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JPH0516751B2 - - Google Patents
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JPH0516751B2 - - Google Patents

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JPH0516751B2
JPH0516751B2 JP1918786A JP1918786A JPH0516751B2 JP H0516751 B2 JPH0516751 B2 JP H0516751B2 JP 1918786 A JP1918786 A JP 1918786A JP 1918786 A JP1918786 A JP 1918786A JP H0516751 B2 JPH0516751 B2 JP H0516751B2
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JP
Japan
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output
phase
signal
antenna
intermediate frequency
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JP1918786A
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Inventor
Keizo Suzuki
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BOEICHO GIJUTSU KENKYU HONBUCHO
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BOEICHO GIJUTSU KENKYU HONBUCHO
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、目標自身が発生するあるいは目標か
ら反射してくる波長の短い電磁波を追尾する追尾
装置内で使用される。ロゼツト・スキヤン受信機
及び螺旋スキヤン受信機において、目標の高低角
及び方位角の誤差信号を取り出すための追尾受信
機に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention is used in a tracking device that tracks short wavelength electromagnetic waves generated by or reflected from a target. The present invention relates to a tracking receiver for extracting error signals of the elevation angle and azimuth angle of a target in a rosette scan receiver and a spiral scan receiver.

(従来の技術) ロゼツト・スキヤン受信機で用いられるロゼツ
ト・スキヤン・アンテナが作り出すロゼツト・ス
キヤン・パターン40の一例を第2図に示す。図
中の40は12花弁のロゼツト・スキヤン・パターン
である。
(Prior Art) An example of a rosette scan pattern 40 produced by a rosette scan antenna used in a rosette scan receiver is shown in FIG. 40 in the figure is a rosette scan pattern of 12 petals.

螺旋スキヤン受信機で用いられる螺旋スキヤ
ン・アンテナが作り出す螺旋スキヤン・パターン
42の一例を第3図に示す。
An example of a helical scan pattern 42 produced by a helical scan antenna used in a helical scan receiver is shown in FIG.

ロゼツト・スキヤン・アンテナ及び螺旋スキヤ
ン・アンテナは、異なる角周波数ω1,ω2で回転
している2個のアンテナで構成される。また、電
子走査アンテナを使用すればロゼツト・スキヤ
ン・パターン40及び螺旋スキヤン・パターン4
2は容易に作ることができる。
Rosette scan antennas and helical scan antennas consist of two antennas rotating at different angular frequencies ω 1 and ω 2 . Also, if an electronic scanning antenna is used, a rosette scan pattern 40 and a helical scan pattern 4 can be created.
2 can be easily made.

ロゼツト・スキヤン・パターン40及び螺旋ス
キヤン・パターン42上の点Pの座標(x,y)
は、回転している2個のベクトルの和であるので
下記のように表現できる(但し、時間をtとす
る)。
Coordinates (x, y) of point P on rosette scan pattern 40 and spiral scan pattern 42
Since is the sum of two rotating vectors, it can be expressed as follows (however, time is assumed to be t).

x=φ[sin0.5(ω1+ω2)t]cos0.5(ω1−ω2
t =(φ/2)(sinω1t+sinω2t) ……(1) y=φ[sin0.5(ω1+ω2)t]sin0.5(ω1−ω2
t =(φ/2)(cosω1t+cosω2t) ……(2) 第2図のロゼツト・スキヤン・パターン40は
φ=1、ω2=5、ω1=7として描いたものであ
る。第2図及び第3図のパターン上に目標Pがあ
ると、鋭いパルス状の信号が受信されたため、こ
れまでの受信機は広帯域受信機であつた。
x=φ[sin0.5( ω1 + ω2 )t]cos0.5( ω1ω2 )
t = (φ/2) (sinω 1 t + sinω 2 t) ...(1) y = φ [sin0.5 (ω 1 + ω 2 ) t] sin0.5 (ω 1 − ω 2 )
t=(φ/2)(cosω 1 t+cosω 2 t) (2) The rosette scan pattern 40 in FIG. 2 is drawn with φ=1, ω 2 =5, and ω 1 =7. When the target P is located on the pattern shown in FIGS. 2 and 3, a sharp pulse-like signal is received, and therefore, conventional receivers have been broadband receivers.

第7図を説明する。第2図及び第3図の目標P
を拡大して目標Pとスキヤンの関係を示したもの
が第7図である。目標をCからDへアンテナ・ビ
ームが横切つた例である。xy座標上で目標の中
心Aは(a,b)である。
FIG. 7 will be explained. Target P in Figures 2 and 3
FIG. 7 is an enlarged view showing the relationship between the target P and the scan. This is an example in which the antenna beam crosses the target from C to D. The center A of the target on the xy coordinates is (a, b).

