(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）導電性材料から成り、全体の形状が直方体であるアンテナハウジング４５であって、
（ａ１）一方の辺の一対の側壁５８，５９と、他方の辺の一対の側壁６１，６３とを有するハウジング本体５６と、
（ａ２）ハウジング本体５６の上端部に設けられ、ハウジング本体５６とともに土壌に臨んで開放した収納空間７０を形成する底５７とを有するアンテナハウジング４５と、
（ｂ）アンテナ本体４６であって、
（ｂ１）ハウジング本体５６の下端部に設けられる誘電体製板体６８と、
（ｂ２）板体６８の前記収納空間７０内の表面に設けられ、共通な一直線７２ａ上に軸線を有して、ハウジング本体５６の前記一方の辺の側壁６１，６３に沿って延びる一対の導体７１ａ１，７１ａ２から成るアンテナ素子７１ａとを有するアンテナ本体４６と、
（ｃ）前記収納空間７０内で、前記底５７とアンテナ素子７１ａとの間に配置される支持板７５ａであって、
（ｃ１）電気絶縁性基板７６ａと、
（ｃ２）前記基板７６ａの表面にほぼ全面に形成され、ハウジング本体５６に電気的に接続される接地用導体７７とを有する支持板７５ａと、
（ｄ）バラン７９ａであって、
被覆部材８１の全体の形状が直方体であり、ハウジング本体５６の前記一方の辺の側壁６１，６３に沿って間隔をあけて対向する一対の側壁８２，８３を有し、
前記基板７６ａの前記底５７側の表面に配置され、
被覆部材８１の一方の前記側壁８２には、第１および第２端子ｐ１，ｐ２の間に、中央の第３端子ｐ３が配置され、
被覆部材８１の他方の前記側壁８３には、第４および第５端子ｐ４，ｐ５の間に、中央の第６端子ｐ６が配置され、
被覆部材８１の前記側壁８２，８３間の長さＬ２、幅Ｗ２、厚みｄ２は、
Ｌ２＞ｄ２、
Ｗ２＞ｄ２
であって、厚みｄ２だけ前記接地用導体７７から突出する扁平な姿勢で支持板７５ａに配置され、
第１、第２および第６端子ｐ１，ｐ２，ｐ６は、前記接地用導体７７に接続され、
第４および第５端子ｐ４，ｐ５は、支持板７５ａを挿通し、アンテナ素子７１ａの前記導体７１ａ２，７１ａ１の相互に近接する端部の接続点９１，９２でそれぞれ接続され、
一端が第３端子ｐ３に接続され、他端が第４端子ｐ４に接続される第１コイル９４と、
一端が第１および第２端子ｐ１，ｐ２に接続され、他端が第５端子ｐ５に接続される第２コイル９５と、
一端が第４端子ｐ４に接続され、他端が第６端子ｐ６に接続される第３コイル９６とを有し、
これらの第１〜第３コイル９４，９５，９６は、電磁結合されるバラン７９ａと、
（ｅ）ハウジング本体５６の前記他方の辺の側壁５８に固定されるコネクタ４７ａであって、
（ｅ１）ハウジング本体５６の前記他方の辺の側壁５８に電気的に接続される直円筒状の外導体９８と、
（ｅ２）第３端子ｐ３に接続され、外導体９８と同軸の直円柱状の内導体９９とを有するコネクタ４７ａとを含むことを特徴とする地中探査レーダ用アンテナ。
【請求項２】
請求項１の地中探査レーダ用アンテナと、
アンテナハウジングに取付けられる把手と、
可撓性ケーブルと、
ケーブルの一端部に接続され、前記コネクタに着脱可能なケーブル用コネクタと、
ケーブルの他端部に接続され、送信信号を発生して土壌に向けて電磁波を発生して地中探査レーダ用アンテナを駆動するとともに、反射波の受信信号を受信して演算処理する演算処理手段とを含むことを特徴とする地中探査レーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土壌中または建物の壁内などを含む地中に埋設されたたとえば管などの埋設物の位置を探査する際に、電磁波を放射または受信するために用いられる地中探査用レーダ用アンテナおよびそれを用いる地中探査レーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は先行技術の地中探査レーダ用アンテナ３１の断面図であり、図１７は図１６に示される先行技術の地中探査レーダ用アンテナ３１の簡略化した平面図である。ボータイアンテナ本体３２は、誘電体から成る板体３３の表面に一対のほぼ三角形の導電性アンテナ素子３４を有し、このアンテナ素子３４の端部３５は斜めに立上がって、バラン３６に接続される。アルミニウム製アンテナハウジング３７の底板３８には、コネクタ３９が固定されている。このコネクタ３９の下部には、バラン３６が接続される。こうしてボータイアンテナが構成される。
