電磁波発生装置及びレーダ
【課題】アンテナを含む伝送系及び高周波回路を広帯域化することなく、全体の回路規模を増大させることもなく、安定した電磁波を発生する電磁波発生装置及びそれを備えたレーダを構成する。
【解決手段】駆動電圧印加回路４０は、トランス４１の２次コイルＮ２に誘起される所定の高電圧をマグネトロン５０の陽極５１と陰極５２との間に駆動電圧として印加する。陽極電流制御回路３０は、入力端子ＩＮに入力されるパルス信号の立ち上がりによってトランジスタＱ３１がオンし、ＦＥＴ Ｑ４０がオンし、トランス４１の１次コイルＮ１に電流が流れ、トランス４１の２次コイルＮ２の誘起電圧がマグネトロン５０の陰極５２に印加される。トランジスタＱ３１のオン時の通電電流とマグネトロン５０の陽極電流とはほぼ比例関係にあり、感温抵抗素子ＲＴの抵抗値に応じて陽極電流が制御される。
【解決手段】駆動電圧印加回路４０は、トランス４１の２次コイルＮ２に誘起される所定の高電圧をマグネトロン５０の陽極５１と陰極５２との間に駆動電圧として印加する。陽極電流制御回路３０は、入力端子ＩＮに入力されるパルス信号の立ち上がりによってトランジスタＱ３１がオンし、ＦＥＴ Ｑ４０がオンし、トランス４１の１次コイルＮ１に電流が流れ、トランス４１の２次コイルＮ２の誘起電圧がマグネトロン５０の陰極５２に印加される。トランジスタＱ３１のオン時の通電電流とマグネトロン５０の陽極電流とはほぼ比例関係にあり、感温抵抗素子ＲＴの抵抗値に応じて陽極電流が制御される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マグネトロンを利用した電磁波発生装置及び電磁波発生装置を備えたレーダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マグネトロンを利用したマイクロ波等の電磁波を発生する電磁波発生装置は、各種レーダ、マイクロ波加熱装置及びマイクロ波電力伝送装置等に用いられている。
【０００３】
例えばパルス変調レーダ（Pulse Modulated Radar）は、マイクロ波を発振し出力するマグネトロン、マグネトロンを駆動するマグネトロン駆動回路、マイクロ波を送受波するアンテナ、受信回路等によって構成されている。
【０００４】
また、マイクロ波電力伝送装置においては、複数のマイクロ波発生装置から送信されるマイクロ波を受信して電力として取り出せるように、複数のマイクロ波発生装置は、それぞれの発生するマイクロ波の位相が揃っていることが要求される。
【０００５】
マグネトロンを利用したマイクロ波発生装置において、マグネトロンの発振出力の位相を制御するものとして特許文献１が開示されている。ここで、特許文献１のマイクロ波発生装置の構成を、図１を参照して説明する。
【０００６】
図１において、マグネトロン１１の陽極・陰極間には、高圧直流安定化電源１２により高電圧が印加されて陽極電流が流れ、これによってマグネトロン１１は固有発振周波数で発振する。基準信号発生器１３は、マグネトロン１１の固有発振周波数に近い周波数を持つ基準信号を発生し、可変移相器１４を介して分配器１５に供給される。分配器１５は入力された基準信号をサーキュレータ１６と混合器１７へ分配する。
【０００７】
サーキュレータ１６は、入力された基準信号をマグネトロン１１に注入し、マグネトロン１１から放射されるマイクロ波を方向性結合器１８へ出力する。方向性結合器１８を介するマイクロ波はホーンアンテナ等の給電系へ送られる。
【０００８】
混合器１７は分配器１５からの基準信号と減衰器１９からのマイクロ波とを混合し、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２０は不要な高調波成分を除去して、前記基準信号と前記マイクロ波との周波数差信号を出力する。アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）２１は前記周波数差相当の値を求める。
【０００９】
アノード電流制御演算器２２は、前記周波数差相当の値（周波数誤差）を減少させるためのアノード電流制御信号を演算し、制御値をデジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）２３でアナログ制御信号に変換し、高圧直流安定化電源１２へ供給する。
【００１０】
高圧直流安定化電源１２は、この制御信号に応じてマグネトロン１１のアノード電流を増減し、その発振周波数を制御する。
このように、フィードバック制御によりマグネトロンの陽極電流が制御されることによって、その発振周波数が安定化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第３６９７５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図１に示されるマイクロ波発生装置は、例えばフェーズドアレイアンテナでマイクロ波が送信されるような場合に、複数のマイクロ波発生装置から送信されるマイクロ波の位相を正確に揃えるために構成されるものである。
【００１３】
一方、マイクロ波を利用した各種レーダやマイクロ波加熱装置において、マグネトロンの発振周波数の変動幅が大きいと、アンテナを含む伝送系及び高周波回路が広帯域特性を備える必要があり、高利得・高ＳＮ比を得るためには全体に大型化することになる。そのため、マイクロ波を利用した各種レーダやマイクロ波加熱装置においてもマイクロ波の周波数は安定していることが望ましい。
【００１４】
しかし、図１に示されるようなＰＬＬによってマグネトロンの発振周波数及び位相を制御する回路構成では、マグネトロンを注入同期させるために必要になるサーキュレータや出力されるマイクロ波の周波数を検出するための方向性結合器が必要になり、回路規模が大きくなってしまう。また、前記方向性結合器やサーキュレータで損失が生じるという問題もある。
【００１５】
そこで、この発明の目的は、アンテナを含む伝送系及び高周波回路を広帯域化することなく、全体の回路規模を増大させることもなく、安定した電磁波を発生する電磁波発生装置及びそれを備えたレーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
発明者は、前述のマグネトロンの発振周波数の不安定性の主因がマグネトロンの温度変化にあること、さらには、陽極電流一定の下で、マグネトロンの自己発振周波数はマグネトロンの温度に応じて変化することを見いだした。
【００１７】
そこで、この発明の電磁波発生装置は、陽極と陰極とを備え、該陽極を流れる陽極電流によって所定の発振周波数の電磁波を発生させるマグネトロンと、前記陽極と前記陰極との間に駆動電圧を印加する駆動電圧印加回路と、を備えた電磁波発生装置であって、
