(57)【要約】【課題】可撓性の高い同軸ケーブルを用いながら故障の発生や通信品質の低下を抑制することが可能なアンテナ装置、及びアンテナ装置用固定具を提供する。【解決手段】アンテナ装置１は、電磁波を放射又は受信するアンテナ素子２ａがマイクロストリップ線路２１により形成されたアンテナ基板２と、アンテナ基板２を収容するレドーム３と、マイクロストリップ線路２１に接続された中心導体４０、中心導体４０の周囲を被覆した絶縁体４１、絶縁体４１の周囲に設けられた外部導体４２、及び外部導体４２の周囲を被覆したシース４３を有する可撓性の同軸ケーブル４と、同軸ケーブル４をレドーム３に固定する固定具５とを備える。レドーム３には、同軸ケーブル４の端部が導入される導入路３ａが形成され、固定具５は、シース４３を締め付けて同軸ケーブル４を把持すると共に、導入路３ａの内部でレドーム３に固定される。【選択図】図１
2017055301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を放射又は受信するアンテナ素子がマイクロストリップ線路により形成されたアンテナ基板と、
前記アンテナ基板を収容する収容部材と、
前記マイクロストリップ線路に接続された中心導体、前記中心導体の周囲を被覆した絶縁体、前記絶縁体の周囲に設けられた外部導体、及び前記外部導体の周囲を被覆した外被を有する可撓性の同軸ケーブルと、
前記同軸ケーブルを前記収容部材に固定する固定具とを備え、
前記収容部材には、前記同軸ケーブルの端部が導入される導入路が形成され、
前記固定具は、前記外被を締め付けて前記同軸ケーブルを把持すると共に、前記導入路の内部で前記収容部材に固定された、
アンテナ装置。
【請求項２】
前記固定具は、周方向の一部にスリット状の隙間が形成されると共に前記隙間の幅を変化させることが可能な弾性を有する筒状の本体と、前記隙間を挟む前記本体の両端部間に配置されて前記本体を縮径させる軸状の締付部材とを有する、
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記固定具は、前記導入路の内面に開口するボルト孔を挿通するボルトによって前記収容部材に固定された、
請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
電磁波を放射又は受信するアンテナ素子がマイクロストリップ線路により形成されたアンテナ基板を収容する収容部材に、前記アンテナ基板に接続される同軸ケーブルを固定する固定具であって、
前記収容部材に形成された導入路の内部で前記収容部材に固定され、周方向の一部にスリット状の隙間が形成されると共に前記隙間の幅を変化させることが可能な弾性を有する筒状の本体と、
前記隙間を挟む前記本体の両端部間に配置されて前記本体を縮径させる軸状の締付部材とを有し、
前記本体が縮径することにより前記同軸ケーブルの外被を締め付けて前記同軸ケーブルを把持する、
アンテナ装置用固定具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ素子に同軸ケーブルが電気的に接続されたアンテナ装置及びアンテナ装置用固定具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面に複数の放射素子が形成された基板と、この基板を収容するレドームとを備え、同軸ケーブルによって放射素子への給電がなされるアンテナ装置が、例えば移動体通信の基地局用アンテナとして用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のアンテナ装置は、放射素子が形成された基板を収容する筒状のレドームの端部にコネクタが設けられている。そして、このコネクタによって、レドーム内において基板に接続されるセミフレキシブルケーブルからなる同軸ケーブルと、レドームの外部に配置される波付銅管型の同軸ケーブルとが接続されている。
【０００４】
