(57)【要約】      （修正有）【課題】エネルギー供給ユニット及び制御装置に対するコスト及び複雑さを低減する。【解決手段】進行波管（２００）用エネルギー供給ユニット（１００）を提供し、このエネルギー供給ユニットは、低電圧インターフェース（１０２）で存在する一次電圧を、高電圧インターフェース（１６２）で提供可能な二次電圧に変換し、二次電圧は一次電圧よりも大きく、二次電圧は進行波管（２００）に必要な操作電圧に対応し、エネルギー供給ユニットは、信号入力インターフェース（１０４）を介して信号パターンを受信し、信号パターンに基づいて進行波管の操作のために制御インターフェース（１３２）を介して制御信号を送信し、エネルギー供給ユニットは、進行波管の操作モードに変える場合、信号入力インターフェースに存在している信号パターンに、制御信号を漸次的に及び／又は繰り返し調整もしくは適合させる。【選択図】図１
2017092035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
進行波管（２００）用のエネルギー供給ユニット（１００）であって、
前記エネルギー供給ユニットは、低電圧インターフェース（１０２）に存在している一次電圧を、高電圧インターフェース（１６２）において供給可能な二次電圧に変換するように構成されており、
前記二次電圧は前記一次電圧よりも大きく、当該二次電圧は、前記進行波管（２００）に必要な操作電圧に対応し、
前記エネルギー供給ユニットは、信号パターンに基づいて前記進行波管を操作するために、信号入力インターフェース（１０４）を介して前記信号パターンを受信し、制御インターフェース（１３２）を介して、制御信号を前記進行波管に出力するように構成されており、
前記エネルギー供給ユニットは、前記進行波管の操作モードを変える場合、前記制御信号を、前記信号入力インターフェースに存在している前記信号パターンに段階的に適合させるように構成されている、エネルギー供給ユニット（１００）。
【請求項２】
前記エネルギー供給ユニットは、前記進行波管の操作モードを変える場合、前記制御信号のパルスの持続期間（１３３）を、前記信号入力インターフェースに存在している前記信号パターンのパルスの持続期間に段階的に適合させるように構成されている、請求項１に記載のエネルギー供給ユニット（１００）。
【請求項３】
前記エネルギー供給ユニットは、前記進行波管の操作モードを変える場合、前記制御信号の振幅（１３４）を、前記信号入力インターフェースに存在している前記信号パターンによって予め定められる公称振幅に適合させるように構成されている、請求項１または２に記載のエネルギー供給ユニット（１００）。
【請求項４】
前記エネルギー供給ユニットは、進行波管をスイッチオンする場合、前記制御信号に従って、スイッチオンした後、及び信号調整段階の間、進行波管に供給される電力を増加させることによって、前記制御信号を、前記信号入力インターフェースに存在している前記信号パターンに段階的に適合させるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエネルギー供給ユニット（１００）。
【請求項５】
前記エネルギー供給ユニットは、前記進行波管をスイッチオフする場合、供給された電力がスイッチオフした後にゼロまで下降するまで、且つ、調整段階の間、進行波管に供給される電力を低減させることによって、前記制御信号を段階的に低減させるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエネルギー供給ユニット（１００）。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のエネルギー供給ユニット（１００）と、
進行波管（２００）とを含み、
前記進行波管（２００）は、前記エネルギー供給ユニット（１００）の前記制御インターフェース（１３２）及び前記高電圧インターフェース（１６２）と連結されることで、前記高電圧インターフェース（１６２）を介して受け取られる電力は、前記制御インターフェース（１３２）を介して受信される制御信号に従って消費される、進行波管増幅器（１０）。
【請求項７】
前記進行波管増幅器は、パルス進行波管増幅器である、請求項６に記載の進行波管増幅器（１０）。
【請求項８】
レーダー制御ユニット（２０）、及び、
エネルギー供給ユニットと進行波管とを有する進行波管増幅器（１０）を含んでおり、
