特許 7325901 円偏波共用平面アンテナ

(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】

(24)【登録日】2023-08-04

(45)【発行日】2023-08-15

(54)【発明の名称】円偏波共用平面アンテナ

(51)【国際特許分類】

   H01Q 3/12 20060101AFI20230807BHJP

   H01Q 21/06 20060101ALI20230807BHJP

   H01Q 15/24 20060101ALI20230807BHJP

   H01Q 21/24 20060101ALI20230807BHJP

【ＦＩ】

H01Q3/12

H01Q21/06

H01Q15/24

H01Q21/24

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019124920

(22)【出願日】2019-07-04

(65)【公開番号】P2021013061

(43)【公開日】2021-02-04

【審査請求日】2022-06-29

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 第５３回宇宙通信研究会研究談話会、２０１８年７月１３日開催

(73)【特許権者】

【識別番号】000004330

【氏名又は名称】日本無線株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126561

【弁理士】

【氏名又は名称】原嶋 成時郎

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 雅典

(72)【発明者】

【氏名】須賀 智文

(72)【発明者】

【氏名】夏原 啓一

【審査官】佐藤 当秀

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１０９９６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１７２７６６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１０３０３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０４－０８６３１１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ ３／１２

Ｈ０１Ｑ ２１／００－ ２１／３０

Ｈ０１Ｑ １５／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに直交する２つの偏波信号を送受信する２つの給電素子がそれぞれマトリクス状に同配列された、上層給電素子基板と下層給電素子基板とが積層されたアンテナ部と、
前記アンテナ部の放射面側に積層され、メアンダーラインポラライザで構成されて前記２つの偏波信号の一方を左旋円偏波に変換し他方を右旋円偏波に変換するポラライザ部と、を有し、
前記アンテナ部と前記ポラライザ部とのうちのいずれか一方が軸を備えるとともに、他方が、前記軸が嵌合する軸受を備え、
前記アンテナ部と前記ポラライザ部とが所定の位置関係にあるときに、これらアンテナ部とポラライザ部との位置関係を固定する固定具を備える、
ことを特徴とする円偏波共用平面アンテナ。

【請求項2】

前記軸及び前記軸受は、一端が前記アンテナ部又は前記ポラライザ部の外表面側部材に固定され、他端が前記アンテナ部又は前記ポラライザ部の前記外表面側部材と対向配置される内表面側部材に固定される、
ことを特徴とする請求項１に記載の円偏波共用平面アンテナ。

【請求項3】

前記軸が、前記軸受と嵌合する円柱状部分を有し、かつ、前記軸受が、前記円柱状部分が嵌合する横断面円形の凹部である、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の円偏波共用平面アンテナ。

【請求項4】

前記軸が、前記軸受と嵌合する四角柱状部分を有し、かつ、前記軸受が、前記四角柱状部分が嵌合する横断面四角形の凹部である、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の円偏波共用平面アンテナ。

【請求項5】

前記固定具が、前記アンテナ部又は前記ポラライザ部に取着される一端部と、前記ポラライザ部又は前記アンテナ部に設けられた引掛具に引掛けられる他端部と、前記一端部と前記他端部との間の弾性部と、を有する、
ことを特徴とする請求項１～請求項４の何れか１項に記載の円偏波共用平面アンテナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、互いに直交する直線偏波の電波を放射する直線偏波平面アンテナ（アンテナ部）に、円偏波変換器（ポラライザ部）を積層することで、２つの円偏波信号を送受信可能にした円偏波共用平面アンテナに関する。

【背景技術】

【0002】

衛星通信では、アップリンクとダウンリンクとで周波数および偏波を変えて、通信を行う方法が一般に採られている。また、地上でのユーザは移動体通信を目的とし、そのアンテナの向きが変化するため、この変化に対応できるように円偏波が用いられている。すなわち、送信と受信とで周波数を変えるとともに、その円偏波も右旋円偏波と左旋円偏波との２つの円偏波を用いている。

