JPS6184903A - ステルス化アンテナ装置 - Google Patents
ステルス化アンテナ装置Info
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- JPS6184903A JPS6184903A JP20751184A JP20751184A JPS6184903A JP S6184903 A JPS6184903 A JP S6184903A JP 20751184 A JP20751184 A JP 20751184A JP 20751184 A JP20751184 A JP 20751184A JP S6184903 A JPS6184903 A JP S6184903A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/0006—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
-
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- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/0006—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
- H01Q15/006—Selective devices having photonic band gap materials or materials of which the material properties are frequency dependent, e.g. perforated substrates, high-impedance surfaces
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は航空機の７一ズ部に搭載されたレーダ用アン
テナによって生ずるレーダクロスセフシラン（以下Ｒ０
Ｃ０Ｓと呼ぶ）を極力小さくしたステルス化（忍者化）
アンテナ装置に関するものである。
テナによって生ずるレーダクロスセフシラン（以下Ｒ０
Ｃ０Ｓと呼ぶ）を極力小さくしたステルス化（忍者化）
アンテナ装置に関するものである。
まず従来のアンテナ装置を搭載した航空機のＲｏＣ，Ｓ
について説明する。
について説明する。
従来のアンテナ装置を用いたレーダを搭載した航空機が
敵機あるいは敵レーダサイトを追尾している状況を第１
図（ａ）及び（ｂ）に示す。
敵機あるいは敵レーダサイトを追尾している状況を第１
図（ａ）及び（ｂ）に示す。
第１図において（１）は航空機の７一ズ部に相当するレ
ドーム、（２）はスロットアレイアンテナあるいはパラ
ボラアンテナのようなメカニカルアンテナ。
ドーム、（２）はスロットアレイアンテナあるいはパラ
ボラアンテナのようなメカニカルアンテナ。
（３）はメカニカルアンテナを走査する為のジンバル部
、（４）はメカニカルアンテナ（２）から発射される電
波ビーム、（５）は電波ビーム（４）により追尾をされ
ている敵機、および（６）は敵レーダサイトである。
、（４）はメカニカルアンテナ（２）から発射される電
波ビーム、（５）は電波ビーム（４）により追尾をされ
ている敵機、および（６）は敵レーダサイトである。
この場合、メカニカルアンテナ（２）から発射される電
波ビーム（４）で敵機（５）を追尾する場合においても
敵レーダサイトを追尾する場合においても、必ずメカニ
カルアンテナの開口面と、目標物とアンテナ中心を結ぶ
直線１とのなす角が約９０度となる。
波ビーム（４）で敵機（５）を追尾する場合においても
敵レーダサイトを追尾する場合においても、必ずメカニ
カルアンテナの開口面と、目標物とアンテナ中心を結ぶ
直線１とのなす角が約９０度となる。
この場合、敵機（５）あるいは敵レーダサイト（６）か
ら逆に航空機を追尾された場合、上記メカニカルアンテ
ナ（２）が上記条件を満足しているため、 ＲＣ５は
最大条件となり、航空機にとって甚だ具合いが悪いこと
になる。
ら逆に航空機を追尾された場合、上記メカニカルアンテ
ナ（２）が上記条件を満足しているため、 ＲＣ５は
最大条件となり、航空機にとって甚だ具合いが悪いこと
になる。
その様子をさらに詳細に説明する。
第２図は敵レーダサイト（６）から逆に航空機が追尾さ
れている場合を示したものであり、敵レーダサイトより
発射された電波はＩと進み、メカニカルアンテナ（２）
にて反射され、■の方向に反射波は進行してゆく。この
場合メカニカルアンテナが平面アンテナと仮定すると、
敵レーダサイトから見たメカニカルアンテナのＲ，Ｃ０
Ｓは次式で与えられる。（但し円形開口） （１＝＝ ６ＡＬＷ’θ・（２Ｊ、（ｕ）／ｕ）’ＬＳ
、−−−−−−−−（１）但し σ１＝４π八″／λ３ ｕ＝ｘＤｃｒｓθ・ｓｉｎ ２σ／λ λ：敵レーダサイトから発射される電波の送信波長 Ａ：メカニカルアンテナ（平面アンテナ）の面積 Ｄ：メカニカルアンテナの直径（円形開口とする） θ：入射角 Ｊ、（ｕｌ ：第一種ベクセル関数 り輿ニレドーム損失 第３図はＵの値（入射角θ）に対する相対的Ｒ１ＣＯ５
の変化の様子を示している。これよりボアサイト軸と直
線口とのなす角ａが大きくなるにつれてＲ−Ｃ１８は減
少することがわかる。
れている場合を示したものであり、敵レーダサイトより
発射された電波はＩと進み、メカニカルアンテナ（２）
にて反射され、■の方向に反射波は進行してゆく。この
場合メカニカルアンテナが平面アンテナと仮定すると、
敵レーダサイトから見たメカニカルアンテナのＲ，Ｃ０
Ｓは次式で与えられる。（但し円形開口） （１＝＝ ６ＡＬＷ’θ・（２Ｊ、（ｕ）／ｕ）’ＬＳ
、−−−−−−−−（１）但し σ１＝４π八″／λ３ ｕ＝ｘＤｃｒｓθ・ｓｉｎ ２σ／λ λ：敵レーダサイトから発射される電波の送信波長 Ａ：メカニカルアンテナ（平面アンテナ）の面積 Ｄ：メカニカルアンテナの直径（円形開口とする） θ：入射角 Ｊ、（ｕｌ ：第一種ベクセル関数 り輿ニレドーム損失 第３図はＵの値（入射角θ）に対する相対的Ｒ１ＣＯ５
の変化の様子を示している。これよりボアサイト軸と直
線口とのなす角ａが大きくなるにつれてＲ−Ｃ１８は減
少することがわかる。
ところが、従来のメカニカルなアンテナを用いたレーダ
を搭載した航空機では、前述した如く敵レーダサイトを
追尾している状態ではボアサイト軸と直線０とのなす角
度が零度とな））、（ｌ１式あるいは第３図から明らか
なように、 Ｒ，Ｃ，Ｓは最大となる。
を搭載した航空機では、前述した如く敵レーダサイトを
追尾している状態ではボアサイト軸と直線０とのなす角
度が零度とな））、（ｌ１式あるいは第３図から明らか
なように、 Ｒ，Ｃ，Ｓは最大となる。
以上の結果、敵機（５）及び敵レーダサイトを遠距離の
位置から追尾する場合でも、自機のＲ，Ｃ，８が大きい
ため逆に敵機および敵レーダサイトから逆追尾される可
能性があ妙、はなはだ具合いが悪い。
位置から追尾する場合でも、自機のＲ，Ｃ，８が大きい
ため逆に敵機および敵レーダサイトから逆追尾される可
能性があ妙、はなはだ具合いが悪い。
しかるに、この発明によるステルス化アンテナ装置では
、偏波の選択性と周波数の選択性を有するスロット付金
属板をアンテナの前面にある傾斜をつけて配置してＲｏ
ＣｏＳを従来のアンテナの１／１０００以下にしようと
するものである。
、偏波の選択性と周波数の選択性を有するスロット付金
属板をアンテナの前面にある傾斜をつけて配置してＲｏ
ＣｏＳを従来のアンテナの１／１０００以下にしようと
するものである。
以下この発明について詳述する。
本発明の説明をおこなうに先だち１本発明に使用するス
ロット付金属板の電気特性を説明する為の図である。
ロット付金属板の電気特性を説明する為の図である。
第４図（ａ）はスロット付金属板の構成を示しでお＋７
．（７１は誘電体基板、（８）は誘電体に被着した金属
板、（９）は金属板面に設けたスロッＩ−，（１０１は
それらを組合せたスロット付金属板である。
．（７１は誘電体基板、（８）は誘電体に被着した金属
板、（９）は金属板面に設けたスロッＩ−，（１０１は
それらを組合せたスロット付金属板である。
このようなスロット付金属板は同図に示した垂直偏波Ｂ
Ｉに対しては透過特性を有しくＦｉｔｉｎ：入射波に対
しＢｓｏｕ を透過波が存在する）、逆に水平偏波Ｂ２
に対しては遮断特性を有する様な偏波特性を有している
。
Ｉに対しては透過特性を有しくＦｉｔｉｎ：入射波に対
しＢｓｏｕ を透過波が存在する）、逆に水平偏波Ｂ２
