特許 6390949 展開式メッシュアンテナ

(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】6390949

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】展開式メッシュアンテナ

(51)【国際特許分類】

   H01Q 15/20 20060101AFI20180910BHJP

   H01Q 1/08 20060101ALI20180910BHJP

   H01Q 1/28 20060101ALI20180910BHJP

   B64G 1/22 20060101ALI20180910BHJP

   B64G 1/66 20060101ALI20180910BHJP

【ＦＩ】

   H01Q15/20

   H01Q1/08

   H01Q1/28

   B64G1/22

   B64G1/66 C

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-130545(P2014-130545)

(22)【出願日】2014年6月25日

(65)【公開番号】特開2016-10052(P2016-10052A)

(43)【公開日】2016年1月18日

【審査請求日】2017年5月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】301072650

【氏名又は名称】ＮＥＣスペーステクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077838

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 憲保

(74)【代理人】

【識別番号】100129023

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 敬

(72)【発明者】

【氏名】内丸 清隆

【審査官】 橘 均憲

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２００７９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０５−１９１１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０２０４０３３０（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開平０２−１２８５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１９７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４９８９０１５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２４４２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−００４１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０２０１９４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−２３３２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２０２５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２８４０４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ１／００−２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

展開状態において鏡面を形成する導電性メッシュと、これに縫込み固定された第１のワイヤーネットワークと、前記鏡面の反射面と反対側に設置された第２のワイヤーネットワークと、前記鏡面の前記反射面側において、前記導電性メッシュから離れた箇所に設置された第３のワイヤーネットワークと、前記第１のワイヤーネットワークと前記第２のワイヤーネットワークを接続する第１のタイワイヤーと、前記第１のワイヤーネットワークの任意の箇所と前記第３のワイヤーネットワークを接続する第２のタイワイヤーと、前記第１から前記第３のワイヤーネットワークを支持する支持部材と、この支持部材を支持する展開トラスとを有することを特徴とする展開式メッシュアンテナ。

【請求項2】

前記第３のワイヤーネットワークに接続された前記第２のタイワイヤーに隣接する部分においてのみ、前記第１のワイヤーネットワークが、前記導電性メッシュに対して、前記鏡面の前記反射面と反対側に配置するように設置されたことを特徴とする請求項１記載の展開式メッシュアンテナ。

【請求項3】

展開状態において鏡面を形成する導電性メッシュと、これに縫込み固定された第１のワイヤーネットワークと、前記鏡面の反射面と反対側に設置された第２のワイヤーネットワークと、前記第１のワイヤーネットワークと前記第２のワイヤーネットワークを接続するタイワイヤーと、前記タイワイヤーと平行に設置され、圧縮力を受けることができる棒状部材と、前記第１および前記第２のワイヤーネットワークを支持する支持部材と、この支持部材を支持する展開トラスとを有する展開式メッシュアンテナであって、
前記棒状部材に隣接する部分においてのみ、前記第１のワイヤーネットワークが、前記導電性メッシュに対して、前記鏡面の前記反射面と反対側に配置するように設置されたことを特徴とする展開式メッシュアンテナ。

【請求項4】

導電性を有さない部材により前記第３のワイヤーネットワークと前記第２のタイワイヤーを結合する部材を構成したことを特徴とする請求項１記載の展開式メッシュアンテナ。

【請求項5】

導電性を有さない部材からなるメッシュ状の絡み付き防止部材を、前記第３のワイヤーネットワークとこれに接続する前記第２のタイワイヤーの外側に配置したことを特徴とする請求項１記載の展開式メッシュアンテナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えば人工衛星等に搭載されてなるパラボラアンテナのうち、金属線材等を編み込んで構成した変形自在の導電性メッシュを反射鏡面とする展開式メッシュアンテナであり、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布が得られるように、通常、凹面で構成される導電性メッシュの反射面に任意の凹凸を設けることを可能にした展開式メッシュアンテナに関する。

【背景技術】

【0002】

宇宙より通信や放送の電波を発信するアンテナは、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせて、電波を供給する地域の形状が複雑であっても、所望の電界強度分布を正確に形成する必要がある。

【0003】

上記の具体的な手法の一つとして、アンテナの反射鏡面を一様な凹面であるパラボラ鏡面ではなく、表面に凹凸を設けた修正鏡面反射鏡アンテナを用いる手法がある。

【0004】

図９は、このような従来の修正鏡面反射鏡アンテナを示す。

【0005】

図９において、１０１は、例えばアルミハニカムサンドイッチ板により成形された修正鏡面反射鏡アンテナであり、１０２はこれを支持するアーム、１０３は展開ヒンジであり、１０４は修正鏡面反射鏡アンテナを搭載する衛星、１０５は給電部である。

【0006】

なお、図中の修正鏡面反射鏡アンテナ１０１表面には、蜘蛛の巣状の模様が描かれているが、これは表面の凹凸を強調するために模式的に描いたもので、実際のハードウェアにおいては、このような模様は描かれていない。

【0007】

衛星１０４は、その打ち上げ時においては、修正鏡面反射鏡アンテナ１０１を衛星１０４に沿うように収納させた状態で、図示しないロケットフェアリングの内部に収納し、宇宙において所定の軌道に到達した後において、展開ヒンジ１０３において、修正鏡面反射鏡アンテナ１０１を展開し、アーム１０２により、修正鏡面反射鏡アンテナ１０１と給電部１０５との位置関係が所定の状態になるように保つ。

【0008】

給電部１０５により送信された電波は、表面に凹凸を有する修正鏡面反射鏡アンテナ１０１により反射され、地上に到達する。

【0009】

修正鏡面反射鏡アンテナ１０１の凹凸は、複雑な電波供給地域に合わせて形成されているので、地上において、所望の電界強度分布を正確に形成することができる。

【0010】

ところが、修正鏡面反射鏡アンテナ１０１をアルミハニカムサンドイッチ板により形成すると、上述のように、打ち上げ時にはロケットフェアリング内部にこれを収納させなければならないため、その大きさがロケットフェアリングの大きさにより３〜４mに制限されており、これが電界強度分布を正確に形成することの制限となっていた。

【0011】

上記のように、ロケットフェアリングの大きさに左右されない大開口の反射鏡アンテナとしては、変形自在の導電性メッシュを用いたものが知られている（特許文献１）。

【0012】

図１０及び図１１は、このような従来のメッシュ式反射鏡アンテナを示す。

【0013】

メッシュ式反射鏡１１０は、変形自在の導電性メッシュ１１１を反射面に用いているので、打ち上げ時には、展開自在な展開トラス１１２の内側に折り畳んで収納することができ、打ち上げ時に収納された展開トラス１１２は、傘機構１１３により軌道上で展開される。

【0014】

したがって、上記のアルミハニカムサンドイッチ板により形成した反射鏡のように、ロケットフェアリングの大きさにより開口の大きさが制限されることが無く、数１０ｍの開口のアンテナをも構成可能なことが知られている。

【0015】

導電性メッシュ１１１には、第１のワイヤーネットワーク１１４が縫い込まれており、第１のワイヤーネットワーク１１４は、展開トラス１１２に固定された支持柱１１５に端部が支持され、他に支持部分が無いと、略平面となるように張力がかけられている。

【0016】

展開トラス１１２には、第２のワイヤーネットワーク１１６が固定されており、タイワイヤー１１７は、これら第２のワイヤーネットワーク１１６は、展開トラス１１２に固定されている。

【0017】

この状態で、タイワイヤー１１７と、第１のワイヤーネットワーク１１４を接続して、タイワイヤー１１７に張力が作用するようにすると、第１のワイヤーネットワーク１１４が展開トラス１１２側に凹むため、凹面を形成することができる。

