JP3501206B2 - Planar spiral antenna with driving reflector - Google Patents

Planar spiral antenna with driving reflector

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JP3501206B2
JP3501206B2 JP32399697A JP32399697A JP3501206B2 JP 3501206 B2 JP3501206 B2 JP 3501206B2 JP 32399697 A JP32399697 A JP 32399697A JP 32399697 A JP32399697 A JP 32399697A JP 3501206 B2 JP3501206 B2 JP 3501206B2
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planar spiral
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輝夫 大西
行雄 内藤
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耕二 越地
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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】本発明は駆動反射板付平面ス
パイラルアンテナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar spiral antenna with a driving reflector.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、移動体通信は広く社会に普及して
利用されており、さらに、将来のマルチメディア通信サ
ービスを含む多くのシステムが提案されているので、今
後は移動体通信において種々の周波数が使用されると思
われる。従って、このような移動体通信に用いるアンテ
ナには、種々の周波数を用いるシステムに対応できる広
帯域周波数特性が要求される。スパイラルアンテナは、
広帯域周波数特性を持つアンテナとしてよく知られてお
り、この動作原理の詳細は、電子情報通信学会編、" ア
ンテナ工学ハンドブック" 、pp.79-81、1989年、オーム
社、に記述されているので、ここでは簡単に説明する。
図3 は等角平面スパイラルアンテナの構造例を説明する
平面図、図4 は等角立体スパイラルアンテナの構造例を
説明する斜視図である。図3 に示す等角平面スパイラル
アンテナは、同一平面上に2 つの導体31、32を等角度に
渦巻( スパイラル) 状に配置したものであり、導体31、
32と導体以外の部分31a 、32a とが周波数に無関係に一
定にみえる自己相似型であると共に導体長さではなく渦
巻角度により構造が決定されるため、アンテナ特性は周
波数に無関係に一定となり、従って、広帯域周波数特性
が実現される。平面スパイラルアンテナは、通常、誘電
体基板を用いて構成されるため、フォトエッジング技術
により容易に大量生産できる利点がある。しかし、その
平面構造により誘電体基板の両面にエネルギーを放射す
る放射指向性を有するため、後述する立体スパイラルア
ンテナに比べて放射エネルギーが分散し易く、従って、
アンテナ利得が低くなる欠点がある。実際の平面等角ス
パイラルアンテナの利得は、ダイポールアンテナと同じ
2dBi程度であることが知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, mobile communication has been widely spread and used in society, and many systems including future multimedia communication services have been proposed. Frequency seems to be used. Therefore, an antenna used for such mobile communication is required to have wideband frequency characteristics that can be applied to a system using various frequencies. Spiral antenna
It is well known as an antenna with wideband frequency characteristics, and the details of its operating principle are described in "Antenna Engineering Handbook", pp.79-81, 1989, Ohmsha, Inc., edited by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. , Here is a brief description.
FIG. 3 is a plan view illustrating a structural example of a conformal planar spiral antenna, and FIG. 4 is a perspective view illustrating a structural example of a conformal three-dimensional spiral antenna. The equiangular planar spiral antenna shown in Fig. 3 has two conductors 31 and 32 arranged on the same plane in a spiral pattern at an equal angle.
Since the 32 and non-conductor portions 31a and 32a are self-similar types that appear to be constant regardless of frequency, and the structure is determined by the spiral angle instead of the conductor length, the antenna characteristics are constant regardless of frequency. Wideband frequency characteristics are realized. Since the planar spiral antenna is usually constructed by using a dielectric substrate, it has an advantage that it can be easily mass-produced by the photo edging technique. However, since it has a radiation directivity that radiates energy to both surfaces of the dielectric substrate due to its planar structure, the radiant energy is more easily dispersed as compared with a three-dimensional spiral antenna described later, and therefore,
There is a drawback that the antenna gain is low. The gain of an actual planar conformal spiral antenna is the same as that of a dipole antenna.
It is known to be about 2 dBi.