前記進行波管増幅器は、前記レーダー制御ユニット（２０）と連結されることで信号パターンを前記レーダー制御ユニット（２０）によって前記進行波管増幅器（１０）に供給することが可能であり、
前記進行波管増幅器（１０）は、前記レーダー制御ユニット（２０）の前記信号パターンに従って一次信号を生成して発信するように構成されており、
前記レーダー制御ユニットは、前記進行波管増幅器の操作モードを変える場合、信号調整段階の間、前記信号パターンを公称値に段階的に近似させるように構成されている、レーダーシステム（１）。
【請求項９】
前記レーダー制御ユニットは、前記進行波管増幅器をスイッチオフした後、信号調整段階の間、持続時間を段階的に増加し、且つ／又は、前記信号パターンのパルスの振幅を段階的に増加させるように構成されている、請求項８に記載のレーダーシステム（１）。
【請求項１０】
前記レーダー制御ユニットは、前記進行波管増幅器をスイッチオフした後、信号調整段階の間、前記信号パターンの持続時間を段階的に短縮し、且つ／又は、前記信号パターンのパルスの振幅を段階的に低減させるように構成されている、請求項８または９に記載のレーダーシステム（１）。
【請求項１１】
前記進行波管増幅器（１０）は、請求項６または７に記載の進行波管である、請求項８〜１０のいずれか１項に記載のレーダーシステム（１）。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、進行波管用エネルギー供給ユニット、そのようなエネルギー供給ユニットを備えた進行波管増幅器、及び、進行波管増幅器を備えたレーダーシステムに関し、特に、ここに示されているエネルギー供給ユニットを有している進行波管増幅器を備えたものに関する。
【０００２】
〔発明の背景〕
進行波管（ＴＷＴ）又は進行波管増幅器（ＴＷＴＡ）は、電気信号を増幅するために用いられる。それらは高い増幅率を実現し、高電力を供給し得る。この理由により、進行波管増幅器は、通信回線の一部、例えば、衛星無線信号回線として、又は、レーダーシステムの環境下の対象物によって反射された一次信号を、環境マッピングの役割を果たす二次信号として生成及び発信するためのレーダーシステムの一部としてもしばしば用いられる。
【０００３】
一般的に、進行波管は、高電圧（１０００ボルト以上）で運転される。これらの高電圧は、エネルギー供給ユニットにより低電圧から生成され、進行波管に提供される。この低電圧は、格納部品（例えば、衛星又はレーダーシステム）によって提供される。進行波管がスイッチオン又はスイッチオフされる場合、消費電力又は入力電力（必要とされる電力）の突然の変動に起因する高負荷段階（負荷における段階の変化、突然の負荷変動）に起因して高電圧低下する。エネルギー供給ユニットの設計により、制御ユニット及び入力フィルターは、高電圧の揺らぎが低電圧に影響を及ぼさないように、それ故に、格納部品が搭載された電力システムが影響を与えられないように設けられている。
【０００４】
低電圧に対する高電圧の揺らぎのフィードバック効果を可能な限り小さく保つために、複雑且つコストのかかる入力フィルター及び制御装置を備えることが必要なことがある。
【０００５】
〔発明の概要〕
本発明の目的は、エネルギー供給ユニット、特に、低電圧と高電圧との間をつなぐための入力フィルター及び制御装置に対するコスト及び複雑さを低減することであると考えてもよい。
【０００６】
この目的は、独立請求項の内容によって解決される。本発明のさらなる実施形態は、従属請求項及び以下の説明から導き出すことができる。
【０００７】
本発明の第一態様によれば、進行波管用エネルギー供給ユニットが提供される。エネルギー供給ユニットは、低電圧インターフェースに存在している一次電圧を、高電圧インターフェースにおいて提供可能な二次電圧に変換するように構成されており、二次電圧は一次電圧よりも大きく、二次電圧は、進行波管に必要な操作電圧に対応している。エネルギー供給ユニットは、信号パターンに基づいて進行波管を操作するために、信号入力インターフェースを介して信号パターンを受信し、制御インターフェースを介して、制御信号を進行波管に出力するようにさらに構成されている。エネルギー供給ユニットは、さらに、進行波管の操作モードを変える場合、制御信号を、信号入力インターフェースに存在している信号パターンに段階的且つ／又は繰り返し調整又は適合させるように構成されている。
【０００８】
