JP5263957B2 - Radome and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円形の開口面を持つパラボラアンテナの前面を覆うレドームおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a radome that covers the front surface of a parabolic antenna having a circular opening surface, and a method for manufacturing the radome.
近年の電波資源の有効活用のため、アンテナには放射指向特性の改善が求められ、より厳しい指向特性規格が適用されている。 In order to effectively use radio wave resources in recent years, antennas are required to improve radiation directivity, and more strict directivity standards are applied.
特に地上マイクロ波回線においては、回線の輻輳化やデジタル化の進捗に伴う電波資源の有効活用を目的として、回線単位の信号容量の拡大と回線同志の干渉の軽減を目標とした議論が行われてきた。 In the case of terrestrial microwave links, in particular, discussions aimed at increasing the signal capacity of each line and reducing the interference between the lines were made for the purpose of effective utilization of radio resources accompanying the progress of line congestion and digitization. I came.
デジタル化の技術によって、割り当てられた周波数をより多分割にすることにより、信号容量の拡大を実現している。一方、回線干渉には様々なものがある。例えば、アンテナの後方への不要放射による干渉や複偏波で使用する場合の、垂直と水平偏波信号の相互の干渉等があげられる。回線の干渉はアンテナから放射された電波により発生するものである。このため、回線上の空間で処理することはできない。その結果、回線の干渉を軽減するためには、電波がアンテナから放射される以前に対策を施す必要がある。 With the digitization technique, the assigned frequency is further divided into multiple parts to realize an increase in signal capacity. On the other hand, there are various types of line interference. For example, there are interference due to unnecessary radiation behind the antenna and mutual interference between vertical and horizontal polarization signals when used in double polarization. Line interference is caused by radio waves radiated from the antenna. For this reason, it cannot be processed in the space on the line. As a result, in order to reduce line interference, it is necessary to take measures before radio waves are radiated from the antenna.
現在、地上マイクロ波回線に使用されているアンテナは、特殊な設置環境(ビルや煙突の内部へ収納など)を除けば、通常はレドームを装備している。 Currently, antennas used for terrestrial microwave links are usually equipped with radomes, except in special installation environments (such as storage in buildings and chimneys).
地上マイクロ回線にはパラボラアンテナが多く採用されている。このパラボラアンテナでは、反射鏡にレドームを取り付ける場合が多い。パラボラアンテナに装備されるレドームは、大半がコニカル形状をしている。そのようなレドームは、この技術分野において、コニカルレドームと呼ばれている。このコニカルレドームは円形の開口面を持つパラボラアンテナの前面を覆い、反射鏡外周部からレドームの斜辺が概ね30°程度の角度を有するものが多い。 Many parabolic antennas are used for terrestrial micro lines. In this parabolic antenna, a radome is often attached to the reflecting mirror. Most radomes equipped with parabolic antennas have a conical shape. Such radomes are referred to in the art as conical radomes. Many of these conical radomes cover the front surface of a parabolic antenna having a circular opening surface, and the oblique side of the radome from the outer periphery of the reflector has an angle of about 30 °.
このようなコニカルレドーム付きアンテナでは、後方への不要放射を抑制して良好な放射指向特性の前後比(以下、「フロントバック比(FB比)」と呼ぶ)を確保する必要がある。このために、アンテナ反射鏡の外周部(フランジ)に遮蔽板を巻くことにより、FB比の確保が容易に実現することが知られている。 In such an antenna with a conical radome, it is necessary to suppress the unnecessary radiation to the rear and to ensure a good radiation directivity front-to-back ratio (hereinafter referred to as “front-back ratio (FB ratio)”). For this reason, it is known that securing the FB ratio can be easily realized by winding a shielding plate around the outer peripheral portion (flange) of the antenna reflector.
例えば、特開2002−353723号公報(特許文献1)は、レドームのフランジ部分に円筒形の遮蔽板を設けたレドーム付パラボラアンテナを開示している。また、特開2003−218630号公報(特許文献2)は、反射鏡または主反射鏡とレドームとの間に、遮蔽板を設けたアンテナ装置を開示している。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-353723 (Patent Document 1) discloses a parabolic antenna with a radome in which a cylindrical shielding plate is provided on a flange portion of a radome. Japanese Patent Laying-Open No. 2003-218630 (Patent Document 2) discloses an antenna device in which a shielding plate is provided between a reflecting mirror or a main reflecting mirror and a radome.
