(57)【要約】  ＲＦＤＥシステムは、ＲＦＤＥ送信機と少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナを具備する。ＲＦＤＥ送信機とアンテナは、ターゲットの高エネルギー損傷または破壊を引き起こすのに十分な、高出力の電磁気エネルギーをターゲットに向ける。ＲＦＤＥシステムは、ターゲットを位置特定するターゲティングシステムをさらに具備する。ターゲティングシステムは、ターゲットを位置特定するための電磁気エネルギーを送受信する、少なくとも１つのレーダーアンテナとレーダー送信機とを備える。ＲＦＤＥシステムは、ターゲットのロケーションに基づいて、少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナにターゲットへ照準を定めさせる、アンテナポインティングシステムを具備する。さらに、レーダー送信機または少なくとも１つのレーダーアンテナのうちの少なくとも一部は、ＲＦＤＥ送信機または少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナのうちの少なくとも一部に一体化されている。【選択図】図１
2010517035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多機能の無線周波数指向性エネルギー（ＲＦＤＥ）システム（３０、４０、５０、８０）において、
ターゲットの高エネルギー損傷または破壊を引き起こすのに十分な高出力の電磁気エネルギーを前記ターゲットに対して向けるための、ＲＦＤＥ送信機（１２）と少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ（１４、１４’）と、
前記ターゲットを位置特定するターゲティングシステム（３８）と、
前記ターゲティングシステム（３８）によって確認された前記ターゲットのロケーションに基づいて、前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ（１４、１４’）に前記ターゲットへ照準を定めさせる、アンテナポインティングシステム（２４）と
を具備し、
前記ターゲティングシステムは、レーダー送信機（４８）と、前記ターゲットを位置特定するための電磁気エネルギーを送受信する少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４、３４）とを備え、
前記レーダー送信機（４８）または前記少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４、３４）、のうちの少なくとも一部は、前記ＲＦＤＥ送信機（１２）または前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ（１４、１４’）、のうちの少なくとも一部内に一体化されている、多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４、３４）は、前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ（１４、１４’）内に、少なくとも部分的に組み入れられている、請求項１記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項３】
前記レーダー送信機（４６）は、前記ＲＦＤＥ送信機（１２）内に、少なくとも部分的に組み入れられている、請求項１記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項４】
前記レーダー送信機と前記ＲＦＤＥ送信機とは、共通のＲＦ電力増幅器を備える、請求項３記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項５】
前記ターゲットを位置特定するための前記電磁気エネルギーは、第１の周波数におけるものであり、前記高出力電磁気エネルギーは、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数におけるものである、請求項４記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４、３４）は、前記ターゲットを位置特定するための前記電磁気エネルギーを送信するように機能し、前記少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４、３４）は、前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ（１４）中に、少なくとも部分的に組み入れられている、請求項１記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４、３４）は、
前記ターゲットを位置特定するための前記電磁気エネルギーを送信するように、また、前記高出力電磁気エネルギーを送信するように機能する、第１のレーダーアンテナ（１４）と、
前記ターゲットを位置特定するために、前記ターゲットから反射された前記電磁気エネルギーを受信するように機能する、第２のレーダーアンテナ（３４）と
を備える、請求項６記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項８】
