JP5621163B2 - 広帯域無指向性アンテナ - Google Patents

Description

本発明は、船舶や車両及び航空機、陸上基地局等の種々のプラットフォームで利用される低姿勢の広帯域無指向性アンテナに関する。

一般的に船舶や車両及び航空機、陸上基地局等で使用する通信用アンテナとして、全ての到来方向からの電波を受信するために水平面指向性が無指向であること、構造的な設置強度等の観点から低姿勢であること、アンテナ本数を削減するために広帯域であること、が求められている。また、近年においては、艦艇及び航空機等の低ＲＣＳ（Rader Cross Section）化のため、船体及び機体形状とアンテナ形状との一体化が求められており、アンテナの平面化技術についても必要とされている。

アンテナを低姿勢で広帯域かつ平面化する公知技術として、正方形に形成した導体板上に例えば４本の放射素子を放射状に設け、各放射素子の終端に板状の短絡素子を導体板上に垂直に取付け、上記放射素子の下側中心部に給電素子を介して給電することにより、低姿勢で且つ広帯域特性が得られるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１、２、３参照。）。

図１５は、低姿勢で広帯域化を図った従来の広帯域無指向性アンテナの構成例を示す斜視図である。図１５において、１１は正方形状の接地板で形成された導体板で、その下面中央部には、図示しないが給電端子として同軸コネクタが装着される。そして、導体板１１の上側には、アンテナ素子１２が所定の高さに設けられる。このアンテナ素子１２は、約λ_Ｌ／４の長さに設定された４本の放射素子１３ａ〜１３ｄが等角度で放射状に設けられ、放射状中心部の下側に給電点（図示せず）が設けられる。上記λ_Ｌは使用周波数における最低周波数の波長を示している。放射素子１３ａ〜１３ｄは、それぞれ下側中央部が例えば円柱状の支持部材１４ａ〜１４ｄにより導体板１１上に所定の高さで支持される。放射素子１３ａ〜１３ｄは、放射状中心部の下側に設けられた給電点が給電素子（図示せず）を介して上記同軸コネクタに接続される。

また、放射素子１３ａ〜１６３の各終端近傍には、板状の短絡素子１５ａ〜１５ｄが導体板１１に対して垂直となるように設けられる。上記支持部材１４ａ〜１４ｄ及び短絡素子１５ａ〜１５ｄの高さは、約λ_Ｌ／１０〜λ_Ｌ／１６程度に設定される。更に、導体板１１には、四隅（放射素子１３ａ〜１３ｄの延長線上に位置する部位）に整合板１６ａ〜１６ｄが形成される。

図１６は、上記図１５に示した従来の広帯域無指向性アンテナの垂直偏波水平面指向性を示し、ａは１１０ＭＨｚ、ｂは２５０ＭＨｚ、ｃは４００ＭＨｚの周波数における指向性を示している。

上記従来の広帯域無指向性アンテナでは、低姿勢を可能としているが、水平面指向性の帯域内の偏差、特に２５０ＭＨｚ、４００ＭＨｚの周波数における偏差が５〜１０ｄＢと非常に大きくなっており、安定した無指向性が得られず、また比帯域についても十分な広帯域特性が得られないという問題がある。

特開２００８−２１９８５３号公報 特開２０１１−２３９０９４号公報 特開２００７−３３６２９６号公報

上記従来の広帯域無指向性アンテナにおいては、比帯域の多くの部分で水平面指向性の帯域内の偏差が５〜１０ｄＢと大きく、また、比帯域についても十分な広帯域特性が得られていない。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、低姿勢化を可能とすると共に水平面指向性の帯域内の偏差を小さくでき、且つ比帯域についても十分な広帯域特性が得られる広帯域無指向性アンテナを提供することを目的とする。

