アンテナ装置、レーダ及び導波路
【課題】簡単な構造により、積層板間の隙間を低減し、低コスト、小型でかつ長期にわたって信頼性が確保されたアンテナ装置を得る。
【解決手段】この発明に係るアンテナ装置は、ベース用伝送線路部３ｂを有するベース１と、このベース１に載置された複数の積層板２が積層されているとともにベース用伝送線路部３ｂと導通した積層体用伝送線路部３ａを有する積層体４と、この積層体４に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板１０を有するアンテナ本体５とを備え、ベース１、各積層板２及びアンテナ素子板１０が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、アンテナ本体５は、組立前の状態ではベース１側に突出した弧状の弾性板状部材で構成された曲面板１２を有しており、この曲面板１２の弾性力が前記面接触の結合に寄与している。
【解決手段】この発明に係るアンテナ装置は、ベース用伝送線路部３ｂを有するベース１と、このベース１に載置された複数の積層板２が積層されているとともにベース用伝送線路部３ｂと導通した積層体用伝送線路部３ａを有する積層体４と、この積層体４に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板１０を有するアンテナ本体５とを備え、ベース１、各積層板２及びアンテナ素子板１０が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、アンテナ本体５は、組立前の状態ではベース１側に突出した弧状の弾性板状部材で構成された曲面板１２を有しており、この曲面板１２の弾性力が前記面接触の結合に寄与している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロ波、ミリ波帯等の高周波帯で用いられる、アンテナ装置、レーダ及び導波路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の積層板を積層して導波管部が形成された積層体と、この積層体に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板とを備え、各前記積層板及び前記アンテナ素子板が互いに面接触により結合されたアンテナ装置が知られている。
このものの場合、周縁部をネジやリベット等の締結部材で締結したとき、この締結部材の締結力により、各積層板間に隙間が生じてしまい、積層板を積層して形成された導波管部の隙間から電磁波が漏洩し、伝送損失が増えるばかりでなく、他の導波管部とのアイソレーションが悪化する等の不具合が発生する。
また、隙間から電磁波が漏洩することで、励振位相誤差が生じ、アンテナの指向特性が低下するという問題点もあった。
【０００３】
このような問題点を生じさせないようにするためには，積層板間の隙間を極力無くして積層した積層板間同士の電磁波の導通を確保する必要がある。
電磁波の導通を確保する手段として、特許文献１には導電性ゴムによる接合、特許文献２には導電性接着剤によるもの、特許文献３には接着シートや接着剤に導電性バンプを組み合わせるものが記載されている。
また、特許文献４には、間隙を生じたとしても近接部のチョーク構造によって擬似的にショートして高周波信号を漏洩させない手段が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１８６４０１号公報
【特許文献２】特開２００３−３１８６４１号公報
【特許文献３】特開２００４−１５５７９号公報
【特許文献４】特開２００４−２２１７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記導電性ゴム、前記導電性接着剤を使う手段では，導電性ゴム、導電性接着剤の導電率が金属よりも悪いため、電磁波の漏洩損失が大きいことに加え、導電性ゴム、導電性接着剤の経年変化、温度変化等による接着強度が低下してしまうという問題点があった。特に、導電性接着剤では塗布方法や塗布量等の工作上の課題、及び接着剤の保存が難しい等の部材管理上の問題点があった。
また、バンプ構造によるものは、バンプ部以外の個所で導通が確保できないという問題点や、ミリ波帯で使用される場合、小型の導波管部に対してはバンプを形成できない等の問題点があった。
また、チョーク構造によるものは、経年変化や温度特性の工作面では有利であるが、導波管部に近接してチョーク溝を構成する場所を確保しなければならず小型化が困難である問題や、微小チョーク溝を非常に高いコストで実現しなければならないといった問題点もあった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、簡単な構造により、積層板間の隙間を低減し、低コスト、小型でかつ長期にわたって信頼性が確保されたアンテナ装置、及びこのアンテナ装置を用いたレーダを得ることも目的とする。
【０００７】
また、簡単な構造により、ベースと導波路本体との隙間を低減し、低コスト、小型でかつ長期にわたって信頼性が確保された導波路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るアンテナ装置は、ベース用伝送線路部を有するベースと、このベースに載置された複数の積層板が積層されているとともにベース用伝送線路部と導通した積層体用伝送線路部を有する積層体と、この積層体に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板を有するアンテナ本体とを備え、前記ベース、各前記積層板及び前記アンテナ素子板が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、前記アンテナ本体は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性板状部材で構成された曲面板を有しており、この曲面板の弾性力が前記面接触の結合に寄与している。
【０００９】
また、この発明に係るアンテナ装置は、ベース用導波管部を有するベースと、このベースに載置された複数の積層板が積層されて前記ベース用導波管部と連通した積層体用導波管部が形成された積層体と、この積層体に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板とを備え、前記ベース、各前記積層板及び前記アンテナ素子板が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、前記積層板及び前記アンテナ素子板の少なくとも一方は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性板状部材で構成され、この弾性板状部材の弾性力が前記面接触の結合に寄与している。
【００１０】
また、この発明に係るアンテナ装置は、ベース用導波管部を有するベースと、このベースに載置された複数の積層板が積層されて前記ベース用導波管部と連通した積層体用導波管部が形成された積層体と、この積層体上に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板とを備え、前記ベース、各前記積層板及び前記アンテナ素子板が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、前記積層板及び前記アンテナ素子板の少なくとも一方は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弾性変形する複数の切り起こし片を有し、この切り起こし片の弾性力が前記面接触の結合に寄与している。
【００１１】
また、この発明に係るアンテナ装置は、ベース用導波路部を有するベースと、このベースに載置され前記ベース用導波路部と接続された導波路本体用導波路部を有する導波路本体と、この導波路本体に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板を有するアンテナ本体とを備え、前記ベース、導波路本体及び前記アンテナ本体が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、前記導波路本体及び前記アンテナ本体の少なくとも一方は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性材で構成され、この弾性材の弾性力が前記面接触の結合に寄与している。
