JP2008086049A - Radiowave lens antenna apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ルーネベルグレンズを使用した電波レンズアンテナ装置、詳しくは、降雨時や融雪時の受信感度低下を抑えた電波レンズアンテナ装置に関する。 The present invention relates to a radio wave lens antenna apparatus using a Luneberg lens, and more particularly, to a radio wave lens antenna apparatus that suppresses a decrease in reception sensitivity when it rains or melts snow.
ルーネベルグレンズを用いた電波レンズアンテナ装置は、複数の通信相手との同時通信が可能なマルチビーム対応型のアンテナ装置として期待され、パラボラアンテナに代わる静止衛星用アンテナ装置などとして提供されだしている。 Radio lens antenna devices using Luneberg lenses are expected as multi-beam compatible antenna devices capable of simultaneous communication with multiple communication partners, and are being offered as antenna devices for geostationary satellites replacing parabolic antennas. .
誘電体で形成されるルーネベルグレンズの基本形状は球であるが、コンパクト化のために半球状のルーネベルグレンズとそのレンズよりも径大の電波反射板(以下、単に反射板と言う)とを組み合わせて球と等価な機能を確保した電波レンズもある。この反射板を組み合わせたアンテナ装置は、反射板を起立した姿勢にして目的の静止衛星を仰ぎ見る位置、例えば、建物の壁面やベランダの柵などに設置することができる。また、反射板を地面とほぼ平行にしてビルの屋上などに設置することもでき、設置の自由度が高い。 The basic shape of a Luneberg lens made of a dielectric is a sphere, but for compactness, a hemispherical Luneberg lens and a radio wave reflector with a larger diameter than the lens (hereinafter simply referred to as a reflector) There is also a radio wave lens that has a function equivalent to a sphere by combining the two. The antenna device combined with this reflector can be installed at a position where the reflector is standing upright and looking up at a target geostationary satellite, for example, on the wall of a building or on a veranda fence. In addition, the reflector can be installed on the roof of a building with the reflector almost parallel to the ground, and the degree of freedom of installation is high.
ところで、ルーネベルグレンズを用いたアンテナ装置は、レンズの外面を耐水性のあるカバーで覆っている。たとえば、下記特許文献1には、ルーネベルグレンズと一体成形された半球状のレドームが開示されており、また、下記特許文献2などには、アンテナ素子を含むアンテナ装置の全体をレドームで覆うことが開示されている。さらに、下記特許文献3には半球状のレンズを半球状のカバーで覆うことが開示されている。
By the way, the antenna device using the Luneberg lens covers the outer surface of the lens with a water-resistant cover. For example, the following
このようにレンズをレドームや半球状のカバーで覆っているので、雨にぬれても耐久性などには特に問題はでない。ところが、使用中に降り注いだ雨がレンズの上部に滞留したり、レンズの表面(表面保護層の外面)を伝って流れ落ちたりすると、減衰C/N量(信号と雑音との電力比))が大きくなって電波の受信感度が低下する。また、レンズ上に降り積もった雪やレンズ上の氷結が融け、融水がレンズの表面を伝って流れるときにもその受信感度の低下が起こる。 Thus, since the lens is covered with a radome or a hemispherical cover, there is no particular problem in durability even when it is wet. However, if rain that falls during use stays at the top of the lens or flows down along the surface of the lens (the outer surface of the surface protective layer), the amount of attenuation C / N (power ratio between signal and noise) is reduced. It becomes larger and the reception sensitivity of radio waves decreases. In addition, the reception sensitivity is lowered when the snow on the lens and the freezing on the lens melt and the molten water flows along the surface of the lens.
従来の電波レンズアンテナ装置は、かかる問題に対して配慮するところがなく、受信感度低下の問題が起こりやすかった。また、アンテナ装置の全体をレドームで覆ったものは、
強度確保の面からレドームの肉厚を厚くする必要があるため、レドームに起因した電気性能の低下や、サイズ増、重量増、コストアップなどの問題もあった。
Since it is necessary to increase the thickness of the radome from the standpoint of securing strength, there are problems such as a decrease in electrical performance due to the radome, an increase in size, an increase in weight, and an increase in cost.
