(57)【要約】【課題】  開口面積が大きく、高い電波周波数帯のフェーズドアレイアンテナ装置においても、電子ユニットの挿入状態で所望の素子アンテナの配置位置を維持し、かつ電子ユニットをアンテナ背面から本体フレームと干渉することなく挿抜することを目的とする。【解決手段】  電子ユニットの素子アンテナに、ヒンジ機構と素子アンテナ間を連結する弾性体を付加し、本体フレームへの挿入時に、ヒンジの回転により素子アンテナの配置を可動とすることで、挿抜性を確保する。【選択図】      図２
2009253361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒンジ機構を有した複数の素子アンテナと、
上記素子アンテナ間を連結する弾性体と、
上記素子アンテナに接続され送受信回路を構成するモジュールと、
を具備した複数の電子ユニットと、
上記複数の電子ユニットを装着するための装着穴と、上記素子アンテナを保持するとともに上記素子アンテナのヒンジ機構を可動して上記各電子ユニットにおける両端の素子アンテナの間隔を上記装着穴の開口幅よりも広げるガイドとを有し、上記素子アンテナの背面側から上記装着穴を介して装着された上記複数の電子ユニットが所定間隔で配列されるフレームと、
を備えたフェーズドアレイアンテナ装置。
【請求項２】
ヒンジ機構を有した複数の素子アンテナと、
上記素子アンテナ間を連結するベローズと、
上記素子アンテナに接続され送受信回路を構成するモジュールと、
を具備した複数の電子ユニットと、
上記複数の電子ユニットを装着するための装着穴を有し、上記素子アンテナの背面側から上記装着穴を介して装着された上記複数の電子ユニットが所定間隔で配列されるフレームと、
を備え、
上記ベローズの圧力変動により上記電子ユニットの装着前後で上記素子アンテナ間隔を変化させるフェーズドアレイアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のエレクトロニクスで構成された電子ユニットを１つの構成単位とし、さらにこれらの電子ユニットが複数組み合わされることにより構成されるフェーズドアレイアンテナ装置（以降、ＰＡＡと称する）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＰＡＡは、本体フレームに複数の電子ユニットを挿入することで構成され、電子ユニットは、複数のエレクトロニクスモジュール（以降、モジュール）から構成される。モジュールの整備、および故障による交換作業等においては、ユニット単位で本体フレームより取外し、整備、交換を完了した後、本体フレームに取付される。
電子ユニットの外形・質量としては、可搬性を考慮しなければならず制限があるため、開口面積の大きな大型のＰＡＡは、開口面を縦横に分割するように複数の電子ユニットから構成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特公平３−２２０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＰＡＡの電波放射面に並ぶ素子アンテナの配置は、放射する電波の周波数で決まり、その配置ピッチは均一であることが必要である。高い電波周波数帯のＰＡＡでは素子の配置ピッチは狭くなり、隣り合う電子ユニットの間隔が狭くなる。
【０００５】
これに対し、電子ユニットを保持するための保持構造部の占有空間が必要であり、この空間が素子の配置ピッチよりも大きい場合、電子ユニットを背面から挿抜する方法ではユニットの保持構造部と素子アンテナとが干渉するため、電波放射面側から挿抜するような構造を採用せざるを得ない。
【０００６】
しかしながら、電子ユニットの取外し、および取付の際の整備性（挿抜性）を考慮する場合、電子ユニットを挿抜する方向としては、ＰＡＡが搭載されるプラットフォームの内部、つまりＰＡＡの背面からユニットを挿抜できる方が、外囲（風雨）に曝されるＰＡＡの電波放射面側（正面）から整備を行うよりも都合が良い。
【０００７】
この発明は、係る課題を解決するためになされたものであり、開口面積が大きく、高い電波周波数帯のフェーズドアレイアンテナ装置においても、電子ユニットをフェーズドアレイアンテナの背面から挿抜することを可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によるフェーズドアレイアンテナ装置は、ヒンジ機構を有した複数の素子アンテナと、上記素子アンテナ間を連結する弾性体と、上記素子アンテナに接続され送受信回路を構成するモジュールと、を具備した複数の電子ユニットと、上記複数の電子ユニットを装着するための装着穴と、上記素子アンテナを保持するとともに上記素子アンテナのヒンジ機構を可動して上記各電子ユニットにおける両端の素子アンテナの間隔を上記装着穴の開口幅よりも広げるガイドとを有し、上記素子アンテナの背面側から上記装着穴を介して装着された上記複数の電子ユニットが所定間隔で配列されるフレームと、を備えたものである。
