JP2015103912A - Biconical antenna - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バイコニカルアンテナに関する。 The present invention relates to a biconical antenna.
ワイヤレスカメラシステムは、テレビ局における音楽番組やスポーツ番組においてケーブルの影響を受けずに撮影することができるシステムである。このようなワイヤレスカメラシステムでは、一般に1〜2GHz、または6〜7GHz帯を用いてカメラで撮影した信号を電波を用いて伝送しており、信号の伝送には、種々のアンテナが用いられている。(例えば、特許文献1、2、3参照)。
The wireless camera system is a system that can shoot music programs and sports programs on television stations without being affected by cables. In such a wireless camera system, a signal photographed by a camera is generally transmitted using radio waves using the 1-2 GHz or 6-7 GHz band, and various antennas are used for signal transmission. . (For example, see
しかしながら、上述したようなアンテナでは次のような問題がある。
(イ)ミリ波帯でワイヤレスカメラを用いる場合、水平面内では無指向性を持ち、垂直面内では天頂方向、および真下方向へは指向性を持たない方が有利である。しかしながら、特許文献1、3のアンテナでは、天頂方向に大きな指向性を持つため、伝搬特性が劣化する。
(ハ)ミリ波帯で用いる送信アンテナを線状アンテナで製作する場合、線路長の長さによりロスが大きくなるため、特許文献2のようなアンテナでは特性が劣化する。
However, the antenna as described above has the following problems.
(A) When a wireless camera is used in the millimeter wave band, it is advantageous to have non-directionality in a horizontal plane and not directivity in a zenith direction and a direct downward direction in a vertical plane. However, since the antennas of
(C) When a transmission antenna used in the millimeter wave band is manufactured using a linear antenna, the loss increases depending on the length of the line, and the characteristics of the antenna disclosed in Patent Document 2 deteriorate.
そこで、本発明は、天頂方向へ指向性を小さくし、その分のエネルギーを水平方向に向けて、伝搬特性を改善したバイコニカルアンテナを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a biconical antenna with improved propagation characteristics by reducing directivity in the zenith direction and directing the corresponding energy in the horizontal direction.
本発明の一局面のバイコニカルアンテナは、中心軸方向の一端側に円錐状の第1コーン部を有する円筒状の第1アンテナエレメントと、中心軸方向の一端側に、前記第1コーン部に対向する円錐状の第2コーン部を有する円筒状の第2アンテナエレメントとを含み、前記第1コーン部の頂部と、前記第2コーン部の頂部とで給電されるバイコニカルアンテナであって、前記第1アンテナエレメントの中心軸方向の他端側、又は、前記第2アンテナエレメントの中心軸方向の他端側に配設される、誘電製の板状部材と、前記誘電体を介して、前記第1アンテナエレメントの中心軸方向の他端側、又は、前記第2アンテナエレメントの中心軸方向の他端側に配設され、浮遊電位に保持される、導体製の円筒状部材とをさらに含む。 The biconical antenna according to one aspect of the present invention includes a cylindrical first antenna element having a conical first cone portion on one end side in the central axis direction, and a first cone portion on one end side in the central axis direction. A biconical antenna including a cylindrical second antenna element having a conical second cone portion opposed thereto, and fed by a top portion of the first cone portion and a top portion of the second cone portion, Via a dielectric plate-like member disposed on the other end side in the central axis direction of the first antenna element or on the other end side in the central axis direction of the second antenna element, and the dielectric A conductive cylindrical member disposed on the other end side in the central axis direction of the first antenna element or on the other end side in the central axis direction of the second antenna element and held at a floating potential; Including.
本発明によれば、天頂方向へ指向性を小さくし、その分のエネルギーを水平方向に向けて、伝搬特性を改善したバイコニカルアンテナを提供できるという特有の効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to provide a biconical antenna with improved propagation characteristics by reducing directivity in the zenith direction and directing the corresponding energy in the horizontal direction.
以下、本発明のバイコニカルアンテナを適用した実施の形態について説明する。 Embodiments to which the biconical antenna of the present invention is applied will be described below.
