专利名称：天线及其制造方法
技术领域：
本发明涉及天线，特别是涉及用于安装到卫星上的天线。本发明还涉及该天线的制造方法。
背景技术：
一般，这种天线被构造成使用两块金属平板、并利用该两块金属平板外周部的金属环平行地支撑该两块金属平板。在想要经受住发射搭载了天线的卫星时的机械环境的情况下，如果天线的直径为Im左右，即使是金属也需要2 3mm左右的厚度，因此质量变重， 不适合作为对质量限制较大的用于安装到卫星上的天线使用。日本专利文献2001-345634号公报(专利文献1)在“0015”段落中，公开了在电介质平板上粘贴铜箔的方法以及通过焊接等在电介质平板上粘贴同轴联轴器的方法。日本专利文献8-236220号公报(专利文献2)在“0003”段落及附图3中，公开了通过使安装螺钉通过带凸缘的同轴连接器的通孔及薄板的通孔，并与支撑件的螺孔螺合来利用安装螺钉和支撑件夹装带凸缘的同轴连接器和薄板的安装构造。
发明内容
发明要解决的问题作为相关技术，在为了减轻重量而使用介电蜂窝并在其最外层粘贴铜箔(金属薄板)来制作天线主体的情况下，通过螺钉等将具有尖端部和凸缘状发射部的供电部(例如， 同轴连接器)结合到天线主体是难以办到的。即使通过焊接等设置了供电部的凸缘状发射部和铜箔之间的电结合，在宇宙环境的苛刻的温度环境下，也会存在当反复施加了士 一百几十度的温度时由于金属材料的线膨胀系数的差异等而导致焊锡等产生裂缝从而无法建立电导通的缺点。用于解决问题的手段本发明的目的是提供一种即使在宇宙环境的苛刻的温度环境下也可以建立供电部的凸缘状发射部和金属薄板(例如，铜箔)之间的电导通的天线及其制造方法。根据本发明的第1方面，可获得一种天线，其具有第1面板、与该第1面板平行的第2面板、以及供电部，其中该供电部具有尖端部和凸缘状发射部，所述天线的特征在于，所述第1面板具有外侧的第1金属薄板和内侧的第1电介质板，所述第2面板具有外侧的第2金属薄板和内侧的第2电介质板，所述天线还在所述第2电介质板的内侧具有紧固板，所述第2金属薄板、所述第2电介质板以及所述紧固板各自在中央部具有所述尖端部能够插入但所述凸缘状发射部不能插入的供电部用孔，所述凸缘装发射部、所述第2金属薄板以及所述第2电介质板各自具有多个螺钉将插入其中的多个插入孔，所述紧固板具有所述多个螺钉将拧入其中的多个螺孔，
在所述尖端部从所述第2面板的外侧插入所述第2金属薄板、所述第2电介质板以及所述紧固板的所述供电部用孔中的状态下，将所述多个螺钉从所述凸缘状发射部的外侧插入所述凸缘状发射部、所述第2金属薄板以及所述第2电介质板的所述多个插入孔、并拧进所述紧固板的所述多个螺孔中，由此通过直接接触建立了所述凸缘状发射部和所述第 2金属薄板之间的电导通。根据本发明的第2方面，可获得一种天线的制造方法，其中该天线具有第1面板、 与该第1面板平行的第2面板、以及供电部，其中该供电部具有尖端部和凸缘状发射部，所述制造方法的特征在于，当将所述供电部安装到所述第2面板上时，准备具有外侧的金属薄板和内侧的电介质板的面板来作为所述第2面板；并且，准备所述电介质板的内侧的紧固板，所述金属薄板、所述电介质板以及所述紧固板各自在中央部具有所述尖端部能够插入但所述凸缘状发射部不能插入的供电部用孔，所述凸缘状发射部、所述金属薄板以及所述电介质板各自具有多个螺钉将插入其中的多个插入孔，所述紧固板具有多个螺钉将拧入其中的多个螺孔，在所述尖端部从所述第2面板的外侧插入所述金属薄板、所述电介质板、以及所述紧固板的所述供电部用孔中的状态下，将所述多个螺钉从所述凸缘状发射部的外侧插入所述凸缘状发射部、所述金属薄板以及所述电介质板的所述多个插入孔、并拧进所述紧固板的所述多个螺孔中，由此通过直接接触建立所述凸缘状发射部和所述第2金属薄板之间的电导通。