[发明专利]雷达装置

说明书

技术领域

本发明涉及雷达装置，特别涉及利用宽带脉冲技术的雷达装置。

背景技术

以往，存在通过发送电波，接收该发送信号在物体中反射的反射波来确定物体的位置的雷达装置。这种雷达装置大多使用变换为无线频率的脉冲信号作为发送信号。脉冲信号的信号功率在发送后到被物体反射而再次接收为止产生衰减。

因此，接收信号的功率越是来自近距离的物体的反射则其反射波就越大，越是来自远距离的物体的反射则其反射波就越小。因此，在雷达装置中，需要用于将来自远距离的物体的反射的反射波进行放大的电路。作为雷达装置的放大电路，以往一直使用STC(Sensitive-Time-Control；灵敏度时间控制)电路。

图17是表示传统例子的雷达装置的结构的方框图。在该雷达装置中，将在发送机1001产生的脉冲信号的发送信号通过发送接收切换器1002由空中线路1003发送到空间。此外由空间线路1003从空间接收到的接收信号通过发送接收切换器1002输入到接收机1004。在接收机1004中，由放大器1005、1006放大接收信号，进行解调处理，获得解调信号。解调后的接收信号传送到监视器等的指示器1007并被显示(参照专利文献1)。

图18(a)～(c)是用于说明传统例子的雷达装置的动作的波形图。图18(a)是表示雷达装置中的接收信号的图。在图中，纵轴表示接收功率，横轴表示距离(时间)。该图18(a)表示在时间0发送的脉冲信号随着时间的经过而衰减并被接收的状况。

此外，图18(a)中的e1、e2、e3表示来自反射物的较强的反射波。尽管电波的反射系数因反射物的大小或形状而不同，但在雷达装置中，反射物的距离对接收信号的信号功率产生很大影响。

图18(b)是表示雷达装置的接收机中的放大器的放大率的图。在图中，纵轴表示放大率，横轴表示时间(距离)。对放大接收信号时的放大率进行控制，以使其随着发送脉冲信号后的时间的经过而增加。由此，在接收到来自近的物体的反射波的情况下，放大率变小，在接收到来自远的物体的反射波的情况下，放大率变大。

图18(c)是表示雷达装置中的放大后的信号功率的图。在图中，纵轴表示信号功率，横轴表示时间(距离)。于是，可以使来自近距离的反射波和来自远距离的反射波的接收功率之差变小。

使用上述方法，通过将放大器的放大率根据距离(时间)进行调整，可以减小接收信号的动态范围，并减小接续在接收机的后级的AD变换器的量化比特数。

此外，在专利文献2中，公开了通过改变连接到放大器的前级或后级的衰减器(STC衰减器)的衰减率，以取代调整放大器的放大率的方法的结构。在该结构的情况下，与图18(b)所示的放大器的放大率控制方法相反，进行随着时间的经过减小衰减器的衰减率的控制。由此，可以获得与图18(c)所示的接收信号同样的信号。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭61-77775号公报

专利文献2：日本特开平11-23696号公报

发明内容

发明要解决的课题

在以往的用于船舶等的雷达装置中，在放大器或衰减器的增益(放大率或衰减率)调整时产生的信号的失真的影响不大，不会产生特别的问题。但是，在用于包含10米以下的近距离的位置作为探测区域的计测(sensing)的用途的情况下，就需要有高分辨率的雷达装置。在发送信号中使用脉冲信号的脉冲雷达的情况下，要得到高分辨率的手法那就是使用宽带的脉冲信号。

宽带下的脉冲信号，脉冲宽度非常短。因此，相比从输入控制放大器或衰减器的增益的增益控制信号后至实际上反映该设定的响应时间，脉冲宽度短的情况下会产生问题。该情况下，相对于接收信号的脉冲宽度，响应时间中的信号的失真的影响变大而不能忽略。此外，在将接收信号进行正交解调的方式、或者经正交解调的信号进行信号处理的方式中，有时响应时间中的信号的失真的影响是不能忽略的。

在由普通的TTL等构成的衰减器中，响应速度(响应时间)为75纳秒(ns)左右。这表示在设定衰减率后至衰减率稳定在设定的值为止的时间需要75纳秒。例如，要获得0.3米(m)的分辨率，需要使用1纳秒宽度的脉冲。

在3米的分辨率时为10纳秒宽度的脉冲。上述响应时间相对脉冲宽度为不容忽略的时间。因此，产生在放大器或衰减器的增益调整的响应时间中接收到的接收信号因失真而劣化，致使接收脉冲的检测精度下降的课题。

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于，降低在雷达装置中的接收单元的增益调整时产生的信号的失真的影响，并改善接收信号的劣化。