ここに記載されているようなエネルギー供給ユニットは、レーダーシステムにおけるパルス化された進行波管に特に適している。二次電圧は、数キロボルト（ｋＶ）の範囲内、例えば、３，０００ボルト〜１５，０００ボルトである。
【０００９】
パルス化された進行波管は、例えば、レーダーシステムに用いられる。レーダーシステムは、一次信号を発信し、対象物からこの一次信号の反射（いわゆる二次信号）を受信する。二次信号に基づいて環境マッピングを作成してもよい。一次信号を生成するためにパルス化された進行波管を用いてもよい。パルス化された進行波管は、信号系列（一次信号）を発信し、ここで、信号系列は、例えば、連続したパルスとして送られる複数の信号である。一次信号の２つの連続したパルス間に、（所望の信号系列に応じて）一定の、又は、変動する持続時間の遮断又は中断がある。信号系列のパルスは、一定の、又は、変動する持続時間であってもよい。
【００１０】
一次信号は、進行波管によって、制御信号に従って生成される。それによって、発信された、又は、送信された高周波（ＨＦ）信号である一次信号は、特に、制御信号及びＨＦパルスに基づいて生成され、制御信号は進行波管を活性化し、進行波管のＨＦ入力に存在しているＨＦパルスは増幅される。制御信号は、エネルギー供給ユニットによって、外部からのエネルギー供給のために提供される信号パターンに基づいて生成される。レーダーシステムにおけるパルス化された進行波管の場合、信号パターンは、レーダーシステムによって予め定められており、それに基づき、エネルギー供給ユニットは、進行波管のために制御信号を生成する。このように、信号入力インターフェースに存在している信号パターンは、一次信号を形成するための公称値であるが、一方で、制御信号は、この公称値に基づいて対応する一次信号を生成するために、進行波管によって作られる。
【００１１】
次に、進行波管は、制御信号に基づいて一次信号を生成するために、高電圧に接近する。換言すれば、制御信号は、進行波管のＨＦ入力に存在しているか、進行波管のＨＦ入力に加えられるＨＦパルスが増幅される期間を規定する。その結果、進行波管の操作の間、制御信号の持続時間は、ＨＦ入力に存在しているか、ＨＦ入力に加えられるＨＦパルスの持続時間よりもわずかに長くなり得る。
【００１２】
この明細書の文脈において、特に、スイッチオン及びスイッチオフの２つの状態は、進行波管の操作モードを参照する場合に理解されるべきであり、互いに区別される。スイッチオンの状態において、一次信号は、制御信号に基づいて生成され、この状態を、この状態においてパルス化された信号として送られる一次信号と同様、パルス化された状態とみなしてもよい。スイッチオンの状態は、一次信号が生成されず、制限された期間の間、一次信号が２つの一次信号のパルスの間に発信されない場合も含んでいる。二次電圧は、スイッチオンの状態において予め定められた公称値であってもよい。すなわち、二次電圧は、一次信号を生成するために進行波管によってアクセスされたスイッチオンの状態とは独立に提供される。進行波管が、多数の供給電圧によって供給されてもよいということに留意すべきである。一次信号は、スイッチオフの状態では生成されず、特に、二次電圧は、この状態では提供されない。
【００１３】
操作モードを変える場合、すなわち、進行波管（及びこのエネルギー供給ユニットを備えた進行波管）を、スイッチオフの状態からスイッチオンの状態（又は、逆もまた同様）にもたらす場合には、制御信号は、信号入力インターフェースに存在している信号パターンに基づいて、即座に且つ直接的には生成されないが、予め定められた信号パターンへの制御信号の漸進的な（階段的な）又は連続的な調整又は近似が起こる。特に、そのような調整又は近似は、一時的見地からの制御信号の形成と関係しており、予め定められた信号パターンと比較して、そのレベル（振幅又は強度）と関係している。制御信号をパルス化された信号とすれば、階段的な調整は、特に、制御信号の指定されたパラメーターが各パルスとともに変動することで、制御信号のパルスの形成が信号パターンのパルスの形成に近似することを示してもよい。
【００１４】
