JP3328306B2 - コニカルスパイラルアンテナ - Google Patents
コニカルスパイラルアンテナInfo
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- JP3328306B2 JP3328306B2 JP33332891A JP33332891A JP3328306B2 JP 3328306 B2 JP3328306 B2 JP 3328306B2 JP 33332891 A JP33332891 A JP 33332891A JP 33332891 A JP33332891 A JP 33332891A JP 3328306 B2 JP3328306 B2 JP 3328306B2
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- Japan
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- conical spiral
- spiral antenna
- conical
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコニカルスパイラルアン
テナに関する。
テナに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は従来技術による２アームコニカル
スパイラルアンテナの概念的斜視図である。
スパイラルアンテナの概念的斜視図である。
【０００３】このアンテナは、誘電体からなる中空截頭
円錐体１の円錐面上にコニカルスパイラル曲線状として
形成された２つの導体部分２ａ，２ｂからなる。
円錐体１の円錐面上にコニカルスパイラル曲線状として
形成された２つの導体部分２ａ，２ｂからなる。
【０００４】コニカルスパイラル曲線は、フレキシブル
銅箔付き誘電体基板をエッチングした後に、中空截頭円
錐体１の円錐面上に接着して形成することが多い。
銅箔付き誘電体基板をエッチングした後に、中空截頭円
錐体１の円錐面上に接着して形成することが多い。
【０００５】従来技術のコニカルスパイラルアンテナで
用いられるコニカルスパイラル曲線は、その曲線上の一
点Ｏにおける接線Ｔが、円錐の中心軸に垂直な平面とな
す角度が点Ｏの位置とは無関係に一定値τとなるような
曲線である。
用いられるコニカルスパイラル曲線は、その曲線上の一
点Ｏにおける接線Ｔが、円錐の中心軸に垂直な平面とな
す角度が点Ｏの位置とは無関係に一定値τとなるような
曲線である。
【０００６】なお、２つの導体部分２ａ，２ｂは給電点
３ａ，３ｂにおいてそれぞれ給電され巻線端４ａ，４ｂ
は電波吸収体および終端器等により終端される。
３ａ，３ｂにおいてそれぞれ給電され巻線端４ａ，４ｂ
は電波吸収体および終端器等により終端される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般的にコニカルスパ
イラルアンテナにおいて、円錐面の一点Ｏを通るコニカ
ルスパイラル曲線の接線をＴ、この点Ｏを通り円錐面の
軸Ｚに対して垂直な平面をＨ、この平面Ｈと接線Ｔがな
す角度をτとするとき、自由空間波長がλであるような
周波数に対しては、円周長がλｃｏｓτであるような領
域が動作領域となる。したがって従来技術によるコニカ
ルスパイラルアンテナの円錐体の両端面の半径をｒ１，
ｒ２（ｒ１＜ｒ２）、光の速度をｃとするとコニカルス
パイラルアンテナの動作周波数ｆの帯域は次の不等式で
表される領域である。 （ｃ／２πｒ２）・ｃｏｓτ＜ｆ＜（ｃ／２πｒ１）・
ｃｏｓτ
イラルアンテナにおいて、円錐面の一点Ｏを通るコニカ
ルスパイラル曲線の接線をＴ、この点Ｏを通り円錐面の
軸Ｚに対して垂直な平面をＨ、この平面Ｈと接線Ｔがな
す角度をτとするとき、自由空間波長がλであるような
周波数に対しては、円周長がλｃｏｓτであるような領
域が動作領域となる。したがって従来技術によるコニカ
ルスパイラルアンテナの円錐体の両端面の半径をｒ１，
ｒ２（ｒ１＜ｒ２）、光の速度をｃとするとコニカルス
パイラルアンテナの動作周波数ｆの帯域は次の不等式で
表される領域である。 （ｃ／２πｒ２）・ｃｏｓτ＜ｆ＜（ｃ／２πｒ１）・
ｃｏｓτ
【０００８】従来技術によるコニカルスパイラルアンテ
