(57)【要約】【課題】  導波管スイッチの接続切替えを精度良く行い、無線装置の電気特性試験時の、出力ポート間の誤差を含む測定品質の劣化を低減させることを目的とする。【解決手段】  入力インタフェースと出力インタフェースの間に、複数の導波管を有する移動切換部を挟んで配置して、入出力インタフェースの導波管の接続を切換えるように移動切換部を直線移動させる駆動部と、移動切換部の移動位置を検出する位置検出部と、出力インタフェースの一部の導波管から出力される出力信号を計測するパワーモニタと、パワーモニタで計測される出力信号のパワーが最適レベルになるように移動切換部の位置基準を設定し、設定された位置基準と位置検出部で検出された移動位置との差に基づいて、移動切換部を位置制御する制御部とを備える。【選択図】        図１０
2005277494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導波管を有した入力インタフェースと、
複数の導波管を有した出力インタフェースと、
前記入力インタフェースと出力インタフェースに挟まれて配置され、前記入力インタフェースの導波管と、前記出力インタフェースの少なくとも１つの導波管とを、夫々接続する複数の導波管を有した移動切換部と、
前記移動切換部を直線移動させる駆動部と、
前記移動切換部の移動位置を検出する位置検出部と、
前記出力インタフェースの一部の導波管から出力される出力信号を計測するパワーモニタと、
前記パワーモニタで計測される出力信号のパワーが最適レベルになるように、前記移動切換部の位置基準を設定し、当該設定された位置基準と前記位置検出部で検出された移動位置との差に基づいて、前記移動切換部を位置制御する制御部と、
を備えた導波管スイッチ。
【請求項２】
前記パワーモニタは、前記出力インタフェースが接続される被測定物に対し無接続の基準導波管から出力される出力信号を計測し、
前記制御部は、前記パワーモニタで計測される出力信号のパワーが最適レベルになるように前記基準導波管の最適位置を設定し、当該設定された最適位置と、事前設定された他の導波管と基準導波管の相対位置差の和を目標位置として、
当該目標位置と前記位置検出部で検出された移動位置との差に基づいて、前記移動切換部を位置制御することを特徴とする請求項１記載の導波管スイッチ。
【請求項３】
前記導波管スイッチは、少なくとも２つの測定用導波管を有し、当該測定用導波管の出力信号を、夫々パワーモニタで計測することを特徴とする請求項１記載の導波管スイッチ。
【請求項４】
前記導波管スイッチは、少なくとも２つの測定用導波管を有し、
前記制御部は、前記夫々の測定用導波管の出力パワーが最適となる位置を位置基準として設定することを特徴とする請求項１記載の導波管スイッチ。
【請求項５】
複数の導波管を有した入力インタフェースと、
導波管を有した出力インタフェースと、
前記入力インタフェースと出力インタフェースに挟まれて配置され、前記入力インタフェースの少なくとも１つの導波管と、前記出力インタフェースの導波管とを、夫々接続する複数の導波管を有した移動切換部と、
前記移動切換部を直線移動させる駆動部と、
前記出力インタフェースの一部の導波管から出力される出力信号を計測するパワーモニタと、
前記パワーモニタで計測される出力信号のパワーが最適レベルになるように、前記移動切換部を移動させる制御部と、
を備えた導波管スイッチ。
【請求項６】
入力インタフェースと出力インタフェースとの間に配置されて、複数の導波管を有した移動切換部を移動させる移動ステップ、
前記移動切換部の移動位置を検出する位置検出ステップ、
前記移動切換部の導波管と接続する前記出力インタフェースの導波管から出力される出力信号を計測するパワー計測ステップ、
前記パワー計測ステップの計測パワーが最適レベルとなるように、移動切換部の位置基準を設定し、当該設定された位置基準と前記位置検出部で検出された移動位置との差に基づいて、移動切換部を位置制御する位置制御ステップ、
とを備えた導波管切換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力側導波管と出力側導波管との接続を切替える導波管スイッチ、および導波管切換方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の受信チャンネルを有する無線装置の電気特性試験を行う場合、各受信チャンネルに対応する試験信号を個別に入力するために、導波管スイッチが用いられる。この導波管スイッチは、入力された試験信号を、導波管の切り替えによってそれぞれ特定の受信チャンネルに出力する。受信チャンネルの数が多くなると、導波管スイッチは、それだけ多くの出力ポートを備えなければならない。
【０００３】
従来の導波管スイッチとして、高周波信号が入力される入力ポートを有する入力インターフェイス部と、高周波信号が出力される出力ポートを有する出力インターフェイス部と、入力インターフェイス部、及び出力インターフェイス部の間でリニアガイドの軸線に沿って移動可能に配置された移動切替部を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３２８０３号公報（第１−第２頁、図４参照）
【０００５】
従来の導波管スイッチでは、移動切替部が出力ポートの数だけ導波管を有し、各導波管が高周波信号をそれぞれ個別の出力ポートに伝送する。入力インターフェイス部、および出力インタフェース部は支持機構に固定されている。支持機構には、リニアガイドの軸線に沿って同一のピッチで複数の窪み部が形成されたインデックスプレートが固定されている。移動切替部にはプランジャが固定されている。
移動切替部がリニアガイドの軸線に沿って移動すると、プランジャも突部をインデックスプレートの窪み部に弾接させながら移動する。プランジャの突部が窪み部に落ち込むごとに移動切替部がその位置で保持されて、導波管の入力ポートが導波管の出力ポートのいずれか１つに接続されることになる。
これによって、受信チャネルの切替えが容易になり、電気特性試験を効率的に行うことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の導波管スイッチでは、プランジャと窪み部との位置決め精度には限界があり、出力ポートのチャンネル毎に、伝搬信号の損失に格差があった。
また、一旦プランジャと窪み部の位置を固定すると、両者の固定位置の再調整が困難であった。長期の使用によって入力インターフェイス部と出力インターフェイス部の設置位置がずれた場合に、導波管スイッチの伝搬信号に大きな損失が発生し、電気特性試験の試験系に不測の誤差を与えて、正しい試験特性を得られないという事態が発生した。更に、導波管スイッチを多数接続して利用する場合には、どこの導波管スイッチで損失が発生しているのかを特定するのに多大な時間を要するという問題があった。
