特開 2023-147508 レーダーシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023147508

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】レーダーシステム

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/03 20060101AFI20231005BHJP

   H01Q 21/28 20060101ALI20231005BHJP

   H01Q 3/04 20060101ALI20231005BHJP

   H01Q 3/24 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

G01S7/03 230

H01Q21/28

H01Q3/04

H01Q3/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022055042

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】314012087

【氏名又は名称】株式会社光電製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100121706

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128705

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 幸雄

(74)【代理人】

【識別番号】100147773

【弁理士】

【氏名又は名称】義村 宗洋

(72)【発明者】

【氏名】林 大介

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 寛治

(72)【発明者】

【氏名】黒川 大輝

(72)【発明者】

【氏名】西原 幸伸

(72)【発明者】

【氏名】箭内 多聞

(72)【発明者】

【氏名】村田 真一

(72)【発明者】

【氏名】清田 春信

【テーマコード（参考）】

5J021

5J070

【Ｆターム（参考）】

5J021AA04

5J021AA10

5J021AA11

5J021DA04

5J021DB05

5J021HA04

5J070AD08

5J070AE02

5J070AE04

5J070AF05

5J070AG01

5J070AH31

5J070AH40

(57)【要約】

【課題】回転機構に搭載しやすいレーダーシステムを提供する。
【解決手段】本発明のレーダーシステムは、Ｎ個のアンテナ装置と、分配・合成器と送受信装置を有する。アンテナ装置は、アンテナ、送受弁別器、周波数変換部、アンテナ周波数弁別器を備える。送受信装置は、クロック発振器、送信部、送受周波数弁別器、Ａ／Ｄ変換部を備える。周波数変換部は、受信ＲＦ信号をアンテナごとに異なる周波数の受信ＩＦ信号に変換し、アンテナ周波数弁別器へ出力する。分配・合成器は、送受周波数弁別器からの送信ＲＦ信号をＮ個に分配して、Ｎ個のアンテナ周波数弁別器に出力し、Ｎ個のアンテナ周波数弁別器からの受信ＩＦ信号を合成した信号である合成受信ＩＦ信号を送受周波数弁別器に出力する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｎ個のアンテナ装置と、分配・合成器と送受信装置を有するレーダーシステムであって、
Ｎは２以上の整数であり、
Ｎ個の前記アンテナ装置と前記分配・合成器は、Ｎ個の前記アンテナ装置の指向角同士が重複しないように回転機構に配置され、
前記アンテナ装置は、アンテナ、送受弁別器、周波数変換部、アンテナ周波数弁別器を備え、
前記送受信装置は、クロック発振器、送信部、送受周波数弁別器、Ａ／Ｄ変換部を備え、
前記送受弁別器は、前記アンテナ周波数弁別器からの送信ＲＦ信号を前記アンテナへ出力するとともに、前記アンテナからの受信ＲＦ信号を前記周波数変換部へ出力し、
前記周波数変換部は、受信ＲＦ信号をアンテナごとに異なる周波数の受信ＩＦ信号に変換し、前記アンテナ周波数弁別器へ出力し、
前記アンテナ周波数弁別器は、前記分配・合成器からの送信ＲＦ信号を前記送受弁別器へ出力するとともに、前記周波数変換部からの受信ＩＦ信号を前記分配・合成器へ出力し、
前記分配・合成器は、前記送受周波数弁別器からの送信ＲＦ信号をＮ個に分配して、Ｎ個の前記アンテナ周波数弁別器に出力し、Ｎ個の前記アンテナ周波数弁別器からの受信ＩＦ信号を合成した信号である合成受信ＩＦ信号を前記送受周波数弁別器に出力し、
前記クロック発振器は、前記送受信装置内の処理のためのクロック信号を生成し、
前記送信部は、送信ＲＦ信号を前記送受周波数弁別器へ出力し、
前記送受周波数弁別器は、前記送信部からの送信ＲＦ信号を前記分配・合成器へ出力するとともに、前記分配・合成器からの合成受信ＩＦ信号、もしくは合成受信ＩＦ信号をＮ個の前記アンテナ周波数弁別器からの受信ＩＦ信号に弁別したＮ個の受信ＩＦ信号を前記Ａ／Ｄ変換部に出力し、
Ａ／Ｄ変換部は、前記送受周波数分別器からの信号を、デジタル信号に変換する
ことを特徴とするレーダーシステム。

