JPH06249964A

JPH06249964A - レーダー探査用アンテナ装置

Info

Publication number: JPH06249964A
Application number: JP6281293A
Authority: JP
Inventors: Mitsumasa Okamura; 光政岡村; Makoto Ukekawa; 誠請川; Toshiaki Hara; 敏昭原; Masashi Naito; 将史内藤
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 1993-02-24
Filing date: 1993-02-24
Publication date: 1994-09-09
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: JP2702866B2

Abstract

(57)【要約】【目的】探査深度を深くすることにより、探査性能を
上げることができるレーダー探査用アンテナ装置を提供
すること。【構成】本レーダー探査用アンテナ装置は、レーダー
探査用の所定の電磁波を送受信する送信アンテナ１０，
受信アンテナ２０と、送信ケーブル１２，受信ケーブル
２２と、送信アンテナ１０および受信アンテナ２０を保
持するＦＲＰ製治具４０と、電磁波の送受信側に設けら
れた無発泡ウレタン樹脂３０を含んで構成される。無発
泡ウレタン樹脂３０は、一般の岩石の比誘電率とほぼ等
しい比誘電率を有し、均質な組成，適度な圧縮性を有す
る。無発泡ウレタン樹脂３０側を探査面である土質層等
に密着させることにより、探査面における急激な比誘電
率の変化がなくなり、探査用に送受信される電磁波の反
射が最少限に抑えられる。その結果、透過する電磁波の
強度が増し、探査性能が上がる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地下レーダーを用いて
埋設物等の探査を行う場合に用いられるレーダー探査用
アンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁波反射法を利用した地下レーダーシ
ステムは、地下埋設物や空洞の探査，氷・雪などの表層
厚の探査などを対象として既に実用化されており、さら
に近年では、地下不連続面や地下水などの地質調査にも
展開され、適用例が増えつつある。

【０００３】また、シールド工法においては、このレー
ダーを利用した切羽前方探査方法が開発されており、掘
進しながらシールドマシン前方の杭や埋木などを探査で
きるシステムになっている。この場合、送受信アンテナ
がマシン前面の土層と密着しているため、探査面との結
合損失は少ない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】送受信アンテナと探査
面との結合損失が小さい、すなわち探査面の不陸が小さ
い場合には従来のレーダー探査方法で対応できるが、探
査面の不陸（凹凸）が大きい岩盤などでは、岩盤の表面
において電磁波の反射が生じるため、岩盤表面を透過し
てその内部に侵入する電磁波の強度が小さくなり、探査
深度が浅く探査性能が低下するという問題があった。

【０００５】そのため、この探査深度の低下を防止し
て、探査性能を向上あるいは維持するための方法とし
て、電磁波の送信出力を大きくする、電磁波の周波
数を低くする等が考えられている。ところが、の方法
は、電波法の規制により市街地等で用いる場合には種々
の制約がある。また、の方法は、電磁波を送受信する
アンテナが大きくなり作業性が悪くなると共に、波長が
長くなるため分解能が低下するという欠点がある。その
ため、これらの方法は、探査性能を向上させるための解
決策とはいえず、これ以外に探査深度を確保して、探査
性能を上げることができる方式が望まれていた。

【０００６】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、その目的は、探査深度を深くする
ことにより、探査性能を上げることができるレーダー探
査用アンテナ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】上述した課題を解決する
ために、本発明のレーダー探査用アンテナ装置は、レー
ダー探査用の電磁波を被探査物が埋設された探査領域に
向けて送信する送信アンテナと、前記送信アンテナから
送信された電磁波に対する前記被探査物からの反射波を
受信する受信アンテナと、前記送信アンテナおよび受信
アンテナと探査面との間に設けられた比誘電率が探査領
域と同程度の無発泡な可撓性部材と、を備えることを特
徴とする。

【０００８】

【作用】本発明のレーダー探査用アンテナ装置は、送信
アンテナおよび受信アンテナと被探査物が埋設された探
査領域との間に、無発泡な可撓性部材を介在させて構成
されており、送信アンテナから送信された電磁波は、こ
の可撓性部材を介して被探査物が埋設された探査領域に
伝播される。また、被埋設物によって反射された電磁波
は、この可撓性部材を介して受信アンテナに伝播され
る。

