JPS643086Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、船舶、航空機、ミサイル、人工衛生
など、移動体の諸情報、又は遠隔地点における諸
情報を伝送するための電磁波の反射器と、この反
射器とは別の例えばレーダ装置などから成る情報
伝送システム用の電波反射装置に関する。

従来、電波反射器としてはコーナリフレクタ、
ルーネベルグレンズリフレクタなどがあるが、こ
れらの物標としての情報は単にレーダ波を反射し
て、その点に物があるという情報しか伝送出来な
かつた。本考案の装置は、ルーネベルクレンズに
設けた反射板に特殊の細工をして、その点に物が
あるという情報の他、他の情報、例えばその地点
の温度・気圧などの情報、又は船舶に装備して船
舶の操舵情報などを伝送可能なパツシブの電波反
射装置であつて、反射装置とレーダ装置などを用
いて互に両者間の双方向情報交換を行ない、船舶
などでは航行の安全を計ろうとするものである。

〔従来の技術〕

第１図は従来から使用されている周知の球状誘
電体電波レンズ、所謂、ルーネベルグレンズによ
る電波の反射原理を説明するための説明図であ
る。図において、１００はルーネベルグレンズ
で、一方の焦点は球の表面上に、他方は無限遠点
にある。２００はこのレンズの表面の一部に配さ
れた金属反射板、Ｐはレンズ１００の焦点で、レ
ンズ球の表面上にある。いま、このレンズの矢印
Ａ方向から電波が入射すると、この入射波は矢印
のようにレンズ１００内に進入し、レンズ内で集
束されてレンズ１００の焦点Ｐに集る。焦点Ｐに
は、金属反射板２００が配置されているため、入
射波は矢印で示す通り、この金属反射板２００で
反射され、もと来た方向へ反射される。したがつ
て、このような装置は電波の反射装置として作用
するが、この装置からの反射電波は、単に反射点
に物標があるか否かの情報を伝送するだけであつ
て、これ以上の情報、例えば反射点付近の温度や
気圧などの情報を併せて伝送することはできな
い。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ここにおいて、本考案は、反射点における物標
があるか否かの情報の他に、他の各種の情報も併
せて伝送可能な極めて簡便な構造の電波反射装置
を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案にかかわる電波反射装置は、周知の球状
誘電体電波レンズにおいて、その焦点近傍に反射
板を配置し、この反射板を伝送する情膜に関連し
て焦点近傍で前後に変化させ、この反射板で反射
する電波を情報によつて変調するようにした点に
特徴がある。

〔作用〕

第２図は本考案に係る電波反射装置の構成概念
図である。図において、１は球状誘電体電波レン
ズ、２はこの電波レンズ１の焦点Ｐ近傍のレンズ
球表面の一部にある巾をもつて対設した反射率可
変の反射板、３はこの反射板２を変位駆動する変
調装置、４は波形整形回路、５は符号化回路、６
は信号入力回路である。信号入力回路６は、伝送
すべき情報信号、例えば速度信号、方位信号、回
転信号、圧力信号、温度信号、湿度信号が与えら
れており、これらの各種の入力信号を符号ａ，
ｂ，…ｚで代表して示す。なお、これらの信号
は、ひとつでもよい。符号化回路５は、信号入力
回路６からの選択された入力信号を符号化し、こ
れを波形整形回路４を介して変調装置３に与え
る。反射板２は、変調装置３によつて電波レンズ
１の焦点近傍で前後に変位駆動され、その反射率
が変調装置３による変位に応じて変化し、ここで
反射する電波（電磁波）を変調することができ
る。

〔実施例〕

第３図は第２図に用いられている反射板と駆動
装置部分の具体例を示す本考案の実施例の構成図
である。

第３図に示すものは、所謂ボイスコイル方式に
よつて反射板を駆動して電波の反射率を可変にす
るようにした反射装置である。この反射装置で
は、電波レンズ１の焦点Ｐ付近に機械的に変位可
能に配置された金属反射板２と、この金属反射板
２に結合する例えば可動線輪と永久磁石とからな
る駆動装置１３とを備えている。ここでＮ，Ｓは
永久磁石の極性を示す。

