JP3061990B2 - クロスダイポールアンテナ - Google Patents
クロスダイポールアンテナInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は円偏波の電波を全方向に
放射することを目的とするクロスダイポールアンテナに
関し、特に搭載する部位に制限が多いだけでなく小型・
軽量性の要求される人工衛星等での使用に好適なクロス
ダイポールアンテナに関する。
放射することを目的とするクロスダイポールアンテナに
関し、特に搭載する部位に制限が多いだけでなく小型・
軽量性の要求される人工衛星等での使用に好適なクロス
ダイポールアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のクロスダイポールアンテ
ナについて、図６に示した斜視図、および図７に示した
電波放射特性を参照して説明する。
ナについて、図６に示した斜視図、および図７に示した
電波放射特性を参照して説明する。
【０００３】このクロスダイポールアンテナは、ダイポ
ールエレメント１ａと１ｃとからなる全長Ｌ１の第１の
半波長ダイポールエレメントと、この第１の半波長ダイ
ポールエレメントと同様の構成であるが、これに直交し
て配置したダイポールエレメント１ｂと１ｄとからなる
第２の半波長ダイポールエレメントとの２組の半波長ダ
イポールエレメントを有する。これら２組の半波長ダイ
ポールエレメントは、アンテナ支持支柱２Ｂの中心軸Ｚ
を中心とするとともにこの軸Ｚに垂直な面内に、アンテ
ナ支持支柱２Ｂとは絶縁されて配置されている。アンテ
ナ支持支柱２Ｂは、この内部が空洞の支柱であり、この
クロスダイポールアンテナの構成要素をこの支柱の外側
部および空洞部に支持するとともに、根元部の取付板２
ａによって人工衛星等の構体に取り付けられる。アンテ
ナ支持支柱２Ｂにおいて、中心軸Ｚに垂直な取付板２ａ
の面が上記人工衛星等の実装面になる。
ールエレメント１ａと１ｃとからなる全長Ｌ１の第１の
半波長ダイポールエレメントと、この第１の半波長ダイ
ポールエレメントと同様の構成であるが、これに直交し
て配置したダイポールエレメント１ｂと１ｄとからなる
第２の半波長ダイポールエレメントとの２組の半波長ダ
イポールエレメントを有する。これら２組の半波長ダイ
ポールエレメントは、アンテナ支持支柱２Ｂの中心軸Ｚ
を中心とするとともにこの軸Ｚに垂直な面内に、アンテ
ナ支持支柱２Ｂとは絶縁されて配置されている。アンテ
ナ支持支柱２Ｂは、この内部が空洞の支柱であり、この
クロスダイポールアンテナの構成要素をこの支柱の外側
部および空洞部に支持するとともに、根元部の取付板２
ａによって人工衛星等の構体に取り付けられる。アンテ
ナ支持支柱２Ｂにおいて、中心軸Ｚに垂直な取付板２ａ
の面が上記人工衛星等の実装面になる。
【０００４】ダイポールエレメント１ａないし１ｄは、
給電されるべき高周波数信号を上記構体に収納される同
軸コネクタ４ａおよび４ｂと同軸ケーブル３ａおよび３
ｂとを介して受ける。即ち、ダイポールエレメント１ａ
と１ｃと（第１の半波長ダイポールエレメント）が同軸
コネクタ４ａおよび同軸ケーブル３ａを介して上記高周
波数信号を給電され、ダイポールエレメント１ｂと１ｄ
と（第２の半波長ダイポールエレメント）が同軸コネク
タ４ｂおよび同軸ケーブル３ｂを介して上記高周波数信
号と同じ信号を給電される。なお、上記第１の半波長ダ
イポールエレメントおよび第２の半波長ダイポールエレ
メントの各各は周知のバラン等を用いる給電回路によっ
てそれぞれ給電され、上記二つの給電回路は同軸ケーブ
ル３ａおよび３ｂとの間にそれぞれ介在するハイブリッ
ド回路により互いに９０°位相の異なる高周波数信号を
給電される。これら給電回路およびハイブリッド回路は
アンテナ支持支柱２Ｂの空洞部に収容されている。この
給電の結果、このクロスダイポールアンテナは、アンテ
ナ支持支柱２Ｂの先端部の方向に指向性中心を有する円
偏波の電波を放射する。
給電されるべき高周波数信号を上記構体に収納される同
軸コネクタ４ａおよび４ｂと同軸ケーブル３ａおよび３
ｂとを介して受ける。即ち、ダイポールエレメント１ａ
と１ｃと（第１の半波長ダイポールエレメント）が同軸
コネクタ４ａおよび同軸ケーブル３ａを介して上記高周
波数信号を給電され、ダイポールエレメント１ｂと１ｄ
と（第２の半波長ダイポールエレメント）が同軸コネク
タ４ｂおよび同軸ケーブル３ｂを介して上記高周波数信
