JP2021145333A - Broad band antenna - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、不平衡給電材と共振用導体とグランド用導体とを備えた広帯域アンテナに関する。 The present invention relates to a wideband antenna including an unbalanced feeding material, a resonance conductor, and a ground conductor.
所定長さの給電部及びその給電部に繋がる所定長さの無給電部を有する不平衡給電材と、所定の誘電率を有する誘電体基板と、所定面積を有する板状に成型されて不平衡給電材の給電部と共振する共振用導体と、所定面積を有する板状に成型されて共振用導体と一体となり、不平衡給電材の無給電部と共振するグランド用導体とを備えたアンテナが開示されている(特許文献1参照)。 An unbalanced feeding material having a feeding portion having a predetermined length and a non-feeding portion having a predetermined length connected to the feeding portion, a dielectric substrate having a predetermined dielectric constant, and an unbalanced plate formed into a plate having a predetermined area. An antenna having a resonance conductor that resonates with the feeding part of the feeding material and a ground conductor that is molded into a plate shape having a predetermined area and integrated with the resonance conductor and resonates with the non-feeding part of the unbalanced feeding material. It is disclosed (see Patent Document 1).
このアンテナの共振用導体は、不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、給電部に並行して該不平衡給電材の軸方向前方へ延びる第1共振用導体部と、不平衡給電材を挟んで第1共振用導体部の反対側に位置し、不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、給電部に並行して軸方向前方へ延びる第2共振用導体部とから形成されている。アンテナのグランド用導体は、不平衡給電材に固定手段を介して電気的に接続された固定部と、固定部に繋がって不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、無給電部に並行して不平衡給電材の軸方向後方へ延びる第1グランド用導体部と、不平衡給電材を挟んで第1グランド用導体の反対側に位置し、固定部に繋がって不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、無給電部に並行して軸方向後方へ延びる第2グランド用導体部とから形成されている。アンテナでは、共振用導体の第1および第2共振用導体部が誘電体基板の一方の面に接合され、グランド用導体の固定部と第1および第2グランド用導体部とが第1および第2共振用導体部を接合した誘電体基板の一方の面と同一の面に接合されている。 The resonance conductor of this antenna is separated outward in the radial direction of the unbalanced feeding material, and is unbalanced with the first resonance conductor portion extending axially forward of the unbalanced feeding material in parallel with the feeding portion. It is located on the opposite side of the first resonance conductor part with the material in between, and is separated from the unbalanced feeding material radially outward and from the second resonance conductor part extending axially forward in parallel with the feeding part. It is formed. The ground conductor of the antenna is connected to the fixed portion electrically connected to the unbalanced feeding material via the fixing means, and is connected to the fixed portion to be separated outward in the radial direction of the unbalanced feeding material, and is also a non-feeding portion. In parallel, the first gland conductor that extends rearward in the axial direction of the unbalanced feeding material and the unbalanced feeding material are located on the opposite side of the first gland conductor with the unbalanced feeding material in between, and are connected to the fixed part of the unbalanced feeding material. It is formed from a second ground conductor portion that is separated outward in the radial direction and extends rearward in the axial direction in parallel with the non-feeding portion. In the antenna, the first and second resonance conductor portions of the resonance conductor are joined to one surface of the dielectric substrate, and the fixed portion of the ground conductor and the first and second ground conductor portions are the first and first. 2 The conductor portion for resonance is joined to the same surface as one surface of the bonded dielectric substrate.
前記特許文献1に開示のアンテナは、所定の誘電率を有する誘電体基板が容量性として機能することで、その誘電体基板に接合された第1および第2共振用導体部と給電部とが容易に共振しつつ、誘電体基板に接合された第1および第2グランド用導体部と無給電部とが容易に共振し、複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナにおける比帯域を大幅に広げることができる。
In the antenna disclosed in
近年、通信技術の向上によってアンテナの重要性が高まり、比帯域が広帯域であることはもちろん、アンテナに高い放射利得が求められる。前記特許文献1に開示のアンテナは、比帯域が広帯域ではあるが、放射利得を高くすることができず、所定の電界強度を維持した状態で電波を遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことが難しい。又、電波の送受信時にアンテナの近傍に金属等の導体からなる障害物が近接或いは存在すると、その障害物によってアンテナの共振点が変動し、アンテナの周波数帯域が変化する場合があり、特定の周波数帯域の電波を送受信することができず、高周波電流を電波に変換する変換効率が低下し、設計どおり周波数帯域の電波を送受信することができない場合がある。
In recent years, the importance of antennas has increased due to improvements in communication technology, and antennas are required to have a high radiation gain as well as a wide band. Although the antenna disclosed in
本発明の目的は、比帯域が広帯域であり、電波を広帯域で送受信することができるとともに、高い放射利得を有し、所定の電界強度を維持した状態で電波を遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことがきる広帯域アンテナを提供することにある。本発明の他の目的は、近傍に金属等の導体からなる障害物が近接或いは存在したとしても、アンテナの共振点が変動することはなく、アンテナの周波数帯域の変化がなく、高周波電流を電波に変換する変換効率を維持することができ、設計どおりの周波数帯域の電波を送受信することができる広帯域アンテナを提供することにある。 An object of the present invention is to have a wide band of specific bands, to be able to transmit and receive radio waves in a wide band, to have a high radiation gain, and to send radio waves far away while maintaining a predetermined electric field strength (increasing the radiation gain). ) Is to provide a wideband antenna that can be used. Another object of the present invention is that even if an obstacle made of a conductor such as metal is close or present in the vicinity, the resonance point of the antenna does not fluctuate, the frequency band of the antenna does not change, and a high-frequency current is transmitted. It is an object of the present invention to provide a wideband antenna capable of maintaining the conversion efficiency of converting to and transmitting and receiving radio waves in the frequency band as designed.
前記課題を解決するための本発明の広帯域アンテナは、所定長さの給電部及び給電部に繋がって給電部から軸方向後方へ延びる所定長さの無給電部を有する不平衡給電材と、不平衡給電材の給電部と共振する共振用導体と、不平衡給電材の無給電部と共振するグランド用導体と、共振用導体及びグランド用導体の間に位置して不平衡給電材に固定手段を介して電気的に接続された固定用導体とを備え、共振用導体が、不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、給電部に並行して固定用導体から軸方向前方へ延びる第1共振導体部と、不平衡給電材を挟んで第1共振導体部の反対側に位置し、不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、給電部に並行して固定用導体から軸方向前方へ延びる第2共振導体部とから形成され、グランド用導体が、不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、無給電部に並行して固定用導体から軸方向後方へ延びる第1グランド導体部と、不平衡給電材を挟んで第1グランド導体の反対側に位置し、不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、無給電部に並行して固定用導体から軸方向後方へ延びる第2グランド導体部とから形成されていることを特徴とする。 The broadband antenna of the present invention for solving the above problems is incompatible with an unbalanced feeding material having a feeding portion having a predetermined length and a non-feeding portion having a predetermined length connected to the feeding portion and extending axially rearward from the feeding portion. A means for fixing to the unbalanced feeding material, which is located between the resonance conductor that resonates with the feeding part of the balanced feeding material, the ground conductor that resonates with the non-feeding part of the unbalanced feeding material, and the resonance conductor and the ground conductor. It is provided with a fixing conductor electrically connected via a wire, and the resonance conductor is separated radially outward of the unbalanced feeding material and extends axially forward from the fixing conductor in parallel with the feeding portion. It is located on the opposite side of the first resonance conductor part and the first resonance conductor part with the unbalanced feeding material in between, and is separated radially outward of the unbalanced feeding material, and is separated from the fixing conductor in parallel with the feeding part. It is formed from a second resonance conductor portion that extends forward in the axial direction, and the ground conductor is separated radially outward of the unbalanced feeding material and extends axially rearward from the fixing conductor in parallel with the non-feeding portion. It is located on the opposite side of the first ground conductor and the unbalanced feeding material with the unbalanced feeding material in between, and is separated outward in the radial direction of the unbalanced feeding material, and is separated from the fixing conductor in parallel with the non-feeding part. It is characterized in that it is formed from a second ground conductor portion extending rearward in the axial direction.
本発明の一例としては、広帯域アンテナが、第1グランド導体部と第2グランド導体部との間に位置する第1無給電素子を有し、第1無給電素子が、不平衡給電材に固定手段を介して電気的に接続された第1無給電固定部と、不平衡給電材と第1グランド導体部との間に位置し、不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに第1グランド導体部の径方向内方へ離間しつつ、無給電部に並行して第1無給電固定部から軸方向前方へ延びる第1無給電導体部と、不平衡給電材と第2グランド導体部との間に位置し、不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに第2グランド導体部の径方向内方へ離間しつつ、無給電部に並行して第1無給電固定部から軸方向前方へ延びる第2無給電導体部とから形成されている。 As an example of the present invention, the broadband antenna has a first non-feeding element located between the first ground conductor portion and the second ground conductor portion, and the first non-feeding element is fixed to the unbalanced feeding material. It is located between the first non-feeding fixed portion electrically connected via means, the unbalanced feeding material and the first ground conductor portion, and is separated outward in the radial direction of the unbalanced feeding material and is the first. The first non-feeding conductor portion extending axially forward from the first non-feeding fixed portion, the unbalanced feeding material, and the second ground conductor portion while being separated inward in the radial direction of the ground conductor portion. Located between and, while separating the unbalanced feeding material radially outward and inward in the radial direction of the second ground conductor portion, the shaft from the first non-feeding fixed portion is parallel to the non-feeding portion. It is formed from a second non-feeding conductor portion extending forward in the direction.
本発明の他の一例としては、共振用導体の第1共振導体部と第2共振導体部とが、不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にあり、グランド用導体の第1グランド導体部と第2グランド導体部とが、不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にあり、第1無給電素子の第1無給電導体部と第2無給電導体部とが、不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にある。 As another example of the present invention, the first resonance conductor portion and the second resonance conductor portion of the resonance conductor are in a line-symmetrical relationship with respect to the central axis of the unbalanced feeding material, and the first conductor for ground is used. The ground conductor portion and the second ground conductor portion are in a line-symmetrical relationship with respect to the central axis of the unbalanced feeding material, and the first non-feeding conductor portion and the second non-feeding conductor portion of the first non-feeding element are , There is a line symmetry with respect to the central axis of the unbalanced feeding material.
本発明の他の一例として、広帯域アンテナでは、第1無給電素子の第1無給電導体部及び第2無給電導体部の軸方向の長さがλ/8〜λ/16である。 As another example of the present invention, in the broadband antenna, the axial lengths of the first non-feeding conductor portion and the second non-feeding conductor portion of the first non-feeding element are λ / 8 to λ / 16.
本発明の他の一例としては、広帯域アンテナが、第1グランド導体部と第2グランド導体部との間であって第1無給電素子の軸方向前方に位置して第1無給電素子に対向する第2無給電素子を有し、第2無給電素子が、不平衡給電材に固定手段を介して電気的に接続された第2無給電固定部と、不平衡給電材と第1グランド導体部との間に位置し、不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに第1グランド導体部の径方向内方へ離間しつつ、無給電部に並行して第2無給電固定部から軸方向後方へ延びる第3無給電導体部と、不平衡給電材と第2グランド導体部との間に位置し、不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに第2グランド導体部の径方向内方へ離間しつつ、無給電部に並行して第2無給電固定部から軸方向後方へ延びる第4無給電導体部とから形成されている。 As another example of the present invention, the broadband antenna is located between the first ground conductor portion and the second ground conductor portion and is axially forward of the first non-feeding element and faces the first non-feeding element. The second non-feeding element is provided, and the second non-feeding element is electrically connected to the unbalanced feeding material via a fixing means, and the unbalanced feeding material and the first ground conductor. It is located between the parts and the unbalanced feeding material, and while separating outward in the radial direction and inward in the radial direction of the first ground conductor part, from the second non-feeding fixed part in parallel with the non-feeding part. It is located between the third non-feeding conductor portion extending rearward in the axial direction and the unbalanced feeding material and the second ground conductor portion, and is separated outward in the radial direction of the unbalanced feeding material and the diameter of the second ground conductor portion. It is formed from a fourth non-feeding conductor portion extending axially rearward from the second non-feeding fixed portion in parallel with the non-feeding portion while being separated inward in the direction.
本発明の他の一例としては、第2無給電素子の第3無給電導体部と第4無給電導体部とが、不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にあり、広帯域アンテナでは、第1無給電素子の第1無給電導体部及び第2無給電導体部の軸方向の長さがλ/8〜λ/16であり、第2無給電素子の第3無給電導体部及び第4無給電導体部の軸方向の長さがλ/8〜λ/16である。 As another example of the present invention, the third non-feeding conductor portion and the fourth non-feeding conductor portion of the second non-feeding element have a line symmetric relationship with respect to the central axis of the unbalanced feeding material, and the broadband antenna. Then, the axial lengths of the first non-feeding conductor portion and the second non-feeding conductor portion of the first non-feeding element are λ / 8 to λ / 16, and the third non-feeding conductor portion of the second non-feeding element. The axial length of the fourth passive conductor portion is λ / 8 to λ / 16.
本発明の他の一例としては、第1無給電素子の第1無給電導体部と第2無給電素子の第3無給電導体部とが、それら導体部のうちのいずれか一方が上となりいずれか他方が下となった状態で、広帯域アンテナの厚み方向へ離間対向して並び、第1無給電素子の第2無給電導体部と第2無給電素子の第4無給電導体部とが、それら導体部のうちのいずれか一方が上となりいずれか他方が下となった状態で、広帯域アンテナの厚み方向へ離間対向して並んでいる。 As another example of the present invention, the first non-feeding conductor portion of the first non-feeding element and the third non-feeding conductor portion of the second non-feeding element have one of the conductor portions facing up. With the other side facing down, the wideband antennas are lined up so as to be separated from each other in the thickness direction, and the second non-feeding conductor portion of the first non-feeding element and the fourth non-feeding conductor portion of the second non-feeding element are arranged. One of the conductors is on the top and the other is on the bottom, and they are lined up so as to be separated from each other in the thickness direction of the wideband antenna.
本発明の他の一例としては、第1無給電素子の第1無給電導体部の前端が、第2無給電素子の第3無給電導体部の後端から軸方向後方へわずかに離間対向し、第1無給電素子の第2無給電導体部の前端が、第2無給電素子の第4無給電導体部の後端から軸方向後方へわずかに離間対向している。 As another example of the present invention, the front end of the first non-feeding conductor portion of the first non-feeding element is slightly separated and opposed to the rear end in the axial direction from the rear end of the third non-feeding conductor portion of the second non-feeding element. The front end of the second non-feeding conductor portion of the first non-feeding element is slightly separated and opposed to the rear end in the axial direction from the rear end of the fourth non-feeding conductor portion of the second non-feeding element.
本発明の他の一例としては、広帯域アンテナが、所定面積を有する板状に成形されて共振用導体の軸方向前方に位置する給電素子を有し、給電素子が、給電部に電気的に接続された給電固定部と、給電固定部から径方向外方へ延びていて共振用導体の第1共振導体部から軸方向前方に位置する所定面積の第1給電導体部と、給電固定部から径方向外方へ延びていて共振用導体の第2共振導体部から軸方向前方に位置する所定面積の第2給電導体部とを有する。 As another example of the present invention, the broadband antenna has a feeding element that is formed into a plate shape having a predetermined area and is located axially forward of the resonance conductor, and the feeding element is electrically connected to the feeding portion. The diameter of the power supply fixing portion, the first feeding conductor portion having a predetermined area extending radially outward from the feeding fixing portion and located axially forward from the first resonance conductor portion of the resonance conductor, and the feeding feeding fixing portion. It has a second feeding conductor portion having a predetermined area extending outward in the direction and located forward in the axial direction from the second resonance conductor portion of the resonance conductor.
本発明の他の一例として、第1給電導体部には、第1給電導体部の後端から前端に向かって階段状に並ぶ複数の第1段差部分が形成され、第2給電導体部には、第2給電導体部の後端から前端に向かって階段状に並ぶ複数の第2段差部分が形成されている。 As another example of the present invention, the first feeding conductor portion is formed with a plurality of first stepped portions arranged in a stepped manner from the rear end to the front end of the first feeding conductor portion, and the second feeding conductor portion is formed. , A plurality of second stepped portions arranged in a staircase pattern from the rear end to the front end of the second feeding conductor portion are formed.
本発明の他の一例としては、給電素子の第1給電導体部と第2給電導体部とが、不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にある。 As another example of the present invention, the first feeding conductor portion and the second feeding conductor portion of the feeding element have a line-symmetrical relationship with respect to the central axis of the unbalanced feeding material.