パルス化された進行波管の消費電力（使用された電力、電力消費量）又は必要とされる電力は、負荷サイクル及び信号パターンの振幅に実質的に依存している。（信号パターンとしてレーダーシステムによって提供されるグリッド電圧のレベルとみなしてもよい）。グリッド電圧がスイッチオフされるとすると、進行波管は、いかなる電力も消費しない。すなわち、エネルギー供給ユニットは、提供されるべき電力の出力の点ではアイドル状態である。グリッド電圧が信号パターンに従ってスイッチオン及びオフされるとすると、つまり、進行波管がスイッチオフの状態からパルス化された状態にもたらせられるとすると、これは、アイドル状態から全負荷へのエネルギー供給ユニットにおける負荷段階に対応する。エネルギー供給ユニットが、相応じて再調整又は制御するために所定の時間を必要とするため、これは一般に高電圧降下を生じる。しかしながら、所定の限界（許容値）の内で高電圧（二次電圧）を保つことを要求してもよい。例えば、これを、高速制御装置を用いて達成してもよく、高速制御装置は、結果的に、受け取る電力の揺らぎの影響を受けやすくもあるエネルギー供給ユニットの入力側（一次電圧）となってもよいが、これは、望ましくない可能性がある。
【００１５】
これらの欠点を克服するために、進行波管の操作モードを変える場合、進行波管の負荷段階、及び、それ故の高電圧インターフェースにおける高電圧降下を回避するために、制御信号を、信号パターンに近似させることが提供されている。信号パターンが、対応する制御信号に直接的に変換されず、進行波管に送信されるという事実により、高電圧インターフェースにおける負荷が連続的に増加することで、結果として生じる負荷段階（及び、それ故、高電圧降下）は低減される。
【００１６】
進行波管及びエネルギー供給ユニットをスイッチオンする場合、制御信号が生成され、この制御信号は、信号パターンにより必要とされる電力に達するまで、進行波管の消費電力の増加をもたらし、その結果、制御信号は、信号パターンに基づいて、直接的に生成される。逆に、進行波管及びエネルギー供給ユニットをスイッチオフする場合、制御信号が生成され、（信号入力インターフェースには、もはや信号パターンが存在していないにもかかわらず）この制御信号は、ゼロレベルに階段的に近似し、それによって、同様に高負荷段階を回避する。
【００１７】
本発明の実施形態によれば、エネルギー供給ユニットは、進行波管の操作モードを変える場合、制御信号のパルスの持続時間を信号入力インターフェースに存在している信号パターンのパルスの持続時間に漸次的に（段階的な方法で）調整又は適合させるように構成されている。
【００１８】
パルスの持続時間は、進行波管の消費電力に著しい影響を与える。（スイッチオンする場合、又は、スイッチオフする場合に）操作状態の初期におけるパルスの持続時間が、信号パターンのパルスの持続時間（すなわち、公称値）に不意に設定されないとすると、これは、高電圧インターフェースにおける負荷段階の程度を低減することがある。エネルギー供給ユニットは、制御信号を生成し、制御信号のパルスの持続時間を変動させるように構成されている制御ユニットを含んでいてもよい。
【００１９】
操作状態の初期段階において、制御信号は、予め定められた信号パターンに調整又は近似される。スイッチオンする場合、制御信号が適合されて、供給された電力が制御信号が信号パターンに対応するまで、階段的に増加するか、又は、スイッチオフする場合、特にスイッチオフした後に、制御信号がゼロに向かって段階的に低下することで、供給された電力が階段的に低減するかのいずれかである。（スイッチオン又はスイッチオフの）現在の状態の制御信号から開始するいずれの場合でも、（スイッチオフ又はスイッチオンの）他の状態の信号パターンに対応している制御信号は、段階的に、すなわち、新しい操作状態の初期段階の間に近似される。
【００２０】
操作状態の初期段階を信号調整段階とみなしてもよく、これは特に、制御信号が信号パターンに対応するまで、又は、信号パターンによって予め定められた公称値に達するまで、制御信号を信号パターンに調整するための持続時間を表している。この信号調整段階の間、制御信号の持続時間は、信号波管のＨＦ入力に存在しているＨＦパルスの持続時間よりも短くてもよく、それによって、ＨＦ入力における消費電力を低減する。
【００２１】
本発明のさらなる実施形態によれば、エネルギー供給ユニットは、進行波管の操作モードを変える場合、制御信号の振幅を、信号パターンによって予め定められた公称振幅に階段的に調整又は適合させるように構成されている。
【００２２】
信号調整段階における制御信号のパルスの持続時間（制御信号が信号パターンに対応するまで、又は、信号パターンによって予め定められた公称値に達するまでの、制御信号を信号パターンに調整するための持続時間）の増加の代わりに、またはそれに加えて、振幅（特に、パルスの電圧レベル）を、全てのパルスとともに階段的に適合させてもよい。
