JP5427511B2 - アンテナ装置及びアンテナ装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ装置及びアンテナ装置の製造方法に関する。

従来のアンテナ装置としてのトリブレート給電型平面アンテナにおいて、アンテナ効率を高めるためにトリプレート線路を用いて給電線路の低損失化を図ったものがある。このようなトリブレート給電型平面アンテナの製造方法として、次のような製造方法が提案されている。すなわち、地導体の面上に下部誘電体を介してアンテナ回路を形成したフィルム基板を載置し、更に該フィルム基板の面上に上部誘電体を介して複数のスロット開口を有するスロット板を載置して固定するトリプレート給電型平面アンテナの製造法において、該地導体の所望の位置に該スロット板と地導体とを所定の距離隔てて保持するための台座部を設け、且つスロット板から該台座部まで穴部を設け、該穴部にリベットを挿通してスロット板の上部もしくは地導体の下部に突出したリベットをかしめるか、またはスロット板の上方からリベットを圧入して、地導体とスロット板とを固定するものである。これにより、地導体とスロット板との保持距離を均一に保つことができ、良好なアンテナ特性を有するトリプレート給電型平面アンテナを、従来より安価に短時間で製造することができるというものである（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−２７３５３６号公報（段落番号０００９、図１及び図２）

従来のトリブレート給電型平面アンテナは以上のように構成され、リベットによる固定を行っているため、部品点数が多くなり、また隙間や歪の発生を防止するために部品加工のばらつきを小さくするために高度な加工が必要であった。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、部品点数を削減でき、製作の容易なアンテナ装置を得ること及び部品点数が少なく製作の容易なアンテナ装置の製造方法を提供することを目的とする。

この発明に係るアンテナ装置においては、
ベースとアンテナ構成部材と押圧板とを備えたアンテナ装置であって、
アンテナ構成部材は、複数の板状のアンテナ積層部材が積層されたものであり、
押圧板は、弾性を有する弾性材料にて板状に形成されたものであるとともに一方向に曲率を有する部分円筒状の部分円筒部材かあるいは直交する二方向に曲率を有する曲面板であり、
押圧板がベースとの間にアンテナ構成部材を挟むよう配設されるとともに押圧板の端部がベースに固定されることにより弾性変形してその弾性力によりアンテナ構成部材をベースに面全体に亘って押圧するものである。
又別のアンテナ装置においては、ベースは一方向に曲率を有する部分凹面状の当接部を有するものであり、押圧板は平板状弾性板または一方向に曲率を有する部分円筒状の部分円筒部材であってベースの当接部との間にアンテナ構成部材を挟むよう配設され弾性変形して部分円筒状になるものである。
更に別のアンテナ装置においては、ベースは一方向に曲率を有する部分円柱状の当接部を有するものであり、押圧板は平板状弾性板であってベースの当接部との間にアンテナ構成部材を挟むよう配設され弾性変形して部分円筒状になるものである。

また、この発明に係るアンテナ装置の製造方法は、次の（ア）及び（イ）の工程を有するものである。
ア．一方向に曲率を有する部分円筒状の部分円筒部材であるかあるいは直交する二方向に曲率を有する曲面板である押圧板を、複数の板状のアンテナ積層部材が積層されたアンテナ構成部材をベースとの間に挟むように配設する押圧板配設工程。
イ．押圧板を弾性変形させその弾性力によりアンテナ構成部材をベースに押圧するとともに押圧板の端部をベースに固定することにより押圧板が弾性変形してその弾性力によりアンテナ構成部材をベースに面全体に亘って押圧する押圧板固定工程。

この発明に係るアンテナ装置は、
ベースとアンテナ構成部材と押圧板とを備えたアンテナ装置であって、
アンテナ構成部材は、複数の板状のアンテナ積層部材が積層されたものであり、
押圧板は、弾性を有する弾性材料にて板状に形成されたものであるとともに一方向に曲率を有する部分円筒状の部分円筒部材かあるいは直交する二方向に曲率を有する曲面板であり、
押圧板がベースとの間にアンテナ構成部材を挟むよう配設されるとともに押圧板の端部がベースに固定されることにより弾性変形してその弾性力によりアンテナ構成部材をベースに面全体に亘って押圧するものである。又別のアンテナ装置においては、ベースは一方向に曲率を有する部分凹面状の当接部を有するものであり、押圧板は平板状弾性板または一方向に曲率を有する部分円筒状の部分円筒部材であってベースの当接部との間にアンテナ構成部材を挟むよう配設され弾性変形して部分円筒状になるものである。更に別のアンテナ装置においては、ベースは一方向に曲率を有する部分円柱状の当接部を有するものであり、押圧板は平板状弾性板であってベースの当接部との間にアンテナ構成部材を挟むよう配設され弾性変形して部分円筒状になるものである。
従って簡易な構成でアンテナ構成部材を固定することができ、部品点数を削減でき、製作の容易なアンテナ装置を得ることができる。

また、この発明に係るアンテナ装置の製造方法は、次の（ア）及び（イ）の工程を有するものである。
ア．一方向に曲率を有する部分円筒状の部分円筒部材であるかあるいは直交する二方向に曲率を有する曲面板である押圧板を、複数の板状のアンテナ積層部材が積層されたアンテナ構成部材をベースとの間に挟むように配設する押圧板配設工程。
イ．押圧板を弾性変形させその弾性力によりアンテナ構成部材をベースに押圧するとともに押圧板の端部をベースに固定することにより押圧板が弾性変形してその弾性力によりアンテナ構成部材をベースに面全体に亘って押圧する押圧板固定工程。
従って、部品点数が少なく製作の容易なアンテナ装置の製造方法を提供することができる。

