WO2005112189A1

WO2005112189A1 - 電波装置

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Publication number: WO2005112189A1
Application number: PCT/JP2005/004108
Authority: WO
Inventors: Naruto Yonemoto; Motoharu Matsuzaki
Original assignee: Electronic Navigation Research Institute, An Independent Administrative Institution; Lenstar Co., Ltd.
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2005-11-24
Also published as: JP2005333273A; JP3845426B2; US20070252776A1; US7446730B2

Abstract

　波長の短い電波帯域において、アンテナの受信電波の損失とアンテナを保護するためにアンテナ開口部を覆う部材の機械的強度との間で、相反する技術的課題が存在する。この発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、レドームで使用している部材による電磁界遮蔽、吸収、散乱の影響を小さくし、堅牢かつ軽量なレドームを安価に提供することをその目的とする。

Description

明細書

電波装置

技術分野

[0001] この発明は、電波を受信あるいは反射する電波機器を保護するための保護用ハウジングを備えた電波装置に関するものである。

背景技術

[0002] 一般に、野外に設置されるレーダ等に用いられるアンテナは、風雨等の外的要因に対する機械的な強度が不十分であるにもかかわらず、アンテナ素子部分は露出した状態で使用されている。その理由としては、風雨等の外的要因による破損力もアンテナ素子部分を保護し、機械的強度を増すために、アンテナ素子部分を補強するための補強部材をアンテナ素子部分に取り付けると、この取り付けた補強部材により、アンテナに入射する電波に電波的な損失が生じたり、アンテナの指向性が劣化したりするためである。

[0003] そこで、レーダ等のアンテナ素子を保護するために、アンテナ全体を覆うレドームが使用されている。このレドームは、その形状を骨格部材により、球形、円筒形、直方体形等の形状に形作るとともに、この骨格部材の表面は、表面保護材とにより覆われて保護されている。そして、表面保護材として、一般的に FRP (強化プラスチック、以下、 FRPと記す)等の誘電体板が電波透過材として使用されており、この FRPと同じ性質を有する誘電体で製造されて、る骨材あるいは金属等の部材がレドームの骨格部材として使用されている。

[0004] 一方、ルーネベルグレンズに代表される球体レンズを使用したアンテナ装置として、図 13に示すアンテナ装置 111がある。アンテナ装置 111は、球体レンズ 114とレドーム 133との間に発泡材を充填させて発泡材層 134を形成することで両者を結合し、これによつて球体レンズ 114をレドーム 133から保持して!/、る。

特許文献 1：特開 2001— 102857号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0005] し力しながら、ミリ波帯 (周波数 30— 300GHz)以上の波長の短、帯域の電波では、レドーム内に配置されているアンテナに入射する電波に対して、レドームを構成する骨格部材による電波の遮蔽、吸収、散乱等の影響による電波的な損失が増大するという欠点がある。

[0006] さらに、ミリ波帯 (周波数 30— 300GHz)以上の波長の短い電波においては、電波的な損失を抑えるために、アンテナの開口部において表面保護材を薄く形成する必要がある。表面保護材として誘電損失が大きい材料を使用する際は、特に、薄く形成する必要が生じるが、反面、機械的な強度が弱くなるという欠点が生じる。ミリ波帯で損失の少な、テフロン (登録商標)などの素材を骨格部材として利用したレドームもある力これらの骨格部材の材料となる誘電体は重量密度が高いため、このような骨格部材を使用すると、レドームが非常に重くなる欠点がある。

[0007] 一方、図 13におけるレドーム 133や、一般的なレドームの表面保護材として用いられている FRPは、軽量で引張りや曲げ、圧縮などに強ぐ構造材としては優れた性能を有している反面、以下の欠点がある。即ち、 FRPは、その製造工程において組成物の一つであるガラス繊維に粗密が発生する。このガラス繊維の粗密により、同じく F RPの組成物の一つである榭脂とこのガラス繊維との間の誘電率が相違するという事態が発生する。さらに、 FRPは加工工数が多ぐ製造コストが高くなる。

[0008] FRPを構成する各組成物の誘電率が相違すると、特に、ミリ波帯 (周波数 30— 300 GHz)以上の波長の短い帯域の電波では、レドーム内に配置されているアンテナに入射する電波の散乱、電波的な損失がさらに著しく増大するという問題が発生する。その上、レドームの表面全体に、均一な組成を有する FRP等の表面保護材を得ることが困難であり、周波数によっては入射する電波のビーム特性が異なるという事態が見られる。

[0009] また、図 13の発泡材層 134にて使用されている発泡スチロールも、ミリ波帯 (周波数 30— 300GHz)以上の波長の短、帯域の電波では、電波的な損失が増大するという問題がある。

[0010] 以上のように、波長の短い帯域の電波については、特にアンテナ開口部において、電波の損失と部材の機械的強度との間で、相反する技術的課題が存在する。この発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、レドームで使用している部材による電磁界遮蔽、吸収、散乱の影響を小さくし、堅牢かつ軽量なレドームを安価に提供することをその目的とする。

