(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信したメインビームの反射波を受信して対応する処理手段へそれぞれ出力するＮ個の主アンテナと、
送信した補助ビームの反射波を受信して対応する分配手段へそれぞれ出力するＭ個の補助アンテナと、
入力された補助ビームの反射波をＮ分割してＮ個のスイッチ手段へそれぞれ出力するＭ個の分配手段と、
入力されたＭ個の補助ビームの反射波の中から一つを選択して対応する前記処理手段へそれぞれ出力するＮ個のスイッチ手段と、
入力された補助ビームの反射波を用いて入力されたメインビームの反射波を処理するＮ個の処理手段と、
を備えるレーダ装置。
【請求項２】
補助アンテナの数Ｍは、主アンテナの数Ｎよりも大きい、請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記処理手段は、前記補助ビームの反射波を用いて前記メインビームの反射波からサイドローブを除去する、請求項１または２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
入力されたＭ個の補助ビームの反射波の中から一つを選択して選択手段へ出力する切替手段と、
入力されたＭ個の補助ビームの反射波を合成して合成ビームを前記選択手段へ出力する合成手段と、
入力された補助ビームの反射波または入力された合成ビームのいずれか一方を選択して検知手段へ出力する選択手段と、
前記選択手段からの出力に基づいて妨害波を検知する検知手段と、
をさらに備え、
前記Ｍ個の分配手段はそれぞれ、入力された補助ビームの反射波を（Ｎ＋２）個に分割してＮ個のスイッチ手段、切替手段および合成手段へ出力する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記検知手段は、前記補助ビームの反射波が出力された場合に方位検知を行い、前記合成ビームが出力された場合に全方位探知する、
請求項４に記載のレーダ装置。
【請求項６】
（Ｌ−１）・Ｎ個の前記スイッチ手段をさらに備え、
前記分配手段は、入力された補助ビームの反射波を（Ｌ・Ｎ）個に分割して、前記（Ｌ・Ｎ）個のスイッチ手段へそれぞれ出力し、
前記処理手段は、入力されたＬ個の補助ビームの反射波を用いて入力されたメインビームの反射波を処理する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項７】
（Ｌ−１）・Ｎ個の前記スイッチ手段をさらに備え、
前記分配手段は、入力された補助ビームの反射波を（Ｌ・Ｎ＋２）個に分割して、前記（Ｌ・Ｎ）個のスイッチ手段、前記切替手段および前記合成手段へそれぞれ出力し、
前記処理手段は、入力されたＬ個の補助ビームの反射波を用いて入力されたメインビームの反射波を処理する、
請求項４または５に記載のレーダ装置。
【請求項８】
対応する前記補助アンテナから出力された補助ビームの反射波を受信処理して対応する前記分配手段へそれぞれ出力するＭ個の受信手段をさらに備える、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項９】
モニタ信号を所定の前記受信手段へ出力する信号入力手段と、
前記受信手段から出力されたモニタ信号のレベルに基づいて、前記受信手段の動作状態を判定する判定手段と、
をさらに備える、請求項８に記載のレーダ装置。
【請求項１０】
Ｎ個の主アンテナおよびＭ個の補助アンテナを用いたサイドローブ除去方法であって、
前記Ｎ個の主アンテナからそれぞれメインビームを送信すると共に、前記Ｎ個の主アンテナにおいてそれぞれ送信したメインビームの反射波を受信し、
前記Ｍ個の補助アンテナからそれぞれ補助ビームを送信すると共に、前記Ｍ個の補助アンテナにおいてそれぞれ送信した補助ビームの反射波を受信し、
前記Ｍ個の補助アンテナにおいて受信した補助ビームの反射波をそれぞれＮ分割し、
前記Ｎ個の主アンテナにおいて受信したメインビームの反射波および前記Ｍ・Ｎ個の分割された補助ビームの反射波を用いて、各メインビームの反射波からサイドローブを除去する、
サイドローブ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置およびサイドローブ除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なレーダ装置は、メインビームを送信し、メインビームが目標において反射された反射波を受信することで、目標を検出する。このようなレーダ装置においては、サイドローブ方向から入力されるクラッタや妨害波を打ち消すＳＬＣ(Side Lobe Canceller)機能が備えられているのが一般的である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、指向性を持ったメインビームとサイドローブ抑圧用の無指向性の補助ビームとを同一の円筒状アンテナから送受信し、ＳＬＣ処理するレーダ装置が開示されている。特許文献１のアンテナ装置は、円筒状に配置された複数のアンテナを切り替えることにより、指向性を持ったメインビームを所望の方向に送信すると共に、全アンテナから補助ビームを送信することで全周方向に利得が高い補助ビームを送信することができる。
