JP3444079B2 - Collinear array antenna - Google Patents

Collinear array antenna

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JP3444079B2
JP3444079B2 JP03155196A JP3155196A JP3444079B2 JP 3444079 B2 JP3444079 B2 JP 3444079B2 JP 03155196 A JP03155196 A JP 03155196A JP 3155196 A JP3155196 A JP 3155196A JP 3444079 B2 JP3444079 B2 JP 3444079B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主として移動無線
で使用される基地局用アンテナに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a base station antenna mainly used in mobile radio.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動無線等の基地局用アンテナには、垂
直偏波の高利特アンテナとして主にコリニアアレイアン
テナが用いられている。従来のコリニアアレイアンテナ
は、実開平2−147916号公報に開示されており、
図6に示すような断面構造となっている。すなわち、同
軸給電線路101の外導体に周期的に円環スリット10
2を設け、この円環スリット102を挟んだ両端に1/
4波長スリーブ導体103をそれぞれ接続して複数のダ
イポールアンテナ素子104を形成し、最下段のダイポ
ールアンテナ素子104と入力端子105との間に複数
段の1/4波長インピーダンス変換回路106を設けて
インピーダンス整合を行っている。
2. Description of the Related Art A collinear array antenna is mainly used as a vertically polarized high-performance antenna for a base station antenna for mobile radio or the like. A conventional collinear array antenna is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-147916.
The cross-sectional structure is as shown in FIG. That is, the annular slits 10 are periodically provided on the outer conductor of the coaxial feed line 101.
2 is provided, and 1 / is provided at both ends sandwiching the annular slit 102.
The four-wavelength sleeve conductors 103 are respectively connected to form a plurality of dipole antenna elements 104, and a plurality of quarter-wavelength impedance conversion circuits 106 are provided between the bottommost dipole antenna element 104 and the input terminal 105 for impedance. We are making adjustments.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一般に基地局に用いら
れる高利特なコリニアアレイアンテナとしては、使用周
波数帯域における定在波比(SWR)が1.5以下であ
ることが要求される。上記従来の構成では、これを実現
するために複数段の1/4波長インピーダンス変換回路
を設けてインピーダンス整合を図っており、このために
構造が複雑となるとともにアンテナの全長が長くなると
いった課題があった。移動無線のチャネル数確保のため
に基地局の増設が進む中で、上記従来のコリニアアレイ
アンテナの課題は基地局の小型化と低コスト化を疎外す
る要因として大きな問題となってきている。
Generally, a high-performance collinear array antenna used in a base station is required to have a standing wave ratio (SWR) of 1.5 or less in a used frequency band. In the above-mentioned conventional configuration, in order to realize this, a plurality of stages of 1/4 wavelength impedance conversion circuits are provided for impedance matching, which causes a problem that the structure becomes complicated and the total length of the antenna becomes long. there were. As the number of base stations is increased to secure the number of mobile radio channels, the above-mentioned problems of the conventional collinear array antenna have become a big problem as a factor for alienating downsizing and cost reduction of the base station.

