JP2827014B2 - アレイアンテナ - Google Patents
アレイアンテナInfo
- Publication number
- JP2827014B2 JP2827014B2 JP28425088A JP28425088A JP2827014B2 JP 2827014 B2 JP2827014 B2 JP 2827014B2 JP 28425088 A JP28425088 A JP 28425088A JP 28425088 A JP28425088 A JP 28425088A JP 2827014 B2 JP2827014 B2 JP 2827014B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- array antenna
- circumference
- antenna
- radiating elements
- top loading
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （発明の属する分野） 本発明はアレイアンテナ、殊に複数の無指向性放射素
子を円周上に配置したアレイアンテナに関する。
子を円周上に配置したアレイアンテナに関する。
（従来の技術） アレイアンテナは複数の放射素子を配列し全部又は一
部の素子を励振したアンテナであり、任意の指向性を得
るため又は到来電波の方位測定用のアンテナとして用い
られている。
部の素子を励振したアンテナであり、任意の指向性を得
るため又は到来電波の方位測定用のアンテナとして用い
られている。
従来、全方位測定用のアレイアンテナとしてはアース
板面の円周上に複数の無指向性放射素子を配置したもの
がある。このアレイアンテナは所望方位に於いて各放射
素子の放射ビーム位相を互いに強め合うように励振信号
の位相を変えればアレイアンテナの指向性を変えること
ができる。更には、所要放射素子に誘起する信号を合成
しそのレベル又は位相を検出することによって着信電波
の到来方位を測定することができる。又、このアレイア
ンテナは各素子の頭部にトップローディングを設けてア
ンテン長を短くすれば非常に薄いアレイアンテナを作成
することができる。又、トップローディングとしては一
般に所要半径の円盤が用いられ、その中心部をアンテナ
素子の先端に取り付け構成する。
板面の円周上に複数の無指向性放射素子を配置したもの
がある。このアレイアンテナは所望方位に於いて各放射
素子の放射ビーム位相を互いに強め合うように励振信号
の位相を変えればアレイアンテナの指向性を変えること
ができる。更には、所要放射素子に誘起する信号を合成
しそのレベル又は位相を検出することによって着信電波
の到来方位を測定することができる。又、このアレイア
ンテナは各素子の頭部にトップローディングを設けてア
ンテン長を短くすれば非常に薄いアレイアンテナを作成
することができる。又、トップローディングとしては一
般に所要半径の円盤が用いられ、その中心部をアンテナ
素子の先端に取り付け構成する。
しかしながら、このようにトップローディング用の円
盤を設けたアレイアンテナを航空機の機体上面の如き湾
曲面に取り付ける場合はその取り付け面積が大きいと機
体の機種毎にその都度湾曲面に合せたアレイアンテナを
作成しなければならず製造コストが高くなってしまうと
いう問題があった。又、アレイアンテナの取り付け面積
を小さくして放射素子を互いに密集配置すれば種々の曲
率の湾曲面に容易に取り付け可能なアレイアンテナを作
成できるが、放射素子間殊に前記トップローディング用
円盤縁部の離間距離が小さくなって相互結合が増大する
ため各放射素子の放射エネルギーが互いに他の放射素子
に吸収され、或はそのために各々の給電インピーダンス
が変動する等互いに影響を受け易くなり、アレイアンテ
ナとしての利得が低下してしまうという問題があった。
盤を設けたアレイアンテナを航空機の機体上面の如き湾
曲面に取り付ける場合はその取り付け面積が大きいと機
体の機種毎にその都度湾曲面に合せたアレイアンテナを
作成しなければならず製造コストが高くなってしまうと
いう問題があった。又、アレイアンテナの取り付け面積
を小さくして放射素子を互いに密集配置すれば種々の曲
率の湾曲面に容易に取り付け可能なアレイアンテナを作
成できるが、放射素子間殊に前記トップローディング用
円盤縁部の離間距離が小さくなって相互結合が増大する
ため各放射素子の放射エネルギーが互いに他の放射素子
に吸収され、或はそのために各々の給電インピーダンス
が変動する等互いに影響を受け易くなり、アレイアンテ
