(57)【要約】【課題】ディレーラインを用いることなく自動利得制御回路による増幅処理を良好に行い、装置の小型、軽量化、そして低価格化を図る。【解決手段】パルスコード発生回路２１で得られたパルスコードにて送信電力を変調する変調器２と、この変調信号の送受信後に受信信号の中間周波数信号を増幅するＩＦアンプ８と、このＩＦアンプ８のゲインを制御するＡＧＣ回路１１とを有し、上記パルスコード発生回路２１では、上記ＡＧＣ回路１１の応答時間を考慮した時間Ｔだけ早いタイミングで先行パルスをパルスコードに付加したパルス列を形成し、このパルス列でマイクロ波電力を変調する。これによれば、上記先行パルスによってＡＧＣ回路１１が時間Ｔだけ先に動作するので、ディレーラインを用いることなく、本来の受信信号のパルスコード列を適切に調整されたゲインで増幅することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信電力をパルスコードに変調するパルスコード変調回路と、このパルスコード変調信号を送受信する送受信回路と、受信信号の中間周波数信号を増幅する増幅器と、この増幅器のゲインを制御する自動利得制御回路と、を備えたレーダ装置において、
上記パルスコード変調回路は、上記自動利得制御回路の応答時間を考慮した時間だけ早いタイミングで先行パルスを上記パルスコードに付加したパルス列に変調することを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
上記先行パルス列を付加したパルスコード変調信号の送受信に基づき、物標により反射された上記パルスコード変調信号の先行パルスを検波する検波器を設け、
この検波器で上記先行パルスが検波されたとき、上記自動利得制御回路の動作により上記増幅器のゲインを調整し、このゲイン調整された増幅器にて上記送信電力を変調したパルスコードを増幅することを特徴とする上記請求項１記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物標の方位及び距離を測定するレーダ装置、特にパルスコード変調方式を用いて送受信し、受信した信号を一定レベルにする自動利得制御回路を有する場合の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えばマイクロ波電力を送受信することにより、物標の方位及び距離を測定するレーダ装置が用いられており、このレーダ装置の信号の変復調方式として、スペクトラム拡散方式の一つであるパルスコード変調方式がある。
【０００３】
図４には、このパルスコード変調方式を利用した従来のレーダ装置の構成が示されており、このレーダ装置では、図示されるように、マイクロ波発振器1で発振したマイクロ波電力が変調器２へ供給されると、この変調器２ではパルスコード発生器３から入力したパルスコード列でマイクロ波電力が変調される。即ち、上記パルスコード発生器３からは、図３に示されるようなパルスコードＣ１(例えば1110001001…)が形成され、このパルスコードでマイクロ波が変調される。この変調されたマイクロ波電力は、マイクロ波帯アンプ４で増幅され、送受切替器５を通ってアンテナ６から送信信号として空中へ輻射される。
【０００４】
空中へ輻射された送信信号は、物標により反射されて上記のアンテナ６で受信され、この受信信号であるマイクロ波電力は、上記送受切替器５を通ってフロントエンド７に供給されることにより、中間周波数（ＩＦ）に変換される。この中間周波数の受信信号は、前段のＩＦアンプ８Ａで増幅され、この増幅された中間周波数信号はディレーライン（遅延線）９に送られると共に、検波器１０へ入力されており、この検波器１０で検波された信号が自動利得制御（ＡＧＣ−Automatic Gain Control）回路１１へ供給される。
【０００５】
一方、上記ディレーライン９には、後段のＩＦアンプ８Ｂが接続されており、このＩＦアンプ８Ｂのゲインが上記ＡＧＣ回路１１で制御される。このＡＧＣ回路１１は、上記検波器１０から入力した検波信号のレベル、即ち受信信号レベルに対応し、この受信信号のレベルが大きい場合はアンプゲインを低く、一方受信信号のレベルが小さい（微弱な）場合はアンプゲインを高くして、ＩＦアンプ８Ｂの出力レベルが一定の値になるように制御する。
【０００６】
