JP5690707B2 - Antenna and communication system - Google Patents
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Description
本発明は、漏洩同軸ケーブルを用いたアンテナ及び通信システムに関する。 The present invention relates to an antenna and a communication system using a leaky coaxial cable.
漏洩同軸ケーブル(LCX)は、通常の同軸ケーブルの外部導体に複数のスロットが設けられたものである。このようなスロットを通じて、ケーブル内部の電磁波信号を外部に放射したり、ケーブル外部の電磁波信号をケーブル内部に取り込むことができる。即ち、LCXはケーブル型アンテナであり、特殊な細長い送受信アンテナと言える。 A leaky coaxial cable (LCX) is one in which a plurality of slots are provided in the outer conductor of a normal coaxial cable. Through such a slot, an electromagnetic wave signal inside the cable can be emitted to the outside, or an electromagnetic wave signal outside the cable can be taken into the cable. That is, LCX is a cable type antenna and can be said to be a special long and narrow transmitting / receiving antenna.
ジグザグ配列のスロットを有するLCXからの電磁波の放射モードには、電界が円周方向及び軸方向のEφ偏波及びEz偏波がある。Eφ偏波及びEz偏波の放射角度は、使用周波数、スロットのピッチ、及び内部導体と外部導体間の絶縁体の比誘電率から定められる(非特許文献1参照)。 The radiation modes of the electromagnetic wave from the LCX having the zigzag slots include Eφ polarization and Ez polarization in the circumferential direction and the axial direction of the electric field. The radiation angles of the Eφ polarization and the Ez polarization are determined from the operating frequency, the slot pitch, and the relative dielectric constant of the insulator between the inner conductor and the outer conductor (see Non-Patent Document 1).
従来のLCXでは、放射電磁波の強度の安定性を確保するため、Eφ偏波単一となる放射モードが採用される。この場合、Eφ偏波の放射角度がLCXの終端部に向かう方向に対して負、即ち給電側に向くバックファイア型アンテナとして使用されることが多い。そのため、LCXの終端近傍はEφ偏波に対して死角となる。LCXを通信対象領域に合わせて設置すると、LCX終端部に通信不可能領域が形成されてしまう。 In the conventional LCX, a radiation mode having a single Eφ polarization is adopted in order to ensure the stability of the intensity of the radiated electromagnetic wave. In this case, it is often used as a backfire antenna in which the radiation angle of Eφ polarized wave is negative with respect to the direction toward the end of the LCX, that is, toward the feeding side. Therefore, the vicinity of the end of LCX is a blind spot with respect to the Eφ polarized wave. If the LCX is installed in accordance with the communication target area, an incommunicable area is formed at the LCX terminal portion.
1対のLCXのそれぞれの給電側の部分を重ね合わせることにより、通信対象領域内での通信不可能領域の発生を防止する方法が提案されている(特許文献1参照)。提案された方法は、Eφ偏波の放射角度がLCXの終端部に向かう方向に対して正、即ち終端部に向くエンドファイア型アンテナには有効である。しかし、バックファイア型アンテナでは、終端部において通信不可能領域が発生してしまう。 There has been proposed a method for preventing the occurrence of a non-communicable area within the communication target area by superimposing the power supply side portions of a pair of LCXs (see Patent Document 1). The proposed method is effective for an endfire type antenna in which the radiation angle of the Eφ polarized wave is positive with respect to the direction toward the end of the LCX, that is, toward the end. However, in the backfire type antenna, a communication impossible area occurs at the terminal end.
上述のように、バックファイア型LCXでは、終端部において通信不可能領域が発生してしまう。通信不可能領域発生に対する対策として、通信対象領域を越えてLCXを軸方向に延長すること、あるいは、通信対象領域内でLCXの延長した部分を曲げることにより、通信可能領域を確保することが可能である。しかし、余分な長さのLCXや、LCXを曲げる工程等が必要となり、コストの増加を招いてしまう。 As described above, in the backfire-type LCX, an incommunicable region occurs at the terminal end. As measures against the incommunicable area occurrence, it is possible to secure the communicable area by extending the LCX in the axial direction beyond the communicable area or bending the extended part of the LCX within the communicable area. It is. However, an extra length of LCX, a step of bending the LCX, and the like are required, resulting in an increase in cost.
