JPH05206719A - Helical antenna - Google Patents

Helical antenna

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JPH05206719A
JPH05206719A JP1144992A JP1144992A JPH05206719A JP H05206719 A JPH05206719 A JP H05206719A JP 1144992 A JP1144992 A JP 1144992A JP 1144992 A JP1144992 A JP 1144992A JP H05206719 A JPH05206719 A JP H05206719A
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hybrid
helical antenna
high frequency
power distributor
frequency signal
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信博 遠藤
Hiromi Kitahara
弘己 北原
Hiromasa Kato
裕雅 加藤
Kazuo Sekiya
加津雄 関谷
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Abstract

PURPOSE:To obtain the helical antenna whose feeding loss is small and whose distortion of directivity is small in which the structure is simple and which has immunity to vibration and shock and whose directivity and band width are broad. CONSTITUTION:A 1st hybrid H1 dividing a received high frequency signal into equally two signals whose phase differs from each other and 2nd and 3rd hybrids H2, H3 connecting to two output terminals of the 1st hybrid H1 via two connection lines whose length differs by 1/4 wavelength of the said high frequency signal are formed to a board 3. Furthermore, the 2nd and 3rd hybrids H2, H3 and matching circuits M1-M4 taking matching with an exciting impedance of the radiation element 11 provided a film element 11 are provided to a board 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特に移動体衛星通信シ
ステムの移動局に用いるヘリカルアンテナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a helical antenna used in a mobile station of a mobile satellite communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動体衛星通信システムの移動局に用い
るアンテナには、指向性が広いこと及び移動体への搭載
に適した構造であることが要求される。
2. Description of the Related Art An antenna used for a mobile station of a mobile satellite communication system is required to have a wide directivity and a structure suitable for mounting on a mobile body.

【0003】マイクロストリップアンテナは、指向性が
広く、小型化が容易であると共に、振動及び衝撃に強い
という長所があり、この種の用途に適している。しか
し、このマイクロストリップアンテナには、帯域幅が狭
いという大きな欠点がある。このため、移動体衛星通信
システムの移動局には、指向性及び帯域幅が広いという
長所を有するバックファイア・クオドリファイア・ヘリ
カルアンテナ(BackfireQuadrifir Helical Antenna)
といわれるヘリカルアンテナが使用されることもある。
The microstrip antenna has a wide directivity, can be easily miniaturized, and is strong against vibration and shock, and is suitable for this type of application. However, this microstrip antenna has the major drawback of having a narrow bandwidth. For this reason, a mobile station of a mobile satellite communication system has the advantages of wide directivity and wide bandwidth, and a BackfireQuadrifir Helical Antenna.
A helical antenna that is said to be used in some cases.

【0004】図5は、上述した従来のバックファイア・
クオドリファイア・ヘリカルアンテナの一例を示す斜視
図、図6は同じくそのブロック図である。
FIG. 5 shows the conventional backfire described above.
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a quadratic helical antenna, and FIG. 6 is a block diagram thereof.

【0005】反射板20は金属からなる円板状の部材で
あり、この反射板20には管21が立設されている。ま
た、反射板20の裏面には入力端子I及びハイブリッド
H4が配設されていると共に、同軸線路L7,L8が設
けられている。更に、管21の内部には、バランB1,
B2が配設されている。
The reflector 20 is a disk-shaped member made of metal, and a tube 21 is erected on the reflector 20. Further, the input terminal I and the hybrid H4 are provided on the back surface of the reflection plate 20, and coaxial lines L7 and L8 are provided. Further, inside the pipe 21, the balun B1,
B2 is provided.

【0006】円筒状の誘電体部材22は管21から導出
された支持部材により支持されており、その周面には4
つの放射素子23が螺旋状に配設されている。
The cylindrical dielectric member 22 is supported by a support member led out from the tube 21, and the peripheral surface thereof has a diameter of 4 mm.
The two radiating elements 23 are spirally arranged.

【0007】次に、このバックファイア・クオドリファ
イア・ヘリカルアンテナの動作について説明する。
Next, the operation of this backfire quadrifier helical antenna will be described.

