(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信波を送信し、当該送信波が目標に当たって反射してきた受信波を受信し、当該受信波から目標を検出するレーダ装置において、
複数の素子アンテナで構成され、前記送信波を送信し、前記受信波を受信するアンテナ部と、
前記複数の素子アンテナを複数のサブアレーに分け、前記複数のサブアレーごとに、異なる周波数帯域と異なるビーム走査周波数との割り当てを決定する決定部と、
前記ビーム走査周波数に基づいて、前記複数の素子アンテナごとに位相調整量を算出する算出部と、
前記決定部により決定された前記複数のサブアレーごとに異なる前記周波数帯域の送信信号を生成し、当該送信信号を送信する送信処理部と、
前記複数のサブアレーごとに異なる前記周波数帯域に基づいて、前記送信信号が入力されるサブアレーを選択する選択部と、
前記選択部で選択されたサブアレーを構成する各素子アンテナに前記送信信号を分配する分配部と、
前記複数の素子アンテナごとに配置され、前記位相調整量に基づいて、前記送信信号の位相を調整し、調整後の送信信号を素子アンテナに出力する移相器とを備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記移相器で位相が調整された受信信号を前記複数のサブアレーごとに合成する合成部と、
前記合成部により合成された前記受信信号を処理する受信処理部と、
前記受信処理部により処理された前記受信信号に基づいて、目標を検出する目標検出部とを備え、
前記移相器は、前記位相調整量に基づいて、前記アンテナ部で受信した前記受信信号の位相を調整する請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記決定部は、周波数帯域を波長帯域に変換し、当該波長帯域をサブアレーの数で分割し、分割した各波長帯域を周波数帯域に変換し、変換後の各周波数帯域を各サブアレーに割り当てる請求項１または２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記移相器と、前記受信信号を増幅する受信信号増幅部と、前記送信信号を増幅する送信信号増幅部と、前記受信信号増幅部または前記送信信号増幅部を切り替える切替部とから構成される送受信切替部を備え、
前記算出部は、
到来波の方向を推定する処理を行い、当該処理の結果と前記ビーム走査周波数とに基づいて、前記複数の素子アンテナごとに位相調整量を算出し、算出した位相調整量を前記移相器に出力し、
前記送受信切替部に切替信号を送信し、
前記送受信切替部は、前記切替信号に基づいて、前記受信信号増幅部または前記送信信号増幅部を切り換える請求項２記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記決定部により決定された前記周波数帯域の送信信号を生成し、当該送信信号を送信する送信処理部と、
前記送信信号をサブアレーに分配する信号分配部と、
前記信号分配部から分配されてきた前記送信信号を各素子アンテナに分配する分配部と、
前記移相器と、前記受信信号を増幅する受信信号増幅部と、前記送信信号を増幅する送信信号増幅部と、前記受信信号増幅部または前記送信信号増幅部を切り替える切替部とから構成される送受信切替部とを備え、
前記算出部は、
到来波の方向を推定する処理を行い、当該処理の結果と前記ビーム走査周波数とに基づいて、前記複数の素子アンテナごとに位相調整量を算出し、算出した位相調整量を前記移相器に出力し、
前記送受信切替部に切替信号を送信し、
前記送受信切替部は、前記切替信号に基づいて、前記受信信号増幅部または前記送信信号増幅部を切り換える請求項２記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェイズドアレーアンテナを備えるレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置に用いられるフェイズドアレーアンテナでは、広帯域な高周波信号を同時に送受信するため、周波数変動によりメインビーム方向がシフトする、いわゆるビーム指向方向ずれが生じることがある。当該ビーム指向方向ずれを抑制するために、実時間遅延器（Ｔｒｕｅ  Ｔｉｍｅ  Ｄｅｌａｙ：略称「ＴＴＤ」）をレーダ装置に用いることが提案されている（例えば、非特許文献１）。周波数変動によりビーム指向方向にずれが生じる理由は、３６０度以内の位相変化を調整する３６０度移相器の特性が周波数帯域内で平坦な通過位相特性を有するためである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】谷島  正信，長谷川  巧，“実時間遅延器数の削減により生じる広帯域フェイズドアレーアンテナのビーム指向誤差とその補正法”，信学論Ｂ，Ｖｏｌ．Ｊ８８−Ｂ，Ｎｏ．９，ｐｐ．１８６３−１８７４，２００５．