【０００３】
アンテナ素子３４からの電磁波が、図１６の下方の土壌中に向かうようにして、不要な電磁界の発生を除去して電磁界の干渉を防ぐために、アンテナハウジング３７内には、フェライトなどの磁性体４１が固定される。アンテナ素子３４は、抵抗４２を介してそのアンテナ素子３４の外方を囲むアンテナハウジング３７に接続される。
【０００４】
図１６および図１７に示される先行技術の地中探査レーダ用アンテナ３１は、アンテナ素子３４の先端部３５が隆起しており、さらにその上にバラン３６とコネクタ３９とが配置されており、図１６の上下に高く、すなわち厚く、構成が大形化する。したがってわずかな隙間に先行技術のアンテナ３１を挿入して地中探査を行うことができない。さらにアンテナハウジング３７内に設けられる磁性体４１によってもまた、アンテナ３１の厚みが大きくなり、また重量が増大することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、構成を小形化することができるとともに、軽量化を図ることができるようにした地中探査レーダ用アンテナと、それを用いる地中探査レーダを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、（ａ）導電性材料から成り、全体の形状が直方体であるアンテナハウジング４５であって、
（ａ１）一方の辺の一対の側壁５８，５９と、他方の辺の一対の側壁６１，６３とを有するハウジング本体５６と、
（ａ２）ハウジング本体５６の上端部に設けられ、ハウジング本体５６とともに土壌に臨んで開放した収納空間７０を形成する底５７とを有するアンテナハウジング４５と、
（ｂ）アンテナ本体４６であって、
（ｂ１）ハウジング本体５６の下端部に設けられる誘電体製板体６８と、
（ｂ２）板体６８の前記収納空間７０内の表面に設けられ、共通な一直線７２ａ上に軸線を有して、ハウジング本体５６の前記一方の辺の側壁６１，６３に沿って延びる一対の導体７１ａ１，７１ａ２から成るアンテナ素子７１ａとを有するアンテナ本体４６と、
（ｃ）前記収納空間７０内で、前記底５７とアンテナ素子７１ａとの間に配置される支持板７５ａであって、
（ｃ１）電気絶縁性基板７６ａと、
（ｃ２）前記基板７６ａの表面にほぼ全面に形成され、ハウジング本体５６に電気的に接続される接地用導体７７とを有する支持板７５ａと、
（ｄ）バラン７９ａであって、
被覆部材８１の全体の形状が直方体であり、ハウジング本体５６の前記一方の辺の側壁６１，６３に沿って間隔をあけて対向する一対の側壁８２，８３を有し、
前記基板７６ａの前記底５７側の表面に配置され、
被覆部材８１の一方の前記側壁８２には、第１および第２端子ｐ１，ｐ２の間に、中央の第３端子ｐ３が配置され、
被覆部材８１の他方の前記側壁８３には、第４および第５端子ｐ４，ｐ５の間に、中央の第６端子ｐ６が配置され、
被覆部材８１の前記側壁８２，８３間の長さＬ２、幅Ｗ２、厚みｄ２は、
Ｌ２＞ｄ２、
Ｗ２＞ｄ２
であって、厚みｄ２だけ前記接地用導体７７から突出する扁平な姿勢で支持板７５ａに配置され、
第１、第２および第６端子ｐ１，ｐ２，ｐ６は、前記接地用導体７７に接続され、
第４および第５端子ｐ４，ｐ５は、支持板７５ａを挿通し、アンテナ素子７１ａの前記導体７１ａ２，７１ａ１の相互に近接する端部の接続点９１，９２でそれぞれ接続され、
一端が第３端子ｐ３に接続され、他端が第４端子ｐ４に接続される第１コイル９４と、
一端が第１および第２端子ｐ１，ｐ２に接続され、他端が第５端子ｐ５に接続される第２コイル９５と、
一端が第４端子ｐ４に接続され、他端が第６端子ｐ６に接続される第３コイル９６とを有し、
これらの第１〜第３コイル９４，９５，９６は、電磁結合されるバラン７９ａと、
