールを形成する電気導体42を有し、その
両側の端子はダイオード41の陰極と陽極に接続
されている。電気導体42の全長Lは作動帯域幅
の中心周波数においての半波長にほぼ等しい。ダ
イオード41および電気導体42から成る逆指向
性アンテナ40は、アンテナ13から放射される
周波数1,2の信号を受信する。その信号は
ダイオード41に与えられ、ダイオード41が非
線型特性をもつことによつて、多数の周波数を含
む上述の複合信号が生成する。この複合信号は無
指向的に再放射されてアンテナ13により受信さ
れ、第1図に示した前置増幅器21に与えられ
る。
ダイポールを形成する電気導体42を有し、その
両側の端子はダイオード41の陰極と陽極に接続
されている。電気導体42の全長Lは作動帯域幅
の中心周波数においての半波長にほぼ等しい。ダ
イオード41および電気導体42から成る逆指向
性アンテナ40は、アンテナ13から放射される
周波数1,2の信号を受信する。その信号は
ダイオード41に与えられ、ダイオード41が非
線型特性をもつことによつて、多数の周波数を含
む上述の複合信号が生成する。この複合信号は無
指向的に再放射されてアンテナ13により受信さ
れ、第1図に示した前置増幅器21に与えられ
る。
アンテナ40はほぼ0.2λ2に等しいレーダ断
面積を有する。このレーダ断面積は他の航法装置
パラメータと組合わされて航法装置全体の作動距
離を決定する。航法装置の他のパラメータが等し
ければ、第3図に示したアンテナ43を使用する
とかなり作動距離が増大する。アンテナ43はル
ーネベルグ・レンズ(Luneberg Iens)44と、
その赤道線のまわりの円周上に配設されたアンテ
ナベルト45とを有する。アンテナベルト45の
幅により定まる赤道線の上下の特定の帯域におい
てある仰角でアンテナ43にに入射する電磁波
は、近接中の電磁波と直径上に向きあうアンテナ
ベルト45の領域に集束され、アンテナベルト4
5を形成する多数のアンテナ素子46の内少くと
も1個により捕そくされる。ダイオードまたは他
の非線型装置を有するアンテナ素子46は2つの
受信信号(周波数1,2)の線型組合わせで
ある複数の周波数をもつ複合信号を再放射する。
アンテナベルト45は、複数のアンテナ素子帯4
7中に円周上に配置された多数の第2図に示すア
ンテナ素子40のようなダイポールダイオードア
ンテナ素子を有する。各々のアンテナ素子帯47
中のアンテナ素子40の間隔は、関心のある扇形
方位について連続した有効範囲が得られるように
定められ、アンテナベルト45内のアンテナ素子
帯47の数は希望の有効仰角範囲によつて定めら
れる。
面積を有する。このレーダ断面積は他の航法装置
パラメータと組合わされて航法装置全体の作動距
離を決定する。航法装置の他のパラメータが等し
ければ、第3図に示したアンテナ43を使用する
とかなり作動距離が増大する。アンテナ43はル
ーネベルグ・レンズ(Luneberg Iens)44と、
その赤道線のまわりの円周上に配設されたアンテ
ナベルト45とを有する。アンテナベルト45の
幅により定まる赤道線の上下の特定の帯域におい
てある仰角でアンテナ43にに入射する電磁波
は、近接中の電磁波と直径上に向きあうアンテナ
ベルト45の領域に集束され、アンテナベルト4
5を形成する多数のアンテナ素子46の内少くと
も1個により捕そくされる。ダイオードまたは他
の非線型装置を有するアンテナ素子46は2つの
受信信号(周波数1,2)の線型組合わせで
ある複数の周波数をもつ複合信号を再放射する。
アンテナベルト45は、複数のアンテナ素子帯4
7中に円周上に配置された多数の第2図に示すア
ンテナ素子40のようなダイポールダイオードア
ンテナ素子を有する。各々のアンテナ素子帯47
中のアンテナ素子40の間隔は、関心のある扇形
方位について連続した有効範囲が得られるように
定められ、アンテナベルト45内のアンテナ素子
帯47の数は希望の有効仰角範囲によつて定めら
れる。
第4a図および第4b図に示したアンテナ素子
46をアンテナベルト45のアンテナ素子46と
して使用してもよい。第4a図に示したアンテナ
素子46は、ホーン50と、ホーン50の小径端
部に接続されてホーン50の導波管延長部51を
形成する室と、金属製のアイリス絞り52と、金
属製のピストン反射器53と、アイリス絞り52
とピストン反射器53との間において導波管延長
部51の内部に配設したダイオード54とを有す
る。ダイオード54の陰極と陽極とは導線55に
よつて導波管延長部51の上壁と底壁とに接続さ
れている。導波管延長部51を形成する室はその
寸法比によつて定まるどんな所望周波数において
も、即ち送出周波数1,2およびその所望の
線型組合わせを含む作動周波数帯域内において共
振するようにしてある。導波管延長部51を形成
する室の各々のパラメータは、アイリス絞り52
に入射する所定周波数帯域内の実質的に全ての周
波数の波動のべき数が該室内に入り、周波数
1,2の送信信号が該室内に入る時にそれらの
送信信号がダイオード54により受信され、上述
した1,2の線型の組合わせがダイオード5
4から発生するように定められている。このよう
な信号が発生すると該室内に含まれる導波管延長
部51の壁部に電流が供給され、その電流が該室
