JP2001042024A - 船舶レーダ用アンテナ - Google Patents
船舶レーダ用アンテナInfo
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- JP2001042024A JP2001042024A JP2000142978A JP2000142978A JP2001042024A JP 2001042024 A JP2001042024 A JP 2001042024A JP 2000142978 A JP2000142978 A JP 2000142978A JP 2000142978 A JP2000142978 A JP 2000142978A JP 2001042024 A JP2001042024 A JP 2001042024A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 海面反射等の影響を受けにくい船舶レーダ用
アンテナを提供する。 【解決手段】 輻射器２２の前方に導波器２６−１〜２
６−５を配置し、これらを円盤状のレドーム２４に収納
する。垂直軸を含む複数の軸を有するマウントにて円盤
部１０を支持し垂直軸回りで駆動する。垂直軸回りでの
回転モーメントができるだけ釣り合うよう輻射器２２及
び導波器２６−１〜２６−５を配置し、ジャイロ効果に
よる水平姿勢復元作用を得る。円盤でなくてもよい。丸
みを有する外周縁部１０ａを設けるとよい。ビームをチ
ルトさせてもよい。
アンテナを提供する。 【解決手段】 輻射器２２の前方に導波器２６−１〜２
６−５を配置し、これらを円盤状のレドーム２４に収納
する。垂直軸を含む複数の軸を有するマウントにて円盤
部１０を支持し垂直軸回りで駆動する。垂直軸回りでの
回転モーメントができるだけ釣り合うよう輻射器２２及
び導波器２６−１〜２６−５を配置し、ジャイロ効果に
よる水平姿勢復元作用を得る。円盤でなくてもよい。丸
みを有する外周縁部１０ａを設けるとよい。ビームをチ
ルトさせてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、船舶用レーダにて
用いられるアンテナ即ち船舶レーダ用アンテナに関す
る。
用いられるアンテナ即ち船舶レーダ用アンテナに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】レーダは無線により物標の存否等を探知
する装置である。船舶の運航にとって肝要なのは自船周
辺を航行する船舶の挙動等の情報であるから、船舶用レ
ーダではデッキに垂直な面内よりは水平面内における物
標の正確な探知の方が重視される。この要請に応えるた
め、通常は、水平面内におけるビーム幅が狭く従って方
位分解能が高いアンテナを用いる。他方、船舶は波浪等
により動揺する物体である。船舶用レーダのデッキ垂直
面内におけるビーム幅が狭いと、動揺によってビーム方
向が水平面即ち物標存在面からずれ、水平面内に存する
物標を好適に探知できなくなる可能性がある。このよう
な不具合が生じないようにするには、船体が多少傾いて
も水平面内の物標からの反射波を受信できるよう、デッ
キ垂直面内におけるビーム幅が広いアンテナを用いれば
よい。
する装置である。船舶の運航にとって肝要なのは自船周
辺を航行する船舶の挙動等の情報であるから、船舶用レ
ーダではデッキに垂直な面内よりは水平面内における物
標の正確な探知の方が重視される。この要請に応えるた
め、通常は、水平面内におけるビーム幅が狭く従って方
位分解能が高いアンテナを用いる。他方、船舶は波浪等
により動揺する物体である。船舶用レーダのデッキ垂直
面内におけるビーム幅が狭いと、動揺によってビーム方
向が水平面即ち物標存在面からずれ、水平面内に存する
物標を好適に探知できなくなる可能性がある。このよう
な不具合が生じないようにするには、船体が多少傾いて
も水平面内の物標からの反射波を受信できるよう、デッ
キ垂直面内におけるビーム幅が広いアンテナを用いれば
よい。
【０００３】以上のような要請があるため、船舶用レー
ダでは、横長の輻射器を有するアンテナを船舶上の見晴
らしの良い箇所に設置し、このアンテナを、デッキに対
して垂直な軸の回りで回動させる。更に、アンテナを回
動させながらアンテナからの無線信号の送信及びその反
射波の受信を行い、受信信号を処理して自船周囲に存す
る物標の所在・挙動を探知・表示する。ここでいう横長
の輻射器とは、例えば多数のスロットが設けられている
導波管を横倒しに配置した構成の輻射器等、その合成開
口が横長の輻射器である。そのビーム幅は、水平面内で
は狭く、デッキ垂直面内では広い。補助的に、導波管の
上下にホーン状の反射板を配置することも多い。
ダでは、横長の輻射器を有するアンテナを船舶上の見晴
らしの良い箇所に設置し、このアンテナを、デッキに対
して垂直な軸の回りで回動させる。更に、アンテナを回
動させながらアンテナからの無線信号の送信及びその反
射波の受信を行い、受信信号を処理して自船周囲に存す
る物標の所在・挙動を探知・表示する。ここでいう横長
の輻射器とは、例えば多数のスロットが設けられている
導波管を横倒しに配置した構成の輻射器等、その合成開
口が横長の輻射器である。そのビーム幅は、水平面内で
は狭く、デッキ垂直面内では広い。補助的に、導波管の
上下にホーン状の反射板を配置することも多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、デッキ