第１の発明に係る広帯域無指向性アンテナは、円形に形成された導体板と、前記導体板の下側中央部に設けられる給電端子と、前記導体板上に所定の高さで対向して設けられる中央に円形の空隙部を形成された円板状の円形素子部に、複数の空隙を放射状に等間隔に設けて形成した複数の放射状素子を有するアンテナ素子と、前記各放射状素子の外側先端であって隣接する前記複数の空隙から最も遠方の位置と前記導体板との間を短絡接続する短絡素子と、前記円形の空隙部に配設される円形の整合板と、前記整合板の下側に設けられた略円板状の誘電体と、前記誘電体の下側に上側円形部分が接して設けられ、下部先端が前記給電端子に接続される略円錐台形状の給電素子とを具備し、前記整合板の外周と前記放射状素子とを分離するリング状の隙間により、該整合板と該放射状素子との間を容量結合させるとともに、前記整合板と前記給電素子との間に設けた前記誘電体により、該整合板と給電素子との間を容量結合させることを特徴とする。

第２の発明は、前記第１の発明に係る広帯域無指向性アンテナにおいて、前記給電素子から前記各放射状素子までの距離一定に設定すると共に、前記給電素子から前記各短絡素子までの距離を一定に設定し、前記各放射状素子間及び前記各短絡素子間に給電される電流の位相差を無くしたことを特徴とする。

第３の発明は、前記第１又は第２の発明に係る広帯域無指向性アンテナにおいて、前記放射状素子は、少なくとも８方向以上の多方向に設けたことを特徴とする。

第４の発明は、前記第１の発明に係る広帯域無指向性アンテナにおいて、前記放射状素子を８方向に設けると共に、導体板及びアンテナ素子を八角形に形成したことを特徴とする。

本発明によれば、低姿勢化を可能とすると共に水平面指向性の帯域内の偏差を小さくでき、且つ比帯域についても十分な広帯域特性が得られる広帯域無指向性アンテナを提供することができる。

本発明の実施例１に係る広帯域無指向性アンテナの構成を示す斜視図である。 同実施例１に係る広帯域無指向性アンテナの平面図である。 同実施例１に係る広帯域無指向性アンテナの側面図である。 同実施例１における給電素子部分の斜視図である。 同実施例１に係る広帯域無指向性アンテナのＶＳＷＲ特性図である。 同実施例１に係る広帯域無指向性アンテナの垂直偏波水平面指向性を示す図である。 同実施例１に係る広帯域無指向性アンテナにおいて、放射素子及び短絡素子の本数を４本、８本、１６本に設定した場合のＶＳＷＲ特性を比較して示す図である。 同実施例１に係る広帯域無指向性アンテナにおいて、放射素子及び短絡素子の本数を４本、８本、１６本に設定した場合の垂直偏波水平面指向性を比較して示す図である。 同実施例１に係る広帯域無指向性アンテナにおいて、放射素子及び短絡素子の本数を４本、８本、１６本に設定した場合の垂直偏波垂直面指向性を比較して示す図である。 同実施例１に係る広帯域無指向性アンテナにおいて、第２の容量結合部を設けたときと設けなかったときのＶＳＷＲ特性を比較して示す図である。 同実施例１に係る広帯域無指向性アンテナにおいて、第２の容量結合部を設けたときと設けなかったときの垂直偏波水平面指向性を比較して示す図である。 同実施例１に係る広帯域無指向性アンテナにおいて、第２の容量結合部を設けたときと設けなかったときの垂直偏波垂直面指向性を比較して示す図である。 本発明の実施例２に係る広帯域無指向性アンテナの構成を示す斜視図である。 実施例１に係る広帯域無指向性アンテナのＶＳＷＲ特性と実施例２に係る広帯域無指向性アンテナのＶＳＷＲ特性を比較して示す図である。 従来の広帯域無指向性アンテナを示す斜視図である。 従来の広帯域無指向性アンテナの垂直偏波水平面指向性を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１に係る広帯域無指向性アンテナの構成を示す斜視図、図２は同広帯域無指向性アンテナの上面図、図３は同広帯域無指向性アンテナ側面図である。

図１〜図３において、２１は金属板により円形に形成された導体板（接地板）で、その直径Ｄ１は約０．７５λ_Ｌ以上に設定される。λ_Ｌは使用周波数帯域における最低周波数の波長を示している。上記導体板１１の下面中央部には、給電端子として例えばＮＪ型の同軸コネクタ２２が装着される。この同軸コネクタ２２には、図示しないが無線装置のアンテナ入力回路からの給電用同軸ケーブルが接続される。上記同軸コネクタ２２は、外導体２３及び中心導体２４を備え、外導体２３が導体板２１に電気的に接続される。また、中心導体２４は、導体板２１の中央部に設けられた透孔（図示せず）内を通り、導体板２１と絶縁した状態で上方に所定長さ（０〜数ｍｍ）突出して設けられる。

