バイスタティックレーダ断面積の測定装置
【課題】光伝送路で生じる位相変動を補償して、バイスタティックレーダ断面積を高精度に測定することができるバイスタティックレーダ断面積の測定装置を提供する。
【解決手段】レーダ断面積測定部１８は、信号発生器１１で発生したマイクロ波信号が、光ファイバケーブル３を経由して送信側信号方向制御手段と受信側信号方向制御手段とを往復したときの位相の変化に基づいて、光ファイバケーブル３で生じる位相変動を位相変動量として算出する位相変動量算出手段６を含み、受信アンテナ２１で受信されて光ファイバケーブル３を経由して入力されたマイクロ波信号の位相について、位相変動量による補償を行い、補償後の位相を用いて、目標物４のバイスタティックレーダ断面積を測定する。
【解決手段】レーダ断面積測定部１８は、信号発生器１１で発生したマイクロ波信号が、光ファイバケーブル３を経由して送信側信号方向制御手段と受信側信号方向制御手段とを往復したときの位相の変化に基づいて、光ファイバケーブル３で生じる位相変動を位相変動量として算出する位相変動量算出手段６を含み、受信アンテナ２１で受信されて光ファイバケーブル３を経由して入力されたマイクロ波信号の位相について、位相変動量による補償を行い、補償後の位相を用いて、目標物４のバイスタティックレーダ断面積を測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バイスタティックレーダのレーダ断面積を測定する測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のバイスタティックレーダ断面積の測定装置は、送信アンテナと、受信アンテナと、電磁波情報取得手段と、バイスタティックレーダ断面積測定手段とを備えている。電磁波情報取得手段は、送信アンテナに供給した高周波電流と受信アンテナで受信した高周波電流との測定結果から、目標物で反射されたマイクロ波信号の振幅および位相を取得する。また、バイスタティックレーダ断面積測定手段は、電磁波情報取得手段が取得したマイクロ波信号の振幅および位相に基づいて、目標物のバイスタティックレーダ断面積を測定している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、バイスタティックレーダ断面積とは、目標物に向けてある方向からマイクロ波信号を放射し、放射した方向とは異なる方向において目標物からの反射波を受信したときに、この反射波を面積に換算したものである。このとき、例えば目標物が大きくなるにつれて、送受信間の距離が長くなる。
したがって、送受信間の距離が非常に長くなる場合には、一般的に、測定環境の変動しやすい屋外でバイスタティックレーダ断面積を測定することになる。
【０００４】
上記特許文献１に記載のバイスタティックレーダ断面積の測定装置において、例えば目標物が大きくなるにつれて、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離が長くなった場合には、送信アンテナと受信アンテナとを接続するケーブルが長くなる。
このとき、通常のマイクロ波信号帯域で使用されるケーブルでは、伝送損失が大きく、所望の測定を行うことができないという問題点があった。
【０００５】
そこで、この問題点を解決するために、送信アンテナと受信アンテナとを接続するケーブルの一部を、例えば光ファイバ等の光伝送路で置き換えることが考えられる。
ここで、測定系におけるケーブルの一部を光ファイバに置き換える発明としては、例えば以下のものが挙げられる。
【０００６】
従来の小型無線端末用のアンテナ測定における高精度測定法は、被測定アンテナを給電するためのケーブルが、測定結果に影響を与えないようにするために、測定系の一部を光ファイバに置き換えている（例えば、非特許文献１参照）
なお、バイスタティックレーダ断面積の測定においても、上記非特許文献１で示されたような光ファイバを適用した測定系は有効である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３４４５３１号公報
【非特許文献１】深沢、下村、大塚、「小型無線端末用のアンテナ測定における高精度測定法」、電子情報通信学会論文誌 Ｂ、２００３年９月、Ｖｏｌ．Ｊ８６−Ｂ、Ｎｏ．９、ｐｐ．１８９５−１９０５
【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、従来技術には、次のような問題点があった。
測定系の一部を光ファイバ等の光伝送路に置き換えた場合であっても、バイスタティックレーダ断面積の測定が屋外で実施されるときや、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離が長いときには、光伝送路で位相変動が生じる恐れがある。
そのため、測定系の一部を光伝送路に置き換えた場合であっても、バイスタティックレーダ断面積を高精度に測定することができないという問題点があった。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、光伝送路で生じる位相変動を補償して、バイスタティックレーダ断面積を高精度に測定することができるバイスタティックレーダ断面積の測定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】
この発明に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置は、マイクロ波信号を発生する信号発生器と、信号発生器で発生したマイクロ波信号を放射する送信アンテナと、送信アンテナから放射され、目標物で反射されたマイクロ波信号を受信する受信アンテナと、受信アンテナと受信側信号方向制御手段を介して接続された光伝送路と、光伝送路と送信側信号方向制御手段を介して接続されたレーダ断面積測定手段とを備え、受信側信号方向制御手段は、受信アンテナで受信されたマイクロ波信号を光信号に変換して光伝送路に出力するとともに、光伝送路から入力された光信号を折り返し再び光伝送路に出力し、送信側信号方向制御手段は、信号発生器で発生したマイクロ波信号を光信号に変換して光伝送路に出力するとともに、光伝送路から入力された光信号をマイクロ波信号に変換してレーダ断面積測定手段に出力し、レーダ断面積測定手段は、信号発生器で発生したマイクロ波信号が、光伝送路を経由して送信側信号方向制御手段と受信側信号方向制御手段とを往復したときの位相の変化に基づいて、光伝送路で生じる位相変動を位相変動量として算出する位相変動量算出手段を含み、受信アンテナで受信されて光伝送路を経由して入力されたマイクロ波信号の位相について、位相変動量による補償を行い、補償後の位相を用いて、目標物のバイスタティックレーダ断面積を測定するものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のバイスタティックレーダ断面積の測定装置によれば、位相変動量算出手段は、信号発生器で発生したマイクロ波信号が、光伝送路を経由して送信側信号方向制御手段と受信側信号方向制御手段とを往復したときの位相の変化に基づいて、光伝送路で生じる位相変動を位相変動量として算出する。また、レーダ断面積測定手段は、受信アンテナで受信されて光伝送路を経由して入力されたマイクロ波信号の位相について、位相変動量による補償を行い、補償後の位相を用いて、目標物のバイスタティックレーダ断面積を測定する。
そのため、光伝送路で生じる位相変動を補償して、バイスタティックレーダ断面積を高精度に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置を示すブロック構成図である。
図１において、バイスタティックレーダ断面積の測定装置は、送信機１と、受信機２と、光ファイバケーブル３（光伝送路）と、目標物４と、回転台制御装置５とを備えている。
【００１４】
送信機１は、信号発生器１１と、送信アンテナ１２と、方向性結合器１３と、第２レーザダイオード（ＬＤ）１４と、第１フォトダイオード（ＰＤ）１５と、送信側分波器１６と、受信部１７と、レーダ断面積測定部１８（レーダ断面積測定手段）とを含んでいる。
