UWB位相比較モノパルス短距離レーダにおける測角方式の基礎検討

摘要

UWB車載レーダは，交通事故犠牲者の軽減に期待されており，世界で注目されている．本報告では，位相比較モノパルスUWBレーダでの測角特性を実験および数量的に評価した．2素子のモノパルスシステムを備えた，Ka帯UWBパルスレーダを用い，3面コーナリフレクタをターゲットとしてその方向を電波暗室内にて測定した．ターゲット方向を示すDOSパターンを，2つの方法で取得した．（a）2つのアンテナポートに接続しているマイクロ波ハイブリッドカプラを用いて⊿と∑信号をRFで生成，（b）2つのアンテナ出力を，直交復調器により検波し，その後ベースバンドで⊿および∑信号を計算する．方法（a）はマイクロ波ハイブリッドカプラの不完全性などの誤差要因が，DOSパターンの精度に影響を及ぼす．測角特性に影響を与える誤差要因を解析した．結果，誤差要因を考慮すると実測結果で得たDOSパターンが再現された．%Ultra wideband (UWB) vehicular radars have attracted attention from a viewpoint of reducing traffic accident victims. This report presents experimental and numerical evaluation of direction finding capabilities of a phase-comparison monopulse UWB radar. Direction to a target (a trihedral corner reflector) was measured using a Ka-band UWB pulse radar equipped with a two-element monopulse systems in a radio anechoic chamber. The delta-over-sigma (DOS) patterns indicating the target direction were obtained with two methods: (a) employing a microwave hybrid coupler connecting to the two antenna ports to generate differential (delta) and summation (sigma) signals in the radio frequency region, and (b) directly detecting the two antenna outputs with use of orthogonal demodulators and calculating the delta and the sigma in the baseband region. Imperfectness of the microwave hybrid coupler and other factors substantially influenced the accuracy of the resulting DOS patterns, in particular with the method (a). The DOS patterns were analyzed and calculated to dissect the impacts of the error factors upon the direction finding performances.