(57)【要約】【課題】レーダ受信装置において環境変化による位相特性への影響を補正するための補正量を取得する際に、その所要時間を短縮可能なレーダ受信装置、及びレーダ受信装置のキャリブレーション方法を得る。【解決手段】レーダ受信装置内に設けられた移相器に対する移相量設定時の移相補正量を、対象レーダ波の全周波数帯域にわたって取得する際に、環境変化が装置各部の位相特性に及ぼす影響を考慮して、ケーブル部以降と、アンテナ部以降とに分けて実施するとともに、その時に用いるキャリブレーション信号の周波数は、その位相特性が環境変化の影響を受けやすいケーブル部以降のキャリブレーションでは、細かな周波数ステップ幅で、また、アンテナ部以降のキャリブレーションではそれよりも広い周波数ステップ幅で、それぞれキャリブレーション信号の周波数を変化させて取得する。【選択図】  図１
2014157096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配列された複数のアンテナ素子を有し、これらアンテナ素子で受信された所定周波数帯域内のレーダ波をこれらアンテナ素子に対応して設けられた移相器でそれぞれに通過位相の制御を行って合成し出力するアンテナユニットを複数個備えたアンテナ部と、
一端が前記複数のアンテナユニットの各出力端に接続され、それぞれに前記アンテナユニットからの受信レーダ波の合成出力を伝送する複数本の接続ケーブルを含むケーブル部と、
前記複数本の接続ケーブルの他端に接続され、これら接続ケーブルで伝送される前記複数のアンテナユニットそれぞれからの受信レーダ波の合成出力を受けとって処理し、レーダ情報を取得する受信処理部と、
前記移相器での通過位相の制御における移相補正量を取得するキャリブレーション制御部とを備えたレーダ受信装置において、
前記キャリブレーション制御部は、
前記ケーブル部の各ケーブル毎にその前記アンテナユニット側の端部からキャリブレーション信号を入力し、その周波数を前記レーダ波の所定の周波数全帯域にわたって第１の周波数ステップ幅で変化させたときの前記受信処理部での処理結果から取得した、各周波数における前記各ケーブル毎の第１の移相補正量と、
前記各移相器毎にその前段からキャリブレーション信号を入力し、その周波数を前記レーダ波の所定の周波数全帯域にわたって第２の周波数ステップ幅で変化させたときの前記受信処理部での処理結果から取得した、各周波数における前記各移相器毎の第２の移相補正量と
に基づいて、前記レーダ波の周波数に対する移相補正量を取得する制御器と、
前記制御器からの制御に基づき前記キャリブレーション信号を発生する励振器と
を有することを特徴とする
レーダ受信装置。
【請求項２】
前記第２の周波数ステップ幅は、前記第１の周波数ステップ幅よりも広いことを特徴とする請求項１に記載のレーダ受信装置。
【請求項３】
配列された複数のアンテナ素子を有し、これらアンテナ素子で受信された所定周波数帯域内のレーダ波をこれらアンテナ素子に対応して設けられた移相器でそれぞれに通過位相の制御を行って合成し出力するアンテナユニットを複数個備えたアンテナ部と、このアンテナ部内の各アンテナユニットからの受信レーダ波の合成出力を処理してレーダ情報を取得する受信処理部との間が、前記アンテナ部内の各アンテナユニット毎に複数のケーブルで前記受信処理部に接続されたレーダ受信装置のキャリブレーション方法であって、
前記各ケーブル毎にその前記アンテナユニット側の端部からキャリブレーション信号を入力し、
このキャリブレーション信号の周波数を前記レーダ波の所定の周波数全帯域にわたって第１の周波数ステップ幅で変化させながら、前記受信処理部での処理結果から各周波数における前記各ケーブル毎の第１の移相補正量を取得し、
前記各移相器毎にその前段からキャリブレーション信号を入力し、
このキャリブレーション信号の周波数を前記レーダ波の所定の周波数全帯域にわたって第２の周波数ステップ幅で変化させながら、前記受信処理部での処理結果から各周波数における前記各移相器毎の第２の移相補正量を取得し、
前記第１の移相補正量、及び前記第２の移相補正量に基づいて、前記レーダ波の周波数に対する移相補正量を取得する
ことを特徴とするレーダ受信装置のキャリブレーション方法。
【請求項４】
