7457340 シールドバリア生成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-19

(45)【発行日】2024-03-28

(54)【発明の名称】シールドバリア生成装置

(51)【国際特許分類】

   F41H 11/02 20060101AFI20240321BHJP

   F41H 13/00 20060101ALI20240321BHJP

【ＦＩ】

F41H11/02

F41H13/00

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2024026085

(22)【出願日】2024-02-25

【審査請求日】2024-02-25

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】593012963

【氏名又は名称】村上 博

(74)【代理人】

【識別番号】100205626

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 博

(72)【発明者】

【氏名】村上 博

【審査官】塚本 英隆

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１９－５１７０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－７８４４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ４１Ｈ １１／０２

Ｆ４１Ｈ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

素数から選ばれる周波数の基礎周波数ｆ_０に素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃを乗じて得られる周波数ｆ_ｐのうち周波数ｆ_ｐ１から周波数ｆ_ｐｎのｎ個（ｎは整数。）の電磁波を周波数ｆ_ｐごとに生成する周波数別電磁波生成部と、
前記周波数別電磁波生成部から入力されたｎ個の前記電磁波を合成する合成器と、
前記合成器から出力された前記電磁波を増幅する増幅器と、
前記増幅器によって増幅された前記電磁波を空中に照射するアンテナと、
を備えるシールドバリア生成装置。

【請求項2】

素数から選ばれる角速度の基礎角速度ω_０に素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃを乗じて得られる角速度ω_ｐを有する円偏波電磁波ｆ_ｐのうち角速度ω_ｐ１の円偏波電磁波ｆ_ｐ１から角速度ω_ｐｎの円偏波電磁波ｆ_ｐｎのｎ個（ｎは整数。）の電磁波を周波数ｆ_ｐごとに生成する周波数別電磁波生成部と、
前記周波数別電磁波生成部から入力されたｎ個の電磁波を合成する合成器と、
前記合成器から出力された電磁波を増幅する増幅器と、
前記増幅器によって増幅された電磁波を空中に照射するアンテナと、
を備えるシールドバリア生成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シールドバリア生成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

防衛上懸念されている攻撃に、いわゆるドローンによる攻撃がある。これは小型の自爆型のドローンを多数飛翔させ、破壊目標付近に接近して自爆させるものである。加えて、飛翔体による攻撃だけでなく、地上からのゲリラ的な兵士による攻撃も懸念されている。

【0003】

この点に関し、ドローンに高出力マイクロ波を照射し、ドローンの機体や制御回路を破壊する技術の開発が進められている（例えば、非特許文献１。）。

【0004】

しかし、この技術ではドローンが極めて多数になった場合や、地上からのゲリラ攻撃には対処できない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】「防衛省、「高出力マイクロ波」兵器を開発へ…軍用ドローンを無力化」（https://www.yomiuri.co.jp/national/20220205-OYT1T50129/）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、攻撃を効果的に防御できるシールドバリア生成装置を提供することである。

【0007】

なお、上記の「背景技術」、および「発明が解決しようとする課題」に記載した内容は、本発明をするに至った契機（きっかけ）を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、また、本発明の技術的範囲の限定解釈を許容するものでもない（平成１７年（行ケ）第１００４２号、及び出願日における特許庁審査基準第ＩＩ部第２章 第２節３．２．１参照。）。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、素数から選ばれる周波数の基礎周波数ｆ_０に素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃを乗じて得られる周波数ｆ_ｐのうち周波数ｆ_ｐ１から周波数ｆ_ｐｎのｎ個（ｎは整数。）の電磁波を周波数ｆ_ｐごとに生成する周波数別電磁波生成部と、前記周波数別電磁波生成部から入力されたｎ個の前記電磁波を合成する合成器と、前記合成器から出力された前記電磁波を増幅する増幅器と、前記増幅器によって増幅された前記電磁波を空中に照射するアンテナと、を備えるシールドバリア生成装置を提供する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、攻撃を効果的に防御できるシールドバリア生成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係るシールドバリア生成装置の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態に係る攻撃を効果的に防御できるシールドバリア生成装置（以下、バリア生成装置１という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0012】

