JPH0223046B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーダレフレクタ装置に係り、とく
に水平面内において全方向性を有するレーダレフ
レクタ装置に関する。

一般にレーダレフレクタ装置は、漁網，救命ボ
ート，各種海洋構造物等の不特定な小形物標ある
いはブイ等に取付けて船舶に対する航路標識の反
射率を向上せしめて、レーダによる当該物標等の
検知を容易にするために利用されるものである。

従来よりレーダレフレクタ装置として用いられ
ているものの１つに、コーナレフレクタがある。

このコーナレフレクタは、互いに直交する金属
板を組合わせたものであり、安価で軽量に製作で
きる利点を有するが相隣る２板の反射面がなす角
の２等分線上に最大感度方向が存在するため、全
方向性を実現することが困難となつていた。

一方、全方向性を有するレーダレフレクタ装置
としてはルーネブルグレンズを用いたものがあ
り、標的としてレーダ反射面積が大であるという
利点を有するが、重量及び製造コストが嵩み高価
であるという不都合があつた。

本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、簡単な構成であるにもかかわらず水平
面内において全方向性を有し、かつ中心軸と含む
垂置面内の指向性が水平方向に対して鋭い方向性
を有する反射分散の少ない小型化されたレーダレ
フレクタ装置を提供することにある。

そこで、本発明では平行に配設された２枚の円
板状誘電体板と、この各円板状誘電体板の相互間
に充填された発泡スチロール等の支持部材と、こ
の支持部材の中心部に配設され各円板状誘電体板
を内側から支持するとともに、当該各円板状誘電
体板に沿つて放射状に配設された舌状突起を有す
る反射ブロツクとを備えている。そして、二枚の
円板状誘電体板の外面中央部に、外側に向つて開
口された皿状反射板を装着する、という構成を採
つている。これによつて前述した目的を達成しよ
うとするものである。

以下、本発明の一実施例を、第１図乃至第７図
に基づいて説明する。

第１図は、本発明に係るレーダレフレクタ装置
を示す平面図である。この第１図に於いて、符号
１，１は、所定の厚みｔを有し、円板状に形成さ
れた誘電体板を示す。この誘電体板１，１は、第
２図に示すように所定の重合厚さＤをおいて水平
面内に平行に対向配置されている。円板状誘電体
板１，１は、所定の比誘電体率を有するアクリ
ル，ポリエチレン等の誘電体板材料から成り、後
述するように電磁波に対する導波管としての機能
をなすように成つている。

この２つの円板状誘電体板１，１の間には、中
央部に貫孔２を有するドーナツ形の支持部材３が
介装されており、この支持部材３の第２図におけ
る上下端面に該円板状誘電体板１，１が装着さ
れ、固定支持されるようになつている。

この支持部材３は、軽量で、かつ、比較的強固
な発泡スチロール等の発泡誘電体材料により形成
されている。そして、支持部材３の比誘電率は空
気とほぼ等しくなるように設定されいる。このた
め、支持部材３は、円板状誘電体板１，１の導波
作用や、レーダレフレクタ装置の反射作用には何
等影響を及ぼさないようになつている。

円板状誘電体板１，１間の中央部に配設された
支持部材３の貫孔２内に、中心に円筒体４を有す
るとともに、この円筒体４より円板状誘電体板
１，１の半径方向に沿つて放射状に延設された複
数個の舌状突起５，５…を有する反射ブロツク６
が装備されている。

舌状突起５，５，…は、各々同一形状に形成さ
れ、相隣る舌状突起５，５間が円板状誘電体板
１，１の中心軸より放射方向に互いに等角となる
ように配置されている。また、この舌状突起５，
５…の放射方向の突出長さｈ（第３図参照）は、
後述するように第１図の紙面（水平面）内に於て
当該レーダレフレクタ装置の反射特性が良好な全
方向性を呈するように設定されている。

反射ブロツク６は、金属板材料で作られるか又
は軽量プラスチツク板の表面に金属を蒸着され、
或いは金属箔が接着されることによつて外表面全
体が導電性を有し、レーダ波の反射を行なことが
できるようになつている。そして、このように構
成された反射ブロツク６によつて、第２図に示す
ように、円板状誘電体板１，１間を、円筒体４部
分の外壁と舌状突起５，５…部分とにより囲まれ
る扇形の各セクシヨンに分割し、これによつて、
水平面内の全方向に向つて、例えば、複数の電磁
ホーンが円環状に装備されたものと、ほぼ同様に
機能するようになつている。

一方、円板状誘電体板１，１の外面には、各々
第２図に示すように、外形が直円錐台に沿つて形
成された皿状反射板７，７が装着されている。こ
の皿状反射板７，７は各々全く同一形状に構成さ
れるとともに、当該皿状反射板７，７の中心が該
誘電体板１，１の中心軸と一致し、底板部７Ａ，
７Ａが互いに対向した状態で該底板７Ａ，７Ａが
円板状誘電体板１，１に接して固着されるように
なつている。これにより、皿状反射板７，７の立
上がり部７Ｂ，７Ｂ相互間が、円板状誘電体板
１，１の総ての半径方向に一様に開口されること
となる。

ここで、底板部７Ａ，７Ａの直径は、前述した
反射ブロツク６の円筒体４の直径より大きく設定
されており、また立上がり部７Ｂ，７Ｂの長さｌ
及び該立上がり部７Ｂ，７Ｂと円板状誘電体板
１，１とのなす角θは、後述するように、立上が
り部７Ｂ，７Ｂの折曲位置から該円板状誘電体板
１，１の周端までの距離Ｌとの関係に応じて所望
の垂直面内の指向性を得るよう実験的に決定され
ている。

このように構成された皿状反射板７，７は、金
属板で形成されるか、又は各々の対向側表面が導
電性を有するようになつている。従つて、立上が
り部７Ｂ，７Ｂが通常の電磁ホーンの広がりと略
同様となり、垂直面内における反射指向性のコン
トロールを行なう機能を有している。尚、上記円
板状誘電体板１，１の間端，即ち、皿状反射板
７，７の底板部７Ａ，７Ａの間隔は、レーザ波長
λに対し、「Ｄ＞（λ/2）」となるように設定され
ており、これにより、反射レーダ波の指向特性が
単一のグレーテイングローブを呈するようになつ
ている。

次に、上記のように構成されたレーダレフレク
タ装置１０の作用を説明する。

まず、円板状誘電体板１，１は、この円板状誘
電体板１，１における電磁波の位相速度を自由空
間の位相速度より遅くして、円板状誘電体板１，
１の表面近傍に電磁波の捕捉・集中し、表面に沿
つた半径方向へ電磁波を導波する作用を行なう。
即ち、円板状誘電体板１，１はレーダ波の入・反
射に際し、アンテナにおける導波器と類似の動作
を行い、レーダ波に対する垂直面内の反射指向特
性の内、とくに該円板状誘電体板１，１の延設方
向の指向感度を増大せしめる機能をなす。この円
板状誘電体板１，１による導波作用を良好に行う
ために、該円板状誘電体板１，１の厚さｔはレー
ダ波長λに比して充分に小さく、λ/2以下に設定
されている。また、円板状誘電体板１，１は、水
平面内に対象に配設されているため、水平面内全
方向における反射指向特性には影響を及ぼさない
ようになつている。

一方、反射ブロツク６は、以下の如く水平面に
おける反射指向特性が全方向性を呈するようにす
るものである。即ち、舌状突起５，５によつて分
割された各セレクシヨンの指向特性は電磁ホーン
における場合と同様にセクシヨン開口面の長さａ
（第３図参照）と指向特性のビーム半値幅が略反
比例する。また、各セクシヨンの指向特性をそれ
ぞれ合成した全方向の合成指向特性が均一な全方
向性に近づくためには、舌状突起５，５線上にお
ける電力が、セクシヨン二等分線上（第５図１の
φ＝０参照）における最大値のほぼ1/2になるこ
とが必要となる。従つて、これらの条件を満足す
るように、舌状突起５，５の個数、即ちセクシヨ
ン数に応じて舌状突起５，５…の長さｈ、厚さｐ
及び先端構造等を適当に設定することにより、特
に著しく感度の低い方向を消失せしめ、これによ
つていずれの方向から到来する電磁波に対しても
略同一レベルの反射率を設定することができる。

第５図１は、このようにして実験的に得られ
た、４分割されたセクシヨンの内１つの水平面内
に指向特性を示すものであり、同図２はその４個
の舌状突起による合成指向特性を示すものであ
る。この場合、舌状突起５，５…の数を増加する
ことにより、全方向性を示す指向特性の真円度は
更に向上することが実験的にも確認されている。

このように、前述した円板状誘電体板１，１及
び反射ブロツク６を組合わせた場合、水平面内で
全方向性を呈し、反射感度も増大する。一方、第
６図において皿状反射板７，７が無い場合、同図
に示す水平偏波Ｅが水平に入射したときの垂直面
内での反射指向特性を実測すると、第７図の実線
Ａで表わすように比較的大きなサイドローブを生
じている。

このサイドローブは、反射波の分散を意味する
ことから、レーダ波の到来側に向けて反射するエ
ネルギ成分が激減する。皿状反射板７，７は、こ
のサイドローブを抑制するために設けられたもの
である。

即ち、反射ブロツク６で、反射されるレーダ波
は、円板状誘電体板１，１の周端部からレーダ波
の到来方向に再放射されるが、この際、再放射さ
れる反射レーダ波は、皿状反射板７，７の立上が
り部７Ｂ，７Ｂの作用によつて第２図の上下方向
への拡散が抑えられる。第７図に、その実験結果
を点線Ｂで示す。

この第７図に示す実験結果は、指向性の鋭さを
皿状反射板７，７がない場合Ａと比較したもの
で、同図右方向（φ＝0゜）への最大値は各特性
Ａ，Ｂとも同一にしてある。実際には、指向性が
鋭くなつた分だけ反射波のピーク値は大きくなつ
ていることが実験的に確認されている。

この皿状反射板７，７を付加した場合における
垂直面内の反射指向特性は、第６図に示す立上が
り部７Ｂ，７Ｂの長さｌ、その誘導体板１，１と
のなす角θ及び立上がり部７Ｂ，７Ｂ及び折曲位
置から該誘電体板１，１の周端までの距離Ｌを調
節することにより所望の特性を得ることができ
る。また、円板状誘電体板１，１が、レーダレフ
レクタ装置の水平面中心部に対して該水平面と平
行かつ上下方向に対称な位置に配設されているこ
とから、垂直面内の反射特性も水平方向を基準に
対称なローブを形成することとなり実用に供する
良好な特性を得ることができる。

このように構成されたレーダレフレクタ装置の
保持は、中心軸に沿つて設けられた皿状反射板
７、誘電体１の透孔７Ｃ，１Ａ、及び反射ブロツ
ク６の貫孔２内に、保持棒２０（第２図参照）の
一端を貫挿固定し、他端とブイ等に設置すること
によつて、簡単に行なうことができるようになつ
ている。

なお、上記実施例においては、円筒体に台状突
起を突設した反射ブロツクを形成したが、単に、
舌状突起のみを第８図に示すように放射状を配設
するように構成してもよい。また、２枚の円板状
誘電体板を円環状に形成し、皿状反射板の底板部
と反射ブロツクをねじ等により直接接触せしめ固
着するようにしてもよい。

以上のように、本発明によれば、水平方向360゜
のいづれの方向から到来する探索レーダ波に対し
これを拡散することなく鋭い指向性をもつてその
到来方向に高感度に反射することができ、プラス
チツク主体で成型することができるため小型軽量
化が可能となり、かつ、装置の取付けが容易であ
るという従来にない実用的なレーダレフレクタ装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るレーダレフレクタ装置を
示す平面図、第２図は第１図の―線に沿つた
縦断面図、第３図は第１図の一部を示す平面図、
第４図は第３図の正面図、第５図の図１，２は
各々第３図の作用説明図、第６図は第２図の一部
を示す部分断面図、第７図は第６図の作用説明
図、第８図は第３図に示す反射ブロツクの他の実
施例を示す平面図である。 １，１…円板状誘電体板、３…支持部材、５，
５…舌状突起、６…反射ブロツク、７，７…皿状
反射板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平行に配設された２枚の円板状誘電体板と、
   この各円板状誘電体板の相互間に充填された発泡
   スチロール等の支持部材と、この支持部材の中心
   部に配設され前記各円板状誘電体板を内側から支
   持するとともに、当該各円板状誘電体板に沿つて
   放射状に配設された舌状突起を有する反射ブロツ
   クとを備え、 前記二枚の円板状誘電体板の外面中央部に、外
   側に向つて開口された皿状反射板を装着したこと
   を特徴とするレーダレフレクタ装置。