JP2806670B2 - Helical antenna - Google Patents

Helical antenna

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JP2806670B2
JP2806670B2 JP1144992A JP1144992A JP2806670B2 JP 2806670 B2 JP2806670 B2 JP 2806670B2 JP 1144992 A JP1144992 A JP 1144992A JP 1144992 A JP1144992 A JP 1144992A JP 2806670 B2 JP2806670 B2 JP 2806670B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特に移動体衛星通信シ
ステムの移動局に用いるヘリカルアンテナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a helical antenna used in a mobile station of a mobile satellite communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動体衛星通信システムの移動局に用い
るアンテナには、指向性が広いこと及び移動体への搭載
に適した構造であることが要求される。
2. Description of the Related Art An antenna used for a mobile station of a mobile satellite communication system is required to have a wide directivity and a structure suitable for mounting on a mobile body.

【0003】マイクロストリップアンテナは、指向性が
広く、小型化が容易であると共に、振動及び衝撃に強い
という長所があり、この種の用途に適している。しか
し、このマイクロストリップアンテナには、帯域幅が狭
いという大きな欠点がある。このため、移動体衛星通信
システムの移動局には、指向性及び帯域幅が広いという
長所を有するバックファイア・クオドリファイア・ヘリ
カルアンテナ(BackfireQuadrifir Helical Antenna)
といわれるヘリカルアンテナが使用されることもある。
[0003] The microstrip antenna has advantages that it has a wide directivity, is easy to miniaturize, and is resistant to vibration and shock, and is suitable for this type of application. However, this microstrip antenna has a major drawback of narrow bandwidth. For this reason, a mobile station of a mobile satellite communication system is provided with a backfire / quadrature helical antenna having advantages of a wide directivity and a wide bandwidth.
A helical antenna is sometimes used.

【0004】図5は、上述した従来のバックファイア・
クオドリファイア・ヘリカルアンテナの一例を示す斜視
図、図6は同じくそのブロック図である。
FIG. 5 shows the above-described conventional backfire system.
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a quadrifilar helical antenna, and FIG.

【0005】反射板20は金属からなる円板状の部材で
あり、この反射板20には管21が立設されている。ま
た、反射板20の裏面には入力端子I及びハイブリッド
H4が配設されていると共に、同軸線路L7,L8が設
けられている。更に、管21の内部には、バランB1,
B2が配設されている。
The reflection plate 20 is a disk-shaped member made of metal, and a tube 21 is erected on the reflection plate 20. The input terminal I and the hybrid H4 are provided on the back surface of the reflection plate 20, and coaxial lines L7 and L8 are provided. Further, inside the pipe 21, a balun B1,
B2 is provided.

【0006】円筒状の誘電体部材22は管21から導出
された支持部材により支持されており、その周面には4
つの放射素子23が螺旋状に配設されている。
A cylindrical dielectric member 22 is supported by a support member led out of a tube 21 and has a peripheral surface on which a dielectric member 4 is formed.
Two radiating elements 23 are spirally arranged.

【0007】次に、このバックファイア・クオドリファ
イア・ヘリカルアンテナの動作について説明する。
Next, the operation of the backfire / quadrature helical antenna will be described.