ここで、方向性結合器１３、第２レーザダイオード１４、第１フォトダイオード１５および送信側分波器１６により、送信側信号方向制御手段が構成されている。
【００１５】
また、受信機２は、受信アンテナ２１と、低雑音増幅器２２と、第１レーザダイオード２３と、第２フォトダイオード２４と、受信側分波器２５と、切り替えスイッチ２６とを含んでいる。
ここで、第１レーザダイオード２３、第２フォトダイオード２４、受信側分波器２５および切り替えスイッチ２６により、受信側信号方向制御手段が構成されている。
また、目標物４は、回転台（図示せず）上に設置されている。回転台は、回転台制御装置５によって、任意の角度に回転される。
【００１６】
まず始めに、送信機１側の機能について説明する。
信号発生器１１は、発振器等で構成されており、あらかじめ定められた所定の振幅および位相を有するマイクロ波信号を発生する。
送信アンテナ１２は、信号発生器１１で発生したマイクロ波信号を、目標物４に向けて放射する。
【００１７】
方向性結合器１３は、信号発生器１１で発生したマイクロ波信号の一部を参照信号として分岐する。
第２レーザダイオード１４は、方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号を、波長λ２の光波（第２波長の光信号）に変換する。
第１フォトダイオード１５は、光ファイバケーブル３を伝送されて送信機１に入力された波長λ１の光波（第１波長の光信号）を、マイクロ波信号に変換する。
【００１８】
送信側分波器１６は、第２レーザダイオード１４からの波長λ２の光波を光ファイバケーブル３に出力するとともに、光ファイバケーブル３からの波長λ１の光波を第１フォトダイオード１５に出力する。
受信部１７は、第１フォトダイオード１５からのマイクロ波信号を受信し、マイクロ波信号の振幅および位相をレーダ断面積測定部１８に出力する。
【００１９】
レーダ断面積測定部１８は、位相変動量算出手段６を含んでいる。
位相変動量算出手段６は、方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号が、光ファイバケーブル３を経由して送信機１と受信機２とを往復したときの位相の変化に基づいて、光ファイバケーブル３で生じる位相変動を位相変動量として算出する。
【００２０】
また、レーダ断面積測定部１８は、受信アンテナ２１で受信され、光ファイバケーブル３を伝送されて送信機１に入力されたマイクロ波信号の位相について位相変動量による補償を行い、補償後の位相とこのマイクロ波信号の振幅とに基づいて、目標物４のバイスタティックレーダ断面積を測定する。
なお、バイスタティックレーダ断面積の測定方法は、例えば上記特許文献１に記載された方法と同様の方法とする。
【００２１】
続いて、受信機２側の機能について説明する。
受信アンテナ２１は、目標物４で反射されたマイクロ波信号を受信する。
低雑音増幅器２２は、受信アンテナ２１で受信されたマイクロ波信号を増幅して出力する。
【００２２】
第１レーザダイオード２３は、低雑音増幅器２２で増幅されたマイクロ波信号、および第２フォトダイオード２４からのマイクロ波信号を、波長λ１の光波に変換する。
第２フォトダイオード２４は、光ファイバケーブル３を伝送されて受信機２に入力された波長λ２の光波を、マイクロ波信号に変換する。
【００２３】
受信側分波器２５は、第１レーザダイオード２３からの波長λ１の光波を光ファイバケーブル３に出力するとともに、光ファイバケーブル３からの波長λ２の光波を第２フォトダイオード２４に出力する。
【００２４】
切り替えスイッチ２６は、第１レーザダイオード２３と低雑音増幅器２２および第２フォトダイオード２４との接点を切り替える。なお、切り替えスイッチ２６の切り替え処理は、図示しないスイッチ制御手段によって実行される。
【００２５】
具体的には、まず、目標物４がある角度に設定されると、回転台制御装置５が位相変動量算出手段６に対して目標物４の角度設定の完了を通知する。続いて、位相変動量算出手段６は、スイッチ制御手段に対して、切り替えスイッチ２６の切り替え指令を出力し、スイッチ制御手段は、切り替えスイッチ２６を端子ａに切り替える。
次に、送信アンテナ１２からマイクロ波信号を放射し、マイクロ波信号が受信アンテナ２１および光ファイバケーブル３を経由してレーダ断面積測定部１８に入力されると、位相変動量算出手段６は、スイッチ制御手段に対して、切り替えスイッチ２６の切り替え指令を出力し、スイッチ制御手段は、切り替えスイッチ２６を端子ｂに切り替える。
続いて、方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号が、光ファイバケーブル３を経由して送信機１と受信機２とを往復し、レーダ断面積測定部１８に入力されると、位相変動量算出手段６は、回転台制御装置５に対して、目標物４の角度設定指令を出力する。
なお、切り替えスイッチ２６の切り換えは、角度の設定毎に行われてもよいし、測定開始時に１度だけ行われてもよい。
【００２６】
以下、上記構成のバイスタティックレーダ断面積の測定装置の動作について説明する。
まず、信号発生器１１で発生したマイクロ波信号は、送信アンテナ１２から目標物４に向けて放射され、目標物４で反射されて受信アンテナ２１に受信される。
受信アンテナ２１で受信されたマイクロ波信号は、低雑音増幅器２２によって増幅され、端子ａに切り替えられた切り替えスイッチ２６を通って、第１レーザダイオード２３により、波長λ１の光波に変換される。
【００２７】
第１レーザダイオード２３で変換された波長λ１の光波は、受信側分波器２５を経由して光ファイバケーブル３を伝送され、送信側分波器１６を経由して第１フォトダイオード１５に入力される。
第１フォトダイオード１５に入力された波長λ１の光波は、マイクロ波信号に変化され、受信部１７に入力される。
このとき、受信部１７によって、マイクロ波信号の振幅Ａｍおよび位相Ｐｍが抽出され、レーダ断面積測定部１８に出力される。また、このとき、スイッチ制御手段により、切り替えスイッチ２６が端子ｂに切り替えられる。
【００２８】
続いて、方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号は、第２レーザダイオード１４により、波長λ２の光波に変換される。
第２レーザダイオード１４で変換された波長λ２の光波は、送信側分波器１６を経由して光ファイバケーブル３を伝送され、受信側分波器２５を経由して第２フォトダイオード２４に入力される。
【００２９】
第２フォトダイオード２４に入力された波長λ２の光波は、マイクロ波信号に変換され、端子ｂに切り替えられた切り替えスイッチ２６を通って、第１レーザダイオード２３により、波長λ１の光波に変換される。
第１レーザダイオード２３で変換された波長λ１の光波は、受信側分波器２５を経由して光ファイバケーブル３を伝送され、送信側分波器１６を経由して第１フォトダイオード１５に入力される。
【００３０】
第１フォトダイオード１５に入力された波長λ１の光波は、マイクロ波信号に変化され、受信部１７に入力される。
このとき、受信部１７によって、マイクロ波信号の振幅Ａｔおよび位相Ｐｔが抽出され、レーダ断面積測定部１８に出力される。また、このとき、スイッチ制御手段により、切り替えスイッチ２６が端子ａに切り替えられる。
【００３１】
次に、レーダ断面積測定部１８により、光ファイバケーブル３における位相変動量Ｐｏが算出される。
ここで、信号発生器１１で発生したマイクロ波信号の振幅をＰａとすると、方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号の位相Ｐｔは、光ファイバケーブル３を２回伝送されることから、次式（１）のように表される。なお、式（１）において、Ｐｔ’は、光ファイバケーブル３における位相変動量Ｐｏ以外の位相変動量を示している。
【００３２】
Ｐｔ＝Ｐａ＋２×Ｐｏ＋Ｐｔ’ ・・・（１）
【００３３】
式（１）において、光ファイバケーブル３以外の位相変動量Ｐｔ’が十分に小さいとすると、光ファイバケーブル３における位相変動量Ｐｏは、次式（２）のように表される。
【００３４】
Ｐｏ≒（Ｐｔ−Ｐａ）／２ ・・・（２）
【００３５】
また、レーダ断面積測定部１８により、目標物４のバイスタティックレーダ断面積が測定される。
