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JPS61245604A - 飛行機のホログラムアンテナ - Google Patents

飛行機のホログラムアンテナ

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Publication number
JPS61245604A
JPS61245604A JP61029846A JP2984686A JPS61245604A JP S61245604 A JPS61245604 A JP S61245604A JP 61029846 A JP61029846 A JP 61029846A JP 2984686 A JP2984686 A JP 2984686A JP S61245604 A JPS61245604 A JP S61245604A
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JP
Japan
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airplane
hologram
antenna
skin
recording medium
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Application number
JP61029846A
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English (en)
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アレツクス グルメツト
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Grumman Corp
Original Assignee
Grumman Aerospace Corp
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Publication date
Application filed by Grumman Aerospace Corp filed Critical Grumman Aerospace Corp
Publication of JPS61245604A publication Critical patent/JPS61245604A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2578764B2 publication Critical patent/JP2578764B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q17/00Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
    • H01Q17/001Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems for modifying the directional characteristic of an aerial
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/06Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
    • H01Q19/067Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens using a hologram

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  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、特に無線波を送受信するホログラム技術を用
いたアンテナに関する。
「従来技術」 アンテナの製造でホログラムを用いることは、1968
年12月発行のTREEの会誌2165〜2167頁の
ノエカッチ氏その他のホログラムアンテナに開示してい
る。参照波および要求される放射模様を形成する波の干
渉模様は記録されて、これからホログラムが構成できる
。ダイポールアンテナは干渉吸収スクリーンの穴として
作用する。
ホログラムは、記録された干渉模様(ホログラム)の輪
郭に等しい輪郭を有する種々の減衰あるいは位相で構成
される。ホログラムの構成での主要問題は、0次波の除
去である。
空間における無線周波数源のホログラム形成方法は、ア
ンダーソン氏の米国特許第3,488,656号に開示
している。マイクロ波は、マイクロ波参照信号の入射お
よび受信無線周波数信号を検知する一連の直線に沿って
ホーンアンテナが走査=8− される場所方向に平面波を投影する。この参照波の位相
が無線周波数信号の位相と比較され、位相差が干渉模様
の性質として記録される。記録された干渉模様は、RF
”源で照明された時に、確認できる写真フィルムに縮小
される。
ホログラム技術を用いた人口衛星通信ノステムは、ギイ
ファー氏その他の米国特許第4,214゜807号に開
示している。光学放射器は、ホログラムを通j7て所望
の多重ビーム放射模様を発生ずるレーザビームを指向し
ている。このビーム放射器は、人口衛星から種々の放射
模様を発生ずる種々のホログラムを形成して調整できる
。各ホログラムは、特定の角度でホログラムに選択的に
指向する送信レーザからの放射を照明して作動される。
レーザビームをホログラムで屈折させて、マイクロ波面
は、多重ビーム放射模様の所望の領域を形成して再構成
される。この光学放射器の光学アンテナ模様は、選択さ
れた地−に1局に個別の方向性接続で電力を送信するた
めに発生される。
「発明が解決しようとする問題点J 従って、飛行機による無線通信は、放射模様の死点に悩
