JP2606573B2 - ヘリカルアンテナ - Google Patents
ヘリカルアンテナInfo
- Publication number
- JP2606573B2 JP2606573B2 JP33480993A JP33480993A JP2606573B2 JP 2606573 B2 JP2606573 B2 JP 2606573B2 JP 33480993 A JP33480993 A JP 33480993A JP 33480993 A JP33480993 A JP 33480993A JP 2606573 B2 JP2606573 B2 JP 2606573B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- helical
- coaxial cable
- conductors
- helical antenna
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ら旋状のヘリカル導体
と、該ヘリカル導体に高周波電力を給電するための給電
手段を有するヘリカルアンテナに関する。
と、該ヘリカル導体に高周波電力を給電するための給電
手段を有するヘリカルアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来のヘリカルアンテナの斜視
透写図を示す。
透写図を示す。
【０００３】従来のヘリカルアンテナは、図１０に示す
ように、同軸ケーブル１と、その周りに巻いたら旋状の
ヘリカル導体３，４の対と、該ヘリカル導体２，３の対
を前記同軸ケーブル１に固定する誘電体でできたサポー
ト７より構成され、同軸ケーブル１の上端Ｕバラン８か
ら、前記ヘリカル導体３，４の対に高周波電力を給電す
る手段を有している。アンテナ全体は防水、防雪等のた
めレドーム９におおわれた構造をしている。また、給電
用コネクタ１０は同軸ケーブル１に高周波信号がコネク
タ１０より給電されると同軸ケーブル１を伝搬して、Ｕ
バラン８を介してヘリカル導体３，４に供給される。高
周波電力は、ヘリカル導体３，４を伝搬しながら、電波
を放射する。このときヘリカル導体３，４は、所望の放
射パターンが得られるよう、その巻き直径、ピッチ角、
巻き数等が選ばれている。
ように、同軸ケーブル１と、その周りに巻いたら旋状の
ヘリカル導体３，４の対と、該ヘリカル導体２，３の対
を前記同軸ケーブル１に固定する誘電体でできたサポー
ト７より構成され、同軸ケーブル１の上端Ｕバラン８か
ら、前記ヘリカル導体３，４の対に高周波電力を給電す
る手段を有している。アンテナ全体は防水、防雪等のた
めレドーム９におおわれた構造をしている。また、給電
用コネクタ１０は同軸ケーブル１に高周波信号がコネク
タ１０より給電されると同軸ケーブル１を伝搬して、Ｕ
バラン８を介してヘリカル導体３，４に供給される。高
周波電力は、ヘリカル導体３，４を伝搬しながら、電波
を放射する。このときヘリカル導体３，４は、所望の放
射パターンが得られるよう、その巻き直径、ピッチ角、
巻き数等が選ばれている。
【０００４】従来のヘリカルアンテナは、電子情報通信
学会アンテナ・伝播研究会報告書ＡＰ９１−６５にもそ
の応用形が示されている。
学会アンテナ・伝播研究会報告書ＡＰ９１−６５にもそ
の応用形が示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来のヘリカルア
ンテナでは、放射される電界の指向性パターンが１通り
に決まってしまい、広いまたは、複数のサービスエリア
を確保することが困難であった。また、従来のヘリカル
アンテナは、周波数によって指向性パターンの最大ビー
ム方向が変化するため、広い周波数帯域でカバーできる
共通のサービスエリアが、狭くなるという問題点があっ
た。
ンテナでは、放射される電界の指向性パターンが１通り
に決まってしまい、広いまたは、複数のサービスエリア
を確保することが困難であった。また、従来のヘリカル
アンテナは、周波数によって指向性パターンの最大ビー
ム方向が変化するため、広い周波数帯域でカバーできる
共通のサービスエリアが、狭くなるという問題点があっ
た。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のヘリカルアンテ
