(57)【要約】  【課題】  送受信ビームの干渉を抑制すると同時に、方位方向についての電子走査のデータレートを短縮することができるビーム走査方法を提供する。【解決手段】  レーダーパルス信号を生成するパルス信号生成ステップと、レーダーパルス信号の送信タイミングを同期させるパルス信号同期ステップと、２つのアンテナ面からレーダーパルス信号を送信し、仰角が同一である２つの送受信ビームを同時に形成する送受信ビーム形成ステップと、１つの送受信ビームにより所定の重点監視方位範囲を電子走査するとともに、他の送受信ビームにより重点監視方位範囲外の方位範囲を電子走査するビーム走査制御ステップにより構成される。ビーム走査制御ステップは、重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間中に、１つのアンテナ面による重点監視方位範囲外におけるビーム形成が終了すると、他のアンテナ面に切り替えてビーム形成を開始するステップである。【選択図】図４
2005164281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の素子アンテナからなるフェーズドアレイアンテナにより全方位について仰角ごとに送受信ビームの電子走査を行うビーム走査方法において、
送受信ビームの仰角により送受信パターンが異なるレーダーパルス信号を生成するパルス信号生成ステップと、
上記レーダーパルス信号の送信タイミングを同期させるパルス信号同期ステップと、
異なる方位に向けて設けられたｍ（ｍ≧３）個のフェーズドアレイアンテナのうち、ｎ（２≦ｎ≦ｍ−１）個のアンテナ面からそれぞれ上記レーダーパルス信号を送信し、異なるｎ個の送受信ビームを同時に形成する送受信ビーム形成ステップと、
１つの上記送受信ビームにより所定の重点監視方位範囲内を電子走査するとともに、他の上記送受信ビームにより上記重点監視方位範囲外の方位範囲を電子走査するビーム走査制御ステップとからなり、
上記ビーム走査制御ステップは、重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間を重点監視方位範囲外におけるよりも長くし、重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間中に、１つのアンテナ面による重点監視方位範囲外におけるビーム形成が終了すると、他のアンテナ面に切り替えてビーム形成を開始するステップであることを特徴とするビーム走査方法。
【請求項２】
上記ビーム走査制御ステップは、１つのアンテナ面による送受信ビームの電子走査により上記重点監視方位範囲をカバーし、この重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間中に、他のアンテナ面によるビーム形成を順次に行うステップであることを特徴とする請求項１に記載のビーム走査方法。
【請求項３】
上記ビーム走査制御ステップは、各アンテナ面に対する送受信ビームの走査範囲を、同時に行われる方位方向の電子走査について全てのアンテナ面で同一とするステップであることを特徴とする請求項１に記載のビーム走査方法。
【請求項４】
上記ビーム走査制御ステップは、２以上のアンテナ面による送受信ビームの電子走査により上記重点監視方位範囲をカバーし、この重点監視方位範囲の一部分をカバーする１つのアンテナ面による重点監視方位範囲内のビーム形成期間中に、他のアンテナ面によるビーム形成を順次に行うとともに、当該重点監視方位範囲の一部分の電子走査が終了すると、重点監視方位範囲の他の部分をカバーする他のアンテナ面に切り替えて電子走査を行うステップであることを特徴とする請求項１に記載のビーム走査方法。
【請求項５】
上記ビーム走査制御ステップは、上記重点監視方位範囲が３６０°／ｍよりも小さく、この重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間が重点監視方位範囲外におけるビーム形成期間の（ｍ−１）／（ｎ−１）倍以下である場合、方位方向に生じるレーダーパルス信号の送受信ブランク範囲内を重点監視方位範囲の電子走査終了後順次に電子走査するステップであることを特徴とする請求項１に記載のビーム走査方法。
【請求項６】
多数の素子アンテナからなるフェーズドアレイアンテナにより全方位について仰角ごとに送受信ビームの電子走査を行うレーダー装置であって、
送受信ビームの仰角により送受信パターンが異なるレーダーパルス信号を生成するパルス信号生成手段と、
上記レーダーパルス信号の送信タイミングを同期させるパルス信号同期手段と、
異なる方位に向けて設けられるｍ（ｍ≧３）個のフェーズドアレイアンテナからなり、これらのフェーズドアレイアンテナのうち、ｎ（２≦ｎ≦ｍ−１）個のアンテナ面からそれぞれ上記レーダーパルス信号を送信し、異なるｎ個の送受信ビームを同時に形成する送受信ビーム形成手段と、
１つの上記送受信ビームにより所定の重点監視方位範囲内を電子走査するとともに、他の上記送受信ビームにより上記重点監視方位範囲外の方位範囲を電子走査するビーム走査制御手段とを備え、
上記ビーム走査制御手段は、重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間を重点監視方位範囲外におけるよりも長くし、重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間中に、１つのアンテナ面による重点監視方位範囲外におけるビーム形成が終了すると、他のアンテナ面に切り替えてビーム形成を開始することを特徴とするレーダー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビーム走査方法及びレーダー装置に係り、さらに詳しくは、互いに異なる方位に向けて設けられたフェーズドアレイアンテナにより２以上の送受信ビームを同時に形成し、送受信ビームの電子走査を行うレーダー装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定型のフェーズドアレイアンテナ（以下、アレイアンテナと呼ぶことにする）によって全方位を電子走査するレーダー装置の場合、異なる方位に向けて設けられるアレイアンテナは少なくとも３つ必要である。この場合、各アレイアンテナのアンテナ面により送受信ビームをそれぞれ形成し、同時に電子走査すれば、全方位についての走査時間が短縮できる。
【０００３】
図１８（ａ）及び（ｂ）は、従来のレーダー装置を模式的に示した図であり、図１８（ａ）には、電子走査時における外観が示され、図１８（ｂ）には、断面が示されている。このレーダー装置は、３つのアレイアンテナからなる固定型のレーダーであり、空中の目標物などを監視している。各アレイアンテナは、水平面内でそれぞれ異なる方位に向けて設置されており、それぞれのアンテナ面により送受信ビームを同時に形成することができる。この同時に形成される３つの送受信ビームをそれぞれ仰角及び方位方向に電子走査することによって、各アンテナ面に対応する異なる３つの監視覆域内が同時に走査され、全方位を監視することができる。
【０００４】
図１９（ａ）及び（ｂ）は、図１８のレーダー装置による電子走査を示した図であり、図１９（ａ）には、アンテナ面２０１〜２０３ごとの動作状態が示され、図１９（ｂ）には、ビーム指向方位ごとの送受信ビーム形成の様子が経過時間ごとに示されている。各アンテナ面２０１〜２０３は、全方位を均等に３分割するように配置されており、送受信されるビーム１０１〜１０３の方位方向の走査範囲は、アンテナ面２０１のビーム１０１が０°から１２０°まで、アンテナ面２０２のビーム１０２が１２０°から２４０°まで、アンテナ面２０３のビーム１０３が２４０°から３６０°までとなっている。各アンテナ面２０１〜２０３により同時にビーム１０１〜１０３が形成され、仰角方向に電子走査しながら異なるビーム指向方位へ順次に電子走査されるので、１つの送受信ビームにより全方位を順次に走査するのに比べ、全方位を走査するのに要する時間、すなわち、データレートを短縮することができる。
