JP2003110330A - Antenna device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、航空機、自動車
等の外表面に搭載される電子制御アンテナ装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic control antenna device mounted on the outer surface of an aircraft, an automobile or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば航空機搭載用のアンテナ装置で機
軸側方方向の近傍空域で航行を行う航空機等の対象物の
捜索を行う場合、従来の機首バルクヘッド部に搭載され
電波放射面が機軸先頭方向を向いたアンテナ装置では対
象物の十分な捕捉を行うことが不可能な為、機体側胴部
に機軸側方方向を向いたアンテナ装置を別に装備する必
要がある。機体側胴部へ搭載するアンテナ装置は機体内
部に配置される機器の搭載スペース確保の為、機体外表
面に取付ける必要がある。また、機体外表面へ搭載され
るアンテナ装置としては、電子制御アンテナを適用する
ことにより、少ない搭載スペースで高範囲な対象物の捕
捉が可能となり有利である。一方、電子制御アンテナは
内部に正常動作を保証されるために冷却の必要な送受信
モジュールが複数実装される場合が一般的であり、電子
制御アンテナを適用した場合には、冷却装置をアンテナ
装置に付随して航空機に装備する必要が有る。2. Description of the Related Art For example, when searching for an object such as an aircraft that is navigating in the vicinity of the lateral direction of the aircraft with an antenna device mounted on the aircraft, the radio wave emitting surface mounted on the conventional nose bulkhead is Since it is impossible to sufficiently capture an object with the antenna device facing the head direction, it is necessary to separately equip the body-side body part with the antenna device facing the lateral direction of the machine axis. The antenna device to be mounted on the fuselage side of the fuselage needs to be mounted on the outer surface of the fuselage in order to secure a mounting space for equipment arranged inside the fuselage. Further, by applying an electronically controlled antenna as the antenna device mounted on the outer surface of the machine body, it is possible to capture a wide range of objects with a small mounting space, which is advantageous. On the other hand, an electronically controlled antenna is generally equipped with a plurality of transceiver modules that need to be cooled in order to ensure normal operation.When an electronically controlled antenna is applied, the cooling device is installed in the antenna device. It must be attached to the aircraft.
【０００３】従来のアンテナ装置を機体外表面に搭載し
た場合のアンテナ装置と冷却装置の構成例を図８に示
す。図において２は航空機、１は航空機２の外表面に搭
載されたアンテナ装置、３はアンテナ装置１を冷却する
為に冷却液を循環し、またその冷却液を適正な温度にコ
ントロールする機能を有する冷却装置、４はアンテナ装
置１と冷却装置３の間を接続する冷却配管である。以上
のように構成されたシステムでは、アンテナ装置１には
冷却装置３より冷却配管４を経由して適正に温度コント
ロールされた冷却液が供給され、アンテナ装置１内で発
熱した送受信モジュールはその冷却液に廃熱することに
より適正な温度に保持される。また、アンテナ装置１で
送受信モジュールの冷却を行った冷却液は冷却配管を経
由して冷却装置３に戻り、冷却装置３内で再度適正な温
度にコントロールされ、アンテナ装置１と冷却装置３と
の間で循環を繰り返す。FIG. 8 shows a configuration example of an antenna device and a cooling device when the conventional antenna device is mounted on the outer surface of the body. In the figure, 2 is an aircraft, 1 is an antenna device mounted on the outer surface of the aircraft 2, and 3 has a function of circulating a cooling liquid to cool the antenna device 1 and controlling the cooling liquid to an appropriate temperature. Cooling devices 4 are cooling pipes that connect between the antenna device 1 and the cooling device 3. In the system configured as described above, the antenna device 1 is supplied with the cooling liquid whose temperature is controlled properly from the cooling device 3 via the cooling pipe 4, and the transmitting / receiving module which has generated heat in the antenna device 1 is cooled. The liquid is maintained at an appropriate temperature by waste heat. Further, the cooling liquid that has cooled the transmission / reception module in the antenna device 1 returns to the cooling device 3 via the cooling pipe, is controlled to an appropriate temperature again in the cooling device 3, and the antenna device 1 and the cooling device 3 Repeat circulation between.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
構成されたアンテナ装置では、アンテナ装置に付随して
冷却装置を搭載する必要がある為、アンテナ装置を動作
させるシステムとして冷却装置分の搭載スペース及び質
量の増加を招く問題がある。さらに、アンテナ装置と冷
却装置との間に冷却配管を配備する必要があり、アンテ
ナ装置搭載位置がこの冷却配管を配備できる範囲内に限
られ、その搭載位置に制約を受ける可能性がある。However, in the antenna device configured as described above, it is necessary to mount a cooling device in association with the antenna device. Therefore, as a system for operating the antenna device, the cooling device is mounted. There is a problem of increasing space and mass. Furthermore, it is necessary to arrange a cooling pipe between the antenna device and the cooling device, and the mounting position of the antenna device is limited to the range where the cooling pipe can be arranged, and the mounting position may be restricted.