【0003】一方、図4 に示す等角立体スパイラルアン
テナは、上述した等角平面スパイラルアンテナの放射指
向性を改善するために考案されたもので、円錐形33上に
2 つの渦巻導体34、35を上述した等角平面スパイラルア
ンテナと同様に自己相似形に配置して、導体34、35上に
励振される電流が天頂から立体的に分布するように構成
される。従って、動作原理は上述した平面スパイラルア
ンテナと同様であるから広帯域周波数特性を有すると共
に、立体的な励振電流分布により円錐形の天頂から底面
への垂線方向にヘリカルアンテナと同様な単一の放射指
向性をもち、放射エネルギーは一方向に集中してアンテ
ナ利得は平面スパイラルアンテナよりも高くなる。しか
し、立体構造であるため製作が容易でなく、量産が難し
い等の欠点を有する。そこで、上述した大量生産に適し
た平面スパイラルアンテナの放射指向性を単一特性にし
てアンテナ利得を改善するため、誘電体基板の下側に金
属反射板を備えた反射板付平面スパイラルアンテナが提
案されている。図5 は、反射板付等角平面スパイラルア
ンテナの構造例を示す斜視図である。この例に示す反射
板付等角平面スパイラルアンテナは、図3 に示したアン
テナと同様に誘電体基板41上に2 つの導体42、43を自己
相似形を形成するように等角度に渦巻( スパイラル) 状
に配置する。さらに、前記誘電体基板41の後方に長さh
の第1 の誘電体スペーサ44を介して金属反射板45を配置
する。アンテナへの給電は、筐体46に取り付けられた同
軸コネクタ47よりマイクロストリップ線路より成る平衡
/ 不平衡変換部48を介して前記渦巻導体42、43の中心点
に接続することにより行い、また、前記金属反射板45を
第2 の誘電体スペーサ49により前記筐体46上に保持す
る。ここで、渦巻導体42、43、或いは、平衡系のスパイ
ラルアンテナと不平衡系の同軸線路( 同軸コネクタ) と
を整合させるための平衡/ 不平衡変換部48等の具体的寸
法例は、本願発明者らによる論文、竹村他、"UHF帯にお
ける等角スパイラルの検討" 、電子情報通信学会、アン
テナ・ 伝搬研究会資料( 信学技報) 、10月17日発表予
定、に記述されるので詳細な説明は省略する。この反射
板付平面スパイラルアンテナは、コネクタ47に入力する
高周波電力が平衡/ 不平衡変換部48を経由して渦巻導体
42、43の中心点に給電され、スパイラルアンテナを励振
する。渦巻導体42、43が形成される誘電体基板41と金属
反射板45との間隔をh に設定すると、鏡像理論によって
等価的に2 つの誘電体基板41が2hの間隔で配置されたも
のとして動作する。
On the other hand, the conformal three-dimensional spiral antenna shown in FIG. 4 was devised to improve the radiation directivity of the above-mentioned conformal planar spiral antenna.
The two spiral conductors 34 and 35 are arranged in a self-similar form like the above-mentioned equiangular planar spiral antenna, and the currents excited on the conductors 34 and 35 are three-dimensionally distributed from the zenith. Therefore, the operating principle is the same as that of the planar spiral antenna described above, so it has a wide-band frequency characteristic, and due to the three-dimensional excitation current distribution, a single radiation direction similar to that of a helical antenna is formed in the direction perpendicular to the conical zenith to the bottom surface. The radiated energy is concentrated in one direction and the antenna gain is higher than that of the planar spiral antenna. However, since it has a three-dimensional structure, it has drawbacks that it is not easy to manufacture and mass production is difficult. Therefore, in order to improve the antenna gain by making the radiation directivity of the above-mentioned planar spiral antenna suitable for mass production into a single characteristic, a planar spiral antenna with a reflector having a metal reflector under the dielectric substrate has been proposed. ing. FIG. 5 is a perspective view showing a structural example of an equiangular planar spiral antenna with a reflector. The equiangular planar spiral antenna with a reflector shown in this example, like the antenna shown in FIG. 3, spirals two conductors 42 and 43 on the dielectric substrate 41 at an equal angle so as to form a self-similar shape (spiral). Arranged in a shape. Further, a length h is provided behind the dielectric substrate 41.
The metal reflection plate 45 is arranged via the first dielectric spacer 44 of. Power supply to the antenna is balanced by a microstrip line from a coaxial connector 47 attached to the housing 46.
/ By connecting to the center points of the spiral conductors 42, 43 via the unbalance conversion unit 48, the metal reflection plate 45 is held on the housing 46 by the second dielectric spacer 49. Here, specific dimensions of the spiral conductors 42, 43 or the balanced / unbalanced conversion unit 48 for matching the balanced spiral antenna and the unbalanced coaxial line (coaxial connector) are described in the present invention. Details by authors, Takemura et al., "Consideration of conformal spiral in UHF band", IEICE, Material of Antenna and Propagation Research Group (Technical Report), scheduled to be announced on October 17th. Detailed description is omitted. In this planar spiral antenna with a reflector, the high-frequency power input to the connector 47 passes through the balanced / unbalanced conversion unit 48 and is a spiral conductor.
Power is supplied to the center points of 42 and 43 to excite the spiral antenna. If the distance between the dielectric substrate 41 on which the spiral conductors 42 and 43 are formed and the metal reflector 45 is set to h, the mirror image theory causes the two dielectric substrates 41 to be equivalently arranged at an interval of 2h. To do.

