グリッドリフレクタ
【課題】グリッドリフレクタに生じる熱変形の異方性に起因するリフレクタ集光性の低下および電波反射率の低下を抑制する。
【解決手段】繊維強化複合材料３からなるアンテナ鏡面と、アンテナ鏡面の表面または内部に形成された導体材料からなるグリッドパターン４とを備えたグリッドリフレクタであって、繊維強化複合材料３として、グリッドパターン４と逆の熱膨張係数の異方性を持たせる。繊維強化複合材料３は、グリッドパターニング方向５に対して平行方向の剛性および熱膨張係数に対する寄与が大きい方向に配向された第１の強化繊維と、グリッドパターニング方向５に対して直交方向の剛性および熱膨張係数に対する寄与が大きい方向に配向された第２の強化繊維とで構成される。
【解決手段】繊維強化複合材料３からなるアンテナ鏡面と、アンテナ鏡面の表面または内部に形成された導体材料からなるグリッドパターン４とを備えたグリッドリフレクタであって、繊維強化複合材料３として、グリッドパターン４と逆の熱膨張係数の異方性を持たせる。繊維強化複合材料３は、グリッドパターニング方向５に対して平行方向の剛性および熱膨張係数に対する寄与が大きい方向に配向された第１の強化繊維と、グリッドパターニング方向５に対して直交方向の剛性および熱膨張係数に対する寄与が大きい方向に配向された第２の強化繊維とで構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工衛星や宇宙航行体などの宇宙機器に搭載される衛星搭載用アンテナのグリッドリフレクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星を利用した通信容量の増大要求に伴って、衛星通信における限られた周波数の有効利用が強く求められている。この解決策の１つとして、直交偏波を利用することが考えられる。直交偏波の利用により、１つの帯域幅にて、２つの偏波を利用することができ、２倍の信号を伝送することができる。
【０００３】
ここで、衛星搭載デュアルグリッドアンテナ（偏波共用アンテナ）は、２つの直交偏波の利用を可能とするもので、直交偏波共用アンテナとして、商用通信衛星にも利用されている。
【０００４】
通常のパラボラアンテナを用いた場合には、オフセット反射鏡から交差偏波が発生するため、偏波間アイソレーションが十分に取れない。また、給電系が直交偏波共用となるため、給電回路が複雑になり、物理的制約が大きいといった問題もある。この結果、偏波共用化が難しい。
【０００５】
この問題を解決する一つの方法として、このデュアルグリッドアンテナの利用が挙げられる。デュアルグリッドアンテナを用いることで、鏡面から発生する交差偏波成分を低減でき、偏波により給電系を分離できる。このため、個々の給電回路を簡易化できる特徴がある。
【０００６】
このような背景から、従来の通信衛星用アンテナリフレクタにおいては、直交する２つの直線偏波を用いるグリッドリフレクタが採用されている（例えば、特許文献１、２参照）。従来のグリッドリフレクタの鏡面材料としては、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）が用いられ、グリッド材料としては、例えば、銅などの導体材料が用いられている。
【０００７】
一般に、グリッド材料である導体材料の熱膨張係数は、鏡面材料の繊維強化プラスチックよりも大きい。グリッドリフレクタは、グリッド材料を通信電波の周波数帯に応じた設計要求から決まる幅および間隔で、アンテナ鏡面に線状にパターニングされる。特許文献２の技術では、グリッド材料として鏡面内部に埋め込んだ導電性繊維が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−３７４１８号公報
【特許文献２】特開２００３−３４７８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１のような構成では、例えば、アンテナリフレクタに温度上昇が発生した場合には、グリッド材料および鏡面材料に熱膨張係数の違いによる熱応力が発生する。すなわち、グリッドのパターニング方向に平行な方向では、熱膨張係数が相対的に大きいグリッド材料によって鏡面材料には引張負荷が加わる。その結果として、鏡面は、伸長する。
【００１０】
一方、グリッドのパターニング方向に垂直な方向では、グリッドパターンが鏡面に断続的に形成されている。このため、個々のグリッドパターンがパターニング方向に垂直な方向（グリッドの幅方向）に熱膨張をしても、それによって繊維強化複合材料に発生する引張応力は、グリッド圧着部近傍に局所的に分布することとなる。
【００１１】
この結果、パターニング方向に垂直な方向でのアンテナ全体の伸長変形量は、パターニング方向に平行な方向と比べて小さくなる。さらに、パターニング方向引張負荷による鏡面材料のポアソン効果から、パターニング方向に垂直な方向には、収縮変形が起きる。以上のような効果により、グリッドリフレクタのパターニング方向に対する平行方向および垂直方向の２方向で、その熱変形量に異方性が生じてしまう。
【００１２】
一方、温度降下が発生した場合には、温度上昇が発生した場合とは逆の挙動を示し、２方向の熱変形量に異方性が発生する。このように、グリッドリフレクタが熱変形量の異方性を有している場合には、温度変化による熱変形後の形状が、元の形状と相似形ではなくなり、リフレクタの集光性の低下を招いてしまう。
【００１３】
また、特許文献２の技術では、グリッド材料として鏡面内部に埋め込んだ導電性繊維を用いている。このため、鏡面を構成する強化繊維である誘電性繊維との特性の違いから、上記と同様の熱変形異方性が生じる。特許文献２では、この課題を、導電性繊維を短く切断して混合することにより解決する手段が示されている。しかしながら、この方法では、電波反射率の低下が起きてしまう。
【００１４】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、グリッドリフレクタに生じる熱変形の異方性に起因するリフレクタの集光性の低下および電波反射率の低下を抑制することのできるグリッドリフレクタを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るグリッドリフレクタは、繊維強化複合材料からなるアンテナ鏡面と、アンテナ鏡面の表面または内部に形成された導体材料からなるグリッドパターンとを備えたグリッドリフレクタであって、繊維強化複合材料として、グリッドパターンと逆の熱膨張係数の異方性を持たせるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、繊維強化複合材料にグリッドパターンと逆の熱膨張係数の異方性を持たせるとともに、グリッド材料として導体材料を用いることにより、グリッドリフレクタに生じる熱変形の異方性に起因するリフレクタの集光性の低下および電波反射率の低下を抑制することのできるグリッドリフレクタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるデュアルグリッドリフレクタを示す拡大図である。
【図２】本発明の実施の形態２におけるデュアルグリッドリフレクタを示す拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態３におけるデュアルグリッドリフレクタを示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明のグリッドリフレクタの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるデュアルグリッドリフレクタの拡大図である。図１におけるデュアルグリッドリフレクタは、強化繊維１と強化繊維２からなる平織繊維強化複合材料３によって形成されるアンテナ鏡面、およびグリッドパターン４で構成されている。さらに、強化繊維１および強化繊維２は、それぞれパターニング方向５に平行方向および垂直方向に、それぞれ配向されている。また、グリッドパターン４は、アンテナ鏡面の表面または内部に形成され、パターニング処理された導体材料からなる。
【００２０】
強化繊維２は、強化繊維１とは異なる繊維方向熱膨張係数または繊維方向引張弾性率を有する。より具体的には、強化繊維２は、
（ケース１）繊維方向熱膨張係数が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さな強化繊維、
（ケース２）繊維方向引張弾性率が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向熱膨張係数が強化繊維１より大きい強化繊維、
（ケース３）繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さく、かつ繊維方向熱膨張係数が強化繊維１よりも大きな強化繊維
のいずれかである。
【００２１】
そして、強化繊維１および強化繊維２の組み合わせとしては、例えば、それぞれＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）繊維およびｐ−アラミド繊維が挙げられる。また、グリッドパターン４の材料としては、例えば、銅などが用いられる。さらに、平織繊維強化複合材料３を構成する樹脂としては、例えば、シアネート樹脂等が用いられ、その引張弾性率は、強化繊維の繊維方向引張弾性率よりも１桁以上小さい。
【００２２】
一方、熱膨張係数については、強化繊維の繊維方向熱膨張係数は、負の値を示すのに対し、樹脂材料の熱膨張係数は、絶対値として強化繊維の熱膨張係数よりも１桁以上大きい正の値を示す。
【００２３】
平織繊維強化複合材料３の熱膨張係数は、強化繊維および樹脂の引張弾性率、熱膨張係数と、強化繊維および樹脂の体積含有率とによって決まる。一般的に、グリッドパターン４を形成する導体材料の熱膨張係数は、平織繊維強化複合材料３のパターニング方向５の熱膨張係数よりも大きい。
【００２４】
このような構成によれば、例えば、グリッドリフレクタに温度上昇が発生した場合、グリッドパターン４がパターニング方向５に伸長する。この結果、平織繊維強化複合材料３には、パターニング方向５に引張応力が発生する。このとき、平織繊維強化複合材料３は、ポアソン効果によってパターニング方向５に垂直な方向に収縮する。
【００２５】
以上の作用により、グリッドリフレクタのパターニング方向５に平行な方向の熱膨張係数は、平織繊維強化複合材料３単体の同方向の熱膨張係数よりも大きくなる。一方、グリッドリフレクタのパターニング方向５に垂直な方向の熱膨張係数は、平織繊維強化複合材料３単体の同方向の熱膨張係数よりも小さくなる。
【００２６】
ここで、本実施の形態１のように、パターニング方向５に垂直な方向に、繊維方向熱膨張係数が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さな強化繊維２を配向した、（ケース１）の場合を考える。この場合、平織繊維強化複合材料３のパターニング方向５に垂直な方向の熱膨張係数は、パターニング方向５の熱膨張係数に比べ大きくなる。
【００２７】
このようにして生じた平織繊維強化複合材料３の熱膨張係数の異方性と、グリッドパターン４によって生じる熱変形の異方性とは、相殺し合うことになる。この結果、パターニング方向５およびそれに垂直な方向の熱変形量が等しくなり、アンテナリフレクタ全体として、等方的な熱変形挙動を実現することができる。
【００２８】
また、強化繊維２として、上述した（ケース２）または（ケース３）を採用した場合にも、同様の効果が得られ、熱変形の異方性を解消することが可能となる。
【００２９】
送受信する電波の周波数帯によって、グリッドパターン４の仕様は、変化しうる。グリッドパターン４の仕様を決定するパラメータとしては、主にグリッド幅、グリッド間隔、グリッド厚さ等が挙げられる。グリッドパターン４による異方性効果の大きさは、これらのパラメータによって異なってくる。
【００３０】
本実施の形態１における図１の構成では、各配向方向の強化繊維として、強化繊維１または強化繊維２のどちらか一方の強化繊維を１００％用いている場合を示した。しかしながら、各配向方向の繊維配合比率を変えることもできる。すなわち、各配向方向に強化繊維１および強化繊維２を所望の割合で配合した繊維束を用いることも可能である。これによって、グリッドパターン４による熱膨張係数の異方性効果の大きさに合わせて、平織繊維強化複合材料３の熱膨張係数逆異方性を調整することができる。
【００３１】
以上のように、実施の形態１によれば、繊維強化複合材料は、グリッドのパターニング方向に対して平行方向の剛性および熱膨張係数に対する寄与が大きい方向に配向された強化繊維と、グリッドのパターニング方向に対して直交方向の剛性および熱膨張係数に対する寄与が大きい方向に配向された強化繊維とで構成されている。さらに、繊維強化複合材料にグリッドパターンと逆の熱膨張係数の異方性を持たせることで、両者の異方性が相殺される。
【００３２】
これにより、アンテナ全体としての熱膨張係数を等方的になるように制御することができる。その結果、非相似的な熱変形が抑制されるため、このような熱変形が原因で生じるアンテナリフレクタの集光性低下が回避される。さらに、グリッド材料として導体材料を用いるため、電波反射率の低下は、生じない。
【００３３】
実施の形態２．
先の実施の形態１では、平織繊維強化複合材料３によって形成されるアンテナ鏡面を備えたデュアルグリッドリフレクタについて説明した。本実施の形態２では、平織繊維強化複合材料３に代えて、３軸織繊維強化複合材料６を用いる場合について説明する。
【００３４】
図２は、本発明の実施の形態２におけるデュアルグリッドリフレクタの拡大図である。図２におけるデュアルグリッドリフレクタは、強化繊維１と強化繊維２からなる３軸織繊維強化複合材料６（繊維配向：＋３０度、−３０度、９０度）によって形成されるアンテナ鏡面、およびグリッドパターン４で構成されている。
【００３５】
さらに、強化繊維１および強化繊維２とは、異なる繊維方向熱膨張係数または繊維方向引張弾性率を有し、それぞれ図２に示すように配向されている。また、グリッドパターン４は、アンテナ鏡面の表面または内部に形成され、パターニング処理された導体材料からなる。
【００３６】
本実施の形態２における３軸織繊維強化複合材料６は、パターニング方向５を０度とすると、強化繊維を＋３０度、−３０度および９０度に配向しており、＋３０度、−３０度方向に強化繊維１が配向され、９０度方向に強化繊維２が配向されている。より具体的には、強化繊維２は、
（ケース１）繊維方向熱膨張係数が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さな強化繊維、
（ケース２）繊維方向引張弾性率が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向熱膨張係数が強化繊維１より大きい強化繊維、
（ケース３）繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さく、かつ繊維方向熱膨張係数が強化繊維１よりも大きな強化繊維
のいずれかである。
【００３７】
そして、強化繊維１および強化繊維２の組み合わせとしては、例えば、それぞれＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）繊維およびｐ−アラミド繊維が挙げられる。また、グリッドパターン４の材料としては、例えば、銅などが用いられる。さらに、３軸織繊維強化複合材料６を構成する樹脂としては、例えば、シアネート樹脂等が用いられ、その引張弾性率は、強化繊維の繊維方向引張弾性率よりも１桁以上小さい。
【００３８】
一方、熱膨張係数については、強化繊維の繊維方向熱膨張係数は、負の値を示すのに対し、樹脂材料の熱膨張係数は、絶対値として強化繊維の熱膨張係数よりも１桁以上大きい正の値を示す。
【００３９】
３軸織繊維強化複合材料６の熱膨張係数は、強化繊維および樹脂の引張弾性率、熱膨張係数と、強化繊維および樹脂の体積含有率とによって決まる。一般的に、グリッドパターン４を形成する導体材料の熱膨張係数は、３軸織繊維強化複合材料６のパターニング方向５の熱膨張係数よりも大きい。
【００４０】
このような構成によれば、例えば、グリッドリフレクタに温度上昇が発生した場合、グリッドパターン４がパターニング方向５に伸長する。この結果、３軸織繊維強化複合材料６には、パターニング方向５に引張応力が発生する。このとき、３軸織繊維強化複合材料６は、ポアソン効果によってパターニング方向５に垂直な方向に収縮する。
【００４１】
以上の作用により、グリッドリフレクタのパターニング方向５に平行な方向の熱膨張係数は、３軸織繊維強化複合材料６単体の同方向の熱膨張係数よりも大きくなる。一方、グリッドリフレクタのパターニング方向５に垂直な方向の熱膨張係数は、３軸織繊維強化複合材料６単体の同方向の熱膨張係数よりも小さくなる。
【００４２】
ここで、本実施の形態２のように、パターニング方向５に垂直な方向に、繊維方向熱膨張係数が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さな強化繊維２を配向した、（ケース１）の場合を考える。この場合、３軸織繊維強化複合材料６のパターニング方向５に垂直な方向の熱膨張係数は、パターニング方向５の熱膨張係数に比べ大きくなる。
【００４３】
このようにして生じた３軸織繊維強化複合材料６の熱膨張係数の異方性と、グリッドパターン４によって生じる熱変形の異方性とは、相殺し合うことになる。この結果、パターニング方向５およびそれに垂直な方向の熱変形量が等しくなり、アンテナリフレクタ全体として、等方的な熱変形挙動を実現することができる。
【００４４】
また、強化繊維２として、上述した（ケース２）または（ケース３）を採用した場合にも、同様の効果が得られ、熱変形の異方性を解消することが可能となる。
【００４５】
送受信する電波の周波数帯によって、グリッドパターン４の仕様は、変化しうる。グリッドパターン４の仕様を決定するパラメータとしては、主にグリッド幅、グリッド間隔、グリッド厚さ等が挙げられる。グリッドパターン４による異方性効果の大きさは、これらのパラメータによって異なってくる。
【００４６】
本実施の形態２における図２の構成では、各配向方向の強化繊維として、強化繊維１または強化繊維２のどちらか一方の強化繊維を１００％用いている場合を示した。しかしながら、各配向方向の繊維配合比率を変えることもできる。すなわち、各配向方向に強化繊維１および強化繊維２を所望の割合で配合した繊維束を用いることも可能である。これによって、グリッドパターン４による熱膨張係数の異方性効果の大きさに合わせて、３軸織繊維強化複合材料６の熱膨張係数逆異方性を調整することができる。
【００４７】
以上のように、実施の形態２によれば、平織繊維強化複合材料に代えて、３軸織繊維強化複合材料を用いる場合にも、先の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
実施の形態３．
本実施の形態３では、先の実施の形態２とは異なる構造を備えた３軸織繊維強化複合材料７を用いる場合について説明する。
【００４９】
図３は、本発明の実施の形態３におけるデュアルグリッドリフレクタの拡大図である。図３におけるデュアルグリッドリフレクタは、強化繊維１と強化繊維２からなる３軸織繊維強化複合材料７（繊維配向：０度、＋６０度、−６０度）によって形成されるアンテナ鏡面、およびグリッドパターン４で構成されている。
【００５０】
さらに、強化繊維１および強化繊維２とは、異なる繊維方向熱膨張係数または繊維方向引張弾性率を有し、それぞれ図３に示すように配向されている。また、グリッドパターン４は、アンテナ鏡面の表面または内部に形成され、パターニング処理された導体材料からなる。
【００５１】
本実施の形態３における３軸織繊維強化複合材料７は、パターニング方向５を０度とすると、強化繊維を０度、＋６０度および−６０度に配向しており、０度方向に強化繊維１が配向され、＋６０度および−６０度方向に強化繊維２が配向されている。より具体的には、強化繊維２は、
（ケース１）繊維方向熱膨張係数が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さな強化繊維、
（ケース２）繊維方向引張弾性率が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向熱膨張係数が強化繊維１より大きい強化繊維、
（ケース３）繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さく、かつ繊維方向熱膨張係数が強化繊維１よりも大きな強化繊維
のいずれかである。
【００５２】
そして、強化繊維１および強化繊維２の組み合わせとしては、例えば、それぞれＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）繊維およびｐ−アラミド繊維が挙げられる。また、グリッドパターン４の材料としては、例えば、銅などが用いられる。さらに、３軸織繊維強化複合材料７を構成する樹脂としては、例えば、シアネート樹脂等が用いられ、その引張弾性率は、強化繊維の繊維方向引張弾性率よりも１桁以上小さい。
【００５３】
一方、熱膨張係数については、強化繊維の繊維方向熱膨張係数は、負の値を示すのに対し、樹脂材料の熱膨張係数は、絶対値として強化繊維の熱膨張係数よりも１桁以上大きい正の値を示す。
【００５４】
３軸織繊維強化複合材料７の熱膨張係数は、強化繊維および樹脂の引張弾性率、熱膨張係数と、強化繊維および樹脂の体積含有率とによって決まる。一般的に、グリッドパターン４を形成する導体材料の熱膨張係数は、３軸織繊維強化複合材料７のパターニング方向５の熱膨張係数よりも大きい。
【００５５】
このような構成によれば、例えば、グリッドリフレクタに温度上昇が発生した場合、グリッドパターン４がパターニング方向５に伸長する。この結果、３軸織繊維強化複合材料７には、パターニング方向５に引張応力が発生する。このとき、３軸織繊維強化複合材料７は、ポアソン効果によってパターニング方向５に垂直な方向に収縮する。
【００５６】
以上の作用により、グリッドリフレクタのパターニング方向５に平行な方向の熱膨張係数は、３軸織繊維強化複合材料７単体の同方向の熱膨張係数よりも大きくなる。一方、グリッドリフレクタのパターニング方向５に垂直な方向の熱膨張係数は、３軸織繊維強化複合材料７単体の同方向の熱膨張係数よりも小さくなる。
【００５７】
ここで、本実施の形態３のように、繊維方向熱膨張係数が強化繊維１と同程度でかつ繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さな強化繊維２をパターニング方向５に対して＋６０度および−６０度の方向に配向した、（ケース１）の場合を考える。この場合、３軸織繊維強化複合材料７のパターニング方向５に垂直な方向の熱膨張係数は、強化繊維２の繊維方向熱膨張係数および繊維方向引張弾性率が支配的となる。従って、３軸織繊維強化複合材料７のパターニング方向５に垂直な方向の熱膨張係数は、パターニング方向５の熱膨張係数に比べ大きくなる。
【００５８】
このようにして生じた３軸織繊維強化複合材料７の熱膨張係数の異方性と、グリッドパターン４によって生じる熱変形の異方性とは、相殺し合うことになる。この結果、パターニング方向５およびそれに垂直な方向の熱変形量が等しくなり、アンテナリフレクタ全体として、等方的な熱変形挙動を実現することができる。
【００５９】
また、強化繊維２として、上述した（ケース２）または（ケース３）を採用した場合にも、同様の効果が得られ、熱変形の異方性を解消することが可能となる。
【００６０】
送受信する電波の周波数帯によって、グリッドパターン４の仕様は、変化しうる。グリッドパターン４の仕様を決定するパラメータとしては、主にグリッド幅、グリッド間隔、グリッド厚さ等が挙げられる。グリッドパターン４による異方性効果の大きさは、これらのパラメータによって異なってくる。
【００６１】
本実施の形態３における図３の構成では、各配向方向の強化繊維として、強化繊維１または強化繊維２のどちらか一方の強化繊維を１００％用いている場合を示した。しかしながら、各配向方向の繊維配合比率を変えることもできる。すなわち、各配向方向に強化繊維１および強化繊維２を所望の割合で配合した繊維束を用いることも可能である。これによって、グリッドパターン４による熱膨張係数の異方性効果の大きさに合わせて、３軸織繊維強化複合材料７の熱膨張係数逆異方性を調整することができる。
【００６２】
以上のように、実施の形態３によれば、平織繊維強化複合材料に代えて、先の実施の形態２とは異なる構造からなる３軸織繊維強化複合材料を用いる場合にも、先の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
なお、上述の実施の形態１〜３では、（ケース１）〜（ケース３）を例示的に示して、強化繊維１および強化繊維２から構成された繊維強化複合材料を有するデュアルグリッドリフレクタの構成および効果を説明した。しかしながら、本願発明は、このような３ケースに限定されるものではなく、繊維強化複合材料にグリッドパターンと逆の熱膨張係数の異方性（すなわち、相殺し合う異方性）を持たせることができる構成を採用することで、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 強化繊維（第１の強化繊維）、２ 強化繊維（第２の強化繊維）、３ 平織繊維強化複合材料（繊維強化複合材料）、４ グリッドパターン、５ パターニング方向、６、７ ３軸織繊維強化複合材料（繊維強化複合材料）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工衛星や宇宙航行体などの宇宙機器に搭載される衛星搭載用アンテナのグリッドリフレクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星を利用した通信容量の増大要求に伴って、衛星通信における限られた周波数の有効利用が強く求められている。この解決策の１つとして、直交偏波を利用することが考えられる。直交偏波の利用により、１つの帯域幅にて、２つの偏波を利用することができ、２倍の信号を伝送することができる。
【０００３】
ここで、衛星搭載デュアルグリッドアンテナ（偏波共用アンテナ）は、２つの直交偏波の利用を可能とするもので、直交偏波共用アンテナとして、商用通信衛星にも利用されている。
【０００４】
通常のパラボラアンテナを用いた場合には、オフセット反射鏡から交差偏波が発生するため、偏波間アイソレーションが十分に取れない。また、給電系が直交偏波共用となるため、給電回路が複雑になり、物理的制約が大きいといった問題もある。この結果、偏波共用化が難しい。
【０００５】
この問題を解決する一つの方法として、このデュアルグリッドアンテナの利用が挙げられる。デュアルグリッドアンテナを用いることで、鏡面から発生する交差偏波成分を低減でき、偏波により給電系を分離できる。このため、個々の給電回路を簡易化できる特徴がある。
【０００６】
このような背景から、従来の通信衛星用アンテナリフレクタにおいては、直交する２つの直線偏波を用いるグリッドリフレクタが採用されている（例えば、特許文献１、２参照）。従来のグリッドリフレクタの鏡面材料としては、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）が用いられ、グリッド材料としては、例えば、銅などの導体材料が用いられている。
【０００７】
一般に、グリッド材料である導体材料の熱膨張係数は、鏡面材料の繊維強化プラスチックよりも大きい。グリッドリフレクタは、グリッド材料を通信電波の周波数帯に応じた設計要求から決まる幅および間隔で、アンテナ鏡面に線状にパターニングされる。特許文献２の技術では、グリッド材料として鏡面内部に埋め込んだ導電性繊維が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−３７４１８号公報
【特許文献２】特開２００３−３４７８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１のような構成では、例えば、アンテナリフレクタに温度上昇が発生した場合には、グリッド材料および鏡面材料に熱膨張係数の違いによる熱応力が発生する。すなわち、グリッドのパターニング方向に平行な方向では、熱膨張係数が相対的に大きいグリッド材料によって鏡面材料には引張負荷が加わる。その結果として、鏡面は、伸長する。
【００１０】
一方、グリッドのパターニング方向に垂直な方向では、グリッドパターンが鏡面に断続的に形成されている。このため、個々のグリッドパターンがパターニング方向に垂直な方向（グリッドの幅方向）に熱膨張をしても、それによって繊維強化複合材料に発生する引張応力は、グリッド圧着部近傍に局所的に分布することとなる。
【００１１】
この結果、パターニング方向に垂直な方向でのアンテナ全体の伸長変形量は、パターニング方向に平行な方向と比べて小さくなる。さらに、パターニング方向引張負荷による鏡面材料のポアソン効果から、パターニング方向に垂直な方向には、収縮変形が起きる。以上のような効果により、グリッドリフレクタのパターニング方向に対する平行方向および垂直方向の２方向で、その熱変形量に異方性が生じてしまう。
【００１２】
一方、温度降下が発生した場合には、温度上昇が発生した場合とは逆の挙動を示し、２方向の熱変形量に異方性が発生する。このように、グリッドリフレクタが熱変形量の異方性を有している場合には、温度変化による熱変形後の形状が、元の形状と相似形ではなくなり、リフレクタの集光性の低下を招いてしまう。
【００１３】
また、特許文献２の技術では、グリッド材料として鏡面内部に埋め込んだ導電性繊維を用いている。このため、鏡面を構成する強化繊維である誘電性繊維との特性の違いから、上記と同様の熱変形異方性が生じる。特許文献２では、この課題を、導電性繊維を短く切断して混合することにより解決する手段が示されている。しかしながら、この方法では、電波反射率の低下が起きてしまう。
【００１４】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、グリッドリフレクタに生じる熱変形の異方性に起因するリフレクタの集光性の低下および電波反射率の低下を抑制することのできるグリッドリフレクタを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るグリッドリフレクタは、繊維強化複合材料からなるアンテナ鏡面と、アンテナ鏡面の表面または内部に形成された導体材料からなるグリッドパターンとを備えたグリッドリフレクタであって、繊維強化複合材料として、グリッドパターンと逆の熱膨張係数の異方性を持たせるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、繊維強化複合材料にグリッドパターンと逆の熱膨張係数の異方性を持たせるとともに、グリッド材料として導体材料を用いることにより、グリッドリフレクタに生じる熱変形の異方性に起因するリフレクタの集光性の低下および電波反射率の低下を抑制することのできるグリッドリフレクタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるデュアルグリッドリフレクタを示す拡大図である。
【図２】本発明の実施の形態２におけるデュアルグリッドリフレクタを示す拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態３におけるデュアルグリッドリフレクタを示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明のグリッドリフレクタの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるデュアルグリッドリフレクタの拡大図である。図１におけるデュアルグリッドリフレクタは、強化繊維１と強化繊維２からなる平織繊維強化複合材料３によって形成されるアンテナ鏡面、およびグリッドパターン４で構成されている。さらに、強化繊維１および強化繊維２は、それぞれパターニング方向５に平行方向および垂直方向に、それぞれ配向されている。また、グリッドパターン４は、アンテナ鏡面の表面または内部に形成され、パターニング処理された導体材料からなる。
【００２０】
強化繊維２は、強化繊維１とは異なる繊維方向熱膨張係数または繊維方向引張弾性率を有する。より具体的には、強化繊維２は、
（ケース１）繊維方向熱膨張係数が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さな強化繊維、
（ケース２）繊維方向引張弾性率が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向熱膨張係数が強化繊維１より大きい強化繊維、
（ケース３）繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さく、かつ繊維方向熱膨張係数が強化繊維１よりも大きな強化繊維
のいずれかである。
【００２１】
そして、強化繊維１および強化繊維２の組み合わせとしては、例えば、それぞれＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）繊維およびｐ−アラミド繊維が挙げられる。また、グリッドパターン４の材料としては、例えば、銅などが用いられる。さらに、平織繊維強化複合材料３を構成する樹脂としては、例えば、シアネート樹脂等が用いられ、その引張弾性率は、強化繊維の繊維方向引張弾性率よりも１桁以上小さい。
【００２２】
一方、熱膨張係数については、強化繊維の繊維方向熱膨張係数は、負の値を示すのに対し、樹脂材料の熱膨張係数は、絶対値として強化繊維の熱膨張係数よりも１桁以上大きい正の値を示す。
【００２３】
平織繊維強化複合材料３の熱膨張係数は、強化繊維および樹脂の引張弾性率、熱膨張係数と、強化繊維および樹脂の体積含有率とによって決まる。一般的に、グリッドパターン４を形成する導体材料の熱膨張係数は、平織繊維強化複合材料３のパターニング方向５の熱膨張係数よりも大きい。
【００２４】
このような構成によれば、例えば、グリッドリフレクタに温度上昇が発生した場合、グリッドパターン４がパターニング方向５に伸長する。この結果、平織繊維強化複合材料３には、パターニング方向５に引張応力が発生する。このとき、平織繊維強化複合材料３は、ポアソン効果によってパターニング方向５に垂直な方向に収縮する。
【００２５】
以上の作用により、グリッドリフレクタのパターニング方向５に平行な方向の熱膨張係数は、平織繊維強化複合材料３単体の同方向の熱膨張係数よりも大きくなる。一方、グリッドリフレクタのパターニング方向５に垂直な方向の熱膨張係数は、平織繊維強化複合材料３単体の同方向の熱膨張係数よりも小さくなる。