また、Eφ偏波の放射角度をLCXの略半径方向にできれば、通信不可能領域は生じないことになる。しかし、放射角度が半径方向に相当する場合は共振状態となるため、LCX内の反射電力が増大して電圧定在波比が悪化してしまう。 In addition, if the radiation angle of the Eφ polarized wave can be set in the substantially radial direction of the LCX, no communication impossible area will occur. However, when the radiation angle corresponds to the radial direction, the resonance state is reached, and the reflected power in the LCX increases and the voltage standing wave ratio deteriorates.
上記問題点を鑑み、本発明の目的は、通信対象領域内での通信不可能領域の発生を防止することが可能なアンテナ及び通信システムを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an antenna and a communication system capable of preventing the occurrence of a non-communication area within a communication target area.
本発明の一態様によれば、信号が供給される一端から他端に向かう軸方向に延伸する中心導体、中心導体を覆う絶縁体、絶縁体を挟んで中心導体を覆う外部導体を有し、軸方向に沿って外部導体に一定のピッチで複数の第1スロット及び複数の第2スロットが設けられた漏洩同軸ケーブルと、他端に接続され、漏洩同軸ケーブルの特性インピーダンスで終端し、外部導体に接続された外装導体を有する終端器とを備え、軸方向に平行な面において、漏洩同軸ケーブルの法線に対して一端側に傾いた放射角で複数の第1及び第2スロットから、電界が漏洩同軸ケーブルの円周方向の成分である第1偏波だけが放射され、且つ、法線方向に外装導体から、電界が軸方向の成分である第2偏波が放射されるように、ピッチが信号の自由空間波長及び絶縁体の比誘電率で規定されるアンテナが提供される。 According to one aspect of the present invention, a central conductor extending in the axial direction from one end to the other end to which a signal is supplied, an insulator covering the central conductor, and an outer conductor covering the central conductor with the insulator interposed therebetween, A leaky coaxial cable in which a plurality of first slots and a plurality of second slots are provided at a constant pitch on the outer conductor along the axial direction, and connected to the other end, terminated with the characteristic impedance of the leaky coaxial cable, and the outer conductor And a terminator having an outer conductor connected to the plurality of first and second slots at a radiation angle inclined to one end with respect to the normal line of the leaky coaxial cable in a plane parallel to the axial direction. So that only the first polarization, which is the circumferential component of the leaky coaxial cable, is radiated, and the second polarization, whose electric field is the axial component, is radiated from the exterior conductor in the normal direction. The pitch is the free space wavelength of the signal and Antenna is provided which is defined by the dielectric constant of the rim body.
本発明の他の態様によれば、高周波信号を発生する給電部と、給電部に接続された一端から他端に向かう軸方向に延伸する中心導体、中心導体を覆う絶縁体、絶縁体の外周を覆う外部導体を有し、軸方向に沿って外部導体に一定のピッチで複数の第1スロット及び複数の第2スロットが設けられた漏洩同軸ケーブルと、他端に接続され、漏洩同軸ケーブルの特性インピーダンスで終端し、外部導体に接続された外装導体を有する終端器とを備え、軸方向に平行な面において、漏洩同軸ケーブルの法線に対して一端側に傾いた放射角で複数の第1及び第2スロットから、電界が漏洩同軸ケーブルの円周方向の成分である第1偏波だけが放射され、且つ、法線方向に外装導体から、電界が軸方向の成分である第2偏波が放射されるように、ピッチが信号の自由空間波長及び絶縁体の比誘電率で規定された送信アンテナと、第1及び第2偏波を受信する受信アンテナとを備える通信システムが提供される。 According to another aspect of the present invention, a power feeding unit that generates a high-frequency signal, a center conductor that extends in the axial direction from one end to the other end connected to the power feeding unit, an insulator that covers the center conductor, and an outer periphery of the insulator A leaky coaxial cable having a plurality of first slots and a plurality of second slots provided at a constant pitch in the outer conductor along the axial direction, and connected to the other end of the leaky coaxial cable. And a terminator having an outer conductor connected to the outer conductor and having a radiation angle inclined to one end side with respect to the normal line of the leaky coaxial cable in a plane parallel to the axial direction. From the first and second slots, only the first polarization whose electric field is the circumferential component of the leaky coaxial cable is radiated, and the second polarization whose electric field is the axial component from the outer conductor in the normal direction. Pitch so that the waves are radiated A transmitting antenna which is defined by the dielectric constant of the free space wavelength and the insulator of the signal, the communication system comprising a receiving antenna for receiving the first and second polarization is provided.
