(57)【要約】【課題】フレームタイム（捜索覆域全体を走査するのに必要な時間）を短縮して、捜索のデータレートを向上させたアンテナ装置を得る。【解決手段】アレイアンテナ１の開口を仰角方向に２つに分割し、この分割に対応させて所定の捜索領域も分割する。そして、分割したそれぞれの捜索覆域に対して同時独立に２つの捜索用送受信ビームを形成し、目標を検出する。また、それぞれの捜索覆域に対する送受信の繰り返しタイミングを同じとし、送信タイミングにおいては、それぞれの捜索覆域への送信パルス信号が互いに重複しないように時刻をずらせて送信する。【選択図】  図１
2004279146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ素子を２次元に配列した開口を有するアレイアンテナと、
このアレイアンテナの前記複数のアンテナ素子に送信パルス信号を分配する分配器と、
この分配器を経由して前記アレイアンテナの前記複数のアンテナ素子に前記送信パルス信号を供給する送信部と、
前記アレイアンテナの前記複数のアンテナ素子からの受信信号を合成する第１の合成器と、
この合成器からの合成された受信信号を用いて目標を検出する第１の目標検出部と、
前記アレイアンテナの開口を複数（ｓ）個の領域に分割してこれら各領域に対応させて前記複数のアンテナ素子をグループ化することにより複数（ｓ）個のサブアレイを構成し、これらサブアレイを構成する前記複数のアンテナ素子からの受信信号を合成する第２乃至第（ｓ＋１）の合成器と、
これら第２乃至第（ｓ＋１）の合成器からのそれぞれの合成された受信信号を用いて目標を検出する第２の複数（ｓ）個の目標検出部と、
前記第１の目標検出部及び前記第２の複数（ｓ）個の目標検出部からの目標検出結果及びあらかじめ設定される送受信タイムスケジュールに基づいて、前記アレイアンテナの開口及び前記複数（ｓ）個のサブアレイのそれぞれの開口に所定の送信及び受信ビームを形成し、これらのビームを走査するビーム制御手段とを具備したことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記ビーム制御手段は、送信タイミングでは、前記アレイアンテナの開口に互いに異なる複数（ｓ）の方向に時刻をずらせて送信ビームを形成することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
複数のアンテナ素子を２次元に配列した開口を有するアレイアンテナと、
このアレイアンテナの前記複数のアンテナ素子に送信パルス信号を分配する分配器と、
この分配器を経由して前記アレイアンテナの前記複数のアンテナ素子に前記送信パルス信号を供給する送信部と、
前記アレイアンテナの前記複数のアンテナ素子からの受信信号を合成する第１の合成器と、
前記アレイアンテナの開口を複数（ｓ）個の領域に分割して、これら領域に対応させて前記複数のアンテナ素子をグループ化することにより複数（ｓ）個のサブアレイを構成し、これらサブアレイを構成する前記複数のアンテナ素子からの受信信号を合成する第２乃至第（ｓ＋１）の合成器と、
これら第２乃至第（ｓ＋１）の合成器からのそれぞれの合成された受信信号を用いて目標を検出する複数（ｓ）個の目標検出部と、
これら複数（ｓ）個の目標検出部のいずれか１つに前記第１の合成器からの合成された受信信号を切換接続する切換器と、
前記複数（ｓ）個の目標検出部からの目標検出結果及びあらかじめ設定される送受信タイムスケジュールに基づいて、前記アレイアンテナの開口及び前記複数（ｓ）個のサブアレイのそれぞれの開口に所定の送信及び受信ビームを形成し、これらのビームを走査するビーム制御手段とを具備したことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
前記ビーム制御手段は、送信タイミングでは、前記アレイアンテナの開口に互いに異なる複数（ｓ）の方向に時刻をずらせて送信ビームを形成することを特徴とする請求項３に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目標を捜索及び追尾するレーダシステム等に用いられるアレイ型のアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