【0018】

従来のメッシュ式展開アンテナでは、この作用を利用して、この凹面がパラボラ面になるように構成して、図示しない給電部からの電波を反射して、電波を送信する。

【0019】

ところが、上記のような構成では、反射面に凸部を形成することができず、これが電界強度分布を正確に形成することの制限となっていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0020】

【特許文献1】特開２００１−２３３２９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0021】

従来のアンテナ反射鏡では、反射鏡面に凹凸を設けた修正鏡面反射鏡では、その開口がロケットフェアリングの大きさにより制限され、大きな開口を形成することができるメッシュ式反射鏡では、反射鏡面に凹凸を設けた修正鏡面反射鏡とすることができず、これが電波を供給したい任意の地域に合わせて、電界強度分布を正確に形成することの妨げとなっていた。

【0022】

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、大きな開口面積を有する修正鏡面反射鏡を、その反射面に、変形自在の導電性メッシュを用いて、打ち上げ時にはロケットフェアリング内部に収まるように小さく折り畳まれ、軌道上においてこれを展開させて、上記の大開口修正鏡面反射鏡を構成し、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0023】

第１の発明では、展開状態において鏡面を形成する導電性メッシュと、これに縫込み固定された第１のワイヤーネットワークと、前記鏡面の反射面と反対側に設置された第２のワイヤーネットワークと、前記鏡面の前記反射面側において、前記導電性メッシュから離れた箇所に設置された第３のワイヤーネットワークと、前記第１のワイヤーネットワークと前記第２のワイヤーネットワークを接続する第１のタイワイヤーと、前記第１のワイヤーネットワークの任意の箇所と前記第３のワイヤーネットワークを接続する第２のタイワイヤーと、前記第１から前記第３のワイヤーネットワークを支持する支持部材と、この支持部材を支持する展開トラスとを有するように構成した。

【0024】

上記構成によれば、打ち上げ状態ではフェアリング内部に収納可能なように小さく折り畳まれた導電性メッシュが、軌道上で、展開トラスと、これに固定された支持部材に展張された際に、上記の導電性メッシュに縫込み固定された第１のワイヤーネットワークを、反射面と反対側に設置された第２のワイヤーネットワークと第１のタイワイヤーにより接続するとともに、反射面側の任意の箇所を、この導電性メッシュから離れた状態で設置された第３のワイヤーネットワークと第２のタイワイヤーに接続することで、導電性メッシュを反射面の面外のどちら側へも引くことが可能なように構成しているので、通常、一様な凹面（パラボラ面）となる導電性メッシュに、任意の凹凸を設けることを可能になり、これにより大開口修正鏡面反射鏡を構成することで、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。

【0025】

また、第２の発明では、展開状態において鏡面を形成する導電性メッシュと、これに縫込み固定された第１のワイヤーネットワークと、前記鏡面の反射面と反対側に設置された第２のワイヤーネットワークと、前記第１のワイヤーネットワークと前記第２のワイヤーネットワークを接続するタイワイヤーと、前記タイワイヤーと平行に設置され、圧縮力を受けることができる棒状部材と、前記第１および前記第２のワイヤーネットワークを支持する支持部材と、この支持部材を支持する展開トラスとを有するように構成し、かつ前記棒状部材に隣接する部分においてのみ、第１のワイヤーネットワークが、前記導電性メッシュに対して、前記鏡面の前記反射面と反対側に配置するように構成した。

【0026】

上記構成によれば、打ち上げ状態ではフェアリング内部に収納可能なように小さく折り畳まれた導電性メッシュが、軌道上で、展開トラスと、これに固定された支持部材に展張された際に、上記の導電性メッシュに縫込み固定された第１のワイヤーネットワークを、反射面と反対側に設置された第２のワイヤーネットワークとタイワイヤーにより接続するとともに、第１のワイヤーネットワークの任意の箇所を、前記タイワイヤーと平行に設置され、圧縮力を受けることができる棒状部材で押すことが可能なように構成しているので、通常、一様な凹面（パラボラ面）となる導電性メッシュに、任意の凹凸を設けることを可能になり、これにより大開口修正鏡面反射鏡を構成することで、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。