【０００５】
図２０（ａ）及び（ｂ）は、図１８のレーダー装置による電子走査の他の例を示した図であり、図２０（ａ）には、各アンテナ面２０１〜２０３により順次に電子走査が行われる様子が示され、図２０（ｂ）には、ビーム指向方位ごとの送受信ビーム形成の様子が経過時間ごとに示されている。この例では、３つのアンテナ面２０１〜２０３のうちの１つのアンテナ面により送受信ビームが形成され、方位方向について当該アンテナ面による電子走査が終了すると、他のアンテナ面に切り替えて電子走査が開始される。この場合におけるデータレートをＴとすると、ビーム形成期間、つまり、単位時間当たりのヒット数が同一であれば、上述した図１９の電子走査のデータレートはＴ／３となり、全方位についての走査時間が短縮される。
【０００６】
複数の送受信ビームを同時に形成する上述した様な従来のビーム走査方法では、１つのアンテナ面による受信信号に他のアンテナ面による送信信号が混入し、送受信ビームの干渉が生じてしまうという問題があった。
【０００７】
図２１は、図１８のレーダー装置により形成された送受信ビームの送受信パターンを示した図である。送受信ビームは、アンテナ面２０１〜２０３から送信されるレーダーパルス信号１１０によって形成され、その送受信パターン１１１は、パルス幅に相当する送信期間Ａ１と、受信期間を交互に繰り返すものとなっている。この受信期間は、パルス繰り返し周期をＡ２とすると、Ａ２−Ａ１となっている。
【０００８】
図２２は、図１９の電子走査におけるアンテナ面ごとの送受信パターンを示した図である。各アンテナ面２０１〜２０３により同時に形成される送受信ビームの送受信パターン１１１は同一であっても、レーダーパルス信号１１０の送信はアンテナ面２０１〜２０３ごとに行われるので、アンテナ面２０１〜２０３ごとの送信タイミングにずれが生じる。このため、アンテナ面２０１〜２０３間で送受信ビームの干渉が起こる。例えば、アンテナ面２０２により形成される送受信ビーム（ビーム指向方位１２０°＋ａ）の送受信パターン１１１における送信期間の一部がアンテナ面２０１により形成される送受信ビーム（ビーム指向方位ａ）の送受信パターン１１１における受信期間と重複しているので、この重複期間においてアンテナ面２０２が送信状態のときにアンテナ面２０１が受信状態となり、アンテナ面２０２による送信信号がアンテナ面２０１による受信信号に混入して干渉が生じてしまう。
【０００９】
この様な送受信ビームにおける干渉を防止するために、送信するレーダーパルス信号の周波数をアンテナ面ごとに異なるようにしたレーダー装置が提案されている（例えば、特許文献１）。このレーダー装置では、アンテナ面から送信されるレーダーパルス信号の周波数（帯域）がアンテナ面ごとに異なり、周波数帯域がアンテナ面間で重複しないようになっている。
【００１０】
図２３及び図２４は、従来のレーダー装置における電子走査を示した図であり、図２３には、アンテナ面ごとに異なる送信周波数で形成されるビーム１０１及び１０２の送受信パターンが示され、図２４には、その要部詳細が示されている。送受信ビームとして同時に形成されるビーム１０１及び１０２は、中心周波数ｆ１及びｆ２が異なり、ビーム間で重複のない周波数帯域となっている。このため、アンテナ面間で送信期間及び受信期間が重複しても、周波数が異なるので送受信ビームの干渉を抑制することができる。
【００１１】
ところが、バンドパスフィルタなどにより通過帯域外の周波数成分を十分に除去するのは容易ではないので、アンテナ面間で送受信ビームに干渉が生じてしまうという問題があった。
【００１２】
そこで、送受信ビームにおける干渉を防止するために、送信するレーダーパルス信号の送信タイミングをアンテナ面間で同期させて電子走査することが考えられる。
【００１３】
図２５（ａ）及び（ｂ）は、レーダー装置による電子走査の一例を示した図であり、図２５（ａ）には、アンテナ面２０１〜２０３ごとの動作状態が示され、図２５（ｂ）には、形成された送受信ビームにおける送受信パターンがアンテナ面２０１〜２０３ごとに示されている。レーダーパルス信号の送信タイミングをアンテナ面間で同期させているので、送受信パターンにおける送信期間及び受信期間がアンテナ面間で重複するのを回避することができる。このため、送受信ビームの周波数帯域がアンテナ面間で同一であっても、送受信ビームの干渉を防止することができる。
【００１４】
通常、送受信ビームにおける送受信パターンは、電子走査する覆域に応じた利得とするために、形成する送受信ビームの仰角によって異なっている。また、特定の方位範囲におけるビーム形成期間を他の方位範囲よりも長くすることにより、特定の方位範囲におけるヒット数を増加させ、この方位範囲における覆域、すなわち、探知距離を延伸させて重点的に走査することが行われる。この様な場合、上述したビーム走査方法では、各アンテナ面により複数の送受信ビームを同時に形成しようとすると、送信期間及び受信期間がアンテナ面間で重複する場合が生じてしまうという問題があった。
【００１５】
図２６は、従来のレーダー装置による仰角方向の電子走査を示した図である。１つの仰角に対するビーム形成が終了すると、送受信ビームの仰角を変えて次のビーム形成が開始される。例えば、各アンテナ面２０１〜２０３により形成されるビーム１０１〜１０３のビーム指向仰角を順次に大きくしながら仰角方向の電子走査が行われる。このとき、ビーム指向仰角に応じた送受信パターンのレーダーパルス信号が送信される。
【００１６】
図２７は、電子走査において形成された送受信ビームの送受信パターンの一例をアンテナ面ごとに示した図である。レーダーパルス信号の送信タイミングがアンテナ面２０１〜２０３間で同期され、ビーム形成期間が全てのアンテナ面で同一となっている。各方位に対するビーム形成が全てのアンテナ面２０１〜２０３で同時に開始されるとともに同時に終了し、ビーム指向仰角、すなわち、送受信パターンが異なる次のビーム形成が同時に開始される。このため、送信期間及び受信期間がアンテナ面間で重複するのを回避することができる。例えば、ビーム指向仰角がｃであるときには、パターン３０１で送受信ビームが形成され、ビーム指向仰角がｄ（＞ｃ）であるときには、パターン３０１とは異なるパターン３０２で送受信ビームが形成される。
【００１７】
図２８及び図２９は、レーダー装置による電子走査の一例を示した図であり、図２８には、アンテナ面２０１により形成された送受信ビームによって重点走査を行う様子が示され、図２９には、形成された送受信ビームにおける送受信パターン３０１及び３０２がアンテナ面２０１〜２０３ごとに示されている。アンテナ面２０１により形成されるビーム１０１のビーム形成期間を他のビーム１０２及び１０３よりも長くすることによって、このアンテナ面２０１がカバーする方位範囲（重点監視方位範囲）内が重点的に走査される。重点監視方位範囲内における電子走査はビーム形成期間が長いので、ビーム１０１のビーム形成が終了するまでに他のアンテナ面２０２及び２０３におけるビーム形成は終了し、ビーム指向仰角が異なる次のビーム形成が開始される。このため、送受信パターンの異なる送受信ビームが同時に形成され、アンテナ面間における送信期間及び受信期間の重複が起き、送受信ビームの干渉が生じてしまう。
