JP3280095B2 - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
- Publication number
- JP3280095B2 JP3280095B2 JP30566392A JP30566392A JP3280095B2 JP 3280095 B2 JP3280095 B2 JP 3280095B2 JP 30566392 A JP30566392 A JP 30566392A JP 30566392 A JP30566392 A JP 30566392A JP 3280095 B2 JP3280095 B2 JP 3280095B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- gain
- elements
- phase
- present
- 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 - Fee Related
Links
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、移動体衛星通信用の移
動局アンテナとして利用するに適する。本発明は、広い
仰角範囲を満足するとともに、簡単な構成で高い利得を
得ることができるアンテナ装置に関する。
動局アンテナとして利用するに適する。本発明は、広い
仰角範囲を満足するとともに、簡単な構成で高い利得を
得ることができるアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、衛星通信の広域性に着目して、
「移動体衛星通信方式」と呼ばれる衛星を用いた移動通
信が注目されている。しかし、現状では衛星側のアンテ
ナの大きさや送信電力が限られているために移動局側に
おいてアンテナ利得を上げることが必要となる。従っ
て、いままで移動通信で用いられてきた無指向性のアン
テナに対して指向性をもたせた移動局アンテナの使用が
不可欠となる。このために、必要な衛星仰角範囲をカバ
ーでき、しかも、高い利得を実現できる簡易なアンテナ
が求められている。
「移動体衛星通信方式」と呼ばれる衛星を用いた移動通
信が注目されている。しかし、現状では衛星側のアンテ
ナの大きさや送信電力が限られているために移動局側に
おいてアンテナ利得を上げることが必要となる。従っ
て、いままで移動通信で用いられてきた無指向性のアン
テナに対して指向性をもたせた移動局アンテナの使用が
不可欠となる。このために、必要な衛星仰角範囲をカバ
ーでき、しかも、高い利得を実現できる簡易なアンテナ
が求められている。
【０００３】従来、適切なかたちにビームを成形した移
動局アンテナの例として円錐ビームアンテナがある。円
錐ビームアンテナは図１３に示すように周方向に無指向
性であって仰角方向に指向性をもたせたアンテナであ
る。円錐ビームアンテナは、無指向性のアンテナに対し
て高い利得が実現できるとともに主方向のアンテナ追尾
が不要となり、移動局アンテナとして適した簡易なアン
テナである。
動局アンテナの例として円錐ビームアンテナがある。円
錐ビームアンテナは図１３に示すように周方向に無指向
性であって仰角方向に指向性をもたせたアンテナであ
る。円錐ビームアンテナは、無指向性のアンテナに対し
て高い利得が実現できるとともに主方向のアンテナ追尾
が不要となり、移動局アンテナとして適した簡易なアン
テナである。
【０００４】このような円錐ビームアンテナとしては、
“Shaped -conical radiation pat-tern performance o
f the backfire quadrifilar helix" (IEEE Trans.on
An-tennas & Prop.vol.23,5 1975)にKilgusが述べてい
る図１４に示す４線巻ヘリカルアンテナがある。４線巻
ヘリカルアンテナはヘリカルの形状パラメータであるピ
ッチおよび直径を適切に選択することによって、任意の
仰角方向に指向性を実現することができる。しかし、ア
ンテナ利得を上げるためにはらせんの巻数を増加する必
要があり、電流はヘリカルアンテナのらせん導体上を電
波を放射しながら進むために、アンテナ上の電流分布は
指数的に減少する。そのため、巻数を増加させても電流
はアンテナ先端まで流れず、らせんの巻数を増やすこと
による利得増加効果には限界がある。
“Shaped -conical radiation pat-tern performance o
