JPH04361406A - カールアンテナ素子及びカールアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衛星通信等に使用する
カールアンテナ素子及びこのカールアンテナ素子を用い
たカールアンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】衛星通信用アンテナ装置では、高い感度
（電力利得）が要求される。

【０００３】従来、図７に示すように対をなす金属円盤
２０ａ，２０ｂを向き合わせに配置したラジアル（円形
）導波管２０の一方の金属円盤２０ａにスロット２１，
２１，…を設け、電力供給部２２をもつアンテナ装置（
ＩＲＥ　　ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ　　ＯＮ　　ＡＮＴ
ＥＮＮＡＳ　　ＡＮＤ　　ＰＲＯＰＡＧＡＴＩＯＮ，Ｐ
．３４２〜Ｐ３４９，Ｊｕｌｙ，１９６１）や、図８に
示すように対をなす金属円盤２０ａ，２０ｂを向き合わ
せに配置したラジアル導波管２０に電力供給部２２から
給電し、カップラ２３，移相器２４を介してアンテナ２
５を励振させるアンテナ装置（ＡＮＴＥＮＮＡＳ　　Ｖ
ｏｌｕｍｅ２　　ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ，著者：Ｓ
．Ｄｒａｂｏｗｉｔｃｈ，Ｃ．Ａｎｃｏｎａ，Ｐ．ｌｌ
０，Ｎｏｒｔｈ　　Ｏｘｆｏｒｄ　　Ａｃａｄｅｍｉｃ
，１９８８）が存在していた。

【０００４】さらに、図９に示すように金属円盤２０ａ
，２０ｂで囲まれた給電用導波空間２０ｃを備え、導波
空間２０ｃの一部をなす金属円盤２０ａから外方へ間隔
をあけて電力放射器２６，２６がプリントサーキット板
２８に支持されて設けられ、金属円盤２０ａと電力放射
器２６，２６との間に、孔２７ａとポスト２７ｂとから
なる電磁結合回路２７が介装された円偏波アンテナ装置
が提案されていた（特開昭６４−５７８０４号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図７に示すアンテナ装
置では、金属円盤２０ａにスロット２１，２１…を設け
、これらを電力放射器（アンテナ）として作用させてい
るため、スロットの数が多くなるにつれて金属円盤２０
ａの強度が弱くなるという欠点があった。

【０００６】また、図８に示すアンテナ装置では、アン
テナ２５からカップラ２３、移相器２４に向けてまわり
込む放射電力があり、カップラ２３及び移相器２４によ
ってこの放射電力が反射，散乱されるため、所望の放射
ビームを成形することが困難であるという欠点があった
。

【０００７】さらに、図９に示すアンテナ装置は、図７
，８に示すものとラジアル導波管給電の点で類似した装
置であって、このものは、給電用導波空間２０ｃの中に
ある電力をポスト２７ｂ上に結合させ、さらに受電板２
９を介して２つの電力放射器２６，２６に配分給電する
型式のものであり、給電構造が複雑であり、しかも部品
点数が多く、組立工程を短縮できないという欠点があっ
た。さらに、電気的には受電板２９からの不要放射，受
電板２９から電力放射器２６，２６までの導線路３０，
３０からの不要放射等により、所望の放射ビームを得る
ための設計が困難であるという欠点があった。

【０００８】これらの問題を解決するために、本発明者
は、特願平２−１８９００８号で図９に示す受電板２９
を除去した構造のものを提案した。このものでは、満足
のいくアンテナ利得を得ることに成功したが、アンテナ
としてヘリカルアンテナ又は平面型のスパイラルアンテ
ナを用いたため、ヘリカルアンテナの場合、金属円板に
対する高さ方向のヘリカル軸長を短く抑えることができ
ず、一方、平面型スパイラルアンテナの場合、金属円板
からスパイラル面までの高さの問題を解決できる反面、
スパイラル面でのアンテナの巻数が多いため（通常５巻
以上）、スパイラル構造の製作精度を上げることが困難
であり、またスパイラル面のサビを防ぐためアンテナに
メッキを施こす場合には巻数が多いことによりコスト高
になること、さらにはスパイラルアンテナを多数配設し
た場合に巻数に比例してアンテナ装置の重量が増えてし
まう点で改良の必要性があった。