コネクタは、２本の同軸ケーブルのそれぞれの外部導体と電気的に接続される２つのガイドと、これら２つのガイドが両端開口部のそれぞれを塞ぐように取り付けられる中空筒状の導電性シェルと、この導電性シェルの中空部内に設けられ、２本の同軸ケーブルのそれぞれの中心導体に接触する導電性の中心コンタクトと、この中心コンタクトを導電性シェルの内周面から離間させて支持する固定用絶縁体とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１８６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のアンテナ装置では、レドームの外部に配置される同軸ケーブルが波付銅管型であるので柔軟性に乏しく、その配索に手間がかかる。また、仮にレドームの外部に配置される同軸ケーブルを可撓性の高いものにすると、同軸ケーブルが風圧荷重を受けてコネクタに負担がかかり、コネクタの構成部品に損傷が発生しやすくなる。またさらに、同軸ケーブルが風圧荷重を受けると、コネクタの内部における導電性部材間の接触が不安定になりやすく、ＰＩＭ（passive intermodulation：パッシブ相互変調）による変調歪によって通信品質の低下をもたらすおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、可撓性の高い同軸ケーブルを用いながら、故障の発生や通信品質の低下を抑制することが可能なアンテナ装置、及びアンテナ装置用固定具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決することを目的として、電磁波を放射又は受信するアンテナ素子がマイクロストリップ線路により形成されたアンテナ基板と、前記アンテナ基板を収容する収容部材と、前記マイクロストリップ線路に接続された中心導体、前記中心導体の周囲を被覆した絶縁体、前記絶縁体の周囲に設けられた外部導体、及び前記外部導体の周囲を被覆した外被を有する可撓性の同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルを前記収容部材に固定する固定具とを備え、前記収容部材には、前記同軸ケーブルの端部が導入される導入路が形成され、前記固定具は、前記外被を締め付けて前記同軸ケーブルを把持すると共に、前記導入路の内部で前記収容部材に固定された、アンテナ装置を提供する。
【０００９】
また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、電磁波を放射又は受信するアンテナ素子がマイクロストリップ線路により形成されたアンテナ基板を収容する収容部材に、前記アンテナ基板に接続される同軸ケーブルを固定する固定具であって、前記収容部材に形成された導入路の内部で前記収容部材に固定され、周方向の一部にスリット状の隙間が形成されると共に前記隙間の幅を変化させることが可能な弾性を有する筒状の本体と、前記隙間を挟む前記本体の両端部間に配置されて前記本体を縮径させる軸状の締付部材とを有し、前記本体が縮径することにより前記同軸ケーブルの外被を締め付けて前記同軸ケーブルを把持する、アンテナ装置用固定具。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るアンテナ装置及びアンテナ装置用固定具によれば、可撓性の高い同軸ケーブルを用いながら、故障の発生や通信品質の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置を示す外観図である。（ｂ）は、アンテナ装置のレドームを仮想線（二点鎖線）で示し、その内部の構成を実線で示した構成図である。
【図２】図１（ｂ）に示す方向から見たアンテナ基板と同軸ケーブルとの接続部の周辺を示す拡大図である。
【図３】図２とは異なる方向から見たアンテナ基板と同軸ケーブルとの接続部の周辺を示す拡大図である。
【図４】固定具をアンテナ基板及び同軸ケーブルの一部と共に示す斜視図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施の形態］
図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置１を示す外観図である。図１（ｂ）は、アンテナ装置１のレドーム３を仮想線（二点鎖線）で示し、その内部の構成を実線で示した構成図である。このアンテナ装置１は、アンテナ基板２と、アンテナ基板２を収容する収容部材としてのレドーム３と、レドーム３の内部でアンテナ基板２に接続される同軸ケーブル４と、同軸ケーブル４をレドーム３に固定する固定具５（アンテナ装置用固定具）とを備えている。
【００１３】
