(57)【要約】      （修正有）【課題】送受信アンテナの各アンテナ素子の移相器に特別な機構を設けることなく、かつ、経時変化又は温度変化による位相特性変化をモニタする装置を不要として、レーダ装置を簡素化する。送受信アンテナの各アンテナ素子の移相器の校正を行ないつつも、気象レーダにおける降水量等の測定を行なうことにより、常時に渡ってレーダ測定を行なう。【解決手段】本開示は、ビーム方向の電子走査を行なうフェーズドアレイレーダにおいて、ビーム幅が受信ビームより広い送信ビームで電波が送信された後に、反射又は散乱された電波をビーム幅が送信ビームより狭い受信ビームで受信する電波受信部３１と、送信ビームの切り替わりのビーム方向付近における受信電力のビーム方向依存性の不連続幅が低減されるように、送信ビーム方向の校正幅を算出する送信ビーム校正部３２と、を備える送信ビーム校正装置３である。【選択図】図１
2018169190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーム方向の電子走査を行なうフェーズドアレイレーダにおける、送信ビーム方向を校正するレーダ送信ビーム校正装置であって、
ビーム幅が受信ビームより広い送信ビームで電波が送信された後に、反射又は散乱された電波をビーム幅が送信ビームより狭い受信ビームで受信する電波受信部と、
送信ビームの切り替わりのビーム方向付近における受信電力のビーム方向依存性の不連続幅が低減されるように、送信ビーム方向の校正幅を算出する送信ビーム校正部と、
を備えることを特徴とするレーダ送信ビーム校正装置。
【請求項２】
算出された送信ビーム方向の前記校正幅に基づいて、送信ビーム方向の指向性を制御する移相器を校正する移相器校正部、をさらに備える
ことを特徴とする、請求項１に記載のレーダ送信ビーム校正装置。
【請求項３】
算出された送信ビーム方向の前記校正幅に基づいて、受信電力のビーム方向依存性から前記不連続幅を低減するデータ校正部、をさらに備える
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のレーダ送信ビーム校正装置。
【請求項４】
ビーム方向の電子走査を行なうフェーズドアレイレーダにおける、送信ビーム方向を校正するレーダ送信ビーム校正プログラムであって、
ビーム幅が受信ビームより広い送信ビームで電波が送信された後に、反射又は散乱された電波をビーム幅が送信ビームより狭い受信ビームで受信する電波受信ステップと、
送信ビームの切り替わりのビーム方向付近における受信電力のビーム方向依存性の不連続幅が低減されるように、送信ビーム方向の校正幅を算出する送信ビーム校正ステップと、
をコンピュータに順に実行させるためのレーダ送信ビーム校正プログラム。
【請求項５】
ビーム方向の電子走査を行なうフェーズドアレイレーダにおける、送信ビーム方向を校正するレーダ送信ビーム校正方法であって、
ビーム幅が受信ビームより広い送信ビームで電波が送信された後に、反射又は散乱された電波をビーム幅が送信ビームより狭い受信ビームで受信する電波受信ステップと、
送信ビームの切り替わりのビーム方向付近における受信電力のビーム方向依存性の不連続幅が低減されるように、送信ビーム方向の校正幅を算出する送信ビーム校正ステップと、
を順に備えることを特徴とするレーダ送信ビーム校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、気象レーダ等として用いられビーム方向の電子走査を行なうフェーズドアレイレーダにおける、送信ビーム方向を校正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
