JPH0749850Y2

JPH0749850Y2 - ２バンド共用コリニアアレイアンテナ

Info

Publication number: JPH0749850Y2
Application number: JP1987196507U
Authority: JP
Inventors: 広信渡辺
Original assignee: Dai Ichi Denpa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Dai Ichi Denpa Kogyo Co Ltd
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1995-11-13
Anticipated expiration: 2002-12-24
Also published as: JPH01100514U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、第１の周波数領域とこの第１の周波数領域
の略３倍の第２の周波数領域で作動する２バンド共用コ
リニアアレイアンテナに関する。

（従来の技術）無指向性で比較的高利得の垂直偏波の送受信用としてVH
F,UHF等の比較的高い周波数領域で用いられているアン
テナの一つとしてコリニアアレイアンテナがある。

このコリニアアレイアンテナは、基本的には複数の半波
長ダイポールと、1/6波長の長さを有し、３つの平行線
路部分を有する折り返し線路が形成された位相反転迂回
路を介して縦に接続したものである。

このコリニアアレイアンテナに用いられる前述の位相反
転迂回路は、従来からいわゆるスタブと等価であること
が知られている。

例えば、前述の折り返し線路の長さを適宜選択すること
で特定の周波数においては、ショートスタブの作用を得
ることができるので、ダイポール部分にローディングコ
イルを挿入したものを用いることで２バンド共用コリニ
アアレイアンテナを実現することができる。

第３図には、上述のようにして実現した144MHzと430MHz
共用の例が示されている。

即ち、２つの直線状アンテナ素子１は、それぞれローデ
ィングコイル２を共用すると共に、430MHzで1/2波長シ
ョートスタブとして作用する位相反転迂回路３ともう一
つのローディングコイル２を介して接続され、コリニア
アレイアンテナが構成されている。そして、144MHzにお
いては、点線で示されるごとく、430MHzにおいては２点
鎖線で示されるごとくに、それぞれ電流が分布する結
果、144MHzにおいては半波長ダイポールを２段、430MHz
を４段をそれぞれ積層して構成したコリニアアレイアン
テナとなるものである。

（考案が解決しようとする問題点）しかしながら、上記従来例においては、位相反転迂回路
の折り返し線路部は、第４図に示すようにそれぞれ正三
角形の頂点に配置する構成が採られている。これは、19
62年11月11日に開催された電気通信学会のアンテナ研究
会資料である「フランクリン・アンテナの解折」の第２
頁、第９頁の図に示されている構成であるが、このよう
に正三角形の頂点に配置する構成としたのは、数値解折
の便宜上のためであり、同文献によってもそれ以上の理
由があるわけではなく、実際には正三角形の頂点に配置
する立体的な構造でなくてもよい。にも拘らず、従来に
おいては、この論文に開示された立体的な形状が継承さ
れており、このために線路の保持具が必要となる等から
構造が複数になり、ひいては高価格のアンテナになると
いう問題点があった。

そこで、この考案は、簡易且つ製造容易な構造で、２つ
の周波数領域において高利得が得られる２バンド共用コ
リニアアレイアンテナを提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本考案者は、従来の正三角形の頂点に配置する立体的構
成を平面上に配置し直しても実験では上記文献と同様の
作用が得られることを見いだし、この知見に基づいて本
考案を完成するに至った。

しかして、この考案は、複数の直線状アンテナ素子を第
１及び第２位相反転迂回路を介して直列に接続し、前記
第１位相反転迂回路によって分割されたアンテナ長を略
半波長とする第１の周波数領域で作動すると共に、前記
第２位相反転迂回路によって分割されたアンテナ長を略
半波長とし、前記第１の周波数領域の略３倍の第２の周
波数領域で作動する２バンド共用コリニアアレイアンテ
ナにおいて、前記第２位相反転迂回路は、アンテナの軸
方向に伸びる３つの薄膜導体を絶縁基板上に並列に有し
て成り、先端側において、中央の薄膜導体と一方の側の
薄膜導体とが接続されると共に、他方の側の薄膜導体が
先端側のアンテナ素子と接続され、基端側において、前
記中央の薄膜導体と前記他方の側の薄膜導体とが接続さ
れると共に、前記一方の側の薄膜導体が基端側のアンテ
ナ素子と接続されており、前記３つの薄膜導体の並列部
分は、前記アンテナの軸方向の長さが前記第２の周波数
領域における所定周波数の波長に対して略1/3に設定さ
れ、幅が前記所定周波数の波長に対して略1/20に設定さ
れていることにある。