ここで r=√(22) ……(2a) θ=arctan(b/a) ……(2b) と定義する。第7図の目標とスキヤンとの関係
は、すでに「ロゼツトスキヤン復調器、特公平1
−30431号:特開昭58−215574号」、「ロゼツトス
キヤン復調器、特公平1−30432号:特開昭59−
77372号」、「ロゼツトスキヤン復調器、特公平1
−56389号:特開昭59−77371号」及び「ら旋スキ
ヤン復調器、特公平1−31148号:特開昭60−
100069号」に示されているように l=btanβ+a/(tan2β+1)1/2 …(2C) =√(22)cos{β−tan(b/a)}……(2d) であるから、第4図に示すように0点を中心に信
号の極性を逆にすれば良いことはすでに示されて
いる。したがつて、従来は X=sign{sin0.5(ω1+ω2)t} ……(2e) の信号で掛け算を実施していた。
Here, r=√( 2 + 2 )...(2a) θ=arctan(b/a)...(2b). The relationship between the target in Figure 7 and the scan has already been explained by the
-30431: JP-A No. 58-215574'', ``Rozetsu Scan Demodulator, JP-A No. 1-30432: JP-A-59-
No. 77372'', ``Rozetsu Scan Demodulator, Special Publication No. 1
-56389: Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-77371” and “Heral Scan Demodulator, Japanese Patent Publication No. 1-31148: Japanese Patent Application Laid-open No. 1983-
As shown in No. 100069, l=btanβ+a/(tan 2 β+1) 1/2 ...(2C) =√( 2 + 2 )cos{β-tan(b/a)}...(2d) Therefore, it has already been shown that the polarity of the signal can be reversed around the 0 point as shown in FIG. Therefore, conventionally, multiplication was performed using a signal of X=sign {sin0.5(ω 12 )t} (2e).

ただし sign(x)=1 1/2 −1 x>0 x=0 x<0 ……(2f) である。 however sign(x)=1 1/2 -1 x>0 x=0 x<0...(2f) It is.

第4図の信号波形は、第6図に示すロゼツト・
スキヤン・アンテナを備えた追尾受信機の従来例
における振幅検波器出力49、第1・2位相発振
器28の出力である第1・2位相発振器第2出力
29bあるいは第2・2位相発振器30の出力で
ある第2・2位相発振器第2出力31b、及び復
調器第1出力51aあるいは復調器第2出力51
bを示すものである。第4図の振幅検波器出力4
9は目標Pがロゼツト・スキヤン・パターン40
あるいは螺旋スキヤン・パターン42の捜索角に
比べて十分小さいときの信号波形の一部である。
第1・2位相発振器28の出力である第1・2位
相発振器第2出力29bあるいは第2・2位相発
振器30の出力である第2・2位相発振器第2出
力31bは位相検波のための信号であり、方位角
誤差信号23あるいは高低角誤差信号25は2個
の信号49,29bまたは31bの積によつて得
られる。目標Pがパターンの中心からずれている
ときには、2個の信号49,29bまたは31b
の間に第4図に示すようにlだけ信号のパルス中
心がずれていることにより方位角誤差信号23及
び高低角誤差信号25が得られる。
The signal waveform in FIG. 4 corresponds to the rosette shown in FIG.
Amplitude detector output 49, first and second phase oscillator second output 29b which is the output of first and second phase oscillator 28, or output of second and second phase oscillator 30 in a conventional example of a tracking receiver equipped with a scan antenna 2nd/2nd phase oscillator second output 31b, and demodulator first output 51a or demodulator second output 51
b. Amplitude detector output 4 in Figure 4
9, target P is rosette scan pattern 40
Alternatively, it is a part of the signal waveform when it is sufficiently small compared to the search angle of the helical scan pattern 42.
The first and second phase oscillator second output 29b, which is the output of the first and second phase oscillator 28, or the second and second phase oscillator output 31b, which is the output of the second and second phase oscillator 30, is a signal for phase detection. The azimuth error signal 23 or the elevation error signal 25 is obtained by multiplying the two signals 49, 29b or 31b. When the target P is off the center of the pattern, two signals 49, 29b or 31b
During this period, as shown in FIG. 4, the pulse center of the signal is shifted by l, so that an azimuth angle error signal 23 and an elevation angle error signal 25 are obtained.

