(57)【要約】【課題】  飛行における空気抵抗の増加を抑えながら、機械的強度を大きくした航空機用ブレードアンテナ装置を提案する。【解決手段】  平板状のアンテナエレメントを誘電体カバーで覆った航空機用ブレードアンテナ装置である。アンテナエレメントは、相対向する一対の主面と、この主面の輪郭を形成する外端面を有する。アンテナエレメントには、その主面の間を延びる複数の貫通孔が形成され、誘電体カバーはこの貫通孔内にも配置され、アンテナエレメントと誘電体カバーの結合強度を増強する。アンテナエレメントの少なくとも一方の主面に、その輪郭で囲まれた領域内に補強リブを配置することもできる。【選択図】  図７
2006203425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のアンテナエレメントと、このアンテナエレメントを覆う誘電体カバーとを備え、航空機のブレードの少なくとも一部を構成する航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記アンテナエレメントは、相対向する一対の主面と、この一対の各主面の輪郭を形成する外端面と、前記一対の主面の間を延びる複数の貫通孔とを有し、また前記誘電体カバーは、前記アンテナエレメントの前記一対の各主面と前記外端面に接合してそれらを覆い、また前記各貫通孔にも配置されたことを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項２】
板状のアンテナエレメントと、このアンテナエレメントを覆う誘電体カバーとを備え、航空機のブレードの少なくとも一部を構成する航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記アンテナエレメントは、相対向する一対の主面と、この一対の主面の輪郭を形成する外端面とを有し、このアンテナエレメントの少なくとも一方の主面に、複数の補強リブが前記輪郭で囲まれた領域内に配置されており、前記誘電体カバーは前記各補強リブとともに、前記アンテナエレメントの前記一対の主面と前記外端面に接合してこれらを覆っていることを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項３】
板状のアンテナエレメントと、このアンテナエレメントを覆う誘電体カバーとを備え、航空機のブレードの少なくとも一部を構成する航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記アンテナエレメントは、相対向する一対の主面と、この一対の各主面の輪郭を形成する外端面と、前記一対の主面の間を延びる複数の貫通孔とを有し、前記アンテナエレメントの少なくとも一方の主面に、複数の補強リブが前記輪郭で囲まれた領域内に配置されており、また前記誘電体カバーは前記各補強リブとともに、前記アンテナエレメントの前記一対の各主面と前記外端面に接合してこれらを覆い、また前記各貫通孔にも配置されたことを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項４】
請求項１または３記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記各貫通孔の孔径が、前記アンテナエレメントの使用周波数の波長λに対して、λ／１６以下とされることを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項５】
請求項４記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記各貫通孔が円形の貫通孔であり、その直径がλ／１６以下とされていることを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項６】
請求項２または３記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記アンテナエレメントの両主面に、それぞれλ／１６以下の厚さの複数の補強リブが、前記輪郭で囲まれた領域内に配置されており、前記誘電体カバーは、これらの両主面の各補強リブとともに、前記アンテナエレメントの前記一対の主面と前記外端面に接合してこれらを覆っていることを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項７】
請求項２、３または６記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記アンテナエレメントの厚さの方向における各補強リブの厚さが、前記アンテナエレメントの使用周波数の波長λに対して、λ／１６以下とされたことを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項８】
請求項２、３または６記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記各補強リブは前記アンテナエレメントと別体に形成され、前記アンテナエレメントに固着されたことを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項９】