【0008】入力端子Iに入力された高周波信号は、反
射板20の裏面に配設されたハイブリッドH4により、
相互に位相がπ/2づつ異なる高周波信号に2等分され
る。この2等分された各高周波信号は、夫々同軸線路L
7,L8を介して、管21の内部に配置したバランB
1,B2に導かれる。バランB1,B2は、入力した高
周波信号を夫々相互に逆相の2つの信号に2等分し、こ
れらの信号により相互に対向する2つの放射素子23を
励振する。その結果、放射素子23から、広い方向に円
偏波が放射される。
The high-frequency signal input to the input terminal I is transmitted by the hybrid H4 disposed on the back surface of the reflection plate 20.
The signal is divided into two high-frequency signals having phases different from each other by π / 2. Each of the two high-frequency signals is divided into coaxial lines L
7, a balun B disposed inside the pipe 21 via L8
1, B2. The baluns B1 and B2 divide the input high-frequency signal into two signals having phases opposite to each other, and excite the two radiating elements 23 facing each other with these signals. As a result, circularly polarized waves are radiated from the radiating element 23 in a wide direction.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のヘリカルアンテナは、誘電体部材22を管21
で支持し、この管21の内部にバランB1,B2を配置
しているので、構造が複雑であると共に振動及び衝撃に
弱いという欠点がある。また、反射板20の裏面に配設
された入力端子Iから誘電体部材22の上端に位置する
各放射素子23の励振点までの距離が長いため、給電損
失が大きいという欠点もある。更に、バランB1,B2
が立体的に構成されており、各バランの形成誤差に起因
するインピーダンス特性のばらつきや、各放射素子23
の励振振幅及び励振位相差のばらつきが大きいので、指
向性の歪みが大きいという欠点もある。
However, in the above-mentioned conventional helical antenna, the dielectric member 22 is connected to the tube 21.
Since the baluns B1 and B2 are arranged inside the tube 21, there are drawbacks in that the structure is complicated and the tube is susceptible to vibration and impact. Further, since the distance from the input terminal I provided on the back surface of the reflection plate 20 to the excitation point of each radiating element 23 located at the upper end of the dielectric member 22 is long, there is also a disadvantage that power supply loss is large. Furthermore, baluns B1, B2
Are formed in a three-dimensional manner, and variations in impedance characteristics due to the formation error of each balun,
Since the dispersion of the excitation amplitude and the excitation phase difference is large, there is also a disadvantage that the directivity is greatly distorted.

【0010】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、構造が簡単で振動及び衝撃に強いと共に指
向性及び帯域幅が広く、且つ、給電損失が小さいと共に
指向性の歪みが小さいヘリカルアンテナを提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has a simple structure, is resistant to vibration and shock, has a wide directivity and bandwidth, has a small power supply loss, and has a small distortion of directivity. It is an object to provide a helical antenna.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係るヘリカルア
ンテナは、入力端子から入力した高周波信号を4等分し
所定の円の円周の4等分点の位置に設けられた4つの出
力端に順次π/2づつ異なる位相で出力する平面構造の
電力分配器と、前記所定の円の円周に整合して配置され
た円筒状の誘電体部材の周面に螺旋状に配設されて前記
電力分配器側の端部が前記電力分配器の4つの出力端に
夫々電気的に接続された4つの放射素子とを有し、前記
電力分配器は金属製取付板と、この取付板の表面及び裏
面に重ねられた1対の誘電体板と、各誘電体板の外側に
重ねられた1対の基板と、を備え、前記基板は誘電性の
板の両面に金属薄膜を被着して構成され、前記誘電体板
側の前記金属薄膜はストリップライン回路を構成する導
体パターンに成形されていることを特徴とする。
A helical antenna according to the present invention has four output terminals provided at four quadrants of a predetermined circle by dividing a high-frequency signal input from an input terminal into four equal parts. And a power distributor having a planar structure that sequentially outputs a phase different by π / 2 from each other, and spirally disposed on a peripheral surface of a cylindrical dielectric member arranged in alignment with the circumference of the predetermined circle. have a four radiating elements ends of the power divider terminal connected respectively electrically to the four output terminals of the power divider, wherein
The power distributor consists of a metal mounting plate and the front and back of this mounting plate.
A pair of dielectric plates superposed on the surface and the outside of each dielectric plate
A pair of superimposed substrates, said substrates being dielectric
A metal thin film is applied to both sides of the plate,
The metal thin film on the side is a conductor forming a strip line circuit.
It is characterized by being formed into a body pattern .