【０００５】また、冷却装置を搭載しないでアンテナ装
置の冷却を行う構成としては例えば図９に示すようにア
ンテナ装置１に隣接した機体外表面に熱交換器５を設
け、熱交換器５にて外気との熱交換により冷却された冷
却液をアンテナ装置１に供給する手段もあるが、アンテ
ナ装置搭載によるプラットフォームへの構造的な影響が
アンテナ装置取付け部だけでなく熱交換器取付け部にま
で広がる為、有効な解決手段とは言えない。特にアンテ
ナ装置を搭載するプラットフォームが航空機の場合、機
体の表層部は機体を保持する重要な構造部材が配置され
る部位であり、その影響は大きい。As a configuration for cooling the antenna device without mounting a cooling device, for example, as shown in FIG. 9, a heat exchanger 5 is provided on the outer surface of the body adjacent to the antenna device 1, and the heat exchanger 5 is used. There is also a means for supplying the cooling liquid cooled by the heat exchange with the outside air to the antenna device 1, but the structural influence of the mounting of the antenna device on the platform spreads not only to the antenna device mounting portion but also to the heat exchanger mounting portion. Therefore, it cannot be said to be an effective solution. Particularly when the platform on which the antenna device is mounted is an aircraft, the surface layer of the machine body is a portion where important structural members for supporting the machine body are arranged, and the influence thereof is great.
【０００６】この発明はこのような問題点を解決する為
になされたものであり、その目的はアンテナ装置を搭載
することによるプラットフォームへの構造的な影響が少
なくかつ冷却装置を搭載すること無く構成可能なアンテ
ナ装置を提供することにある。The present invention has been made in order to solve such a problem, and its object is to reduce the structural influence on the platform by mounting the antenna device and to construct it without mounting the cooling device. It is to provide a possible antenna device.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明のアンテナ装置は、移動体に搭載される
電子制御アンテナ装置において、送受信モジュールが内
部に実装されたシャシと、電波を放射するＲＦ基板と、
前記ＲＦ基板の表面を覆うレドームと、前記ＲＦ基板と
前記レドームを保持するリテイナプレートと、前記シャ
シと前記リテイナプレートの間に配置され冷却空気の流
路を有するとともにＲＦ基板と送受信モジュール間に信
号伝送路が内在した熱交換部とを備え、前記熱交換部
は、外気を取り込む取入れ口と、取り入れた空気を熱交
換部より外部に放出する吐出口とが設けられたものであ
る。In order to achieve the above object, the antenna device of the first invention is an electronically controlled antenna device mounted on a moving body, wherein a chassis in which a transceiver module is mounted and a radio wave are installed. An RF substrate that emits
A radome that covers the surface of the RF substrate, a retainer plate that holds the RF substrate and the radome, a cooling air flow path that is disposed between the chassis and the retainer plate, and that provides a signal between the RF substrate and the transceiver module. The heat exchange part has a transmission line therein, and the heat exchange part is provided with an intake port for taking in outside air and a discharge port for discharging the taken in air to the outside from the heat exchange part.
【０００８】第２の発明のアンテナ装置は、第１の発明
において、前記熱交換部が、内部にＲＦ信号伝送経路を
有する千鳥に配置されたピンフィンで成るものである。In the antenna device of the second invention, in the first invention, the heat exchanging portion is composed of pin fins arranged in a staggered manner having RF signal transmission paths inside.
【０００９】第３の発明のアンテナ装置は、第１または
第２の発明において、前記熱交換部に配置された冷却管
と、内部を流れる冷媒がモジュールで発生した熱を吸熱
するようシャシ内部に配置された冷却管と、モジュール
からの吸熱により蒸発した冷媒の移送及び圧縮を行うコ
ンプレッサと、膨張弁とを備えたものである。An antenna device according to a third aspect of the present invention is the antenna device according to the first or second aspect of the present invention, wherein a cooling pipe disposed in the heat exchange section and a refrigerant flowing inside the chassis are provided inside the chassis so as to absorb the heat generated in the module. It is provided with a cooling pipe arranged, a compressor for transferring and compressing the refrigerant evaporated by heat absorption from the module, and an expansion valve.