【０００４】
メインビームと補助ビームとの空中線利得の関係を図７に示す。図７において、同一開口上で指向性の補助ビームを形成する場合、メインビーム近傍のサイドローブを除去することが可能であるが、アンテナ開口に対して背面方向からの妨害波に対してＳＬＣ処理することはできない。一方、図７に直線で示したように、無指向性の補助アンテナを用いる場合、背面方向の妨害波に対応することもできる。しかし、この場合は補助ビームの利得が低くなり、メインビーム近傍のサイドローブを十分に除去できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１７６５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１において、円筒状に配置された複数のアンテナを切り替えることにより、利得が高いメインビームと指向性の補助ビームとを送信する場合、２種類のビームを送受信可能な高機能のアンテナを複数配置する必要がある。さらに、メインビームと補助ビームの両方を処理できる送受信モジュールをアンテナの後段にそれぞれ配置する必要がある。高機能のアンテナおよび送受信モジュールを多数配置する必要があることから、アンテナ装置のコストが高くなる。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、複数の主アンテナからメインビームを所望方位に送信すると共に複数の補助アンテナを用いて利得が高い補助ビームを全周方向に送信することによって、ＳＬＣ処理を高精度に実施可能なレーダ装置およびサイドローブ除去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】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明に係るレーダ装置は、送信したメインビームの反射波を受信して対応する処理手段へそれぞれ出力するＮ個の主アンテナと、送信した補助ビームの反射波を受信して対応する分配手段へそれぞれ出力するＭ個の補助アンテナと、入力された補助ビームの反射波を分割してＮ個のスイッチ手段へそれぞれ出力するＭ個の分配手段と、入力されたＭ個の補助ビームの反射波の中から一つを選択して対応する前記処理手段へそれぞれ出力するＮ個のスイッチ手段と、入力された補助ビームの反射波を用いて入力されたメインビームの反射波を処理するＮ個の処理手段と、を備える。
【０００９】
上記目的を達成するために本発明に係るサイドローブ除去方法は、Ｎ個の主アンテナおよびＭ個の補助アンテナを用いたサイドローブ除去方法であって、前記Ｎ個の主アンテナからそれぞれメインビームを送信すると共に、前記Ｎ個の主アンテナにおいてそれぞれ送信したメインビームの反射波を受信し、前記Ｍ個の補助アンテナからそれぞれ補助ビームを送信すると共に、前記Ｍ個の補助アンテナにおいてそれぞれ送信した補助ビームの反射波を受信し、前記Ｍ個の補助アンテナにおいて受信した補助ビームの反射波をそれぞれＮ分割し、前記Ｎ個の主アンテナにおいて受信したメインビームの反射波および前記Ｍ・Ｎ個の分割された補助ビームの反射波を用いて、各メインビームの反射波からサイドローブを除去する。
【発明の効果】
【００１０】
上述した本発明の態様によれば、複数の主アンテナからメインビームを所望方位に送信すると共に複数の補助アンテナを用いて利得が高い補助ビームを全周方向に送信することによって、ＳＬＣ処理を高精度に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係るレーダ装置１０のブロック構成図である。
【図２】一般的なレーダ装置における、（ａ）無指向性アンテナを用いたＥＳＭ処理、（ｂ）指向性アンテナを用いたＥＳＭ処理、の概要を示した図である。
【図３】第１の実施形態の変形例に係るレーダ装置１０Ｂのブロック構成図である。
【図４】第２の実施形態に係るレーダ装置１００のブロック構成図である。
【図５】主アンテナから送信されるメインビームおよび補助アンテナから送信される補助ビームの一例を示す図である。
【図６】第２の実施形態の変形例に係るレーダ装置１００Ｂのブロック構成図である。
【図７】メインビームと補助ビームの空中線利得の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態に係るレーダ装置のブロック構成図を図１に示す。図１において、レーダ装置１０は、Ｎ個の主アンテナ２１、２２、…、２Ｎ、Ｍ個の補助アンテナ３１、３２、…、３Ｍ、Ｍ個の分配手段４１、４２、…、４Ｍ、Ｎ個のスイッチ手段５１、５２、…、５ＮおよびＮ個の処理手段６１、６２、…、６Ｎを備える。