図２は、図１（ｂ）に示す方向から見たアンテナ基板２と同軸ケーブル４との接続部の周辺を示す拡大図である。図３は、図２とは異なる方向から見たアンテナ基板２と同軸ケーブル４との接続部の周辺を示す拡大図である。図２及び図３では、レドーム３をその断面で示している。また、図４は、固定具５をアンテナ基板２及び同軸ケーブル４の一部と共に示す斜視図であり、図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。
【００１４】
アンテナ基板２は、板状の誘電体からなる基材２０の表（おもて）面２０ａに、電磁波を放射又は受信するアンテナ素子２ａがマイクロストリップ線路２１により形成されている。また、基材２０の裏面２ｂには、グランドパターン２２が形成されている。
【００１５】
レドーム３は、アンテナ基板２を収容する本体部３０と、固定具５が内部に配置された筒状部３１とからなる。本実施の形態では、本体部３０及び筒状部３１が共に円筒状であり、本体部３０の外径が筒状部３１の内径と略同一に形成されている。筒状部３１は、その軸方向の長さが本体部３０の軸方向の長さよりも短く、本体部３０の一端部の外周に嵌着されている。本体部３０は、電磁波の透過率が高いＦＲＰ（繊維強化プラスチック）等の材質からなる。筒状部３１の材質は、特に制限はないが、例えば本体部３０と同じものを用いることができる。
【００１６】
アンテナ装置１は、レドーム３の筒状部３１が鉛直方向の下方となるように、本体部３０が図略の支柱に固定される。アンテナ基板２は、その長手方向がレドーム３の本体部３０及び筒状部３１の中心軸方向と一致するように、レドーム３に固定される。
【００１７】
同軸ケーブル４は、可撓性を有し、一方の端部がアンテナ基板２に接続され、他方の端部は例えば送信機又は受信機に接続される。同軸ケーブル４の他方の端部が送信機に接続された場合には、アンテナ基板２のアンテナ素子２ａから電磁波が放射され、同軸ケーブル４の他方の端部が受信機に接続された場合には、アンテナ基板２のアンテナ素子２ａによって電磁波が受信される。
【００１８】
また、同軸ケーブル４は、マイクロストリップ線路２１に接続された中心導体４０と、中心導体４０の周囲を被覆した絶縁体４１と、絶縁体４１の周囲に設けられた外部導体４２と、外部導体４２の周囲を被覆した外被としてのシース４３とを有している。中心導体４０は、例えば軟銅からなる単線であり、マイクロストリップ線路２１に半田付けされている。絶縁体４１は、例えばポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥなど）等の樹脂からなる。外部導体４２は、例えば銅線やニッケル線を編み込んだ編組線からなる。シース４３は、例えばポリ塩化ビニルやポリエチレン系樹脂などの絶縁材料からなる。
【００１９】
レドーム３には、同軸ケーブル４の一方の端部が導入される導入路３ａが形成されている。本実施の形態では、この導入路３ａが、筒状部３１によって形成されている。すなわち、筒状部３１の中空部が導入路３ａとなっている。筒状部３１の内部には、その軸方向（長手方向）の一端部から本体部３０が挿入され、他端部に固定具５が収容されている。固定具５は、同軸ケーブル４の最外層であるシース４３を締め付けて同軸ケーブル４を把持し、導入路３ａの内部でレドーム３に固定されている。
【００２０】
固定具５は、周方向の一部にスリット状の隙間５０ａが形成された筒状の固定具本体５０と、隙間５０ａを挟む固定具本体５０の周方向の両端部間に配置されて固定具本体５０を縮径させる軸状の締付部材としての複数（４本）の締付ボルト５１とを有している。固定具本体５０は、例えば、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂などの熱可塑性樹脂からなり、固定具本体５０の周方向における隙間５０ａの幅を弾性的に変化させることが可能な弾性を有している。
【００２１】
固定具本体５０は、断面Ｃ字状の筒部５００と、筒部５００の外周に形成され、筒部５００の周方向に延びる複数（４つ）のリブ５０１と、隙間５０ａを挟んで対をなす複数対（４対）の第１突起５０２及び第２突起５０３とを一体に有している。第１突起５０２と第２突起５０３とは、隙間５０ａを介して対向している。第１突起５０２は、筒部５００の周方向における隙間５０ａの一側で筒部５００の外周側に突設され、第２突起５０３は、筒部５００の周方向における隙間５０ａの他側で筒部５００の外周側に突設されている。第１突起５０２の隙間５０ａ側の側面５０２ｂと第２突起５０３の隙間５０ａ側の側面５０３ｂとは、略平行である。