号と同じ信号を給電される。なお、上記第１の半波長ダ
イポールエレメントおよび第２の半波長ダイポールエレ
メントの各各は周知のバラン等を用いる給電回路によっ
てそれぞれ給電され、上記二つの給電回路は同軸ケーブ
ル３ａおよび３ｂとの間にそれぞれ介在するハイブリッ
ド回路により互いに９０°位相の異なる高周波数信号を
給電される。これら給電回路およびハイブリッド回路は
アンテナ支持支柱２Ｂの空洞部に収容されている。この
給電の結果、このクロスダイポールアンテナは、アンテ
ナ支持支柱２Ｂの先端部の方向に指向性中心を有する円
偏波の電波を放射する。
【０００５】図７は、周波数ｆ１＝２０９０ＭＨｚ（波
長λ１＝１４３．５ｍｍ）ないし周波数ｆ２＝２２７０
ＭＨｚ（波長λ２＝１３２．２ｍｍ）で使用できるよう
に設計したクロスダイポールアンテナの２０９０ＭＨｚ
における電波放射特性を示している。設計は中心周波数
ｆ０＝２１８０ＭＨｚ（波長λ０＝１３７．６ｍｍ）で
行っている。第１および第２の半波長ダイポールアンテ
ナは、一般にその全長Ｌ１を半波長（λ／２＝６９ｍ
ｍ）より短めに設計するので、Ｌ１＝６５ｍｍとしてい
る。このクロスダイポールアンテナは、右旋円偏波電波
（以下、右円偏波）の放射用であり、指向性方向θ＝０
°（アンテナ前方，アンテナ支持支柱２Ｂの先端部方
向，Ｚ軸に一致）が指向性中心である。
長λ１＝１４３．５ｍｍ）ないし周波数ｆ２＝２２７０
ＭＨｚ（波長λ２＝１３２．２ｍｍ）で使用できるよう
に設計したクロスダイポールアンテナの２０９０ＭＨｚ
における電波放射特性を示している。設計は中心周波数
ｆ０＝２１８０ＭＨｚ（波長λ０＝１３７．６ｍｍ）で
行っている。第１および第２の半波長ダイポールアンテ
ナは、一般にその全長Ｌ１を半波長（λ／２＝６９ｍ
ｍ）より短めに設計するので、Ｌ１＝６５ｍｍとしてい
る。このクロスダイポールアンテナは、右旋円偏波電波
（以下、右円偏波）の放射用であり、指向性方向θ＝０
°（アンテナ前方，アンテナ支持支柱２Ｂの先端部方
向，Ｚ軸に一致）が指向性中心である。
【０００６】このクロスダイポールアンテナにおいて、
右円偏波の放射利得Ａ３は、指向性方向θが±７０°を
超えると減少しはじめる。また、不要放射電波である左
旋円偏波電波（以下、左円偏波）の放射利得Ｂ３は、放
射利得Ａ３が減少するにつれて逆に大きくなり、指向性
方向θ＝１８０°（アンテナ後方，アンテナ支持支柱２
Ｂの根元部方向）において指向性中心における右円偏波
の放射利得Ａ３とほば同等の大きさになる。このため、
指向性方向θが±７０°を超えると、右円偏波の楕円偏
波率が悪化する。特に構体への取付面方向である指向性
方向±９０°付近（アンテナ側方）においては、右円偏
波の放射利得Ａ３がかなり減少するのみならず、この放
射利得Ａ３と左円偏波の放射利得Ｂ３とがほぼ等しくな
り、放射電波は殆ど直線編波になっている。なお、これ
らクロスダイポールアンテナの電波放射特性は、２２７
０ＭＨｚにおいてもほぼ同様の傾向を有する。
右円偏波の放射利得Ａ３は、指向性方向θが±７０°を
超えると減少しはじめる。また、不要放射電波である左
旋円偏波電波（以下、左円偏波）の放射利得Ｂ３は、放
射利得Ａ３が減少するにつれて逆に大きくなり、指向性
方向θ＝１８０°（アンテナ後方，アンテナ支持支柱２
Ｂの根元部方向）において指向性中心における右円偏波
の放射利得Ａ３とほば同等の大きさになる。このため、
指向性方向θが±７０°を超えると、右円偏波の楕円偏
波率が悪化する。特に構体への取付面方向である指向性
方向±９０°付近（アンテナ側方）においては、右円偏
波の放射利得Ａ３がかなり減少するのみならず、この放
射利得Ａ３と左円偏波の放射利得Ｂ３とがほぼ等しくな
り、放射電波は殆ど直線編波になっている。なお、これ
らクロスダイポールアンテナの電波放射特性は、２２７
０ＭＨｚにおいてもほぼ同様の傾向を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のクロス
ダイポールアンテナは、指向性中心方向から角度がずれ
るに従って正旋円偏波の放射利得が減少および楕円偏波
率の悪化を来たし、特に半波長ダイポールエレメントの
取り付け面方向では放射電波が直線偏波になる程度に楕
円偏波率が悪化する。
ダイポールアンテナは、指向性中心方向から角度がずれ
るに従って正旋円偏波の放射利得が減少および楕円偏波
