特許 6342136 レーダ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6342136

(24)【登録日】2018年5月25日

(45)【発行日】2018年6月13日

(54)【発明の名称】レーダ装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/03 20060101AFI20180604BHJP

【ＦＩ】

   G01S7/03 234

   G01S7/03 246

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-214507(P2013-214507)

(22)【出願日】2013年10月15日

(65)【公開番号】特開2015-78845(P2015-78845A)

(43)【公開日】2015年4月23日

【審査請求日】2016年9月15日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100205350

【弁理士】

【氏名又は名称】狩野 芳正

(72)【発明者】

【氏名】西方 伸吾

(72)【発明者】

【氏名】内山 裕貴

【審査官】 ▲高▼場 正光

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２１８１４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−１１０３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１７９７９１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０６００３７（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０２３９５７７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ ７／００ − Ｇ０１Ｓ ７／４２

Ｇ０１Ｓ １３／００ − Ｇ０１Ｓ １３／９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体の外側に、前記筐体から突出して設けられ、平板形状または棒形状を有する複数のアンテナと、
前記筐体の内側に、前記筐体に接して設けられ、前記複数のアンテナに接続された複数の送受信モジュールと、
前記複数の送受信モジュールに接して設けられ、前記複数の送受信モジュールの熱を放散する冷却部と、
前記複数のアンテナの外側に接して、又は外側の近傍に設けられ、前記複数のアンテナを覆うレドームと、
前記レドームと前記筐体との間に冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と
を具備し、
前記複数のアンテナの任意の一つである第１アンテナと、前記複数の送受信モジュールのうちの前記第１アンテナに対応する第１送受信モジュールと、前記筐体のうちの前記第１送受信モジュールに対応する位置の第１筐体部分と、前記レドームのうちの前記第１アンテナに対応する位置の第１レドーム部分とは、一つの送受信ユニットとして着脱可能に設けられている
レーダ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のレーダ装置において、
前記冷却媒体は、空気又は非導電性液体を含む
レーダ装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のレーダ装置において、
前記複数のアンテナは、前記筐体の外側に、空隙を有するように前記筐体から離れて設けられ、平板形状を有する
レーダ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーダ装置に関し、特に放熱構造を備えたレーダ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

フェイズドアレイレーダのようなレーダ装置が知られている。レーダ装置は動作中に発熱するため冷却が必要である。レーダ装置の冷却方法としては、送受信モジュールにヒートシンクを取り付け、筒体で流路を形成して、送受信モジュールを冷却する方法がある。例えば、特開２００４−１８０１６６号公報にフェーズドアレイアンテナ装置が開示されている。このフェーズドアレイアンテナ装置は、ヒートシンクを有する送受信モジュール本体と上記送受信モジュール本体を収容する筒体とを含む送受信モジュールを複数個備えている。このフェーズドアレイアンテナ装置において、上記複数個の送受信モジュールは、隣接し合う送受信モジュールの上記筒体同士が気密に、且つ冷却風が上記ヒートシンクと接触して通り抜け可能なように縦続接続されて送受信モジュール接続体を形成している。

【0003】

このフェイズドアレイレーダ装置では、送受信モジュールがアンテナ前後方向（アンテナの前方と後方とを結ぶ方向）に長く広い冷却面を確保することが可能である。しかし、レーダ装置をアンテナ前後方向に小型化するために、アンテナをパネル型にした場合、冷却面はアンテナ面の反対側のみとなる。そのため、送受信モジュールを冷却する能力の向上には限界があると考えられる。

【0004】

また、送受信モジュールを冷却する方法として、携帯機器において、アンテナをヒートシンクとして利用することが提案されている。例えば、特許第４２６９１６０号公報に携帯端末機器のアンテナ構造が開示されている。この携帯端末機器のアンテナ構造は、無線通信用のアンテナがプリント基板上の発熱部品を冷やすためのヒートシンクを兼ねている。この携帯端末機器のアンテナ構造において、前記アンテナは、前記発熱部品と電気不良導体である熱伝導体を介して接触し、且つ、機器筐体のプリント基板収納部と小室を形成したアンテナ収納部に跨って配置されている。