本発明の他の一例としては、不平衡給電材が、軸方向へ延びる第1導体と、第1導体の外周面を包被する絶縁体と、絶縁体の外周面を包被して軸方向へ延びる第2導体とから形成され、不平衡給電材の給電部が、第1導体から形成され、不平衡給電材の無給電部が、第1及び第2導体と絶縁体とから形成され、固定用導体が、第2導体に電気的に接続され、給電素子が、第1導体に電気的に接続されている。 As another example of the present invention, the unbalanced feeding material covers the first conductor extending in the axial direction, the insulator covering the outer peripheral surface of the first conductor, and the outer peripheral surface of the insulator in the axial direction. The feeding portion of the unbalanced feeding material is formed from the first conductor, and the non-feeding portion of the unbalanced feeding material is formed from the first and second conductors and the insulator. The fixing conductor is electrically connected to the second conductor, and the feeding element is electrically connected to the first conductor.
本発明に係る広帯域アンテナによれば、第1及び第2共振導体部と給電部とに高周波電流が誘起されて第1及び第2共振導体部と給電部との軸方向へ高周波電流が流れ、第1及び第2グランド導体部と無給電部とに高周波電流が誘起されて第1及び第2グランド導体部と無給電部との軸方向へ高周波電流が流れ、第1及び第2共振導体部と給電部とがそれら導体部と給電部とに誘起された軸方向の高周波電流によって共振しつつ、第1及び第2グランド導体部と無給電部とがそれら導体部と無給電部とに誘起された軸方向の高周波電流によって共振し、複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナにおける比帯域(約100MHz〜約10.0GHz)を大幅に広げることができるのみならず、第1及び第2グランド導体部に高周波電流が誘起されて第1及び第2グランド導体部の軸方向一方へ高周波電流が流れ、第1無給電素子の軸方向へ延びる第1及び第2無給電導体部に高周波電流が誘起されて第1及び第2無給電導体部の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第1グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第1無給電導体部の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合い、第2グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第2無給電導体部の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合うことで不要電流がキャンセルされ、アンテナにおける放射利得が向上するから、電界の振動方向がアンテナの軸方向と平行する直線偏波の強い電磁界が発生し、高い放射利得を備えたアンテナにすることができ、所定の電界強度を維持した状態で広帯域の電波を広範囲かつ遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことができる。広帯域アンテナは、VSWR(電圧定在波比)が2以上3以下の高い放射利得を備えたアンテナを作ることができるとともに、それが使用可能な比帯域(使用周波数帯域)のうちのすべての帯域において電波を送受信することができ、広帯域(ブロードバンド)における使用が可能であって1本のみで広帯域の電波を送受信することが可能なアンテナを作ることができる。 According to the broadband antenna according to the present invention, a high-frequency current is induced in the first and second resonant conductors and the feeding portion, and a high-frequency current flows in the axial direction between the first and second resonant conductors and the feeding portion. A high-frequency current is induced in the first and second ground conductors and the non-feeding portion, and a high-frequency current flows in the axial direction between the first and second ground conductors and the non-feeding portion, and the first and second resonant conductors And the feeding part resonate with the axial high-frequency current induced in the conductor part and the feeding part, and the first and second ground conductor parts and the non-feeding part are induced in the conductor part and the non-feeding part. It is possible to obtain a plurality of resonance frequencies by resonating with a high-frequency current in the axial direction, and the obtained plurality of resonance frequencies are continuously adjacent to each other in one direction and some of the resonance frequencies overlap. Not only can the specific band (about 100 MHz to about 10.0 GHz) of the antenna be significantly widened, but also high-frequency current is induced in the first and second ground conductors to induce axial currents in the first and second ground conductors. A high-frequency current flows to one side, and a high-frequency current is induced in the first and second non-feeding conductor portions extending in the axial direction of the first non-feeding element, and a high-frequency current flows to the other axial direction of the first and second non-feeding conductor portions. The high-frequency current that flows in one axial direction of the first ground conductor and the high-frequency current that flows in the other axial direction of the first non-feeding conductor cancel each other out, and the high-frequency current that flows in one axial direction of the second ground conductor and the first 2 Axial direction of the non-feeding conductor The unnecessary current is canceled by canceling the high-frequency current flowing to the other side, and the radiation gain in the antenna is improved. A strong electromagnetic field is generated, and an antenna having a high radiation gain can be obtained, and a wide band radio wave can be sent over a wide range and far away (increasing the radiation gain) while maintaining a predetermined electric current strength. A wideband antenna can be used to make an antenna having a high radiation gain with VSWR (voltage standing wave ratio) of 2 or more and 3 or less, and all of the specific bands (frequency bands used) in which it can be used. It is possible to make an antenna capable of transmitting and receiving radio waves in a wide band (broadband) and capable of transmitting and receiving a wide band radio wave with only one antenna.
共振用導体の第1共振導体部と第2共振導体部とが不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にあり、グランド用導体の第1グランド導体部と第2グランド導体部とが不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にあり、第1無給電素子の第1無給電導体部と第2無給電導体部とが不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にある広帯域アンテナは、不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にある第1及び第2共振導体部が同一の電解強さであって複数の共振周波数で給電部と容易に共振するとともに、不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にある第1及び第2グランド導体部が同一の電解強さであって複数の共振周波数で無給電部と容易に共振し、複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナにおける比帯域(約100MHz〜約10.0GHz)を大幅に広げることができるのみならず、不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にある第1及び第2グランド導体部に高周波電流が誘起されて第1及び第2グランド導体部の軸方向一方へ高周波電流が流れ、不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にある第1及び第2無給電導体部に高周波電流が誘起されて第1及び第2無給電導体部の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第1グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第1無給電導体部の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合い、第2グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第2無給電導体部の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合うことで不要電流がキャンセルされ、アンテナにおける放射利得が大きく向上するから、電界の振動方向がアンテナの軸方向と平行する直線偏波の強い電磁界が発生し、高い放射利得を備えたアンテナにすることができ、所定の電界強度を維持した状態で広帯域の電波を広範囲かつ遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことができる。広帯域アンテナは、VSWR(電圧定在波比)が2以上3以下の高い放射利得を備えたアンテナを作ることができるとともに、それが使用可能な比帯域(使用周波数帯域)のうちのすべての帯域において電波を送受信することができ、広帯域(ブロードバンド)における使用が可能であって1本のみで広帯域の電波を送受信することが可能なアンテナを作ることができる。 The first resonance conductor portion and the second resonance conductor portion of the resonance conductor have a line-symmetrical relationship with respect to the central axis of the unbalanced feeding material, and the first ground conductor portion and the second ground conductor portion of the ground conductor Is in a line symmetric relationship with respect to the central axis of the unbalanced feeding material, and the first non-feeding conductor portion and the second non-feeding conductor portion of the first non-feeding element are lined with respect to the central axis of the unbalanced feeding material. In a wideband antenna having a symmetric relationship, the first and second resonant conductors having a linear symmetry with respect to the central axis of the unbalanced feeding material have the same electrolytic strength, and the feeding portion and the feeding portion have a plurality of resonance frequencies. It easily resonates, and the first and second ground conductors, which are line-symmetrical with respect to the central axis of the unbalanced feeding material, have the same electrolytic strength and easily interact with the non-feeding part at multiple resonance frequencies. It is possible to resonate and obtain a plurality of resonance frequencies, and since the obtained plurality of resonance frequencies are continuously adjacent to each other in one direction and some of the resonance frequencies overlap, the specific band in the antenna (about 100 MHz to about 100 MHz). Not only can it be greatly expanded (about 10.0 GHz), but high-frequency currents are induced in the first and second ground conductors, which are line-symmetrical with respect to the central axis of the unbalanced feed material, and the first and second ground conductors are induced. A high-frequency current flows in one of the axial directions of the second ground conductor portion, and a high-frequency current is induced in the first and second non-feeding conductor portions which are line-symmetrical with respect to the central axis of the unbalanced feeding material, and the first and second ground conductors are A high-frequency current flows in the other axial direction of the second non-feeding conductor portion, and the high-frequency current flowing in one axial direction of the first ground conductor portion and the high-frequency current flowing in the other axial direction of the first non-feeding conductor portion cancel each other out. 2 The high-frequency current flowing in one axial direction of the ground conductor and the high-frequency current flowing in the other axial direction of the second non-feeding conductor cancel each other out, thereby canceling the unnecessary current and greatly improving the radiation gain in the antenna. A strong electromagnetic field with linear polarization whose vibration direction is parallel to the axial direction of the antenna is generated, and the antenna can be made into an antenna with high radiation gain. It can fly far away (increase the radiation gain). A wideband antenna can be used to make an antenna having a high radiation gain with VSWR (voltage standing wave ratio) of 2 or more and 3 or less, and all of the specific bands (frequency bands used) in which it can be used. It is possible to make an antenna capable of transmitting and receiving radio waves in a wide band (broadband) and capable of transmitting and receiving a wide band radio wave with only one antenna.
第1無給電素子の第1無給電導体部及び第2無給電導体部の軸方向の長さがλ/8〜λ/16である広帯域アンテナは、第1無給電素子の第1及び第2無給電導体部の軸方向の長さを前記長さにすることで、第1及び第2無給電導体部の長さを合わせた長さがλ/4になり、λ/4の長さの第1及び第2グランド導体部に高周波電流が誘起されて第1及び第2グランド導体部の軸方向一方へ高周波電流が流れ、λ/4の長さの第1及び第2無給電導体部に高周波電流が誘起されて第1及び第2無給電導体部の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第1グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第1無給電導体部の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合い、第2グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第2無給電導体部の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合うことで不要電流が確実にキャンセルされ、アンテナにおける放射利得が大きく向上するから、電界の振動方向がアンテナの軸方向と平行する直線偏波の強い電磁界が発生し、高い放射利得を備えたアンテナにすることができ、所定の電界強度を維持した状態で広帯域の電波を広範囲かつ遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことができる。 The wideband antennas in which the axial lengths of the first non-feeding conductor portion and the second non-feeding conductor portion of the first non-feeding element are λ / 8 to λ / 16 are the first and second non-feeding elements of the first non-feeding element. By setting the axial length of the non-feeding conductor portion to the above-mentioned length, the total length of the first and second non-feeding conductor portions becomes λ / 4, and the length of λ / 4 A high-frequency current is induced in the first and second ground conductors, and a high-frequency current flows in one of the axial directions of the first and second ground conductors, and flows in the first and second non-feeding conductors having a length of λ / 4. A high-frequency current is induced and a high-frequency current flows to the other axial direction of the first and second non-feeding conductor portions, and the high-frequency current flowing to one axial direction of the first ground conductor portion and the other axial direction of the first non-feeding conductor portion The high-frequency current that flows cancels each other out, and the high-frequency current that flows in one axial direction of the second ground conductor and the high-frequency current that flows in the other axial direction of the second non-feeding conductor cancel each other out, so that the unnecessary current is reliably canceled. Since the radiation gain in the antenna is greatly improved, a strong electromagnetic field with linear polarization in which the vibration direction of the electric current is parallel to the axial direction of the antenna is generated, and the antenna can be made into an antenna having a high radiation gain, and a predetermined electric current strength can be obtained. It is possible to send a wide band radio wave over a wide range and far away (increase the radiation gain) while maintaining the above.
第1グランド導体部と第2グランド導体部との間であって第1無給電素子の軸方向前方に位置して第1無給電素子に対向する第2無給電素子を有し、第2無給電素子が第2無給電固定部と第2無給電固定部から軸方向後方へ延びる第3無給電導体部と第2無給電固定部から軸方向後方へ延びる第4無給電導体部とから形成された広帯域アンテナは、第1及び第2グランド導体部に高周波電流が誘起されて第1及び第2グランド導体部の軸方向一方へ高周波電流が流れ、第1無給電素子の軸方向へ延びる第1及び第2無給電導体部に高周波電流が誘起されて第1及び第2無給電導体部の軸方向他方へ高周波電流が流れるとともに、第2無給電素子の軸方向へ延びる第3及び第4無給電導体部に高周波電流が誘起されて第3及び第4無給電導体部の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第1グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第1及び第3無給電導体部の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合い、第2グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第2及び第4無給電導体部の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合うことで不要電流がキャンセルされ、アンテナにおける放射利得が向上するから、電界の振動方向がアンテナの軸方向と平行する直線偏波の強い電磁界が発生し、高い放射利得を備えたアンテナにすることができ、所定の電界強度を維持した状態で広帯域の電波を広範囲かつ遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことができる。 It has a second non-feeding element located between the first ground conductor portion and the second ground conductor portion in the axial direction of the first non-feeding element and facing the first non-feeding element, and has a second non-feeding element. The power feeding element is formed of a second non-feeding fixing portion, a third non-feeding conductor portion extending axially rearward from the second non-feeding fixing portion, and a fourth non-feeding conductor portion extending axially rearward from the second non-feeding fixing portion. In the wideband antenna, a high-frequency current is induced in the first and second ground conductors, a high-frequency current flows in one of the axial directions of the first and second ground conductors, and the high-frequency current extends in the axial direction of the first non-feeding element. A high-frequency current is induced in the 1st and 2nd non-feeding conductors, and a high-frequency current flows in the other axial direction of the 1st and 2nd non-feeding conductors, and the 3rd and 4th extending in the axial direction of the 2nd non-feeding element. A high-frequency current is induced in the non-feeding conductor portion, and a high-frequency current flows in the other axial direction of the third and fourth non-feeding conductor portions, and the high-frequency current flowing in one axial direction of the first ground conductor portion and the first and third none. The high-frequency current flowing in the axial direction of the feeding conductor cancels each other, and the high-frequency current flowing in one of the axial directions of the second ground conductor and the high-frequency current flowing in the axial direction of the second and fourth non-feeding conductors cancel each other out. By matching, unnecessary current is canceled and the radiation gain in the antenna is improved. Therefore, a strong electromagnetic field with linear polarization in which the vibration direction of the electric field is parallel to the axial direction of the antenna is generated, and the antenna has a high radiation gain. It is possible to send a wide band radio wave over a wide range and far away (increase the radiation gain) while maintaining a predetermined electric current strength.
第2無給電素子の第3無給電導体部と第4無給電導体部とが不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にある広帯域アンテナは、不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にある第3及び第4無給電導体部に高周波電流が誘起されて第3及び第4無給電導体部の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第1グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第3無給電導体部の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合い、第2グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第4無給電導体部の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合うことで不要電流が確実にキャンセルされ、アンテナにおける放射利得が大きく向上するから、電界の振動方向がアンテナの軸方向と平行する直線偏波の強い電磁界が発生し、高い放射利得を備えたアンテナにすることができ、所定の電界強度を維持した状態で広帯域の電波を広範囲かつ遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことができる。 A broadband antenna in which the third non-feeding conductor portion and the fourth non-feeding conductor portion of the second non-feeding element are in a line-symmetrical relationship with respect to the central axis of the unbalanced feeding material has a relationship with respect to the central axis of the unbalanced feeding material. A high-frequency current is induced in the third and fourth non-feeding conductors, which are line-symmetrical with each other, and a high-frequency current flows in the other axial direction of the third and fourth non-feeding conductors, and the axial direction of the first ground conductor. The high-frequency current flowing in one direction and the high-frequency current flowing in the axial direction of the third non-feeding conductor cancel each other out, and the high-frequency current flowing in one axial direction of the second ground conductor and the axial other of the fourth non-feeding conductor section cancel each other out. By canceling out the flowing high-frequency current, unnecessary current is surely canceled and the radiation gain in the antenna is greatly improved. Therefore, a strong electromagnetic field with linear polarization in which the vibration direction of the electric field is parallel to the axial direction of the antenna is generated. It is possible to make an antenna having a high radiation gain, and it is possible to send a wide band radio wave to a wide range and a long distance (increase the radiation gain) while maintaining a predetermined electric current strength.
