(57)【要約】【課題】直接波が性能劣化する問題が解決されたアンテナ装置を提供することを課題とする。【解決手段】素子アンテナ３が接続された高周波モジュール４の発熱を伝導するヒートパイプ２に設けられた複数の放熱フィン１を有するアンテナ装置において、直接波が放熱フィン１の上端面１ａで一定方向へ反射することを妨害する金網６、散乱板７、凹凸８などの散乱手段を設ける。あるいは上記直接波の波長をλ、ａを１以上の数、ｂを偶数、ｃを１以上の整数としたとき、上記放熱フィンは、隣接する上記放熱フィン同士のフィン間隔がλ／ａ（但し、０．９５λ／ｂ以上、１．０５λ／ｂ以下の範囲を除く）またはλａ（但し０．９５λｃ以上、１．０５λｃ以下の範囲を除く）であり、且つ上記フィン間隔の大きさの列において数学的規則性が生じないようにランダムに設ける。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子アンテナが接続された高周波モジュール、上記高周波モジュールの発熱を伝導する伝熱部材、上記伝熱部材に設けられた複数の放熱フィン、上記素子アンテナからの直接波または上記素子アンテナへの直接波の上記放熱フィンの端面での一定方向への反射を妨害する散乱手段を備えたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
素子アンテナが接続された高周波モジュール、上記高周波モジュールの発熱を伝導する伝熱部材、上記伝熱部材に設けられた複数の放熱フィンを有し、上記素子アンテナからの直接波または上記素子アンテナへの直接波の波長をλ、ａを１以上の数、ｂを偶数、ｃを１以上の整数としたとき、上記放熱フィンは、隣接する上記放熱フィン同士のフィン間隔がλ／ａ（但し、０．９５λ／ｂ以上、１．０５λ／ｂ以下の範囲を除く）またはλａ（但し０．９５λｃ以上、１．０５λｃ以下の範囲を除く）であり、且つ上記フィン間隔の大きさの列において数学的規則性が生じないようにランダムに設けられたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
上記直接波の上記放熱フィンの端面での一定方向への反射を妨害する散乱手段を備えたことを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
上記散乱手段は、上記放熱フィンの端面を覆う金網であることを特徴とする請求項１または請求項３記載のアンテナ装置。
【請求項５】
上記散乱手段は、上記放熱フィンの端面に設置された表面が凹凸の散乱板であることを特徴とする請求項１または請求項３記載のアンテナ装置。
【請求項６】
上記散乱手段は、上記放熱フィンの端面に形成された凹凸であることを特徴とする請求項１または請求項３記載のアンテナ装置。
【請求項７】
上記伝熱部材は、ヒートパイプであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブフェーズドアレーアンテナ（ＡＰＡＡ）のような、素子アンテナが接続された高周波モジュールからの発熱を放熱する放熱フィンを備えたアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、素子アンテナが接続された高周波モジュールから発生した熱を外部に放熱するために、上記の熱を伝導するヒートパイプに放熱フィンを設けたアンテナ装置が提案されている。図８および図９は、かかる従来技術を説明するものであって、図８は、従来のアンテナ装置の概略斜視図であり、図９は図８におけるＩＸ−ＩＸ線に沿った側断面図である。図８および図９において、１は放熱フィン、２はヒートパイプ、３は素子アンテナ、４は高周波モジュール、５はアンテナ筐体である。
【０００３】
上記のアンテナ装置がその高周波モジュール４に例えば増幅器を有する送信アンテナの場合、周波数変換器（図示せず）からの高周波信号を分配回路（図示せず）で各高周波モジュール４へ分配し増幅した後、素子アンテナ３から空間に放射する。また、高周波モジュール４に低雑音増幅器を有する受信アンテナの場合、素子アンテナ３で受信した高周波信号を高周波モジュール４で増幅した後、合成回路（図示せず）で合成し周波数変換器（図示せず）へ供給する。これらの高周波モジュール４では、高周波信号を増幅する際に発熱するため、この発熱を放熱する必要がある。
【０００４】
図８、図９に示した従来例では、高周波モジュール４からの発熱をヒートパイプ２を用いてアンテナ筐体５の外に伝導し、複数の放熱フィン１で大気中に放熱している。このとき、高周波モジュール４の発熱で蒸発したヒートパイプ２内部の冷媒が放熱フィン１が設けられた方へ移動して熱を伝導できるように、ヒートパイプ２のうちの放熱フィン１が設けられている部分は、図示する通り、斜め上方に傾斜して設ける必要がある。またヒートパイプ２に設けた放熱フィン１としては、すべて実質的に同じ形状および寸法のものが用いられており、放熱フィン１の上端面１ａはヒートパイプ２と同じ角度だけ斜め上方に傾斜している。さらに複数の放熱フィン１は、通常、互いに一定の間隔で設けられている。
【０００５】
従来のアンテナ装置は、上記のように構成されているので、ＡＰＡＡとしてビーム走査した場合、電波は各放熱フィンの上端面１ａで同一方向に反射するため、あるビーム走査角で素子アンテナからの直接波（あるいは素子アンテナへの直接波）とこの反射波が逆相合成され性能が劣化するという問題がある。
【０００６】
またアンテナ筐体５内の発熱を当該筐体５の外に伝導する伝熱部材として、ヒートパイプ２に代えて例えば銅の棒体を使用した場合には、銅棒体は、ヒートパイプ２のように斜め上方に傾斜して設ける必要がなく、任意の方向に延在させ得るが、その場合でも、複数の放熱フィン１が互いに一定の間隔で設けられていると、上記と同様に直接波は、反射波との逆相合成により性能が劣化する問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術における如上の問題に鑑みて、直接波が性能劣化する問題が解決されたアンテナ装置を提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るアンテナ装置は、素子アンテナが接続された高周波モジュール、上記高周波モジュールの発熱を伝導する伝熱部材、上記伝熱部材に設けられた複数の放熱フィン、上記素子アンテナからの直接波または上記素子アンテナへの直接波の上記放熱フィンの端面での一定方向への反射を妨害する散乱手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の請求項２に係るアンテナ装置は、素子アンテナが接続された高周波モジュール、上記高周波モジュールの発熱を伝導する伝熱部材、上記伝熱部材に設けられた複数の放熱フィンを有し、上記素子アンテナからの直接波または上記素子アンテナへの直接波の波長をλ、ａを１以上の数、ｂを偶数、ｃを１以上の整数としたとき、上記放熱フィンは、隣接する上記放熱フィン同士のフィン間隔がλ／ａ（但し、０．９５λ／ｂ以上、１．０５λ／ｂ以下の範囲を除く）またはλａ（但し０．９５λｃ以上、１．０５λｃ以下の範囲を除く）であり、且つ上記フィン間隔の大きさの列において数学的規則性が生じないようにランダムに設けられたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項３に係るアンテナ装置は、請求項２において、上記直接波の上記放熱フィンの端面での一定方向への反射を妨害する散乱手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項４に係るアンテナ装置は、請求項１または請求項３において、上記散乱手段は、上記放熱フィンの端面を覆う金網であることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項５に係るアンテナ装置は、請求項１または請求項３において、上記散乱手段は、上記放熱フィンの端面に設置された表面が凹凸の散乱板であることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項６に係るアンテナ装置は、請求項１または請求項３において、上記散乱手段は、上記放熱フィンの端面に形成された凹凸であることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項７に係るアンテナ装置は、請求項１または請求項２において、上記伝熱部材は、ヒートパイプであることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１および図２は、本発明のアンテナ装置における実施の形態１を説明するものであって、図１は、実施の形態１の概略斜視図であり、図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った側断面図である。図１および図２において、１は放熱フィン、２は上記伝熱部材の一例としてのヒートパイプ、３は素子アンテナ、４は高周波モジュール、５はアンテナ筐体、６は前記散乱手段の一例としての金網であって、金網６は放熱フィン１の各上端面１ａの全部を覆うように設けられている。これにより万一、或るビーム走査角で直接波と反射波の逆相合成が発生した場合にも、金網６で反射した電波は四方八方の任意方向に散乱するので反射波の逆相寄与分は直接波に対し十分に小さく無視できるため、実質的に性能劣化がないアンテナ装置を得ることができる。
【００１６】
実施の形態２．
図３および図４は、本発明のアンテナ装置における実施の形態２を説明するものであって、図３は、実施の形態２の概略斜視図であり、図４は図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った側断面図である。図３および図４において、７は前記散乱手段の他の例としての散乱板であって、散乱板７はその表面に凹凸７１を有し、且つ全放熱フィン１の各上端面１ａを覆うように設けられている。実施の形態２は、前記実施の形態１とは金網６に代えて散乱板７が設けられた点において異なり、その他の構成は同じである。万一、或るビーム走査角で直接波と反射波の逆相合成が発生した場合にも、散乱板７の凹凸７１による散乱にて実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。
【００１７】
実施の形態３．
図５および図６は、本発明のアンテナ装置における実施の形態３を説明するものであって、図５は実施の形態３の概略斜視図であり、図６は図５におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った側断面図である。図５および図６において、８は前記散乱手段の一例としての全放熱フィン１の上端面１ａに形成された凹凸である。実施の形態３は、前記実施の形態２とは散乱板７に代えて凹凸８が設けられた点において異なり、その他の構成は同じである。凹凸８は、前記実施の形態２における凹凸７１と同じ作用をなし、これにより万一、或るビーム走査角で直接波と反射波の逆相合成が発生した場合にも、凹凸８による散乱にて実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。
【００１８】
実施の形態４．
図７は、本発明のアンテナ装置における実施の形態４の概略断面図である。実施の形態４は、複数の放熱フィン１の設置間隔が次に述べる通りである以外は、図８、図９に示された前記従来技術と同じ構造を有する。図７において、放熱フィン１は、放熱フィン部分１１、放熱フィン部分１２、放熱フィン部分１３、・・・・放熱フィン部分１ｎのｎ個の放熱フィン部分から構成されており、Ｗ１は放熱フィン部分１１と放熱フィン部分１２との間のフィン間隔、Ｗ２は放熱フィン部分１２と放熱フィン部分１３との間のフィン間隔、Ｗ３は放熱フィン部分１３と放熱フィン部分１４（図示せず）との間のフィン間隔、Ｗｉ−１（図示せず）は放熱フィン部分１ｉ−１（図示せず）と放熱フィン部分１ｉとの間のフィン間隔、Ｗｎ−１（図示せず）は放熱フィン部分１ｎ−１（図示せず）と放熱フィン部分１ｎとの間のフィン間隔である。
【００１９】
いま、上記素子アンテナからの直接波または上記素子アンテナへの直接波の波長をλ、ａを１以上の数、ｂを偶数、ｃを１以上の整数としたとき、各フィン間隔Ｗ１〜Ｗｎ−１は、いずれもλ／ａ（但し、０．９５λ／ｂ以上、１．０５λ／ｂ以下の範囲を除く）またはλａ（但し０．９５λｃ以上、１．０５λｃ以下の範囲を除く）であり、且つ上記フィン間隔の大きさの列、即ちＷ１、Ｗ２、Ｗ３、・・Ｗｉ−１・・Ｗｎ−１おいて数学的規則性が生じないようにランダムに設けられている。上記数学的規則性には、種々のケースが含まれるが、例えばＷｉ−１とＷｉとの比、和あるいは差などに規則性がある場合、例えばＷ１がλ／２７、Ｗ２がλ／９、Ｗ３がλ／３、・・・のようなケース、あるいは（Ｗ１＋Ｗ２）、（Ｗ３＋Ｗ４＋Ｗ５）・・・が一定となる場合、などである。なお各フィン間隔Ｗ１〜Ｗｎ−１は、上記の規定に満足するほか、工業的に実施不可能な過小または過大な大きさでないことは当然である。
【００２０】
複数の放熱フィン１が上記したよう設置されていると、それらの上端面１ａにおいて、万一或るビーム走査角で直接波と反射波の逆相合成が発生した場合にも、各上端面１ａで反射した電波は四方八方の任意方向に散乱するので反射波の逆相寄与分は直接波に対し十分に小さく無視できるため、実質的に性能劣化がないアンテナ装置を得ることができる。
【００２１】
本発明は、前記実施の形態１〜４に限定されるものではなく、本発明が解決しようとする課題、並びにその解決手段の精神に沿った種々の実施の形態を包含する。例えば散乱手段としては、実施の形態１〜３において採用された手段以外のものであってもよく、また、実施の形態１〜４において用いられたヒートパイプに代えて、熱伝導率の良好は金属、例えば銅、ニッケル、真鍮、アルミニウムなどの棒、板、などであってもよい。またかかる棒、板、などを用いる場合には、それらのアンテナ筐体から筐体外部への延在方向は、ヒートパイプにおける斜め上方向以外にも、水平方向、下向き方向などであってもよい。また前記実施の形態４において、さらに実施の形態１〜３で採用された金網、散乱板、凹凸、あるいはその他の散乱手段を備えていると、逆相寄与分が一層小さくなる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係るアンテナ装置は、以上説明したとおり、素子アンテナが接続された高周波モジュール、上記高周波モジュールの発熱を伝導する伝熱部材、上記伝熱部材に設けられた複数の放熱フィン、上記素子アンテナからの直接波または上記素子アンテナへの直接波の上記放熱フィンの端面での一定方向への反射を妨害する散乱手段、例えば上記放熱フィンの端面を覆う金網、上記放熱フィンの端面に設置された表面が凹凸の散乱板、あるいは上記放熱フィンの端面に形成された凹凸、を備えたものであるので、万一、或るビーム走査角で直接波と反射波の逆相合成が発生した場合にも、上記の散乱手段で反射した電波は四方八方の任意方向に散乱するので反射波の逆相寄与分は直接波に対し十分に小さく無視できるため、実質的に性能劣化がないアンテナ装置を得ることができる。
【００２３】
本発明の請求項２に係るアンテナ装置は、素子アンテナが接続された高周波モジュール、上記高周波モジュールの発熱を伝導する伝熱部材、上記伝熱部材に設けられた複数の放熱フィンを有し、上記素子アンテナからの直接波または上記素子アンテナへの直接波の波長をλ、ａを１以上の数、ｂを偶数、ｃを１以上の整数としたとき、上記放熱フィンは、隣接する上記放熱フィン同士のフィン間隔がλ／ａ（但し、０．９５λ／ｂ以上、１．０５λ／ｂ以下の範囲を除く）またはλａ（但し０．９５λｃ以上、１．０５λｃ以下の範囲を除く）であり、且つ上記フィン間隔の大きさの列において数学的規則性が生じないようにランダムに設けられたことを特徴とするものであるので、万一、或るビーム走査角で直接波と反射波の逆相合成が発生した場合にも、各上端面１ａで反射した電波は四方八方の任意方向に散乱するので反射波の逆相寄与分は直接波に対し十分に小さく無視できるため、実質的に性能劣化がないアンテナ装置を得ることができる。
【００２４】
また請求項２において、上記直接波の上記放熱フィンの端面での一定方向への反射を妨害する散乱手段、例えば上記放熱フィンの端面を覆う金網、上記放熱フィンの端面に設置された表面が凹凸の散乱板、あるいは上記放熱フィンの端面に形成された凹凸を備えていると、逆相寄与分が一層小さくなる。
【００２５】
また請求項１または請求項２において、上記伝熱部材は、ヒートパイプであると、放熱性が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアンテナ装置における実施の形態１の概略斜視図。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った側断面図。
【図３】本発明のアンテナ装置における実施の形態２の概略斜視図。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った側断面図。
【図５】本発明のアンテナ装置における実施の形態３の概略斜視図。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った側断面図。
【図７】本発明のアンテナ装置における実施の形態４の概略斜視図。
【図８】従来のアンテナ装置の概略斜視図。
【図９】図８におけるＩＸ−ＩＸ線に沿った側断面図。
【符号の説明】
１　放熱フィン、１ａ　放熱フィン１の上端面、２　ヒートパイプ、
３　素子アンテナ、４　高周波モジュール、５　アンテナ筐体、６　金網、
７　散乱板、７１　凹凸、８　凹凸。
【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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【図８】
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【図９】
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