【0005】

このアンテナ構造は、携帯電話用であるため、自然空冷で、単一のヒートシンクであり、冷却媒体の流路を特に考慮していない。また、送受信モジュールを交換することを考慮していない。フェイズドアレイレーダのようなレーダ装置では、送受信モジュールを頻繁に交換するため、このアンテナ構造をレーダ装置に適用する場合は、整備性が問題となる。

【0006】

関連する技術として、特許第４１８９２７８号公報に配管系を一体化した構造部材が開示されている。この配管系を一体化した構造部材は、矩形枠状に形成され、前記矩形枠の１辺に相当する第１部材と前記第１部材と相対する第２部材とを有する外枠ユニットと、前記外枠ユニットの前記第１部材と前記第２部材との間に装着されるもので、冷却媒体を流すための第１の管路が中空構造により形成された複数の冷却ユニットとを備えている。前記第１部材と前記第２部材のそれぞれは、冷却媒体を流すための第２の管路が中空構造に形成されると共に、前記第２の管路と連通された外部の管路を結合するための接続部と、前記複数の冷却ユニットのそれぞれに設けられた前記第１の管路と連接される複数の管口部が設けられている。前記第１部材と前記第２部材のそれぞれに設けられた前記管口部と前記冷却ユニットの前記第１の管路の端部とを凹部状に形成する。前記第１部材と前記第２部材のそれぞれと前記冷却ユニットの両端部とを、密着させた状態で前記凹部状に形成された部分を一致させるようにして連結する。前記管口部と前記第１の管路とを連通させると共に前記冷却媒体の漏洩を防ぐための連接部材を、前記第１部材と前記第２部材のそれぞれと前記冷却ユニットとを密着させることで形成された前記凹部状に形成された部分に装着して、前記連接部材の外周に還装された複数のＯリングを前記管口部と前記第１の管路の内周面に圧接させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００４−１８０１６６号公報

【特許文献2】特許第４２６９１６０号公報

【特許文献3】特許第４１８９２７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

従って、本発明の目的は、冷却能力を向上さることが可能なレーダ装置を提供することにある。また、冷却能力を向上させ、整備性を向上させることが可能なレーダ装置を提供することにある。また、冷却能力を向上させ、アンテナの受信能力を向上させることが可能なレーダ装置を提供することにある。

【0009】

この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明のレーダ装置は、筐体と、複数のアンテナと、複数の送受信モジュールと、冷却部とを具備している。複数のアンテナは、筐体の外側に、筐体から突出して設けられ、平板形状または棒形状を有している。複数の送受信モジュールは、筐体の内側に、筐体に接して設けられ、複数のアンテナナに接続されている。冷却部は、複数の送受信モジュールに接して設けられ、複数の送受信モジュールの熱を放散する。

【発明の効果】

【0011】

本発明により、レーダ装置において、冷却能力を向上さることが可能となる。また、本発明により、レーダ装置において、冷却能力を向上させ、整備性を向上させることが可能となる。また、本発明により、レーダ装置において、冷却能力を向上させ、アンテナの受信能力を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、第１の実施の形態に係るレーダ装置の構成の一部を模式的に示す側面図である。

【図2】図２は、第１の実施の形態に係るレーダ装置の構成の一部を模式的に示す斜視図である。

【図3】図３は、第１の実施の形態に係るレーダ装置の構成の一部を模式的に示す側面図である。

【図4】図４は、第２の実施の形態に係るレーダ装置の構成の一部を模式的に示す側面図である。

【図5】図５は、第３の実施の形態に係るレーダ装置の構成の一部を模式的に示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態に係るレーダ装置について、パネル構造のフェイズドアレイレーダ装置を例にして説明する。以下では、レーダ装置のアンテナとして、パッチアンテナを例に説明する。ただし、本発明はその例に限定されるものではなく、他のアンテナ（例示：ダイポールアンテナ、逆Ｆアンテナ）にも適用可能である。

【0014】

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るレーダ装置の構成について説明する。
図１は、本実施の形態に係るレーダ装置の構成の一部を模式的に示す側面図である。このレーダ装置１は、パネル構造のフェイズドアレイレーダ装置である。ここでは、電源配線については記載を省略している。レーダ装置１は、冷却部３と、複数の送受信モジュール１１と、筐体１２と、複数のアンテナ１５と、複数の誘電体１４と、レドーム１６と、冷却媒体供給部２０とを具備している。

