JPS6346003A - レ−ダ−反射器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業−１−の利用分野〕 本発明は、レーダー信号が入射の角度に実質的に平行に
戻るようレーダー信号を反射するための反射器に関する
。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕これら
の反射器のうち最も簡単なものはよく知られた八面体の
反射器であり、この八面体反射器は、相互に対し直角に
配設されかつ相互に交差し、１つの共通の幾何学上の起
端を有する８つの三面体の凹入隅部が得られるようにし
ている、電導性材料の３つのシートからなるものである
。各三面体の凹入隅部は、実質的にその入射角度でその
軸線に適当に接近して前記隅部に入って来る、レーダー
ビームを反射させる。入射レーダー信号が三面体の凹入
隅部の軸線に対しある角度に達した時、入射信号の通路
に沿って反射された信号の大きさは迅速に減少しそして
２０°より大きい角度ではさらに迅速に減少する。標準
八面体反射器によれば、全体が４πの連続した角度をカ
バーしようとするわずか８個の三面体の隅部しがなく、
その結果、二面の反射構成要素と平らなプレートとによ
り別々に得られるこの八面体反射器から効果的な反射が
全く生じないような大きな区域ができる。

この従来の装置の限界を解消する意図のもとに、ｉｐ　
　の手の又は２つの手のある三面体間入隅部反射要素の
らせん状アレイからなる、レーダー反射器が作り出され
た。このようなレーダー反射器は例えば英国特許第６８
１６６６号及びヨーロッパ特許第４４７号に、それぞれ
示されている。このようなアレイにおいて、三面体の反
射要素の起端は１つの円筒体の周りに配置される。これ
らの反射器は、特にこの反射器が操帆装置の中に高く引
き揚げられそして海の表面の上方にかなりの高さに上昇
される帆船上で用いるには、概して成功している。

これらの反射器はさらに航行上のブイ　（浮標）のよう
な他の海洋目的のために用いられてきた。従来の反射器
が遭遇する困難性のうちの１つは、反」・１器からのエ
コー（反射）を高度のバンクグラウンド散乱と識別する
ことができることである。他の問題点は静かな海又は氷
のために海面の鏡のような反射によってひき起ごされる
。この場合、送信機から直接到達する入射レーダー信号
とこれが反射器に到達する前に海面から反射されるレー
ダー信号との間に位相の相殺が生じる。これらの信号は
反射器が海面に接近している時非常に小さな角度だけわ
ずかに分離される。このような信号が、単一の反射隅部
、二面の、もしくは平らなプレートに与えられた時、こ
れらの信号は相互に相殺されるため、何の信号も帰って
来ない。ある範囲ではこの原因は、このレーダー反射器
の海の表面からの高さを上昇させることによりなくすこ
とができる。

風向計を包含しかつ使用時風によって反射器が垂直軸の
周りに回転されるよう回転自在に取付けられた円筒状ハ
ウジングの内部に、三面体の凹入レーダー反射器組立体
を取付けることが、英国特許第１４６８５１６号から知
られている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、レーダー反射器は中空の、はぼ球形又
は円錐形のレーダー送信ハウジングを具備し、このハウ
ジングはレーダー反射組立体を収容し、このレーダー反
射組立体は、一方が他方の−Ｌ方に列状に配設され多数
の列がハウジングの内周に沿って並列して配設されてい
る、多数の三面化直角隅部反射要素を有している。

本発明のレーダー反射器は特に航行用のブイとして有用
である。このレーダー反射器はブイの少なくとも一部を
形成し、この場合、中空のハウジングは普通の罐の少な
くとも上方部分又は水の表面の−に方に突出するオシー
ブ形状（弾丸頭部の弯曲部の形状）のブイにより、形成
される。しかし、このレーダー反射器は航行用ブイのた
めの頂部指標として設けられることが好ましい。航行用
ブイ、特にカージナルシステムの浮標設置に用いられる
ブイは、困難性を生じる原因の性質とそのブイの位置か
らの相対方向とを確認する作用をする球体と円ｉｉｔ体
との結合によって形成された、頂部指標を自している。

