JPH05232221A - 送・受信アンテナの大きさを変えた地下レーダ装置 - Google Patents
送・受信アンテナの大きさを変えた地下レーダ装置Info
- Publication number
- JPH05232221A JPH05232221A JP4038171A JP3817192A JPH05232221A JP H05232221 A JPH05232221 A JP H05232221A JP 4038171 A JP4038171 A JP 4038171A JP 3817192 A JP3817192 A JP 3817192A JP H05232221 A JPH05232221 A JP H05232221A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 分解能を低下させることなく、検知感度を向
上させることができる地下レーダ装置の提供 【構成】 地下レーダ装置は、送信，受信ボックス10,1
2 を有している。ボックス10の底面には、面一状態に配
置された送信アンテナ14が設けられている。アンテナ14
の中心には、送信回路16が設置され、これらがシールド
電極18により覆われている。ボックス12には、底面部に
面一状態で受信アンテナ20が設けられ、その中心には、
受信回路22が配設され、これらがシールド電極24により
覆われている。ボックス12内には、送信回路16を駆動し
て、アンテナ14からパルス状電波を埋設物に向けて発射
して、その反射波をアンテナ20で受信させて、記録表示
部27に送出させる送・受信制御回路部26が設けられてい
る。受信アンテナ20の受信有効面積は送信アンテナ14よ
りも大きくなっている。
上させることができる地下レーダ装置の提供 【構成】 地下レーダ装置は、送信，受信ボックス10,1
2 を有している。ボックス10の底面には、面一状態に配
置された送信アンテナ14が設けられている。アンテナ14
の中心には、送信回路16が設置され、これらがシールド
電極18により覆われている。ボックス12には、底面部に
面一状態で受信アンテナ20が設けられ、その中心には、
受信回路22が配設され、これらがシールド電極24により
覆われている。ボックス12内には、送信回路16を駆動し
て、アンテナ14からパルス状電波を埋設物に向けて発射
して、その反射波をアンテナ20で受信させて、記録表示
部27に送出させる送・受信制御回路部26が設けられてい
る。受信アンテナ20の受信有効面積は送信アンテナ14よ
りも大きくなっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、送・受信アンテナの
大きさを変えた地下レーダ装置に関し、特に、コンクリ
ート中の鉄筋等の埋設物の探知に好適な地下レーダ装置
に関するものである。
大きさを変えた地下レーダ装置に関し、特に、コンクリ
ート中の鉄筋等の埋設物の探知に好適な地下レーダ装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】埋設物、例えば、地中に埋設されている
上下水道管や地中配電線管などの探査装置として、地下
レーダが知られている。この地下レーダは、地上用のも
のとほぼ同じ原理に基づいていて、地表面上に設置され
る送信および受信アンテナとからなり、送信アンテナか
らパルス状電波を地中に向けて発射して、その反射波を
受信アンテナで受信させ、電波の送・受信の時間差に基
づいて地中埋設物の存在や位置などを検知する制御部と
を備えている。
上下水道管や地中配電線管などの探査装置として、地下
レーダが知られている。この地下レーダは、地上用のも
のとほぼ同じ原理に基づいていて、地表面上に設置され
る送信および受信アンテナとからなり、送信アンテナか
らパルス状電波を地中に向けて発射して、その反射波を
受信アンテナで受信させ、電波の送・受信の時間差に基
づいて地中埋設物の存在や位置などを検知する制御部と
を備えている。
【０００３】ところで、このような地下レーダ装置の用
途は、地中埋設物の探査だけでなく、例えば、海岸地方
のコンクリート構造物の塩害状況を調査し、保守，点検
する際に、コンクリート護岸などに埋設されている鉄筋
の位置を測定し、コンクリートの被り厚みを検知するこ
とにも用いられている。ところが、従来から提供されて
