JP4528848B2 - アンテナ素子と同軸コネクタの接続構造 - Google Patents

Description

この発明は、例えば無線航法施設であるＤＶＯＲ（Doppler VHF Omnidirectional Radio Range）装置等のアンテナ装置に係り、特に、そのアンテナ素子と同軸コネクタとを接続するのに用いられるアンテナ素子と同軸コネクタの接続構造に関する。

一般に、ＤＶＯＲ装置は、航空機に基準点磁北からの方位情報を与えるために使用されていることが知られている。このようなＤＶＯＲ装置には、キャリアアンテナと、キャリアアンテナを中心として円形状に配列された、複数、例えば４８個のサイドバンドアンテナを有したアンテナ装置を備え、そのキャリアアンテナから方位に関係ない一定位相のＲＦ（Radio Frequency）（半波ＳＩＮ信号あるいは半波ＣＯＳ信号）信号が輻射され、そのサイドバンドアンテナから方位により位相が変化するＲＦ信号が輻射される。

一方、無線航法施設を利用する航空機には、受信機が搭載され、この受信機でＤＶＯＲ装置からの２つの信号を受信して比較することにより、その受信地点で基準点となるＤＶＯＲ装置からの方位を知ることができる。この際、ＤＶＯＲ装置は、サイドバンド送信機のディストリビュータと称される切換器により所定のタイミングで切換えて、ＲＦ信号を順番にサイドバンドアンテナに供給して輻射する（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、このようなＤＶＯＲ装置に用いられるアンテナ装置は、キャリアアンテナ及び４８個のサイドバンドアンテナが、そのアンテナ素子をレドーム内に内装して、このアンテナ素子とレドームに突設させて配置した同軸コネクタとを線材を介して半田接続して形成される。そして、このキャリアアンテナ及びサイドバンドアンテナを構成するレドームは、直径、約３０ｍのカウンターポイスと称する反射板に所定の間隔に組付けて屋外に設置され、その同軸コネクタには、同軸ケーブルを用いてシェルタ又は局舎に設置されるＤＶＯＲ装置本体に配線接続されて使用に供される。
特開平３−２６７８０３号公報

しかしながら、上記アンテナ装置では、屋外に設置されるために、風による共振振動が、レドームに配した同軸コネクタと、レドームに内装したアンテナ素子との接続部位に繰返し加わり、接続部位から破断されるという問題を有する。

係る事情は、ＤＶＯＲ装置のアンテナ装置に限るものでなく、各種の送受信機に用いられるアンテナ装置におけるアンテナ素子と同軸コネクタの接続構造においても、同様である。

この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成を確保したうえで、アンテナ素子と同軸コネクタとの接続強度の強化を図り得るようにして、堅牢化の促進を図ったアンテナ素子と同軸コネクタの接続構造を提供することを目的とする。

この発明は、反射板に取付け配置されるレドームと、このレドーム内に内装されるアンテナ素子と、前記レドーム内に配置され、同軸ケーブルが接続される同軸コネクタと、前記アンテナ素子に接続される素子接続端及び該素子接続端に比して幅狭な前記同軸コネクタの接続部に挿入されて接続されるコネクタ接続端が一体的に設けられた板状導電性部材と、この板状導電性部材のコネクタ接続端に接続され、該コネクタ接続端と共に、前記同軸コネクタの接続部に挿入されて接続される棒状導電性部材とを備えてアンテナ素子と同軸コネクタの接続構造を構成した。

上記構成によれば、レドーム内に内装されたアンテナ素子は、板状導電性部材の素子接続端が接続され、この板状導電性部材のコネクタ接続端が棒状導電性接続部材と共に、レドームに突設された同軸コネクタの接続部に接続される。これにより、アンテナ素子は、同軸コネクタとの間に所望の電流容量とインピーダンスマッチングを確保したうえで、その接続部位における強度が強化されて接続される。

従って、信号の安定した送信を実現したうえで、アンテナ素子と同軸コネクタとの接続部位の堅牢化が図れて、レドームを反射板に取付け配置した状態における風による共振振動に対する耐用性の向上が図れる。