【0015】

冷却部３は、例えば板状の形状を有し、その＋ｚ側の面において複数の送受信モジュール１１に接している。冷却部３は、複数の送受信モジュール１１の熱を放散し、複数の送受信モジュール１１を−ｚ側から冷却する。冷却部３は、内部を貫通する複数の配管を有し、それら複数の配管に冷却媒体が流通する構造に例示される（図示されず）。

【0016】

送受信モジュール１１は、例えば厚板状又は直方体状の形成を有し、冷却部３上において行列状に配置されている。送受信モジュール１１は、電源部（図示されず）から電力を供給され、電源回路（図示されず）から制御信号を供給され、送信信号をアンテナ１５へ出力し、アンテナ１５から受信信号を受信する。複数の送受信モジュール１１は、複数のアンテナ１５に対応して設けられ、それら複数のアンテナ１５に接続されている。言い換えると、一つの送受信モジュール１１には、その送受信モジュール１１専用の一つのアンテナ１５が設けられ、その送受信モジュール１１とそのアンテナ１５とが接続されている。

【0017】

筐体（フレーム）１２は、例えば板状の形状を有し、筐体１２の−ｚ側（内側）の面において複数の送受信モジュール１１に接している。筐体１２は、複数の送受信モジュール１１を保持し、それらの位置を決定している。本実施の形態では、筐体１２は、送受信モジュール１１ごとに分割可能に形成されている。分割箇所には気密維持のためにパッキン１７が挿入されている。それにより、後述されるように、送受信ユニット２ごとにレーダ装置１から着脱可能となる。

【0018】

アンテナ１５は、例えば板形状を有し、筐体１２の＋ｚ側（外側）に、筐体１２から離れて、行列状に配置されている。アンテナ１５は、冷却の観点からは表面積が大きいものが好ましい。アンテナ１５は、筐体１２から延びる支持部材１３により、筐体１２から離れて保持されている。なお、アンテナ１５は、筐体１２に接触して保持されていてもよい。アンテナ１５に接続された導線１８は、その支持部材１３内を通り、筐体１２を貫通して、そのアンテナ１５に対応する送受信モジュール１１に接続されている。なお、支持部材１３を導電性の材質にすることで、導線１８を兼ねてもよい。アンテナ１５は、導線１８からの送信信号を送信電波として発射し、及び受信電波を受信信号として導線１８へ出力する。このアンテナ１５は、導線１８を介して受け取った送受信モジュール１１の熱を、ヒートシンクのように放熱することができる。支持部材１３は、アンテナ１５と同様にヒートシンクのように機能すべく、熱伝導性の高い材料であることが好ましい。

【0019】

誘電体１４は、例えば板形状を有し、筐体１２の＋ｚ側（外側）の筐体１２上に、行列状に配置されている。誘電体１４は、アンテナ１５の特性を調整している。複数の誘電体１４は、複数のアンテナ１５に対応して設けられている。言い換えると、一つのアンテナ１５には、そのアンテナ１５専用の一つの誘電体１４が設けられている。誘電体１４は、例えば熱伝導性の高い材料で形成されていることが好ましい。誘電体１４からも送受信モジュール１１の熱を放出することできるからである。なお、誘電体１４は、アンテナ１５に接触していてもよい。

【0020】

レドーム１６は、例えば板状の形状を有し、レドーム１６の−ｚ側（内側）の面において複数のアンテナ１５に接している。言い換えると、レドーム１６は、複数のアンテナ１５の＋ｚ側（外側）に接して、複数のアンテナ１５を覆うように設けられている。レドーム１６は、複数のアンテナ１５に関する送信電波及び受信電波を透過可能にしながら、複数のアンテナ１５を外部から保護している。なお、レドーム１６は、アンテナ１５から離れていてもよい。

【0021】

本実施の形態では、レドーム１６は、送受信モジュール１１ごとに分割可能に形成されている。分割箇所には気密維持のためにパッキン１７が挿入されている。それにより、後述されるように、送受信ユニット２ごとにレーダ装置１から着脱可能となる。なお、レドーム１６の保持は複数のアンテナ１５が行ってもよい。また、レドーム１６は、複数のアンテナ１５の外側の近傍に、複数のアンテナ１５から離れて設けられていてもよい。