率の悪化を来たし、特に半波長ダイポールエレメントの
取り付け面方向では放射電波が直線偏波になる程度に楕
円偏波率が悪化する。
【０００８】また、このクロスダイポールアンテナは、
アンテナ前方に対する正旋円偏波とほぼ同レベルの逆旋
円偏波の電波をアンテナ後方に対して放射してしまうの
で、人工衛星等の構体によるこの逆旋円偏波の反射によ
り、上記正旋円偏波の放射特性が乱されてしまうという
欠点もあった。
アンテナ前方に対する正旋円偏波とほぼ同レベルの逆旋
円偏波の電波をアンテナ後方に対して放射してしまうの
で、人工衛星等の構体によるこの逆旋円偏波の反射によ
り、上記正旋円偏波の放射特性が乱されてしまうという
欠点もあった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のクロスダイポー
ルアンテナは、アンテナ支持支柱に対して垂直な面内に
しかも前記アンテナ支持支柱の軸を中心として互いに直
交するように配置した２組の半波長ダイポールエレメン
トと、前記アンテナ支持支柱の先端部に配置され前記半
波長ダイポールエレメントからの放射電波のうちの前記
アンテナ支持支柱の軸と同方向の指向性中心方向に放射
される電波を反射する反射素子とを含み、前記反射素子
が、前記アンテナ支持支柱の軸を中心として互いに直交
するとともに前記アンテナ支持支柱から突出して配置し
た線状あるいは棒状の２組の導電体素子であり、前記導
電体素子が、少くとも先端部分の前記放射電波の指向性
中心方向に対してなす角度を１０度から５０度までの角
度とされている。
ルアンテナは、アンテナ支持支柱に対して垂直な面内に
しかも前記アンテナ支持支柱の軸を中心として互いに直
交するように配置した２組の半波長ダイポールエレメン
トと、前記アンテナ支持支柱の先端部に配置され前記半
波長ダイポールエレメントからの放射電波のうちの前記
アンテナ支持支柱の軸と同方向の指向性中心方向に放射
される電波を反射する反射素子とを含み、前記反射素子
が、前記アンテナ支持支柱の軸を中心として互いに直交
するとともに前記アンテナ支持支柱から突出して配置し
た線状あるいは棒状の２組の導電体素子であり、前記導
電体素子が、少くとも先端部分の前記放射電波の指向性
中心方向に対してなす角度を１０度から５０度までの角
度とされている。
【００１０】
【００１１】前記クロスダイポールアンテナの一つは、
前記反射素子が、前記導電体素子に代えて前記放射電波
の指向性中心方向に関して逆円錐型形状をなす電波反射
面を有する円錐型反射素子とされている構成を採ること
ができる。
前記反射素子が、前記導電体素子に代えて前記放射電波
の指向性中心方向に関して逆円錐型形状をなす電波反射
面を有する円錐型反射素子とされている構成を採ること
ができる。
【００１２】また、前記クロスダイポールアンテナの別
の一つは、前記アンテナ支持支柱の根元部と前記半波長
ダイポールエレメントとの中間に配置され前記放射電波
の指向性中心方向とは逆方向への電波の放射を阻止する
チョーク素子をさらに含む構成を採ることができる。
の一つは、前記アンテナ支持支柱の根元部と前記半波長
ダイポールエレメントとの中間に配置され前記放射電波
の指向性中心方向とは逆方向への電波の放射を阻止する
チョーク素子をさらに含む構成を採ることができる。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１４】図１は本発明の第１の実施例の斜視図であ
り、図２はこの実施例のクロスダイポールアンテナの電
波放射特性を示す図である。
り、図２はこの実施例のクロスダイポールアンテナの電
波放射特性を示す図である。
【００１５】このクロスダイポールアンテナは、図６に
示した従来のクロスダイポールアンテナと同じ構成要素
であるダイポールエレメント１ａないし１ｄと同軸ケー
ブル３ａおよび３ｂと同軸コネクタ４ａおよび４ｄとを
含む。また、本実施例の特徴となる導電体素子５ａない
し５ｂをも支持するために、図１のアンテナ支持支柱２
Ｂをいくらか変更したアンテナ支持支柱２Ａを含む。
示した従来のクロスダイポールアンテナと同じ構成要素
であるダイポールエレメント１ａないし１ｄと同軸ケー
ブル３ａおよび３ｂと同軸コネクタ４ａおよび４ｄとを
含む。また、本実施例の特徴となる導電体素子５ａない
し５ｂをも支持するために、図１のアンテナ支持支柱２
Ｂをいくらか変更したアンテナ支持支柱２Ａを含む。
【００１６】導電体素子５ａないし５ｄの各各は、線状