目標の捜索及び追尾等、複数の動作モードに対応できるように構成されたレーダシステムにおいては、所望の送受信ビームを電子的に形成し走査することのできる電子走査型のアンテナが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４に、目標の捜索及び追尾等、レーダシステムの持つ複数の動作モードに対応できる従来のアンテナ装置の構成の一例を示す。図４において、このアンテナ装置は、例えば方位方向にｍ個、仰角方向にｎ個の２次元に配列された複数（ｍ＊ｎ）個のアンテナ素子１１１〜１ｍｎからなるアレイアンテナ１と、これら複数（ｍ＊ｎ）個のアンテナ素子にそれぞれ対応して接続された複数（ｍ＊ｎ）個の送受信モジュール２１１〜２ｍｎと、送信パルスの源信号を発生する送信部４と、この送信パルスの源信号を分配して各送受信モジュール２１１〜２ｍｎに出力する分配器３と、各送受信モジュール２１１〜２ｍｎからの受信信号出力を合成する合成器５と、この合成された受信信号から目標を検出する目標検出部６と、送受信タイミングに基づいて送受信ビームの形成及び走査を制御するビーム制御部７と、このビーム制御部７から出力される制御信号を送受信モジュール２１１〜２ｍｎに中継する中継ユニット２から構成されている。
【０００４】
ここで、複数（ｍ＊ｎ）個の送受信モジュール２１１〜２ｍｎのそれぞれは、例えば図５の構成図に示すように、送受信の切り換えを行なうサーキュレータ２１１１、送信用電力増幅器２１１２、受信用低雑音増幅器２１１３、信号経路切り換えスイッチ２１１４及び２１１６、ならびに送受信信号の位相を制御する移相器２１１５から構成されている。また、目標検出部６は、合成器５からの合成受信信号を受信処理してデジタル化された受信ビデオ信号を出力する受信部６１と、このデジタル化された受信ビデオ信号から目標を検出する信号処理部６２から構成されている。さらに、受信部６１は、低雑音増幅器６１１、ミキサ６１２、ローパスフィルタ６１３、及びＡ／Ｄ変換器６１４から構成されている。
【０００５】
次に、上述の構成による従来のアンテナ装置の動作について説明する。送信時は、まずビーム制御部７から中継ユニット２を経由して各送受信モジュール２１１〜２ｍｎに対して、所定の送信ビームを形成するための移相量、及び信号経路を「送信」側に切り換える制御信号が送出される。これに続けて、ビーム制御部７から送信部４に送信タイミング信号が送られ、送信部４において送信パルスの源信号が生成される。この源信号は分配器３で分配されて各送信モジュール２１１〜２ｍｎに出力されると、これらの各送受信モジュール２１１〜２ｍｎにおいて位相制御され、さらに電力増幅された後、対応して接続されたアレイアンテナ１の各アンテナ素子１１１〜１ｍｎに送出される。そしてアレイアンテナ１から送信パルス信号が放射される。
【０００６】
また、受信時は、ビーム制御部７から各送受信モジュール２１１〜２ｍｎに対して、所定の方向に受信ビームを形成するための移相量、及び信号経路を「受信」側に切り換える制御信号が送出される。アレイアンテナ１の各アンテナ素子１１１〜１ｍｎで受信された受信信号は、各アンテナ素子１１１〜１ｍｎから各送受信モジュール２１１〜２ｍｎに送られると、これらの各受信モジュールにおいて低雑音増幅及び位相制御された後に合成器５で合成され、合成受信信号となって目標検出部６内の受信部６１に送出される。
【０００７】
受信部６１ではこの合成受信信号を低雑音増幅後に送信部４からの局発信号に基づいて周波数変換し、ローパスフィルタにより中間周波信号を抽出する。さらに、デジタル信号に変換し、デジタル受信ビデオ信号として信号処理部６２に送出する。そして信号処理部６２においては、このデジタル受信ビデオ信号に対してパルス圧縮処理、ＭＴＩ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）処理、ＭＤＦ（Ｍｕｌｔｉ  Ｄｏｐｐｌｅｒ  Ｆｉｌｔｅｒｂａｎｋ）処理等を行なうことによりクラッタ等を抑圧しＳ／Ｎ比を向上させた後、信号強度に基づいて目標を検出する。検出された目標の方向や距離に関する情報は表示等のため他装置に出力されるとともに、目標情報としてビーム制御部７に送られる。そして、ビーム制御部７において、次の送受信タイミングに向けて移相量、制御信号などが演算される。
【０００８】
