JP3659562B2 - アンテナ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、４線巻きヘリカルを使用したアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１９は例えば米国特許第５５７２２２７号公報に示された従来の４線巻きヘリカルアンテナの構成図である。
図１９において、１はＬバンドで動作するヘリカル素子、２はＳバンドで動作するヘリカル素子、３はＵＨＦバンドで動作するヘリカル素子、４はヘリカル素子１、２、３をその表面に構成したフィルムシート、５はＬバンド給電用のコネクタとケーブル、６はＳバンド給電用のコネクタとケーブル、７はＵＨＦバンド給電用のコネクタとケーブル、８はその表面にＬバンド給電用の４分配回路を構成した基板、９はその表面にＳバンド給電用の４分配回路を構成した基板、１０はＵＨＦバンド給電用のケーブル７と接続するスリットバラン、１１はレドームである。
【０００３】
また、図２０は図１９のフィルムシート４の展開図である。
また、図２１は基板８上に構成されたＬバンド給電用４分配器の構成図、
図２２は基板９上に構成されたＳバンド給電用４分配器の構成図である。
図２１及び図２２において、１２はＬバンド給電用４分配器、１３はＳバンド給電用４分配器であり、１４は１/４波長変成器である。
【０００４】
これらの図において、ヘリカル素子１、２、３はそれぞれ４本ずつ等間隔でフィルムシート４上に構成されている。Ｌバンド給電用４分配器１２は変成器１４を介してヘリカル素子１へ、Ｓバンド給電用４分配器１３は変成器１４を介してヘリカル素子２へ接続している。また、ケーブル５はＬバンド給電用４分配器１２へ、ケーブル６はＳバンド給電用４分配器１２へ接続している。ケーブル７はスリットバラン１０を介してヘリカル素子３へ接続する。
【０００５】
次に動作について説明する。
送信時に、ケーブル５より入力したＬバンド信号は、４分配器１２を介して４本のヘリカル素子１を励振する。この際、各ヘリカル素子は、４分配器により、それぞれ９０°ずつずれた位相で励振され、空間に円偏波を放射する。同様に、ケーブル６より入力したＳバンド信号は、４分配器１３を介して４本のヘリカル素子２をそれぞれ９０°ずらした位相で励振し、空間に円偏波が放射される。受信時においても、これらは可逆の動作で円偏波を受信する。なお、これらのヘリカルアンテナでは、アンテナが所望の周波数で共振するように、各ヘリカル素子長が選ばれている。変成器１４は、各ヘリカル素子１、２の入力インピーダンスと４分配器１２，１３の接続端のインピーダンスを整合するために設けられている。また、ＵＨＦバンド信号はケーブル７、スリットバラン１０を介してヘリカル素子３を励振するが、本特許との関連はないので説明を割愛する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のヘリカルアンテナは以上のように構成されているので、基板上に設けた４分配器によって給電されるため、アンテナの構成が簡単であるという利点を有する。しかし、共振するヘリカル素子１、２の入力インピーダンスは通常数Ω程度と極めて低く、４分配器１２、１３とのインピーダンス整合を行うには、図２１及び図２２のように、変成器１４の線路幅を大きくして特性インピーダンスを低くするか、変成器１４を多段で構成する等、変成器の大型化が伴うという問題があった。例えば高い周波数で使用する場合には、変成器１４の線路長より線路幅の方が大きくなり、変成器として動作しなくなる。また、ヘリカルアンテナを複数並べてアレー化して用いる場合には、４分配器の設置面積が限られるので、変成器が大型化すると、４分配器を設置できなくなる等の問題が発生する。
【０００７】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、ヘリカル素子の入力インピーダンスを高くすることで４分配器とのインピーダンス整合を容易にし、変成器を小型化もしくは不要とすることができるアンテナ装置を得ることを目的とする。
【０００８】
また、４分配器等の給電回路からの放射を抑制して、所望の放射特性を得られるアンテナ装置を得ることを目的とする。
【０００９】
また、ヘリカル素子の高さを低くした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、円筒側面に螺旋状に概ね等間隔で設置された４本の導体線を有し、上記円筒下部の上記４本の導体線端と、裏面に地導体を有する誘電体基板の表面に設けられた４分配回路の分配端とを接続した構造よりなるアンテナ装置において、上記４本の導体線の長さを、所望の周波数で共振する長さより短くし、相対向する４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線を設け、かつ、上記２本の導体線を上記円筒の概ね軸上で交差させたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、上記４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線を迂回させて長さを長くしたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、上記４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線に誘導性素子を付加したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、他の発明に係るアンテナ装置は、円筒側面に螺旋状に概ね等間隔で設置された４本の導体線を有し、上記円筒下部の上記４本の導体線端と、裏面に地導体を有する誘電体基板の表面に設けられた４分配回路の分配端とを接続した構造よりなるアンテナ装置において、上記４本の導体線の長さを、所望の周波数で共振する長さより長くし、先端を開放した導体線を上記４分配回路の各分配端に接続したことを特徴とするものである。
【００１４】
また、上記先端を開放した導体線に容量性素子を付加したことを特徴とするものである。
【００１５】
また、上記誘電体基板の表面を地導体とし、裏面に４分配回路を設置し、上記４本の螺旋状導体線以外の構造を上記基板の裏面に構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
また、上記誘電体基板の地導体で上記円筒底面に対応する部分を除去し、上記４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線を基板の裏面もしくは表面に設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
さらに、上記基板の表面を地導体とし、裏面に４分配回路を設置したことを特徴とするものである。
【００１８】
