JP2007060130A - レドーム - Google Patents

Abstract

【課題】レドーム本体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、レドーム本体４の内部に収納されている。
また、レドーム３は、レドーム本体４の上部の外表面４ａにおいて、外表面４ａから外方に向けて突設されたひさし部材８を備えており、レドーム３を上方から見た場合に、ひさし部材８の外側端部８ａが、レドーム本体４の外郭線よりも外側に配置されている。
【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、レドームにより覆う構成としている。

このレドームの本体（以下、「レドーム本体」という。）は、一般に、略半球状や略円錐状の形状を有するとともに、電波透過率に優れた材料により形成されているが、レドーム本体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、レドーム本体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本体の外表面に、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、レドーム本体の外表面と、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本体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、レドーム本体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、レドーム本体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、レドーム本体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収納するレドーム本体と、レドーム本体の上部の外表面において、該外表面から外方に向けて突設されたひさし部材と、を備え、レドームを上方から見た場合に、ひさし部材の外側端部が、レドーム本体の外郭線よりも外側に配置されていることを特徴とする。

同構成によれば、レドームの上方から降り注いだ雨水が、レドーム本体の外表面に付着するのを効果的に防止することができる。従って、安価かつ簡単な構成で、レドーム本体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本体の外表面に付着した場合であっても、長期間、レドーム本体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。

請求項２に記載の発明は、レーダーアンテナを収納するレドーム本体と、レドーム本体の上方において、該レドーム本体側から外方に向けて突設されたひさし部材と、を備え、レドームを上方から見た場合に、ひさし部材の外側端部が、レドーム本体の外郭線よりも外側に配置されていることを特徴とする。

同構成によれば、レドームの上方から降り注いだ雨水が、レドーム本体の外表面に付着するのを効果的に防止することができる。従って、安価かつ簡単な構成で、レドーム本体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本体の外表面に付着した場合であっても、長期間、レドーム本体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。

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、ひさし部材は、斜め下方に向けて突設されていることを特徴とする。同構成によれば、レドームの上方から降り注いだ雨水は、ひさし部材を伝わって、ひさし部材の外側端部へと導かれるとともに、レドーム本体の外表面に付着することなく、外側端部から地表へと流れ落ちることになる。従って、レドームの上方から降り注いだ雨水が、レドーム本体の外表面に付着するのを確実に防止することができるため、レドーム本体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ことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３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。同構成によれば、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収納するレドーム本体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断面図であり、図２は、本発明の第１の実施形態に係るレドームを使用したレーダー装置を上方から見た場合の概略図である。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、レドーム本体４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、レドーム本体４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、レドーム本体４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、当該レドーム本体４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本体４を示しているが、当該レドーム本体４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本体４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５と、当該枠体５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）６からなる複数のパネル部材７により構成された、多面体形状を有するレドーム本体４を使用することができる。なお、この場合、上述の膜部材６が、レドーム本体４の外表面４ａ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は、レドーム本体４の上部の外表面４ａにおいて、当該外表面４ａから外方に向けて突設されたひさし部材８を備えており、レドーム３を上方から見た場合に、当該ひさし部材８の外側端部８ａが、レドーム本体４の外郭線１３よりも外側（即ち、図中の矢印の方向側）に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、レドーム３の上方から降り注いだ雨水が、レドーム本体４の外表面４ａに付着するのを効果的に防止することができる。従って、安価かつ簡単な構成で、レドーム本体４の外表面４ａ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本体４の外表面４ａに付着した場合であっても、長期間、レドーム本体４の外表面４ａ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、この際、図１に示すように、ひさし部材８を、レドーム本体４の外表面４ａから外方に向けるとともに、斜め下方に向けて（即ち、地表へ向けて）突設することにより、レドーム３の上方から降り注いだ雨水は、ひさし部材８の上面８ｃを伝わって、当該ひさし部材８の外側端部８ａへと導かれるとともに、レドーム本体４の外表面４ａに付着することなく、当該外側端部８ａから地表へと流れ落ちることになる。従って、レドーム３の上方から降り注いだ雨水が、レドーム本体４の外表面４ａに付着するのを確実に防止することができるため、レドーム本体４の外表面４ａ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、ひさし部材８は、図２に示すように、気象レーダー装置１を上方から見た場合に、略ドーナツ形状を有しており、当該ひさし部材８の内側端部８ｂを、レドーム本体４の外表面４ａと接触させることにより、ひさし部材８をレドーム本体４に取り付ける構成としている。また、図１に示すように、ひさし部材８は、レドーム本体４の上部の外表面４ａにおいて、気象レーダーアンテナ２の電波照射領域９を妨げない位置に設けられていれば良い。