前記第２の周波数ステップ幅は、前記第１の周波数ステップ幅より広いことを特徴とする請求項３に記載のレーダ受信装置のキャリブレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、レーダ波を受信するレーダ受信装置及びレーダ受信装置のキャリブレーション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のアンテナ素子が配列された電子走査方式の空中線を用いて、レーダ波の反射信号を受信処理するレーダ受信装置においては、例えば、アンテナ部において、これらアンテナ素子毎に対応して設けられた受信モジュール内の移相器で、各アンテナ素子で受信された反射信号の通過位相をそれぞれに制御しつつ、所定の配列毎に合成・切換器で合成し、ケーブル部を経由してアンテナ部と離間して配置された受信処理部に、高周波信号のまま送出する。そして、後段の受信処理部においては、このアンテナ部からの高周波信号を所望するビーム形状に応じて所定の配列に沿って再度合成して受信処理し、さらに後段の信号処理部において各種の信号処理を施して目標情報を取得している。
【０００３】
この種のレーダ受信装置においては、著しい環境変化に対しても常に良好な受信ビームを形成することができるように、各アンテナ素子で受信された反射信号の通過位相を制御する際に、環境変化に起因する位相特性への影響に対処した移相量設定制御が行われる。すなわち、各アンテナ素子に対応した受信モジュール内の移相器に対する移相量設定の際に、レーダ波の周波数に対応してそれぞれに取得された、環境変化分を相殺するような補正量を加味してその設定量を補正することによって、環境変化による影響を除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１３８２７０号公報（第１１ページ、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のようなレーダ受信装置が航空機等に搭載された場合、装置を構成する各部の機内における配置によって、装置の動作中に各部が環境変化によって受ける影響がそれぞれ異なる。例えば、アンテナ部は、外部からの信号を良好に受信可能なように与圧室外に配置され、飛行高度や天候等による温度変化を受けやすいが、内蔵の電子部品等の安定動作のため、動作中は冷却器等により所定の温度範囲に維持されている。また、受信処理部やその後段の各種信号処理部等は与圧室内の安定した動作環境に配置されている。従って、これらは比較的環境変化による位相特性への影響が少ないと考えられる。これに対して、アンテナ部と受信処理部とを接続するケーブル部は、与圧室外から与圧室内にまたがって数メートル〜数十メートル程度の距離に布線されるため、その位相特性は環境変化、特に温度変化の影響を受け易いと考えられる。
【０００６】
一方、上記した移相器の補正量の取得にあたっては、アンテナ部の各受信モジュール内にある移相器の直前から、対象のレーダ波の周波数に対応したキャリブレーション信号を入力し、あらかじめ決められた複数ポイントの所定の移相量を移相器に設定してこのキャリブレーション信号を受信処理し、さらに後段の信号処理部での処理結果を用いることによって、装置全系に対する補正量を取得する。
【０００７】
このときのキャリブレーション信号の周波数は、対象のレーダ波の送信周波数帯全域をカバーするように複数の周波数ポイントが設定される。しかも、その周波数ポイントも、上記したように環境変化に対して影響を受け易い部位の補正に必要な、細かなステップで設定することが必要となる。
【０００８】
従って、移相補正量を取得するためのキャリブレーションでの測定回数は、（周波数ポイント数）×（移相ポイント数）×（受信モジュール数）で表されるが、特に周波数を細かなステップ幅で設定した場合には周波数ポイント数が増え、その回数が極めて増大して移相補正量の取得に時間を要していた。
【０００９】
さらに、これらのキャリブレーションは、実運用中の環境において実施する必要があるため、キャリブレーション時間が増大することによって、装置本来の運用のための時間を減少させてしまい、補正量を取得するためのキャリブレーション時間を短縮することが望まれていた。
【００１０】