ナは、隣接して並べられた一方は長く、他方は短かい同
軸ケーブルと、前記長い方の同軸ケーブルの上端から給
電する手段をかね備えた長い方の同軸ケーブルの周りに
巻いたら旋状のヘリカル導体の対と、前記短かい方の同
軸ケーブルの上端から給電する手段をかね備えた２本の
同軸ケーブルの周りに巻いたら旋状ヘリカル導体の対と
を備えている。
ナは、隣接して並べられた一方は長く、他方は短かい同
軸ケーブルと、前記長い方の同軸ケーブルの上端から給
電する手段をかね備えた長い方の同軸ケーブルの周りに
巻いたら旋状のヘリカル導体の対と、前記短かい方の同
軸ケーブルの上端から給電する手段をかね備えた２本の
同軸ケーブルの周りに巻いたら旋状ヘリカル導体の対と
を備えている。
【０００７】また、複数の隣接した同軸ケーブルに、そ
れぞれら旋状のヘリカル導体の対を周りに巻き、該ヘリ
カル導体の上部より、該当する同軸ケーブルの上端から
給電する手段を備えた構造としている。
れぞれら旋状のヘリカル導体の対を周りに巻き、該ヘリ
カル導体の上部より、該当する同軸ケーブルの上端から
給電する手段を備えた構造としている。
【０００８】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００９】図１は、本発明の一実施例のヘリカルアン
テナの斜視図である。
テナの斜視図である。
【００１０】長い同軸ケーブル１と短かい同軸ケーブル
２が隣接して配置されており、上部の同軸ケーブル１の
みの周囲と、下部の同軸ケーブル１，２の周囲に、ら旋
状のヘリカル導体３，４の対及びヘリカル導体５，６の
対がそれぞれ配置されている。ヘリカル導体３，４，
５，６は、誘電体のサポート７によって、該ヘリカル導
体３，４及びヘリカル導体５，６の対が所望の間隔及び
ピッチを保つように保持される。ヘリカル導体３，４の
対及びヘリカル導体５，６の対は、それぞれの上部にお
いて、同軸ケーブル１及び同軸ケーブル２の上部より、
Ｕバラン８を用いて給電される。アンテナ全体は、防
水、防雪等のためレドーム９におおわれた構造となって
いる。尚、給電用コネクタ１０及びコネクタ１１は同軸
ケーブル１及び同軸ケーブル２に接続されている。
２が隣接して配置されており、上部の同軸ケーブル１の
みの周囲と、下部の同軸ケーブル１，２の周囲に、ら旋
状のヘリカル導体３，４の対及びヘリカル導体５，６の
対がそれぞれ配置されている。ヘリカル導体３，４，
５，６は、誘電体のサポート７によって、該ヘリカル導
体３，４及びヘリカル導体５，６の対が所望の間隔及び
ピッチを保つように保持される。ヘリカル導体３，４の
対及びヘリカル導体５，６の対は、それぞれの上部にお
いて、同軸ケーブル１及び同軸ケーブル２の上部より、
Ｕバラン８を用いて給電される。アンテナ全体は、防
水、防雪等のためレドーム９におおわれた構造となって
いる。尚、給電用コネクタ１０及びコネクタ１１は同軸
ケーブル１及び同軸ケーブル２に接続されている。
【００１１】次に本ヘリカルアンテナの電気的動作につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１２】本ヘリカルアンテナはコネクタ１０から給
電するときは、同軸ケーブル１、ヘリカル導体３，４よ
り成るヘリカルアンテナから電波が放射され、コネクタ
１１から給電するときは、同軸ケーブル２、ヘリカル導
体５，６より成るヘリカルアンテナから電波が放射され
る。コネクタ１０から高周波電力が給電された場合、高
周波電力は同軸ケーブル１を伝搬し、Ｕバラン８を介し
てヘリカル導体３，４に供給される。高周波電力は、ヘ
リカル導体３，４を伝搬しながら、電波を放射する。こ
のとき、ヘリカル導体３，４は、所望の放射パターンが
得られるように、その巻き直径、ピッチ角、巻き数が設
計された値となっている。コネクタ１１から高周波電力
を給電した場合も、同様の動作となる。
電するときは、同軸ケーブル１、ヘリカル導体３，４よ
り成るヘリカルアンテナから電波が放射され、コネクタ
１１から給電するときは、同軸ケーブル２、ヘリカル導
体５，６より成るヘリカルアンテナから電波が放射され
る。コネクタ１０から高周波電力が給電された場合、高
周波電力は同軸ケーブル１を伝搬し、Ｕバラン８を介し
