JPH09307339A - 伸展形ヘリカルアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構造が簡単で信頼性が高く、また伸展時の形状
が正確でかつ安定した伸展形のヘリカルアンテナ装置を
提供する。 【解決手段】弾性変形可能なロッド状のロンジロン部材
１１をコイル状の弾性変形させ、その両端部をベース部
１と端部材３とで規制し、これらを伸展機構２１，２３
で接離させて伸展自在とし、またこのロンジロン部材の
中間部をスペーサ部材１３で保持し、このコイル状のロ
ンジロン部材１１をヘリカルアンテナのコイル状の素子
とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伸展自在なヘリカ
ルアンテナ装置に関する。さらに特定すれば、本発明は
このヘリカルアンテナのコイル状の素子が少なくとも短
縮状態から所定の伸展状態まで伸展することができるヘ
リカルアンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、地上または宇宙通信の分野に
おいて、ヘリカルアンテナが使用されている。このヘリ
カルアンテナは、導電性材料からなるロッド状の素子を
コイル状に形成したもので、良好な指向特性を備えてい
る。

【０００３】ところで、このヘリカルアンテナは、上記
のように素子がコイル状をなしているため、その占有容
積が大きいとともに、利得を向上させるにはそのコイル
状の素子の長さを長くしなければならず、一般に大形化
する。また、このコイル状の素子は、所定の形状を維持
するために必要な剛性を有している必要があり、また連
続した曲線状のものであるから、これを折畳および展開
自在に形成するとその構造が複雑で信頼性が低下すると
ともに、その展開時の形状も不正確で不安定となり、ア
ンテナとしての性能が低下する。よって、このようなヘ
リカルアンテナを折畳み可能に構成することは困難であ
った。

【０００４】ところで、通信衛星等の人工衛星は打ち上
げ時にロケット等のフェアリング内に収容されるので、
このフェアリング内の寸法により搭載するヘリカルアン
テナの寸法が制限され、希望する寸法のヘリカルアンテ
ナが搭載できないこともある。このため、折畳んだ状態
で打ち上げ、衛星が軌道上に達した後に所定の寸法に展
開可能なヘリカルアンテナが要望されていた。

【０００５】また、上記のような衛星搭載用に限らず、
地上用のものであっても、たとえば移動体または可搬形
の通信装置においては、不使用時または搬送時には折畳
み状態で収納でき、使用時に所定の寸法まで展開できる
ヘリカルアンテナが望ましいことはもちろんである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情に
基づいてなされたもので、短縮した状態から所定の寸法
まで伸展可能であるとともに、構造が簡単で信頼性が高
く、また伸展時の形状が正確でかつ安定した伸展形のヘ
リカルアンテナ装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、ベース部と、このベース部に接離自在に設けられた
端部材と、上記のベース部に基端部が周方向に回動自在
に取付けられるとともに上記の端部材に先端部が周方向
に回動自在に取り付けられ弾性的に屈曲変形およびねじ
り変形可能でかつ自由状態では直線のロッド状の複数の
ロンジロン部材とを備え、上記のロンジロン部材は弾性
変形してコイル状に形成されている。またこれらのロン
ジロン部材の中間部にはこれらのロンジロン部材を所定
の径のコイル状に保持するためのスペーサ部材が取り付
けられており、また上記の端部材を上記のベース部に対
して少なくとも離反させ上記のロンジロン部材を少なく
とも短縮状態から伸展状態に伸張させる伸展機構を備え
ている。そして、上記の端部材およびスペーサ部材は誘
電体材料で形成されており、また上記のコイル状のロン
ジロン部材のうちの少なくとも１本がヘリカルアンテナ
の素子に形成されている このコイル状のロンジロン部材はそのコイルピッチが小
さい状態に弾性的に変形して短縮状態となり、またこの
ロンジロン部材はその弾性力によりそのコイルピッチが
大きくなる状態に伸展され、このコイル状のロンジロン
部材がアンテナの素子として作用し、伸展可能なヘリカ
ルアンテナが得られる。このロンジロン部材は、弾性変
形によってコイル状に形成されているとともに、その中
間部がスペーサによって保持されており、その伸展状態
において正確なコイル状となり、また弾性変形した状態
でベース部と端部材との間で所定の長さに保持されてい
るので内部荷重が作用しており、その形状の安定性も高
く、高性能のヘリカルアンテナが得られる。また、この
ロンジロン部材は構造部材とアンテナの素子とを兼用し
ているので、構造が簡単で信頼性も高い。