【0004】本発明は上記課題を解決するものであり、
インピーダンス変換回路を用いることなく広帯域な整合
特性が得られる構成とすることによって、小型で簡単な
構造のコリニアアレイアンテナを実現すること目的とし
ている。
The present invention is intended to solve the above problems,
It is an object of the present invention to realize a collinear array antenna having a small size and a simple structure by adopting a configuration capable of obtaining a broadband matching characteristic without using an impedance conversion circuit.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のコリニアアレイアンテナは、一端に入力端子
を接続した同軸給電線路と、前記同軸給電線路の外導体
に周期的に設けた複数の円環スリットと、前記複数の円
環スリットそれぞれの両側に一対の1/4波長のスリー
ブ導体を対称に配して構成した複数のアンテナ素子とを
備え、前記複数の円環スリットの少なくとも一つを境と
して前記外導体の内径を異ならせることにより前記同軸
給電線路の特性インピーダンスを変化させるとともに、
前記同軸給電線路の一端から前記一端に最も近い円環ス
リットまでの特性インピーダンスを標準インピーダンス
とし、前記円環スリットから前記同軸給電線路の他端ま
での特性インピーダンスを前記標準インピーダンスより
も低くしたことを特徴とするものである。
In order to solve this problem, a collinear array antenna according to the present invention comprises a coaxial feed line having an input terminal connected to one end thereof, and a plurality of periodically provided outer conductors of the coaxial feed line. At least one of the plurality of annular slits, and a plurality of antenna elements formed by symmetrically arranging a pair of quarter-wave sleeve conductors on both sides of each of the plurality of annular slits. The outer diameter of the outer conductor is made different at the two
While changing the characteristic impedance of the power supply line,
The annular ring closest to one end of the coaxial feed line
Characteristic impedance up to lit is standard impedance
From the circular slit to the other end of the coaxial feed line.
The characteristic impedance at
It is also characterized by lowering .

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本願発明の請求項1に記載の発明
は、一端に入力端子を接続した同軸給電線路と、前記同
軸給電線路の外導体に周期的に設けた複数の円環スリッ
トと、前記複数の円環スリットそれぞれの両側に一対の
1/4波長のスリーブ導体を対称に配して構成した複数
のアンテナ素子とを備え、前記複数の円環スリットの少
なくとも一つを境として前記外導体の内径を異ならせる
ことにより前記同軸給電線路の特性インピーダンスを変
化させるとともに、前記同軸給電線路の一端から前記一
端に最も近い円環スリットまでの特性インピーダンスを
標準インピーダンスとし、前記円環スリットから前記
軸給電線路の他端までの特性インピーダンスを前記標準
インピーダンスよりも低くしたことを特徴とするもので
ある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention according to claim 1 of the present invention comprises: a coaxial feed line having an input terminal connected to one end; and a plurality of annular slits periodically provided in an outer conductor of the coaxial feed line. , and a plurality of antenna elements configured by arranging symmetrically sleeve conductor of the pair of quarter-wave on both sides of each of the plurality of annular slits, the at least one of the plurality of annular slits as a border Different inner diameter of outer conductor
To change the characteristic impedance of the coaxial feed line.
Causes the reduction, the characteristic impedance from one end of the coaxial feed line to the nearest annular slit in said one end and a standard impedance, the characteristic impedance from the annular slit to the other end of the same <br/> axis feed line The standard
It is characterized by being lower than the impedance .

【0007】上記の構成において、複数のアンテナ素子
それぞれの給電点である円環スリットを境として、それ
ぞれのアンテナ素子の放射インピーダンスに応じて同軸
給電線路の特性インピーダンスを最適値に設定すること
により、インピーダンス変換回路を用いることなく広帯
域な整合特性を得ることができ、小型で簡単な構造のコ
リニアアレイアンテナを実現することができるものであ
る。
In the above configuration, the characteristic impedance of the coaxial feed line is set to an optimum value in accordance with the radiation impedance of each antenna element, with the circular slit serving as the feed point of each of the plurality of antenna elements as a boundary. Broadband matching characteristics can be obtained without using an impedance conversion circuit, and a collinear array antenna having a small size and a simple structure can be realized.

【0008】さらに本発明の請求項に記載の発明は、
請求項において、同軸給電線路の一端に最も近い円環
スリットから同軸給電線路の他端までの特性インピーダ
ンスを一定としたことを特徴とするものである。この構
成において、複数のアンテナ素子それぞれの放射インピ
ーダンスがほぼ等しい場合に、最適な整合条件を得るこ
とができるものである。
Further, the invention according to claim 2 of the present invention is
In claim 1 , the characteristic impedance from the annular slit closest to one end of the coaxial feed line to the other end of the coaxial feed line is set to be constant. With this configuration, the optimum matching condition can be obtained when the radiation impedances of the plurality of antenna elements are substantially the same.