てヘリカル導体３，４に供給される。高周波電力は、ヘ
リカル導体３，４を伝搬しながら、電波を放射する。こ
のとき、ヘリカル導体３，４は、所望の放射パターンが
得られるように、その巻き直径、ピッチ角、巻き数が設
計された値となっている。コネクタ１１から高周波電力
を給電した場合も、同様の動作となる。
【００１３】次に、本ヘリカルアンテナの特性例につい
て説明する。
て説明する。
【００１４】今、方位方向に無指向性で、仰角方向にピ
ークをもつ円偏波のヘリカルアンテナを用いて、次の用
途について適用するものとする。
ークをもつ円偏波のヘリカルアンテナを用いて、次の用
途について適用するものとする。
【００１５】周波数：２６６０ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚ 仰角カバーエリア：３５°〜６５° カバーエリア内利得：６．０ｄＢｉｃ以上 仰角のカバーエリアが全体で３０°の角度範囲を持ち広
いため、これを第１のカバーエリアとして３５°〜４７
°及び第２のカバーエリアとして４７°〜６５°の２つ
の領域に分けて第１のカバーエリアをヘリカル導体３，
４の部分、第２のカバーエリアをヘリカル導体５，６の
部分のアンテナにうけもたせ、必要に応じて切替えて用
いる。いま、ヘリカル導体３，４を用いて第１のカバー
エリア３５°〜４７°をカバーする場合の放射パターン
の計算例を図２に示す。これは、ヘリカル導体３，４の
巻き直径を１２ｍｍ、ピッチ角５８．１°巻き数６回と
したときの周波数が２６６０ＭＨｚの放射パターンであ
る。同様に、図３にヘリカル導体５，６を用いて周波数
が２６９０ＭＨｚの場合の放射パターンの計算例を示
す。また、図４に、第１のカバーエリア３５°〜４７°
における図２，図３のパターンの拡大図を示す。図４よ
り、第１のカバーエリア（３５°〜４７°）内で約６．
４ｄＢｉｃ以上の利得が得られることがわかる。次に、
第２のカバーエリア４７°〜６５°をカバーする場合の
放射パターンの計算例を図５，図６に示す。尚、図５は
周波数が２６６０ＭＨｚ、図６は周波数が２６９０ＭＨ
ｚの場合である。このとき、ヘリカル導体５，６のパラ
メータは、巻き直径１２ｍｍ、ピッチ角５４．９°、巻
き数６回となっている。図５，図６のカバーエリアでの
拡大図を図７に示す。これより、第２のカバーエリア４
７°〜６５°で約６．４ｄＢｉｃ以上の利得が得られる
ことがわかる。このように本発明のヘリカルアンテナを
用いれば広いカバーエリアについても、各々のヘリカル
導体対にカバーエリアを分割して、割当てることによ
り、カバーできることがわかる。
いため、これを第１のカバーエリアとして３５°〜４７
°及び第２のカバーエリアとして４７°〜６５°の２つ
の領域に分けて第１のカバーエリアをヘリカル導体３，
４の部分、第２のカバーエリアをヘリカル導体５，６の
部分のアンテナにうけもたせ、必要に応じて切替えて用
いる。いま、ヘリカル導体３，４を用いて第１のカバー
エリア３５°〜４７°をカバーする場合の放射パターン
の計算例を図２に示す。これは、ヘリカル導体３，４の
巻き直径を１２ｍｍ、ピッチ角５８．１°巻き数６回と
したときの周波数が２６６０ＭＨｚの放射パターンであ
る。同様に、図３にヘリカル導体５，６を用いて周波数
が２６９０ＭＨｚの場合の放射パターンの計算例を示
す。また、図４に、第１のカバーエリア３５°〜４７°
における図２，図３のパターンの拡大図を示す。図４よ
り、第１のカバーエリア（３５°〜４７°）内で約６．
４ｄＢｉｃ以上の利得が得られることがわかる。次に、
第２のカバーエリア４７°〜６５°をカバーする場合の
放射パターンの計算例を図５，図６に示す。尚、図５は
周波数が２６６０ＭＨｚ、図６は周波数が２６９０ＭＨ
ｚの場合である。このとき、ヘリカル導体５，６のパラ
メータは、巻き直径１２ｍｍ、ピッチ角５４．９°、巻
き数６回となっている。図５，図６のカバーエリアでの
拡大図を図７に示す。これより、第２のカバーエリア４
７°〜６５°で約６．４ｄＢｉｃ以上の利得が得られる
ことがわかる。このように本発明のヘリカルアンテナを
用いれば広いカバーエリアについても、各々のヘリカル
導体対にカバーエリアを分割して、割当てることによ
り、カバーできることがわかる。
