JP2010164327A - 三次元位置推定システム、及び、ダイポールアレイアンテナ - Google Patents
三次元位置推定システム、及び、ダイポールアレイアンテナ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010164327A JP2010164327A JP2009004685A JP2009004685A JP2010164327A JP 2010164327 A JP2010164327 A JP 2010164327A JP 2009004685 A JP2009004685 A JP 2009004685A JP 2009004685 A JP2009004685 A JP 2009004685A JP 2010164327 A JP2010164327 A JP 2010164327A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- received
- antenna
- frequency
- frequency band
- wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 34
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 9
- 238000000819 phase cycle Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 15
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 12
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
【解決手段】 給電線とアンテナ素子間の干渉、或いはアンテナ素子間の共振の影響により受信波の到来方向の推定が困難な第1及び第2周波数帯域と、受信波の到来方向の推定が可能な第3周波数帯域とを有するダイポールアレイアンテナを用いて、当該ダイポールアレイアンテナによる受信波の時間領域波形のうち第1及び第2周波数帯域に係る成分を帯域通過フィルタにより取り除く処理をおこない、当該フィルタ処理後の時間領域波形を解析することにより受信波の到来方向の推定を行う。
【選択図】 図1
Description
以下、本発明の別実施形態について説明する。
101,102: 坑井
103,107: FRP製ベッセル
106: 送信アンテナ
108: 受信アンテナ(ダイポールアレイアンテナ)
109: 電気/光変換ユニット
110: 方位計
111: ベクトルネットワークアナライザ
112: 電気/光変換部
113,119: アンプ
114: レーザダイオード
117: 光/電気変換部
118: フォトダイオード
120: パソコン
800: ダイポールアレイアンテナ
801a〜801d: アンテナ素子(ダイポールアンテナ)
802a〜802d: RFトランス
803a〜803d: 同軸ケーブル
804: 中心導体柱(給電線)
Claims (5)
- 地中に掘削された坑井内に、
中心導体柱の外周に前記中心導体柱と平行な方向に伸びる複数のアンテナ素子が配置された、前記中心導体柱の長さよりも前記アンテナ素子の長さが短いダイポールアレイアンテナを設置し、
前記ダイポールアレイアンテナが受信した地中から到来する電磁波を前記アンテナ素子毎に解析し、前記電磁波の前記アンテナ素子間の遅延時間を求めることにより前記電磁波の到来方向の推定を行い、地中の三次元位置情報を得る三次元位置推定システムであって、
前記ダイポールアレイアンテナが受信した前記電磁波のうち、前記中心導体柱と前記アンテナ素子間の干渉の影響により受信波の到来方向の推定が困難な第1周波数帯域と、前記アンテナ素子間の共振の影響により受信波の到来方向の推定が困難な第2周波数帯域を帯域通過フィルタにより通過させず、受信波の到来方向の推定が可能な第3周波数帯域のみ通過させる処理を行った後、当該フィルタ処理後の時間領域の前記電磁波を前記アンテナ素子毎に解析することを特徴とする三次元位置推定システム。 - 前記ダイポールアレイアンテナは、
前記中心導体柱に散乱され前記アンテナ素子に受信される散乱波の受信電圧と直接前記アンテナ素子に受信される受信電圧との比により表される干渉度I(f)が、周波数の増加に伴い、一旦極大値を取った後減少して−10dB以下となる最小の周波数で定義される、前記第1周波数帯域の上限周波数が、
PSR(Phase Sequence Resonance)における0次の振動に対応する電界強度が1次の振動に対応する電界強度と一致する周波数で定義される、前記第2周波数帯域の下限周波数よりも小さく、
前記ダイポールアレイアンテナが受信した前記電磁波のうち、周波数が前記上限周波数と前記下限周波数の間の帯域を前記第3周波数帯域とすることを特徴とする請求項1に記載の三次元位置推定システム。 - 地中に掘削された坑井内に設置される、
中心導体柱の外周に、前記中心導体柱と平行な方向に伸びる複数のアンテナ素子が配置されたダイポールアレイアンテナであって、
前記ダイポールアレイアンテナは、
前記中心導体柱の長さよりも前記アンテナ素子の長さが短く、
前記中心導体柱と前記アンテナ素子間の干渉の影響により受信波の到来方向の推定が困難な第1周波数帯域と、前記アンテナ素子間の共振の影響により受信波の到来方向の推定が困難な第2周波数帯域と、受信波の到来方向の推定が可能な第3周波数帯域とを有することを特徴とするダイポールアレイアンテナ。 - 前記中心導体柱に散乱され前記アンテナ素子に受信される散乱波の受信電圧と、直接前記アンテナ素子に受信される受信電圧との比により表される干渉度I(f)が、周波数の増加に伴い、一旦極大値を取った後減少して−10dB以下となる最小の周波数で定義される、前記第1周波数帯域の上限周波数が、
PSR(Phase Sequence Resonance)における0次の振動に対応する電界強度が1次の振動に対応する電界強度と一致する周波数で定義される、前記第2周波数帯域の下限周波数よりも小さいことを特徴とする請求項3に記載のダイポールアレイアンテナ。 - 請求項3又は4に記載のダイポールアレイアンテナが受信した地中から到来する電磁波のうち、前記第1周波数帯域と前記第2周波数帯域を帯域通過フィルタにより通過させず、前記第3周波数帯域のみを通過させた後、当該フィルタ処理後の時間領域の受信波形を解析することを特徴とする受信波の到来方向の推定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009004685A JP5568237B2 (ja) | 2009-01-13 | 2009-01-13 | 三次元位置推定システム、及び、ダイポールアレイアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009004685A JP5568237B2 (ja) | 2009-01-13 | 2009-01-13 | 三次元位置推定システム、及び、ダイポールアレイアンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010164327A true JP2010164327A (ja) | 2010-07-29 |
