JP3490400B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は水平面内が無指向
性の水平偏波アンテナ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のアンテナ装置として、例え
ば、内田、虫明著：“超短波空中線”，生産技術センタ
ー、１２章（昭和５２年３月）に示されたものがある。
図２０はの水平面内無指向性の水平偏波アンテナ装置を
示す概略構成図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面
図に電界分布を示している。図において、３１はダイポ
ールアンテナである。

【０００３】次に動作について説明する。地導体を４面
で構成し、それぞれの面にダイポールアンテナが配置さ
れる。ダイポールアンテナは水平面に対し平行に配置さ
れることにより水平偏波が励振される。垂直面に対して
複数個ダイポールアンテナが配置されている。４面に設
けられた同一高さにあるダイポールアンテナに流れる電
流の振幅は等しくし、位相は順次９０度ずつ変ってい
る。ダイポールアンテナ１素子の放射指向性は８字指向
性であるが、４素子組み合わせることによりほぼ水平偏
波の無指向性が得られる。

【０００４】また他の従来例として、例えば、Ｔ．Ｔａ
ｋｅｓｈｉｍａ：“Ｘ−ｂａｎｄｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔ
ｉｏｎａｌ ｄｏｕｂｌｅ−ｓｌｏｔ ａｒｒａｙ ａ
ｎｔｅｎｎａ”，ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＥＮＧＩＮＥ
ＥＲＩＮＧ，Ｎｏ．３９，ｐｐ．６１７−６２１（Ｏｃ
ｔ．１９６７）に示されたものがある。図２１は水平偏
波の水平面内無指向性アンテナ装置（方形導波管スロッ
トアンテナ）を示す概略構成図であり、（ａ）は斜視
図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は側面図である。図
において、１は放射スロット、２１は方形導波管、１８
はフランジである。

【０００５】次に動作について説明する。図２２は方形
導波管スロットアンテナの動作原理を説明する図であ
り、（ａ）は導波管内部の磁界分布を示す図、（ｂ）は
Ａ−Ａ断面に導波管内部の磁界と側面に流れる電流分布
を示している。導波管の終端部を短絡することにより、
（ａ）（ｂ）に示すような磁界と電流分布を示すことに
なる。方形導波管２１を伝搬してきた電波は方形導波管
２１のＨ面の中心からオフセットされた位置に管軸に沿
って平行に放射スロットを設けることで放射スロットが
励振され、電波が放射される。この場合、この導波管の
磁界が最大となる位置に放射スロットを設けることによ
り放射スロットが励振され、この放射スロットの位置を
変えることにより放射する量が調整される。

【０００６】以上の導波管スロットアンテナを水平偏波
無指向性アンテナとするには、図２３（ａ）に示すよう
に、導波管のＨ面の表裏に放射スロットを設けると、図
に示したような磁界と電流分布になり、図２３（ｂ）に
示すように放射スロットは逆位相で励振され、放射界は
水平面内で連続となり無指向性を得ることができる。し
かしながら、図２２（ａ）に示すように２素子の放射ス
ロットで構成した場合を考える（裏面にも対称位置に放
射スロットを設けられている）。２素子の放射スロット
間隔をλｇ／２（λｇは管内波長）として、中心に対し
対称な位置に放射スロットを置くことで２つの放射スロ
ットを同相で励振することができる。従って、正面方向
（φ＝±９０°）では上下対称なパターンが得られる
が、φ＝０°，１８０°方向では２素子の放射スロット
の放射界のアレーファクタのため図２３の場合、θ＝９
０°＋α方向にビームチルトを生じる。このため、ｘ−
ｙ面ではφ＝±９０°方向と０°，１８０°方向では利
得差を生じて水平面内のリップルが大きくなり、無指向
性が得られない。放射スロットが１素子の場合でも、放
射スロットを導波管のＨ面の中心からオフセットさせる
ため、対称な構造にはならず無指向性が得られない。