【００１６】次に第２及び第３実施例について説明す
る。
る。
【００１７】図８及び図９に第２及び第３の実施例のヘ
リカルアンテナを示す。
リカルアンテナを示す。
【００１８】図８の第２の実施例のヘリカルアンテナ
は、ヘリカル導体３，４とヘリカル導体５，６の間に同
軸ケーブル１の外被導体と接続された金属板１２を配置
したものでこの金属板１２により、ヘリカル導体３，４
とヘリカル導体５，６間の電気的シールドを構成し相互
結合が軽減される。
は、ヘリカル導体３，４とヘリカル導体５，６の間に同
軸ケーブル１の外被導体と接続された金属板１２を配置
したものでこの金属板１２により、ヘリカル導体３，４
とヘリカル導体５，６間の電気的シールドを構成し相互
結合が軽減される。
【００１９】図１０の第３の実施例のヘリカルアンテナ
は、ヘリカル導体３，４とヘリカル導体５，６の間に、
電波吸収体１３を配置したもので、第２の実施例と同様
に、電気的相互結合が軽減される。
は、ヘリカル導体３，４とヘリカル導体５，６の間に、
電波吸収体１３を配置したもので、第２の実施例と同様
に、電気的相互結合が軽減される。
【００２０】以上説明した実施例１〜３では、２種類の
長さの異なる同軸ケーブルすなわち長い同軸ケーブル１
にヘリカル導体３，４を配置し、短い同軸ケーブル３に
ヘリカル導体５，６を配置する構成に関して記載した。
しかし、本発明では他の複数の長さの異なる同軸ケーブ
ルを使いそれらにヘリカル導体を配置することも可能で
ある。
長さの異なる同軸ケーブルすなわち長い同軸ケーブル１
にヘリカル導体３，４を配置し、短い同軸ケーブル３に
ヘリカル導体５，６を配置する構成に関して記載した。
しかし、本発明では他の複数の長さの異なる同軸ケーブ
ルを使いそれらにヘリカル導体を配置することも可能で
ある。
【００２１】
【発明の効果】以上、説明したように本発明は、ら旋状
のヘリカル導体の対を複数組を備え、それぞれを縦に配
置して独立に給電することにより、広いカバーエリアを
カバーでき、または広い周波数範囲で特定のカバーエリ
アをカバーする。
のヘリカル導体の対を複数組を備え、それぞれを縦に配
置して独立に給電することにより、広いカバーエリアを
カバーでき、または広い周波数範囲で特定のカバーエリ
アをカバーする。
【図１】本発明の第一の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例の放射パターンの計算値であ
る。（仰角：３５〜４７度、周波数：２６６０ＭＨｚ）
る。（仰角：３５〜４７度、周波数：２６６０ＭＨｚ）
【図３】本発明の実施例の放射パターンの計算値であ
る。（仰角：３５〜４７度、周波数：２６９０ＭＨｚ）
る。（仰角：３５〜４７度、周波数：２６９０ＭＨｚ）
【図４】本発明の実施例の放射パターンの計算拡大値で
ある。（仰角：３５〜４７度）
ある。（仰角：３５〜４７度）
【図５】本発明の実施例の放射パターンの計算値であ
る。（仰角：４７〜６５度、周波数：２６６０ＭＨｚ）
る。（仰角：４７〜６５度、周波数：２６６０ＭＨｚ）
【図６】本発明の実施例の放射パターンの計算値であ
る。（仰角：４７〜６５度、周波数：２６９０ＭＨｚ）
る。（仰角：４７〜６５度、周波数：２６９０ＭＨｚ）
【図７】本発明の実施例の放射パターンの計算拡大値で
ある。（仰角：４７〜６５度）
ある。（仰角：４７〜６５度）
【図８】本発明の第二の実施例を示す斜視図である。
【図９】本発明の第三の実施例を示す斜視図である。
【図１０】従来例のアンテナを示す斜視図である。
１，２ 同軸ケーブル ３，４，５，６ ヘリカル導体 ７ サポート ８ Ｕバラン ９ レドーム １０，１１ コネクタ １２ 金属板 １３ 電波吸収体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−129906（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−134906（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−84412（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−134310（ＪＰ，Ｕ)
Claims (5)