したがって、導波管スイッチを用いることによって、無線装置の電気特性試験の測定品質を劣化させてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、導波管スイッチの接続切替えを精度良く行い、無線装置の電気特性試験時の、測定品質の劣化を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は係る課題を解決するために為されたものであって、導波管を有した入力インタフェースと、複数の導波管を有した出力インタフェースと、前記入力インタフェースと出力インタフェースに挟まれて配置され、前記入力インタフェースの導波管と、前記出力インタフェースの少なくとも１つの導波管とを、夫々接続する複数の導波管を有した移動切換部と、前記移動切換部を直線移動させる駆動部と、前記移動切換部の移動位置を検出する位置検出部と、前記出力インタフェースの一部の導波管から出力される出力信号を計測するパワーモニタと、前記パワーモニタで計測される出力信号のパワーが最適レベルになるように、移動切換部の位置基準を設定し、当該設定された位置基準と前記位置検出部で検出された移動位置との差に基づいて、移動切換部を位置制御する制御部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したとおり、この発明によれば、導波管スイッチを精度良く位置決めすることができ、導波管スイッチの接続切替えに伴なう試験系の伝搬信号の損失を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、この発明にかかる導波管スイッチの実施の形態を、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。
【００１１】
実施の形態１．
この実施の形態による導波管スイッチは、ミリ波帯の電波を使用して、前方に向けて放射した電波が先行車両にあたって跳ね返ってくる受信波と送信波との差からビート周波数を求め、そのビート周波数を使って目標までの距離および相対速度を算出するＦＭ−ＣＷレーダの性能試験に好適に適用される。
【００１２】
ＦＭ−ＣＷレーダでは、周波数を三角波状に変調させた送信波を目標に向けて送出し、送信周波数が直線状に変化している場合には、１つの周波数を有する安定なビート信号が得られる。然るに、送信周波数が正確な直線状ではなくリップルノイズが重畳されていると、ビート信号にはリップルノイズの周期に従う周波数だけピーク周波数からずれた位置に、別のピーク（スプリアス）が現われる。このような、スプリアスは、目標物の距離、速度を正確に計算する場合の大きな障害となり、ターゲット検出性能に影響を及ぼす。
【００１３】
ＦＭ−ＣＷレーダのターゲット検出性能としては、ターゲットスペクトル幅が狭くまた余計な周波数にスプリアスが発生しないことが求められる。このターゲット検出性能を確認するためのレーダの性能試験が行われている。このレーダ性能試験では、レーダの送信機から出力される送信信号に対し、試験距離相当分の遅延線を接続して時間遅延を加えて、レーダの受信機に戻すターゲットシミュレータが用いられる。
【００１４】
次に、ＦＭ−ＣＷレーダについて詳細を説明する。図１はＦＭ−ＣＷレーダのシステム構成を示す図である。図２はレーダ信号処理器の構成を示す図である。
【００１５】
図１に示すように、ＦＭ−ＣＷレーダ２０は、送信機５１と、受信機５２と、導波管インタフェース５６と、送信アンテナ４と、受信アンテナ５と、レーダ信号処理器５００で構成される。
送信機５１は、変調回路１、Ｄ／Ａ変換器８、電圧制御発振器（ＶＣＯ；以下発振器と呼ぶ）２、方向性結合器３、高出力増幅器５３を備えている。受信機５２は、受信器７、ミキサ６、およびビデオアンプ５４を備えている。
送信機５１と受信機５２と導波管インタフェース５６は送受信モジュール５５を構成している。高出力増幅器５３は導波管インタフェース５６の送信用導波管端子２１に接続され、受信器７は導波管インタフェース５６の受信用導波管端子（２２、２３、２４）に接続されている。受信器７は複数の受信チャネルを有しており、各受信チャネルに対応した複数の低雑音増幅器、各低雑音増幅器の出力信号を合成する電力合成器などを有して構成される（図示せず。例えば、詳細は特開２００２−７６２４１号参照。）。図１の例では、受信器７は３つの受信チャネルを有している。
【００１６】
送信アンテナ４および受信アンテナ５は、導波管インタフェース５６の送信用導波管端子２１および受信用導波管端子（２２、２３、２４）に、夫々接続されている。導波管インタフェース５６は、金属板の両面を貫通する所定数の導波管が形成されており、一方面側と他方面側の導波管を接続するためのインタフェースとして機能する。
【００１７】
受信アンテナ５は、マルチビームを形成する複数の受信アンテナで構成されている。導波管インタフェース５６は各受信アンテナに対応して複数の受信信号用の導波管が設けられている。図の例では、受信アンテナ５は３つのアンテナで構成されており、受信チャンネルが３つの場合を示している。送信アンテナ４および受信アンテナ５のアンテナ素子は、いずれも複数の放射導体で構成される。
【００１８】
図２に示すように、レーダ信号処理器５００は、Ａ／Ｄ変換器６０、周波数分析器９、目標検出器１０、および距離・速度算出器１１を備えている。
【００１９】
次に、ＦＭ−ＣＷレーダ２０の動作について説明する。
レーダ信号処理器５００は、変調回路１の動作を制御する変調制御信号を出力する。変調回路１は、レーダ信号処理器５００から制御信号が入力されると、予め設定された可変タイミングで、離散化されたディジタルの周波数変調（ＦＭ）信号を発生する。ディジタルの周波数変調（ＦＭ）信号はＤ／Ａ変換器８で制御電圧信号に変換され、変換された制御電圧信号を発振器２へ送る。発振器２は制御電圧信号に基づいてＦＭ信号で変調された高周波信号を発生し、方向性結合器３を介して高出力増幅器５３に高周波信号を送る。高出力増幅器５３は高周波信号を増幅し、増幅された信号は導波管インタフェース５６の送信用導波管端子２１から送信アンテナ４に給電される。また、発振器２で発生された高周波信号は、方向性結合器３を介してミクサ６に送られる。
【００２０】
送信アンテナ４は、送られてきた高周波信号を前方の目標物に送信波として発射する。目標物が存在する場合、時間遅れを生じた受信波（反射波）が受信アンテナ５によって受信される。受信アンテナ５は、３つの受信チャンネルによって３つのマルチビームを構成する。受信アンテナ５の受信信号は導波管インタフェース５６の複数の受信用導波管端子に入力される。図の例では、受信アンテナ５の３つの受信チャンネルに夫々対応して、３つの受信用導波管端子２２、２３，２４の夫々に入力される。受信用導波管端子２２、２３、２４に入力された信号は、受信器７で低雑音増幅、電力合成などが成されて、ミクサ６へ送られる。
ミキサ６は反射波と方向性結合器３によって分配された送信波の周波数差のビート信号を発生し、ビデオアンプ５４へ送る。ビデオアンプ５４はビート信号を増幅して、アナログのビデオ信号としてレーダ信号処理器５００に入力する。
【００２１】