【0004】図6 は、図5 に示した反射板付平面スパイ
ラルアンテナの利得特性の実測値である。ただし、設計
周波数を568MHz( 長λ) に設定し、h=132mm=λ/4とし
た。図6 より、反射板付平面スパイラルアンテナのアン
テナ利得を最大( 極大) にするためには、誘電体基板41
と金属反射板45との距離h を設計周波数のλ/4、また
は、λ/4の奇数倍の距離にすればよいことがわかる。即
ち、設計周波数の568MHz(h= λ/4=0.25 λ) 、または、
1700MHz(h=0.75λ) においてアンテナ利得は約5dBi〜10
dBi と極大となり、上述した反射板の無い平面スパイラ
ルアンテナの利得2dBiを改善している。これは、渦巻導
体42、43から直接放射された電波とこの電波が金属反射
板45によって反射された電波とが同位相で合成されるた
めと思われる。なお、誘電体基板41と金属反射板45との
距離h をλ/4の偶数倍にすれば、渦巻導体42、43から直
接放射された電波とこの電波が金属反射板45によって反
射された電波とが逆位相で合成されると思われるので、
アンテナ利得は理論上ヌルになる。実際に、図6 に示し
た利得特性は周波数1200MHz(h=0.5 λ) 、または、2200
MHz(h=1 λ) において、アンテナ利得は-10dBi以下とな
り急激に劣化する。
FIG. 6 shows measured values of gain characteristics of the planar spiral antenna with a reflector shown in FIG. However, the design frequency was set to 568 MHz (long λ) and h = 132 mm = λ / 4. From Fig. 6, in order to maximize the antenna gain of the planar spiral antenna with reflector, the dielectric substrate 41
It can be seen that the distance h between the metal reflection plate 45 and the metal reflection plate 45 may be set to λ / 4 of the design frequency or an odd multiple of λ / 4. That is, the design frequency of 568 MHz (h = λ / 4 = 0.25 λ), or
At 1700MHz (h = 0.75λ), the antenna gain is about 5dBi-10
It is maximized to dBi, improving the gain of 2 dBi of the above-mentioned planar spiral antenna without a reflector. It is considered that this is because the radio wave directly radiated from the spiral conductors 42 and 43 and the radio wave reflected by the metal reflection plate 45 are combined in the same phase. If the distance h between the dielectric substrate 41 and the metal reflection plate 45 is set to an even multiple of λ / 4, the radio wave directly radiated from the spiral conductors 42 and 43 and the radio wave reflected by the metal reflection plate 45 will be transmitted. Since and are likely to be combined in opposite phases,
The antenna gain is theoretically null. Actually, the gain characteristic shown in Fig. 6 has a frequency of 1200MHz (h = 0.5λ) or 2200
At MHz (h = 1 λ), the antenna gain drops below -10 dBi and deteriorates sharply.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ような従来の反射板付平面スパイラルアンテナにおいて
は以下に示すような問題点があった。つまり、将来の移
動体通信などの広帯域な周波数帯域幅において反射板付
平面スパイラルアンテナを動作させる必要がある場合、
渦巻導体パターンが形成される誘電体基板と金属反射板
との間隔h が使用周波数によってλ/4、または、λ/4の
奇数倍から変化してアンテナ利得が劣化するなど問題と
なる。例えば、図6 に示した利得特性によれば、使用周
波数が1200MHz 或いは2200MHz 付近のとき、利得は急激
に劣化するので通信が不能になるなど問題である。本発
明は、上述した従来の反射板付平面スパイラルアンテナ
に関する問題を解決するためになされたもので、広帯域
な動作周波数において利得劣化のない反射板付平面スパ
イラルアンテナを提供することを目的とする。
However, the above-described conventional planar spiral antenna with a reflector has the following problems. In other words, when it is necessary to operate the planar spiral antenna with reflector in a wide frequency bandwidth such as mobile communication in the future,
The distance h between the dielectric substrate on which the spiral conductor pattern is formed and the metal reflection plate changes from λ / 4 or an odd multiple of λ / 4 depending on the frequency used, and the antenna gain deteriorates. For example, according to the gain characteristics shown in Fig. 6, when the operating frequency is around 1200MHz or 2200MHz, the gain deteriorates sharply and communication becomes impossible. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems associated with the conventional planar spiral antenna with a reflector, and an object of the present invention is to provide a planar spiral antenna with a reflector that does not cause gain deterioration in a wide operating frequency range.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる駆動反射板付平面スパイラルアンテ
ナの請求項1記載の発明は、表面にスパイラル導体パタ
ーンを配置した誘電体基板と、前記誘電体基板の後方に
配置した金属反射板とから成るスパイラルアンテナであ
って、前記スパイラルアンテナは、使用周波数により変
化する波長λに応じて、前記誘電体基板と前記金属反射
板との間隔が常にλ / 4、または、λ / 4の奇数倍となる
ように前記金属反射板の位置を移動するための駆動手段
を具備し、前記駆動手段は、前記スパイラルアンテナに
接続された送受信機からの周波数情報に基づき前記駆動
手段を制御する駆動制御部を具備していることを特徴と
する駆動反射板付平面スパイラルアンテナである。本発
明に関わる駆動反射板付平面スパイラルアンテナの請求
項2記載の発明は、表面にスパイラル導体パターンを配
置した誘電体基板と、前記誘電体基板の後方に配置した
金属反射板とから成るスパイラルアンテナであって、
記スパイラルアンテナは、使用周波数により変化する波
長λに応じて、前記誘電体基板と前記金属反射板との間
隔が常にλ / 4、または、λ / 4の奇数倍となるように前
記誘電体基板の位置を移動するための駆動手段を具備
し、前記駆動手段は、前記スパイラルアンテナに接続さ
れた送受信機からの周波数情報に基づき前記駆動手段を
制御する駆動制御部を具備していることを特徴とする駆
動反射板付平面スパイラルアンテナである。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the planar spiral antenna with a driving reflector according to the present invention is a dielectric substrate having a spiral conductor pattern arranged on the surface thereof, and A spiral antenna comprising a metal reflector placed behind a dielectric substrate, wherein the spiral antenna varies depending on the frequency used.
The dielectric substrate and the metal reflection according to the wavelength λ
The distance to the plate is always λ / 4 or an odd multiple of λ / 4
Means for moving the position of said metal reflector
And the drive means is provided on the spiral antenna.
Drive based on frequency information from the connected transceiver
And a drive control unit for controlling the means.
It is a planar spiral antenna with a driving reflector. The invention according to claim 2 of the planar spiral antenna with a driving reflector according to the present invention is a spiral antenna comprising a dielectric substrate having a surface on which a spiral conductor pattern is arranged, and a metal reflecting plate arranged behind the dielectric substrate. there is, before
The spiral antenna is a wave that changes depending on the frequency used.
Between the dielectric substrate and the metal reflector depending on the length λ
The distance is always λ / 4 or an odd multiple of λ / 4
Drive means for moving the position of the dielectric substrate
The driving means is connected to the spiral antenna.
Based on the frequency information from the transceiver
A drive characterized by having a drive control unit for controlling
It is a planar spiral antenna with a dynamic reflector.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図示した実施の形態例に基
づいて本発明を詳細に説明する。図1 は本発明に係わる
駆動反射板付平面スパイラルアンテナの実施の形態例を
示す構造断面図である。この例に示す駆動反射板付平面
スパイラルアンテナ20は、渦巻( パイラル) 導体1 、2
を上面に配置した誘電体基板3 と、該誘電体基板3 の後
方に間隔h の距離を隔てて配置した金属反射板4 と、該
金属反射板4 の四隅に設けた貫通穴5 を経由して前記誘
電体基板3 を支持する誘電体スペーサ6 と、前記金属反
射板4 に固定したラック7 と、駆動軸8aに前記ラック7
に勘合したピニオン9 を有するステップモータ8 と、筐
体10上に配置した前記ステップモータ8 を設置するモー
タ配置台11と、前記誘電体基板3 に設けた貫通穴3aを経
由して前記渦巻導体1 、2 に接続した平衡線路12と、後
述する送受信機21に接続する同軸線路( 不平衡線路)13
と、前記平衡線路12と同軸線路( 不平衡線路)13 とを整
合させるバラン14とから構成する。なお、バラン14の代
わりに図5 に示した平衡/ 不平衡変換部48を用いるよう
にしてもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below based on the illustrated embodiments. FIG. 1 is a structural cross-sectional view showing an embodiment of a flat spiral antenna with a driving reflector according to the present invention. The planar spiral antenna 20 with a driving reflector shown in this example has spiral conductors 1 and 2
Via the dielectric substrate 3 disposed on the upper surface, the metal reflector 4 disposed behind the dielectric substrate 3 with a distance h, and the through holes 5 provided at the four corners of the metal reflector 4. A dielectric spacer 6 for supporting the dielectric substrate 3, a rack 7 fixed to the metal reflection plate 4, and a rack 7 mounted on the drive shaft 8a.
Via the step motor 8 having the pinion 9 fitted to the motor, the motor placement table 11 for installing the step motor 8 placed on the housing 10, and the through hole 3a provided in the dielectric substrate 3 to the spiral conductor. Balanced line 12 connected to 1 and 2, and coaxial line (unbalanced line) 13 connected to transceiver 21 described later.
And a balun 14 for matching the balanced line 12 and the coaxial line (unbalanced line) 13. The balun 14 may be replaced by the balanced / unbalanced conversion unit 48 shown in FIG.

