レーダ反射断面積測定用装置
【課題】本発明は、実物の目標物のＲＣＳの測定精度の低下を防止しつつ、支持台の製作を容易に行うことができるレーダ反射断面積用測定装置を得ることを目的とするものである。
【解決手段】電波遮蔽用衝立３は、回転台１とレーダ装置２との間に配置されている。また、電波遮蔽用衝立３は、送信アンテナ８からの送信電波７を遮る。これにより、回転台１に対する送信アンテナ８からの送信電波７の到達が阻止される。さらに、電波遮蔽用衝立３は、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１を有している。第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１は、金属材料により構成されている。電波遮蔽用衝立３には、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１の端部同士を接合することにより、稜線１２が形成されている。稜線１２は、送信アンテナ８からの送信電波７が回転台１へ送信される方向に対して傾斜されている。
【解決手段】電波遮蔽用衝立３は、回転台１とレーダ装置２との間に配置されている。また、電波遮蔽用衝立３は、送信アンテナ８からの送信電波７を遮る。これにより、回転台１に対する送信アンテナ８からの送信電波７の到達が阻止される。さらに、電波遮蔽用衝立３は、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１を有している。第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１は、金属材料により構成されている。電波遮蔽用衝立３には、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１の端部同士を接合することにより、稜線１２が形成されている。稜線１２は、送信アンテナ８からの送信電波７が回転台１へ送信される方向に対して傾斜されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ反射断面積（Ｒａｄａｒ Ｃｒｏｓｓ Ｓｅｃｔｉｏｎ：以下、「ＲＣＳ」と称する）の測定において使用されるレーダ反射断面積測定用装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、ＲＣＳの測定は、目標物に対して送信部から電波を送信し、目標物で反射された電波を反射波として受信部で受信することにより行われる。従って、目標物を支持する支持台からの反射波は、ＲＣＳの測定におけるノイズとなり、測定精度を低下させる。
【０００３】
従来、支持台からの反射波の受信を防止するために、支持台本体の水平断面形状を船形
とした支持台が提案されている。支持台本体は、送信部からの電波の送信方向に対して傾斜されている。これにより、送信部からの電波が支持台本体から受信部に向かって反射されることが抑制される。支持台本体の上端部には、目標物を載せる回転台又は取付板が設けられている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、従来、支持台本体の水平断面形状を円形とした支持台も提案されている（例えば、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２２１８４３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＯＲＢＩＴ／ＦＲ社のホームページ［平成２０年１２月１５日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｒｂｉｔｆｒ．ｃｏｍ／Ｓｙｓｔｅｍｓ／ＲＣＳ‐Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ．ａｓｐｘ♯ｓｅｃｔｉｏｎ‐Ｉｍａｇｅｓ〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記のような従来の技術では、形状についての制約が大きいので、耐荷重性が小さくなることが多い。従って、実物の質量が大きい場合には、測定対象として縮小モデルを使用しなければならなかった。この結果、縮小モデルの測定結果を換算して実物のＲＣＳを求めることとなり、実物を測定対象とする場合よりも測定精度が低下するという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献１に示されたＲＣＳ測定用装置の支持台では、支持台本体からの反射波の抑制は図ることができるが、回転台や取付板からの反射波の受信の抑制を図ることができない。従って、ＲＣＳの測定精度が低下してしまうという問題点があった。
【０００９】
さらに、上記のような従来の技術では、支持台本体の制約が大きいので、支持台の製作に手間が掛かってしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ＲＣＳの測定精度の低下を防止しつつ、支持台の製作を容易に行うことができるレーダ反射断面積測定用装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るレーダ反射断面積測定用装置は、目標物に対して電波を送信する送信部と、送信部から送信されて目標物で反射された電波を反射波として受信する受信部とを有しているレーダ装置、目標物を支持する支持台、及び送信部と支持台との間に配置され、送信部からの電波を遮る電波遮蔽用衝立を備え、電波遮蔽用衝立には、送信部からの電波が支持台へ送信される方向に対して傾斜された共通の稜線で交わり、稜線から支持台に近くなるほど互いの間隔が広がる一対の電波遮蔽面が設けられているものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るレーダ反射断面積測定用装置によれば、送信部と支持台との間に送信部からの電波を遮る電波遮蔽用衝立が配置されており、この電波遮蔽用衝立には、送信部からの電波が支持台へ送信される方向に対して傾斜された共通の稜線で交わり、稜線から支持台に近くなるほど互いの間隔が広がる一対の電波遮蔽面が設けられているので、受信部に向かって進む反射波の量を低減することができ、供試体以外からの反射波がノイズとして受信部に受信されるのを低減することができる。従って、実物の目標物のＲＣＳの測定精度の低下を防止することができる。また、支持台本体を断面船形状あるいは断面円形状に形成し、鉛直方向に対して傾斜させる必要がなくなるので、支持台本体の形状についての制約を少なくすることができ、支持台の製作を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１によるＲＣＳ測定用装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の電波遮蔽用衝立を拡大して示す斜視図である。