【特許文献１】特開平５−１８０９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述した通り、従来のビーム走査方法では、重点走査が行われる場合に、送受信ビームの干渉が生じるという問題があった。
【００１９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、重点走査が行われる場合であっても、送受信ビームの干渉を抑制することができるビーム走査方法及びレーダー装置を提供することを目的としている。特に、送受信ビームの干渉を抑制すると同時に、方位方向についての電子走査のデータレートを短縮することができるビーム走査方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明によるビーム走査方法は、互いに異なる方位に向けて設けられたフェーズドアレイアンテナからなるｍ（ｍ≧３）個のアンテナ面により送受信ビームの電子走査を行うビーム走査方法であって、送受信ビームの仰角により送受信パターンが異なるレーダーパルス信号を生成するパルス信号生成ステップと、上記レーダーパルス信号の送信タイミングを同期させるパルス信号同期ステップと、ｎ（２≦ｎ≦ｍ−１）個のアンテナ面から上記レーダーパルス信号を送信し、仰角が同一であるｎ個の送受信ビームを同時に形成する送受信ビーム形成ステップと、１つの上記送受信ビームにより所定の重点監視方位範囲を方位方向に電子走査するとともに、他の上記送受信ビームにより上記重点監視方位範囲外の方位範囲を方位方向に電子走査するビーム走査制御ステップとからなり、上記ビーム走査制御ステップが、重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間が重点監視方位範囲外よりも長く、重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間中に、１つのアンテナ面による重点監視方位範囲外におけるビーム形成が終了すると、他のアンテナ面に切り替えてビーム形成を開始するステップであるように構成される。
【００２１】
すなわち、アンテナ面の個数ｍよりも少ないｎ個の送受信ビームが同時に形成され、１つの送受信ビームにより所定の重点監視方位範囲を方位方向に電子走査するとともに、当該送受信ビームと仰角が同一である他のｎ−１個の送受信ビームにより重点監視方位範囲外の方位範囲が方位方向に電子走査される。しかも、重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間が重点監視方位範囲外よりも長く、重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間中に、１つのアンテナ面による重点監視方位範囲外におけるビーム形成が終了すると、他のアンテナ面に切り替えてビーム形成が開始される。重点監視方位範囲内でのビーム形成期間が重点監視方位範囲外よりも長いので、１つのアンテナ面による重点監視方位範囲内におけるビーム形成と、他のｎ−１個のアンテナ面による重点監視方位範囲外におけるビーム形成とを同時に開始すると、重点監視方位範囲内におけるビーム形成が終了する前に、他のアンテナ面による重点監視方位範囲外でのビーム形成が先に終了する。このとき、先に終了したビーム形成を他のアンテナ面に切り替え、同一仰角に対するビーム形成が開始されるので、アンテナ面の個数よりも少ない送受信ビームを効率的に用いて電子走査することができるとともに、同時に形成される各送受信ビームの仰角が常に同一となるので、各送受信ビームの送受信パターンが同一となり、アンテナ面間で送受信ビームの干渉が生じるのを抑制することができる。特に、同時に形成される送受信ビームの個数が同じであれば、１つのアンテナ面による重点監視方位範囲外でのビーム形成終了後、重点監視方位範囲内におけるビーム形成が終了するまで当該アンテナ面によるビーム形成を待機させるのに比べ、方位方向についての電子走査のデータレートを短縮することができる。
【００２２】
本発明によるビーム走査方法は、上記構成に加え、上記ビーム走査制御ステップが、１つのアンテナ面による送受信ビームの電子走査により上記重点監視方位範囲をカバーし、この重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間中に、他のアンテナ面によるビーム形成を順次に行うステップであるように構成される。この様な構成によれば、１つのアンテナ面による送受信ビームの電子走査により重点監視方位範囲がカバーされ、当該アンテナ面による重点監視方位範囲内でのビーム形成期間中、他のアンテナ面を用いてビーム形成が順次に行われるので、ｎ個の送受信ビームを効率良く用いて方位方向の電子走査を行うことができる。
【００２３】
本発明によるビーム走査方法は、上記構成に加え、上記ビーム走査制御ステップが、各アンテナ面に対する送受信ビームの走査範囲を、同時に行われる方位方向の電子走査について全てのアンテナ面で同一とするステップであるように構成される。この様な構成によれば、各アンテナ面の方向が全方位を均等に分割するように各アンテナ面が配置された場合に、同時に行われる方位方向の電子走査について各アンテナ面により形成される送受信ビームの走査範囲が全方位について均等に形成されるので、アンテナ面間における送受信ビームの干渉を効果的に抑制することができる。
【００２４】
本発明によるビーム走査方法は、上記構成に加え、上記ビーム走査制御ステップが、２以上のアンテナ面による送受信ビームの電子走査により上記重点監視方位範囲をカバーし、この重点監視方位範囲の一部分をカバーする１つのアンテナ面による重点監視方位範囲内のビーム形成期間中に、重点監視方位範囲外をカバーする他のアンテナ面によるビーム形成を順次に行うとともに、当該重点監視方位範囲の一部分の電子走査が終了すると、重点監視方位範囲の他の部分をカバーするアンテナ面に切り替えて電子走査を行うステップであるように構成される。この様な構成によれば、重点監視方位範囲が２以上のアンテナ面による送受信ビームの電子走査によりカバーされる場合であっても、アンテナ面間で送受信ビームの干渉が生じるのを抑制しながら送受信ビームの電子走査を効率的に行うことができる。
【００２５】
本発明によるビーム走査方法は、上記構成に加え、上記ビーム走査制御ステップが、上記重点監視方位範囲が３６０°／ｍよりも小さく、この重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間が重点監視方位範囲外におけるビーム形成期間の（ｍ−１）／（ｎ−１）倍以下である場合、方位方向に生じるレーダーパルス信号の送受信ブランク範囲内を重点監視方位範囲の電子走査終了後順次に電子走査するステップであるように構成される。１つのアンテナ面による重点監視方位範囲内でのビーム形成期間中に、他のｍ−１個のアンテナ面を用いてｎ−１個の送受信ビームによる重点監視方位範囲外のビーム形成が順次に行われる。このとき、重点監視方位範囲が３６０°／ｍよりも小さく、重点監視方位範囲内にでのビーム形成期間が重点監視方位範囲外でのビーム形成期間の（ｍ−１）／（ｎ−１）倍以下であれば、レーダーパルス信号が送信されずビーム形成が行われない送受信ブランク範囲が方位方向に生じる。