(57)【要約】  アンテナシステムは、布材料の2つの部分を搭載する速やかに展開及び折畳可能なハウジングを含むように用意され、各布材料部分は、その布材料部分に埋め込まれた銅糸のような導電性材料で形成されたアンテナ要素の配列を有する。布材料部分各々は、展開状態及び折畳状態の間でハウジングと共に可動であり、異なる面に位置する。
2010507343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
展開状態及び折畳状態の間で可動であり、中空の内部を有するハウジングと、
前記ハウジングに設けられた第1支持構造と、
前記第1支持構造とは異なる面内で前記ハウジングに設けられた第2支持構造と、
前記第1支持構造に取り付けられたダイポール要素の第1配列と、
前記第2支持構造に取り付けられたダイポール要素の第2配列と、
を有し、前記第1及び第2支持構造の各々は、前記展開状態及び前記折畳状態の間で前記ハウジングと共に可動であり、複数のダイポール要素は無線機に接続される、アンテナシステム。
【請求項２】
前記ハウジングが、ねじって折り畳む構造を有し、布材料のパネルで接続される骨組み要素を複数個含む、請求項1記載のアンテナシステム。
【請求項３】
前記第1支持構造が、布材料の第1部分をなす、請求項1記載のアンテナシステム。
【請求項４】
前記ダイポール要素の前記第1配列が、布材料の前記第1部分に組み込まれた導電性材料で形成される、請求項3記載のアンテナシステム。
【請求項５】
前記ダイポール要素の前記第1配列が、垂直偏波八木宇田アレイを形成する、請求項3記載のアンテナシステム。
【請求項６】
前記第1支持構造が、前記展開状態の前記ハウジングにおいて、垂直方向に約45度傾斜している、請求項3記載のアンテナシステム。
【請求項７】
前記第2支持構造が、布材料の第2部分をなす、請求項1記載のアンテナシステム。
【請求項８】
前記ダイポール要素の前記第2配列が、布材料の前記第2部分に組み込まれた導電性材料で形成される、請求項7記載のアンテナシステム。
【請求項９】
前記ダイポール要素の前記第2配列が、水平偏波八木宇田アレイを形成する、請求項7記載のアンテナシステム。
【請求項１０】
前記第2支持構造が、前記第1支持構造に対して約90度傾斜している、請求項7記載のアンテナシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、戦術用通信衛星(TACSAT:  tactical  satellite  communication)アンテナに関連し、特に、展開可能／折畳可能なフレーム内に収容されるTACSATアンテナであって、速やかに配備可能であり、小さなスペースに速やかに詰め込むことができ、且つ既存の設計例に比べて低コストで製造可能なアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星無線機は、信号を送信及び受信するアンテナを使用するものであり、そのアンテナは、静止衛星と通信するために高い利得を必要とする。過去に多数の衛星無線機用アンテナが開発されているが、それらの多くは比較的大きく嵩張るので、それらを使用する際、コンテナやリュックサック等から取り出して組み立てなければならない。通常、TACSATアンテナを用意するのに10分程度かかり、兵士その他の衛星無線機のオペレータは、アンテナが完全に組み立てられる前に使用し始めることは困難である。多くの軍事活動その他の状況において、時間は貴重であり、アンテナを配備及び収容するための時間を実質的に減らすことは非常に望まれている。
【０００３】
上述したように、一般的なTACSATアンテナを収容した際のサイズは、比較的大きく嵩張る。収容後のサイズを減らそうとすると、一般的には、アンテナのゲインを減らすことになり、衛星通信リンクのパフォーマンスを劣化させてしまう。さらに、収容後のアンテナサイズを小さくすればするほど、コストは高くなる。TACSATアンテナの場合、装置当たりの価格が数千ドルになることは稀ではないが、それでも、収容後のサイズが大きい問題や利得が十分でない問題は深刻である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、速やかに配備可能であり、高利得を示し、速やかに小さなスペースに収容でき、コンパクトなサイズであり、低コストで製造可能なTACSATアンテナシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるアンテナシステムは、「ねじって折り畳む(twist  and  fold)」形式の自己展開可能なハウジングを含み、そのハウジングは、中空の内部を形成する布部分によって互いに接続された堅いフレーム要素を有する。ハウジングは、配備又は展開される位置と、収容又は折り畳まれる位置との間で可動であり、収容された場合、ハウジングは非常にコンパクトなスペースを占める。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】配備又は展開された状態の本発明によるハウジングの斜視図。
【図２】収容又は格納された状態の図1のハウジングを示す図。
【図３】図1のハウジングの配備状態において、堅いフレーム要素を共に維持する布を除いた様子を示す図(ダイポール要素をそれぞれ有する第1及び第2支持構造が概略的に示されている。)。
【図４】図3に示される或る支持構造を示す図(支持構造には水平偏波八木宇田アレイが組み込まれている。)。
【図５】図3に示される別の支持構造を示す図(支持構造には垂直偏波八木宇田アレイが組み込まれている。)。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
好適実施例の場合、ハウジングに対する個々の支持構造上に設けられた垂直偏波八木宇田アレイ及び水平偏波八木宇田アレイにより、円偏波アンテナが使用される。支持構造各々は、好ましくは、布又は類似の材料部分で形成され、アレイのダイポール素子は、布部分に埋め込まれている銅の糸(thread)のような導電性材料で形成される。アレイを伴う布部分は、ハウジングの展開位置及び収容位置の間で可動であり、それらのアレイが円偏波を搬送するように異なる面に位置する。アレイは、ハイブリッドバラン(hybrid  balun)及び同軸ケーブルによりTACSAT無線機に接続される。
【０００８】
本発明の好適実施例による構造、動作及び利点等は、添付図面と共に以下の説明を理解することで更に明らかになるであろう。
【実施例１】
【０００９】
図1及び図2を先ず参照するに、ハウジング10は、本発明によるTACSATアンテナ12を搭載するように示されている。ハウジング10は、「ねじって曲げる(twist  and  turn)」形式の展開可能及び折畳可能な構造であり、図1に示されるような中空内部14を有する概して正方形の形態に広がる。ハウジング10の詳細な構造は、本発明の主要部ではないので、本願で詳しくは説明されない。説明の便宜上、ハウジング10は、布材料のパネル18で接続された複数の堅いフレーム要素16を含み、布材料は、軽量で、防水性があり且つ耐久性のある適切な布(例えば、ナイロン)等である。ハウジング10を広げるには、単に、いくつかのフレーム要素16をつかんでねじることで、それらの弾力性が、ハウジング10を図1に示されるような姿勢をとらせる。同様に、フレーム要素16をねじる同様な操作によって、ハウジング10は図2に示される状態に容易に折り畳むことができる。図1及び図2においてハウジング10は概して正方形であるが、上記のような簡易なツイスト動作等と共にそれらが展開可能であり且つ折畳可能である限り、他の形状を本発明に適切に使用してもよいことが、理解されるべきである。
【００１０】
図3ないし5を参照するに、本発明によるアンテナ12は第1及び第2支持構造を第1及び第2部分の形式で含み、布材料の第1部分20はダイポール要素24の第1配列22を有し、布材料の第2部分26はダイポール要素30の第2配列28を有する。第1及び第2部分20，26をなす布材料は、防水性があり、耐久性があり、軽量の合成材料又は天然材料の如何なるものでもよく、例えば、ナイロン等でもよいことが想定されている。図示の簡明化のため、ハウジング10のパネル18及びフレーム要素16は、図3では省略されている。
【００１１】
先ず、ハウジング10の第1及び第2部分20,26、及びそれらの相対的な位置関係を考察するに、布材料の第1部分20は、好ましくは、ハウジング10の中空内部14の中にある。布材料の第1部分20の下の辺32は、ハウジング底部の下の端部に接しており、第1部分は、上向きに約45度の傾斜で伸びている。一方、布材料の第1部分20の上の辺34は、図示されているように、ハウジング10の上端に接している。布材料の第2部分26は、第1部分とは異なる面であって、第1部分20に対して約90度傾斜した面である、ハウジング10の或る側面に設けられる。第1部分20が設けられる「面(plane)」は、展開された状態において、ハウジングの底部から上部へ約45度の角度で伸びているが、第2部分26は、図3に示されるように、展開された状態において、ハウジング10の或る側面で規定される「面」内にある。布材料の第1及び第2部分20，26は、パネル18に、ハウジング10の堅いフレーム要素16に、又はそれら双方に取り付けられてよい。いずれにせよ、布材料の第1及び第2部分20,26は、図1に示されるようなハウジング10の展開形状、及び図2に示されるような折り畳まれた形状を想定しており、アンテナ12が、本質的にハウジング10の一部分として、速やかに配備され、速やかに小さなスペースに折り畳まれて収容されるようにできればよい。
【００１２】
上述したように、布材料の第1部分20には、ダイポール要素24の第1配列22が設けられている。好適実施例の場合、ダイポール要素24は、垂直偏波八木宇田アレイを形成するが、他のダイポール要素が使用されてもよい。ダイポール要素24各々は、好ましくは、銅の糸のような導電性材料で形成され、第1部分20の布材料内に埋め込まれている。布材料の第2部分26のダイポール要素30は、水平偏波八木宇田アレイを形成するが、第1配列22の場合と同様に、他のダイポール要素が使用されてもよい。ダイポール要素30各々は、好ましくは、銅の糸のような導電性材料で形成され、第2部分26の布材料内に埋め込まれている。ハウジングの展開及び折畳に応じて、第1及び第2部分20,26と共に材料が固定位置に又は可動位置にある限り、他の導電性材料がダイポール要素24,30に使用されてもよいこと、及び材料を固定する他の手段が使用されてもよいことが、本願では想定されている。
【００１３】
図3に示されるように、ダイポール要素24,30は、円偏波を形成する異なる面内に設けられている。さらに、アンテナ12は、ダイポール要素24及び30の間で90度の位相差を有するので、ハイブリッドスプリッタを有する。図示の例の場合、ダイポール要素24を含む布材料の第1部分20は、垂直方向に約45度の角度で上を向いており、ダイポール要素30は、布材料の第2部分26に沿って(水平面に対して)同じ角度で伸びている。従って、アンテナ12は約45度の一定の解離角(take  off  angle)を有する。このような解離角は変更可能なことが想定されており、図示の解離角は説明上の便宜的なものに過ぎない。
【００１４】
図3に概略的に示されているように、アンテナ12は、BNC(Bayonet  Neil  Connector)及び同軸ケーブル(図示せず)を介して、本質的には如何なるタイプのTACSAT無線機(携帯端末、パック等)に接続されてもよい。
【００１５】
本発明によるハウジング10及びアンテナ12は、総合的には、速やかに展開可能なアンテナシステムを形成し、アンテナシステムは、軽量であり、製造が安価であり、折り畳まれた状態で小さなスペースしか占めず、僅かな時間と労力で折畳状態及び展開状態の間で簡易に操作可能である。アンテナ12は、高い利得を示し、フェージングに対処するように円偏波を提供し、本質的には如何なるタイプのTACSAT無線機と共に装備されてよい。
【図１】
2010507343.tif 000003
【図２】
2010507343.tif 000004
【図３】
2010507343.tif 000005
【図４】
2010507343.tif 000006
【図５】
2010507343.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月15日(2009.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
展開状態及び折畳状態の間で可動であり、中空の内部を有するハウジングであって、骨組み要素を有する自己展開可能なハウジングを形成するねじり折畳式構造を有し、前記骨組み要素は、前記中空の内部を形成するように布材料の部分により相互に結合される、ハウジングと、
前記ハウジングに設けられた第1支持構造と、
前記第1支持構造とは異なる面内で前記ハウジングに設けられた第2支持構造と、
前記第1支持構造に取り付けられたダイポール要素の第1配列と、
前記第2支持構造に取り付けられたダイポール要素の第2配列と、
を有し、前記第1及び第2支持構造の各々は、布材料の第1及び第2部分を形成し、前記展開状態及び前記折畳状態の間で前記ハウジングと共に可動であり、前記布材料の第1部分は、前記ハウジングの前記中空の内部の中に設けられ、
前記第1及び第2配列の前記ダイポール要素は、前記布材料の前記第1及び第2部分に組み込まれた導電性材料の糸でそれぞれ形成され、前記布材料の第1及び第2部分は、第1及び第2配列が円偏波を形成するように、異なる面内に設けられ、前記導電性材料の糸は、布材料の前記第1及び第2部分と共に取り付けられ且つ可動であり、前記複数のダイポール要素は無線機に接続される、アンテナシステム。
【請求項２】
前記ダイポール要素の前記第1配列が、展開状態の前記ハウジングにおいて、垂直偏波八木宇田アレイを形成する、請求項1記載のアンテナシステム。
【請求項３】
前記第1支持構造が、前記展開状態の前記ハウジングにおいて、垂直方向に約45度傾斜している、請求項1記載のアンテナシステム。
【請求項４】
前記ダイポール要素の前記第2配列が、展開状態の前記ハウジングにおいて、水平偏波八木宇田アレイを形成する、請求項1記載のアンテナシステム。
【請求項５】
前記第2支持構造が、前記第1支持構造に対して約90度傾斜している、請求項1記載のアンテナシステム。
【請求項６】
前記ダイポール要素の間にハイブリッドスプリッタを有する、請求項1ないし4の何れか1項に記載のアンテナシステム。
【請求項７】
布材料の前記第1部分の下側の一辺が、前記ハウジング底部の下端部に取り付けられ、布材料の前記第1部分が、垂直上向きに傾斜して伸び、布材料の前記第1部分の逆側の上側の一辺が、前記ハウジングの上端部に取り付けられる、請求項1ないし4の何れか1項に記載のアンテナシステム。
【請求項８】
布材料の前記第2部分は、前記第1部分に対して約90度傾斜した前記第1部分とは異なる前記ハウジングの一側面に設けられる、請求項6記載のアンテナシステム。
【国際調査報告】
2010507343.tif 000008
2010507343.tif 000009
2010507343.tif 000010