JPH0690113A

JPH0690113A - 多周波共用アンテナ

Info

Publication number: JPH0690113A
Application number: JP24044492A
Authority: JP
Inventors: Nozomi Hasebe; 望長谷部; Koichi Sakaguchi; 坂口浩一; Hiroshi Takahashi; 高橋　　宏; Shigeo Yamazaki; 山崎茂雄
Original assignee: Meisei Electric Co Ltd
Current assignee: Meisei Electric Co Ltd
Priority date: 1992-09-09
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1994-03-29
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: JP3283920B2

Abstract

(57)【要約】【構成】給電素子ＤＡとその給電素子ＤＡに近接並行
した無給電素子ＤＰとを配置し、給電素子ＤＡ及び近接
無給電素子ＤＰをそれぞれ中心とする多重の筒状体ＣＹ
１，ＣＹ２を設け、給電素子ＤＡを多周波励振する。多
重筒状体の筒面には、相互に平行に形成した複数の線条
無給電素子ＰＡ１，ＰＡ２を架設する。これらの線条無
給電素子ＰＡ１，ＰＡ２の各々は、給電素子ＤＡ及び近
接無給電素子ＤＰに対してそれぞれπ／４の姿勢をと
り、且つその各々の長さＬ１，Ｌ２が各使用波長（λ
１，λ２）に対して導波器作用と反射器作用とが同じに
なるようにし、また給電素子ＤＡ、近接無給電素子ＤＰ
に関して対称配置となるようにする。【効果】各々の筒状体ＣＹ１，ＣＹ２に形成した各線
条無給電素子は、導波器作用と反射器作用とが同じにな
る波長以外の信号には影響が少ない。良好な円偏波の水
平面内無指向性が得られ、垂直面内の８の字特性も良好
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば無線標識，電
波灯台，基地局無線設備等、全方向（オムニディレクシ
ョナル）に複数の円偏波の電波を送受信する装置に適し
たアンテナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】円偏波の電波を水平面内無指向性で送受
信するアンテナの１つとして、例えば特開平１−３１１
６０４号公報に示すような形状のものが既知である。

【０００３】この型のアンテナは、図１７に示すよう
に、給電素子である中心導体１０３から半径ｄの個所に
円筒４を設け、その円筒面４０１の上に中心導体１０３
に対してπ／４傾いて平行に並んだ複数の無給電素子４
０２，４０２，４０２…が架設されている。円筒面４０
１は中心導体１０３に平行に作る。

【０００４】図１７のＸ，Ｙ，Ｚの各直交軸は、考察の
便宜のために、Ｘ−Ｙ面を水平面とし、Ｚ軸を鉛直方向
とする。

【０００５】中心導体１０３をＺ軸の方向にとり、この
中心導体１０３から見て直径の両端に位置する１対（つ
い）の無給電線条素子４０２，４０２は、中心導体１０
３からＸ−Ｙ面に沿ってそれぞれ距離ｄを距てた反対側
の個所に於いて、中心導体１０３に対してはそれぞれπ
／４傾いた姿勢で位置し且つ相互にはπ／２の角度で空
間交叉している。

【０００６】このような無給電線条素子の組が円筒面４
０１の上に複数組配設されている。図１７の構成体に於
いて、距離ｄに関してｋｄ≒π／２（等号が成立する場
合を含む。）（ｋは波数）の条件を満すように設定し、
無給電線条素子４０２，４０２，４０２，…の各々の長
さＬは、使用波長λに関して中心導体１０３に対する反
射器としての効果と導波器としての効果とが同じになる
ように選んで双方の機能を併せて発揮するように設定す
る。

【０００７】このように設定して、中心導体１０３を励
振すると、円筒４の外側の空間に水平面内無指向性の円
偏波の電波が輻射される。

【０００８】

【発明の課題】この発明は、以上のような構成による、
１つの面内で無指向性を持つ円偏波アンテナを、多周波
で共用可能なものに発展させることを目的とする。

【０００９】

【発明の概要】この発明は、給電素子である中心導体
と、その中心導体の極く近傍にこの給電素子に平行して
無給電素子（以下「近接無給電素子」という。）を設け
る。

【００１０】中心導体を多周波励振する。誘導によって
近接無給電素子が電波を輻射する。

【００１１】中心導体及び近接無給電素子をそれぞれ中
心として複数の筒状体を多重に配置し、各筒状体の筒面
には、中心導体及び近接無給電素子に対してπ／４の角
度で平行に並んだ線条の無給電素子（以下「線条無給電
素子」という。）をそれぞれ複数本架設する。