【０００７】また、図２４は従来のトランスポンダを示
す概略構成図である。水平面内が無指向性である水平偏
波アンテナ装置と送受信機を備えており、遭難など緊急
事態が発生した場合、スイッチを入れることで起動し電
波の待ち受け状態となる。この状態でひとたび捜索機の
発射するレーダ信号を受信すると電波を発射する状態に
切り替わり応答電波の送信を行う。この電波を発射する
ことにより緊急信号発信者の位置を知らせ、捜索機の救
助等を待つ。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の水平面内が無指
向性アンテナは、以上のように構成されていて、ＴＶ用
や、レーダ用のアンテナ装置などとして広く用いられて
いる。しかし、ダイポールアンテナの場合は、立体的な
構成となり、アンテナの固定が難しく、アンテナの体積
も大きくなる、あるいは給電線の配線が難しい等の課題
があった。また、導波管スロットアンテナの場合は、導
波管に放射スロットを設けることで容易に無指向性に近
い特性が得られるが、水平面内のリップルが大きくなる
と、無指向性が得られないという課題があった。

【０００９】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、小形で、構成が簡単な、水平偏
波の水平面内で無指向性のアンテナ装置を得ることを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係るアンテナ
装置は、直方体状を形成する地導体板の特定の向い合う
垂直面に放射スロットを設け、放射スロットを給電する
給電線路を備えたアンテナ装置であって、直方体状の地
導体板内部を誘電体で充填し、放射スロットの側壁に前
記給電線路を逆向きに接続して互いに逆位相で給電する
ようにしたものである。

【００１１】この発明に係るアンテナ装置は、請求項１
記載のアンテナ装置の特定の向い合う垂直面の地導体板
に設けた放射スロット間の部分のみ誘電体をくりぬいた
ものである。

【００１２】 （作用） 以上のように構成された請求項１に係る発明では、直方
体状を形成する地導体板の特定の向い合う垂直面に放射
スロットを設け、放射スロットを給電する給電線路を備
えたアンテナ装置の直方体状の地導体板内部を誘電体で
充填し、放射スロットの側壁に前記給電線路を逆向きに
接続して互いに逆位相で給電することにより、両放射ス
ロットからの放射電界は水平面内（アジマス方向）で連
続となり、水平偏波で水平面内で無指向性の放射パター
ンを得ることができるとともに、誘電体による波長短縮
効果で小形化を図ることができる。

【００１３】 また、請求項２に係る発明では、請求項１
記載のアンテナ装置の特定の向い合う垂直面の地導体板
に設けた放射スロット間の部分のみ誘電体をくりぬき、
同じ共振周波数で共振させるため放射スロットの長辺を
長くすることにより、請求項１記載のアンテナ装置の作
用に加えて、ビームが絞れて、正面方向の利得は上が
り、水平面内での利得を上げることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施の形態１． 図１はこの発明の実施の形態１を示す概略構成図であ
り、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は
Ｂ−Ｂ断面図である。図において、１は放射スロット、
２は地導体板、３は両地導体板を接続する導体、４は誘
電体、５はストリップ導体であり、地導体板２とストリ
ップ導体５でトリプレート線路６を構成している。７は
トリプレート線路を給電するための同軸コネクタ、８は
同軸線路である。

【００１５】 図２は実施の形態１の動作原理を説明する
図である。同軸線路８を伝播してきた電波は同軸コネク
タ７を通って、トリプレート線路６に伝わる。地導体板
内部に誘電体４を挿入することによりトリプレート線路
６は小さく構成され、アンテナの小形化が図れる。

【００１６】 トリプレート線路６の終端は放射スロット
１の側壁に接続され、即ち、ストリップ導体５と地導体
板２との間に電圧がかけられる。トリプレート線路６の
終端は放射スロット１の側壁にそれぞれ逆向きに接続さ
れているため、地導体板２と地導体板を接続する導体３
で構成されたキャビティ内部の電界はそれぞれ逆向きと
なる。