【0012】[0012]

【作用】本発明に係るヘリカルアンテナは、平面構造の
電力分配器と、円筒状の誘電体部材の周面に螺旋状に配
設された4つの放射素子とにより構成されており、各放
射素子の前記電力分配器側の端部は夫々所定の位置に設
けられた前記電力分配器の出力端に接続されている。つ
まり、本発明に係るヘリカルアンテナは、従来のように
誘電体部材を支持するための管及びこの管内に配設され
るバランを有しないため、構造が簡単で振動や衝撃に強
い。また、電力分配器と放射素子とを短い距離で接続で
きて、給電損失を低減することができる。更に、指向性
及び帯域幅が広いというヘリカルアンテナの長所を維持
している。
The helical antenna according to the present invention comprises a power distributor having a planar structure and four radiating elements spirally disposed on the peripheral surface of a cylindrical dielectric member. Are connected to the output terminals of the power distributors provided at predetermined positions, respectively. In other words, the helical antenna according to the present invention does not have a tube for supporting the dielectric member and a balun disposed in the tube unlike the related art, and therefore has a simple structure and is resistant to vibration and impact. Further, the power distributor and the radiating element can be connected to each other at a short distance, and the power supply loss can be reduced. Further, the advantages of the helical antenna, such as directivity and wide bandwidth, are maintained.

【0013】誘電体部材及び放射素子は、例えば、放射
素子となる帯状の金属薄膜が設けられた誘電体シートの
両端を接合して円筒状に形成することにより、容易に製
造することができる。但し、このままでは放射素子を支
持する誘電体部材の強度が不足するため、誘電体部材の
内側に発泡性樹脂を充填する。これにより、放射素子を
支持する誘電体部材の軽量化を図ることができると共
に、強度を向上させることができる。
The dielectric member and the radiating element can be easily manufactured, for example, by joining both ends of a dielectric sheet provided with a strip-shaped metal thin film serving as a radiating element to form a cylindrical shape. However, since the strength of the dielectric member supporting the radiating element is insufficient if this state is maintained, the foamable resin is filled inside the dielectric member. Thereby, the weight of the dielectric member supporting the radiating element can be reduced, and the strength can be improved.

【0014】前記電力分配器は、例えば入力端子から入
力した高周波信号を相互に位相が異なる2つの信号に2
等分する第1のハイブリッドと、この第1のハイブリッ
ドの2つの出力端に接続線路を介して接続された第2及
び第3のハイブリッドとにより構成されている。そし
て、第1のハイブリッドと第2のハイブリッドとを接続
する接続線路と、第1のハイブリッドと第3のハイブリ
ッドとを接続する接続線路とは、前記高周波信号の波長
の1/4だけ異なっている。これにより、相互にπ/2
だけ位相が異なる信号を夫々前記4つの放射素子に供給
することができる。
The power splitter converts a high-frequency signal input from, for example, an input terminal into two signals having mutually different phases.
The first hybrid is divided into equal parts, and the second and third hybrids are connected to two output terminals of the first hybrid via connection lines. The connection line connecting the first hybrid and the second hybrid differs from the connection line connecting the first hybrid and the third hybrid by 1 / of the wavelength of the high-frequency signal. . As a result, π / 2
Only signals having phases different from each other can be supplied to the four radiating elements.

【0015】なお、この場合は、第2及び第3のハイブ
リッドと出力端との間に平面構造の整合回路を介装し、
第2及び第3のハイブリッドの出力インピーダンスと各
放射素子の励振インピーダンスとの整合をとることが好
ましい。
In this case, a planar matching circuit is interposed between the second and third hybrids and the output end,
It is preferable to match the output impedance of the second and third hybrids with the excitation impedance of each radiating element.

【0016】[0016]

【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

【0017】図1は本発明の実施例に係るヘリカルアン
テナを示す側面図、図2は同じくその底面図である。
FIG. 1 is a side view showing a helical antenna according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a bottom view thereof.

【0018】金属製の取付け板1の一方の面側(下面
側)には、誘電体板2、基板3及び抑え板4がこの順で
配設されており、取付け板1にねじ止めされている。ま
た、取付け板1の他方の面側には、誘電体板9及び基板
10がこの順で配設されており、取付け板1にねじ止め
されている。
On one surface side (lower surface side) of the metal mounting plate 1, a dielectric plate 2, a substrate 3 and a holding plate 4 are arranged in this order, and are screwed to the mounting plate 1. I have. A dielectric plate 9 and a substrate 10 are arranged on the other surface of the mounting plate 1 in this order, and are screwed to the mounting plate 1.