【００１２】この場合、中心導体を１つの使用波長に対
してアンテナとして作動するように作り、近接無給電素
子を他の幾つかの使用波長に対してそれぞれアンテナと
して作動するように作る。

【００１３】そして筒状体の各々は、その各々の筒面に
架設してある線条無給電素子が、筒状体ごとにそれぞれ
対応する使用波長の各々に対して導波器及び反射器とし
ての機能を併せ持つように作る。

【００１４】

【実施例】図１はこの発明の実施例を示す平面図、図２
はこの発明の実施例を示す側面図、図３はこの発明の実
施例を示す一部破断斜視図である。これらの図におい
て、同じ記号は構造上の同じ個所を示す。

【００１５】図１，２，３は使用波長が２つの場合の実
施例である。

【００１６】近接無給電素子としてダイポール１本を用
い、給電素子としての主ダイポールを２周波励振し、筒
状体は２重であって、その各々の筒状体として直円筒を
使用した例である。

【００１７】図１において、ＤＡは中心導体であり且つ
給電素子でもあるダイポール（以下「主ダイポール」と
いう。）、ＤＰは近接無給電素子としてのダイポール
（以下「無給電ダイポール」という。）、ＢＮ１は主ダ
イポールＤＡに対するバラン（以下「バラン１」という
ことがある。）、ＢＮ２は無給電ダイポールＤＰに対す
るバラン（以下「バラン２」ということがある。）、Ｃ
Ｙ１は主ダイポールＤＡを中心位置とする半径Ｒ１の直
円筒（以下「外側円筒」という。）、ＣＹ２は無給電ダ
イポールＤＰを中心位置とする半径Ｒ２の直円筒（以下
「内側円筒」という。）、ＰＡ１は外側円筒ＣＹ１の円
筒面に設けた線条無給電素子（以下「外側無給電素子」
という。）、ＰＡ２は内側円筒ＣＹ２の円筒面に設けた
線条無給電素子（以下「内側無給電素子」という。）で
ある。

【００１８】図３に示したＸ，Ｙ，Ｚの直交３軸は説明
の便宜のためのものであり、Ｘ−Ｙ面を水平面に考えて
Ｚ軸を鉛直方向にとる。この３軸は図１及び図２にも妥
当する。

【００１９】なお、図２は外側円筒ＣＹ１の円筒面の素
材及び内側円筒ＣＹ２の円筒面の素材をそれぞれ透視し
て示してある。

【００２０】主ダイポールＤＡ及び無給電ダイポールＤ
ＰをＺ軸方向にとる。

【００２１】バランＢＮ１は主ダイポールＤＡが輻射す
る電波（波長λ１）に対して公知所定の平衡不平衡変換
器としての作用を呈し、同様にバランＢＮ２は無給電ダ
イポールＤＰが輻射する電波（波長λ２）に対して公知
所定の平衡不平衡変換器としての作用を呈する。

【００２２】外側無給電素子ＰＡ１の各々は、外側円筒
ＣＹ１の母線に対してπ／４の角度で架設し、主ダイポ
ールＤＡを挾んで当該主ダイポールＤＡを通る長さ２・
Ｒ１の弦の両端に位置するように配設する。

【００２３】主ダイポールＤＡを挟んだ両側の一対（つ
い）の外側無給電素子の各々は主ダイポールＤＡに対し
てそれぞれπ／４の角度の姿勢をとり且つ相互にはπ／
２の角度で交叉している。即ち外側円筒ＣＹ１には、こ
のような対（つい）をなす外側無給電素子の組が複数組
設けてある。

【００２４】同様に、内側円筒ＣＹ２の円筒面に設けて
ある内側無給電素子ＰＡ２の各々は、円筒の母線に対し
てπ／４の角度で架設してあり、無給電ダイポールＤＰ
を中心にして長さ２・Ｒ２の弦の両端に位置するように
配設してあり、このような対（つい）が複数組設けてあ
る。

【００２５】これらの内側無給電素子ＰＡ２の各々は、
無給電ダイポールＤＰに対してはπ／４の角度で位置
し、無給電ダイポールＤＰを通る弦の両端に位置するも
の相互はπ／２の角度で交叉している。

【００２６】図１には、外側無給電素子ＰＡ１，内側無
給電素子ＰＡ２ともそれぞれ６本（３対）架設してある
状態を、それらの頭部のみ見えるように示してある。

【００２７】外側円筒ＣＹ１及び内側円筒ＣＹ２の各々
の円筒面は、各外側無給電素子ＰＡ１及び各内側無給電
素子ＰＡ２を架設するための支持基体であり、主ダイポ
ールＤＡの使用波長λ１及び無給電ダイポールＤＰの使
用波長λ２に対して透明な素材で作る。

【００２８】主ダイポールＤＡと無給電ダイポールＤＰ
とは、極めて接近した個所にそれぞれＺ軸方向に並設す
る。

【００２９】主ダイポールＤＡと外側円筒ＣＹ１の円筒
面に架設した外側無給電素子ＰＡ１（複数）とによって
１つの組のアンテナを形成する。この組のアンテナを以
下「外側アンテナ」という。

【００３０】同様に、無給電ダイポールＤＰと内側円筒
ＣＹ２の円筒面に架設した内側無給電素子ＰＡ２（複
数）とによってもう１つの組のアンテナを形成してい
る。この組のアンテナを以下「内側アンテナ」という。

【００３１】主ダイポールＤＡはその輻射波長λ１に対
して最大の輻射効率を発揮するように作り、また無給電
ダイポールＤＰはその輻射波長λ２に対して最大輻射効
率を発揮するように作る。

【００３２】主ダイポールＤＡの輻射波長λ１に対する
波数をｋ１とし、また無給電ダイポールＤＰの輻射波長
λ２に対する波数をｋ２とするとき、ｋ１・Ｒ１≒π／
２（等号が成立する場合を含む。）であり、またｋ２・
Ｒ２≒π／２（等号が成立する場合を含む。）であるよ
うに、それぞれＲ１とＲ２の大きさを設定する。

【００３３】外側無給電素子ＰＡ１の各々の長さＬ１
は、主ダイポールＤＡが輻射する電波の波長λ１に対し
て各外側無給電素子ＰＡ１が導波器として呈する作用と
反射器として呈する作用とが同じになるように設定す
る。

【００３４】同様に、内側無給電素子ＰＡ２の各々の長
さＬ２は、無給電ダイポールＤＰが輻射する電波の波長
λ２に対して各内側無給電素子ＰＡ２が導波器として呈
する作用と反射器として呈する作用とが同じになるよう
に設定する。

【００３５】

【作用】主ダイポールＤＡを、フィーダＦＤ（同軸ケー
ブル）を通して波長λ１及びλ２の信号によって２周波
励振する。

【００３６】主ダイポールＤＡは波長λ１の電波を輻射
し、無給電ダイポールＤＰは誘導によって波長λ２の電
波を輻射する。

【００３７】主ダイポールＤＡから輻射された波長λ１
の電波に対しては外側無給電素子ＰＡ１が導波器として
の作用と反射器としての作用を呈し、外側円筒ＣＹ１の
外部の空間において、オムニディレクショナルな円偏波
の電波が伝播する。

【００３８】無給電ダイポールＤＰから輻射された波長
λ２の電波に対しては内側無給電素子ＰＡ２が導波器と
しての作用と反射器としての作用を呈し、内側円筒ＣＹ
２の外部（実用上は外側円筒ＣＹ１の外部）の空間にオ
ムニディレクショナルな円偏波の電波が伝播する。

【００３９】以下、図１，２，３に示す形状の実施例に
よって得た特性例を、図４，５，６，７，８，９及び１
０の各図に示す。

【００４０】これらの各図は、各々の測定の場合とも外
側円筒ＣＹ１及び内側円筒ＣＹ２を所定の形状に組立て
た状態で、一方の円筒についての設定条件を変化（変
更）しながら測定したものである。

【００４１】またこれらの各図を通じて次の（１）〜
（８）の諸元が共通である。

【００４２】（１）主ダイポールＤＡの高さ（Ｚ軸方向
の長さ）Ｄ１＝５５ｍｍ（２）無給電ダイポールＤＰの高さ（Ｚ軸方向の長さ）
Ｄ２＝３７ｍｍ（３）主ダイポールＤＡのバランＢＮ１（バラン１）の
長さ（Ｚ軸方向の長さ）Ｂ１＝５３ｍｍ（４）無給電ダイポールＤＰのバランＢＮ２（バラン
２）の長さ（Ｚ軸方向の長さ）Ｂ２＝３８ｍｍ（５）バランＢＮ１の直径Ａ１＝１２ｍｍ（６）バランＢＮ２の直径Ａ２＝２０ｍｍ（７）外側無給電素子ＰＡ１及び内側無給電素子ＰＡ２
の各々の幅Ｗ＝１ｍｍ（８）外側無給電素子ＰＡ１及び内側無給電素子ＰＡ２
の各々の厚さＴ＝０．２５ｍｍ図４，５，６，７，８，９及び１０の各々の意味は次の
とおりである。

