JP2007043284A - レドーム - Google Patents

Abstract

【課題】レドームの外表面における水膜の形成を効果的に防止することができ、降雨時においても、良好な電波透過性を確保することができるレーダーアンテナ保護用のレドームを提供することを目的とする。
【解決手段】気象レーダー装置１は、気象状況を観測するための気象レーダーアンテナ２と、当該気象レーダーアンテナ２を雨風や積雪から保護するためのレドーム３を備えている。そして、気象レーダーアンテナ２は、レドーム３の内部に収納されている。レドーム３の外表面３ａには、筋状の突起部７が複数個設けられている。そして、突起部７の各々が、間隔をあけて配置されている。従って、降雨の際に、レドーム３の外表面３ａに降り注いだ雨水は、突起部７により分離され、レドーム３の外表面３ａにおける水膜の形成が効果的に防止される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、気象レーダーアンテナ等の各種レーダーアンテナを保護するためのレドームに関する。

従来、気象観測や航空管制等の目的で、種々のレーダー装置が使用されている。これらのレーダー装置は、レーダーアンテナからマイクロ波等の電波を対象物に向けて照射し、当該対象物からの反射波を受信することにより、対象物の大きさや形状、または対象物との距離等の検知を行うものである。例えば、気象状況を観測するための気象レーダー装置の場合は、雨等の水滴に対して電波を照射し、受信した反射波の解析を行うことにより、降水域の大きさや降水量等の状況を検知する。

ここで、これらの各種レーダー装置は、一般に、雨風等の気象条件の影響を受けやすい場所に設置されるため、レーダーアンテナを雨風や積雪から保護するために、当該レーダーアンテナを、略半球状や略円錐状の形状を有するレドームにより覆う構成としている。

このレドームは、一般に、電波透過率に優れた材料により形成されているが、レドームに雨等が付着すると、その外表面に水膜が形成されてしまい、電波透過率が低下してしまう。そうすると、レドームを透過する電波が減衰してしまい、結果として、降水量測定等の精度が低下するという問題が生じていた。

そこで、当該水膜形成を防止するための種々のレドームが提案されている。例えば、
内部にレーダーアンテナが収納されたレドームの外表面に、撥水剤を含有する撥水塗料を塗布したレドームが開示されている。このような構成により、レドームの外表面と、当該外表面における水との接触角が大きくなるため、降雨の際に、撥水塗料の塗布面であるレドームの外表面の水濡れを防止（即ち、水膜形成を防止）することができると記載されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２９７２２号公報

しかし、上記従来のレドームにおいては、レドームの外表面に塗布した撥水塗料は、時間の経過とともに剥がれ落ち、また、一般に、レドームは、屋外にて使用されるものであるため、外気中の塵や埃が撥水剤の外表面に付着する。その結果、時間の経過とともに、撥水効果が低下するため、レドームの外表面に水膜が形成されるのを効果的に防止することができないという問題があった。また、高い頻度で、定期的に、撥水塗料を再塗布する必要が生じるため、維持コストが高くなるという問題があった。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、レドームの外表面における水膜の形成を効果的に防止することができ、降雨時においても、良好な電波透過性を確保することができるレーダーアンテナ保護用のレドームを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、レーダーアンテナを保護するレドームにおいて、レドームの外表面に、筋状の突起部が複数個設けられており、突起部の各々が、間隔をあけて配置されていることを特徴とする。

請求項１に記載の構成によれば、降雨の際に、レドームの外表面に降り注いだ雨水は、突起部により分離されることになるため、レドームの外表面に降り注いだ雨水は、水膜を形成することなく、流れ落ちる。従って、安価かつ簡単な構成で、レドームの外表面における水膜の形成を効果的に防止することができ、降雨時においても、良好な電波透過性を確保することができる。また、外気中の塵や埃がレドームの外表面に付着した場合であっても、長期間、レドームの外表面における水膜の形成を防止することができ、降雨時においても、良好な電波透過性を確保することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレドームであって、突起部が、曲率を有する形状からなることを特徴とする。請求項２に記載の構成によれば、突起部を有するレドームを生産する際に、当該レドームの外表面の加工が容易になり、生産性が向上する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のレドームであって、レーダーアンテナが、気象レーダーアンテナであることを特徴とする。請求項３に記載の構成によれば、降雨時においても、降水域の大きさや降水量等の各種気象状況を正確に検知することが可能になる。

また、請求項４に記載の発明では、レーダーアンテナを保護するレドームにおいて、レドームの外表面に、筋状の突起部と筋状の溝部が、各々少なくとも１個以上設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の構成によれば、降雨の際に、レドームの外表面に降り注いだ雨水は、突起部と溝部により分離されることになるため、レドームの外表面に降り注いだ雨水は、水膜を形成することなく、流れ落ちる。従って、安価かつ簡単な構成で、レドームの外表面における水膜の形成を効果的に防止することができ、降雨時においても、良好な電波透過性を確保することができる。また、外気中の塵や埃がレドームの外表面に付着した場合であっても、長期間、レドームの外表面における水膜の形成を防止することができ、降雨時においても、良好な電波透過性を確保することができる。

なお、レドームの外表面における水膜の形成をより一層効果的に防止するとの観点から、請求項５に記載のように、突起部と溝部が、交互に配置された状態で、各々複数個設けられている構成とすることが好ましい。

請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載のレドームであって、突起部と溝部の各々が、曲率を有する形状からなることを特徴とする。請求項６に記載の構成によれば、突起部と溝部を有するレドームを生産する際に、当該レドームの外表面の加工が容易になり、生産性が向上する。

請求項７に記載の発明は、請求項４乃至請求項６のいずれかに記載のレドームであって、レーダーアンテナが、気象レーダーアンテナであることを特徴とする。請求項７に記載の構成によれば、降雨時においても、降水域の大きさや降水量等の各種気象状況を正確に検知することが可能になる。

本発明によれば、安価かつ簡単な構成で、レーダーアンテナを保護するレドームの外表面における水膜の形成を効果的に防止することができ、降雨時においても、良好な電波透過性を確保することができる。

（第１の実施形態）
以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るレドームを使用したレーダー装置の全体構成を示す概略図であり、図２は、本発明の第１の実施形態に係るレドームの外表面の構造を示す部分拡大図である。なお、本実施形態においては、気象レーダーアンテナ保護用のレドームを例に挙げて説明する。

図１に示すように、この気象レーダー装置１は、気象状況を観測するための気象レーダーアンテナ２と、当該気象レーダーアンテナ２を雨風や積雪から保護するためのレーダーアンテナ保護用のレドーム３を備えている。そして、図１に示すように、気象レーダーアンテナ２は、レドーム３の内部に収納されている。

この気象レーダー装置１は、雨等の水滴に対して電波を照射し、受信した反射波の解析を行うことにより、降水域の大きさや降水量等の状況を検知する。

また、レドーム３は、気象レーダーアンテナ２を保護するという役割に加え、優れた電波透過性を有することが必要になる。従って、本実施形態では、優れた電波透過性を確保するために、レドーム３を構成する材料として、例えば、低誘電率で、かつ、低誘電損失である繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）材が、好適に使用される。ここで、繊維強化プラスチック材の繊維強化材としては、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維又は石英繊維が挙げられる。また、繊維強化プラスチック材のマトリックスとなるプラスチックとしては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂が挙げられる。

また、当該レドーム３を、サンドイッチ構造により形成する構成としても良い。より具体的には、例えば、ポリエステルからなる発砲体と、当該発砲体の外表面を覆った繊維強化プラスッチックからなるサンドイッチ構造が挙げられる。

なお、図１においては、略半球状のレドーム３を示しているが、当該レドーム３の形状は、例えば、略円錐状や略角錐状等の種々の形状をとることができる。

また、図３に示すように、多面体形状を有するレドーム３を使用することもできる。例えば、図４に示すように、略三角形状を有するアルミ製の枠体４と、当該枠体４に取り付けられた、耐候性を有する膜部材（例えば、上述のアラミド繊維と、当該アラミド繊維の外表面を覆うエチレンプロピレン等の耐候性を有するゴム材からなるもの）５からなる複数のパネル部材６により構成された、多面体形状を有するレドーム３を使用することができる。なお、この場合、上述の膜部材５が、レドーム３の外表面３ａを構成することになる。

ここで、本実施形態においては、図１、図２に示すように、レドーム３の外表面３ａに、筋状の突起部７が複数個設けられており、これらの複数個の突起部７の各々が、間隔をあけて配置されている点に特徴がある。

このような構成とすることにより、降雨の際に、レドーム３の外表面３ａに降り注いだ雨水は、突起部７により分離されることになる。従って、レドーム３の外表面３ａに降り注いだ雨水は、水膜を形成することなく、流れ落ちるため、安価かつ簡単な構成で、レドーム３の外表面３ａにおける水膜の形成を効果的に防止することができ、降雨時においても、良好な電波透過性を確保することができる。また、外気中の塵や埃がレドーム３の外表面３ａに付着した場合であっても、長期間、レドーム３の外表面３ａにおける水膜の形成を防止することができ、降雨時においても、良好な電波透過性を確保することができる。

特に、本実施形態のごとく、レーダーアンテナとして、気象レーダーアンテナ２を使用する場合は、降雨時においても、降水域の大きさや降水量等の各種気象状況を正確に検知することが可能になる。

なお、突起部７を、レドームの外表面３ａの全体に設ける構成としても良いが、本実施形態においては、レドーム３の外表面３ａのうち、気象レーダーアンテナ２の電波照射領域８（図１を参照）に対応する部分に、当該突起部７が設けられていれば、上述の作用効果を得ることができる。

また、上述の多面体形状を有するレドーム３を使用する場合は、図４に示すように、レドーム３の外表面３ａを構成する膜部材５の表面に、図２に示す突起部７が設けられることになる。