<実施の形態1>
図1は、実施の形態1のバイコニカルアンテナを示す図であり、(A)は斜視図、(B)はカバー150を取り除いた状態を示す側面図である。図1では、図示するように、直交座標系であるXYZ座標系を定義する。
<
1A and 1B are diagrams showing a biconical antenna according to a first embodiment, where FIG. 1A is a perspective view and FIG. 1B is a side view showing a state where a
バイコニカルアンテナ100は、アンテナエレメント110、120、誘電体130、金属板140、及びカバー150を含む。
The
アンテナエレメント110、120、誘電体130、及び金属板140は、図1(A)に示すカバー150によって、図1(B)に示すような位置関係になるように保持されている。カバー150は、比誘電率が小さく、tanδ(誘電損失)が小さい材料で作製されていることが好ましく、例えば、テフロンで作製すればよい。
The
また、図1(B)には、同軸導波管変換部160と、アンテナエレメント110のZ軸負方向側に設けられる、導波管180及び送信回路(Tx)190とを示す。
FIG. 1B shows a
アンテナエレメント110は、円筒状の金属部材であり、図1(A)、(B)では中心軸がZ軸と平行になるように配設されている。アンテナエレメント110は、Z軸正方向側に、コーン部111を有する。アンテナエレメント110は、円筒状の部材112のZ軸正方向側の面に、円錐状のコーン部111を載せたような形状をしている。コーン部111の円錐体の底面の直径は、アンテナエレメント110の円筒状の部材112の直径よりも小さい。
The
アンテナエレメント110は、コーン部111の頂部に開口部111Aを有する。開口部111Aは、アンテナエレメント110の中心軸上に位置している。また、コーン部111には、開口部111Aを上端とする貫通孔111Bが形成されている。貫通孔111Bは、円筒状の部材112の中心軸上に形成される孔部112Aに連通している。なお、図1では、説明の便宜上、コーン部111に対する開口部111Aの実際の大きさの割合よりも開口部111Aを拡大して示すが、開口部111Aはコーン部111の円錐形状の頂部に位置する。
The
円筒状の部材112の内部には、孔部112Aと角形導波管170とが形成されている。孔部112Aは、円筒状の部材112の上部から、円筒状の部材112の厚さ方向における略中央まで伸延している。孔部112Aの上端は貫通孔111Bに連通しており、下端は角形導波管170に連通している。孔部112A及び貫通孔111Bの内部には、同軸ケーブル161が配設されている。また、角形導波管170は、上端170Aが孔部112Aに連通しており、3回L字型に直角に折れ曲がって下端170Bまで伸延している。角形導波管170の下端170Bにおける中心軸は、円筒状の部材112の中心軸と一致している。なお、角形導波管170の下端170Bにおける中心軸は、円筒状の部材112の中心軸に対してオフセットしていてもよい。
Inside the
同軸導波管変換部160は、同軸ケーブル161によって構成されており、同軸ケーブル161の芯線161Aは上端161A1がアンテナエレメント120のコーン部121の頂点に接続されている。芯線161Aは、アンテナエレメント110のコーン部111の開口部111AからZ軸正方向に向かって伸延している。
The
また、同軸ケーブル161のシールド(被覆)の外周面は、貫通孔111B及び孔部112Aの内壁面に接続されている。コーン部111の頂部と、コーン部121の頂部は、バイコニカルアンテナ100の給電部を構築する。同軸ケーブル161のシールドは、開口部111Aと孔部112Aの下端112A1との間で、貫通孔111B及び孔部112Aの内壁面に接触するように配設されている。また、同軸ケーブル161のシールドと芯線161Aとを絶縁する絶縁部は、開口部111Aと孔部112Aの下端112A1との間で、芯線161Aとシールドとの間に設けられている。同軸ケーブル161のシールドと芯線161Aとを絶縁する絶縁部は、芯線161Aとシールドとの間の円筒状の空間内に設けられている。芯線161Aの開口部111Aよりも上側に位置する部分は、剥き出しである。また、芯線161Aの下端161A2は、孔部112Aの下端112A1よりも下側に伸延し、角形導波管170の内壁面に接続されている。なお、芯線161Aの下端161A2は、角形導波管170の内壁面まで到達していなくてもよい。芯線161Aは、孔部112Aの下端112A1より下側においても剥き出しである。なお、アンテナエレメント110は、例えば、アルミニウム、真鍮、銅等の金属製であればよい。