【０００８】また、請求項２に記載の本発明は、前記の
ロンジロン部材は誘電体材料から形成され、その表面に
導電性材料からなる導電層が被着されてヘリカルアンテ
ナの素子として形成されている。給電される高周波電力
は導体の表面を伝搬されるので、このような構造の素子
を兼用するロンジロン部材は効率が高く、かつ軽量に構
成できる。

【０００９】また、請求項３に記載の本発明は、前記の
ロンジロン部材は誘電体材料から形成され、その中心部
に導電性材料からなる導電体が埋設されてヘリカルアン
テナの素子として形成されている。したがって、このロ
ンジロン部材の屈曲およびねじり変形の際に、この中心
部の導電体に生じる応力が小さく、特に大形でロンジロ
ン部材の径の大きな場合に適する。

【００１０】また、請求項４に記載の本発明は、前記の
ロンジロン部材は誘電体材料から形成されており、この
ロンジロン部材に沿って導電性材料からなる導電体が取
り付けられてヘリカルアンテナの素子として形成されて
いる。したがって、このアンテナの素子である導電体の
構造に制約がなく、またロンジロン部材の変形や応力の
影響を受けることがない。

【００１１】また、請求項５に記載の本発明は、前記の
スペーサ部材はリング状をなし、前記のロンジロン部材
の中間部はこのスペーサ部材に径方向の軸を回動中心と
して回動自在に取付けられている。したがって、展開状
態におけるロンジロン部材の形状をより正確にかつ確実
に保持し、また剛性も高い。

【００１２】また、請求項６に記載の本発明は、前記の
スペーサ部材は、中心部から突設され先端部が径方向の
ねじり軸を中心としてねじり変形自在なアーム部を備
え、前記のロンジロン部材の中間部はこのアーム部の先
端部に取り付けられている。よって、このスペーサ部材
には可動部分がなく、構造が簡単であるとともに、潤滑
等の必要がないので信頼性が高くかつ保守も必要としな
い。

【００１３】また、請求項７に記載の本発明は、前記の
ベース部のロンジロン部材取付部とこのベース部に隣接
するスペーサ部材のロンジロン部材取付部との間、互い
に隣接するスペーサ部材のロンジロン部材取付部相互の
間、および前記の端部材のロンジロン部材取付部とこの
端部材に隣接するスペーサ部材のロンジロン部材取付部
との間、はそれぞれ誘電性材料で形成されかつ可撓性を
有する所定の長さの条体からなるダイアゴナル部材によ
ってそれぞれ連結されており、このヘリカルアンテナ装
置が伸展状態の場合において、上記のダイアゴナル部材
は少なくとも３本のロンジロン部材取付部の間に対角線
状に張設される。

【００１４】よって、このダイアゴナル部材によってこ
のヘリカルアンテナ装置の最大伸展量を規制するととも
に、このダイアゴナル部材が斜行材として作用し、伸展
されたヘリカルアンテナ装置の剛性をより増大させるこ
とができる。

【００１５】また、請求項８に記載の本発明は、前記の
伸展機構は、このヘリカルアンテナ装置の軸方向に沿っ
て配置され一端部が前記の端部材に取付けられた可撓性
の伸展条体を備え、また前記のベース部に設けられ上記
の伸展条体を少なくとも所定の速度で巻き出してこのヘ
リカルアンテナ装置を伸展させる伸展制御機構が設けら
れている。したがって、構造が簡単であり、信頼性が高
くかつ軽量である。

【００１６】また、請求項９に記載の本発明は、前記の
伸展機構は、前記の端部材を前記のベース部に対して離
反および近接させ、このヘリカルアンテナ装置を伸展お
よび短縮させるものである。よって、不使用時等はこの
ヘリカルアンテナを短縮状態にして収納し、使用時等の
任意の時にこのヘリカルアンテナを伸展させることがで
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図を参
照して説明する。図１ないし図６は本発明の第１の実施
形態を示し、このものは人工衛星に搭載される伸展形の
ヘリカルアンテナ装置である。