課題を解決するための手段

[0011] 請求項 1に係る発明は、内部に配置する電波機器を保護する保護用ハウジングと、この保護用ハウジング内部に、電波機器を配置してなる電波装置において、保護用ハウジングは、電波機器の周囲に、電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールで形成してなる発泡スチロール構造体と、この発泡スチロール構造体の表面を包囲する高硬度、且つ波長に比べて充分薄く形成してなる誘電体薄膜とからなるようにしたものである。

[0012] 請求項 2に係る発明は、内部に配置する電波機器を保護する保護用ハウジングと、この保護用ハウジング内部に、電波機器を配置してなる電波装置において、保護用ハウジングは、電波機器の周囲に、電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールで形成してなる発泡スチロール構造体と、この発泡スチロール構造体の表面を包囲する高硬度、且つ波長に比べて充分薄く形成してなる誘電体薄膜とからなり、発泡スチロール構造体は、電波機器の周囲に発泡スチロールを密着した状態で封入するようにしたものである。

[0013] 請求項 3に係る発明は、内部に配置する電波機器を保護する保護用ハウジングと、この保護用ハウジング内部に、電波機器を配置してなる電波装置において、保護用ハウジングは、電波機器の周囲に、電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールで形成してなる発泡スチロール構造体と、この発泡スチロール構造体の表面を包囲する高硬度、且つ波長に比べて充分薄く形成してなる誘電体薄膜とからなり、保護用ハウジング内部に配置する電波機器は、アンテナであり、請求項 4に係る発明は、内部に配置する電波機器を保護する保護用ハウジングと、この保護用ノ、ウジング内部に、電波機器を配置してなる電波装置において、保護用ハウジングは、電波機器の周囲に、電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールで形成してなる発泡スチロール構造体と、この発泡スチロール構造体の表面を包囲する高硬度、且つ波長に比べて充分薄く形成してなる誘電体薄膜とからなり、発泡スチロール構造体は、電波機器の周囲に発泡スチロールを密着した状態で封入し、保護用ハウジング内部に配置する電波機器は、アンテナとしたものである。

[0014] 請求項 5に係る発明は、内部に配置する電波機器を保護する保護用ハウジングと、この保護用ハウジング内部に、電波機器を配置してなる電波装置において、保護用ハウジングは、電波機器の周囲に、電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールで形成してなる発泡スチロール構造体と、この発泡スチロール構造体の表面を包囲する高硬度、且つ波長に比べて充分薄く形成してなる誘電体薄膜とからなり、電波機器は球形の誘電体電波レンズであり、発泡スチロール構造体は、誘電体電波レンズの表面を覆うとともに、この誘電体電波レンズの焦点距離に等しい半径を有し、さらに電波機器の周囲に発泡スチロールを密着した状態で封入したものである。

[0015] 請求項 6に係る発明は、内部に配置する電波機器を保護する保護用ハウジングと、この保護用ハウジング内部に、電波機器を配置してなる電波装置において、保護用ハウジングは、電波機器の周囲に、電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールで形成してなる発泡スチロール構造体と、この発泡スチロール構造体の表面を包囲する高硬度、且つ波長に比べて充分薄く形成してなる誘電体薄膜とからなり、電波機器は球形の誘電体電波レンズであり、発泡スチロール構造体は、誘電体電波レンズの表面を覆うとともに、この誘電体電波レンズの焦点距離に等しい半径を有し、さらに電波機器の周囲に発泡スチロールを密着した状態で封入し、発泡スチロール構造体の表面に、電波を反射する電波反射体を形成したものである。

[0016] 請求項 7に係る発明は、内部に配置する電波機器を保護する保護用ハウジングと、この保護用ハウジング内部に、電波機器を配置してなる電波装置において、保護用ハウジングは、電波機器の周囲に、電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールで形成してなる発泡スチロール構造体と、この発泡スチロール構造体の表面を包囲する高硬度、且つ波長に比べて充分薄く形成してなる誘電体薄膜とからなり、電波機器は球形の誘電体電波レンズであり、発泡スチロール構造体は、誘電体電波レンズの表面を覆うとともに、この誘電体電波レンズの焦点距離に等しい半径を有し、さらに電波機器の周囲に発泡スチロールを密着した状態で封入し、発泡スチロール構造体の表面に、球形の誘電体電波レンズで受信する電波受信部を形成したものである。

[0017] 請求項 8に係る発明は、請求項 1一請求項 7に係る発明において、誘電体薄膜は、榭脂を塗布してなる誘電体塗装膜であり、請求項 9に係る発明は、請求項 1一請求項 7に係る発明にお!/、て、発泡スチロール構造体の発泡スチロールの発泡率は 20 倍以上であるとともに、誘電体塗装膜の厚さは 2mm以下としたものであり、請求項 10 に係る発明は、請求項 1一請求項 7に係る発明において、発泡スチロール構造体の発泡スチロールの代わりに発泡ウレタンを用いたものである。

