JPH0514043A - バツクフアイアヘリカルアンテナ - Google Patents

バツクフアイアヘリカルアンテナ

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JPH0514043A
JPH0514043A JP16597691A JP16597691A JPH0514043A JP H0514043 A JPH0514043 A JP H0514043A JP 16597691 A JP16597691 A JP 16597691A JP 16597691 A JP16597691 A JP 16597691A JP H0514043 A JPH0514043 A JP H0514043A
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裕幸 武部
Keijiro Azuma
啓二朗 東
Hirohiko Yamamoto
裕彦 山本
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 螺旋放射導体5、7、9、11が螺旋状に巻
付けられているボビン1の内部には、マイクロストリッ
プ線路12が設けられている。マイクロストリップ線路
12の主表面には、1/4波長変成器71とストリップ
導体4とが形成されている。 【効果】 1/4波長変成器がエッチングによって形成
できるので、アンテナの生産性を向上させることが可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、たとえばGPS等の
ナビゲーションシステムで使用されるバックファイアヘ
リカルアンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年情報化社会の発達と共に、移動体通
信、衛星通信が盛んになるとともに、人工衛星の電波を
受信し移動体の位置、速度を検出するGPS等のナビゲ
ーションシステムが実用化されている。GPSでは、L
バンド帯の周波数の電波が使用され、受信アンテナとし
てはバックファイアヘリカルアンテナやスパイラルアン
テナ等が実用化されている。
【0003】図6は、従来のバックファイアヘリカルア
ンテナの斜視図である。円筒形状をし、誘電体であるボ
ビン1の外周には、フレキシブル基板フィルム3が巻付
けられている。ボビン1はフレキシブル基板フィルム3
を円筒状に保持する役目を有する。フレキシブル基板フ
ィルム3の表面には、螺旋状をした4本の螺旋放射導体
5、7、9、11がエッチングによって形成されてい
る。
【0004】ボビン1の円筒の中心軸の位置には、同軸
ケーブル38が配置されている。同軸ケーブル38は、
同軸中心導体39と、同軸中心導体39の周囲に設けら
れた絶縁体41と、絶縁体41の周囲に設けられた同軸
外導体43とを備えている。
【0005】同軸中心導体39の第1端部には、アーム
13が半田45によって半田付けされている。アーム1
3の第1端部15には、螺旋放射導体5の第1端部23
が半田19によって半田付けされている。アーム13の
第2端部17には、螺旋放射導体7の第1端部25が半
田(図示せず)によって半田付けされている。
【0006】同軸外導体43の第1端部には、アーム2
7が半田47によって半田付けされている。アーム27
の第1端部29には、螺旋放射導体9の第1端部35が
半田33によって半田付けされている。アーム27の第
2端部31には、螺旋放射導体11の第1端部37が半
田(図示せず)によって半田付けされている。
【0007】同軸外導体43には、後部接続片49が半
田によって半田付けされている。後部接続片49の第1
接続部51、第2接続部53、第3接続部55、第4接
続部57には、それぞれ、螺旋放射導体11の第2端部
59、螺旋放射導体7の第2端部61、螺旋放射導体5
の第2端部63、螺旋放射導体9の第2端部65が半田
付けされている。67、69は半田である。螺旋放射導
体5、7、9、11はボビン1の周りを巻くように形成
されている。
【0008】図6に示すヘリカルアンテナ動作を以下説
明する。螺旋放射導体5、11、アーム13、27およ
び後部接続片49により構成される第1のループの全長
が使用する波長よりやや長く設定されるとともに、螺旋
放射導体7、9、アーム13、27および後部接続片4
9により構成される第2のループの全長が使用する波長
よりもやや短く設定されており、使用波長において、長
いほうの第1のループが容量性インピーダンスを呈する
とともに、短いほうの第2のループが誘導性インピーダ
ンスを呈する。
【0009】このため、両ループの全長の長さに適宜の
差を設けることにより、両ループが並列に給電されてい
るにもかかわらず、互いに隣接する螺旋放射導体5、
7、9、11に流れる各電流の間に互いに90度の位相
差を持たせることができ、円偏波が効率よく放射され
る。