【0003】

そして、円偏波を送受信するためには、例えば、右旋円偏波用アンテナと左旋円偏波用アンテナを横並べに配置することが考えられるが、これでは、放射方向に直角な面における占有面積が大きくなる。このため、小型軽量化が可能な円偏波共用アンテナが知られている（例えば、特許文献１等参照。）。この円偏波共用アンテナは、２つのマイクロストリップアレイアンテナをそれぞれの偏波面が直交するように重ねた直交２直線偏波アンテナに、ポラライザ部を重ねたものである。また、ポラライザ部は、導体からなる偏波線と格子を付着させた誘電体の偏波偏向シートの間に、比誘電率と厚さが空間インピーダンスに広帯域整合するように設定された誘電体シートを挿入したものである。

【0004】

ところで、近年、高周波数化が進んでいるが、特許文献１に記載の技術では、高い周波数に対応することが実質上困難となる場合がある。すなわち、特許文献１に記載の技術では、周波数が高くなるに従って偏波線の幅などを小さくする必要があるが、周波数の高さによっては偏波線などを形成することが困難な場合が生じる。例えば、周波数が３０ＧＨｚの場合、偏波線の最小幅が０．０４５ｍｍ（０．００４５λ）となり、形成、生産することが困難となる。

【0005】

そこで、図１１に示すような円偏波共用平面アンテナが開発されている。
この円偏波共用平面アンテナ６０は、マイクロ波帯の衛星通信において、２つの円偏波信号（右旋円偏波と左旋円偏波）を送受信するアレイアンテナであり、下層から順に、アンテナ部７０、ポラライザ部８０および上カバー体９０が積層されている。

【0006】

アンテナ部７０は、互いに直交する２つの偏波信号を送受信する２つの給電素子がそれぞれマトリクス状に同配列された、上層給電素子基板７３２と下層給電素子基板７１６が積層されたアンテナで、下層から順に、第１の積層部７１、第２の積層部７２、第３の積層部７３、第４の積層部７４、第５の積層部７５および第６の積層部７６が積層されている。

【0007】

第１の積層部７１は、下層から順に、下カバー７１１、ベース板７１２、発泡シート（誘電体）７１３、グランド板７１４、発泡シート７１５および下層給電素子基板７１６が積層されている。

【0008】

下層給電素子基板７１６は、偏波信号を受信するための給電素子がマトリクス状に配列された基板であり、フレキシブル基板などの絶縁性を有する薄い下層給電基板と、所定間隔で配列された複数の矩形の下層給電パッチ（給電素子）と、この下層給電パッチに給電を行う下層給電線路とを備えている。

【0009】

第２の積層部７２は、下層から順に、発泡シート７２１および下層スロット板７２２が積層されている。下層スロット板７２２は、下層給電パッチに対面する位置に、矩形のスロット開口が設けられている。

【0010】

第３の積層部７３は、下層から順に、発泡シート７３１および上層給電素子基板７３２が積層されている。上層給電素子基板７３２は、偏波信号を送信するための給電素子がマトリクス状に配列された基板であり、フレキシブル基板などの絶縁性を有する薄い上層給電基板と、下層給電パッチと同一に配列、配設された複数の矩形の上層給電パッチ（給電素子）と、この上層給電パッチに給電を行う上層給電線路とを備えている。

【0011】

第４の積層部７４は、下層から順に、発泡シート７４１および上層スロット板７４２が積層されている。上層スロット板７４２は、上層給電パッチに対面する位置に、矩形のスロット開口が設けられている。

【0012】

第５の積層部７５は、下層から順に、発泡シート７５１および下層無給電素子基板７５２が積層されている。下層無給電素子基板７５２は、無給電素子がマトリクス状に配列された基板であり、フレキシブル基板などの絶縁性を有する薄い下層絶縁基板と、上層給電パッチ（給電素子）と同一に配列、配設された矩形で導電箔の複数の下層無給電パッチ（無給電素子）とを備えている。