ルーネベルグレンズを用いた静止衛星用アンテナ装置としては、たとえば、前項の特許文献4に記載のものが提案されている。このアンテナ装置は、静止衛星からの電波を受信するアンテナとしては非常に優れたものであるが、降雨時や融雪時にルーネベルグレンズ上に滞留又は流れる水滴の影響を受け易く、受信感度が低下しやすいと言う課題があった。
As an antenna device for a geostationary satellite using a Luneberg lens, for example, the one described in
この発明は、雨水や融雪水などによる受信感度の低下を抑えて信頼性を向上させた電波レンズアンテナ装置を提供することを課題としている。 An object of the present invention is to provide a radio wave lens antenna device that is improved in reliability by suppressing a decrease in reception sensitivity due to rain water, snow melt water, or the like.
上記の課題を解決するため、この発明においては、半球状のルーネベルグレンズと、このレンズの球の2分断面部に沿わせるレンズ径よりも大サイズの電波反射板と、アンテナ
素子と、このアンテナ素子を保持する保持具とからなる電波レンズアンテナ装置に、ルーネベルグレンズの表面に対する雨、雪、氷の付着又は付着後の滞留、流水を防ぐ氷雪水防止手段を設けた。流水については、アンテナ素子と対面した位置のレンズ表面への水の流れを防止する。
In order to solve the above problems, in the present invention, a hemispherical Luneberg lens, a radio wave reflector having a size larger than the lens diameter along the bisector of the sphere of the lens, an antenna element, and this The radio wave lens antenna device including a holder for holding the antenna element is provided with ice / snow water preventing means for preventing rain, snow, ice from adhering to the surface of the Luneberg lens, staying after adhering, and flowing water. As for the flowing water, the flow of water to the lens surface at the position facing the antenna element is prevented.
前記氷雪水防止手段の具体例としては、たとえば、電波レンズアンテナ装置の一部を覆うカバーが挙げられる。そのカバーの好ましい例として、反射板を地面に対して起立させた状態においてルーネベルグレンズの全体を覆い、かつ、そのカバーの上部の傾斜角がルーネベルグレンズの上部の傾斜角よりも大きくなっているものや、反射板を地面に対して水平にした状態においてカバーがルーネベルグレンズの上部を覆い、そのカバーの表面の傾斜角がルーネベルグレンズの表面の傾斜角よりも大きくなっているものなどが考えられる。カバー表面の傾斜角とレンズ表面の傾斜角は、レンズの半球状表面の任意の点と、レンズ中心とその任意の点を結ぶ直線を延長した線がカバーと交わる点の傾き(比較の各点に接する面が地面に対して傾いた角度)を比較する。 As a specific example of the ice / snow water prevention means, for example, a cover covering a part of the radio wave lens antenna device may be mentioned. As a preferred example of the cover, the entire Luneberg lens is covered in a state where the reflecting plate is raised from the ground, and the inclination angle of the upper part of the cover is larger than the inclination angle of the upper part of the Luneberg lens. The cover covers the top of the Luneberg lens when the reflector is level to the ground, and the tilt angle of the cover surface is larger than the tilt angle of the Luneberg lens surface. Can be considered. The tilt angle of the cover surface and the tilt angle of the lens surface are the slopes of any point on the hemispherical surface of the lens and the point where the line extending the straight line connecting the lens center and that point intersects the cover (points of comparison The angle at which the surface in contact with the surface is inclined with respect to the ground is compared.
また、前記カバーを、反射板を地面に対して起立させた状態においてルーネベルグレンズを覆う半球状の第1カバーと、この第1カバーの上部を覆う第2カバーとで構成し、第2カバーの上部の傾斜角を第1カバーの上部の傾斜角よりも大きくしたものも好ましい。この場合、第2カバーの下端を、レンズから離反させてレンズの中央よりも下側まで延ばしておくとより好ましい。第2カバー表面の傾斜角と第1カバーの表面の傾斜角は、第1カバーの表面の任意の点と、レンズ中心とその任意の点を結ぶ直線を延長した線が第2カバーと交わる点の傾き(比較の各点に接する面が地面に対して傾いた角度)を比較する。 In addition, the cover includes a hemispherical first cover that covers the Luneberg lens in a state where the reflecting plate is raised with respect to the ground, and a second cover that covers an upper portion of the first cover. It is also preferable to make the inclination angle of the upper part of the first cover larger than the inclination angle of the upper part of the first cover. In this case, it is more preferable that the lower end of the second cover is separated from the lens and extended below the center of the lens. The inclination angle of the surface of the second cover and the surface of the first cover are such that an arbitrary point on the surface of the first cover and a line obtained by extending a straight line connecting the lens center and the arbitrary point intersect with the second cover. Are compared (the angle at which the surface in contact with each point of comparison is inclined with respect to the ground).