垂直面内におけるビーム幅が広いと海面からの反射（シ
ークラッタ）等を受信しやすいため、クラッタを抑圧す
るための処理、それもできるだけクラッタ抑圧効果の高
い処理を、レーダ受信機内で実行しなければならなくな
る。また、デッキ垂直面内におけるビーム幅が広いとい
うことは、アンテナの輻射エネルギーが広い仰角範囲内
に亘り広がるということであるから、送受信をあわせた
アンテナ利得が低く従って感度が低いということであ
る。そして、船舶用レーダではアンテナを回転させる。
輻射器が横長であると回転時の空気抵抗も大きく、その
分はアンテナを回転させる手段例えばモータの負担にな
る。加えて、輻射器との接触による打撲を受ける危険が
あるため、輻射器の回転半径内に入らないように注意す
る必要がある。
垂直面内におけるビーム幅が広いと海面からの反射（シ
ークラッタ）等を受信しやすいため、クラッタを抑圧す
るための処理、それもできるだけクラッタ抑圧効果の高
い処理を、レーダ受信機内で実行しなければならなくな
る。また、デッキ垂直面内におけるビーム幅が広いとい
うことは、アンテナの輻射エネルギーが広い仰角範囲内
に亘り広がるということであるから、送受信をあわせた
アンテナ利得が低く従って感度が低いということであ
る。そして、船舶用レーダではアンテナを回転させる。
輻射器が横長であると回転時の空気抵抗も大きく、その
分はアンテナを回転させる手段例えばモータの負担にな
る。加えて、輻射器との接触による打撲を受ける危険が
あるため、輻射器の回転半径内に入らないように注意す
る必要がある。
【０００５】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、海面反射等を受信
しにくく、アンテナ利得が高く、好ましくは、回転時の
空気抵抗を小さくすることもでき、回転に伴う危険も低
減できる船舶レーダ用アンテナを実現することを、その
目的とする。
とを課題としてなされたものであり、海面反射等を受信
しにくく、アンテナ利得が高く、好ましくは、回転時の
空気抵抗を小さくすることもでき、回転に伴う危険も低
減できる船舶レーダ用アンテナを実現することを、その
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
べく、本発明に係る船舶レーダ用アンテナは、輻射器
と、鉛直面内におけるビーム幅を絞るべくこの輻射器の
前面に配置された導波器と、これら輻射器及び導波器が
その内部に収納固定されたレドームと、輻射器が略水平
面内で回転するよう自船の動揺に抗しレドーム並びにそ
の内部の輻射器及び導波器を鉛直軸回りで回動させる多
軸型の支持駆動機構と、を備えることを特徴とする。
べく、本発明に係る船舶レーダ用アンテナは、輻射器
と、鉛直面内におけるビーム幅を絞るべくこの輻射器の
前面に配置された導波器と、これら輻射器及び導波器が
その内部に収納固定されたレドームと、輻射器が略水平
面内で回転するよう自船の動揺に抗しレドーム並びにそ
の内部の輻射器及び導波器を鉛直軸回りで回動させる多
軸型の支持駆動機構と、を備えることを特徴とする。
【０００７】このように、本発明においては輻射器の前
面に導波器を配置し鉛直面内におけるビーム幅を狭くし
ているため、海面反射等を受信しにくくなり自船近辺の
状況を好適に探知でき、またアンテナ利得の向上ひいて
は高感度化・小型化を実現できる。更に、導波器を設け
ているために、輻射器（反射板等を含む）の高さ方向
（鉛直方向）寸法が小さくなる。その分、レドームの高
さ方向寸法も抑えられ、従って回転時の空気抵抗も抑え
られる。また、単純に鉛直面内におけるビーム幅を狭く
しただけでは自船の動揺により物標の正確な探知が困難
になる。この点に関して、本発明においては、レドーム
を、又は少なくとも輻射器及び導波器を、多軸型の支持
駆動機構により鉛直軸回りで回動させ、自船の動揺に抗
して鉛直軸の姿勢を水平面に対して垂直に即ち鉛直に保
ち、輻射器の回転面を略水平に保っている。従って、自
船が動揺している状態でも物標を正確に探知可能であ
る。回転する輻射器及び導波器がレドームに覆われてい
るため、輻射器との接触による打撲の危険もない。ま
た、レドーム及びその内部に収納されている部材の合成
重心が鉛直軸上に位置し、支持駆動機構により支持され
ている部材の合成重心が自船動揺時に支持駆動機構に対
して移動しない点に位置することとなるよう、輻射器、
導波器、送受信機等を配置することで、ジャイロ効果に
よる水平姿勢維持作用が生じるため、傾斜センサ及びそ
の出力に基づく各軸制御等を簡略化できる。更に、本発
明においては、支持駆動機構により鉛直軸回りで回動さ
れる部材の外形の少なくとも一部は、レドームにより定
まる。このレドームに丸み形状を設けることにより、鉛
直軸回りでの回動に際し発生する空気抵抗を更に抑える
ことができる。レドームの外形を円盤状とすれば、空気
抵抗は更に小さくなる。少なくとも、横長で鋭角部分を
有する輻射器等の部材を回動させる従来の構成と比べ、
空気抵抗は小さくなる。加えて、導波器の構造、配置、
寸法、材質等の設定により、ビームを例えば下方向にチ
ルトさせることができる。
面に導波器を配置し鉛直面内におけるビーム幅を狭くし
ているため、海面反射等を受信しにくくなり自船近辺の
状況を好適に探知でき、またアンテナ利得の向上ひいて
は高感度化・小型化を実現できる。更に、導波器を設け