第6図はロゼツト・スキヤン・アンテナ2を備
えた追尾受信機の従来例である。目標Pからの受
信信号1は、ロゼツト・スキヤン・パターン40
を作り出しているアンテナ2にて受信される。ア
ンテナ出力3は、局部発振器14の出力である局
部発振器出力15を用いて第4混合器44におい
て混合され中間周波信号である第4混合器出力4
5になり、第4中間周波増幅器46にて増幅され
て第4中間周波増幅器出力47になり、振幅検波
器48にて振幅検波されて振幅検波器出力49に
なり、復調器50に入力される。パターン発生器
26では、第1・2位相発振器28よりの第1・
2位相発振器第1出力29a及び第2・2位相発
振器30よりの第2・2位相発振器第1出力31
aを用いてロゼツト・スキヤン・パターン40を
作る。復調器50では第1・2位相発振器第2出
力29b及び第2・2位相発振器第2出力31b
を使つてそれぞれ復調器第1出力51a及び復調
器第2出力51bになり第1低域通過ろ波器22
及び第2低域通過ろ波器24にそれぞれ入力され
方位角誤差信号23及び高低角誤差信号25にな
る。
FIG. 6 shows a conventional example of a tracking receiver equipped with a rosette scan antenna 2. The received signal 1 from the target P has a rosette scan pattern 40.
The signal is received by antenna 2, which is generating the signal. The antenna output 3 is mixed in the fourth mixer 44 using the local oscillator output 15 which is the output of the local oscillator 14, and is mixed into the fourth mixer output 4 which is an intermediate frequency signal.
5, is amplified by the fourth intermediate frequency amplifier 46 to become the fourth intermediate frequency amplifier output 47, is amplitude detected by the amplitude detector 48 to become the amplitude detector output 49, and is input to the demodulator 50. . The pattern generator 26 receives the first and second phase oscillators from the first and second phase oscillators 28.
2-phase oscillator first output 29a and 2nd/2nd phase oscillator first output 31 from 2nd/2nd phase oscillator 30
Create a rosette scan pattern 40 using a. In the demodulator 50, the first and second phase oscillator second outputs 29b and the second and second phase oscillator outputs 31b
are used to become the demodulator first output 51a and demodulator second output 51b, respectively, and the first low-pass filter 22
and a second low-pass filter 24, respectively, and become an azimuth angle error signal 23 and an elevation angle error signal 25.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、航空機、船舶及び車両等の目標を追
尾するとき、予め追尾装置のアンテナをその方向
に向けるか、あるいは目標付近を捜索する等して
目標を検知し追尾に入るという手順をふむ。目標
の追尾精度を高くするため、ミリ波のような高い
周波数を用いてアンテナ・ビーム幅の狭い追尾装
置が使用されるが、このときには、ビーム幅が狭
いため当然、捜索状態から追尾状態に引き込むた
めの引き込み幅が狭くなる。そのため、引き込み
幅の広いロゼツト・スキヤン及び螺旋スキヤン追
尾方式が注目されているが、広い載囲を走査する
ために不要信号及び妨害信号なども同時に受信す
ることが多いため、検知前増幅器を狭帯域にでき
れば、これらの追尾受信機はさらによくなるはず
である。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, when tracking a target such as an aircraft, ship, or vehicle, it is necessary to first detect the target by pointing the antenna of the tracking device in that direction or by searching the vicinity of the target. Follow the steps to start tracking. In order to improve target tracking accuracy, a tracking device with a narrow antenna beam width is used that uses high frequencies such as millimeter waves, but in this case, the narrow beam width naturally causes the target to go from a search state to a tracking state. The retraction width becomes narrower. For this reason, rosette scan and spiral scan tracking systems, which have a wide pull-in width, are attracting attention. If possible, these tracking receivers would be even better.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、上記の点に鑑み、中間周波増幅器の
帯域幅を狭して感度の向上を図ることができ、経
済性に優れた追尾受信機を提供しようとするもの
である。
(Means for Solving the Problems) In view of the above-mentioned points, the present invention aims to provide an economical tracking receiver that can improve sensitivity by narrowing the bandwidth of an intermediate frequency amplifier. It is something to do.

例えば、目標Pの大きさを半径Rの小さな円目
標としたとき、その円目標がロゼツト・スキヤ
ン・パターン40の中心から座標(a,b)だけ
ずれているときには、第1図のアンテナ出力3
(x3)は次のようになる。
For example, when the target P is a small circular target with a radius R, and the circular target is shifted from the center of the rosette scan pattern 40 by coordinates (a, b), the antenna output 3 in FIG.
(x 3 ) becomes as follows.

x3=v(t)cosωct ……(3) ただしωcは受信信号1の角周波数であり、v
(t)は v(t)=k・sgn{R2−[(x−a)2+(y−b)
]} =k・sgn{R2−[2cos(ω1+ω2)t −4r・sinαt・cos(βt−θ)+r2+2]}
……(4) となる。ただしkは比例定数であり、α,βは α=0.5(ω1+ω2) ……(5) β=0.5(ω1−ω2) ……(6) であり、 r=√(22) θ=arctan(b/a) agn(x)=1 1/2 −1 x>0 x=0 x<0 ……(7) である。ここで、第7図の目標とスキヤンとの関
係は、すでに、「ロゼツトスキヤン復調器、特公
平1−30431号:特開昭58−215574号」に示され
ているように l=btanβ+a/(tan2β+1)1/2 …(7a) =√(22)cos{β−tan(b/a)}……(7b) である。xy座標上の0点は、第5図の0点に対
応しているので、受信信号1で示されている式(4)
の信号の中に含まれている、r及びθを出力すれ
ば、目的を達する。
x 3 = v(t) cosωct ...(3) where ωc is the angular frequency of the received signal 1, and v
(t) is v(t)=k・sgn{R 2 −[(x−a) 2 +(y−b)
2 ]} =k・sgn{R 2 −[2cos(ω 12 )t −4r・sinαt・cos(βt−θ)+r 2 +2]}
...(4) becomes. However, k is a proportional constant, α and β are α=0.5(ω 12 ) …(5) β=0.5(ω 1 −ω 2 ) …(6), and r=√( 2 + 2 ) θ=arctan(b/a) agn(x)=1 1/2 −1 x>0 x=0 x<0 (7). Here, the relationship between the target and the scan in FIG. +1) 1/2 ...(7a) =√( 2 + 2 )cos{β-tan(b/a)}...(7b). Since the 0 point on the xy coordinates corresponds to the 0 point in Figure 5, the formula (4) shown in the received signal 1
The purpose is achieved by outputting r and θ contained in the signal.