上記導体板２１の上側には、厚さが約１〜２ｍｍの導体板により形成されたアンテナ素子３０が所定の高さに設けられる。上記アンテナ素子３０は、直径Ｄ２が約０．７５λ_Ｌの円板状の円形素子部３１に複数例えば８つの空隙３２ａ〜３２ｈを放射状に等間隔で設け、８方向の放射状素子３３ａ〜３３ｈを形成している。また、円形素子部３１には、中央に円形の空隙部が設けられている。上記各放射状素子３３ａ〜３３ｈは、外側先端が終端部となっており、その終端中央と導体板２１との間に短絡素子３４ａ〜３４ｈが設けられる。この短絡素子３４ａ〜３４ｈの高さＨは、約０．０９λ_Ｌに設定される。

そして、上記円形素子部３１の中央に設けられた空隙部に導電性部材により形成した円形の整合板３５が配設される。この場合、整合板３５の直径を上記円形の空隙の直径より小さく設定し、整合板３５の外側にリング状の溝３６を形成し、各放射状素子３３ａ〜３３ｈと整合板３５との間を分離する。上記円形素子部３１と整合板３５とを同一平面上に設け、且つリング状の溝３６を介して対向配置することにより第１の容量結合部を構成し、放射状素子３３ａ〜３３ｈと整合板３５との間を容量結合させる。

また、整合板３５の下側には、円板状に形成された誘電体３７を介して給電素子３８が設けられる。給電素子３８は、図４に示すように略円錐台形状に形成され、下端よりも上端が拡幅して形成される。上記給電素子３８は、上側円形部分が整合板３５の下側面に接着剤等により接着され、下側先端が導体板１１の上部に導出した同軸コネクタ２２の中心導体２４に半田付け等により接続される。上記給電素子３８の上側円形部分の直径は、整合板３５の直径と略同じ値に設定される。上記のように整合板３５と給電素子３８とを誘電体３７を介して対向配置することにより第２の容量結合部を構成し、整合板３５と給電素子３８との間を容量結合させる。

上記円形素子部３１と整合板３５とを所定の間隔で対向配置して構成される第１の容量結合部、及び整合板３５と給電素子３８との間に誘電体３７を介在して構成される第２の容量結合部は、インピーダンス整合が適切となるように容量値が設定される。上記第１の容量結合部及び第２の容量結合部の容量は、例えば整合板３５の大きさや整合板３５の外周に形成されるリング状の溝３６の幅、あるいは誘電体３７の直径や厚さ、更には給電素子３８の上面の直径等によって任意に設定することが可能である。

上記のように円形の導体板２１に対向して設けられた円形素子部３１に複数例えば８つの空隙３２ａ〜３２ｈを放射状に等間隔で設け、８方向の放射状素子３３ａ〜３３ｈを形成し、各放射状素子３３ａ〜３３ｈの終端中央と導体板２１との間に短絡素子３４ａ〜３４ｈを配置することで、各放射状素子３３ａ〜３３ｈ間の間隔及び各短絡素子３４ａ〜３４ｈ間の間隔を従来の素子間隔より小さくすること、及び給電素子３８から円形素子部３１の外周部及び各短絡素子３４ａ〜３４ｈまでの距離を一定にすることで、各放射状素子３３ａ〜３３ｈ間と短絡素子３４ａ〜３４ｈ間に給電される電流の位相差を無くして、各放射状素子３３ａ〜３３ｈ及び各短絡素子３４ａ〜３４ｈから放射される電界の位相差を小さくし、比帯域１００％以上の帯域において水平面指向性利得の偏差１ｄＢ以内、全帯域においては水平面指向性利得の偏差２．５ｄＢ以内とすることができる。