【００４３】図４は、外側アンテナについて測定した特
性であって、外側無給電素子ＰＡ１の長さＬ１＝９６ｍ
ｍに固定し、外側円筒ＣＹ１の半径Ｒ１をパラメータに
とって、主ダイポールＤＡの輻射する電波の周波数ｆ１
を変化させたときの、軸比の変化とリターンロスの変化
を考察したもの。

【００４４】図５は、外側アンテナについて測定した特
性であって、主ダイポールＤＡの輻射する電波の周波数
ｆ１＝１２１５ＭＨｚに固定し、外側円筒ＣＹ１の半径
Ｒ１をパラメータにとって、外側無給電素子ＰＡ１の長
さＬ１を変化させたときの、軸比の変化を考察したも
の。

【００４５】図６は、内側アンテナについて測定した特
性であって、内側無給電素子ＰＡ２の長さＬ２＝６８ｍ
ｍに固定し、内側円筒ＣＹ２の半径Ｒ２をパラメータに
とって、無給電ダイポールＤＰの輻射する電波の周波数
ｆ２を変化させたときの、軸比の変化とリターンロスの
変化を考察したもの。

【００４６】図７は、内側アンテナについて測定した特
性であって、無給電ダイポールＤＰの輻射する電波の周
波数ｆ２＝１７７５ＭＨｚに固定し、内側円筒ＣＹ２の
半径Ｒ２をパラメータにとって、内側無給電素子ＰＡ２
の長さＬ２を変化させたときの軸比の変化を考察したも
の。

【００４７】図８は、外側無給電素子ＰＡ１の長さＬ１
＝９６ｍｍ及び外側円筒の半径Ｒ１＝５０ｍｍ、また内
側無給電素子ＰＡ２の長さＬ２＝６８ｍｍにそれぞれ固
定し、内側円筒ＣＹ２の半径Ｒ２を変化させたときの、
主ダイポールＤＡの輻射する電波（周波数ｆ１＝１２１
５ＭＨｚ）の軸比の変化及び無給電ダイポールＤＰの輻
射する電波（周波数ｆ２＝１７７５ＭＨｚ）の軸比の変
化を考察したもの。

【００４８】図９は、外側アンテナについて測定した指
向特性であって、外側円筒ＣＹ１の半径Ｒ１＝５０ｍ
ｍ、外側無給電素子ＰＡ１の長さＬ１＝９６ｍｍ、主ダ
イポールの高さＤ１＝５５ｍｍ及びバラン１（ＢＮ１）
の高さＢ１＝５３ｍｍとした場合に、主ダイポールＤＡ
が周波数ｆ１＝１２１５ＭＨｚの電波を輻射したときの
水平面内指向性及び垂直面内指向性をそれぞれ示したも
の。

【００４９】図１０は、内側アンテナについて測定した
指向特性であって、内側円筒ＣＹ２の半径Ｒ２＝３０ｍ
ｍ、内側無給電素子ＰＡ２の長さＬ２＝６８ｍｍ、無給
電ダイポールＤＰの高さＤ２＝３７ｍｍ及びバラン２
（ＢＮ２）の高さＢ２＝３８ｍｍとした場合に、無給電
ダイポールＤＰが周波数ｆ２＝１７７５ＭＨｚの電波を
輻射したときの水平面内指向性及び垂直面内指向性をそ
れぞれ示したもの。

【００５０】

【考察】図４〜１０の各図を総合して、全体として、外
側アンテナも内側アンテナも、この２周波数帯におい
て、それぞれ良好な特性を得ている。

【００５１】図４及び図６から、外側円筒ＣＹ１及び内
側円筒ＣＹ２とも各々単独のとき各半径Ｒ１，Ｒ２の変
化によって中心周波数（外側円筒は１２１５ＭＨｚ，内
側円筒は１７７５ＭＨｚ：外側無給電素子ＰＡ１及び内
側無給電素子ＰＡ２がその各々の長さＬ１及びＬ２によ
ってそれぞれ呈する導波器としての作用と反射波器とし
ての作用が同じになる周波数）の両側で当該中心周波数
に近い範囲で、周波数の変化に対して軸比及びリターン
ロスともかなり敏感であることが解る。

【００５２】図５及び図７から、外側円筒ＣＹ１及び内
側円筒ＣＹ２とも、各半径Ｒ１，Ｒ２の変化によって、
各使用周波数（外側アンテナについてｆ１＝１２１５Ｍ
Ｈｚ，内側アンテナについてｆ２＝１７７５ＭＨｚ）に
おいて、外側無給電素子ＰＡ１の長さＬ１及び内側無給
電素子ＰＡ２の長さＬ２がその各々の所定の長さ（外側
無給電素子ＰＡ１の場合Ｌ１＝９６ｍｍ，内側無給電素
子ＰＡ２の場合Ｌ２＝６８ｍｍ：外側アンテナの使用周
波数ｆ１＝１２１５ＭＨｚ及び内側アンテナの使用周波
数ｆ２＝１７７５ＭＨｚに対して導波器として呈する作
用と反射器として呈する作用とが同じになる長さ）の附
近の両側で変化するとき、軸比がかなり敏感であること
が解る。

【００５３】図８から、内側円筒ＣＹ２の半径Ｒ２を変
化させたとき、内側アンテナからの輻射電波の軸比が変
化するにもかかわらず、外側アンテナからの輻射電波の
軸比は、この周波数帯では影響を受けていない。即ち双
方のアンテナの結合が極めて少ないことが解る。

【００５４】図９及び図１０から、外側アンテナ及び内
側アンテナともそれぞれ極めて良好な水平面内無指向性
を得ていることが解る。

【００５５】また図９及び図１０から、外側アンテナ及
び内側アンテナともそれぞれ垂直面内の良好な８の字特
性を得ていることが解る。

【００５６】

【その他の実施例】（１）無給電ダイポールは１つの周
波数について複数個設けてもよい。この場合例えば、図
１１，１２，１３に示したように、主ダイポールＤＡを
中心にして、諸元を同じに作った複数の無給電ダイポー
ルＤＰ１，ＤＰ２，ＤＰ３，…を対称位置に配置する。

【００５７】なお、図１１，１２，１３には、外側円筒
及び内側円筒は省略して、主ダイポールＤＡと無給電ダ
イポールＤＰ１，ＤＰ２，ＤＰ３，…の配置関係を示す
部分だけを図示した。

【００５８】この場合、内側円筒ＣＹ２の円筒面に形成
する内側無給電素子ＰＡ１の各々は、各無給電ダイポー
ルＤＰ１，ＤＰ２，ＤＰ３，…の対称中心（主ダイポー
ルＤＡに一致する位置）を中心にしてその対称中心を通
る弦の両端になる個所に一対（つい）のものを配置し、
このような対（つい）の組を複数組円筒面に架設する。

【００５９】このようにすれば、各無給電ダイポールＤ
Ｐ１，ＤＰ２，ＤＰ３，…は主ダイポールＤＡからの誘
導によって同じ周波数（位相、振幅も同じ）の電波を輻
射し、その輻射が合成されるので、主ダイポールＤＡと
同じ位置に各無給電ダイポールＤＰ１，ＤＰ２，ＤＰ
３，…を合成した１つの無給電ダイポールＤＰが存在す
るのと同効の輻射をする。従って内側円筒ＣＹ２の中心
を外側円筒ＣＹ１の中心と一致させることができ、双方
の円筒を偏心しないで設けることができる。

【００６０】（２）外側円筒ＣＹ１の円筒面に架設する
無給電素子ＰＡ１（複数）と内側円筒ＣＹ２の円筒面に
架設する無給電素子ＰＡ２（複数）とは、図２には各々
の円筒中心（内側アンテナについては無給電ダイポール
ＤＰ１，ＤＰ２，ＤＰ３，…が複数の場合はそれらの合
成中心）から見て同じ側にある各々の円筒面に架設する
方向が同じ方向（平行）である場合を示してあるが、こ
れは図１４に示すように、各無給電素子ＰＡ１，ＰＡ２
は主ダイポールＤＡ及び無給電ダイポールＤＰ（又は複
数の場合は各無給電ダイポールＤＰ１，ＤＰ２，ＤＰ
３，…を合成したもの）に対してはそれぞれπ／４の角
度をとるが、外側円筒ＣＹ１の円筒面に架設する無給電
素子ＰＡ１と内側円筒ＣＹ２の円筒面に架設する無給電
素子ＰＡ２とでは相互に直交するように配設してもよ
い。なお、図１４も図２と同様に外側円筒ＣＹ１と内側
円筒ＣＹ２を透視して示し、またバランＢＮ１及びＢＮ
２の直径Ａ１及びＡ２ならびにその長さをＢ１及びＢ２
の名称と記号の表記を省略した。

