JP2003037429A

JP2003037429A - ヘリカルアンテナおよびヘリカルアンテナアレイ

Info

Publication number: JP2003037429A
Application number: JP2001224593A
Authority: JP
Inventors: Masataka Yasukawa; 昌孝安川; Akio Funae; 明生船江; Koji Kin; 耕治箟
Original assignee: Furuno Electric Co Ltd
Current assignee: Furuno Electric Co Ltd
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2003-02-07
Anticipated expiration: 2021-07-25
Also published as: GB0217185D0; GB2380328B; US6816126B2; GB2380328A; US20030020669A1; JP4763167B2

Abstract

(57)【要約】【課題】小型軽量で高利得なヘリカルアンテナおよび
ヘリカルアンテナアレイを構成する。【解決手段】ヘリクス導体２を設けた誘電体円筒１を
導電体平板３に配置し、ヘリクス導体２の下端と導電体
平板３の所定位置における給電点との間に短冊状導電体
板５を設ける。これによりヘリクス導体の入力インピー
ダンスと給電器との間のインピーダンスマッチングをと
る。上下の導電体平板３，１０は平行平板導波路を構成
し、下部導電体平板１０側に、平行平板導波路内に突出
するプローブを取り付け、短冊状導電体板５の下端をプ
ローブの端部に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ヘリカルアンテ
ナ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばインマルサットＡ，Ｂのア
ンテナとしてパラボラアンテナが用いられていた。イン
マルサットＡ，Ｂの仕様は、周波数１．５２５〜１．６
４６５ＧＨｚ、利得２０ｄＢｉ以上、軸比２ｄＢ以下で
あるが、これを満足させるために、パラボラアンテナの
口径は８５〜９０ｃｍ程度と大きく、そのペデスタル
（台座）も重いものであった。さらに、パラボラアンテ
ナのアンテナ効率は、一般に７０％程度であり、より小
型化可能な高効率なアンテナの開発が望まれていた。

【０００３】そこで、特公平８−２００５、特開平
７−２３５８２９、特開平５−２５９７３４、に示さ
れているようなヘリカルアンテナが開発されている。こ
のヘリカルアンテナは、波長に比べて長いヘリクス導体
を配列し、導波管を介して給電するようにしたものであ
る。

【０００４】このようなヘリカルアンテナは、ヘリクス
のピッチ角およびヘリクス周を適宜定めることによっ
て、ヘリクスの軸方向への放射波として軸比の良い円偏
波が得られる。またヘリクスの巻数を増加させ、ヘリク
スの全長を長くすると利得が増加し、同時に軸比も改善
される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、利得および
軸比の向上のために、各素子アンテナのヘリクス導体の
巻数を増加させると、ヘリクスの軸方向寸法が長くなっ
て全体に大型化してしまう。そのため、ヘリクスの巻数
は自ずと制限される。例えば、１．５ターン程度のヘリ
カルアンテナでは、理論上の利得は７〜８ｄＢｉ、軸比
は３ｄＢ以上となってしまう。

【０００６】一方、ヘリクスの入力インピーダンスは百
数十Ωであり、５０Ω系の給電器に接続するためにはマ
ッチング回路が必要となる。例えば、図８に示すような
構造のヘリカルアンテナにおいては、ヘリクス導体２を
設けた誘電体円筒１を導電体平板３上に配置し、導電体
平板３上にマッチング回路４を設けて、このマッチング
回路４を介して給電する。このマッチング回路は、マイ
クロストリップラインで構成したλｇ／４整合回路や、
金属板と接地導体との空間的結合を利用した整合回路な
どで構成される。

【０００７】しかし、このような整合回路を素子アンテ
ナの外部に設けた構造では、ヘリカルアンテナアレイを
構成した場合に、各素子アンテナに対する給電位相の調
整が困難となる。すなわち、各素子アンテナに対する給
電位相が同相となるように配置するが、素子アンテナの
位置に応じてマッチング回路の位置を変更する必要があ
るので、マッチング回路を含めた給電回路全体のパター
ンが複雑になる。その結果、ヘリカルアンテナアレイ全
体の小型化が困難となってしまう。