この送受信ブランク範囲内が重点監視方位範囲の電子走査終了後に順次に電子走査されるので、送受信ブランク範囲が生じる場合であっても、方位方向についての電子走査を効率的に行うことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によるビーム走査方法及びレーダー装置によれば、重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間中に、１つのアンテナ面による重点監視方位範囲外におけるビーム形成が終了すると、他のアンテナ面に切り替えてビーム形成が開始されるので、アンテナ面の個数よりも少ない送受信ビームを効率的に用いて電子走査することができるとともに、同時に形成される各送受信ビームの仰角が常に同一となるので、アンテナ面間で送受信ビームの干渉が生じるのを抑制することができる。特に、同時に形成される送受信ビームの個数が同じであれば、１つのアンテナ面による重点監視方位範囲外でのビーム形成終了後、重点監視方位範囲内におけるビーム形成が終了するまで当該アンテナ面によるビーム形成を待機させるのに比べ、方位方向についての電子走査のデータレートを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるレーダー装置の一構成例を示したブロック図である。このレーダー装置１は、互いに異なる方位に向けて水平面上に設けられた３つのフェーズドアレイアンテナ８からなる固定型のレーダーであり、全方位を電子走査することによって空中における航空機や海上における船舶などの目標物の監視を行っている。
【００２８】
レーダー装置１は、送受信ビーム形成部２、パルス信号同期部３、パルス信号生成部４、ビーム走査制御部５及び目標検出部９により構成される。送受信ビーム形成部２は、多数の素子アンテナからなるフェーズドアレイアンテナ８と、フェーズドアレイアンテナ８ごとに設けられ、各素子アンテナによる送受信信号について位相制御を行う位相制御部７と、送受信処理部６とにより構成される。
【００２９】
各フェーズドアレイアンテナ８は、それぞれ異なる方位に向けて設置された平板状のアンテナ面を有し、全方位についての送受信ビームの電子走査が可能なものとなっている。各フェーズドアレイアンテナ８のうち、２個のアンテナ面からそれぞれレーダーパルス信号を送信することによって、仰角が同一である２個の送受信ビームを同時に形成することができる。
【００３０】
パルス信号生成部４は、レーダーパルス信号の生成手段であり、送受信ビームの仰角により送受信パターンが異なるレーダーパルス信号が出力される。このレーダーパルス信号は、ビーム走査制御部５から入力される送受信ビームのビーム指向仰角に関する制御データに基づいて生成され、送受信処理部６へ出力される。ここで、レーダーパルス信号における送受信パターンは、送信信号の送信期間と、送信信号の反射エコーを受信する受信期間とを交互に繰り返す送受信の反復パターンである。
【００３１】
パルス信号同期部３は、レーダーパルス信号の送信タイミングをフェーズドアレイアンテナ８間で同期させるための同期信号を送受信処理部６に対して出力している。目標検出部９は、送受信処理部６から入力される受信信号に基づいて、目標物までの距離や方向などの識別処理を行っている。
【００３２】
ビーム走査制御部５は、３つのフェーズドアレイアンテナ８による送受信ビームの電子走査の制御を送受信処理部６に対して行っている。この電子走査の制御では、１つの送受信ビームにより所定の重点監視方位範囲が方位方向に電子走査されるとともに、他の送受信ビームにより重点監視方位範囲外の方位範囲が方位方向に電子走査される。すなわち、重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間を重点監視方位範囲外におけるよりも長くすることによって、重点監視方位範囲における単位時間当たりのヒット数を増加させ、この方位範囲における覆域、すなわち、探知距離を延伸させて重点的に走査することができる。ビーム形成期間は、同一方向に対してレーダーパルス信号を連続して送受信する時間であるとする。なお、各アンテナ面に対する送受信ビームの走査範囲は、同時に行われる方位方向の電子走査について全てのアンテナ面で同一となっている。
【００３３】
このとき、重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間中に、１つのアンテナ面による重点監視方位範囲外におけるビーム形成が終了すると、他のアンテナ面に切り替えてビーム形成が開始される。つまり、１つの送受信ビームにより重点走査が行われている間に、他の送受信ビームのビーム形成が終了すると、ビーム形成が行われていない他のアンテナ面に切り替えてビーム形成が開始される。この様にして、全てのアンテナ面によるビーム形成が終了すると、仰角が異なる次のビーム形成が同様にして行われる。
【００３４】
重点監視方位範囲内でのビーム形成期間が重点監視方位範囲外よりも長いので、１つのアンテナ面による重点監視方位範囲内におけるビーム形成と、他のアンテナ面による重点監視方位範囲外におけるビーム形成とを同時に開始すると、重点監視方位範囲内におけるビーム形成が終了する前に、他のアンテナ面による重点監視方位範囲外でのビーム形成が先に終了する。このとき、先に終了したビーム形成を他のアンテナ面に切り替え、同一仰角に対するビーム形成が開始されるので、アンテナ面の個数よりも少ない送受信ビームを効率的に用いて電子走査することができる。また、同時に形成される各送受信ビームの仰角が常に同一となるので、各送受信ビームの送受信パターンが同一となり、アンテナ面間で送受信ビームの干渉が生じるのを抑制することができる。特に、同時に形成される送受信ビームの個数が同じであれば、１つのアンテナ面による重点監視方位範囲外でのビーム形成終了後、重点監視方位範囲内におけるビーム形成が終了するまで当該アンテナ面によるビーム形成を待機させるのに比べ、方位方向についての電子走査のデータレートを短縮することができる。
【００３５】
図２（ａ）及び（ｂ）は、図１のレーダー装置によるビーム走査の一例を示した図であり、図２（ａ）には、アンテナ面２１〜２３に対する重点監視エリアが示され、図２（ｂ）には、アンテナ面２１〜２３ごとの動作状態における状態遷移の様子が示されている。各フェーズドアレイアンテナ８は、アンテナ面２１〜２３の方向が全方位を均等に３分割するように配置されており、例えば、送受信されるビーム１１〜１３の方位方向の走査範囲は、アンテナ面２１のビーム１１が０°から１２０°まで、アンテナ面２２のビーム１２が１２０°から２４０°まで、アンテナ面２３のビーム１３が２４０°から３６０°までとなっている。ここでは、これらの走査範囲のうち、アンテナ面２１による走査範囲が重点監視方位範囲となっている。
【００３６】
アンテナ面２１のビーム１１による電子走査により重点監視方位範囲からなる重点監視エリアがカバーされ、この重点監視方位範囲内においてビーム形成が行われている間に、アンテナ面２２及び２３のビーム１２及び１３により他の走査範囲（１２０°から３６０°までの方位範囲）内におけるビーム形成が順次に行われる。つまり、ビーム１１により重点監視方位においてビーム形成（方位ａ）を開始すると同時に、ビーム１２により方位１２０°＋ａにおいてビーム形成が開始され、重点監視方位のビーム形成期間中にビーム１２のビーム形成が終了すると、アンテナ面２２からアンテナ面２３に切り替えてビーム１３による方位２４０°＋ａにおけるビーム走査が開始される。
【００３７】