（作用）したがって、この考案においては、第２位相反転迂回路
を構成するために絶縁基板上に３つの薄膜導体を並列に
設ければいいので、第２位相反転迂回路をエッチング等
の方法により容易に形成できると共に、従来のような３
本の折り返し線路部を保持する保持具を不要とすること
ができる。また、第２位相反転迂回路を構成する３つの
薄膜導体部分は、絶縁基板上において幅が第２の周波数
領域の所定周波数の波長の略1/20で、長さが該所定周波
数の略1/3に設定されているので、第２の周波数領域に
おける所定周波数の波長に対しては、第２位相反転迂回
路によって迂回量が略１λとなるため、迂回路が存在し
ないのと同様の動作になり、第１位相反転迂回路によっ
て決定される良好な利得が得られる。また、第１の周波
数領域における所定周波数の波長に対しては、1/2波長
の迂回量なるため、逆位相による利得の低下を抑えるこ
とができて同様に良好な利得が得られ、そのため、上記
課題が達成できるものである。

（実施例）以下、この考案の実施例を図面により説明する。

第１図において、１は直線状のアンテナ素子であって、
その途中にはローディングコイル２によって構成される
第１位相反転迂回路が挿入されているもので、このアン
テナ素子１の端部に接続される他のローディングコイル
２及び第２位相反転迂回路３を介して同様に構成された
もう一つの直線状のアンテナ素子１と接続されている。
そして、前記２本のアンテナ素子１の下部では、例えば
送信機等の高周波数発信源４又は受信機が接続されてお
り、更にこの高周波数発信源４の接地側には本アンテナ
の基部において水平面に放射状に設けられた４本の地線
５が接続されるように構成されている。

上述のように構成されるコリニアアレイアンテナの使用
周波数領域として、本実施例では144MHZと430MHZとを想
定している。

第２図には前述の第２位相反転迂回路３の具体例が示さ
れている。同図において、６はポリテトラフルオロエチ
レン等の合成樹脂からなる絶縁基板であって、片面の面
上に、エッチング等によって折り返し線路が形成されて
いる。即ち、互いに平行で、長さL₁の直線上の３つの薄
膜導体7a,7b,7cが、幅L₂の中に略均等の感覚を隔てて設
けられている。ここで、L₁，L₂は本アンテナが使用され
る２バンドの内、周波数の高いバンドである第２の周波
数領域の所定周波数の一波長をλとすれば、L₁＝λ/3,L
₂＝λ/20にそれぞれ設定されるものである。

尚、３つの薄膜導体7a,7b,7cの幅L₂とその間隔は、主に
使用される周波数とアンテナインピーダンス等を考慮し
て実験的に定められるものである。

中央に設けられる薄膜導体7bの一方の端部は、この薄膜
導体7bを挟むように設けられた２つの薄膜導体の一方の
薄膜導体7aの端部と一方の接続用薄膜導体８を介して接
続され、また前記薄膜導体7bの他方の端部は、他方の薄
膜導体7cの端部と他方の接続用薄膜導体８を介して接続
され、薄膜導体7a、薄膜導体7b及び薄膜導体7cは直列に
接続されることとなる。

また、前述した２つの薄膜導体7a,7cの端部の内、前述
の中央の薄膜導体7bと接続されていない側の端部は、前
述絶縁皮膜の端部まで延びてアンテナ素子接続部９と接
続される。そして、このアンテナ素子接続部９には、前
記アンテナ素子１が接続される。