【０００９】本発明の目的は、従来技術におけるアンテ
ナ構造の脆弱性を克服し、かつ電力放射器（アンテナ）
までの給電構造を簡素化して前記給電構造からの不要放
射を抑制することにより、アンテナ設計を容易にし、し
かもアンテナの高さを低く抑え、かつ巻数が極めて少な
いカールアンテナ素子を新たに開発し、このアンテナ素
子を用いたカールアンテナ装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本願の第１の発明に係るカールアンテナ素子において
は、少なくともカール要素と、軸要素とを有するカール
アンテナ素子であって、前記カール要素は、その外周Ｃ
を（３／４）λ＜Ｃ＜（３／２）λ（λ：アンテナ伝搬
波長）とし、かつ、その巻数を１〜約１．５巻の範囲と
して線状素材をカール状に成形したものであり前記軸要
素は、線状素材からなり、横方向に張り出して軸要素の
一部を構成する枝部が前記カール要素のカール状線状素
材の巻き始端又は巻き終端に結合されたものである。

【００１１】また、本願の第２の発明に係るカールアン
テナ素子においては、前記第１の発明の軸要素として、
横方向に張り出した枝部を有していない直線状の軸要素
を用い、該直線状軸要素は、その先端が前記カール要素
のカール状線状素材の巻き始端又は巻き終端に結合され
たものである。

【００１２】また、本願の第３の発明に係るカールアン
テナ装置においては、少なくとも分配器と、１個以上の
カールアンテナ素子とを有するカールアンテナ装置であ
って、前記分配器は、向き合わせに配置した金属面の組
を有し前記組をなす金属面のうち一方の金属面に１個以
上の透孔を有するものであり、前記カールアンテナ素子
は、少なくともカール要素と、軸要素とを有するもので
あり、前記カール要素は、その外周Ｃを（３／４）λ＜
Ｃ＜（３／２）λ（λ：アンテナ伝搬波長）とし、かつ
、その巻数を１〜約１．５巻の範囲として線状素材をカ
ール状に成形したものであり、前記軸要素は、線状素材
からなり、横方向に張り出して軸要素の一部を構成する
枝部が前記カール要素のカール状線状素材の巻き始端又
は巻き終端に結合され、或いは前記枝部をなくしてその
先端が前記カール要素のカール状線状素材の巻き始端又
は巻き終端に結合されたものであり、さらに、前記カー
ルアンテナ素子は、前記分配器をなす一方の金属面に設
けられた透孔の数と同数備えられ、該金属面に設けられ
た透孔に１対１で配置され、前記カールアンテナ素子の
軸要素の後端部が前記金属面の透孔に誘電体を介して支
持され、該軸要素の後端部が前記金属面の透孔を通して
前記向き合せに配置した金属面間に挿入され、しかも該
軸要素からの放射電力を前記カール要素からの放射電力
に重畳させるため該軸要素の先端部側が前記分配器をな
す一方の金属面に対し前方に突き出して配置されたもの
であり、前記カールアンテナ素子のカール要素と軸要素
との結合点と、前記分配器をなす一方の金属面との間の
距離を立上り高さとし、該立上り高さを約（１／４）λ
（λ：アンテナ伝搬波長）以下としたものである。

【００１３】また、本願の第４の発明に係るカールアン
テナ装置においては、前記第３の発明の分配器に代えて
、金属面をなす第１のグランド板とマイクロストリップ
ラインとの間に誘電体を介装し該グランド板とマイクロ
ストリップラインとの間に給電を行うマイクロストリッ
プ給電構造、又は金属面をなす第１と第２のグランド板
間に誘電体を介装し該誘電体内にマイクロストリップラ
インを設け該第１及び第２のグランド板とマイクロスト
リップラインとの間に給電を行うトリプレート給電構造
を用い、カールアンテナ素子は、前記第３の発明のカー
ルアンテナ素子とし、該カールアンテナ素子は、前記金
属面をなす第１のグランド板に設けられた透孔の数と同
数備えられ、該第１のグランド板に設けられた透孔に１
対１で配置され、前記カールアンテナ素子の軸要素の後
端部が前記第１のグランド板の透孔を通して、前記マイ
クロストリップ給電構造又はトリプレート給電構造をな
す誘電体内に差込まれ、該軸要素の後端子が前記マイク
ロストリップラインに結合され、しかも該軸要素からの
放射電力を前記カール要素からの放射電力に重畳させる
ため該軸要素の先端部側が第１のグランド板に対し前方
に突き出して配置されたものであり、前記カールアンテ
ナ素子のカール要素と軸要素との結合点と、前記第１の
グランド板との間の距離を立上り高さとし、該立上り高
さを約（１／４）λ（λ：アンテナ伝搬波長）以下とし
たものである。