f the backfire quadrifilar helix" (IEEE Trans.on
An-tennas & Prop.vol.23,5 1975)にKilgusが述べてい
る図１４に示す４線巻ヘリカルアンテナがある。４線巻
ヘリカルアンテナはヘリカルの形状パラメータであるピ
ッチおよび直径を適切に選択することによって、任意の
仰角方向に指向性を実現することができる。しかし、ア
ンテナ利得を上げるためにはらせんの巻数を増加する必
要があり、電流はヘリカルアンテナのらせん導体上を電
波を放射しながら進むために、アンテナ上の電流分布は
指数的に減少する。そのため、巻数を増加させても電流
はアンテナ先端まで流れず、らせんの巻数を増やすこと
による利得増加効果には限界がある。
【０００５】また、利得を高くしようとするとビーム幅
が狭まくなり、必要とされる仰角範囲をカバーするため
には仰角方向に主放射方向を動かすことが必要となる。
しかし、ヘリカルアンテナにおける主放射方向はらせん
の形状によってきまってしまい、仰角において任意の方
向にビーム方向を向けることができない。
が狭まくなり、必要とされる仰角範囲をカバーするため
には仰角方向に主放射方向を動かすことが必要となる。
しかし、ヘリカルアンテナにおける主放射方向はらせん
の形状によってきまってしまい、仰角において任意の方
向にビーム方向を向けることができない。
【０００６】円錐ビームを実現する別のアンテナ形式と
してFosterらの"A conical beam ship array antenna w
ith infinitely variable control of the elevation a
ngle" (1974 IEEE Antennas & Prop.Symposium,P.368)
に述べられている図１５に示すクロスダイポールアレー
アンテナがある。このアンテナは同図に示すように直線
上にアンテナ素子としてクロスダイポールを複数個配列
したものである。円錐ビームを実現するためには個々の
素子であるクロスダイポールアンテナに移相器により適
切な位相を与えることで、任意の方向の円錐ビームを作
ることができる。しかし、すべてのアンテナ素子に位相
を与えるために多くの数の移相器が必要になる。従っ
て、アンテナ装置が複雑で高価なものになり、素子の指
向性が軸方向の指向性をもつために軸方向の高仰角方向
で利得が高く、低仰角方向においては利得が大きく劣化
する。
してFosterらの"A conical beam ship array antenna w
ith infinitely variable control of the elevation a
ngle" (1974 IEEE Antennas & Prop.Symposium,P.368)
に述べられている図１５に示すクロスダイポールアレー
アンテナがある。このアンテナは同図に示すように直線
上にアンテナ素子としてクロスダイポールを複数個配列
したものである。円錐ビームを実現するためには個々の
素子であるクロスダイポールアンテナに移相器により適
切な位相を与えることで、任意の方向の円錐ビームを作
ることができる。しかし、すべてのアンテナ素子に位相
を与えるために多くの数の移相器が必要になる。従っ
て、アンテナ装置が複雑で高価なものになり、素子の指
向性が軸方向の指向性をもつために軸方向の高仰角方向
で利得が高く、低仰角方向においては利得が大きく劣化
する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】こような従来の円錐ビ
ームが実現できる図１４に示す４線巻ヘリカルアンテナ
においては、適切なヘリカルの形状パラメータを選択す
ることによって、任意の仰角方向に指向性を実現するこ
とができるが、主放射方向はらせんの形状によってきま
ってしまうために、ビームの主放射方向を可変とするこ
とができない。また、アンテナ利得を上げるためにはヘ
リカルの巻数を増加する必要があるが、巻数を増加させ
てもアンテナの利得増加には限界がある。
ームが実現できる図１４に示す４線巻ヘリカルアンテナ
においては、適切なヘリカルの形状パラメータを選択す
ることによって、任意の仰角方向に指向性を実現するこ
とができるが、主放射方向はらせんの形状によってきま
ってしまうために、ビームの主放射方向を可変とするこ
とができない。また、アンテナ利得を上げるためにはヘ
リカルの巻数を増加する必要があるが、巻数を増加させ
てもアンテナの利得増加には限界がある。
【０００８】また、図１５に示す全て同形状のクロスダ
イポール素子を用いたアレーアンテナがあるが、このア