まされている。飛行機でのアンテナの設計は、常に飛行
機の空気力学の妨害をなくするために重量および寸法に
妥協が伴っている。例えば、ループアンテナは通常明瞭
度の問題を示1飛行機の底から延長するボッドに備えら
れる。ロッドアンテナは、飛行機のスキンから塔のよう
に外に延長して、氷結が発生した時1こ破損り−る恐れ
がある。
飛行機用の従来のアンテナは、受信および送信効率が非
常に減少した空白の零点が存在する。
1問題点を解決するための手段」 本発明は、飛行機の外側で結合されたアンテナよりはむ
しろ飛行機の輪郭表面に沿う)′ノテナを形成して、上
記問題の最少化を追及している。本発明のアンテナは、
ホログラム技術を用いて、飛行機のスキンの部分あるい
は全体に取イ・jらイまた所望の放射模様あるいは該放
射模様の合同物を形成している。
本発明は、所望の無線周波数放射模様、従ってホログラ
ムを得るために、飛行機の導電スキンに取付ら打て、輪
郭を形成する絶縁帯あるい(J混成材料で形成された飛
行機の表面に固定された複数の薄膜導電帯とを備え、こ
のホログラムが飛行機に取イ」られた無線周波数源から
の励起が外に反射される無線周波数信号の送信に発展す
るように製造されることを特徴とする飛行機のホログラ
ムアンテナを提供する。
本発明のホログラムアンテナの製造方法によれば、所望
の放射模様を有するホログラムは、飛行機のスキンにホ
ログラム記録媒体を取付けて、この飛行機を無響室に収
容して形成される。この記録媒体上には、飛行機に取付
られtv を側辺−トのアンテナから放射された第1の
無線周波数ビームが指向される。まノニ、記録媒体−に
には、無響室の壁?こ取付られた1個以上のアンテナか
ら放射された同−放射隙からの第2の無線周波数ビーム
が指向される。記録された記録媒体には、第1および第
2の無線周波数ビームの干渉模様が記録される。
この干渉模様に(1,l一連の縁を含んでいる。この記
録媒体はその後除去され、干渉模様がマッピングされる
。複数の薄膜層絶縁帯あるいは導電帯は、縁に対応して
飛行機のスキンに固定され、従って所望のアンテナ放射
模様を得る記録されたホログラムの写しを形成する。
ホログラムは飛行機のスキンに取付られ、従って飛行機
に取付られたアンテナによるホログラムの励起がホログ
ラムの外に反射する無線周波数信号に発展する。
記録された干渉模様は、フィルムに記録された正確な位
置で飛行機のスキンに塗布された絶縁模様に変換される
。飛行機の本体に輪郭された製造ホログラムは、飛行機
のスキンに取付られ、従って飛行機のアンテナとなる。
別の実施例では、飛行機のスキンが絶縁材料である。こ
の絶縁材料で製造された飛行機のスキンの例は、現在製
造されているエボキソ表面被覆飛行機である。従って、
ホログラムは、飛行機に散布された導電ホログラム模様
あるいはテンプレートとして写真製版ホログラムを用い
て、飛行機に導電帯を固定1.て製造できる。
12一 本発明は、特に飛行機あるいは宇宙船の機内で無線送信
あるいは受信接続の使用に適用するアンテナを提供する
。また、本発明は、放射模様に最少の死点を有して操作
できるアンテナを形成するためにホログラムの理論を用
いている。更に、このホログラムアンテナは、所望の放
射模様あるいは放射模様の重複物を形成でき、飛行機の
導電スキンに取付られて輪郭を形成する絶縁帯を含んで
いる。このホログラムは所望の放射模様を形成するホロ
グラムフィルムに記録された2個の干渉模様からなって
いる。この絶縁帯は、間隔および幅がホログラムの記録
媒体に記録される第1および第2の無線周波数ビームで
発生する特定の干渉模様によって決定される。絶縁帯は
この干渉模様の縁に一致して配置される。ホログラム波
面の再構成がホログラムの外に屈折する全再生ビームに
発展するが、本発明のホログラムは、再生ビームの少な
くとも一成分がホログラムの外に反射するように形成さ
れる。飛行機のスキンから所望の無線送信を形成するの
は、この反射ビームである。
アンテナの製造での臨界的特徴はホログラム記録媒体の
法線に対する第1の無線周波数ビームの角度である。こ
の角度は、送信される無線周波数ヒートの少なくとも一
成分が飛行機のスキンの外に反射するように選択されね
ばならない。
好適な光学マツピング技術は、アンテナの機械的操作、
着色フィルムに依存する温度を用いた技術あるいは予め
露光された写真カラーフィルムを用いてもよい。
無指向性の干渉模様は、飛行機方向の全方向から等信号
強度に配列された複数の壁取付アンテナから無線周波数
ビームを指向して形成できる。更に、位相配列は、壁取
付アンテナを順次励起して干渉模様の走査を形成して多
重露光ホログラム記録フィルムに記録できる。従って、
無線周波数信号は種々の角度で飛行機から送信できる。
本発明の別の実施例によれば、レーダ減少特徴が同様の
ホログラム技術を用いて形成できる。この実施例におい
て、複数の絶縁帯の形態のホログラムがホログラム回折
格子を形成して、飛行機のスキンに固定される。レーダ
ビームの受信は、飛行機のスキンに沿う再指向波(表面
波)に変化する。
従って、レーダビームの最少の反射がレーダ減少装置を
有する飛行機の検知を形成しない。
従って、可動制御面および風防を除いた飛行機の全部分
は、従来の外部接続アンテナよりむしろアンテナの部分
とするホログラムアンテナを形成する。
「実施例」 以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。本発
明のアンテナは、第1図、第1a図および第2図に示す
ように、飛行機16の導電スキンに固定された複数の絶
縁帯12からなっている。
これら絶縁帯12は、間隔および幅がアンテナ用の所望
の放射模様に対応してホログラムを形成する。アンテナ
10は連続位相配列として作用する飛行機16のホログ
ラム的に被覆された全スキンからなっている。絶縁帯1
2は2個の無線周波数波の交差ビームの干渉模様の縁に
対応して導電スキン14に固定される。
第1a図は幅および間隔の配列を示すアンテナ10の部
分の拡大詳細図を示している。これら絶縁帯12は1.