[0018] また、請求項 11に係る発明は、請求項 1一請求項 7に係る発明において、誘電体薄膜は、榭脂を塗布してなる誘電体塗装膜であり、発泡スチロール構造体の発泡スチロールの発泡率は 20倍以上であるとともに、誘電体塗装膜の厚さは 2mm以下としたものであり、請求項 12に係る発明は、請求項 1一請求項 7に係る発明において、誘電体薄膜は、榭脂を塗布してなる誘電体塗装膜で、発泡スチロール構造体の発泡スチロールの代わりに発泡ウレタンを用いたものであり、請求項 13に係る発明は、請求項 1一請求項 7に係る発明にお、て、発泡スチロール構造体の発泡スチロールの代わりに発泡ウレタンを用い、発泡ウレタンの発泡率は 20倍以上であるとともに、誘電体塗装膜の厚さは 2mm以下としたものである。

[0019] 請求項 14に係る発明は、請求項 1一請求項 7に係る発明において、誘電体薄膜は、榭脂を塗布してなる誘電体塗装膜であり、発泡スチロール構造体の発泡スチロールの代わりに発泡ウレタンを用い、発泡ウレタンの発泡率は 20倍以上であるとともに、誘電体塗装膜の厚さは 2mm以下としたものである。

発明の効果

[0020] 請求項 1に係る発明は、上記のようにしたので、保護用ハウジングの内部に配置されている電波機器は、風雨等の外的要因や測定中の突発的事象力生じる曲がり等の機械的な変形が発生することはない。さらに、保護用ハウジングによる電波の遮蔽、吸収、散乱の影響が小さぐ堅牢かつ軽量である等の効果がある。また、発泡スチロール構造体として、電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールを使用し、誘電体薄膜を波長に比べて充分薄く形成出来るため、保護ハウジングを如何なる形状のものとすることが出来る。

[0021] 請求項 2に係る発明は、保護ハウジングの内部に配置されている電波機器の周囲が発泡スチロールにより密着した状態に保持されているので、請求項 1に記載の効果に加えて、さらに、電波機器は内部で、堅固に固定した状態に保持することが出来る。又、保護用ハウジング内の電波機器は、持ち運ぶ場合や地震等による振動に対しても保護用ハウジング内で動くことはないので、破壊、損傷、機械的な変形等が発生することはない。

[0022] 請求項 3に係る発明は、上記のようにしたので、保護用ハウジングの内部に配置されているアンテナがレーダのパラボラアンテナのように回転する形式の場合でも、請求項 1と同様な効果がある。又、請求項 4に係る発明は、上記のようにしたので、保護用ハウジングの内部に配置されているアンテナがダイポールアンテナのような棒状のアンテナの場合でも、その周囲を発泡スチロールにより密着した状態にしているので、請求項 2に記載の効果に加えて、局所的な加重に対しても、高い強度を維持することが出来るとともに、耐候性を維持することが出来る。

[0023] 請求項 5に係る発明は、上記のようにしたので、保護用ハウジングの内部に配置されている誘電体電波レンズの表面力風雨等の外的要因や測定中の突発的事象により損傷することもなぐ又、機械的な変形が発生することもない。そのため、入射電波に対する電波レンズとしての歪みが発生することもないので、請求項 2と同様な効果がある。さらに、入射電波に対する焦点距離が変動することもない。さらに、電波の遮蔽、吸収、散乱の影響が小さぐ堅牢かつ軽量である等の効果がある。

[0024] 請求項 6に係る発明は、上記のようにしたので、保護用ハウジングの内部に配置する電気機器としての電波反射装置が得られるとともに、この電波反射装置の誘電体電波レンズは、保護用ハウジングを構成する発泡スチロール構造体と誘電体薄膜とにより保護され、又、電波反射体は、保護用ハウジングの誘電体薄膜により保護される。従って、請求項 2及び請求項 5と同様な効果が得られる。

[0025] 請求項 7に係る発明は、上記のようにしたので、発泡スチロール構造体と誘電体電波レンズを、全方位的に同じ特性を有するルーネベルグレンズとして使用することが出来るとともに、電波受信部により入射した電波を受信することが出来る。 [0026] 請求項 8—請求項 14に係る発明は、誘電体薄膜は、榭脂を塗布した誘電体塗装膜とし、発泡スチロール構造体の発泡スチロールの発泡率は 20倍以上であるとともに、誘電体塗装膜の厚さは 2mm以下としたので、請求項 1、請求項 2と同様な効果力 Sあるとともに、保護用ハウジングによる電波の遮蔽、吸収、散乱の影響がほとんどなぐ堅牢かつ軽量な保護用ハウジングを備えた電波装置が得られる。図面の簡単な説明