【００１０】第４の発明のアンテナ装置は、第１から第
３のいずれかの発明において、前記シャシは、前記冷却
空気取入口に開度調整機構が設けられたものである。An antenna device according to a fourth invention is the antenna device according to any one of the first to third inventions, wherein the chassis is provided with an opening adjustment mechanism at the cooling air intake.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１及び図２は、
この発明の実施の形態１において、例えば航空機に搭載
した状態のアンテナ装置の図である。図１は航空機外部
よりアンテナ装置搭載部を見た図であり、図において１
は航空機２の外表面に搭載されたアンテナ装置、６は空
気取入れ口、７は空気吐出口である。図２はアンテナ装
置搭載部の断面図であり、図において８はその性能を保
証するために冷却の必要な送受信モジュール、９はアン
テナ装置１の主たる構造部材で航空機２との取付部を有
するシャシ、１０は送受信モジュール８よりＲＦ信号を
授受し、複数のアンテナ素子より電波２１を放射するＲ
Ｆ基板、１１はＲＦ基板１０を覆うように配置され電波
透過性を有するレドーム、１２はＲＦ基板１０とレドー
ム１１を保持するリテイナプレート、１３はシャシ９よ
りリテイナプレート１２を保持すると共に冷却空気の流
路を有し、ＲＦ基板１０と送受信モジュール８間の信号
伝送経路を埋設した熱交換部、６は熱交換部１３に外気
を取り込む空気取入れ口、７は取り入れた空気を熱交換
部１３より外部に放出する空気吐出口、２０は冷却空気
の流れである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. 1 and 2 are
In Embodiment 1 of this invention, it is a figure of the antenna apparatus of the state mounted in the aircraft, for example. FIG. 1 is a view of the antenna device mounting portion viewed from the outside of the aircraft.
Is an antenna device mounted on the outer surface of the aircraft 2, 6 is an air intake port, and 7 is an air discharge port. FIG. 2 is a cross-sectional view of the antenna device mounting portion. In the figure, 8 is a transmission / reception module that needs to be cooled in order to ensure its performance, 9 is a main structural member of the antenna device 1, and a chassis having a mounting portion for the aircraft 2. Reference numeral 10 denotes an R signal which transmits and receives an RF signal from the transmission / reception module 8 and radiates a radio wave 21 from a plurality of antenna elements.
F substrate, 11 is a radome arranged so as to cover the RF substrate 10 and having radio wave transparency, 12 is a retainer plate holding the RF substrate 10 and the radome 11, 13 is a retainer plate 12 held by the chassis 9 and cooling air A heat exchange section having a flow path and burying a signal transmission path between the RF substrate 10 and the transmission / reception module 8, 6 is an air intake port for taking in outside air into the heat exchange section 13, and 7 is the taken in air from the heat exchange section 13. An air discharge port 20 discharged to the outside is a flow of cooling air.
【００１２】上述のように構成されたアンテナ装置にお
いて、送受信モジュール８にて発生した熱はシャシ９を
介して熱交換部１３に伝わり、飛行時に空気取入れ口６
より熱交換部１３に取り入れられる冷却空気との熱交換
により外気に廃熱され、送受信モジュール８は所定の温
度に保持される。一方、この熱交換部１３は冷却空気の
流路を有すると共に送受信モジュール８とＲＦ基板１０
とのＲＦ信号の授受経路を有し、またＲＦ基板１０の電
波放射面と反対側に配置されている為、熱交換部１３を
アンテナ装置内に備えたことにより送受信モジュール８
からＲＦ基板１０への授受、ＲＦ基板１０からの電波の
放射等へ影響を与えることなく従来のアンテナ装置と同
様の機能、性能が確保される。In the antenna device constructed as described above, the heat generated in the transmission / reception module 8 is transmitted to the heat exchange section 13 via the chassis 9 and the air intake port 6 during flight.
The heat exchange with the cooling air taken into the heat exchange section 13 causes waste heat to be exhausted to the outside air, and the transmission / reception module 8 is maintained at a predetermined temperature. On the other hand, the heat exchanging section 13 has a flow path for cooling air, and the transceiver module 8 and the RF board 10 are provided.