第１のレーダーアンテナ（１４）は、多素子フェーズドアレイを備える、請求項７記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項９】
前記ターゲットを位置特定するための前記電磁気エネルギーを送信するように機能する、前記少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４）はまた、前記ターゲットを位置特定するために、前記ターゲットから反射される前記電磁気エネルギーを受信するようにも機能する、請求項６記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４）は、二重偏波アンテナを備える、請求項９記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項１１】
前記システムは、前記ＲＦＤＥ送信機と前記ＲＦＤＥアンテナとの間のパス中で、前記高出力電磁気エネルギーと、前記ターゲットを位置特定するための前記電磁気エネルギーとを合成するビーム合成器（８４）を具備する、請求項１記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項１２】
前記システムは移動ビークル中で動作するように構成されている、請求項１記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項１３】
前記移動ビークルは車輪付きビークルである、請求項１２記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項１４】
前記移動ビークルは航空機である、請求項１２記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項１５】
多機能の無線周波数指向性エネルギー（ＲＦＤＥ）システムを動作させる方法において、
ターゲットの高エネルギー損傷または破壊を引き起こすのに十分な高出力の電磁気エネルギーを前記ターゲットに対して向けるための、ＲＦＤＥ送信機と少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナとを利用するステップと、
前記ターゲットを位置特定するターゲティングシステムを利用するステップと、
前記ターゲティングシステムによって確認された前記ターゲットのロケーションに基づいて、前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナに前記ターゲットへ照準を定めさせるステップと、
レーダー送信機または少なくとも１つのレーダーアンテナ、のうちの少なくとも一部を、前記ＲＦＤＥ送信機または前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ、のうちの少なくとも一部内に一体化させるステップと
を含み、
前記ターゲティングシステムは、前記レーダー送信機と、前記ターゲットを位置特定するための電磁気エネルギーを送受信する前記少なくとも１つのレーダーアンテナとを含む方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのレーダーアンテナは、前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ内に、少なくとも部分的に組み入れられている、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記レーダー送信機は、前記ＲＦＤＥ送信機内に、少なくとも部分的に組み入れられている、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記レーダー送信機と前記ＲＦＤＥ送信機とは、共通のＲＦ電力増幅器を備える、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記ターゲットを位置特定するための前記電磁気エネルギーは、第１の周波数におけるものであり、前記高出力電磁気エネルギーは、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数におけるものである、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのレーダーアンテナは、前記ターゲットを位置特定するための前記電磁気エネルギーを送信するように機能し、前記少なくとも１つのレーダーアンテナは、前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ中に、少なくとも部分的に組み入れられている、請求項１５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、無線周波数指向性エネルギー（ＲＦＤＥ）システムに関連し、より詳細には、多機能タイプのＲＦＤＥシステムに関連する。
【発明の背景】
【０００２】
高出力ＲＦの、マイクロ波および／またはミリメートル波電磁気エネルギーを向けて、ターゲットを破壊または紛糾させるための技術において、無線周波数指向性エネルギー（ＲＦＤＥ）システムが技術的に知られている。ＲＦＤＥシステムは、一般的に、軍事兵器として働くが、ＲＦＤＥシステムは、兵器システムに制限される必要はない。例えば、本発明のＲＦＤＥシステムは、異物、汚染物質、望ましくない大気状況、または他のタイプのターゲットを破壊または紛糾させることのような、非軍事的な目的のために使用されてもよい。
