JP3322462B2 - Borehole radar - Google Patents
Borehole radarInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、所定の2つの地点の
地中間における地質を電磁波の通過特性により探査する
装置、つまり、ボアホールレーダに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for exploring the geology between two predetermined points in the ground by means of electromagnetic wave transmission characteristics, that is, a borehole radar.
【0002】[0002]
【従来の技術】ボアホールレーダは、電磁波の透過波
(通過波ともいう)により所要地点間の地中伝送路にお
ける埋設物状況・地層変化状況などを探査する一種の送
受対向探知レーダである。2. Description of the Related Art A borehole radar is a type of transmission / reception opposing detection radar for detecting the state of a buried object, the state of change in a stratum, and the like in an underground transmission line between required points by a transmitted wave (also referred to as a passing wave) of an electromagnetic wave.
【0003】この種のボアホールレーダでは、探査能力
を向上するために、所要の探知周期で繰り返す約束波形
の信号を送信信号として地中に送信し、地中を透過させ
て得られる受信信号を被相関信号とし、探知周期の各回
ごとに、約束波形と同一の信号を相関信号として相関を
とることにより所要の検出信号を得るように構成したも
のがある。[0003] In this type of borehole radar, a signal of a promised waveform that repeats at a required detection cycle is transmitted underground as a transmission signal in order to improve the search capability, and a reception signal obtained by transmitting through the ground is received. There is a configuration in which a desired detection signal is obtained by correlating the same signal as the promised waveform as a correlation signal at each detection cycle as a correlation signal.
【0004】こうしたボアーホールレーダの配置構成
は、例えば、図7のボアホールレーダ100のようにな
っている。図7において、探査穴203・204は地中
202に鉛直方向に掘削した穴である。The arrangement of such a borehole radar is, for example, like the borehole radar 100 shown in FIG. In FIG. 7, search holes 203 and 204 are holes excavated in the underground 202 in the vertical direction.
【0005】そして、一方の探査穴203には送信アン
テナ403を、他方の探査穴204には受信アンテナ6
01を配置しておき、地上201に配置した制御処理/
表示部301から約束波形信号401aを所定の探知周
期で繰り返しながら送信用導線401を介して送信部4
02に与えることにより、約束波形の信号をもつ電磁波
501を所定の探知周期で地中202に送波する。[0005] One of the search holes 203 is provided with a transmission antenna 403, and the other search hole 204 is provided with a reception antenna 6.
01 and the control processing /
While repeating the promised waveform signal 401a from the display unit 301 at a predetermined detection cycle, the transmitting unit 4
02, the electromagnetic wave 501 having the signal of the promised waveform is transmitted to the underground 202 at a predetermined detection cycle.
【0006】地中202を伝送路として透過した電磁波
501を受信アンテナ601で受波して得られる受信信
号701aを受信部602から受信用導線701を介し
て地上201の制御処理/表示部301に与える。[0006] A reception signal 701a obtained by receiving an electromagnetic wave 501 transmitted through the underground 202 as a transmission path by a reception antenna 601 is transmitted from a reception unit 602 to a control processing / display unit 301 on the ground 201 via a reception lead 701. give.
【0007】受信信号701aを被相関信号とし、約束
波形の信号401aを相関信号として、所定の周期ごと
に、制御処理/表示部301内に設けた相関処理機能に
より相関を行って検出した目的の探査信号を制御処理/
表示部301内に設けた表示機能により表示する構成に
なっており、送信アンテナ403と受信アンテナ601
とを上下に移動しながら探査することにより、各地中深
度における地質などを調査し得るようにしている。The received signal 701a is used as a correlated signal, and the signal 401a of the promised waveform is used as a correlation signal, and the correlation processing function provided in the control processing / display unit 301 performs correlation for each predetermined period and detects the correlation signal. Control processing of search signals /
The display is provided by a display function provided in the display unit 301, and the transmission antenna 403 and the reception antenna 601 are provided.
It is possible to investigate the geology at mid-depth in each place by exploring while moving up and down.
【0008】探査穴203・204間の距離は50m程
度、また、探査穴203・204の深さは300〜10
00mにも及ぶものであり、伝送路の特性を詳しく探査
するには、上記の約束波形信号401aを多数の周波数
成分をもつ信号にして、各周波数に対する受信信号70
1aの変化の差異を検出する必要がある。The distance between the exploration holes 203 and 204 is about 50 m, and the depth of the exploration holes 203 and 204 is 300 to 10
In order to investigate the characteristics of the transmission path in detail, the above-described promised waveform signal 401a is converted into a signal having a large number of frequency components, and the reception signal 70
It is necessary to detect the difference in the change of 1a.
【0009】このため、直線状連続周波数変調または階
段状連続周波数変調を行った信号(この発明において、
掃引形連続FM信号という)を約束信号401aとして
用いている。For this reason, a signal subjected to linear continuous frequency modulation or stepwise continuous frequency modulation (in the present invention,
A swept continuous FM signal) is used as the promised signal 401a.
【0010】直線状連続周波数変調による掃引形連続F
M信号は、図8の周波数変化のように、時間0から時間
Tまでの間に、周波数f0 から周波数(f0 +△f)ま
で直線的に変化する可変周波数f1 を繰り返す信号であ
り、階段状連続周波数変調による掃引形連続FM信号
は、図9の周波数変化のように、時間0から時間Tまで
の間に、周波数f0 から時間△t毎に周波数が僅かずつ
階段状に変化して周波数(f0 +△f)まで変化する可
変周波数f1 を繰り返す信号である。Swept continuous F by linear continuous frequency modulation
The M signal is a signal that repeats a variable frequency f 1 that changes linearly from the frequency f 0 to the frequency (f 0 + Δf) from time 0 to time T, as shown in the frequency change of FIG. As shown in FIG. 9, the frequency of the sweep-type continuous FM signal generated by the step-like continuous frequency modulation changes stepwise from the frequency f 0 to the time Δt slightly from time f to time Δt. The signal is a signal that repeats the variable frequency f 1 that changes to the frequency (f 0 + Δf).
【0011】こうした掃引形連続FM信号による約束波
形信号を用いる相関検出型伝送路探査装置100におい
て、相関信号として、約束波形信号401aのほかに、
約束波形信号401aをπ/2移相、つまり、90°移
相した約束波形信号を作り、これらの2つの相関信号、
つまり、2相の相関信号と受信信号701aとを掛算し
て得た2つの掛算相関信号をフーリエ逆変換して目的と
する探査信号、つまり、伝送路の特性による周波数成分
の変化や位相成分の変化などを求める信号を得る構成
が、本願出願人の出願にもとづく特開平4−15228
6などにより開示されている。In such a correlation detection type transmission path searching apparatus 100 using a promised waveform signal based on a swept continuous FM signal, in addition to the promised waveform signal 401a,
The promised waveform signal 401a is phase-shifted by π / 2, that is, a promised waveform signal is shifted by 90 °, and these two correlation signals are
That is, two multiplication correlation signals obtained by multiplying the two-phase correlation signal and the reception signal 701a are inversely Fourier-transformed, and the target search signal, that is, the change of the frequency component and the phase component due to the characteristics of the transmission path. A configuration for obtaining a signal for determining a change or the like is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 4-15228 based on the application of the present applicant.
6 and the like.
【0012】こうした2相の相関信号を用いて掛算相関
を行うことにより、検出信号のS/Nを向上するととも
にフーリエ変換による展開によって位相変化や周波数変
化を精細に検出する操作を直交関数展開による相関検出
ともいっている。By performing the multiplication correlation using such two-phase correlation signals, the S / N of the detection signal is improved, and the operation of precisely detecting a phase change or a frequency change by expansion by Fourier transform is performed by orthogonal function expansion. Also called correlation detection.
【0013】上記の構成では、第1には、送信用導線4
01・受信用導線701が非常に長いため、各部の接地
構成を入念に行わないと、送信用導線401・受信用導
線701間の接地不平衡、送信部分402・送信アンテ
ナ403間の接地不平衡、受信部602・受信アンテナ
601間の接地不平衡などにより各不平衡部分における
各高周波信号が誘導干渉して目的動作を阻害するという
不都合が生ずる。第2には、送信部分402と送信アン
テナ403との間と、受信部602と受信アンテナ60
1との間とは、それぞれ、直接の漏れ込み、または、相
互干渉による弊害を避けるためのシールドを施す必要が
あること、また、これらの部分を機械的に結合して一体
化する必要があることなどのため、この部分の構造の外
径が大きくなるので、探査穴203・204の内径も大
きくせざるを得ないため、これらの穴の掘削に相当の経
費を要し、探査に莫大な費用を要するという不都合があ
る。In the above configuration, firstly, the transmitting wire 4
01. Since the receiving conductor 701 is very long, if the grounding configuration of each part is not carefully considered, the ground unbalance between the transmitting conductor 401 and the receiving conductor 701 and the ground unbalance between the transmitting part 402 and the transmitting antenna 403 will be described. In addition, due to grounding unbalance between the receiving unit 602 and the receiving antenna 601, there occurs a disadvantage that each high-frequency signal in each unbalanced portion induces interference and hinders the intended operation. Second, between the transmitting section 402 and the transmitting antenna 403, and between the receiving section 602 and the receiving antenna 60.
1 means that it is necessary to provide a shield for avoiding adverse effects due to direct leakage or mutual interference, and it is necessary to mechanically combine and integrate these parts. For this reason, since the outer diameter of the structure of this part becomes large, the inside diameter of the exploration holes 203 and 204 has to be enlarged, so that excavation of these holes requires considerable cost, and the exploration requires enormous cost. There is an inconvenience that costs are required.
【0014】こうした不都合を解消するために、送信用
導線401・受信用導線701を光ファイバーによる導
光線で構成し、送信アンテナ403・受信アンテナ60
1を中空の円筒体で形成するとともに、この円筒体の中
に、所要の回路部分と電源用電池とを設ける構成が特開
平4−80684により開示されている。 [0014] In order to solve such inconveniences,
The conductor 401 and the reception conductor 701 are connected by an optical fiber.
The transmission antenna 403 and the reception antenna 60
1 is formed of a hollow cylindrical body, and
In Japanese Patent Application Laid-Open
It is disclosed by Hei 4-80684.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】 上記の従来技術の構成
では、第1には、中空の円筒体による送信アンテナ40
3・受信アンテナ601の外側には、何も設けずに構成
されているため、送信アンテナ403・受信アンテナ6
01が、各探査穴203・204の内面に接触して、ア
ンテナの電気的特性を変化させてしまうという不都合が
生ずる。 また、第2には、深い深度での探査の場合に
は、探査穴203・204が地下水で満たされるため、
内部の各回路構成部分が浸水されて電気的特性を破壊さ
れてしまうという不都合が生ずる。 そして、 第3には、
送信用導線401と受信用導線701の長さが非常に長
くなるため、相関検出によって検出される検出信号中の
位相変化成分には、目的とする地質の差異による位相変
化成分よりも、これらの導線の長さにもとづく位相変化
成分の方が非常に大きく含まれてしまうので、地質によ
る位相変化成分を精度よく検出し得ないという不都合が
ある。 SUMMARY OF THE INVENTION The above prior art configuration
Then, first, the transmitting antenna 40 of a hollow cylindrical body
3. Configuration without providing anything outside the receiving antenna 601
The transmission antenna 403 and the reception antenna 6
01 comes into contact with the inner surfaces of the
The inconvenience of changing the electrical characteristics of the antenna
Occurs. Secondly, in the case of deep depth exploration
Means that the exploration holes 203 and 204 are filled with groundwater,
Each of the internal circuit components is submerged and destroys the electrical characteristics.
The inconvenience of being lost occurs. And third,
Since the length of the transmission wire 401 and the length of the reception wire 701 are very long, the phase change component in the detection signal detected by the correlation detection is larger than the phase change component due to the target geological difference. Since the phase change component based on the length of the conductor is included much more, there is a disadvantage that the phase change component due to the geology cannot be accurately detected.