【0013】

第６の積層部７６は、下層から順に、発泡シート７６１および上層無給電素子基板７６２が積層されている。上層無給電素子基板７６２は、無給電素子がマトリクス状に配列された基板であり、フレキシブル基板などの絶縁性を有する薄い上層絶縁基板と、下層給電パッチ（給電素子）と同一に配列、配設された略菱形状で導電箔の複数の上層無給電パッチ（無給電素子）とを備えている。

【0014】

ポラライザ部８０は、アンテナ部７０の放射面側つまり上側に積層され、メアンダーラインポラライザ８１２、８２２、８３２、８４２、８５２で構成されて、２つの偏波信号の一方を左旋円偏波に変換し他方を右旋円偏波に変換するものである。この実施の形態では、所定の帯域を得るために下層から順に、５つのメアンダーラインポラライザ８１２、８２２、８３２、８４２、８５２が積層され、各メアンダーラインポラライザ８１２、８２２、８３２、８４２、８５２の下側には発泡シート８１１、８２１、８３１、８４１、８５１が配設されている。

【0015】

上カバー体９０は、ポラライザ部８０の上側を覆う積層体であり、下層から順に、発泡シート９１、第１の中カバー９２、発泡シート９３、第２の中カバー９４、発泡シート９５および上カバー９６が積層されている。

【0016】

このような構成の円偏波共用平面アンテナ６０は、ポラライザ部８０がメアンダーラインポラライザ８１２、８２２、８３２、８４２、８５２で構成されているため、高い周波数に対応することが可能で、偏波偏向シートの場合に比べて線幅を大きくすることができる。例えば、周波数が３０ＧＨｚの場合であっても、単層メアンダーラインの最小線幅Ｗが約０．１５ｍｍとなり、エッチングによって形成、生産することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0017】

【文献】特開２００４－８８１８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0018】

ところが、上記の円偏波共用平面アンテナ６０にあっては、アンテナ部７０とポラライザ部８０とを一体化しているため、直線偏波において一偏波を円偏波に変換して偏波切替（円偏波共用）をすることはできるが、偏波共用直線偏波アンテナ（二偏波）で円偏波化し、偏波切替をすることは出来なかった。

【0019】

仮に、偏波切替をしようとすれば、ポラライザ部（ポラライザ）を９０°回転させる必要があり、一体化されているため、このままでは偏波切替をすることが容易にはできず、アンテナ部７０とポラライザ部８０とを分解しなければ、偏波切替をすることができないという問題があった。

【0020】

そこで本発明は、分解することなく、構造が簡単で容易に偏波切替を行うことができ、偏波共用直線偏波アンテナ（二偏波）で円偏波化を可能にする円偏波共用平面アンテナを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0021】

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、互いに直交する２つの偏波信号を送受信する２つの給電素子がそれぞれマトリクス状に同配列された、上層給電素子基板と下層給電素子基板とが積層されたアンテナ部と、前記アンテナ部の放射面側に積層され、メアンダーラインポラライザで構成されて前記２つの偏波信号の一方を左旋円偏波に変換し他方を右旋円偏波に変換するポラライザ部と、を有し、前記アンテナ部と前記ポラライザ部とのうちのいずれか一方が軸を備えるとともに、他方が、前記軸が嵌合する軸受を備え、前記アンテナ部と前記ポラライザ部とが所定の位置関係にあるときに、これらアンテナ部とポラライザ部との位置関係を固定する固定具を備える、ことを特徴とする。

【0022】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の円偏波共用平面アンテナであって、前記軸及び前記軸受は、一端が前記アンテナ部又は前記ポラライザ部の外表面側部材に固定され、他端が前記アンテナ部又は前記ポラライザ部の前記外表面側部材と対向配置される内表面側部材に固定される、ことを特徴とする。