【０００３】
兵器システムに関して、ＲＦＤＥ兵器システムと、電子戦闘システムとの間を区別することが重要である。ＲＦＤＥ兵器システムと、電子戦闘システムとの間の主な違いは、出力と殺戮モードとである。電子戦闘システムは、電子戦闘システムが妨害し、または紛糾させるように設計されているターゲットのアプリオリな知識を利用する。電子戦闘システムは、ターゲットの特性（例えば、動作の頻度、動作方法等）のこのようなアプリオリな知識を使用して、“精巧に”、または比較的低い出力量で、ターゲットを紛糾、または混乱させる。
【０００４】
他方、ＲＦＤＥ兵器システムは、その比較的大きな放射出力によって、広範囲のターゲット（電子機器、生物、戦闘隊形、構造等）を追跡することができる。ＲＦＤＥ兵器は、ＲＦＤＥ兵器が放射する、ねじり力で破砕させるような出力量（shear amount of power）によって、焼損させる、または、打ちのめすことのいずれかを行うため、対象とされたターゲット特性のアプリオリな知識は、一般的に要求されない。
【０００５】
ＲＦＤＥシステムに伴う現行の問題は、ターゲティング、すなわち、対象とされたターゲットに、ＲＦ指向性エネルギービームを正確にポイントさせることと、ターゲットに対するシステムからの正確な射程距離を確立することである。今日まで、ＲＦＤＥシステムのターゲティングの問題は、補助のアドオンシステムとして呼ばれるものを使用することによって、対処されてきた。これらのアドオンシステムは、スタンドアローンのレーダーシステム、スタンドアローンのレーザー距離測定器、スタンドアローンの光学または赤外線イメージングシステム等を含むことができる。しかしながら、これらのアドオンシステムは、ＲＦＤＥシステムにかなりの費用を追加させる。さらに、これらのアドオンシステムは、ＲＦＤＥシステムと、スタンドアローンのターゲティングシステムとの間の照準のキャリブレーションを要求することによって、かなりの複雑さを追加する。
【０００６】
図１は、一般的なＲＦＤＥシステム１０のブロック図である。そのもっとも簡潔な形態において、システム１０は、高出力アンテナ１４を通して送信する高出力送信機１２を含む。送信機１２は、ＲＦ、マイクロ波、またはミリメートル波周波数において動作する。システム１０は、ＡＣコンセント、発電機、高容量バッテリシステム等のような、主電源１６に基づいて動作する。電力調整ブロック１８は、送信機１２に電力供給するために適切になるように、電源１６から出力された電力を調整する。冷却システム２０は、必要とされるように、電力調整ブロック１８と、高出力送信機１２に適切な冷却を提供する。制御ブロック２２は、さまざまなサブシステムの間の適切な制御を提供する。
【０００７】
ＲＦＤＥ兵器システム１０は、高出力アンテナ１４に照準を定めさせるアンテナポインティングシステム２４をさらに含み、したがって、この高出力アンテナ１４から、高出力電磁気のエネルギービームが、ターゲットに向けて送信される。ポインティングシステム２４は、一般的に、対象とされたターゲットの方向と射程距離を識別する座標データによって駆動される。このような座標データは、スタンドアローンのターゲティングシステム２６によって提供される。前述のように、ターゲティングシステム２６は、スタンドアローンのレーダーシステム、スタンドアローンのレーザー距離測定器、スタンドアローンの光学または赤外線イメージングシステム等の形態であることが多い、アドオンシステムである。さらに前述のように、しかしながら、これらのアドオンシステムは、ＲＦＤＥシステムにかなりの費用と複雑さとを追加させる。
【０００８】
従来のＲＦＤＥシステムに関係する前述の欠点を考慮すると、従来のＲＦＤＥシステムに関係する費用と複雑さとに支配されないＲＦＤＥシステムに対する、技術における強い要求がある。
【発明の概要】
【０００９】
本発明のＲＦＤＥシステムは、ＲＦＤＥシステム自体の内にターゲティングシステムを一体化させることによって、別個の、スタンドアローンのターゲティングシステムに対する必要をなくす。高出力電磁気エネルギーを向けさせるように機能する、ＲＦＤＥシステムハードウェアのすべてまたは一部が、ターゲティング情報を取得し、提供して、高出力電磁気エネルギービームの照準を定めさせるようにも機能するという点で、ＲＦＤＥシステムは多機能である。例えば、ＲＦＤＥ送信機は、向けられる電磁気エネルギーの源として使用されるだけでなく、物体をターゲティングするためのレーダー送信機としても使用される。次に、比較的簡潔なレーダー受信機が、ＲＦＤＥシステムに追加されてもよい。高価なレーダー送信機が必要とされないので、全体のシステムの費用が、かなり減少させられる。さらに、ＲＦＤＥシステムとスタンドアローンのターゲティングシステムとの間の照準のキャリブレーションが不用になるので、システムの複雑性は減少させられる。
【００１０】