第1無給電素子の第1無給電導体部及び第2無給電導体部の軸方向の長さがλ/8〜λ/16であり、第2無給電素子の第3無給電導体部及び第4無給電導体部の軸方向の長さがλ/8〜λ/16である広帯域アンテナは、第1無給電素子の第1及び第2無給電導体部の軸方向の長さを前記長さにするとともに、第2無給電素子の第3無給電導体部及び第4無給電導体部の軸方向の長さを前記長さにすることで、第1無給電導体部及び第2無給電導体部の軸方向の長さを合わせた長さがλ/4になり、第3無給電導体部及び第4無給電導体部の軸方向の長さを合わせた長さがλ/4になり、λ/4の長さの第1及び第2グランド導体部に高周波電流が誘起されて第1及び第2グランド導体部の軸方向一方へ高周波電流が流れ、λ/4の長さの第1〜第4無給電導体部に高周波電流が誘起されて第1〜第4無給電導体部の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第1及び第2グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第1〜第4無給電導体部の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合うことで不要電流が確実にキャンセルされ、アンテナにおける放射利得が大きく向上するから、電界の振動方向がアンテナの軸方向と平行する直線偏波の強い電磁界が発生し、高い放射利得を備えたアンテナにすることができ、所定の電界強度を維持した状態で広帯域の電波を広範囲かつ遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことができる。 The axial lengths of the first non-feeding conductor portion and the second non-feeding conductor portion of the first non-feeding element are λ / 8 to λ / 16, and the third non-feeding conductor portion and the second non-feeding conductor portion of the second non-feeding element. 4. In the wideband antenna in which the axial length of the non-feeding conductor portion is λ / 8 to λ / 16, the axial length of the first and second non-feeding conductor portions of the first non-feeding element is set to the length. By setting the axial lengths of the third non-feeding conductor portion and the fourth non-feeding conductor portion of the second non-feeding element to the above-mentioned lengths, the first non-feeding conductor portion and the second non-feeding conductor portion are set. The combined length of the axial lengths of the portions is λ / 4, and the combined axial lengths of the third non-feeding conductor portion and the fourth non-feeding conductor portion are λ / 4. A high-frequency current is induced in the first and second ground conductors having a length of λ / 4, and a high-frequency current flows in one of the axial directions of the first and second ground conductors. A high-frequency current is induced in the fourth non-feeding conductor portion, a high-frequency current flows in the other axial direction of the first to fourth non-feeding conductor portions, and the high-frequency current flows in one axial direction of the first and second ground conductor portions. Axial direction of the 1st to 4th non-feeding conductors By canceling the high-frequency current flowing to the other side, unnecessary current is surely canceled and the radiation gain in the antenna is greatly improved. Therefore, the vibration direction of the electric field is the axial direction of the antenna. A strong electromagnetic field with parallel linear polarization is generated, and an antenna with high radiation gain can be obtained, and a wide band radio wave is sent over a wide range and far away (increasing radiation gain) while maintaining a predetermined electric current strength. be able to.
第1無給電素子の第1無給電導体部と第2無給電素子の第3無給電導体部とがそれら導体部のうちのいずれか一方が上となりいずれか他方が下となった状態で、広帯域アンテナの厚み方向へ離間対向して並び、第1無給電素子の第2無給電導体部と第2無給電素子の第4無給電導体部とがそれら導体部のうちのいずれか一方が上となりいずれか他方が下となった状態で、広帯域アンテナの厚み方向へ離間対向して並んでいる広帯域アンテナは、第1無給電素子の第1無給電導体部の前端と第2無給電素子の第3無給電導体部の後端とが当接した状態で重なり合い、第1無給電素子の第2無給電導体部の前端と第2無給電素子の第4無給電導体部の後端とが当接した状態で重なり合うと、第1〜第4無給電導体部に高周波電流が誘起されず、第1及び第2グランド導体部に流れる高周波電流を打ち消すことができないが、第1無給電素子の第1無給電導体部と第2無給電素子の第3無給電導体部とが広帯域アンテナの厚み方向へ離間対向して並び、第1無給電素子の第2無給電導体部と第2無給電素子の第4無給電導体部とが広帯域アンテナの厚み方向へ離間対向して並ぶことで、第1無給電素子の軸方向へ延びる第1及び第2無給電導体部に高周波電流が誘起されて第1及び第2無給電導体部の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第2無給電素子の軸方向へ延びる第3及び第4無給電導体部に高周波電流が誘起されて第3及び第4無給電導体部の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第1グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第1及び第3無給電導体部の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合い、第2グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第2及び第4無給電導体部の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合うことで不要電流がキャンセルされ、アンテナにおける放射利得が向上するから、電界の振動方向がアンテナの軸方向と平行する直線偏波の強い電磁界が発生し、高い放射利得を備えたアンテナにすることができ、所定の電界強度を維持した状態で広帯域の電波を広範囲かつ遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことができる。 The first non-feeding conductor portion of the first non-feeding element and the third non-feeding conductor portion of the second non-feeding element are in a state where one of the conductor portions is on the top and the other is on the bottom. The second non-feeding conductor portion of the first non-feeding element and the fourth non-feeding conductor portion of the second non-feeding element are arranged so as to be separated from each other in the thickness direction of the wideband antenna, and one of the conductor portions is on the top. The wideband antennas arranged so as to be separated from each other in the thickness direction of the wideband antenna with one of them facing down are the front end of the first non-feeding conductor portion of the first non-feeding element and the second non-feeding element. The rear ends of the third non-feeding conductor are overlapped with each other in contact with each other, and the front end of the second non-feeding conductor of the first non-feeding element and the rear end of the fourth non-feeding conductor of the second non-feeding element are overlapped with each other. If they overlap in the abutting state, the high frequency current is not induced in the first to fourth non-feeding conductors, and the high frequency currents flowing in the first and second ground conductors cannot be canceled. The first non-feeding conductor portion and the third non-feeding conductor portion of the second non-feeding element are arranged so as to be separated from each other in the thickness direction of the broadband antenna, and the second non-feeding conductor portion of the first non-feeding element and the second non-feeding conductor portion are arranged. By arranging the fourth non-feeding conductor portion of the element so as to be separated and opposed to each other in the thickness direction of the broadband antenna, a high frequency current is induced in the first and second non-feeding conductor portions extending in the axial direction of the first non-feeding element. A high-frequency current flows to the other axial direction of the first and second non-feeding conductors, and a high-frequency current is induced in the third and fourth non-feeding conductors extending in the axial direction of the second non-feeding element to induce the third and fourth. A high-frequency current flows in the other axial direction of the non-feeding conductor portion, and the high-frequency current flowing in one axial direction of the first ground conductor portion and the high-frequency current flowing in the other axial direction of the first and third non-feeding conductor portions cancel each other out. The high-frequency current flowing in one axial direction of the second ground conductor and the high-frequency current flowing in the other axial direction of the second and fourth non-feeding conductors cancel each other out, thereby canceling the unnecessary current and improving the radiation gain in the antenna. Therefore, a strong electromagnetic field with linear polarization whose vibration direction of the electric current is parallel to the axial direction of the antenna is generated, and the antenna can be made into an antenna having a high radiation gain. Can be flown over a wide area and far away (increasing the radiation gain).
第1無給電素子の第1無給電導体部の前端が第2無給電素子の第3無給電導体部の後端から軸方向後方へわずかに離間対向し、第1無給電素子の第2無給電導体部の前端が第2無給電素子の第4無給電導体部の後端から軸方向後方へわずかに離間対向している広帯域アンテナは、第1無給電素子の第1無給電導体部の前端と第2無給電素子の第3無給電導体部の後端とが当接し、第1無給電素子の第2無給電導体部の前端と第2無給電素子の第4無給電導体部の後端とが当接すると、第1〜第4無給電導体部に高周波電流が誘起されず、第1及び第2グランド導体部に流れる高周波電流を打ち消すことができないが、第1無給電素子の第1無給電導体部の前端と第2無給電素子の第3無給電導体部の後端とが軸方向へわずかに離間対向し、第1無給電素子の第2無給電導体部の前端と第2無給電素子の第4無給電導体部の後端とが軸方向へわずかに離間対向することで、第1無給電素子の軸方向へ延びる第1及び第2無給電導体部に高周波電流が誘起されて第1及び第2無給電導体部の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第2無給電素子の軸方向へ延びる第3及び第4無給電導体部に高周波電流が誘起されて第3及び第4無給電導体部の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第1グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第1及び第3無給電導体部の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合い、第2グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第2及び第4無給電導体部の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合うことで不要電流がキャンセルされ、アンテナにおける放射利得が向上するから、電界の振動方向がアンテナの軸方向と平行する直線偏波の強い電磁界が発生し、高い放射利得を備えたアンテナにすることができ、所定の電界強度を維持した状態で広帯域の電波を広範囲かつ遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことができる。 The front end of the first non-feeding conductor portion of the first non-feeding element faces slightly rearward in the axial direction from the rear end of the third non-feeding conductor portion of the second non-feeding element, and the second non-feeding element of the first non-feeding element. The wideband antenna in which the front end of the feeding conductor portion is slightly separated and opposed to the rear end in the axial direction from the rear end of the fourth non-feeding conductor portion of the second non-feeding element is the first non-feeding conductor portion of the first non-feeding element. The front end and the rear end of the third non-feeding conductor portion of the second non-feeding element come into contact with each other, and the front end of the second non-feeding conductor portion of the first non-feeding element and the fourth non-feeding conductor portion of the second non-feeding element When it comes into contact with the rear end, a high-frequency current is not induced in the first to fourth non-feeding conductors, and the high-frequency current flowing in the first and second ground conductors cannot be canceled. The front end of the first non-feeding conductor portion and the rear end of the third non-feeding conductor portion of the second non-feeding element are slightly separated and opposed in the axial direction, and are opposed to the front end of the second non-feeding conductor portion of the first non-feeding element. By slightly separating and facing the rear end of the fourth non-feeding conductor portion of the second non-feeding element in the axial direction, a high-frequency current is applied to the first and second non-feeding conductor portions extending in the axial direction of the first non-feeding element. Is induced and a high-frequency current flows to the other axial direction of the first and second non-feeding conductors, and a high-frequency current is induced in the third and fourth non-feeding conductors extending in the axial direction of the second non-feeding element. A high-frequency current flows to the other axial direction of the 3rd and 4th non-feeding conductors, and a high-frequency current flowing to one axial direction of the 1st ground conductor and a high-frequency current flowing to the other axial direction of the 1st and 3rd non-feeding conductors. Cancel each other, and the high-frequency current flowing in one axial direction of the second ground conductor and the high-frequency current flowing in the other axial direction of the second and fourth non-feeding conductors cancel each other out, thereby canceling unnecessary current and radiating in the antenna. Since the gain is improved, a strong electromagnetic field with linear polarization in which the vibration direction of the electric current is parallel to the axial direction of the antenna is generated, and the antenna can be made with a high radiation gain, and a predetermined electric current strength is maintained. It is possible to send a wide band radio wave over a wide range and far away (increase the radiation gain).
所定面積を有する板状に成形されて共振用導体の軸方向前方に位置する給電素子を有し、給電素子が給電部に電気的に接続された給電固定部と給電固定部から径方向外方へ延びていて共振用導体の第1共振導体部から軸方向前方に位置する所定面積の第1給電導体部と給電固定部から径方向外方へ延びていて共振用導体の第2共振導体部から軸方向前方に位置する所定面積の第2給電導体部とを有する広帯域アンテナは、給電素子の第1給電導体部の軸方向へ高周波電流が流れ、給電素子の第2給電導体部の軸方向へ高周波電流が流れ、給電素子の第1給電導体部と共振用導体の第1共振導体部とがそれら導体部に誘起された軸方向の高周波電流によって共振するとともに、給電素子の第2給電導体部と共振用導体の第2共振導体部とがそれら導体部に誘起された軸方向の高周波電流によって共振し、それら導体部の共振によって帯域が異なる強い電界強度の複数の共振周波数を得ることができるから、所定の電界強度を維持した状態で広帯域の電波を広範囲かつ遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことができることはもちろん、給電素子の第1及び第2給電導体部と共振用導体の第1及び共振導体部とが共振することで、共振させる周波数帯域を安定化させることができ、アンテナ近傍に金属等の導体からなる障害物が近接或いは存在したとしても、アンテナの共振点が変動することはなく、アンテナの周波数帯域の変化を防ぐことができ、高周波電流を電波に変換する変換効率を維持することができるとともに、設計どおりの周波数帯域の電波を送受信することができる。広帯域アンテナは、給電素子の第1及び第2給電導体部の大きさ(面積)を大きくすることで、不平衡給電材の給電部と共振用導体の第1及び第2共振導体部との共振点の高位への移動を大きくすることができ、給電素子の第1及び第2給電導体部の大きさ(面積)を小さくすることで、不平衡給電材の給電部と共振用導体の第1及び第2共振導体部との共振点の高位への移動を小さくすることができ、給電素子の第1及び第2給電導体部の大きさ(面積)を変更することで、アンテナにおける比帯域(使用周波数帯域)の高位への移動を微調整することができる。 It has a feeding element that is molded into a plate shape with a predetermined area and is located in front of the axial direction of the resonance conductor, and the feeding element is electrically connected to the feeding portion. A first feeding conductor portion having a predetermined area located axially forward from the first resonance conductor portion of the resonance conductor and a second resonance conductor portion of the resonance conductor extending radially outward from the feeding fixing portion. In a broadband antenna having a second feeding conductor portion having a predetermined area located forward in the axial direction from the above, a high-frequency current flows in the axial direction of the first feeding conductor portion of the feeding element, and the axial direction of the second feeding conductor portion of the feeding element. A high-frequency current flows to, and the first feeding conductor portion of the feeding element and the first resonant conductor portion of the resonance conductor resonate with the axial high-frequency current induced in these conductor portions, and the second feeding conductor of the feeding element is resonated. It is possible to obtain a plurality of resonance frequencies with strong electric field strengths in which the band and the second resonance conductor portion of the resonance conductor resonate with each other due to the axial high-frequency current induced in the conductor portions and the bands differ due to the resonance of the conductor portions. Therefore, it is possible to send a wide band radio wave over a wide range and far away (increase the radiation gain) while maintaining a predetermined electric current strength, and of course, the first and second feeding conductors of the feeding element and the resonance conductor are the first. By resonating with 1 and the resonance conductor portion, the frequency band to be resonated can be stabilized, and the resonance point of the antenna fluctuates even if an obstacle made of a conductor such as metal is close or present in the vicinity of the antenna. It is possible to prevent changes in the frequency band of the antenna, maintain the conversion efficiency of converting high-frequency current into radio waves, and transmit and receive radio waves in the frequency band as designed. In the wideband antenna, the size (area) of the first and second feeding conductors of the feeding element is increased, so that the feeding portion of the unbalanced feeding material and the first and second resonance conductors of the resonance conductor resonate with each other. The movement of the point to a higher position can be increased, and by reducing the size (area) of the first and second feeding conductors of the feeding element, the feeding portion of the unbalanced feeding material and the first conductor for resonance can be reduced. The movement of the resonance point with the second resonant conductor portion to a higher position can be reduced, and by changing the size (area) of the first and second feeding conductor portions of the feeding element, the specific band (specific band) in the antenna ( It is possible to fine-tune the movement of the frequency band used to higher levels.
複数の階段状の第1段差部分が形成された第1給電導体部に高周波電流が誘起されて第1給電導体部の後端から前端に向かって軸方向へ高周波電流が流れ、複数の階段状の第2段差部分が形成された第2給電導体部に高周波電流が誘起されて第2給電導体部の後端から前端に向かって軸方向への高周波電流が流れ、第1給電導体部の複数の第1段差部分と共振用導体の第1共振導体部とがそれら導体部に誘起された軸方向の高周波電流によって複数共振するとともに、第2給電導体部の複数の第1段差部分と共振用導体の第2共振導体部とがそれら導体部に誘起された軸方向の高周波電流によって複数共振し、それら導体部の共振によって帯域が異なる強い電界強度の複数の共振周波数を得ることができるから、所定の電界強度を維持した状態で広帯域の電波を広範囲かつ遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことができることはもちろん、複数の第1及び第2段差部分が形成された給電素子の第1及び第2給電導体部と共振用導体の第1及び共振導体部とが共振することで、共振させる周波数帯域を安定化させることができ、アンテナ近傍に金属等の導体からなる障害物が近接或いは存在したとしても、アンテナの共振点が変動することはなく、アンテナの周波数帯域の変化を防ぐことができ、高周波電流を電波に変換する変換効率を維持することができるとともに、設計どおりの周波数帯域の電波を送受信することができる。 A high-frequency current is induced in the first feeding conductor portion in which a plurality of stepped first stepped portions are formed, and a high-frequency current flows axially from the rear end to the front end of the first feeding conductor portion, resulting in a plurality of stepped shapes. A high-frequency current is induced in the second feeding conductor portion in which the second step portion is formed, and a high-frequency current flows in the axial direction from the rear end to the front end of the second feeding conductor portion, and a plurality of the first feeding conductor portions are formed. The first step portion of the above and the first resonance conductor portion of the resonance conductor resonate with a plurality of axial high-frequency currents induced in these conductor portions, and at the same time, resonate with the plurality of first step portions of the second feeding conductor portion. Since the second resonance conductor portion of the conductor resonates a plurality of times due to the high-frequency current in the axial direction induced in the conductor portion, and the resonance of the conductor portion can obtain a plurality of resonance frequencies having strong electric field strengths having different bands. It is possible to send a wide band radio wave over a wide range and far away (increase the radiation gain) while maintaining a predetermined electric current strength, and of course, the first and first power feeding elements in which a plurality of first and second step portions are formed are formed. 2 By resonating the feeding conductor portion with the first resonance conductor portion and the resonance conductor portion, the frequency band to be resonated can be stabilized, and an obstacle made of a conductor such as metal is close to or exists in the vicinity of the antenna. Even so, the resonance point of the antenna does not fluctuate, the change in the frequency band of the antenna can be prevented, the conversion efficiency of converting the high-frequency current into radio waves can be maintained, and the radio waves in the frequency band as designed can be maintained. Can be sent and received.