を励起し、上述の帯域幅に含まれる周波数のみに
ついて共振を生じさせる。その共振信号は、アイ
リス絞り52を経てホーン50に供給され、ルー
ヌベルグ・レンズ43から逆指向的に放射され
る。
46をアンテナベルト45のアンテナ素子46と
して使用してもよい。第4a図に示したアンテナ
素子46は、ホーン50と、ホーン50の小径端
部に接続されてホーン50の導波管延長部51を
形成する室と、金属製のアイリス絞り52と、金
属製のピストン反射器53と、アイリス絞り52
とピストン反射器53との間において導波管延長
部51の内部に配設したダイオード54とを有す
る。ダイオード54の陰極と陽極とは導線55に
よつて導波管延長部51の上壁と底壁とに接続さ
れている。導波管延長部51を形成する室はその
寸法比によつて定まるどんな所望周波数において
も、即ち送出周波数1,2およびその所望の
線型組合わせを含む作動周波数帯域内において共
振するようにしてある。導波管延長部51を形成
する室の各々のパラメータは、アイリス絞り52
に入射する所定周波数帯域内の実質的に全ての周
波数の波動のべき数が該室内に入り、周波数
1,2の送信信号が該室内に入る時にそれらの
送信信号がダイオード54により受信され、上述
した1,2の線型の組合わせがダイオード5
4から発生するように定められている。このよう
な信号が発生すると該室内に含まれる導波管延長
部51の壁部に電流が供給され、その電流が該室
を励起し、上述の帯域幅に含まれる周波数のみに
ついて共振を生じさせる。その共振信号は、アイ
リス絞り52を経てホーン50に供給され、ルー
ヌベルグ・レンズ43から逆指向的に放射され
る。
第4b図による変形実施例においては、ダイオ
ード54を含む室の前方に別の室が第2のアイリ
ス絞り56により形成されている。第2のアイリ
ス絞り56は2つの室が帯域フイルタを形成する
ような既知の距離だけ第1のアイリス絞り52か
ら隔置さている。この実施例によるアンテナ素子
は2つの室を同期的に同調させることによつて比
較的狭い帯域幅を供与したり、2つの室のスタガ
同調によつて比較的広い帯域幅を供与したりする
ために用いられる。後者の場合には周波数1,
2の余分の線型組合わせを逆指向的に放射する
ことができる。
ード54を含む室の前方に別の室が第2のアイリ
ス絞り56により形成されている。第2のアイリ
ス絞り56は2つの室が帯域フイルタを形成する
ような既知の距離だけ第1のアイリス絞り52か
ら隔置さている。この実施例によるアンテナ素子
は2つの室を同期的に同調させることによつて比
較的狭い帯域幅を供与したり、2つの室のスタガ
同調によつて比較的広い帯域幅を供与したりする
ために用いられる。後者の場合には周波数1,
2の余分の線型組合わせを逆指向的に放射する
ことができる。
球状の逆指向性アンテナの有効仰角範囲は上述
したようにその赤道線上のアンテナベルト45の
幅を大きくすることによつて増大させることがで
きる。しかしアンテナベルト45の幅を大きくす
るとアパーチユアの閉塞度が増し逆指向性アンテ
ナのレーダ断面積が減少する。塞止される断面積
σ2と最大理論断面積σ1との比は次式によつて
示される。
したようにその赤道線上のアンテナベルト45の
幅を大きくすることによつて増大させることがで
きる。しかしアンテナベルト45の幅を大きくす
るとアパーチユアの閉塞度が増し逆指向性アンテ
ナのレーダ断面積が減少する。塞止される断面積
σ2と最大理論断面積σ1との比は次式によつて
示される。
σ2/σ1=[1−2/π(sin-1α+α√1−2
)]2 ここにαはa/R、aはアンテナベルト45の
半幅、Rは球形の逆指向性アンテナの半径であ
る。従つて航法装置の最大作動距離と有効仰角範
囲との間にはある妥協点を見出ださなければなら
ない。
)]2 ここにαはa/R、aはアンテナベルト45の
半幅、Rは球形の逆指向性アンテナの半径であ
る。従つて航法装置の最大作動距離と有効仰角範
囲との間にはある妥協点を見出ださなければなら
ない。
上述した実施例による逆指向性アンテナは構造
が比較的簡単であるが重量も大きく高価である。
第5図に示した実施例により逆指向性アンテナは
構造が簡単で重量も小さく廉価に製造できる。第
5図の逆指向性アンテナは2つの部分即ち円筒形
アンテナリング61と、アンテナリング61の周
りに同心的に配設された球形シエル62とを有す
る。球形シエル62は米国特許第2510020号およ
び1963年3月発行の「マイクロ波ジヤーナル」
“Microwave Journal”に掲載されたJ.クローニ
ーその他の論文に示された教示に従つて製造する
ことができる。これらの教示による球形シエル6
2は、多数のワイヤまたはロツド状の導体63を
有し、導体63はほぼ全ての緯線において水平面
と約45度の角度をなしている。従つて球形の逆指
向性アンテナの内部にいる人は、全ての方位につ
いて45度の角度をもつ導体63を、また外部から
逆指向性アンテナの内部を透かして見る人はアン
テナ表面の45度の導体63と、アンテナ内面の直
角−45度の導体63とをそれぞれ見ることにな
る。従つて各々−45度の偏よりをもつ平面波の電
磁波64が点65において球形シエル62の前面
