(57)【要約】【課題】  概ね平面構造を有し、広い角度範囲にわたり高いレーダ断面積を実現できるレーダ反射器を得る。【解決手段】  特定の角度領域から入射した電波をその入射方向に反射するレーダ反射素子を略平面状に複数配置し、前記特定の角度領域の中心方向を、前記複数のレーダ反射素子において互いに異なる方向としたことを特徴とする。また、前記レーダ反射素子はリフレクトアレーであることを特徴とする。また、前記レーダ反射素子は透明なフィルム上に金属パターンを配置してなることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の角度領域から入射した電波をその入射方向に反射するレーダ反射素子を略平面状に複数配置したレーダ反射器あって、
前記特定の角度領域の中心方向を、前記複数のレーダ反射素子において互いに異なる方向としたことを特徴とするレーダ反射器。
【請求項２】
前記レーダ反射素子はリフレクトアレーであることを特徴とする請求項１に記載のレーダ反射器。
【請求項３】
前記レーダ反射素子は透明なフィルム上に金属パターンを配置してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーダ反射器。
【請求項４】
前記レーダ反射素子における前記特定の角度領域の中心方向は、水平面近傍方向であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のレーダ反射器。
【請求項５】
前記レーダ反射素子における前記特定の角度領域の中心方向は、水平面近傍以外の方向であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のレーダ反射器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーダ波を反射するレーダ反射器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶用レーダから放射されるレーダ波を反射するため、船舶にはレーダ反射器が搭載されている。船舶用レーダによる視認性を向上するには、レーダ波の反射強度を示すレーダ断面積の大きなレーダ反射器を搭載することが望ましい。レーダ反射器は、様々な形式が実用化されている。たとえば、非特許文献１に示されているコーナーリフレクターがよく用いられている。
【０００３】
図６は、非特許文献１の図８−３０（ｂ）に示されている三角形の金属板を組み合わせて構成される３面コーナーリフレクターを示す。図において６ａ、６ｂ、６ｃは反射板である。このレーダ反射器に入射した電波は、反射板６ａ、６ｂ、６ｃで反射し、入射方向に反射する構造となっており、大きなレーダ断面積を有する特徴がある。このレーダ反射器は、あらゆる入射角に対して有効ではなく、大きなレーダ断面積を有する角度範囲は、図に示す極座標系のθ＝５４．７度、φ＝４５度の方向を軸とする４０度（軸に対して両側２０度ずつ）の円錐領域となることが知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】G.T. Ruck ほか、”Radar Cross Section Handbook, Volume 2”、Plenum Press 1970、p.591
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図６に示す３面コーナーリフレクター形式のレーダ反射器は、大きなレーダ断面積を有するが、単体では上述の角度範囲に限定されている。広い角度範囲において、高いレーダ断面積を有する散乱体を実現する方法として、中心軸方向を複数方向に向けた複数の３面コーナーリフレクターを具備する方法が考えられるが、このような構成では、３面コーナーリフレクターの物理的な大きさの制約、複数方向を指向した複数の３面コーナーリフレクター全体の大きさの制約により、薄型化が困難であり、設置場所に制約がある問題があった。
【０００６】
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、概ね平面構造を有し、広い角度範囲にわたり高いレーダ断面積を実現できるレーダ反射器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るレーダ反射器は、
特定の角度領域から入射した電波をその入射方向に反射するレーダ反射素子を略平面状に複数配置したレーダ反射器あって、
前記特定の角度領域の中心方向を、前記複数のレーダ反射素子において互いに異なる方向とした
