(57)【要約】【課題】極めて簡単な構造で電波の反射面を正常な形状にする。【解決手段】反射器を備えるアンテナは、一次放射器３と、一次放射器３から放射される電波を反射して放射する金属製の反射面１３を有する可撓性のある反射器１と、反射器１の外周部に脱着自在に連結されるカバー部２と、カバー部２が反射器１に連結されて形成される中空部７に配設される、気体を出し入れできる空気袋８とを備えており、カバー部２が反射器１に連結される状態で、カバー部２と反射器１とで形成される中空部７に空気袋８が配設されて、空気袋８が反射器１とカバー部２とを定位置に配置するようにしている。【選択図】図３
2019161628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次放射器と、
前記一次放射器から放射される電波を反射して放射する金属製の反射面を有する可撓性のある反射器と、
前記反射器の外周部に脱着自在に連結されるカバー部と、
前記カバー部が前記反射器に連結されて形成される中空部に配設される、気体を出し入れできる空気袋とを備え、
前記カバー部が前記反射器に連結される状態で、前記カバー部と前記反射器とで形成される前記中空部に前記空気袋が配設されて、前記空気袋が前記反射器と前記カバー部とを定位置に配置するようにしてなる反射器を備えるアンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載される反射器を備えるアンテナであって、
前記反射器が、表面に金属層を設けてなる可撓性シートで、
前記反射器と前記カバー部とで形成される前記中空部に配設される前記空気袋が、前記反射器の内面を押圧して前記金属層を所定の曲面形状の反射面としてなる反射器を備えるアンテナ。
【請求項３】
請求項１または２に記載される反射器を備えるアンテナであって、
前記カバー部と前記反射器が、ファスナーと引っ掛け具の何れかの脱着連結具を介して連結されてなる反射器を備えるアンテナ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載される反射器を備えるアンテナであって、
前記空気袋が、気体が充填されて所定の形状に膨張し、気体を排気して収縮される可撓性の気密シートからなる気密袋であることを特徴とする反射器を備えるアンテナ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載される反射器を備えるアンテナであって、
前記カバー部が前記反射器から分離された状態で、前記空気袋が、前記カバー部と前記反射器から分離されることを特徴とする反射器を備えるアンテナ。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載される反射器を備えるアンテナであって、
前記カバー部が前記反射器から分離された状態で、前記空気袋が、前記反射器から分離されて、前記カバー部に連結されてなることを特徴とする反射器を備えるアンテナ。
【請求項７】
請求項１ないし４いずれかに記載される反射器を備えるアンテナであって、
前記カバー部が前記反射器から分離された状態で、前記空気袋が、前記カバー部から分離されて、前記反射器に連結されてなることを特徴とする反射器を備えるアンテナ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載される反射器を備えるアンテナであって、さらに、
前記反射器と前記カバー部とに連結される中心ロッドを備え、
前記中心ロッドに、前記一次放射器を連結してなることを特徴とする反射器を備えるアンテナ。
【請求項９】
請求項８に記載される反射器を備えるアンテナであって、
前記中心ロッドは、第１の端部に前記一次放射器を連結して、第２の端部が脱着自在に前記反射器に連結されるようにしてなり、
前記中心ロッドが前記反射器に連結されて、前記一次放射器を定位置に配置するようにしてなる反射器を備えるアンテナ。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載される反射器を備えるアンテナであって、
前記カバー部と前記空気袋との間に、前記一次放射器を配設するアンテナスペースを設けてなり、
前記アンテナスペースに前記一次放射器が配置されてなることを特徴とする反射器を備えるアンテナ。
【請求項１１】
請求項８に記載される反射器を備えるアンテナであって、
前記中心ロッドは、第１の端部に前記一次放射器を連結すると共に、前記第１の端部が脱着自在に前記反射器に連結されるようにしてなり、
さらに、第２の端部に、前記一次放射器から放射される電波を前記反射器に向かって反射する副反射鏡を連結しており、
前記中心ロッドが前記反射器に連結されて、前記一次放射器と前記副反射鏡とを定位置に配置するようにしてなる反射器を備えるアンテナ。
【請求項１２】
請求項１ないし８、及び１１のいずれかに記載される反射器を備えるアンテナであって、
前記反射器と前記空気袋との間に、前記一次放射器を配設するアンテナスペースを設けて、前記アンテナスペースに前記一次放射器が配置されてなり、
前記カバー部に、前記一次放射器から放射される電波を前記反射器に向かって反射する副反射鏡が配置されてなることを特徴とする反射器を備えるアンテナ。
【請求項１３】
請求項８、９、及び１１のいずれかに記載される反射器を備えるアンテナであって、
前記空気袋が、前記中心ロッドを気密状態を保持して貫通させる貫通穴を有することを特徴とする反射器を備えるアンテナ。
【請求項１４】
請求項１０または１２に記載される反射器を備えるアンテナであって、
前記アンテナスペースが、前記空気袋に気密状態を保持して貫通された貫通穴、または前記空気袋の表面に形成された凹部であることを特徴とする反射器を備えるアンテナ。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれかに記載される反射器を備えるアンテナであって、
当該アンテナが、前記反射器の反射面を回転放物面としてなるパラボラアンテナであることを特徴とする反射器を備えるアンテナ。
【請求項１６】
請求項１５に記載される反射器を備えるアンテナであって、
前記カバー部が、前記反射器の外周部に連結される外周カバー部を備えており、
前記外周カバー部は、前記反射器の外周部に連結される状態で筒状に形成されると共に、表面に電波吸収体が設けられてなることを特徴とする反射器を備えるアンテナ。
【請求項１７】
請求項１ないし１４のいずれかに記載される反射器を備えるアンテナであって、
当該アンテナが、前記反射器の反射面を第１の反射面と第２の反射面で構成してなる二重曲面反射鏡アンテナであることを特徴とする反射器を備えるアンテナ。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれかに記載される反射器を備えるアンテナであって、
前記空気袋に、空気よりも比重の小さい気体が充填されており、
前記空気袋の浮力で、空中に浮遊させることを特徴とする反射器を備えるアンテナ。
【請求項１９】
複数のアンテナと、
各々のアンテナに位相が異なる送信信号を出力する送信器とを備える通信装置であって、
前記アンテナが、
一次放射器と、
前記一次放射器から放射される電波を反射して放射する金属製の反射面を有する可撓性のある反射器と、
前記反射器の外周部に脱着自在に連結されるカバー部と、
前記カバー部が前記反射器に連結されて形成される中空部に配設される、気体を出し入れできる空気袋とを備え、
前記カバー部が前記反射器に連結される状態で、前記カバー部と前記反射器とで形成される前記中空部に前記空気袋が配設されて、前記空気袋が前記反射器と前記カバー部とを定位置に配置するようにしてなり、
前記送信器から各々の前記アンテナに出力する送信信号の位相を制御して、電波の放射方向をコントロールするようにしてなることを特徴とするアンテナを備える通信装置。
【請求項２０】
複数の一次放射器を備えるアンテナと、
各々の一次放射器に位相が異なる送信信号を出力する送信器とを備える通信装置であって、
前記アンテナが、
異なる位置に配置してなる複数の一次放射器と、
前記一次放射器から放射される電波を反射して放射する金属製の反射面を有する可撓性のある反射器と、
前記反射器の外周部に脱着自在に連結されるカバー部と、
前記カバー部が前記反射器に連結されて形成される中空部に配設される、気体を出し入れできる空気袋とを備え、
前記カバー部が前記反射器に連結される状態で、前記カバー部と前記反射器とで形成される前記中空部に前記空気袋が配設されて、前記空気袋が前記反射器と前記カバー部とを定位置に配置するようにしてなり、
前記送信器から各々の前記一次放射器に出力する送信信号の位相を制御して、電波の放射方向をコントロールするようにしてなることを特徴とするアンテナを備える通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、反射器を備えるアンテナの改良し、とくに、膨張、収縮できる風船を備えるアンテナとこのアンテナを備える通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  風船を備えるアンテナは開発されている。（特許文献１参照）