本発明の１つの観点にしたがうと、多機能のＲＦＤＥシステムが提供される。このＲＦＤＥシステムは、ＲＦＤＥ送信機と少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナを具備する。ＲＦＤＥ送信機とアンテナは、ターゲットの高エネルギー損傷または破壊を引き起こすのに十分な高出力の電磁気エネルギーをターゲットに向ける。ＲＦＤＥシステムは、ターゲットを位置特定するためのターゲティングシステムをさらに具備する。ターゲティングシステムは、ターゲットを位置特定するための電磁気エネルギーを送受信する、少なくとも１つのレーダーアンテナとレーダー送信機とを備える。ＲＦＤＥシステムは、また、ターゲティングシステムによって確認されたターゲットのロケーションに基づいて、少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナにターゲットへ照準を定めさせるための、アンテナポインティングシステムも具備する。さらに、レーダー送信機、または、少なくとも１つのレーダーアンテナ、のうちの少なくとも一部は、ＲＦＤＥ送信機、または、少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ、のうちの少なくとも一部に一体化されている。
【００１１】
本発明の別の観点にしたがうと、ＲＦＤＥシステムを動作させる方法が提供される。この方法は、ターゲットの高エネルギー損傷または破壊を引き起こすのに十分な高出力の電磁気エネルギーをターゲットに向けるための、ＲＦＤＥ送信機と少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナを利用するステップと、ターゲットを位置特定するターゲティングシステムを利用するステップと、ターゲティングシステムによって確認されたターゲットのロケーションに基づいて、少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナにターゲットへ照準を定めさせるステップと、レーダー送信機、または、少なくとも１つのレーダーアンテナ、のうちの少なくとも一部を、ＲＦＤＥ送信機、または、少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ、のうちの少なくとも一部に一体化させるステップとを含み、ターゲティングシステムは、ターゲットを位置特定するための電磁気エネルギーを送受信する、少なくとも１つのレーダーアンテナとレーダー送信機とを含む。
【００１２】
前述の、および関連する目的を達成するために、本発明は、以下で完全に説明し、特に、添付の特許請求の範囲中で指摘する特徴を含む。以下の説明と添付の図面は、本発明の特定の例示的な実施形態を述べる。これらの実施形態は、その中で本発明の原則を適用してもよい、さまざまな方法の内のいくつかのものだけを示す。他のオブジェクト、利点、および新規な特徴は、図面と関連して考慮するときに、以下の発明の詳細な説明から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、従来のＲＦＤＥシステムのブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態にしたがった、多機能ＲＦＤＥシステムのブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態にしたがった、多機能ＲＦＤＥシステムのブロック図である。
【図４】図４は、本発明の第３の実施形態にしたがった、多機能ＲＦＤＥシステムのブロック図である。
【図５】図５は、本発明の第４の実施形態にしたがった、多機能ＲＦＤＥシステムのブロック図である。
【図６】図６は、本発明の第５の実施形態にしたがった、多機能ＲＦＤＥシステムのブロック図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態にしたがった、航空機内に取り付けられた多機能ＲＦＤＥシステムを図示する。
【図８】図８は、本発明の実施形態にしたがった、車輪付きビークル内に取り付けられた多機能ＲＦＤＥシステムを図示する。
【図９】図９は、本発明の実施形態にしたがった、反射板タイプアンテナを組み込んだ多機能ＲＦＤＥシステムの概念図である。
【発明の詳細な説明】
【００１４】
全体を通して、同じ参照番号が同じ構成部品を指すために提供されている、図面を参照して、ここで本発明を説明することにする。
【００１５】
本発明のＲＦＤＥシステムは、レーダーターゲティングシステムのようなターゲティングシステムを、その他の点では従来のＲＦＤＥシステム中に、一体化させる。ここで説明するように、ターゲティングシステムをＲＦＤＥシステム中に一体化させるためのいくつかの方法がある。以下に説明する特定の実施形態は、単に例示的なものであることを意味している。本発明は、ここで説明する特定の実施形態だけでなく、ターゲティングシステムが、ＲＦＤＥシステム内に部分的に、または、全体的に一体化されている任意のシステムを意図している。
【００１６】
図２を参照すると、本発明の実施形態にしたがった、ＲＦＤＥシステム３０が示されている。図３におけるＲＦＤＥシステム３０の構成部品のほとんどは、図１に関して上に説明した従来のシステム１０における構成部品に類似しているので、簡潔さのために、これらとの違いだけをここで説明することにする。この特定の実施形態では、その他の点では従来のＲＦＤＥシステムの一部（とりわけ、高出力ＲＦＤＥ送信機１２、および／または、ＲＦＤＥ送信アンテナ１４）は、ターゲティングシステムの一部を形成する。特に、ターゲティングモードの間に、高出力ＲＦＤＥ送信機１２は、制御ブロック２２によって制御され、アンテナ１４を通して標準レーダー追跡信号を送信する。レーダー追跡信号は、パルスまたは連続波レーダーのような、任意のタイプの従来のレーダー信号であってもよい。追跡信号の出力レベルは、ＲＦＤＥ信号自体のような高出力の信号であってもよく、または、レーダー追跡応用においてより一般的なように、比較的低出力の信号であってもよい。
