JPH06177641A - Colinear array antenna - Google Patents
Colinear array antennaInfo
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- JPH06177641A JPH06177641A JP32675892A JP32675892A JPH06177641A JP H06177641 A JPH06177641 A JP H06177641A JP 32675892 A JP32675892 A JP 32675892A JP 32675892 A JP32675892 A JP 32675892A JP H06177641 A JPH06177641 A JP H06177641A
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- array antenna
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、無指向性でかつアンテ
ナ利得の大きいコリニアアレイアンテナに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a collinear array antenna which is omnidirectional and has a large antenna gain.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、携帯用電話、自動車用電話など
の移動無線の分野において、移動局側で使用されるアン
テナは、広い受信範囲を確保するために、無指向性の垂
直アンテナが主として使用される。2. Description of the Related Art Generally, in the field of mobile radio such as mobile phones and car phones, an omnidirectional vertical antenna is mainly used as an antenna used on the mobile station side to secure a wide reception range. To be done.
【０００３】従来、この種の垂直アンテナとしては、ユ
ニポールアンテナ、コリニアアレイアンテナ等がある
が、ユニポールアンテナは、アンテナ利得がほぼ０dＢ
と低く、遠方からの微弱な電波を十分に受信することが
できない。一方、コリニアアレイアンテナは、無指向性
であり、かつ、そのアンテナ素子の積み重ねの段数を多
くするほどアンテナ利得を高めることができるので、遠
方からの微弱電波も受信できるという特長を有する。Conventionally, this type of vertical antenna includes a unipole antenna, a collinear array antenna, etc., but the unipole antenna has an antenna gain of almost 0 dB.
It is too low to receive weak signals from a distance. On the other hand, the collinear array antenna is omnidirectional, and since the antenna gain can be increased as the number of stacked antenna elements increases, the collinear array antenna can receive weak radio waves from a distance.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コリニ
アアレイアンテナにおいて、そのアンテナ素子の積み重
ねの段数を多くすると、それだけアンテナの全長が長く
なり、特に移動局が携帯用の場合には、使い勝手が悪く
なる。However, in the collinear array antenna, if the number of stacked antenna elements is increased, the total length of the antenna becomes longer, and the usability becomes worse especially when the mobile station is portable. .
【０００５】そのため、従来は、基地局側の送信電波を
強くすることで、遠方でも受信できるようにしているの
が現状である。Therefore, in the conventional art, the radio wave transmitted from the base station side is strengthened so that the radio wave can be received even at a long distance.
【０００６】しかし、基地局側での電波を強くするに
は、それだけ電力消費も多くなり、他の分野での電波障
害の要因ともなる等の不都合がある。However, if the radio wave on the base station side is increased, the power consumption is increased accordingly, which causes a problem of radio wave interference in other fields.
【０００７】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたもので、無指向性でかつアンテナ利得が大きく、
しかも小型のコリニアアレイアンテナを得ることを課題
とする。The present invention has been made to solve the above problems, and is omnidirectional and has a large antenna gain.
Moreover, it is an object to obtain a small collinear array antenna.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】一般に、アンテナにおけ
る波長短縮率Ｋ(％)と誘電率εとの間には、次式の関係
があることが知られている。It is generally known that the wavelength shortening rate K (%) and the permittivity ε in an antenna have the following relationship.
【０００９】 Ｋ＝(１／√ε)×１００ (１) したがって、誘電率εが大きい程、波長短縮率Ｋも大き
くなり、これに伴い、アンテナの固有波長も短くなるた
め、アンテナの長さを短くすることができる。K = (1 / √ε) × 100 (1) Therefore, as the permittivity ε is larger, the wavelength shortening rate K is also larger, and the characteristic wavelength of the antenna is also shortened accordingly. Can be shortened.
【００１０】ここで、従来、同軸線をアンテナ素子とし
て使用する場合、同軸線を構成する外部導体と内部導体
との間に介在される絶縁体の誘電率は、通常、伝送損失
を少なくする観点からできるだけ空気に近い値に設定さ
れている。たとえば、絶縁体として通常使用されている
ポリエチレンの誘電率εは、ε＝２.３程度である。し
たがって、このような材料を使用する限りアンテナの全
長を短縮するには自と限界がある。Here, conventionally, when a coaxial wire is used as an antenna element, the dielectric constant of the insulator interposed between the outer conductor and the inner conductor forming the coaxial wire is usually from the viewpoint of reducing transmission loss. Is set to a value as close to air as possible. For example, the dielectric constant ε of polyethylene normally used as an insulator is about ε = 2.3. Therefore, there is a limit to reducing the total length of the antenna as long as such a material is used.