このアンテナは、風船膜と、風船膜の周縁外側に位置し風船膜を支持する円環状支持体とを有する宇宙用膨張膜アンテナであって、円環状支持体は、全体形状が相似的に変形し、かつ展開する同期展開トラス構造としている。また、風船膜の電波入射側膜と電波反射側膜との何れか一方又は双方の外表面に誘電体の細線で形成された格子網を接合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１９６８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  以上のアンテナは、風船膜の表面に電波反射膜を設けており、外周の円環状支持体で展開して電波反射膜を所定の形状とする。この構造のアンテナは、外周縁に連結している円環状支持体を展開して風船膜の電波反射膜を所定の形状に展開している。このアンテナは、円環状支持体の構造が極めて複雑となって、製造コストが高く、また円環状支持体が正常に動作しないと、風船膜に設けた電波反射膜を正常な形状に展開できない欠点がある。【０００５】  本発明は、以上の欠点を解消することを目的として開発されたもので、極めて簡単な構造で電波の反射面を正常な形状にできるアンテナとそのアンテナを備える通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明の請求項１の反射器を備えるアンテナは、一次放射器３と、一次放射器３から放射される電波を反射して放射する金属製の反射面１３を有する可撓性のある反射器１と、反射器１の外周部に脱着自在に連結されるカバー部２と、カバー部２が反射器１に連結されて形成される中空部７に配設される、気体を出し入れできる空気袋８とを備えており、カバー部２が反射器１に連結される状態で、カバー部２と反射器１とで形成される中空部７に空気袋８が配設されて、空気袋８が反射器１とカバー部２とを定位置に配置するようにしている。【０００７】  本発明の請求項２の反射器を備えるアンテナは、反射器１が、表面に金属層１２を設けてなる可撓性シートで、反射器１とカバー部２とで形成される中空部７に配設される空気袋８が、反射器１の内面を押圧して金属層１２を所定の曲面形状の反射面１３としている。【０００８】  本発明の請求項３の反射器を備えるアンテナは、カバー部２と反射器１が、ファスナーと引っ掛け具の何れかの脱着連結具２７を介して連結されている。【０００９】  本発明の請求項４の反射器を備えるアンテナは、空気袋８が、気体が充填されて所定の形状に膨張し、気体を排気して収縮される可撓性の気密シートからなる気密袋としている。【００１０】  本発明の請求項５の反射器を備えるアンテナは、カバー部２が反射器１から分離された状態で、空気袋８が、カバー部２と反射器１から分離されることを特徴とする。【００１１】  本発明の請求項６の反射器を備えるアンテナは、カバー部２が反射器１から分離された状態で、空気袋８が、反射器１から分離されて、カバー部２に連結されてなることを特徴とする。【００１２】  本発明の請求項７の反射器を備えるアンテナは、カバー部２が反射器１から分離された状態で、空気袋８が、カバー部２から分離されて、反射器１に連結されてなることを特徴とする。【００１３】  本発明の請求項８の反射器を備えるアンテナは、さらに、反射器１とカバー部２とに連結される中心ロッド４を備え、中心ロッド４に、一次放射器３を連結している。【００１４】  本発明の請求項９の反射器を備えるアンテナは、中心ロッド４が、第１の端部４Ａに一次放射器３を連結して、第２の端部４Ｂが脱着自在に反射器１に連結されるようにしており、中心ロッド４が反射器１に連結されて、一次放射器３を定位置に配置するようにしている。【００１５】  本発明の請求項１０の反射器を備えるアンテナは、カバー部２と空気袋８との間に、一次放射器３を配設するアンテナスペース４５を設けており、このアンテナスペース４５に一次放射器３を配置している。【００１６】  本発明の請求項１１の反射器を備えるアンテナは、中心ロッド４が、第１の端部４Ａに一次放射器３を連結して、第１の端部４Ａが脱着自在に反射器１に連結されると共に、第２の端部４Ｂに、一次放射器３から放射される電波を反射器１に向かって反射する副反射鏡５Ａ、５Ｂを連結しており、中心ロッド４が反射器１に連結されて、一次放射器３と副反射鏡５Ａ，５Ｂとを定位置に配置している。【００１７】  本発明の請求項１２の反射器を備えるアンテナは、反射器１と空気袋８との間に、一次放射器３を配設するアンテナスペース４５を設けて、このアンテナスペース４５に一次放射器３を配置し、カバー部２に、一次放射器３から放射される電波を反射器１に向かって反射する副反射鏡５Ａ，５Ｂを配置している。【００１８】  本発明の請求項１３の反射器を備えるアンテナは、空気袋８が、中心ロッド４を気密状態を保持して貫通させる貫通穴８１を有している。【００１９】  本発明の請求項１４の反射器を備えるアンテナは、アンテナスペース４５を、空気袋８に気密状態を保持して貫通された貫通穴８１、または空気袋８の表面に形成された凹部８５としている。【００２０】  本発明の請求項１５の反射器を備えるアンテナは、反射器１の反射面１３を回転放物面とするパラボラアンテナとしている。【００２１】  本発明の請求項１６の反射器を備えるアンテナは、カバー部２が、反射器１の外周部に連結される外周カバー部６を備えており、外周カバー部６が、反射器１の外周部に連結される状態で筒状に形成されると共に、表面に電波吸収体６２が設けられている。【００２２】  本発明の請求項１７の反射器を備えるアンテナは、反射器１の反射面１３を第１の反射面１３Ａと第２の反射面１３Ｂで構成してなる二重曲面反射鏡アンテナとしている。【００２３】  本発明の請求項１８の反射器を備えるアンテナは、空気袋８に、空気よりも比重の小さい気体が充填されており、空気袋８の浮力で、空中に浮遊させるようにしている。【００２４】  本発明の請求項１９のアンテナを備える通信装置は、複数のアンテナ７０と、各々のアンテナ７０に位相が異なる送信信号を出力する送信器７３とを備えている。アンテナ７０は、一次放射器３と、一次放射器３から放射される電波を反射して放射する金属製の反射面１３を有する可撓性のある反射器１と、反射器１の外周部に脱着自在に連結されるカバー部２と、カバー部２が反射器１に連結されて形成される中空部７に配設される、気体を出し入れできる空気袋８とを備え、カバー部２が反射器１に連結される状態で、カバー部２と反射器１とで形成される中空部７に空気袋８が配設されて、空気袋８が反射器１とカバー部２とを定位置に配置するようにしている。通信装置は、送信器７３から各々のアンテナ７０に出力する送信信号の位相を制御して、電波の放射方向をコントロールする。【００２５】  本発明の請求項２０のアンテナを備える通信装置は、複数の一次放射器３を備えるアンテナ７０と、各々の一次放射器３に位相が異なる送信信号を出力する送信器７３とを備えている。アンテナ７０は、異なる位置に配置してなる複数の一次放射器３と、一次放射器３から放射される電波を反射して放射する金属製の反射面１３を有する可撓性のある反射器１と、反射器１の外周部に脱着自在に連結されるカバー部２と、カバー部２が反射器１に連結されて形成される中空部７に配設される、気体を出し入れできる空気袋８とを備え、カバー部２が反射器１に連結される状態で、カバー部２と反射器１とで形成される中空部７に空気袋８が配設されて、空気袋８が反射器１とカバー部２とを定位置に配置するようにしている。通信装置は、送信器７３から各々の一次放射器３に出力する送信信号の位相を制御して、電波の放射方向をコントロールする。
【発明の効果】
【００２６】  本発明の請求項１のアンテナは、極めて簡単な構造で電波の反射面を正常な形状にできる特徴がある。それは、以上のアンテナが、金属製の反射面を有する可撓性のある反射器と、反射器の外周部に脱着自在に連結しているカバー部との間に空気袋を配置し、空気袋を膨張して反射器を所定の形状にできるからである。とくに、この構造のアンテナは、空気袋を膨張して反射器の反射面を所定の形状に保形するので、極めて簡単な構造としながら、動作不良などが起こることなく、確実に反射器の反射面を正確な形状にできる特徴がある。また、空気袋を窄ませて運搬し、また持ち運びできるので、コンパクトな形状で便利に運搬できる特徴がある。【００２７】  本発明の請求項２のアンテナは、反射器を折り畳みできるので、反射器とカバー部とを分離し、反射器を折り畳むことで、極めてコンパクトな状態で持ち運びできる特徴がある。さらに、可撓性シートの反射器を空気袋で正確な形状に保形して使用できるので、アンテナとしての電気特性を良好な状態で使用できる特徴がある。【００２８】  本発明の請求項３のアンテナは、カバー部と反射器とを、脱着連結具を介して簡単に連結し、また分離することができる。とくに、脱着連結具を、ファスナーと引っ掛け具の何れかとすることで、脱着作業をスムーズにしながら確実に連結できる。【００２９】  本発明の請求項４のアンテナは、空気袋を可撓性の気密シートからなる気密袋とするので、気体を充填する状態では、確実に所定の形状に膨張させることができ、気体を排気する状態ではコンパクトに収縮させて持ち運びできる。【００３０】  本発明の請求項５のアンテナは、カバー部と反射器とを分離した状態で、空気袋をカバー部と反射器から分離することができるので、全体を３つのパーツに分解して運搬し、あるいは収納することができる。