ナにあっては、動作周波数帯域が、截頭円錐体１の両端
面である円の半径ｒ１，ｒ２によって決定され、帯域を
変るためには截頭円錐体の寸法自体を変えねばならず、
広帯域化を図ることが困難であった。
ナにあっては、動作周波数帯域が、截頭円錐体１の両端
面である円の半径ｒ１，ｒ２によって決定され、帯域を
変るためには截頭円錐体の寸法自体を変えねばならず、
広帯域化を図ることが困難であった。
【０００９】本発明は、截頭円錐体の寸法を変えること
なく、広帯域化を図ることができるコニカルスパイラル
アンテナを提供することを課題とする。
なく、広帯域化を図ることができるコニカルスパイラル
アンテナを提供することを課題とする。
【００１０】上記課題は、誘電体からなる中空截頭円錐
体上にコニカルスパイラル曲線状に形成された導体部分
と、上記導体部分の中心部に設けられた給電点と、上記
導体部分の外縁部に設けられた終端点を備えるコニカル
スパイラルアンテナにおいて、上記中空截頭円錐体の中
心軸に対して垂直な平面に対する上記コニカルスパイラ
ル曲線の接線のなす勾配角度を上記中空截頭円錐体の小
径側端部から大径側端部にいくにつれて徐々に大きくな
るように設定すると共に、上記勾配角度が小さい側の上
記導体部分の端部を給電点としたことを特徴とするコニ
カルスパイラルアンテナによって解決された。
体上にコニカルスパイラル曲線状に形成された導体部分
と、上記導体部分の中心部に設けられた給電点と、上記
導体部分の外縁部に設けられた終端点を備えるコニカル
スパイラルアンテナにおいて、上記中空截頭円錐体の中
心軸に対して垂直な平面に対する上記コニカルスパイラ
ル曲線の接線のなす勾配角度を上記中空截頭円錐体の小
径側端部から大径側端部にいくにつれて徐々に大きくな
るように設定すると共に、上記勾配角度が小さい側の上
記導体部分の端部を給電点としたことを特徴とするコニ
カルスパイラルアンテナによって解決された。
【００１１】
【作用】既に説明したように、コニカルスパイラルアン
テナにおいては自由空間波長がλであるような周波数に
対しては円周長がλｃｏｓτであるような領域が動作領
域となる。なおτは、軸Ｚに対して垂直な平面Ｈと、そ
の領域におけるコニカルスパイラルアンテナ曲線の接線
Ｔがなす勾配角度である。
テナにおいては自由空間波長がλであるような周波数に
対しては円周長がλｃｏｓτであるような領域が動作領
域となる。なおτは、軸Ｚに対して垂直な平面Ｈと、そ
の領域におけるコニカルスパイラルアンテナ曲線の接線
Ｔがなす勾配角度である。
【００１２】したがって截頭円錐体の第１と第２の端面
の半径をｒ１，ｒ２（ｒ１＜ｒ２）、第１と第２の端面
の近傍における勾配角度をτ１，τ２（τ１＜τ２）、
光の速度をｃとすると、本発明に係るコニカルスパイラ
ルアンテナの動作周波数ｆの帯域は次の不等式で表わさ
れる領域である。 （ｃ／２πｒ２）・ｃｏｓτ２＜ｆ＜（ｃ／２πｒ１）
・ｃｏｓτ１
の半径をｒ１，ｒ２（ｒ１＜ｒ２）、第１と第２の端面
の近傍における勾配角度をτ１，τ２（τ１＜τ２）、
光の速度をｃとすると、本発明に係るコニカルスパイラ
ルアンテナの動作周波数ｆの帯域は次の不等式で表わさ
れる領域である。 （ｃ／２πｒ２）・ｃｏｓτ２＜ｆ＜（ｃ／２πｒ１）
・ｃｏｓτ１
【００１３】０＜τ１＜τ２＜π／２である。また０＜
τ＜π／２の領域ではｃｏｓτは単調減少関数であるの
で、本発明に係るコニカルスパイラルアンテナの動作周
波数帯域はτが一定であるときより広い。
τ＜π／２の領域ではｃｏｓτは単調減少関数であるの
で、本発明に係るコニカルスパイラルアンテナの動作周
波数帯域はτが一定であるときより広い。
【００１４】
【実施例】図２は２アームコニカルスパイラルアンテナ
として実現した、本発明に係るコニカルスパイラルアン
テナの概念的斜視図である。
として実現した、本発明に係るコニカルスパイラルアン
テナの概念的斜視図である。
【００１５】このコニカルスパイラルアンテナの構造
は、勾配角度の点を除いて、図１のコニカルスパイラル
アンテナの構造と同一であるので、対応する部材には同
一の参照符号を付し、説明を省略する。
は、勾配角度の点を除いて、図１のコニカルスパイラル
アンテナの構造と同一であるので、対応する部材には同
一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００１６】図２から分るように、例えば一方の導体２
