JPH05299925A - 移動体アンテナ装置 - Google Patents

移動体アンテナ装置

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JPH05299925A
JPH05299925A JP10266892A JP10266892A JPH05299925A JP H05299925 A JPH05299925 A JP H05299925A JP 10266892 A JP10266892 A JP 10266892A JP 10266892 A JP10266892 A JP 10266892A JP H05299925 A JPH05299925 A JP H05299925A
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JP
Japan
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antenna
mobile
satellite
radio wave
ring
Prior art date
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Pending
Application number
JP10266892A
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English (en)
Inventor
Makio Tsuchiya
牧夫 土谷
Hidetsugu Morimoto
英嗣 森本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広範囲な地域を移動する移動体に搭載され、
小型で移動により変化する衛星との仰角変化に対してア
ンテナ利得の低下がなく所定のアンテナ利得が得られる
移動体アンテナ装置を得ることを目的とする。 【構成】 アンテナ基板3上に棒状のクロスダイポール
アンテナ6と若しくはヘリカルアンテナ17と、このクロ
スダイポールアンテナ6もしくはヘリカルアンテナ17を
中心として配置されたリング状のマイクロストリップア
ンテナ4を設け、衛星との仰角に対応して上記アンテナ
にそれぞれ電力を供給する給電手段7,8を切換えるア
ンテナ切換手段9により使用するアンテナを切換える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、移動体に搭載される
衛星通信用の移動体アンテナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、静止衛星を利用した移動体衛星通
信システムについての研究開発が実用化にむけて活発に
行なわれている。衛星を利用した移動体衛星通信の特長
は他の通信方式に比べて非常に広範囲な地域においての
通信が容易にできるということである。例えば、国内に
おいて、北海道から沖縄までの全地域をその通信可能地
域とすることが可能である。このような通信システムで
は、移動体に搭載されるアンテナは小型、軽量であるこ
とはもちろん、移動体の移動によって変化する移動体に
おける衛星との仰角に対して、常に所要アンテナ利得を
得られることが必要である。また、アンテナ利得は方向
によって変化しないことが必要であり、方位角方向に対
して無指向性のアンテナが望まれる。これに関し従来の
アンテナ装置を図6に示す。図6は、例えばクロスダイ
ポールアンテナの一種でCrossed Drooping Dipde Anten
nas と呼ばれるアンテナにより構成された移動体アンテ
ナ装置を示す斜視図である。図6において、17はアンテ
ナが取り付けられる地板、18は2対の放射素子により形
成され所定形状の電波を放射するクロスダイポールアン
テナ、18aはこのクロスダイポールアンテナ18の電波放
射部、18bは電力が供給される同軸端子からなる給電部
であり、給電部18bに供給された電力が電波放射部18a
から所定形状で放射される。なお、クロスポールアンテ
ナ18は円偏波が放射されるように電波放射部18aが所定
角度αでV字形に折り曲げられており、給電部18bに図
示しない給電手段から90°位相のずれた電力が供給され
ると電波放射部18aから放射形状がコニカルビームとな
る円偏波が地板16上に放射される。図7はクロスダイポ
ールアンテナ18について上記曲げ角度をα=40°、アン
テナ高さをH=0.55H(λ=自由空間波長)に設定した
ときの移動体アンテナ装置の仰角面内におけるアンテナ