【００１３】
主アンテナ２１、２２、…、２Ｎはそれぞれ、互いに重ならない方向にメインビームを送信すると共に、送信したメインビームが目標によって反射されてきたメインビームの反射波を受信する。主アンテナ２１、２２、…、２Ｎはそれぞれ、受信したメインビームの反射波を対応する処理手段６１、６２、…、６Ｎへ出力する。ここで、Ｎ個の主アンテナ２１、２２、…、２Ｎから送信されたＮ個のメインビームにより、全方位がカバーされる。なお、本実施形態においては、主アンテナとして空中線利得の高いビームを送信するアンテナを適用する。
【００１４】
補助アンテナ３１、３２、…、３Ｍはそれぞれ、互いに重ならない方向に補助ビームを送信すると共に、送信した補助ビームが目標によって反射されてきた補助ビームの反射波を受信する。そして、補助アンテナ３１、３２、…、３Ｍはそれぞれ、受信した補助ビームの反射波を対応する分配手段４１、４２、…、４Ｍへ出力する。ここで、Ｍ個の補助アンテナ３１、３２、…、３Ｍから送信されたＭ個の補助ビームにより、全方位がカバーされる。なお、本実施形態においては、補助アンテナとして指向性の高いビームを送信するアンテナを適用し、補助アンテナの数Ｍは主アンテナの数Ｎよりも大きく設定される。
【００１５】
分配手段４１、４２、…、４Ｍはそれぞれ、対応する補助アンテナ３１、３２、…、３Ｍから入力された補助ビームの反射波をＮ個に分割し、Ｎ個のスイッチ手段５１、５２、…、５Ｎへ出力する。
【００１６】
スイッチ手段５１、５２、…、５Ｎにはそれぞれ、Ｍ個の分配手段４１、４２、…、４ＭからＮ分割された補助ビームの反射波が入力される。スイッチ手段５１、５２、…、５Ｎは、入力されたＭ個の補助ビームの反射波の中からサイドローブの処理に使用する補助ビームの反射波を選択し、対応する処理手段６１、６２、…、６Ｎへ出力する。
【００１７】
処理手段６１、６２、…、６Ｎはそれぞれ、対応するスイッチ手段５１、５２、…、５Ｎから入力された補助ビームの反射波を用いて、対応する主アンテナ２１、２２、…、２Ｎから入力されたメインビームの反射波からサイドローブを除去する。
【００１８】
上記のように構成されたレーダ装置１０において、主アンテナ２１、２２、…、２Ｎは、空中線利得の高いメインビームを送信してその反射波を対応する処理手段６１、６２、…、６Ｎへ出力する。一方、補助アンテナ３１、３２、…、３Ｍは、指向性の高い補助ビームを送信してその反射波を対応する分配手段４１、４２、…、４Ｍへ出力する。スイッチ手段５１、５２、…、５Ｎが分配手段４１、４２、…、４ＭにおいてＮ分割された補助ビームの反射波の中から所望の補助ビームの反射波を選択して処理手段６１、６２、…、６Ｎへ出力することにより、処理手段６１、６２、…、６ＮにおいてＳＬＣ処理を高精度に実施することができる。
【００１９】
上記のように構成されたレーダ装置１０においては、主アンテナは空中線利得の高いメインビームを送信できれば良く、一方、補助アンテナは指向性の高い補助ビームを送信できれば良い。また、メインビームと補助ビームとは互いに独立した系を経由して処理手段に入力されるため、メインビームおよび補助ビームの両方を同じ系で処理する必要がない。従って、本実施形態に係るレーダ装置１０は、主アンテナ２１、２２、…、２Ｎからメインビームを送信すると共に補助アンテナ３１、３２、…、３Ｍを用いて利得が高い補助ビームを全周方向に送信することによって、ＳＬＣ処理を高精度に実施できる。
【００２０】
すなわち、レーダ装置１０は、スイッチ手段５１、５２、…、５Ｎがサイドローブの処理に使用される方位の補助ビームの反射波を選択して対応する処理手段６１、６２、…、６Ｎへ出力することによって、全方位がカバーされたＭ個の補助ビームの反射波をＮ個の主アンテナ２１、２２、…、２Ｎにおいて共用するができ、装置規模が大きくなることを抑制できると共にコストが高くなることを抑制できる。
【００２１】
なお、本実施形態において、処理手段６１、６２、…、６Ｎはそれぞれ、１個の補助ビームの反射波を用いて１個のメインビームの反射波からサイドローブを除去したが、Ｌ個の補助ビームの反射波を用いて１個のメインビームの反射波からサイドローブを除去することもできる。この場合、分配手段４１、４２、…、４Ｍはそれぞれ、入力された補助ビームの反射波をＬ・Ｎ個に分割し、Ｌ・Ｎ個のスイッチ手段５１、５２、…、５Ｌ・Ｎへ出力する。そして、処理手段６１、６２、…、６Ｎはそれぞれ、入力されたＬ個の補助ビームの反射波を用いて入力されたメインビームの反射波を処理する。
【００２２】
＜第１の実施形態の変形例＞