請求項２、３または６記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記各補強リブは前記アンテナエレメントと一体に形成されたことを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記アンテナエレメントがアルミニウムにより構成されたことを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか一項記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、さらに基準電位部材を備え、この基準電位部材は前記アンテナエレメントと間隔をおいて対向しており、前記誘電体カバーが前記間隔にも配置されたことを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記基準電位部材はその一部が前記誘電体カバーから露出するようにして前記誘電体カバーと結合されたことを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記基準電位部材がアルミニウムで構成されたことを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、航空機の垂直尾翼、水平尾翼または主翼の少なくとも一部を構成することを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項１５】
請求項１または３の記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、航空機の垂直尾翼または垂直方向に取り付けられている翼の少なくとも一部を構成しており、前記アンテナエレメントが、垂直方向に並んだ複数の貫通孔を有することを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項１６】
請求項１または３の記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、航空機の水平尾翼、主翼または水平方向に取り付けられている翼の少なくとも一部を構成しており、前記アンテナエレメントが、水平方向に並んだ複数の貫通孔を有していることを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項１７】
請求項２、３または６記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、航空機の垂直尾翼または垂直方向に取り付けられている翼の少なくとも一部を構成しており、前記各補強リブが、垂直方向に延びて配置されたことを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項１８】
請求項２、３または６記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、航空機の水平尾翼、主翼または水平方向に取り付けられている翼の少なくとも一部を構成しており、前記各補強リブが、水平方向に延びて配置されていることを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか一項記載の航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記誘電体カバーがガラス繊維強化プラスチックまたはガラス繊維強化プラスチックと発泡コア材で構成されたことを特徴とする航空機用ブレードアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、航空機のブレードの少なくとも一部を構成する航空機用ブレードアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の航空機用ブレードアンテナが、特開２０００−１５１２４６号公報に開示されている。この先行技術に示されたブレードアンテナは、航空機の垂直尾翼に一体化されたノッチアンテナであり、このノッチアンテナは、フェノール系ハニカム構造、ガラス／エポキシ樹脂で構成されており、その両表面にアンテナエレメントを有していると理解される。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５１２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、先行技術に開示されたブレードアンテナは、ノッチアンテナのアンテナエレメントが航空機のブレードの表面に露出しているので、飛行における空気抵抗が増加し、またアンテナエレメントが外れる心配もある。
【０００５】
この発明は、飛行における空気抵抗の増加を抑制し、アンテナエレメントの外れを防止することのできる改良された航空機用ブレードアンテナ装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の第１の観点による航空機用ブレードアンテナ装置は、板状のアンテナエレメントと、このアンテナエレメントを覆う誘電体カバーとを備え、航空機のブレードの少なくとも一部を構成する航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記アンテナエレメントは、相対向する一対の主面と、この一対の各主面の輪郭を形成する外端面と、前記一対の主面の間を延びる複数の貫通孔とを有し、また前記誘電体カバーは前記アンテナエレメントの前記一対の各主面と前記外端面に接合してこれらを覆い、また前記各貫通孔にも配置されたことを特徴とする。