いま、駆動装置１３に例えば交流の正弦波を加
えると、金属反射板２は、焦点Ｐを中心位置とし
て機械的に電波の進路方向（図面の左右方向）に
変位する。したがつて、電波レンズ１の反射板２
における反射効率は、反射板２が焦点Ｐの位置に
あることが最大で、ここから離れるに従つて低下
し、図示するように反射波の振巾は駆動装置１３
に加えた交流正弦波によつて振巾変調されたもの
となる。よつて、駆動装置１３に所望の情報を含
む信号を印加すれば、反射波を所望の情報によつ
て変調することができる。このような反射板は、
入射する電波は直線偏波ならば、偏波の向きに関
係なく反射波を変調することが可能である。

第２図に示す基本構成の反射板２として第３図
に示す構造のものを使用した場合の実施例装置の
動作を第４図の動作波形図を参照しながら、更に
詳しく説明する。なお、ここでは、説明を簡単に
するために、入力回路６に与えられる入力信号は
船舶などの速度信号ａのひとつであるものとす
る。入力回路６からの速度信号ａは、符号化回路
５で符号化（例えば０ノツトを100Hz、30ノツト
を300Hzなど）されて、波形整形回路４へ送られ
る。波形整形回路４では、反射板２を駆動するの
に都合の良い信号波形、例えば矩形波に波形整形
されて、共調器３へ送られ、反射板２をオン、オ
フする。反射板２は、電波レンズ１の大円周上の
ある範囲に設けられているため、入射電波は水平
面内全方向に亘り変調を受けて反射される。図に
おいて、矢印Ａ方向からレーダのパルス波が入射
するものとすれば、ａ信号で変調した場合、反射
電波は、奪図示するように、ａ信号の符号化され
た形で符号変調される。

第４図イ〜ニは、反射板２として第３図に示す
ものを使用した電波レンズに入射する入射パルス
波が変調されて反射する模様を示した動作波形図
である。イは図示していないレーダ装置から発射
されて電波レンズ１に入射する入射パルス波であ
つて、縦軸は振巾、横軸は時間T₀（パルス繰返
し）を示す。ロは反射板２に印加される変調信号
の信号波形で、ここでは正弦波を示す。電波レン
ズ１に入射する入射パルス波（第４図イ参照）
は、反射板２で反射し、その反射電波は、第４図
ロに示すように振巾変調されたものとなる。レー
ダ側の受信機では伝送されたロに示す信号をロー
パスフイルタを介することによつてハに示すよう
なイと同様の信号に再現され、各種の情報の伝送
を行うことができる。

以上説明したように、本考案はこのような反射
板を有する電波レンズを他の装置、（例えばパル
スレーダ装置、及び連続波レーダ装置等）と組合
せて使用し、遠隔地点の情報、例えば気圧、気
温、風力、機器の定数（回転数、電圧、電流な
ど）とか、船舶、又は航空機などへ応用し、互の
速度、進行方向、高度などの情報を交換して安全
航行に役立てることができる。

第５図及び第６図は、本考案に係る電波反射方
式の一適用例を示す説明図である。

第５図は、情報伝送用の電波反射装置１を海上
に浮くブイＡ、海上を航行する船舶Ｂ，Ｃにそれ
ぞれ設け、例えば地上にあるレーダシステムＤに
各種の情報を伝送するようにしたものである。す
なわち、ブイＡからは、ブイ名、周囲の環境情報
例えば気温、流速、風力などが伝送される。ま
た、各船舶Ｂ，Ｃからは例えば船速や方位信号が
伝送される。