【００６１】（３）図２の場合は、外側アンテナによっ
て輻射する電波と内側アンテナによって輻射する電波と
では円偏波の偏波面の旋回方向が同じになる。図１４の
場合は、双方のアンテナから輻射する電波の偏波面の旋
回方向が互いに逆になる。

【００６２】（４）外側円筒ＣＹ１及び内側円筒ＣＹ２
の各円筒面に形成する線条無給電素子の本数（対（つ
い）の数）は、これが少いとオムニディレクショナルな
特性を得ることが出来ず、また多過ぎると輻射電力が円
筒の外部に伝播しなくなるので、実施上自づから適当な
本数（つい数）が存在する。

【００６３】前出の実施例の場合の各円筒とも”６本
（３対（つい））”は、この２周波数帯での最適本数で
ある。

【００６４】（５）図２又は図１４に示すような２重円
筒による共用アンテナを上下方向（Ｚ軸方向）に２段又
はそれ以上の段数重ねてスタックすることにより、垂直
面内の指向性を狭く絞ることができる。

【００６５】（６）各線条無給電素子（外側無給電素子
ＰＡ１及び内側無給電素子ＰＡ２）は、図１，２，３及
び１４には円筒面に沿って曲った状態に架設されたもの
を示したが、これらは直線状に架設されたものでもよ
い。

【００６６】この場合も、各々の線条無給電素子はＺ軸
に平行な面内に位置してＺ軸（筒面の母線）に対してπ
／４の姿勢をとり且つ主ダイポール又は無給電ダイポー
ルに関して対称位置に架設された”対（つい）の相手”
の線条無給電素子に対してπ／２の角度で空間交叉する
ように架設する。

【００６７】この場合、これらの線条無給電素子ＰＡ
１，ＰＡ２を支持する基体を直筒状体ＣＹの筒面として
形成する。

【００６８】例えば図１５，１６に示すように横断面が
凸多角形又は凹多角形など、どの形状のものでもよい、
なお、図１５，１６で、記号Ｐで示した個所は、主ダイ
ポールＤＡ又は無給電ダイポールＤＰ（複数の無給電ダ
イポールＤＰ１，ＤＰ２，ＤＰ３，…の場合はそれらを
合成したもの）の位置を示す。

【００６９】図１５，１６のような形状の直筒状体ＣＹ
の筒面において、その母線に対してπ／４をなすように
各線条無給電素子ＰＡ１，ＰＡ２を架設すれば、主ダイ
ポールＤＡ又は無給電ダイポールＤＰに対する架設姿勢
の必要条件が満足される。

【００７０】また図１５，１６のように横断面がＰの位
置に関して対称形であるように直筒状体ＣＹを作れば、
各線条無給電素子ＰＡ１，ＰＡ２などがＰの位置に関し
て対称配置であることの必要条件が満足される。

【００７１】（７）使用周波数は２つに限らない。一般
には３つ以上の周波数での実施がこの発明の中のものと
して考えられる。

【００７２】即ち、使用周波数が３つ以上の場合、それ
ぞれの使用周波数に合わせて２つ以上の無給電ダイポー
ルを配置する。但し、いずれか１つの周波数について例
えば図１１，１２又は１３のように複数の無給電ダイポ
ールＤＰ１，ＤＰ２，ＤＰ３，…を使用する場合は、そ
れらの合成されたものを当該１つの周波数に対する１つ
の無給電ダイポールと考える。

【００７３】主ダイポールＤＡ及び各無給電ダイポール
ＤＰの各使用波長ごとに筒状体ＣＹを作り、その筒面に
線条無給電素子を架設する。

【００７４】これらの筒状体を多重に配置する場合、す
べて同じ形状の筒状体を使用する必要はない。第１の筒
状体を例えば図１６のような形状のものとし、第２の筒
状体を例えば図１５のような形状のものとし、第３の筒
状体を例えば円筒にするなどの組合わせでもよい。また
直多角筒を２つ以上使用する場合でも、各々の直筒状体
の面数（横断面多角形の辺数）が等しいものである必要
はない。

【００７５】なお、筒状体の数が多くなると、輻射電力
が外部に伝播しなくなるという実用上の問題があるの
で、実施面では使用周波数の数についてこの点からの限
界がある。

【００７６】（８）２周波で実施する場合に、図１，
２，３に示した実施例のように主ダイポールＤＡを低い
方の周波数で使用し且つ無給電ダイポールＤＰを高い周
波数で使用することに限定する必要はない。主ダイポー
ルＤＡを高い方の周波数で使用するようにしても差支え
ない。この場合無給電ダイポールＤＰが誘導によって輻
射する電力が外側の円筒ＣＹ１に与える所要のエネルギ
ーが得られるならば、外側の円筒ＣＹ１を無給電ダイポ
ールＤＰの使用波長に適合させて実施しても差支えな
い。