ンテナは個々のアンテナ素子に移相器で適切な位相を与
えることで、任意の角度に主放射方向をもつ円錐ビーム
を作ることができる。しかし、すべてのアンテナ素子に
位相を与えるために多くの数の移相器が必要になり、ア
ンテナ給電系が複雑で装置が高価なものになるなどの欠
点がある。
イポール素子を用いたアレーアンテナがあるが、このア
ンテナは個々のアンテナ素子に移相器で適切な位相を与
えることで、任意の角度に主放射方向をもつ円錐ビーム
を作ることができる。しかし、すべてのアンテナ素子に
位相を与えるために多くの数の移相器が必要になり、ア
ンテナ給電系が複雑で装置が高価なものになるなどの欠
点がある。
【０００９】本発明はこのような問題を解決するもの
で、少ない移相器を用いて所望の方向の円錐ビームを実
現するとともに、広い仰角範囲にわたって利得を高める
ことができるアンテナ装置を提供することを目的とす
る。
で、少ない移相器を用いて所望の方向の円錐ビームを実
現するとともに、広い仰角範囲にわたって利得を高める
ことができるアンテナ装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数のヘリカ
ルアンテナ素子が長手方向に配列され、その複数の素子
の少なくとも一つは他の素子と放射指向性が異なり、前
記複数のヘリカルアンテナ素子の各給電端の１以上を選
択する選択回路と、この選択回路により選択された給電
端に電力を分配接続する分配手段とを備えたことを特徴
とする。
ルアンテナ素子が長手方向に配列され、その複数の素子
の少なくとも一つは他の素子と放射指向性が異なり、前
記複数のヘリカルアンテナ素子の各給電端の１以上を選
択する選択回路と、この選択回路により選択された給電
端に電力を分配接続する分配手段とを備えたことを特徴
とする。
【００１１】前記分配手段は、電力分配器およびその分
配側に個別に挿入された移相器を含むことができ、ま
た、同相の電力分配器であるか、さらには位相差を個別
に設定して電力を分配する電力分配器を含むことができ
る。
配側に個別に挿入された移相器を含むことができ、ま
た、同相の電力分配器であるか、さらには位相差を個別
に設定して電力を分配する電力分配器を含むことができ
る。
【００１２】
【作用】素子選択回路が直線上に配列されそれぞれの仰
角方向の放射特性が少なくともひとつ以上異なる放射指
向性を有する各ヘリカルアンテナ素子のなかから必要と
する個数選択し、この選択したヘリカルアンテナ素子に
それぞれ個別に位相を設定して励振する。
角方向の放射特性が少なくともひとつ以上異なる放射指
向性を有する各ヘリカルアンテナ素子のなかから必要と
する個数選択し、この選択したヘリカルアンテナ素子に
それぞれ個別に位相を設定して励振する。
【００１３】これにより、少ない移相器で広い仰角範囲
の利得を低下させることなく所望の円錐ビームを形成す
ることができる。
の利得を低下させることなく所望の円錐ビームを形成す
ることができる。
【００１４】
【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の基本的構成を示す図である。
る。図１は本発明実施例の基本的構成を示す図である。
【００１５】本発明実施例は、ヘリカルアンテナ素子１
１、１２、…、１ｎが長手方向に配列され、そのヘリカ
ルアンテナ素子１１、１２、…、１ｎの少なくとも一つ
は他の素子と放射指向性が異なり、複数のヘリカルアン
テナ素子１１、１２、…、１ｎの各給電端の１以上を選
択する素子選択回路３と、この素子選択回路３により選
択された給電端に電力を分配接続する電力分配器５と、
この電力分配器５の分配側に個別に挿入された移相器４
とを備える。
１、１２、…、１ｎが長手方向に配列され、そのヘリカ
ルアンテナ素子１１、１２、…、１ｎの少なくとも一つ
は他の素子と放射指向性が異なり、複数のヘリカルアン
テナ素子１１、１２、…、１ｎの各給電端の１以上を選
択する素子選択回路３と、この素子選択回路３により選
択された給電端に電力を分配接続する電力分配器５と、
この電力分配器５の分配側に個別に挿入された移相器４
とを備える。
【００１６】このように本発明実施例は、基本的には１
１、１２、…、１ｎのｎ本のヘリカルアンテナ素子が軸
方向に配列され、それぞれの給電ケーブルは素子選択回
路３に接続される。素子選択回路３は、ｎ個のヘリカル
アンテナ素子から任意のｍ個（ｍ＜ｎ）のヘリカルアン
テナ素子を選択する。電力分配器５には、ｍ個の端子に
所定の位相差を設定できる移相器４が接続され、選択さ
れたヘリカルアンテナ素子に所定の位相を設定できるよ
