WO2020179888A1 - 導波管及び導波システム - Google Patents

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和行 中村
小澤　悟
顕太郎 西
森　正俊
大介 松本
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Japan Aerospace Exploration Agency JAXA
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    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems

Definitions

  • the present invention relates to a waveguide and a waveguide system.
  • Waveguides are known for transmitting radio waves between devices such as artificial satellites.
  • Patent Document 1 describes a rigid waveguide having a metal pipe.
  • Patent Document 2 describes a flexible waveguide having a bellows structure.
  • the waveguide of Patent Document 1 has room for improvement in terms of weight reduction.
  • the waveguide of Patent Document 2 has room for improvement from the viewpoint of radio wave transmission efficiency (from the viewpoint of reducing loss).
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a waveguide having a structure capable of solving at least one of the above problems.
  • a waveguide including a tubular main body and a metal mesh provided on the inner surface of the main body.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the example of the method for manufacturing the waveguide according to the first embodiment. It is a partially enlarged view of FIG. It is a schematic diagram of the waveguide system which concerns on 1st Embodiment. It is a perspective view of the waveguide which concerns on 2nd Embodiment. It is sectional drawing along the axial direction of the waveguide which concerns on 2nd Embodiment.
  • the waveguide 100 includes a tubular main body 10 and a metal mesh 20 provided on the inner surface of the main body 10. Therefore, even if the main body 10 is made of a material other than a metal material, sufficient reflectance of radio waves can be ensured on the inner surface of the main body 10, so that the weight of the main body 10 can be easily reduced. Can be done.
  • the main body portion 10 is configured to include, for example, a tubular portion 11 formed in a tubular shape and flange-shaped flange portions 12 formed at both ends of the tubular portion 11.
  • the cross-sectional shape of the tubular portion 11 orthogonal to the axial direction is, for example, a rectangular shape.
  • the flange portion 12 is formed with a fastening hole 13 for fastening the flange portion 12 to the outside.
  • the flange portion 12 is formed in a rectangular shape with chamfered corners, and fastening holes 13 are arranged at each of the four corners of the flange portion 12.
  • the flange portions 12 of a plurality of waveguides 100 can be connected to each other by fastening them together, or the waveguide 100 can be connected to another waveguide (not shown). It can be connected or the waveguide 100 can be connected to a device other than the waveguide.
  • the material of the main body 10 is not particularly limited, but from the viewpoint of reducing the weight of the waveguide 100, it can be a resin material or carbon fiber reinforced plastic (CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics), and the strength of the main body 10 can be increased. From the viewpoint, it is preferably carbon fiber reinforced plastic.
  • CFRP Carbon Fiber Reinforced Plastics
  • the main body portion 10 is made of carbon fiber reinforced plastic, and therefore is made of a resin material.
  • the metal mesh 20 is provided along the entire inner peripheral surface of the tubular portion 11 having a rectangular cross section, that is, the inner peripheral surface of a rectangular tube. Therefore, the metal mesh 20 is arranged over the entire area from one end to the other end of the main body 10. That is, the metal mesh 20 is arranged between the end faces of the flange portions 12 at both ends in opposite directions.
  • the material of the metal wire 23 (FIG. 4) constituting the metal mesh 20 is not particularly limited, but the metal wire 23 can be, for example, a molybdenum wire or a tungsten wire, and in either case, It is preferable that the outer peripheral surface of the wire is plated with gold.
  • the method of braiding the metal mesh 20 is not particularly limited, and the metal mesh 20 may be a woven fabric of the metal wire 23 or a knitted metal wire 23.
  • the metal mesh 20 is impregnated with the resin material forming the main body 10. That is, the main body 10 is made of carbon fiber reinforced plastic containing carbon fiber 14 (see FIG. 4) and a resin material (resin 15 in FIG. 4), and the resin material constituting the main body 10 is carbon fiber 14. And the metal mesh 20 are impregnated. Therefore, good integration between the main body 10 and the metal mesh 20 can be realized. More specifically, for example, the carbon fibers 14 constituting the main body 10 are in contact with the metal mesh 20.
  • a sheet material made of a metal mesh 20 is wound around the outer peripheral surface of an inner mold 41 which is a long core material having a rectangular cross section.
  • the inner mold 41 is made of a material having a higher linear expansion coefficient than the resin 15 constituting the prepreg sheet 80 described later.
  • the start end 21 (end of the winding start) of the metal mesh 20 is aligned with the corner portion in the cross-sectional shape of the inner mold 41, and the metal mesh 20 is rotated once around the axis of the inner mold 41. Wrap it over.