[0027] [図 1]この発明の第 1の実施例を示すもので、保護用ハウジング 1とその内部に配置されて、る電波機器とを示す模式図である。

[図 2]この発明の実施例を示すもので、誘電体薄膜 5で使用する物質をエフレタン又は FRPとしたときの損失と周波数との関係を示す特性図である。

[図 3]この発明の実施例を示すもので、周波数をパラメータとして、発泡スチロール構造体 4の発泡スチロールの発泡率が 20倍の場合の誘電体薄膜 5の厚さと損失との関係を示す特性図である。

[図 4]この発明の実施例を示すもので、周波数をパラメータとして、発泡スチロール構造体 4の発泡スチロールの発泡率が 30倍の場合の誘電体薄膜 5の厚さと損失との関係を示す特性図である。

[図 5]この発明の実施例を示すもので、周波数をパラメータとして、発泡スチロール構造体 4の発泡スチロールの発泡率が 40倍の場合の誘電体薄膜 5の厚さと損失との関係を示す特性図である。

[図 6]この発明の実施例を示すもので、周波数をパラメータとして、誘電体薄膜 5の厚さ力 O. 5mmの場合の発泡スチロール構造体 4の発泡スチロールの発泡率と損失との関係を示す特性図である。

[図 7]この発明の実施例を示すもので、周波数をパラメータとして、誘電体薄膜 5の厚さが lmmの場合の発泡スチロール構造体 4の発泡スチロールの発泡率と損失との関係を示す特性図である。

[図 8]この発明の実施例を示すもので、周波数をパラメータとして、誘電体薄膜 5の厚さが 2mmの場合の発泡スチロール構造体 4の発泡スチロールの発泡率と損失との関係を示す特性図である。 [図 9]この発明の実施例を示すもので、周波数をパラメータとして、誘電体薄膜 5の厚さが 3mmの場合の発泡スチロール構造体 4の発泡スチロールの発泡率と損失との関係を示す特性図である。

[図 10]この発明の第 2の実施例を示すもので、保護用ハウジング 11とその内部に配置されて!ヽる電波機器とを示す模式図である。

[図 11]この発明の第 3の実施例を示すもので、保護用ハウジング 21とその内部に配置されて!ヽる電波機器とを示す模式図である。

[図 12]この発明の第 4の実施例を示すもので、保護用ハウジング 31とその内部に配置されて!ヽる電波機器とを示す模式図である。

[図 13]従来のアンテナ装置の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

[0028] 1、 11、 21、 31 保護用ノヽウジング

2 アンテナ

3 アンテナ支持棒

4 発泡スチロール構造体

5

12、 33 フィーダ

22 誘電体電波レンズ

23 電波反射体

32 電波受信部

発明を実施するための最良の形態

[0029] 内部に配置する電波機器を保護する保護用ハウジングと、この保護用ハウジング内部に、アンテナや誘電体電波レンズのような電波機器を配置してなる電波装置において、保護用ハウジングは、電波機器の周囲に電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールを密着した状態で封入してなる発泡スチロール構造体と、この発泡スチロール構造体の表面を包囲する高硬度、且つ波長に比べて充分薄く形成してなる誘電体薄膜とにより構成するとともに、誘電体薄膜は、榭脂を塗布してなる誘電体塗装膜である。さらに、発泡スチロールの発泡率は、 20倍以上とし、誘電体塗装膜の厚さは、 2mm以下にする。

実施例 1

[0030] この発明の第 1の実施例を、図 1一図 9に基づいて詳細に説明する。

図 1一図 9は、この発明の第 1の実施例を示すもので、図 1は保護用ハウジング 1とその内部に配置されている電波機器とを示す模式図、図 2は誘電体薄膜 5で使用する物質をエフレタン又は FRPとしたときの損失と周波数との関係を示す特性図、図 3 一図 5は、周波数をパラメータとして、誘電体薄膜 5の厚さと損失との関係を示す特性図で、図 3は発泡スチロール構造体 4の発泡スチロールの発泡率が 20倍の場合、図 4は発泡率が 30倍の場合、図 5は発泡率力 0倍の場合を示している。

[0031] 図 6—図 9は、周波数をパラメータとして、発泡スチロール構造体 4の発泡スチロールの発泡率と損失との関係を示す特性図で、図 6は誘電体薄膜 5の厚さが 0. 5mm の場合、図 7は厚さが lmmの場合、図 8は厚さが 2mmの場合、図 9は厚さが 3mmの場合を示している。

[0032] レーダ等で使用されるミリ波帯域において、従来の FRPを使用したレドームでは、電波的な損失が著しく増大する。そこで、発明者等は、ミリ波帯域で使用してもアンテナを保護するに充分な機械的強度があり、且つ、電波的損失の少ないアンテナの保護部材として適した誘電材料を見出すベぐ様々な誘電材料についての調査検討を行った。

[0033] まず、発明者等は、アンテナの保護部材として、軽量な発泡スチロールを併せて使用することに着目し、この発泡スチロールでアンテナを保護する保護用ハウジングを形成するとともに、この保護用ハウジングを覆う発泡スチロール以外の保護部材を薄く形成することにより、機械的な強度を持たせつつ、保護部材の軽量化を試みた。し力しながら、発泡スチロールは、発泡率によっては、ミリ波帯域における電波的損失が大きくなると、う問題が発生した。