このとき、レーダ断面積測定部１８は、受信アンテナ２１で受信されて送信機１に入力されたマイクロ波信号の位相Ｐｍから、光ファイバケーブル３における位相変動量Ｐｏを減算した補正後位相Ｐｄに基づいて、バイスタティックレーダ断面積を測定する。
補正後位相Ｐｄは、次式（３）のように表される。
【００３６】
Ｐｄ＝Ｐｍ−Ｐｏ＝Ｐｍ−（Ｐｔ−Ｐａ）／２ ・・・（３）
【００３７】
この発明の実施の形態１に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置によれば、レーダ断面積測定部１８は、光ファイバケーブル３における位相変動量Ｐｏを算出する。また、レーダ断面積測定部１８は、受信アンテナ２１で受信されて送信機１に入力されたマイクロ波信号の位相Ｐｍから、光ファイバケーブル３における位相変動量Ｐｏを減算して補正後位相Ｐｄを算出し、補正後位相Ｐｄに基づいてバイスタティックレーダ断面積を測定する。
そのため、光ファイバケーブル３における位相変動量Ｐｏの影響を補償して、バイスタティックレーダ断面積を高精度に測定することができる。
【００３８】
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置を示すブロック構成図である。
図２において、送信機１Ａは、図１に示した送信側分波器１６および受信部１７に代えて、送信側分波器１６Ａ、受信部１７Ａおよび第３フォトダイオード１９を含んでいる。
ここで、方向性結合器１３、第２レーザダイオード１４、第１フォトダイオード１５、第３フォトダイオード１９および送信側分波器１６Ａにより、送信側信号方向制御手段が構成されている。
【００３９】
また、受信機２Ａは、図１に示した受信側分波器２５および切り替えスイッチ２６に代えて、受信側分波器２５Ａおよび第３レーザダイオード２７を含んでいる。
ここで、第１レーザダイオード２３、第２フォトダイオード２４、第３レーザダイオード２７および受信側分波器２５Ａにより、受信側信号方向制御手段が構成されている。
その他の構成については、前述の実施の形態１と同様なので、説明を省略する。
【００４０】
まず始めに、送信機１Ａ側の機能について説明する。なお、前述の実施の形態１と同様の機能については、説明を省略する。
第３フォトダイオード１９は、光ファイバケーブル３を伝送されて送信機１Ａに入力された波長λ３の光波（第３波長の光信号）を、マイクロ波信号に変換する。
【００４１】
送信側分波器１６Ａは、第２レーザダイオード１４からの波長λ２の光波を光ファイバケーブル３に出力する。また、送信側分波器１６Ａは、光ファイバケーブル３からの波長λ１の光波を第１フォトダイオード１５に出力する。また、送信側分波器１６Ａは、光ファイバケーブル３からの波長λ３の光波を第３フォトダイオード１９に出力する。
【００４２】
受信部１７Ａは、第１フォトダイオード１５および第３フォトダイオード１９からのマイクロ波信号を受信し、マイクロ波信号の振幅および位相をレーダ断面積測定部１８に出力する。
【００４３】
続いて、受信機２Ａ側の機能について説明する。なお、前述の実施の形態１と同様の機能については、説明を省略する。
第３レーザダイオード２７は、第２フォトダイオード２４からのマイクロ波信号を、波長λ３の光波に変換する。
【００４４】
受信側分波器２５Ａは、第１レーザダイオード２３からの波長λ１の光波を光ファイバケーブル３に出力する。また、受信側分波器２５Ａは、第３レーザダイオード２７からの波長λ３の光波を光ファイバケーブル３に出力する。また、受信側分波器２５Ａは、光ファイバケーブル３からの波長λ２の光波を第２フォトダイオード２４に出力する。
【００４５】
以下、上記構成のバイスタティックレーダ断面積の測定装置の動作について説明する。なお、受信アンテナ２１で受信されるマイクロ波信号が受信部１７Ａに入力される動作と、レーダ断面積測定部１８の動作とは、前述の実施の形態１と同様なので、説明を省略する。ここでは、方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号が受信部１７Ａに入力される動作について説明する。
【００４６】
方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号は、第２レーザダイオード１４により、波長λ２の光波に変換される。
第２レーザダイオード１４で変換された波長λ２の光波は、送信側分波器１６Ａを経由して光ファイバケーブル３を伝送され、受信側分波器２５Ａを経由して第２フォトダイオード２４に入力される。
【００４７】
第２フォトダイオード２４に入力された波長λ２の光波は、マイクロ波信号に変換され、第３レーザダイオード２７により、波長λ３の光波に変換される。
第３レーザダイオード２７で変換された波長λ３の光波は、受信側分波器２５Ａを経由して光ファイバケーブル３を伝送され、送信側分波器１６Ａを経由して第３フォトダイオード１９に入力される。
【００４８】
第３フォトダイオード１９に入力された波長λ３の光波は、マイクロ波信号に変化され、受信部１７Ａに入力される。
このとき、受信部１７Ａによって、マイクロ波信号の振幅Ａｔおよび位相Ｐｔが抽出され、レーダ断面積測定部１８に出力される。
【００４９】
この発明の実施の形態２に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置によれば、前述した実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００５０】
実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置を示すブロック構成図である。
図３において、送信機１Ｂは、図１に示した送信側分波器１６および受信部１７に代えて、送信側分波器１６Ｂ、受信部１７Ｂ、サーキュレータ２０および第２フォトダイオード２４を含んでいる。
ここで、方向性結合器１３、第２レーザダイオード１４、第１フォトダイオード１５、第２フォトダイオード２４、サーキュレータ２０および送信側分波器１６Ｂにより、送信側信号方向制御手段が構成されている。
【００５１】
また、受信機２Ｂは、図１に示した受信側分波器２５および切り替えスイッチ２６に代えて、反射手段２８を含んでいる。
ここで、第１レーザダイオード２３、反射手段２８および受信側分波器２５Ｂにより、受信側信号方向制御手段が構成されている。
その他の構成については、前述の実施の形態１と同様なので、説明を省略する。
【００５２】
まず始めに、送信機１Ｂ側の機能について説明する。なお、前述の実施の形態１と同様の機能については、説明を省略する。
第２フォトダイオード２４は、光ファイバケーブル３を伝送されて送信機１Ｂに入力された波長λ２の光波を、マイクロ波信号に変換する。
サーキュレータ２０は、第２レーザダイオード１４から入力された波長λ２の光波を送信側分波器１６Ｂに出力する。また、サーキュレータ２０は、送信側分波器１６Ｂから入力された波長λ２の光波を第２フォトダイオード２４に出力する。
【００５３】
送信側分波器１６Ｂは、第２レーザダイオード１４からサーキュレータ２０を介して入力された波長λ２の光波を光ファイバケーブル３に出力する。また、送信側分波器１６Ｂは、光ファイバケーブル３からの波長λ１の光波を第１フォトダイオード１５に出力する。また、送信側分波器１６Ｂは、光ファイバケーブル３からの波長λ２の光波をサーキュレータ２０に出力する。
【００５４】
受信部１７Ｂは、第１フォトダイオード１５および第２フォトダイオード２４からのマイクロ波信号を受信し、マイクロ波信号の振幅および位相をレーダ断面積測定部１８に出力する。
【００５５】
続いて、受信機２Ｂ側の機能について説明する。なお、前述の実施の形態１と同様の機能については、説明を省略する。
反射手段２８は、光ファイバケーブル３を伝送されて受信機２Ｂに入力された波長λ２の光波を全反射する。
【００５６】
受信側分波器２５Ｂは、第１レーザダイオード２３からの波長λ１の光波を光ファイバケーブル３に出力するとともに、光ファイバケーブル３からの波長λ２の光波を反射手段２８に出力する。
【００５７】
