JPH0132681B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、広い波長帯にわたる電波に対して使
用する方向探知用または電波の送受信用に供する
ものであつて、複数の同一のアンテナよりなる指
向性アンテナ系におけるアンテナ相互間の干渉除
去を目的とするものである。

〔従来の技術〕

こうしたアンテナ系において、細長い棒状の導
体を受信アンテナに用いるときは、その導体の長
さが受信電波の波長のほぼ1/4の整数倍のとき、
共振作用でそのアンテナには大きな電力が誘起
し、再輻射とよばれる電波がそのアンテナから輻
射されるものである。

したがつて、このようなアンテナを多数用い
て、広い波長の範囲を含む指向性アンテナを形成
する場合には、アンテナ・エレメントの長さを使
用する最小の波長における共振長さよりも短縮し
て、アンテナ相互間の干渉作用が生じないように
しなければならなかつた。

こうした相互間干渉を避ける試みとして、不接
続中の各アンテナ・エレメントの基底部に整合イ
ンピーダンスを付加して対処する手段のものなど
が、特開昭53−145596などにより開示されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような手段によるものでは、例えば、ア
ンテナ自体が高次の共振をしてしまうような範囲
に対しても、再輻射エネルギーを十分吸収させる
ように構成するには無理があり、仮に、これに対
処できるように構成するにしても、複雑な回路構
成をアンテナ・エレメントの基底部に設けて対処
しなければならないほか、アンテナが高所に設置
される場合には、この複雑な回路の故障に対して
保守作業が非常に困難になるなど、種々の不都合
がある。

このため、こうした複雑な手段によらず簡便な
構成によつて対処したものの提供が望まれている
という課題がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、各アンテナを使用する最小の波長に
おける共振長さ以上または共振高さ以上に大きく
設定するとともに、アンテナ・エレメントの全部
またはアンテナ・エレメントを分割した一部を電
気抵抗体で構成する手段を設けることにより、上
記の課題を解決し得るようにしたものである。

〔実施例〕

以下、図面により、実施例を説明する。

第１図は、ドツプラーアンテナの構成図の一例
であり、ａはそれぞれ垂直型アンテナ、ｂは補助
アンテナである。複数本の同一のアンテナａは、
ｂを中心として円周上に配置され、これらはアン
テナ接続ケーブルｃにより、アンテナ切換部ｄに
接続されている。

なおアンテナ切換部ｄは、受信部、方位測定部
および方位指示部（いづれも図示せず）に接続さ
れドツプラー方位測定装置を構成するものであ
る。

第２図は第１図の如きアンテナにおける本発明
の一実施例で、１，２はそれぞれ抵抗体よりなる
アンテナ エレメントで、これは３なる接続具で
電気的かつ機械的に接続される。

このエレメントの一端は、大地６に固定された
絶縁基台４の支持具５で固定されている。

なおこれらエレメント１，２は必要に応じ更に
延長接続することもあるし、エレメントが十分な
機械的強度をもつて一体化できるときは、接続具
３は不要となる。

次に７は給電線であり、この一端はエレメント
の支持具５および大地６に、他端はアンテナ切換
部又は送受信装置（図示せず）に接続する。

一般にアンテナ エレメント１および２の長さ
は、使用する電波の波長およびエレメントの材料
の機械的強度などを考慮して定められるが、電波
の波長が広範囲にわたる場合には、必ず共振作用
をともなう。

例えば、エレメント１，２および接続具３、支
持具５により構成されたアンテナの全長を16ｍと
すると、このほぼ1/4波長に相当する電波および
その整数倍の波長の電波、すなわちほぼ64ｍ、48
ｍ、32ｍおよび16ｍの波長のとき共振し、アンテ
ナの誘起電力が最大値になるとともに、再輻射す
る電力も増加することになる。

つまり、第１図・第３図のアンテナ装置を、在
来の導体のみからなるエレメントのアンテナで構
成した場合には、各アンテナの長さ（高さ）が受
信する電波の1/4波長になると共振して他のアン
テナと干渉を起こすため、最高の受信周波数の電
波の1/4波長よりも短く短縮したものにしなけれ
ばならいため、結局、在来のものでは、その短縮
分だけ感度を低くせざるを得なかつた。

見方を変えていえば、こうしたアンテナでは、
共振した場合のアンテナのＱが、一般的には、30
程度以上もあり、これが再輻射・干渉の原因にな
るため、こうした共振が起きる手前までの長さ
（高さ）にとどめておかざるを得なかつたわけで
ある。

しかし本発明においては、アンテナ エレメン
ト１，２に抵抗体を用いているので、この誘起電
力の一部がこの抵抗体にて消費され、再輻射する
電力を減少させることができる。

つまり、共振時のアンテナのＱをごく低い値に
することができ、また、エレメント自体に抵抗体
が含まれているため、高次の共振に対しても同様
の効果がある。

なお共振作用から外れた波長の電波に対して
は、このアンテナ自体のインピーダンスが高くな
るので、抵抗体エレメント１，２にて消費される
誘起電力の割合が少なくなる。

このように再輻射を減少させるための抵抗体エ
レメントの抵抗値は、再輻射電波の強度が近傍に
設置された他のアンテナの特性を妨害しないよう
に選定されるが、本発明者の実験によれば、これ
は数十乃至数百オームのときに極めて効果があつ
た。

この場合には、共振作用を外れたところでの、
受信感度の減少は、１〜3dBで実用上差し支えな
い値であつた。

なお上記第２図においては、アンテナ エレメ
ント１，２とも抵抗体を使用したが、このうちの
一方例えば１を導体エレメント、２を抵抗体エレ
メントするか、複数の導体と抵抗体を交互に接続
してアンテナ エレメントを構成しても同様の効
果を生ずるものである。

つまり、アンテナ・エレメントを分割した一部
を抵抗体にして構成すれば、目的とする効果をえ
ることができるわけである。

次に第３図は、ダブレツトアンテナを複数個使
用した方向探知用アンテナの一部を示すもので、
ｅはダブレツトアンテナ、ｆはこのアーム、ｇは
アンテナボツクス、ｈはアンテナ支持柱である。
なおこの支持柱ｈの上端には補助アンテナが設置
される。又各ダブレツトアンテナｅの出力は、ア
ームｆ内を通りアンテナボツクスおよび支持柱内
のケーブルによつて、ゴニオメーター等（図示せ
ず）に接続される。

第４図は、上記第３図の如きダブレツトアンテ
ナにおける本発明の一実施例で、１０，１１は硬
質プラスチツク パイプ等よりなるアンテナを自
立させるための補助部材の絶縁筒で、この中に１
２，１３のように抵抗体を封入するものである。
（図では一部断面を示している。） この絶縁筒１０，１１はアンテナ支持体１４の
一端に固定された基部１５に機械的に保持されて
おり、支持体１２，１３はこの内部にて給電線１
６に接続されダブレツト型アンテナを構成してい
る。

なおこの場合も前記のように、抵抗体１２，１
３の一部分を導体としてもよい。

次に本発明で使用する抵抗体エレメントについ
て、第２図、第４図以外の例を含めて説明する
と、これらは次の二つに大別される。

Ａ……自立するための機械的強度も兼ね備えた
抵抗体エレメント（第２図がこれに相当する。） Ｂ……抵抗体とは別な機械的強度を有する補強
部材、例えば硬質プラスチツク パイプを併用す
るもの（第４図がこれに相当する。） 以下これらについてより詳細に説明すると、Ａ
としては、ABSやエポキシ樹脂等機械的強度の
大きな材料に、カーボン繊維等を練り込んだ導電
性成型棒体や炭化ケイ素抵抗棒体が使用可能であ
る。

又Ｂとしては、 (1) 硬質プラスチツク パイプの内面又は外面
に、導電性フイラーとして、カーボンブラツ
ク、カーボン繊維、銅、銀等の金属粉を含有し
た導電性プラスチツク又は導電性エラストマを
射出又は押出成形等により複覆したもの。

(2) 硬質プラスチツク パイプの表面に常温硬化
型もしくは熱硬化型の導電性塗料又は導電性接
着剤を塗布したもの。

(3) 硬質プラスチツク パイプの肉厚部の中に、
パイプの長さ方向に、例えばニツケル・クロ
ム、鉄・クロム、銅・ニツケル等の金属抵抗線
材を直線状に１本乃至複数本埋め込んだもの。
（ただし複数本埋めた場合には、端末において
それぞれを接続する。） (4) 硬質プラスチツク パイプの中の空間部に棒
状抵抗体、ソリツド抵抗器又はヘリカルカツト
しない炭素皮膜抵抗器等無誘導型固定抵抗器を
複数個縦続挿入したもの。

(5) この外、前記の如く同一のアンテナエレメン
ト中に、導電部と抵抗体部とを併用させる場合
には、上記(1)〜(4)の組合せによるもの、 が考えられる。

次にこれらを第５図によつて説明する。この図
は、これら抵抗体エレメントの実施例の縦断面図
であるが、ｃのみは横断面図を示す。

第５図ＡおよびＢは、上記分類の(1)、(2)に該当
するもので、２０は硬質プラスチツク パイプ、
２１は導電性プラスチツク、導電性エラストマ又
は導電性塗料等による抵抗体層である。

ｃは(3)の例で、２２は抵抗線材で、図は３本埋
め込んだ場合である。次のＤおよびＥは(4)に該当
し、２３はソリツド抵抗器の如き固定抵抗器で、
これを複数個接続用バネ２４を介して硬質プラス
チツク パイプ２０の中に挿入し、先端キヤツプ
２５で内部の固定抵抗器２３を固定したものであ
る。なおＥはアンテナロツドの全長がＤより短い
場合で固定抵抗器２３の使用個数を減らし、他は
Ｄと同じパイプ２０を使用し、キヤツプ２６を変
更したもので、これは各種長さのロツドアンテナ
を製造するときに極めて合理的である。