[0034] そこで、このミリ波帯域での電波的損失を軽減するために、発明者等は、発泡スチロール以外の保護部材として榭脂等を使用して、発泡スチロール表面をコーティングすることにより、発泡スチロールと榭脂等を密着させて、保護用ハウジングを形成しようと試みた。し力しながら、一般に使用されている榭脂等を発泡スチロール表面に塗布する際に、発泡スチロール自体が溶けてしまい、保護用ハウジングとしては使用できなかった。

[0035] さらに、調査検討を進めた結果、発明者等は、一般の発泡スチロールよりさらに軽量で断熱性に優れた高倍の発泡スチロール (EPS)と、乾燥状態の硬度が高ぐ強靱で耐衝撃性、耐摩耗性に優れたあるコーティング用の榭脂である無溶剤ウレタン榭脂の一種であるエフレタン (登録商標）を見いだした。さらに、この榭脂は、発泡スチロールにコーティングすることが可能であるとともに、コーティングすることで発泡スチロールを効果的に補強可能であることが判明した。そこで、発明者等は、このコーティング用の榭脂について、電波に対する性質を判断するために、種々実験を重ねた結果、一般の発泡スチロールより発泡率が高い発泡スチロールは、比誘電率が 1に近く、電波的には透明性がある性質を有していることが判明した。

[0036] そこで、発明者等は、エフレタンでコーティングされた発泡スチロールを用いて、保護用ハウジング 1を試作した。

図 1において、保護用ハウジング 1内に配置される電波機器は、アンテナ 2とこのァンテナ 2を支持するアンテナ支持棒 3とにより構成されて、る。アンテナ 2はダイポールアンテナであり、この実施例では、アンテナ 2に入射する電波の波長の 1Z2に相当する長さの金属の棒体が使用されており、このアンテナ 2はアンテナ支持棒 3により支持されている。アンテナ 2には、アンテナ支持棒 3の内部を貫通しているフィーダ（図示せず)を介して給電されて!、る。

[0037] 保護用ハウジング 1は、発泡スチロール構造体 4と誘電体薄膜 5とにより構成されている。発泡スチロール構造体 4は、アンテナ 2とアンテナ支持棒 3とにより構成される電気機器の周囲に、電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールが、密着した状態で封入されている。誘電体薄膜 5は、発泡スチロール構造体 4の表面を包囲しており、高硬度、且つ波長に比べて充分薄く形成されている。

[0038] 保護用ハウジング 1は、このように構成されているので、内部に配置されているアンテナ 2やアンテナ支持棒 3は、その周囲が発泡スチロールにより密着した状態に保持されているので、風雨等の外的要因や測定中の突発的事象から生じる曲がり等の機械的な変形が発生することはな、。 [0039] さらに、発泡スチロール構造体 4は、高倍の発泡スチロールを使用しているので、ァンテナ 2やアンテナ支持棒 3にかかる静的な加重に対しても充分な強度を保持している。誘電体薄膜 5は、硬度が高いエフレタンを使用し、発泡スチロール構造体 4では不足するアンテナ 2やアンテナ支持棒 3に対する局所的な加重に対する強度ゃ耐候性を保持している。

[0040] 次、で、発明者等は、発泡スチロール構造体 4で使用する高倍の発泡スチロールの発泡率と、誘電体薄膜 5で使用するエフレタンを塗布した塗装膜の厚さ（以下、単にエフレタンの塗装膜の厚さと記す）との関係について、アンテナ 2に入射する電波の損失を出来るだけ小さくすることの出来る最適値を得るために、以下に示す様々な実験を行った。

[0041] まず、誘電体薄膜 5で使用するエフレタンの有効性を確認するために、誘電体薄膜 5で使用する物質を、従来の FRPとエフレタンとした場合のデータをそれぞれ測定した。その結果が図 2に示す特性図である。図 2において、縦軸はアンテナ 2に入射する電波の損失 [dB]、横軸は周波数である。測定する周波数としては、ミリ波帯域の内、 76GHz, 85GHz, 94GHzの 3点について測定した。なお、図 2において、〇一〇 —はエフレタンを使用した場合、—口—口—は従来の FPRを使用した場合の測定結果をそれぞれ示している。

[0042] 図 2に示す測定結果を見ると、エフレタンを使用した保護用ハウジング 1では、 3つの周波数において電波の損失も少ないが、従来の FRPを使用した保護用ハウジングの場合には、 85GHz, 94GHzの高い周波数において電波の損失が著しく増大しており、エフレタンの有効性が確認できた。

[0043] 次、で、発明者等は、発泡スチロール構造体 4で使用する高倍の発泡スチロールの発泡率と、誘電体薄膜 5の塗装膜の厚さとのそれぞれ最適値を見出すために、これらの値を変化させて、アンテナ 2に入射する電波の損失について測定を行った。その結果が図 3—図 5と図 6—図 9にそれぞれ示す特性図である。