気象レーダ等として、仰角方向の電子走査を行なうことにより、高速スキャンを行なうことができる、フェーズドアレイレーダが知られている。フェーズドアレイレーダでは、送受信アンテナの各アンテナ素子の励振位相を調整することにより、送受信ビームの仰角方向の指向性を制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２２８７４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２４７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、レーダ装置の出荷時には、送受信アンテナの各アンテナ素子の励振位相のオフセット値は、キャリブレーションされている。しかし、経時変化又は温度変化により、送受信アンテナの各アンテナ素子の励振位相のオフセット値は、変化してしまうことがある。その結果、実際の送受信ビームの仰角方向の指向性は、本来の送受信ビームの仰角方向の指向性から、ずれてしまうことがある。
【０００５】
気象レーダにおける降水量は、受信電力及び送受信アンテナのゲインに基づいて算出される。よって、送受信ビームの仰角方向の指向性のずれにより、実際に測定される降水量は、本来測定される降水量から、ずれてしまうことがある。
【０００６】
そこで、送受信アンテナの各アンテナ素子の移相器として、経時変化又は温度変化による特性変化が小さいデバイスを利用する。あるいは、特許文献１、２のように、送受信アンテナの各アンテナ素子の移相器について、経時変化又は温度変化による位相特性変化をモニタして、位相特性を校正している。
【０００７】
しかし、上記のように経時変化等が小さいデバイスの採用には、コスト及び部品選定の点で限界がある。一方、特許文献１、２では、経時変化又は温度変化による位相特性変化をモニタする装置を必要として、レーダ装置を簡素化することができない。さらに、特許文献１、２では、送受信アンテナの各アンテナ素子の移相器の校正を行なうときには、レーダ測定のステップとは別に校正のステップが必要となり、常時に渡ってはレーダ測定を行なうことができない。
【０００８】
そこで、前記課題を解決するために、本開示は、（１）送受信アンテナの各アンテナ素子の移相器に特別な機構を設けることなく、かつ、経時変化又は温度変化による位相特性変化をモニタする装置を不要として、レーダ装置を簡素化すること、及び、（２）送受信アンテナの各アンテナ素子の移相器の校正を行ないつつも、気象レーダにおける降水量等の測定を行なうことにより、常時に渡ってレーダ測定を行なうことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示のフェーズドアレイレーダでは、送信ビームのビーム幅を広くするとともに、受信ビームのビーム幅を狭くすることにより、複数の受信ビームを送信ビーム内に同時に形成する。そして、送信ビーム方向を切り替えることにより、ビーム方向の高速スキャンを行なう。
【００１０】
ここで、送信ビームのビーム幅を広くするために、送信アンテナのアンテナ素子数を少なくしている。よって、送信アンテナの数個のアンテナ素子の移相器が経時変化又は温度変化したときには、実際の送信ビームの指向性は、本来の送信ビームの指向性から、大きくずれてしまう。
【００１１】
一方で、受信ビームのビーム幅を狭くするために、受信アンテナのアンテナ素子数を多くしている。よって、受信アンテナの数個のアンテナ素子の移相器が経時変化又は温度変化したときでも、実際の受信ビームの指向性は、本来の受信ビームの指向性から、大きくずれる可能性は低い。
【００１２】
よって、送信アンテナのゲインが落ちているビーム方向において、つまり、送信ビームの切り替わりのビーム方向付近において、送信ビームの方向誤差に応じて送信アンテナのゲインが大きく変動する。ここで、送信アンテナのゲインと受信アンテナのゲインとを掛け合わせた値を用いて、気象レーダにおける降水量等の測定値を算出する。よって、送信アンテナのゲインが落ちているビーム方向において、つまり、送信ビームの切り替わりのビーム方向付近において、気象レーダにおける降水量等の測定値は、不連続に変化してしまう。