上記構成における本アンテナの作動は、立体的に構成さ
れた折り返し線路を有する従来型のものと同様で、図３
を参照しつつ再度説明すれば、先ず第１の周波数領域の
所定周波数（第１の所定周波数）である144MHzにおいて
は、第２位相反転迂回路３が略1/2波長の位相反転迂回
路として作動すると共に、第２位相反転迂回路３の上下
のアンテナ素子１、１は、それぞれ144MHzの1/2波長に
共振し、同図点線に示すように電流が分布し、２段のコ
リニアアレイアンテナとして作動する。また、第２の周
波数領域の所定周波数（（第２の所定周波数）である43
0MHzにおいては、第２位相反転迂回路３が片側長1/2波
長のスタブとして作用する結果、迂回量が１λとなるた
め、迂回路が存在しないのと同様の動作になり、同図２
点鎖線で示すような電流分布となり、４段のコリニアア
レイアンテナとして作動する。

つまり、本実施例のようにアンテナを構成すれば、低い
周波数（144MHz）に対しては、アンテナの実際の電気全
長は1.5波長となり、高い周波数（430MHz）に対して
は、アンテナの実際の電気全長は4.5λとなり、共通の
エレメントを用いつつも、ローディングコイル２で分割
されたアンテナ長を略半波長とする第１の周波数領域
と、第２位相反転迂回路で分割されたアンテナ長を略半
波長とする第２の周波数領域とで高利得が得られる。

（考案の効果）以上述べたように、この考案によれば、ある周波数とこ
れより３倍高い周波数とで作動する２バンド共用コリニ
アアレイアンテナにおいて、低い方の周波数に対応する
波長の略1/2の長さの単位エレメントを接続する位相反
転迂回路が、アンテナの軸方向に伸びる３つの薄膜導体
を絶縁基板上に並列に有して構成され、各薄膜導体は折
り返し線路を構成するように接続されると共に、薄膜導
体の並列部分は、アンテナの軸方向の長さが高い方の周
波数領域における所定周波数の波長に対して略1/3に設
定され、幅が前記所定周波数の波長に対して略1/20に設
定されているので、２つの周波数領域で高利得が得られ
ると共に、簡易且つ容易に製造することができると共
に、従来のような３本の折り返し線路部で必要であった
保持具を不要とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案に係る２バンド共用コリニアアレイ
アンテナの実施例を示す略構成図、第２図は同上の２バ
ンド共用コリニアアレイアンテナに用いられる位相反転
迂回路の拡大斜視図、第３図は従来及び本考案に係る２
バンド共用コリニアアレイアンテナの作動状態を示す電
気的等価回路図、第４図は従来における繰り返し線路部
の斜視図である。１……直線状アンテナ素子、２……ローディングコイ
ル、３……位相反転迂回路、６……絶縁基板、7a,7b,7c
……薄膜導体。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数の直線状アンテナ素子を第１及び第２
位相反転迂回路を介して直列に接続し、前記第１位相反
転迂回路によって分割されたアンテナ長を略半波長とす
る第１の周波数領域で作動すると共に、前記第２位相反
転迂回路によって分割されたアンテナ長を略半波長と
し、前記第１の周波数領域の略３倍の第２の周波数領域
で作動する２バンド共用コリニアアレイアンテナにおい
て、前記第２位相反転迂回路は、アンテナの軸方向に伸びる
３つの薄膜導体を絶縁基板上に並列に有して成り、先端
側において、中央の薄膜導体と一方の側の薄膜導体とが
接続されると共に、他方の側の薄膜導体が先端側のアン
テナ素子と接続され、基端側において、前記中央の薄膜
導体と前記他方の側の薄膜導体とが接続されると共に、
前記一方の側の薄膜導体が基端側のアンテナ素子と接続
されており、前記３つの薄膜導体の並列部分は、前記ア
ンテナの軸方向の長さが前記第２の周波数領域における
所定周波数の波長に対して略1/3であり、幅が前記所定
周波数の波長に対して略1/20であることを特徴とする２
バンド共用コリニアアレイアンテナ。