ａを形成するコニカルスパイラル曲線が中空截頭円錐体
１の中心軸Ｚのまわりを１回転した時の対応する点にお
ける接線Ｔ１，Ｔａ，Ｔｂ，Ｔ２の平面Ｈ（上記中心軸
Ｚに対して垂直な平面Ｈ）に対する角度τ１，τａ，τ
ｂ，τ２は、中空截頭円錐体１の中心軸Ｚから離れるに
従って徐々に大きくなっている。すなわち、中空截頭円
錐体１の中心軸Ｚに対して垂直な平面Ｈに対する上記コ
ニカルスパイラル曲線の接線のなす勾配角度τ１，τ
ａ，τｂ，τ２が上記中空截頭円錐体１の小径側端部か
ら大径側端部にいく従って徐々に大きくなるように設定
されている。そして、上記勾配角度が小さい側の上記導
体部分の端部３ａ，３ｂが給電点となされている。
ａを形成するコニカルスパイラル曲線が中空截頭円錐体
１の中心軸Ｚのまわりを１回転した時の対応する点にお
ける接線Ｔ１，Ｔａ，Ｔｂ，Ｔ２の平面Ｈ（上記中心軸
Ｚに対して垂直な平面Ｈ）に対する角度τ１，τａ，τ
ｂ，τ２は、中空截頭円錐体１の中心軸Ｚから離れるに
従って徐々に大きくなっている。すなわち、中空截頭円
錐体１の中心軸Ｚに対して垂直な平面Ｈに対する上記コ
ニカルスパイラル曲線の接線のなす勾配角度τ１，τ
ａ，τｂ，τ２が上記中空截頭円錐体１の小径側端部か
ら大径側端部にいく従って徐々に大きくなるように設定
されている。そして、上記勾配角度が小さい側の上記導
体部分の端部３ａ，３ｂが給電点となされている。
【００１７】図３は４アームスパイラルアンテナとして
実現した本発明に係るコニカルスパイラルアンテナの概
念的斜視図である。このコニカルスパイラルアンテナ
は、図２のアンテナが２アーム（２ａ，２ｂ）のスパイ
ラルアンテナであるのに対して４アーム２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄである点でのみ異なり、他の点では同一の構造
を有する。これ故、対応する部材には同一の参照符号を
付することによって、説明を省略する。
実現した本発明に係るコニカルスパイラルアンテナの概
念的斜視図である。このコニカルスパイラルアンテナ
は、図２のアンテナが２アーム（２ａ，２ｂ）のスパイ
ラルアンテナであるのに対して４アーム２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄである点でのみ異なり、他の点では同一の構造
を有する。これ故、対応する部材には同一の参照符号を
付することによって、説明を省略する。
【００１８】なおコニカルスパイラルアンテナの給電方
法等は従来技術と同様であり、また本発明の対象外であ
るので説明は省略する。
法等は従来技術と同様であり、また本発明の対象外であ
るので説明は省略する。
【００１９】
【発明の効果】截頭円錐体の形状自体は変えることな
く、コニカルスパイラルアンテナの動作領域を広帯域化
することができる。
く、コニカルスパイラルアンテナの動作領域を広帯域化
することができる。
【図１】従来技術による２アームコニカルスパイラルア
ンテナの概念的斜視図である。
ンテナの概念的斜視図である。
【図２】２アームコニカルスパイラルアンテナとして実
現した本発明に係るコニカルスパイラルアンテナの概念
的斜視図である。
現した本発明に係るコニカルスパイラルアンテナの概念
的斜視図である。
【図３】４アームスパイラルアンテナとして実現した本
発明に係るコニカルスパイラルアンテナの概念的斜視図
である。
発明に係るコニカルスパイラルアンテナの概念的斜視図
である。
１ 誘電体からなる截頭円錐体 ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 導体部分 ３ａ，３ｂ 給電点 ４ａ，４ｂ 巻線端 Ｚ 円錐体の中心軸 Ｈ 軸Ｚに対して垂直な垂直平面 Ｔ１，Ｔ２，Ｔａ，Ｔｂ コニカルスパイラル曲線の接
線 τ１，τ２，τａ，τｂ 接線Ｔ１，Ｔ２，Ｔａ，Ｔｂ
が垂直平面Ｈとなす勾配角度
線 τ１，τ２，τａ，τｂ 接線Ｔ１，Ｔ２，Ｔａ，Ｔｂ