【００１３】
本開示のフェーズドアレイレーダでは、気象レーダにおける降水量等の測定値の不連続性を逆手にとって利用する。つまり、気象レーダにおける降水量等の測定値の不連続幅に基づいて、送信アンテナのゲインの不連続幅を算出する。そして、送信アンテナのゲインの不連続幅に基づいて、送信ビームの指向性のずれ幅を算出する。さらに、送信ビームの指向性のずれ幅が低減されるように、送信アンテナの各アンテナ素子の励振位相のオフセット値を校正する。
【００１４】
具体的には、本開示は、ビーム方向の電子走査を行なうフェーズドアレイレーダにおける、送信ビーム方向を校正するレーダ送信ビーム校正装置であって、ビーム幅が受信ビームより広い送信ビームで電波が送信された後に、反射又は散乱された電波をビーム幅が送信ビームより狭い受信ビームで受信する電波受信部と、送信ビームの切り替わりのビーム方向付近における受信電力のビーム方向依存性の不連続幅が低減されるように、送信ビーム方向の校正幅を算出する送信ビーム校正部と、を備えることを特徴とするレーダ送信ビーム校正装置である。
【００１５】
また、本開示は、ビーム方向の電子走査を行なうフェーズドアレイレーダにおける、送信ビーム方向を校正するレーダ送信ビーム校正プログラムであって、ビーム幅が受信ビームより広い送信ビームで電波が送信された後に、反射又は散乱された電波をビーム幅が送信ビームより狭い受信ビームで受信する電波受信ステップと、送信ビームの切り替わりのビーム方向付近における受信電力のビーム方向依存性の不連続幅が低減されるように、送信ビーム方向の校正幅を算出する送信ビーム校正ステップと、をコンピュータに順に実行させるためのレーダ送信ビーム校正プログラムである。
【００１６】
また、本開示は、ビーム方向の電子走査を行なうフェーズドアレイレーダにおける、送信ビーム方向を校正するレーダ送信ビーム校正方法であって、ビーム幅が受信ビームより広い送信ビームで電波が送信された後に、反射又は散乱された電波をビーム幅が送信ビームより狭い受信ビームで受信する電波受信ステップと、送信ビームの切り替わりのビーム方向付近における受信電力のビーム方向依存性の不連続幅が低減されるように、送信ビーム方向の校正幅を算出する送信ビーム校正ステップと、を順に備えることを特徴とするレーダ送信ビーム校正方法である。
【００１７】
この構成によれば、送信アンテナの各アンテナ素子の移相器に特別な機構を設けることなく、かつ、気象レーダにおける降水量等の測定値をモニタする通常の構成のみを必要として、レーダ装置を簡素化することができる。そして、気象レーダにおける降水量等の測定を行ないながら、送信アンテナの各アンテナ素子の移相器の校正を行なうことにより、常時に渡ってレーダ測定を行なうことができる。
【００１８】
また、本開示は、算出された送信ビーム方向の前記校正幅に基づいて、送信ビーム方向の指向性を制御する移相器を校正する移相器校正部、をさらに備えることを特徴とするレーダ送信ビーム校正装置である。
【００１９】
この構成によれば、送信アンテナの各アンテナ素子の移相器の校正を行なった後に、気象レーダにおける降水量等の測定値の不連続性を低減することができる。
【００２０】
また、本開示は、算出された送信ビーム方向の前記校正幅に基づいて、受信電力のビーム方向依存性から前記不連続幅を低減するデータ校正部、をさらに備えることを特徴とするレーダ送信ビーム校正装置である。
【００２１】
この構成によれば、送信アンテナの各アンテナ素子の移相器の校正を行なわなくても、気象レーダにおける降水量等の測定値の不連続性を低減することができる。
【発明の効果】
【００２２】