または棒状の導電体であり、ダイポールエレメント１ａ
ないし１ｄよりアンテナ前方の位置において、各各の根
元をアンテナ支持支柱２Ａに結合している。導電体素子
５ａと５ｃとが第１の反射素子を構成し、導電体素子５
ｂと５ｄとが第２の反射素子を構成する。上記第１の反
射素子と第２の反射素子とは、上記第１の半波長ダイポ
ールエレメントおよび第２の半波長ダイポールエレメン
トにそれぞれ対応しており、アンテナ支持支柱２Ａの軸
Ｚを中心として互いに直交している。導電体素子５ａな
いし５ｂの各各は、放射電波の指向性中心（θ＝０°，
アンテナ支持支柱２ＡのＺ軸）に対する先端部分のなす
角度（以下、導電体素子角度）φ１が１０度から５０度
までの角度内になるように、アンテナ支持支柱２Ａに結
合されている。この導電体素子角度φ１は、所要のアン
テナカバレッジを考慮して決定する。
または棒状の導電体であり、ダイポールエレメント１ａ
ないし１ｄよりアンテナ前方の位置において、各各の根
元をアンテナ支持支柱２Ａに結合している。導電体素子
５ａと５ｃとが第１の反射素子を構成し、導電体素子５
ｂと５ｄとが第２の反射素子を構成する。上記第１の反
射素子と第２の反射素子とは、上記第１の半波長ダイポ
ールエレメントおよび第２の半波長ダイポールエレメン
トにそれぞれ対応しており、アンテナ支持支柱２Ａの軸
Ｚを中心として互いに直交している。導電体素子５ａな
いし５ｂの各各は、放射電波の指向性中心（θ＝０°，
アンテナ支持支柱２ＡのＺ軸）に対する先端部分のなす
角度（以下、導電体素子角度）φ１が１０度から５０度
までの角度内になるように、アンテナ支持支柱２Ａに結
合されている。この導電体素子角度φ１は、所要のアン
テナカバレッジを考慮して決定する。
【００１７】上記第１および第２の反射素子は、上記第
１および第２の半波長ダイポールエレメントから放射す
る円偏波電波のうちの指向性中心方向に放射される電波
をアンテナ側方（指向性方向θ＝±９０°の付近）の方
向に反射する。従って、このクロスダイポールアンテナ
による正旋円偏波の放射利得は、図６のクロスダイポー
ルアンテナと比べると、指向性中心（θ＝０°）におけ
る放射利得はいくらか減少するものの、上記アンテナ側
方における放射利得が増加し、放射利得の平坦な電波放
射角度が広がる。
１および第２の半波長ダイポールエレメントから放射す
る円偏波電波のうちの指向性中心方向に放射される電波
をアンテナ側方（指向性方向θ＝±９０°の付近）の方
向に反射する。従って、このクロスダイポールアンテナ
による正旋円偏波の放射利得は、図６のクロスダイポー
ルアンテナと比べると、指向性中心（θ＝０°）におけ
る放射利得はいくらか減少するものの、上記アンテナ側
方における放射利得が増加し、放射利得の平坦な電波放
射角度が広がる。
【００１８】なお、このクロスダイポールアンテナにお
いて、アンテナ支持支柱２Ａの垂直面に投影した同一組
の反射素子の全直径Ｄ１を、半波長ダイポールの全長Ｌ
１よりいくらか大きくすると、上記クロスダイポールア
ンテナの指向性平坦化効果が大きい。また、ダイポール
エレメント１ａないし１ｄと導電体素子５ａないし５ｄ
との距離Ｌ２は構造上の制約により生じるものである。
導電体素子５ａないし５ｄの根元部分は、アンテナ支持
支柱２Ａの軸Ｚに対して垂直面方向に突出しているが、
これも構造上の制約から生じたものである。従って、こ
れらの制約に対する電波放射特性の影響を緩和するに
は、各アンテナパラメータを計算ないし実験により最適
化するとよい。
いて、アンテナ支持支柱２Ａの垂直面に投影した同一組
の反射素子の全直径Ｄ１を、半波長ダイポールの全長Ｌ
１よりいくらか大きくすると、上記クロスダイポールア
ンテナの指向性平坦化効果が大きい。また、ダイポール
エレメント１ａないし１ｄと導電体素子５ａないし５ｄ
との距離Ｌ２は構造上の制約により生じるものである。
導電体素子５ａないし５ｄの根元部分は、アンテナ支持
支柱２Ａの軸Ｚに対して垂直面方向に突出しているが、
これも構造上の制約から生じたものである。従って、こ
れらの制約に対する電波放射特性の影響を緩和するに
は、各アンテナパラメータを計算ないし実験により最適
化するとよい。
【００１９】図２の電波放射特性は、諸パラメータを図
７と同等にしたうえ、上記反射素子の全直径Ｄ１を約
０．５１λ，導電体素子角度φ１を３０°にしている。
この角度φ１＝３０°は指向性方向θ＝１１０°方向の