【0023】

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の円偏波共用平面アンテナであって、前記軸が、前記軸受と嵌合する円柱状部分を有し、かつ、前記軸受が、前記円柱状部分が嵌合する横断面円形の凹部である、ことを特徴とする。

【0024】

請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の円偏波共用平面アンテナであって、前記軸が、前記軸受と嵌合する四角柱状部分を有し、かつ、前記軸受が、前記四角柱状部分が嵌合する横断面四角形の凹部である、ことを特徴とする。

【0025】

請求項５に記載の発明は、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の円偏波共用平面アンテナであって、前記固定具が、前記アンテナ部又は前記ポラライザ部に取着される一端部と、前記ポラライザ部又は前記アンテナ部に設けられた引掛具に引掛けられる他端部と、前記一端部と前記他端部との間の弾性部と、を有する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0026】

請求項１に記載の発明によれば、アンテナ部とポラライザ部との平面視における中央部において、軸と軸受との連結により回転可能にしたので、アンテナ部に対してポラライザ部を９０°回転させるだけで、円偏波の切替を行うことができ、しかも、アンテナ部とポラライザ部との軸周り方向の位置決めを固定具で行うようにしたので、精度良い送受信を行うことができる。

【0027】

請求項２に記載の発明によれば、アンテナ部とポラライザ部の平面視における中央部において、軸又は軸受を利用して、アンテナ部又はポラライザ部の外表面側部材と内表面側部材との厚さ寸法を規制したので、各スロット板の間隔が変化されず、また、給電素子基板と無給電素子基板との間隔が変化されず正面利得の悪化を防止することができる。

【0028】

請求項３に記載の発明によれば、前記軸を円柱状とし、かつ、前記軸受を前記円柱状の軸が嵌合する横断面円形の凹部としたので、アンテナ部とポラライザ部とを着脱せずに、回転させることで容易に円偏波の切替を行うことができる。

【0029】

請求項４に記載の発明によれば、前記軸を四角柱状とし、かつ、前記軸受を前記軸が嵌合する横断面四角形の凹部にしたので、着脱時にポラライザ部とを挿入しただけで、正確に９０°回転させたことになり、簡単に精度良い送受信が可能となる。

【0030】

請求項５に記載の発明によれば、前記固定具が弾性部を有するので、発泡シートの膨張により厚さが変動したとしてもこれに追従させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】この発明の実施の形態１に係る円偏波共用平面アンテナの平面図である。

【図2】この発明の実施の形態１に係る円偏波共用平面アンテナの背面図である。

【図3】図１におけるIII－III線に沿う断面図で、アンテナ部とポラライザ部とを離間した状態で示す。

【図4】軸と軸受けを拡大して示すもので、（ａ）はポラライザ部の軸が取着された部位の平面図、（ｂ）は（ａ）図及び（ｃ）図における（ｂ）－（ｂ）に沿う断面図、（ｃ）はアンテナ部の軸受けが取着された部位の底面図である。

【図5】図１におけるＶ－Ｖ線に沿う拡大断面図である。

【図6】アンテナ部を手前側を下方に、ポラライザ部を手前側を上方に開いて示す分解斜視図である。

【図7】固定具を拡大して示す斜視図である。

【図8】円偏波共用平面アンテナに送受信機、三脚などを取り付けた状態を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。

【図9】円偏波共用平面アンテナの円偏波を切替える様子を順に示す正面図であり、（ａ）は所定の円偏波の状態を、（ｂ）は（ａ）の状態からポラライザ部を４５°回転させている状態を、（ｃ）は示す（ａ）の状態からポラライザ部を９０°回転させた状態を示すものである。

【図10】この発明の実施の形態２を示す、要部拡大斜視図である。

【図11】従来の円偏波共用平面アンテナの積層構造を示す分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