【請求項2】

請求項１記載のレーダーシステムであって、
前記送受信装置は、受信チャネル弁別器も備え、
前記送受周波数弁別器は、合成受信ＩＦ信号を前記Ａ／Ｄ変換部に出力し、
前記Ａ／Ｄ変換部は、前記合成受信ＩＦ信号を、合成デジタルＩＦ信号に変換し、
前記受信チャネル弁別器は、合成デジタルＩＦ信号を、前記アンテナ装置ごとのデジタルＩＦ信号に分割する
ことを特徴とするレーダーシステム。

【請求項3】

請求項１記載のレーダーシステムであって、
前記送受信装置は、前記Ａ／Ｄ変換部をＮ個備えており、
前記送受周波数弁別器は、合成受信ＩＦ信号をＮ個の前記アンテナ周波数弁別器からの受信ＩＦ信号に弁別したＮ個の受信ＩＦ信号のそれぞれを、対応する前記Ａ／Ｄ変換部に出力し、
Ｎ個の前記Ａ／Ｄ変換部は、前記アンテナ装置ごとのデジタルＩＦ信号を出力する
ことを特徴とするレーダーシステム。

【請求項4】

請求項１記載のレーダーシステムであって、
前記送受信装置は、ＩＦスイッチも備えており、
前記送受周波数弁別器は、合成受信ＩＦ信号をＮ個の前記アンテナ周波数弁別器からの受信ＩＦ信号に弁別したＮ個の受信ＩＦ信号を、前記ＩＦスイッチに出力し、
前記ＩＦスイッチは、Ｎ個の受信ＩＦ信号から１つの受信ＩＦ信号を選択して前記Ａ／Ｄ変換部へ出力し、
前記Ａ／Ｄ変換部は、入力された受信ＩＦ信号をデジタルＩＦ信号に変換する
ことを特徴とするレーダーシステム。

【請求項5】

請求項１～４のいずれかに記載のレーダーシステムであって、
前記送受信装置は、基準発振器も備え、
前記周波数変換部は、前記基準発振器が生成した信号から受信ＲＦ信号を受信ＩＦ信号に変換するための信号を生成する
ことを特徴とするレーダーシステム。

【請求項6】

請求項１～５のいずれかに記載のレーダーシステムであって、
前記送受信装置は、アンテナ装置制御部、制御変調器も備え、
前記周波数変換部は、制御復調器も備え、
前記制御変調器と前記制御復調器は、前記送信ＲＦ信号に重畳して制御のための信号の送受信を行い、
前記アンテナ装置制御部は、前記アンテナ装置を制御する
ことを特徴とするレーダーシステム。

【請求項7】

請求項６記載のレーダーシステムであって、
前記アンテナ装置は、前記周波数変換部への受信ＲＦ信号を遮断する切替器も備え、
前記アンテナ装置制御部は、送信ＲＦ信号を出力するタイミングで、前記切替器が前記周波数変換部への受信ＲＦ信号を遮断するように制御する
ことを特徴とするレーダーシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転機構にアンテナを搭載するレーダーシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

レーダーの最も基本的な形態は、水平方向に狭く垂直方向に比較的広い指向性をもつファンビームパターンのアンテナを機械駆動により水平方向に回転させる捜索レーダーである。この形態のレーダーは１組のアンテナ装置と送受信装置からなり、送信から受信までの時間とアンテナの指向角によって反射物の位置を特定するものである。簡素な構成であり、比較的安価に実現できることから船舶用レーダーなどで広く用いられる。

