(57)【要約】【課題】基板角度を所望の角度に保つことができ、かつ、基板を容易に固定することが可能なアンテナ装置およびその基板固定方法を提供する。【解決手段】隣接する２つの基板３の間に配置されるスペーサ８を備え、スペーサ８は、隣接する２つの基板３の端部をそれぞれ収容して２つの基板３間の角度θを保つガイド溝９を有し、基板３の端部とスペーサ８の一方に爪部１０を形成すると共に、他方に爪部１０を係止する段差１１を形成し、基板３の端部をスペーサ８のガイド溝９に収容したときに、爪部１０が段差１１に係止するように構成したものである。【選択図】図１
2015012372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に放射素子が形成された複数の基板と、
該複数の基板を収容するレドームと、を備え、
前記レドームの軸方向に沿って前記複数の基板を整列配置して構成されるアンテナ装置であって、
隣接する２つの前記基板の間に配置されるスペーサを備え、
前記スペーサは、隣接する２つの前記基板の端部をそれぞれ収容して２つの前記基板間の角度を保つガイド溝を有し、
前記基板の端部と前記スペーサの一方に爪部を形成すると共に、他方に前記爪部を係止する段差を形成し、
前記基板の端部を前記スペーサの前記ガイド溝に収容したときに、前記爪部が前記段差に係止するように構成した
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記スペーサは、樹脂からなる
請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記スペーサは、前記レドームの内周面に沿う形状に形成される
請求項１または２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記レドームは、円筒状に形成され、
前記基板の幅は、前記レドームの内径と等しく形成されている
請求項１〜３いずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記基板の端部には、該基板の両側端部から前記レドームの軸方向に沿って平行に延びる延出部が形成され、該延出部の内側に前記爪部または前記段差の一方が形成され、
前記スペーサの側壁には、前記両延出部を収容する前記ガイド溝が形成され、該ガイド溝の底部に、前記爪部または前記段差の他方が形成される
請求項１〜４いずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記ガイド溝の底部における前記スペーサの周方向の一部に前記爪部または前記段差を形成し、当該爪部または段差を形成していない部分の前記ガイド溝に前記延出部を挿入した後、前記スペーサを周方向に回転させることで、前記延出部に形成した前記爪部または前記段差の一方と、前記ガイド溝の底部に形成された前記爪部または前記段差の他方とが係止するように構成した
請求項５記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記スペーサには、ケーブルを通すためのケーブル挿通穴が形成されている
請求項１〜６いずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記ガイド溝は、隣接する２つの前記基板が直交するように形成されている
請求項１〜７いずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記ガイド溝は、隣接する２つの前記基板が平行となるように形成されている
請求項１〜７いずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記ガイド溝は、前記基板の枚数をｎとしたとき、隣接する２つの前記基板間の角度が１８０／ｎ°となるように形成されている
請求項１〜７いずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
表面に放射素子が形成された複数の基板と、
該複数の基板を収容するレドームと、を備え、
前記レドームの軸方向に沿って前記複数の基板を整列配置して構成されるアンテナ装置の基板固定方法であって、
隣接する２つの前記基板の間に配置されるスペーサを備え、
前記スペーサに、隣接する２つの前記基板の端部をそれぞれ収容して２つの前記基板間の角度を保つガイド溝を形成し、
前記基板の端部と前記スペーサの一方に爪部を形成すると共に、他方に前記爪部を係止する段差を形成し、