【0008】また、図2 は本発明に係わる駆動反射板付
平面スパイラルアンテナの動作例を説明するための機能
ブロック図である。この例に示す機能ブロック図は、駆
動反射板付平面スパイラルアンテナ20と、RF信号20a が
入出力し前記駆動反射板付平面スパイラルアンテナ20に
接続した送受信機21と、該送受信機21からの使用周波数
情報信号21a が入力し反射板駆動位置情報信号22a を前
記駆動反射板付平面スパイラルアンテナ20に出力する反
射板駆動制御部22とから構成される。以下、図2 を参照
しつつ図1 に示した駆動反射板付平面スパイラルアンテ
ナの動作について詳しく説明する。本発明に係わる駆動
反射板付平面スパイラルアンテナ20が到来信号23を受信
すると、これをRF信号20a として送受信機21に伝送す
る。送受信機21がRF信号20a を復調すると共にRF信号20
a の周波数成分を検出し、この検出した周波数情報を周
波数情報信号21a として反射板駆動制御部22に送ると、
反射板駆動制御部22は周波数情報信号21a に基づいて現
在使用されている周波数の波長λにおけるλ/4の距離を
算出し、これを反射板駆動位置情報信号22a として駆動
反射板付平面スパイラルアンテナ20に送る。すると、駆
動反射板付平面スパイラルアンテナ20において、反射板
駆動位置情報信号22a に基づいてステップモータ8 が所
定の回転を駆動軸8aに与えると、駆動軸8aに取り付けた
ピニオン9 が回転するので、ピニオン9 に勘合したラッ
ク7がラックアンドピニオン方式により上下動作を行
い、誘電体基板3 と金属反射板4 との距離h がλ/4とな
るように金属反射板4 が所定の距離だけ移動する。
FIG. 2 is a functional block diagram for explaining an operation example of the planar spiral antenna with a driving reflector according to the present invention. The functional block diagram shown in this example is a planar spiral antenna 20 with a driving reflector, a transceiver 21 that inputs and outputs an RF signal 20a and is connected to the planar spiral antenna 20 with a driving reflector, and frequency information from the transceiver 21. A signal 21a is input and a reflector drive position information signal 22a is output to the planar spiral antenna 20 with a drive reflector, and a reflector drive controller 22 is provided. The operation of the planar spiral antenna with a driving reflector shown in FIG. 1 will be described in detail below with reference to FIG. When the plane spiral antenna 20 with a driving reflector according to the present invention receives an incoming signal 23, it transmits it to the transceiver 21 as an RF signal 20a. The transceiver 21 demodulates the RF signal 20a and
When the frequency component of a is detected and the detected frequency information is sent to the reflector drive control unit 22 as a frequency information signal 21a,
The reflector drive control unit 22 calculates the distance of λ / 4 at the wavelength λ of the frequency currently used based on the frequency information signal 21a, and uses this as the reflector drive position information signal 22a to drive the planar spiral antenna 20 with a reflector. Send to. Then, in the planar spiral antenna 20 with a driving reflector, when the step motor 8 gives a predetermined rotation to the drive shaft 8a based on the reflector driving position information signal 22a, the pinion 9 attached to the drive shaft 8a rotates, so the pinion. The rack 7 fitted in 9 moves up and down by the rack-and-pinion system, and the metal reflection plate 4 moves by a predetermined distance so that the distance h between the dielectric substrate 3 and the metal reflection plate 4 becomes λ / 4.