以下、上記構成のバイスタティックレーダ断面積の測定装置の動作について説明する。なお、受信アンテナ２１で受信されるマイクロ波信号が受信部１７Ｂに入力される動作と、レーダ断面積測定部１８の動作とは、前述の実施の形態１と同様なので、説明を省略する。ここでは、方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号が受信部１７Ｂに入力される動作について説明する。
【００５８】
方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号は、第２レーザダイオード１４により、波長λ２の光波に変換される。
第２レーザダイオード１４で変換された波長λ２の光波は、サーキュレータ２０および送信側分波器１６Ｂを経由して光ファイバケーブル３を伝送され、受信側分波器２５Ｂを経由して反射手段２８に入力される。
【００５９】
反射手段２８に入力された波長λ２の光波は、全反射され、受信側分波器２５Ｂを経由して光ファイバケーブル３を伝送され、送信側分波器１６Ｂおよびサーキュレータ２０を経由して第２フォトダイオード２４に入力される。
【００６０】
第２フォトダイオード２４に入力された波長λ２の光波は、マイクロ波信号に変化され、受信部１７Ｂに入力される。
このとき、受信部１７Ｂによって、マイクロ波信号の振幅Ａｔおよび位相Ｐｔが抽出され、レーダ断面積測定部１８に出力される。
【００６１】
この発明の実施の形態３に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置によれば、前述した実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の実施の形態１に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置を示すブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置を示すブロック構成図である。
【図３】この発明の実施の形態３に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１、１Ａ、１Ｂ 送信機、２、２Ａ、２Ｂ 受信機、３ 光ファイバケーブル（光伝送路）、４ 目標物、１１ 信号発生器、１２ 送信アンテナ、１３ 方向性結合器、１４ 第２レーザダイオード、１５ 第１フォトダイオード、１６、１６Ａ、１６Ｂ 送信側分波器、１８ レーダ断面積測定部（レーダ断面積測定手段）、１９ 第３フォトダイオード、２０ サーキュレータ、２１ 受信アンテナ、２３ 第１レーザダイオード、２４ 第２フォトダイオード、２５、２５Ａ、２５Ｂ 受信側分波器、２６ 切り替えスイッチ、２７ 第３レーザダイオード、２８ 反射手段、６ 位相変動量算出手段。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バイスタティックレーダのレーダ断面積を測定する測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のバイスタティックレーダ断面積の測定装置は、送信アンテナと、受信アンテナと、電磁波情報取得手段と、バイスタティックレーダ断面積測定手段とを備えている。電磁波情報取得手段は、送信アンテナに供給した高周波電流と受信アンテナで受信した高周波電流との測定結果から、目標物で反射されたマイクロ波信号の振幅および位相を取得する。また、バイスタティックレーダ断面積測定手段は、電磁波情報取得手段が取得したマイクロ波信号の振幅および位相に基づいて、目標物のバイスタティックレーダ断面積を測定している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、バイスタティックレーダ断面積とは、目標物に向けてある方向からマイクロ波信号を放射し、放射した方向とは異なる方向において目標物からの反射波を受信したときに、この反射波を面積に換算したものである。このとき、例えば目標物が大きくなるにつれて、送受信間の距離が長くなる。
したがって、送受信間の距離が非常に長くなる場合には、一般的に、測定環境の変動しやすい屋外でバイスタティックレーダ断面積を測定することになる。
【０００４】
上記特許文献１に記載のバイスタティックレーダ断面積の測定装置において、例えば目標物が大きくなるにつれて、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離が長くなった場合には、送信アンテナと受信アンテナとを接続するケーブルが長くなる。
このとき、通常のマイクロ波信号帯域で使用されるケーブルでは、伝送損失が大きく、所望の測定を行うことができないという問題点があった。
【０００５】
そこで、この問題点を解決するために、送信アンテナと受信アンテナとを接続するケーブルの一部を、例えば光ファイバ等の光伝送路で置き換えることが考えられる。
ここで、測定系におけるケーブルの一部を光ファイバに置き換える発明としては、例えば以下のものが挙げられる。
【０００６】
従来の小型無線端末用のアンテナ測定における高精度測定法は、被測定アンテナを給電するためのケーブルが、測定結果に影響を与えないようにするために、測定系の一部を光ファイバに置き換えている（例えば、非特許文献１参照）
なお、バイスタティックレーダ断面積の測定においても、上記非特許文献１で示されたような光ファイバを適用した測定系は有効である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３４４５３１号公報
【非特許文献１】深沢、下村、大塚、「小型無線端末用のアンテナ測定における高精度測定法」、電子情報通信学会論文誌 Ｂ、２００３年９月、Ｖｏｌ．Ｊ８６−Ｂ、Ｎｏ．９、ｐｐ．１８９５−１９０５
【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、従来技術には、次のような問題点があった。
測定系の一部を光ファイバ等の光伝送路に置き換えた場合であっても、バイスタティックレーダ断面積の測定が屋外で実施されるときや、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離が長いときには、光伝送路で位相変動が生じる恐れがある。
そのため、測定系の一部を光伝送路に置き換えた場合であっても、バイスタティックレーダ断面積を高精度に測定することができないという問題点があった。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、光伝送路で生じる位相変動を補償して、バイスタティックレーダ断面積を高精度に測定することができるバイスタティックレーダ断面積の測定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】
この発明に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置は、マイクロ波信号を発生する信号発生器と、信号発生器で発生したマイクロ波信号を放射する送信アンテナと、送信アンテナから放射され、目標物で反射されたマイクロ波信号を受信する受信アンテナと、受信アンテナと受信側信号方向制御手段を介して接続された光伝送路と、光伝送路と送信側信号方向制御手段を介して接続されたレーダ断面積測定手段とを備え、受信側信号方向制御手段は、受信アンテナで受信されたマイクロ波信号を光信号に変換して光伝送路に出力するとともに、光伝送路から入力された光信号を折り返し再び光伝送路に出力し、送信側信号方向制御手段は、信号発生器で発生したマイクロ波信号を光信号に変換して光伝送路に出力するとともに、光伝送路から入力された光信号をマイクロ波信号に変換してレーダ断面積測定手段に出力し、レーダ断面積測定手段は、信号発生器で発生したマイクロ波信号が、光伝送路を経由して送信側信号方向制御手段と受信側信号方向制御手段とを往復したときの位相の変化に基づいて、光伝送路で生じる位相変動を位相変動量として算出する位相変動量算出手段を含み、受信アンテナで受信されて光伝送路を経由して入力されたマイクロ波信号の位相について、位相変動量による補償を行い、補償後の位相を用いて、目標物のバイスタティックレーダ断面積を測定するものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のバイスタティックレーダ断面積の測定装置によれば、位相変動量算出手段は、信号発生器で発生したマイクロ波信号が、光伝送路を経由して送信側信号方向制御手段と受信側信号方向制御手段とを往復したときの位相の変化に基づいて、光伝送路で生じる位相変動を位相変動量として算出する。また、レーダ断面積測定手段は、受信アンテナで受信されて光伝送路を経由して入力されたマイクロ波信号の位相について、位相変動量による補償を行い、補償後の位相を用いて、目標物のバイスタティックレーダ断面積を測定する。
