JP5432055B2 - Dual-polarization Yagi antenna - Google Patents

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Description

本発明は、良好な交差偏波識別度が得られる偏波共用八木型アンテナに関する。   The present invention relates to a dual-polarization Yagi antenna that can obtain good cross polarization discrimination.

超短波(VHF)帯以上に使用される指向性アンテナとして、従来から八木アンテナが知られている。従来の八木アンテナの構成の一例を示す斜視図を図11に示す。
図11に示す従来の八木アンテナ100は、直線状とされた棒状のアーム114と、3本の直線状の導波素子111と、直線状の放射素子110および直線状の反射素子112から構成されている。アーム114の前側から順に3本の導波素子111がアーム114にほぼ直交して配置され、次いで放射素子110がアーム114にほぼ直交して配置され、後側に反射素子112がアーム114にほぼ直交して配置されている。この場合、導波素子111と、放射素子110および反射素子112とは相互にほぼ平行に配置される。八木アンテナ100の使用周波数の波長をλとすると、放射素子110の長さは約λ/2とされ、3本の導波素子111の長さは約λ/2より若干短い長さとされ、反射素子112の長さは約λ/2より若干長い長さとされている。また、3本の導波素子111、放射素子110、反射素子112における各素子間の間隔は約λ/4の間隔とされている。これにより、使用周波数において導波素子111が容量性となると共に反射素子112が誘導性となって、反射素子112から導波素子111に向かう方向に半値角の小さい放射ビームを有する指向特性を有するようになる。
Conventionally, a Yagi antenna is known as a directional antenna used in the ultra-high frequency (VHF) band or higher. A perspective view showing an example of the configuration of a conventional Yagi antenna is shown in FIG.
A conventional Yagi antenna 100 shown in FIG. 11 is composed of a linear rod-shaped arm 114, three linear waveguide elements 111, a linear radiating element 110, and a linear reflective element 112. ing. In order from the front side of the arm 114, the three waveguide elements 111 are arranged substantially orthogonal to the arm 114, then the radiating element 110 is arranged substantially orthogonal to the arm 114, and the reflecting element 112 is arranged almost to the arm 114 on the rear side. They are arranged orthogonally. In this case, the waveguide element 111, the radiating element 110, and the reflecting element 112 are arranged substantially parallel to each other. Assuming that the wavelength of the operating frequency of the Yagi antenna 100 is λ, the length of the radiating element 110 is about λ / 2, and the length of the three waveguide elements 111 is slightly shorter than about λ / 2. The length of the element 112 is slightly longer than about λ / 2. In addition, the spacing between the three waveguide elements 111, the radiating element 110, and the reflecting element 112 is approximately λ / 4. As a result, the waveguide element 111 becomes capacitive and the reflection element 112 becomes inductive at the operating frequency, and has a directivity characteristic having a radiation beam with a small half-value angle in the direction from the reflection element 112 toward the waveguide element 111. It becomes like this.

3本の導波素子111のそれぞれは、サドル金具を用いてアーム114に取り付けられている。サドル金具は、アーム114の断面形状が円形であると共に導波素子111の断面形状が円形であることから、導波素子111を安定してアーム114に取り付けるために使用される取付金具である。このサドル金具の下面には、導波素子111を安定してアーム114に取り付けるために、アーム114の外表面の曲面に一致する凹状部が形成されており、この凹状部に直交する方向であって導波素子111の外表面の曲面に一致する凹部がサドル金具の上面に形成されている。また、反射素子112も上記説明したサドル金具を用いてアーム114に取り付けられている。さらに、放射素子110はアーム114に固着された給電箱113に端部が導入されて取り付けられており、給電箱113内において放射素子110の端部に給電線から給電されている。この給電箱113からは、同軸ケーブル等の給電線が導出されている。   Each of the three waveguide elements 111 is attached to the arm 114 using a saddle fitting. The saddle fitting is an attachment fitting used to stably attach the waveguide element 111 to the arm 114 since the sectional shape of the arm 114 is circular and the sectional shape of the waveguide element 111 is circular. In order to stably attach the waveguide element 111 to the arm 114, a concave portion that coincides with the curved surface of the outer surface of the arm 114 is formed on the lower surface of the saddle fitting, and is in a direction perpendicular to the concave portion. A recess that matches the curved surface of the outer surface of the waveguide element 111 is formed on the upper surface of the saddle fitting. The reflective element 112 is also attached to the arm 114 using the saddle fitting described above. Further, the radiating element 110 is attached to the feeding box 113 fixed to the arm 114 by introducing an end, and power is fed from the feeding line to the end of the radiating element 110 in the feeding box 113. A feed line such as a coaxial cable is led out from the feed box 113.

ところで、八木アンテナは、通信システムの回線仕様やインフラの通信仕様に従い、垂直偏波あるいは水平偏波のいずれかに対応するように、大地に対して素子が垂直方向あるいは水平方向になるように設置される。この場合、大地に対して素子が垂直方向に配置される態様では垂直偏波に対応し、大地に対して素子が平行に配置される態様では水平偏波に対応するようになる。また、将来の通信システムや放送事業分野においては、垂直偏波および水平偏波にそれぞれ個別の周波数帯を使用する通信形態や、垂直偏波および水平偏波の両偏波を用いる空間多重通信を行うことが考えられる。この場合、1台のアンテナ装置にて垂直偏波および水平偏波に対応させることができる偏波共用八木型アンテナを用いることが考えられる。   By the way, the Yagi antenna is installed so that the element is in the vertical or horizontal direction with respect to the ground so that it corresponds to either vertical polarization or horizontal polarization according to the communication system specifications and infrastructure communication specifications. Is done. In this case, the mode in which elements are arranged in the vertical direction with respect to the ground corresponds to vertical polarization, and the mode in which elements are arranged in parallel to the ground corresponds to horizontal polarization. Also, in future communication systems and broadcasting business fields, communication modes that use separate frequency bands for vertical polarization and horizontal polarization, and spatial multiplexing communication that uses both vertical and horizontal polarization, It is possible to do it. In this case, it is conceivable to use a dual-polarization Yagi antenna that can support vertical polarization and horizontal polarization with a single antenna device.

そこで、従来の偏波共用八木型アンテナの構成の一例を示す斜視図を図12に、偏波共用八木型アンテナの構成の一例を示す正面図を図13に示す。
これらの図に示す従来の偏波共用八木型アンテナ101は、直線状とされた棒状のアーム128と、水平面内に配置された3本の直線状の水平偏波側導波素子121と、直線状の水平偏波側放射素子120および直線状の水平偏波側反射素子122と、垂直面内に配置された3本の直線状の垂直偏波側導波素子125と、直線状の垂直偏波側放射素子124および直線状の垂直偏波側反射素子126とから構成されている。アーム128の前側から順に3本の水平偏波側導波素子121および垂直偏波側導波素子125がアーム128にほぼ直交して配置され、次いで水平偏波側放射素子120および垂直偏波側放射素子124がアーム128にほぼ直交して配置され、後側に水平偏波側反射素子122および垂直偏波側反射素子126がアーム128にほぼ直交して配置されている。この場合、水平偏波側導波素子121と、水平偏波側放射素子120および水平偏波側反射素子122とは相互にほぼ平行に水平面内に配置される。また、垂直偏波側導波素子125と、垂直偏波側放射素子124および垂直偏波側反射素子126とは相互にほぼ平行に垂直面内に配置される。
Therefore, FIG. 12 is a perspective view showing an example of the configuration of a conventional dual-polarization Yagi antenna, and FIG. 13 is a front view of an example of the configuration of the dual-polarization Yagi antenna.
The conventional polarized wave Yagi-type antenna 101 shown in these drawings includes a straight bar-shaped arm 128, three linear horizontal polarization-side waveguide elements 121 arranged in a horizontal plane, and a straight line. Horizontal polarization-side radiation element 120 and linear horizontal polarization-side reflection element 122, three linear vertical polarization-side waveguide elements 125 arranged in the vertical plane, and linear vertical polarization The wave-side radiation element 124 and the linear vertical polarization-side reflection element 126 are configured. In order from the front side of the arm 128, three horizontal polarization-side waveguide elements 121 and vertical polarization-side waveguide elements 125 are arranged substantially orthogonal to the arm 128, and then the horizontal polarization-side radiation element 120 and the vertical polarization-side The radiating element 124 is disposed substantially orthogonal to the arm 128, and the horizontal polarization side reflection element 122 and the vertical polarization side reflection element 126 are disposed substantially orthogonal to the arm 128 on the rear side. In this case, the horizontal polarization-side waveguide element 121, the horizontal polarization-side radiation element 120, and the horizontal polarization-side reflection element 122 are arranged in a horizontal plane substantially parallel to each other. Further, the vertical polarization side waveguide element 125, the vertical polarization side radiation element 124, and the vertical polarization side reflection element 126 are arranged in a vertical plane substantially parallel to each other.

偏波共用八木型アンテナ101において、偏波共用八木型アンテナ101の使用周波数の波長をλとすると、水平偏波側放射素子120および垂直偏波側放射素子124の長さは約λ/2とされ、3本の水平偏波側導波素子121および垂直偏波側導波素子125の長さは約λ/2より若干短い長さとされ、水平偏波側反射素子122および垂直偏波側反射素子126の長さは約λ/2より若干長い長さとされている。また、3本の水平偏波側導波素子121および垂直偏波側導波素子125、水平偏波側放射素子120および垂直偏波側放射素子124、水平偏波側反射素子122および垂直偏波側反射素子126における各素子間の間隔は約λ/4の間隔とされている。これにより、使用周波数において水平偏波側導波素子121および垂直偏波側導波素子125が容量性となると共に水平偏波側反射素子122および垂直偏波側反射素子126が誘導性となって、水平偏波側反射素子122および垂直偏波側反射素子126から水平偏波側導波素子121および垂直偏波側導波素子125に向かう方向に半値角の小さい水平偏波および垂直偏波の放射ビームを有する指向特性を有するようになる。   In the dual-polarization Yagi antenna 101, when the wavelength of the use frequency of the dual-polarization Yagi antenna 101 is λ, the length of the horizontal polarization-side radiation element 120 and the vertical polarization-side radiation element 124 is about λ / 2. The lengths of the three horizontal polarization side waveguide elements 121 and the vertical polarization side waveguide elements 125 are slightly shorter than about λ / 2. The horizontal polarization side reflection element 122 and the vertical polarization side reflection element The length of the element 126 is slightly longer than about λ / 2. Also, three horizontal polarization side waveguide elements 121 and vertical polarization side waveguide elements 125, horizontal polarization side radiation element 120 and vertical polarization side radiation element 124, horizontal polarization side reflection element 122 and vertical polarization side The interval between the elements in the side reflection element 126 is set to an interval of about λ / 4. As a result, the horizontal polarization side waveguide element 121 and the vertical polarization side waveguide element 125 become capacitive and the horizontal polarization side reflection element 122 and the vertical polarization side reflection element 126 become inductive at the operating frequency. The horizontal polarization and the vertical polarization having a small half-value angle in the direction from the horizontal polarization side reflection element 122 and the vertical polarization side reflection element 126 to the horizontal polarization side waveguide element 121 and the vertical polarization side waveguide element 125. It has a directivity characteristic with a radiation beam.