【０００９】しかも、この可撓性部材は被探査物が埋設
された探査領域に圧接された際、その表面の凹凸形状に
沿って圧縮するため、その境界付近に空気層が形成され
ることなく密着する。そして、この可撓性部材は、比誘
電率が探査領域と同程度であり、一般の岩石の比誘電率
にほぼ等しいため、この可撓性部材から被探査物が埋設
された探査領域に電磁波が侵入する際、あるいは被探査
物が埋設された探査領域からこの可撓性部材に反射波が
侵入する際の反射を最少限に押さえることができる。

【００１０】また、この可撓性部材は無発泡で均質であ
ることが好ましく、可撓性部材の内部で電磁波が反射・
散乱することもない。

【００１１】このように本発明によれば、送信アンテナ
および受信アンテナの電磁波の送受信側に比誘電率が探
査領域と同程度の無発泡な可撓性部材を設けることによ
り、分解能を低下させることなく被探査物が埋設された
探査領域に対する探査深度が深くなり、探査性能を上げ
ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につき
詳細に説明する。（１）実施例の構成図１は、本発明を適用した一実施例のレーダー探査用ア
ンテナ装置の全体構成を示す斜視図である。

【００１３】同図において、本実施例のアンテナ装置
は、レーダー探査用の所定の電磁波を送信する送信アン
テナ１０と、被探査物からの反射波を受信する受信アン
テナ２０と、送信アンテナ１０および受信アンテナ２０
に結線された送信ケーブル１２，受信ケーブル２２と、
送信アンテナ１０および受信アンテナ２０を保持するＦ
ＲＰ製治具４０と、電磁波の送受信側に設けられた無発
泡ウレタン樹脂３０を含んで構成される。

【００１４】送信アンテナ１０は、送信ケーブル１２を
介して入力される電気信号を所定の電磁波に変換して出
力するためのものであり、同図に示した無発泡ウレタン
樹脂３０側にのみ電磁波を出力するようになっている。
例えば、送信される電磁波としては、連続した正弦波状
の電磁波を用いる連続波方式、あるいは所定間隔で繰り
返し送信される所定周波数の電磁波を用いるインパルス
方式のいずれであってもよい。所定間隔で送信される電
磁波の場合は、その中心周波数が所定周波数となるよう
設定されている。

【００１５】受信アンテナ２０は、岩盤等の探査領域に
埋設された被探査物からの反射波を受信するためのもの
である。本実施例においては、ＦＲＰ製治具４０内に隣
接して送信アンテナ１０および受信アンテナ２０を設置
するようにしたが、表面伝播波によって岩盤等の解析を
行う場合には、送信アンテナ１０と受信アンテナ２０の
設置位置を遠ざけるようにしてもよい。

【００１６】ＦＲＰ製治具４０は、上述したように送信
アンテナ１０および受信アンテナ２０を保持するための
筐体としての役割を果たすものである。送信アンテナ１
０等を固定できるものであれば、ステンレス等の金属そ
の他の材質であってもよい。

【００１７】無発泡ウレタン樹脂３０は、一般の岩石の
比誘電率とほぼ等しい比誘電率ε_sを有し、均質な組成
からなる。具体的には、比誘電率ε_sは４〜１０の範囲
とする。

【００１８】この無発泡ウレタン樹脂３０は、例えば２
液反応性のウレタンゲルシステムであり、ポリオール成
分とポリイソシアネート成分を反応させたものである。
これらの各成分を反応硬化させることにより、高弾性か
つ粘着性ををもったゲル体となり、その粘着性について
は、水をかけることにより一時的に消滅させることが可
能で、乾燥後再度粘着性が現れるような特性をもってい
る。