本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、レーダ受信装置において環境変化による位相特性への影響を補正するための補正量を取得する際に、その所要時間を短縮可能なレーダ受信装置、及びレーダ受信装置のキャリブレーション方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本実施形態のレーダ受信装置は、配列された複数のアンテナ素子を有し、これらアンテナ素子で受信された所定周波数帯域内のレーダ波をこれらアンテナ素子に対応して設けられた移相器でそれぞれに通過位相の制御を行って合成し出力するアンテナユニットを複数個備えたアンテナ部と、一端が前記複数のアンテナユニットの各出力端に接続され、それぞれに前記アンテナユニットからの受信レーダ波の合成出力を伝送する複数本の接続ケーブルを含むケーブル部と、前記複数本の接続ケーブルの他端に接続され、これら接続ケーブルで伝送される前記複数のアンテナユニットそれぞれからの受信レーダ波の合成出力を受けとって処理し、レーダ情報を取得する受信処理部と、前記移相器での通過位相の制御における移相補正量を取得するキャリブレーション制御部とを備えたレーダ受信装置において、前記キャリブレーション制御部は、前記ケーブル部の各ケーブル毎にその前記アンテナユニット側の端部からキャリブレーション信号を入力し、その周波数を前記レーダ波の所定の周波数全帯域にわたって第１の周波数ステップ幅で変化させたときの前記受信処理部での処理結果から取得した、各周波数における前記各ケーブル毎の第１の移相補正量と、前記各移相器毎にその前段からキャリブレーション信号を入力し、その周波数を前記レーダ波の所定の周波数全帯域にわたって第２の周波数ステップ幅で変化させたときの前記受信処理部での処理結果から取得した、各周波数における前記各移相器毎の第２の移相補正量とに基づいて、前記レーダ波の周波数に対する移相補正量を取得する制御器と、前記制御器からの制御に基づき前記キャリブレーション信号を発生する励振器とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本実施形態のレーダ受信装置のキャリブレーション方法は、配列された複数のアンテナ素子を有し、これらアンテナ素子で受信された所定周波数帯域内のレーダ波をこれらアンテナ素子に対応して設けられた移相器でそれぞれに通過位相の制御を行って合成し出力するアンテナユニットを複数個備えたアンテナ部と、このアンテナ部内の各アンテナユニットからの受信レーダ波の合成出力を処理してレーダ情報を取得する受信処理部との間が、前記アンテナ部内の各アンテナユニット毎に複数のケーブルで前記受信処理部に接続されたレーダ受信装置のキャリブレーション方法であって、前記各ケーブル毎にその前記アンテナユニット側の端部からキャリブレーション信号を入力し、このキャリブレーション信号の周波数を前記レーダ波の所定の周波数全帯域にわたって第１の周波数ステップ幅で変化させながら、前記受信処理部での処理結果から各周波数における前記各ケーブル毎の第１の移相補正量を取得し、前記各移相器毎にその前段からキャリブレーション信号を入力し、このキャリブレーション信号の周波数を前記レーダ波の所定の周波数全帯域にわたって第２の周波数ステップ幅で変化させながら、前記受信処理部での処理結果から各周波数における前記各移相器毎の第２の移相補正量を取得し、前記第１の移相補正量、及び前記第２の移相補正量に基づいて、前記レーダ波の周波数に対する移相補正量を取得することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係るレーダ受信装置の一実施例の構成を示すブロック図。
【図２】図１におけるアンテナユニット１１の構成の一例を示すブロック図。
【図３】図１に例示したレーダ受信装置のキャリブレーション時の動作を説明するためのフローチャート。
【図４】図３におけるケーブル部キャリブレーション時の動作を詳細に説明するためのフローチャート。
【図５】図３におけるアンテナ部キャリブレーション時の動作を詳細に説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本実施形態に係るレーダ受信装置及びレーダ受信装置のキャリブレーション方法を実施するための最良の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本実施形態に係るレーダ受信装置の一実施例の構成を示すブロック図である。図１に例示したように、このレーダ受信装置は、アンテナ部１０、ケーブル部２０、受信処理部３０、信号処理部４０、キャリブレーション制御部５０、及び冷却部６０から構成されており、例えば、航空機等に搭載されて、アンテナ部１０は与圧室外に、また受信処理部３０，信号処理部４０、及びキャリブレーション制御部５０は与圧室内にそれぞれ配置され、その間をケーブル部２０で接続しているものとしている。
