JP2003124734A - 対数周期アンテナ装置及びアレーアンテナ装置 - Google Patents
対数周期アンテナ装置及びアレーアンテナ装置Info
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Abstract
の周波数特性の平坦性を改善して広帯域特性のアンテナ
を得る。 【解決手段】 複数のダイポール素子を有する対数周期
アンテナ装置において、180°位相反転して配列され
ている各ダイポール素子1乃至5を、長さの異なる複数
のエレメント1a、1b、1c、2a、2b、2c・・
・5a、5b、5cで構成することにより、それぞれの
共振周波数をわずかにずらすことが可能となり、従来一
本のダイポール素子で対応していたものより、共振周波
数を広げられ、特定の周波数での利得の落ち込み、VS
WRの劣化を緩和する。
Description
ーダシステム等として使用される広帯域の対数周期アン
テナ装置及びアレーアンテナ装置に関するものである。
す構成図である。図6において、1、2、3、4、5は
ダイポール素子、6は平行2線給電線路、7は高周波電
源であり、高周波電源7に平行2線給電線路6が接続さ
れ、その先にダイポール素子1乃至5が接続される。8
は180°位相反転給電線路で、各ダイポール素子1乃
至5間を接続している。
電された信号は平行2線給電線路6を介してダイポール
素子1乃至5を励振する。あるダイポール素子と、これ
と隣合うダイポール素子とは180°位相反転給電線路
8を介して順次接続されいる。ダイポール素子1乃至5
は長さが順次長くなるように構成され、その寸法は、隣
合うダイポール素子との長さの比が一定の定数になるよ
うに構成されている。ここで、それぞれのダイポール素
子1乃至5は、その長さに応じて所望の周波数の約1/
2波長に対応する周波数付近で共振し励振される。その
ため、配置したダイポール素子の長さに対応した周波数
範囲において広帯域に亘り使用が可能である。
ナ装置では、以上のように、それぞれのダイポール素子
の共振周波数部分では効率良く電波が放射されるが、ダ
イポール素子とそれに隣合うダイポール素子の長さの比
を大きくしていくと、各ダイポール素子の共振周波数の
間隔が広がるため、あるダイポール素子の共振周波数と
隣接するダイポール素子の共振周波数との間の周波数で
は効率が劣化し、その結果、電気的性能(利得、電圧定
在波比(VSWR)等)の周波数特性の平坦性が失わ
れ、特定の周波数間隔で利得の落ち込み、VSWRの劣
化が発生する。
ためになされたもので、各ダイポール素子の共振周波数
を広げるために、ダイポール素子の共振の鋭さを緩和
し、利得、VSWRの周波数特性を平坦化して広帯域の
対数周期アンテナ装置及びアレーアンテナ装置を得るこ
とを目的としている。
ンテナ装置は、複数のダイポール素子を有するものにお
いて、180°位相反転して配列されている各ダイポー
ル素子を、それぞれ長さの異なる複数本のエレメントで
構成したものである。
数本のエレメントを、給電線の同一点から放射状に設け
たものである。
において、180°位相反転して配列されている各ダイ
ポール素子の一部を板状の素子で、残りをそれぞれ長さ
の異なる複数本のエレメントで構成したものである。
を形成し、この裏と表のストリップ導体でダイポール素
子を構成したものである。
は、上記対数周期アンテナ装置を素子アンテナとしてア
レー構成のアレーアンテナ装置としたものである。
実施の形態1を図について説明する。図1において、1
乃至5はそれぞれ180°位相反転して配置されたダイ
ポール素子で、各ダイポール素子は長さが順次長くなる
ように構成され、その寸法は、隣合うダイポール素子と
の長さの比が一定の定数になるように構成されている。
各ダイポール素子1乃至5は、その符号にa、b、cの
サフィックスを付けて示す複数本(本例では3本)のエ
レメントから構成される。各エレメントはその長さが
a、b、cの順に少しずつ長くなるように設定されてお
り、例えば、ダイポール素子1のエレメント1bはエレ
メント1aより長く、エレメント1cはエレメント1b
より長い。他のダイポール素子についても同様の構成に
なっている。6はダイポール素子への平行2線給電線
路、7は高周波電源、8は180°位相反転給電線路で
ある。
号が給電されると、この信号は平行2線給電線路6を介
してダイポール素子1乃至5を励振する。これらのダイ
ポール素子1乃至5はその長さに応じて所望の周波数の
約1/2波長に対応する付近で共振し励振される。ここ
で、例えばダイポール素子1については、長さの異なる
エレメント1a、1b、1cで構成されており、各エレ
メント1a、1b、1cの共振周波数が僅かずつ異なる
ため、ダイポール素子1の共振周波数の比帯域が広が
る。ダイポール素子2乃至5についても同様な動作によ
り広帯域化が図られる。従って、全体として、特定の周
波数での利得の落ち込み、VSWRの劣化が緩和され、
使用周波数範囲全体に亘り、平坦な電気特性を有する対
数周期アンテナ装置を得ることができる。
は各ダイポール素子として、長さの異なる各3本のエレ
メントを平行に並べて配置しているが、図2のように、
給電線路の同一点に各3本のエレメントを接続し、各エ
レメントが放射状をなすように配置しても同様な効果が
得られる。
実施の形態2では、ダイポール素子を構成するエレメン
トは全て線状導体で構成しているが、図3に示すよう
に、少なくとも一つのダイポール素子を板状にしても同
様の効果が得られる。9は波長の一番長い側に設けられ
た板状のダイポール素子で、図では二等辺三角形の形状
をした金属板からなり、その頂角が180°位相反転給
電線路8に接続されている。
示す寸法は、共振周波数の半波長以上が必要であるが、
板状のダイポール素子9では電流分布が板状の周辺(二
等辺三角形の斜辺部分)に集まるため、dの長さを共振
周波数の半波長以下にすることができる。従って、長い
波長に対応するダイポール素子を板状にすることによ
り、全体としてのアンテナ形状を小型にできるという利
点がある。
至実施の形態3では、ダイポール素子及び給電線路を線
状導体で構成しているが、図4のように、誘電体基板上
に金属箔からなるストリップ導体をエッチングにより形
成して構成しても同様な効果が得られる。図4におい
て、10は誘電体基板、1乃至5はダイポール素子であ
る。これらダイポール素子は、その片側(図中黒で塗り
つぶして示す)が誘電体基板10の表側に、また他の片
側(図中破線で示す)が誘電体基板10の裏側にそれぞ
れエッチングにより形成されている。6は誘電体基板1
0の表裏にそれぞれエッチングにより構成された平行2
線給電線路である。
は、長さの異なる3本のエレメント、例えば1a、1
b、1cから構成されており、それらの片側は誘電体基
板10の表の平行2線給電線路6に、他の片側は裏の平
行2線給電線路6に接続されている。他のダイポール素
子2乃至5についても同様である。実施の形態1乃至実
施の形態3に示した180°位相反転給電線路を設けて
いないが、各エレメントを誘電体基板9の表裏に交互に
設けることで180°の位相反転を行っている。
で、構造が堅固となり、製作も容易にな広帯域特性の対
数周期アンテナを実現できる。
ら実施の形態4は、対数周期アンテナ装置を単体で使用
する場合の例であるが、実施の形態1から実施の形態4
のいずれかの対数周期アンテナ装置を素子アンテナとし
てアレーアンテナ装置を構成することができる。図5
は、実施の形態4で示した誘電体基板を用いた対数周期
アンテナ装置を素子アンテナとしてアレーアンテナ装置
を構成した例を示す。図5において、11は反射板、1
2は素子アンテナである。
の周波数における利得の落ち込み、VSWRの劣化が緩
和され、使用周波数範囲全域に亘り、平坦な周波数特性
の対数周期アンテナ及びアレーアンテナ装置が得られ
る。
ことにより、全体としての形を小型にすることができ
る。
数のエレメントを必要とするダイポール素子の製作が容
易となるため、広帯域かつ製作容易で構造堅固な対数周
期アンテナ装置及びアレーアンテナ装置を得ることがで
きる。
テナ装置を示す側面図である。
テナ装置を示す側面図である。
テナ装置を示す側面図である。
テナ装置を示す側面図である。
ナ装置を示す斜視図である。
ある。
c エレメント、2a、2b、2c エレメント、3
a、3b、3c エレメント、4a、4b、4c エレ
メント、5a、5b、5c エレメント、6 平行2線
給電線路、6 平行2線給電線路、7 高周波電源、8
180°位相反転給電線路、9 板状ダイポール素
子、9 板状ダイポール素子、10 誘電体基板、10
誘電体基板、11 反射板、12 素子アンテナ。
Claims (5)
- 【請求項1】 複数のダイポ−ル素子を有する対数周期
アンテナ装置において、180°位相反転して配列され
ている各ダイポール素子を、それぞれ長さの異なる複数
本のエレメントで構成したことを特徴とする対数周期ア
ンテナ装置。 - 【請求項2】 上記各ダイポール素子を構成する複数本
のエレメントは、給電線の同一点から放射状に設けられ
ていることを特徴とする請求項1記載の対数周期アンテ
ナ装置。 - 【請求項3】 複数のダイポール素子を有する対数周期
アンテナ装置において、180°位相反転して配列され
ている各ダイポール素子の一部を板状の素子で、残りを
それぞれ長さの異なる複数本のエレメントで構成したこ
とを特徴とする対数周期アンテナ装置。 - 【請求項4】 誘電体基板の裏表にストリップ導体を形
成し、この裏と表のストリップ導体でダイポール素子を
構成したことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいず
れか一項記載の対数周期アンテナ装置。 - 【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれか一項記
載の対数周期アンテナ装置を素子アンテナとしてアレ−
構成としたことを特徴とするアレーアンテナ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001320832A JP3641802B2 (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | 対数周期アンテナ装置及びアレーアンテナ装置 |
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WO2022134786A1 (zh) * | 2020-12-22 | 2022-06-30 | 华为技术有限公司 | 一种天线和通信设备 |
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- 2001-10-18 JP JP2001320832A patent/JP3641802B2/ja not_active Expired - Fee Related
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