このように、本開示によれば、（１）送受信アンテナの各アンテナ素子の移相器に特別な機構を設けることなく、かつ、経時変化又は温度変化による位相特性変化をモニタする装置を不要として、レーダ装置を簡素化すること、及び、（２）送受信アンテナの各アンテナ素子の移相器の校正を行ないつつも、気象レーダにおける降水量等の測定を行なうことにより、常時に渡ってレーダ測定を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本開示のレーダ装置の構成を示す図である。
【図２】本開示の送受信ビームの指向性を示す図である。
【図３】本開示の送受信ビームのスキャンを示す図である。
【図４】本開示の送信ビームの仰角方向のビームずれ発生を示す図である。
【図５】本開示の送信ビームの仰角方向のビームずれ発生時における、本来の受信電力に対する実際の受信電力の割合の仰角方向依存性を示す図である。
【図６】本開示の送信ビームの仰角方向のビームずれ校正を示す図である。
【図７】本開示の送信ビームの仰角方向のビームずれ校正時における、本来の受信電力に対する実際の受信電力の割合の仰角方向依存性を示す図である。
【図８】本開示のレーダ装置の測定結果を示す図である。
【図９】本開示の送信ビームの仰角方向のビームずれ発生時における、受信電力の測定結果の仰角方向依存性を示す図である。
【図１０】本開示の送信ビームの仰角方向のビームずれ校正時における、受信電力の測定結果の仰角方向依存性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。
【００２５】
（本開示の送信ビーム校正装置の校正原理）
本開示のレーダ装置の構成を図１に示す。レーダ装置Ａは、仰角方向の電子走査を行なうフェーズドアレイレーダに適用され、送信ビーム形成装置１、受信ビーム形成装置２、送信ビーム校正装置３及びデータ表示装置４から構成される。
【００２６】
送信ビーム形成装置１は、仰角方向のビーム幅がより広い送信ビームで、電波を物標Ｔへと照射するために、発振器１１、複数の送信アンテナ素子１３、及び、各送信アンテナ素子１３についての各移相器１２から構成される。
【００２７】
受信ビーム形成装置２は、仰角方向のビーム幅がより狭い受信ビームで、物標Ｔから反射又は散乱された電波を受信するために、複数の受信アンテナ素子２１、各受信アンテナ素子２１についての各移相器２２、及び、各移相器２２からの出力を合成する合成器２３から構成される。また、複数の受信ビームを送信ビーム内に同時に形成するために、各々の受信ビームについて複数の受信アンテナ素子２１を共用したうえで、各々の受信ビームについて各々の受信ビーム形成装置２を搭載している。
【００２８】
本開示の送受信ビームの指向性を図２に示す。本開示の送受信ビームのスキャンを図３に示す。本開示のフェーズドアレイレーダでは、送信ビームの仰角方向のビーム幅（図２、３では、約１０°）を広くするとともに、受信ビームの仰角方向のビーム幅（図２、３では、約１°）を狭くすることにより、複数の受信ビームを送信ビーム内に同時に形成する。そして、送信ビームの仰角方向を切り替えることにより、仰角方向の高速スキャンを行なう。
【００２９】
まず、第１の送受信では、０°から９°までの仰角範囲において、約１０°の仰角方向のビーム幅を有する１本の送信ビームを形成し、約１°の仰角方向のビーム幅を有する１０本の受信ビームを同時に形成する。次に、第２の送受信では、１０°から１９°までの仰角範囲において、約１０°の仰角方向のビーム幅を有する１本の送信ビームを形成し、約１°の仰角方向のビーム幅を有する１０本の受信ビームを同時に形成する。次に、第３の送受信では、２０°から２９°までの仰角範囲において、約１０°の仰角方向のビーム幅を有する１本の送信ビームを形成し、約１°の仰角方向のビーム幅を有する１０本の受信ビームを同時に形成する。３０°から９０°までの仰角範囲においても、以上と同様の送受信を繰り返す。
【００３０】
ここで、送信ビームの仰角方向のビーム幅を広くするために、送信アンテナ素子１３の個数を少なくしている。よって、数個の送信アンテナ素子１３の移相器１２が経時変化又は温度変化したときには、実際の送信ビームの仰角方向の指向性は、本来の送信ビームの仰角方向の指向性から、大きくずれてしまう。