特開2003−274296号公報JP 2003-274296 A

従来の偏波共用八木型アンテナ101において、3本の水平偏波側導波素子121および水平偏波側反射素子122のそれぞれは、図13に示すようにサドル金具130を用いてそれぞれ水平面内に位置するようにアーム128に取り付けられており、3本の垂直偏波側導波素子125および垂直偏波側反射素子126のそれぞれも、サドル金具131を用いてそれぞれ垂直面内に位置するようにアーム128に取り付けられている。また、水平偏波側放射素子120は水平面内に位置するようにアーム128に固着された水平偏波側給電箱123に端部が導入されて取り付けられており、水平偏波側給電箱123内において水平偏波側放射素子120の端部に給電線から給電されている。さらに、垂直偏波側放射素子124は垂直面内に位置するようにアーム128に固着された垂直偏波側給電箱127に端部が導入されて取り付けられており、垂直偏波側給電箱127内において垂直偏波側放射素子124の端部に給電線から給電されている。水平偏波側給電箱123および垂直偏波側給電箱127からは、同軸ケーブル等の給電線が導出されている。なお、給電線と水平偏波側放射素子120および垂直偏波側放射素子124との間に接続されるトロイダルコア等からなるバラントランスを用いる平衡・不平衡変換器が、水平偏波側給電箱123および垂直偏波側給電箱127内に収納されている。   In the conventional dual-polarization Yagi antenna 101, each of the three horizontal polarization-side waveguide elements 121 and the horizontal polarization-side reflection element 122 is placed in a horizontal plane using a saddle fitting 130 as shown in FIG. It is attached to the arm 128 so as to be positioned, and each of the three vertical polarization side waveguide elements 125 and the vertical polarization side reflection element 126 is also positioned in the vertical plane using the saddle fitting 131. It is attached to the arm 128. In addition, the horizontal polarization side radiating element 120 is attached to the horizontal polarization side power supply box 123 with an end portion introduced into the horizontal polarization side power supply box 123 fixed to the arm 128 so as to be positioned in the horizontal plane. In FIG. 5, power is fed from the feeder to the end of the horizontally polarized radiation element 120. Further, the vertical polarization side radiating element 124 is attached to the vertical polarization side power supply box 127 fixed to the arm 128 so that the vertical polarization side radiation element 124 is positioned in the vertical plane. In the inside, power is fed from the feeder to the end of the vertically polarized radiation element 124. A feed line such as a coaxial cable is led out from the horizontal polarization side feed box 123 and the vertical polarization side feed box 127. Note that a balanced / unbalanced converter using a balun transformer composed of a toroidal core or the like connected between the feed line and the horizontally polarized radiation element 120 and the vertically polarized radiation element 124 is a horizontally polarized feed box. 123 and the vertical polarization side power supply box 127.

サドル金具130によりアーム128に取り付けられた水平偏波側放射素子120と水平偏波側導波素子121および水平偏波側反射素子122は、図13に示すようにアーム128の中心軸からずれた位置に配置され、サドル金具131によりアーム128に取り付けられた垂直偏波側放射素子124と垂直偏波側導波素子125および垂直偏波側反射素子126も、図13に示すようにアーム128の中心軸からずれた位置に配置される。このため、アーム128に取り付けられた水平偏波用の八木アンテナの中心軸と垂直偏波用の八木アンテナの中心軸とが一致しないようになる。   The horizontally polarized wave radiating element 120, the horizontally polarized wave side waveguide element 121, and the horizontally polarized wave side reflecting element 122 attached to the arm 128 by the saddle fitting 130 are shifted from the central axis of the arm 128 as shown in FIG. The vertical polarization side radiating element 124, the vertical polarization side waveguide element 125, and the vertical polarization side reflection element 126, which are disposed at the positions and attached to the arm 128 by the saddle fitting 131, are also shown in FIG. It is arranged at a position shifted from the central axis. For this reason, the central axis of the Yagi antenna for horizontal polarization attached to the arm 128 does not coincide with the central axis of the Yagi antenna for vertical polarization.

ここで、従来の偏波共用八木型アンテナ101における主偏波・交差偏波特性を図14に示す。図14においては、主偏波の0°方向の放射のレベルを0dBとしている。0°方向は、水平偏波側反射素子122および垂直偏波側反射素子126から3本の水平偏波側導波素子121および垂直偏波側導波素子125に向かうアーム128の中心軸の方向である。図14を参照すると、主偏波の半値角は30°以内とされて鋭い主ビームが0°方向に放射されている。交差偏波は、0°方向に約−17.3dBの交差偏波としては大きなレベルで放射されており、交差偏波識別度は約17.3dBしか得られていない。
この場合、垂直偏波および水平偏波に同一周波数帯を使用して、1台のアンテナ装置にて垂直偏波および水平偏波に対応させる場合には、交差偏波織別度として20dB以上得られることが目標とされる。しかしながら、従来の偏波共用八木型アンテナ101においては、20dB以上の交差偏波識別度が得られていない。この原因として、水平偏波側放射素子120および垂直偏波側放射素子124の給電部から漏洩電波が輻射されていることが考えられる。また、上記したアーム128に取り付けられた水平偏波用の八木アンテナの中心軸と垂直偏波用の八木アンテナの中心軸とが一致していないことが考えられる。
Here, FIG. 14 shows the main polarization / cross polarization characteristics of the conventional Yagi antenna 101. In FIG. 14, the radiation level of the main polarization in the 0 ° direction is 0 dB. The direction of 0 ° is the direction of the central axis of the arm 128 from the horizontal polarization side reflection element 122 and the vertical polarization side reflection element 126 toward the three horizontal polarization side waveguide elements 121 and the vertical polarization side waveguide element 125. It is. Referring to FIG. 14, the half-value angle of the main polarization is within 30 °, and a sharp main beam is emitted in the 0 ° direction. The cross polarization is radiated at a large level as the cross polarization of about -17.3 dB in the 0 ° direction, and the cross polarization discrimination degree is only about 17.3 dB.
In this case, when the same frequency band is used for the vertical polarization and the horizontal polarization and the single antenna device supports the vertical polarization and the horizontal polarization, the cross polarization pattern degree of 20 dB or more is obtained. The goal is to be. However, in the conventional dual-polarization Yagi antenna 101, a cross polarization discrimination degree of 20 dB or more is not obtained. As a cause of this, it is conceivable that leaked radio waves are radiated from the feeding portions of the horizontally polarized radiation element 120 and the vertically polarized radiation element 124. Further, it is conceivable that the central axis of the horizontally polarized Yagi antenna attached to the arm 128 does not coincide with the central axis of the vertically polarized Yagi antenna.

そこで、本発明は、優れた交差偏波識別度を得ることができる偏波共用八木型アンテナを提供することを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to provide a polarization-shared Yagi antenna that can obtain excellent cross polarization discrimination.

本発明の偏波共用八木型アンテナは、アームのほぼ中心軸を含む第1平面上に第1導波素子と第1放射素子と第1反射素子とが配置されるように、前記アームに固着されている第1八木アンテナと、前記第1平面と直交すると共に前記アームのほぼ中心軸を含む第2平面に第2導波素子と第2放射素子と第2反射素子とが配置されるように、前記アームに固着されている第2八木アンテナと、不平衡形の第1給電手段から第1平衡・不平衡変換手段を介して平衡形の前記第1放射素子に給電する第1給電部と、不平衡形の第2給電手段から第2平衡・不平衡変換手段を介して平衡形の前記第2放射素子に給電する第2給電部とを備え、前記第1平衡・不平衡変換手段および前記第2平衡・不平衡変換手段が、導電性の前記アーム内に収納されていることを最も主要な特徴としている。   The dual-polarization Yagi-type antenna of the present invention is fixed to the arm so that the first waveguide element, the first radiating element, and the first reflecting element are arranged on a first plane including substantially the central axis of the arm. The second waveguide element, the second radiating element, and the second reflecting element are disposed on a second plane that is orthogonal to the first plane and includes the substantially central axis of the arm. In addition, a second Yagi antenna fixed to the arm, and a first feeding unit that feeds power from the unbalanced first feeding means to the balanced first radiating element via the first balanced / unbalanced converting means. And a second power feeding unit that feeds power from the unbalanced second power feeding means to the balanced second radiating element via the second balance / unbalance conversion means, and the first balance / unbalance conversion means. And the second balance / unbalance conversion means is housed in the conductive arm. It is the most important feature that you are.

本発明によれば、水平偏波用の八木アンテナと垂直偏波用の八木アンテナとの中心軸がアームの中心軸を通ると共に互いに直交して取り付けることができる。また、同軸ケーブルから給電される水平偏波側の八木アンテナにおける放射素子と、垂直偏波側の八木アンテナにおける放射素子とに、アーム内に収納される平衡・不平衡変換器を介して給電している。これにより、本発明にかかる偏波共用八木型アンテナにおいては、優れた交差偏波識別度が得られるようになる。   According to the present invention, the central axes of the horizontally polarized Yagi antenna and the vertically polarized Yagi antenna can be attached orthogonally to each other while passing through the central axis of the arm. In addition, the radiating element in the horizontally polarized Yagi antenna fed from the coaxial cable and the radiating element in the vertically polarized Yagi antenna are fed via a balanced / unbalanced converter housed in the arm. ing. As a result, in the dual-polarization Yagi antenna according to the present invention, an excellent degree of cross polarization discrimination can be obtained.