利得を示す説明図である。図7に示すとおり、アンテナ
利得はクロスダイポールアンテナ18の電波放射角度30°
〜35°において最大を示す放射線形の特性を示し、30°
〜35°の角度範囲を離れるほど小さくなる。また、図8
は例えばI, J, Bahl等著“MICROSTRIP ANTENNAS ”P8
9 発行に記載されたマイクロストリップアンテナにより
構成された移動体アンテナ装置を示す斜視図である。図
8において、19は地板、20は地板19上に形成された誘電
体基板、21は誘電体基板20上に形成されTM21モードで
励振するようにその径が設定されたマイクロストリップ
アンテナ、22a,22b はマイクロストリップアンテナ21
上に設けられた異なる給電部である。給電部22a,22b
は、それぞれがリング中心に対して互いに45°離れた位
置に設けられており、図示しない給電手段から90°位相
のずれた電力が給電部22a,22bに供給されるとマイク
ロストリップアンテナ21にTM21モードが励振され誘電
体基板20上に放射パターンがコニカルビームとなる円偏
波が放射される。図9はマイクロストリップアンテナ21
の径をTM21モードが励振されるように設定した図8に
示す移動体アンテナ装置の仰角面内におけるアンテナ利
得を示す説明図である。図9に示されているとおり、ア
ンテナ利得は電波放射角度40°〜50°の範囲において最
大を示す放物線形の特性を示し、40°〜50°の角度範囲
から離れるほど小さくなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の移動体アンテナ
装置は以上のように構成されており、移動体における衛
星との仰角変化が小さい狭範囲な地域での移動に対して
は常に所定のアンテナ利得を得ることが可能であるが、
仰角変化が大きい広範囲な地域における移動に対しては
アンテナ利得が大幅に低下し、所定のアンテナ利得を常
に得ることができないという問題点があった。
【0004】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、移動体に搭載され、移動体
が広範囲な地域を移動して行う移動体衛星通信におい
て、上記移動体と衛星との大幅な仰角変化に対してアン
テナ利得の低下がなく所定のアンテナ利得が常に得られ
る新規な移動体アンテナ装置を得ることを目的としてい
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に係る移動体ア
ンテナ装置は移動体に所定の電波放射角度を有する無指
向性の棒状アンテナと、この棒状アンテナを中心として
配置される上記棒状アンテナと異なる電波放射角度を有
する無指向性のリング状アンテナを設け、上記移動体が
移動することにより変化する上記移動体と衛星との仰角
変化に対応して上記棒状アンテナと上記リング状アンテ
ナとの給電を切換えるアンテナ切換手段を設けたもので
ある。
【0006】請求項第1項の発明に係る移動体アンテナ
装置は移動体に所定の電波放射角度を有する無指向性の
クロスダイポールアンテナと、このクロスダイポールア
ンテナを中心として配置される上記クロスダイポールア
ンテナと異なる電波放射角度を有する無指向性のリング
状マイクロストリップアンテナを設け、上記移動体が移
動することにより変化する上記移動体と衛星との仰角変
化に対応して上記クロスダイポールアンテナと上記リン
グ状マイクロストリップアンテナとの給電を切換えるア
ンテナ切換手段を設けたものである。
【0007】請求項第3項の発明に係る移動体アンテナ
装置は、移動体に所定の電波放射角度を有する無指向性
のヘリカルアンテナと、このヘリカルアンテナを中心と
して配置される上記ヘリカルアンテナと異なる電波放射
角度を有する無指向性のリング状マイクロストリップア
ンテナ設け、上記移動体の移動により変化する上記移動
体と衛星との変化に対応して上記ヘリカルアンテナと上
記リング状マイクロストリップアンテナとの給電を切換
えるアンテナ切換手段を設けたものである。
【0008】
【作用】この発明における移動体アンテナ装置は、アン
テナに電力を供給する給電手段を、移動体の移動によっ
て変化する上記移動体と衛星との仰角に対応してアンテ
ナ切換手段が切換える。
【0009】
【実施例】実施例1.以下、この発明の一実施例につい
て図1及び図2を用いて説明する。図1はこの発明の移
動体アンテナ装置を示す全体図である。図1(a)は斜
視図、図(b)は装置断面の説明図である。図1におい
て、1はアンテナが設けられる地板、2は地板1の表面
上に形成された誘電体基板、3は地板1と誘電体基板2
とから構成されるアンテナ基板、4は誘電体基板2の表
面上に形成されたリング状のマイクロストリップアンテ
ナ、5a,5bはマイクロストリップアンテナ4の放射
素子部に設けられた給電部、6はマイクロストリップア
ンテナ4の中央部にアンテナ基板3と垂直に設けられた
2対の放射素子からなるクロスダイポールアンテナで、
6aは放射素子部、6bは同軸端子からなる給電部、7
はマイクロストリップアンテナ4に電力を供給するマイ
クロストリップアンテナ側の給電手段、8はクロスダイ
ポールアンテナ6に電力を供給するクロスダイポールア
ンテナ側の給電手段、9は給電手段7,8に接続され衛
星との仰角に対応していずれか一方を給電状態にするア
ンテナ切換手段である。
【0010】次に動作について説明する。リング状のマ
イクロストリップアンテナ4はその放射素子部にリング
の中心に対して45°ずらして給電部5a,5bがそれぞ
れ設けられており、TM21モードの励振が生じるように
放射素子形状を選定している。この給電部5a,5bに
マイクロストリップ側の給電手段7から出力された90°
位相のずれた電力が供給されると上記放射素子にTM21
モードが励振され誘電体基板2上に円偏波が放射され
る。このとき円偏波の放射パターンは方位角方向に変化
のないコニカルビームとなる。また、クロスダイポール
アンテナ6をリング状のマイクロストリップアンテナ4
の中心部に配置した場合にも、クロスダイポールアンテ
ナ側の給電手段8から90°位相のずれた電力が給電部6
bに供給されると放射素子部6aから誘電体基板2上に
円偏波が放射される。このときも上記円偏波の放射パタ
ーンは方位角方向に変化のないコニカルビームとなる。
【0011】図2は、図1に示した移動体アンテナ装置
の仰角面内におけるアンテナ利得を示す説明図である。
図2において、10はクロスダイポールアンテナ6から円
偏波が放射されたときの仰角面内のアンテナ利得、11は
マイクロストリップアンテナ4から円偏波が放射された
ときの仰角面内のアンテナ利得、12は移動体アンテナ装
置全体としての仰角面内のアンテナ利得である。移動体
衛星通信においては、一般に3〜4〔dB〕以上のアン
テナ利得を得ることが必要である。今、任意の地点にお
ける移動体の衛星に対する仰角が20°〜40°の範囲の低
仰角範囲であるならば、アンテナ切換手段9は給電手段
をクロスダイポールアンテナ側の給電手段8に給電状態
を切換えてクロスダイポールアンテナ6に電力を供給す
る。これにより、アンテナ利得10を示する円偏波が放射
される。次に、移動体の移動によって衛星との仰角が変
化した場合についてみる。例えば、仰角が40°〜80°の
高仰角範囲に変化した場合、アンテナ切換手段9は給電
手段をマイクロストリップアンテナ側の給電手段7に切
換え給電部5a,5bに電力を供給する。これによりマ
イクロストリップアンテナ6からアンテナ利得12の円偏
波が放射される。つまり、移動体の移動により上記衛星
との仰角が変化した場合、アンテナ切換手段9が仰角を
判別しこの仰角に対応したアンテナ利得を有する側の給
電手段に給電状態を切換える。よって移動体が広範囲の
地域を移動しても図2に示すアンテナ利得12が得られ、
常に一定アンテナ利得以上で衛星との通信が可能とな
る。アンテナ切換手段9による使用アンテナの切換えは
衛星の位置と、変化する移動体の受信位置とにより判別
する仰角判別手段9aにより仰角を算出し、この仰角判
別手段9aの出力に基づいてアンテナ切換スイッチ9b
が給電手段を切換える。
【0012】実施例2.なお、上記実施例では、アンテ
ナ基板3上にTM21モードが励振されるよう所定径に設
定された異なる給電部5a,5bを有するマイクロスト
リップアンテナ4が設けられた移動体アンテナについて
説明したが、励振状態が異なるTM11モードを励振させ
ることによって、移動体アンテナが受信できる仰角範囲
を拡げることができる。図3はこの実施例における移動
体アンテナ装置を示す全体図であり、図3(a)は斜視
図、図3(b)は移動体アンテナ装置断面の説明図であ
る。図3において、13はマイクロストリップアンテナで
あり、14a,14bはリング中心に対して90°異なる位置
に設けられたマイクロストリップアンテナ13の給電部で
ある。図4はこの実施例の移動体アンテナ装置における
仰角面内のアンテナ利得を示す説明図である。図4にお
いて15はマイクロストリップアンテナ13の仰角面内のア
ンテナ利得、16は移動体アンテナ装置全体の仰角面内に