- 【請求項１】 互いに長さの異なる直線状のＮ個の同軸
ケーブル（Ｌ1 ，Ｌ2 …，ＬN で長さはＬ1 ＞Ｌ2 …＞
ＬN とする）を互いに隣接して下端をそろえて並べた同
軸ケーブル群と、 前記Ｌk （ｋ＝１，…，Ｎ）の同軸ケーブルの先端より
Ｌl 〜Ｌk の同軸ケーブルの周りに対にら旋状に巻きつ
けることにより高周波電力を給電させるヘリカル導体と
を具備することを特徴とするヘリカルアンテナ。 - 【請求項２】 請求項１記載のヘリカルアンテナは、前
記ヘリカル導体間に金属板を配置したことを特徴とする
ヘリカルアンテナ。 - 【請求項３】 請求項１記載のヘリカルアンテナは、前
記ヘリカル導体間に電波吸収体を配置したことを特徴と
するヘリカルアンテナ。 - 【請求項４】 請求項１記載のＮ個の同軸ケーブルは、
各々下端に入出力コネクタを具備し、前記コネクタを切
り替えて使用することを特徴とするヘリカルアンテナ。 - 【請求項５】 請求項１記載の前記ヘリカル導体は、誘
電体でできた複数のサポートで前記同軸ケーブルに固定
されることを特徴とすることを特徴とするヘリカルアン
テナ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33480993A JP2606573B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ヘリカルアンテナ |
| CA002139198A CA2139198C (en) | 1993-12-28 | 1994-12-28 | Broad conical-mode helical antenna |
| AU81825/94A AU688419B2 (en) | 1993-12-28 | 1994-12-29 | Broad conical-mode helical antenna |
| US08/769,671 US5910790A (en) | 1993-12-28 | 1996-12-19 | Broad conical-mode helical antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33480993A JP2606573B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ヘリカルアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202551A JPH07202551A (ja) | 1995-08-04 |
| JP2606573B2 true JP2606573B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=18281468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33480993A Expired - Lifetime JP2606573B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ヘリカルアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606573B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3189735B2 (ja) * | 1997-05-08 | 2001-07-16 | 日本電気株式会社 | ヘリカルアンテナ |
| KR100667159B1 (ko) * | 2004-12-07 | 2007-01-12 | 한국전자통신연구원 | 송/수신 겸용 원형편파 헬리컬 방사소자 및 그 배열 안테나 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33480993A patent/JP2606573B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07202551A (ja) | 1995-08-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961217 |