JP5568237B2 JP5568237B2 (ja) | 2014-08-06 |
Family
ID=42580621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009004685A Active JP5568237B2 (ja) | 2009-01-13 | 2009-01-13 | 三次元位置推定システム、及び、ダイポールアレイアンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5568237B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101271689B1 (ko) | 2011-07-20 | 2013-06-04 | 이성 주식회사 | 지하 터널 탐지 시스템 및 방법 |
JP2014512526A (ja) * | 2011-03-11 | 2014-05-22 | トータルフェルスバレッツ フォルスクニングスインスティテュート | 倒壊した地面中を捜索する方法及び装置 |
JP2017032455A (ja) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | 鹿島建設株式会社 | 地中解析方法 |
CN110418975A (zh) * | 2017-03-09 | 2019-11-05 | 古河电气工业株式会社 | 雷达装置和雷达装置的目标位置检测方法 |
JP2019215261A (ja) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 学校法人 大阪電気通信大学 | ダイポールアレイアンテナによる平面状探査対象の方向推定システム及び方法 |
CN110994161A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-10 | 电子科技大学 | 用于钻孔雷达的非对称宽带偶极子天线 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107907660B (zh) * | 2017-11-23 | 2020-09-15 | 河南理工大学 | 一种内置精控可变裂隙岩石模拟预制实验装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02302689A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-14 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 電磁波による地盤構造計測方法 |
JPH06324162A (ja) * | 1993-05-17 | 1994-11-25 | Kawasaki Chishitsu Kk | 地中レーダトモグラフィ方法及び装置 |
JPH07120559A (ja) * | 1993-10-25 | 1995-05-12 | Ikuo Arai | ボアホールレーダ |
JP2004503755A (ja) * | 2000-07-07 | 2004-02-05 | ティー アンド エー サーベイ ビー ブイ | 3次元ボアホールレーダアンテナ、および地表下調査用アルゴリズム、方法および装置 |
JP2004120666A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-15 | Ricoh Co Ltd | 3重偏波アンテナ及び携帯型情報端末 |
JP2006047132A (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Tohoku Univ | 地中レーダ装置および地中レーダ装置を用いた測定方法 |
JP2009005104A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Japan Radio Co Ltd | 高周波回路およびアンテナ |
-
2009
- 2009-01-13 JP JP2009004685A patent/JP5568237B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02302689A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-14 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 電磁波による地盤構造計測方法 |
JPH06324162A (ja) * | 1993-05-17 | 1994-11-25 | Kawasaki Chishitsu Kk | 地中レーダトモグラフィ方法及び装置 |
JPH07120559A (ja) * | 1993-10-25 | 1995-05-12 | Ikuo Arai | ボアホールレーダ |
JP2004503755A (ja) * | 2000-07-07 | 2004-02-05 | ティー アンド エー サーベイ ビー ブイ | 3次元ボアホールレーダアンテナ、および地表下調査用アルゴリズム、方法および装置 |
JP2004120666A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-15 | Ricoh Co Ltd | 3重偏波アンテナ及び携帯型情報端末 |
JP2006047132A (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Tohoku Univ | 地中レーダ装置および地中レーダ装置を用いた測定方法 |
JP2009005104A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Japan Radio Co Ltd | 高周波回路およびアンテナ |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6013050515; 海老原聡 他: 'CS-1-3 ボアホールレーダのための坑井内ダイポール円アレーの共振解析' 電子情報通信学会総合大会講演論文集 , 20050307, "S-5"-"S-6" * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014512526A (ja) * | 2011-03-11 | 2014-05-22 | トータルフェルスバレッツ フォルスクニングスインスティテュート | 倒壊した地面中を捜索する方法及び装置 |
KR101271689B1 (ko) | 2011-07-20 | 2013-06-04 | 이성 주식회사 | 지하 터널 탐지 시스템 및 방법 |
JP2017032455A (ja) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | 鹿島建設株式会社 | 地中解析方法 |