  • the position of the terminal end 22 of the metal mesh 20 is not particularly limited, but may be, for example, any part on the long side in the cross-sectional shape of the inner mold 41.
  • the end 22 is located at any portion of the long side 20a and the short side 20b in the cross-sectional shape of the metal mesh 20. Since the start end 21 can be located at a corner of the cross-sectional shape of the metal mesh 20, it is possible to ensure good smoothness of the inner peripheral surface of the metal mesh 20.
  • the number of windings of the metal mesh 20 is preferably one, and the overlapping region of the metal meshes 20 (the portion along the lower long side 20a in FIG. 3).
  • the area between the start end 21 and the end 22) is preferably less than the length of the long side 20a (or the short side 20b).
  • the number of turns of the metal mesh 20 may be 2 or more in order to improve the reflectance.
  • the prepreg sheet 80 formed by impregnating the carbon fiber 14 (FIG. 4) with the resin 15 (FIG. 4) is placed around the inner mold 41 from above the metal mesh 20. Wrap around.
  • the prepreg sheet 80 is a material of the main body 10.
  • the uncured resin 15 constituting the prepreg sheet 80 also impregnates the metal mesh 20.
  • the carbon fibers 14 constituting the prepreg sheet 80 are in contact with the metal mesh 20.
  • an outer mold 42 is provided around the wound prepreg sheet 80.
  • the outer mold 42 is made of a material having a linear expansion coefficient lower than that of the resin 15 forming the prepreg sheet 80.
  • the prepreg sheet 80 is formed into the shape of the flange portion 12 by an appropriate method.
  • the prepreg sheet 80 is heat-treated to cure the resin material forming the prepreg sheet 80.
  • the main body 10 made of the prepreg sheet 80 is formed integrally with the metal mesh 20. That is, the metal mesh 20 and the tubular portion 11 are integrally formed into a tubular shape, and the flange portions 12 are formed at both ends of the tubular portion.
  • the outer mold 42 is removed from the tubular portion 11, and the inner mold 41 is removed from the tubular portion 11 and the metal mesh 20 to obtain the waveguide 100.
  • the flange portion 12 does not necessarily have to be integrally molded with the tubular portion 11, and may be provided integrally with the tubular portion 11 after being separately molded from the tubular portion 11.
  • the gaps between the carbon fibers 14 constituting the prepreg sheet 80 are impregnated with the resin 15 constituting the prepreg sheet 80, and the resin is impregnated. 15 also impregnates the gap between the metal wires 23 forming the metal mesh 20. Further, at least the innermost metal wire 23 of the metal mesh 20 is in contact with the inner mold 41. After that, the resin 15 constituting the prepreg sheet 80 is cured, so that the carbon fiber 14 and the metal wire 23 are integrated.
  • the waveguide system 200 is an artificial satellite.
  • the present invention is not limited to this example, and the waveguide system 200 may be a space device other than an artificial satellite or a system used on the ground.
  • the waveguide system 200 includes, for example, an antenna unit 50, an artificial satellite body 60, and a boom 65 that connects the artificial satellite body 60 and the antenna unit 50 to each other.
  • the antenna section 50 includes an antenna mirror surface 51 and an antenna feeding section 53 supported by the antenna mirror surface 51 via a support section 52.
  • the artificial satellite main body 60 includes a structure 61 and a signal processing unit 62 provided in the structure 61.
  • the signal processing unit 62 and the antenna feeding unit 53 are connected to each other via a waveguide 70. Therefore, radio waves can be transmitted from the antenna feeding unit 53 to the signal processing unit 62 via the internal space of the waveguide 70. At least a part of the waveguide 70 is configured by the above-described waveguide 100.
  • the waveguide 100 according to the present embodiment constitutes at least a part of the waveguide 70.
  • the waveguide 100 according to the present embodiment is also configured to include the tubular main body 10 and the metal mesh 20 provided on the inner surface of the main body 10. That is, also in the case of this embodiment, the metal mesh 20 is provided on the inner surface of the tubular portion 11 of the main body portion 10.
  • the main body 10 is formed in a bellows shape by a flexible flexible material. That is, as shown in FIGS. 6 and 7, the tubular portion 11 of the main body portion 10 is formed in a bellows shape and can be expanded and contracted in the axial direction, and can be bent in the direction in which the axial direction is bent. It has become.
  • the metal mesh 20 is formed in a tubular shape having a substantially constant internal cross-sectional area. The joint portion 91 (FIG. 7) between the inner peripheral surface of the main body portion 10 and the metal mesh 20 is intermittently arranged in the axial direction of the main body portion 10 (the axial direction of the tubular portion 11).