【0027】

【0028】

一般に、宇宙用のメッシュ式展開アンテナにおいては、ワイヤーネットワークの材料として、熱膨張係数が小さく、紫外線や放射線の影響を受けにくい、材質がガラスに近いクォーツケーブルが使用されるが、撓性に乏しく、縫込み糸としてこれを用いることは困難である。

【0029】

したがって、上述の導電性メッシュと第１のワイヤーネットワークの縫込みには、縫込み糸として、より大きな撓性を有するノーメックスやケブラー等の有機繊維が用いられるが、これらは軌道上の紫外線や放射線の影響により、ダメージを受け、強度が劣化して、断裂する恐れが高い。

【0030】

上記構成によれば、棒状部材に隣接する部分においてのみ、第１のワイヤーネットワークが導電性メッシュの凹面側に配置するように構成されているので、展張されている導電性メッシュは、常に平面に戻る方向、つまり第１のワイヤーネットワークの方向に力が働いているので、仮に縫込み糸が断裂したとしても、導電性メッシュと第１のワイヤーネットワークが乖離することはないため、導電性メッシュによる反射面の鏡面精度が劣化することはなく、軌道上において、初期の性能を保つことができる。

【0031】

【0032】

【0033】

また、上記第１の発明では、導電性を有さない部材により、前記第３のワイヤーネットワークと前記第２のタイワイヤーを結合する部材を構成した。

【0034】

上記構成によれば、導電性メッシュの鏡面の反射面側、つまり電波が通過する側に位置する上記の結合部材を、非導電性の部材、つまりエンジニアリングプラスチック、例えば、耐熱性のあるポリイミド成形体であるセプラなどで構成することにより、反射鏡が設計的に意図しない電波の散乱を防ぐことができ、結果として、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。

【0035】

また、上記第１の発明では、導電性を有さない部材からなるメッシュ状の絡み付き防止部材を、前記第３のワイヤーネットワークとこれに接続する前記第２のタイワイヤーの外側に配置し、これらを包み込むように構成した。

【0036】

上記構成によれば、前記第３のワイヤーネットワークとこれに接続する前記第２のタイワイヤーは、導電性メッシュとの間に、閉じ込められるため、展開トラスを展開させる際に、展開トラスの傘機構などとの接触による引っ掛かりを防ぐことができ、安定した動作を実現することができるため、結果として、軌道上での所定の性能、つまり所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。

【発明の効果】

【0037】

この発明によれば、簡易な構成により、通常、一様な凹面（パラボラ面）となる導電性メッシュに、任意の凹凸を設けることを可能になり、打ち上げ状態ではフェアリング内部に収納可能なように小さく折り畳まれた状態から、軌道上において大開口鏡面に展開させた状態で、修正鏡面反射鏡を構成することが可能となり、これにより、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能であるとともに、軌道上の環境により縫込み糸の強度が劣化しても、導電性メッシュによる反射面の鏡面精度が劣化することはないので、初期の性能を保つことができ、確実な展開動作を実現し得るようにした展開式メッシュアンテナを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】この発明の一実施の形態に係わる展開式メッシュアンテナの構成図である。

【図2】図１の展開式メッシュアンテナの断面図である。

【図3】図１の展開式メッシュアンテナの展開途中での状態を示す図である。

【図4】図１の展開式メッシュアンテナのメッシュの縫込み部分を示す斜視図である。

【図5】この発明の参考例に係わる展開式メッシュアンテナの断面図である。

【図6】この発明の他の実施の形態に係わる展開式メッシュアンテナの断面図である。

【図7】この発明の他の実施の形態に係わる展開式メッシュアンテナの断面図である。

【図8】この発明の他の実施の形態に係わる展開式メッシュアンテナを組み合わせて構成した展開式メッシュアンテナの斜視図である。

【図9】従来の修正鏡面反射鏡アンテナを示す。

【図10】従来のメッシュ式反射鏡アンテナを示す。

【図11】従来のメッシュ式反射鏡アンテナを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0040】

図１及び図２及び図３は、この発明の第１の実施形態に係る展開式メッシュアンテナ１を示すもので、図１は、展開式メッシュアンテナ１の構成を示し、図２は、その断面図を示し、図３は、展開途中での状態を示し、図４は、メッシュの縫込み部分を示す。