【００３１】
一方で、受信ビームの仰角方向のビーム幅を狭くするために、受信アンテナ素子２１の個数を多くしている。よって、数個の受信アンテナ素子２１の移相器２２が経時変化又は温度変化したときでも、実際の受信ビームの仰角方向の指向性は、本来の受信ビームの仰角方向の指向性から、大きくずれる可能性は低い。
【００３２】
本開示の送信ビームの仰角方向のビームずれ「発生」を図４に示す。本開示の送信ビームの仰角方向のビームずれ「発生」時における、本来の受信電力に対する実際の受信電力の割合の仰角方向依存性を図５に示す。
【００３３】
実際の送信ビームの仰角方向の指向性は、本来の送信ビームの仰角方向の指向性から、低仰角方向にずれている。よって、０°、１０°、２０°、・・・の仰角方向において、複数の送信アンテナ素子１３によるゲインは、送信ビームの仰角方向のビームずれ発生時には、送信ビームの仰角方向のビームずれ発生前より、増加している。そして、９°、１９°、２９°、・・・の仰角方向において、複数の送信アンテナ素子１３によるゲインは、送信ビームの仰角方向のビームずれ発生時には、送信ビームの仰角方向のビームずれ発生前より、減少している。
【００３４】
よって、複数の送信アンテナ１３のゲインが落ちているビーム方向において、つまり、送信ビームの切り替わりの仰角方向付近（９°と１０°の間、１９°と２０°の間、２９°と３０°の間、・・・）において、送信ビームの方向誤差に応じて複数の送信アンテナ１３のゲインが大きく変動する。ここで、複数の送信アンテナ素子１３によるゲインと複数の受信アンテナ素子２１によるゲインとを掛け合わせた値を用いて、気象レーダにおける降水量等の測定値を算出する。よって、複数の送信アンテナ１３のゲインが落ちているビーム方向において、つまり、送信ビームの切り替わりの仰角方向付近（９°と１０°の間、１９°と２０°の間、２９°と３０°の間、・・・）において、気象レーダにおける降水量等の測定値は、不連続に変化してしまう。
【００３５】
本開示の送信ビームの仰角方向のビームずれ「校正」を図６に示す。本開示の送信ビームの仰角方向のビームずれ「校正」時における、本来の受信電力に対する実際の受信電力の割合の仰角方向依存性を図７に示す。
【００３６】
実際の送信ビームの仰角方向の指向性は、本来の送信ビームの仰角方向の指向性へと、高仰角方向に校正される。よって、０°、１０°、２０°、・・・の仰角方向において、複数の送信アンテナ素子１３によるゲインは、送信ビームの仰角方向のビームずれ校正時には、送信ビームの仰角方向のビームずれ校正前より、減少している。そして、９°、１９°、２９°、・・・の仰角方向において、複数の送信アンテナ素子１３によるゲインは、送信ビームの仰角方向のビームずれ校正時には、送信ビームの仰角方向のビームずれ校正前より、増加している。
【００３７】
よって、複数の送信アンテナ１３のゲインが落ちているビーム方向において、つまり、送信ビームの切り替わりの仰角方向付近（９°と１０°の間、１９°と２０°の間、２９°と３０°の間、・・・）において、送信ビームの方向誤差が生じず複数の送信アンテナ１３のゲインが連続的に推移する。ここで、複数の送信アンテナ素子１３によるゲインと複数の受信アンテナ素子２１によるゲインとを掛け合わせた値を用いて、気象レーダにおける降水量等の測定値を算出する。よって、複数の送信アンテナ１３のゲインが落ちているビーム方向において、つまり、送信ビームの切り替わりの仰角方向付近（９°と１０°の間、１９°と２０°の間、２９°と３０°の間、・・・）において、気象レーダにおける降水量等の測定値は、連続的に推移するようになる。
【００３８】
そこで、本開示のフェーズドアレイレーダでは、気象レーダにおける降水量等の測定値の不連続性を逆手にとって利用する。つまり、気象レーダにおける降水量等の測定値の不連続幅（図５に示した受信電力の不連続幅）に基づいて、複数の送信アンテナ素子１３によるゲインの不連続幅（図４に示したゲインの増加幅と減少幅の和）を算出する。そして、複数の送信アンテナ素子１３によるゲインの不連続幅に基づいて、送信ビームの仰角方向の指向性のずれ幅（図４に示したビームのずれ幅）を算出する。さらに、送信ビームの仰角方向の指向性のずれ幅が低減されるように、各送信アンテナ素子１３についての各移相器１２のオフセット値を校正する。
【００３９】
より一般的には、図１において、送信ビーム校正装置３は、送信ビームの仰角方向を校正するために、電波受信部３１、送信ビーム校正部３２、移相器校正部３３及びデータ校正部３４から構成される。
【００４０】
電波受信部３１は、仰角方向のビーム幅が受信ビームより広い送信ビームで電波が送信された後に、物標Ｔから反射又は散乱された電波を各仰角方向の受信ビームで受信する。送信ビーム校正部３２は、送信ビームの切り替わりの仰角方向付近における受信電力の仰角方向依存性の不連続幅が低減されるように、送信ビームの仰角方向の校正幅を算出する。
【００４１】
よって、各送信アンテナ素子１３についての各移相器１２に特別な機構を設けることなく、かつ、気象レーダにおける降水量等の測定値をモニタする電波受信部３１のみを必要として、レーダ装置Ａを簡素化することができる。そして、気象レーダにおける降水量等の測定を行ないながら、各送信アンテナ素子１３についての各移相器１２の校正を行なうことにより、常時に渡ってレーダ測定を行なうことができる。
【００４２】
移相器校正部３３は、算出された送信ビームの仰角方向の上記校正幅に基づいて、送信ビームの仰角方向の指向性を制御する移相器１２を校正する。
【００４３】
よって、各送信アンテナ素子１３についての各移相器１２の校正を行なった後に、気象レーダにおける降水量等の測定値の不連続性を低減することができる。
【００４４】
移相器校正部３３が、各送信アンテナ素子１３についての各移相器１２の校正を行なった後に、データ表示装置４は、受信電力の仰角方向依存性を、電波受信部３１から取得してディスプレイにおいて表示してもよい。
【００４５】
データ校正部３４は、算出された送信ビームの仰角方向の上記校正幅に基づいて、受信電力の仰角方向依存性から上記不連続幅を低減する。
【００４６】
よって、各送信アンテナ素子１３についての各移相器１２の校正を行なわなくても、気象レーダにおける降水量等の測定値の不連続性を低減することができる。
【００４７】
移相器校正部３３が、各送信アンテナ素子１３についての各移相器１２の校正を行なわなくても、データ表示装置４は、受信電力の仰角方向依存性を、データ校正部３４から取得してディスプレイにおいて表示してもよい。
【００４８】
なお、本開示の送信ビーム校正処理の各ステップは、送信ビーム校正装置３にインストールされたプログラムにより、実現することができる。
【００４９】
（本開示の送信ビーム校正装置の校正結果）
本開示のレーダ装置の測定結果を図８に示す。図８では、気象レーダにおいて、降水量に応じて変化するレーダ反射因子の測定値を算出している。図８の上段では、とある特定の仰角方向における、方位角方向及びレーダ装置Ａからの距離に対する、受信電力の依存性を示す。図８の中段では、方位角方向での受信電力の平均処理の後における、仰角方向及びレーダ装置Ａからの距離に対する、受信電力の依存性を示す。
【００５０】
レーダ反射因子Ｚは、以下のように算出される：Ｚ＝Ｒ２ＣＰＷ／（ＧＴＸＧＲＸ）。ここで、Ｒは、レーダ装置Ａからの距離であり、Ｃは、一定の係数であり、ＰＷは、受信電力であり、ＧＴＸは、複数の送信アンテナ素子１３によるゲインであり、ＧＲＸは、複数の受信アンテナ素子２１によるゲインである。
【００５１】
