JPH0329403A - マイクロストリップアレーアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業」二の利用分野） 本発明は例えばマイクロストリップアンテナを複数並べ
たアレーアンテナであって、航空機等の機体外部に装着
するのに適したマイクロストリップアンテナに関する。

（従来の技術〉 −・般にアンテナは高い耐環境性能を要求されるため、
アンデナ素ｒ−をレドームにてＩ′ｃ１い収納した構造
をイｆする場合が多い。斯かる構遣をイＩしたアンデナ
の製逍過程においては、放Ｑ−ｆ素−ｒとレドームを別
個に製逍し、最後に両青を組Ｘ７てることか行われてい
る。ところが、放Ｑ−ｔ素ｒの特性調幣は、レドームに
よって｝νわれていない状態，叩ち放対素子弔独の状態
で行われることが多いため、レドームを組み付けた段階
で１１１び特性調整が必要となるが、　・Ｌ１．レドー
ム内に収納した後に故Ｑ−ｉ　表−Ｆの取付｛１７ｉ７
ｚを神々変史して、放ｑ１素子〜レドーム間距離を変史
することは極めて困難であるため，ｒ・めレドームの影
響を加味してアンデナ１１１体の調幣を行なっておくの
が一般的であった。

ところで航空機専において使用されるアンデナとしては
薄型．ｅｉ＋ｔ．低姿勢等の要求からマイクロストリッ
プアンテナ（Ｍｉｃｒｏ　ＳＬｒｉｐ　ＡｎｔＣｎｎａ
　）がイ−１利であるが、この場合には航空機の機体表
）『１１に取付けられ、外部気Ｆ〔の変化或は広範１川
の淘境変化等々の環境条件の厳しい場所で使川されるこ
とが多い。

第４図はこのようなマイクロストリップアンテナの従来
例の構成説明図であり、このマイクロストリップアンテ
ナは機体表面等に設１ｎされる金属べ−ス１と、金属ベ
ースｌ上に舶次村１崩されたアース板２と、講電体基板
３と、放射導体４と，金屈ベースｌ及びアース板２をＩ
ｔ通した状態で固定されるとともに中心導体］Ｏａから
放ｑ−ｔ導体４に給重ずる同軸ケーブルＩＯとをｎ゛す
る。

レドーム６は金屈スベーサ７により放Ｑ−ｒ導体４との
間に所定のギャップ５を保持した状態で配設されており
、金属ベース１とレドーム６周録部とはリベット８によ
って固定される。

しかしながら，従来のマイクロストリップアンテナは、
図示の如く金属ベース、レドーム等の外装を摺成する構
戚部品は勿論、内部の構成部品も含めて，全て平面形状
（非曲而形状〉をイ■しているため、これを航空機の機
体のようにｔｌｌｌ而状の部分に固定するためには、第
５図に示すようにアンテナ底面と機体ｌ７との間にスペ
ーサ１５を介在させる必要があった。

しかしながら、曲面状の機体表面に乎而形状のアンテナ
を設置する場合には、その両端部の突出高さｈが大きく
なり、突出高さが大きくなると、凪圧による影響を受け
易くなり、レドームが振動伸縮専の変形を赳し易くなる
。

レドーム６は樹脂等の誘１゛は体物質から憫成されるた
め、ビームの放射経路に位置するレドームの変形は放射
導体−Ｌ方における総合的誘′１・Ｕ小の変化を招来し
、ビーム特性に彩讐を及ぼすこととなる．また、レドー
ムに繰り返し変形が生じることはレドーム自体の機械的
強度にも多大の影響を及ぼし、このことは特に航空機搭
載用の装置としては装備安全面で無視し難い欠点となっ
ている。

（発明の目的） 本発明は上述したごとき従来の問題を解決ずべくなされ
たものであって、航空機機体表而等の曲面部分に装着さ
れるのに適したマイクロストリップアレーアンテナを捉
供することを目的としている． （発明の概要） 上述の目的を達成するため、本発明に係るマイクロスト
リップアンテナから成るアレーアンテナは、共通のベー
ス上に複数のマイクロストリップアンテナ素子を並べて
成るアレーアンテナにおいて、 １１１１記ベースと．　＋ｉｉｊ記ｍＨのマイクロスト
リップアンテナ素子を覆うレドームの全体形状を，該ア
ンテナを取付けるべき筺体等のｌＩＩＩ而形状に合せて
消…ｌさせたことを特徴としている。