【0010】図7は、同軸中心導体39の断面図で、図
8は絶縁体41の断面図である。同軸中心導体39は、
アーム13との接続部である給電部75からλg /4の
長さだけ直径が異なる構成をしている。この部分を1/
4波長変成器71という。1/4波長変成器71は、同
軸ケーブル38のインピーダンスと螺旋放射導体5、
7、9、11のインピーダンスとの整合をとる役目を果
たす。絶縁体41の同軸中心導体39が挿入される空洞
部73は、同軸中心導体39の形状に合うように加工さ
れている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、同軸中心導体
39や空洞部73を図7、図8に示すような形状に加工
するのは難しく、このためバックファイアヘリカルアン
テナの生産性が悪かった。
【0012】この発明は係る従来の問題点を解決するた
めになされたものである。この発明の目的は、生産性の
向上を図ることができるバックファイアヘリカルアンテ
ナを提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明は、螺旋状に配
置された第1および第2放射導体を備えたバックファイ
アヘリカルアンテナであって、主表面および裏面を有す
る誘電体基板と、主表面上に形成されたストリップ導体
と、裏面に形成された導電性地板と、を有するストリッ
プ線路と、主表面上に形成され、第1及び第2放射導体
のインピーダンスとストリップ線路のインピーダンスと
の整合をとる変成手段とを備えている。
【0014】第1および第2放射導体は、ストリップ線
路を中心として螺旋状に配置されている。第1放射導体
の第1端部は変成手段と接続され、第2端部は導電性地
板と接続されている。第2放射導体の第1および第2端
部は導電性地板と接続されている。
【0015】
【作用】この発明に従ったバックファイアヘリカルアン
テナは、同軸ケーブルの代わりにストリップ線路を用い
ている。誘電体基板の主表面上に形成されるストリップ
導体はエッチングによって形成できるので、変成手段も
エッチングによって形成できる。したがって変成手段を
容易に形成することができる。
【0016】
【実施例】図1は、この発明に従ったバックファイアヘ
リカルアンテナの斜視図である。円筒形状をし、誘電体
であるボビン1の外周には、フレキシブル基板フィルム
3が巻付けられている。ボビン1はフレキシブル基板フ
ィルム3を円筒状に保持する役目を有する。フレキシブ
ル基板フィルム3の表面には螺旋状をした4本の螺旋放
射導体5、7、9、11がエッチングにて形成されてい
る。ボビン1内には、マイクロストリップ線路12が配
置されている。マイクロストリップ線路12は、ガラス
エポキシ等からなる誘電体基板2と、誘電体基板2の主
表面上に形成された銅箔からなる1/4波長変成器7
1、銅箔からなるストリップ導体4と、誘電体基板2の
裏面に形成された銅箔からなる地板(図1には図示せ
ず)とからなる。
【0017】1/4波長変成器71には、アーム13が
半田45によって半田付けされている。アーム13の第
1端部15には、螺旋放射導体5の第1端部23が半田
19によって半田付けされている。アーム13の第2端
部17には、螺旋放射導体7の第1端部25が半田(図
示せず)によって半田付けされている。
【0018】地板(図1には図示せず)には、アーム2
7が半田47によって半田付けされている。アーム27
の第1端部29には、螺旋放射導体9の第1端部35が
半田33によって半田付けされている。アーム27の第
2端部31は、螺旋放射導体11の第1端部37が半田
(図示せず)によって半田付けされている。
【0019】地板には、後部接続片49が半田によって
半田付けされている。後部接続片49の第1接続部5
1、第2接続部53、第3接続部55、第4接続部57
には、それぞれ、螺旋放射導体11の第2端部59、螺
旋放射導体7の第2端部61、螺旋放射導体5の第2端
部63、螺旋放射導体9の第2端部65が半田付けされ
ている。67、69は半田である。螺旋放射導体5、
7、9、11はボビン1の周りを巻くように形成されて
いる。
【0020】図2は、マイクロストリップ線路12の平
面図である。ストリップ導体4と1/4波長変成器71
とは、誘電体基板2の主表面上に形成された銅箔をエッ
チングすることによって形成される。
【0021】図3は、後部接続片49の平面図である。
誘電体基板2の裏面に形成された地板6は後部接続片4
9と接続されているが、ストリップ導体4と後部接続片
49とは空間部8があるため接続されていない。
【0022】図4は、この発明に従ったバックファイア
ヘリカルアンテナの第2実施例に備えられるマイクロス
トリップ線路の斜視図である。このマイクロストリップ
線路においては、1/4波長変成器の代わりにバランを
用いている。4はストリップ導体、6は地板を示してい
る。このマイクロストリップ線路は空気を誘電体にして
いるが、ストリップ導体4と地板6との間に誘電体基板