図３は、図１のレーダー装置により形成された送受信ビームの送受信パターンの一例をアンテナ面ごとに示した図である。レーダーパルス信号の送信タイミングは、アンテナ面２１〜２３間で同期されている。また、アンテナ面２１により形成されるビーム１１のビーム形成期間は、他のアンテナ面２２及び２３により形成されるビーム１２及び１３のビーム形成期間よりも長くなっている。ここでは、ビーム１２及び１３のビーム形成期間を同一であるとし、重点監視方位を電子走査するアンテナ面２１によるビーム形成期間を他のアンテナ面２２及び２３によるビーム形成期間の２倍であるとしている。これにより、重点監視方位範囲内における単位時間当たりのヒット数を、他の方位範囲内におけるヒット数の２倍とすることができる。
【００３８】
アンテナ面２１によるビーム形成期間を他のアンテナ面２２及び２３によるビーム形成期間よりも長くすることによって、このアンテナ面２１がカバーする重点監視方位を重点的に走査することができる。
【００３９】
ビーム指向仰角ｃでアンテナ面２１及び２２により同時にビーム形成が開始され、アンテナ面２１によるビーム形成期間中、アンテナ面２２によるビーム形成が終了すると、アンテナ面２３によるビーム形成が開始される。このビーム指向仰角ｃにおける送受信ビームの送受信パターンは、アンテナ面２１〜２３間で共通のパターン３１となっている。ビーム指向仰角ｃでのアンテナ面２１及び２３によるビーム形成は同時に終了し、終了後、ビーム指向仰角ｃとは異なるビーム指向仰角ｄでアンテナ面２１及び２２による次のビーム形成が開始される。ビーム指向仰角ｄにおける送受信パターンは、パターン３１とは異なるパターン３２となっている。
【００４０】
つまり、アンテナ面２１により重点監視方位においてビーム形成が行われている間に、アンテナ面２２によるビーム形成が終了すると、アンテナ面２３により同一のビーム指向仰角でビーム形成が開始される。そして、全てのアンテナ面２１〜２３によるビーム形成が終了すると、仰角を変更して次のビーム形成が開始される。これにより、同時に形成される送受信ビームを常に同期させることが可能となり、送受信パターンにおける送信期間及び受信期間がアンテナ面間で重複するのを回避することができ、送受信ビームの干渉を防止することができる。
【００４１】
図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０７は、図１のレーダー装置によるビーム走査における動作の一例を示したフローチャートである。まず、パルス信号生成部４は、ビーム走査制御部５からの制御データに基づいて、ビーム指向仰角に応じたレーダーパルス信号を生成し、送受信ビーム形成部２へ出力する（ステップＳ１０１）。送受信ビーム形成部２は、パルス信号同期部３からの同期信号に基づいて、各フェーズドアレイアンテナ８のアンテナ面からレーダーパルス信号を送信し、複数の送受信ビームを同時に形成する（ステップＳ１０２）。
【００４２】
次に、ビーム走査制御部５は、アンテナ面２１による重点監視方位範囲内におけるビーム形成と、アンテナ面２２による他の方位範囲内におけるビーム形成とを同時に開始させる。この重点走査の開始後、重点監視方位におけるビーム形成期間中に、アンテナ面２２によるビーム形成が終了すると、送受信ビームを形成するアンテナ面を切り替えて、アンテナ面２３によるビーム形成を開始する（ステップＳ１０３〜Ｓ１０５）。そして、アンテナ面２１及び２３によるビーム形成が終了すると、仰角を変更し、仰角に応じたレーダーパルス信号を生成して次のビーム形成を開始する（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。
【００４３】
本実施の形態によれば、重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間中に、１つのアンテナ面による重点監視方位範囲外におけるビーム形成が終了すると、他のアンテナ面に切り替えてビーム形成が開始されるので、アンテナ面の個数よりも少ない送受信ビームを効率的に用いて電子走査することができるとともに、同時に形成される各送受信ビームの仰角が常に同一となるので、アンテナ面間で送受信ビームの干渉が生じるのを抑制することができる。
【００４４】
実施の形態２．
実施の形態１では、アンテナ面２１により形成される送受信ビームの走査範囲を重点監視方位範囲とする場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、重点監視方位範囲がアンテナ面２１による走査範囲の一部分とアンテナ面２３による走査範囲の一部分とからなる場合について説明する。
【００４５】
図５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態２によるビーム走査の一例を示した図であり、図５（ａ）には、アンテナ面２１〜２３に対する重点監視エリアが示され、図５（ｂ）には、アンテナ面２１〜２３ごとの動作状態における状態遷移の様子が示されている。重点監視方位範囲は、アンテナ面２３により形成される送受信ビームの方位方向における走査範囲の一部分−３０°から０°までの範囲と、アンテナ面２１による走査範囲の一部分０°から９０°までの範囲とからなる。つまり、２つのアンテナ面２１及び２３にまたがって重点走査が行われる。
【００４６】
まず、アンテナ面２３によるビーム１３（ビーム指向方位３６０°−ａ）と、アンテナ面２１によるビーム１１（ビーム指向方位１２０°−ａ）とを同時に形成し、ビーム１１のビーム形成が終了すると、アンテナ面２２によるビーム１２（ビーム指向方位２４０°−ａ）の形成を開始する。そして、ビーム１３及び１２のビーム形成が終了すると、仰角を変更して次のビーム形成を開始する。
【００４７】
この様にして行われる重点監視方位範囲の一部分（−３０°から０°までの範囲）の仰角及び方位方向の電子走査が終了すると、重点監視方位範囲の他の部分（０°から９０°までの範囲）の電子走査が開始される。すなわち、アンテナ面２１によるビーム１１（ビーム指向方位ｂ）と、アンテナ面２２によるビーム１２（ビーム指向方位１２０°＋ｂ）とを同時に形成し、ビーム１２のビーム形成が終了すると、アンテナ面２３によるビーム１３（ビーム指向方位２４０°＋ｂ）の形成を開始する。そして、ビーム１１及び１３のビーム形成が終了すると、仰角を変更して次のビーム形成を開始する。
【００４８】
つまり、２つのアンテナ面２３及び２１による送受信ビームの電子走査により重点監視方位範囲がカバーされ、この重点監視方位範囲の一部分をカバーするアンテナ面２３による重点監視方位範囲内のビーム形成期間中に、他のアンテナ面によりビーム形成を順次に行うとともに、当該重点監視方位範囲の一部分の電子走査が終了すると、重点監視方位範囲の他の部分をカバーする他のアンテナ面２１に切り替えて電子走査が行われる。この様な場合であっても、方位方向の電子走査におけるデータレートを増大させることなく、送受信ビームの干渉を抑制することができる。なお、その他の構成及び作用効果は、実施の形態１と同様である。
【００４９】
実施の形態３．
実施の形態１及び２では、重点走査が行われる場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、重点走査を伴わないビーム走査が行われる場合について説明する。
【００５０】
図６（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態３による重点走査を伴わないビーム走査の一例を示した図であり、図６（ａ）には、アンテナ面２１〜２３ごとの動作状態における状態遷移の様子が示され、図６（ｂ）には、形成された送受信ビームにおける送受信パターンがアンテナ面２１〜２３ごとに示されている。
【００５１】
