JPH04111504A - ラジアルラインスロットアンテナ - 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】 「産業上の利用分野」 この発明は、ＳＨＦ、ＥＨＦ帯において用いられるラジ
アル導波路を利用したラジアルラインスロットアンテナ
に関するものである。

「従来の技術」 従来より、衛星通信等においては一般に、椀型形状をし
たパラボラアンテナが用いられているが、近年、高性能
パラボラアンテナと同等の性能を有する平面アンテナと
してラジアルラインスロットアンテナが提供されてきて
いる。

第７図は、従来提供されているラジアルラインスロット
アンテナの一構成例を示す斜視断面図である。このラジ
アルラインスロットアンテナ（以下便宜的に単に゛アン
テナ”と称することがある）１において、符号２は該ア
ンテナ１の後面側を構成するフレームである。このフレ
ーム２は導体より成るもので、この場合該フレーム２は
正面視円形を呈し上部が広く開口された偏平容器形状を
成している。

このフレーム２の内部には、多数のスロット（図示せず
）を有した円形のスロット板３が、下層発泡体（誘電体
）５　（５Ａ、５Ｂ）を介することで前記フレーム２と
離間した状態でフレーム２と対面するように設けられて
いる。このスロット板３の直径は、前記フレーム２の開
口内径より若干小径に形成されており、同様に、下層発
泡体５の直径も、このスロット板３と略同径に形成され
ている。そして、このスロット板３と前記フレーム２と
の間に円形偏平状のラジアル導波路６を構成している。

従って、この場合では、前記フレーム２が導体板を兼ね
た構成となっている。実際上、このラジアル導波路６は
前述の如く下層発泡体５により充填されている。さらに
、前記フレーム２の中心部には給電部たる同軸線路４が
繋合し、その内部導体はプローブを形成し、該同軸線路
４からの伝送波は前記ラジアル導波路６に軸対称、外向
きの円筒波として伝搬される。

前記フレーム２には、該アンテナ１の前面を構成スるレ
ドーム７が、フレーム２の開口側より装着されている。

そして、このレドーム７と前記スロット板３との間には
発泡材より成るスペーサ８（８Ａ、８Ｂ）が設けられて
いる。この場合該スペーサ８は、フレーム２の内部にお
いて該フレーム２の内径にほぼ対応して形成された上部
スペーサ８Ｂと、フレーム２の開口内径に対し若干小径
に構成された前記スロット板３と略同径とされた下部ス
ペーサ８Ａとから構成されたものとなっている。

レドーム７は、この場合前記フレーム２に対し外嵌され
た状態で設けられており、その嵌合部におけるレドーム
７内面とフレーム２外面との間には、シール機能および
接着作用を有したシーリング材９が介在されている。こ
れにより、前記フレーム２とレドーム７とにより構成さ
れた内部空間は密閉空間Ｓとされている。すなわち、こ
のレドーム７は、前記フレーム２と相まって該アンテナ
ｌの内部を密閉構造と成し、前記スペーサ８および下層
発泡体５の吸湿を防ぎ、長期使用に対する性能を保証す
るものとなっている。

また、前記フレーム２とレドーム７の接合部には、該接
合部を覆うようにゴム製の外周保護リング１０が設けら
れている。この外周保護リング１０は、このアンテナｌ
の運・搬あるいは施工時等において該アンテナ１を衝撃
等より保護すると共に、デザイン上から周縁部にアクセ
ントを与えるものとなっている。

以上のような構成のラジアルラインスロットアンテナ１
は、第８図に示すように、その背面にアンテナ固定用の
ブラケット１１が取り付けられ、このブラケット１１と
支柱１２上端に設けられたアンテナ支持具１３とが揺動
自在に連結されることで、支柱１２に固定される。

「発明が解決しようとする課題」 フレーム２とスロット板３との間に介挿されている下層
発泡体５は、これらフレーム２とスロット板３との間に
形成されるラジアル導波路６内の電波の伝播速度を決定
する重要な役割を有している。

従来のラジアルラインスロットアンテナに使用されてい
る下層発泡体５は発泡プラスチックシートから形成され
ており、この発泡プラスチックシートは、所定厚を有す
る発泡プラスチックを押出成形し、これを加工すること
で得られる。

押出成形された発泡プラスチックは、その製造工程の特
質により、押し出された方向に直交する方向に沿って反
り易い。従って、発泡プラスチックシートの積層方法に
よっては、これら発泡プラスチックシート間に隙間がで
き、ラジアル導波路６の壁面間隔の均一性を乱す可能性
があり、アンテナ１の特性に影響を及ぼすおそれもある
。