【００１９】なお、ポリオール成分は、外観は無色透明
であり、２０℃における粘度が７０〜８０ｃｐｓ、６０
℃における粘度が２０〜３０ｃｐｓという特性を有す
る。ポリイソシアネート成分は、外観は淡黄色透明であ
り、２０℃における粘度が６０００ｃｐｓ、６０℃のお
ける粘度が２５００ｃｐｓという特性を有する。このよ
うなポリオール成分とポリイソシアネート成分を配合比
１００：３３（重量比）となるよう混合，撹拌する。撹
拌開始時の液温が６０℃、養生温度が室温（２０〜２５
℃）の場合には、撹拌後１０〜１５分で使用可能な状態
となり、１２〜１５時間経過後に硬化するという特性を
有する。また、このウレタンゲルシステムは、上述した
２種類の成分の他に加える添加物を調整することによ
り、圧縮率および比誘電率ε_sを変えることができる。

【００２０】図２は、図１に示したアンテナ装置を収納
ケース５０に納めた状態を示す図である。この収納ケー
ス５０は、送信アンテナ１０および受信アンテナ２０を
保護する役目をなすものであり、止水箱としても機能す
るものである。また、収納ケース５０と一体となった本
アンテナ装置は、図２に示す取り付け治具５２によって
図示しない探査用台車等に取り付けられるようになって
いる。（２）実施例の作用次に、上述した構成を有する本実施例のアンテナ装置の
作用について説明する。例えば、本アンテナ装置は、ト
ンネルの掘削面である切羽前方の探査に用いるものであ
るが、その他地表から地下を探索することもできる。

【００２１】図３は、図１に示したアンテナ装置を岩盤
６０に圧着させた状態を示す図であり、図１に示したア
ンテナ装置を横方向から見た状態が示されている。岩盤
６０内の埋設物の探査を行う場合には、図３に示すよう
に無発泡ウレタン樹脂３０の前面３２が、全面で岩盤６
０の表面に圧着するよう、アンテナ装置を設置する。無
発泡ウレタン樹脂３０は、可撓性を有し任意に圧縮可能
であるため、岩盤６０の表面の凹凸形状に沿って、その
前面３２形状が変形する。従って、無発泡ウレタン樹脂
３０と岩盤６０は、その境界付近に空気層を形成するこ
となく密着する。

【００２２】図４は、図３に示すようにアンテナ装置の
無発泡ウレタン樹脂３０を岩盤６０に密着させた後に、
電磁波を送受して埋設物を探査する場合の概略を示す図
であり、図１に示したアンテナ装置を上から見た状態が
示されている。岩盤６０内の埋設物としては、例えば鋼
管６２を考えるものとする。

【００２３】図４に示すように、送信用アンテナ１０か
ら送出された電磁波は、無発泡ウレタン樹脂３０を伝播
した後岩盤６０内に侵入し、鋼管６２で反射する。そし
て、この鋼管６２からの反射波は岩盤６０内を伝播し、
無発泡ウレタン樹脂３０に侵入した後受信アンテナ２０
に到達する。一般には、このように送受される電磁波の
時間遅れを測定することにより、岩盤６０の表面から鋼
管６２までの距離を解析することができる。すなわち、
このようにして送受される電磁波を解析することによ
り、岩盤６０内の埋設物（この場合は鋼管６２）の有無
および位置を知ることができる。

【００２４】また、上述したように無発泡ウレタン樹脂
３０と岩盤６０を密着させることにより、送受信アンテ
ナと探査面との結合損失を最少限に押さえることが可能
となる。すなわち、岩盤６０の比誘電率は一般の岩石と
同じ４〜１０の範囲にあり、一方無発泡ウレタン樹脂３
０の比誘電率ε_sもこの範囲にあるため、無発泡ウレタ
ン樹脂３０と岩盤６０の境界面を介して電磁波が透過す
る際、急激な比誘電率の差が生じない。そのため、岩盤
６０の境界面からの電磁波の反射を最少限に抑えること
ができる（比誘電率と反射の関係については後述す
る）。また、無発泡ウレタン樹脂３０は、均質な材料で
構成されているため、その内部で不要な反射・散乱が生
じることもない。