【００１１】そこで、本発明者は、同軸線として好適で
しかも誘電率εの大きい素材について検討を加えたとこ
ろ、ニトリルゴムが最適であることを見い出した。すな
わち、ニトリルゴムは可とう性があり、しかも、その誘
電率εは、ε＝１５〜２０程度の大きい値を有するの
で、この材料を用いれば、同軸線からなるアンテナ素子
を構成でき、アンテナの全長を短くすることが可能とな
る。Therefore, the present inventor has conducted a study on a material suitable for a coaxial wire and having a large dielectric constant ε, and found that nitrile rubber is the most suitable. That is, since nitrile rubber is flexible and its permittivity ε has a large value of about ε = 15 to 20, it is possible to construct an antenna element composed of a coaxial line by using this material. The total length can be shortened.
【００１２】本発明は、かかる知見に基づいてなされた
もので、所定長さの同軸線からなるアンテナ素子を複数
段接続してなるコリニアアレイアンテナにおいて、各ア
ンテナ素線の同軸線を構成する外部導体と内部導体との
間に介在される誘電体として、ニトリルゴムを使用した
ことを特徴とするものである。The present invention has been made on the basis of such findings, and in a collinear array antenna in which a plurality of antenna elements each having a predetermined length of a coaxial wire are connected, the coaxial wire of each antenna element wire is externally configured. Nitrile rubber is used as a dielectric interposed between the conductor and the inner conductor.
【００１３】[0013]
【作用】上記構成によれば、ニトリルゴムの誘電率が大
きいので、波長短縮率Ｋも大きくなり、これに伴い、ア
ンテナ素子の固有波長も短くなる。したがって、この同
軸線からなるアンテナ素子の段数が従来と同じでも、ア
ンテナの全長を短くすることができる。その結果、無指
向性でかつアンテナ利得が大きいにもかかわらず、全長
が短くて取り扱い易いものとなる。According to the above structure, since the nitrile rubber has a large dielectric constant, the wavelength shortening rate K also becomes large, and the characteristic wavelength of the antenna element becomes short accordingly. Therefore, the total length of the antenna can be shortened even if the number of stages of the antenna element formed of this coaxial line is the same as the conventional one. As a result, even though the antenna is omnidirectional and the antenna gain is large, the total length is short and it is easy to handle.
【００１４】[0014]
【実施例】図１は本発明の実施例に係るコリニアアレイ
アンテナの一部を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a part of a collinear array antenna according to an embodiment of the present invention.
【００１５】この実施例のコリニアアレイアンテナ１
は、複数個(本例では１２段)のアンテナ素子２1，２2，
２3，…を備え、これらのアンテナ素子２1，２2，２3，
…が順次積層されて構成されている。Collinear array antenna 1 of this embodiment
Is a plurality (12 in this example) of antenna elements 2 1 , 2 2 ,
2 3 , ..., These antenna elements 2 1 , 2 2 , 2 3 ,
... are sequentially laminated and configured.
【００１６】各アンテナ素子２1，２2，２3，…は、外
部導体６と内部導体８との間に誘電体１０を介在させた
同軸線４からなり、本例では誘電体１０の材料としてニ
トリルゴムが使用されている。そして、最上段のアンテ
ナ素子２1は、その長さが電波の１／４波長に、残りの
アンテナ素子２2，２3，…は、その長さが１／２波長に
それぞれ設定されており、各アンテナ素子２1，２2，２
3，…は、それぞれに生じる電流分布の位相を１８０°
ずつずらせるために、各アンテナ素子２1，２2,23，…
ごとにその内部導体８が外部導体６に、外部導体６が内
部導体８にそれぞれ順次交互に接続されている。Each antenna element 2 1 , 2 2 , 2 3 , ... Is composed of a coaxial wire 4 in which a dielectric 10 is interposed between an outer conductor 6 and an inner conductor 8. In this example, the material of the dielectric 10 is made. Nitrile rubber is used as. The length of the uppermost antenna element 2 1 is set to 1/4 wavelength of the radio wave, and the lengths of the remaining antenna elements 2 2 , 2 3 , ... Are set to 1/2 wavelength. , Each antenna element 2 1 , 2 2 , 2
3 , ... is 180 ° in phase of the current distribution generated in each.
Each antenna element 2 1 , 2 2 , 2 3 , ...
The inner conductors 8 are connected to the outer conductors 6, and the outer conductors 6 are connected to the inner conductors 8 alternately in turn.
【００１７】いま、各アンテナ素子２1，２2，２3，…
を構成する誘電体１０として従来のポリエチレンを使用
する場合には、その誘電率εは、ε＝２.３程度である
から、波長短縮率Ｋは前記(１)式からＫ＝６５.９％で
あり、移動体通信用として８００ＭＨz帯での電波を扱
う場合、１／２波長のアンテナ素子２2，２3，…の長さ
Ｌは、Ｌ＝１２.３cmとなる。したがって、１２段(１／
４波長×１段＋１／２波長×１１段)のコリニアアレイ
アンテナを用いる場合を想定すると、その全長は１４
１.５cmとなり、携帯用として用いるには長すぎる。Now, each antenna element 2 1 , 2 2 , 2 3 , ...
When conventional polyethylene is used as the dielectric 10 constituting the above, since the dielectric constant ε is about ε = 2.3, the wavelength shortening rate K is K = 65.9% from the above formula (1). When handling radio waves in the 800 MHz band for mobile communication, the length L of the half-wavelength antenna elements 2 2 , 2 3 , ... Is L = 12.3 cm. Therefore, 12 steps (1 /
Assuming the case of using a collinear array antenna (4 wavelengths x 1 stage + 1/2 wavelength x 11 stages), the total length is 14
It is 1.5 cm, which is too long to be used as a portable device.
【００１８】これに対して、誘電体１０としてニトリル
ゴムを使用する場合、その誘電率εは、ε＝１５〜２０
程度と大きいので、波長短縮率Ｋは、Ｋ＝２５.８〜２
２.４％となり、上記と同様に８００ＭＨz帯での電波で
は、１／２波長のアンテナ素子２2，２3，…の長さＬ
は、Ｌ＝４.８〜４.２cmとなる。したがって、１２段
(１／４波長×１段＋１／２波長×１１段)のコリニアア
レイアンテナを用いる場合を想定すると、その全長は４
４.２〜４８.３cmとなり、しかも、アンテナ利得は１０
dＢ以上となる。このため、非常に小型でかつ高利得の
携帯用アンテナとして十分に使用することが可能とな
る。On the other hand, when nitrile rubber is used as the dielectric 10, its dielectric constant ε is ε = 15 to 20.
The wavelength shortening rate K is K = 25.8 to 2
2.4%, which is the same as the above, in the case of radio waves in the 800 MHz band, the length L of the antenna elements 2 2 , 2 3 , ...
Is L = 4.8 to 4.2 cm. Therefore, 12 steps
Assuming the use of a collinear array antenna of (1/4 wavelength x 1 stage + 1/2 wavelength x 11 stages), the total length is 4
It is 4.2 to 48.3 cm, and the antenna gain is 10
It will be more than dB. Therefore, it can be sufficiently used as a very small and high-gain portable antenna.
【００１９】[0019]
【発明の効果】本発明によれば、ニトリルゴムの誘電率
が大きいので、波長短縮率Ｋも大きくなり、これに伴
い、アンテナ素子の固有波長も短くなる。したがって、
この同軸線からなるアンテナ素子の段数が従来と同じで
も、コリニアアレイアンテナの全長を短くすることがで
きる。According to the present invention, since the dielectric constant of nitrile rubber is large, the wavelength shortening rate K is also large, and the characteristic wavelength of the antenna element is also shortened accordingly. Therefore,
Even if the number of stages of the antenna element formed of the coaxial line is the same as the conventional one, the total length of the collinear array antenna can be shortened.
【００２０】その結果、無指向性でかつアンテナ利得が
大きいにもかかわらず、全長が短くて小型で取り扱い易
いコリニアアレイアンテナが得られるようになる。As a result, it is possible to obtain a collinear array antenna having a short overall length, a small size, and easy handling, although it is omnidirectional and has a large antenna gain.
【図１】本発明の実施例に係るコリニアアレイアンテナ
の一部を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a part of a collinear array antenna according to an exemplary embodiment of the present invention.
１…コリニアアレイアンテナ、２1，２2，２3…アンテ
ナ素子、４…同軸線、６…外部導体、８…内部導体、１
０…誘電体。1 ... Collinear array antenna, 2 1 , 2 2 , 2 3 ... Antenna element, 4 ... Coaxial wire, 6 ... Outer conductor, 8 ... Inner conductor, 1
0 ... Dielectric.
Claims (1)
を複数段接続したものであって、 前記同軸線を構成する外部導体と内部導体との間に介在
される絶縁体として、ニトリルゴムを使用したことを特
徴とするコリニアアレイアンテナ。1. An antenna element comprising coaxial wires of a predetermined length connected in a plurality of stages, wherein nitrile rubber is used as an insulator interposed between an outer conductor and an inner conductor forming the coaxial wire. A collinear array antenna characterized by being used.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32675892A JPH06177641A (en) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | Colinear array antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32675892A JPH06177641A (en) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | Colinear array antenna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06177641A true JPH06177641A (en) | 1994-06-24 |
Family
ID=18191363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32675892A Pending JPH06177641A (en) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | Colinear array antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06177641A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018198987A1 (en) * | 2017-04-27 | 2018-11-01 | 日本電気株式会社 | Radio communication device, radio reception device, and radio communication system |
-
1992
- 1992-12-07 JP JP32675892A patent/JPH06177641A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018198987A1 (en) * | 2017-04-27 | 2018-11-01 | 日本電気株式会社 | Radio communication device, radio reception device, and radio communication system |
| JPWO2018198987A1 (en) * | 2017-04-27 | 2020-02-27 | 日本電気株式会社 | Radio communication device, radio reception device, and radio communication system |
| JP2022008872A (en) * | 2017-04-27 | 2022-01-14 | 日本電気株式会社 | Radio wave communication device, radio wave reception device, and radio wave communication system |
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