【００１２】
この発明に係るレーダは、この発明に係るアンテナ装置がケース内に収められている。
【００１３】
この発明に係る導波路は、ベース用導波路部を有するベースと、このベースに載置され前記ベース用導波路部と接続された導波路本体用導波路部を有する導波路本体とを備え、前記ベースと前記導波路本体とが面接触により結合された導波路において、前記導波路本体は、結合前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性材で構成され、この弾性材の弾性力が前記面接触の結合に寄与している。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によるアンテナ装置及びレーダによれば、例えば弾性板状部材による弾性力で、隣接した積層板同士の面接触による結合が確保され、簡単な構造により、積層板間の隙間を低減し、低コスト、小型でかつ長期にわたって信頼性が確保される。
【００１５】
また、この発明による導波路によれば、導波路本体を構成する弾性材の弾性力で、ベースと導波路本体との面接触による結合が確保され、簡単な構造により、ベースと導波路本体との隙間を低減し、低コスト、小型でかつ長期にわたって信頼性が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において、同一または相当の部材、部位については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１のパッチアンテナ装置を示す平面図、図２は図１のＡ―
Ａ線に沿った矢視断面図、図３は図２の分解図である。
このパッチアンテナ装置は、ベース用伝送線路部３ｂを有するベース１と、このベース１上に載置された複数の矩形形状の積層板２を積層するとともにベース用伝送線路部３ｂと導通した積層体用伝送線路部３ａを有する積層体４と、この積層体４に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ本体５と、アンテナ本体５及び積層体４の両端部に全領域にわたって延びた平面部材７と、四隅にそれぞれ設けられベース１、積層体４及びアンテナ本体５を結合した締結手段である結合ネジ８とを備えている。なお、この結合ネジ８については、リベット等の他の締結部材を用いてもよい。
【００１７】
上記アンテナ本体５は、等分間隔で複数個配設されたアンテナ素子９を有するアンテナ素子板１０と、組立前の状態ではベース１側に突出した弧状の弾性板状部材で構成され、アンテナ素子９に対応してスロット１１を有する曲面板１２とを備えている。
この矩形状の曲面板１２は、長手方向に沿って曲面形状であり、短手方向に沿っては直線状であるが、矩形状の曲面板は、短手方向に沿って曲面形状であり、長手方向に沿っては直線状であってもよい。
上記平面部材７は、片側が折曲した折曲部１３及び前後に折曲された折曲部１４を有しており、この折曲部１３，１４により、ベース１、積層体４及びアンテナ本体５の左右及び前後の両端面の位置決めされる。
なお、ベース１、積層板２、アンテナ素子板６、曲面板１２は、導体で構成されているが、誘電体基板の外表面に導電体の薄板を貼り付けたものでもよい。
【００１８】
上記パッチアンテナ装置では、高周波回路で生成された電磁波は、伝送線路３ｂ，３ａを通ってアンテナ素子板６に伝送され、各アンテナ素子９から曲面板１２の各スロット１１を通じて外部に放出される。
なお、外部からの電磁波をアンテナ素子が受け取るパッチアンテナ装置であってもよい。
【００１９】
このパッチアンテナ装置は、図３に示すように、ベース１上に、各積層板２、アンテナ素子板６及び弧状の曲面板１２の各板状部材を順次載置する。この後、ベース１、積層体４及びアンテナ本体５の各端面を一致させるように、平面部材７を押し当て、最後に結合ネジ８を用いて平面部材７、ベース１、積層体４及びアンテナ本体５を結合する。
【００２０】
弾性板状部材で構成された曲面板１２は、変形量の増大により弾性力が増大するが、この弾性力は、各板状部材間の面接触の結合力に寄与し、ベース１と積層板２との間、各積層板２間、積層板２とアンテナ素子板６との間、アンテナ素子板６と曲面板１２との間の各隙間が生じるのを防止し、各板状部材間の導通が確保される。
【００２１】
この実施の形態では、各接触面内の面圧が等分布になるように、曲面板１２は、（１）式の関係が成立する曲面を有するように形成されている。
Ｙ＝１６ＹmaxＸ（Ｘ３−２ＬＸ２＋Ｌ３）/（５Ｌ４）・・・（１）
但し、Ｙ：曲面板１２の撓み量、Ｘ：曲面板１２の２つの固定点を結んだ線上における片方の固定点からの距離、Ｙmax：曲面板１２の最大撓み量、Ｌ：曲面板１２の両固定点間の距離。
【００２２】
また、曲面板１２は、長手方向にのみ曲面を持つ弾性板状部材であり、接触面内の面圧を均一化させるためには、弾性板状部材の曲面を持たない方向（矩形方向）の２辺全域についても、上記面圧と同一にする必要がある。
このために、平面部材７を用いた結合力は、一辺当たり、次式（２）で求められる値に設定されている。
１９２Ｅｂｈ３Ｙmax/(６０Ｌ３)・・・・・（２）
但し、Ｅ：平面部材７の縦弾性係数、ｂ：曲面板１２の直線辺の長さ、ｈ：平面部材７の厚み、Ｙmax：曲面板１２の最大撓み量、Ｌ：曲面板１２の両固定点間の距離。
【００２３】
この実施の形態によるパッチアンテナ装置によれば、組立前の状態ではベース１側に突出した弧状の弾性板状部材である曲面板１２の弾性力により、各板状部材の面接触の結合に寄与し、各板状部材間の導通が確保されている。
従って、このパッチアンテナ装置は、簡単な構造で、ベース１と積層板２との間、各積層板２間、積層板２とアンテナ素子板６との間、アンテナ素子板６と曲面板１２との間の各隙間の発生が防止され、低コスト、小型でかつ長期にわたって信頼性が確保される。
【００２４】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２のスロットアンテナ装置を示す平面図、図５は図４の正断面図、図６は図４の部分側断面図である。
このスロットアンテナ装置は、ベース用導波管部２０ｂを有するベース１と、このベース１に載置された複数の積層板２が積層されてベース用導波管部２０ｂと連通した積層体用導波管部２０ａが形成された積層体４と、この積層体４に載置され、電磁波を放出し、または受け取るスロット２３を有するアンテナ素子板２２とを備え、ベース１、各積層板２及びアンテナ素子板２２が互いに面接触により結合されている。
このアンテナ素子板２２は、組立前の状態ではベース１側に突出した、長手方向に沿って曲面の弧状の弾性板状部材で構成されている。
この他の構成は、実施の形態１のパッチアンテナと同じである。
【００２５】
この実施の形態のスロットアンテナ装置によれば、アンテナ素子板２２は、弧状の弾性板状部材で構成されているので、結合ネジ８により、ベース１、積層体４とともに結合されたときには、その撓み変形による弾性力が生じる。この弾性力により、アンテナ素子板２２と積層板２、各積層板２同士、及び積層板２とベース１とのそれぞれの各板状部材間の面接触の結合力が増大し、各板状部材間で隙間が生じるのが防止され、各板状部材間の導通が確保される。
【００２６】
なお、図８に示すように、各積層板２４についても、アンテナ素子板２２と同様に、弧状の弾性板状部材で構成してもよい。
このものの場合、アンテナ素子板２２の弾性力に各積層板２４の撓み変形による弾性力も加わり、それだけ各板状部材間の面接触の結合力がより増大し、各板状部材間での隙間の発生がより確実に防止され、各板状部材間の導通がより確実に確保される。
また、このアンテナ素子板２２、積層板２４は、長手方向に沿って曲面形状であり、短手方向に沿っては直線状であるが、矩形状のアンテナ素子板、積層板は、短手方向に沿って曲面形状であり、長手方向に沿っては直線状であってもよい。
また、各積層板のみ弧状の弾性板状部材で構成してもよい。
【００２７】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３のスロットアンテナ装置を示す要部分解斜視図である。
この実施の形態では、アンテナ素子板２５及び各積層板２は、組立前の状態ではベース１側に突出した弾性変形する複数の切り起こし片２６を有している。
このものの場合、結合ネジ８により、ベース１、各積層板２及びアンテナ素子板２５が結合されたときには、切り起こし片２６の撓み変形による弾性力が生じ、この弾性力がアンテナ素子板２５、各積層板２及びベース１の各板状部材間の面接触の結合力として寄与し、板状部材間で隙間が生じるのが防止され、各板状部材間の導通が確保される。