また、何れかのパーツが破損や劣化した際には、そのパーツのみを交換することで低コストにメンテナンスできる。【００３１】  本発明の請求項６のアンテナは、カバー部と反射器とを分離した状態で、空気袋がカバー部に連結されている。このため、全体を２つのパーツで構成することで、組み立てや分解の作業を能率よくできる。【００３２】  本発明の請求項７のアンテナは、カバー部と反射器とを分離した状態で、空気袋が反射器に連結されている。このため、全体を２つのパーツで構成することで、組み立てや分解の作業を能率よくできる。また、このアンテナは、反射器の内面に空気袋を一体的に連結するので、反射器の内面に設けた金属層を空気袋で保護できる特徴がある。さらに、空気袋と反射器が密着しているので、反射面をより正確な曲面形状に形成できる特徴もある。【００３３】  本発明の請求項８のアンテナは、中心ロッドを介して反射器とカバー部とを所定の間隔に保持しながら一次放射器を正確な位置に配置できる。このため、一次放射器と反射面との相対的な位置ずれを防止して、アンテナとしての電気特性を常に良好な状態として使用できる特徴がある。【００３４】  本発明の請求項９のアンテナは、中心ロッドを脱着自在に連結するので、中心ロッドで一次放射器を正確な位置に配置しながら、コンパクトに分解して持ち運びできる特徴がある。【００３５】  ���発明の請求項１０のアンテナは、カバー部と空気袋との間に設けたアンテナスペースに一次放射器を配置することで、一次放射器を反射器の反射面に対して定位置に配置できる。このアンテナは、一次放射器から放射される電波を反射器の反射面で反射して所定の方向に放射できる。【００３６】  本発明の請求項１１のアンテナは、中心ロッドの第１の端部に一次放射器を配置して反射器に連結し、第２の端部に一次放射器から放射される電波を反射器に向かって反射する副反射鏡を設けることで複反射鏡アンテナを構成することができる。とくに、中心ロッドの第１の端部を反射器に連結して、第２の端部に副反射鏡を配置するので、反射器の反射面に対して副反射鏡を正確な位置に配置できる。また、このアンテナは、中心ロッドを脱着自在に連結するので、コンパクトに分解して持ち運びできる特徴がある。【００３７】  本発明の請求項１２のアンテナは、反射器と空気袋との間に設けたアンテナスペースに一次放射器を配置し、カバー部に一次放射器から放射される電波を反射器に向かって反射する副反射鏡を配置することで複反射鏡アンテナを構成することができる。【００３８】  本発明の請求項１３のアンテナは、空気袋の気密状態を保持しながら、中心ロッドを貫通させる貫通穴を空気袋に設けているので、中心ロッドを空気袋の貫通穴に挿通して確実に定位置に配置できる。とくに、この空気袋は、気密状態を保持する状態で貫通穴を形成するので、この貫通穴の内周面により貫通穴の近傍を補強して、空気袋の両面、すなわち、反射器側の面とカバー部側の面とを所定の間隔に保持しながら所定の外形に膨らませることができる。【００３９】  本発明の請求項１４のアンテナは、空気袋に形成された貫通穴または凹部をアンテナスペースとするので、空気袋に設けた貫通穴または凹部に一次放射器を収納することで、一次放射器を確実に定位置に配置できる。【００４０】  本発明の請求項１５のアンテナは、反射器の反射面を回転放物面とするパラボラアンテナとするので、優れた指向性と利得が得られる特徴がある。【００４１】  本発明の請求項１６のアンテナは、反射器の外周部に連結される状態で筒状に形成される外周カバー部の表面に電波吸収体を備えているので、この電波吸収体によりサイドローブの軽減を容易に行うことができる。【００４２】  本発明の請求項１７のアンテナは、反射器の反射面を第１の反射面と第２の反射面で構成する二重曲面反射鏡アンテナとするので、異なる仰角のビームを放射して所望のビーム断面を形成することができる。【００４３】  本発明の請求項１８のアンテナは、空気袋の浮力を利用して空中に浮かべることで、より遠くまでの電波の送受信が可能になる。【００４４】  本発明の請求項１９の通信装置は、アンテナを極めて簡単な構造で電波の反射面を正常な形状にでき、さらに、送信器から各々のアンテナに出力する送信信号の位相を制御して、電波の放射方向をコントロールできる特徴がある。アンテナが、簡単な構造で反射面を正確な形状にできるのは、金属製の反射面を有する反射器と、反射器の外周部に脱着自在に連結しているカバー部との間に空気袋を配置し、空気袋を膨張して反射器を所定の形状にできるからである。とくに、この���造のアンテナは、空気袋を膨張して反射器の反射面を所定の形状に保形するので、極めて簡単な構造としながら、動作不良などが起こることなく、確実に反射器の反射面を正確な形状にできる特徴がある。また、空気袋を窄ませて運搬し、また持ち運びできるので、コンパクトな形状で便利に運搬できる特徴がある。【００４５】  本発明の請求項２０の通信装置は、アンテナを極めて簡単な構造で電波の反射面を正常な形状にでき、さらに、送信器から各々の一次放射器に出力する送信信号の位相を制御して、電波の放射方向をコントロールできる特徴がある。アンテナが、簡単な構造で反射面を正確な形状にできるのは、金属製の反射面を有する反射器と、反射器の外周部に脱着自在に連結しているカバー部との間に空気袋を配置し、空気袋を膨張して反射器を所定の形状にできるからである。とくに、この構造のアンテナは、空気袋を膨張して反射器の反射面を所定の形状に保形するので、極めて簡単な構造としながら、動作不良などが起こることなく、確実に反射器の反射面を正確な形状にできる特徴がある。また、空気袋を窄ませて運搬し、また持ち運びできるので、コンパクトな形状で便利に運搬できる特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態１に係る反射器を備えるアンテナの斜視図である。
【図２】図１に示す反射器を備えるアンテナの垂直断面図である。
【図３】図１に示す反射器を備えるアンテナの分解斜視図である。
【図４】中心ロッドの拡大横断面図である。
【図５】反射器と中心ロッドの連結構造を示す拡大断面図である。
【図６】空気袋の一例を示す拡大斜視図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る反射器を備えるアンテナの垂直断面図である。
【図８】本発明の実施形態３に係る反射器を備えるアンテナの垂直断面図である。
【図９】本発明の実施形態４に係る反射器を備えるアンテナの垂直断面図である。
【図１０】本発明の実施形態５に係る反射器を備えるアンテナの垂直断面図である。
【図１１】本発明の実施形態６に係る反射器を備えるアンテナの垂直断面図である。
【図１２】本発明の実施形態７に係るアンテナを備える通信装置の概略斜視図である。
【図１３】本発明の実施形態７に係るアンテナを備える通信装置の概略構成図である。
【図１４】本発明の実施形態８に係るアンテナを備える通信装置の概略斜視図である。
【図１５】本発明の実施形態８に係るアンテナを備える通信装置の概略構成図である。
【図１６】本発明の実施形態９に係るアンテナの概略斜視図である。
【図１７】本発明の実施形態９に係るアンテナを備える通信装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】  以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下の実施形態の内容に特定するものではない。
【００４８】（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る反射器を備えるアンテナを図１〜図３に示す。これらの図において、図１は反射器を備えるアンテナの斜視図を、図２は図１のアンテナの垂直断面図を、図３はアンテナの分解斜視図をそれぞれ示している。図１〜図３に示す反射器を備えるアンテナは、電波を放射する一次放射器３と、一次放射器３から放射される電波を反射する金属製の反射面１３を有する可撓性のある反射器１と、この反射器１の外周部に脱着自在に連結されるカバー部２と、カバー部２が反射器１に連結されて形成される中空部７に配設される、気体を出し入れできる空気袋８とを備えている。このアンテナは、カバー部２が反射器１に連結される状態で、カバー部２と反射器１とで形成される中空部７に空気袋８が配設されて、空気袋８が反射器１とカバー部２とを定位置に配置するようにしている。
【００４９】  さらに、図に示すアンテナは、反射器１とカバー部２とに連結される中心ロッド４を備えており、この中心ロッド４に一次放射器３を連結している。このアンテナは、図１に示すように、反射器１とカバー部２とを外周部で脱着自在に連結して中空状の本体部９を形成できるようにしており、本体部９の内部に形成される中空部７に空気袋８を配置している。このアンテナは、使用する際には本体部９に内蔵された空気袋８に気体を注入して膨らませることにより本体部９を内側から膨らませて、図１のように反射器１の反射面１３を所定の湾曲形状に保形する。また、使用しないときには、図３のように、反射器１、カバー部２、中心ロッド４、空気袋８に分解すると共に、空気袋８から気体を抜いて空気袋８をしぼませた後、反射器１、カバー部２、空気袋８をコンパクトに折りたたんで運搬や収納を簡単にできる。