ているために、輻射器（反射板等を含む）の高さ方向
（鉛直方向）寸法が小さくなる。その分、レドームの高
さ方向寸法も抑えられ、従って回転時の空気抵抗も抑え
られる。また、単純に鉛直面内におけるビーム幅を狭く
しただけでは自船の動揺により物標の正確な探知が困難
になる。この点に関して、本発明においては、レドーム
を、又は少なくとも輻射器及び導波器を、多軸型の支持
駆動機構により鉛直軸回りで回動させ、自船の動揺に抗
して鉛直軸の姿勢を水平面に対して垂直に即ち鉛直に保
ち、輻射器の回転面を略水平に保っている。従って、自
船が動揺している状態でも物標を正確に探知可能であ
る。回転する輻射器及び導波器がレドームに覆われてい
るため、輻射器との接触による打撲の危険もない。ま
た、レドーム及びその内部に収納されている部材の合成
重心が鉛直軸上に位置し、支持駆動機構により支持され
ている部材の合成重心が自船動揺時に支持駆動機構に対
して移動しない点に位置することとなるよう、輻射器、
導波器、送受信機等を配置することで、ジャイロ効果に
よる水平姿勢維持作用が生じるため、傾斜センサ及びそ
の出力に基づく各軸制御等を簡略化できる。更に、本発
明においては、支持駆動機構により鉛直軸回りで回動さ
れる部材の外形の少なくとも一部は、レドームにより定
まる。このレドームに丸み形状を設けることにより、鉛
直軸回りでの回動に際し発生する空気抵抗を更に抑える
ことができる。レドームの外形を円盤状とすれば、空気
抵抗は更に小さくなる。少なくとも、横長で鋭角部分を
有する輻射器等の部材を回動させる従来の構成と比べ、
空気抵抗は小さくなる。加えて、導波器の構造、配置、
寸法、材質等の設定により、ビームを例えば下方向にチ
ルトさせることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。
関し図面に基づき説明する。
【０００９】図１に、本発明の一実施形態に係る船舶レ
ーダ用アンテナの外観を示す。この図のアンテナは、円
盤部１０を多軸型の支持駆動機構１２により支持しかつ
回転駆動する構成を有している。支持駆動機構１２は、
例えば、図２に概念的に示すＸ−Ｙ−Ｚマウントを実現
する機構である。Ｘ−Ｙ−Ｚマウントは、Ｚ軸１６回り
で回動させられるようＺ軸１６に対しＸ軸１８を交差配
置し、Ｘ軸１８回りで回動させられるようＹ軸２０をＸ
軸１８に対し交差配置したマウントであり、搭載対象で
ある円盤部１０はＺ軸１６に直結される。
ーダ用アンテナの外観を示す。この図のアンテナは、円
盤部１０を多軸型の支持駆動機構１２により支持しかつ
回転駆動する構成を有している。支持駆動機構１２は、
例えば、図２に概念的に示すＸ−Ｙ−Ｚマウントを実現
する機構である。Ｘ−Ｙ−Ｚマウントは、Ｚ軸１６回り
で回動させられるようＺ軸１６に対しＸ軸１８を交差配
置し、Ｘ軸１８回りで回動させられるようＹ軸２０をＸ
軸１８に対し交差配置したマウントであり、搭載対象で
ある円盤部１０はＺ軸１６に直結される。
【００１０】より具体的には、円盤部１０に連結されて
いるＺ軸シャフトをＸ軸フレームにより支持し更に環状
のＹ軸フレームによって回動可能に保持することによ
り、Ｘ−Ｙ−Ｚマウントを実現する。レーダ送受信の際
には、各軸シャフト側又は各軸フレーム側に設けられて
いる軸モータによって、各軸シャフトを回転駆動する。
更に、Ｘ軸１８とＹ軸２０の交点にて、Ｘ軸１８により
Ｚ軸１６を支持する。Ｚ軸１６はデッキに対して固定し
た姿勢を有しておらず、その向きは、円盤部１０の回転
並びにＸ軸１８及びＹ軸２０による水平姿勢復原作用に
より、過渡時を除いて、鉛直方向即ち水平面に対して垂
直な方向に保持される。送受信機１４は、円盤部１０内
に収納されている後述の輻射器と電気的に接続され、輻
射器に対し送信信号を供給し輻射器から受信信号を受け
取る部材である。円盤部１０を構成する後述のレドーム
及びその中に収納されている部材の合成重心は、その向
きが鉛直方向に保持される軸即ち鉛直軸であるＺ軸１６
上に、配される。また、支持駆動機構により支持される
部材例えば円盤部１０や送受信機１４の合成重心は、Ｘ
軸１８とＹ軸２０の交点となるよう、定められている。
なお、図２ではＺ軸１６がＸ軸１８とＹ軸２０の交点
（即ち自船動揺のみでは移動しない点）を通過している
が、上述した合成重心の位置関係が成立している限り、
当該交点からずれていてもよい。
いるＺ軸シャフトをＸ軸フレームにより支持し更に環状
のＹ軸フレームによって回動可能に保持することによ
り、Ｘ−Ｙ−Ｚマウントを実現する。レーダ送受信の際
には、各軸シャフト側又は各軸フレーム側に設けられて
いる軸モータによって、各軸シャフトを回転駆動する。
更に、Ｘ軸１８とＹ軸２０の交点にて、Ｘ軸１８により
Ｚ軸１６を支持する。Ｚ軸１６はデッキに対して固定し
た姿勢を有しておらず、その向きは、円盤部１０の回転
並びにＸ軸１８及びＹ軸２０による水平姿勢復原作用に
より、過渡時を除いて、鉛直方向即ち水平面に対して垂
直な方向に保持される。送受信機１４は、円盤部１０内
に収納されている後述の輻射器と電気的に接続され、輻
射器に対し送信信号を供給し輻射器から受信信号を受け
取る部材である。円盤部１０を構成する後述のレドーム
及びその中に収納されている部材の合成重心は、その向
きが鉛直方向に保持される軸即ち鉛直軸であるＺ軸１６
上に、配される。また、支持駆動機構により支持される
部材例えば円盤部１０や送受信機１４の合成重心は、Ｘ
軸１８とＹ軸２０の交点となるよう、定められている。
なお、図２ではＺ軸１６がＸ軸１８とＹ軸２０の交点
（即ち自船動揺のみでは移動しない点）を通過している
が、上述した合成重心の位置関係が成立している限り、
当該交点からずれていてもよい。
【００１１】Ｘ−Ｙ−Ｚマウントは、図２に示した構造
以外の構造によっても実現できる。また、傾斜角センサ
の出力に基づき水平姿勢保持制御を行うのであれば、円
盤部１０側又は各軸フレーム側に、傾斜センサを設け
て、各モータを駆動制御する。図１では円盤部１０の下
部にて支持駆動機構１２への取付が行われているが、円
盤部１０の側端部にて支持駆動機構１２特にそのＺ軸シ
ャフトへの取付が行われるような構造、即ち円盤部１０
の側面近傍を支持に利用する構造でもよい。更に、本発
明を実施するに際しては、アンテナ輻射方位を回転させ
ることができ（即ちＺ軸１６を備え）かつ円盤部１０の
水平姿勢を保持できる限り、Ｘ−Ｙ−Ｚマウント以外の
マウントを用いてもよい。
以外の構造によっても実現できる。また、傾斜角センサ
の出力に基づき水平姿勢保持制御を行うのであれば、円
盤部１０側又は各軸フレーム側に、傾斜センサを設け
て、各モータを駆動制御する。図１では円盤部１０の下
部にて支持駆動機構１２への取付が行われているが、円
盤部１０の側端部にて支持駆動機構１２特にそのＺ軸シ
ャフトへの取付が行われるような構造、即ち円盤部１０
の側面近傍を支持に利用する構造でもよい。更に、本発
明を実施するに際しては、アンテナ輻射方位を回転させ
ることができ（即ちＺ軸１６を備え）かつ円盤部１０の
水平姿勢を保持できる限り、Ｘ−Ｙ−Ｚマウント以外の
マウントを用いてもよい。
【００１２】円盤部１０の内部には、横長の輻射器２２
が収納されている。水平姿勢が保持されている状態で
は、横長の輻射器２２単体でのビーム幅は、水平面内で
は狭く（図３（ａ））、鉛直面内では広い（図３
（ｂ））。本実施形態では、輻射器２２の前方に導波器
を配置し、輻射器２２及び導波器を共に円盤状のレドー
ムに収納して前述の円盤部１０とすることにより、水平
面内におけるビーム幅を従来と同程度に保ちながら（図
４（ａ））、鉛直面内におけるビーム幅を従来より狭く
している（図４（ｂ））。また、図４（ｃ）に示すよう
に、ビームを下方向にチルトさせてもよい。図中のθは
チルト角であり、後述する導波器の構造や配置によりθ
を変化させることができる。
が収納されている。水平姿勢が保持されている状態で
は、横長の輻射器２２単体でのビーム幅は、水平面内で
は狭く（図３（ａ））、鉛直面内では広い（図３
（ｂ））。本実施形態では、輻射器２２の前方に導波器
を配置し、輻射器２２及び導波器を共に円盤状のレドー
ムに収納して前述の円盤部１０とすることにより、水平
面内におけるビーム幅を従来と同程度に保ちながら（図
４（ａ））、鉛直面内におけるビーム幅を従来より狭く
している（図４（ｂ））。また、図４（ｃ）に示すよう
に、ビームを下方向にチルトさせてもよい。図中のθは
チルト角であり、後述する導波器の構造や配置によりθ
を変化させることができる。
【００１３】図５に、本実施形態における円盤部１０の
構成を示す。円盤部１０は、円盤状のレドーム２４内に
横長の輻射器２２及び複数枚の誘電体板導波器を収納し
た構成を有している。
構成を示す。円盤部１０は、円盤状のレドーム２４内に
横長の輻射器２２及び複数枚の誘電体板導波器を収納し
た構成を有している。
【００１４】図中５枚描かれている誘電体板導波器２６
−１〜２６−５の枚数、材質及び形状については、鉛直
面内ビーム幅を狭めるという作用が所期の無線周波数帯
域で生ずる限りにおいて、種々の選択乃至変形が可能で
ある。例えば、図６（ａ）に示されているように方形の
誘電体板を用いてもよいし、図６（ｂ）及び（ｃ）に示
すように曲線外縁を有する誘電体板を用いてもよい。更
には、図７に示すように、約半波長の導体を並べた八木
・宇田型導波器２７によって、実現してもよい。更に、
図５に示した断面では、誘電体板導波器２６−１〜２６
−５の寸法を中央に位置する誘電体板導波器２６−３に
ついて上下対称としている。図示していないが誘電体板
導波器２６−１〜２６−５の材質も誘電体板導波器２６
−３について上下対称であるならば、アンテナボアサイ
ト方向（メインローブのピーク方向）は輻射器２２単体
での指向性により決まり、誘電体板導波器２６−１〜２
６−５によりチルト角θが生じることはない。図４
（ｃ）に示したチルト角θを得るには、例えば、誘電体
板導波器２６−１〜２６−５の水平方向寸法を、上下非
対称とする。即ち、誘電体板導波器２６−２に比べ誘電
体板導波器２６−４を、また誘電体板導波器２６−１に
比べ誘電体板導波器２６−５を、大きくする、というよ
うに、誘電体板導波器２６−１〜２６−５の寸法につい
て、上下非対称となるよう設計する。この設計における
寸法の設定によって、チルト角θを発生させまたその大
きさを決めることができる。なお、寸法に限らず、導波
器２６−１〜２６−５（又は２７）の構造、配置、材質
等の設計・工夫によっても、チルト角θを付与・決定す
ることができる。
−１〜２６−５の枚数、材質及び形状については、鉛直
面内ビーム幅を狭めるという作用が所期の無線周波数帯
域で生ずる限りにおいて、種々の選択乃至変形が可能で
ある。例えば、図６（ａ）に示されているように方形の
誘電体板を用いてもよいし、図６（ｂ）及び（ｃ）に示
すように曲線外縁を有する誘電体板を用いてもよい。更
