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通信講習用 船舶電気装備技術講座[機器保守整備編](レーダー)

 事業名 船舶の電気装備に関する技術指導
 団体名 日本船舶電装協会 注目度注目度5


5・4 円偏波空中線

一般にレーダーは雨や雪の反射によって影響を受け物標の映像が見づらくなる。円偏波空中線はその反射妨害を受けないで使用できる空中線である。このため、特にレーダーが必要な降雨時での利用効果を一段と向上させることができる。

 

5・4・1 円偏波

航海用レーダーで使用されている電波は主に水平偏波で、電界が水平方向に振動しながら進行する電磁波である。これに対して円偏波は、一波長の間に電界が360度旋回しながら進行する電磁波である。水平偏波を放射するスロット導波管方式の放射面の前に、電界と45度の傾斜をつけたサーキュライザと呼ばれる特殊構造の金属の格子を置くことで円偏波を作っている。水平偏波は円偏波に変換されて放射され、空中を旋回しながら進んでいく。戻ってきた円偏波は再びサーキュライザを通ることで水平偏波に変換される。

 

5・4・2 円偏波の効果

水平偏波を用いた航海用のレーダーを降雨地域で使用すると、画面には雨滴からの反射が雲状に相当強く表示される。雨雪反射抑制回路(FTC回路)を使用して反射エコーの微分処理を行うと、船やブイ等の前縁からの反射エコーは微分処理で強調され、雨滴からの反射エコーは信号の強度変化が緩やかなことからかなり減衰させることができるので、識別しやすくなる。しかし、強い雨の時には雨滴からの反射エコーも船やブイ等と同等以上に強くなるために、FTC回路を使用しても全く識別が困難になることがある。

雨滴は球形なので、円偏波が雨滴で反射されると旋回方法の異なった円偏波となって戻ってくる。これが再びサーキュライザを通ると、往行とは90度異なった方向の垂直偏波に変換される。水平偏波用のスロットには垂直偏波は通過しにくいので、スコープ上には雨滴の反射が大きく減衰するので現れないことになる。

船舶や物標等の一般の目標は複雑な形と材質で構成されているので、反射波は楕円偏波となって戻ってくる。これはサーキュライザを通過しても往行と同じ方向の偏波成分を相当量含んでいるので、反射エコーは水平偏波を使用したときより若干低下する程度で、なお相当の強度で受信することができる。特に鉄船では、ほとんど減衰することなく受信できる。

 

5・4・3 円偏波空中線の使用上の注意

Xバンドのレーダーでは、円偏波の空中線を備える場合には、必ず水平偏波でも使用できなければならないことが法律で定められている。その理由は、GMDSSのSARTは水平偏波で送受信するように定められていること、また、浮標等に取り付けられているコーナーレフレクタは雨滴と同じように反射することから、反射波の増強効果が得られないことにある。

 

 

 

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