一方、捜索及び追尾のそれぞれの動作モードにおいては、上述の送信及び受信動作に連動して、送受信ビームの形成及び走査がビーム制御部７により例えば次のように制御される。図６は、捜索及び追尾モードにおける送受信タイミング、ならびにビームの形成及び走査の概念図である。
【０００９】
まず、捜索モードにおいては図６（ａ）に示すように、方位方向及び仰角方向にあらかじめ設定された領域を捜索覆域とし、所定の捜索用送受信ビームを形成して送受信動作を行ないながら、これらビームを仰角方向及び方位方向に順次移動させ、この捜索覆域全体を走査していく。そしてこの全体の走査を繰り返し行なう。
【００１０】
また、追尾モードにおいては、図６（ｂ）に示すように、対象目標の方位及び仰角に所定の追尾用送受信ビームを形成して送受信動作を繰り返し継続する。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−２０８８４１号公報（第１０頁、図１）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
目標の捜索においては、確実に目標を検出するため、捜索覆域全体の走査に必要な時間（フレームタイム）を短くして単位時間あたりの走査回数を増やすことにより、捜索のデータレートを向上させることが求められる。しかしながら、従来のアンテナ装置においては、捜索覆域内を１つの送受信ビームにより走査しているため、フレームタイムを短縮することが難しかった。
【００１３】
また、良好なクラッタ抑圧性能を必要とする場合には、特に低仰角におけるＭＴＩ処理を行なうが、このＭＴＩ処理においては、処理対象の方向に対して複数回の送受信を繰り返すことによる信号処理が必要である。すなわち、図６（ａ）に示すように、高仰角のビーム方向Ｂ及びＣなどに対しては各ビーム方向での送受信は１回であるのに対し、低仰角のビーム方向Ａでは複数回の送受信を繰り返す。この結果、捜索覆域内の低仰角領域において集中的に送受信を行なうことになり、フレームタイムはますます長くなって、捜索のデータレートが劣化するという問題があった。
【００１４】
本発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり、アレイアンテナの開口を複数に分割してビーム制御することにより、フレームタイムを短縮して捜索のデータレートを向上させたアンテナ装置を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明のアンテナ装置は、複数のアンテナ素子を２次元に配列した開口を有するアレイアンテナと、このアレイアンテナの前記複数のアンテナ素子に送信パルス信号を分配する分配器と、この分配器を経由して前記アレイアンテナの前記複数のアンテナ素子に前記送信パルス信号を供給する送信部と、前記アレイアンテナの前記複数のアンテナ素子からの受信信号を合成する第１の合成器と、この合成器からの合成された受信信号を用いて目標を検出する第１の目標検出部と、前記アレイアンテナの開口を複数（ｓ）個の領域に分割してこれら各領域に対応させて前記複数のアンテナ素子をグループ化することにより複数（ｓ）個のサブアレイを構成し、これらサブアレイを構成する前記複数のアンテナ素子からの受信信号を合成する第２乃至第（ｓ＋１）の合成器と、これら第２乃至第（ｓ＋１）の合成器からのそれぞれの合成された受信信号を用いて目標を検出する第２の複数（ｓ）個の目標検出部と、前記第１の目標検出部及び前記第２の複数（ｓ）個の目標検出部からの目標検出結果及びあらかじめ設定される送受信タイムスケジュールに基づいて、前記アレイアンテナの開口及び前記複数（ｓ）個のサブアレイのそれぞれの開口に所定の送信及び受信ビームを形成し、これらのビームを走査するビーム制御手段とを具備したことを特徴とする。
【００１６】