には、図７に示すように、約半波長の導体を並べた八木
・宇田型導波器２７によって、実現してもよい。更に、
図５に示した断面では、誘電体板導波器２６−１〜２６
−５の寸法を中央に位置する誘電体板導波器２６−３に
ついて上下対称としている。図示していないが誘電体板
導波器２６−１〜２６−５の材質も誘電体板導波器２６
−３について上下対称であるならば、アンテナボアサイ
ト方向（メインローブのピーク方向）は輻射器２２単体
での指向性により決まり、誘電体板導波器２６−１〜２
６−５によりチルト角θが生じることはない。図４
（ｃ）に示したチルト角θを得るには、例えば、誘電体
板導波器２６−１〜２６−５の水平方向寸法を、上下非
対称とする。即ち、誘電体板導波器２６−２に比べ誘電
体板導波器２６−４を、また誘電体板導波器２６−１に
比べ誘電体板導波器２６−５を、大きくする、というよ
うに、誘電体板導波器２６−１〜２６−５の寸法につい
て、上下非対称となるよう設計する。この設計における
寸法の設定によって、チルト角θを発生させまたその大
きさを決めることができる。なお、寸法に限らず、導波
器２６−１〜２６−５（又は２７）の構造、配置、材質
等の設計・工夫によっても、チルト角θを付与・決定す
ることができる。
【００１５】輻射器２２については、方形導波管に多数
のスロットを設け各スロットを開口とした構成としてい
るが、この方形導波管は、図６（ｃ）に示すように曲が
った形状にしてもよい。更に、輻射器２２及び導波器２
６−１〜２６−５は、レドーム２４等を含めたＺ軸１６
回りで回転する部分の合成重心がＺ軸１６直上に位置す
るようＺ軸１６を挟んで配置し、かつ、Ｚ軸１６回りで
回転させたときに両者により生じるモーメントがほぼ釣
り合うよう配置するのが好ましい。なお、図中、２２ａ
は輻射器２２に取り付けた反射板である。導波管の輻射
器２２に代えて、複数の素子アンテナを横並びに設けた
構成の輻射器を用いてもよい。
のスロットを設け各スロットを開口とした構成としてい
るが、この方形導波管は、図６（ｃ）に示すように曲が
った形状にしてもよい。更に、輻射器２２及び導波器２
６−１〜２６−５は、レドーム２４等を含めたＺ軸１６
回りで回転する部分の合成重心がＺ軸１６直上に位置す
るようＺ軸１６を挟んで配置し、かつ、Ｚ軸１６回りで
回転させたときに両者により生じるモーメントがほぼ釣
り合うよう配置するのが好ましい。なお、図中、２２ａ
は輻射器２２に取り付けた反射板である。導波管の輻射
器２２に代えて、複数の素子アンテナを横並びに設けた
構成の輻射器を用いてもよい。
【００１６】レドーム２４は、使用する無線周波数帯域
の電磁波を透過可能で風雨に耐えうる強度を有する素材
にて、また、雨水塵芥の侵入をできるだけ抑えることが
できるような構造を以て、作成する。本実施形態ではレ
ドーム２４の形状を円盤状としているが、他の形状であ
ってもよい。しかしながら、回転時における空気抵抗の
抑制、という点からすれば、垂直軸回りでの回転につい
て対称な外形、即ち円盤状とするのが好ましい。導波器
２６−１〜２６−５（又は２７）を設けたため輻射器２
２の高さ方向開口寸法が抑えられ従ってレドーム２４の
高さ方向寸法が抑えられていることと相俟って、空気抵
抗が小さくなり、モータの負担軽減等の効果が生じる。
更に、レドーム２４の外周縁部１０ａは、丸みをおびた
形状を有している。この丸み形状によっても、回転時に
おける空気抵抗の抑制という作用が生じる。従って、例
えば方形平盤状のレドームを使用しその外周縁部に丸み
形状を付与しただけでも、従来技術に比べれば、回転時
における空気抵抗は小さくなる。本発明は、そのような
形態でも実施できる。更に、支持駆動機構１２への輻射
器２２、導波器２６−１〜２６−５（又は２７）及びレ
ドーム２４の連結については、例えば、Ｙ軸シャフトに
固定した支持部材をレドーム２４に固定し、レドーム内
に設けた柱状部材に輻射器２２や導波器２６−１〜２６
−５（又は２７）を固定するといった手法で行う。輻射
器２２と導波器２６−１〜２６−５（又は２７）の相対
的位置関係については、例えば、これらの間を機械的に
連結し間隔を保持する補助部材を設ける等の手法で、所
定の関係に維持する。輻射器２２と外部回路（レーダ送
受信機）との電気的接続については、例えば、レドーム
２４の下部に設けた開口やレドーム２４と支持駆動機構
１２の連結部（シャフトの中空部等）を介して行えばよ
い。図５〜図７においては簡略化と理解促進のため図示
を省略しているが、この分野の技術者であればこれら細
部の構造については図示がなくとも正確に理解できるで
あろう。
の電磁波を透過可能で風雨に耐えうる強度を有する素材
にて、また、雨水塵芥の侵入をできるだけ抑えることが
できるような構造を以て、作成する。本実施形態ではレ
ドーム２４の形状を円盤状としているが、他の形状であ
ってもよい。しかしながら、回転時における空気抵抗の
抑制、という点からすれば、垂直軸回りでの回転につい
て対称な外形、即ち円盤状とするのが好ましい。導波器
２６−１〜２６−５（又は２７）を設けたため輻射器２
２の高さ方向開口寸法が抑えられ従ってレドーム２４の
高さ方向寸法が抑えられていることと相俟って、空気抵
抗が小さくなり、モータの負担軽減等の効果が生じる。
更に、レドーム２４の外周縁部１０ａは、丸みをおびた
形状を有している。この丸み形状によっても、回転時に
おける空気抵抗の抑制という作用が生じる。従って、例