おけるアンテナ利得である。マイクロストリップアンテ
ナ13はTM11モードが励振されるようにその径が選択さ
れており、給電部7から90°位相のずれた電力が給電部
14a、14bに給電されると、TM11モードが励振され
る。図4に示されているように低仰角の範囲ではクロス
ダイポールアンテナ6により実施例1と同様のアンテナ
利得となるが、移動体の移動によって仰角が変化し仰角
が50°以上の高仰角の範囲になると仰角90°における利
得9〔dB〕を最大に高い利得が得られ受信状態が良く
なる。実施例2における使用するアンテナの切換えは実
施例1と同様に、衛星との仰角を判別する仰角判別手段
9aの出力に基づいてアンテナ切換スイッチ9bで給電
手段を切換える。
【0013】実施例3.また、上記実施例ではアンテナ
基板3に設けられる棒状アンテナとしてクロスダイポー
ルアンテナ6を用いたが他の例えば、アンテナ工学ハン
ドブック(電子通信学会編)P73 3,2,5頁に示され
るヘリカルアンテナを用いてもよい。図5はヘリカルア
ンテナを棒状アンテナとして用いた移動体アンテナ装置
を示す全体図である。図5(a)は斜視図、図3(b)
はこの移動体アンテナ装置断面の説明図である。図5に
おいて、17はアンテナ基板3に垂直に設けられたヘリカ
ルアンテナである。ヘリカルアンテナ17はいわゆるヘリ
クス周およびアンテナ高を所定の長さに選定することに
よって仰角面上に放射パターンがコニカルビームである
円偏波をアンテナ軸に垂直方向に放射できる。また、使
用アンテナの切換えは実施例1及び実施例2と同様に衛
星との仰角を判別する仰角判別手段9aの出力に基づい
てアンテナ切換スイッチ9bにより給電手段を切換え
る。
【0014】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば移動体
に所定の電波放射角度を有する棒状アンテナと、この棒
状アンテナを中心として配置された棒状アンテナと異な
る所定の電波放射角度を有するリング状アンテナを設
け、移動体における衛星との仰角に対応して上記アンテ
ナへの給電を切換えるアンテナ切換手段を設けたので、
小型で、かつ移動体の移動における衛星との仰角変化に
対してアンテナ利得が低下しない所定のアンテナ利得を
得ることが可能な移動体アンテナ装置が得られる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による移動体アンテナ装置
を示す全体図。
【図2】この発明の一実施例による移動体アンテナ装置
の仰角方向アンテナ利得を示す説明図。
【図3】この発明の他の実施例による移動体アンテナ装
置を示す全体図。
【図4】図3の実施例による移動体アンテナ装置の仰角
方向アンテナ利得を示す説明図。
【図5】この発明の他の実施例による移動体アンテナ装
置を示す全体図。
【図6】従来の移動体アンテナ装置を示す斜視図。
【図7】図6の移動体アンテナ装置の仰角方向アンテナ
利得を示す説明図。
【図8】従来の他の移動体アンテナ装置を示す斜視図。
【図9】図8の移動体アンテナ装置の仰角方向アンテナ
利得を示す説明図。
【符号の説明】
3 アンテナ基板 4 リング状マイクロストリップアンテナ 6 クロスダイポールアンテナ 7 マイクロストリップアンテナ側の給電手段 8 クロスダイポールアンテナ側の給電手段 9 アンテナ切換手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動体に設けられ、所定の電波放射角度
    を有する無指向性の棒状アンテナと、この棒状アンテナ
    を中心として配置され、上記棒状アンテナと異なる電波
    放射角度を有する無指向性のリング状アンテナと、移動
    によって変化する上記移動体における衛星との仰角に対
    応して上記棒状アンテナと上記リング状アンテナとの給
    電を切換えるアンテナ切換手段とを備えたことを特徴と
    する移動体アンテナ装置。
  2. 【請求項2】 移動体に設けられ、所定の電波放射角度
    を有する無指向性のクロスダイポールアンテナと、この
    クロスダイポールアンテナを中心として配置され、上記
    クロスダイポールアンテナと異なる電波放射角度を有
    し、TM11モードで励振されるリング状アンテナと、移
    動によって変化する上記移動体における衛星との仰角に
    対応して上記クロスダイポールアンテナと上記リング状
    マイクロストリップアンテナとの給電を切換えるアンテ
    ナ切換手段とを備えたことを特徴とする移動体アンテナ
