(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の外表面に沿って形成された３次元曲面を有する誘電体基板と、
上記構造物の内部に面した内層側に位置し、上記誘電体基板と所定の間隔をおいて対向配置され、平面状に構成され、複数の素子アンテナを有する平面アレーアンテナと、
上記平面アレーアンテナと上記誘電体基板の間に設けられ、厚みが不均一なスペーサとを有するコンフォーマルアレーアンテナ。
【請求項２】
構造物の外表面に沿って形成された３次元曲面を有する誘電体基板と、
上記構造物の内部に面した内層側に位置し、上記誘電体基板と所定の間隔をおいて対向配置され、円筒面の一部に取り付けられた複数の素子アンテナを有する曲面アレーアンテナと、
上記曲面アレーアンテナと上記誘電体基板の間に設けられ、厚みが不均一なスペーサとを有するコンフォーマルアレーアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は航空機の機体表面等に取り付けられ、例えばレーダーとして、あるいは通信に用いられるコンフォーマルアレーアンテナに関し、さらに詳しくはその構成法に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３はコンフォーマルアレーアンテナの使用例を示す図である。図３（Ａ）は上記アンテナ１を航空機２の胴体に取り付けた状態を示す図であり、一方図３（Ｂ）は図３（Ａ）の破線３で記した部分を拡大したものである。このようにコンフォーマルアレーアンテナは、例えば航空機の機体表面に設置され、レーダーや通信用アンテナとして用いられる。図３（Ｂ）に示すように素子アンテナ４は3次元曲面を有するアンテナ面５上に所望のビームを形成可能なように取り付けられており、例えば誘電体基板上にエッチングによって形成される。
【０００３】
コンフォーマルアレーアンテナが設置される面は３次元曲面で構成される。したがって、このような場所にアレーアンテナが設置される場合、アンテナ面はアンテナが設置される面と同一の３次元曲面である必要がある。従来のコンフォーマルアレーアンテナは、その構成品である素子アンテナ４、アンテナ面５を所望の３次元曲面にて形成していた。
【０００４】
図４は３次元曲面を有するアンテナ面５の製造フローである。アンテナ面が３次元曲面の場合３次元露光が行われるが、この３次元露光プロセスはレーザーを用いたレーザー露光が行われる。このレーザー露光はレーザー光を走査し、所望のパターンを塗りつぶさなければならないため、非常に長い時間がかかることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のコンフォーマルアレーアンテナにおいては３次元曲面を有する曲面アレーアンテナの製造に長時間を要し、高額になるという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、コンフォーマルアレーアンテナの製造を容易にするためのものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明によるコンフォーマルアレーアンテナは、構造物の外表面に沿って形成された３次元曲面を有する誘電体基板と、上記構造物の内部に面した内層側に位置し、上記誘電体基板と所定の間隔をおいて対向配置され、平面状に構成され、複数の素子アンテナを有する平面アレーアンテナと、上記平面アレーアンテナと上記誘電体基板の間に設けられ、厚みが不均一なスペーサとを有するように構成したものである。
【０００８】
また、構造物の外表面に沿って形成された３次元曲面を有する誘電体基板と、上記構造物の内部に面した内層側に位置し、上記誘電体基板と所定の間隔をおいて対向配置され、円筒面の一部に取り付けられた複数の素子アンテナを有する曲面アレーアンテナと、上記曲面アレーアンテナと上記誘電体基板の間に設けられ、厚みが不均一なスペーサとを有するように構成したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１。
図１はこの発明の実施の形態１を示すコンフォーマルアレーアンテナである。図１（Ａ）はアンテナの斜視図であり、図１（Ｂ）は図４（Ａ）の断面図である。図において４は素子アンテナ、６は素子アンテナが構成される平面アンテナ面、７は誘電体基板、８はスペーサである。
【００１０】
次に構成について詳細に説明する。アンテナを航空機、建物等任意の３次元曲面を有するものの外表面に設置する場合、誘電体基板７が所望の３次元曲面に沿うように形成される。その内層となるスペーサ８は更にその内層となる平面アンテナ面６との形状を補うように、場所ごとに任意の厚みを有している。このように、場所ごとに厚みの異なるスペーサは例えばハニカム基板を用いて形成することが可能である。
【００１１】
この場合、平面アンテナ面６は平面であるため、従来の平面アンテナを製造するようにして製造することができる。
【００１２】
また、誘電体基板７は電波に対する反射、通過損失を少なくするため、ガラスエポキシ基板など波長に比べ十分薄いもので構成される。
【００１３】
実施の形態２。
図２はこの発明の実施の形態２を示すコンフォーマルアレーアンテナである。図２（Ａ）はアレーアンテナの斜視図であり、図２（Ｂ）は図４（Ａ）の断面図である。図において４は素子アンテナ、９は素子アンテナが構成される円筒アンテナ面、７は任意の３次元曲面を有する誘電体基板、８はスペーサである。
【００１４】
次に構成について詳細に説明する。誘電体基板７を任意の３次元曲面とすること、さらにスペーサの厚みを変化させる構成については、実施の形態１と同じである。
【００１５】
図において素子アンテナ４が設置される面は、円筒にて構成されており、このアレーアンテナをフェーズドアレアーアンテナとして使用する場合、広角にビームを走査しても利得低下を少なくすることができる。
【００１６】
また、円筒アンテナ面９を形成する基板は、実施の形態１における平面アンテナ面６を形成する場合と同じく、従来の平面基板を製造する方法で製造され、円筒面に沿わせることで円筒アンテナ面９を形成している。
【００１７】
なお、上記実施の形態では、コンフォーマルアレーアンテナを航空機の機体表面に取り付けた場合を例に挙げたが、自動車、鉄道、建物等にも利用可能である。
【００１８】
【発明の効果】
第１の発明によれば、構造物の外表面に沿って形成された３次元曲面を有する誘電体基板と、上記構造物の内部に面した内層側に位置し、上記誘電体基板と所定の間隔をおいて対向配置され、平面状に構成され、複数の素子アンテナを有する平面アレーアンテナと、上記平面アレーアンテナと上記誘電体基板の間に設けられ、厚みが不均一なスペーサとを有するように構成したので、製造を容易に行うことが可能である。
【００１９】
また、第２の発明によれば、構造物の外表面に沿って形成された３次元曲面を有する誘電体基板と、上記構造物の内部に面した内層側に位置し、上記誘電体基板と所定の間隔をおいて対向配置され、円筒面の一部に取り付けられた複数の素子アンテナを有する曲面アレーアンテナと、上記曲面アレーアンテナと上記誘電体基板の間に設けられ、厚みが不均一なスペーサとを有するように構成したので、製造を容易に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係るコンフォーマルアレーアンテナを示す図である。
【図２】  この発明の実施の形態２に係るコンフォーマルアレーアンテナを示す図である。
【図３】  従来のコンフォーマルアレーアンテナの運用例を示す図である。
【図４】   従来のコンフォーマルアレーアンテナの製造フローを示す図である。
【符号の説明】
１  コンフォーマルアレーアンテナ、２  航空機、４  素子アンテナ、５  アンテナ面、６  平面アンテナ面、７  誘電体基板、８  スペーサ、９  円筒アンテナ面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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