【０００７】
また、この発明の第２の観点による航空機用ブレードアンテナ装置は、板状のアンテナエレメントと、このアンテナエレメントを覆う誘電体カバーとを備え、航空機のブレードの少なくとも一部を構成する航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記アンテナエレメントは、相対向する一対の主面と、この一対の主面の輪郭を形成する外端面とを有し、このアンテナエレメントの少なくとも一方の主面に、複数の補強リブが前記輪郭で囲まれた領域内に配置されており、前記誘電体カバーは前記各補強リブとともに、前記アンテナエレメントの前記一対の主面と前記外端面に接合してこれらを覆っていることを特徴とする。
【０００８】
また、この発明の第３の観点による航空機用ブレードアンテナ装置は、板状のアンテナエレメントと、このアンテナエレメントを覆う誘電体カバーとを備え、航空機のブレードの少なくとも一部を構成する航空機用ブレードアンテナ装置であって、前記アンテナエレメントは、相対向する一対の主面と、この一対の各主面の輪郭を形成する外端面と、前記一対の主面の間を延びる複数の貫通孔とを有し、また前記アンテナエレメントの少なくとも一方の主面に、複数の補強リブが前記輪郭で囲まれた領域内に配置されており、また前記誘電体カバーは前記各補強リブとともに、前記アンテナエレメントの前記一対の各主面と前記外端面に接合してこれらを覆い、また前記各貫通孔にも配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の第１の観点による航空機用ブレードアンテナ装置では、誘電体カバーがアンテナエレメントの各主面と外端面に接合してこれらを覆うので、アンテナエレメントが航空機のブレード表面に露出せず、飛行における空気抵抗の増加を抑えながらアンテナエレメントの外れを防止できる。また、誘電体カバーが、アンテナエレメントの各主面に間を貫通する複数の貫通孔内にも配置されるので、アンテナエレメントと誘電体カバーとの結合強度が増強され、アンテナエレメントの厚さの方向におけるブレードアンテナ装置の厚さの増加を抑え、飛行における空気抵抗の増加を抑えながら、ブレードアンテナ装置の機械的強度を大きくすることができる。
【００１０】
この発明の第２の観点による航空機用ブレードアンテナ装置では、誘電体カバーがアンテナエレメントの各主面と外端面に接合してこれらを覆うので、アンテナエレメントが航空機のブレード表面に露出せず、飛行における空気抵抗の増加を抑えながらアンテナエレメントの外れを防止できる。また、アンテナエレメントの主面に複数の補強リブが配置され、誘電体カバーがこの補強リブにも接合し、この補強リブとともにアンテナエレメントを覆うので、アンテナエレメントおよび誘電体カバーが補強リブで補強され、ブレードアンテナ装置の機械的強度を大きくすることができる。
【００１１】
この発明の第３の観点による航空機用ブレードアンテナ装置では、誘電体カバーがアンテナエレメントの各主面と外端面に接合してこれらを覆うので、アンテナエレメントが航空機のブレード表面に露出せず、飛行における空気抵抗の増加を抑えながらアンテナエレメントの外れを防止できる。また、誘電体カバーが、アンテナエレメントの各主面の間を貫通する複数の貫通孔内にも配置されるので、アンテナエレメントと誘電体カバーとの結合強度が増強され、加えてアンテナエレメントの主面に複数の補強リブが配置されるので、ブレードアンテナ装置の機械的強度を大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下この発明のいくつかの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、この発明による航空機用ブレードアンテナ装置の実施の形態１を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
この図１、図２に示す実施の形態１の航空機用ブレードアンテナ装置は、航空機の垂直尾翼の全体を構成するブレードアンテナ装置１０である。このブレードアンテナ装置１０は、アンテナエレメント２０と、基準電位部材３０と、誘電体カバー４０とを有する。
【００１４】
アンテナエレメント２０は、平たい板状に構成され、必要な機械的強度を持った軽量の導電材料、例えば３ｍｍから５ｍｍの厚さのアルミニウムで作られる。この板状のアンテナエレメント２０は、矩形形状、例えば長方形形状に構成され、相対向する一対の主面２１Ａ、２１Ｂと外端面２２を有する。外端面２２は、一対の主面２１Ａ、２１Ｂの輪郭を形成するもので、一対の主面２１Ａ、２１Ｂはこの外端面２２により、長方形に輪郭付けされる。
【００１５】
アンテナエレメント２０の外端面２２は、一対の長辺２３、２４と、一対の短辺２５、２６を含んでいる。一対の長辺２３、２４は、互いに平行に相対向しており、また一対の短辺２５、２６も、互いに平行に相対向している。長辺２３は、アンテナエレメント２０の前縁辺であり、長辺２４はその後縁辺である。短辺２５はアンテナエレメント２０の上縁辺であり、短辺２６はその下縁辺である。
【００１６】
アンテナエレメント２０は、一対の主面２１Ａ、２１Ｂが、地面に対する垂直平面と平行となるように配置される。一対の長辺２３、２４は、地面に対する鉛直線に沿って延びている。一対の短辺２５、２６は、地面と平行な水平線に沿って延びている。
