雷达天线及雷达天线的制造方法

雷达天线及雷达天线的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种雷达天线及雷达天线的制造方法，以简单的构成保护连接天线部与箱体的同轴缆线等。本发明的雷达天线（10）包括：天线部（40）；支撑座（31）；支撑杆（32）、（33）；以及同轴缆线（50）。天线部（40）在电波放射方向的前方设置有电介质部。支撑杆（32）、（33）安装于天线部（40）与支撑座（31）之间，使天线部（40）离开支撑座（31），在内部形成有中空状的中空部（32a）、（33a）。据此，能够以简单的构成保护同轴缆线（50）。
【专利说明】雷达天线及雷达天线的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备具有电介质的天线部的雷达天线。
【背景技术】
[0002]以往，已知具备天线部和箱体部的雷达天线。天线部将电波向外部放射。在箱体部中，内置有使所述天线部旋转的马达、以及向所述天线部供给电波的同轴缆线等。
[0003]另外，天线部存在各种各样的种类，例如，已知开口部的截面逐渐变大那样的形状(角形状、喇叭形状)的天线部。众所周知，在支撑该角形状的天线部时，即使在角部分的正下方或后方等配置金属等，也不会对波束形成造成影响。因此，以往为了稳定地支撑角形状的天线部，通常将天线部直接(隔着安装板的程度)安装在箱体上。
[0004]另外，专利文献I公开了具有电介质的天线部。该天线部具备使两枚电介质平板相对而构成的电介质波导机构。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献1:日本特公平3-42723号公报
[0007]但是，如专利文献I那样，在包含电介质的天线部中，若在周围配置金属等，则无法适当地进行波束形成。因此，不同于以往的角形状的天线部，希望包含电介质的天线部不配置于箱体的附近。
[0008]因此，希望包含电介质的天线部以离开箱体部的方式被支持。在此，若箱体部与天线部离开，则连接二者的同轴缆线等会露出至外部。
[0009]因此，同轴缆线的露出至外部的部分需要紫外线对策等。另外，在船舶用雷达装置的情况下，露出的缆线等会被海水溅淋，或者因风压而受力，因此也需要这些的对策。因此，雷达天线的制造成本增大。
[0010]另外，若同轴缆线露出至外部，则雷达天线的外观会变得杂乱，从设计上的观点来看也并不优选。
[0011]但是，专利文献I的构成仅公开了包含电介质的天线部的形状，而并没有公开如何连接或者如何保护同轴缆线或波导管。

【发明内容】

[0012]本发明鉴于上述问题而做出，其主要目的在于，提供一种雷达天线，以简单的构成保护连接天线部与箱体的同轴缆线等。
[0013]根据本发明的第一方面，提供以下的构成的雷达天线。即，该雷达天线包括:天线部、支撑座、支撑杆、以及缆线或者波导管。所述天线部在电波放射方向的前方设置有电介质。所述支撑杆安装于所述天线部与所述支撑座之间，使所述天线部离开所述支撑座，在内部形成有中空状的中空部。所述缆线或波导管穿过所述中空部并连接至所述天线部。
[0014]由此，由于缆线或波导管不露出至外部，因此能够提高缆线等的耐环境性。或者，由于能够对用于保护缆线的部件进行省略或者简略化，因此能够降低成本。再有，能够使雷达天线的外观变简洁。
[0015]在所述的雷达天线中，优选以下的构成。即，雷达天线包括多个所述支撑杆。在所述支撑杆之中的至少一个中形成有所述中空部。
[0016]通常而言，中空状的支撑杆的强度低于中实状的支撑杆。但是，如上述那样地以多个支撑杆支撑天线部，因此能够稳定地支撑天线部。特别是，即使在风吹向天线时，也能够使风从多个支撑杆之间通过，因此能够使雷达天线稳定。
[0017]在所述的雷达天线中，优选的是，所述支撑杆之中的至少一个以朝向所述天线部的长边方向的端部侧倾斜的方式配置。
[0018]由此，与在中央支撑天线部的构成相比，能够更稳定地支撑天线部。另外，在例如要向天线部的长边方向的端部侧配置缆线等时，可以不较大地弯曲缆线等，因此减轻针对缆线等的负载。
[0019]在所述的雷达天线中，优选以下的构成。即，所述雷达天线包括两个所述支撑杆。所述支撑杆的间隔随着接近所述天线部而变宽。
[0020]因此，即使支撑杆为两个，也能够稳定地支撑天线部。
[0021]在所述的雷达天线中，优选以下的构成。即，所述天线部为端部馈电型。在所述支撑杆的所述中空部中配置有同轴缆线。