本発明によれば、通信対象領域内での通信不可能領域の発生を防止することが可能なアンテナ及び通信システムを提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the antenna and communication system which can prevent generation | occurrence | production of the communication impossible area | region within a communication object area | region.
以下図面を参照して、本発明の形態について説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号が付してある。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
又、以下に示す本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 The following embodiments of the present invention exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention. The technical idea of the present invention is based on the material and shape of component parts. The structure, arrangement, etc. are not specified below. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope described in the claims.
本発明の実施の形態に係るアンテナ1は、図1に示すように、LCX3及び終端器5を備える。アンテナ1を送信アンテナとして用いる場合、LCX3の一端には、同軸ケーブル等のアプローチケーブル9を介して給電部7が接続される。LCX3の他端には、終端器5が接続される。終端器5は、不要な反射が発生しないように、LCX3の特性インピーダンスと同じ抵抗値の終端抵抗である。終端器5の外装導体は、外部導体14に接続される。LCX3の軸方向に平行な面において、LCX3からの放射波Rの放射角をθとする。放射角θが正のとき、放射波Rは、LCX3の法線に対して終端器5側に放射される。放射角θが負のとき、放射波Rは、LCX3の法線に対して終端器5の反対側に放射される。
The
LCX3は、図2に示すように、中心導体10、絶縁体12、外部導体14、及びシース16を有する。中心導体10は、給電部7から高周波信号が供給される一端から他端に向かう軸方向に延伸する。絶縁体12は、中心導体10を覆うように設けられる。外部導体14は、絶縁体12を挟んで中心導体10を覆うように設けられる。シース16は、外部導体14の外周を覆うように設けられる。
As shown in FIG. 2, the
図2及び図3に示すように、外部導体14には、LCX3の軸(z軸)方向に沿って複数の第1スロット18a及び複数の第2スロット18bがジグザグ状に設けられる。第1及び第2スロット18a、18bは、それぞれ一定のピッチPで設けられる。第2スロット18bは、第1スロット18aに対してピッチPの1/2の間隔で設けられる。第1スロット18aは、z軸方向に対して第1角度αで傾けて配置される。第2スロット18bは、z軸方向に対して第2角度βで傾けて配置される。第1及び第2角度α、βは互いに補角をなす。
As illustrated in FIGS. 2 and 3, the
例えば、LCX3には、直径2mmの銅製の中心導体10、直径5mmで比誘電率εrが約1.5の発泡ポリエチレン製の絶縁体12、銅製の外部導体14、及び難燃ポリエチレン製のシース16が用いられる。LCX3の特性インピーダンスは50Ωである。LCX3の他端に50Ωの終端器5を接続してアンテナ1とする。アンテナ1の長さは、約1mとする。
For example, the
