JP2728020B2 - キャビティアンテナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人工衛星搭載用のキャ
ビティアンテナに関し、特に、人工衛星に搭載される他
の機器等との干渉を考慮する必要なく、人工衛星の任意
の位置に設置することができるキャビティアンテナに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から人工衛星では、ＴＣＣ（Tracki
ng Telemetry Command）用又はデータ通信用のアンテナ
として、キャビティアンテナが広く用いられている。

【０００３】従来のキャビティアンテナは、図５に示す
ように、一端が開口したキャビティ１１１を形成する金
属製のアンテナボディと１１０と、このアンテナボディ
１１０のキャビティ１１１内に設けられた給電部１２０
とによって構成され、図示しない人工衛星の構体に取り
付けられていた。

【０００４】このような構成からなる従来のキャビティ
アンテナでは、給電接続部１２１を介して給電部１２０
に電流を供給することにより、キャビティ１１１を励振
させ、開口１１２から円偏波を放射させていた。

【０００５】なお、キャビティアンテナではないが、人
工衛星に搭載される他のアンテナとして、特開昭６０−
１０８０６号及び特開平４−２７０５０５号では、構造
体にハニカムパネルを使用したマイクロストリップライ
ンアンテナが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来のキャビティアンテナは、他の部材から独立した構造
となっていたため、人工衛星の構体への取り付けに際
し、他の機器、例えば太陽電池パドル，他のアンテナ等
との物理的，視野的干渉を考慮しなければならず、取付
位置の自由度が制限されるという問題があった。

【０００７】また、人工衛星に独立した構造のキャビテ
ィアンテナを搭載することは、人工衛星の大重量化，大
型化をまねくという問題もあった。

【０００８】なお、このような問題は、特開昭６０−１
０８０６号及び特開平４−２７０５０５号のマイクロス
トリップラインアンテナによっても何ら解決されるもの
ではない。

【０００９】本発明は、上記問題点にかんがみてなされ
たものであり、衛星構体，太陽電池パドル等の構造体で
あるハニカムパネルによってアンテナを形成することに
より、人工衛星に搭載される他の機器等との干渉を考慮
する必要なく、人工衛星の任意の位置に設置することが
でき、また、人工衛星の小型軽量化を図ることができる
キャビティアンテナの提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載のキャビティアンテナは、金属ハニカム
コア及びこの金属ハニカムコアの両面に取り付けた導電
性の表面板を有し、前記金属ハニカムコアの一部を切り
欠いて、一端が開口するキャビティを形成したハニカム
パネルと、このハニカムパネルのキャビティ内に設けら
れたペーパハニカムコアと、前記ハニカムパネルのキャ
ビティ内に設けられた給電部とを備えた構成としてあ
る。

【００１１】請求項２記載のキャビティアンテナは、金
属ハニカムコア及びこの金属ハニカムコアの両面に取り
付けた導電性の表面板を有し、前記金属ハニカムコアの
数か所を切り欠いて、一端が開口する複数のキャビティ
を形成したハニカムパネルと、このハニカムパネルの各
キャビティ内にそれぞれ設けられた複数のペーパハニカ
ムコアと、前記ハニカムパネルの各キャビティ内にそれ
ぞれ設けられた複数の給電部とを備えた構成としてあ
る。

【００１２】請求項３記載のキャビティアンテナは、前
記ハニカムパネルのキャビティ内に、前記金属ハニカム
コアとペーパハニカムコアを仕切る導電性のモールド部
を設けた構成としてある。

【００１３】請求項４記載のキャビティアンテナは、請
求項１，２又は３記載のキャビティアンテナを、太陽電
池パドルの端部に設けた構成としてある。

【００１４】

【作用】上記構成からなる請求項１記載のキャビティア
ンテナによれば、給電接続部を介して給電部に電流を供
給すると、キャビティが励振され、このキャビティの開
口から円偏波が放射される。また、前記ハニカムパネル
のキャビティ内にペーパハニカムコアを設けることによ
り、前記ハニカムパネルの構造体としての強度を保つこ
とができる。

【００１５】請求項２記載のキャビティアンテナによれ
ば、複数のキャビティとペーパハニカムコア及び給電部
によって、アレーアンテナを形成することにより、アン
テナ利得の向上を図ることができる。