ナとしての利得が低下してしまうという問題があった。
（発明の目的） 本発明は上述したアレイアンテナの問題を解決するた
めになされたものであって、放射素子を密集配置したこ
とによるアンテナ利得の低下を改善することが可能なア
レイアンテナを提供することを目的とする。
めになされたものであって、放射素子を密集配置したこ
とによるアンテナ利得の低下を改善することが可能なア
レイアンテナを提供することを目的とする。
（発明の概要） 上述の目的を達成する為、本発明に於いては複数の無
指向性放射素子を円周上に配置すると共に該円周内部所
要部に無給電素子を設けて構成する。
指向性放射素子を円周上に配置すると共に該円周内部所
要部に無給電素子を設けて構成する。
（実施例） 以下、本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
第１図（ａ）及び（ｂ）は1060MHz帯の４素子アレイ
アンテナに本発明を適用した場合の一実施例を示す平面
図及びＡ−Ａ断面図である。
アンテナに本発明を適用した場合の一実施例を示す平面
図及びＡ−Ａ断面図である。
同図に於て１はアース板であって、このアース板１上
の半径35.4ミリ（0.125λ０、λ０は1060MHzの波長）の
円周上に等間隔に長さ15.2ミリ（0.054λ０），直径1.3
ミリのアルミ棒より成る中心導体棒２乃至５を垂直に配
置し、これ等から半径方向外側に６ミリ離れた位置各々
に長さ15.2ミリ（0.054λ０）及び直径3.5ミリのアルミ
棒より成る側導体棒６乃至９を垂直に配置して直径44ミ
リのアルミ円盤よりなるトップロード10乃至13各々の中
心を前記中心導体棒２乃至５の先端部に接続すると共に
前記アルミ円盤10乃至13各々の所定面と側導体棒６乃至
９の頭部とを接続して放射素子を構成する。又、これ等
放射素子を配置した半径35.4ミリの円周の中心には長さ
22ミリ（0.078λ０），直径３ミリのアルミ棒14を垂直
に配置すると共にこのアルミ棒14の先端部には直径30ミ
リのアルミ円盤15を接続して無給電素子を構成する。
の半径35.4ミリ（0.125λ０、λ０は1060MHzの波長）の
円周上に等間隔に長さ15.2ミリ（0.054λ０），直径1.3
ミリのアルミ棒より成る中心導体棒２乃至５を垂直に配
置し、これ等から半径方向外側に６ミリ離れた位置各々
に長さ15.2ミリ（0.054λ０）及び直径3.5ミリのアルミ
棒より成る側導体棒６乃至９を垂直に配置して直径44ミ
リのアルミ円盤よりなるトップロード10乃至13各々の中
心を前記中心導体棒２乃至５の先端部に接続すると共に
前記アルミ円盤10乃至13各々の所定面と側導体棒６乃至
９の頭部とを接続して放射素子を構成する。又、これ等
放射素子を配置した半径35.4ミリの円周の中心には長さ
22ミリ（0.078λ０），直径３ミリのアルミ棒14を垂直
に配置すると共にこのアルミ棒14の先端部には直径30ミ
リのアルミ円盤15を接続して無給電素子を構成する。
尚、この際４つの放射素子の中心導体棒２乃至５の基
部はアース板１と絶縁がはかられ、図示を省略したスト
リップライン或は同軸ケーブル等の給電線と接続されて
いる。又、前記側導体棒６乃至９の基部及び無給電素子
のアルミ棒14は直接アース板１に取り付けられ、これ等
とアース板１とは電気的に接続されている。
部はアース板１と絶縁がはかられ、図示を省略したスト
リップライン或は同軸ケーブル等の給電線と接続されて
いる。又、前記側導体棒６乃至９の基部及び無給電素子
のアルミ棒14は直接アース板１に取り付けられ、これ等
とアース板１とは電気的に接続されている。
このように構成するアレイアンテナはアルミ棒２乃至
５、６乃至９及びアルミ円盤10乃至13によって４つの無
指向性放射素子を形成すると共にアルミ棒14とアルミ円
盤15とによって無給電素子を形成し、種々の実験によれ
ばその利得は無給電素子を配置していない従来のアレイ
アンテナの利得より数dB増加することが確認された。
５、６乃至９及びアルミ円盤10乃至13によって４つの無
指向性放射素子を形成すると共にアルミ棒14とアルミ円
盤15とによって無給電素子を形成し、種々の実験によれ
ばその利得は無給電素子を配置していない従来のアレイ
アンテナの利得より数dB増加することが確認された。
このような効果が得られる理由は明確にはわからない
が、推測するに上述のアレイアンテナに於いては各無指
向性放射素子の近くに無給電素子を配置したため、無給
電素子が無指向性放射素子の放射エネルギーの一部を受
けて、アレイアンテナの放射素子相互に影響し合う放射