ロゼツト・スキヤン・パターン40あるいは螺
旋スキヤン・パターン42を発生するアンテナ2
において受信される信号を分岐して、一つが基準
信号になり、他が必要な信号になるように、中間
周波数へ変換するための混合器へのスイツチング
信号を2位相変調することにより、すでにある
(通常使用されている)モノパルス受信機が中間
周波信号を同期検波して方位角誤差信号及び高低
角誤差信号を得るのと同じような手段により追尾
受信機を実現しようとするものである。
Antenna 2 generating a rosette scan pattern 40 or a spiral scan pattern 42
By biphasically modulating the switching signal to the mixer for conversion to an intermediate frequency, the signals received at the It is an attempt to realize a tracking receiver by the same means as a monopulse receiver (commonly used) which obtains an azimuth error signal and an elevation angle error signal by synchronously detecting an intermediate frequency signal.

第1図の本発明の実施例におけるアンテナ出力
3、スイツチング信号(2位相変調器出力)1
1,13、及び同期検波器出力83,85につい
ての信号波形を第5図に示す。
Antenna output 3 and switching signal (two-phase modulator output) 1 in the embodiment of the present invention shown in FIG.
1, 13, and the synchronous detector outputs 83, 85 are shown in FIG.

第7図に示すように、目標がアンテナ2の中心
から(a,b)だけずれているときには、第5図
に示すように、アンテナ出力3の中心と第1・2
位相変調器出力11あるいは第2・2位相変調器
出力13の位相切り変えの中心との間にlだけ位
相がずれている。従つて、第2中間周波増幅器出
力19のパルスの中心と、第1中間周波増幅器出
力17あるいは第3中間周波増幅器出力21の位
相切り換えの中心とはlだけずれているので、方
位角誤差信号23あるいは高低角誤差信号25が
得られる。
As shown in FIG. 7, when the target is shifted from the center of the antenna 2 by (a, b), the center of the antenna output 3 and the first and second
There is a phase shift of l from the center of phase switching of the phase modulator output 11 or the second/second phase modulator output 13. Therefore, since the center of the pulse of the second intermediate frequency amplifier output 19 and the center of phase switching of the first intermediate frequency amplifier output 17 or the third intermediate frequency amplifier output 21 are shifted by l, the azimuth error signal 23 Alternatively, an elevation angle error signal 25 can be obtained.

(作用) ロゼツト・スキヤン・パターン40と螺旋スキ
ヤン・パターン42は第2図及び第3図に示した
ように本質的に違いはないので、ロゼツト・スキ
ヤン・パターン40の場合について説明する。
(Operation) Since the rosette scan pattern 40 and the spiral scan pattern 42 are essentially the same as shown in FIGS. 2 and 3, the case of the rosette scan pattern 40 will be explained.

第1図の第1・2位相発振器第1出力29a
(x29a)及び第2・2位相発振器第1出力31a
(x31a)はそれぞれ次のように定める。
1st and 2nd phase oscillator first output 29a in FIG.
(x 29 a) and second/two-phase oscillator first output 31a
(x 31 a) are defined as follows.

x29a=−cosω1t ……(8) x31a=cosω2t ……(9) 第1・2位相発振器第1出力29a及び第2・
2位相発振器第2出力31aがパターン発生器2
6にそれぞれ入力されてロゼツト・スキヤン・パ
ターン40をアンテナ2は発生する。
x 29 a=-cosω 1 t...(8) x 31 a=cosω 2 t...(9) The first output 29a of the first and second phase oscillators and the second
The two-phase oscillator second output 31a is the pattern generator 2
6, the antenna 2 generates a rosette scan pattern 40.

第1加算器出力33(x33)は x33=x29a+x31a =2(sinαt)sinβt ……(10) となる。 The first adder output 33 (x 33 ) is x 33 =x 29 a+x 31 a =2(sinαt)sinβt (10).

第1波形整形回路出力37(x37)は2値信号
であるので x37=sign{(sinαt)sinβt} ……(11) ただし sign(x)=1 1/2 −1x>0 x=0 x<0 ……(12) となる。
Since the first waveform shaping circuit output 37 (x 37 ) is a binary signal, x 37 = sign {(sin αt) sin βt} ...(11) where sign (x) = 1 1/2 -1x>0 x = 0 x<0...(12)

第2・2位相変調器出力13(x13)は、0、
πラジアンの2位相変調された信号であり、局部
発振器出力15(x15)は x15=cosωQt ……(13) であるので x13=sign[(sinαt)sinβt]cosωQt (又は≒{(sinαt)sinβt}cosωQt) ……(14) となる。ただしωQは局部発振器出力15の角周
波数である。
The second/second phase modulator output 13 (x 13 ) is 0,
It is a two-phase modulated signal of π radians , and the local oscillator output 15 (x 15 ) is ≒{(sinαt)sinβt}cosω Q t) ...(14). However, ω Q is the angular frequency of the local oscillator output 15.

第1・2位相発振器第2出力29b(x29b)及
び第2・2位相発振器第2出力31b(x31b)は
それぞれ次のようになる。
The first and second phase oscillator second outputs 29b (x 29 b) and the second and second phase oscillator second outputs 31b (x 31 b) are as follows.

x29b=sinω1t ……(15) x31b=sinω2t ……(16) 第2加算器出力35(x35)は x35=x29b+x31b =2(sinαt)cosβt ……(17) となる。 x 29 b=sinω 1 t ……(15) x 31 b=sinω 2 t ……(16) The second adder output 35 (x 35 ) is x 35 = x 29 b+x 31 b = 2(sinαt) cosβt … …(17) becomes.

第2波形整形回路出力39(x39)は2値信号
になるので x39=sign{(sinαt)cosβt} ……(18) となる。第1・2位相変調器出力11(x11)は
0,πラジアンの2位相変調された信号であるの
で、 x11=sign[(sinαt)cosβt]cosωQt (又は≒{(sinαt)cosβt}cosωQt) ……(19) となる。
Since the second waveform shaping circuit output 39 (x 39 ) is a binary signal, x 39 =sign {(sinαt)cosβt} (18). Since the first and second phase modulator outputs 11 (x 11 ) are two-phase modulated signals of 0 and π radians, x 11 = sign [(sinαt) cosβt] cosω Q t (or ≒ {(sinαt) cosβt }cosω Q t) ...(19).

第1混合器出力5(x5)及び第1中間周波増幅
器出力19(x19)は、アンテナ出力3(x3)及
び第1・2位相変調器出力11(x11)が混合さ
れて x5=kv(t)sign[(sinαt)cosβt]cosωit ……(20) となる。ただし ωi=ωc−ωQ ……(21) である。
The first mixer output 5 (x 5 ) and the first intermediate frequency amplifier output 19 (x 19 ) are the antenna output 3 (x 3 ) and the first and second phase modulator outputs 11 (x 11 ) mixed together. 5 =kv(t)sign[(sinαt)cosβt]cosωit...(20). However, ωi=ωc−ω Q ……(21).

第2混合器出力7(x7)及び第2中間周波増幅
器出力19(x19)は、 アンテナ出力3(x3)及び局部発振器出力15
(X15)が混合されて x7=x19=kv(t)cosωit ……(22) となる。
The second mixer output 7 (x 7 ) and the second intermediate frequency amplifier output 19 (x 19 ) are the antenna output 3 (x 3 ) and the local oscillator output 15
(X 15 ) is mixed and becomes x 7 =x 19 =kv(t)cosωit...(22).

第3混合器出力9(x9)は、アンテナ出力3
(X3)及び第2・2位相変調器出力13(X13
が混合されて x9=kv(t)sign[(sinαt)sinβt]cosωit
……(23) となる。
The third mixer output 9 (x 9 ) is the antenna output 3
(X 3 ) and second/second phase modulator output 13 (X 13 )
are mixed x 9 = kv(t)sign[(sinαt)sinβt]cosωit
...(23) becomes.

従つて、方位角誤差信号23(x23)は第2中
間周波増幅器出力19(x19)をスイツチング信
号として同期検波され、さらにろ波されて x235192 2()[()
] ≒2 2()() ≒{(−)} ≒a ……(24) となり、高低角誤差信号25(x25)は式(24)と
同様に x259192 2()[()
] ≒2 2()() ≒{(−)} ≒b ……(25) となる。ただし、 は一周期の平均であり、
式(4)から kv(t)≧0 ……(26) である。
Therefore, the azimuth error signal 23 (x 23 ) is synchronously detected using the second intermediate frequency amplifier output 19 (x 19 ) as a switching signal, and is further filtered to obtain x 23 = 5 · 19 = 2 2 () [( )
] ≒ 2 2 () () ≒ {(-)} ≒ a ...(24), and the height angle error signal 25 (x 25 ) is expressed as x 25 = 919 = 2 2 ( ) [()
] ≒ 2 2 () () ≒ {(-)} ≒ b ...(25). However, is the average of one period,
From equation (4), kv(t)≧0 (26).

なお、式(24),(25)の演算は、従来例の復調原
理と、ほとんど同じである。
Note that the calculations of equations (24) and (25) are almost the same as the demodulation principle of the conventional example.

第1加算器出力33(x33)と第2加算器出力
35(x35)とで作られるパターンが第2図のロ
ゼツトパターンあるいは第3図のら旋パターンで
ある。
The pattern created by the first adder output 33 (x 33 ) and the second adder output 35 (x 35 ) is the rosette pattern shown in FIG. 2 or the spiral pattern shown in FIG. 3.

ここで、 x33=0 ……(27) x35=0 ……(28) あるいは第1波形整形回路出力37(x37)及び
第2波形整形回路出力39(x39)に関して x37=0 ……(29) x39=0 ……(30) とすると各式を同時に満足する点は、第2図及び
第3図の中心(0,0)である。又その点は第7
図のxy座標上の0点であり、第5図の0点に対
応している。このことから、誤差電圧の復調に必
要な第1・第2位相変調器出力11及び第1波形
整形回路出力37はパターンを作つている同種の
信号から得られる。第1加算器出力33及び第2
加算器出力35の調整方法は、目標がパターン中
心(a=0,b=0)のときに方位角誤差信号2
3及び高低角誤差信号25をゼロにするように第
1加算器出力33及び第2加算器出力35の位相
調整をすればよい。
Here, x 33 = 0 ... (27) x 35 = 0 ... (28) Or x 37 = 0 regarding the first waveform shaping circuit output 37 (x 37 ) and the second waveform shaping circuit output 39 (x 39 ) ...(29) x 39 =0 ...(30) The point that simultaneously satisfies each equation is the center (0,0) of FIGS. 2 and 3. Also, that point is the seventh
This is the 0 point on the xy coordinates of the figure, and corresponds to the 0 point in FIG. From this, the first and second phase modulator outputs 11 and the first waveform shaping circuit output 37 necessary for demodulating the error voltage can be obtained from the same type of signal forming the pattern. The first adder output 33 and the second
The method of adjusting the adder output 35 is to adjust the azimuth error signal 2 when the target is at the pattern center (a=0, b=0).
The phases of the first adder output 33 and the second adder output 35 may be adjusted so that the height angle error signal 25 and the height angle error signal 25 are zero.

(実施例) 以下、本発明に係る追尾受信機の実施例を図面
に従つて説明する。
(Example) Hereinafter, an example of a tracking receiver according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図において、目標Pからの受信信号1は、
ロゼツト・スキヤン・パターン40を発生してい
るアンテナ2にて受信され、アンテナ出力3にな
る。アンテナ出力3は分岐して第2混合器6に入
力され、局部発振器14の出力である局部発振器
出力15をスイツチング信号として周波数変換さ
れ、第2混合器出力7になり、第2中間周波増幅
器18にて増幅されて第2中間周波増幅器出力1
9になり、第1同期検波器82及び第2同期検波
器84の基準信号になる。
In FIG. 1, the received signal 1 from the target P is
It is received by the antenna 2 which generates the rosette scan pattern 40, and becomes the antenna output 3. The antenna output 3 is branched and input to the second mixer 6, where it is frequency-converted using the local oscillator output 15, which is the output of the local oscillator 14, as a switching signal, and becomes the second mixer output 7, which is then input to the second intermediate frequency amplifier 18. is amplified by the second intermediate frequency amplifier output 1
9 and becomes the reference signal for the first synchronous detector 82 and the second synchronous detector 84.

第1混合器4では、第1・2位相変調器出力1
1をスイツチング信号としてアンテナ出力3を周
波数変換して第1混合器出力5を得る。この第1
混合器出力5は、第1中間周波増幅器16にて増
幅されて第1中間周波増幅器出力17になり、第
1同期検波器82にて同期検波されて第1同期検
波器出力83になり、第1低域通過ろ波器22に
入力され、方位角誤差信号23になる。
In the first mixer 4, the first and second phase modulator outputs 1
1 as a switching signal, the antenna output 3 is frequency-converted to obtain the first mixer output 5. This first
The mixer output 5 is amplified by the first intermediate frequency amplifier 16 to become the first intermediate frequency amplifier output 17, is synchronously detected by the first synchronous detector 82, becomes the first synchronous detector output 83, and becomes the first synchronous detector output 83. 1 is input to a low-pass filter 22 and becomes an azimuth error signal 23.

第3混合器8では、第2・2位相変調器出力1
3をスイツチング信号として用い、アンテナ出力
3を周波数変換して第3混合器出力9を得る。こ
の第3混合器出力9は、第3中間周波増幅器20
にて増幅されて第3中間周波増幅器出力21にな
り、第2同期検波器84にて同期検波されて第2
同期検波器出力85になり、第2低域通過ろ波器
24に入力されて高低角誤差信号25になる。
In the third mixer 8, the second/second phase modulator output 1
3 as a switching signal, the antenna output 3 is frequency converted to obtain a third mixer output 9. This third mixer output 9 is transmitted to a third intermediate frequency amplifier 20
It is amplified to become the third intermediate frequency amplifier output 21, and synchronously detected by the second synchronous detector 84 to become the third intermediate frequency amplifier output 21.
The signal becomes the synchronous detector output 85, is input to the second low-pass filter 24, and becomes the elevation angle error signal 25.