このビーム走査では、同時に２つの送受信ビームが形成され、仰角方向に電子走査しながら、アンテナ面２１〜２３を順次に切り替えてのビーム形成が行われる。まず、アンテナ面２１によるビーム１１のビーム形成（方位ａ）が開始されると同時に、アンテナ面２２によるビーム１２のビーム形成（方位１２０°＋ａ）が開始される。このアンテナ面２１及び２２によるビーム形成が終了すると、仰角を変更して同様のビーム形成が行われる。この様にして、仰角方向の電子走査が終了すると、アンテナ面が切り替えられ、アンテナ面２３によるビーム形成（方位２４０°＋ａ）及びアンテナ面２１によるビーム形成（方位ｂ）が所定の仰角で開始される。
【００５２】
そして、アンテナ面２３及び２１によるビーム形成が終了すると、仰角を変更して同様の電子走査が行われる。この仰角方向の電子走査が終了すると、アンテナ面２２によるビーム形成（方位１２０°＋ｂ）及びアンテナ面２３によるビーム形成（方位２４０°＋ｂ）が開始される。ここでは、各アンテナ面２１〜２３により同時に形成される送受信ビームの送受信パターンは、同一となっており、ビーム形成期間もアンテナ面間で同一となっている。
【００５３】
この様にすれば、全方位について均一な覆域が形成されるとともに、送受信ビームの干渉が生じることなく、２つの送受信ビームを用いて効率良く全方位を監視することができる。
【００５４】
実施の形態４．
実施の形態１及び２では、重点監視方位範囲が１２０°である場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、重点監視方位範囲が１２０°よりも小さい場合について説明する。
【００５５】
図７（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態４によるビーム走査の一例を示した図であり、図７（ａ）には、アンテナ面２１〜２３に対する重点監視エリアが示され、図７（ｂ）には、アンテナ面２１〜２３ごとの動作状態における状態遷移の様子が示されている。ここでは、重点監視方位範囲が９０°であるとし、この重点監視方位範囲がアンテナ面２３によるビーム１３の方位方向における走査範囲の一部分−３０°から０°までの範囲と、アンテナ面２１による走査範囲の一部分０°から６０°までの範囲とからなるとしている。各アンテナ面２１〜２３による電子走査は、図５のビーム走査（実施の形態２）と同様にして行われる。この様な場合であっても、方位方向の電子走査におけるデータレートを増大させることなく、送受信ビームの干渉を抑制することができる。
【００５６】
重点監視エリア内の電子走査時には、送受信ビームによる電子走査が行われないエリア、すなわち、送受信ブランクエリアが生じる。この送受信ブランクエリアは、図６の重点走査を伴わないビーム走査（実施の形態３）を重点走査終了後に行うことによりカバーすることができる。
【００５７】
図８（ａ）及び（ｂ）は、図６のビーム走査時における動作状態を示した図であり、図８（ａ）には、重点監視エリアとこの重点監視エリア内の電子走査に伴って電子走査が行われたエリアとが示され、図８（ｂ）には、重点監視エリア内の電子走査時に走査されなかった送受信ブランクエリアが示されている。重点監視方位範囲（−３０°から６０°までの範囲）内の電子走査と同時に、９０°から１８０°までの方位範囲と、２１０°から３００°までの方位範囲とが電子走査される。この方位範囲を同時走査方位範囲（同時走査エリア）とすると、全方位から重点監視方位範囲及び同時走査方位範囲を除いた範囲（６０°から９０°までと、１８０°から２１０°までと、３００°から３３０°までの範囲）が送受信ブランク範囲（送受信ブランクエリア）となっている。この様な送受信ブランクエリアは、上述した重点走査を伴わないビーム走査によってカバーすることができ、方位方向について均一な覆域を形成することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、３つのフェーズドアレイアンテナ８を用い、ビーム形成期間が同時走査方位範囲内におけるビーム形成期間の２倍である送受信ビームによって、９０°の重点監視方位範囲内を電子走査としたときに生じる送受信ブランクエリアについて、重点走査を伴わないビーム走査が行われる場合の例について説明した。一般に、送受信ブランクエリアは、ｍ（ｍ≧３）個のフェーズドアレイアンテナ８を用い、ビーム形成期間が同時走査方位範囲内におけるビーム形成期間の（ｍ−１）／（ｎ−１）倍以下である送受信ビームによって、３６０°／ｍよりも小さい重点監視方位範囲内を電子走査した場合に生じると考えられる。従って、この様な場合にも、上述した重点走査を伴わないビーム走査を適用することができる。
【００５９】
実施の形態５．
実施の形態１，２及び４では、重点監視エリアが１つである場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、方位が異なる複数の重点監視エリアが設けられる場合について説明する。
【００６０】
図９は、２つの重点監視エリアの一例を示した図である。これらの重点監視エリアＡ及びＢは、重複することなく、異なる方位に向けて設けられている。この様な場合には、一方の重点監視エリアを他方の重点監視エリアにつなぎ合わせて１つの重点監視エリアとみなせるので、実施の形態１，２及び４と同様にしてビーム走査を行うことができる。
【００６１】
図１０は、アンテナ面に対する方位を同一とする３つの重点監視エリアの一例を示した図である。これらの重点監視エリアは、アンテナ面２１〜２３ごとに設けられ、各アンテナ面２１〜２３に対する方位がそれぞれ同一となっている。つまり、全方位を均等に３分割するように形成されている。この様な場合には、重点監視エリア内と、重点監視エリア以外のエリアとでビーム形成期間を異ならせて、それぞれ実施の形態３と同様のビーム走査を行うことによって、全方位を監視することができる。
【００６２】
実施の形態６．
実施の形態１〜５では、３つのフェーズドアレイアンテナ８を用い、同時に２つのアンテナ面により送受信ビームが形成される場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、ｍ（ｍ≧４）個のフェーズドアレイアンテナ８を用い、同時にｎ（２≦ｎ≦ｍ−１）個のアンテナ面により送受信ビームが形成される場合について説明する。
【００６３】
図１１は、本発明の実施の形態６によるビーム走査の一例を示した図であり、アンテナ面４１〜４４に対する重点監視エリアが示されている。本実施の形態のレーダー装置は、４つのフェーズドアレイアンテナ８を備え、各アンテナ面４１〜４４のうちの２つからレーダーパルス信号を送信し、２つの送受信ビームを同時に形成することができる。各フェーズドアレイアンテナ８は、アンテナ面４１〜４４の方向が全方位を均等に４分割するように配置されており、例えば、送受信ビームの方位方向の走査範囲は、アンテナ面４１について−４５°から４５°まで、アンテナ面４２について４５°から１３５°まで、アンテナ面４３について１３５°から２２５°まで、アンテナ面４４について２２５°から３１５°までとなっている。ここでは、これらの走査範囲のうち、アンテナ面４１による走査範囲が重点監視方位範囲となっている。
【００６４】
アンテナ面４１による電子走査により重点監視方位範囲からなる重点監視エリアがカバーされ、この重点監視方位範囲内においてビーム形成が行われている間に、アンテナ面４２〜４４により他の走査範囲（４５°から３１５°までの方位範囲）内におけるビーム形成が順次に行われる。重点監視方位範囲内におけるビーム形成期間は、他の方位範囲内におけるよりも３倍長くなっている。これにより、重点監視方位範囲内における単位時間当たりのヒット数を、他の方位範囲内におけるよりも３倍大きくすることができる。