【００１８】図中の１は、このヘリカルアンテナ装置の
ベース部であり、このベース部１は円筒状をなし、その
前面部からはアンテナ本体部２が突設され、またこのア
ンテナ本体部２の先端部には円板状の端部材３が取付け
られている。なお、このベース部１の前面には、導電性
材料からなるグランド板４が取付けられている。このヘ
リカルアンテナ装置は、上記のベース部１が人工衛星の
フレーム等に取付けられ、上記のアンテナ本体部２は図
２に示すように短縮および図１に示すように伸展自在で
あり、上記の端部材３は上記のベース部１に対して近接
および離反自在である。

【００１９】次に、上記のアンテナ本体部２について説
明する。このアンテナ本体部２は、複数本たとえばこの
実施形態では４本のロンジロン部材１１を備えている。
これらのロンジロン部材１１は、このアンテナ本体部２
の構造部材として作用し、少なくともその１本はこのヘ
リカルアンテナのコイル状の素子とを兼用しているもの
である。これらのロンジロン部材１１は、たとえば断面
円形のロッド状のもので、弾性的に屈曲変形およびねじ
り変形自在であり、かつその自由状態では直線状のもの
である。そして、これらのロンジロン部材１１の基端部
は、ヒンジ１２を介して上記のベース部１の前面部にそ
の周方向に回動自在に取付けられている。またこれらの
ロンジロン部材１１の先端部は、同様なヒンジ１２を介
して上記の端部材３にその周方向に回動自在に取付けら
れている。

【００２０】そして、これらのロンジロン部材１１は、
弾性変形してそれぞれコイル状に形成されている。これ
らのロンジロン部材１１は、上記のようにベース部１お
よび端部材３にその周方向にのみ回動自在に取付けら
れ、これらのロンジロン部材１１の両端部は、そのねじ
りに対しては拘束されている。したがって、これらのロ
ンジロン部材１１がコイル状に変形した場合には、上記
の端部材３がベース部１に対してこれらの中心軸線回り
に相対的に回転し、またこれらのロンジロン部材１１は
弾性的に屈曲変形およびねじり変形されている。よっ
て、これらロンジロン部材１１には、その屈曲変形およ
びねじり変形の弾性力により、最終的にはこれらが直線
状となるような復元力が発生している。

【００２１】そして、このアンテナ本体部２の基本的な
作動としては、上記の端部材３が回転しつつベース部１
に近接することにより、図２に示すようにこれらコイル
状のロンジロン部材１１のコイルピッチが短縮され、こ
れらロンジロン部材１１が略密着巻きの状態になるまで
短縮する。また、上記の端部材３が反対方向に回転しつ
つベース部１から離反することにより、これらコイル状
のロンジロン部材１１がその弾性力によりそのコイルピ
ッチが大きくなるように伸張してゆくものである。

【００２２】また、上記のロンジロン部材１１の中間部
には、複数のスペーサ部材１３が連結されており、これ
らのロンジロン部材１１の中間部が所定の径のコイル状
となるように保持している。これらのスペーサ部材１３
は、この実施形態の場合には図に示すように円形リング
状のものである。そして、その周部にはそれぞれロンジ
ロン部材１１の本数に対応した４個の回転ピン１４が径
方向の軸線回りに回転自在に設けられ、上記のロンジロ
ン部材１１の中間部はこれらの回転ピン１４の先端部を
貫通して取付けられている。

【００２３】したがって、これらのスペーサ部材１３に
よって、これらのロンジロン部材１１の中間部はそれぞ
れ所定の径のコイル状となるように保持される。また、
これらのロンジロン部材１１が伸縮する場合には、その
コイルピッチが変化するのでコイル角も変化し、これら
のスペーサ部材１３の周部に対する角度も変化するが、
このような場合には図３および図４に示すように、上記
の回転ピン１４が回転し、このロンジロン部材１１の伸
縮を許容する。なお、これらのスペーサ１３は、所定の
間隔で配置されているが、これらの配置間隔が小さい程
これらロンジロン部材１１の形状をより正確かつ確実に
保持できることはもちろんである。