航空管制に仕様される二次監視レーダ装置等においては、第１の実施形態で説明したＳＬＣ機能と共に、妨害波に対抗するために妨害波探知をするＥＳＭ(Electronic Support Measure)機能を備えることが望ましい。指向性が無いアンテナを用いて妨害波検知を行う場合の模式図を図２（ａ）に、指向性があるアンテナを用いて妨害波検知を行う場合の模式図を図２（ｂ）に示す。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、無指向性のアンテナを用いる場合、全方位を検知できることから全方位からの妨害波の到来を検知できるものの、妨害波の到来方向を判別することはできない。一方、図２（ｂ）に示すように、指向性のあるアンテナを用いる場合は、特定方向から到来する妨害波の検知および方位特定はできるものの、特定方向以外から到来する妨害波は検知できない。
【００２４】
そこで、第１の実施形態の変形例においては、複数の補助ビームを切替えて使用することによって、全方位からの妨害波を探知すると共に妨害波の到来方向を検知するレーダ装置について説明する。本実施形態に係るレーダ装置のブロック構成図を図３に示す。図３のレーダ装置１０Ｂは、図１のレーダ装置１０において、分配手段４１、４２、…、４Ｍを分配手段４１Ｂ、４２Ｂ、…、４ＭＢに置き換えると共に、切替手段７０、合成手段８０および検知手段９０を追加することによって形成される。
【００２５】
図３のレーダ装置１０Ｂは、第１の実施形態で説明した図１のレーダ装置１０が有する、主アンテナ２１、２２、…、２Ｎを用いて指向性を持ったメインビームを送信すると共に補助アンテナ３１、３２、…、３Ｍを用いて利得が高い補助ビームを全周方向に送信することによって、メインビームの反射波からサイドローブを除去するＳＬＣ機能に加えて、上述のＥＳＭ機能を有する。以下、レーダ装置１０ＢのＥＳＭ機能について説明する。
【００２６】
分配手段４１Ｂ、４２Ｂ、…、４ＭＢはそれぞれ、対応する補助アンテナ３１、３２、…、３Ｍから入力された補助ビームの反射波を（Ｎ＋２）個に分割し、Ｎ個のスイッチ手段５１、５２、…、５Ｎ、切替手段７０および合成手段８０へ出力する。
【００２７】
切替手段７０は、分配手段４１Ｂ、４２Ｂ、…、４ＭＢから入力されたＭ個の補助ビームの反射波を順次選択して検知手段９０へ出力する。
【００２８】
合成手段８０は、分配手段４１Ｂ、４２Ｂ、…、４ＭＢから入力されたＭ個の補助ビームの反射波を合成して合成ビームを検知手段９０へ出力する。
【００２９】
検知手段９０は、合成手段８０から入力された合成ビームを解析することによって全方位探知を行うと共に、切替手段７０から順次入力されるＭ個の補助ビームの反射波を解析することによって方位検知を行う。
【００３０】
従って、本実施形態に係るレーダ装置１０Ｂは、全方位からの妨害波の到来を探知できると共に妨害波の到来方向を検知でき、高精度にＥＳＭ処理することができる。
【００３１】
なお、本実施形態においても、Ｌ個の補助ビームの反射波を用いて１個のメインビームの反射波からサイドローブを除去することもできる。この場合、分配手段４１Ｂ、４２Ｂ、…、４ＭＢはそれぞれ、入力された補助ビームの反射波を（Ｌ・Ｎ＋２）個に分割し、Ｌ・Ｎ個のスイッチ手段５１、５２、…、５Ｌ・Ｎ、切替手段７０および合成手段８０へ出力する。そして、処理手段６１、６２、…、６Ｎはそれぞれ、入力されたＬ個の補助ビームの反射波を用いて入力されたメインビームの反射波を処理する。
【００３２】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について説明する。本実施形態に係るレーダ装置のブロック構成図を図４に示す。図４において、レーダ装置１００は、３つの主アンテナ２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、補助アンテナユニット３００、３つのレーダ用受信機４００ａ、４００ｂ、４００ｃおよびＥＳＭ用受信機５００を備える。なお、個々の主アンテナやレーダ用受信機を区別する必要がない場合には、単に、主アンテナ２００、レーダ用受信機４００と記載する。他の要素についても同様である。
【００３３】
主アンテナ２００ａ、２００ｂ、２００ｃはそれぞれ、互いに重ならない方向へメインビームを送信すると共に、送信したメインビームが目標によって反射されてきた反射メインビームを受信する。主アンテナ２００ａ、２００ｂ、２００ｃはそれぞれ、受信した反射メインビームに所定の処理を施して、受信メイン信号として対応するレーダ用受信機４００ａ、４００ｂ、４００ｃへ出力する。ここで、主アンテナ２００ａ、２００ｂ、２００ｃから送信されるメインビーム１〜３の一例を図５に示す。図５に示すように、主アンテナ２００ａから送信されたメインビーム１と、主アンテナ２００ｂから送信されたメインビーム２と、主アンテナ２００ｃから送信されたメインビーム３とにより、全方位がカバーされる。
【００３４】