  • the metal mesh 20 can expand and contract according to the bending and expansion and contraction of the tubular portion 11. Therefore, it is possible to realize a waveguide 100 having flexibility and good radio wave transmission efficiency. That is, the loss can be reduced as compared with the case where the metal mesh 20 is not provided on the inner surface of the bellows-shaped main body 10.
  • the main body portion 10 (the tubular portion 11 of the main body portion 10) has a large cross-sectional area having a relatively large lumen cross-sectional area and a relatively small lumen cross-sectional area.
  • Small cross-sectional area portions are alternately provided in the axial direction, and the joint portion 91 joins the inner peripheral surface of the small cross-sectional area portion of the main body portion 10 and the metal mesh 20.
  • the metal mesh 20 and the tubular portion 11 are tensioned in the axial direction of the tubular portion 11 in a state of being tensioned. It is preferable to join and at the joining portion 91.
  • the joint portion 91 may be formed continuously in the circumferential direction of the tubular portion 11 (that is, may be formed in a continuous circumferential shape), or may be formed intermittently in the circumferential direction of the tubular portion 11. It may have been.
  • the joint portion 91 is formed, for example, by applying and curing an adhesive to the contact portion between the metal mesh 20 and the inner peripheral surface of the small cross-sectional area portion of the tubular portion 11.
  • the material of the main body 10 may be a resin material or a metal material such as aluminum.
  • the method of braiding the metal mesh 20 is not particularly limited. However, in the case of the present embodiment, it is preferable that the metal mesh 20 has excellent elasticity in the axial direction of the tubular portion 11. Therefore, as an example, the metal mesh 20 is braided in such a manner that the expansion / contraction ratio in one axial direction in the orthogonal biaxial direction in the plane of the metal mesh 20 is larger than the expansion / contraction ratio in the other axial direction.
  • One axial direction of the metal mesh 20 is arranged along the axial direction AX1 (of the tubular portion 11) AX1 (FIG. 7) of the main body portion 10.
  • the other axial direction in the orthogonal biaxial direction in the plane of the metal mesh 20 is arranged along the axial direction of the axial direction AX1, that is, the circumferential direction of the tubular portion 11.
  • the metal mesh 20 is braided in a double atlas knitting.
  • the double atlas knitting is a kind of tricot knitting, and is a knitting method which is also called a double bandai knitting.
  • a double design is formed by performing single atlas knitting with two reed warps in opposite directions. In other words, in the double atlas edition, an organization in which the single atlas edition is double-layered can be obtained.
  • the single atlas knitting is a kind of warp knitting, which is also called a bandaik knitting, and is a knitting method in which a zigzag (staggered) stitch is formed.
  • the single atlas knitting is a kind of braid knitting, and is performed by repeatedly shifting the warp yarn to the right and left several times for each course.
  • a base sheet made of a flexible material such as a resin may be provided in a tubular shape along the outer peripheral surface of the tubular metal mesh 20.
  • the base sheet and the tubular portion 11 are joined at the joining portion 91, and the metal mesh 20 and the tubular portion 11 are joined to each other via the base sheet.
  • the waveguide 70 of the waveguide system 200 shown in FIG. 5 is composed of the waveguide 100 according to the present embodiment, that is, the waveguide 100 having flexibility, so that the antenna portion 50
  • the waveguide 100 can absorb a change in position or vibration relative to the artificial satellite body 60.
  • the waveguide 70 of FIG. 5 has, for example, a plurality of linear portions (for example, a first straight portion 71, a second straight portion 73, a third straight portion 74, and a fourth linear portion) formed in a straight line.
  • a straight portion 75) and a bent portion 72 connecting these straight portions are provided.
  • the second straight line portion 73 is the longest and extends from the antenna unit 50 side toward the artificial satellite body 60 side.
  • the first straight line portion 71 and the third straight line portion 74 intersect (for example, orthogonally) with respect to the second straight line portion 73, respectively.
  • the fourth straight line portion 75 is, for example, orthogonal to the third straight line portion 74 and extends parallel to the second straight line portion 73.
  • the waveguide 100 according to the present embodiment that is, the flexible waveguide 100, typically comprises at least a part of the first straight line portion 71 and at least a part of the third straight line portion 74, respectively. Is preferable.
  • the second linear portion 73 is a rigid waveguide (for example, the waveguide 100 according to the first embodiment) and the rigid waveguide thermally expands or contracts, the first straight portion 71
  • the longest straight section (second straight section 73), which is the longest straight section among the plurality of straight sections constituting the waveguide 70, is formed by a rigid waveguide, and the longest straight section is formed.