【００２５】このように、本実施例のアンテナ装置を用
いた場合には、岩盤６０の表面における反射を最少限に
抑えることができるため、岩盤６０内に透過する電磁波
の強度を高めることができる。従って、電磁波が到達す
る深度も深くなり、探査性能を上げることができる。ま
た、特に送信する電磁波の強度や周波数を変えることな
く探査性能を上げているため、電波法の規約を受けた
り、アンテナの大型化，分解能の低下といった不都合も
ない。（３）実施例の検証等比誘電率と反射強度および透過強度の関係次に、送信アンテン１０から出力された電磁波が比誘電
率の異なる層間の境界面においてどのように反射および
透過するかについて説明する。

【００２６】図５は、電磁波の反射および透過を説明す
るための概略図であり、媒質Ａが電磁波の入射する側の
層に対応しており、媒質Ｂが電磁波が透過する側の層に
対応している。また、媒質Ａの比誘電率をε₁、媒質
の比誘電率ε₂とする。

【００２７】同図に示すように、２層の異なる媒質の境
界に垂直に電磁波が侵入する場合、電磁波の境界面にお
ける電磁波の反射係数Ｒと透過係数Ｔは、それぞれ数
１，数２で示される。

【数１】

【数２】従って、媒質Ａの比誘電率ε₁と媒質Ｂの比誘電率ε₂
が等しい場合には、数１および数２より、反射係数Ｒ＝
０，透過係数Ｔ＝１となる。すなわち、比誘電率が等し
い層間においては、電磁波の反射は起こらず、すべて透
過することになる。

【００２８】上述した本実施例のアンテナ装置において
は、無発泡ウレタン樹脂３０が媒質Ａに相当するもので
あり、岩盤６０が媒質Ｂに相当するものである。しか
も、無発泡ウレタン樹脂３０の比誘電率が、一般の岩石
で構成される岩盤６０の比誘電率４〜１０とほぼ等しく
形成されているため、反射係数Ｒは０に近づき、反対に
透過係数Ｔは１に近づく。従って、送信アンテナ１０か
ら出力された電磁波は、無発泡ウレタン樹脂３０を介し
て岩盤６０に侵入する際に、ほとんど反射が起こらずに
透過することになる。同様に、岩盤６０内の鋼管６２に
よる反射波は、岩盤６０から無発泡ウレタン樹脂３０に
侵入する際、ほとんどすべてが透過して受信アンテナ３
０に到達する。

【００２９】無発泡ウレタン樹脂の電気定数の測定次に無発泡ウレタン樹脂３０の電気定数を測定すること
により、無発泡ウレタン樹脂３０における電磁波の減衰
特性について検討する。

【００３０】一般に、ある媒質の電気特性は、誘電率ε
（Ｆ／ｍ）、導電率σ（Ｓ／ｍ）、透磁率μ（Ｈ／ｍ）
で決定される。周波数ｆの電磁波が媒質中を距離ｒだけ
伝播すると、電磁波の強度はｅｘｐ（−αｒ）だけ減衰
することになる。ここで、伝播定数γ＝α＋ｊβであ
り、この中の減衰定数αと移相定数βは以下に示す数３
および数４によって表される。

【数３】

【数４】ここに、ωは角周波であり、ωとｆの間にはω＝２πｆ
の関係がある。

【００３１】また、媒質中における電磁波の伝播速度ｖ
は、

【数５】となり、媒質の電気的特性と周波数ｆによって伝播特性
が相違することがわかる。

【００３２】次に、上述した数１，数２および数３に使
われている各電気定数について考察する。

【００３３】ある物質の比誘電率ε_sとは、同一形状の
コンデンサの静電容量Ｃが真空の場合に比べて何倍にな
るかの値である。平行板コンデンサの間が真空のときの
静電容量をＣ₀（Ｆ）とし、ある物質が充填されている
ときの静電容量をＣ（Ｆ）とすると、Ｃ₀＝ε₀Ｓ／ｄとなる。

【００３４】ここに、Ｓは平板電極の面積であり、ｄは
平板電極間の距離である。

【００３５】上式にε＝ε_sε₀の関係を代入すると、Ｃ＝ε_sε₀Ｓ／ｄとなる。

【００３６】従って、比誘電率ε_sは、 ε_s＝Ｃ／Ｃ₀ となり、ＬＣＺメータでＣおよびＣ₀を測定することに
より、比誘電率ε_sを算定することができる。

【００３７】導電率σの算定は、比抵抗率ρを測定し、
関係式σ＝１／ρを用いて求めることができる。

【００３８】長さＬ、断面積Ｓの導体に電圧Ｖが印加さ
れ、電流ｉが流れているとすると、電流密度はｉ／Ｓで
あり、単位長さ当たりの電圧はＶ／Ｌである。この場合
に、電圧（Ｖ／Ｌ）と電流密度（ｉ／Ｓ）の比を比抵抗
率ρとしている。従って、比抵抗率ρは次式で表され
る。

【００３９】 ρ＝（Ｖ／Ｌ）／（ｉ／Ｓ）＝（Ｖ／ｉ）・（Ｓ／Ｌ）ここで、（Ｖ／ｉ）は導体の抵抗Ｒとなるため、 ρ＝Ｒ・（Ｓ／Ｌ）となる。また、抵抗Ｒの逆数であるコンダクタンスＧと
σ（＝１／ρ）を用いると、 σ＝Ｇ・（Ｌ／Ｓ）となる。従って、ＬＣＺメータで抵抗Ｒあるいはコンダ
クタンスＧを測定することにより、導電率σを算定する
ことができる。

【００４０】図６は、上述した各電気定数の測定結果お
よび算定結果を本実施例の無発泡ウレタン樹脂３０につ
いて求めた結果を示す図であり、同図（Ａ）には圧縮率
の比較的小さな硬質ウレタンの場合が、同図（Ｂ）には
圧縮率の比較的大きな軟質ウレタンの場合がそれぞれ示
されている。なお、本測定においては、平板電極として
直径が５０ｍｍの銅板を用い、平行電極間の距離ｄを５
０ｍｍとした。また、図７は比較のために空気および水
道水について上述した各電気定数測定結果および算定結
果を示したものである。

【００４１】これらの測定結果に基づいて算定した各電
気定数を上述した数３，数４および数５に代入して減衰
特性を検討すると、硬質ウレタンの場合には、 ω＝２πｆ＝２π×１０⁶（Hz，ｆ＝１Ｍ／Hz） ε＝ε_sε₀＝６．０８×８．８５４×１０^-12 ＝５．３８×１０^-11（Ｆ／ｍ） μ＝μ₀＝１．２５７×１０^-6（Ｈ／ｍ） σ＝１２．０×１０^-6（Ｓ／ｍ）となる。これらを数３に代入すると、 α＝９．１６７×１０^-4 となる。この値をｅｘｐ（−αｒ）の式に代入すると、
純粋に硬質ウレタン（無発泡ウレタン樹脂３０）だけの
減衰率は、ｒ＝１０ｍとすると、発信された強度の９
９．１％に減衰する。なお、図７（Ｂ）に示した各値を
用いて同様の計算を行うと、純粋に水道水だけの減衰率
は１０ｍで、４．５％まで大きく減衰することがわか
る。

【００４２】このように硬質ウレタンで形成した無発泡
ウレタン樹脂３０を用いた場合には、この無発泡ウレタ
ン樹脂３０自身による電磁波の減衰は小さいため、岩盤
６０内に透過する電磁波にはほとんど影響がない。

【００４３】なお、硬質ウレタンについて移相定数βと
伝播速度ｖをそれぞれ数４および数５により求めると、 β＝０．０５１７ｖ＝１．２２×１０⁸（ｍ／ｓｅｃ）となる。この値は、近似式ｖ＝Ｃ₀／ε_s ^1/2＝１．２
２×１０⁸（ｍ／ｓｅｃ）の結果と同じとなる。