【０００８】また、上記公報，，に示されている
ヘリカルアンテナアレイでは、導電体平板の前面からヘ
リクス導体（コイル）の結合部（プローブ）を導波路内
に挿入するようにしているので、プローブの保持が確実
にできない、プローブ単体での特性を測定できない、ヘ
リクス導体とのインピーダンスマッチングがとり難い、
といった問題があった。

【０００９】また、上記各公報に示されているように、
導波管を介して給電を行う構造では、安定した特性を得
るために、導波管を構成する上下２枚の導電体平板の厚
み寸法を厚くしなければならず、そのために重量が増
し、ペデスタルの重量も増すという問題があった。

【００１０】さらに上記公報に示されているヘリカルア
ンテナアレイでは、所定の利得を得るために素子アンテ
ナの数を増し、それに伴って導電体平板の面積を増大さ
せる必要があり、アンテナ全体のサイズおよび重量を増
すことなく利得を向上させることができなかった。

【００１１】この発明の目的は、上述した各種問題点を
解消して小型軽量で高利得なヘリカルアンテナおよびヘ
リカルアンテナアレイを構成することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明のヘリカルアン
テナは、内面または外面にヘリクス導体を設けた誘電体
円筒と、該誘電体円筒の軸に垂直な導電体平板とを備
え、ヘリクス導体の下端を導電体平板から所定距離だけ
離れた位置に配置し、下端と、導電体平板上にあり、且
つ誘電体円筒の中心にある給電点との間を、下端から給
電点にかけて導電体平板との間隔が漸次接近する短冊状
導電体板または導電体線を介して接続したものとする。

【００１３】この構造により、上記短冊状導電体板また
は導電体線でヘリクス導体と給電器とのインピーダンス
マッチングを行う。

【００１４】また、この発明のヘリカルアンテナ装置
は、上記誘電体円筒をヘリクス導体の上端より上方へ所
定量だけ突出させる構造とする。これにより利得を向上
させる。

【００１５】また、この発明のヘリカルアンテナアレイ
は、上記誘電体円筒をヘリカル素子アンテナとして、導
電体平板上に複数個配置して構成する。これにより全体
として利得を向上させ、軸比を改善する。

【００１６】また、この発明のヘリカルアンテナアレイ
は、上記導電体平板を上部導電体平板とし、この上部導
電体平板とそれに対向する下部導電体平板とで平行平板
導波路を構成し、先端が給電点となる複数のプローブを
下部導電体平板側にそれぞれ取り付けて、平行平板導波
路内に突出させた構造とする。この構造により、平行平
板導波路内に対してプローブを確実に保持させる。

【００１７】また、この発明のヘリカルアンテナアレイ
は、上部導電体平板と下部導電体平板との間に、ハニカ
ム構造の誘電体または発泡構造の誘電体を設けたものと
する。これにより、上部・下部導電体平板を薄い金属板
で構成して全体に軽量化を図ると共に、平行平板導波路
全体の剛性を高める。

【００１８】また、この発明のヘリカルアンテナアレイ
は、上部導電体平板の周辺部に、所定量だけ上方へ突出
する輪状の導電体板突出部を設けたものとする。これに
より、外形サイズを増すことなく、導電体平板の面積を
等価的に増大させて利得を向上させる。

【００１９】また、この発明のヘリカルアンテナアレイ
は、上部導電体平板および下部導電体平板を円形とし、
それぞれの中心が二等辺三角形の角位置を占める３つの
ヘリカル素子アンテナを組とし、各組の前記二等辺三角
形の頂点位置のヘリカル素子アンテナを前記上部導電体
平板の同心円上に等角度間隔で配置し、各組の底辺の両
端位置のヘリカル素子アンテナを上部導電体平板の同心
円上に等角度間隔で配置したものとする。