【００５０】［円形パラボラアンテナ］
図１〜図３に示すアンテナは、反射器１の反射面１３を回転放物面とするパラボラアンテナとしている。ただ、本発明のアンテナは、反射器１の反射面１３を回転放物面とするパラボラアンテナに限定するものではなく、詳細には後述するが、反射器の反射面が反射方向の異なる二重曲面を有する二重曲面反射鏡アンテナとすることもできる。以下、本発明の実施形態１に係る反射器を備えるアンテナの実施例としてパラボラアンテナについて詳述する。
【００５１】（反射器１）
反射器１は、一次放射器３から放射される電波を反射する金属製の反射面１３を有している。反射器１は、可撓性を有しており、本体部９の内部で膨らむ空気袋８の表面に沿って変形することで、所定の曲面形状に変形できるようにしている。図に示す反射器１は、回転放物面が形成される曲面状のシート１１と、この曲面状のシート１１の表面に設けられて電波を反射する反射面１３を形成する金属層１２を備えている。曲面状のシート１１は、自由に変形することができる可撓性シートであって、例えば、織布や不織布、プラスチックシート、布、合皮、ゴムシート等を使用する。この曲面状のシート１１は、外形を円形状としており、膨張する空気袋８に沿って張った状態で回転放物面が形成される曲面形状に成形されている。また、反射器１のシート１１は、外側面を撥水加工することで雨水等が染みこむのを防止できる。
【００５２】  可撓性のシート１１の表面には金属層１２が設けられている。金属層１２は、金属を薄い膜状に形成している。金属層１２は、シート１１の内面に金属粉や金属粒を塗ったり、スプレーしたりすることで設けることができる。このような金属として、例えば、密度が小さくて軽量にでき、安価なアルミニウムが適している。金属層を形成するアルミニウムは、例えば、アルミ蒸着により設けることができる。この反射器１は、内面に形成された金属層１２の表面を回転放物面の反射面１３として一次放射器３から放射される電波を反射する。
【００５３】  以上の反射器１は、可撓性のシート１１の表面に金属層１２を設けて反射面１３を形成するが、反射器は、可撓性を有する金属部材を直接使用することもできる。このような反射器として、例えば、金属製の網材を使用することができる。このような金属として密度の小さいアルミニウムが適している。金属製の網材である反射器は、網目の幅を、放射する電波の波長の１／１０以下とすることで、電波を反射する反射面とすることができる。反射器として使用する網材は、好ましくは、膨張する空気袋に沿って張設された状態で回転放物面が形成される曲面形状となるように、アルミニウム等の金属線を網組みして製造される。このように、可撓性を有する網材は、分解した状態で折り畳んで、あるいは巻き取ってコンパクトにして運搬や収納を容易にできる。
【００５４】（カバー部２）
カバー部２は、反射器１の外周部に脱着自在に連結されて、反射器１の反射面側をカバーしている。図に示すカバー部２は、反射器１の開口部側を塞ぐシート２１で構成されている。このカバー部２は、自由に変形することができる可撓性シートで、反射器１のシート１１と同じもの、すなわち、織布や不織布、プラスチックシート、布、合皮、ゴムシート等が使用できる。カバー部２のシート２１には、好ましくは、電波の透過率が高いものを使用する。また、カバー部２のシート１１は、外側面を撥水加工することで雨水等が染みこむのを防止できると共に、雨による電波障害などを抑制することができる。さらに、カバー部２のシート２１は、光を通しにくくすることで、反射器１に太陽光が直接入射することを防止して太陽光の反射による悪影響を防止できる。さらにまた、カバー部２は、反射器１の反射面１３を保護する風よけとなる。
【００５５】  図２のカバー部２は、円形の反射器１の中心と対向する中心部分から外周方向に向かって円錐状に広がる形状に成形されている。このカバー部２は、反射器１の開口部を塞いで反射器１の反射面１３を保護するだけでなく、中心部に中心ロッド４を連結し、あるいは一次放射器３を固定することで、反射器１の回転放物面の焦点Ｆに配置される一次放射器３を正確な位置に保持する働きもある。また、カバー部２の形状を先窄み状の円錐状とすることで、風の抵抗を小さくできる効果もある。
【００５６】（脱着連結具２７）
以上の反射器１とカバー部２は、互いの外周部が脱着自在な脱着連結具２７を介して連結されて、内部に中空部７を形成する。図に示すアンテナは、反射器１とカバー部２の外周部を連結する脱着連結具２７に線ファスナー２７Ａを使用している。図３に示す反射器１とカバー部２は、外周縁に沿って線ファスナー２８Ａの連結片２７ａを縫い付けている。この線ファスナー２７Ａは、それぞれの連結片２７ａに沿ってスライダー２７ｂを移動させて対向する連結片２７ａを互いに結合させることで、反射器１の外周縁部と、カバー部２の外周縁部を連結する。この構造は、別々に製造された反射器１とカバー部２とを設置現場で簡単に連結させて組み立てできる。また、使用後は、線ファスナー２７Ａを分離させて、反射器１とカバー部２とを簡単に分解できる。
【００５７】  以上のように、脱着連結具２７を線ファスナー２７Ａとする構造は、簡単かつ速やかに反射器１とカバー部２とを脱着できると共に、強い連結強度を実現できる特徴がある。ただ、脱着連結具２７は線ファスナー２７Ａには限定せず、面ファスナーとすることもできる。面ファスナーである脱着連結具は、反射器１とカバー部２の対向する外周縁部に沿って、一方にループ部を、他方にフック部を設けると共に、対向する外周縁部を互いに積層する状態でループ部とにフック部とを連結する。あるいは、脱着連結具は、反射器１とカバー部２の外周縁部の対向位置に設けた引っ掛け具や連結線材とすることもできる。引っ掛け具や連結線材は、反射器１とカバー部２の対向する外周縁部に所定の間隔で連結されて、互いに結束することでとを簡単に連結できる。本明細書において、引っ掛け具は、ホックやフック、ボタン等の係止構造の連結具を含む広い意味で使用する。
【００５８】（一次放射器３）
一次放射器３は、電波を反射器１の反射面１３に向かって放射する。一次放射器３は、反射器１で反射される電波の位相を一致させるために回転放物面の焦点Ｆに配置されている。一次放射器３は、電波を放射できる種々のアンテナ構造とすることができる。一次放射器３には、例えば、ホーンアンテナやヘリカルアンテナ、半波長ダイポールアンテナ、八木アンテナ等が使用できる。一次放射器としてホーンアンテナを使用する場合は、中心ロッドを中空のパイプとして導波管に兼用することができる。また、一次放射器３にヘリカルアンテナを使用する場合は、高い指向性がある軸モードで使用する。とくに、中心ロッド４の外側にらせん状のヘリカルアンテナを配置することで、一次放射器をコンパクトにできる。図２に示すアンテナは、一次放射器３を回転放物面の中心から焦点Ｆまで離した位置に配置するために、反射器１の中心に、軸方向に伸びる中心ロッド４を固定して、この中心ロッド４の先端に一次放射器３を固定している。図２に示すアンテナは、カバー部２と空気袋８との間に一次放射器３を配設するアンテナスペース４５を設けており、このアンテナスペース４５に一次放射器３を配置している。
【００５９】（中心ロッド４）
中心ロッド４は、反射器１とカバー部２の中心間に配置されて、反射器１とカバー部２の中心間距離を所定の間隔に保持する。図１と図２のパラボラアンテナは、反射器１の内側面を反射面１３とする一枚鏡タイプの円形パラボラアンテナとしている。したがって、このパラボラアンテナは、一次放射器３を反射器１の反射面１３から離れた位置（焦点Ｆ）に配置する必要がある。このパラボラアンテナは、中心ロッド４の先端に一次放射器３を固定して、回転放物面の焦点Ｆに配置している。
【００６０】  図２に示す中心ロッド４は、第１の端部４Ａに一次放射器３を連結して、第２の端部４Ｂを脱着自在に反射器１に連結するようにしている。このアンテナは、中心ロッド４が反射器１に連結されて、一次放射器３が定位置に配置される。この構造は、中心ロッド４を介して一次放射器３を正確な位置に配置でき、一次放射器３と反射面１との相対的な位置ずれを防止できる。図に示す中心ロッド４は、第１の端部４Ａにおいて、一体的に一次放射器３を連結している。ただ、一次放射器３は、中心ロッド４に対して脱着自在に連結することもできる。図に示す中心ロッド４は、第１の端部４Ａに連結される一次放射器３をカバー部２の中心に配置している。図２と図３に示す一次放射器３は、外側の先端面に固定された面ファスナー３２を介してカバー部２の中心に脱着自在に連結されてようにしている。
【００６１】  さらに、中心ロッド４は、第２の端部４Ｂを反射器１の中心に固定することにより、一次放射器３を回転放物面の焦点Ｆの位置に正確に配置している。このように、中心ロッド４を本体部９の中心軸に配置して両端をカバー部２の中心と反射器１の中心に連結することで、反射器１に対して中心ロッド４を垂直な軸姿勢に保持しながら、カバー部２と反射器１の中心の間隔を一定に保持して、一次放射器３を回転放物面の焦点Ｆに正確に配置できる。この中心ロッド４は、連結部１５を介して反射器１に固定される。
【００６２】  中心ロッド４は、筒状のパイプとすることができ、図４は中心ロッド４の内部の様子である。この図に示す中心ロッド４は、円筒状のパイプとして、内部に同軸ケーブル４１ａを配線している。このように中心ロッド４の内部に同軸ケーブル４１ａを通すことにより、コンパクトにすることができ、かつ膨らます際の邪魔にもならない。
【００６３】（連結部１５）
連結部１５は、２枚の押さえ板１６で反射器１のシート１１の中心部分を内側と外側から挟んでいる。この連結部１５に中心ロッド４を垂直に貫通させて固定している。この連結部１５は、図３に示すように、２枚の押さえ板１６を分離して、中心ロッド４を反射器１から取り外せるようにしている。図の中心ロッド４は、押さえ板１６が連結される先端部分に雄ネジ４ａを切っている。押さえ板１６は、反射器１のシート１１を挟んだ状態で、雄ネジ４ａにナット１８がねじ込まれて中心ロッド４に固定される。この構造は、設置現場において、中心ロッド４を反射器１に簡単に連結させて組み立てできる。また、使用後は、ナット１８を外して、中心ロッド４と反射器１とを簡単に分解できる。
【００６４】  また、図５は中心ロッド４に配線される同軸ケーブル４１ａと、アンテナの外部に配線される同軸ケーブル４１ｂの接続部分の様子である。この接続部１７は、それぞれの同軸ケーブル４１ａ、４１ｂの先端に固定された接続端子１７Ａ、１７Ｂにより構成される。このように、同軸ケーブル４１ａ、４１ｂの接続部１７をアンテナの外部に設置することにより、速やかな同軸ケーブル４１ａ、４１ｂの接続を可能にしている。
【００６５】（空気袋８）
空気袋８は、内部に気体を出し入れできる気密袋としている。この空気袋８は、気体が充填されて所定の形状に膨張し、気体を排気して収縮される可撓性の気密シートで形成されている。空気袋８は、自由に変形でき、かつ密閉できるシート材、例えばプラスチックシートやゴムシートを中空の風船状に成形している。空気袋８は、本体部９の内部に配置されて、気体が注入されると膨れて、本体部９を膨らませて反射器１とカバー部２を最適な形状に広げる。すなわち、反射器１とカバー部２とで形成される中空部７に配設される空気袋８は、所定の形状に膨張する状態で、反射器１の内面を押圧して金属層１２を所定の曲面形状として反射面１３を形成する。したがって、空気袋８は、膨らんだ状態の本体部９の内側に沿う立体形状に、とくに、反射器１の反射面１３を所定の曲面形状に保形する立体形状に成形されている。また、空気袋８は、例えば、内部に壁を設けて、複数の部屋に分けることで、膨らんだ状態での形状を一定の形状に保つことができる。この空気袋８は、本体部９を最適な形状に膨らますことができ、この空気袋８に沿って反射器１の回転放物面をパラボラ状に広げることができる。
【００６６】  図６に示す空気袋８は、その内部に、軸方向に伸びる複数列の壁８２を半径方向に設けて、空気袋８の内部を複数の部屋８３に分割する例を示している。この空気袋８は、内部に設けた壁８２により、空気袋８が膨張した状態における空気袋の外形を所定の立体形状に保持できる。このため、反射器１とカバー部２との間の間隔を所定の間隔に保持でき、空気袋８に表面に沿って反射器１の反射面１３を所定の曲面形状に保持することができる。図に示す空気袋８は、気体を注入するための注入口２６を備えている。この注入口２６は、カバー部２に設けた穴２１ａを通して本体部９の外部に出される。さらに、図６に示す空気袋８は、注入口２６から注入される気体を分割された全ての部屋８３に供給できるように、各部屋８３の間に形成されたの壁８２に連通孔８４を開口している。
【００６７】  また、図２及び図６の空気袋８は、気密状態を保持した状態で中心ロッド４を貫通させる貫通穴８１を設けている。図の空気袋８は、中心ロッド４を通すことができる大きさの貫通穴８１を中心部に設けている。この空気袋８は、全体の形状をドーナツのような輪状としている。輪状の空気袋８は、貫通孔８１を形成するために、中心部に筒部８０を成形している。この空気袋８は、中心部に一体成形される筒部８０により、空気袋８の両面、すなわち、反射器１側の面とカバー部２側の面とを所定の間隔に保持しながら所定の外形に膨らませることができる。ただ、中心ロッドを備えていないアンテナにおいては、必ずしも中心部に貫通穴を設ける必要はない。
【００６８】  以上のアンテナは、図３に示すように、カバー部２が反射器１から分離される状態で、空気袋８がカバー部２と反射器１から分離されるようにしている。このアンテナは、空気袋を窄ませた状態で運搬し、また持ち運びできるので、コンパクトな形状で便利に運搬できる特徴がある。また、反射器１とカバー部２とを分離して折り畳むことで、極めてコンパクトな状態で持ち運びできる特徴がある。さらに、空気袋８と反射器１とカバー部２とを別々にする構造は、空気袋８が破れたり、空気袋８に穴が開いたときには、空気袋８だけを新しいものに交換すればよいので便利である。したがって、損傷したパーツのみを新しい物に交換しながら、長期間にわたって経済的に使用できる。
【００６９】  以上のアンテナは、図３に示すように、反射器１とカバー部２と空気袋８とを別々に分離できる構造としている。ただ、本発明のアンテナは、必ずしも反射器とカバー部と空気袋とを個別に分離できる構造とする必要はない。アンテナは、図示しないが、カバー部と空気袋とを一体的に連結することもできる。このアンテナは、空気袋が連結されたカバー部と、反射器の２つのパーツで本体部を構成する。したがって、このアンテナは、カバー部が反射器から分離された状態で、カバー部に連結された空気袋が反射器から分離される。さらに、アンテナは、反射器と空気袋とを一体的に連結することもできる。このアンテナは、空気袋が連結された反射器と、カバー部の２つのパーツで本体部を構成する。したがって、このアンテナは、カバー部が反射器から分離された状態で、反射器に連結された空気袋がカバー部から分離される。このアンテナは、反射器の内面に空気袋を一体的に連結するので、反射器の内面に設けた金属層を空気袋で保護できる特徴がある。
【００７０】  さらに、本発明のアンテナは空気袋８は、内部に注入する気体をヘリウムや水素等の空気よりも比重の小さい気体とすることで、浮力を持たせることができる。このアンテナは、空気袋８の浮力で、空中に浮遊させることもできる。このアンテナは、空中に浮かべることで、より遠くまでの電波の送受信が可能になる。ただ、空気袋８には、空気を充填することもできる。
【００７１】  以上のパラボラアンテナは、設置現場等において、以下のようにして組み立てられる。
（１）反射器１とカバー部２のシート１１、２１をあらかじめ広げておく。また、空気袋８に気体をある程度注入して、軽く膨らませる。
（２）空気袋８の貫通穴８１に中心ロッド４を挿入する。図３に示す中心ロッド４は、第１の端部４Ａに一次放射器３を連結している。
（３）中心ロッド４の第２の端部４Ｂを反射器１の中心に開口された穴１１ａに通して、反射器１のシート１１を２枚の押さえ板１６で両側から挟着する。中心ロッド４にナット１８をねじ込んで中心ロッド４を反射器１に固定する。
（４）中心ロッド４の第１の端部４Ａであって、反対側の先端に連結された一次放射器３の外側の先端面を、面ファスナー３２を介してカバー部２の中心に連結する。また、空気袋８の注入口２６をカバー部２の穴２１ａから外に出す。
（５）反射器１の外周縁部とカバー部２の外周縁部とを脱着連結具２７で連結して、本体部９の内部に形成される中空部７に空気袋８を収納する。図に示す脱着連結具２７は線ファスナー２７Ａで、互いの連結片２７ａを接近させた状態でスライダー２７ｂを移動させて簡単に、しかも確実に連結できる。
（６）空気袋８に注入口２６から気体を注入する。空気袋８が完全に膨らんだ状態で、本体部９は最適な形状に膨らんで、反射器１の反射面１３である回転放物面が所定のパラボラ状に広がる。
【００７２】［複反射鏡アンテナ］
さらに、本発明の反射器を備えるアンテナは、２枚の反射鏡を備える複反射鏡アンテナとすることもできる。図７と図８に示すアンテナは、反射器１の中央部に一次放射器３を配置すると共に、この一次放射器３と対向するカバー部２の中央部に、一次放射器３から放射される電波を反射する副反射鏡５Ａ、５Ｂを備えている。図に示すアンテナは、中心ロッド４を備えており、この中心ロッド４の第１の端部４Ａに一次放射器３を連結すると共に、第１の端部４Ａを脱着自在に反射器１に連結できるようにし、第２の端部４Ｂには、一次放射器３から放射される電波を反射器１に向かって反射する副反射鏡５Ａ、５Ｂを連結している。このアンテナは、中心ロッド４が反射器１に連結される状態で、一次放射器３と副反射鏡５Ａ、５Ｂとを定位置に配置するようにしている。ここで、本発明の実施形態にかかる複反射鏡アンテナとして、グレゴリアンアンテナとカセグレンアンテナについて説明する。
【００７３】（実施形態２）
［グレゴリアンアンテナ］
図７に示すアンテナは、グレゴリアンアンテナであって、カバー部２の中心部分に回転楕円面形状に形成された副反射鏡５Ａを備えている。このアンテナは、カバー部２を構成するシート２１の中心部分を回転楕円面形状に成形している。この中心部分は、例えば、シート２１を接着剤等で所定の曲面形状に固めることで、回転楕円面形状の湾曲部２４を形成することができる。湾曲部２４の内側面には金属層５２を設けて副反射鏡５Ａとしている。
【００７４】  中心ロッド４は、その先端が副反射鏡５Ａの中心に固定されている。図７に示す中心ロッド４は、カバー部２の外側面に配置される保持プレート５４を介して副反射鏡５Ａの中心に固定されている。図の保持プレート５４は、湾曲部２４の外側面に沿う回転楕円面形状にプラスチック等で成形している。この保持プレート５４は、例えば、中心から突出するネジ部を中心ロッド４の先端面にねじ込んで中心ロッド４に脱着自在に連結される。この状態で、副反射鏡５Ａは反射器１の反射面１３である主反射鏡に対して正確な位置に配置される。
【００７５】  さらに、このアンテナは、保持プレート５４をカバー部２の内側面に配置し、この保持プレート５４の内面に金属層５２を設けて副反射鏡５Ａとすることもできる。この場合、保持プレート５４は、カバー部２の中心部分の内側面に面ファスナー等により脱着自在に固定できる。
【００７６】  回転楕円面形状の副反射鏡５Ａは、回転放物面の焦点Ｆの位置に回転楕円面の一方の焦点ｆ１が一致するように配置する。また、この回転楕円面のもう一方の焦点ｆ２に、一次放射器３を配置している。一次放射器３は、副反射鏡５Ａに向かって電波を放射できるように配置される。図に示すアンテナは、反射器１と空気袋８との間に、一次放射器３を配設するアンテナスペース４５を設けて、このアンテナスペース４５に一次放射器３を配置している。図の空気袋８は、中心ロッド４を気密状態を保持して貫通させる貫通穴８１を有しており、この貫通穴８１をアンテナスペースとして一次放射器３を配置している。一次放射器３から放射される電波は、副反射鏡５Ａで反射された後、反射器１の主反射鏡（反射面１３）で反射されてアンテナの前面側に同位相で放射される。
【００７７】  このアンテナは、図７に示すように、一次放射器３を回転放物面の中心に配置して、連結部１５に直接固定している。この場合、一次放射器３が反射器側の中心にあることで同軸ケーブルなどによる電力損失を軽減することができる。また、中心ロッド４があることにより、一次放射器３と副反射鏡５Ａが、決まった一定の距離を確実に保つことができるので、安定した電波伝搬をすることが可能である。
【００７８】（実施形態３）
［カセグレンアンテナ］
図８に示すアンテナは、カセグレンアンテナであって、カバー部２の中心部分に回転双曲面形状に形成された副反射鏡５Ｂを備えている。このアンテナは、カバー部２を構成するシート２１の中心部分を回転双曲面形状に成形している。この中心部分は、例えば、シート２１を接着剤等で所定の曲面形状に固めることで、回転層双曲面形状の湾曲部２５を形成することができる。湾曲部２５の内側面には金属層５２を設けて副反射鏡５Ｂとしている。
【００７９】  中心ロッド４は、その先端が副反射鏡５Ｂの中心に固定されている。図８に示す中心ロッド４は、カバー部２の外側面に配置される保持プレート５５を介して副反射鏡５Ｂの中心に固定されている。図の保持プレート５５は、湾曲部２５の外側面に沿う回転双曲面形状にプラスチック等で成形している。この保持プレート５５は、例えば、中心から突出するネジ部を中心ロッド４の先端面にねじ込んで中心ロッド４に脱着自在に連結される。この状態で、副反射鏡５Ｂは反射器１の反射面１３である主反射鏡に対して正確な位置に配置される。
【００８０】  さらに、このアンテナは、保持プレート５５をカバー部２の内側面に配置し、この保持プレート５５の内面に金属層５２を設けて副反射鏡５Ｂとすることもできる。この場合、保持プレート５５は、カバー部２の中心部分の内側面に面ファスナー等により脱着自在に固定できる。
【００８１】  回転双曲面形状の副反射鏡５Ｂは、回転放物面の焦点Ｆの位置に回転双曲面の虚焦点ｆ３が一致するように配置する。また、この回転双曲面の実焦点ｆ４に、一次放射器３を配置している。一次放射器３は、副反射鏡５Ｂに向かって電波を放射できるように配置される。図に示すアンテナは、反射器１と空気袋８との間に、一次放射器３を配設するアンテナスペース４５を設けて、このアンテナスペース４５に一次放射器３を配置している。図の空気袋８は、中心ロッド４を気密状態を保持して貫通させる貫通穴８１を有しており、この貫通穴８１をアンテナスペースとして一次放射器３を配置している。一次放射器３から放射される電波は、副反射鏡５Ｂで反射された後、反射器１の主反射鏡（反射面１３）で反射されてアンテナの前面側に同位相で放射される。
【００８２】  このアンテナは、図８に示すように、一次放射器３を回転放物面の中心に配置して、連結部１５に直接固定している。この場合、一次放射器３が反射器側の中心にあることで同軸ケーブルなどによる電力損失を軽減することができる。また、中心ロッド４があることにより、一次放射器３と副反射鏡５Ｂが、決まった一定の距離を確実に保つことができるので、安定した電波伝搬をすることが可能である。
【００８３】（実施形態４）
［サイドローブ軽減型パラボラアンテナ］
さらに、図９に示すアンテナは、カバー部２が、反射器１の外周部に連結される外周カバー部６を備えている。外周カバー部６は、反射器１の外周部に連結される状態で筒状に形成されると共に、表面に電波吸収体６２が設けられている。外周カバー部６は、円筒状に形成されて、反射器１の開口部の前面側に取り付けられている。この外周カバー部６は、自由に変形できる帯状のシート６１の両端を連結して筒状に形成したものである。この外周カバー部６は、表面に、電波吸収体６２が貼り付けて設けている。これによって、サイドローブの軽減を容易に行うことができる。なお、図９においては、アンテナの内部構造を分かりやすくするために、空気袋８は鎖線で示している。
【００８４】  電波吸収体６２は、電波を吸収して反射波を減らす物質であり、導電性電波吸収材料や誘電性電波吸収材料、磁性電波吸収材料等が使用できる。導電性電波吸収材料は、材料内部の抵抗によって電波によって発生する電流を吸収する。このような電波吸収体として導電性繊維の織物が使用できる。誘電性電波吸収材料は、分子の分極反応に起因する誘電損失を利用する。この誘電性電波吸収材料は、カーボン粉などをゴム、発泡ウレタン、発泡スチロールなどの誘電体に混合して見かけ上の誘電損失を大きくしたものを使用する。磁性電波吸収材料は、磁性材料の磁気損失によって電波を吸収するもので、鉄、ニッケル、フェライトを使用して電波を吸収する。図に示す外周カバー部６は、シート６１の内面に電波吸収体６２として、ゴムシート状のフェライトやカーボンを貼り付けている。ただ、外周カバー部は、シートの表面に電波吸収体を塗布して設けることもできる。
【００８５】  図９に示す外周カバー部６は、一方の開口縁部を、ファスナー等の脱着連結具２７を介して反射器１の外周部に連結し、他方の開口縁部を、ファスナー等の脱着連結具２７を介して反射器１と対向するカバー部２の円形状のシート２１の外周部に連結している。この構造の外周カバー部６も、反射器１やカバー部２のシート２１に対して設置現場で簡単に連結させて組み立てできる。また、使用後は、ファスナーを分離させて、外周カバー部６を反射器１から分離し、また外周カバー部６とシート２１とを分離してカバー部２を簡単に分解できる。なお、この外周カバー部６は、上記の一枚鏡アンテナ、複反射鏡アンテナのいずれにも適応可能である。
【００８６】  以上の実施形態のアンテナは、反射器１とカバー部２とに連結される中心ロッド４を備えている。この構造のアンテナは、反射器１の中心とカバー部２の中心とを中心ロッド４で連結することにより、一枚鏡タイプのパラボラアンテナにおいては、一次放射器３を反射器１から離れた焦点Ｆの位置に配置するための部材に兼用でき、さらに、複反射鏡タイプのアンテナにおいては、副反射鏡５Ａ、５Ｂを反射器１から離れた位置に配置するための部材に兼用できる特徴がある。ただ、本発明のアンテナは、必ずしも中心ロッドを必要とはせず、中心ロッド４を省略することもできる。
【００８７】（実施形態５）
図１０に示すアンテナは、中心ロッドを設けることなく、反射器１とカバー部２とで形成される本体部９の中空部７に配置される空気袋８の両側面に反射器１とカバー部２の内面を密着させることで、反射器１とカバー部２の間隔を所定の間隔に保持している。図に示すアンテナは、カセグレンアンテナであって、カバー部２の中心部分に回転双曲面形状に形成された副反射鏡５Ｂを備えている。このアンテナは、カバー部２を構成するシート２１の中心部分に回転層双曲面形状の湾曲部２５を形成し、この湾曲部２５の内側面には金属層５２を設けて副反射鏡５Ｂとしている。
【００８８】  このアンテナは、図１０に示すように、一次放射器３を回転放物面の中心に配置して、連結部１５に直接固定している。また、一次放射器３と空気袋８の相対位置を特定するために、空気袋８は、反射器側の中心部に一次放射器３を収納する凹部８５を設けており、この凹部８５をアンテナスペース４５としている。これにより、空気袋８の反射器側の対向面が反射器１の内面に密着状態で配置されて、反射器１の反射面１３が所定の曲面形状に保形されると共に、一次放射器３を空気袋８の定位置に配置できる。
【００８９】  また、空気袋８は、カバー部側の中心部を副反射鏡Ｂの内形に沿う外形としており、この部分に配置される副反射鏡５Ｂを定位置に配置できるようにしている。これにより、空気袋８のカバー部側の対向面がカバー部２の内面に密着状態で配置されて、副反射鏡５Ｂが所定の位置に配置されて、一次放射器３と副反射鏡５Ｂが所定の位置に配置される。
【００９０】  なお、図１０のアンテナは、空気袋８のカバー部側に回転双曲面形状の副反射鏡５Ｂを配置するカセグレンアンテナの例を示したが、アンテナは、空気袋８のカバー部側に回転楕円面形状の副反射鏡５Ａを配置するグレゴリアンアンテナとすることもできる。さらに、中心ロッドを設けないアンテナは、一次放射器３を空気袋８のカバー部側に配置することもできる。この場合も、図１０と同様の構造として、すなわち、空気袋のカバー部側の中心部に一次放射器を収納する凹部を設けて、この凹部をアンテナスペースとして一次放射器を定位置に配置することができる。
【００９１】（実施形態６）
［二重曲面反射鏡アンテナ］
以上の実施形態のアンテナは、反射器１の内面に設ける反射面１３を一様な回転放物面としている。ただ、本発明のアンテナは、図１１に示すように、反射器１の反射面１３を第１の反射面１３Ａと第２の反射面１３Ｂで構成する二重曲面反射鏡アンテナとすることもできる。図１１に示すアンテナは、可撓性のある反射器１の曲面形状を空気袋８の外形に沿って容易に設定できる特徴を生かして、反射器１の上部領域と下部領域とで湾曲面の形状が異なる二重曲面反射鏡を形成している。このアンテナは、反射器１の上部領域の内面に形成される第１の反射面１３Ａが低仰角ビームを放射し、反射器１の下部領域の内面に形成される第２の反射面１３Ｂが高仰角ビームとを放射できるように反射面の曲面形状を特定している。この反射器１も、前述の反射器と同様に、膨張する空気袋８に沿って張った状態で所定の曲面形状の第１の反射面１３Ａと第２の反射面１３Ｂが形成されるように曲面状のシート１１を成形している。
【００９２】  空気袋８は、反射器側の対向面を、二重曲面を形成する反射器１の内面に沿う外形となるように成形している。この空気袋８は、内部に気体が充填されて膨れた状態で、反射器１の内面を押圧して金属層１２を所定の曲面形状の反射面１３とする。また、図に示す空気袋８は、カバー部側の下部に、一次放射器３を収納するための凹部８５を設けている。この空気袋８は、この凹部８５をアンテナスペース４５として一次放射器３を定位置に配置している。図に示す一次放射器３は先端部をホーン状として広くしているので、一次放射器３を凹部８５に案内した状態で定位置に保持するために、一次放射器３に周囲にリング状のスペーサ８６を配置して凹部８５に密着状態で挿入できるようにしている。これにより、一次放射器３を反射器１に対して所定の位置に配置できるようにしている。
【００９３】  以上の二重曲面反射鏡アンテナは、一次放射器３から放射される電波を、反射器１の第１の反射面１３Ａと第２の反射面１３Ｂとで異なる仰角に反射することで、大きさの異なる高仰角ビームと低仰角ビームを形成することができ、これらのビームを合成することで目的のビーム断面を形成することができる。このアンテナによると、例えば、コセカント２乗特性の放射パターンを作り出すことができる。また、この二重曲面反射鏡アンテナは、地上に浮かせた場合、高仰角ビームを地上に向けてもよい。
【００９４】  以上の実施形態に示す反射器を備えるアンテナは、自由に変形することができるシート１１、２１で構成される反射器１とカバー部２とで中空状の本体部９を成形するが、この本体部９の内部に直接気体を注入するのではない。以上のアンテナは、本体部９の内部に配置される空気袋８に気体を充填することで本体部９を所定形状に膨らませて反射器１を所定の曲面形状に広げて保形する。このため、この本体部９には気密性が求められず、簡単な構造にできる。また、カバー部２は、反射器１と連結することで空気袋８を収納する中空部７を形成するだけでなく、反射器１や一次放射器３をカバーして保護するはたらきもある。
【００９５】  また、以上のアンテナは、反射器１とカバー部２と空気袋８とを分解できる構造とすることで、パーツごとに分解して運搬や収納を簡単にできる。とくに、反射器１とカバー部２とを脱着自在な脱着連結具２７で連結することで、設置現場では簡単に組み立てでき、また分解できる。このため、一部のパーツが経時的に劣化し、あるいは損傷した際には、そのパーツのみを交換することで簡単にメンテナンスできる。
【００９６】［アンテナを備える通信装置］
次に、以上の実施形態のアンテナを使用する通信装置について詳述する。
本発明のアンテナは、全体を軽量としながら高い指向性と利得が得られるものである。このアンテナは、例えば、災害等の非常時において、高い建物の屋上や山の山頂付近に設置することでより遠くまで電波の送受信が可能になる。特に、非常時においては、運搬や設置が容易であるという利点が生かされる。しかしながら、災害現場等においては、必ずしもこのようなアンテナの設置に最適な場所が確保できるとは限らない。このような場合に、重量を軽くして、高い指向性と利得が得られる利点を生かして、このアンテナをバルーンで空中に浮かべることにより、より遠くまでの電波の送受信が可能になる。
【００９７】（実施形態７）
［空中浮遊の例］
図１２と図１３に示す通信装置は、複数のアンテナ７０と、各々のアンテナ７０に位相が異なる送信信号を出力する送信器７３とを備えている。図１２に示す通信装置は、複数のアンテナ７０として、以上に説明した何れかのアンテナを備えている。この通信装置は、複数のアンテナ７０を所定の配列で並べると共に、バルーン９０を使って空中に浮かべている。これらのアンテナ７０は、内部に配置される空気袋８に気体を充填することで反射器１をパラボラ状に広げる構造としているので、各アンテナ７０には、気体として空気よりも比重が小さい気体、例えばヘリウムガスや水素ガスを充填することで、それぞれのアンテナ７０に浮力を持たせることができる。この場合は、バルーン９０を設けることなく全体を浮遊させても良い。ただ、空気袋８には、空気を充填することもできる。この場合は、バルーン９０を連結することで浮力を設けて全体を上空に浮遊させることができる。
【００９８】  図１２と図１３に示す通信装置のアンテナ７０は、メインアンテナ７１とサブアンテナ７２に分かれており、メインアンテナ７１は外形を大きく設計して高利得としている。サブアンテナ７２は、メインアンテナ７１よりも外形を小さくして装置全体の軽量化を図っている。この装置は、４つのメインアンテナ７１と４つのサブアンテナ７２を備えている。４つのメインアンテナ７１は、軸方向が四方を向くように９０度ずつの間隔で円状に配置している。４つのサブアンテナ７２は、メインアンテナ７１の間に位置するように９０度ずつの間隔で円状に配置されている。図に示す装置は、４つのメインアンテナ７１を基台９１に固定すると共に、４つのサブアンテナ７２を基台９２に固定し、これらの基台９１、９２が所定の角度となるように、連結部材９３で連結している。図に示す装置は、４つのメインアンテナ７１の下上方に４つのサブアンテナ７２を配置しており、４つのメインアンテナ７１が固定された基台９１の中心部にバルーン９０を連結すると共に、４つのサブアンテナ７２が固定された基台９２には複数の線材９４を連結して地上に固定している。複数の線材９４には、ロープやワイヤーが使用できる。アンテナに接続されるケーブルや電線は、この線材９４に沿って配線することもできる。この装置は、複数の線材９４を介して地上に固定することで、複数のアンテナ７０が所定の方向に向くように配置できる。
【００９９】  この通信装置は、図１３に示すように、メインアンテナ７１とサブアンテナ７２の全てを同じ送信機（受信機）７３に接続しており、送信器７３から各々のアンテナ７０に出力する送信信号の位相を制御して、電波の放射方向をコントロールする。この通信装置は、各アンテナ７０から入力される給電線の途中に位相器７４を挿入すると共に、電力分配器７５を通して送信機（受信機）７３に接続している。各アンテナ７０に供給される電流の位相の調整は、これらの位相器７３を電子制御することにより行っている。以上の制御により、指向性を意図的に作り出すことができる。この場合、位相制御を実現するために、各アンテナの半値角θを考えて設計する必要がある。ここで、半値角θは、以下の式で求められる。
【０１００】  θ＝（７０〜８０）×λ／Ｄ  ［度］
λ：波長
Ｄ：パラボラアンテナの開口直径
【０１０１】  図１２と図１３に示す通信装置では、８個のアンテナ７０の軸方向を８方向に向けて、３６０度をカバーするようにしている。この場合、半値角θは、４５度以上とすることが好ましい。図に示す通信装置は、メインアンテナ７１の開口直径をサブアンテナ７２の開口直径よりも大きくしているので、メインアンテナ７１の半値角θ１をサブアンテナ７２の半値角θ２よりも小さくしながら３６０度をカバーすることもできる。
【０１０２】  以上の通信装置は、複数のアンテナ７０を空中に浮かべるので、少なからず風の影響を受けることがある。このため、図に示す通信装置は、指向性を安定させるためにセンサー７６を設けており、このセンサー７６から情報に基づいて位相制御を行うようにしている。図１２に示す通信装置は、浮遊する複数のアンテナ７０の中心部の近辺にセンサー７６を備えている。このセンサー７６は、方位及び傾きを検出するセンサーで、複数のアンテナ７０の向きや傾きなどを測定し、その情報を制御回路７７に送信し、制御回路７７が位相器７４の位相制御をすることよって安定した送受信を行うようにしている。
【０１０３】  さらに、通信装置は、必ずしも３６０度をカバーする構成にする必要はなく、１８０度よりも狭い範囲をカバーするように複数のアンテナを並べて、より高い指向性を追求することもできる。すなわち、通信装置は、アンテナの個数を限定するものではなく、求められるカバー範囲と指向性とを考慮してその個数や間隔が最適となるように設計される。
【０１０４】（実施形態８）
図１４と図１５に示す通信装置は、３個のアンテナ７０と、各アンテナ７０に位相が異なる送信信号を出力する送信器７３とを備えている。図１４に示す通信装置は、３個のアンテナ７０をほぼ同方向に向ける姿勢で基台９５に固定して空中に浮遊させる例を示している。図に示す基台９５は、複数のパイプ９６を三角錐状に連結することで、軽量化を実現しながら強度を高めている。基台９５の上部には所定の浮力を有するバルーン９０を連結すると共に、基台９５の下部には、複数の線材９４を連結して地上に固定している。図に示す基台９５は、３本の線材９４を介して地上に連結することで、複数のアンテナ７０の目標方向が所定の方向を向くようにしている。
【０１０５】  ３個のアンテナ７０は、正面視において、三角形の底辺に沿って２個を、頂点の位置に１個を配置している。３個のアンテナ７０は、図１５に示すように、平面視において、その放射方向が一点鎖線ｍで示す目標方向を向く姿勢で配置されたメインアンテナ７１と、この両側に配置された２個のサブアンテナ７２とからなる。２個のサブアンテナ７２は、その放射方向が、メインアンテナ７１の一点鎖線ｍで示す放射方向に対して、それぞれ左右方向に角度αだけ首を振った姿勢で固定している。この通信装置は、例えば、各アンテナ７０の半値角θを２０度とし、隣接するアンテナ間の首振り角αを５度とする場合、一点鎖線ｍで示す目標方向に対して左右方向に１５度ずつ、全体で３０度の範囲に対して高い指向性を実現できる。図示しないが、上下に位置するメインアンテナ７１とサブアンテナ７２は、仰角にも角度差を設けて、上下方向の放射範囲を調整することができる。
【０１０６】  この通信装置は、図１５に示すように、メインアンテナ７１とサブアンテナ７２を同じ送信機（受信機）７３に接続しており、送信器７３から各々のアンテナ７０に出力する送信信号の位相を制御して、電波の放射方向をコントロールする。この通信装置も、各アンテナ７０から入力される給電線の途中に位相器７４を挿入すると共に、電力分配器７５を通して送信機（受信機）７３に接続している。各アンテナ７０に供給される電流の位相の調整は、これらの位相器７３を電子制御することにより行っている。この通信装置は、送信器７３から各々のアンテナ７０に出力する送信信号の位相を制御して、電波の放射方向をコントロールできる。
【０１０７】  また、この通信装置も、指向性を安定させるためにセンサー７６を設けており、このセンサー７６から情報に基づいて位相制御を行うようにしている。このセンサー７６は、方位及び傾きを検出するセンサーで、複数のアンテナ７０の向きや傾きなどを測定し、その情報を制御回路７７に送信し、制御回路７７が位相器７４の位相制御をすることよって安定した送受信を行うようにしている。
【０１０８】（実施形態９）
さらに、本発明のアンテナは、図１６に示すように、複数の一次放射器３を異なる位置に配置してなるマルチビームアンテナとし、このアンテナを使用して、図１７に示す通信装置を構成することもできる。図１６に示すアンテナ７０は、３個の一次放射器３を備えている。図に示すアンテナ７０は、複反射鏡アンテナであって、反射器１と対向するカバー部２の中心部分に回転双曲面形状に形成された副反射鏡５Ｂを備えるカセグレンアンテナとしている。３個の一次放射器３は、反射器１の中央部の異なる位置に配置されている。このアンテナ７０は、各一次放射器３から副反射鏡５Ｂに向かって放射される電波が副反射鏡５Ｂで反射された後、反射器１の主反射鏡（反射面１３）で反射されてアンテナの前面側に放射される。図のマルチビームアンテナは、カセグレンアンテナとするが、マルチビームアンテナは、グレゴリアンアンテナとすることもでき、あるいは、一つの反射鏡を備えるパラボラアンテナとして、カバー部側の異なる位置に複数の一次放射器を配置することもできる。
【０１０９】  図１６に示すアンテナは７０は、空中に浮かべて使用する状態を示している。このアンテナ７０は、内部に配置される空気袋８に気体を充填することで反射器１をパラボラ状に広げるが、空気袋８には充填気体として空気よりも比重が小さい気体、例えばヘリウムガスや水素ガスを充填することで浮力を持たせて空中に浮遊させることができる。この場合は、バルーン９０を設けることなく全体を浮遊させることができる。ただ、空気袋８には、空気を充填することもでき、この場合は、図の鎖線で示すように、バルーン９０を連結することで浮力を設けて上空に浮遊させることができる。さらに、図に示すアンテナ７０は、本体部９の下部の両側を線材９４を介して地上に固定している。このように複数の線材９４を介して地上に連結することで、アンテナ７０が所定の方向に向くように配置できる。
【０１１０】  図１７に示す通信装置は、アンテナ７０に配置された複数の一次放射器３に位相が異なる送信信号を出力する送信器７３を備えている。図に示す通信装置は、アンテナに配置された３個の一次放射器３を同じ送信機（受信機）７３に接続しており、送信器７３から各々の一次放射器３に出力する送信信号の位相を制御して、電波の放射方向をコントロールする。この通信装置は、各一次放射器３から入力される給電線の途中に位相器７４を挿入すると共に、電力分配器７５を通して送信機（受信機）７３に接続している。各一次放射器３に供給される電流の位相の調整は、これらの位相器７３を電子制御することにより行っている。この通信装置は、送信器７３から各々の一次放射器３に出力する送信信号の位相を制御して、電波の放射方向をコントロールできる。
【０１１１】  さらに、図１７に示す通信装置は、マルチビームアンテナから出る電波の指向性を計測するためのテスト用受信アンテナ７８を備えている。このテスト用受信アンテナ７８は、地上に設置されており、好ましくは指向性を有する固定式のアンテナを使用する。この通信装置は、マルチビームアンテナから出る電波の指向性をテスト用受信アンテナ７８で計測して、その情報を制御回路７７に入力し、制御回路７７が位相器７３の位相を制御をすることによって、より安定した送受信を行うことができる。
【０１１２】［他の利用の可能性］
さらに、本発明のアンテナは、全体を軽量化しながら高い指向性と利得が得ることができので、以上のアンテナを平面上にいくつも並べてフェーズドアレーアンテナとして利用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】  本発明の反射器を備えるアンテナとアンテナを備える通信装置は、複数のパーツに分解しつつ、各パーツを軽量化することで、運搬や設置を容易にできるので、災害等の有事の際に、災害現場で簡単に組み立てて運用できるアンテナ及び通信装置として有効利用できる。
【符号の説明】
【０１１４】１…反射器
２…カバー部
３…一次放射器
４…中心ロッド
４Ａ…第１の端部
４Ｂ…第２の端部
４ａ…雄ネジ
５Ａ…副反射鏡
５Ｂ…副反射鏡
６…外周カバー部
７…中空部
８…空気袋
９…本体部
１１…シート
１１ａ…穴
１２…金属層
１３…反射面
１３Ａ…第１の反射面
１３Ｂ…第２の反射面
１５…連結部
１６…押さえ板
１７…接続部
１７Ａ…接続端子
１７Ｂ…接続端子
１８…ナット
２１…シート
２１ａ…穴
２４…湾曲部
２５…湾曲部
２６…注入口
２７…脱着連結具
２７Ａ…線ファスナー
２７ａ…連結片
２７ｂ…スライダー
３２…面ファスナー
４１ａ…同軸ケーブル
４１ｂ…同軸ケーブル
４５…アンテナスペース
５２…金属層
５４…保持プレート
５５…保持プレート
６１…シート
６２…電波吸収体
７０…アンテナ
７１…メインアンテナ
７２…サブアンテナ
７３…送信機
７４…位相器
７５…電波分配器
７６…センサー
７７…制御回路
７８…テスト用受信アンテナ
８０…筒部
８１…貫通穴
８２…壁
８３…部屋
８４…連通孔
８５…凹部
８６…スペーサ
９０…バルーン
９１…基台
９２…基台
９３…連結部材
９４…線材
９５…基台
９６…パイプ
【図１】
2019161628.tif 000003
【図２】
2019161628.tif 000004
【図３】
2019161628.tif 000005
【図４】
2019161628.tif 000006
【図５】
2019161628.tif 000007
【図６】
2019161628.tif 000008
【図７】
2019161628.tif 000009
【図８】
2019161628.tif 000010
【図９】
2019161628.tif 000011
【図１０】
2019161628.tif 000012
【図１１】
2019161628.tif 000013
【図１２】
2019161628.tif 000014
【図１３】
2019161628.tif 000015
【図１４】
2019161628.tif 000016
【図１５】
2019161628.tif 000017
【図１６】
2019161628.tif 000018
【図１７】
2019161628.tif 000019