第1及び第2スロット18a、18bのピッチPは80mmである。図1に示した給電部7から周波数が2.4GHzの高周波信号を供給すると、LCX3に設けた第1及び第2スロット18a、18bから放射角θが−20度で、電界が円周方向のEφ偏波が放射波Rとして放射される。即ち、アンテナ1は、バックファイア型アンテナとして動作する。なお、LCX3からは、電界がz軸方向のEz偏波は放射されない。また、アンテナ1から約1.5m離れた位置での放射波Rの放射強度が約60dBとなるように第1及び第2スロット18a、18bの長さ、幅、及び第1及び第2角度α、βを設定する。
The pitch P of the first and
図4に示すように、長さが約1mのアンテナ1を電波暗室30の床面に設置して、放射強度分布の測定を実施した。電波暗室30内において、LCX3の軸方向をz、LCX3の円周方向をφ、高さ方向をxとする。アンテナ1の一端〜他端がz=1m〜2mに位置するように配置する。電波暗室30の外に設けた給電部7が、アプローチケーブル9を介してアンテナ1の一端に接続される。受信アンテナ20として、例えば半波長標準ダイポールアンテナをアンテナ1の真上に配置する。受信アンテナ20はアプローチケーブル22を介して、電波暗室30の外に設けた受信部24に接続される。
As shown in FIG. 4, the
給電部7から、アンテナ1の一端に周波数が2.4GHzで入力電力Ptの信号が供給され、アンテナ1からの放射波が受信アンテナ20で受信される。受信部24で放射波の受信電力Prが検出される。放射強度Lcは、次式で計算される。
A signal having a frequency of 2.4 GHz and an input power Pt is supplied from the
Lc = 10log(Pt/Pr) (dB) ・・・(1)
上述のように、図4に示したアンテナ1は、放射角θが−20度のバックファイア型アンテナである。そのため、図5に示すように、アンテナ1の真上の通信対象領域CTに対して、Eφ偏波の放射波Rφが伝搬する通信可能領域Caは、アンテナ1の一端側にずれる。その結果、終端器5の真上の近傍には、放射波Rφが伝搬しない通信不可能領域Ncが発生する。
Lc = 10 log (Pt / Pr) (dB) (1)
As described above, the
図6に、受信アンテナ20の高さ(x)を0.25m〜1.5mの範囲、位置(z)を0〜5mの範囲で変化させて、放射強度Lcの分布を測定した結果を示す。Eφ偏波に対して測定した放射強度Lcφは、図6に示すように、LCX3側に放射波Rφの放射角θで傾いた分布となり、終端器5の上方ではEφ偏波の放射は弱い。一方、Ez偏波に対して測定した放射強度Lczは、図6に示すように、終端器5の上方に偏在した分布となる。即ち、LCX3側ではEφ偏波が優勢であり、終端器5側ではEz偏波が優勢である。放射強度LcφとLczは、ほぼ同じ強度である。
FIG. 6 shows the result of measuring the distribution of the radiation intensity Lc while changing the height (x) of the receiving
このように、Eφ偏波の放射波を用いる従来の通信システムでは通信不可能領域となる終端器5側では、Ez偏波の放射波が強く分布していることが確認された。したがって、実施の形態に係る通信システムでは、図7に示すように、アンテナ1の上方の通信対象領域CTにおいて、互いに直交するEφ偏波(第1偏波)及びEz偏波(第2偏波)のそれぞれに対応する受信アンテナ20a、20bをLCX3側及び終端器5側に設置する。例えば、受信アンテナ20aとしてEφ偏波が受信可能となる方向に向けた半波長標準ダイポールアンテナを用い、受信アンテナ20bとしてEz偏波が受信可能となる方向に向けた半波長標準ダイポールアンテナを用いる。その結果、通信対象領域CT内での通信不可能領域の発生を防止することができる。
As described above, it was confirmed that the Ez-polarized radiated wave is strongly distributed on the side of the
なお、上述の説明では、互いに直交する第1及び第2偏波のそれぞれに対応する受信アンテナ20a、20bを用いている。しかし、アンテナ1からの放射波を移動体で受信する場合、Eφ偏波及びEz偏波が同時に受信可能なアンテナが望ましい。例えば、移動体に搭載する受信アンテナ20として、クロスダイポールアンテナ、円偏波平面アンテナ、円偏波双ループアンテナ、ヘリカルアンテナ、スパイラルアンテナ等を用いればよい。