【００２０】この構造により、各ヘリカル素子アンテナ
間の間隔を略一定にし、且つ導電体平板の中心を回転中
心とする回転対称型のアンテナアレイを構成する。ま
た、隣接ヘリカルアンテナ素子間の干渉を抑えるととも
に、限られた面積の導電体平板内に複数のヘリカルアン
テナ素子を効率良く配置して、小型化且つ高利得化を図
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、ヘリカル素子アンテナの
構成を示す図である。（Ａ）は側面図、（Ｂ）はヘリク
ス導体の軸方向を見た正面図である。図１において、１
は誘電体円筒であり、ここでは外径６８ｍｍ高さ１５０
ｍｍのポリカーボネイトの樹脂成型体で構成している。
２はヘリクス導体であり、誘電体円筒１の外周面に沿っ
て幅５ｍｍの金属テープを１．６８８ターン巻回してい
る。ピッチ角は１２．８°としている。３はヘリクス導
体２の軸に垂直な導電体平板であり、薄いアルミニウム
板を用いている。１０は導電体平板３に平行な下部導電
体平板であり、上部の導電体平板３と同様に薄いアルミ
ニウム板で構成し、この上下の導電体平板で平行平板導
波路を構成している。

【００２２】５は短冊状導電体板であり、その一端を導
電体板留め具６でヘリクス導体２の下端に接続し、他方
の端部を導電体平板３の所定位置における給電点に接続
している。図１の（Ｂ）において、７は給電点との接続
のための給電点接続具である。

【００２３】ヘリクス導体２の下端部は、誘電体円筒１
の下端より所定高さに位置していて、短冊状導電体板５
は、その高さから導電体平板３の高さまで、導電体平板
との間隔が漸次接近するように湾曲させている。この短
冊状導電体板５と接地板である導電体平板３とは分布定
数線路を構成している。短冊状導電体板５の導体幅は一
定であり、導電体平板３との間に生じる静電容量がヘリ
クス導体２の下端部から給電点へ向かって次第に大きく
なる。この構造により、百数十Ωと比較的高いヘリクス
導体の入力インピーダンスと給電器（後述する５０Ωの
プローブ）とのインピーダンス整合をとる。

【００２４】誘電体円筒１の上端は、ヘリクス導体２の
上端よりさらにＬだけ突出させている。ここでＬは４７
ｍｍである。この構造により、実験によれば０．１〜
０．２ｄＢｉだけ利得が向上する。

【００２５】この効果は、誘電体円筒１の突出部分の誘
電体レンズのような作用によるものと推測される。

【００２６】短冊状導電体板５の下端部は誘電体円筒１
の中心軸上にあり、ヘリクス導体２の中心軸すなわち誘
電体円筒１の中心軸を回転中心として任意の角度に回転
させることができる。このように、誘電体円筒の内部に
整合回路を設けたため、誘電体円筒の外部にインピーダ
ンス整合のための回路を設ける必要がない。そのため、
ヘリクス導体を設けた複数の誘電体円筒１をヘリカル素
子アンテナとして配置してヘリカルアンテナアレイを構
成する際に、隣接するヘリカル素子アンテナの配置関係
について設計上の自由度が高まる。すなわち複数のヘリ
カル素子アンテナ１００を配置して、各ヘリカル素子ア
ンテナへ給電する際に、従来のように整合回路を外部に
設ければ、その給電点の位置がヘリカル素子アンテナ毎
に異なることになるが、本発明によれば、各ヘリカル素
子アンテナに対する給電位相は誘電体円筒１の回転角に
よってのみ設定可能となる。

【００２７】図２は図１に示したヘリカル素子アンテナ
に対する給電器部分の構成を示す断面図である。図２に
おいて、上部導電体平板３の上面には誘電体円筒１の取
付位置を定めるための保持具２０をビス２１により取り
付けている。この誘電体円筒保持具２０はリング状をな
し、その内径は誘電体円筒１の外径と略等しくしてい
る。この誘電体円筒保持具２０に誘電体円筒１を嵌入し
ている。

【００２８】９はプローブ保持部材であり、例えばＰＴ
ＦＥ材の成形部品である。このプローブ保持部材９の中
心には、ピン状のプローブ８を圧入している。プローブ
８を備えたプローブ保持部材９は、下部導電体平板１０
の下方から挿入し、下部導電体平板１０にビス１２によ
って取り付けている。プローブ保持部材９の先端部は上
部導電体平板３に設けた孔にはめ込み、上部導電体平板
３から上方にプローブ８の先端が所定量突出するように
している。そして、給電点接続具７をプローブ８の先端
部に半田付けなどにより接続している。前述したよう
に、短冊状導電体板５の下端部は給電点接続具７に対し
て半田付けしている。なお、短冊状導電体板の代わりに
導電体線を介して接続してもよい。