【００１７】
図２の実施形態では、一体型ＲＦＤＥ／レーダー送信機１２に関連して、別個のレーダー受信機３２と、レーダー受信アンテナ３４とを使用する。１つの実施形態では、ターゲットを破壊または擾乱することに向けられたＲＦＤＥ高電力出力ビームは、ＲＦＤＥ／レーダー送信機１２およびアンテナ１４を使用して送信される。レーダー受信アンテナ３４は、ターゲットによって、システム３０に対して反射し戻されたＲＦＤＥ出力ビームの一部を受け取る。レーダー受信機３２は、ターゲットのロケーションを識別するために、従来技術を使用して、反射されたエコー信号を処理する。例えば、レーダー受信機３２は、ドップラー処理が達成できるように、また、ターゲットの方向と射程距離が識別されるように、（線３６によって表現したように、）送信されたＲＦＤＥ出力波形にコヒーレントにリンクされることができる。
【００１８】
レーダー受信機３２は、一体型ターゲティングシステムブロック３８にターゲットロケーション情報を提供し、一体型ターゲティングシステムブロック３８は、ロケーション情報をアンテナポインティングシステム２４に供給する。このような動作は、アンテナ１４が、検索機能と追跡レーダー機能との両方に向けられることを可能にする。
【００１９】
理解されることになるように、図２におけるＲＦＤＥシステム３０は、ここで説明する本発明の他のさまざまな実施形態とともに、ＲＦＤＥモードと追跡モードとの両方において動作することができる。上で説明したように、両方のモードを同時に実行することができてもよく、例えば、ＲＦＤＥシステムの高出力電磁気エネルギー出力はまた、レーダー追跡システム送信信号としても働く。代わりに、ＲＦＤＥシステム３０は、それぞれ、別個のＲＦＤＥ高出力ビームと、低出力レーダー送信信号とを使用して、ＲＦＤＥモードと追跡モードとの間で切り替えてもよい。システム３０が、ターゲットの追跡を見失わないように、十分にすばやく２つのモードの間で切り替える限り、ＲＦＤＥモードと追跡モードとの間の動作は、時分割多重化されていてもよい。
【００２０】
一般的に、レーダー送信機は、レーダー追跡システムの最も費用の高い部分のうちの１つである。したがって、ターゲティングのためのレーダー送信機とアンテナとして、ＲＦＤＥ送信機１２とアンテナ１４を使用することによって、ターゲティングシステムの費用を、劇的に減少させることができる。また、ターゲットのロケーションを決定するためにＲＦＤＥ高出力ビーム自体のレーダーエコーを使用することは、ＲＦＤＥシステム３０のビームポインティングの正確性をかなり改善させることができる。標準レーダー追跡技術（例えば、モノパルス、連続的スキャン等）が用いられるとき、ターゲットのロケーションを決定するために、ＲＦＤＥ高出力ビームを使用することによって、ターゲットの出力密度を最大化させることができるだろう。
【００２１】
当業者は、ＲＦＤＥ送信機１２が、ＲＦＤＥ高出力ビームを送信するのに適した任意の送信機であることができることを理解するだろう。例えば、ＲＦＤＥ送信機１２は、単一のまたは複数のチューブ源であってもよく、ソリッドステートの源であってもよい。さらに、アンテナ１４は、アンテナポインティングシステム２４を介して、機械的におよび／または電子的にポイントされ、およびスキャンされることができる、任意のタイプの適切な高出力アンテナであってもよいことが理解されるだろう。送信機／アンテナは、例えば、アクティブ電子的操作アレイ（ＡＥＳＡ）からなることもでき、ここで、高電力増幅器／アンテナのアレイが利用される。レーダー受信アンテナ３４は、レーダーエコー信号を受信するための任意のタイプの適切なアンテナであることができる。アンテナ１４でのように、レーダー受信アンテナ３４は、アンテナポインティングシステム２４を介して、機械的におよび／または電子的にポイントされ、およびスキャンされる。アンテナポインティングシステム２４は、電子的に操作可能なアレイ中の移相器を制御する、ビーム操作コンピュータまたは機械的ジンバルであることができる。
【００２２】
図３は、どのように追跡システムをＲＦＤＥシステムに一体化させることができるかを表す、別の実施形態を図示する。図３の実施形態は、他のここで説明する実施形態でのように、図２と同じ構成部品のうちの多くを共有し、したがって、簡潔さのために、実施形態の間の違いだけをここでまた、説明することにする。
【００２３】
特に、図３は、追跡システムの電力増幅器が、ＲＦＤＥシステムの電力増幅器内に一体化されている、ＲＦＤＥシステム４０を図示する。より詳細には、ＲＦＤＥ送信機１２は、第１の周波数で動作しており、加算器４４に入力する、低出力ＲＦＤＥ信号源４２を含む。加算器４４の出力は電力増幅器４６に対する入力であり、電力増幅器４６は、送信アンテナ１４によって放射される前に、加算器４４の出力を増幅させる。第２の周波数における低出力レーダー信号源４８もまた、加算器４４に対する入力である。さらに、低出力レーダー信号源４８は、コヒーレント処理を提供するためのレーダー受信機３２に対する入力である。このようにして、加算器４４は、結合されたＲＦＤＥ信号源と、レーダー信号源とを、電力増幅器４６に対して出力する。電力増幅器４６は、注入ロックされたマグネトロン、クライストロン、ソリッドステートの増幅器等を含む、任意の適切なタイプの増幅器であってもよく、または、ＡＥＳＡ実施形態においては、任意のこれらのタイプの増幅器のアレイであってもよい。