補助アンテナユニット３００は、８個の補助アンテナ３１０ａ〜３１０ｈ、８個の受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈ、スイッチユニット３３０、７個の増幅モジュール３４０ａ〜３４０ｇおよび電源回路３５０によって構成され、妨害波を探知するＥＳＭ機能およびサイドローブ方向から入力されるクラッタや妨害波を打ち消すＳＬＣ機能を有する。本実施形態に係る補助アンテナユニット３００は、３つの主アンテナ２００ａ、２００ｂ、２００ｃおよびレーダ用受信機４００ａ、４００ｂ、４００ｃによって共用される。
【００３５】
補助アンテナ３１０ａ〜３１０ｈはそれぞれ、指向性アンテナであり、互いに重ならない方向へ補助ビームを送信すると共に、送信した補助ビームが目標によって反射されてきた反射補助ビームを受信する。そして、補助アンテナ３１０ａ〜３１０ｈは、受信した反射補助ビームを対応する受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈへ出力する。８個の補助アンテナ３１０ａ〜３１０ｈは、例えば、円周上に等間隔で配置される。この場合に補助アンテナ３１０ａ〜３１０ｈから送信される補助ビーム１〜８を図５に合せて示す。図５において、補助アンテナ３１０ａ〜３１０ｈはそれぞれ４５度範囲の反射補助ビームを送信する。補助アンテナ３１０ａ〜３１０ｈによって送信された補助ビーム１〜８により、全方位がカバーされる。ここで、補助アンテナ３１０の配置方法、数（８個）および一つの反射補助ビームがカバーする範囲（４５度）は上記に限定されない。例えば、妨害波が到来する方向が予め分かっている場合、その方向に、範囲が狭い補助ビームを送信するより多数の補助アンテナ３１０を配置することもできる。
【００３６】
受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈはそれぞれ、対応する補助アンテナ３１０ａ〜３１０ｈから入力された反射補助ビームのレベルを所望のレベルまで低雑音増幅し、受信補助信号としてスイッチユニット３３０へ出力する。ここで、受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈはそれぞれ、低雑音増幅した受信補助信号を、スイッチユニット３３０の対応する８信号分配器３３１ａ〜３３１ｈへ出力する。
【００３７】
スイッチユニット３３０は、８個の８信号分配器３３１ａ〜３３１ｈ、７個の８方位切替スイッチ３３２ａ〜３３２ｇ、８信号合成器３３３、２方位切替スイッチ３３４およびスイッチ制御回路３３５を有し、受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈから入力された受信補助信号を分配して７個の増幅モジュール３４０ａ〜３４０ｇへ出力する。
【００３８】
８信号分配器３３１ａ〜３３１ｈはそれぞれ、対応する受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈから入力された受信補助信号を、受信メイン信号の数およびサイドローブ除去に使用される受信補助信号の数に応じて分配する。例えば、Ｎ個の受信メイン信号のサイドローブ除去にそれぞれＬ個の受信補助信号を使用する場合、受信補助信号を（Ｌ・Ｎ＋２）個に分配する。そして、（Ｌ・Ｎ＋１）個の方位切替スイッチと１個の信号合成器へ出力する。本実施形態では、３（＝Ｎ）個のメインビーム１〜３のサイドローブ除去にそれぞれ２（＝Ｌ）個の受信補助信号を使用することから、入力された受信補助信号を（２×３）＋２＝８個に分配し、７個の８方位切替スイッチ３３２ａ〜３３２ｇおよび８信号合成器３３３へ出力する。
【００３９】
８方位切替スイッチ３３２ａ〜３３２ｇはそれぞれ、スイッチ制御回路３３５の制御に基づき、特定の８信号分配器３３１ａ〜３３１ｈから入力された受信補助信号を選択して出力する。本実施形態において、８方位切替スイッチ３３２ａ〜３３２ｆはそれぞれ、選択した受信補助信号を対応する増幅モジュール３４０ａ〜３４０ｆへ出力する。一方、８方位切替スイッチ３３２ｇは、選択した受信補助信号を２方位切替スイッチ３３４へ出力する。
【００４０】
８信号合成器３３３は、８信号分配器３３１ａ〜３３１ｈから入力された８個の受信補助信号を全て合成し、合成受信補助信号を２方位切替スイッチ３３４へ出力する。
【００４１】
２方位切替スイッチ３３４は、スイッチ制御回路３３５の制御に基づき、８方位切替スイッチ３３２ｇまたは８信号合成器３３３のどちらか一方を選択する。８方位切替スイッチ３３２ｇが選択されることにより、スイッチ制御回路３３５からの制御に基づいて選択された受信補助信号が後述する増幅モジュール３４０ｇを介してＥＳＭ用受信機５００へ出力される。一方、８信号合成器３３３が選択されることにより、合成受信信号が増幅モジュール３４０ｇを介してＥＳＭ用受信機５００へ出力される。
【００４２】