この発明の実施の形態１である平面アンテナを示す斜視図である。 実施の形態１である平面アンテナの分解斜視図である。 実施の形態１である平面アンテナの組み立て工程を説明するための説明図である。 実施の形態２である平面アンテナの製作工程を示す説明図である。 実施の形態２である平面アンテナを示す斜視図である。 図５の平面アンテナの変形例を示す別の平面アンテナの斜視図である。 実施の形態３である平面アンテナの製作工程を示す説明図である。 実施の形態３である図７の製造方法により製作された平面アンテナを示す斜視図である。 実施の形態４である平面アンテナの製作工程を示す説明図である。 実施の形態４である図９の製造方法により製作された平面アンテナを示す斜視図である。 実施の形態５である平面アンテナを示す斜視図である。 実施の形態５である平面アンテナの製作工程を示す説明図である。 実施の形態６である弾性板材を示す斜視図である。 実施の形態７である曲面アンテナの製作工程を示す説明図である。 実施の形態７である曲面アンテナを示す斜視図である。 実施の形態８である曲面アンテナの製作工程を示す説明図である。 実施の形態８である曲面アンテナを示す斜視図である。 実施の形態９である曲面アンテナの製作工程を示す説明図である。 実施の形態９である曲面アンテナを示す斜視図である。

実施の形態１．
図１〜図３は、この発明を実施するための実施の形態１を示すものであり、図１（ａ）は平面アンテナの構成を示す構成図、図１（ｂ）は組み立て前の弾性板材を示す斜視図、図２は平面アンテナの分解斜視図、図３は組み立て工程を説明するための説明図である。図１により全体構成を説明する。図１（ａ）において、アンテナ装置としての平面アンテナ１０は次のように構成されている。箱状のベース１１の上に、板状のアンテナ構成部材１９を構成する板状の第１の積層部材１２、第２の積層部材１３、第３の積層部材１４、及び平板状に弾性変形された弾性板材１５が互いに密着して積層されている。これら第１の積層部材１２、第２の積層部材１３、第３の積層部材１４、及び平板状に弾性変形された押圧板としての弾性板材１５の各端部１５ａ（詳細後述）がそのほぼ全長に亘って、Ｌ形に折り曲げられた固定部材及び加締め部材並びに係止部材としての加締め部材１８（詳細後述）にて加締められベース１１に一体に固定されている。弾性板材１５は、平板状にされるまでは図１（ｂ）に示すように、曲率半径Ｒの部分円筒状の形状を有している（詳細後述）。弾性板材１５は、電波を放射するための開口部１５ｄが多数形成されており、その表面がアンテナ開口面１０ａを構成している。

次に、個別の部品の詳細を図２により説明する。ベース１１は、図２（ｃ）に示すように、底板のない箱状の形状を有しており、その上面の左右両側に板部材１７が対向配置され固定されている。板部材１７は、組み立て前は断面が長方形である。第１の積層部材１２、第２の積層部材１３、第３の積層部材１４は、図２（ｂ）に示すように、それぞれ長方形の薄い平板状の形状を有し、細長い複数のスリット１２ｆ，１３ｆ，１４ｆが形成されており、第１の積層部材１２、第２の積層部材１３、第３の積層部材１４を積層したときこれらスリット１２ｆ，１３ｆ，１４ｆが積層方向から見て同じ位置に位置し、積層方向に電波が通過する導波管路を形成している。第１の積層部材１２、第２の積層部材１３、第３の積層部材１４は、例えばステンレス板やアルミニューム板にて製作される。

弾性板材１５は、組み立て前は図２（ａ）に示すように、所定の弾性を有する板状の弾性材料で図２（ａ）における上方向にのみ曲率を持つ曲板この例では後述の式（１）を満たす曲率を有する部分円筒状の曲板に形成されており、図２（ａ）における左右方向に対向する円周方向の一対の端部である直線状の端部１５ａと、図２（ａ）における奥行き方向に対向する軸方向の端部である部分円筒状の端部１５ｂを有する。弾性板材１５は、例えば、ばね用ステンレス鋼帯（ＳＵＳ３０１−ＣＳＰ、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ：ＪＩＳ Ｇ ４３１３：１９９６など）で製作する。このような弾性板材１５の両方の端部１５ａが加締め部材１８（図１（ａ）参照、詳細後述）により押さえられて弾性変形して図１（ａ）に示すようにほぼ平板状になり、そのばね力により第３の積層部材１４、第２の積層部材１３、第１の積層部材１２をほぼその全面に亘ってベース１１に押圧した状態で固定されている。

このような平面アンテナ１０の組み立て順序を、図３により説明する。組み立てには、加締め治具１０１を用いるが、加締め治具１０１は図３（ａ）に示すように図の左右に当接部１０１ａ、溝形成部１０１ｂ及び肩部１０１ｃをそれぞれ有する。溝形成部１０１ｂは、当接部１０１ａから所定の深さの溝１０１ｄを形成しており、板部材１７と嵌合するようにされている。組み立ては、予めベース１１に固定された板部材１７に合わせてベース１１の上に第１の積層部材１２、第２の積層部材１３、第３の積層部材１４を順に積み重ね、図３（ｃ）の状態とする。このとき、各スリット１２ｆ，１３ｆ，１４ｆの積層方向の位置を合わせる。