【0041】

なお、図３は、展開機能を説明する図であるので、第３のワイヤーネットワーク３０、ノード３１、固定具３２、第２のタイワイヤー３３、延長支持柱６１などを図示していない。

【0042】

第１のワイヤーネットワーク１０は、クォーツ等で形成される非導電性ワイヤーがクモの巣状に繋がれて形成され、上記導電性メッシュ４０の電波反射面側に張設される（図１参照）。第１のワイヤーネットワーク１０と導電性メッシュ４０は、縫込み糸として撓性を有するノーメックスやケブラー等の有機繊維よりなる、メッシュ縫込み糸８１により縫込み固定される（図４参照）。そして、この第１のワイヤーネットワーク１０の交点には、例えば非導電性樹脂材製のノード１１がそれぞれ組付けられる（図１参照）。

【0043】

導電性メッシュ４０は、例えば金メッキが施されたモリブデン線等の金属材料を、メッシュ状に織り込んだ織物で、織物の特徴である伸縮性や可撓性を有する、変形自在の電波反射部材であり、上記の金メッキにより、電気抵抗を下げることができるため、結果として、電波を反射させる際の変調を下げることができている。

【0044】

上記第１のワイヤーネットワーク１０の端部は、固定具１２に固定されており、固定具１２は、展開トラス５０に固定された支持柱６０の先端側に固定されている（図１参照）。

【0045】

第２のワイヤーネットワーク２０は、同様の非導電性ワイヤーが、例えば、はしご状（カテナリ構造）に繋がれて形成され、端部が展開トラス５０に固定されて、上記導電性メッシュ４０の、電波反射面と反対側に、張設される。

【0046】

そして、この第２のワイヤーネットワーク２０の交点には、例えばノード２１が組付けられる（図１参照）。

【0047】

第３のワイヤーネットワーク３０は、同様の非導電性ワイヤーが、例えば、クモの巣状に繋がれて形成され、上記導電性メッシュ４０の電波反射面側に、上記導電性メッシュ４０から離れた状態で、張設される。そして、この第３のワイヤーネットワーク３０の交点には、例えば非導電性樹脂材製のノード３１がそれぞれ組付けられる。

【0048】

上記第３のワイヤーネットワーク３０の端部は、固定具３２に固定されており、固定具３２は、例えば、支持柱６０の先端側に固定された、延長支持柱６１の先端に固定される（図１参照）。

【0049】

第２のワイヤーネットワーク２０の交点に設けられたノード２１および、展開トラス５０の横部材５３上に固定されたノード２２には、第１のタイワイヤー２３が接続され、第１のタイワイヤー２３が導電性メッシュ４０の図示しない穴部を挿通することで、第１のワイヤーネットワーク１０の交点に設けられたノード１１の所定の部分と接続される（図１参照、図２参照）。

【0050】

第３のワイヤーネットワーク３０の交点に設けられたノード３１には、第２のタイワイヤー３３が接続され、第１のワイヤーネットワーク１０の交点に設けられたノード１１の所定の部分と接続される（図１参照、図２参照）。

【0051】

上記第１及び第２のワイヤーネットワーク１０，２０間には、第１のタイワイヤー２３を包み込むように、非導電性の樹脂材料で形成されるメッシュ状の絡み付き防止部材７０が、鏡面の面直方向に設置される。そして、この絡み付き防止部材７０は、第１のタイワイヤー２３に対して所定の自由度を有するように糸等を用いて取付けられる。