放射利得を向上させるために決定された。右円偏波の放
射利得Ａ１は、図７の放射利得Ａ３と比べると、アンテ
ナ側方（指向性方向θが７０°ないし１１０°）におい
ても明らかに放射利得の平坦化がなされ、このクロスダ
イポールアンテナの指向性全方向化が向上している。図
２には左円偏波に対するデータを欠くが、上記アンテナ
側方において楕円偏波率の改善がなされていることは疑
いない。
７と同等にしたうえ、上記反射素子の全直径Ｄ１を約
０．５１λ，導電体素子角度φ１を３０°にしている。
この角度φ１＝３０°は指向性方向θ＝１１０°方向の
放射利得を向上させるために決定された。右円偏波の放
射利得Ａ１は、図７の放射利得Ａ３と比べると、アンテ
ナ側方（指向性方向θが７０°ないし１１０°）におい
ても明らかに放射利得の平坦化がなされ、このクロスダ
イポールアンテナの指向性全方向化が向上している。図
２には左円偏波に対するデータを欠くが、上記アンテナ
側方において楕円偏波率の改善がなされていることは疑
いない。
【００２０】図３は本発明の第２の実施例の斜視図であ
る。
る。
【００２１】このクロスダイポールアンテナは、図１に
おいて反射素子を構成する導電体素子５ａないし５ｄを
円錐型反射素子６に変えたものである。アンテナ支持支
柱２Ｂは、図６の従来例におけるものと同じであり、こ
の先端に円錐型反射素子６の先端部を結合する。つま
り、この円錐型反射素子６は、所望放射電波の指向性中
心方向（θ＝０°）に関して逆円錐型形状の電波反射面
６ａを有する。なお、この円錐型反射素子６の先端部
は、アンテナ支持支柱２Ａの先端の有限の直径に合わせ
て切り落された形状となっている。アンテナ支持支柱２
Ｂの垂直面に投影した円錐型反射素子６の直径Ｄ２，お
よびこの円錐型反射素子６の電波反射面６ａがアンテナ
支持支柱２Ａの中心軸Ｚに対してなす角度（以下、反射
面角度）φ２は、図１の実施例における全直径Ｄ１およ
び角度φ１と同様の手法により決定する。
おいて反射素子を構成する導電体素子５ａないし５ｄを
円錐型反射素子６に変えたものである。アンテナ支持支
柱２Ｂは、図６の従来例におけるものと同じであり、こ
の先端に円錐型反射素子６の先端部を結合する。つま
り、この円錐型反射素子６は、所望放射電波の指向性中
心方向（θ＝０°）に関して逆円錐型形状の電波反射面
６ａを有する。なお、この円錐型反射素子６の先端部
は、アンテナ支持支柱２Ａの先端の有限の直径に合わせ
て切り落された形状となっている。アンテナ支持支柱２
Ｂの垂直面に投影した円錐型反射素子６の直径Ｄ２，お
よびこの円錐型反射素子６の電波反射面６ａがアンテナ
支持支柱２Ａの中心軸Ｚに対してなす角度（以下、反射
面角度）φ２は、図１の実施例における全直径Ｄ１およ
び角度φ１と同様の手法により決定する。
【００２２】このクロスダイポールアンテナは、図１の
実施例に比べ、反射素子のアンテナ支持支柱への取り付
け構造を頑丈な構造にしやすいという特徴がある。
実施例に比べ、反射素子のアンテナ支持支柱への取り付
け構造を頑丈な構造にしやすいという特徴がある。
【００２３】図４は本発明の第３の実施例の斜視図であ
り、図５はこの実施例のクロスダイポールアンテナの電
波放射特性を示す図である。
り、図５はこの実施例のクロスダイポールアンテナの電
波放射特性を示す図である。
【００２４】このクロスダイポールアンテナは、図１に
示したクロスダイポールアンテナと同じ構成要素である
ダイポールエレメント１ａないし１ｄと同軸ケーブル３
ａおよび３ｂと同軸コネクタ４ａおよび４ｄと導電体素
子５ａないし５ｂとを含む。また、本実施例の特徴とな
るチョーク素子７をも支持するために、図１のアンテナ
支持支柱２Ａをいくらか変更したアンテナ支持支柱２Ｃ
を含む。
示したクロスダイポールアンテナと同じ構成要素である
ダイポールエレメント１ａないし１ｄと同軸ケーブル３
ａおよび３ｂと同軸コネクタ４ａおよび４ｄと導電体素
子５ａないし５ｂとを含む。また、本実施例の特徴とな
るチョーク素子７をも支持するために、図１のアンテナ
支持支柱２Ａをいくらか変更したアンテナ支持支柱２Ｃ
を含む。
【００２５】このクロスダイポールアンテナにおいて、
チョーク素子７は、アンテナ支持支柱２Ｃの根元部と半
波長ダイポールエレメントを構成するダイポールエレメ
ント１ａないし１ｄとの中間に配置され、上記半波長ダ
イポールエレメントからの逆旋円偏波を主とするアンテ
ナ後方（θ＝１８０°付近）への電波の放射を阻止す