また、導体板２、スロット板３の間は、好ましくは強く
固着することが望まれるが、例えば接着剤を多く使用し
て固着すると、接着剤の誘電的性質がラジアル導波路６
内の誘電的均一性を乱し、アンテナ１の特性が低下して
しまうおそれもある。

「課題を解決するための手段」 この発明は、上部が開口された円形のフレームと、この
フレームの前記開口を塞いで内部に円形偏平状の密閉空
間を形成するレドームとで外殼主体を成し、前記密閉空
間内にスロット板と該スロット板に離間対面して設けら
れた導体板とでラジアル導波路を形成して成るラジアル
ラインスロットアンテナに適用される。そして、この発
明は、前記スロット板と導体板との間に押出方向と直交
方向に反る性質の平板状の誘電体を前記導体板側に凸に
配置して介挿し、これら導体板、誘電体及びスロット板
間を、小面積の固着手段により周縁部と中心部において
相互間を点状に固着すると共に、前記押出方向と直交す
る方向の周縁部たる誘電体の反り易い部分をそれ以外の
部分よりも固着強度を強めることで、前記課題を解決せ
んとしている。

「作用」 押出成形された材料は、その製造工程の特質により、押
出方向に直交する方向に沿って反り易くなる。従って、
この反り易い部分の固着強度をそれ以外の部分よりも強
めれば、反りを有効に抑制することができ、積層された
誘電体間に隙間ができにくくなり、導体板とスロット板
との間の壁面間隔を一定に保持することが容易になる。

また、導体板、誘電体、スロット板を固着するのに、小
面積の固着手段を、しかも周縁部と中心部において点状
に固着１２ているので、アンテナの特性を低下すること
なくこれら導体板等を固着することができる。この作用
は、アンテナの利得に効果的であり、中心部は特にアン
テナの入出力端の反射損失にも関係することが実験的に
確認されている。

「実施例」 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は、この発明の一実施例であるラジアルラインス
ロットアンテナを示す図である。なお、以下の説明にお
いて、前記従来例と同様の構成要素については同一の符
号を付し、その説明を省略する。

第１図に示すように、この実施例に係るラジアルライン
スロットアンテナ１５も、フレーム２（導体板）とそれ
に離間対面するスロット板３とによりラジアル導波路６
が形成され、かつ該導波路６には下層発泡体５（５Ａ、
５Ｂ）が充填されると共に、前記スロット板３の上部に
はスペーサ８　（８Ａ、８Ｂ）を介してレドーム７が設
けられた構成となっている。フレーム２の中心部下方か
らは同軸線路４がスロット板３に向けて設けられており
、該同軸線路４より前記ラジアル導波路６内を周辺部に
向かって（ラジアル方向に）円筒波が伝播する。また、
フレーム２とレドーム７とはシーリング材９により接着
されると共に、その間隔を密封されている。このフレー
ム２とレドーム７との接合部には、全周にわたってゴム
製の外周保護リング１０が取り付けられている。

ここで、前記下層発泡体５は、第１図に示すように、路
間−厚に形成された２枚の発泡プラスチックシート５Ａ
、５Ｂが積層されて形成されている。これら発泡プラス
チックシート５Ａ、５Ｂは、押出成形（押出発泡成形）
により押し出された発泡プラスチックを加工することに
より得られる。

従って、このような発泡プラスチックシート５Ａ。

５Ｂには、いわゆる吹き出し目と呼ばれる押出方向に沿
う「目」ができ、発泡プラスチックシート５Ａ、５Ｂは
この吹き出し目に沿って偏平楕円形の独立気泡が規則的
に配列されるので、誘電的性質に方向性が生じ（を気的
異方性）、吹き出し目に直交する方向に反り易い性質を
有する。そこで、この実施例では、この吹き出し目が互
いに直交するようにこれら発泡プラスチックシート５Ａ
１５Ｂを積層するのである。

具体的には第２図に示すように、フレーム２の底部上面
には、下部に位置する発泡プラスチックシート５Ａ固定
用の両面テープよりなる接着シートＩ６が、２０ｍｍ角
の小面積の矩形に切断されて複数箇所に貼付されている
。これらのシート１６は、所定の接着強度が得られる限
度内において、できるだけ不面積であることが好ましい
。この実施例では、接着シート１６には、日東電工製の
両面接着テープｎｉｔｏｍｓ５００番又は５０５番が用
いられ、フレーム２の中心部に周方向に所定間隔をおい
て４箇所、フレーム２の周縁部にも周方向に間隔をおい
て６箇所、合計１０箇所設けられている。但し、第２図
でも明らかであるように、フレーム２の周縁部に設けら
れた接着シート１６は、フレーム２の周方向に等間隔で
設けられているわけではなく、フレーム２の中心を挟ん
で相対向する位置に１箇所ずつ、及び、これらを結ぶ線
Ｉａに直交する線１ｂに沿って２箇所ずつ設けられてい
る。なお、符号１７はフレーム２背面に固定されたブラ
ケット１１固定用のリベットである。