【図３】図１の電波遮蔽用衝立の電波遮蔽面で送信アンテナからの送信電波が反射される様子を示す平面図である。
【図４】図１の電波遮蔽用衝立の稜線で送信アンテナからの送信電波が反射される様子を示す斜視図である。
【図５】電波遮蔽用衝立を回転台及びレーダ装置間に配置した場合と、電波遮蔽用衝立を回転台及びレーダ装置間に配置しない場合とのそれぞれにおけるモノスタティックＲＣＳの垂直偏波の計算結果を示すグラフである。
【図６】電波遮蔽用衝立を回転台及びレーダ装置間に配置した場合と、電波遮蔽用衝立を回転台及びレーダ装置間に配置しない場合とのそれぞれにおけるモノスタティックＲＣＳの水平偏波の計算結果を示すグラフである。
【図７】電波遮蔽用衝立を回転台及びレーダ装置間に配置した場合のバイスタティックＲＣＳの垂直偏波の計算結果を示すグラフである。
【図８】電波遮蔽用衝立を回転台及びレーダ装置間に配置した場合のバイスタティックＲＣＳの水平偏波の計算結果を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態２による電波遮蔽用衝立を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態３による電波遮蔽用衝立を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるＲＣＳ測定用装置の構成を示す斜視図である。図１において、ＲＣＳ測定用装置は、回転台１（支持台）、レーダ装置２及び電波遮蔽用衝立３を備えている。
【００１６】
回転台１は、回転台本体４と、回転台本体４の上部に設けられ、かつ鉛直方向に沿った回転軸（図示せず）を中心に回転可能な供試体取付板５とを有している。
【００１７】
供試体取付板５上には、ＲＣＳ測定対象である供試体（目標物）６が載せられている。供試体６は、供試体取付板５の回転により方向（角度）を変更することができる。
【００１８】
レーダ装置２は、供試体６に対して送信電波７を送信する送信アンテナ８（送信部）と、送信アンテナ８から送信されて供試体６で反射された送信電波７を反射電波（反射波）として受信する受信アンテナ９（受信部）とを有している。送信アンテナ８及び受信アンテナ９は、隣接して配置されている。
【００１９】
レーダ装置２は、供試体６で反射された送信電波７を反射電波として受信アンテナ９で受信することにより、供試体６のＲＣＳを測定する。ここで、互いに隣接した送信アンテナ８及び受信アンテナ９の送受信によって行われる測定を「モノスタティックＲＣＳ計測」という。従って、本実施の形態におけるＲＣＳ測定用装置は、モノスタティックＲＣＳ計測用の装置である。
【００２０】
電波遮蔽用衝立３は、回転台１とレーダ装置２との間に配置されている。また、電波遮蔽用衝立３は、送信アンテナ８からの送信電波７を遮る。これにより、回転台１に対する送信アンテナ８からの送信電波７の到達が阻止される。
【００２１】
さらに、電波遮蔽用衝立３は、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１を有している。第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１は、金属材料により構成されている。この例では、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１はそれぞれ平行四辺形の金属板とされている。
【００２２】
電波遮蔽用衝立３には、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１の端部同士を接合することにより、稜線１２が形成されている。稜線１２は、送信アンテナ８からの送信電波７が回転台１へ送信される方向に対して傾斜されている。また、送信アンテナ８から送信電波７が送信される方向に沿って電波遮蔽用衝立３を見たときの稜線１２は、上下方向に延びている。
【００２３】
第１の電波遮蔽板１０には電波遮蔽面１３が設けられ、第２の電波遮蔽板１１には電波遮蔽面１４が設けられている。電波遮蔽面１３，１４は、稜線１２で交わっている。
【００２４】
また、電波遮蔽面１３，１４は、稜線１２から回転台１に近くなるほど互いの間隔が広がっている。即ち、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１は、稜線１２から回転台１に近くなるほど互いの間隔が広がっている。
【００２５】
図２は、図１の電波遮蔽用衝立３を拡大して示す斜視図である。図において、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１の各上辺と、各上辺後端（稜線１２から離れた側の端部）間とを結ぶ線分（図中の二点鎖線）とにより囲まれる面を仮想上面１５とすると、仮想上面１５は頂角αをもつ二等辺三角形となっている。また、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１の各下辺と、各下辺後端（稜線１２から離れた側の端部）間とを結ぶ線分（図中の二点鎖線）とにより囲まれる面を仮想底面１６とすると、仮想底面１６は頂角αをもつ二等辺三角形となっている。
【００２６】
仮想上面１５と仮想底面１６とは、同一形状となっている。また、稜線１２は、仮想上面１５及び仮想底面１６に対して垂直な線に対してβだけ傾斜されている。
【００２７】