うに構成される。
１、１２、…、１ｎのｎ本のヘリカルアンテナ素子が軸
方向に配列され、それぞれの給電ケーブルは素子選択回
路３に接続される。素子選択回路３は、ｎ個のヘリカル
アンテナ素子から任意のｍ個（ｍ＜ｎ）のヘリカルアン
テナ素子を選択する。電力分配器５には、ｍ個の端子に
所定の位相差を設定できる移相器４が接続され、選択さ
れたヘリカルアンテナ素子に所定の位相を設定できるよ
うに構成される。
【００１７】次に、本発明第一実施例を図面に基づいて
説明する。図２は本発明第一実施例の構成を示す図であ
る。この例では、説明を簡単にするために、４本のアン
テナ素子１１、１２、１３、１４の構成とし、素子選択
回路３によってその４本のアンテナ素子から２本のアン
テナ素子を選択する場合の動作について説明する。図２
に示すアンテナ装置は、１１、１２、１３、１４の４本
のアンテナ素子が図３に示すように異なる主放射方向を
有する円錐ビーム６１、６２、６３、６４を有するもの
とする。このようなヘリカルアンテナ素子はピッチＰや
直径Ｄを適切に選択することにより、図４に示すように
ヘリカルアンテナの主放射方向がアンテナ軸方向から直
交方向まで任意に変化する対称な指向性を実現すること
ができる。
説明する。図２は本発明第一実施例の構成を示す図であ
る。この例では、説明を簡単にするために、４本のアン
テナ素子１１、１２、１３、１４の構成とし、素子選択
回路３によってその４本のアンテナ素子から２本のアン
テナ素子を選択する場合の動作について説明する。図２
に示すアンテナ装置は、１１、１２、１３、１４の４本
のアンテナ素子が図３に示すように異なる主放射方向を
有する円錐ビーム６１、６２、６３、６４を有するもの
とする。このようなヘリカルアンテナ素子はピッチＰや
直径Ｄを適切に選択することにより、図４に示すように
ヘリカルアンテナの主放射方向がアンテナ軸方向から直
交方向まで任意に変化する対称な指向性を実現すること
ができる。
【００１８】素子選択回路３では４本の中の２本のアン
テナＡｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２がつくる円錐ビーム、例え
ば、図３に示す６２、６３を選択し、移相器４が２本の
アンテナＡｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２間の位相差を−π／
２、０、π／２と与えたとき、合成された指向性は図５
に示すものが実現される。同図からわかるように合成の
ビームは２本のアンテナＡｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２が作り
出す単体の円錐ビームより利得の高いものが実現され
る。また、アンテナ間の励振位相差を適切に設定するこ
とで、合成ビームを図５に示す実現利得の線上に自由に
実現することができる。従って、高い利得をもつビーム
を得ることができるとともに、その主放射方向を任意に
設定することができる。
テナＡｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２がつくる円錐ビーム、例え
ば、図３に示す６２、６３を選択し、移相器４が２本の
アンテナＡｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２間の位相差を−π／
２、０、π／２と与えたとき、合成された指向性は図５
に示すものが実現される。同図からわかるように合成の
ビームは２本のアンテナＡｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２が作り
出す単体の円錐ビームより利得の高いものが実現され
る。また、アンテナ間の励振位相差を適切に設定するこ
とで、合成ビームを図５に示す実現利得の線上に自由に
実現することができる。従って、高い利得をもつビーム
を得ることができるとともに、その主放射方向を任意に
設定することができる。
【００１９】このため、図２に示す構成において、例え
ば、表１に示すように４本のアンテナのうちの隣合う円
錐ビームとなる２本のアンテナを選択して位相差を与え
ることで、図６に示すように低い仰角から高い仰角まで
主放射方向が異なる高利得の円錐ビーム９（９１〜９
９）を形成することができる。また、従来のクロスダイ
ポールアレーアンテナと比較して本発明において使用す
る移相器４は個々のアンテナ素子につける必要がないた
めにその数を削減することができる。以上の説明におい
ては二つのアンテナの選択例を述べたが、素子選択回路