そのため、光伝送路で生じる位相変動を補償して、バイスタティックレーダ断面積を高精度に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置を示すブロック構成図である。
図１において、バイスタティックレーダ断面積の測定装置は、送信機１と、受信機２と、光ファイバケーブル３（光伝送路）と、目標物４と、回転台制御装置５とを備えている。
【００１４】
送信機１は、信号発生器１１と、送信アンテナ１２と、方向性結合器１３と、第２レーザダイオード（ＬＤ）１４と、第１フォトダイオード（ＰＤ）１５と、送信側分波器１６と、受信部１７と、レーダ断面積測定部１８（レーダ断面積測定手段）とを含んでいる。
ここで、方向性結合器１３、第２レーザダイオード１４、第１フォトダイオード１５および送信側分波器１６により、送信側信号方向制御手段が構成されている。
【００１５】
また、受信機２は、受信アンテナ２１と、低雑音増幅器２２と、第１レーザダイオード２３と、第２フォトダイオード２４と、受信側分波器２５と、切り替えスイッチ２６とを含んでいる。
ここで、第１レーザダイオード２３、第２フォトダイオード２４、受信側分波器２５および切り替えスイッチ２６により、受信側信号方向制御手段が構成されている。
また、目標物４は、回転台（図示せず）上に設置されている。回転台は、回転台制御装置５によって、任意の角度に回転される。
【００１６】
まず始めに、送信機１側の機能について説明する。
信号発生器１１は、発振器等で構成されており、あらかじめ定められた所定の振幅および位相を有するマイクロ波信号を発生する。
送信アンテナ１２は、信号発生器１１で発生したマイクロ波信号を、目標物４に向けて放射する。
【００１７】
方向性結合器１３は、信号発生器１１で発生したマイクロ波信号の一部を参照信号として分岐する。
第２レーザダイオード１４は、方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号を、波長λ２の光波（第２波長の光信号）に変換する。
第１フォトダイオード１５は、光ファイバケーブル３を伝送されて送信機１に入力された波長λ１の光波（第１波長の光信号）を、マイクロ波信号に変換する。
【００１８】
送信側分波器１６は、第２レーザダイオード１４からの波長λ２の光波を光ファイバケーブル３に出力するとともに、光ファイバケーブル３からの波長λ１の光波を第１フォトダイオード１５に出力する。
受信部１７は、第１フォトダイオード１５からのマイクロ波信号を受信し、マイクロ波信号の振幅および位相をレーダ断面積測定部１８に出力する。
【００１９】
レーダ断面積測定部１８は、位相変動量算出手段６を含んでいる。
位相変動量算出手段６は、方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号が、光ファイバケーブル３を経由して送信機１と受信機２とを往復したときの位相の変化に基づいて、光ファイバケーブル３で生じる位相変動を位相変動量として算出する。
【００２０】
また、レーダ断面積測定部１８は、受信アンテナ２１で受信され、光ファイバケーブル３を伝送されて送信機１に入力されたマイクロ波信号の位相について位相変動量による補償を行い、補償後の位相とこのマイクロ波信号の振幅とに基づいて、目標物４のバイスタティックレーダ断面積を測定する。
なお、バイスタティックレーダ断面積の測定方法は、例えば上記特許文献１に記載された方法と同様の方法とする。
【００２１】
続いて、受信機２側の機能について説明する。
受信アンテナ２１は、目標物４で反射されたマイクロ波信号を受信する。
低雑音増幅器２２は、受信アンテナ２１で受信されたマイクロ波信号を増幅して出力する。
【００２２】
第１レーザダイオード２３は、低雑音増幅器２２で増幅されたマイクロ波信号、および第２フォトダイオード２４からのマイクロ波信号を、波長λ１の光波に変換する。
第２フォトダイオード２４は、光ファイバケーブル３を伝送されて受信機２に入力された波長λ２の光波を、マイクロ波信号に変換する。
【００２３】
受信側分波器２５は、第１レーザダイオード２３からの波長λ１の光波を光ファイバケーブル３に出力するとともに、光ファイバケーブル３からの波長λ２の光波を第２フォトダイオード２４に出力する。
【００２４】
切り替えスイッチ２６は、第１レーザダイオード２３と低雑音増幅器２２および第２フォトダイオード２４との接点を切り替える。なお、切り替えスイッチ２６の切り替え処理は、図示しないスイッチ制御手段によって実行される。
【００２５】
具体的には、まず、目標物４がある角度に設定されると、回転台制御装置５が位相変動量算出手段６に対して目標物４の角度設定の完了を通知する。続いて、位相変動量算出手段６は、スイッチ制御手段に対して、切り替えスイッチ２６の切り替え指令を出力し、スイッチ制御手段は、切り替えスイッチ２６を端子ａに切り替える。
次に、送信アンテナ１２からマイクロ波信号を放射し、マイクロ波信号が受信アンテナ２１および光ファイバケーブル３を経由してレーダ断面積測定部１８に入力されると、位相変動量算出手段６は、スイッチ制御手段に対して、切り替えスイッチ２６の切り替え指令を出力し、スイッチ制御手段は、切り替えスイッチ２６を端子ｂに切り替える。
続いて、方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号が、光ファイバケーブル３を経由して送信機１と受信機２とを往復し、レーダ断面積測定部１８に入力されると、位相変動量算出手段６は、回転台制御装置５に対して、目標物４の角度設定指令を出力する。
なお、切り替えスイッチ２６の切り換えは、角度の設定毎に行われてもよいし、測定開始時に１度だけ行われてもよい。
【００２６】
以下、上記構成のバイスタティックレーダ断面積の測定装置の動作について説明する。
まず、信号発生器１１で発生したマイクロ波信号は、送信アンテナ１２から目標物４に向けて放射され、目標物４で反射されて受信アンテナ２１に受信される。
受信アンテナ２１で受信されたマイクロ波信号は、低雑音増幅器２２によって増幅され、端子ａに切り替えられた切り替えスイッチ２６を通って、第１レーザダイオード２３により、波長λ１の光波に変換される。
【００２７】
第１レーザダイオード２３で変換された波長λ１の光波は、受信側分波器２５を経由して光ファイバケーブル３を伝送され、送信側分波器１６を経由して第１フォトダイオード１５に入力される。
第１フォトダイオード１５に入力された波長λ１の光波は、マイクロ波信号に変化され、受信部１７に入力される。
このとき、受信部１７によって、マイクロ波信号の振幅Ａｍおよび位相Ｐｍが抽出され、レーダ断面積測定部１８に出力される。また、このとき、スイッチ制御手段により、切り替えスイッチ２６が端子ｂに切り替えられる。
【００２８】
続いて、方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号は、第２レーザダイオード１４により、波長λ２の光波に変換される。
第２レーザダイオード１４で変換された波長λ２の光波は、送信側分波器１６を経由して光ファイバケーブル３を伝送され、受信側分波器２５を経由して第２フォトダイオード２４に入力される。
【００２９】
第２フォトダイオード２４に入力された波長λ２の光波は、マイクロ波信号に変換され、端子ｂに切り替えられた切り替えスイッチ２６を通って、第１レーザダイオード２３により、波長λ１の光波に変換される。
第１レーザダイオード２３で変換された波長λ１の光波は、受信側分波器２５を経由して光ファイバケーブル３を伝送され、送信側分波器１６を経由して第１フォトダイオード１５に入力される。