エネルギーが減衰した結果アレイアンテナの利得が改善
したものと考えられる。若しくは、無給電素子に無指向
性放射素子の放射エネルギーの一部を誘起せしめてこの
エネルギーを再放射し、等価的に反射器又は導波器の如
く作用して所定方位の無指向性放射素子の放射エネルギ
ーが強まり、アレイアンテナの利得が改善したものとも
考えられる。或はこの両者によってアレイアンテナの利
得が改善したものと考えても不自然ではあるまい。
が、推測するに上述のアレイアンテナに於いては各無指
向性放射素子の近くに無給電素子を配置したため、無給
電素子が無指向性放射素子の放射エネルギーの一部を受
けて、アレイアンテナの放射素子相互に影響し合う放射
エネルギーが減衰した結果アレイアンテナの利得が改善
したものと考えられる。若しくは、無給電素子に無指向
性放射素子の放射エネルギーの一部を誘起せしめてこの
エネルギーを再放射し、等価的に反射器又は導波器の如
く作用して所定方位の無指向性放射素子の放射エネルギ
ーが強まり、アレイアンテナの利得が改善したものとも
考えられる。或はこの両者によってアレイアンテナの利
得が改善したものと考えても不自然ではあるまい。
このように構成したアレイアンテナによれば無指向性
放射素子を密集配置しても従来よりは利得を改善するこ
とができる。
放射素子を密集配置しても従来よりは利得を改善するこ
とができる。
又、本発明は第２図に示すように変形しても良い。
即ち、第２図は６素子アレーアンテナに本発明を適用
する例を示したものでアース板16の所要点を中心とした
円周上ほぼ等間隔に６本の無指向性放射素子17乃至22を
垂直に配置すると共に該無指向性放射素子17及び22各々
の近傍に無給電素子23乃至28を垂直に配置し、無指向性
放射素子17乃至22及び無給電素子23乃至28各々の頭部に
はトップロード29乃至40を設けて構成する。
する例を示したものでアース板16の所要点を中心とした
円周上ほぼ等間隔に６本の無指向性放射素子17乃至22を
垂直に配置すると共に該無指向性放射素子17及び22各々
の近傍に無給電素子23乃至28を垂直に配置し、無指向性
放射素子17乃至22及び無給電素子23乃至28各々の頭部に
はトップロード29乃至40を設けて構成する。
このように、所定の円周上に多数の無指向性放射素子
を配置すればこれ等相互の離間距離が非常に小さくなり
相互結合が増大するが各無給電放射素子の近傍に無給電
素子を配置することにより上述の実施例と同様にアレイ
アンテナの利得を改善することができる。
を配置すればこれ等相互の離間距離が非常に小さくなり
相互結合が増大するが各無給電放射素子の近傍に無給電
素子を配置することにより上述の実施例と同様にアレイ
アンテナの利得を改善することができる。
尚、上述の実施例では無指向性放射素子及び無給電素
子各々の頭部にトップローディングを設けたがこのトッ
プローディングはそれ等の長さを短縮するものであるか
ら必要に応じて設ければ良いこと自明であろう。
子各々の頭部にトップローディングを設けたがこのトッ
プローディングはそれ等の長さを短縮するものであるか
ら必要に応じて設ければ良いこと自明であろう。
又、本願発明は上述の推測を勘案すれば各素子を形成
するアルミ棒及び円盤の形状及び寸法、又はこれ等の配
置は種々変形可能なこと自明であろう。
するアルミ棒及び円盤の形状及び寸法、又はこれ等の配
置は種々変形可能なこと自明であろう。
更に、上述の実施例ではアルミ棒及び円盤によって各
素子を形成したが本発明はこれに限る必要はないこと自
明であろう。
素子を形成したが本発明はこれに限る必要はないこと自
明であろう。
（発明の効果） 本発明は以上説明したように、所定の円周上に配置し
た複数の放射素子の該円周内部に前記放射素子間の相互
結合を減少せしめる無給電素子を配置したものであるか
ら、放射素子を密集配置して低下した利得を改善するこ
とができるため取り付け面積の小さいアレイアンテナを
構成する上で著効を奏する。
た複数の放射素子の該円周内部に前記放射素子間の相互
結合を減少せしめる無給電素子を配置したものであるか
ら、放射素子を密集配置して低下した利得を改善するこ
とができるため取り付け面積の小さいアレイアンテナを
構成する上で著効を奏する。
第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施例を示すアレ
イアンテナの平面図及びＡ−Ａ断面図，第２図は本発明
の変形実施例を示すアレイアンテナの斜視図である。１
……アース板,2乃至５……中心導体棒,6乃至９……側導
体棒,10乃至13……トップロード,14……アルミ棒,15…