【0009】以下、本発明の実施の形態について図1か
ら図4を用いて説明する。図1は本発明のコリニアアレ
イアンテナを示す斜視図であり、図2はその断面図であ
る。図1および図2において、1は同軸給電線路であ
り、外導体1a,内導体1bおよび誘電体1cによって
構成されている。2は外部回路に接続するための入力端
子であり、同軸給電線路1の下端1Iに設けられている。
3aおよび3bは同軸給電線路1の外導体1aを周方向
に削除して形成した円環スリットであり、それぞれ所定
の間隔をおいて設けられている。4は使用する周波数帯
域において1/4波長となるスリーブ導体であり、円環
スリット3a,3bそれぞれの両側において2本のスリ
ーブ導体4が外導体1aに上下対称に接続されてダイポ
ールアンテナ素子5a,5bを構成している。また、同
軸給電線路1の上端1Jには、内導体1bが1/4波長だ
け延長して上方に露出するとともに、スリーブ導体4が
外導体1aに下向きに接続されて最上段のダイポールア
ンテナ素子5cを構成している。6はダイポールアンテ
ナ素子5a〜5cそれぞれに並設された棒状の無給電導
体であり、それぞれスリーブ4に取り付けられたアーム
状のスペーサ7により支持されている。以上のように構
成した3素子のコリニアアレイアンテナにおいて、同軸
給電線路1の外導体1a内径は、下段の円環スリット3
aから下端1Iまでを太く、円環スリット3aから上端1J
までを細くなるように構成している。すなわち、円環ス
リット3aを境として、上端1J側の特性インピーダンス
を下端1I側の特性インピーダンスよりも低く設定してい
るものである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a perspective view showing a collinear array antenna of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view thereof. In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a coaxial feed line, which is composed of an outer conductor 1a, an inner conductor 1b, and a dielectric 1c. Reference numeral 2 denotes an input terminal for connecting to an external circuit, which is provided at the lower end 1I of the coaxial feed line 1.
Reference numerals 3a and 3b denote annular slits formed by removing the outer conductor 1a of the coaxial feed line 1 in the circumferential direction, and are provided at predetermined intervals. Reference numeral 4 denotes a sleeve conductor having a quarter wavelength in a frequency band to be used, and two sleeve conductors 4 are vertically symmetrically connected to the outer conductor 1a on both sides of each of the annular slits 3a and 3b so that the dipole antenna element 5a, It constitutes 5b. Further, at the upper end 1J of the coaxial feed line 1, the inner conductor 1b is extended by 1/4 wavelength and exposed upward, and the sleeve conductor 4 is connected downward to the outer conductor 1a so that the uppermost dipole antenna element 5c is formed. Are configured. Reference numeral 6 is a rod-shaped parasitic conductor arranged in parallel with each of the dipole antenna elements 5a to 5c, and each is supported by an arm-shaped spacer 7 attached to the sleeve 4. In the three-element collinear array antenna configured as described above, the inner diameter of the outer conductor 1a of the coaxial feed line 1 is equal to that of the lower annular slit 3
Thick from a to lower end 1I, from annular slit 3a to upper end 1J
It is configured to be thin. That is, the characteristic impedance on the upper end 1J side is set lower than the characteristic impedance on the lower end 1I side with the annular slit 3a as a boundary.