【００２９】プローブ８はプローブ保持部材９に対して
強く嵌合されていないので、またプローブ保持部材９が
ＰＴＦＥ材であるのでプローブ８は容易に回転する。短
冊状導電体板５の下端を給電点接続具７を介してプロー
ブ８の先端に固定した状態で、誘電体円筒１を回転させ
れば、それに伴ってプローブ８が回転する。このよう
に、誘電体円筒１を回転させれば、ヘリカル素子アンテ
ナからの放射波の位相が変化する。このことは、ヘリク
ス導体への給電位相が変化したことと等価である。すな
わち、誘電体円筒の回転角度位置の調整によって給電位
相を調整することができる。給電位相を一旦調整した後
は、特に接着等しなくても、誘電体円筒１が誘電体円筒
保持具２０に比較的強く嵌合されているので、振動や衝
撃では回転せずその位置を保つ。

【００３０】プローブ８の下端部は、８′で示すように
一定長さに亘って直径を広くしている。この形状によ
り、プローブ保持部材９に対する圧入の深さを定めると
ともに、平行平板導波路とプローブとのインピーダンス
整合をとっている。

【００３１】このように、プローブ保持部材９を下部導
電体平板１０側から挿入し、固定したので、ヘリカル素
子アンテナの取付けとは別に、独立して平行平板導波路
内にプローブを確実に保持させることができる。しかも
上部導電体平板３の上面側にプローブ取付のためのビス
の頭などが出ないので、アンテナとのマッチングもとり
やすくなる。また、ヘリカル素子アンテナを取り付ける
前のプローブ単体の状態で、測定器のプローブをプロー
ブ８の先端に当接させて、その特性を測定することも可
能となる。

【００３２】１１は導電体カバーであり、プローブ保持
部材９を取り付けるために設けた下部導電体平板１０の
開口部分を覆っている。この構造により、平行平板導波
路の導電体平板の連続性を保つ。但し、実測によれば、
電気的な特性上の変化は殆どなく、プローブ８およびプ
ローブ保持部材９を保護する必要がなければ特に設けな
くてもよい。

【００３３】図３はヘリカルアンテナアレイに対する給
電部の構造を示す断面図である。ここで、１４はプロー
ブ、１５はそれを保持するプローブ保持部材である。１
６はアンテナ信号の入出力用の同軸コネクタである。こ
の同軸コネクタ１６の中心導体にプローブ１４を接続し
ている。このプローブ１４は、後述するように円形の上
下導電体平板３、１０で挟まれた平行平板導波路の中央
部に配置している。したがって、図２に示した各ヘリカ
ル素子アンテナのプローブ８と、このプローブ１４との
間は、平行平板導波路を介して信号が伝搬される。

【００３４】図４は上記平行平板導波路の３つのタイプ
の構成を示す断面図である。但し、ここでは前述した給
電部のプローブやヘリカル素子アンテナは省略してい
る。（Ａ）に示す例では、上部導電体平板３と下部導電
体平板１０との対向する周辺部を、断面コ字型のリング
状導電体板１７を介して接合している。このリング状導
電体板１７と上下の導電体平板３，１０とは、スポット
溶接、リベット留めまたはネジ留めによって接合する。
上下の導電体平板３，１０とリング状導電体板１７とに
よって囲まれた空間が平行平板導波路を構成する。

【００３５】（Ｂ）に示す例では、断面クランク型のリ
ング状導電体板１７を介して、上下の導電体平板３，１
０を接合している。さらに（Ｃ）に示す例では、下部導
電体平板１０の周辺部を屈曲させて、そのフランジ部分
を上部導電体平板３の周辺部に接合している。