スイッチ制御回路３３５は、外部から入力された制御信号に基づいて８方位切替スイッチ３３２ａ〜３３２ｇおよび２方位切替スイッチ３３４の入出力を切り替えることにより、８方位切替スイッチ３３２ａ〜３３２ｆにＳＬＣ機能を担わせると共に、８方位切替スイッチ３３２ｇおよび８信号合成器３３３にＥＳＭ機能を担わせる。スイッチ制御回路３３５の動作については後述する。
【００４３】
増幅モジュール３４０ａ〜３４０ｇはそれぞれ、入力された受信補助信号または合成受信補助信号を低雑音増幅して出力する。ここで、増幅モジュール３４０の数は、受信メイン信号の数およびサイドローブ除去に使用される受信補助信号の数に応じて設定される。例えば、Ｎ個の受信メイン信号のサイドローブ除去にそれぞれＬ個の受信補助信号を使用する場合、増幅モジュール３４０の数は（Ｌ・Ｎ）＋１個に設定される。そして、レーダ用受信機４００へ、対応するＬ個の増幅モジュール３４０から低雑音増幅された受信補助信号が出力される。
【００４４】
本実施形態においては、増幅モジュール３４０ａ、３４０ｂは、増幅した受信補助信号をレーダ用受信機４００ａへ出力し、増幅モジュール３４０ｃ、３４０ｄは、増幅した受信補助信号をレーダ用受信機４００ｂへ出力し、増幅モジュール３４０ｅ、３４０ｆは、増幅した受信補助信号をレーダ用受信機４００ｃへ出力する。一方、残りの増幅モジュール３４０ｇにおいて、２方位切替スイッチ３３４において選択された受信補助信号または合成受信補助信号が低雑音増幅され、ＥＳＭ用受信機５００へ出力される。
【００４５】
電源回路３５０は、補助アンテナユニット３００内の各部へ電源を供給する。
【００４６】
レーダ用受信機４００ａ、４００ｂ、４００ｃはそれぞれ、対応する主アンテナ２００ａ、２００ｂ、２００ｃから受信メイン信号が入力されると共に、スイッチ制御回路３３５からの指示に基づいて選択された受信補助信号が、対応するＬ（＝２）個の増幅モジュール３４０から入力される。レーダ用受信機４００ａ、４００ｂ、４００ｃはそれぞれ、入力された受信補助信号を用いて入力された受信メイン信号からサイドローブを除去し（ＳＬＣ処理）、受信メイン信号を解析することによって目標の有無を判定する。
【００４７】
ＥＳＭ用受信機５００には、スイッチ制御回路３３５の指示に基づいて２方位切替スイッチ３３４において選択された受信補助信号または合成受信補助信号が、増幅モジュール３４０ｇを介して入力される。ＥＳＭ用受信機５００は、合成受信補助信号が入力されることによって、妨害波を全方位検知すると共に、所望方位の受信補助信号が入力されることによって、方位探知を行う（ＥＳＭ処理）。
【００４８】
上記のように構成されたレーダ装置１００において、スイッチ制御回路３３５は、８方位切替スイッチ３３２ａ〜３３２ｆの入力ポートを制御することによって、８方位切替スイッチ３３２ａ〜３３２ｆにＳＬＣ機能を担わせる。スイッチ制御回路３３５は、例えば、メインビーム１に対応する受信メイン信号１からサイドローブを除去する場合、８方位切替スイッチ３３２ａ、３３２ｂの入力ポートを制御することによって、８信号分配器３３１ａ〜３３１ｈから出力された受信補助信号１〜８を順次選択し、受信メイン信号１が入力されるレーダ用受信機４００ａへ出力させる。これにより、レーダ用受信機４００ａにおいて、受信メイン信号１からサイドローブが除去される。
【００４９】
すなわち、第１の効果は、レーダ装置１００のＳＬＣ機能において、全周囲における任意の特定方向からの受信補助信号を用いて、ＳＬＣ処理を実施できることである。複数開口面のレーダ装置１００において、方位切替スイッチ３３２ａ〜３３２ｆが任意の補助アンテナ３１０ａ〜３１０ｈからの受信補助信号を選択することにより、全補助アンテナ３１０ａ〜３１０ｈを共有し、受信補助信号１〜８をスイッチ選択して開口面毎のＳＬＣ処理を行う。
【００５０】
一方、上記のように構成されたレーダ装置１００において、スイッチ制御回路３３５は、８方位切替スイッチ３３２ｇおよび２方位切替スイッチ３３４の入力ポートを制御することにより、８方位切替スイッチ３３２ｇおよび８信号合成器３３３にＥＳＭ機能を担わせる。スイッチ制御回路３３５は、ＥＳＭ用受信機５００に合成受信補助信号を入力させることによって妨害波を全方位検知すると共に、ＥＳＭ用受信機５００に所望方位の受信補助信号を入力させることによって方位探知を行う。
【００５１】
すなわち、第２の効果は、レーダ装置１００のＥＳＭ機能において、全方位探知および方位検知を任意に行えることである。ＥＳＭ機能用の８方位切替スイッチ３３２ｇにより特定方向の補助アンテナ３１０からの受信補助信号を検知できる一方、８信号合成器３３３により全補助アンテナ３１０ａ〜３１０ｈからの合成受信補助信号を検知できる。補助アンテナ３１０ａ〜３１０ｈを各補助ビームが被らないように配置することにより、全方位をカバーすることができる。
【００５２】