[0044] なお、図 3—図 5は、発泡スチロール構造体 4を構成する発泡スチロールの発泡率 1S それぞれ 20倍、 30倍、 40倍である発泡スチロールを試験用の試料として用いるとともに、周波数をパラメータとして、誘電体薄膜 5の塗装膜の厚さ mmと電波の損失 dBとの関係を測定したもので、縦軸はアンテナ 2に入射する電波の損失 [dB]、横軸はエフレタンの塗装膜の厚さ（_mm)を示している。図 3は発泡率が 20倍の試料、図 4 は発泡率が 30倍試料、図 5は発泡率が 40倍の試料を用いた場合のそれぞれ測定結果を示している。

[0045] 同様に、図 6—図 9は、誘電体薄膜 5としてエフレタンを使用し、このエフレタンの塗装膜の厚さが、それぞれ 0. 5mm、 lmm、 2mm、 3mmのエフレタンを試験用の試料として用いるとともに、周波数をパラメータとして、発泡率と電波の損失 dBとの関係を測定したもので、縦軸はアンテナ 2に入射する電波の損失 [dB]、横軸は発泡スチロールの発泡率 (倍)を示している。図 6は塗装膜の厚さが 0. 5mmの場合、図 7は塗装膜の厚さが lmmの場合、図 8は塗装膜の厚さが 2mmの場合、図 9は塗装膜の厚さが 3mmの場合のそれぞれ測定結果を示して、る。

[0046] 図 3—図 5、及び図 6—図 9に示すように、測定する周波数としては、ミリ波帯域の内、 76GHz, 85GHz, 94GHzの 3点で、図中、— は 76GHzゝ—口—口—は 85 GHz、―△—△—は 94GHzの場合の測定結果をそれぞれ示している。さらに、図 3— 図 5において、エフレタンの塗装膜の厚さが 0. 5mm、 lmm、 2mm、 3mmの 4点で測定を行っており、又、図 6—図 9において、発泡スチロール 4の発泡率が 20倍、 30 倍、 40倍の 3点で測定を行った。

[0047] 図 3—図 5、及び図 6—図 9に示すそれぞれの測定結果について検討する。誘電体薄膜 5の塗装膜の厚さについては、塗装膜の厚さ 3mmの場合の電波の損失、特に 8 5GHz, 94GHzの高い周波数における損失が大きぐ厚さ 2mm以下の場合には、損失が少なぐ最適であるとの結果が得られた。そして、誘電体薄膜 5の塗装膜の厚さ力 2mm以下の場合には、発泡スチロール構造体 4で使用する高倍の発泡スチロールの発泡率については、全ての倍率において電波的損失が小さぐ発泡率が 20 倍以上であればょ、との結果が得られた。

実施例 2

[0048] この発明の第 2の実施例は、第 1の実施例においてアンテナ 2を支持するアンテナ支持棒 3を省略した場合の実施例である。以下、この発明の第 2の実施例を、図 10 に基づいて詳細に説明する。」なお、第 1の実施例と同じ部分については、同一名称を用い、その説明を省略する。図 10は、この発明の第 2の実施例を示すもので、保護用ハウジング 11とその内部に配置されている電波機器とを示す模式図である。

[0049] この実施例では、図 10に示すように、保護用ハウジング 11内に配置される電波機器は、アンテナ 2とこのアンテナ 2に給電するためのフィーダ 12とにより構成されており、アンテナ 2には、フィーダ 12が接続され、このフィーダ 12を介してアンテナ 2は給電されている。

[0050] 実施例 1と同様に、電波機器を構成するアンテナ 2とフィーダ 12との全周囲には、電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールが密着した状態で封入されており、さらに、この発泡スチロール構造体 4の表面は、誘電体薄膜 5により包囲されて、保護用ハウジング 11が構成されている。従って、アンテナ 2はアンテナ支持棒なしで発泡スチロール構造体 4に支持されており、実施例 1と同様に、発泡スチロール構造体 4と誘電体薄膜 5とにより外的要因等力保護されている。

[0051] このように構成されているので、内部に配置されている電波機器としてのアンテナ 2 とフィーダ 12とは、その周囲が発泡スチロールにより密着した状態に保持されているので、風雨等の外的要因や測定中の突発的事象から生じる曲がり等の機械的な変形が発生することはない。特に、ダイポールアンテナのような棒状のアンテナに対する局所的な加重に対しても、高い強度を維持することが出来るとともに、耐候性を維持することが出来る。

その上、アンテナ支持棒が省略され、それだけ部品点数が減少して、構造が簡素化されるとともに、アンテナ支持棒による電波の反射も防ぐことが出来る。

実施例 3

[0052] この発明の第 3の実施例は、保護用ハウジング 21内に配置される電波機器として、球形の誘電体電波レンズ 22を使用した場合の実施例である。以下、この発明の第 3 の実施例を、図 11に基づいて詳細に説明する。なお、第 1の実施例及び第 2の実施例と同じ部分については、同一名称、同一符号を付し、その説明を省略する。