【0003】

近年、自動車への自動運転技術の導入が盛んである。自動車の自動運転では、ミリ波レーダーやステレオカメラ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）などの複数のセンサーを用いて周辺環境を認識することで運転操作を判断する（特許文献１など）。自動運転導入の機運は船舶でも例外ではない。ただし、自動車と船舶との違いに進路変更に要する時間があり、船舶の方が圧倒的に遅い。そのため、船舶の場合は、より広範な周辺環境を把握する必要がある。ミリ波レーダーではその最大探知距離に限りがあるため、船舶の自動航行には従来から用いられているＸ帯などの低い周波数が適している。また、自動運転ではより細密な周辺環境の把握、および突発的な事象への対応の観点から更新レート（測定結果を更新する頻度）は高い方が望ましい。測定結果の更新レートは一般的にはアンテナの回転速度に依存するので、レーダー用のアンテナの回転速度は高速であることが望ましい。複数のレーダーを異なる方向に用いることで回転速度を高くしない方法として、特許文献２のような技術がある。

【0004】

特許文献２の技術は、アンテナ装置と送受信装置の組み合わせを複数有するレーダーである。図１に、１つのアンテナを回転機構に搭載したレーダーの例を示す。図１（Ａ）は、アンテナの平面図である。アンテナは、水平方向に回転している。図１（Ｂ）はレーダーからの出力画面である。濃く塗られた部分が更新されている。図２に、４つのアンテナを回転機構に搭載したレーダーの例を示す。図２（Ａ）は、アンテナの平面図である。アンテナは、水平方向に回転している。図２（Ｂ）はレーダーからの出力画面である。濃く塗られた部分が更新されている。４つのアンテナを有しているので、回転速度が同じでも更新レートが高くなることが分かる。特許文献２は複数のアンテナを用いる例である。図３は、アンテナ装置と送受信装置の組み合わせを複数有するレーダーの例を示している。図３のレーダーシステムは、Ｎ個のアンテナ装置９１０_１，…，９１０_ＮとＮ個の送受信装置９３０_１，…，９３０_Ｎを有する。Ｎ個のアンテナ装置９１０_１，…，９１０_ＮとＮ個の送受信装置９３０_１，…，９３０_Ｎは、回転機構９５０に搭載される。送受信装置９３０_１，…，９３０_Ｎと外部との接続は、ロータリージョイント９４０を介して行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－６６２４０号公報

【特許文献2】特開平９－２３６６５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来の船舶用レーダーはミリ波と比べて周波数が低いことからアンテナ寸法が大きくなり、かつ機械駆動式であることから、アンテナの回転速度を高速にすることには限界がある。また、アンテナの指向角制御を電子走査式に変更することも考えられるが、装置規模が大きく、高価になってしまう。

【0007】

船舶用レーダーは世界中で広く使用されていることから入手性が良いため、船舶用途とは異なる利用も行われている。その一つとして今後利用が活発化するだろう小型飛翔体（ドローン）の運行監視がある。しかし一般的なドローンは軽量化が命題であり、機体材質・大きさともにレーダー断面積を小さくする方向に働くため探知が困難である。この対策として、アンテナの回転速度を下げてターゲットへの電波照射回数を増やし、積算効果で探知性能を向上する手段があるが、移動速度が速いターゲットの場合には追尾が困難になる。図３に示す構成の場合、回転機構９５０にアンテナ装置９１０_１，…，９１０_Ｎと送受信装置９３０_１，…，９３０_Ｎの組み合わせを搭載する必要があり、装置規模が大きくなるという問題がある。また、外部と接続するための配線も多くなるため、ロータリージョイント９４０が大きくなるという問題もある。