CN110418975A (zh) * | 2017-03-09 | 2019-11-05 | 古河电气工业株式会社 | 雷达装置和雷达装置的目标位置检测方法 |
CN110418975B (zh) * | 2017-03-09 | 2023-10-03 | 古河电气工业株式会社 | 雷达装置和雷达装置的目标位置检测方法 |
US11977146B2 (en) | 2017-03-09 | 2024-05-07 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Radar device and detection method of target position of radar device |
JP2019215261A (ja) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 学校法人 大阪電気通信大学 | ダイポールアレイアンテナによる平面状探査対象の方向推定システム及び方法 |
JP7036432B2 (ja) | 2018-06-13 | 2022-03-15 | 学校法人 大阪電気通信大学 | ダイポールアレイアンテナによる平面状探査対象の方向推定システム及び方法 |
CN110994161A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-10 | 电子科技大学 | 用于钻孔雷达的非对称宽带偶极子天线 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5568237B2 (ja) | 2014-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5568237B2 (ja) | 三次元位置推定システム、及び、ダイポールアレイアンテナ | |
JP7133548B2 (ja) | 水分計測装置 | |
JP6567162B2 (ja) | 地下物性探査システムおよびそれを用いた地下物性分析方法 | |
US9903199B2 (en) | Use of metamaterial to enhance measurement of dielectric properties | |
JP3616627B2 (ja) | 電磁波探査機における媒体中誘電率の測定方法、並びに、電磁波探査機 | |
Zhang et al. | Time-frequency analysis of enhanced GPR detection of RF tagged buried plastic pipes | |
CN103711474B (zh) | 一种正交偶极子声电组合测井仪器 | |
JP2006275967A (ja) | アンテナ特性評価方法及び測定装置 | |
JP2003517615A (ja) | 土壌透過レーダを用いた地下画像の獲得方法 | |
EP3605152B1 (en) | Ground penetrating radar and electromagnetic soil analysis method | |
JP6678554B2 (ja) | アンテナ測定装置 | |
CN110414182B (zh) | 引入天线方向图的探地雷达frtm算法 | |
EP3134755B1 (en) | Systems, methods and computer reabable medium for multiple bandwidth electromagnetic geophysical exploration | |
Raghunathan et al. | An octave bandwidth frequency independent dipole antenna | |
USRE47622E1 (en) | High-sensitivity subsurface sensing system | |
JP7036432B2 (ja) | ダイポールアレイアンテナによる平面状探査対象の方向推定システム及び方法 | |
CN108519622B (zh) | 基于天然场源激励的地下电性目标探测方法及装置 | |
JP6420218B2 (ja) | 地中解析方法 | |
RU2331896C1 (ru) | Способ и устройство измерения элементов матрицы рассеяния (варианты) | |
JP5271784B2 (ja) | 探査レーダ用アンテナ | |
JP2012208117A (ja) | 地中電磁波3次元成分検出センサ | |
André et al. | Integrateci modeling of near-field ground-penetrating radar and electromagnetic induction data for reconstructing multilayered media | |
Yarovoy et al. | Development of antennas for subsurface radars within ACE | |
RU2421758C1 (ru) | Способ определения геометрических и электрофизических параметров плоскослоистой среды | |
Zhang et al. | Design of RF tags attaching to buried pipes for enhanced detection by GPR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20111130 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20111130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120126 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20120806 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20120806 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131015 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140422 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140523 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140617 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140623 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5568237 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |