雷达装置以及雷达装置的接收增益变更方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种雷达装置，可正确地自动校正由频率转换部的零件的个体差或温度特性等所引起的增益的偏差。雷达装置1包括的频率转换部12在从发送信号生成部11朝天线10输出完发送信号起，至朝天线10开始输出下一个发送信号为止的期间内，对探知信号反射并已由天线10接收的回波信号的频率进行转换，并且将信号电平放大。雷达装置1包括路径切换部20，在发送信号正被朝天线10输出的期间的时机，将发送信号生成部11输出的所述发送信号作为校正用信号输出至频率转换部12。增益调整部23根据被输入频率转换部12的校正用信号的信号电平、及频率转换部12将校正用信号放大的结果的信号电平，变更频率转换部12的放大增益。

Radar device and method of receiving gain change of radar device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】雷达装置以及雷达装置的接收增益变更方法
本专利技术主要涉及一种从天线发送探知信号，并通过所述天线来接收探知信号反射而成的反射波的雷达装置。
技术介绍
从以前以来，在雷达装置中，对接收反射波并将其放大时的增益进行控制的构成已为人所知。专利文献1公开此种雷达装置。专利文献1公开一种大气雷达，其朝空中放射电波，接收由大气所反射的电波，并对所述接收信号进行处理，由此测定上空的大气的状态。所述大气雷达包括：频率转换部件，将接收信号的频率从无线频率转换成中间频率；增益控制部件，调整接收机的增益；以及增益决定部件，使用通过信号处理所获得的大气数据来求出大气雷达的接收装置的最合适的增益。通过将增益控制部件的增益设为由增益决定部件所决定的增益值，而自动地调整接收机的增益。专利文献1通过所述构成，即便在大气回波的接收电平大幅度变化的情况下，也可以自动地调整最合适的接收机增益，并可进行与观测时的大气回波的特性相称的最合适的观测。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：日本专利特开2001-201560号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]在专利文献1的雷达装置包括的频率转换部件及增益控制部件中，通常使用许多零件，各个零件的个体差及温度特性重叠，接收机的增益受到复杂的影响。因此，难以不实际进行测定而校正接收机的增益的偏差。近年来，在气象雷达的领域中，为了高精度地推断降雨的强度等，有时使用同时收发相互正交的两个极化波(垂直极化波及水平极化波)的双极化波雷达。另外，以观测区域的扩大及观测的高精度化等为目的，设置多台雷达装置来构筑雷达网。在此种构成中，若在垂直极化波的接收通道与水平极化波的接收通道之间增益存在偏差、或在多个雷达之间接收增益存在偏差，则成为测定精度大幅度下降的原因。关于此点，在专利文献1的构成中，根据对接收信号进行信号处理所得的大气数据来调整接收机的增益。大气数据受到频率转换部件及增益控制部件的个体差等的影响，同时也受到周围的大气的状态的影响。因此，专利文献1的构成虽然可实现增益调整的自动化本身，但无法稳定地消除由各个雷达包括的频率转换部件及增益控制部件的个体差及温度特性所引起的偏差。在雷达装置中，作业者一边测定实际的增益一边手动调整增益也从以前以来一直在执行。也存在如下的情况：在工厂出货前，在使温度互不相同的环境下测定增益，由此实验性地求出温度特性曲线，在雷达装置中设定所述温度特性，并进行通过信号处理来消除温度特性的运算。另外，在双极化波雷达中，为了在垂直极化波的接收通道与水平极化波的接收通道之间去除接收增益的偏差，而进行使用太阳的校正也广为人知。但是，这些作业繁杂，且调整作业需要长时间。另外，在手动的调整中也存在人为错误的担忧。进而，在一旦对已开始运转的雷达进行增益的调整的情况下，必须从装置的内部取出基板等零件后进行，因此作业需要长时间。另外，必须长时间地停止雷达的运转，因此尤其在重视测定的持续性的气象雷达中期望改善。本专利技术鉴于以上的情况而成，其目的在于提供一种可正确地自动校正由频率转换部的零件的个体差或温度特性等所引起的增益的偏差的雷达装置。[解决问题的技术手段]本专利技术所要解决的问题如上所述，继而，对用于解决所述问题的技术手段及其效果进行说明。根据本专利技术的第一观点，提供以下的构成的雷达装置。即，所述雷达装置包括：发送信号生成部、频率转换部、信号处理部、路径切换部、以及放大增益变更部。所述发送信号生成部空开时间间隔来反复生成为了从天线发送探知信号而输出至所述天线的发送信号。所述频率转换部在从所述发送信号生成部朝所述天线输出完所述发送信号起，至朝所述天线开始输出下一个所述发送信号为止的期间内，对所述探知信号反射并已由所述天线接收的回波信号的频率进行转换，并且将信号电平放大。所述信号处理部对已从所述频率转换部输入的信号进行处理并输出。所述路径切换部在所述发送信号正被朝所述天线输出的期间的时机，将所述发送信号生成部输出的所述发送信号作为校正用信号输出至所述频率转换部。所述放大增益变更部根据被输入所述频率转换部的所述校正用信号的信号电平、及所述频率转换部将所述校正用信号放大的结果的信号电平，变更所述频率转换部的放大增益。由此，针对通常零件数多且增益偏差的举动复杂的频率转换部，可实验性地求出当前的增益并自动地进行控制。因此，可正确地自动校正由频率转换部的零件的个体差或温度特性等所引起的增益的偏差。另外，使用校正用信号来检测当前的增益，因此可使构成不怎么复杂化，而实现增益的自动控制。在所述雷达装置中，优选设为以下的构成。即，所述雷达装置包括收发切换部与放大部。所述收发切换部将信号的路径分离，使所述发送信号生成部生成的所述发送信号输出至所述天线，并使已由所述天线接收的所述回波信号输出至所述频率转换部。所述放大部将已从所述收发切换部输入的信号放大并输出至所述频率转换部。在所述发送信号生成部正朝所述天线输出所述发送信号的期间，阻断从所述放大部朝所述频率转换部的所述回波信号的输入。由此，在校正用信号正被输入频率转换部的期间内，可防止收发切换部中的发送遗漏信号被输入频率转换部。其结果，可正确地检测并控制当前的增益。在所述雷达装置中，优选设为以下的构成。即，所述路径切换部包括校正用信号路径，所述校正用信号路径是将所述发送信号生成部输出的所述发送信号作为校正用信号输出至所述频率转换部的信号路径。所述路径切换部在所述发送信号生成部朝所述天线输出完所述发送信号之前，阻断所述校正用信号路径。由此，在回波信号的接收时可确实地防止校正用信号被输入频率转换部。在所述雷达装置中，优选所述路径切换部在所述发送信号生成部朝所述天线开始输出所述发送信号之前，连接所述校正用信号路径。由此，可容易地确保求出频率转换部的放大增益的时间的余度。在所述雷达装置中，优选所述放大增益变更部至少根据配置在所述频率转换部与所述天线之间并切换信号的路径的收发切换部的温度特性，变更所述频率转换部的放大增益。由此，可考虑构成频率转换部的零件以外的零件的温度特性，控制频率转换部的增益。在所述雷达装置中，优选设为以下的构成。即，所述频率转换部具有对相互正交的两个极化波分别进行频率转换并将信号电平放大的两个通道。所述放大增益变更部变更各个所述通道的放大增益，使被输入各个所述通道的所述校正用信号的信号电平、与所述通道将所述校正用信号放大的结果的信号电平的比在两个所述通道之间一致。由此，可适当地去除两个极化波之间的增益偏差。在所述雷达装置中，优选由所述放大增益变更部所进行的所述频率转换部的放大增益的变更不伴随从所述天线的所述探知信号的发送的停止、及所述探知信号的发送间隔的变更的任一者而进行。由此，可不中断天线周围的探知而同时并行地进行增益的调整。在所述雷达装置中，优选设为以下的构成。即，包括增益目标值存储部，所述增益目标值存储部存储作为所述频率转换部的增益的目标值、或包含所述频率转换部的接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雷达装置，其特征在于包括：/n发送信号生成部，空开时间间隔来反复生成为了从天线发送探知信号而输出至所述天线的发送信号；/n频率转换部，在从所述发送信号生成部朝所述天线输出完所述发送信号起，至朝所述天线开始输出下一个所述发送信号为止的期间内，对所述探知信号反射并已由所述天线接收的回波信号的频率进行转换，并且将信号电平放大；/n信号处理部，对已从所述频率转换部输入的信号进行处理并输出；/n路径切换部，在所述发送信号正被朝所述天线输出的期间的时机，将所述发送信号生成部输出的所述发送信号作为校正用信号输出至所述频率转换部；以及/n放大增益变更部，根据被输入所述频率转换部的所述校正用信号的信号电平、及所述频率转换部将所述校正用信号放大的结果的信号电平，变更所述频率转换部的放大增益。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170818 JP 2017-1581781.一种雷达装置，其特征在于包括：
发送信号生成部，空开时间间隔来反复生成为了从天线发送探知信号而输出至所述天线的发送信号；
频率转换部，在从所述发送信号生成部朝所述天线输出完所述发送信号起，至朝所述天线开始输出下一个所述发送信号为止的期间内，对所述探知信号反射并已由所述天线接收的回波信号的频率进行转换，并且将信号电平放大；
信号处理部，对已从所述频率转换部输入的信号进行处理并输出；
路径切换部，在所述发送信号正被朝所述天线输出的期间的时机，将所述发送信号生成部输出的所述发送信号作为校正用信号输出至所述频率转换部；以及
放大增益变更部，根据被输入所述频率转换部的所述校正用信号的信号电平、及所述频率转换部将所述校正用信号放大的结果的信号电平，变更所述频率转换部的放大增益。