【0033】

図１～図９は、この発明の実施の形態１を示し、図１は円偏波共用平面アンテナ１の平面図で、図２は円偏波共用平面アンテナ１の底面図である。この円偏波共用平面アンテナ１は、マイクロ波帯の衛星通信において、２つの円偏波信号（右旋円偏波と左旋円偏波）を送受信するアレイアンテナであり、下層から順に、アンテナ部２、レドーム３、ポラライザ部４および上カバー体５が積層されている。

【0034】

円偏波共用平面アンテナ１の積層構造は前記従来例で示した円偏波共用平面アンテナ６０とほぼ同じであるので、その詳細は省略する。

【0035】

アンテナ部２は、互いに直交する２つの偏波信号を送受信する２つの給電素子がそれぞれマトリクス状に同配列された、上層給電素子基板と下層給電素子基板が積層されたアンテナで、正方形皿状をした外表面側部材としての下カバー２１と該下カバー２１とほぼ同じ形状のレドーム側部材／内表面側部材としてのレドーム上カバー３１との間に、発泡シート２２、ベース板２３、複数組の発泡シート２５とスロット板２４との組合せの層（図４（ｂ）に示す例では６層）、およびレドーム３側の発泡シート３２が積層されている（レドーム３側の発泡シート３２とレドーム上カバー３１との間にレドーム板が配設される場合もある）。なお、図４（ｂ）において、符号２４、２５は一部のみ表記し、他は省略する。

【0036】

発泡シート２２は、下カバー２１とベース板２３との間の隙間を埋めるために設けられ、発泡シート２５は、誘電体として上下の距離（スロット板２４とスロット板２４との間隔など）を担保するために設けられている。ベース板２３、スロット板２４は、例えばアルミニウム板で構成され、また、上記下カバー２１は、例えばＡＳＡ樹脂で構成され、レドーム上カバー３１は、例えば塩化ビニルで構成されている。なお、下カバー２１、ベース板２３、スロット板２４、レドーム上カバー３１の材質はこれらに限定されるものではない。

【0037】

レドーム３は、アンテナ部２とポラライザ部４との間に介在し、これらアンテナ部２とポラライザ部４とを独立にするためのものである。アンテナ部２は、レドーム３として、放射面側つまり上側に、該アンテナ部２の上面を構成するレドーム上カバー３１と、発泡シート３２とを備える。また、ポラライザ部４は、レドーム３として、下側に、該ポラライザ部４の下面を構成するレドーム下カバー３３と発泡シート３４とを備える。

【0038】

アンテナ部２の平面視における中央部には上方に開口する底浅の円形凹部３１ａがレドーム上カバー３１に形成され、また、下カバー２１の平面視における中央部には略矩形の開口が形成され、矩形凹部となっている。この矩形凹部には２つのアンテナポート１８が設けられる。なお、２つのアンテナポート１８は図２のみに表記し、図３及び図４ではアンテナポートは省略している。

【0039】

レドーム上カバー３１の前記円形凹部３１ａの底面に対して軸受６が取り付けられている。

【0040】

軸受６は、有底でやや厚めの筒状本体６ａと筒状本体６ａの底部に設けられたフランジ部６ｂとを有し、筒状本体６ａはその内部に後述する軸１０（特に軸部１０ｃ）が挿入されてスラスト軸受けとして機能する。

【0041】

また、レドーム上カバー３１の円形凹部３１ａの底面には開口が形成され、軸受６の筒状本体６ａの外周面にはネジ溝６ｃが形成されており、軸受６は、筒状本体６ａが円形凹部３１ａの開口にその下方から挿通され、円形凹部３１ａ内に突出したネジ溝６ｃに六角ナット７が螺合されることで、円形凹部３１ａの底面の開口の周縁部をフランジ部６ｂと六角ナット７とによって挟んだ状態で、レドーム側部材／内表面側部材としてのレドーム上カバー３１に固定される。