【００１４】また、本願の第５の発明に係るカールアン
テナ装置においては、前記第３の発明の分配器に代えて
、金属面をなす第１のグランド板と同軸給電線とを組合
せた同軸給電構造を用い、カールアンテナ素子は、前記
第３の発明のカールアンテナ素子とし、該カールアンテ
ナ素子は、前記第１のグランド板に設けられた透孔の数
と同数備えられ、該第１のグランド板に設けられた透孔
に１対１で配置され、前記カールアンテナ素子の軸要素
の後端子が前記第１のグランド板の透孔を通して前記同
軸給電線の内部導体に接続され、しかも該軸要素からの
放射電力を前記カール要素からの放射電力に重畳させる
ため該軸要素の先端部側が前記第１のグランド板に対し
前方に突き出して配置されたものであり、前記カールア
ンテナ素子のカール要素と軸要素との結合点と、前記第
１のグランド板との間の距離を立上り高さとし、該立上
り高さを約（１／４）λ（λ：アンテナ伝搬波長）以下
としたものである。

【００１５】

【作用】本発明では、カールアンテナ素子をなすカール
要素の外周Ｃを （３／４）λ＜Ｃ＜（３／２）λ（λ：アンテナ伝搬波
長）とし、かつ、その巻数を１〜約１．５巻の範囲とし
て線状素材をカール状に成形し、かつ、カール要素から
の放射電力に軸要素からの放射電力を重畳させる構造と
することにより、図９に示すポスト２７ｂ，受電板２９
，導線路３０等からの不要放射を考慮することなく、簡
易に所望の放射ビームを得るようにしたものである。

【００１６】

【実施例】以下、本発明について図を参照して説明する
。

【００１７】（実施例１）図１（ａ）は、本発明に係る
カールアンテナ素子を示す正面図、図１（ｂ）は同側面
図、図２（ａ）は同斜視図である。

【００１８】図において、本実施例に係るカールアンテ
ナ素子２は、図１（ａ）及び図２（ａ）におけるＳ〜ｅ
までの長さをもつカール要素２ａと、図１（ｂ）及び図
２（ａ）におけるｆｑとｑＳとの長さをもつ軸要素２ｂ
とを有するものである。ここに、線分ｆｑを軸要素の立
上り部と呼び、線分ｑＳを軸要素の枝部と呼ぶ。つまり
、軸要素２ｂは立上り部と枝部とからなる。尚、軸要素
２ｂの点ｆを後端子、点ｆ付近を後端部と呼ぶ。

【００１９】カール要素２ａは図１（ａ），図２（ａ）
に示すように、線状素材をカール状（径の異なる半円を
結合してなる螺旋形状又はこれに類似する螺旋形状）に
成形したものである。すなわち、Ｏを中心，Ｓを巻き始
端，ｅを巻き終端とし、中心Ｏと巻き終端ｅとの間の距
離をｒとした場合に、その外周Ｃ（２πｒ）を（３／４
）λ＜Ｃ＜（３／２）λ（λ：アンテナ伝搬波長）とし
、その巻数を１〜約１．５巻の範囲として線状素材をカ
ール状に成形したものである。これにより、従来のスパ
イラルアンテナ（通常巻数が５巻以上）と比較してアン
テナに要する素材を半分以下にできるという利点がある
。