【0008】

本発明は、回転機構に搭載しやすいレーダーシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のレーダーシステムは、Ｎ個のアンテナ装置と、分配・合成器と送受信装置を有する。Ｎは２以上の整数である。Ｎ個のアンテナ装置と分配・合成器は、Ｎ個のアンテナ装置の指向角同士が重複しないように回転機構に配置される。アンテナ装置は、アンテナ、送受弁別器、周波数変換部、アンテナ周波数弁別器を備える。送受信装置は、クロック発振器、送信部、送受周波数弁別器、Ａ／Ｄ変換部を備える。送受弁別器は、アンテナ周波数弁別器からの送信ＲＦ信号をアンテナへ出力するとともに、アンテナからの受信ＲＦ信号を周波数変換部へ出力する。周波数変換部は、受信ＲＦ信号をアンテナごとに異なる周波数の受信ＩＦ信号に変換し、アンテナ周波数弁別器へ出力する。アンテナ周波数弁別器は、分配・合成器からの送信ＲＦ信号を送受弁別器へ出力するとともに、周波数変換部からの受信ＩＦ信号を分配・合成器へ出力する。分配・合成器は、送受周波数弁別器からの送信ＲＦ信号をＮ個に分配して、Ｎ個のアンテナ周波数弁別器に出力し、Ｎ個のアンテナ周波数弁別器からの受信ＩＦ信号を合成した信号である合成受信ＩＦ信号を送受周波数弁別器に出力する。クロック発振器は、送受信装置内の処理のためのクロック信号を生成する。送信部は、送信ＲＦ信号を送受周波数弁別器へ出力する。送受周波数弁別器は、送信部からの送信ＲＦ信号を分配・合成器へ出力するとともに、分配・合成器からの合成受信ＩＦ信号、もしくは合成受信ＩＦ信号をＮ個のアンテナ周波数弁別器からの受信ＩＦ信号に弁別したＮ個の受信ＩＦ信号をＡ／Ｄ変換部に出力する。Ａ／Ｄ変換部は、送受周波数分別器からの信号を、デジタル信号に変換する。

【発明の効果】

【0010】

本発明のレーダーシステムによれば、アンテナ装置から送受信装置に送られる受信ＩＦ信号は、アンテナごとに異なる周波数である。したがって、送受信装置をアンテナ装置ごとに備える必要がないので、回転機構に送受信装置を搭載する必要がない。よって、回転機構に搭載しやすい。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】１つのアンテナを回転機構に搭載したレーダーの例を示す図。

【図2】４つのアンテナを回転機構に搭載したレーダーの例を示す図。

【図3】アンテナ装置と送受信装置の組み合わせを複数有するレーダーの例を示す図。

【図4】本発明のレーダーシステムの構成例を示す図。

【図5】実施例１のアンテナ装置の構成例を示す図。

【図6】実施例１の送受信装置の構成例を示す図。

【図7】実施例１のレーダーシステムの概要を説明するため図。

【図8】実施例１変形例１の送受信装置の構成例を示す図。

【図9】実施例１変形例２の送受信装置の構成例を示す図。

【図10】実施例２のアンテナ装置の構成例を示す図。

【図11】実施例２の送受信装置の構成例を示す図。

【図12】実施例３のアンテナ装置の構成例を示す図。

【図13】実施例３の送受信装置の構成例を示す図。

【図14】実施例３の制御信号の伝送手法の例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。以下の説明では、Ｎは２以上の整数、ｎは１以上Ｎ以下の整数とする。

【実施例0013】

図４に実施例１のレーダーシステムの構成例を示す。図５は実施例１のアンテナ装置の構成例、図６は実施例１の送受信装置の構成例である。図７は実施例１のレーダーシステムの概要を説明するため図である。レーダーシステムは、Ｎ個のアンテナ装置１００_１，…，１００_Ｎと、分配・合成器３００と送受信装置２００を有する。Ｎ個のアンテナ装置１００_１，…，１００_Ｎと分配・合成器３００は、Ｎ個のアンテナ装置１００_１，…，１００_Ｎの指向角同士が重複しないように回転機構９５０に配置される。分配・合成器３００と送受信装置２００との接続は、ロータリージョイント４４０を介して行われる。ロータリージョイント４４０にはＲＦ信号の伝送用途として広く用いられている１芯の同軸タイプを想定する。回転機構９５０はＮ個のアンテナ装置１００_１，…，１００_Ｎと分配・合成器３００を水平方向に回転させる。