【0019】図3は基板3を示す平面図である。基板3
は、誘電体板31とこの誘電体板31の両面に被着され
た金属薄膜とにより構成されており、一方の面(誘電体
板2と接触する側の面)の金属薄膜は所定の形状にエッ
チングされている(即ち、導体パターン32)。この基
板3の他方の面の金属薄膜及び取付け板1が外導体とな
り、導体パターン32が内導体となって、ストリップラ
イン回路を構成する。
FIG. 3 is a plan view showing the substrate 3. Substrate 3
Is composed of a dielectric plate 31 and a metal thin film adhered to both surfaces of the dielectric plate 31. The metal thin film on one surface (the surface in contact with the dielectric plate 2) has a predetermined shape. (That is, the conductor pattern 32). The metal thin film on the other surface of the substrate 3 and the mounting plate 1 serve as an outer conductor, and the conductor pattern 32 serves as an inner conductor, thereby forming a strip line circuit.

【0020】なお、導体パターン32は、ハイブリッド
H1,H2,H3のパターンと、ハイブリッドH1と同
軸コネクタ5とを接続するための接続導体L1と、ハイ
ブリッドH1とハイブリッドH2,H3とを接続するた
めの接続導体L2,L3と、ハイブリッドH1,H2,
H3と終端抵抗6,7,8とを接続するための接続導体
L4,L5,L6とにより構成されている。また、ハイ
ブリッドH2,H3の各2つの出力端にはスルーホール
TH1〜TH4が設けられている。これらのスルーホー
ルTH1〜TH4は所定の円の円周を4等分する位置に
設けられている。更に、接続導体L1の同軸コネクタ5
側の端部にはスルーホールTH5が設けられている。
The conductor pattern 32 includes a pattern of the hybrids H1, H2, and H3, a connection conductor L1 for connecting the hybrid H1 and the coaxial connector 5, and a connection conductor L1 for connecting the hybrid H1 and the hybrids H2 and H3. Connection conductors L2, L3 and hybrids H1, H2,
It is composed of connection conductors L4, L5, L6 for connecting H3 to the terminating resistors 6, 7, 8. The two output terminals of the hybrids H2 and H3 are provided with through holes TH1 to TH4. These through holes TH1 to TH4 are provided at positions that divide the circumference of a predetermined circle into four equal parts. Furthermore, the coaxial connector 5 of the connection conductor L1
A through hole TH5 is provided at the end on the side.

【0021】同軸コネクタ5は、抑え板4にねじ止めさ
れている。この同軸コネクタ5の中心導体は、スルーホ
ールTH5を介して接続導体L1に半田付けされてい
る。また、接続導体L4,L5,L6の端部には終端抵
抗6,7,8の非接地側端子が夫々半田付けされてい
る。これらの終端抵抗6,7,8の接地側端子は取付け
板1にねじ止めされている。
The coaxial connector 5 is screwed to the holding plate 4. The center conductor of the coaxial connector 5 is soldered to the connection conductor L1 via the through hole TH5. The non-ground terminals of the terminating resistors 6, 7, 8 are soldered to the ends of the connection conductors L4, L5, L6, respectively. The ground terminals of the terminating resistors 6, 7, 8 are screwed to the mounting plate 1.