【0022】

冷却媒体供給部２０は、レドーム１６と筐体１２との間（または複数のアンテナ１５と筐体１２との間）に形成される流路４に冷却媒体Ｒを供給する。例えば、レドーム１６とアンテナ１５と誘電体１４と筐体１２とが互いに接触している場合、レドーム１６と筐体１２との間であって、誘電体１４及びアンテナ１５と隣の誘電体１４及びアンテナ１５との間を通るように、格子状に冷媒流路Ｒが形成される。さらに、レドーム１６とアンテナ１５とが離れている場合には、レドーム１６とアンテナ１５との間にも冷媒流路Ｒが形成される。また、アンテナ１５と誘電体１４とが離れている場合には、アンテナ１５と誘電体１４との間にも冷媒流路Ｒが形成される。

【0023】

その冷却媒体Ｒの流れにより、アンテナ１５が−ｚ側（内側）から冷却される。それにより、送受信モジュール１１で発生する熱をアンテナ１５から放散することができる。すなわち、アンテナ１５をヒートシンクとして機能させることができる。また、その冷却媒体Ｒの流れにより、筐体１２や誘電体１４が＋ｚ側（外側）から冷却される。それにより、送受信モジュール１１で発生する熱を筐体１２や誘電体１４から更に放散することができる。

【0024】

冷却媒体供給部２０は、配管２３と、熱交換器２１と、循環装置２２とを備える構成に例示される。配管２３は、レーダ装置１での冷却媒体Ｒの出口Ｏと入口Ｉとを接続する。熱交換器２１は、その配管２３の途中に設けられ、加熱された冷却媒体Ｒを冷却する。循環装置２２は、その配管２３の途中に設けられ、冷却媒体Ｒを循環させる。冷却媒体Ｒは、空気又は非導電性液体（例示：エチレングリコール）が例示される。冷却媒体Ｒが空気の場合、冷却媒体供給部２０は、入口Ｉに設けられた外気送入ファン（図示されず）や、出口Ｏに設けられた外気送出ファン（図示されず）であってもよい。

【0025】

このように、本実施の形態のレーダ装置１では、送受信モジュール１１が前面側（＋ｚ側）の冷却層と、後面側（−ｚ側）の冷却層とで挟みこまれるようにして冷却される。ただし、前面側（＋ｚ側）の冷却層は、レドーム１６と筐体１２とで形成される流路４（冷却媒体Ｒ；アンテナ１５による放熱を含む）である。後面側（−ｚ側）の冷却層は、冷却部３である。このように、送受信モジュール１１を前面側及び後面側から冷却することで、効率的に送受信モジュールを冷却することができる。

【0026】

図２は、本実施の形態に係るレーダ装置の構成の一部を模式的に示す斜視図である。ここでは、電源配線や、支持部材１３については記載を省略している。上述のように、複数の送受信モジュール１１、複数のアンテナ１５及び複数の誘電体１４は、それぞれ行列状に配置されている。言い換えると、送受信モジュール１１、アンテナ１５及び誘電体１４の組は、行列状に配置されている。

【0027】

レドーム１６は、行列の行ごとに設けられ、複数のアンテナ１５及び複数の誘電体１４のうちのその行に配置されたアンテナ１５及び誘電体１４を覆っている。そして、冷却媒体供給部２０は、その行ごとに、レドーム１６と筐体１２との間に冷却媒体Ｒを供給する。それにより、冷却媒体Ｒは、その行に沿って、レドーム１６と筐体１２とで形成される流路を流れる。または、レドーム１６は、行列の列ごとに設けられ、複数のアンテナ１５及び複数の誘電体１４のうちのその列に配置されたアンテナ１５及び誘電体１４を覆っている。そして、冷却媒体供給部２０は、その列ごとに、レドーム１６と筐体１２との間に冷却媒体Ｒを供給する。それにより、冷却媒体Ｒは、その列に沿って、レドーム１６と筐体１２とで形成される流路を流れる。

【0028】

この図の例では、ｘ方向を行の方向とし、ｙ方向を列の方向とし、レドーム１６は行ごとに設けられている。そして、レドーム１６は、複数のアンテナ１５及び複数の誘電体１４のうちの行に沿って配置されたアンテナ１５及び誘電体１４を覆っている。そして、冷却媒体供給部２０は、行ごとに、レドーム１６と筐体１２との間に冷却媒体Ｒを供給する。それにより、冷却媒体Ｒは、その行に沿って、ｘ方向に、レドーム１６と筐体１２とで形成される流路を流れる。