【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に係るアンテナ装置を示す構造図であり、図２は上記アンテナ装置の等価回路図、図３は上記アンテナ装置の電源における入力インピーダンスを表すスミスチャートである。
図１において、２０は導体線で構成されたヘリカル素子、２１はヘリカル素子２０を巻いた円筒支持体であり、通常誘電体で構成されている。２２はマイクロストリップ線路から成る４分配器、２３は４分配器２２を表面に設置した誘電体基板であり、裏面は導体膜になっている。２４は４分配器２２の対向する端子間を接続する接続導体線である。
【００１９】
また、図２において、２５ａ、２５ｂは等価回路における振幅Ｖの電源、２６は誘電体基板２３の表面、すなわちヘリカル素子２０と４分配器２２の接続境界Ｂ−Ｂ’であり、２７は誘電体基板２３裏面の導体膜を表す。２８は円筒支持体２１の軸、２９は電源２５と接続導体線２４の境界Ａ−Ａ’である。
【００２０】
さらに、図３において、３０はスミスチャートの中心、３１は短絡点、３２は開放点を表す。３３はヘリカル素子２０の長さを変えた場合におけるヘリカル素子２０の入力インピーダンスの軌跡を表す。なお、図１〜図３において、共通の番号は同じものを表している。
【００２１】
次に、このアンテナ装置の構造の詳細を説明する。
図１に示すように、円筒支持体２１の周囲には、４本のヘリカル素子２０が等間隔に螺旋状に設置されている。円筒支持体２１の上面で、各ヘリカル素子２０は、各々対向するもの同士が接続し、その接続部分は円筒支持体２１の軸上で交差している。
【００２２】
４分配器２２は、その分配端が円筒支持体２１の底面周囲に等間隔で設置されており、上記底面周を右回りまたは左回りにたどったとき、隣り合う端子間に９０°ずつ給電位相差が設けられている。円筒支持体２１の底面周囲において、４分配器２２の４分配端と４本のヘリカル素子２０は、それぞれ対応するものが接続している。また、４分配器２２の４分配端は、それぞれ対向する２端が接続導体線２４で接続され、２本の接続導体線２４は、概ね円筒支持体２１の軸上で交差する。
【００２３】
次に、このアンテナ装置の動作を説明する。
送信時には、４本のヘリカル素子２０は、４分配器２２により、それぞれ９０°の位相差で励振され、円偏波を空間に放射する。受信時も可逆の動作で円偏波を受信する。
【００２４】
まず、２本の接続導体線２４がない場合、すなわち、従来のヘリカルアンテナの場合を考える。
相対向する２本のヘリカル素子２０は、４分配器２２の相対向する分配端により、互いの位相差が１８０°の状態で励振される。すなわち、この２本のヘリカル素子２０は、平行２線線路のような動作をし、接続する２個の分配端は、互いに逆相で同振幅の電源と見なされる。
【００２５】
したがって、送信時におけるこの等価回路は、図２（ａ）のように表される。このとき、ヘリカル素子２０の長さが所望の周波数で共振するように調整されていれば、電源２５ａ、２５ｂから見たヘリカル素子２０の入力インピーダンスは、リアクタンス分が０、抵抗分が極めて低い値となり、図３のＰ０点に位置する。
【００２６】
ここで、ヘリカル素子２０の長さを若干短くし、２本の接続導体線２４を設けた場合を考える。
このときの等価回路は図２（ｂ）となる。ヘリカル素子２０の長さを短くしたことにより、電源２５ａ、２５ｂから見たヘリカル素子２０の入力インピーダンスは、まず、図３のＰ１点に移動する。ところで、相対向する２本のヘリカル素子２０は、円筒支持体２１の軸２８に対して対称であり、かつ逆相で励振されているため、軸２８は０電位線になっている。
【００２７】
したがって、等価回路図である図２（ｂ）は図２（ｃ）のように表される。すなわち、境界２９から右側を見たとき接続導体線２４は軸２８を短絡点とするショートスタブになる。このため、電源２５ａ、２５ｂには並列にインダクタンスが付加され、入力インピーダンスは図３のＰ２に移動する。このように、ヘリカル素子２０の入力インピーダンスは、リアクタンス分は０のまま、抵抗分は接続導体線２４を設ける前より高い値に変換される。
【００２８】
以上のように、実施の形態１に係るアンテナ装置の構造により、ヘリカル素子２０の入力抵抗は従来のものより高い値になる。このため、４分配器２２端とヘリカル素子２０の間に挿入する変成器は、多段構成にする必要がなくなり、線路幅が狭くて特性インピーダンスの高い線路で構成することが可能になる。すなわち、変成器が小型化されるという効果がある。
【００２９】
また、４分配器２２端のインピーダンスによっては、変成器なしで直接整合を取ることも可能である。さらに、アンテナの対称性から生じる０電位線を利用してショートスタブを構成しているので、従来から用いられているショートスタブのようにスルーホールによる短絡点を設けなくても良いという利点がある。また、従来のアンテナ装置よりヘリカル素子長を短くするので、アンテナ高が低くなるという利点がある。
【００３０】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子を接続する接続導体線の形状を示す図である。
図４において、３４は迂回させて長さを長くした接続導体線であり、他の符号は前述した実施の形態１のものと同じである。
【００３１】
本実施の形態２では、接続導体線３４を迂回させることで、ショートスタブの線路長を、実施の形態１より長くすることができる。すなわち、図２（ｃ）の電源２５ａに並列に付加されるインダクタンスを増加することができ、ヘリカル素子の入力インピーダンスの調整幅が広がる利点を有する。例えば実施の形態１では、図１の接続導体線２４の長さが固定であるため、インダクタンス値も一定であり、ヘリカル素子２０の長さも一定値に定まってしまうが、本実施の形態２では、インダクタンス値を調整できるので、ヘリカル素子２０の長さをある程度任意に選択することが可能になる。
【００３２】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子を接続する接続導体線の構造を示す図である。
図５において、３５は接続導体線２４の途中に設置した誘導性素子である。他の符号は前述した実施の形態２のものと同じである。
【００３３】
本実施の形態３では、接続導体線２４に誘導性素子を設置することで、インダクタンス値を調整している。本実施の形態３の効果は、実施の形態２と同様で、ヘリカル素子の入力インピーダンスの調整幅が広がることである。
【００３４】
なお、以上に述べた実施の形態１〜３において、２本の接続導体線２４または３４が交差する点（０電位点）にスルーホールを設けて、短絡を確実にする手法を用いてもかまわないことは言うまでもない。
【００３５】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子に接続した導体線を示す図である。
また、図７は上記アンテナ装置の電源における入力インピーダンスを表すスミスチャートである。
図６において、３６は４分配器２２の分配端に接続する導体線であり、その先端は開放されている。他の符号は前述のものと同じである。
【００３６】