【００１７】 よって、両地導体板２に設けられた放射ス
ロットは逆位相（１８０度の位相差）で励振される。こ
の放射スロットからの放射界は水平面内（アジマス方
向）で連続となり、水平偏波の無指向性の放射パターン
が得られる。また、トリプレート線路６で給電する例を
示したが、同軸線路など他の給電線路で給電してもよ
く、上記と同様な効果を得られることは言うまでもな
い。

【００１８】 図３は実施の形態１に示すアンテナ装置の
の放射パターン測定値を示す。水平面内で水平面内に３
６０度回転させたときの水平偏波および垂直偏波の測定
値を示している。水平偏波はリップルは２ｄＢ以内であ
り、ほぼ無指向性が得られている。交差偏波である垂直
偏波は−２０ｄＢ以下の良好な特性が得られている。

【００１９】 実施の形態２． 図４はこの発明の実施の形態２を示す概略構成図であ
り、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は
Ｂ−Ｂ断面図である。図において、１は放射スロット、
２は地導体板、３は地導体板を接続する導体、４は誘電
体、５はストリップ導体であり、地導体板２とストリッ
プ導体５でトリプレート線路６を構成している。７はト
リプレート線路を給電するための同軸コネクタである。

【００２０】 次に動作原理について説明する。トリプレ
ート線路６の終端は放射スロット１を通り越して実施の
形態１とは異なり対辺の側壁に接続される。即ち、トリ
プレート線路６によって直接放射スロット１の両端に電
圧がかかり、放射スロット１が励振される。両地導体板
に設けられた放射スロットは逆位相（１８０度の位相
差）で励振されるため、この放射スロットからの放射界
は水平面内（アジマス方向）で連続となり、水平偏波の
無指向性の放射パターンが得られる。本実施の形態では
線路の終端を放射スロットの端部に短絡する例を示した
が、終端を開放し、放射スロットから開放端までの長さ
をほぼ１／４波長としても同様な特性が得られる。

【００２１】 実施の形態３． 図５はこの発明の実施の形態３を示す概略構成図であ
り、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は
Ｂ−Ｂ断面図である。図において、１は放射スロット、
２は地導体板、３は地導体板を接続する導体、４は誘電
体、５はストリップ導体であり、地導体板２とストリッ
プ導体５でトリプレート線路６を構成している。７はト
リプレート線路を給電するための同軸コネクタである。

【００２２】 次に動作原理について説明する。実施の形
態１と同様な原理で、水平偏波の無指向性の放射パター
ンが得られる。ここで、向い合う地導体板２に設けた放
射スロット間の部分のみ誘電体をくりぬくことにより、
同じ共振周波数で共振するためには、誘電体による波長
短縮効果がないため誘電体がある場合に比べ放射スロッ
トを長くする必要がある。放射スロットを長くするとビ
ーム幅が狭くなり、正面方向での利得は上昇し、水平面
内での利得を高めることができる。

【００２３】適用例１ ． 図６は適用例１を示す概略構成図であり、（ａ）は斜視
図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は側面図である。図
において、１は放射スロット、２は地導体板、３は地導
体板を接続する導体、４は誘電体、５はストリップ導体
であり、地導体板２とストリップ導体５でマイクロスト
リップ線路１０を構成している。７はマイクロストリッ
プ線路を給電するための同軸コネクタ、１１は第２の誘
電体である。

【００２４】 次に動作原理について説明する。マイクロ
ストリップ線路１０の終端は開放されている。開放端に
おいては電界は最大、磁界は最小となっている。この開
放端より１／４波長の位置においては磁界は最大とな
り、この位置に放射スロットを置くことにより放射スロ
ットが電磁的に結合し励振される。両地導体板に設けら
れた放射スロット１はマイクロストリップ線路で逆位相
（１８０度の位相差）で励振されるため、この放射スロ
ットからの放射界は水平面内（アジマス方向）で連続と
なり、水平偏波の無指向性の放射パターンが得られる。
本適用例１では、マイクロストリップ線路の終端は開放
して放射スロットを励振する例を示したが、マイクロス
トリップ線路の終端をスルホールなどを用いて直接放射
スロットの側壁に給電しても同様な効果が得られる。ま
た、両地導体板内部の第２の誘電体を空気層としても同
様な効果を得られることは言うまでもない。