【0009】本発明に係わる駆動反射板付平面スパイラ
ルアンテナ20は、以上説明したように動作するので、使
用周波数が変化しても、使用周波数を自動的に検出して
誘電体基板3 と金属反射板4 との距離h を常に使用周波
数においてλ/4となるように金属反射板4 を制御するこ
とができるから、使用周波数にかかわらずアンテナ利得
を最大( 極大) に保つことができる。以上、誘電体基板
3 と金属反射板4 との距離h をλ/4にする例について説
明したが、従来技術において記述したように距離h はλ
/4の奇数倍に設定してもλ/4と同一効果を得ることがで
きるので、距離h をλ/4の奇数倍となるように金属反射
板4 の位置を制御するようにしてもよい。
Since the planar spiral antenna 20 with a driving reflector according to the present invention operates as described above, the dielectric substrate 3 and the metal reflector are automatically detected even if the frequency used changes. Since the metal reflector 4 can be controlled so that the distance h to 4 is always λ / 4 at the used frequency, the antenna gain can be kept at the maximum (maximum) regardless of the used frequency. Above, dielectric substrate
Although the example in which the distance h between the metal plate 3 and the metal reflector 4 is set to λ / 4 has been described, the distance h is set to λ as described in the prior art.
Even if it is set to an odd multiple of / 4, the same effect as λ / 4 can be obtained, so the position of the metal reflector 4 may be controlled so that the distance h becomes an odd multiple of λ / 4. .