この実施の形態４は、４分配器２２の分配端に、先端開放導体線３６を接続することで、図２（ｃ）の電源２５ａに並列にキャパシタンスを付加するものである。先端開放導体線３６を付加する前のヘリカル素子２０の共振時の入力インピーダンスを図７のＰ０点とする。若干ヘリカル素子２０を長くすると、入力インピーダンスはＰ３点に移動する。ここで、電源２５ａに並列にキャパシタンスを付加することで、入力インピーダンスはＰ４に移動し、より高い入力抵抗を得ることができる。
【００３７】
この実施の形態４の効果は、実施の形態１と同じく、ヘリカル素子の入力抵抗を高くすることによる変成器の小型化、不要化である。また、実施の形態１〜３に比べてヘリカル素子の高さが高くなるが、この場合、広角方向の放射レベルが高くなるので、天頂から広角まで広い範囲でアンテナを使用する場合には、この実施の形態４が有利になる。先端開放導体線３６の長さを調整することで、ヘリカル素子の入力インピーダンスの調整幅が広がることは、実施の形態２、３と同様である。
【００３８】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子に接続した導体線の構造を示す図である。
図８において、３７は先端開放導体線３６に付加した容量性素子である。他の符号は前述のものと同じである。
【００３９】
本実施の形態５では、先端開放導体線３６に容量性素子３７を設置することで、キャパシタンス値を調整している。本実施の形態５の効果は、実施の形態２と同様で、ヘリカル素子の入力インピーダンスの調整幅が広がることである。
【００４０】
実施の形態６．
図９はこの発明の実施の形態６に係るアンテナ装置の構成図であり、図１０は誘電体基板２３の裏面に設けた４分配器とその端子に接続した導体線の構造を示す図である。
これら図において、３８はヘリカル素子２０と４分配器２２の分配端を接続するスルーホールである。他の符号は前述のものと同じである。
【００４１】
この実施の形態６のアンテナ装置の構成は、実施の形態１における４分配器２２と接続導体線２４を誘電体基板２３の裏面に設置し、誘電体基板２３の表面には導体膜２７を設けたものである。ヘリカル素子２０と４分配器２２の分配端は、誘電体基板２３に設けたスルーホール３８によって接続されている。誘電体基板２３の表面において、スルーホール３８の周囲は導体が除去されており、導体膜２７とスルーホール３８は電気的に接続しないようになっている。
【００４２】
この実施の形態６のアンテナ装置の動作は、実施の形態１の動作と同じである。しかし、４分配器２２や接続導体線２４を誘電体基板２３の裏面に設けることで、これらからの不要な放射がなくなり、ヘリカル素子２０からの放射のみとなるので、所望の放射パターンが得られるという効果がある。
【００４３】
また、実施の形態２〜５で述べた構成でも、本実施の形態６のように、誘電体基板２３の表面を導体膜２７とし、裏面にヘリカル素子２０以外の構成物を配置できることは言うまでもない。
【００４４】
実施の形態７．
図１１はこの発明の実施の形態７に係るアンテナ装置の構成図、図１２はこの発明の実施の形態７における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
図１２において、３９は、導体膜２７で円筒支持体２１の底面に対応する部分の導体を除去した導体除去部である。他の符号は前述のものと同じである。
【００４５】
この実施の形態７は、実施の形態１において、円筒支持体２１の底面に対応する部分の導体膜を除去したものである。この場合、接続導体線２４は、地導体部を失うのでショートスタブとしては動作せず、放射機能を生じてヘリカル素子２０の一部として動作する。すなわち、ヘリカル素子２０は等価的に長くなる。
【００４６】
したがって、所望の周波数で共振させるためには、ヘリカル素子２０をより短くすることになるので、ヘリカル素子２０の高さがより低くなるという効果を得ることができる。
【００４７】
実施の形態８．
図１３はこの発明の実施の形態８に係るアンテナ装置の構成図、図１４はこの発明における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
各符号は前述のものと同じである。
【００４８】
この実施の形態８は、実施の形態７において、接続導体線２４を誘電体基板２３の裏面に設けたもので、接続導体線２４は導体膜２７と接続している。この場合も動作は、実施の形態７とほぼ同様であり、ヘリカル素子２０の高さがより低くなるという効果を得ることができる。
【００４９】
実施の形態９．
図１５はこの発明の実施の形態９に係るアンテナ装置の構成図、図１６はこの発明における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
各符号は前述のものと同じである。
【００５０】
この実施の形態９は、実施の形態７において、誘電体基板２３の表面に導体膜２７と導体除去部３９を設け、誘電体基板２３の裏面に４分配器２２を設置したものである。ヘリカル素子２０と４分配器２３の分配端は、誘電体基板２３に設けたスルーホール３８で接続されている。誘電体基板２３の表面において、スルーホール３８の周囲は導体が除去されており、導体膜２７とスルーホール３８は電気的に接続しないようになっている。また、接続導体線２４は誘電体基板２３の表面に設置されており、スルーホール３８と接続している。
【００５１】
この実施の形態９のアンテナ装置の動作は、実施の形態７とほぼ同様で、ヘリカル素子２０の高さがより低くなるという効果を得る。さらに、４分配器２２が誘電体基板２３の裏面に設置されているので、これからの不要な放射がなくなり、所望の放射パターンが得られるという効果がある。
【００５２】
実施の形態１０．
図１７はこの発明の実施の形態１０に係るアンテナ装置の構成図、図１８はこの発明における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
各符号は前述のものと同じである。
【００５３】
この実施の形態１０は、実施の形態９において、接続導体線２４を誘電体基板２３の裏面に設置したものである。接続導体線２４はスルーホール３８、４分配器２２の分配端と接続している。
【００５４】
この実施の形態１０のアンテナ装置の動作は、実施の形態９とほぼ同様であり、効果も同様である。すなわち、ヘリカル素子２０の高さがより低くなるという効果と、４分配器２２の不要な放射がなくなり、所望の放射パターンが得られるという効果がある。
【００５５】