また、円形素子部３１の中央に形成された円形の空隙部に円形の整合板３５を設けると共に、その外周にリング状の溝３６を形成し、各放射状素子３３ａ〜３３ｈと整合板３５との間を第１の容量結合部により容量結合させると共に、整合板３５の下側に誘電体３７を介して円錐台形状の給電素子３８を設け、整合板３５と給電素子３８との間を第２の容量結合部により容量結合させることで、２個所の容量成分を直列に設けてインピーダンス特性を向上させ、比帯域を１２５％まで広帯域化することができる。すなわち、第１の容量結合部のみを設けた場合、短絡素子の数を増やすほど広帯域性が失われ、特に低周波数域のＶＳＷＲ特性が悪化するので、この悪化した低周波数域のＶＳＷＲ特性を改善するために第２の容量結合部を設けている。

図５は上記実施例１に係る広帯域無指向性アンテナのＶＳＷＲ特性を示したもので、横軸に周波数（ＭＨｚ）をとり、縦軸にＶＳＷＲをとって示した。

図５の各マーカｍ１〜ｍ４点における周波数とＶＳＷＲの値は、
マーカｍ１点の周波数１１０．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：１．８９
マーカｍ２点の周波数２２５．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：１．１６
マーカｍ３点の周波数４００．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：１．４６
マーカｍ４点の周波数４７０．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：１．７８
となっている。

上記図５から明らかなように、周波数１１０ＭＨｚ〜４７０ＭＨｚの範囲でＶＳＷＲが２．０以下で、比帯域１２５％となり、非常に広い広帯域特性が得られる。この場合、比帯域は、
比帯域＝帯域幅／中心周波数×１００（％）
ここで、帯域幅＝最高周波数−最低周波数
中心周波数＝（最高周波数−最低周波数）／２
の式により求めることができる。

上記図５に示すＶＳＷＲ特性において、
帯域幅＝最高周波数−最低周波数＝４７０（ＭＨｚ）−１１０（ＭＨｚ）
＝３６０（ＭＨｚ）
中心周波数＝（最高周波数−最低周波数）／２
＝（４７０（ＭＨｚ）＋１１０（ＭＨｚ））／２
＝２９０（ＭＨｚ）
であるので、比帯域は、
比帯域＝３６０／２９０×１００（％）≒１２５（％）
となる。

図６（ａ）〜（ｃ）は、上記実施例１に係る広帯域無指向性アンテナの垂直偏波水平面指向性（θ＝９０°）を示し、（ａ）は１１０ＭＨｚ（実線）と２５０ＭＨｚ（破線）、（ｂ）は４００ＭＨｚ（実線）と５５０ＭＨｚ（破線）、（ｃ）は８００ＭＨｚ（実線）と１０００ＭＨｚ（破線）の特性を示している。

上記実施例１に係る広帯域無指向性アンテナでは、１１０〜３３０ＭＨｚの比帯域１００％の範囲では水平面指向性利得の偏差は殆ど無く、１ｄＢ以内とすることができる。また、８００ＭＨｚ、１０００ＭＨｚの高域の周波数帯域では、水平面指向性利得の偏差が増加しているものの偏差２．５以内となっている。

上記実施例１によれば、以上の説明から明らかなように非常に広い広帯域特性を得ることができると共に良好な無指向性とすることができ、１１０〜３３０ＭＨｚの比帯域１００％の範囲では水平面指向性利得の偏差を１ｄＢ以内、１１０〜４７０ＭＨｚの比帯域１２５％の範囲で水平面指向性利得の偏差を２．５ｄＢ以内とすることができる。

図７（ａ）は放射素子及び短絡素子の本数を４本に設定した場合のＶＳＷＲ特性、図７（ｂ）は放射素子及び短絡素子の本数を８本（実施例１）に設定した場合のＶＳＷＲ特性、図７（ｃ）は、放射素子及び短絡素子の本数を１６本に設定した場合のＶＳＷＲ特性を比較して示したものである。