发明效果根据本发明，能够获得即使在宇宙环境的苛刻的温度环境下也可以建立供电部的凸缘状发射部和金属薄板(例如，铜箔)之间的电导通的天线及其制造方法。如上所述，所述日本专利文献2001-345634号公报(专利文献1)公开了在电介质平板上粘贴铜箔的方法以及通过焊接等在电介质平板上安装同轴连接器的方法，但是所述日本专利文献2001-345634号公报(专利文献1)并没有公开作为本申请发明的构成要素的“通过直接接触来建立凸缘状发射部和金属薄板之间的电导通”。此外，所述日本专利文献2001-345634号公报(专利文献1)没有公开作为本申请发明的构成要素的“第1面板”， 也没有公开“具有第1面板和与该第1面板平行的第2面板的天线”。同样，所述日本专利文献8-236220号公报(专利文献2)没有公开作为本申请发明的构成要素的“建立凸缘状发射部和金属薄板之间的电导通”。此外，所述日本专利文献 8-236220号公报(专利文献2)没有公开作为本申请发明的构成要素的“第1面板”，也没有公开“具有第1面板和与该第1面板平行的第2面板的天线”。
图1是根据本发明的第1实施方式的天线的剖视图；图2是用于说明图1的天线的制造方法的图；图3是用于说明图1的天线的制造方法的图4是用于说明图1的天线的制造方法的图；图5是用于说明图1的天线的制造方法的图。
具体实施例方式下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。参照附图1，根据本发明的一个实施方式的天线具有第1面板10、与该第1面板10 平行的第2面板20、以及供电部30。供电部30例如为同轴连接器，其具备尖端部31以及凸缘状发射部32。中心导体从尖端部31突出。第1面板10具有外侧的第1金属薄板11和内侧的第1电介质板12，第2面板20 具有外侧的第2金属薄板21和内侧的第2电介质板22。第1金属薄板11和第2金属薄板 21各自由铜箔制成。第1电介质板12和第2电介质板22各自例如为复合材料电介质板。此外，本天线还在第2电介质板内侧具有作为紧固板的金属板40。图示的金属板 40为环形金属板(环形紧固板)。第2金属薄板21、第2电介质板22以及金属板40各自在中央部具有供电部用孔 50，该供电部用孔50具有供电部30的尖端部31能够插入但供电部30的凸缘状发射部32 不能插入的大小。凸缘状发射部32、第2金属薄板(铜箔)21以及第2电介质板22各自具有多个螺钉60将插入其中的多个插入孔65。金属板(环形金属板)40具有多个螺钉60将拧入其中的多个螺孔70。在将供电部30的尖端部31从第2面板20的外侧插入第2金属薄板(铜箔)21、 第2电介质板22以及金属板(环形金属板)40的供电部用孔50的状态下，通过将多个螺钉 60从供电部30的凸缘状发射部31的外侧插入凸缘状发射部31、第2金属薄板(铜箔)21 以及第2电介质板22的多个插入孔65、并拧进金属板40的多个螺孔70中，来将供电部30 安装于第2面板20并且不用焊接而通过直接接触建立了供电部30的凸缘状发射部31和第2金属薄板(铜箔)之间的电导通。在第1电介质板12和金属板(环形金属板)40之间以及第1电介质板22和第2 电介质板12之间，具有介电蜂窝80。