また、第２の発明のアンテナ装置は、複数のアンテナ素子を２次元に配列した開口を有するアレイアンテナと、このアレイアンテナの前記複数のアンテナ素子に送信パルス信号を分配する分配器と、この分配器を経由して前記アレイアンテナの前記複数のアンテナ素子に前記送信パルス信号を供給する送信部と、前記アレイアンテナの前記複数のアンテナ素子からの受信信号を合成する第１の合成器と、前記アレイアンテナの開口を複数（ｓ）個の領域に分割して、これら領域に対応させて前記複数のアンテナ素子をグループ化することにより複数（ｓ）個のサブアレイを構成し、これらサブアレイを構成する前記複数のアンテナ素子からの受信信号を合成する第２乃至第（ｓ＋１）の合成器と、これら第２乃至第（ｓ＋１）の合成器からのそれぞれの合成された受信信号を用いて目標を検出する複数（ｓ）個の目標検出部と、これら複数（ｓ）個の目標検出部のいずれか１つに前記第１の合成器からの合成された受信信号を切換接続する切換器と、前記複数（ｓ）個の目標検出部からの目標検出結果及びあらかじめ設定される送受信タイムスケジュールに基づいて、前記アレイアンテナの開口及び前記複数（ｓ）個のサブアレイのそれぞれの開口に所定の送信及び受信ビームを形成し、これらのビームを走査するビーム制御手段とを具備したことを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、アレイアンテナの開口を複数に分割してビーム制御することにより、フレームタイムを短縮して捜索のデータレートを向上させたアンテナ装置を得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るアンテナ装置の実施の形態を、図１乃至図３を参照して説明する。なお、図４及び図５に示した従来のアンテナ装置と同一構成には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係るアンテナ装置の第１の実施の形態を示す構成図である。本実施の形態においては、複数のアンテナ素子を方位方向にｍ個、仰角方向にｎ個の２次元に配列したアンテナ列を構成し、その全開口を仰角方向（上下方向）に２つ（ｓ＝２）の領域、すなわちｎ個の配列を１〜ｋ（以下、上側開口という）と（ｋ＋１）〜ｎ（以下、下側開口という）とに分割している。また、後述するが、送信時は全開口、受信時は全開口、上側開口、及び下側開口で独立したビーム制御を可能としている。
【００２０】
このアンテナ装置は、方位方向にｍ個、仰角方向にｎ個の２次元に配列された複数（ｍ＊ｎ）個のアンテナ素子１１１〜１ｍｎからなるアレイアンテナ１と、これら複数（ｍ＊ｎ）個のアンテナ素子にそれぞれ対応して接続された複数（ｍ＊ｎ）個の送受信モジュール２１１〜２ｍｎと、送信パルスの源信号を発生する送信部４と、この送信パルスの源信号を分配して各送受信モジュール２１１〜２ｍｎに出力する分配器３と、第１の合成器として、各送受信モジュール２１１〜２ｍｎからの受信信号出力を合成してアレイアンテナ１の全開口での受信信号を得る合成器５を有している。合成器５には、第１の目標検出部として、この合成された受信信号から目標を検出する目標検出部６ａが設けられている。
【００２１】
また、第２の合成器として、アンテナ素子１１１〜１ｍｋをグループ化して上側開口を構成するサブアレイ（以下、上側サブアレイという）に接続された送受信モジュール２１１〜２ｍｋからの受信信号出力を合成する上側サブアレイ合成器８と、第３の合成器として、アンテナ素子１１（ｋ＋１）〜１ｍｎをグループ化して下側開口を構成するサブアレイ（以下、下側サブアレイという）に接続された送受信モジュール２１（ｋ＋１）〜２ｍｎからの受信信号出力を合成する下側サブアレイ合成器９とを有している。これら上側サブレアレイ合成器８及び下側サブアレイ合成器９には、第２の複数の目標検出部として、それぞれで合成された受信信号から目標を検出する目標検出部６ｂ及び６ｃが対応して設けてある。
【００２２】
さらに、送受信タイミングに基づいて送受信ビームの形成及び走査を制御するビーム制御部７と、このビーム制御部７から出力される制御信号を送受信モジュール２１１〜２ｍｎに中継する中継ユニット２を有している。
【００２３】
次に、上述の構成によるアンテナ装置の動作について説明する。送信時は、まずビーム制御部７から中継ユニットを経由して各送受信モジュール２１１〜２ｍｎに対して、アレイアンテナ１の全開口で所定の送信ビームを形成するための移相量、及び信号経路を「送信」側に切り換える制御信号が送出される。これに続けて、ビーム制御部７から送信部４に送信タイミング信号が送られ、送信部４において送信パルスの源信号が生成される。この源信号は分配器３で分配されて各送受信モジュール２１１〜２ｍｎに出力されると、これらの各送受信モジュールにおいて位相制御され、さらに電力増幅された後、対応して接続されたアレイアンテナ１の各アンテナ素子１１１〜１ｍｎに送出される。そしてアレイアンテナ１から所定の送信ビームで送信パルス信号が放射される。