レーダ信号処理器５００は、入力されたビート信号を含むビデオ信号を、Ａ／Ｄ変換器６０によってディジタル信号に変換して、周波数分析器９へ送る。周波数分析器９はディジタル化されたビート信号を取り込み、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）等の処理により周波数分布（周波数スペクトル）を求める。目標検出器１０は周波数分布と閾値とを比較して、閾値を越えたものの中で極大となるものを目標物とする。距離・速度算出器１１は目標検出器１０でピックアップされた周波数により、目標物の相対距離及び相対速度を算出する。また、目標検出器１０は、ディジタルビデオ信号に対してビーム方向の重み付け関数を乗算してマルチビームを形成し、形成されたマルチビームを測角処理して目標の存在方向を算出する。
【００２２】
図３は、送信波ＳＤと受信波ＺＤとの関係を示したものである。アップチャープ区間では送信波ＳＤの周波数を直線的に上昇させ、ダウンチャープ区間では送信波ＳＤの周波数を直線的に下降させる。
【００２３】
目標物がＦＭ−ＣＷレーダ２０に対して相対速度Ｖ，相対距離Ｒで存在していた場合、光速をＣ、送信波長をλ、アップチャープ区間（またはダウンチャープ区間）の期間をＴｍ、周波数変調幅をΔｆとすると、
相対速度に相当するドップラー周波数ｆｄは、下式（１）に示すように、
ｆｄ＝２・Ｖ／λ                          …（１）
となり、
送信周波数と受信周波数の時間差により生じる距離周波数ｆｒは、下式（２）に示すように、
ｆｒ＝（２Ｒ・Δｆ）／（Ｃ・Ｔｍ）        …（２）
となり、
アップチャープ区間でのビート周波数ｆｂ１とＤＯＷＮチャープ区間でのビート周波数ｆｂ２は、下式（３）（４）に示すように、
ｆｂ１＝｜ｆｄ−ｆｒ｜                    …（３）
ｆｂ２＝｜ｆｄ＋ｆｒ｜                    …（４）
となり、
また、距離周波数ｆｒがドップラー周波数ｆｄよりも大きい場合、下式（５）が成立する。
２ｆｒ＝ｆｂ１＋ｆｂ２                    …（５）
式（５）に式（２）を代入すると、ＦＭ−ＣＷレーダから目標物までの相対距離Ｒを求める式（６）が導出される。
Ｒ＝（Ｃ・Ｔｍ）／（４・Δｆ）（ｆｂ１＋ｆｂ２）      …（６）
【００２４】
そして、式（６）を用いることにより、目標物までの距離Ｒが求められる。また、距離周波数ｆｒを算出すると、式（１）、式（３）、式（４）により相対速度Ｖを求めることもできる。
【００２５】
図４（ａ）〜（ｃ）は、ＦＭ−ＣＷレーダのビート信号の周波数スペクトルを示す図である。送信周波数が直線状に変化している場合には、ビート信号が安定して１つの周波数となり、図４（ａ）の周波数スペクトルで示すようにピーク値が鋭く現われ、周辺はウインドウ関数に従うサイドローブレベルとなる。しかしながら、送信周波数が正確な直線状ではなく、リップルノイズが重畳されていると、リップルノイズの周期に従う周波数だけピーク周波数からずれた位置に別のピーク（スプリアス）が現われる。図４（ｂ）は、リップルノイズの周波数がスペクトルの分解能に近い場合であり、ビート信号のスペクトルの途中にスプリアスが発生している。図４（ｃ）は、リップル周波数が大きく、完全にビート信号のスペクトルから離れているスプリアスが発生している。前述したように、このような、スプリアスは、目標物の距離、速度を正確に計算する場合の大きな障害となる。したがって、ターゲット検出性能試験を実施して、スプリアスの発生有無を検査することが必要となる。
【００２６】
次に、この発明に係るレーダ試験装置について説明する。ここで説明するレーダ試験装置は、試験対象であるＦＭ−ＣＷレーダ２０の構成のうち、特に送受信モジュール５５のターゲット検出性能の試験評価を行う。なお、レーダ試験装置には他の試験機能もあるが、ここでは他の試験機能とその構成についての説明を省く。
図５はレーダ試験装置１００の構成を示す図である。
図において、レーダ試験装置１００は、制御器４０、周波数分析器５０、導波管スイッチ７０、および信号入力器７１を備えている。
【００２７】
制御器４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、表示部および入力部などを有したパソコンや専用計算器などで構成され、ＲＯＭやハードディスクなどのメモリに記憶されたアプリケーションプログラムを動作させる。制御器４０は、アプリケーションプログラムの実行命令に従ったＣＰＵの動作制御に基づき、各種試験に対応した画面表示や、周波数分析器５０、導波管スイッチ７０、信号入力器７１などの試験機材の制御を行う。入力部はマウスやキーボードなどを用いており、入力部の操作によって表示部の画面表示中の選択ボタンを選択して、アプリケーションプログラムの実行処理に対応した各種選択情報を入力することができるように成されている。
また、制御器４０は送受信モジュール５５の変調回路１に接続されて、変調回路１に変調制御信号を送出し、送受信モジュール５５の送信動作を制御する。
【００２８】
導波管スイッチ７０は、信号入力器７１と、送受信モジュール５５の受信用導波管端子２２、２３、２４（３つの受信チャンネル）及びパワーメータ７２との、接続を切替える。導波管スイッチ７０は、ステッピングモータの駆動によって直線移動する移動ステージ（リニアステージ）を有している。
導波管スイッチ７０は、入力側が１ポートの入力ポートＲｉ、出力側が４ポートの出力ポートＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒｏを有している。入力ポートＲｉは、信号入力器７１の出力端子に接続されている。３つの出力ポートＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、夫々受信用導波管端子２２、２３、２４に接続されている。また、出力ポートＲｏは、パワーメータ７２に接続されている。なお、出力ポートＲｏは更に、２つのポートＲｏ１、Ｒｏ２を有していても良い。
【００２９】
制御器４０は、予め設定された導波管スイッチ７０の出力ポートの切替え情報（例えば、導波管スイッチの入力ポートＲｉを出力ポートＲ１に接続することを指示するための情報）に基づいて、導波管スイッチ７０の接続を切替えるための駆動信号を送出する。導波管スイッチ７０は、制御器４０からリニアステージの駆動信号を受信すると、リニアステージを駆動してスイッチの接続切替えを行う。このとき、制御器４０は、入力ポートＲｉを出力ポートＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒｏのいずれか１つに接続するように、スイッチの接続切替えを制御する。導波管スイッチ７０の構成や切替え動作の詳細については、後述する。
【００３０】
図６は信号入力器７１の構成を示す図である。
信号入力器７１は、遅延線８０と、カプラ８１と、可変減衰器８２と、パワーメータ８３から構成される。遅延線８０は、導波管インタフェース５６の送信用導波管端子２１から出力される送信信号を、空気中での伝搬長が１００ｍ乃至２００ｍに相当する電気長分だけ遅延させる。得られた遅延信号はカプラ８１を通過して可変減衰器８２に出力される。可変減衰器８２は、制御器４０からの信号入力器制御信号によって減衰量を変化させる。また、減衰信号を導波管スイッチ７０の入力ポートＲｉに入力する。パワーメータ８３は、カプラ８１で分岐した遅延線８０の通過信号について電力レベルを測定する。測定した電力レベルは制御器４０に出力され、記録される。