【００１６】
アンテナ部１０は、配列された複数ｍ個のアンテナ素子１２（＃１〜＃ｍ）を有するアンテナユニット１１を複数ｎ個備えている。本実施例においては、ひとつのアンテナユニット１１の有するアンテナ素子数ｍを４素子（＃１〜＃４）、またアンテナユニット数ｎを４ユニット（＃１〜＃４）としている。そして、例えば、アンテナユニット１１内の４個のアンテナ素子１２（＃１〜＃４）をＸ方向に、また４個のアンテナユニット１１（＃１〜＃４）をＹ方向にそれぞれ配列した２次元配列のアレイアンテナを構成し、各アンテナ素子で受信した信号の通過位相をそれぞれに制御して受信ビームを形成するものとしている。
【００１７】
４個のアンテナユニット１１（＃１〜＃４）は、いずれも同一に構成されており、各アンテナユニット１１は、通常動作時は自モジュール内の各アンテナ素子で受信されたレーダ波を、またキャリブレーション時はキャリブレーション信号を、それぞれに通過位相の制御を行いながら合成し出力する。アンテナユニット１１の構成の一例を図２に示す。
【００１８】
図２は、アンテナユニット１１の構成の一例を示すブロック図である。このアンテナユニット１１は、前述のように４個のアンテナ素子１２（＃１〜＃４）、各アンテナ素子に対応して設けられた受信モジュール１３（＃１〜＃４）、合成・切換器１４、及び移相制御回路１５を備えている。各アンテナ素子１２（＃１〜＃４）はレーダ波を受信する。受信モジュール１３（＃１〜＃４）は、いずれも同一に構成されており、それぞれに、通常動作時はアンテナ素子１２で受信されたレーダ波を、またキャリブレーション時はキャリブレーション信号を通過させる切換器１３１、この切換器１３１の出力信号を低雑音増幅する低雑音増幅器１３２、及び設定された移相量に基づき低雑音増幅器１３２の出力信号の移相量を制御する移相器１３３を備えている。そして、後述の移相制御回路１５からの設定により通過する信号の位相を制御し出力する。
【００１９】
合成・切換器１４は、各受信モジュール１３（＃１〜＃４）からの信号を合成する合成器１４１、ならびに、２つの切換器１４２、及び１４３を備えている。そして、通常動作時はアンテナ素子１２（＃１〜＃４）で受信され、この合成器１４１により合成された信号を出力するとともに、キャリブレーション時はキャリブレーション用の信号を通過させる。
【００２０】
移相制御回路１５は、後述する受信処理部３０から位相制御、及びキャリブレーション制御に必要な信号を含む制御信号を受けとって、各受信モジュール１３（＃１〜＃４）や合成・切換器１４を含む自アンテナユニット１１内の各部に分配する。
【００２１】
ケーブル部２０は、アンテナ部１０と受信処理部３０との間、及びアンテナ部１０とキャリブレーション制御部５０との間を接続する各種のケーブルであり、受信信号ケーブル群２１、制御信号ケーブル群２２、及びキャリブレーション信号ケーブル群２３を含み構成されている。本実施例においては、ケーブル部２０は、上述したように与圧室外と与圧室内とにまたがって、環境変化による影響を受けやすい経路を比較的長い距離布線されているものとしている。
【００２２】
受信信号ケーブル群２１は、アンテナ部１０内の各アンテナユニット１１（＃１〜＃４）と受信処理部３０との間を、各アンテナユニットに対応して布線され、各アンテナユニット１１（＃１〜＃４）からの出力信号をそれぞれに受信処理部３０に伝送する。制御信号ケーブル群２２は、受信処理部３０とアンテナ部１０内の各アンテナユニット１１（＃１〜＃４）との間を接続し、受信処理部３０から各アンテナユニット１１（＃１〜＃４）に対して、位相制御、及びキャリブレーション制御に必要な制御信号を伝送する。キャリブレーション信号ケーブル群２３は、キャリブレーション制御部５０とアンテナ部１０内の各アンテナユニット１１（＃１〜＃４）との間を接続し、キャリブレーション制御部５０で発生させたキャリブレーション信号を各アンテナユニット１１に伝送する。
【００２３】
