(57)【要約】【課題】この発明の目的は、移動体の性能の低下をもたらす重量の増大を出来る限り低く抑えることが出来る一方で、他方では大幅な覆域の距離及び方向の拡大をもたらすことが出来るアレイアンテナ装置を提供することである。【解決手段】この発明に従ったアレイアンテナ装置１０は：移動体１２の先頭部分に配置され、マイクロ波送受信機能を有した送受信アレイアンテナ１４と；移動体において送受信アレイアンテナから離れて配置され、マイクロ波受信機能のみを有した少なくとも１つの受信アレイアンテナ１６と；これら送受信及び受信アレイアンテナに所定の動作を行なわせるレーダー制御装置１８と、を備える。レーダー制御装置は、送受信アレイアンテナによりマイクロ波を送信させ、送受信及び受信アレイアンテナにより受信したマイクロ波受信信号を合成し処理する。【選択図】    図１
2008258976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載されて使用されるアレイアンテナ装置であって、
移動体において移動体の移動方向における先頭部分に配置され、マイクロ波の送信及び受信の機能を有した送受信アレイアンテナと；
移動体において送受信アレイアンテナから離れて配置されており、マイクロ波の受信機能のみを有した少なくとも１つの受信アレイアンテナと；そして、
送受信アレイアンテナ及び受信アレイアンテナに所定の動作を行なわせるレーダー制御装置と、
を備えており、
レーダー制御装置は、送受信アレイアンテナによりマイクロ波を送信させるとともに送受信アレイアンテナ及び受信アレイアンテナにより受信したマイクロ波受信信号を合成し処理する、
ことを特徴とするアレイアンテナ装置。
【請求項２】
レーダー制御装置が：
送受信アレイアンテナに送信用マイクロ波信号を供給する励振機と；
送受信アレイアンテナ及び受信アレイアンテナに接続され、送受信アレイアンテナ及び受信アレイアンテナにおいて受信されたマイクロ波受信信号を合成する合成器と；そして、
合成器において合成されたマイクロ波受信信号を処理する信号処理機と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のアレイアンテナ装置。
【請求項３】
レーダー制御装置が：
送受信アレイアンテナに送信用マイクロ波信号を供給する励振機と；
送受信アレイアンテナ及び受信アレイアンテナに接続され、送受信アレイアンテナ及び受信アレイアンテナの夫々において受信されたマイクロ波受信信号をＩＦ信号に周波数変換する周波数変換器と；
マイクロ波受信信号から周波数変換器により周波数変換されたＩＦ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と；
マイクロ波受信信号からＩＦ信号を経て変換されたディジタル信号を合成するディジタルビーム形成器と：そして、
ディジタルビーム形成器において合成されたディジタル合成信号を処理する信号処理機と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のアレイアンテナ装置。
【請求項４】
送受信アレイアンテナは複数の送受信アレイアンテナを含んでおり、受信アレイアンテナは複数の受信アレイアンテナを含んでいる、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアレイアンテナ装置。
【請求項５】
前記移動体は航空機であり、前記送受信アレイアンテナは航空機の機体のノーズに配置されていて、前記少なくとも１つの受信アレイアンテナは航空機の機体の少なくとも１つの翼の前縁に配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアレイアンテナ装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの翼は少なくとも１つの主翼である、ことを特徴とする請求項５に記載のアレイアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体に搭載されて使用されるアレイアンテナ装置に関係している。
【背景技術】
【０００２】
移動体、例えば航空機、に搭載されて使用されるアレイアンテナ装置には、その覆域の距離及び方向の拡大が常に望まれている。
【０００３】
従来、航空機において前方を監視するアレイアンテナ装置は、機体のノーズに搭載されている。アレイアンテナ装置の覆域の距離の拡大は、マイクロ波送信電力の増大やアンテナ開口面積の拡大による指向性利得の増大によりもたらされる。しかし、航空機の性能に影響を及ぼすノーズにおけるアレイアンテナ装置のアンテナ開口面積の拡大には限界があり、従来はもっぱらマイクロ波送信電力の増大によりアレイアンテナ装置の覆域の距離の拡大を行なっている。
【０００４】
しかしながら、マイクロ波送信電力の増大は、航空機における電力供給能力の増大やアレイアンテナ装置における発熱の増大をもたらし、ひいては航空機に搭載される電源装置の大型化やアレイアンテナ装置用の冷却装置の大型化を必要とし、最終的には航空機の性能に影響を及ぼす航空機搭載重量の増大を生じさせる。
【０００５】