第1面板10具有槽13 (图3)。本天线是用于安装到卫星上的天线，也是蜂窝结构的径向线缝隙阵列天线。如上所述，在本天线中，为了建立强度，使用了重量轻的带铜箔21的复合材料电介质板22。此外，用于固定供电部30的环形金属板40被设置在该重量轻的带铜箔21的复合材料电介质板22的内侧。该铜箔21具有传送RF(Radic) Frequency，射频)所必要的集肤深度以上的厚度。通过将环形金属板40设置在复合材料电介质板22的内侧，可以使用螺钉60等稳定地建立供电部30的凸缘状发射部31对金属箔板21的电导通。能够在不用焊接的情况下建立供电部30的凸缘状发射部31对金属箔板21的电导通。所述天线如下制造。如图2所示，准备具有外侧的第1金属薄板(铜箔)11和内侧的第1电介质板12的第1面板10、以及具有外侧的金属薄板(铜箔)21和内侧的电介质板22的第2面板20 (图示的第2面板20正反倒置后使用)。这时，通过将金属薄板(铜箔)21和第1电介质板12整体成型来制成第1面板10，并且通过将金属薄板(铜箔)11和电介质板22整体成型来制成第2面板20。接着，在图1中，准备作为电介质板22内侧的紧固板(环形紧固板)的金属板(环形金属板)40。该金属板(环形金属板)40在中央部具有供电部30的尖端部31能够插入但供电部30的凸缘状发射部32不能插入的供电部用孔50。此外，该金属板(环形金属板)40具有多个螺钉60将拧入其中的多个螺孔70。接着，如图3所示，在第1面板10上进行槽蚀刻来制成槽13，并且在第2面板20 上进行供电部蚀刻来制成供电部用孔50。由此，金属薄板(铜箔)21以及电介质板22各自在中央部具有供电部30的尖端部31能够插入但供电部30的凸缘状发射部32不能插入的供电部用孔50。接着，如图4所示，在第二面板20上的与固定供电部30的金属板(环形金属板)40(图1)的螺孔70相当的位置开出多个插入孔65。由此，金属薄板(铜箔)21以及电介质板22各自具有多个螺钉60将插入其中的多个插入孔65。接着，在图1中，在供电部30的凸缘状发射部32上，也形成多个螺钉60将插入其中的多个插入孔65。接着，如图5所示，将金属板(环形金属板)40粘接在第2面板20的电介质板22 的内侧，并且切去介电蜂窝80中金属板(环形金属板)40将伸入的部分85。另外，在图5 中，省略了插入孔65以及螺孔70的示出。最后，在第1面板10和介电蜂窝80之间以及第2面板20和介电蜂窝80之间分别夹入粘接薄膜(未图示)进行加热及加压成形后，使用金属板(环形金属板)40的螺孔 70以及第2面板20的插入孔65进行供电部30的并入，完成图1所示的天线。也就是说，在图5及图1中，在供电部30的尖端部31从第2面板20的外侧插入金属薄板(铜箔)21、电介质板22以及金属板(环形金属板)40的供电部用孔50中的状态下，将多个螺钉60从供电部30的凸缘状发射部32的外侧插入凸缘状发射部32、金属薄板 (铜箔)21以及电介质板22的多个插入孔65、并拧进金属薄板(铜箔)21的多个螺孔70 中，由此直接接触建立凸缘状发射部32和金属薄板(铜箔)21之间的电导通。相互平行的第1面板10和第2面板20通过使用金属薄板(铜箔)，可以较薄，因此可以减轻质量，并且通过将供电部30直接螺钉紧固到第2面板20，可获得供电部30的凸缘状发射部32和第2面板20的金属薄板(铜箔)21之间的电结合。由此，可获得在制作时不会对试件施加过度的热应力、并且耐热循环的构造。下面列举本发明的实施方式。(1) 一种天线，具有第1面板、与该第1面板平行的第2面板、以及供电部，其中该供电部具有尖端部和凸缘状发射部，该天线的特征在于，所述第1面板具有外侧的第1金属薄板和内侧的第1电介质板，所述第2面板具有外侧的第2金属薄板和内侧的第2电介质板，所述天线还在所述第2电介质板的内侧具有紧固板，所述第2金属薄板、所述第2电介质板以及所述紧固板各自在中央部具有所述尖端部能够插入但所述凸缘状发射部不能插入的供电部用孔，所述凸缘装发射部、所述第2金属薄板以及所述第2电介质板各自具有多个螺钉将插入其中的多个插入孔，所述紧固板具有所述多个螺钉将拧入其中的多个螺孔，在所述尖端部从所述第2面板的外侧插入所述第2金属薄板、所述第2电介质板以及所述紧固板的所述供电部用孔的状态下，将所述多个螺钉从所述凸缘状发射部的外侧插入所述凸缘状发射部、所述第2金属薄板以及所述第2电介质板的所述多个插入孔、并拧进所述紧固板的所述多个螺孔中，由此通过直接接触建立了所述凸缘状发射部和所述第2 金属薄板之间的电导通。(2)如上述(1)所述的天线，其特征在于，在所述尖端部从所述第2面板的外侧插入所述第2金属薄板、所述第2电介质板以及所述紧固板的所述供电部用孔中的状态下，将所述多个螺钉从所述凸缘状发射部的外侧插入所述凸缘状发射部、所述第2金属薄板以及所述第2电介质板的所述多个插入孔、并拧进所述紧固板的所述多个螺孔中，由此不用焊接而通过直接接触建立了所述凸缘状发射部和所述第2金属薄板之间的电导通。(3)如上述(1)所述的天线，其特征在于，在所述尖端部从所述第2面板的外侧插入所述第2金属薄板、所述第2电介质板以及所述紧固板的所述供电部用孔中的状态下，将所述多个螺钉从所述凸缘状发射部的外侧插入所述凸缘状发射部、所述第2金属薄板以及所述第2电介质板的所述多个插入孔，并拧进所述紧固板的所述多个螺孔中，由此将所述供电部安装于所述第2面板、并且不用焊接而通过直接接触建立了所述凸缘状发射部和所述第2金属薄板之间的电导通。(4)如上述(1) (3)中任一项所述的天线，其特征在于，所述紧固板是在中央部具有所述供电部用孔的环形紧固板。(5)如权利要求4所述的天线，其特征在于，在所述第1电介质板和所述环形紧固板之间以及在所述第1电介质板和所述第2 电介质板之间，具有介电蜂窝。(6)如上述(1) (5)中任一项所述的天线，其特征在于，所述第1金属薄板以及所述第2金属薄板各自由铜箔制成。(7)如上述(1) (6)中任一项所述的天线，其特征在于，所述第1面板具有槽。(8)如权利要求⑴ (7)中任一项所述的天线，其特征在于，所述天线是用于搭载到卫星上的天线。(9) 一种天线的制造方法，其中该天线具有第1面板、与该第1面板平行的第2面板、供电部，其中该供电部具有尖端部和凸缘状发射部，所述制造方法的特征在于，当将所述供电部安装到所述第2面板上时，准备具有外侧的金属薄板和内侧的电介质板的面板来作为所述第2面板，并且，准备所述电介质板的内侧的紧固板，所述金属薄板，所述电介质板以及所述紧固板各自在中央部具有所述尖端部能够插入但所述凸缘状发射部不能插入的供电部用孔，所述凸缘状发射部、所述金属薄板以及所述电介质板各自具有多个螺钉将插入其中的多个插入孔，
所述紧固板具有多个螺钉将拧入其中的多个螺孔，在所述尖端部从所述第2面板的外侧插入所述金属薄板、所述电介质板、以及所述紧固板的所述供电部用孔中的状态下，将所述多个螺钉从所述凸缘状发射部的外侧插入所述凸缘状发射部、所述金属薄板以及所述电介质板的所述多个插入孔、并拧进所述紧固板的所述多个螺孔中，由此通过直接接触建立所述凸缘状发射部和所述第2金属薄板之间的电导通。(10)如上述(9)所述的天线的制造方法，其特征在于，在所述尖端部从所述第2面板的外侧插入所述金属薄板、所述电介质板、以及所述紧固板的所述供电部用孔中的状态下，将所述多个螺钉从所述凸缘状发射部的外侧插入所述凸缘状发射部、所述金属薄板以及所述电介质板的所述多个插入孔、并拧进所述紧固板的所述多个螺孔中，由此不用焊接而通过直接接触建立所述凸缘状发射部和所述第2金属薄板之间的电导通。(11)如上述(9)或(10)项所述的天线的制造方法，其特征在于，所述紧固板是在中央部具有所述供电部用孔的环形紧固板。(12)如上述(9) (11)中任一项所述的天线的制造方法，其特征在于，所述金属薄板由铜箔制成。(13)如上述(9) (12)中任一项所述的天线的制造方法，其特征在于，所述天线是用于搭载到卫星上的天线。以上参照实施方式对本发明进行了说明，但本发明不应被限定于所述实施方式。 本发明的组成以及细节可以在本发明的范围内进行本领域技术人员可理解的种种变更。例如，在所述实施方式中，作为紧固板(或者环形紧固板)，举金属板(或者环形金属板)40为例进行了说明，但紧固板(或者环形紧固板)只要能够固定多个螺钉，也可以是金属以外的材料。本申请要求以2008年12月16日提出申请的日本专利申请特愿2008-319714为基础的优先权，其公开的全部内容合并与此。
权利要求
1.一种天线，具有第1面板、与该第1面板平行的第2面板、以及供电部，其中该供电部具有尖端部和凸缘状发射部，所述天线的特征在于，所述第1面板具有外侧的第1金属薄板和内侧的第1电介质板， 所述第2面板具有外侧的第2金属薄板和内侧的第2电介质板， 所述天线还在所述第2电介质板的内侧具有紧固板， 所述第2金属薄板、所述第2电介质板以及所述紧固板各自在中央部具有所述尖端部能够插入但所述凸缘状发射部不能插入的供电部用孔， 所述凸缘装发射部、所述第2金属薄板以及所述第2电介质板各自具有多个螺钉将插入其中的多个插入孔，所述紧固板具有所述多个螺钉将拧入其中的多个螺孔，在所述尖端部从所述第2面板的外侧插入所述第2金属薄板、所述第2电介质板以及所述紧固板的所述供电部用孔中的状态下，将所述多个螺钉从所述凸缘状发射部的外侧插入所述凸缘状发射部、所述第2金属薄板以及所述第2电介质板的所述多个插入孔、并拧进所述紧固板的所述多个螺孔中，由此通过直接接触建立了所述凸缘状发射部和所述第2金属薄板之间的电导通。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，在所述尖端部从所述第2面板的外侧插入所述第2金属薄板、所述第2电介质板以及所述紧固板的所述供电部用孔中的状态下，将所述多个螺钉从所述凸缘状发射部的外侧插入所述凸缘状发射部、所述第2金属薄板以及所述第2电介质板的所述多个插入孔、并拧进所述紧固板的所述多个螺孔中，由此不用焊接而通过直接接触建立了所述凸缘状发射部和所述第2金属薄板之间的电导通。
3.如权利要求1所述的天线，其特征在于，在所述尖端部从所述第2面板的外侧插入所述第2金属薄板、所述第2电介质板以及所述紧固板的所述供电部用孔中的状态下，将所述多个螺钉从所述凸缘状发射部的外侧插入所述凸缘状发射部、所述第2金属薄板以及所述第2电介质板的所述多个插入孔、并拧进所述紧固板的所述多个螺孔中，由此将所述供电部安装于所述第2面板，并且不用焊接而通过直接接触建立了所述凸缘状发射部和所述第2金属薄板之间的电导通。
4.如权利要求1至3中任一项所述的天线，其特征在于， 所述紧固板是在中央部具有所述供电部用孔的环形紧固板。
5.如权利要求4中所述的天线，其特征在于，在所述第1电介质板和所述环形紧固板之间以及在所述第1电介质板和所述第2电介质板之间，具有介电蜂窝。
6.如权利要求1至5中任一项所述的天线，其特征在于， 所述第1金属薄板以及所述第2金属薄板各自由铜箔制成。
7.如权利要求1至6中任一项所述的天线，其特征在于， 所述第1面板具有槽。
8.如权利要求1至7中任一项所述的天线，其特征在于， 所述天线是用于搭载到卫星上的天线。
9.一种天线的制造方法，其中，该天线具有第1面板、与该第1面板平行的第2面板、以及供电部，该供电部具有尖端部和凸缘状发射部，所述制造方法的特征在于，当将所述供电部安装到所述第2面板上时，准备具有外侧的金属薄板和内侧的电介质板的面板来作为所述第2面板；并且，准备所述电介质板的内侧的紧固板，所述金属薄板、所述电介质板以及所述紧固板各自在中央部具有所述尖端部能够插入但所述凸缘状发射部不能插入的供电部用孔，所述凸缘状发射部、所述金属薄板以及所述电介质板各自具有多个螺钉将插入其中的多个插入孔，所述紧固板具有多个螺钉将拧入其中的多个螺孔，在所述尖端部从所述第2面板的外侧插入所述金属薄板、所述电介质板、以及所述紧固板的所述供电部用孔中的状态下，将所述多个螺钉从所述凸缘状发射部的外侧插入所述凸缘状发射部、所述金属薄板以及所述电介质板的所述多个插入孔、并拧进所述紧固板的所述多个螺孔中，由此通过直接接触建立所述凸缘状发射部和所述第2金属薄板之间的电导通。
10.如权利要求9所述的天线的制造方法，其特征在于，在所述尖端部从所述第2面板的外侧插入所述金属薄板、所述电介质板、以及所述紧固板的所述供电部用孔中的状态下，将所述多个螺钉从所述凸缘状发射部的外侧插入所述凸缘状发射部、所述金属薄板以及所述电介质板的所述多个插入孔、并拧进所述紧固板的所述多个螺孔中，由此不用焊接而通过直接接触建立所述凸缘状发射部和所述第2金属薄板之间的电导通。
11.如权利要求9或10所述的天线的制造方法，其特征在于，所述紧固板是在中央部具有所述供电部用孔的环形紧固板。
12.如权利要求9至11中任一项所述的天线的制造方法，其特征在于，所述金属薄板由铜箔制成。
13.如权利要求9至12中任一项所述的天线的制造方法，其特征在于，所述天线是用于搭载到卫星上的天线。
全文摘要
本发明提供一种在宇宙环境的苛刻的温度环境下也可以建立供电部的凸缘状发射部和金属薄板(例如，铜箔)之间的电导通的天线。该天线的特征在于，在供电部(30)的尖端部(31)从面板(20)的外侧插入金属薄板(铜箔)(21)、电介质板(22)以及金属板(环形金属板)(40)的供电部用孔(50)中的状态下，将多个螺钉(60)从供电部(30)的凸缘状发射部(32)的外侧插入凸缘状发射部(32)、金属薄板(铜箔)(21)以及电介质板(22)的多个插入孔(65)、并拧进金属板(环形金属板)(40)的多个螺孔(70)中，由此通过直接接触建立凸缘状发射部(32)和金属薄板(21)之间的电导通。
文档编号H01Q1/38GK102257670SQ20098015084
公开日2011年11月23日 申请日期2009年12月10日 优先权日2008年12月16日
发明者安藤真, 尼野理, 是枝修一, 镰田幸男 申请人:日本电气东芝太空系统株式会社, 独立行政法人宇宙航空研究开发机构