好ましい実施例において、導電スキン14内に埋設され
る。このアンテナ10は送信および受信用に使用できる
両用装置である。
送信操作において、翼あるいは胴体に取付られた1個以
上の供給ホーンあるいはダイポール18は、無線周波数
波を矢印24方向に指向し、飛行機16のスキンで無線
周波数信号がホログラム外の矢印26方向に反射して、
所望の放射模様を形成する。受信用には、同様のダイポ
ールあるいはホーン18がマイクロ波受信器に接続され
る。
本発明のホログラムアンテナ10は、約10MHz〜I
GHzの周波数帯域に制限される。この帯域の上限周波
数では、飛行中の翼の半波長のたわみ又は半波長の不規
則振動のような飛行機の相対動作がホログラムを無視し
てアンテナの機能を妨害するので、短波長が制限される
。飛行機の部分の半波長の移動効果は、ここに記載した
ホログラムアンテナの効果的アンテナ穴からの領域を単
純−16〜 に除去する。この帯域の下限周波数即ち長波長では、干
渉帯が余りにも離れて、飛行機上に干渉帯が少ない場合
である。アンテナ操作での効果は、可能な機上ビームお
よび大きい少数むらを有して弱い、雑音の多い操作であ
る。
ホログラム理論によれば、相互に位相が固定された2個
のコーヒレントなビームの干渉が静止干渉模様に発展す
る。第3a図(よホログラムフィルムC上での2個のビ
ームAおよびBのホログラム記録を示している。各ビー
ムに関連する矢印は伝搬方向である。これら伝搬ベクト
ルの各々の横断面において、強度および位相は該面の等
高線の関数である。それ故、AおよびBは、ビームの電
界複合位相である。本発明を説明する目的の応用例では
、ベクトルAおよび8間の角度が常に2θとして特定し
、必要ではないが、ホログラムフィルム面の直交面りで
2分割される。第3a図から、ベクトルAおよびBは、
強度および方向が次のように表現できる。
A=lAI  籐二   B=IBll#      
     (1)但し、IAIはAの強度、αはX軸か
らの角度、同様に、IBIはBの強度、βはX軸からの
角度である。
従って、角度αおよびβは次の如く示される。
α=270十〇 β−270−〇 このX軸は、問題が一般的に損失を伴ないで二次元方向
に減少できるようにホログラム記録面で定義される。
ホログラムフィルムは、エネルギに応答して、次の(2
)式から求められるホログラムを記録する。
l A+B l 2=  (A十B)(A+B)*=A
A*+BB′X+AB’ +A*B=lA121東+I
BI ”10 + IAI IB咋シエw料+ IAI
 IBI lβ−α (2)現像されたホログラムフィ
ルムを通過する電磁波の送信は、記録された干渉模様に
比例する。もし、ビームAのみを有するホログラムが照
明されたならば、もし単一の比例定数を考慮したならば
、ホログラムの出力は次の如くである。
AIA +BM=lAI”財□+IAI IBl 2回
−十IAI 21BI挨−グーユニρ−+ IAI 2
1BI IL(3)第3b図は、ホログラムEからホロ
グラム再生した等式(3)の4成分を示している。第3
成分の角度は次の通りである。
2α−β=270+30      (4)従って、も
しθ〉30°ならば、第3成分は励起ビー、A Aと同
じ側のホログラムから現れる。もしAおよびBが平面波
ならば、ホログラム干渉模様の縁間隔は次の通りである
W−λ/2sinθ          (5)従って
、θ−30°の場合に、W−λである。θ−90°の限
界においては、W−λ/2である。
光学周波数にとっては、これが深刻な記録問題を示して
いる。通常、第3ビームは光学ホログラムにおいて減衰
している。しかし、非常に高い無線周波数では、これが
問題を示さず、記録の観点から好ましい。
2個の記録ビームは、第4a図および第4b図に示すよ
うに、ホログラム面に対する直交面の各個に等しく配置
される必要がない。第4a図において、次の角度が示さ
れる。
2 θ −θ A−θ B α−270」−OA β=270+θB 通常、第1および第2ビームがビームAと同じ方向にお
ける0次ビームを考慮し、第3および第4ビームは0次
ビームのいずれかの側の角度20である2個の1次再生
ビームを考慮できる。再生での第3成分は次の通りであ
る。
2α−270+20A=θB もし、ホロクラムフィルムCが平面でなく飛行機16の