受信処理部３０は、位相制御、及びキャリブレーション制御に必要な制御信号をアンテナ部１０内の各アンテナユニット１１（＃１〜＃４）に送出するとともに、これらの各アンテナユニットからの出力信号を受けとって、周波数変換、フィルタリング、及び低雑音増幅といった一連の受信処理を施す。信号処理部４０は、受信処理部３０で受信処理後の信号に対して更に信号処理を行って、目標情報等に加え、移相補正量を取得する。
【００２４】
キャリブレーション制御部５０は、アンテナ部１０の各アンテナユニット１１（＃１〜＃４）内の各移相器１３３に移相量を設定する際に加味される移相補正量を取得するためのキャリブレーション動作を制御する。キャリブレーション制御部５０は、制御器５１、及び励振器５２を備えている。制御器５１は、励振器５２から所定の周波数のキャリブレーション信号を発生させながら装置内の各部を制御し、信号処理器４０から移相補正量を取得して受信処理部３０に設定する。励振器５２は、制御器５１の制御に基づきキャリブレーション信号を発生する。
【００２５】
このキャリブレーション制御部５０による移相補正量の取得時の詳細動作については後述するが、大きくは次の３つのステップで構成される。すなわち、第１のステップは、キャリブレーション信号の周波数を第１の周波数ステップ幅で変化させながら、受信信号ケーブル群２１以降の第１の移相補正量を取得するケーブル部キャリブレーション、また、第２のステップは、キャリブレーション信号の周波数を第２の周波数ステップ幅で変化させながら、各アンテナユニット１１内の各移相器以降の第２の移相補正量を取得するアンテナ部キャリブレーション、そして第３のステップは、第１及び第２の移相補正量に基づきレーダ波の周波数に対する移相補正量を算出取得するステップである。
【００２６】
これら移相補正量は、キャリブレーション信号の周波数を所定の周波数幅で変化させながら、レーダ波の存在する所定の周波数帯域全体にわたって取得するが、本実施例においては、ケーブル部キャリブレーションでの第１の周波数ステップ幅をより細かくする一方、アンテナ部キャリブレーションでの第２の周波数ステップ幅をより広く設定している。これは、装置の各部が環境変化により受ける位相特性への影響の度合いによってキャリブレーション信号の周波数ステップ幅を可変設定しているためである。
【００２７】
すなわち、環境変化の影響を受けやすい場所に配置された受信信号ケーブル群２１については細かい周波数ステップ幅で、またそれよりも環境変化の影響が少ない場所に配置されたアンテナ部１０については、広い周波数ステップ幅で、それぞれ所定の周波数帯域内の移相補正量を取得している。このように、環境変化が装置各部の位相特性に及ぼす影響の程度に基づき、キャリブレーション信号の周波数ステップ幅を変えることによって、キャリブレーション時における測定回数を減らし、その所要時間を短縮することができる。
【００２８】
冷却部６０は、特にアンテナユニット１１を中心に、アンテナ部１０の動作中の温度を所定の範囲内に維持する。
【００２９】
次に、前出の図１及び図２、ならびに図３〜図５のフローチャートを参照して、上述のように構成されたレーダ受信装置のキャリブレーション時の動作について説明する。本実施形態のレーダ受信装置のキャリブレーションにおいては、図３のフローチャートに例示したように、全体では以下のステップが順次実行される。
【００３０】
まず、励振器５２からキャリブレーション信号が出力され始め（ＳＴ３１）、ケーブル部キャリブレーションが実行される。このステップでは、励振器５２で発生させたキャリブレーション信号を、受信信号ケーブル群２１内の各ケーブルのアンテナユニット１１側の端部に入力し、その周波数を所定の周波数帯域内において細かい第１の周波数ステップ幅で変化させながら、各周波数における信号処理部４０での処理結果を、第１の移相補正量として受信信号ケーブル群２１内のすべてのケーブル（図１の事例では４本）に対して順次取得するステップである。このステップの詳細動作については後述する（ＳＴ３２）。
【００３１】
次いで、アンテナ部キャリブレーションが実行される。このステップでは、キャリブレーション信号を、アンテナ部１０の各アンテナユニット１１（＃１〜＃４）内の各移相器１３３の前段から入力し、その周波数を所定の周波数帯域内において、第１の周波数ステップ幅よりも広い第２の周波数ステップ幅で変化させながら、各周波数における信号処理部４０での処理結果を、第２の移相補正量としてアンテナ部１０内のすべての移相器１３３に対して順次取得するステップである。このステップの詳細動作については後述する（ＳＴ３３）。
【００３２】
次いで、キャリブレーション信号を停止させた後（ＳＴ３４）、レーダ波の周波数に対する移相補正量が取得される。このステップでは、直前までに取得した第１及び第２の移相補正量に基づき、対象のレーダ波の周波数に対する移相補正量を算出し取得する。取得にあたっては、例えば、対象のレーダ波の周波数近傍の第１及び第２の移相補正量を抽出し、これらから内挿して算出するなどの手法を適用することができる（ＳＴ３５）。
【００３３】
次に、図４のフローチャートを参照して、ケーブル部キャリブレーションの動作について詳述する。図４は、ケーブル部キャリブレーション時の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【００３４】
まず、制御器５１からの制御により、受信信号ケーブル群２１の中から第１番目（＃１）の受信信号ケーブルを選択するとともに（ＳＴ４０１）、対応するアンテナユニット１１（＃１）の合成・切換器１４内の切換器１４２、及び１４３を、ケーブル部キャリブレーション側に切り換え、選択した受信信号ケーブル（＃１）のアンテナユニット側の端部からキャリブレーション信号を入力する（ＳＴ４０２）。
【００３５】
次いで、キャリブレーション信号の周波数を所定の周波数帯域の下限周波数に設定し（ＳＴ４０３）、その時の信号処理部４０におけるキャリブレーション信号の処理結果から移相補正データを取得する（ＳＴ４０４）。次いで、受信信号ケーブル群２１以降の移相補正に必要な、細かい周波数ステップ幅を加算してキャリブレーション信号の周波数を変化させ（ＳＴ４０５）、所定の周波数帯域の上限周波数までの各周波数において、ＳＴ４０４の動作ステップのデータ取得を繰り返す（ＳＴ４０６）。
【００３６】
次いで、受信信号ケーブル群２１内の残りのすべての受信ケーブル（＃２〜＃４）に対しても、上記した第１番目の受信ケーブルの場合と同様の動作ステップ（ＳＴ４０１〜ＳＴ４０６）で順次移相補正データを取得する。そして、取得した一連のデータは、第１の移相補正量として保持する（ＳＴ４０７）。
【００３７】
次に、図５のフローチャートを参照して、アンテナ部キャリブレーションの動作について詳述する。図５は、アンテナ部キャリブレーション時の動作の一例を説明するためのフローチャートである。アンテナ部キャリブレーションでは、受信モジュール１３内の移相器１３３を一つずつ、キャリブレーションの対象の移相器として選択し、選択した移相器に対しては、周波数を変化させつつ、一周波数あたり、複数の異なる移相量（例えば、３６０°を８等分した４５°間隔の８点の移相量など）を順次設定しその結果を取得する。
【００３８】
まず、制御器５１からの制御により、アンテナ部１０内の第１番目のアンテナユニット１１（＃１）を選択し（ＳＴ５０１）、さらに選択したアンテナユニット１１（＃１）内の第１番目の受信モジュール１３（＃１）を選択するとともに（ＳＴ５０２）、選択したアンテナユニット１１（＃１）の合成切換器１４内の切換器１４３、及び受信モジュール１３（＃１）内の切換器１３１をアンテナ部キャリブレーション側に切り換え、選択した移相器１３３の直前からキャリブレーション信号を入力する（ＳＴ５０３）。
【００３９】
次いで、キャリブレーション信号の周波数を所定の周波数帯域の下限周波数に設定する（ＳＴ５０４）。次いで、上記したように、例えば８点の異なる移相量を移相制御回路１５経由で順次設定し、信号処理部４０におけるキャリブレーション信号の処理結果から、設定したそれぞれの移相量での移相補正データを取得する（ＳＴ５０５〜ＳＴ５０７）。次いで、アンテナ部１０以降の移相補正に適した、ケーブル部キャリブレーション時よりも広い周波数ステップ幅を加算してキャリブレーション信号の周波数を変化させ（ＳＴ５０８）、所定の周波数帯域の上限周波数までの各周波数においてＳＴ５０５〜ＳＴ５０７の動作ステップのデータ取得を繰り返す（ＳＴ５０９）。
【００４０】
次いで、選択したアンテナユニット１１（＃１）内の他のすべての受信モジュール１３（＃２〜＃４）に対しても、順次、上記した第１番目の受信モジュール１３（＃１）の場合と同様の動作ステップ（ＳＴ５０２〜ＳＴ５０９）で移相補正データを取得する（ＳＴ５１０）。さらに、選択したアンテナユニット１１（＃１）内のすべての受信モジュール１３（＃１〜＃４）に対するデータ取得の完了後は、残りのアンテナユニット１１（＃２〜＃４）に対しても、順次、第１番目のアンテナユニット１１（＃１）の場合と同様の動作ステップ（ＳＴ５０１〜ＳＴ５１０）で移相補正データを取得する。そして、取得した一連のデータは、第２の移相補正量として保持する（ＳＴ５１１）。
【００４１】
なお、キャリブレーションに要する時間は、キャリブレーション中における測定回数（データ取得回数）に深く関連していることから、本実施例における測定回数の一例を試算すると次のようになる。まず、簡単のため、ケーブル部キャリブレーション時に、所定周波数帯域を細かな周波数ステップ幅で周波数を変化させた場合の周波数ポイント数を１０ポイントとし、アンテナ部キャリブレーション時は、これを間引くように広い周波数ステップで５ポイントとする。
【００４２】
ケーブル部キャリブレーションでの測定回数は、（１受信ケーブルに対する周波数ポイント数）×（ケーブル本数）で表されるので、１０×４＝４０回となる。また、アンテナ部キャリブレーションでの測定回数は、（１移相器に対する移相量設定ポイント数）×（周波数ポイント数）×（１アンテナユニット内の受信モジュール数ｍ）×（アンテナユニット数ｎ）と表されるので、８×５×４×４＝６４０回となる。従って、その合計回数は４０＋６４０＝６８０回となる。
【００４３】
これに対して、ケーブル部キャリブレーションとアンテナ部キャリブレーションとを分けず、装置全系を細かな周波数ステップ幅でキャリブレーション信号の周波数を変化させた場合には、本実施形態のアンテナ部キャリブレーションを細かな周波数ステップ幅で測定した場合と概ね一致した測定回数となり、その回数は、８×１０×４×４＝１２８０回となる。このことから、本実施例においては、測定回数が大幅に低減されていることがわかる。
【００４４】
以上説明したように、本実施例においては、レーダ受信装置内に設けられた移相器に対する移相量設定時の移相補正量を、対象レーダ波の全周波数帯域にわたって取得する際に、環境変化が装置各部の位相特性に及ぼす影響を考慮して、ケーブル部以降と、アンテナ部以降とに分けて実施するとともに、その時に用いるキャリブレーション信号の周波数は、それぞれに、所定の周波数帯域内を異なる周波数ステップ幅で変化させながら取得している。
【００４５】
すなわち、その位相特性が環境変化の影響を受けやすいケーブル部以降のキャリブレーションでは、細かな周波数ステップ幅でキャリブレーション信号の周波数を変化させるのに対し、アンテナ部以降のキャリブレーションでは、それよりも広い周波数ステップ幅で変化させて取得している。そして、これらの取得結果に基づいて、対象レーダ波の周波数に対する移相補正量を取得している。
【００４６】
このように、環境変化が装置各部の位相特性に及ぼす影響の程度に基づき、キャリブレーション信号の周波数ステップ幅を変えることによって、キャリブレーション時の移相補正データの測定回数を合理的に低減することができる。これにより、レーダ受信装置において位相特性への影響を補正するための移相補正量を取得する際に、その取得に要する時間を短縮することができるレーダ受信装置、及びレーダ受信装置のキャリブレーション方法を得ることができる。
【００４７】
なお、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４８】
１０  アンテナ部
１１  アンテナユニット
１２  アンテナ素子
１３  受信モジュール
１４  合成・切換器
１５  移相制御回路
２０  ケーブル部
２１  受信信号ケーブル群
２２  制御信号ケーブル群
２３  キャリブレーション信号ケーブル群
３０  受信処理部
４０  信号処理部
５０  キャリブレーション制御部
５１  制御器
５２  励振器
６０  冷却部
１３１、１４２、１４３  切換器
１３２  低雑音増幅器
１３３  移相器
１４１  合成器
【図１】
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【図２】
2014157096.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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