JPH0486004A

JPH0486004A - 広帯域アンテナ装置

Info

Publication number: JPH0486004A
Application number: JP20050090A
Authority: JP
Inventors: Yasutaro Kato; 加藤　安太郎; Kotaro Nakamura; 幸太郎中村
Original assignee: Denki Kogyo Co Ltd
Current assignee: DKK Co Ltd
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1992-03-18

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】ａ、産業上の利用分野本発明は、広帯域アンテナ装置に関する。

ｂ、従来の技術従来より、アンテナ利得の大きいアンテナを得る場合に
は、２分の１波長程度の共振型放射素子を適当な間隔を
おいて積み重ねるか（第８図参照）、横に配列する方法
がとられたり、あるいは、放射素子を波長単位の長さと
した進行波形アンテナを利用するのが、−船釣であった
。

しかし、周波数帯域中から見ると、前者の場合にはアン
テナ入力インピーダンスの一定となる領域が極めて狭く
なる欠点があった。また、後者の場合には、その入力イ
ンピーダンス一定領域が比較的広いが、アンテナ寸法が
横に大きくなるので、用地面積確保等の点で難点があっ
た。

その他、広帯域アンテナとして、逆円錐形アンテナ（第
９図参照）とか、コニカルモノポールアンテナ（第１０
図参照）のように導体素線を管形にして実質的に放射素
子の電気的な太さ（等価半径）を太きくしたものもある
が、その支持方法が支線式であり、その設置用開面積を
広く必要とするため、その用地取得の面で問題があった
。

このようなことから、一つのアンテナを多周波で利用出
来るようにすることは、無線通信施設の利用効率上好ま
しいので、最近、このようなアンテナの需要が特に多く
なっている。

なお、第８図〜第９図において、６０はアンテナ放射素
子、６１は給電線、６２は整合器、６３は支線である。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、広帯域特
性を有し、しかも、その設置用地面積が小さくて済む広
帯域アンテナ装置を提供することを目的とする。

Ｃ１発明が解決しようとする課題本発明では、上記目的を達成するために、１個または複
数個の線状の放射素子を備えた広帯域アンテナ装置にお
いて、上記放射素子の長さを、使用最高周波数の２分の
１波長より小さく、かつ使用最低周波数の４分の１波長
より小さく設定し、該放射素子に、自動的に広帯域に渡
って給電点インピーダンスの整合をとる自動整合器を通
して給電する構成としている。

ｄ、実施例以下、本発明に係る広帯域アンテナ装置の実施例につい
て、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

第１図および第２図は、本発明の第１の実施例を示し、
第１図はそのアンテナ給電系統を示し、第２図は本実施
例の広帯域アンテナ装置１を自立式支持鉄塔２に取付け
た様子を示している。同図において、３はアンテナ放射
素子であり、その長さは使用最高周波数の２分の１波長
よりも小さく、かつ使用最低周波数の４分の１波長より
も十分に小さく選定されている。また、４はそれぞれの
放射素子３に給電するための給電線、５はそれぞれの放
射素子３の給電点インピーダンスを自動的に整合をとる
自動整合器、６は分配（合成）器、７は給電点である。

本実施例では、それぞれの放射素子３の素子長を、すべ
て同じにしている。これにより、装置１においては、そ
の上段の放射素子３から下段の放射素子２まで、すべて
給電点インピーダンスが同一となっている。

また、本実施例では、自動整合器５がらそれぞれの放射
素子３までの給電線４の長さをそれぞれ同じにしている
。したがって、すべての放射素子３に供給される給電電
力はほぼ等分配される。

ここで、装置１に加えられる電力の周波数を変化させる
と、各放射素子３における給電点インピーダンスは、す
べて同じ程度に変化する。したがって、このような場合
においても、各放射素子３への給電電力は、周波数の変
化にかかわらず、等分配される。

このように、装置１においては、各放射素子３への給電
電力は常に等分配されるので、アンテナ利得が低下され
ることは無く、広帯域に渡って効率的に動作させること
ができる。