【００２３】
本発明のさらなる実施形態によれば、エネルギー供給ユニットは、進行波管をスイッチオンする場合、制御信号に従って、スイッチオンした後、及び、信号調整段階の間、進行波管に供給される電力を増加させることによって、制御信号を、信号入力インターフェースに存在している信号パターンに階段的に調整又は適合させるように構成されている。
【００２４】
制御信号は、進行波管によって消費電力に影響を与える。しかしながら、進行波管をスイッチオンした後の信号調整段階の初期において、制御信号が小さい（パルスの少ない持続時間及び／又は低振幅）とすると、エネルギー供給ユニットの高電圧インターフェースにおける負荷段階は、それ故に低い。同様に、負荷段階又は負荷の変動は、予め定められた信号パターンへの制御信号の階段的な近似（制御信号のパルス系列の間、これは、予め定められた信号パターンに近似し続ける）のために、低く保たれている。一実施形態においては、各ｎ番目のパルスの振幅及び／又はパルスの持続時間（ここで、ｎは、２以上の自然数）が予め定められた信号パターンに調整されるように、調整を成し遂げてもよい。それ故に、負荷の増加を、例えば、各々後続の２つのパルスが直接的に先行しているパルスに対応する間に、３番目のパルスごとに調整することによって減速してもよい。
【００２５】
本発明のさらなる実施形態によれば、エネルギー供給ユニットは、進行波管をスイッチオフする場合、供給された電力がスイッチオフした後にゼロまで下降するまで、且つ、信号調整段階の間、進行波管に供給される電力を低減させることによって、制御信号を階段的に低減させるように構成されている。
【００２６】
進行波管をスイッチオフする場合、不意に大きな負荷変動が引き起こされないために（すなわち、このエネルギー供給ユニットが、不意な方法で、もはや進行波管に電力を提供しないか、進行波管がもはやネルギー供給ユニットから電力を消費しない場合）、信号パターンが外部から加えられないにもかかわらず、エネルギー供給ユニットが制御信号を進行波管に絶えず与えることで、進行波管による消費電力は、それがゼロに達するまで階段的に低減する。
【００２７】
それ故に、エネルギー供給ユニットは、進行波管の操作の初期に一次信号調整段階を提供し、且つ／又は、進行波管の操作の終了後に、二次信号調整段階を提供するように構成されており、両方の信号調整段階において、制御信号は、予め定められた信号パターンによって示される公称値を階段的に採用する。これらの２つの信号調整段階のうちの各々は、例えば、数μｓ（１×１０−６秒）から数ｍｓ（１×１０−３秒）まで、例えば、１〜１０ｍｓの持続時間を有していてもよく、示されたパルス繰り返し率に応じて、５〜１５個のパルスを含んでいてもよい。
【００２８】
それ故に、制御信号の最初の５〜１５個のパルスを、一次信号調整段階の間、制御信号が、信号調整段階に続くそれらのパルスとともに開始する、予め定められた信号パターンに対応するまで、階段的に増加させてもよい。レーダーシステムにおいては、必要とされる一次信号は、信号調整段階の後でのみ提供される。しかしながら、非常に短い信号調整段階の持続時間のために、この遅れは、ほとんどの利用事例において無視できる。二次信号調整段階の間、最後に加えられる信号パターンは、進行波管をスイッチオフした後に、階段的に低減された制御信号として出力される。換言すれば、二次信号調整段階は、進行波管の操作の最後に追加されるが、一方で、進行波管のスイッチオンの後でのみ、一次信号調整段階を自然と提供することができる。
【００２９】
例えば、信号パターンは、約１００ヘルツから数ｋＨｚ（例えば、１〜２５ｋＨｚ）までのパルス繰り返し率を有していてもよく、信号調整段階は、２０個のパルスまで、特に５〜１５個のパルスまで拡張してもよい。
【００３０】
本発明のさらなる態様によれば、上述され、且つ、以下に記載されているような進行波管及びエネルギー供給ユニットを含む進行波管増幅器が提供される。その結果、進行波管が、エネルギー供給ユニットの制御インターフェース及び高電圧インターフェースと連結されることで、電力は、制御インターフェースを介して、受信した制御信号に従って、高電圧インターフェースを介して消費される。
【００３１】
本発明の実施形態によれば、進行波管増幅器は、パルス化された進行波管増幅器である。
【００３２】