３が選択するアンテナの数が３以上の場合においても同
様に各々のアンテナに位相差を与えることで高利得の円
錐ビームが可変にできる。選択する素子としては必ずし
も隣合うビームをもつものを選ぶ必要はなく、また、選
択する素子の数は常に同一である必要はなく、設定する
仰角に対応して選択する素子数を変えてもよい。本発明
のアンテナ構成においては異なる位置にあるアンテナで
あれば同じ指向性をもつアンテナを選択してもよい。
ば、表１に示すように４本のアンテナのうちの隣合う円
錐ビームとなる２本のアンテナを選択して位相差を与え
ることで、図６に示すように低い仰角から高い仰角まで
主放射方向が異なる高利得の円錐ビーム９（９１〜９
９）を形成することができる。また、従来のクロスダイ
ポールアレーアンテナと比較して本発明において使用す
る移相器４は個々のアンテナ素子につける必要がないた
めにその数を削減することができる。以上の説明におい
ては二つのアンテナの選択例を述べたが、素子選択回路
３が選択するアンテナの数が３以上の場合においても同
様に各々のアンテナに位相差を与えることで高利得の円
錐ビームが可変にできる。選択する素子としては必ずし
も隣合うビームをもつものを選ぶ必要はなく、また、選
択する素子の数は常に同一である必要はなく、設定する
仰角に対応して選択する素子数を変えてもよい。本発明
のアンテナ構成においては異なる位置にあるアンテナで
あれば同じ指向性をもつアンテナを選択してもよい。
【００２０】次に、本発明がアンテナを小型化できるこ
とについて説明する。通常のヘリカルアンテナでは、図
７に示すように主放射方向を一定にして利得を増やすた
めには、巻数を増加する必要がある。しかし、アンテナ
上の電流はヘリカルアンテナのらせん導体上を電波を放
射しながら進むために、アンテナ上の電流分布は指数的
に減少してしまう。このため、巻数を増加させても電流
はアンテナ先端まで流れず、らせんの巻数を増やすこと
による利得増加効果には限界がある。図８は、本発明と
従来の４線巻ヘリカルアンテナにおける同等の利得の円
錐ビームを実現した場合の指向性例を示したものであ
る。図８の指向性を実現するためには、本発明では巻数
３ターンのアンテナを３本用いて実現できるのに対し
て、従来のヘリカルアンテナを用いた場合においては巻
数１５ターンが必要となる。同図から明らかなように、
本発明によれば同等の利得を少ない巻き数で実現するこ
とができ、さらに、コンパクトな構成で高い利得を得る
ことができる。
とについて説明する。通常のヘリカルアンテナでは、図
７に示すように主放射方向を一定にして利得を増やすた
めには、巻数を増加する必要がある。しかし、アンテナ
上の電流はヘリカルアンテナのらせん導体上を電波を放
射しながら進むために、アンテナ上の電流分布は指数的
に減少してしまう。このため、巻数を増加させても電流
はアンテナ先端まで流れず、らせんの巻数を増やすこと
による利得増加効果には限界がある。図８は、本発明と
従来の４線巻ヘリカルアンテナにおける同等の利得の円
錐ビームを実現した場合の指向性例を示したものであ
る。図８の指向性を実現するためには、本発明では巻数
３ターンのアンテナを３本用いて実現できるのに対し
て、従来のヘリカルアンテナを用いた場合においては巻
数１５ターンが必要となる。同図から明らかなように、
本発明によれば同等の利得を少ない巻き数で実現するこ
とができ、さらに、コンパクトな構成で高い利得を得る
ことができる。
【００２１】次に、図９に示す本発明第二実施例につい
て説明する。この第二実施例は、アンテナ素子として指
向性の異なる４本のヘリカルアンテナ素子１１、１２、
１３、１４を用い、４素子のアンテナから３素子を選択
して合成するように構成される。それぞれのアンテナ素
子は図１０（ａ）に示すように異なる指向性をもってお
り、特に、素子として無指向性に近い指向性６４をもつ
アンテナ素子を含んでいる。このとき、選択する素子と
して無指向性に近いビーム６４を常に選択し、３本のア
ンテナ素子の中の２素子を選択して位相合成することに
よって、図１０（ｂ）に示す実現利得上の指向性を実現
することができる。
て説明する。この第二実施例は、アンテナ素子として指
向性の異なる４本のヘリカルアンテナ素子１１、１２、
１３、１４を用い、４素子のアンテナから３素子を選択
して合成するように構成される。それぞれのアンテナ素
子は図１０（ａ）に示すように異なる指向性をもってお
り、特に、素子として無指向性に近い指向性６４をもつ
アンテナ素子を含んでいる。このとき、選択する素子と