なお、この実施の形態では、切り起こし片２６による接触面の面圧を等分布にするために、次式（３）の関係が成立する曲面を有する切り起こし片２６が形成されている。
【００２８】
Ｙ＝Ｙmax（Ｘ４−４ＸＬ３＋３Ｌ４）/（３Ｌ４）・・・・（３）
但し、Ｙ：切り起こし片２６の撓み量、Ｘ：切り起こし片２６の基点から積層板２の平面に沿った方向における距離、Ｙmax：切り起こし片２６の最大撓み量、Ｌ：切り起こし片２６の全長。
【００２９】
この実施の形態のスロットアンテナ装置によれば、実施の形態２のスロットアンテナ装置と同様の効果を得ることができるとともに、接触面圧を必要とする領域のみに切り起こし片２６を設けて、領域を選択して接触面圧を与えることができる効果もある。
【００３０】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４のスロットアンテナ装置を示す平面図、図１１は図１０の部分正断面図、図１２は図１１の分解図である。
この実施の形態では、中間層の積層板２７は、組立前の状態では、山部と谷部とが交互に繰り返された波形形状である弾性板状部材で構成されている。重なった積層板２７同士は、一方の積層板２７の山部と他方の積層板２７の谷部とが当接し、この当接した部位間に、積層体用導波管部２０ａが形成されている。
矩形状の積層板２７の両短辺側に、それぞれ平面部材７が設けられている。この平面部材７の両端部には、ベース１、積層板２，２７及びアンテナ素子板２２を結合する結合ネジ８が螺着されている。
この他の構成は、実施の形態２と同じである。
【００３１】
このものの場合、結合ネジ８により、ベース１、各積層板２，２７及びアンテナ素子板２２が結合されたときには、積層板２７の撓み変形による弾性力が生じ、この弾性力がアンテナ素子板２２、各積層板２，２７及びベース１の各板状部材間の面接触の結合力として寄与し、板状部材間で隙間が生じるのが防止され、各板状部材間の導通が確保される。
また、積層板２７の波の山部と谷部とが当接した当接部間に、積層体用導波管部２０ａが形成されているので、隣接した積層体用導波管部２０ａ間で電磁波が漏洩するのをより確実に防止することができる。
【００３２】
実施の形態５．
図１３はこの発明の実施の形態５の導波管給電アンテナ装置を示す斜視図である。
この導波管給電アンテナ装置は、ベース用導波路部（図示せず）を有するベース３０と、このベース３０に載置されベース用導波路部と接続された導波路本体用導波路部３１を有する導波路本体３８と、この導波路本体３８に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板３２を有するアンテナ本体とを備えている。
アンテナ素子板３２は、等分間隔で複数のスロット３３が形成されている。このアンテナ素子板３２は、組立前の状態ではベース３０側に突出した、長手方向に沿って曲面の弧状の弾性材で構成されている。
図示されていないが、図７に示した平面部材７、結合ネジ８と同様の部材、結合手段を用いて、ベース３０、導波路本体３６及びアンテナ本体は、一体に結合されている。
【００３３】
この実施の形態の導波管給電アンテナ装置によれば、アンテナ素子板３２は、弧状の弾性板状部材で構成されているので、アンテナ素子板３２は、ベース３０、導波路本体３８とともに結合されたときには、その撓み変形による弾性力が生じる。この弾性力により、アンテナ素子板３２と導波路本体３８、導波路本体３８とベース３０との各接触面の結合力が増大し、各部材間で隙間が生じるのが防止され、各部材間の導通が確保される。
【００３４】
なお、導波路本体３８のみ、または導波管本体３８及びアンテナ本体がともに、組立前の状態ではベース３０側に突出した弧状の弾性材で構成してもよい。
また、各部材間の接触面の結合力を増大させる手段として、実施の形態３で用いた切り起こし片２６を用いてもよい。
【００３５】
また、この発明は、図１４に示す同軸給電アンテナ装置にも適用できる。
このものの場合、導波路本体である同軸線路３４上に載置されたアンテナ素子板３２は、弧状の弾性板状部材で構成されている。図示されていないが、図７に示した平面部材７、結合ネジ８と同様の部材、結合手段を用いて、ベース３０、同軸線路３４及びアンテナ素子板３２は、一体に結合されており、導波管給電アンテナ装置と同様の作用、効果を有する。
【００３６】
また、この発明は、図１５に示す平面回路給電アンテナ装置にも適用できる。
このものの場合、ベース３０上に、導波路本体、電磁波を放出し、また受け取るアンテナ本体３５が載置されている。アンテナ本体３５は、弧状の弾性板状部材で構成され、図示されていないが、図７に示した平面部材７、結合ネジ８と同様の部材、結合手段を用いて、ベース３０、アンテナ本体３５は、一体に結合されており、導波管給電アンテナ装置と同様の作用、効果を有する。
【００３７】
実施の形態６．
図１６はこの発明の実施の形態６のレーダを示す斜視図である。
このレーダは、図１５に示した平面回路給電アンテナ装置が、導電性のリアケース３７の側面に取り付けられた絶縁性のフロントカバー３６内に収納されている。
なお、フロントカバー３６内には、実施の形態１〜５の各アンテナ装置を収納して、レーダを構成してもよい。
【００３８】
実施の形態７．
図１７はこの発明の実施の形態７の導波管を示す斜視図である。
この導波路である導波管は、ベース用導波路部（図示せず）を有するベース４０と、このベース４０に載置されベース用導波路部と連通した導波路本体用導波路部５０を有する導波路本体４１とを備え、ベース４０と導波路本体４１とが面接触により結合されている。
この導波路本体４１は、結合前の状態ではベース４０側に突出した弧状の弾性材で構成され、この弾性材の弾性力が前記面接触の結合に寄与している。
また、図示されていないが、図７に示した平面部材７、結合ネジ８と同様の部材、結合手段を用いて、ベース４０及び導波路本体４１は、一体に結合されている。
【００３９】
この実施の形態の導波管によれば、導波路本体４１は、弧状の弾性部材で構成されているので、ベース４０に結合されたときには、その撓み変形による弾性力が生じる。この弾性力により、ベース４０と導波路本体４１との接触面の結合力が増大し、各部材間で隙間が生じるのが防止され、各部材間の導通が確保される。
【００４０】
また、この発明は、図１８に示す、導波路である同軸線路にも適用できる。
この同軸線路は、ベース４０に導波路本体である同軸線路本体４２が載置されている。この同軸線路本体４２は、組立前の状態ではベース４０側に突出した、長手方向に沿って曲面の弧状の弾性部材で構成されている。
また、図示されていないが、図７に示した平面部材７、結合ネジ８と同様の部材、結合手段を用いて、ベース４０及び同軸線路本体４２は、一体に結合されている。
このものの場合、ベース４０上に載置された同軸線路本体４２は、弧状の弾性部材で構成され、ベース４０と同軸線路本体４２とが一体に結合されており、図１７に示す導波管と同様の作用、効果を有する。
【００４１】
また、この発明は、図１９に示す、導波路であるマイクロストリップ線路にも適用できる。
このマイクロストリップ線路は、ベース４０に導波路本体である線路本体４３が載置されている。この線路本体４３は、組立前の状態ではベース４０側に突出した、長手方向に沿って曲面の弧状の弾性部材で構成されている。
この線路本体４３は、導体板４４上に絶縁板４５が載置されている。この絶縁板４５上に導体ストリップ４６が設けられている。
また、図示されていないが、図７に示した平面部材７、結合ネジ８と同様の部材、結合手段を用いて、ベース４０及び導波路本体４１は、一体に結合されている。
【００４２】
このものの場合、ベース４０上に載置された線路本体４３は、弧状の弾性部材で構成され、ベース４０と線路本体４３とが一体に結合されており、図１７に示す導波管と同様の作用、効果を有する。
【００４３】
また、この発明は、図２０に示す、導波路であるトリプレート線路にも適用できる。
このトリプレート線路は、ベース４０に導波路本体である線路本体４７が載置されている。この線路本体４７は、組立前の状態ではベース４０側に突出した、長手方向に沿って曲面の弧状の弾性部材で構成されている。
この線路本体４７は、導体板４４、絶縁板４５、導体ストリップ４６、絶縁板４５及び導体板４４が積層されて構成されている。
また、図示されていないが、図７に示した平面部材７、結合ネジ８と同様の部材、結合手段を用いて、ベース４０及び線路本体４７は、一体に結合されている。