【０００９】
また、ヒンジ機構を有した複数の素子アンテナと、上記素子アンテナ間を連結するベローズと、上記素子アンテナに接続され送受信回路を構成するモジュールと、を具備した複数の電子ユニットと、上記複数の電子ユニットを装着するための装着穴を有し、上記素子アンテナの背面側から上記装着穴を介して装着された上記複数の電子ユニットが所定間隔で配列されるフレームと、を備え、上記ベローズの圧力変動により上記電子ユニットの装着前後で上記素子アンテナ間隔を変化させるものであっても良い。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、電子ユニットをフェーズドアレイアンテナに保持する際、素子アンテナと干渉することなく、電子ユニットを装着フレームにおける素子アンテナの背面側から挿抜することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明に係る実施の形態１によるＰＡＡの実装形態を示す図であり、（ａ）は
ＰＡＡのプラットフォームへの搭載状態を示す図であり、（ｂ）はＰＡＡの斜視図を示す図である。また、図２（ａ）はＰＡＡの内部構成を示す断面図であり、図２（ｂ）はＰＡＡに実装される電子ユニットの構成を示す図である。
【００１２】
図１（ａ）、（ｂ）において、ＰＡＡは電波放射面３を有した本体フレーム２から構成され、本体フレーム２はプラットフォーム４に収容される。本体フレーム２は、内部に複数の電子ユニット１を収容し、保持する。
【００１３】
図２（ａ）、（ｂ）において、本体フレーム２は内部に電子ユニット１を保持するための保持構造５と、電子ユニット１を挿抜するための所定の開口幅を有した装着穴８０が設けられている。保持構造５は各電子ユニット１の周囲に設けられ、保持嵌合部（図示せず）を有して電子ユニット１を保持することができる。電子ユニット１は基板から構成され、その基板上に複数のモジュール７と複数の素子アンテナ６が実装されて、各モジュール７および素子アンテナ６がそれぞれ所定のピッチで配列されている。各モジュール７にはそれぞれ素子アンテナ６が電気的に接続される。各モジュール７の内部には、高出力増幅器や低雑音増幅器のようなアクティブ素子や、移相器やサーキュレータやスイッチなどのパッシブ素子が収容されており、送受信回路を構成している。
【００１４】
本体フレーム２の外囲に曝される面が、電波が放射される電波放射面３である。電子ユニット１の整備時、電波放射面３と対をなす反対側の裏面方向から、装着穴８０を介して本体フレーム２の内部に電子ユニット１を挿抜することができる。各素子アンテナ５は、本体フレーム２の電波放射面３側に均等に配置されている。
【００１５】
図３は実施の形態１による本体フレーム２と電子ユニット１の嵌合構造を示す図であり、（ａ）は挿入後の状態、（ｂ）は挿入前の状態、（ｃ）は電子ユニット１の構成を示す図である。
【００１６】
図において、本体フレーム２には、モジュール７の配列ピッチよりも広いピッチで、素子アンテナ６が配列されている。本体フレーム２の内部には、電波放射面３側に複数のガイド８が設けられている。ガイド８は楔型部２１とストレート孔（素子アンテナ挿入孔）２０からなり、本体フレーム２への電子ユニット１の挿入時に、ガイド８の楔型部２１が素子アンテナ６の位置を矯正することで、素子アンテナ６の配列ピッチを広げることができる。同時に、素子アンテナ６はガイド８のストレート孔２０に挿入される。
【００１７】
電子ユニット１には、素子アンテナ６の配置を可動するためのヒンジ機構９が設けられている。このヒンジ機構９は、回転軸９３を介して相互に連結された２つの回転リンク９１、９２から構成され、回転軸９４を介して電子ユニット１を構成する基板に連結される。また、電子ユニット１には、ゴムやバネ等の弾性体１０が設けられている。弾性体１０はヒンジ機構９の回転リンク９１および回転軸９３よりも僅かに上側（電波放射方向側）に取り付けられ、素子アンテナ間を連結している。
【００１８】
素子アンテナ６がガイド８の楔型部に矯正され、ヒンジ機構９の回転リンク９１、９２が回転して倒れることで、隣接する素子アンテナ６同士がモジュールの配列方向に離れ、モジュールの配列ピッチよりも広い間隔を空けてガイド８のストレート孔２０に挿入される。電子ユニット１を本体フレーム２に挿入し完全に嵌合した状態では、ガイド８の楔型部２１により素子アンテナ６の配置ピッチが広がり、両端の素子アンテナの間隔を装着穴の開口幅よりも広げることで、素子アンテナの利得特性に応じた所望の配置位置を維持することができる。この挿入状態では、弾性体１０によって、素子アンテナ６同士が適度に元の位置に戻ろうとする復元力を受けている。
【００１９】
また、素子アンテナ６が引抜かれ、ガイド８による矯正が解除されると、ヒンジ機構９と弾性体１０の作用により、素子アンテナ６は各々の配列ピッチが元の狭いピッチ間隔に復元し、その状態を維持する。素子アンテナ６の挿入時も、ガイド８による矯正を受ける前の状態では、素子アンテナ６の各配列ピッチが狭いピッチ間隔となっている。このため、本体フレーム２の保持構造５と干渉することなく電子ユニット１を挿抜することが可能となる。
【００２０】
この実施の形態１によるフェーズドアレイアンテナ装置は、ヒンジ機構９を有した複数の素子アンテナ６と、素子アンテナ間を連結する弾性体１０と、素子アンテナ６に接続され送受信回路を構成するモジュール７と、を具備した複数の電子ユニット１と、複数の電子ユニット１を装着するための装着穴８０と、素子アンテナ６を保持するとともに素子アンテナ６のヒンジ機構９を可動して各電子ユニット１における両端の素子アンテナ６の間隔を装着穴８０の開口幅よりも広げるガイド８とを有し、素子アンテナ６の背面側から装着穴８０を介して装着された複数の電子ユニット１が所定間隔で配列される本体フレーム２と、を備えたものである。これにより、電子ユニット１をフェーズドアレイアンテナ装置に保持する際、素子アンテナ６と干渉することなく、電子ユニット１を装着する本体フレーム２における素子アンテナ６の背面側から挿抜することができる。
【００２１】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２における本体フレーム２と電子ユニット１の嵌合部の構造を示す図であり、（ａ）は挿入後の状態、（ｂ）は挿入前の状態、（ｃ）は電子ユニット１の構成を示す図である。図中、図３と同一符号のものは実施の形態１と同様の構成および動作を行うものである。
【００２２】
この実施の形態２では、電子ユニット１のモジュール７には素子アンテナ６の位置を可動とするヒンジ機構９を設けるとともに、各素子アンテナ６の合間にベローズ１１のように内部圧力の上昇により自ら膨張する部品を装着する。ベローズ１１には、図示しないホースが接続されており、空気もしくは液体をベローズ内に注入もしくは抜き出すことで、ベローズ内の圧力を変化させることができる。
なお、ベローズ１１を設けることでガイド８を設置する必要がないので、実施の形態１における本体フレーム２の構造はより簡単なものとなる。
【００２３】
ヒンジ機構９と弾性体１０により、ベローズ１１に圧力を印加しないかぎり、素子アンテナ６は、各々配置ピッチが狭い状態を維持するため、本体フレーム２の保持構造５と干渉することなく電子ユニット１の挿抜が可能になる。
【００２４】
また、本体フレーム２に電子ユニット１を挿入後、ベローズ１１に等しい圧力を印加することで、均等に素子アンテナ６は広がり、所望の配置位置を維持することができる。
【００２５】
この実施の形態では、ヒンジ機構９を有した複数の素子アンテナ６と、素子アンテナ間を連結するベローズ１１と、素子アンテナ６に接続され送受信回路を構成するモジュール７と、を具備した複数の電子ユニット１と、複数の電子ユニット１を装着するための装着穴８０を有し、素子アンテナ６の背面側から装着穴８０を介して装着された上記複数の電子ユニット１が所定間隔で配列されるフレーム２と、を備え、上記ベローズ１１の圧力変動により電子ユニット１の装着前後で素子アンテナ間隔を変化させることを特徴とする。これにより、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態１によるＰＡＡの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるＰＡＡの内部構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１による本体フレームと電子ユニットの嵌合構造を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態２による本体フレームと電子ユニットの嵌合構造を示す構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ユニット、２  本体フレーム、３  電波放射面、４  プラットホーム、５  保持構造、６  素子アンテナ、７  モジュール、８  ガイド、９  ヒンジ機構、１０  弾性体、１１  ベローズ、８０  装着穴。
【図１】
2009253361.tif 000003
【図２】
2009253361.tif 000004
【図３】
2009253361.tif 000005
【図４】
2009253361.tif 000006