前記駆動電圧印加回路は、前記マグネトロンの温度又は前記マグネトロンの環境の温度を検出する温度検出素子と、前記温度に応じて前記陽極電流の値を制御する陽極電流制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１８】
前記陽極電流制御部は、例えば所定温度において前記所定の発振周波数の電磁波を発生させる前記陽極電流の値に対して、前記温度が前記所定温度よりも高い場合には、前記陽極電流の値を低下させ、前記温度が前記所定温度よりも低い場合には、前記陽極電流の値を上昇させる。
【００１９】
この構成により、マグネトロンの温度変化による発振周波数の変化が陽極電流の制御によって抑制される。そのため、周波数の安定した電磁波が発生される。
【００２０】
前記温度検出素子は、温度に応じて抵抗値が変化する感温抵抗素子であり、通電電流によって前記陽極電流を変化させる。
【００２１】
例えば、前記温度検出素子は、温度の上昇に伴って前記抵抗値が上昇する。
【００２２】
これにより、通電電流によってマグネトロンの陽極電流が変化する位置に感温抵抗素子を設けるだけで、温度に応じた陽極電流の制御ができることになり、全体に極めて簡素な回路で構成できる。
【００２３】
例えば前記駆動電圧印加回路は、２次コイルが前記マグネトロンに接続されたトランスと、前記トランスの１次コイルにパルス電圧を印加するトランス駆動素子とを備え、前記温度検出素子が前記トランス駆動素子の主電流路に配置されている。
【００２４】
また、例えば、前記駆動電圧印加回路は、２次コイルが前記マグネトロンに接続されたトランスと、前記トランスの１次コイルにパルス電圧を印加するトランス駆動素子とを備え、前記陽極電流制御部は、前記トランス駆動素子の制御端子にパルス電圧を与える前段駆動回路を備え、前記前段駆動回路の主電流路に前記温度検出素子を備える。
【００２５】
また、例えば、前記陽極電流制御部は、前記マグネトロンの温度と当該温度に適した前記陽極電流との関係を設定する温度・陽極電流関係設定手段と、前記温度検出素子により検出された温度に適した陽極電流を前記温度・陽極電流関係設定手段により求め、前記駆動電圧印加回路を制御するものとする。
【００２６】
この発明のレーダは、前記電磁波発生装置と、前記電磁波を発射するとともに物標で反射されたエコー信号を受信するアンテナと、前記エコー信号に基づいて前記物標を探知する物標探知回路と、備える。
この構成により、全体の回路規模を増大させることなく、周波数の安定した電磁波で物標の探知を行うことができる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、アンテナを含む伝送系及び高周波回路を広帯域化することなく、全体の回路規模を増大させることもなく、安定した電磁波を発生する電磁波発生装置及びそれを備えたレーダが構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】特許文献１のマイクロ波発生装置の構成を示す図である。
【図２】マグネトロンの温度と発振周波数との関係を示す図である。
【図３】マグネトロンの陽極電流と発振周波数との関係を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係るマイクロ波発生装置１０１の回路図である。
【図５】マイクロ波発生装置１０１における感温抵抗素子の取り付け位置などを示す図である。
【図６】第２の実施形態に係るマイクロ波発生装置１０２の回路図である。
【図７】第３の実施形態に係るマイクロ波発生装置１０３の回路図である。
【図８】第４の実施形態に係るレーダのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
《第１の実施形態》
第１の実施形態に係るマイクロ波発生装置について、図２〜図４を参照して説明する。
図２はマグネトロンの温度と発振周波数との関係を示す図である。横軸はマグネトロンの温度、縦軸は発振周波数である。直線Ａと直線Ｂは、出力電力の異なる二種類のマグネトロンについて、温度変化に対する発振周波数の変化を１次の直線で表している。
【００３０】
ここでマグネトロンの陽極電流は一定にして測定した。このように、マグネトロンの発振周波数と温度との間には１次関数の関係が見られる。すなわち、温度上昇に伴って発振周波数が直線的に低下する関係にある。発振周波数はマグネトロンの特性によってそれぞれ異なるが、温度変化に対する発振周波数の変化係数は負である点で共通している。
【００３１】
マグネトロンの共振空胴（キャビティ）は、温度に応じて熱膨張・収縮し、マグネトロンの共振空胴の熱膨張・収縮に応じて発振周波数が変動することが、図２に示す関係になることの原因であると推察される。
【００３２】
図３は、マグネトロンの陽極電流と発振周波数との関係を示す図である。横軸はマグネトロンの陽極電流、縦軸は発振周波数である。図３中の直線は、陽極電流に対する発振周波数の関係を１次の直線で表している。
【００３３】
このように、マグネトロンの発振周波数と陽極電流との間には１次関数の関係が見られる。すなわち、陽極電流の増大に伴って発振周波数が直線的に低下する関係にある。陽極電流の基準値（例えば５［Ａ］）はマグネトロンの特性（定格）によって異なるが、陽極電流変化に対する発振周波数の変化係数は負である。
【００３４】
このように、マグネトロンの発振周波数の温度特性は、温度変化に対する発振周波数の変化係数は負であり、陽極電流変化に対する発振周波数の変化係数は負である。そのため、この発明は、マグネトロンの温度変化による発振周波数の変化が、陽極電流の制御によって抑制されるようにする。すなわち温度に応じて陽極電流を制御する。
【００３５】
図４は、第１の実施形態に係るマイクロ波発生装置１０１の回路図である。
このマイクロ波発生装置１０１は、マグネトロン５０、駆動電圧印加回路４０、及び陽極電流制御回路３０を備えている。マグネトロン５０はその陽極５１と陰極５２との間に駆動電圧（陽極電圧）が印加されることによって、自己発振により所定周波数のマイクロ波を発生する。発生したマイクロ波の出力部の構成については図示していない。
【００３６】
駆動電圧印加回路４０は、１次コイルＮ１及び２次コイルＮ２を有する高電圧発生用のトランス４１、このトランス４１の１次コイルＮ１に対してパルス電圧を印加するトランス駆動素子であるＦＥＴ Ｑ４０、及びＦＥＴ Ｑ４０に接続された抵抗素子Ｒ４０を備えている。トランス４１の１次コイルＮ１の一端は正の電源Ｖｄｄに接続されている。トランス４１の２次コイルＮ２は二つのコイルで構成され、この二つの２次コイルＮ２を介してヒータ電圧が、マグネトロン５０の陰極５２であるヒータに通電されるようにヒータ電源Ｖｈｈが接続されている。
【００３７】
駆動電圧印加回路４０は、トランス４１の２次コイルＮ２に誘起される所定の高電圧をマグネトロン５０の陽極５１と陰極５２との間に駆動電圧として印加する。
