二次監視レーダ装置

【課題】常に安定して、各航空機が質問信号を誤認識することのない二次監視レーダ装置を提供する。
【解決手段】ＳＬＳアンテナ１３の出力を用いてＩＮＴアンテナ１２の出力によるサイドローブを抑圧する場合に、この抑圧処理をＩＮＴアンテナ１２及びＳＬＳアンテナ１３それぞれのアンテナ利得のみに頼らずに、ＳＬＳアンテナ１３の伝送系に設けられる送信電力調整回路１６にて電力増幅器１５の増幅レベルを制御することで実行するようにしている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば航空管制用レーダ装置に用いられる二次監視レーダ装置に係り、特にゴースト抑圧の向上を目的とした技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空管制用の二次監視レーダ装置は、例えば特許文献１に示されているように、質問信号（１０３０ＭＨｚ）を航空機上のトランスポンダ（応答装置）に送信し、このトランスポンダにより解読された質問信号に対応する応答信号（１０９０ＭＨｚ）を受信することによって航空機の識別を行なうものである。
【特許文献１】特開２００５−６９８９０号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記各パルスのトランスポンダにおける受信電力は空中線のＩＮＴ（インタロゲーション）系とＳＬＳ（サイドローブ・サプレッション）系のアンテナパターン特性の関係によって決定される。したがって、ＩＮＴ系のサイドローブレベルがＳＬＳ系のアンテナ利得より一部の範囲において高いと、誤認識するおそれがあり、ＩＮＴ系のサイドローブレベルよりＳＬＳ系のアンテナ利得を全方位の範囲において一定値より高くしかも、ＩＮＴ系のメインローブレベルよりも低く設定することが必要である。
【０００４】
しかし、従来は、上記ＩＮＴ系とＳＬＳ系のアンテナ利得のみによりレベルの関係を維持していたので、常に安定した状態で、自己の航空機に対する質問信号か否かを判断することは困難であった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、常に安定して、各航空機が質問信号を誤認識することのない二次監視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】
【０００６】
この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。
所定間隔で発生される第１乃至第３パルスのうち、第１及び第３パルスを用いて航空機に対する質問信号を送出する第１のアンテナ系と、第２パルスを送出する第２のアンテナ系と、この第２のアンテナ系の伝送路に接続され、第２のアンテナ系の送出信号の信号レベルを、第１のアンテナ系の出力によるアンテナパターンのメインローブの信号レベルより低くかつアンテナパターンのサイドローブの信号レベルより高くなるように調整する調整手段とを備えるようにしたものである。
【０００７】
この構成によれば、第２のアンテナ系の出力を用いて第１のアンテナ系の出力によるサイドローブを抑圧する場合に、この抑圧処理を各アンテナ系のアンテナ利得のみに頼らずに、第２のアンテナ系の伝送路に設けられる増幅器等で実行することが可能となる。
【０００８】
したがって、第２のアンテナ系の送出信号の信号レベルが、第１のアンテナ系の出力のメインローブの信号レベルより低くかつアンテナパターンのサイドローブの信号レベルより高くなるように、増幅器の増幅率を調整しておくだけで、アンテナの交換、調整等を行なう必要がなく、常に安定して、各航空機が質問信号を誤認識することのない装置を提供できる。
【発明の効果】
【０００９】
以上詳述したようにこの発明によれば、常に安定して、各航空機が質問信号を誤認識することのない二次監視レーダ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係わる二次監視レーダ装置の構成を示すブロック図である。図１において、符号１１は航空機に対する質問信号として搬送波周波数１０３０ＭＨｚの３つのＰ１パルス，Ｐ２パルス，Ｐ３パルスを所定の間隔で生成するエキサイタであり、そのＰ１パルス，Ｐ３パルスはＩＮＴアンテナ１２の伝送系に分配され、Ｐ２パルスはＳＬＳアンテナ１３の伝送系に分配される。各伝送系には、ＩＮＴアンテナ１２への伝送信号を所要電力まで増幅するための電力増幅器１４と、ＳＬＳアンテナ１３への伝送信号を所要電力まで増幅するための電力増幅器１５とが設けられる。
【００１１】
また、この実施形態では、上記電力増幅器１５に対し送信電力調整回路１６が接続される。この送信電力調整回路１６は、上記電力増幅器１５の増幅レベルを調整する。
【００１２】
次に、上記構成において、その運用動作を説明する。
図２は、従来の二次監視レーダ装置の構成例を示している。なお、図２において、上記図１と同一部分には同一符号を付す。
【００１３】
エキサイタ１１にて発生した質問信号は、電力増幅器１７において所要電力増幅され、スイッチＳ１およびＳ２により、ＩＮＴアンテナ１２およびＳＬＳアンテナ１３に出力する信号（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３パルス）の切換えを行う。
【００１４】
図３は、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３パルスが出力されるアンテナ系統と出力タイミングを示している。この場合、出力される各パルスの出力レベルは同じとなる。