【0010】以上の説明においては、到来信号23を受信
する例について説明したが、送受信機21からRF信号を送
信する場合は、使用周波数が既知であるから、この周波
数情報を周波数情報信号21a として反射板駆動制御部22
に伝送するようにして、上述した受信の場合と同様に距
離h を使用周波数のλ/4、または、λ/4の奇数倍となる
ように金属反射板4 の位置を制御することができる。な
お、以上説明した本発明の実施の形態例においては、金
属反射板4 を駆動する構成としたが、本発明の実施にあ
ってはこの例に限らず、例えば、誘電体スペーサ6 を上
述した駆動手段等により駆動させて誘電体基板3 の位置
を制御するように構成してもよい。
In the above description, an example in which the incoming signal 23 is received has been described. However, when the RF signal is transmitted from the transceiver 21, the frequency used is known, so this frequency information is used as the frequency information signal 21a. Reflector drive controller 22
As in the case of the above-mentioned reception, the position of the metal reflector 4 can be controlled so that the distance h 1 becomes λ / 4 of the used frequency or an odd multiple of λ / 4. In addition, in the embodiment of the present invention described above, the metal reflector 4 is driven. However, the present invention is not limited to this example. For example, the dielectric spacer 6 is described above. The position of the dielectric substrate 3 may be controlled by being driven by a driving unit or the like.