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、概ね平面構造を有し、広い角度範囲にわたり高いレーダ断面積を実現できるレーダ反射器を得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１によるレーダ反射器を示す構成図
【図２】この発明の実施の形態２によるレーダ反射器のレーダ反射素子を示す構成図
【図３】この発明の実施の形態２によるレーダ反射器のレーダ反射素子を示す構成図
【図４】この発明の実施の形態２によるレーダ反射器のレーダ反射素子を示す構成図
【図５】この発明の実施の形態２によるレーダ反射器に用いる反射素子の例を示す図
【図６】従来のレーダ反射器を示す構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わるレーダ反射器を示す構成図である。図中、１ａ、１ｂ、１ｃはレーダ反射素子、２は支持構造である。図１において、２つ以上の任意の数のレーダ反射素子１ａ〜１ｃが支持構造２により支持されており、全体で概ね平面構造となっている。
【００１１】
図に示す直交座標系のｘ方向は上述したレーダ反射器の概ね平面構造の正面方向を表しており、レーダ反射器を垂直に設置した場合、水平面の一方向を示す。また、ｙ方向は水平面の他の方向（レーダ反射器の横方向）を示し、ｚ方向は垂直方向（レーダ反射器の縦方向）を示している。さらに、極座標系における角度θは方向ベクトルのｚ軸からの偏角を、角度φは方向ベクトルをｘｙ平面に投影した際のｘ軸からのｙ軸方向への偏角を表している。
【００１２】
ここで、レーダ反射素子１ａ〜１ｃは、それぞれ特定の角度領域において、高いレーダ断面積を有するレーダ反射器であり、これらのレーダ反射素子の全ての角度範囲で考えると、より広い角度範囲において、高いレーダ断面積を有するレーダ反射器となっている。
【００１３】
たとえば、１ａ〜１ｃを３つのレーダ反射素子とし、垂直面内には限られた角度範囲で、水平面内（ｘｙ面）の片側（＋ｘ軸側）で構成する場合について説明する。
【００１４】
レーダ反射素子１ａは方向１（θ＝９０°、φ＝−６０°）を中心とした領域１（６０°≦θ≦１２０°、−９０°≦φ≦−３０°）、レーダ反射素子１ｂは方向２（θ＝９０°、φ＝０°）を中心とした領域２（６０°≦θ≦１２０°、−３０°≦φ≦＋３０°）で、レーダ反射素子１ｃは方向３（θ＝９０°、φ＝＋６０°）を中心とした領域３（６０°≦θ≦１２０°、＋３０°≦φ≦＋９０°）において、それぞれ高いレーダ断面積を有するように設計する。このとき、３つのレーダ反射素子を含む全体構造のレーダ断面積は、角度範囲が、６０°≦θ≦１２０°、−９０°≦φ≦＋９０°）の範囲、すなわち、水平面内（ｘｙ面）の片側（＋ｘ軸側）の領域で高いレーダ断面積を実現することができる。
【００１５】
ここでは、３つのレーダ反射素子１ａ〜１ｃで構成する例を示したが、２つ以上の任意の数のレーダ反射素子で構成できることは明らかである。
【００１６】
図１では、１ａ〜１ｃのレーダ反射素子を直線上に配列しているが、概ね平面構造で、２次元的に配列してもよい。
【００１７】
以上の実施の形態では、垂直面内には限られた角度範囲で、水平面内の片側（＋ｘ軸側）で有効なレーダ反射器を示した。すなわち、各々のレーダ反射素子１ａ〜１ｃにおいて、有効な高いレーダ断面積を示す方向の中心、方向１〜方向３を、全て水平面（ｘｙ平面）内（θ＝９０°）に向けて設定した。
【００１８】
レーダ反射器に入射する電波は水平面内近傍から到達することが多いので、高いレーダ断面積を示す方向の中心方向を水平面内に設定することにより、効率の良いレーダ反射器が得られる。この場合、水平面からほぼ±２０度以内の方向（７０°≦θ≦１１０°）としても同様の効果が得られる。
【００１９】
しかしながら、本発明ではこれに限らず、垂直面内の任意の角度に有効なレーダ反射器とすることもできる。この場合、高いレーダ断面積を示す方向の中心、方向１〜方向３の少なくとも一部を、ｘｙ平面内に限らず、θ＝９０°以外とすれば良く、さらに７０°≦θ≦１１０°以外の方向に設定しても良い。
【００２０】
なお、以上の実施の形態では、支持構造２が平面構造である平面状のレーダ反射器を示したが、これに限らず、略平面状であれば、なめらかな曲面状や、若干方向の傾いた複数の平面の組み合わせの形状など、種々の形状であっても良い。
【００２１】
