JPH08265017A - 平面アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】何らかの原因でスペーサ板が水分や湿気を吸収
した場合でも、電波を減衰させずに良好な平面アンテナ
の性能を保持することにある。 【構成】低発泡誘電板５とスロツト板３とスペーサ板８
とをこの順に重ね合わせた重ね合わせ体と、該低発泡誘
電板５の背面に密着して前記重ね合わせ体の周囲を包み
込む背面フレーム２と、該スペーサ８の正面に密着して
前記背面フレームの周囲に密着嵌合固定されたレドーム
７と、前記背面フレーム２の中心部に前記スロット板３
の中心部と導通するように設けられた給配電用同軸線路
とを備えた平面アンテナにおいて、スペーサ板８は、１
乃至２以上複数個所に所定形状パターンの空間部８ａを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送信用又は受信用のラ
ジアルライン・スロットアンテナなどの平面アンテナに
関し、特に、該平面アンテナの内部に組み込むスペーサ
板の構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、全国、あるいは全世界から、通信
衛星を利用して、通信用電波を送信したり受信したりす
ることができるようになり、そのための良質なアンテナ
が求められるようになってきた。

【０００３】図４は、最近において使用されている垂直
偏波と水平偏波とを同時に送信又は受信するためのラジ
アルライン・スロット方式の平面アンテナ１の側断面
図、図５は、その平面アンテナ１の部分断面斜視図であ
る。

【０００４】図４、図５に示すように、平面アンテナ１
の背面側には、背面フレーム２を備え、このフレーム２
は、金属導体により形成されたものであって、正面視円
形を呈し、上部が広く開口した偏平容器形状をしてい
る。

【０００５】３は多数のスロット（図示略）が配設され
たスロット板であり、５は発泡プラスチックシートで形
成される低発泡誘電体であり、上記フレーム２とスロッ
ト板３との間に低発泡誘電体５が介挿されている。

【０００６】このスロット板３の直径は、フレーム２の
開口内径より若干小径に形成されており、また、低発泡
誘電体５の直径も同様に、このスロット板３と略同径に
形成されている。

【０００７】この背面フレーム２とスロット板３と低発
泡誘電体５（充填形成されている）とによってラジアル
導波路６を構成している。

【０００８】ここで、この低発泡誘電体５の誘電率をε
とすると、ラジアル導波路６における電送波の管内波長
は、空間波長に対して１／√εだけ短縮され、この低発
泡誘電体５は遅波回路と呼ばれている。

【０００９】４は上述したラジアル導波路６の中心より
スロット板３側に送信電波を給電、又はスロット板３側
で受信した受信電波を配電するための同軸線路４であ
る。

【００１０】この同軸線路４の中心導体は、ラジアル導
波路６内まで伸長してプローブ４ａを形成している。

【００１１】例えば、送信波であれば、同軸導波路６の
中心から周辺に向かって放射状に伝搬される。

【００１２】７はこのアンテナ１の正面を覆いつつ背面
フレーム２とともに、このアンテナを密閉構造とするレ
ドームである。

【００１３】レドーム７は、フレーム２に対して外嵌さ
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の周囲内面と背面フレーム２の周囲外面との間に
は、シール機能及び接着作用を備えたシーリング剤９が
介在して、背面フレーム２とレドーム７とが密封空間を
形成する。

【００１４】このレドーム７とスロット板３との間に
は、誘電率が空気とほぼ同等の高発泡材のスペーサ板８
が充填されており、これによりスロット板３を低発泡誘
電体５に密着させ、且つ背面フレーム２との距離を一定
に保持して、これらの電気的性能を安定化させている。

【００１５】１０は背面フレーム２とレドーム７との接
合部を覆うように設けられた外周保護用ゴムリングであ
る。

【００１６】このゴムリング１０は、このアンテナ１の
運搬あるいは施工などにおいて、該アンテナ１を衝撃な
どから保護するなどの作用がある。

【００１７】上記構造の平面アンテナ１は、電波送信に
おいて、同軸線路４から供給される電力である伝送波
（ＴＥＭ波）が、プローブ４ａを介してラジアル導波路
６へ進行し、導波路６の中心から周辺部へと放射状に軸
対称外向きの円筒波となって伝搬する。そして、その大
部分は、スロット板３に配設されたスロットアレイを励
振して、空間へ放射される。

【００１８】平面アンテナ１にあっては、スロット板３
に配設された各スロットの形状及びその配置に応じて偏
波が決まり、例えば、所定のスパイラル線上に互いに位
相が９０°異なり、偏波面が直交するように「ハ」の字
上のスロットを順次配設させた場合には、該スロット対
からの放射波の合成が円偏波となって放射される。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の平面アンテ
ナ１においては、スロット板３とレドーム７との間に形
成されるスペーサ板８は、スロット板３の全面を被覆す
る構造となっている。

【００２０】そのため、何らかの原因で、スペーサ板８
が、水分や湿気を吸収すると、電波が減衰してアンテナ
の性能を低下させることが心配される。本発明は、何ら
かの原因でスペーサ板が水分や湿気を吸収した場合で
も、電波を減衰させずに良好なアンテナの性能を保持す
ることにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、低発泡誘電板
５とスロツト板３とスペーサ板８とをこの順に重ね合わ
せた重ね合わせ体と、該低発泡誘電板５の背面に密着し
て前記重ね合わせ体の周囲を包み込む背面フレーム２
と、該スペーサ８の正面に密着して前記背面フレームの
周囲に密着嵌合固定されたレドーム７と、前記背面フレ
ーム２の中心部に前記スロット板３の中心部と導通する
ように設けられた給配電用同軸線路とを備えた平面アン
テナにおいて、スペーサ板８は、１乃至２以上複数個所
に所定形状パターンの空間部８ａを備えることを特徴と
する平面アンテナである。

【００２２】また、本発明は、上記発明の平面アンテナ
において、前記スペーサ板８が、外輪部８ｂと、該外輪
部８ｂの中心相当部より該外輪部８ｂの内周に向かって
放射状に延びる繋ぎ部８ｃとにより形成される平面アン
テナである。

【００２３】また、本発明は、上記発明の平面アンテナ
において、前記空間部８ａが、円形状若しくは楕円形状
である平面アンテナである。

【００２４】

【実施例】図１の一実施例の部分断面斜視図に示すよう
に、本発明の平面アンテナ１は、低発泡誘電板５と、ス
ロツト板３と、スペーサ板８とを、この順に重ね合わせ
た重ね合わせ体を備える。

【００２５】前記重ね合わせ体の周囲を包み込むよう
に、該低発泡誘電板５の背面に密着して背面フレーム２
を備える。

【００２６】また、前記スペーサ板８の正面に密着し
て、前記背面フレーム２の周囲に密着嵌合固定されたレ
ドーム７を備える。

【００２７】前記背面フレーム２の中心部には、前記ス
ロット板３の中心部と導通するように設けられた給配電
用同軸線路６を備える。

【００２８】このような平面アンテナ１における前記ス
ペーサ板８は、１乃至２以上複数個所に、所定形状パタ
ーンの空間部８ａを備えるようにしたものである。な
お、本発明においては、前記スペーサ板８に形成される
空間部８ａの形状、サイズ、及び該空間部８ａのスペー
サ板８に占める二次元的面積は特に限定はしないが、前
記空間部８ａの二次元的面積は、該スペーサ板８の正面
の全表面積の１／２程度が最大面積となるように設定す
るのが適当である。

【００２９】次に、本発明の平面アンテナ１を、以下各
実施例に従って詳細に説明する。

【００３０】図１は、本発明の平面アンテナの一実施例
を示す部分断面斜視図であり、スペーサ板８は、外輪部
８ｂと、該外輪部８ｂの中心相当部より、該外輪部８ｂ
の内周に向かって、放射状に延びる８本の繋ぎ部８ｃと
により形成され、繋ぎ部８ｃの間に、扇形状の空間部８
ａを備えるものである。

【００３１】また、図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の平
面アンテナ１の他の実施例におけるスペーサ板８の平面
図である。

【００３２】図２（ａ）は、外輪部８ｂを備え、その中
心相当部にランド部８ｄを設け、該ランド部８ｄより、
外輪部８ｂの内周に向かって延びる２本の繋ぎ部８ｃと
により形成され、繋ぎ部８ｃの間に、概略半円状の空間
部８ａを備えるものである。

【００３３】図２（ｂ）は、外輪部８ｂを備え、その中
心相当部にランド部８ｄを設け、該ランド部８ｄより、
外輪部８ｂの内周に向かって放射状に延びる３本の繋ぎ
部８ｃとにより形成され、繋ぎ部８ｃの間に、概略扇形
状の空間部８ａを備えるものである。

【００３４】図２（ｃ）は、外輪部８ｂを備え、その中
心相当部にランド部８ｄを設け、該ランド部８ｄより、
外輪部８ｂの内周に向かって放射状に延びる４本の繋ぎ
部８ｃとにより形成され、繋ぎ部８ｃの間に、概略扇形
状の空間部８ａを備えるものである。