この頂部指標はブイの本体から上方に突出する支柱上に
取付けられる。この場合、レータ−反射器のハウジング
は好ましくはポリエチレンのようなプラスチック材料か
ら作られ、そして典型的には回転成形方法によって作ら
れ、この成形工程においてはレーダー反射組立体が中空
の２つの部分成形型の内側に取付けられ、この成形型が
加熱されその中に粉状になったプラスチック材料が噴射
される。成形型はついで全ての方向に回転され、成形型
の全内側表面にわたって被覆する連続したプラスチック
ライニングを形成するようにしている。これに続く冷却
と型の取りはすしとを行った後、接合自由の連続ハウジ
ングが得られる。

各列におけるレーダー反射要素の大きさは変えることが
できる。例えば、ハウジングがほぼ円錐形である時は、
各列の一端ではこの要素は最も小さくし、他方の端部で
はこの要素は最も大きくし、またハウジングがほぼ球形
の場合は最大の要素は各列の中央にありそして最小の要
素は両端に配置される。はぼ球形の反射器は、底部から
底部に配設された２つのほぼ円錐形のレーダー反射組立
体によって満たされる。各列の反射要素の大きさを変え
ることにより、レーダー反射組立体の大きさく７） は、これがまた頂部指標としての働きをする時ハウジン
グの大きさに適合され、反射器のレーダー断面を増加さ
せ、またレーダーの波長の範囲に関して強力なレーダー
反射が得られるのを保証する。

この発明のレーダー反射器は、入射ビームの間の狭い角
度を解像することのできる４π極図式の１−分に精巧な
構造を有し、その結果静かな海又は氷によって生じる高
度の海面の鏡のような反射の条件のもとで海の表面に接
近してこの反射器が取付けられた時においてさえも、検
出可能な反射信号を発生することができる。この効果は
、典型的に２つの頂部指標を各ブイ上に用いまたこの２
つの指標を本発明のレータ−反射器として形成すること
により、さらに高められる。この２つのレーダー反射器
を一方が他方の上方にあるよう設けることにより、反射
要素の間の横方向の離隔距離が増し、そして検出可能な
反射信号がさらに確実となる位相識別能力のある通路が
得られる。

１つの例において、レーダー反射組立体は、反射要素の
全ての起点が１つの円錐台形表面上に位置しかつこの表
面の周りに配されまたこの反射要素の全てが外側に面し
ている、反射要素の列を具備している。この場合、反射
組立体は好ましくは、ひだをつけた円錐台形本体に折り
曲げられた電導性シート材料から形成され、直角を包含
する外側に面している折り目に隣接し、隣接した外側に
面する折り目の間に配置されかつその間の折り目線に直
角な２つ又はそれ以上の隔離プレートを有し直角隅部反
射要素を形成するようにしている。

この反射組立体に関し、隔離プレートの間隔をおいた配
置と共にその性能を決定する内側折り目線は、直角を含
む折り目線を包含する円錐体の円錐角である。好ましく
はこの円錐角は４５°から５５°の範囲であり、さらに
好ましくは５０°と６２°の間である。正確に５４．７
’　の円錐角はレーダー反射アレイが厳密に垂直である
時各反射要素からの反射ローブの中心が水平であるのを
保証する。各列の隣接直角隅部反射器から反射されるレ
ーダーが位相外の整数の波長であるように隔離プレート
が配設されることにより、構造上の干渉がこれらの間に
起こり反射された信号を強めそして最大の水平方向の反
射信号が得られるようになる。

ひだのつけられたアレイの他の折り目線、外側折り目線
を包含する円錐体の角度は、好ましくは、ハウジングの
内側の角度にぴったり合わされる。

内側折り目線を包含する円錐体の円錐角よりも大きな外
側折り目を包含する円錐体の円錐角を有することにより
、各折り曲げによる凹みはひだのつけられた本体の小さ
な方の円錐台形端部に向って次第に細くなり異なった大
きさの反射要素がもたらされる。隣接反射要素の間に起
こる構造上の干渉の結果、この型の反射器は、使用時実
質的に垂直となるよう取付けることができる場合に好ま
れる。このような反射器が垂直方向から相当傾けられた
時は、隣接する反射要素から反射されるレーダー信号の
間の位相差は整数の波長だけは相違しない。末端の角度
が増加するのに従って方位点は隣接要素から反射される
レーダー信号の間の奇数の半波長の差違のあるところに
到達するようになり、そしてこれらの信月は反射エコー
を消滅させるよう有害に干渉する。この困難性を回避す
るため反射組立体の第２の例が、使用時垂直方向から傾
いた時に使用されるのが好ましい。