本発明の実施例にかかる偏波共用八木型アンテナの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the polarization shared Yagi-type antenna concerning the Example of this invention. 本発明の実施例にかかる偏波共用八木型アンテナの構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the polarization shared Yagi-type antenna concerning the Example of this invention. 放射素子と給電用の同軸ケーブルとの間に接続された平衡・不平衡変換器の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the balance-unbalance converter connected between the radiation element and the coaxial cable for electric power feeding. 本発明の偏波共用八木型アンテナにおける給電部の構成を断面図で示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the electric power feeding part in the polarization shared Yagi-type antenna of this invention with sectional drawing. 本発明の偏波共用八木型アンテナにおける給電部の構成を断面図で示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the electric power feeding part in the polarization shared Yagi-type antenna of this invention with sectional drawing. 本発明にかかる偏波共用八木型アンテナの導波素子の取付構造を断面図で示す正面図である。It is a front view which shows the attachment structure of the waveguide element of the polarization shared Yagi-type antenna concerning this invention with sectional drawing. 本発明にかかる偏波共用八木型アンテナの導波素子の取付構造を断面図で示す側面図である。It is a side view which shows the attachment structure of the waveguide element of the polarization shared Yagi-type antenna concerning this invention by sectional drawing. 本発明にかかる偏波共用八木型アンテナの反射素子の取付構造を断面図で示す正面図である。It is a front view which shows the attachment structure of the reflective element of the polarization shared Yagi-type antenna concerning this invention with sectional drawing. 本発明にかかる偏波共用八木型アンテナの反射素子の取付構造を断面図で示す側面図である。It is a side view which shows the attachment structure of the reflection element of the polarization shared Yagi-type antenna concerning this invention with sectional drawing. 本発明にかかる偏波共用八木型アンテナの主偏波・交差偏波特性を示す図である。It is a figure which shows the main polarization and cross polarization characteristic of the polarization shared Yagi-type antenna concerning this invention. 従来の八木アンテナの構成の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a structure of the conventional Yagi antenna. 従来の偏波共用八木型アンテナの構成の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a structure of the conventional polarization shared Yagi-type antenna. 従来の偏波共用八木型アンテナの構成の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of a structure of the conventional polarization shared Yagi-type antenna. 従来の偏波共用八木型アンテナの主偏波・交差偏波特性を示す図である。It is a figure which shows the main polarization and cross polarization characteristic of the conventional polarization shared Yagi type | mold antenna.

本発明の実施例にかかる偏波共用八木型アンテナ1の構成を図1および図2に示す。図1は本発明の実施例にかかる偏波共用八木型アンテナ1の構成を示す斜視図であり、図2は本発明の実施例にかかる偏波共用八木型アンテナ1の構成を示す正面図である。
これらの図に示す本発明の実施例にかかる偏波共用八木型アンテナ1は、直線状とされた断面円形の金属製のアーム18と、水平面内に配置された複数本(例えば、6本)の直線状の水平偏波側導波素子11と、直線状の水平偏波側放射素子10および直線状の水平偏波側反射素子12と、垂直面内に配置された複数本(例えば、6本)の直線状の垂直偏波側導波素子15と、直線状の垂直偏波側放射素子14および直線状の垂直偏波側反射素子16とから構成されている。アーム18は、前方の第1アーム18aと後方の第2アーム18bとに分割されて、その間にシールド筒体19が配置されている。この第1アーム18aの前側から順に複数本の水平偏波側導波素子11および垂直偏波側導波素子15が第1アーム18aにほぼ直交して配置されている。次いで、水平偏波側放射素子10および垂直偏波側放射素子14がアーム18の中途に配置されているシールド筒体19にほぼ直交して配置されている。水平偏波側放射素子10および垂直偏波側放射素子14は、ダイポール素子とされている。続く後側に水平偏波側反射素子12および垂直偏波側反射素子16が第2アーム18bにほぼ直交して配置されている。この場合、水平偏波側導波素子11と、水平偏波側放射素子10および水平偏波側反射素子12とは相互にほぼ平行に水平面内に配置されて水平偏波用の八木アンテナを構成している。また、垂直偏波側導波素子15と、垂直偏波側放射素子14および垂直偏波側反射素子16とは相互にほぼ平行に垂直面内に配置されて垂直偏波用の八木アンテナを構成している。
なお、アーム18における第2アーム18bは支柱も兼ねており、第2アーム18bが偏波共用八木型アンテナ1を支持する支持体に取り付けられる。また、第2アーム18bは第1アーム18aより太径とされているが、同径とすることができる。
1 and 2 show the configuration of a polarization sharing Yagi antenna 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a dual-polarization Yagi antenna 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view showing a configuration of the dual-polarization Yagi antenna 1 according to an embodiment of the present invention. is there.
The dual-polarized Yagi antenna 1 according to the embodiments of the present invention shown in these drawings includes a straight metal arm 18 having a circular cross section and a plurality (for example, six) arranged in a horizontal plane. The linear horizontal polarization side waveguide element 11, the linear horizontal polarization side radiation element 10 and the linear horizontal polarization side reflection element 12, and a plurality (for example, 6) arranged in the vertical plane. A linear vertical polarization side waveguide element 15, a linear vertical polarization side radiation element 14, and a linear vertical polarization side reflection element 16. The arm 18 is divided into a first arm 18a at the front and a second arm 18b at the rear, and a shield cylinder 19 is disposed therebetween. A plurality of horizontal polarization-side waveguide elements 11 and vertical polarization-side waveguide elements 15 are arranged in order substantially orthogonal to the first arm 18a from the front side of the first arm 18a. Next, the horizontally polarized radiation element 10 and the vertically polarized radiation element 14 are arranged substantially orthogonal to the shield cylinder 19 arranged in the middle of the arm 18. The horizontally polarized radiation element 10 and the vertically polarized radiation element 14 are dipole elements. On the subsequent rear side, the horizontal polarization side reflection element 12 and the vertical polarization side reflection element 16 are arranged substantially orthogonal to the second arm 18b. In this case, the horizontally polarized wave side waveguide element 11, the horizontally polarized wave side radiating element 10 and the horizontally polarized wave side reflecting element 12 are arranged in a horizontal plane substantially parallel to each other to form a horizontally polarized Yagi antenna. doing. The vertically polarized wave side waveguide element 15, the vertically polarized wave side radiating element 14 and the vertically polarized wave side reflecting element 16 are arranged in a vertical plane substantially parallel to each other to form a vertically polarized Yagi antenna. doing.
The second arm 18b of the arm 18 also serves as a support, and the second arm 18b is attached to a support that supports the polarization-sharing Yagi antenna 1. The second arm 18b has a larger diameter than the first arm 18a, but can have the same diameter.

本発明にかかる偏波共用八木型アンテナ1において、偏波共用八木型アンテナ1の使用周波数の波長をλとすると、ダイポール素子とされている水平偏波側放射素子10および垂直偏波側放射素子14の長さは約λ/2とされ、複数本の水平偏波側導波素子11および垂直偏波側導波素子15の長さは約λ/2より若干短い長さとされ、水平偏波側反射素子12および垂直偏波側反射素子16の長さは約λ/2より若干長い長さとされている。また、複数本の水平偏波側導波素子11および垂直偏波側導波素子15、水平偏波側放射素子10および垂直偏波側放射素子14、水平偏波側反射素子12および垂直偏波側反射素子16における各素子間の間隔は約λ/4の間隔とされている。これにより、使用周波数において水平偏波側導波素子11および垂直偏波側導波素子15が容量性となると共に水平偏波側反射素子12および垂直偏波側反射素子16が誘導性となって、水平偏波側反射素子12および垂直偏波側反射素子16から水平偏波側導波素子11および垂直偏波側導波素子15に向かう方向に半値角の小さい水平偏波および垂直偏波の鋭い放射ビームを有する指向特性を有するようになる。   In the dual-polarization Yagi antenna 1 according to the present invention, when the wavelength of the use frequency of the dual-polarization Yagi antenna 1 is λ, the horizontal polarization-side radiation element 10 and the vertical polarization-side radiation element that are dipole elements 14 has a length of about λ / 2, and the plurality of horizontal polarization side waveguide elements 11 and vertical polarization side waveguide elements 15 have a length slightly shorter than about λ / 2. The lengths of the side reflection element 12 and the vertical polarization side reflection element 16 are slightly longer than about λ / 2. Also, a plurality of horizontal polarization side waveguide elements 11 and vertical polarization side waveguide elements 15, horizontal polarization side radiation elements 10 and vertical polarization side radiation elements 14, horizontal polarization side reflection elements 12 and vertical polarization waves The interval between the elements in the side reflection element 16 is set to an interval of about λ / 4. As a result, the horizontal polarization side waveguide element 11 and the vertical polarization side waveguide element 15 become capacitive and the horizontal polarization side reflection element 12 and the vertical polarization side reflection element 16 become inductive at the operating frequency. The horizontal polarization and the vertical polarization having a small half-value angle in the direction from the horizontal polarization side reflection element 12 and the vertical polarization side reflection element 16 to the horizontal polarization side waveguide element 11 and the vertical polarization side waveguide element 15. It has a directional characteristic with a sharp beam of radiation.