【0022】基板10も、基板3と同様に、誘電体板と
この誘電体板の両面に被着された金属薄膜とにより構成
されており、誘電体板9と接触する面の金属薄膜はエッ
チングにより整合回路M1〜M4の導体パターンとして
パターニングされている。これらの整合回路M1〜M4
は、いずれも先端開放のストリップラインスタブであ
る。これらのストリップラインスタブの内導体である各
導体パターンは、基板3のスルーホールTH1〜TH4
と同心になるように基板10に設けられた各スルーホー
ルに夫々接続されている。そして、これらのスルーホー
ルには金属製のピン15が挿入されており、これらのピ
ン15は基板10上に導出されている。
Similarly to the substrate 3, the substrate 10 is composed of a dielectric plate and a metal thin film adhered to both sides of the dielectric plate. The metal thin film on the surface in contact with the dielectric plate 9 is etched. Are patterned as conductor patterns of the matching circuits M1 to M4. These matching circuits M1 to M4
Are strip line stubs each having an open end. Each conductor pattern, which is an inner conductor of these strip line stubs, is formed in the through holes TH1 to TH4 of the substrate 3.
Are connected to the respective through-holes provided in the substrate 10 so as to be concentric. Metal pins 15 are inserted into these through holes, and these pins 15 are led out onto the substrate 10.

【0023】フィルムエレメント11は、円筒状の誘電
体フィルムと、この誘電体フィルムの外周面に螺旋状に
且つ等間隔で形成された4つの放射素子111により構
成されている。このフィルムエレメント11は、その一
方の面に所定の形状にエッチングされた金属薄膜が設け
られた誘電体シートを接着代112の部分で接着して円
筒状に成形したものである。なお、このフィルムエレメ
ント11は、基板3のスルーホールTH1〜TH4に外
接する円の直径に一致するようにその外径が設定され
る。また、このフィルムエレメント11は、取付け板1
にねじ止めされた棒12を中心軸として配置され、棒1
2の先端部に取付けられる蓋14により抑えられて固定
される。そして、各放射素子111の端部は、夫々ピン
15を介して整合回路M1〜M4に電気的に接続されて
いる。更に、フィルムエレメント11の内側には、フィ
ルムエレメント11の剛性を増すために、発泡性樹脂1
3が充填されている。
The film element 11 is composed of a cylindrical dielectric film and four radiating elements 111 spirally formed at equal intervals on the outer peripheral surface of the dielectric film. The film element 11 is formed by bonding a dielectric sheet having a metal thin film etched into a predetermined shape on one surface thereof at a bonding margin 112 to form a cylindrical shape. The outer diameter of the film element 11 is set to match the diameter of a circle circumscribing the through holes TH1 to TH4 of the substrate 3. The film element 11 is mounted on the mounting plate 1.
The rod 12 is arranged with the rod 12 screwed to
2 and is held down and fixed by the lid 14 attached to the tip end. The ends of the radiating elements 111 are electrically connected to the matching circuits M1 to M4 via the pins 15, respectively. Further, inside the film element 11, foamable resin 1 is added to increase the rigidity of the film element 11.
3 are filled.

【0024】次に、本実施例に係るヘリカルアンテナの
動作を図4に示すブロック図を参照して説明する。
Next, the operation of the helical antenna according to this embodiment will be described with reference to the block diagram shown in FIG.

【0025】同軸コネクタ5に入力された高周波信号
は、ハイブリッドH1により位相が異なる2つの高周波
信号に2等分される。ハイブリッドH1から接続導体L
2へ出力される高周波信号の位相は、ハイブリッドH1
から接続導体L3へ出力される高周波信号の位相に比し
てπ/2だけ進んでいる。接続導体L2の長さは接続導
体L3の長さよりも高周波信号の波長の1/4だけ短い
ため、接続導体L2を通ってハイブリッドH2に入力さ
れる高周波信号の位相は、接続導体L3を通ってハイブ
リッドH3に入力される高周波信号の位相よりもπだけ
進む。ハイブリッドH2,H3に入力された高周波信号
は、相互の位相差がπ/2である2つの高周波信号に2
等分され、スルーホールTH1,TH2,TH3,TH
4へ出力される。これらのスルーホールTH1,TH
2,TH3,TH4へ出力される各高周波信号の振幅は
相互に等しく、位相はこの順に順次π/2づつ遅れる。
これらの各高周波信号は各ピン15を介して各放射素子
111を励振する。
The high-frequency signal input to the coaxial connector 5 is split into two high-frequency signals having different phases by the hybrid H1. Connection conductor L from hybrid H1
The phase of the high-frequency signal output to the hybrid H2 is
Is advanced by π / 2 as compared with the phase of the high-frequency signal output to the connection conductor L3 from the terminal. Since the length of the connection conductor L2 is shorter than the length of the connection conductor L3 by 1 / of the wavelength of the high-frequency signal, the phase of the high-frequency signal input to the hybrid H2 through the connection conductor L2 passes through the connection conductor L3. The phase of the high frequency signal input to the hybrid H3 is advanced by π. The high-frequency signals input to the hybrids H2 and H3 are converted into two high-frequency signals having a phase difference of π / 2.
Equally divided through holes TH1, TH2, TH3, TH
4 is output. These through holes TH1, TH
2, TH3, and TH4 have the same amplitude, and the phases are sequentially delayed by π / 2 in this order.
Each of these high-frequency signals excites each radiating element 111 via each pin 15.