また、装置１では、各放射素子３の合成インピーダンス
が周波数によって変わっても、この合成インピーダンス
の変化に対応して給電線４の入力端における送信機出力
側にインピーダンスを自動整合器５によって自動的に整
合をとるようにしている。これにより、装置１は、入力
に対する反射も少なく、しかも広帯域に渡って伝送効率
も良く動作することができる。

さらに、装置１は、自立式あるいは支線式の支持鉄塔、
あるいは支柱へ取付けるのに適しているので、設置用地
面積が小さくて済み、経済的である。第２図は、装置１
を特に自立式支持鉄塔２に取付けた場合に、その設置用
地が小さくて済む様子を示している。

第３図は、本発明の第２の実施例を示すものである。

本実施例の広帯域アンテナ装置ＩＯは、自立式支持ポー
ル１１に垂直に放射素子１２を２段に配設し、垂直偏波
アンテナとしたものである。

ここで、それぞれの放射素子１２の長さは、使用最高周
波数の２分の１波長より小さく、かつ使用最低周波数の
４分の１波長よりも十分に小さく選定されている。

また、給電線１３は、自動整合器１４から各放射素子１
２までの長さが同じになるように長さが調整されている
。

なお、第３図において、１５は分配（合成）器、１６は
給電点、１７は碍子、１８は支持ボール１１のアンカー
ブロックである。

本実施例の装置！１０においては、前記実施例の装置１
と同様な作用効果が得られるので、その説明は省略する
。

第４図は本発明の第３の実施例のアンテナ給電系統を示
すものである。

本実施例の広帯域アンテナ装置２０は、放射素子２１を
水平に８段配設して水平偏波アンテナとしたものである
。

ここで、それぞれの放射素子２１の長さは、使用最高周
波数の２分の１波長より小さく、かつ使用最低周波数の
４分の１波長よりも十分に小さく選定されている。

また、給電線２２は、自動整合器２３から各放射素子２
１までの長さが同じになるように長さが調整されている
。

本実施例の装置２０においても、前記実施例の装置１と
同様の作用効果が得られるので、その説明は省略する。

第５図は本発明の第４轡の実施例を示すものである。

本実施例の広帯域アンテナ装置３０は、放射素子３１を
自立支柱３２に水平に４段配設して水平偏波アンテナと
したものと、支柱３２自体と該支柱に沿って垂直に張設
Ｌ２だ垂直放射素子３３とによって垂直偏波アンテナと
たものとから構成されており、支柱３２自体も垂直放射
素子として利用されている。そして、装置３０では、上
記水平偏波アンテナを比較的高い周波数帯で使用するこ
ととし、上記垂直偏波アンテナは比較的低い周波数帯で
使用することとしている。

また、装置３０では、自動整合器３４から引かれた給電
＆！３５は、その一部が支柱３２の内部に通され、給電
部３６で硝子３７を介して放射素子３１に電気的に接続
されている。

一方、垂直放射素子３３は、支柱３２の上部に取付けら
れた引き鋒ろし金具、３８の先端から引き陵ろされて引
き留め硝子３９を介して地上の引き留め金具４０に固定
されている。そして、垂直放射素子３３は、その下端部
が引き込み線４１を介して自動整合器４２に接続されて
いる。

なお、それぞれの放射素子３１．３３の長さは、比較的
高い周波数帯および比較的低い周波数帯における使用最
高周波数の２分の１波長より小さく、かつ使用最低周波
数の４分の１波長よりも十分に小さく選定されている。

また、給電線３５は、自動整合器３４から各放射素子３
１までの長さが同じになるように長さが調整されている
。

本実施例の装置３０では、自動整合器３４．４２によっ
て、送受信機側給電線に対して自動的に整合がとらえ、
前記実施例の装置１と同様の作用効果が得られる。

第６図および第７図は本発明の第５雷の実施例の広帯域
アンテナ装置５０を示すものである。

本実施例の装置５０は、放射素子５１を水平に４段配設
し、た水平偏波のいわゆる４段クロスダイポールであり
、これにさらにゴニオメータ５２を付加し、方向探知に
も利用できるようにしたものである。