【0014】

アンテナ装置１００_ｎは、アンテナ１１０_ｎ、送受弁別器１２０_ｎ、周波数変換部１４０_ｎ、アンテナ周波数弁別器１３０_ｎを備える。送受信装置２００は、クロック発振器２４０、送信部２１０、送受周波数弁別器２２０、Ａ／Ｄ変換部２３０、受信チャネル弁別器２５０、電源部２６０を備える。

【0015】

アンテナ１１０_ｎは、従来のレーダーと同様のアンテナを想定する。例えば、長手方向が水平方向に向いたアレーアンテナを用いればよい。長手方向が水平方向に向いたアレーアンテナであれば、水平方向に狭く垂直方向に比較的広い指向性をもつファンビームパターンにできる。したがって、アンテナ装置１００_１，…，１００_Ｎの指向角同士が重複しないように回転機構９５０に配置しやすい。

【0016】

送受弁別器１２０_ｎは、アンテナ周波数弁別器１３０_ｎからの送信ＲＦ信号をアンテナ１１０_ｎへ出力するとともに、アンテナ１１０_ｎからの受信ＲＦ信号を周波数変換部１４０_ｎへ出力する。

【0017】

周波数変換部１４０_ｎは、受信ＲＦ信号をアンテナ１１０_ｎごとに異なる周波数の受信ＩＦ信号に変換し、アンテナ周波数弁別器１３０_ｎへ出力する。周波数変換部１４０_ｎは、周波数変換器１４１_ｎ、局部発振器１４２_ｎ、基準発振器１４３_ｎ、定電圧器１４４_ｎ、制御器１４５_ｎを備えればよい。周波数変換器１４１_ｎは、受信ＲＦ信号と局部発振器１４２_ｎから入力される局部発振信号を乗算し、受信ＩＦ信号を出力する。なお、周波数変換器１４１_ｎには、ＲＦ・ＩＦの増幅器や帯域制限フィルタ等も含むものとする。局部発振器１４２_ｎは、基準発振器１４３_ｎからの基準信号を基に、制御器１４５_ｎの制御に従って局部発振信号を周波数変換器１４１_ｎへ出力する。基準発振器１４３_ｎは定電圧器１４４_ｎから入力される直流電源により駆動し、あらかじめ定まった基準信号を局部発振器１４２_ｎへ出力する。制御器１４５_ｎはソフトウェアを内蔵し、定電圧器１４４_ｎから直流電源が入力されると自発的に所定の制御信号を局部発振器１４２_ｎに送る。所定の制御信号とは、例えば局部発振器１４２_ｎが出力する局部発振信号の周波数である。定電圧器１４４_ｎはアンテナ周波数弁別器１３０_ｎから供給される直流電力を、周波数変換器１４１_ｎ、局部発振器１４２_ｎ、基準発振器１４３_ｎ、制御器１４５_ｎで必要な電源電圧にそれぞれ変換して出力する。必要な電源電圧がすべて等しい場合、定電圧器１４４_ｎは省略してもよい。なお、局部発振信号の周波数は、Ｎ個のアンテナ装置１００_１，…，１００_Ｎでそれぞれ異なる値とし、Ｎ個の受信ＩＦ信号はそれぞれ異なる周波数である。こうすることで、各アンテナ装置１００_ｎからの受信信号を周波数によって識別することが可能になる。