以上のように、本実施形態に係るレーダ装置１００は、スイッチユニット３３０を用いて８個の補助アンテナ３１０によって受信した受信補助信号を３つのレーダ用受信機４００へダイナミックに取り込ませることにより、８個の受信補助信号を３つの受信メイン信号におけるＳＬＣ処理において共用することができる。さらに、レーダ装置１００は、スイッチユニット３３０を用いて、所望方位の受信補助信号または合成受信補助信号を選択してＥＳＭ用受信機５００へ出力させることにより、的確に妨害波の探知を行うことができる。
【００５３】
従って、本実施形態に係るレーダ装置１００は、複数の主アンテナ２００ａ、２００ｂ、２００ｃからメインビームを所望の方向に送信すると共に複数の補助アンテナ３００ａ〜３００ｈから利得が高い補助ビームを全周方向に送信することにより、ＳＬＣ処理およびＥＳＭ処理を高精度に実施できる。
【００５４】
なお、本実施形態に係るレーダ用受信機４００は、２個の受信補助信号を用いて１個の受信メイン信号からサイドローブを除去したが、１個の受信補助信号を用いて１個の受信メイン信号からサイドローブを除去することもできるし、３個以上の受信補助信号を用いて１個の受信メイン信号からサイドローブを除去することもできる。
【００５５】
＜第２の実施形態の変形例＞
第２の実施形態の変形例について説明する。本実施形態に係るレーダ装置は、第２の実施形態で説明した図４のレーダ装置１００が有する妨害波を探知するＥＳＭ機能およびサイドローブ方向から入力されるクラッタや妨害波を打ち消すＳＬＣ機能に加えて、受信モジュール３２０の動作状態を把握するモニタ機能を有する。本実施形態に係るレーダ装置のブロック構成図を図６に示す。以下、レーダ装置１００Ｂのモニタ機能について説明する。なお、レーダ装置１００ＢのＥＳＭ機能およびＳＬＣ機能は、第２の実施形態で説明した図４のレーダ装置１００と同様である。
【００５６】
図６において、レーダ装置１００Ｂは、３つの主アンテナ２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、補助アンテナユニット３００Ｂ、３つのレーダ用受信機４００ａ、４００ｂ、４００ｃおよびＥＳＭ用受信機５００を備える。本実施形態に係るレーダ装置１００Ｂが第２の実施形態で説明した図４のレーダ装置１００と異なる点は、レーダ装置１００Ｂが補助アンテナユニット３００の代わりに補助アンテナユニット３００Ｂを備える点である。
【００５７】
補助アンテナユニット３００Ｂは、第２の実施形態で説明した図４の補助アンテナユニット３００において、スイッチユニット３３０の代わりにスイッチユニット３３０Ｂを配置すると共に、受信モジュール３２０の前段および後段にそれぞれ、方向性結合器３６０および比較判定回路３７０を追加配置することによって形成される。
【００５８】
そして、スイッチユニット３３０Ｂは、第２の実施形態で説明した図４のスイッチユニット３３０において、スイッチ制御回路３３５の代わりにスイッチ制御回路３３５Ｂを配置すると共に、２方位切替スイッチ３３６および８方位切替スイッチ３３７を追加することによって形成される。
【００５９】
スイッチ制御回路３３５Ｂは、第２の実施形態で説明したスイッチ制御回路３３５と同様に、８方位切替スイッチ３３２ａ〜３３２ｆにＳＬＣ機能を担わせると共に８方位切替スイッチ３３２ｇおよび８信号合成器３３３にＥＳＭ機能を担わせる。さらに、本実施形態に係るスイッチ制御回路３３５Ｂは、２方位切替スイッチ３３６および８方位切替スイッチ３３７を制御することによって、受信モジュール３２０の動作状態のモニタ時に、モニタ信号を方向性結合器３６０を介してモニタ対象の受信モジュール３２０へ入力させる。
【００６０】
２方位切替スイッチ３３６は、外部からモニタ信号が入力される。また、２方位切替スイッチ３３６は、スイッチ制御回路３３５Ｂからの制御に基づいて、接続先を８方位切替スイッチ３３７または終端器３３８に切替える。２方位切替スイッチ３３６は、受信モジュール３２０の動作状態をモニタする時、入力されたモニタ信号を８方位切替スイッチ３３７へ出力する。一方、２方位切替スイッチ３３６は、補助アンテナユニット３００Ｂからレーダ用受信機４００へ受信補助信号を出力している間、受信の妨げとなる不要な信号の混入を防ぐため、接続先を終端器３３８へ切替える。これにより、不要な信号が補助アンテナ３１０において受信された反射補助ビームと干渉することを抑制できる。
【００６１】
８方位切替スイッチ３３７は、受信モジュール３２０のモニタ動作時に、入力されたモニタ信号を、スイッチ制御回路３３５Ｂからの制御に基づいて、モニタ対象の受信モジュール３２０に対応する方向性結合器３６０へ出力する。
【００６２】