ここで、それぞれの放射素子５１の長さは、使用最高周
波数の２分の１波長より小さく、かつ使用最高周波数の
４分の１波長よりも十分に小さく選定されている。

また、給電線５３は、自動整合器５４から各放射素子５
１までの長さが同じになるように長さが調整されている
。

同図において、５５は自立式支柱、５６は給電部、５７
は硝子、５８は支柱基部である。

なお、本実施例の装置５０においても、前記装置工と同
様な作用効果が得られるので、その説明は省略する。

以上、本発明の種々の実施例について述べたが、本発明
は既述の実施例に限定されるものではなく、本発明の技
術的思想に基づいて各種の変形または変更が可能である
。

例えば、放射素子として、ループ状等のものを採用して
も勿論良く、要は、線状のものであって、その長さが使
用最高周波数の４分の１波長より小さく、かつ使用最低
周波数の２分の１波長より小さく形成したものであれば
、いかなるタイプのものでも良い。

ｅ、　発明の詳細な説明したように、本発明に係る広帯域アンテナ装置に
よれば、放射素子の長さを、使用最高周波数の４分の１
波長より小さく、かつ使用最低周波数の２分の１波長よ
り小さく設定し、該放射素子に、自動的に広帯域に渡っ
て給電点インピーダンスの整合をとる自動整合器を通し
て給電することにしたので、容易に広帯域特性を得るこ
とができるとともに、構成が簡単なので容易に実施する
ことができる。また、本発明の装置は、自立式あるいは
支線式の支柱あるいは鉄塔に取付けても、その設置用地
面積も小さくて済み、したがって、その用地の確保も容
易となる。

さらに、本発明の装置によれば、上記構成に加えて、各
放射素子へ給電する給電線の長さを同じくして等位相給
電するようにしているので、良好な広帯域特性を維持し
つつ、放射効率を向上させることができる等の工業上有
用な効果が奏される。

【図面の簡単な説明】第１図および第２図は本発明に係る広帯域アンテナ装置
の第１の実施例を示し、第１図はそのアンテナ給電系統
図、第２図はそれを自立式支持鉄塔に取付けた様子を示
す概念図、第３図は本発明の第２の実施例を示す概念図
、第４図は本発明の第３の実施例を示すアンテナ給電系
統図、第５図は本発明の第４４の実施例を示す概念図、
第６図および第７図は本発明の第９図の実施例を示し、
第６図はそのアンテナ給電系統図、第７図はそれを自立
式支柱に取り付けた様子を示す概念図、第８図は従来の
アンテナ装置のアンテナ給電系統図、第９図は従来の逆
円錐形アンテナ装置を示す概念図、第１０図は従来のコ
ニカルモノボール形アンテナ装置を示す概念図である。１．１０，２０，３０．５０・・・広帯域アンテナ装置
、２・・・鉄塔、３、１２，２１，３１，３３，５１．６０・・・放射素
子、４、１３，２２，３５，４１，５３．６１・・・給
電線、５．１４，２３，３４，４２．５４・・・自動整
合器、６２・・・整合器、　　　　　６３・・・支線。第１図第２＠第４図１７１ｍ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１個または複数個の線状の放射素子を備えた広帯
域アンテナ装置において、上記放射素子の長さを、使用
最高周波数の２分の１波長より小さく、かつ使用最低周
波数の４分の１波長より小さく設定し、該放射素子に、
自動的に広帯域に渡って給電点インピーダンスの整合を
とる自動整合器を通して給電することを特徴とする広帯
域アンテナ装置。
（２）複数個の線状の放射素子を備えた広帯域アンテナ
装置において、上記放射素子の長さを、使用最高周波数
の２分の１波長より小さく、かつ使用最低周波数の４分
の１波長より小さく設定し、これらの放射素子に、自動
的に広帯域に渡って給電点インピーダンスの整合をとる
自動整合器を通して給電するとともに、上記放射素子そ
れぞれへの給電線の長さを同じにして、各放射素子に等
位相給電するようにした広帯域アンテナ装置。