レーダーの原理（パルス・最大探知距離・分解能） れーだー
マイクロ波の短いパルスを発射し、物標からの反射波が戻るまでの時間で距離を、アンテナの向きで方位を測る装置。船舶・航空・気象用はパルスレーダー、速度測定用は持続波のドプラレーダー。
パルス波形の図で「パルス幅」を選ぶ問題（答えは b。a は搬送波の 1 周期、c は休止時間、d はパルス繰返し周期）。最小探知距離に最も影響するのは「パルス幅」。最大探知距離を大きくするには送信電力大・受信感度良・アンテナ高・パルス幅広・繰返し周波数低で、「パルス幅を狭くし繰返し周波数を高くする」が誤り肢。持続波でドプラ効果を使うのは速度測定用。
山に向かって叫ぶと、こだまが返るまでの時間で山までの距離が分かります。レーダーはこれを電波でやります。ごく短いパルスを出し、反射が戻るまでの時間を測って距離を出し、そのときアンテナが向いていた方向を方位にします。電波は 1〔µs〕で 300〔m〕進むので、往復を忘れずに半分にするのがすべての計算の土台です。
τ はパルス幅。送信中は受信できないので、パルスを出し終える前に戻る反射は見えない。τ = 1〔µs〕なら約 150〔m〕より近くは探知できない
最大探知距離を大きくする条件
正誤問題の 5 つ（すべて「大きくする」方向）
T はパルス繰返し周期、f_r はパルス繰返し周波数（T の逆数）。f_r = 1,000〔Hz〕なら T = 1〔ms〕で R_max = 150〔km〕。次のパルスまでに反射が戻らないと距離を間違える
分解能（2 つの物標を分けて見る力）
同じ方位にある 2 つの物標を距離で分けるのが距離分解能で、cτ/2 より近いと 1 つに見えます。だからパルス幅が狭いほど距離分解能は良いのです。同じ距離の 2 つを方位で分けるのが方位分解能で、アンテナの水平面内のビーム幅が狭いほど良くなります。マイクロ波で小形のアンテナでも鋭いビームが作れるのはこのためです。
典型問題の解き方（令和4年2月期 問23 と距離計算）
「パルスレーダーの最小探知距離に最も影響を与える要素はどれか」と、パルス幅 1〔µs〕のときの値
「パルス幅を狭くし、パルス繰返し周波数を高くする」は最小探知距離と分解能を良くする条件で、最大探知距離を大きくする条件としては誤りです。最大探知距離はその逆、パルス幅を広く、繰返し周波数を低くします。パルス波形の図では、搬送波の細かい 1 周期 a をパルス幅と見誤らないこと。距離を読むときは物標映像のスコープ中心側（手前側）の外郭に可変距離目盛を合わせます。映像はパルス幅の分だけ外側に伸びて映るからです。
ドプラレーダー（速度を測る）
パルスではなく持続波（CW）を出し続け、動いている物体から返る反射波の周波数がドプラ効果でずれる量から速度を測るのがドプラレーダーです。道路の速度測定や気象レーダーで使います。船舶用・港湾用・航空路監視用はいずれも距離を測るパルスレーダーです。
この用語を押さえる問題
図は、レーダーのパルス波形の概略を示したものである。パルス幅を示すものは、次のうちどれか。
正答: b
正しい記述です。パルス幅はレーダーが電波を送信している時間、つまり 1 つのパルスの始まりから終わりまでの長さで、図の b がこれに当たります。パルス幅は最小探知距離や距離分解能に関係します。
この問題を解くパルスレーダーの最小探知距離に最も影響を与える要素は、次のうちどれか。
正答: パルス幅
パルスレーダーは送信パルスを出している間は受信できないので、パルス幅 τ の間に電波が往復する距離 cτ/2 より近い物標は探知できません。たとえば τ = 1µs なら最小探知距離は約 150m です。したがってパルス幅が最小探知距離を主に決めます。
この問題を解くパルスレーダーの最大探知距離を大きくするための条件として、誤っているのは次のうちどれか。
正答: パルス幅を狭くし、パルス繰返し周波数を高くする。
誤った記述なのでこれが正答です。最大探知距離を大きくするにはパルス幅を広くして 1 パルスのエネルギーを増やし、パルス繰返し周波数を低くして反射波が戻るまでの時間を長くとる必要があります。パルス幅を狭くするのは距離分解能を上げたいときの条件です。
この問題を解く通常、レーダーで持続波を発射し、ドプラ効果を利用するのはどれか。
正答: 速度測定用
正しい記述です。速度測定用レーダーは持続波（CW）を発射し、移動する物体からの反射波の周波数がドプラ効果で変化することを利用して速度を測定します。
この問題を解く問われた問題 21
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- 二陸特 例題No.1 問23 パルスレーダーの最大探知距離を大きくするための方法で、誤っているのはどれか。次のうちから選べ。
- 二陸特 令和4年2月期 問23 パルスレーダーの最小探知距離に最も影響を与える要素は、次のうちどれか。
- 二陸特 令和3年10月期 問23 パルスレーダーの最大探知距離を大きくするための条件として、誤っているのは次のうちどれか。
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- 二陸特 令和3年6月期 問23 パルスレーダーの最小探知距離に最も影響を与える要素は、次のうちどれか。
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- 二陸特 令和2年10月期 問18 図は、レーダーのパルス波形の概略を示したものである。パルス幅を示すものは、次のうちどれか。
- 二陸特 令和2年2月期 問20 パルスレーダーの最大探知距離を大きくするための条件として、誤っているのは次のうちどれか。
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