【0010】以下、1907±13MHz帯域での使用
を目的とした3素子のコリニアアレイアンテナについて
述べる。スリーブ導体4は内径7.6mm,外径8mm
の真鍮円筒であり、その長さは帯域の中心で約1/4波
長となるように35mmとしている。また無給電素子6
は直径3mmの真鍮棒であり、その長さは帯域の中心で
1/2波長よりもやや長くなるように81mmとしてい
る。この無給電導体6の長さは水平面内の放射パターン
を決定するファクターであり、1/2波長よりも長い場
合には反射器として、短い場合には導波器として動作す
るもので、用途に応じて設定すべきものである。ここで
は前者の反射器として設定した。スリーブ導体4と無給
電素子6とはテフロンのスペーサ7で保持し、両者の中
心の間隔は12mmとした。この間隔は、近接するほど
ダイポールアンテナ素子5a〜5cそれぞれの放射イン
ピーダンスが低くなるものであり、後で述べるインピー
ダンス整合の観点から都合が良いように値を決定してい
る。同軸給電線路1の内導体1bは外径1.5mmの銅
線であり、外導体1aは円環スリット3aから下端1Iま
でが内径5.0mmの銅円筒,同じく円環スリット3a
から上端1Jまでが内径1.9mmの銅円筒である。また
外導体1aと内導体1bとの間に充填される誘電体1c
には誘電率2のテフロンを用いた。これによって円環ス
リット3aから下端1Iまでの同軸給電線路1の特性イン
ピーダンスは約50Ωとなり、円環スリット3aから上
端1Jまで特性インピーダンスは約10Ωとなる。円環ス
リット3a,3bはそれぞれ外導体1aを周方向に幅3
mm削除して形成したものであり、両者の間隔は同軸給
電線路1を伝搬する電波の波長に等しい111mmとし
た。また、上段の円環スリット3bから同軸給電線路1
の上端1Jまでの間隔も111mmとした。これら円環ス
リット3a,3bおよび外導体1aの上端1Jはそれぞれ
ダイポールアンテナ素子5a〜5cの給電点となるもの
であり、それぞれの間隔は垂直面の放射パターンを決定
するファクターとなる。すなわち、この間隔が波長より
も長いと上方に,短いと下方に最大利得方向がチルトす
るものであり、用途に応じて設定すべきものである。こ
こでは間隔を波長に等しく設定し、最大利得方向を水平
方向とした。上記の構成の、コリニアアレイアンテナの
全長は330mmとなった。
A three-element collinear array antenna intended for use in the 1907 ± 13 MHz band will be described below. Sleeve conductor 4 has an inner diameter of 7.6 mm and an outer diameter of 8 mm
The brass cylinder has a length of 35 mm so that the center of the band has a wavelength of about 1/4. In addition, the parasitic element 6
Is a brass rod having a diameter of 3 mm, and its length is 81 mm so as to be slightly longer than 1/2 wavelength at the center of the band. The length of the parasitic conductor 6 is a factor that determines the radiation pattern in the horizontal plane. When it is longer than ½ wavelength, it operates as a reflector, and when it is shorter, it functions as a waveguide. It should be set accordingly. Here, it was set as the former reflector. The sleeve conductor 4 and the parasitic element 6 were held by a Teflon spacer 7, and the distance between the centers of them was 12 mm. The closer this distance is, the lower the radiation impedance of each of the dipole antenna elements 5a to 5c becomes, and the value is determined so as to be convenient from the viewpoint of impedance matching described later. The inner conductor 1b of the coaxial feed line 1 is a copper wire having an outer diameter of 1.5 mm, and the outer conductor 1a is a copper cylinder having an inner diameter of 5.0 mm from the annular slit 3a to the lower end 1I, and similarly the annular slit 3a.
From the top to 1J is a copper cylinder with an inner diameter of 1.9 mm. Further, the dielectric 1c filled between the outer conductor 1a and the inner conductor 1b
Was used Teflon having a dielectric constant of 2. As a result, the characteristic impedance of the coaxial feed line 1 from the annular slit 3a to the lower end 1I is about 50Ω, and the characteristic impedance from the annular slit 3a to the upper end 1J is about 10Ω. The annular slits 3a and 3b respectively have a width 3 in the circumferential direction of the outer conductor 1a.
It is formed by deleting mm, and the interval between them is set to 111 mm, which is equal to the wavelength of the radio wave propagating in the coaxial feed line 1. In addition, the coaxial feed line 1 from the upper annular slit 3b.
The distance to the upper end 1J was also 111 mm. The annular slits 3a and 3b and the upper end 1J of the outer conductor 1a serve as feed points for the dipole antenna elements 5a to 5c, and their intervals are factors that determine the radiation pattern on the vertical plane. That is, when the distance is longer than the wavelength, the maximum gain direction is tilted upward, and when the distance is shorter than the wavelength, the maximum gain direction is tilted and should be set according to the application. Here, the interval is set equal to the wavelength, and the maximum gain direction is the horizontal direction. The total length of the collinear array antenna having the above configuration was 330 mm.

【0011】以上のように構成したコリニアアレイアン
テナの入力インピーダンス特性について図3および図4
を用いて説明する。図3はコリニアアレイアンテナの入
力等価回路を示す回路図であり、図4は定在波比(SW
R)の周波数特性を示した特性図である。図3に示すよ
うに、コリニアアレイアンテナの入力等価回路は個々の
ダイポールアンテナ素子5a〜5cの放射インピーダン
スZa〜Zcを同軸給電線路1を介して直列に接続した
ものとなる。ここではダイポールアンテナ素子5a〜5
cの給電点(すなわち円環スリット3a,3bおよび外
導体の上端1J)の間隔LabおよびLbcを波長に等しく設
定しているため、帯域の中心周波数ではZa〜Zcが同
位相で足し合わされることになり、下段のダイポールア
ンテナ素子5aから他端1J側を見たインピーダンスZi
nはZa,ZbおよびZcの総和に等しい値となる。こ
のインピーダンスZinをインピーダンス変換回路を用い
ずに回路系の標準インピーダンスに整合させるために
は、Za〜Zcの総和を標準インピーダンス値と等しく
する必要がある。ここでは標準インピーダンスを50Ω
と設定したが、通常のダイポールアンテナの放射インピ
ーダンスは約70Ωと高いため、適切な位置に無給電導
体6を設けることによりその値を下げ、Za〜Zcをそ
れぞれ約17Ω(標準インピーダンス50Ωを素子数3
で割った値)とした。そしてこのインピーダンスZinの
整合状態を保つために、下段のダイポールアンテナ素子
5aの給電点(すなわち円環スリット3a)から下端1I
までの同軸給電線路1の特性インピーダンスZ0を標準
インピーダンスに等しい50Ωとした。
Input impedance characteristics of the collinear array antenna configured as described above are shown in FIGS.
Will be explained. FIG. 3 is a circuit diagram showing an input equivalent circuit of the collinear array antenna, and FIG. 4 is a standing wave ratio (SW
It is a characteristic view showing a frequency characteristic of (R). As shown in FIG. 3, the input equivalent circuit of the collinear array antenna is one in which the radiation impedances Za to Zc of the individual dipole antenna elements 5 a to 5 c are connected in series via the coaxial feed line 1. Here, the dipole antenna elements 5a-5
Since the distances Lab and Lbc between the feeding points of c (that is, the annular slits 3a and 3b and the upper end 1J of the outer conductor) are set equal to the wavelength, Za to Zc must be added in phase at the center frequency of the band. The impedance Zi seen from the other end 1J side from the lower dipole antenna element 5a
n has a value equal to the sum of Za, Zb and Zc. In order to match the impedance Zin with the standard impedance of the circuit system without using the impedance conversion circuit, it is necessary to make the total sum of Za to Zc equal to the standard impedance value. Here, the standard impedance is 50Ω
However, since the radiation impedance of a normal dipole antenna is as high as about 70Ω, the parasitic conductor 6 is provided at an appropriate position to reduce the value, and each of Za to Zc is reduced to about 17Ω (standard impedance of 50Ω is the number of elements. Three
Divided by). Then, in order to maintain the matching state of the impedance Zin, from the feeding point of the lower dipole antenna element 5a (that is, the annular slit 3a) to the lower end 1I.
The characteristic impedance Z0 of the coaxial feed line 1 up to is set to 50Ω which is equal to the standard impedance.

【0012】次に帯域近傍のSWR特性について説明す
る。図4に示すように、コリニアアレイアンテナの帯域
近傍のSWR特性は、各ダイポールアンテナ5a〜5c
の間を接続する同軸給電線路1の特性インピーダンスZ
0’によって変化するものである。そして、Z0’が低
くなるに従って帯域近傍におけるSWRの値が下がって
広帯域な整合状態が得られることがわかる。前述の理由
により帯域中心におけるZa〜Zcの値は標準インピー
ダンスよりも低いため、それらの間を接続する同軸給電
線路1の特性インピーダンスZ0’もまたそれに応じて
低くするこにより、両者が適当にバランスして広帯域な
整合特性が得られるものである。従ってこの効果を得る
ために、下段のダイポールアンテナ5aの給電点(すな
わち円環スリット3a)から上端1Jまでの同軸給電線路
1の特性インピーダンスZ0’を10Ωとし、広帯域な
整合特性を実現している。以上の構成のコリニアアレイ
アンテナにおいて、インピーダンス変換回路を用いない
小型で簡単な構造で、所要帯域内のSWRを1.5以下
とすることができた。
Next, the SWR characteristic near the band will be described. As shown in FIG. 4, the SWR characteristics near the band of the collinear array antenna are shown by the dipole antennas 5a to 5c.
Characteristic impedance Z of the coaxial feed line 1 connecting between the two
It changes depending on 0 '. Then, it can be seen that as Z0 'becomes lower, the value of SWR in the vicinity of the band decreases and a wide band matching state can be obtained. Since the values of Za to Zc at the center of the band are lower than the standard impedance for the reason described above, the characteristic impedance Z0 ′ of the coaxial feed line 1 connecting them is also lowered accordingly, so that both are appropriately balanced. Thus, a wide band matching characteristic can be obtained. Therefore, in order to obtain this effect, the characteristic impedance Z0 ′ of the coaxial feed line 1 from the feed point of the lower dipole antenna 5a (that is, the annular slit 3a) to the upper end 1J is set to 10Ω, and a wide band matching characteristic is realized. . In the collinear array antenna having the above configuration, the SWR in the required band could be set to 1.5 or less with a small and simple structure that does not use an impedance conversion circuit.

【0013】次に上記の構成のコリニアアレイアンテナ
の放射特性について図5を用いて説明する。図5は、本
コリニアアレイアンテナの1907MHzにおける放射
パターンを示した特性図である。図5において、コリニ
アアレイアンテナの長手方向をz方向、無給電導体6を
設けた方向をx方向、x方向から水平面内を反時計まわ
りに90度回転した方向をy方向としている(図1参
照)。図5よりわかるように、xy面(水平面)内にお
ける放射パターンは、−x方向すなわち無給電導体6の
反対側の方向に大きな利得を示している。これは、無給
電導体6の長さを1/2波長よりも長く設定したため、
無給電導体6が反射器として動作していることを表して
いる。また、yz面およびzx面(垂直面)内における
放射パターンは、最大利得方向が水平方向(y軸または
x軸の方向)を示している。これは、ダイポールアンテ
ナ素子5a〜5cの給電点間隔を波長に等しくしたため
である。以上の構成により、3素子のコリニアアレイア
ンテナで最大利得10dBi以上の高い放射特性を得る
ことができた。このように、水平面内において特定の方
向に高い利得を示すアンテナはセクタアンテナと呼ば
れ、基地局の通信エリアを一定の方向に限定する場合
や、複数のアンテナにより角度ダイバーシチを行う場合
等に有用なアンテナとなるものである。
Next, the radiation characteristics of the collinear array antenna having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a characteristic diagram showing a radiation pattern at 1907 MHz of the present collinear array antenna. 5, the longitudinal direction of the collinear array antenna is the z direction, the direction in which the parasitic conductor 6 is provided is the x direction, and the direction rotated 90 degrees counterclockwise in the horizontal plane from the x direction is the y direction (see FIG. 1). ). As can be seen from FIG. 5, the radiation pattern in the xy plane (horizontal plane) shows a large gain in the −x direction, that is, the direction opposite to the parasitic conductor 6. This is because the length of the parasitic conductor 6 is set to be longer than 1/2 wavelength.
It shows that the parasitic conductor 6 operates as a reflector. Further, in the radiation patterns in the yz plane and the zx plane (vertical plane), the maximum gain direction indicates the horizontal direction (y-axis or x-axis direction). This is because the feeding point intervals of the dipole antenna elements 5a to 5c are set equal to the wavelength. With the above configuration, it was possible to obtain a high radiation characteristic with a maximum gain of 10 dBi or more with a 3-element collinear array antenna. In this way, an antenna that shows a high gain in a specific direction in the horizontal plane is called a sector antenna, and is useful when limiting the communication area of the base station to a certain direction or when performing angle diversity with a plurality of antennas. It becomes a good antenna.

【0014】なお、本実施の形態においては、同軸給電
線路1の特性インピーダンスを下段の円環スリット3a
を境として変化させたが、これはダイポールアンテナ素
子5a〜5cの放射インピーダンスZa〜Zcをほぼ一
定に設定したためであり、放射インピーダンスZa〜Z
cが異なるような場合には、特性インピーダンスを他の
円環スリットを境としてさらに変化させてもよい。
In the present embodiment, the characteristic impedance of the coaxial feed line 1 is set to the lower annular slit 3a.
, But this is because the radiation impedances Za to Zc of the dipole antenna elements 5a to 5c are set to be substantially constant, and the radiation impedances Za to Z are changed.
When c is different, the characteristic impedance may be further changed with another annular slit as a boundary.

【0015】なお、上記実施の形態において説明した数
値や構成は一例であり、本発明はこれらの数値や構成の
細部に限定されるものではない。
The numerical values and configurations described in the above embodiments are examples, and the present invention is not limited to the details of these numerical values and configurations.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように本発明のコリニアア
レイアンテナは、一端に入力端子を接続した同軸給電線
路と、前記同軸給電線路の外導体に周期的に設けた複数
の円環スリットと、前記複数の円環スリットそれぞれの
両側に一対の1/4波長のスリーブ導体を対称に配して
構成した複数のアンテナ素子とを備え、前記複数の円環
スリットの少なくとも一つを境として前記外導体の内径
を異ならせることにより前記同軸給電線路の特性インピ
ーダンスを変化させるとともに、前記同軸給電線路の一
端から前記一端に最も近い円環スリットまでの特性イン
ピーダンスを標準インピーダンスとし、前記円環スリッ
トから前記同軸給電線路の他端までの特性インピーダン
スを前記標準インピーダンスよりも低くしたことを特徴
とするものである。
As described above, the collinear array antenna of the present invention includes a coaxial feed line having an input terminal connected to one end, and a plurality of annular slits periodically provided on the outer conductor of the coaxial feed line. and a plurality of antenna elements configured by arranging symmetrically sleeve conductor of the pair of quarter-wave on both sides of each of the plurality of annular slits, the outer at least one of the plurality of annular slits as a border Inner diameter of conductor
The characteristic impedance of the coaxial feed line is
Impedance while changing the impedance of the coaxial feed line.
Characteristic in from the end to the annular slit closest to the end
Using the impedance as the standard impedance,
To the other end of the coaxial feed line
It is characterized in that the voltage is lower than the standard impedance .

【0017】上記の構成において、複数のアンテナ素子
それぞれの給電点である円環スリットを境として、それ
ぞれのアンテナ素子の放射インピーダンスに応じて同軸
給電線路の特性インピーダンスを最適値に設定すること
により、インピーダンス変換回路を用いることなく広帯
域な整合特性を得ることができ、小型で簡単な構造のコ
リニアアレイアンテナを実現することができるものであ
る。
In the above structure, the characteristic impedance of the coaxial feed line is set to an optimum value in accordance with the radiation impedance of each antenna element with the annular slit, which is the feed point of each of the plurality of antenna elements, as the boundary. Broadband matching characteristics can be obtained without using an impedance conversion circuit, and a collinear array antenna having a small size and a simple structure can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態によるコリニアアレイアン
テナの斜視図
FIG. 1 is a perspective view of a collinear array antenna according to an embodiment of the present invention.