（第１の実施形態）
（基本的な考え方）
周波数ｆ_１と周波数ｆ_２の電磁波を合成して同方向に照射した場合、これらの周波数の最小公倍数の周波数ｆ_Ｌに相当する波長λを進むごとに電磁波が重畳して振幅が大きくなる。

【0013】

本実施形態のバリア生成装置１においては、素数から選ばれる周波数の基礎周波数ｆ_０に素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃを乗じて得られる周波数ｆ_ｐを周波数ｆ_ｐ１から周波数ｆ_ｐｎのｎ個生成し、これらの位相を揃えて合成し、この合成波を照射する。

【0014】

そうすると、ｆ_ｐ１からｆ_ｐｎのｎ個の周波数の最小公倍数の周波数ｆ_ＰＬに相当する波長λ_Ｐを進むごとに電磁波が重畳して振幅が大きくなる。

【0015】

λ_Ｐを照射装置からある程度離れた距離に設定すれば、照射装置からλ_Ｐの直前では比較的エネルギーが小さいが、λ_Ｐの位置ではエネルギーがｆ_ｐのｎ倍になる。

【0016】

従って、λ_Ｐの位置に敵の攻撃や侵入を阻止する高エネルギー電磁波の幕であるシールドバリアを生成することができる。

【0017】

（構成例）
図１は、本実施形態のバリア生成装置１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、バリア生成装置１は周波数別電磁波生成部１１と、位相制御部１２と、合成器１３と、増幅器１４と、アンテナ１５と、を備える。

【0018】

周波数別電磁波生成部１１は、電磁波生成部１１１と、位相器１１２と、を備える。周波数別電磁波生成部１１は、生成する周波数ごとに周波数別電磁波生成部１１－１から周波数別電磁波生成部１１－ｎのｎ個（ｎは整数。）設けられる。

【0019】

電磁波生成部１１１のうちの一つである第１の電磁波生成部１１１－１は、電力供給部２から供給される電力を用いて、周波数ｆ_Ｐのうちの一つである周波数ｆ_Ｐ１の電磁波を生成する。

【0020】

周波数ｆ_Ｐ１は、素数から選ばれる基礎周波数ｆ_０に素数の組み合わせＰ_Ｃを乗じて得られる周波数である。

【0021】

素数から選ばれる基礎周波数ｆ_０としては、例えば３０００より大きい素数から選ばれ、具体的には３０１１を選択できる。

【0022】

素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃとしては、例えば比較的小さな素数から選ばれる素数の組み合わせが挙げられ、具体的には、１、５、７、１１などの素数の組み合わせの積が選択できる。

【0023】

上述の素数を選択した場合、素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃは例えば以下の中から一つ選ばれる。
１
１×５＝５
１×７＝７
：
１×５×７＝３５
：
１×５×７×１１＝３８５

【0024】

この素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃの数Ｃ_Ｓは以下の（１）のとおり、１５である。

【数1】

【0025】

従って、上記の場合にはｎ＝Ｃ_Ｓ＝１５である。

【0026】

そして、基礎周波数ｆ_０が３０１１、上記の素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃを乗じて得られる周波数ｆ_ｐをｆ_ｐ１からｆ_ｐ１５の１５個、とすると、ｆ_ｐ１からｆ_ｐ１５の１５個の周波数の最小公倍数の周波数ｆ_ＰＬは１，１５９，２３５である。

【0027】

この場合、最小公倍数の周波数ｆ_ＰＬに相当する波長λ_Ｐは、以下の式（２）をλ_Ｐについて解くと、λ_Ｐ＝258.791362ｍとなる。

【数2】

【0028】

ただし、Ｃは真空中の光速であり、上記の計算においては大気中の電磁波の速度を高速Ｃ＝３×１０^８ｍに近似して計算している。

【0029】

従って、上記の条件の場合には、照射装置からλ_Ｐ＝258.791362ｍの直前では比較的エネルギーが小さいが、λ_Ｐの位置ではエネルギーがｆ_ｐの１５倍となるシールドバリアが生成される。