本発明の別の態様によれば、レーダー制御ユニットと、エネルギー供給ユニット及び進行波管を備えた進行波管増幅器を含むレーダーシステムが提供され、進行波管増幅器は、レーダー制御ユニットと連結されることで、信号パターンを、レーダー制御ユニットによって進行波管増幅器に供給してもよく、進行波管増幅器は、さらに、レーダー制御ユニットの信号パターンによって一次信号を生成し、且つ、この一次信号を発信する（発する）ように、構成されており、レーダー制御ユニットは、進行波管増幅器の操作モードを変える場合、信号調整段階の間、信号パターンを公称値に階段的に近似させるように構成されている。
【００３３】
進行波管増幅器の操作モードに関し、参照文を、エネルギー供給ユニット及び進行波管の説明のために作成しており、これは、ここで同様の方法で適用される。レーダー制御ユニットが信号パターンを生成することで、進行波管増幅器の操作モードを変える場合、不意に大きな負荷段階が生じないことは、既にここで考慮に入れられている。この文脈において参照される公称値は、特に、パルスの持続時間及び振幅に関係する。
【００３４】
換言すれば、パルスの形状及び／又は持続時間は、信号調整段階の間に、パルスの公称値に階段的に近似されるが、一方で、エネルギー供給ユニットに関して詳細に記載されている信号パターンへの制御信号の調整の間は他に何も起こらない。（この理由により、進行波管による消費電力及び制御信号の形成に関する説明が、レーダーシステム及び信号パターンの形成に対し、類似する方法で適用される）。
【００３５】
したがって、レーダー制御ユニットの、この設計のために、同様の効果は、信号パターンへのエネルギー供給ユニットの制御信号の調整、すなわち、進行波管の操作モードの変化による大きな負荷段階を回避することによって達成される。
【００３６】
レーダー制御ユニットが、信号パターンの出力による進行波管増幅器から一次信号を要求することにより、進行波管増幅器は、対応する一次信号を生成し、この一次信号をパルス化された信号として発信することで、これらのパルスは、レーダーシステムの検出領域における対象物によって二次信号として反射される。
【００３７】
本発明の一実施形態によれば、レーダー制御ユニットは、進行波管増幅器をスイッチオンした後、信号調整段階の間、持続時間を階段的に拡大し、且つ／又は、信号パターンのパルスの振幅を階段的に増加させるように構成されている。
【００３８】
これは、結果的に、操作モードを変える（ここでは、スイッチオンする）場合、進行波管による消費電力の階段的な増加をもたらし、それによって、エネルギー供給ユニットの高電圧インターフェースにおいて結果として生じる負荷段階は、小さく、又は、低く保たれる。
【００３９】
本発明のさらなる実施形態によれば、レーダー制御ユニットは、進行波管増幅器をスイッチオフした後、信号調整段階の間、持続時間を段階的に短くし、且つ／又は、信号パターンのパルスの振幅を階段的に低減させるように構成されている。
【００４０】
これは、操作モードを変える（ここでは、スイッチオフする）場合、進行波管によって、結果的に消費電力の階段的な低減がもたらされ、それによって、エネルギー供給ユニットの高電圧インターフェースにおいて結果として生じる負荷段階は、小さく、又は、低く保たれる。
【００４１】
本発明のさらなる実施形態によれば、レーダーシステムの進行波管増幅器は、上述したような、すなわち、上述され、且つ、以下に記載されているエネルギー供給ユニットを含む進行波管増幅器である。
【００４２】
それ故に、一方では、レーダー制御ユニットの信号パターンは、信号調整段階を含んでいてもよく、他方では、エネルギー供給ユニットによって生成された制御信号は、信号調整段階の間、この信号パターンに階段的に近似されてもよい。この組み合わせは、信号調整段階の開始における消費電力がさらに低いという効果を有し得る。
【００４３】
エネルギー供給ユニット及びレーダー制御ユニットの一態様は、次の通りに記載されていてもよい。
【００４４】