【００６５】
本実施の形態によっても、方位方向の電子走査におけるデータレートを増大させることなく、送受信ビームの干渉を抑制することができる。なお、その他の構成及び作用効果は、実施の形態１と同様である。
【００６６】
実施の形態７．
実施の形態１〜６では、平板状のフェーズドアレイアンテナ８により同時に複数の送受信ビームが形成される場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、円筒状のフェーズドアレイアンテナにより複数の送受信ビームが形成される場合について説明する。
【００６７】
図１２（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態７によるビーム走査の一例を示した図であり、図１２（ａ）には、円筒型アレイアンテナ５０に対する重点監視エリアが示され、図１２（ｂ）には、電子走査における状態遷移の様子が示されている。本実施の形態によるレーダー装置は、中心軸を水平面に対して垂直にして設置される円筒状のフェーズドアレイアンテナ（円筒型アレイアンテナ５０）からなり、例えば、２つの送受信ビームを異なる方位に対して同時に形成することができる。
【００６８】
ここでは、円筒型アレイアンテナ５０により送受信ビームを形成するための励振受信系統を２つ備えているとし、全方位を均等に３分割する方位範囲内でそれぞれ形成されるビーム５１〜５３のうち、まず、ビーム５１とビーム５２を同時に形成し、それが終了すると、ビーム５１とビーム５３を同時に形成するというビーム走査を繰り返す電子走査を行っている。ビーム５１〜５３の走査範囲は、ビーム５１が０°から１２０°まで、ビーム５２が１２０°から２４０°まで、ビーム５３が２４０°から３６０°までとなっている。これらの走査範囲のうち、ビーム５１の走査範囲が重点監視方位範囲となっている。
【００６９】
ビーム５１により重点監視方位においてビーム形成（方位ａ）を開始すると同時に、ビーム５２により方位１２０°＋ａにおいてビーム形成が開始され、重点監視方位のビーム形成期間中にビーム５２のビーム形成が終了すると、ビーム５３による方位２４０°＋ａにおけるビーム形成が開始される。ビーム５１及び５３による方位ａ及び２４０°＋ａにおけるビーム形成が終了すると、仰角を変更して同様のビーム走査を繰り返す。そして、仰角方向のビーム走査が終了すると、方位ａとは異なる方位ｂ（＞ａ）においてビーム５１によるビーム形成を開始すると同時に、ビーム５２による方位１２０°＋ｂにおけるビーム形成を開始する。この重点監視方位におけるビーム５１のビーム形成期間中にビーム５２のビーム形成が終了すると、ビーム５３による方位２４０°＋ｂにおけるビーム形成が開始される。この様にして、全方位についてのビーム走査が行われる。重点監視方位範囲におけるビーム形成期間は、他の方位範囲におけるよりも２倍長く、単位時間当たりのヒット数を２倍とすることができる。なお、その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００７０】
この様な構成によっても、方位方向の電子走査におけるデータレートを増大させることなく、送受信ビームの干渉を抑制することができる。なお、重点監視方位範囲外の方位範囲をｎ個に分割し、この方位範囲内における単位時間当たりのヒット数をＮとすれば、重点監視方位範囲内におけるヒット数をＮ×ｎとすることができる。また、方位が異なる複数の重点監視エリアが設けられる場合であっても、重点監視エリアをつなぎ合わせれば１つの重点監視エリアとみなせるので、同様にしてビーム走査を行うことができる。
【００７１】
実施の形態８．
実施の形態１〜７では、方位方向について電子走査によりビーム走査が行われる場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、方位が異なるｍ個のアンテナ面の水平面内における回転により方位方向のビーム走査が行われる場合について説明する。
【００７２】
図１３（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態８によるビーム走査の一例を示した図であり、図１３（ａ）には、回転型アレイアンテナ６０の１つのアンテナ面６１によりビーム走査が行われる様子が示され、図１３（ｂ）には、ビーム指向方位ごとのアンテナ回転速度及びヒット数が示されている。本実施の形態によるレーダー装置は、アンテナ面の方向を方位方向に回転させることができるフェーズドアレイアンテナ（回転型アレイアンテナ６０）からなり、例えば、１つのアンテナ面６１からレーダーパルス信号を送信し、１つの送受信ビーム（ビーム７１）をアンテナ面６１の方向に対して形成することができる。
【００７３】
ここでは、重点監視方位範囲を９０°から１８０°までの範囲とし、この重点監視方位範囲内におけるアンテナ面６１の回転速度（アンテナ回転速度）を他の方位範囲内におけるよりも遅くすることによって、重点監視方位範囲内における単位時間当たりのヒット数を増加させ、レーダーの探知距離を延伸することができる。
【００７４】
図１４は、本発明の実施の形態８によるビーム走査の他の例を示した図である。このレーダー装置では、反対側の方位に向けて設けられる２つのアンテナ面８１及び８２が一体となって回転され、これらのアンテナ面８１及び８２により２つの送受信ビーム（ビーム９１及び９２）をそれぞれアンテナ面８１及び８２の方向に対して同時に形成することができる。この様な場合には、アンテナ回転速度を遅くすると、ビーム９１及び９２がともに重点走査されるため、２７０°から０°までの範囲も重点監視方位範囲となる。従って、複数のアンテナ面の回転によるビーム走査では、アンテナ面の個数分の重点監視エリアが方位方向に生じる。
【００７５】
実施の形態９．
図１５は、本発明の実施の形態９によるビーム走査の一例を示した図である。本実施の形態によるビーム走査は、図１３のビーム走査（実施の形態８）と比較すれば、方位方向についての電子走査が行われる点が異なる。例えば、アンテナ面６１の回転速度が一定である場合、アンテナ面６１の方位が９０°−θ１となったときから１８０°となるまでの期間、アンテナ面６１に対して方位方向にビーム７１を電子走査することによって、重点監視方位範囲内を重点走査することができる。すなわち、アンテナ面６１の方位が９０°−θ１となったとき、アンテナ面６１に対するビーム指向方位を９０°−θ１とし、アンテナ面６１の回転に伴って回転方向とは逆方向にビーム７１を電子走査する。そして、アンテナ面６１の方位が１８０°に達したとき、アンテナ面６１に対するビーム指向方位が９０°となるようにする。これにより、重点監視方位範囲（９０°から１８０°までの範囲）内におけるデータレートを他の方位範囲内におけるデータレートの（１８０−９０＋θ１）／３６０倍に増加させることができる。
【００７６】
または、アンテナ面６１の方位が９０°となったときから、回転方向とは逆方向の電子走査を開始し、アンテナ面６１の方位が１８０°＋θ２に達したとき、アンテナ面６１に対するビーム指向方位が９０°＋θ２となるようにしても良い。この場合には、重点監視方位範囲内におけるデータレートを他の方位範囲内におけるデータレートの（１８０−９０＋θ２）／３６０倍に増加させることができる。
【００７７】
さらに、アンテナ面６１の方位が９０°−θ１となったとき、アンテナ面６１に対するビーム指向方位を９０°−θ１とし、アンテナ面６１の回転に伴って回転方向とは逆方向にビーム７１を電子走査する。そして、アンテナ面６１の方位が１８０°＋θ２に達したとき、アンテナ面６１に対するビーム指向方位が９０°＋θ２となるようにしても良い。この場合には、重点監視方位範囲内におけるデータレートを他の方位範囲内におけるデータレートの（１８０−９０＋θ１＋θ２）／３６０倍に増加させることができる。