【００３５】また、図３（ａ）〜（ｂ）は、本発明の平
面アンテナ１のその他の実施例におけるスペーサ板８の
平面図である。

【００３６】図３（ａ）は、スペーサ板８の中央領域
に、円形状の空間部８ａを複数個所に設けたものであ
る。

【００３７】図３（ｂ）は、スペーサ板８の中央領域か
ら周縁部領域にかけて、円形状の空間部８ａを多数個所
に設けたものである。

【００３８】

【作用】本発明の平面アンテナに使用するスペーサ板８
は、１乃至２以上複数個所に所定形状パターンの空間部
８ａを備えるので、スペーサ板８はスロット板３の全面
を被覆しない状態となるため、スペーサ板８が、例え水
分を吸収したとしても、スペーサ板８の無い領域での水
分によるアンテナ性能の低下は発生せず、結果的にアン
テナ性能の低下を最小限に抑える作用がある。

【００３９】また、スペーサ板８に占める空間部８ａの
形成面積（二次元的面積）をより増大することにより、
それに対応して、水分によるアンテナ性能の低下をより
一層抑えることができる。但し、スペーサ板８の強度の
点からは、空間部８ａの最大形成面積は、スペーサ板８
の全面積の１／２程度がよい。

【００４０】また、空間部８ａの形成によって、スペー
サ板８本体部分の荷重を軽量化できる。

【００４１】また、スペーサ板８を、外輪部８ｂと、該
外輪部８ｂの中心相当部より該外輪部８ｂの内周に向か
って延びる２本乃至複数本の繋ぎ部８ｃとにより形成す
ることにより、スペーサ板８の複数個所に空間部８ａが
形成される一方、スペーサ板８の中心部及びその周辺に
延びる繋ぎ部８ｃによって、スペーサ板８上に被覆する
レドーム７の凹みや変形の発生を防止でき、レドーム７
の強度は、空間部８ａを設けない場合と同様の強度が十
分保持される。

【００４２】また、スペーサ板８の中央部若しくは全面
部分に、複数又は多数の空間部８ａを孔設することによ
って、スペーサ板８上に被覆するレドーム７の凹みや変
形の発生を防止でき、レドーム７の強度は十分保持され
る。

【００４３】

【発明の効果】本発明の平面アンテナは、スロット板と
レドームとの間に形成されるスペーサ板に空間部を設け
てあり、従来の平面アンテナのようにスロット板の全面
を被覆する構造となっていないため、何らかの原因でス
ペーサ板が水分や湿気を吸収した場合であっても、スペ
ーサ板によって被覆されていない領域のスロット板は、
水分による電波の減衰を免れることができ、スペーサ板
に形成される空間部の形成面積量に対応する電波減衰に
対する抑制力が生じて、電波の減衰を抑えて良好なアン
テナ性能を保持できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の平面アンテナに使用されるスペーサ板
を説明する部分断面斜視図である。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の平面アンテナに使用
されるスペーサ板の一実施例を説明する平面図である。

【図３】（ａ）〜（ｂ）は本発明の平面アンテナに使用
されるスペーサ板の他の実施例を説明する平面図であ
る。

【図４】従来の平面アンテナの全体を示す側断面図であ
る。

【図５】従来の平面アンテナの全体を示す部分断面斜視
図である。

【符号の説明】

１…平面アンテナ ２…背面フレーム ３…スロット板
４…同軸線路 ５…低発泡誘電体 ６…ラジアル導波路 ７…レドーム
８…スペーサ板 ８ａ…空間部 ８ｂ…外輪部 ８ｃ…繋ぎ部 ８ｄ…ラ
ンド部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】低発泡誘電板５とスロツト板３とスペーサ
   板８とをこの順に重ね合わせた重ね合わせ体と、該低発
   泡誘電板５の背面に密着して前記重ね合わせ体の周囲を
   包み込む背面フレーム２と、該スペーサ８の正面に密着
   して前記背面フレームの周囲に密着嵌合固定されたレド
   ーム７と、前記背面フレーム２の中心部に前記スロット
   板３の中心部と導通するように設けられた給配電用同軸
   線路とを備えた平面アンテナにおいて、スペーサ板８
   は、１乃至２以上複数個所に所定形状パターンの空間部
   ８ａを備えることを特徴とする平面アンテナ。
2. 【請求項２】前記スペーサ板８が、外輪部８ｂと、該外
   輪部８ｂの中心相当部より該外輪部８ｂの内周に向かっ
   て放射状に延びる繋ぎ部８ｃとにより形成される請求項
   １記載の平面アンテナ。
3. 【請求項３】前記空間部８ａが、円形状若しくは楕円形
   状である請求項１記載の平面アンテナ。