電波遮蔽用衝立３の外形は、仮想上面１５及び仮想底面１６を上面及び底面とする斜角柱となっている。
【００２８】
電波遮蔽用衝立３の高さＨは、送信アンテナ８から見て回転台１が隠れる高さとなっている。また、電波遮蔽用衝立３の幅Ｗ（仮想上面１５及び仮想底面１６の底辺）は、送信アンテナ８から見て回転台１が隠れる幅となっている。ただし、送信アンテナ８から見たときの電波遮蔽用衝立３は、供試体６を避けて配置されている。
【００２９】
図３は、図１の電波遮蔽用衝立３の電波遮蔽面１３，１４で送信アンテナ８からの送信電波７が反射される様子を示す平面図である。図３に示すように、電波遮蔽用衝立３は、電波遮蔽面１３，１４のそれぞれと、送信アンテナ８の送信方向に沿った直線とがなす角がα／２となる位置に配置されている。これにより、送信電波７は、電波遮蔽用衝立３の電波遮蔽面１３，１４に到達後、送信電波７の送信方向に対して頂角αで反射電波１７として反射される。従って、受信アンテナ９に向かって進む反射電波１７の量が抑制される。
【００３０】
図４は、図１の電波遮蔽用衝立３の稜線１２で送信アンテナ８からの送信電波７が反射される様子を示す斜視図である。図４に示すように、送信電波７は、稜線１２に到達後、回折現象により、入射点１８を頂点として稜線１２を軸とする円錐１９（回折円錐）の任意の母線方向に散乱電波２０（反射波）として伝搬する。稜線１２と円錐１９の母線とがなす角度は、（９０−β）°になっている。
【００３１】
稜線１２の上端部は、稜線１２の下端部よりも回転台１から離れている。稜線１２の上端部は、稜線１２の下端部よりも回転台１から離れている。即ち、稜線１２は、回転台１からの距離が下端部から上端部に向かって連続的に離れる方向へ傾斜している。これにより、稜線１２での回折による散乱電波２０が供試体６に向かって進むことが回避される。これにより、散乱電波２０が供試体６で反射されることが防止され、散乱電波２０が受信アンテナ９に向かって進むことが防止される。
【００３２】
本発明の実施の形態１では、電波遮蔽用衝立３の効果確認のため、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置した場合と、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置しない場合とで、モノスタティックＲＣＳの計算を行った。
【００３３】
計算では、回転台１の形状を円柱とした。また、回転台１の直径を２３３λ０（λ０は、基準周波数ｆ０の自由空間波長）とし、高さを２００λ０とした。さらに、電波遮蔽用衝立３は、α＝７０°、β＝３０°、Ｗ＝２３３λ０、Ｈ＝２００λ０とした。
【００３４】
図５は、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置した場合と、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置しない場合とのそれぞれにおけるモノスタティックＲＣＳの垂直偏波の計算結果を示すグラフ、図６は、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置した場合と、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置しない場合とのそれぞれにおけるモノスタティックＲＣＳの水平偏波の計算結果を示すグラフである。
【００３５】
図５及び図６のグラフでは、規格化周波数を横軸に示し、規格化ＲＣＳを縦軸に示している。ここで、規格化周波数は、所定の基準周波数ｆ０に対する周波数ｆの比（ｆ／ｆ０）を示す値である。また、規格化ＲＣＳ［ｄＢ］は、電波遮蔽用衝立３がない状態で周波数ｆを基準周波数ｆ０として計算した場合のＲＣＳ［ｄＢｓｍ］と、任意の周波数で計算した場合のＲＣＳ［ｄＢｓｍ］との差を示す値である。従って、規格化ＲＣＳは、規格化周波数が１であるときに０となる。
【００３６】
図５，６に示すように、基準周波数ｆ０において、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置しない場合と比較すると、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置した場合の垂直偏波及び水平偏波のＲＣＳは、８０ｄＢ以上低減している。
【００３７】
以上のように、実施の形態１によれば、回転台１に対する送信アンテナ８からの送信電波７を遮る電波遮蔽用衝立３が送信アンテナ８と回転台１との間に配置されており、この電波遮蔽用衝立３には、送信アンテナ８からの送信電波７が回転台１へ送信される方向に対して傾斜された共通の稜線１２で交わり、稜線１２から回転台１に近くなるほど互いの間隔が広がる一対の電波遮蔽面１３，１４が設けられているので、受信アンテナ９に向かって進む反射電波１７の量を低減することができ、供試体６以外からの反射電波１７がノイズとして受信アンテナ９に受信されるのを低減することができる。従って、供試体６のＲＣＳの測定精度の低下を防止することができる。また、電波遮蔽用衝立３によって回転台１に対する送信電波７が遮蔽されるので、回転台１の形状についての制約を少なくすることができ、回転台１の製作を容易に行うことができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態１では、この発明がモノスタティックＲＣＳ計測を行うレーダ反射断面積用測定装置に適用されているが、この発明を互いに離れた位置に配置された送信アンテナ８及び受信アンテナ９の電波の送受信によりＲＣＳを測定する（即ち、バイスタティックＲＣＳ計測を行う）バイスタティックＲＣＳ計測用のレーダ反射断面積用測定装置に適用してもよい。
【００３９】
図７は、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置した場合のバイスタティックＲＣＳの垂直偏波の計算結果を示すグラフ、図８は、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置した場合のバイスタティックＲＣＳの水平偏波の計算結果を示すグラフである。図７，８おいて、横軸は、受信アンテナ方位角［°］を示している。また、縦軸は規格化ＲＣＳ［ｄＢ］を示している。