る。チョーク素子７は、λ／４チョーク構造を有してお
り、アンテナ支持支柱２Ｃを中心軸としてその垂直面内
に設けた導電体円板７ａと、この導電体円板７ａの周囲
をダイポールエレメント１ａないし１ｄの方に折り曲げ
た形状の導電体側板７ｂとを有する。導電体側板７ｂの
長さＬ４は、基本的には使用波長λの１／４とする。導
電体円板７ａの直径Ｄ３およびダイポールエレメント１
ａないし１ｄから導電体円板７ａまでの距離Ｌ３は、主
としてアンテナ後方への電波放射特性を考慮して決定す
る。この考慮条件には、このクロスダイポールアンテナ
を取り付ける構体の形状，上記構体への取り付け構造お
よび所望の電波放射特性等が含まれる。導電体円板７ａ
の直径Ｄ３は、これを大きくすると、一般にアンテナ後
方への放射利得が減少し、上記構体からの反射の影響は
少なくなる。
チョーク素子７は、アンテナ支持支柱２Ｃの根元部と半
波長ダイポールエレメントを構成するダイポールエレメ
ント１ａないし１ｄとの中間に配置され、上記半波長ダ
イポールエレメントからの逆旋円偏波を主とするアンテ
ナ後方（θ＝１８０°付近）への電波の放射を阻止す
る。チョーク素子７は、λ／４チョーク構造を有してお
り、アンテナ支持支柱２Ｃを中心軸としてその垂直面内
に設けた導電体円板７ａと、この導電体円板７ａの周囲
をダイポールエレメント１ａないし１ｄの方に折り曲げ
た形状の導電体側板７ｂとを有する。導電体側板７ｂの
長さＬ４は、基本的には使用波長λの１／４とする。導
電体円板７ａの直径Ｄ３およびダイポールエレメント１
ａないし１ｄから導電体円板７ａまでの距離Ｌ３は、主
としてアンテナ後方への電波放射特性を考慮して決定す
る。この考慮条件には、このクロスダイポールアンテナ
を取り付ける構体の形状，上記構体への取り付け構造お
よび所望の電波放射特性等が含まれる。導電体円板７ａ
の直径Ｄ３は、これを大きくすると、一般にアンテナ後
方への放射利得が減少し、上記構体からの反射の影響は
少なくなる。
【００２６】図５の電波放射特性は、諸パラメータを図
１と同等にしたうえ、距離Ｌ３を６０ｍｍ，導電体側板
７ｂの長さＬ４を約０．３λ，導電体円板の直径Ｄ３を
約０．６λにしている。この右円偏波の放射利得Ａ２
は、図２（第１の実施例）の放射利得Ａ１と比べると、
指向性の全方向性が幾分改善されている。そしてこのク
ロスダイポールアンテナの最大の改善点はアンテナ側方
およびアンテナ後方における左円偏波，つまり逆旋円偏
波の放射利得の減少である。左円偏波の放射利得Ｂ２
は、図７の従来のクロスダイポールアンテナの放射利得
Ｂ３と比べると、アンテナ側方およびアンテナ後方にお
いて（指向性方向θが６０°から２８０°の範囲）、大
きく減少している。この逆旋円偏波放射の減少は、この
クロスダイポールアンテナに入出力する高周波信号のキ
ャリア対干渉波比（Ｃ／Ｉ）を高めることになり、この
クロスダイポールアンテナを使用する送受信機の品質を
向上させることになる。
１と同等にしたうえ、距離Ｌ３を６０ｍｍ，導電体側板
７ｂの長さＬ４を約０．３λ，導電体円板の直径Ｄ３を
約０．６λにしている。この右円偏波の放射利得Ａ２
は、図２（第１の実施例）の放射利得Ａ１と比べると、
指向性の全方向性が幾分改善されている。そしてこのク
ロスダイポールアンテナの最大の改善点はアンテナ側方
およびアンテナ後方における左円偏波，つまり逆旋円偏
波の放射利得の減少である。左円偏波の放射利得Ｂ２
は、図７の従来のクロスダイポールアンテナの放射利得
Ｂ３と比べると、アンテナ側方およびアンテナ後方にお
いて（指向性方向θが６０°から２８０°の範囲）、大
きく減少している。この逆旋円偏波放射の減少は、この
クロスダイポールアンテナに入出力する高周波信号のキ
ャリア対干渉波比（Ｃ／Ｉ）を高めることになり、この
クロスダイポールアンテナを使用する送受信機の品質を
向上させることになる。
【００２７】上述のとおり、第３の実施例は、正旋円偏
波の指向性の全方向化とアンテナ側方およびアンテナ後
方における逆旋円偏波放射の減少をともに達成できると
いう効果がある。
波の指向性の全方向化とアンテナ側方およびアンテナ後
方における逆旋円偏波放射の減少をともに達成できると
いう効果がある。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明のクロスダイ
ポールアンテナは、アンテナ支持支柱の軸の垂直面内に