して無指向性に近いビーム６４を常に選択し、３本のア
ンテナ素子の中の２素子を選択して位相合成することに
よって、図１０（ｂ）に示す実現利得上の指向性を実現
することができる。
【００２２】図１０（ｃ）は、同等の実現利得を達成す
るため、異なる主放射方向をもつ円錐ビームの４素子の
ヘリカルアンテナを用いた場合の実現利得を示すもの
で、図１０（ｂ）に示す場合と比較するとき、同等の利
得を実現するためには、図１０（ｃ）の構成において素
子単体の利得としては高いものを用いる必要がある。こ
れに対して、無指向性の素子をひとつ用いる図１０
（ｂ）に示す構成のとき、広い仰角範囲にわたって指向
性を有する無指向性の素子があるため、単体利得が低い
アンテナを用いても広い仰角範囲において利得を上昇さ
せることができる。すなわち、この実施例においては、
ヘリカルアンテナ素子１２〜１４は少ない巻き数のヘリ
カルアンテナでよい構成となり、全体としてアンテナ長
を短くすることができる。
るため、異なる主放射方向をもつ円錐ビームの４素子の
ヘリカルアンテナを用いた場合の実現利得を示すもの
で、図１０（ｂ）に示す場合と比較するとき、同等の利
得を実現するためには、図１０（ｃ）の構成において素
子単体の利得としては高いものを用いる必要がある。こ
れに対して、無指向性の素子をひとつ用いる図１０
（ｂ）に示す構成のとき、広い仰角範囲にわたって指向
性を有する無指向性の素子があるため、単体利得が低い
アンテナを用いても広い仰角範囲において利得を上昇さ
せることができる。すなわち、この実施例においては、
ヘリカルアンテナ素子１２〜１４は少ない巻き数のヘリ
カルアンテナでよい構成となり、全体としてアンテナ長
を短くすることができる。
【００２３】次に、図１１に示す本発明第三実施例につ
いて説明する。この実施例は図９に示す構成と同様にア
ンテナとして巻き数の異なる４本のヘリカルアンテナ素
子１１、１２、１３、１４を用い、それぞれの素子は図
１２に示すように異なる放射方向の指向性６１、６２、
６３、６４を有する。この実施例においては、４本のア
ンテナの内の１本または２本を選択し、それを同相励振
するものである。このとき、１本の素子を選択した場合
の指向性は図１０（ａ）に示すように指向性６１、６
２、６３、６４となるが、２本の素子を選択した場合、
６１と６２のビームをもつアンテナを選択することでそ
の中間の仰角を有する円錐ビーム９１を実現することが
できるから、表２に示すように単一の６１のビーム、６
１と６２のふたつのビーム、単一の６２のビームという
ように選択していくことで、仰角方向に走査することが
できる。このとき、単体のアンテナを切り変えたときに
おける最低利得に対して中間のビームを実現することが
できるために高い利得を実現でき、さらに、二つのビー
ムを選択し、同相励振を行うのみであって選択したアン
テナに位相の変化を与える必要がないために移相器が不
要となる。
いて説明する。この実施例は図９に示す構成と同様にア
ンテナとして巻き数の異なる４本のヘリカルアンテナ素
子１１、１２、１３、１４を用い、それぞれの素子は図
１２に示すように異なる放射方向の指向性６１、６２、
６３、６４を有する。この実施例においては、４本のア
ンテナの内の１本または２本を選択し、それを同相励振
するものである。このとき、１本の素子を選択した場合
の指向性は図１０（ａ）に示すように指向性６１、６
２、６３、６４となるが、２本の素子を選択した場合、
６１と６２のビームをもつアンテナを選択することでそ
の中間の仰角を有する円錐ビーム９１を実現することが
できるから、表２に示すように単一の６１のビーム、６
１と６２のふたつのビーム、単一の６２のビームという
ように選択していくことで、仰角方向に走査することが
できる。このとき、単体のアンテナを切り変えたときに
おける最低利得に対して中間のビームを実現することが
できるために高い利得を実現でき、さらに、二つのビー
ムを選択し、同相励振を行うのみであって選択したアン
テナに位相の変化を与える必要がないために移相器が不
要となる。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、広
い仰角範囲を利得を低下させることなく満足する円錐ビ
ームを実現することができ、さらに、従来のアレーアン
テナ形式と比較して少ない移相器の数でアンテナサイズ
の小さい高い利得のアンテナを構成することができる効
果がある。
い仰角範囲を利得を低下させることなく満足する円錐ビ
ームを実現することができ、さらに、従来のアレーアン
テナ形式と比較して少ない移相器の数でアンテナサイズ