【００４４】
このものの場合、ベース４０上に載置された線路本体４７は、弧状の弾性部材で構成され、ベース４０と線路本体４７とが一体に結合されており、図１７に示す導波管と同様の作用、効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施の形態１のパッチアンテナ装置を示す平面図である。
【図２】図１のＡ―Ａ線に沿った矢視断面図である。
【図３】図２の分解図である。
【図４】この発明の実施の形態２のスロットアンテナ装置を示す平面図である。
【図５】図４の正断面図である。
【図６】図４の部分側断面図である。
【図７】図５の分解図である。
【図８】図４のスロットアンテナ装置の変形例を示す正断面図である。
【図９】この発明の実施の形態３のスロットアンテナ装置を示す部分分解図である。
【図１０】この発明の実施の形態４のスロットアンテナ装置を示す平面図である。
【図１１】図１０の部分正断面図である。
【図１２】図１０の正面分解断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態５の導波管給電アンテナ装置を示す斜視図である。
【図１４】図１３の導波管給電アンテナ装置と異なる例の同軸給電アンテナ装置を示す斜視図である。
【図１５】図１３の導波管給電アンテナ装置と異なる例の平面回路給電アンテナ装置を示す斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態６のレーダを示す斜視図である。
【図１７】この発明の実施の形態７の導波管を示す斜視図である。
【図１８】図１７の導波管と異なる例の同軸線路を示す斜視図である。
【図１９】図１７の導波管と異なる例のマイクロストリップ線路を示す斜視図である。
【図２０】図１７の導波管と異なる例のトリプレート線路を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１，３０，４０ ベース、２，２４ 積層板、３ 伝送線路、４，２７ 積層体、５，３５ アンテナ本体、６ アンテナ素子板、７ 平面部材、８ 結合ネジ、９ アンテナ素子、１０，２２，２５，３２ アンテナ素子板、１１，２３，３３ スロット、１２ 曲面板、２０ａ 積層体用導波管部、２０ｂ ベース用導波管部、３１ 導波路本体用導波路部、２１ 導波部、２６ 切り起こし片、アンテナ素子板、３４ 同軸線路（導波路）、３８ 導波路本体、４１ 導波路本体、４２同軸線路本体、４３，４７ 線路本体、４４導体板、４５ 絶縁板、４６ 導体ストリップ、５０ 導波路本体用導波路部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロ波、ミリ波帯等の高周波帯で用いられる、アンテナ装置、レーダ及び導波路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の積層板を積層して導波管部が形成された積層体と、この積層体に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板とを備え、各前記積層板及び前記アンテナ素子板が互いに面接触により結合されたアンテナ装置が知られている。
このものの場合、周縁部をネジやリベット等の締結部材で締結したとき、この締結部材の締結力により、各積層板間に隙間が生じてしまい、積層板を積層して形成された導波管部の隙間から電磁波が漏洩し、伝送損失が増えるばかりでなく、他の導波管部とのアイソレーションが悪化する等の不具合が発生する。
また、隙間から電磁波が漏洩することで、励振位相誤差が生じ、アンテナの指向特性が低下するという問題点もあった。
【０００３】
このような問題点を生じさせないようにするためには，積層板間の隙間を極力無くして積層した積層板間同士の電磁波の導通を確保する必要がある。
電磁波の導通を確保する手段として、特許文献１には導電性ゴムによる接合、特許文献２には導電性接着剤によるもの、特許文献３には接着シートや接着剤に導電性バンプを組み合わせるものが記載されている。
また、特許文献４には、間隙を生じたとしても近接部のチョーク構造によって擬似的にショートして高周波信号を漏洩させない手段が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１８６４０１号公報
【特許文献２】特開２００３−３１８６４１号公報
【特許文献３】特開２００４−１５５７９号公報
【特許文献４】特開２００４−２２１７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記導電性ゴム、前記導電性接着剤を使う手段では，導電性ゴム、導電性接着剤の導電率が金属よりも悪いため、電磁波の漏洩損失が大きいことに加え、導電性ゴム、導電性接着剤の経年変化、温度変化等による接着強度が低下してしまうという問題点があった。特に、導電性接着剤では塗布方法や塗布量等の工作上の課題、及び接着剤の保存が難しい等の部材管理上の問題点があった。
また、バンプ構造によるものは、バンプ部以外の個所で導通が確保できないという問題点や、ミリ波帯で使用される場合、小型の導波管部に対してはバンプを形成できない等の問題点があった。
また、チョーク構造によるものは、経年変化や温度特性の工作面では有利であるが、導波管部に近接してチョーク溝を構成する場所を確保しなければならず小型化が困難である問題や、微小チョーク溝を非常に高いコストで実現しなければならないといった問題点もあった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、簡単な構造により、積層板間の隙間を低減し、低コスト、小型でかつ長期にわたって信頼性が確保されたアンテナ装置、及びこのアンテナ装置を用いたレーダを得ることも目的とする。
【０００７】
また、簡単な構造により、ベースと導波路本体との隙間を低減し、低コスト、小型でかつ長期にわたって信頼性が確保された導波路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るアンテナ装置は、ベース用伝送線路部を有するベースと、このベースに載置された複数の積層板が積層されているとともにベース用伝送線路部と導通した積層体用伝送線路部を有する積層体と、この積層体に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板を有するアンテナ本体とを備え、前記ベース、各前記積層板及び前記アンテナ素子板が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、前記アンテナ本体は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性板状部材で構成された曲面板を有しており、この曲面板の弾性力が前記面接触の結合に寄与している。
【０００９】
また、この発明に係るアンテナ装置は、ベース用導波管部を有するベースと、このベースに載置された複数の積層板が積層されて前記ベース用導波管部と連通した積層体用導波管部が形成された積層体と、この積層体に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板とを備え、前記ベース、各前記積層板及び前記アンテナ素子板が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、前記積層板及び前記アンテナ素子板の少なくとも一方は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性板状部材で構成され、この弾性板状部材の弾性力が前記面接触の結合に寄与している。
【００１０】
また、この発明に係るアンテナ装置は、ベース用導波管部を有するベースと、このベースに載置された複数の積層板が積層されて前記ベース用導波管部と連通した積層体用導波管部が形成された積層体と、この積層体上に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板とを備え、前記ベース、各前記積層板及び前記アンテナ素子板が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、前記積層板及び前記アンテナ素子板の少なくとも一方は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弾性変形する複数の切り起こし片を有し、この切り起こし片の弾性力が前記面接触の結合に寄与している。