Since the transmission / reception module 8 has an RF signal transmission / reception path to and from the RF board 10 and is arranged on the side opposite to the radio wave emitting surface, the heat exchange section 13 is provided in the antenna device.
To and from the RF board 10 and the radiation of radio waves from the RF board 10 is not affected, and the same function and performance as the conventional antenna device are secured.
【００１３】このように構成されたアンテナ装置では、
その搭載によるプラットフォームへの構造的な影響をア
ンテナ装置取付け部位のみに押さえることができると共
に、従来のアンテナ装置で必要としていた冷却装置を搭
載する必要が無くなる。In the antenna device thus constructed,
The structural influence of the mounting on the platform can be suppressed only to the antenna device mounting portion, and it is not necessary to mount the cooling device required in the conventional antenna device.
【００１４】実施の形態２．図３及び図４は、この発明
の実施の形態２を示す図で、図３はアンテナ装置の断面
図であり、図において８はその性能を保証するために冷
却の必要な送受信モジュール、９は本アンテナ装置の主
たる構造部材で航空機２との取付部を有するシャシ、１
０は送受信モジュール８よりＲＦ信号を授受し、複数の
アンテナ素子より電波を放射するＲＦ基板、１１はＲＦ
基板１０を覆うように配置され電波透過性を有するレド
ーム、１２はＲＦ基板１０とレドーム１１を保持するリ
テイナプレート、１４はシャシ９よりリテイナプレート
１２を保持し、その間を冷却空気が流れるように配置さ
れたピンフィン、６はピンフィン１４部に外気を取り込
む空気取入れ口、７は取り入れた空気を外部に放出する
空気吐出口、２０は冷却空気の流れである。また、図４
はピンフィン１４部をアンテナ装置の電波放射面正面側
より見た図であり、図において１４は千鳥に配置された
ピンフィン、１５はピンフィン１４の内部に備えられた
ＲＦ信号経路、２０は冷却空気の流れである。Embodiment 2. 3 and 4 are views showing a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of an antenna device. In FIG. 3, 8 is a transmitter / receiver module that needs cooling to guarantee its performance, and 9 is a module. A chassis that is a main structural member of the present antenna device and has a mounting portion for the aircraft 2.
Reference numeral 0 is an RF substrate that transmits and receives RF signals from the transmission / reception module 8 and radiates radio waves from a plurality of antenna elements, and 11 is an RF substrate.
A radome which is arranged so as to cover the substrate 10 and has radio wave permeability, 12 is a retainer plate which holds the RF substrate 10 and the radome 11, 14 is a retainer plate 12 which is held by the chassis 9 and is arranged so that cooling air flows between them 6 is an air intake port for taking in outside air to the pin fin 14 portion, 7 is an air discharge port for releasing the taken air to the outside, and 20 is a flow of cooling air. Also, FIG.
FIG. 4 is a diagram of the pin fin 14 viewed from the front side of the radio wave emission surface of the antenna device, in which 14 is a staggered pin fin, 15 is an RF signal path provided inside the pin fin 14, and 20 is cooling air. It is a flow.
【００１５】上述のように構成されたアンテナ装置にお
いて、送受信モジュール８にて発生した熱がシャシ９を
介してピンフィン１４に伝わり、外気に廃熱され、送受
信モジュール８は所定の温度に保持される構成となって
おり、熱交換部を内部にＲＦ信号経路１５を有するピン
フィン１４で構成したことを除いて実施の形態１と同一
である。電子制御アンテナではＲＦ基板１０の表面に複
数配置されるアンテナ素子より個々に電波が放射される
が、そのアンテナ素子の配列には碁盤目配列に比較して
少ない素子数で所望のアンテナ性能を得られる千鳥配列
が採用されることが多い。また、アンテナ素子は送受信
モジュール８からＲＦ信号を授受する必要がある為、送
受信モジュール８及び送受信モジュール８からアンテナ
素子にＲＦ信号を授受する経路も、アンテナ素子の配置
に付随して千鳥配置にすることになり、内部にＲＦ信号
経路１５を有するピンフィン１４も千鳥配置になる。一
方、外気との熱交換性能を考えた場合、ピンフィン１４
を千鳥配列にすることによりピンフィンを碁盤目配列に
した場合に比較して冷却空気の流れが乱れ、冷却空気と
ピンフィン１４の間の熱伝達性が向上する。延いては熱
交換性能の優れた熱交換部を構成することができる。