【0026】設計の便宜上、通常、ハイブリッドH1〜
H3はいずれも入出力インピーダンスが50Ωになるよう
に設計される。一方、放射素子111の励振インピーダ
ンスは50Ωとは異なるので、ストリップラインスタブか
らなる整合回路M1〜M4により、ハイブリッドH2,
H3の各出力端と各放射素子111との間のインピーダ
ンスの整合をとる。
For convenience of design, the hybrids H1 to H1 are usually
H3 is designed so that the input / output impedance becomes 50Ω. On the other hand, the excitation impedance of the radiating element 111 is different from 50Ω, so that the matching circuits M1 to M4 composed of stripline stubs allow the hybrid H2,
The impedance between each output terminal of H3 and each radiating element 111 is matched.

【0027】相互に90度間隔で回転対称に配置された4
つの螺旋状の放射素子111が、所定の回転方向に沿っ
て順次π/2づつ位相が異なる等振幅の高周波信号によ
り励振されるので、空間に円偏波が放射される。
4 are arranged rotationally symmetrically at 90 ° intervals from each other.
The two helical radiating elements 111 are excited by high-frequency signals having the same amplitude which are sequentially different in phase by π / 2 along a predetermined rotation direction, so that circularly polarized waves are radiated into space.

【0028】なお、上述の説明においては、送信アンテ
ナとして使用する場合について述べたが、受信アンテナ
として使用する場合、本実施例は円偏波を受信して同軸
コネクタ5から出力する。
In the above description, the case where the antenna is used as a transmitting antenna has been described. However, when the antenna is used as a receiving antenna, this embodiment receives a circularly polarized wave and outputs it from the coaxial connector 5.