本発明にかかる偏波共用八木型アンテナ1において、複数本の水平偏波側導波素子11のそれぞれは、図2に示すように固着金具20によりそれぞれ水平面内に位置するように第1アーム18aに取り付けられており、複数本の垂直偏波側導波素子15のそれぞれも、固着金具21によりそれぞれ垂直面内に位置するように第1アーム18aに取り付けられている。また、水平偏波側放射素子10および垂直偏波側放射素子14は、アーム18の中途に設けられているシールド筒体19に取り付けられている。シールド筒体19は金属製とされており、内部に水平偏波側放射素子10および垂直偏波側放射素子14と同軸ケーブルとの間に接続されている後述する平衡・不平衡変換器が内蔵されている。水平偏波側放射素子10および垂直偏波側放射素子14は、この平衡・不平衡変換器を介して不平衡線路とされる同軸ケーブルから給電されている。同軸ケーブルは、アーム18の端部から導出されたり、アーム18に形成された引き出し孔から導出される。さらに、水平偏波側反射素子12は、後述するように第2アーム18bに固着された外部リングから突出するネジに螺着することにより水平面内に位置するように第2アーム18bに取り付けられており、垂直偏波側反射素子16も、後述するように第2アーム18bに固着された外部リングから突出するネジに螺着することにより垂直面内に位置するように第2アーム18bに取り付けられている。   In the dual-polarization Yagi antenna 1 according to the present invention, each of the plurality of horizontal polarization-side waveguide elements 11 is positioned in the horizontal plane by the fixing bracket 20 as shown in FIG. Each of the plurality of vertically polarized wave side waveguide elements 15 is also attached to the first arm 18a by the fixing metal fitting 21 so as to be positioned in the vertical plane. Further, the horizontally polarized radiation element 10 and the vertically polarized radiation element 14 are attached to a shield cylinder 19 provided in the middle of the arm 18. The shield cylinder 19 is made of metal, and includes a balanced / unbalanced converter (to be described later) connected between the horizontally polarized radiation element 10 and the vertically polarized radiation element 14 and the coaxial cable. Has been. The horizontal polarization side radiating element 10 and the vertical polarization side radiating element 14 are supplied with power from a coaxial cable serving as an unbalanced line via the balanced / unbalanced converter. The coaxial cable is led out from an end portion of the arm 18 or led out from a drawing hole formed in the arm 18. Further, the horizontal polarization-side reflecting element 12 is attached to the second arm 18b so as to be positioned in a horizontal plane by screwing onto a screw protruding from an external ring fixed to the second arm 18b as described later. The vertical polarization side reflecting element 16 is also attached to the second arm 18b so as to be positioned in the vertical plane by screwing onto a screw protruding from an external ring fixed to the second arm 18b as will be described later. ing.

互いに平行になるようにアーム18に取り付けられた水平偏波側放射素子10と水平偏波側導波素子11および水平偏波側反射素子12は、図2に示すようにアーム18の中心軸を含む平面上に配置されて水平偏波用の八木アンテナが構成されている。また、互いに平行になるようにアーム18に取り付けられた垂直偏波側放射素子14と垂直偏波側導波素子15および垂直偏波側反射素子16も、図2に示すようにアーム18のほぼ中心軸を含む上記平面と直交する平面上に配置されて垂直偏波用の八木アンテナが構成されている。このため、アーム18に直交して取り付けられた水平偏波用の八木アンテナの中心軸と垂直偏波用の八木アンテナの中心軸とが、ほぼ一致するようになる。   The horizontal polarization side radiating element 10, the horizontal polarization side waveguide element 11, and the horizontal polarization side reflection element 12 attached to the arm 18 so as to be parallel to each other have the center axis of the arm 18 as shown in FIG. A Yagi antenna for horizontal polarization is arranged on a plane including the same. Further, as shown in FIG. 2, the vertical polarization side radiating element 14, the vertical polarization side waveguide element 15, and the vertical polarization side reflection element 16 attached to the arm 18 so as to be parallel to each other are substantially the same as those of the arm 18. A vertically polarized Yagi antenna is configured on a plane orthogonal to the plane including the central axis. For this reason, the central axis of the Yagi antenna for horizontal polarization attached perpendicularly to the arm 18 and the central axis of the Yagi antenna for vertical polarization almost coincide with each other.

次に、シールド筒体19内に内蔵された平衡・不平衡変換器について説明する。図3(a)に、放射素子と給電用の同軸ケーブルとの間に接続された平衡・不平衡変換器30の構成を示す上面図であり、図3(b)は放射素子と給電用の同軸ケーブルとの間に接続された平衡・不平衡変換器30の構成を示す正面図である。
放射素子は2本の放射素子31a,31bから構成されている。この2本からなる放射素子31a、31bは平衡形となっており、不平衡形の同軸ケーブル32から給電することから、図3(a)(b)に示す平衡・不平衡変換器30が、放射素子31a、31bと同軸ケーブル32との間に接続されている。放射素子31a,31bの使用周波数の波長をλとした際に、放射素子31aおよび放射素子31bの長さはそれぞれ約λ/4とされて、λ/2の電気長とされたダイポール素子が形成されている。
Next, the balanced / unbalanced converter built in the shield cylinder 19 will be described. FIG. 3A is a top view showing a configuration of a balanced / unbalanced converter 30 connected between the radiating element and the coaxial cable for feeding, and FIG. It is a front view which shows the structure of the balance / unbalanced converter 30 connected between coaxial cables.
The radiating element is composed of two radiating elements 31a and 31b. The two radiating elements 31a and 31b are balanced, and are fed from an unbalanced coaxial cable 32. Therefore, the balanced / unbalanced converter 30 shown in FIGS. The radiating elements 31 a and 31 b and the coaxial cable 32 are connected. When the wavelength of the operating frequency of the radiating elements 31a and 31b is λ, the lengths of the radiating element 31a and the radiating element 31b are approximately λ / 4, respectively, and a dipole element having an electrical length of λ / 2 is formed. Has been.

平衡・不平衡変換器30は、同軸ケーブル32と、同軸ケーブル32に所定間隔を置いてほぼ平行になるよう隣接して配置された分岐導体34と、短絡板33とにより構成されている。同軸ケーブル32の外部導体32bにおける先端の外周面には、一方の放射素子31bの一端とされる給電端が接続されており、同軸ケーブル32の先端から導出された内部導体32aは、折り返されて隣接して配置された分岐導体34の内部導体32aとされている。同軸ケーブル32において、内部導体32aは絶縁体に支持されて外部導体32bのほぼ中心に配置され、分岐導体34においては、内部導体32aは絶縁体に支持されて外部導体34bのほぼ中心に配置されている。また、他方の放射素子31aの一端である給電端が分岐導体34の外部導体34bにおける先端の外周面に接続されている。さらに、分岐導体34の長さは約λ/4の長さとされ、分岐導体34における外部導体34bの下端面が短絡板33接続されており、短絡板33は同軸ケーブル32の外部導体32bの外周面に接続されている。すなわち、同軸ケーブル32の先端から約λ/4の長さだけ下方の位置における外部導体32bに、長さが約λ/4とされた分岐導体34の下端が短絡板33により短絡されている。また、分岐導体34における内部導体32aは先端から約λg/4の深さまで挿入されて、その先端は開放されている。このように、分岐導体34における内部導体32aの長さは約λg/4とされている。なお、λgは、分岐導体34における管内波長である。   The balanced / unbalanced converter 30 includes a coaxial cable 32, a branch conductor 34 disposed adjacent to the coaxial cable 32 so as to be substantially parallel with a predetermined interval, and a short-circuit plate 33. The outer peripheral surface at the tip of the outer conductor 32b of the coaxial cable 32 is connected to a feeding end which is one end of one radiating element 31b, and the inner conductor 32a led out from the tip of the coaxial cable 32 is folded back. The inner conductor 32a of the branch conductor 34 disposed adjacent to the branch conductor 34 is used. In the coaxial cable 32, the inner conductor 32a is supported by an insulator and disposed at the center of the outer conductor 32b. In the branch conductor 34, the inner conductor 32a is supported by the insulator and disposed at the center of the outer conductor 34b. ing. In addition, the feeding end, which is one end of the other radiating element 31 a, is connected to the outer peripheral surface at the tip of the outer conductor 34 b of the branch conductor 34. Further, the length of the branch conductor 34 is approximately λ / 4, the lower end surface of the outer conductor 34 b of the branch conductor 34 is connected to the short-circuit plate 33, and the short-circuit plate 33 is the outer periphery of the outer conductor 32 b of the coaxial cable 32. Connected to the surface. In other words, the lower end of the branch conductor 34 having a length of about λ / 4 is short-circuited by the short-circuit plate 33 to the outer conductor 32 b at a position about λ / 4 below the end of the coaxial cable 32. The inner conductor 32a of the branch conductor 34 is inserted from the tip to a depth of about λg / 4, and the tip is open. Thus, the length of the inner conductor 32a in the branch conductor 34 is about λg / 4. Note that λg is the guide wavelength in the branch conductor 34.

このように構成された平衡・不平衡変換器30においては、分岐導体34における内部導体32aの先端は開放されていることから先端に流れる電流は最小となり、その長さが約λg/4とされていることから分岐導体34の先端において内部導体32aに流れる電流は最大となる。この内部導体32aに流れる電流と反対方向に同じ大きさの電流が対面する外部導体34bの内面に流れ、この電流により他方の放射素子31aが励振される。そして、長さが約λ/4とされている外部導体34bの下端が短絡板33で同軸ケーブル32の外部導体32bに短絡されていることから、分岐導体34の外部導体34bの先端から見たインピーダンスがほぼ無限大と見なせるようになる。これにより、外部導体34bの外面には電流が流れないようになって、分岐導体34における漏洩電流が阻止されるようになる。   In the balanced / unbalanced converter 30 configured as described above, since the tip of the inner conductor 32a in the branch conductor 34 is open, the current flowing through the tip is minimized, and the length thereof is about λg / 4. Therefore, the current flowing through the inner conductor 32a at the tip of the branch conductor 34 is maximized. In the opposite direction to the current flowing through the inner conductor 32a, a current of the same magnitude flows on the inner surface of the outer conductor 34b facing, and the other radiating element 31a is excited by this current. Since the lower end of the outer conductor 34b having a length of about λ / 4 is short-circuited to the outer conductor 32b of the coaxial cable 32 by the short circuit plate 33, the branch conductor 34 is viewed from the front end of the outer conductor 34b. Impedance can be regarded as almost infinite. As a result, current does not flow on the outer surface of the external conductor 34b, and leakage current in the branch conductor 34 is prevented.

さらに、分岐導体34の先端において内部導体32aに流れる電流が最大となることから、同軸ケーブル32の先端において内部導体32aに流れる電流も最大となる。この内部導体32aに流れる電流と反対方向に同じ大きさの電流が対面する外部導体32bの内面に流れ、この電流により一方の放射素子31bが励振される。そして、外部導体32bの先端から約λ/4の長さの位置において短絡板33により分岐導体34の外部導体34bに短絡されていることから、同軸ケーブル32の外部導体32bの先端から見たインピーダンスがほぼ無限大と見なせるようになる。これにより、外部導体32bの外面には電流が流れないようになって、同軸ケーブル32における漏洩電流が阻止されるようになる。
上記したように、平衡・不平衡変換器30により同軸ケーブル32を伝送されてきた不平衡信号は平衡信号に変換されて、平衡形の放射素子31a,31bに給電されるようになる。この場合、上記説明したように平衡・不平衡変換器30において漏洩電流は生じない。
Furthermore, since the current flowing through the inner conductor 32a is maximized at the tip of the branch conductor 34, the current flowing through the inner conductor 32a is also maximized at the tip of the coaxial cable 32. In the opposite direction to the current flowing through the inner conductor 32a, a current of the same magnitude flows through the inner surface of the outer conductor 32b facing, and one radiating element 31b is excited by this current. Since the short-circuit plate 33 is short-circuited to the external conductor 34b of the branch conductor 34 at a position about λ / 4 from the front end of the external conductor 32b, the impedance viewed from the front end of the external conductor 32b of the coaxial cable 32 is obtained. Can be considered almost infinite. As a result, current does not flow on the outer surface of the outer conductor 32b, and leakage current in the coaxial cable 32 is prevented.
As described above, the unbalanced signal transmitted through the coaxial cable 32 by the balanced / unbalanced converter 30 is converted into a balanced signal and is fed to the balanced radiation elements 31a and 31b. In this case, no leakage current occurs in the balanced / unbalanced converter 30 as described above.