信号調整段階の間、信号パターン（駆動パルス）は、エネルギー供給ユニット（同様に、電力調整器、ＥＰＣ）内でわずかに増加され、（スイッチオンする場合）それは、必要とされるものよりも小さく、又は、（スイッチオフする場合）例え、もはや必要とされないとしても、ゆっくりと低減されて存在する。この目的のために、エネルギー供給ユニットの制御ユニット又はレーダー制御ユニットは、例えば、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）又はＦＰＧＡ（現場プログラム可能ゲートアレイ）として設計された、対応する回路を含んでいてもよい。この信号調整段階の形成は、（スイッチオンする場合には）ソフトスタートとして、又は、（スイッチオフする場合には）ソフトストップとみなされてもよく、エネルギー供給ユニットにおいて、又は、エネルギー供給ユニットの上流に配置された構成部品において、例えば、レーダー制御ユニットにおいて行われてもよい。したがって、ＴＷＴ負荷の不意ではない上昇を可能にする。特に、エネルギー供給ユニットにおける制御装置に対する動的要件は、これによって著しく簡略化され、制御された高電圧の過渡応答は改善される。
【００４５】
〔図面の簡単な説明〕
次に、本発明の例示的な実施形態について、添付する図を参照して説明する。図は概略であり縮尺通りではない。
【００４６】
図１  本発明の例示的な実施形態に係る、エネルギー供給ユニットを含む進行波管増幅器を有するレーダーシステムである。
【００４７】
図２  パルスの持続時間の変動に対する信号調整段階及び進行波管の消費電力を定性的に示す。
【００４８】
図３  振幅の変動に対する信号調整段階及び進行波管の消費電力を定性的に示す。
【００４９】
図４  パルスの変動時間及び振幅変動に対する信号調整段階と、進行波管の消費電力を定性的に示す。
【００５０】
〔例示的な実施形態の詳細な説明〕
図１に、レーダー制御ユニット２０及び進行波管増幅器１０を含むレーダーシステム１を示す。進行波管増幅器１０は、エネルギー供給ユニット１００及び進行波管２００を含む。
【００５１】
エネルギー供給ユニット１００は、レーダーシステムのエネルギー供給ネットワーク（電源網、送電線網、図示せず）に連結するための低電圧インターフェース１０２と、エネルギーを進行波管２００に供給するための高電圧インターフェース１６２とを含んでいる。低電圧を高電圧へと変換するための第１の機能的ブランチにおいて、エネルギー供給ユニット１００は、入力フィルター１４０、制御ユニット１５０及び高電圧発生ユニット１６０を含んでいる。他の例示的な実施形態の際には、これらの機能は部分的に省略されるか、またはこれらの機能のうち少なくとも２つが、単一の機能的ブロック内で組み合わされていてもよいことに留意すべきである。
【００５２】
レーダー制御ユニット２０は、信号入力インターフェース１０４を介してエネルギー供給ユニット１００に連結されており、それを介して、進行波管２００による一次信号を生成するための信号パターンが送られる。第２の機能的ブランチは、レーダー制御ユニット２０の信号パターンを制御信号へと変換し、それを進行波管に転送するように設けられている。この機能的ブランチ内において、エネルギー供給ユニット１００は、信号受信器１２０、制御ユニット１１０及び変調ユニット１３０を含んでいる。他の例示的な実施形態において、これらの機能は部分的に省略されるか、またはこれらの機能のうち少なくとも２つが、単一の機能的ブロック内で組み合わされていてもよいことに留意すべきである。
【００５３】
既述したように、レーダー制御ユニット２０及びエネルギー供給ユニット１００の制御ユニット１１０は、進行波管の操作モードを変える場合、高電圧インターフェース１６２で大きな負荷を回避することに関して、信号調整段階の間、パルスの持続時間および／または信号パターンもしくは制御信号の振幅を段階的に増加させるか、段階的に減少させるように構成されている。
【００５４】
進行波管２００によって増幅されるＨＦ信号は、同様に、レーダー制御ユニット２０によって、ＨＦ入力２０２を介して、進行波管へ送られる。このＨＦ信号は、制御インターフェース１３２における制御信号と、高電圧インターフェース１６２における高電圧によって増幅され、ＨＦ出力２０４で一次信号として送信される。
【００５５】
図２から図４は、どのようにして制御ユニット１１０が、信号入力インターフェース１０４において一定の信号パターンから開始する信号調整段階の間、制御インターフェース１３２における制御信号をどのように変化させるかを示している。これらの図において、上段及び中段のグラフは、それぞれ、時間３０２に対する電圧経過３０４を示しており、下段のグラフは、時間に対する、高電圧インターフェース１６２を介した進行波管の消費電力を示している。
【００５６】