ＦおよびＧは、前記分類(5)に該当する実施例
で、Ｆは硬質パイプ２０の中に金属パイプ２７を
挿入し、その上端に例えば導電性エラストマによ
るパツキング２８を介して、固定抵抗器２３を挿
入したものであり、Ｇは金属パイプ２７と硬質プ
ラスチツクパイプ２０とを接続２９し、補強具３
０で補強したものである。なおこれはパイプ２０
の内面に抵抗体層を構成しＦと同様にパツキング
２８を使用した例である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、以上のように、複数の同一の
アンテナよりなる方向探知用または電波の送受信
用の広い波長帯にわたる電波に対して使用する指
向性アンテナにおいて、各アンテナを使用する最
小の波長における共振長さ以上または共振高さ以
上に大きく設定するとともに、アンテナ・エレメ
ントの全部又はアンテナ・エレメントを分割した
一部を電気抵抗体で構成したものである。

そして、この電気抵抗体は、例えば、数十乃至
数百オームのものにしてある。

このため、この電気抵抗体により、電波による
誘起電力の一部が消費されるので、送受信のため
のエネルギーが僅かに減少させられるけれども、
共振時の大きな再輻射エネルギーを極度に激減し
得るため、アンテナの共振におけるアンテナ相互
間の干渉を除去することができる。

したがつて、従来のようにアンテナ基底部に複
雑な回路構成を施す必要がなく、きわめて簡単な
構成のものとなり、高所に設置されるアンテナの
場合においても、そうした複雑な回路の故障によ
る保守にわずらわされることないものを提供する
ことができるなどの特長がある。

このことは必然的に、共振波長における受信感
度を減少させるが、これは共振点付近における位
相変化が緩慢になるので、指向性アンテナの場合
は有利である。

なお非共振波長での受信感度の減少は極めて少
く、かつ各々のアンテナの特性を均一化すること
ができるので、広帯域アンテナに使用してその効
果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はドツプラーアンテナの構成図の一例
で、第２図は第１図における本発明の実施例であ
り、第３図は方向探知用ダブレツト アンテナの
構成図の一例で、第４図は第３図における本発明
の一実施例を示す。第５図は本発明に使用する抵
抗体エレメントの各種の実施例を示す断面図であ
る。 ａ……垂直型アンテナ、ｂ……補助アンテナ、
ｃ……接続ケーブル、ｄ……アンテナ切換部、ｅ
……ダブレツト アンテナ、ｆ……アーム、ｇ…
…アンテナボツクス、ｈ……アンテナ支持柱、
１，２……抵抗体エレメント、３……接続具、４
……絶縁台、５……支持具、６……大地、７……
給電線、１０，１１……絶縁筒、１２，１３……
抵抗体、１４……アンテナ支持体、１５……基
部、１６……給電線、２０……硬質プラスチツク
パイプ、２１……抵抗体層、２２……金属抵抗線
材、２３……固定抵抗器、２４……接続用バネ、
２５，２６……キヤツプ、２７……金属パイプ、
２８……導電パツキング、２９……接続部、３０
……補強具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の同一のアンテナよりなる方向探知用ま
   たは電波の送受信用の広い波長帯にわたる電波に
   対して使用する指向性アンテナにおいて、各アン
   テナを使用する最小の波長における共振長さ以上
   または共振高さ以上に大きく設定するとともに、
   アンテナ・エレメントの全部又はアンテナ・エレ
   メントを分割した一部を電気抵抗体で構成したこ
   とを特徴とする抵抗体を含むエレメントよりなる
   アンテナ。 ２ アンテナ・エレメントの抵抗体が、機械的強
   度の大きなプラスチツク材料にカーボン繊維を練
   り込んだ導電性成形棒体である特許請求の範囲第
   １項記載の抵抗体を含むエレメントよりなるアン
   テナ。 ３ アンテナ・エレメントの抵抗体が、硬質プラ
   スチツク・パイプの外面又は内面に、導電性フイ
   ラーを含有した導電性プラスチツク又は導電性エ
   ラトスマを被覆したものである特許請求の範囲第
   １項記載の抵抗体を含むエレメントよりなるアン
   テナ。 ４ アンテナ・エレメントの抵抗体が、硬質プラ
   スチツク・パイプの肉厚部の中に、電気抵抗線材
   を１本乃至数本埋め込んだものである特許請求の
   範囲第１項記載の抵抗体を含むエレメントよりな
   るアンテナ。 ５ アンテナ・エレメントの抵抗体が、硬質プラ
   スチツク・パイプの中に、複数個の無誘導型抵抗
   器を縦継挿入したものである特許請求の範囲第１
   項記載の抵抗体を含むエレメントよりなるアンテ
   ナ。