【００３８】
陽極電流制御回路３０は、温度検出素子である感温抵抗素子ＲＴ及び前段駆動回路３１を備えている。前段駆動回路３１は、前段駆動素子であるトランジスタＱ３１，Ｑ３２、コンデンサＣ３１、抵抗素子Ｒ３１，Ｒ３２を備えている。
【００３９】
感温抵抗素子ＲＴは、マグネトロン５０の温度又はマグネトロン５０の周辺環境温度に応じて抵抗値が変化する正特性サーミスタである。この感温抵抗素子ＲＴは前段駆動回路３１の主電流路に設けられている。
【００４０】
抵抗素子Ｒ３１，Ｒ３２及びコンデンサＣ３１は、マグネトロン５０が正常発振するように、ＦＥＴ Ｑ４０に対するパルス電圧の立ち上がりを緩やかにする。
【００４１】
図４に示したマイクロ波発生装置１０１の動作は次のとおりである。
陽極電流制御回路３０の入力端子ＩＮには所定パルス幅の矩形波状の正のパルス信号が印加される。このパルス信号の立ち上がりによって入力端子ＩＮの電圧がハイレベルになれば、トランジスタＱ３１がオンしてＦＥＴ Ｑ４０のゲート電圧が立ち上がり、トランス４１の１次コイルＮ１に電流が流れる。トランス４１の２次コイルＮ２には、１次コイルＮ１に流れる電流変化を打ち消す方向に電圧が発生し、マグネトロン５０の陰極５２に負電圧が印加される。マグネトロンの陽極は０電位であるので（接地されているので）、マグネトロン５０の陰極−陽極間の電圧印加によって陽極電流が流れる。
【００４２】
前記パルス信号の立ち下がりによって入力端子ＩＮの電圧がローレベルになれば、トランジスタＱ３１がオフ、トランジスタＱ３２がオンして、ＦＥＴ Ｑ４０のゲート電圧が立ち下がり、トランス４１の１次コイルＮ１の電流が遮断される。これにより、トランス４１の２次コイルＮ２の出力電圧が立ち下がり、マグネトロン５０の陰極５２への印加電圧が０電位まで上昇する。これによりマグネトロン５０の発振は停止する。
【００４３】
ＦＥＴ２０は能動領域で作動するようにゲートバイアス及びゲート電圧が定められている。また、トランス４１の１次コイルＮ１と２次コイルＮ２に流れる電流も比例関係にあるため、マグネトロン５０の陽極電流とＦＥＴ Ｑ４０に流れるドレイン電流とはほぼ比例関係にある。
【００４４】
前段駆動回路３１のトランジスタＱ３１，Ｑ３２はプッシュプル回路を構成していて、トランジスタＱ３１，Ｑ３２も能動領域で作動するように入力端子ＩＮへの印加電圧が定められている。
【００４５】
前段駆動回路３１の主電流路に設けられている感温抵抗素子ＲＴの抵抗値は、マグネトロン５０の温度又はマグネトロン５０の周辺環境温度に応じた値であるので、トランジスタＱ３１のコレクタ電流は前記温度に応じて変化し、それに伴い、駆動電圧印加回路４０のドレイン電流が変化し、マグネトロンの陽極電流が変化する。
【００４６】
すなわち、前記感温抵抗素子ＲＴは、その通電電流によってマグネトロン５０の陽極電流が変化する位置に備えられている。この感温抵抗素子ＲＴは正特性サーミスタであるので、マグネトロン５０の温度が上昇する程、陽極電流は減少する関係にある。そして、マグネトロンの温度変化による発振周波数の変化が抑制されるように、前記感温抵抗素子ＲＴの温度抵抗係数が定められている。
【００４７】
図５は、前記マイクロ波発生装置１０１における感温抵抗素子ＲＴの取り付け位置などを示す図である。マグネトロン５０の近傍には、前記駆動電圧印加回路４０を備えたシャーシ６０が配置されている。
【００４８】
マグネトロンの発振周波数はマグネトロン５０の共振空胴の熱膨張・収縮に起因して変動するものと推察されるので、マグネトロン５０の陽極の温度を直接測定するのがよいが、マグネトロンの構造上、その内部に感温抵抗素子を配置するのは困難である。そのため、感温抵抗素子ＲＴの取り付け位置として良好な位置の一つは、マグネトロン５０の外面である。
【００４９】
マグネトロン５０とシャーシ６０とは別部品であるので、マグネトロン５０とシャーシ６０とは、そのどちらかが必要に応じて交換自在に設けられている。この交換の際、感温抵抗素子ＲＴはマグネトロン５０と共に一体的に取り扱えるように、シャーシ６０内の回路基板と感温抵抗素子ＲＴとは分離可能なように、その間をコネクタで着脱自在に設けておくのが望ましい。
【００５０】
マグネトロン５０の温度は使用中に急激に変動することはなく、徐々に変化するので、このマグネトロン５０の近傍に配置されているシャーシ６０の温度はマグネトロン５０の温度に近似したものとなる。したがって、シャーシ６０に感温抵抗素子ＲＴを取り付けてもよい。但し、シャーシ６０に電力制御用トランジスタや定電圧化素子などの発熱部品６１，６２が取り付けられている場合には、それらの発熱部品６１，６２の熱の影響を受けないように、図５において領域Ａ１，Ａ２で示すような、発熱部品６１，６２から離れた位置に感温抵抗素子ＲＴを配置すればよい。
【００５１】
以上に示した構成により、アンテナを含む伝送系及び高周波回路を広帯域化することなく、全体の回路規模を増大させることもなく、周波数安定性の高いマイクロ波を発生させることができる。
【００５２】
《第２の実施形態》
第２の実施形態に係るマイクロ波発生装置について、図６を参照して説明する。
マグネトロンの温度と発振周波数との関係、及びマグネトロンの陽極電流と発振周波数との関係は第１の実施形態で示したものと同様である。
【００５３】
図６は、第２の実施形態に係るマイクロ波発生装置１０２の回路図である。
このマイクロ波発生装置１０２は、マグネトロン５０、駆動電圧印加回路４０、及び陽極電流制御回路３０を備えている。
【００５４】
駆動電圧印加回路４０は、１次コイルＮ１及び２次コイルＮ２を有する高電圧発生用のトランス４１と、このトランス４１の１次コイルＮ１に対してパルス電圧を印加する、トランス駆動素子であるＦＥＴ Ｑ４０、及び温度検出素子である感温抵抗素子ＲＴを備えている。感温抵抗素子ＲＴは、マグネトロン５０の温度又はマグネトロン５０の周辺環境温度に応じて抵抗値が変化する正特性サーミスタである。この感温抵抗素子ＲＴはＦＥＴ Ｑ４０の主電流路に設けられている。
【００５５】
陽極電流制御回路３０は、前段駆動素子であるトランジスタＱ３１，Ｑ３２、コンデンサＣ３１、抵抗素子Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３を備えている。
その他の構成は第１の実施形態で示したものと同様である。
【００５６】
図６に示したマイクロ波発生装置１０２のパルス電波を送信する動作については第１の実施形態で図４に示した装置と同様である。
前記感温抵抗素子ＲＴはＦＥＴ Ｑ４０の主電流路に挿入されているので、感温抵抗素子ＲＴの抵抗値が増大するほど、ＦＥＴ Ｑ４０のドレイン電流が減少し、マグネトロン５０の陽極電流が減少する。
【００５７】
前記感温抵抗素子ＲＴは正特性サーミスタであるので、マグネトロン５０の温度が上昇する程、陽極電流は減少することになる。そして、マグネトロンの温度変化による発振周波数の変化が抑制されるように、前記感温抵抗素子ＲＴの温度抵抗係数が定められている。
【００５８】
以上に示した構成により、アンテナを含む伝送系及び高周波回路を広帯域化することなく、全体の回路規模を増大させることもなく、周波数安定性の高いマイクロ波を発生させることができる。
【００５９】
《第３の実施形態》
第３の実施形態に係るマイクロ波発生装置について、図７を参照して説明する。
マグネトロンの温度と発振周波数との関係、及びマグネトロンの陽極電流と発振周波数との関係は第１の実施形態で示したものと同様である。
【００６０】
図７は、第３の実施形態に係るマイクロ波発生装置１０３の回路図である。
このマイクロ波発生装置１０３は、マグネトロン５０、駆動電圧印加回路４０、陽極電流制御回路３０、陽極電流検出回路６１、及び温度センサ６２を備えている。
【００６１】
陽極電流検出回路６１はマグネトロン５０の陽極５１に接続されていて、陽極電流を検出し、陽極電流に応じた（比例した）電圧を陽極電流制御回路３０へ出力する。温度センサ６２はマグネトロン５０の温度又はマグネトロン５０の周辺環境温度を検出し、その温度に応じた電圧信号を陽極電流制御回路３０へ出力する。
【００６２】
陽極電流制御回路３０には、マグネトロン５０の温度と、その温度に適した陽極電流との関係が予めテーブルとして設定されていて、マグネトロン５０の温度に最適な陽極電流が流れるように駆動電圧印加回路４０が制御される。このテーブルが本発明の「温度・陽極電流関係設定手段」に相当する。
【００６３】
陽極電流の制御は、駆動電圧印加回路４０のＦＥＴ Ｑ４０のゲート電圧の制御によって行われる。すなわち、ＦＥＴ Ｑ４０のオン時に、マグネトロン５０の陽極電流にほぼ比例した所定のドレイン電流が流れるようにゲート電圧が定められる。
【００６４】
《第４の実施形態》
図８は第４の実施形態に係るレーダのブロック図である。図８においてマグネトロン駆動回路７２とマグネトロン５０とによって、第１〜第３の実施形態で示したマイクロ波発生装置１０１〜１０３のいずれかを構成している。
【００６５】
図８において、トリガ回路７１はマグネトロン駆動回路７２及び指示部８０に対して一定周期でトリガ信号を与える。マグネトロン駆動回路７２はトリガ信号を受ける毎にマグネトロン５０を駆動してマイクロ波のパルス状電波を発生する。この信号はサーキュレータ７３及びアンテナ駆動部７４を経由してアンテナ７５から送信される。
【００６６】
アンテナ７５が受信した受信信号はアンテナ駆動部７４及びサーキュレータ７３を介してミキサ７７へ入力される。ミキサ７７は局部発振器７６からのローカル信号と前記受信信号とを混合して中間周波信号を生成し、中間周波増幅回路７８はその信号を増幅し、検波回路７９は中間周波信号を検波し指示部８０へ与える。
【００６７】
指示部８０は検波回路７９からの検波信号、アンテナ駆動部７４からの方位信号、及びトリガ回路７１からのトリガ信号に基づいて、物標のエコーをＰＰＩ表示するための信号処理及びＰＰＩ表示を行う。前記マイクロ波発生装置以外の要素が本発明の「物標探知回路」に相当する。
【００６８】
この構成により、全体の回路規模を増大させることなく、周波数の安定したマイクロ波で物標の探知を行うことができる。
【符号の説明】
【００６９】
Ｎ１…１次コイル
Ｎ２…２次コイル
Ｑ３１，Ｑ３２…トランジスタ
Ｑ４０…ＦＥＴ
Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３，Ｒ４０…抵抗素子
ＲＴ…感温抵抗素子
３０…陽極電流制御回路
３１…前段駆動回路
４０…駆動電圧印加回路
４１…トランス
５０…マグネトロン
５１…陽極
５２…陰極
１０１，１０２，１０３…マイクロ波発生装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マグネトロンを利用した電磁波発生装置及び電磁波発生装置を備えたレーダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マグネトロンを利用したマイクロ波等の電磁波を発生する電磁波発生装置は、各種レーダ、マイクロ波加熱装置及びマイクロ波電力伝送装置等に用いられている。
【０００３】
例えばパルス変調レーダ（Pulse Modulated Radar）は、マイクロ波を発振し出力するマグネトロン、マグネトロンを駆動するマグネトロン駆動回路、マイクロ波を送受波するアンテナ、受信回路等によって構成されている。
【０００４】
また、マイクロ波電力伝送装置においては、複数のマイクロ波発生装置から送信されるマイクロ波を受信して電力として取り出せるように、複数のマイクロ波発生装置は、それぞれの発生するマイクロ波の位相が揃っていることが要求される。
【０００５】
マグネトロンを利用したマイクロ波発生装置において、マグネトロンの発振出力の位相を制御するものとして特許文献１が開示されている。ここで、特許文献１のマイクロ波発生装置の構成を、図１を参照して説明する。
【０００６】
図１において、マグネトロン１１の陽極・陰極間には、高圧直流安定化電源１２により高電圧が印加されて陽極電流が流れ、これによってマグネトロン１１は固有発振周波数で発振する。基準信号発生器１３は、マグネトロン１１の固有発振周波数に近い周波数を持つ基準信号を発生し、可変移相器１４を介して分配器１５に供給される。分配器１５は入力された基準信号をサーキュレータ１６と混合器１７へ分配する。
【０００７】
サーキュレータ１６は、入力された基準信号をマグネトロン１１に注入し、マグネトロン１１から放射されるマイクロ波を方向性結合器１８へ出力する。方向性結合器１８を介するマイクロ波はホーンアンテナ等の給電系へ送られる。
【０００８】
混合器１７は分配器１５からの基準信号と減衰器１９からのマイクロ波とを混合し、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２０は不要な高調波成分を除去して、前記基準信号と前記マイクロ波との周波数差信号を出力する。アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）２１は前記周波数差相当の値を求める。
【０００９】
アノード電流制御演算器２２は、前記周波数差相当の値（周波数誤差）を減少させるためのアノード電流制御信号を演算し、制御値をデジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）２３でアナログ制御信号に変換し、高圧直流安定化電源１２へ供給する。
【００１０】
高圧直流安定化電源１２は、この制御信号に応じてマグネトロン１１のアノード電流を増減し、その発振周波数を制御する。