The outer peripheral surface of the shield (coating) of the
アンテナエレメント120は、円筒状の金属部材であり、図1(A)、(B)では中心軸がZ軸と平行になるように配設されている。アンテナエレメント120は、Z軸負方向側に、コーン部121を有する。アンテナエレメント120は、円筒状の部材122のZ軸負方向側の面に、円錐状のコーン部121を繋げたような形状をしている。コーン部121の円錐の底面(図1ではZ軸正方向側に位置する面)の直径は、アンテナエレメント120の円筒状の部材122の直径よりも小さく、アンテナエレメント110のコーン部111の底面の直径と等しい。
The
コーン部121は、コーン部111と等しい形状を有し、Z軸方向において対向している。コーン部121の頂部(図1ではZ軸負方向を向く頂部)には、芯線161Aが接続されている。
The
アンテナエレメント120の円筒状の部材122の直径は、アンテナエレメント110の円筒状の部材112の直径と等しく、中心軸が一致するように配設されている。
The diameter of the
なお、アンテナエレメント120は、例えば、アルミニウム、真鍮、銅等の金属製であればよく、アンテナエレメント110と同一の金属材料で構成されていることが好ましい。
The
誘電体130は、円板状であり、円筒状の部材122のZ軸正方向側の面に配設されている。誘電体130は、例えば、樹脂製であればよい。誘電体130の直径は、アンテナエレメント120の円筒状の部材122の直径と等しく、中心軸が一致するように配設されている。
The dielectric 130 has a disk shape and is disposed on the surface of the
金属板140は、円板状であり、誘電体130のZ軸正方向側の面に配設されている。誘電体130の直径は、アンテナエレメント120の円筒状の部材122の直径と等しく、中心軸が一致するように配設されている。
The
なお、金属板140は、例えば、アルミニウム、真鍮、銅等の金属製であればよく、アンテナエレメント110及び120と同一の金属材料で構成されていることが好ましい。
Note that the
角形導波管170は、上端170Aが孔部112Aに連通しており、3回L字型に直角に折れ曲がって下端170Bまで伸延している。角形導波管170の下端170Bにおける中心軸は、円筒状の部材112の中心軸と一致している。なお、角形導波管170の下端170Bにおける中心軸は、円筒状の部材112の中心軸に対してオフセットしていてもよい。
The
角形導波管170の内部で芯線161Aが剥き出しになっている部分から、電波は角形導波管170に伝搬する。角形導波管170は、上端170Aと下端170Bとの間でL字型に折れ曲がっており、上端170Aと下端170Bとの間で電波が伝搬する。上端170Aから下端170BまでL字型に伸びる中心軸に垂直な断面は、矩形である。角形導波管170の下端170Bは、導波管180の貫通孔180Aに連通している。角形導波管170は、導波管部180を介して送信回路190から送信される電波を同軸ケーブル161に伝搬する。
A radio wave propagates to the
導波管部180は、上端が角形導波管170の下端170Bに接続され、下端が送信回路190に直接的に接続される。導波管部180は、管状の部材であり、貫通孔180Aを有する。貫通孔180Aの中心軸(長手方向の軸)に垂直な断面は、矩形である。貫通孔180Aの断面形状は、角形導波管170の断面形状と等しく面一な状態で連通されている。導波管部180は、例えば、アルミニウム、真鍮、銅等の金属で形成される。
The
以上のようなバイコニカルアンテナ100に、同軸導波管変換部160(同軸ケーブル161)、導波管180、及び送信回路190を接続した状態で、送信回路190から電波を出力すると、電波は、導波管180、角形導波管170、同軸導波管変換部160を経て、コーン部111及び121から、偏波面がZY面で主にXY平面内に拡がるように放射される。
When radio waves are output from the
ここで、比較用のバイコニカルアンテナ10を用いて実施の形態1のバイコニカルアンテナ100の放射パターンについて説明する。
Here, the radiation pattern of the
図2は、比較用のバイコニカルアンテナ10を示す図である。比較用のバイコニカルアンテナ10は、実施の形態1のバイコニカルアンテナ100のアンテナエレメント120、誘電体130、及び金属板140の代わりに、アンテナエレメント20を用いたものである。