本実施の形態によれば、広い角度範囲において、高いレーダ断面積を有するレーダ反射器を、概ね平面構造で実現することができるため、レーダ反射器を様々な場所に設置することが可能になる効果がある。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態２では、図１に示したレーダ反射器において、各々のレーダ反射素子の具体的な構成法を示す。図２は、図１の１ａに示すレーダ反射素子の構成例である。図２において、３ａ〜３ｅは円形形状のマイクロストリップパッチ、４は誘電体基板、５は金属の地板を示す。ここでは、まず、３ａ〜３ｅのマイクロストリップは垂直方向に同一のものが並んで配置されている。
【００２３】
図２の構造は、リフレクトアレーとして知られており、円形マイクロストリップの大きさ、間隔を変えて、各素子の反射振幅、位相を制御することにより、任意の方向に反射させることができる。例えば、反射鏡アンテナのパラボラ面を、平面構造のリフレクトアレーで置き換えることができる。
【００２４】
図２のリフレクトアレーにおいて、入射方向に反射して高いレーダ断面積を有するように、マイクロストリップパッチの大きさ、間隔を決めることで、レーダ反射素子として動作させることができる。
【００２５】
実施の形態１の実例で示したように、１ａ〜１ｃを３つのレーダ反射素子とし、水平面内（ｘｙ面）の片側（＋ｘ軸側）で構成する場合について説明する。
【００２６】
図２は、レーダ反射素子１ａに対応し、方向１（θ＝９０°、φ＝−６０°）を中心とした領域１（６０°≦θ≦１２０°、−９０°≦φ≦−３０°）、図３は、レーダ反射素子１ｂに対応し、方向２（θ＝９０°、φ＝０°）を中心とした領域２（６０°≦θ≦１２０°、−３０°≦φ≦＋３０°）で、図４は、レーダ反射素子１ｃに対応し、方向３（θ＝９０°、φ＝＋６０°）を中心とした領域３（６０°≦θ≦１２０°、＋３０°≦φ≦＋９０°）において、それぞれ高いレーダ断面積を有するように設計する。
【００２７】
このとき、３つのレーダ反射素子を含む全体構造のレーダ断面積は、角度範囲が、６０°≦θ≦１２０°、−９０°≦φ≦＋９０°）の範囲、すなわち、水平面内（ｘｙ面）の片側（＋ｘ軸側）の領域で高いレーダ断面積を実現することができる。
【００２８】
リフレクトアレーは、レーダ反射器として用いられる先行事例がないほか、複数の方向に反射するレーダ反射素子として用いられる構造も知られていない。
【００２９】
上記では、水平面内のレーダ断面積のパターンに注目したため、図２では、垂直方向のマイクロストリップは同じ形状としていたが、垂直面方向のレーダ断面積のパターンも含めたレーダ反射素子とする際などには、垂直方向に大きさ、間隔を変えたマイクロストリップを用いることもできる。
【００３０】
図２では、円形のマイクロストリップで構成した例を示したが、本発明は反射素子の形状等に依存するものではなく、任意の反射素子を使用したレーダ反射素子の構成が可能である。例えば、３ａ〜３ｅに示す円形形状のマイクロストリップパッチ以外にも、図５（ａ）〜（ｇ）に示すような種々の形状の反射素子を用いることができる。
【００３１】
図５において、（ａ）は矩形パッチ、（ｂ）はダイポール、（ｃ）は図２と同様な円形パッチ、（ｄ）はクロスダイポール、（ｅ）はエルサレムクロス、（ｆ）は矩形ループ、（ｇ）は円形ループである。さらに、これら以外の形状や、種々の形状の組み合わせを用いることもでき、本発明の効果が得られる。
【００３２】
さらに、図２から図４において、レーダ反射素子１ａ〜１ｃに金属の地板５を用いたリフレクトアレーを示したが、地板５は必ずしも必要はなく、地板５が無いレーダ反射素子を用いても良い。
【００３３】
また、ほぼ透明のフィルムに反射素子となる金属パターンをプリントして配置したものを用いることで、概ね平面構造のガラス面などほぼ透明な部材に貼り付けることができる。この場合、反射素子の間がほぼ透明となり、視界が確保されることから、視界が確保されることが必要な場所にもレーダ反射器を設置することができるという効果を奏する。
【符号の説明】
【００３４】
１ａ、１ｂ、１ｃ  レーダ反射素子、２  支持構造、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ  円形マイクロストリップ、４  誘電体基板、５  地板、６ａ、６ｂ、６ｃ  反射板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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