【００１７】
アンテナエレメント２０は、さらに複数の貫通孔２７を有する。これらの複数の貫通孔２７は、それぞれ主面２１Ａ、２１Ｂに対して垂直に、主面２１Ａ、２１Ｂの間を延びており、アンテナエレメント２０を貫通している。これらの各貫通孔２７はそれぞれ主面２１Ａ、２１Ｂに開口しており、主面２１Ａ、２１Ｂの間にそれらを連通する通路を形成している。
【００１８】
図１のブレードアンテナ装置１０では、合計１０個の貫通孔２７がアンテナエレメント２０に形成されている。この１０個の貫通孔２７は、前列の５個の貫通孔２７ａと、後列の５個の貫通孔２７ｂを含んでいる。前列の５個の貫通孔２７ａは、地面に対する垂直線に沿って互いに間隔をおいて並んでいる。後列の５個の貫通孔２７ｂは、前列の５個の貫通孔２７ａから水平方向に所定距離だけ後方に位置する垂直線に沿って互いに間隔をおいて並んでいる。貫通孔２７は、円形の孔とされるが、円形以外の正方形、長方形、三角形、六角形など各種の形状とすることもできる。
【００１９】
各貫通孔２７の孔径Φは、アンテナエレメント２０の使用周波数の波長λに対し、λ／１６以下の大きさとされる。このλ／１６以下の孔径Φとすることにより、各貫通孔２７によるブレードアンテナ装置１０の放射パターン、およびＶＳＷＲの悪化を防止することができる。
【００２０】
貫通孔２７の孔径Φは、各種形状の貫通孔２７について、その最大の孔径に等しい寸法とされる。例えば、円形の貫通孔２７については、孔径Φはその直径であり、また正方形、長方形の貫通孔２７については、その対角線における最大の孔径とされる。円形、正方形、長方形以外の形状の貫通孔２７の孔径は、その孔形状内を通って各部を結ぶ直線の中の最長のものとする。換言すれば、各貫通孔２７の最大孔径Φが、λ／１６以下の大きさとされる。
【００２１】
ブレードアンテナ装置１０の基準電位部材３０は、ブレードアンテナ装置１０の底部に配置され、地面に対する水平線に沿って延びるように配置される。この基準電位部材３０は、例えば矩形状の断面を有する棒状または板状部材であって、ブレードアンテナ装置１０の下側の構造部材を構成し、ブレードアンテナ装置１０は、この基準電位部材３０の上部に構成される。
【００２２】
基準電位部材３０は、アンテナエレメント２０の下縁辺２６と間隔Ｓを介して対向しそれと平行に延びており、長さＬと、幅Ｗと、高さＨを有する。長さＬは、航空機の長さの方向における寸法であり、下縁辺２６の長さの数倍の長さであって、基準電位部材３０は、その長さＬの方向の一部分が下縁辺２６と対向するようにして、アンテナエレメント２０の下部に配置される。幅Ｗは、航空機の横幅の方向における寸法であり、下縁辺２６の幅よりも少し大きな寸法とされる。この幅Ｗの丁度中間の位置に、アンテナエレメント２０の下縁辺２６が対向するように、基準電位部材３０が配置される。高さＨは、航空機の高さの方向における寸法であり、幅Ｗよりも少し小さな寸法とされる。
【００２３】
基準電位部材３０は、必要な機械的強度を持った軽量の導電材料、例えばアルミニウムにより構成される。この基準電位部材３０は、アンテナエレメント２０に対する基準電位を与え、アンテナエレメント２０に放射性能を確保する。具体的には、ブレードアンテナ装置１０に対する図示しない給電同軸ケーブルの外皮（ＧＮＤ）が基準電位部材３０に接続され、その同軸ケーブルの中心導体がアンテナエレメント２０に接続される。
【００２４】
誘電体カバー４０は、アンテナエレメント２０を覆うとともに、航空機の垂直尾翼を構成し、その外表面を形成する。基準電位部材３０は、その底部が誘電体カバー４０から露出するが、この誘電体カバー４０によってアンテナエレメント２０と一体に組立てられる。誘電体カバー４０がアンテナエレメント２０の全体を覆うので、アンテナエレメント２０が表面に露出することはなく、アンテナエレメント２０が空気流で外れるのを防止できる。
【００２５】
誘電体カバー４０は、必要な機械的強度を有する誘電体の樹脂材料、例えばＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）、またはＧＦＲＰと発泡コア材とによって構成される。この誘電体カバー４０は、アンテナエレメント２０、基準電位部材３０に対してそれらと一体に樹脂モールドされ、アンテナエレメント２０に接合してそれを覆い、またこのアンテナエレメント２０に間隔Ｓを介して対向するように、基準電位部材３０を組み付ける。
【００２６】
誘電体カバー４０は、具体的には、一対の主面部分４１Ａ、４１Ｂ、前縁部分４２、後縁部分４３、上縁部分４４、下縁部分４５を一体に有する。これらの主面部分４１Ａ、４１Ｂ、前縁部分４２、後縁部分４３、上縁部分４４、下縁部分４５は、樹脂モールド時に同時に一体に形成される。これらの主面部分４１Ａ、４１Ｂ、前縁部分４２、後縁部分４３、上縁部分４４、下縁部分４５は、航空機の垂直尾翼の全表面を形成し、空気流にさらされる。
【００２７】
一対の主面部分４１Ａ、４１Ｂは、アンテナエレメント２０の主面２１Ａ、２１Ｂの全面に接合してこれらの主面２１Ａ、２１Ｂを覆う。前縁部分４２、後縁部分４３、上縁部分４４、下縁部分４５は、アンテナエレメント２０の外端面２２に接合し、この外端面２２を覆い、この外端面２２からさらに外側へ張出し、垂直尾翼の縁部分を構成する。前縁部分４２は、アンテナエレメント２０の前縁辺２３に接合し、この前縁辺２３を覆い、さらにその前方へ張り出し、垂直尾翼の前縁を構成する。後縁部分４３は、アンテナエレメント２０の後縁辺２４に接合し、この後縁辺２４を覆い、さらにその後方へ張り出し、垂直尾翼の後縁を構成する。