【0052】

また、絡み付き防止部材７０は、第１及び第２のワイヤーネットワーク１０，２０間に張設した状態で、弛んだりした場合には、第１及び第２のワイヤーネットワーク１０，２０の折畳み展開に影響を及ぼさない程度に第１及び第２のワイヤーネットワーク１０，２０に対して糸等を用いて適宜取付けられる。上記絡み付き防止部材７０は、例えば第２のワイヤーネットワーク２０の第１のタイワイヤー２３の配置される箇所に全て配設される（図１参照）。

【0053】

展開トラス５０は、中央縦部材５１を共有する、６組の外側の縦部材５２と、横部材５３と横部材５４からなる、それぞれが回動自在に取り付けられた四辺リンク５５を構成しており、展開状態で、例えば、略六角錐台形状になるように構成されている。

【0054】

四辺リンク５５の内部には、斜部材５６が配置され、斜部材５６の片端は、横部材５４に回動自在に取り付けられ、斜部材５６のもう一方の端部は、中央縦部材５１の軸方向に摺動自在に取り付けられた周知の傘機構５７に、回動自在に取り付けられている。

【0055】

この傘機構５７は、図示しない駆動部を介して中央縦部材５１の軸方向へ移動が可能であり、その移動に連動して、展開トラス５０の折畳み収容や、折畳み位置からの展開を可能にしている。

【0056】

このように、展開トラス５０折畳み展開自在に構成されていて、展開状態では、例えば、略六角錐台形状となる（図３参照）。

【0057】

また、その収納形状では、上記変形自在の導電性メッシュ４０を、６本の横部材５３の間に発生する六角錐台形状の隙間に、折り畳んで収納することができる。

【0058】

なお、上述の６本の支持柱６０は、外側の縦部材５２に接合されるよう固定される。

【0059】

この支持柱６０は、アンテナ反射鏡としての機能を満たすために、導電性メッシュ４０を所定の形状とするために、支持柱６０の先端の点が所定の位置となるように長さが設定されている。

【0060】

同様に、第１のタイワイヤー２３および第２のタイワイヤー３３の長さを調整することにより、第１のワイヤーネットワーク１０の交点に設けられたノード１１を所定の位置に設置することができるが、第２のタイワイヤー３３により、ワイヤーネットワーク１０を、反射面側に引っ張ることができるので、第１のワイヤーネットワーク１０を任意の位置、すなわち凹凸形状とすることも可能となり、第１のワイヤーネットワーク１０に、メッシュ縫込み糸８１により縫込み固定された導電性メッシュ４０も任意の所定位置に設置することができる（図２参照）。

【0061】

これにより、導電性メッシュ４０に、任意の凹凸を設けることを可能になり（図２参照）、これにより大開口修正鏡面反射鏡を構成することで、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。

【0062】

なお、上記のように、第３のワイヤーネットワーク３０の交点に取り付けたノード３１を非導電性樹脂材製とすることにより、上記ノード３１が存在する、導電性メッシュ４０の鏡面の反射面側、つまり電波が通過する側での、設計的に意図しない電波の散乱を防ぐことができ、結果として、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。

【0063】

また、上記実施の形態では、展開トラス５０を六角錐台形状に構成した場合で説明したが、この形状に限ることなく、構成可能である。さらに、この発明に係る展開式メッシュアンテナとしては、上記実施の形態に限ることなく、様々な形状の展開トラスを用いて構成することが可能である。

【0064】

続いて、本発明の参考例を説明する。なお、以下の参考例の説明においては、前述の第１の実施形態と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0065】

図５は、この発明の参考例に係る展開式メッシュアンテナ１ａの断面図を示す。

【0066】

本参考例が第１の実施形態と異なる点は、第３のワイヤーネットワーク３０、ノード３１、固定具３２、第２のタイワイヤー３３、延長支持柱６１などを用いずに、中空棒状部材８０の内部に第１のタイワイヤー２３を通して、第１のワイヤーネットワーク１０を押し上げることにより、第１のワイヤーネットワーク１０を任意の位置、すなわち凹凸形状とするものであり、これに伴い、第１のワイヤーネットワーク１０に、メッシュ縫込み糸８１により縫込み固定された導電性メッシュ４０も任意の所定位置に設置することができるようにするものである。

