積層レドーム

【課題】電波透過損失および電波特性を改善したレドームを得ることを目的とする。
【解決手段】レドームスキン材のクロス片を繋ぎ合せて形成した複数の層を積層して構成した積層レドームにおいて、各層を構成するレドームスキン材のクロス片の繋ぎ合わせ部分を、層間で重複および近侍しないように方向性を持たせて順次ずらして配置したものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、積層および繋ぎ合わせによって形成される構造を有する積層レドームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーダのアンテナは高山の頂や航空機など風や雨に曝される環境に設置される場合が多い。そのため、レドーム（radome）あるいはラドームと呼ばれるドーム形状の保護カバーでアンテナを覆って空気抵抗や雨、雪の影響を防いでいる。レドームには、電波の通過を妨げず，強度的にも強い材料が要求されている。また、レーダを搭載する飛行体には超高速旅客機や宇宙と地上を高速で往復するスペースシャトルのような飛翔体もあり、耐熱性の材料を採り入れたレドームも開発されている（例えば特許文献１参照）。また、レドームの組み立て構成によっては不要な散乱波の発生を伴い、高いサイドローブが生じる場合がある。そのため、サイドローブレベルを低減し、レドームを含めたアンテナ放射特性を最適にする構造が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
従来のレドームの構成例を図９に示す。実線で囲まれた部分は外側を覆っているガラスエポキシ製クロス（以下レドームスキン材とする）のクロス片を表し、破線で囲まれた部分はレドームの内側を形成しているレドームスキン材のクロス片を表す。図１０は、図９のレドームの断面を示している。１はレドームの外殻を構成するレドームスキン材のクロス片、２はレドームの内殻を構成するレドームスキン材のクロス片である。３は、例えば発泡ウレタン、ハニカムなどからなるコア層である。各クロス片１および各クロス片２は、例えばエポキシ、ポリエステル樹脂等を用いて３に固定されることで４の部分で繋ぎ合わされ、レドームスキン材の積層構造のレドームを形成する。この積層構造を薄く形成することで、電波の透過損失の低いレドームを構成している。また、図１１に示すように、レドームスキン材１ａ，…，１ｄ，２ａ，…，２ｄおよび発泡ウレタンやハニカムなど密度の低い材料のコア層３を複数用いることにより、電気的に最適な寸法の厚さを持つ積層構造を構成して、電波の反射損失を抑える場合もある。
【０００４】
【特許文献１】特許第２８４５０４０号公報
【特許文献２】特許第３６９６８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の積層レドームは、図１０に示すように、各層のレドームスキン材の繋ぎ合わせ部分４が重複あるいは近似した位置にあるため、電波透過損失が大きくなるという問題があった。また、この繋ぎ合わせ部分の重複は、他の部分と電波反射特性が異なるため、全体として電波特性が悪くなるという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、電波透過損失および電波特性を改善したレドームを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る積層レドームは、レドームスキン材のクロス片を繋ぎ合せて形成した複数の層を積層して構成した積層レドームにおいて、各層を構成するレドームスキン材のクロス片の繋ぎ合わせ部分を、層間で重複および近侍しないように方向性を持たせて順次ずらして配置したものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、電波透過損失を小さくすることができと共に、電波反射特性の均一化を図ることができる。したがって、特に、衛星通信アンテナ、レーダ等が全方向追尾するために、レドームの全方向について電波特性が均一であることが要求されるレドームに適用して有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１である積層レドームの構造を示す斜視図である。
この実施の形態１では、３層のレドームスキン材を用いた積層構造のレドームを例として説明する。図において、実線、破線、一点鎖線は、それぞれ第１層から第３層のクロス繋ぎ合わせ部分を表すものとする。今、第１層は一番外側に形成し、第３層は一番内側に形成するものとして説明するが、積層していく順序は使用するレドームの組立型により、外側から行う場合と内側から行う場合があり、いずれの方法で組み立ててもよい。ここでは、説明上外側から形成していく場合について説明する。
【００１０】
図２乃至図４は積層レドームを形成する順序を示す説明図である。
図２において、まず、組立型の外周に、発泡ウレタン、ハニカムなどからなるコア層３０を形成する。コア層３０の外周に、第１層目を構成するためのクロス片の配置を表す、例えば実線を施す。次に、クロス片１０を実線に沿って張り合わせ、第１層目のレドームスキン材層を形成する。
次に、コア層３０の内側に、図３に示すように、例えば破線で第２層目のクロス片の配置を施し、コア層３０の内側に対して破線に沿ってクロス片１１を張り合わせ、第２層目のレドームスキン材層を形成する。この場合、図３に示す実線と破線間の間隔ａ，ｂは、第１層目繋ぎ合わせ部分と第２層目繋ぎ合わせ部分のずらし量を表わす。すなわち、上から見て反時計方向にａだけずらし、また、レドームの周に沿った上方向にｂだけずらして第２層目のクロス片１１が張り合わせられる。
【００１１】
次に、第２層目のレドームスキン材層が形成された内側に別のコア層（図４では見えないが、これを３１とする。図５参照。）を形成し、そのコア層の内側に、図４に示すように、例えば一点鎖線で第３層目のクロス片の配置を施す。別のコア層３１の内側に対して一点鎖線に沿ってクロス片１２を張り合わせ、第３層目のレドームスキン材層を形成する。なお、図４において、実線、破線はそれぞれ第１層、第２層におけるクロス片の繋ぎ合わせ部分を表すものとする。また、破線と一点鎖線間の間隔ａ，ｂは、それぞれ第２層目繋ぎ合わせ部分と第３層目繋ぎ合わせ部分のずらし量を表わす。これらのずらし量ａ，ｂは、図３と同様な方向に設定する。
【００１２】
上述のように形成したレドームの断面は図５に示されるようになる。各層はクロス片がｃ部分で重ね合わせることで繋ぎ合わせられている。繋ぎ合わせ部分は、各層間でずらし量ａの間隔を設けて配置されている。なお、図示していないが、上下方向のずらし量ｂも同様である。図６は、図２、図３、図４に相当する各層の形成状態をレドーム上部から見た図である。
なお、上記例では、各層の繋ぎ合わせ部分のずらし量を周面上の距離間隔ａで設定しているが、ずらし量は角度で設定してもよい。すなわち、レドームの軸を中心とした円の一つの回転方向（時計回りまたは反時計回り）に所定の角度ずつ順次ずらしていくように設定してもよい。また、上記例では、ずらし量をレドームの周面に沿った上方向に距離間隔ｂで設定しているが、ずらし量はドームの軸を基準とした上下一方向に所定間隔ずつ順次ずらしていくように設定してもよい。
【００１３】
以上のように、この実施の形態１によれば、各層を構成するレドームスキン材のクロス片の繋ぎ合わせ部分を、層間で重複および近侍しないように方向性を持たせて順次ずらして配置したので、電波透過損失を小さくすることができと共に、電波反射特性の均一化を図ることができる。したがって、特に、衛星通信アンテナ、レーダ等が全方向追尾するために、レドームの全方向について電波特性が均一であることが必要なレドームに適用して有効である。
【００１４】
実施の形態２．
図７および図８はこの発明の実施の形態２による積層レドームの構造を示す斜視図である。
一般にスキン材シートには定尺があるため、レドームのサイズ規模が大きくなるにつれで繋ぎ合わせ部分が多くなる。その場合、レドームはクロス片数を増やすことにより、垂直、水平の両方向に拡大することができる。図７は、図１に対して垂直方向に一段拡大したレドームの例を表しており、クロス片の段数が増加している。また、図８は、水平な二次元方向に拡大したレドームの例を表しており、二段、三段目のクロス片が円周方向に増加している。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１による積層レドームの構造を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る積層レドームの第１層を形成する方法を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る積層レドームの第２層を形成する方法を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る積層レドームの第３層を形成する方法を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る積層レドームの部分構造を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る積層レドームの各層の形成状態を示す平面図である。
【図７】この発明の実施の形態２による積層レドームの構造を示す斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態２による積層レドームの他の例の構造を示す斜視図である。
【図９】従来の積層レドームの構造を示す斜視図である。
【図１０】従来の積層レドームの部分構造を示す分解断面図である。
【図１１】従来の積層レドームの他の積層構造例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０，１１，１２クロス片、３０コア層、ａ，ｂ繋ぎ合わせ部分のずらし量。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
レドームスキン材のクロス片を繋ぎ合せて形成した複数の層を積層して構成した積層レドームにおいて、各層を構成するレドームスキン材のクロス片の繋ぎ合わせ部分を、層間で重複および近侍しないように方向性を持たせて順次ずらして配置したことを特徴とする積層レドーム。
【請求項２】
各層の繋ぎ合わせ部分は、当該レドームの軸を中心とした水平円の一つの回転方向に所定の角度ずつ順次ずらすと共に、前記軸の上下一方向に所定間隔ずつ順次ずらして配置されことを特徴とする請求項１記載の積層レドーム。

【図１】