【0008】入力端子Iに入力された高周波信号は、反
射板20の裏面に配設されたハイブリッドH4により、
相互に位相がπ/2づつ異なる高周波信号に2等分され
る。この2等分された各高周波信号は、夫々同軸線路L
7,L8を介して、管21の内部に配置したバランB
1,B2に導かれる。バランB1,B2は、入力した高
周波信号を夫々相互に逆相の2つの信号に2等分し、こ
れらの信号により相互に対向する2つの放射素子23を
励振する。その結果、放射素子23から、広い方向に円
偏波が放射される。
The high frequency signal input to the input terminal I is generated by the hybrid H4 arranged on the back surface of the reflection plate 20.
It is divided into two high-frequency signals whose phases differ from each other by π / 2. The high frequency signals divided into two equal parts are respectively fed to the coaxial line L.
Balun B placed inside the pipe 21 through 7, L8
1, led to B2. The baluns B1 and B2 equally divide the input high frequency signal into two signals having mutually opposite phases, and excite two radiating elements 23 facing each other by these signals. As a result, circularly polarized waves are radiated from the radiating element 23 in a wide direction.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のヘリカルアンテナは、誘電体部材22を管21
で支持し、この管21の内部にバランB1,B2を配置
しているので、構造が複雑であると共に振動及び衝撃に
弱いという欠点がある。また、反射板20の裏面に配設
された入力端子Iから誘電体部材22の上端に位置する
各放射素子23の励振点までの距離が長いため、給電損
失が大きいという欠点もある。更に、バランB1,B2
が立体的に構成されており、各バランの形成誤差に起因
するインピーダンス特性のばらつきや、各放射素子23
の励振振幅及び励振位相差のばらつきが大きいので、指
向性の歪みが大きいという欠点もある。
However, in the above-mentioned conventional helical antenna, the dielectric member 22 is connected to the tube 21.
Since the baluns B1 and B2 are arranged inside the tube 21, the structure is complicated and it is weak against vibration and impact. In addition, since the distance from the input terminal I arranged on the back surface of the reflection plate 20 to the excitation point of each radiating element 23 located at the upper end of the dielectric member 22 is long, there is a drawback that the power feeding loss is large. Furthermore, baluns B1 and B2
Are three-dimensionally configured, and variations in impedance characteristics due to the formation error of each balun, and each radiating element 23.
Since the variation of the excitation amplitude and the excitation phase difference is large, there is also a drawback that the directional distortion is large.

【0010】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、構造が簡単で振動及び衝撃に強いと共に指
向性及び帯域幅が広く、且つ、給電損失が小さいと共に
指向性の歪みが小さいヘリカルアンテナを提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has a simple structure, is resistant to vibration and shock, has a wide directivity and a wide bandwidth, and has a small power feeding loss and a small directivity distortion. The purpose is to provide a helical antenna.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係るヘリカルア
ンテナは、入力端子から入力した高周波信号を4等分し
所定の円の円周の4等分点の位置に設けられた4つの出
力端に順次π/2づつ異なる位相で出力する平面構造の
電力分配器と、前記所定の円の円周に整合して配置され
た円筒状の誘電体部材の周面に螺旋状に配設されて前記
電力分配器側の端部が前記電力分配器の4つの出力端に
夫々電気的に接続された4つの放射素子とを有すること
を特徴とする。
A helical antenna according to the present invention has four output terminals provided at positions of four equal points on the circumference of a predetermined circle by dividing a high frequency signal input from an input terminal into four equal parts. A power distributor having a planar structure for sequentially outputting π / 2 different phases, and spirally arranged on the peripheral surface of a cylindrical dielectric member aligned with the circumference of the predetermined circle. The end on the power distributor side has four radiating elements electrically connected to the four output ends of the power distributor.

【0012】[0012]

【作用】本発明に係るヘリカルアンテナは、平面構造の
電力分配器と、円筒状の誘電体部材の周面に螺旋状に配
設された4つの放射素子とにより構成されており、各放
射素子の前記電力分配器側の端部は夫々所定の位置に設
けられた前記電力分配器の出力端に接続されている。つ
まり、本発明に係るヘリカルアンテナは、従来のように
誘電体部材を支持するための管及びこの管内に配設され
るバランを有しないため、構造が簡単で振動や衝撃に強
い。また、電力分配器と放射素子とを短い距離で接続で
きて、給電損失を低減することができる。更に、指向性
及び帯域幅が広いというヘリカルアンテナの長所を維持
している。
The helical antenna according to the present invention comprises a power distributor having a planar structure and four radiating elements spirally arranged on the peripheral surface of a cylindrical dielectric member. The ends on the side of the power distributor are connected to the output ends of the power distributors provided at predetermined positions. That is, the helical antenna according to the present invention does not have the tube for supporting the dielectric member and the balun arranged in this tube as in the conventional case, and therefore has a simple structure and is resistant to vibration and shock. Further, the power distributor and the radiating element can be connected in a short distance, and the power feeding loss can be reduced. Furthermore, the advantage of the helical antenna that the directivity and the bandwidth are wide is maintained.