前記基板の端部を前記スペーサの前記ガイド溝に収容したときに、前記爪部が前記段差に係止するようにした
ことを特徴とするアンテナ装置の基板固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信の基地局用アンテナ等として用いられるアンテナ装置およびその基板固定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信の基地局用アンテナとして用いられるアンテナ装置として、表面に放射素子（プリントダイポールアンテナ素子）を形成した複数の基板をレドームに収容した構成の無指向性アレイアンテナが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１では、２枚の基板を備え、当該２枚の基板を、レドームの軸方向からみたときに直交するように配置している。
【０００４】
無指向性アレイアンテナにおいては、水平面指向性偏差を最小とするために、レドームの軸方向から見たときの基板間の角度（基板角度という）を所望の角度に保つ必要がある。
【０００５】
特許文献１のように２枚の基板を直交させる構成とする場合、水平指向性偏差を最小とするためには、基板角度を９０°に保つ必要がある。
【０００６】
従来のアンテナ装置では、基板角度を保つため、隣り合う基板を金具や樹脂スペーサを用いて、ねじで固定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２６６４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のようにねじで固定する場合、工具を用いて１箇所ずつ手作業でねじ止めをしなければならず、基板を固定する作業に手間と時間がかかってしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑み為されたものであり、基板角度を所望の角度に保つことができ、かつ、基板を容易に固定することが可能なアンテナ装置およびその基板固定方法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】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、表面に放射素子が形成された複数の基板と、該複数の基板を収容するレドームと、を備え、前記レドームの軸方向に沿って前記複数の基板を整列配置して構成されるアンテナ装置であって、隣接する２つの前記基板の間に配置されるスペーサを備え、前記スペーサは、隣接する２つの前記基板の端部をそれぞれ収容して２つの前記基板間の角度を保つガイド溝を有し、前記基板の端部と前記スペーサの一方に爪部を形成すると共に、他方に前記爪部を係止する段差を形成し、前記基板の端部を前記スペーサの前記ガイド溝に収容したときに、前記爪部が前記段差に係止するように構成したアンテナ装置である。
【００１１】
前記スペーサは、樹脂からなるとよい。
【００１２】
前記スペーサは、前記レドームの内周面に沿う形状に形成されるとよい。
【００１３】
前記レドームは、円筒状に形成され、前記基板の幅は、前記レドームの内径と等しく形成されていてもよい。
【００１４】
前記基板の端部には、該基板の両側端部から前記レドームの軸方向に沿って平行に延びる延出部が形成され、該延出部の内側に前記爪部または前記段差の一方が形成され、前記スペーサの側壁には、前記両延出部を収容する前記ガイド溝が形成され、該ガイド溝の底部に、前記爪部または前記段差の他方が形成されてもよい。
【００１５】
前記ガイド溝の底部における前記スペーサの周方向の一部に前記爪部または前記段差を形成し、当該爪部または段差を形成していない部分の前記ガイド溝に前記延出部を挿入した後、前記スペーサを周方向に回転させることで、前記延出部に形成した前記爪部または前記段差の一方と、前記ガイド溝の底部に形成された前記爪部または前記段差の他方とが係止するように構成してもよい。
【００１６】
前記スペーサには、ケーブルを通すためのケーブル挿通穴が形成されていてもよい。
【００１７】
前記ガイド溝は、隣接する２つの前記基板が直交するように形成されていてもよい。
【００１８】
前記ガイド溝は、隣接する２つの前記基板が平行となるように形成されていてもよい。
【００１９】
前記ガイド溝は、前記基板の枚数をｎとしたとき、隣接する２つの前記基板間の角度が１８０／ｎ°となるように形成されていてもよい。
【００２０】
また、本発明は、表面に放射素子が形成された複数の基板と、該複数の基板を収容するレドームと、を備え、前記レドームの軸方向に沿って前記複数の基板を整列配置して構成されるアンテナ装置の基板固定方法であって、隣接する２つの前記基板の間に配置されるスペーサを備え、前記スペーサに、隣接する２つの前記基板の端部をそれぞれ収容して２つの前記基板間の角度を保つガイド溝を形成し、前記基板の端部と前記スペーサの一方に爪部を形成すると共に、他方に前記爪部を係止する段差を形成し、前記基板の端部を前記スペーサの前記ガイド溝に収容したときに、前記爪部が前記段差に係止するようにしたアンテナ装置の基板固定方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、基板角度を所望の角度に保つことができ、かつ、基板を容易に固定することが可能なアンテナ装置およびその基板固定方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置を示す図であり、（ａ）はレドームを透視した斜視図、（ｂ）はその要部拡大斜視図である。
【図２】図１のアンテナ装置の一変形例を示す平面図である。
【図３】図１のアンテナ装置に用いるスペーサの一変形例を示す平面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の他の実施の形態に係るアンテナ装置に用いるスペーサを示す平面図であり、（ｂ）〜（ｄ）はその爪部を段差に係止させる手順を説明する図である。
【図５】（ａ）は、本発明の他の実施の形態に係るアンテナ装置に用いるスペーサを示す平面図であり、（ｂ）はその５Ｂ−５Ｂ線断面図、（ｃ）は基板を固定したときの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２４】
図１は、本実施の形態に係るアンテナ装置を示す図であり、（ａ）はレドームを透視した斜視図、（ｂ）はその要部拡大斜視図である。
【００２５】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、アンテナ装置１は、表面に放射素子２が形成された複数の基板３と、基板３を収容するレドーム（アンテナカバー）４と、を備えている。アンテナ装置１は、移動体通信の基地局用アンテナ等として用いられる無指向性アレイアンテナである。
【００２６】
レドーム４は、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）からなり、円筒状に形成されている。アンテナ装置１は、レドーム４の中空部に、その軸方向に沿って（表面が軸方向と平行となるように）複数の基板３を整列配置して構成されている。ここでは、２枚の基板３を備え、レドーム４の軸方向から見たときに、２つの基板３を直交した状態で保持する場合を説明するが、基板３の枚数は３枚以上であってもよく、レドーム４の軸方向から見たときの基板３間の角度（基板角度という）θも９０°に限定されるものではない。
【００２７】
なお、両基板３にスリットを形成して十字状に嵌め合わせた構成も考えられるが、このような構成としても、所望の特性を得るためにはアンテナ装置１全体の上下の長さは図１の場合と大きく変わらないため、基板３が大型化し高コストとなってしまう。つまり、アンテナ装置１のように、２つの基板３をレドーム４の軸方向に沿って並べて配置する構成とすることで、使用する基板３の面積を小さくして低コスト化を図ることが可能になる。
【００２８】
基板３の表面には、上下に２つの放射素子２が形成されており、上下の略中央に設けられた給電点６から上下に分岐し両放射素子２に至るように給電線路７が形成されている。図１では、放射素子２としてダイポールアンテナ素子を用いた場合を示しているが、放射素子２はこれに限定されるものではない。また、基板３の具体的な構成も図１の構成に限定されるものではない。基板３の幅は、レドーム４の内径とほぼ等しく形成されている。基板３の厚さは、例えば１ｍｍ程度である。
【００２９】
さて、本実施の形態に係るアンテナ装置１では、隣接する２つの基板３の間に配置されるスペーサ８を備えている。スペーサ８は、隣接する２つの基板３の端部をそれぞれ収容して２つの基板３間の基板角度θを保つガイド溝９を有している。
【００３０】
また、アンテナ装置１では、隣接する２つの基板３の端部とスペーサ８の一方に爪部１０を形成すると共に、他方に爪部１０を係止する段差１１を形成し、基板３の端部をスペーサ８のガイド溝９に収容したときに、爪部１０が段差１１に係止するように構成される。本実施の形態では、基板３の端部に爪部１０、スペーサ８に爪部１０を係止する段差１１を形成した。