[0053] 図 11は、この発明の第 3の実施例を示すもので、保護用ハウジング 21とその内部に配置されてヽる電波機器とを示す模式図である。

[0054] 図 11において、保護用ハウジング 21内に配置される電波機器は、球形の誘電体電波レンズ 22と電波反射体 23とにより構成されてヽる。

[0055] 実施例 1及び実施例 2の場合と同様に、電波機器を構成する誘電体電波レンズ 22 の周囲には、電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールが密着した状態で封入されている。この発泡スチロール構造体 4は球形で、その半径は誘電体電波レンズ 22の焦点距離と等しくなるように形成されている。即ち、発泡スチロール構造体 4を介して誘電体電波レンズ 22に入射した電波が発泡スチロール構造体 4 の表面に焦点を結ぶように、発泡スチロール構造体 4は形成されている。さら〖こ、この入射した電波が焦点を結ぶ発泡スチロール構造体 4の表面には、電波を反射する電波反射体 23が形成されている。発泡スチロール構造体 4の全表面と電波反射体 23 とは、誘電体薄膜 5により包囲されて、保護用ハウジング 21が構成されている。

[0056] 従って、発泡スチロール構造体 4を介して誘電体電波レンズ 22に入射した電波は、発泡スチロール構造体 4表面の電波反射体 23によって反射され、入射波と同じ方向に反射される。また、誘電体電波レンズ 22と電波反射体 23とは、実施例 1と同様に発泡スチロール構造体 4と誘電体薄膜 5とにより構成される保護用ハウジング 21により、外的要因等力保護されて、る。

[0057] このように構成されて!、るので、発泡スチロール構造体 4と誘電体電波レンズ 22を、全方位的に同じ特性を有するルーネベルグレンズとして使用することが出来るとともに、電波反射体 23により入射した電波を同じ方向に反射することが可能な電波反射装置とすることが出来る。

実施例 4

[0058] この発明の第 4の実施例は、第 3の実施例において、発泡スチロール構造体 4の表面に電波反射体 23を形成する代わりに、球形の誘電体電波レンズ 22で受信する電波受信部を形成した場合の実施例である。以下、この発明の第 4の実施例を、図 12 に基づいて詳細に説明する。なお、第 1の実施例、第 2の実施例及び第 3の実施例と同じ部分については、同一名称、同一符号を付し、その説明を省略する。

[0059] 図 12は、この発明の第 4の実施例を示すもので、保護用ハウジング 31とその内部に配置されてヽる電波機器とを示す模式図である。

[0060] 図 12において、保護用ハウジング 31内に配置される電波機器は、実施例 3と同様に、球形の誘電体電波レンズ 22と後述する電波受信部 32とフィーダ 33とにより構成されている。

[0061] 実施例 1及び実施例 2と同様に、電波機器を構成する誘電体電波レンズ 22の全周囲には、電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールが密着した状態で封入されている。この発泡スチロール構造体 4は球形で、その半径は誘電体電波レンズ 22の焦点距離と等しくなるように形成されている。即ち、発泡スチロール構造体 4を介して誘電体電波レンズ 22に入射した電波が、発泡スチロール構造体 4の表面に焦点を結ぶように、発泡スチロール構造体 4は形成されている。

[0062] 入射した電波が焦点を結ぶ発泡スチロール構造体 4の表面には、誘電体電波レンズ 22に入射する電波を受信する電波受信部 32が形成されており、電波受信部 32には、フィーダ 33が接続され、このフィーダ 33を介して電波受信部 32は給電されている。さらに、この発泡スチロール構造体 4の全表面と電波受信部 32とフィーダ 33とは、誘電体薄膜 5により包囲されている。従って、誘電体電波レンズ 22と電波受信部 32 とフィーダ 33とにより電波機器が構成され、発泡スチロール構造体 4と誘電体薄膜 5 とにより保護用ハウジング 31が構成されており、内部の電波機器は外的要因等から保護されている。

[0063] このように構成されているので、実施例 3と同様に、発泡スチロール構造体 4と誘電体電波レンズ 22を、全方位的に同じ特性を有するルーネベルグレンズとして使用することが出来るとともに、電波受信部 32により入射した電波を受信することが出来る。

[0064] なお、この発明は上記各実施例に限定されるものではなぐ例えば、保護用ハウジングは、電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールで、電波機器の周囲に、空隙を介在させて発泡スチロール構造体を形成し、さらに、この発泡スチロール構造体の表面は、高硬度、且つ波長に比べて充分薄く形成した誘電体薄膜で包囲した構造に形成する。このような構造に形成すれば、保護用ハウジングの内部には空洞が形成されているので、内部の電波機器として、レーダのパラボラアンテナのように回転する形式のアンテナに対しても保護用ハウジングとして利用することが出来る。