なお、今まで述べた実施の形態１〜１０では、円筒支持体２１の上面で各ヘリカル素子２０を接続した先端短絡形ヘリカルアンテナを用いて説明してきたが、円筒支持体２１の上面で各ヘリカル素子２０を接続しない先端開放形ヘリカルアンテナに対しても、以上の発明が適用できることは言うまでもない。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、円筒側面に螺旋状に概ね等間隔で設置された４本の導体線を有し、上記円筒下部の上記４本の導体線端と、裏面に地導体を有する誘電体基板の表面に設けられた４分配回路の分配端とを接続した構造よりなるアンテナ装置において、上記４本の導体線の長さを、所望の周波数で共振する長さより短くし、相対向する４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線を設け、かつ、上記２本の導体線を上記円筒の概ね軸上で交差させたので、ヘリカル素子の入力インピーダンスを高くすることで４分配器とのインピーダンス整合を容易にし、変成器を小型化もしくは不要にすることができるという効果がある。
【００５７】
また、上記４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線を迂回させて長さを長くしたので、電源に並列に付加されるインダクタンスを増加させることができ、ヘリカル素子の入力インピーダンスの調整幅を広げることができる。
【００５８】
また、上記４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線に誘導性素子を付加したので、ヘリカル素子の入力インピーダンスの調整幅を広げることができる。
【００５９】
また、他の発明によれば、円筒側面に螺旋状に概ね等間隔で設置された４本の導体線を有し、上記円筒下部の上記４本の導体線端と、裏面に地導体を有する誘電体基板の表面に設けられた４分配回路の分配端とを接続した構造よりなるアンテナ装置において、上記４本の導体線の長さを、所望の周波数で共振する長さより長くし、先端を開放した導体線を上記４分配回路の各分配端に接続したので、電源にキャパシタンスを付加してヘリカル素子の入力インピーダンスを移動させてより高い入力抵抗を得ることができる。
【００６０】
また、上記先端を開放した導体線に容量性素子を付加したので、キャパシタンス値を調整してヘリカル素子の入力インピーダンスの調整幅を広げることができる。
【００６１】
また、上記誘電体基板の表面を地導体とし、裏面に４分配回路を設置し、上記４本の螺旋状導体線以外の構造を上記基板の裏面に構成したので、不要な放射を無くし、ヘリカル素子からの放射のみとして所望の放射パターンを得ることができる。
【００６２】
また、上記誘電体基板の地導体で上記円筒底面に対応する部分を除去し、上記４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線を基板の裏面もしくは表面に設けたので、ヘリカル素子をより短くすることができ、ヘリカル素子の高さをより低くなるという効果がある。
【００６３】
さらに、上記基板の表面を地導体とし、裏面に４分配回路を設置したので、ヘリカル素子の高さがより低くな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に係るアンテナ装置を示す構造図である。
【図２】 図１のアンテナ装置の等価回路図である。
【図３】 図１のアンテナ装置の電源における入力インピーダンスを表すスミスチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子を接続する接続導体線の形状を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子を接続する接続導体線の構造を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態４に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子に接続した導体線を示す図である。
【図７】 図６のアンテナ装置の電源における入力インピーダンスを表すスミスチャートである。
【図８】 この発明の実施の形態５に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子に接続した導体線の構造を示す図である。
【図９】 この発明の実施の形態６に係るアンテナ装置の構成図である。
【図１０】 図９の誘電体基板２３の裏面に設けた４分配器とその端子に接続した導体線の構造を示す図である。
【図１１】 この発明の実施の形態７に係るアンテナ装置の構成図である。
【図１２】 この発明における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
【図１３】 この発明の実施の形態８に係るアンテナ装置の構成図である。
【図１４】 この発明における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
【図１５】 この発明の実施の形態９に係るアンテナ装置の構成図である。
【図１６】 この発明における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
【図１７】 この発明の実施の形態１０に係るアンテナ装置の構成図である。
【図１８】 この発明における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
【図１９】 従来の４線巻きヘリカルアンテナの構成図である。
【図２０】 図１９のフィルムシート４の展開図である。
【図２１】 基板８上に構成されたＬバンド給電用４分配器の構成図である。
【図２２】 基板９上に構成されたＳバンド給電用４分配器の構成図である。
【符号の説明】
２０ ヘリカル素子、２１ 円筒支持体、２２ ４分配器、２３ 誘電体基板、２４ 接続導体線、２５ａ，２５ｂ 電源、２６ 誘電体基板２３の表面、２７ 誘電体基板２３裏面の導体膜、３４ 接続導体線、３５ 誘導性素子、３６ 先端開放導体線、３７ 容量性素子、３８ スルーホール、３９ 導体除去部。
【発明の属する技術分野】
この発明は、４線巻きヘリカルを使用したアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１９は例えば米国特許第５５７２２２７号公報に示された従来の４線巻きヘリカルアンテナの構成図である。
図１９において、１はＬバンドで動作するヘリカル素子、２はＳバンドで動作するヘリカル素子、３はＵＨＦバンドで動作するヘリカル素子、４はヘリカル素子１、２、３をその表面に構成したフィルムシート、５はＬバンド給電用のコネクタとケーブル、６はＳバンド給電用のコネクタとケーブル、７はＵＨＦバンド給電用のコネクタとケーブル、８はその表面にＬバンド給電用の４分配回路を構成した基板、９はその表面にＳバンド給電用の４分配回路を構成した基板、１０はＵＨＦバンド給電用のケーブル７と接続するスリットバラン、１１はレドームである。
【０００３】
また、図２０は図１９のフィルムシート４の展開図である。
また、図２１は基板８上に構成されたＬバンド給電用４分配器の構成図、
図２２は基板９上に構成されたＳバンド給電用４分配器の構成図である。
図２１及び図２２において、１２はＬバンド給電用４分配器、１３はＳバンド給電用４分配器であり、１４は１/４波長変成器である。
