(57)【要約】【課題】磁石を使わなくとも波による揺れの影響を防止して、アンテナの指向性を維持する。【解決手段】このアンテナ装置には、容器と、容器の内側に支持された軸により回転自在に支持され、開口を有する第１支持板と、第１支持板の開口内に配置されて、第１支持板の回転軸に対して直交する回転軸を中心にして回転自在となるように、第１支持板に支持される第２支持板と、第２支持板上に設置されるアンテナとが備えられている。そして、容器内には、第２支持板が液面に接するように液体が収容されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と、
前記容器の内側に支持された軸により回転自在に支持され、開口を有する第１支持板と、
前記第１支持板の前記開口内に配置されて、前記第１支持板の回転軸に対して直交する回転軸を中心にして回転自在となるように、前記第１支持板に支持される第２支持板と、
前記第２支持板上に設置されるアンテナとを備え、
前記容器内には、前記第２支持板が液面に接するように液体が収容されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナ装置において、
前記第２支持板上のアンテナ設置面とは反対側の面には、少なくとも前記アンテナより重いウエイトが設置されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
請求項２記載のアンテナ装置において、
前記ウエイトが、少なくとも送信機を含む機器であることを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に海上の船舶と地上局との通信には、電波を用いた無線通信が広く用いられている。通信距離を得るために例えば多段のコーリニアアンテナ等を使用してアンテナ利得を高めて使用することもある。しかしながら、船舶の無線装置用のアンテナは、船舶上に固定されており、船舶の揺れによってアンテナの指向性方向が変動する。図８は従来のアンテナの各状態を表す説明図であり、（ａ）は水平状態のアンテナを表していて、（ｂ）では傾斜状態のアンテナを表している。この図８に示すようにアンテナ１００は、無線装置１０１上のアンテナ取付板１０２に対して立設されていて、アンテナ１００に直交する方向に放射パターン１０３が延伸するようになっている。そして、図８（ａ）に示すように水平状態であると陸上の通信相手まで放射パターン１０３が延伸して、通信相手との通信を可能としているが、図８（ｂ）に示すように傾斜状態であると放射パターン１０３も傾斜するために通信相手との通信が不安定になる。特にアンテナ利得を高めたアンテナを使用している場合には、アンテナの指向性が鋭いために、より通信状態が不安定になるという問題が生じてしまう。
このため、容器内に液体を入れ、その液体に浮遊させた基体にアンテナを取り付けることで、船舶の揺れたとしても指向性の変動を防止する取付構造が開発されている（例えば特許文献１参照）。この取付構造においては、容器及び基体に磁石を取り付けることでアンテナの指向性を維持している。
【０００３】
一方、海上の気象データや海中のデータ等を収集するためのブイにおいても、データ送信用の無線装置とアンテナとが設けられている。そして、これらの収集したデータを無線装置とアンテナとで送信し、通信衛星を介して地上局にデータが送られるようになっている。この無線装置用アンテナは、ブイが安定した状態（波のない水面に浮かべた状態）で通信衛星に指向性が向くようにブイに固定されている。
【特許文献１】特開昭５８−５４７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載されるアンテナ装置では、磁力によってアンテナの指向性を維持しているのだが、アンテナや容器、基体が大きくなるにつれて磁力の大きいもの、つまり大きいサイズの磁石が必要となり、装置自体の重量の増化を引き起こす。また、磁石で指向性を維持する構造であると、大きな衝撃や揺れが発生してしまえば、その直後に指向性が変動してしまうことは避けられない。さらに、無線装置やアンテナが磁石に近い場合は、その磁石により発生した磁場の影響を受けて、誤動作を引き起こすおそれも考えられる。
【０００５】
一方、ブイにアンテナを取り付けるアンテナ装置にも問題はある。海面状態は平穏なときだけでなく波浪の激しいときもあり、このときブイは大きく揺れる。そのため、ブイに取り付けたアンテナの指向性範囲が、衛星を捕らえることのできる範囲を超えてしまいデータ送信におけるエラーが発生してしまう。その結果同じデータを繰り返し送信する必要が生じ、全てのデータを送信するには長い時間を要することになる。
【０００６】
そこで本発明の課題は、磁石を使わなくとも波による揺れの影響を防止して、アンテナの指向性を維持することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、
容器と、
前記容器の内側に支持された軸により回転自在に支持され、開口を有する第１支持板と、
前記第１支持板の前記開口内に配置されて、前記第１支持板の回転軸に対して直交する回転軸を中心にして回転自在となるように、前記第１支持板に支持される第２支持板と、
前記第２支持板上に設置されるアンテナとを備え、
前記容器内には、前記第２支持板が液面に接するように液体が収容されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のアンテナ装置において、
前記第２支持板上のアンテナ設置面とは反対側の面には、少なくとも前記アンテナより重いウエイトが設置されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のアンテナ装置において、
前記ウエイトが、少なくとも送信機を含む機器であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、容器が揺れたとしても容器中の液面は水平が維持されるために、当該液面に接する第２支持板も水平状態が確保されることになる。これにより、第２支持板上のアンテナの指向性が変動することが防止されることになる。ここで、第２支持板が第１支持板に回転自在に支持されていて、第１支持板が容器に回転自在に支持されているのでアンテナ自体の位置が変動することが防止されている。さらに、第１支持板の回転軸と、第２支持板の回転軸とが直交しているので、容器が多方向に揺れたとしても第２支持板を水平状態に維持することができる。これらのことにより、磁石を使わなくとも波による揺れの影響を防止することができ、アンテナの指向性を維持することが可能となる。
【００１１】
さらに、第２支持板上のアンテナ設置面とは反対の面に、少なくともアンテナよりも重いウエイトが設置されているので、第２支持板が容器内部で浮いた際に、ウエイトによって第２支持板のアンテナ設置面が必ず液面よりも上を向くことになる。これにより、揺れに対して安定した状態で指向性を維持できる。
特に、少なくとも送信機を含む機器をウエイトとした場合、容器の外部にこれら機器を設置する必要もなくなり、装置自体をコンパクトかつシンプルにすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本実施形態のアンテナ装置について図を参照にして説明する。図１は本実施形態のアンテナ装置の概略構成を表す説明図である。図１に示すようにアンテナ装置１の構成要件である容器２は、円柱状で中空に形成されている。容器２は船舶に取り付けられるものであり、電波の透過性が高い非金属製の樹脂（例えばＡＢＳ樹脂等）により密閉に形成されている。図２は、容器２の内部構造を表す上面視図である。この図２に示すように、この容器２の内側面２１には、後述する第１軸３１を回転自在に支持するための２つの円形の第１支持穴２２がそれぞれ図２の左右方向に沿って直線状に並ぶように設けられている。
【００１３】
容器２の内側には、図１及び図２に示すように容器２に回転自在に支持される本発明の第１支持板としてのリング板３と、リング板３の開口３５内で当該リング板３に支持される本発明の第２支持板としての円板４とが、容器２内部で浮くように配置されている。
【００１４】
リング板３の外側面３２には、図２及び図３に示すように、外側に向けて延出する２本の第１軸３１が設けられており、これらの第１軸３１は図２における左右方向に沿うように配置されている。この第１軸３１は、容器２の挿入穴２２の内径ｄよりも僅かに小さい外径Ｄに形成されていて、第１軸３１が第１支持穴２２に挿入された状態になると第１支持穴２２内で回転するようになっている。これにより、リング板３は容器２に回転自在に支持されることになる。
【００１５】
また、リング板３の内側面３３には、後述の第２軸４１が挿入されて当該第２軸４１を支持するための２つの円形の第２支持穴３４がそれぞれ直線状に図２の上下方向に沿って直線上に並ぶように設けられている。
【００１６】
円板４の外側面４２には、図２に示すように、外側に向けて延出する２本の第２軸４１が設けられており、これらの第２軸４１はリング板３の回転軸に対して直交する方向、つまり図２における上下方向に沿うように配置されている。この第２軸４１は、リング板３における第２支持穴３４の内径よりも僅かに小さい外径に形成されていて、第２軸４１が第２支持穴３４に挿入された状態になると第２支持穴３４内で回転するようになっている。これにより、円板４はリング板３に回転自在に支持されることになる。
【００１７】
そして、円板４の下面には、少なくとも船舶用無線機の送信機５を含む機器が取り付けられているとともに、上面（アンテナ設置面）には例えばモノポールアンテナやホイップアンテナ等の棒状のアンテナ６が取り付けられている。送信機５の電源は、送信機５自体と一体的とされて円板４の下面に取り付けられていてもよいし、送信機５とは別体で容器２の外部に固定していてもよい。
【００１８】
そして、容器２内には、容器２が水平に保たれた状態のときに、円板４の下面が液面に接するように液体７が収容されている。このように、液体７が収容されたとしても、容器２が密閉構造であるために、外部に漏れないようになっている。なお液体７には、水よりも粘度の低い例えばシリコンオイル等の液体が用いられることが好ましい。
【００１９】
次に、本実施形態の作用について図４及び図５を参照にして説明する。図４は容器の水平状態を表しており、図５は容器の傾斜状態を表している。船舶が揺れていないときは図４に示すように容器２も傾かないために、液体７の液面も水平となっている。これによってリング板３及び円板４も水平を保つことになり、アンテナ６が垂直状態となる。
その後、船舶が揺れると、図５に示すように容器２も傾斜することになるが、液体７の液面は水平を維持したままとなるので、円板４も水平を維持することになる。ここで、円板４と容器２とが相対的に傾くことになるが、円板４が第２軸４１を中心にリング板３に対して相対的に回動するとともに、リング板３が第１軸３１を中心に容器２に対して相対的に回転することで、その変動がスムーズに行われることになる。このように、アンテナ６が、円板４、第２軸４１、リング板３及び第１軸３１を介して容器２に連結されているので、容器２内で移動することもない。
【００２０】
以上のように、本実施形態のアンテナ装置１によれば、容器２が揺れたとしても容器２中の液面は水平が維持されるために、当該液面に接する円板４も水平状態が確保されることになる。これにより、円板４上のアンテナ６の指向性が変動することが防止されることになる。ここで、円板４がリング板３に回転自在に支持されていて、リング板３が容器２に回転自在に支持されているのでアンテナ６自体の位置が変動することが防止されている。さらに、リング板３の回転軸と、円板４の回転軸とが直交しているので、容器２が多方向に揺れたとしても円板４を水平状態に維持することができる。これらのことにより、磁石を使わなくとも波による揺れの影響を防止することができ、アンテナの指向性を維持することが可能となる。このように、磁石を使わず容器２とアンテナ６とが間接的に固定されているために、強い衝撃があってもその変動にすぐさま対応でき、アンテナ６の向きを一定に保つことができる。また、磁石が不要であれば、送信機やアンテナに対する磁場の影響をなくすこともできる。
また、少なくとも送信機５を含む機器が円板４の下面に設置されているので、容器２の外部にこれら機器を設置する必要もなくなり、装置自体をコンパクトかつシンプルにすることが可能となる。
【００２１】
なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、本実施形態では、本発明のアンテナとして棒状のアンテナ６を例示して説明したが、例えば図６に示すような低姿勢型の逆Ｆアンテナや、誘電体基板で形成されたマイクロストリップアンテナ等のアンテナ６ａであってもよい。
【００２２】
さらに、円板４上のアンテナ設置面（上面）とは反対の面（下面）に設置された送信機５等の機器は、少なくともアンテナ６よりも重いことが好ましい。こうすると、円板４が容器２内部で浮いた際に、送信機５によって円板４のアンテナ設置面が必ず液面７よりも上を向くことになる。これにより、揺れに対して安定した状態で指向性を維持できる。
【００２３】
また、本実施形態では、船舶に対して本発明のアンテナ装置１を適用した場合について説明したが、ブイに対しても本発明のアンテナ装置を適用することも可能である。以下、ブイに適用した場合について具体的に説明するが、本実施形態と同一部分においては同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
図７に示すようにこのアンテナ装置１Ａでは、容器２ａが球に近い形状に形成されていて、その底部に重り９が取り付けられている。この重り９の重量は容器２ａが海面に浮く重さに設定されており、これによりアンテナ６が上方に位置するようになっている。これらのことにより、容器２ａをブイとして使用した際においても、海水の揺れにより容器２ａが揺れたとしても容器２ａ中の液面は水平が維持されることになって、当該液面に接する円板４も水平状態が確保されることになる。したがって、円板４上のアンテナ６の指向性が変動することが防止されることになる。
また、本実施形態では、第１軸３１や第２軸４１によって円板４やリング板３を回転自在に支持していたが、ゴム等の弾性体で円板４とリング板３とを連結したり、リング板３と容器２とを連結したりすることでも、円板４やリング板３を回転自在に支持することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を表す説明図である。
【図２】図１のアンテナ装置を構成する容器内部を表す上面視図である。
【図３】図１のアンテナ装置を構成するリング板の側面を表す説明図である。
【図４】図２の容器の水平状態を表す説明図である。
【図５】図２の容器の傾斜状態を表す説明図である。
【図６】図１のアンテナ装置におけるアンテナの変形例を表す説明図である。
【図７】図１のアンテナ装置における容器の変形例を表す説明図である。
【図８】従来のアンテナの各状態を表す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１      アンテナ装置
２      容器
３      リング板（第１支持板）
４      円板（第２支持板）
５      送信機（ウエイト）
６      アンテナ
７      液体
２１      内側面
２２      挿入穴
２２      支持穴
３１      第１軸
３２      外側面
３３      内側面
３４      支持穴
３５      開口
４１      第２軸
４２      外側面
【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】
2007134871.tif 000009
【図８】
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