えば方形平盤状のレドームを使用しその外周縁部に丸み
形状を付与しただけでも、従来技術に比べれば、回転時
における空気抵抗は小さくなる。本発明は、そのような
形態でも実施できる。更に、支持駆動機構１２への輻射
器２２、導波器２６−１〜２６−５（又は２７）及びレ
ドーム２４の連結については、例えば、Ｙ軸シャフトに
固定した支持部材をレドーム２４に固定し、レドーム内
に設けた柱状部材に輻射器２２や導波器２６−１〜２６
−５（又は２７）を固定するといった手法で行う。輻射
器２２と導波器２６−１〜２６−５（又は２７）の相対
的位置関係については、例えば、これらの間を機械的に
連結し間隔を保持する補助部材を設ける等の手法で、所
定の関係に維持する。輻射器２２と外部回路（レーダ送
受信機）との電気的接続については、例えば、レドーム
２４の下部に設けた開口やレドーム２４と支持駆動機構
１２の連結部（シャフトの中空部等）を介して行えばよ
い。図５〜図７においては簡略化と理解促進のため図示
を省略しているが、この分野の技術者であればこれら細
部の構造については図示がなくとも正確に理解できるで
あろう。
【００１７】このように、本実施形態においては、導波
器２６−１〜２６−５（又は２７）により鉛直面内にお
けるビーム幅を狭くしている。同時に、支持駆動機構１
２により円盤部１０を水平姿勢に保持している。従っ
て、海面反射等を受信しにくくクラッタ抑圧処理の負担
を軽減でき特に近辺の状況を好適に探知できる、搭載に
係る船舶が多少動揺しても水平面上に存する物標を正確
に探知できる、アンテナ利得が高く感度が高いため小型
化できる、といった効果が得られる。更に、輻射器２２
及び導波器２６−１〜２６−５（又は２７）はＺ軸１６
を挟んで配置し、回転モーメントをできるだけ均衡させ
て回転しており、Ｘ軸１８、Ｙ軸２０の上・下でも回転
モーメントをできるだけ均衡させているため、搭載に係
る船舶が動揺したとき、角運動量保存則（ジャイロ効
果）によって円盤部１０が水平姿勢に自動復帰する。従
って、水平姿勢保持機能を簡素な装置構成で実現でき
る。Ｘ軸１８やＹ軸２０回りでの傾斜角等を検出しその
結果に基づきＸ軸モータやＹ軸モータを駆動する場合、
当該駆動制御を簡略化できる。更に、円盤部１０を回転
させているため輻射器２２（及びその反射板２２ａ）だ
けを裸で回転させる従来技術に比べ、回転に伴う空気抵
抗が減り、輻射器２２との接触による打撲の危険もなく
なる。この効果は、導波器２６−１〜２６−５（又は２
７）を設けたことによる低背化、レドーム２４の外周縁
部１０ａの丸み等により、更に顕らかなものとなってい
る。導波器２６−１〜２６−５（又は２７）の構造や配
置によって所望のチルト角θを得ることができる。
器２６−１〜２６−５（又は２７）により鉛直面内にお
けるビーム幅を狭くしている。同時に、支持駆動機構１
２により円盤部１０を水平姿勢に保持している。従っ
て、海面反射等を受信しにくくクラッタ抑圧処理の負担
を軽減でき特に近辺の状況を好適に探知できる、搭載に
係る船舶が多少動揺しても水平面上に存する物標を正確
に探知できる、アンテナ利得が高く感度が高いため小型
化できる、といった効果が得られる。更に、輻射器２２
及び導波器２６−１〜２６−５（又は２７）はＺ軸１６
を挟んで配置し、回転モーメントをできるだけ均衡させ
て回転しており、Ｘ軸１８、Ｙ軸２０の上・下でも回転
モーメントをできるだけ均衡させているため、搭載に係
る船舶が動揺したとき、角運動量保存則（ジャイロ効
果）によって円盤部１０が水平姿勢に自動復帰する。従
って、水平姿勢保持機能を簡素な装置構成で実現でき
る。Ｘ軸１８やＹ軸２０回りでの傾斜角等を検出しその
結果に基づきＸ軸モータやＹ軸モータを駆動する場合、
当該駆動制御を簡略化できる。更に、円盤部１０を回転
させているため輻射器２２（及びその反射板２２ａ）だ
けを裸で回転させる従来技術に比べ、回転に伴う空気抵
抗が減り、輻射器２２との接触による打撲の危険もなく
なる。この効果は、導波器２６−１〜２６−５（又は２
７）を設けたことによる低背化、レドーム２４の外周縁
部１０ａの丸み等により、更に顕らかなものとなってい
る。導波器２６−１〜２６−５（又は２７）の構造や配
置によって所望のチルト角θを得ることができる。
【００１８】なお、円盤状のレドームに覆われたアンテ
ナとしては、早期警戒機Ｅ−２Ｃに搭載されている大型
のアンテナが周知である。早期警戒機Ｅ−２Ｃは航空機
であるから気流その他の影響により動揺することがあ
り、その点で船舶と共通する面もある。しかし、本願で
従来技術の問題点として取り上げかつ本発明にて対策を
講じた事項、即ち海面反射の受信という問題は、上空を
飛行する航空機では生じない。また、航空自衛隊(http:
//www.jda.go.jp/jasdf/)のアナウンスによれば、早期
警戒機Ｅ−２Ｃに搭載されているレーダは三次元探知用
レーダであり、二次元探知用レーダである船舶用レーダ
とは本質的に異なっている。また、航空機上で三次元探
知即ち自機より高い高度や低い高度に存する物標の探知
を行うのであれば、縦横両方向とも狭いビーム幅のアン
テナを三次元的に機械駆動又は電子駆動するか、さもな
ければ、鉛直面内ビーム幅が広いアンテナを水平面内で
回転させるか、いずれかであろう。いずれにしても、早
期警戒機Ｅ−２Ｃ用のレーダアンテナを変形し、その鉛
直面内におけるビーム幅を狭くする、という動機は、生