ここで、複数の送信アンテナ素子１３によるゲインが、ＧＴＸからＧＴＸ’へとずれても、受信電力は、ＰＷからＰＷ’へとずれるが、レーダ反射因子は、Ｚのままであるはずである。つまり、Ｚ＝Ｒ２ＣＰＷ’／（ＧＴＸ’ＧＲＸ）が成り立つ。しかし、複数の送信アンテナ素子１３によるゲインが、ＧＴＸのままであると想定されたうえで、受信電力が、ＰＷからＰＷ’へとずれると、レーダ反射因子は、ＺからＺ’へとずれる。つまり、Ｚ’＝Ｒ２ＣＰＷ’／（ＧＴＸＧＲＸ）が成り立つ。よって、複数の送信アンテナ素子１３によるゲインが、ＧＴＸからＧＴＸ’へとずれると、レーダ反射因子は、ＺからＺ’＝Ｚ（ＧＴＸ’／ＧＴＸ）へとずれる。
【００５２】
図８の中段では、送信ビームの切り替わりの仰角方向付近（９°と１０°の間、１９°と２０°の間、２９°と３０°の間、・・・における、紙面左右方向の白い帯を参照。）において、レーダ反射因子の測定値は、不連続に変化してしまう。
【００５３】
本開示の送信ビームの仰角方向のビームずれ「発生」時における、受信電力の測定結果の仰角方向依存性を図９に示す。図９では、レーダ装置Ａからの距離方向での受信電力の平均処理の後における、受信電力の仰角方向依存性を示す。
【００５４】
送信ビームの仰角方向のビームずれ発生時では、送信ビームの切り替わりの仰角方向付近（９°と１０°の間、１９°と２０°の間、２９°と３０°の間、及び、３９°と４０°の間等）において、レーダ反射因子の測定値が、不連続に変化してしまう。
【００５５】
本開示の送信ビームの仰角方向のビームずれ「校正」時における、受信電力の測定結果の仰角方向依存性を図１０に示す。図１０では、レーダ装置Ａからの距離方向での受信電力の平均処理の後における、受信電力の仰角方向依存性を示す。
【００５６】
送信ビームの仰角方向のビームずれ校正時では、送信ビームの切り替わりの仰角方向付近（９°と１０°の間、１９°と２０°の間、２９°と３０°の間、及び、３９°と４０°の間等）において、レーダ反射因子の測定値が、連続的に推移するようになる。
【００５７】
（以上の実施形態に対する変形例）
以上の実施形態では、仰角方向の電子走査を行なうフェーズドアレイレーダにおいて、送信ビームの仰角方向を校正している。しかし、変形例として、方位角方向の電子走査を行なうフェーズドアレイレーダにおいて、送信ビームの方位角方向を校正してもよい。つまり、一般的には、ビーム方向の電子走査を行なうフェーズドアレイレーダにおいて、送信ビーム方向を校正してもよい。ここで、送信ビームの仰角方向を校正することに代えて、送信ビームの方位角方向を校正するためには、送信アンテナ素子１３及び受信アンテナ素子２１を９０°回転させたうえで、以上の実施形態のアルゴリズムと同様なアルゴリズムを適用すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本開示のレーダ送信ビーム校正装置、プログラム及び方法は、気象レーダにおいて降水量等の測定値を算出する等の目的で適用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
Ａ：レーダ装置
１：送信ビーム形成装置
２：受信ビーム形成装置
３：送信ビーム校正装置
４：データ表示装置
１１：発振器
１２：移相器
１３：送信アンテナ素子
２１：受信アンテナ素子
２２：移相器
２３：合成器
３１：電波受信部
３２：送信ビーム校正部
３３：移相器校正部
３４：データ校正部
【図１】
2018169190.tif 000003
【図２】
2018169190.tif 000004
【図３】
2018169190.tif 000005
【図４】
2018169190.tif 000006
【図５】
2018169190.tif 000007
【図６】
2018169190.tif 000008
【図７】
2018169190.tif 000009
【図８】
2018169190.tif 000010
【図９】
2018169190.tif 000011
【図１０】
2018169190.tif 000012