このような動作で、上記ディレーライン９は上記ＡＧＣ回路１１の応答時間を考慮した時間だけＩＦアンプ８Ａの出力を遅延させる役目をする。即ち、ＡＧＣ回路１１は受信信号のレベル(入力レベル)に応じた上記ゲインの調整が実行されるまでに、一定の応答時間が必要となるため、この応答時間の間、増幅対象の信号を待機させておく必要がある。従って、このＡＧＣ回路で適切なゲインに調整された後に、信号がＩＦアンプ８Ｂへ送られるように、上記ディレーライン９の遅延時間はＡＧＣ回路１１の応答時間以上に設定される。
【０００７】
そして、上記ＩＦアンプ８Ｂにより一定レベルに増幅された受信信号は、検波器１２によって検波され、パルスコード復調回路１３で復調された後にビデオ信号となり、このビデオ信号によってディスプレイ１４に物標が表示される。
以上のように、レーダ装置は、ディレーライン９及びＡＧＣ回路１１を含めた構成とすることにより、受信信号は常に一定のレベルに保たれ、遠距離の物標からの微弱な信号も、近距離の物標からの強力な信号も同じレベルで処理されることになり、この結果、物標の鮮明な画像表示が可能となる。
【特許文献１】特開平８−２８５９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記レーダ装置で用いるディレーライン９は、比較的重く、かつ大きいことから、レーダ装置の小型、軽量化の妨げになるという問題があった。このディレーライン９の重さを軽くするために、内部ケーブルの巻線を短くし、ＡＧＣ回路１１の構成デバイスを高速のものに変えることが考えられるが、この場合はレーダ装置が高価となる。
また、ディレーライン９は、その周波数特性（位相特性）をパルスコード変調方式で求められる広帯域とするために、高価なケーブルを採用する必要があり、更にはその挿入損失分だけ、後段のＩＦアンプ８Ｂのゲインが必要となる等の不都合な点もある。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ディレーラインを用いることなく自動利得制御回路による増幅処理を良好に行い、小型、軽量化、そして低価格化を図ることができるレーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に係るレーダ装置は、送信電力をパルスコードに変調するパルスコード変調回路と、このパルスコード変調信号を送受信する送受信回路と、受信信号の中間周波数信号を増幅する増幅器と、この増幅器のゲインを制御する自動利得制御回路と、を備えたレーダ装置において、上記パルスコード変調回路は、上記自動利得制御回路の応答時間を考慮した時間だけ早いタイミングで先行パルス(余分なパルス)を上記パルスコードに付加したパルス列に変調することを特徴とする。
請求項２の発明は、上記先行パルス列を付加したパルスコード変調信号の送受信に基づき、物標により反射された上記パルスコード変調信号の先行パルスを検波する検波器を設け、この検波器で上記先行パルスが検波されたとき、上記自動利得制御回路の動作により上記増幅器のゲインを調整し、このゲイン調整された増幅器にて上記送信電力を変調したパルスコードを増幅することを特徴とする。
【００１１】
上記の構成によれば、自動利得制御回路の応答時間を考慮した時間をＴとすると、パルスコードに組み込まれた余分な先行パルスによって自動利得制御回路が時間Ｔだけ先に動作するので、これによって、ディレーラインを用いることなく、適切に調整されたゲインにて受信信号（パルスコード列）が増幅されることになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、パルスコードに先行パルスを付加し、自動利得制御回路のゲイン制御をＴ時間だけ早く行わせ、ディレーラインが不要となるようにしたので、ディレーラインを用いた場合の従来の不都合が解消され、レーダ装置の小型、軽量化、そして低価格化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１には、本発明の実施例に係るレーダ装置の構成が示されており、このレーダ装置は、図４の場合と同様に、送信側回路として、マイクロ波発振器１、変調器２、パルスコード（バーカコード等）を形成するパルスコード発生器２２及びマイクロ波帯アンプ４が設けられる。上記パルスコード発生器２２は、図２に示されるように、本来のパルスコードＣ１(例えば1110001001…)のＴ秒前のタイミングで先行パルスＰａを付加したパルス列を形成しており、この先行パルスＰａの幅（図２のｗ）は後述の自動利得制御回路（１１）が反応できる時間（十分かつ最小の時間）に設定される。そして、上記Ｔ秒は、後述のＡＧＣ回路（１１）とＩＦアンプ（８）の応答時間を加算した時間以上に設定される。また、この先行パルスＰａは、パルスコードＣ１との混同を避けるために、そのパルス立上りをクロック信号のタイミングからずらすように構成してもよい。