第1・2位相発振器28の出力である第1・2
位相発振器第1出力29a及び第2・2位相発振
器30の出力である第2・2位相発振器第1出力
31aは、それぞれ分岐されてパターン発生器2
6にそれぞれ入力されてロゼツト・スキヤン・パ
ターン40を発生する。分岐された他の一方の第
1・2位相発振器第1出力29a及び第2・2位
相発振器第1出力31aは夫々第1加算器32に
入力されて第1加算器出力33になり、第1波形
整形回路36において2値信号に波形整形された
第1波形整形回路出力37となり、これが第2・
2位相変調器12の変調信号になり、局部発振器
出力15を位相変調して第2・2位相変調器出力
13になる。また、第1・2位相発振器28の出
力である第1・2位相発振器第2出力29b及び
第2・2位相発振器30の出力である第2・2位
相発振器第2出力31bは、それぞれ第2加算器
34に入力されて第2加算器出力35となり、第
2波形整形回路38に入力され2値信号である第
2波形整形回路出力39になつて第1・2位相変
調器10の変調信号になり、局部発振器出力15
を変調して第1・2位相変調器出力11になる。
The first and second outputs of the first and second phase oscillators 28
The phase oscillator first output 29a and the second and second phase oscillator first outputs 31a, which are the outputs of the second and second phase oscillators 30, are branched and sent to the pattern generator 2.
6 to generate a rosette scan pattern 40. The other branched first output 29a of the first and second phase oscillators and the first output 31a of the second and second phase oscillators are respectively input to the first adder 32 and become the first adder output 33. The first waveform shaping circuit output 37 is waveform-shaped into a binary signal in the waveform shaping circuit 36, and this is the second waveform shaping circuit output 37.
It becomes the modulation signal of the two-phase modulator 12, phase-modulates the local oscillator output 15, and becomes the second/two-phase modulator output 13. Further, the first and second phase oscillator second outputs 29b, which are the outputs of the first and second phase oscillators 28, and the second and second phase oscillator outputs 31b, which are the outputs of the second and second phase oscillators 30, are the second and second phase oscillator outputs, respectively. It is input to the adder 34 and becomes the second adder output 35, and it is input to the second waveform shaping circuit 38 and becomes the second waveform shaping circuit output 39, which is a binary signal, and becomes the modulation signal of the first and second phase modulator 10. becomes, local oscillator output 15
becomes the first and second phase modulator output 11.

以上により方位角誤差信号あるいは高低角誤差
信号を検出する追尾受信機の説明ができた。
This completes the explanation of the tracking receiver that detects the azimuth angle error signal or the elevation angle error signal.

実施例の補足説明をする。 A supplementary explanation of the example will be provided.

第1図及び第5図の実施例ではロゼツト・スキ
ヤン・アンテナ2の場合について説明したが、螺
旋スキヤン・アンテナ2の場合もω1とω2の符号
が異なるだけであるので説明は不要である。
In the embodiments shown in FIGS. 1 and 5, the case of the rosette scan antenna 2 has been explained, but no explanation is necessary in the case of the helical scan antenna 2 as the only difference is the sign of ω 1 and ω 2 . .

(発明の効果) 以上説明したように、本発明の追尾受信機によ
れば、次のような効果を得ることができる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the tracking receiver of the present invention, the following effects can be obtained.

(あ) 方位角誤差信号23及び高低角誤差信号
25をベース・バンドに落とす必要のない同期
検波器82,84を使用していることに加えて
第1中間周波増幅器16、第2中間周波増幅器
18及び第3中間周波増幅器20の周波数帯域
幅を狭帯域にすることが可能なので(位相情報
さえ正確であればよいので)、極めて高感度の
追尾受信機になつている。
(A) In addition to using synchronous detectors 82 and 84 that do not require dropping the azimuth error signal 23 and the elevation angle error signal 25 to the base band, the first intermediate frequency amplifier 16 and the second intermediate frequency amplifier Since it is possible to narrow the frequency bandwidth of the 18 and third intermediate frequency amplifier 20 (as long as the phase information is accurate), the tracking receiver has extremely high sensitivity.