【0029】本実施例に係るヘリカルアンテナは、指向
性及び帯域幅がいずれも広いというヘリカルアンテナに
共通する長所を有する。また、本実施例に係るヘリカル
アンテナは、インピーダンス特性がハイブリッドH1〜
H3及び整合回路M1〜M4のインピーダンス特性によ
って決定され、これらのインピーダンス特性は、主とし
て、基板3,10の導体パターンの形成誤差により決定
される。基板3,10の形成誤差は容易に小さくできる
ので、インピーダンス特性を容易に向上させることがで
きる。また、ハイブリッドH2,H3の各出力端と各放
射素子111とを各ピン15によって極めて短い距離で
接続しているため、給電損失が極めて小さい。更に、各
放射素子111の励振振幅比及び励振位相差のばらつき
も主として基板3,10の導体パターンの形成誤差によ
り決まるので、これらの形成誤差を小さくして励振振幅
比及び励振位相差のばらつきを小さくし、指向性の歪み
を小さくすることが容易にできる。
The helical antenna according to this embodiment has an advantage common to the helical antenna in that both the directivity and the bandwidth are wide. Further, the helical antenna according to the present embodiment has the impedance characteristics of the hybrids H1 to H1.
It is determined by the impedance characteristics of H3 and the matching circuits M1 to M4, and these impedance characteristics are mainly determined by the formation error of the conductor patterns of the substrates 3 and 10. Since the formation error of the substrates 3 and 10 can be easily reduced, the impedance characteristics can be easily improved. In addition, since each output terminal of the hybrids H2 and H3 and each radiating element 111 are connected to each other at a very short distance by each pin 15, a power supply loss is extremely small. Further, the variation of the excitation amplitude ratio and the excitation phase difference of each radiating element 111 is also determined mainly by the formation error of the conductor pattern of the substrates 3 and 10. Therefore, these formation errors are reduced to reduce the variation of the excitation amplitude ratio and the excitation phase difference. It is easy to reduce the distortion and directivity distortion.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るヘリカ
ルアンテナは、高周波信号を4等分する平面構造の電力
分配器と、この電力分配器の4つの出力端に接続され円
筒状の誘電体部材の周面に螺旋状に配設された4つの放
射素子とを備えており、簡単な構造で放射素子を高い剛
性をもって支持することができるので、振動及び衝撃に
強い。また、本発明に係るヘリカルアンテナは、電力分
配器の出力端から各放射素子の励振点までの距離を短く
できると共に、この電力分配器は平面構造でありインピ
ーダンス特性がよいので、給電損失を低減できる。更
に、平面構造の電力分配器は電力分割比及び各分割電力
の位相差を正確に制御できるので、指向性の歪みを制御
できる。更にまた、電力分配器と各放射素子との接続点
に整合素子を設ければ、広い周波数範囲で良好なインピ
ーダンス特性を得ることができるので、整合損失を低減
できるという効果を得ることができる。
As described above, the helical antenna according to the present invention comprises a planar power divider for dividing a high-frequency signal into four equal parts, and a cylindrical dielectric connected to four output terminals of the power divider. and a four radiating elements arranged in a spiral shape on the peripheral surface of the member, it is possible and supporting child can have a high rigidity radiating elements with a simple structure, strong vibration and shock. In addition, the helical antenna according to the present invention can reduce the distance from the output end of the power divider to the excitation point of each radiating element, and the power divider has a planar structure and good impedance characteristics, thereby reducing feed loss. it can. Further, since the power divider having the planar structure can accurately control the power division ratio and the phase difference between the divided powers, the directivity distortion can be controlled. Furthermore, if a matching element is provided at the connection point between the power distributor and each radiating element, good impedance characteristics can be obtained in a wide frequency range, so that the effect of reducing matching loss can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明の実施例に係るヘリカルアンテナ
を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a helical antenna according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じくその底面図である。FIG. 2 is a bottom view of the same.

【図3】同じくその基板を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the same substrate.

【図4】同じくそのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of the same.

【図5】従来のバックファイア・クオドリファイア・ヘ
リカルアンテナの一例を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a conventional backfire / quadrature helical antenna.

【図6】同じくそのブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;取付け板 2,9,31;誘電体板 3,10;基板 4;抑え板 5;同軸コネクタ 6,7,8;終端抵抗 11;フィルムエレメント 22;誘電体部材 23,111;放射素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Mounting plate 2, 9, 31; Dielectric plate 3, 10; Substrate 4: Holding plate 5; Coaxial connector 6, 7, 8; Terminating resistance 11; Film element 22; Dielectric member 23, 111;

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 裕雅 東京都調布市上石原3−50−1 アンテ ン株式会社内 (72)発明者 関谷 加津雄 東京都調布市上石原3−50−1 アンテ ン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−25301(JP,A) 特開 平1−264003(JP,A) 特開 平3−74906(JP,A) 特開 昭62−43906(JP,A) 特開 昭60−214607(JP,A) 特開 昭54−102942(JP,A) 特開 平4−26203(JP,A) 実開 昭58−114608(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01Q 11/08 H01Q 21/24──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiromasa Kato 3-50-1 Ueishihara, Chofu-shi, Tokyo Anten Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Sekiya 3-50-1 Ueishihara, Chofu-shi, Tokyo Ante (56) References JP-A-61-25301 (JP, A) JP-A-1-264003 (JP, A) JP-A-3-74906 (JP, A) JP-A-62-43906 (JP, A) JP-A-60-214607 (JP, A) JP-A-54-102942 (JP, A) JP-A-4-26203 (JP, A) Japanese Utility Model Laid-open No. 58-114608 (JP, U) (58) Surveyed fields (Int.Cl. 6 , DB name) H01Q 11/08 H01Q 21/24