【００４０】
なお、回転台１及び電波遮蔽用衝立３の構成は、上記のモノスタティックＲＣＳ計測を行う場合の回転台１及び電波遮蔽用衝立３と同様である。
【００４１】
図７，８に示すように、電波遮蔽面１３，１４による反射電波１７の反射方向及び稜線１２による散乱電波２０の伝搬方向を避けて受信アンテナ９が配置されていれば、反射電波１７及び散乱電波２０の影響を受けにくいので、バイスタティックＲＣＳ計測の精度低下を抑制することができる。
【００４２】
実施の形態２．
図９は本発明の実施の形態２による電波遮蔽用衝立を示す斜視図である。電波遮蔽用衝立２１は、第１及び第２の電波遮蔽板２２，２３を有している。第１及び第２の電波遮蔽板２２，２３のそれぞれは、土台板２４と、土台板２４に重ねられた導電性部材２５とを有している。導電性部材２５としては、例えばアルミニウム箔や導電性塗料などが用いられる。アルミニウム箔は、貼り付けられることにより土台板２４に重ねられ、導電性塗料は、塗布されることにより土台板２４に重ねられる。
【００４３】
第１及び第２の電波遮蔽板２２，２３は、非金属材料により構成されている。非金属材料としては、例えばＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）や合成樹脂などが挙げられる。
【００４４】
第１の電波遮蔽板２２の導電性部材２５には電波遮蔽面２６が設けられ、第２の電波遮蔽板２３の導電性部材２５には電波遮蔽面２７が設けられている。電波遮蔽面２６，２７は、稜線１２で交わっている。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４５】
以上のように、実施の形態２によれば、電波遮蔽面２６，２７が形成された導電性部材２５が各土台板２４に設けられているので、各土台板２４の材料を軽量の樹脂等とすることができる。従って、供試体６のＲＣＳの測定精度の低下を防止しつつ、電波遮蔽用衝立２１の軽量化を図ることができる。
【００４６】
実施の形態３．
図１０は本発明の実施の形態３による電波遮蔽用衝立を示す斜視図である。電波遮蔽用衝立２９は、第１及び第２の電波遮蔽板３０，３１を有している
【００４７】
第１の電波遮蔽板３０には電波遮蔽面３２が設けられ、第２の電波遮蔽板３１には電波遮蔽面３３が設けられている。電波遮蔽面３２，３３は、稜線１２で交わっている。
【００４８】
電波遮蔽面３２，３３のそれぞれには、送信アンテナ８からの送信電波７を吸収する電波吸収部材３４が設けられている。電波吸収部材３４としては、例えば電波吸収体や塗料などが用いられる。電波吸収体は、貼り付けられることにより電波遮蔽面３２，３３に設けられる。塗料は、塗布されることにより電波遮蔽面３２，３３に設けられる。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４９】
以上のように、実施の形態３によれば、送信アンテナ８からの送信電波７を吸収する電波吸収部材３４が電波遮蔽面３２，３３に設けられているので、供試体６のＲＣＳの測定精度の低下をより確実に防止することができる。また、ステルス機のような低ＲＣＳの供試体のＲＣＳ計測が可能となる。
【００５０】
なお、上記実施の形態３では、電波吸収部材３４を電波遮蔽面３２，３３に設けたが、上記実施の形態２の電波遮蔽面２６，２７に電波吸収部材３４を設けてもよい。
【００５１】
また、上記各実施の形態では、回転台１及びレーダ装置２間に１台の電波遮蔽用衝立を配置したが、複数台の電波遮蔽用衝立を送信電波の送信方向に沿って配置してもよい。
【００５２】
さらに、上記各実施の形態では、第１及び第２の電波遮蔽板を用いて電波遮蔽用衝立が形成されているが、第１及び第２の電波遮蔽板を一体の部材として電波遮蔽用衝立を形成してもよい。
【００５３】
さらにまた、上記各実施の形態では、第１及び第２の電波遮蔽板の端部同士が接合されているが、第１及び第２の電波遮蔽板の端部同士は接触させているだけでもよい。この場合、第１及び第２の電波遮蔽板の端部同士が接触することにより稜線が形成される。
【００５４】
また、上記各実施の形態では、一対の側面、上面、底面及び背面の５つの面に囲まれて形成された斜角柱において一対の側面のみが電波遮蔽用衝立の電波遮蔽面とされているが、各側面に加えて上面、底面及び背面を電波遮蔽用衝立の電波遮蔽面としてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１ 回転台（支持台）、２ レーダ装置、３，２１，２９ 電波遮蔽用衝立、６ 供試体（目標物）、７ 送信電波、８ 送信アンテナ（送信部）、９ 受信アンテナ（受信部）、１０，２２，３０ 第１の電波遮蔽板、１１，２３，３１ 第２の電波遮蔽板、１２ 稜線、１３，１４，２６，２７，３２，３３ 電波遮蔽面、１７ 反射電波（反射波）、２０ 散乱電波（反射波）、２４ 土台板、２５ 導電性部材、３４ 電波吸収部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ反射断面積（Ｒａｄａｒ Ｃｒｏｓｓ Ｓｅｃｔｉｏｎ：以下、「ＲＣＳ」と称する）の測定において使用されるレーダ反射断面積測定用装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、ＲＣＳの測定は、目標物に対して送信部から電波を送信し、目標物で反射された電波を反射波として受信部で受信することにより行われる。従って、目標物を支持する支持台からの反射波は、ＲＣＳの測定におけるノイズとなり、測定精度を低下させる。
【０００３】
従来、支持台からの反射波の受信を防止するために、支持台本体の水平断面形状を船形