【0042】

軸受６のアンテナ部２に対する固定は、ベース板２３に上方に向かって圧入固定された４本のセルスペース８に前記フランジ部６ｂが載置され、フランジ部６ｂに形成されたネジ孔を通じて上方から４本の取付ネジ９を各セルスペース８にネジ止めすることによって為される。なお、ベース板２３は、複数箇所において外表面側部材としての下カバー２１に対してセルスペーサとネジにより一体化が図られており、従って、ベース板２３のうち、下カバー２１の平面視における中央部の開口から露出する部分は、外表面側部材の一部として機能するようになっている。

【0043】

これにより、アンテナ部２の下側の金属板である外表面側部材としてのベース板２３とレドーム側部材／内表面側部材としてのレドーム上カバー３１との間隔が軸受６の取付により規制され、これらに挟まれている発泡シート２５、３２が温度、湿度などの環境変化により膨張しようとしても、これを抑制することができる。

【0044】

発泡シート２５、３２などが膨張すると、各スロット板２４の積層方向の間隔が変化し、給電素子基板と無給電素子基板との間隔が変化すると正面利得が悪化してしまうため、発泡シート２５、３２の膨張を抑制することは、正面利得の劣化を防止することになる。

【0045】

また、下カバー２１とレドーム上カバー３１のそれぞれの周縁には、一旦外方に折り曲げられさらにカールするように折り曲げられえた折返し部２１ａ、３１ｂが形成され、下カバー２１とレドーム上カバー３１との周縁が重なった状態で、前記２つの折返し部２１ａ、３１ｂを一緒に包むように縦断面Ｃ字状のゴムパッキン１３が設けられている。ゴムパッキン１３は比較的硬質なゴム材で構成され、これにより、下カバー２１とレドーム上カバー３１とが周縁部においても強固に密着され、防水、防塵されている。

【0046】

このように、下カバー２１とレドーム上カバー３１との周縁部においても積層方向の位置決めがなされていることより、アンテナ部２は平面視における中央部だけでなく周縁部においても、発泡シート２５、３２の膨張を抑制することができるようになっている。

【0047】

ポラライザ部４は、図３に示すように、アンテナ部２の放射面側つまり上側に積層され、複数組のメアンダーラインポラライザ４１と発泡シート４２との組合せの層で構成されて、２つの偏波信号の一方を左旋円偏波に変換し他方を右旋円偏波に変換するものである。

【0048】

ポラライザ部４も、上記アンテナ部２とほぼ同様に、正方形皿状をした外表面側部材としての上カバー５１と該上カバー５１とほぼ同じ形状のレドーム側部材／内表面側部材としてのレドーム下カバー３３との間に、発泡シート５２、複数組のメアンダーラインポラライザ４１と発泡シート４２との組合せの層（図４（ｂ）に示す例では４層）、およびレドーム３側の発泡シート３４などが積層されている（レドーム３側の発泡シート３４とレドーム下カバー３３との間にレドーム板が配設される場合もある）。

【0049】

ポラライザ部４の平面視における中央部には上下方向に貫通する軸取付孔が形成されている。また、レドーム下カバー３３に、下方に開口する底浅の円形凹部３３ａが形成されている。そして、前記軸取付孔の下端は、円形凹部３３ａの底面（位置的には天面）に対して開口している。このような軸取付孔に軸１０が取り付けられている。

【0050】

軸１０は上述した軸受６に嵌合されて、アンテナ部２とポラライザ部４とを前記軸の軸周り方向に回転可能にしている。

【0051】

具体的には軸１０は、上記軸取付孔に嵌合される胴部１０ａと、該胴部１０ａの一端に設けられたフランジ部１０ｂと、他端に設けられた、胴部１０ａよりもやや細い軸部１０ｃとを有する。軸１０の長さは、上カバー５１の底面に対してフランジ部１０ｂが当接した状態で、レドーム下カバー３３の下面から軸部１０ｃが突出するように調節される。また、軸部１０ｃの軸径は上記軸受６の凹部６ｄの口径よりやや細く形成される。さらに、胴部１０ａのうち、軸部１０ｃ側の一部であり、かつ、レドーム下カバー３３の円形凹部３３ａ内に突出する部分の外周面にネジ溝１０ｄが形成されている。