【００２５】適用例２ ． 図７はこの適用例２を示す概略構成図であり、（ａ）は
斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は側面図であ
る。図において、１は放射スロット、２は地導体板、３
は地導体板を接続する導体、１２ａ〜１２ｄは導体線で
ある。

【００２６】 次に動作原理について説明する。同軸コネ
クタ７の中心導体１３は導体線に接続されて２分配さ
れ、さらにそれぞれが２分配されて導体線１２ａ、１２
ｂ、１２ｃ、１２ｄとなり、そのうち導体線１２ａ、１
２ｂは同一地導体板に設けられた放射スロットの側壁に
接続され、他方の導体線１２ｃ，１２ｄは向い合う他の
地導体板に設けられた放射スロットの側壁に接続され
る。この場合、同一地導体板上の隣接する放射スロット
を給電する給電線路長の差を波長の整数倍としているた
め、同一地導体板上の隣接する放射スロットは同位相で
励振され、向い合う他の同一地導体板上の放射スロット
とは逆位相で励振される。従って、同一地導体板上の放
射スロット同志は水平面内で位相が合い、水平面内での
利得が上がり、向い合う地導体板上の放射スロットとは
逆位相で励振されるため、放射スロットからの放射界は
水平面内で連続となり、水平偏波の無指向性の利得の高
い放射パターンが得られる。よって、同一地導体板上の
２つの放射スロット間隔を変えることによりビーム幅の
調整ができる。ここでは２つの放射スロットの例を示し
たが、これに限らず一般に複数個の放射スロットの場合
もこの発明は有効であり、同様な効果を得られることは
言うまでもない。また、給電線路は同軸線路など他の線
路を用いてもよい。

【００２７】適用例３ ． 図８はこの適用例３を示す概略構成図であり、（ａ）は
斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は側面図であ
る。図において、１は放射スロット、２は地導体板、３
は地導体板を接続する導体、５ａ〜５ｄはストリップ導
体、上記ストリップ導体を上記地導体板で挟みトリプレ
ート線路６を構成している。７はトリプレート線路を給
電するための同軸コネクタである。１３は同軸コネクタ
の中心導体である。

【００２８】 次に動作原理について説明する。同軸コネ
クタ７の中心導体１３はストリップ導体５に接続され２
分配され、さらにそれぞれが２分配されて、ストリップ
導体５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄとなる。そのうちストリッ
プ導体５ａ、５ｄは同一地導体板に設けられた放射スロ
ットの側壁に接続され、他のストリップ導体５ｂ，５ｃ
は反対の地導体板に設けられた放射スロットの側壁に接
続されている。この場合、同一地導体板上の隣接する放
射スロットを給電する給電線路長の差を半波長の奇数倍
としているため、同位相で励振され、向い合う地導体板
上の放射スロットは逆位相で励振される。従って、同一
地導体板上の放射スロット同志は水平面内で位相が合
い、水平面内での利得が上がり、向い合う放射スロット
は逆位相で励振されるため、放射スロットからの放射界
は水平面内で連続となり、水平偏波の無指向性の利得の
高い放射パターンが得られる。よって、同一地導体板上
の２つの放射スロット間隔を変えることによりビーム幅
の調整ができる。ここでは同一地導体板上に２つの放射
スロットの例を示したが、これに限らず一般に複数個の
放射スロットの場合もこの発明は有効であり、同様な効
果を得られる。

【００２９】適用例４ ． 図９はこの適用例４を示す概略構成図であり、（ａ）は
斜視図、（ｂ）は側面図である。図において、１は放射
スロット、２は地導体板、１５は外部に広がるラッパ状
のテーパである。

