(57)【要約】  【課題】  送信アンテナと地表面との距離が短くても正確に高度を測定することができる電波高度計を提供する。  【解決手段】  受信回路６と中間周波増幅器８との間に、受信回路６からの反射波信号Ｒ３を所定時間遅延させて出力する遅延線７を配置した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準パルスを発生する基準パルス発生手段と、
前記基準パルスに同期して送信パルスを発生するパルス送信手段と、
前記送信パルスを電波に変換して地表面に送信する送信アンテナと、
前記地表面で反射した電波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナの出力を中間周波信号に変換して検波し、反射波信号を出力する受信手段と、
前記受信手段からの前記反射波信号を増幅する中間周波増幅器と、
前記中間周波増幅手段からの前記反射波信号を捕捉して反射波捕捉パルスを出力する反射波捕捉手段と、
前記基準パルス発生手段からの前記基準パルスと前記反射波捕捉手段からの前記反射波捕捉パルスとの時間差を検出し、その時間差に対応する高度信号を出力する時間検出手段と、
前記受信手段の出力を遅延させる遅延手段と
を備えていることを特徴とする電波高度計。
【請求項２】
前記遅延手段が前記受信手段と前記中間周波増幅手段との間に接続されていることを特徴とする請求項１記載の電波高度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電波高度計に関し、特に航空機等に搭載され、対地高度等の距離計測を行う電波高度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として特開平１１−３０４９０８号に記載された電波距離計がある。
【０００３】
この電波距離計は、基準パルス発生器とパルス送信回路と送信アンテナと受信アンテナと受信回路と増幅回路と第１パルス発生回路（反射波捕捉手段）と差動回路（時間検出手段）とを備える。
【０００４】
基準パルス発生器は基準パルスを発生する。
【０００５】
パルス送信回路は基準パルスに同期して送信パルスを発生する。
【０００６】
送信アンテナは送信パルスを電波に変換して地表面等に送信する。
【０００７】
受信アンテナは地表面等で反射した電波を受信する。
【０００８】
受信回路は受信アンテナの出力を中間周波数信号に変換して検波する。
【０００９】
増幅回路は受信回路の出力を増幅する。
【００１０】
第１パルス発生回路は捕捉パルス発生回路及び比較器を有する。捕捉パルス発生回路は増幅回路から出力された反射波信号に一部重なる捕捉パルスを発生する。比較器は反射波信号と捕捉パルスとの重なり面積が基準の重なり面積と同じになるように、捕捉パルスの出力タイミングを進めたり、遅らせたりする。第１パルス発生回路は前記両面積が同じになったとき反射波捕捉パルスを出力する。
【００１１】
差動回路は基準パルスと反射波捕捉パルスとの時間差を検出し、この時間差に対応した電圧を出力する。この電圧に基づき地表面等との距離が求まる。
【特許文献１】特開平１１−３０４９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この電波高度計では、パルス送信回路が送信パルスを発振するときに大電流が流れて電位変動が生じる。この電位変動を増幅器が増幅し、この結果、送信パルスの発振とほぼ同じタイミングでノイズが発生する。
【００１３】
このノイズは第１パルス発生回路に入る。送信アンテナと地表面との距離が長いとき、第１パルス発生回路内で反射波信号とノイズとが重なることはなく、特別問題は生じない。しかし、送信アンテナと地表面等との距離が短いとき、第１パルス発生回路内で反射波信号とノイズとが重なる。比較器はこの反射波信号とノイズとの重なりと、反射波信号と捕捉パルスとの重なりとを区別することができない。このため、比較器は反射波信号とノイズとの重なりを反射波信号と捕捉パルスとの重なりと判断し、反射波捕捉パルスが出力される。この結果、反射波捕捉パルスと基準パルスとの時間差が送信アンテナと地表面との距離に対応しなくなり、高度を正確に測定できなくなる。