【0030】

位相制御部１２は、位相を揃えたり、揃えた位相の位置を変化させたりする。位相制御部１２は、揃えた位相の位置を周期的に変化させることによりλ_Ｐの位置におけるバリアの進行方向に対する厚さを調整できる。

【0031】

位相器１１２は、位相制御部１２の制御信号に従って、電磁波生成部１１１の位相を揃える。

【0032】

合成器１３は、周波数別電磁波生成部１１－１から周波数別電磁波生成部１１－ｎのｎ個の周波数別電磁波生成部１１から入力された電磁波を合成する。

【0033】

増幅器１４は、合成器１３から出力された電磁波を増幅する。

【0034】

アンテナ１５は、増幅器１４によって増幅された電磁波を空中に照射する。

【0035】

以上述べたように、本実施形態のバリア生成装置１は、素数から選ばれる周波数の基礎周波数ｆ_０に素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃを乗じて得られる周波数ｆ_ｐのうち周波数ｆ_ｐ１から周波数ｆ_ｐｎのｎ個（ｎは整数。）の電磁波を周波数ｆ_ｐごとに生成する周波数別電磁波生成部１１と、周波数別電磁波生成部１１から入力されたｎ個の電磁波を合成する合成器１３と、合成器１３から出力された電磁波を増幅する増幅器１４と、増幅器１４によって増幅された電磁波を空中に照射するアンテナ１５と、を備える。

【0036】

従って、本発明によれば、攻撃を効果的に防御できるシールドバリア生成装置を提供することができるという効果がある。

【0037】

（第２の実施形態）
（基本的な考え方）
本実施形態のバリア生成装置１においては、素数から選ばれる角速度の基礎角速度ω_０に素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃを乗じて得られる角速度ω_ｐを有する円偏波電磁波ｆ_ｐを角速度ω_ｐ１の円偏波電磁波ｆ_ｐ１から角速度ω_ｐｎの円偏波電磁波ｆ_ｐｎのｎ個生成し、これらの位相を揃えて合成し、この合成波を照射する。

【0038】

そうすると、ω_ｐ１からω_ｐｎのｎ個の周波数の最小公倍数のω_ＰＬに相当する角度θ_Ｐを進むごとに電磁波が重畳して振幅が大きくなる。

【0039】

角度θ_Ｐを照射装置からある程度離れた距離Ｚにおいて生じるように設定すれば、照射装置からＺの直前では比較的エネルギーが小さいが、Ｚの位置ではエネルギーがｆ_ｐのｎ倍になる。

【0040】

従って、Ｚの位置に敵の攻撃や侵入を阻止する高エネルギー電磁波の幕であるシールドバリアを生成することができる。

【0041】

（構成例）
本実施形態の構成例は、第１の実施形態の構成例のうち電磁波生成部１１１のみが異なる。従って、電磁波生成部１１１のみについて以下に説明し、そのほかの構成についての説明は省略する。

【0042】

素数から選ばれる角速度の基礎角速度ω_０は、例えば３ラジアンである。また、素数の組み合わせは第１の実施形態に挙げた素数である。

【0043】

素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃは、第１の実施例の素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃと同じである。従って、角速度ω_ｐ１の円偏波電磁波ｆ_ｐ１から角速度ω_ｐｎの円偏波電磁波ｆ_ｐｎのｎ個の円偏波電磁波ｆ_ｐの合成波の振幅が最大となるのはθ＝３×３８５＝１，１５５（ラジアン）である。

