(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の外壁に取り付けられる支持枠体と、
アンテナ素子を実装し、前記支持枠体が形成する辺縁の内側に前記移動体の外壁から離れた状態で、取り付けられるアンテナ基板と、を備え、
更に前記支持枠体は、前記移動体の進行方向の前方に設けられた外気導入部と、前記外気導入部に対向した位置に設けられ、前記支持枠体に取り付けられた前記アンテナ基板により形成される通路を介して前記外気導入部に連通する外気排出部とを、備えたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記外気排出部は、前記移動体の進行方向の後方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記外気排出部は、前記移動体の進行方向に沿った線に対して、上下方向に所定の角度をもった位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記通路は、前記アンテナ基板と前記外壁との間、もしくは前記アンテナ基板と前記アンテナ基板に所定の間隔で設けられた保護膜との間、あるいは双方に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記移動体は、航空機であり、前記外壁は、前記航空機の側壁であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、航空機等の移動体に取り付けられる、アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機等の移動体の外壁に、面型のアンテナ装置、例えばアクティブフェーズドアレイアンテナ装置を取り付けることがある。アクティブフェーズドアレイアンテナ装置は、例えば、アンテナ素子を備えたアンテナ基板と、アンテナ素子を作動させるアンテナ素子動作モジュールとを備え、作動中に発熱するため、アンテナ装置の温度上昇を防止するため冷却を行う必要がある。
【０００３】
しかしながらかかるアンテナ装置に、液冷機構や空冷用のブロア等を装着すると、それら冷却機構のため重量や容積が増大する。アンテナ装置の重量や容積が増大することは、航空機等移動体の重量や空気抵抗を増大させるため、移動体の性能にとって好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６９７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、重量や容積等を増大させることのなく、冷却を可能としたアンテナ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態のアンテナ装置は、次のように構成されている。移動体の外壁に取り付けられる支持枠体と、アンテナ素子を実装し、支持枠体が形成する辺縁の内側に前記移動体の外壁から離れた状態で、取り付けられるアンテナ基板とを備えている。更に支持枠体は、移動体の進行方向の前方に設けられた外気導入部と、外気導入部に対向した位置に設けられ、支持枠体に取り付けられたアンテナ基板により形成される通路を介して外気導入部に連通する外気排出部とを、備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態にかかるアンテナ装置の全体構成を示す分解斜視図。
【図２】同アンテナ装置を示す平面図。
【図３】同アンテナ装置を示す側面図。
【図４】同アンテナ装置を、流入口を通る面で破断して示す断面図。
【図５】同アンテナ装置を、仕切壁を通る面で破断して示す断面図。
【図６】第２実施形態にかかるアンテナ装置の全体構成を示す平面図。
【図７】第３実施形態にかかるアンテナ装置を、流入口を通る面で破断して示す断面図。
【図８】同アンテナ装置を、仕切壁を通る面で破断して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本実施形態のアンテナ装置１０について、図面を用いて説明する。尚、この実施形態は、移動体の一態様である航空機の側壁に取り付けられるアンテナ装置として説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかるアンテナ装置１０の全体構成を示す分解斜視図であり、図２は、アンテナ装置１０の上面を示す平面図であり、図３は、同アンテナ装置１０を流入口４２側から示す側面図である。
【００１０】
図１に示すように、アンテナ装置１０は、アンテナ基板１２と、アンテナ基板１２を支持する支持枠体１４と、アンテナ基板１２に設けられた保護膜としてのレドーム１６（図４参照。）を備えている。図１において、図の左方が航空機の前方であり、航空機の進行方向である。以下、航空機の前方を基準として、後方、及び上下を定めてアンテナ装置１０を説明する。尚、部材を積層する場合は、積層方向に沿って上下ということもある。
【００１１】