【００３０】 次に動作原理について説明する。無指向性
で水平偏波が励振される動作原理については実施の形態
１と同じである。実施の形態１のように、特定の向い合
う地導体板上にそれぞれ１個の放射スロットしかない場
合はエレベーション方向のビーム幅を変えることには限
界があり、高利得を得ることには限界がある。特定の向
い合う地導体板上にそれぞれ複数個の放射スロットを並
べた例については適用例２、適用例３に示したが、本適
用例４ではエレベーション方向のビーム幅を絞るため
に、垂直に置いた実施の形態１から実施の形態３、適用
例１に示したいずれかのアンテナ装置の上端部と下端部
に、一端が上記アンテナ装置の上端部及び下端部と同一
形状をもち、他端が所要のテーパ角度をもって広がるラ
ッパ状の導体を付設した例を示す。ラッパ状の導体は１
種のホーンアンテナと同じ動作をすると考えられる。即
ち、ホーンの開口の大きさで利得が決まり、利得を高め
るためにはホーンの開口を大きくすればよい。よって、
特定の向い合う地導体板上にそれぞれ１個の放射スロッ
トしかない場合でも利得を高めることができる。このラ
ッパ状の導体のテーパは周方向が対称であるため、水平
面内の無指向性パターンには影響を与えない。また、鉛
直からのテーパの傾きαを変えることによりビーム幅の
調整ができ、容易に利得を変えることができる。

【００３１】適用例５ ． 図１０はこの適用例５を示す概略構成図であり、（ａ）
は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図である。図
において、１は放射スロット、２は地導体板、１６は両
地導体板に接続する第２の接続導体である。

【００３２】 次に動作原理について説明する。放射スロ
ットを設けた地導体板が無限大であれば原理的に無指向
性の放射パターンが得られるが、地導体板が有限である
ため、地導体板端部の回折波の干渉でリップルを生じ
る。このリップルは地導体板の大きさによって変動し、
その周期は約１波長である。そこで、放射スロットを設
けた地導体板の大きさを見かけ上変えることによりリッ
プルの大きさを最小にするため、垂直に置いた実施の形
態１から実施の形態３、適用例１に示したいずれかのア
ンテナ装置の両側面部（放射スロットを設けていない地
導体板）に半円筒状のものを付けた例を示す。ここで
は、放射スロットを設けた地導体板の大きさを見かけ上
変えるため半円筒状のものを用いたが、これに限らず楕
円筒などの形状でもこの発明が有効であることは言うま
でもない。また、第１の接続導体と第２の接続導体の間
は空気層でも誘電体でもよい。

【００３３】適用例６ ． 図１１はこの適用例６を示す概略構成図であり、（ａ）
は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面
の電界分布を示している。図において、１は放射スロッ
ト、１８はフランジ、２１は方形導波管、２２は方形導
波管内部に挿入された誘電体である。

【００３４】 次に動作原理について説明する。終端短絡
した方形導波管をＴＥ₁₀モードで励振した場合、放射ス
ロットを励振させるためには管軸の中心からオフセット
させる必要がある。この場合従来例のようにビームチル
トを生じるため、水平面内のリップルが大きくなるとい
う問題点があった。そこで、この適用例６では方形導波
管のＨ面の中心線上に管軸と平行に複数個の放射スロッ
トを設け、上記導波管の中心に対して非対称な位置に誘
電体を挿入して導波管内部の電磁界を乱し放射スロット
を励振している。導体棒を用いないため、半田付けが不
要である。

【００３５】適用例７ ． 図１２はこの適用例７を示す概略構成図であり、（ａ）
は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面の電界分布を示してい
る。図において、１は放射スロット、１８はフランジ、
２１は方形導波管である。

【００３６】 次に動作原理について説明する。終端短絡
した方形導波管をＴＥ₂₀モードで励振した場合の電磁界
分布は、（ｂ）に示すようにＨ面の中心で電界が零とな
る。よってこの位置に放射スロットを設けるだけで表裏
の放射スロットは容易に逆位相で励振される。この放射
スロットからの放射界は水平面内で連続となり、水平偏
波の無指向性の放射パターンが得られる。