【００２２】
リブ５０１は、固定具本体５０の軸方向において第１突起５０２及び第２突起５０３に対応する位置に設けられ、筒部５００を補強している。つまり、第１突起５０２は、筒部５００の周方向におけるリブ５０１の一端部に連続して設けられ、第２突起５０３は、筒部５００の周方向におけるリブ５０１の他端部に連続して設けられている。リブ５０１の外径は、筒状部３１の内径よりも僅かに小さい寸法に形成されている。
【００２３】
図５に破線で示すように、複数の第１突起５０２のそれぞれには、締付ボルト５１の軸部５１０を挿通させるボルト挿通孔５０２ａが形成されている。また、複数の第２突起５０３のそれぞれには、締付ボルト５１の軸部５１０に形成された雄ねじが螺合するねじ孔５０３ａが形成されている。締付ボルト５１の頭部５１１は、第１突起５０２における隙間５０ａとは反対側の側面５０２ｃに当接している。
【００２４】
締付ボルト５１の軸部５１０が第２突起５０３のねじ孔５０３ａにねじ込まれると、筒部５００の内径が縮径して第１突起５０２の側面５０２ｂと第２突起５０３の側面５０３ｂとの間隔が狭くなる。これにより、固定具５が同軸ケーブル４のシース４３を締め付ける。同軸ケーブル４は、この締め付け力によって固定具５に固定され、固定具５に対する軸方向移動及び回動が規制される。
【００２５】
図３に示すように、固定具本体５０の筒部５００には、筒部５００の外周面に開口して径方向に所定の深さを有する係合孔５００ａが形成されている。本実施の形態では、複数のリブ５０１のうち最も導入路３ａの開口端（筒状部３１における本体部３０側とは反対側の端部）側に位置するリブ５０１よりもさらに導入路３ａの開口端に近い筒部５００の外周面に係合孔５００ａが開口している。
【００２６】
固定具５は、レドーム３の筒状部３１に形成されたボルト孔３１０を挿通する固定ボルト３２が係合孔５００ａに係合することで、筒状部３１に固定されている。ボルト孔３１０は、筒状部３１を肉厚方向に貫通し、導入路３ａの内面（筒状部３１の内周面）及び筒状部３１の外周面に開口している。
【００２７】
本実施の形態では、ボルト孔３１０の内面に雌ねじが形成され、この雌ねじに固定ボルト３２の軸部３２０に形成された雄ねじが螺合している。固定ボルト３２の軸部３２０は、固定ボルト３２の頭部３２１が筒状部３１の外周面に当接するまでボルト孔３１０にねじ込まれる。これにより、固定ボルト３２の軸部３２０の先端部が固定具５の係合孔５００ａに嵌挿され、固定具５が筒状部３１に対して抜け止め及び回り止めされる。
【００２８】
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、以下のような作用及び効果が得られる。
【００２９】
（１）同軸ケーブル４の中心導体４０を、コネクタを介することなくアンテナ基板２のマイクロストリップ線路２１に直接的に接続するので、例えばコネクタを用いた場合の接続部におけるインピーダンス不整合等により発生し得るＶＳＷＲ（定在波比）の劣化や電力損失、あるいはＰＩＭによる変調歪をなくし、通信品質を向上させることができる。
【００３０】
（２）同軸ケーブル４は、コネクタを用いることなく、固定具５によってレドーム３に対して固定される。このため、部品点数を削減することができ、故障発生リスクを低減できると共に、低コスト化を図ることが可能となる。また、コネクタ内に雨水等が浸入することによる不具合の発生も、なくすことができる。
【００３１】
（３）同軸ケーブル４は、例えば従来のアンテナ装置に用いられる波付銅管型のものに比較して高い可撓性を有しているので、配索が容易となる。また、同軸ケーブル４が風圧荷重を受けても、その荷重はシース４３を締め付ける固定具５によって吸収され、中心導体４０及び外部導体４２とアンテナ基板２との接続箇所には荷重がかからない。このため、接触不良の発生を抑制することができる。
【００３２】
（４）固定具５は、周方向の一部にスリット状の隙間５０ａが形成された筒状の固定具本体５０と、隙間５０ａを挟む固定具本体５０の両端部間（第１突起５０２と第２突起５０３との間）に配置されて固定具本体５０を縮径させる複数の締付ボルト５１とを有し、複数の締付ボルト５１のねじ込みによって固定具本体５０が縮径して同軸ケーブル４を締め付ける。この際、固定具本体５０の筒部５００の内周面がシース４３の外周面に広く接するので、締め付け荷重が局所的にかかることがなく、同軸ケーブル４に損傷が発生することを抑制できる。