いる地下レーダ装置には、以下に説明する技術的課題が
あった。
途は、地中埋設物の探査だけでなく、例えば、海岸地方
のコンクリート構造物の塩害状況を調査し、保守，点検
する際に、コンクリート護岸などに埋設されている鉄筋
の位置を測定し、コンクリートの被り厚みを検知するこ
とにも用いられている。ところが、従来から提供されて
いる地下レーダ装置には、以下に説明する技術的課題が
あった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述したパ
ルス状の電波を発射する従来の地下レーダ装置は、現状
技術では、発射するパルス幅に応じて最大出力が制限さ
れてしまい出力をアップすることが困難である。例え
ば、極めて狭いパルス幅（０．２５ｎｓ）を使用する鉄
筋探査用の地下レーダ装置では、出力が１０Ｗ程度しか
望めない。このため、コンクリートの被りが７ｃｍ程度
以上あると鉄筋を検知することが困難であった。
ルス状の電波を発射する従来の地下レーダ装置は、現状
技術では、発射するパルス幅に応じて最大出力が制限さ
れてしまい出力をアップすることが困難である。例え
ば、極めて狭いパルス幅（０．２５ｎｓ）を使用する鉄
筋探査用の地下レーダ装置では、出力が１０Ｗ程度しか
望めない。このため、コンクリートの被りが７ｃｍ程度
以上あると鉄筋を検知することが困難であった。
【０００５】この理由は、コンクリート中での電波の減
衰が大きく、受信アンテナで受信する電波の振幅が小さ
くなるためであると考えられる。このような問題に対し
て、例えば、電波の出力を大きくして、探査可能深度を
向上させようとすると、この場合には、パルス幅を大き
くしなければならなくなり、分解能が低下し、鉄筋の位
置が判然としなくなるという別の問題が発生する。
衰が大きく、受信アンテナで受信する電波の振幅が小さ
くなるためであると考えられる。このような問題に対し
て、例えば、電波の出力を大きくして、探査可能深度を
向上させようとすると、この場合には、パルス幅を大き
くしなければならなくなり、分解能が低下し、鉄筋の位
置が判然としなくなるという別の問題が発生する。
【０００６】この発明は、以上のような従来の問題点に
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
電波の送信出力を大きくすることなく、しかも、分解能
を低下させることなく、検知感度を向上させることがで
きる送・受信アンテナの大きさを変えた地下レーダ装置
を提供することにある。
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
電波の送信出力を大きくすることなく、しかも、分解能
を低下させることなく、検知感度を向上させることがで
きる送・受信アンテナの大きさを変えた地下レーダ装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、探査対象埋設物が埋設されている部分の
表面上に設置される送信および受信アンテナと、前記送
信アンテナからパルス状電波を前記探査対象埋設物に向
けて発射して、その反射波を前記受信アンテナで受信さ
せ、前記電波の送受信の時間差に基づいて前記探査対象
埋設物を検知する制御部とを備えた地下レーダ装置にお
いて、前記受信アンテナの受信有効面積を前記送信アン
テナよりも大きくしたことを特徴とする。
め、本発明は、探査対象埋設物が埋設されている部分の
表面上に設置される送信および受信アンテナと、前記送
信アンテナからパルス状電波を前記探査対象埋設物に向
けて発射して、その反射波を前記受信アンテナで受信さ
せ、前記電波の送受信の時間差に基づいて前記探査対象
埋設物を検知する制御部とを備えた地下レーダ装置にお
いて、前記受信アンテナの受信有効面積を前記送信アン
テナよりも大きくしたことを特徴とする。
【０００８】前記送信および受信アンテナは、頂角が９
０°の一対の二等辺三角形を頂角部分同士を向き合わし
た形状に形成され、前記受信アンテナの前記二等辺三角
形の高さを前記送信アンテナの二等辺三角形の２倍にす
ることができる。
０°の一対の二等辺三角形を頂角部分同士を向き合わし
た形状に形成され、前記受信アンテナの前記二等辺三角
形の高さを前記送信アンテナの二等辺三角形の２倍にす
ることができる。
【０００９】
【作用】上記構成の送・受信アンテナの大きさを変えた