【0013】誘電体部材及び放射素子は、例えば、放射
素子となる帯状の金属薄膜が設けられた誘電体シートの
両端を接合して円筒状に形成することにより、容易に製
造することができる。但し、このままでは放射素子を支
持する誘電体部材の強度が不足するため、誘電体部材の
内側に発泡性樹脂を充填する。これにより、放射素子を
支持する誘電体部材の軽量化を図ることができると共
に、強度を向上させることができる。
The dielectric member and the radiating element can be easily manufactured, for example, by joining both ends of a dielectric sheet provided with a strip-shaped metal thin film to be the radiating element to form a cylindrical shape. However, since the strength of the dielectric member supporting the radiating element is insufficient as it is, the inside of the dielectric member is filled with the foaming resin. As a result, the weight of the dielectric member that supports the radiating element can be reduced and the strength can be improved.

【0014】前記電力分配器は、例えば入力端子から入
力した高周波信号を相互に位相が異なる2つの信号に2
等分する第1のハイブリッドと、この第1のハイブリッ
ドの2つの出力端に接続線路を介して接続された第2及
び第3のハイブリッドとにより構成されている。そし
て、第1のハイブリッドと第2のハイブリッドとを接続
する接続線路と、第1のハイブリッドと第3のハイブリ
ッドとを接続する接続線路とは、前記高周波信号の波長
の1/4だけ異なっている。これにより、相互にπ/2
だけ位相が異なる信号を夫々前記4つの放射素子に供給
することができる。
In the power distributor, for example, a high frequency signal input from an input terminal is converted into two signals having mutually different phases.
It is composed of a first hybrid that is equally divided, and second and third hybrids that are connected to two output terminals of the first hybrid via connection lines. The connection line connecting the first hybrid and the second hybrid and the connection line connecting the first hybrid and the third hybrid differ by ¼ of the wavelength of the high frequency signal. .. By this, π / 2
Signals having different phases can be supplied to the four radiating elements, respectively.

【0015】なお、この場合は、第2及び第3のハイブ
リッドと出力端との間に平面構造の整合回路を介装し、
第2及び第3のハイブリッドの出力インピーダンスと各
放射素子の励振インピーダンスとの整合をとることが好
ましい。
In this case, a matching circuit having a planar structure is interposed between the second and third hybrids and the output end,
It is preferable to match the output impedance of the second and third hybrids with the excitation impedance of each radiating element.

【0016】[0016]

【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

【0017】図1は本発明の実施例に係るヘリカルアン
テナを示す側面図、図2は同じくその底面図である。
FIG. 1 is a side view showing a helical antenna according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a bottom view of the same.

【0018】金属製の取付け板1の一方の面側(下面
側)には、誘電体板2、基板3及び抑え板4がこの順で
配設されており、取付け板1にねじ止めされている。ま
た、取付け板1の他方の面側には、誘電体板9及び基板
10がこの順で配設されており、取付け板1にねじ止め
されている。
On one surface side (lower surface side) of the mounting plate 1 made of metal, a dielectric plate 2, a substrate 3 and a restraining plate 4 are arranged in this order and screwed to the mounting plate 1. There is. On the other surface side of the mounting plate 1, a dielectric plate 9 and a substrate 10 are arranged in this order and screwed to the mounting plate 1.

【0019】図3は基板3を示す平面図である。基板3
は、誘電体板31とこの誘電体板31の両面に被着され
た金属薄膜とにより構成されており、一方の面(誘電体
板2と接触する側の面)の金属薄膜は所定の形状にエッ
チングされている(即ち、導体パターン32)。この基
板3の他方の面の金属薄膜及び取付け板1が外導体とな
り、導体パターン32が内導体となって、ストリップラ
イン回路を構成する。
FIG. 3 is a plan view showing the substrate 3. Board 3
Is composed of a dielectric plate 31 and metal thin films adhered to both surfaces of the dielectric plate 31, and the metal thin film on one surface (the surface on the side in contact with the dielectric plate 2) has a predetermined shape. Are etched (ie, the conductor pattern 32). The metal thin film on the other surface of the substrate 3 and the mounting plate 1 serve as an outer conductor, and the conductor pattern 32 serves as an inner conductor to form a stripline circuit.