に対しては遮断特性を有する様な偏波特性を有している
。
第４図（ｂ）は前記垂直偏波Ｅ１に対する周波数を変数
としスロット付金属板の法線ｎに対する入射角θをパラ
メータとした時の透過振幅係数（Ｆ３ｉＱｕｔ／Ｅｔｉ
ｎ）を示している。これによるとスロット付金属板は周
波数選択性を有しており、これらは、第４図（ａ）に示
した。スロット長（ａ）、スロット幅（ｂ）。
としスロット付金属板の法線ｎに対する入射角θをパラ
メータとした時の透過振幅係数（Ｆ３ｉＱｕｔ／Ｅｔｉ
ｎ）を示している。これによるとスロット付金属板は周
波数選択性を有しており、これらは、第４図（ａ）に示
した。スロット長（ａ）、スロット幅（ｂ）。
横方向スロット間隔（ｄｘ）、及び縦方向スロット間隔
（ｄｙ）等によ妙変化する。
（ｄｙ）等によ妙変化する。
第５図は本発明によるステルス化アンテナ装置を示して
おり（２）はメカニカルアンテナ、 （１１１１は前述
した偏波および周波数選択性を有するスロット付凸形金
属板、αυはメカニカルアンテナ（２）とスロット伺凸
形金属板ｕＣ１を固定する為の側壁である。Ｃ２はステ
ルス化アンテナ装置全体を示しておりスロット付凸形金
属板ＯＢはメカニカルアンテナαＢに対して平行に配置
されている。但しスロット付凸形金属板の傾斜角はθｌ
とする。
おり（２）はメカニカルアンテナ、 （１１１１は前述
した偏波および周波数選択性を有するスロット付凸形金
属板、αυはメカニカルアンテナ（２）とスロット伺凸
形金属板ｕＣ１を固定する為の側壁である。Ｃ２はステ
ルス化アンテナ装置全体を示しておりスロット付凸形金
属板ＯＢはメカニカルアンテナαＢに対して平行に配置
されている。但しスロット付凸形金属板の傾斜角はθｌ
とする。
以下本発明の効果について説明する。
まず、第６図は本発明によるステルス化アンテナ装置α
２を航空機に搭載し、敵レーダサイト（６）を追尾して
いる状況を示している。
２を航空機に搭載し、敵レーダサイト（６）を追尾して
いる状況を示している。
この場合、スロット付凸形金属板（１（Ｉはメカニカル
アンテナ（２）から発射される電波の偏波、及び周波数
のみを透過するように設計されている為スロット付凸形
金属板（ＩＩを通過し、直線角の方向に進行する。敵レ
ーダサイトで反射された電波のうち、前記と同一偏波で
かつＱ方向に逆進する電波を前記と同様にステルス化ア
ンテナ装置ｕ７Ｊは受信し１図には示していないが信号
処理して敵レーダサイトを追尾することができる。
アンテナ（２）から発射される電波の偏波、及び周波数
のみを透過するように設計されている為スロット付凸形
金属板（ＩＩを通過し、直線角の方向に進行する。敵レ
ーダサイトで反射された電波のうち、前記と同一偏波で
かつＱ方向に逆進する電波を前記と同様にステルス化ア
ンテナ装置ｕ７Ｊは受信し１図には示していないが信号
処理して敵レーダサイトを追尾することができる。
Ｌ方、第７図は敵レーダサイト（６）から航空機が前記
ステルス化アンテナ装置から発射した電波の周波数と異
なる周波数で追尾されている状態を示している。今スロ
ット付凸形金属板αＢの法線をｎとすると、敵レーダサ
イト（６）から発射された電波はＣ止と直進し、スロッ
ト付凸形金属板ｑ〔に到達する。
ステルス化アンテナ装置から発射した電波の周波数と異
なる周波数で追尾されている状態を示している。今スロ
ット付凸形金属板αＢの法線をｎとすると、敵レーダサ
イト（６）から発射された電波はＣ止と直進し、スロッ
ト付凸形金属板ｑ〔に到達する。
このさいスロット付凸形金属板（１０１は第４図（ｂ）
に示した如く周波数選択性を有している為、自機レーダ
の周波数以外の周波数を有する電波にはスロットのない
通常の金属板と同様な働きとなり、電波はスロット付凸
形金属板を通過せず、その表面で反射される。
に示した如く周波数選択性を有している為、自機レーダ
の周波数以外の周波数を有する電波にはスロットのない
通常の金属板と同様な働きとなり、電波はスロット付凸
形金属板を通過せず、その表面で反射される。
今法線ｎとｑ■のなす角をθｌとすると９反射の法則に
より電波は汀の方向に進行してゆくことに々る。
より電波は汀の方向に進行してゆくことに々る。
その結果、敵レーダサイト（６）は航空機からの大きな
反射波を受信することが出来なくなり捜索。