直交配置の半波長ダイポールエレメントに加え、上記半
波長ダイポールエレメントからの放射電波をアンテナ側
方，つまり上記アンテナ支持支柱の垂直方向に反射する
反射素子を、上記アンテナ支持支柱の先端部，つまりア
ンテナ前方（指向性中心の方向）にさらに配置したの
で、上記アンテナ側方に対する正旋円偏波の放射利得を
向上することができ、指向性の全方向化を向上できると
いう効果がある。
ポールアンテナは、アンテナ支持支柱の軸の垂直面内に
直交配置の半波長ダイポールエレメントに加え、上記半
波長ダイポールエレメントからの放射電波をアンテナ側
方，つまり上記アンテナ支持支柱の垂直方向に反射する
反射素子を、上記アンテナ支持支柱の先端部，つまりア
ンテナ前方（指向性中心の方向）にさらに配置したの
で、上記アンテナ側方に対する正旋円偏波の放射利得を
向上することができ、指向性の全方向化を向上できると
いう効果がある。
【００２９】また、上記半波長ダイポールエレメントか
ら上記アンテナ支持支柱の根元部方向，つまりアンテナ
後方（上記指向性中心とは逆方向）への放射電波を阻止
するチョーク素子を上記半波長ダイポールエレメントと
上記アンテナ支持支柱の根元部との中間にさらに配置す
ることにより、上記クロスダイポールアンテナは、上記
指向性の全方向化の向上に加え、上記アンテナ側方およ
び上記アンテナ後方に対する逆旋円偏波の放射利得も減
少できるという効果がある。
ら上記アンテナ支持支柱の根元部方向，つまりアンテナ
後方（上記指向性中心とは逆方向）への放射電波を阻止
するチョーク素子を上記半波長ダイポールエレメントと
上記アンテナ支持支柱の根元部との中間にさらに配置す
ることにより、上記クロスダイポールアンテナは、上記
指向性の全方向化の向上に加え、上記アンテナ側方およ
び上記アンテナ後方に対する逆旋円偏波の放射利得も減
少できるという効果がある。
【図１】本発明による第１の実施例の斜視図である。
【図２】第１の実施例の電波放射特性を示す図である。
【図３】本発明による第２の実施例の斜視図である。
【図４】本発明による第３の実施例の斜視図である。
【図５】第３の実施例の電波放射特性を示す図である。
【図６】従来のクロスダイポールアンテナの斜視図であ
る。
る。
【図７】従来のクロスダイポールアンテナの電波放射特
性を示す図である。
性を示す図である。
１ａ〜１ｄ ダイポールエレメント ２Ａ〜２Ｃ アンテナ支持支柱 ２ａ 取付板 ３ａ，３ｂ 同軸ケーブル ４ａ，４ｂ 同軸コネクタ ５ａ〜５ｄ 導電体素子 ６ 円錐型反射素子 ６ａ 電波反射面 ７ チョーク素子 ７ａ 導電体円板 ７ｂ 導電体側板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−176305（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−50109（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 21/00 - 21/30 H01Q 19/28
Claims (4)
- 【請求項１】 アンテナ支持支柱に対して垂直な面内に
しかも前記アンテナ支持支柱の軸を中心として互いに直
交するように配置した２組の半波長ダイポールエレメン
トと、前記アンテナ支持支柱の先端部に配置され前記半
波長ダイポールエレメントからの放射電波のうちの前記
アンテナ支持支柱の軸と同方向の指向性中心方向に放射
される電波を反射する反射素子とを含み、 前記反射素子が、前記アンテナ支持支柱の軸を中心とし
て互いに直交するとともに前記アンテナ支持支柱から突
出して配置した線状あるいは棒状の２組の導電体素子で
あり、 前記導電体素子が、少くとも先端部分の前記放射電波の
指向性中心方向に対してなす角度を１０度から５０度ま
での角度とされている ことを特徴とするクロスダイポー
ルアンテナ。 - 【請求項２】 前記反射素子が、前記導電体素子に代え
て前記放射電波の指向性中心方向に関して逆円錐型形状
をなす電波反射面を有する円錐型反射素子とされている
ことを特徴とする請求項１記載のクロスダイポールアン
テナ。 - 【請求項３】 前記アンテナ支持支柱の根元部と前記半
波長ダイポールエレメントとの中間に配置され前記放射
電波の指向性中心方向とは逆方向への電波の放射を阻止
するチョーク素子をさらに含むことを特徴とする請求項
１記載のクロスダイポールアンテナ。 - 【請求項４】 前記チョーク素子が、前記アンテナ支持