    装置。
  3. 【請求項3】 移動体に設けられ、所定の電波放射角度
    を有する無指向性のヘリカルアンテナと、このヘリカル
    アンテナを中心として配置され、上記ヘリカルアンテナ
    と異なる電波放射角度を有する無指向性のリング状マイ
    クロストリップアンテナと、移動によって変化する上記
    移動体における衛星との仰角に対応して上記ヘリカルア
    ンテナと上記リング状アンテナとの給電を切換えるアン
    テナ切換手段を備えたことを特徴とする移動体アンテナ
    装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997040548A1 (fr) * 1996-04-25 1997-10-30 Kyocera Corporation Antenne composite
US6160512A (en) * 1997-10-20 2000-12-12 Nec Corporation Multi-mode antenna
KR20040005255A (ko) * 2002-07-09 2004-01-16 주식회사 아미위성방송 이동용 위성 안테나
JP2005020715A (ja) * 2003-06-26 2005-01-20 Andrew Corp アンテナエレメント、給電プローブ、誘電体スペーサ、アンテナ、及び複数の機器との通信方法
EP1596469A1 (en) * 2003-02-19 2005-11-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna assembly
WO2007020728A1 (ja) * 2005-08-12 2007-02-22 Murata Manufacturing Co., Ltd. アンテナ構造およびそれを備えた無線通信装置
CN114284698A (zh) * 2021-12-08 2022-04-05 南京理工大学 一种2.15GHz频率的50°圆极化锥状波束天线

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997040548A1 (fr) * 1996-04-25 1997-10-30 Kyocera Corporation Antenne composite
US6005521A (en) * 1996-04-25 1999-12-21 Kyocera Corporation Composite antenna
AU719636B2 (en) * 1996-04-25 2000-05-11 Kyocera Corporation Composite antenna
KR100447003B1 (ko) * 1996-04-25 2004-12-31 교세라 가부시키가이샤 복합안테나
US6160512A (en) * 1997-10-20 2000-12-12 Nec Corporation Multi-mode antenna
KR20040005255A (ko) * 2002-07-09 2004-01-16 주식회사 아미위성방송 이동용 위성 안테나
EP1596469A1 (en) * 2003-02-19 2005-11-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna assembly
EP1596469A4 (en) * 2003-02-19 2006-04-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd ANTENNA SET
JP2005020715A (ja) * 2003-06-26 2005-01-20 Andrew Corp アンテナエレメント、給電プローブ、誘電体スペーサ、アンテナ、及び複数の機器との通信方法
WO2007020728A1 (ja) * 2005-08-12 2007-02-22 Murata Manufacturing Co., Ltd. アンテナ構造およびそれを備えた無線通信装置
JPWO2007020728A1 (ja) * 2005-08-12 2009-02-19 株式会社村田製作所 アンテナ構造およびそれを備えた無線通信装置
CN114284698A (zh) * 2021-12-08 2022-04-05 南京理工大学 一种2.15GHz频率的50°圆极化锥状波束天线

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