JP3028166B2 - Underground radar - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はトリガパルスによって
トランジスタにアバランシエ現象を起こさせて、その出
力によりモノパルス或いはモノサイクルパルスなどを送
波させて、地中内のように短い距離からの反射物体を探
知する地中レーダに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an avalanche phenomenon caused by a trigger pulse in a transistor, and a monopulse or a monocycle pulse is transmitted by an output of the transistor to reflect a reflected object from a short distance such as in the ground. Regarding underground radar to detect.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の地中レーダにおけるトリガパルス
発生部分を図3Aに示す。端子11から図3B(a)に
示すような周期Tpが、例えば5μSのような方形波が
微分回路12に入力される。微分回路12は、例えば、
その入力を1個のインバータ13を通じてアンド回路1
4に供給するとともに2個のインバータ15、16を通
じてアンド回路に供給して構成される。即ちインバータ
13の出力は、図3B(b)に示すようにその1個のイ
ンバータの遅延分だけ遅れるとともに反転されたものと
なり、インバータ16の出力側には2個のインバータの
遅延分だけ遅れて図3B(c)に示すような出力が生じ
る。従って、アンド回路14からは図3B(d)に示す
ように、1個のインバータによる遅延分に対応したパル
ス幅TW が20乃至30nSのトリガパルスPtが得ら
れる。2. Description of the Related Art FIG. 3A shows a trigger pulse generating portion in a conventional underground radar. A period Tp as shown in FIG. 3B (a) and a square wave such as 5 μS are inputted to the differentiating circuit 12 from the terminal 11. The differentiating circuit 12 is, for example,
The input is sent to the AND circuit 1 through one inverter 13.
4 and supplied to an AND circuit through two inverters 15 and 16. That is, the output of the inverter 13 is delayed and inverted by the delay of one inverter as shown in FIG. 3B (b), and the output side of the inverter 16 is delayed by the delay of two inverters. An output as shown in FIG. 3B (c) is generated. Accordingly, as shown in FIG. 3B (d) is from the AND circuit 14, the pulse width T W corresponding to the delay caused by one inverter 20 to 30nS trigger pulse Pt of the resulting.
【0003】このトリガパルスPtはトランス17を介
してトランジスタ18のベースエミッタ間に印加され
る。トランジスタ18のコレクタは抵抗器19を通じて
電源端子21に接続され、又、このコレクタはコンデン
サ22を通じて接地される。トランジスタ18のエミッ
タは出力端子23に接続されるとともに負荷抵抗器24
を通じて接地される。トランジスタ18のベースエミッ
タ間に上述したようにトリガパルスが印加されると、ト
ランジスタ18はアバランシエ現象を起こしてパルス幅
が2乃至3nS程度の極めて幅が狭く、ピーク電圧が2
0乃至30V程度のパルスが出力端子23に得られ、こ
れが例えばモノパルスとして送波される。This trigger pulse Pt is applied between the base and the emitter of a transistor 18 via a transformer 17. The collector of the transistor 18 is connected to a power supply terminal 21 through a resistor 19, and this collector is grounded through a capacitor 22. The transistor 18 has an emitter connected to the output terminal 23 and a load resistor 24.
Through the ground. When the trigger pulse is applied between the base and the emitter of the transistor 18 as described above, the transistor 18 causes an avalanche phenomenon, and has a very narrow pulse width of about 2 to 3 nS and a peak voltage of 2 nS.