また、特開2003−142918号公報(特許文献3)は、レドーム外周フランジ部表面から不要放射させる電波を簡単な構造により遮蔽して、主ビーム放射方向に対して広角度領域の放射指向特性を改善した開口面アンテナを開示している。この特許文献3に開示された開口面アンテナでは、レドームのフランジ部の全周にわたって導電性部材を形成している。レドームに導電性部材を必要としない場合、導電性部材が必要なレドームにのみ付ける。特許文献3には、導電性部材は、カーボン繊維が好ましいことが記載されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-142918 (Patent Document 3) shields a radio wave that causes unnecessary radiation from the surface of the outer periphery of the radome with a simple structure, and provides radiation directivity characteristics in a wide angle region with respect to the main beam radiation direction. An improved aperture antenna is disclosed. In the aperture antenna disclosed in
特許文献1および特許文献2に開示されているような、アンテナ反射鏡外周部に遮蔽板を巻く技術では、アンテナ形状を大きくしてしまうことになる。その結果、耐風速性能の劣化、設置鉄塔へ与える風圧荷重の増加に繋がり、コニカルレドームを装備するアンテナに比較すると、優位性を欠くことは明確である。
In the technique of winding the shielding plate around the outer periphery of the antenna reflector as disclosed in Patent Document 1 and
アンテナの口径が小さい場合には質量、構造の容易さから遮蔽板を設けて樹脂製のレドームを装備する場合も多く、不要放射の抑制も容易である。数m以上のアンテナ用のレドームは、ガラス繊維を含んだFRP(Fiber Reinforced Plastic)を用いて整形されるものが一般的である。しかしながら、FRP材料の持つ誘電率は、テフロン(登録商標)(εr=2程度)等の樹脂に比較して大きく、εr=4程度を有しているため、電波の反射を抑えるための厚さの制御が必要になる。 When the aperture of the antenna is small, there are many cases where a shielding plate is provided and a resin radome is provided for ease of mass and structure, and unnecessary radiation can be easily suppressed. A radome for an antenna of several meters or more is generally shaped using FRP (Fiber Reinforced Plastic) containing glass fiber. However, the dielectric constant of the FRP material is larger than that of a resin such as Teflon (registered trademark) (approximately εr = 2), and has a thickness of approximately εr = 4. Control is required.
また、アンテナの周波数帯域特性としては広帯域であることが要求されるが、誘電率が高く厚さを持つ構造に対してはV字の反射特性を有してしまう。そのため、アンテナ開口面から放射された電波は、レドームにより周波数帯域内で反射特性の差が生じてしまうことも影響して、レドーム内部を伝播してしまう電波も生じる。この伝播はレドームの外周へ進行するものもあり、外周から不要放射としてアンテナ後方へも放射されてしまう。このことにより、大容量アンテナに設けられる放射指向特性の規格(以下、高FB「フロントバック」と呼ぶ)を満足するための施策が必要となる。 In addition, the frequency band characteristics of the antenna are required to be a wide band, but a structure having a high dielectric constant and a thickness has a V-shaped reflection characteristic. For this reason, the radio wave radiated from the antenna opening surface is also affected by the difference in reflection characteristics within the frequency band due to the radome, and there is also a radio wave that propagates inside the radome. This propagation proceeds to the outer periphery of the radome, and is radiated from the outer periphery to the rear of the antenna as unnecessary radiation. As a result, a measure for satisfying the radiation directivity characteristic standard (hereinafter, referred to as high FB “front back”) provided for a large capacity antenna is required.
また、反射特性等の電気的特性、機械的強度や軽量化の観点から、特に口径の大きいアンテナの場合には、レドームにはサンドイッチ構造を採用することが多い。この構造を採用した際に、不要放射の抑制を実現する上で電気的性能も含んだ機械的製作精度の確保も必須である。したがって、使用する材料の選択、加工方法の確立も重要な課題である。 In addition, from the viewpoint of electrical characteristics such as reflection characteristics, mechanical strength, and weight reduction, a radome often has a sandwich structure particularly in the case of an antenna having a large aperture. When this structure is adopted, it is essential to ensure mechanical manufacturing accuracy including electrical performance in order to suppress unwanted radiation. Therefore, selection of materials to be used and establishment of processing methods are also important issues.
一方、特許文献3に開示された開口面アンテナでは、レドームのフランジ部を導電性部材(カーボン繊維)で覆っており、導電性部材(カーボン繊維)が外部に露出している。その結果、導電性部材(カーボン繊維)が剥がれてしまう恐れがある。
On the other hand, in the aperture antenna disclosed in
したがって、本発明が解決しようとする課題は、そのような剥がれを防止して、高フロントバック性能を有するレドームおよびその製造方法を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a radome having a high front back performance and a method of manufacturing the same, which prevents such peeling.
本発明のコニカルレドームは、コア部とこのコア部を挟むスキン層とを有する円錐形部分と、この円錐形部分の外周部に設けられたフランジとを備えたコニカルレドームであって、少なくともフランジを覆うカーボンクロスと、このカーボンクロスを覆う樹脂と、を備える。 The conical radome of the present invention is a conical radome having a conical portion having a core portion and a skin layer sandwiching the core portion, and a flange provided on an outer peripheral portion of the conical portion, and at least the flange is provided. A carbon cloth for covering and a resin for covering the carbon cloth are provided.
本発明のフラットレドームは、コア部とこのコア部を挟むスキン層とを有するレドーム本体と、このレドーム本体の外周部に設けられたフランジとを備えたフラットレドームであって、レドーム本体は、フラットレドーム部分と、このフラットレドーム部分とフランジとの間に設けられたシュラウドとから構成される、フラットレドームにおいて、シュラウドに積層されたカーボンクロスと、このカーボンクロスを覆う樹脂と、を有する。 The flat radome of the present invention is a flat radome having a radome body having a core portion and a skin layer sandwiching the core portion, and a flange provided on an outer peripheral portion of the radome body. The flat radome includes a radome portion and a shroud provided between the flat radome portion and the flange. The flat radome includes a carbon cloth laminated on the shroud and a resin covering the carbon cloth.
本発明によれば、フランジを覆ったり又はシュラウドにカーボンクロスを積層させ、そのカーボンクロスを樹脂で覆っているので、カーボンクロスの剥がれを防止しつつ、高フロントバック性能を有するレドームを提供することができる。 According to the present invention, since a carbon cloth is laminated on a shroud or covered with a resin and the carbon cloth is covered with a resin, a radome having high front back performance is provided while preventing the carbon cloth from peeling off. Can do.
前述したように、地上マイクロ波回線等に使用するパラボラアンテナでは反射鏡にレドームを取り付ける場合が多い。本発明では、このレドームを利用して放射指向特性の改善を目指した。特性を改善するに当たり、アンテナの形状が設置条件に与える影響を最小限に抑えるための方針として、既存の形状を極力変えない方向で検討し、レドーム(主に使用されているものはコニカルレドーム)の形状を変更しないで対応することとした。反射鏡への取り付けに使用するフランジからは不要放射があり、これが放射指向特性に悪影響を及ぼしていることから、本発明者らは、不要放射の抑圧を目的として対策を検討した。 As described above, a radome is often attached to a reflecting mirror in a parabolic antenna used for a terrestrial microwave line or the like. In the present invention, the radome is used to improve the radiation directivity characteristics. In order to improve the characteristics, as a policy to minimize the influence of the antenna shape on the installation conditions, we examined the existing shape as much as possible and changed the radome (mainly used is the conical radome). We decided to respond without changing the shape. Since there is unnecessary radiation from the flange used for attachment to the reflecting mirror, which has an adverse effect on the radiation directivity, the present inventors have examined a countermeasure for the purpose of suppressing unwanted radiation.
ここに、本発明では、炭素繊維を束ねたカーボンクロスやカーボンマットが使用方法によっては金属の反射板相当の効力を持つ特徴を利用して、フランジからの不要放射を抑える方法を選択した。しかしながら、これらのカーボン素材を特性の改善が得られるように取り付け、配置するためには、レドームとして使用するための技術的な課題もあり、本発明ではその方法を確立した。 Here, in the present invention, a method of suppressing unnecessary radiation from the flange is selected by utilizing a characteristic that a carbon cloth or carbon mat in which carbon fibers are bundled has an effect equivalent to that of a metal reflector depending on the method of use. However, in order to attach and arrange these carbon materials so as to obtain improved characteristics, there is a technical problem for use as a radome, and the present invention has established the method.
換言すれば、本発明では、主に回線干渉に影響のあるアンテナ後方への不要放射を軽減するための方法をレドームに採用し、その生産効率を向上させる方法を発明した。また既存のアンテナ相当の構成とすることで、強度的に既設の鉄塔を補強せず設置できるアンテナを実現した。 In other words, in the present invention, a method for reducing unnecessary radiation behind the antenna, which mainly affects line interference, is employed in the radome, and a method for improving its production efficiency has been invented. In addition, an antenna that can be installed without reinforcing the existing steel tower in strength has been realized by adopting a configuration equivalent to the existing antenna.
本発明では、レドームの外周部に反射鏡との組み立てに用いるために設けたフランジに、炭素繊維を含有した織り布(以下、「カーボンクロス」と呼ぶ)でフランジ部を覆うことで、レドーム内を伝播する電波がレドームのフランジから放射されることを抑制している。 In the present invention, a flange provided to be used for assembling the reflector on the outer periphery of the radome is covered with a woven fabric containing carbon fiber (hereinafter referred to as “carbon cloth”), thereby allowing the inside of the radome to be The electromagnetic wave propagating through the radome is suppressed from being emitted from the flange of the radome.
更に、反射鏡の前面方向で、レドームの一部にカーポンクロスの積層範囲を延長することで、アンテナの側面方向への放射も抑制することができ、よりフロントバック性能を向上させることが可能である。 Furthermore, by extending the stacking range of the carbon cloth on a part of the radome in the front direction of the reflector, radiation in the side direction of the antenna can be suppressed, and the front back performance can be further improved. is there.
レドームの製作において従来から用いられているハンドレイアップ成形の場合、カーボンクロスでフランジを覆うにはFRP樹脂で貼り付ける必要がある。これに対して、真空成形を用いる方法によりレドーム本体の成形及びフランジ部へのカーボンクロスの同時積層を実現したことで生産性を向上している。 In the case of hand lay-up molding that has been conventionally used in the production of radomes, it is necessary to apply a FRP resin to cover the flange with a carbon cloth. On the other hand, the productivity is improved by realizing the formation of the radome body and the simultaneous lamination of the carbon cloth on the flange portion by a method using vacuum forming.
また、レドームフランジ部の製作の過程において、レドームの直径の製造公差に収めるために削り等のトリミングを行うが、フランジの表面側にはカーボンクロスをFRP内に積層すると同時に、その間には炭素繊維をフェルト状に束ねた材料(以下、カーボンマットと呼ぶ)を用いることで、フランジの外周部近辺で直径方向にカーボン繊維の幅を持たせることが可能になり、トリミング後にカーボンが失われ難くすることで加工性・作業性の向上も図っている。 In addition, in the process of manufacturing the radome flange, trimming such as shaving is performed in order to fit the manufacturing tolerance of the radome diameter. At the same time, carbon cloth is laminated in the FRP on the surface side of the flange, and at the same time, carbon fiber By using a material that is bundled in a felt shape (hereinafter referred to as carbon mat), the width of the carbon fiber can be increased in the diametrical direction near the outer periphery of the flange, making it difficult to lose carbon after trimming. This also improves workability and workability.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1ないし図8を参照して、本発明に係るコニカルレドームが適用されるアンテナ装置について説明する。 An antenna device to which a conical radome according to the present invention is applied will be described with reference to FIGS.
図1はコニカルレドームを装備したパラボラアンテナ装置の外観例を示す斜視図である。図示のパラボラアンテナ装置は、コニカルレドーム10と反射鏡20とで構成される。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of the appearance of a parabolic antenna device equipped with a conical radome. The illustrated parabolic antenna device includes a
図2に示すように、コニカルレドーム10はフランジ11を有しており、図1のように、反射鏡20に固定されている。
As shown in FIG. 2, the
コニカルレドーム10の円錐形部分は、強度及び質量の観点から、サンドイッチ形状の図3に示すような断面を有している。コニカルレドーム10の円錐形部分は、コア部12と、このコア部12を挟むようにガラスクロスにFRP樹脂を浸透させたスキン層13とで構成される。また、図3のフランジ11は、FRP樹脂で成形されたものである。
The conical portion of the
図4は、本発明に関連するアンテナ装置において、カーボンクロス14をフランジ11の面へ貼り付けた場合の断面を示す。この範囲にカーボンクロス14を貼り付けることで、図4の下方、アンテナ背面側への不要放射を抑制することができ、良好な指向特性を確保することができる。
FIG. 4 shows a cross section when the
FRP16のみで成形していたフランジ11の場合、場合によってはレドーム10の外径を公差内に収めるためにフランジ部で直径が決まるためトリミングを行って外周を削る必要が出る場合がある。その場合、図4で示した構造では、外周部に巻いたカーボンクロス14まで削れてしまい、再度カーボンクロス14を不足した範囲に貼り付ける必要があるため、作業工数が増加してしまう。
In the case of the
図5にフランジ11の成形にカーボンマット15を使用した場合の断面図を示す。図5の構造では、直径方向に幅のあるカーボンマット15を用いて積層することにより、フランジ外周部を削ってもカーボンを含んだ層が残る。このため、トリミング処理を施しても、カーボンクロス14を貼り付ける作業は発生しないため、効率的である。
FIG. 5 shows a cross-sectional view when the
ここで、図6に示すとおり、レドーム10の一部の面積範囲にカーボンクロス14をスキン層13内に同時積層してもよい。この方法により、パラボラアンテナ装置としての形状が変わることによる耐風速性能の劣化を招かずに、放射指向特性における広角の指向特性を更に改善することができる。
Here, as shown in FIG. 6, the
その際のレドーム10への積層範囲の例を図7の斜線部で示す。図7において、例えば水平面方向の指向特性の改善を図る場合には、斜線部分の積層範囲をアンテナの左右の位置に配置することで改善の効果がある。この場合、不要放射の抑制効果を高めるためには、フランジ11に積層したカーボンクロス14とレドーム面に積層するカーボンクロス14とは連続または隙間を持たせずに接触していることが必要である。
An example of a stacking range on the
図7の積層範囲については、電波吸収体をレドーム内面へ貼り付けることによっても実現できる。その場合、電波吸収体の固定方法、固定のためのレドームへの追加加工を要することになり、生産性を挙げることができない。しかしながら、カーボンクロス14を同時積層することにより、追加の作業が不要であるため、レドーム成形作業のみで実現できるものである。
The stacking range in FIG. 7 can also be realized by attaching a radio wave absorber to the inner surface of the radome. In that case, the radio wave absorber fixing method and the additional processing to the radome for fixing are required, and the productivity cannot be raised. However, since the
次に、本発明の第1の実施例に係るパラボラアンテナ装置の動作について説明する。 Next, the operation of the parabolic antenna device according to the first embodiment of the present invention will be described.
図4に示すように、レドーム10のフランジ11にカーボンクロス14を貼り付けまたは巻きつけることにより、パラボラアンテナ装置の後方へ散乱する不要放射電波を抑制することができる。
As shown in FIG. 4, unnecessary radiated radio waves scattered to the rear of the parabolic antenna device can be suppressed by attaching or winding the
図8に示すように、密閉型製法によりレドーム10の成形時にカーボンクロス14を同時に積層することにより、製作時間を短縮することができ、また機構寸法公差を所望の範囲に収めることが容易になる。
As shown in FIG. 8, by simultaneously laminating the
図5に示すように、レドーム10の外周部にカーボンマット15を使用して積層することで、FRPの充填をより効率的に行いつつカーボン繊維を積層できると同時に、所望の寸法公差の実現が可能である。
As shown in FIG. 5, by using the
図6、図7に示すように、フランジ部分への積層に加えて、レドーム面内へもカーボンクロス14の積層を行うことで、図9に示したような、遮蔽板30を設置した従来のパラボラアンテナ装置の場合に近い特性を得ることが出来る。
As shown in FIGS. 6 and 7, in addition to the lamination to the flange portion, the
既に製作済みのレドーム10がある場合、カーボンクロス14をフランジ部の上面から側面を経由し下面まで隙間が発生しないように覆う。カーボンクロス14は柔軟な素材であるため、曲線部分や凹凸のある部分に沿わせることは容易であり、不要な部分は簡易に刃物で成形も可能である。所望の貼り付け範囲にカーボンクロス14を形状に合わせて沿わせ、その上からFRP樹脂を塗る。乾燥により硬化させると同時に、FRPの接着性を利用してフランジ11上に貼り付けを行うことで、所望範囲を覆い不要放射の抑制を実現する。
When there is a
ハンドレイアップの場合、成形済みのレドームを用いてフランジ部分にカーボンクロス14を貼り付ける範囲の部分のみカーボンクロス14とFRP樹脂を塗布する厚さの分を削り込んでおき、カーボンクロス14を巻きつけて接着を兼ねてFRP樹脂を塗る。但し、これらの方法の場合には、カーボンクロス14をフランジ11に接着した後に、外観について処理を施す必要がある。
In the case of hand layup, the
密閉成形方式の場合、型にコア部の発泡ウレタンを並べる際にカーボンクロス14を積層する範囲にあらかじめ敷き詰めておく。この際に、フランジ11の両面を覆うように並べておくことで、FRPを充填するときにカーボンクロス14にも同時にFRP樹脂を染み込ませることができ、追加での貼り付け作業を行わずに一体で成形を行うことができる。
In the case of the hermetic molding method, when the foamed urethane of the core portion is arranged on the mold, it is spread in advance in the range where the
また、遮蔽板30(図9)の効果を想定し、コニカルレドーム10の反射鏡前面の一部範囲にカーボンクロス14を延長させて積層することにより、不要な放射を抑制することが可能である。この延長して積層する範囲に電波吸収体を貼り付けることでも同等の効果が得られるが、カーボンクロス14を同時積層させることで安価に実現できる。
Further, assuming the effect of the shielding plate 30 (FIG. 9), unnecessary radiation can be suppressed by extending and laminating the
実際の製作ではレドーム10の直径を更に精度を高く製作する場合は、フランジ11の外周部をトリミングする必要がある。型で成形した後に切削して直径を所望の公差内に収める。この加工を実施すると外周部に積層した薄いカーボンクロス14は削り落とされる部分が出るため不要放射を抑制する効果が失われる。これを防止するため、フランジ部分のうち外周寄りをカーボン繊維のみのサンドイッチ構造にし、直径方向に幅を持たせたカーボンマット15をフランジ外周部に設けカーボンクロス入りスキン層で挟むことにより、成形後に切削加工を行ってもカーボンを含んだ層が常に存在している状態を保つことができる。
In actual production, when the diameter of the
図10ないし図12を参照して、本発明に係るコニカルレドームを備えたパラボラアンテナ装置の効果を説明するために、本発明と従来の放射指向特性について説明する。 With reference to FIGS. 10 to 12, the present invention and the conventional radiation directivity characteristics will be described in order to explain the effects of the parabolic antenna device having the conical radome according to the present invention.
図10は、フランジ部に本発明を適用していないコニカルレドームを具備した従来のパラボラアンテナ装置の場合の放射指向特性の一例を示す特性図である。図11は、本発明の第1の実施の形態に係るパラボラアンテナ装置の場合の放射指向特性の例を示す図である。図12は、コニカルレドームを使用せず、指向特性の改善のために反射鏡外周部に遮蔽板30を設けたパラボラアンテナ装置(図9)の場合の放射指向特性の例を示す特性図である。図10ないし図12において、横軸は角度(ANGLE)[DEG]を示し、縦軸はFB比である相対電力(RELATIVE POWER)[dB]を示している。また、図10ないし図12において、40の点線は、国内放射指向特性規格を示す。反射鏡20としては90°開口(アンテナの軸方向に対し、反射鏡20の焦点から見た反射鏡20の開口範囲が90°までの構造)を使用している。このため、アンテナの放射軸方向を0°としたとき90°までの範囲が主に反射鏡20から放射される範囲で、90°より先の範囲は反射鏡20の背面側にあたる。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing an example of a radiation directivity characteristic in the case of a conventional parabolic antenna device having a conical radome to which the present invention is not applied at the flange portion. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of radiation directivity characteristics in the case of the parabolic antenna device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 12 is a characteristic diagram showing an example of radiation directivity characteristics in the case of a parabolic antenna device (FIG. 9) in which a conical radome is not used and a shielding
図10から、従来のパラボラアンテナ装置の場合(本発明を適用しないレドームの場合)、90°以上の範囲において、アンテナ軸方向の放射レベルに対しFB比が60dB強までを確保できている。 From FIG. 10, in the case of the conventional parabolic antenna device (in the case of the radome to which the present invention is not applied), the FB ratio can be secured up to a little over 60 dB with respect to the radiation level in the antenna axial direction in the range of 90 ° or more.
図11から、本発明に係るパラボラアンテナ装置の場合、FB比が70dB程度まで確保できている。現在国内で適用されているFB比の規格としては、110〜170°の範囲において、65dB以上を確保することが必要条件となっており、本発明を適用することで、十分な効果が得られていることが確認できる。 From FIG. 11, in the case of the parabolic antenna device according to the present invention, the FB ratio can be secured up to about 70 dB. As a standard of the FB ratio currently applied in Japan, it is necessary to secure 65 dB or more in the range of 110 to 170 °, and by applying the present invention, a sufficient effect can be obtained. Can be confirmed.
図12から、図9に示したパラボラアンテナ装置の場合、遮蔽板30の効果により90°の手前の範囲においても指向特性のレベルを抑える効果が確認できる。しかしながら、90°以上の範囲におけるFB比の性能は、図11に示した本発明適用のコニカルレドームの場合と大きな差はなく、本発明の適用でアンテナの構造を大型化することなく特性を確保できている。
From FIG. 12, in the case of the parabolic antenna device shown in FIG. 9, the effect of suppressing the level of directivity can be confirmed even in the range of 90 ° due to the effect of the shielding
パラボラアンテナ等に使用しているコニカルレドーム10においては、反射鏡20へ取り付けるためのフランジ11を有するものが一般的である。本発明では、このフランジ11に着目し、フランジ端部から放射される電波が後方不要放射へ及ぼす影響を軽減するためのレドーム10の製造方法について検討した。レドーム10のフランジ11は、取り付け時の強度の確保等の必要性から、FRP単一の板状としていることが通常である。
In the
本発明は、アンテナの放射指向特性のうち、後方へ放射される不要電波を抑制するためのものである。ここに使用するカーボンクロス14は、その特徴として柔軟性があり、既に成形されている部品(レドーム10のフランジ11)の形状に合わせることができる。そこで、成形済みのフランジ11に形状を合わせて貼り付けて覆うことで、電気特性を改善できる点がまず挙げられる。貼り付けにはFRP樹脂を用い、カーボンクロス14共に塗布することで貼り付けが可能である。この場合、既に成形されているものに追加で貼り付けることも可能であり、特性改善のための改造工事も可能である。
The present invention is to suppress unnecessary radio waves radiated backward among the radiation directivity characteristics of an antenna. The
ハンドレイアップ(下型を用いて手作業でFRPを塗り重ねていく方法)を用いて成形する場合、上記同様の作業によりカーボンクロス14を貼り付けで行う。
When forming using hand lay-up (a method in which FRP is manually applied using a lower mold), the
また、密閉成形方法(上型と下型を用いて、その間にFRPを吸引しながら充填して成形する方法)を用いた場合には、カーボンクロス14を成形開始時にフランジ部分に敷いておくことにより、同時に積層することが可能である。
In addition, when using a hermetic molding method (a method in which an upper die and a lower die are used, and FRP is sucked between them to fill and mold), the
更に、密閉成形方式において成形を行う場合、フランジ11の外周部はレドーム10の直径を確保するためにトリミングを行い最終的な調整加工を行う。そのため、最外周のカーボンクロス14が不足する可能性が高くなるが、図6に示す構造を適用し、幅のあるカーボンマット15を用いて積層することにより、カーボン部分を欠損させずに加工を行うことが可能になる。
Further, when molding is performed in the hermetic molding method, the outer peripheral portion of the
次に、本発明の他の実施の形態に係るパラボラアンテナ装置について説明する。 Next, a parabolic antenna device according to another embodiment of the present invention will be described.
図13ないし図16を参照して、本発明が適用されるパラボラアンテナ装置に使用されるフラットレドーム10Aについて説明する。
A
図13ないし図16は、カーボンクロス14を使用した応用例として、反射鏡外周部からFRPの立ち上がり(以下、シュラウド17と呼ぶ)を有するフラットレドーム10Aを用いた場合を示す図である。その場合、そのシュラウド17内にフラットレドーム10Aの成形時に、カーボンクロス14を同時に積層し、遮蔽板と同様の効果を持たせることができ、放射指向特性への影響を軽減することが可能である。
FIGS. 13 to 16 are diagrams showing a case where a
図14は、フラットレドーム10Aのシュラウド17にカーボンクロス14を積層した場合の断面図である。この方法により、FRPのみで成形した場合においても、遮蔽板相当の効果を有することが可能になる。
FIG. 14 is a cross-sectional view when the
また、図15に示すとおり、カーボンクロス14に放電策(リード線)18をその端部を溶接または接着19により設けておき、反射鏡20等の金属部分へ接続させ電気的に導通させることにより、カーボンクロス14部分に到来した電波により誘起された電流を金属部分へ逃がすことで、更に不要放射を軽減することが可能になる。
Further, as shown in FIG. 15, a discharge measure (lead wire) 18 is provided on the
更に、図16に示すように、フラットレドーム10Aのフランジ11に、図6、図5、図4、図8に示す断面構造と同様に、カーボン繊維を含んだ、カーボンクロス14もしくはカーボンマット15を積層することにより、フロントバック性能の向上を得ることができる。
Further, as shown in FIG. 16, a
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細は、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
本発明は、サンドイッチ構造を持つレドームの放射指向特性の向上を主目的として行ったものであるが、カーボンクロス及びカーボンマットによる遮蔽効果はFRPが単層で成形される場合にも応用することが可能である。応用方法としては、ハンドレイアップ等の型を使用した成形のみに限定するものではなく、単板で成形済みの材料を使用した場合でも可能である。 The present invention has been mainly aimed at improving the radiation directivity characteristics of the radome having a sandwich structure, but the shielding effect by the carbon cloth and the carbon mat can be applied even when the FRP is formed as a single layer. Is possible. The application method is not limited only to molding using a mold such as hand lay-up, and it is possible even when a single-molded material is used.
10 コニカルレドーム
10A フラットレドーム
11 フランジ
12 コア部
13 スキン層
14 カーボンクロス
15 カーボンマット
16 FRP(繊維強化プラスチック)
17 シュラウド
18 放電索(リード線)
19 溶接または接着
20 反射鏡
30 遮蔽板
40 国内放射指向特性規格
DESCRIPTION OF
15 carbon mat
16 FRP (fiber reinforced plastic)
17
19 Welding or
40 National Radiation Directivity Standard
Claims (13)
少なくとも前記フランジを覆うカーボンクロスと、
該カーボンクロスを覆う樹脂と、
を備えたことを特徴とするコニカルレドーム。 In a conical radome comprising a conical portion having a core portion and a skin layer sandwiching the core portion, and a flange provided on an outer peripheral portion of the conical portion,
A carbon cloth covering at least the flange;
A resin covering the carbon cloth;
Conical radome characterized by having.
前記カーボンクロスを貼り付ける範囲の部分のみ削り、
該削った部分に前記カーボンクロスを巻きつけ、
前記カーボンクロスを前記樹脂で覆う、
コニカルレドームの製造方法。 A method for manufacturing the conical radome according to claim 1, comprising:
Only the area where the carbon cloth is pasted is shaved,
Wrap the carbon cloth around the shaved part,
Covering the carbon cloth with the resin;
A method for manufacturing a conical radome.
前記コア部を並べる際に、前記カーボンクロスを敷き詰め、
前記スキン層と前記フランジとを形成するために前記樹脂を充填するときに、前記樹脂をカーボンクロスに染み込ませる、
コニカルレドームの製造方法。 A method for manufacturing the conical radome according to claim 1, comprising:
When arranging the core parts, spread the carbon cloth,
Impregnating the resin with carbon cloth when filling the resin to form the skin layer and the flange;
A method for manufacturing a conical radome.
前記シュラウドに積層されたカーボンクロスと、
該カーボンクロスを覆う樹脂と、
を有することを特徴とするフラットレドーム。 A flat radome comprising a radome body having a core portion and a skin layer sandwiching the core portion, and a flange provided on an outer peripheral portion of the radome body, wherein the radome body includes a flat radome portion and the flat radome portion In the flat radome composed of a radome portion and a shroud provided between the flange,
A carbon cloth laminated on the shroud;
A resin covering the carbon cloth;
The flat radome characterized by having.
前記レドーム本体を成形する時に、前記カーボンクロスを同時に積層する、フラットレドームの製造方法。 A method of manufacturing a flat radome according to claim 9,
A method for producing a flat radome, wherein the carbon cloth is laminated simultaneously when the radome body is molded.
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