(57)【要約】    【課題】  平面アンテナに於いて、ハウジングの熱膨張、熱収縮に拘らず、常にハウジング、誘電体板間の安定した密着性が得られる様にする。    【解決手段】  複数の放射素子を有する誘電体板１３と、該誘電体板の一方の面に配置される接地板１１と、前記誘電体板の他方の面に配置される導体板１２と、前記接地板と前記導体板とを弾性力によって挾込んで保持する保持具１９とを具備する。    【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の放射素子を有する誘電体板と、該誘電体板の一方の面に配置される接地板と、前記誘電体板の他方の面に配置される導体板と、前記接地板と前記導体板とを弾性力によって挾込んで保持する保持具とを具備することを特徴とする平面アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信機器に設けられる平面アンテナ、特にトリプレート型のアレーアンテナであり、ミリ波帯、例えば６０ＧＨｚのアンテナとして使用される。
【背景技術】
【０００２】
平面アンテナとしては、従来、図６に示すものがある。
【０００３】
平面アンテナの概略構造は、複数の放射素子が形成された誘電体板（図示せず）をハウジング１とハウジング２とで挾む積層構造となっており、前記誘電体板と前記ハウジング１、前記ハウジング２とはそれぞれ電気的に導通し、前記ハウジング１は接地板として機能し、前記ハウジング２は導体板として機能する。前記ハウジング２には前記放射素子と対応した位置に放射孔３が穿設され、該放射孔３からは前記放射素子から発せられる信号が放射される様になっている。
【０００４】
前記平面アンテナが所望の性能を発揮する為には、該平面アンテナに振動、衝撃が作用する状況、温度変化がある環境でも、前記ハウジング１、前記誘電体板、前記ハウジング２が常時密着していることが要求される。前記ハウジング１、前記誘電体板、前記ハウジング２間で浮いている状態、隙間が生じる状態となると、アンテナの伝搬特性が著しく低下してしまう。
【０００５】
図６に示される従来の平面アンテナでは、前記ハウジング１、前記誘電体板、前記ハウジング２を貫通するボルト４により一体化している。該ボルト４は、前記ハウジング１、前記誘電体板、前記ハウジング２を一体化すると共に接合面での所要の面圧を発生させなければならない。
【０００６】
上記した様に、平面アンテナは種々の環境で使用され、特に温度変化のある環境で使用される場合は、熱膨張、熱収縮の影響も考慮されなければならない。前記ハウジング１、前記ハウジング２と前記ボルト４間では熱膨張率に差があり、例えば前記ハウジング１，２の膨張率が前記ボルト４の膨張率より大きい場合は、低温で熱収縮した場合、前記ハウジング１，２の収縮量が前記ボルト４より大きくなり、接合面での面圧が低下し、密着性が悪くなり、或は隙間を生じることになる。
【０００７】
この為、前記ハウジング１，２と前記ボルト４の材質の選択については、熱膨張率の等しいもの、或は近いものに限られていた。
【０００８】
前記ハウジング１，２を例えば合成樹脂製とすると、複雑な形状も可能であると共に製作コストの低減が図れるが、熱膨張率の点から前記ボルト４も合成樹脂製とする必要があり、強度、信頼性の点で問題があり、採用することは難しい。この為、従来ではハウジング１，２とボルト４共に金属材料とされていた。
【０００９】
図７は他の従来例を示しており、ハウジング１、誘電体板、ハウジング２を固定する固着具をリベット５とした場合である。
【００１０】
固着具をリベット５とした場合も、ボルト４を使用した場合と同様であり、熱膨張、熱収縮を考慮すると、前記リベット５と前記ハウジング１，２は、同等の熱膨張率を有する材質に限られ、やはり金属材料に限定されていた。
【００１１】
【特許文献１】特開平６−９７７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は斯かる実情に鑑み、ハウジングの熱膨張、熱収縮に拘らず、常にハウジング、誘電体板間の安定した密着性が得られる様にし、ハウジングに使用する材質の制約を解消するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、複数の放射素子を有する誘電体板と、該誘電体板の一方の面に配置される接地板と、前記誘電体板の他方の面に配置される導体板と、前記接地板と前記導体板とを弾性力によって挾込んで保持する保持具とを具備する平面アンテナに係るものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の放射素子を有する誘電体板と、該誘電体板の一方の面に配置される接地板と、前記誘電体板の他方の面に配置される導体板と、前記接地板と前記導体板とを弾性力によって挾込んで保持する保持具とを具備するので、前記接地板、前記導体板が熱収縮、熱膨張しても、熱変形は前記保持具の弾性変形で吸収され、接地板と誘電体板、導体板と誘電体板との間には常時適正な押圧力が作用し、効率のよいアンテナの伝搬特性が得られる。更に、熱膨張変化の大きい材質の使用が可能となり、材質による制約を解消することができるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００１６】