【0020】なお、導体パターン32は、ハイブリッド
H1,H2,H3のパターンと、ハイブリッドH1と同
軸コネクタ5とを接続するための接続導体L1と、ハイ
ブリッドH1とハイブリッドH2,H3とを接続するた
めの接続導体L2,L3と、ハイブリッドH1,H2,
H3と終端抵抗6,7,8とを接続するための接続導体
L4,L5,L6とにより構成されている。また、ハイ
ブリッドH2,H3の各2つの出力端にはスルーホール
TH1〜TH4が設けられている。これらのスルーホー
ルTH1〜TH4は所定の円の円周を4等分する位置に
設けられている。更に、接続導体L1の同軸コネクタ5
側の端部にはスルーホールTH5が設けられている。
The conductor pattern 32 includes the patterns of the hybrids H1, H2 and H3, the connection conductor L1 for connecting the hybrid H1 and the coaxial connector 5, and the connection between the hybrid H1 and the hybrids H2 and H3. Connection conductors L2, L3 and hybrids H1, H2
It is composed of connection conductors L4, L5, and L6 for connecting H3 and the terminating resistors 6, 7, and 8. Further, through holes TH1 to TH4 are provided at each two output ends of the hybrids H2 and H3. These through holes TH1 to TH4 are provided at positions that divide the circumference of a predetermined circle into four equal parts. Furthermore, the coaxial connector 5 of the connection conductor L1
A through hole TH5 is provided at the end portion on the side.

【0021】同軸コネクタ5は、抑え板4にねじ止めさ
れている。この同軸コネクタ5の中心導体は、スルーホ
ールTH5を介して接続導体L1に半田付けされてい
る。また、接続導体L4,L5,L6の端部には終端抵
抗6,7,8の非接地側端子が夫々半田付けされてい
る。これらの終端抵抗6,7,8の接地側端子は取付け
板1にねじ止めされている。
The coaxial connector 5 is screwed to the holding plate 4. The center conductor of the coaxial connector 5 is soldered to the connection conductor L1 through the through hole TH5. The non-grounded terminals of the terminating resistors 6, 7 and 8 are soldered to the ends of the connection conductors L4, L5 and L6, respectively. The ground side terminals of these terminating resistors 6, 7 and 8 are screwed to the mounting plate 1.

【0022】基板10も、基板3と同様に、誘電体板と
この誘電体板の両面に被着された金属薄膜とにより構成
されており、誘電体板9と接触する面の金属薄膜はエッ
チングにより整合回路M1〜M4の導体パターンとして
パターニングされている。これらの整合回路M1〜M4
は、いずれも先端開放のストリップラインスタブであ
る。これらのストリップラインスタブの内導体である各
導体パターンは、基板3のスルーホールTH1〜TH4
と同心になるように基板10に設けられた各スルーホー
ルに夫々接続されている。そして、これらのスルーホー
ルには金属製のピン15が挿入されており、これらのピ
ン15は基板10上に導出されている。
Like the substrate 3, the substrate 10 is also composed of a dielectric plate and metal thin films deposited on both surfaces of the dielectric plate, and the metal thin film on the surface in contact with the dielectric plate 9 is etched. Is patterned as a conductor pattern of the matching circuits M1 to M4. These matching circuits M1 to M4
Are all stripline stubs with open ends. The conductor patterns, which are the inner conductors of these stripline stubs, have through holes TH1 to TH4 of the substrate 3.
Are connected to the respective through holes provided on the substrate 10 so as to be concentric with. Then, metal pins 15 are inserted into these through holes, and these pins 15 are led out on the substrate 10.

【0023】フィルムエレメント11は、円筒状の誘電
体フィルムと、この誘電体フィルムの外周面に螺旋状に
且つ等間隔で形成された4つの放射素子111により構
成されている。このフィルムエレメント11は、その一
方の面に所定の形状にエッチングされた金属薄膜が設け
られた誘電体シートを接着代112の部分で接着して円
筒状に成形したものである。なお、このフィルムエレメ
ント11は、基板3のスルーホールTH1〜TH4に外
接する円の直径に一致するようにその外径が設定され
る。また、このフィルムエレメント11は、取付け板1
にねじ止めされた棒12を中心軸として配置され、棒1
2の先端部に取付けられる蓋14により抑えられて固定
される。そして、各放射素子111の端部は、夫々ピン
15を介して整合回路M1〜M4に電気的に接続されて
いる。更に、フィルムエレメント11の内側には、フィ
ルムエレメント11の剛性を増すために、発泡性樹脂1
3が充填されている。
The film element 11 comprises a cylindrical dielectric film and four radiating elements 111 spirally formed on the outer peripheral surface of the dielectric film at equal intervals. The film element 11 is formed into a cylindrical shape by adhering a dielectric sheet having a metal thin film etched into a predetermined shape on one surface thereof at an adhesion margin 112. The outer diameter of the film element 11 is set so as to match the diameter of the circle circumscribing the through holes TH1 to TH4 of the substrate 3. In addition, the film element 11 includes the mounting plate 1
It is arranged with the rod 12 screwed to the central axis as
It is held down and fixed by the lid 14 attached to the distal end of the No. 2. The ends of the radiating elements 111 are electrically connected to the matching circuits M1 to M4 via the pins 15, respectively. Furthermore, in order to increase the rigidity of the film element 11, the foamable resin 1 is provided inside the film element 11.
3 is filled.

【0024】次に、本実施例に係るヘリカルアンテナの
動作を図4に示すブロック図を参照して説明する。
Next, the operation of the helical antenna according to this embodiment will be described with reference to the block diagram shown in FIG.

【0025】同軸コネクタ5に入力された高周波信号
は、ハイブリッドH1により位相が異なる2つの高周波
信号に2等分される。ハイブリッドH1から接続導体L
2へ出力される高周波信号の位相は、ハイブリッドH1
から接続導体L3へ出力される高周波信号の位相に比し
てπ/2だけ進んでいる。接続導体L2の長さは接続導
体L3の長さよりも高周波信号の波長の1/4だけ短い
ため、接続導体L2を通ってハイブリッドH2に入力さ
れる高周波信号の位相は、接続導体L3を通ってハイブ
リッドH3に入力される高周波信号の位相よりもπだけ
進む。ハイブリッドH2,H3に入力された高周波信号
は、相互の位相差がπ/2である2つの高周波信号に2
等分され、スルーホールTH1,TH2,TH3,TH
4へ出力される。これらのスルーホールTH1,TH
2,TH3,TH4へ出力される各高周波信号の振幅は
相互に等しく、位相はこの順に順次π/2づつ遅れる。
これらの各高周波信号は各ピン15を介して各放射素子
111を励振する。
The high frequency signal input to the coaxial connector 5 is equally divided into two high frequency signals having different phases by the hybrid H1. Hybrid H1 to connection conductor L
The phase of the high frequency signal output to 2 is the hybrid H1
From the phase of the high-frequency signal output to the connecting conductor L3 by π / 2. Since the length of the connection conductor L2 is shorter than the length of the connection conductor L3 by ¼ of the wavelength of the high frequency signal, the phase of the high frequency signal input to the hybrid H2 through the connection conductor L2 passes through the connection conductor L3. The phase of the high frequency signal input to the hybrid H3 advances by π. The high-frequency signals input to the hybrids H2 and H3 are two high-frequency signals whose mutual phase difference is π / 2.
Through hole TH1, TH2, TH3, TH
4 is output. These through holes TH1, TH
The amplitudes of the high frequency signals output to 2, 2, TH3 and TH4 are equal to each other, and the phases are sequentially delayed by π / 2 in this order.
Each of these high frequency signals excites each radiating element 111 via each pin 15.

【0026】設計の便宜上、通常、ハイブリッドH1〜
H3はいずれも入出力インピーダンスが50Ωになるよう
に設計される。一方、放射素子111の励振インピーダ
ンスは50Ωとは異なるので、ストリップラインスタブか
らなる整合回路M1〜M4により、ハイブリッドH2,
H3の各出力端と各放射素子111との間のインピーダ
ンスの整合をとる。
For the convenience of design, the hybrid H1 to
Each H3 is designed to have an input / output impedance of 50Ω. On the other hand, since the excitation impedance of the radiating element 111 is different from 50Ω, the hybrid circuits H2 and H2 are matched by the matching circuits M1 to M4 including stripline stubs.
Impedance matching between each output terminal of H3 and each radiating element 111 is performed.