前記カバーは、反射板を地面に対して水平にした状態においてルーネベルグレンズを覆う半球状の第1カバーと、この第1カバーの上部を覆う第2カバーとで構成し、第2カバーの上部の傾斜角を第1カバーの上部の傾斜角よりも大きくしたものも考えられる。これは、反射板を地面に対して水平にして設置するアンテナ装置に利用することができる。 The cover includes a hemispherical first cover that covers the Luneberg lens in a state where the reflecting plate is horizontal with respect to the ground, and a second cover that covers an upper portion of the first cover. It is also conceivable that the inclination angle is larger than the inclination angle of the upper part of the first cover. This can be used for an antenna device that is installed with the reflector plate horizontal to the ground.
氷雪水防止手段は、ルーネベルグレンズを覆うカバーの表面に堰堤を設けて構成され、その堰堤が、アンテナ素子とレンズ中心とを結ぶ線よりも上側にあり、かつ、所定の範囲に横に延びて設けられているものであってもよい。この場合の堰堤は、凹状、凸状、表面段差部のいずれかで構成される。この堰堤は、カバー表面のアンテナ素子と対面する部位の上方で地面からの高さ位置が高く、そこから両端に向かって地面からの高さ位置が低くなっているものや、表面に撥水処理を施したものなどが好ましい。 The ice / snow water prevention means is configured by providing a dam on the surface of the cover that covers the Luneberg lens, and the dam is above a line connecting the antenna element and the lens center and extends laterally within a predetermined range. It may be provided. In this case, the dam is constituted by any one of a concave shape, a convex shape, and a surface stepped portion. This dam has a high height from the ground above the part facing the antenna element on the cover surface, and the height from the ground is low toward both ends from there, and the surface is water repellent. Those subjected to are preferred.
氷雪水防止手段は、アンテナ素子とルーネベルグレンズとの間に配置して、アンテナ素子とルーネベルグレンズのアンテナ素子に対面した領域の表面を覆うカバーを装着したものであってもよい。 The ice / snow water prevention means may be provided between the antenna element and the Luneberg lens, and attached with a cover that covers the surface of the antenna element and the area of the Luneberg lens facing the antenna element.
氷雪水防止手段は、反射板を地面に対して起立させた状態においてルーネベルグレンズの半径よりも外側に突出してルーネベルグレンズの上部に配置されるひさしからなるものであってもよい。ひさしは、反射板を地面に対して垂直に起立した位置から前方に傾け、この傾いた反射板をひさしとして兼用したものであってもよい。 The ice / snow water prevention means may be composed of eaves protruding above the radius of the Luneberg lens and disposed on the upper portion of the Luneberg lens in a state where the reflecting plate stands with respect to the ground. The eaves may be formed by inclining the reflecting plate forward from a position where the reflecting plate stands vertically with respect to the ground, and using the inclined reflecting plate as eaves.
氷雪水防止手段は、以下に列挙するものなども考えられる。
・アンテナ装置の一部を覆うカバーを設け、そのカバーの表面を撥水処理又は親水処理、或いはそれら双方の処理を施して構成されるもの。
・ルーネベルグレンズを覆う半球状カバーを設け、そのカバーの天頂部を親水処理し、かつ、天頂部を除く上部を撥水処理して構成されるもの。
・アンテナ装置の一部を覆うカバーを設け、そのカバーの表面に、疎水部が親水部の中に島状に点在するように親水処理と撥水処理を施して構成されるもの。これは、疎水部の面積を親水部の面積よりも大きくしたものが好ましい。
・カバーが合成樹脂、ゴム、繊維、硝子又はこれらの材料の複合物で形成されたもの。これは、合成樹脂、ゴム、硝子の発泡体を用いてもよい。
The ice / snow water prevention means may include those listed below.
A structure in which a cover for covering a part of the antenna device is provided, and the surface of the cover is subjected to water repellent treatment or hydrophilic treatment, or both treatments.
-A hemispherical cover that covers the Luneberg lens is provided, the top of the cover is treated with a hydrophilic treatment, and the top of the cover excluding the top is treated with water repellent treatment.
A cover that covers a part of the antenna device is provided, and a hydrophilic treatment and a water repellent treatment are performed on the surface of the cover so that the hydrophobic portion is scattered in an island shape in the hydrophilic portion. This is preferably made by making the area of the hydrophobic part larger than the area of the hydrophilic part.
-The cover is formed of synthetic resin, rubber, fiber, glass or a composite of these materials. For this, a synthetic resin, rubber, or glass foam may be used.
この発明の電波レンズアンテナ装置は、アンテナ装置の一部を覆うカバーを装着することにより、ルーネベルグレンズの表面に対する雨、雪、氷の付着又は付着後の滞留やアンテナ素子の前方への流水を防ぐ氷雪水防止手段を設けたので、雨水や融水がレンズの表面に付着、滞留することが抑制される。カバーの表面に堰堤を設けた電波レンズアンテナ装置は、雨、雪、氷の付着そのものを防止する機能はないが、カバーの表面を伝って流れる雨水や融水が堰堤に誘導されあるいは堰きとめられてアンテナ素子に向かう電波の通り道に流れることが抑制される。従って、この発明によれば、雨水や雪、氷の付着滞留が減少し、さらに、雨水や雪、氷が溶けたときの融水がアンテナの受信感度に大きな影響を及ぼす位置、すなわち、アンテナ素子に対応した位置のレンズ表面部へ流れることも少なくなり、流水に起因した受信感度の低下が小さく抑えられる。 In the radio wave lens antenna device of the present invention, by attaching a cover that covers a part of the antenna device, rain, snow, or ice adheres to the surface of the Luneberg lens, or stays after the adhesion or water flows to the front of the antenna element. Since the ice / snow water preventing means is provided, rainwater and melted water are prevented from adhering to and staying on the lens surface. The radio wave lens antenna device provided with a dam on the surface of the cover does not have the function of preventing rain, snow and ice from adhering itself, but rainwater and molten water flowing along the surface of the cover are guided to the dam or stopped. Thus, the flow of radio waves toward the antenna element is suppressed. Therefore, according to the present invention, the accumulation and retention of rainwater, snow, and ice is reduced, and the position where the melted water when the rainwater, snow, and ice melts greatly affects the reception sensitivity of the antenna, that is, the antenna element. To the lens surface portion at a position corresponding to is reduced, and a decrease in reception sensitivity due to flowing water is suppressed to a small level.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。この発明の電波レンズアンテナ装置は、図1に示す半球状のルーネベルグレンズ1(以下単にレンズ言う)と、このレンズ1の球の2分断面部に沿わせるレンズよりも径大の電波反射板(以下、単に反射
