JP2607203B2 - 円偏光アンテナ - Google Patents

円偏光アンテナ

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JP2607203B2
JP2607203B2 JP4140004A JP14000492A JP2607203B2 JP 2607203 B2 JP2607203 B2 JP 2607203B2 JP 4140004 A JP4140004 A JP 4140004A JP 14000492 A JP14000492 A JP 14000492A JP 2607203 B2 JP2607203 B2 JP 2607203B2
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horizontal
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axis
radiation
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アントワーヌ・ルーデラー
パブロ・ルイス・ガルシア・ミューレル
アントン・ウィレム・ヨンゲヤンス
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アジャンス・スパシアル・ヨーロペアンヌ
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/108Combination of a dipole with a plane reflecting surface
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction

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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放射パターンが軸の回
りの回転体の形状であり、この軸の方向に放射最小値を
有する円偏光アンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】この種のアンテナは通常アンテナの軸の
回りに圧迫帯状に配設された多重ストランド導体の構造
として構成され、各ストランドは分配器からのラインに
よって別々に励振される。このようなアンテナは、例え
ばN.T.LindenbladによるAntenna
s and Transmission Lines
at the Empire State Build
ing Television Station, R
CA Communications, April
1941(4つのダイポールアンテナが各々自分自身の
ラインによって同相で別個に励振されていることが開示
されている)に、M.S.GattiおよびD.J.N
ybakken によりA Circularly P
olarized Crossed Drooping
Dipole Antennas, IEEE An
ennas and PropagationSymp
osium Digest,7−11 May 199
0,Vol.1,pp.254−257に、およびC.
C.Kilgus によりShaped−Conica
l Radiation Pattern Perfo
rmance of the Backfire Qu
adriflar helix IEEE Trans
actions on Antennas and P
ropagation, 1975年5月(4つのスト
ランドがそれぞれ0、90、180および270゜の位
相で電力スプリッタおよび位相シフトシステムによって
励振されていることが開示されている)に記載されてい
る。
【0003】この種のアンテナは通常例えば遠隔測定お
よび遠隔制御リンク用の衛星に使用されたり、特に衛星
通信およびロケーションシステム用の地上および海上移
動装置に使用されている。
【0004】上述した種類のアンテナはスリット付きプ
リント回路アンテナの形状で実施されているが、これは
複雑な整合回路を必要とする。
【0005】これらの種々の従来のアンテナの主な欠点
は、複雑であり、比較的壊れやすく、一般には電力スプ
リッタ、位相シフタおよびバランサ装置を備えることを
必要とする4チャンネルシステムである励振システムの
価格が高いことである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一目的は、軸
の回りに回転体の形状である放射パターンを有し、前記
軸上に放射最小値を有し(例えば多かれ少なかれトロイ
ダル形状のパターン)、構造が非常に簡単であり、電力
スプリッタ、位相シフタまたはバランサ装置を必要とし
ない直接励振システムを有する円偏光アンテナを提供す
ることにある。
【0007】本発明の他の目的は、最大放射方向をパラ
メータの簡単な選択によって変更することができ、同じ
基本構造が困難なことなく意図する種々の用途に適した
全アンテナファミリを形成することができる上述した種
類のアンテナを提供することにある。
【0008】
【発明の概要】本発明は、放射パターンが軸の回りの回
転体の形状であり、該軸の方向に放射最小値を有する円
偏光アンテナであって、実質的に前記軸の回りに回転体
の形状である反射導電面と、該導電面のレベルにあり、
該導電面から分離されている第1の端部から第2の端部
に軸方向に延出するとともに、第1の端部が励振ライン
に接続されている直線状導電ストランドと、各々が前記
導電ストランドの第2の端部からほぼ半径方向の面に延
出している第1の部分を有し、該第1の部分は基端部が
前記導電ストランドに直接電気的に接続され、遠端部が
前記第2の端部に中心が設けられている球体の面上に設
けられ、全体的方向が前記半径方向の面に対して傾斜し
ている曲線状ストランドによって延出されている複数の
放射アームとを有する円偏光アンテナにおいて達成され
ている。
【0009】
【実施例】本発明によるアンテナの全体的構成を示す斜
視図である図を参照して、本発明の一実施例について説
明する。図を参照すると、本発明によるアンテナは軸1
の回りでほぼ対称であり、この軸1は放射パターンの回
転軸であるとともに、またそのパターンに対する最小の
放射方向となっている(この軸は「垂直」であると仮定
されているが、これは当然説明の都合のためのみのもの
であり、この図は全く相対的なものであり、アンテナの
絶対的な空間的方向を指定するものではない)。
【0010】また、この軸はほぼ水平の導電面2の対称
軸であり、導電面2の電気的機能は「アース面」を構成
するものであるが、この用語は本発明を限定するものと
みなされてはならない。この面は種々の形であることが
できる。特に、−平面であってもよいし、または平面で
なくてもよい。−連続した面であってもよいし、または
網目(網目の大きさは0.2λ以下のものである)であ
ってもよい。−その外形は円形であってもよいし、また
は多角形であってもよい。
【0011】この反射面についての制約は、(反射器と
して機能するように)電気的に導電性でなければならな
いとともに、本質的に回転体の形状でなければならない
(放射パターンが同じ特性を有するために)。多角形の
形状は関連する無線特性に対して第1の近似で円形形状
に類似している。
【0012】アンテナは励振導体3に接続されている。
この励振器は例えば同軸励振器であり、アーマチュア4
および中心コア5を有している。アーマチュア4は導電
面2およびコア5に電気的に接続されている。コア5は
面2と異なる電位にあり、導電面2に直角であって、軸
1と一致するまっすぐな中心ストランド6になって導電
面2の上に延出している。電気的には、この垂直な中心
ストランド6は基端部7が同軸の励振器3によって励振
され、上部には構造体が負荷として接続されているモノ
ポールアンテナとして作用する。
【0013】他端8においては、モノポールアンテナは
N個の水平ストランド9に接続されている(例えば、N
=4以上)。これらの水平ストランドの各々は2π/N
だけ回転した隣接するものと同形である、すなわち回転
対称になっている。水平ストランドは軸1に対して垂直
な面である水平面11内に延在している。
【0014】水平ストランド9は各々その遠端部が水平
ストランド9を含む水平面11に対してある角度をもっ
て下方に傾斜した曲線状ストランド10に接続されてい
る。この曲線状ストランド10は水平ストランドの一端
から延び出し、モノポールアンテナ6の端部8に中心が
ある球体の面に続いている円弧状のものである。
【0015】各構成要素6、9および10は電気的に直
接接続されていることに注意されたい。すなわち、各構
成要素の間の接続点または放射要素である中心ストラン
ド6を励振導体3に接続する接続点において位相シフ
タ、バランサなどの回路がないことに注意されたい。こ
れは本発明によるアンテナの電気的および機械的構造を
非常に簡単にしている。必要な唯一の電気的構成要素は
励振導体3のインピーダンスをアンテナに整合させる装
置である。これは中心ストランド6の基部または送受信
機の電源装置内に設けることができる。
【0016】このアンテナの動作理論は次の通りであ
る。中心ストランド6は垂直偏光モノポールアンテナの
ように放射する。水平ストランド9はその対称性によっ
て放射にはあまり貢献せず、曲線状ストランド10は中
心ストランド6によって発生する垂直成分に対してほぼ
直角の水平な直線偏光成分および補助的な低振幅垂直偏
光成分を放射する。
【0017】種々の放射パターンの組合せによって必要
な円偏光放射パターンが形成される。中心ストランド6
による偏光面と直角の偏光面となるように曲線状ストラ
ンド10の主として接線の方向を調整することにより円
偏光とすることができる。円偏光の方向は曲線状ストラ
ンド10が回転する角度方向によって決定される。すな
わちメインローブの方向は曲線状ストランド10の主と
して法線の方向を調整することにより希望の方向に設定
することができる。
【0018】偏光を変えるため、またはそのメインロー
ブの方向を変えるために、曲線状ストランド10の水平
面11に対する方向および傾斜角度を変えることができ
るように、曲線状ストランド10は水平ストランド9に
対して動きやすく作られている。
【0019】主な寸法の典型的な値は次の通りである。 −モノポールアンテナとしての中心ストランド6の長
さ:λ/2、この値は放射最大値の方向(場所の角度)
を調整するように変更することができる; −水平ストランド9の長さ:λ/4; −曲線状ストランド10の曲線の長さ:7λ/20; −導電面2の直径:1.2λ、この値は放射最大値の方
向を調整するように変更することができる; −中心ストランド6の半径:0.075λ; −水平面11に対する曲線状ストランド10の傾斜:2
0゜、この値は偏光パラメータを変えるように変更する
ことができる。 マイクロ波帯域(10ないし20GHz)までの周波数
で使用し得る上述した技術によるアンテナは良好な全方
向性特性を有する水平に対して10および15゜の間の
サイト角度に対して少なくとも1.5dBの利得を有す
る。
【0020】種々の変更および追加を当然行うことがで
きる。特に、各水平ストランド9(これは放射に貢献し
ていない)は、曲線状ストランド10が接合される周辺
に連続した導電性金属面(例えば、金属プレート、プリ
ント回路基板、導電性グリッドなど)で置き換えること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるアンテナの全体的構成を示す斜視
図である。
【符号の説明】
1 軸 2 水平導電面 3 励振器 4 アーマチュア 5 コア 6 中心ストランド 7 基端部 9 水平ストランド 10 曲線状ストランド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−311604(JP,A) 特開 平1−165206(JP,A) 1991年電子情報通信学会春季全国大会 B−41