また、ひさし部材８の突出の程度は、特に限定されず、レドーム３の上方から降り注いだ雨水が、レドーム本体４の外表面４ａに付着することを防止でき、気象レーダーアンテナ２の電波照射領域９を妨げない程度に突出していれば良い。

また同様に、ひさし部材８の傾斜角（即ち、図１に示す角度α）についても、特に限定されず、レドーム３の上方から降り注いだ雨水が、レドーム本体４の外表面４ａに付着することを防止でき、気象レーダーアンテナ２の電波照射領域９を妨げない程度の傾斜角であれば良い。

（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を使用したレーダー装置の全体構成を示す断面図である。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、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、ひさし部材１２を、レドーム本体４の上方に設けている点が、上述の第１の実施形態と異なっている。より具体的には、図５に示すように、レドーム３は、レドーム本体４と、レドーム本体４の上部の外表面４ａに設けられた取付部材１０と、当該取付部材１０に取り付けられたひさし部材１２と、を備えている。

そして、このひさし部材１２は、レドーム本体４の上方において、当該レドーム本体４側から外方に向けて突設されており、レドーム３を上方から見た場合に、当該ひさし部材１２の外側端部１２ａが、レドーム本体４の外郭線１３（上述の図２を参照）よりも外側（即ち、図中の矢印の方向側）に配置されている。

このような構成とすることにより、上述の第１の実施形態の場合と同様に、レドーム３の上方から降り注いだ雨水が、レドーム本体４の外表面４ａに付着するのを効果的に防止することができる。従って、安価かつ簡単な構成で、レドーム本体４の外表面４ａ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本体４の外表面４ａに付着した場合であっても、長期間、レドーム本体４の外表面４ａ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、本実施形態においても、上述の第１の実施形態の場合と同様に、図５に示すように、ひさし部材１２を、レドーム本体４の外表面４ａから外方に向けるとともに、斜め下方に向けて（即ち、地表へ向けて）突設することが好ましい。このような構成により、レドーム３の上方から降り注いだ雨水が、ひさし部材１２の上面１２ｃを経由して、当該ひさし部材１２の外側端部１２ａへと導かれ、レドーム本体４の外表面４ａに付着することなく、当該外側端部１２ａから地表へと流れ落ちることになる。従って、当該雨水のレドーム本体４の外表面４ａへの付着を確実に防止できるため、レドーム本体４の外表面４ａ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できる。

さらに、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、ひさし部材１２の突出の程度、および、ひさし部材１２の傾斜角（即ち、図５に示す角度β）については、上述の第１の実施形態の場合と同様に、レドーム３の上方から降り注いだ雨水が、レドーム本体４の外表面４ａに付着することを防止でき、気象レーダーアンテナ２の電波照射領域９を妨げないものであれば良い。

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により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。

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ドームを使用したレーダー装置の全体構成を示す断面図である。 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を上方から見た場合の概略図である。 本発明の第１の実施形態におけるレドーム本体であって、多面体形状を有するレドーム本体の外観構成を示す概略図である。 図３に示したレドーム本体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を使用したレーダー装置の全体構成を示す断面図である。

符号の説明

１…気象レーダー装置、２…気象レーダーアンテナ、３…レドーム、４…レドーム本体、４ａ…レドーム本体の外表面、５…枠体、６…膜部材、７…パネル部材、８…ひさし部材、８ａ…ひさし部材の外側端部、９…電波照射領域、１０…取付部材、１２…ひさし部材、１２ａ…ひさし部材の外側端部、１３…レドーム本体の外郭線

Claims (4)

1. レーダーアンテナを収納するレドーム本体と、
   前記レドーム本体の上部の外表面において、該外表面から外方に向けて突設されたひさし部材と、を備え、
   レドームを上方から見た場合に、前記ひさし部材の外側端部が、前記レドーム本体の外郭線よりも外側に配置されていることを特徴とするレドーム。
2. レーダーアンテナを収納するレドーム本体と、
   前記レドーム本体の上方において、該レドーム本体側から外方に向けて突設されたひさし部材と、を備え、
   レドームを上方から見た場合に、前記ひさし部材の外側端部が、前記レドーム本体の外郭線よりも外側に配置されていることを特徴とするレドーム。
3. 前記ひさし部材は、斜め下方に向けて突設されてい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. 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乃至請求項３のいずれかに記載のレドーム。

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