また、突起部７の形状については、特に限定されないが、当該突起部７が曲率を有する形状からなるものであることが好ましい。これは、突起部７を有するレドーム３を生産する際に、当該レドーム３の外表面３ａの加工が容易になり、生産性が向上するからである。例えば、当該突起部７の断面形状が、略円形状、または略半円形状である場合が挙げられる。なお、断面形状として、略三角形状や略四角形状を有する突起部７を設ける構成としても良い。

また、各突起部７の間隔は、特に限定されず、各突起部７は、当該突起部７により、レドーム３の外表面３ａに降り注いだ雨水を分離できる程度に離れていれば良い。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係るレドームの外表面の構造を示す部分拡大図である。なお、上記第１の実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。また、レーダー装置の全体構成についても、上述の第１の実施形態と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。また、本実施形態においても、気象レーダーアンテナ保護用のレドームを例に挙げて説明する。

本実施形態においては、図５に示すように、図１に示すレドーム３の外表面３ａにおいて、上述の第１の実施形態において説明した突起部７に加えて、筋状の溝部９が設けられている点に特徴がある。即ち、レドーム３の外表面３ａに、筋状の突起部７と筋状の溝部９が、各々少なくとも１個以上設けられている点に特徴がある。

このような構成とすることにより、降雨の際に、レドーム３の外表面３ａに降り注いだ雨水は、突起部７と溝部９により分離されることになる。従って、上述の第１の実施形態と同様に、レドーム３の外表面３ａに降り注いだ雨水は、水膜を形成することなく、流れ落ちるため、安価かつ簡単な構成で、レドーム３の外表面３ａにおける水膜の形成を効果的に防止することができ、降雨時においても、良好な電波透過性を確保することができる。また、外気中の塵や埃がレドーム３の外表面３ａに付着した場合であっても、長期間、レドーム３の外表面３ａにおける水膜の形成を防止することができ、降雨時においても、良好な電波透過性を確保することができる。

なお、図５に示すように、突起部７と溝部９を、交互に配置した状態で、各々複数個設けることが好ましい。このような構成とすることにより、レドーム３の外表面３ａにおける水膜の形成をより一層効果的に防止することが可能になる。

また、本実施形態においても、レーダーアンテナとして、気象レーダーアンテナ２を使用する場合において、降雨時においても、降水域の大きさや降水量等の各種気象状況を正確に検知することが可能になる。

また、上述の第１の実施形態において説明した、図３に示す多面体形状を有するレドーム３を使用する場合は、図４に示す、レドーム３の外表面３ａを構成する膜部材５の表面に、図５に示す突起部７と溝部９が設けられることになる。

また、溝部９の形状については、レドーム３の外表面３ａの加工性の観点から、上述の突起部７の形状と同様に、曲率を有する形状からなるものであることが好ましい。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

例えば、上述の実施形態においては、レドーム３により保護されるレーダーアンテナとして気象レーダーアンテナ２を挙げたが、例えば、航空管制用レーダーアンテナや船舶や航空機に使用される各種レーダーアンテナをレドーム３による保護する構成としても良い。この場合も、上述の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

また、上述の実施形態において説明した溝部９のみを、レドーム３の外表面３ａに設ける構成としても良い。

本発明の活用例としては、気象レーダーアンテナ等の各種レーダーアンテナを保護するためのレドームが挙げられる。

本発明の第１の実施形態に係るレーダーアンテナ保護用のレドームを使用したレーダー装置の全体構成を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に係るレドームの外表面の構造を示す部分拡大図である。 本発明の第１の実施形態に係るレドームであって、多面体形状を有するレドームの外観構成を示す概略図である。 図３に示したレドームを構成するパネル部材を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るレドームの外表面の構造を示す部分拡大図である。

符号の説明

１…レーダー装置、２…気象レーダーアンテナ、３…レドーム、３ａ…外表面、４…枠体、５…膜部材、６…パネル部材、７…突起部、８…電波照射領域、９…溝部

Claims (7)

1. レーダーアンテナを保護するレドームにおいて、
   前記レドームの外表面に、筋状の突起部が複数個設けられており、前記突起部の各々が、間隔をあけて配置されていることを特徴とするレドーム。
2. 前記突起部が、曲率を有する形状からなることを特徴とする請求項１に記載のレドーム。
3. 前記レーダーアンテナが、気象レーダーアンテナであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレドーム。
4. レーダーアンテナを保護するレドームにおいて、
   前記レドームの外表面に、筋状の突起部と筋状の溝部が、各々少なくとも１個以上設けられていることを特徴とするレドーム。
5. 前記突起部と前記溝部が、交互に配置された状態で、各々複数個設けられていることを特徴とする請求項４に記載のレドーム。
6. 前記突起部と前記溝部の各々が、曲率を有する形状からなることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のレドーム。
7. 前記レーダーアンテナが、気象レーダーアンテナであることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれかに記載のレドーム。

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