【００３３】
（５）固定具５は、レドーム３の筒状部３１に形成されたボルト孔３１０を挿通する固定ボルト３２によって固定されるので、その固定作業が容易である。また、固定ボルト３２は、軸部３２０の先端部が固定具本体５０の筒部５００に形成された係合孔５００ａに係合するので、固定具５の抜け止めが確実になされる。
【００３４】
（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
【００３５】
［１］電磁波を放射又は受信するアンテナ素子（２ａ）がマイクロストリップ線路（２１）により形成されたアンテナ基板（２）と、前記アンテナ基板（２）を収容する収容部材（レドーム３）と、前記マイクロストリップ線路（２１）に接続された中心導体（４０）、前記中心導体（４０）の周囲を被覆した絶縁体（４１）、前記絶縁体（４１）の周囲に設けられた外部導体（４２）、及び前記外部導体（４２）の周囲を被覆した外被（シース４３）を有する可撓性の同軸ケーブル（４）と、前記同軸ケーブル（４）を前記収容部材（３）に固定する固定具（５）とを備え、前記収容部材（３）には、前記同軸ケーブル（４）の端部が導入される導入路（３ａ）が形成され、前記固定具（５）は、前記外被（４３）を締め付けて前記同軸ケーブル（４）を把持すると共に、前記導入路（３ａ）の内部で前記収容部材（３）に固定された、アンテナ装置（１）。
【００３６】
［２］前記固定具（５）は、周方向の一部にスリット状の隙間（５０ａ）が形成されると共に前記隙間（５０ａ）の幅を変化させることが可能な弾性を有する筒状の本体（固定具本体５０）と、前記隙間（５０ａ）を挟む前記本体（５０）の両端部間に配置されて前記本体（５０）を縮径させる軸状の締付部材（締付ボルト５１）とを有する、前記［１］に記載のアンテナ装置（１）。
【００３７】
［３］前記固定具（５）は、前記導入路（３ａ）の内面に開口するボルト孔（３１０）を挿通するボルト（固定ボルト３２）によって前記収容部材（３）に固定された、前記［１］又は［２］に記載のアンテナ装置（１）。
【００３８】
［４］電磁波を放射又は受信するアンテナ素子（２ａ）がマイクロストリップ線路（２１）により形成されたアンテナ基板（２）を収容する収容部材（３）に、前記アンテナ基板（２）に接続される同軸ケーブル（４）を固定する固定具（５）であって、前記収容部材（３）に形成された導入路（３ａ）の内部で前記収容部材（３）に固定され、周方向の一部にスリット状の隙間（５０ａ）が形成されると共に前記隙間（５０ａ）の幅を変化させることが可能な弾性を有する筒状の本体（５０）と、前記隙間（５０ａ）を挟む前記本体（５０）の両端部間に配置されて前記本体（５０）を縮径させる軸状の締付部材（５１）とを有し、前記本体（５０）が縮径することにより前記同軸ケーブル（４）の外被（４３）を締め付けて前記同軸ケーブル（４）を把持する、アンテナ装置用固定具（５）。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【００４０】
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することができる。例えば、上記実施の形態では、固定具本体５０を縮径させる軸状の締付部材として、締付ボルト５１を用いた場合について説明したが、これに限らず、例えばリベットを締付部材として用いてもよい。あるいは、バンド型の金具を締付部材として用いてもよい。
【００４１】
また、上記実施の形態では、レドーム３に１つの導入路３ａが設けられた場合について説明したが、これに限らず、レドーム３に複数の導入路３ａを設けてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１…アンテナ装置
２…アンテナ基板
２１…マイクロストリップ線路
３…レドーム（収容部材）
３２…固定ボルト
４…同軸ケーブル
４０…中心導体
４１…絶縁体
４２…外部導体
４３…シース
５…固定具（アンテナ装置用固定具）
５０…固定具本体
５１…締付ボルト
【図１】
2017055301.tif 000003
【図２】
2017055301.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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