【００１６】請求項３記載のキャビティアンテナによれ
ば、前記ハニカムパネルのキャビティに導電性のモール
ド部を設けたことによって、前記ハニカムパネルの構造
体としての強度をより向上させることができる。

【００１７】請求項４記載のキャビティアンテナによれ
ば、請求項１，２又は３記載のキャビティアンテナを、
衛星構体から最も離れた太陽電池パドルの端部に設けた
ことにより、この衛星構体が散乱物体となるのを防止す
ることができ、より円滑な通信が行なえる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明のキャビティアンテナの実施例
について、図面を参照しつつ説明する。まず、本発明の
第一実施例に係るキャビティアンテナについて説明す
る。図１は、本発明の第一実施例に係るキャビティアン
テナを示す部分断面斜視図である。

【００１９】同図において、１は本実施例のキャビティ
アンテナであり、主としてハニカムパネル１０，モール
ド部２０，ペーパハニカムコア３０及び給電部４０とで
構成してある。ハニカムパネル１０は、アルミハニカム
コア１１と、このアルミハニカムコア１１の両面に取り
付けた導電性の表面板１２とによって形成される。表面
板１２は、アルミ合金又はカーボンＦＲＰなどの導電性
板部材であり、接着剤によってアルミハニカムコア１１
に取り付けてある。

【００２０】そして、このハニカムパネル１０には、ア
ルミハニカムコア１１の一部を切り欠いて、一端に開口
１３ａを有するキャビティ１３が形成してある。このキ
ャビティ１３は、金属又は導電性樹脂の導電性のモール
ド部２０によって、アルミハニカムコア１１と仕切って
ある。そして、モールド部２０の内側には、キャビティ
１３とほぼ同じ形状、大きさのペーパハニカムコア３０
が嵌挿してある。

【００２１】このように、キャビティ１３内にペーパハ
ニカムコア３０を設けたことにより、ハニカムパネル１
０の構造体としての強度を保つことができるとともに、
電波がキャビティ１３内を障害なく通過できる。また、
キャビティ１３内にモールド部２０を設けたことによ
り、ハニカムパネル１０の強度をより向上させることが
できる。

【００２２】さらに、キャビティ１３内には、キャビテ
ィ１３を励振させるための給電部４０が配設してある。
この給電部４０には、図示しない同軸線路を接続するた
めの給電接続部４１が取り付けてある。本キャビティア
ンテナ１を実施する場合は、この給電接続部４１が衛星
構体の内側に位置するようにハニカムパネル１０を取り
付けることが望ましい。

【００２３】ここで、図２及び図３は、上記構成からな
るキャビティアンテナ１の設置状態を示す人工衛星の斜
視図である。本実施例のキャビティアンテナ１は、人工
衛星５０の目的に応じて、所定方向を指向するように設
置する。

【００２４】例えば、人工衛星５０が地球観測を目的と
するならば、図２に示すように、キャビティアンテナ１
を人工衛星５０の各太陽電池パドル５１，５２の端部に
それぞれ設置して、地球方向（図中矢印Ａ）と反地球方
向（図中矢印Ｂ）を指向させる。あるいは、図３に示す
ように、キャビティアンテナ１を人工衛星５０の衛星構
体５３の上端部及び下端部にそれぞれ設置して、地球方
向（図中矢印Ａ）と反地球方向（図中矢印Ｂ）を指向さ
せてもよい。

【００２５】ここで、キャビティアンテナ１を人工衛星
５０の各太陽電池パドル５１，５２の端部にそれぞれ取
り付けた場合は、キャビティアンテナ１を衛星構体５３
から最も離れた位置に設けることができ、衛星構体５３
が散乱物体となるのを防止でき、より円滑な通信が行な
える。

【００２６】次に、上記構成からなるキャビティアンテ
ナ１の動作について、図１〜図３を参照しつつ説明す
る。図１において、給電接続部４１を介して、図示しな
い同軸線路から給電部４０に電流を供給すると、キャビ
ティ１３が励振され、開口１３ａから円偏波が放射され
る。この円偏波の放射パターンは半球状となっており、
人工衛星５０のほぼ全周がカバーされる。