産業上の利用可能性この発明による電波装置の保護用ハウジングは、屋内、屋外に係わらず利用可能であり、走査型レーダ等のパラボラアンテナのように、回転部分が回転するための空洞があるレドームとしても利用可能である。また、如何なる形状にも形成できるので、人目に付く場所において、レドームであることを目立たせないように使用することも出来る。

Claims

請求の範囲

[1] 内部に配置する電波機器を保護する保護用ハウジングと、この保護用ハウジング内部に、前記電波機器を配置してなる電波装置において、

前記保護用ハウジングは、前記電波機器の周囲に、電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールで形成してなる発泡スチロール構造体と、この発泡スチロール構造体の表面を包囲する高硬度、且つ波長に比べて充分薄く形成してなる誘電体薄膜とからなること

を特徴とする電波装置。

[2] 内部に配置する電波機器を保護する保護用ハウジングと、この保護用ハウジング内部に、前記電波機器を配置してなる電波装置において、

前記保護用ハウジングは、前記電波機器の周囲に、電波に対して透明性がある比誘電率を有する発泡スチロールで形成してなる発泡スチロール構造体と、この発泡スチロール構造体の表面を包囲する高硬度、且つ波長に比べて充分薄く形成してなる誘電体薄膜とからなり、

前記発泡スチロール構造体は、前記電波機器の周囲に前記発泡スチロールを密着した状態で封入したこと

を特徴とする電波装置。

[3] 内部に配置する電波機器を保護する保護用ハウジングと、この保護用ハウジング内部に、前記電波機器を配置してなる電波装置において、

前記保護用ハウジング内部に配置する前記電波機器は、アンテナであることを特徴とする電波装置。

[4] 内部に配置する電波機器を保護する保護用ハウジングと、この保護用ハウジング内部に、前記電波機器を配置してなる電波装置において、

前記発泡スチロール構造体は、前記電波機器の周囲に前記発泡スチロールを密着した状態で封入し、

[5] 内部に配置する電波機器を保護する保護用ハウジングと、この保護用ハウジング内部に、前記電波機器を配置してなる電波装置において、

前記電波機器は、球形の誘電体電波レンズであり、

前記発泡スチロール構造体は、前記誘電体電波レンズの表面を覆うとともに、この誘電体レンズの焦点距離に等しい半径を有し、さらに前記電波機器の周囲に前記発泡スチロールを密着した状態で封入すること

を特徴とする電波装置。

[6] 内部に配置する電波機器を保護する保護用ハウジングと、この保護用ハウジング内部に、前記電波機器を配置してなる電波装置において、

前記電波機器は、球形の誘電体電波レンズであり、

前記発泡スチロール構造体は、前記誘電体電波レンズの表面を覆うとともに、この誘電体レンズの焦点距離に等しい半径を有し、さらに前記電波機器の周囲に前記発泡スチロールを密着した状態で封入し、前記発泡スチロール構造体の表面に、電波を反射する電波反射体を形成したことを特徴とする電波装置。

[7] 内部に配置する電波機器を保護する保護用ハウジングと、この保護用ハウジング内部に、前記電波機器を配置してなる電波装置において、

前記電波機器は、球形の誘電体電波レンズであり、

前記発泡スチロール構造体は、前記誘電体電波レンズの表面を覆うとともに、この誘電体レンズの焦点距離に等しい半径を有し、さらに前記電波機器の周囲に前記発泡スチロールを密着した状態で封入し、

前記発泡スチロール構造体の表面に、前記球形の誘電体電波レンズで受信する電波受信部を形成したこと

を特徴とする電波装置。

[8] 前記誘電体薄膜は、榭脂を塗布してなる誘電体塗装膜であること

を特徴とする請求項 1一請求項 7にそれぞれ記載の電波装置。

[9] 前記発泡スチロール構造体の前記発泡スチロールの発泡率は、 20倍以上であるとともに、前記誘電体塗装膜の厚さは、 2mm以下であること

[10] 前記発泡スチロール構造体の前記発泡スチロールの代わりに発泡ウレタンを用いたこと

[11] 前記誘電体薄膜は、榭脂を塗布してなる誘電体塗装膜であり、

前記発泡スチロール構造体の前記発泡スチロールの発泡率は、 20倍以上であるとともに、前記誘電体塗装膜の厚さは、 2mm以下であること

[12] 前記誘電体薄膜は、榭脂を塗布してなる誘電体塗装膜であり、前記発泡スチロール構造体の前記発泡スチロールの代わりに発泡ウレタンを用いたこと

[13] 前記発泡スチロール構造体の前記発泡スチロールの代わりに発泡ウレタンを用い、前記発泡ウレタンの発泡率は、 20倍以上であるとともに、前記誘電体塗装膜の厚さは、 2mm以下であること

[14] 前記誘電体薄膜は、榭脂を塗布してなる誘電体塗装膜であり、

前記発泡スチロール構造体の前記発泡スチロールの代わりに発泡ウレタンを用い、前記発泡ウレタンの発泡率は、 20倍以上であるとともに、前記誘電体塗装膜の厚さは、 2mm以下であること