【００２４】
また、受信時は、動作モードに連動して、追尾モードにおいてはアレイアンテナ１の全開口で所定の受信ビームを形成しての受信、捜索モードにおいては上側開口及び下側開口のそれぞれに所定の受信ビームを形成しての受信を行なう。
【００２５】
全開口での受信時は、ビーム制御部７から中継ユニット２を経由して各送受信モジュール２１１〜２ｍｎに対して、全開口での所定の受信ビームを形成するための移相量、及び信号経路を「受信」側に切り換える制御信号が送出される。次に、アレイアンテナ１の各アンテナ素子１１１〜１ｍｎで受信された受信信号は、各アンテナ素子に対応して接続された各送受信モジュール２１１〜２ｍｎに送られると、これらの各受信モジュールにおいて低雑音増幅及び位相制御された後に合成器５で合成され、合成受信信号として目標検出部６ａ内の受信部６１ａに送出される。
【００２６】
一方、上側開口及び下側開口のそれぞれに所定の受信ビームを形成しての受信時は、上側サブアレイに接続された送受信モジュール２１１〜２ｍｋと、下側サブアレイに接続された送受信モジュール２１（ｋ＋１）〜２ｍｎのそれぞれに対して、各開口に所定の受信ビームを形成するための移相量が設定される。そして、上側及び下側サブアレイからの受信信号は、対応した各送受信モジュールにおいて低雑音増幅及び位相制御された後に、上側サブアレイからの受信信号は上側サブアレイ合成器８で合成されて目標検出部６ｂ内の受信部６１ｂに、また下側サブアレイからの受信信号は下側サブアレイ合成器９で合成されて目標検出部６ｃ内の受信部６１ｃに、それぞれのサブアレイの合成受信信号として送出される。
【００２７】
受信部６１ａ、６１ｂ及び６１ｃでは、それぞれに受けとった合成受信信号を低雑音増幅後に送信部４からの局発信号に基づいて周波数変換し、ローパスフィルタにより中間周波信号を抽出する。さらに、デジタル信号に変換し、デジタル受信ビデオ信号として信号処理部６２ａ、６２ｂ及び６２ｃに送出する。そして信号処理部６２ａ、６２ｂ及び６２ｃにおいては、これらデジタル受信ビデオ信号に対してパルス圧縮処理、ＭＴＩ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）処理、ＭＤＦ（Ｍｕｌｔｉ  Ｄｏｐｐｌｅｒ  Ｆｉｌｔｅｒｂａｎｋ）処理等を行なうことによりクラッタ等を抑圧しＳ／Ｎ比を向上させた後、受信信号強度に基づいて目標を検出する。検出された目標の方向や距離に関する情報は、表示等のために他装置に出力されるとともに、目標情報としてビーム制御部７に送られる。そして、ビーム制御部７において次の送受信タイミングに向けての制御量（移相量、制御信号）が演算される。
【００２８】
さらに、上述の送信及び受信動作とともに、捜索及び追尾のそれぞれの動作モードにあわせて送受信ビームの形成及び走査がビーム制御部７により制御される。これらの各動作モードにおける送受信ビームの形成及び走査について、図２を参照して説明する。図２は、捜索及び追尾モードにおける送受信タイミング、ならびにビームの形成及び走査の概念図である。
【００２９】
まず、捜索モードにおいては図２（ａ）に示すように、方位方向及び仰角方向にあらかじめ設定された捜索覆域をアレイアンテナ１の開口の分割に対応させて上側捜索覆域及び下側捜索覆域に分割している。そして、それぞれの捜索覆域に対する送受信の繰り返しタイミングは同じとし、送信時は全開口で、また受信時は上側開口及び下側開口でそれぞれ所定の捜索用ビームを独立な方向（方位及び仰角）に同時に形成し走査している。すなわち、送信タイミングにおいては、上側捜索領域内の特定方向に送信ビーム１が、下側捜索領域内の特定方向に送信ビーム２が、それぞれアレイアンテナ１の全開口で形成され、それぞれの捜索覆域への送信パルス信号は互いに重複しないように時刻をずらせて送信される。
【００３０】