特開２００４−３９８５７号公報（特許文献１）には、冷却装置を備えているアレイアンテナ装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３９８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は上記事情の下で為され、この発明の目的は、移動体の性能の低下をもたらす重量の増大を出来る限り低く抑えることが出来る一方で、他方では大幅な覆域の距離及び方向の拡大をもたらすことが出来るアレイ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】
【０００７】
上述したこの発明の目的を達成する為に、移動体に搭載されて使用されるこの発明に従ったアレイアンテナ装置は：移動体において移動体の移動方向における先頭部分に配置され、マイクロ波の送信及び受信の機能を有した送受信アレイアンテナと；移動体において送受信アレイアンテナから離れて配置されており、マイクロ波の受信機能のみを有した少なくとも１つの受信アレイアンテナと；そして、送受信アレイアンテナ及び受信アレイアンテナに所定の動作を行なわせるレーダー制御装置と、を備えている。ここにおいて、レーダー制御装置は、送受信アレイアンテナによりマイクロ波を送信させるとともに送受信アレイアンテナ及び受信アレイアンテナにより受信したマイクロ波受信信号を合成し処理する。
【発明の効果】
【０００８】
上述した如く構成されていることを特徴とする、移動体に搭載されて使用されるこの発明に従ったアレイアンテナ装置では、従来と同様に移動体において移動体の移動方向における先頭部分にマイクロ波の送信及び受信の機能を有した送受信アレイアンテナを配置しているとともに、マイクロ波の受信機能のみを有した少なくとも１つの受信アレイアンテナを移動体において送受信アレイアンテナから離れて配置している。
【０００９】
受信アレイアンテナはマイクロ波送信機能を有していないので送受信アレイアンテナに比べると構造が簡易であり重量も少なくさらに発熱も格段に小さい。しかしながら、受信アレイアンテナを移動体において送受信アレイアンテナから離れて配置しているとともに、レーダー制御装置により、送受信アレイアンテナにより送信させたマイクロ波の反射波を受信した送受信アレイアンテナ及び受信アレイアンテナからのマイクロ波受信信号を合成し処理するので、この発明に従ったアレイアンテナ装置のアンテナ開口面積を拡大している。
【００１０】
従って、移動体に搭載されて使用されるこの発明に従ったアレイアンテナ装置では、移動体の性能の低下をもたらす重量の増大を出来る限り低く抑えることが出来る一方で、他方では大幅な覆域の距離及び方向の拡大をもたらすことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［第１の実施の形態］
最初に、図１の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら、この発明の第１の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置１０を説明する。
【００１２】
なお、図１の（Ａ）はこの発明の第１の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置１０が移動体１２の一例としての航空機の機体に配置されている状態を概略的に示す透視斜視図であり；そして、図１の（Ｂ）はこの発明の第１の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置１０の構成を概略的に示す構成図である。
【００１３】
アレイアンテナ装置１０は、移動体１２に搭載されて使用される。アレイアンテナ装置１０は、移動体１２において移動体１２の移動方向における先頭部分に配置され、マイクロ波の送信及び受信の機能を有した送受信アレイアンテナ１４を備えている。アレイアンテナ装置１０はさらに、移動体１２において送受信アレイアンテナ１４から離れて配置されており、マイクロ波の受信機能のみを有した少なくとも１つの受信アレイアンテナ１６も備えている。
【００１４】
アレイアンテナ装置１０はさらに、送受信アレイアンテナ１４及び受信アレイアンテナ１６に所定の動作を行なわせるレーダー制御装置１８を備えている。レーダー制御装置１８は、送受信アレイアンテナ１４によりマイクロ波を送信させるとともに送受信アレイアンテナ１４及び受信アレイアンテナ１６により受信したマイクロ波受信信号を合成し処理する。
【００１５】
この実施の形態において移動体１２は航空機であり、移動体１２の移動方向における先頭部分は航空機の機体の胴部のノーズ１２ａである。送受信アレイアンテナ１４は、航空機の機体の胴部のノーズ１２ａにおいて前方を向いて配置されている１つの送受信アレイアンテナ１４´を含んでいる。
【００１６】
この実施の形態においてはさらに、少なくとも１つの受信アレイアンテナ１６が配置されている航空機の機体の部分は、少なくとも１つの翼であり、図１の（Ａ）では航空機の機体の主翼において機体の胴部の左右両側部分の夫々の前縁１２ｂである。図１の（Ａ）では航空機の機体の主翼の左右両側部分の夫々の前縁１２ｂにおいて受信アレイアンテナ１６は前方を向いて配置されている１つの受信アレイアンテナ１６´を含んでいる。
【００１７】
より詳細には、送受信アレイアンテナ１４の１つの送受信アレイアンテナ１４´は、所定の配列で配置された所定の数のアンテナ素子１４ａを含んでおり、アンテナ素子１４ａの夫々は送受信切換器やマイクロ波送信機やマイクロ波受信機や位相器などを含む公知のアクティブアンテナ制御手段１４ｂを有している。
