JP2593899B2

JP2593899B2 - 周波数選択板

Info

Publication number: JP2593899B2
Application number: JP31852487A
Authority: JP
Inventors: 彰近藤; 弘之熊沢; 功大友; 哲雄八坂
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-12-18
Filing date: 1987-12-18
Publication date: 1997-03-26
Anticipated expiration: 2012-03-26
Also published as: JPH01161903A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ある周波数帯の電波を反射し、他の周波数
帯の電波を透過する。周波数選択板の強度、剛性を高め
る技術に関するものである。

〔従来の技術〕

周波数選択板（以下、Frequency Selective Surface
の頭文字を採った略号にてFSSともいう）は、ある特定
の周波数帯の電波を反射し、他の周波数帯の電波を透過
する空間に置かれたフィルターである。

周波数選択板を、周波数を共用するアンテナ系に使用
すると、周波数帯ごとに一次放射器などの給電系を分離
配置できるため、使用する周波数ごとに最適な給電系の
設計が可能となる。FSSは、一つのアンテナで二つの周
波数を使用することができるので、限られたスペース・
重量の中で多くの通信系を装備する通信衛星に搭載され
ることが多い。

第１図にFSSをアンテナに組み入れた場合の斜視図を
示す。

同図において、１は主反射鏡、２は副反射鏡、３はFS
S、４はFSSの厚さ、５は反射帯域の放射器、６は透過帯
域の放射器、７は反射電波の中心レイの経路、８は透過
電話の中心レイの経路を表わしている。

透過帯域の電波は放射器６から放射され、FSS3を通過
し経路８のように進む。反射帯域の電波は放射器５から
放射され、FSS3で反射し経路７のように進む。

第２図は従来のFSSの構造の概略を示す図であって、
（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′における断
面図を示している。

同図において、９は誘電体シート、10はフィルタ特性
を持たせるための金属模様で、誘電体シート９にプリン
トされている。11は、９、10を空間に精度よく支持する
ための誘電体スペーサで、通常は誘電体ハニカムコアを
用いる。

本図では、誘電体スペーサ11の両側に９、10が取り付
けられているが片側だけでもよい。12はFSSが熱等で歪
んだり撓んだりしないよう、また、衛星打ち上げ時の衝
撃等に耐え得るよう強度、剛性を保つために設けた周辺
支持枠である。

FSSの大きさは、透過波がFSSを透過する領域の大き
さ、反射波については反射時にFSS面を照射する大きさ
のどちらか大きい方によって決定される。また厚さ４
は、反射損失および透過損失が共に小さくなるよう決定
される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第２図に示したような従来のFSSを衛星搭載用アンテ
ナ系に適用し、その衛星をロケットによって打ち上げる
場合、以下に示すような欠点があった。

すなわち、第２図に示したようなFSSを用いたアンテ
ナ系を搭載した衛星をロケットで打ち上げる場合、FSS
をロケット打ち上げ時の振動、衝撃に十分耐えるように
設計しなければならない。

その方法によれば、周辺支持枠12を補強するか、ある
いはFSSの厚さ４を増すことが考えられる。

前者の場合、FSSの周辺に対しては効果があるが、中
心部に対してはあまり効果がなく、強度、剛性を高めよ
うとするとかなり大きくなり、重量が増大することとな
る。これは、重量に制限がある衛星搭載用としては適切
でない。

また後者のように、厚さを増す方法は以下に示す点で
問題がある。

つまり、この厚さ４は、通常透過数の反射量を小さく
するように透過数の波長の1/4の奇数倍Ｎに決められる
が、使用周波数帯域幅、挿入損失の点から厚さは薄いほ
どよく、これ以上にすることは電気特性の劣化要因とな
る。

以上述べたように、従来のFSSを衛星に搭載する際、
衛星の打ち上げ時の衝撃に充分耐えられるように強度、
剛性を高めようとすると、FSSの重量が増大するか、あ
るいはFSSが厚くなって、挿入損失が増大するという欠
点があった。

本発明は、以上のような従来のFSSの欠点を解決する
ため、電気特性を維持しつつ強度、剛性の高いFSSを実
現することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、上述の目的は前記特許請求の範囲に
記載した手段により達成される。

すなわち、本発明はある周波数帯の電波を反射し、他
の周波数の電波を透過する周波数選択板（FSS）であっ
て、反射波がFSSを照射する領域よりも、透過波がFSSを
照射する領域が小さく、FSSの透過波が入射する側の面
あるいは透過波が入射する側の面と反射波が入射する側
の面との間に、透過波がFSSを照射する領域内に入り込
まないよう、補強枠を設けた周波数選択板である。

〔実施例〕

第３図は、本発明の一実施例のFSSの構成を示す図で
ある。

同図において、（ａ）は、反射放射器側からみた場
合、（ｂ）は透過放射器側からみた場合を示しており、
13は反射波がFSSを照射する領域、14は透過波がFSSを照
射する領域、15は補強枠を表わしている。

第３図（ｃ）は、（ｂ）におけるＢ−Ｂ′の断面図を
示しており、15は補強枠を表わしている。

反射波がFSSを照射する領域13は、透過波がFSS面を照
射する領域14よりも大きいとする。この場合、FSSの大
きさは反射波の照射領域13によって決められる。

ここで、透過波８はFSSの両面を透過するが、反射波
７は、ほとんど反射放射器側の面で反射され、他の透過
放射器側の面は反射特性にほとんど寄与しない。

以下に、動作原理を説明する。

前述したように、反射波の照射領域13は広く、FSS全
面にわたり照射されるが、ほとんど反射放射器側の面で
反射されるので、補強枠による散乱はなく、したがっ
て、反射特性に影響はない。

これに対し、第３図（ｃ）に示すように、透過放射器
側の面に補強枠15が存在する場合、あるいは第４図に示
すように透過放射器側の面と反射放射器がわの面の間に
補強枠15′が存在する場合、補強枠を透過波の照射領域
外に配置すれば、補強枠による散乱は少ない。

以上の説明のように、第３図（ｂ），（ｃ）あるいは
第４図に示したように補強枠を取りつけた場合、反射電
波および透過電波のどちらの電波に対しても、散乱によ
る特性劣化および挿入損失を増大することはない。

また、補強枠が周辺支持枠内に入り込んでいるため、
周辺支持枠のみの場合より、FSSの強度、剛性を高める
ことができる。また、これによる重量増加も強度剛性増
大の効果に比べそれほど大きくない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のFSSによれば、挿入損
失、散乱等の電気特性を損なうことなく、強度、剛性を
高めることができるので、重量、電気特性、強度、剛性
のすべてが要求される衛星搭載用FSSとして用いれば特
に大きな効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、FSSをアンテナ系に実装した場合の斜視図、
第２図は従来のFSSの構造の概略を示す図、第３図は本
発明の一実施例のFSSの構成を示す図、第４図は本発明
の他の実施例のFSSの断面図である。１……主反射鏡、２……副反射鏡、３……FSS、４……F
SSの厚さ、６……透過帯域のホーン、７……反射電波の
中心レイの経路、８……透過電波の中心レイの経路、９
……誘電体シート、10……金属模様、11……誘電体スペ
ーサ、12……周辺支持枠、13……反射波の照射領域、14
……透過波の照射領域、15,15′……補強枠

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者八坂哲雄東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (56)参考文献特開昭61−239703（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ある周波数帯の電波を反射し、他の周波数
の電波を透過する周波数選択板であって、反射波が周波数選択板を照射する領域よりも、透過波が
周波数選択板を照射する領域が小さく、周波数選択板の透過波が入射する側の表面あるいは透過
波が入射する側の面と反射波が入射する側の面との間
に、透過波が周波数選択板を照射する領域内に入り込ま
ないよう、補強枠を設けたことを特徴とする周波数選択
板。