【0052】

そして、このような軸１０は、ポラライザ部４の前記軸取付孔の上方から挿入され、この状態で上カバー５１を載置して、フランジ部１０ｂが上カバー５１の底面に当接した状態で３本の取付ネジ１２により、上カバー５１に対して固定される。

【0053】

さらに、レドーム下カバー３３の円形凹部３３ａ内に突出したネジ溝１０ｄに六角ナット１１を螺合することで、円形凹部３３ａの底面（天面）の開口の周縁部を六角ナット１１によって押さえた状態で、軸１０はポラライザ部４の中央部に固定される。これにより、上カバー５１とレドーム下カバー３３との距離が規制され、これらに挟まれている発泡シート４２、５２が温度、湿度などの環境変化により膨張しようとしても、これを抑制することができる。

【0054】

このように構成された円偏波共用平面アンテナ１のうち、下側のアンテナ部２及び該アンテナ部２側のレドーム３（レドーム上カバー３１、発泡シート３２）は、全体として防水、防塵処理が施され、また、上側の上カバー体５、ポラライザ部４、及び該ポラライザ部４側のレドーム３（レドーム下カバー３３、発泡シート３４）は、全体として防水、防塵処理が施されており、これにより、円偏波共用平面アンテナ１は雨水、塵埃から保護されている。

【0055】

次に、上記アンテナ部２とポラライザ部４との連結について説明する。

【0056】

先ず、上述のように、アンテナ部２の軸受６にポラライザ部４の軸１０を嵌合することで、両者の連結が完了して、円偏波共用平面アンテナ１が完成する。

【0057】

そして、上述のようにアンテナ部２とポラライザ部４とは軸１０と軸受６との関係により両者は軸周り方向に回転可能とされ、９０°回転させることで、円偏波の切替を行うことができる。

【0058】

また、アンテナ部２とポラライザ部４との回転を阻止するには円偏波共用平面アンテナ１の四隅のそれぞれに設けた固定具１５で行う。

【0059】

固定具１５は、やや横長な矩形状の弾性部を有し、該弾性部の一端部がポラライザ部４の取付部１６に取り付けられ、他端にリング１７が設けられている。固定具１５は、弾性部がゴム材料で構成され、ゴムバンドとして構成されるようにしてもよい。このような固定具１５は、ポラライザ部４の４辺のうち対向する２つの辺の左右両端部（四隅部）寄りの位置それぞれの側縁に設けられたバンド取付部１６に取り付けられる。なお、固定具１５は、ポラライザ部４の平面視における対角の位置の２か所のみに設けられるようにしてもよい。

【0060】

また、アンテナ部２の底面であって四隅に寄った４箇所には、固定具１５のリング１７を引掛ける引掛金具１４が設けられる。引掛金具１４は、軸方向に薄肉な平ネジ状を呈し、頭部が上記固定具１５のリング１７が通る大きさに形成されている。

【0061】

そして、固定具１５によるアンテナ部２とポラライザ部４との締結は、固定具１５をポラライザ部４の側縁から下方に引っ張りアンテナ部２の底面に沿って折り曲げてリング１７を上記引掛金具１４に引掛けることにより行う。

【0062】

このとき、後述するようにアンテナ部２に対してポラライザ部４を９０°回転させた状態でも、引掛金具１４はアンテナ部２の四隅に形成しているため何れの側縁からも長さが同じであり、同じ張力で締結することができるようになっている。

【0063】

また、弾性部を有する固定具１５でアンテナ部２とポラライザ部４とを積層方向に締結することで、発泡シートの集合体としては他方の厚さ方向での変動してしまうが、これに追従ことができる。