【００７７】同様に、３つ以上の周波数で実施する場合
に、主ダイポールＤＡの使用周波数が最も内側の筒状体
とか又は最も外側の筒状体とかに適合するように限定し
て考える必要はない。３つ以上の筒状体で多重に構成し
たうち中間の任意の位置のものが主ダイポールＤＡの使
用波長に適合するようにして実施しても差支えない。

【００７８】この発明において、「第１，第２，第３，
第４，…の周波数」のような指称が周波数の高い順序又
は低い順序の意味に限定されるものではないし、又「第
１，第２，第３，第４，…の筒状体」のような指称が筒
状体の配列について内側から又は外側からの並んでいる
順序を限定する意味のものではなく、これらは３つ以上
の同種のものを相互に区別する意味のみで使用してい
る。

【００７９】（９）各筒状体の筒面は、各線条無給電素
子ＰＡ１，ＰＡ２を架設する支持基体であるが、この支
持基体が線条無給電素子の各々について、必ずしも全て
の個所で隙間なく存在する必要はない。

【００８０】各線条無給電素子ＰＡ１，ＰＡ２を固い材
質のもので作る場合には自立性が高いので、このような
各線条無給電素子ＰＡ１，ＰＡ２の両端、途中等を一個
所又は高々数個所以内適宜離散的に支持するだけで、こ
れらの各線条無給電素子ＰＡ１，ＰＡ２が主ダイポール
ＤＡ又は無給電ダイポールＤＰ（又は複数の無給電ダイ
ポールＤＰ１，ＤＰ２，ＤＰ３，…を合成したもの）に
対してπ／４の姿勢をとり且つこれらのダイポールＤ
Ａ，ＤＰに対して対称配置になっているという所定の条
件を満足できることがある。

【００８１】このような支持の仕方は、各線条無給電素
子ＰＡ１，ＰＡ２が直線状のものであるときは容易であ
るが、しかし各線条無給電素子ＰＡ１，ＰＡ２が円筒面
に相当する曲率に従った曲がりを持っているときでも可
能である。

【００８２】「筒状体の筒面に架設する」というのは、
各線条無給電素子ＰＡ１，ＰＡ２の全体がまんべんなく
筒面を形成する物質に付着している場合に限らず、筒面
に相当する個所に実際の担持物がなくても前記の所定の
条件を満足し筒面に相当する個所に各線条無給電素子Ｐ
Ａ１，ＰＡ２が存在するという意味に解される。

【００８３】

【効果】外側アンテナと内側アンテナ相互の結合が少い
ので、これらのアンテナのいずれか一方の円筒半径，線
条無給電素子の長さ，使用周波数などが変ったときに、
他方のアンテナの特性の影響が少いかまたは極めて少い
ので、各アンテナを単独に設計するときと同じ視点で設
計することができる。

【００８４】また各アンテナの使用周波数を独立に選ん
で調整可能なので実用上のメリットが大きい。

【００８５】また円偏波発生のための特別な給電回路を
必要としない。

【００８６】また双方のアンテナで互いに逆方向に旋回
する円偏波を簡単に得ることができる。

【００８７】このアンテナは簡単な構造で実現出来、各
アンテナとも極めて良好な水平面内無指向性と垂直面内
の８の字特性を得ている。

【００８８】

【用途】（１）移動体通信における基地局と移動局間の
通信に利用することができる。例えば、自動車，船舶，
ヘリコプタ，人工衛星，コードレステレホン，パーソナ
ル無線などで使用できる。

【００８９】（２）市街地等における周波数ダイバーシ
ティ通信に利用できる。

【００９０】（３）移動体テレメータ等に利用して、追
尾もしくは位置標定用のチャンネルと計測データ伝送用
のチャンネルに共用する場合に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す平面図。