【００１８】
受信アレイアンテナ１６の１つの受信アレイアンテナ１６´は、所定の配列で配置された所定の数のアンテナ素子１６ａを含んでおり、アンテナ素子１６ａの夫々はマイクロ波受信機や位相器などを含む公知のアクティブアンテナ制御手段１６ｂを有している。
【００１９】
レーダー制御装置１８は、送受信アレイアンテナ１４の１つの送受信アレイアンテナ１４´の複数のアンテナ素子１４ａのアクティブアンテナ制御手段１４ｂに送信用マイクロ波信号を供給する励振機１８ａを含んでいる。レーダー制御装置１８はまた、送受信アレイアンテナ１４の１つの送受信アレイアンテナ１４´の複数のアンテナ素子１４ａのアクティブアンテナ制御手段１４ｂ及び夫々の受信アレイアンテナ１６の１つの受信アレイアンテナ１６´の複数のアンテナ素子１６ａのアクティブアンテナ制御手段１６ｂに接続され送受信アレイアンテナ１４の１つの送受信アレイアンテナ１４´及び夫々の受信アレイアンテナ１６の１つの受信アレイアンテナ１６´において受信されたマイクロ波受信信号を合成する合成器（ＲＦ信号合成器）１８ｂを含んでいる。レーダー制御装置１８はさらに、合成器（ＲＦ信号合成器）１８ｂにおいて合成されたマイクロ波受信信号を処理する信号処理機１８ｃを含んでいる。この実施の形態においてレーダー制御装置１８はさらに、合成器（ＲＦ信号合成器）１８ｂと信号処理機１８ｃとの間に介在された受信機周波数変換器１８ｄを含んでいる。受信機周波数変換器１８ｄは、合成器（ＲＦ信号合成器）１８ｂにおいて合成されたマイクロ波受信信号をＩＦ信号に変換した後に信号処理機１８ｃに送っている。
【００２０】
このように構成されているアレイアンテナ装置１０では、従来と同様に移動体１２の一種である航空機の機体において移動体１２の移動方向における先頭部分となる上記機体の胴部のノーズ１２ａにマイクロ波の送信及び受信の機能を有した送受信アレイアンテナ１４を配置しているとともに、マイクロ波の受信機能のみを有した２つの受信アレイアンテナ１６を移動体１２の一種である航空機の機体において送受信アレイアンテナ１４から離れている主翼の左右両側部分の前縁１２ｂに配置している。
【００２１】
受信アレイアンテナ１６はマイクロ波送信機能を有していないので送受信アレイアンテナ１４に比べると構造が簡易であり重量も少なくさらに発熱も格段に小さい。しかしながら、受信アレイアンテナ１６を移動体１２の一種である航空機の機体において送受信アレイアンテナ１４から離れている主翼の左右両側部分の前縁１２ｂに配置しているとともに、レーダー制御装置１８により、送受信アレイアンテナ１４により送信させたマイクロ波の反射波を受信した送受信アレイアンテナ１４及び受信アレイアンテナ１６からのマイクロ波受信信号を合成し処理するので、アレイアンテナ装置１０のアンテナ開口面積を拡大している。
【００２２】
従って、移動体１２の一種である航空機に搭載されて使用されるアレイアンテナ装置１０では、移動体１２の一種である航空機の性能の低下をもたらす重量の増大を出来る限り低く抑えることが出来る一方で、他方では大幅な覆域の距離及び方向の拡大をもたらすことが出来る。
【００２３】
［第２の実施の形態］
次に、図２の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら、この発明の第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０を説明する。
【００２４】
なお、図２の（Ａ）はこの発明の第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０が移動体１２の一例としての航空機の機体に配置されている状態を概略的に示す透視斜視図であり；そして、図２の（Ｂ）はこの発明の第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０の構成を概略的に示す構成図である。
【００２５】
第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０の構成の大部分は、図１の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら前述したこの発明の第１の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置１０の構成の大部分と同じである。従って、第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０の構成において前述したこの発明の第１の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置１０の構成と同じ部分には、第１の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置１０の対応する構成に付されていた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２６】
第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０の構成において第１の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置１０の構成と異なっているのは、送受信アレイアンテナ１４の１つの送受信アレイアンテナ１４´及び夫々の受信アレイアンテナ１６の１つの受信アレイアンテナ１６´において受信したマイクロ波受信信号を合成してアレイアンテナ装置２０としてのパターン形成（ビームフォーミング）を実現するのにディジタル処理を行なっていることであり、従ってディジタル化されたマイクロ波受信信号のその後の処理もディジタル処理されることになる。
【００２７】
この為に、第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０のレーダー制御装置１８´において送受信アレイアンテナ１４の１つの送受信アレイアンテナ１４´及び夫々の受信アレイアンテナ１６の１つの受信アレイアンテナ１６´において受信したマイクロ波受信信号を合成してから最終的に処理するまでの内部構成が、第１の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置１０のレーダー制御装置１８において送受信アレイアンテナ１４の１つの送受信アレイアンテナ１４´及び夫々の受信アレイアンテナ１６の１つの受信アレイアンテナ１６´において受信したマイクロ波受信信号を合成してから最終的に処理するまでの内部構成と異なっている。
【００２８】
詳細には、第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０のレーダー制御装置１８´は、送受信アレイアンテナ１４の１つの送受信アレイアンテナ１４´及び夫々の受信アレイアンテナ１６の１つの受信アレイアンテナ１６´に接続され送受信アレイアンテナ１４の１つの送受信アレイアンテナ１４´及び夫々の受信アレイアンテナ１６の１つの受信アレイアンテナ１６´の夫々において受信されたマイクロ波受信信号をＩＦ信号に周波数変換する周波数変換器１８ｅと、マイクロ波受信信号から周波数変換器１８ｅにより周波数変換されたＩＦ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１８ｆと、マイクロ波受信信号からＩＦ信号を経て変換されたディジタル信号を合成するディジタルビーム形成器（ＤＢＦ）１８ｇと、を含んでいる。そしてレーダー制御装置１８´はさらに、ディジタルビーム形成器（ＤＢＦ）１８ｇにおいて合成されたディジタル合成信号を処理する信号処理機１８ｈも含んでいる。
【００２９】
このように構成されている第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０は、図１の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら前述した第１の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置１０と同様の効果を得ることが出来るばかりでなく、送受信アレイアンテナ１４及び受信アレイアンテナ１６において受信したマイクロ波受信信号をディジタル合成信号にしてから処理することにより高精度な受信信号処理を行なうことが可能になっている。
【００３０】
［第３の実施の形態］
次に、図３の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら、この発明の第３の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置３０を説明する。
【００３１】
なお、図３の（Ａ）はこの発明の第３の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置３０が移動体１２の一例としての航空機の機体に配置されている状態を概略的に示す透視斜視図であり；そして、図３の（Ｂ）はこの発明の第３の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置３０の構成を概略的に示す構成図である。
【００３２】
第３の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置３０の構成の大部分は、図２の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら前述したこの発明の第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０の構成の大部分と同じである。従って、第３の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置３０の構成において前述したこの発明の第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０の構成と同じ部分には、第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０の対応する構成に付されていた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３３】
第３の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置３０の構成において第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０の構成と異なっているのは、送受信アレイアンテナ１４が複数の送受信アレイアンテナ１４´を含んでいることであり、また、夫々の受信アレイアンテナ１６が複数の受信アレイアンテナ１６´を含んでいることである。
【００３４】
詳細には、第３の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０のレーダー制御装置１８´´では、励振機１８ａが送受信アレイアンテナ１４の複数の送受信アレイアンテナ１４´に接続されている。レーダー制御装置１８´´は、送受信アレイアンテナ１４の複数の送受信アレイアンテナ１４´の夫々及び夫々の受信アレイアンテナ１６の複数の受信アレイアンテナ１６´の夫々に接続され送受信アレイアンテナ１４の複数の送受信アレイアンテナ１４´の夫々及び夫々の受信アレイアンテナ１６の複数の受信アレイアンテナ１６´の夫々において受信されたマイクロ波受信信号をＩＦ信号に周波数変換する周波数変換器１８ｅと、マイクロ波受信信号から周波数変換器１８ｅにより周波数変換されたＩＦ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１８ｆと、マイクロ波受信信号からＩＦ信号を経て変換されたディジタル信号を合成するディジタルビーム形成器（ＤＢＦ）１８ｇと、を含んでいる。そしてレーダー制御装置１８´´はさらに、ディジタルビーム形成器（ＤＢＦ）１８ｇにおいて合成されたディジタル合成信号を処理する信号処理機１８ｈも含んでいる。
【００３５】
このように構成されている第３の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０は、図２の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら前述した第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０と同様の効果を得ることが出来るばかりでなく、送受信アレイアンテナ１４が複数の送受信アレイアンテナ１４´を含んでいるとともに受信アレイアンテナ１６が複数の送受信アレイアンテナ１６´を含んでいるので、図２の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら前述した第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置２０の場合よりもさらに高精度な受信信号処理を行なうことが可能になっている。
【００３６】
［受信アレイアンテナ１６の受信アレイアンテナ１６´の一例］
次に、図４乃至図７を参照しながら、前述した第１乃至第３の実施の形態のアレイアンテナ装置１０，２０，３０の夫々において使用される受信アレイアンテナ１６の１つの受信アレイアンテナ１６´の一例を説明する。
【００３７】
図４には受信アレイアンテナ１６の１つの受信アレイアンテナ１６´の一例の横断面が概略的に示されており、図５には図４の１つの受信アレイアンテナ１６´の一例が、１つの受信アレイアンテナ１６´を移動体１２の一種である航空機の機体の主翼の左右両側部分の夫々の前縁１２ｂに着脱可能に固定する為の受信アレイアンテナ支持構造体４０のアンテナ支持枠４２とともに、移動体１２の一種である航空機の機体の主翼の左右両側部分の夫々に前縁１２ｂから分離した状態で概略的に示されている。
【００３８】
受信アレイアンテナ１６´は、可撓性を有した非導電性材料、例えば合成樹脂製、の平坦な配線基板１６ｃを含んでいる。図５において配線基板１６ｃは撓んだ状態に示されているが、何の外力も付加されていない間には撓んでいない。配線基板１６ｃは所望の形状を有しており、この実施の形態では所定の外形寸法を有している長方形状をしている。
【００３９】
配線基板１６ｃの一面に所定の複数の数の平面型のアンテナ素子１６ａが所定の配列で並べられており、配線基板１６ｃの他面に複数の数のアンテナ素子１６ａに所定の動作を行なわせる所定の複数の数のアクティブアンテナ制御手段１６ｂが所定の配列で並べられている。複数の数のアクティブアンテナ制御手段１６ｂの夫々は、夫々において発生した熱を配線基板１６ｃの他面に容易に素早く伝達する為に配線基板１６ｃの他面に接触した良熱伝導体１６ｄを含むことが出来る。良熱伝導体１６ｄは、良熱伝導性材料で作成されたシート状部材であることができるし、或いは、例えばシート状に成形されているヒートパイプの如き熱移送手段であることも出来る。
【００４０】
配線基板１６ｃの一面の所定の複数の数の平面型のアンテナ素子１６ａとそれに対応する配線基板１６ｃの他面の複数の数のアクティブアンテナ制御手段１６ｂとは、配線基板１６ｃに形成されている図示されていない配線により電気的に結合されている。
【００４１】
夫々のアクティブアンテナ制御手段１６ｂは、対応する平面型のアンテナ素子１６ａの為のマイクロ波受信器とマイクロ波受信器のマイクロ波受信信号の位相を制御する位相器とを含んでおり、固体素子により薄く小型に構成されている。
【００４２】
配線基板１６ｃの他面において複数の数のアクティブアンテナ制御手段１６ｂは、配線基板１６ｃの一面の所定の複数の数の平面型のアンテナ素子１６ａに対応しない、即ち配線基板１６ｃを挟んで相互に重複しない、複数の位置に配置されている。
【００４３】