【００３１】
周波数分析器５０は、周波数掃引機能を有してスペクトラムアナライザとして動作する。周波数分析器５０は、送受信モジュール５５のビデオアンプ５４から出力されるビデオ信号についてＦＦＴによる周波数解析処理を行い、解析処理結果を制御器４０に送出する。制御器４０は、周波数分析器５０からの周波数解析処理結果に基づいて、ターゲットスペクトルを求め、求めたターゲットスペクトルからスペクトル幅、スプリアスの存在の有無等を評価する。
【００３２】
図７は、制御器４０によるターゲットスペクトルの合否判定を行う規格の一例であり、図の曲線は送受信モジュール５５のターゲットスペクトルの一例を定性的に示す図である。ターゲットスペクトルの利得が利得Ｂ０よりも大きくなる範囲では、中心周波数ｆ０からのずれを所定の範囲Ａ[ｋＨｚ]以内として、かつ、中心周波数ｆ０から所定の範囲Ａ[ｋＨｚ]を超えた領域では、ターゲットスペクトルの利得が利得Ｂ０よりも小さければ合格とする。この範囲を外れたものは不合格と判定する。
【００３３】
勿論、このようなアップチャープ期間での、送受信モジュール５５の送信特性の試験評価が終了すると、周波数分析器５０で計測していたダウンチャープ期間でのタイムドメイン周波数データに基づいて、ダウンチャープ期間での、送受信モジュール５５の送信特性の試験評価を実行するようにしてもよい。
【００３４】
ターゲット検出性能試験を行う際には、送受信モジュール５５における受信器７の受信チャンネルを指定して、性能試験を実施する。この場合、指定される各受信チャンネル毎に低雑音増幅器の利得やリニアリティに差があると、受信チャンネル同士でビデオアンプ５４から出力されるビート信号に格差を生じる。この格差は、レーダ信号処理器の測角性能に影響を及ぼし、測角性能を劣化させる。したがって、受信チャンネル間での性能格差の程度（例えば、利得特性の相違）や、性能格差の有無（例えば、受信チャンネル毎の受信スプリアスの発生有無）を、レーダの性能試験で把握する必要がある。
【００３５】
この実施の形態に係るレーダの性能試験では、ターゲット検出性能試験時に、制御器４０の制御によって導波管スイッチ７０の接続を切替える。導波管スイッチ７０は、接続切替信号を受けると、信号入力器７１と、送受信モジュール５５の受信用導波管端子２２、２３、２４（３つの受信チャンネル）及びパワーメータ７２との接続を、自動的に切替える。
これによって受信チャンネルを切替えて、切替えられる各受信チャンネルに対応して、出力されるビート信号の性能試験を行うことができる。試験の結果、受信チャンネル間で性能格差を生じた場合は、受信チャンネル間の格差を是正するように、増幅器の増幅率や制御パラメータ設定用の可変抵抗の抵抗値などを調整する。或いは、性能格差が許容範囲よりも大きい場合には、送受信モジュール５５単品を不合格とすれば良い。
【００３６】
なお、上述の例では、ターゲット検出性能試験時に受信チャンネルを切替えて試験を行う例について説明したが、必ずしもこれに限る必要はない。例えば、ターゲット検出性能の試験実施前に、遅延線８０を接続しないで受信機５２の機能試験のみを実施しても良い。この場合は、受信機の入出力特性（リニアリティ）、受信機利得の帯域特性、及び受信機の雑音特性などについて試験を行い、各受信チャンネル毎の特性を試験評価する。これによって、事前にチャンネル間の特性格差が試験できるので、ターゲット検出性能試験については特定の１チャンネルについてのみ実施すれば良い。
【００３７】
以上のようにして、ＦＭ−ＣＷレーダ２０を構成する送受信モジュール５５のターゲット検出性能（送信特性）を、試験評価することができる。
【００３８】
次に、導波管スイッチ７０の構成について詳細を説明する。
図８は、導波管スイッチ７０を示す構成図であり、図８（ａ）は側面図、図８（ｂ）はＩ−Ｉ線断面図、図８（ｃ）はＩＩ矢視図、図８（ｄ）は導波管インタフェース５６と導波管スイッチとの接続例を示す図である。
【００３９】
図において、導波管スイッチ７０は、入力インタフェース９１と、出力インタフェース９２と、移動切替プレート９３と、リニアステージ９６と、支持板９４と、台座９５から構成される。
入力インタフェース９１、９２、及び移動切替プレート９３は、アルミニウムやステンレス等の金属部材によって板状に形成される。入力インタフェース９１、９２は、一対の支持板９４に夫々固定される。支持板９４は、台座９５に固定される。入力インタフェース９１、９２と各支持板９４とは、ピン９８で位置決め固定されている。各支持板９４と台座９５とは、ピン９９で位置決め固定されている。移動切替プレート９３は、入力インタフェース９１、９２の間に挟まれて配置される。移動切替プレート９３の一側面は入力インタフェース９１に対向し、移動切替プレート９３の他の側面は出力インタフェース９２に対向する。導波管インタフェース９０と導波管プレート９１の隙間の間隔、および出力インタフェース９２と導波管プレート９１の隙間の間隔は、いずれも０．１ｍｍ以下である。
また、移動切替プレート９３の側面の長さは１５０ｍｍ程度、幅は５０ｍｍ程度であり、導波管の配列ピッチは入力インタフェース９１側で１４ｍｍ程度、出力インタフェース９２側で７ｍｍ程度の間隔である。導波管は２．５ｍｍ×１．２５ｍｍの矩形断面を有する。
【００４０】
リニアステージ９６は、リニアガイド（図示せず）と、駆動装置１０１を備えて、ステッピングモータ駆動精密ステージを構成している。駆動装置１０１は、ステッピングモータと、減速器と、精密ボールねじと、パワーアンプを含むモータ制御回路で構成される（図示せず）。リニアステージ９６の上方には、リニアガイドの可動部９７が突出している。
リニアステージ９６は、一対の支持板９４の間に挟まれて台座９５の上面に固定される。リニアステージ９６は、リニアガイドの軸線に沿って可動部９７を前後に直進させることができる。すなわち、台座９５の上面と平行に、可動部９７を前後に直線駆動する。ステッピングモータ駆動精密ステージの位置決め精度は、０．５μｍ程度以下である。好適には０．３μｍ以下が好ましい。移動切替プレート９３は、下面が可動部９７の上部に固定される。
【００４１】
入力インタフェース９１、出力インタフェース９２、移動切替プレート９３には、それぞれ導波管が設けられている。
入力インタフェース９１は、入力ポートＲｉを構成し表裏を貫通する１つの導波管１３５と、電波吸収体の充填された貫通穴１３０を有している。入力インタフェース９１の導波管１３５と貫通穴１３０の周囲には、チョークが設けられている。これによって、移動切替プレート９３と入力インタフェース９１の間の隙間からの電波の漏洩を防ぐ。
導波管１３５は両側の２つの貫通穴１３０に挟まれて配置され、隣接する貫通穴１３０同士、および貫通穴１３０と導波管１３５との配列ピッチは、等間隔になっている。
【００４２】