【００２６】
ここで、本実施の形態１のように、パターニング方向５に垂直な方向に、繊維方向熱膨張係数が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さな強化繊維２を配向した、（ケース１）の場合を考える。この場合、平織繊維強化複合材料３のパターニング方向５に垂直な方向の熱膨張係数は、パターニング方向５の熱膨張係数に比べ大きくなる。
【００２７】
このようにして生じた平織繊維強化複合材料３の熱膨張係数の異方性と、グリッドパターン４によって生じる熱変形の異方性とは、相殺し合うことになる。この結果、パターニング方向５およびそれに垂直な方向の熱変形量が等しくなり、アンテナリフレクタ全体として、等方的な熱変形挙動を実現することができる。
【００２８】
また、強化繊維２として、上述した（ケース２）または（ケース３）を採用した場合にも、同様の効果が得られ、熱変形の異方性を解消することが可能となる。
【００２９】
送受信する電波の周波数帯によって、グリッドパターン４の仕様は、変化しうる。グリッドパターン４の仕様を決定するパラメータとしては、主にグリッド幅、グリッド間隔、グリッド厚さ等が挙げられる。グリッドパターン４による異方性効果の大きさは、これらのパラメータによって異なってくる。
【００３０】
本実施の形態１における図１の構成では、各配向方向の強化繊維として、強化繊維１または強化繊維２のどちらか一方の強化繊維を１００％用いている場合を示した。しかしながら、各配向方向の繊維配合比率を変えることもできる。すなわち、各配向方向に強化繊維１および強化繊維２を所望の割合で配合した繊維束を用いることも可能である。これによって、グリッドパターン４による熱膨張係数の異方性効果の大きさに合わせて、平織繊維強化複合材料３の熱膨張係数逆異方性を調整することができる。
【００３１】
以上のように、実施の形態１によれば、繊維強化複合材料は、グリッドのパターニング方向に対して平行方向の剛性および熱膨張係数に対する寄与が大きい方向に配向された強化繊維と、グリッドのパターニング方向に対して直交方向の剛性および熱膨張係数に対する寄与が大きい方向に配向された強化繊維とで構成されている。さらに、繊維強化複合材料にグリッドパターンと逆の熱膨張係数の異方性を持たせることで、両者の異方性が相殺される。
【００３２】
これにより、アンテナ全体としての熱膨張係数を等方的になるように制御することができる。その結果、非相似的な熱変形が抑制されるため、このような熱変形が原因で生じるアンテナリフレクタの集光性低下が回避される。さらに、グリッド材料として導体材料を用いるため、電波反射率の低下は、生じない。
【００３３】
実施の形態２．
先の実施の形態１では、平織繊維強化複合材料３によって形成されるアンテナ鏡面を備えたデュアルグリッドリフレクタについて説明した。本実施の形態２では、平織繊維強化複合材料３に代えて、３軸織繊維強化複合材料６を用いる場合について説明する。
【００３４】
図２は、本発明の実施の形態２におけるデュアルグリッドリフレクタの拡大図である。図２におけるデュアルグリッドリフレクタは、強化繊維１と強化繊維２からなる３軸織繊維強化複合材料６（繊維配向：＋３０度、−３０度、９０度）によって形成されるアンテナ鏡面、およびグリッドパターン４で構成されている。
【００３５】
さらに、強化繊維１および強化繊維２とは、異なる繊維方向熱膨張係数または繊維方向引張弾性率を有し、それぞれ図２に示すように配向されている。また、グリッドパターン４は、アンテナ鏡面の表面または内部に形成され、パターニング処理された導体材料からなる。
【００３６】
本実施の形態２における３軸織繊維強化複合材料６は、パターニング方向５を０度とすると、強化繊維を＋３０度、−３０度および９０度に配向しており、＋３０度、−３０度方向に強化繊維１が配向され、９０度方向に強化繊維２が配向されている。より具体的には、強化繊維２は、
（ケース１）繊維方向熱膨張係数が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さな強化繊維、
（ケース２）繊維方向引張弾性率が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向熱膨張係数が強化繊維１より大きい強化繊維、
（ケース３）繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さく、かつ繊維方向熱膨張係数が強化繊維１よりも大きな強化繊維
のいずれかである。
【００３７】
そして、強化繊維１および強化繊維２の組み合わせとしては、例えば、それぞれＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）繊維およびｐ−アラミド繊維が挙げられる。また、グリッドパターン４の材料としては、例えば、銅などが用いられる。さらに、３軸織繊維強化複合材料６を構成する樹脂としては、例えば、シアネート樹脂等が用いられ、その引張弾性率は、強化繊維の繊維方向引張弾性率よりも１桁以上小さい。
【００３８】
一方、熱膨張係数については、強化繊維の繊維方向熱膨張係数は、負の値を示すのに対し、樹脂材料の熱膨張係数は、絶対値として強化繊維の熱膨張係数よりも１桁以上大きい正の値を示す。
【００３９】
３軸織繊維強化複合材料６の熱膨張係数は、強化繊維および樹脂の引張弾性率、熱膨張係数と、強化繊維および樹脂の体積含有率とによって決まる。一般的に、グリッドパターン４を形成する導体材料の熱膨張係数は、３軸織繊維強化複合材料６のパターニング方向５の熱膨張係数よりも大きい。
【００４０】
このような構成によれば、例えば、グリッドリフレクタに温度上昇が発生した場合、グリッドパターン４がパターニング方向５に伸長する。この結果、３軸織繊維強化複合材料６には、パターニング方向５に引張応力が発生する。このとき、３軸織繊維強化複合材料６は、ポアソン効果によってパターニング方向５に垂直な方向に収縮する。
【００４１】
以上の作用により、グリッドリフレクタのパターニング方向５に平行な方向の熱膨張係数は、３軸織繊維強化複合材料６単体の同方向の熱膨張係数よりも大きくなる。一方、グリッドリフレクタのパターニング方向５に垂直な方向の熱膨張係数は、３軸織繊維強化複合材料６単体の同方向の熱膨張係数よりも小さくなる。
【００４２】
ここで、本実施の形態２のように、パターニング方向５に垂直な方向に、繊維方向熱膨張係数が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さな強化繊維２を配向した、（ケース１）の場合を考える。この場合、３軸織繊維強化複合材料６のパターニング方向５に垂直な方向の熱膨張係数は、パターニング方向５の熱膨張係数に比べ大きくなる。
【００４３】
このようにして生じた３軸織繊維強化複合材料６の熱膨張係数の異方性と、グリッドパターン４によって生じる熱変形の異方性とは、相殺し合うことになる。この結果、パターニング方向５およびそれに垂直な方向の熱変形量が等しくなり、アンテナリフレクタ全体として、等方的な熱変形挙動を実現することができる。