レーダシステムＤにおいて、１５はレーダ送信
機、１６は送受切換機、１７は空中線、１８は受
信装置、１９は切換器、２０はPPI指示器で生ビ
デオを主とする。２１もPPI指示器であるが本指
示器は特に受信信号を信号処理したプロセスビデ
オ用に設けたもので、本発明にかかわる電波レン
ズを有する物標には全て矢印とか数字が表示され
るように仕組まれている。２２は本考案にかかわ
る電波反射装置を有する物標のみを自動的か又は
希望によつて手動で探索可能な選択装置で、方位
ゲートと距離ゲートが任意に選べるようになつて
いる。２３はレーダ受信装置からの生ビデオをこ
こで信号処理する処理装置で、ここでブイＡ、船
舶Ｂ，Ｃ夫々からの反射信号を処理し、PPI指示
器２１、又はデータ指示器２４に指示させる。デ
ータ指示器２４は処理装置２３で信号処理された
夫々のデータを、選択装置２２の選択によつて自
動的に表示する。選択装置２２を自動とすれば、
本発明にかかわる電波レンズの設置されている目
標へ電波が放射し、反射される度毎にデータ指示
器２４にそのデータが表示される。いま、空中線
１７から電波が船舶Ｂへ放射され、Ｂから空中線
１７への反射信号を受信した場合を考る。この船
舶Ｂの電波レンズ１には当該船舶の速度信号と方
位信号が入力されているものとし、両者の符号化
信号、例えば速度信号は０〜25ノツトを50Hz〜
300Hzとし、方位信号は０〜360゜を350Hz〜710Hz
とする。便宜上、Ｂ船の速度を15ノツト（200Hz
変調）方位を270゜方向（620Hz変調）とする。選
択装置２２はＢを選択したものとする。然ると
き、Ｂからの反射波は200Hzと620Hzの変調を受け
て空中線１７で受信され、その信号は送受切換機
１６を経て受信装置１８に伝送され、受信装置１
８で増幅・検波されて、選択スイツチ１９を通つ
て信号処理２３へ送られ。処理器２３では夫々の
速度信号と方位信号を分離し、夫々基本波成分か
ら符号化されたものと速度と方位を読みとり、指
示器２４に表示される。これは信号処理器２３
で、各基本波成分に対応して速度と方位とを指示
するようなＡ／Ｄ変換を含む信号処理を行うこと
によつて容易に実現出来る。

一方、信号処理器２３で信号処理されたプロセ
スビデオは、PPI指示器２１へ送られ、図のよう
に点Ａ，Ｂ，Ｃで示すように指示される。ここで
船舶Ｂを示す点には当該船舶の進行方向を示す矢
印が併せて指示される。従つて、指示器２４に表
示される船舶Ｂの運行上必要な各種データを総合
して把握することにより安全運行を行うことが出
来る。同様にして船舶Ｃ、ブイＡについても、船
舶の運行上の必要データをレーダＤ側に伝送する
ことが可能となり本方式は、船舶の衝突防止に大
なる効果がある。

特に選択装置２２を自動にすれば、本考案にか
かわる電波反射装置を設置した目標のみをPPI指
示器２１に表示させることも出来るので、定点ブ
イなどのみを探知する場合は好都合で、自船の位
置より正確に得ることが出来る特徴がある。従つ
て本方式は、ハーバーレーダとして船舶の航行安
全とか衝突防止レーダ方式とに使用すれば、船舶
の安全航行に大きく貢献できる。

第６図は、本考案の装置を航空機、又は人工衛
生などから地上の諸データを得るようにしたりリ
モートセング、又は或る場所（高所）の諸データ
を遠隔地で得るようにしたテレメータリングはど
へ応用した場合の一例である。図において、Ｅ，
Ｆ，Ｇは建物、高所など遠隔地点を示す。ここに
は本考案にかかわる電波反射装置が設置され、そ
の場所の気象情報、中継機のデータなどを電波レ
ンズ１へ入力している。Ｈはレーダ装置を示して
ここからは、連続波又はバルス波が発射される。
２５はレーダ空中機、２６は送受信装置、２７は
信号処理装置、２８は表示器を示す。このレーダ
は空にあつては航空機又は人工衛生などに搭載さ
れているものとする。２９は舷空機、３０は人工
衛生を示す。