【0018】

アンテナ周波数弁別器１３０_ｎは、分配・合成器３００からの送信ＲＦ信号を送受弁別器１２０_ｎへ出力するとともに、周波数変換部１４０_ｎからの受信ＩＦ信号を分配・合成器３００へ出力する。また、アンテナ周波数弁別器１３０_ｎは、分配・合成器３００からの直流電力を周波数変換部１４０_ｎの定電圧器１４４_ｎに供給する。アンテナ周波数弁別器１３０_ｎは、例えばＲＦハイパスフィルタとＩＦバンドパスフィルタ、および直流通過のインダクタなどで構成すればよい。こうすることで、アンテナ周波数弁別器１３０_ｎと分配・合成器３００の間の信号線を１つ（＝１芯）とし、ＲＦ・ＩＦ・直流電源を重畳して伝送することが可能になる。

【0019】

分配・合成器３００は、送受周波数弁別器２２０からの送信ＲＦ信号をＮ個に分配して、Ｎ個のアンテナ周波数弁別器１３０_１，…，１３０_Ｎに出力し、Ｎ個のアンテナ周波数弁別器１３０_１，…，１３０_Ｎからの受信ＩＦ信号を合成した信号である合成受信ＩＦ信号を送受周波数弁別器２２０に出力する。分配・合成器３００は、直流からＲＦ信号の周波数までをＮ個に分配する。分配・合成器３００には、例えば抵抗分配・合成器を用いればよい。

【0020】

クロック発振器２４０は、送受信装置２００内の処理のためのクロック信号を生成する。クロック発振器２４０は、Ｎ個の受信ＩＦ信号のうち最大の周波数の２倍以上のクロック信号を生成し、Ａ／Ｄ変換部２３０へクロック信号を出力すればよい。送信部２１０が半導体増幅器を有する固体素子レーダーの場合、クロック信号は送信部２１０にも出力される。

【0021】

送信部２１０は、送信ＲＦ信号を送受周波数弁別器２２０へ出力する。送信部２１０は、従来の送受信装置の送信部と同じであり、送信ＲＦ信号を生成し、送受周波数弁別器２２０へ出力する。

【0022】

送受周波数弁別器２２０は、送信部２１０からの送信ＲＦ信号を分配・合成器３００へ出力するとともに、分配・合成器３００からの合成受信ＩＦ信号をＡ／Ｄ変換部２３０に出力する。送受周波数弁別器２２０は、アンテナ周波数弁別器１３０_ｎと同じ機能を有する。

【0023】

Ａ／Ｄ変換部２３０は、合成受信ＩＦ信号を、合成デジタルＩＦ信号に変換し、受信チャネル弁別器２５０に出力する。Ａ／Ｄ変換部２３０は、Ｎ個の受信ＩＦ信号のうち最大の周波数の２倍以上のクロック信号にて動作する。

【0024】

受信チャネル弁別器２５０は、合成デジタルＩＦ信号を、アンテナ装置１００_ｎごとのデジタルＩＦ信号に分割する。受信チャネル弁別器２５０は、Ｎ個の受信ＩＦ信号の周波数に対応したＮ個のバンドパスフィルタを有し、合成デジタルＩＦ信号をＮ個のアンテナ装置１００_１，…，１００_Ｎに対応した信号に分割する。

【0025】

電源部２６０では、Ｎ個のアンテナ装置１００_１，…，１００_Ｎで使用する電力を生成し、送受周波数弁別器２２０、ロータリージョイント４４０、分配・合成器３００を介して各アンテナ装置１００_ｎに電力を供給する。