反射波を受信することが出来なくなり捜索。
追尾が極めて困難となる。
具体的には、アンテナ直径が約９１ｏ４． レドーム
損失０．７ｄＢ 、周波数１０ ＧＨｚ の場合、従
来のアンテナ装置のＲｏＣ，８は約６０００ ｍ’に対
し９本発の如くスロット付凸形金属板ａ１をθｌ＝３．
７度の傾斜をつけて配置した場合のＲ１ＣＯ５は（１）
式を用いて計算すると約５ｍ’に減少され、極端に敵レ
ーダサイトから発見されにくくなる。なお正対している
敵航空機についても同様な原理によｌ） ＲｌＣ，Ｓを
小さくすることが可能である。
損失０．７ｄＢ 、周波数１０ ＧＨｚ の場合、従
来のアンテナ装置のＲｏＣ，８は約６０００ ｍ’に対
し９本発の如くスロット付凸形金属板ａ１をθｌ＝３．
７度の傾斜をつけて配置した場合のＲ１ＣＯ５は（１）
式を用いて計算すると約５ｍ’に減少され、極端に敵レ
ーダサイトから発見されにくくなる。なお正対している
敵航空機についても同様な原理によｌ） ＲｌＣ，Ｓを
小さくすることが可能である。
・この発明は以上のようにＲｏＣｏＳを従来のアンテナ
装置にくらべ約１／１００ＯＫ減少させることができ、
その結果敵レーダサイトからは極端に自機が発見されに
くくなり、その実用的効果は非常に大きい、なお本文中
説明の都合上、スロット付凸形金属板（１０１は凸形誘
電体＋７＋と凸形金属板（８）とスロット（９）とで構
成される場合について説明したが、凸形誘電体（７）が
なく単に凸形金属板（８）上にスロット（９）がもうけ
られたものでもよいのけ当然である。
装置にくらべ約１／１００ＯＫ減少させることができ、
その結果敵レーダサイトからは極端に自機が発見されに
くくなり、その実用的効果は非常に大きい、なお本文中
説明の都合上、スロット付凸形金属板（１０１は凸形誘
電体＋７＋と凸形金属板（８）とスロット（９）とで構
成される場合について説明したが、凸形誘電体（７）が
なく単に凸形金属板（８）上にスロット（９）がもうけ
られたものでもよいのけ当然である。
第１図は従来のメカニカルアンテナを用いたレーダを搭
載した航空機が正対する敵機あるいは敵レーダサイトを
追尾している状態を示す図、第２図は敵レーダサイトか
ら逆に航空機が追尾されている状態を示す図、第３図は
Ｕの値（入射角θの関数）に対する相対的Ｒ９Ｃ，Ｓの
変化の様子を示す図、第４図はスロット付金属板の電気
的性質を示す図、第５図は本発明によるステルス化アン
テナ装置を示す図、第６図は本発明によるステルス化ア
ンテナ装置を搭載した航空機が敵レーダサイトを追尾し
ている状況を示す図、第７図は逆に本発明によるステル
ス化アンテナ装置を搭載した航空機が敵レーダサイトか
ら捜索、追尾されている状況を示す図である。 図中（１） Ｈレドーム、（２）けスロットアレイアン
テナあるいはパラボラアンテナのようなメカニカルアン
テナ、（３）はメカニカルアンテナを走査する為のジン
バル部、（４）は電波ビーム、（５）は敵機、（６）は
敵レーダサイト、！７１は平板あるいは凸形の誘電体基
板、（８）は平板あるいは凸形の金属板、（９）は金属
板面にもうけたスロッＩ−，！１０１は平板あるいは凸
形のスロット付金属板、（１υは側壁、α力は本発明に
よるステルス化アンテナ装置である。 なお１図中同一あるいけ相当部分には同一符号を付して
示しである。
載した航空機が正対する敵機あるいは敵レーダサイトを
追尾している状態を示す図、第２図は敵レーダサイトか
ら逆に航空機が追尾されている状態を示す図、第３図は
Ｕの値（入射角θの関数）に対する相対的Ｒ９Ｃ，Ｓの
変化の様子を示す図、第４図はスロット付金属板の電気
的性質を示す図、第５図は本発明によるステルス化アン
テナ装置を示す図、第６図は本発明によるステルス化ア
ンテナ装置を搭載した航空機が敵レーダサイトを追尾し
ている状況を示す図、第７図は逆に本発明によるステル
ス化アンテナ装置を搭載した航空機が敵レーダサイトか
ら捜索、追尾されている状況を示す図である。 図中（１） Ｈレドーム、（２）けスロットアレイアン
テナあるいはパラボラアンテナのようなメカニカルアン
テナ、（３）はメカニカルアンテナを走査する為のジン
バル部、（４）は電波ビーム、（５）は敵機、（６）は
敵レーダサイト、！７１は平板あるいは凸形の誘電体基
板、（８）は平板あるいは凸形の金属板、（９）は金属