いま、レーダ装置Ｈが山頂の気象情報、又は無
人中継所の諸情報を得るために、Ｆ点から遠隔地
点にある場合を考える。便宜上、Ｆ点の電波レン
ズ１には山頂の気象情報が入力されているものと
すると、空中線２５からの電波は、Ｆ点へ照射さ
れ、Ｆ点で山頂の諸情報の変調を受けて空中線２
５に反射される。空中線２５で受信された信号
は、送受信装置２６で増幅・検波され、信号処理
器２７で処理され、夫々の諸データは表示器２８
で指示される。Ｆ点の必要情報はレーダ装置Ｈ側
へ全て伝送されるテレメータとして動作するから
本方式はパツシブテレメータリングの作用をす
る。Ｆ点のデータは、山頂の気象情報の他、中継
機器の諸データの伝送も可能であることはいうま
でもない。

次に航空機２９の場合は、各地点Ｅ，Ｆ，Ｇの
気象情報を得ることも可能である他、各地点Ｅ，
Ｆ，Ｇの夫々から、当該地点を示す位置情報を得
るようにすれば、航空機２９の位置が常に正確に
分り安全航行が可能と成る。

又、各地点Ｅ，Ｆ，Ｇの各電波レンズに地上の
リモートセンシングのための諸情報を入力してお
くと、人工衛生３０へその諸情報が伝送されて、
この人工衛生３０からの地上の特定局へのリモー
トセンシングデータが非常に正確に伝送出来る特
徴と有する。即ち広範に亘り本発明にかわる電波
レンズを設置し、その地点での正確な情報を衛生
へ伝送する事によつて、他の地域のデータをより
正確に得ることが可能となる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、電波を自から発
射することなく遠隔地点の各種の情報が簡単に得
ることができ、従来からあるテレメータなどによ
る電波公害の問題がないため産業上のメリツトは
極めて大である。また、電波反射板を用いて電波
の変調を行うこととしたので、比較的広い赴向か
らの電波の到来に対しても反射特性が一様とな
り、このため電波反射板をレーダ局に対して正確
に対向させる必要がなく浮標のような動くものに
対しても適用できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来から使用されている周知の電波レ
ンズの反射原理説明図、第２図は本考案に係る電
波反射装置の基本構成を示す構成概念図、第３図
は第２図に用いられる反射板と駆動装置の具体例
を示す実施例の構成図、第４図は第３図に示す反
射板を使用した電波レンズの動作波形図、第５図
及び第６図は本考案に係る電波反射装置の一適用
例を示す説明図である。 １……電波レンズ、Ｐ……焦点、２……反射
板、３……変調装置（駆動装置）、４……波形整
形回路、５……符号化回路、６……信号入力回
路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 固定地点又は移動体に配置された電波レンズ
   の焦点近傍に電波反射板が配置されており、 前記固定地点又は移動体から離れた地点にあ
   るレーダ装置から放射された電波を前記電波反
   射板によつて反射する電波反射装置において、 固定地点又は移動体に関する局部的情報を符
   号化する符号化手段と、 前記電波反射板を前記電波レンズの焦点の近
   傍で前後に変位させる駆動手段と、 前記符号化手段によつて符号化された情報に
   基づいて前記駆動手段を制御することにより前
   記電波反射板を前記電波レンズの焦点の近傍で
   前後に変位させて反射波に変調をかける変調手
   段とを含むことを特徴とする電波反射装置。 ２ 前記固定地点に関する局部的情報が、当該固
   定地点を代表する情報及び当該地点の気象情報
   のいずれかを含む実用新案登録請求の範囲第１
   項に記載の電波反射装置。 ３ 前記移動体に関する局部的情報が、当該移動
   体の識別情報、移動に関する情報及び移動体付
   近の気象情報のいずれかを含む実用新案登録請
   求の範囲第１項に記載の電波反射装置。 ４ 駆動手段が、前記反射板と結合した可動線輪
   と永久磁石とを有する実用新案登録請求の範囲
   第１項に記載の電波反射装置。