FIG. 2 is a diagram showing a comparative
アンテナエレメント20は、円筒状の金属部材であり、図2では中心軸がZ軸と平行になるように配設されている。アンテナエレメント20は、Z軸負方向側に、コーン部21を有する。アンテナエレメント20は、円筒状の部材22のZ軸負方向側の面に、円錐状のコーン部21を繋げたような形状をしている。
The
アンテナエレメント20は、実施の形態1のアンテナエレメント120の円筒状の部材22を厚くた構成を有する。アンテナエレメント120の上には、誘電体130、及び金属板140は配置されない。
The
コーン部21は、コーン部111と等しい形状を有し、Z軸方向において対向している。コーン部21の頂部(図2ではZ軸負方向を向く頂部)には、芯線161が接続されている。
The
なお、図2では、カバー150を省略する。また、図2には、バイコニカルアンテナ10に、同軸導波管変換部160、導波管180、及び送信回路190が接続された状態を示す。
In FIG. 2, the
次に、図3及び図4を用いて、実施の形態1のバイコニカルアンテナ100と、比較用のバイコニカルアンテナ10の放射パターンについて説明する。
Next, radiation patterns of the
図3は、実施の形態1のバイコニカルアンテナ100の放射パターンを示す図である。図3(A)は水平面内での放射パターンを示し、図3(B)は垂直面内での放射パターンを示す。
FIG. 3 is a diagram showing a radiation pattern of the
図4は、比較用のバイコニカルアンテナ10の放射パターンを示す図である。図4(A)は水平面内での放射パターンを示し、図4(B)は垂直面内での放射パターンを示す。
FIG. 4 is a diagram showing a radiation pattern of the comparative
図3と図4を比べると、図4(B)では垂直面内で特に鉛直上方(0度)側で振幅値が大きいのに対して、図3(B)では垂直面内で特に鉛直上方(0度)側の振幅値が低減されていることが分かる。すなわち、実施の形態1のバイコニカルアンテナ100は、比較用のバイコニカルアンテナ10よりも、鉛直上方への電波の放射が低減されていることが分かる。
Comparing FIG. 3 and FIG. 4, in FIG. 4 (B), the amplitude value is particularly large in the vertical direction (0 degree) in the vertical plane, whereas in FIG. 3 (B), the vertical value is particularly high in the vertical plane. It can be seen that the amplitude value on the (0 degree) side is reduced. That is, it can be seen that the
また、図3(A)と図4(A)を比べると、ともに水平方向には均等に電波が放射されていることが分かる。水平面においては無指向性を維持できている。 Further, comparing FIG. 3A and FIG. 4A, it can be seen that radio waves are radiated equally in the horizontal direction. The omnidirectionality can be maintained on the horizontal plane.
以上より、実施の形態1のバイコニカルアンテナ100は、比較用のバイコニカルアンテナ10に比べて、鉛直上方への電波の放射が低減されていることが分かる。また、図3(B)及び図4(B)を比較すると、鉛直上方への電波の放射が低減される分だけ、図3(B
)では65度、295度、さらに、35度、325度方向の放射が大きくなり、水平方向への放射パターンが改善されたと考えられる。
From the above, it can be seen that the
), The radiation in the 65, 295, 35, and 325 degrees directions is increased, and the radiation pattern in the horizontal direction is considered to be improved.