この第２の例においてレーダー反射組立体は、少なくと
も３つの列の、並んで配された１つ又は２つの手のつい
たらせん状反射要素アレイを具備している。反射要素ア
レイの各列の軸線は、はぼ真直ぐであり、この場合、こ
れら軸線は相互に平行であるか又は相互にある角度をも
って配設されそれによりこれらの軸線が円錐台形表面上
に位置するようにする。典型的には各列は電導性材料の
帯状体を多数の台形のプレートに折ることにより形成さ
れ、この各プレートは隣接片に対して直角に折り曲げら
れそして各隣接する対の台形プレートの間に折り目線に
直角に隔離プレートを固定して直角隅部反射要素を形成
するようにしている。

この配置構造に関し、各列の反射要素の軸線は、ある部
分が水平面から上にほぼ上方に指向し、ある部分が水平
面から下にほぼ下方に指向して方位角の周りに広げられ
ている。少なくとも３つのらせん状アレイの設置により
、少なくとも２つのアレイが全ての瞬間のその入射角に
無関係の入射レーダー放射線を受信することが保証され
、またこの少なくとも２つの反射器からの反射の結果と
してより大きなレーダー反射又はエコーが簡単に発生ず
ることが保証される。しかし、これに加えて、異なった
方向に向けられたその直角隅部反射器の軸線を持ったア
レイの各々を配置することにより、少なくとも１つの反
射要素に軸方向に接近する入射放射線の可能性を増大さ
せる。さらに、多数の反射要素があるため反射信号の間
の整数の波長の位相差がある場合に構造上の干渉に通じ
る反射された信号の間にオーバーランプが存在する。第
２の例による配置構造の結果、末端の角度の範囲にわた
る全方位角の周りに実質的に均一なエコーが得られる。

各列の反射要素の大きさを変えるため、これら反射要素
は、シート材料の先が次第に細くなる帯状体を折ること
により作られる。この帯状体は一端から他端にかけて次
第に細くなっておりそれにより折り曲げた後列の一端に
おける要素は列の他端における要素より小さくなるよう
にしている。

これに代えて、この帯状体はその中央部で最大幅とし両
端に向って次第に細くして最大の反射要素が中央部に最
小の反射要素が両端にある列を得るようにすることがで
きる。これらのうち前者は、レーダー反射組立体のほぼ
円錐台形状の構造に、より適しておりまた後者はほぼ球
形状のレーダー反射組立体に、より適している。この結
果、前者はほぼ円錐形のハウジングに用いられ後者は球
形ハウジングに用いられるのが好ましい。

好ましくは、各らせん状の列は実質的に１１゜の突出し
た半分のねじれ角を持ったわずか５つの折り曲げによる
凹み部分を含んでいる。これは各列にその方位角の周り
の不均一な反射特性を与える。この配置構造により、各
列は外側に向かう最大の反射をもたらす部分を持つよう
に配置される。

〔実施例〕 本発明のレーダー反射器の特定の実施例が添付図面を参
照して以下に記載される。

カージナルシステムに用いるための航行ブイ（浮標）は
、係留チェーン２によって海底に係留されたオジーブ形
状（弾頭弯曲部の形状）の本体１を具備している。取付
は支柱３が本体１から垂直に突出し、球形の頂部指標４
を担持する。第２図に示される円錐形の頂部指標５が支
柱３上に取付けられる。典型的には円錐体５は第２図に
示すようにその頂端が相互に取付けられ、その頂端が一
ト方もしくは下方に向いて取付けられ、又はその底部を
相互に取付け、ブイが航行上の障害物のそれぞれ西、北
、南もしくは東の方にあることを指示するようにしてい
る。