【００２８】
上縁部分４４は、アンテナエレメント２０の上縁辺２５に接合し、この上縁辺２５を覆い、さらにその上方へ張り出し、垂直尾翼の上縁を構成する。下縁部分４５は、アンテナエレメント２０と基準電位部材３０との間に配置され、アンテナエレメント２０の下縁辺２６に接合し、この下縁辺２６を覆い、垂直尾翼の下縁を構成する。
【００２９】
誘電体カバー４０は、さらに複数の各貫通孔２７の内部に栓状部分４６を有する。この栓状部分４６は一対の主面部分４１Ａ、４１Ｂの間を延びて、一対の主面部分４１Ａ、４１Ｂを互いに連結する。この各貫通孔２７内の栓状部分４６は、その両端部が一対の主面部分４１Ａ、４１Ｂと一体に連結されており、この各栓状部分４６により、誘電体カバー４０とアンテナエレメント２０との結合強度が増強され、ブレードアンテナ装置１０が空気流で損傷あるいは変形するのを防止することができる。
【００３０】
以上のように、実施の形態１の航空機用ブレードアンテナ装置１０では、誘電体カバー４０がアンテナエレメント２０の主面２１Ａ、２１Ｂ、外端面２２に接合してこれらを覆っているので、アンテナエレメント２０はブレードの表面に露出せず、飛行における空気抵抗の増加を抑えながらアンテナエレメント２０の外れを防止することができる。
【００３１】
また、アンテナエレメント２０の主面２１Ａ、２１Ｂの間を延びる複数の貫通孔２７を有し、誘電体カバー４０がこの各貫通孔２７にも配置されるので、誘電体カバー４０とアンテナエレメント２０との結合強度が増強され、アンテナエレメントの厚さの方向におけるブレードアンテナ装置１０の厚さの増加を抑え、飛行における空気抵抗の増加を抑えながら、ブレードアンテナ装置１０の機械的強度を大きくすることができる。
【００３２】
加えて、各貫通孔２７の孔径Φがアンテナエレメント２０の使用周波数の波長λに対してλ／１６以下とされているので、貫通孔２７によるアンテナ性能の悪化を抑制することができる。
【００３３】
実施の形態２．
図３は、この発明による航空機用ブレードアンテナ装置の実施の形態２を示す斜視図、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図である。この実施の形態２による航空機用ブレードアンテナ装置１０Ａも、実施の形態１によるブレードアンテナ装置１０と同様に、航空機の垂直尾翼の全体を構成する。
【００３４】
実施の形態２のブレードアンテナ装置１０Ａでは、実施の形態１におけるアンテナエレメント２０がアンテナエレメント２０Ａに変形されている。この実施の形態２におけるアンテナエレメント２０Ａには、複数の貫通孔２７は形成されず、この複数の貫通孔２７に代って、アンテナエレメント２０Ａの一方の主面２１Ａに複数本の補強リブ５０が配置される。誘電体カバー４０の主面部分４１Ａは、アンテナエレメント２０Ａの主面２１Ａとともにこの補強リブ５０にも接合し、これらを覆っている。これ以外は、実施の形態２のブレードアンテナ装置１０Ａは、実施の形態１のブレードアンテナ装置１０と同じに構成される。
【００３５】
複数の補強リブ５０は、それぞれ地面に対して垂直な鉛直線に沿って延びるように配置される。各補強リブ５０は、アンテナエレメント２０Ａと別体に、例えばアルミニウムにより構成され、ねじなどの固着具により、アンテナエレメント２０Ａの主面２１Ａに固着され、アンテナエレメント２０Ａを補強する。しかし、補強リブ５０を、アンテナエレメント２０Ａと一体に、例えばアルミニウムで構成し、アンテナエレメント２０Ａを補強することもできる。
【００３６】
各補強リブ５０は、アンテナエレメント２０Ａの一対の主面２１Ａ、２１Ｂが対向する方向において、厚さＴを有し、この補強リブ５０の厚さＴとアンテナエレメント２０Ａの厚さとを合計した厚さは、アンテナエレメント２０Ａの使用周波数の波長λに対して、λ／１６以下の厚さとされる。この補強リブ５０の厚さＴとアンテナエレメント２０Ａの厚さとを合計した厚さをλ／１６以下にすることにより、交差偏波を抑制し、補強リブ５０によるアンテナの放射パターン、ＶＳＷＲの悪化を防止できる。交差偏波とは、本来必要な偏波成分、例えばアンテナエレメント２０Ａによるモノポールアンテナでは、垂直偏波が本来必要な正偏波であり、補強リブ５０の厚さＴとアンテナエレメント２０Ａの厚さとを合計した厚さをλ／１６以下とすることにより、この正偏波に直交する偏波成分を抑圧することができる。
【００３７】
また、補強リブ５０の厚さＴが薄いので、アンテナエレメント２０Ａの主面２１Ａ、２１Ｂに垂直な方向におけるブレードアンテナ装置１０Ａの厚さを薄くして、空気抵抗を小さくすることができる。具体的には、主面２１Ａを覆う誘電体カバー４０の主面部分４１Ａを余り厚くすることなく、主面部分４１Ａにより、主面２１Ａとともに各補強リブ５０を覆うことができる。主面部分４１Ａは、補強リブ５０に接合してそれを覆った状態で、平坦な外表面を形成する厚さとされる。
【００３８】
複数の補強リブ５０は、主面２１Ａの輪郭で囲まれた領域内に配置され、誘電体カバー４０はアンテナエレメント２０Ａとともにこの補強リブ５０にも接合し、これらのアンテナエレメント２０Ａと補強リブ５０を覆う。補強リブ５０が主面２１Ａの輪郭で囲まれた領域内に配置されるので、補強リブ５０が誘電体カバー４０の上縁部分４４、下縁部分４５に突出することはなく、また誘電体カバー４０の外部へ突出することもない。したがって、補強リブ５０により、空気流が乱されることはない。