じ得ない。また、早期警戒機Ｅ−２Ｃの旋回中は、アン
テナを水平保持していない。
ナとしては、早期警戒機Ｅ−２Ｃに搭載されている大型
のアンテナが周知である。早期警戒機Ｅ−２Ｃは航空機
であるから気流その他の影響により動揺することがあ
り、その点で船舶と共通する面もある。しかし、本願で
従来技術の問題点として取り上げかつ本発明にて対策を
講じた事項、即ち海面反射の受信という問題は、上空を
飛行する航空機では生じない。また、航空自衛隊(http:
//www.jda.go.jp/jasdf/)のアナウンスによれば、早期
警戒機Ｅ−２Ｃに搭載されているレーダは三次元探知用
レーダであり、二次元探知用レーダである船舶用レーダ
とは本質的に異なっている。また、航空機上で三次元探
知即ち自機より高い高度や低い高度に存する物標の探知
を行うのであれば、縦横両方向とも狭いビーム幅のアン
テナを三次元的に機械駆動又は電子駆動するか、さもな
ければ、鉛直面内ビーム幅が広いアンテナを水平面内で
回転させるか、いずれかであろう。いずれにしても、早
期警戒機Ｅ−２Ｃ用のレーダアンテナを変形し、その鉛
直面内におけるビーム幅を狭くする、という動機は、生
じ得ない。また、早期警戒機Ｅ−２Ｃの旋回中は、アン
テナを水平保持していない。
【図１】 本発明の一実施形態に係る船舶レーダ用アン
テナの外観を示す斜視図である。
テナの外観を示す斜視図である。
【図２】 この実施形態における支持駆動機構のマウン
ト構成の一例を示す概念図である。
ト構成の一例を示す概念図である。
【図３】 輻射器単体でのビーム指向性を示す図であ
り、（ａ）は水平面内の指向性を、（ｂ）は鉛直面内の
指向性を、それぞれ示す図である。
り、（ａ）は水平面内の指向性を、（ｂ）は鉛直面内の
指向性を、それぞれ示す図である。
【図４】 導波器を設け鉛直面内でのビーム幅を絞った
ときのビーム指向性を示す図であり、（ａ）は水平面内
の指向性を、（ｂ）は鉛直面内の指向性を、（ｃ）はチ
ルトさせたときの鉛直面内の指向性を、それぞれ示す図
である。
ときのビーム指向性を示す図であり、（ａ）は水平面内
の指向性を、（ｂ）は鉛直面内の指向性を、（ｃ）はチ
ルトさせたときの鉛直面内の指向性を、それぞれ示す図
である。
【図５】 円盤部の一例構造を示す概略断面図である。
【図６】 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ誘電体板導波器の
形状を示す上面図である。
形状を示す上面図である。
【図７】 八木・宇田型導波器を用いた例を示す上面図
である。
である。
１０ 円盤部、１０ａ 外周縁部、１２ 支持駆動機
構、１４ 送受信機、２２ 輻射器、２４ レドーム、
２６−１〜２６−５，２７ 導波器。
構、１４ 送受信機、２２ 輻射器、２４ レドーム、
２６−１〜２６−５，２７ 導波器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｑ 1/42 Ｈ０１Ｑ 1/42 3/08 3/08
Claims (5)
- 【請求項１】 輻射器と、鉛直面内におけるビーム幅を
絞るべくこの輻射器の前面に配置された導波器と、これ
ら輻射器及び導波器がその内部に収納固定されたレドー
ムと、輻射器が略水平面内で回転するよう自船の動揺に
抗しレドーム並びにその内部の輻射器及び導波器を鉛直
軸回りで回動させる多軸型の支持駆動機構と、を備える
ことを特徴とする船舶レーダ用アンテナ。 - 【請求項２】 請求項１記載の船舶レーダ用アンテナに
おいて、レドームが、鉛直軸回りでの回動に際し発生す
る空気抵抗を抑える丸み形状を有することを特徴とする
船舶レーダ用アンテナ。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の船舶レーダ用アン
テナにおいて、鉛直軸回りでの回動に際し発生する空気
抵抗が低減されるよう、レドームの外形を円盤状とした
ことを特徴とする船舶レーダ用アンテナ。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか記載の船舶レ
ーダ用アンテナにおいて、導波器の構造、配置、寸法及
び材質のうち少なくともいずれかが、ビームが下方向に
チルトするよう設定されたことを特徴とする船舶レーダ
用アンテナ。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか記載の船舶レ
ーダ用アンテナにおいて、レドーム及びその内部に収納
されている部材の合成重心が、鉛直軸上にあり、支持駆
動機構により支持されている全ての部材の合成重心が、
自船動揺時に支持駆動機構に対して移動しない点にある
ことを特徴とする船舶レーダ用アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000142978A JP2001042024A (ja) | 1999-05-25 | 2000-05-16 | 船舶レーダ用アンテナ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-144868 | 1999-05-25 | ||
| JP14486899 | 1999-05-25 | ||
| JP2000142978A JP2001042024A (ja) | 1999-05-25 | 2000-05-16 | 船舶レーダ用アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001042024A true JP2001042024A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=26476155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000142978A Pending JP2001042024A (ja) | 1999-05-25 | 2000-05-16 | 船舶レーダ用アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001042024A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005195529A (ja) * | 2004-01-09 | 2005-07-21 | Japan Radio Co Ltd | レーダ装置 |
| KR100531425B1 (ko) * | 2000-10-27 | 2005-11-28 | 일본무선주식회사 | 자동 식별 시스템용 선상유닛 |
| JP2008028795A (ja) * | 2006-07-24 | 2008-02-07 | Furuno Electric Co Ltd | アンテナ装置 |
| JP2008148305A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-06-26 | Agc Automotive Americas R & D Inc | ビームチルトクロスダイポール誘電体アンテナ |
| WO2013031442A1 (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| WO2013031443A1 (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| CN110082767A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-08-02 | 深圳市九洲卓能电气有限公司 | 毫米波雷达组件 |
-
2000
- 2000-05-16 JP JP2000142978A patent/JP2001042024A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100531425B1 (ko) * | 2000-10-27 | 2005-11-28 | 일본무선주식회사 | 자동 식별 시스템용 선상유닛 |
| JP2005195529A (ja) * | 2004-01-09 | 2005-07-21 | Japan Radio Co Ltd | レーダ装置 |
| US8599091B2 (en) | 2006-07-24 | 2013-12-03 | Furuno Electric Company Limited | Antenna with beam directivity |
| JP2008028795A (ja) * | 2006-07-24 | 2008-02-07 | Furuno Electric Co Ltd | アンテナ装置 |
| US20100026597A1 (en) * | 2006-07-24 | 2010-02-04 | Furuno Electric Company Limited | Antenna |
| JP4733582B2 (ja) * | 2006-07-24 | 2011-07-27 | 古野電気株式会社 | アンテナ装置 |
| JP2008148305A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-06-26 | Agc Automotive Americas R & D Inc | ビームチルトクロスダイポール誘電体アンテナ |
| WO2013031442A1 (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| WO2013031443A1 (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| JP5680207B2 (ja) * | 2011-08-31 | 2015-03-04 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| JP5680206B2 (ja) * | 2011-08-31 | 2015-03-04 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| US9325055B2 (en) | 2011-08-31 | 2016-04-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Antenna apparatus having vibration isolation |
| CN110082767A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-08-02 | 深圳市九洲卓能电气有限公司 | 毫米波雷达组件 |
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