…アルミ円盤。
イアンテナの平面図及びＡ−Ａ断面図，第２図は本発明
の変形実施例を示すアレイアンテナの斜視図である。１
……アース板,2乃至５……中心導体棒,6乃至９……側導
体棒,10乃至13……トップロード,14……アルミ棒,15…
…アルミ円盤。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−10504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−135001（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−194517（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−10612（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01Q 3/00 - 3/46 H01Q 21/00 - 25/04 H01Q 15/00 - 19/32
Claims (3)
- 【請求項１】給電素子としてアース板上に立設した導体
棒の頂部に金属板を備えた複数のトップローディングア
ンテナを円周上に配置したアレイアンテナにおいて、該
円周内部のほぼ中心に給電しない前記トップローディン
グアンテナを位置せしめたことを特徴とするアレイアン
テナ。 - 【請求項２】給電素子としてアース板上に立設した導体
棒の頂部に金属板を備えた複数のトップローディングア
ンテナを円周上に配置したアレイアンテナにおいて、該
円周内部に給電しない所要数の前記トップローディング
アンテナを配置して前記給電素子間の相互結合を減少
し、もって総合利得を改善したことを特徴とするアレイ
アンテナ。 - 【請求項３】給電素子としてアース板上に立設した導体
棒の頂部に金属板を備えた複数のトップローディングア
ンテナを円周上に配置したアレイアンテナにおいて、前
記各トップローディングアンテナの近傍に給電しない前
記トップローディングアンテナを配置したことを特徴と
するアレイアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28425088A JP2827014B2 (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | アレイアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28425088A JP2827014B2 (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | アレイアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02130007A JPH02130007A (ja) | 1990-05-18 |
| JP2827014B2 true JP2827014B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=17676102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28425088A Expired - Lifetime JP2827014B2 (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | アレイアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2827014B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004102742A1 (de) * | 2003-05-16 | 2004-11-25 | Wilhelm Sihn Jr. Gmbh & Co. Kg | Mehrbandfähige antenne |
| JP4913684B2 (ja) * | 2007-07-03 | 2012-04-11 | 日本アンテナ株式会社 | 反射板付平面アンテナ |
-
1988
- 1988-11-10 JP JP28425088A patent/JP2827014B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02130007A (ja) | 1990-05-18 |
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