【0016】このため、こうした不都合のない簡便安価
な構成によるものの提供が望まれているという課題があ
る。For this reason, there is a problem that provision of a simple and inexpensive configuration free of such inconveniences is desired.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記のよう
な地中の対向する各探査穴の一方に送信部と送信アンテ
ナとを配置するとともに他方の探査穴に受信部と受信ア
ンテナとを配置して、送信アンテナから約束波形信号に
もとづく電磁波を送波し、受信アンテナで受波した受信
信号にもとづく信号を被相関信号とし、上記の約束波形
信号を相関信号として掛算相関した掛算相関信号にもと
づいて所要の探査信号を得るボアホールレーダにおい
て、上記の送信アンテナを中空の円筒体、つまり、送信
円筒体で形成するとともに、上記の送信部と、送信部を
動作するための電源用電池、つまり、送信電池とを、上
記の送信円筒体の内部に配置する送信円筒体手段と、上
記の受信アンテナを中空の円筒体、つまり、受信円筒体
で形成するとともに、上記の受信部と、受信部を動作す
るための電源用電池、つまり、受信電池とを、上記の受
信円筒体の内部に配置する受信円筒体手段と、上記の送
信円筒体の外周と上記の受信円筒体の外周とを、それぞ
れ、高周波絶縁材の防水覆で覆うとともに、各上記の防
水覆の内部に高周波絶縁性の充填材を充填する絶縁充填
手段とを設けた第1の構成と、According to the present invention, a transmitting section and a transmitting antenna are arranged in one of the above-described underground exploring holes, and a receiving section and a receiving antenna are arranged in the other exploring hole. An electromagnetic wave based on a promised waveform signal is transmitted from a transmitting antenna, and a signal based on a received signal received by a receiving antenna is used as a correlated signal, and a multiplied correlation signal obtained by multiplying and correlating the above-described promised waveform signal as a correlation signal. In a borehole radar that obtains a required search signal based on the transmission antenna, the transmission antenna is formed of a hollow cylinder, that is, a transmission cylinder, and the transmission unit, a power supply battery for operating the transmission unit, That is, the transmitting battery and the transmitting cylindrical means arranged inside the transmitting cylindrical body and the receiving antenna are formed of a hollow cylindrical body, that is, a receiving cylindrical body. And the receiving section, a power supply battery for operating the receiver unit, i.e., a reception cell, a receiving cylinder means disposed inside the reception cylinder, feeding of the
The outer circumference of the receiving cylinder and the outer circumference of the receiving cylinder are
Covered with a waterproof cover made of high-frequency insulation,
Insulation filling to fill high frequency insulating filler inside the water cover
A first configuration provided with means ;
【0018】上記の第1の構成におけるボアホールレー
ダと同様のボアホールレーダにおいて、上記の送信アン
テナを、2つの中空の円筒体、つまり、送信円筒体対を
各アンテナ素子とした送信用ダイポールアンテナにして
形成するとともに、この送信用ダイポールアンテナの一
方の円筒体の内部に上記の送信部を配置し、他方の円筒
体の内部に上記の送信電池を配置する送信円筒体手段
と、上記の受信アンテナを、2つの中空の円筒体、つま
り、受信円筒体対を各アンテナ素子とした受信用ダイポ
ールアンテナにして形成するとともに、この受信用ダイ
ポールアンテナの一方の円筒体の内部に上記の受信部を
配置し、他方の円筒体の内部に上記の受信電池を配置す
る受信円筒体手段と、上記の送信円筒体対の外周と上記
の受信円筒体対の外周とを、それぞれ、高周波絶縁材の
防水覆で覆うとともに、各上記の防水覆の内部に高周波
絶縁性の充填材を充填する絶縁充填手段とを設けた第2
の構成と、 The borehole array in the first configuration described above.
In the same borehole radar as the above, the transmitting antenna is formed as two hollow cylinders , that is, a transmitting dipole antenna having a pair of transmitting cylinders as antenna elements, and one of the transmitting dipole antennas is formed. A transmitting cylinder means for disposing the transmitting section inside the cylindrical body and disposing the transmitting battery inside the other cylindrical body, and the receiving antenna, the two hollow cylindrical bodies ,
The receiving cylinder pair is formed as a receiving dipole antenna with each antenna element, and the receiving section is arranged inside one cylinder of the receiving dipole antenna, and inside the other cylindrical body. The receiving cylinder means for arranging the receiving battery, the outer circumference of the transmitting cylinder pair and the
Of the pair of receiving cylinders of
In addition to covering with waterproof cover, high frequency
An insulating filling means for filling an insulating filler .
Configuration and
【0019】また、上記のような地中の対向する各探査
穴の一方に送信部と送信アンテナとを配置するとともに
他方の探査穴に受信部と受信アンテナとを配置して、送
信アンテナから約束波形信号にもとづく電磁波を送波
し、受信アンテナで受波した受信信号にもとづく信号を
被相関信号とし、上記の約束波形信号を相関信号として
掛算相関した掛算相関信号にもとづいて所要の探査信号
を得るボアホールレーダにおいて、上記の約束波形信号
を光信号に変換して導光線、つまり、送信側導光線によ
り送信部に与える送信用導線手段と、上記の受信信号を
光信号に変換して導光線、つまり、受信側導光線により
上記の掛算相関を行うための処理部に与える受信用導線
手段と、上記の約束波形信号を、少なくとも、上記の送
信側導光線の部分における約束波形信号の伝送時間と上
記の受信側導光線の部分における受信信号の伝送時間と
を加算した時間量に対応する時間量を、遅延して得られ
る遅延信号にもとづいて上記の相関信号を得る相関信号
手段とを設けた第3の構成と、Further, a transmitting unit and a transmitting antenna are disposed in one of the above-described underground exploring holes, and a receiving unit and a receiving antenna are disposed in the other exploring hole. An electromagnetic wave based on the waveform signal is transmitted, a signal based on the received signal received by the receiving antenna is used as a correlated signal, and a required exploration signal is generated based on the multiplied correlation signal obtained by multiplying and correlating the above-mentioned promised waveform signal as a correlation signal. In the borehole radar to be obtained, the above-mentioned promised waveform signal is converted into an optical signal to be a light guide, that is, a transmission wire means provided to a transmitting unit by a transmission-side light guide, and the above-mentioned received signal is converted into an optical signal by a light guide. That is, the receiving wire means to be provided to the processing unit for performing the above-mentioned multiplication correlation by the receiving light guide, and the above-mentioned promised waveform signal, at least, in the portion of the above-mentioned transmitting light guide A time amount corresponding to a time amount obtained by adding the transmission time of the promised waveform signal and the transmission time of the reception signal in the above-described light-receiving-side light guide portion is calculated based on the delayed signal obtained by delaying the correlation signal. A third configuration provided with a correlation signal means for obtaining;
【0020】上記の第3の構成において、上記の遅延
を、少なくとも上記の送信側導光線の長さと上記の受信
側導光線の長さとを加算した長さに対応する長さをもつ
導光線によって得る相関信号手段を設けた第4の構成
と、さらに、地中の対向する各探査穴の一方の探査穴に
送信部と送信アンテナとを配置するとともに他方の探査
穴に受信部と受信アンテナとを配置して、上記の送信ア
ンテナから約束波形信号にもとづく電磁波を送波し、上
記の受信アンテナで受波した受信信号にもとづく信号を
被相関信号とし、上記の約束波形信号を相関信号として
掛算相関した掛算相関信号にもとづいて所要の探査信号
を得るボアホールレーダにおいて、上記の約束波形信号
を光信号に変換して導光線、つまり、送信側導光線によ
り送信部に与える送信用導線手段と、掛算相関を行って
上記の探査信号を得るための処理部のうちの少なくとも
掛算処理する部分を上記の受信部と一体にして配置する
とともに、上記の処理部の残部を地上に配置する掛算相
関部分設手段と、上記の送信導光線手段とは別個に、上
記の約束波形信号を光信号に変換して導光線、つまり、
遅延用導光線により、約束波形信号を、少なくとも、上
記の送信側導光線の部分における約束波形信号の伝送時
間の時間量に対応する時間量を、遅延して得られる遅延
信号にして、上記の掛算相関を行うための処理部に与え
る遅延用導線手段と、上記の掛算処理する部分により得
られる信号を光信号に変換して導光線により地上に配置
した上記の残部に与える受信用導光線手段とを設けた第
5の構成と、この第5の構成において、上記の遅延用導
光線を、少なくとも、上記の送信側導光線の長さと同一
の長さをもつ導光線によって形成する前記相関信号手段
を設けた第6の構成とを提供するなどにより、上記の課
題を解決し得るようにしたものである。In the third configuration, the delay is provided by a light guide having a length corresponding to at least the sum of the length of the transmitting light guide and the length of the receiving light guide. A fourth configuration provided with a correlation signal means for obtaining, and further, a transmitting unit and a transmitting antenna are arranged in one of the opposing exploration holes in the ground, and a receiving unit and a receiving antenna are disposed in the other exploration hole. To transmit an electromagnetic wave based on the promised waveform signal from the transmitting antenna, a signal based on the received signal received by the receiving antenna as a correlated signal, and multiply the promised waveform signal as a correlation signal. In a borehole radar that obtains a required search signal based on a correlated multiplied correlation signal, the above-mentioned promised waveform signal is converted into an optical signal and transmitted to a transmitting unit by a light guide, that is, a transmission side light guide. Conducting means, and at least a portion of the processing unit for performing the multiplying correlation to obtain the above-described search signal is arranged integrally with the receiving unit, and the rest of the processing unit is arranged on the ground. The multiplying correlation section setting means and the transmission light guide means are separately converted from the promised waveform signal into an optical signal to guide the light, that is,
By the delay light guide, the promised waveform signal is converted into a delay signal obtained by delaying at least a time amount corresponding to the time amount of the transmission time of the promised waveform signal in the above-described transmission light guide portion, Delay wire means to be applied to a processing unit for performing multiplication correlation, and reception light beam means to convert a signal obtained by the above-mentioned multiplication processing part into an optical signal and to provide the above-mentioned remaining part arranged on the ground with a light guide light And a correlation signal that forms the delay light guide at least by a light guide having the same length as the length of the transmission-side light guide in the fifth structure. By providing a sixth configuration provided with means, the above-mentioned problem can be solved.
【0021】[0021]
【作用】第1の構成および第2の構成によれば、送信ア
ンテナ・受信アンテナを外覆によって各探査穴の内面に
接触しないようにしているため、アンテナの電気的特性
が安定して、探査能力を向上し得るという効果が得ら
れ、また、高周波絶縁性の充填材を充填しているので、
浸水による内部の各回路構成部分の電気的特性の破壊を
無くして、水深の深い探査穴の場合にも、安定した探査
が行えるという効果が得られるように作用する。According to the first and second configurations, the transmission address
Antenna and receiving antenna on the inner surface of each exploration hole
The electrical characteristics of the antenna do not touch
Has the effect of stabilizing and improving
Also, because it is filled with a high-frequency insulating filler,
Destruction of electrical characteristics of each internal circuit component due to flooding
Stable exploration even in deep water holes
It works so that the effect that can be performed is obtained .
【0022】第3の構成、第4の構成、第5の構成およ
び第6の構成によれば、送信用導線と受信用導線とを導
光線によって構成しているため、制御処理/表示部のよ
うな地上の装置構成部分と、送信部・受信部のような地
中の装置構成部分との電気的な接続を遮断していること
になるので、接地が不平衡になる場合でも、誘導干渉な
どによる探査障害を受けることが無くなり、また、約束
波形信号を遅延することによって、地中での伝送時間に
相当する信号部分のみを相関検出するようにしているた
め、地質による位相変化または周波数変化部分の変化率
が向上するので、地質による変化成分を精度よく検出し
得るように作用する。According to the third, fourth, fifth, and sixth configurations, the transmission conductor and the reception conductor are constituted by light guides, so that the control processing / display unit This means that the electrical connection between such equipment components on the ground and underground equipment components such as the transmitter and receiver is interrupted, so even if the ground becomes unbalanced, inductive interference will occur. This eliminates the risk of exploration faults caused by geological conditions, and delays the promised waveform signal so that only the signal portion corresponding to the transmission time under the ground is detected. Since the rate of change of the portion is improved, it works so that a change component due to geology can be detected with high accuracy.
【0023】[0023]
【実施例】以下、実施例を図1〜図6により説明する。
図1〜図6の構成において図7〜図9における符号と同
一符号で示す部分は、図7〜図9で説明した同一符号の
部分と同一機能の部分を示す。An embodiment will be described below with reference to FIGS.
In the configurations of FIGS. 1 to 6, portions denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 7 to 9 indicate portions having the same functions as the portions denoted by the same reference numerals described in FIGS. 7 to 9.
【0024】〔第1実施例〕以下、図1〜図3により第
1実施例を説明する。図1の制御処理/表示部301に
おいて、可変周波数発生回路1は、約束波形信号1aと
して、例えば、図8の周波数変化に示すような直線状周
波数変調による掃引形連続FM信号を作り、前置増幅回
路2と固定遅延回路18とに与える。約束波形信号1a
は、具体的には、例えば、f0 =10MHzからf0 +
△f=80MHzまでの可変周波数f1 をもつ信号であ
る。First Embodiment A first embodiment will be described below with reference to FIGS. In the control processing / display unit 301 of FIG. 1, the variable frequency generation circuit 1 generates a swept continuous FM signal by linear frequency modulation as shown in the frequency change of FIG. The signal is supplied to the amplifier circuit 2 and the fixed delay circuit 18. Promised waveform signal 1a
Specifically, for example, from f 0 = 10 MHz to f 0 +
Δf = a signal having a variable frequency f 1 up to 80 MHz.