【0027】相互に90度間隔で回転対称に配置された4
つの螺旋状の放射素子111が、所定の回転方向に沿っ
て順次π/2づつ位相が異なる等振幅の高周波信号によ
り励振されるので、空間に円偏波が放射される。
4 which are rotationally symmetrically arranged at 90 ° intervals from each other
Since the one spiral radiating element 111 is excited by a high-frequency signal of equal amplitude whose phase is sequentially different by π / 2 along a predetermined rotation direction, circularly polarized waves are radiated in space.

【0028】なお、上述の説明においては、送信アンテ
ナとして使用する場合について述べたが、受信アンテナ
として使用する場合、本実施例は円偏波を受信して同軸
コネクタ5から出力する。
In the above description, the case where the antenna is used as the transmitting antenna is described, but when the antenna is used as the receiving antenna, the present embodiment receives circularly polarized waves and outputs them from the coaxial connector 5.

【0029】本実施例に係るヘリカルアンテナは、指向
性及び帯域幅がいずれも広いというヘリカルアンテナに
共通する長所を有する。また、本実施例に係るヘリカル
アンテナは、インピーダンス特性がハイブリッドH1〜
H3及び整合回路M1〜M4のインピーダンス特性によ
って決定され、これらのインピーダンス特性は、主とし
て、基板3,10の導体パターンの形成誤差により決定
される。基板3,10の形成誤差は容易に小さくできる
ので、インピーダンス特性を容易に向上させることがで
きる。また、ハイブリッドH2,H3の各出力端と各放
射素子111とを各ピン15によって極めて短い距離で
接続しているため、給電損失が極めて小さい。更に、各
放射素子111の励振振幅比及び励振位相差のばらつき
も主として基板3,10の導体パターンの形成誤差によ
り決まるので、これらの形成誤差を小さくして励振振幅
比及び励振位相差のばらつきを小さくし、指向性の歪み
を小さくすることが容易にできる。
The helical antenna according to this embodiment has an advantage common to helical antennas in that both directivity and bandwidth are wide. Further, the helical antenna according to the present embodiment has impedance characteristics of hybrid H1 to H1.
It is determined by the impedance characteristics of H3 and the matching circuits M1 to M4, and these impedance characteristics are mainly determined by the formation error of the conductor pattern of the substrates 3 and 10. Since the formation error of the substrates 3 and 10 can be easily reduced, the impedance characteristic can be easily improved. Further, since each output end of the hybrids H2 and H3 and each radiating element 111 are connected by the pin 15 in a very short distance, the power feeding loss is extremely small. Further, the variations in the excitation amplitude ratio and the excitation phase difference of each radiating element 111 are mainly determined by the formation error of the conductor pattern of the substrates 3 and 10. Therefore, these formation errors are reduced to reduce the variations in the excitation amplitude ratio and the excitation phase difference. It is possible to easily reduce the distortion and the directional distortion.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るヘリカ
ルアンテナは、高周波信号を4等分する平面構造の電力
分配器と、この電力分配器の4つの出力端に接続され円
筒状の誘電体部材の周面に螺旋状に配設された4つの放
射素子とを備えており、簡単な構造で放射素子を高い剛
性をもって支持することことができるので、振動及び衝
撃に強い。また、本発明に係るヘリカルアンテナは、電
力分配器の出力端から各放射素子の励振点までの距離を
短くできると共に、この電力分配器は平面構造でありイ
ンピーダンス特性がよいので、給電損失を低減できる。
更に、平面構造の電力分配器は電力分割比及び各分割電
力の位相差を正確に制御できるので、指向性の歪みを抑
制できる。更にまた、電力分配器と各放射素子との接続
点に整合素子を設ければ、広い周波数範囲で良好なイン
ピーダンス特性を得ることができるので、整合損失を低
減できるという効果を得ることができる。
As described above, the helical antenna according to the present invention includes a power distributor having a planar structure that divides a high frequency signal into four equal parts, and a cylindrical dielectric body connected to the four output terminals of the power distributor. Since the radiating element is provided with four radiating elements spirally arranged on the peripheral surface of the member, and the radiating element can be supported with high rigidity by a simple structure, it is resistant to vibration and shock. Further, the helical antenna according to the present invention can shorten the distance from the output end of the power distributor to the excitation point of each radiating element, and since this power distributor has a planar structure and good impedance characteristics, it reduces power feeding loss. it can.
Furthermore, since the power distributor having a planar structure can accurately control the power division ratio and the phase difference between the divided powers, it is possible to suppress directivity distortion. Furthermore, if a matching element is provided at the connection point between the power distributor and each radiating element, good impedance characteristics can be obtained in a wide frequency range, and the effect of reducing matching loss can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明の実施例に係るヘリカルアンテナ
を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a helical antenna according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じくその底面図である。FIG. 2 is a bottom view of the same.