また、下部に位置する発泡プラスチックシート５Ａは、
第３図及び第４図に示すように、その吹き出し目（第３
図中矢印Ａ方向）が第２図に示す線１ａに沿うように配
置され、さらに、側面視した状態で反りが下に凸（導体
板２側に凸、第４図中で点線で示す）となるように配置
される。このようにして、発泡プラスチックシート５Ａ
を反りが下に凸となるように配置すれば、当然にプラス
チックシート５Ａの周縁部の一部は反り上がるが、レド
ーム７がこのプラスチックシート５Ａの周縁部を上から
押えることでこの反りは矯正することができる。逆に、
反りが上に凸となるように配置すると、レドーム７はプ
ラスナックシート５Ａの中央部を押えつけるような構成
となっていないため、この反りを矯正しにくくなる。そ
して、プラスチックシート５Ａを以上のように配置すれ
ば、２箇所ずつ設けられた接着シート１６には、プラス
チックシー）５Ａの反り上がった部分が位置することに
なり、この部分の接着強度が強化されることで、プラス
チックシート５Ａの反りを有効に矯正することができる
。

さらに、この発泡プラスチックシート５Ａの上面には、
上部に位置する発泡プラスチックシート５Ｂ固定用の接
着シート１６が、同様に複数箇所（１０箇所）に貼付さ
れている。但し、この発泡プラスチックシート５Ａの上
面に貼付される接着シート１６は、第３図に示すように
、フレーム２の底部上面に貼付された接着シート１６に
対して、相互の平面的位置関係がフレーム２の中心の回
りに９０°回転したものとされている。

なお、この実施例では、第４図及び第６図に示すように
、各発泡プラスチックシート５Ａ、５Ｂの中心部に同一
径の孔１８Ａ、１８Ｂが穿設されていると共に、これら
孔１８Ａ、１８Ｂには、プラスチックシート５Ａ、５Ｂ
２枚分の厚みを有する円柱状の位置決め部材１９が挿入
されている。

この位置決め部材１９は、高発泡のウレタンフオームか
ら形成され、その誘電率が空気とほぼ等しい。この位置
決め部材１９は、下部に位置する発泡プラスチックシー
ト５Ａとほぼ同時に配置されて（第３図参照）、上方に
位置すべき発泡プラスチックシート５Ｂの配置の際に、
このシート５Ｂの孔１８Ｂ内に位置決め部材１９を挿入
することで、シー）５Ｂの位置決めを容易となす作用を
有している。この位置決め部材１９の中央部には、前記
同軸線路４が挿入される孔１９ａが上下に貫通されて形
成されている。

また、この実施例では、下部に位置する発泡プラスチッ
クシート５Ａの所定箇所に貫通孔２０が形成されること
で、この貫通孔２０内にフレーム２の底部上面に突出す
るリベット１７が内部に収納され、シー）５Ａの平坦性
が維持されると共に、このシート５Ａ自体の位置決めも
容易とされている。

そして、第５図及び第６図に示すように、上部に位置す
る発泡プラスチックシート５Ｂは、その吹き出し目（第
５図中矢印Ｂ方向）の方向が下部に位置する発泡プラス
チックシート５Ａの吹き出し目の方向と直交するように
配置される。従って、この実施例では、下層発泡体５を
構成する発泡プラスチックシート５Ａ１５Ｂは、その吹
き出し目の方向が互いに直交された状態で積層されるの
で、ラジアル導波路６内の誘電的性質がより均一になり
、しかも、プラスチックシート５Ａ、５Ｂそれぞれの反
り易い方向も直交することから、シート５Ａ、５Ｂ間に
隙間ができに＜＜、特に導体板２側に凸に配置すること
により、中心部の浮き上がりが少なく、アンテナ１５の
特性に影響を及ぼすおそれがない。