【0064】

次に、このようの構成された円偏波共用平面アンテナ１の使用例を説明する。

【0065】

先ず、このような円偏波共用平面アンテナ１はそのアンテナ部２の裏面側に箱状の送受信機２０が取り付けられ、さらに、送受信機２０を取付台３０を介して三脚４０に取り付けられる（図８参照）。

【0066】

三脚４０に取り付けられた円偏波共用平面アンテナ１は、平面正方形状の４つの角部が上下方向および水平方向に位置する向きで、また、全体として斜め４５°くらいで使用される。

【0067】

そして、円偏波を切替える場合には、図９（ａ）の状態で、上記固定具１５のリング１７をアンテナ部２の引掛金具１４から取り外す。図９（ａ）の状態は、例えば、送信を左旋円偏波で、受信を右旋円偏波で行う状態である。

【0068】

固定具１５のリング１７を引掛金具１４から取り外すと、アンテナ部２に対してポラライザ部４が回転可能な状態となる。

【0069】

次に、ポラライザ部４を時計回り方向に回転させる。図９（ｂ）は４５°回転させた状態である。

【0070】

更に、ポラライザ部４を時計回り方向に４５°回転させて、図９（ｃ）の状態とすると、送信を右旋円偏波で、受信を左旋円偏波で行う状態に切り替わる。

【0071】

この状態で、固定具１５のリング１７をアンテナ部２の引掛金具１４に引掛けて回転を阻止する。

【0072】

このようにこの実施の形態の円偏波共用平面アンテナ１によれば、固定具１５を着脱するだけで簡単にポラライザ部４を回転させ、円偏波の切替を行うことができる。

【0073】

なお、アンテナ部２とポラライザ部４との現在の位置関係が左旋円偏波か右旋円偏波かを見分ける方法としては、例えば、ポラライザ部４の表面に識別子を設けることが考えられる。

【0074】

例えば、上記ポラライザ部４の上カバー５１の２つの角部に、それぞれ、異なった識別子（○印、×印）Ａが設け、一方、下側のアンテナ部２の正面側の角部に識別子Ｂ（図中では黒塗りにした部位）を設ける。これにより、識別子Ｂが識別子Ａ「〇印」と対応したときは左旋円偏波で、識別子Ａ「×印」と対応したときは右旋円偏波であることが容易に判別できる。

【0075】

なお、アンテナ部２からポラライザ部４を外した状態にすれば、アンテナ部２のみで直線偏波用の平面アンテナとして使用することもできる。

【0076】

次に、この発明の実施の形態２に係る円偏波共用平面アンテナについて説明する。図１０は実施の形態２の要部（軸と軸受）を説明する拡大斜視図である。

【0077】

この実施の形態２に係るポラライザ部４の軸１０Ａの軸部１０Ａｃは四角柱に形成されており、また、アンテナ部２の軸受６Ａの凹部６Ａｄは横断面四角形に形成されている。

【0078】

このような軸１０Ａと軸受６Ａであっては、回転させることはできないが、アンテナ部２に対してポラライザ部４を一旦外して、ポラライザ部４を外した状態で９０°回転させて再びアンテナ部２に取り付けることで円偏波の切替を行うことができる。

【0079】

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、軸１０をポラライザ部４に、軸受６をアンテナ部２に設けたものについて説明したが、この発明においては、逆に、軸受６をポラライザ部４に、軸１０をアンテナ部２に設けるようにしても良い。

【符号の説明】

【0080】

１ 円偏波共用平面アンテナ
２ アンテナ部
３ レドーム
４ ポラライザ部
２１ 下カバー（外表面側部材）
２４ スロット板
３１ レドーム上カバー（レドーム側部材／内表面側部材）
３３ レドーム下カバー（レドーム側部材／内表面側部材）
５１ 上カバー（外表面側部材）
６ 軸受
７ 六角ナット（締結具）
１０ 軸
１１ 六角ナット（締結具）
１４ 引掛金具（引掛具）
１５ 固定具
６Ａ 軸受
１０Ａ 軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】