このように、鉛直上方への電波の放射が低減されるのは、実施の形態1のバイコニカルアンテナ100は、アンテナエレメント120の上に誘電体130及び金属板140が配置されることにより、アンテナエレメント120と金属板140が結合し、アンテナエレメント120のZ軸正方向面に電流が流れにくくなったことによるものと考えられる。
As described above, the radio wave radiation upward is reduced because the dielectric 130 and the
このため、実施の形態1のバイコニカルアンテナ100では、図3(B)に示すように鉛直上方への放射が小さくなり、それ以外の方向へのアンテナ利得を大きくすることができるものと考えられる。
For this reason, in the
<実施の形態2>
図5は、実施の形態2のバイコニカルアンテナを示す図であり、図1(B)と同様にカバー150を取り除いた状態を示す側面図である。図5では、図示するように、直交座標系であるXYZ座標系を定義する。
<Embodiment 2>
FIG. 5 is a diagram illustrating the biconical antenna according to the second embodiment, and is a side view illustrating a state in which the
バイコニカルアンテナ200は、アンテナエレメント210、20、誘電体230、及び金属板240を含む。
The
実施の形態2のバイコニカルアンテナ200は、実施の形態1のアンテナエレメント110の下に誘電体130及び金属板140と同様の誘電体230及び金属板240を配設するとともに、アンテナエレメント120、誘電体130、及び金属板140を比較用のバイコニカルアンテナ10のアンテナエレメント20に置き換えたものである。
In the
このため、図1及び図2に示す構成要素と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。 For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to the component shown in FIG.1 and FIG.2, and the description is abbreviate | omitted.
また、図5には、同軸導波管変換部160と、金属板240のZ軸負方向側に設けられる導波管180及び送信回路(Tx)190とを示す。
Further, FIG. 5 shows the
アンテナエレメント210は、円筒状の金属部材であり、図5では中心軸がZ軸と平行になるように配設されている。アンテナエレメント210は、Z軸正方向側に、コーン部211を有する。アンテナエレメント210は、円筒状の部材212のZ軸正方向側の面に、円錐状のコーン部211を載せたような形状をしている。コーン部211の円錐体の底面の直径は、アンテナエレメント210の円筒状の部材212の直径よりも小さい。なお、アンテナエレメント210は、実施の形態1のアンテナエレメント110よりも薄い。
The
アンテナエレメント210は、コーン部211の頂部に開口部211Aを有する。開口部211Aは、アンテナエレメント210の中心軸上に位置している。また、コーン部211には、開口部211Aを上端とする貫通孔211Bが形成されている。貫通孔211Bは、円筒状の部材212の中心軸上を貫通する孔部212Aに連通している。孔部212Aは、開口部211Aから、誘電体230を経て金属板240の内部に形成される角形導波管170の上端170Aに至るまで形成されている。孔部212Aの内部には、アンテナエレメント210とは絶縁された状態で、同軸導波管変換部160(同軸ケーブル161)が配設されている。
The
同軸ケーブル161の芯線161Aは、アンテナエレメント210のコーン部211の開口部211AからZ軸正方向に向かって伸延している。
The
芯線161Aの上端161A1は、アンテナエレメント20のコーン部21の頂部に接続されている。また、シールド線は、孔部212Aの内壁面に接続されている。コーン部211の頂部と、コーン部21の頂部は、バイコニカルアンテナ200の給電部を構築する。
The upper end 161A1 of the
なお、アンテナエレメント210は、例えば、アルミニウム、真鍮、銅等の金属製であればよい。
The
誘電体230は、円板状であり、円筒状の部材212のZ軸負方向側の面に配設されている。誘電体230は、例えば、樹脂製であればよい。誘電体230の直径は、アンテナエレメント210の円筒状の部材212の直径と等しく、中心軸が一致するように配設されている。誘電体230の中心軸上には、孔部212Aが形成され、内部には同軸ケーブル161が挿通されている。
The dielectric 230 has a disk shape and is disposed on the surface of the
金属板240は、円板状であり、誘電体230のZ軸負方向側の面に配設されている。誘電体230の直径は、アンテナエレメント210の円筒状の部材212の直径と等しく、中心軸が一致するように配設されている。誘電体230の中心軸上には、孔部212Aの下端170B側と角形導波管170が形成されている。
The
金属板240は、例えば、アルミニウム、真鍮、銅等の金属製であればよく、アンテナエレメント210及び20と同一の金属材料で構成されていることが好ましい。
The
なお、孔部212Aは、アンテナエレメント210に加えて、誘電体230及び金属板240の内部に形成されている。孔部212Aの下端212A1は角形導波管170の上端170Aに連通している。