（実施例） 以ド、添付図面に示した実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。

第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施例の構成を示
す断面図及び平而図であり、この実施例ではマイクロス
トリップアンテナを複数並べたアレーアンテナ或は各々
の位相をｉｌｌＩＩ御したシーケンシャル・アレー・ア
ンテナを例示してある。

このマイクロストリップアンテナは機体表而等に設置さ
れるベース１と、ベース１上に順次梢層されたアース板
２及び誘電体基板３と、誘電体基板３−Ｌに所定の妃置
間隔で配置された複数の放射導体４と、ベースｌ及びア
ース板２をｒｔｉした状態で固定されるとともに各中心
導体１０ａから各放射導体４に給電する同軸ケーブル１
０、・・・と、誘電体ノ＾板とレドーム６との間の空間
に充埴されたペーパーハニカム材１５とをイＴする。

ベースｌ，ベースｌ上に稍屑されるアース板２及び誘１
“Ｕ体基板３、史にはレドーム６は，機体１７の表面の
曲面形状に整合する形状に湾曲して＋Ｍ成されている。

このため，第２図に示すようにアンテナ底而（ベース）
と機体量５表面とが密首するとともに、レドーム外表面
の湾１１１１串が機体表面の湾曲皐と同等となる。

なお，各放刺導体４は，機体の曲串に合せて浦曲させて
もよいし，平而形状にしてもよい。

この実施例では放射導体４の数と同数の同軸ケーブル１
０を機体内部から導出したが，アンテナ内部に分配合成
器を設け，この分配合戊器により各放射導体４に対する
給電を行うようにすれば、給電線路としては一本の同軸
ケーブルだけで充分である．この分配合成器を用いた変
形は、以ドに説明する他の犬施例においても共通に適用
可能である。

ベーバーハニカム材ｌ５を充填することによって、レド
ーム６と放射導体４との間に所定の間隔を確保している
。

レドーム６の組付けは、誘電体ノヨ板３Ｆ−．にぺ一パ
ーハニカム材ｌ５をａ　ｉｉ’２　Ｌた状態でベーバー
ハニカム材ｌ５Ｌにレドームを被せ、ベース１とレドー
ム６の周縁部をリベット８によって固定することによっ
て文施される。

ペーパーハニカム材１５はレドーム内聖面と而接触して
これを支持する構逍であるため、支持強度を人輔に向上
し、耐振動性を向上させることができるとともに，風ｒ
Ｅや、気圧差による影響を大福に低減させることができ
る。

ベーバーハニカム材は紙材から成るため、誘電率はほぼ
１　（空気と同じ）に近く、放射導体に密肴させても放
射導体から放Ｑ＝ｔされるビームの励振モードを乱すこ
とがなく、従ってマイクロストリップアンテナの特性を
変化させることがない。また、紙村であることから大都
な峰詐化が可能であり、従来の航空機搭栽川のアンテナ
に要求される・ｎ　：ｒ１制限のクリアが容易であり、
従来の金屈スベーサを用いたものに比して桶逍設計の自
１１１度を拡大することができる。

次に、第２図は本発明の第２の火施例の＋＋Ｍ成を示す
断面図であり，このマイクロストリップアレーアンテナ
は機体表而等の曲面形状に密首整合する曲面形状をイ１
しアンテナ底板となるベース２ｌと，ベース２ｌ上に稍
崩した導７Ｈ材より成る第１アース層２２と、第１の誘
電体ノ．（板４０と、ストリップラインから成るインピ
ーダンス整合用の１，Ｃ整合同路４１と、第３の誘電体
ノ．（板４４と、第２のアース刈４６と、第３のアース
膚４８と、第３の誘電体ノミ板５０が順次梢屑されると
ともに、これらの部材を覆うようにレドーム２６がリベ
ット２５によってベース２１に０′．４′？されている
。レドーム２６の内底而には複数の凹所２６ａが所定の
配置で形成されるとともに、各四所２６ａ内には放射導
体２４が夫々理め込まれている．ベース２ｌを機体表面
の曲而形状に合せて曲而状に摺成することは勿論，ベー
ス−Ｌ方に順次梢屑した各部材も同様の曲串で湾曲させ
るのが峰ましい。

各同軸ケーブル３０は夫々へース２１と第１のアース荊
２２を１’１通した状態で固定されるとともに谷中心４
体３０ａは各ＬＣ整合同路４ｌに延びて接続されている
。各Ｌ　Ｃ整含回路４１と各放Ｑ−Ｆ導体２４との間は
人々各給電ビン５５により接続されている。