図７の各マーカｍ１〜ｍ４点における周波数とＶＳＷＲの値は、
［（ａ）放射素子及び短絡素子の本数を４本に設定した場合］
マーカｍ１点の周波数１１０．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：４．５１
マーカｍ２点の周波数２２５．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：１．３４
マーカｍ３点の周波数４００．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：１．３１
マーカｍ４点の周波数４７０．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：１．７６
［（ｂ）放射素子及び短絡素子の本数を８本に設定した場合］
マーカｍ１点の周波数１１０．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：１．５９
マーカｍ２点の周波数２２５．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：１．６２
マーカｍ３点の周波数４００．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：１．７６
マーカｍ４点の周波数４７０．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：５．３２
［（ｃ）放射素子及び短絡素子の本数を１６本に設定した場合］
マーカｍ１点の周波数１１０．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：６６．５５
マーカｍ２点の周波数２２５．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：３．１０
マーカｍ３点の周波数４００．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：２．２３
マーカｍ４点の周波数４７０．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：３．１９
となっている。

放射素子及び短絡素子の本数を４本に設定した場合では、図７（ａ）に示すように高周波数域のＶＳＷＲ特性は良好であるが、低周波数域のＶＳＷＲ特性が１４０ＭＨｚ以下において急激に悪化している。

放射素子及び短絡素子の本数を８本に設定した場合では、図７（ｂ）に示すように高周波数域のＶＳＷＲ特性が若干悪化するが、低周波数域のＶＳＷＲ特性が改善され、１１０ＭＨｚまで２．０以下となっている。

放射素子及び短絡素子の本数を１６本に設定した場合では、図７（ｃ）に示すように全周波数域においてＶＳＷＲ特性が悪化している。

図８は、放射素子及び短絡素子の本数を４本、８本、１６本に設定した場合の垂直偏波水平面指向性を比較して示したものである。図８（ａ）は放射素子及び短絡素子の本数を４本に設定した場合、（ｂ）は放射素子及び短絡素子の本数を８本に設定した場合、（ｃ）は放射素子及び短絡素子の本数を１６本に設定した場合で、１１０ＭＨｚ（実線）及び２５０ＭＨｚ（破線）における指向性を示している。

また、図８（ｄ）は放射素子及び短絡素子の本数を４本に設定した場合、（ｅ）は放射素子及び短絡素子の本数を８本に設定した場合、（ｆ）は放射素子及び短絡素子の本数を１６本に設定した場合で、４００ＭＨｚ（実線）及び４７０ＭＨｚ（破線）における指向性を示している。

放射素子及び短絡素子の本数を８本、１６本に設定した場合では、１１０ＭＨｚ、２５０ＭＨｚ、４００ＭＨｚ、４７０ＭＨｚのいずれの周波数においても、水平面指向性の帯域内の偏差が少ない特性となっている。しかし、放射素子及び短絡素子の本数を４本に設定した場合では、高周波数域における水平面指向の偏差が大きく、特に４７０ＭＨｚの周波数における偏差が１０ｄＢ前後と大きくなっている。

図９は、放射素子及び短絡素子の本数を４本、８本、１６本に設定した場合の垂直偏波垂直面指向性を比較して示したものである。図９（ａ）は放射素子及び短絡素子の本数を４本に設定した場合、（ｂ）は放射素子及び短絡素子の本数を８本に設定した場合、（ｃ）は放射素子及び短絡素子の本数を１６本に設定した場合で、１１０ＭＨｚ（実線）及び２５０ＭＨｚ（破線）における指向性を示している。

また、図９（ｄ）は放射素子及び短絡素子の本数を４本に設定した場合、（ｅ）は放射素子及び短絡素子の本数を８本に設定した場合、（ｆ）は放射素子及び短絡素子の本数を１６本に設定した場合で、４００ＭＨｚ（実線）及び４７０ＭＨｚ（破線）における指向性を示している。

上記垂直面指向性は、周波数によって特性が変化するが、放射素子及び短絡素子の設定本数を変えてもほぼ同様の特性が得られている。

図１０（ａ）、（ｂ）は、上記実施例１に係る広帯域無指向性アンテナにおいて、第２の容量結合部を設けたときと設けなかったときのＶＳＷＲ特性を比較して示したものである。