第３の積層部材１４の上に弾性板材１５（図３（ｂ））を下に凸の状態にして乗せる。以上がこの発明における押圧板配設工程である。その上から加締め治具１０１（図３（ａ））を当て、その溝形成部１０１ｂを加締め部材１８に嵌合させ、当接部１０１ａがベース１１に当接するまで押し下げる（この工程がこの発明における治具押圧工程である）。このとき、弾性板材１５はその端部１５ａが押し下げられてほぼ平板状になるとともに、板部材１７は加締め治具１０１の肩部１０１ｃ（図３（ａ））により内側に折り曲げられて逆Ｌ状の形状に塑性変形して加締め部材１８となり、弾性板材１５の端部１５ａを含めた第１の積層部材１２、第３の積層部材１４の端部を加締める形で固定する。以上がこの発明における押圧板固定工程である。すなわち、板状のアンテナ構成部材１９をベース１１との間に挟むようにして弾性板材１５を配設し、弾性板材１５の端部１５ａをほぼその全長に亘って押圧し固定する。第１の積層部材１２、第２の積層部材１３、第３の積層部材１４は、弾性板材１５のばね力によりベース１１に押し付けられた状態で固定され、図１に示す平面アンテナ１０が製作される。

ここに、弾性板材１５は、一方向にのみ曲率を持つ曲板であり、その曲面を例えば次の式（１）を満たすように形成する。
Ｙ＝１６Ｙｍａｘ・Ｘ（Ｘ＾３−２Ｌ・Ｘ＾２＋Ｌ＾３）／（５Ｌ＾４）
・・（１）
ここに、Ｙ：たわみ量、
Ｘ：板状部材の２つの固定点を結んだ方向の位置、
Ｙｍａｘ：最大たわみ量、
Ｌ：板状部材の固定点間隔。

また、弾性板材１５の押圧により発生する接触面圧を等分布とするために、対向する円周方向の端部である端部１５ａを、加締め部材１８にて固定し、１辺当たりの固定力Ｆを次の式（２）で表される力以下とする。
Ｆ＝１９２Ｅｂｈ＾３Ｙｍａｘ／（６０Ｌ＾３） ・・（２）
ここに、Ｅ：板材の縦弾性係数、
ｂ：弾性板材端部の曲率を持たない辺の長さ、
ｈ：弾性板材の厚み、
Ｙｍａｘ：最大たわみ量（上述）、
Ｌ：板状部材の固定点間隔（上述）。

弾性板材１５及び第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４を、ベース１１に組付後、アンテナ開口面１０ａの励振位相を均一に保つために、弾性板材１５が平面状に保持（維持）される必要がある。そのために、ベース１１は弾性板材１５に対して断面係数が充分に高いものとなるように、箱形の形状を有するものとしている。なお、ベース１１の代わりに厚板状のベースを使用したり、弾性板材１５と同じ材料を用いた場合は、弾性板材１５よりもベース１１の板厚を充分に厚くしたりして、充分な剛性を確保する。また、弾性板材１５とベース１１の板厚とを同じ厚さにする必要がある場合は、弾性板材１５よりもベース１１の弾性係数が高い強い材料を選定する。

なお、上記では固定部材としての加締め部材１８により、第１〜第３の積層部材１２〜１４及び弾性板材１５をベース１１との間で加締めるものを示したが、これに限られるものではなく、例えば次のようにして固定することもできる。加締め部材１８の代わりに最初からＬ状に加工された固定部材としての係止部材を用意する。ベース１１上に第１〜第３の積層部材１２〜１４を積層し、この上に弾性板材１５を上述したのと同じ要領で載せ、上記加締め治具１０１と類似（加締めの機能は不要）の押さえ治具を用いて弾性板材１５の端部１５ａを押さえつけ、ほぼ平板状する。この平板状になった状態の弾性板材１５の端部１５ａを、上記係止部材にて係止する。この場合、係止部材はベース１１に例えば接着剤にて接着する。

以上のように、この実施の形態においては、固定後、第１の積層部材１２、第２の積層部材１３、第３の積層部材１４間の面圧が均一になるように固定する必要があるため、加締め時に、弾性板材１５や第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４に過大な力を加えることなく固定できる加締め治具１０１を用いた。図３（ｄ）に示すように、加締め治具１０１は、押圧した弾性板材１５が、ベース１１側に押し付けられ、ほぼ平板状となった状態で加締め治具１０１の当接部１０１ａがベース１１に当たり止まるようなものとした。図１（ａ）に示すように、板部材１７を折り曲げ加締め固定後は、最上部の弾性板材１５が弾性変形してほぼ平板状となっているため、そのばね力（復元力）により、第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４がほぼ全面に亘ってベース１１に押し付けられた状態となる。

そして、少ない構成部品で導波路やアンテナ開口面を直線状に隙間なく保持できることから、導波路やアンテナ開口面で励振位相の均一化が可能である。従って、第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４に振動衝撃が作用し、あるいは大幅な温度変化がある環境においても、第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４同士の密着を保つことができる。このように、簡易な構成でアンテナ構成部材を固定することができる。従って、部品点数を削減でき、製作の容易な平面アンテナを得ることができる。また、上述したような製造方法によれば、部品点数を削減でき、製作の容易な平面アンテナの製造方法を提供することができる。

実施の形態２．
図４〜図６は、実施の形態２を示すものであり、図４は平面アンテナの製作工程を示す説明図、図５は平面アンテナを示す斜視図、図６は図５の平面アンテナの変形例を示す別の平面アンテナの斜視図である。この実施の形態においては、弾性板材の曲率を持たない２辺である端部をベースの端部に溶接して、積層板を一体化し、固定するものである。図４において、実施の形態１と同様、ベース２１上に第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４を載せ図４（ｃ）の状態とし、最上部に弾性板材１５（図４（ｂ））を載せる。その後、押さえ治具１０２（図４（ａ））により最上部の弾性板材１５が平面状になるまで、ベース２１側に押し付けた状態（図４（ｄ））にする。この状態で、弾性板材１５の端部１５ａ及び第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４の端部をベース２１の端部の全面を溶融させて端部溶着部２０ａを形成し溶着固定する。なお、上記のような溶着による接合以外に、レーザなどを用いた溶接、ロー付け、半田付けなどにより接合を行ってもよい。図５は、溶着固定後のアンテナ装置としての平面アンテナ２０の状態を示すものである。