In the above description, the receiving
終端器5からEz偏波を放射させるためには、第1及び第2スロット18a、18bのピッチPが次式で示される関係を満たす必要がある。
In order to radiate Ez polarized light from the
(εr)1/2 < λ/P < 1+(εr)1/2 ・・・(2)
ここで、λは高周波信号の自由空間波長、εrは絶縁体12の比誘電率である。λ/P=(εr)1/2では、放射角は0となるが、共振条件となりアンテナ特性が悪化する。また、λ/P>1+(εr)1/2では、アンテナ1からの放射波が得られない。
(Εr) 1/2 <λ / P <1+ (εr) 1/2 (2)
Here, λ is the free space wavelength of the high-frequency signal, and εr is the relative dielectric constant of the
なお、式(2)の条件では、放射角θは0〜−90度の範囲となる。放射角θが0に近いと、Eφ偏波の放射強度Lcφの分布の傾きは小さくなる。一方、Ez偏波の放射強度Lczは、放射角θが−90度に近いほど強くなる。通信対象領域CT内での通信不可能領域の発生を抑制し、且つEφ偏波及びEz偏波の放射強度Lcφ、Lczを確保するためには、放射角θは、−5度〜−45度の範囲が望ましい。放射角θが−5度〜−45度の範囲であれば、
0.1+(εr)1/2 ≦ λ/P ≦ 0.7+(εr)1/2 ・・・(3)
となる。即ち、放射角θが−5度未満であれば、Ez偏波の放射強度Lczが弱く、放射角θが−45度を超えれば、Eφ偏波の放射強度Lcφ分布の傾きが大きくなってしまう。
Note that, under the condition of Expression (2), the radiation angle θ is in the range of 0 to −90 degrees. When the radiation angle θ is close to 0, the slope of the distribution of the radiation intensity Lcφ of the Eφ polarization becomes small. On the other hand, the radiation intensity Lcz of Ez polarized waves becomes stronger as the radiation angle θ is closer to −90 degrees. In order to suppress the occurrence of an incommunicable region in the communication target region CT and to secure the radiation intensity Lcφ and Lcz of Eφ polarization and Ez polarization, the radiation angle θ is −5 degrees to −45 degrees. A range of is desirable. If the radiation angle θ is in the range of −5 degrees to −45 degrees,
0.1+ (εr) 1/2 ≦ λ / P ≦ 0.7 + (εr) 1/2 (3)
It becomes. That is, if the radiation angle θ is less than −5 degrees, the radiation intensity Lcz of the Ez polarization is weak, and if the radiation angle θ exceeds −45 degrees, the slope of the radiation intensity Lcφ distribution of the Eφ polarization increases. .