【0026】

次に、図７を参照しながら、アンテナ装置の数を２とした場合の動作を具体的に説明する。図７は、アンテナ周波数弁別器１３０_１，１３０_２および送受周波数弁別器２２０の具体例を示している。送信部２１０で生成した送信ＲＦ信号は、送受周波数弁別器２２０、ロータリージョイント４４０を経由して分配・合成器３００へ出力される。このときの送信ＲＦ信号の周波数を９４１０ＭＨｚとする。分配・合成器３００は、送信ＲＦ信号を２分配して２つのアンテナ装置１００_１，１００_２に等しいレベルの送信ＲＦ信号を出力する。アンテナ装置１００_ｎに入力された送信ＲＦ信号は、ともにアンテナ周波数弁別器１３０_ｎ、送受弁別器１２０_ｎを経由してアンテナ１１０_ｎから空間へ放射される。アンテナ１１０_ｎから放射され周辺の物体で反射した信号は、受信ＲＦ信号としてアンテナ１１０_ｎに入力され、送受弁別器１２０_ｎを介して周波数変換部１４０_ｎに入力される。周波数変換部１４０_ｎでは、受信ＲＦ信号を受信ＩＦ信号に周波数変換するが、局部発振器１４２_ｎから出力される局部発振信号の周波数を２個のアンテナ装置１００_１，１００_２でわずかに変えることで、各アンテナ装置１００_ｎから出力される受信ＩＦ信号の周波数を変える。例えば、受信ＩＦ信号の周波数をそれぞれ３０ＭＨｚ、５０ＭＨｚとする。周波数変換部１４０_ｎから出力された受信ＩＦ信号は、アンテナ周波数弁別器１３０_ｎ、分配・合成器３００、ロータリージョイント４４０、送受周波数弁別器２２０を経由してＡ／Ｄ変換部２３０へ出力される。ここでクロック発振器２４０のクロック信号の周波数を１５０ＭＨｚとすると、ナイキスト周波数は７５ＭＨｚであり、２種類の周波数をもつ合成受信ＩＦ信号を受信することができる。Ａ／Ｄ変換部２３０では、合成受信ＩＦ信号を合成デジタルＩＦ信号に変換し、受信チャネル弁別器２５０内でデジタルＩＦ信号をそれぞれ３０ＭＨｚ、５０ＭＨｚのバンドパスフィルタに入力すれば、２つのアンテナ装置１００_１，１００_２における受信信号が個別に処理可能となり、２つのアンテナ装置１００_１，１００_２の測定結果を同時に得ることができる。

【0027】

実施例１のレーダーシステムによれば、アンテナ装置１００_１，…，１００_Ｎから送受信装置２００に送られる受信ＩＦ信号は、アンテナごとに異なる周波数である。したがって、送受信装置２００をアンテナ装置１００_ｎごとに備える必要がないので、回転機構９５０に送受信装置２００を搭載する必要がない。よって、実施例１のレーダーシステムは、回転機構９５０に搭載しやすい。
［変形例１］

【0028】

図８に、実施例１変形例１の送受信装置の構成例を示す。送受信装置２０１は、クロック発振器２４０、送信部２１０、送受周波数弁別器２２１、Ａ／Ｄ変換部２３１_１，…，２３１_Ｎ、電源部２６０を備える。送受周波数弁別器２２１は、合成受信ＩＦ信号をＮ個のアンテナ周波数弁別器１３０_１，…，１３０_Ｎからの受信ＩＦ信号に弁別したＮ個の受信ＩＦ信号のそれぞれを、対応するＡ／Ｄ変換部２３１_１，…，２３１_Ｎに出力する。Ａ／Ｄ変換部２３１_ｎは、アンテナ装置１００_ｎごとのデジタルＩＦ信号を出力する。その他は、実施例１と同じである。
［変形例２］

【0029】

図９に、実施例１変形例２の送受信装置の構成例を示す。送受信装置２０２は、クロック発振器２４０、送信部２１０、送受周波数弁別器２２１、ＩＦスイッチ２８０、Ａ／Ｄ変換部２３０、電源部２６０を備える。送受周波数弁別器２２１は、合成受信ＩＦ信号をＮ個のアンテナ周波数弁別器１３０_１，…，１３０_Ｎからの受信ＩＦ信号に弁別したＮ個の受信ＩＦ信号を、ＩＦスイッチ２８０に出力する。ＩＦスイッチ２８０は、Ｎ個の受信ＩＦ信号から１つの受信ＩＦ信号を選択してＡ／Ｄ変換部２３０へ出力する。Ａ／Ｄ変換部２３０は、入力された受信ＩＦ信号をデジタルＩＦ信号に変換する。その他は、実施例１と同じである。