方向性結合器３６０ａ〜３６０ｈは、入力されたモニタ信号を対応する受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈへ出力する。方向性結合器３６０ａ〜３６０ｈから受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈへ出力されたモニタ信号は、受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈにおいて低雑音増幅され、モニタ処理信号として対応する比較判定回路３７０ａ〜３７０ｈへ出力される。
【００６３】
比較判定回路３７０ａ〜３７０ｈは、対応する受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈからモニタ処理信号が入力された場合、モニタ処理信号のレベルを取得し、取得したモニタ処理信号のレベルに基づいて、対応する受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈが正常に動作しているか否か判定する。本実施形態において、比較判定回路７０ａ〜３７０ｈはそれぞれ、予めモニタ処理信号の基準値および比較閾値を保持している、そして、モニタ処理信号が入力された場合、予め保持している基準値と取得したモニタ処理信号のレベルを比較し、その差分が比較閾値よりも大きい場合、対応する受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈに不具合が発生していると判定する。
【００６４】
上記のように構成されたレーダ装置１００Ｂは、例えば、装置が起動される毎にモニタ信号を方向性結合器３６０ａ〜３６０ｈへ順次出力し、比較判定回路３７０ａ〜３７０ｈは、その時に受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈから出力されたモニタ処理信号のレベルを基準値として保持する。その後、レーダ装置１００Ｂは、毎時、毎日、毎週等に、モニタ処理信号をモニタ対象の受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈに対応する方向性結合器３６０ａ〜３６０ｈへ出力して、比較判定回路３７０ａ〜３７０ｈにおいて比較判定することにより、受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈに経年劣化や故障等が発生していないか判定する。
【００６５】
以上のように、本実施形態に係るレーダ装置１００Ｂは、所望のタイミングでモニタ処理信号をモニタ対象の受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈに対応する方向性結合器３６０ａ〜３６０ｈへ出力することで、受信モジュール３２０ａ〜３２０ｈの動作状態を把握することができる（モニタ機能）。
【００６６】
また、本実施形態に係るレーダ装置１００Ｂは、第２の実施形態で説明した図４のレーダ装置１００と同様に、スイッチユニット３３０Ｂを用いて８個の補助アンテナ３１０ａ〜３１０ｈによって受信した受信補助信号を３つのレーダ用受信機４００ａ、４００ｂ、４００ｃへダイナミックに取り込ませることにより、受信メイン信号のサイドロープ除去を行うことができる（ＳＬＣ機能）
さらに、本実施形態に係るレーダ装置１００Ｂは、スイッチユニット３３０Ｂを用いて、所望方位の受信補助信号または合成受信補助信号を選択してＥＳＭ用受信機５００へ出力させることにより、的確に妨害波の探知を行うことができる（ＥＳＭ機能）。
【００６７】
なお、上述のモニタ機能を、第１の実施形態で説明した図１のレーダ装置１０や第１の実施形態の変形例で説明した図３のレーダ装置１０Ｂ等に適用することもできる。
【００６８】
本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【００６９】
１０、１０Ｂ    レーダ装置
２１、２２、…、２Ｎ    主アンテナ
３１、３２、…、３Ｍ    補助アンテナ
４１、４２、…、４Ｍ    分配手段
５１、５２、…、５Ｎ    スイッチ手段
６１、６２、…、６Ｎ    処理手段
７０    切替手段
８０    合成手段
９０    検知手段
１００、１００Ｂ    レーダ装置
２００    主アンテナ
３００、３００Ｂ    補助アンテナユニット
３１０    補助アンテナ
３２０    受信モジュール
３３０、３３０Ｂ    スイッチユニット
３３１    ８信号分配器
３３２    ８方位切替スイッチ
３３３    ８信号合成器
３３４    ２方位切替スイッチ
３３５、３３５Ｂ    スイッチ制御回路
３３６    ２方位切替スイッチ
３３７    ８方位切替スイッチ
３３８    終端器
３４０    増幅モジュール
３５０    電源回路
４００    レーダ用受信機
５００    ＥＳＭ用受信機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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