【００２０】軸要素２ｂは、図１（ａ），（ｂ），図２
（ａ）に示すように線状素材からなり、立上り部が高さ
方向に伸び、枝部２ｃがカール要素２ａの巻き始端Ｓに
向けて上傾姿勢で前記立上り部から横方向に張り出して
設けられている。そして横方向に張り出した枝部２ｃは
カール要素２ａのカール状線状素材の巻き始端Ｓに結合
されている。ここに、前記立上り部及び枝部２ｃを含む
軸要素２ｂとカール要素２ａとに渡って電流を流すと、
カール要素２ａからの放射電力に、軸要素２ｂからの放
射電力が重畳され、所望の放射ビームが成形されること
となる。なお、アンテナに電流を流すには、図１（ａ）
，（ｂ）、図２（ａ）におけるアンテナ構造を、図２（
ｂ），（ｃ），（ｄ）のようにしてもよい。すなわち、
図２（ｂ）に示すように、図１（ｂ），図２（ａ）おけ
るに軸要素２ｂの枝部２ｃを短くし、その先端をカール
要素２ａの巻き始端Ｓに結合する。また、軸要素として
、枝部２ｃをなくした直線状軸要素２ｂを用い、直線状
軸要素２ｂの先端を図２（ｃ）に示すようにカール要素
２ａの巻き始端Ｓに結合し、或いは図２（ｄ）に示すよ
うにカール要素２ａの巻き終端ｅに結合してもよい。Ｏ
′はカール要素２ａを含む面内にあって、中心Ｏから径
方向にずれた位置を示す。また、カール要素２ａと軸要
素２ｂとを一体成形してもよく、また、これらを別体に
成形した後に、これらをハンダ付け，溶接付け等で一体
に結合するようにしてもよい。

【００２１】尚、図１（ａ），（ｂ），図２（ａ）に示
す実施例では軸要素２ｂの一部をなす枝部２ｃを、カー
ル要素２ａのカール状線状素材の巻き始端Ｓに結合させ
たが、巻き終端ｅに結合させてもよい。

【００２２】また、軸要素２ｂの一部をなす枝部２ｃが
上傾姿勢で横方向に張り出しているが、枝部２ｃが横方
向に張り出す構造は、これに限るものではない。すなわ
ち、図１（ｂ），図２（ａ），（ｂ）に一点鎖線Ｌで示
すように、軸要素２ｂの一部をなす線分ｆｑのｑ点を、
カール要素２ａを含む面まで立上げ、枝部２ｃがカール
要素２ａを含む面内で水平方向（横方向）に向けて張り
出した構造としてもよく、この場合、水平方向に張り出
した枝部２ｃの先端をカール要素２ａの巻き始端Ｓに結
合すればよい。

【００２３】（実施例２）図３（ａ）は、本発明に係る
カールアンテナ素子を用いたカールアンテナ装置を示す
正面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【００２４】図において、本実施例に係るカールアンテ
ナ装置は、分配器１と、１個以上のカールアンテナ素子
２とを組合せたものであり、カールアンテナ素子２は分
配器１により給電される。これを導波管給電構造と呼ぶ
。ここに、分配器１は、向き合わせに配置した金属面１
ａ，１ｂの組を有し、上部金属面１ａに１個以上の透孔
１ｆを有するものである。該組をなす金属面１ａ，１ｂ
間には電力伝搬用空間１ｃが形成されている。金属面１
ａ，１ｂ間の隙間寸法は送受信電波の波長に比べて狭く
設定され、組をなす金属面１ａ，１ｂの外周縁間には短
絡金属リング１ｄが取り付けられている。金属面１ａ，
１ｂは図示した円形のものに限られるものではなく、多
角形状のものでもよい。

【００２５】尚、向き合わせに配置した金属面１ａ，１
ｂの組としては、その下部金属面１ｂの中心部が下方に
突き出た凸型錐状（図４（ａ））、又その中心部が上方
に突き出た凹型錐状（図４（ｂ））、又上部金属面１ａ
の中心部が下方へへこんだ凹型錐状（図４（ｃ））のも
の、さらに図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す錐状部を
曲面形の錐状部に置き換えたもの、さらには、平面，曲
面のものを適宜組合せて用いることができる。図４（ｄ
）は、この考え方に基づいて図４（ｂ）の下部金属面１
ｂを曲面１ｈにした場合を示すものである。

【００２６】さらに、図３（ｂ）に示すように、下部金
属面１ｂの中心部に設けられた中心孔１ｅに同軸給電線
４が取付けられ、同軸給電線４の外部導体４ａが金属面
１ｂに接続され、その内部導体４ｂが電力伝搬用空間１
ｃ内に挿入されている。また、金属リング１ｄの内側に
は、必要に応じて残留電力吸収のための電波吸収体１ｇ
を配設してもよい。