（ｅ）ハウジング本体５６の前記他方の辺の側壁５８に固定されるコネクタ４７ａであって、
（ｅ１）ハウジング本体５６の前記他方の辺の側壁５８に電気的に接続される直円筒状の外導体９８と、
（ｅ２）第３端子ｐ３に接続され、外導体９８と同軸の直円柱状の内導体９９とを有するコネクタ４７ａとを含むことを特徴とする地中探査レーダ用アンテナである。
【０００７】
本発明に従えば、導電性アンテナハウジング４５の収納空間７０内には、たとえばそのアンテナハウジングの開放端付近にアンテナ素子７１が配置され、アンテナハウジングの底５７とアンテナ素子７１との間における前記収納空間内には、接地用導体によってアースされた支持板が配置される。この支持板上には、偏平なたとえば直方体状のバラン７９が、その偏平な姿勢で固定されており、したがって収納空間の高さ、したがってアンテナハウジングの高さを、小さくすることができ、小形化が可能である。
【０００８】
しかも本発明に従えば、バランに接続されるコネクタ４７は、アンテナハウジングの側壁５８に固定され、したがってアンテナハウジングのアンテナ素子とは反対側の底に取付けられる構成ではないので、本件アンテナの全体の構成を低くすることができる。こうして狭い空間においても、本件アンテナを用いて地中探査を行うことができる。
【００１０】
本発明に従えば、一対の導体７１ａ１，７１ａ２が、共通な一直線７２ａ上に軸線を有して延び、これによってアンテナ素子７１ａが構成され、これらの導体の相互に近接した一端部を給電点９１，９２とし、この給電点９１，９２に送信信号を与え、電磁波を発生し、地中埋設物、たとえば管などによって反射された反射波が、アンテナ素子７１ａによって受信され、給電点９１，９２から受信信号として出力される。このような構成を有するアンテナは、比較的広帯域であり、指向性が優れており、さらに導体とアンテナハウジングと支持板の接地用導体とによる干渉を防いで、土壌などの隠蔽部分とは反対側に反射される電磁界の悪影響を、抑圧することができる。このアンテナは、構成が簡単であり、製造が容易であり、小形化が可能であるなどの優れた効果を達成することができるとともに、得られる受信信号には振動波形が含まれず、リンギングを充分に抑制することができる。さらにボータイアンテナに関連して前述の図１６および図１７に述べたフェライトなどの磁性体を必要とせず、不要な電磁波の放射を抑制し、不所望な電子回路を除去し、導体とアンテナハウジングとの間の電磁波の干渉を防ぐことができるようになる。
【００１１】
請求項２記載の本発明は、前述の地中探査レーダ用アンテナと、
アンテナハウジングに取付けられる把手と、
可撓性ケーブルと、
ケーブルの一端部に接続され、前記コネクタに着脱可能なケーブル用コネクタと、
ケーブルの他端部に接続され、送信信号を発生して土壌に向けて電磁波を発生して地中探査レーダ用アンテナを駆動するとともに、反射波の受信信号を受信して演算処理する演算処理手段とを含むことを特徴とする地中探査レーダである。
【００１２】
本発明に従えば、前述の地中探査レーダ用アンテナ４４を、送信および受信アンテナとして用い、このアンテナから土壌中に向けて電磁波を発生し、地中埋設物による反射波を受信し、こうしてアンテナに送信信号を与えてから反射波の受信信号を得るまでの時間などによって、演算処理手段１０９は、地中埋設物の位置たとえば地表面からの距離、アンテナからの距離を検出することができ、さらにその距離とアンテナの移動した位置を検出するアンテナ移動位置検出手段の出力とによって、地中埋設物の３次元の位置を検出することもまた可能である。
【００１３】
地中探査レーダ用アンテナは、送信アンテナおよび受信アンテナとしてそれぞれ用いることができる。送信アンテナと受信アンテナとは、別々の構成であってもよいけれども、単一のアンテナをスイッチング回路によって切換えて用いるようにしてもよく、または方向性結合器、ブリッジなどを用いて単一のアンテナによって送受信を行うことができるようにしてもよい。
【００１４】