【００４４】参考までに水道水では、β＝０．３４５、
ｖ＝０．１８×１０⁸（ｍ／ｓｅｃ）となるが、近似式
ではｖ＝０．４２×１０⁸となる。これは水道水の導電
率が大きいため、数５中の（σ／ωε）の項の影響が大
きくでるためである。

【００４５】同様に、軟質ウレタンについて計算を行う
と、 α＝７．３７３×１０^-4 β＝０．０６４３ｖ＝０．９８×１０⁸（ｍ／ｓｅｃ）となる。このαの値をｅｘｐ（−αｒ）の式に代入する
と、純粋に軟質ウレタンだけの減衰率は１０ｍで、９
９．３％に減衰する。硬質ウレタンの場合と同様に、ほ
とんど減衰が生じないことがわかる。

【００４６】このように、無発泡ウレタン樹脂３０を硬
質あるいは軟質ウレタンによって形成した場合について
検討した結果、減衰率が小さいことが明らかになり、送
受信アンテナ１０，２０の電磁波の送受信側に、この無
発泡ウレタン樹脂３０を設けた場合であっても、ほとん
ど電磁波の強度には影響を与えることがない。また、比
誘電率の測定結果については硬質ウレタンの場合がε_s
＝６．０８、軟質ウレタンの場合がε_s＝９．４０であ
り（ともにｆ＝１ＭＨｚの場合）、これらの値は岩盤６
０を構成する一般の岩石の比誘電率４〜１０の範囲内に
あることがわかる。

【００４７】無発泡ウレタン樹脂の有無による受信
強度の相違次に、無発泡ウレタン樹脂３０がある場合とない場合に
ついて、実際に受信強度を測定した結果について説明す
る。

【００４８】図８は、受信強度測定に用いた実験装置の
概略を示す図である。同図は、水槽７０内の鋼管７２に
よって電磁波を反射する場合において、無発泡ウレタン
樹脂３０の有無によって受信強度がどのように変化する
かを測定するための構成である。同図において、Ａ１＝
１．１ｍ，Ａ２＝０．１ｍ，Ａ３＝１ｍであり、アンテ
ナ装置は水槽の左側に配置されている。

【００４９】図９（Ａ）は、図８に示した構成におい
て、左端に位置するアンテナ装置から電磁波（ｆ＝３５
０ＭＨｚ）を放出するとともに、受けとった受信波を観
察したものである。図９（Ａ）は、図１に示した本実施
例のアンテナ装置において、無発泡ウレタン樹脂３０を
取り除いて実験を行った結果である。横軸は、正規化さ
れた時間を示しており、実際に反射波が観察される時間
を適当なスケールに変換したものである。また、縦軸は
電磁波の受信強度を示しており、この受信強度が電圧値
で表されている。

【００５０】同図において、Ｒ１はアンテナ装置の送信
アンテナ１０から受信アンテナ２０対して直接送受され
る表面伝播波に、Ｒ２は鋼管からの反射波に、Ｒ３は水
槽７０の右端からの反射波にそれぞれ対応している。こ
の場合の鋼管７２からの反射波の受信強度は０．４４
（Ｖ）となっている。

【００５１】また、図９（Ｂ）は、図１に示した本実施
例のアンテナ装置を用いた場合を示しており、送信アン
テナ，受信アンテナ２０と水槽７０との間には無発泡ウ
レタン樹脂３０が充填された形となっている。同図に示
すように、鋼管７２からの反射波の受信強度は１．０
（Ｖ）であり、無発泡ウレタン樹脂３０が無い場合に比
べると、反射波の受信強度が２倍以上となることがわか
る。

【００５２】図１０は、受信強度測定に用いた別の実験
装置の概略を示す図である。本構成においては、水槽７
０の右側に送信アンテナを設置し、対向する水槽７０の
左側に受信アンテナを設置する。また同図において、Ｂ
１＝１．５ｍ，Ｂ２＝０．１ｍ，Ｂ３＝１．３ｍであ
る。