【0025】前置増幅回路2は、約束波形信号1aを送
信部402に伝送し得る程度に増幅するための前置増幅
を行って、増幅した約束波形信号2aを電/光変換回路
3に与える。The preamplifier circuit 2 performs preamplification for amplifying the promised waveform signal 1a to such an extent that the promised waveform signal 1a can be transmitted to the transmitting section 402, and supplies the amplified promised waveform signal 2a to the electro-optical conversion circuit 3. .
【0026】電/光変換回路3は、電気的信号による約
束波形2aを光信号に変換する回路であり、例えば、レ
ーザーダイオードにより目的の光信号を得る回路であっ
て、変換した約束波形の光信号3aを送信用導線401
に与える。The electric / optical conversion circuit 3 is a circuit for converting the promised waveform 2a based on an electric signal into an optical signal, for example, a circuit for obtaining a target optical signal by a laser diode. The signal 3a is transmitted to the transmission wire 401.
Give to.
【0027】動作用電源26は、制御処理/表示部30
1の各回路を動作させるための電源であって、例えば、
蓄電池または商用電源から所要の電圧を得る電源回路で
ある。The operation power supply 26 is connected to the control processing / display unit 30.
1 is a power supply for operating each circuit, for example,
A power supply circuit for obtaining a required voltage from a storage battery or a commercial power supply.
【0028】送信用導線401は、導光線、例えば、光
ファイバーによる導光線であって、約束波形の光信号3
aを遠隔配置された送信部402の光/電変換回路5に
与える導線である。ここで、光信号3aを送信用導線4
01の長さL1 だけ伝送するのに要する伝送時間をτ1
とする。The transmission wire 401 is a light guide, for example, a light guide made of an optical fiber, and has an optical signal 3 having a predetermined waveform.
"a" is a conducting wire that gives a to the optical / electrical conversion circuit 5 of the transmission unit 402 remotely located. Here, the optical signal 3a is transmitted to the transmission conductor 4
01 length L 1 by a transmission time required to transmit tau 1
And
【0029】光/電変換回路5は、約束波形の光信号3
aを電気信号に変換する回路であり、例えば、ホトトラ
ンジスタにより目的の電気信号を得る回路であって、変
換して得られた電気信号による約束波形信号5aを送信
回路6に与える。The optical / electrical conversion circuit 5 generates an optical signal 3 having a promised waveform.
is a circuit for converting a into an electric signal, for example, a circuit for obtaining a target electric signal by a phototransistor, and supplies a promised waveform signal 5a based on the converted electric signal to the transmission circuit 6.
【0030】送信回路6は、約束波形信号5aを送信に
必要な所要電力に増幅する電力増幅回路であって、例え
ば、トランジスタによる増幅回路であり、増幅して得ら
れた送信信号6aを整合トランス7に与える。また、電
池9は、送信回路6を含む送信部402に配置した各回
路の動作用として独立に設けた電源であって、例えば、
アルカリマンガン乾電池である。The transmitting circuit 6 is a power amplifying circuit for amplifying the promised waveform signal 5a to a required power required for transmission. For example, the transmitting circuit 6 is a transistor-based amplifying circuit, and converts the amplified transmission signal 6a to a matching transformer. Give 7 The battery 9 is a power supply provided independently for operation of each circuit arranged in the transmission unit 402 including the transmission circuit 6, and includes, for example,
It is an alkaline manganese dry battery.
【0031】整合トランス7は、例えば、回路の不平衡
/平衡間を整合する高周波トランス、つまり、バランで
あって、不平衡側を送信回路6に、平衡側を送信アンテ
ナ403に接続してあり、送信信号6aの電力を、送信
アンテナ403から約束波形信号をもつ電磁波501に
して、地中202の伝送路に送波する。The matching transformer 7 is, for example, a high-frequency transformer for matching between unbalanced / balanced circuits, that is, a balun. The unbalanced side is connected to the transmission circuit 6, and the balanced side is connected to the transmission antenna 403. Then, the power of the transmission signal 6a is converted from the transmission antenna 403 into an electromagnetic wave 501 having a promised waveform signal and transmitted to the transmission path of the underground 202.
【0032】送信アンテナ403は、一種のダイポール
アンテナであり、各アンテナ素子を2つの中空の円筒体
403a・403bの導体に形成したもので、例えば、
アルミニウム材の円形パイプの端部に整合トランス7か
らの導線をネジ止めしたものであり、上下の配置間隔L
11を給電インピーダンスに合わせるとともに、各円筒体
403a・403bの長さL12・L13を、送信信号3a
の周波数、つまり、約束波形の信号の周波数の最高周波
数80MHzよりも僅かに高い周波数、例えば、100
MHz程度の波長に共振する長さにすることにより、約
束波形信号に含まれる各周波数成分をなるべく一様な電
力の電磁波で送波し得るようにしてある。The transmitting antenna 403 is a kind of dipole antenna, and each antenna element is formed on a conductor of two hollow cylindrical bodies 403a and 403b.
The conductor from the matching transformer 7 is screwed to the end of a circular pipe made of aluminum material.
11 is adjusted to the feed impedance, and the lengths L 12 and L 13 of the cylindrical bodies 403a and 403b are determined by the transmission signal 3a
, That is, a frequency slightly higher than the highest frequency 80 MHz of the frequency of the signal of the promised waveform, for example, 100
By setting the length to resonate at a wavelength of about MHz, each frequency component included in the promised waveform signal can be transmitted by an electromagnetic wave having as uniform power as possible.
【0033】送信アンテナ403を形成する円筒体40
3a・403bの内部、つまり、中空部分には、一方の
円筒体403aの内部に光/電変換回路5・送信回路6
などの送信部402を構成する部分を収納して配置し、
他方の円筒体403bの内部に送信部402の電源用電
池、つまり、電池9を収納して配置してある。The cylindrical body 40 forming the transmitting antenna 403
3a and 403b, that is, in the hollow portion, an optical / electrical conversion circuit 5 and a transmission circuit 6 are provided inside one cylindrical body 403a.
And the like, which accommodates the parts constituting the transmission unit 402,
The power supply battery of the transmission unit 402, that is, the battery 9 is housed and arranged inside the other cylindrical body 403b.
【0034】外覆10は、送信アンテナ403の外側を
覆う高周波絶縁材で形成した防水覆であって、例えば、
上下を閉じた円筒体をFRP樹脂材で形成したものであ
り、上方に、送信用導線401を防水貫通するためのグ
ランドパッキン10aを設けたものである。The outer cover 10 is a waterproof cover formed of a high-frequency insulating material that covers the outside of the transmitting antenna 403.
A cylindrical body whose upper and lower sides are closed is formed of FRP resin material, and a gland packing 10a for waterproofly penetrating the transmission wire 401 is provided above.
【0035】外覆10の内部に送信アンテナ403など
を収納した構成は、例えば、探査穴203内の深い深度
における水圧などに耐える構成とするため、必要に応じ
て、内部に高周波絶縁性のある絶縁油またはシリコンゴ
ムなどを充填してある。The structure in which the transmitting antenna 403 and the like are housed inside the outer cover 10 is, for example, a structure that withstands water pressure at a deep depth in the exploration hole 203. It is filled with insulating oil or silicone rubber.
【0036】電磁波501は、地中探査の目的に見合っ
た地中伝送距離dを離した地点にある探査穴204まで
到達し得る電力にしてあり、ここで、電磁波501を地
中伝送距離dだけ伝送するのに要する伝送時間をτ2 と
する。The electromagnetic wave 501 has a power that can reach the search hole 204 located at a point separated by an underground transmission distance d suitable for the purpose of the underground exploration. The transmission time required for transmission is τ 2 .
【0037】受信アンテナ601は、送信アンテナ40
3と同様の構成をもつダイポールアンテナであって、2
つの中空の円筒体601a・601bの導体で形成した
ものであり、送信アンテナ403と材質を同一にし、配
置間隔L14と長さL15と長さL16とを、配置間隔L11と
長さL12と長さL13と同一にして構成したものであっ
て、地中202の伝送路を介して到達した電磁波501
を受波して得られた受信信号を、整合トランス12を介
して受信回路13に与える。The receiving antenna 601 is connected to the transmitting antenna 40
A dipole antenna having the same configuration as
One of the hollow is obtained by forming a conductor of the cylindrical body 601a · 601b, and a transmission antenna 403 and the material in the same, and the arrangement interval L 14 and length L 15 and length L 16, the arrangement interval L 11 and length L 12 and be one configured by the same as the length L 13, the electromagnetic wave 501 arriving via the transmission path of the ground 202
Is given to the receiving circuit 13 via the matching transformer 12.
【0038】整合トランス12は、整合トランス7と同
様の高周波トランス、例えば、バランであって、平衡側
を受信アンテナ601に、不平衡側を受信回路13に接
続してあり、受信アンテナ601の受波出力を整合トラ
ンス12から約束波形をもつ受波信号12aとして受信
回路13に与える。The matching transformer 12 is a high-frequency transformer similar to the matching transformer 7, for example, a balun. The balanced side is connected to the receiving antenna 601 and the unbalanced side is connected to the receiving circuit 13. The wave output is supplied from the matching transformer 12 to the receiving circuit 13 as a received signal 12a having a promised waveform.
【0039】受信回路13は、受信信号12aを、制御
処理/表示部301に伝送し得る程度に増幅するための
前置増幅を行った受信信号13aを電/光変換回路14
に与える。また、電池11は、受信回路13を含む受信
部602に配置した各回路の動作用として独立に設けた
電源であって、例えば、アルカリマンガン乾電池であ
る。The receiving circuit 13 converts the pre-amplified received signal 13a for amplifying the received signal 12a to such an extent that the received signal 12a can be transmitted to the control processing / display unit 301.
Give to. The battery 11 is a power source provided independently for the operation of each circuit arranged in the receiving unit 602 including the receiving circuit 13, and is, for example, an alkaline manganese dry battery.
【0040】電/光変換回路14は、電気的信号による
受信信号13aを光信号に変換する回路であり、例え
ば、レーザーダイオードにより目的の光信号を得る回路
であって、変換した受信信号の光信号14aを受信用導
線701に与える。The electrical / optical conversion circuit 14 is a circuit for converting the received signal 13a based on an electrical signal into an optical signal, for example, a circuit for obtaining a target optical signal by a laser diode. The signal 14a is supplied to the receiving conductor 701.
【0041】受信用導線701は、導光線、例えば、光
ファイバーによる導光線であって、約束波形の光信号1
4aを遠隔配置された制御処理/表示部301の光/電
変換回路16に与える導線である。ここで、光信号14
aを受信用導線701の長さL3 だけ伝送するのに要す
る伝送時間をτ3 とする。The receiving conductor 701 is a light guide, for example, a light guide made of an optical fiber.
4a is a lead wire which is provided to the optical / electrical conversion circuit 16 of the control processing / display unit 301 which is remotely arranged. Here, the optical signal 14
The transmission time required to transmit a by the length L 3 of the receiving conductor 701 is τ 3 .
【0042】受信アンテナ601を形成する円筒体60
1a・601bの内部、つまり、中空部分には、一方の
円筒体601aの内部に電/光変換回路14・受信回路
13などの受信部602を構成する部分を収納して配置
し、また、他方の円筒体601bの内部に送信部402
の電源用電池、つまり、電池11を収納して配置してあ
る。The cylindrical body 60 forming the receiving antenna 601
In the inside of 1a and 601b, that is, in the hollow part, the part constituting the receiving unit 602 such as the electro-optical conversion circuit 14 and the receiving circuit 13 is housed and arranged inside one cylindrical body 601a, and The transmission unit 402 is provided inside the cylindrical body 601b.
, That is, the battery 11 is housed and arranged.
【0043】外覆15は、受信アンテナ601の外側を
覆う高周波絶縁材で形成した防水覆であって、例えば、
上下を閉じた円筒体をFRP樹脂材で形成したものであ
り、上方に、受信用導線701を防水貫通するためのグ
ランドパッキン15aを設けたものである。The outer cover 15 is a waterproof cover formed of a high-frequency insulating material that covers the outside of the receiving antenna 601.
A cylindrical body whose upper and lower sides are closed is formed of FRP resin material, and a gland packing 15a for waterproofly penetrating the receiving conductor 701 is provided above.
【0044】外覆15の内部に受信アンテナ601など
を収納した構成は、例えば、外覆10の内部に送信アン
テナ403などを収納した構成と同様の構成にしてあ
る。The configuration in which the receiving antenna 601 and the like are housed inside the outer cover 15 is the same as the configuration in which the transmitting antenna 403 and the like are housed inside the outer cover 10, for example.