地下レーダ装置によれば、発射する電波のパルス幅は、
変わらないので、分解能が低下しない。また、受信アン
テナの受信有効面積が送信アンテナよりも大きくなって
いるので、受信感度が向上し、より深い深度での探査が
可能になる。
地下レーダ装置によれば、発射する電波のパルス幅は、
変わらないので、分解能が低下しない。また、受信アン
テナの受信有効面積が送信アンテナよりも大きくなって
いるので、受信感度が向上し、より深い深度での探査が
可能になる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の好適な実施例について添附図面
を参照にして詳細に説明する。図１から図５は、本発明
にかかる送・受信アンテナの大きさを変えた地下レーダ
装置の一実施例を示している。同図に示す地下レーダ装
置は、図１にその全体構成を示すように、送信および受
信ボックス１０，１２を有している。
を参照にして詳細に説明する。図１から図５は、本発明
にかかる送・受信アンテナの大きさを変えた地下レーダ
装置の一実施例を示している。同図に示す地下レーダ装
置は、図１にその全体構成を示すように、送信および受
信ボックス１０，１２を有している。
【００１１】送信ボックス１０内の底面には、ボックス
１０と面一状態に配置された送信アンテナ１４が設けら
れている。送信アンテナ１４のほぼ中心には、アンテナ
１４と電気的に接続された送信回路１６が設置されてい
るとともに、送信アンテナ１４および送信回路１６の上
方は、半円筒状のシールド電極１８によって覆われてい
る。
１０と面一状態に配置された送信アンテナ１４が設けら
れている。送信アンテナ１４のほぼ中心には、アンテナ
１４と電気的に接続された送信回路１６が設置されてい
るとともに、送信アンテナ１４および送信回路１６の上
方は、半円筒状のシールド電極１８によって覆われてい
る。
【００１２】一方、受信ボックス１２内には、その底面
部に面一状態で受信アンテナ２０が設けられ、受信アン
テナ２０のほぼ中心には、これと電気的に接続された受
信回路２２が配設されている。また、受信アンテナ２０
および受信回路２２の上方は、半円筒状のシールド電極
２４によって覆われている。
部に面一状態で受信アンテナ２０が設けられ、受信アン
テナ２０のほぼ中心には、これと電気的に接続された受
信回路２２が配設されている。また、受信アンテナ２０
および受信回路２２の上方は、半円筒状のシールド電極
２４によって覆われている。
【００１３】そして、受信ボックス１２内の受信アンテ
ナ２０の上部側には、送信回路１６および受信回路２２
とを駆動するための送・受信制御回路部２６が配置され
ている。この送・受信制御回路２６は、例えば、図２に
示すようなインパルス波を発生するために送信回路１６
を駆動する送信同期信号と、受信アンテナ２０で捕捉し
た電磁波を受信するために必要な受信回路２２に受信同
期信号の供給を行う。
ナ２０の上部側には、送信回路１６および受信回路２２
とを駆動するための送・受信制御回路部２６が配置され
ている。この送・受信制御回路２６は、例えば、図２に
示すようなインパルス波を発生するために送信回路１６
を駆動する送信同期信号と、受信アンテナ２０で捕捉し
た電磁波を受信するために必要な受信回路２２に受信同
期信号の供給を行う。
【００１４】例えば、コンクリート中の鉄筋に向けて送
信アンテナ１４から放射されたインパルス状の電磁波
は、鉄筋部分で電磁波の反射が発生する。この反射され
た電磁波は、受信アンテナ２０と受信回路２２とを介し
て記録表示部２７に送出される。記録表示部２７は、受
信された反射波の時間と振幅とから前記埋設物（鉄筋）
の埋設位置と深度とを検出する。
信アンテナ１４から放射されたインパルス状の電磁波
は、鉄筋部分で電磁波の反射が発生する。この反射され
た電磁波は、受信アンテナ２０と受信回路２２とを介し
て記録表示部２７に送出される。記録表示部２７は、受
信された反射波の時間と振幅とから前記埋設物（鉄筋）
の埋設位置と深度とを検出する。
【００１５】図３は、上記送信および受信アンテナ１
４，２０の詳細を示している。この実施例では、受信お
よび送信アンテナ１４，２０は、大きさの異なる相似形
のものが用いられており、各アンテナ１４，２０は銅板
で構成され、頂角が９０°の一対の二等辺三角形を頂角
部分同士を向き合わした形状に形成されている。
４，２０の詳細を示している。この実施例では、受信お
よび送信アンテナ１４，２０は、大きさの異なる相似形
のものが用いられており、各アンテナ１４，２０は銅板
で構成され、頂角が９０°の一対の二等辺三角形を頂角
部分同士を向き合わした形状に形成されている。
【００１６】そして、受信アンテナ２０の二等辺三角形
の高さは、送信アンテナ１４の二等辺三角形の高さ（ダ
イポール長）に対して２倍に設定され、受信アンテナ２
０の受信有効面積が送信アンテナ１４よりも大きくなっ
ている。なお、図１（Ｂ）に示した符号２８の部分は、
各種スイッチ類などが配設された操作パネルである。
の高さは、送信アンテナ１４の二等辺三角形の高さ（ダ
イポール長）に対して２倍に設定され、受信アンテナ２
０の受信有効面積が送信アンテナ１４よりも大きくなっ
ている。なお、図１（Ｂ）に示した符号２８の部分は、
各種スイッチ類などが配設された操作パネルである。
【００１７】以上のように構成された地下レーダ装置の
使用方法を図４および図５に示している。同図に示す使
用方法は、コンクリートＣ中に埋設されている鉄筋Ｘを
検知する場合を示しており、使用に当たっては、装置の
送信および受信アンテナ１４，２０がコンクリートＣの
表面側に位置するようにセットされる。
使用方法を図４および図５に示している。同図に示す使
用方法は、コンクリートＣ中に埋設されている鉄筋Ｘを
検知する場合を示しており、使用に当たっては、装置の
送信および受信アンテナ１４，２０がコンクリートＣの
表面側に位置するようにセットされる。
【００１８】そして、装置を図４に示す矢印方向に移動
させながら、送信アンテナ１４から所定の電波を発射
し、反射した電波を受信アンテナ２０で受け、送・受信
の時間差から図５に示すように、鉄筋Ｘの深度が検知さ
れる。このとき、本実施例の装置によれば、受信アンテ
ナ２０の受信有効面積が送信アンテナ１４よりも大きく
なっているので、受信感度が向上し、従来捉えられなか
った微弱な電波も受信することができる。
させながら、送信アンテナ１４から所定の電波を発射
し、反射した電波を受信アンテナ２０で受け、送・受信
の時間差から図５に示すように、鉄筋Ｘの深度が検知さ
れる。このとき、本実施例の装置によれば、受信アンテ
ナ２０の受信有効面積が送信アンテナ１４よりも大きく
なっているので、受信感度が向上し、従来捉えられなか
った微弱な電波も受信することができる。
【００１９】図６および図７は、本発明の地下レーダ装
置の有効性を確認するために行った実験およびその結果
を示している。同図に示す実験では、コンクリートの表
面部と、深度が２０ｃｍの位置に、相互に中心が一致す
るようにして対をなす、図６に寸法を示す送信アンテナ
１４ａ，ｂおよび受信アンテナ２０ａ，ｂを配置した。
置の有効性を確認するために行った実験およびその結果
を示している。同図に示す実験では、コンクリートの表
面部と、深度が２０ｃｍの位置に、相互に中心が一致す
るようにして対をなす、図６に寸法を示す送信アンテナ
１４ａ，ｂおよび受信アンテナ２０ａ，ｂを配置した。
【００２０】そして、コンクリートＣの打設後２１１日
経過した状態で、送信パルス幅が０．５ｎｓの同じ振幅
の電波を送信アンテナ１４ａ，ｂからそれぞれ送り、こ
れを受信アンテナ２０ａ，ｂで受信してみた。
経過した状態で、送信パルス幅が０．５ｎｓの同じ振幅
の電波を送信アンテナ１４ａ，ｂからそれぞれ送り、こ
れを受信アンテナ２０ａ，ｂで受信してみた。
【００２１】図７がこの時の受信電波の波形である。図
７（Ａ）が図６の左側に示した送信，受信アンテナ１４
ａ，２０ａの場合であり、図７（Ｂ）が図６の右側に示
した送信，受信１４ｂ，２０ｂの試験結果である。
７（Ａ）が図６の左側に示した送信，受信アンテナ１４
ａ，２０ａの場合であり、図７（Ｂ）が図６の右側に示
した送信，受信１４ｂ，２０ｂの試験結果である。
【００２２】図７に示した結果からも明らかなように、
受信アンテナの面積が大きい場合のほうが受信電波の振
幅が大きくなることがわかる。
受信アンテナの面積が大きい場合のほうが受信電波の振
幅が大きくなることがわかる。
【００２３】なお、上記実施例では、本発明の地下レー
ダ装置をコンクリート中に埋設された鉄筋の探査に適用
した使用例を例示したが、本発明の実施はこれに限られ
ることはなく、他の埋設物の検知にも使用することがで
きる。
ダ装置をコンクリート中に埋設された鉄筋の探査に適用