給電素子の第1給電導体部と第2給電導体部とが不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にある広帯域アンテナは、不平衡給電材の中心軸線に対して線対称の関係にある第1及び第2給電導体部の軸方向へ高周波電流が流れ、給電素子の第1及び第2給電導体部と共振用導体の第1及び第2共振導体部とがそれら導体部に誘起された軸方向の高周波電流によって同一の電解強さで共振し、それら導体部の共振によって帯域が異なる強い電界強度の複数の共振周波数を得ることができるから、所定の電界強度を維持した状態で広帯域の電波を広範囲かつ遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことができることはもちろん、アンテナ近傍に金属等の導体からなる障害物が近接或いは存在したとしても、アンテナの共振点が変動することはなく、アンテナの周波数帯域の変化を防ぐことができ、高周波電流を電波に変換する変換効率を維持することができるとともに、設計どおりの周波数帯域の電波を送受信することができる。 A broadband antenna in which the first feeding conductor portion and the second feeding conductor portion of the feeding element have a line-symmetrical relationship with respect to the central axis of the unbalanced feeding material has a line-symmetrical relationship with respect to the central axis of the unbalanced feeding material. A high-frequency current flows in the axial direction of the first and second feeding conductors in the above, and the first and second feeding conductors of the feeding element and the first and second resonant conductors of the resonance conductor are induced in the conductors. It resonates with the same electrolytic strength due to the high-frequency current in the axial direction, and multiple resonance frequencies with strong electric field strengths in different bands can be obtained by the resonance of these conductors. It is possible to send a wide band radio wave over a wide range and far away (increase the radiation gain), and even if an obstacle made of a conductor such as metal is near or present near the antenna, the resonance point of the antenna does not fluctuate. , The change of the frequency band of the antenna can be prevented, the conversion efficiency of converting the high frequency current into the radio wave can be maintained, and the radio wave of the frequency band as designed can be transmitted and received.
不平衡給電材が軸方向へ延びる第1導体と第1導体の外周面を包被する絶縁体と絶縁体の外周面を包被して軸方向へ延びる第2導体とから形成され、不平衡給電材の給電部が第1導体から形成され、不平衡給電材の無給電部が第1及び第2導体と絶縁体とから形成され、固定用導体が第2導体に電気的に接続され、給電素子が第1導体に電気的に接続されている広帯域アンテナは、第1及び第2共振導体部と第1導体から形成された給電部とが高い効率で容易に共振するとともに、第1及び第2グランド導体部と第1及び第2導体及び絶縁体から形成された無給電部とが高い効率で容易に共振し、複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナにおける比帯域(約100MHz〜約10.0GHz)を大幅に広げることができるのみならず、第1グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第1無給電導体部(及び第3無給電導体部)の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合い、第2グランド導体部の軸方向一方へ流れる高周波電流と第2無給電導体部(及び第4無給電導体部)の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合うことで不要電流がキャンセルされ、アンテナにおける放射利得が向上するから、電界の振動方向がアンテナの軸方向と平行する直線偏波の強い電磁界が発生し、高い放射利得を備えたアンテナにすることができ、所定の電界強度を維持した状態で広帯域の電波を広範囲かつ遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことができる。広帯域アンテナは、第1導体と第2導体との間に絶縁体が介在することにより、インピーダンスを安定に保持することができるとともに、不平衡給電材の第1導体と第2導体とショートを防ぐことができ、それら導体がショートすることによる送受信機の高周波回路の破壊を防ぐことができる。 The unbalanced feeding material is formed of a first conductor extending in the axial direction, an insulator covering the outer peripheral surface of the first conductor, and a second conductor covering the outer peripheral surface of the insulator and extending in the axial direction, and is unbalanced. The feeding part of the feeding material is formed from the first conductor, the non-feeding part of the unbalanced feeding material is formed from the first and second conductors and the insulator, and the fixing conductor is electrically connected to the second conductor. In a broadband antenna in which the feeding element is electrically connected to the first conductor, the first and second resonance conductor portions and the feeding portion formed from the first conductor easily resonate with high efficiency, and the first and second resonant conductors are easily resonated with each other. The second ground conductor portion and the non-feeding portion formed of the first and second conductors and the insulator resonate easily with high efficiency, and it is possible to obtain a plurality of resonance frequencies, and a plurality of obtained resonances can be obtained. Since the frequencies are continuously adjacent to each other in one direction and some of the resonance frequencies overlap with each other, not only the specific band (about 100 MHz to about 10.0 GHz) of the antenna can be significantly widened, but also the first ground conductor portion. The high-frequency current flowing in one axial direction of the The unnecessary current is canceled by canceling the high-frequency current flowing to the other side in the axial direction of the second non-feeding conductor portion (and the fourth non-feeding conductor portion), and the radiation gain in the antenna is improved, so that the vibration direction of the electric field is changed. A strong electromagnetic field with linear polarization parallel to the axial direction of the antenna is generated, and the antenna can be made with a high radiation gain, and a wide band radio wave is sent over a wide range and far away while maintaining a predetermined electric current strength ( Radiation gain can be increased). The wideband antenna can maintain stable impedance by interposing an insulator between the first conductor and the second conductor, and also prevents a short circuit between the first conductor and the second conductor of the unbalanced feeding material. This makes it possible to prevent the high frequency circuit of the transmitter / receiver from being destroyed due to a short circuit between the conductors.
一例として示す広帯域アンテナ10Aの斜視図である図1等の添付の図面を参照し、本発明に係る広帯域アンテナの詳細を説明すると、以下のとおりである。尚、図2は、図1のA−A線端面図であり、図3は、図1のB−B線端面図である。図1では、軸方向を矢印X、径方向を矢印Yで示すとともに、軸方向前方を矢印X1で示し、軸方向後方を矢印X2で示す。図2,3では、厚み方向を矢印Zで示す。図1では、中心軸線S1を点線で示す。
The details of the wideband antenna according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings such as FIG. 1 which is a perspective view of the
広帯域アンテナ10Aは、不平衡給電材11(同軸ケーブル又はセミリジットケーブル)と共振用導体12とグラウンド用導体13と固定用導体14と第1無給電素子15と給電素子16とから形成されている。不平衡給電材11は、所定長さを有して軸方向へ延びている。不平衡給電材11は、軸方向へ延びる棒状の細長い第1導体17(中心金属導体)と、第1導体17の外周面を包被して軸方向へ延びる断面円形の第1絶縁体18と、第1絶縁体18の外周面を包被して軸方向へ延びる断面円筒状の第2導体19(外側金属導体)とから形成されている。不平衡給電材11では、第1導体17の外周面と第1絶縁体18の内周面とが固着され、第1絶縁体18の外周面と第2導体19の内周面とが固着されている。
The
不平衡給電材11は、略λ/4の長さ(所定長さ)に設定された給電部20と、給電部20に繋がる略λ/4の長さ(所定長さ)に設定された無給電部21(無給電部21の長さはλ/4に30mm程度付加可能)とを有する。給電部20は、第1導体17又は第1導体17及び第1絶縁体18から形成され、軸方向へ略直線状に延びている。無給電部21は、第1導体17と第1絶縁体18と第2導体19とから形成され、給電部20から軸方向後方へ略直線状に延びている。
The
尚、不平衡給電材11は、第1導体17や第1絶縁体18、第2導体19に加え、第2導体19の外周面を包被する第2絶縁体(図示せず)を備えていてもよい。この場合、第2導体19の外周面と第2絶縁体の内周面とが固着され、給電部20が第1導体17又は第1導体17及び第1絶縁体18から形成されるとともに、無給電部121第1導体17と第1絶縁体18と第2導体10と第2絶縁体とから形成される。第1導体17や第2導体19には、アルミニウムや銅、合金等の導電性金属を使用することができ、第1絶縁体18や第2絶縁体には、不平衡給電材11のインピーダンスを固定するための材料となる熱可塑性合成樹脂を使用することができ,プラスチック系の誘電率を有するポリテトラフルオロエチレンを使用することが好ましい。
The
共振用導体12は、断面円形の軸方向へ細長い線条であり、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)から作られ、不平衡給電材11の給電部20と共振する。共振用導体12は、給電部20を挟んで給電部20から径方向外方へ離間して並ぶ第1共振導体部22aと第2共振導体部22bとから形成されている。第1共振導体部22a及び第2共振導体部22bは、導電性金属を線状又は棒状に成形することから作られている。
The
第1共振導体部22aは、その基端部が固定用導体14に電気的に連結(固定)されている。第1共振導体部22aは、不平衡給電材11(給電部20)の径方向外方へ離間するとともに、給電部20に並行して固定用導体14から軸方向前方へ延びている。第1共振導体部22aは、不平衡給電材11の給電部20(第1導体17(中心金属導体))と共振する。第2共振導体部22bは、その基端部が固定用導体14に電気的に連結(固定)されている。第2共振導体部22bは、不平衡給電材11(給電部20)を挟んで第1共振導体部22aの反対側に位置し、不平衡給電材11の径方向外方へ離間するとともに、給電部20に並行して固定用導体14から軸方向前方へ延びている。第2共振導体部22aは、不平衡給電材11の給電部20(第1導体17(中心金属導体))と共振する。
The base end portion of the first
第1共振導体部22aは、固定用導体14から軸方向前方へ向かって不平衡給電材11(給電部20)から次第に離間するように円弧を画いている。第2共振導体部22bは、固定用導体14から軸方向前方へ向かって不平衡給電材11(給電部20)から次第に離間するように円弧を画いている。尚、第1共振導体部22aが固定用導体14から軸方向前方へ向かって不平衡給電材11(給電部20)から次第に離間するように直状に延びていてもよく、第2共振導体部22bが固定用導体14から軸方向前方へ向かって不平衡給電材11(給電部20)から次第に離間するように直状に延びていてもよい。この場合、第1及び第2共振導体部22a,22bが不平衡給電材11(給電部20)に対して所定の角度で軸方向前方へ向かって末広がりに傾斜する。
The first
第1共振導体部22aと第2共振導体部22bとは、不平衡給電材11の中心軸線S1に対して線対称(面対称)の関係にあり、それらの断面形状が同一であるとともに、それらの軸方向の長さL1が同一である。更に、不平衡給電材11の中心軸線S1(給電部20の中心)に対する第1共振導体部22a(内側縁)の径方向の離間寸法L2と第2共振導体部22b(内側縁)の径方向の離間寸法L2とが同一である。不平衡給電材11の給電部20は、第1及び第2共振導体部22a,22bと並行して延びる並行部分23と、並行部分23に繋がって第1及び第2共振導体部22a,22bから軸方向前方へ延出する延出部分24とを有する。
The first
グラウンド用導体13は、断面円形の軸方向へ細長い線条であり、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)から作られ、不平衡給電材11の無給電部21と共振する。グランド用導体14は、無給電部21を挟んで無給電部21から径方向外方へ離間して並ぶ第1グランド導体部25aと第2グランド導体部25bとから形成されている。第1グランド導体部25a及び第2グランド導体部25bは、導電性金属を線状又は棒状に成形することから作られている。
The
第1グランド導体部25aは、その基端部が固定用導体14に電気的に連結(固定)されている。第1グランド導体部25aは、不平衡給電材11(無給電部21)の径方向外方へ離間するとともに、固定用導体14から軸方向後方へ延びている。第1グラウンド導体部25a(グランド用導体13)は、第1共振導体部22a(共振用導体12)と一体になり、第1共振導体部22aに繋がっている。第1グラウンド導体部25aは、固定用導体14から軸方向後方へ向かって不平衡給電材11(無給電部21)から次第に離間するように所定の角度で末広がりに傾斜して延びる傾斜部分26aと、傾斜部分26aから軸方向後方へ向かって不平衡給電材11(無給電部21)と並行して延びる直状部分27aとを有する。第1グランド導体部25a(傾斜部分26a、直状部分27a)は、不平衡給電材11の無給電部21(第2導体19(外側金属導体))と共振する。
The base end portion of the first
第2グランド導体部25bは、その基端部が固定用導体14に電気的に連結(固定)されている。第2グランド導体部25bは、不平衡給電材11(給電部21)を挟んで第1グランド導体部25aの反対側に位置し、不平衡給電材11の径方向外方へ離間するとともに、固定用導体14から軸方向後方へ延びている。第2グラウンド導体部25b(グランド用導体13)は、第2共振導体部22b(共振用導体12)と一体になり、第2共振導体部22bに繋がっている。第2グラウンド導体部25bは、固定用導体14から軸方向後方へ向かって不平衡給電材11(給電部21)から次第に離間するように所定の角度で末広がりに傾斜して延びる傾斜部分26bと、傾斜部分26bから軸方向後方へ向かって不平衡給電材11(無給電部21)と並行して延びる直状部分27bとを有する。第2グランド導体部25b(傾斜部分26b、直状部分27b)は、不平衡給電材11の無給電部21(第2導体19(外側金属導体))と共振する。