板という)2と、レンズの焦点部に配置するアンテナ素子3と、このアンテナ素子3を保持する保持具4とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The radio wave lens antenna apparatus according to the present invention includes a hemispherical Luneberg lens 1 (hereinafter simply referred to as a lens) shown in FIG. 1 and a radio wave reflector having a diameter larger than that of a lens along a half-section of the sphere of the
レンズ1は、誘電体で形成されたレンズであり、内部の比誘電率が中心から外部に向かってほぼ2〜1に変化し、球をなす表面の近くに焦点を有している。このレンズ1は、樹脂製の表面の平滑な半球状の第1カバー5で外周を覆って保護している。
The
反射板2は、縦、横の寸法がレンズ1の外径よりも大きい。この発明の電波レンズアンテナ装置は、反射板2を地面に対してほぼ垂直にする場合と、地面に対して傾けて前傾姿勢にする場合と、地面に対してほぼ平行にする場合とがある。いずれの場合も、アンテナ素子3は目標とする静止衛星からの電波が収束される位置(焦点部)に配置される。
The
アンテナ素子3は、LNB(低ノイズブロック)と称されるものを用いている。このアンテナ素子3は、ホーンアンテナを使用したものや、筒状アンテナの前部に誘電体を装架したものなどが使用される。また、保持具4としては、素子位置の微調整が可能なアームなどが使用される。
The
図1のアンテナ装置に、この発明を特徴づける氷雪水防止手段を設けた例を図2〜図25に示す。図2は、反射板2を地面に対してほぼ垂直向きにして設置する電波レンズアンテナ装置で、レンズ1の全体を覆い、かつ、そのカバーの上部の傾斜角がレンズ1の上部の傾斜角よりも大きくなっている第1カバー5を設けて、この第1カバー5を氷雪水防止手段として働かせるようにしたものである。
An example in which ice / snow water preventing means characterizing the present invention is provided in the antenna apparatus of FIG. 1 is shown in FIGS. FIG. 2 shows a radio wave lens antenna apparatus in which the
第1カバー5とレンズ1との間の空間14は空隙でもよいが、誘電率が極めて1に近い高発泡率のオレフィン系樹脂発泡体で充填されている方が望ましい。
The
第1カバー5の表面の傾斜角がレンズの傾斜角よりも大きいもの、より好ましくは、図2においてレンズ半径をR、反射板2とのなす角がθ1の位置でのレンズ中心から第1カバー5までの距離をR1、反射板2とのなす角がθ2の位置でのレンズ中心から第1カバー5までの距離をR2として、θ2>θ1かつ、θ2≦πR/2のとき、R1>R2>Rの条件を満たす形状のものがよい。
The surface of the
一方、図3は、反射板2を地面に対してほぼ垂直向きに設置する電波レンズアンテナ装置に、アンテナ装置の一部を覆う非球状の第2カバー6を設け、この第2カバー6の表面の傾斜角を第1カバー5の表面の傾斜角よりも大きくし、この第2カバー6を氷雪水防止手段として働かせるようにしたものである。
On the other hand, FIG. 3 shows that a radiospheric lens antenna device in which the
第2カバー6は、外面の傾斜角がレンズ上部の傾斜角よりも大きいもの、より好ましくは、図3においてレンズ半径をR、反射板2とのなす角がθ1の位置でのレンズ中心から第2カバー6までの距離をR1、反射板2とのなす角がθ2の位置でのレンズ中心から第2カバー6までの距離をR2として、θ2>θ1かつ、θ2≦πR/2のとき、R1>R2>Rの条件を満たす形状のものがよい。
The
図4に示すように、第2カバー6の下端を、レンズ1から離反させてレンズ中央よりも下側まで延ばして(スカート部6aを形成する)おくと、雨水や氷雪融水の付着・滞留防止効果の他に、水滴が第1カバー5の下部へ乗り移りにくくなり、アンテナ素子3に向かう電波の通り道に水滴が流れて電波の移動が阻害されることも抑制されるため、より好ましい。
As shown in FIG. 4, if the lower end of the
また、図3に示すアンテナ装置は、第2カバー6の下縁が図5に示すようにレンズ1の表面に接触していてもよく、図6に示すように隙間gが生じるようにレンズから離反させてもよい。レンズに接触させると耐風性が増し、レンズから離反させると、第2カバー6を伝わって流れる水がレンズ1の表面(第1カバー5)に乗り移りにくくなる。
Further, the antenna device shown in FIG. 3 may have the lower edge of the
第1カバー5の厚みは、アンテナの電気性能に与える悪影響を小さくするため、2mm以下、より好ましくは1mm以下とするのがよい。
また、第1カバー5とレンズ1との間の隙間は、電気的ロスを軽減し、かつ、強度を保持するために小さい方が望ましく、これらが接着、融着されていてもよい。
また、第1カバー5の表面は塗装されていてもよい。
The thickness of the
Further, the gap between the
Further, the surface of the
第2カバー6は、電波を通過させる材料、例えば、合成樹脂、ゴム、繊維、硝子、或いはそれらの複合物(例えば積層体)などで形成する。特に種類は問わないが、ポリオレフィン系樹脂のように電気的tanδの低い材料を用いることが望ましい。
The
この第2カバー6は、成形品である必要はない。保形性のない薄いシート状のカバーや薄いファブリックであってもよい。シート状のカバーやファブリックは風を受けるとはためくため、表面に付着した水滴が飛散しやすく、水切り性に優れる。一方、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂など透明の樹脂を用いると嵩高さを緩和させることができる。
The
また、第2カバー6の上端は、図7に示すように、反射板2の上端よりも下側にあってもよい。
Further, the upper end of the
さらに、第2カバー6の厚みは、第1カバー5と同様、アンテナの電気性能に与える悪
影響を小さくするため、2mm以下、より好ましくは1mm以下とするのがよい。また、厚みは一定である必要はなく、図8に示すように厚みが変化してもよい。厚み変化により、強度を確保しながらアンテナ装置の電気性能に与える影響を小さくすることができる。さらに、図9に示すように、縦リブ6cや横リブ6dなどを備えて強度を高めると、第2カバー6を薄くして材料費やカバーの重量を削減したりすることが可能になる。図示の縦リブ6cは、折り目を利用したものであるが、リブは成形されたものであってもよい。
Furthermore, the thickness of the
第2カバー6を反射板2に当接させる縁部をシールしてそこから内側への雨水の流れ込みを防止するようにしておくのがよい。縁部のシールは、両面粘着テープなどでシールすることにより実現できる。一方、縁部をねじやボルトで反射板2に固定してはずれ防止の信頼性を高めておくのがよい。図10に示すような取り付けフランジ6bなどを設けると、第2カバー6をねじやボルトで信頼性よく取り付けることができる。また、樹脂製のボルトなどを使用して、着脱自在にすることも可能である。
It is preferable to seal the edge where the
図11は、反射板2を地面に対してほぼ平行向きにして設置する電波レンズアンテナ装置であり、この装置に、レンズ1の全体を覆い、かつ、そのカバーの上部の傾斜角がレンズ1の上部の傾斜角よりも大きくなっている第1カバー5を設けて、この第1カバー5を氷雪水防止手段として働かせるようにしたものである。
FIG. 11 shows a radio wave lens antenna apparatus in which the reflecting
第1カバー5とレンズ1との間の空間14は空隙でもよいが、誘電率が極めて1に近い高発泡率のオレフィン系樹脂発泡体で充填されている方が望ましい。
The
第1カバー5の表面の傾斜角がレンズの傾斜角よりも大きいもの、より好ましくは、図2においてレンズ半径をR、反射板2とのなす角がθ1の位置でのレンズ中心から第1カバー5までの距離をR1、反射板2とのなす角がθ2の位置でのレンズ中心から第1カバー5までの距離をR2として、θ2>θ1かつ、θ2≦πR/2のとき、R1>R2>Rの条件を満たす形状のものが水切り性に優れて好ましい。
The surface of the
一方、図12は、反射板2を地面に対してほぼ水平向きにして設置する電波レンズアンテナ装置に、アンテナ装置の一部を覆う非球状の第2カバー12を設け、この第2カバー12の表面の傾斜角を第1カバー5の表面の傾斜角よりも大きくし、この第2カバー12を氷雪水防止手段として働かせるようにしたものである。
On the other hand, FIG. 12 shows that the radio wave lens antenna apparatus in which the
第2カバー12は、外面の傾斜角がレンズの傾斜角よりも大きいもの、より好ましくは、図12においてレンズ半径をR、反射板2とのなす角がθ1の位置でのレンズ中心から第2カバー12までの距離をR1、反射板2とのなす角がθ2の位置でのレンズ中心から第2カバー12までの距離をR2として、θ2>θ1かつ、θ2≦πR/2のとき、R1>R2>Rの条件を満たす形状のものがよい。
The
図13は、反射板2を地面に対してほぼ垂直向きにして設置する電波レンズアンテナ装置に、アンテナ素子3とその素子に対面する位置のレンズ表面(第1カバー5)との間に第3カバー15を配置してこの第3カバー15を氷雪水防止手段として働かせるようにしたものである。第3カバー15は、アンテナ素子3とレンズ1の中心とを結ぶ線よりも上にあればよい。形状は特に規定されないが、筒状のものが装着しやすくて好ましい。この第3カバー15は、反射板2を地面に対してほぼ水平向きにして設置するアンテナ装置にも採用できる。また、この第3カバー15を既述の第1カバー5や第2カバー6或いは12と併用することで相乗効果を得ることができる。
FIG. 13 shows a radio wave lens antenna apparatus in which the reflecting
図14及び図15は、ひさしを設けてそのひさしを氷雪水防止手段として機能させるものを示している。これらの電波レンズアンテナ装置も、図1で述べた要素を備える。図1
4のアンテナ装置は、反射板2を地面に対してほぼ垂直に配置した状態でひさし8をレンズ1の上側張り出させて設けたものである。ひさし8は反射板2からの突出量をレンズ半径Rよりも大きくして平面視でレンズ1を完全に覆い隠す大きさにしている。
FIGS. 14 and 15 show a structure in which a eave is provided and the eaves function as ice / snow water prevention means. These radio wave lens antenna devices also include the elements described in FIG. FIG.