スキンの形ならば、第5図から理解されるように、同じ
ラベルの全ベクトルがスキンの湾曲度に関係なく平行で
あることが第3図および第4図から理解される。飛行機
16上の第5図の2個の位置でのホログラムが異なって
いるが、この結果の第3ヒームが図示の通りであること
を注目すべきである。従って、ベクトルAは第3ビーム
が常にホログラムの外に反射されるように選択しなけれ
ばならない。
ビームBは、第6a図のビームa、b、cおよびdに示
すように、集約的にあるいは同時に記録された種々のビ
ームの合成物である。再生において、ビームの次数は方
向と同様に反転するか、相対間隔は第6b図に示すよう
に保存される。従って、位相配列がホログラム的に記録
される。
第7a図に示すよう1こ、記録されたビームAおよびB
は、記録中に飛行機16のスキンで反射される。
飛行機のスキンでの反射ビームは、第7a図において、
AR,A’、、およびBR、’ B ’Rと標識化され
、両者のビームAおよびBを有する干渉模様を発生する
。再生励起ビームがビームAであるので、この場合のみ
を考慮する。しかし、方向Bに沿う励起ビームが同様の
方法で再生でビームを発生する。ビームAおよび反射ビ
ームA、、A’いおよびBR%B’Rがホログラム面C
の反対側である事実は、第7b図に示すように等式(3
)の結果を変化させない。しかし、ホログラムEで発生
されるビーム、即ち飛行機から離れて指向するビームは
、第7c図に示すように等式(3)の第4項目で見られ
る。従って、再生時の第7″図において、1つが第4b
図の第3ビーム、2つが第7c図の第4ビームと同様に
スキン反射から第7a図に示すように発生される3個の
ビームが発生する。この事実は、第6図の多重ビームの
概念と共に、無指向性の範囲に発展する。単一ビームの
操作にとっては、これらビームの幾つかが打ち消し合い
、あるいは変化する。例えば、30°以下の0配列で、
第4b図の第3ビームが除去できる。記録および再生に
種々のビームからなるビームAを拘束する必要がない。
等式(3)の第3および第4項目が再生で放射されるビ
ームなので、横断面での強度分布がビーム模様の形を形
成する。等式(3)の両者の第3および第4項目は、1
A121B+の強度を有している。もし、AおよびBの
両者が飛行機の寸法に拘束されない不定の範囲の平面波
ならば、1A121Blが不定範囲の平面波で、放射模
様は平面波に直交するへ関数あるいは針状のビームであ
る。一定範囲の平面波にとって、ビーム模様は横断方向
における平面波の範囲に各横断方向に逆数的に変化する
ビーム幅を有する(sinX )/ X関数のそれであ
る。もしAおよびBが不定でなく、平面波でなければ、
一般的でないが、ビーム模様が広がり、少量の曲射が同
じ入力ビームの断面毎に(sinX)/X模様のそれの
背後に現れる。
通常、第7図の第4ビームAI、は、飛行機16のスキ
ンに沿うホログラムフィルムが非常に薄いので、ホログ
ラムに記録されない。これは、干渉縁FがビームAおよ
びAR毎にフィルムCに平行になる限り第8b図から理
解される。λ/2がフィルムの厚さより大きいので、1
個のみの縁が記録され、第4ビームA′8がホログラム
の再生を形成しない。
第8a図および第8b図に示す縁Fはシヌソイドである
が、明確にするために集中した領域として示される。こ
れら縁のλ/2の間隔はホログラムフィルムにおける周
波数ビームの角度および該ビームの伝搬速度に依存し、
高絶縁定数を有するホログラムフィルムを用いて少し減
少できる。
励起ビームAは、飛行機16に恒久的に取付られた同一
平面に取付のマイクロ波ホーンあるいはダイポールで発
生されて、製造および再生に使用される。再生は、送信
されたRF比出力ビームAに供給されて、飛行機からの
放射毎に第3および第4ビームに発生される限り、RF
’送信と等価である。このアンテナは、相互的なので、
RF受信器に供給される発生ビームAおよび第3および
第4人力ビームを扱うRF受信用に使用できる。
再生時のスキン反射は、アンテナの効率の増加用に使用
されるが、直接発生し、反射するビームの位相は破壊的
に干渉されない。例えば、第3b図において、第4ビー
ムがAに沿って反射するが、第1および第2ビームが直
交面に対して(−〇)で反射して、第7d図の4A′8
と同方向にビームを発生する。第7c図の第3ビームお
よび第1および第2ビームは飛行機のスキンから離れて