【００３１】
基板３の端部には、基板３の両側端部からレドーム４の軸方向に沿って平行に延びる２つの延出部３ａが形成され、延出部３ａの内側に内方に突出するように（対向する延出部３ａ側に突出するように）爪部１０が形成されている。
【００３２】
スペーサ８は、レドーム４の内周面に沿う形状に形成される。ここでは、レドーム４が円筒状に形成されているため、スペーサ８は円柱状に形成される。スペーサ８の側壁には、基板３の両延出部３ａを収容するガイド溝９が形成され、ガイド溝９の底部に、爪部１０を係止する段差１１が形成される。
【００３３】
本実施の形態では、基板３の挿入側と反対側の面と、ガイド溝９の底面の終端との間に形成される段差１１に、爪部１０が係止するように構成したが、ガイド溝９の底部に凹部を形成して段差１１として用いてもよい。
【００３４】
本実施の形態では、ガイド溝９は、隣接する２つの基板３の端部を挿入したときに、それら２つの基板３が直交するように形成されている。具体的には、スペーサ８の側壁には、２つの基板３それぞれの２つの延出部３ａに対応するように、周方向に４つのガイド溝９が等間隔に（９０°おきに）形成されている。
【００３５】
ガイド溝９は、軸方向に沿うように形成されており、その深さは、収容する延出部３ａの幅とほぼ等しくなるように形成されている。また、ガイド溝９の長さ（スペーサ８の長さ）は、爪部１０から延出部３ａの基端部までの長さとほぼ等しくなるように形成される。
【００３６】
アンテナ装置１では、基板３の延出部３ａをスペーサ８のガイド溝９に差し込むと、爪部１０が段差１１に係止して、基板３がスペーサ８に固定される。隣接する２つの基板３の延出部３ａを、対向して形成されたガイド溝９の対にそれぞれ挿入し、２つの基板３をスペーサ８に固定することで、スペーサ８により基板角度θが９０°の状態で２つの基板３が保持されることになる。
【００３７】
延出部３ａのガイド溝９への挿入を容易とするために、爪部１０の先端部は、挿入時に延出部３ａが徐々に外側に拡がるようにテーパ状に形成されている（面取りされている）ことが望ましい。ガイド溝９の端部（底部）をテーパ状としてもよいが、この場合、テーパ状とした反対側の端部ではテーパ状とせずに段差１１とする必要があるため、延出部３ａの挿入方向が限定されることになる。
【００３８】
本実施の形態では、スペーサ８をレドーム４の内周面に沿う形状に形成しているため、スペーサ８をレドーム４の中空部に挿入すると、スペーサ８に固定された２つの基板３のレドーム４に対しての位置決めも自動的に行われることになる。
【００３９】
また、基板３をスペーサ８から取り外す際には、爪部１０を段差１１から外すために延出部３ａを外側に広げる必要がある。本実施の形態では、スペーサ８をレドーム４の内周面に沿う形状に形成し、かつ、基板３の幅をレドーム４の内径とほぼ等しく形成しているため、レドーム４内に収容した状態ではレドーム４の内周面に干渉して延出部３ａが外側に拡がることはできず、スペーサ８から意図せず基板３が外れてしまうことを抑制できる。
【００４０】
スペーサ８として金属を用いた場合、誘導電流によるノイズが発生するおそれがあるため、スペーサ８としては、樹脂からなるものを用いることが望ましい。スペーサ８に用いる樹脂としては、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）やテフロン（登録商標）を用いるとよい。
【００４１】
本実施の形態では、基板３に爪部１０を、スペーサ８に段差１１を形成する場合を説明したが、スペーサ８に爪部１０を、基板３に段差１１を形成するよう構成することも勿論可能である。例えば、図２に示すように、スペーサ８のガイド溝９の底部に爪部１０を形成すると共に、基板３の延出部３ａの内側に凹部３ｂを形成して、爪部１０を係止する段差１１を形成することも可能である。
【００４２】
また、スペーサ８を設ける部分で給電用の同軸ケーブル等のケーブルを通す必要がある場合には、図３に示すように、スペーサ８に、ケーブルを通すためのケーブル挿通穴３１を形成してもよい。図３では、ケーブル挿通穴３１を２つ形成した場合を示しているが、ケーブル挿通穴３１は１つでもよいし、３つ以上であってもよい。また、ケーブル挿通穴３１の形状は円形状に限られない。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態に係るアンテナ装置１では、隣接する２つの基板３の間に配置されるスペーサ８を備え、スペーサ８は、隣接する２つの基板３の端部をそれぞれ収容して２つの基板３間の基板角度θを保つガイド溝９を有し、基板３の端部とスペーサ８の一方に爪部１０を形成すると共に、他方に爪部１０を係止する段差１１を形成し、基板３の端部をスペーサ８のガイド溝９に収容したときに、爪部１０が段差１１に係止するように構成している。