【００１５】
各パルス信号は、図４に示す各系のアンテナパターンにより空間に放射され、航空機のトランスポンダにて受信される。
【００１６】
トランスポンダでは、図５に示すように受信した各パルスのレベル比較をすることにより、応答を行うか、否かを判断する。
【００１７】
領域１：必ず応答する。
領域２：応答するか否か不明確。
領域３：応答しない。
【００１８】
このように、ＩＮＴ系から出力されたパルス（Ｐ１，Ｐ３）の受信レベルとＳＬＳ系から出力されたパルス（Ｐ２）の受信レベルを比較することにより、各航空機は自己に対しての質問か否かを判断する。
【００１９】
ところが、上記ＩＮＴアンテナ１２およびＳＬＳアンテナ１３自体の特性によって、ＩＮＴ系のサイドローブレベルがＳＬＳ系のアンテナ利得より一部の範囲において高くなる場合には、航空機にて誤認識するおそれがある。
【００２０】
この場合、上記ＩＮＴアンテナ１２およびＳＬＳアンテナ１３を修理（調整）もしくは新たなＩＮＴアンテナおよびＳＬＳアンテナに交換することもできるが、交換作業等に人手を要するため、作業完了までに多くの手間と時間がかかるとともに、コストがかかる。
【００２１】
そこで、本実施形態では、ＳＬＳ系の電力増幅器１５の増幅レベルの調整を行うための送信電力調整回路１６を備えるようにしている。
【００２２】
ＳＬＳ系の電力増幅器１５では、ＩＮＴアンテナ１２のサイドローブレベルとＳＬＳアンテナ１３のアンテナ利得より算出されたレベル差に基づきＰ２パルスを増幅する。
【００２３】
図６は、この実施形態における各パルスのレベルを示している。すなわち、Ｐ２パルスのレベルはＰ１，Ｐ３パルスに対してアンテナ特性を補正した（加味した）電力レベル（ＣｄＢ）となる。これは、送信電力調整回路１６にてＳＬＳアンテナ１３の送出信号の信号レベルをＩＮＴアンテナ１２の出力におけるアンテナパターンのメインローブの信号レベルより低くかつサイドローブの信号レベルより高くなるように、電力増幅器１５の増幅レベルを調整することにより実現される。
【００２４】
これにより、ＳＬＳアンテナ１３から空間へ放射される電力レベルは、ＩＮＴアンテナ１２のサイドローブレベルから放射される電力レベルに対し一定値より低く設定されることになる。
【００２５】
すなわち、電力増幅器１５の出力電力をＳｘとし、ＳＬＳアンテナ１３のアンテナ利得をＡＮＴＳｇとすると、ＳＬＳ系のトータルの出力レベルＴＳＬＳは次式で表される。
【００２６】
ＴＳＬＳ＝Ｓｘ＋ＡＮＴＳｇ
そして、本発明の上記実施形態では電力増幅器１５の出力である上記Ｓｘを送信電力調整回路１６により、調製することを意味する。
【００２７】
以上のように上記実施形態では、ＳＬＳアンテナ１３の出力を用いてＩＮＴアンテナ１２の出力によるサイドローブを抑圧する場合に、この抑圧処理をＩＮＴアンテナ１２及びＳＬＳアンテナ１３それぞれのアンテナ利得のみに頼らずに、ＳＬＳアンテナ１３の伝送系に設けられる送信電力調整回路１６にて電力増幅器１５の増幅レベルを調整することで実行するようにしている。
【００２８】
したがって、送信電力調整回路１６を電力増幅器１５に接続して、ＳＬＳアンテナ１３の送出信号の信号レベルが、ＩＮＴアンテナ１２の出力のメインローブの信号レベルより低くかつアンテナパターンのサイドローブの信号レベルより高くなるように、電力増幅器１５の増幅レベルを調整しておくだけで、ＩＮＴアンテナ１２及びＳＬＳアンテナ１３の交換、調整等を行なう必要がなく、常に安定して、各航空機が質問信号を誤認識することのない二次監視レーダ装置を提供できる。
【００２９】
なお、本発明は、類似のゴースト抑圧方式であるＩＳＬＳ（Improved ＳＬＳ）機能においても適用することが可能である。
【００３０】
また、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の一実施形態に係わる二次監視レーダ装置の構成を示すブロック図。
【図２】以前に考えられていた二次監視レーダ装置の構成例を示すブロック図。
【図３】Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３パルスが出力されるアンテナ系統と出力タイミングを示す図。
【図４】各系のアンテナによるアンテナパターンを説明するために示す図。
【図５】航空機のトランスポンダにより判定される応答結果を示す図。
【図６】本実施形態における各パルスのレベルを示す図。
【符号の説明】
【００３２】
１１…エキサイタ、１２…ＩＮＴアンテナ、１３…ＳＬＳアンテナ、１４，１５…電力増幅器、１６…送信電力調整回路。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔で発生される第１乃至第３パルスのうち、第１及び第３パルスを用いて航空機に対する質問信号を送出する第１のアンテナ系と、
前記第２パルスを送出する第２のアンテナ系と、
この第２のアンテナ系の伝送路に接続され、前記第２のアンテナ系の送出信号の信号レベルを、前記第１のアンテナ系の出力によるアンテナパターンのメインローブの信号レベルより低くかつ前記アンテナパターンのサイドローブの信号レベルより高くなるように調整する調整手段とを具備したことを特徴とする二次監視レーダ装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記第２のアンテナ系の送出信号の増幅率を任意に調整可能な増幅器を備えることを特徴とする請求項１記載の二次監視レーダ装置。

【図１】