とした支持台が提案されている。支持台本体は、送信部からの電波の送信方向に対して傾斜されている。これにより、送信部からの電波が支持台本体から受信部に向かって反射されることが抑制される。支持台本体の上端部には、目標物を載せる回転台又は取付板が設けられている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、従来、支持台本体の水平断面形状を円形とした支持台も提案されている（例えば、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２２１８４３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＯＲＢＩＴ／ＦＲ社のホームページ［平成２０年１２月１５日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｒｂｉｔｆｒ．ｃｏｍ／Ｓｙｓｔｅｍｓ／ＲＣＳ‐Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ．ａｓｐｘ♯ｓｅｃｔｉｏｎ‐Ｉｍａｇｅｓ〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記のような従来の技術では、形状についての制約が大きいので、耐荷重性が小さくなることが多い。従って、実物の質量が大きい場合には、測定対象として縮小モデルを使用しなければならなかった。この結果、縮小モデルの測定結果を換算して実物のＲＣＳを求めることとなり、実物を測定対象とする場合よりも測定精度が低下するという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献１に示されたＲＣＳ測定用装置の支持台では、支持台本体からの反射波の抑制は図ることができるが、回転台や取付板からの反射波の受信の抑制を図ることができない。従って、ＲＣＳの測定精度が低下してしまうという問題点があった。
【０００９】
さらに、上記のような従来の技術では、支持台本体の制約が大きいので、支持台の製作に手間が掛かってしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ＲＣＳの測定精度の低下を防止しつつ、支持台の製作を容易に行うことができるレーダ反射断面積測定用装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るレーダ反射断面積測定用装置は、目標物に対して電波を送信する送信部と、送信部から送信されて目標物で反射された電波を反射波として受信する受信部とを有しているレーダ装置、目標物を支持する支持台、及び送信部と支持台との間に配置され、送信部からの電波を遮る電波遮蔽用衝立を備え、電波遮蔽用衝立には、送信部からの電波が支持台へ送信される方向に対して傾斜された共通の稜線で交わり、稜線から支持台に近くなるほど互いの間隔が広がる一対の電波遮蔽面が設けられているものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るレーダ反射断面積測定用装置によれば、送信部と支持台との間に送信部からの電波を遮る電波遮蔽用衝立が配置されており、この電波遮蔽用衝立には、送信部からの電波が支持台へ送信される方向に対して傾斜された共通の稜線で交わり、稜線から支持台に近くなるほど互いの間隔が広がる一対の電波遮蔽面が設けられているので、受信部に向かって進む反射波の量を低減することができ、供試体以外からの反射波がノイズとして受信部に受信されるのを低減することができる。従って、実物の目標物のＲＣＳの測定精度の低下を防止することができる。また、支持台本体を断面船形状あるいは断面円形状に形成し、鉛直方向に対して傾斜させる必要がなくなるので、支持台本体の形状についての制約を少なくすることができ、支持台の製作を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１によるＲＣＳ測定用装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の電波遮蔽用衝立を拡大して示す斜視図である。
【図３】図１の電波遮蔽用衝立の電波遮蔽面で送信アンテナからの送信電波が反射される様子を示す平面図である。
【図４】図１の電波遮蔽用衝立の稜線で送信アンテナからの送信電波が反射される様子を示す斜視図である。
【図５】電波遮蔽用衝立を回転台及びレーダ装置間に配置した場合と、電波遮蔽用衝立を回転台及びレーダ装置間に配置しない場合とのそれぞれにおけるモノスタティックＲＣＳの垂直偏波の計算結果を示すグラフである。
【図６】電波遮蔽用衝立を回転台及びレーダ装置間に配置した場合と、電波遮蔽用衝立を回転台及びレーダ装置間に配置しない場合とのそれぞれにおけるモノスタティックＲＣＳの水平偏波の計算結果を示すグラフである。
【図７】電波遮蔽用衝立を回転台及びレーダ装置間に配置した場合のバイスタティックＲＣＳの垂直偏波の計算結果を示すグラフである。
【図８】電波遮蔽用衝立を回転台及びレーダ装置間に配置した場合のバイスタティックＲＣＳの水平偏波の計算結果を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態２による電波遮蔽用衝立を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態３による電波遮蔽用衝立を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるＲＣＳ測定用装置の構成を示す斜視図である。図１において、ＲＣＳ測定用装置は、回転台１（支持台）、レーダ装置２及び電波遮蔽用衝立３を備えている。
【００１６】
回転台１は、回転台本体４と、回転台本体４の上部に設けられ、かつ鉛直方向に沿った回転軸（図示せず）を中心に回転可能な供試体取付板５とを有している。
【００１７】
供試体取付板５上には、ＲＣＳ測定対象である供試体（目標物）６が載せられている。供試体６は、供試体取付板５の回転により方向（角度）を変更することができる。
【００１８】
レーダ装置２は、供試体６に対して送信電波７を送信する送信アンテナ８（送信部）と、送信アンテナ８から送信されて供試体６で反射された送信電波７を反射電波（反射波）として受信する受信アンテナ９（受信部）とを有している。送信アンテナ８及び受信アンテナ９は、隣接して配置されている。
【００１９】
レーダ装置２は、供試体６で反射された送信電波７を反射電波として受信アンテナ９で受信することにより、供試体６のＲＣＳを測定する。ここで、互いに隣接した送信アンテナ８及び受信アンテナ９の送受信によって行われる測定を「モノスタティックＲＣＳ計測」という。従って、本実施の形態におけるＲＣＳ測定用装置は、モノスタティックＲＣＳ計測用の装置である。