図１０（ａ）は第２の容量結合部を設けたときのＶＳＷＲ特性を示し、図５に示した実施例１におけるＶＳＷＲ特性と同じである。

図１０（ｂ）は第２の容量結合部を設けなかったときのＶＳＷＲ特性を示し、各マーカｍ１〜ｍ４点における周波数とＶＳＷＲの値は、
マーカｍ１点の周波数１１０．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：３．８８
マーカｍ２点の周波数２２５．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：１．３１
マーカｍ３点の周波数４００．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：１．５０
マーカｍ４点の周波数４７０．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：２．５４
となっている。

第２の容量結合部を設けなかった場合は、１１０．００ＭＨｚの低周波数域におけるＶＳＷＲが３．８８、また、４７０．００ＭＨｚの高周波数域におけるＶＳＷＲが２．５４であり、低周波数域及び高周波数域でＶＳＷＲ特性が劣化している。

しかし、第２の容量結合部を設けた本実施例１に係る広帯域無指向性アンテナでは、１１０ＭＨｚの低周波数域におけるＶＳＷＲが１．８９、また、４７０ＭＨｚの高周波数域におけるＶＳＷＲが１．７８であり、低周波数域及び高周波数域でＶＳＷＲ特性が改善されている。

図１１は、上記のように第２の容量結合部を設けた場合と設けなかった場合の垂直偏波水平面指向性を比較して示したものである。

図１１の（ａ）は第２の容量結合部を設けた場合における周波数１１０ＭＨｚ（実線）と２５０ＭＨｚ（破線）の水平面指向性を示し、（ｂ）は第２の容量結合部を設けなかった場合における周波数１１０ＭＨｚ（実線）と２５０ＭＨｚ（破線）の水平面指向性を示している。

また、図１１の（ｃ）は第２の容量結合部を設けた場合における周波数４００ＭＨｚ（実線）と４７０ＭＨｚ（破線）の水平面指向性を示し、（ｄ）は第２の容量結合部を設けなかった場合における周波数４００ＭＨｚ（実線）と４７０ＭＨｚ（破線）の水平面指向性を示している。

１１０ＭＨｚと２５０ＭＨｚの低い周波数域では、第２の容量結合部の有無及び周波数による指向性の変化は殆ど無く、良好な無指向性が得られている。

４００ＭＨｚと４７０ＭＨｚの高い周波数域では、周波数が高くなるほど指向性に偏差を生じるが、４７０ＭＨｚの周波数でも２．５ｄＢ以内の偏差に収まっている。

図１２は、上記図１１と同様に第２の容量結合部を設けた場合と設けなかった場合の垂直偏波垂直面指向性を比較して示したものである。

図１２の（ａ）は第２の容量結合部を設けた場合における周波数１１０ＭＨｚ（実線）と２５０ＭＨｚ（破線）の垂直面指向性を示し、（ｂ）は第２の容量結合部を設けなかった場合における周波数１１０ＭＨｚ（実線）と２５０ＭＨｚ（破線）の垂直面指向性を示している。

また、図１２の（ｃ）は第２の容量結合部を設けた場合における周波数４００ＭＨｚ（実線）と４７０ＭＨｚ（破線）の垂直面指向性を示し、（ｄ）は第２の容量結合部を設けなかった場合における周波数４００ＭＨｚ（実線）と４７０ＭＨｚ（破線）の垂直面指向性を示している。

上記垂直面指向性は、周波数によって特性が変化するが、第２の容量結合部の有無による特性の変化は殆どない。

次に本発明の実施例２について、図１３を参照して説明する。

図１３は本発明の実施例２に係る広帯域無指向性アンテナの構成を示す斜視図である。この実施例２に係る広帯域無指向性アンテナは、図１に示した実施例１に係る広帯域無指向性アンテナにおいて、導体板２１及びアンテナ素子３０を放射状素子３３ａ〜３３ｈ及び短絡素子３４ａ〜３４ｈに合わせて多角形に形成したものである。この場合の例では、放射状素子３３ａ〜３３ｈ及び短絡素子３４ａ〜３４ｈに合わせて八角形の導体板２１Ａを使用すると共に、アンテナ素子３０を八角形状の八角形素子部３１Ａにより構成している。その他は実施例１に示した広帯域無指向性アンテナと同様の構成であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図１４（ａ）は実施例１に係る広帯域無指向性アンテナ、すなわち導体板及びアンテナ素子を円形に形成した場合のＶＳＷＲ特性、（ｂ）は実施例２に係る広帯域無指向性アンテナ、すなわち導体板及びアンテナ素子を八角形に形成した場合のＶＳＷＲ特性を比較して示したものである。