A pulse of about 0 to 30 V is obtained at the output terminal 23, which is transmitted as, for example, a monopulse.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の地中レーダにお
いて、固定雑音、つまりあたかも常に同一距離に反射物
標があるかのような状態となり、表示画面にその反射距
離と対応した箇所に横の線が生じることがある。このよ
うな固定雑音が生じると、実際にその位置に反射物標が
存在していても、これがその固定雑音により隠されて見
つけることができない。又、そのような固定雑音が表示
器に現れていることは、他の反射物標を見るうえでも目
障りとなり好ましくない。In the conventional underground radar, fixed noise, that is, a state where a reflected target is always present at the same distance, is displayed on a display screen at a position corresponding to the reflected distance. Lines may occur. When such fixed noise occurs, even if a reflective target actually exists at that position, it cannot be found because it is hidden by the fixed noise. In addition, the appearance of such fixed noise on the display is unfavorable because it becomes obstructive to see other reflected targets.
【0005】このような固定雑音が出る原因を探究した
結果、次のことに基づくことと判明した。即ち、トリガ
パルスPtがトランジスタ18に印加されると、図3C
に示すようにアバランシエ現象によりトランジスタがオ
ンとなって、著しく幅の狭いパルスPeを発生する。こ
のピーク電圧は30V程度であり、パルスPeのパルス
幅(半値幅)は例えば3nSである。このパルスに引き
続いて150乃至300mVの出力が出力端子23に生
じ、これはそのパルスの立ち上がり、つまりアバランシ
エ現象の開始から60乃至150nS程度継続して消え
る。つまりアバランシエ現象によって雪崩が発生し、こ
れが終了したあとも暫くトランジスタ18はオン状態と
なる。パルスPeが発生する部分は雪崩領域とよばれ、
これに続くトランジスタのオン状態の領域は走行領域と
よばれる。そしてこの走行領域はトランジスタ18のベ
ースに印加されるトリガパルスPtが無くなっても継続
する。つまり従来においてはトリガパルスPtのパルス
幅Pwは20乃至30nS程度であるが、走行領域はこ
のトリガパルスPtの立ち上がりから60乃至150n
S継続する。一般に雪崩領域のピーク電圧と走行領域の
ピーク電圧とは100:1乃至200:1程度であり、
又、雪崩領域の時間幅と走行領域の時間幅は1:20乃
至1:50位である。雪崩領域のパルス幅が3nS、そ
のピーク電圧30Vの場合、走行領域の電圧は300乃
至150mVで、時間幅は60乃至150nSである。[0005] As a result of exploring the cause of such a fixed noise, the following was found. That is, when the trigger pulse Pt is applied to the transistor 18, FIG.
As shown in (1), the transistor is turned on by the avalanche phenomenon, and a pulse Pe with a remarkably narrow width is generated. The peak voltage is about 30 V, and the pulse width (half width) of the pulse Pe is, for example, 3 nS. Subsequent to this pulse, an output of 150 to 300 mV is generated at the output terminal 23, which disappears continuously for about 60 to 150 nS from the rise of the pulse, that is, the start of the avalanche phenomenon. In other words, an avalanche occurs due to the avalanche phenomenon, and the transistor 18 is turned on for a while after the end of the avalanche. The part where the pulse Pe is generated is called an avalanche area,
The region where the transistor is in the ON state following this is called a running region. This running region continues even when the trigger pulse Pt applied to the base of the transistor 18 is lost. That is, in the related art, the pulse width Pw of the trigger pulse Pt is about 20 to 30 nS, but the running region is 60 to 150 nS from the rising of the trigger pulse Pt.
S Continue. Generally, the peak voltage in the avalanche region and the peak voltage in the running region are about 100: 1 to 200: 1,
The time width of the avalanche area and the time width of the traveling area are about 1:20 to 1:50. When the pulse width of the avalanche region is 3 nS and its peak voltage is 30 V, the voltage of the traveling region is 300 to 150 mV, and the time width is 60 to 150 nS.
【0006】この走行領域の終わりで急にトランジスタ
18はオフとなり、出力電圧が急に立ち下がり、この立
ち下がり波形には50乃至500MHzのパワースペク
トラムが含まれることが分かった。一方地中レーダの受
信帯域は50乃至500MHzであり、又、観測時間、
つまりトリガパルスPtの立ち上がりから観測終了まで
の時間、即ち反射波が有るか否かを見る時間幅は例えば
200nSである。このため走行領域の立ち下がりが地
中レーダの観測時間内に位置し、この立ち下がりに基づ
くスペクトラムが地中レーダの受信帯域内であるため、
トリガパルスごとに走行領域の立ち下がりに基づくスペ
クトラムが受信されて固定雑音となることが判明した。At the end of the running region, the transistor 18 is suddenly turned off, and the output voltage suddenly falls, and it has been found that the falling waveform contains a power spectrum of 50 to 500 MHz. On the other hand, the receiving band of the underground radar is 50 to 500 MHz, and the observation time,
That is, the time from the rising of the trigger pulse Pt to the end of the observation, that is, the time width for checking whether or not there is a reflected wave is, for example, 200 nS. For this reason, the fall of the traveling area is located within the observation time of the underground radar, and the spectrum based on this fall is within the reception band of the underground radar,
It has been found that a spectrum based on the falling edge of the running area is received for each trigger pulse and becomes a fixed noise.
【0007】この発明の目的は走行領域の終了に基づく
固定雑音の影響を受けないようにした地中レーダを提供
することにある。An object of the present invention is to provide an underground radar which is not affected by fixed noise based on the end of a traveling area.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明によれば、トリ
ガパルスのパルス幅が反射波の観測時間よりも大に選定
されている。According to the present invention, the pulse width of the trigger pulse is selected to be longer than the observation time of the reflected wave.
【0009】[0009]
【作用】このように構成されているため、走行時間が終
了してもトリガパルスがトランジスタのベース、エミッ
タ間に印加されているためオン状態を継続し、その観測
時間が終了した後、トランジスタがオフになる。従って
走行領域の立ち下がりに基づく固定雑音は生じない。With this configuration, the trigger pulse is applied between the base and the emitter of the transistor even after the running time is over, so that the transistor is kept on. After the observation time is over, the transistor is turned off. Turn off. Therefore, no fixed noise is generated based on the falling edge of the running area.
【0010】[0010]
【実施例】図1Aにこの発明の実施例の要部を示し、図
3Aと対応する部分に同一符号を付けてある。この発明
においては、トリガパルスPtの幅を反射波の観測時間
よりも長くする。このためこの実施例においては微分回
路12内におけるアンド回路14に入力される2つの経
路の長い遅延を与えるほうの部分に遅延回路25を直列
に挿入する。遅延回路25としては、この例では直列の
抵抗器26と、その出力側とアースとの間に接続したコ
ンデンサ27とよりなるCRの積分型遅延回路であっ
て、この遅延量を反射波の観測時間、例えば200nS
に選定する。この場合、この遅延量を必要に応じて変え
ることができるように、例えば抵抗器26を可変抵抗器
とすることが望ましい。FIG. 1A shows a main portion of an embodiment of the present invention, and portions corresponding to those in FIG. 3A are denoted by the same reference numerals. In the present invention, the width of the trigger pulse Pt is made longer than the observation time of the reflected wave. Therefore, in this embodiment, a delay circuit 25 is inserted in series in the differentiating circuit 12 between the two paths input to the AND circuit 14 to provide a long delay. In this example, the delay circuit 25 is a CR integrating delay circuit including a series resistor 26 and a capacitor 27 connected between the output side and the ground. Time, for example 200 ns
To be selected. In this case, for example, the resistor 26 is desirably a variable resistor so that the delay amount can be changed as necessary.
【0011】このように構成されているため、微分回路
12の出力は図1B(a)に示すように、パルス幅Tw
が、例えば200nSのトリガパルスPtとなり、つま
りこのパルス幅は反射波の観測時間と略等しく選定され
ており、このように従来に比べると幅の広いトリガパル
スがトランジスタ18のベース、エミッタ間に加えられ
るため、図1B(b)に示すようにトリガパルスPtの
立ち上がりでアバランシエ現象が発生し、幅の著しく狭
いパルスPeが発生し、これに続いて走行領域が発生す
るが、通常では走行領域は200nS以内に終了する
が、この例においてはトランジスタ18のベース、エミ
ッタ間に200nSのトリガパルスPtが印加されてい
るため、このトリガパルスPtの終了まで走行領域が実
質的に延長され、このトリガパルスの立ち下がりで走行
領域が立ち下がる。従ってこの走行領域の立ち下がりに
基づくパワースペクトラムが地中レーダの受信帯域に発
生しても、これは観測時間領域から外れてしまい、走行
領域の立ち下がりに基づく固定雑音は表示器には現れな
い。With such a configuration, the output of the differentiating circuit 12 has a pulse width Tw as shown in FIG.
Becomes, for example, a trigger pulse Pt of 200 nS, that is, the pulse width is selected to be substantially equal to the observation time of the reflected wave. Thus, a trigger pulse having a wider width than the conventional one is applied between the base and the emitter of the transistor 18. Therefore, as shown in FIG. 1B (b), an avalanche phenomenon occurs at the rise of the trigger pulse Pt, a pulse Pe having a remarkably narrow width is generated, and a running area is subsequently generated. In this example, since the trigger pulse Pt of 200 nS is applied between the base and the emitter of the transistor 18, the running area is substantially extended until the end of the trigger pulse Pt. The running area falls at the fall of. Therefore, even if a power spectrum based on the fall of the running area is generated in the reception band of the underground radar, it is out of the observation time area, and fixed noise based on the fall of the running area does not appear on the display. .
【0012】尚、このようにトリガパルス幅を従来より
も長くしたためトランジスタ18がオンとなる期間が、
そのトリガパルスPtの繰り返し周期Tpに対する割合
が長くなり、従ってコンデンサ22に対する充電が充分
にできないとアバランシエ現象に基づく鋭いパルスを発
生することができなくなる場合がある。その場合は、抵
抗器19の抵抗値を小さくして、次のトリガパルスの発
生までにはコンデンサ22が充分充電されるようにする
必要がある。又、トリガパルスPtの幅が長いため、例
えば200nSの幅のパルス波形を劣化することなくト
ランジスタ18に印加するため、トランス17がこのト
リガパルスPtを充分通過させるように結合させる必要
がある。Since the trigger pulse width is made longer than before, the period during which the transistor 18 is turned on is
The ratio of the trigger pulse Pt to the repetition period Tp becomes long, and if the capacitor 22 is not sufficiently charged, it may not be possible to generate a sharp pulse based on the avalanche phenomenon. In this case, it is necessary to reduce the resistance value of the resistor 19 so that the capacitor 22 is sufficiently charged before the next trigger pulse is generated. Further, since the width of the trigger pulse Pt is long, a pulse waveform having a width of, for example, 200 nS is applied to the transistor 18 without deteriorating. Therefore, it is necessary to couple the transformer 17 so that the trigger pulse Pt can sufficiently pass through.
【0013】上述においては、出力端子23に正パルス
を得たが負パルスを得るには図2に図1Aと対応する部
分に同一符号を付けて示すように、トランジスタ18の
エミッタを直接接地し、コンデンサ22を負荷抵抗器2
4を通じて接地し、このコンデンサ22、抵抗器24の
接続点から出力端子を取り出す。この場合、微分回路1
2の出力をトランスを介すことなく直接トランジスタ1
8のベースに供給することができる。In the above description, a positive pulse is obtained at the output terminal 23. To obtain a negative pulse, the emitter of the transistor 18 is directly grounded as shown in FIG. , The capacitor 22 is connected to the load resistor 2
4, and the output terminal is taken out from the connection point of the capacitor 22 and the resistor 24. In this case, the differentiation circuit 1
2 output directly to transistor 1 without going through a transformer
8 bases.
【0014】[0014]
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、ト
リガパルスの幅が反射波の観測時間と同一又は長くされ
ているため、観測時間内においてトランジスタ18のア
バランシエ現象に基づきオンになった後、走行領域が終
了する時点が見掛け上観測時点の終了、或いはこれより
後となり、従ってその走行領域の終了時にトランジスタ
がオフになったことに基づく固定雑音が表示に現れるこ
とがなく、従って固定雑音によって真の標的からの反射
波が隠されるような恐れは無く、又、固定雑音による目
障りがなくなり表示が見やすくなる。As described above, according to the present invention, since the width of the trigger pulse is equal to or longer than the observation time of the reflected wave, it is turned on based on the avalanche phenomenon of the transistor 18 within the observation time. Later, the end point of the running area is apparently the end of the observation time point or later, and therefore, at the end of the running area, fixed noise due to the transistor being turned off does not appear on the display, and thus the fixed time There is no danger that the reflected wave from the true target will be hidden by the noise, and the display will be easier to see because there is no obstruction due to the fixed noise.
【図1】Aはこの発明による地中レーダの実施例の要部
を示す接続図、Bはトリガパルスとトランジスタがトリ
ガされたときの出力電圧を示す波形図である。FIG. 1A is a connection diagram showing a main part of an embodiment of an underground radar according to the present invention, and FIG. 1B is a waveform diagram showing a trigger pulse and an output voltage when a transistor is triggered.
【図2】この発明の他の実施例の要部を示す接続図であ
る。FIG. 2 is a connection diagram showing a main part of another embodiment of the present invention.
【図3】Aは従来の地中レーダに於ける幅狭のパルスを
発生する部分を示す接続図、Bはその微分回路の動作の
説明図、Cはトリガパルスとトリガパルスによって現れ
た出力端子の波形図である。FIG. 3A is a connection diagram showing a portion that generates a narrow pulse in a conventional underground radar, FIG. 3B is an explanatory diagram of the operation of the differentiating circuit, and C is a trigger pulse and an output terminal generated by the trigger pulse. FIG.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯野 優 山梨県山梨市一町田中1177 (56)参考文献 特開 平4−23610(JP,A) 特開 平3−259768(JP,A) 特開 昭63−58279(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 G01V 3/12 H03K 3/335 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Yu Isono 1177 Tanaka, Ichimachi, Yamanashi City, Yamanashi Prefecture (56) References JP-A-4-23610 (JP, A) JP-A-3-259768 (JP, A) 63-58279 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01S 7 /00-7/42 G01S 13/00-13/95 G01V 3/12 H03K 3/335
Claims (1)
ランシエ現象を起こさせて、送波パルスを発生させる地
中レーダにおいて、 上記トリガパルスの幅は、反射波の観測時間以上に選定
されていることを特徴とする地中レーダ。1. An underground radar that generates a transmission pulse by causing an avalanche phenomenon in a transistor by a trigger pulse, wherein the width of the trigger pulse is selected to be equal to or longer than the observation time of a reflected wave. Underground radar to do.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05054065A JP3028166B2 (en) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | Underground radar |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05054065A JP3028166B2 (en) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | Underground radar |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06265633A JPH06265633A (en) | 1994-09-22 |
JP3028166B2 true JP3028166B2 (en) | 2000-04-04 |
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ID=12960221
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05054065A Expired - Fee Related JP3028166B2 (en) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | Underground radar |
Country Status (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101698530B1 (en) * | 2015-04-01 | 2017-01-20 | 황선호 | Pole shaft apparatus |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
ES2556582T3 (en) * | 2011-08-15 | 2016-01-19 | Niitek, Inc. | Avalanche button |
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1993
- 1993-03-15 JP JP05054065A patent/JP3028166B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101698530B1 (en) * | 2015-04-01 | 2017-01-20 | 황선호 | Pole shaft apparatus |
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JPH06265633A (en) | 1994-09-22 |
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