【００５３】図１１（Ａ）は、図１０に示した構成にお
いて、受信アンテナで測定した電磁波の受信強度の測定
結果を示す図である。同図（Ａ）は、送信アンテナ，受
信アンテナと水槽７０との間に無発泡ウレタン樹脂３０
を充填しない場合の測定結果であり、横軸および縦軸に
ついては図９に示したものと同じである。この場合の透
過電磁波の受信強度は０．９７（Ｖ）となった。

【００５４】また、図１１（Ｂ）は、送信アンテナ，受
信アンテナと水槽７０との間に無発泡ウレタン樹脂３０
を充填した場合の測定結果が示されており、この場合の
透過電磁波の受信強度は１．３３（Ｖ）となった。

【００５５】このように、無発泡ウレタン樹脂３０が無
い場合には、水槽７０の表面において反射が生じるため
電磁波の受信強度が小さくなる。これに対し、無発泡ウ
レタン樹脂３０を充填した場合には、水槽７０の表面に
おける反射が少なくなって、受信アンテナによる電磁波
の受信強度が強くなる。従って、この実験からも探査面
と送受信アンテナとの間に無発泡ウレタン樹脂３０を設
けることにより、透過電磁波の強度が増し、探査性能を
上げることができるといえる。

【００５６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が
可能である。

【００５７】例えば、本実施例では無発泡ウレタン樹脂
３０としてポリオール成分とポリイソシアネート成分か
らなる２液反応性のウレタンゲルシステムを用いたが、
本発明はこれに限らず、無発泡で可撓性を有し、比誘電
率が４〜１０の範囲にある部材であればそれ以外のもの
を用いてもよい。

【００５８】また、本実施例では無発泡ウレタン樹脂３
０を用いたが、適度な圧縮性を有し、無発泡で比誘電率
が４〜１０の範囲内にあるものであれば、他の材料を用
いるようにしてもよい。

【００５９】また、本実施例では岩盤６０を探索する場
合を考えたが、探査領域としては土質層等であってもよ
い。ただし、この場合は比誘電率が１０〜３０であり、
岩盤６０の比誘電率より大きいため、無発泡ウレタン樹
脂３０の形成時に加える添加剤を調整する必要がある。

【００６０】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、送信
アンテナおよび受信アンテナと被探査物が埋設された探
査領域との間に比誘電率が探査領域と同程度であって、
無発泡な可撓性部材を設けることにより、被探査物が埋
設された探査領域の表面における電磁波の反射の発生を
最少限に抑えることができ、透過する電磁波の強度を強
めることにより探査深度が深くなり、探査性能を上げる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一実施例のレーダー探査用ア
ンテナ装置の全体構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示したアンテナ装置を収納ケースに収め
た状態を示す図である。

【図３】図１に示したアンテナ装置を岩盤に密着させた
状態を示す図である。

【図４】本実施例のアンテナ装置によって電磁波を送受
して埋設物を探査する場合の概略を示す図である。

【図５】電磁波の反射および透過を説明するための概略
図である。

【図６】空気および無発泡ウレタン樹脂の各種電気定数
の測定結果を示す説明図である。

【図７】水道水の各種電気特性の測定結果を示す説明図
である。

【図８】無発泡ウレタン樹脂の有無による電磁波の受信
強度を実験するための構成を示す図である。

【図９】図８に示す構成の実験結果を示す図である。

【図１０】無発泡ウレタン樹脂の有無による電磁波の受
信強度を実験するための構成を示す図である。

【図１１】図１０に示す構成の実験結果を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０送信アンテナ１２送信ケーブル２０受信アンテナ２２受信ケーブル３０無発泡ウレタン樹脂４０ＦＲＰ製治具５０収納ケース６０岩盤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内藤将史東京都中央区京橋１丁目７番１号戸田建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーダー探査用の電磁波を被探査物が埋
設された探査領域に向けて送信する送信アンテナと、前記送信アンテナから送信された電磁波に対する前記被
探査物からの反射波を受信する受信アンテナと、前記送信アンテナおよび受信アンテナと探査面との間に
設けられた比誘電率が探査領域と同程度の無発泡な可撓
性部材と、を備えることを特徴とするレーダー探査用アンテナ装
置。