さらに本発明に従えば、コネクタには着脱可能な可撓性ケーブルが接続され、したがって小形の地中探査レーダ用アンテナを用いて、狭い空間における地中探査のための移動を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の地中探査レーダ用アンテナ４４の側面図である。このアンテナ４４は基本的に、アンテナハウジング４５と、このアンテナハウジング４５の下部に取付けられるアンテナ本体４６とを含み、アンテナハウジング４５にはコネクタ４７が固定される。
【００１６】
図２は、アンテナ４４を用いて地中探査を行っている状態を示す断面図である。建物の壁を含む土壌４８に臨んでアンテナ本体４６を配置した状態で、比較的狭い作業空間４９内で、移動して走査し、土壌４８に埋設された地中埋設物、たとえば管５０を検出することができる。このアンテナ４４には、把手５１の基端部５２が固定され、この把手５１を作業者が手でつかんで、作業空間４９においてアンテナ４４を移動して走査する。コネクタ４７には、可撓性ケーブル５３がケーブル用コネクタ１２６によって着脱可能に接続され、演算処理手段５４に接続される。こうして地中探査を行うことができる。空間４９は、土壌４８とたとえば柵などの障害物５５との間に形成され、その空間４９の高さｈ１は比較的小さいけれども、本発明のアンテナ４４によって、走査することができる。
【００１７】
図３は、地中探査レーダ用アンテナ４４の正面図である。地中探査レーダ用アンテナ４４は、この実施の形態では、送信アンテナ４４ａと受信アンテナ４４ｂとを含む。以下の説明において、参照符の添え字ａ，ｂを省略し、数字だけで総括的に示すことがある。送信アンテナ４４ａから土壌４８に電磁波を発生し、管５０によって反射された反射波を受信アンテナ４４ｂによって受信し、これによって本件アンテナ４４と管５０との間の距離などを検出することができる。
【００１８】
図４は図１の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図であり、図５は図１の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図である。アンテナハウジング４５は、ハウジング本体５６と底５７とを含み、導電性材料、たとえばアルミニウムなどの金属などから成る。アンテナハウジング４５は、その全体の形状がほぼ直方体である。ハウジング本体５６は、長辺の一対の側壁５８，５９と、短辺の合計３つの側壁６１，６２，６３と、その高さ方向（図１の上下方向）の一端部である上端部で角隅部に形成された取付座６４，６５とを有する。ハウジング本体５６の上端部には、長方形の平板状の底板５７が、ボルト６６によってハウジング本体５６に着脱可能に固定される。
【００１９】
アンテナ本体４６は、ハウジング本体５６の他端部、すなわちこの実施の形態では図１の下端部の開放端付近に、ボルト６７によって着脱可能に取付けられる。アンテナ本体４６は基本的に、ポリカーボネートなどの合成樹脂などから成る誘電体製板体６８と、この板体６８の収納空間７０内に設けられるアンテナ素子７１とを含む。アンテナ素子７１ａ，７１ｂは、板体６８の表面にたとえば印刷配線された銅などの金属箔などの導体７１ａ１，７１ａ２；７１ｂ１，７１ｂ２が、図４の左右に、すなわち一方の辺である短辺の側壁６１，６２，６３に沿って延びる共通な一直線７２ａ，７２ｂ上に軸線を有して延びて構成される。導体７１ａ１，７１ａ２；７１ｂ１，７１ｂ２の相互に離反した端部は、抵抗７３，７４を介してハウジング本体５６に電気的に接続される。
【００２０】
アンテナハウジング４５の各収納空間７０内には、底５７とアンテナ本体４６との間で、支持板７５が配置される。
【００２１】
図６は、支持板７５ａの一部を切欠いて示す断面図である。支持板７５ａは、合成樹脂などの電気絶縁性材料から成る基板７６ａの少なくともいずれか一方の表面、たとえばこの実施の形態では図６の上下の両表面に、ほぼ全面に形成される接地用導体７７，７８とを有する。支持板７５ａの基板７６ａのアンテナ本体４６ａとは反対側の表面、すなわち底５７側の表面には、全体の形状が偏平なほぼ直方体状のバラン７９が配置される。
【００２２】
図７はバラン７９ａの平面図であり、図８はそのバラン７９ａの側面図である。バラン７９ａは、図４、図５および図７の左右、すなわちハウジング本体５６の一方の辺の側壁６１，６２，６３に沿って間隔をあけて（図４の左右に間隔をあけて）対向する一対の各側壁８２，８３には第１〜第３端子ｐ１〜ｐ３、第４〜第６端子ｐ４〜ｐ６がそれぞれ突出して設けられる。第１および第２端子ｐ１，ｐ２の間に、中央の第３端子ｐ３が配置される。第４および第５端子ｐ４，ｐ５の間に、中央の第６端子ｐ６が配置される。被覆部材８１の側壁８２，８３間の長さＬ２、幅Ｗ２は、厚みｄ２を超える値である（Ｌ２＞ｄ２、Ｗ２＞ｄ２）。バラン７９ａは、支持板７５ａ上で、偏平な姿勢で配置され、すなわち小さい厚みｄ２だけ、接地用導体７７から突出する。第１、第２および第６端子ｐ１，ｐ２，ｐ６は、接地用導体７７に半田付けされて電気的に接続され、これによってバラン７９ａが接地用導体７７、したがって支持板７５ａに固定される。第３端子ｐ３は、接地用導体７７から分断されたストリップライン８５に半田付されて接続される。
【００２３】
第４および第５端子ｐ４，ｐ５は、接地用導体７７が形成されていない透孔８６，８７から、基板７６ａに形成された挿通孔８８，８９を挿通する。第４端子ｐ４が挿通する挿通孔８８付近において、もう１つの接地用導体７８には透孔９０が形成され、このことはもう１つの第５端子ｐ５に関しても同様な構成となっている。第４端子ｐ４は、アンテナ素子７１ａにおける一方の導体７１ａ２に接続点９１で接続され、また第５端子ｐ５は、他方の導体７１ａ１に接続点９２で接続される。これらの接続点９１，９２は、各導体７１ａ２，７１ａ１の相互に近接する端部付近に配置される。
【００２４】
図９は、バラン７９ａの電気的構成を示す一例の図である。電磁結合された各コイル９４，９５，９６には、前述の第１〜第６端子ｐ１〜ｐ６が接続される。バランは、入力５０Ω不平衡、出力２００Ω平衡であり、たとえば７５０ｋＨｚ〜１．５ＧＨｚで用いられる。図９から明らかなように、コイル９４の一端は、第３端子ｐ３に接続され、他端は第４端子ｐ４に接続される。コイル９５の一端は、第１および第２端子ｐ１，ｐ２に接続され、他端は第５端子ｐ５に接続される。コイル９６の一端は、第４端子ｐ４に接続され、他端は第６端子ｐ６に接続される。
【００２５】
図５を参照して、コネクタ４７ａは、直円筒状の外導体９８と、外導体９８と同軸の直円柱状の内導体９９と、これらの外導体９８と内導体９９との間に充填される合成樹脂などの電気絶縁性充填材１００とを有し、外導体９８に固定されたフランジ１０１は、ハウジング本体５６の他方の辺である長辺の側壁５８に固定されて電気的に接続される。内導体９９は、導線１０２によってストリップライン８５に半田付けされて電気的に接続される。アンテナ筺体が小形の場合や、第３端子ｐ３が充分長い場合は、必ずしもストリップライン８５を必要とはしない。つまりｐ３を直接、導線１０２に接続してもよい。
【００２６】
図１０は、支持板７５ａをハウジング本体５６に取付ける状態を示す一部の分解斜視図である。支持板７５ａの両表面の接地用導体７７，７８は、導線１０４の半田付けによって電気的に確実に接続される。支持板７５ａには、ボルト挿通孔１０６が形成され、ボルト１０７は、このボルト挿通孔１０６を挿通して、取付座６４に形成されたねじ孔１０８に取外し可能に螺着される。これによって接地用導体７７は、取付座６４、したがってハウジング本体５６に電気的に接続され、また接地用導体７８は導線１０４を介してまたボルト１０７を介して取付座６４に電気的に接続される。
【００２７】
もう１つのアンテナ素子７１ｂは、前述のアンテナ素子７１ａと同様な構成を有する。
【００２８】
図１１は、図１〜図１０に示される地中探査レーダ用アンテナ４４を用いる地中探査レーダ１１の全体の電気的構成を示すブロック図である。地上では、管５０の探査を行うために、送信アンテナ４６ａから電磁波が参照符１４で示されるように土壌４８に向けて放射される。送信アンテナ４６ａから放射された電磁波１４は、管５０によって反射され、その反射波１５は、受信アンテナ４６ｂによって受信される。
【００２９】
演算処理手段１０９は、送信回路１６、受信回路１７、処理回路１８、表示手段２１、入力手段２２およびメモリ２３などを含む。
【００３０】
送信アンテナ４６ａには、送信回路１６から、たとえば１００ＭＨｚ〜７００ＭＨｚの図１２（１）に示される波形を有するパルス状送信信号が与えられる。受信アンテナ４６ｂは、図１２（２）に示される管１３による反射波である受信信号を導出し、受信回路１７に与える。送信アンテナ４６ａから図１２（１）に示される電磁波が放射され、受信アンテナ４６ｂによって図１２（２）で示される受信信号が得られるまでの時間差ΔＷは、管５０のアンテナ１からの距離に対応する。したがって土壌４８の管５０の深さに対応する。処理回路１８は、時間差ΔＷを演算する。土壌４８の地表面上を、移動体１９が矢符２０で示されるように移動し、管５０を地表面で横切ることによって、管５０を含む土壌４８の鉛直面内での断面の原画像を得ることができ、表示手段２１で表示することができる。
【００３１】
表示手段２１は、たとえば液晶または陰極線管などによって実現される。処理回路１８には、キーボードなどの入力手段２２が接続され、また前記画像などをストアするメモリ２３が接続される。移動体１９には車輪が設けられてもよく、土壌４８の地表面を走行することができる。この移動体１９の移動量を移動距離測定手段によって測定し、各移動位置毎に管５０の深さを検出することによって、土壌４８の断面画像を得ることができる。
【００３２】
図１３は、本件発明者の実験を示す断面図である。地中探査レーダ用アンテナ４４は、水槽１１２内の水１１１内に浸漬される。アンテナ４４を矢符１１４のように、側壁１１３に移動するとき、距離Ｄ１，Ｄ２間における距離の測定を行った。
【００３３】
図１４は、図１３に示される実験用装置を用いて本発明の地中探査レーダ用アンテナ４４の実験を行った結果を示す図である。図１４（１）において、アンテナ４４と側壁１１３との距離が、距離Ｄ１〜距離Ｄ２の間で変化するとき、その距離に対応して、表示手段によって画像が得られた。この画像は、この本発明によるアンテナ４４の画像は比較的鮮明である。これに対して図１６および図１７に示される先行技術では、同様な実験を図１３に関連して実施したところ、図１４（２）の画像が得られた。
【００３４】
図１５は、本件発明者の図１４の画像からそれぞれ直接波付近の時間部分から切り出した波形を示す波形図である。アンテナ４４に電磁波を与えて受信させたとき、そのアンテナ４４から得られる電気信号は、図１５（１）に示される波形を有する。これによって本発明のアンテナ４４によれば、信号受信直後におけるオーバシュート１１６およびアンダシュート１１７が比較的小さいことが確認された。これに対して前述の図１６および図１７の先行技術では、同様な実験をしたところ、オーバシュート１１８およびアンダシュート１１９が比較的大きい振幅を有し、リンギングを生じている。本発明のアンテナ４４では、このようなリンギングは生じなかった。これによって本発明のアンテナ４４を用いることによって、埋設物を正確に検出することができることが確認された。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１の本発明によれば、導電性アンテナハウジングのたとえば開放端付近にアンテナ素子を配置し、アンテナハウジングの収納空間内でアンテナハウジングの底とアンテナ素子との間に、不要な電磁界を除去し、電磁波の干渉を防ぐ接地用導体を備える支持板を配置し、この支持板に、全体の形状が偏平なバランを、その偏平な姿勢で固定され、すなわちバランを支持板に沿っていわば寝かせた状態で、配置し、これによってアンテナハウジングを低くし、厚みを小さくして薄くすることができる。
【００３８】
