JP3085697B2

JP3085697B2 - メッシュアンテナおよびその組立調整方法

Info

Publication number: JP3085697B2
Application number: JP02259067A
Authority: JP
Inventors: 憲一高原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 2000-09-11
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JPH04137803A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、パラボラアンテナ等に用いられる、メッシ
ュアンテナおよびその組立調整方法に関する。

（従来の技術）周知のように、パラボラアンテナ（放物面鏡）は、放
送衛星からの電波の受信、人工衛星と地上局との間の通
信などに広く用いられている。

このようなパラボラアンテナの電波反射面は、通常、
CFRPや鋼板等のリジッドな部材で製作されている。しか
し、人工衛星に搭載する直径が５〜10m以上のパラボラ
アンテナの場合には、リジッドな部材でアンテナを形成
すると、折畳んでも打ち上げロケットの収納部に収まら
ない。このため収納効率の良いアンテナの出現が望まれ
ている。この要求を満たすものとして、例えば、金を蒸
着したモリブデンワイアを編んで構成したメッシュ面を
電波反射面として用いるアンテナがある。このメッシュ
アンテナは、リジッドな部材で形成されたアンテナより
も軽量で収納性もよく、宇宙用の大型アンテナや可搬型
の小型アンテナに適している。

従来のメッシュアンテナでは、NASAが開発したHOOP/C
OLUMNアンテナ（NASA CR−3558）のように、複数のワイ
アを組合せて電波の反射に供されるメッシュ面体を支持
するワイア集合体を構成するに際し、各ワイアをツーリ
ングペグと言う特殊な部品を使って折り曲げ、分岐結合
させながらメッシュ面を形成している。また、ワイアの
固定には“かしめ”が多く採用されている。

しかし、このようなメッシュアンテナでは、ツーリン
グペグによるワイアの長さ管理が難しく、また同様に
“かしめ”によるワイアの長さ管理も難しい。したがっ
て、パラボラアンテナに要求される鏡面精度を十分に満
足させることができない問題があった。また、ワイアに
曲げ応力の加わるような結合部が多く採用されており、
耐久性に欠ける問題もあった。

（発明が解決しようとする課題）上述のごとく、従来のメッシュアンテナにあっては、
複数のワイアを組合せてワイア集合体を構成するに当
り、要所要所をツーリングペグで折り曲げて分岐結合し
たり、“かしめ”止めしたりしているので、アンテナの
製作時に鏡面精度を効果的に調整することができない問
題があった。また、ワイアに曲げ応力の加わるツーリン
グペグを使って、ワイアを分岐結合させているので、耐
久性を低下させるばかりか、製作の複雑化を招く問題も
あった。

そこで本発明は、ワイアを曲げずに電波の反射に供さ
れるメッシュ面体の支持またはメッシュ面体を形成する
ワイア集合体を構成することができ、且つワイア長の管
理も容易に行なえる構成で、もって要求される鏡面精度
を容易に実現できるとともに耐久性を向上できるメッシ
ュアンテナを提供することを目的としている。

また、本発明は、上述したメッシュアンテナを鏡面精
度よく組立てることができる組立調整方法を提供するこ
とを目的としている。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明のメッシュアンテ
ナは、複数のワイアを交鎖配置させて電波の反射面に供
されるメッシュ面体の支持またはメッシュ面体を形成し
てなるワイア集合体と、上記各ワイアの各交鎖位置に装
着されるとともに周壁に各ワイアを貫通させるワイア通
し穴を有したカップ状部材と、これらカップ状部材の凹
部に充填された接着剤とを備えている。

また、本発明のメッシュアンテナの組立調整方法では
上述した構成のメッシュアンテナを望まれるアンテナ面
形状に組立てるに当り、外面形状が望まれるアンテナ面
形状に形成されるとともに外面に前記各カップ状部材を
嵌合させる複数の保持穴を有したアンテナ面近似治具を
用意し、仮組立ての終了した前記ワイア集合体を上記ア
ンテナ面近似治具に当てがうとともに上記各カップ状部
材を上記保持穴に嵌合させ、この状態で前記各長さ調整
機構を調整して望まれるアンテナ面形状に組立るように
している。

（作用）本発明では、複数のワイアを交鎖処置させる方式を採
用し、かつ各ワイアの交鎖点に前記構成のカップ状部材
を配置したワイア集合体を用いている。したがって、製
作時に寸法誤差を生じさせる要素が少なく、それだけ鏡
面精度の高いものを得ることができる。また、上記構成
であると、ワイアを曲げずにすむので、製作の容易化を
図れるばかりか、耐久性の向上が可能となる。