(い) 受信機の構成はモノパルス受信機の構成
に非常に近いので、モノパルス受信機の目標捜
索の手段として利用するときには、経済的な負
担が少なく大きな効果を持つ。
(b) The configuration of the receiver is very similar to that of a monopulse receiver, so when the monopulse receiver is used as a means of searching for a target, it has a small economic burden and is highly effective.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る追尾受信機の実施例を示
すブロツク図、第2図はロゼツト・スキヤン・ア
ンテナが作り出すロゼツト・スキヤン・パターン
の一例を示す説明図、第3図は螺旋スキヤン・ア
ンテナが作り出す螺旋スキヤン・パターンの一例
を示す説明図、第4図はレーダ受信機の従来例に
おける信号波形図、第5図は本発明の実施例にお
ける信号波形図、第6図はレーダ受信機の従来例
を示すブロツク図、第7図は目標とスキヤンとの
関係を示す説明図である。 P…目標、1…受信信号、2…アンテナ、3…
アンテナ出力(x3)、4…第1混合器、5…第1
混合器出力、6…第2混合器、7…第2混合器出
力、8…第3混合器、9…第3混合器出力、10
…第1・2位相変調器、11…第1・2位相変調
器出力(x11)、12…第2・2位相変調器、13
…第2・2位相変調器出力(X13)、14…局部
発振器、15…局部発振器出力、16…第1中間
周波増幅器、17…第1中間周波増幅器出力、1
8…第2中間周波増幅器、19…第2中間周波増
幅器出力、20…第3中間周波増幅器、21…第
3中間周波増幅器出力、22…第1低域通過ろ波
器、23…方位角誤差信号、24…第2低域通過
ろ波器、25…高低角誤差信号、26…パターン
発生器、28…第1・2位相発振器、29a…第
1・2位相発振器第1出力(x29a)、29b…第
1・2位相発振器第2出力(x29b)、30…第
2・2位相発振器、31a…第2・2位相発振器
第1出力(x31a)、31b…第2・2位相発振器
第2出力(x31b)、32…第1加算器、33…第
1加算器出力(x33)、34…第2加算器、35…
第2加算器出力(x35)、36…第1波形整形回
路、37…第1波形整形回路出力(x37)、38…
第2波形整形回路、39…第2波形整形回路出力
(x39)、40…ロゼツト・スキヤン・パターン、
42…螺旋スキヤン・パターン、44…第4混合
器、45…第4混合器出力、46…第4中間周波
増幅器、47…第4中間周波増幅器出力、48…
振幅検波器、49…振幅検波器出力、50…復調
器、51a…復調器第1出力、51b…復調器第
2出力、82…第1同期検波器、83…第1同期
検波器出力、84…第2同期検波器、85…第2
同期検波器出力。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a tracking receiver according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a rosette scan pattern produced by a rosette scan antenna, and FIG. 3 is a spiral scan antenna. FIG. 4 is a signal waveform diagram of a conventional example of a radar receiver, FIG. 5 is a signal waveform diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram of a signal waveform of a radar receiver. FIG. 7 is a block diagram showing a conventional example, and is an explanatory diagram showing the relationship between a target and a scan. P...Target, 1...Received signal, 2...Antenna, 3...
Antenna output (x 3 ), 4...first mixer, 5...first
Mixer output, 6... Second mixer, 7... Second mixer output, 8... Third mixer, 9... Third mixer output, 10
...First and second phase modulator, 11...First and second phase modulator output ( x11 ), 12...Second and second phase modulator, 13
... Second/second phase modulator output (X 13 ), 14... Local oscillator, 15... Local oscillator output, 16... First intermediate frequency amplifier, 17... First intermediate frequency amplifier output, 1
8... Second intermediate frequency amplifier, 19... Second intermediate frequency amplifier output, 20... Third intermediate frequency amplifier, 21... Third intermediate frequency amplifier output, 22... First low pass filter, 23... Azimuth error Signal, 24... Second low pass filter, 25... Height angle error signal, 26... Pattern generator, 28... First and second phase oscillator, 29a... First and second phase oscillator first output (x 29 a ), 29b... 1st/2nd phase oscillator second output (x 29 b), 30... 2nd/2nd phase oscillator, 31a... 2nd/2nd phase oscillator first output (x 31 a), 31b... 2nd/2nd phase oscillator 2-phase oscillator second output (x 31 b), 32... first adder, 33... first adder output (x 33 ), 34... second adder, 35...
Second adder output ( x35 ), 36...first waveform shaping circuit, 37...first waveform shaping circuit output ( x37 ), 38...
Second waveform shaping circuit, 39... Second waveform shaping circuit output (x 39 ), 40... Rosette scan pattern,
42... Helical scan pattern, 44... Fourth mixer, 45... Fourth mixer output, 46... Fourth intermediate frequency amplifier, 47... Fourth intermediate frequency amplifier output, 48...
Amplitude detector, 49... Amplitude detector output, 50... Demodulator, 51a... Demodulator first output, 51b... Demodulator second output, 82... First synchronous detector, 83... First synchronous detector output, 84 ...Second synchronous detector, 85...Second
Synchronous detector output.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 目標からの電磁波をロゼツト・スキヤン・パ
ターンあるいは螺旋スキヤン・パターンを発生で
きるアンテナにて受信し、第1の混合器において
次式()あるいは()で表されるスイツチン
グ信号 X13=sign[(sinαt)sinβt]cosωlt 又は={(sinαt)sinβt}cosωlt ……() X11=sign[(sinαt)cosβt]cosωlt 又は={(sinαt)cosβt}cosωlt ……() (但し、α,β:アンテナにより定まる定数、
ωl:局部発振器出力の角周波数、t:時間) を用いて第1の中間周波信号に周波数変換すると
ともに、第2の混合器において前記式()又は
()と同じ角周波数であつて位相変調されてい
ない周波数変換用信号を用いて第2の中間周波信
号に周波数変換し、該第2の中間周波信号により
前記第1の中間周波信号を同期検波することによ
つて方位角誤差信号あるいは高低角誤差信号を検
出することを特徴とする追尾受信機。
[Claims] 1. An electromagnetic wave from a target is received by an antenna capable of generating a rosette scan pattern or a spiral scan pattern, and a switching signal expressed by the following formula () or () is generated in a first mixer. X 13 = sign [(sinαt) sinβt ] cosω l t or = {(sinαt) sinβt} cosω l t ... () l t...() (However, α, β: constants determined by the antenna,
ω l : angular frequency of local oscillator output, t: time) is used to convert the frequency into the first intermediate frequency signal, and in the second mixer, the angular frequency and phase are An azimuth error signal or A tracking receiver characterized by detecting an elevation angle error signal.
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