  • Flexible at least one, preferably both, of adjacent straight sections (first straight section 71, third straight section 74) that are adjacent and extend in a direction intersecting the longest straight section. It is preferably composed of a waveguide 100.
  • the waveguide 100 according to the present embodiment may be used to form the bent portion 72, or to form other straight portions (second straight portion 73, fourth straight portion 75). It may be used.
  • the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and includes various modifications, improvements, and the like as long as the object of the present invention is achieved. Further, the above-described embodiments can be combined within a range that does not conflict with each other. Further, the various components of the waveguide 100 do not have to be individually independent, and a plurality of components are formed as one member, and one component is formed of a plurality of members. It is allowed that a certain component is a part of another component, a part of a certain component overlaps with a part of another component, and the like.
  • a waveguide comprising a tubular main body and a metal mesh provided on the inner surface of the main body.
  • the waveguide according to (1) wherein the main body is composed of a resin material.
  • the waveguide according to (2) wherein the metal mesh is impregnated with a resin material forming the main body.
  • the main body is formed in a bellows shape by a flexible flexible material.
  • the metal mesh is formed in a tubular shape having a substantially constant lumen cross-sectional area.
  • the main body has a large cross-sectional area having a relatively large lumen cross-sectional area and a small cross-sectional area having a relatively small lumen cross-sectional area alternately in the axial direction.
  • the said junction part is a waveguide as described in (4) which has joined the inner peripheral surface of the said small cross-section area part of the said main-body part, and the said metal mesh.
  • the metal mesh is braided in such a manner that the expansion / contraction rate in one axial direction in the orthogonal biaxial direction in the plane is larger than the expansion / contraction rate in the other axial direction.