【0011】[0011]

【発明の効果】本発明は以上説明したように渦巻導体を
配置した誘電体基板と金属反射板との距離h が使用周波
数( 波長λ) ごとにλ/4、または、λ/4の奇数倍となる
ように金属反射板の位置を可変するように構成したの
で、広帯域な動作周波数において利得劣化のない反射板
付平面スパイラルアンテナを実現する上で著効を奏す。
As described above, according to the present invention, the distance h between the dielectric substrate on which the spiral conductor is arranged and the metal reflector is λ / 4 for each used frequency (wavelength λ) or an odd multiple of λ / 4. Since the position of the metal reflector is changed so as to achieve the above, it is effective in realizing a planar spiral antenna with a reflector without gain deterioration in a wide operating frequency range.

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

【図1 】本発明に係わる駆動反射板付平面スパイラルア
ンテナの実施の形態例を説明する構造断面図。
FIG. 1 is a structural cross-sectional view illustrating an embodiment of a flat spiral antenna with a driving reflector according to the present invention.

【図2 】本発明に係わる駆動反射板付平面スパイラルア
ンテナの動作例を説明するための機能ブロック図。
FIG. 2 is a functional block diagram for explaining an operation example of the planar spiral antenna with a driving reflector according to the present invention.

【図3 】従来の等角平面スパイラルアンテナの構造例を
説明する平面図。
FIG. 3 is a plan view illustrating a structural example of a conventional equiangular planar spiral antenna.

【図4 】従来の等角立体スパイラルアンテナの構造例を
説明する斜視図。
FIG. 4 is a perspective view illustrating a structural example of a conventional conformal three-dimensional spiral antenna.

【図5 】従来の反射板付平面スパイラルアンテナの構造
例を説明する斜視図。
FIG. 5 is a perspective view illustrating a structural example of a conventional planar spiral antenna with a reflector.