【0029】

図３は、本実施の形態に係るレーダ装置の構成の一部を模式的に示す側面図である。ここでは、電源配線については記載を省略している。このレーダ装置１では、筐体１２及びレドーム１６が、送受信モジュール１１ごとに分割可能に形成されている。そのため、送受信モジュール１１と、その送受信モジュール１１上及びその周辺領域の筐体１２ｐと、その送受信モジュール１１に対応したアンテナ１５及び誘電体１４と、そのアンテナ１５上及びその周辺領域のレドーム１６ｐとが一体となり、送受信ユニット２を構成している。言い換えると、アンテナ１５と、送受信モジュール１１と、誘電体１４と、筐体１２ｐと、レドーム１６ｐとが、一つの送受信ユニット２として着脱可能に設けられている。この場合、そのアンテナ１５は、複数のアンテナ１５の任意の一つであるアンテナ（第１アンテナ）１５である。その送受信モジュール１１は、複数の送受信モジュール１１のうちの第１アンテナ１５に対応する送受信モジュール（第１送受信モジュール）１１である。その誘電体１４は、複数の誘電体１４のうちの第１アンテナ１５に対応する誘電体（第１誘電体）１４である。その筐体１２ｐは、筐体１２のうちの第１送受信モジュール１１に対応する位置の筐体（第１筐体部分）１２ｐである。そのレドーム１６ｐは、レドーム１６のうちの第１アンテナ１５に対応する位置のレドーム（第１レドーム部分）１６ｐである。そして、このレーダ装置１は、複数の送受信ユニット２が行列状に配置されている。

【0030】

この送受信ユニット２は、個別に取り外しが可能となっている。したがって、アンテナ１５の前面側（＋ｚ側）から送受信ユニット２を取り外すことにより、レドーム１６、アンテナ１５、（誘電体１４）及び送受信モジュール１１を一体的に交換することが可能となる。それにより、レーダ装置１のメンテナンスを容易に行うことができる。

【0031】

冷却媒体Ｒが流れる方向については、隣接する送受信ユニット２同士はパッキン１７で接続され、冷却媒体Ｒが漏えいしない構成となっている。この図の例では、行の方向（ｘ方向）の冷却媒体Ｒの流れる方向について、隣接する送受信ユニット２−１と送受信ユニット２−２とがパッキン１７で接続され、冷却媒体Ｒが漏えいしないようになっている。すなわち、送受信ユニット２間の気密をパッキン１７で確保している。

【0032】

次に、本実施の形態に係るレーダ装置の動作について説明する。
レーダ装置１の使用するとき、冷却媒体供給部２０をオンにする。それにより、筐体１２とレドーム１６との間の流路に沿って冷却媒体Ｒが流通する。また、それと同時に、冷却部３もオンにする。それにより、冷却部３の流路に冷却媒体が流通する。
一方、レーダ装置１の使用において、送受信モジュール１１では、その動作により熱が発生し、温度が上昇する。その熱はアンテナ１５にも伝達される。
冷却媒体Ｒは、筐体１２とレドーム１６との間の流路に沿って流れることで、アンテナ１５（や誘電体１４や筐体１２）の熱を奪う。それにより、アンテナ１５を冷却して、送受信モジュール１１を＋ｚ側から冷却する。また、それと同時に、冷却媒体は、冷却部３の流路を流れることで、送受信モジュール１１の熱を奪う。それにより、送受信モジュール１１を−ｚ側から冷却する。
以上のようにして、本実施の形態に係るレーダ装置は動作する。

【0033】

次に、本実施の形態に係るレーダ装置の送受信ユニット２の取り替え動作について説明する。
レーダ装置１において、ある送受信ユニット２（又は、送受信モジュール１１やアンテナ１５）が不調の場合、まず、レーダ装置１をオフする。続いて、アンテナ１５の前面側（＋ｚ側）から不調の送受信ユニット２の前後のパッキン１７の部分に所定の治具を挿入し、その送受信ユニット２を＋ｚ方向へ抜き出す。その後、予め準備しておいた他の送受信ユニット２を、アンテナ１５の前面側（＋ｚ側）から挿入し、パッキン１７を調整する。
以上のようにして、本実施の形態に係る送受信ユニット２の取り替えが行われる。