【００３６】図５は、図４に示した平行平板導波路内に
設けるハニカム構造の誘電体の構造を示している。
（Ａ）はハニカム構造体の平面図、（Ｂ）はそれを平行
平板導波路内に配置した状態での側面図である。ここ
で、１８は比較的厚手の紙やシート状樹脂からなる複数
の短冊状のシート材である。これらのシート材を、互い
に隣接するシート材の所定箇所同士で接着し、それらを
シート材の厚み方向に引き伸ばすことによって、全体に
ハニカム構造にしたものである。上下の導電体平板３，
１０の内面とハニカム構造体の上下面とは接着剤により
接合している。

【００３７】このように、平行平板導波路内にハニカム
構造体を設けることによって、上下の導電体平板３、１
０の厚み寸法を薄くしても、全体の剛性を高めることが
でき、その分軽量化を図ることができる。

【００３８】なお、上記ハニカム構造体の代わりに、上
下の導電体平板３，１０の間の空間に、例えば発泡スチ
レンや発泡スチロールなどの発泡体を封入してもよい。

【００３９】図６は、上下の導電体平板の構造およびヘ
リカルアンテナアレイ全体の構成を示す図である。
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。上部導電体平
板３の上面には、複数のヘリカル素子アンテナ１００を
配置している。上部導電体平板３の周辺部は、高さｈだ
け正面方向へ折り曲げて導電体突出部１９を形成してい
る。このように、上部導電体平板の周辺部を正面方向へ
湾曲し延長することによって、導電体平板の面積を等価
的に拡大したことになり、アンテナ開口面を物理的に広
げることなく、利得を向上させることができる。例えば
直径７０ｃｍの導電体平板の周辺部を高さｈとして４０
ｍｍだけ突出させることによって、利得を０．３ｄＢｄ
ｉ向上させることができ、アンテナ効率としては５％以
上向上させることができた。

【００４０】図７は上部導電体平板上に配置するヘリカ
ル素子アンテナの配置例を示す図であり、（Ａ）は各ヘ
リカル素子アンテナの位置関係、（Ｂ）は各ヘリカル素
子アンテナの回転位置関係を示している。

【００４１】（Ａ）に示すように、内周と外周の２つの
同心円の円上にヘリカル素子アンテナを配置している。
この例では内周に５つ、外周に１０個のヘリカル素子ア
ンテナを配置している。内周のヘリカル素子アンテナ１
００ａ〜１００ｅは、ｏを中心として等角度間隔で配置
している。したがってその角度間隔は、３６０／５＝７
２°である。また外周のヘリカル素子アンテナ１００ｆ
〜１００ｏもｏを中心として等角度間隔に配置してい
る。したがってその角度間隔は、３６０／１０＝３６°
である。また、内周上のヘリカル素子アンテナ１００ａ
〜１００ｅのそれぞれの中心を頂点とし、外周上のヘリ
カル素子アンテナ１００ｆ〜１００ｏのうち隣接する２
つのヘリカル素子アンテナの中心を底辺の２つの角位置
となるように、３つのヘリカル素子アンテナを二等辺三
角形状に配置している。図中の破線は、これら３つのヘ
リカル素子アンテナを組とする二等辺三角形を示してい
る。

【００４２】このような配置によって、アンテナアレイ
の給電点である中心ｏから内周上の各ヘリカル素子アン
テナ１００ａ〜１００ｅの給電点までの、平行平板導波
路上の伝搬経路長が等しくなる。また、外周のヘリカル
素子アンテナ１００ｆ〜１００ｏについても、中心ｏか
ら各ヘリカル素子アンテナ１００ｆ〜１００ｏの給電点
までの経路長が等しくなる。しかも、伝搬経路の途中に
近接するヘリカル素子アンテナ１００ａ〜１００ｅに対
する給電用プローブの与える影響も均等となる。そのた
め外周のヘリカル素子アンテナに対する給電経路の特性
が等しくなり、各ヘリカル素子アンテナに対して等位相
・等振幅給電が可能となる。

【００４３】（Ｂ）に示すように、内周上のヘリカル素
子アンテナ１００ａ〜１００ｅは、中心ｏからの経路長
がＬ１で等しいため、短冊状導電体板５の向きが揃って
いる。同様に、外周上のヘリカル素子アンテナ１００ｆ
〜１００ｏについても、中心ｏからの経路長がＬ２で等
しいため、短冊状導電体板５の向きが揃っている。ま
た、この例ではＬ１とＬ２とで３４０度の位相差がある
ため、外周上のヘリカル素子アンテナ１００ｆ〜１００
ｏから放射される電波の位相が、内周上のヘリカル素子
アンテナ１００ａ〜１００ｅから放射される電波の位相
に等しくなるように、外周上のヘリカル素子アンテナ１
００ｆ〜１００ｏを、内周上のヘリカル素子アンテナ１
００ａ〜１００ｅに対してへリックスの巻回方向へ３４
０度回転させておく。すなわち、左方向へ３４０度（右
方向へ２０度）回転させておく。

【００４４】上記内周と外周の半径は、内周のヘリカル
素子アンテナ１００ａ〜１００ｅの隣接間隔と、外周の
ヘリカル素子アンテナ１００ｆ〜１００ｏの隣接間隔と
がほぼ等しくなるように定めている。このことにより、
すべてのヘリカル素子アンテナの間隔をほぼ均等にし
て、隣接するヘリカル素子アンテナ同士の干渉による影
響が抑えられる。

【００４５】また、ヘリクス導体の巻数を１．６８８タ
ーンと少なくすることによって、隣接するヘリカル素子
アンテナ同士の相互干渉自体を減らしている。また、ヘ
リカル素子アンテナの中心間の間隔を使用周波数の１波
長以下とすることによってグレーティングローブをなく
し、アレイ化による利得向上効果を高めている。

【００４６】以上の構成により、直径７０ｃｍの開口
で、利得２０ｄＢｉ以上の高利得が得られた。また、ヘ
リクス導体の巻数が１．６８８ターン程度であっても、
１．５２５〜１．６４６５ＧＨｚに亘って軸比が２ｄＢ
以下という特性を満足できた。さらに、従来、パラボラ
アンテナで１０ｋｇであったものが、同等のアンテナ特
性で３ｋｇまで軽量化することができた。

【００４７】

【発明の効果】この発明によれば、内面または外面にヘ
リクス導体を有する誘電体円筒の内部に設けた短冊状導
電体板または導電体線で、ヘリクス導体と給電器とのイ
ンピーダンスマッチングを行うことができ、ヘリクス導
体形成位置の外部にマッチング回路を配置する必要がな
く、全体に小型化できる。しかもアレイを構成する場合
にも、各素子アンテナに対する給電位相を容易に定める
ことができ、給電のための回路構成も簡単になる。

【００４８】また、この発明によれば、上記誘電体円筒
をヘリクス導体の上端より上方へ所定量だけ突出させた
構造とすることにより、全体に大型化せずに利得の向上
が図れる。

【００４９】また、この発明によれば、上記誘電体円筒
をヘリカル素子アンテナとして、導電体平板上に複数個
配置することによって、全体に高利得で、軸比の改善さ
れたヘリカルアンテナアレイが得られる。

【００５０】また、この発明によれば、上下の導電体平
板で平行平板導波路を構成し、先端が給電点となる複数
のプローブを下部導電体平板側にそれぞれ取り付けて、
平行平板導波路内に突出させた構造としたことにより、
平行平板導波路内に対してプローブを確実に保持させる
ことができる。

【００５１】また、この発明によれば、平行平板導波路
内に、ハニカム構造の誘電体または発泡構造の誘電体を
設けたことにより、上部・下部導電体平板を薄い金属板
で構成して全体に軽量化でき、平行平板導波路全体の剛
性を高めることができる。その結果、アンテナの指向方
向を変えても、常に導電体平板の平面性を維持して、ア
ンテナの電気的特性を安定に保つことができる。

【００５２】また、この発明によれば、上部導電体平板
の周辺部に、所定量だけ上方へ突出する輪状の導電体板
突出部を設けたことにより、外形サイズを増すことな
く、利得の向上が図れる。

【００５３】また、この発明によれば、上部導電体平板
および下部導電体平板を円形とし、それぞれの中心が二
等辺三角形の角位置を占める３つのヘリカル素子アンテ
ナを組とし、各組の前記二等辺三角形の頂点位置のヘリ
カル素子アンテナを前記上部導電体平板の同心円上に等
角度間隔で配置し、各組の底辺の両端位置のヘリカル素
子アンテナを上部導電体平板の同心円上に等角度間隔で
配置したことにより、各ヘリカル素子アンテナ間の間隔
を略一定にし、且つ導電体平板の中心を回転中心とする
回転対称型のアンテナアレイが構成できる。また、隣接
ヘリカルアンテナ素子間の干渉が抑えられるとともに、
限られた面積の導電体平板内に複数のヘリカルアンテナ
素子が効率良く配置されて、小型化且つ高利得化が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘリカル素子アンテナの構成を示す図

【図２】同ヘリカル素子アンテナの給電部の構成を示す
断面図

【図３】ヘリカルアンテナアレイに対する給電部の構成
を示す図

【図４】平行平板導波路の構成を示す断面図

【図５】平行平板導波路内の構成を示す図

【図６】ヘリカルアンテナアレイ全体の構成を示す図

【図７】複数のヘリカル素子アンテナの配置例を示す図

【図８】従来のヘリカルアンテナの構成を示す図

【符号の説明】

１−誘電体円筒２−ヘリクス導体３−導電体平板（上部導電体平板）４−マッチング回路５−短冊状導電体板６−導電体板留め具７−給電点接続具８−プローブ９−プローブ保持部材１０−下部導電体平板１１−導電体カバー１２、１３−ビス１４−プローブ１５−プローブ保持部材１６−同軸コネクタ１７−リング状導電体板１８−シート材１９−導電体突出部２０−誘電体円筒保持具２１−ビス１００−ヘリカル素子アンテナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者箟耕治兵庫県西宮市芦原町９番52号古野電気株式会社内Ｆターム(参考） 5J021 AA05 AA10 AB02 GA03 GA08 HA05 HA10 JA07 5J046 AA04 AA07 AB12 PA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面または外面にヘリクス導体を設けた
誘電体円筒と、該誘電体円筒の軸に垂直な導電体平板と
を備えたヘリカルアンテナにおいて、前記ヘリクス導体の下端を前記導電体平板から所定距離
だけ離れた位置に配置し、該下端と、前記導電体平板上
にあり、且つ前記誘電体円筒の中心にある給電点との間
を、前記下端から給電点にかけて前記導電体平板との間
隔が漸次接近する短冊状導電体板または導電体線を介し
て接続したヘリカルアンテナ。
【請求項２】前記誘電体円筒を、前記ヘリクス導体の
上端より上方へ所定量だけ突出させた請求項１に記載の
ヘリカルアンテナ。
【請求項３】請求項１または２に記載の誘電体円筒を
ヘリカル素子アンテナとして、前記導電体平板上に複数
個配置してなるヘリカルアンテナアレイ。
【請求項４】前記導電体平板を上部導電体平板とし、
該上部導電体平板とそれに対向する下部導電体平板とで
平行平板導波路を構成し、該平行平板導波路内に突出
し、先端が前記給電点となる複数のプローブを、下部導
電体平板側にそれぞれ取り付けた請求項３に記載のヘリ
カルアンテナアレイ。
【請求項５】前記上部導電体平板と下部導電体平板と
の間に、ハニカム構造の誘電体または発泡構造の誘電体
を設けた請求項３または４に記載のヘリカルアンテナア
レイ。
【請求項６】前記上部導電体平板の周辺部に、所定量
だけ上方へ突出する輪状の導電体板突出部を設けた請求
項３〜５のうちいずれかに記載のヘリカルアンテナアレ
イ。
【請求項７】前記上部導電体平板および下部導電体平
板を円形とし、それぞれの中心が二等辺三角形の角位置
を占める３つのヘリカル素子アンテナを組とし、各組の
前記二等辺三角形の頂点位置のヘリカル素子アンテナを
前記上部導電体平板の同心円上に等角度間隔で配置し、
各組の底辺の両端位置のヘリカル素子アンテナを前記上
部導電体平板の同心円上に等角度間隔で配置した請求項
３〜６のうちいずれかに記載のヘリカルアンテナアレ
イ。