【図6 】従来の反射板付平面スパイラルアンテナの利得
特性を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a gain characteristic of a conventional planar spiral antenna with a reflector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 、2・・ 渦巻( スパイラル) 導体、 3・・ 誘電体基板、
3a・・誘電体基板に設けた貫通穴、 4・・ 金属反射板、
5・・ 金属反射板に設けた貫通穴、 6・・ 誘電体スペー
サ、 7・・ ラック、 8・・ ステップモータ、 8a・・ステ
ップモータ駆動軸、 9・・ ピニオン、 10・・筐体、 11
・・モータ配置台、 12・・平衡線路、 13・・同軸線路( 不
平衡線路) 、 14・・バラン、 20・・駆動反射板付平面ス
パイラルアンテナ、 20a・・RF 信号、 21・・送受信機、
21a・・ 周波数情報信号、 22・・反射板駆動制御部、
22a・・ 反射板駆動位置情報信号、 23・・到来信号
1, 2 ... Swirl (spiral) conductor, 3 ... Dielectric substrate,
3a ... Through holes provided in the dielectric substrate, 4 ... Metal reflector,
5 ・ ・ Through hole on metal reflector, 6 ・ ・ Dielectric spacer, 7 ・ ・ Rack, 8 ・ ・ Step motor, 8a ・ ・ Step motor drive shaft, 9 ・ ・ Pinion, 10 ・ ・ Housing, 11
..Motor placement stand, 12 ... Balanced line, 13 ... Coaxial line (unbalanced line), 14 ... Balan, 20 ... Flat spiral antenna with driving reflector, 20a ... RF signal, 21 ... Transceiver,
21a ... Frequency information signal, 22 ... Reflector drive control unit,
22a..Reflector drive position information signal, 23..arrival signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 輝夫 神奈川県高座郡寒川町小谷二丁目1番1 号 東洋通信機株式会社内 (72)発明者 内藤 行雄 神奈川県高座郡寒川町小谷二丁目1番1 号 東洋通信機株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−181408(JP,A) 特開 平9−162632(JP,A) 特開 平9−270630(JP,A) 特開 昭53−5947(JP,A) 実開 昭60−22009(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 9/00 - 11/20 H01Q 19/10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Teruo Onishi Inventor Teruo Onishi 2-1-1 Kotani, Samukawa-cho, Takaza-gun, Kanagawa Toyo Communication Equipment Co., Ltd. (72) Yukio Naito 2-chome, Otani, Samukawa-cho, Takaza-gun, Kanagawa Prefecture No. 1 Toyo Communication Equipment Co., Ltd. (56) Reference JP-A-6-181408 (JP, A) JP-A-9-162632 (JP, A) JP-A-9-270630 (JP, A) JP-A 53-5947 (JP, A) Actual development 60-22009 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01Q 9/00-11/20 H01Q 19/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 表面にスパイラル導体パターンを配置し
た誘電体基板と、前記誘電体基板の後方に配置した金属
反射板とから成るスパイラルアンテナであって、前記スパイラルアンテナは、使用周波数により変化する
波長λに応じて、前記誘電体基板と前記金属反射板との
間隔が常にλ / 4、または、λ / 4の奇数倍となるように
前記金属反射板の位置を移動するための駆動手段を具備
し、 前記駆動手段は、前記スパイラルアンテナに接続された
送受信機からの周波数情報に基づき前記駆動手段を制御
する駆動制御部を具備していることを特徴とする駆動反
射板付平面スパイラルアンテナ。
1. A spiral antenna comprising a dielectric substrate having a surface on which a spiral conductor pattern is arranged, and a metal reflecting plate arranged behind the dielectric substrate, wherein the spiral antenna changes depending on a frequency used.
Depending on the wavelength λ, the dielectric substrate and the metal reflector
The spacing should always be λ / 4 or an odd multiple of λ / 4
A driving means for moving the position of the metal reflector;
And the drive means is connected to the spiral antenna
Controls the drive means based on frequency information from the transceiver
Drive control section for
Planar spiral antenna with firing plate.
【請求項2】 表面にスパイラル導体パターンを配置し
た誘電体基板と、前記誘電体基板の後方に配置した金属
反射板とから成るスパイラルアンテナであって、前記スパイラルアンテナは、使用周波数により変化する
波長λに応じて、前記誘電体基板と前記金属反射板との
間隔が常にλ / 4、または、λ / 4の奇数倍となるように
前記誘電体基板の位置を移動するための駆動手段を具備
し、 前記駆動手段は、前記スパイラルアンテナに接続された
送受信機からの周波数情報に基づき前記駆動手段を制御
する駆動制御部を具備していることを特徴とする駆動反
射板付平面スパイラルアンテナ。
2. A spiral antenna comprising a dielectric substrate having a surface on which a spiral conductor pattern is arranged, and a metal reflecting plate arranged behind the dielectric substrate, wherein the spiral antenna changes depending on a frequency used.
Depending on the wavelength λ, the dielectric substrate and the metal reflector
The spacing should always be λ / 4 or an odd multiple of λ / 4
Drive means for moving the position of the dielectric substrate
And the drive means is connected to the spiral antenna
Controls the drive means based on frequency information from the transceiver
Drive control section for
Planar spiral antenna with firing plate.
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