【００３０】
第１フォトダイオード１５に入力された波長λ１の光波は、マイクロ波信号に変化され、受信部１７に入力される。
このとき、受信部１７によって、マイクロ波信号の振幅Ａｔおよび位相Ｐｔが抽出され、レーダ断面積測定部１８に出力される。また、このとき、スイッチ制御手段により、切り替えスイッチ２６が端子ａに切り替えられる。
【００３１】
次に、レーダ断面積測定部１８により、光ファイバケーブル３における位相変動量Ｐｏが算出される。
ここで、信号発生器１１で発生したマイクロ波信号の振幅をＰａとすると、方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号の位相Ｐｔは、光ファイバケーブル３を２回伝送されることから、次式（１）のように表される。なお、式（１）において、Ｐｔ’は、光ファイバケーブル３における位相変動量Ｐｏ以外の位相変動量を示している。
【００３２】
Ｐｔ＝Ｐａ＋２×Ｐｏ＋Ｐｔ’ ・・・（１）
【００３３】
式（１）において、光ファイバケーブル３以外の位相変動量Ｐｔ’が十分に小さいとすると、光ファイバケーブル３における位相変動量Ｐｏは、次式（２）のように表される。
【００３４】
Ｐｏ≒（Ｐｔ−Ｐａ）／２ ・・・（２）
【００３５】
また、レーダ断面積測定部１８により、目標物４のバイスタティックレーダ断面積が測定される。
このとき、レーダ断面積測定部１８は、受信アンテナ２１で受信されて送信機１に入力されたマイクロ波信号の位相Ｐｍから、光ファイバケーブル３における位相変動量Ｐｏを減算した補正後位相Ｐｄに基づいて、バイスタティックレーダ断面積を測定する。
補正後位相Ｐｄは、次式（３）のように表される。
【００３６】
Ｐｄ＝Ｐｍ−Ｐｏ＝Ｐｍ−（Ｐｔ−Ｐａ）／２ ・・・（３）
【００３７】
この発明の実施の形態１に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置によれば、レーダ断面積測定部１８は、光ファイバケーブル３における位相変動量Ｐｏを算出する。また、レーダ断面積測定部１８は、受信アンテナ２１で受信されて送信機１に入力されたマイクロ波信号の位相Ｐｍから、光ファイバケーブル３における位相変動量Ｐｏを減算して補正後位相Ｐｄを算出し、補正後位相Ｐｄに基づいてバイスタティックレーダ断面積を測定する。
そのため、光ファイバケーブル３における位相変動量Ｐｏの影響を補償して、バイスタティックレーダ断面積を高精度に測定することができる。
【００３８】
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置を示すブロック構成図である。
図２において、送信機１Ａは、図１に示した送信側分波器１６および受信部１７に代えて、送信側分波器１６Ａ、受信部１７Ａおよび第３フォトダイオード１９を含んでいる。
ここで、方向性結合器１３、第２レーザダイオード１４、第１フォトダイオード１５、第３フォトダイオード１９および送信側分波器１６Ａにより、送信側信号方向制御手段が構成されている。
【００３９】
また、受信機２Ａは、図１に示した受信側分波器２５および切り替えスイッチ２６に代えて、受信側分波器２５Ａおよび第３レーザダイオード２７を含んでいる。
ここで、第１レーザダイオード２３、第２フォトダイオード２４、第３レーザダイオード２７および受信側分波器２５Ａにより、受信側信号方向制御手段が構成されている。
その他の構成については、前述の実施の形態１と同様なので、説明を省略する。
【００４０】
まず始めに、送信機１Ａ側の機能について説明する。なお、前述の実施の形態１と同様の機能については、説明を省略する。
第３フォトダイオード１９は、光ファイバケーブル３を伝送されて送信機１Ａに入力された波長λ３の光波（第３波長の光信号）を、マイクロ波信号に変換する。
【００４１】
送信側分波器１６Ａは、第２レーザダイオード１４からの波長λ２の光波を光ファイバケーブル３に出力する。また、送信側分波器１６Ａは、光ファイバケーブル３からの波長λ１の光波を第１フォトダイオード１５に出力する。また、送信側分波器１６Ａは、光ファイバケーブル３からの波長λ３の光波を第３フォトダイオード１９に出力する。
【００４２】
受信部１７Ａは、第１フォトダイオード１５および第３フォトダイオード１９からのマイクロ波信号を受信し、マイクロ波信号の振幅および位相をレーダ断面積測定部１８に出力する。
【００４３】
続いて、受信機２Ａ側の機能について説明する。なお、前述の実施の形態１と同様の機能については、説明を省略する。
第３レーザダイオード２７は、第２フォトダイオード２４からのマイクロ波信号を、波長λ３の光波に変換する。
【００４４】
受信側分波器２５Ａは、第１レーザダイオード２３からの波長λ１の光波を光ファイバケーブル３に出力する。また、受信側分波器２５Ａは、第３レーザダイオード２７からの波長λ３の光波を光ファイバケーブル３に出力する。また、受信側分波器２５Ａは、光ファイバケーブル３からの波長λ２の光波を第２フォトダイオード２４に出力する。
【００４５】
以下、上記構成のバイスタティックレーダ断面積の測定装置の動作について説明する。なお、受信アンテナ２１で受信されるマイクロ波信号が受信部１７Ａに入力される動作と、レーダ断面積測定部１８の動作とは、前述の実施の形態１と同様なので、説明を省略する。ここでは、方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号が受信部１７Ａに入力される動作について説明する。
【００４６】
方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号は、第２レーザダイオード１４により、波長λ２の光波に変換される。
第２レーザダイオード１４で変換された波長λ２の光波は、送信側分波器１６Ａを経由して光ファイバケーブル３を伝送され、受信側分波器２５Ａを経由して第２フォトダイオード２４に入力される。
【００４７】
第２フォトダイオード２４に入力された波長λ２の光波は、マイクロ波信号に変換され、第３レーザダイオード２７により、波長λ３の光波に変換される。
第３レーザダイオード２７で変換された波長λ３の光波は、受信側分波器２５Ａを経由して光ファイバケーブル３を伝送され、送信側分波器１６Ａを経由して第３フォトダイオード１９に入力される。
【００４８】
第３フォトダイオード１９に入力された波長λ３の光波は、マイクロ波信号に変化され、受信部１７Ａに入力される。
このとき、受信部１７Ａによって、マイクロ波信号の振幅Ａｔおよび位相Ｐｔが抽出され、レーダ断面積測定部１８に出力される。
【００４９】
この発明の実施の形態２に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置によれば、前述した実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００５０】
実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置を示すブロック構成図である。
図３において、送信機１Ｂは、図１に示した送信側分波器１６および受信部１７に代えて、送信側分波器１６Ｂ、受信部１７Ｂ、サーキュレータ２０および第２フォトダイオード２４を含んでいる。
ここで、方向性結合器１３、第２レーザダイオード１４、第１フォトダイオード１５、第２フォトダイオード２４、サーキュレータ２０および送信側分波器１６Ｂにより、送信側信号方向制御手段が構成されている。
【００５１】
また、受信機２Ｂは、図１に示した受信側分波器２５および切り替えスイッチ２６に代えて、反射手段２８を含んでいる。
ここで、第１レーザダイオード２３、反射手段２８および受信側分波器２５Ｂにより、受信側信号方向制御手段が構成されている。
その他の構成については、前述の実施の形態１と同様なので、説明を省略する。
【００５２】
まず始めに、送信機１Ｂ側の機能について説明する。なお、前述の実施の形態１と同様の機能については、説明を省略する。
第２フォトダイオード２４は、光ファイバケーブル３を伝送されて送信機１Ｂに入力された波長λ２の光波を、マイクロ波信号に変換する。