In the antenna device configured as described above, the heat generated in the transmitting / receiving module 8 is transmitted to the pin fins 14 via the chassis 9 and is wasted to the outside air, so that the transmitting / receiving module 8 is maintained at a predetermined temperature. The configuration is the same as that of the first embodiment except that the heat exchanging unit is configured by the pin fins 14 having the RF signal path 15 therein. In the electronically controlled antenna, radio waves are individually radiated from a plurality of antenna elements arranged on the surface of the RF substrate 10. The desired antenna performance is obtained with a smaller number of elements in the array of the antenna elements than in the grid array. A staggered arrangement is often adopted. Further, since the antenna element needs to transmit and receive the RF signal from the transmitting and receiving module 8, the transmitting and receiving module 8 and the path for transmitting and receiving the RF signal from the transmitting and receiving module 8 to the antenna element are also arranged in a staggered arrangement in association with the arrangement of the antenna elements. Therefore, the pin fins 14 having the RF signal paths 15 inside are also arranged in a staggered manner. On the other hand, considering the heat exchange performance with the outside air, the pin fins 14
With the zigzag arrangement, the flow of the cooling air is disturbed and the heat transfer between the cooling air and the pin fins 14 is improved as compared with the case where the pin fins are arranged in a grid pattern. As a result, a heat exchanging portion having excellent heat exchanging performance can be formed.
【００１６】このように構成されたアンテナ装置では、
アンテナ素子に付随して配置されるＲＦ信号経路が千鳥
に配置されることを生かし、ＲＦ信号の授受を行う機能
を有する冷却空気との熱交換性能に優れた熱交換部を構
成することができる。すなわち、所望の熱交換性能を有
する熱交換部をより薄型にて構成可能となり、延いては
アンテナ装置を薄型化できる。In the antenna device thus constructed,
By taking advantage of the staggered arrangement of the RF signal paths arranged along with the antenna elements, it is possible to configure a heat exchanging section having an excellent heat exchanging performance with the cooling air having a function of exchanging RF signals. . That is, the heat exchanging portion having desired heat exchanging performance can be made thinner, and the antenna device can be made thinner.
【００１７】実施の形態３．図５及び図６は、こ発明の
実施の形態３を示す図で、図５はアンテナ装置の断面図
である。図において８はその性能を保証するために冷却
の必要な送受信モジュール、９は本アンテナ装置の主た
る構造部材で航空機２との取付部を有するシャシ、１０
は送受信モジュール８よりＲＦ信号を授受し、電波を放
射するＲＦ基板、１１はＲＦ基板１０を覆うように配置
され電波透過性を有するレドーム、１２はＲＦ基板１０
とレドーム１１を保持するリテイナプレート、１６と１
７は内部を冷媒が流れる冷却管で、１６はシャシ９の内
部で送受信モジュール８に接して配置され、１７はシャ
シ９とリテイナプレート１２の間に配置される。また、
冷却管１６と１７の間にはコンプレッサ１８及び膨張弁
１９が配置され、２２の矢印で示すように冷媒を循環す
る。図６には冷却管１７配置部の構成の一例を示した図
で電波放射面正面側より見た図である。図において１７
は冷却管、１５はＲＦ信号経路、２０は冷却空気の流
れ、２２は冷媒の流れである。Embodiment 3. 5 and 6 are views showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a sectional view of an antenna device. In the figure, 8 is a transmission / reception module that needs to be cooled in order to guarantee its performance, 9 is a main structural member of the present antenna device, which is a chassis having a mounting portion for the aircraft 2.
Is an RF substrate that transmits and receives RF signals from the transceiver module 8 and emits radio waves, 11 is a radome that is arranged so as to cover the RF substrate 10 and has radio wave transparency, and 12 is the RF substrate 10
Retainer plates holding the radome 11 and 16 and 1
Reference numeral 7 is a cooling pipe through which a refrigerant flows, 16 is arranged inside the chassis 9 in contact with the transmission / reception module 8, and 17 is arranged between the chassis 9 and the retainer plate 12. Also,
A compressor 18 and an expansion valve 19 are arranged between the cooling pipes 16 and 17, and circulate a refrigerant as indicated by an arrow 22. FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the arrangement portion of the cooling pipe 17, which is seen from the front side of the radio wave radiation surface. 17 in the figure
Is a cooling pipe, 15 is an RF signal path, 20 is a cooling air flow, and 22 is a refrigerant flow.