例えば、通信対象領域が2箇所に離れて存在する場合、一方にLCXを配置し、他方に終端器を配置して、通信可能領域を確保することが可能である。図8に示すように、アンテナ1aは、LCX3、LCX3とコネクタ42で接続された他の同軸ケーブル40、及び汎用同軸ケーブルを終端する終端器を備える。同軸ケーブル40としては、汎用同軸ケーブル等を用いればよい。LCXに較べて汎用同軸ケーブルは安価であり、配設も簡便に行うことができる。
For example, when there are two communication target areas apart from each other, an LCX can be arranged on one side and a terminator can be arranged on the other side to ensure a communicable area. As shown in FIG. 8, the
図9に、長さ1mの同軸ケーブル40を接続して、図4に示した電波暗室30で放射強度分布の測定を実施した結果を示す。図9に示すように、アンテナ1aのLCX3からEφ偏波が放射され、同軸ケーブル40で延長された終端器5からはEz偏波が放射されていることが確認される。同軸ケーブル40による信号の減衰量は約0.5dB/mであり、Ez偏波の強度の低減は僅かであり問題とならない。
FIG. 9 shows the result of measuring the radiation intensity distribution in the
上述のように、実施の形態に係るアンテナ1では、LCX3の外部導体14に接続された終端器5の外装導体から、Ez偏波が放射される。Ez偏波の放射方向は外装導体の形状により変化する。例えば、終端器5の端面側に軸方向に延びる細長い導体を設けると、Ez偏波の放射波軸方向に向かって強く分布する。Ez偏波の放射を終端器5の半径方向に分布させたい場合は、軸方向に垂直な断面を有する終端器5の外部導体を用いることが望ましい。また、図10は、LCX3側から端面側に略同じ径の終端器5、及び、LCX3側より端面側の径が大きい終端器5aを用いた場合のEz偏波の放射強度Lcz=60dBの分布を測定した結果である。図10に示すように、終端器5の分布Fは、半径方向に等法的である。一方、終端器5aの分布Faは、半径方向からLCX3側にシフトする。したがって、アンテナ1の終端側でのEφ偏波及びEz偏波の放射強度の分布の重なりが強くなり、通信対象領域内での安定な通信が可能となる。
As described above, in the
(その他の実施の形態)
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者にはさまざまな代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係わる発明特定事項によってのみ定められるものである。
(Other embodiments)
Although the embodiments of the present invention have been described as described above, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
1…アンテナ
3…漏洩同軸ケーブル(LCX)
5…終端器
7…給電部
10…中心導体
12…絶縁体
14…外部導体
16…シース
18a…第1スロット
18b…第2スロット
20…受信アンテナ
24…受信部
40…同軸ケーブル
42…コネクタ
1 ...
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記他端に接続され、前記漏洩同軸ケーブルの特性インピーダンスで終端し、前記外部導体に接続された外装導体を有する終端器とを備え、
前記軸方向に平行な面において、前記漏洩同軸ケーブルの法線に対して前記一端側に傾いた放射角で前記複数の第1及び第2スロットから、電界が前記漏洩同軸ケーブルの円周方向の成分である第1偏波だけが放射され、且つ、前記法線方向に前記外装導体から、電界が前記軸方向の成分である第2偏波が放射されるように、前記ピッチが前記信号の自由空間波長及び前記絶縁体の比誘電率で規定され、
前記ピッチが、前記ピッチをP、前記信号の自由空間波長をλ、前記絶縁体の比誘電率をεrとして、
(εr)1/2 < λ/P < 1+(εr)1/2
の関係を満たすことを特徴とするアンテナ。 A central conductor extending in an axial direction from one end to the other end to which a signal is supplied, an insulator covering the central conductor, and an outer conductor covering the central conductor with the insulator interposed therebetween, along the axial direction A leaky coaxial cable provided with a plurality of first slots and a plurality of second slots at a constant pitch in the outer conductor;
A terminator connected to the other end, terminated with a characteristic impedance of the leaky coaxial cable, and having an outer conductor connected to the outer conductor;
In a plane parallel to the axial direction, an electric field is generated in the circumferential direction of the leaky coaxial cable from the plurality of first and second slots at a radiation angle inclined toward the one end side with respect to the normal line of the leaky coaxial cable. Only the first polarization, which is a component, is radiated, and the pitch is the signal of the signal so that the second polarization, which is an axial component, is radiated from the exterior conductor in the normal direction. It is defined by the free space wavelength and the dielectric constant of the insulator ,
The pitch is P, the free space wavelength of the signal is λ, and the dielectric constant of the insulator is εr.
(Εr) 1/2 <λ / P <1+ (εr) 1/2
An antenna characterized by satisfying the above relationship.