サーキュレータ２０は、第２レーザダイオード１４から入力された波長λ２の光波を送信側分波器１６Ｂに出力する。また、サーキュレータ２０は、送信側分波器１６Ｂから入力された波長λ２の光波を第２フォトダイオード２４に出力する。
【００５３】
送信側分波器１６Ｂは、第２レーザダイオード１４からサーキュレータ２０を介して入力された波長λ２の光波を光ファイバケーブル３に出力する。また、送信側分波器１６Ｂは、光ファイバケーブル３からの波長λ１の光波を第１フォトダイオード１５に出力する。また、送信側分波器１６Ｂは、光ファイバケーブル３からの波長λ２の光波をサーキュレータ２０に出力する。
【００５４】
受信部１７Ｂは、第１フォトダイオード１５および第２フォトダイオード２４からのマイクロ波信号を受信し、マイクロ波信号の振幅および位相をレーダ断面積測定部１８に出力する。
【００５５】
続いて、受信機２Ｂ側の機能について説明する。なお、前述の実施の形態１と同様の機能については、説明を省略する。
反射手段２８は、光ファイバケーブル３を伝送されて受信機２Ｂに入力された波長λ２の光波を全反射する。
【００５６】
受信側分波器２５Ｂは、第１レーザダイオード２３からの波長λ１の光波を光ファイバケーブル３に出力するとともに、光ファイバケーブル３からの波長λ２の光波を反射手段２８に出力する。
【００５７】
以下、上記構成のバイスタティックレーダ断面積の測定装置の動作について説明する。なお、受信アンテナ２１で受信されるマイクロ波信号が受信部１７Ｂに入力される動作と、レーダ断面積測定部１８の動作とは、前述の実施の形態１と同様なので、説明を省略する。ここでは、方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号が受信部１７Ｂに入力される動作について説明する。
【００５８】
方向性結合器１３で参照信号として分岐されたマイクロ波信号は、第２レーザダイオード１４により、波長λ２の光波に変換される。
第２レーザダイオード１４で変換された波長λ２の光波は、サーキュレータ２０および送信側分波器１６Ｂを経由して光ファイバケーブル３を伝送され、受信側分波器２５Ｂを経由して反射手段２８に入力される。
【００５９】
反射手段２８に入力された波長λ２の光波は、全反射され、受信側分波器２５Ｂを経由して光ファイバケーブル３を伝送され、送信側分波器１６Ｂおよびサーキュレータ２０を経由して第２フォトダイオード２４に入力される。
【００６０】
第２フォトダイオード２４に入力された波長λ２の光波は、マイクロ波信号に変化され、受信部１７Ｂに入力される。
このとき、受信部１７Ｂによって、マイクロ波信号の振幅Ａｔおよび位相Ｐｔが抽出され、レーダ断面積測定部１８に出力される。
【００６１】
この発明の実施の形態３に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置によれば、前述した実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の実施の形態１に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置を示すブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置を示すブロック構成図である。
【図３】この発明の実施の形態３に係るバイスタティックレーダ断面積の測定装置を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１、１Ａ、１Ｂ 送信機、２、２Ａ、２Ｂ 受信機、３ 光ファイバケーブル（光伝送路）、４ 目標物、１１ 信号発生器、１２ 送信アンテナ、１３ 方向性結合器、１４ 第２レーザダイオード、１５ 第１フォトダイオード、１６、１６Ａ、１６Ｂ 送信側分波器、１８ レーダ断面積測定部（レーダ断面積測定手段）、１９ 第３フォトダイオード、２０ サーキュレータ、２１ 受信アンテナ、２３ 第１レーザダイオード、２４ 第２フォトダイオード、２５、２５Ａ、２５Ｂ 受信側分波器、２６ 切り替えスイッチ、２７ 第３レーザダイオード、２８ 反射手段、６ 位相変動量算出手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波信号を発生する信号発生器と、
前記信号発生器で発生したマイクロ波信号を放射する送信アンテナと、
前記送信アンテナから放射され、目標物で反射されたマイクロ波信号を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナと受信側信号方向制御手段を介して接続された光伝送路と、
前記光伝送路と送信側信号方向制御手段を介して接続されたレーダ断面積測定手段と、を備え、
前記受信側信号方向制御手段は、前記受信アンテナで受信されたマイクロ波信号を光信号に変換して前記光伝送路に出力するとともに、前記光伝送路から入力された光信号を折り返し再び前記光伝送路に出力し、
前記送信側信号方向制御手段は、前記信号発生器で発生したマイクロ波信号を光信号に変換して前記光伝送路に出力するとともに、前記光伝送路から入力された光信号をマイクロ波信号に変換して前記レーダ断面積測定手段に出力し、
前記レーダ断面積測定手段は、
前記信号発生器で発生したマイクロ波信号が、前記光伝送路を経由して前記送信側信号方向制御手段と前記受信側信号方向制御手段とを往復したときの位相の変化に基づいて、前記光伝送路で生じる位相変動を位相変動量として算出する位相変動量算出手段を含み、
前記受信アンテナで受信されて前記光伝送路を経由して入力されたマイクロ波信号の位相について、前記位相変動量による補償を行い、補償後の位相を用いて、前記目標物のバイスタティックレーダ断面積を測定することを特徴とするバイスタティックレーダ断面積の測定装置。
【請求項２】
前記受信側信号方向制御手段は、
前記受信アンテナで受信したマイクロ波信号を、第１波長の光信号に変換する第１レーザダイオードと、
前記光伝送路から入力された第２波長の光信号をマイクロ波信号に変換する第２フォトダイオードと、
前記第１レーザダイオードからの前記第１波長の光信号を前記光伝送路に出力するとともに、前記光伝送路からの前記第２波長の光信号を前記第２フォトダイオードに出力する受信側分波器と、
前記第１レーザダイオードと前記受信アンテナおよび前記第２フォトダイオードとの間の接点を切り替える切り替えスイッチと、を含み、
前記送信側信号方向制御手段は、
前記信号発生器で発生したマイクロ波信号の一部を分岐する方向性結合器と、
前記方向性結合器で分岐されたマイクロ波信号を前記第２波長の光信号に変換する第２レーザダイオードと、
前記光伝送路から入力された前記第１波長の光信号をマイクロ波信号に変換する第１フォトダイオードと、
前記第２レーザダイオードからの前記第２波長の光信号を前記光伝送路に出力するとともに、前記光伝送路からの前記第１波長の光信号を前記第１フォトダイオードに出力する送信側分波器と、を含むこと
を特徴とする請求項１に記載のバイスタティックレーダ断面積の測定装置。
【請求項３】
前記受信側信号方向制御手段は、
前記受信アンテナで受信したマイクロ波信号を、第１波長の光信号に変換する第１レーザダイオードと、
前記光伝送路から入力された第２波長の光信号をマイクロ波信号に変換する第２フォトダイオードと、
前記第２フォトダイオードで変換されたマイクロ波信号を第３波長の光信号に変換する第３レーザダイオードと、
前記第１レーザダイオードからの前記第１波長の光信号および前記第３レーザダイオードからの前記第３波長の光信号を前記光伝送路に出力するとともに、前記光伝送路からの前記第２波長の光信号を前記第２フォトダイオードに出力する受信側分波器と、を含み、
前記送信側信号方向制御手段は、
前記信号発生器で発生したマイクロ波信号の一部を分岐する方向性結合器と、
前記方向性結合器で分岐されたマイクロ波信号を前記第２波長の光信号に変換する第２レーザダイオードと、
前記光伝送路から入力された前記第１波長の光信号をマイクロ波信号に変換する第１フォトダイオードと、
前記光伝送路から入力された前記第３波長の光信号をマイクロ波信号に変換する第３フォトダイオードと、