【0030】

なお、図８，９の構成は受信ＩＦ信号の周波数を適切に選択することによって、クロック信号の周波数を低減することも可能である。例えば、受信ＩＦ信号の一方を３０ＭＨｚのままとし、他方を１２５ＭＨｚとして前者をオーバーサンプリング、後者をアンダーサンプリングで処理すれば、クロック信号の周波数を７５ＭＨｚに低減できる。加えてアンダーサンプリングの活用は、例えば、クロック信号の周波数を１５０ＭＨｚとした場合、受信ＩＦ周波数を３０ＭＨｚと５０ＭＨｚ、１８０ＭＨｚと２００ＭＨｚとして、前の２つの周波数をオーバーサンプリング、後の２つをアンダーサンプリングとするなど、受信ＩＦ信号の周波数の追加、つまり同時に測定を行うアンテナ装置の数Ｎの増加にも有用である。

【実施例0031】

図４に実施例２のレーダーシステムの構成例を示す。図１０は実施例２のアンテナ装置の構成例、図１１は実施例２の送受信装置の構成例である。レーダーシステムは、Ｎ個のアンテナ装置１０３_１，…，１０３_Ｎと分配・合成器３００と送受信装置２０３を有する。Ｎ個のアンテナ装置１０３_１，…，１０３_Ｎと分配・合成器３００は、Ｎ個のアンテナ装置１０３_１，…，１０３_Ｎの指向角同士が重複しないように回転機構９５０に配置される。分配・合成器３００と送受信装置２０３との接続は、ロータリージョイント４４０を介して行われる。ロータリージョイント４４０にはＲＦ信号の伝送用途として広く用いられている１芯の同軸タイプを想定する。回転機構９５０はＮ個のアンテナ装置１０３_１，…，１０３_Ｎと分配・合成器３００を水平方向に回転させる。

【0032】

アンテナ装置１０３_ｎは、アンテナ１１０_ｎ、送受弁別器１２０_ｎ、周波数変換部１５０_ｎ、アンテナ周波数弁別器１３３_ｎを備える。送受信装置２０３は、クロック発振器２４０、送信部２１０、送受周波数弁別器２２３、Ａ／Ｄ変換部２３０、受信チャネル弁別器２５０、電源部２６０、基準発振器２４３を備える。アンテナ１１０_ｎ、送受弁別器１２０_ｎ、クロック発振器２４０、送信部２１０、Ａ／Ｄ変換部２３０、受信チャネル弁別器２５０、電源部２６０は実施例１と同じである。

【0033】

基準発振器２４３は、送受信装置２０３内に配置されており、基準信号を生成する。送受周波数弁別器２２３は、送信部２１０からの送信ＲＦ信号とともに、基準発振器２４３からの基準信号も一緒に、アンテナ装置１０３_１，…，１０３_Ｎに送る。アンテナ周波数弁別器１３３_ｎは、分配・合成器３００からの送信ＲＦ信号を送受弁別器１２０_ｎへ出力するとともに、周波数変換部１５０_ｎからの受信ＩＦ信号を分配・合成器３００へ出力する。また、アンテナ周波数弁別器１３３_ｎは、分配・合成器３００からの直流電力を周波数変換部１５０_ｎの定電圧器１４４_ｎに供給する。

【0034】

周波数変換部１５０_ｎは、周波数変換器１４１_ｎ、局部発振器１５２_ｎ、定電圧器１４４_ｎ、制御器１４５_ｎを備えればよい。局部発振器１５２_ｎは、基準発振器２４３からの基準信号を基に、制御器１４５_ｎの制御に従って局部発振信号を周波数変換器１４１_ｎへ出力する。周波数変換器１４１_ｎ、定電圧器１４４_ｎ、制御器１４５_ｎは、実施例１と同じである。

【0035】

実施例１の変形例１、変形例２は、実施例２でも適用できる。実施例２のレーダーシステムの場合も、実施例１のレーダーシステムと同様の効果を得られる。