に入射するとその電磁波は顕著な損失を受けるこ
となく導体網を通過して後面の点66に到達し、
そこで彎曲面によりアンテナリング61上の点6
7に集束され、その点67にあるアンテナ素子6
8により受信される。アンテナ素子68は第3図
のアンテナベルト45について説明したアンテナ
素子46と同様である。アンテナリング61の
各々のアンテナ素子68は内面側から反射した信
号を受信して周波数1,2の線型組合わせを
発生するのに適当な偏よりをもつている。点67
にあるアンテナ素子68から放射された電磁波は
球形シエル62の内面を照射し、そこから反射さ
れ、入射電磁波64と平行の経路に沿つて進行す
る。再放射された電磁波は、球形シエル62の前
面の球形面を通過して電磁波源の方向に進むよう
な偏よりをもつている。
が比較的簡単であるが重量も大きく高価である。
第5図に示した実施例により逆指向性アンテナは
構造が簡単で重量も小さく廉価に製造できる。第
5図の逆指向性アンテナは2つの部分即ち円筒形
アンテナリング61と、アンテナリング61の周
りに同心的に配設された球形シエル62とを有す
る。球形シエル62は米国特許第2510020号およ
び1963年3月発行の「マイクロ波ジヤーナル」
“Microwave Journal”に掲載されたJ.クローニ
ーその他の論文に示された教示に従つて製造する
ことができる。これらの教示による球形シエル6
2は、多数のワイヤまたはロツド状の導体63を
有し、導体63はほぼ全ての緯線において水平面
と約45度の角度をなしている。従つて球形の逆指
向性アンテナの内部にいる人は、全ての方位につ
いて45度の角度をもつ導体63を、また外部から
逆指向性アンテナの内部を透かして見る人はアン
テナ表面の45度の導体63と、アンテナ内面の直
角−45度の導体63とをそれぞれ見ることにな
る。従つて各々−45度の偏よりをもつ平面波の電
磁波64が点65において球形シエル62の前面
に入射するとその電磁波は顕著な損失を受けるこ
となく導体網を通過して後面の点66に到達し、
そこで彎曲面によりアンテナリング61上の点6
7に集束され、その点67にあるアンテナ素子6
8により受信される。アンテナ素子68は第3図
のアンテナベルト45について説明したアンテナ
素子46と同様である。アンテナリング61の
各々のアンテナ素子68は内面側から反射した信
号を受信して周波数1,2の線型組合わせを
発生するのに適当な偏よりをもつている。点67
にあるアンテナ素子68から放射された電磁波は
球形シエル62の内面を照射し、そこから反射さ
れ、入射電磁波64と平行の経路に沿つて進行す
る。再放射された電磁波は、球形シエル62の前
面の球形面を通過して電磁波源の方向に進むよう
な偏よりをもつている。
偏よりを−45度以外の値にするとレーダ断面積
の損失が生ずる。水平または垂直方向または円周
方向の偏よりとした場合には投影面積のほぼ25%
に相当するレーダ断面積が失なわれる。しかし逆
指向性アンテナのレーダ断面積は球形シエル62
の直径Dの4乗に比例するので直径Dを40%増す
と偏よりによる損失が補償される。
の損失が生ずる。水平または垂直方向または円周
方向の偏よりとした場合には投影面積のほぼ25%
に相当するレーダ断面積が失なわれる。しかし逆
指向性アンテナのレーダ断面積は球形シエル62
の直径Dの4乗に比例するので直径Dを40%増す
と偏よりによる損失が補償される。
第1図は本発明による検出機能を有する多周波
航法装置の全体の概略的なブロツク線図、第2図
は第3図の逆指向性アンテナの1つのアンテナ素
子の概略的な説明図、第3図は第1図の検出認識
装置に用いられる逆指向性アンテナの概略的な斜
視図、第4a図および第4b図は第2図に示した
アンテナ素子の別の実施例を示す概略的な説明
図、第5図は第3図に示した逆指向性アンテナの
別の実施例を示す概略的な斜視図である。 図において、10は送信器、11,12は信号
発生器、13はアンテナ、18は逆指向性アンテ
ナ、40はアンテナ素子、41,54はクリスタ
ルダイオード、24は受信器である。
航法装置の全体の概略的なブロツク線図、第2図
は第3図の逆指向性アンテナの1つのアンテナ素
子の概略的な説明図、第3図は第1図の検出認識
装置に用いられる逆指向性アンテナの概略的な斜
視図、第4a図および第4b図は第2図に示した
アンテナ素子の別の実施例を示す概略的な説明
図、第5図は第3図に示した逆指向性アンテナの
別の実施例を示す概略的な斜視図である。 図において、10は送信器、11,12は信号
発生器、13はアンテナ、18は逆指向性アンテ
ナ、40はアンテナ素子、41,54はクリスタ
ルダイオード、24は受信器である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (イ) 既知の周波数の隔たりをその間に有する
異なる各周波数の複数の信号を発する送信器
と、 (ロ) 前記複数の信号を共通放射路に沿つて放射す
る前記送信器に結合された手段と、 (ハ) 前記複数の信号を受信して放射された前記複
数の信号の周波数の線型的組合わせとなつてい
る周波数で信号を発生し、該発生された信号を
前記放射路にほぼ沿つて前記送信器に向けて再
放射するルーネベルグレンズアンテナの如き逆