第１及び第２のアース屑２２、４６は，各Ｌ　Ｃ整合１
０１路を上下から包囲するアース居であり、第３のアー
ス屑４８は各放射導体２４に対向して配Ｆ？　Ｌたもの
である。

各放射導体２４は、その下面で１″Ａ電体栽板２３の上
面と接触ずるとともに，各給電ビン５５から給電を受け
る。

レドームと放射導体とを密若させると、放Ｑ＝ｒ導体Ｌ
方の励振モードが変化し、アンデナの特性、特にインピ
ーダンス特性がレドームを使用しない場合に比して変動
ずる。そこで本発明では整合１１１路を人力端子部分に
設けることによって、人力インピーダンスを希望幀に整
合させるように｛１■成した。このことによって、レド
ームと放射専体とを密青させた場合における人力インピ
ーダンス特性の変化を補償ずることができる。

以上のように本発明の第２の実施例によれば，レドーム
を含むアレーアンデナの全体形状を機体等の表而形状に
適合させて湾１１１１させたことによって、アンテナ全
体の突出高さを最小限に抑えることができる． 従って、航苧機に搭載した鳩合に従来（Ｌじ易がった神
々の問題を解決できる。即ち、これを航空機に搭載した
場合には空へ（抵抗を人怖に低減できるため、風圧に起
因したレドームの振動、伸縮等の変形を防止できる。こ
の結果、ビームの故ＱＪ経路にイ１７置ずるレドームの
変形に赳因したビーム特性への影響や、機械的強度への
影響、史には運行燃′ｉ管の悪化を防止できる。

第３図は本発明の第３の突施例のＩ１■成を示す断面図
であり、このマイクロストリップアンテナは機体表面笠
に設置されるアース板を兼ねたベースＩと、ベース１ｊ
−面との問に所定の空隙５を介して配設されたレドーム
６と、レドーム底面に下而が露出ずる状態でν１！設し
た複数の放ｃ＋，ｒ　ｉ体４と、べ−ス１を貞辿した状
態で固定されるとともに各中心４体１０ａから対応する
放射導体４に給ＸＩ１する同軸ケーブル１０とをイｒ゛
ずる。

ベースｌは，機体ｌ７の表面の曲面形状と同等の曲率を
イｆした形状とし、レドーム６の−Ｌ而も機体表面に沿
った形状とする。

ベースｌと放射導体４との間に形成されるギャップ５内
には空気が存し、この空気が誘電体として機能する。

以上のように構成すれば、１１；１記各実施例の場合と
同様に風圧によるレドームの変形を防＋ｈできる。また
、部品点数を減少してｖＩ逍を簡単化し、レドームの高
さを充分に小さく設定できる上、軽量化を図る上でイ１
利である． なお、−Ｌ記番犬胞例ではいずれも航空機の機体而に本
発明のアンデナを適川ずる場含を悲定したが、航辛機以
外の移動物体、翅築物写であって早面笠が曲面状に形成
されているものにも本発明は適用可能である。従って、
１，１１求の範囲においてはこれらの被装石対象を包括
して筐体と表現した。

（発明の効東） 以上のように本発明によれば、航空機機体表面専の曲面
部分に装着されるのに適したマイクロストリップアレー
アンデナを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明を適用したマイクロス
トリップアンデナの第１の東施例の市而断１ｆ１１閃及
び平而図、第２図は本発明の第２の文施例の断面図、第
３図は本発明の第３の火施例のＩＥ而閃、第４図は従来
のマイクロストリップアンテナの断面図．第５図は従来
のマイクロストリップアンテナを航空機の機体に固定し
た状態の説明図である． ・・アース板 ４・・・放ＱＪ導体 ８・・・リベット　　１０・・ １０ａ・・・中心導体 ハニカム ・・・ベース　２・ ・・・誘電体ノ（板 ・・・レドーム 同軸ケーブル ５・・・ベーパ 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 共通のベース上に複数のマイクロストリップアンテナ素
   子を並べて成るアレーアンテナにおいて、 前記ベースと、前記複数のマイクロストリップアンテナ
   素子を覆うレドームの全体形状を、該アンテナを取付け
   るべき筺体等の曲面形状に合せて湾曲させたことを特徴
   とするマイクロストリップアレーアンテナ。