JPS58974Y2 - 空中線装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は外圧に対して強く、周波数帯域の広い空中線
装置に関するものである。

従来の空中線装置を第１図に示し、次に説明する。

第１図において、１は取付座、２はバックキャビティ３
を有する共振器で、取付座１に取付げられている。

４は空中線素子で、共振器２とでスパイラル空中線５な
構成している。

６は空中線素子４を外部水圧から保護するレドームで取
付座１に設けられている。

７は給電端、８はＯリングである。

このように従来の空中線装置は第１図に示すように、空
中線素子１の後方に電波を前方のみに放射させるための
反射板として働き、バックキャビテイヲ有する共振器２
な有するスパイラル空中線５をレドーム６で覆いスパイ
ラル空中線５を外圧から外圧から保護する構造であった
。

このため、レドーム６とスパイラル空中線５との間は空
胴であったので、上記レドーム６はそれ自体で外部から
加わる水圧に耐え得る強度を必要とし、水圧が大きくな
ればその肉厚は厚くしなげればならなかった。

一方レドームの放射特性に及ぼす影響は主としてその材
質とその肉厚によるものが大きい。

この種の装置のレドームの材質としてはＦＲＰ（Ｆｉｂ
ｅｒ Ｒｅ１ｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）
が一般的に用いられる。

代表的な電気特性すなわち比誘電率４．２、誘電体損０
．０１４のＦＲＰを材質としたレドームの電波の透過率
は第２図に示す如くである。

レド−ムの肉厚Ｖｔ、自由空間での電波の波長なλとす
ると、上記透過率は同図に示すようにｔ／λの値によっ
て周期的に変わるが、広帯域特性を要する空中線装置に
おいては最初の１／２周期以内でかつ透過率の良い値と
なるｔ／λの値を通常選ぶ。

ｔ／λがこのような値においては、レドームの肉厚ｔｙ
薄くすれば波長の下限な低く、すなわち周波数の上限を
高くすることができ帯域幅は広くなる。

反対にレド−ムの肉厚が厚くなれば周波数の上限は低く
なり帯域幅は狭くなる。

従って従来の空中線においては、上述のように外部から
の圧力に耐え得るようにレドームの肉厚を厚くせざるを
得なかったため、周波数の上限が低くなり、帯域幅が狭
くなる欠点があった。

本考案は以上の如き欠点を解消するためなされたもので
、深海におけるような高外圧に対して十分強く、かつ周
波数の上限を高め広帯域性を有する、海中において使用
して有用な耐水圧型の空中線装置を提供することを目的
とするものである。

以下第３図に示すこの考案の一実施例を用いて、この考
案な説明する。

第３図において、１は取付座、９は共振器で第１図にお
けるバックキャビティの部分に外部圧力に対して変形の
少ない材質の誘電体１０を埋込んでいる。

１１は誘電板に金属板を密着させた空中線素子で、共振
器９とでスパイラル空中線１２を構成している。

１３はＦＲＰＹ材質とするレドームで、空中線素子１１
に密着して設けられる。

なお７は給電端、１４．１５は０１．）ングである。

誘電体１０は、外部圧力に対し変形の小さいそしてその
誘電率がＦＲＰよりなるレドーム１３の誘電率より小さ
い材質である三弗化エチレンよりなるものである。

すなわち、この三弗化エチレンのマイクロ波滞域での誘
電体損は０．００１２〜０．００３６であって、レドー
ム１３を構成するＦＲＰの誘電体損０．０１４よりもは
るかに少ない。

また三弗化エチレンの機械的強度は２．３００〜５，６
００に斜ｄと、深海中においても元号な強度を有し、工
作も容易である等、上記誘電体として理想的な特質４有
するものである。

尚上記誘電体として誘電体損が少ねい点と工作が比較的
容易であることから、四弗化テフロン又はポリスチレン
を使用することも考えられるが、四弗化テフロンの機械
的強度は１２０Ｋｇ／ｃｍｓポリスチレンの機械的強度
は８００〜１．１２０に９１ｒｒｌであって、耐水圧型
構造の補強材としては使用出来ない。

このような構造においては、外部からの水圧によりレド
ーム１３に加わる力は空中線素子１１を介して誘電体１
０に達し、誘電体１０を圧縮する。

この圧縮による誘電体１０の圧縮応力が空中線素子１１
を介してレドーム１３には反対方向に加わる。

従って、レドーム１３は誘電体１０の圧縮応力とレドー
ム１３自体の有する強度とが加算された力で外部からの
水圧に耐えることになる。

すなわちレドーム１３はそれ自体で外部からの水圧に耐
えるだけの強度を持つ必要はなく、外部からの水圧と誘
電体１０の圧縮応力との差だけの力に耐える強度を有せ
ばよいことになる。

それ酸レドーム１３の肉厚は従来のものに比しはるかに
薄くすることが可能となる。

その結果上述したように、空中線装置の上限の周波数を
高くすることができ広帯域特性を有するものとすること
ができる。

なお、０リング１４はこの空中線装置な取付けた機器の
内部に水が浸入するのを防ぐものであり、Ｏリング１５
はレドーム１３の取付面からスパイラル空中線１２内部
に水が浸入するのな防ぐものである。

又給電端７は高周波エネルギを授受する端子である。

以上は外部からの圧力が水圧の場合について説明したが
、この発明はこれに限らず外部からの圧力が風圧の場合
でも使用できる。

また本装置に使用する空中線はバックキャビティの形状
を変えることによりスパイラル空中線に限らず他の空中
線例えばダイポール空中線、ターンスタイル空中線等も
使用可能である。

以上のようにこの考案の空中線装置によれば、高圧下に
おける外圧の一部は、ＦＲＰレドーム１３よりもマイク
ロ波帯域での誘電体損がはるかに少ナイ三弗化エチレン
誘電体１０により支持されるので、ＦＲＰレドーム１３
の肉厚を薄くすることができ、マイクロ波帯域における
使用可能周波数の上限を高め、周波数帯域の広いマイク
ロ波用耐水圧型空中線装置が得られる効果がある。

又レドームの大きさは空中線の開口と同程度にすること
ができるので、空中線装置を小型にすることができる等
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空中線装置を示す断面図、第２図はレド
ームの厚さと電波の透過率の関係な示す特性図、第３図
はこの考案の一実施例を示す断面図である。 図において、１０は誘電体、１１は空中線素子、１３は
レドームである。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示すものとす
る。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）空中線素子の後側に設けたバンクキャビティ内に
   三弗化エチレンよりなる固形の誘電体を充填しかつ上記
   空中線素子の前側にＦ’ＲＰ’＆材質としたレドームを
   密着させたことを特徴とする空中線装置。
2. （２）空中線素子とその後側に設けたバックキャビティ
   とで、スパイラル空中線が構成されてなる実用新案登録
   請求の範囲第（１）項記載の空中線装置。