【００２４】また、この実施形態では、上記のロンジロ
ン部材１１の取付部の間には可撓性を有する条体からな
るダイアゴナル部材１５が張設されている。これらダイ
アゴナル部材１５は、これらロンジロン部材１１の４個
の取付部に対して対角線状に張設されている。すなわ
ち、これらダイアゴナル部材１５は、上記のベース部１
の上の隣接する２つのロンジロン部材取付部すなわちヒ
ンジ１２の部分と、このベース部１に隣接するスペーサ
部材１３上の隣接する２つロンジロン部材取付部すなわ
ち回転ピン１４の部分との４つのロンジロン取付部に対
して対角線状に張設されている。また、互いに隣接する
２つのスペーサ部材１３上の隣接する２つのロンジロン
部材取付部すなわち回転ピン１４の部分の４つのロンジ
ロン部材取付部に対して対角線状に張設されている。ま
た、上記の端部材３上の隣接する２つのロンジロン部材
取付部すなわちヒンジ１２の部分と、この端部材３に隣
接するスペーサ部材１３上の２つのロンジロン部材取付
部すなわち回転ピン１４の部分との４つのロンジロン部
材取付部に対して対角線状に張設されている。

【００２５】これらのダイアゴナル部材１５は、このア
ンテナ本体部２が短縮状態でベース部１、スペーサ部材
１３、端部材３が互いに近接している場合には、図４に
示すように弛んだ状態となり、またこのアンテナ本体部
２が伸展状態の場合には、図３に示すように直線状に張
設され、このアンテナ本体部２の最大伸展量を規制す
る。また、この場合には、これらのダイアゴナル部材は
斜めに張られた斜行材として作用し、このアンテナ本体
部２の剛性をより高くする作用をなす。

【００２６】また、このヘリカルアンテナ装置には、伸
展機構が設けられている。この実施形態では、この伸展
機構は上記のアンテナ本体部２の中心軸線に沿って配置
された可撓性の条体からなる伸展条体２１を備えてい
る。この伸展条体２１の先端部は、上記の端部材３の中
心部に取付けられている。なお、この実施形態では、こ
の伸展条体２１の先端部はスイベル継手２１を介して取
付けられ、このアンテナ本体部２の伸縮の際の端部材３
の回転を許容している。なお、このようなスイベル継手
を設けず、この伸展条体２１のねじれによってこの端部
材３の回転を許容するように構成してもよい。

【００２７】そして、上記のベース部１内には、伸展制
御機構２３が設けられ、上記の伸展条体２１はこの伸展
制御機構２３に接続されている。この伸展制御機構２３
は、この実施形態の場合には巻取リール、駆動モータ、
ブレーキ等から構成され、上記の伸展条体２３を巻取
り、上記の端部材３を回転させつつベース部１に近接さ
せ、このアンテナ本体部２を短縮させるとともに、この
伸展条体２１を所定の速度で制御しつつ繰出し、上記の
端部材３を回転させつつベース部１から離反させ、ロン
ジロン部材１１の弾性力によってこのアンテナ本体部２
を伸展させることができるものである。

【００２８】そして、上記のロンジロン部位１１は、上
記のようにこのアンテナ本体部２の構造部材として作用
するとともに、少なくともその１本はこのヘリカルアン
テナのコイル状の素子としても作用するように構成され
ている。

【００２９】すなわち、上記の端部材３、スペーサ部材
１３等はたとえば繊維強化プラスチック材料、その他の
誘電材料で形成されている。また、上記のダイアゴナル
部材１５、伸展条体２１等も合成繊維のコード、または
繊維強化樹脂のコード等の誘電材料からなる条体が使用
されており、これらの部材がこのヘリカルアンテナの特
性に悪影響を与えないように構成されている。