【図２】この発明の実施例を示す側面図。

【図３】この発明の実施例を示す一部破断斜視図。

【図４】この発明の実施例を示すもので、外側円筒によ
るアンテナの周波数対軸比特性，及び周波数対リターン
ロス特性を示す図。

【図５】この発明の実施例を示すもので、外側円筒によ
るアンテナの円筒面線条無給電子の長さ対軸比特性を示
す図。

【図６】この発明の実施例を示すもので、内側円筒によ
るアンテナの周波数対軸比特性，及び周波数対リターン
ロス特性を示す図。

【図７】この発明の実施例を示すもので、内側円筒によ
るアンテナの円筒面線条無給電素子の長さ対軸比特性を
示す図。

【図８】この発明の実施例を示すもので、内側円筒の半
径を変化させた場合に外側アンテナの受ける影響を軸比
特性で示した図。

【図９】この発明の実施例を示すもので、外側アンテナ
の水平面内指向性と垂直面内８の字特性を示す図。

【図１０】この発明の実施例を示すもので、内側アンテ
ナの水平面内指向性と垂直面内８の字特性を示す図。

【図１１】この発明の実施例を示すもので、近接無給電
ダイポール素子の配置の例を示す一部省略平面図。

【図１２】この発明の実施例を示すもので、近接無給電
ダイポール素子の配置の例を示す一部省略平面図。

【図１３】この発明の実施例を示すもので、近接無給電
ダイポール素子の配置の例を示す一部省略平面図。

【図１４】この発明の実施例を示す側面図。

【図１５】この発明の実施例を示す一部省略横断面図。

【図１６】この発明の実施例を示す一部省略横断面図。

【図１７】従来例を示す斜視図。

【符号の説明】

ＤＡ…主ダイポールＤＰ，ＤＰ１，ＤＰ２，ＤＰ３，…無給電ダイポールＢＮ１…主ダイポールＤＡのバラン（バラン１）ＢＮ２…無給電ダイポールＤＰのバラン（バラン２）ＣＹ１…外側円筒ＣＹ２…内側円筒ＰＡ１…外側無給電素子ＰＡ２…内側無給
電素子Ｌ１…外側無給電素子ＰＡ１の長さＬ２…内側無給電
素子ＰＡ２の長さ１０３…ダイポール４…円筒４０２…線条無給電素子３…バラン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多重筒状体によるアンテナにおいて、給
電素子に極く接近し且つ上記給電素子に平行して１つ又
は複数の近接無給電素子を配置し、上記給電素子を第１
の周波数に適合するように作り、上記近接無給電素子を
それぞれ第２，第３，第４，…の周波数に適合するよう
に作り、上記多重筒状体を構成する任意１つの筒状体の
筒面に上記第１の周波数に対して導波器としての作用と
反射器としての作用が同じである線条無給電素子を架設
し、上記多重筒状体を構成する他の任意１つ又は複数の
筒状体の筒面に上記第２，第３，第４，…の周波数の各
々に対して導波器としての作用と反射器としての作用が
同じである線条無給電素子をそれぞれ架設し、上記給電
素子を多周波励振した多周波共用アンテナ。
【請求項２】請求項１に記載の多周波共用アンテナに
おいて、第２，第３，第４，…の任意１つ又は複数の周
波数の各々について近接無給電素子が１本である多周波
共用アンテナ。
【請求項３】請求項１に記載の多周波共用アンテナに
おいて、第２，第３，第４，…の任意１つ又は複数の周
波数の各々について近接無給電素子が複数であって且つ
給電素子に対して対称に配置してある多周波共用アンテ
ナ。
【請求項４】請求項１，２又は３のいずれかに記載の
多周波共用アンテナにおいて、任意１つの筒状体の筒面
に架設した線条無給電素子と他の任意１つの筒状体の筒
面に架設した線条無給電素子とが互いに平行する方向で
ある多周波共用アンテナ。
【請求項５】請求項１，２又は３のいずれかに記載の
多周波共用アンテナにおいて、任意１つの筒状体の筒面
に架設した線条無給電素子と他の任意１つの筒状体の筒
面に架設した線条無給電素子とが互いに直交する方向で
ある多周波共用アンテナ。
【請求項６】請求項１，２，３，４又は５のいずれか
に記載の多周波共用アンテナにおいて、多重筒状体のう
ち少なくとも１つが円筒である多周波共用アンテナ。
【請求項７】請求項１，２，３，４，５又は６のいず
れかに記載の多周波共用アンテナにおいて、周波数が２
つであってその各々の周波数に対応する筒状体がそれぞ
れ円筒である多周波共用アンテナ。
【請求項８】請求項１，２，３，４又は５のいずれか
に記載の多周波共用アンテナにおいて、多重筒状体のう
ち少なくとも１つが多角筒である多周波共用アンテナ。
【請求項９】請求項１，２，３，４，５，６，７又は
８のいずれかに記載の多周波共用アンテナを給電素子に
沿った方向に複数段設けた多周波共用アンテナ。