した使用例を例示したが、本発明の実施はこれに限られ
ることはなく、他の埋設物の検知にも使用することがで
きる。
【００２４】
【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
この発明にかかる地下レーダ装置によれば、電波の送信
出力を大きくすることなく、しかも、分解能を低下させ
ずに、検知感度を向上させることができるので、より深
い深度の埋設物を検知することが可能になる。
この発明にかかる地下レーダ装置によれば、電波の送信
出力を大きくすることなく、しかも、分解能を低下させ
ずに、検知感度を向上させることができるので、より深
い深度の埋設物を検知することが可能になる。
【図１】本発明にかかる地下レーダ装置の一実施例を示
す全体構成図である。
す全体構成図である。
【図２】同地下レーダ装置で用いる電波の波形を示す説
明図である。
明図である。
【図３】同地下レーダ装置の送信，受信アンテナの一例
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図４】同地下レーダ装置の使用方法の説明図である。
【図５】図４に示した使用方法で得られる反射波の波形
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図６】本発明の地下レーダ装置の作用効果を確認する
ために行った試験の説明図である。
ために行った試験の説明図である。
【図７】図６に示した試験で得られた受信波形の実測図
である。
である。
１４ 送信アンテナ １６ 送信回路 ２０ 受信アンテナ ２６ 送・受信制御回路部 ２７ 記録表示部
Claims (2)
- 【請求項１】 探査対象埋設物が埋設されている部分の
表面上に設置される送信および受信アンテナと、前記送
信アンテナからパルス状電波を前記探査対象埋設物に向
けて発射して、その反射波を前記受信アンテナで受信さ
せ、前記電波の送受信の時間差に基づいて前記探査対象
埋設物を検知する制御部とを備えた地下レーダ装置にお
いて、前記受信アンテナの受信有効面積を前記送信アン
テナよりも大きくしたことを特徴とする送・受信アンテ
ナの大きさを変えた地下レーダ装置。 - 【請求項２】 前記送信および受信アンテナは、頂角が
９０°の一対の二等辺三角形を頂角部分同士を向き合わ
した形状に形成され、前記受信アンテナの前記二等辺三
角形の高さを前記送信アンテナの二等辺三角形の２倍に
したことを特徴とする請求項１記載の送・受信アンテナ
の大きさを変えた地下レーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4038171A JPH05232221A (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 送・受信アンテナの大きさを変えた地下レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4038171A JPH05232221A (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 送・受信アンテナの大きさを変えた地下レーダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05232221A true JPH05232221A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=12517948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4038171A Pending JPH05232221A (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 送・受信アンテナの大きさを変えた地下レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05232221A (ja) |
-
1992
- 1992-02-25 JP JP4038171A patent/JPH05232221A/ja active Pending
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