【００１８】上述のように構成されたアンテナ装置にお
いて、冷却管１６、冷却管１７、コンプレッサ１８、膨
張弁１９で構成された冷媒の循環系で冷凍サイクルを形
成したことを除いて実施の形態１と同一であり、冷却管
１６にて送受信モジュール８で発生した熱を吸収するこ
とにより冷媒が蒸発し、コンプレッサ１８にてその冷媒
を圧縮して高圧化し、冷却管１７にて冷却空気により冷
媒を冷却して液化させ、膨張弁１９を通過することによ
り冷却管１６には再度冷えた冷媒を供給し、送受信モジ
ュール８の冷却を行うことができる。In the antenna device configured as described above, the first embodiment is different from the first embodiment except that the refrigeration cycle is formed by the refrigerant circulation system including the cooling pipe 16, the cooling pipe 17, the compressor 18, and the expansion valve 19. The refrigerant is evaporated by absorbing the heat generated in the transmission / reception module 8 in the cooling pipe 16, the refrigerant is compressed in the compressor 18 to have a high pressure, and the refrigerant is cooled in the cooling pipe 17 by the cooling air. By cooling and liquefying and passing through the expansion valve 19, the cooled refrigerant can be supplied to the cooling pipe 16 again to cool the transceiver module 8.
【００１９】実施の形態１においては、送受信モジュー
ルの熱を伝導により熱交換部に伝え廃熱していた為、熱
交換部に供給される冷却空気の温度より低い温度に送受
信モジュールを冷却することは不可能であったが、本実
施の形態においては、アンテナ装置内に冷凍サイクルを
形成することにより送受信モジュールの温度を冷却空気
の温度より低い温度に冷却することが可能となる。例え
ば、本アンテナ装置が超音速航空機に搭載された場合、
外気が空力加熱により高温になり、送受信モジュールを
外気の温度より低く冷却する必要があるが、そのような
場合においてもアンテナ装置内の送受信モジュールを所
定の温度に保持することができ、延いてはアンテナ装置
を正常に動作させることができる。In the first embodiment, since the heat of the transceiver module is transferred to the heat exchange section by conduction and wasted, the transceiver module cannot be cooled to a temperature lower than the temperature of the cooling air supplied to the heat exchange section. Although not possible, in the present embodiment, by forming a refrigeration cycle in the antenna device, it becomes possible to cool the temperature of the transceiver module to a temperature lower than the temperature of the cooling air. For example, when this antenna device is installed in a supersonic aircraft,
It is necessary to cool the transmitter / receiver module to a temperature lower than the temperature of the outside air because the outside air becomes hot due to aerodynamic heating, but even in such a case, the transmitter / receiver module in the antenna device can be maintained at a predetermined temperature, and The antenna device can be operated normally.
【００２０】実施の形態４．図７は、こ発明の実施の形
態４を示す図で、図７はアンテナ装置の断面図であり、
図において８はその性能を保証するために冷却の必要な
送受信モジュール、９は本アンテナ装置の主たる構造部
材で航空機２との取付部を有するシャシ、１０は送受信
モジュール８よりＲＦ信号を授受し、複数のアンテナ素
子より電波を放射するＲＦ基板、１１はＲＦ基板１０を
覆うように配置され電波透過性を有するレドーム、１２
はＲＦ基板１０とレドーム１１を保持するリテイナプレ
ート、１３はシャシ９よりリテイナプレート１２を保持
すると共に冷却空気の流路を有する熱交換部、６は熱交
換部１３に外気を取り込む空気取入れ口、７は取り入れ
た空気を熱交換部１３より外部に放出する空気吐出口、
２３は空気取入れ口でシャシ９に取付けられた空気取入
れ量調整機構、２０は冷却空気の流れである。Fourth Embodiment 7 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a sectional view of an antenna device,
In the figure, 8 is a transmission / reception module that needs to be cooled in order to guarantee its performance, 9 is a chassis which is a main structural member of the antenna device and has a mounting portion for the aircraft 2, and 10 is a transmission / reception module for transmitting and receiving RF signals. An RF substrate that radiates radio waves from a plurality of antenna elements, 11 is a radome that is arranged so as to cover the RF substrate 10 and has radio wave transparency, 12
Is a retainer plate that holds the RF substrate 10 and the radome 11, 13 is a heat exchange section that holds the retainer plate 12 from the chassis 9 and has a flow path for cooling air, 6 is an air intake port that takes in outside air into the heat exchange section 13, Reference numeral 7 denotes an air discharge port for discharging the taken-in air to the outside from the heat exchange section 13,
Reference numeral 23 is an air intake port, which is an air intake amount adjusting mechanism attached to the chassis 9, and 20 is a flow of cooling air.
【００２１】上述のように構成されたアンテナ装置にお
いて、空気取入れ口６に空気取入れ量調整機構２２を取
付けたことを除いて実施の形態１と同一である。送受信
モジュール８で発生した熱は熱交換部１３にて空気取入
れ口６より取り入れられる冷却空気に廃熱される為、送
受信モジュール８の温度は冷却空気の取入れ量に依存す
る。よって、空気取り入れ口６に空気取入れ量調整機構
２３を設け、冷却空気の量を送受信モジュール８に取付
けた温度センサをモニタすること等よりコントロール
し、送受信モジュール８の温度をコントロールすること
ができる。例えば、送受信モジュール８がその性能に温
度依存性があり、アンテナ装置の性能を確保するために
送受信モジュールの温度を精度良くコントロールする必
要が生じた場合において有効である。The antenna device configured as described above is the same as that of the first embodiment except that the air intake amount adjusting mechanism 22 is attached to the air intake port 6. Since the heat generated in the transceiver module 8 is wasted into the cooling air taken in through the air intake port 6 in the heat exchange section 13, the temperature of the transceiver module 8 depends on the intake amount of the cooling air. Therefore, it is possible to control the temperature of the transmission / reception module 8 by providing the air intake amount adjustment mechanism 23 in the air intake port 6 and controlling the amount of cooling air by monitoring the temperature sensor attached to the transmission / reception module 8. For example, this is effective in the case where the transmission / reception module 8 has temperature dependency in its performance and it is necessary to control the temperature of the transmission / reception module with high precision in order to ensure the performance of the antenna device.
【００２２】[0022]
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載するような効果がある。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.
【００２３】第１の発明によれば、電波を放射するＲＦ
基板とシャシとの間に設けられた熱交換部に外気を取り
入れ、送受信モジュールを冷却するようにアンテナ装置
を構成し、本装置搭載によるプラットフォームへの構造
的な影響を本装置取付け部位のみに押さえることができ
ると共に、従来の装置で必要としていた冷却装置の搭載
が不要となる。According to the first aspect of the invention, the RF for radiating radio waves
The antenna device is configured to cool the transmitter / receiver module by taking in the outside air into the heat exchange part provided between the board and chassis, and suppress the structural effect of mounting this device on the platform only to the mounting part of this device. In addition, it is not necessary to mount the cooling device, which is required in the conventional device.
【００２４】第２の発明によれば、熱交換部を内部にＲ
Ｆ信号経路を有する千鳥に配置されたピンフィンで構成
したことにより、ＲＦ信号の授受を行う機能を有し冷却
空気との熱交換性能に優れる熱交換部を構成することが
でき、より薄型な熱交換器で所望の熱交換性能を確保で
き、延いてはアンテナ装置を薄型化できる。According to the second aspect of the invention, the heat exchange section is internally provided with R.
Since the pin fins are arranged in a zigzag pattern having the F signal path, it is possible to configure a heat exchanging section having a function of exchanging RF signals and excellent in heat exchanging performance with the cooling air, and thus a thinner heat sink. Desired heat exchange performance can be ensured by the exchanger, and the antenna device can be made thin.
【００２５】第３の発明によれば、アンテナ装置内に冷
凍サイクルを形成することにより、外気が高温時におい
ても送受信モジュールを冷却できる。According to the third invention, by forming the refrigeration cycle in the antenna device, the transceiver module can be cooled even when the outside air is at a high temperature.
【００２６】第４の発明によれば、アンテナ装置では熱
交換部への外気取入れ量を調整することにより、送受信
モジュールの温度をコントロールできる。According to the fourth aspect of the invention, in the antenna device, the temperature of the transceiver module can be controlled by adjusting the amount of outside air taken into the heat exchange section.
【図１】 この発明の実施の形態１を示す外観図であ
る。FIG. 1 is an external view showing a first embodiment of the present invention.
【図２】 この発明の実施の形態１を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the first embodiment of the present invention.
【図３】 この発明の実施の形態２を示す断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.
【図４】 この発明の実施の形態２の熱交換部を示す断
面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a heat exchange section according to a second embodiment of the present invention.
【図５】 この発明の実施の形態３を示す断面図であ
る。FIG. 5 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.