2.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于包括：
收发切换部，将信号的路径分离，使所述发送信号生成部生成的所述发送信号输出至所述天线，并使已由所述天线接收的所述回波信号输出至所述频率转换部；以及
放大部，将已从所述收发切换部输入的信号放大并输出至所述频率转换部；且
在所述发送信号生成部正朝所述天线输出所述发送信号的期间，阻断从所述放大部朝所述频率转换部的所述回波信号的输入。


3.根据权利要求1或2所述的雷达装置，其特征在于，
所述路径切换部包括校正用信号路径，所述校正用信号路径是将所述发送信号生成部输出的所述发送信号作为校正用信号输出至所述频率转换部的信号路径，且
所述路径切换部在所述发送信号生成部朝所述天线输出完所述发送信号之前，阻断所述校正用信号路径。


4.根据权利要求3所述的雷达装置，其特征在于，
所述路径切换部在所述发送信号生成部朝所述天线开始输出所述发送信号之前，连接所述校正用信号路径。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的雷达装置，其特征在于，
所述放大增益变更部至少根据配置在所述频率转换部与所述天线之间并切换信号的路径的收发切换部的温度特性，变更所述频率转换部的放大增益。

【专利技术属性】
技术研发人员：井上修平，
申请(专利权)人：古野电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP