JP3441283B2 - 共用アンテナ - Google Patents
共用アンテナInfo
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Description
円偏波アンテナと地上の例えばセルラー通信とPHS
(簡易型携帯電話)通信のように衛星通信を含む3通信
システムに有効な3周波共用アンテナの構成に関する。
す)などの移動体通信においては、800MHz帯、
1.5GHz帯、1.9GHz帯の直線偏波が用いられ
ている。近年、衛星を用いた携帯電話の構想が各社から
提案されており、それらの周波数帯は、1.6GHz、
2.4GHz帯が割当てられており、それらに用いるア
ンテナが提案されている。例えば誘電体円筒上に円偏波
用のヘリカルアンテナを巻きつけ、前記誘電体円筒の内
部にダイポールアンテナを設け、どちらか一方に給電を
するための切り換え手段を有する技術が提案されている
(特開平4−134906号)。図5はこの従来技術の
構成を示すもので、ヘリカルアンテナ101の放射素子
(同軸線102、導線103)を保持する誘電体円筒1
04内にダイポールアンテナ(スリーブアンテナ)20
1を内蔵する。このアンテナは、図4に示すようにヘリ
カルアンテナ101が周波数f1で衛星91と衛星通信
301ができ、内部のダイポールアンテナ201が例え
ば周波数f2で地上のセルラー(携帯電話)基地局93
と通信302ができる。あるいはダイポールアンテナ2
01を周波数f3で動作するように設計し直した場合に
は、ヘリカルアンテナ101が周波数f1で衛星通信3
01し、ダイポールアンテナ201が周波数f3で地上
のPHS(簡易型携帯電話)基地局94と通信303が
できる。
テナ201はヘリカルアンテナ101のピッチ角θ(図
6参照)が小さい場合には、ヘリカルアンテナ101の
影響を受ける。逆にヘリカルアンテナ101はダイポー
ルアンテナ201の影響を受ける。そのためアンテナ同
士の相互の影響を軽減するために、ヘリカルアンテナ1
01のピッチ角θを大きく(60度程度)する方法があ
るが、その場合ヘリカルアンテナ101の全長が長くな
り、結果としてヘリカルアンテナ101からの円偏波の
放射指向性の最適化等の設計自由度が妨げられ、ダイポ
ールアンテナ201の構造や保持機構が複雑に成る。
半径をR、ヘリカルアンテナ101の高さをH、ひと巻
き当りの誘電体円筒幅をP、巻き数をMとすると次式で
与えられる。
の機器に上述のヘリカルアンテナ101内部にダイポー
ルアンテナ201を設ける共用アンテナを用いる場合、
上述の通りヘリカルアンテナ101の全長が長くなって
しまうため、小形化する上でヘリカルアンテナ101の
設計自由度の妨げやダイポールアンテナ201の構造及
び保持機構の複雑化が生じる。
め、本発明は周波数f1で動作する円偏波用の第1のア
ンテナの先端に、周波数f2及びf3の両方で動作する
直線偏波用の第2のアンテナを配置する。
示す衛星通信301と第1の地上通信302と第2の地
上通信303の各周波数f1、f2、f3において第1
のアンテナと第2のアンテナのパラメータを適切に選択
するとともに、同一円筒上にそれぞれの放射素子を実装
し、設計の自由度が大きく、アンテナの放射素子の保持
機構が簡易な円偏波と直線偏波の共用アンテナを提供す
ることを目的として、図1に示すように誘電体円筒16
に一対の第1の導線13と同軸線12をら旋状に巻き先
端部に第1の給電点14を設けて同軸線12の中心導体
12aに導線13を接続し、他端部において導線13の
巻き終わり端15を同軸線12の外部導体12cに接続
した周波数f1で動作する円偏波用の第1のアンテナ1
1と、第2の導線23にローディングコイル21cを形
成し全体で周波数f2で動作し一部で周波数f3で動作
する直線偏波用の第2のアンテナ21を第1のアンテナ
11の先端部において同軸線12の外部導体12cに設
けた第2の給電点22に接続する。本発明によれば、図
4に示す衛星通信301の際は第1のアンテナ(ヘリカ
ルアンテナ)11が周波数f1で動作し、第1の地上通
信302の際は第2のアンテナ21の全体が周波数f2
で動作し、第2の地上通信303の際は第2のアンテナ
の一部が周波数f3で動作する。第2のアンテナ21を
所望の周波数f2とf3で動作させるためには、第2の
アンテナ21を構成する第1の放射素子21a,第2の
放射素子21b,ローディングコイル21cの長さ、巻
数、直径を適切に設定すればよい。
用の第1のヘリカルアンテナ11においては誘電体円筒
16の半径R、同軸線12と導線13のピッチ角θ、巻
き線数M等の形状パラメータを適切に選択することによ
り円偏波を発生できる。
f2における波長よりひと巻き当たりの長さを短くする
ことで、直線偏波を発生する。
一円錐面上端に、円偏波用の第1のヘリカルアンテナ1
1とその先端に直線偏波用の第2のアンテナ21を設け
る。第1のアンテナ11の動作周波数をf1、第2のア
ンテナの動作周波数f2、f3とする。図4に示す衛星
通信301の際は第1のヘリカルアンテナ11を用い、
地上通信302、303の際は第2のアンテナ21を用
いる。
対の導体線から成り、導体線の一方が同軸線12、他方
が第1の導線13で構成され、先端部に第1の給電点1
4を有し、同軸線12の中心導体12aと導線13が第
1の給電点14で電気的に接続され、導線13の巻き終
わり端15が第1のアンテナ11の下端部で同軸線12
の外部導体12cに電気的に接続される。第1のアンテ
ナ11は誘電体円筒16の面上に形成される。第2のア
ンテナ21(21a、21b、21cで構成される。)
は下端部に第2の給電点22を有する第2の導線23よ
り成り、第2の給電点22を同軸線12の外部導体12
cに設けこれに電気的に接続する。
を説明するものである。図2(a)のローディングコイ
ル21cは図2(b)の誘導性の成分Lと容量性の成分
Cを含んでおり、第2のアンテナ21全体が周波数f2
で動作するが、コイル21cにより第3の放射素子21
bのみで周波数f3で動作させることが可能になる。
6を用いたが、円錐、多角柱、多角錐であってもよい。
におけるインピーダンス整合をとるための実施形態を図
3(a)(b)に示す。図3(a)は図1の第1の給電
点14近傍に容量性の素子17を設け、第2の給電点2
2の近傍の点24で電気的に接続したものである。図3
(b)は第1の給電点14近傍の導線13により、第1
の給電点14と第2の給電点22の近傍の点24を電気
的に接続したものである。実験で図1の方式と図3
(a)の方式を比較したところ、第2のアンテナ21の
整合状態の改善がなされ、周波数1.92GHz(第2
のアンテナの共振周波数f3に相当)において、VSW
Rが3程度から1.2まで改善された。このように、容
量性の成分、誘導性の成分を両給電点の近傍に配置する
ことで所望の周波数における整合がとれる。
波数f1で円偏波動作し周波数f2,f3で直線偏波動
作する共用アンテナを設計の自由度が大きく簡易な構成
にして実現することが可能となる。以上の構成により地
球上空の宇宙空間に複数配置したときの衛星通信システ
ムに依存する最低仰角(同一軌道面における衛星の数と
衛星の高度に依存する。)に柔軟に対応可能になる。
図。
2のアンテナ説明図。
用アンテナの構成図。
図。
Claims (2)
- 【請求項1】誘電体に第1導体と同軸線をら旋状に巻い
た先端部において第1の給電点を設け該給電点で前記同
軸線の中心導体と前記導体を接続し、他端部において前
記導体の巻き終わり端を前記同軸線の外部導体に接続し
て成る周波数f1で動作する円偏波用の第1のアンテナ
と、第2の導線にローディングコイル部を形成し全体が
周波数f2で動作し一部が周波数f3で動作する直線偏
波用の第2のアンテナとを具備し、前記第1のアンテナ
の先端部において前記同軸線の外部導体に第2の給電点
を設け前記第2のアンテナの下端部を接続して給電する
ようにしたことを特徴とする共用アンテナ。 - 【請求項2】前記第1の導体における第1の給電点の近
傍と前記第2の導体における第2の給電点の近傍とを容
量性の素子もしくは誘導性の素子で接続したことを特徴
とする請求項1記載の共用アンテナ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP02697796A JP3441283B2 (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 共用アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP02697796A JP3441283B2 (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 共用アンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09219621A JPH09219621A (ja) | 1997-08-19 |
JP3441283B2 true JP3441283B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=12208227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02697796A Expired - Fee Related JP3441283B2 (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 共用アンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3441283B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3580654B2 (ja) * | 1996-12-04 | 2004-10-27 | 京セラ株式会社 | 共用アンテナおよびこれを用いた携帯無線機 |
SE514546C2 (sv) * | 1998-05-18 | 2001-03-12 | Allgon Ab | Ett antennsystem och en radiokommunikationsanordning innefattande ett antennsystem |
KR100504803B1 (ko) * | 2002-09-19 | 2005-07-29 | 엘지전자 주식회사 | 휴대용 단말기의 전파송수신장치 |
US7589694B2 (en) * | 2007-04-05 | 2009-09-15 | Shakespeare Company, Llc | Small, narrow profile multiband antenna |
-
1996
- 1996-02-14 JP JP02697796A patent/JP3441283B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH09219621A (ja) | 1997-08-19 |
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