[0022]由此，由于端部馈电型的天线部需要将同轴缆线连接至天线的长边方向的端部为止，因此能够有效利用支撑杆的倾斜来配置同轴缆线。
[0023]在所述的雷达天线中，优选以下的构成。即，该雷达天线包括形成有孔部的箱体部。所述缆线或所述波导管配置为穿过形成于所述箱体部的孔部和以贯通所述支撑杆的方式形成的所述中空部。
[0024]由此，由于配置于从天线部到箱体部之间的缆线等完全被覆盖，因此能够进一步提高缆线等的耐环境性。
[0025]在所述的雷达天线中，优选的是，所述支撑杆以随着接近所述天线部而接近电波放射方向的后方侧的方式倾斜。
[0026]通常而言，支撑杆在支撑具备电介质的天线部时，为了抑制电波特性的影响而支撑电波放射方向的后方侧。因此，通过使支撑杆如上述地倾斜，能够使天线部的重心与旋转中心接近。因此，能够稳定地支撑天线部。
[0027]根据本发明的第二方面，提供以下的雷达天线的制造方法。即，该雷达天线的制造方法包括连接工序和安装工序。在所述连接工序中，在支撑天线部并使所述天线部离开支撑座的支撑杆的中空状的中空部中，配置缆线或者波导管并连接至所述天线部。在所述安装工序中，在所述支撑杆上，安装在电波放射方向的前方设置有电介质的所述天线部。
[0028]由此，由于缆线或波导管不露出至外部，因此能够提高缆线等的耐环境性。或者，能够对用于保护缆线的部件进行省略或者简略化。再有，能够使雷达天线的外观变简洁。
【专利附图】

【附图说明】
[0029]图1是本发明的一个实施方式的雷达天线的概略主视图。
[0030]图2是雷达天线的概略侧视图。
[0031]图3是天线支撑部的主视图。[0032]图4是天线支撑部的截面立体图。
【具体实施方式】
[0033]以下，参照【专利附图】

【附图说明】本发明的实施方式。图1是本发明的一个实施方式的雷达天线的概略主视图。图2是雷达天线的概略侧视图。
[0034]雷达天线10放射脉冲状的电波，并接收该放射的电波的反射波。雷达天线10构成为一边在水平面内旋转一边反复进行电波的收发。雷达天线10所接收的反射波由省略图示的收发部或指示器等进行解析。由此，能够取得雷达天线10的周围的物标的位置及速
/又寸。
[0035]如图1及图2所示，雷达天线10包括箱体部20、天线支撑部30、以及具有电介质的天线部40。
[0036]箱体部20是收容有各种的装置的箱状的部件。箱体部20例如具备:驱动用于使天线部40旋转的旋转轴21的马达；以及生成天线部40所放射的电波的电路或磁控管等。另外，箱体部20与天线部40通过同轴缆线(或波导管等)连接，天线部40能够将箱体部20所供给的电波放射至外部。
[0037]如上述那样，在具有电介质的天线部40中，若在电波放射方向的前方或斜前方向上存在金属等，则无法适当地进行波束形成。在本实施方式中，考虑到这一点，具备FRP(纤维增强塑料)制的天线支撑部30。
[0038]天线支撑部30使天线部40与箱体部20分离。由此，能够减轻箱体部20对波束形成造成的影响。另外，该离开的量优选为所放射的电波的I波长以上(发送频率为3GHz时约为10cm)。另外，由于FRP具有不易给电波造成影响的特性，因此几乎不会对波束形成造成影响。另外，就天线支撑部30的材质而言，考虑到对电波造成的影响，在FRP之中尤其优选GFRP (玻璃纤维增强塑料)。
[0039]另外，FRP (GFRP)不仅对电波造成的影响小，而且在轻量性、耐热性、耐腐蚀性上也较为优越。尤其是，由于本实施方式用于船舶用雷达装置，还要考虑遭受强风或者被海水溅淋这些情况，因此FRP为较为合适。
[0040]以下，说明天线支撑部30的具体构成。如图1及图4所示，天线支撑部30具备:支撑座31 ;支撑杆32、33 ;安装座34 ;以及盖体35。另外，支撑座31，支撑杆32、33，安装座34及盖体35构成为与天线部40 —体地旋转。另外，在支撑杆32、33上，分别形成有中空部32a、33a 及固定部 32b、33b。
[0041]支撑座31是安装于箱体部20的板状的部件。在支撑座31上，连接有两个支撑杆32、33。
[0042]支撑杆32、33是圆筒状的部件(外观为圆柱状的部件)，形成为连接支撑座31与安装座34。另外，支撑杆32、33配置为，与支撑座31侧的支撑杆32、33的间隔相比，安装座34侧(天线部40侧)的支撑杆32、33的间隔变宽(配置为大致V字状)。换言之，支撑杆32、33以随着接近安装座34 (天线部40)而接近长边方向端部(参照图1)的方式倾斜(朝向天线部140的长边方向倾斜)。
[0043]另外，支撑杆32、33如图2所示，以随着接近安装座34 (天线部40)而接近天线部40的后方侧(电波放射方向的后方侧)的方式倾斜。其理由如下。[0044]S卩，对具有电介质的天线部40而言，为了防止对波束形成造成影响，不希望天线支撑部30位于电波放射方向的前方侧。因此，天线支撑部30 (支撑杆32、33)支撑天线部40的后方侧。
[0045]为此，如果天线支撑部30 (支撑杆32、33)垂直延伸，则天线部40的重心与天线部40旋转时的旋转中心较大偏离。这时，难以稳定地支撑旋转中的天线部40。
[0046]关于这一点，在本实施方式中，通过使支撑杆32、33向电波放射方向的后方侧倾斜，能够使天线部40的重心与天线部40的旋转中心接近。因此，能够稳定地支撑旋转中的天线部40。
[0047]另外，在支撑杆32、33上，分别形成有中空部32a、33a与固定部32b、33b。
[0048]中空部32a、33a是构成为圆筒状的支撑杆32、33的中空状的部分。关于FRP，为了使部件较厚地形成而需要形成多层FPR，因此制作中空状的部件与制作实心的部件相比，能够廉价地制造。另外，该中空部32a或32b也成为后述的同轴缆线50的通路。
[0049]固定部32b、33b是在与安装座34的接触部分形成的平板状的部分。在固定部32b、33b上形成有通孔，通过向该通孔插入紧固件(螺栓等)，能够将支撑杆32、33固定在安装座34上。
[0050]安装座34配置于支撑杆32、33与天线部40之间。安装座34为截面L字状的细长状的部件，以与天线部40的下表面(箱体部20侧的面)及后面(电波放射方向的后方侧的面)接触的方式安装在该天线部40上。另外，通过将安装座34设为截面L字状，除了能够可靠地固定天线部40之外，还能够提高安装座34的强度。
[0051]盖体35覆盖支撑杆32与支撑杆33之间。
[0052]天线部40为端部馈电型的细缝阵列天线，能够沿图2箭头所示的方向放射电波。如图2等所示，天线部40包括天线壳体41、放射部42、以及多个电介质部43。
[0053]天线壳体41是用于覆盖构成天线部40的各部件的壳体。另外，为了易于观察雷达天线10的内部，在图2等中仅示出了天线壳体41的轮廓。
[0054]放射部42将由同轴缆线等供给的电波向外部放射。放射部42例如由沿天线部40的长边方向形成的放射用波导管等构成。放射用波导管为金属制的管状的部件，以规定的间隔形成有细缝。放射用波导管将由同轴缆线等供给的电波从该细缝向外部(电波放射侧)放射。
[0055]在天线部40的电波放射侧的前方，配置有以发泡电介质等为原材料的电介质部43。具体而言，在空开规定的间隔彼此平行地配置的两枚电介质的外侧，再配置有两枚电介质。放射部42所放射的电波通过该电介质部43的间隔来控制辐射仰角(垂直方向的波束宽度)。另外，辐射仰角不仅能够通过电介质部43的间隔来调整，也能够通过变更介质常数来调整。
[0056]根据以上的构成，雷达天线10能够将利用磁控管等而产生的电波按照规定的辐射仰角放射至外部。
[0057]接着，说明连接箱体部20与天线部40的同轴缆线的配置。
[0058]如上述那样，在箱体部20中，设置有生成天线部40所放射的电波的磁控管或者电路等。在此生成的电波通过同轴缆线50供给至天线部40。具体而言，如图2所示，在箱体部20的上表面(天线部40侧的面)形成有孔，同轴缆线50包括从箱体部20延伸的同轴缆线50a和朝向天线部40延伸的同轴缆线50b这两个部分，并经由该孔从箱体部20延伸至天线支撑部30。
[0059]如图3所示，在天线支撑部30的盖体35的内侧配置有连接器51。连接器51是连接从箱体部20延伸的同轴缆线50a与朝向天线部40延伸的同轴缆线50b的部件。
[0060]从连接器51朝向天线部40延伸的同轴缆线50穿过支撑杆33的内部(中空部33a或中空部33b)并连接至天线部40的放射部42。通过该构成，能够将在箱体部20内产生的电波供给至天线部40。
[0061]接着，比较同轴缆线50穿过支撑杆33内的本实施方式的构成与同轴缆线50穿过天线支撑部30的外侧的构成(比较例)。
[0062]在比较例中，由于同轴缆线50露出至外部，因此对同轴缆线50需要实施紫外线对策、风对策、以及浸水对策等。关于这一点，在本实施方式中，由于同轴缆线50由支撑杆33覆盖，因此无需实施上述的对策。因此，能够降低雷达天线10的成本。
[0063]另外，在比较例中，由于同轴缆线50露出至外部，因此从设计上的观点来看，会造成杂乱的印象。关于这一点，在本实施方式中，由于同轴缆线50不露出至外部，因此使设计更为整洁(简洁)。
[0064]另外，由于天线部40为端部馈电型，需要将同轴缆线50配置至天线部40的端部为止。另外，希望同轴缆线50不较大地弯曲。因此，理想的是，如图3所示那样以缓慢地弯曲的方式配置同轴缆线50。但是，在比较例中，如果这样配置同轴缆线50，则同轴缆线50的露出部分会变长。这种情况下，雷达天线10的成本方面以及设计方面都会更为恶化。
[0065]关于这一点，如本实施方式那样，通过以穿过朝向天线部40的长边方向的端部侧倾斜的支撑杆33的内部的方式配置同轴缆线50，能够实现理想的同轴缆线50的配置。即，本实施方式的构成对端部馈电型的天线部40尤其有效。
[0066]如以上说明，本实施方式的雷达天线10包括:天线部40 ;支撑座31 ;支撑杆32、33;以及同轴缆线50。在天线部40中，在电波放射方向的前方设置有电介质部43。支撑杆32,33安装于天线部40与支撑座31之间，使天线部40离开支撑座31，在内部形成有中空状的中空部32a、33a。同轴缆线50穿过中空部33a并连接至天线部40。
[0067]由此，由于同轴缆线50不露出至外部，因此能够提高同轴缆线50的耐环境性。或者，由于能够对用于保护同轴缆线50的部件进行省略或简略化，因此能够降低成本。再有，能够使雷达天线10的外观变简洁。
[0068]以上说明了本发明的优选实施方式，但上述的结构例如能够如下变更。
[0069]在上述实施方式中，公开了同轴缆线50穿过中空部33a的构成，但除了同轴缆线50之外，也能够穿过各种各样的缆线。例如也可以构成为，在天线部40中安装某些传感器，用于传感器的馈电及信息传递的缆线穿过中空部。
[0070]另外，在上述实施方式中，在支持杆32、33中形成有中空部32a、33a，但是也可以在多个支持杆的至少一个中形成中空部。
[0071]再有，也可以代替同轴缆线50而采用波导管穿过中空部的构成。另外，由于不希望波导管弯曲，因此优选的是该构成应用于中央馈电型的天线。
[0072]支撑杆32、33的个数不限于两个，也可以是一个或三个以上。
[0073]支撑杆32、33的设置角度任意，也可以不朝向电波放射方向的后方及长边方向的端部侧倾斜。另外，只要在支撑杆32、33上形成有中空部32a、33a即可，形状为任意，也可以是角导管状。
[0074]本发明能够适用于设置在其他移动物体(飞行体)上的雷达天线，并不限于船舶用的雷达天线。另外，也能够适用于在固定点进行观测的雷达装置的雷达天线。
【权利要求】
1.一种雷达天线，其特征在于，包括: 天线部，在电波放射方向的前方设置有电介质； 支撑座； 支撑杆，安装于所述天线部与所述支撑座之间，使所述天线部离开所述支撑座，在内部形成有中空状的中空部；以及 缆线或波导管，穿过所述中空部并连接至所述天线部。
2.如权利要求1所述的雷达天线，其特征在于， 包括多个所述支撑杆， 在所述支撑杆之中的至少一个中形成有所述中空部。
3.如权利要求2所述的雷达天线，其特征在于， 所述支撑杆之中的至少一个以朝向所述天线部的长边方向的端部侧倾斜的方式配置。
4.如权利要求2所述的雷达天线，其特征在于， 包括两个所述支撑杆， 所述支撑杆的间隔随着接近所述天线部而变宽。
5.如权利要求1所述的雷达天线，其特征在于， 所述天线部为端部馈电型， 在所述支撑杆的所述中空部中配置有同轴缆线。
6.如权利要求1?5中任一项所述的雷达天线，其特征在于， 包括形成有孔部的箱体部， 所述缆线或所述波导管配置为穿过形成于所述箱体部的孔部和以贯通所述支撑杆的方式形成的所述中空部。
7.如权利要求1?5中任一项所述的雷达天线，其特征在于， 所述支撑杆以随着接近所述天线部而接近电波放射方向的后方侧的方式倾斜。
8.一种雷达天线的制造方法，其特征在于，包括: 连接工序，在支撑天线部并使所述天线部离开支撑座的支撑杆的中空状的中空部中，配置缆线或波导管并连接至所述天线部；以及 安装工序，在所述支撑杆上，安装在电波放射方向的前方设置有电介质的所述天线部。
【文档编号】H01Q1/50GK103840247SQ201310613158
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2012年11月27日
【发明者】宫川哲也, 厚见浩史, 古郡一义, 小田诚 申请人:古野电气株式会社