反射される。
ホログラムアンテナ10を製造するためには、ホログラ
ム記録媒体が飛行機16に取付られ、この飛行機が第2
図に示すように無響室2oに収容される。飛行機16の
翼および胴体に恒久的に同一平面に取付られたホーンあ
るいはダイポール18のような1個以上のアンテナから
全飛行機16を照明して、2個のポロダラム記録ビーム
の内1つのビーム好ましくはビームAを集中的に形成す
る。他のビームBは、無響室2oの壁にlOって取付ら
れた1個以上のホーンあるいはダイポール22から放射
される。ホーン18および22は同一の無線周波数源か
ら励起される。無響室の壁から放射された無線周波数は
、飛行機16のスキン上でのホログラム記録媒体に指向
している。従って、2個の無線周波数ビームの干渉模様
がホログラム記録媒体に記録される。既に述べたように
、この干渉模様は一連の縁を含んでいる。この記録媒体
は、特定の縁が現れるように、好適な光学技術で除去さ
れて、その後干渉模様がマツピングされる。
この干渉模様の印刷は、縁に対応して切断できるように
実施される。光学的にマツピングされた干渉模様を用い
て、飛行機16の全本体がアンテナになるように複数の
薄膜絶縁帯12が飛行機16のスキンに固定される。同
一平面取付のホーンアンテナによるホログラムの励起が
ホログラムの外に反射する無線周波数信号の送信に発展
する。
この記録媒体は、無線周波数範囲の波に応答する好適な
材料で、瞬間的な無線周波数に接触したん 時に、好学的濃度、色濃度あるいは透明度等の状態変化
を受ける。ホログラムの形成に使用される写真乳化剤の
例は、光互変性物質、フォトレジスト、光学ポリマー、
ザーモプラスヂックおよび予め露光のカラーフィルムで
ある。しかし、本発明はこれらの材料に限定されない。
一実施例において、記録媒体は光互変性物質を含み、干
渉模様が光互変性物質の色変化に依存する温度を用いて
マツピングされる。この技術において、2個の無線周波
数ビームが色活性の光互変性フィルムに各々指向される
。これらビームのエネルギは、干渉模様に対応して該フ
ィルムを加熱する。その後、加熱されたフィルムが冷却
されて、干渉模様がフィルム上での色濃度の模様として
目視できるように、加熱部分が迅速に現れる。その後、
高階調印刷が色濃度模様を作成し、従って恒久的な縁の
記録を得ている。
写真像が形成された後、写真製版が高階調フィルムから
模様を飛行機のスキンに遷移させて、ホログラムを形成
する絶縁帯12が位置合わせされる。′ 第2の技術において、干渉模様が現像を受ける予め露光
された写真カラーフィルム上でマツピングされる。無線
周波数は、フィルムの加熱部分を選択的に縁取りする。
このフィルムは現像を受i−1で、干渉模様がマツピン
グされた像の差動現像に発展する。この干渉模様はその
後高階調白黒フィルムに複写される。この白黒フィルム
から干渉模様の陰画は、作成されて、絶縁帯12を飛行
機のスキンに写真製版するために用いられる。ホログラ
ムと相反のマスクを通して絶縁帯の火炎散布を用いても
よい。本発明は、ここに記載されたマツピング技術に限
定されず、ホーンアンテナの機械的操作のような技術を
用いてもよい。
もし、無指向性干渉模様が必要ならば、壁からの放射が
飛行機から全方向に等信号強度で配列される。もし、狭
いシャープなビームの模様が所定方向に必要ならば、無
響室の壁からの放射が第4ビーム出力毎に同方向即ち方
角で、あるいは第3ビーム出力毎に補正した補正で飛行
機方向に平面波を伝搬させるように配列される。もし、
方位角が360°あるいはセクターに亙って走査模様が
必要ならば、多重露光ホログラムが種々の段階で形成さ
れる。各段階は、無響室の壁からの単一方角から単一平
面波のホログラムであり、飛行機上の複数のホーンのみ
で、無響室の壁から平面波が放射した同じ飛行機の部分
を放射するように励起される。平面波が異なった方角か
ら飛行機の回りに段階的なので、飛行機上の異なった組
の中−ンが励起される。ホログラムは多重露光ホログラ
ムフィルムである。操作において、1組のホーンが特殊
なビームを発生するために励起され、種々の組合せのホ
ーンが順次的に励起されるので、ビームは全方位角に順
次走査できる。
第8図に示すように、飛行機のスキンの湾曲によって、
縁がホログラムフィルムに平行で、ホログラムが記録さ