このような平衡・不平衡変換器30を水平偏波側放射素子10および垂直偏波側放射素子14に設けた本発明の本発明の偏波共用八木型アンテナ1における給電部の構成を示す正面図を図4に示し、本発明の本発明の偏波共用八木型アンテナ1における給電部の構成を示す側面図を図5に示す。
これらの図に示す給電部では、2本の放射素子10a,10bからなる水平偏波側放射素子10に同軸ケーブル40から平衡・不平衡変換器を介して給電すると共に、2本の放射素子14a,14bからなる垂直偏波側放射素子14に同軸ケーブル41から平衡・不平衡変換器を介して給電している。この内の水平偏波側放射素子10に給電する給電部においては、一方の放射素子10aの一端とされる給電端が同軸ケーブル40の外部導体40bにおける先端の外周面に固着されて電気的に接続され、同軸ケーブル40の先端から導出された内部導体40aが折り返されて平行配置された分岐導体42の内部導体とされている。同軸ケーブル40において、内部導体40aは絶縁体に支持されて外部導体40bのほぼ中心に配置され、分岐導体42においては、内部導体40aは絶縁体に支持されて外部導体42bのほぼ中心に配置されている。また、他方の放射素子10bの一端である給電端が分岐導体42の外部導体42bにおける先端の外周面に固着されて電気的に接続されている。さらに、分岐導体42の長さは約λ/4の長さとされ、分岐導体42における外部導体42bの下端面が短絡板44に接続されており、短絡板44は同軸ケーブル40の外部導体40bの外周面に接続されている。すなわち、同軸ケーブル40の先端から約λ/4の長さだけ下方の位置における外部導体40bに、長さが約λ/4とされた分岐導体42の下端が短絡板44により短絡されている。また、分岐導体42における内部導体40aは先端から約λg/4の深さまで挿入されて、その先端は開放されている。このように、分岐導体42における内部導体40aの長さは約λg/4とされている。なお、λgは、分岐導体42における管内波長である。上記したように、水平偏波側放射素子10に給電する平衡・不平衡変換器は、同軸ケーブル40、分岐導体42および短絡板44により構成されている。
A front view showing the configuration of the feeding section in the polarization-sharing Yagi antenna 1 of the present invention in which such a balanced / unbalanced converter 30 is provided in the horizontally polarized radiation element 10 and the vertically polarized radiation element 14. FIG. 4 shows a diagram, and FIG. 5 shows a side view showing the configuration of the power feeding unit in the dual-polarization Yagi antenna 1 of the present invention.
In the power feeding section shown in these drawings, power is fed from the coaxial cable 40 to the horizontally polarized radiation element 10 composed of the two radiation elements 10a and 10b via the balanced / unbalanced converter, and the two radiation elements 14a. , 14b is fed from the coaxial cable 41 via a balanced / unbalanced converter. In the power feeding section for feeding power to the horizontally polarized radiation element 10, the power feeding end, which is one end of one radiation element 10 a, is fixed to the outer peripheral surface at the tip of the outer conductor 40 b of the coaxial cable 40 and electrically connected. The internal conductor 40a connected and led out from the tip of the coaxial cable 40 is folded and used as the internal conductor of the branch conductor 42 arranged in parallel. In the coaxial cable 40, the inner conductor 40a is supported by an insulator and disposed at the approximate center of the outer conductor 40b. In the branch conductor 42, the inner conductor 40a is supported by the insulator and disposed at approximately the center of the outer conductor 42b. ing. In addition, the feeding end, which is one end of the other radiating element 10 b, is fixed to and electrically connected to the outer peripheral surface at the tip of the outer conductor 42 b of the branch conductor 42. Further, the length of the branch conductor 42 is approximately λ / 4, and the lower end surface of the outer conductor 42 b of the branch conductor 42 is connected to the short-circuit plate 44, and the short-circuit plate 44 is connected to the outer conductor 40 b of the coaxial cable 40. It is connected to the outer peripheral surface. That is, the lower end of the branch conductor 42 having a length of about λ / 4 is short-circuited by the short-circuit plate 44 to the outer conductor 40 b at a position about λ / 4 below the tip of the coaxial cable 40. Further, the inner conductor 40a in the branch conductor 42 is inserted from the tip to a depth of about λg / 4, and the tip is open. Thus, the length of the inner conductor 40a in the branch conductor 42 is about λg / 4. Note that λg is the guide wavelength in the branch conductor 42. As described above, the balanced / unbalanced converter that supplies power to the horizontally polarized radiation element 10 includes the coaxial cable 40, the branch conductor 42, and the short-circuit plate 44.

また、垂直偏波側放射素子14に給電する給電部では、2本の放射素子14a,14bからなる垂直偏波側放射素子14に同軸ケーブル41から平衡・不平衡変換器を介して給電している。すなわち、一方の放射素子14aの一端とされる給電端が同軸ケーブル41の外部導体41bにおける先端の外周面に固着されて電気的に接続され、同軸ケーブル41の先端から導出された内部導体41aが折り返されて平行配置された分岐導体43の内部導体とされている。同軸ケーブル41において、内部導体41aは絶縁体に支持されて外部導体41bのほぼ中心に配置され、分岐導体43においては、内部導体41aは絶縁体に支持されて外部導体43bのほぼ中心に配置されている。また、他方の放射素子14bの一端である給電端が分岐導体43の外部導体43bにおける先端の外周面に固着されて電気的に接続されている。さらに、分岐導体43の長さは約λ/4の長さとされ、分岐導体43における外部導体43bの下端面が短絡板45に接続されており、短絡板45は同軸ケーブル41の外部導体41bの外周面に接続されている。すなわち、同軸ケーブル41の先端から約λ/4の長さだけ下方の位置における外部導体41bに、長さが約λ/4とされた分岐導体43の下端が短絡板45により短絡されている。また、分岐導体43における内部導体41aは先端から約λg/4の深さまで挿入されて、その先端は開放されている。このように、分岐導体43における内部導体41aの長さは約λg/4とされている。なお、λgは、分岐導体43における管内波長である。上記したように、垂直偏波側放射素子14に給電する平衡・不平衡変換器は、同軸ケーブル41、分岐導体43および短絡板45により構成されている。   In addition, in the power feeding section that feeds power to the vertically polarized radiation element 14, power is fed from the coaxial cable 41 to the vertically polarized radiation element 14 composed of two radiation elements 14a and 14b via a balanced / unbalanced converter. Yes. That is, the feeding end, which is one end of one of the radiating elements 14a, is fixed to and electrically connected to the outer peripheral surface at the tip of the outer conductor 41b of the coaxial cable 41, and the inner conductor 41a led out from the tip of the coaxial cable 41 is The inner conductor of the branch conductor 43 is folded and arranged in parallel. In the coaxial cable 41, the inner conductor 41a is supported by an insulator and disposed at the approximate center of the outer conductor 41b. In the branch conductor 43, the inner conductor 41a is supported by an insulator and disposed at the approximate center of the outer conductor 43b. ing. In addition, the feeding end, which is one end of the other radiating element 14 b, is fixed to and electrically connected to the outer peripheral surface at the tip of the outer conductor 43 b of the branch conductor 43. Further, the length of the branch conductor 43 is about λ / 4, and the lower end surface of the outer conductor 43 b in the branch conductor 43 is connected to the short-circuit plate 45, and the short-circuit plate 45 is connected to the outer conductor 41 b of the coaxial cable 41. It is connected to the outer peripheral surface. That is, the lower end of the branch conductor 43 having a length of about λ / 4 is short-circuited by the short-circuit plate 45 to the outer conductor 41b at a position below the length of the coaxial cable 41 by about λ / 4. Further, the inner conductor 41a in the branch conductor 43 is inserted from the tip to a depth of about λg / 4, and the tip is open. Thus, the length of the inner conductor 41a in the branch conductor 43 is about λg / 4. Note that λg is the guide wavelength in the branch conductor 43. As described above, the balanced / unbalanced converter that feeds the vertically polarized radiation element 14 includes the coaxial cable 41, the branch conductor 43, and the short-circuit plate 45.

上記説明したように給電部では、水平偏波側の内部導体41aの折り返し部は垂直偏波側の内部導体40aの折り返し部にほぼ直交配置されると共に、内部導体40aの折り返された水平部分と内部導体41aの折り返された水平部分の間に絶縁板46が配置されて相互に短絡されることを防止している。また、同軸ケーブル40と分岐導体42との間に、ほぼ直交して同軸ケーブル41と分岐導体43とが配置されて、給電部はコンパクト化されている。このため、給電部をシールド筒体19およびアーム18内に収納できるようになる。
なお、図5に示すようにシールド筒体19の外径はアーム18の外径より若干大きくされているが、シールド筒体19の内径はアーム18の内径より小さくされており、シールド筒体19の両端から所定長さの部位に段差が形成されて一端部の外径が第1アーム18aの内径にほぼ等しくされ、他端部の外径が第2アーム18bの内径にほぼ等しくされている。この、シールド筒体19の他端部の外周面には雄ねじが形成されていると共に、第2アーム18b内周面に雌ねじが形成されている。このシールド筒体19の外周面に形成された雄ねじを第2アーム18bの内周面に形成された雌ねじに螺着することにより、第2アーム18bがシールド筒体19に固着される。また、細径とされたシールド筒体19の一端部を第1アーム18a内に嵌挿し、複数本のビスを横方向から第1アーム18aにねじ込むことによりビスの先端がシールド筒体の一端部の外周面に圧接されて、第1アーム18aに回転不能にシールド筒体19に固着される。これにより、第1アーム18aと第2アーム18bとの間にシールド筒体19が一体になるよう固着される。また、シールド筒体19には内周面から外周面に貫通する4つの挿通孔が互いに約90°の角度となるように形成されており、この挿通孔のそれぞれに水平偏波側放射素子10の2本の放射素子10a,10bと、垂直偏波側放射素子14の2本の放射素子14a,14bとが挿通されてシールド筒体19から導出されている。この場合、放射素子10a,10bおよび放射素子14a,14bは、それぞれ絶縁材からなる支持手段によりシールド筒体19に形成されている挿通孔に支持されているが、その構成は省略して示している。
As described above, in the power feeding unit, the folded portion of the inner conductor 41a on the horizontally polarized wave side is disposed substantially orthogonal to the folded portion of the inner conductor 40a on the vertically polarized wave side, and the folded horizontal portion of the inner conductor 40a and An insulating plate 46 is disposed between the folded horizontal portions of the inner conductor 41a to prevent short circuit between them. Further, the coaxial cable 41 and the branch conductor 43 are arranged substantially orthogonally between the coaxial cable 40 and the branch conductor 42, so that the power feeding unit is made compact. For this reason, the power feeding section can be stored in the shield cylinder 19 and the arm 18.
As shown in FIG. 5, the outer diameter of the shield cylinder 19 is slightly larger than the outer diameter of the arm 18, but the inner diameter of the shield cylinder 19 is smaller than the inner diameter of the arm 18. A step is formed at a portion of a predetermined length from both ends of the arm, and the outer diameter of one end is substantially equal to the inner diameter of the first arm 18a, and the outer diameter of the other end is approximately equal to the inner diameter of the second arm 18b. . A male screw is formed on the outer peripheral surface of the other end portion of the shield cylinder 19, and a female screw is formed on the inner peripheral surface of the second arm 18b. The second arm 18b is fixed to the shield cylinder 19 by screwing the male screw formed on the outer peripheral surface of the shield cylinder 19 to the female screw formed on the inner periphery of the second arm 18b. Further, one end of the shield cylinder 19 having a small diameter is fitted and inserted into the first arm 18a, and a plurality of screws are screwed into the first arm 18a from the lateral direction so that the tip of the screw is one end of the shield cylinder. And is fixed to the shield cylinder 19 in a non-rotatable manner on the first arm 18a. As a result, the shield cylinder 19 is firmly fixed between the first arm 18a and the second arm 18b. In addition, four insertion holes penetrating from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface are formed in the shield cylinder 19 so as to form an angle of about 90 ° with each other, and the horizontal polarization side radiation element 10 is formed in each of the insertion holes. The two radiating elements 10a and 10b and the two radiating elements 14a and 14b of the vertically polarized radiation element 14 are inserted and led out from the shield cylinder 19. In this case, the radiating elements 10a and 10b and the radiating elements 14a and 14b are supported by insertion holes formed in the shield cylinder 19 by supporting means made of an insulating material, but the configuration is omitted. Yes.

給電部における水平側および垂直側の平衡・不平衡変換器においては、分岐導体42,43における内部導体40a,41aの先端は開放されていることから先端に流れる電流は最小となり、その長さが約λg/4とされていることから分岐導体42,43の先端において内部導体40a,41aに流れる電流は最大となる。この内部導体40a,41aに流れる電流と反対方向に同じ大きさの電流が対面する外部導体42b,43bの内面に流れ、この電流により他方の放射素子10b、14bが励振される。そして、長さが約λ/4とされている外部導体42b,43bの下端が短絡板44,45で同軸ケーブル40,41の外部導体40b,41bに短絡されていることから、分岐導体42,43の外部導体42b,43bの先端から見たインピーダンスがほぼ無限大と見なせるようになる。これにより、外部導体42b,43bの外面には電流が流れないようになって、分岐導体42,43における漏洩電流が阻止されるようになる。   In the horizontal and vertical balanced / unbalanced converters in the power feeding section, the tips of the inner conductors 40a and 41a in the branch conductors 42 and 43 are open, so that the current flowing through the tips is minimized and the length thereof is reduced. Since it is about λg / 4, the current flowing through the inner conductors 40a and 41a at the tips of the branch conductors 42 and 43 is maximized. In the opposite direction to the current flowing through the inner conductors 40a and 41a, a current of the same magnitude flows through the inner surfaces of the outer conductors 42b and 43b facing each other, and the other radiating elements 10b and 14b are excited by this current. Since the lower ends of the outer conductors 42b and 43b having a length of about λ / 4 are short-circuited to the outer conductors 40b and 41b of the coaxial cables 40 and 41 by the short-circuit plates 44 and 45, the branch conductors 42 and The impedance viewed from the tips of the 43 outer conductors 42b and 43b can be regarded as almost infinite. As a result, current does not flow on the outer surfaces of the external conductors 42b and 43b, and leakage current in the branch conductors 42 and 43 is prevented.

さらに、分岐導体42,43の先端において内部導体40a,41aに流れる電流が最大となることから、同軸ケーブル40,41の先端において内部導体40a,41aに流れる電流も最大となる。この内部導体40a,41aに流れる電流と反対方向に同じ大きさの電流が対面する外部導体40b,41bの内面に流れ、この電流により一方の放射素子10a,14aが励振される。そして、外部導体40b,41bの先端から約λ/4の長さの位置において短絡板44,45により分岐導体42,43の外部導体42b,43bに短絡されていることから、同軸ケーブル40,41の外部導体40b,41bの先端から見たインピーダンスがほぼ無限大と見なせるようになる。これにより、外部導体40b,41bの外面には電流が流れないようになって、同軸ケーブル40,41における漏洩電流が阻止されるようになる。
上記したように、給電部における2つの平衡・不平衡変換器により同軸ケーブル40,41を伝送されてきた不平衡信号は平衡信号に変換されて、平衡形の水平偏波側放射素子10a,10bおよび垂直側放射素子14a,14bに給電されるようになる。
Furthermore, since the current flowing through the inner conductors 40a and 41a is maximized at the ends of the branch conductors 42 and 43, the current flowing through the inner conductors 40a and 41a is maximized at the ends of the coaxial cables 40 and 41. In the opposite direction to the current flowing through the inner conductors 40a and 41a, a current of the same magnitude flows on the inner surfaces of the outer conductors 40b and 41b facing each other, and the one radiating element 10a and 14a is excited by this current. Since the outer conductors 40b and 41b are short-circuited to the outer conductors 42b and 43b of the branch conductors 42 and 43 by the short-circuit plates 44 and 45 at a position about λ / 4 from the tip of the outer conductors 40b and 41b, the coaxial cables 40 and 41 are connected. The impedance viewed from the tips of the outer conductors 40b and 41b can be regarded as almost infinite. As a result, current does not flow on the outer surfaces of the outer conductors 40b and 41b, and leakage current in the coaxial cables 40 and 41 is prevented.
As described above, the unbalanced signal transmitted through the coaxial cables 40 and 41 by the two balanced / unbalanced converters in the power supply unit is converted into a balanced signal, and the balanced horizontal polarization side radiation elements 10a and 10b are converted. In addition, power is supplied to the vertical radiating elements 14a and 14b.

給電部における水平偏波側の給電部および垂直偏波側の給電部において漏洩電流が流れないとしたのは、理論上は流れないとしたのであって、実際には微量な漏洩電流が生じており、漏洩電流による放射界への影響が生じるようになる。そこで、本発明の偏波共用八木型アンテナ1においては、図4、図5に示すように平衡・不平衡変換器を備える水平偏波側の給電部および垂直偏波側の給電部を交差するように配置してコンパクト化することにより、水平偏波側の給電部および垂直偏波側の給電部をシールド筒体19内に収納できる構成としている。シールド筒体19の前後には図5に示すように分割された第1アーム18aと第2アーム18bとが固着されて、シールド筒体19に一体化されている。そして、第1アーム18aと第2アーム18bおよびシールド筒体19が金属性のパイプからなることから、水平偏波側の給電部および垂直偏波側の給電部において微量な漏洩電流が生じても、漏洩電流による放射界への影響を防止することができるようになる。
なお、同軸ケーブル40,41と分岐導体42,43とをほぼ平行になるよう支持する絶縁セパレータが所定間隔でアーム18およびシールド筒体19内に設けられている。
The reason why the leakage current does not flow in the horizontal polarization side power supply unit and the vertical polarization side power supply unit in the power supply unit is that it does not flow theoretically. Thus, the radiation field is affected by the leakage current. Therefore, in the polarization-shared Yagi type antenna 1 of the present invention, as shown in FIGS. 4 and 5, the horizontal polarization side feeding unit and the vertical polarization side feeding unit having balanced / unbalanced converters are crossed. By arranging and compacting in this way, the horizontal polarization side power supply unit and the vertical polarization side power supply unit can be accommodated in the shield cylinder 19. A first arm 18 a and a second arm 18 b divided as shown in FIG. 5 are fixed to the front and rear of the shield cylinder 19, and are integrated with the shield cylinder 19. Since the first arm 18a, the second arm 18b, and the shield cylinder 19 are made of metallic pipes, even if a slight amount of leakage current occurs in the horizontal polarization side power supply unit and the vertical polarization side power supply unit. Thus, the influence on the radiation field due to the leakage current can be prevented.
An insulating separator that supports the coaxial cables 40 and 41 and the branch conductors 42 and 43 so as to be substantially parallel is provided in the arm 18 and the shield cylinder 19 at a predetermined interval.

次に、水平偏波側導波素子11および垂直偏波側導波素子15を第1アーム18aに固着する固着構造を図6,図7に示す。図6は本発明にかかる偏波共用八木型アンテナ1の導波素子の取付構造を断面図で示す正面図であり、図7は本発明にかかる偏波共用八木型アンテナの導波素子の取付構造を断面図で示す側面図である。
これらの図に示す取付構造において、水平偏波側導波素子11は2本に分割された導波素子11a,11bからなり、導波素子11a,11bの根本部の外周面にはネジが形成されている。また、垂直偏波側導波素子15は2本に分割された導波素子15a,15bからなり、導波素子15a,15bの根本部の外周面にはネジが形成されている。断面円形の第1アーム18a内には円筒状の内部リング50を挿入しておく。この内部リング50は金属製あるいは樹脂製とされるが、内部リング50にはネジが形成されているネジ孔が互いに約90°の角度となるように4つ形成されている。また、第1アーム18aには複数本の水平偏波側導波素子11および垂直偏波側導波素子15を取り付けるそれぞれの位置に、内部リング50のネジ孔に対応する挿通孔が互いに約90°の角度となるように4つ形成されている。
Next, FIG. 6 and FIG. 7 show a fixing structure for fixing the horizontal polarization side waveguide element 11 and the vertical polarization side waveguide element 15 to the first arm 18a. FIG. 6 is a front view showing a cross-sectional view of the mounting structure of the waveguide element of the dual-polarization Yagi antenna 1 according to the present invention, and FIG. 7 shows the mounting of the waveguide element of the dual-polarization Yagi antenna according to the present invention. It is a side view which shows a structure with sectional drawing.
In the mounting structure shown in these drawings, the horizontally polarized wave side waveguide element 11 is composed of two waveguide elements 11a and 11b, and a screw is formed on the outer peripheral surface of the root part of the waveguide elements 11a and 11b. Has been. The vertically polarized wave-side waveguide element 15 includes waveguide elements 15a and 15b divided into two, and a screw is formed on the outer peripheral surface of the root part of the waveguide elements 15a and 15b. A cylindrical inner ring 50 is inserted into the first arm 18a having a circular cross section. The inner ring 50 is made of metal or resin, and the inner ring 50 is formed with four screw holes in which screws are formed at an angle of about 90 ° to each other. In addition, insertion holes corresponding to the screw holes of the inner ring 50 are provided at about 90 positions at positions where the plurality of horizontal polarization side waveguide elements 11 and vertical polarization side waveguide elements 15 are attached to the first arm 18a. Four are formed to have an angle of °.

そして、水平偏波側導波素子11の導波素子11a,11bおよび垂直偏波側導波素子15の導波素子15a,15bの根本部にそれぞれ形成されているネジが所定の長さだけ突出するように、固着金具20aを導波素子11aに、固着金具20bを導波素子11bに、固着金具21aを導波素子15aに、固着金具21bを導波素子15bに固着する。次いで、導波素子11a,11bおよび導波素子15a,15bから突出しているネジのそれぞれにブッシュ51a、51b、51c、51dを挿入して、第1アーム18aに挿入された内部リング50の位置を調節してネジ孔を第1アーム18aに形成された挿通孔に合わせ、挿通孔のそれぞれに水平偏波側導波素子11の導波素子11a,11bおよび垂直偏波側導波素子15の導波素子15a,15bを挿入して、それぞれの根本に形成されたネジを内部リング50のネジ穴にそれぞれ螺合する。さらに、固着金具20a、20b、21a、21bを回転させて内部リング50に締着することにより、水平偏波側導波素子11の導波素子11a,11bおよび垂直偏波側導波素子15の導波素子15a,15bを、互いに直交するように第1アーム18aに固着することができる。なお、第1アーム18aに形成された複数本分の挿通孔のそれぞれに対応して複数個の内部リング50が第1アーム18aに挿入されており、それぞれの内部リング50を利用して複数本の水平偏波側導波素子11および垂直偏波側導波素子15が第1アーム18aに、互いに直交するように固着される。また、固着金具20a、20b、21a、21bとブッシュ51a、51b、51c、51dとの間にはバネ座金が介在されている。   The screws formed at the roots of the waveguide elements 11a and 11b of the horizontally polarized wave side waveguide element 11 and the waveguide elements 15a and 15b of the vertically polarized wave side waveguide element 15 protrude by a predetermined length. As described above, the fixing bracket 20a is fixed to the waveguide element 11a, the fixing bracket 20b is fixed to the waveguide element 11b, the fixing bracket 21a is fixed to the waveguide element 15a, and the fixing bracket 21b is fixed to the waveguide element 15b. Next, bushes 51a, 51b, 51c, 51d are inserted into the screws protruding from the waveguide elements 11a, 11b and the waveguide elements 15a, 15b, respectively, and the position of the internal ring 50 inserted into the first arm 18a is determined. The screw holes are adjusted to be aligned with the insertion holes formed in the first arm 18a, and the waveguide elements 11a and 11b of the horizontal polarization side waveguide element 11 and the waveguides 15 of the vertical polarization side waveguide element 15 are guided to the insertion holes. The wave elements 15 a and 15 b are inserted, and the screws formed at the roots of the wave elements 15 a and 15 b are respectively screwed into the screw holes of the inner ring 50. Further, by rotating the fixing fittings 20a, 20b, 21a, 21b and fastening them to the inner ring 50, the waveguide elements 11a, 11b of the horizontal polarization side waveguide element 11 and the vertical polarization side waveguide element 15 are fixed. The waveguide elements 15a and 15b can be fixed to the first arm 18a so as to be orthogonal to each other. A plurality of inner rings 50 are inserted into the first arm 18a corresponding to the plurality of insertion holes formed in the first arm 18a, and a plurality of inner rings 50 are utilized by using the respective inner rings 50. The horizontally polarized wave side waveguide element 11 and the vertically polarized wave side waveguide element 15 are fixed to the first arm 18a so as to be orthogonal to each other. Further, spring washers are interposed between the fixing brackets 20a, 20b, 21a, 21b and the bushes 51a, 51b, 51c, 51d.

次に、水平偏波側反射素子12および垂直偏波側反射素子16を第2アーム18bに固着する固着構造を図8,図9に示す。図8は本発明にかかる偏波共用八木型アンテナ1の反射素子の取付構造を断面図で示す正面図であり、図9は本発明にかかる偏波共用八木型アンテナの反射素子の取付構造を断面図で示す側面図である。なお、第2アーム18bをシールド筒体19に固着した後において、水平偏波側反射素子12および垂直偏波側反射素子16は第2アーム18bに固着される。
これらの図に示す取付構造において、水平偏波側反射素子12は2本に分割された反射素子12a,12bからなり、反射素子12a,12bの根本部の内部にはネジが形成されている。また、垂直偏波側反射素子16は2本に分割された反射素子16a,16bからなり、反射素子16a,16bの根本部の内部にはネジが形成されている。さらに、断面円形の第2アーム18bの外側に円筒状の外部リング53が嵌着されており、外部リング53の外周面には互いに約90°の角度で突出するように4つのボス52a,52b,52c,52dがそれぞれ形成されている。この外部リング53は金属製あるいは樹脂製とされ、ボス52a,52b,52c,52dには、それぞれネジ穴が貫通して設けられている。
Next, FIGS. 8 and 9 show a fixing structure for fixing the horizontal polarization side reflection element 12 and the vertical polarization side reflection element 16 to the second arm 18b. FIG. 8 is a front view showing a reflection element mounting structure of the dual-polarization Yagi antenna 1 according to the present invention in a sectional view, and FIG. 9 shows a reflection element mounting structure of the dual-polarization Yagi antenna according to the present invention. It is a side view shown with sectional drawing. After the second arm 18b is fixed to the shield cylinder 19, the horizontal polarization side reflection element 12 and the vertical polarization side reflection element 16 are fixed to the second arm 18b.
In the mounting structure shown in these drawings, the horizontal polarization side reflection element 12 is composed of two reflection elements 12a and 12b, and a screw is formed inside the base part of the reflection elements 12a and 12b. The vertical polarization side reflection element 16 includes reflection elements 16a and 16b divided into two, and a screw is formed inside the base part of the reflection elements 16a and 16b. Further, a cylindrical outer ring 53 is fitted on the outer side of the second arm 18b having a circular cross section, and the four bosses 52a and 52b are projected on the outer peripheral surface of the outer ring 53 at an angle of about 90 °. , 52c, 52d are formed. The outer ring 53 is made of metal or resin, and each of the bosses 52a, 52b, 52c, 52d is provided with a threaded hole.

このボス52a,52b,52c,52dにそれぞれネジ部12c,12dとネジ部16c,16dとを螺着して、ネジ部12c,12dおよびネジ部16c,16dの先端を第2アーム18bの外周面に圧接させる。次いで、ネジ部12c,12dおよびネジ部16c,16dに、バネ座がね12f,12hとバネ座がね16f,16hとをそれぞれ嵌挿し、さらに、六角状のナット12e,12gをネジ部12c,12dにそれぞれ螺着すると共に六角状のナット16e,16gをネジ部16c,16dにそれぞれ螺着する。これにより、ネジ部12c,12d,16c,16dの先端が第2アーム18bの外周面に圧接されることから、第2アーム18bの所定位置に回転不能に外部リング53が固着される。
そして、ナット12e,12gから所定の長さで突出しているネジ部12c,12dのそれぞれに反射素子12a,12bの内部に形成されたネジをそれぞれ螺着する。また、ナット16e,16gから所定の長さで突出しているネジ部16c,16dのそれぞれに反射素子16a,16bの内部に形成されたネジをそれぞれ螺着する。これにより、水平偏波側反射素子12の反射素子12a,12bがネジ部12c,12dに固着されると共に、垂直偏波側反射素子16の反射素子16a,16bがネジ部16c,16dに固着されて、水平偏波側反射素子12と垂直偏波側反射素子16とが互いに直交するように第2アーム18bに固着されるようになる。
Screw portions 12c, 12d and screw portions 16c, 16d are screwed to the bosses 52a, 52b, 52c, 52d, respectively, and the tips of the screw portions 12c, 12d and the screw portions 16c, 16d are outer peripheral surfaces of the second arm 18b. Pressure contact. Next, the spring seats 12f and 12h and the spring seats 16f and 16h are fitted and inserted into the screw parts 12c and 12d and the screw parts 16c and 16d, respectively, and the hexagonal nuts 12e and 12g are inserted into the screw parts 12c and 12g, respectively. 12d, and hexagonal nuts 16e and 16g are screwed to the screw parts 16c and 16d, respectively. As a result, the tips of the screw portions 12c, 12d, 16c, and 16d are pressed against the outer peripheral surface of the second arm 18b, so that the outer ring 53 is fixed to a predetermined position of the second arm 18b so as not to rotate.
Then, the screws formed inside the reflecting elements 12a and 12b are screwed to the screw portions 12c and 12d protruding from the nuts 12e and 12g, respectively, by a predetermined length. In addition, screws formed inside the reflecting elements 16a and 16b are screwed onto the screw portions 16c and 16d protruding from the nuts 16e and 16g, respectively, by a predetermined length. Thereby, the reflection elements 12a and 12b of the horizontal polarization side reflection element 12 are fixed to the screw portions 12c and 12d, and the reflection elements 16a and 16b of the vertical polarization side reflection element 16 are fixed to the screw portions 16c and 16d. Thus, the horizontal polarization side reflection element 12 and the vertical polarization side reflection element 16 are fixed to the second arm 18b so as to be orthogonal to each other.