【００４４】
また、強化繊維２として、上述した（ケース２）または（ケース３）を採用した場合にも、同様の効果が得られ、熱変形の異方性を解消することが可能となる。
【００４５】
送受信する電波の周波数帯によって、グリッドパターン４の仕様は、変化しうる。グリッドパターン４の仕様を決定するパラメータとしては、主にグリッド幅、グリッド間隔、グリッド厚さ等が挙げられる。グリッドパターン４による異方性効果の大きさは、これらのパラメータによって異なってくる。
【００４６】
本実施の形態２における図２の構成では、各配向方向の強化繊維として、強化繊維１または強化繊維２のどちらか一方の強化繊維を１００％用いている場合を示した。しかしながら、各配向方向の繊維配合比率を変えることもできる。すなわち、各配向方向に強化繊維１および強化繊維２を所望の割合で配合した繊維束を用いることも可能である。これによって、グリッドパターン４による熱膨張係数の異方性効果の大きさに合わせて、３軸織繊維強化複合材料６の熱膨張係数逆異方性を調整することができる。
【００４７】
以上のように、実施の形態２によれば、平織繊維強化複合材料に代えて、３軸織繊維強化複合材料を用いる場合にも、先の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
実施の形態３．
本実施の形態３では、先の実施の形態２とは異なる構造を備えた３軸織繊維強化複合材料７を用いる場合について説明する。
【００４９】
図３は、本発明の実施の形態３におけるデュアルグリッドリフレクタの拡大図である。図３におけるデュアルグリッドリフレクタは、強化繊維１と強化繊維２からなる３軸織繊維強化複合材料７（繊維配向：０度、＋６０度、−６０度）によって形成されるアンテナ鏡面、およびグリッドパターン４で構成されている。
【００５０】
さらに、強化繊維１および強化繊維２とは、異なる繊維方向熱膨張係数または繊維方向引張弾性率を有し、それぞれ図３に示すように配向されている。また、グリッドパターン４は、アンテナ鏡面の表面または内部に形成され、パターニング処理された導体材料からなる。
【００５１】
本実施の形態３における３軸織繊維強化複合材料７は、パターニング方向５を０度とすると、強化繊維を０度、＋６０度および−６０度に配向しており、０度方向に強化繊維１が配向され、＋６０度および−６０度方向に強化繊維２が配向されている。より具体的には、強化繊維２は、
（ケース１）繊維方向熱膨張係数が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さな強化繊維、
（ケース２）繊維方向引張弾性率が強化繊維１と同程度で、かつ繊維方向熱膨張係数が強化繊維１より大きい強化繊維、
（ケース３）繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さく、かつ繊維方向熱膨張係数が強化繊維１よりも大きな強化繊維
のいずれかである。
【００５２】
そして、強化繊維１および強化繊維２の組み合わせとしては、例えば、それぞれＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）繊維およびｐ−アラミド繊維が挙げられる。また、グリッドパターン４の材料としては、例えば、銅などが用いられる。さらに、３軸織繊維強化複合材料７を構成する樹脂としては、例えば、シアネート樹脂等が用いられ、その引張弾性率は、強化繊維の繊維方向引張弾性率よりも１桁以上小さい。
【００５３】
一方、熱膨張係数については、強化繊維の繊維方向熱膨張係数は、負の値を示すのに対し、樹脂材料の熱膨張係数は、絶対値として強化繊維の熱膨張係数よりも１桁以上大きい正の値を示す。
【００５４】
３軸織繊維強化複合材料７の熱膨張係数は、強化繊維および樹脂の引張弾性率、熱膨張係数と、強化繊維および樹脂の体積含有率とによって決まる。一般的に、グリッドパターン４を形成する導体材料の熱膨張係数は、３軸織繊維強化複合材料７のパターニング方向５の熱膨張係数よりも大きい。
【００５５】
このような構成によれば、例えば、グリッドリフレクタに温度上昇が発生した場合、グリッドパターン４がパターニング方向５に伸長する。この結果、３軸織繊維強化複合材料７には、パターニング方向５に引張応力が発生する。このとき、３軸織繊維強化複合材料７は、ポアソン効果によってパターニング方向５に垂直な方向に収縮する。
【００５６】
以上の作用により、グリッドリフレクタのパターニング方向５に平行な方向の熱膨張係数は、３軸織繊維強化複合材料７単体の同方向の熱膨張係数よりも大きくなる。一方、グリッドリフレクタのパターニング方向５に垂直な方向の熱膨張係数は、３軸織繊維強化複合材料７単体の同方向の熱膨張係数よりも小さくなる。
【００５７】
ここで、本実施の形態３のように、繊維方向熱膨張係数が強化繊維１と同程度でかつ繊維方向引張弾性率が強化繊維１よりも小さな強化繊維２をパターニング方向５に対して＋６０度および−６０度の方向に配向した、（ケース１）の場合を考える。この場合、３軸織繊維強化複合材料７のパターニング方向５に垂直な方向の熱膨張係数は、強化繊維２の繊維方向熱膨張係数および繊維方向引張弾性率が支配的となる。従って、３軸織繊維強化複合材料７のパターニング方向５に垂直な方向の熱膨張係数は、パターニング方向５の熱膨張係数に比べ大きくなる。
【００５８】
このようにして生じた３軸織繊維強化複合材料７の熱膨張係数の異方性と、グリッドパターン４によって生じる熱変形の異方性とは、相殺し合うことになる。この結果、パターニング方向５およびそれに垂直な方向の熱変形量が等しくなり、アンテナリフレクタ全体として、等方的な熱変形挙動を実現することができる。
【００５９】
また、強化繊維２として、上述した（ケース２）または（ケース３）を採用した場合にも、同様の効果が得られ、熱変形の異方性を解消することが可能となる。
【００６０】
送受信する電波の周波数帯によって、グリッドパターン４の仕様は、変化しうる。グリッドパターン４の仕様を決定するパラメータとしては、主にグリッド幅、グリッド間隔、グリッド厚さ等が挙げられる。グリッドパターン４による異方性効果の大きさは、これらのパラメータによって異なってくる。
【００６１】
本実施の形態３における図３の構成では、各配向方向の強化繊維として、強化繊維１または強化繊維２のどちらか一方の強化繊維を１００％用いている場合を示した。しかしながら、各配向方向の繊維配合比率を変えることもできる。すなわち、各配向方向に強化繊維１および強化繊維２を所望の割合で配合した繊維束を用いることも可能である。これによって、グリッドパターン４による熱膨張係数の異方性効果の大きさに合わせて、３軸織繊維強化複合材料７の熱膨張係数逆異方性を調整することができる。
【００６２】
以上のように、実施の形態３によれば、平織繊維強化複合材料に代えて、先の実施の形態２とは異なる構造からなる３軸織繊維強化複合材料を用いる場合にも、先の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
なお、上述の実施の形態１〜３では、（ケース１）〜（ケース３）を例示的に示して、強化繊維１および強化繊維２から構成された繊維強化複合材料を有するデュアルグリッドリフレクタの構成および効果を説明した。しかしながら、本願発明は、このような３ケースに限定されるものではなく、繊維強化複合材料にグリッドパターンと逆の熱膨張係数の異方性（すなわち、相殺し合う異方性）を持たせることができる構成を採用することで、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 強化繊維（第１の強化繊維）、２ 強化繊維（第２の強化繊維）、３ 平織繊維強化複合材料（繊維強化複合材料）、４ グリッドパターン、５ パターニング方向、６、７ ３軸織繊維強化複合材料（繊維強化複合材料）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化複合材料からなるアンテナ鏡面と、
前記アンテナ鏡面の表面または内部に形成された導体材料からなるグリッドパターンと
を備えたグリッドリフレクタであって、
前記繊維強化複合材料として、前記グリッドパターンと逆の熱膨張係数の異方性を持たせることを特徴とするグリッドリフレクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のグリッドリフレクタにおいて、
前記繊維強化複合材料は、前記グリッドパターニング方向に対して平行方向の剛性および熱膨張係数に対する寄与が大きい方向に配向された第１の強化繊維と、前記グリッドパターニング方向に対して直交方向の剛性および熱膨張係数に対する寄与が大きい方向に配向された第２の強化繊維とで構成され、
前記第２の強化繊維が、
繊維方向熱膨張係数が前記第１の強化繊維と同程度で、かつ繊維方向引張弾性率が前記第１の強化繊維よりも小さい強化繊維、
または、繊維方向引張弾性率が前記第１の強化繊維と同程度で、かつ繊維方向熱膨張係数が前記第１の強化繊維より大きい強化繊維、
または、繊維方向引張弾性率が前記第１の強化繊維よりも小さく、かつ繊維方向熱膨張係数が前記第１の強化繊維よりも大きい強化繊維
であることを特徴とするグリッドリフレクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のグリッドリフレクタにおいて、
前記繊維強化複合材料は、平織繊維強化複合材料であり、
前記第１の強化繊維は、前記パターニング方向に平行に配向され、
前記第２の強化繊維は、前記パターニング方向に垂直に配向される
ことを特徴とするグリッドリフレクタ。
【請求項４】
請求項２に記載のグリッドリフレクタにおいて、
前記繊維強化複合材料は、３軸織繊維強化複合材料であり、
前記第１の強化繊維は、前記パターニング方向を０度とすると、＋３０度、−３０度方向に配向され、
前記第２の強化繊維は、前記パターニング方向を０度とすると、９０度方向に配向される
ことを特徴とするグリッドリフレクタ。
【請求項５】
請求項２に記載のグリッドリフレクタにおいて、
前記繊維強化複合材料は、３軸織繊維強化複合材料であり、
前記第１の強化繊維は、前記パターニング方向を０度とすると、０度方向に配向され、
前記第２の強化繊維は、前記パターニング方向を０度とすると、＋６０度、−６０度方向に配向される
ことを特徴とするグリッドリフレクタ。
【請求項１】
繊維強化複合材料からなるアンテナ鏡面と、
前記アンテナ鏡面の表面または内部に形成された導体材料からなるグリッドパターンと
を備えたグリッドリフレクタであって、
前記繊維強化複合材料として、前記グリッドパターンと逆の熱膨張係数の異方性を持たせることを特徴とするグリッドリフレクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のグリッドリフレクタにおいて、
前記繊維強化複合材料は、前記グリッドパターニング方向に対して平行方向の剛性および熱膨張係数に対する寄与が大きい方向に配向された第１の強化繊維と、前記グリッドパターニング方向に対して直交方向の剛性および熱膨張係数に対する寄与が大きい方向に配向された第２の強化繊維とで構成され、
前記第２の強化繊維が、
繊維方向熱膨張係数が前記第１の強化繊維と同程度で、かつ繊維方向引張弾性率が前記第１の強化繊維よりも小さい強化繊維、
または、繊維方向引張弾性率が前記第１の強化繊維と同程度で、かつ繊維方向熱膨張係数が前記第１の強化繊維より大きい強化繊維、
または、繊維方向引張弾性率が前記第１の強化繊維よりも小さく、かつ繊維方向熱膨張係数が前記第１の強化繊維よりも大きい強化繊維
であることを特徴とするグリッドリフレクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のグリッドリフレクタにおいて、
前記繊維強化複合材料は、平織繊維強化複合材料であり、
前記第１の強化繊維は、前記パターニング方向に平行に配向され、
前記第２の強化繊維は、前記パターニング方向に垂直に配向される
ことを特徴とするグリッドリフレクタ。
【請求項４】
請求項２に記載のグリッドリフレクタにおいて、
前記繊維強化複合材料は、３軸織繊維強化複合材料であり、
前記第１の強化繊維は、前記パターニング方向を０度とすると、＋３０度、−３０度方向に配向され、
前記第２の強化繊維は、前記パターニング方向を０度とすると、９０度方向に配向される
ことを特徴とするグリッドリフレクタ。
【請求項５】
請求項２に記載のグリッドリフレクタにおいて、
前記繊維強化複合材料は、３軸織繊維強化複合材料であり、
前記第１の強化繊維は、前記パターニング方向を０度とすると、０度方向に配向され、
前記第２の強化繊維は、前記パターニング方向を０度とすると、＋６０度、−６０度方向に配向される
ことを特徴とするグリッドリフレクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２０６２４９（Ｐ２０１０−２０６２４９Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４６３６７（Ｐ２００９−４６３６７）
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度、総務省、「偏波多重衛星通信技術の研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【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９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度、総務省、「偏波多重衛星通信技術の研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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