【0045】光/電変換回路16は、受信信号の光信号
14aを電気信号に変換する回路であり、例えば、ホト
トランジスタにより目的の電気信号を得る回路であっ
て、変換して得られた電気信号による受信信号16aを
後段増幅回路17に与える。The optical / electrical conversion circuit 16 is a circuit for converting the optical signal 14a of the received signal into an electric signal, for example, a circuit for obtaining a target electric signal by a phototransistor. The received signal 16a by the signal is given to the rear-stage amplifier circuit 17.
【0046】後段増幅回路17は、受信信号16aを掛
算相関を行うために必要な所要電圧に増幅する増幅回路
であって、例えば、トランジスタによる増幅回路であ
り、増幅した受信信号17aを掛算回路19の一方の掛
算入力として与える。The post-amplifying circuit 17 is an amplifying circuit for amplifying the received signal 16a to a required voltage necessary for performing the multiplying correlation, and is, for example, a transistor-based amplifying circuit, and multiplies the amplified received signal 17a by the multiplying circuit 19a. Is given as one of the multiplication inputs.
【0047】ここで、この第1実施例では、受信信号1
6aを被相関信号とし、相関信号を約束波形信号1aと
する掛算相関を、一種のビート検波によって行い、この
掛算相関によって得られた相関検出信号、つまり、ビー
ト検波信号をフーリエ変換してパワースペクトルから、
ビート周波数fb を求めることにより、地中202での
電磁波501の伝送時間τ2 の変化を知ることによっ
て、地中202の地質を判別するようにしているもので
ある。Here, in the first embodiment, the received signal 1
6a is a signal to be correlated, a multiplication correlation with the correlation signal as a promised waveform signal 1a is performed by a kind of beat detection, and a correlation detection signal obtained by the multiplication correlation, that is, a beat detection signal is Fourier-transformed to obtain a power spectrum. From
By determining the beat frequency f b and knowing the change in the transmission time τ 2 of the electromagnetic wave 501 in the underground 202, the geology of the underground 202 is determined.
【0048】このため、掛算回路19の他方の掛算入力
として約束波形信号1aを与えることになるが、単に、
ビート検波を行うのみであれば、約束波形信号1aを直
接そのまま掛算入力として与えれば、目的が達せられる
わけである。Therefore, the promised waveform signal 1a is given as the other multiplication input of the multiplication circuit 19,
If only beat detection is performed, the purpose can be achieved by directly providing the promised waveform signal 1a as a multiplication input.
【0049】しかしながら、このようにしたのでは、ビ
ート成分には、伝送時間τ1 と伝送時間τ2 と伝送時間
τ3 との総和の時間量τ11 τ11=τ1 +τ2 +τ3 と、前置増幅回路2・電/光変換回路3・光/電変換回
路5・送信回路6・受信回路13・電/光変換回路14
・光/電変換回路16・後段増幅回路17の各回路での
遅延時間の総和の時間量τ12との和の時間、つまり、総
合遅延時間τ13 τ13=τ11+τ12 による成分が含まれてしまうため、地中202内での伝
送時間τ2 の変化によるビート成分の変化の変化率が、
この総合遅延時間τ13に対する変化率になってしまうの
で、結局、検出する変化比率が低下してしまうことにな
るわけである。However, in this case, the beat component includes the total amount of transmission time τ 1 , transmission time τ 2, and transmission time τ 3 τ 11 τ 11 = τ 1 + τ 2 + τ 3 , Preamplifier circuit 2, electric / optical conversion circuit 3, optical / electric conversion circuit 5, transmission circuit 6, reception circuit 13, electric / optical conversion circuit 14
The time of the sum of the total amount of delay time in each circuit of the optical / electrical conversion circuit 16 and the post-amplifier circuit 17 with the time amount τ 12 , that is, a component due to the total delay time τ 13 τ 13 = τ 11 + τ 12 is included. The rate of change of the beat component due to the change of the transmission time τ 2 in the underground 202 is
Because becomes the rate of change for the total delay time tau 13, after all, change the ratio to be detected is not made to be lowered.
【0050】そこで、約束波形信号1aを固定遅延回路
18に与えて遅延するが、この遅延は理想的には、上記
の総合遅延時間τ13から地中202内での伝送時間τ2
を差し引いた時間量τ14 τ14=τ13−τ2 だけ遅延した遅延信号18aを掛算回路19に掛算入力
として与えるようにすべきであるが、構成を簡便にする
ために、遅延回路18の遅延時間量τs を、少なくと
も、伝送時間τ1 と伝送時間τ3 を加算した時間量τ15 τs =τ1 +τ3 =τ15 の時間とし、好ましくしは、上記の時間量τ14までの時
間を遅延する。しかし、ここでは、簡単に、伝送時間τ
1 と伝送時間τ3 を加算した時間量τ15の時間だけ遅延
しているものである。[0050] Therefore, promises waveform signal 1a a is delayed by applying a fixed delay circuit 18, the delay Ideally, transmission time tau 2 of in the ground 202 from total delay time tau 13 of the
Should be given as a multiplication input to the multiplication circuit 19 by delaying the time amount τ 14 τ 14 = τ 13 −τ 2. However, in order to simplify the configuration, The delay time amount τ s is a time amount of at least τ 15 τ s = τ 1 + τ 3 = τ 15 which is the sum of the transmission time τ 1 and the transmission time τ 3 , and is preferably up to the time amount τ 14 described above. Delay time. However, here, simply, the transmission time τ
Only 1 and transmission time tau 3 times the amount of time tau 15 plus those that are delayed.
【0051】遅延回路18は、例えば、電/光変換回路
3・送信用導線401・光/電変換回路5との構成によ
る伝送線路と同様の光ファイバーによる導光線を用いた
遅延線路であり、導光線の長さを、送信用導線401の
長さL1 と受信用導線701の長さL3 とを加算した長
さのものにすることによって、時間量τ15に相当する遅
延時間量を得るようにしたものである。つまり、遅延回
路18に用いる導光線、送信用導線401に用いる導光
線および受信用導線701に用いる導光線を全て同一材
質または同一規格の導光線、つまり、同一材質または同
一規格の光ファイバーで構成することにより、単に、そ
の長さを所定の長さにするだけで、各伝送時間と遅延時
間とを容易に一致し得るようにしている。The delay circuit 18 is, for example, a delay line using a light guide made of an optical fiber similar to the transmission line having the configuration of the optical / optical conversion circuit 3, the transmission line 401, and the optical / electrical conversion circuit 5. the length of the beam, by be of a length L 1 and the length L 3 and a length obtained by adding the reception conductors 701 of the transmission conductor 401, to obtain a delay time amount corresponding to the amount of time tau 15 It is like that. That is, the light guide used for the delay circuit 18, the light guide used for the transmission wire 401, and the light guide used for the reception wire 701 are all made of the same material or the same standard light guide, that is, the same material or the same standard optical fiber. In this way, each transmission time and the delay time can be easily matched just by setting the length to a predetermined length.
【0052】掛算回路19は、例えば、ダブルバランス
ミキサ(DBM)による掛算回路(ダブルバランス形掛
算回路ともいう)であり、一方の掛算入力の振幅値と他
方の掛算入力の振幅値とを掛算して得られる振幅値の信
号を掛算信号として出力する回路であり、被相関信号に
相当する受信信号17aと、相関信号に相当する遅延信
号18aとを掛算して得られる掛算信号19aを低域濾
波回路20に与える。The multiplying circuit 19 is, for example, a multiplying circuit (also called a double-balanced multiplying circuit) using a double balance mixer (DBM), and multiplies the amplitude value of one multiplication input by the amplitude value of the other multiplication input. And outputs a signal having an amplitude value obtained as a multiplication signal. The multiplication signal 19a obtained by multiplying the reception signal 17a corresponding to the correlated signal and the delay signal 18a corresponding to the correlation signal is low-pass filtered. To the circuit 20.
【0053】低域濾波回路20は、約束波形信号1aの
最低周波数成分よりも低い周波数でビート検波出力とし
て予測される最高周波数よりも高い周波数、つまり、こ
の実施例では、1kHz以下の周波数を通過周波数とし
て濾波する濾波回路であり、濾波して得られる掛算相関
信号20aを処理プロセッサ21に与える。The low-pass filtering circuit 20 passes a frequency lower than the lowest frequency component of the promised waveform signal 1a and higher than the highest frequency predicted as a beat detection output, that is, in this embodiment, a frequency of 1 kHz or less. This is a filtering circuit for filtering as a frequency, and provides a multiplying correlation signal 20a obtained by filtering to a processing processor 21.
【0054】処理プロセッサ21は、例えば、マイクロ
コンピュータによりフーリエ変換を行うプロセッサであ
り、掛算相関信号20aをサンプリングして得られるデ
ィジタル値のデータにもとづいてフーリエ変換を行うこ
とにより、掛算相関信号20aの主周波数成分、つま
り、ビート検波によって得られたビート周波数fb を求
めることにより、伝送時間τ2 の実質的な変化量に対応
する算定値を求めるものであり、この算定値にもとづい
て得られる信号を算定値信号21aとして表示器22に
与える。The processing processor 21 is, for example, a processor for performing a Fourier transform by a microcomputer, and performs a Fourier transform on the basis of digital value data obtained by sampling the multiplied correlation signal 20a, thereby obtaining the multiplied correlation signal 20a. the main frequency components, that is, by obtaining the beat frequency f b obtained by the beat detection, which seek to calculate values corresponding to the substantial variation of transmission time tau 2, obtained on the basis of the calculation value The signal is given to the display 22 as the calculated value signal 21a.
【0055】ウインチ801は、外覆10と外覆15と
を上下に移動するために外覆10と外覆15に結び付け
たケーブル802(図示せず)または送信用導線401
と受信用導線701とを巻き上げ、または、巻き下ろし
するとともに、ケーブル802または送信用導線401
と受信用導線701との移動量を検出した検出量にもと
づいて、送信アンテナ403と受信アンテナ601の深
度を表す深度信号801aを処理プロセッサ21に与え
る。The winch 801 is provided with a cable 802 (not shown) or a transmission wire 401 connected to the outer cover 10 and the outer cover 15 to move the outer cover 10 and the outer cover 15 up and down.
And the receiving wire 701 are wound up or down, and the cable 802 or the transmitting wire 401 is wound up.
A depth signal 801a indicating the depth of the transmitting antenna 403 and the receiving antenna 601 is provided to the processor 21 based on the detected amount of movement between the receiving antenna 701 and the receiving wire 701.
【0056】表示器22は、処理プロセッサ21からの
深度信号801aにもとづく深度値のデータと、算定値
信号21aにもとづく伝送時間τ2 の実質的な変化量に
対応する算定値のデータとを、文字表示によるディジタ
ル表示を行うとともに、グラフ状の図形表示によるアナ
ログ表示を行う。The display 22 displays the data of the depth value based on the depth signal 801a from the processor 21 and the data of the calculated value corresponding to the substantial change amount of the transmission time τ 2 based on the calculated value signal 21a. In addition to performing digital display by character display, analog display by graph-like graphic display is performed.
【0057】以下、処理プロセッサ21においてフーリ
エ変換により伝送時間τ2 の実質的な変化量に対応する
算定値を求める演算処理の処理過程を説明する。Hereinafter, a description will be given of a processing procedure of an arithmetic processing for obtaining a calculated value corresponding to a substantial change amount of the transmission time τ 2 by Fourier transform in the processor 21.
【0058】ここで、演算処理を簡単に分かり易くする
ため、前置増幅回路2・電/光変換回路3・光/電変換
回路5・送信回路6・受信回路13・電/光変換回路1
4・光/電変換回路16・後段増幅回路17の各回路で
の遅延時間を無視して、約束波形1aから受信信号17
aまでにおける遅延時間を、伝送時間τ1 と伝送時間τ
2 と伝送時間τ3 との総和の時間量τ11として考え、固
定遅延回路18の遅延時間τs を、伝送時間τ1 と伝送
時間τ3 とを加算した時間量τ15に設定したことにす
る。Here, in order to easily understand the arithmetic processing, a preamplifier circuit 2, an electric / optical conversion circuit 3, an optical / electric conversion circuit 5, a transmission circuit 6, a reception circuit 13, and an electric / optical conversion circuit 1
4. Disregarding the delay time in each circuit of the optical / electrical conversion circuit 16 and the post-amplifier circuit 17, the received signal 17
The transmission time τ 1 and the transmission time τ
Considering the time amount τ 11 of the sum of 2 and the transmission time τ 3 , the delay time τ s of the fixed delay circuit 18 is set to the time amount τ 15 obtained by adding the transmission time τ 1 and the transmission time τ 3. I do.
【0059】したがって、Therefore,
【数1】 である。(Equation 1) It is.