指向性アンテナなどを含む信号発生手段と、 (ニ) 前記再放射された信号を受信し、該再放射さ
れた信号に応答して出力信号を発生する手段
と、を備え、よつて前記信号発生手段が識別さ
れるようにしたことを特徴とする多周波航法装
置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/630,553 US4031535A (en) | 1975-11-10 | 1975-11-10 | Multiple frequency navigation radar system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5260591A JPS5260591A (en) | 1977-05-19 |
JPS6130218B2 true JPS6130218B2 (ja) | 1986-07-11 |
Family
ID=24527632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP51134625A Granted JPS5260591A (en) | 1975-11-10 | 1976-11-09 | Device for recognizing detection |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4031535A (ja) |
JP (1) | JPS5260591A (ja) |
DE (1) | DE2651298A1 (ja) |
FI (1) | FI66253C (ja) |
GB (1) | GB1574417A (ja) |
NL (1) | NL7612383A (ja) |
NO (1) | NO143718C (ja) |
SE (1) | SE416846B (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6049301A (en) * | 1976-09-22 | 2000-04-11 | The Boeing Company | Surveillance apparatus and method for the detection of radio receivers |
US4646090A (en) * | 1983-08-12 | 1987-02-24 | Rca Corporation | Codeable identifying tag and method of identification thereof |
US4660039A (en) * | 1985-02-14 | 1987-04-21 | Barricks Mary S | System for locating a sport object |
US4723123A (en) * | 1985-04-26 | 1988-02-02 | Raymond Marlow | Radar system |
GB9118041D0 (en) * | 1991-08-21 | 1991-10-09 | Secr Defence | Radar reflectors |
US5387916A (en) * | 1992-07-31 | 1995-02-07 | Westinghouse Electric Corporation | Automotive navigation system and method |
US5254997A (en) * | 1992-07-31 | 1993-10-19 | Westinghouse Electric Corp. | Retrodirective interrogation responsive system |
US5424737A (en) * | 1993-12-22 | 1995-06-13 | United Technologies Corporation | Communications retro-reflector |
US6046701A (en) * | 1997-11-03 | 2000-04-04 | Spike Technologies, Inc. | Apparatus for high-performance sectored antenna system |
US6169525B1 (en) | 1998-09-10 | 2001-01-02 | Spike Technologies, Inc. | High-performance sectored antenna system using low profile broadband feed devices |
EP1106860B1 (en) * | 1999-11-30 | 2004-12-01 | General Electric Company | Elastomer vibration isolator bushing |
US6664916B1 (en) * | 2002-08-09 | 2003-12-16 | Todd R. Stafford | System and method for identifying navigational markers using radar |