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転体の形状を有する反射導電面である
    水平導電面と、 上記水平導電面の中心を通り上記水平導電面に垂直な方
    向に延在する直線状の導電性のストランドであって、上
    記水平導電面から分離されて配置され、それの一端であ
    る第1の端部を上記水平導電面の近傍に有し、上記第1
    の端部に励振ラインが接続されている中心ストランド
    と、一端が、上記中心ストランドの他端である中心スト
    ランドの第2の端部に直接電気的に接続され、上記水平
    導電面と平行な面内で上記第2の端部を中心として放射
    状に対称的に配置されている複数の直線状の水平ストラ
    ンドと、それぞれ一端が上記水平ストランドの他端に電
    気的に接続され、上記中心ストランドの第2の端部を中
    心とする球面上に上記水平導電面に対して傾斜して配置
    されている複数の曲線状ストランドとからなり、放射パ
    ターンが上記中心ストランドの軸の回りの回転体の形状
    であり、上記軸の方向に放射最小値を有する円偏光アン
    テナ。
JP4140004A 1991-05-07 1992-05-01 円偏光アンテナ Expired - Lifetime JP2607203B2 (ja)

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FR9105569A FR2676311B1 (fr) 1991-05-07 1991-05-07 Antenne a polarisation circulaire.
FR9105569 1991-05-07

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JPH05152842A JPH05152842A (ja) 1993-06-18
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EP (1) EP0512876B1 (ja)
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AT (1) ATE124809T1 (ja)
CA (1) CA2067478C (ja)
DE (1) DE69203288T2 (ja)
DK (1) DK0512876T3 (ja)
ES (1) ES2077369T3 (ja)
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NO (1) NO300300B1 (ja)

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