【０００４】
これらの図において、ヘリカル素子１、２、３はそれぞれ４本ずつ等間隔でフィルムシート４上に構成されている。Ｌバンド給電用４分配器１２は変成器１４を介してヘリカル素子１へ、Ｓバンド給電用４分配器１３は変成器１４を介してヘリカル素子２へ接続している。また、ケーブル５はＬバンド給電用４分配器１２へ、ケーブル６はＳバンド給電用４分配器１２へ接続している。ケーブル７はスリットバラン１０を介してヘリカル素子３へ接続する。
【０００５】
次に動作について説明する。
送信時に、ケーブル５より入力したＬバンド信号は、４分配器１２を介して４本のヘリカル素子１を励振する。この際、各ヘリカル素子は、４分配器により、それぞれ９０°ずつずれた位相で励振され、空間に円偏波を放射する。同様に、ケーブル６より入力したＳバンド信号は、４分配器１３を介して４本のヘリカル素子２をそれぞれ９０°ずらした位相で励振し、空間に円偏波が放射される。受信時においても、これらは可逆の動作で円偏波を受信する。なお、これらのヘリカルアンテナでは、アンテナが所望の周波数で共振するように、各ヘリカル素子長が選ばれている。変成器１４は、各ヘリカル素子１、２の入力インピーダンスと４分配器１２，１３の接続端のインピーダンスを整合するために設けられている。また、ＵＨＦバンド信号はケーブル７、スリットバラン１０を介してヘリカル素子３を励振するが、本特許との関連はないので説明を割愛する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のヘリカルアンテナは以上のように構成されているので、基板上に設けた４分配器によって給電されるため、アンテナの構成が簡単であるという利点を有する。しかし、共振するヘリカル素子１、２の入力インピーダンスは通常数Ω程度と極めて低く、４分配器１２、１３とのインピーダンス整合を行うには、図２１及び図２２のように、変成器１４の線路幅を大きくして特性インピーダンスを低くするか、変成器１４を多段で構成する等、変成器の大型化が伴うという問題があった。例えば高い周波数で使用する場合には、変成器１４の線路長より線路幅の方が大きくなり、変成器として動作しなくなる。また、ヘリカルアンテナを複数並べてアレー化して用いる場合には、４分配器の設置面積が限られるので、変成器が大型化すると、４分配器を設置できなくなる等の問題が発生する。
【０００７】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、ヘリカル素子の入力インピーダンスを高くすることで４分配器とのインピーダンス整合を容易にし、変成器を小型化もしくは不要とすることができるアンテナ装置を得ることを目的とする。
【０００８】
また、４分配器等の給電回路からの放射を抑制して、所望の放射特性を得られるアンテナ装置を得ることを目的とする。
【０００９】
また、ヘリカル素子の高さを低くした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、円筒側面に螺旋状に概ね等間隔で設置された４本の導体線を有し、上記円筒下部の上記４本の導体線端と、裏面に地導体を有する誘電体基板の表面に設けられた４分配回路の分配端とを接続した構造よりなるアンテナ装置において、上記４本の導体線の長さを、所望の周波数で共振する長さより短くし、相対向する４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線を設け、かつ、上記２本の導体線を上記円筒の概ね軸上で交差させたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、上記４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線を迂回させて長さを長くしたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、上記４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線に誘導性素子を付加したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、他の発明に係るアンテナ装置は、円筒側面に螺旋状に概ね等間隔で設置された４本の導体線を有し、上記円筒下部の上記４本の導体線端と、裏面に地導体を有する誘電体基板の表面に設けられた４分配回路の分配端とを接続した構造よりなるアンテナ装置において、上記４本の導体線の長さを、所望の周波数で共振する長さより長くし、先端を開放した導体線を上記４分配回路の各分配端に接続したことを特徴とするものである。
【００１４】
また、上記先端を開放した導体線に容量性素子を付加したことを特徴とするものである。
【００１５】
また、上記誘電体基板の表面を地導体とし、裏面に４分配回路を設置し、上記４本の螺旋状導体線以外の構造を上記基板の裏面に構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
また、上記誘電体基板の地導体で上記円筒底面に対応する部分を除去し、上記４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線を基板の裏面もしくは表面に設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
さらに、上記基板の表面を地導体とし、裏面に４分配回路を設置したことを特徴とするものである。
【００１８】
【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に係るアンテナ装置を示す構造図であり、図２は上記アンテナ装置の等価回路図、図３は上記アンテナ装置の電源における入力インピーダンスを表すスミスチャートである。
図１において、２０は導体線で構成されたヘリカル素子、２１はヘリカル素子２０を巻いた円筒支持体であり、通常誘電体で構成されている。２２はマイクロストリップ線路から成る４分配器、２３は４分配器２２を表面に設置した誘電体基板であり、裏面は導体膜になっている。２４は４分配器２２の対向する端子間を接続する接続導体線である。
【００１９】
また、図２において、２５ａ、２５ｂは等価回路における振幅Ｖの電源、２６は誘電体基板２３の表面、すなわちヘリカル素子２０と４分配器２２の接続境界Ｂ−Ｂ’であり、２７は誘電体基板２３裏面の導体膜を表す。２８は円筒支持体２１の軸、２９は電源２５と接続導体線２４の境界Ａ−Ａ’である。
【００２０】
さらに、図３において、３０はスミスチャートの中心、３１は短絡点、３２は開放点を表す。３３はヘリカル素子２０の長さを変えた場合におけるヘリカル素子２０の入力インピーダンスの軌跡を表す。なお、図１〜図３において、共通の番号は同じものを表している。
【００２１】
次に、このアンテナ装置の構造の詳細を説明する。
図１に示すように、円筒支持体２１の周囲には、４本のヘリカル素子２０が等間隔に螺旋状に設置されている。円筒支持体２１の上面で、各ヘリカル素子２０は、各々対向するもの同士が接続し、その接続部分は円筒支持体２１の軸上で交差している。