【００３７】適用例８ ． 図１３はこの適用例８を示す概略構成図である。図にお
いて、１は放射スロット、１７は円筒状導体、２３は螺
旋状の導体である。

【００３８】 次に動作原理について説明する。終端短絡
した同軸線路内の基本モード（磁界が周方向で一様）で
は電流は管軸方向に流れる。従って放射スロットを管軸
に平行に設けると放射スロットは励振されない。適用例
６に示した誘電体を挿入する代わりに同軸線路の中心導
体を螺旋状にする。これにより、管壁を流れる電流は管
軸を斜めに流れるため、管軸に平行に設けた放射スロッ
トが励振される。周方向に１個あるいは複数個配列する
ことにより水平面内の無指向性の放射パターンが得られ
る。エレベーション方向のビームを絞るためには、管軸
方向にこの放射スロットを複数個配列する。また、螺旋
状の部分は放射スロットの部分あるいは一部分だけにし
てもよく、内導体の先端は開放あるいは短絡のどちらで
もよい。

【００３９】適用例９ ． 図１４はこの適用例９を示す概略構成図であり、（ａ）
は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面の電界分布を示してい
る。図において、２は地導体板、１２は導体線、２４は
一辺短絡パッチ導体である。

【００４０】 次に動作原理について説明する。一辺短絡
パッチ導体をもつマイクロストリップアンテナは、マイ
クロストリップアンテナにおいて内部電界が零となる位
置に障壁（短絡導体）を設けても内部電界は乱れないた
め、短絡導体で２つに仕切りその半分を取り出したもの
である。短絡導体と垂直な位置から給電することにより
マイクロストリップアンテナと同様に短絡導体に垂直な
偏波が励振される。従って、図１４に示すように、地導
体板上に一辺短絡パッチ導体をもつマイクロストリップ
アンテナの一対を地導体板面を平行に対称に向い合わせ
てから一方のマイクロストリップアンテナを面の方向を
保ちながら１８０度回転させた位置に配置し、上記２つ
の一辺短絡パッチ導体を互いに逆位相で給電することに
より、放射電界は水平面内（アジマス方向）で連続とな
り、無指向性の放射パターンを得ることができる。

【００４１】適用例１０ ． 図１５はこの適用例１０を示す概略構成図であり、
（ａ）は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図に電界分布を示
している。図において、２は地導体板、８は同軸線路、
１３は中心導体、２５は２分配器である。

【００４２】 次に動作原理について説明する。１つの地
導体板の両端部を互いに反対方向に折り曲げ、それぞれ
折り曲げ部の先端をさらに折り返して、上記折り返し部
を一辺短絡パッチ導体とし、上記２つの一辺短絡パッチ
導体を互いに逆位相で給電する。以上のように折り返し
た部分に電位差をかけると等価的に２個の一辺短絡マイ
クロストリップアンテナと等しくなる。従って、適用例
９に示したと同様に２個の一辺短絡のパッチ導体を逆位
相で給電することにより、放射電界は水平面内（アジマ
ス方向）で連続となり、無指向性の放射パターンが得ら
れる。

【００４３】適用例１１ ． 図１６はこの適用例１１を示す概略構成図であり、
（ａ）は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図に電界分布を示
している。図において、２は地導体板、７は同軸コネク
タ、１２は導体線、２４は一辺短絡パッチ導体（給電す
る）、２６は第２の一辺短絡パッチ導体（給電しない）
である。

【００４４】 次に動作原理について説明する。無指向性
を得る動作原理については適用例９、適用例１０と同じ
であり、図１６に示すように、地導体板２の上に一辺短
絡パッチ導体をもつマイクロストリップアンテナの一対
を地導体板面を平行に対称に向い合わせてから一方のマ
イクロストリップアンテナを面の方向を保ちながら１８
０度回転させた位置に配置し、上記２つの一辺短絡パッ
チ導体を互いに逆位相で給電するアンテナ装置に、さら
に同一地導体板上に上記一辺短絡パッチ導体に向い合っ
て対称に、同形の給電しない一辺短絡パッチ導体を設け
ることにより対称な構造としている。以上のように構成
した２個の一辺短絡マイクロストリップアンテナを逆位
相で給電することにより、放射電界は水平面内（アジマ
ス方向）で連続となる。しかし非対称な構造であると水
平面内のリップルを小さくすることができない。左右対
称な構造とするために、図１６に示すように給電しない
第２の一辺短絡パッチ導体を対称な位置に設ける。これ
により、対称な構造となり水平面内の指向性が改善され
る。