【００１１】
また、この発明に係るアンテナ装置は、ベース用導波路部を有するベースと、このベースに載置され前記ベース用導波路部と接続された導波路本体用導波路部を有する導波路本体と、この導波路本体に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板を有するアンテナ本体とを備え、前記ベース、導波路本体及び前記アンテナ本体が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、前記導波路本体及び前記アンテナ本体の少なくとも一方は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性材で構成され、この弾性材の弾性力が前記面接触の結合に寄与している。
【００１２】
この発明に係るレーダは、この発明に係るアンテナ装置がケース内に収められている。
【００１３】
この発明に係る導波路は、ベース用導波路部を有するベースと、このベースに載置され前記ベース用導波路部と接続された導波路本体用導波路部を有する導波路本体とを備え、前記ベースと前記導波路本体とが面接触により結合された導波路において、前記導波路本体は、結合前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性材で構成され、この弾性材の弾性力が前記面接触の結合に寄与している。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によるアンテナ装置及びレーダによれば、例えば弾性板状部材による弾性力で、隣接した積層板同士の面接触による結合が確保され、簡単な構造により、積層板間の隙間を低減し、低コスト、小型でかつ長期にわたって信頼性が確保される。
【００１５】
また、この発明による導波路によれば、導波路本体を構成する弾性材の弾性力で、ベースと導波路本体との面接触による結合が確保され、簡単な構造により、ベースと導波路本体との隙間を低減し、低コスト、小型でかつ長期にわたって信頼性が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において、同一または相当の部材、部位については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１のパッチアンテナ装置を示す平面図、図２は図１のＡ―
Ａ線に沿った矢視断面図、図３は図２の分解図である。
このパッチアンテナ装置は、ベース用伝送線路部３ｂを有するベース１と、このベース１上に載置された複数の矩形形状の積層板２を積層するとともにベース用伝送線路部３ｂと導通した積層体用伝送線路部３ａを有する積層体４と、この積層体４に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ本体５と、アンテナ本体５及び積層体４の両端部に全領域にわたって延びた平面部材７と、四隅にそれぞれ設けられベース１、積層体４及びアンテナ本体５を結合した締結手段である結合ネジ８とを備えている。なお、この結合ネジ８については、リベット等の他の締結部材を用いてもよい。
【００１７】
上記アンテナ本体５は、等分間隔で複数個配設されたアンテナ素子９を有するアンテナ素子板１０と、組立前の状態ではベース１側に突出した弧状の弾性板状部材で構成され、アンテナ素子９に対応してスロット１１を有する曲面板１２とを備えている。
この矩形状の曲面板１２は、長手方向に沿って曲面形状であり、短手方向に沿っては直線状であるが、矩形状の曲面板は、短手方向に沿って曲面形状であり、長手方向に沿っては直線状であってもよい。
上記平面部材７は、片側が折曲した折曲部１３及び前後に折曲された折曲部１４を有しており、この折曲部１３，１４により、ベース１、積層体４及びアンテナ本体５の左右及び前後の両端面の位置決めされる。
なお、ベース１、積層板２、アンテナ素子板６、曲面板１２は、導体で構成されているが、誘電体基板の外表面に導電体の薄板を貼り付けたものでもよい。
【００１８】
上記パッチアンテナ装置では、高周波回路で生成された電磁波は、伝送線路３ｂ，３ａを通ってアンテナ素子板６に伝送され、各アンテナ素子９から曲面板１２の各スロット１１を通じて外部に放出される。
なお、外部からの電磁波をアンテナ素子が受け取るパッチアンテナ装置であってもよい。
【００１９】
このパッチアンテナ装置は、図３に示すように、ベース１上に、各積層板２、アンテナ素子板６及び弧状の曲面板１２の各板状部材を順次載置する。この後、ベース１、積層体４及びアンテナ本体５の各端面を一致させるように、平面部材７を押し当て、最後に結合ネジ８を用いて平面部材７、ベース１、積層体４及びアンテナ本体５を結合する。
【００２０】
弾性板状部材で構成された曲面板１２は、変形量の増大により弾性力が増大するが、この弾性力は、各板状部材間の面接触の結合力に寄与し、ベース１と積層板２との間、各積層板２間、積層板２とアンテナ素子板６との間、アンテナ素子板６と曲面板１２との間の各隙間が生じるのを防止し、各板状部材間の導通が確保される。
【００２１】
この実施の形態では、各接触面内の面圧が等分布になるように、曲面板１２は、（１）式の関係が成立する曲面を有するように形成されている。
Ｙ＝１６ＹmaxＸ（Ｘ３−２ＬＸ２＋Ｌ３）/（５Ｌ４）・・・（１）
但し、Ｙ：曲面板１２の撓み量、Ｘ：曲面板１２の２つの固定点を結んだ線上における片方の固定点からの距離、Ｙmax：曲面板１２の最大撓み量、Ｌ：曲面板１２の両固定点間の距離。
【００２２】
また、曲面板１２は、長手方向にのみ曲面を持つ弾性板状部材であり、接触面内の面圧を均一化させるためには、弾性板状部材の曲面を持たない方向（矩形方向）の２辺全域についても、上記面圧と同一にする必要がある。
このために、平面部材７を用いた結合力は、一辺当たり、次式（２）で求められる値に設定されている。
１９２Ｅｂｈ３Ｙmax/(６０Ｌ３)・・・・・（２）
但し、Ｅ：平面部材７の縦弾性係数、ｂ：曲面板１２の直線辺の長さ、ｈ：平面部材７の厚み、Ｙmax：曲面板１２の最大撓み量、Ｌ：曲面板１２の両固定点間の距離。
【００２３】
この実施の形態によるパッチアンテナ装置によれば、組立前の状態ではベース１側に突出した弧状の弾性板状部材である曲面板１２の弾性力により、各板状部材の面接触の結合に寄与し、各板状部材間の導通が確保されている。
従って、このパッチアンテナ装置は、簡単な構造で、ベース１と積層板２との間、各積層板２間、積層板２とアンテナ素子板６との間、アンテナ素子板６と曲面板１２との間の各隙間の発生が防止され、低コスト、小型でかつ長期にわたって信頼性が確保される。
【００２４】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２のスロットアンテナ装置を示す平面図、図５は図４の正断面図、図６は図４の部分側断面図である。
このスロットアンテナ装置は、ベース用導波管部２０ｂを有するベース１と、このベース１に載置された複数の積層板２が積層されてベース用導波管部２０ｂと連通した積層体用導波管部２０ａが形成された積層体４と、この積層体４に載置され、電磁波を放出し、または受け取るスロット２３を有するアンテナ素子板２２とを備え、ベース１、各積層板２及びアンテナ素子板２２が互いに面接触により結合されている。
このアンテナ素子板２２は、組立前の状態ではベース１側に突出した、長手方向に沿って曲面の弧状の弾性板状部材で構成されている。
この他の構成は、実施の形態１のパッチアンテナと同じである。
【００２５】
この実施の形態のスロットアンテナ装置によれば、アンテナ素子板２２は、弧状の弾性板状部材で構成されているので、結合ネジ８により、ベース１、積層体４とともに結合されたときには、その撓み変形による弾性力が生じる。この弾性力により、アンテナ素子板２２と積層板２、各積層板２同士、及び積層板２とベース１とのそれぞれの各板状部材間の面接触の結合力が増大し、各板状部材間で隙間が生じるのが防止され、各板状部材間の導通が確保される。
【００２６】
なお、図８に示すように、各積層板２４についても、アンテナ素子板２２と同様に、弧状の弾性板状部材で構成してもよい。
このものの場合、アンテナ素子板２２の弾性力に各積層板２４の撓み変形による弾性力も加わり、それだけ各板状部材間の面接触の結合力がより増大し、各板状部材間での隙間の発生がより確実に防止され、各板状部材間の導通がより確実に確保される。
また、このアンテナ素子板２２、積層板２４は、長手方向に沿って曲面形状であり、短手方向に沿っては直線状であるが、矩形状のアンテナ素子板、積層板は、短手方向に沿って曲面形状であり、長手方向に沿っては直線状であってもよい。
また、各積層板のみ弧状の弾性板状部材で構成してもよい。
【００２７】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３のスロットアンテナ装置を示す要部分解斜視図である。
この実施の形態では、アンテナ素子板２５及び各積層板２は、組立前の状態ではベース１側に突出した弾性変形する複数の切り起こし片２６を有している。
このものの場合、結合ネジ８により、ベース１、各積層板２及びアンテナ素子板２５が結合されたときには、切り起こし片２６の撓み変形による弾性力が生じ、この弾性力がアンテナ素子板２５、各積層板２及びベース１の各板状部材間の面接触の結合力として寄与し、板状部材間で隙間が生じるのが防止され、各板状部材間の導通が確保される。
なお、この実施の形態では、切り起こし片２６による接触面の面圧を等分布にするために、次式（３）の関係が成立する曲面を有する切り起こし片２６が形成されている。
【００２８】
Ｙ＝Ｙmax（Ｘ４−４ＸＬ３＋３Ｌ４）/（３Ｌ４）・・・・（３）
但し、Ｙ：切り起こし片２６の撓み量、Ｘ：切り起こし片２６の基点から積層板２の平面に沿った方向における距離、Ｙmax：切り起こし片２６の最大撓み量、Ｌ：切り起こし片２６の全長。
【００２９】
この実施の形態のスロットアンテナ装置によれば、実施の形態２のスロットアンテナ装置と同様の効果を得ることができるとともに、接触面圧を必要とする領域のみに切り起こし片２６を設けて、領域を選択して接触面圧を与えることができる効果もある。
【００３０】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４のスロットアンテナ装置を示す平面図、図１１は図１０の部分正断面図、図１２は図１１の分解図である。
この実施の形態では、中間層の積層板２７は、組立前の状態では、山部と谷部とが交互に繰り返された波形形状である弾性板状部材で構成されている。重なった積層板２７同士は、一方の積層板２７の山部と他方の積層板２７の谷部とが当接し、この当接した部位間に、積層体用導波管部２０ａが形成されている。
矩形状の積層板２７の両短辺側に、それぞれ平面部材７が設けられている。この平面部材７の両端部には、ベース１、積層板２，２７及びアンテナ素子板２２を結合する結合ネジ８が螺着されている。
この他の構成は、実施の形態２と同じである。
【００３１】
このものの場合、結合ネジ８により、ベース１、各積層板２，２７及びアンテナ素子板２２が結合されたときには、積層板２７の撓み変形による弾性力が生じ、この弾性力がアンテナ素子板２２、各積層板２，２７及びベース１の各板状部材間の面接触の結合力として寄与し、板状部材間で隙間が生じるのが防止され、各板状部材間の導通が確保される。
また、積層板２７の波の山部と谷部とが当接した当接部間に、積層体用導波管部２０ａが形成されているので、隣接した積層体用導波管部２０ａ間で電磁波が漏洩するのをより確実に防止することができる。
【００３２】
実施の形態５．
図１３はこの発明の実施の形態５の導波管給電アンテナ装置を示す斜視図である。
この導波管給電アンテナ装置は、ベース用導波路部（図示せず）を有するベース３０と、このベース３０に載置されベース用導波路部と接続された導波路本体用導波路部３１を有する導波路本体３８と、この導波路本体３８に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板３２を有するアンテナ本体とを備えている。
アンテナ素子板３２は、等分間隔で複数のスロット３３が形成されている。このアンテナ素子板３２は、組立前の状態ではベース３０側に突出した、長手方向に沿って曲面の弧状の弾性材で構成されている。
図示されていないが、図７に示した平面部材７、結合ネジ８と同様の部材、結合手段を用いて、ベース３０、導波路本体３６及びアンテナ本体は、一体に結合されている。
【００３３】
この実施の形態の導波管給電アンテナ装置によれば、アンテナ素子板３２は、弧状の弾性板状部材で構成されているので、アンテナ素子板３２は、ベース３０、導波路本体３８とともに結合されたときには、その撓み変形による弾性力が生じる。この弾性力により、アンテナ素子板３２と導波路本体３８、導波路本体３８とベース３０との各接触面の結合力が増大し、各部材間で隙間が生じるのが防止され、各部材間の導通が確保される。
【００３４】
なお、導波路本体３８のみ、または導波管本体３８及びアンテナ本体がともに、組立前の状態ではベース３０側に突出した弧状の弾性材で構成してもよい。
また、各部材間の接触面の結合力を増大させる手段として、実施の形態３で用いた切り起こし片２６を用いてもよい。
【００３５】
また、この発明は、図１４に示す同軸給電アンテナ装置にも適用できる。
このものの場合、導波路本体である同軸線路３４上に載置されたアンテナ素子板３２は、弧状の弾性板状部材で構成されている。図示されていないが、図７に示した平面部材７、結合ネジ８と同様の部材、結合手段を用いて、ベース３０、同軸線路３４及びアンテナ素子板３２は、一体に結合されており、導波管給電アンテナ装置と同様の作用、効果を有する。
【００３６】
また、この発明は、図１５に示す平面回路給電アンテナ装置にも適用できる。
このものの場合、ベース３０上に、導波路本体、電磁波を放出し、また受け取るアンテナ本体３５が載置されている。アンテナ本体３５は、弧状の弾性板状部材で構成され、図示されていないが、図７に示した平面部材７、結合ネジ８と同様の部材、結合手段を用いて、ベース３０、アンテナ本体３５は、一体に結合されており、導波管給電アンテナ装置と同様の作用、効果を有する。
【００３７】
実施の形態６．
図１６はこの発明の実施の形態６のレーダを示す斜視図である。
このレーダは、図１５に示した平面回路給電アンテナ装置が、導電性のリアケース３７の側面に取り付けられた絶縁性のフロントカバー３６内に収納されている。
なお、フロントカバー３６内には、実施の形態１〜５の各アンテナ装置を収納して、レーダを構成してもよい。
【００３８】
実施の形態７．
図１７はこの発明の実施の形態７の導波管を示す斜視図である。
この導波路である導波管は、ベース用導波路部（図示せず）を有するベース４０と、このベース４０に載置されベース用導波路部と連通した導波路本体用導波路部５０を有する導波路本体４１とを備え、ベース４０と導波路本体４１とが面接触により結合されている。
この導波路本体４１は、結合前の状態ではベース４０側に突出した弧状の弾性材で構成され、この弾性材の弾性力が前記面接触の結合に寄与している。
また、図示されていないが、図７に示した平面部材７、結合ネジ８と同様の部材、結合手段を用いて、ベース４０及び導波路本体４１は、一体に結合されている。
【００３９】
この実施の形態の導波管によれば、導波路本体４１は、弧状の弾性部材で構成されているので、ベース４０に結合されたときには、その撓み変形による弾性力が生じる。この弾性力により、ベース４０と導波路本体４１との接触面の結合力が増大し、各部材間で隙間が生じるのが防止され、各部材間の導通が確保される。
【００４０】
また、この発明は、図１８に示す、導波路である同軸線路にも適用できる。
この同軸線路は、ベース４０に導波路本体である同軸線路本体４２が載置されている。この同軸線路本体４２は、組立前の状態ではベース４０側に突出した、長手方向に沿って曲面の弧状の弾性部材で構成されている。
また、図示されていないが、図７に示した平面部材７、結合ネジ８と同様の部材、結合手段を用いて、ベース４０及び同軸線路本体４２は、一体に結合されている。
このものの場合、ベース４０上に載置された同軸線路本体４２は、弧状の弾性部材で構成され、ベース４０と同軸線路本体４２とが一体に結合されており、図１７に示す導波管と同様の作用、効果を有する。
【００４１】
また、この発明は、図１９に示す、導波路であるマイクロストリップ線路にも適用できる。
このマイクロストリップ線路は、ベース４０に導波路本体である線路本体４３が載置されている。この線路本体４３は、組立前の状態ではベース４０側に突出した、長手方向に沿って曲面の弧状の弾性部材で構成されている。
この線路本体４３は、導体板４４上に絶縁板４５が載置されている。この絶縁板４５上に導体ストリップ４６が設けられている。
また、図示されていないが、図７に示した平面部材７、結合ネジ８と同様の部材、結合手段を用いて、ベース４０及び導波路本体４１は、一体に結合されている。
【００４２】
このものの場合、ベース４０上に載置された線路本体４３は、弧状の弾性部材で構成され、ベース４０と線路本体４３とが一体に結合されており、図１７に示す導波管と同様の作用、効果を有する。
【００４３】
また、この発明は、図２０に示す、導波路であるトリプレート線路にも適用できる。
このトリプレート線路は、ベース４０に導波路本体である線路本体４７が載置されている。この線路本体４７は、組立前の状態ではベース４０側に突出した、長手方向に沿って曲面の弧状の弾性部材で構成されている。
この線路本体４７は、導体板４４、絶縁板４５、導体ストリップ４６、絶縁板４５及び導体板４４が積層されて構成されている。
また、図示されていないが、図７に示した平面部材７、結合ネジ８と同様の部材、結合手段を用いて、ベース４０及び線路本体４７は、一体に結合されている。
【００４４】
このものの場合、ベース４０上に載置された線路本体４７は、弧状の弾性部材で構成され、ベース４０と線路本体４７とが一体に結合されており、図１７に示す導波管と同様の作用、効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施の形態１のパッチアンテナ装置を示す平面図である。
【図２】図１のＡ―Ａ線に沿った矢視断面図である。
【図３】図２の分解図である。
【図４】この発明の実施の形態２のスロットアンテナ装置を示す平面図である。
【図５】図４の正断面図である。
【図６】図４の部分側断面図である。
【図７】図５の分解図である。
【図８】図４のスロットアンテナ装置の変形例を示す正断面図である。
【図９】この発明の実施の形態３のスロットアンテナ装置を示す部分分解図である。
【図１０】この発明の実施の形態４のスロットアンテナ装置を示す平面図である。
【図１１】図１０の部分正断面図である。
【図１２】図１０の正面分解断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態５の導波管給電アンテナ装置を示す斜視図である。
【図１４】図１３の導波管給電アンテナ装置と異なる例の同軸給電アンテナ装置を示す斜視図である。
【図１５】図１３の導波管給電アンテナ装置と異なる例の平面回路給電アンテナ装置を示す斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態６のレーダを示す斜視図である。
【図１７】この発明の実施の形態７の導波管を示す斜視図である。
【図１８】図１７の導波管と異なる例の同軸線路を示す斜視図である。
【図１９】図１７の導波管と異なる例のマイクロストリップ線路を示す斜視図である。
【図２０】図１７の導波管と異なる例のトリプレート線路を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１，３０，４０ ベース、２，２４ 積層板、３ 伝送線路、４，２７ 積層体、５，３５ アンテナ本体、６ アンテナ素子板、７ 平面部材、８ 結合ネジ、９ アンテナ素子、１０，２２，２５，３２ アンテナ素子板、１１，２３，３３ スロット、１２ 曲面板、２０ａ 積層体用導波管部、２０ｂ ベース用導波管部、３１ 導波路本体用導波路部、２１ 導波部、２６ 切り起こし片、アンテナ素子板、３４ 同軸線路（導波路）、３８ 導波路本体、４１ 導波路本体、４２同軸線路本体、４３，４７ 線路本体、４４導体板、４５ 絶縁板、４６ 導体ストリップ、５０ 導波路本体用導波路部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース用伝送線路部を有するベースと、このベースに載置された複数の積層板が積層されているとともにベース用伝送線路部と導通した積層体用伝送線路部を有する積層体と、この積層体に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板を有するアンテナ本体とを備え、前記ベース、各前記積層板及び前記アンテナ素子板が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、
前記アンテナ本体は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性板状部材で構成された曲面板を有しており、この曲面板の弾性力が前記面接触の結合に寄与していることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
ベース用導波管部を有するベースと、このベースに載置された複数の積層板が積層されて前記ベース用導波管部と連通した積層体用導波管部が形成された積層体と、この積層体に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板とを備え、前記ベース、各前記積層板及び前記アンテナ素子板が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、
前記積層板及び前記アンテナ素子板の少なくとも一方は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性板状部材で構成され、この弾性板状部材の弾性力が前記面接触の結合に寄与していることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
ベース用導波管部を有するベースと、このベースに載置された複数の積層板が積層されて前記ベース用導波管部と連通した積層体用導波管部が形成された積層体と、この積層体上に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板とを備え、前記ベース、各前記積層板及び前記アンテナ素子板が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、
前記積層板及び前記アンテナ素子板の少なくとも一方は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弾性変形する複数の切り起こし片を有し、この切り起こし片の弾性力が前記面接触の結合に寄与していることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
矩形形状の前記弾性板状部材は、長手方向に沿って曲面形状であることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
矩形形状の前記弾性板状部材は、短手方向に沿って曲面形状であることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
矩形形状の前記弾性板状部材は、山部と谷部とが交互に繰り返された波形形状であり、重なった前記積層板同士は、一方の積層板の前記山部と他方の積層板の前記谷部とが当接し、この当接した部位間に、前記積層体用導波管部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記弾性板状部材の曲面は、次式により求められることを特徴とする請求項４または５に記載のアンテナ装置。
Ｙ＝１６ＹmaxＸ（Ｘ３−２ＬＸ２＋Ｌ３）/（５Ｌ４）
但し、Ｙ：前記弾性板状部材の撓み量、Ｘ：前記弾性板状部材の２つの固定点を結んだ線上における片方の固定点からの位置、Ｙmax：前記弾性板状部材の最大撓み量、Ｌ：前記弾性板状部材の両固定点間の距離。
【請求項８】
前記弾性板状部材の辺が直線である対向した両端部は、それぞれ全領域にわたって平面部材を用いて結合されていることを特徴とする請求項４，５及び７の何れか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
各前記平面部材の結合力は、次式で求められることを特徴とする請求項８に記載のアンテナ装置。
１９２Ｅｂｈ３Ｙmax/(６０Ｌ３)
但し、Ｅ：前記平面部材の縦弾性係数、ｂ：前記弾性板状部材の辺が直線である直線辺の長さ、ｈ：前記平面部材の厚み、Ｙmax：前記弾性板状部材の最大撓み量、Ｌ：前記弾性板状部材の両固定点間の距離。
【請求項１０】
前記切り起こし片の曲面は、次式により求められることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ装置。
Ｙ＝Ｙmax（Ｘ４−４ＸＬ３＋３Ｌ４）/（３Ｌ４）
但し、Ｙ：前記切り起こし片の撓み量、Ｘ：前記切り起こし片の基点から積層板の平面に沿った方向における距離、Ｙmax：前記切り起こし片の最大撓み量、Ｌ：前記切り起こし片の全長。
【請求項１１】
ベース用導波路部を有するベースと、このベースに載置され前記ベース用導波路部と接続された導波路本体用導波路部を有する導波路本体と、この導波路本体に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板を有するアンテナ本体とを備え、前記ベース、導波路本体及び前記アンテナ本体が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、
前記導波路本体及び前記アンテナ本体の少なくとも一方は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性材で構成され、この弾性材の弾性力が前記面接触の結合に寄与していることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか１項に記載のアンテナ装置がケース内に収められていることを特徴とするレーダ。
【請求項１３】
ベース用導波路部を有するベースと、このベースに載置され前記ベース用導波路部と接続された導波路本体用導波路部を有する導波路本体とを備え、前記ベースと前記導波路本体とが面接触により結合された導波路において、
前記導波路本体は、結合前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性材で構成され、この弾性材の弾性力が前記面接触の結合に寄与していることを特徴とする導波路。
【請求項１】
ベース用伝送線路部を有するベースと、このベースに載置された複数の積層板が積層されているとともにベース用伝送線路部と導通した積層体用伝送線路部を有する積層体と、この積層体に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板を有するアンテナ本体とを備え、前記ベース、各前記積層板及び前記アンテナ素子板が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、
前記アンテナ本体は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性板状部材で構成された曲面板を有しており、この曲面板の弾性力が前記面接触の結合に寄与していることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
ベース用導波管部を有するベースと、このベースに載置された複数の積層板が積層されて前記ベース用導波管部と連通した積層体用導波管部が形成された積層体と、この積層体に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板とを備え、前記ベース、各前記積層板及び前記アンテナ素子板が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、
前記積層板及び前記アンテナ素子板の少なくとも一方は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性板状部材で構成され、この弾性板状部材の弾性力が前記面接触の結合に寄与していることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
ベース用導波管部を有するベースと、このベースに載置された複数の積層板が積層されて前記ベース用導波管部と連通した積層体用導波管部が形成された積層体と、この積層体上に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板とを備え、前記ベース、各前記積層板及び前記アンテナ素子板が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、
前記積層板及び前記アンテナ素子板の少なくとも一方は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弾性変形する複数の切り起こし片を有し、この切り起こし片の弾性力が前記面接触の結合に寄与していることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
矩形形状の前記弾性板状部材は、長手方向に沿って曲面形状であることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
矩形形状の前記弾性板状部材は、短手方向に沿って曲面形状であることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
矩形形状の前記弾性板状部材は、山部と谷部とが交互に繰り返された波形形状であり、重なった前記積層板同士は、一方の積層板の前記山部と他方の積層板の前記谷部とが当接し、この当接した部位間に、前記積層体用導波管部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記弾性板状部材の曲面は、次式により求められることを特徴とする請求項４または５に記載のアンテナ装置。
Ｙ＝１６ＹmaxＸ（Ｘ３−２ＬＸ２＋Ｌ３）/（５Ｌ４）
但し、Ｙ：前記弾性板状部材の撓み量、Ｘ：前記弾性板状部材の２つの固定点を結んだ線上における片方の固定点からの位置、Ｙmax：前記弾性板状部材の最大撓み量、Ｌ：前記弾性板状部材の両固定点間の距離。
【請求項８】
前記弾性板状部材の辺が直線である対向した両端部は、それぞれ全領域にわたって平面部材を用いて結合されていることを特徴とする請求項４，５及び７の何れか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
各前記平面部材の結合力は、次式で求められることを特徴とする請求項８に記載のアンテナ装置。
１９２Ｅｂｈ３Ｙmax/(６０Ｌ３)
但し、Ｅ：前記平面部材の縦弾性係数、ｂ：前記弾性板状部材の辺が直線である直線辺の長さ、ｈ：前記平面部材の厚み、Ｙmax：前記弾性板状部材の最大撓み量、Ｌ：前記弾性板状部材の両固定点間の距離。
【請求項１０】
前記切り起こし片の曲面は、次式により求められることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ装置。
Ｙ＝Ｙmax（Ｘ４−４ＸＬ３＋３Ｌ４）/（３Ｌ４）
但し、Ｙ：前記切り起こし片の撓み量、Ｘ：前記切り起こし片の基点から積層板の平面に沿った方向における距離、Ｙmax：前記切り起こし片の最大撓み量、Ｌ：前記切り起こし片の全長。
【請求項１１】
ベース用導波路部を有するベースと、このベースに載置され前記ベース用導波路部と接続された導波路本体用導波路部を有する導波路本体と、この導波路本体に載置され、電磁波を放出し、または受け取るアンテナ素子板を有するアンテナ本体とを備え、前記ベース、導波路本体及び前記アンテナ本体が互いに面接触により結合されたアンテナ装置において、
前記導波路本体及び前記アンテナ本体の少なくとも一方は、組立前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性材で構成され、この弾性材の弾性力が前記面接触の結合に寄与していることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか１項に記載のアンテナ装置がケース内に収められていることを特徴とするレーダ。
【請求項１３】
ベース用導波路部を有するベースと、このベースに載置され前記ベース用導波路部と接続された導波路本体用導波路部を有する導波路本体とを備え、前記ベースと前記導波路本体とが面接触により結合された導波路において、
前記導波路本体は、結合前の状態では前記ベース側に突出した弧状の弾性材で構成され、この弾性材の弾性力が前記面接触の結合に寄与していることを特徴とする導波路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１０−４１６４（Ｐ２０１０−４１６４Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５９５６５（Ｐ２００８−１５９５６５）
【出願日】平成２０年６月１８日（２００８．６．１８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１８日（２００８．６．１８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]