の小さい高い利得のアンテナを構成することができる効
果がある。
【図１】本発明実施例の基本的構成を示す図。
【図２】本発明第一実施例の構成を示す図。
【図３】本発明第一実施例におけるアンテナ素子の放射
指向性を示す図。
指向性を示す図。
【図４】形状パラメータを変えたときのヘリカルアンテ
ナの指向性の変化を説明する図。
ナの指向性の変化を説明する図。
【図５】本発明実施例における２素子を選択した場合の
ビーム走査特性例を示す図。
ビーム走査特性例を示す図。
【図６】選択するビームと実現されるビームの関係を説
明する図。
明する図。
【図７】ヘリカルアンテナにおける巻数と利得の関係を
説明する図。
説明する図。
【図８】本発明第一実施例および従来例における同等の
利得を実現した場合の放射特性の比較を示す図。
利得を実現した場合の放射特性の比較を示す図。
【図９】本発明第二実施例の構成を示す図。
【図１０】（ａ）は本発明第二実施例におけるアンテナ
素子ビームの構成を示す図、（ｂ）は本発明第二実施例
における実現利得を示す図、（ｃ）は本発明第二実施例
における実現利得の比較を示す図。
素子ビームの構成を示す図、（ｂ）は本発明第二実施例
における実現利得を示す図、（ｃ）は本発明第二実施例
における実現利得の比較を示す図。
【図１１】本発明第三実施例の構成を示す図。
【図１２】本発明第三実施例における所要のビームを実
現するために選択するビームを示す図。
現するために選択するビームを示す図。
【図１３】円錐ビームを説明する図。
【図１４】従来例の構成を示す図。
【図１５】従来例における他の構成例を示す図。
１、１１、１２、…、１ｎ ヘリカルアンテナ素子 ２ 給電回路 ３ 素子選択回路 ４ 移相器 ５ 電力分配器 ６、６１、６２、…、６ｎ 指向性 ７ 衛星 ８ クロスダイポール ９、９１、９２、…、９ｎ 円錐ビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 3/00 - 3/46 H01Q 11/08 H01Q 21/00 - 21/30
Claims (4)
- 【請求項１】 仰角の軸方向に対称な放射指向性を有す
る複数のヘリカルアンテナ素子が長手方向に配列され、 その複数の素子の少なくとも一つは他の素子と放射指向
性が異なり、 前記複数のヘリカルアンテナ素子の各給電端の１以上を
選択する選択回路と、 この選択回路により選択された給電端に電力を分配接続
する分配手段とを備えたことを特徴とするアンテナ装
置。 - 【請求項２】 前記分配手段は、電力分配器およびその
分配側に個別に挿入された移相器を含む請求項１記載の
アンテナ装置。 - 【請求項３】 前記分配手段は、同相の電力分配器であ
る請求項１記載のアンテナ装置。 - 【請求項４】 前記分配手段は位相差を個別に設定して
電力を分配する電力分配器を含む請求項１記載のアンテ
ナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30566392A JP3280095B2 (ja) | 1992-11-16 | 1992-11-16 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30566392A JP3280095B2 (ja) | 1992-11-16 | 1992-11-16 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06164232A JPH06164232A (ja) | 1994-06-10 |
| JP3280095B2 true JP3280095B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=17947855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30566392A Expired - Fee Related JP3280095B2 (ja) | 1992-11-16 | 1992-11-16 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3280095B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3089933B2 (ja) * | 1993-11-18 | 2000-09-18 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| JPH07263945A (ja) * | 1994-03-25 | 1995-10-13 | Antenna Giken Kk | 指向性可変ヘリカルアンテナ装置 |