出力インタフェース９２は、出力ポートＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒo１、Ｒo２を構成し、表裏を貫通する５つの導波管１３６を有している。夫々の導波管１３６は、互いに並列に配置されている。出力インタフェース９２の導波管１３６の周囲には、チョークが設けられている。これによって、移動切替プレート９３と出力インタフェース９２の間の隙間からの電波の漏洩を防ぐ。図の例では、各出力ポートが右から、Ｒo２、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒo１の順に配列されている。
【００４３】
移動切替プレート９３は、内部に一端面から他方の端面まで貫通する複数の導波管が、屈曲して或いは直線的に設けられている。図の例では、導波管がＫ１〜Ｋ５の５本ある。移動切替プレート９３の一側面付近では、導波管の配列ピッチｈｐが、出力インタフェース９２の隣接する貫通穴１３０及び導波管１３５の配列ピッチと等間隔になっている。移動切替プレート９３の他の側面付近では、移動切替プレート９３の一側面付近における貫通穴１３０及び導波管１３５の配列ピッチｈｐの２倍のピッチで、導波管１３６が配列されている。移動切替プレート９３の出力インタフェース９２と対向する側の他方の側面では、隣接する導波管１３６との間に、導波管電波吸収体の埋設された留まり穴１３２が設けられている。移動切替プレート９３が移動して導波管K１〜K５の各管軸が導波管１３６の各管軸と一致するように対向配置されるときに、留まり穴１３２はいずれかの導波管１３６と管軸が一致して対向するように、その位置が設定されている。
【００４４】
図８（ｄ）に示すように、出力インタフェース９２の出力ポートＲ１、R２、R３は、接続用導波管１４０を介在させて、導波管インタフェース５６の受信用導波管端子２２、２３、２４に、夫々切替え接続される。
【００４５】
次に、導波管スイッチ７０のスイッチ切替え動作について説明する。
移動切替プレート９３は、リニアガイドの軸線に沿って前後方向に移動することによって、入力インタフェース９１と出力インタフェース９２との導波管の接続を、５つの状態で切替えることができる。
図９は導波管スイッチ７０の切替え接続状態を示す図である。同図を用いて、各状態での入力インタフェース９１、９２と、移動切替プレート９３との接続例について説明する。
【００４６】
図９（ａ）は、移動切替プレート９３を前方向に移動させた第１の状態を示す。図において、入力ポートＲｉを導波管Ｋ２に接続し、導波管Ｋ２を出力ポートＲ１に接続する。これによって、入力ポートＲｉを出力ポートＲ１に接続する。
この状態では、信号入力器７１の出力信号は、導波管インタフェース５６の受信用導波管端子２２に入力される。
【００４７】
図９（ｂ）は、移動切替プレート９３を中央位置に移動させた第２の状態を示す。ここでは、入力ポートＲｉを導波管Ｋ３に接続し、導波管Ｋ３を出力ポートＲ２に接続する。これによって、入力ポートＲｉを出力ポートＲ２に接続する。
この状態では、信号入力器７１の出力信号は、導波管インタフェース５６の受信用導波管端子２３に入力される。
【００４８】
図９（ｃ）は、移動切替プレート９３を後方向に移動させた第３の状態を示す。ここでは、入力ポートＲｉを導波管Ｋ４に接続し、導波管Ｋ４を出力ポートＲ３に接続する。これによって、入力ポートＲｉを出力ポートＲ３に接続する。
この状態では、信号入力器７１の出力信号は、導波管インタフェース５６の受信用導波管端子２４に入力される。
【００４９】
図９（ｄ）は、移動切替プレート９３を更に後方向に移動させた第４の状態を示す。ここでは、入力ポートＲｉを導波管Ｋ５に接続し、導波管Ｋ５を出力ポートＲｏ１に接続する。これによって、入力ポートＲｉを出力ポートＲｏ１に接続する。
【００５０】
図９（ｅ）は、移動切替プレート９３を再度前方向に移動させた第５の状態を示す。ここでは、入力ポートＲｉを導波管Ｋ１に接続し、導波管Ｋ１を出力ポートＲｏ２に接続する。これによって、入力ポートＲｉを出力ポートＲｏ２に接続する。
導波管スイッチ７０は、このようにして、導波管の接続状態を切替えることができ、導波管接続の切替えスイッチとして機能する。
【００５１】
次に、導波管スイッチ７０の切替え制御について説明する。
図１０は導波管スイッチの制御系の構成を示す図である。
図において、導波管スイッチの制御系は、導波管スイッチ７０と、駆動装置１０１と、パワーメータ７２（７２ａ、７２ｂ）と、信号入力器７１と、位置検出器１１０と、座標データベース１１２と、制御器４０とで構成される。
【００５２】
駆動装置１０１は、制御器４０からの回転角度指令を含む制御指令に基づいて、ステッピングモータの相電流や電源電流を調整しながら、ステッピングモータを駆動する。これによって、導波管スイッチ７０の移動切替プレート９３を、リニアガイドの軸線に沿って移動させる。ステッピングモータはフルステップ可動でも良いが、移動切替プレート９３に要求される位置精度が０．５μｍ以下であるので、角度分解能を高めるためにマイクロステップ駆動（例えば１／２マイクロステップ駆動）を行うのが好適である。
パワーメータ７２ａ、７２ｂは、導波管スイッチ７０の出力ポートＲｏ１、Ｒｏ２の出力信号のパワーレベルを、夫々計測する。
【００５３】
信号入力器７１の入力信号は、可変減衰器８２で減衰されて導波管スイッチ７０に入力されるとともに、パワーメータ８３に入力されて入力信号の電力レベルが計測される。可変減衰器８２は制御器４０の設定信号に基いて、減衰率を所望の値に設定する。なお、遅延線８０が接続されている場合は、可変減衰器８２からの出力信号には一定の位相差を加えることができることは言うまでもない。
【００５４】
位置検出器１１０は、導波管スイッチ７０の移動切替プレート９３の移動位置を検出する。ここで移動位置とは、リニアガイドの軸線に沿って可動部９７が移動する際の、リニアステージの固定部（図示せず）に対する可動部９７（すなわち、移動切替プレート９３）の位置座標を示し、リニアステージに設定された絶対位置座標を検出する。
【００５５】
座標データベース１１２は、各出力ポートＲｊ（ｊ＝ｏ１、１、２、３、ｏ２）と対応付けられた座標テーブル（図１２で後述する座標テーブル１１５）を格納している。座標テーブルは、出力ポートの識別情報、出力ポートに対応した最適位置座標情報、及び相対位置座標差情報で構成される。出力ポートの識別情報としては、出力ポート名称や、任意に設定したポート番号を用いる。最適位置座標情報は、各出力ポートの出力パワーが最大となるときに、位置検出器１１０から夫々出力される移動位置の座標データ（最適位置座標）を示す。相対位置座標差情報は、各出力ポートＲｊと出力ポートＲｏ１との最適位置座標の差分を示す。
【００５６】
制御器４０は、パワーメータ７２ａ、７２ｂの検出信号と、位置検出器１１０の検出信号と、座標データベース１１２の座標テーブルの設定情報に基づいて、駆動装置１０１に供給する制御指令を設定し、駆動装置１０１を制御する。特に、出力ポートＲｏ１の出力パワーが最大となるように、位置制御を行う。
制御器４０は、パワーメータ８３の電力レベルに応じて、可変減衰器８２からの出力信号のパワーが入力信号の個体差に寄らずに一定となるように減衰率を設定し、設定信号を可変減衰器８２に送出する。
【００５７】