【００２４】
図３の実施形態では、信号源４８からの別個の低出力レーダー信号が使用される。結合された信号が電力増幅器４６によって増幅される前に、この低出力レーダー信号は、ＲＦＤＥ信号源４２からのＲＦＤＥ信号と結合される。ＲＦＤＥ信号とレーダー信号との周波数は、同じ周波数である必要はない。事実、これらは、電力増幅器４６とＲＦＤＥ送信アンテナ１４との帯域制約内の、互いに完全に独立した周波数であってもよい。受信アンテナ３４および／またはレーダー受信機３２において、ＲＦＤＥ信号をフィルタアウトすることによって、ＲＦＤＥ信号と、レーダー信号との間の有意味な分離を達成してもよいことが理解されるだろう。
【００２５】
また、図３のＲＦＤＥシステム４０は、ＲＦＤＥモードおよびターゲティングモードで動作してもよいことが理解されるだろう。他のここで説明する実施形態でのように、これらのモードを同時に実行してもよく、または、時多重化された方法で実行してもよい。ＲＦＤＥ信号源４２と、レーダー信号源４８とが異なるケースでは、理解されることになるように、当業者はこのような動作を周波数多重化されているとして考えてもよい。
【００２６】
図４は、本発明のさらに別の実施形態を図示する。この実施形態では、ＲＦＤＥシステム５０は、レーダー受信アンテナを、ＲＦＤＥおよびレーダー送信アンテナとして働く同一のアンテナ１４中に一体化させる。このことは、高出力サーキュレータ５２によって達成されてもよく、高出力サーキュレータ５２は、アンテナ１４を通して、共有送信機１２からのＲＦＤＥ／レーダー送信信号をルーティングさせる。アンテナによって受信された反射信号は、サーキュレータ５２によって、処理のために受信機３２にルーティングされる。ここで他の例でも説明したように、この例において、ＲＦＤＥ送信信号は、レーダー送信信号であってもよい。エコー信号は、同一のアンテナ１４によって受信され、サーキュレータ５２を通して受信機３２に結合される。このようにして、レーダーシステムは、アンテナポインティングシステム２４にターゲット情報フィードバックを提供することができる。
【００２７】
ＲＦＤＥシステムによって放射される一般的な総電力を取り扱うことができるサーキュレータを設計することが難しいかもしれないという点で、高出力サーキュレータ５２は、不確かなものであるかもしれない。それにもかかわらず、素材と技術における改善とともに、このようなサーキュレータは、いつか、商業的に容易になるだろう。さらに、図４の実施形態は、ＡＥＳＡシステムに対して、非常に適していることが確実であり、ここで、出力電力は、以下でより詳細に説明するように、送信素子のアレイの間で分割されている。
【００２８】
いくつかの一体化されたＲＦＤＥ／ターゲティング応用において、ＲＦＤＥとターゲティングシステムとの間でアンテナを共有することだけが望ましいかもしれない。ＲＦＤＥシステムとターゲティングシステムとは、そうでなければ独立して動作する。このような実施形態の例を図５に示す。
【００２９】
特に、図５の実施形態は、二重偏波アンテナ１４を共有するという例外を持つが、基本的には、ＲＦＤＥシステム６０から独立して機能するレーダーシステム３２’を図示する。ＲＦＤＥシステムは、１つの偏波（例えば、垂直、右偏波等）を使用して、二重偏波アンテナ１４を介して、送信機１２からＲＦＤＥ高出力ビームを送信する。レーダーシステム３２’は、それ自身の送信機／受信機で、直交偏波（例えば、水平、左偏波等）を使用して、レーダー送信信号を送信する。アンテナ１４によって受信された反射レーダーエコー信号は、再び従来の技術を使用して、レーダーシステム３２’によって処理され、ターゲットロケーション情報を提供する。他の実施形態におけるもののように、ロケーション情報は、一体型ターゲティングシステム３８に提供され、一体型ターゲティングシステム３８は、この情報をアンテナポインティングシステム２４に提供する。図５の実施形態を使用して、追跡情報を提供してもよく、および／または、図５の実施形態は、ＲＦＤＥシステムに対して、射程距離情報を提供するのに特に適している。
【００３０】
図６は、その中で、ＡＥＳＡまたはフェーズドアレイアンテナが、本発明内に組み込まれてもよい実施形態を図示する。図６の実施形態は、電力増幅器４６が、ＲＦＤＥ／レーダー送信ＡＥＳＡアンテナ１４に含まれる電力増幅器のアレイ４６’によって表現されているということを除いては、基本的に、図３の実施形態と同じである。レーダー受信アンテナ３４は、同様にＡＥＳＡアンテナを備える。
【００３１】
図６に示したように、加算器４４からの結合された信号が、ＡＥＳＡアンテナ１４内の電力分別器７２に入力される。電力分別器７２は、信号を分離させ、分別された信号を、アンテナ１４中のそれぞれの放射素子１４’に対応する、それぞれ移相器７４と、電力増幅器４６’とに提供する。理解されることになるように、アンテナポインティングシステム２４は、移相器７４の位相を調整することによって、アンテナ１４を操作してもよい。
【００３２】
引き続き図６を参照して、レーダー源４８と、ＲＦＤＥ源４２とは、異なる周波数であってもよいが、依然として、同じ方向を放射することがさらに理解されるだろう。移相器７４が選択されて、実時間遅延を提供する限り（このことは当業者によって非常に一般的である）、アンテナ１４は、両方の周波数に対して同時に操作されてもよい。
【００３３】