【００１４】
上記マイクロ波帯アンプ４の後段には、送受切替器５、アンテナ６が配置され、また受信側回路として、フロントエンド７、ＩＦ（中間周波数）アンプ８、検波器２２、この検波器２２の出力に基づいて上記ＩＦアンプ８のゲインを調整する自動利得制御（ＡＧＣ）回路１１、パルスコード復調回路１３及びディスプレイ（画像表示回路）１４が設けられる。この受信側回路では、従来の図３の構成と異なってディレーラインを設けないので、上記のＩＦアンプ８と検波器２２は一つずつ配置すればよいことになる。
【００１５】
実施例は以上の構成からなり、図１の変調器２では、マイクロ波発振器１で発振したマイクロ波電力が、パルスコード発生器３で発生した図２のパルスコードを含むパルス列で変調され、この変調されたマイクロ波電力（送信信号）は、マイクロ波帯アンプ４で増幅された後、送受切替器５を通ってアンテナ６から空中へ輻射される。一方、この送信信号は物標により反射されて上記のアンテナ６で受信され、この受信信号は上記送受切替器５を通ってフロントエンド７へ供給され、中間周波数（ＩＦ）に変換される。そして、この中間周波数に変換された受信信号は、ＩＦアンプ８で増幅され、この増幅の際にはＡＧＣ回路１１によってそのゲインが調整されるが、このＡＧＣ回路１１のゲイン制御では、その応答時間を考慮した動作が行われる。
【００１６】
即ち、上記パルスコード発生器２１において、図２のようにパルスコードＣ１の直前に付加した先行パルスＰａの先行時間Ｔ秒（ＡＧＣ回路１１の応答時間を考慮した時間）は、正確には上記のＡＧＣ回路１１の応答時間とＩＦアンプ８の応答時間を加算した時間、或いはこの時間より若干長い時間（例えば０．２〜１μｓ）が設定されている。従って、実施例のＡＧＣ回路１１では、先行パルスＰａの入力によって、ＩＦアンプ８（或いは検波器２２）の出力レベルが一定値になるように、予めＩＦアンプ８のゲインが調整されることになり、測定対象である本来の受信信号は、遅延させることなくＩＦアンプ８に入力した時点で調整されたゲインにて良好に増幅される。即ち、余分に付加した先行パルスＰａについては、検波器２２の出力レベルが設定された一定値にならないが、本来の受信信号であるパルスコード列（Ｃ１）については、各回路の応答時間を考慮したＴ秒後に入力されるので、ＡＧＣ回路１１が正しく働き、設定されている一定のレベルに調整された検波器２２の出力を得ることができる。
【００１７】
上記検波器２２から出力された受信信号のパルスコードは、パルスコード復調回路１３で復調されることになるが、このときに、本来のパルスコード列は、自己相関が行われて元の電力波形に戻り、この復調信号に基づいてディスプレイ１２では物標の表示が行われる。一方、上記の先行パルスＰａは上記自己相関が得られず、無視（廃棄）されることになり、物標としてディスプレイ１２に表示されることはない。また、実施例では、上述したように先行パルスＰａのパルス立上り（位置）をクロック信号のタイミングからずらすことにより、先行パルスＰａと本来のパルスコードＣ１との区別を確実にすることが可能である。
【００１８】
以上のように、実施例のレーダ装置は、従来のディレーラインを用いることなく、ＡＧＣ回路１１を適切に動作させ、受信信号を常に一定のレベルに保つことにより、遠距離の物標からの微弱な信号であっても、近距離の物標からの信号と同じレベルで処理し、物標を鮮明な画像で表示することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施例のパルスコード発生器で形成されるパルス列を示す図である。
【図３】従来のパルスコード発生器で形成されるパルスコード列を示す図である。
【図４】従来のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…マイクロ波発振器、  ２…変調器、
３，２１…パルスコード発生器、
５…送受切替器、        ７…フロントエンド、
８，８Ａ，８Ｂ…ＩＦ（中間周波数）アンプ、
１３…パルスコード復調回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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