【0034】

このように、本実施の形態では、レーダ装置１（例示：パネル構造のフェイズドアレイレーダ装置）において、アンテナ１５を誘電体１４や筐体１２から離して設けている。それにより、アンテナ１５をヒートシンクとして用いることができ、送受信モジュール１１の熱をアンテナ１５から放熱することが可能となる。

【0035】

また、本実施の形態では、筐体１２とレドーム１６とで流路を形成し、その流路に冷却媒体Ｒを循環させることで、アンテナ１５を強制的に冷却することができる。それにより、送受信モジュール１１の前面（＋ｚ側；アンテナ１５側）及び送受信モジュール１１の後面（−ｚ側；冷却部３側）の両面を冷却に使用することが可能となる。それにより、送受信モジュール１１の冷却面積を確保でき、レーダ装置１の冷却の能力を向上させることができる。

【0036】

更に、本実施の形態では、アンテナ１５及びレドーム１６を冷却することが可能となる。それにより、送信電力の増加によるレドーム１６の発熱に対処することができる（温度上昇を抑えることができる）。また、それにより、アンテナ１５の雑音を低下することできるので、アンテナ１５の最小受信感度の向上が可能となる。すなわち、レーダ装置１において、アンテナの受信能力を向上させることが可能となる。

【0037】

更に、本実施の形態では、送受信モジュール１１とアンテナ１５とレドーム１６とを一体化した送受信ユニット２を用いている。このような、一体構造を有する送受信ユニット２により、アンテナ１５前面側（＋ｚ側）からレドーム１６、アンテナ１５、送受信モジュール１１を一体的に取り出して、一体的に交換することが可能となる。すなわち、レーダ装置１において、整備性を向上させることが可能となる。

【0038】

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係るレーダ装置の構成について説明する。
本実施の形態は、送受信モジュールとアンテナとレドームとを一体化せず、送受信モジュールとアンテナ及びレドームとを別体としている点で、第１の実施の形態と相違している。以下では、相違点に関して主に説明する。

【0039】

図４は、本実施の形態に係るレーダ装置の構成の一部を模式的に示す側面図である。このレーダ装置１ａは、パネル構造のフェイズドアレイレーダ装置である。ここでは、電源配線については記載を省略している。レーダ装置１ａは、冷却部３と、複数の送受信モジュール１１と、筐体１２ａと、複数のアンテナ１５と、複数の誘電体１４と、レドーム１６ａと、冷却媒体供給部２０とを具備している。

【0040】

本実施の形態では、筐体１２ａは、送受信モジュール１１ごとに分割されてはいない。同様に、レドーム１６ａは、送受信モジュール１１ごとに分割されてはいない。そのため、送受信モジュール１１と誘電体１４とアンテナ１５とレドーム１６ａとで構成される送受信ユニット２ａは、第１の実施の形態とは異なり、送受信ユニット単位で交換することはできない。

【0041】

冷却媒体Ｒの流路４は、第１の実施の形態と同様に、レドーム１６ａと筐体１２ａとで形成される。ただし、その流路は、送受信モジュール１１とは筐体１２ａにより隔てられ、別構造である。言い換えると、流路４は、レドーム１６ａと筐体１２ａとで形成された閉じた空間であり、冷却媒体Ｒは、その閉じた空間内を入口Ｉから出口Ｏへ流れる。その結果、送受信モジュール１１の交換時などに、送受信モジュール１１側へ冷却媒体Ｒが漏れ出てくる問題はない。この場合、送受信モジュール１１の交換は、例えば筐体１２ａから外側（＋ｚ側）の構成を取り外して行う。

【0042】

この場合、レドーム１６ａは、送受信モジュール１１やアンテナ１５の行列の行ごと（又は列ごと）に設けられる必要はない。例えば、数行ごと又は行列全面を覆うように設けられても良い。それにより、レドーム１６ａの構造が簡素化され製造が容易となる。

【0043】

本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
また、送受信モジュール１１と流路４の前面冷却層とは熱伝導接触であり、送受信モジュール１１の交換時などに送受信モジュール１１側へ冷却媒体Ｒが漏れることがない。