本発明の多機能ＲＦＤＥシステムは、さまざまなプラットフォームで用いられることができる。例えば、図７は、航空機にシステムが適用される実施形態を図示する。（表示していない）結合されたＲＦＤＥ／レーダー送信機１２とアンテナ１４とは、例えば、航空機の側面から放射するように取り付けられている。ポッドは、次に、航空機の下に取り付けられ、（これも表示していない）レーダー受信機３２と受信アンテナ３４とを含む。
【００３４】
図８は、本発明のＲＦＤＥシステムを車輪付きビークルに適用した実施形態を示す。例えば、ＲＦＤＥとレーダーシステムとは、車両の後ろに取り付けられ、共通アンテナを共有する。１つの可能性あるこのようなシステム８０は、図９に示される。高出力ＲＦＤＥ源１２は、動作の周波数に適した、ミラー（例えば、８２）からなるビーム送信システムに放射される。レーダーシステム３２’からの交差偏波されたレーダー送信信号は、次に、ビーム合成器／分別器８４によって、ＲＦＤＥビームパスへと注入される。ＲＦＤＥとレーダー送信信号は、次に、この実施形態では、反射板タイプのアンテナである、共通アンテナ１４から同時に送信される。レーダーエコー信号がアンテナ１４によって受信され、ミラー８２とビーム合成器／分別器８４とを介して、交差偏波されたレーダーシステム３２’に戻される。
【００３５】
本発明を、特定の好ましい実施形態に関して示し、説明してきたが、本明細書を読み、理解した際に、当業者にとって、同等物および修正を想起しえることは明らかである。例えば、本発明を従来のレーダーベースのターゲティングシステムの文脈で主に説明してきたが、電磁波エネルギーの送信およびエコーに依拠する他のタイプの（例えば、レーザーベースの、赤外線等のような）レーダー類似のターゲティングシステムもまた、本発明の範囲から逸脱することなく使用することができるだろう。
【００３６】
本発明は、すべてのこのような均等物および修正を含み、添付の特許請求の範囲によってのみ制限される。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成21年11月2日(2009.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多機能の無線周波数指向性エネルギー（ＲＦＤＥ）システム（３０、４０、５０、８０）において、
ターゲットの高エネルギー損傷または破壊を引き起こすのに十分な高出力の電磁気エネルギーを前記ターゲットに対して向けるための、ＲＦＤＥ送信機（１２）と少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ（１４、１４’）と、
前記ターゲットを位置特定するターゲティングシステム（３８）と、
前記ターゲティングシステム（３８）によって確認された前記ターゲットのロケーションに基づいて、前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ（１４、１４’）に前記ターゲットへ照準を定めさせる、アンテナポインティングシステム（２４）と
を具備し、
前記ターゲティングシステムは、レーダー送信機（４８）と、前記ターゲットを位置特定するための電磁気エネルギーを送受信する少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４、３４）とを備え、
前記レーダー送信機（４８）または前記少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４、３４）、のうちの少なくとも一部は、前記ＲＦＤＥ送信機（１２）または前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ（１４、１４’）、のうちの少なくとも一部内に一体化されている、多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４、３４）は、前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ（１４、１４’）内に、少なくとも部分的に組み入れられている、請求項１記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項３】
前記レーダー送信機（４８）は、前記ＲＦＤＥ送信機（１２）内に、少なくとも部分的に組み入れられている、請求項１記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項４】
前記レーダー送信機と前記ＲＦＤＥ送信機とは、共通のＲＦ電力増幅器を備える、請求項３記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項５】
前記ターゲットを位置特定するための前記電磁気エネルギーは、第１の周波数におけるものであり、前記高出力電磁気エネルギーは、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数におけるものである、請求項４記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４、３４）は、前記ターゲットを位置特定するための前記電磁気エネルギーを送信するように機能し、前記少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４、３４）は、前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ（１４）中に、少なくとも部分的に組み入れられている、請求項１記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４、３４）は、