| US6459916B1 (en) * | 1996-04-16 | 2002-10-01 | Kyocera Corporation | Portable radio communication device |
| JP3297601B2 (ja) * | 1996-04-25 | 2002-07-02 | 京セラ株式会社 | 複合アンテナ |
| JP3125744B2 (ja) | 1998-04-23 | 2001-01-22 | 日本電気株式会社 | 移動体衛星通信端末装置 |
| KR100807321B1 (ko) * | 2005-12-13 | 2008-02-28 | 주식회사 케이엠더블유 | 이동통신 기지국용 가변 빔 제어 안테나 |
| JP4724766B2 (ja) | 2009-01-16 | 2011-07-13 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 軸モードヘリカルアンテナ、およびこれを用いた車載アンテナ |
-
1992
- 1992-11-16 JP JP30566392A patent/JP3280095B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06164232A (ja) | 1994-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6842157B2 (en) | Antenna arrays formed of spiral sub-array lattices | |
| US6504510B2 (en) | Antenna system for use in a wireless communication system | |
| US5243358A (en) | Directional scanning circular phased array antenna | |
| JP4108275B2 (ja) | 円偏波アンテナ | |
| US6229499B1 (en) | Folded helix antenna design | |
| CA2071714A1 (en) | Electronically reconfigurable antenna | |
| EP1514329B1 (en) | Helix antenna | |
| JP2013538027A (ja) | 無線通信用のスマートアンテナ | |
| US6344834B1 (en) | Low angle, high angle quadrifilar helix antenna | |
| US6664938B2 (en) | Pentagonal helical antenna array | |
| JP3280095B2 (ja) | アンテナ装置 | |
| US6765541B1 (en) | Capacitatively shunted quadrifilar helix antenna | |
| US4186403A (en) | Antenna formed of non-uniform series connected sections | |
| JPH07288417A (ja) | 指向性可変アンテナ | |
| US20230037629A1 (en) | Radio nodes having beam steering antenna arrays | |
| JP4732321B2 (ja) | アンテナ装置 | |
| JP2611883B2 (ja) | 衛星通信用移動局アンテナ | |
| JPH05299925A (ja) | 移動体アンテナ装置 | |
| JPS61164302A (ja) | アレ−アンテナ | |
| JP2005160061A (ja) | アダプティブアンテナ装置 | |
| JP2606573B2 (ja) | ヘリカルアンテナ | |
| JP2944471B2 (ja) | ヘリカルアンテナ | |
| Nakano et al. | BOR-BORs Antenna | |
| JPH05191129A (ja) | チルトビームアンテナ | |
| JP2004266419A (ja) | ヘリカルアンテナ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |