JPH08596U - ループアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ループアンテナ装置を軽量化すると同時に、
広帯域感度向上回路の調整の手間を簡略化する。 【構成】 ガラス繊維入りエポキシ合成樹脂材の帯状板
の心材層の表裏に炭素繊維入りエポキシ合成樹脂の帯状
テープをエポキシ合成樹脂材で接着し、外面全体にエナ
メル塗装の塗装膜層を施した低抵抗のアンテナエレメン
トを作成する。このアンテナエレメントをその弾力に抗
して湾曲させ、エレメントの両端の炭素繊維を露出させ
て端子部分を形成し、ループアンテナを構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この発明は、無線方向探知機に用いるループ型のアンテナ装置に関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

こうしたループアンテナ装置には、アンテナ素子を線材で形成してシールド管 内に配置したシールド型のものと、アンテナ素子を棒状・板状などの金属体で形 成して裸で露出させた裸型のものとがある。

【０００３】 アンテナ素子を帯状金属板で形成した裸型のループアンテナ装置としては実公 昭５５−５２３７５などにより周知である。 また、ループアンテナに単向決定用のセンスアンテナとそのＶＨＦ・ＵＨＦ帯 での位相安定用の水平円環付きカウンタポイズとを組み付けたセンスアンテナ・ カウンタポイズ付きループアンテナ装置としては本願出願人による特願昭６０− ８４０９２がある。

【０００４】 そして、こうしたループアンテナ装置は、周囲の構造物の影響による探知誤差 をさけるため、主として、振動の多い船舶のマスト頂上などに装備されるので、 耐震的にも塩害的にも強く、かつ、軽量の構造で無ければならない。 このため、アンテナ素子部分を耐食アルミ合金、それを保持するベース（基底 台座）部分を耐食アルミ合金またはＦＲＰ（強化ポリエステル合成樹脂）材など で構成している。

【０００５】 さらに、特定の周波数範囲における感度を向上させるため、ループアンテナ素 子回路自体をその周波数帯域付近に共振させるとともに、この共震を鈍化させて 広帯域化するための抵抗を付加した広帯域感度向上回路が施される。そして、２ つのループを直行型に設けたループアンテナでは、各ループアンテナ間における この回路の電子的不平衡が方向探知精度に大きく影響するため、入念に調整され ている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

最近は、中型船舶までがＦＲＰ船化されて船体自体がごく軽量化されたため、 マスト上のわずかな重量物が、船体の動揺や横倒限界に大きく悪影響を及ぼすよ うになり、ループアンテナ装置を、さらに、量化することが要望されている。

【０００７】 一方、港における荷役作業時に、当該荷役機械の一部がアンテナ素子にごく軽 くわずかに接触しただけでも、それがすぐに変形してしまい方向探知誤差を招く ため、頑丈なものにすることが要望されている。 また、前記の広帯域感度向上回路の調整には、多くの手間が掛かるので、これ を簡略化することが要望されているなど、多くの要望があり、これらの要望を一 挙に解消できるようなループアンテナ技術の出現が期待されているという問題点 がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この発明は、上記のループアンテナ素子を、低抵抗の導電性をもつ炭素繊維入 り合成樹脂材の帯状板をその弾力に抗して湾曲させて形成する手段により、上記 の各問題点を一挙に解決し得るようにしたものである。

【０００９】

【実施例】

以下、実施例を図面により説明する。 図において、図１はアンテナ素子を形成するための炭素繊維入り合成樹脂材の 帯状板１とその両端に被い着ける端子用の薄導体板３を示し、帯状板１は直線状 に形成されていて、その両端の各表面部分に端子面２が設けてある。

【００１０】 帯状板１の素地部分は、その断面、つまり、イ−イ断面が図２のように、中心 にガラス繊維入りエポキシ合成樹脂材の帯状板の心材層Ｔ１を配置し、その表裏 両面側に炭素繊維入りエポキシ合成樹脂材の帯状テープの表皮層Ｔ２をエポキシ 合成樹脂材で接着して１体の帯状板に形成し、外面全体にエナメル塗装の塗膜層 Ｔ３を施したものである。そして、心材層Ｔ１のガラス繊維は繊布状に形成され 、表皮層Ｔ２の炭素繊維は図４の炭素繊維方向Ｄ１のように帯状板１の長手方向 に引きそろえた平行状のもので形成されている。端子面２の部分は、図４のよう に表裏両面を炭素繊維方向Ｄ１と直角方向Ｄ２に引っかくなどして粗し炭素繊維 を表面に露出した後、ニッケル粉末入りアクリル合成樹脂塗料などの導電性塗料 を塗布して導通接触層Ｔ４を設け、その断面、つまり、ロ−ロ断面が図３のよう に形成されている。そして、この部分に固定用の取り付け穴Ｐ１を設け、後記の ように、ベース（基底台座）部分１０に組み付けて出力取り出し端子部分を形成 する。

【００１１】 薄導体板３は、薄いステンレス板または薄い銅版にニッケルメッキを施したも のなどによる薄い導体板を、帯状板１の両端の端子面２の長さｌ部分の広さに及 んで接触する面を上下にもち、この両面を横側で結んだ形状、例えば、図６のよ うな横長のコの字状に折り曲げ形成したもので、穴Ｐ１に対応する取り付け穴Ｐ ２が設けてある。

【００１２】 薄導体板３は、後記の組み付けにおいて、帯状板１の端子面２との接触面を増 加させるとともに上・下両方の端子面２を短絡接続して並列接続化し、アンテナ 素子自体の導電性の低抵抗化とこの組み付け部分におけるアンテナ出力取り出し のための接触抵抗の低減とそれらのバラつきの除去に役立てているものである。

【００１３】 端子面押当具４は、ステンレス材または銅版にニッケルメッキを施したものな どによる導体材を用いて、その下側面、つまり、低面をアンテナ素子のループ円 の半径Ｒで形成し、後記の組み付けにおいて、端子面２に十分接触し、端子面２ を強制的に押さえ付けるのに十分耐える厚さｈを以て形成され、穴Ｐ１に対応す る取り付け穴Ｐ４が設けてある。

【００１４】 図７は帯状板１をアンテナ素子に形成して基底台座１０に組み付ける手順を示 し、図８は組み付けた状態を示す。 帯状板１は、図１のような直線上に形成されているが、端子面２から少し内寄 りの部分を両手でもって、その弾力に抗してリング状に湾曲させると、その弾性 と剛性とによって反発された自然の輪形、つまり、図７のようにループ状になり 、ループアンテナのアンテナ素子として形成することができる。

【００１５】 端子面２に薄導体板３を被い着けて、その上面側に端子面押当金具４を当て、 ネジＳ１を穴Ｐ１・Ｐ２・Ｐ４に通して取付座５に締め付けると、取付座５の上 面が端子面押当金具４と同様にアンテナ素子のループ円の半径Ｒ（正確には、Ｒ に帯状板１と薄導体板３の厚さを加えた半径になるがＲでもほとんど変わらない ）で形成してあるので、目的寸法のループ状のアンテナ素子が基底台座１０に組 み付けられたことになる。

【００１６】 基底台座１０は、合わせ位置７で上下に、蓋体６と受座８とに分解できる構造 でＦＲＰ材で作られ、パッキンＷ１を介在させて、取付座５と交互に配置したネ ジＳ５で一体に締め付けることにより、内部に防水室を形成してあり、受座８の 下端面側に突出させた取付ネジ９によって船のマストまたは筒上鉄塔など頂上に 設けたフランジ（図示せず）に固定して支持する。取付座５は基底台座１０の上 面側に、必要数（図の場合、直交ループアンテナなので、４個を９０゜間隔で放 射状に）突出して形成され、内部にネジＳ１用の埋込金具１１・１１´を埋め込 んであり、その一方の埋込金具１１を下側に突出してアンテナ出力取り出し用の 電極とし、これに付属回路用のプリント配線板１２をネジＳ４で組み付けてある 。

【００１７】 蓋体６の中央には、ボスＣ１を突出させ、そのくぼみ穴に、ＦＲＰなどの絶縁 材で中空筒状に形成した支柱１３の下端の詰め金具１３ＡをパッキンＷ２を介し てネジＳ３で締め付けて固定することにより、支柱１３を保持してある。 支柱１３の上端にＦＲＰなどの絶縁材で形成した受座１４を固定し、その上面 に設けた帯状板１用のくぼみ穴Ｑ１に帯状板１の頂上部分を入れ込んで保持し、 その上に、鎖線で示した交差側のアンテナ素子を形成するための帯状板１´を前 記の帯状板１と同様に湾曲させて配置し、その両端を前記の帯状板１と同様にし て取付座５´に組み付けて固定した後、その上側に、ＦＲＰなどの絶縁材で形成 した押蓋１５を配置し、この下面側に設けた帯状板１´用のくぼみ穴Ｑ２で帯状 板１´の頂上部分を入れ込んで保持するようにしてネジＳ２よりに押蓋１５を受 座１４に締め付け固定する。この締め付け固定によって、帯状板１と帯状板１´ の頂上側交差点部分が受座１４と押蓋１５によって挟み止めされたことになる。

【００１８】 センスアンテナ１６を具備するアンテナ構成の場合には、帯状板１・１´の各 中央点に穴Ｐ３・Ｐ３´、受座１４・押蓋１５の各中心に穴Ｐ７・Ｐ９をそれぞ れ設けて、センスアンテナ１６を上方から差し込み、支柱１３の中を通して詰め 金具１３Ａの上端側に設けたくぼみ穴１３Ｂにセンスアンテナ１６の下端を差し 込んでネジＳ６で固定することにより一体に組み付ける。このセンスアンテナ１ ６はＦＲＰ材の細い管状体の中に導体線を通し、これを下端に設けた取り付け金 具に導通配線してある。

【００１９】 なお、各図中の各寸法は、ループアンテナを２７ＭＨｚの周波数帯用とした場 合でループの直径を６００ｍｍとしたものの実体の大きさをｍｍ単位で示したも のである。

【００２０】 そして、帯状板１自体の電気的特性を、その表皮層Ｔ２の両端の端子面２間に 導通抵抗が上側表皮層・下側表皮層とともに各６Ω程度の低抵抗の導伝性をもつ ようにし、上記のような端子部分の組み付け構成によりこの上・下両方の表皮層 を並列接続化して３Ω程度のものにしてあり、また、端子部分の組み付け自体に おける接触抵抗が無視できる程度の導通を得るようにしている。

【００２１】 ［変形実施］ この発明は、次のように、変形して実施することができる。 （１）１つのループアンテナのみで構成されるもの、つまり、図７において帯 状板１のみの構成にしたものに摘要する。

【００２２】 （２）埋込金具１１・１１´の上側を取付座５の上面側に露出し、その上面を 薄導体板３の下面に沿う形状に形成し、薄導体板３を図６の横の継なぎ部分を取 り除いた上・下別個のもので形成して、図２の組み付けと同様に、この上・下両 方の表面層Ｔ２の並列接続効果を得られるように構成する。

【００２３】 （３）埋込金具１１・１１´の上端側を、上記（２）項と同様に形成し、薄導 体板３は図６のままとし、端子面押当金具４をＦＲＰなどの絶縁材で形成して、 図７の組み付けと同様の導通接続効果を得られるように構成する。

【００２４】 （４）取付座５の上面と端子面押当金具４の下面とを平面とし、適度の傾斜面 、例えば、ループアンテナの直径円の接線の傾斜をもつ平面にして、組み付け時 に、端子面２と薄導体板３に加わる変形応力を無くして、導通接触効果を良くす る。

【００２５】 （５）取付座５の上面と端子面押当金具４の下側面とを、水平もしくはそれに 近い傾斜の平面もしくはそれに近い曲面にして、ループの形状を水平方向に平た い楕円形とし、または、それらを垂直方向に近いものにして、ループの形状を垂 直方向に平たい楕円形として構成する。

【００２６】 （６）帯状板１の表裏両面に形成してある炭素繊維入りエポキシ合成樹脂材の 帯状テープの表皮層Ｔ２を上側または下側の一方のみとし、薄導体板３を１枚の 平面板にして構成する。

【００２７】 （６）支柱１３の筒状部分１３Ｃを内側を、ガラス繊維入りエポキシ合成樹脂 で作り、その外側に炭素繊維入りエポキシ合成樹脂材を巻き付け、その各繊維を 繊布状のものにして形成することにより、支柱１３部分の耐震強度を向上させる 。

【００２８】 （７）基底台座１０を合わせ位置７で分解出来ない蓋体６・受座８を一体にし たもので形成し、安価な構造にする。

【００２９】 （８）センスアンテナ１６付きの場合におけるセンスアンテナ１６を炭素繊維 入りのエポキシ合成樹脂棒または管で形成する。

【００３０】 （９）図３に鎖線で示したような、位相安定用の水平円環付きカウンタポイズ とを組み付けて前記特願昭６０−８４０９２のように構成する場合において、そ の水平環状のスタブリング１７を帯状板１と同様のもので形成する。

【００３１】 （１０）上記（９）の位相安定用の水平円環付きカウンタポイズから張り出す カウンタポイズ１８を上記（８）項のセンスアンテナ１６と同様にして形成する 。

【００３２】 （１１）帯状板１を形成する炭素繊維の電気的特性条件を変えることにより、 その両端の端子面２間の導通抵抗値を更に少なくして、低い周波数帯にも適する ものに、あるいは逆に、その抵抗値を大きくして高い周波数帯での広帯域化に適 するものに構成する。

【００３３】

【考案の効果】

この発明によれば、上記のように、帯状板１を低抵抗の導伝性を持つ炭素繊維 入り合成樹脂材の帯状板で形成し、これをその弾力に抗して湾曲させてループア ンテナのアンテナ素子を形成してあるので、アンテナ装置がごく軽量になり、軽 小型船の場合でもその重心を高くして動揺や横倒限界に悪影響を与えることがな く、そのうえ、荷役機械などが軽く触れた程度では瞬間的に変形するだけで元の 形状に復元するので、従来のように、それによってアンテナ素子が変形して方向 誤差を招くような事態が生ずることがない。

【００３４】 また、帯状板１の表面を粗して炭素繊維を露出させ、これに導通性塗料を施す などの端子面形成手段によって、導通接触を良好にしてあるため、耐震的に安定 した電気的特性が得られるほか、高い周波数帯用の場合には、帯状板１に適度の 低抵抗を持たせることによって、従来のように、プリント配線板１２内に広帯域 化のための複雑な回路を設けたり、その回路常数を平衡させるための面倒な調整 作業を省くことができる。

【００３５】 さらに、アンテナ素子が帯状板１のように直線状になっているので、組み付け 前の分解状態で荷造りして輸送し、現場で組み付ける手段をとれば、運搬のコス トを従来の３〜５分の１に低減できるなどの特徴がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】要部の部品斜視図

【図２】要部の部品断面図

【図３】要部の部品断面図

【図４】要部の部品平面図

【図５】要部の部品正面図

【図６】要部の部品断面図

【図７】組み付け手順の斜視図

【図８】組み付け状態の縦断面図

【符号の説明】

１ 帯状板 ２ 端子面 ３ 薄導体板 ４ 端子面押当金具 ５ 取付座 ６ 蓋体 ７ 合わせ位置 ８ 受座 ９ 取付ネジ １０ 基底台座 １１ 埋込金具 １２ プリント配線板 １３ 支柱 １４ 受座 １５ 押蓋 １６ センスアンテナ １７ スタブリング １８ カウンタポイズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 野本 能義 神奈川県相模原市西橋本１−17−71

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナ素子を低抵抗の導電性をもつ炭
   素繊維入り合成樹脂材の帯状板をその弾力に抗して湾曲
   させて形成したことを特徴とするループアンテナ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のループアンテナ装置であ
   って、前記帯状板の両端の表面を粗して前記炭素繊維を
   露出させた上に導電性塗料を塗布して出力取り出し用の
   端子面を形成する端子面形成手段を具備することを特徴
   とするループアンテナ装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のループアンテナ装置であ
   って、前記帯状板の表裏両面側に前記炭素繊維を配置し
   て前記帯状を形成する炭素繊維配置手段と、前記帯状板
   の両端の表裏両面を粗して前記炭素繊維を露出させた上
   に導電性塗料を塗布して出力取り出し用の端子面を表裏
   に形成する表裏端子面形成手段とを具備することを特徴
   とするループアンテナ装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のループアンテナ装置であ
   って、前記帯状板の表裏両面側に前記炭素繊維を配置し
   て前記帯状を形成する炭素繊維配置手段と、前記帯状板
   の両端の表裏両面を粗して前記炭素繊維を露出させた上
   に導電性塗料を塗布して出力取り出し用の端子面を表裏
   に形成する表裏端子面形成手段と、前記表裏に形成した
   各端子面に接する各接触面を連続させた薄い導体板を前
   記両端に被い着けて取り出し端子面を形成する薄導体板
   被着手段とを具備することを特徴とするループアンテナ
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載のループアンテナ装置であ
   って、前記帯状板を板状のまま荷造りして輸送し、ルー
   プアンテナ装置の取り付け現場で帯状板を湾曲形成して
   ループ状に形成して基底台座組み付ける現場組み付け手
   段を具備することを特徴とするループアンテナ装置。