【００４５】適用例１２ ． 図１７はこの適用例１２を示す概略構成図であり、
（ａ）は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は側面
図である。図において、２は地導体板、８は同軸線路、
２０は同軸線路の内導体、２４は一辺短絡パッチ導体、
２７は同軸線路の外導体である。

【００４６】 次に動作原理について説明する。適用例
９、１０、１１に示すように地導体板が共通で、給電す
る放射導体が２つある場合、給電線路の内導体を２分配
する必要があり、構成が複雑となる。そこで、本適用例
１２では同軸線路の外導体を２つに分けて放射導体に給
電し、内導体を地導体板に給電する。この場合、動作原
理は内導体を２分配することと同じであり、給電回路の
構成が簡単になる。

【００４７】適用例１３ ． 図１８はこの適用例１３を示す概略構成図である。図に
おいて、２８はレドーム、２９はレドームに設けた放射
スロット、３０は無指向性アンテナである。

【００４８】 次に動作原理について説明する。実施の形
態１から実施の形態３、適用例１から適用例１２のいず
れかの無指向性アンテナを保護するために、レドームが
必要であるが、放射パターンはこのレドームの影響を受
ける。そこで、レドームから再放射させ、その放射を無
指向性とするために、レドームに放射スロット２９を設
ける。周方向に複数個の放射スロット２９を設けること
により、レドームから再放射され、レドームの影響を受
けずに無指向性の放射パターンが得られる。この放射ス
ロット２９はエレベーション方向に複数個配列してもよ
い。

【００４９】適用例１４ ． 図１９はこの適用例１４を示す概略構成図である。図に
おいて、２８はレドーム、３０は実施の形態１から実施
の形態３、適用例１から適用例１３いずれかの無指向性
アンテナ、３３は送受信機、３４は電池ケース、３５は
スイッチ、３６は起動・受信待ち受け状態を示す表示
器、３７は送信中を示す表示器、３８は受信レベルを示
す表示器、３９は各表示器を接続するケーブルである。
従来の導波管スロットアンテナに比べ小形の無指向性ア
ンテナを用いることにより、所定の容積と重量以内でマ
ン・マシンの改善を行うことができる。特に緊急発信を
要する場合の操作者とマシンとの関係改善に関するもの
である。

【００５０】 ここで、トランスポンダが電波を受信して
送信を行う状態にある、即ち起動して受信待ち受け状態
にあることを知らせる手段の例として起動・受信待ち受
け状態を示す表示器３６を備え、緊急信号発信者が緊急
状態にスイッチの入れ忘れを防ぐことができる。また、
トランスポンダが起動し送信中の状態にあることを緊急
信号発信者が知る手段の例として送信中を示す表示器３
７を備え、緊急信号発信者がトランスポンダが確実に動
作していることを確認することができる。また、トラン
スポンダが電波を受信したレベルを緊急信号発信者が知
る手段として受信レベルを示す表示器３８を備え、緊急
信号発信者が捜索機が接近してくる状態を知ることがで
きる。

【００５１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、直方
体状を形成した地導体板の特定の向い合う垂直面の地導
体板に放射スロットを設け、放射スロットの側壁に前記
給電線路を逆向きに接続して互いに逆位相で給電し、か
つ、直方体状を形成した地導体板の内部を誘電体で充填
し、小形で、構成が簡単な水平偏波の水平面内無指向性
アンテナ装置を得ることができるという効果がある。