【0060】そして、約束波形信号1aをe1 、送信部
402から出力される信号、つまり、送信回路6から出
力される信号をe2 、受信部602から出力される信
号、つまり、受信回路13から出力される信号をe3 、
被相関信号に相当する受信信号17aをe4 、相関信号
に相当する遅延信号18aをe5 で表すとすると、各信
号は次式のように表すことができる。The promised waveform signal 1a is denoted by e 1 , the signal output from the transmission unit 402, ie, the signal output from the transmission circuit 6 is denoted by e 2 , the signal output from the reception unit 602, ie, the reception circuit 13 E 3 ,
Assuming that the received signal 17a corresponding to the correlated signal is represented by e 4 and the delayed signal 18a corresponding to the correlated signal is represented by e 5 , each signal can be represented by the following equation.
【0061】[0061]
【数2】 (Equation 2)
【0062】また、掛算相関信号20aをE1 で表し、
低域濾波する関数をLPF〔 〕で表すとすると、[0062] In addition, it represents a multiplication correlation signal 20a at E 1,
If the function for low-pass filtering is represented by LPF [],
【数3】 (Equation 3)
【0063】ここで、最終階の式の第2項は低域濾波回
路20の濾波によって無くなるので、結局、低域濾波回
路20から出力される掛算相関信号20aは、Here, the second term of the equation of the last floor is eliminated by the low-pass filtering circuit 20, so that the multiplication correlation signal 20a output from the low-pass filtering circuit 20 is
【数4】 として表すことができる。(Equation 4) Can be expressed as
【0064】約束波形信号1aを、図8の周波数変化の
ような可変周波数f1 をもつ掃引形連続FM信号、例え
ば、具体的な波形で示すと、図2の波形ような信号にし
てあるとすれば、式のω1 は、次式のように表すこと
ができる。[0064] The promise waveform signal 1a, the sweep-type continuous FM signal having a variable frequency f 1, such as the frequency change of the FIG. 8, for example, indicating a concrete waveform, when there was a signal like the waveform of FIG. 2 Then, ω 1 in the equation can be expressed as the following equation.
【0065】[0065]
【数5】 ただし、0≦t≦Tとする。(Equation 5) However, it is assumed that 0 ≦ t ≦ T.
【0066】ここで、Here,
【数6】 とおくと、掛算相関信号20aとして出力される周波数
信号E1 は、(Equation 6) In other words, the frequency signal E 1 output as the multiplication correlation signal 20a is
【数7】 となる。(Equation 7) Becomes
【0067】そして、式と式から、Then, from the equations and the equations,
【数8】 が得られる。(Equation 8) Is obtained.
【0068】したがって、周波数信号E1 のビート周波
数成分fb 、つまり、地中202の地質の変化に伴って
生ずる伝送時間τ2 の変化によって変化するビート周波
数成分は、Therefore, the beat frequency component f b of the frequency signal E 1 , that is, the beat frequency component that changes due to the change in the transmission time τ 2 caused by the change in the geology of the underground 202 is:
【数9】 となり、式を導入すると、最終的に、(Equation 9) Introducing the formula, eventually,
【数10】 のように表すことができ、この式のビート周波数成分
が、掛算相関信号20aの周波数信号E1 に含まれてい
ることになるわけである。(Equation 10) Can represent as the beat frequency component of this equation is not made to be included in the frequency signal E 1 of the multiplication correlation signal 20a.
【0069】そして、式におけるτ1 ・τ3 ・τs と
は、送信用導線401による伝送時間τ1 と、受信用導
線701による伝送時間τ3 と、固定遅延回路18によ
る約束波形信号1aの遅延時間量τs なので、これらは
全て固定値であるから、掛算相関信号20aとして出力
される周波数信号E1 、つまり、式の信号を、処理プ
ロセッサ21でA/D変換したディジタル値のデータに
もとづいて、フーリエ変換してパワースペクトル、つま
り、周波数電力分布を演算するとビート周波数fb を求
めることができる。Τ 1 τ 3 τ s in the equation is the transmission time τ 1 by the transmission wire 401, the transmission time τ 3 by the reception wire 701, and the promised waveform signal 1 a by the fixed delay circuit 18. Since the delay time amount τ s , these are all fixed values. Therefore, the frequency signal E 1 output as the multiplication correlation signal 20 a, that is, the signal of the equation is converted into digital value data obtained by A / D conversion by the processor 21. based, the power spectrum by Fourier transform, that is, it is possible to determine the beat frequency f b when calculating the frequency power distribution.
【0070】ここで、フーリエ変換をHere, the Fourier transform is
【数11】 とし、パワースペクトルを[Equation 11] And the power spectrum
【数12】 とすると、(Equation 12) Then
【数13】 の関係になるので、この式の関係をグラフで表すと、
例えば、図3のようになるため、パワースペクトルが最
大になる位相変化率または周波数を求めることによっ
て、現在、探査している地中202の深度における地質
に対応するビート周波数fb 、つまり、ビート信号の周
波数またはその位相変化を表す値を求めることができる
ことになる。(Equation 13) Therefore, if the relationship of this equation is represented by a graph,
For example, by obtaining the phase change rate or frequency at which the power spectrum is maximized as shown in FIG. 3, the beat frequency f b corresponding to the geology at the depth of the underground 202 currently being searched, that is, the beat frequency f b , A value representing the frequency of the signal or its phase change can be determined.
【0071】上記の演算において、固定遅延回路18で
の遅延時間値τs は、In the above operation, the delay time value τ s in the fixed delay circuit 18 is
【数14】 に設定してあるため、式における右項の( )内の実
質的な値は、[Equation 14] , The effective value in parentheses in the right term of the equation is
【数15】 になるわけであり、ビート周波数fb の変化を、このτ
2 に対応する周波数に対する変化率として見ることがで
きるわけである。(Equation 15) And the change in beat frequency f b is
It can be seen as the rate of change for the frequency corresponding to 2 .
【0072】これに対して、固定遅延回路18を設けな
かった場合には、この( )内の値が、On the other hand, when the fixed delay circuit 18 is not provided, the value in parentheses is
【数16】 になる。(Equation 16) become.
【0073】したがって、ビート周波数fb の変化を、
このτ11に対応する周波数に対する変化率として見る場
合に比べて、Therefore, the change of the beat frequency f b is
As compared with the case where viewed as the rate of change with respect to frequency corresponding to the tau 11,
【数17】 の比率だけ拡大した比率で見ることになるので、地中2
02の地質の変化による伝送時間τ2 の変化を式の比
率だけ精度を上げて探査し得ることになるわけである。[Equation 17] Underground 2
In other words, the change of the transmission time τ 2 due to the change of the geology of 02 can be searched with the accuracy increased by the ratio of the equation.
【0074】〔第2実施例〕以下、図4により第2実施
例を説明する。図4における図1〜図3の符号と同一符
号の部分は、図1〜図3により説明した同一符号の部分
と同一の機能をもつ部分である。[Second Embodiment] Hereinafter, a second embodiment will be described with reference to FIG. 4 have the same functions as those described with reference to FIGS. 1 to 3.
【0075】図4の第2実施例は、図1の第1実施例に
おける掛算相関部分を直交2相による掛算構成に変形し
たものであり、約束波形信号18aを90°移相回路2
3で90°移相した約束波形信号23aを相関信号と
し、受信信号17aを被相関信号として掛算回路24で
掛算した掛算信号24aを低域濾波回路25で濾波した
90°掛算相関信号25aを得る構成を増設したもので
ある。The second embodiment shown in FIG. 4 is a modification of the first embodiment shown in FIG. 1 in which the multiplication-correlation portion is changed to a multiplication configuration using two orthogonal phases.
3. A 90 ° multiplied correlation signal 25a obtained by filtering the multiplied signal 24a multiplied by the multiplying circuit 24 by the multiplying circuit 24 with the received signal 17a as the correlated signal using the promised waveform signal 23a shifted by 90 ° in 3 with the low-pass filter 25 is obtained. The configuration has been expanded.
【0076】90°掛算相関信号25aは、式式の
信号E1 に対して90°位相の異なる信号E2 になるの
で、この90°掛算相関信号25aによる信号E2 と掛
算相関信号20aによる信号E1 とを処理プロセッサ2
1に与えることにより、処理プロセッサ21におけるフ
ーリエ変換を直交関数展開によるフーリエ変換によって
行わせるようにしたものである。[0076] 90 ° multiplied correlation signals 25a, since for the signal E 1 of the formula equation becomes different signal E 2 of 90 ° phase signal by the signal E 2 and multiplied correlation signals 20a by the 90 ° multiplication correlation signals 25a E 1 and the processor 2
1, the Fourier transform in the processor 21 is performed by the Fourier transform by orthogonal function expansion.
【0077】以上に説明した第1実施例・第2実施例を
要約すると、地中の対向する各探査穴203・204の
一方の探査穴203に送信部402と送信アンテナ40
3とを配置するとともに他方の探査穴204に受信部6
02と受信アンテナ601とを配置して、送信アンテナ
403から約束波形信号1aにもとづく電磁波501を
送波し、受信アンテナ601で受波した受信信号13a
にもとづく信号を被相関信号17aとし、上記の約束波
形信号1aを相関信号として掛算相関した掛算相関信号
20aまたは20a・25aにもとづいて所要の探査信
号21aを得るボアホールレーダにおいて、送信アンテ
ナ403を中空の円筒体、つまり、送信円筒体で形成す
るとともに、送信部402と、送信部を動作するための
電源用電池9、つまり、送信電池とを、上記の送信円筒
体の内部に配置する送信円筒体手段と、受信アンテナ6
01を中空の円筒体、つまり、受信円筒体で形成すると
ともに、受信部602と、受信部を動作するための電源
用電池11、つまり、受信電池とを、上記の受信円筒体
の内部に配置する受信円筒体手段と、上記の送信円筒体
の外周と上記の受信円筒体の外周とを、それぞれ、高周
波絶縁材の防水覆、つまり、外覆10・15で覆うとと
もに、各上記の防水覆の内部に高周波絶縁性の充填材を
充填する絶縁充填手段とを設けた第1の構成と、The first and second embodiments described above can be summarized as follows. The transmitting unit 402 and the transmitting antenna 40 are provided in one of the opposing searching holes 203 and 204 in the ground.
3 and the receiver 6 in the other search hole 204.
02 and the receiving antenna 601 are arranged, the electromagnetic wave 501 based on the promised waveform signal 1a is transmitted from the transmitting antenna 403, and the receiving signal 13a received by the receiving antenna 601 is transmitted.
In the borehole radar that obtains a required search signal 21a based on a multiplied correlation signal 20a or 20a / 25a obtained by multiplying and correlating the above-described promised waveform signal 1a as a correlation signal, the transmitting antenna 403 is hollow. A transmission cylinder in which the transmission unit 402 and the power source battery 9 for operating the transmission unit, that is, the transmission battery, are disposed inside the transmission cylinder. Body means and receiving antenna 6
01 is formed of a hollow cylindrical body, that is, a receiving cylindrical body, and the receiving unit 602 and the power supply battery 11 for operating the receiving unit, that is, the receiving battery are disposed inside the receiving cylindrical body. Receiving cylinder means and the transmitting cylinder described above
Of the receiving cylinder and the outer circumference of the receiving cylinder,
When the waterproof insulation of the wave insulation material, that is, when it is covered with the outer jackets 10 and 15,
In addition, a high-frequency insulating filler is placed inside each of the above waterproof covers.
A first configuration provided with an insulating filling means for filling ;
【0078】上記の第1の構成におけるボアホールレー
ダと同様のボアホールレーダにおいて、送信アンテナ4
03を、2つの中空の円筒体403a・403b、つま
り、送信円筒体対を各アンテナ素子とした送信用ダイポ
ールアンテナにして形成するとともに、この送信用ダイ
ポールアンテナの一方の円筒体403aの内部に送信部
402を配置し、他方の円筒体403bの内部に送信電
池9を配置する送信円筒体手段と、受信アンテナ601
を、2つの中空の円筒体601a・601b、つまり、
受信円筒体対を各アンテナ素子とした受信用ダイポール
アンテナにして形成するとともに、この受信用ダイポー
ルアンテナの一方の円筒体601aの内部に受信部60
2を配置し、他方の円筒体601bの内部に上記の受信
電池11を配置する受信円筒体手段と、上記の送信円筒
体対の外周と上記の受信円筒体対の外周とを、それぞ
れ、高周波絶縁材の防水覆、つまり、外覆10・15で
覆うとともに、各上記の防水覆の内部に高周波絶縁性の
充填材を充填する絶縁充填手段とを設けた第2の構成
と、 The borehole array in the first configuration described above
In a borehole radar similar to
03, two hollow cylindrical bodies 403a and 403b ,
The transmission cylinder pair is formed as a transmission dipole antenna using each antenna element, and the transmission section 402 is arranged inside one cylinder 403a of this transmission dipole antenna, and inside the other cylinder 403b. Transmission cylinder means for disposing the transmission battery 9 in the
To two hollow cylinders 601a and 601b ,
The receiving cylinder pair is formed as a receiving dipole antenna having each antenna element, and a receiving unit 60 is provided inside one cylindrical body 601a of the receiving dipole antenna.