また、受信タイミングにおいては、上記の送信ビーム１に対応する受信ビーム１がアレイアンテナ１の上側サブアレイを用いて上側開口で形成され、この受信ビーム１により受信された信号は、上側サブアレイ合成器８で合成されて目標検出部６ｂにて目標検出処理後、その目標情報がビーム制御部７に送出される。同様に、上記の送信ビーム２に対応する受信ビーム２がアレイアンテナ１の下側サブアレイを用いて下側開口で形成され、この受信ビーム２により受信された信号は、下側サブアレイ合成器９で合成されて目標検出部６ｃにて目標検出処理後、その目標情報がビーム制御部７に送出される。
【００３１】
そして、これらの捜索用送受信ビームの形成方向を仰角及び方位方向に所定の順序で移動させ、それぞれの捜索覆域内全体を走査する。
【００３２】
一方、追尾モードにおいては、図２（ｂ）に示すように、送信タイミングでは、対象目標の方位及び仰角方向にアレイアンテナ１の全開口で所定の追尾用送信ビームが形成され、送信動作が行なわれる。また、受信タイミングでは、対象目標の方向に同じくアレイアンテナ１の全開口で所定の追尾用受信ビーム形成され、このビームで受信された信号が合成器５で合成されて目標検出部６ａで目標検出処理された後、検出した目標情報がビーム制御部７に送出される。そして、追尾モード中は、これらの送受信動作が繰り返される。
【００３３】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態においては、アレイアンテナ１の開口を仰角方向に２つに分割し、この分割に対応させて所定の全捜索領域も分割している。そして、分割したそれぞれの捜索覆域に対して、同時独立に２つの捜索用送受信ビームを形成し、目標を検出している。また、追尾時はアレイアンテナ１の全開口を用いて精度を確保した目標追尾を行なっている。これにより、目標追尾時の精度に影響を与えることなく、分割したそれぞれの捜索覆域を同時独立に走査することができ、フレームタイムを短縮して捜索のデータレートを向上させることができる。
【００３４】
さらに、それぞれの捜索覆域に対する送受信の繰り返しタイミングを同じとし、送信タイミングにおいては、それぞれの捜索覆域への送信パルス信号は互いに重複しないように時刻をずらせて所定の方向に送信ビームを形成している。これにより、目標検出時における各捜索覆域相互間での干渉を減らし、安定した目標検出を行なうことができる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明に係るアンテナ装置の第２の実施の形態を示す構成図である。このアンテナ装置は、上述した第１の実施の形態とは、目標検出部６ａへの入力信号を、切換器１０により合成器５または上側サブアレイ合成器８からの合成された受信信号のいずれかに切換可能とした点が異なり、その相違点のみを説明する。
【００３６】
第２の実施の形態のアンテナ装置は、方位方向にｍ個、仰角方向にｎ個の２次元に配列された複数（ｍ＊ｎ）個のアンテナ素子１１１〜１ｍｎからなるアレイアンテナ１と、これら複数（ｍ＊ｎ）個のアンテナ素子にそれぞれ対応して接続された複数（ｍ＊ｎ）個の送受信モジュール２１１〜２ｍｎと、送信パルスの源信号を発生する送信部４と、この送信パルスの源信号を分配して各送受信モジュール２１１〜２ｍｎに出力する分配器３と、第１の合成器として、各送受信モジュール２１１〜２ｍｎからの受信信号出力を合成する合成器５と、第２の合成器として、上側サブアレイに接続された各送受信モジュール２１１〜２ｍｋからの受信信号出力を合成する上側サブアレイ合成器８と、第３の合成器として、下側サブアレイに接続された各送受信モジュール２１（ｋ＋１）〜２ｍｎからの受信信号出力を合成する下側サブアレイ合成器９を有している。
【００３７】
また、上側サブアレイ合成器８及び下側サブアレイ合成器９のそれぞれで合成された受信信号から目標を検出する６ａ及び６ｂと、動作モードにより目標検出部６ａへの入力信号を合成器５からの合成された受信信号に切換可能な切換器１０と、送受信タイミングに基づいて送受信ビームの形成及び走査を制御するビーム制御部７と、このビーム制御部７から出力される制御信号を送受信モジュール２１１〜２ｍｎに中継する中継ユニット２を有している。
【００３８】
上述の構成においても、受信時は、動作モードに連動して、追尾モードにおいてはアレイアンテナ１の全開口で所定の受信ビームを形成しての受信、捜索モードにおいては上側開口及び下側開口のそれぞれに所定の受信ビームを形成しての受信を行なう。
【００３９】