【図６】 この発明の実施の形態３の熱交換部を示す断
面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a heat exchange section according to a third embodiment of the present invention.
【図７】 この発明の実施の形態４を示す断面図であ
る。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.
【図８】 従来のアンテナ装置の外観図である。FIG. 8 is an external view of a conventional antenna device.
【図９】 従来のアンテナ装置の外観図である。FIG. 9 is an external view of a conventional antenna device.
１ アンテナ装置 ２ 航空機 ３ 冷却装置 ４ 冷却配管 ５ 熱交換器 ６ 空気取入れ口 ７ 空気吐出口 ８ 送受信モジュール ９ シャシ １０ ＲＦ基板 １１ レドーム １２ リテイナプレート １３ 熱交換部 １４ ピンフィン １５ ＲＦ信号経路 １６ 冷却管 １７ 冷却管 １８ コンプレッサ １９ 膨張弁 ２０ 冷却空気の流れ ２１ 電波 ２２ 冷媒の流れ ２３ 空気取入れ量調整機構 1 antenna device 2 aircraft 3 Cooling device 4 cooling pipes 5 heat exchanger 6 Air intake 7 Air outlet 8 transceiver module 9 chassis 10 RF board 11 radome 12 retainer plate 13 Heat exchange section 14 pin fins 15 RF signal path 16 Cooling pipe 17 Cooling pipe 18 compressor 19 Expansion valve 20 Cooling air flow 21 radio waves 22 Refrigerant flow 23 Air intake amount adjustment mechanism
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｑ 23/00 Ｈ０１Ｑ 23/00 Ｆターム(参考） 3L044 CA13 DA01 KA04 3L045 AA06 BA07 DA02 EA03 JA13 PA04 PA05 5J021 AA01 CA06 HA08 HA10 5J046 AA00 AA13 KA01 KA05 NA12 QA00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01Q 23/00 H01Q 23/00 F term (reference) 3L044 CA13 DA01 KA04 3L045 AA06 BA07 DA02 EA03 JA13 PA04 PA05 5J021 AA01 CA06 HA08 HA10 5J046 AA00 AA13 KA01 KA05 NA12 QA00
Claims (4)
置において、 送受信モジュールが内部に実装されたシャシと、 電波を放射するＲＦ基板と、前記ＲＦ基板の表面を覆う
レドームと、 前記ＲＦ基板と前記レドームを保持するリテイナプレー
トと、 前記シャシと前記リテイナプレートの間に配置され冷却
空気の流路を有するとともにＲＦ基板と送受信モジュー
ル間に信号伝送路が内在した熱交換部とを備え、 前記熱交換部は、外気を取り込む取入れ口と、取り入れ
た空気を熱交換部より外部に放出する吐出口が設けられ
たことを特徴とするアンテナ装置。1. An electronically controlled antenna device mounted on a moving body, a chassis having a transceiver module mounted therein, an RF board for radiating radio waves, a radome for covering the surface of the RF board, and the RF board. A retainer plate that holds the radome; and a heat exchange unit that is disposed between the chassis and the retainer plate, has a flow path for cooling air, and has a signal transmission path between the RF board and the transceiver module. The antenna unit is characterized in that the exchange unit is provided with an intake port for taking in outside air and a discharge port for discharging the taken-in air to the outside from the heat exchange unit.
路を有する千鳥に配置されたピンフィンで成ることを特
徴とする請求項１記載のアンテナ装置。2. The antenna device according to claim 1, wherein the heat exchanging unit is composed of pin fins arranged in a staggered manner having RF signal transmission paths inside.
部を流れる冷媒がモジュールで発生した熱を吸熱するよ
うシャシ内部に配置された冷却管と、モジュールからの
吸熱により蒸発した冷媒の移送及び圧縮を行うコンプレ
ッサと、膨張弁とを備えたことを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載のアンテナ装置。3. A cooling pipe arranged in the heat exchange section, a cooling pipe arranged inside the chassis so that the refrigerant flowing inside absorbs the heat generated in the module, and a refrigerant evaporated by the heat absorption from the module. The antenna device according to claim 1 or 2, further comprising a compressor that performs transfer and compression, and an expansion valve.
度調整機構が設けられたことを特徴とする請求項１から
請求項３のいずれかに記載のアンテナ装置。4. The antenna device according to claim 1, wherein the chassis is provided with an opening adjustment mechanism at the cooling air intake.
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