頂部指標４と５はそれぞれ、チューブ７の周りに形成さ
れた中空の、レーダー透過ハウジング６を！１備し、こ
のチューブ７上に取付けられかつハウジング６の内部に
位置するレーダー反射組立体１０を有している。好まし
くはレーダー反射組立体１０はシートアルミニウムのよ
うなシート金属から形成され、またチューブ７もアルミ
ニウムから形成される。使用時、チューブ７は取付は支
柱３の上にはめ込まれる。ハウジング６は回転成形によ
って、反射組立体１０と回転成形型の内側に固定された
チューブ７とを有するように形成され、この回転成形型
の中にはポリエチレンのような成形粉末が充填挿入され
、成形型が加熱されまた全ての方向に回転されて成形型
の内面をポリエチレンで被覆し、連続した接合自由なハ
ウジング６を形成するようにしている。レーダー反射組
立体１０はハウジング６の側壁の支えをする。

レーダー反射組立体１０を頂部指標４と５の内側に取付
ける代りにこの組立体１０は第１図に示されるように海
面の上方に突出するブイの本体１の部分の内側に配置す
ることができる。この場合、少なくとも、ブイの本体の
弾丸頭部形状の頂上部分はレーダー透過材料で形成され
る。

レーダー反射組立体１０の第１の例は第４図にさらに明
瞭に示され、多数の同じでしかも横方向に裏返しにされ
た台形のパネル１１と１２に折り曲げられた１枚の金属
のシートからなり、はぼ円錐台形の完全な組立体を形成
している。各パネル１１と１２との間は直角であり、３
つの隔離プレー目３，１４及び１５がパネル１１と１２
の各隣接対の間に取付けられ、３つの直角隅部反射要素
１７の垂直列１６を形成するようにしている。

このようにして三面体の直角隅部反射要素が、各隔離プ
レート１３　、１４及び１５とこれに隣接するパネル１
１及び１２の部分とにより形成される。これらの三面体
向角隅部反射要素１７の各々は逆反則器として作用し入
射レーダー信号を反射する。

隣接プレート１１と１２との間に形成された折り曲げに
よる凹み１８は５４．７度の角度を有する円錐体上に位
置し、この円錐体の軸線が垂直である時各反射要素１７
からの反射ローブの中心が水平面−Ｌに位置しそれによ
り最大のエコー（反射信号）がレーダー反射組立体１０
によって得られほぼ水平の入射ビームを伴うのを保証す
るようにしている。プレート１１と１２との間の外側接
合部を形成する外側折目１９は全てハウジング６と同じ
隅部角度を有する円錐体の表面上に実質的に位置しく１
６） 隔離プレート　１３　、１４及び１５の最外縁はハウジ
ング６の内面に係合する。

第５図及び第６図に示すレーダー反射組立体の第２の例
は、３つの同一の、等しい角度で間隔をおいて配された
らせん状直角隅部反射アレイ又は列２０を具備している
。各アレイ２０は第７図に示すようにほぼ先細の帯状材
料を６個の台形プレート２１　、２２　、２３　、２４
　、２５及び２６に折り曲げることにより形成され、こ
れらプレートの隣接する各月の間に直角の隅部を有して
いる。第７図において、点線は一方の方向の折り目を示
し、鎖線は反対方向の折り目を示している。隔離プレー
ト２７は各折り目に沿い中間に配置されこの折り目に直
角な平面上に位置している。

台形プレート２１と２６の陰影をつけた部分は切り取ら
れ、隔離プレート２７の各々は、反射組立体全体がハウ
ジング６によって形成された円錐形のおおいの内側にぴ
ったり嵌まるような形状に作られる。第２の例において
、らせん状アレイの半ねじり角度、すなわち水平面上の
２つの隣接折り目線の突起の間の角度の半分は、１１度
に等しい。ごれは各らせん直角隅部反射アレイ２０に内
側に向うよりは他の反射器から離れてほぼ外側に向う直
角隅部反射要素１７をもたらす。この反射アレイ２０は
方位角の周りに等しい角度で間隔をおいて配されている
。

本発明の反射組立体の第３の例においては、第８図に示
すような素材２８が、らせん状直角隅部反射アレイに形
成される。この配置構造により、らせん状直角隅部反射
アレイはその中央部の長さ方向により大きい幅を有しそ
のため球形頂部指標４を形成するよう球形ハウジング６
の内側に配置されるに一層適合するようになっている。