図１に、支持枠体１４を、航空機の胴体部の外壁３０に取り付けた状態を示す。外壁３０は、航空機の胴体部の側壁であり、アンテナ装置１０は、その上面を航空機の側方に向けて取り付けられる。尚、アンテナ装置１０の取付位置は、航空機の胴体部の側壁に限るものではなく、上壁、及び下壁でもよい。支持枠体１４は、可撓性を有する、例えば合成樹脂から形成され、胴体部を形成する外壁３０に密着した状態でねじ等により取り付けられている。
【００１２】
アンテナ基板１２は、図４に示すように取付基板２４と、取付基板２４に搭載されたアンテナ素子１８、アンテナ素子作動モジュール２０、その他の素子類を備えている。アンテナ基板１２には、図１に示すように胴体部内部に設けられた、アンテナ装置作動制御装置２２が、信号線２６により接続されている。
【００１３】
支持枠体１４は、２つの縦の辺縁と２つの横の辺縁の４つの辺縁からなる四角形で、支持枠体１４の内側は、アンテナ基板１２とほぼ等しい形状を有している。具体的には、支持枠体１４は、前方に設けられた縦の辺縁３２（以下、この辺縁を、「前縦辺縁３２」という。）と、後方に設けられた縦の辺縁３４（以下、この辺縁を、「後縦辺縁３４」という。）と、前縦辺縁３２と後縦辺縁３４とを上下でそれぞれ連結する上辺縁３６及び下辺縁３８とを備えて形成されている。
【００１４】
図４は、前縦辺縁３２を図２のＦ４−Ｆ４線で破断した状態を示し、図５は、前縦辺縁３２を図２のＦ５−Ｆ５線で破断した状態を示す。前縦辺縁３２と後縦辺縁３４、及び上辺縁３６と下辺縁３８は、それぞれ、外方を薄くしたほぼ三角形の断面形状を有し、適宜ねじ孔を備えている。
【００１５】
前縦辺縁３２には、外気導入部としての流入口４２が、仕切壁４４を間に挟んで図２に示すように３箇所設けられている。流入口４２は、図３、図４に示すように、前縦辺縁３２の外側に開口し、支持枠体１４の内側、すなわち、前縦辺縁３２と後縦辺縁３４と上辺縁３６と下辺縁３８で囲まれた内側に、前縦辺縁３２を貫通して連通している。
【００１６】
流入口４２の上部には、支持梁４６が設けられており、支持梁４６は、仕切壁４４で適宜支持されている。支持梁４６は、前縦辺縁３２と後縦辺縁３４にそれぞれ設けてあり、支持梁４６と上辺縁３６と下辺縁３８の縁部を含めて、これら縁部にレドーム１６が取り付けられている。レドーム１６は、電波透過性を有する薄膜部材で、支持枠体１４の内側全体に設けられている。
【００１７】
支持枠体１４の下方内側には、台座部５０が備えてある。台座部５０は、支持枠体１４の内面に沿って設けられており、上面にアンテナ基板１２がねじ等により固定されている。
【００１８】
アンテナ基板１２は、台座部５０により、外壁３０から距離Ｈ１離れた状態で、かつアンテナ基板１２とレドーム１６との間に距離Ｈ２を有して固定してある。流入口４２は、アンテナ基板１２とレドーム１６との間に連通している。
【００１９】
後縦辺縁３４には、外気導入部としての流出口５２が設けられている。流出口５２は、流入口４２と、支持枠体１４の縦中心線を対称に形成してある。すなわち、流出口５２は、後縦辺縁３４に、後縦辺縁３４に沿って３箇所、流入口４２と同様に設けてあり、後縦辺縁３４を内外に貫通している。
【００２０】
後縦辺縁３４の上部には支持梁４６が設けてあり、各流出口５２の間には仕切壁４４が形成してある。そして、流出口５２は、アンテナ基板１２とレドーム１６との間に連通している。これにより、アンテナ基板１２とレドーム１６との間は、距離Ｈ２の高さ幅を有する、流入口４２と流出口５２を結ぶ通路４８となっている。
【００２１】
次に、第１実施形態にかかるアンテナ装置１０の作用、及び効果について説明する。アンテナ装置１０は、図１、図２に示すように航空機の外壁３０に、支持枠体１４の前縦辺縁３２を航空機の前方に位置させ、かつ後縦辺縁３４を航空機の後方に位置させて取り付ける。
【００２２】
航空機が飛行状態になると、飛行に伴い、外壁３０には機体の前方から後方に気流が発生する。外壁３０に沿った気流は、アンテナ装置１０の支持枠体１４に当たると、図４に示すように外気Ａとして前縦辺縁３２に形成された流入口４２からアンテナ装置１０内部に流入する。
【００２３】
前縦辺縁３２からアンテナ装置１０の内部に流入した外気Ａは、アンテナ基板１２の表面を通過し、後縦辺縁３４に形成された流出口５２から排出される。すると、アンテナ基板１２は、外気Ａに触れ、外気Ａにより冷却される。これにより、アンテナ基板１２は、各素子に発熱作用があっても、外気Ａにより冷却され、アンテナ基板１２の過熱が防止される。
【００２４】
したがって、本実施形態のアンテナ装置１０は、ファン等の冷却機構を備えず、小型、軽量化が図れ、かつ外気により確実に冷却できる。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態にかかるアンテナ装置１１について図６を用いて説明する。アンテナ装置１１は、胴体部の外壁３０に、航空機の進行方向に沿って連続して複数取り付けられている。つまり、機体の前方から複数のアンテナ装置１１が連続して外壁３０に取り付けられている。