ここで、本発明にかかる偏波共用八木型アンテナ1における主偏波・交差偏波特性を図10に示す。図10においては、主偏波の0°方向の放射のレベルを0dBとしている。0°方向は、水平偏波側反射素子12および垂直偏波側反射素子16から複数本の水平偏波側導波素子11および垂直偏波側導波素子15に向かうアーム18の中心軸の方向である。図10を参照すると、主偏波の半値角は30°以内とされて鋭い主ビームが0°方向に放射されている。交差偏波は、0°方向に約−30.3dBの小さなレベルで放射されるようになり、交差偏波識別度として約30.3dBの良好な値が得られている。このように良好な交差偏波識別度が得られるのは、本発明にかかる偏波共用八木型アンテナ1は、給電部において微量な漏洩電流が生じても、シールド筒体19に給電部を収納したことによる作用により漏洩電流による放射界への影響を防止できる構成とされていること、および、アーム18に取り付けられた水平偏波用の八木アンテナの中心軸と垂直偏波用の八木アンテナの中心軸とが一致している構成とされているからと考えられる。   Here, FIG. 10 shows the main polarization / cross polarization characteristics of the dual-polarization Yagi antenna 1 according to the present invention. In FIG. 10, the radiation level of the main polarization in the 0 ° direction is set to 0 dB. The direction of 0 ° is the direction of the central axis of the arm 18 from the horizontal polarization side reflection element 12 and the vertical polarization side reflection element 16 toward the plurality of horizontal polarization side waveguide elements 11 and the vertical polarization side waveguide elements 15. It is. Referring to FIG. 10, the half-value angle of the main polarization is within 30 °, and a sharp main beam is emitted in the 0 ° direction. The cross polarization is emitted at a small level of about −30.3 dB in the 0 ° direction, and a good value of about 30.3 dB is obtained as the cross polarization discrimination. Thus, a good cross polarization discrimination is obtained because the dual-polarization Yagi antenna 1 according to the present invention accommodates the power feeding unit in the shield cylinder 19 even if a small amount of leakage current occurs in the power feeding unit. The effect of the leakage current on the radiation field can be prevented, and the central axis of the horizontally polarized Yagi antenna attached to the arm 18 and the vertically polarized Yagi antenna. This is probably because the central axis coincides with the configuration.

以上説明した本発明にかかる偏波共用八木型アンテナにおいては、水平偏波側の八木アンテナを構成する導波素子、放射素子および反射素子と、垂直偏波側の八木アンテナを構成する導波素子、放射素子および反射素子とを、アームの中心軸を通ると共に互いに直交して取り付けることができる。また、同軸ケーブルから給電される水平偏波側の八木アンテナにおける放射素子と、垂直偏波側の八木アンテナにおける放射素子とに、アーム内に収納される平衡・不平衡変換器を介して給電するようにしている。これにより、本発明にかかる偏波共用八木型アンテナにおいては、優れた交差偏波識別度が得られるようになる。   In the dual-polarization Yagi antenna according to the present invention described above, the waveguide element, the radiating element, and the reflection element that constitute the horizontal polarization side Yagi antenna, and the waveguide element that constitutes the vertical polarization side Yagi antenna The radiating element and the reflecting element can be attached perpendicular to each other through the central axis of the arm. In addition, the radiating element in the horizontally polarized Yagi antenna fed from the coaxial cable and the radiating element in the vertically polarized Yagi antenna are fed via a balanced / unbalanced converter housed in the arm. I am doing so. As a result, in the dual-polarization Yagi antenna according to the present invention, an excellent degree of cross polarization discrimination can be obtained.

1 偏波共用八木型アンテナ、10 水平偏波側放射素子、10a,10b 放射素子、11 水平偏波側導波素子、11a,11b 導波素子、12 水平偏波側反射素子、12a,12b 反射素子、12c ネジ部、12d ネジ部、12e ナット、12f バネ座金、12g ナット、12h バネ座金、14 垂直偏波側放射素子、14a,14d 放射素子、15 垂直偏波側導波素子、15a,15b 導波素子、16 垂直偏波側反射素子、16a,16b 反射素子、16c ネジ部、16d ネジ部、16e ナット、16f バネ座金、16g ナット、16h バネ座金、18 アーム、18a 第1アーム、18b 第2アーム、19 シールド筒体、20 固着金具、20a 固着金具、20b 固着金具、21 固着金具、21a 固着金具、21b 固着金具、30 不平衡変換器、31a 放射素子、31a,31b 放射素子、32 同軸ケーブル、32a 内部導体、32b 外部導体、33 短絡板、34 分岐導体、34b 外部導体、40 同軸ケーブル、40a 内部導体、40b 外部導体、41 同軸ケーブル、41a 内部導体、41b 外部導体、42 分岐導体、42b 外部導体、43 分岐導体、43b 外部導体、44 短絡板、45 短絡板、46 絶縁板、50 内部リング、51a ブッシュ、52a〜52d ボス、53 外部リング、100 八木アンテナ、101 偏波共用八木型アンテナ、110 放射素子、111 導波素子、112 反射素子、113 給電箱、114 アーム、120 水平偏波側放射素子、121 水平偏波側導波素子、122 水平偏波側反射素子、123 水平偏波側給電箱、124 垂直偏波側放射素子、125 垂直偏波側導波素子、126 垂直偏波側反射素子、127 垂直偏波側給電箱、128 アーム、130 サドル金具、131 サドル金具 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polarization shared Yagi-type antenna, 10 Horizontal polarization side radiation element, 10a, 10b Radiation element, 11 Horizontal polarization side waveguide element, 11a, 11b Waveguide element, 12 Horizontal polarization side reflection element, 12a, 12b Reflection Element, 12c Screw part, 12d Screw part, 12e Nut, 12f Spring washer, 12g Nut, 12h Spring washer, 14 Vertical polarization side radiation element, 14a, 14d Radiation element, 15 Vertical polarization side waveguide element, 15a, 15b Waveguide element, 16 Vertical polarization side reflection element, 16a, 16b Reflection element, 16c Screw part, 16d Screw part, 16e Nut, 16f Spring washer, 16g Nut, 16h Spring washer, 18 arm, 18a First arm, 18b First 2 arms, 19 shield tube, 20 fixing bracket, 20a fixing bracket, 20b fixing bracket, 21 fixing bracket, 21a Fixing bracket, 21b Fixing bracket, 30 Unbalanced transducer, 31a Radiation element, 31a, 31b Radiation element, 32 Coaxial cable, 32a Inner conductor, 32b Outer conductor, 33 Short-circuit plate, 34 Branch conductor, 34b Outer conductor, 40 Coaxial cable 40a inner conductor, 40b outer conductor, 41 coaxial cable, 41a inner conductor, 41b outer conductor, 42 branch conductor, 42b outer conductor, 43 branch conductor, 43b outer conductor, 44 short circuit board, 45 short circuit board, 46 insulation board, 50 Inner ring, 51a bush, 52a to 52d boss, 53 Outer ring, 100 Yagi antenna, 101 Polarization shared Yagi antenna, 110 Radiating element, 111 Waveguide element, 112 Reflecting element, 113 Feeding box, 114 Arm, 120 Horizontal offset Wave-side radiation element, 121 horizontally polarized wave-side waveguide element, 122 Horizontal polarization side reflection element, 123 Horizontal polarization side feeding box, 124 Vertical polarization side radiation element, 125 Vertical polarization side waveguide element, 126 Vertical polarization side reflection element, 127 Vertical polarization side feeding box, 128 Arm, 130 saddle bracket, 131 saddle bracket

Claims (2)

アームのほぼ中心軸を含む第1平面上に第1導波素子と第1放射素子と第1反射素子とが配置されるように、前記アームに固着されている第1八木アンテナと、
前記第1平面と直交すると共に前記アームのほぼ中心軸を含む第2平面に第2導波素子と第2放射素子と第2反射素子とが配置されるように、前記アームに固着されている第2八木アンテナと、
不平衡形の第1給電手段から第1平衡・不平衡変換手段を介して平衡形の前記第1放射素子に給電する第1給電部と、
不平衡形の第2給電手段から第2平衡・不平衡変換手段を介して平衡形の前記第2放射素子に給電する第2給電部とを備え、
前記第1平衡・不平衡変換手段および前記第2平衡・不平衡変換手段が、導電性の前記アーム内に収納されていることを特徴とする偏波共用八木型アンテナ。
A first Yagi antenna fixed to the arm such that the first waveguide element, the first radiating element, and the first reflecting element are disposed on a first plane including a substantially central axis of the arm;
The second waveguide element, the second radiating element, and the second reflecting element are fixed to the arm so that the second waveguide element, the second radiating element, and the second reflecting element are disposed on a second plane that is orthogonal to the first plane and includes substantially the central axis of the arm. The second Yagi antenna,
A first power feeding unit that feeds power from the unbalanced first feeding means to the balanced first radiation element via the first balanced / unbalanced converting means;
A second power feeding section that feeds power from the unbalanced second power feeding means to the balanced second radiation element via the second balance / unbalance conversion means,
The polarization-shared Yagi antenna, wherein the first balanced / unbalanced converting means and the second balanced / unbalanced converting means are housed in the conductive arm.
前記アームが分割されて、前記アームの中途に導電性のシールド筒体が設けられており、該シールド筒体に前記第1放射素子と前記第2放射素子とが取り付けられていると共に、該シールド筒体内に前記第1平衡・不平衡変換手段および前記第2平衡・不平衡変換手段が収納されていることを特徴とする請求項1記載の偏波共用八木型アンテナ。   The arm is divided, and a conductive shield cylinder is provided in the middle of the arm. The first radiating element and the second radiating element are attached to the shield cylinder, and the shield 2. The polarization-shared Yagi antenna according to claim 1, wherein the first balanced / unbalanced converting means and the second balanced / unbalanced converting means are accommodated in a cylinder.
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