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防衛省情報本部が自動追跡レーダーからマイクロ波ビームを人体に照射

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マイクロ波レンズ

レーダーを応用して、人間の頭部にマイクロ波を照射する場合、
レーダー用アンテナから照射するビーム幅について指摘を受けることがあります。

通常のレーダー用アンテナではビーム幅が1度前後なので、
人間の頭部より、ビーム幅(angular beam width)が広くなるということです。

ビーム幅が1度というのは、下記の図面で、
angular beam widthが1度ということです。



レーダーを通信用途に応用した場合、
ビーム幅を0.05度にまで狭くすることは可能です[1]。

人間の頭部にマイクロ波を照射しようとしても、
マイクロ波ビームが拡がってしまうということです。



マイクロ波レンズ


マイクロ波レンズを使って、マイクロ波ビームの幅を絞ることができます。

(1) 球形

下記の写真で、白い球形はマイクロ波レンズを示します。

青い三角形は、ホーンアンテナを示します。

マイクロ波は、ホーンアンテナからマイクロ波レンズに向かって発射されます。

即ち、マイクロ波は左から右に進行します。


球形のマイクロ波レンズが市販されています。

マイクロ波レンズの直径は、5インチ、8インチ、9インチ、12インチ、18インチ、24インチです。



球形のマイクロ波レンズは、下記のように作用します。



ホーンアンテナの開口部は、1cmだったりするので、
マイクロ波ビームも1cm程度にすることは十分に可能です。


(2)平面

マイクロ波レンズは、平面形状のものもあり、
フェイズド・アレイ・アンテナに使われます。

米国特許5598172号は、フェイズド・アレイ・アンテナに使われるマイクロ波レンズに関します。

1997年1月28日に米国特許が取得されており、
特許権者は、トムソン(Thomson)という軍用レーダーを製造、販売する企業です。

マイクロ波がソースSより照射され、矢印1、2の方向に進みます。

複数の層からなるマイクロ波レンズLが、マイクロ波の方向を制御します。

ちなみに、「改定レーダー技術」という下記の書籍では、
マイクロ波レンズの記述は省略されています。


イメージ 1



文献
[1] 吉田孝監修 
社団法人電子情報通信学会編集 
「改定レーダー技術」、
平成8年10月1日 初版発行
発行者 社団法人 電子情報通信学会
7ページ




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