【００４４】
このように構成することで、工具を用いずに容易に基板３をスペーサ８に固定することが可能となり、基板３を固定する際の作業性を向上させることが可能になる。
【００４５】
つまり、本発明によれば、基板角度θを所望の角度（ここでは９０°）に保つことができ、かつ、基板３を容易に固定することが可能なアンテナ装置１を実現できる。
【００４６】
本発明の他の実施の形態を説明する。
【００４７】
図４（ａ）に示すスペーサ４１は、延出部３ａを挿入した後、スペーサ４１を回転させることで、爪部１０と段差１１を係止させる構造としたものである。基板３の構造は図１のアンテナ装置１と同じである。
【００４８】
スペーサ４１は、ガイド溝９の底部におけるスペーサ８の周方向の一部に段差１１を形成し、段差１１を形成していない部分のガイド溝９に延出部３ａを挿入した後、スペーサ８を周方向に回転させることで、延出部３ａに形成した爪部１０と、ガイド溝９の底部に形成された段差１１とが係止するように構成されている。
【００４９】
ここでは、ガイド溝９の周方向の一部の深さが階段状に浅くなるように形成して、底深部９ａと底浅部９ｂを形成し、この底浅部９ｂの底部の端部と、基板３の挿入側と反対側の面とで構成される段差１１に、爪部１０が係止するように構成した。
【００５０】
スペーサ４１に基板３を固定する場合は、まず、図４（ｂ）に示すように、ガイド溝９の底深部９ａに基板３の延出部３ａを挿入し、その後、図４（ｃ）に示すように、基板３に対して相対的にスペーサ８を周方向に回転させ、延出部３ａを底浅部９ｂに移動させる。これにより、底浅部９ｂの端部の段差１１に爪部１０が係止して、基板３がスペーサ４１に固定される。
【００５１】
なお、スペーサ４１では、風による振動等により、意図せずスペーサ４１が回転し、基板３からスペーサ４１が外れてしまう場合も考えられるので、段差１１に爪部１０を係止した状態で基板３を保持するストッパ機構を備えることが望ましい。
【００５２】
ストッパ機構としては、例えば、図４（ｄ）に示すように、基板３の周囲に形成される隙間（ガイド溝９）を埋めるように基板固定用スペーサ４２を挿入するように構成することができる。また、他のストッパ機構としては、底浅部９ｂの底深部９ａ側の周縁に上方に突出するリブ状の突起を形成し、該突起により延出部３ａを底浅部９ｂ側に保持する構造なども考えられる。
【００５３】
図５に示すスペーサ５１は、２つの基板３を平行に（基板角度θを０°に）保つように構成されたものである。
【００５４】
スペーサ５１は、２つの基板３の延出部３ａが挿入される共通のガイド溝９を有し、そのガイド溝９の底部で、かつ軸方向の中央部に凹部５２を形成することで、爪部１０を係止する段差１１を形成している。ここでは、２つの基板３で凹部５２を共通としているが、基板３ごとに凹部５２をそれぞれ設けてもよい。
【００５５】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００５６】
上記実施の形態では、基板角度θを９０°もしくは０°とする場合を説明したが、基板角度θは任意に設定可能である。例えば、４枚の基板３を基板角度θ＝４５°ごとに配置したり、３枚の基板３を基板角度θ＝６０°ごとに配置したり、６枚の基板３を基板角度θ＝３０°ごとに配置するなど、様々な構成とすることが可能である。この場合、隣接する基板３間の基板角度θが全て同じになるので、各基板３間に配置されるスペーサとしては同じものを使用することが可能である。基板３の枚数をｎとしたとき、スペーサ８のガイド溝９は、隣接する２つの基板３間の基板角度θが１８０／ｎ°となるように形成される。
【符号の説明】
【００５７】
１  アンテナ装置
２  放射素子
３  基板
３ａ  延出部
４  レドーム
８  スペーサ
９  ガイド溝
１０  爪部
１１  段差
【図１】
2015012372.tif 000003
【図２】
2015012372.tif 000004
【図３】
2015012372.tif 000005
【図４】
2015012372.tif 000006
【図５】
2015012372.tif 000007