【００７８】
この様なビーム走査では、送受信ブランク範囲（９０°−θ１から９０°までの範囲、または、１８０°から１８０°＋θ２までの範囲）が生じる。送受信ブランクが生じないようにするには、重点監視方位範囲内または他の方位範囲内におけるヒット数を調整し、送受信ブランク範囲内におけるビーム走査に割り振ることが考えられる。
【００７９】
図１６（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態９によるビーム走査を示した図であり、図１６（ａ）には、方位方向に生じた送受信ブランクエリアが示され、図１６（ｂ）には、重点監視方位範囲内におけるヒット数を増加させることにより送受信ブランク範囲内がビーム走査される場合が示され、図１６（ｃ）には、重点監視方位範囲外の方位範囲内におけるヒット数を減少させることにより送受信ブランク範囲内がビーム走査される場合が示されている。
【００８０】
例えば、アンテナ面６１が送受信ブランク範囲内を回転する期間Ｔ×θ１／３６０（Ｔ：データレート）のうち、１／２を重点監視方位範囲内のビーム走査に割り当てることによって、重点監視方位範囲内におけるヒット数を減少させ、残りの１／２を送受信ブランク範囲内のビーム走査に割り当てる。または、重点監視方位範囲外の方位範囲内において回転方向に対して順方向に電子走査することによって、この方位範囲内におけるヒット数を減少させ、送受信ブランク範囲内をビーム走査することもできる。
【００８１】
図１７（ａ）及び（ｂ）は、図１６のビーム走査におけるアンテナ面に対するビーム指向方位をアンテナ面の方位ごとに示した図であり、図１７（ａ）には、ヒット数の調整が行われない場合が示され、図１７（ｂ）には、ヒット数の調整により送受信ブランク範囲内がビーム走査される場合が示されている。
【００８２】
ヒット数の調整が行われない場合、アンテナ面６１に対するビーム指向方位は、アンテナ面６１の方位が９０°−θ１のとき９０°から９０°−θ１に、また、アンテナ面６１の方位が１８０°＋θ２のとき１８０°から１８０°＋θ２に不連続に切り替えられる。このため、方位方向に送受信ブランク範囲が生じていた。これに対し、ヒット数の調整が行われ、重点監視方位範囲外の方位範囲内におけるヒット数を減少させることにより送受信ブランク範囲内がビーム走査される場合には、送受信ブランク範囲が生じることなく、重点監視方位範囲外におけるヒット数を均等にしてビーム走査することができる。すなわち、アンテナ面６１の方位が１８０°＋θ２となったときから９０°−θ１となるまで、アンテナ面６１に対するビーム指向方位をアンテナ面６１の回転に伴って、９０°＋θ２から９０°−θ１まで順方向に電子走査することによって、送受信ブランク範囲が生じるのを回避することができる。
【００８３】
なお、実施の形態１，２，４〜７では、重点走査が方位方向の所定の範囲について行われる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。重点監視範囲を仰角方向に指定したり、方位方向及び仰角方向ともに指定してビーム走査が行われるようなものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態１によるレーダー装置の一構成例を示したブロック図である。
【図２】図１のレーダー装置によるビーム走査の一例を示した図である。
【図３】図１のレーダー装置により形成された送受信ビームの送受信パターンの一例をアンテナ面ごとに示した図である。
【図４】図１のレーダー装置によるビーム走査における動作の一例を示したフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２によるビーム走査の一例を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態３による重点走査を伴わないビーム走査の一例を示した図である。
【図７】本発明の実施の形態４によるビーム走査の一例を示した図である。
【図８】図６のビーム走査時における動作状態を示した図である。
【図９】２つの重点監視エリアの一例を示した図である。
【図１０】アンテナ面に対する方位を同一とする３つの重点監視エリアの一例を示した図である。
【図１１】本発明の実施の形態６によるビーム走査の一例を示した図である。
【図１２】本発明の実施の形態７によるビーム走査の一例を示した図である。
【図１３】本発明の実施の形態８によるビーム走査の一例を示した図である。
【図１４】本発明の実施の形態８によるビーム走査の他の例を示した図である。
【図１５】本発明の実施の形態９によるビーム走査の一例を示した図である。
【図１６】本発明の実施の形態９によるビーム走査を示した図である。
【図１７】図１６のビーム走査におけるアンテナ面に対するビーム指向方位をアンテナ面の方位ごとに示した図である。
【図１８】従来のレーダー装置を模式的に示した図である。
【図１９】図１８のレーダー装置による電子走査を示した図である。
【図２０】図１８のレーダー装置による電子走査の他の例を示した図である。
【図２１】図１８のレーダー装置により形成された送受信ビームの送受信パターンを示した図である。
【図２２】図１９の電子走査におけるアンテナ面ごとの送受信パターンを示した図である。
【図２３】従来のレーダー装置における電子走査を示した図である。
【図２４】従来のレーダー装置における電子走査を示した図である。
【図２５】レーダー装置による電子走査の一例を示した図である。
【図２６】従来のレーダー装置による仰角方向の電子走査を示した図である。
【図２７】電子走査において形成された送受信ビームの送受信パターンの一例をアンテナ面ごとに示した図である。
【図２８】レーダー装置による電子走査の一例を示した図である。
【図２９】レーダー装置による電子走査の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  レーダー装置、２  送受信ビーム形成部、３  パルス信号同期部、
４  パルス信号生成部、５  ビーム走査制御部、６  送受信処理部、７  位相制御部、
８  フェーズドアレイアンテナ、９  目標検出部
【図１】
2005164281.tif 000003
【図２】
2005164281.tif 000004
【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】
2005164281.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2005164281.tif 000018
【図１７】
2005164281.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2005164281.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2005164281.tif 000023
【図２２】
2005164281.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2005164281.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
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