The
図15の電波レンズアンテナ装置は、反射板2を前傾姿勢にしてこの反射板2の上端が側面視でレンズ1よりも前方に突き出るようにしており、反射板2がひさしとなってレンズ1に対する雨や雪の降り注ぎが抑制される。この方法は特別な部品などを必要とせずに発明の効果を得られる利点がある。
The radio wave lens antenna apparatus of FIG. 15 has the reflecting
図16〜図18は、レンズ1を覆う半球状カバー5A(これは前述の第1カバーと同じものでよい)の表面に堰堤9を設けてこれで氷雪水防止手段を構成した電波レンズアンテナ装置である。電波レンズアンテナ装置は、レンズ1をカバーで覆って保護するのが一般的であり、そのための半球状カバー5Aを備えている。この半球状カバー5の外面に堰堤9を設けている。堰堤9は、アンテナ素子3とレンズ1の中心とを結ぶ線よりも上側にあり、所定長さを持つように左右に延びだしている。
16 to 18 show a radio wave lens antenna apparatus in which a
アンテナ素子3に対応した位置のカバー表面部は、アンテナ素子3に向かう電波が通過する領域であるので、この領域への流水を阻止すれば流水に起因した電波の減衰量を小さくすることができる。この目的を達成するために、半球状カバー5Aの外面に流水の移動経路を遮る堰堤9を設けている。堰堤9は、図17(a)に示す凹状9aで形成されたもの、図17の(b)、(c)に示す凸状9bで形成されたもの、図17(d)、(e)に示すように半球状カバー5Aの外面に段差部9cを設けてその段差部で形成されたもののいずれであってもよい。いずれも所定の幅を持ったものを設ける。
The cover surface portion at a position corresponding to the
なお、図18に示すように、堰堤9はアンテナ素子3と対面する部位の上方で地面からの高さが高く、ここから幅方向の両端に向かって地面からの高さが次第に低くなっているものが、流水を受信に支障の無い領域に案内する効果が高くて好ましい。
As shown in FIG. 18, the
図19の電波レンズアンテナ装置は、半球状の第1カバー5の外面に、アンテナ素子3に対応した位置のカバー表面部への流水を抑える堰堤13を設けたものである。このように反射板2を地面に対して垂直に配置した場合だけでなく、地面に対して水平に配置した場合にも堰堤は所期の効果を発揮する。
The radio wave lens antenna apparatus of FIG. 19 is provided with a
図20は、図3の第2カバー6と図16の堰堤9とを併設した電波レンズアンテナ装置であり、雨水や氷雪の融水の付着・滞留を阻止する第2カバー6の効果と、流水をアンテナ素子3との対面位置に流れなくする堰堤9の効果が相乗的に発揮されるため、きわめて高い効果が得られ、降雨時、氷雪融解時の電波減衰量を大幅に低減することができる。
20 is a radio wave lens antenna device provided with the
雨水や氷雪の融水の付着や滞留を防ぐ氷雪水防止手段の1つとしてカバー表面の撥水処理が、効果がある。第1カバー5や第2カバー6(又は12)に撥水処理を施すと、水はカバーとの接触角が大きくなり、はじかれてカバー表面に滞留しにくくなる。特に、傾斜の大きい第2カバー6(又は12)に撥水処理を施すと大きな滞留抑制効果を得ることができて好ましい。
Water repellent treatment of the cover surface is effective as one of ice / snow water prevention means for preventing rainwater or ice / snow melt from adhering or staying. If the
図21は、第1カバー5の頂点を親水処理して親水部10とし、頂点以外の上部斜面を撥水処理して疎水部11としたものである。これは、地面に近い面に撥水処理を施すと、はじかれた水滴は流れないため、水玉になってカバー上に滞留して逆効果になるため、頂点部分だけを親水処理して水の滞留を防いだものである。
In FIG. 21, the vertex of the
図22は、第1カバー5の表面に塗布する親水性塗料の中にサイズの小さい疎水性塗料
を含有させて第1カバー5の表面に形成される塗膜層をいわゆる「海島構造」とした例である。このような構造にすると、疎水性塗料によって形成された疎水部11(島部)ではじかれた水滴が親水部10(海部)を伝って流れ、雨水や氷雪の融水の滞留を抑制することができる。疎水部11は直径が1〜5mmと小さいのが好ましく、また、親水部10は
一時的に水膜ができるため、その面積比率は、疎水部11の面積が親水部10の面積よりも大きくなるようにしておくのが好ましい。
FIG. 22 shows a so-called “sea-island structure” as a coating layer formed on the surface of the
図17、図18の堰堤9等、特に水切れ性を高めたい箇所に撥水処理を施し、疎水性を向上させてもよい。
Hydrophobic treatment may be applied to portions such as the
撥水処理、親水処理は、撥水性、親水性のある塗料を塗るのが一般的であるが、これに限定するものではなく、他の表面改質方法を用いて処理してもよい。 The water-repellent treatment and the hydrophilic treatment are generally applied with a water-repellent and hydrophilic paint, but the present invention is not limited to this, and other surface modification methods may be used.
上記の各氷雪水防止手段は、例えば図23から図25に示すように、適当なものを組み合わせて使用することができる。 As the above ice / snow water prevention means, for example, as shown in FIGS. 23 to 25, appropriate ones can be used in combination.
以下に、この発明の効果を確認するために行った試験について記す。試験は、表1に示す仕様の電波レンズアンテナ装置(実施例と比較例)を準備し、図26に示す測定系を利用してそれらのアンテナ装置の雨天時、降雪時の受信感度(C/N)を10分おきに測定した。普通、C/N<6でTV画面に画像が映らなくなるので、C/N≧6となる時間を調査してC/N<6となる時間に対する割合を求めた。結果を表1に示す。この表1からわかるように、この発明の工夫を施したものは、比較例に比べて電波障害を受ける時間が短く(映像が映る時間が長い)、この発明の氷雪水防止手段が、雨や雪などによる受信感度低下を抑制するのに有効であることがわかる。 Below, the test done in order to confirm the effect of this invention is described. In the test, radio wave lens antenna devices (examples and comparative examples) having the specifications shown in Table 1 were prepared, and using the measurement system shown in FIG. 26, the reception sensitivity (C / N) was measured every 10 minutes. Normally, since no image appears on the TV screen at C / N <6, the time when C / N ≧ 6 was investigated and the ratio to the time when C / N <6 was obtained. The results are shown in Table 1. As can be seen from Table 1, the device of the present invention has a shorter time to receive radio interference than the comparative example (a longer time for the image to appear). It turns out that it is effective in suppressing the receiving sensitivity fall by snow etc.
1 ルーネベルグレンズ
2 反射板
3 アンテナ素子
4 保持具
5、5A 第1カバー
6、12 第2カバー
6a スカート部
6b フランジ
6c 縦リブ
6d 横リブ
7 カバー(レドーム)
8 ひさし
9、13 堰堤
9a 凹条
9b 凸条
9c 段差部
10 親水部
11 疎水部
14 空間
15 第3カバー
DESCRIPTION OF
8
Claims (19)
も大サイズの電波反射板と、アンテナ素子と、このアンテナ素子を保持する保持具とからなる電波レンズアンテナ装置に、ルーネベルグレンズの表面に対する雨、雪、氷の付着又は付着後の滞留や流水を防ぐ氷雪水防止手段を設けたことを特徴とする電波レンズアンテナ装置。 A radio wave lens antenna comprising a hemispherical Luneberg lens, a radio wave reflector larger than the lens diameter along the bisected section of the sphere of the lens, an antenna element, and a holder for holding the antenna element A radio wave lens antenna apparatus, characterized in that the apparatus is provided with ice / snow water preventing means for preventing rain, snow, ice from adhering to the surface of the Luneberg lens, or staying and flowing water after the adhesion.
電波レンズアンテナ装置。 The radio wave lens antenna device according to claim 8, wherein the dam is configured by any one of a concave shape, a convex shape, and a surface stepped portion.
グレンズの半径よりも外側に突出してルーネベルグレンズの上部に配置されるひさしからなる請求項1に記載の電波レンズアンテナ装置。 2. The radio wave according to claim 1, wherein the ice / snow / water prevention means includes an eaves that protrudes outward from a radius of the Luneberg lens in a state in which the reflector is raised with respect to the ground and is disposed on an upper portion of the Luneberg lens. Lens antenna device.
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