支柱を中心軸としてその垂直面内に設けた導電体円板
と、前記導電体円板の周囲を前記半波長ダイポールエレ
メントの方に折り曲げた形状の導電体側板とを有するこ
とを特徴とする請求項３記載のクロスダイポールアンテ
ナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5237096A JP3061990B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | クロスダイポールアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5237096A JP3061990B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | クロスダイポールアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794940A JPH0794940A (ja) | 1995-04-07 |
| JP3061990B2 true JP3061990B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=17010357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5237096A Expired - Lifetime JP3061990B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | クロスダイポールアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3061990B2 (ja) |
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| EP1178568A4 (en) | 2000-03-10 | 2003-03-26 | Nippon Antenna Kk | CROSS DIPOLA ANTENNA AND COMPOSITE ANTENNA |
| JP2002335121A (ja) * | 2001-04-13 | 2002-11-22 | Samsung Electronics Co Ltd | ダイポールアンテナ |
| US7019708B2 (en) * | 2004-04-08 | 2006-03-28 | Florenio Pinili Regala | Portable co-located LOS and SATCOM antenna |
| KR100854471B1 (ko) * | 2007-08-28 | 2008-09-09 | 주식회사 엠티아이 | 무선 중계기 안테나용 복합소자 및 이를 이용한 다이폴어레이 원편파 안테나 |
| KR100911480B1 (ko) * | 2008-03-31 | 2009-08-11 | 주식회사 엠티아이 | 직교 다이폴 어레이 원편파 안테나를 이용한 무선통신 중계시스템 |
| JP5027178B2 (ja) * | 2009-03-25 | 2012-09-19 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | リーダ |
| JP6827336B2 (ja) * | 2017-02-07 | 2021-02-10 | 株式会社Ｎｔｔドコモ | 偏波共用アンテナ、アンテナシステム |
| JP6949359B2 (ja) * | 2017-08-08 | 2021-10-13 | 株式会社ユピテル | センサ及び電子機器等 |
| CN110176666B (zh) * | 2019-05-15 | 2020-09-25 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种宽角扫描双极化偶极子天线 |
-
1993
- 1993-09-24 JP JP5237096A patent/JP3061990B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0794940A (ja) | 1995-04-07 |
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