【図3】同じくその基板を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the same substrate.

【図4】同じくそのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of the same.

【図5】従来のバックファイア・クオドリファイア・ヘ
リカルアンテナの一例を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a conventional backfire quadrifier helical antenna.

【図6】同じくそのブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;取付け板 2,9,31;誘電体板 3,10;基板 4;抑え板 5;同軸コネクタ 6,7,8;終端抵抗 11;フィルムエレメント 22;誘電体部材 23,111;放射素子 1; Mounting plate 2, 9, 31; Dielectric plate 3, 10; Substrate 4; Suppression plate 5; Coaxial connector 6, 7, 8; Termination resistor 11; Film element 22; Dielectric member 23, 111; Radiating element

フロントページの続き (72)発明者 加藤 裕雅 東京都調布市上石原3−50−1 アンテン 株式会社内 (72)発明者 関谷 加津雄 東京都調布市上石原3−50−1 アンテン 株式会社内Front Page Continuation (72) Inventor Hiromasa Kato 3-50-1, Kamiishihara, Chofu City, Tokyo Anten Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Sekiya 3-50-1, Ueishihara, Chofu City, Tokyo Anten Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力端子から入力した高周波信号を4等
分し所定の円の円周の4等分点の位置に設けられた4つ
の出力端に順次π/2づつ異なる位相で出力する平面構
造の電力分配器と、前記所定の円の円周に整合して配置
された円筒状の誘電体部材の周面に螺旋状に配設されて
前記電力分配器側の端部が前記電力分配器の4つの出力
端に夫々電気的に接続された4つの放射素子とを有する
ことを特徴とするヘリカルアンテナ。
1. A plane that divides a high frequency signal input from an input terminal into four equal parts and outputs them to four output terminals provided at positions of four equal parts of the circumference of a predetermined circle in order of sequentially different phases by π / 2. The power distributor having a structure and a cylindrical dielectric member arranged in alignment with the circumference of the predetermined circle are spirally arranged on the peripheral surface of the power distributor, and the end on the power distributor side is the power distributor. Antenna having four radiating elements electrically connected to four output terminals of the container, respectively.
【請求項2】 前記誘電体部材及び前記放射素子は、相
互に平行に配置された4本の帯状の金属薄膜が設けられ
た誘電体シートの両端を張り合わせて形成されたもので
あり、前記誘電体部材の内側には発泡性樹脂が充填され
ていることを特徴とする請求項1に記載のヘリカルアン
テナ。
2. The dielectric member and the radiating element are formed by laminating both ends of a dielectric sheet provided with four strip-shaped metal thin films arranged in parallel with each other. The helical antenna according to claim 1, wherein a foaming resin is filled inside the body member.
【請求項3】 前記電力分配器は、前記入力端子から入
力した高周波信号を相互に位相が異なる2つの信号に2
等分する第1のハイブリッドと、この第1のハイブリッ
ドの2つの出力端に長さが前記高周波信号の波長の1/
4だけ異なる2つの接続線路を介して夫々接続された第
2及び第3のハイブリッドとにより構成されていること
を特徴とする請求項1又は2に記載のヘリカルアンテ
ナ。
3. The power distributor divides a high frequency signal input from the input terminal into two signals having mutually different phases.
A first hybrid that divides into equal parts and two output terminals of the first hybrid have a length of 1 / wavelength of the high frequency signal.
The helical antenna according to claim 1 or 2, wherein the helical antenna is composed of a second hybrid and a third hybrid that are respectively connected via two connection lines that differ by four.
【請求項4】 前記第2及び第3のハイブリッドと前記
出力端との間には平面構造の整合回路が介装されている
ことを特徴とする請求項3に記載のヘリカルアンテナ。
4. The helical antenna according to claim 3, wherein a matching circuit having a planar structure is interposed between the second and third hybrids and the output end.
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