全開口での受信時は、合成器５からの合成された受信信号が目標検出部６ａに入力されるよう、ビーム制御部７からの切換信号により切換器１０を切り換える。そして、アレイアンテナ１の全開口で受信された信号は、送受信モジュール２１１〜２ｍｎを経由して合成器５で合成され、さらに切換器１０を経由して目標検出部６ａで目標検出処理された後、検出した目標情報がビーム制御部７に送出される。
【００４０】
一方、上側開口及び下側開口のそれぞれに所定の受信ビームを形成しての受信時は、上側サブアレイ合成器８からの受信信号が目標検出部６ａに入力されるよう、ビーム制御部７からの切換信号により切換器１０を切り換える。そして、アレイアンテナ１の上側サブアレイで受信された信号は、送受信モジュール２１１〜２ｍｋを経由して上側サブアレイ合成器８で合成され、さらに切換器１０を経由して目標検出部６ａで目標検出処理された後、検出した目標情報がビーム制御部７に送出される。また、アレイアンテナ１の下側サブアレイで受信された信号は送受信モジュール２１（ｋ＋１）〜２ｍｎを経由して下側サブアレイ合成器９で合成され、さらに目標検出部６ｂで目標検出処理された後、検出した目標情報がビーム制御部７に送出される。
【００４１】
さらに、捜索及び追尾のそれぞれの動作モードにあわせて、ビーム制御部７により図２に示す送受信ビームの形成及び走査の制御が行なわれるが、このときに切換器１０に対しても動作モードに対応した切換信号がビーム制御部７から出力され、目標検出部６ａへの入力信号を動作モードに対応させて切り換えている。
【００４２】
上述した本発明の第２の実施形態においても、第１の実施の形態と同様に、目標追尾時の精度に影響を与えることなく、分割したそれぞれの捜索覆域を同時独立に走査することができ、フレームタイムを短縮して捜索のデータレートを向上させることができる。また、目標検出時における各捜索覆域相互間での干渉を減らし、安定した目標検出を行なうことができる。
【００４３】
さらに、本実施の形態においては、目標検出部６ａへの入力信号を、動作モードに対応させて切り換えている。これにより、目標検出部６ａを捜索及び追尾の両動作モードで共用でき、装置の大型化を防止することができる。
【００４４】
なお、以上説明した第１及び第２の実施の形態においては、アレイアンテナ１の開口を仰角方向に２分割したが３分割以上としてもよい。また、方位方向あるいは仰角及び方位の両方向に対して複数に分割した構成とすることも可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、アレイアンテナの開口を複数に分割し、全開口及び分割したそれぞれの開口でビーム制御することにより、フレームタイムを短縮して捜索のデータレートを向上させるとともに、送信タイミングにおいては、分割後の開口に対応したそれぞれの捜索覆域への送信パルス信号を互いに重複しないように時刻をずらせて送信することにより、目標検出時における各捜索覆域相互間での干渉を減らし、安定した目標検出を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアンテナ装置の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】図１の構成のアンテナ装置による捜索及び追尾モードにおける送受信タイミング、ならびにビームの形成及び走査の概念図。
【図３】本発明に係るアンテナ装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図４】従来のアンテナ装置の構成の一例を示す構成図。
【図５】送受信モジュールの構成の一例を示す構成図。
【図６】従来のアンテナ装置による捜索及び追尾モードにおける送受信タイミング、ならびにビームの形成及び走査の概念図。
【符号の説明】
１  アレイアンテナ
２  中継ユニット
３  分配器
４  送信部
５  合成器
６  目標検出部
７  ビーム制御部
８  上側サブアレイ合成器
９  下側サブアレイ合成器
１０  切換器
６１  受信部
６２  信号処理部
１１１〜１ｍｎ  アンテナ素子
２１１〜２ｍｎ  送受信モジュール
【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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