図１は本発明に係る平面アンテナ１０の分解状態を示しており、図１中、１１は接地板（接地ブロック）として機能する第１ハウジングを示し、１２は導体板（スロット板）として機能する第２ハウジング、１３は誘電体板を示している。
【００１７】
該誘電体板１３は、例えば複数の放射素子（図示せず）が形成されたフィルム基板と、該フィルム基板の両面に設けられた誘電体シールから構成され、前記誘電体板１３の１面は前記第１ハウジング１１の前面に密着され、前記誘電体板１３の他面は前記第２ハウジング１２の後面に密着され、前記誘電体板１３は前記第１ハウジング１１と前記第２ハウジング１２との間に挾設される様になっている。
【００１８】
前記第１ハウジング１１は、挾持する前記誘電体板１３の放射素子と対応した位置に座刳り穴１４が形成され、該座刳り穴１４の深さは前記放射素子からの信号の放射効率を考慮し、発振波長のλ／４又はλ／８程度に設定される。又、前記第１ハウジング１１の上部、前記誘電体板１３の上端部に位置する様に導波管接続口１５が穿設されている。又、前記第１ハウジング１１の前記第２ハウジング１２と対峙する面には、位置決め用の突起１６が複数箇所、好ましくは、２箇所に設けられている。
【００１９】
前記第１ハウジング１１には、金属材料、或は前記誘電体板１３との接合面に金属膜が形成された合成樹脂材料等、導電性を有するものが用いられる。尚、金属材料としては、アルミ等、合成樹脂材料としては、ポリイミド等が用いられ、接合面にはクロムメッキ処理等が施される。
【００２０】
前記第２ハウジング１２は、挾持する前記誘電体板１３の放射素子と対応した位置に信号が放射される放射孔１７が穿設されている。前記突起１６と対応する位置には位置決め孔１８が形成されている。
【００２１】
前記第２ハウジング１２の材質は、前記第１ハウジング１１と同様であり、金属材料、或は接合面に金属膜が形成された合成樹脂材料となっている。
【００２２】
前記誘電体板１３を挾み、前記第１ハウジング１１と前記第２ハウジング１２とを重合させる。重合する際に、前記突起１６と前記位置決め孔１８とが嵌合し、前記第１ハウジング１１と前記第２ハウジング１２間の位置決めが成されると共に前記第１ハウジング１１と前記第２ハウジング１２との剪断方向の位置ずれが防止される。
【００２３】
前記第１ハウジング１１と前記第２ハウジング１２の周囲、所要箇所、例えば図示では、上辺、下辺にそれぞれ１箇所、左右側辺にそれぞれ２箇所、計６箇所が、クランプ部材１９によって固定される。
【００２４】
前記第１ハウジング１１、前記第２ハウジング１２の前記クランプ部材１９が係着される部分にはそれぞれ係合部２１，２２が凹設され、前記クランプ部材１９は前記係合部２１，２２に係着されると共に、該係合部２１，２２に収納され、前記第１ハウジング１１、前記第２ハウジング１２の表面より突出しない様になっている。
【００２５】
前記第１ハウジング１１に形成される前記係合部２２と、前記第２ハウジング１２に形成される前記係合部２１とは同形状となっており、図２に示される。以下、前記第２ハウジング１２の上辺に形成される前記係合部２１について説明する。尚、図２中、左方が前面とする。
【００２６】
所要幅、即ち後述するクランプ部材１９の幅より若干大きい幅、で上面から前面に掛渡り、係合片２３を形成する様に凹溝２４が形成され、該凹溝２４の前面側は前記係合片２３の上端部を残して深溝２４ａとなっており、前記係合片２３は上端部に前面側に突出する庇部２５が形成される。該庇部２５の角部は、面取り、或はＲ面取りされ、後述する様に前記クランプ部材１９の嵌脱が容易に行われる様になっている。
【００２７】
前記第１ハウジング１１と前記第２ハウジング１２が重合した状態では、前記係合片２３，２３が合致し、上端部が前面、後面に張出す略Ｔ字形状となる。
【００２８】
前記クランプ部材１９は、弾性材料によって成形され、材料としては、鋼板、ステンレス鋼板、銅系バネ板材、或は高強度の合成樹脂材料が用いられる。
【００２９】
前記クランプ部材１９は、平板の両幅端部を中心側に鋭角に屈曲させ側辺部１９ａが形成され、更に該側辺部１９ａの先端部を外側に屈曲させた形状を有し、断面形状は略台形形状の上辺が開放された形状となっている。
【００３０】
前記側辺部１９ａの先端部の最狭幅寸法ｗは、前記係合片２３，２３が合致した状態で、前記深溝２４ａでの前記係合片２３，２３が重合した状態での幅寸法Ｗより小さくなっている。
【００３１】
前記第１ハウジング１１と前記第２ハウジング１２とを前記クランプ部材１９で固定する場合は、該クランプ部材１９を前記係合部２１、前記係合部２２に掛渡って係着させる。
【００３２】
前記クランプ部材１９を前記係合部２１，２２に嵌入すると、前記側辺部１９ａは前記庇部２５によって押広げられ、先端部が前記庇部２５を通過すると、前記側辺部１９ａの傾斜効果で容易に嵌入することができる。該側辺部１９ａの先端部の最狭幅部が前記深溝２４ａに当接して安定状態となる。
【００３３】
又、前記深溝２４ａ位置での幅寸法Ｗは、前記側辺部１９ａの先端部の最狭幅寸法ｗより大きくなっているので、前記クランプ部材１９が取付けられた状態でも、前記側辺部１９ａは広げられた状態となっている。従って、前記クランプ部材１９の弾性力によって、前記係合部２１，２２は所要の力で挾持される。
【００３４】
更に、前記側辺部１９ａの変位量（Ｗ−ｗ）を、前記第１ハウジング１１、前記第２ハウジング１２の熱変形量より大きくすることで、前記第１ハウジング１１、第２ハウジング１２間、即ち前記第１ハウジング１１と前記誘電体板１３、該誘電体板１３と前記第２ハウジング１２との間には、所望の押圧力が作用する。
【００３５】
前記第１ハウジング１１と前記第２ハウジング１２とが前記クランプ部材１９で固定され、図３、図４に示される様に、前記第１ハウジング１１、前記誘電体板１３、前記第２ハウジング１２は平面アンテナ１０として一体化される。
【００３６】
前記第１ハウジング１１、前記第２ハウジング１２には一体化した状態で貫通する取付け孔２７が所要箇所（図示では４箇所）、例えば下部に左右２箇所、上部に左右２箇所設けられ、前記取付け孔２７にボルトを挿通してボルトにより筐体等所要位置に平面アンテナ１０を取付ける。
【００３７】
尚、前記誘電体板１３の上部には上部２箇所に前記取付け孔２７と干渉しない様に、逃げ孔２８が穿設されている。
【００３８】
次に、前記平面アンテナ１０を無線機２９に装着する場合を図５を参照して説明する。
【００３９】
図５中、３１は筐体であり、該筐体３１の内部には送受信用の無線回路、増幅回路等が収納されている。前記筐体３１の前面にはパッキン３２を介してカバー３３が設けられ、該カバー３３と前記筐体３１との間に平面アンテナ１０収納用の空間が形成される。図５で示した例では、前面パネル３４に２つの平面アンテナ１０が取付けられる様になっている。
【００４０】
前記筐体３１の前面パネル３４には、導波管接続座３５（図示では２箇所）が設けられている。該導波管接続座３５には前記導波管接続口１５に接続される導波管３６が開口しており、又前記導波管接続座３５には位置決めピン３７が少なくとも２箇所に突設され、上部の前記取付け孔２７と合致する位置に雌螺子穴３８が穿設されている。又、前記前面パネル３４には下部の前記取付け孔２７と合致する位置に雌螺子座３９が設けられている。
【００４１】
尚、前記第１ハウジング１１には前記位置決めピン３７が嵌合する位置決め孔４０が穿設されている。
【００４２】
前記位置決めピン３７と前記位置決め孔４０とを嵌合させ、前記平面アンテナ１０を取付け位置にセットする。この状態で、前記導波管接続口１５は前記導波管３６に合致し、前記導波管接続口１５と前記導波管３６が連通する。
【００４３】
前記取付け孔２７にボルト４１を挿通し、前記雌螺子穴３８、前記雌螺子座３９にそれぞれ螺着し、前記平面アンテナ１０を前記無線機２９に装着する。尚、前記ボルト４１を螺着する場合にバネ座金を介在させることで、熱収縮・熱膨張した場合、或は振動、衝撃下でも、緩みのない安定した固定状態が得られる。前記カバー３３を前記パッキン３２を介在させ、前記筐体３１に取付けることで前記平面アンテナ１０の前記無線機２９への取付けが完了する。
【００４４】
前記平面アンテナ１０は、前記導波管接続口１５、前記導波管３６を介して前記筐体３１に内蔵された無線回路と電気的に接続され、無線回路からの信号は前記導波管３６を介して前記平面アンテナ１０に送信され、該平面アンテナ１０より発信される。
【００４５】
又、該平面アンテナ１０で受信された信号は、前記導波管３６を介して内部の無線回路に送出される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係る平面アンテナの分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】前記平面アンテナの正面からの斜視図である。
【図４】前記平面アンテナの後面からの斜視図である。
【図５】本発明に係る平面アンテナが無線機に取付けられる状態を示す分解斜視図である。
【図６】従来例の平面アンテナを示す斜視図である。
【図７】他の従来例の平面アンテナを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０            平面アンテナ
１１            第１ハウジング
１２            第２ハウジング
１３            誘電体板
１９            クランプ部材
２１            係合部
２２            係合部
２３            係合片
２４            凹溝
２５            庇部
【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】
2008289041.tif 000007
【図６】
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【図７】
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