前記他端に接続され、前記漏洩同軸ケーブルの特性インピーダンスで終端し、前記外部導体に接続された外装導体を有する終端器とを備え、
前記軸方向に平行な面において、前記漏洩同軸ケーブルの法線に対して前記一端側に傾いた放射角で前記複数の第1及び第2スロットから、電界が前記漏洩同軸ケーブルの円周方向の成分である第1偏波だけが放射され、且つ、前記法線方向に前記外装導体から、電界が前記軸方向の成分である第2偏波が放射されるように、前記ピッチが前記信号の自由空間波長及び前記絶縁体の比誘電率で規定され、
前記ピッチが、前記ピッチをP、前記信号の自由空間波長をλ、前記絶縁体の比誘電率をεrとして、
0.1+(εr)1/2 < λ/P < 0.7+(εr)1/2
の関係を満たすことを特徴とするアンテナ。 A central conductor extending in an axial direction from one end to the other end to which a signal is supplied, an insulator covering the central conductor, and an outer conductor covering the central conductor with the insulator interposed therebetween, along the axial direction A leaky coaxial cable provided with a plurality of first slots and a plurality of second slots at a constant pitch in the outer conductor;
A terminator connected to the other end, terminated with a characteristic impedance of the leaky coaxial cable, and having an outer conductor connected to the outer conductor;
In a plane parallel to the axial direction, an electric field is generated in the circumferential direction of the leaky coaxial cable from the plurality of first and second slots at a radiation angle inclined toward the one end side with respect to the normal line of the leaky coaxial cable. Only the first polarization, which is a component, is radiated, and the pitch is the signal of the signal so that the second polarization, which is an axial component, is radiated from the exterior conductor in the normal direction. It is defined by the free space wavelength and the dielectric constant of the insulator ,
The pitch is P, the free space wavelength of the signal is λ, and the dielectric constant of the insulator is εr.
0.1+ (εr) 1/2 <λ / P <0.7+ (εr) 1/2
An antenna characterized by satisfying the above relationship.
前記軸方向に対する前記複数の第1スロットのそれぞれの傾きが、第1角度で、前記軸方向に対する前記複数の第2スロットのそれぞれの傾きが、前記第1角度と補角となる第2角度であることを特徴とする請求項1または2に記載のアンテナ。 Each of the plurality of second slots is provided at a pitch that is ½ of the pitch with respect to each of the plurality of first slots,
Each inclination of the plurality of first slots with respect to the axial direction is a first angle, and each inclination of the plurality of second slots with respect to the axial direction is a second angle that is complementary to the first angle. antenna according to claim 1 or 2, characterized in that.
前記給電部に接続された一端から他端に向かう軸方向に延伸する中心導体、前記中心導体を覆う絶縁体、前記絶縁体の外周を覆う外部導体を有し、前記軸方向に沿って前記外部導体に一定のピッチで複数の第1スロット及び複数の第2スロットが設けられた漏洩同軸ケーブルと、前記他端に接続され、前記漏洩同軸ケーブルの特性インピーダンスで終端し、前記外部導体に接続された外装導体を有する終端器とを備え、前記軸方向に平行な面において、前記漏洩同軸ケーブルの法線に対して前記一端側に傾いた放射角で前記複数の第1及び第2スロットから、電界が前記漏洩同軸ケーブルの円周方向の成分である第1偏波だけが放射され、且つ、前記法線方向に前記外装導体から、電界が前記軸方向の成分である第2偏波が放射されるように、前記ピッチが前記信号の自由空間波長及び前記絶縁体の比誘電率で規定された送信アンテナと、
前記第1及び第2偏波を受信する受信アンテナとを備え、
前記ピッチが、前記ピッチをP、前記信号の自由空間波長をλ、前記絶縁体の比誘電率をεrとして、
(εr)1/2 < λ/P < 1+(εr)1/2
の関係を満たすことを特徴とする通信システム。 A power feeding unit for generating a high-frequency signal;
A central conductor extending in an axial direction from one end to the other end connected to the power supply unit; an insulator covering the central conductor; an outer conductor covering an outer periphery of the insulator; and the external along the axial direction A leaky coaxial cable having a plurality of first slots and a plurality of second slots provided on a conductor at a constant pitch, connected to the other end, terminated with a characteristic impedance of the leaky coaxial cable, and connected to the outer conductor A terminating device having an outer conductor, and in a plane parallel to the axial direction, from the plurality of first and second slots at a radiation angle inclined toward the one end side with respect to a normal line of the leaky coaxial cable, Only the first polarization whose electric field is a component in the circumferential direction of the leaky coaxial cable is radiated, and the second polarization whose electric field is a component in the axial direction is radiated from the outer conductor in the normal direction. To be A transmitting antenna, wherein the pitch is defined by the dielectric constant of the free space wavelength and the insulator of said signal,
A receiving antenna for receiving the first and second polarized waves ;
The pitch is P, the free space wavelength of the signal is λ, and the dielectric constant of the insulator is εr.
(Εr) 1/2 <λ / P <1+ (εr) 1/2
A communication system characterized by satisfying the above relationship.
前記給電部に接続された一端から他端に向かう軸方向に延伸する中心導体、前記中心導体を覆う絶縁体、前記絶縁体の外周を覆う外部導体を有し、前記軸方向に沿って前記外部導体に一定のピッチで複数の第1スロット及び複数の第2スロットが設けられた漏洩同軸ケーブルと、前記他端に接続され、前記漏洩同軸ケーブルの特性インピーダンスで終端し、前記外部導体に接続された外装導体を有する終端器とを備え、前記軸方向に平行な面において、前記漏洩同軸ケーブルの法線に対して前記一端側に傾いた放射角で前記複数の第1及び第2スロットから、電界が前記漏洩同軸ケーブルの円周方向の成分である第1偏波だけが放射され、且つ、前記法線方向に前記外装導体から、電界が前記軸方向の成分である第2偏波が放射されるように、前記ピッチが前記信号の自由空間波長及び前記絶縁体の比誘電率で規定された送信アンテナと、
前記第1及び第2偏波を受信する受信アンテナとを備え、
前記ピッチが、前記ピッチをP、前記信号の自由空間波長をλ、前記絶縁体の比誘電率をεrとして、
0.1+(εr)1/2 < λ/P < 0.7+(εr)1/2
の関係を満たすことを特徴とする通信システム。 A power feeding unit for generating a high-frequency signal;
A central conductor extending in an axial direction from one end to the other end connected to the power supply unit; an insulator covering the central conductor; an outer conductor covering an outer periphery of the insulator; and the external along the axial direction A leaky coaxial cable having a plurality of first slots and a plurality of second slots provided on a conductor at a constant pitch, connected to the other end, terminated with a characteristic impedance of the leaky coaxial cable, and connected to the outer conductor A terminating device having an outer conductor, and in a plane parallel to the axial direction, from the plurality of first and second slots at a radiation angle inclined toward the one end side with respect to a normal line of the leaky coaxial cable, Only the first polarization whose electric field is a component in the circumferential direction of the leaky coaxial cable is radiated, and the second polarization whose electric field is a component in the axial direction is radiated from the outer conductor in the normal direction. To be A transmitting antenna, wherein the pitch is defined by the dielectric constant of the free space wavelength and the insulator of said signal,
A receiving antenna for receiving the first and second polarized waves ;
The pitch is P, the free space wavelength of the signal is λ, and the dielectric constant of the insulator is εr.
0.1+ (εr) 1/2 <λ / P <0.7+ (εr) 1/2
A communication system characterized by satisfying the above relationship.
前記軸方向に対する前記複数の第1スロットのそれぞれの傾きが、第1角度で、前記軸方向に対する前記複数の第2スロットのそれぞれの傾きが、前記第1角度と補角となる第2角度であることを特徴とする請求項7または8に記載の通信システム。 Each of the plurality of second slots is provided at a pitch that is ½ of the pitch with respect to each of the plurality of first slots,
Each inclination of the plurality of first slots with respect to the axial direction is a first angle, and each inclination of the plurality of second slots with respect to the axial direction is a second angle that is complementary to the first angle. The communication system according to claim 7 or 8 , wherein the communication system is provided.
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