The base end portion of the second
第1グランド導体部25aと第2グランド導体部25bとは、不平衡給電材11の中心軸線S1に対して線対称(面対称)の関係にあり、それらの断面形状が同一であるとともに、それらの軸方向の長さL3が同一である。更に、不平衡給電材11の中心軸線S1(無給電部21の中心)に対する第1グランド導体部25a(内側縁)の径方向の離間寸法L4と第2グランド導体部25b(内側縁)の径方向の離間寸法L4とが同一である。不平衡給電材11の無給電部21は、第1及び第2グランド導体部25a,25bと並行して延びる並行部分28と、並行部分28につながって第1及び第2グランド導体部25a,25bから軸方向後方へ延出する延出部分29とを有する。無給電部21の延出部分29の後端(不平衡給電材11の後端)には、コネクタ30が取り付けられている。
The first
固定用導体14は、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)から作られ、リング状に成形されている。固定用導体14は、共振用導体12(第1及び第2共振導体部22a,22b)及びグランド用導体13(第1及び第2グランド導体部25a,25b)の間に位置し、不平衡給電材11(給電部20と無給電部21との境界近傍に位置する無給電部21の第2導体19(外側金属導体))に溶接(半田付け等)(固定手段)によって固定(連結)され、不平衡給電材11に電気的に接続されている。
The fixing
第1無給電素子15は、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)から作られ、第1グランド導体部25aと第2グランド導体部25bとの間に位置している。第1無給電素子15は、第1無給電固定部31と第1無給電導体部32と第2無給電導体部33とから形成されている。第1無給電素子15では、第1無給電固定部31と第1無給電導体部32と第2無給電導体部33とが一体に成形されている。第1無給電固定部31は、径方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、第1グランド導体部25aの後端と第2グランド導体部25bの後端との間に位置している。第1無給電固定部31は、不平衡給電材11(無給電部21の第2導体19(外側金属導体))に加締められることで不平衡給電材11に固定(連結)され、不平衡給電材11に電気的に接続されている。尚、第1無給電固定部31が不平衡給電材11(無給電部21の第2導体19(外側金属導体))に溶接(半田付け等)(固定手段)によって固定(連結)されていてもよい。
The first
第1無給電導体部32は、軸方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、不平衡給電材11(無給電部21)と第1グランド導体部25aとの間に位置し、不平衡給電材11(無給電部21)の径方向外方へ離間するとともに、第1グランド導体部25aの径方向内方へ離間している。第1無給電導体部32は、その基端部が第1無給電固定部31に繋がり、不平衡給電材11の無給電部21に並行して第1無給電固定部31から軸方向前方へ延びている。第1無給電導体部32は、軸方向の長さL5がλ/8〜λ/16である。第1無給電導体部32は、第1グランド導体部25aの直状部分27aと並行している。第1無給電導体部32には、第1グランド導体部25aに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆向き(軸方向他方)へ高周波電流が流れる。
The first
第2無給電導体部33は、軸方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、不平衡給電材11(無給電部21)を挟んで第1無給電導体部32の反対側に位置するとともに、不平衡給電材11(無給電部21)と第2グランド導体部25bとの間に位置し、不平衡給電材11の径方向外方へ離間するとともに、第2グランド導体部25bの径方向内方へ離間している。第2無給電導体部33は、その基端部が第1無給電固定部31に繋がり、不平衡給電材11の無給電部21に並行して第1無給電固定部31から軸方向前方へ延びている。第2無給電導体部33は、軸方向の長さL5がλ/8〜λ/16である。第2無給電導体部33は、第2グランド導体部25bの直状部分27bと並行している。第2無給電導体部33には、第2グランド導体部25bに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆向き(軸方向他方)へ高周波電流が流れる。尚、第1無給電固定部31が固定用導体14と同様にリング状に成形され、第1無給電導体部32及び第2無給電導体部33が第1及び第2共振導体部22a,22bや第1及び第2グランド導体部25a,25bと同様に線条(線状又は棒状)に成形されていてもよい。
The second
第1無給電導体部32と第2無給電導体部33とは、不平衡給電材11(無給電部21)の中心軸線S1(無給電部21の中心)に対して線対称(面対称)の関係にあり、それらの断面形状が同一であるとともに、それらの軸方向の長さL5が同一である。更に、不平衡給電材11の中心軸線S1に対する第1無給電導体部32(内側縁)の径方向の離間寸法L6と第2無給電導体部33(内側縁)の径方向の離間寸法L6とが同一である。第1無給電素子15では、第1無給電導体部32の軸方向の長さL5に第2無給電導体部33の軸方向の長さL5を加えた長さがλ/4である。
The first
給電素子16は、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)から作られ、所定面積を有する薄板状に成形されている。給電素子16は、共振用導体12(第1共振導体部22a及び第2共振導体部22b)の軸方向前方に位置(離間)し、不平衡給電材11(給電部21)の前端部34に設置されている。給電素子16は、給電固定部35と第1給電導体部36と第2給電導体部37とから形成されている。給電固定部35は、不平衡給電材11(第1導体17(中心金属導体))に加締められることで不平衡給電材11の前端部34に固定(連結)され、不平衡給電材11(第1導体17(中心金属導体))に電気的に接続されている。尚、給電固定部35が不平衡給電材11(第1導体17(中心金属導体))に溶接(半田付け等)(固定手段)によって固定(連結)されていてもよい。
The
第1給電導体部36は、径方向へ長い所定面積の薄板状に成形され、共振用導体12(第1共振導体部25a及び第2共振導体部25b)の軸方向前方に位置(離間)し、給電固定部35(不平衡給電材11の前端部34)から径方向外方へ延びている。第1給電導体部36の後端部38の外周縁には、後端部38の円弧を画く後端から径方向へ直状に延びる前端に向かって階段状に並ぶ(階段状に凹む)同形同大の複数の第1段差部分39が形成されている。第1給電導体部36は、共振用導体12の第1共振導体部22aと共振する。
The first
第2給電導体部37は、径方向へ長い所定面積の薄板状に成形され、共振用導体12(第1共振導体部25a及び第2共振導体部25b)の軸方向前方に位置(離間)し、給電固定部35(不平衡給電材11の前端部34)から径方向外方へ延びている。第2給電導体部37の後端部38の外周縁には、後端部38の円弧を画く後端から径方向へ直状に延びる前端に向かって階段状に並ぶ(階段状に凹む)同形同大の複数の第2段差部分40が形成されている。第2給電導体部37は、共振用導体12の第2共振導体部25bと共振する。第1給電導体部36と第2給電導体部37とは、不平衡給電材の中心軸線S1(給電部20の中心)に対して線対称の関係にあり、それらの平面形状が同一(同形同大)であるとともに、それらの面積が同一である。
The second
図4は、他の一例として示す広帯域アンテナ10Bの斜視図である。図4では、軸方向を矢印X、径方向を矢印Yで示すとともに、軸方向前方を矢印X1で示し、軸方向後方を矢印X2で示す。図4の広帯域アンテナ10Bが図1のそれと異なるところは、第2無給電素子41を有する点にあり、その他の構成は図1の広帯域アンテナ10Aのそれらと同一であるから、図1と同一の符号を付すとともに、図1の広帯域アンテナ10Aの説明を援用することで、この広帯域アンテナ10Bのその他の構成の説明は省略する。
FIG. 4 is a perspective view of the
広帯域アンテナ10Bは、不平衡給電材11(同軸ケーブル又はセミリジットケーブル)と共振用導体12とグラウンド用導体13と固定用導体14と第1無給電素子15と第2無給電素子41と給電素子16とから形成されている。不平衡給電材11や共振用導体12、グラウンド用導体13、固定用導体14、第1無給電素子15、給電素子16は、図1の広帯域アンテナ10Aのそれらと同一である。
The
第2無給電素子41は、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)から作られ、第1グランド導体部25aと第2グランド導体部25bとの間であって第1無給電素子15の軸方向前方に位置し、第1無給電素子15に対向している。第2無給電素子41は、第2無給電固定部42と第3無給電導体部43と第4無給電導体部44とから形成されている。第2無給電素子41では、第2無給電固定部42と第3無給電導体部43と第4無給電導体部44とが一体に成形されている。第2無給電固定部42は、径方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、第1グランド導体部25aの傾斜部分26aと第2グランド導体部25bの傾斜部分26bとの間に位置している。第2無給電固定部41は、不平衡給電材11(無給電部21の第2導体19(外側金属導体))に加締められることで不平衡給電材11に固定(連結)され、不平衡給電材11に電気的に接続されている。尚、第2無給電固定部42が不平衡給電材11(無給電部21の第2導体19(外側金属導体))に溶接(半田付け等)(固定手段)によって固定(連結)されていてもよい。
The second
第3無給電導体部43は、軸方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、不平衡給電材11(無給電部21)と第1グランド導体部25aとの間に位置しつつ、第1無給電導体部32の軸方向前方に位置している。第3無給電導体部43は、不平衡給電材11(無給電部21)の径方向外方へ離間するとともに、第1グランド導体部25aの径方向内方へ離間している。第3無給電導体部43は、その基端部が第2無給電固定部42に繋がり、不平衡給電材11の無給電部21に並行して第2無給電固定部42から軸方向後方へ延びている。第3無給電導体部43は、第1グランド導体部25aの並行部分27aと並行している。第3無給電導体部43には、第1グランド導体部25aに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆向き(軸方向他方)へ高周波電流が流れる。
The third
第4無給電導体部44は、軸方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、不平衡給電材11(無給電部21)を挟んで第3無給電導体部43の反対側に位置するとともに、不平衡給電材11(無給電部21)と第2グランド導体部25bとの間に位置しつつ、第2無給電導体部33の軸方向前方に位置している。第4無給電導体部44は、不平衡給電材11(無給電部21)の径方向外方へ離間するとともに、第2グランド導体部25bの径方向内方へ離間している。第4無給電導体部44は、その基端部が第2無給電固定部42に繋がり、不平衡給電材11の無給電部21に並行して第2無給電固定部42から軸方向後方へ延びている。第4無給電導体部44は、第2グランド導体部25bの並行部分27bと並行している。第4無給電導体部44には、第2グランド導体部25bに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆向き(軸方向他方)へ高周波電流が流れる。尚、第1無給電固定部31や第2無給電固定部42が固定用導体14と同様にリング状に成形され、第1無給電導体部32及び第2無給電導体部33や第3無給電導体部43及び第4無給電導体部44が第1及び第2共振導体部22a,22bや第1及び第2グランド導体部25a,25bと同様に線条(線状又は棒状)に成形されていてもよい。
The fourth
第3無給電導体部43と第4無給電導体部44とは、不平衡給電材11の中心軸線S1(無給電部21の中心)に対して線対称(面対称)の関係にあり、それらの断面形状が同一であるとともに、それらの軸方向の長さL7が同一である。更に、不平衡給電材11の中心軸線S1に対する第3無給電導体部43(内側縁)の径方向の離間寸法L8と第4無給電導体部44(内側縁)の径方向の離間寸法L8とが同一である。
The third
広帯域アンテナ10Bでは、第1無給電導体部32の軸方向の長さL5及び第2無給電導体部33の軸方向の長さL5がλ/8〜λ/16であり、第3無給電導体部43の軸方向の長さL7及び第4無給電導体部44の軸方向の長さL7がλ/8〜λ/16である。第1無給電導体部32の軸方向の長さL5及び第2無給電導体部33の軸方向の長さL5がλ/8であり、第3無給電導体部43の軸方向の長さL7及び第4無給電導体部44の軸方向の長さL7がλ/8である場合、第1無給電導体部32の長さL5に第2無給電導体部33の長さL5を加えた長さ(2×L5)がλ/4であり、第3無給電導体部43の長さL7に第4無給電導体部44の長さL7を加えた長さ(2×L7)がλ/4である。又、第1無給電導体部32の軸方向の長さL5及び第2無給電導体部33の軸方向の長さL5がλ/16であり、第3無給電導体部43の軸方向の長さL7及び第4無給電導体部44の軸方向の長さL7がλ/16である場合、第1無給電導体部32の長さL5に第2無給電導体部33の長さL5を加えた長さ(2×L5)がλ/8であり、第3無給電導体部43の長さL7に第4無給電導体部44の長さL7を加えた長さ(2×L7)がλ/8であり、第1及び第2無給電導体部32,33の軸方向の長さ(2×L5)に第3及び第4無給電導体部43,44の軸方向の長さ(2×L7)を加えた長さがλ/4である。
In the
広帯域アンテナ10Bでは、第1無給電素子15の第1無給電導体部32の前端45が第2無給電素子41の第3無給電導体部43の後端46から軸方向後方へわずかに離間(1〜5mmの範囲)し、第1無給電導体部32の前端45と第3無給電導体部43の後端46との間にクリアランス(わずかな隙間)が形成されている。第1無給電素子15の第2無給電導体部33の前端45が第2無給電素子41の第4無給電導体部44の後端46から軸方向後方へわずかに離間(1〜5mmの範囲)し、第2無給電導体部33の前端45と第4無給電導体部44の後端46との間にクリアランス(わずかな隙間)が形成されている。
In the
尚、図8の広帯域アンテナ10Dと同様に、第1無給電導体部が上となり第3無給電導体部が下となった状態で、第1無給電導体部と第3無給電導体部とが広帯域アンテナの厚み方向へ離間対向して並び、第2無給電導体部が上となり第4無給電導体部が下となった状態で、第2無給電導体部と第4無給電導体部とが広帯域アンテナの厚み方向へ離間対向して並んでいてもよい。
Similar to the
図5は、他の一例として示す広帯域アンテナ10Cの斜視図であり、図6は、図5のC−C線端面図であり、図7は、図5のD−D線端面図である。図5では、軸方向を矢印X、径方向を矢印Yで示すとともに、軸方向前方を矢印X1で示し、軸方向後方を矢印X2で示す。図6,7では、厚み方向を矢印Zで示す。図5では、中心軸線S1を点線で示す。図5の広帯域アンテナ10Cが図1のそれと異なるところは、共振用導体12とグラウンド用導体13と固定用導体14とが矩形の薄板状に成形されている点にあり、その他の構成は図1の広帯域アンテナ10Aのそれらと同一であるから、図1の広帯域アンテナ10Aの説明を援用することで、広帯域アンテナ10Cのその他の構成の説明は省略する。
5 is a perspective view of the
広帯域アンテナ10Cは、不平衡給電材11(同軸ケーブル又はセミリジットケーブル)と共振用導体12とグラウンド用導体13と固定用導体14と第1無給電素子15と給電素子16とから形成されている。不平衡給電材11や第1無給電素子15、給電素子16は、図1の広帯域アンテナ10Aのそれらと同一である。共振用導体12は、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)から作られ、所定の厚みを有する所定面積の薄板状に成形されている。共振用導体12は、不平衡給電材11の給電部20と共振する。共振用導体12は、給電部20を挟んで径方向へ離間して並ぶ第1共振導体部22aと第2共振導体部22bとから形成されている。
The
第1共振導体部22aは、導電性金属を所定面積の矩形薄板状に成形することから作られ、その平面形状が軸方向へ長い長方形である。第1共振導体部22aは、その基端部が固定用導体14に電気的に連結(固定)されている。第1共振導体部22aは、不平衡給電材11(給電部20)の径方向外方へ離間するとともに、給電部20に並行して固定用導体14から軸方向前方へ直状に延びている。第1共振導体部22aは、不平衡給電材11の給電部20(第1導体17(中心金属導体))と共振する。
The first
第2共振導体部22bは、導電性金属を所定面積の矩形薄板状に成形することから作られ、その平面形状が軸方向へ長い長方形である。第2共振導体部22bは、その基端部が固定用導体14に電気的に固定(連結)されている。第2共振導体部22bは、不平衡給電材11(給電部20)を挟んで第1共振導体部22aの反対側に位置し、不平衡給電材11の径方向外方へ離間するとともに、給電部20に並行して固定用導体14から軸方向前方へ延びている。第2共振導体部22aは、不平衡給電材11の給電部20(第1導体17(中心金属導体))と共振する。
The second
第1共振導体部22aと第2共振導体部22bとは、不平衡給電材11の中心軸線S1(給電部20の中心)に対して線対称(面対称)の関係にあり、それらの平面形状が同一であるとともに、それらの軸方向の長さL1が同一である。更に、不平衡給電材11の中心軸線S1に対する第1共振導体部22a(内側縁)の径方向の離間寸法L2と第2共振導体部22b(内側縁)の径方向の離間寸法L2とが同一である。
The first
グラウンド用導体13は、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)から作られ、所定の厚みを有する所定面積の薄板状に成形されている。グラウンド用導体13は、不平衡給電材11の無給電部21と共振する。グランド用導体14は、無給電部21を挟んで径方向へ離間して並ぶ第1グランド導体部25aと第2グランド導体部25bとから形成されている。
The
第1グランド導体部25aは、導電性金属を所定面積の矩形薄板状に成形することから作られ、その平面形状が軸方向へ長い長方形である。第1グランド導体部25aは、第1共振導体部22a(共振用導体12)と一体になり、その基端部が固定用導体14に電気的に連結(固定)されている。第1グランド導体部25aは、不平衡給電材11(給電部20)の径方向外方へ離間するとともに、給電部20に並行して固定用導体14から軸方向後方へ延びている。第1グランド導体部25aは、不平衡給電材11の無給電部21(第2導体19(外側金属導体))と共振する。
The first
第2グランド導体部25bは、導電性金属を所定面積の矩形薄板状に成形することから作られ、その平面形状が軸方向へ長い長方形である。第2グランド導体部25bは、第2共振導体部22b(共振用導体12)と一体になり、その基端部が固定用導体14に電気的に連結(固定)されている。第2グランド導体部25bは、不平衡給電材11(給電部21)の径方向外方へ離間するとともに、給電部21に並行して固定用導体14から軸方向後方へ延びている。第2グランド導体部25bは、不平衡給電材11の無給電部21(第2導体19(外側金属導体))と共振する。
The second
第1グランド導体部25aと第2グランド導体部25bとは、不平衡給電材11の中心軸線S1(無給電部21の中心)に対して線対称(面対称)の関係にあり、それらの平面形状が同一であるとともに、それらの軸方向の長さL3が同一である。更に、不平衡給電材11の中心軸線S1に対する第1グランド導体部25a(内側縁)の径方向の離間寸法L4と第2グランド導体部25b(内側縁)の径方向の離間寸法L4とが同一である。