このように、フィードバック制御によりマグネトロンの陽極電流が制御されることによって、その発振周波数が安定化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第３６９７５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図１に示されるマイクロ波発生装置は、例えばフェーズドアレイアンテナでマイクロ波が送信されるような場合に、複数のマイクロ波発生装置から送信されるマイクロ波の位相を正確に揃えるために構成されるものである。
【００１３】
一方、マイクロ波を利用した各種レーダやマイクロ波加熱装置において、マグネトロンの発振周波数の変動幅が大きいと、アンテナを含む伝送系及び高周波回路が広帯域特性を備える必要があり、高利得・高ＳＮ比を得るためには全体に大型化することになる。そのため、マイクロ波を利用した各種レーダやマイクロ波加熱装置においてもマイクロ波の周波数は安定していることが望ましい。
【００１４】
しかし、図１に示されるようなＰＬＬによってマグネトロンの発振周波数及び位相を制御する回路構成では、マグネトロンを注入同期させるために必要になるサーキュレータや出力されるマイクロ波の周波数を検出するための方向性結合器が必要になり、回路規模が大きくなってしまう。また、前記方向性結合器やサーキュレータで損失が生じるという問題もある。
【００１５】
そこで、この発明の目的は、アンテナを含む伝送系及び高周波回路を広帯域化することなく、全体の回路規模を増大させることもなく、安定した電磁波を発生する電磁波発生装置及びそれを備えたレーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
発明者は、前述のマグネトロンの発振周波数の不安定性の主因がマグネトロンの温度変化にあること、さらには、陽極電流一定の下で、マグネトロンの自己発振周波数はマグネトロンの温度に応じて変化することを見いだした。
【００１７】
そこで、この発明の電磁波発生装置は、陽極と陰極とを備え、該陽極を流れる陽極電流によって所定の発振周波数の電磁波を発生させるマグネトロンと、前記陽極と前記陰極との間に駆動電圧を印加する駆動電圧印加回路と、を備えた電磁波発生装置であって、
前記駆動電圧印加回路は、前記マグネトロンの温度又は前記マグネトロンの環境の温度を検出する温度検出素子と、前記温度に応じて前記陽極電流の値を制御する陽極電流制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１８】
前記陽極電流制御部は、例えば所定温度において前記所定の発振周波数の電磁波を発生させる前記陽極電流の値に対して、前記温度が前記所定温度よりも高い場合には、前記陽極電流の値を低下させ、前記温度が前記所定温度よりも低い場合には、前記陽極電流の値を上昇させる。
【００１９】
この構成により、マグネトロンの温度変化による発振周波数の変化が陽極電流の制御によって抑制される。そのため、周波数の安定した電磁波が発生される。
【００２０】
前記温度検出素子は、温度に応じて抵抗値が変化する感温抵抗素子であり、通電電流によって前記陽極電流を変化させる。
【００２１】
例えば、前記温度検出素子は、温度の上昇に伴って前記抵抗値が上昇する。
【００２２】
これにより、通電電流によってマグネトロンの陽極電流が変化する位置に感温抵抗素子を設けるだけで、温度に応じた陽極電流の制御ができることになり、全体に極めて簡素な回路で構成できる。
【００２３】
例えば前記駆動電圧印加回路は、２次コイルが前記マグネトロンに接続されたトランスと、前記トランスの１次コイルにパルス電圧を印加するトランス駆動素子とを備え、前記温度検出素子が前記トランス駆動素子の主電流路に配置されている。
【００２４】
また、例えば、前記駆動電圧印加回路は、２次コイルが前記マグネトロンに接続されたトランスと、前記トランスの１次コイルにパルス電圧を印加するトランス駆動素子とを備え、前記陽極電流制御部は、前記トランス駆動素子の制御端子にパルス電圧を与える前段駆動回路を備え、前記前段駆動回路の主電流路に前記温度検出素子を備える。
【００２５】
また、例えば、前記陽極電流制御部は、前記マグネトロンの温度と当該温度に適した前記陽極電流との関係を設定する温度・陽極電流関係設定手段と、前記温度検出素子により検出された温度に適した陽極電流を前記温度・陽極電流関係設定手段により求め、前記駆動電圧印加回路を制御するものとする。
【００２６】
この発明のレーダは、前記電磁波発生装置と、前記電磁波を発射するとともに物標で反射されたエコー信号を受信するアンテナと、前記エコー信号に基づいて前記物標を探知する物標探知回路と、備える。
この構成により、全体の回路規模を増大させることなく、周波数の安定した電磁波で物標の探知を行うことができる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、アンテナを含む伝送系及び高周波回路を広帯域化することなく、全体の回路規模を増大させることもなく、安定した電磁波を発生する電磁波発生装置及びそれを備えたレーダが構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】特許文献１のマイクロ波発生装置の構成を示す図である。
【図２】マグネトロンの温度と発振周波数との関係を示す図である。
【図３】マグネトロンの陽極電流と発振周波数との関係を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係るマイクロ波発生装置１０１の回路図である。
【図５】マイクロ波発生装置１０１における感温抵抗素子の取り付け位置などを示す図である。
【図６】第２の実施形態に係るマイクロ波発生装置１０２の回路図である。
【図７】第３の実施形態に係るマイクロ波発生装置１０３の回路図である。
【図８】第４の実施形態に係るレーダのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
《第１の実施形態》
第１の実施形態に係るマイクロ波発生装置について、図２〜図４を参照して説明する。
図２はマグネトロンの温度と発振周波数との関係を示す図である。横軸はマグネトロンの温度、縦軸は発振周波数である。直線Ａと直線Ｂは、出力電力の異なる二種類のマグネトロンについて、温度変化に対する発振周波数の変化を１次の直線で表している。
【００３０】
ここでマグネトロンの陽極電流は一定にして測定した。このように、マグネトロンの発振周波数と温度との間には１次関数の関係が見られる。すなわち、温度上昇に伴って発振周波数が直線的に低下する関係にある。発振周波数はマグネトロンの特性によってそれぞれ異なるが、温度変化に対する発振周波数の変化係数は負である点で共通している。
【００３１】
マグネトロンの共振空胴（キャビティ）は、温度に応じて熱膨張・収縮し、マグネトロンの共振空胴の熱膨張・収縮に応じて発振周波数が変動することが、図２に示す関係になることの原因であると推察される。
【００３２】
図３は、マグネトロンの陽極電流と発振周波数との関係を示す図である。横軸はマグネトロンの陽極電流、縦軸は発振周波数である。図３中の直線は、陽極電流に対する発振周波数の関係を１次の直線で表している。
【００３３】
このように、マグネトロンの発振周波数と陽極電流との間には１次関数の関係が見られる。すなわち、陽極電流の増大に伴って発振周波数が直線的に低下する関係にある。陽極電流の基準値（例えば５［Ａ］）はマグネトロンの特性（定格）によって異なるが、陽極電流変化に対する発振周波数の変化係数は負である。
【００３４】
このように、マグネトロンの発振周波数の温度特性は、温度変化に対する発振周波数の変化係数は負であり、陽極電流変化に対する発振周波数の変化係数は負である。そのため、この発明は、マグネトロンの温度変化による発振周波数の変化が、陽極電流の制御によって抑制されるようにする。すなわち温度に応じて陽極電流を制御する。
【００３５】
図４は、第１の実施形態に係るマイクロ波発生装置１０１の回路図である。
このマイクロ波発生装置１０１は、マグネトロン５０、駆動電圧印加回路４０、及び陽極電流制御回路３０を備えている。マグネトロン５０はその陽極５１と陰極５２との間に駆動電圧（陽極電圧）が印加されることによって、自己発振により所定周波数のマイクロ波を発生する。発生したマイクロ波の出力部の構成については図示していない。
【００３６】
駆動電圧印加回路４０は、１次コイルＮ１及び２次コイルＮ２を有する高電圧発生用のトランス４１、このトランス４１の１次コイルＮ１に対してパルス電圧を印加するトランス駆動素子であるＦＥＴ Ｑ４０、及びＦＥＴ Ｑ４０に接続された抵抗素子Ｒ４０を備えている。トランス４１の１次コイルＮ１の一端は正の電源Ｖｄｄに接続されている。トランス４１の２次コイルＮ２は二つのコイルで構成され、この二つの２次コイルＮ２を介してヒータ電圧が、マグネトロン５０の陰極５２であるヒータに通電されるようにヒータ電源Ｖｈｈが接続されている。
【００３７】
駆動電圧印加回路４０は、トランス４１の２次コイルＮ２に誘起される所定の高電圧をマグネトロン５０の陽極５１と陰極５２との間に駆動電圧として印加する。
【００３８】
陽極電流制御回路３０は、温度検出素子である感温抵抗素子ＲＴ及び前段駆動回路３１を備えている。前段駆動回路３１は、前段駆動素子であるトランジスタＱ３１，Ｑ３２、コンデンサＣ３１、抵抗素子Ｒ３１，Ｒ３２を備えている。
【００３９】
感温抵抗素子ＲＴは、マグネトロン５０の温度又はマグネトロン５０の周辺環境温度に応じて抵抗値が変化する正特性サーミスタである。この感温抵抗素子ＲＴは前段駆動回路３１の主電流路に設けられている。
【００４０】
抵抗素子Ｒ３１，Ｒ３２及びコンデンサＣ３１は、マグネトロン５０が正常発振するように、ＦＥＴ Ｑ４０に対するパルス電圧の立ち上がりを緩やかにする。
【００４１】
図４に示したマイクロ波発生装置１０１の動作は次のとおりである。
陽極電流制御回路３０の入力端子ＩＮには所定パルス幅の矩形波状の正のパルス信号が印加される。このパルス信号の立ち上がりによって入力端子ＩＮの電圧がハイレベルになれば、トランジスタＱ３１がオンしてＦＥＴ Ｑ４０のゲート電圧が立ち上がり、トランス４１の１次コイルＮ１に電流が流れる。トランス４１の２次コイルＮ２には、１次コイルＮ１に流れる電流変化を打ち消す方向に電圧が発生し、マグネトロン５０の陰極５２に負電圧が印加される。マグネトロンの陽極は０電位であるので（接地されているので）、マグネトロン５０の陰極−陽極間の電圧印加によって陽極電流が流れる。
【００４２】
前記パルス信号の立ち下がりによって入力端子ＩＮの電圧がローレベルになれば、トランジスタＱ３１がオフ、トランジスタＱ３２がオンして、ＦＥＴ Ｑ４０のゲート電圧が立ち下がり、トランス４１の１次コイルＮ１の電流が遮断される。これにより、トランス４１の２次コイルＮ２の出力電圧が立ち下がり、マグネトロン５０の陰極５２への印加電圧が０電位まで上昇する。これによりマグネトロン５０の発振は停止する。
【００４３】
ＦＥＴ２０は能動領域で作動するようにゲートバイアス及びゲート電圧が定められている。また、トランス４１の１次コイルＮ１と２次コイルＮ２に流れる電流も比例関係にあるため、マグネトロン５０の陽極電流とＦＥＴ Ｑ４０に流れるドレイン電流とはほぼ比例関係にある。
【００４４】
前段駆動回路３１のトランジスタＱ３１，Ｑ３２はプッシュプル回路を構成していて、トランジスタＱ３１，Ｑ３２も能動領域で作動するように入力端子ＩＮへの印加電圧が定められている。
【００４５】
前段駆動回路３１の主電流路に設けられている感温抵抗素子ＲＴの抵抗値は、マグネトロン５０の温度又はマグネトロン５０の周辺環境温度に応じた値であるので、トランジスタＱ３１のコレクタ電流は前記温度に応じて変化し、それに伴い、駆動電圧印加回路４０のドレイン電流が変化し、マグネトロンの陽極電流が変化する。
【００４６】
すなわち、前記感温抵抗素子ＲＴは、その通電電流によってマグネトロン５０の陽極電流が変化する位置に備えられている。この感温抵抗素子ＲＴは正特性サーミスタであるので、マグネトロン５０の温度が上昇する程、陽極電流は減少する関係にある。そして、マグネトロンの温度変化による発振周波数の変化が抑制されるように、前記感温抵抗素子ＲＴの温度抵抗係数が定められている。
【００４７】
図５は、前記マイクロ波発生装置１０１における感温抵抗素子ＲＴの取り付け位置などを示す図である。マグネトロン５０の近傍には、前記駆動電圧印加回路４０を備えたシャーシ６０が配置されている。
【００４８】
マグネトロンの発振周波数はマグネトロン５０の共振空胴の熱膨張・収縮に起因して変動するものと推察されるので、マグネトロン５０の陽極の温度を直接測定するのがよいが、マグネトロンの構造上、その内部に感温抵抗素子を配置するのは困難である。そのため、感温抵抗素子ＲＴの取り付け位置として良好な位置の一つは、マグネトロン５０の外面である。
【００４９】
マグネトロン５０とシャーシ６０とは別部品であるので、マグネトロン５０とシャーシ６０とは、そのどちらかが必要に応じて交換自在に設けられている。この交換の際、感温抵抗素子ＲＴはマグネトロン５０と共に一体的に取り扱えるように、シャーシ６０内の回路基板と感温抵抗素子ＲＴとは分離可能なように、その間をコネクタで着脱自在に設けておくのが望ましい。
【００５０】
マグネトロン５０の温度は使用中に急激に変動することはなく、徐々に変化するので、このマグネトロン５０の近傍に配置されているシャーシ６０の温度はマグネトロン５０の温度に近似したものとなる。したがって、シャーシ６０に感温抵抗素子ＲＴを取り付けてもよい。但し、シャーシ６０に電力制御用トランジスタや定電圧化素子などの発熱部品６１，６２が取り付けられている場合には、それらの発熱部品６１，６２の熱の影響を受けないように、図５において領域Ａ１，Ａ２で示すような、発熱部品６１，６２から離れた位置に感温抵抗素子ＲＴを配置すればよい。
【００５１】
以上に示した構成により、アンテナを含む伝送系及び高周波回路を広帯域化することなく、全体の回路規模を増大させることもなく、周波数安定性の高いマイクロ波を発生させることができる。
【００５２】
《第２の実施形態》
第２の実施形態に係るマイクロ波発生装置について、図６を参照して説明する。
マグネトロンの温度と発振周波数との関係、及びマグネトロンの陽極電流と発振周波数との関係は第１の実施形態で示したものと同様である。
【００５３】
図６は、第２の実施形態に係るマイクロ波発生装置１０２の回路図である。
このマイクロ波発生装置１０２は、マグネトロン５０、駆動電圧印加回路４０、及び陽極電流制御回路３０を備えている。
【００５４】
駆動電圧印加回路４０は、１次コイルＮ１及び２次コイルＮ２を有する高電圧発生用のトランス４１と、このトランス４１の１次コイルＮ１に対してパルス電圧を印加する、トランス駆動素子であるＦＥＴ Ｑ４０、及び温度検出素子である感温抵抗素子ＲＴを備えている。感温抵抗素子ＲＴは、マグネトロン５０の温度又はマグネトロン５０の周辺環境温度に応じて抵抗値が変化する正特性サーミスタである。この感温抵抗素子ＲＴはＦＥＴ Ｑ４０の主電流路に設けられている。
【００５５】
陽極電流制御回路３０は、前段駆動素子であるトランジスタＱ３１，Ｑ３２、コンデンサＣ３１、抵抗素子Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３を備えている。
その他の構成は第１の実施形態で示したものと同様である。
【００５６】
図６に示したマイクロ波発生装置１０２のパルス電波を送信する動作については第１の実施形態で図４に示した装置と同様である。
前記感温抵抗素子ＲＴはＦＥＴ Ｑ４０の主電流路に挿入されているので、感温抵抗素子ＲＴの抵抗値が増大するほど、ＦＥＴ Ｑ４０のドレイン電流が減少し、マグネトロン５０の陽極電流が減少する。
【００５７】
前記感温抵抗素子ＲＴは正特性サーミスタであるので、マグネトロン５０の温度が上昇する程、陽極電流は減少することになる。そして、マグネトロンの温度変化による発振周波数の変化が抑制されるように、前記感温抵抗素子ＲＴの温度抵抗係数が定められている。
【００５８】
以上に示した構成により、アンテナを含む伝送系及び高周波回路を広帯域化することなく、全体の回路規模を増大させることもなく、周波数安定性の高いマイクロ波を発生させることができる。
【００５９】
《第３の実施形態》
第３の実施形態に係るマイクロ波発生装置について、図７を参照して説明する。
マグネトロンの温度と発振周波数との関係、及びマグネトロンの陽極電流と発振周波数との関係は第１の実施形態で示したものと同様である。
【００６０】
図７は、第３の実施形態に係るマイクロ波発生装置１０３の回路図である。
このマイクロ波発生装置１０３は、マグネトロン５０、駆動電圧印加回路４０、陽極電流制御回路３０、陽極電流検出回路６１、及び温度センサ６２を備えている。
【００６１】
陽極電流検出回路６１はマグネトロン５０の陽極５１に接続されていて、陽極電流を検出し、陽極電流に応じた（比例した）電圧を陽極電流制御回路３０へ出力する。温度センサ６２はマグネトロン５０の温度又はマグネトロン５０の周辺環境温度を検出し、その温度に応じた電圧信号を陽極電流制御回路３０へ出力する。
【００６２】
陽極電流制御回路３０には、マグネトロン５０の温度と、その温度に適した陽極電流との関係が予めテーブルとして設定されていて、マグネトロン５０の温度に最適な陽極電流が流れるように駆動電圧印加回路４０が制御される。このテーブルが本発明の「温度・陽極電流関係設定手段」に相当する。
【００６３】
陽極電流の制御は、駆動電圧印加回路４０のＦＥＴ Ｑ４０のゲート電圧の制御によって行われる。すなわち、ＦＥＴ Ｑ４０のオン時に、マグネトロン５０の陽極電流にほぼ比例した所定のドレイン電流が流れるようにゲート電圧が定められる。
【００６４】
《第４の実施形態》
図８は第４の実施形態に係るレーダのブロック図である。図８においてマグネトロン駆動回路７２とマグネトロン５０とによって、第１〜第３の実施形態で示したマイクロ波発生装置１０１〜１０３のいずれかを構成している。
【００６５】
図８において、トリガ回路７１はマグネトロン駆動回路７２及び指示部８０に対して一定周期でトリガ信号を与える。マグネトロン駆動回路７２はトリガ信号を受ける毎にマグネトロン５０を駆動してマイクロ波のパルス状電波を発生する。この信号はサーキュレータ７３及びアンテナ駆動部７４を経由してアンテナ７５から送信される。
【００６６】
アンテナ７５が受信した受信信号はアンテナ駆動部７４及びサーキュレータ７３を介してミキサ７７へ入力される。ミキサ７７は局部発振器７６からのローカル信号と前記受信信号とを混合して中間周波信号を生成し、中間周波増幅回路７８はその信号を増幅し、検波回路７９は中間周波信号を検波し指示部８０へ与える。
【００６７】
指示部８０は検波回路７９からの検波信号、アンテナ駆動部７４からの方位信号、及びトリガ回路７１からのトリガ信号に基づいて、物標のエコーをＰＰＩ表示するための信号処理及びＰＰＩ表示を行う。前記マイクロ波発生装置以外の要素が本発明の「物標探知回路」に相当する。
【００６８】
この構成により、全体の回路規模を増大させることなく、周波数の安定したマイクロ波で物標の探知を行うことができる。
【符号の説明】
【００６９】
Ｎ１…１次コイル
Ｎ２…２次コイル
Ｑ３１，Ｑ３２…トランジスタ
Ｑ４０…ＦＥＴ
Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３，Ｒ４０…抵抗素子
ＲＴ…感温抵抗素子
３０…陽極電流制御回路
３１…前段駆動回路
４０…駆動電圧印加回路
４１…トランス
５０…マグネトロン
５１…陽極
５２…陰極
１０１，１０２，１０３…マイクロ波発生装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極とを備え、該陽極を流れる陽極電流によって所定の発振周波数の電磁波を発生させるマグネトロンと、
前記陽極と前記陰極との間に駆動電圧を印加する駆動電圧印加回路と、
を備えた電磁波発生装置であって、
前記駆動電圧印加回路は、前記マグネトロンの温度又は前記マグネトロンの環境の温度を検出する温度検出素子と、前記温度に応じて前記陽極電流の値を制御する陽極電流制御部と、を備えていることを特徴とする電磁波発生装置。
【請求項２】
内部に前記駆動電圧印加回路を備えて前記マグネトロンの近傍に配置されたシャーシに、前記温度検出素子が取り付けられた、請求項１に記載の電磁波発生装置。
【請求項３】
前記マグネトロンに前記温度検出素子が取り付けられた、請求項１に記載の電磁波発生装置。
【請求項４】
前記温度検出素子は前記駆動電圧印加回路とは着脱自在に配置された、請求項３に記載の電磁波発生装置。
【請求項５】
前記陽極電流制御部は、所定温度において前記所定の発振周波数の電磁波を発生させる前記陽極電流の値に対して、前記温度が前記所定温度よりも高い場合には、前記陽極電流の値を低下させ、前記温度が前記所定温度よりも低い場合には、前記陽極電流の値を上昇させることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電磁波発生装置。
【請求項６】
前記温度検出素子は、温度に応じて抵抗値が変化する感温抵抗素子であって、通電電流によって前記陽極電流を変化させることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の電磁波発生装置。
【請求項７】
前記温度検出素子は、温度の上昇に伴って前記抵抗値が上昇することを特徴とする請求項６記載の電磁波発生装置。
【請求項８】
前記駆動電圧印加回路は、２次コイルが前記マグネトロンに接続されたトランスと、前記トランスの１次コイルにパルス電圧を印加するトランス駆動素子と、を備え、
前記温度検出素子は、前記トランス駆動素子の主電流路に配置されていることを特徴とする請求項６または請求項７記載の電磁波発生装置。
【請求項９】
前記駆動電圧印加回路は、２次コイルが前記マグネトロンに接続されたトランスと、前記トランスの１次コイルにパルス電圧を印加するトランス駆動素子と、を備え、
前記陽極電流制御部は、前記トランス駆動素子の制御端子にパルス電圧を与える前段駆動回路を備え、前記前段駆動回路の主電流路に前記温度検出素子が配置されていることを特徴とする請求項６または請求項７記載のマイクロ波発生装置。
【請求項１０】
前記陽極電流制御部は、前記温度と、前記所定の発振周波数で前記電磁波を発生させる前記陽極電流との関係を記憶する温度・陽極電流関係記憶手段と、前記温度検出素子により検出された温度に対応する前記陽極電流を温度・陽極電流関係記憶手段に基づいて定める電流設定部と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の電磁波発生装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れかに記載された電磁波発生装置と、
前記電磁波を発射するとともに物標で反射されたエコー信号を受信するアンテナと、
前記エコー信号に基づいて前記物標を探知する物標探知回路と、
を備えたことを特徴とするレーダ。
【請求項１】
陽極と陰極とを備え、該陽極を流れる陽極電流によって所定の発振周波数の電磁波を発生させるマグネトロンと、
前記陽極と前記陰極との間に駆動電圧を印加する駆動電圧印加回路と、
を備えた電磁波発生装置であって、
前記駆動電圧印加回路は、前記マグネトロンの温度又は前記マグネトロンの環境の温度を検出する温度検出素子と、前記温度に応じて前記陽極電流の値を制御する陽極電流制御部と、を備えていることを特徴とする電磁波発生装置。
【請求項２】
内部に前記駆動電圧印加回路を備えて前記マグネトロンの近傍に配置されたシャーシに、前記温度検出素子が取り付けられた、請求項１に記載の電磁波発生装置。
【請求項３】
前記マグネトロンに前記温度検出素子が取り付けられた、請求項１に記載の電磁波発生装置。
【請求項４】
前記温度検出素子は前記駆動電圧印加回路とは着脱自在に配置された、請求項３に記載の電磁波発生装置。
【請求項５】
前記陽極電流制御部は、所定温度において前記所定の発振周波数の電磁波を発生させる前記陽極電流の値に対して、前記温度が前記所定温度よりも高い場合には、前記陽極電流の値を低下させ、前記温度が前記所定温度よりも低い場合には、前記陽極電流の値を上昇させることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電磁波発生装置。
【請求項６】
前記温度検出素子は、温度に応じて抵抗値が変化する感温抵抗素子であって、通電電流によって前記陽極電流を変化させることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の電磁波発生装置。
【請求項７】
前記温度検出素子は、温度の上昇に伴って前記抵抗値が上昇することを特徴とする請求項６記載の電磁波発生装置。
【請求項８】
前記駆動電圧印加回路は、２次コイルが前記マグネトロンに接続されたトランスと、前記トランスの１次コイルにパルス電圧を印加するトランス駆動素子と、を備え、
前記温度検出素子は、前記トランス駆動素子の主電流路に配置されていることを特徴とする請求項６または請求項７記載の電磁波発生装置。
【請求項９】
前記駆動電圧印加回路は、２次コイルが前記マグネトロンに接続されたトランスと、前記トランスの１次コイルにパルス電圧を印加するトランス駆動素子と、を備え、
前記陽極電流制御部は、前記トランス駆動素子の制御端子にパルス電圧を与える前段駆動回路を備え、前記前段駆動回路の主電流路に前記温度検出素子が配置されていることを特徴とする請求項６または請求項７記載のマイクロ波発生装置。
【請求項１０】
前記陽極電流制御部は、前記温度と、前記所定の発振周波数で前記電磁波を発生させる前記陽極電流との関係を記憶する温度・陽極電流関係記憶手段と、前記温度検出素子により検出された温度に対応する前記陽極電流を温度・陽極電流関係記憶手段に基づいて定める電流設定部と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の電磁波発生装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れかに記載された電磁波発生装置と、
前記電磁波を発射するとともに物標で反射されたエコー信号を受信するアンテナと、
前記エコー信号に基づいて前記物標を探知する物標探知回路と、
を備えたことを特徴とするレーダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−９５１６７（Ｐ２０１１−９５１６７Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５０９２７（Ｐ２００９−２５０９２７）
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
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