2 Place a receiving cylinder means for arranging the reception battery 11 to the interior of the other of the cylindrical body 601b, the above transmission cylinder
The outer circumference of the body pair and the outer circumference of the receiving cylinder
And a high-frequency insulating waterproof cover, that is, an outer cover
Cover and high-frequency insulation inside each waterproof cover
A second configuration provided with insulating filling means for filling the filler ,
【0079】また、上記のような地中の対向する各探査
穴203・204の一方の探査穴203に送信部402
と送信アンテナ403とを配置するとともに他方の探査
穴204に受信部602と受信アンテナ601とを配置
して、送信アンテナ402から約束波形信号1aにもと
づく電磁波501を送波し、受信アンテナ601で受波
した受信信号13aにもとづく信号を被相関信号とし、
約束波形信号1aを相関信号として掛算相関した掛算相
関信号20aまたは20aと25aにもとづいて所要の
探査信号21aを得るボアホールレーダにおいて、約束
波形信号1aを光信号に変換して導光線、つまり、送信
側導光線401により送信部401に与える送信用導線
手段と、受信信号13aを光信号に変換して導光線、つ
まり、受信側導光線701により掛算相関を行うための
処理部301に与える受信用導線手段と、約束波形信号
1aを、少なくとも、送信側導光線401の部分におけ
る約束波形信号1aの伝送時間τ1 と受信側導光線70
1の部分における受信信号13aの伝送時間τ3 とを加
算した時間量に対応する時間量τs を、遅延して得られ
る遅延信号18aにもとづいて相関信号を得る相関信号
手段ととを設けた第3の構成と、Further, the transmitting unit 402 is provided in one of the opposing search holes 203 and 204 in the ground as described above.
And a transmitting antenna 403, and a receiving unit 602 and a receiving antenna 601 are disposed in the other exploration hole 204. An electromagnetic wave 501 based on the promised waveform signal 1 a is transmitted from the transmitting antenna 402 and received by the receiving antenna 601. A signal based on the waved received signal 13a is set as a correlated signal,
In a borehole radar that obtains a required search signal 21a based on a multiplied correlation signal 20a or 20a and 25a obtained by multiplying and correlating the promised waveform signal 1a as a correlation signal, the promised waveform signal 1a is converted into an optical signal to guide light, that is, transmitted. A transmission wire means provided to the transmission unit 401 by the side light guide 401 and a reception light provided to the processing unit 301 for converting the reception signal 13a into an optical signal and performing a multiplication correlation by the reception light guide 701. The conductor means and the promised waveform signal 1a are compared at least with the transmission time τ 1 of the promised waveform signal 1a in the portion of the transmission side light ray 401 and the reception side light ray 70.
A correlation signal means for obtaining a correlation signal based on a delay signal 18a obtained by delaying a time amount τ s corresponding to a time amount obtained by adding the transmission time τ 3 of the reception signal 13a in the portion 1 A third configuration,
【0080】上記の第3の構成において、上記の遅延
を、少なくとも上記の送信側導光線401の長さL1 と
受信側導光線701の長さL3 とを加算した長さに対応
する長さをもつ導光線によって得る相関信号手段を設け
た第4の構成とになっているものである。[0080] In the third configuration described above, the delay length corresponding to the length obtained by adding at least the length L 1 of the transmission side guide light 401 and the length L 3 of the receiving side guide light 701 This is a fourth configuration provided with a correlation signal means obtained by a light guide having an appropriate length.
【0081】〔第3実施例〕以下、図5により第3実施
例を説明する。図5における図1〜図4の符号と同一符
号の部分は、図1〜図4で説明した同一符号の部分と同
一の機能をもつ部分である。[Third Embodiment] The third embodiment will be described below with reference to FIG. The portions having the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 in FIG. 5 are portions having the same functions as the portions having the same reference numerals described in FIGS.
【0082】この第3実施例の構成において、上記の第
1実施例の構成と異なる構成箇所は、主として、図1の
第1実施例では、制御処理/表示部301に配置してい
た掛算相関を行う処理部分のうちの前段部分、つまり、
掛算処理を行う部分に相当する掛算回路19と低域濾波
回路20とを、図5の第3実施例では、受信部602側
に移設して配置した箇所と、この移設に伴い、約束波形
信号1aを遅延した遅延信号18aを相関信号として与
える経路を、制御処理/表示部301から受信部602
側に与えるように変更した箇所である。In the structure of the third embodiment, the different points from the structure of the first embodiment are mainly the multiplication correlations arranged in the control processing / display unit 301 in the first embodiment of FIG. Of the processing part that performs
In the third embodiment shown in FIG. 5, the multiplying circuit 19 and the low-pass filtering circuit 20 corresponding to the part for performing the multiplying process are relocated and arranged on the receiving section 602 side. From the control processing / display unit 301 to the receiving unit 602, a path for providing the delay signal 18a obtained by delaying the signal 1a as a correlation signal is provided.
It is a part changed to give to the side.
【0083】以下、図5の構成における図1の構成と異
なる構成部分を具体的に説明する。掛算回路19と低域
濾波回路20′とは、受信部602と一体にして配置し
て、電源用電池11によって動作するようにしてあり、
受信回路13は受信信号13aを掛算回路19の一方の
掛算入力として与える。Hereinafter, components of the configuration of FIG. 5 that are different from the configuration of FIG. 1 will be described in detail. The multiplying circuit 19 and the low-pass filtering circuit 20 ′ are arranged integrally with the receiving unit 602, and are operated by the power supply battery 11.
The receiving circuit 13 gives the received signal 13 a as one multiplication input of the multiplication circuit 19.
【0084】掛算回路19の他方の掛算入力として与え
る遅延信号18a′は、制御処理/表示部301に配置
した電/光変換回路181によって約束波形信号1aを
光信号181aに変換し、光信号181aを遅延用導線
182を介して、受信部602と一体にして配置した光
/電変換回路183・増幅回路184により遅延するよ
うにしてある。The delayed signal 18a 'given as the other multiplication input of the multiplication circuit 19 converts the promised waveform signal 1a into an optical signal 181a by an electro / optical conversion circuit 181 arranged in the control / display section 301, and outputs the optical signal 181a. Is delayed by an optical / electrical conversion circuit 183 and an amplification circuit 184 disposed integrally with the reception unit 602 via a delay conductor 182.
【0085】遅延する時間量τs は、電/光変換回路1
81・光/電変換回路183を電/光変換回路3・光/
電変換回路5と同一のもので構成するとともに、遅延用
導線182を送信用導線401と同一材質または同一規
格で同一の長さL1 にして構成することによって、送信
用導線401における光信号3aの伝送時間τ1 と同じ
にしてある。また、増幅回路184は、光信号181a
を光/電変換回路183で変換した遅延信号183a
を、掛算回路19の他方の入力として適する振幅値に増
幅する回路である。The amount of time τ s to be delayed depends on the electrical / optical conversion circuit 1
81. The optical / electrical conversion circuit 183
As well as consists of the same photoelectric conversion circuit 5, by configuring in the same length L 1 of the same material or the same standards and transmission conductor 401 a delay conductor 182, the optical signal 3a in the transmission conductor 401 And the same transmission time τ 1 as shown in FIG. In addition, the amplifier circuit 184 includes the optical signal 181a.
Signal 183a obtained by converting the
Is amplified to an amplitude value suitable as the other input of the multiplication circuit 19.
【0086】しかし、遅延する時間量τs は、理想的に
は、第1実施例で述べたと同様の理由で、伝送時間τ1
と、前置増幅回路2・電/光変換回路3・光/電変換回
路5・送信回路6・受信回路13による遅延時間との和
の時間量に設定するのが好ましい。However, the amount of time τ s to be delayed is ideally equal to the transmission time τ 1 for the same reason as described in the first embodiment.
And the delay time of the preamplifier circuit 2, the electrical / optical conversion circuit 3, the optical / electrical conversion circuit 5, the transmission circuit 6, and the reception circuit 13 are preferably set to the amount of time.
【0087】掛算回路19は、図1の第1実施例におけ
る掛算回路19と同一であり、低域濾波回路20′は、
図1の第1実施例における低域濾波回路20の動作を行
うほか、電/光変換回路14に所要の動作を行わせ得る
ように、掛算相関信号20aを増幅した出力を得るため
の増幅機能を付加してある。The multiplication circuit 19 is the same as the multiplication circuit 19 in the first embodiment shown in FIG.
In addition to performing the operation of the low-pass filtering circuit 20 in the first embodiment of FIG. 1, an amplifying function for obtaining an output obtained by amplifying the multiplying correlation signal 20a so that the electro-optical conversion circuit 14 can perform a required operation. Is added.
【0088】電/光変換回路14′は、図1の第1実施
例の電/光変換回路14と同一のものであるが、この第
3実施例では、掛算相関信号20a′の光信号14a′
を、受信用導線701′を介して、光/電気変換回路1
6′に与え、光/電変換回路16′は、光信号14a′
を電気信号による掛算相関信号16a′に変換して後段
増幅回路17′に与え、後段増幅回路17′は、所要の
振幅値に増幅した掛算相関信号20aを処理プロセッサ
21に与えるように構成してあり、これらの各構成部分
における具体的な回路構成要素は、図1の第1実施例に
おける回路構成要素と同一のものによって構成してあ
る。The electrical / optical conversion circuit 14 'is the same as the electrical / optical conversion circuit 14 of the first embodiment shown in FIG. 1, but in the third embodiment, the optical signal 14a of the multiplication correlation signal 20a' is used. ′
To the optical / electrical conversion circuit 1 via the receiving conductor 701 '.
6 ', the optical / electrical conversion circuit 16' outputs an optical signal 14a '.
Is converted into a multiplication correlation signal 16a 'by an electric signal and supplied to the subsequent amplification circuit 17'. The rear amplification circuit 17 'is configured to supply the multiplication correlation signal 20a amplified to a required amplitude value to the processor 21. The specific circuit components in these components are the same as those in the first embodiment shown in FIG.
【0089】したがって、第3実施例の構成では、第1
実施例における式〜の各式の時間量τ3 に相当する
部分が除外された処理が行われたものになる。Therefore, in the configuration of the third embodiment, the first
In the embodiment, the processing is performed in which the portion corresponding to the time amount τ 3 of each of the equations (1) to ( 3) is excluded.
【0090】〔第4実施例〕以下、図6により第4実施
例を説明する。図6における図1〜図5の符号と同一符
号の部分は、図1〜図5により説明した同一符号の部分
と同一の機能をもつ部分である。[Fourth Embodiment] The fourth embodiment will be described below with reference to FIG. 6 have the same functions as those of FIGS. 1 to 5 and have the same functions as those of FIGS. 1 to 5.
【0091】図6の第4実施例は、図5の第3実施例に
おける掛算相関部分を、図4の第2実施例と同様に、直
交2相による掛算構成に変形したものであり、90°移
相回路23・掛算回路24と同様の回路を受信部602
に設けるとともに、低域濾波回路20′・電/光変換回
路14′・受信用導線701′・光/電変換回路16′
・後段増幅回路17′による回路系統と同様の回路系統
を、低域濾波回路20″・電/光変換回路14″・受信
用導線701″・光/電変換回路16″・後段増幅回路
17″によって設けることにより、後段増幅回路17″
の出力によって、90°掛算相関信号25aを得る構成
を増設したものである。The fourth embodiment shown in FIG. 6 is obtained by modifying the multiplication-correlation part in the third embodiment shown in FIG. 5 into a quadrature two-phase multiplication structure as in the second embodiment shown in FIG. ° A circuit similar to the phase shift circuit 23 and the multiplication circuit 24
And a low-pass filter circuit 20 ', an electric / optical conversion circuit 14', a receiving conductor 701 ', and an optical / electrical conversion circuit 16'.
A circuit system similar to the circuit system of the post-amplifier circuit 17 'is provided by a low-pass filter circuit 20 ", an electric / optical conversion circuit 14", a receiving wire 701 ", an optical / electric conversion circuit 16", and a post-amplifier circuit 17 ". To provide the latter-stage amplifier circuit 17 ″.
The configuration for obtaining a 90 ° multiplication correlation signal 25a by the output of (1) is added.
【0092】90°掛算相関信号25aは、式式の
信号E1 に対して90°位相の異なる信号E2 になるの
で、以後の構成を図4の第2実施例と同様にすることに
より、処理プロセッサ21におけるフーリエ変換を直交
関数展開によるフーリエ変換によって行わせるようにし
たものである。[0092] 90 ° multiplied correlation signals 25a, since for the signal E 1 of the formula equation becomes different signal E 2 of 90 ° phase, by the same manner as in the second embodiment of FIG. 4 the subsequent configuration, The Fourier transform in the processor 21 is performed by Fourier transform by orthogonal function expansion.
【0093】上記の第3実施例・第4実施例の構成を要
約すると、地中の対向する各探査穴203・204の一
方の探査穴203に送信部402と送信アンテナ403
とを配置するとともに他方の探査穴204に受信部60
2と受信アンテナ601とを配置して、送信アンテナ4
02から約束波形信号1aにもとづく電磁波501を送
波し、受信アンテナ601で受波した受信信号13aに
もとづく信号を被相関信号とし、約束波形信号1aを相
関信号として掛算相関した掛算相関信号20aまたは2
0aと25aにもとづいて所要の探査信号21aを得る
ボアホールレーダにおいて、約束波形信号1aを光信号
3aに変換して導光線、つまり、送信側導光線401に
より送信部402に与える送信用導線手段と、掛算相関
を行って探査信号を得るための処理部のうちの少なくと
も掛算処理部分、つまり、掛算回路19・低域濾波回路
20′を送信部402と一体にして配置するとともに、
処理部の残部、つまり、処理プロセッサ21を地上に配
置する掛算相関部分設手段と、送信導光線手段とは別個
に、約束波形信号1aを光信号181aに変換して導光
線182、つまり、遅延用導光線により、約束波形信号
1aを、少なくとも、上記の送信側導光線401の部分
における約束波形信号1aの伝送時間τ1 時間量に対応
する時間量を、遅延して得られる遅延信号18a′にし
て、上記の掛算相関を行うための処理部、つまり、掛算
回路19・低域濾波回路20′による掛算相関処理部に
与える遅延用導線手段と、掛算処理する部分、つまり、
掛算回路19・低域濾波回路20′により得られる信号
を光信号14a′に変換して導光線701′により上記
の地上に配置した残部、つまり、処理プロセッサ21に
与える受信用導光線手段とを設けた第5の構成と、To summarize the configuration of the third embodiment and the fourth embodiment, the transmitting section 402 and the transmitting antenna 403 are provided in one of the opposing exploration holes 203 and 204 in the ground.
And the receiving unit 60 in the other search hole 204.
2 and the receiving antenna 601 are arranged, and the transmitting antenna 4
02, an electromagnetic wave 501 based on the promised waveform signal 1a is transmitted, a signal based on the received signal 13a received by the receiving antenna 601 is used as a correlated signal, and the multiplied correlation signal 20a obtained by multiplying and correlating the promised waveform signal 1a as a correlation signal or 2
In a borehole radar that obtains a required search signal 21a based on 0a and 25a, a transmission wire means for converting the promised waveform signal 1a into an optical signal 3a and providing a light beam, that is, a transmission wire means 401 to be provided to the transmission unit 402 by a transmission light beam 401. And at least a multiplication processing part of the processing unit for performing the multiplication correlation to obtain the search signal, that is, the multiplication circuit 19 and the low-pass filtering circuit 20 'are arranged integrally with the transmission unit 402,
Separately from the rest of the processing unit, that is, the multiply-correlation sub-setting means for arranging the processing processor 21 on the ground, and the transmission light guide means, the promised waveform signal 1a is converted into an optical signal 181a and the light guide 182, The promising waveform signal 1a is delayed by the use of the propulsion waveform signal 1a by at least a delay amount 18a 'obtained by delaying at least the time amount corresponding to the transmission time τ 1 time amount of the promised waveform signal 1a in the portion of the transmission side transmission light beam 401. In addition, a processing unit for performing the above-described multiplication correlation, that is, a delay wire means provided to the multiplication correlation processing unit by the multiplication circuit 19 and the low-pass filtering circuit 20 ', and a part for performing the multiplication processing,
The signal obtained by the multiplying circuit 19 and the low-pass filtering circuit 20 'is converted into an optical signal 14a', and the rest arranged on the ground by the light guide 701 ', that is, the receiving light guide means to be given to the processor 21 is provided. A fifth configuration provided;
【0094】この第5の構成において、上記の遅延用導
光線182を、少なくとも送信側導光線401の長さL
1 と同一の長さをもつ導光線によって形成する相関信号
手段を設けた第6の構成とを構成していることになるも
のである。In the fifth configuration, the delay light guide 182 is formed at least by the length L of the transmission light guide 401.
A sixth configuration in which a correlation signal means formed by a light guide beam having the same length as 1 is provided.
【0095】〔変形実施〕この発明は次のように変形し
て実施することを含むものである。 (1)約束波形信号1aを、図9の階段状連続周波数変
調による掃引形連続FM信号に変更して構成する。[Modification] The present invention includes the following modifications. (1) The promised waveform signal 1a is changed into a sweep type continuous FM signal by stepwise continuous frequency modulation shown in FIG.
【0096】(2)約束波形信号1aを、図10のよう
に、周期TAの期間中の短い時間Taの間に、図8の直
線状の可変周波数f1 と同様の信号、または、図9の階
段状の可変周波数f1 と同様の信号を配置した信号に変
更して構成する。さらに、図10に太い点線で示すよう
に、周波数変調しない期間を一定周波数、例えば、周波
数f0 に保持するようにした信号に変更して構成する。[0096] (2) a commitment waveform signal 1a, as shown in FIG. 10, during a short time Ta during the period TA, linear variable frequency f 1 and the same signal in FIG. 8 or FIG. 9 configure and change the signal arrangement similar signals and variable frequency f 1 of the stepped. Further, as shown by a thick dotted line in FIG. 10, a period in which frequency modulation is not performed is changed to a signal that is held at a constant frequency, for example, a frequency f 0 .
【0097】(3)第1実施例・第2実施例における遅
延回路18の全部または一部を、弾性表面波素子による
固定遅延回路、または、電気的な分布定数回路による固
定遅延回路などによって構成する。(3) All or a part of the delay circuit 18 in the first and second embodiments is constituted by a fixed delay circuit using a surface acoustic wave element, a fixed delay circuit using an electric distributed constant circuit, or the like. I do.
【0098】(4)掛算回路19・24と低域濾波回路
20・20′・20″・25とによる掛算構成部分を、
遅延信号18a・18a′と90°移相遅延信号23a
とをパルス化した信号をサンプリングパルスとして、受
信信号17a・13aをサンプルホールドした出力によ
り掛算相関信号を得るようにしたサンプルホールド回路
による掛算構成に変更して構成する。(4) The multiplication components of the multiplication circuits 19 and 24 and the low-pass filtering circuits 20, 20 ', 20 "and 25 are as follows.
Delay signals 18a and 18a 'and 90 ° phase shift delay signal 23a
Is changed to a multiplication configuration by a sample-and-hold circuit that obtains a multiplication correlation signal by an output obtained by sampling and holding the reception signals 17a and 13a, using a signal obtained by pulsing the above as a sampling pulse.
【0099】(5)処理プロセッサ・表示器を、プリン
タを付加したパーソナルコンピュータで構成し、処理結
果を印字して保存し得るように構成する。(5) The processor / display is constituted by a personal computer to which a printer is added so that the processing result can be printed and stored.
【0100】(6)送信用導線401、受信用導線70
1・701′・701″、遅延用導線182を構成する
導光線の巻き上げと巻き下ろしをするためのウインチ8
01の回転ドラムの回転中心部分に、これらの導光線を
回転側と固定側とに分けて中継接続するとともに、この
中継接続部分に光学的回転結合器、例えば、光ファイバ
ー用ロータリージョイントを設けて構成する。(6) Transmission wire 401, reception wire 70
1, 701 ', 701 ", a winch 8 for winding and unwinding a light guide constituting the delay wire 182.
No. 01 is connected to the center of rotation of the rotating drum by relaying these light beams separately on the rotating side and the fixed side, and an optical rotary coupler, for example, a rotary joint for optical fiber is provided at the relay connecting part. I do.
【0101】[0101]
【発明の効果】この発明によれば、送信アンテナ・受信
アンテナを外覆によって各探査穴の内面に接触しないよ
うにしているため、アンテナの電気的特性が安定して、
探査能力を向上し得るという効果が得られ、また、高周
波絶縁性の充填材を充填しているので、浸水による内部
の各回路構成部分の電気的特性の破壊を無くして、水深
の深い探査穴の場合にも、安定した探査が行えるという
効果が得られる。 さらに、送信用導線と受信用導線とを
導光線にして、地上の装置構成部分と地中の装置構成部
分との電気的な接続を遮断しているため、接地が不平衡
な場合でも、誘導干渉などの探査障害を無くするととも
に、約束波形信号を遅延して地中での伝送時間に相当す
る信号部分のみを相関検出して、地質による位相変化ま
たは周波数変化部分の変化率を向上しいるので、地質の
探査を精度よく検出することができるなど、装置を安価
に提供し、探査費用を安価に済ませる得るなどの特長が
ある。According to the present invention, the transmitting antenna and the receiving
Do not touch the inner surface of each hole by covering the antenna
The electrical characteristics of the antenna are stable,
The effect of improving the exploration ability is obtained.
Filled with wave insulating filler material,
The electrical characteristics of each circuit component
It is said that stable exploration can be performed even in deep holes
The effect is obtained. Furthermore, since the transmission conductor and the reception conductor are used as light guides to cut off the electrical connection between the equipment components on the ground and the equipment components under the ground, even if the ground is unbalanced, the induction Eliminate exploration obstacles such as interference
In addition, since the promised waveform signal is delayed and only the signal portion corresponding to the transmission time under the ground is correlated and the change rate of the phase change or frequency change portion due to the geology is improved, the geological exploration can be accurately performed. There are such features that the device can be provided at a low cost, such as detection, and the exploration cost can be reduced.
図面中、図1〜図6はこの発明の実施例を、また、図7
〜図10は従来技術を示し、各図の内容は次のとおりで
ある。1 to 6 show an embodiment of the present invention, and FIGS.
10 show a conventional technique, and the contents of each figure are as follows.
【図1】全体のブロック構成図FIG. 1 is an overall block configuration diagram
【図2】要部の信号波形図FIG. 2 is a signal waveform diagram of a main part.
【図3】要部の信号波形図FIG. 3 is a signal waveform diagram of a main part.
【図4】要部のブロック構成図FIG. 4 is a block diagram of a main part.
【図5】要部のブロック構成図FIG. 5 is a block diagram of a main part.
【図6】要部のブロック構成図FIG. 6 is a block diagram of a main part.
【図7】全体のブロック構成図FIG. 7 is a block diagram of the whole;
【図8】要部の信号波形図FIG. 8 is a signal waveform diagram of a main part.
【図9】要部の信号波形図FIG. 9 is a signal waveform diagram of a main part.
【図10】要部の信号波形図FIG. 10 is a signal waveform diagram of a main part.