【0044】

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係るレーダ装置の構成について説明する。
本実施の形態は、誘電体を積極的にヒートシンクとして用いている点で、第２の実施の形態と相違している。以下では、相違点に関して主に説明する。

【0045】

図５は、本実施の形態に係るレーダ装置の構成の一部を模式的に示す側面図である。このレーダ装置１ｂは、パネル構造のフェイズドアレイレーダ装置である。ここでは、電源配線については記載を省略している。レーダ装置１ｂは、冷却部３と、複数の送受信モジュール１１と、筐体１２ｂと、複数のアンテナ１５と、複数の誘電体１４ｂと、レドーム１６ｂと、冷却媒体供給部２０とを具備している。

【0046】

本実施の形態では、筐体１２ｂ上の誘電体１４ｂがヒートシンク形状、例えば伝熱面積を広げるために設けられる突起状のフィンを多数備える形状を有している。誘電体１４ｂは、その機能の面から、低誘電率・高熱伝導率の材料を用いることが好ましい。これにより、アンテナ１５及び誘電体１４をアンテナ兼ヒートシンクとして用いることができる。このとき、アンテナ１５の形状は電波を放射するために最適化する必要があるが、誘電体１４ｂとして熱伝導性の高い材料を用いることで、アンテナ１５の性能を劣化させることなく、ヒートシンクとしての性能を向上することができる。そして、より効率的に、送受信モジュール１１の熱を、送受信モジュール１１の前面側から放熱することができる。

【0047】

また、誘電体１４ｂはヒートシンク形状を有しているので、強制冷却ではなく自然の通風による空冷が可能である。その場合、レドーム１６ｂをアンテナ１５からある程度離して設置するか、レドーム１６ｂを設けないことが好ましい。自然の通風を促進するためである。それにより、冷却媒体供給部２０は不要とすることができる。そして、誘電体１４ｂのヒートシンク効果と、筐体１２ｂや誘電体１４ｂから離れて設けられたアンテナ１５のヒートシンク効果とから、送受信モジュール１１を＋ｚ側から冷却することができる。

【0048】

なお、このような突起状のフィンを多数備える形状は、第１の実施の形態の誘電体１４にも適用可能である。

【0049】

また、誘電体１４ｂが第１の実施の形態の誘電体１４と同じ形状であっても、レドーム１６ｂが無い場合や、レドーム１６ｂがアンテナ１５から十分に離れている場合には、自然の通風による空冷だけで、ある程度、送受信モジュール１１の熱を放散させることができる。誘電体１４ｂのヒートシンク効果は小さくなるが、筐体１２ｂや誘電体１４ｂから離れて設けられたアンテナ１５のヒートシンク効果が有効に作用するためである。

【0050】

本実施の形態においても、第２の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
加えて、アンテナ１５の性能を劣化させることなく、送受信モジュール１１の熱をより効率的に放熱することができる。更に、誘電体１４の設計によっては、冷却媒体供給部が不要となり、構成を簡素化することができる。

【0051】

各実施の形態は、アンテナ１５として、平板形状のパッチアンテナを例に説明さている。しかし、本発明はその例に限定されるものではなく、他のアンテナにも適用可能である。例えば、アンテナ１５として、ダイポールアンテナや逆Ｆアンテナのような棒形状アンテナを用いることができる。

【0052】

以上説明されたように、上記各実施の形態のレーダ装置において、冷却能力を向上さることが可能となる。また、冷却能力を向上させ、整備性を向上させることが可能となる。また、冷却能力を向上させ、アンテナの受信能力を向上させることが可能となる。

【0053】

本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。

【符号の説明】

【0054】

１、１ａ、１ｂ レーダ装置
２、２−１、２−２、２ａ、２ｂ 送受信ユニット
３ 冷却部
４ 流路
１１ 送受信モジュール
１２、１２ｐ、１２ａ、１２ｂ 筐体
１３ 支持部材
１４ 誘電体
１５ アンテナ
１６、１６ｐ、１６ａ、１６ｂ レドーム
１７ パッキン
１８ 導線
２０ 冷却媒体供給部
２１ 熱交換器
２２ 循環装置
２３ 配管
Ｉ 入口
Ｏ 出口
Ｒ 冷却媒体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】