配線基板１６ｃの一面及び他面における複数の数の平面型のアンテナ素子１６ａ及び複数の数のアクティブアンテナ制御手段１６ｂの上述した如き相互に対応しない、即ち配線基板１６ｃを挟んで相互に重複しない、配列は、上記一面において複数の数の平面型のアンテナ素子１６ａの相互間に比較的大きな隙間を生じさせるとともに上記他面において複数の数のアクティブアンテナ制御手段１６ｂの相互間にも比較的大きな隙間を生じさせるので、配線基板１６ｃの撓みを容易にしている。さらに、夫々のアクティブアンテナ制御手段１６ｂが動作した時に発生する熱が、配線基板１６ｃの他面から一面へと夫々の平面型のアンテナ素子１６ａに邪魔されることなく速やかに伝達される。
【００４４】
配線基板１６ｃの他面の周辺領域の一部、この一例では配線基板１６ｃの長手方向の両端部の少なくともいずれか一方、即ちいずれか一方又は両方、には、複数の数のアクティブアンテナ制御手段１６ｂ、さらに必要であれば複数の数の平面型のアンテナ素子１６ａ、に電気的に接続されている図示されていない外部接続部材が配置されている。
【００４５】
配線基板１６ｃの一面及び他面に複数の数の平面型のアンテナ素子１６ａ及び複数の数のアクティブアンテナ制御手段１６ｂが配列されている構造は、受信専用のいわゆる面型フェイイズドアレイアンテナの基本構造を提供している。そして、複数の数のアクティブアンテナ制御手段１６ｂの夫々が、対応する平面型のアンテナ素子１６ａの為のマイクロ波受信器及びマイクロ波受信器のマイクロ波受信信号の位相を制御する位相器を含んでいることは、上記面型フェイイズドアレイアンテナを受信アレイアンテナ１６´にしている。
【００４６】
受信アレイアンテナ１６はさらに、配線基板１６ｃよりも硬いが可撓性を有している良熱伝導性材料、例えば金属、の外装板１７を含んでいる。外装板１７は配線基板１６ｃと同じ外形状をしている。
【００４７】
外装板１７は一面と上記一面とは反対を向いた他面とを含んでおり、外装板１７の他面にはその全周に亘り余白を残して配線基板１６ｃの前記一面が重複される。外装板１７の他面において配線基板１６ｃの前記一面が重複される領域には配線基板１６ｃの前記一面の複数の数の平面型のアンテナ素子１６ａに対応する複数の部分にアンテナ素子収容孔１７ａが形成されている。この実施の形態においてアンテナ素子収容孔１７ａは透孔により形成されている。従って、外装板１７の他面の前記領域に配線基板１６ｃの前記一面が重複された時、図４中に示されている如く、配線基板１６ｃの前記一面の複数の数の平面型アンテナ素子１６ａが外装板１７の他面の複数のアンテナ素子収容孔１７ａ中に収容され、外装板１７の他面の前記領域に配線基板１６ｃの前記一面を密着させることが出来る。この結果として、外装板１７と配線基板１６ｃとの間の熱伝達効率が向上する。
【００４８】
このことは、夫々のアクティブアンテナ制御手段１６ｂが動作した時に発生し配線基板１６ｃの他面から一面へと夫々の平面型のアンテナ素子１６ａに邪魔されることなく速やかに伝達されてきた熱が、さらに配線基板１６ｃの一面から配線基板１６ｃの一面に他面を密着させている良熱伝導性材料の外装板１７へと速やかに伝達することを意味している。
【００４９】
夫々のアンテナ素子収容孔１７ａの平面寸法はそこに収容される夫々の平面型のアンテナ素子１６ａの平面寸法よりも僅かに大きく、外装板１７の他面の前記領域に対し配線基板１６ｃは、外装板１７の他面の前記領域に対する配線基板１６ｃの前記一面の上述した密着及び上述した密着を維持したままでの外装板１７と配線基板１６ｃの両方の同時の撓みを許容する公知の図示されていない固定手段により固定されている。
【００５０】
このような固定手段は例えば、外装板１７及び配線基板１６ｃのいずれか一方に固定されたボルト又はピンと、外装板１７及び配線基板１６ｃのいずれか他方に形成され上記ボルト又はピンが挿通される上記ボルト又はピンの径よりも大きな開口と、外装板１７及び配線基板１６ｃのいずれか他方に形成された上記開口を挿通した後の上記ボルトの先端部に固定される上記開口よりも大きな径のナット又は上記ボルトの先端部に固定されるヘッド部材又は上記ボルトの先端部に形成されるヘッド部材との組み合わせであることが出来る。
【００５１】
このことにより、外装板１７の他端の前記領域に配線基板１６ｃの前記一面が密着して重複された状態で外装板１７と配線基板１６ｃとが一体に湾曲した時に、外装板１７と配線基板１６ｃとに夫々の曲率半径の差異から生じる相互間の位置ずれを可能とし、上記位置ずれが可能でない場合に外装板１７と配線基板１６ｃとに作用する応力の発生を防止することが出来る。
【００５２】
或いは、上記固定手段は、外装板１７の他面の前記領域に対する配線基板１６ｃの前記一面の上述した密着及び上述した密着を維持したままでの外装板１７と配線基板１６ｃの両方の同時の撓みを許容することが出来るとともに、外装板１７の他面の前記領域と配線基板１６ｃの前記一面との間の熱伝達効率を大きく低下させないことを条件として、接着剤であることも出来る。このような接着剤は、時間の経過とともに硬化せず軟性を維持することが出来る軟性接着剤であることが好ましい。
【００５３】
この結果として、外装板１７の他面の前記領域に配線基板１６ｃの前記一面が重複された状態で外装板１７と配線基板１６ｃとが一体に湾曲することを可能にしている。なお、外装板１７のアンテナ素子収容孔１７ａとそこに突入される平面型のアンテナ素子１６ａとの間の隙間には、軟性接着剤又は軟性充填材を充填することが出来る。