【００２７】さらに、カールアンテナ素子２は、金属面
１ａに設けられた透孔１ｆの数と同数備えられており、
各カールアンテナ素子２は、上部金属面１ａの透孔１ｆ
に１対１で配置され、その軸要素２ｂの後端部が金属面
１ａの透孔１ｆにそれぞれ誘電体５を介して角回転可能
に支持され、かつ軸要素２ｂの後端部が透孔１ｆを介し
て電力伝搬用空間１ｃ内に挿入され、しかも、軸要素２
ｂからの放射電力をカール要素２ａからの放射電力に重
畳させるため軸要素２ｂの先端部側が上部金属面１ａに
対し前方に突き出して配置されている。

【００２８】さらに、カールアンテナ素子２をなすカー
ル要素２ａと軸要素２ｂとの結合点と、上部金属面１ａ
との間の距離を立上り高さｈとし、立上り高さｈを約（
１／４）λ（λ：アンテナ伝搬波長）以下に限定してあ
る。

【００２９】実施例において、同軸給電線４から分配器
１を介して各カールアンテナ素子２に給電が行われる。 本実施例では、軸要素２ｂの後端部に分配器１内の電力
が導びかれ、金属面１ａより前方に突き出た軸要素２ｂ
（枝部２ｃを含む）からの放射電力がカール要素２ａか
らの放射電力に重畳されて放射ビームが成形され、しか
も１個以上のカールアンテナ素子２，２…が隣接して配
設されているため、配列効果により鋭利なビームとする
ことができ、これによりアンテナの利得を向上させるこ
とができる。さらに、軸要素２ｂの立上り部を中心とし
て、カール要素２ａを角回転させることにより、放射界
の移相調整を行うことができる。

【００３０】実施例２では、本発明に係るカールアンテ
ナ素子２を分配器１と組合せてカールアンテナ装置を構
成した場合について説明したが、これに限るものではな
い。

【００３１】（実施例３）図５（ａ），（ｂ）に示すカ
ールアンテナ装置は、１個以上のカールアンテナ素子２
を有し、金属面をなす第１のグランド板１０の裏面に誘
電体１１を添設し、誘電体１１にマイクロストリップラ
イン１２を付設し、グランド板１０の透孔１０ａを通し
てカールアンテナ素子２の軸要素２ｂの後端子をマイク
ロストリップライン１２の先端まで引き込み、その両者
を結合し、マイクロストリップライン１２とグランド板
１０との間に給電するようにしたものである。これをマ
イクロストリップ給電構造と呼ぶ。

【００３２】尚、この場合、図５（ｃ）に示すように、
さらにマイクロストリップライン１２の裏面を誘電体１
１ａを介して第２のグランド板１０ｂで覆い、グランド
板１０，１０ｂとマイクロストリップライン１２との間
に給電するようにしたトリプレート給電構造としてもよ
い。

【００３３】（実施例４）図６（ａ），（ｂ）に示すカ
ールアンテナ装置は、１個以上のカールアンテナ素子２
を有し、金属面をなす第１のグランド板１０と、グラン
ド板１０に対して前方に突き出したカールアンテナ素子
２とを組合せ、同軸給電線４の外部導体４ａをグランド
板１０に、その内部導体４ｂをカールアンテナ素子２の
軸要素２ｂの後端子に接続したものである。これを同軸
給電構造と呼ぶ。

【００３４】図５（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図６（ａ
），（ｂ）に示した上記実施例３，４におけるカールア
ンテナ素子２の構造，配置，寸法及び立上り高さｈ等は
、図３（ａ），（ｂ）に示した実施例２と同じである。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るカール
アンテナ素子によれば、カール状に成形したカール要素
に加えて軸要素を設け、軸要素とカール要素とに渡って
電流を流し、カール要素からの放射電力に軸要素からの
放射電力を重畳させる構造であるため、カール要素の巻
数を従来のスパイラルアンテナの（１／５）以下と極め
て少なくすることができ、且つアンテナの高さを低く抑
えることができる。また、カール要素の巻数が極めて少
なくなるため、サビ防止用のメッキを施す際のコストを
低減できるばかりでなく、アンテナとして多数配列した
場合の総重量を大巾に低減できる。しかも給電構造とし
ては、導波管給電構造，マイクロストリップ又はトリプ
レート給電構造，同軸給電構造等が使用できる。