【００１４】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、送信アンテナと地表面との距離が短くても正確に高度を測定することができる電波高度計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述の課題を解決するため請求項１の発明の電波高度計は、基準パルスを発生する基準パルス発生手段と、前記基準パルスに同期して送信パルスを発生するパルス送信手段と、前記送信パルスを電波に変換して地表面に送信する送信アンテナと、前記地表面で反射した電波を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナの出力を中間周波信号に変換して検波する受信手段と、前記受信手段からの前記反射波信号を増幅する中間周波増幅器と、前記中間周波増幅手段からの前記反射波信号を捕捉して反射波捕捉パルスを出力する反射波捕捉手段と、前記基準パルス発生手段からの前記基準パルスと前記反射波捕捉手段からの前記反射波捕捉パルスとの時間差を検出し、その時間差に対応する高度信号を出力する時間検出手段と、前記受信手段の出力を遅延させる遅延手段とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
上述のように、この電波高度計は受信手段の出力を遅延させる遅延手段を備えているので、送信アンテナと地表面との距離が短くても、中間周波増幅手段に対するノイズと反射波信号との入力タイミングがずれる。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１記載の電波高度計において、前記遅延手段が前記受信手段と前記中間周波増幅手段との間に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば送信アンテナと地表面との距離が短くても正確に高度を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２０】
図１はこの発明の一実施形態に係る電波高度計を示すブロック図、図２は図１に示す電波高度計の遅延線の等価回路図、図３は図１に示す電波高度計の動作を示すタイミングチャートである。
【００２１】
図１，３に示すように、基準パルス発生器（基準パルス発生手段）１は基準パルスＰを発生する。パルス送信回路（パルス送信手段）２は基準パルスＰに同期して送信パルスＳを発生する。送信アンテナ３は送信パルスＳを電波Ｒ１に変換して地表面４に送信する。
【００２２】
受信アンテナ５は地表面４で反射した電波（反射波）Ｒ２を受信する。反射波Ｒ２は受信回路（受信手段）６に入力される。
【００２３】
受信回路６は受信アンテナ５からの反射波Ｒ２を中間周波信号に変換して検波し、反射波信号Ｒ３を出力する。
【００２４】
遅延線（遅延手段）７は受信回路６からの反射波信号Ｒ３を所定時間遅延させて出力する。この遅延線７は２つのコイル７１と２つのコンデンサ７２とで構成されている（図２参照）。
【００２５】
中間周波増幅器（中間周波数増幅手段）８は遅延線７からの反射波信号Ｒ３を増幅して反射波信号Ｒ４を出力する。
【００２６】
反射波捕捉回路９は捕捉パルス発生回路（図示せず）、比較器（図示せず）等を有する。捕捉パルス発生回路は基準パルス発生器１の基準パルスＰ及び時間検出回路１０からの高度信号Ａに基づいて捕捉パルスを発生する。捕捉パルスの一部分（後縁部）は反射波信号Ｒ４の一部分（前縁部）に重なる。比較器は反射波信号Ｒ４と捕捉パルスとの重なり面積が基準の重なり面積と同じになるように、捕捉パルスの出力タイミングを進めたり、遅らせたりするフィードバック信号を捕捉パルス発生回路に出力する。
【００２７】
時間検出回路（時間検出手段）１０は基準パルス発生器１からの基準パルスＰと反射波捕捉回路９からの反射波捕捉パルスＣとの時間差を検出し、その時間差に対応する高度信号Ａを出力する。
【００２８】
次に、この電波高度計の動作を説明する。
【００２９】
図１，３に示すように、基準パルス発生器１の発生する基準パルスＰに同期して送信パルスＳがパルス送信回路２から送信され、その送信パルスＳに対応する電波Ｒ１が送信アンテナ３から地表面４へ送信される。基準パルスＰが基準パルス発生器１から出力されてから時間Ｔａが経過した時点で送信パルスＳがパルス送信回路２から出力される（図３（ａ）、（ｂ）参照）。基準パルスＰは所定の繰返し周期ｔｆで出力される。送信パルスＳが送信されるとき、ほぼ同時にノイズＮが発生し（図３（ｃ）参照）、このノイズＮは中間周波増幅器８に直接入る。
【００３０】
送信アンテナ３から送信された電波Ｒ１が地表面４で反射し、反射波Ｒ２として受信アンテナ５に到達する。図３（ｆ）のＴｂは送信から受信までの時間を表す。反射波Ｒ２は受信回路６に入力されて中間周波信号に変換され、反射波信号Ｒ３として出力される。図３（ｆ）のＴｃは反射波Ｒ２が受信回路６に入力してから反射波信号Ｒ３が受信回路６から出力されるまでの時間を表す。
【００３１】
反射波信号Ｒ３は遅延線７を通過する。このとき、反射波信号Ｒ３は所定時間Ｔｄだけ遅延されて遅延線７から出力される。したがって、中間周波信号Ｒ３が中間周波増幅器８に入力されるかなり前にノイズＮが中間周波増幅器８に入る。ノイズＮは増幅されて中間周波増幅器８から出力される。反射波信号Ｒ３も増幅され、反射波信号Ｒ４として中間周波増幅器８から出力される。ノイズＮが中間周波増幅器８に入力して時間Ｔｅが経過した時点で出力され、同様に、反射波信号Ｒ３が中間周波増幅器８に入力して時間Ｔｅが経過した時点で反射波信号Ｒ４として出力される。
【００３２】
従来の電波高度計では、飛行高度が低い場合、ノイズＮと反射波信号Ｒ４とが重なった状態で中間周波増幅器８から出力される（図３の想像線のＲ４を参照）。しかし、この実施形態に係る電波高度計では、遅延線７によって反射波信号Ｒ３が中間周波増幅器８に入るタイミングがノイズＮと比べて時間Ｔｄだけ遅れるので、反射波信号Ｒ４はノイズＮよりも遅れて出力される（図３（ｄ）参照）。したがって、この実施形態に係る電波高度計では、飛行高度が低くても、ノイズＮと反射波信号Ｒ４とが重なったり、ノイズＮと反射波信号Ｒ４とを識別できない程時間的に近づいたりしない。飛行高度が高い場合、反射波信号Ｒ４は十分にノイズＮから時間的に離れている。
【００３３】
反射波信号Ｒ４は反射波捕捉回路９に入力される。反射波捕捉回路９の捕捉パルス発生回路は基準パルスＰ及び高度信号Ａに基づいて捕捉パルスの後縁部が反射波信号Ｒ４の前縁部に重なるように捕捉パルスを出力する。反射波信号Ｒ４と捕捉パルスとは比較器に入力される。比較器は反射波信号Ｒ４と捕捉パルスとの重なり面積と基準の重なり面積とを比較し、反射波信号Ｒ４と捕捉パルスとの重なり面積が基準の重なり面積と同じになるように、捕捉パルスの出力タイミングを進めたり、遅らせたりするフィードバック信号を反射波補足回路９の捕捉パルス発生回路に出力する。反射波信号Ｒ４と捕捉パルスとの重なり面積が基準の重なり面積と同じになったとき、反射波捕捉回路９は時間検出回路１０に反射波捕捉パルスＣを出力する（図３（ｅ）、（ｆ）参照）。
【００３４】
反射波捕捉回路９からの反射波捕捉パルスＣと基準パルス発生器１からの基準パルスＰとは時間検出回路１０に入力され、両パルスの時間差ΔＴが検出され、その時間差ΔＴに対応する高度信号Ａが出力される。この時間差ΔＴは次式で求められる。
【００３５】
ΔＴ＝Ｔａ＋Ｔｂ＋Ｔｃ＋Ｔｄ＋Ｔｅ
【００３６】
高度信号Ａはバッファ（図示せず）を介して表示装置（図示せず）へ出力される。
【００３７】
この実施形態によれば、飛行機が低空を飛行している場合でも、ノイズＮと反射波信号Ｒ４とが重なることがないので、反射波捕捉パルスＣが正しいタイミングで出力され、この結果、高度が正確に測定される。
【００３８】
上述の実施形態では遅延手段として遅延線を用いたが、これに代え、超音波遅延素子等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係る電波高度計を示すブロック図である。
【図２】図２は図１に示す電波高度計の遅延線の等価回路図である。
【図３】図３は図１に示す電波高度計の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１  基準パルス発生器（基準パルス発生手段）
２  パルス送信回路（パルス送信手段）
３  送信アンテナ
５  受信アンテナ
６  受信回路（受信手段）
７  遅延線（遅延手段）
８  中間周波増幅器（中間周波増幅手段）
９  反射波捕捉回路（反射波捕捉手段）
１０  時間検出回路（時間検出手段）
【図１】
2006266788.tif 000003
【図２】
2006266788.tif 000004
【図３】
2006266788.tif 000005