【0067】

上記の構成により、本参考例においては図示しない、第２のワイヤーネットワーク２０は、図１に示す方向とは反対側に凸状となるが、第２のワイヤーネットワーク２０に発生する張力により第１のワイヤーネットワーク１０の位置を決めることができる。

【0068】

続いて、本発明の第２の実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態の説明においては、前述の第１の実施形態と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0069】

図６は、この発明の第２の実施形態に係る展開式メッシュアンテナ１ｂの断面図を示す。

【0070】

本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、第１のワイヤーネットワーク１０と導電性メッシュ４０の位置を、入れ替えたことである。

【0071】

第１の実施形態では、導電性メッシュ４０を第１のワイヤーネットワーク１０に対して、図１中の下側に配置したが、本実施形態では、図６に示すように、上記第２のタイワイヤー３３に隣接する上記第１のワイヤーネットワーク１０を、導電性メッシュ４０に、ノード１１を設置するために設けた図示しない穴を挿通させて、導電性メッシュ４０の下側に配置するように構成している。

【0072】

なお、図６では、第１のワイヤーネットワーク１０と導電性メッシュ４０の位置関係がわかるように、模式的に、それぞれがずれているように描いてあるが、実機においてはずれは無視できるほど小さく、このずれによる、機能および性能に対する影響は無視しうる。

【0073】

一般に、宇宙用のメッシュ式展開アンテナにおいては、ワイヤーネットワークの材料として、熱膨張係数が小さく、紫外線や放射線の影響を受けにくい、材質がガラスに近いクォーツケーブルが使用されるが、撓性に乏しく、縫込み糸としてこれを用いることは困難である。

【0074】

したがって、上述の導電性メッシュと第１のワイヤーネットワークの縫込みには、縫込み糸として、より大きな撓性を有するノーメックスやケブラー等の有機繊維が用いられるが、これらは軌道上の紫外線や放射線の影響により、ダメージを受け、強度が劣化して、断裂する恐れが高い。

【0075】

上記構成によれば、第１のワイヤーネットワーク１０が導電性メッシュ４０の凹面側に配置するように構成されているので、展張されている導電性メッシュは、常に平面に戻る方向、つまり第１のワイヤーネットワークが配置された方向に力が働いているので、仮に縫込み糸が断裂したとしても、導電性メッシュ４０と第１のワイヤーネットワーク１０が乖離することはないため、導電性メッシュ４０による反射面の鏡面精度が劣化することはなく、軌道上において、初期の性能を保つことができるものである。

【0076】

また、本実施形態では、第１の実施形態に対して、第１のワイヤーネットワーク１０と導電性メッシュ４０の位置を、入れ替えたが、これを上記参考例のように、中空棒状部材８０を用いた展開式メッシュアンテナ１ａに対して適用しても同様の効果があることは言うまでもない。

【0077】

続いて、本発明の第３の実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態の説明においては、前述の第１の実施形態と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0078】

図７は、この発明の第３の実施形態に係る展開式メッシュアンテナ１ｃの断面図を示す。

【0079】

本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、第３のワイヤーネットワーク３０、ノード３１、固定具３２、第２のタイワイヤー３３、延長支持柱６１などを、これらを覆う絡み付き防止カバー８２と、導電性メッシュ４０が構成する空間の中に封入したことである。

【0080】

上記構成によれば、第３のワイヤーネットワーク３０とこれに接続する第２のタイワイヤー３３は、導電性メッシュとの間に、閉じ込められるため、展開トラスを展開させる際に、展開トラスの傘機構などとの接触による引っ掛かりを防ぐことができ、安定した動作を実現することができるため、結果として、軌道上での所定の性能、つまり所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。