【００３６】さらに、本発明に係るカールアンテナ素子
を用いたカールアンテナ装置によれば、電力放射器（ア
ンテナ）としての図７に示したスロットを金属面に開口
する必要がないため、金属面の強度を低下させることが
なく、しかも図８に示したカップラ及び移相器が設けら
れていないため、該カップラ及び移相器による放射電力
の反射，散乱がなく、所望の放射ビームを容易に成形す
ることができる。そして、カールアンテナ素子の軸要素
の後端部が誘電体で支持されているため、軸要素を中心
としてカール要素を角回転させることにより、移相器と
しての働きをもたさせることができ、放射界の移相調整
が容易となる。

【００３７】さらに、カールアンテナ素子の軸要素が、
図９におけるポスト，受電板，導線路，電力放射器の一
部の役割を果たすため、これらポスト，受電板，導線路
が不要となり、このため不要放射を容易に抑制でき、か
つ、給電構造を簡素化できるとともに、部品点数を減ら
して組立工程を短縮することができ、製品コストを低減
できる。

【００３８】つまり本発明では、図９に示す給電構造と
してのポスト，受電板，導線路が単純な構造の軸要素に
置き換わり、軸要素からの放射電力をカール要素からの
放射電力に容易に重畳でき、このため所望の放射ビーム
を容易に成形することができ、しかも従来問題となって
いた給電構造からの不要放射を考慮せずに、放射ビーム
の設計を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に係るカールアンテナ素子を示
す正面図、（ｂ）は同側面図である。

【図２】（ａ）は、図１（ａ）に示すカールアンテナ素
子を示す斜視図、（ｂ），（ｃ），（ｄ）はカールアン
テナ素子の変形例を示す斜視図である。

【図３】（ａ）は本発明に係るカールアンテナ素子を導
波管給電構造のカールアンテナ装置に用いた実施例を示
す正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は金属面の変
形例を示す図である。

【図５】（ａ）は本発明に係るカールアンテナ素子をマ
イクロストリップ給電構造のカールアンテナ装置に用い
た実施例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面
図、（ｃ）は本発明に係るカールアンテナ素子をトリプ
レート給電構造のカールアンテナ装置に用いた実施例を
示す断面図である。

【図６】（ａ）は本発明に係るカールアンテナ素子を同
軸給電構造のカールアンテナ装置に用いた実施例を示す
斜視図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。