れない幾つかの部分は常に存在し、第3ビームが飛行機
のスキン方向よりむしろ飛行機から遠く離れた部分が存
在する。これらの問題を回避するためには、ホーンある
いはダイポールのような2個以上のアンテナが別の方向
から飛行機の同一部分にビームAを放射して、飛行機の
全スキン上に有用な縁を形成する。
本発明の技術は、第9図に示すように、レーダ減少装置
30を形成するためにも使用できる。操作状態化では、
飛行機に放射されるビームが内密なことを問いただす敵
国レーダである。このレーダはどの方向からも到着でき
る。この型の応用例にとっては、第9図の実施例に示す
ように、翼および胴体の長手寸法に直交して配向する非
常に細かい格子32を形成するスキンに取付られたホロ
グラムを有することが好ましい。これらの格子32は、
飛行機36のスキンに取付られて輪郭を形成する絶縁帯
34として固定される。もし、ホロダラムが非常に細か
い格子を示すならば、2個の第1次ビートが極端に飛行
機のスキン内に分散される格子および飛行機のスキンに
略平行に送信される。この型の応用例にとっては、捕獲
レーダに戻る機影を最小にする1こめに、格子12が浪
費(電磁波吸収)絶縁材料から作られて表面波の追加の
減衰を形成してもよい。単一層における多重ホログラム
あるいは各々が別の配向格子を有する積層ポログラトは
、レーダ放射の到着角度の広範囲に適合するように製造
される。
格子ホログラムは、飛行機を無響室に収容し、この飛行
機に向って模擬レーダが無響室の壁から放射され、一方
飛行機のスキンに沿って表面波が放射されて、製造され
る。この表面波を発射する両手の指を組合イつせた型の
放射器は、ホログラムが飛行機にスキン上に配置されろ
前に取り外しできる。レーダビームは、種々の方向から
一度に飛行機に到着できる。種々の多重ホログラムは、
公知の複数のレーダの周波数の帯域幅に適合するために
、異なった周波数で作られてもよい。飛行機は、現像さ
れたホログラムがその場に取付られる前に、単位面積3
50〜400オームの表面抵抗  ゛を有する導電ペン
キが塗布されて、放射レーダで発生j7た表面波の吸収
を確保できる。単位面積377オームの表面抵抗を有す
る導電ペンキが好ましい。
「発明の効果」 従って、本発明のアンテナは、特に飛行機あるいは宇宙
船の機内で無線送信あるいは受信接続の使用に適用され
る。、 また、本発明は、ホログラム理論を用いて、アンテナが
放射模様に最少の死点を有して操作できる。
更に、無線周波数信号は種々の角度で飛行機から送信で
きる。
本発明の1ノーダ減少装置はレーダビームの最少の反射
がレーダ減少装置を有する飛行機の検知を形成しない。
従って、可動制御面および風防を除いた飛行機の全部分
は、従来の外部接続アンテナよりむしろアンテナの部分
とするホログラムアンテナを形成する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のアンテナを有する飛行機の概略図、第
1a図は本発明のホログラム飛行機アンテナの部分拡大
図、第2図は本発明のホログラムの干渉模様を記録する
方法の概略図、第3a図および第3b図は干渉模様の記
録およびこの結果の送信用の再構成干渉模様を示すベク
トル図、第4a図および第4b図は記録ビームが記録媒
体の法線の同一側にある記録および再構成を示すベクト
ル図、第5図は飛行機のスキンの2個の分離領域での干
渉模様の再構成を示すベクトル図、第6a図および第6
b図は記録ビームの1つが位相配列であるベクトル図、
第7a図および第7d図は記録ビームの1つが位相配列
で、このビームが飛行機のスキンから反射するホログラ
ム干渉模様の記録および再構成を示すベクトル図、第7
b図および第7c図は記録ビームおよびスキン反射ビー
ムの波面の記録および再構成を示すベクトル図第8a図
および第8b図は2個の記録配列用の干渉縁の概略図、
第9図は本発明のレーダ減少装置を含む飛行機の概略図
である。 10・・・・・・アンテナ、12.34・・・・・・薄
膜絶縁帯、14・・・・・導電スキン、16.36・・
・・・飛行機、18.22・・・・・・供給ホーンある
いはグイポール、20・・ 無響室、30・・・・・・
レーダ減少装置、32・・・・・・回折格子。 出願人 ゲラマン エア口スペース コーポレーション FIG、1 FIG、Ia FIG、3a           FIG、 3bF
IG、4a        FIG、4b[株] FIG、5 FIG・6a            FIG、6b■ FIG、7b         FIG、7cば

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所望の無線周波数放射模様、従ってホログラムを
    得るために、飛行機の導電スキンに取付られて、輪郭を
    形成する薄膜の絶縁帯あるいは混成材料製の飛行機表面
    に固定された複数の薄膜金属の導電帯を備えて、 前記ホログラムは、前記飛行機に取付られた無線周波数
    源からの励起が外に反射される無線周波数信号の送信に
    発展するように形成されることを特徴とする飛行機のホ
    ログラムアンテナ。
  2. (2)前記絶縁帯あるいは導電帯は、間隔および幅がホ
    ログラムの記録媒体に記録される第1および第2の無線
    周波数ビームの干渉模様によって決定される特許請求の
    範囲第1項記載のアンテナ。
  3. (3)前記絶縁帯あるいは導電帯は、前記干渉模様の縁
    に対応して前記飛行機に固定される特許請求の範囲第2
    項記載のアンテナ。
  4. (4)前記複数の絶縁帯あるいは導電帯は、前記飛行機
    のスキン上あるいは内の前記絶縁帯あるいは導電帯に埋
    設されて該スキンに固定される特許請求の範囲第1項、
    第2項あるいは第3項記載のアンテナ。
  5. (5)前記記録媒体は、感光材料あるいは予め露光され
    た写真カラーフィルムを含む特許請求の範囲第2項記載
    のアンテナ。
  6. (6)前記ホログラム記録媒体の法線に対する無線周波
    数ビームの角度は、前記送信された無線周波数信号が常
    に前記ホログラムの外に反射されるように選択される特
    許請求の範囲第1項から第5項までのいずれかに記載の
    アンテナ。
  7. (7)飛行機のスキンにホログラム記録媒体を取付け、 前記飛行機を無響室に収容し、 前記飛行機に取付られた1個以上のアンテナから放射さ
    れた第1の無線周波数ビームを前記ホログラム記録媒体
    に指向し、 前記無響室の壁に取付られた1個以上のアンテナから放
    射された第2の無線周波数ビームを、前記第1の無線周
    波数ビームが静止干渉模様に交差して前記ホログラム記
    録媒体に指向し、 前記ホログラム記録媒体に一連の縁を含む前記干渉模様
    を記録し、 前記記録媒体を除去して前記干渉模様をマッピングし、 前記縁に対応して複数の薄膜の絶縁帯あるいは金属導電
    帯を前記飛行機のスキンに固定して、所望のアンテナ放
    射模様の記録されたホログラムの写しを形成し、 前記飛行機のスキンに前記ホログラムが取付られて、前
    記飛行機に取付られたアンテナによる前記ホログラムの
    励起が前記ホログラムを外に反射する無線周波数信号に
    発展する飛行機のホログラムアンテナの製造方法。
  8. (8)前記記録媒体は、感光材料を含み、前記干渉模様
    が前記感光材料の色の影に依存する温度を用いてマッピ
    ングされた特許請求の範囲第7項記載の製造方法。
  9. (9)前記干渉模様は露光された写真カラーフィルムに
    マッピングされた特許請求の範囲第7項記載の製造方法
  10. (10)前記絶縁帯あるいは導電帯の固定段階は、前記
    写真フィルムからの前記干渉模様を高階調白黒フィルム
    に写して前記干渉模様の陰画を作成し、この陰画を前記
    縁に対応して該絶縁帯あるいは導電帯を前記飛行機のス
    キンに写真製版することを含む特許請求の範囲第7項あ
    るいは第9項記載の製造方法。
  11. (11)前記干渉模様はホーンアンテナの機械的走査で
    マッピングされた特許請求の範囲第7項記載の製造方法
  12. (12)前記ホログラム記録媒体の法線に対する無線周
    波数ビームの角度は、前記送信された無線周波数信号が
    常に前記ホログラムの外に反射されるように選択される
    特許請求の範囲第7項から第11項までのいずれかに記
    載の製造方法。
  13. (13)前記アンテナは、同一平面上の前記飛行機ある
    いは壁に取付られた供給ホーンあるいはダイポールであ
    る特許請求の範囲第7項から第12項までのいずれかに
    記載の製造方法。
  14. (14)前記第2の無線周波数ビームは、前記飛行機か
    ら全方向に等信号強度で配列された複数の壁取付アンテ
    ナから発生されて、無指向の干渉模様を形成する特許請
    求の範囲第7項から第13項までのいずれかに記載の製
    造方法。
  15. (15)前記ホログラム記録媒体が多段露光フィルムで
    あり、前記干渉模様が順次段階で形成され、各段階が単
    一の壁取付アンテナからの単一ビームと、全単一ビーム
    を受信する前記飛行機の領域で焦点が合わされた同一平
    面取付アンテナからのビームとから構成されて、前記記
    録されたホログラムの写しを形成して前記所望の走査放
    射模様を得る特許請求の範囲第7項、第12項あるいは
    第13項記載の製造方法。
  16. (16)前記2個以上の同一平面取付アンテナは、異な
    った方向から前記飛行機の同一部分に指向するビームを
    発生する特許請求の範囲第7項から第15項までのいず
    れかに記載の製造方法。
  17. (17)前記第2の無線周波数ビームは、前記複数の壁
    取付アンテナから発生された種々のビームからなる位相
    配列である特許請求の範囲第7項から第16項までのい
    ずれかに記載の製造方法。
  18. (18)前記ホログラム記録媒体が前記飛行機のスキン
    から間隔配置されて、前記第1および第2の無線周波数
    信号が前記飛行機のスキンから反射して、更に干渉模様
    を形成して、ホログラムの励起時に前記ホログラムから
    現れる複数のビーム、従って無指向性の無線通信範囲を
    形成する特許請求の範囲第7項から第17項までのいず
    れかに記載の製造方法。
  19. (19)第1および第2の模擬レーダビームの干渉模様
    に従って、薄膜の絶縁帯が飛行機の導電スキンに取付ら
    れて輪郭を形成し、あるいは複数の薄膜金属導電帯が混
    成材料の飛行機のスキンに間隔おいて固定されて、回折
    格子を形成し、 前記回折格子は、前記レーダビームの受信が前記飛行機
    のスキンに沿って再反射して分散した該レーダビームの
    部分へと発展し、従ってレーダビーム検知時に該飛行機
    の寸法を減少させる該レーダビームの最小の再反射を形
    成することを特徴とするアンテナ。
  20. (20)前記回折格子は、前記飛行機の翼および胴体の
    長手軸に対して直角に配向する特許請求の範囲第19項
    記載のアンテナ。
  21. (21)前記飛行機のスキンは捕獲表面波を分散する浪
    費材料で被覆される特許請求の範囲第19項記載のアン
    テナ。
  22. (22)前記回折格子は、複数のレーダビームの周波数
    に対応して重複された複数個からなる特許請求の範囲第
    19項から第22項までのいずれかに記載のアンテナ。
  23. (23)前記回折格子は、飛行機のスキンにホログラム
    記録媒体を取付け、 前記飛行機を無響室に収容し、 両手を組み合わせた型の前記飛行機に一致して取付られ
    た1個以上のアンテナから放射された表面波の第1の模
    擬レーダビームを前記ホログラム記録媒体に指向し、 前記無響室の壁に取付られた1個以上のアンテナから放
    射された第2の模擬レーダビームを無線周波数の同一源
    から前記ホログラム記録媒体に指向し、 前記ホログラム記録媒体に前記静止干渉模様を記録し、 前記記録媒体を除去して前記干渉模様をマッピングし、 前記縁に対応して前記絶縁帯を前記飛行機のスキンに固
    定形成された特許請求の範囲第19項から第22項まで
    のいずれかに記載のアンテナ。
  24. (24)前記回折格子は、前記感光材料の色の影に依存
    する温度によって、あるいはホーンアンテナの機械的走
    査でマッピングされた特許請求の範囲第23項記載のア
    ンテナ。
  25. (25)前記飛行機のスキンは単位面積350〜400
    オームの表面抵抗を有する導電ペンキを含む特許請求の
    範囲第24項記載のアンテナ。
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