が垂直平面Ｈとなす勾配角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡戸 広則 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株 式会社トキメック内 (56)参考文献 特開 昭54−97353（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−50404（ＪＰ，Ａ) 実公 昭41−22248（ＪＰ，Ｙ１) 米国特許4786911（ＵＳ，Ａ) 米国特許4630064（ＵＳ，Ａ) 米国特許4097867（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 11/04 H01Q 1/38 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 誘電体からなる中空截頭円錐体上にコニ
カルスパイラル曲線状に形成された導体部分と、上記導
体部分の中心部に設けられた給電点と、上記導体部分の
外縁部に設けられた終端点を備えるコニカルスパイラル
アンテナにおいて、上記中空截頭円錐体の中心軸に対し
て垂直な平面に対する上記コニカルスパイラル曲線の接
線のなす勾配角度を上記中空截頭円錐体の小径側端部か
ら大径側端部にいくにつれて徐々に大きくなるように設
定すると共に、上記勾配角度が小さい側の上記導体部分
の端部を給電点としたことを特徴とするコニカルスパイ
ラルアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33332891A JP3328306B2 (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | コニカルスパイラルアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33332891A JP3328306B2 (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | コニカルスパイラルアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251921A JPH05251921A (ja) | 1993-09-28 |
| JP3328306B2 true JP3328306B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=18264885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33332891A Expired - Fee Related JP3328306B2 (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | コニカルスパイラルアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3328306B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU6941198A (en) * | 1997-03-27 | 1998-10-22 | Qualcomm Incorporated | An antenna and a feed network for an antenna |
| US8001672B2 (en) * | 2007-10-02 | 2011-08-23 | Advanced Magnet Lab, Inc | Methods of fabricating a conductor assembly having a curvilinear arcuate shape |
| CN104852126B (zh) * | 2015-05-22 | 2018-06-08 | 上海航空机械有限公司 | 一种高效率宽带小型圆锥螺旋天线 |
| CN109273827B (zh) * | 2018-08-14 | 2020-09-01 | 浙江大学 | 可调柔性天线 |
-
1991
- 1991-12-17 JP JP33332891A patent/JP3328306B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05251921A (ja) | 1993-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |