JP2001127528A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
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- JP2001127528A JP2001127528A JP31091999A JP31091999A JP2001127528A JP 2001127528 A JP2001127528 A JP 2001127528A JP 31091999 A JP31091999 A JP 31091999A JP 31091999 A JP31091999 A JP 31091999A JP 2001127528 A JP2001127528 A JP 2001127528A
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Abstract
合度を変化させ,インピーダンス特性を改善すること。 【解決手段】 アンテナの素子2−a〜2−dの電流分
布が大きい範囲の素子幅をより太くすることで,電流分
布の大きい部分での素子間の磁界結合を強め,と同時に
電流分布の小さい範囲での素子間の電界結合を強めて,
相殺して結果として素子間結合を弱め,インピーダンス
特性を改善する。
Description
アンテナに関するものである。
えば,Microwave Journal, Dec.,1970,pp49-53に掲載
された, C. Kilgus,”Resonant Quadrifilar Heli
x Design”のFig6 1/4 turn volute with split sheath
balunに開示されたものがある。図15は,Microwave
Journalに掲載された1/4 turn volute with split shea
th balunの概観図である。101は素子長が半波長の第
1のヘリカルアンテナ,102は素子長が半波長の第2
のヘリカルアンテナ,103は給電用の同軸ケーブル,
104は同軸ケーブル103の外導体に切られた1/4波
長のスリット,105は同軸ケーブル103の内導体に
設けられたインピーダンス変換部,106は第1,第2
のヘリカルアンテナ101,102の給電点である。
カルアンテナは一般に入力インピーダンスは低インピー
ダンスであり,前述の文献にも素子長が半波長で最低で
25Ω程度,1/4波長のときは5Ω程度であると記さ
れている。
接続される無線機の端子は50Ωになっており,アンテナ
を接続するためにはインピーダンス変成器等を設けてイ
ンピーダンス整合をとる必要があり,アンテナ側のイン
ピーダンスが5Ωというように極端に低い場合は,整合
回路の損失が無視できなくなるという問題がある。この
発明は、多巻き線ヘリカルアンテナのインピーダンス特
性を改善しインピーダンス整合を容易にすることを目的
とする。
ナ装置は,円筒側面上に等間隔かつ同傾斜角で配置され
た4つの導体をアンテナ素子とし下部に給電回路を有す
る4線巻ヘリカルアンテナにおいて,上記4線巻ヘリカ
ルアンテナの各素子は、長さ方向で素子幅を変化させた
ものである。
円筒側面上に等間隔かつ同傾斜角で配置された4つの約
1/4波長の長さを有する導体を素子として,下部に給
電点を有する1/4波長4線巻ヘリカルアンテナにおい
て,上記4線巻ヘリカルアンテナの各素子は、長さ方向
で中間点を境にして下部が上部に比べ素子幅を太くした
ものである。
配置された4つの約1/4波長の長さを有する導体を素
子として,下部に給電点を有する1/4波長4線巻ヘリ
カルアンテナにおいて,その素子幅が下部から上部にか
けて漸次細くしたものである。
配置された4つの約半波長の長さを有する導体を素子と
し,上部で各素子を電気的に接続し,下部に給電点を有
する半波長4線巻ヘリカルアンテナについて,上記半波
長4線巻ヘリカルアンテナの各素子の長さ方向で,下部
から第1の中間点までの第1の領域の素子幅を太く,上
記第1の中間点から第2の中間点までの第2の領域の素
子幅を第1の領域よりも細くし,上記第2の中間点上部
の位置までの第3の領域の素子幅を第2の領域の素子幅
よりも太くしたものである。
配置された4つの約半波長の長さを有する導体を素子と
し,上部で各素子を電気的に接続し,下部に給電点を有
する半波長4線巻ヘリカルアンテナにおいて,各素子の
長さ方向で,下部から中間点にかけて素子幅を漸次細く
し,中間点から上部までは漸次太くしたものである。
明の実施の形態を説明する。
態1を示す構成概略図であり,図において,1は誘電体
からなる円筒であり,上記円筒1の外壁側面上に約1/
4波長の長さを有する導体2−a、2−b、2−c、2
−dの4本を,同間隔,同傾斜角で素子として配置し,給
電回路部3を円筒1の最下部に持つ4線巻ヘリカルアン
テナの構造を成す。給電回路部3は円筒側面の最下部ま
たは円筒底面に設けられる。給電回路3は外部からの励
振電力を受ける給電点および4本の素子を互いに90°
位相差で励振するための位相回路を含んでいる。導体は
ストリップ導体である。
体2−a、2−b、2−c、2−dは長さ方向のほぼ中間
点4−4’,すなわち約1/8波長の位置を境にして,
アンテナ素子の下部6が,アンテナ素子の上部5に対し
素子幅が広くなっている。中間点は、1/8波長の位置
に限られずアンテナ素子の長さ方向で最下部から1/4