GB2395438A (en) * | 2002-11-20 | 2004-05-26 | Qinetiq Ltd | Golf ball locating system |
SE531633C2 (sv) * | 2007-09-24 | 2009-06-16 | Cellmax Technologies Ab | Antennarrangemang |
US20140197983A1 (en) * | 2011-04-20 | 2014-07-17 | Ralf Reuter | Receiver device, multi-frequency radar system and vehicle |
FR3001190B1 (fr) * | 2013-01-22 | 2016-05-13 | Fonds Espci Georges Charpark | Systeme d'aide a la conduite |
US9748643B2 (en) * | 2015-05-18 | 2017-08-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Identification or messaging systems and related methods |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2510020A (en) * | 1947-10-28 | 1950-05-30 | Rca Corp | Reflector for radar navigation |
US3896440A (en) * | 1971-11-26 | 1975-07-22 | Westinghouse Electric Corp | Retrodirective passive beacon for simulating a moving target |
US3798642A (en) * | 1972-09-27 | 1974-03-19 | Microlab Fxr | Recognition system |
DE2352807C3 (de) * | 1973-10-20 | 1979-10-25 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Die Summenfrequenz erzeugender Antwortgeber für ein Sende- und Empfangssystem zur Erkennung bewegbarer Körper |
US3944928A (en) * | 1974-07-01 | 1976-03-16 | Microlab/Fxr | Harmonic communication system |
-
1975
- 1975-11-10 US US05/630,553 patent/US4031535A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-10-18 GB GB43135/76A patent/GB1574417A/en not_active Expired
- 1976-11-08 NL NL7612383A patent/NL7612383A/xx not_active Application Discontinuation
- 1976-11-08 FI FI763189A patent/FI66253C/fi not_active IP Right Cessation
- 1976-11-09 SE SE7612457A patent/SE416846B/xx unknown
- 1976-11-09 NO NO763804A patent/NO143718C/no unknown
- 1976-11-09 JP JP51134625A patent/JPS5260591A/ja active Granted
- 1976-11-10 DE DE19762651298 patent/DE2651298A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2651298A1 (de) | 1977-05-12 |
FI66253C (fi) | 1984-09-10 |
JPS5260591A (en) | 1977-05-19 |
FI763189A (ja) | 1977-05-11 |
FI66253B (fi) | 1984-05-31 |
NO143718C (no) | 1981-04-01 |
NL7612383A (nl) | 1977-05-12 |
NO763804L (ja) | 1977-05-11 |
US4031535A (en) | 1977-06-21 |
NO143718B (no) | 1980-12-22 |
GB1574417A (en) | 1980-09-03 |
SE416846B (sv) | 1981-02-09 |
SE7612457L (sv) | 1977-05-11 |
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