【００５２】 この発明によれば、請求項１記載のアンテ
ナ装置の直方体状を形成した地導体板の特定の向い合う
垂直面の地導体板に設けた放射スロット間の部分のみ誘
電体をくりぬき、同じ共振周波数で共振させるため放射
スロットの長辺を長くして、小形で、構成が簡単な水平
偏波の水平面内で高利得の無指向性のアンテナ装置を得
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す概略構成図で
ある。

【図２】 この発明の実施の形態１の動作原理を示す図
である。

【図３】 この発明の実施の形態１のアンテナ装置の放
射パターン測定値を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態２を示す概略構成図で
ある。

【図５】 この発明の実施の形態３を示す概略構成図で
ある。

【図６】 この発明の適用例１を示す概略構成図であ
る。

【図７】 この発明の適用例２を示す概略構成図であ
る。

【図８】 この発明の適用例３を示す概略構成図であ
る。

【図９】 この発明の適用例４を示す概略構成図であ
る。

【図１０】 この発明の適用例５を示す概略構成図であ
る。

【図１１】 この発明の適用例６を示す概略構成図であ
る。

【図１２】 この発明の適用例７を示す概略構成図であ
る。

【図１３】 この発明の適用例８を示す概略構成図であ
る。

【図１４】 この発明の適用例９を示す概略構成図であ
る。

【図１５】 この発明の適用例１０を示す概略構成図で
ある。

【図１６】 この発明の適用例１１を示す概略構成図で
ある。

【図１７】 この発明の適用例１２を示す概略構成図で
ある。

【図１８】 この発明の適用例１３を示す概略構成図で
ある。

【図１９】 この発明の適用例１４を示す概略構成図で
ある。

【図２０】 従来のアンテナ装置を示す概略構成図であ
る。

【図２１】 従来の他のアンテナ装置を示す概略構成図
である。

【図２２】 従来のアンテナ装置の動作原理を示す図で
ある。

【図２３】 従来のアンテナ装置の動作原理を示す図で
ある。

【図２４】 従来のトランスポンダ装置を示す概略構成
図である。

【符号の説明】

１ 放射スロット、２ 地導体板、３ 地導体板を接続
する導体、４ 誘電体、５ａ〜５ｄ ストリップ導体、
６ トリプレート線路、７ 同軸コネクタ、８ 同軸線
路、９ 誘電体のくりぬき、１０ マイクロストリップ
線路、１１ 第２の誘電体、１２ａ〜１２ｄ 導体線、
１３ 中心導体、１５ テーパ、１６ 第２の接続導
体、１８ フランジ、２１ 方形導波管、２２ 方形導
波管に挿入された誘電体、２３ 螺旋状の導体、２４
一辺短絡パッチ導体、２５ ２分配器、２６ 第２の一
辺短絡パッチ導体、２７ 同軸線路の外導体、２８ レ
ドーム、２９ レドームに設けた放射スロット、３０
無指向性アンテナ、３３ 送受信機、３４ 電池のケー
ス、３５ スイッチ、３６ 起動・受信待ち受け状態を
示す表示器、３７ 送信中を示す表示器、３８ 受信レ
ベルを示す表示器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 眞一 神奈川県鎌倉市大船五丁目１番１号 三 菱電機株式会社 電子システム研究所内 (72)発明者 片木 孝至 神奈川県鎌倉市大船五丁目１番１号 三 菱電機株式会社 電子システム研究所内 (56)参考文献 特開 平４−90606（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−187603（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−46304（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−252204（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−97354（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−13802（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−77038（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭44−12641（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許4922259（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01Q 13/10 H01Q 3/30 H01Q 21/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直方体状を形成する地導体板の特定の向
   い合う垂直面に放射スロットを設け、上記放射スロット
   を給電する給電線路を備えたアンテナ装置であって、上
   記直方体状の地導体板内部を誘電体で充填し、上記放射
   スロットの側壁に前記給電線路を逆向きに接続して互い
   に逆位相で給電することを特徴とするアンテナ装置。
2. 【請求項２】 特定の向い合う垂直面の地導体板に設け
   た放射スロット間の部分のみ誘電体をくりぬいたことを
   特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。