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力端子から入力した高周波信号を4等
分し所定の円の円周の4等分点の位置に設けられた4つ
の出力端に順次π/2づつ異なる位相で出力する平面構
造の電力分配器と、前記所定の円の円周に整合して配置
された円筒状の誘電体部材の周面に螺旋状に配設されて
前記電力分配器側の端部が前記電力分配器の4つの出力
端に夫々電気的に接続された4つの放射素子とを有し、
前記電力分配器は金属製取付板と、この取付板の表面及
び裏面に重ねられた1対の誘電体板と、各誘電体板の外
側に重ねられた1対の基板と、を備え、前記基板は誘電
性の板の両面に金属薄膜を被着して構成され、前記誘電
体板側の前記金属薄膜はストリップライン回路を構成す
る導体パターンに成形されていることを特徴とするヘリ
カルアンテナ。
1. A plane which divides a high-frequency signal input from an input terminal into four equal parts and sequentially outputs the signals at four output terminals provided at four equally-divided points of a predetermined circle at different phases by π / 2. A power distributor having a structure and a cylindrical dielectric member arranged in alignment with the circumference of the predetermined circle and spirally disposed on a peripheral surface of the dielectric member. have a four radiating elements which are electrically connected respectively to the four output terminals of the vessel,
The power distributor includes a metal mounting plate and a surface and a surface of the mounting plate.
And a pair of dielectric plates stacked on the back and back of each dielectric plate
A pair of substrates superposed on the sides, said substrate being a dielectric
A metal thin film on both sides of a conductive plate,
The metal thin film on the body plate side constitutes a strip line circuit.
A helical antenna characterized by being formed into a conductor pattern .
【請求項2】 前記誘電体部材及び前記放射素子は、相
互に平行に配置された4本の帯状の金属薄膜が設けられ
た誘電体シートの両端を張り合わせて形成されたもので
あり、前記誘電体部材の内側には発泡性樹脂が充填され
ていることを特徴とする請求項1に記載のヘルカリアン
テナ。
2. The dielectric member and the radiating element are formed by laminating both ends of a dielectric sheet provided with four strip-shaped metal thin films arranged in parallel with each other. The helical antenna according to claim 1, wherein a foamable resin is filled inside the body member.
【請求項3】 前記電力分配器の一方の基板の前記導体
パターンは、前記入力端子から入力した高周波信号を相
互に位相が異なる2つの信号に2等分する第1のハイブ
リッドと、この第1のハイブリッドの2つの出力端に長
さが前記高周波信号の波長の1/4だけ異なる2つの接
続線路を介して夫々接続された第2及び第3のハイブリ
ッドと構成されていることを特徴とする請求項1又は
2に記載のヘリカルアンテナ。
3. The conductor on one substrate of the power distributor.
The pattern includes a first hybrid that bisects a high-frequency signal input from the input terminal into two signals having mutually different phases, and two output terminals of the first hybrid having a length equal to the wavelength of the high-frequency signal. ¼ two different helical antenna according to claim 1 or 2, characterized by being composed of the second and third hybrids which are respectively connected via connecting lines.
【請求項4】 前記第2及び第3のハイブリッドと前記
出力端との間には平面構造の整合回路が介装されて
り、前記電力分配器の他方の基板の前記導体パターンが
前記整合回路を構成していることを特徴とする請求項3
に記載のヘリカルアンテナ。
4. A planar matching circuit is interposed between the second and third hybrids and the output terminal .
The conductor pattern on the other substrate of the power distributor is
4. The device according to claim 3, wherein said matching circuit is formed.
The helical antenna according to 1.
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JP4766260B2 (en) * 2006-09-20 2011-09-07 ミツミ電機株式会社 Antenna device
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