【００３０】そして、上記のアンテナの素子として作用
するロンジロン部材１１は、図６に示すように、繊維強
化樹脂等の誘電性材料でかつ十分な弾性を有する材料で
形成された中実の断面円形のロッド状の本体部３１を有
している。そして、この本体部３１の表面には、たとえ
ばアルミニウム、銅等の導電性材料からなる導電層３２
が所定の厚さで被着されており、またこの導電層３２の
表面には必要に応じて保護被膜３３が被着されている。

【００３１】なお、このような導電層３２は、このロン
ジロン部材１１の全長にわたって形成されている。ま
た、このロンジロン部材１１は、上記のような構造の継
目のない１本のロッドとして構成され、その断面形状、
断面寸法等は全長にわたって均一であり、全長にわたっ
て均一な屈曲弾性およびねじり弾性を有している。ま
た、このロンジロン部材１１と前述のスペーサ部材１３
の回転ピン１４との取付部分には、たとえば図５に示す
ように弾性スペーサ３４が介在され、この部分において
このロンジロン部材１１の屈曲等の弾性変形に不連続が
生じないように配慮されている。

【００３２】そして、このロンジロン部材１１の基端部
において、上記の導電層３２には図示しない給電端子を
介して発振回路等から高周波電力が給電され、このロン
ジロン部材１１はヘリカルアンテナの素子として作用す
る。この場合に、このロンジロン部材１１は上記のよう
に均一な弾性を有し、かつ全体が弾性変形によりコイル
状に形成されているので、その形状は正確なコイル状と
なり、高精度のアンテナ特性が得られる。また、このア
ンテナ本体部２は、複数本のロンジロンとスペーサ部材
とから構成された籠状の構造のものであるから、伸展状
態における剛性が高く、安定して所定の形状を維持する
ことができるとともに軽量である。

【００３３】また、この実施形態では、このロンジロン
部材１１の本体部３１の表面に導電層３２が形成されて
いる。一般に、高周波電力は導体の表面を伝搬するの
で、このような構成のロンジロン部材１１はアンテナの
素子として効率が高く、また軽量に形成することができ
る。

【００３４】また、この実施形態では、ダイアゴナル部
材１５が設けられているので、伸展状態でこのダイアゴ
ナル部材１５が所定の張力で張設され、斜行材として作
用するのでこのアンテナ本体部２の剛性がより高くな
り、アンテナの素子を兼用するロンジロン部材１１の形
状をより高精度に維持することができる。

【００３５】さらに、この実施形態では、このアンテナ
本体部２が伸縮自在であるから、このヘリカルアンテナ
装置を任意に伸縮できる。さらに、このアンテナ本体部
２を伸展させる伸展機構は、１本の伸展条体２１を巻取
または繰り出して伸縮させるものであるから、その構造
が簡単で信頼性が高く、また軽量に構成することができ
る。

【００３６】なお、本発明は上記の第１の実施形態には
限定されない。たとえば、図７には第２の実施形態のア
ンテナ素子を兼用するロンジロン部材１１ａの断面図を
示す。このものは、繊維強化樹脂等の誘電材料からなる
断面円形の本体部３１ａの中心部に、たとえば中空管状
の導電性材料からなる導電体３２ａを一体に埋設したも
のである。なお、３３ａは保護被膜である。

【００３７】この第２の実施形態のものは、導電体３２
ａがロンジロン部材１１ａの中心部に配置されているの
で、このロンジロン部材１１ａに屈曲およびねじり変形
が生じた場合に、この導電体３２ａに生じる変形が少な
く、この導電体３２ａに不所望な変形や損傷を生じるこ
とがない。このようなものは、特に大形のヘリカルアン
テナ装置で、このロンジロン部材１１ａの径が太く、か
つ伸縮の際に生じる応力が大きい場合に好適する。

【００３８】また、図８には第３の実施形態のロンジロ
ン部材１１ｂの一部を示す。このものは、誘電材料で形
成したロンジロン部材１１ｂとは別部材で導電体３２ｂ
を形成し、この導電体３２ｂをこのロンジロン部材１１
ｂに沿わせて配置し、これらを接続部材３５で一体的に
接続したものである。このものは、この導電体３２ｂが
アンテナの素子として作用する。この実施形態のもの
は、この導電体３２ｂの構造が自由に選択できるととも
に、構造部材であるロンジロン部材１１ｂの変形や応力
に影響されないという特徴がある。

【００３９】さらに、図９には第４の実施形態のスペー
サ部材１３ｃを示す。このスペーサ部材１３ｃは、弾性
変形自在な誘電体材料で形成され、ロンジロン部材１１
の本数に対応した数たとえば４本の放射状のアーム部３
６を備えている。これらのアーム部３６は、径方向に沿
ったねじり軸線を中心としてねじり変形可能に構成され
ており、その先端部にはそれぞれロンジロン部材１１の
中間部が取付けられている。

【００４０】このスペーサ部材１３ｃは、上記のアーム
部３６によってロンジロン部材１１を所定の径のコイル
形状に保持するとともに、アンテナ本体部２が伸縮する
際には、上記の各アーム部３６がねじれ変形し、前述の
第１の実施形態のスペーサ１３の回転ピン１４と同様の
作動をする。また、このスペーサ部材１３ｃの中心部に
は、前述の伸展条体２１が挿通される挿通孔３７が形成
されている。

【００４１】この実施形態のスペーサ部材は、可動部分
がなく、構造が簡単で信頼性が高いとともに軽量に構成
することができる。また、上記のように可動部分がな
く、潤滑材を使用する必要がないので、宇宙空間等の真
空雰囲気で使用する場合にも有利である。

【００４２】また、図１０には本発明のヘリカルアンテ
ナ装置のヘリカルアンテナ素子への給電端子部分を示
す。このものは、前述の第１および第２の実施形態のよ
うにロンジロン部材に導電体が一体に形成されてこれが
ヘリカルアンテナ素子として形成されている場合のもの
である。

【００４３】このものは、ヒンジ１２のヒンジベース部
１２ｂに回動自在に設けられたヒンジピン部１２ａに前
記のヘリカルアンテナ素子を兼用するロンジロン部材１
１が取付けられ、その下端部にはコネクタ４０を介して
可撓性を有する可撓給電線４２が接続されている。な
お、このヒンジ１２の部分の寸法等の条件によっては、
シールド被覆された可撓性の給電線をこのヘリカルアン
テナ素子を兼用するロンジロン部材１１の導電体に直接
接続してもよい。

【００４４】そして、この可撓給電線４２はコネクタ４
３を介してさらに給電線４４に接続されている。このコ
ネクタ４３はこのアンテナ装置の本体部分に取付けら
れ、また上記の可撓給電線４２は湾曲または蛇行して配
置され、このアンテナ装置の伸縮の際に上記のヒンジピ
ン部１２ａの回動を許容するように構成されている。ま
た、上記のグランド板４およびヒンジベース部１２ｂに
は、この可撓給電線４２を屈曲可能に挿通するための長
孔４１が形成されている。

【００４５】また、図１１には本発明のヘリカルアンテ
ナ装置のヘリカルアンテナ素子への給電端子部分の別の
形態を示す。このものは、前記の図８に示す第３の実施
形態のように、ロンジロン部材１１ｂと、導電体３２ｂ
とが別部材で形成されている場合の給電端子部である。

【００４６】このものは、可撓性の導電体３２ｂの基端
部が湾曲しており、その下端部はコネクタ４５を介して
給電線４６に接続されている。このものは、上記の導電
体３２ｂの基端部が屈曲することにより、上記のロンジ
ロン部材１１ｂの回動を許容するものである。

【００４７】また、図１２には、本発明のヘリカルアン
テナ装置のヘリカルアンテナ素子への給電端子部分のさ
らに別の形態を示す。このものは、ヒンジピン部１２ｃ
にヒンジピン１２ｄを偏心して貫通させ、このヒンジピ
ン１２ｄから離れた部分にアンテナの素子を兼用するロ
ンジロン部材１１ｃを取り付け、このヒンジピン１２ｄ
から離れた位置を貫通して可撓性の給電線４２を挿通し
てこのロンジロン部材１１ｃの導電体に接続したもので
ある。なお、この給電線４２はシールド４２ａが被覆さ
れている。

【００４８】さらに、本発明は上記の実施形態にも限定
されない。たとえば、ヘリカルアンテナは単一のコイル
状素子を備えたものには限らず、複数の同心状のコイル
状の素子を備えたものがある。このような場合には、上
述のアンテナの素子を兼用するロンジロン部材の本数を
複数本とすればよい。また、ロンジロン部材の本数は、
上記の実施形態のように４本に限定されることなく、構
造上、またはヘリカルアンテナとしての必要上から少な
くとも３本の任意の本数とすることができる。

【００４９】また、ヘリカルアンテナには、軸方向に対
して連続的または段階的に径の変化したテーパ状のコイ
ル状素子を備えたものもあるが、このような場合には前
記のスペーサ部材の径を順次変化させておけば、アンテ
ナ素子を兼用するロンジロン部材をこのようなテーパ状
のコイル形状とすることができる。

【００５０】また、上記の実施形態では、伸展機構はこ
のヘリカルアンテナ装置を伸展および短縮自在としたも
のであるが、たとえば人工衛星等に搭載するものでは、
仕様によっては最初の短縮状態から伸展状態になり、そ
の後は短縮できないようなものでも良い。このような場
合には、前記の伸展制御機構には駆動モータ等を設ける
必要はなく、伸展条体の繰出し速度を規制するブレーキ
機構を設けるだけでよい。

【００５１】さらに、本発明は人工衛星等の宇宙航行体
に搭載されるものには限定されず、地上の通信設備等に
使用されるような伸展形のヘリカルアンテナ装置にも適
用することができる。

【００５２】

【発明の効果】上述の如く本発明は、ロンジロン部材を
コイル状に弾性変形させて伸縮自在とし、このロンジロ
ン部材をヘリカルアンテナの素子としたものであるか
ら、構造が簡単でかつ信頼性が高く、また軽量な伸展形
のヘリカルアンテナ装置が得られる。また、この素子を
兼用するロンジロン部材は、弾性変形によりコイル状に
形成されたものであるとともに、その中間部がスペーサ
部材で保持されているので正確な所定形状のコイル状と
なり、正確な特性が得られる。さらに、このロンジロン
部材は、自由状態では直線ロッド状の部材を弾性変形さ
せてコイル状に形成し、その両端部をベース部と端部材
で規制したものであるから、伸展状態においても内部荷
重が作用しており、その剛性が高く、この素子を兼用す
るロンジロン部材の形状を安定して維持することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態のヘリカルアンテナ装置全体の
伸展状態の斜視図。

【図２】第１の実施形態のヘリカルアンテナ装置全体の
短縮状態の斜視図。

【図３】第１の実施形態のヘリカルアンテナ装置の一部
の伸展状態の斜視図。

【図４】第１の実施形態のヘリカルアンテナ装置の一部
の短縮状態の斜視図。

【図５】第１の実施形態のロンジロン部材とスペーサ部
材の取付部分の断面図。

【図６】図５の６−６線に沿うロンジロン部材の横断面
図。

【図７】第２の実施形態のロンジロン部材の横断面図。

【図８】第３の実施形態のロンジロン部材とスペーサ部
材の一部の斜視図。

【図９】第４の実施形態のスペーサ部材の斜視図。

【図１０】給電端子部分を示す図。

【図１１】別の形態の給電端子部分を示す図。

【図１２】さらに別の形態の給電端子部分を示す図。

【符号の説明】

１ ベース部 ２ アンテナ本体部 ３ 端部材 １１ ロンジロン部材 １３，１３ｃ スペーサ部材 １５ ダイアゴナル部材 ２１ 伸展条体 ２３ 伸展制御機構 ３２ 導電層 ３２ａ，３２ｂ 導電体

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース部と、このベース部に接離自在に
   設けられた端部材と、上記のベース部に基端部が周方向
   に回動自在に取付けられるとともに上記の端部材に先端
   部が周方向に回動自在に取り付けられ弾性的に屈曲変形
   およびねじり変形可能でかつ自由状態では直線のロッド
   状の複数のロンジロン部材とを備え、上記のロンジロン
   部材は弾性変形してコイル状に形成されており、このコ
   イル状のロンジロン部材はそのコイルピッチが小さい状
   態に弾性的に変形して短縮状態となり、またこのロンジ
   ロン部材はその弾性力によりそのコイルピッチが大きく
   なる状態に伸展されるものであり、またこれらのロンジ
   ロン部材の中間部にはこれらのロンジロン部材を所定の
   径のコイル状に保持するためのスペーサ部材が取り付け
   られており、また上記の端部材を上記のベース部に対し
   て少なくとも離反させ上記のロンジロン部材を少なくと
   も短縮状態から伸展状態に伸張させる伸展機構を備え、
   上記の端部材およびスペーサ部材は誘電体材料で形成さ
   れており、また上記のコイル状のロンジロン部材の少な
   くとも１本が導電性を有しヘリカルアンテナのコイル状
   の素子に形成されていることを特徴とする伸展形ヘリカ
   ルアンテナ装置。
2. 【請求項２】 前記のロンジロン部材は誘電体材料から
   形成され、その表面に導電性材料からなる導電層が被着
   されてヘリカルアンテナの素子として形成されているこ
   とを特徴とする請求項１の伸展形ヘリカルアンテナ装
   置。
3. 【請求項３】 前記のロンジロン部材は誘電体材料から
   形成され、その中心部に導電性材料からなる導電体が埋
   設されてヘリカルアンテナの素子として形成されている
   ことを特徴とする請求項１の伸展形ヘリカルアンテナ装
   置。
4. 【請求項４】 前記のロンジロン部材は誘電体材料から
   形成されており、このロンジロン部材に沿って導電性材
   料からなる導電体が取り付けられてヘリカルアンテナの
   素子として形成されていることを特徴とする請求項１の
   伸展形ヘリカルアンテナ装置。
5. 【請求項５】 前記のスペーサ部材はリング状をなし、
   前記のロンジロン部材の中間部はこのスペーサ部材に径
   方向の軸を回動中心として回動自在に取付けられている
   ことを特徴とする請求項１の伸展形ヘリカルアンテナ装
   置。
6. 【請求項６】 前記のスペーサ部材は、中心部から突設
   され先端部が径方向のねじり軸を中心としてねじり変形
   自在なアーム部を備え、前記のロンジロン部材の中間部
   はこのアーム部の先端部に取り付けられていることを特
   徴とする請求項１の伸展形ヘリカルアンテナ装置。
7. 【請求項７】 前記のベース部のロンジロン部材取付部
   とこのベース部に隣接するスペーサ部材のロンジロン部
   材取付部との間、互いに隣接するスペーサ部材のロンジ
   ロン部材取付部相互の間、および前記の端部材のロンジ
   ロン部材取付部とこの端部材に隣接するスペーサ部材の
   ロンジロン部材取付部との間、はそれぞれ誘電性材料で
   形成されかつ可撓性を有する所定の長さの条体からなる
   ダイアゴナル部材によってそれぞれ連結されており、こ
   のヘリカルアンテナ装置が伸展状態の場合において、上
   記のダイアゴナル部材は少なくとも３本のロンジロン部
   材取付部の間に対角線状に張設されてこのヘリカルアン
   テナ装置の最大伸展量を規制するとともに斜行材として
   作用しこの伸展されたヘリカルアンテナ装置の剛性を増
   大させるものであることを特徴とする請求項１の伸展形
   ヘリカルアンテナ装置。
8. 【請求項８】 前記の伸展機構は、このヘリカルアンテ
   ナ装置の軸方向に沿って配置され一端部が前記の端部材
   に取付けられた可撓性の伸展条体を備え、また前記のベ
   ース部に設けられ上記の伸展条体を少なくとも所定の速
   度で巻き出してこのヘリカルアンテナ装置を伸展させる
   伸展制御機構が設けられていることを特徴とする請求項
   １の伸展形ヘリカルアンテナ装置。
9. 【請求項９】 前記の伸展機構は、前記の端部材を前記
   のベース部に対して離反および近接させ、このヘリカル
   アンテナ装置を伸展および短縮させるものであることを
   特徴とする請求項１の伸展形アンテナ装置。