を設けてもよい。第2実施例はマイクロストリップ線路
の構造以外は第1実施例と同じであり、ストリップ導体
4のaで示す部分にはアーム13(図1参照)が接続さ
れ、地板6のbで示す部分にはアーム27(図1参照)
が接続され、地板6のcで示す部分には後部接続片49
(図1参照)が接続される。このバランはエッチングに
よって形成できるのでバランを容易に形成できる。
【0023】図5は、この発明に従ったバックファイア
ヘリカルアンテナの第3実施例に備えられる誘電体基板
の平面図である。誘電体基板2には、電界効果トランジ
スタ77等からなる低雑音増幅回路が形成されている。
【0024】誘電体基板2には、ストリップ導体4、1
/4波長変成器71、配線パターン79a〜79fが形
成されている。これらはエッチングによって同時に形成
された。誘電体基板2のうち、ストリップ導体4と1/
4波長変成器71との間にある部分には電界効果トラン
ジスタ77が形成されている。電界効果トランジスタ7
7のゲートはリード83cによって配線パターン79d
と接続されている。ドレインはリード83aによって配
線パターン79bと接続されている。ソースはリード8
3b、83dによってそれぞれ配線パターン79f、7
9cに接続されている。
【0025】配線パターン79aと配線パターン79b
とはチップ部品81a、81gによって接続され、配線
パターン79cと配線パターン79dとはチップ部品8
1b、81cによって接続され、配線パターン79dと
1/4波長変成器71とはチップ部品81dによって接
続され、配線パターン79fと配線パターン79eとは
チップ部品81fによって接続されている。チップ部品
とは、チップ状をした抵抗やコンデンサ等のことであ
る。配線パターン79d,79eはそれぞれスルーホー
ル85a,85bを通して誘電体基板2の裏面の地板6
と接続されている。低雑音増幅回路はシールドケース8
7によって覆われている。シールドケース87は低雑音
増幅回路の構成がわかるように一部が切欠かれている
が、実際はこのような切欠はない。
【0026】1/4波長変成器71を伝送された信号
は、低雑音増幅回路で増幅されストリップ導体4に伝送
される。この第3実施例においては低雑音増幅回路を誘
電体基板2に形成しているので、アンテナの小型化を図
ることが可能となる。
【0027】第1、第2、第3実施例においては4線式
バックファイアヘリカルアンテナについて説明したが、
この発明においてはこれに限定されるわけではなく、2
線式、6線式等であってもよい。
【0028】
【発明の効果】この発明に従ったバックファイアヘリカ
ルアンテナにおいては、インピーダンスの整合をとるた
めの変成手段がエッチングによって形成できるので、ア
ンテナの生産性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に従ったバックファイアヘリカルアン
テナの第1実施例の斜視図である。
【図2】第1実施例に備えられたマイクロストリップ線
路の平面図である。
【図3】第1実施例に備えられた後部接続片の平面図で
ある。
【図4】この発明に従ったバックファイアヘリカルアン
テナの第2実施例に備えられたマイクロストリップ線路
の斜視図である。
【図5】この発明に従ったバックファイアヘリカルアン
テナの第3実施例に備えられたマイクロストリップ線路
の平面図である。
【図6】従来のバックファイアヘリカルアンテナの斜視
図である。
【図7】従来のバックファイアヘリカルアンテナの同軸
ケーブルの同軸中心導体の断面図である。
【図8】従来のバックファイアヘリカルアンテナの同軸
ケーブルの絶縁体の断面図である。
【符号の説明】
2 誘電体基板 4 ストリップ導体 5、7、9、11 螺旋放射導体 6 地板 12 マイクロストリップ線路 71 1/4波長変成器

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 螺旋状に配置された第1および第2放射
    導体を備えたバックファイアヘリカルアンテナであっ
    て、 主表面および裏面を有する誘電体基板と、前記主表面上
    に形成されたストリップ導体と、前記裏面に形成された
    導電性地板と、を有するストリップ線路と、 前記主表面上に形成され、前記第1及び第2放射導体の
    インピーダンスと前記ストリップ線路のインピーダンス
    との整合をとる変成手段と、を備え、 前記第1および第2放射導体は前記ストリップ線路を中
    心として螺旋状に配置されており、 前記第1放射導体の第1端部は前記変成手段と接続さ
    れ、第2端部は前記導電性地板と接続されており、 前記第2放射導体の第1および第2端部は前記導電性地
    板と接続されている、バックファイアヘリカルアンテ
    ナ。
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