【００５４】
受信アレイアンテナ支持構造体４０は、図５及び図６中に示されている如く、上述した如く構成されている受信アレイアンテナ１６を従来から存在している移動体１２の先頭部分以外、この実施の形態では航空機の主翼の左右両側部の夫々の前縁１２ｂ、に着脱可能に固定するアンテナ支持枠４２を備えている。
【００５５】
アンテナ支持枠４２は、可撓性を有する材料により形成されていることが出来る。この場合には、アンテナ支持枠４２が移動体１２の先頭部分以外、この実施の形態では航空機の主翼の左右両側部の夫々の前縁１２ｂ、に固定されることにより移動体１２の先頭部分以外、この実施の形態では航空機の主翼の左右両側部の夫々の前縁１２ｂ、が湾曲している場合でもアンテナ支持枠４２は移動体１２の先頭部分以外、この実施の形態では航空機の主翼の左右両側部の夫々の前縁１２ｂ、の湾曲に対応して湾曲することが出来る。
【００５６】
アンテナ支持枠４２は、可撓性を有さない材料により形成されていることも出来る。この場合には、移動体１２の先頭部分以外、この実施の形態では航空機の主翼の左右両側部の夫々の前縁１２ｂ、が湾曲している場合、アンテナ支持枠４２は移動体１２の先頭部分以外、この実施の形態では航空機の主翼の左右両側部の夫々の前縁１２ｂ、の湾曲に対応して予め湾曲して形成される。
【００５７】
移動体１２の先頭部分以外、この実施の形態では航空機の主翼の左右両側部の夫々の前縁１２ｂ、に対するアンテナ支持枠４２の固定は、例えば接着剤や固定ねじや固定ピンを含む種々の公知の固定手段を使用して行なうことが出来る。
【００５８】
アンテナ支持枠４２は、受信アレイアンテナ１６の周縁部、この実施の形態では外装板１７において配線基板１６ｃの前記一面が重複される領域を取り囲んでいる周辺余白領域、の全体を取り囲んでいる。受信アレイアンテナ１６の周縁部、この実施の形態では外装板１７において配線基板１６ｃの前記一面が重複される領域を取り囲んでいる周辺余白領域、は、アンテナ支持枠４２の内周縁部に着脱可能に取り付けられる。この取り付けは、例えば接着剤や固定ねじや固定ピンの如き公知の着脱可能な固定手段を使用して行なうことが出来る。そしてこの実施の形態では、外装板１７の周辺余白領域に複数の固定手段取り付け孔１７ｂが形成されていて、複数の固定手段取り付け孔１７ｂに挿通された例えば固定ねじや固定ピンの先端部がアンテナ支持枠４２の内周縁部に固定される。
【００５９】
アンテナ支持枠４２に取り付けられる前は、受信アレイアンテナ１６は平坦である。そして、受信アレイアンテナ１６が移動体１２の先頭部分以外、この実施の形態では航空機の主翼の左右両側部の夫々の前縁１２ｂ、に対し固定されている湾曲したアンテナ支持枠４２に上述した如く取り付けられる場合、この取り付けの結果として受信アレイアンテナ１６、この実施の形態では配線基板１６ｃ及び外装板１７、が湾曲したアンテナ支持枠４２に対応するよう湾曲される。
【００６０】
アンテナ支持枠４２の厚さは受信アレイアンテナ１６の厚さよりも僅かに大きく設定されている。従って、図７中に示されている如く、受信アレイアンテナ１６の周縁部、この実施の形態では外装板１７において配線基板１６ｃの前記一面が重複される領域を取り囲んでいる周辺余白領域、が、アンテナ支持枠４２の内周縁部に着脱可能に取り付けられた時、アンテナ支持枠４２の外表面と受信アレイアンテナ１６の外装板１７とは実質的に面一となる。
【００６１】
アンテナ支持枠１７の外表面の外周縁部は、移動体１２の一種である航空機が移動する間に移動体１２の先頭部分以外、この実施の形態では航空機の主翼の左右両側部の夫々の前縁１２ｂ、に吹き付ける流体、即ち大気、に対し大きな摩擦抵抗を生じさせないよう滑らかないわゆる流線形状に形作られている。
【００６２】
前述したように移動体１２の一種である航空機は、機体の胴部において航空機の重心の近傍に送受信アレイアンテナ１４及び受信アレイアンテナ１６に所定の動作を行なわせるレーダー制御装置１８を収容している。
【００６３】
移動体１２の先頭部分以外、この実施の形態では航空機の主翼の左右両側部の夫々の前縁１２ｂ、においてこの前縁１２ｂに固定されたアンテナ支持枠４２の内周縁部に囲まれる領域の所定の位置には、レーダー制御装置１８の為の電気接続器１２ｃが配置されている。
【００６４】
移動体１２の先頭部分以外、この実施の形態では航空機の主翼の左右両側部の夫々の前縁１２ｂ、に電気接続器１２ｃを配置する作業は、従来から存在している移動体１２の先頭部分以外、この実施の形態では航空機の主翼の左右両側部の夫々の前縁１２ｂ、やその周辺部分の大幅な改造が不要である。
【００６５】
アンテナ支持枠４２の内周縁部には、アンテナ支持枠４２が移動体１２の先頭部分以外、この実施の形態では航空機の主翼の左右両側部の夫々の前縁１２ｂ、に固定された時に移動体１２の先頭部分以外、この実施の形態では航空機の主翼の左右両側部の夫々の前縁１２ｂ、の電気接続器１２ｃと着脱可能に電気的に接続される中間電気接続器４２ａが配置されている。
【００６６】
アンテナ支持枠４２の中間電気接続器４２ａには、アンテナ支持枠４２の内周縁部に受信アレイアンテナ１６が取り付けられた時、受信アレイアンテナ１６の配線基板１６ｃの他面の周辺領域の一部、この実施の形態では配線基板１６ｃの長手方向の両端部の少なくともいずれか一方、即ちいずれか一方又は両方、に配置されている前述した図示されていない外部接続部材が電気的に接続される。このことは、アンテナ支持枠４２の中間電気接続器４２ａが、移動体１２に格納されているレーダー制御装置１８と受信アレイアンテナ１６の複数の平面型のアンテナ素子１６ａ及び複数のアクティブアンテナ制御手段１６ｂとの間の電気的な接続を行なう電気的インターフェースを構成していることを意味している。
【００６７】
なお、アンテナ支持枠４２の中間電気接続器４２ａを省略し、アンテナ支持枠４２の内周縁部に受信アレイアンテナ１６が取り付けられた時、受信アレイアンテナ１６の配線基板１６ｃの他面の周辺領域の一部、この実施の形態では配線基板１６ｃの長手方向の両端部の少なくともいずれか一方、即ちいずれか一方又は両方、に配置されている前述した図示されていない外部接続部材が、移動体１２の先頭部分以外、この実施の形態では航空機の主翼の左右両側部の夫々の前縁１２ｂ、の電気接続器１２ｃと直接着脱可能に電気的に接続されるように構成することも出来る。
【００６８】
なお、前述した種々の実施の形態において移動体１２の一例として航空機を記載したが、移動体１２には例えば船舶や自動車や軌道上を移動する種々の車両やリニアモーターカー等の他の種々の移動する物体も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１の（Ａ）は、この発明の第１の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置が移動体の一例としての航空機の機体に配置されている状態を概略的に示す透視斜視図であり；そして、  図１の（Ｂ）は、この発明の第１の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置の構成を概略的に示す構成図である。
【図２】図２の（Ａ）は、この発明の第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置が移動体の一例としての航空機の機体に配置されている状態を概略的に示す透視斜視図であり；そして、  図２の（Ｂ）は、この発明の第２の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置の構成を概略的に示す構成図である。
【図３】図３の（Ａ）は、この発明の第３の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置が移動体の一例としての航空機の機体に配置されている状態を概略的に示す透視斜視図であり；そして、  図３の（Ｂ）は、この発明の第３の実施の形態に従ったアレイアンテナ装置の構成を概略的に示す構成図である。
【図４】図４は、この発明の第１乃至第３の実施の形態の夫々の受信アレイアンテナの１つの受信アレイアンテナの一例の概略的な横断面図である。
【図５】図５は、図４の１つの受信アレイアンテナの一例を、１つの受信アレイアンテナを移動体の一種である航空機の機体の主翼の左右両側部分の夫々の前縁に着脱可能に固定する為の受信アレイアンテナ支持構造体のアンテナ支持枠とともに、移動体の一種である航空機の機体の主翼の左右両側部分の夫々に前縁から分離した状態で概略的に示す斜視図である。
【図６】図６は、図５の受信アレイアンテナ支持構造体が備えているアンテナ支持枠が移動体の一種である航空機の機体の主翼の左右両側部分の夫々の前縁に固定されていて、このアンテナ支持枠に着脱可能に取り付けられる図４の１つの受信アレイアンテナの一例がアンテナ支持枠から分離されている状態を概略的に示す分解斜視図である。
【図７】図７は、受信アレイアンテナ支持構造体が備えているアンテナ支持枠が移動体の一種である航空機の機体の主翼の左右両側部分の夫々の前縁に固定されていて、このアンテナ支持枠に図４の１つの受信アレイアンテナの一例が着脱可能に取り付けられている状態を概略的に示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０…アレイアンテナ装置、１２…移動体、１２ａ…ノーズ、１２ｂ…前縁、１２ｃ…電気接続器、１４…送受信アレイアンテナ、１４´…送受信アレイアンテナ、１４ａ…アンテナ素子、１４ｂ…アクティブアンテナ制御手段、１６…受信アレイアンテナ、１６´…受信アレイアンテナ、１６ａ…アンテナ素子、１６ｂ…アクティブアンテナ制御手段、１６ｃ…配線基板、１６ｄ…良熱伝導体、１７…外装板、１７ａ…アンテナ素子収容孔、１７ｂ…固定手段取り付け孔、１８…レーダー制御装置、１８ａ…励振機、１８ｂ…合成器（ＲＦ信号合成器）、１８ｃ…信号処理機、１８ｄ…受信機周波数変換器、１８ｅ…周波数変換器、１８ｆ…Ａ／Ｄ変換器、１８ｇ…ディジタルビーム形成器（ＤＢＦ）、１８ｈ…信号処理機、２０…アレイアンテナ装置、３０…アレイアンテナ装置、４０…受信アレイアンテナ支持構造体、４２…アンテナ支持枠、４２ａ…中間電気接続器。
【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】
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【図７】
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