【００２７】このような構成からなる本実施例のキャビ
ティアンテナ１によれば、太陽電池パドル５１，５２，
衛星構体５３等の構造体であるハニカムパネル１０によ
ってアンテナを形成することにより、人工衛星５０に搭
載される他の機器等との物理的又は視野的干渉を考慮す
る必要なく、アンテナを人工衛星５０の任意の位置に設
置することができる。したがって、アンテナの設置位置
の自由度が拡大する。

【００２８】また、本実施例のキャビティアンテナ１
は、主に既存の部材であるハニカムパネル１０によって
形成してあるので、部品点数を減少させることができ、
人工衛星５０の小型軽量化を図ることができる。

【００２９】次に、本発明の第二実施例に係るキャビテ
ィアンテナについて、図４を参照しつつ説明する。図４
は本発明の第二実施例に係るキャビティアンテナを示す
の部分断面斜視図である。

【００３０】本発明の第二実施例に係るキャビティアン
テナは、複数のキャビティ１３，モールド部２０，ペー
パハニカムコア３０及び給電部４０によって、アレーア
ンテナを形成した構成としてある。このような構成によ
れば、各給電部４０に合成給電することにより、アンテ
ナの指向性が水平方向に鋭くなり、アンテナ利得の向上
を図ることができる。

【００３１】なお、本発明のキャビティアンテナは、上
述した各実施例に限定されるものではない。例えば、上
記実施例では、モールド部２０によって、アルミハニカ
ムコア１１とペーパハニカムコア３０を仕切る構成とし
たが、これは特に限定されるものではなく、このモール
ド部２０を省略しても、上記実施例とほぼ同様の効果を
得ることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のキャビ
ティアンテナによれば、衛星構体，太陽電池パドル等の
構造体であるハニカムパネルによってアンテナを形成す
ることにより、人工衛星に搭載される他の機器等との干
渉を考慮する必要なく、人工衛星の任意の位置に設置す
ることができる。すなわち、キャビティアンテナの設置
位置の自由度を大幅に拡大することができる。

【００３３】また、既存の構造体であるハニカムパネル
によってアンテナを形成しているので、部品点数を減少
させることができ、人工衛星の小型軽量化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例に係るキャビティアンテナ
を示す部分断面斜視図である。

【図２】上記キャビティアンテナを太陽電池パドルに設
置した状態を示す人工衛星の斜視図である。

【図３】上記キャビティアンテナを衛星構体に設置した
状態を示す人工衛星の斜視図である。

【図４】本発明の第二実施例に係るキャビティアンテナ
を示す斜視図である。

【図５】従来のキャビティアンテナを斜視図である。

【符号の説明】

１ キャビティアンテナ １０ ハニカムパネル １１ アルミハニカムコア １２ 表面板 １３ キャビティ １３ａ 開口 ２０ モールド部 ３０ ペーパハニカムコア ４０ 給電部 ５０ 人工衛星 ５１，５２ 太陽電池パドル ５３ 衛星構体

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属ハニカムコア及びこの金属ハニカム
   コアの両面に取り付けた導電性の表面板を有し、前記金
   属ハニカムコアの一部を切り欠いて、一端が開口するキ
   ャビティを形成したハニカムパネルと、 このハニカムパネルのキャビティ内に設けられたペーパ
   ハニカムコアと、 前記ハニカムパネルのキャビティ内に設けられた給電部
   とを備えたことを特徴とするキャビティアンテナ。
2. 【請求項２】 金属ハニカムコア及びこの金属ハニカム
   コアの両面に取り付けた導電性の表面板を有し、前記金
   属ハニカムコアの数か所を切り欠いて、一端が開口する
   複数のキャビティを形成したハニカムパネルと、 このハニカムパネルの各キャビティ内にそれぞれ設けら
   れた複数のペーパハニカムコアと、 前記ハニカムパネルの各キャビティ内にそれぞれ設けら
   れた複数の給電部とを備えたことを特徴とするキャビテ
   ィアンテナ。
3. 【請求項３】 前記ハニカムパネルのキャビティ内に、
   前記金属ハニカムコアとペーパハニカムコアを仕切る導
   電性のモールド部を設けた請求項１又は２記載のキャビ
   ティアンテナ。
4. 【請求項４】 請求項１，２又は３記載のキャビティア
   ンテナを、太陽電池パドルの端部に設けたキャビティア
   ンテナ。