また、本発明に係る組立調整方法では、前記アンテナ
面治具の保持穴と前記したカップ状部材とを嵌合させる
ことで、全体の寸法管理が容易にかつ確実に行える。

（実施例）以下、図面を参照しながら実施例を説明する。第１図
には本発明に係るメッシュアンテナを組込んだ展開アン
テナ10の平面図が示されている。

展開アンテナ10は、展開状態において12角形となるフ
レーム12と、このフレーム12に複数の補助ワイア14を介
して外周縁が支持されたメッシュアンテナ16と、このメ
ッシュアンテナ16の中心部に配置されたアンテナマスト
に相当する支柱18とで構成されている。

メッシュアンテナ16は、表面に金を蒸着したモリブデ
ンワイアによって構成され、電波の反射面に供される図
示しないメッシュ面体を備えており、このメッシュ面体
は全体としてパラボラ面を構成するように形成されてい
る。このメッシュ面体は、複数のワイアを交鎖配置させ
たワイア集合体22によって支持されている。

ワイア集合体22を構成している各ワイア24同志が交鎖
する交鎖部分26およびその近傍は、第２図および第３図
に示すように構成されている。すなわち、この例では各
ワイアによって形成される空間が正三角形状に形成され
ており、この形状を形造るために３本のワイア24a,24b,
24cが各交鎖部分26で互いに60゜の開き角で交鎖してい
る。そして、各交鎖部分26にはワイア結合機構28が装着
されており、また、各ワイア24のワイア結合機構28間に
位置する部分にはワイアの長さを実質的に調整可能とす
る機構、この例ではターンバックル30が挿着されてい
る。

ワイア結合機構28は、第３図に示すように、周壁に各
ワイア24a,24b,24cをほぼ直線状態のままで貫通させる
ワイア通し穴32a,32b,32c,32d,32e,32fを60゜の間隔で
設けたカップ状部材34と、このカップ状部材34の凹部に
充填されたエポキシ系等の接着剤（図示せず。）とで構
成されている。

一方、各ターンバックル30は、第２図に示すように、
中央部にワイアを貫通させる孔を有し、外周面に互いに
逆向きのねじ山を有したねじ部材36a,36bと、ねじ部材3
6a,36bを貫通した各ワイアの先端に固定された抜け止め
部材38a,38bと、ねじ部材36a,36bの外周に形成されたね
じ山に螺合するめすねじを内周面に備えた円筒部材40
と、緩み止め用のナット42a,42bとで構成されている。

上記のように構成されたメッシュアンテナ16では、複
数のワイア24を交鎖配置することによってワイア集合体
22を構成し、しかも各ワイア24の交鎖部分26に前記構成
のカップ状部材34を装着させて各ワイアを結合させてい
るので、各ワイア24を曲げる必要がない。したがって、
ワイア24の切断を防止できるばかりか、結合部の信頼性
を高めることができ、そのうえ製作の容易化も図ること
ができる。また、製作時に寸法誤差を招く要素が存在し
ていないので、鏡面精度の向上にも寄与できる。

なお、カップ状部材34の形状は、必ずしも円筒状に限
定されることはない。即ち、外形が三角柱状や四角柱状
その他の形状であっても良いが、加工を考慮すると円筒
状が好適である。

第４図には本発明に係るメッシュアンテナの別の実施
例における要部だけが示されている。したがって、第３
図と同じものは同一の符号をつけて詳しい説明は省略す
る。

この実施例は前記実施例と異なる点は、ワイア結合機
構28aの構成にある。すなわち、この実施例では、第３
図に示した構成に加えてワイア24a,24b,24cの交差する
部分に通すようにワイア50を設け、このワイア50をかし
め金具52によって連結したものとなっている。

このように構成されたメッシュアンテナでは、前記実
施例と同様の効果が得られることは勿論のこと、ワイア
50によって空間的な位置を決めることによってワイア結
合機構28aの位置を調整することが可能となる。また、
カップ状部材34の底壁外面を精度良く仕上げておけば、
光学式あるいは接触式、非接触式を問わず位置検出セン
サのターゲットとして利用できる。したがって、鏡面精
度の高い組立てを実現できる。

第５図には、上述した構成のメッシュアンテナを組立
調整するときに用いるアンテナ面治具60が示されてい
る。このアンテナ面治具60は、外面形状が望まれるアン
テナ面形状、この例ではパラボラ面に形成されている。
そして、その外面には前述したカップ状部材34を嵌合保
持できる保持穴62（一部を図示）が複数設けられてい
る。

この保持穴62の加工は、通常の工作機で十分に加工で
きる。このようなアンテナ面治具60を用意し、この上に
仮止めされた前記構成のワイア集合体22を乗せ、それぞ
れの保持穴62にカップ状部材34を嵌合させ、この状態で
ターンバックル30で各ワイアの長さを調整する。このよ
うな組立調製によって鏡面精度の良いメッシュアンテナ
の組立てが可能となる。

第６図には上述した構成のメッシュアンテナを組立調
製するときに用いられる別のアンテナ面治具70が示され
ている。このアンテナ面治具70は第５図に示されるアン
テナ面治具60の一部分だけを備えたものとなっている。
パラボラ面は通常軸対称であるため、このように一部分
だけを近似したアンテナ面治具70を使い、第５図に示し
た手法で組立調製することができる。この場合には、第
５図のアンテナ面治具60よりも簡単に治具を製作できる
ため、製作コストの低減が可能となる。

なお、この場合には、分割調整されたワイア集合体を
最後に組立てる作業が必要となるが、前述のようにカッ
プ状部材34の底壁外面を精度測定のターゲットとして使
えるので、容易に組立て調整を行うことができる。

なお、上述した実施例ではワイア集合体で電波の反射
に供されるメッシュ面体を支持しているが、ワイア集合
体そのものでメッシュ面体を形成することもできる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、ワイアを曲げ
ることなしにワイアの結合部を構成できるため、ワイア
の曲げによる切断を防止でき、信頼性の高いメッシュア
ンテナを構成できる。

また、本発明に係るメッシュアンテナでは、寸法誤差
を招く要素を用いていないので、ワイア長の管理および
調整を行ない易く、アンテナの性能を高める鏡面精度を
向上できる。

また、カップ状部材の底壁外面を精度良く仕上げてお
くことによって、この底壁外面を使って精度よく組立て
ることが可能である。

また、本発明の組立調製方法によれば、複雑な操作を
必要とせずに精度の良いメッシュアンテナを組立てるこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るメッシュアンテナを組
込んだ展開アンテナの平面図である。第２図は同メッシ
ュアンテナの局部的拡大図である。第３図は同メッシュ
アンテナにおけるワイア結合部の拡大斜視図である。第
４図は本発明の別の実施例に係るメッシュアンテナにお
けるワイア結合部の拡大斜視図である。第５図は本発明
に係るメッシュアンテナの組立調整方式を説明するため
のアンテナ面治具の斜視図である。第６図は本発明に係
るメッシュアンテナの他の組立調製方式を説明するため
のアンテナ面治具の斜視図である。 10……展開アンテナ 12……フレーム 14……補助ワイア 16……メッシュアンテナ 22……ワイア集合体 24……ワイア 26……交鎖部分 28,28a……ワイア結合機構 30……ターンバックル 32a,32b,32c,32d,32e,32f……ワイア通し穴 34……カップ状部材 60,70……アンテナ面治具

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のワイアを組合わせて電波の反射面に
供されるメッシュ面体の支持または上記メッシュ面体を
形成しているワイア集合体を備えてなるメッシュアンテ
ナにおいて、複数のワイアを交鎖配置させてなるワイア
集合体と、上記各ワイアの各交鎖位置に装着されるとと
もに周壁に各ワイアを貫通させるワイア通し穴を有した
カップ状部材と、これらカップ状部材の凹部に充填され
た接着剤とを具備してなることを特徴とするメッシュア
ンテナ。
【請求項２】前記各ワイアの前記カップ状部材間に位置
する部分には、上記ワイアの長さを調整可能な長さ調整
機構が設けられてなることを特徴とする請求項１に記載
のメッシュアンテナ。
【請求項３】複数のワイアを交鎖配置させて電波の反射
面に供されるメッシュ面体の支持または上記メッシュ面
体を形成しているワイア集合体と、上記各ワイアの各交
錯位置に装着されるとともに周壁に各ワイアを貫通させ
るワイア通し穴を有したカップ状部材と、これらカップ
状部材の凹部に充填された接着剤と、上記各ワイアの上
記カップ状部材間に位置する部分に直列に設けられて上
記ワイアの長さを調整可能な長さ調整機構とを備えてな
るメッシュアンテナを望まれるアンテナ面形状に組立て
るに当り、外面形状が前記望まれるアンテナ面形状に形
成されるとともに外面に前記各カップ状部材を嵌合させ
る複数の保持穴を有したアンテナ面近似治具を用意し、
仮組立ての終了した前記メッシュアンテナを上記アンテ
ナ面近似治具に当てがうとともに上記各カップ状部材を
上記保持穴に嵌合させ、この状態で前記各長さ調整機構
を調整して望まれるアンテナ面形状に組立るようにした
ことを特徴とするメッシュアンテナの組立調整方法。
【請求項４】前記アンテナ面近似治具として、前記望ま
れるアンテナ面形状の一部分だけを近似した治具を用い
ていることを特徴とする請求項３に記載のメッシュアン
テナの組立調整方法。