(57)【要約】【課題】人工衛星搭載用のアンテナリフレクタにおいて、鏡面精度を向上させる。【解決手段】電波反射鏡面と、電波反射球面の非反射面に配置される背面構造と、電波反射鏡面と背面構造を結合する結合部品より構成されるアンテナリフレクタにおいて、背面構造と結合部品をボルトとナットで結合させることにより室温環境化において電波反射鏡面の形状を調整することができ、かつ、そのままの状態でボルトとナットを締結することで、調整後の電波反射鏡面の形状を維持できるようにした。これにより、鏡面精度を向上させたアンテナリフレクタを得ることができる。【選択図】図１
2014195233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波反射鏡面と、前記電波反射鏡面の非反射面側に配置される背面構造と、前記電波反射鏡面と前記背面構造を結合する複数の結合部品より構成されるアンテナリフレクタであって、
前記電波反射鏡面の非反射面と前記結合部品とは接着剤で固定され、
前記背面構造と前記結合部品は、前記背面構造と前記結合部品の相対位置を調整可能な穴に挿入されたボルトとナットでボルト締結されていることを特徴とするアンテナリフレクタ。
【請求項２】
電波反射鏡面と、前記電波反射鏡面の非反射面側に配置される背面構造と、前記電波反射鏡面と前記背面構造を結合する複数の結合部品より構成されるアンテナリフレクタであって、
前記電波反射鏡面の非反射面と前記結合部品とは接着剤で固定され、
前記背面構造と前記結合部品の間に高温型硬化樹脂を含浸させた繊維織物が配置され、前記高温型硬化樹脂により前記背面構造と前記結合部品が固定されていることを特徴とするアンテナリフレクタ。
【請求項３】
前記電波反射鏡面は炭素繊維を用いた複合材料を素材とし、
前記結合部品は前記非反射面側の面内の複数個所に設けられており、
室温環境下において、前記結合部品と前記背面構造との相対位置関係を変えることにより、前記電波反射鏡面の形状を変化させることができることを特徴とする請求項１、２いずれか記載のアンテナリフレクタ。
【請求項４】
アンテナリフレクタの製造方法であって、
室温環境下において、電波反射鏡面の非反射面側に配置される背面構造と、前記電波反射鏡面の非反射面に予め接着剤で固定された結合部材との相対位置関係を調整することにより前記電波反射鏡面の形状を所定の形状とした後、
前記背面構造と前記結合部材の間に予め挿入された高温型硬化樹脂を高温環境下で硬化させ、前記背面構造と前記結合部材を結合することを特徴とするアンテナリフレクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人工衛星搭載用アンテナ等に設けられるアンテナリフレクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星等に使われるアンテナリフレクタの電波反射鏡面は、軽量性、電波反射性、形状安定性の観点から、炭素繊維を用いた複合材料を素材としていることが一般的である。
【０００３】
複合材料を用いたアンテナリフレクタの特徴部分として、その製造過程において複合材料中の樹脂を硬化させるプロセスを有することが挙げられる。
複合材料中の樹脂の硬化プロセスではリフレクタに成形ひずみが発生するため、一般にリフレクタの鏡面精度が劣化する。
また、複合材料を素材とする電波反射鏡面は背面構造などの剛性を受け持つ部材との接着工程を有するため、接着工程において接着剤の硬化収縮などの影響によって、一般的にリフレクタの鏡面精度が劣化する。
【０００４】
従来より、アンテナリフレクタの鏡面精度の劣化を抑える方法が種々提案されている。 例えば、メンブレンリフレクタにおいて、三軸織物に半硬化状態の樹脂を含浸したプリプレグの面同士あるいは裏同士を合わせて二層にすることにより、成形ひずみによる変形を小さくし、鏡面の形状精度を良好にすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１４８６１１号公報
【特許文献２】特開平１０−２７０９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、メンブレンリフレクタは電波反射鏡面と背面構造との接着工程を必要とするが、例えば特許文献１に記載された方法では、接着工程で発生した鏡面精度の劣化を低減することができないという課題があった。
アンテナリフレクタの鏡面精度の劣化防止は、電波の焦点位置のずれを抑え、通信精度の低下を防ぎ、通信の安定性を向上させる上で、解決すべき課題であった。
【０００７】
この発明は上述の課題に鑑み、室温環境化において電波反射鏡面の形状を調整することができ、かつ、調整後の電波反射鏡面の形状を維持できるアンテナリフレクタを提供す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リフレクタは、電波反射鏡面と、前記電波反射鏡面の非反射面側に配置される背面構造と、前記電波反射鏡面と前記背面構造を結合する複数の結合部品より構成されるアンテナリフレクタであって、前記電波反射鏡面の非反射面と前記結合部品とは接着剤で固定され、前記背面構造と前記結合部品は、前記背面構造と前記結合部品の相対位置を調整可能な穴に挿入されたボルトとナットでボルト締結されるようにした。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係るアンテナリフレクタによれば、室温環境化において電波反射鏡面の形状を調整することができ、かつ、調整後の電波反射鏡面の形状を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るアンテナリフレクタの電波反射鏡面の断面図を示した図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係るアンテナリフレクタの電波反射鏡面の断面図を示した図である。
【図３】この発明の実施の形態１、２に係るアンテナリフレクタの外観の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るアンテナリフレクタにおいて、電波反射鏡面と背面構造との結合部分近傍の断面構造を示した図である。また、図３は実施の形態１に係るアンテナリフレクタの外観の一例を示した図である。
本発明のアンテナリフレクタ２０は、電波反射鏡面１、電波反射鏡面１の非反射面に配置される背面構造３、電波反射鏡面１と背面構造３を結合する結合部品２より構成される。電波反射鏡面１と、断面形状がＬ字型をした結合部品２は、接着剤６で結合されている。結合部材２はアンテナリフレクタの電波反射鏡面１の非反射面側に複数個所設けられる。
また、結合部品２および背面構造３には、結合部品２と背面構造とを固定するためのボルト４を挿入するための穴が加工されている。
電波反射鏡面１は、軽量、電波反射性、形状安定性の観点から、例えば炭素繊維を用いた複合材料を素材としている。
【００１２】
次に、アンテナリフレクタの製造方法について説明する。
まず、電波反射鏡面１の非反射面と、結合部品２とを接着剤６で結合する。結合部品２はＬ字型の結合部品であり、例えば特許文献２などに記載された形状の部品である。
接着剤６により電波反射鏡面１の非反射面と結合部品２との結合が完了した後、予め加工していた穴にボルト４を挿入しナット５で止めることで、背面構造３と対向する２個の結合部品２を結合させる。
ボルト４とナット５の間のトルクを緩めることで、背面構造３に対する結合部品２の相対位置を調整することができる。
【００１３】
ここで電波反射鏡面１の形状を、図示しない形状測定装置で測定することで、作製した電波反射鏡面１と設計上の形状とを比較を行うことが可能である。設計形状との比較により、電波反射鏡面１が形状である場合には、再度、ボルト４とナット５の間のトルクを緩め、背面構造３と結合部品２の間の相対位置を変更する。
設計上の形状と一致するまで繰り返し変更することが可能である。設計上の形状と一致することが確認できた後、その状態でボルト締結することで、調整後の電波反射鏡面の形状を維持できる。
【００１４】
このように、本実施の形態に係るアンテナリフレクタは、電波反射鏡面１の非反射面と、電波反射鏡面１の非反射面に配置される背面構造３とを、Ｌ字形状の断面構造を有する結合部品２を用いて、背面構造３を両側から挟むようにして結合する。結合部品には予めボルト４を挿入するための穴が加工されており、背面構造３と結合部品２の間の相対位置を調整することが可能である。
【００１５】
作製したアンテナリフレクタの電波反射鏡面を決定するにあたり、まず電波反射鏡面１の非反射面と、結合部品２とを接着剤６で結合する。接着剤６により電波反射鏡面１の非反射面と結合部品２との結合が完了した状態で、予め加工した穴にボルト４を挿入しナット５で止めることで、背面構造３と結合部品２を結合させる。この状態で、電波反射鏡面１の形状を測定する。設計形状との差異がある場合は、再度、ボルト４とナット５の間のトルクを緩め、背面構造３と結合部品２の間の相対位置を変更した後、ボルトとナットで結合する。これを繰り返し行うことで、電波反射鏡面１を設計の形状に合わせ込むことが可能となり、アンテナリフレクタの作製における鏡面精度の劣化を低減できる。
【００１６】
実施の形態２．
図２は、実施の形態２に係るアンテナリフレクタにおいて、電波反射鏡面と背面構造との結合部分近傍の断面構造を示した図である。また、図３は実施の形態２に係るアンテナリフレクタの外観の一例を示した図である。
本発明のアンテナリフレクタ２０は、電波反射鏡面１、電波反射鏡面１の非反射面に配置される背面構造３、電波反射鏡面１と背面構造３を結合する結合部品２より構成される。電波反射鏡面１と、断面形状がＬ字型をした結合部品２は、接着剤６で結合されている。結合部材２はアンテナリフレクタの電波反射鏡面１の非反射面側に複数個所設けられる。
電波反射鏡面１は、軽量、電波反射性、形状安定性の観点から、例えば炭素繊維を用いた複合材料を素材としている。
【００１７】
図２において、結合部品２と背面構造３の間には、高温硬化型樹脂を含浸させた繊維織物７を挿入できるよう隙間がある。ここで使用する高温硬化型樹脂は、室温では硬化はせず、高温にすることで架橋反応が開始する一液性の樹脂を推奨する。
【００１８】
次に、アンテナリフレクタの製造方法について説明する。
実施の形態１と同様に、まず、電波反射鏡面１の非反射面と、結合部品２とを接着剤６で結合する。結合部品２はＬ字型の結合部品であり、例えば特許文献２などに記載された形状の部品である。
所望の位置関係にある結合部品２を対向させた状態で、接着剤６により、電波反射鏡面１の非反射面と結合部品２とを結合する。結合部材２の結合が完了した後、背面構造３を対向する結合部材２により形成された隙間に挿入する。この状態では、前述のように、結合部品２と背面構造３の間には隙間が作られている。
【００１９】
次に、高温硬化型樹脂を含浸させた繊維織物７を結合部品２と背面構造３の間に挿入する。繊維織物７を挿入した時点では、室温環境化において電波反射鏡面の形状を調整することができる。
なお高温硬化型樹脂を含浸させた繊維織物７は、室温状態では結合部品２と背面構造の相対位置を保持できるだけのタック性がない場合もあるので、結合部品２および背面構造３には、治具用ボルトを挿入するため穴をあけた上で、治具用ボルトと治具用ナットで仮止めすることを推奨する。治具用ボルトと治具用ナットで仮止めした状態では、治具用ボルトと治具用ナットの間のトルクを緩めることで、背背面構造３との結合部品２の間の相対位置を変更することができる。
【００２０】
ここで電波反射鏡面１の形状を、図示しない形状測定装置で測定することで、作製した電波反射鏡面１と設計上の形状とを比較を行うことが可能である。
作製した電波反射鏡面１と設計上の形状とが一致していない場合には、室温状態を維持したまま、繊維織物７を間に挟んだ状態で背面構造３を動かすことで電波反射鏡面の形状を調整することができる。
また、治具用ボルトと治具用ナットで仮止めした場合には、再度、治具ボルトと治具用ナットの間のトルクを緩めて、背面構造３との結合部品２の間の相対位置を変更することができる。
このようにして設計上の形状と電波反射鏡面１の形状が一致するまで繰り返し変更することが可能である。
設計上の形状と一致することが確認できた後、高温硬化型樹脂を含浸させた繊維織物７が硬化するように高温さらしにすることで、調整後の電波反射鏡面の形状を維持できる。
【００２１】
このように、本実施の形態に係るアンテナリフレクタは、電波反射鏡面１の非反射面と、電波反射鏡面１の非反射面に配置される背面構造３とを、Ｌ字形状の断面構造を有する結合部品２を用いて、背面構造３を両側から挟むようにして固定する。
背面構造３を対向設置した結合部品２に挿入した時点では、まだ、結合部品２と背面構造３の間には隙間が設けられている。
この隙間に、高温硬化型樹脂を含浸させた繊維織物７を結合部品２と背面構造３の間に挿入する。
室温状態では繊維織物７に、結合部品２と背面構造の相対位置を保持できるだけのタック性がない場合には、結合部品２および背面構造３に治具用ボルトを挿入するため穴をあけた上で、治具用ボルトと治具用ナットで仮止めしてもよい。
【００２２】
この状態で、電波反射鏡面１の形状を測定することで、作製した電波反射鏡面１と設計上の形状とを比較を行う。
作製した電波反射鏡面１と設計上の形状とが一致しない場合には、室温状態を維持したまま、繊維織物７を間に挟んだ状態で背面構造３を動かすことで電波反射鏡面の形状を調整する。
また、治具用ボルトと治具用ナットで仮止めした場合には、再度、治具ボルトと治具用ナットの間のトルクを緩めて、背面構造３との結合部品２の間の相対位置を変更する。
このようにして、設計形状と電波反射鏡面１の形状とが一致するまで、調整を繰り返す。
調整により設計形状との一致が確認できた後、高温硬化型樹脂を含浸させた繊維織物７が硬化するように高温さらしにする。
これにより、電波反射鏡面１の形状を設計形状と一致させることができ、アンテナリフレクタの作製における鏡面精度の劣化を低減できる。
【符号の説明】
【００２３】
１ 電波反射鏡面、２ 結合部材、３ 背面構造、４ ボルト、５ ナット、６ 接着剤、７ 高温硬化型樹脂を含浸させた繊維織物、２０ アンテナリフレクタ。
【図１】
2014195233.tif 000003
【図２】
2014195233.tif 000004
【図３】
2014195233.tif 000005