【００２２】
４分配器２２は、その分配端が円筒支持体２１の底面周囲に等間隔で設置されており、上記底面周を右回りまたは左回りにたどったとき、隣り合う端子間に９０°ずつ給電位相差が設けられている。円筒支持体２１の底面周囲において、４分配器２２の４分配端と４本のヘリカル素子２０は、それぞれ対応するものが接続している。また、４分配器２２の４分配端は、それぞれ対向する２端が接続導体線２４で接続され、２本の接続導体線２４は、概ね円筒支持体２１の軸上で交差する。
【００２３】
次に、このアンテナ装置の動作を説明する。
送信時には、４本のヘリカル素子２０は、４分配器２２により、それぞれ９０°の位相差で励振され、円偏波を空間に放射する。受信時も可逆の動作で円偏波を受信する。
【００２４】
まず、２本の接続導体線２４がない場合、すなわち、従来のヘリカルアンテナの場合を考える。
相対向する２本のヘリカル素子２０は、４分配器２２の相対向する分配端により、互いの位相差が１８０°の状態で励振される。すなわち、この２本のヘリカル素子２０は、平行２線線路のような動作をし、接続する２個の分配端は、互いに逆相で同振幅の電源と見なされる。
【００２５】
したがって、送信時におけるこの等価回路は、図２（ａ）のように表される。このとき、ヘリカル素子２０の長さが所望の周波数で共振するように調整されていれば、電源２５ａ、２５ｂから見たヘリカル素子２０の入力インピーダンスは、リアクタンス分が０、抵抗分が極めて低い値となり、図３のＰ０点に位置する。
【００２６】
ここで、ヘリカル素子２０の長さを若干短くし、２本の接続導体線２４を設けた場合を考える。
このときの等価回路は図２（ｂ）となる。ヘリカル素子２０の長さを短くしたことにより、電源２５ａ、２５ｂから見たヘリカル素子２０の入力インピーダンスは、まず、図３のＰ１点に移動する。ところで、相対向する２本のヘリカル素子２０は、円筒支持体２１の軸２８に対して対称であり、かつ逆相で励振されているため、軸２８は０電位線になっている。
【００２７】
したがって、等価回路図である図２（ｂ）は図２（ｃ）のように表される。すなわち、境界２９から右側を見たとき接続導体線２４は軸２８を短絡点とするショートスタブになる。このため、電源２５ａ、２５ｂには並列にインダクタンスが付加され、入力インピーダンスは図３のＰ２に移動する。このように、ヘリカル素子２０の入力インピーダンスは、リアクタンス分は０のまま、抵抗分は接続導体線２４を設ける前より高い値に変換される。
【００２８】
以上のように、実施の形態１に係るアンテナ装置の構造により、ヘリカル素子２０の入力抵抗は従来のものより高い値になる。このため、４分配器２２端とヘリカル素子２０の間に挿入する変成器は、多段構成にする必要がなくなり、線路幅が狭くて特性インピーダンスの高い線路で構成することが可能になる。すなわち、変成器が小型化されるという効果がある。
【００２９】
また、４分配器２２端のインピーダンスによっては、変成器なしで直接整合を取ることも可能である。さらに、アンテナの対称性から生じる０電位線を利用してショートスタブを構成しているので、従来から用いられているショートスタブのようにスルーホールによる短絡点を設けなくても良いという利点がある。また、従来のアンテナ装置よりヘリカル素子長を短くするので、アンテナ高が低くなるという利点がある。
【００３０】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子を接続する接続導体線の形状を示す図である。
図４において、３４は迂回させて長さを長くした接続導体線であり、他の符号は前述した実施の形態１のものと同じである。
【００３１】
本実施の形態２では、接続導体線３４を迂回させることで、ショートスタブの線路長を、実施の形態１より長くすることができる。すなわち、図２（ｃ）の電源２５ａに並列に付加されるインダクタンスを増加することができ、ヘリカル素子の入力インピーダンスの調整幅が広がる利点を有する。例えば実施の形態１では、図１の接続導体線２４の長さが固定であるため、インダクタンス値も一定であり、ヘリカル素子２０の長さも一定値に定まってしまうが、本実施の形態２では、インダクタンス値を調整できるので、ヘリカル素子２０の長さをある程度任意に選択することが可能になる。
【００３２】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子を接続する接続導体線の構造を示す図である。
図５において、３５は接続導体線２４の途中に設置した誘導性素子である。他の符号は前述した実施の形態２のものと同じである。
【００３３】
本実施の形態３では、接続導体線２４に誘導性素子を設置することで、インダクタンス値を調整している。本実施の形態３の効果は、実施の形態２と同様で、ヘリカル素子の入力インピーダンスの調整幅が広がることである。
【００３４】
なお、以上に述べた実施の形態１〜３において、２本の接続導体線２４または３４が交差する点（０電位点）にスルーホールを設けて、短絡を確実にする手法を用いてもかまわないことは言うまでもない。
【００３５】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子に接続した導体線を示す図である。
また、図７は上記アンテナ装置の電源における入力インピーダンスを表すスミスチャートである。
図６において、３６は４分配器２２の分配端に接続する導体線であり、その先端は開放されている。他の符号は前述のものと同じである。
【００３６】
この実施の形態４は、４分配器２２の分配端に、先端開放導体線３６を接続することで、図２（ｃ）の電源２５ａに並列にキャパシタンスを付加するものである。先端開放導体線３６を付加する前のヘリカル素子２０の共振時の入力インピーダンスを図７のＰ０点とする。若干ヘリカル素子２０を長くすると、入力インピーダンスはＰ３点に移動する。ここで、電源２５ａに並列にキャパシタンスを付加することで、入力インピーダンスはＰ４に移動し、より高い入力抵抗を得ることができる。
【００３７】
この実施の形態４の効果は、実施の形態１と同じく、ヘリカル素子の入力抵抗を高くすることによる変成器の小型化、不要化である。また、実施の形態１〜３に比べてヘリカル素子の高さが高くなるが、この場合、広角方向の放射レベルが高くなるので、天頂から広角まで広い範囲でアンテナを使用する場合には、この実施の形態４が有利になる。先端開放導体線３６の長さを調整することで、ヘリカル素子の入力インピーダンスの調整幅が広がることは、実施の形態２、３と同様である。
【００３８】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子に接続した導体線の構造を示す図である。
図８において、３７は先端開放導体線３６に付加した容量性素子である。他の符号は前述のものと同じである。
【００３９】