1 可変周波数回路 1a 約束信号 2 前置増幅回路 2a 約束波形信号 3 電/光変換回路 3a 光信号 5 光/電変換回路 5a 約束波形信号 6 送信回路 6a 送信信号 7 整合トランス 9 電池 10 外覆 10a グランドパッキン 11 電池 12 整合トランス 12a 受信信号 13 受信回路 13a 受信信号 14 電/光変換回路 14′ 電/光変換回路 14″ 電/光変換回路 14a 光信号 14a′ 光信号 14a″ 光信号 15 外覆 15a グランドパッキン 16 光/電変換回路 16′ 光/電変換回路 16″ 光/電変換回路 16a 受信信号 16a′ 受信信号 16a″ 受信信号 17 後段増幅回路 17′ 後段増幅回路 17″ 後段増幅回路 17a 受信信号 18 遅延回路 18a 遅延信号 18a′ 遅延信号 19 掛算回路 19a 掛算信号 20 低域濾波回路 20′ 低域濾波回路 20″ 低域濾波回路 20a 掛算相関信号 21 処理プロセッサ 21a 算定値信号 22 表示器 23 90°移相回路 23a 約束波形信号 24 掛算回路 24a 掛算信号 25 低域濾波回路 25a 掛算相関信号 26 電源 100 ボアホールレーダ 181 電/光変換回路 181a 光信号 182 遅延用導線 183 光/電変換回路 183a 遅延信号 184 増幅回路 201 地上 202 地中 203 探査穴 204 探査穴 301 制御処理/表示部 401 送信用導線 401a 約束波形信号 402 送信部 403 送信アンテナ 403a 円筒体 403b 円筒体 501 電磁波 601 受信アンテナ 601a 円筒体 601b 円筒体 602 受信部 701 受信用導線 701′ 受信用導線 701″ 受信用導線 701a 受信信号 801 ウインチ 801a 深度信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable frequency circuit 1a Promised signal 2 Preamplifier circuit 2a Promised waveform signal 3 Electric / optical conversion circuit 3a Optical signal 5 Optical / electrical conversion circuit 5a Promised waveform signal 6 Transmission circuit 6a Transmission signal 7 Matching transformer 9 Battery 10 Enclosure 10a Ground packing 11 Battery 12 Matching transformer 12a Received signal 13 Received circuit 13a Received signal 14 Electrical / optical converter 14 'Electrical / optical converter 14 "Electrical / optical converter 14a Optical signal 14a' Optical signal 14a" Optical signal 15 Outer sheath 15a Ground packing 16 Optical / electrical conversion circuit 16 'Optical / electrical conversion circuit 16 "Optical / electrical conversion circuit 16a Received signal 16a' Received signal 16a" Received signal 17 Rear-stage amplifier 17 'Rear-stage amplifier 17 "Rear-stage amplifier 17a Signal 18 Delay circuit 18a Delay signal 18a 'Delay signal 19 Multiplication circuit 19a Arithmetic signal 20 low-pass filter circuit 20 'low-pass filter circuit 20 "low-pass filter circuit 20a multiplication correlation signal 21 processor 21a calculated value signal 22 display 23 90-degree phase shift circuit 23a promised waveform signal 24 multiplication circuit 24a multiplication signal 25 Low-pass filtering circuit 25a Multiplied correlation signal 26 Power supply 100 Borehole radar 181 Electric / optical conversion circuit 181a Optical signal 182 Delay conductor 183 Optical / electric conversion circuit 183a Delay signal 184 Amplifying circuit 201 Ground 202 Underground 203 Exploration hole 204 Exploration hole 301 Control processing / display unit 401 Transmission wire 401a Promising waveform signal 402 Transmission unit 403 Transmission antenna 403a Cylindrical body 403b Cylindrical body 501 Electromagnetic wave 601 Receiving antenna 601a Cylindrical body 601b Cylindrical body 602 Receiving wire 701 Receiving wire 701 'Receiving wire 70 1 "lead for reception 701a reception signal 801 winch 801a depth signal
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−80684(JP,A) 特開 平4−130294(JP,A) 特開 平2−297089(JP,A) 特開 平4−152286(JP,A) 特開 平4−52589(JP,A) 特開 昭63−290985(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01V 3/30 G01S 13/88 Continuation of front page (56) References JP-A-4-80684 (JP, A) JP-A-4-130294 (JP, A) JP-A-2-297089 (JP, A) JP-A-4-152286 (JP) , A) JP-A-4-52589 (JP, A) JP-A-63-190985 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01V 3/30 G01S 13/88
Claims (6)
に送信部と送信アンテナとを配置するとともに他方の探
査穴に受信部と受信アンテナとを配置して、前記送信ア
ンテナから約束波形信号にもとづく電磁波を送波し、前
記受信アンテナで受波した受信信号にもとづく信号を被
相関信号とし、前記約束波形信号を相関信号として掛算
相関した掛算相関信号にもとづいて所要の探査信号を得
るボアホールレーダであって、 前記送信アンテナを中空の円筒体(以下、送信円筒体と
いう)で形成するとともに、前記送信部と、前記送信部
を動作するための電源用電池(以下、送信電池という)
とを、前記送信円筒体の内部に配置する送信円筒体手段
と、 前記受信アンテナを中空の円筒体(以下、受信円筒体と
いう)で形成するとともに、前記受信部と、前記受信部
を動作するための電源用電池(以下、受信電池という)
とを、前記受信円筒体の内部に配置する受信円筒体手段
と、前記送信円筒体の外周と前記受信円筒体の外周とを、そ
れぞれ、高周波絶縁材の防水覆で覆うとともに、各前記
防水覆の内部に高周波絶縁性の充填材を充填する絶縁充
填手段と を具備することを特徴とするボアホールレー
ダ。1. A transmitting unit and a transmitting antenna are arranged in one of two opposing exploration holes in the ground, and a receiving unit and a receiving antenna are arranged in the other exploration hole. An electromagnetic wave based on the waveform signal is transmitted, a signal based on the received signal received by the receiving antenna is used as a correlated signal, and a required search signal is generated based on a multiplied correlation signal obtained by multiplying and correlating the promised waveform signal as a correlation signal. A borehole radar, wherein the transmitting antenna is formed of a hollow cylindrical body (hereinafter, referred to as a transmitting cylindrical body), and the transmitting unit, and a power battery (hereinafter, referred to as a transmitting battery) for operating the transmitting unit. )
, A transmission cylinder means disposed inside the transmission cylinder, and the reception antenna formed of a hollow cylinder (hereinafter, referred to as a reception cylinder), and operating the reception section and the reception section. Power supply battery (hereinafter referred to as receiving battery)
A receiving cylinder means disposed inside the receiving cylinder, and an outer periphery of the transmitting cylinder and an outer periphery of the receiving cylinder.
Each is covered with a waterproof cover made of high-frequency insulation,
Insulation filler for filling high-frequency insulation filler inside the waterproof cover
And a filling means .
に送信部と送信アンテナとを配置するとともに他方の探
査穴に受信部と受信アンテナとを配置して、前記送信ア
ンテナから約束波形信号にもとづく電磁波を送波し、前
記受信アンテナで受波した受信信号にもとづく信号を被
相関信号とし、前記約束波形信号を相関信号として掛算
相関した掛算相関信号にもとづいて所要の探査信号を得
るボアホールレーダであって、 前記送信アンテナを、2つの中空の円筒体(以下、送信
円筒体対という)を各アンテナ素子とした送信用ダイポ
ールアンテナにして形成するとともに、前記送信用ダイ
ポールアンテナの一方の円筒体の内部に前記送信部を配
置し、他方の円筒体の内部に前記送信電池を配置する前
記送信円筒体手段と、 前記受信アンテナを、2つの中空の円筒体(以下、受信
円筒体対という)を各アンテナ素子とした受信用ダイポ
ールアンテナにして形成するとともに、前記受信用ダイ
ポールアンテナの一方の円筒体の内部に前記受信部を配
置し、他方の円筒体の内部に前記受信電池を配置する前
記受信円筒体手段と、前記送信円筒体対の外周と前記受信円筒体対の外周と
を、それぞれ、高周波絶縁材の防水覆で覆うとともに、
各前記防水覆の内部に高周波絶縁性の充填材を充填する
絶縁充填手段と を具備することを特徴とするボアホール
レーダ。(2)One exploration hole for each opposing exploration hole in the ground
Place the transmitting unit and transmitting antenna in the
A receiver and a receiving antenna are arranged in the hole, and
The antenna transmits an electromagnetic wave based on the promised waveform signal, and
A signal based on the received signal received by the receiving antenna is received.
A correlation signal, and multiply the promised waveform signal as a correlation signal
The required search signal is obtained based on the correlated multiplied correlation signal.
Borehole radar, The transmitting antenna is a two hollow cylindrical body(Hereafter, send
(Cylinder pair)Transmission dipole with each antenna element
And the transmitting die
The transmitter is arranged inside one cylinder of the pole antenna.
Before placing the transmitting battery inside the other cylinder
The transmitting cylinder means and the receiving antenna are connected to two hollow cylinders.(Hereafter, reception
(Cylinder pair)Receiving die with each antenna element
Antenna, and the receiving die
The receiver is arranged inside one cylinder of the pole antenna.
Before placing the receiving battery inside the other cylinder
A receiving cylinder means;The outer circumference of the pair of transmission cylinders and the outer circumference of the pair of reception cylinders
Are covered with a waterproof covering made of high-frequency insulation, respectively.
Fill the inside of each waterproof cover with a high-frequency insulating filler
Insulation filling means and A borehole comprising:
Radar.
に送信部と送信アンテナとを配置するとともに他方の探
査穴に受信部と受信アンテナとを配置して、前記送信ア
ンテナから約束波形信号にもとづく電磁波を送波し、前
記受信アンテナで受波した受信信号にもとづく信号を被
相関信号とし、前記約束波形信号を相関信号として掛算
相関した掛算相関信号にもとづいて所要の探査信号を得
るボアホールレーダであって、 前記約束波形信号を光信号に変換して導光線(以下、送
信側導光線という)により前記送信部に与える送信用導
線手段と、 前記受信信号を光信号に変換して導光線(以下、受信側
導光線という)により前記処理部に与える受信用導線手
段と、 前記約束波形信号を、少なくとも、前記送信側導光線の
部分における前記約束波形信号の伝送時間と前記受信側
導光線の部分における前記受信信号の伝送時間とを加算
した時間量に対応する時間量を、遅延して得られる遅延
信号にもとづいて前記相関信号を得る相関信号手段とを
具備することを特徴とするボアホールレーダ。3. A transmitting unit and a transmitting antenna are arranged in one of two opposing exploration holes in the ground, and a receiving unit and a receiving antenna are arranged in the other exploration hole. An electromagnetic wave based on the waveform signal is transmitted, a signal based on the received signal received by the receiving antenna is used as a correlated signal, and a required search signal is obtained based on a multiplied correlation signal obtained by multiplying and correlating the promised waveform signal as a correlation signal. A borehole radar for converting the promised waveform signal into an optical signal, and providing the transmission unit with a light guide (hereinafter, referred to as a transmission light guide) to the transmitting unit; and converting the received signal into an optical signal. Receiving wire means to be provided to the processing unit by a light guide (hereinafter, referred to as a receiving light guide), and the promised waveform signal at least in the portion of the transmission light guide. A correlation signal that obtains the correlation signal based on a delay signal obtained by delaying a time amount corresponding to a time amount obtained by adding a transmission time of a shape signal and a transmission time of the reception signal in the portion of the reception-side light guide. Means, and a borehole radar.
受信側導光線の長さとを加算した長さに対応する長さを
もつ導光線によって得る前記相関信号手段を具備するこ
とを特徴とするボアホールレーダ。4. The borehole radar according to claim 3, wherein said delay has a length corresponding to at least a sum of a length of said transmission-side guide beam and a length of said reception-side guide beam. A borehole radar comprising the correlation signal means obtained by:
に送信部と送信アンテナとを配置するとともに他方の探
査穴に受信部と受信アンテナとを配置して、前記送信ア
ンテナから約束波形信号にもとづく電磁波を送波し、前
記受信アンテナで受波した受信信号にもとづく信号を被
相関信号とし、前記約束波形信号を相関信号として掛算
相関した掛算相関信号にもとづいて所要の探査信号を得
るボアホールレーダであって、 前記約束波形信号を光信号に変換して導光線(以下、送
信側導光線という)により前記送信部に与える送信用導
線手段と、 前記掛算相関を行って前記探査信号を得るための処理部
のうちの少なくとも掛算処理する部分を前記受信部と一
体にして配置するとともに、前記処理部の残部を地上に
配置する掛算相関部分設手段と、 前記送信導光線手段とは別個に、前記約束波形信号を光
信号に変換して導光線(以下、遅延用導光線という)に
より、約束波形信号を、少なくとも、前記送信側導光線
の部分における約束波形信号の伝送時間の時間量に対応
する時間量を、遅延して得られる遅延信号にして、前記
掛算相関を行うための処理部に与える遅延用導線手段
と、 前記掛算処理する部分により得られる信号を光信号に変
換して導光線により地上に配置した前記残部に与える受
信用導光線手段とを具備することを特徴とするボアホー
ルレーダ。5. A transmitting unit and a transmitting antenna are arranged in one of two opposing exploration holes in the ground, and a receiving unit and a receiving antenna are arranged in the other exploration hole. An electromagnetic wave based on the waveform signal is transmitted, a signal based on the received signal received by the receiving antenna is used as a correlated signal, and a required search signal is obtained based on a multiplied correlation signal obtained by multiplying and correlating the promised waveform signal as a correlation signal. A transmission line means for converting the promised waveform signal into an optical signal and providing the transmission unit with a light guide (hereinafter, referred to as a transmission-side light guide) to the transmission unit; A multiply-correlation part setting means for arranging at least a part of the processing part for obtaining the multiplication processing integrally with the reception part, and arranging the remaining part of the processing part on the ground. Separately from the transmission light guide means, the promised waveform signal is converted into an optical signal, and the promised waveform signal is converted into a light signal (hereinafter referred to as a delay light guide) by at least the promised signal at the transmission side light guide part. A delay amount obtained by delaying a time amount corresponding to the time amount of the transmission time of the waveform signal to a processing unit for performing the multiplication correlation, and a delay signal obtained by delaying the multiplication correlation. Borehole radar comprising: a receiving light guide unit for converting a signal into an optical signal and providing the converted signal to the rest disposed on the ground by a light guide.
さと同一の長さをもつ導光線によって形成する前記相関
信号手段を具備することを特徴とするボアホールレー
ダ。6. The borehole radar according to claim 5, further comprising: the correlation signal means for forming the delay light guide by a light guide having at least the same length as the length of the transmitting light guide. Borehole radar characterized by the following.
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|---|---|---|---|
| JP28870493A JP3322462B2 (en) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | Borehole radar |
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| JP28870493A JP3322462B2 (en) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | Borehole radar |
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| JPH07120559A (en) | 1995-05-12 |
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