板面にもうけたスロッＩ−，！１０１は平板あるいは凸
形のスロット付金属板、（１υは側壁、α力は本発明に
よるステルス化アンテナ装置である。 なお１図中同一あるいけ相当部分には同一符号を付して
示しである。
Claims (3)
- （１）スロットアレイアンテナあるいはパラボラアンテ
ナの前面に偏波選択性あるいは周波数選択性を有する凸
形金属板を配置したことを特徴とするステルス化アンテ
ナ装置。 - （２）偏波選択性あるいは周波数選択性を有する凸形金
属板としてスロット付金属板を用いたことを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載のステルス化アンテナ装
置。 - （３）偏波選択性あるいは周波数選択性を有する凸形金
属板の底辺に対する斜辺の傾斜角を少なくとも４°以上
としたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
のステルス化アンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20751184A JPS6184903A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | ステルス化アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20751184A JPS6184903A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | ステルス化アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6184903A true JPS6184903A (ja) | 1986-04-30 |
Family
ID=16540929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20751184A Pending JPS6184903A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | ステルス化アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6184903A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005501452A (ja) * | 2001-08-23 | 2005-01-13 | レイセオン・カンパニー | 準光学的可変ビームスプリッタ |
| EP1928056A1 (en) * | 2006-11-28 | 2008-06-04 | Saab AB | Method for designing array antennas |
| CN114024131A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-08 | 北京邮电大学 | 一种压电机械天线及其制备方法和通信设备 |
-
1984
- 1984-10-03 JP JP20751184A patent/JPS6184903A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005501452A (ja) * | 2001-08-23 | 2005-01-13 | レイセオン・カンパニー | 準光学的可変ビームスプリッタ |
| EP1928056A1 (en) * | 2006-11-28 | 2008-06-04 | Saab AB | Method for designing array antennas |
| US7913198B2 (en) | 2006-11-28 | 2011-03-22 | Saab Ab | Method for designing array antennas |
| CN114024131A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-08 | 北京邮电大学 | 一种压电机械天线及其制备方法和通信设备 |
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