前記ターゲットを位置特定するための前記電磁気エネルギーを送信するように、また、前記高出力電磁気エネルギーを送信するように機能する、第１のレーダーアンテナ（１４）と、
前記ターゲットを位置特定するために、前記ターゲットから反射された前記電磁気エネルギーを受信するように機能する、第２のレーダーアンテナ（３４）と
を備える、請求項６記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項８】
第１のレーダーアンテナ（１４）は、多素子フェーズドアレイを備える、請求項７記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項９】
前記ターゲットを位置特定するための前記電磁気エネルギーを送信するように機能する、前記少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４）はまた、前記ターゲットを位置特定するために、前記ターゲットから反射される前記電磁気エネルギーを受信するようにも機能する、請求項６記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのレーダーアンテナ（１４）は、二重偏波アンテナを備える、請求項９記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項１１】
前記システムは、前記ＲＦＤＥ送信機と前記ＲＦＤＥアンテナとの間のパス中で、前記高出力電磁気エネルギーと、前記ターゲットを位置特定するための前記電磁気エネルギーとを合成するビーム合成器（８４）を具備する、請求項１記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項１２】
前記システムは移動ビークル中で動作するように構成されている、請求項１記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項１３】
前記移動ビークルは車輪付きビークルである、請求項１２記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項１４】
前記移動ビークルは航空機である、請求項１２記載の多機能ＲＦＤＥシステム。
【請求項１５】
多機能の無線周波数指向性エネルギー（ＲＦＤＥ）システムを動作させる方法において、
ターゲットの高エネルギー損傷または破壊を引き起こすのに十分な高出力の電磁気エネルギーを前記ターゲットに対して向けるための、ＲＦＤＥ送信機と少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナとを利用するステップと、
前記ターゲットを位置特定するターゲティングシステムを利用するステップと、
前記ターゲティングシステムによって確認された前記ターゲットのロケーションに基づいて、前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナに前記ターゲットへ照準を定めさせるステップと、
レーダー送信機または少なくとも１つのレーダーアンテナ、のうちの少なくとも一部を、前記ＲＦＤＥ送信機または前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ、のうちの少なくとも一部内に一体化させるステップと
を含み、
前記ターゲティングシステムは、前記レーダー送信機と、前記ターゲットを位置特定するための電磁気エネルギーを送受信する前記少なくとも１つのレーダーアンテナとを含む方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのレーダーアンテナは、前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ内に、少なくとも部分的に組み入れられている、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記レーダー送信機は、前記ＲＦＤＥ送信機内に、少なくとも部分的に組み入れられている、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記レーダー送信機と前記ＲＦＤＥ送信機とは、共通のＲＦ電力増幅器を備える、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記ターゲットを位置特定するための前記電磁気エネルギーは、第１の周波数におけるものであり、前記高出力電磁気エネルギーは、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数におけるものである、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのレーダーアンテナは、前記ターゲットを位置特定するための前記電磁気エネルギーを送信するように機能し、前記少なくとも１つのレーダーアンテナは、前記少なくとも１つのＲＦＤＥアンテナ中に、少なくとも部分的に組み入れられている、請求項１５記載の方法。
【国際調査報告】
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