【図７】従来例を示す図である。

【図８】従来例を示す図である。

【図９】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１　　分配器 １ａ，１ｂ　　金属面 １ｆ，１０ａ　　透孔 ２　　カールアンテナ素子 ２ａ　　カール要素 ２ｂ　　軸要素 ２ｃ　　軸要素の枝部 ４　　同軸給電線 ４ａ　　同軸給電線の外部導体 ４ｂ　　同軸給電線の内部導体 ５　　誘電体 １０　　第１のグランド板 １０ｂ　　第２のグランド板 １１，１１ａ　　誘電体 １２　　マイクロストリップライン ｈ　　立上り高さ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくともカール要素と、軸要素とを
   有するカールアンテナ素子であって、前記カール要素は
   、その外周Ｃを（３／４）λ＜Ｃ＜（３／２）λ（λ：
   アンテナ伝搬波長）とし、かつ、その巻数を１〜約１．
   ５巻の範囲として線状素材をカール状に成形したもので
   あり、前記軸要素は、線状素材からなり、横方向に張り
   出して軸要素の一部を構成する枝部が前記カール要素の
   カール状線状素材の巻き始端又は巻き終端に結合された
   ものであることを特徴とするカールアンテナ素子。
2. 【請求項２】　　前記請求項１に記載のカールアンテナ
   素子であって、軸要素として、横方向に張り出した枝部
   を有していない直線状の軸要素を用い、該直線状軸要素
   は、その先端が前記カール要素のカール状線状素材の巻
   き始端又は巻き終端に結合されたものであることを特徴
   とするカールアンテナ素子。
3. 【請求項３】　　少なくとも分配器と、１個以上のカー
   ルアンテナ素子とを有するカールアンテナ装置であって
   、前記分配器は、向き合わせに配置した金属面の組を有
   し前記組をなす金属面のうち一方の金属面に１個以上の
   透孔を有するものであり、前記カールアンテナ素子は、
   少なくともカール要素と、軸要素とを有するものであり
   、前記カール要素は、その外周Ｃを（３／４）λ＜Ｃ＜
   （３／２）λ（λ：アンテナ伝搬波長）とし、かつ、そ
   の巻数を１〜約１．５巻の範囲として線状素材をカール
   状に成形したものであり、前記軸要素は、線状素材から
   なり、横方向に張り出して軸要素の一部を構成する枝部
   が前記カール要素のカール状線状素材の巻き始端又は巻
   き終端に結合され、或いは前記枝部をなくしてその先端
   が前記カール要素のカール状線状素材の巻き始端又は巻
   き終端に結合されたものであり、さらに、前記カールア
   ンテナ素子は、前記分配器をなす一方の金属面に設けら
   れた透孔の数と同数備えられ、該金属面に設けられた透
   孔に１対１で配置され、前記カールアンテナ素子の軸要
   素の後端部が前記金属面の透孔に誘電体を介して支持さ
   れ、該軸要素の後端部が前記金属面の透孔を通して前記
   向き合せに配置した金属面間に挿入され、しかも該軸要
   素からの放射電力を前記カール要素からの放射電力に重
   畳させるため該軸要素の先端部側が前記分配器をなす一
   方の金属面に対し前方に突き出して配置されたものであ
   り、前記カールアンテナ素子のカール要素と軸要素との
   結合点と、前記分配器をなす一方の金属面との間の距離
   を立上り高さとし、該立上り高さが約（１／４）λ（λ
   ：アンテナ伝搬波長）以下であるとしたことを特徴とす
   るカールアンテナ装置。
4. 【請求項４】　　前記請求項３に記載のカールアンテナ
   装置であって、分配器に代えて、金属面をなす第１のグ
   ランド板とマイクロストリップラインとの間に誘電体を
   介装し該グランド板とマイクロストリップラインとの間
   に給電を行うマイクロストリップ給電構造、又は金属面
   をなす第１と第２のグランド板間に誘電体を介装し該誘
   電体内にマイクロストリップラインを設け該第１及び第
   ２のグランド板とマイクロストリップラインとの間に給
   電を行うトリプレート給電構造を用い、カールアンテナ
   素子は、前記請求項３のカールアンテナ素子とし、該カ
   ールアンテナ素子は、前記金属面をなす第１のグランド
   板に設けられた透孔の数と同数備えられ、該第１のグラ
   ンド板に設けられた透孔に１対１で配置され、前記カー
   ルアンテナ素子の軸要素の後端部が前記第１のグランド
   板の透孔を通して、前記マイクロストリップ給電構造又
   はトリプレート給電構造をなす誘電体内に差込まれ、該
   軸要素の後端子が前記マイクロストリップラインに結合
   され、しかも該軸要素からの放射電力を前記カール要素
   からの放射電力に重畳させるため該軸要素の先端部側が
   第１のグランド板に対し前方に突き出して配置されたも
   のであり、前記カールアンテナ素子のカール要素と軸要
   素との結合点と、前記第１のグランド板との間の距離を
   立上り高さとし、該立上り高さが約（１／４）λ（λ：
   アンテナ伝搬波長）以下であるとしたことを特徴とする
   カールアンテナ装置。
5. 【請求項５】　　前記請求項３に記載のカールアンテナ
   装置であって、分配器に代えて、金属面をなす第１のグ
   ランド板と同軸給電線とを組合せた同軸給電構造を用い
   、カールアンテナ素子は、前記請求項３のカールアンテ
   ナ素子とし、該カールアンテナ素子は、前記第１のグラ
   ンド板に設けられた透孔の数と同数備えられ、該第１の
   グランド板に設けられた透孔に１対１で配置され、前記
   カールアンテナ素子の軸要素の後端子が前記第１のグラ
   ンド板の透孔を通して前記同軸給電線の内部導体に接続
   され、しかも該軸要素からの放射電力を前記カール要素
   からの放射電力に重畳させるため該軸要素の先端部側が
   前記第１のグランド板に対し前方に突き出して配置され
   たものであり、前記カールアンテナ素子のカール要素と
   軸要素との結合点と、前記第１のグランド板との間の距
   離を立上り高さとし、該立上り高さが約（１／４）λ（
   λ：アンテナ伝搬波長）以下であるとしたことを特徴と
   するカールアンテナ装置。