また、変形例として、図６に示すようには、ベース２１の端部の一部と第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４の端部と弾性板材１５の端部１５ａとを溶着して端部溶着部３０ａを形成して一体化して、アンテナ装置としての平面アンテナ３０とすることもできる。この実施の形態における平面アンテナ２０，３０においても、固定後は、実施の形態１と同様、弾性板材１５の弾性力により、第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４が、ほぼ全面に亘ってベース２１に押し付けられた状態となるため、第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４に振動衝撃が作用し、あるいは大きな温度変化がある環境においても、ベース２１及び第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４同士の密着を保つことができる。従って、部品点数を削減でき、製作の容易な平面アンテナを得ることができる。

実施の形態３．
図７、図８は、実施の形態３を示すものであり、図７は平面アンテナの製作工程を示す説明図、図８は図７の製造方法により製作された平面アンテナを示す斜視図である。この実施の形態においては、図７に示すように、弾性板材１５の端部１５ａを固定部材及び把持部材としてのクランプ部材３６に圧入することで、ベース２１及び第１の積層部材１２〜弾性板材１５を一体化し固定してアンテナ装置としての平面アンテナ４０を製作する。図７において、クランプ部材３６は、端部が短く折り曲げられた浅いコ状の形状を有している。

平面アンテナ４０は、実施の形態１、２と同様、まずベース２１上に第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４（図７（ｃ））を積層し、その上に弾性板材１５（図７（ｂ））を置く。その後、押さえ治具１０２（図７（ａ））にて最上部の弾性板材１５が平面状になるまでベース２１側に押し付けた状態（図７（ｄ））とし、弾性板材１５の端部１５ａと第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４及びベース２１の端部にクランプ部材３６を圧入して嵌合させ、締まり嵌め状態でクランプし固定する。このようにして製作された平面アンテナ４０を図８に示す。

以上のような平面アンテナ４０においても、実施の形態１，２と同様、固定後は、弾性板材１５の弾性力により、第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４が、ほぼ全面に亘ってベース２１に押し付けられた状態となる。従って、ベース１１〜第３の積層部材１４に振動衝撃が作用し、あるいは温度変化が大きい環境においても、実施の形態１と同様にベース１１〜第３の積層部材１４同士の密着を保つことができる。従って、部品点数を削減でき、製作の容易な平面アンテナを得ることができる。

実施の形態４．
図９、図１０は、実施の形態４を示すものであり、図９は平面アンテナの製作工程を示す説明図、図１０は図９の製造方法により製作された平面アンテナを示す斜視図である。図９（ｃ）に示すように、下方の端部４６ａが折り曲げられ、上部にスリット４６ｂを形成するスリット形成部４６ｃを有する固定部材及び係止部材としての係止部材４６を用いて、固定することもできる。アンテナ装置としての平面アンテナ５０は、まず、ベース２１上に第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４を積層し（図９（ｃ））、その上に弾性板材としての弾性板材４５（図９（ｂ））を置く。この場合、弾性板材４５は図１に示した弾性板材１５と同様のものであるが、図９における左右方向すなわち円周方向の一対の端部である端部４５ａの長さが少し長い。後述の係止部材４６のスリット形成部４６ｃを係合させるためである。

弾性板材４５を第３の積層部材１４の上に置いた後、押さえ治具１０２（図９（ａ））にて最上部の弾性板材４５が平面状になるまでベース２１側に押し付けた状態（図９（ｄ））とし、ベース２１の端部に係止部材４６の端部４６ａを係合させ、同時に平板状に押さえられた弾性板材４５の端部４５ａに係止部材４６のスリット形成部４６ｃを嵌合させ、第１の積層部材１２〜弾性板材４５をベース２１に固定する。図１０に、このようにして製作された平面アンテナ５０を示す。

以上のような平面アンテナ５０においても、実施の形態１，２と同様、固定後は、弾性板材４５の弾性力により、第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４が、ほぼ全面に亘ってベース２１に押し付けられた状態となる。従って、ベース１１〜第３の積層部材１４に振動衝撃が作用し、あるいは温度変化が大きい環境においても、実施の形態１と同様にベース１１〜第３の積層部材１４同士の密着を保つことができる。従って、部品点数を削減でき、製作の容易な平面アンテナを得ることができる。

実施の形態５．
図１１、図１２は、実施の形態５を示すものであり、図１１は平面アンテナの製作工程を示す説明図、図１２は平面アンテナを示す斜視図である。この実施の形態においては、ベース６１及び固定部材及び係止部材としての固定枠６６の構成が上記各実施の形態とは異なる。ベース６１は、図１１（ｄ）に示すように、蓋無しの箱を天地逆にしたような形状を有する点は実施の形態１の図２（ｃ）におけるベース１１と同様であるが、左右の両端部近傍にそれぞれ２箇所、嵌合穴形成部６１ａにより嵌合穴６１ｂが形成されている点が異なる。

また、固定枠６６は、図１１（ａ）に示すように、押さえ部６６ａ、連結部６６ｂ、嵌合ピン６６ｄを有する。左右一対の押さえ部６６ａは、Ｌ状に形成され、一対の連結部６６ｂは一対の押さえ部６６ａを押さえ部６６ａの長さ方向（図１１（ａ）における奥行き方向）の端部において連結して四角形の枠状を成している。嵌合ピン６６ｄが、各押さえ部６６ａの底部の２箇所に形成された図示しない穴に一方の端部が圧入され締まり嵌め状態で嵌合されている。また、嵌合ピン６６ｄの他方すなわち下方の端部は、テーパ状に加工されている。

アンテナ装置としての平面アンテナ６０は、実施の形態１と同様、まずベース６１上に第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４（図１１（ｃ））を積層し、その上に弾性板材１５（図１１（ｂ））を置き、さらにその上に固定枠６６を置く。固定枠６６を置くとき、その嵌合ピン６６ｄの位置をベース６１の嵌合穴６１ｂの位置に合わせる。その後、図７の押さえ治具１０２と同様の押さえ治具にて最上部の固定枠６６を介して弾性板材１５が平面状になるまでベース６１（図１１（ｄ））側に押し付けた状態とし、同時に嵌合ピン６６ｄをベース６１の嵌合穴６１ｂに圧入し嵌合穴形成部６１ａと締まり嵌め状態で嵌合させる。

これにより、箱状のベース６１の上に、アンテナ構成部材１９としての第１の積層部材１２と第２の積層部材１３と第３の積層部材１４及び弾性板材１５が互いに密着して積層され、弾性変形した弾性板材１５の弾性力により第１の積層部材１２及び第２の積層部材１３並びに第３の積層部材１４がほぼ全面に亘ってベース１１に押圧されている。

このとき、固定枠６６にて第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４及び弾性板材１５を確実に押圧するために、押さえ部６６ａの垂直の高さ（図１１（ａ）の上下方向寸法）を第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４及び弾性板材１５の合計厚さよりも若干短くしておく。このように短くしておけば、押さえ部６６ａを充分に押し下げて第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４及び弾性板材１５の端部を確実に押圧した状態で嵌合ピン６６ｄと嵌合穴形成部６１ａとが嵌合するので、確実に第１の積層部材１２〜第３の積層部材１４及び弾性板材１５をベース６１に固定できる。このようにして製作された平面アンテナ６０を図１２に示す。

なお、上記では嵌合ピンを固定枠に嵌合穴をベースに設けた例を示したが、これを逆にして嵌合ピンをベースに固定枠に嵌合穴を設けてもよい。

実施の形態６．
図１３は、実施の形態６である弾性板材を示す斜視図である。図１３において、押圧板材としての弾性板材７５は組み立て前の状態は、弾性を有する板状の弾材料にて、長辺方向及び短辺方向の双方向に曲率を有する盃状の曲面形状に形成されている。すなわち、弾性板材７５はｘ，ｙ，ｚ三次元座標においてｘ方向及びｙ方向に曲率を有する部分球形状に形成され、短辺側である一対の端部としてのｘ方向の端部７５ａと、この短辺側の端部７５ａと直交する長辺側であるｙ方向の端部７５ｂとを有している。弾性板材７５は、例えば図１の弾性板材１５と同様のばね用ステンレス鋼帯で製作する。このような弾性板材７５を図１、図３、図４，図７、図１１等に示した弾性板材１５の代わりに用いる。そして、部分球形状の弾性板材７５の端部７５ａをほぼその全長に亘って押圧してほぼ平板状にした状態にて上記各実施の形態で示したものと同様にしてベース１１（図１（ａ））、ベース２１（図４（ｄ））、ベース６１（図１１（ｄ）））等に固定する。

実施の形態７．
図１４、図１５は、実施の形態７を示すものであり、図１４は曲面アンテナの製作工程を示す説明図、図１５は曲面アンテナを示す斜視図である。まず、図１４により、アンテナ装置としての曲面アンテナ８０の製造方法を説明する。説明に先立ち、構成部品について図１４の下から順に説明する。箱状のベース８１は、図１４（ｆ）に示すように、上方を凸にして形成された一方向に曲率を有する部分円筒状の凸面部８１ａを有する。第１の積層部材８２は、図１４（ｅ）に示すように、長方形で平板状のものである。第２の積層部材８３は、図１４（ｄ）に示すように、第１の積層部材８２と同様長方形で平板状のものである。第３の積層部材８４は、図１４（ｃ）に示すように、第１の積層部材８２と同様長方形で平板状のものである。押圧板としての平板状の弾性板８５は、図１４（ｂ）に示すように、一対の端部としての短辺側である対向する一対の端部としての端部８５ａと、長辺側の対向する端部である端部８５ｂとを有する。弾性板８５は、例えば図１の弾性板材１５と同様のばね用ステンレス鋼帯で製作する。押さえ治具１０３は、図１４（ａ）に示すように、中央部が凹にされた一方向に曲率を有する部分円筒状の凹状押圧部１０３ａを有する。

曲面アンテナ８０は、実施の形態６と同様、図１４において、まず箱状のベース８１の凸面部８１ａの上に、第１の積層部材８２、第２の積層部材８３、第３の積層部材８４を載せ、その上に弾性板８５を置く。この状態では、第１の積層部材８２、第２の積層部材８３、第３の積層部材８４、弾性板８５は、平板状の状態である。その後、下に凹の曲面部を有する押さえ治具１０３（図１４（ａ））にて最上部の弾性板８５を押圧し、弾性板８５、第３の積層部材８４、第２の積層部材８３、第１の積層部材８２を弾性変形させベース８１の凸面部８１ａに押し付けた状態（図１５）とし、弾性板８５の端部８５ａ、第１の積層部材８２〜第３の積層部材８４の端部及びベース８１の端部に固定部材及び把持部材としてのクランプ部材８６を圧入して嵌合させ、締まり嵌め状態でクランプし固定する。このようにして製作されたアンテナ装置としての曲面アンテナ８０が図１５である。

図１５において、アンテナ装置としての曲面アンテナ８０は次のように構成されている。箱状のベース８１の凸面部８１ａの上に、平板状から曲板状に弾性変形したアンテナ構成部材８９を構成する第１の積層部材８２が凸面部８１ａに当接し、かつ第１の積層部材８２の上に平板状から曲板状に弾性変形した第２の積層部材８３及び第３の積層部材８４並びに弾性板８５が互いに密着して積層され、弾性変形した弾性板８５の弾性力により第１の積層部材８２及び第２の積層部材８３並びに第３の積層部材８４がベース８１に押圧され互いに密着した状態になっている。また、ベース８１及びこの上に載置されたアンテナ構成部材８９、弾性板８５の各端部がコ状のクランプ部材８６にて締まり嵌め状態で一体に固定されている。

実施の形態８．
図１６、図１７は、実施の形態８を示すものであり、図１６は曲面アンテナの製作工程を示す説明図、図１７は曲面アンテナを示す斜視図である。まず、図１６によりアンテナ装置としての曲面アンテナ９０の製造方法を説明する。説明に先立ち、構成部品を図１６によって図１６の下から順に説明する。箱状のベース９１は、図１６（ｆ）に示すように、中央部を凹にして形成された一方向に曲率を有する部分円筒状の凹面部９１ａを有する。図１４（ｅ），（ｄ），（ｃ）に示す第１の積層部材８２、第２の積層部材８３、第３の積層部材８４は実施の形態７の図１４におけるものと同様のものである。箱状のベース９１は、図１６（ｆ）に示すように、上方を凹にして形成された凹面部９１ａを有している。平板状の弾性板９５は、図１６（ｂ）に示すように、対向する短辺側の端部９５ａ及び後述のクランプ部材９６（図１７）にてクランプされる長辺側の対向する端部９５ｂを有する。押さえ治具１０４は、図１６（ａ）に示すように、下方に凸にされた一方向に曲率を有する部分円筒状の凸状押圧部１０４ａを有する。

次に、曲面アンテナ９０の組み立て方法を説明する。図１６において、実施の形態１と同様、まずベース９１（図１６（ｆ））の凹面部９１ａの上に、第１の積層部材８２（図１６（ｅ））、第２の積層部材８３（図１６（ｄ））、第３の積層部材８４（図１５（ｃ））を載せ、その上に弾性板９５（図１６（ｂ））を置く。この状態では、第１の積層部材８２、第２の積層部材８３、第３の積層部材８４、弾性板９５は、平板状の状態である。その後、押さえ治具１０４（図１６（ａ））にて最上部の弾性板９５が平面状になるまでベース９１に押し付け、第１の積層部材８２、第２の積層部材８３、第３の積層部材８４、弾性板９５を一方向に曲率を有する部分円筒状の形状に弾性変形させ、第１の積層部材８２、第２の積層部材８３、第３の積層部材８４が弾性板９５の弾性力によりベース９１の凹面部９１ａに押圧された状態（図１７）とし、弾性板９５の長辺側の端部である端部８５ｂ、第１の積層部材８２〜第３の積層部材８４の端部及びベース９１の凹面部９１ａの曲率を有する側の端部にクランプ部材９６を圧入して嵌合させ、締まり嵌め状態で固定する。このようにして製作された曲面アンテナ９０が図１７である。

図１７において、曲面アンテナ９０は次のように構成されている。箱状のベース９１の凹面部９１ａの上に、実施の形態７と同様の平板状から曲板状に弾性変形したアンテナ構成部材８９が載置され、一方向に曲率を有する部分円筒状の曲板に弾性変形した弾性板９５の弾性力によりベース９１の凹面部９１ａに押圧されて固定されている。これにより、ベース９１の凹面部９１ａ、第１の積層部材８２、第２の積層部材８３及び第３の積層部材８４並びに弾性板９５は互いに密着して積層された形になっている。また、ベース８１及びこの上に積層された第１の積層部材８２、第２の積層部材８３、第３の積層部材８４、弾性板９５の図１６における端部９５ｂの中央部がコ状のクランプ部材９６にて締まり嵌め状態でクランプされ一体に固定され、弾性板９５が弾性変形した状態が維持されている。

実施の形態９．
図１８、図１９は、実施の形態８を示すものであり、図１８は曲面アンテナの製作工程を示す説明図、図１９は曲面アンテナを示す斜視図である。まず、図１９により、アンテナ装置としての曲面アンテナ５１０の製造方法を説明する。説明に先立ち、構成部品を図１８によって図１８の下から順に説明する。図１８（ｆ）に示す箱状のベース９１、図１８（ｅ），（ｄ），（ｃ）に示す第１の積層部材８２、第２の積層部材８３、第３の積層部材８４は実施の形態８の図１６におけるものと同様のものである。弾性板材５１５は、図１８（ｂ）に示すようにベース９１の凹面部９１ａの曲率より大きい別の曲率を有する部分円筒状の形状を有し、後述のクランプ部材９６（図１９）にてクランプされる円周方向の端部である直線状の端部５１５ａ及び曲率を有する側の対向する端部である端部５１５ｂを有する。弾性板材５１５は、例えば図１の弾性板材１５と同様のばね用ステンレス鋼帯で製作する。図１８（ａ）に示す押さえ治具１０４は、図１６（ａ）に示したものと同様のものである。

次に、曲面アンテナ５１０の組み立て方法を説明する。図１８において、実施の形態８と同様、まずベース９１の凹面部９１ａの上に、第１の積層部材８２、第２の積層部材８３、第３の積層部材８４を載せ、その上に弾性板材５１５（図１８（ｂ））を置く。この状態では、第１の積層部材８２、第２の積層部材８３、第３の積層部材８４は、平板状の状態、弾性板材５１５は部分円筒状の状態である。その後、押さえ治具１０４（図１８（ａ））にて最上部の弾性板材５１５が平面状になるまでベース９１に押し付け、第１の積層部材８２、第２の積層部材８３、第３の積層部材８４、弾性板材５１５を曲率の異なる別の部分円筒状の形状に弾性変形させ、第１の積層部材８２、第２の積層部材８３、第３の積層部材８４が弾性板材５１５の弾性力によりベース９１の凹面部９１ａに押圧された状態（図１９）とし、弾性板材５１５の円周方向の端部である端部５１５ａ、第１の積層部材８２〜第３の積層部材８４の長辺側の端部及びベース９１の凹面部９１ａの曲率を有する側の端部にクランプ部材９６を圧入して嵌合させ、締まり嵌め状態で固定する。このようにして製作された曲面アンテナ９０が図１９である。

図１９において、曲面アンテナ５１０は次のように構成されている。箱状のベース９１の凹面部９１ａの上に、実施の形態８と同様の平板状から曲板状に弾性変形したアンテナ構成部材としての第１の積層部材８２が凹面部９１ａに当接し、かつ第１の積層部材８２の上に平板状から曲板状に弾性変形したアンテナ構成部材としての第２の積層部材８３及び第３の積層部材８４並びに弾性変形され曲率が変更された弾性板材５１５が互いに密着して積層され、第１の積層部材８２及び第２の積層部材８３並びに第３の積層部材８４が、ほぼ全面に亘って別の部分円筒状の形状に弾性変形した弾性板材５１５の弾性力によりベース９１の凹面部９１ａに押圧されている。また、ベース９１及びこの上に積層された第１の積層部材８２、第２の積層部材８３、第３の積層部材８４、弾性板材５１５の図１９における左右方向の端部５１５ｂの中央部がコ状のクランプ部材９６にて締まり嵌め状態でクランプされ一体に固定されている。

以上の各実施の形態によれば、充分な弾性を有する弾性板である弾性板材１５，４５、５１５や弾性板材７５や弾性板９５を弾性変形させてその弾性力によりアンテナ構成部材を当該アンテナ構成部材のほぼ全面に亘って押圧するようにしたので、簡易な構成でアンテナ構成部材を押圧させることができ、部品点数を削減でき、製作の容易な平面アンテナを得ることができる。

なお、上記各実施の形態では、アンテナ構成部材としての第１の積層部材８２〜第３の積層部材８４を積層してアンテナ装置を形成するものを示したが、板状のアンテナ構成部材を積層して構成される導波路形態としては、導波管、同軸線路、平面線路などがあり、これらの導波路形態を有するアンテナ形態としては、導波管給電アンテナ、同軸線路給電アンテナ、平面回路アンテナ、スロットアンテナなどがある。これら板状のアンテナ構成部材を積層して構成される導波路、またはアンテナのいずれにおいても、積層板のうち少なくとも一番ベースか遠い外側の１枚を必要な弾性を有する弾性板材あるいは平板にて構成すれば同様の効果を奏する。

また、弾性板材１５，４５，７５，５１５や弾性板８５，９５と、ベース１１，２１，６１，８１，９１との組み合わせは、上記実施の形態に限定されるものでなく、様々な組み合わせが可能である。また、第１の積層部材１２、第２の積層部材１３、第３の積層部材１４も、平板状のものに限られるものではなく、ｘ−ｙ平面座標上の一方向あるいは二方向に曲率を有するものであってもよい。なお、実施の形態１である図１（ｂ）において、式（１）を満たすような弾性板材１５が、第１〜第３の積層部材１２〜１４を、ベース１１に均一に押圧する点で最も望ましいものであるが、完全に均一に押圧することは必須要件ではないので、式（１）を満たす弾性板材に限定されるものではない。

以上のように、本発明によれば、導波路やアンテナ開口面を確実にかつ相互に隙間なく保持できることから、導波路やアンテナ開口面で励振位相の均一化が可能である。また、部品点数を削減でき、製作の容易な平面アンテナを得ることができる。

１０ 平面アンテナ、１１ ベース、１２ 第１の積層部材、１３ 第２の積層部材、１４ 第３の積層部材、１５ 弾性板材、１５ａ 端部、１８ 加締め部材、
１９ アンテナ構成部材、２０ 平面アンテナ、２１ ベース、３０ 平面アンテナ、
３６ クランプ部材、４０ 平面アンテナ、４５ 弾性板材、４５ａ 端部、
４６ 係止部材、５０ 平面アンテナ、６０ 平面アンテナ、６１ ベース、
６６ 固定枠、６６ａ 押さえ部、６６ｄ 嵌合ピン、７５ 弾性板材、７５ａ 端部、８０ 曲面アンテナ、８１ ベース、８１ａ 凸面部、８２ 第１の積層部材、
８３ 第２の積層部材、８４ 第３の積層部材、８５ 弾性板、８５ａ 端部、
８６ クランプ部材、８９ アンテナ構成部材、９０ 曲面アンテナ、９１ ベース、
９１ａ 凹面部、９５ 弾性板、９５ｂ 端部、９６ クランプ部材、
５１０ 曲面アンテナ、５１５ 弾性部材、５１５ａ 端部。

Claims (13)

1. ベースとアンテナ構成部材と押圧板とを備えたアンテナ装置であって、
   上記アンテナ構成部材は、複数の板状のアンテナ積層部材が積層されたものであり、
   上記押圧板は、弾性を有する弾性材料にて板状に形成されたものであるとともに一方向に曲率を有する部分円筒状の部分円筒部材であり、
   上記押圧板が上記ベースとの間に上記アンテナ構成部材を挟むよう配設されるとともに上記押圧板の端部が上記ベースに固定されることにより弾性変形してその弾性力により上記アンテナ構成部材を上記ベースに面全体に亘って押圧するものである
   アンテナ装置。
2. ベースとアンテナ構成部材と押圧板とを備えたアンテナ装置であって、
   上記アンテナ構成部材は、複数の板状のアンテナ積層部材が積層されたものであり、
   上記押圧板は、弾性を有する弾性材料にて板状に形成されたものであるとともに直交する二方向に曲率を有する曲面板であり、
   上記押圧板が上記ベースとの間に上記アンテナ構成部材を挟むよう配設されるとともに上記押圧板の端部が上記ベースに固定されることにより弾性変形してその弾性力により上記アンテナ構成部材を上記ベースに面全体に亘って押圧するものである
   アンテナ装置。
3. 上記ベースは平板状の当接部を有するものであり、上記押圧板は上記ベースの上記当接部との間に上記アンテナ構成部材を挟むよう配設され弾性変形してほぼ平板状になるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置。
4. ベースとアンテナ構成部材と押圧板とを備えたアンテナ装置であって、
   上記アンテナ構成部材は、複数の板状のアンテナ積層部材が積層されたものであり、
   上記押圧板は、弾性を有する弾性材料にて板状に形成されたものであり、
   上記押圧板が上記ベースとの間に上記アンテナ構成部材を挟むよう配設されるとともに上記押圧板の端部が上記ベースに固定されることにより弾性変形してその弾性力により上記アンテナ構成部材を上記ベースに面全体に亘って押圧するものであり、
   上記ベースは一方向に曲率を有する部分凹面状の当接部を有するものであり、上記押圧板は平板状弾性板または一方向に曲率を有する部分円筒状の部分円筒部材であって上記ベースの上記当接部との間に上記アンテナ構成部材を挟むよう配設され弾性変形して部分円筒状になるものであることを特徴とするアンテナ装置。
5. ベースとアンテナ構成部材と押圧板とを備えたアンテナ装置であって、
   上記アンテナ構成部材は、複数の板状のアンテナ積層部材が積層されたものであり、
   上記押圧板は、弾性を有する弾性材料にて板状に形成されたものであり、
   上記押圧板が上記ベースとの間に上記アンテナ構成部材を挟むよう配設されるとともに上記押圧板の端部が上記ベースに固定されることにより弾性変形してその弾性力により上記アンテナ構成部材を上記ベースに面全体に亘って押圧するものであり、
   上記ベースは一方向に曲率を有する部分円柱状の当接部を有するものであり、上記押圧板は平板状弾性板であって上記ベースの上記当接部との間に上記アンテナ構成部材を挟むよう配設され弾性変形して部分円筒状になるものであることを特徴とするアンテナ装置。
6. 上記押圧板は、上記端部が固定部材によって上記ベースに固定されるものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
7. 上記固定部材は、上記ベースに設けられた加締め部材であり、上記押圧板の上記端部が上記アンテナ構成部材とともに上記加締め部材により加締められることにより上記ベースに固定されるものであることを特徴とする請求項６に記載のアンテナ装置。
8. 上記固定部材は、上記ベースに設けられた係止部材であり、上記押圧板の上記端部が上記係止部材に係止されることにより上記ベースに固定されるものであることを特徴とする請求項６に記載のアンテナ装置。
9. 上記固定部材は、把持部材であり、上記ベースと上記アンテナ構成部材と上記押圧板の上記端部とを上記把持部材により把持することにより上記押圧板を上記ベースに固定するものであることを特徴とする請求項６に記載のアンテナ装置。
10. 上記押圧板は、上記端部が上記ベースに接合されることにより上記ベースに固定されるものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
11. 次の工程を有するアンテナ装置の製造方法。
    ア．一方向に曲率を有する部分円筒状の部分円筒部材である押圧板を、複数の板状のアンテナ積層部材が積層されたアンテナ構成部材をベースとの間に挟むように配設する押圧板配設工程。
    イ．上記押圧板を弾性変形させその弾性力により上記アンテナ構成部材を上記ベースに押圧するとともに上記押圧板の端部を上記ベースに固定することにより上記押圧板が弾性変形してその弾性力により上記アンテナ構成部材を上記ベースに面全体に亘って押圧する押圧板固定工程。
12. 次の工程を有するアンテナ装置の製造方法。
    ア．直交する二方向に曲率を有する曲面板である押圧板を、複数の板状のアンテナ積層部材が積層されたアンテナ構成部材をベースとの間に挟むように配設する押圧板配設工程。
    イ．上記押圧板を弾性変形させその弾性力により上記アンテナ構成部材を上記ベースに押圧するとともに上記押圧板の端部を上記ベースに固定することにより上記押圧板が弾性変形してその弾性力により上記アンテナ構成部材を上記ベースに面全体に亘って押圧する押圧板固定工程。
13. 上記押圧板固定工程は、押圧治具を用いて上記押圧板を弾性変形させる治具押圧工程を有するものであることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のアンテナ装置の製造方法。

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