  • An antenna mirror surface, an antenna feeding unit, a signal processing unit, and a waveguide connecting the antenna feeding unit and the signal processing unit are provided.

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Abstract

導波管（１００）は、管状の本体部（１０）と、本体部（１０）の内面に設けられた金属メッシュ（２０）と、を備える。

Description

導波管及び導波システム
　本発明は、導波管及び導波システムに関する。
　人工衛星などにおける機器間で電波を伝達するために導波管が知られている。
　特許文献１には、金属製のパイプを有するリジッド導波管が記載されている。
　特許文献２には、蛇腹構造のフレキシブル導波管が記載されている。
特開２００８－２７１３３３号公報 特開２０１４－７８８９７号公報
　特許文献１の導波管は、軽量化の観点で改善の余地がある。
　特許文献２の導波管は、電波の伝送効率の観点（ロスを低減する観点）で改善の余地がある。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、上記した課題の少なくともいずれか１つを解決可能な構造の導波管を提供するものである。
　本発明によれば、管状の本体部と、前記本体部の内面に設けられた金属メッシュと、を備える導波管が提供される。
　本発明によれば、軽量化、又は、ロスの低減を図ることができる。
第１実施形態に係る導波管の斜視図である。 第１実施形態に係る導波管の軸方向に沿った断面図である。 第１実施形態に係る導波管の製造方法の例を説明するための断面図である。 図３の部分拡大図である。 第１実施形態に係る導波システムの模式図である。 第２実施形態に係る導波管の斜視図である。 第２実施形態に係る導波管の軸方向に沿った断面図である。
発明の詳細な説明
　以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
　〔第１実施形態〕
　先ず、図１から図５を用いて第１実施形態を説明する。
　図１及び図２に示すように、本実施形態に係る導波管１００は、管状の本体部１０と、本体部１０の内面に設けられた金属メッシュ２０と、を備える。
　このため、本体部１０を金属材料以外の材料で構成しても、本体部１０の内面における電波の十分な反射率を確保することができるため、本体部１０の軽量化を容易に実現することができる。
　本体部１０は、より詳細には、例えば、管状に形成された管状部１１と、管状部１１の両端にそれぞれ形成されたフランジ状のフランジ部１２と、を備えて構成されている。
　管状部１１の軸心方向に対して直交する断面形状は、例えば、長方形状である。
　フランジ部１２には、例えば、当該フランジ部１２を外部に止着するための止着孔１３が形成されている。一例として、フランジ部１２は、角が面取りされた長方形状に形成されており、フランジ部１２の４つの角にそれぞれ止着孔１３が配置されている。
　図示しないビスなどの止着部材を用いて、例えば、複数の導波管１００のフランジ部１２同士を止着することによって連接したり、導波管１００を他の導波管（不図示）と連接したり、導波管１００を導波管以外の機器に接続したりすることができる。
　本体部１０の材料は、特に限定されないが、導波管１００の軽量化の観点から、樹脂材料又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Ｃａｒｂｏｎ　Ｆｉｂｅｒ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ）とすることができ、本体部１０の強度の観点から炭素繊維強化プラスチックであることが好ましい。
　本実施形態の場合、本体部１０は、炭素繊維強化プラスチックにより構成されており、したがって、樹脂材料を含んで構成されている。
　金属メッシュ２０は、管状部１１の断面長方形状の内周面、すなわち四角筒状の内周面の全面に沿って設けられている。したがって、金属メッシュ２０は、本体部１０の一端から他端に亘る全域に配置されている。つまり、両端のフランジ部１２の、互いに反対向きの端面間に亘って金属メッシュ２０が配置されている。
　金属メッシュ２０を構成する金属線２３（図４）の材料は、特に限定されないが、金属線２３は、例えば、モリブデンの線材、又は、タングステンの線材とすることができ、いずれの場合にも、線材の外周面に金メッキが施されていることが好ましい。
　本実施形態においては、金属メッシュ２０の編組の仕方は、特に限定されず、金属メッシュ２０は、金属線２３の織物であってもよいし、金属線２３の編み物であってもよい。
　また、本体部１０を構成する樹脂材料が金属メッシュ２０に含浸している。すなわち、本体部１０は、炭素繊維１４（図４参照）と樹脂材料（図４の樹脂１５）とを含む炭素繊維強化プラスチックにより構成されており、本体部１０を構成する樹脂材料が炭素繊維１４と金属メッシュ２０とに亘って含浸している。このため、本体部１０と金属メッシュ２０との良好な一体性を実現することができる。
　より詳細には、例えば、本体部１０を構成する炭素繊維１４が金属メッシュ２０に接している。
　次に、図３及び図４を用いて、導波管１００を製造する方法の例を説明する。