それぞれの上段のグラフは、信号入力インターフェース１０４における信号パターンを示している。これは、周期的なパルス信号として示され、それぞれ、パルス１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ及び１０４Ｄに等しい。
【００５７】
それぞれの中段のグラフは、制御インターフェース１３２に存在する、生成した制御信号を示している。制御信号は、パルス１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ及び１３２Ｄを含んでいる。
【００５８】
図２の中段のグラフは、制御信号のパルス持続時間が増加すると、パルス１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ及び１３２Ｄが拡がっていくことを示している。ここに示す４つのパルスは、信号調整段階を示していてもよく、次のパルス（第５パルス）はそのとき信号入力インターフェースに存在している信号の第５パルスに一致する。
【００５９】
図２の下段のグラフは、上段および中段の２つの場合の電力消費を示している。電力消費は、信号入力インターフェースにおける信号パターンが制御信号として直接的に転送されるとすると、すなわち、何ら電力消費の低下がないとすると、参照符号１０４で示される。ここでは、操作モードの初期で、巨大な電力段階（負荷段階）が生じることが明らかである。これとは対照的に、信号調整段階を使用する場合には、消費電力はゆっくりと且つ段階的に増加し、符号１３２を参照して、大きな段階では増加しない。
【００６０】
同じような説明が図３から導出され、ここでは、図２とは対照的に、制御信号の振幅は、パルス持続時間に代わって変動する。パルス１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃおよび１３２Ｄは、振幅１３４（公称値）に達するまで、段階的に増加することが分かり得る。
【００６１】
高電圧インターフェースにおける電力消費は、図２に示すものと定性的に比較可能である。
【００６２】
図４の中段のグラフは、パルス１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ及び１３２Ｄは、信号調整段階の間は、それらのパルス持続時間１３３及びそれらの振幅１３４に関して、変動することが示されている。
【００６３】
図２から図４は、進行波管のスイッチオンを示す。スイッチオフについては、高値（パルスの持続時間及び／またはパルス１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ及び１３２Ｄの振幅）から低値まで低減する、すなわち図２から図４の逆である。
【００６４】
制御信号の形成に関する説明は、信号入力インターフェース１０４に存在している信号パターンの信号調整段階、及び、スイッチオン状態の初期または最後にレーダー制御ユニット２０がゆっくりと信号パターンを公称値に近似させる場合にも適応される。
【００６５】
〔符号の説明〕
１  レーダーシステム
１０  進行波管増幅器
２０  レーダー制御ユニット
１００  エネルギー供給ユニット
１０２  低電圧インターフェース
１０４  信号入力インターフェース
１１０  制御ユニット
１２０  信号受信機
１３０  変調ユニット
１３２  制御インターフェース
１３３  パルスの持続時間
１３４  振幅
１４０  入力フィルター
１５０  コントローラーユニット
１６０  高電圧発生ユニット
１６２  高電圧インターフェース
２００  進行波管
２０２  ＨＦ入力
２０４  ＨＦ出力
３００  消費電力
３０２  時間
３０４  電圧／振幅
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の例示的な実施形態に係る、エネルギー供給ユニットを含む進行波管増幅器を有するレーダーシステムである。
【図２】パルスの持続時間の変動に対する信号調整段階及び進行波管の消費電力を定性的に示す。
【図３】振幅の変動に対する信号調整段階及び進行波管の消費電力を定性的に示す。
【図４】パルスの変動時間及び振幅変動に対する信号調整段階と、進行波管の消費電力を定性的に示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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