【0044】

従って、Ｚは以下の式（３）にθ＝３×３８５＝１，１５５（ラジアン）を代入してＺについて解けば得られる。

【数3】

【0045】

ただし、β_０は位相定数、ｔは時間であり、任意に設定できる。

【0046】

上記の条件の場合には、照射装置から距離Ｚの直前では比較的エネルギーが小さいが、距離Ｚの位置ではエネルギーがｆ_ｐの１５倍となるシールドバリアが生成される。

【0047】

以上述べたように、本実施形態のバリア生成装置１は、素数から選ばれる角速度の基礎角速度ω_０に素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃを乗じて得られる角速度ω_ｐを有する円偏波電磁波ｆ_ｐのうち角速度ω_ｐ１の円偏波電磁波ｆ_ｐ１から角速度ω_ｐｎの円偏波電磁波ｆ_ｐｎのｎ個（ｎは整数。）の電磁波を周波数ｆ_ｐごとに生成する周波数別電磁波生成部１１と、周波数別電磁波生成部１１から入力されたｎ個の電磁波を合成する合成器１３と、合成器１３から出力された電磁波を増幅する増幅器１４と、増幅器１４によって増幅された電磁波を空中に照射するアンテナ１５と、を備える。

【0048】

従って、本発明によれば、攻撃を効果的に防御できるシールドバリア生成装置を提供することができるという効果がある。

【0049】

（第３の実施形態）
（基本的な考え方）
第１の実施形態における各周波数と第２の実施形態を向上適用する。つまり、第１の実施形態の周波数ｆ_ｐ１から周波数ｆ_ｐｎのｎ個（ｎは整数。）の電磁波を周波数ｆ_ｐごとに生成する周波数別電磁波生成部１１と、第２の実施形態の素数から選ばれる角速度の基礎角速度ω_０に素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃを乗じて得られる角速度ω_ｐを有する円偏波電磁波ｆ_ｐのうち角速度ω_ｐ１の円偏波電磁波ｆ_ｐ１から角速度ω_ｐｎの円偏波電磁波ｆ_ｐｎのｎ個（ｎは整数。）の電磁波を周波数ｆ_ｐごとに生成する周波数別電磁波生成部１１と、を両方設け、λ_Ｐ＝Ｚとなるようにω_ＰＬとｔとを選択する。

【0050】

そうすると、距離λ_Ｐ＝Ｚの位置ではエネルギーがｆ_ｐの１５×１５＝２２５倍となるシールドバリアが生成される。

【0051】

以上述べたように、本実施形態のバリア生成装置１は、素数から選ばれる周波数の基礎周波数ｆ_０に素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃを乗じて得られる周波数ｆ_ｐのうち周波数ｆ_ｐ１から周波数ｆ_ｐｎのｎ個（ｎは整数。）の電磁波、及び素数から選ばれる角速度の基礎角速度ω_０に素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃを乗じて得られる角速度ω_ｐを有する円偏波電磁波ｆ_ｐのうち角速度ω_ｐ１の円偏波電磁波ｆ_ｐ１から角速度ω_ｐｎの円偏波電磁波ｆ_ｐｎのｎ個（ｎは整数。）の電磁波を周波数ｆ_ｐごとに生成する周波数別電磁波生成部１１と、周波数別電磁波生成部１１から入力されたｎ個の電磁波を合成する合成器１３と、合成器１３から出力された電磁波を増幅する増幅器１４と、増幅器１４によって増幅された電磁波を空中に照射するアンテナ１５と、を備える。

【0052】

従って、本発明によれば、攻撃をさらに効果的に防御できるシールドバリア生成装置を提供することができるという効果がある。

【符号の説明】

【0053】

１ シールドバリア生成装置
２ 電力供給部
１１ 周波数別電磁波生成部
１２ 位相制御部
１３ 合成器
１４ 増幅器
１５ アンテナ
１１１ 電磁波生成部
１１２ 位相器

【要約】

【課題】シールドバリア生成装置を提供する。
【解決手段】シールドバリア生成装置１は、素数から選ばれる周波数の基礎周波数ｆ_０に素数の組み合わせの積Ｐ_Ｃを乗じて得られる周波数ｆ_ｐのうち周波数ｆ_ｐ１から周波数ｆ_ｐｎのｎ個（ｎは整数。）の電磁波を周波数ｆ_ｐごとに生成する周波数別電磁波生成部１１と、周波数別電磁波生成部１１から入力されたｎ個の電磁波を合成する合成器１３と、合成器１３から出力された電磁波を増幅する増幅器１４と、増幅器１４によって増幅された電磁波を空中に照射するアンテナ１５と、を備える。
【選択図】図１

【図1】