なお、ここでの被測定物５５は、送受信モジュール５５である。また、入力信号は、送受信モジュール５５における導波管インタフェース５６の送信用導波管端子２１から出力された送信波Ｔ１を、遅延線８０で遅延させた信号である。勿論、受信器７単体の特性を試験する場合には遅延線８０を設けなくても良い。
【００５８】
次に、導波管スイッチの制御系の動作について説明する。
導波管スイッチ７０は、各出力ポート間の相対位置が機械的に固定されているので、短期的にはポート間の相対位置はずれを生じない。導波管スイッチ７０の切換え制御を行う場合、出力ポートの絶対位置座標を目標位置に設定して位置制御を行う手法もある。しかしながら、導波管スイッチ７０はリニアステージ９６を用いているので、移動切換プレート９３と出力インタフェース９１との間に、リニアステージの精密ボールねじのバックラッシュやリニアガイドのベアリング隙間などによる駆動系の位置ずれが生じたり、温度変化に伴なう位置ずれなどが生じて、その絶対位置が常時変化する。このため、この実施の形態では絶対位置ではなく、各出力ポートのパワーを用いて制御を行う。
【００５９】
図１１は、制御系の動作フローを示す図である。
最初に、ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３において、導波管スイッチの事前調整を実施する。
ステップＳ１０１では、各出力ポートに対応した座標データを計測し、設定する。
まず、全出力ポート（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒｏ１、Ｒｏ２）を試験調整用の導波管に接続し、測定対象の出力ポートＲｊ（以下、ｊ＝１、２、３、ｏ１、ｏ２）に接続された試験調整用の導波管に、調整用パワーメータを接続する。信号入力器７１の入力信号として、信号発生器（図示せず）を接続する。信号発生器は、例えば所望周波数で試験用の高周波信号を出力するものを用いる。
次いで、測定対象の出力ポートＲｊのパワーが最大となる位置に、手動で移動切替プレート９３を移動させる。このとき、測定対象の出力ポートに対応して、位置検出器１１０で検出される位置座標値ｘｊを、最適位置座標Ｘｊとして設定する。最適位置座標Ｘｊは、座標データベース１１２の出力ポートＲｊに対応した座標テーブルに格納される。測定対象の出力ポートＲｊを順次替えて、各出力ポートＲｊ毎に最適位置座標Ｘｊとして設定し、各出力ポートＲｊに対応付けされた最適位置座標情報として、座標テーブルに格納する。また、出力ポートＲｏ１を、基準出力ポートとする。
次に、各出力ポートＲｊに対応付けられた最適位置座標Ｘｊが設定された後、各出力ポートＲｊの最適位置座標Ｘｊと基準出力ポートＲｏ１の最適位置座標Ｘｏ１との、差分値（Ｙｊ＝Ｘｊ−Ｘｏ１）を、各出力ポートＲｊ毎に算出する。算出した差分値Ｙｊは、相対位置座標差情報として、出力ポートＲｊに対応付けて座標テーブルに格納される。
【００６０】
図１２は座標データベース１１２に格納される座標テーブル１１５の一例を示す図である。
図において、座標テーブル１１５には、出力ポートの識別情報として、左列には各行に各出力ポートの名称（上から順にＲｏ２、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒｏ１）が格納されている。また、中央列には各行毎に、出力ポートの名称に対応して最適位置座標（上から順にＸｏ１、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘｏ２）が格納されている。また、右列には各行毎に、相対位置座標差（Ｙｏ１、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、０）が格納されている。座標データベース１１２は、例えば出力ポートとしてＲｊ＝Ｒ１を参照した場合には、最適位置座標としてＸ１、相対座標差としてＹ１を出力する。
【００６１】
次に、ステップＳ１０２において、制御器４０は、座標データベース１１２の座標テーブルを参照して、基準出力ポートＲｏ１の最適位置座標を得る。その後、位置検出器１１０の検出座標値が、当該最適位置座標に一致するように、移動切替プレート９３を可動させる。位置検出器１１０が基準出力ポートＲｏ１の最適位置座標を検出した位置状態で、移動切替プレート９３を停止する。その後、制御器４０は、パワーメータ７２ａで検出される基準出力ポートＲｏ１の出力パワーが最大となるように、駆動装置１０１に対してステッピングモータに所望の回転角度指令を与える（パワー最適位置制御）。例えば、１／２マイクロステップ駆動を行う場合、回転角度指令として１／２ステップ角を与えたときに、移動切替プレート９３が０．１μｍ移動するように制御する。
【００６２】
図１３は、パワー最適位置制御の要領を示す概念図である。
図において、縦軸はパワーメータ７２ａで検出される出力パワー、横軸は位置検出器１１０が位置座標を示し、パワートレランスカーブ１３６は極大値を１つ有した山形になっている。
図に示すように、制御器４０の出力する回転角度指令に応じた移動切替プレート９３の位置座標の変化に伴なって、出力パワーが山昇りから山下りに変化する。この山の頂き部分で最大出力パワーＰｍａｘを得られる場合に、その位置座標Ｘｐをパワー最適位置とする。このとき、制御器は過去に移動した経路の、複数個前の座標値を格納している。パワーが最大となるときの位置は、次のようにして求められる。
【００６３】
まず、現在位置の出力パワーから過去（回転角度指令が１／２ステップ角前）の出力パワーを差し引いた値が正であるときには、正の回転角度指令（１／２ステップ角）を与え続ける。次に、現在位置の出力パワーから過去の出力パワーを差し引いた値が正→負に変化したときに、その座標値よりも１つ乃至２つ前に格納された座標値から、パワー最適位置を設定する。
一方で、現在位置の出力パワーから過去（回転角度指令が１／２ステップ角前）の出力パワーを差し引いた値が負であるときには、負の回転角度指令（１／２ステップ角）を与え続ける。次に、現在位置の出力パワーから過去の出力パワーを差し引いた値が負→正に変化したときに、その座標値よりも１つ乃至２つ前に格納された座標値から、パワー最適位置を設定する。
例えば、図に示すように、位置座標がＸｉ-２のときに出力パワーがＰｉ-２であるとする。このとき、位置座標がＸｉ-１のときに出力パワーがＰｉ-１に変化し、その後、位置座標がＸｉのときに出力パワーがＰｉに変化する。更に、位置座標がＸｉ＋１のときに出力パワーがＰｉ＋１に変化したとする。このとき、出力パワーがＰｉ-２→Ｐｉ-１→Ｐｉに変化する場合には、現在の座標値から過去の座標値を引いた値は正となる。また、出力パワーがＰｉ→Ｐｉ＋１に変化する場合には、現在の座標値から過去の座標値を引いた値は負となる。
したがって、過去の座標値Ｘｉ、Ｘｉ-１を使って、Ｘｐ＝（Ｘｉ＋Ｘｉ-１）／２によって、パワー最適位置を算出する。
【００６４】
なお、実際には、最大位置の前後数ｍｍで、出力パワーが極値を持つ場合がある。この場合には、最適位置座標Ｘｏ１の前後で粗いステップ間隔にて移動切替プレート９３の位置を漸次移動させ、基準出力ポートＲｏ１の出力パワーを漸次プロットすることにより、一旦パワートレランスカーブ１３６を取得し、全てのプロット値を記録する。得られたパワートレランスカーブ１３６に基づいてプロットされたパワーが最大となる点を算出して、その最大点となる位置の近傍で、パワー最適位置制御を行えば良い。
【００６５】
なお、ステップＳ１０１、Ｓ１０２のスイッチ調整の各段階においては、パワーメータ７２ａでパワー測定する際に、測定の前後で入力信号を適宜オンオフさせることは言うまでもない。
【００６６】
次に、ステップＳ１０３では、事前に測定した基準出力ポートＲｏ１の最適位置座標Ｘ５と、ステップＳ１０２で得られたパワー最適位置Ｘｐとの差分を演算し、得られた差分の絶対値Ｄを、許容位置誤差として制御器４０に設定する。
【００６７】
次に、ステップＳ１０４、Ｓ１０５、Ｓ１０６において、導波管スイッチ７０の動作時の制御について説明する。
まず、被測定物を導波管スイッチ７０に接続する。この例では、送受信モジュール５５の受信用導波管端子２２、２３、２４を、夫々導波管スイッチ７０の出力ポートＲ１、Ｒ２、Ｒ３に接続する。送受信モジュール５５の送信用導波管端子２１は、図示しない導波管を通じて信号入力器７１に接続されて、信号入力器７１に入力信号を供給する。これによって、送受信モジュール５５の受信用導波管端子２２、２３、２４は、導波管スイッチ７０の出力信号を受信できる状態になる。
【００６８】
次いで、ステップＳ１０４では、図１３で説明したように、基準出力ポートＲｏ１のパワー最適位置制御を実行して、パワー最適位置Ｘｐを取得する。
ここで、パワー最適位置制御によってパワー最適位置Ｘｐが得られると、パワー最適位置Ｘｐと基準出力ポートの最適位置座標Ｘｏ１との差分を計算する。得られた差分の絶対値が許容位置誤差Ｄ以内である場合に、ステップＳ１０５に移行する。
また、得られた差分の絶対値が許容位置誤差Ｄ以外の場合には、ステップＳ１０６に移行する。
【００６９】
ステップＳ１０５では、基準出力ポートのパワー最適位置Ｘｐに、出力ポートＲｊと基準出力ポートＲｏ１との相対位置座標差Ｙｊを加算して、その加算値を、出力ポートＲｊに切替え接続するための目標位置座標Ｚｊとする。例えば、図１２の場合、出力ポートＲ２の目標位置座標をＺ２＝Ｘｐ＋Ｙ１として設定する。
次いで、制御器４０は、目標位置座標Ｚｊが得られるように、ステッピングモータのステップ角を計算し、計算されたステップ角を、駆動装置１０１に供給する。駆動装置１０１は、供給されたステップ角に基づいて、移動切替プレート９３の位置を移動させる。同時に、位置検出器１１０で位置計測を行い、計測された位置座標が目標位置座標Ｚｊに一致する（或いは偏差が所定値以下となる）ように、ステッピングモータのステップ角を１／２ステップ角の正負の倍数で適宜調整して、位置のフィードバック制御（位置制御）を行う。
【００７０】
以上のように、制御器４０が導波管スイッチ７０の切換え動作を制御することによって、導波管スイッチ自体の誤差の発生を検出するとともに、被測定物に接続される出力ポートＲ１、Ｒ２、及びＲ３のポート間の損失差を、低減させる導波管スイッチを得ることができる。
【００７１】
なお、導波管スイッチ７０は、長期的な使用によって精度劣化を伴なう。
出力インタフェース９２に接続用導波管１４０を固定するとき、出力インタフェース９２の端面には接続用導波管１４０が締結される。各接続用導波管１４０の微小な長さの違いによって、出力インタフェース９２に機械的な負荷が加わる。
この負荷は、導波管インタフェース５６の取り付け取り外しの度に、出力インタフェース９２と支持板９４との締結部分に繰り返し荷重を与える。この荷重によって、出力インタフェース９２とリニアステージ９６との相対位置と、出力インタフェース９２と入力インタフェース９１との相対位置が変化して、対応する導波管の穴位置が僅かながらに変化する。
【００７２】
この相対位置変化が累積されると、入力ポートRｉからの入力信号が出力ポートＲ１、R２、R３で出力されるまでの間に、許容される以上の伝搬信号の損失が発生する。或いは各出力ポート間で伝搬信号損失に大きな格差を生じる。特に、基準出力ポートＲｏ１の位置変化がないにも係わらず、出力インタフェース９２が、入力インタフェース９１或いは切換移動プレート９３に対し回転方向の位置ずれを生じた場合に、出力ポート間で相対位置が変化し、出力ポート間の損失格差が大きくなる。これによって、ステップＳ１０４で許容誤差内にあると判定されにもかかわらず、被測定物の測定結果に大きな誤差を与えてしまう。場合によっては、送受信モジュール５５自体はターゲット検出性能に問題がないのに、送受信モジュール５５のターゲット検出性能試験が不合格になるような、試験上の不具合が発生してしまう。
【００７３】
この場合、パワー測定用の出力ポートＲｏ（Ｒｏ１、Ｒｏ２）を設けることによって、このような長期変化に伴なう導波管スイッチの信号伝搬損失の変化を検出することができる。
【００７４】
例えば、出力ポートＲｏ１、Ｒｏ２の出力信号を、パワーメータ７２ａで測定したときに、夫々パワーが最大となる位置を、Ｘｐ１、Ｘｐ２とする。このとき、Ｘｐ２とＸｐ１の座標差Ｄ２を算出する。得られた座標差Ｄ２と、事前測定された座標テーブル１１５の相対位置座標差Ｙｏ２との差が、許容値以上である場合に、導波管スイッチ７０に設定ずれが発生して、導波管スイッチ７０自体に誤差を生じていると判断する。
【００７５】
また、他の形態として、出力ポートＲｏ１、Ｒｏ２の夫々の出力パワーが最大となる位置Ｘｐ１、Ｘｐ２の中点を基準点として、この基準点に対する各出力ポートの相対位置座標を用いて、前述のステップＳ１０５と同様にして位置制御を行っても良い。例えば、図１２の例では、出力ポートＲ１の目標位置座標Ｚ２を、Ｚ２＝（Ｙ１−Ｙｏ２／２）＋（Ｘｐ１＋Ｘｐ２）／２として設定すれば良い。
この場合は、導波管スイッチの切換制御が、経年変化の影響を受け難くなる。
【００７６】
以上説明したように、この実施の形態による導波管スイッチは、導波管スイッチを精度良く位置決めすることができ、導波管スイッチの接続切替えに伴なう試験系の伝搬信号の損失を低減することができる。
これによって、出力ポート間の損失格差を低減できるので、測定品質を劣化させずに、無線装置の電気特性試験を効率的に実施することができる。
なお、この実施の形態は、例えばレーダの大量生産時の試験用に利用すると、極めて有用である。
【００７７】
上記説明では、導波管スイッチを１つのみ接続した例について説明したが、必ずしも１つのみでなくても良く、複数の導波管スイッチをトーナメント状に接続しても良い。また、導波管スイッチにおける導波管の出力ポートの数は、５ポートに限らずに複数ポートあっても良い。
また、導波管スイッチの入力ポートの数が複数ポートあっても良いことは言うまでもない。
【００７８】
実施の形態２．
実施の形態１では、導波管スイッチの出力ポートを送受信モジュールの受信機側に接続する例について説明したが、導波管スイッチの出力ポートを送受信モジュールの送信機側に接続して、これを入力ポートとしても良い。
すなわち、この実施の形態では、導波管スイッチの入力ポートが複数ポート、出力ポートが１ポートの場合について説明する。
【００７９】
図１３は、実施の形態２による導波管スイッチの制御系の構成を示す図である。