〜3/4の範囲内、好ましくは7/16〜9/16の範
囲内に設けられる。
素子の電流分布が大きい範囲の素子幅をより太くするこ
とで、電流分布の大きい部分での素子間の磁界結合を強
め、と同時に電流分布の小さい範囲での素子間の電界結
合を強めて、相殺して結果として素子間結合を弱め、イ
ンピーダンス特性を改善する。図3は素子幅が等しいい
ときの,図4は素子幅が異なるときの,それぞれアンテ
ナ動作時の隣り合う素子の電流分布と素子周辺の電界,
磁界の様子を平面に展開して示している。 図中で電流
分布は7,磁界分布は8,電界分布は9で示されてい
る。
子の下部に電流が集中し,下部では磁界分布が,上部で
は電界分布がより大きくなっている。従って,図4のと
きの方が,磁界,電界のそれぞれの結合が大きくなるの
であるが,両者は相対する結合で,結局相殺されて,結
合度は小さくなることになる。結果,アンテナの入力イ
ンピーダンスの実部が大きくなる。入力インピーダンス
の実測値を従来例については図5に,本発明については
図6にスミスチャートで示す。それぞれの図中の周波数
ポイントf1〜f4までの測定値を表1に示す。
長,太い方の素子幅が0.06波長である。表1からもわか
るように下部の素子幅を広くした方がインピーダンスの
実部が大きくなっている。それに対応して従来例(図
5)に比べ本発明(図6)の場合、図中の曲線の半径が
小さくなっている。アンテナが接続される送受信機の端
子は50Ωでインピーダンスが設定されているので,アン
テナのインピーダンスの実部が大きく,50Ωに近いほど
インピーダンス変成器等によるインピーダンス整合が容
易になる。円筒1は中が充填された円柱であっても良
い。
態2を示す構成概略図であり,図において,1は円筒で
あり,上記円筒1の外壁側面上に約1/4波長の長さを
有する導体10−a10−b、10−c、10−dの4
本を,同間隔,同傾斜角で配置し,給電回路部3を円筒
1の最下部に持つ4線巻ヘリカルアンテナの構造を成
す。その側面の展開図を図8に示す。各導体10−a〜
10−dは長さ方向の下部から上部にかけてアンテナ素
子幅が狭くなっている。
の形態1と同様で,素子の下部に電流が集中して,下部
では磁界の結合が,上部では電界の結合が強く,相殺し
て素子間結合を弱めインピーダンス特性が改善できる。
態3を示す構成概略図であり,図において,1は円筒で
あり,上記円筒1の外壁側面上に約半波長の長さを有す
る導体11−a〜11−dの4本を,同間隔,同傾斜角で
配置し, 最上部で各素子を電気的に接続し,給電回路部
3を円筒1の最下部に持つ4線巻ヘリカルアンテナの構
造を成す。その側面の展開図を図10に示す。各導体1
1−a〜11−dは,最下部から長さ方向のほぼ約1/4
の位置12−12’,すなわち約1/8波長の位置の第
1の中間点までの第1の領域13と,第1の中間点12
−12’から長さ方向でほぼ3/4の位置の第2の中間
点14−14’までの第2の領域15,そして第2の中
間点14−14’から最上部までの第3の領域16に分
けられ,第2の領域15が他の領域13,16に比べて
素子幅が細くなっている。第1の中間点は、長手方向に
最下部から1/8〜3/8の範囲内、好ましくは3/1
6〜5/16の範囲内に設けられる。第2の中間点は、
最下部から5/8〜7/8の範囲内、好ましくは11/
16〜13/16の範囲内に設けられる。
が等しいいときの,図12は素子幅が異なるときの,そ
れぞれアンテナ動作時の隣り合う素子の電流分布と素子
周辺の電界,磁界の様子を平面に展開して示している。
図中で電流分布は17,磁界分布は18,電界分布は
19で示されている。
が,素子の第1の領域13及び,第3の領域16に電流
が集中し,第1の領域13及び,第3の領域16では磁
界分布が,第2の領域15では電界分布がより大きくな
っている。従って,図12のときの方が,磁界,電界の
それぞれの結合が大きくなるのであるが,両者は相対す
る結合で,結局相殺されて,結合度は小さくなることに
なる。その結果,実施の形態1と同様な原理で,アンテ
ナの入力インピーダンスの実部が大きくなる。
形態4を示す構成概略図であり,図において,1は円筒
であり,上記円筒1の外壁側面上に約半波長の長さを有
する導体20−a〜20−dの4本を,同間隔,同傾斜角
で配置し, 最上部で各素子を電気的に接続し,給電回路
部3を円筒1の最下部に持つ4線巻ヘリカルアンテナの
構造を成す.その展開図を図14に示す.各導体20−
a〜20−dは長さ方向の最下部から中間点にかけて漸
次,アンテナの素子幅が狭くなっていき,中間点から最
上部にかけて広くなっている。
の形態3と同様で,最上部と最下部の磁界の結合と中間
点の電界の結合が相殺されて結合度が小さくなり,その
結果,実施の形態1と同様な原理で,アンテナの入力イ
ンピーダンスの実部が大きくなる。
子導体の幅を長手方向で変化させることにより、隣合う
素子間の結合度を抑え,インピーダンス特性を改善しイ
ンピーダンス整合を容易にすることができる。
を示す構成概略図である。
における導体の展開図である。
における動作原理説明の図である。
における動作原理説明の図である。
スミスチャートである。
を示す動作原理説明のためのスミスチャートである。
を示す構成概略図である。
装置の実施の形態2における導体の展開図である。
装置の実施の形態3を示す構成概略図である。
3における導体の展開図である。
3における動作原理説明の図である。
3における動作原理説明の図である。
4を示す構成概略図である。
4を示す構成概略図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 円筒側面上に等間隔かつ同傾斜角で配置
された4つの導体をアンテナ素子とし下部に給電回路を
有する4線巻ヘリカルアンテナにおいて,上記4線巻ヘ
リカルアンテナの各素子は、長さ方向で素子幅を変化さ
せたことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項2】 円筒側面上に等間隔かつ同傾斜角で配置
された4つの約1/4波長の長さを有する導体を素子と
して,下部に給電回路を有する1/4波長4線巻ヘリカ
ルアンテナにおいて,上記4線巻ヘリカルアンテナの各
素子は、長さ方向で中間点を境にして下部が上部に比べ
素子幅を太くしたことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項3】 円筒側面上に等間隔かつ同傾斜角で配置
された4つの約1/4波長の長さを有する導体を素子と
して,下部に給電回路を有する1/4波長4線巻ヘリカ
ルアンテナにおいて,各素子の幅を下部から上部にかけ
て漸次細くしたこと特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項4】 円筒側面上に等間隔かつ同傾斜角で配置
された4つの約半波長の長さを有する導体を素子とし,
上部で各素子を電気的に接続し,下部に給電回路を有す
る半波長4線巻ヘリカルアンテナについて,上記半波長
4線巻ヘリカルアンテナの各素子の長さ方向で,下部か
ら第1の中間点までの第1の領域の素子幅を太く,上記
第1の中間点から第2の中間点までの第2の領域の素子
幅を第1の領域よりも細くし,上記第2の中間点から上
部の位置までの第3の領域の素子幅を第2の領域の素子
幅よりも太くしたことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項5】 円筒側面上に等間隔かつ同傾斜角で配置
された4つの約半波長の長さを有する導体を素子とし,
上部で各素子を電気的に接続し,下部に給電回路を有す
る半波長4線巻ヘリカルアンテナにおいて,各素子の長
さ方向で,下部から中間点にかけて素子幅を漸次細く
し,中間点から上部までは漸次太くしたことを特徴とす
るアンテナ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31091999A JP3654094B2 (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31091999A JP3654094B2 (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | アンテナ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001127528A true JP2001127528A (ja) | 2001-05-11 |
JP3654094B2 JP3654094B2 (ja) | 2005-06-02 |
Family
ID=18010974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31091999A Expired - Lifetime JP3654094B2 (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3654094B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005159725A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Japan Radio Co Ltd | ヘリカルアンテナ及びそのアレイアンテナ |
JP2010511339A (ja) * | 2006-11-28 | 2010-04-08 | サランテル リミテッド | 誘電体装荷アンテナ及びアンテナアセンブリ |
-
1999
- 1999-11-01 JP JP31091999A patent/JP3654094B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005159725A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Japan Radio Co Ltd | ヘリカルアンテナ及びそのアレイアンテナ |
JP4533619B2 (ja) * | 2003-11-26 | 2010-09-01 | 日本無線株式会社 | ヘリカルアンテナ及びそのアレイアンテナ |
JP2010511339A (ja) * | 2006-11-28 | 2010-04-08 | サランテル リミテッド | 誘電体装荷アンテナ及びアンテナアセンブリ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3654094B2 (ja) | 2005-06-02 |
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