本実施の形態５では、先端開放導体線３６に容量性素子３７を設置することで、キャパシタンス値を調整している。本実施の形態５の効果は、実施の形態２と同様で、ヘリカル素子の入力インピーダンスの調整幅が広がることである。
【００４０】
実施の形態６．
図９はこの発明の実施の形態６に係るアンテナ装置の構成図であり、図１０は誘電体基板２３の裏面に設けた４分配器とその端子に接続した導体線の構造を示す図である。
これら図において、３８はヘリカル素子２０と４分配器２２の分配端を接続するスルーホールである。他の符号は前述のものと同じである。
【００４１】
この実施の形態６のアンテナ装置の構成は、実施の形態１における４分配器２２と接続導体線２４を誘電体基板２３の裏面に設置し、誘電体基板２３の表面には導体膜２７を設けたものである。ヘリカル素子２０と４分配器２２の分配端は、誘電体基板２３に設けたスルーホール３８によって接続されている。誘電体基板２３の表面において、スルーホール３８の周囲は導体が除去されており、導体膜２７とスルーホール３８は電気的に接続しないようになっている。
【００４２】
この実施の形態６のアンテナ装置の動作は、実施の形態１の動作と同じである。しかし、４分配器２２や接続導体線２４を誘電体基板２３の裏面に設けることで、これらからの不要な放射がなくなり、ヘリカル素子２０からの放射のみとなるので、所望の放射パターンが得られるという効果がある。
【００４３】
また、実施の形態２〜５で述べた構成でも、本実施の形態６のように、誘電体基板２３の表面を導体膜２７とし、裏面にヘリカル素子２０以外の構成物を配置できることは言うまでもない。
【００４４】
実施の形態７．
図１１はこの発明の実施の形態７に係るアンテナ装置の構成図、図１２はこの発明の実施の形態７における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
図１２において、３９は、導体膜２７で円筒支持体２１の底面に対応する部分の導体を除去した導体除去部である。他の符号は前述のものと同じである。
【００４５】
この実施の形態７は、実施の形態１において、円筒支持体２１の底面に対応する部分の導体膜を除去したものである。この場合、接続導体線２４は、地導体部を失うのでショートスタブとしては動作せず、放射機能を生じてヘリカル素子２０の一部として動作する。すなわち、ヘリカル素子２０は等価的に長くなる。
【００４６】
したがって、所望の周波数で共振させるためには、ヘリカル素子２０をより短くすることになるので、ヘリカル素子２０の高さがより低くなるという効果を得ることができる。
【００４７】
実施の形態８．
図１３はこの発明の実施の形態８に係るアンテナ装置の構成図、図１４はこの発明における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
各符号は前述のものと同じである。
【００４８】
この実施の形態８は、実施の形態７において、接続導体線２４を誘電体基板２３の裏面に設けたもので、接続導体線２４は導体膜２７と接続している。この場合も動作は、実施の形態７とほぼ同様であり、ヘリカル素子２０の高さがより低くなるという効果を得ることができる。
【００４９】
実施の形態９．
図１５はこの発明の実施の形態９に係るアンテナ装置の構成図、図１６はこの発明における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
各符号は前述のものと同じである。
【００５０】
この実施の形態９は、実施の形態７において、誘電体基板２３の表面に導体膜２７と導体除去部３９を設け、誘電体基板２３の裏面に４分配器２２を設置したものである。ヘリカル素子２０と４分配器２３の分配端は、誘電体基板２３に設けたスルーホール３８で接続されている。誘電体基板２３の表面において、スルーホール３８の周囲は導体が除去されており、導体膜２７とスルーホール３８は電気的に接続しないようになっている。また、接続導体線２４は誘電体基板２３の表面に設置されており、スルーホール３８と接続している。
【００５１】
この実施の形態９のアンテナ装置の動作は、実施の形態７とほぼ同様で、ヘリカル素子２０の高さがより低くなるという効果を得る。さらに、４分配器２２が誘電体基板２３の裏面に設置されているので、これからの不要な放射がなくなり、所望の放射パターンが得られるという効果がある。
【００５２】
実施の形態１０．
図１７はこの発明の実施の形態１０に係るアンテナ装置の構成図、図１８はこの発明における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
各符号は前述のものと同じである。
【００５３】
この実施の形態１０は、実施の形態９において、接続導体線２４を誘電体基板２３の裏面に設置したものである。接続導体線２４はスルーホール３８、４分配器２２の分配端と接続している。
【００５４】
この実施の形態１０のアンテナ装置の動作は、実施の形態９とほぼ同様であり、効果も同様である。すなわち、ヘリカル素子２０の高さがより低くなるという効果と、４分配器２２の不要な放射がなくなり、所望の放射パターンが得られるという効果がある。
【００５５】
なお、今まで述べた実施の形態１〜１０では、円筒支持体２１の上面で各ヘリカル素子２０を接続した先端短絡形ヘリカルアンテナを用いて説明してきたが、円筒支持体２１の上面で各ヘリカル素子２０を接続しない先端開放形ヘリカルアンテナに対しても、以上の発明が適用できることは言うまでもない。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、円筒側面に螺旋状に概ね等間隔で設置された４本の導体線を有し、上記円筒下部の上記４本の導体線端と、裏面に地導体を有する誘電体基板の表面に設けられた４分配回路の分配端とを接続した構造よりなるアンテナ装置において、上記４本の導体線の長さを、所望の周波数で共振する長さより短くし、相対向する４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線を設け、かつ、上記２本の導体線を上記円筒の概ね軸上で交差させたので、ヘリカル素子の入力インピーダンスを高くすることで４分配器とのインピーダンス整合を容易にし、変成器を小型化もしくは不要にすることができるという効果がある。
【００５７】
また、上記４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線を迂回させて長さを長くしたので、電源に並列に付加されるインダクタンスを増加させることができ、ヘリカル素子の入力インピーダンスの調整幅を広げることができる。
【００５８】
また、上記４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線に誘導性素子を付加したので、ヘリカル素子の入力インピーダンスの調整幅を広げることができる。
【００５９】
また、他の発明によれば、円筒側面に螺旋状に概ね等間隔で設置された４本の導体線を有し、上記円筒下部の上記４本の導体線端と、裏面に地導体を有する誘電体基板の表面に設けられた４分配回路の分配端とを接続した構造よりなるアンテナ装置において、上記４本の導体線の長さを、所望の周波数で共振する長さより長くし、先端を開放した導体線を上記４分配回路の各分配端に接続したので、電源にキャパシタンスを付加してヘリカル素子の入力インピーダンスを移動させてより高い入力抵抗を得ることができる。
【００６０】
また、上記先端を開放した導体線に容量性素子を付加したので、キャパシタンス値を調整してヘリカル素子の入力インピーダンスの調整幅を広げることができる。
【００６１】
また、上記誘電体基板の表面を地導体とし、裏面に４分配回路を設置し、上記４本の螺旋状導体線以外の構造を上記基板の裏面に構成したので、不要な放射を無くし、ヘリカル素子からの放射のみとして所望の放射パターンを得ることができる。
【００６２】
また、上記誘電体基板の地導体で上記円筒底面に対応する部分を除去し、上記４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線を基板の裏面もしくは表面に設けたので、ヘリカル素子をより短くすることができ、ヘリカル素子の高さをより低くなるという効果がある。
【００６３】
さらに、上記基板の表面を地導体とし、裏面に４分配回路を設置したので、ヘリカル素子の高さがより低くな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に係るアンテナ装置を示す構造図である。
【図２】 図１のアンテナ装置の等価回路図である。
【図３】 図１のアンテナ装置の電源における入力インピーダンスを表すスミスチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子を接続する接続導体線の形状を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子を接続する接続導体線の構造を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態４に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子に接続した導体線を示す図である。
【図７】 図６のアンテナ装置の電源における入力インピーダンスを表すスミスチャートである。
【図８】 この発明の実施の形態５に係るアンテナ装置の誘電体基板上における４分配器とその端子に接続した導体線の構造を示す図である。
【図９】 この発明の実施の形態６に係るアンテナ装置の構成図である。
【図１０】 図９の誘電体基板２３の裏面に設けた４分配器とその端子に接続した導体線の構造を示す図である。
【図１１】 この発明の実施の形態７に係るアンテナ装置の構成図である。
【図１２】 この発明における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
【図１３】 この発明の実施の形態８に係るアンテナ装置の構成図である。
【図１４】 この発明における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
【図１５】 この発明の実施の形態９に係るアンテナ装置の構成図である。
【図１６】 この発明における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
【図１７】 この発明の実施の形態１０に係るアンテナ装置の構成図である。
【図１８】 この発明における誘電体基板２３の裏面を示した図である。
【図１９】 従来の４線巻きヘリカルアンテナの構成図である。
【図２０】 図１９のフィルムシート４の展開図である。
【図２１】 基板８上に構成されたＬバンド給電用４分配器の構成図である。
【図２２】 基板９上に構成されたＳバンド給電用４分配器の構成図である。
【符号の説明】
２０ ヘリカル素子、２１ 円筒支持体、２２ ４分配器、２３ 誘電体基板、２４ 接続導体線、２５ａ，２５ｂ 電源、２６ 誘電体基板２３の表面、２７ 誘電体基板２３裏面の導体膜、３４ 接続導体線、３５ 誘導性素子、３６ 先端開放導体線、３７ 容量性素子、３８ スルーホール、３９ 導体除去部。
Claims (8)
- 円筒側面に螺旋状に概ね等間隔で設置された４本の導体線を有し、上記円筒下部の上記４本の導体線端と、裏面に地導体を有する誘電体基板の表面に設けられた４分配回路の分配端とを接続した構造よりなるアンテナ装置において、
上記４本の導体線の長さを、所望の周波数で共振する長さより短くし、
相対向する４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線を設け、かつ、上記２本の導体線を上記円筒の概ね軸上で交差させたことを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項１に記載のアンテナ装置において、上記４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線を迂回させて長さを長くしたことを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項１または２に記載のアンテナ装置において、上記４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線に誘導性素子を付加したことを特徴とするアンテナ装置。
- 円筒側面に螺旋状に概ね等間隔で設置された４本の導体線を有し、上記円筒下部の上記４本の導体線端と、裏面に地導体を有する誘電体基板の表面に設けられた４分配回路の分配端とを接続した構造よりなるアンテナ装置において、
上記４本の導体線の長さを、所望の周波数で共振する長さより長くし、
先端を開放した導体線を上記４分配回路の各分配端に接続したことを特徴とするアンテナ装置。 - 請求項４に記載のアンテナ装置において、上記先端を開放した導体線に容量性素子を付加したことを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項１ないし５のいずれかに記載のアンテナ装置において、上記誘電体基板の表面を地導体とし、裏面に４分配回路を設置し、上記４本の螺旋状導体線以外の構造を上記基板の裏面に構成したことを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項１に記載のアンテナ装置において、上記誘電体基板の地導体で上記円筒底面に対応する部分を除去し、上記４分配回路の分配端同士を接続する２本の導体線を基板の裏面もしくは表面に設けたことを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項７に記載のアンテナ装置において、上記基板の表面を地導体とし、裏面に４分配回路を設置したことを特徴とするアンテナ装置。
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