【００２６】
アンテナ装置１１は、アンテナ装置１０と同様、アンテナ基板１２とレドーム１６とを備え、支持枠体１５に支持されている。アンテナ装置１１について、アンテナ装置１０と同様の部材については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２７】
アンテナ装置１１は、支持枠体１５の前縦辺縁３２に、流入口４２を備えている。又、アンテナ装置１１には、流出口５３が、上辺縁３６と後縦辺縁３４の角部６２及び下辺縁３８と後縦辺縁３４の角部６４に設けられている。すなわち、流出口５３は、支持枠体１５の、航空機の進行方向の後方中央には開口していない。
【００２８】
流出口５３は、アンテナ装置１０の流出口５２と同様、それぞれ流入口４２と通路４８を介して連通している。したがって、流入口４２から外気Ａが流入すると、通路４８を通ってアンテナ基板１２を冷却し、アンテナ基板１２を冷却した外気Ａは、流出口５３を通ってアンテナ装置１１の内部から排出される。
【００２９】
例えば、アンテナ装置１０では、進行方向後方に外気が排出されるので、隣接して設けられたアンテナ装置１０の流入口４２に、前のアンテナ装置１０から排出された外気が流入することも考えられる。アンテナ装置１０に流入された外気Ａは、既に前のアンテナ装置１０のアンテナ基板１２を冷却しているので、温度が上昇している。これが次々とアンテナ装置１０に導入されると、温度の高い外気Ａがアンテナ基板１２を冷却することとなり、冷却効率が低下することが考えられる。
【００３０】
アンテナ装置１１では、流出口５３は、角部６２と角部６４に設けられているので、外気Ａは、アンテナ装置１１から角部６２および角部６４を通って、アンテナ装置１１の斜め上方と斜め下方に排出される。
【００３１】
したがって、機体に設けられたアンテナ装置１１の先方に設けられたアンテナ装置１１に、流入口４２から流入した外気Ａは、アンテナ基板１２を冷却した後、アンテナ装置１１の流出口５３から斜め上方と斜め下方に排出される。そのため、アンテナ装置１１の次に設けられたアンテナ装置１１の内部に、アンテナ基板１２を冷却した外気Ａが流入されず、先方のアンテナ装置１１を超えた新気等が導入される。これにより、複数のアンテナ装置１１が機体の外壁３０に、進行方向に沿って連続して取り付けられていても、各アンテナ装置１１には、常に新気が導入され、各アンテナ装置１１の冷却効率を良好に保持できる。
【００３２】
（第３実施形態）
図７、図８に、第３実施形態にかかるアンテナ装置１３を示す。アンテナ装置１３は、アンテナ装置１０と同様、アンテナ基板１２とレドーム１６とを備え、支持枠体１７に支持されている。アンテナ装置１３について、アンテナ装置１０と同様の部材については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３３】
アンテナ装置１３は、台座部５１にスリット５７を形成し、台座部５１にアンテナ基板１２を取り付けている。スリット５７の一方は、流入口４３に連通しており、他方は台座部５１を貫通し、前縦辺縁３２の内側、つまりアンテナ基板１２と外壁３０の間に形成された距離Ｈ３の高さ幅を有する通路４９に連通している。また、後縦辺縁３４にも、同様にスリット５７を形成し、通路４９と流出口とを連通させてある。図８は、仕切壁４４で前縦辺縁３２を破断した状態を示す図である。
【００３４】
このように構成すると、アンテナ基板１２の下面に形成された通路４９が、流入口４３と流出口に連通され、流入口４３から流入した外気Ａが通路４９を流れ、アンテナ基板１２の下面を外気Ａにより冷却できる。したがって、アンテナ基板１２の下面に熱が多く発生するような場合、アンテナ基板１２を効率よく冷却できる。
【００３５】
尚、前記実施形態ではスリット５７を設けたが、これに限るものでなく、孔等でもよい。又、移動体は、航空機に限るものではなく、車両その他の移動体であってもよい。更にアンテナ基板１２の構成は、上記例に限るものではない。
【００３６】
尚、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３７】
１０…アンテナ装置、１２…アンテナ基板、１４…支持枠体、１６…レドーム、１８…アンテナ素子、２０…アンテナ素子作動モジュール、２２…アンテナ装置作動制御装置、２４…取付基板、３０…外壁、３２…前縦辺縁、３４…後縦辺縁、３６…上辺縁、３８…下辺縁、４２…流入口、４４…仕切壁、４６…支持梁、４８…通路、５０…台座部、５２…流出口、Ａ…外気。
【図１】
0005701737.tif 000002
【図２】
0005701737.tif 000003
【図３】
0005701737.tif 000004
【図４】
0005701737.tif 000005
【図５】
0005701737.tif 000006
【図６】
0005701737.tif 000007
【図７】
0005701737.tif 000008
【図８】
0005701737.tif 000009