In addition to the
実施の形態2のバイコニカルアンテナ200のアンテナエレメント210、誘電体230、及び金属板240は、実施の形態1のバイコニカルアンテナ100のアンテナエレメント110のZ軸方向の中間部分に、誘電体230を挿入した構成である。孔部212Aは、アンテナエレメント210、誘電体230、及び金属板240にわたって形成されており、角形導波管170は金属板240の内部に形成されている。
The
以上のようなバイコニカルアンテナ200に、導波管180及び送信回路190を接続した状態で、送信回路190から電波を出力すると、電波は、導波管180、同軸導波管変換部160を経て、コーン部211及び21から、偏波面がZY面で主にXY平面内に拡がるように放射される。
When a radio wave is output from the
図6は、実施の形態2のバイコニカルアンテナ200の放射パターンを示す図である。図6(A)は水平面内での放射パターンを示し、図6(B)は垂直面内での放射パターンを示す。
FIG. 6 is a diagram showing a radiation pattern of the
図6(A)に示すように、図3に示す実施の形態1のバイコニカルアンテナ10の放射パターンと同様に、水平方向には均等に電波が放射されており、水平面においては無指向性を維持できている。
As shown in FIG. 6A, similarly to the radiation pattern of the
また、図6(B)に示すように、比較用のバイコニカルアンテナ10の垂直面内での放射パターン(図4(B)参照)に比べて、垂直面内で鉛直上方(0度)側と鉛直下方(180度)の振幅値が低減されていることが分かる。すなわち、実施の形態2のバイコニカルアンテナ200は、比較用のバイコニカルアンテナ10よりも、鉛直上方と鉛直下方への電波の放射が低減されていることが分かる。
Further, as shown in FIG. 6B, compared to the radiation pattern in the vertical plane of the comparative biconical antenna 10 (see FIG. 4B), the vertical upper side (0 degree) side in the vertical plane. It can be seen that the amplitude value vertically downward (180 degrees) is reduced. That is, it can be seen that the
以上より、実施の形態2のバイコニカルアンテナ200は、比較用のバイコニカルアンテナ10に比べて、鉛直上方と鉛直下方への電波の放射が低減されていることが分かる。また、図6(B)及び図4(B)を比較すると、実施の形態2のバイコニカルアンテナ200は、鉛直上方への電波の放射が低減される分だけ、図6(B)では65度、295度、さらに、35度、325度方向の放射が大きくなり、水平方向への放射パターンが改善されたと考えられる。
From the above, it can be seen that the
このように、鉛直上方と鉛直下方への電波の放射が低減されるのは、実施の形態2のバイコニカルアンテナ200は、アンテナエレメント210の下に誘電体230及び金属板240が配置されることにより、アンテナエレメント210と金属板240が結合し、アンテナエレメント210のZ軸正方向面及びZ軸負方向面に電流が流れることにより、240のZ軸負方向面に電流が流れにくくなったことによるものと考えられる。
As described above, the radiation of the radio wave vertically upward and downward is reduced because the dielectric 230 and the
このため、実施の形態2のバイコニカルアンテナ200では、図6(B)に示すように鉛直上方と鉛直下方への放射が小さくなり、それ以外の方向へのアンテナ利得を大きくすることができるものと考えられる。
For this reason, in the
<実施の形態3>
図7は、実施の形態3のバイコニカルアンテナを示す図であり、図1(B)と同様にカバー150を取り除いた状態を示す側面図である。図7では、図示するように、直交座標系であるXYZ座標系を定義する。
<Embodiment 3>
FIG. 7 is a diagram illustrating the biconical antenna according to the third embodiment, and is a side view illustrating a state in which the
バイコニカルアンテナ300は、アンテナエレメント210、120、誘電体130、230、及び金属板140、240を含む。
The
実施の形態3のバイコニカルアンテナ300は、実施の形態1のアンテナエレメント120、誘電体130、及び金属板140(図1参照)と、実施の形態2のアンテナエレメント210、誘電体230、及び金属板240(図5参照)とを組み合わせた構成を有する。
The
このため、図1及び図5に示す構成要素と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。 For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to the component shown in FIG.1 and FIG.5, and the description is abbreviate | omitted.
また、図7には、金属板240のZ軸負方向側に設けられる導波管180、及び送信回路(Tx)190を示す。
FIG. 7 shows a
図8は、実施の形態3のバイコニカルアンテナ300の放射パターンを示す図である。図8(A)は水平面内での放射パターンを示し、図8(B)は垂直面内での放射パターンを示す。
FIG. 8 is a diagram illustrating a radiation pattern of the
図8(A)に示すように、図3に示す実施の形態1のバイコニカルアンテナ10の放射パターンと同様に、水平方向には均等に電波が放射されており、水平面においては無指向性を維持できている。
As shown in FIG. 8A, similarly to the radiation pattern of the
また、図8(B)に示すように、比較用のバイコニカルアンテナ10の垂直面内での放射パターン(図4(B)参照)に比べて、特に垂直面内で鉛直上方(0度)側の振幅値が低減されていることが分かる。すなわち、実施の形態3のバイコニカルアンテナ300は、比較用のバイコニカルアンテナ10よりも、鉛直上方への電波の放射が大幅に低減されていることが分かる。
Further, as shown in FIG. 8B, compared to the radiation pattern in the vertical plane of the comparative biconical antenna 10 (see FIG. 4B), in particular, vertically upward (0 degree) in the vertical plane. It can be seen that the amplitude value on the side is reduced. That is, it can be seen that the
以上より、実施の形態3のバイコニカルアンテナ300は、比較用のバイコニカルアンテナ10に比べて、鉛直上方への電波の放射が低減されていることが分かる。また、図8(B)のように、実施の形態3のバイコニカルアンテナ300は、鉛直上方への電波の放射が低減される分だけ、65度、295度、さらに、35度、325度方向の放射が大きくなり、水平方向への放射パターンが改善されたと考えられる。
From the above, it can be seen that the
このように、鉛直上方への電波の放射が大幅に低減されるのは、実施の形態3のバイコニカルアンテナ300は、アンテナエレメント120の上に誘電体130及び金属板140が配置されるとともに、アンテナエレメント210の下に誘電体230及び金属板240が配置されることにより、アンテナエレメント120及び240のZ軸正方向面、140及び210のZ軸負方向面に電流が流れることにより、140のZ軸正方向面、および240のZ軸負方向面に電流が流れにくくなったことによるものと考えられる。
In this way, the radio wave radiation upward in the vertical direction is greatly reduced because the dielectric 130 and the
このため、実施の形態3のバイコニカルアンテナ300では、図8(B)に示すように鉛直上方への放射が大幅に小さくなり、それ以外の方向へのアンテナ利得を大きくすることができるものと考えられる。
For this reason, in the
以上、本発明の例示的な実施の形態のバイコニカルアンテナについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 The biconical antenna of the exemplary embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiment, and does not depart from the scope of the claims. Various modifications and changes are possible.
100、200、300 バイコニカルアンテナ
110、120、210、20 アンテナエレメント
130、230 誘電体
140、240 金属板
150 カバー
160 同軸導波管変換部
170 角形導波管
180 導波管
190 送信回路
100, 200, 300
Claims (5)
中心軸方向の一端側に、前記第1コーン部に対向する円錐状の第2コーン部を有する円筒状の第2アンテナエレメントと
を含み、前記第1コーン部の頂部と、前記第2コーン部の頂部とで給電されるバイコニカルアンテナであって、
前記第1アンテナエレメントの中心軸方向の他端側、又は、前記第2アンテナエレメントの中心軸方向の他端側に配設される、誘電製の板状部材と、
前記誘電体を介して、前記第1アンテナエレメントの中心軸方向の他端側、又は、前記第2アンテナエレメントの中心軸方向の他端側に配設され、浮遊電位に保持される、導体製の円筒状部材と
をさらに含む、バイコニカルアンテナ。 A cylindrical first antenna element having a conical first cone portion on one end side in the central axis direction;
A cylindrical second antenna element having a conical second cone portion opposed to the first cone portion on one end side in the central axis direction, and a top portion of the first cone portion and the second cone portion A biconical antenna fed with the top of the
A dielectric plate-like member disposed on the other end side in the central axis direction of the first antenna element or on the other end side in the central axis direction of the second antenna element;
Via the dielectric, the conductor is disposed at the other end side in the central axis direction of the first antenna element or the other end side in the central axis direction of the second antenna element, and is held at a floating potential. A biconical antenna further comprising: a cylindrical member.
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2013
- 2013-11-22 JP JP2013241974A patent/JP2015103912A/en active Pending
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