【0081】

また、絡み付き防止カバー８２を非導電性樹脂材製とすることにより、絡み付き防止カバー８２が存在する、導電性メッシュ４０の鏡面の反射面側、つまり電波が通過する側での、設計的に意図しない電波の散乱を防ぐことができ、結果として、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。

【0082】

続いて、本発明の第４の実施形態を説明する。なお、以下の各の実施形態の説明においては、前述の第１の実施形態と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0083】

図８は、この発明の第４の実施形態に係る、展開式メッシュアンテナ１ｄを組み合わせて構成した展開式メッシュアンテナ集合体１０３ａの斜視図を示す。

【0084】

図８に示す展開式メッシュアンテナ集合体１０３ａは、個々の展開式メッシュアンテナ１ｄの展開トラス５０を、外側の縦部材５２に取り付けた、図示しない結合ブラケットにより組み合わせ、これに図示しない衛星との間を結合する展開ブーム８３を組み合わせた構成としている。

【0085】

この構成において、支持柱６０は、それぞれの展開トラス５０が存在する位置に合わせて、アンテナ反射鏡としての機能を満たすために、導電性メッシュ４０を所定の形状とするために、長さが設定されている。

【0086】

同様に、第１のタイワイヤー２３および図示しない第２のタイワイヤー３３の長さを調整することにより、第１のワイヤーネットワーク１０の交点に設けられた図示しないノード１１を所定の位置に設置することができるが、第２のタイワイヤー３３により、ワイヤーネットワーク１０を、反射面側に引っ張ることができるので、第１のワイヤーネットワーク１０を任意の位置、すなわち凹凸形状とすることも可能となる。

【0087】

本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、図１中においては、展開トラス５０において、第３のワイヤーネットワーク３０と結合される第２のタイワイヤー３３を６個、環状に配置したのに対して、本実施形態では、各展開トラス５０に対して、凸状に図１中上側に持ち上げられるノード１１（本実施形態においては凸部ノード８４）を、各展開トラスに対して、環状に設けなかったことにある。

【0088】

このように、展開式メッシュアンテナ１ｄを組み合わせて構成した展開式メッシュアンテナ集合体１０３ａでは、各展開トラス５０に対して、凸部ノード８４を環状に配置しなくても、組み合わせた状態で、所定の修正鏡面になるように構成しておけば、１個の展開トラス５０による個々の展開式メッシュ式アンテナではなしえない開口サイズのアンテナを構成することができるものである。

【産業上の利用可能性】

【0089】

この発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0090】

１０ …第１のワイヤーネットワーク。
１１ …ノード。
１２ …固定具。
２０ …第２のワイヤーネットワーク。
２１ …ノード。
２２ …ノード。
２３ …第１のタイワイヤー。
３０ …第３のワイヤーネットワーク。
３１ …ノード。
３２ …固定具。
３３ …第２のタイワイヤー。
４０ …導電性メッシュ。
５０ …展開トラス。
５１ …中央縦部材。
５２ …外側の縦部材。
５３ …横部材。
５４ …横部材。
５５ …四辺リンク。
５６ …斜部材。
５７ …傘機構。
６０ …支持柱。
６１ …延長支持柱。
７０ …絡み付き防止部材。
８０ …中空棒状部材。
８１ …メッシュ縫込み糸。
８２ …絡み付き防止カバー。
８３ …展開ブーム。
８４ …凸部ノード。
１０１ …修正鏡面反射鏡アンテナ。
１０２ …アーム。
１０３ …展開ヒンジ。
１０４ …衛星。
１０５ …給電部。
１１０ …メッシュ式反射鏡
１１１ …導電性メッシュ。
１１２ …展開トラス。
１１３ …傘機構。
１１４ …第１のワイヤーネットワーク。
１１５ …支持柱。
１１６ …第２のワイヤーネットワーク。
１１７ …タイワイヤー。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】