図において、導波管スイッチ７０は、入力ポートＲ１、Ｒ２、Ｒ３と、出力ポートＲｉを備えており、実施の形態１で説明したものと同様のものであるので、以下の説明では同一の符号を用いて説明する。
導波管スイッチ７０の入力ポートＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、被測定物５５１、５５２、５５３の夫々の出力端子に接続される。被測定物は、例えば実施の形態１で説明した送受信モジュール５５で構成される。この例では、複数（３つ）の送受信モジュール５５の送信用導波管端子を、夫々導波管スイッチ７０の入力ポートＲ１、Ｒ２、Ｒ３に接続している。すなわち、導波管スイッチ７０で入力ポートの接続切換えを実施することにより、複数の送受信モジュール５５の送信試験を順次実施することができる。
【００８０】
導波管スイッチ７０の出力ポートＲｉは、カプラ２００に接続される。カプラ２００は、一方の分岐がパワーメータ８３に接続される。他方の分岐は周波数分析器５０に接続される。周波数分析器５０は、被測定物５５１、５５２、５５３の送信信号のスペクトル解析を実施し、所定の送信特性試験を行う。パワーメータ８３は、導波管スイッチ７０の出力信号の出力パワーを計測する。
【００８１】
制御器４０は、被測定物５５１、５５２、５５３の送信信号のオンオフを制御して、試験の開始と終了を自動制御する。
制御器４０は、駆動装置１０１を駆動して導波管スイッチ７０の接続切換えを制御する。駆動装置１０１は実施の形態１と同じものを用いる。制御器４０は、周波数分析器５０のスペクトル解析結果を、記録することができる。
制御器４０は、パワーメータ８３に接続されており、パワーメータ８３で計測された出力パワーが入力される。
【００８２】
次に、この実施の形態２に係る導波管スイッチの制御系の動作について説明する。
制御器４０は、駆動装置１０１を構成するステッピングモータに対して所望の回転角度指令（ステップ角）を与える。これによって、導波管スイッチ７０の移動切替プレート９３が、リニアガイドの軸線に沿って、所定のステップ角に相当する移動距離だけ移動する。この際、マイクロステップ駆動を行って位置分解能を向上させるのが良い。
【００８３】
導波管スイッチ７０の移動切替プレート９３の移動に伴なって、パワーメータ８３で計測される出力信号のパワーが変化する。
このとき、計測されるパワーが増加する方向に移動している場合は、更に同一符号のステップ角を与える。一方で、計測されるパワーが減少する方向に移動している場合は、逆符号のステップ角を与える。
更に移動切替プレート９３の移動させて、パワーメータ８３で計測されるパワーが増加から減少に転じたときに、パワーが最大となる点を通過したと判断し、最少ステップ角（１／２マイクロステップ駆動の場合ならば１／２ステップ角）だけステッピングモータを逆回転させる。
これによって、入力ポートＲｊからの入力信号が、出力ポートに最大結合する位置に、移動切替プレート９３を移動させる。すなわち、入力ポートを切換え接続時に、出力ポートの出力パワーが最大となる位置に移動切替プレート９３を移動させるように、駆動装置１０１を制御する（パワー最適制御を行う）。
したがって、出力ポートの出力パワーが最適レベルになるように、導波管スイッチの切換えを制御することができる。
勿論、パワーメータ８３のパワーが最大となるように、ＤＣモータを用いたサーボ系でフィードバック制御を行っても良いことは、言うまでもない。
【００８４】
なお、導波管スイッチの入力ポートが複数（図の例では３つ）あるので、移動切替プレート９３の所定の導波管を、所望の入力ポートに移動させる必要がある。しかしながら、各入力ポートの間には、被測定物の送信信号が導波管の狭間に出力されることによって、出力ポートＲｉから信号が出力されず、パワーレベルが落ち込む領域が存在する。
この領域では、パワー最適制御を実施できないので、導波管スイッチの入力ポートを、パワーレベルの落ち込まない領域まで移動させるように、ステッピングモータに対する回転角度指令を設定すれば良い。この場合、予め設定された所定角度（ステップ角の整数倍）だけステッピングモータを回転させれば良い（所謂フィードフォワード制御を行う）。勿論、位置検出器を設けて、パワーレベルの落ち込む領域を避けるように、位置制御を併用しても良いことは言うまでもない。
【００８５】
この実施の形態では、周波数分析器５０で信号計測するのと同時に、各入力ポートから出力ポートに出力された信号のパワーレベルを、直接的に計測することができる。
このため、入力ポートの出力パワーが最大となる位置に移動切替プレートを移動させるような、パワー最適位置制御を行うだけで、導波管スイッチの各入力ポートを精度良く位置決めすることができる。
これによって、接続切換え時の入力ポート間の損失格差を低減することができるとともに、位置検出が不要となるので、位置検出器の設置や、実施の形態１で説明したような事前の位置設定が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】この発明にかかるＦＭ−ＣＷレーダの構成例を示す図である。
【図２】ＦＭ−ＣＷレーダの信号発生器の構成例を示す図である。
【図３】実施形態１のＦＭ−ＣＷレーダの送信波、受信波を示す図である。
【図４】実施形態１のＦＭ−ＣＷレーダのビート信号の周波数スペクトルを示す図である。
【図５】実施形態１のレーダ試験装置の構成を示す図である。
【図６】信号入力器の構成を示す図である。
【図７】ターゲットスペクトルのパターン例を示す図である。
【図８】実施形態１の導波管スイッチの構成を示す図である。
【図９】実施形態１の導波管スイッチの切換動作を示す図である。
【図１０】実施形態１の導波管スイッチの制御系の構成を示す図である。
【図１１】実施形態１の導波管スイッチの制御動作を示すフロー図である。
【図１２】実施形態１の座標テーブルを示す図である。
【図１３】実施形態１のパワー最大位置制御について説明する図である。
【図１４】実施の形態２の導波管スイッチの制御系の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  変調回路、２  発振器、３  方向性結合器、４  送信アンテナ、５  受信アンテナ、６  ミクサ、７  受信器、８  Ｄ／Ａ変換器、９  周波数分析器、１０  目標検出器、１１  距離・速度算出器、２０  ＦＭ−ＣＷレーダ、４０  制御器、５１  送信機、５２  受信機、５０  周波数分析器、５００  レーダ信号処理器、５５  送受信モジュール、７０  導波管スイッチ、７１  信号入力器、７２ａ、７２ｂ  パワーメータ、８０  遅延線、８２  可変減衰器、８３  パワーメータ、９１  入力インタフェース、９２  出力インタフェース、９３  移動切換プレート、９４  支持板、９５  台座、９６  リニアステージ、１００  レーダ試験装置、１０１  駆動装置、１１０  位置検出器、１１２  座標データベース、２００  カプラ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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