【００２０】
電波遮蔽用衝立３は、回転台１とレーダ装置２との間に配置されている。また、電波遮蔽用衝立３は、送信アンテナ８からの送信電波７を遮る。これにより、回転台１に対する送信アンテナ８からの送信電波７の到達が阻止される。
【００２１】
さらに、電波遮蔽用衝立３は、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１を有している。第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１は、金属材料により構成されている。この例では、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１はそれぞれ平行四辺形の金属板とされている。
【００２２】
電波遮蔽用衝立３には、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１の端部同士を接合することにより、稜線１２が形成されている。稜線１２は、送信アンテナ８からの送信電波７が回転台１へ送信される方向に対して傾斜されている。また、送信アンテナ８から送信電波７が送信される方向に沿って電波遮蔽用衝立３を見たときの稜線１２は、上下方向に延びている。
【００２３】
第１の電波遮蔽板１０には電波遮蔽面１３が設けられ、第２の電波遮蔽板１１には電波遮蔽面１４が設けられている。電波遮蔽面１３，１４は、稜線１２で交わっている。
【００２４】
また、電波遮蔽面１３，１４は、稜線１２から回転台１に近くなるほど互いの間隔が広がっている。即ち、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１は、稜線１２から回転台１に近くなるほど互いの間隔が広がっている。
【００２５】
図２は、図１の電波遮蔽用衝立３を拡大して示す斜視図である。図において、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１の各上辺と、各上辺後端（稜線１２から離れた側の端部）間とを結ぶ線分（図中の二点鎖線）とにより囲まれる面を仮想上面１５とすると、仮想上面１５は頂角αをもつ二等辺三角形となっている。また、第１及び第２の電波遮蔽板１０，１１の各下辺と、各下辺後端（稜線１２から離れた側の端部）間とを結ぶ線分（図中の二点鎖線）とにより囲まれる面を仮想底面１６とすると、仮想底面１６は頂角αをもつ二等辺三角形となっている。
【００２６】
仮想上面１５と仮想底面１６とは、同一形状となっている。また、稜線１２は、仮想上面１５及び仮想底面１６に対して垂直な線に対してβだけ傾斜されている。
【００２７】
電波遮蔽用衝立３の外形は、仮想上面１５及び仮想底面１６を上面及び底面とする斜角柱となっている。
【００２８】
電波遮蔽用衝立３の高さＨは、送信アンテナ８から見て回転台１が隠れる高さとなっている。また、電波遮蔽用衝立３の幅Ｗ（仮想上面１５及び仮想底面１６の底辺）は、送信アンテナ８から見て回転台１が隠れる幅となっている。ただし、送信アンテナ８から見たときの電波遮蔽用衝立３は、供試体６を避けて配置されている。
【００２９】
図３は、図１の電波遮蔽用衝立３の電波遮蔽面１３，１４で送信アンテナ８からの送信電波７が反射される様子を示す平面図である。図３に示すように、電波遮蔽用衝立３は、電波遮蔽面１３，１４のそれぞれと、送信アンテナ８の送信方向に沿った直線とがなす角がα／２となる位置に配置されている。これにより、送信電波７は、電波遮蔽用衝立３の電波遮蔽面１３，１４に到達後、送信電波７の送信方向に対して頂角αで反射電波１７として反射される。従って、受信アンテナ９に向かって進む反射電波１７の量が抑制される。
【００３０】
図４は、図１の電波遮蔽用衝立３の稜線１２で送信アンテナ８からの送信電波７が反射される様子を示す斜視図である。図４に示すように、送信電波７は、稜線１２に到達後、回折現象により、入射点１８を頂点として稜線１２を軸とする円錐１９（回折円錐）の任意の母線方向に散乱電波２０（反射波）として伝搬する。稜線１２と円錐１９の母線とがなす角度は、（９０−β）°になっている。
【００３１】
稜線１２の上端部は、稜線１２の下端部よりも回転台１から離れている。稜線１２の上端部は、稜線１２の下端部よりも回転台１から離れている。即ち、稜線１２は、回転台１からの距離が下端部から上端部に向かって連続的に離れる方向へ傾斜している。これにより、稜線１２での回折による散乱電波２０が供試体６に向かって進むことが回避される。これにより、散乱電波２０が供試体６で反射されることが防止され、散乱電波２０が受信アンテナ９に向かって進むことが防止される。
【００３２】
本発明の実施の形態１では、電波遮蔽用衝立３の効果確認のため、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置した場合と、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置しない場合とで、モノスタティックＲＣＳの計算を行った。
【００３３】
計算では、回転台１の形状を円柱とした。また、回転台１の直径を２３３λ０（λ０は、基準周波数ｆ０の自由空間波長）とし、高さを２００λ０とした。さらに、電波遮蔽用衝立３は、α＝７０°、β＝３０°、Ｗ＝２３３λ０、Ｈ＝２００λ０とした。
【００３４】
図５は、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置した場合と、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置しない場合とのそれぞれにおけるモノスタティックＲＣＳの垂直偏波の計算結果を示すグラフ、図６は、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置した場合と、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置しない場合とのそれぞれにおけるモノスタティックＲＣＳの水平偏波の計算結果を示すグラフである。
【００３５】
図５及び図６のグラフでは、規格化周波数を横軸に示し、規格化ＲＣＳを縦軸に示している。ここで、規格化周波数は、所定の基準周波数ｆ０に対する周波数ｆの比（ｆ／ｆ０）を示す値である。また、規格化ＲＣＳ［ｄＢ］は、電波遮蔽用衝立３がない状態で周波数ｆを基準周波数ｆ０として計算した場合のＲＣＳ［ｄＢｓｍ］と、任意の周波数で計算した場合のＲＣＳ［ｄＢｓｍ］との差を示す値である。従って、規格化ＲＣＳは、規格化周波数が１であるときに０となる。
【００３６】
図５，６に示すように、基準周波数ｆ０において、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置しない場合と比較すると、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置した場合の垂直偏波及び水平偏波のＲＣＳは、８０ｄＢ以上低減している。
【００３７】
以上のように、実施の形態１によれば、回転台１に対する送信アンテナ８からの送信電波７を遮る電波遮蔽用衝立３が送信アンテナ８と回転台１との間に配置されており、この電波遮蔽用衝立３には、送信アンテナ８からの送信電波７が回転台１へ送信される方向に対して傾斜された共通の稜線１２で交わり、稜線１２から回転台１に近くなるほど互いの間隔が広がる一対の電波遮蔽面１３，１４が設けられているので、受信アンテナ９に向かって進む反射電波１７の量を低減することができ、供試体６以外からの反射電波１７がノイズとして受信アンテナ９に受信されるのを低減することができる。従って、供試体６のＲＣＳの測定精度の低下を防止することができる。また、電波遮蔽用衝立３によって回転台１に対する送信電波７が遮蔽されるので、回転台１の形状についての制約を少なくすることができ、回転台１の製作を容易に行うことができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態１では、この発明がモノスタティックＲＣＳ計測を行うレーダ反射断面積用測定装置に適用されているが、この発明を互いに離れた位置に配置された送信アンテナ８及び受信アンテナ９の電波の送受信によりＲＣＳを測定する（即ち、バイスタティックＲＣＳ計測を行う）バイスタティックＲＣＳ計測用のレーダ反射断面積用測定装置に適用してもよい。
【００３９】
図７は、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置した場合のバイスタティックＲＣＳの垂直偏波の計算結果を示すグラフ、図８は、電波遮蔽用衝立３を回転台１及びレーダ装置２間に配置した場合のバイスタティックＲＣＳの水平偏波の計算結果を示すグラフである。図７，８おいて、横軸は、受信アンテナ方位角［°］を示している。また、縦軸は規格化ＲＣＳ［ｄＢ］を示している。
【００４０】
なお、回転台１及び電波遮蔽用衝立３の構成は、上記のモノスタティックＲＣＳ計測を行う場合の回転台１及び電波遮蔽用衝立３と同様である。
【００４１】
図７，８に示すように、電波遮蔽面１３，１４による反射電波１７の反射方向及び稜線１２による散乱電波２０の伝搬方向を避けて受信アンテナ９が配置されていれば、反射電波１７及び散乱電波２０の影響を受けにくいので、バイスタティックＲＣＳ計測の精度低下を抑制することができる。
【００４２】
実施の形態２．
図９は本発明の実施の形態２による電波遮蔽用衝立を示す斜視図である。電波遮蔽用衝立２１は、第１及び第２の電波遮蔽板２２，２３を有している。第１及び第２の電波遮蔽板２２，２３のそれぞれは、土台板２４と、土台板２４に重ねられた導電性部材２５とを有している。導電性部材２５としては、例えばアルミニウム箔や導電性塗料などが用いられる。アルミニウム箔は、貼り付けられることにより土台板２４に重ねられ、導電性塗料は、塗布されることにより土台板２４に重ねられる。
【００４３】
第１及び第２の電波遮蔽板２２，２３は、非金属材料により構成されている。非金属材料としては、例えばＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）や合成樹脂などが挙げられる。
【００４４】
第１の電波遮蔽板２２の導電性部材２５には電波遮蔽面２６が設けられ、第２の電波遮蔽板２３の導電性部材２５には電波遮蔽面２７が設けられている。電波遮蔽面２６，２７は、稜線１２で交わっている。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４５】
以上のように、実施の形態２によれば、電波遮蔽面２６，２７が形成された導電性部材２５が各土台板２４に設けられているので、各土台板２４の材料を軽量の樹脂等とすることができる。従って、供試体６のＲＣＳの測定精度の低下を防止しつつ、電波遮蔽用衝立２１の軽量化を図ることができる。
【００４６】
実施の形態３．
図１０は本発明の実施の形態３による電波遮蔽用衝立を示す斜視図である。電波遮蔽用衝立２９は、第１及び第２の電波遮蔽板３０，３１を有している
【００４７】
第１の電波遮蔽板３０には電波遮蔽面３２が設けられ、第２の電波遮蔽板３１には電波遮蔽面３３が設けられている。電波遮蔽面３２，３３は、稜線１２で交わっている。
【００４８】
電波遮蔽面３２，３３のそれぞれには、送信アンテナ８からの送信電波７を吸収する電波吸収部材３４が設けられている。電波吸収部材３４としては、例えば電波吸収体や塗料などが用いられる。電波吸収体は、貼り付けられることにより電波遮蔽面３２，３３に設けられる。塗料は、塗布されることにより電波遮蔽面３２，３３に設けられる。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４９】
以上のように、実施の形態３によれば、送信アンテナ８からの送信電波７を吸収する電波吸収部材３４が電波遮蔽面３２，３３に設けられているので、供試体６のＲＣＳの測定精度の低下をより確実に防止することができる。また、ステルス機のような低ＲＣＳの供試体のＲＣＳ計測が可能となる。
【００５０】
なお、上記実施の形態３では、電波吸収部材３４を電波遮蔽面３２，３３に設けたが、上記実施の形態２の電波遮蔽面２６，２７に電波吸収部材３４を設けてもよい。
【００５１】
また、上記各実施の形態では、回転台１及びレーダ装置２間に１台の電波遮蔽用衝立を配置したが、複数台の電波遮蔽用衝立を送信電波の送信方向に沿って配置してもよい。
【００５２】
さらに、上記各実施の形態では、第１及び第２の電波遮蔽板を用いて電波遮蔽用衝立が形成されているが、第１及び第２の電波遮蔽板を一体の部材として電波遮蔽用衝立を形成してもよい。
【００５３】
さらにまた、上記各実施の形態では、第１及び第２の電波遮蔽板の端部同士が接合されているが、第１及び第２の電波遮蔽板の端部同士は接触させているだけでもよい。この場合、第１及び第２の電波遮蔽板の端部同士が接触することにより稜線が形成される。
【００５４】
また、上記各実施の形態では、一対の側面、上面、底面及び背面の５つの面に囲まれて形成された斜角柱において一対の側面のみが電波遮蔽用衝立の電波遮蔽面とされているが、各側面に加えて上面、底面及び背面を電波遮蔽用衝立の電波遮蔽面としてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１ 回転台（支持台）、２ レーダ装置、３，２１，２９ 電波遮蔽用衝立、６ 供試体（目標物）、７ 送信電波、８ 送信アンテナ（送信部）、９ 受信アンテナ（受信部）、１０，２２，３０ 第１の電波遮蔽板、１１，２３，３１ 第２の電波遮蔽板、１２ 稜線、１３，１４，２６，２７，３２，３３ 電波遮蔽面、１７ 反射電波（反射波）、２０ 散乱電波（反射波）、２４ 土台板、２５ 導電性部材、３４ 電波吸収部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標物に対して電波を送信する送信部と、上記送信部から送信されて上記目標物で反射された電波を反射波として受信する受信部とを有しているレーダ装置、
上記目標物を支持する支持台、及び
上記送信部と上記支持台との間に配置され、上記送信部からの電波を遮る電波遮蔽用衝立
を備え、
上記電波遮蔽用衝立には、上記送信部からの電波が上記支持台へ送信される方向に対して傾斜された共通の稜線で交わり、上記稜線から上記支持台に近くなるほど互いの間隔が広がる一対の電波遮蔽面が設けられていることを特徴とするレーダ反射断面積測定用装置。
【請求項２】
電波遮蔽用衝立は、一方の上記電波遮蔽面が設けられた第１の電波遮蔽板と、他方の上記電波遮蔽面が設けられた第２の電波遮蔽板とを有し、
上記稜線は、第１及び第２の電波遮蔽板の端部同士を合わせることにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレーダ反射断面積測定用装置。
【請求項３】
上記第１及び第２の電波遮蔽板は、金属材料により構成されていることを特徴とする請求項２に記載のレーダ反射断面積測定用装置。
【請求項４】
上記第１及び第２の電波遮蔽板のそれぞれは、土台板と、上記土台板に重ねられ、上記電波遮蔽面が形成された導電性部材とを有していることを特徴とする請求項２に記載のレーダ反射断面積測定用装置。
【請求項５】
上記各電波遮蔽面には、電波吸収部材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のレーダ反射断面積測定用装置。
【請求項６】
上記目標物は、上記支持台上に載せられ、
上記送信部から電波が送信される方向に沿って上記電波遮蔽用衝立を見たときの上記稜線は、上下方向へ延びており、
上記稜線の上端部は、上記稜線の下端部よりも上記支持台から離れていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のレーダ反射断面積測定用装置。
【請求項１】
目標物に対して電波を送信する送信部と、上記送信部から送信されて上記目標物で反射された電波を反射波として受信する受信部とを有しているレーダ装置、
上記目標物を支持する支持台、及び
上記送信部と上記支持台との間に配置され、上記送信部からの電波を遮る電波遮蔽用衝立
を備え、
上記電波遮蔽用衝立には、上記送信部からの電波が上記支持台へ送信される方向に対して傾斜された共通の稜線で交わり、上記稜線から上記支持台に近くなるほど互いの間隔が広がる一対の電波遮蔽面が設けられていることを特徴とするレーダ反射断面積測定用装置。
【請求項２】
電波遮蔽用衝立は、一方の上記電波遮蔽面が設けられた第１の電波遮蔽板と、他方の上記電波遮蔽面が設けられた第２の電波遮蔽板とを有し、
上記稜線は、第１及び第２の電波遮蔽板の端部同士を合わせることにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレーダ反射断面積測定用装置。
【請求項３】
上記第１及び第２の電波遮蔽板は、金属材料により構成されていることを特徴とする請求項２に記載のレーダ反射断面積測定用装置。
【請求項４】
上記第１及び第２の電波遮蔽板のそれぞれは、土台板と、上記土台板に重ねられ、上記電波遮蔽面が形成された導電性部材とを有していることを特徴とする請求項２に記載のレーダ反射断面積測定用装置。
【請求項５】
上記各電波遮蔽面には、電波吸収部材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のレーダ反射断面積測定用装置。
【請求項６】
上記目標物は、上記支持台上に載せられ、
上記送信部から電波が送信される方向に沿って上記電波遮蔽用衝立を見たときの上記稜線は、上下方向へ延びており、
上記稜線の上端部は、上記稜線の下端部よりも上記支持台から離れていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のレーダ反射断面積測定用装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２４３２０２（Ｐ２０１０−２４３２０２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８９２５１（Ｐ２００９−８９２５１）
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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