　先ず、図３に示すように、断面長方形状の長尺な芯材である内型４１の外周面に、金属メッシュ２０により構成されたシート材を周回状に巻き付ける。内型４１は、後述するプリプレグシート８０を構成する樹脂１５よりも線膨張率が高い材料により構成されている。
　ここで、図３に示すように、内型４１の断面形状における角部に金属メッシュ２０の始端２１（巻き付け始めの端）を位置合わせし、金属メッシュ２０を内型４１の軸周りに１周以上巻き付ける。金属メッシュ２０の終端２２の位置は特に限定されないが、例えば、内型４１の断面形状における長辺におけるいずれかの部位とすることができる。したがって、例えば、金属メッシュ２０の断面形状における長辺２０ａと短辺２０ｂとのうち、長辺２０ａにおけるいずれかの部位に、終端２２が位置している。
　始端２１が金属メッシュ２０の断面形状における角に位置するようにできるため、金属メッシュ２０の内周面の良好な平滑性を確保することが可能である。
　導波管１００の軽量化の観点で、金属メッシュ２０の巻回数は１回であることが好ましく、金属メッシュ２０同士の重複領域（図３において下側の長辺２０ａに沿っている部分であって始端２１と終端２２との間の領域）は、長辺２０ａ（又は短辺２０ｂ）の長さ未満であることが好ましい。
　なお、反射率の向上のため、金属メッシュ２０の巻回数は２回以上としてもよい。
　内型４１に金属メッシュ２０を巻回した後、炭素繊維１４（図４）に樹脂１５（図４）が含浸することにより構成されたプリプレグシート８０を金属メッシュ２０の上から内型４１の周囲に巻き付ける。プリプレグシート８０は、本体部１０の材料である。このとき、プリプレグシート８０を構成する硬化前の樹脂１５が金属メッシュ２０にも含浸する。また、プリプレグシート８０を構成する炭素繊維１４が金属メッシュ２０に接した状態となる。
　次に、巻回したプリプレグシート８０の周囲に外型４２を設ける。外型４２は、プリプレグシート８０を構成する樹脂１５よりも線膨張率が低い材料により構成されている。
　また、フランジ部１２については、プリプレグシート８０を適宜の方法でフランジ部１２の形状にする。
　次に、プリプレグシート８０に熱処理を施すことによって、プリプレグシート８０を構成する樹脂材料を硬化させる。
　これにより、プリプレグシート８０を材料とする本体部１０が、金属メッシュ２０と一体に成形される。
　すなわち、金属メッシュ２０及び管状部１１が一体の管状に成形されるとともに、この管状の部分の両端にそれぞれフランジ部１２が形成される。
　その後、管状部１１から外型４２を取り外し、管状部１１及び金属メッシュ２０から内型４１を抜去することによって、導波管１００が得られる。
　なお、フランジ部１２については、必ずしも管状部１１と一体成形されていなくてもよく、管状部１１とは別途成形した後で、管状部１１と一体に設けられていてもよい。
　ここで、図４に示すように、プリプレグシート８０の硬化処理前において、プリプレグシート８０を構成する炭素繊維１４同士の間隙に、プリプレグシート８０を構成する樹脂１５が含浸しているとともに、この樹脂１５が金属メッシュ２０を構成する金属線２３同士の間隙にも含浸している。
　また、金属メッシュ２０の少なくとも最内周の金属線２３は内型４１に接している。
　その後、プリプレグシート８０を構成する樹脂１５が硬化することによって、炭素繊維１４と金属線２３とが一体的となる。
　また、金属メッシュ２０の少なくとも最内周の金属線２３は内型４１に接しているため、その後に内型４１が抜去されることで導波管１００の内部空間３０が形成された状態では、一部の金属線２３は、樹脂１５から露出した状態（内部空間３０に露出した状態）となる。このため、電波が内部空間３０を伝搬する際における反射率を十分に確保することができ、電波の良好な伝送効率を実現できる。
　次に、図５を用いて本実施形態に係る導波システム２００について説明する。
　本実施形態の場合、導波システム２００は、人工衛星である。ただし、本発明は、この例に限らず、導波システム２００は、人工衛星以外の宇宙機器であってもよいし、地上で用いられるシステムであってもよい。
　導波システム２００は、例えば、アンテナ部５０と、人工衛星本体６０と、人工衛星本体６０とアンテナ部５０とを相互に連結しているブーム６５と、を備えている。
　アンテナ部５０は、アンテナ鏡面５１と、サポート部５２を介してアンテナ鏡面５１によって支持されているアンテナ給電部５３と、を備えている。
　人工衛星本体６０は、構体６１と、構体６１に設けられている信号処理部６２と、を備えている。
　信号処理部６２とアンテナ給電部５３とは導波路７０を介して相互に接続されている。このため、導波路７０の内部空間を介して、アンテナ給電部５３から信号処理部６２へ電波を伝送することができる。
　導波路７０の少なくとも一部分が、上述した導波管１００により構成されている。
　このように、本実施形態に係る導波システム２００は、アンテナ鏡面５１と、アンテナ給電部５３と、信号処理部６２と、アンテナ給電部５３と信号処理部６２とを接続している導波路７０と、を備え、本実施形態に係る導波管１００が導波路７０の少なくとも一部分を構成している。
　〔第２実施形態〕
　次に、図６及び図７を用いて第２実施形態を説明する。