【００３９】
この実施の形態２の航空機用ブレードアンテナ装置１０Ａでも、誘電体カバー４０がアンテナエレメント２０の主面２１Ａ、２１Ｂ、補強リブ５０および外端面２２に接合してこれらを覆っているので、アンテナエレメント２０はブレードの表面に露出せず、飛行における空気抵抗の増加を抑えながらアンテナエレメント２０の外れを防止することができる。
【００４０】
また、アンテナエレメント２０Ａの主面２１Ａに、その輪郭で囲まれた領域内に複数の補強リブ５０が配置され、誘電体カバー４０がこの補強リブ５０にも接合し、この補強リブ５０とともにアンテナエレメント２０Ａを覆うので、アンテナエレメント２０Ａおよび誘電体カバー４０が補強リブ５０で補強され、ブレードアンテナ装置１０Aの機械的強度を大きくできる。
【００４１】
加えて、各補強リブ５０の厚さＴとアンテナエレメント２０Ａの厚さとを合計した厚さが、アンテナエレメント２０Ａの使用周波数の波長λに対してλ／１６以下とされているので、アンテナエレメント２０Ａの厚さの方向におけるブレードアンテナ装置１０Ａの厚さの増加を抑え、飛行における空気抵抗の増加を抑えながら、併せて補強リブ５０によるアンテナ性能の悪化を抑制することができる。
【００４２】
実施の形態３．
図５は、この発明による航空機用ブレードアンテナ装置の実施の形態３を示す斜視図、図６は図５のＣ−Ｃ線断面図である。この実施の形態３による航空機用ブレードアンテナ装置１０Ｂも、実施の形態１によるブレードアンテナ装置１０と同様に、航空機の垂直尾翼の全体を構成する。
【００４３】
実施の形態３のブレードアンテナ装置１０Ｂでは、実施の形態１におけるアンテナエレメント２０がアンテナエレメント２０Ｂに変形されている。この実施の形態３におけるアンテナエレメント２０Ｂにも、複数の貫通孔２７は形成されず、この複数の貫通孔２７に代って、アンテナエレメント２０Ｂの両主面２１Ａ、２１Ｂに、それぞれ複数本の補強リブ５１、５２が配置される。誘電体カバー４０の主面部分４１Ａ、４１Ｂは、それぞれアンテナエレメント２０Ｂの主面２１Ａ、２１Ｂとともにこれらの補強リブ５１、５２にも接合し、これらを覆っている。これ以外は、実施の形態３のブレードアンテナ装置１０Ｂは、実施の形態１のブレードアンテナ装置１０と同じに構成される。
【００４４】
アンテナエレメント２０Ｂの各主面２１Ａ、２１Ｂ上の複数の補強リブ５１、５２は、それぞれ地面に対して垂直な鉛直線に沿って延びるように配置される。各補強リブ５１、５２は、アンテナエレメント２０Ｂと別体に、例えばアルミニウムにより構成され、ねじなどの固着具により、アンテナエレメント２０Ｂの主面２１Ａ、２１Ｂに固着され、アンテナエレメント２０Ｂを補強する。しかし、これらの補強リブ５１、５２を、アンテナエレメント２０Ｂと一体に、例えばアルミニウムで構成し、アンテナエレメント２０Ｂを補強することもできる。
【００４５】
各補強リブ５１、５２は、アンテナエレメント２０Bの一対の主面２１Ａ、２１Ｂが対向する方向において、厚さＴを有し、この厚さＴとアンテナエレメント２０Ｂの厚さとを合計した厚さはアンテナエレメント２０Bの使用周波数の波長λに対して、λ／１６以下の厚さとされる。この補強リブ５１、５２の厚さＴとアンテナエレメント２０Ｂの厚さを合計した厚さをλ／１６以下にすることにより、実施の形態２のブレードアンテナ装置１０Ａと同様に、交差偏波を抑制し、補強リブ５１、５２によるアンテナの放射パターン、ＶＳＷＲの悪化を防止できる。
【００４６】
また、補強リブ５１、５２の厚さＴが薄いので、アンテナエレメント２０Bの主面２１Ａ、２１Ｂに垂直な方向におけるブレードアンテナ装置１０Bの厚さを薄くして、空気抵抗を小さくすることができる。具体的には、主面２１Ａ、２１Bを覆う誘電体カバー４０の主面部分４１Ａ、４１Bを余り厚くすることなく、主面部分４１Ａ、４１Bにより、主面２１Ａ、２１Bとともに各補強リブ５１、５２を覆うことができる。主面部分４１Ａ、４１Bは、補強リブ５１、５２に接合してそれを覆った状態で、平坦な外表面を形成する厚さとされる。
【００４７】
複数の補強リブ５１、５２は、それぞれ主面２１Ａ、２１Ｂの輪郭で囲まれた領域内に配置され、誘電体カバー４０はアンテナエレメント２０Ｂとともにこれらの補強リブ５１、５２にも接合し、これらのアンテナエレメント２０Ｂと補強リブ５１、５２を覆う。補強リブ５１、５２が主面２１Ａ、２１Ｂの輪郭で囲まれた領域内に配置されるので、補強リブ５１、５２が誘電体カバー４０の上縁部分４４、下縁部分４５に突出することはなく、また誘電体カバー４０の外部へ突出することもない。したがって、補強リブ５１、５２により、空気流が乱されることはない。
【００４８】
この実施の形態３の航空機用ブレードアンテナ装置１０Ｂでも、誘電体カバー４０がアンテナエレメント２０Ｂの主面２１Ａ、２１Ｂ、補強リブ５１、５２、および外端面２２に接合してこれらを覆っているので、アンテナエレメント２０Ｂはブレードの表面に露出せず、飛行における空気抵抗の増加を抑えながらアンテナエレメント２０Ｂの外れを防止することができる。
【００４９】
また、アンテナエレメント２０Bの主面２１Ａ、２１Ｂに、それぞれその輪郭で囲まれた領域内に複数の補強リブ５１、５２が配置され、誘電体カバー４０がこの補強リブ５１、５２にも接合し、この補強リブ５１、５２とともにアンテナエレメント２０Bを覆うので、アンテナエレメント２０Bおよび誘電体カバー４０が補強リブ５１、５２で補強され、ブレードアンテナ装置１０Bの機械的強度を大きくできる。
【００５０】
加えて、各補強リブ５１、５２の厚さＴとアンテナエレメント２０Ｂの厚さとを合計した厚さがアンテナエレメント２０Bの使用周波数の波長λに対してλ／１６以下とされているので、アンテナエレメント２０Ｂの厚さの方向におけるブレードアンテナ装置１０Ｂの厚さの増加を抑え、飛行における空気抵抗の増加を抑えながら、補強リブ５１、５２によるアンテナ性能の悪化を抑制することができる。
【００５１】
実施の形態４．
図７は、この発明による航空機用ブレードアンテナ装置の実施の形態４を示す斜視図、図８は図７のＤ−Ｄ線断面図、図９は図７のＥ−Ｅ線断面図である。この実施の形態４による航空機用ブレードアンテナ装置１０Cも、実施の形態１によるブレードアンテナ装置１０と同様に、航空機の垂直尾翼の全体を構成する。
【００５２】
実施の形態４のブレードアンテナ装置１０Ｃでは、実施の形態１におけるアンテナエレメント２０がアンテナエレメント２０Ｃに変形されている。この実施の形態４におけるアンテナエレメント２０Cは、図１に示す実施の形態１のアンテナエレメント２０における複数の貫通孔２７と、図３に示す実施の形態２におけるアンテナエレメント２０Ａにおける複数の補強リブ５０とを有する。複数の貫通孔２７は、隣接する各補強リブ５０の間に形成される。
【００５３】
アンテナエレメント２０Ｃの誘電体カバー４０は、複数の各貫通孔２７の内部に配置された栓状部分４６を有し、この栓状部分４６は一対の主面部分４１Ａ、４１Ｂの間を延びて、その両端部が一対の主面部分４１Ａ、４１Ｂと一体に連結されており、この各栓状部分４６により、誘電体カバー４０とアンテナエレメント２０Ｃとの結合強度が増強される。
また誘電体カバー４０の主面部分４１Ａは、アンテナエレメント２０Ｃの主面２１Ａとともにこの補強リブ５０にも接合し、これらを覆っている。これ以外は、実施の形態４のブレードアンテナ装置１０Cは、実施の形態１のブレードアンテナ装置１０と同じに構成される。
【００５４】
複数の補強リブ５０は、例えば３本設けられ、それぞれ地面に対する垂直線に沿って互いに平行に延びるように配置される。各補強リブ５０は、実施の形態２と同様に、アンテナエレメント２０Ｃと別体に、例えばアルミニウムにより構成され、ねじなどの固着具により、アンテナエレメント２０Ｃの主面２１Ａに固着され、アンテナエレメント２０Ｃを補強する。しかし、補強リブ５０を、アンテナエレメント２０Ｃと一体に、例えばアルミニウムで構成し、アンテナエレメント２０Ｃを補強することもできる。
【００５５】
各補強リブ５０は、アンテナエレメント２０Cの一対の主面２１Ａ、２１Ｂが対向する方向において、厚さＴを有し、この厚さＴとアンテナエレメント２０Ｃの厚さとを合計した厚さはアンテナエレメント２０Cの使用周波数の波長λに対して、λ／１６以下の厚さとされる。この補強リブ５０の厚さＴとアンテナエレメント２０Ｃの厚さとを合計した厚さをλ／１６以下にすることにより、実施の形態２と同様に、交差偏波を抑制し、補強リブ５０によるアンテナの放射パターン、ＶＳＷＲの悪化を防止できる。
【００５６】
また、補強リブ５０の厚さＴが薄いので、アンテナエレメント２０Cの主面２１Ａ、２１Ｂに垂直な方向におけるブレードアンテナ装置１０Cの厚さを薄くして、空気抵抗を小さくすることができる。具体的には、主面２１Ａを覆う誘電体カバー４０の主面部分４１Ａを余り厚くすることなく、主面部分４１Ａにより、主面２１Ａとともに各補強リブ５０を覆うことができる。主面部分４１Ａは、補強リブ５０に接合してそれを覆った状態で、平坦な外表面を形成する厚さとされる。
【００５７】
複数の補強リブ５０は、主面２１Ａの輪郭で囲まれた領域内に配置され、誘電体カバー４０はアンテナエレメント２０Ｃとともにこの補強リブ５０にも接合し、これらのアンテナエレメント２０Cと補強リブ５０を覆う。補強リブ５０が主面２１Ａの輪郭で囲まれた領域内に配置されるので、補強リブ５０が誘電体カバー４０の上縁部分４４、下縁部分４５に突出することはなく、また誘電体カバー４０の外部へ突出することもない。したがって、補強リブ５０により、空気流が乱されることはない。
【００５８】
合計１０個の貫通孔２７がアンテナエレメント２０Ｃに形成され、この１０個の貫通孔２７は、前列の５個の貫通孔２７ａと、後列の５個の貫通孔２７ｂを含んでいる。前列の５個の貫通孔２７ａは、中央と前側の２つの補強リブ５０の間に配置され、後列の５つの貫通孔２７ｂは、中央と後側の２つの補強リブ５０の間に配置される。前列と後列の各５個の貫通孔２７ａ、２７ｂはともに、地面に対する垂直線に沿って互いに間隔をおいて並んでいる。
【００５９】
各貫通孔２７の孔径Φは、アンテナエレメント２０Ｃの使用周波数の波長λに対し、λ／１６以下の大きさとされる。このλ／１６以下の孔径Φとすることにより、各貫通孔２７によるブレードアンテナ装置１０Ｃの放射パターン、およびＶＳＷＲの悪化を防止することができる。
【００６０】
実施の形態１と同様に、貫通孔２７の孔径Φは、各種形状の貫通孔２７について、その最大の孔径に等しい寸法とされる。例えば、円形の貫通孔２７については、孔径Φはその直径であり、また正方形、長方形の貫通孔２３については、その対角線における最大の孔径とされる。換言すれば、各貫通孔２７の最大孔径Φが、λ／１６以下の大きさとされる。
【００６１】
この実施の形態４の航空機用ブレードアンテナ装置１０Ｃでも、誘電体カバー４０がアンテナエレメント２０Ｃの主面２１Ａ、２１Ｂ、補強リブ５０、および外端面２２に接合してこれらを覆っているので、アンテナエレメント２０Ｃはブレードの表面に露出せず、飛行における空気抵抗の増加を抑えながらアンテナエレメント２０Ｃの外れを防止することができる。
【００６２】
また、アンテナエレメント２０Ｃの主面２１Ａ、２１Ｂの間を延びる複数の貫通孔２７を有し、誘電体カバー４０がこの各貫通孔２７にも配置され、併せてアンテナエレメント２０Ｃの主面２１Ａに、その輪郭で囲まれた領域内に複数の補強リブ５０が配置され、誘電体カバー４０とアンテナエレメント２０Cとの結合強度が補強されるので、ブレードアンテナ装置１０Ｃの機械的強度を大きくできる。
【００６３】
加えて、各貫通孔２７の孔径Φおよび各補強リブ５０の厚さＴとアンテナエレメント２０Ｃの厚さとを合計した厚さがアンテナエレメント２０Cの使用周波数の波長λに対してλ／１６以下とされているので、アンテナエレメント２０Ｃの厚さの方向におけるブレードアンテナ装置１０Ｃの厚さの増加を抑え、飛行における空気抵抗の増加を抑えながら、貫通孔２７および補強リブ５０によるアンテナ性能の悪化を抑制することができる。
【００６４】
実施の形態５．
この実施の形態５は、実施の形態４において、アンテナエレメント２０Ｃの両主面２１Ａ、２１Ｂのそれぞれに、実施の形態３と同じように補強リブ５１、５２を形成するものである。両主面２１Ａ、２１Ｂのそれぞれに、補強リブ５１、５２が形成されるので、実施の形態４の比べて、アンテナエレメント２０Ｃの機械的強度がさらに増強され、また誘電体カバー４０の両主面部分４１Ａ、４１Ｂが補強リブ５１、５２にそれぞれ接合するので、アンテナエレメント２０Cと誘電体カバー４０との結合強度もさらに増強される。
【００６５】
他の実施の形態．
実施の形態１から５は、いずれも航空機の垂直尾翼の全体を構成するものであるが、垂直尾翼の一部を構成するようにすることもできる。また航空機の水平尾翼の全体または一部を構成するように変更することもできる。また主翼の全体または一部を構成するように変更することもできる。この水平尾翼、主翼またはそれらの一部を構成する場合、アンテナエレメント２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、地面に平行な水平面と平行に配置され、また誘電体カバー４０はアンテナエレメント２０、２０A、２０Ｂ、２０Ｃを覆い水平尾翼または主翼を形成するために、それに適した外形とされる。基準電位部材３０は、各翼の付根部に配置され、誘電体カバー４０は、この基準電位部材３０から外側に延長される。
【００６６】
この水平尾翼の全体を構成する場合、実施の形態１、４、５における複数の各貫通孔２７は、航空機が地上にあるとき、地面と平行に、水平線に沿って並ぶように配置され、また実施の形態２、３、４、５における複数の補強リブ５０、５１、５２も、水平線に沿って互いに平行に延びるように配置される。
【００６７】
なお、本願でいう航空機とは、有人機、無人機を問わず、さらにロケットやミサイル等の飛翔体を含む。また補強リブは、その方向や本数に関係なく使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
この発明による航空機用ブレードアンテナ装置は、航空機に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】この発明による航空機用ブレードアンテナ装置の実施の形態１を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】この発明による航空機用ブレードアンテナ装置の実施の形態２を示す斜視図である。
【図４】図３のB−B線断面図である。
【図５】この発明による航空機用ブレードアンテナ装置の実施の形態３を示す斜視図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】この発明による航空機用ブレードアンテナ装置の実施の形態４を示す斜視図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】図７のＥ−Ｅ線断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ：ブレードアンテナ装置、
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ：アンテナエレメント、
２１Ａ、２１Ｂ：主面、２２：外端面、２３：前縁面、２４：後縁面、２５：上縁面、
２６：下縁面、２７：貫通孔
３０：基準電位部材、
４０：誘電体カバー、４１Ａ、４１Ｂ：主面部分、４２：前縁部分、４３：後縁部分、
４４：上縁部分、４５：下縁部分、
５０、５１、５２：補強リブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006203425.tif 000008
【図７】
2006203425.tif 000009
【図８】
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【図９】
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