前記第２レーザダイオードからの前記第２波長の光信号を前記光伝送路に出力するとともに、前記光伝送路からの前記第１波長の光信号および前記光伝送路からの前記第３波長の光信号を前記第１フォトダイオードおよび前記第３フォトダイオードにそれぞれ出力する送信側分波器と、を含むこと
を特徴とする請求項１に記載のバイスタティックレーダ断面積の測定装置。
【請求項４】
前記受信側信号方向制御手段は、
前記受信アンテナで受信したマイクロ波信号を、第１波長の光信号に変換する第１レーザダイオードと、
前記光伝送路から入力された第２波長の光信号を全反射させる反射手段と、
前記第１レーザダイオードからの前記第１波長の光信号を前記光伝送路に出力するとともに、前記光伝送路からの前記第２波長の光信号を前記反射手段に出力する受信側分波器と、を含み、
前記送信側信号方向制御手段は、
前記信号発生器で発生したマイクロ波信号の一部を分岐する方向性結合器と、
前記方向性結合器で分岐されたマイクロ波信号を前記第２波長の光信号に変換する第２レーザダイオードと、
前記光伝送路から入力された前記第１波長の光信号をマイクロ波信号に変換する第１フォトダイオードと、
前記光伝送路から入力された前記第２波長の光信号をマイクロ波信号に変換する第２フォトダイオードと、
前記第２レーザダイオードからサーキュレータを介して入力された前記第２波長の光信号を前記光伝送路に出力し、前記光伝送路からの前記第１波長の光信号を前記第１フォトダイオードに出力するとともに、前記光伝送路からの前記第２波長の光信号を前記サーキュレータに出力する送信側分波器と、を含み、
前記サーキュレータは、前記第２レーザダイオードからの前記第２波長の光信号を前記送信側分波器に出力するとともに、前記送信側分波器からの前記第２波長の光信号を前記第２フォトダイオードに出力することを特徴とする請求項１に記載のバイスタティックレーダ断面積の測定装置。
【請求項１】
マイクロ波信号を発生する信号発生器と、
前記信号発生器で発生したマイクロ波信号を放射する送信アンテナと、
前記送信アンテナから放射され、目標物で反射されたマイクロ波信号を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナと受信側信号方向制御手段を介して接続された光伝送路と、
前記光伝送路と送信側信号方向制御手段を介して接続されたレーダ断面積測定手段と、を備え、
前記受信側信号方向制御手段は、前記受信アンテナで受信されたマイクロ波信号を光信号に変換して前記光伝送路に出力するとともに、前記光伝送路から入力された光信号を折り返し再び前記光伝送路に出力し、
前記送信側信号方向制御手段は、前記信号発生器で発生したマイクロ波信号を光信号に変換して前記光伝送路に出力するとともに、前記光伝送路から入力された光信号をマイクロ波信号に変換して前記レーダ断面積測定手段に出力し、
前記レーダ断面積測定手段は、
前記信号発生器で発生したマイクロ波信号が、前記光伝送路を経由して前記送信側信号方向制御手段と前記受信側信号方向制御手段とを往復したときの位相の変化に基づいて、前記光伝送路で生じる位相変動を位相変動量として算出する位相変動量算出手段を含み、
前記受信アンテナで受信されて前記光伝送路を経由して入力されたマイクロ波信号の位相について、前記位相変動量による補償を行い、補償後の位相を用いて、前記目標物のバイスタティックレーダ断面積を測定することを特徴とするバイスタティックレーダ断面積の測定装置。
【請求項２】
前記受信側信号方向制御手段は、
前記受信アンテナで受信したマイクロ波信号を、第１波長の光信号に変換する第１レーザダイオードと、
前記光伝送路から入力された第２波長の光信号をマイクロ波信号に変換する第２フォトダイオードと、
前記第１レーザダイオードからの前記第１波長の光信号を前記光伝送路に出力するとともに、前記光伝送路からの前記第２波長の光信号を前記第２フォトダイオードに出力する受信側分波器と、
前記第１レーザダイオードと前記受信アンテナおよび前記第２フォトダイオードとの間の接点を切り替える切り替えスイッチと、を含み、
前記送信側信号方向制御手段は、
前記信号発生器で発生したマイクロ波信号の一部を分岐する方向性結合器と、
前記方向性結合器で分岐されたマイクロ波信号を前記第２波長の光信号に変換する第２レーザダイオードと、
前記光伝送路から入力された前記第１波長の光信号をマイクロ波信号に変換する第１フォトダイオードと、
前記第２レーザダイオードからの前記第２波長の光信号を前記光伝送路に出力するとともに、前記光伝送路からの前記第１波長の光信号を前記第１フォトダイオードに出力する送信側分波器と、を含むこと
を特徴とする請求項１に記載のバイスタティックレーダ断面積の測定装置。
【請求項３】
前記受信側信号方向制御手段は、
前記受信アンテナで受信したマイクロ波信号を、第１波長の光信号に変換する第１レーザダイオードと、
前記光伝送路から入力された第２波長の光信号をマイクロ波信号に変換する第２フォトダイオードと、
前記第２フォトダイオードで変換されたマイクロ波信号を第３波長の光信号に変換する第３レーザダイオードと、
前記第１レーザダイオードからの前記第１波長の光信号および前記第３レーザダイオードからの前記第３波長の光信号を前記光伝送路に出力するとともに、前記光伝送路からの前記第２波長の光信号を前記第２フォトダイオードに出力する受信側分波器と、を含み、
前記送信側信号方向制御手段は、
前記信号発生器で発生したマイクロ波信号の一部を分岐する方向性結合器と、
前記方向性結合器で分岐されたマイクロ波信号を前記第２波長の光信号に変換する第２レーザダイオードと、
前記光伝送路から入力された前記第１波長の光信号をマイクロ波信号に変換する第１フォトダイオードと、
前記光伝送路から入力された前記第３波長の光信号をマイクロ波信号に変換する第３フォトダイオードと、
前記第２レーザダイオードからの前記第２波長の光信号を前記光伝送路に出力するとともに、前記光伝送路からの前記第１波長の光信号および前記光伝送路からの前記第３波長の光信号を前記第１フォトダイオードおよび前記第３フォトダイオードにそれぞれ出力する送信側分波器と、を含むこと
を特徴とする請求項１に記載のバイスタティックレーダ断面積の測定装置。
【請求項４】
前記受信側信号方向制御手段は、
前記受信アンテナで受信したマイクロ波信号を、第１波長の光信号に変換する第１レーザダイオードと、
前記光伝送路から入力された第２波長の光信号を全反射させる反射手段と、
前記第１レーザダイオードからの前記第１波長の光信号を前記光伝送路に出力するとともに、前記光伝送路からの前記第２波長の光信号を前記反射手段に出力する受信側分波器と、を含み、
前記送信側信号方向制御手段は、
前記信号発生器で発生したマイクロ波信号の一部を分岐する方向性結合器と、
前記方向性結合器で分岐されたマイクロ波信号を前記第２波長の光信号に変換する第２レーザダイオードと、
前記光伝送路から入力された前記第１波長の光信号をマイクロ波信号に変換する第１フォトダイオードと、
前記光伝送路から入力された前記第２波長の光信号をマイクロ波信号に変換する第２フォトダイオードと、
前記第２レーザダイオードからサーキュレータを介して入力された前記第２波長の光信号を前記光伝送路に出力し、前記光伝送路からの前記第１波長の光信号を前記第１フォトダイオードに出力するとともに、前記光伝送路からの前記第２波長の光信号を前記サーキュレータに出力する送信側分波器と、を含み、
前記サーキュレータは、前記第２レーザダイオードからの前記第２波長の光信号を前記送信側分波器に出力するとともに、前記送信側分波器からの前記第２波長の光信号を前記第２フォトダイオードに出力することを特徴とする請求項１に記載のバイスタティックレーダ断面積の測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２６４８９３（Ｐ２００９−２６４８９３Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１４０３０（Ｐ２００８−１１４０３０）
【出願日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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