以上述べたように、この発明によれば、簡易な構成を確保したうえで、アンテナ素子と同軸コネクタとの接続強度の強化を図り得るようにして、堅牢化の促進を図ったアンテナ素子と同軸コネクタの接続構造を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この発明の一実施の形態に係るアンテナ素子と同軸コネクタの接続構造の適用されるＤＶＯＲ装置のアンテナ装置の外観構成を示すもので、カウンターポイスと称する反射板１０には、キャリアアンテナ１１と、キャリアアンテナ１１を中心として、複数、例えば４８個のサイドバンドアンテナ１２が半径６．７ｍの円を描くように等間隔に配列されている。

サイドバンドアンテナ１２は、例えば図２及び図３に示すように構成されている。即ち、アンテナ素子１３は、取付板１４に搭載され、この取付板１４は、カバーを構成するレドーム１５内に取付台１６を介して内装される。取付板１４には、同軸コネクタ１７が取付けられ、この同軸コネクタ１７の外部接続端には、図示しない同軸ケーブルが接続される。この同軸ケーブル（図示せず）は、例えば上記取付台１６に挿通されて上記レドーム１５の底板から延出される。

この同軸コネクタ１７は、上記アンテナ素子１３に対して詳細を後述する接続部材１９を介して電気的に接続されている（図３参照）。この接続部材１９は、例えば図４に示すように銅等の金属材料にメッキを施した柔軟性を有した板状導電性部材２０と、金属材料、例えば銅で棒状に形成した棒状導電性部材２１とで構成されている。

このうち板状導電性部材２０は、図５に示すように略Ｔ字状に形成されて、その両端部に素子接続端２０１が突設される。そして、この素子接続端２０１には、上記アンテナ素子の接続端が、例えば図示しない螺子部材を用いて取付けられる。

また、板状導電性部材２０の中間端部には、他の部位に比して幅狭なコネクタ接続端２０２が設けられ、このコネクタ接続端２０２近傍には、取付孔２０３が形成されている（図５参照）。

他方の棒状導電性部材２１は、その一端部が上記板状導電性部材２０の取付孔２０３に挿入されてコネクタ接続端２０２に沿わせて半田接続される。この棒状導電性部材２１は、板状導電性部材２０のコネクタ接続端２０２を含む外径形状が、同軸コネクタ１７の接続部１７１の形状に合致し、且つ、所望の電流容量及びインピーダンスマッチングを確保するように、その直径寸法が設定される（図４参照）。

これにより、接続部材１９は、その板状導電性部材２０で、アンテナ素子１３と同軸コネクタ１７との間における十分な柔軟性を確保しながら該板状導電性部材２０のコネクタ接続端２０２と棒状導電性部材２１とで同軸コネクタ１７の接続部１７１に対して十分な強度を得た接続を実行する。

上記サイドバンドアンテナ１２を構成するレドーム１５には、その底板に支持具２２の一端が取付けられ、この支持具２２の他端が、上記反射板１０の所定の位置に締結部材２３を介して取付けられて上述したように反射板１０上に配置される（図２参照）。支持具２２には、図示しない挿通路が設けられ、この挿通孔（図示せず）には、上記レドーム１５の底板から延出された上記同軸ケーブル（図示せず）が挿通されて上記ＤＶＯＲ装置（図示せず）に配線接続される。

上記構成により、レドーム１５に内装されたアンテナ素子１３は、その一対の接続端に接続部材１９の板状導電性部材２０の素子接続端２０１が、例えば図示しない螺子部材を用いて取付けられる。そして、この板状導電性部材２０のコネクタ接続端２０２は、棒状導電性部材２１と共に、レドーム１５に取付板１４を介して配された同軸コネクタ１７の接続部１７１に挿入されて半田接続される。

ここで、アンテナ素子１３と同軸コネクタ１７は、接続部材１９の板状導電性部材２０により柔軟性を有して接続された状態で、その接続部位の強度が、板状導電性部材２０のコネクタ接続端２０２及び棒状導電性部材２１により強化されて堅牢に接続される。これにより、アンテナ素子１３と同軸コネクタ１７とは、その接続部位における強度が強化され、レドーム１５に対して風による共振振動が発生しても、接続部位の破損が防止されて、その寿命が高められる。

このように、上記アンテナ素子と同軸コネクタの接続構造は、レドーム１５内に内装されるアンテナ素子１３と、該レドーム１５内に配置される同軸コネクタ１７とを、アンテナ素子１３に接続される素子接続端２０１、及び該素子接続端２０１に比して幅狭な同軸コネクタ１７の接続部１７１に挿入されて接続されるコネクタ接続端２０２が一体的に設けられた板状導電性部材２０、及びこの板状導電性部材２０のコネクタ接続端２０２に接続され、該コネクタ接続端２０２と共に、同軸コネクタ１７の接続部１７１に挿入されて接続される棒状導電性部材２１を備えた接続部材１９を用いて接続配置するように構成した。

これによれば、レドーム１５に内装されたアンテナ素子１３は、柔軟性を有した板状導電性部材２０の素子接続端２０１が接続されて、この板状導電性部材２０のコネクタ接続端２０２が棒状導電性接続部材２１と共に、レドーム１５内に配置された同軸コネクタ１７の接続部１７１に半田接続されていることにより、アンテナ素子１３と同軸コネクタ１７との間の電流容量とインピーダンスマッチングを確保したうえで、その接続部位における強度が強化されて接続配置される。

この結果、信号の安定した送信を実現したうえで、アンテナ素子１３と同軸コネクタ１７との接続部位の堅牢化が図れて、レドーム１５を反射板１０に取付け配置した状態における風による共振振動に対する耐用性の向上が図れ、その長寿命化を実現することができる。

また、これによれば、アンテナ素子１３及び同軸コネクタ１７を、設計変更したりすることなく、上記接続部材１９を介して接続配置するだけの簡易な構成で、容易に接続部位の堅牢化を図ることが可能となるうえ、既存のアンテナ装置の接続系統の堅牢化も、簡便にして容易に実現することができる。

なお、上記実施の形態では、ＤＶＯＲ装置のアンテナ装置に適用した場合について説明したが、これに限ることなく、その他の送受信システムに用いられるアンテナ装置においても適用可能で、同様の効果が期待される。

また、上記実施の形態では、板状導電性部材２０を金属材料で形成するように構成した場合について説明したが、これに限ることなく、導電性樹脂材料等を用いて構成することも可能である。

よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

この発明の一実施の形態に係るアンテナ素子と同軸コネクタの接続構造の適用されるアンテナ装置の構成を示した平面図である。 図１のサイドバンドアンテナの反射板への配置状態を取出してレドームの一部を破断して示した構成図である。 図２を上面側から見た状態において、レドームの一部を破断して示した構成図である。 図３の接続部材を取出して一部を断面して示した構成図である。 図４の接続部材の板状導電性部材を取出して示した構成図である。

符号の説明

１０…反射板、１１…キャリアアンテナ、１２…サイドバンドアンテナ、１３…アンテナ素子、１４…取付板、１５…レドーム、１６…取付台、１７…同軸コネクタ、１７１…接続部、１９…接続部材、２０…板状導電性部材、２０１…素子接続端、２０２…コネクタ接続端、２０３…取付孔、２１…棒状導電性部材、２２…支持具、２３…締結部材。

Claims (5)

1. 反射板に取付け配置されるレドームと、
   このレドーム内に内装されるアンテナ素子と、
   前記レドーム内に配置され、同軸ケーブルが接続される同軸コネクタと、
   前記アンテナ素子に接続される素子接続端及び該素子接続端に比して幅狭な前記同軸コネクタの接続部に挿入されて接続されるコネクタ接続端が一体的に設けられた板状導電性部材と、
   この板状導電性部材のコネクタ接続端に接続され、該コネクタ接続端と共に、前記同軸コネクタの接続部に挿入されて接続される棒状導電性部材と、
   を具備することを特徴とするアンテナ素子と同軸コネクタの接続構造。
2. 前記棒状導電性部材は、その基端が前記板状導電性部材のコネクタ接続端の基端に形成した取付孔に挿入されて前記コネクタ接続端に沿わせて半田接続されることを特徴とする請求項１記載のアンテナ素子と同軸コネクタの接続構造。
3. 前記板状導電性部材のコネクタ接続端と棒状導電性部材は、接続状態における外径形状が、前記同軸コネクタの接続部に合致するように設定されることを特徴とする請求項１又は２記載のアンテナ素子と同軸コネクタの接続構造。
4. 前記棒状導電性部材は、電流容量に応じて径寸法が設定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のアンテナ素子と同軸コネクタの接続構造。
5. 前記レドームは、キャリアアンテナと複数個のサイドバンドアンテナを構成し、前記キャリアアンテナが前記反射板の中心に配置され、前記複数個のサイドバンドアンテナが前記キャリアアンテナの周囲に円形状に所定の間隔に配列されて配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のアンテナ素子と同軸コネクタの接続構造。

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