これに代えて、１つのほぼ円錐形反射アレイが各球形頂
部指標４の内側に嵌合され、又は好ましくは底部から底
部に配設された２つのほぼ円錐形のアレイが各球形頂部
指標４の内側に配置される。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーダー反射器を包含する頂部指標を持った航
行ブイの側面図、 第２図は他の頂部指標の側面図、 第３図はレーダー反射組立体の第１の例を包含する円錐
形頂部指標の一部切断側面図、第４図はレーダー反射組
立体の第１の例の斜面図、 第５図はレーダー反射組立体の第２の例の側面図、 第６図はレーダー反射組立体の第２の例の斜面図、 第７図はレーダー反射組立体の第２の例の１つの列を形
成するための素材の平面図、 第８図はレーダー組立体の第３の例を形成するための素
材の平面図である。 １・・・本体、　　　　　　２・・・係留チェーン、３
・・・取付は支柱、　　　４，５・・・頂部指標、６・
・・レーダー透過ハウジング、 ７・・・チューブ、　　　　１０・・・反射組立体、１
１　、１２・・・パネル、 １３　、１４　、１５・・・隔離プレート、１６　、２
０・・・列、 １７・・・三面体直角隅部反射要素、 １８・・・折り曲げによる凹み、 ２１　、２２　、２３　、２４　、２５　、２６・・・
台形プレート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中空のほぼ球形又は円錐形のレーダー送信ハウジン
   グ（６）を具備し、このハウジング（６）は一方が他方
   の上方に列（１６、２０）状に配設された多数の三面体
   直角隅部反射要素（１７）を有するレーダー反射組立体
   （１０）を収容し、多数の列（１６、２０）がハウジン
   グ（６）の内側を巡り並列して配置されている、レーダ
   ー反射器。 ２、中空ハウジング（６）が航行用ブイのための頂部指
   標（４、５）として形成されている特許請求の範囲第１
   項記載のレーダー反射器。 ３、ハウジング（６）が回転成形工程によりプラスチッ
   ク材料から作られる特許請求の範囲第１項記載のレーダ
   ー反射器。 ４、ハウジング（６）が円錐形である時、反射要素（１
   ７）の大きさが各列（１６、２０）の一端から他端にか
   けて増大し、またハウジング（６）が球形である時、列
   （１６、２０）の中央部の反射要素（１７）が両端の反
   射要素よりも大きくなっている前記特許請求の範囲各項
   中の１項に記載のレーダー反射器。 ５、レーダー反射組立体（１０）が、反射要素（１７）
   の列（１６）を具備し、反射要素（１７）の全ての起端
   が１つの円錐台形表面上に位置しかつこの表面の周りに
   配設されまた反射要素（１７）の全てが外側に向いてい
   る前記特許請求の範囲各項中の１項に記載のレーダー反
   射器。 ６、反射組立体（１０）が、直角の折り曲げによる凹み
   （１８）を含む外側に向くプレート（１１、１２）に隣
   接するひだのついた円錐台形本体に折り曲げられた電導
   性のシート材料から形成され、隣接した外側に向くプレ
   ート（１１、１２）の間に２つ又はそれ以上の隔離プレ
   ート（１３、１４、１５）が配置されこれがプレート（
   １１、１２）の間の直角の折り曲げによる凹みに直角で
   ある特許請求の範囲第５項記載のレーダー反射器。 ７、直角の折り曲げによる凹み（１８）を含む円錐体の
   円錐角が５０°から６２°の範囲である特許請求の範囲
   第６項記載のレーダー反射器。 ８、円錐角が実質的に５４．７°である特許請求の範囲
   第７項記載のレーダー反射器。 ９、レーダー反射組立体が並列して配設された１つ又は
   ２つの手のついたらせん状反射要素アレイの少なくとも
   ３つの列（２０）を具備する、特許請求の範囲第１項か
   ら第５項中の１項に記載のレーダー反射器。 １０、３つの列（２０）のみを有し、各列（２０）が、
   １つの手がつけられかつその間に５つの折り曲げによる
   凹みを有しさらに隣接するこれら折り曲げによる凹みの
   間に実質的に１１°の突出した半分のねじり角度を有す
   る、６つのプレート（２１、２２、２３、２４、２５、
   ２６）を含んでいる特許請求の範囲第９項記載のレーダ
   ー反射器。