【図2】同コリニアアレイアンテナの断面図FIG. 2 is a sectional view of the collinear array antenna.

【図3】同コリニアアレイアンテナの入力等価回路を示
す回路図
FIG. 3 is a circuit diagram showing an input equivalent circuit of the collinear array antenna.

【図4】同コリニアアレイアンテナの各周波数帯域にお
ける定在波比を示す特性図
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a standing wave ratio in each frequency band of the collinear array antenna.

【図5】同コリニアアレイアンテナの放射パターンを示
す特性図
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a radiation pattern of the collinear array antenna.

【図6】従来のコリニアアレイアンテナの概略構成を示
す断面図
FIG. 6 is a sectional view showing a schematic configuration of a conventional collinear array antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 同軸給電線路 1a 外導体 1b 内導体 1c 誘電体 1I 同軸給電線路の下端 1J 同軸給電線路の上端 2 入力端子 3a,3b 円環スリット 4 スリーブ導体 5a,5b,5c ダイポールアンテナ素子 6 無給電導体 7 スペーサ 1 coaxial feed line 1a Outer conductor 1b Inner conductor 1c Dielectric 1I Lower end of coaxial feed line Top of 1J coaxial feed line 2 input terminals 3a, 3b annular slit 4 Sleeve conductor 5a, 5b, 5c Dipole antenna element 6 parasitic conductor 7 Spacer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−202563(JP,A) 特開 昭62−26905(JP,A) 実公 平6−41377(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 9/20 H01Q 9/26 H01Q 11/16 H01Q 21/10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-7-202563 (JP, A) JP-A-62-26905 (JP, A) Jikken-hei 6-41377 (JP, Y2) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) H01Q 9/20 H01Q 9/26 H01Q 11/16 H01Q 21/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一端に入力端子を接続した同軸給電線路
と、前記同軸給電線路の外導体に周期的に設けた複数の
円環スリットと、前記複数の円環スリットそれぞれの両
端に一対の1/4波長のスリーブ導体を対称に配して構
成した複数のアンテナ素子とを備え、前記複数の円環ス
リットの少なくとも一つを境として前記外導体の内径を
異ならせることにより前記同軸給電線路の特性インピー
ダンスを変化させるとともに、前記同軸給電線路の一端
から前記一端に最も近い円環スリットまでの特性インピ
ーダンスを標準インピーダンスとし、前記円環スリット
から前記同軸給電線路の他端までの特性インピーダンス
を前記標準インピーダンスよりも低くしたことを特徴と
するコリニアアレイアンテナ。
1. A coaxial feed line having an input terminal connected to one end, a plurality of annular slits periodically provided in an outer conductor of the coaxial feed line, and a pair of 1s at both ends of each of the plurality of annular slits. / 4 wavelength sleeve conductors are symmetrically arranged to form a plurality of antenna elements, and the inner diameter of the outer conductor is defined by at least one of the plurality of annular slits.
The characteristic impedance of the coaxial feed line can be changed by making it different.
While changing the dance, one end of the coaxial feed line
To the circular slit closest to the one end.
Impedance as standard impedance, and the ring slit
To the other end of the coaxial feed line
Is lower than the standard impedance described above .
【請求項2】 同軸給電線路の一端に最も近い円環スリ
ットから前記同軸給電線路の他端までの特性インピーダ
ンスを一定としたことを特徴とする請求項に記載のコ
リニアアレイアンテナ。
2. The collinear array antenna according to claim 1 , wherein the characteristic impedance from the annular slit closest to one end of the coaxial feed line to the other end of the coaxial feed line is constant.
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