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、非特許文献１で示されているように、ＴＴＤは一般に高価であり、またＴＴＤを用いてフェイズドアレーアンテナを構成する場合、ハードウェア規模が増大し複雑化するという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＴＴＤを用いずに、周波数変動によるビーム指向方向のずれを抑制することができるレーダ装置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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、送信波を送信し、当該送信波が目標に当たって反射してきた受信波を受信し、当該受信波から目標を検出するレーダ装置において、複数の素子アンテナで構成され、前記送信波を送信し、前記受信波を受信するアンテナ部と、前記複数の素子アンテナを複数のサブアレーに分け、前記複数のサブアレーごとに、異なる周波数帯域と異なるビーム走査周波数との割り当てを決定する決定部と、前記ビーム走査周波数に基づいて、前記複数の素子アンテナごとに位相調整量を算出する算出部と、前記決定部により決定された前記複数のサブアレーごとに異なる前記周波数帯域の送信信号を生成し、当該送信信号を送信する送信処理部と、前記複数のサブアレーごとに異なる前記周波数帯域に基づいて、前記送信信号が入力されるサブアレーを選択する選択部と、前記選択部で選択されたサブアレーを構成する各素子アンテナに前記送信信号を分配する分配部と、前記複数の素子アンテナごとに配置され、前記位相調整量に基づいて、前記送信信号の位相を調整し、調整後の送信信号を素子アンテナに出力する移相器とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、周波数変動によるビーム指向方向ずれを抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１にかかるレーダ装置の構成図
【図２】実施の形態１にかかるレーダ装置によって線形周波数変調を行ったときの周波数と時間との関係を示す図
【図３】実施の形態１にかかるレーダ装置によって線形周波数変調を行ったときの送信信号の振幅の変化を示す図
【図４】実施の形態１にかかるレーダ装置によって周波数帯域をサブアレーの数で分割したときの送信信号の振幅を示す図
【図５】実施の形態１にかかるレーダ装置によって電波を送信するときの動作についての説明に供するフローチャート
【図６】実施の形態１にかかるレーダ装置によって電波を送信するときの動作についての説明に供するフローチャート
【図７】アンテナ部の放射パターンを示す図
【図８】実施の形態２にかかるレーダ装置の構成図
【図９】実施の形態２にかかる送受信ＭＤＬ部の構成図
【図１０】実施の形態３にかかるレーダ装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態にかかるレーダ装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるレーダ装置１を示す図である。レーダ装置１は、送信波を送信し、当該送信波が目標に当たって反射してきた受信波を受信し、当該受信波から目標を検出する装置である。
【００１１】
レーダ装置１は、電波の送受信を行うアンテナ部１１と、周波数帯域とビーム走査周波数とを決定する決定部であるレーダ制御部１２と、位相調整量を算出する算出部である移相器制御部１３と、位相を調整する移相器１４と、受信信号をサブアレーごとに合成する合成部であり、また、送信信号を分配する分配部である合成分配部１５と、受信信号を処理する受信処理部１６と、目標を検出する目標検出部１７とを備える。また、レーダ装置１は、送信信号を送信する送信処理部１８と、サブアレーを選択する選択部１９と、信号の出力先を決定するサーキュレータ２０とを備える。
【００１２】
アンテナ部１１は、複数の素子アンテナ１１ａで構成される。素子アンテナ１１ａは、受信した受信波を受信信号に変換し、変換した受信信号を移相器１４に出力する。また、素子アンテナ１１ａは、送信信号を送信波に変換し、変換した送信波を外部に放射する。
【００１３】
実施の形態１では、アンテナ部１１は、横方向に６７個の素子アンテナ１１ａを配置し、縦方向に３個の素子アンテナ１１ａを配置し、合計２０１個の素子アンテナ１１ａで構成されるものとする。なお、横方向の素子アンテナ１１ａの数は、６７個に限らず、縦方向の素子アンテナ１１ａの数は、３個に限らず、素子アンテナ１１ａの合計は、２０１個に限られない。また、横方向の素子アンテナ１１ａ同士の間隔は、アンテナ部１１により送受信される電波の０．５波長であるとするが、０．５波長に限られない。縦方向の素子アンテナ１１ａ同士の間隔は、当該電波の１波長であるとするが、１波長に限られない。
【００１４】
レーダ制御部１２は、複数の素子アンテナ１１ａを複数のサブアレーに分け、サブアレーごとに割り当てる周波数帯域とビーム走査周波数とを決定する。レーダ制御部１２は、アンテナ部１１を３つのサブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに分け、１つのサブアレーを６７個の素子アンテナ１１ａで構成する。なお、サブアレーの数は、３つに限られない。また、１つのサブアレーを構成する素子アンテナ１１ａの個数は、６７個に限られない。
【００１５】
レーダ制御部１２は、サブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃごとに、異なる周波数帯域と異なるビーム走査周波数とを割り当てる。レーダ制御部１２は、送信電波の中心周波数、変調周波数帯域、送信電波の変調方式、送信電波の送信タイミングおよび、受信電波の受信タイミングを決定する。
【００１６】
ここで、レーダ制御部１２により周波数帯域をサブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに割り当てる処理について説明する。なお、周波数帯域の割り当て処理は、以下の４つに限られない。
【００１７】
レーダ制御部１２は、周波数帯域をサブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの数で分割し、分割した各周波数帯域をサブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに割り当てる。
【００１８】
また、レーダ制御部１２は、周波数帯域を波長帯域に変換し、当該波長帯域をサブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの数で分割し、分割した各波長帯域を周波数帯域に変換し、変換後の各周波数帯域をサブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに割り当てる。
【００１９】
また、レーダ制御部１２は、サブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの数で分割せずに複数のサブアレーを１つのサブアレー群とし、周波数帯域をサブアレー群の数で分割し、分割した各周波数帯域を各サブアレー群に割り当てる。
【００２０】
また、レーダ制御部１２は、周波数帯域を波長帯域に変換し、当該波長帯域をサブアレー群の数で分割し、分割した各波長帯域を周波数帯域に変換し、変換後の各周波数帯域を各サブアレー群に割り当てる。
【００２１】
つぎに、ビーム走査周波数を決定する処理について説明する。なお、ビーム走査周波数を決定は、以下の２つに限られない。
【００２２】
レーダ制御部１２は、各サブアレーに割り当てる周波数帯域の中心周波数をビーム走査周波数に決定する。
【００２３】
また、レーダ制御部１２は、サブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに割り当てる周波数帯域を波長に変換し、当該波長の中心波長を求め、当該中心波長を周波数に変換し、変換した周波数をビーム走査周波数に決定する。
【００２４】
レーダ制御部１２は、サブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃごとに決定したビーム走査周波数を移相器制御部１３に送る。
【００２５】
つぎに、レーダ制御部１２による選択部１９の制御について説明する。図２は、周波数変調の１つである線形周波数変調を行ったときの周波数と時間との関係を示す図である。図３は、線形周波数変調を行ったときの送信信号の振幅の変化を示す図である。図４は、周波数帯域をサブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの数である３で分割したときの送信信号の振幅を示す図である。なお、以下では、低い周波数帯域を低域と称し、高い周波数帯域を高域と称し、低域と高域の中間の周波数帯域を中域と称する。
【００２６】
周波数は、図２中のｆ１で示すように、時間の進行にしたがって高くなる。また、振幅に含まれる周波数成分は、図３中のＡ１に示すように、時間の進行にしたがって高くなっている。
【００２７】
レーダ制御部１２は、図４中の期間ｔ１において、低域である振幅波形Ａ１の送信信号がサブアレー１１Ａから出力されるように選択部１９を制御する。レーダ制御部１２は、図４中の期間ｔ２において、中域である振幅波形Ａ２の送信信号がサブアレー１１Ｂから出力されるように選択部１９を制御する。レーダ制御部１２は、図４中の期間ｔ３において、高域である。振幅波形Ａ３の送信信号がサブアレー１１Ｃから出力されるように選択部１９を制御する。
【００２８】
移相器制御部１３は、ビーム走査周波数に基づいて、素子アンテナ１１ａごとに位相調整量を算出する。
【００２９】
移相器１４は、素子アンテナ１１ａごとに配置され、位相調整量に基づいて、アンテナ部１１で受信した受信信号の位相を調整する。具体的には、移相器１４は、高周波信号の位相を３６０度以内で変化させることができる３６０度移相器である。また、移相器１４は、位相調整量に基づいて、送信信号の位相を調整し、調整後の送信信号を素子アンテナ１１ａに出力する。
【００３０】
合成分配部１５は、移相器１４で位相が調整された受信信号をサブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃごとに合成する。
【００３１】
受信処理部１６は、サブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃごとに配置されており、合成分配部１５により合成された受信信号を処理する。具体的には、受信処理部１６は、サブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃごとに合成分配部１５で合成された高周波の受信信号に対して、増幅、バンドパスフィルタ処理、中間周波数への変換処理および、ＡＤ変換処理を行い、ＡＤ変換処理後の信号を目標検出部１７に出力する。
【００３２】
目標検出部１７は、受信処理部１６により処理された受信信号に基づいて、目標を検出する。具体的には、目標検出部１７は、受信処理部１６から入力された受信信号に周波数復調および不要信号除去を行って、目標信号を抽出し、抽出した目標信号から目標を検出する。
【００３３】
送信処理部１８は、レーダ制御部１２により決定された周波数帯域の送信信号を生成し、当該送信信号を送信する。
【００３４】
選択部１９は、レーダ制御部１２から入力された周波数帯域に基づいて、送信信号が入力されるサブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを選択する。合成分配部１５は、選択部１９で選択されたサブアレーを構成する各素子アンテナ１１ａに送信信号を分配する。なお、合成分配部１５は、合成部と分配部とに分割して構成されてもよい。当該構成の場合、合成部は、受信信号をサブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃごとに合成し、合成後の受信信号をサーキュレータ２０に出力する。分配部は、サーキュレータ２０から入力された送信信号を分配し、分配後の送信信号を移相器１４に出力する。
【００３５】
サーキュレータ２０は、合成分配部１５から入力された受信信号を受信処理部１６に出力し、選択部１９から入力された送信信号を合成分配部１５へ出力するように切り替える。
【００３６】
ここで、レーダ装置１によって電波を送信するときの動作について、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００３７】
ステップＳＴ１において、レーダ制御部１２は、送信処理部１８から出力された送信信号の周波数、変調方式および送信タイミングを決定する。
【００３８】
ステップＳＴ２において、送信処理部１８は、レーダ制御部１２によって決定された周波数の送信信号を生成し、レーダ制御部１２によって決定された変調方式に基づいて、送信信号に変調処理を行う。送信処理部１８は、変調処理後の送信信号を選択部１９に出力する。
【００３９】
ステップＳＴ３において、選択部１９は、レーダ制御部１２の指示に基づいて、サーキュレータ２０を選択し、選択したサーキュレータ２０に送信信号を出力する。なお、選択部１９は、複数のサーキュレータ２０を選択してもよい。
【００４０】
ステップＳＴ４において、サーキュレータ２０は、選択部１９から入力された送信信号を合成分配部１５に出力する。
【００４１】
ステップＳＴ５において、合成分配部１５は、送信信号を対応する移相器１４に出力する。
【００４２】
ステップＳＴ６において、移相器１４は、移相器制御部１３により算出された位相調整量に基づいて、送信信号の位相を調整する。移相器１４は、調整後の送信信号を素子アンテナ１１ａに出力する。
【００４３】
ステップＳＴ７において、素子アンテナ１１ａは、送信信号を送信波に変換し、送信波を外部に放射する。
【００４４】
つぎに、レーダ装置１によって電波を受信するときの動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００４５】
ステップＳＴ１１において、アンテナ部１１は、複数の素子アンテナ１１ａにより受信波を受信する。素子アンテナ１１ａは、受信波を受信信号に変換し、受信信号を移相器１４に出力する。
【００４６】
ステップＳＴ１２において、移相器１４は、位相調整量に基づいて、受信信号の位相を調整する。移相器１４は、調整後の受信信号を合成分配部１５に出力する。
【００４７】
ステップＳＴ１３において、合成分配部１５は、サブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃごとに受信信号を合成する。合成分配部１５は、合成した受信信号をサーキュレータ２０に出力する。
【００４８】
ステップＳＴ１４において、サーキュレータ２０は、合成分配部１５から入力された受信信号を受信処理部１６に出力する。
【００４９】
ステップＳＴ１５において、受信処理部１６は、受信信号に信号処理を行う。具体的には、受信処理部１６は、受信信号に対して、増幅、バンドパスフィルタ処理、中間周波数への変換処理および、ＡＤ変換処理を行い、ＡＤ変換処理後の信号を目標検出部１７に出力する。
【００５０】
ステップＳＴ１６において、目標検出部１７は、受信信号に周波数復調および不要信号除去を行って、目標信号を抽出し、抽出した目標信号から目標を検出する。
【００５１】
ここで、アンテナ部１１による放射パターンについて説明する。図７は、実施の形態１にかかるアンテナ部１１の放射パターンと、アンテナ部１１を複数のサブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃによって分割しない構成による放射パターンとを示している。
【００５２】
図７中の破線で示すＰ１は、低域の送信波の放射パターンを示し、図７中の一点鎖線で示すＰ２は、中域の送信波の放射パターンを示し、図７中の実線で示すＰ３は、高域の送信波の放射パターンを示している。素子アンテナ１１ａのアンテナエレメント方向のビーム角は、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３である。また、図７中の二点鎖線で示すＰ４は、複数のサブアレーによって分割しない場合のアンテナ部の放射パターンを示している。
【００５３】
実施の形態１にかかるアンテナ部１１は、上述したように、横方向の素子アンテナ１１ａ同士の間隔がアンテナ部１１により送受信される電波の０．５波長であり、縦方向の素子アンテナ１１ａ同士の間隔が当該電波の１波長である。なお、周波数の比帯域は、１０％である。よって、周波数が高いほど帯域幅が広くなる。
【００５４】
また、受信信号は、周波数成分によるビーム指向方向にずれが生じる。ビーム指向方向のずれによって、放射パターンは、中心、マイナス側およびプラス側に３パターン現れる。図７中のＰ１，Ｐ２，Ｐ３およびＰ４は、ビーム指向方向のずれの幅を示すために、各３パターンを示している。
【００５５】
複数のサブアレーによって分割しない場合のアンテナ部を備えるレーダ装置は、図７中のＰ４に示すように、ビーム指向方向のずれが大きく、ビーム走査方向付近での受信信号を周波数帯域全体で得られないことが分かる。
【００５６】
一方、実施の形態１にかかるレーダ装置１は、複数のサブアレーによって分割しない場合のアンテナ部を備えるレーダ装置に比べて、ビーム指向方向のずれの幅が小さくなっており、ビーム幅も拡散していない。
【００５７】
よって、実施の形態１にかかるレーダ装置１は、アンテナ部１１を複数のサブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃによって分割し、サブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃごとに異なる周波数帯域と異なるビーム走査周波数とを決定するので、周波数変動によるビーム指向方向のずれを抑制することができる。
【００５８】
また、実施の形態１にかかるレーダ装置１は、図７に示すように、複数のサブアレーによって分割しない場合のアンテナ部を備えるレーダ装置よりも相対振幅が低くなっているが、受信信号および送信信号を増幅することにより、相対振幅を大きくすることができる。なお、受信信号および送信信号を増幅する構成については、実施の形態２および実施の形態３で述べる。
【００５９】
実施の形態２．
図８は、実施の形態２にかかるレーダ装置２を示す図である。なお、実施の形態２にかかるレーダ装置２は、実施の形態１にかかるレーダ装置１の移相器１４と、移相器制御部１３とを備えず、移相器１４の代わりに送受信切替部である送受信ＭＤＬ部２１を備え、移相器制御部１３の代わりに送受信ＭＤＬ制御部２２を備える。送受信ＭＤＬ部２１および送受信ＭＤＬ制御部２２以外の構成は、実施の形態１にかかるレーダ装置１の構成と同一であるため、レーダ装置１と同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６０】
図９は、送受信ＭＤＬ部２１の構成を示す図である。送受信ＭＤＬ部２１は、位相を調整する移相器１４と、受信信号を増幅する受信信号増幅部３１と、送信信号を増幅する送信信号増幅部３２と、受信信号増幅部３１または送信信号増幅部３２を切り替える切替部であるサーキュレータ３３ａ，３３ｂとを備える。なお、送受信ＭＤＬ部２１には、移相器１４が含まれない構成でもよい。当該構成の場合、移相器１４は、送受信ＭＤＬ部２１と合成分配部１５との間に配置される。
【００６１】
算出部である送受信ＭＤＬ制御部２２は、最小記述長（ｍｉｎｉｍｕｍ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  ｌｅｎｇｔｈ）を利用して到来波の方向を推定する処理を行い、当該処理の結果とビーム走査周波数とに基づいて、素子アンテナごとに位相調整量を算出し、算出した位相調整量を移相器１４に出力する。また、送受信ＭＤＬ制御部２２は、送受信ＭＤＬ部２１に切替信号を送信する。
【００６２】
送受信ＭＤＬ部２１は、切替信号に基づいて、受信信号増幅部３１または送信信号増幅部３２を切り換える。ここで、送受信ＭＤＬ部２１の具体的な動作について説明する。
【００６３】
サーキュレータ３３ａ，３３ｂは、送受信ＭＤＬ制御部２２から受信信号増幅部３１に切り替えることを示す切替信号が入力された場合、アンテナ素子１１ａで受信した受信信号を受信信号増幅部３１に出力し、受信信号増幅部３１により増幅された受信信号を移相器１４に出力するように切り替える。
【００６４】
また、サーキュレータ３３ａ，３３ｂは、送受信ＭＤＬ制御部２２から送信信号増幅部３２に切り替えることを示す切替信号が入力された場合、移相器１４で位相が調整された送信信号を送信信号増幅部３２に出力し、送信信号増幅部３２により増幅された送信信号をアンテナ素子１１ａに出力するように切り替える。
【００６５】
実施の形態２にかかるレーダ装置２は、アンテナ部１１を複数のサブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃによって分割し、サブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃごとに異なる周波数帯域と異なるビーム走査周波数とを決定するので、周波数変動によるビーム指向方向のずれを抑制することができる。また、実施の形態２にかかるレーダ装置２は、受信信号を受信信号増幅部３１により増幅し、送信信号を送信信号増幅部３２により増幅するので、相対振幅を大きくすることができる。
【００６６】
実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３にかかるレーダ装置３を示す図である。なお、実施の形態３にかかるレーダ装置３は、実施の形態２にかかるレーダ装置２の選択部１９を備えず、選択部１９の代わりに信号分配部２３を備える。信号分配部２３以外の構成は、実施の形態２にかかるレーダ装置２の構成と同一であるため、レーダ装置２と同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６７】
レーダ装置３は、レーダ制御部１２により決定された周波数帯域の送信信号を生成し、当該送信信号を送信する送信処理部１８と、送信信号をサブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに分配する信号分配部２３と、信号分配部２３から分配されてきた送信信号を各素子アンテナ１１ａに分配する合成分配部１５と、受信信号と送信信号とを切り替える送受信ＭＤＬ部２１とを備える。なお、送受信ＭＤＬ部２１は、上述したように、位相を調整する移相器１４と、受信信号を増幅する受信信号増幅部３１と、送信信号を増幅する送信信号増幅部３２と、受信信号増幅部３１または送信信号増幅部３２を切り替える切替部であるサーキュレータ３３ａ，３３ｂとを備える。なお、送受信ＭＤＬ部２１には、移相器１４が含まれない構成でもよい。当該構成の場合、移相器１４は、送受信ＭＤＬ部２１と合成分配部１５との間に配置される。
【００６８】
算出部である送受信ＭＤＬ制御部２２は、最小記述長を利用して到来波の方向を推定する処理を行い、当該処理の結果とビーム走査周波数とに基づいて、素子アンテナごとに位相調整量を算出し、算出した位相調整量を移相器１４に出力する。また、送受信ＭＤＬ制御部２２は、送受信ＭＤＬ部２１に切替信号を送信する。
【００６９】
送受信ＭＤＬ部２１は、切替信号に基づいて、受信信号増幅部３１または送信信号増幅部３２を切り換える。
【００７０】
ここで、送受信ＭＤＬ制御部２２の具体的な動作について説明する。なお、以下では、レーダ装置３により送信波を送信する場合について説明する。送受信ＭＤＬ制御部２２は、レーダ制御部１２により決定された周波数帯域に基づいて、当該周波数帯域に対応するサブアレーに接続されている送受信ＭＤＬ部２１に切替信号を送信し、当該周波数帯域に対応しないサブアレーに接続されている送受信ＭＤＬ部２１には切替信号を送信しない。
【００７１】
送受信ＭＤＬ部２１のサーキュレータ３３ａ，３３ｂは、当該切替信号に基づいて、移相器１４で位相が調整された送信信号を送信信号増幅部３２に出力し、送信信号増幅部３２により増幅された送信信号をアンテナ素子１１ａに出力するように切り替える。
【００７２】
実施の形態３にかかるレーダ装置３は、アンテナ部１１を複数のサブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃによって分割し、サブアレー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃごとに異なる周波数帯域と異なるビーム走査周波数とを決定するので、周波数変動によるビーム指向方向のずれを抑制することができる。また、実施の形態３にかかるレーダ装置３は、受信信号を受信信号増幅部３１により増幅し、送信信号を送信信号増幅部３２により増幅するので、相対振幅を大きくすることができる。
【００７３】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１  レーダ装置、１１  アンテナ部、１１ａ  アンテナ素子、１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ  サブアレー、１２  レーダ制御部、１３  移相器制御部、１４  移相器、１５  合成分配部、１６  受信処理部、１７  目標検出部、１８  送信処理部、１９  選択部、２０，３３ａ，３３ｂ  サーキュレータ、２１  送受信ＭＤＬ部、２２  送受信ＭＤＬ制御部、２３  信号分配部、３１  受信信号増幅部、３２  送信信号増幅部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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