図１４（ａ）は実施例１に係る広帯域無指向性アンテナのＶＳＷＲ特性を示し、図５及び図１０（ａ）に示したＶＳＷＲ特性と同じである。

図１４（ｂ）は実施例２に係る広帯域無指向性アンテナのＶＳＷＲ特性を示し、各マーカｍ１〜ｍ４点における周波数とＶＳＷＲの値は、
マーカｍ１点の周波数１１０．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：２．０４
マーカｍ２点の周波数２２５．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：１．１９
マーカｍ３点の周波数４００．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：１．２３
マーカｍ４点の周波数４７０．００ＭＨｚ、ＶＳＷＲ：１．８３
となっている。

上記のように実施例２に示した広帯域無指向性アンテナにおいても、実施例１の場合とほぼ同様のＶＳＷＲ特性が得られる。

また、実施例２に係る広帯域無指向性アンテナは、図示しないが、実施例１に係る広帯域無指向性アンテナと同等の垂直偏波水平面指向性、及び垂直偏波垂直面指向性を得ることができる。

なお、上記実施例１、２では、アンテナ素子３０に８つの空隙３２ａ〜３２ｈを放射状に等間隔で設け、８方向の放射状素子３３ａ〜３３ｈを形成した場合について示したが、更に多数の放射状素子を形成しても良いことは勿論である。

また、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。

２１、２１Ａ…導体板、２２…同軸コネクタ、２３…外導体、２４…中心導体、３０…アンテナ素子、３１…円形素子部、３１Ａ…八角形素子部、３２ａ〜３２ｈ…空隙、３３ａ〜３３ｈ…放射状素子、３４ａ〜３４ｈ…短絡素子、３５…整合板、３６…溝、３７…誘電体、３８…給電素子。

Claims (6)

1. 円形に形成された導体板と、前記導体板の下側中央部に設けられる給電端子と、前記導体板上に所定の高さで該導電板と対向して設けられる、中央に円形の空隙部が形成された円板状の円形素子部に、複数の空隙を放射状に等間隔に設けることにより形成された複数の放射状素子を有するアンテナ素子と、前記各放射状素子の外側先端であって隣接する前記複数の空隙から最も遠方の位置と前記導体板との間を短絡接続する短絡素子と、前記円形の空隙部に配設される円形の整合板と、前記整合板の下側に設けられた略円板状の誘電体と、前記誘電体の下側に上側円形部分が接して設けられ、下部先端が前記給電端子に接続される略円錐台形状の給電素子とを具備し、
   前記整合板の外周と前記各放射状素子とを分離するリング状の隙間により、該整合板と該放射状素子との間を容量結合させるとともに、前記整合板と前記給電素子との間に設けた前記誘電体により、該整合板と給電素子との間を容量結合させることを特徴とする広帯域無指向性アンテナ。
2. 前記給電素子から前記各放射状素子までの距離を一定に設定すると共に、前記給電素子から前記各短絡素子までの距離を一定に設定し、前記各放射状素子間及び前記各短絡素子間に給電される電流の位相差を無くしたことを特徴とする請求項１に記載の広帯域無指向性アンテナ。
3. 前記放射状素子は、８方向に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の広帯域無指向性アンテナ。
4. 請求項１に記載の広帯域無指向性アンテナにおいて、前記放射状素子を８方向に設けると共に、導体板及びアンテナ素子を八角形に形成したことを特徴とする広帯域無指向性アンテナ。
5. 前記整合板の直径は前記円形の空隙部の直径より小さく設定され、前記整合板は前記円形素子部と同一平面上に設けられ、前記複数の空隙は略扇形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の広帯域無指向性アンテナ。
6. 請求項１に記載の広帯域無指向性アンテナにおいて、前記放射状素子を多方向に設けると共に、導体板及びアンテナ素子を多角形に形成したことを特徴とする広帯域無指向性アンテナ。

Images