The first
固定用導体14は、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)を所定面積の矩形薄板状に成形することから作られ、その平面形状が径方向へ長い長方形である。固定用導体14は、共振用導体12(第1及び第2共振導体部22a,22b)及びグランド用導体13(第1及び第2グランド導体部25a,25b)の間に位置し、不平衡給電材11(給電部20と無給電部21との境界近傍に位置する無給電部21の第2導体19(外側金属導体))に加締められることで不平衡給電材11に固定(連結)され、不平衡給電材11に電気的に接続されている。尚、固定用導体14が不平衡給電材11(給電部20と無給電部21との境界近傍に位置する無給電部21の第2導体19(外側金属導体))に溶接(半田付け等)(固定手段)によって固定(連結)されていてもよい。又、第1無給電固定部31が図1の固定用導体14と同様にリング状に成形され、第1無給電導体部32及び第2無給電導体部33が図1の第1及び第2共振導体部22a,22bや第1及び第2グランド導体部25a,25bと同様に線条(線状又は棒状)に成形されていてもよい。
The fixing
図8は、他の一例として示す広帯域アンテナ10Dの斜視図であり、図9は、図8のE−E線端面図である。図8では、軸方向を矢印X、径方向を矢印Yで示すとともに、軸方向前方を矢印X1で示し、軸方向後方を矢印X2で示す。図9では、厚み方向を矢印Zで示す。図8の広帯域アンテナ10Dが図5のそれと異なるところは、第2無給電素子41を有する点にあり、その他の構成は図5の広帯域アンテナ10Cのそれらと同一であるから、図1と同一の符号を付すとともに、図1の広帯域アンテナ10A及び図5の広帯域アンテナ10Cの説明を援用することで、この広帯域アンテナ10Dのその他の構成の説明は省略する。
FIG. 8 is a perspective view of the
広帯域アンテナ10Dは、不平衡給電材11(同軸ケーブル又はセミリジットケーブル)と共振用導体12とグラウンド用導体13と固定用導体14と第1無給電素子15と第2無給電素子41と給電素子16とから形成されている。不平衡給電材11や第1無給電素子15、給電素子16は、図1の広帯域アンテナ10Aのそれらと同一であり、共振用導体12やグラウンド用導体13、固定用導体14は、図5の広帯域アンテナ10Cのそれらと同一である。第2無給電素子41は、図4の広帯域アンテナ10Bのそれと同一である。
The
第1無給電素子15の第1無給電導体部32は、軸方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、不平衡給電材11(無給電部)21と矩形薄板状の第1グランド導体部25aとの間に位置し、不平衡給電材11の径方向外方へ離間するとともに、第1グランド導体部25aの径方向内方へ離間し、不平衡給電材11の無給電部21に並行して第1無給電固定部31から軸方向前方へ延びている。第1無給電導体部32は、矩形薄板状の第1グランド導体部25aと並行している。第1無給電導体部32には、第1グランド導体部25aに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆向き(軸方向他方)へ高周波電流が流れる。
The first
第1無給電素子15の第2無給電導体部33は、軸方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、不平衡給電材11(無給電部21)を挟んで第1無給電導体部32の反対側に位置するとともに、不平衡給電材11と矩形薄板状の第2グランド導体部25bとの間に位置し、不平衡給電材11の径方向外方へ離間するとともに、第2グランド導体部25bの径方向内方へ離間している。第2無給電導体部33は、不平衡給電材11の無給電部21に並行して第1無給電固定部31から軸方向前方へ延びている。第2無給電導体部33は、矩形薄板状の第2グランド導体部25bの並行部分と並行している。第2無給電導体部33には、第2グランド導体部25bに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆向き(軸方向他方)へ高周波電流が流れる。
The second
第2無給電素子41の第3無給電導体部43は、軸方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、不平衡給電材11(無給電部21)と矩形薄板状の第1グランド導体部25aとの間に位置しつつ、第1無給電導体部32の軸方向前方に位置し、不平衡給電材11の径方向外方へ離間するとともに、第1グランド導体部25aの径方向内方へ離間している。第3無給電導体部43は、不平衡給電材11の無給電部21に並行して第2無給電固定部42から軸方向後方へ延びている。第3無給電導体部43は、矩形薄板状の第1グランド導体部25aと並行している。第3無給電導体部43には、第1グランド導体部25aに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆向き(軸方向他方)へ高周波電流が流れる。
The third
第2無給電素子41の第4無給電導体部44は、軸方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、不平衡給電材11(無給電部21)を挟んで第3無給電導体部43の反対側に位置するとともに、不平衡給電材11と第2グランド導体部25bとの間に位置しつつ、第2無給電導体部33の軸方向前方に位置している。第4無給電導体部44は、不平衡給電材11(無給電部21)の径方向外方へ離間するとともに、第2グランド導体部25bの径方向内方へ離間している。第4無給電導体部44は、不平衡給電材11の無給電部21に並行して第2無給電固定部42から軸方向後方へ延びている。第4無給電導体部44は、矩形薄板状の第2グランド導体部25bと並行している。第4無給電導体部44には、第2グランド導体部25bに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆向き(軸方向他方)へ高周波電流が流れる。
The fourth
広帯域アンテナ10Dでは、第1無給電導体部32の軸方向の長さL5及び第2無給電導体部33の軸方向の長さL5がλ/8〜λ/16であり、第3無給電導体部43の軸方向の長さL7及び第4無給電導体部44の軸方向の長さL7がλ/8〜λ/16である。第1無給電導体部32の軸方向の長さL5及び第2無給電導体部33の軸方向の長さL5がλ/8であり、第3無給電導体部43の軸方向の長さL7及び第4無給電導体部44の軸方向の長さL7がλ/8である場合、第1無給電導体部32の長さL5に第2無給電導体部33の長さL5を加えた長さ(2×L5)がλ/4であり、第3無給電導体部43の長さL7に第4無給電導体部44の長さL7を加えた長さ(2×L7)がλ/4である。又、第1無給電導体部32の軸方向の長さL5及び第2無給電導体部33の軸方向の長さL5がλ/16であり、第3無給電導体部43の軸方向の長さL7及び第4無給電導体部44の軸方向の長さL7がλ/16である場合、第1無給電導体部32の長さL5に第2無給電導体部33の長さL5を加えた長さ(2×L5)がλ/8であり、第3無給電導体部43の長さL7に第4無給電導体部44の長さL7を加えた長さ(2×L7)がλ/8であり、第1及び第2無給電導体部32,33の軸方向の長さ(2×L5)に第3及び第4無給電導体部43,44の軸方向の長さ(2×L7)を加えた長さがλ/4である。
In the
第1無給電素子と第2無給電素子とは、第1無給電導体部が上となり第3無給電導体部が下となった状態で、第1無給電導体部と第3無給電導体部とが広帯域アンテナの厚み方向へ離間対向して並び、第1無給電導体部と第3無給電導体部とが厚み方向へ部分的に重なっている。第1無給電導体部と第3無給電導体部とは、厚み方向へわずかに離間(1〜3mmの範囲)している。又、第2無給電導体部が上となり第4無給電導体部が下となった状態で、第2無給電導体部と第4無給電導体部とが広帯域アンテナの厚み方向へ離間対向して並び、第2無給電導体部と第4無給電導体部とが厚み方向へ部分的に重なっている。第2無給電導体部と第4無給電導体部とは、厚み方向へわずかに離間(1〜3mmの範囲)している。尚、第3無給電導体部が上となり第1無給電導体部が下となり、第4無給電導体部が上となり第2無給電導体部が下となった状態で、それら導体部が厚み方向へ離間対向して並んでいてもよい。 The first non-feeding element and the second non-feeding element are the first non-feeding conductor portion and the third non-feeding conductor portion in a state where the first non-feeding conductor portion is on the top and the third non-feeding conductor portion is on the bottom. Are lined up so as to be separated from each other in the thickness direction of the broadband antenna, and the first non-feeding conductor portion and the third non-feeding conductor portion partially overlap in the thickness direction. The first non-feeding conductor portion and the third non-feeding conductor portion are slightly separated in the thickness direction (range of 1 to 3 mm). Further, in a state where the second non-feeding conductor portion is on the top and the fourth non-feeding conductor portion is on the bottom, the second non-feeding conductor portion and the fourth non-feeding conductor portion are separated and opposed to each other in the thickness direction of the broadband antenna. The second non-feeding conductor portion and the fourth non-feeding conductor portion partially overlap each other in the thickness direction. The second non-feeding conductor portion and the fourth non-feeding conductor portion are slightly separated in the thickness direction (range of 1 to 3 mm). In a state where the third non-feeding conductor portion is on the top, the first non-feeding conductor portion is on the bottom, the fourth non-feeding conductor portion is on the top, and the second non-feeding conductor portion is on the bottom, these conductor portions are in the thickness direction. They may be lined up so as to be separated from each other.
尚、図4の広帯域アンテナ10Bと同様に、第1無給電素子15の第1無給電導体部32の前端45が第2無給電素子41の第3無給電導体部43の後端46から軸方向後方へわずかに離間(1〜5mmの範囲)し、第1無給電素子15の第2無給電導体部33の前端45が第2無給電素子41の第4無給電導体部44の後端46から軸方向後方へわずかに離間(1〜5mmの範囲)していてもよい。
Similar to the
図10は、他の一例として示す広帯域アンテナ10Eの斜視図であり、図11は、図10のF−F線端面図であり、図12は、図10のG−G線端面図である。図10では、軸方向を矢印X、径方向を矢印Yで示すとともに、軸方向前方を矢印X1で示し、軸方向後方を矢印X2で示す。図11,12では、厚み方向を矢印Zで示す。図10では、中心軸線S1を点線で示す。広帯域アンテナ10Eは、誘電体基板47と不平衡給電材11(同軸ケーブルまたはセミリジットケーブル)と共振用導体12とグランド用導体13と固定用導体14と第1無給電素子15と給電素子16とから形成されている。
10 is a perspective view of the
誘電体基板47は、所定の誘電率を有するガラスエポキシから作られている。誘電体基板47は、所定の厚みを有する板状に成形され、その平面形状が軸方向へ長い方形(長方形)である。誘電体基板47は、不平衡給電材11が位置する一方の面48(上面)と、その反対側に位置する他方の面49(下面)とを有する。誘電体基板47は、広帯域アンテナ10Eにおいて電荷を蓄積する容量性(コンデンサ)として機能する。誘電体基板47は、ガラスエポキシの他に、所定の誘電率を有する熱可塑性合成樹脂や熱硬化性合成樹脂から作ることもできる。
The
不平衡給電材11は、図1の広帯域アンテナ10Aのそれと同一である。共振用導体12は、不平衡給電材11の給電部20を挟んで径方向へ離間して並ぶ第1共振導体部22aと第2共振導体部22bとから形成されている。第1共振導体部22aは、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)から作られ、所定面積を有する矩形薄板状に成形されている。第1共振導体部22aは、その基端部が固定用導体14に電気的に連結(固定)され、不平衡給電材11(給電部20)の径方向外方へ離間するとともに、給電部20に並行して固定用導体14から軸方向前方へ延びている。第1共振導体部22aは、不平衡給電材11の給電部20(第1導体17(中心金属導体))と共振する。
The
第2共振導体部22bは、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)から作られ、所定面積を有する矩形薄板状に成形されている。第2共振導体部22bは、その基端部が固定用導体14に電気的に連結(固定)され、不平衡給電材11(給電部20)を挟んで第1共振導体部22aの反対側に位置し、不平衡給電材11の径方向外方へ離間するとともに、給電部20に並行して固定用導体14から軸方向前方へ延びている。第2共振導体部22bは、不平衡給電材11の給電部20(第1導体17(中心金属導体))と共振する。
The second
第1共振導体部22a及び第2共振導体部22bは、誘電体基板47の一方の面48(上面)に接合(固定)されている。第1及び第2共振導体部22a,22bは、それらが不平衡給電材11の中心軸線S1(給電部20の中心)に対して線対称(面対称)の関係にあり、それらの平面形状が同形同大であり、それらの軸方向の長さL1が同一である。更に、不平衡給電材11の中心軸線S1(給電部17の中心)に対する第1共振導体部22a(内側縁)の径方向の離間寸法L2と第2共振導体部22b(内側縁)の径方向の離間寸法L2とが同一である。不平衡給電材11の給電部17は、第1及び第2共振導体部22a,22bと並行して延びる並行部分23と、並行部分23に繋がって第1及び第2共振導体部22a,22bから軸方向前方へ延出する延出部分24とを有する。
The first
グランド用導体13は、無給電部21を挟んで径方向へ離間して並ぶ第1グランド導体部25aと第2グランド導体部25bとから形成されている。第1グランド導体部25aは、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)から作られ、所定面積を有する軸方向へ長い矩形薄板状に成形されている。第1グランド導体部25aは、その基端部が固定用導体14に電気的に連結(固定)され、不平衡給電材11(無給電部21)の径方向外方へ離間するとともに、無給電部21に並行して固定用導体14から軸方向後方へ延びている。第1グランド導体部25aは、不平衡給電材11の無給電部21(第2導体19(外側金属導体))と共振する。
The
第2グランド導体部25bは、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)から作られ、所定面積を有する軸方向へ長い矩形薄板状に成形されている。第2グランド導体部25bは、その基端部が固定用導体13に電気的に連結(固定)され、不平衡給電材11(無給電部21)を挟んで第1グランド導体部25aの反対側に位置し、不平衡給電材11の径方向外方へ離間するとともに、無給電部21に並行して固定用導体14から軸方向後方へ延びている。第2グランド導体部25bは、不平衡給電材11の無給電部21(第2導体19(外側金属導体))と共振する。
The second
第1グランド導体部25a及び第2グランド導体部25bは、誘電体基板47の一方の面48(上面)に接合(固定)されている。第1及び第2グランド導体部25a,25bは、それらが不平衡給電材11の中心軸線S1(無給電部21の中心)に対して線対称(面対称)の関係にあり、それらの平面形状が同形同大であり、それらの軸方向の長さL3が同一である。更に、不平衡給電材11の中心軸線S1(無給電部21の中心)に対する第1グランド導体部25a(内側縁)の径方向の離間寸法L4と第2グランド導体部25b(内側縁)の径方向の離間寸法L4とが同一である。
The first
不平衡給電材11の無給電部21は、第1及び第2グランド導体部25a,25bと並行して延びる並行部分28と、並行部分28に繋がって第1及び第2グランド導体部25a,25bから軸方向後方へ延出する延出部分29とを有する。無給電部21の延出部分29の後端(不平衡給電材11の後端)には、コネクタ30が取り付けられている。広帯域アンテナ10Eでは、第1グランド導体部25a及び第2グランド導体部25bの軸方向の長さが第1共振導体部22a及び第2共振導体部22bの軸方向の長さよりも長く、第1グランド導体部25a及び第2グランド導体部25bの軸方向の長さが第1共振導体部22a及び第2共振導体部22bの軸方向の長さの約4倍である。
The
固定用導体14は、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)を所定面積の矩形薄板状に成形することから作られ、その平面形状が径方向へ長い長方形である。固定用導体14は、共振用導体12(第1及び第2共振導体部22a,22b)及びグランド用導体13(第1及び第2グランド導体部25a,25b)の間に位置し、不平衡給電材11(給電部20と無給電部21との境界近傍に位置する無給電部21の第2導体19(外側金属導体))に溶接(半田付け等)(固定手段)によって固定(連結)され、不平衡給電材11に電気的に接続されている。固定用導体14は、誘電体基板47の一方の面48(上面)に接合(固定)されている。
The fixing
第1無給電素子15は、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)から作られ、第1グランド導体部25aと第2グランド導体部25bとの間に位置している。第1無給電素子15は、第1無給電固定部31と第1無給電導体部32と第2無給電導体部33とから形成されている。第1無給電素子15(第1無給電固定部31、第1無給電導体部32、第2無給電導体部33)は、誘電体基板47の一方の面48(上面)に接合(固定)されている。第1無給電固定部31は、所定面積を有する径方向へ長い矩形薄板状に成形され、第1グランド導体部25aと第2グランド導体部25bとの間に位置し、不平衡給電材11(無給電部21の第2導体19(外側金属導体))に溶接(半田付け等)(固定手段)によって固定(連結)され、不平衡給電材11(無給電部21の第2導体19外側金属導体))に電気的に接続されている。
The first
第1無給電導体部32軸方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、不平衡給電材11の無給電部21と第1グランド導体部25aとの間に位置し、不平衡給電材11(無給電部21)の径方向外方へ離間するとともに、第1グランド導体部25aの径方向内方へ離間している。第1無給電導体部32は、その基端部が第1無給電固定部31に繋がり、不平衡給電材11の無給電部21に並行して第1無給電固定部31から軸方向前方へ延びている。第1無給電導体部32は、軸方向の長さL5がλ/8〜λ/16であり、第1グランド導体部25aと並行している。第1無給電導体部32には、第1グランド導体部25aに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆向き(軸方向他方)へ高周波電流が流れる。
The first
第2無給電導体部33は、軸方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、不平衡給電材11(無給電部21)を挟んで第1無給電導体部32の反対側に位置するとともに、不平衡給電材11(無給電部21)と第2グランド導体部25bとの間に位置し、不平衡給電材11の径方向外方へ離間するとともに、第2グランド導体部25bの径方向内方へ離間している。第2無給電導体部33は、その基端部が第1無給電固定部31に繋がり、不平衡給電材11の無給電部21に並行して第1無給電固定部31から軸方向前方へ延びている。第2無給電導体部33は、軸方向の長さL5がλ/8〜λ/16である。第2無給電導体部33は、第2グランド導体部25bと並行している。第2無給電導体部33には、第2グランド導体部25bに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆向き(軸方向他方)へ高周波電流が流れる。
The second
第1無給電導体部32と第2無給電導体部33とは、不平衡給電材11の中心軸線S1(無給電部21の中心)に対して線対称(面対称)の関係にあり、それらの断面形状が同一(同形同大)であるとともに、それらの軸方向の長さL5が同一である。更に、不平衡給電材11の中心軸線S1(給電部21の中心)に対する第1無給電導体部32(内側縁)の径方向の離間寸法L6と第2無給電導体部33(内側縁)の径方向の離間寸法L6とが同一である。第1無給電素子15では、第1無給電導体部32の軸方向の長さL5に第2無給電導体部33の軸方向の長さL5を加えた長さがλ/4である。
The first
給電素子16は、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)から作られ、所定面積を有する薄板状に成形されている。給電素子15は、共振用導体12(第1共振導体部22a及び第2共振導体部22b)の軸方向前方に位置(離間)し、不平衡給電材11(給電部20)の前端部34に対向設置されている。給電素子16は、給電固定部35と第1給電導体部36と第2給電導体部37とから形成されている。給電固定部15(給電固定部35、第1給電導体部36、第2給電導体部37)は、誘電体基板47の他方の面48(下面)に接合(固定)され、給電固定部135が不平衡給電材11(給電部20の第1導体17(中心金属導体))に電気的に接続されている。
The
第1給電導体部36は、径方向へ長い所定面積の薄板状に成形され、共振用導体12(第1共振導体部22a及び第2共振導体部22b)の軸方向前方に位置(離間)し、給電固定部35(不平衡給電材11の前端部34)から径方向外方へ延びている。第1給電導体部36は、共振用導体12の第1共振導体部22aと共振する。第2給電導体部37は、径方向へ長い所定面積の薄板状に成形され、共振用導体12(第1共振導体部22a及び第2共振導体部22b)の軸方向前方に位置(離間)し、給電固定部35(不平衡給電材11の前端部34)から径方向外方へ延びている。第2給電導体部37は、共振用導体12の第2共振導体部22bと共振する。第1給電導体部36と第2給電導体部37とは、不平衡給電材11の中心軸線S1(給電部20の中心)に対して線対称の関係にあり、それらの平面形状が同一(同形同大)であるとともに、それらの面積が同一である。
The first
図13は、他の一例として示す広帯域アンテナ10Fの斜視図である。図13では、軸方向を矢印X、径方向を矢印Yで示すとともに、軸方向前方を矢印X1で示し、軸方向後方を矢印X2で示す。図13の広帯域アンテナ10Fが図10のそれと異なるところは、第2無給電素子41を有する点にあり、その他の構成は図10の広帯域アンテナ10Eのそれらと同一であるから、図10と同一の符号を付すとともに、図10の広帯域アンテナ10Eの説明を援用することで、この広帯域アンテナ10Fのその他の構成の説明は省略する。
FIG. 13 is a perspective view of the
広帯域アンテナ10Fは、不平衡給電材11(同軸ケーブル又はセミリジットケーブル)と共振用導体12とグラウンド用導体13と固定用導体14と第1無給電素子15と第2無給電素子41と給電素子16とから形成されている。不平衡給電材11や共振用導体12、グラウンド用導体13、固定用導体14、第1無給電素子15、給電素子16は、図9の広帯域アンテナ10Eのそれらと同一である。
The
第1無給電素子15の第1無給電固定部31は、所定面積を有する径方向へ長い矩形薄板状に成形され、第1グランド導体部25aと第2グランド導体部25bとの間に位置し、不平衡給電材11(無給電部21の第2導体19(外側金属導体))に溶接(半田付け等)(固定手段)によって固定(連結)され、不平衡給電材11(無給電部21の第2導体19(外側金属導体))に電気的に接続されている。第1無給電固定部31は、誘電体基板47の一方の面48(上面)に接合(固定)されている。
The first
第1無給電素子15の第1無給電導体部32は、軸方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、不平衡給電材11(無給電部21)と矩形薄板状の第1グランド導体部25aとの間に位置し、不平衡給電材11の径方向外方へ離間するとともに、第1グランド導体部25aの径方向内方へ離間し、不平衡給電材11の無給電部21に並行して第1無給電固定部31から軸方向前方へ延びている。第1無給電導体部32は、誘電体基板47の一方の面48(上面)に接合(固定)されている。第1無給電導体部32は、矩形薄板状の第1グランド導体部25aと並行している。第1無給電導体部32には、第1グランド導体部25aに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆向き(軸方向他方)へ高周波電流が流れる。
The first
第1無給電素子15の第2無給電導体部33は、軸方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、不平衡給電材11(無給電部21)を挟んで第1無給電導体部32の反対側に位置するとともに、不平衡給電材11(無給電部21)と矩形薄板状の第2グランド導体部25bとの間に位置し、不平衡給電材11の径方向外方へ離間するとともに、第2グランド導体部25bの径方向内方へ離間している。第2無給電導体部33は、不平衡給電材11の無給電部21に並行して第1無給電固定部31から軸方向前方へ延びている。第2無給電導体部33は、誘電体基板47の一方の面48(上面)に接合(固定)されている。第2無給電導体部33は、矩形薄板状の第2グランド導体部25bの並行部分と並行している。第2無給電導体部33には、第2グランド導体部25bに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆向き(軸方向他方)へ高周波電流が流れる。
The second
第2無給電素子41は、導電性金属(アルミニウムや銅、合金等)から作られ、第1グランド導体部25aと第2グランド導体部25bとの間であって第1無給電素子15の軸方向前方に位置し、第1無給電素子15に対向している。第2無給電素子41は、第2無給電固定部42と第3無給電導体部43と第4無給電導体部44とから形成されている。第2無給電素子41では、第2無給電固定部42と第3無給電導体部43と第4無給電導体部44とが一体に成形されている。第2無給電固定部42は、径方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、矩形薄板状の第1グランド導体部25aと矩形薄板状の第2グランド導体部25bとの間に位置している。第2無給電固定部42は、不平衡給電材11(無給電部21の第2導体19(外側金属導体))に溶接(半田付け等)(固定手段)によって固定(連結)され、不平衡給電材11(無給電部21の第2導体19(外側金属導体))に電気的に接続されている。第2無給電固定部42は、誘電体基板47の一方の面48(上面)に接合(固定)されている。
The second
第2無給電素子41の第3無給電導体部43は、軸方向へ長い所定面積の矩形薄板状に成形され、不平衡給電材11(無給電部21)と矩形薄板状の第1グランド導体部25aとの間に位置しつつ、第1無給電導体部32の軸方向前方に位置し、不平衡給電材11(無給電部21)の径方向外方へ離間するとともに、第1グランド導体部25aの径方向内方へ離間している。第3無給電導体部43は、不平衡給電材11の無給電部21に並行して第2無給電固定部42から軸方向後方へ延びている。第3無給電導体部43は、誘電体基板47の一方の面48(上面)に接合(固定)されている。第3無給電導体部43は、矩形薄板状の第1グランド導体部25aと並行している。第3無給電導体部43には、第1グランド導体部25aに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆向き(軸方向他方)へ高周波電流が流れる。
The third
第2無給電素子41の第4無給電導体部44は、不平衡給電材11(無給電部21)を挟んで第3無給電導体部43の反対側に位置するとともに、不平衡給電材11(無給電部21)と第2グランド導体部25bとの間に位置しつつ、第2無給電導体部33の軸方向前方に位置している。第4無給電導体部44は、不平衡給電材11(無給電部21)の径方向外方へ離間するとともに、第2グランド導体部25bの径方向内方へ離間している。第4無給電導体部44は、不平衡給電材11の無給電部21に並行して第2無給電固定部342から軸方向後方へ延びている。第4無給電導体部44は、誘電体基板47の一方の面48(上面)に接合(固定)されている。第4無給電導体部44は、矩形薄板状の第2グランド導体部25bと並行している。第4無給電導体部44には、第2グランド導体部25bに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆向き(軸方向他方)へ高周波電流が流れる。
The fourth
広帯域アンテナ10Fでは、第1無給電導体部32の軸方向の長さL5及び第2無給電導体部33の軸方向の長さL5がλ/8〜λ/16であり、第3無給電導体部43の軸方向の長さL7及び第4無給電導体部44の軸方向の長さL7がλ/8〜λ/16である。第1無給電導体部32の軸方向の長さL5及び第2無給電導体部33の軸方向の長さL5がλ/8であり、第3無給電導体部43の軸方向の長さL7及び第4無給電導体部44の軸方向の長さL7がλ/8である場合、第1無給電導体部32の長さL5に第2無給電導体部33の長さL5を加えた長さ(2×L5)がλ/4であり、第3無給電導体部43の長さL7に第4無給電導体部44の長さL7を加えた長さ(2×L7)がλ/4である。又、第1無給電導体部32の軸方向の長さL5及び第2無給電導体部33の軸方向の長さL5がλ/16であり、第3無給電導体部43の軸方向の長さL7及び第4無給電導体部44の軸方向の長さL7がλ/16である場合、第1無給電導体部32の長さL5に第2無給電導体部33の長さL5を加えた長さ(2×L5)がλ/8であり、第3無給電導体部43の長さL7に第4無給電導体部44の長さL7を加えた長さ(2×L7)がλ/8であり、第1及び第2無給電導体部32,33の軸方向の長さ(2×L5)に第3及び第4無給電導体部43,44の軸方向の長さ(2×L7)を加えた長さがλ/4である。
In the
広帯域アンテナ10Fでは、第1無給電素子15の第1無給電導体部32の前端45が第2無給電素子41の第3無給電導体部43の後端46から軸方向後方へわずかに離間(1〜5mmの範囲)し、第1無給電導体部32の前端45と第3無給電導体部43の後端46との間にクリアランス(わずかな隙間)が形成されている。第1無給電素子15の第2無給電導体部33の前端45が第2無給電素子41の第4無給電導体部44の後端46から軸方向後方へわずかに離間(1〜5mmの範囲)し、第1無給電素子15の第2無給電導体部33の前端45と第2無給電素子41の第4無給電導体部44の後端46との間にクリアランス(わずかな隙間)が形成されている。
In the
尚、図8の広帯域アンテナ10Dと同様に、第1無給電導体部が上となり第3無給電導体部が下となった状態で、第1無給電導体部と第3無給電導体部とが広帯域アンテナの厚み方向へ離間対向して並び、第2無給電導体部が上となり第4無給電導体部が下となった状態で、第2無給電導体部と第4無給電導体部とが広帯域アンテナの厚み方向へ離間対向して並んでいてもよい。この場合、第1無給電導体部と第3無給電導体部との間に絶縁体が介在し、第2無給電導体部と第4無給電導体部との間に絶縁体が介在する。
Similar to the
広帯域アンテナ10A〜10Fは、不平衡給電材11の給電部20に対する共振用導体12の第1及び第2共振導体部22a,22bの軸方向の長さL1や不平衡給電材11の無給電部21に対するグラウンド用導体13の第1及び第2グラウンド導体部15a,15bの軸方向の長さL3を自由に設定することができる。広帯域アンテナ10A〜10Fでは、給電部20に対する第1及び第2共振導体部22a,22bの長さL1のみを変更することができ、無給電部21に対する第1及び第2グラウンド導体部25a,25bの長さL3のみを変更することができるとともに、それら長さL1,L3の両方を変更することができる。
The
給電部20に対する第1及び第2共振導体部22a,22bの軸方向の長さL1の変更には、共振用導体12の第1及び第2共振導体部22a,22bの長さを変更する場合、不平衡給電材11に対する固定用導体14の固定位置を軸方向前方又は軸方向後方へ移動させる場合、又は、それらの両方を併用する場合がある。無給電部21に対する第1及び第2グラウンド導体部25a,25bの軸方向の長さL3の変更には、グラウンド用導体13の第1及び第2グラウンド導体部25a,25bの長さを変更する場合、不平衡給電材11に対する固定用導体14の固定位置を軸方向前方又は軸方向後方へ移動させる場合、又は、それらの両方を併用する場合がある。
To change the axial lengths L1 of the first and second
広帯域アンテナ10A〜10Fは、給電部20に対する第1及び第2共振導体部22a,22bの軸方向の長さL1と無給電部21に対する第1及び第2グラウンド導体部25a,25bの軸方向の長さL3とのうちの少なくとも一方の長さL1,L3を変更することで、その比帯域(使用周波数帯域)を高い方と低い方とへ自由に移動させることができる。たとえば、長さL1を図示のそれよりも長くすると、給電部20と共振用導体12との共振点が高い方へ移動し、それによってアンテナ10A〜10Fの比帯域を高い方(高位)へ移動させることができる。逆に長さ寸法L1を図示のそれよりも短くすると、給電部20と共振用導体12との共振波長が長くなり、アンテナ10A〜10Fの比帯域を低い方(低位)へ移動させることができる。又、長さL3を図示のそれよりも長くすると、無給電部21とグラウンド用導体13との共振波長が長くなり、アンテナ10A〜10Fの比帯域を低い方(低位)へ移動させることができる。逆に長さL3を図示のそれよりも短くすると、無給電部21とグラウンド用導体13との共振点が高い方へ移動し、それによってアンテナ10A〜10Fの比帯域を高い方(高位)へ移動させることができる。
The
広帯域アンテナ10A〜10Fは、給電素子16の第1及び第2給電導体部36,37の大きさ(面積)を大きくすることで、不平衡給電材11の給電部20と共振用導体12の第1及び第2共振導体部22a,22bとの共振点の高位への移動が大きくなり、給電素子16の第1及び第2給電導体部36,37の大きさ(面積)を小さくすることで、不平衡給電材11の給電部20と共振用導体12の第1及び第2共振導体部22a,22bとの共振点の高位への移動が小さくなる。
In the
広帯域アンテナ10A〜10Fは、給電素子16の第1及び第2給電導体部36,37の大きさ(面積)を大きくすることで、不平衡給電材11の給電部20と共振用導体12の第1及び第2共振導体部22a,22bとの共振点を高位へ大きく移動させることができ、給電素子16の第1及び第2給電導体部36,37の大きさ(面積)を小さくすることで、不平衡給電材11の給電部20と共振用導体12の第1及び第2共振導体部22a,22bとの共振点を高位へ小さく移動させることができ、比帯域の高位への移動を微調整することができる。
In the
広帯域アンテナ10A〜10Fは、不平衡給電材11の中心軸線S1(給電部20の中心)と共振用導体12の第1及び第2共振導体部22a,22b(内側縁)の径方向の離間寸法L2が2〜9mmの範囲にある。離間寸法L2が2mm未満では、不平衡給電材11の給電部20と第1及び第2共振導体部22a,22bとの共振が不十分になり、複数の共振周波数を得ることができず、アンテナ10A〜10Fにおいて使用可能な周波数帯域を広げることができない。離間寸法L2が9mmを超過すると、広帯域アンテナ10A〜10Fにおける比帯域(使用周波数帯域)が最も広い状態で飽和し、それ以上アンテナ10A〜10Fの比帯域を広げることができないのみならず、離間寸法L2を大きくし過ぎると、不平衡給電材11の給電部20と第1及び第2共振導体部22a,22bとの共振が周波数帯域内において不安定になり、不平衡給電材11の給電部20と第1及び第2共振導体部22a,22bとを共振させることができない場合がある。
The
広帯域アンテナ10A〜10Fは、離間寸法L2を前記範囲において変更することで、アンテナ10A〜10Fにおける比帯域(使用周波数帯域)の広狭を自由に調整することができ、共振させる周波数帯域を安定化させることができる。具体的には、離間寸法L2を大きくすることで、比帯域を広くすることができ、離間寸法L2を小さくすることで、比帯域を狭くし、共振帯域内のVSWRを安定化させることができる。広帯域アンテナ10A〜10Fは、離間寸法L2が2mmから大きくなるにつれて比帯域が急勾配に広がり、離間寸法L2が9mmで比帯域が最も広い状態となり、離間寸法L2がそれ以上大きくなったとしても、アンテナ10A〜10Fの比帯域は略一定となる。広帯域アンテナ10A〜10Fは、離間寸法L2を2〜9mmの範囲にすることで、給電部20と第1及び第2共振導体部22a,22bとの電波の共振効率が最適となり、給電部20と第1及び第2共振導体部22a,22bとを効率よく共振させることができるとともに、アンテナ10A〜10Fにおける比帯域を大幅に広げることができる。
By changing the separation dimension L2 in the above range, the
広帯域アンテナ10A〜10Fは、不平衡給電材11の中心軸線S1(無給電部21の中心)と第1及び第2グランド導体部25a,25b(内側縁)との間の離間寸法L4が3〜10mmの範囲にある。アンテナ10A〜10Fでは、離間寸法L4を離間寸法L2よりも大きくし、又は、離間寸法L4を離間寸法L2と同一にする。離間寸法L4が3mm未満では、不平衡給電材11の無給電部21と第1及び第2グランド導体部25a,25bとの共振が不十分になり、複数の共振周波数を得ることができず、アンテナ10A〜10Fにおいて使用可能な周波数帯域を広げることができない。離間寸法L4が10mmを超過すると、アンテナ10A〜10Fにおける使用可能な周波数帯域が最も広い状態で飽和し、それ以上アンテナ10A〜10Fの周波数帯域を広げることができないのみならず、離間寸法L4を大きくし過ぎると、不平衡給電材11の無給電部21と第1及び第2グランド導体部25a,25bとの共振が周波数帯域内において不安定になり、不平衡給電材11の給電部21と第1及び第2グランド導体部25a,25bとを共振させることができない場合がある。
The
広帯域アンテナ10A〜10Fは、離間寸法L4を前記範囲において変更することで、アンテナ10A〜10Fにおける比帯域(使用周波数帯域)の広狭を自由に調整することができ、共振させる周波数帯域を安定化させることができる。具体的には、離間寸法L4を大きくすることで、比帯域を広くすることができ、離間寸法L4を小さくすることで、比帯域を狭くし、共振帯域内のVSWRを安定化させることができる。広帯域アンテナ10A〜10Fは、離間寸法L4が3mmから大きくなるにつれて比帯域が急勾配に広がり、離間寸法L4が10mmで比帯域が最も広い状態となり、離間寸法L4がそれ以上大きくなったとしても、アンテナ10A〜10Fの比帯域は略一定となる。広帯域アンテナ10A〜10Fは、離間寸法L4を3〜10mmの範囲にすることで、無給電部21と第1及び第2グランド導体部25a,25bとの電波の共振効率が最適となり、無給電部21と第1及び第2グランド導体部25a,25bとを効率よく共振させることができるとともに、アンテナ10A〜10Fにおける比帯域を大幅に広げることができる。
The
広帯域アンテナ10A〜10Fは、離間寸法L2,L4が前記範囲にあり、第1及び第2共振導体部22a,22bと給電部20とに高周波電流が誘起されて第1及び第2共振導体部22a,22bと給電部20との軸方向へ高周波電流が流れ、第1及び第2グランド導体部25a,25bと無給電部21とに高周波電流が誘起されて第1及び第2グランド導体部25a,25bと無給電部21との軸方向へ高周波電流が流れ、第1及び第2共振導体部22a,22b(共振用導体12)と不平衡給電材11の給電部20とがそれら導体部22a,22bと給電部20とに誘起された軸方向の高周波電流によって効率よく確実に共振するとともに、第1及び第2グランド導体部25a,25b(グラウンド用導体13)と不平衡給電材11の無給電部21とがそれら導体部25a,25bと無給電部21とに誘起された軸方向の高周波電流によって効率よく確実に共振することで、複数の共振周波数が得られ、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合う。
In the
広帯域アンテナ10A〜10Fは、給電素子16の第1給電導体部36の軸方向へ高周波電流が流れ、給電素子16の第2給電導体部37の軸方向へ高周波電流が流れ、給電素子15の第1給電導体部36と共振用導体12の第1共振導体部22aとがそれら導体部22a,36に誘起された軸方向の高周波電流によって共振するとともに、給電素子16の第2給電導体部37と共振用導体12の第2共振導体部22bとがそれら導体部22b,37に誘起された軸方向の高周波電流によって共振することで、共振させる周波数帯域が安定化する。
In the
広帯域アンテナ10A,10C,10Eは、第1グランド導体部25aに高周波電流が誘起されて第1グランド導体部25aの軸方向一方へ高周波電流が流れ、第1無給電素子15の軸方向へ延びる第1無給電導体部32に高周波電流が誘起されて第1無給電導体部32の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第1無給電導体部32には第1グランド導体部25aに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆方向の向き(軸方向他方)に高周波電流が流れるから、第1グランド導体部25bの軸方向一方へ流れる高周波電流と第1無給電導体部32の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合う。
In the
広帯域アンテナ10A,10C,10Eは、第2グランド導体部25bに高周波電流が誘起されて第2グランド導体部25bの軸方向一方へ高周波電流が流れ、第2無給電素子15の軸方向へ延びる第2無給電導体部33に高周波電流が誘起されて第2給電導体部33の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第2無給電導体部33には第2グランド導体部25bに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆方向の向き(軸方向他方)に高周波電流が流れるから、第2グランド導体部25bの軸方向一方へ流れる高周波電流と第2無給電導体部33の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合う。
In the
広帯域アンテナ10B,10D,10Fは、第1グランド導体部25aに高周波電流が誘起されて第1グランド導体部25aの軸方向一方へ高周波電流が流れ、第1無給電素子15の軸方向へ延びる第1無給電導体部32に高周波電流が誘起されて第1無給電導体部32の軸方向他方へ高周波電流が流れるとともに、第2無給電素子41の軸方向へ延びる第3無給電導体部43に高周波電流が誘起されて第3無給電導体部43の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第1無給電導体部32及び第3無給電導体部43には第1グランド導体部25aに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆方向の向き(軸方向他方)に高周波電流が流れるから、第1グランド導体部25aの軸方向一方へ流れる高周波電流と第1無給電導体部32の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合うとともに、第1グランド導体部25aの軸方向一方へ流れる高周波電流と第3無給電導体部43の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合う。
In the
広帯域アンテナ10B,10D,10Fは、第2グランド導体部25bに高周波電流が誘起されて第2グランド導体部25bの軸方向一方へ高周波電流が流れ、第1無給電素子15の軸方向へ延びる第2無給電導体部33に高周波電流が誘起されて第2無給電導体部33の軸方向他方へ高周波電流が流れるとともに、第2無給電素子41の軸方向へ延びる第4無給電導体部44に高周波電流が誘起されて第3無給電導体部44の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第2無給電導体部33及び第4無給電導体部44には第2グランド導体部25bに流れる高周波電流の向き(軸方向一方)とは逆方向の向き(軸方向他方)に高周波電流が流れるから、第2グランド導体部25bの軸方向一方へ流れる高周波電流と第2無給電導体部33の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合うとともに、第2グランド導体部25bの軸方向一方へ流れる高周波電流と第4無給電導体部44の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合う。
In the
図14は、広帯域アンテナ10A〜10FにおけるVSWR(電圧定在波比)と使用帯域との相関関係を示す図であり、図15は、広帯域アンテナ10A〜10Fのインピーダンスを示すスミスチャートである。図16,17は、広帯域アンテナ10A〜10Fの3平面(XY面、YZ面、ZX面)の周り方向において計測した電界強度を示す図である。図16は、XY面アンテナ特性の周り方向(0°〜360°)の電界強度の計測結果を示し、図17は、YZ面又はZX面アンテナ特性の周り方向(0°〜360°)の電界強度の計測結果を示す。
FIG. 14 is a diagram showing the correlation between VSWR (voltage standing wave ratio) and the band used in the
広帯域アンテナ10A〜10Fは、図14に示すように、比帯域(使用周波数帯域)が約100MHz〜約10.0GHzにおいて反射係数VSWR(電圧定在波比)が2以上3以下であり、低いVSWR(電圧定在波比)を維持した状態で、広い比帯域を持っていることが分かる。又、図15に示すように、広帯域アンテナ10A〜10Fのインピーダンスが50Ωであり、図16に示すように、XY面アンテナ特性の周り方向(0°〜360°)の電界強度(電波強度)が略真円を画き、図17に示すように、YZ面またはZX面アンテナ特性の周り方向(0°〜360°)の電界強度(電波強度)がメガネ型を画いており、広帯域アンテナ10A〜10Fが良好な無指向性を有していることが分かる。
As shown in FIG. 14, the
広帯域アンテナ10A〜10Fは、第1及び第2共振導体部22a,22bと給電部20とに高周波電流が誘起されて第1及び第2共振導体部22a,22bと給電部20との軸方向へ高周波電流が流れ、第1及び第2グランド導体部25a,25bと無給電部21とに高周波電流が誘起されて第1及び第2グランド導体部25a,25bと無給電部21との軸方向へ高周波電流が流れ、第1及び第2共振導体部22a,22bと給電部20とがそれら導体部22a,22bと給電部20とに誘起された軸方向の高周波電流によって共振しつつ、第1及び第2グランド導体部25a,25bと無給電部21とがそれら導体部25a,25bと無給電部21とに誘起された軸方向の高周波電流によって共振し、複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナ10A〜10Fにおける比帯域(約100MHz〜約10.0GHz)を大幅に広げることができる。
In the
広帯域アンテナ10A〜10Fは、VSWR(電圧定在波比)が2以上3以下の高い放射利得を備えたアンテナ10A〜10Fを作ることができるとともに、それが使用可能な比帯域(約100MHz〜約10.0GHz)のうちのすべての帯域において電波を送受信することができ、広帯域(ブロードバンド)における使用が可能であって1本のみで広帯域の電波を送受信することが可能なアンテナ10A〜10Fを作ることができる。
広帯域アンテナ10A〜10Fは、複数の階段状の第1段差部分39が形成された給電素子16の第1給電導体部36に高周波電流が誘起されて第1給電導体部36の後端から前端に向かって軸方向へ高周波電流が流れ、複数の階段状の第2段差部分分40が形成された給電素子16の第2給電導体部37に高周波電流が誘起されて第2給電導体部37の後端から前端に向かって軸方向への高周波電流が流れ、第1給電導体部36の複数の第1段差部分39と共振用導体12の第1共振導体部22aとがそれら導体部22a,36に誘起された軸方向の高周波電流によって複数共振するとともに、第2給電導体部37の複数の第2段差部分40と共振用導体12の第2共振導体部22bとがそれら導体部22b,37に誘起された軸方向の高周波電流によって複数共振し、それら導体部22a,22b,36,37の共振によって帯域が異なる強い電界強度(電波強度)の複数の共振周波数を得ることができるから、所定の電界強度を維持した状態で広帯域の電波を広範囲かつ遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことができることはもちろん、複数の第1及び第2段差部分分39,40が形成された給電素子16の第1及び第2給電導体部36,37と共振用導体12の第1及び共振導体部22a,22bとが共振することで、共振させる周波数帯域を安定化させることができ、アンテナ10A〜10F近傍に金属等の導体からなる障害物が近接或いは存在したとしても、アンテナ10A〜10Fの共振点が変動することはなく、アンテナ10A〜10Fの周波数帯域の変化を防ぐことができ、高周波電流を電波に変換する変換効率を維持することができるとともに、設計どおりの周波数帯域の電波を送受信することができる。
In the
図1,図5,図10に示す広帯域アンテナ10A,10C,10Eは、第1グランド導体部25aに高周波電流が誘起されて第1グランド導体部25aの軸方向一方へ高周波電流が流れ、第1無給電導体部32に高周波電流が誘起されて第1無給電導体部32の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第1グランド導体部25aの軸方向一方へ流れる高周波電流と第1無給電導体部32の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合い、第2グランド導体部25bに高周波電流が誘起されて第2グランド導体部25bの軸方向一方へ高周波電流が流れ、第2無給電導体部33に高周波電流が誘起されて第2無給電導体部33の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第2グランド導体部25bの軸方向一方へ流れる高周波電流と第2無給電導体部33の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合うから、それによって不要電流がキャンセルされ、アンテナ10A,10C,10Eにおける放射利得が向上し、電界の振動方向がアンテナ10A,10C,10Eの軸方向と平行する直線偏波の強い電磁界を発生させることができ、高い放射利得を備えたアンテナ10A,10C,10Eにすることができるとともに、所定の電界強度(電波強度)を維持した状態で広帯域の電波を広範囲かつ遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことができる。
In the
図4,図8,図13に示す広帯域アンテナ10B,10D,10Fは、第1グランド導体部25aに高周波電流が誘起されて第1グランド導体部25aの軸方向一方へ高周波電流が流れ、第1無給電導体部32に高周波電流が誘起されて第1無給電導体部32の軸方向他方へ高周波電流が流れるとともに、第3無給電導体部43に高周波電流が誘起されて第3無給電導体部43の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第1グランド導体部25aの軸方向一方へ流れる高周波電流と第1無給電導体部32及び第3無給電導体部43の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合い、第2グランド導体部25bに高周波電流が誘起されて第2グランド導体部25bの軸方向一方へ高周波電流が流れ、第2無給電導体部33に高周波電流が誘起されて第2無給電導体部33の軸方向他方へ高周波電流が流れるとともに、第4無給電導体部44に高周波電流が誘起されて第4無給電導体部44の軸方向他方へ高周波電流が流れ、第2グランド導体部25bの軸方向一方へ流れる高周波電流と第2無給電導体部33及び第4無給電導体部44の軸方向他方へ流れる高周波電流とが打ち消し合うから、それによって不要電流がキャンセルされ、アンテナ10B,10D,10Fにおける放射利得が向上し、電界の振動方向がアンテナ10B,10D,10Fの軸方向と平行する直線偏波の強い電磁界を発生させることができ、高い放射利得を備えたアンテナ10B,10D,10Fにすることができるとともに、所定の電界強度(電波強度)を維持した状態で広帯域の電波を広範囲かつ遠方に飛ばす(放射利得を上げる)ことができる。
In the
図9,図12に示す広帯域アンテナ10E,10Fは、所定の誘電率を有する誘電体基板47が容量性として機能することで、誘電体基板47に接合された第1及び第2共振導体部22a,22bと給電部20とがそれら22a,22bと給電部20とに誘起された軸方向の高周波電流によって容易に共振しつつ、誘電体基板47に接合された第1及び第2グランド導体部25a,25bと無給電部21とがそれら導体部25a,25bと無給電部21に誘起された軸方向の高周波電流によって共振し、複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナ10E,10Fにおける比帯域(使用周波数帯域)を大幅に広げることができる。
In the
10A 広帯域アンテナ
10B 広帯域アンテナ
10C 広帯域アンテナ
10D 広帯域アンテナ
10E 広帯域アンテナ
10F 広帯域アンテナ
11 不平衡給電材
12 共振用導体
13 グラウンド用導体
14 固定用導体
15 第1無給電素子
16 給電素子
17 第1導体
18 第1絶縁体
19 第2導体
20 給電部
21 無給電部
22a 第1共振導体部
22b 第2共振導体部
23 並行部分
24 延出部分
25a 第1グランド導体部
25b 第2グランド導体部
26a 傾斜部分
26b 傾斜部分
27a 直状部分
27b 直状部分
28 並行部分
29 延出部分
30 コネクタ
31 第1無給電固定部
32 第1無給電導体部
33 第2無給電導体部
34 前端部
35 給電固定部
36 第1給電導体部
37 第2給電導体部
38 後端部
39 第1段差部分
40 第2段差部分
41 第2無給電素子
42 第2無給電固定部
43 第3無給電導体部
44 第4無給電導体部
45 前端
46 後端
47 誘電体基板
48 一方の面(上面)
49 他方の面(下面)
L1 軸方向の長さ
L2 径方向の離間寸法
L3 軸方向の長さ
L4 径方向の離間寸法
L5 軸方向の長さ
L6 径方向の離間寸法
L7 軸方向の長さ
L8 径方向の離間寸法
S1 中心軸線
49 The other side (bottom surface)
L1 Axial length L2 Axial distance L3 Axial length L4 Axial distance L5 Axial length L6 Axial distance L7 Axial length L8 Axial distance S1 Center Axis
Claims (12)
The unbalanced feeding material includes a first conductor extending in the axial direction, an insulator covering the outer peripheral surface of the first conductor, and a second conductor covering the outer peripheral surface of the insulator and extending in the axial direction. The feeding portion of the unbalanced feeding material is formed from the first conductor, and the non-feeding portion of the unbalanced feeding material is formed from the first and second conductors and the insulator. The wideband antenna according to any one of claims 8 to 11, wherein the fixing conductor is electrically connected to the second conductor, and the feeding element is electrically connected to the first conductor.
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PCT/JP2021/007193 WO2021172469A1 (en) | 2020-02-28 | 2021-02-25 | Broadband antenna |
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2021
- 2021-02-25 JP JP2021028328A patent/JP2021145333A/en active Pending
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