　本実施形態に係る導波管１００も、管状の本体部１０と、本体部１０の内面に設けられた金属メッシュ２０と、を備えて構成されている。すなわち、本実施形態の場合も、本体部１０の管状部１１の内面に金属メッシュ２０が設けられている。
　本実施形態の場合、本体部１０は、屈曲可能な可撓性材料により蛇腹状に形成されている。すなわち、図６及び図７に示すように、本体部１０の管状部１１は、蛇腹状に形成されており、軸方向に伸縮可能となっているとともに、軸方向が屈曲する方向に屈曲可能となっている。
　一方、金属メッシュ２０は内腔断面積が略一定の管状に形成されている。
　そして、本体部１０の内周面と金属メッシュ２０との接合部９１（図７）が、本体部１０の軸方向（管状部１１の軸方向）において間欠的に配置されている。
　このため、蛇腹状の本体部１０（管状部１１）の内周側に設けた金属メッシュ２０の内周面の良好な平滑性を確保することができる。また、金属メッシュ２０は管状部１１の屈曲や伸縮に追従して伸縮することができる。よって、フレキシブル性を有し且つ電波の伝送効率が良好な導波管１００を実現することができる。つまり、蛇腹状の本体部１０の内面に金属メッシュ２０が設けられていない場合と比べて、ロスの低減を図ることができる。
　より詳細には、図７に示すように、本体部１０は（本体部１０の管状部１１は）、内腔断面積が相対的に大きい大断面積部と内腔断面積が相対的に小さい小断面積部とを軸方向において交互に有し、接合部９１は、本体部１０の小断面積部の内周面と金属メッシュ２０とを接合している。
　ここで、管状に設けられた金属メッシュ２０の内周面の良好な平滑性を実現するため、管状部１１の軸方向において金属メッシュ２０にテンションを付与した状態で、金属メッシュ２０と管状部１１とを接合部９１において接合することが好ましい。
　接合部９１は、管状部１１の周方向において連続的に形成されていてもよいし（すなわち連続的な周回状に形成されていてもよいし）、管状部１１の周方向において間欠的に形成されていてもよい。
　接合部９１は、例えば、金属メッシュ２０と管状部１１の小断面積部の内周面との接触部に接着剤を塗布及び硬化させることによって形成されている。
　本実施形態の場合、本体部１０の材料は、樹脂材料であってもよいし、アルミニウムなどの金属材料であってもよい。
　本実施形態の場合も、金属メッシュ２０の編組の仕方は、特に限定されない。
　ただし、本実施形態の場合、金属メッシュ２０は、管状部１１の軸方向における伸縮性に優れたものであることが好ましい。
　このため、一例として、金属メッシュ２０は、当該金属メッシュ２０の面内の直交二軸方向における一方の軸方向における伸縮率が他方の軸方向における伸縮率よりも大きくなる態様で編組されており、金属メッシュ２０の一方の軸方向が本体部１０の（管状部１１の）軸方向ＡＸ１（図７）に沿って配置されている。
　金属メッシュ２０の面内の直交二軸方向における他方の軸方向は、軸方向ＡＸ１の軸周りの方向、すなわち管状部１１の周方向に沿って配置されている。
　このようにすることで、管状部１１が軸方向に伸縮した場合に、金属メッシュ２０も良好に追従して伸縮することができる。
　このような特性を有する金属メッシュ２０の編組の仕方としては、トリコット編が好ましく、ダブルアトラス編がより好ましい。本実施形態では、金属メッシュ２０は、ダブルアトラス編で編組されている。
　ダブルアトラス編とは、トリコット編の一種であって、ダブルバンダイク編とも称される編み方である。ダブルアトラス編では、二枚おさのたて糸で、互いに反対方向にシングルアトラス編が行われることによって、二重組織が形成される。つまり、ダブルアトラス編では、シングルアトラス編を二重に重ねた組織が得られる。シングルアトラス編とは、バンダイク編とも称される経編の一種であり、ジグザグ状（千鳥状）の編目が形成される編み方である。シングルアトラス編は、一種の振り編みであり、たて糸をコースごとに右と左に数回ずつ移行させることを繰り返して行われる。
　本実施形態の場合、管状に設けられた金属メッシュ２０の外周面に沿って、樹脂などの可撓性の材料により構成されたベースシートが管状に設けられていてもよい。この場合、ベースシートと管状部１１とが接合部９１において接合され、金属メッシュ２０と管状部１１とは、ベースシートを介して相互に接合される。
　ここで、図５に示す導波システム２００の導波路７０の少なくとも一部分が、本実施形態に係る導波管１００、すなわちフレキシブル性を有する導波管１００で構成されていることによって、アンテナ部５０と人工衛星本体６０との相対的な位置の変化や振動を当該導波管１００が吸収することができる。
　より詳細には、図５の導波路７０は、例えば、それぞれ直線状に形成されている複数の直線部（例えば、第１直線部７１、第２直線部７３、第３直線部７４及び第４直線部７５）と、これら直線部同士を接続している屈曲部７２と、を備えている。
　複数の直線部のうち、第２直線部７３は、最も長く、アンテナ部５０側から人工衛星本体６０側に向けて延びている。第１直線部７１及び第３直線部７４は、それぞれ第２直線部７３に対して交差（例えば直交）している。第４直線部７５は、例えば、第３直線部７４に対して直交しており、第２直線部７３に対して平行に延在している。
　本実施形態に係る導波管１００、すなわちフレキシブル性を有する導波管１００は、典型的には、第１直線部７１の少なくとも一部分と、第３直線部７４の少なくとも一部分と、をそれぞれ構成していることが好ましい。第２直線部７３がリジッドな導波管（例えば第１実施形態に係る導波管１００）である場合に、当該リジッドな導波管が熱膨張又は熱収縮するときに、第１直線部７１と第３直線部７４を構成するフレキシブルな導波管１００が屈曲することで、導波路７０に生じる歪みを吸収することができる。
　このように、一例として、導波路７０を構成する複数の直線部のうち最も長い直線部である最長直線部（第２直線部７３）をリジッドな導波管により構成し、当該最長直線部に隣接していて当該最長直線部に対して交差する方向に延在する直線部である隣接直線部（第１直線部７１、第３直線部７４）の少なくとも一方、好ましくは両方の一部分を、フレキシブルな導波管１００により構成することが好ましい。
　ただし、本実施形態に係る導波管１００は、屈曲部７２を構成するのに用いられてもよいし、その他の直線部（第２直線部７３、第４直線部７５）を構成するのに用いられてもよい。
　本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の態様も含む。
　また、上記の実施形態は、相反しない範囲で組み合わせることができる。
　また、導波管１００の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。
　本実施形態は以下の技術思想を包含する。
　（１）管状の本体部と、前記本体部の内面に設けられた金属メッシュと、を備える導波管。
　（２）前記本体部は樹脂材料を含んで構成されている（１）に記載の導波管。
　（３）前記本体部を構成する樹脂材料が前記金属メッシュに含浸している（２）に記載の導波管。
　（４）前記本体部は、屈曲可能な可撓性材料により蛇腹状に形成されており、
　前記金属メッシュは内腔断面積が略一定の管状に形成されており、
　前記本体部の内周面と前記金属メッシュとの接合部が、前記本体部の軸方向において間欠的に配置されている（１）又は（２）に記載の導波管。
　（５）前記本体部は、内腔断面積が相対的に大きい大断面積部と内腔断面積が相対的に小さい小断面積部とを軸方向において交互に有し、
　前記接合部は、前記本体部の前記小断面積部の内周面と前記金属メッシュとを接合している（４）に記載の導波管。
　（６）前記金属メッシュは、面内の直交二軸方向における一方の軸方向における伸縮率が他方の軸方向における伸縮率よりも大きくなる態様で編組されており、
　前記金属メッシュの前記一方の軸方向が本体部の軸方向に沿って配置されている（４）又は（５）に記載の導波管。
　（７）前記金属メッシュはダブルアトラス編で編組されている（６）に記載の導波管。
　（８）アンテナ鏡面と、アンテナ給電部と、信号処理部と、前記アンテナ給電部と前記信号処理部とを接続している導波路と、を備え、
　（１）から（７）のいずれか一項に記載の導波管が前記導波路の少なくとも一部分を構成している導波システム。
　この出願は、２０１９年３月６日に出願された日本出願特願２０１９－４０７３７号を基礎とする優先権を主張し、その開示の総てをここに取り込む。
１０　本体部
１１　管状部
１２　フランジ部
１３　止着孔
１４　炭素繊維
１５　樹脂
２０　金属メッシュ
２０ａ　長辺
２０ｂ　短辺
２１　始端
２２　終端
２３　金属線
３０　内部空間
４１　内型
４２　外型
５０　アンテナ部
５１　アンテナ鏡面
５２　サポート部
５３　アンテナ給電部
６０　人工衛星本体
６１　構体
６２　信号処理部
６５　ブーム
７０　導波路
７１　第１直線部
７２　屈曲部
７３　第２直線部
７４　第３直線部
７５　第４直線部
８０　プリプレグシート
９１　接合部
１００　導波管
２００　導波システム

Claims (8)

  1. 　管状の本体部と、前記本体部の内面に設けられた金属メッシュと、を備える導波管。
  2. 　前記本体部は樹脂材料を含んで構成されている請求項１に記載の導波管。
  3. 　前記本体部を構成する樹脂材料が前記金属メッシュに含浸している請求項２に記載の導波管。
  4. 　前記本体部は、屈曲可能な可撓性材料により蛇腹状に形成されており、
    　前記金属メッシュは内腔断面積が略一定の管状に形成されており、
    　前記本体部の内周面と前記金属メッシュとの接合部が、前記本体部の軸方向において間欠的に配置されている請求項１又は２に記載の導波管。
  5. 　前記本体部は、内腔断面積が相対的に大きい大断面積部と内腔断面積が相対的に小さい小断面積部とを軸方向において交互に有し、
    　前記接合部は、前記本体部の前記小断面積部の内周面と前記金属メッシュとを接合している請求項４に記載の導波管。
  6. 　前記金属メッシュは、面内の直交二軸方向における一方の軸方向における伸縮率が他方の軸方向における伸縮率よりも大きくなる態様で編組されており、
    　前記金属メッシュの前記一方の軸方向が本体部の軸方向に沿って配置されている請求項４又は５に記載の導波管。
  7. 　前記金属メッシュはダブルアトラス編で編組されている請求項６に記載の導波管。
  8. 　アンテナ鏡面と、アンテナ給電部と、信号処理部と、前記アンテナ給電部と前記信号処理部とを接続している導波路と、を備え、
    　請求項１から７のいずれか一項に記載の導波管が前記導波路の少なくとも一部分を構成している導波システム。
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