また本発明によれば、コネクタは、アンテナハウジングの側壁に固定されており、アンテナハウジングの底に固定される構成ではないので、このような本発明の構成によっても、本件地中探査レーダ用アンテナの全体の構成を薄くすることができる。こうして小形の地中探査レーダ用アンテナが実現される。したがって狭い空間に本件アンテナを挿入して移動し、地中探査の作業を行うことが容易に可能になる。
【００３９】
本発明によれば、共通な一直線上に軸線を有する一対の導体によってアンテナ素子が構成されるので、広帯域であって指向性に優れ、しかも先行技術に関連して述べたボータイアンテナに比べて構成を小形化することができ、またフェライトなどの磁性材料を必要とすることなく、不所望な電磁波の発生を抑制することができる地中探査レーダ用アンテナが実現される。さらに反射波のリンギングを抑制することができ、これによって地中埋設物の分解能を向上することができる。
【００４０】
請求項２の本発明によれば、小形の地中探査レーダ用アンテナを用いて地中探査を行うことができるので、狭い空間に、本件アンテナを配置して移動し、地中などの埋設物の探査を行うことができる。この地中探査レーダ用アンテナのコネクタには、可撓性ケーブルが、ケーブル用コネクタによって着脱可能に接続されるので、可撓性ケーブルを介してアンテナと演算処理手段とを接続して地中探査のためのアンテナの移動作業を行うことができ、移動すべきアンテナの軽量化を図ることができる。ケーブル用コネクタによって可撓性ケーブルをアンテナハウジングから取外し、これによって携帯が容易であるとともに、本件アンテナの故障時に、新たなアンテナと交換して使用することができ、操作性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の地中探査レーダ用アンテナ４４の側面図である。
【図２】アンテナ４４を用いて地中探査を行っている状態を示す断面図である。
【図３】地中探査レーダ用アンテナ４４の正面図である。
【図４】図１の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図である。
【図５】図１の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図である。
【図６】支持板７５ａの一部を切欠いて示す断面図である。
【図７】バラン７９ａの平面図である。
【図８】バラン７９ａの側面図である。
【図９】バラン７９ａの電気的構成を示す図である。
【図１０】支持板７５ａをハウジング本体５６に取付ける状態を示す一部の分解斜視図である。
【図１１】図１〜図１０に示される地中探査レーダ用アンテナ４４を用いる地中探査レーダ１１の全体の電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】地中探査レーダ１１の動作を説明するための波形図である。
【図１３】本件発明者の実験を示す断面図である。
【図１４】図１３に示される実験用装置を用いて本発明の地中探査レーダ用アンテナ４４の実験を行った結果を示す図である。
【図１５】本件発明者の図１３に示される装置を用いるときにおける実験結果を示す波形図である。
【図１６】  先行技術の地中探査レーダ用アンテナ３１の断面図である。
【図１７】  図１６に示される先行技術の地中探査レーダ用アンテナ３１の簡略化した平面図である。
【符号の説明】
４４  地中探査レーダ用アンテナ
４５  アンテナハウジング
４６  アンテナ本体
４７  コネクタ
４８  土壌
４９  作業空間
５０  管
５６  ハウジング本体
５７  底板
６６，６７  ボルト
６８  誘電体製板体
７０  収納空間
７１  アンテナ素子
７３，７４  抵抗
７５  支持板
７７，７８  接地用導体
７９  バラン
８１  被覆部材
８５  ストリップライン
８６，８７，９０  透孔
９８  外導体
９９  内導体
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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