なお、第５図に示すように、この発泡プラスチックシー
ト５Ｂ上面にも、スロット板３固定用の粘着シート１６
が貼付されているが、スロット板３自体は反りを考える
必要がないので、その中央部に周方向に所定間隔をおい
て４箇所、その周縁部にも周方向に所定間隔をおいて４
箇所、それぞれ粘着シート１６を貼付すれば良い。また
、図示されてはいないが、粘着テープ１６が比較的厚い
場合は、できるだけ粘着テープ１６の平面的位置が発泡
プラスチックシー）５Ａ、５Ｂ等を挾んで重ならないよ
うにすることで、誘電体全体としての厚さを均一化して
、スロット板３の平面性を保つことができて好ましい。

一方、この実施例では、スロット板３自体の物性を維持
するため、スロット板３とスペーサ８との間の固定は粘
着シート１６等により積極的には行っていない。

なお、この実施例では、第１図に示すように、スロット
板３の側部から上方に向かって延出する爪２１が設けら
れ、スペーサ８、ひいてはフレーム２とスロット板３と
の相対的位置関係が固定されている。

従って、この実施例では、発泡プラスチックシー）５Ａ
、５Ｂの最も反り上がり易い部分に粘着シート１６が２
箇所ずつ設けられ、この部分における接着強度がそれ以
外の部分よりも強められているので、プラスチックシー
ト５Ａ、５Ｂの反りが有効に矯正され、シー）５Ａ、５
Ｂ間に隙間ができにくくなってアンテナ１５の特性に影
響を及ぼすおそれがない。

なお、この発明のラジアルラインスロットアンテナは、
その細部が前記実施例に限定されず、種々の変形例が可
能である。−例として、前記実施例ではシートを２枚重
ねて下層発泡体としていたが、これに限らず、３枚以上
のシートで構成してもよいことは勿論である。

「発明の効果」 以上詳細に説明したようにこの発明によれば、スロット
板と導体板との間に押出方向と直交方向に反る性質の平
板状の誘電体を前記導体板側に凸に配置して介挿し、こ
れら導体板、誘電体及びスロット板間を、小面積の固着
手段により周縁部と中心部において相互間を点状に固着
すると共に、前記押出方向と直交する方向の周縁部たる
誘電体の反り易い部分をそれ以外の部分よりも固着強度
を強めたので、誘電体の反りが有効に矯正され、中心部
の浮き上がりを押えて誘電体間に隙間ができにくくなり
、スロット板と導体板との間の壁面間隔が一定となると
共に、固着手段による影響を極力抑制でき、ラジアルラ
インスロットアンテナの特性に影響を及ぼすおそれがな
い。

特に、固着手段として両面テープを用いれば、接着剤に
よる接着（固着）に比較してラジアル導波路内の誘電的
均一性を乱すことが少なくて済み、さらにアンテナの特
性低下を低く抑えることができる。

また、誘電体を複数枚積層し、これらの押出方向を直交
するように配置すれば、ラジアル導波路内の誘電的性質
が更に均一化し、アンテナの特性低下をより一層低く抑
えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は、この発明の一実施例であるラジ
アルラインスロットアンテナを示す図であって、第１図
は全体構成を示す断面図、第２図はフレームのみを取り
出して示した平面図、第３図は下部に位置する発泡プラ
スチックシートが配置された状態を示す平面図、第４図
は第３図のＡ−Ａ’線に沿う断面図、第５図は上部に位
置する発泡プラスチックシートが配置された状態を示す
平面図、第６図は第５図のＢ−Ｂ’線に沿う断面図、第
７図は従来のラジアルラインスロットアンテナの一例を
示す断面図、第８図はラジアルラインスロットアンテナ
の取り付は状態を示す側面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）上部が開口された円形のフレームと、このフレー
   ムの前記開口を塞いで内部に円形偏平状の密閉空間を形
   成するレドームとで外殼主体を成し、前記密閉空間内に
   スロット板と該スロット板に離間対面して設けられた導
   体板とでラジアル導波路を形成して成るラジアルライン
   スロットアンテナにおいて、前記スロット板と導体板と
   の間には押出方向と直交方向に反る性質の平板状の誘電
   体が前記導体板側に凸に配置して介挿されており、これ
   ら導体板、誘電体及びスロット板間は、小面積の固着手
   段により周縁部と中心部において相互間が点状に固着さ
   れていると共に、前記押出方向と直交する方向の周縁部
   たる誘電体の反り易い部分がそれ以外の部分よりも固着
   強度が強められていることを特徴とするラジアルライン
   スロットアンテナ。
2. （２）前記固着手段が両面テープであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のラジアルラインスロット
   アンテナ。
3. （３）前記誘電体は複数枚積層された状態で介挿され、
   各誘電体は、前記導体板側に凸で、かつ上下に隣接する
   誘電体の成形時の押出方向が互いに直交するように配置
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載のラジアルラインスロットアンテナ。