JPH10107532A - アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクトであってもアンテナ利得の大きい
アンテナを実現することによって、移動体通信を従来よ
りも一層快適なものにすること、基地局にあっては少な
いスペースでも良好な通信環境を実現すること。 【解決手段】 コイル状に形成した導体を一方のアンテ
ナエレメント１とし、このコイル状アンテナエレメント
１のループ内に導体を通して他方のアンテナエレメント
２とする。そして、前記コイル状アンテナエレメントの
始端３とループ内を通るアンテナエレメント２の中点４
とに給電点５を設けるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁波（電波）の
送信や受信に使用されるアンテナに関する。アンテナ
は、空間に電磁波エネルギーを放射したり、空間を伝搬
する電磁波エネルギーを受信したりする際に使用され、
主に無線通信に使用されている。

【０００２】

【従来の技術】アンテナの基本形として一般的に知られ
ているものとしては、ダイポールアンテナやループアン
テナ、八木アンテナ、等々と多様なアンテナが存在す
る。また、移動体通信に使用されているアンテナとして
はホイップアンテナが主流である。

【０００３】空間に電磁波を放射したり、空間を伝搬す
る電磁波を受信したりするアンテナの基本は、長尺状の
導体即ちアンテナエレメントを電磁波の周波数に共振さ
せて該アンテナエレメント上に定在波を発生させ、この
アンテナエレメントと空間の間において電磁波エネルギ
ーの放射や受信が行われるようにすることにある。

【０００４】例えば、ダイポールアンテナでは全長をλ
／２（λ：波長）として、λ／４長のアンテナエレメン
ト２本をそれぞれ左右に直線状に配置して水平ダイポー
ルアンテナとして使用されたりしている。そして、ダイ
ポールアンテナの中央位置から左右のλ／４長のアンテ
ナエレメントに対して給電が行われ、同軸ケーブル等の
給電線により送信機や受信機に接続される。尚、この場
合の給電点におけるアンテナの放射抵抗は約５０〜７０
Ω程度である。

【０００５】また、λ／４長のアンテナエレメントをグ
ランドに対して垂直に配置し、このλ／４長のアンテナ
エレメントとグランドとの間に給電を行い、グランドの
ミラー効果によって等価的にλ／２長のダイポールアン
テナとして使用されている。このような垂直アンテナは
移動体通信においてホイップアンテナとして使用されて
いる。尚、このアンテナの給電点における放射抵抗は約
２５〜３５Ω程度である。

【０００６】そのため、前記の電磁波波長λのλ／２長
やλ／４長よりも短いアンテナエレメントを所望の周波
数の電磁波に共振させるために、アンテナエレメントに
直列にコイルを挿入・接続したり、逆に電磁波波長λの
λ／２長やλ／４長よりも長いアンテナエレメントを所
望の周波数の電磁波に共振させるためにコンデンサを直
列に挿入・接続したりすることが行われている。

【０００７】一般的に、電磁波波長λのλ／２長やλ／
４長と比較して短いアンテナエレメントにコイルを直列
に挿入・接続して目的とする周波数の電磁波に共振させ
ると、コイルによってアンテナエレメントの長さが短縮
される程度に合わせてそのアンテナの放射抵抗は極めて
小さくなり、その分コイルの内部抵抗による熱損失の割
合が大きくなり、アンテナ利得が大幅に低下する。その
ため、このようなアンテナでは、コイルのＱが大きくな
るようにコイルを設計し、すなわち、コイルの内部抵抗
が小さくなるようにコイルを設計し、アンテナ利得の低
下を抑制しようとする試みが行われている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】電磁波の周波数が５０
ＭＨＺ以上の周波数では、λ／４長のホイップアンテナ
の長さは約１．５ｍ以下で済むので、コイルを直列に挿
入・接続してアンテナエレメント長を短くしなくても移
動体通信の用途において支障を生ずることは少ない。も
ちろん、ハンディタイプの送受信機のホイップアンテナ
としては適切ではないが、車載用アンテナとしては使用
可能である。

【０００９】しかし、λ／４長のホイップアンテナであ
っても、周波数が３０ＭＨＺではエレメント長は約２．
５ｍ、周波数が１０ＭＨＺでは約７．５ｍ、周波数が３
ＭＨＺでは約２５ｍとなって、そのままでは移動体通信
の用途には使用できない。そのため、アンテナエレメン
トに直列にコイルを挿入・接続し、０．５〜２．０ｍ程
度の長さのアンテナエレメントであっても所望の周波数
に共振するようにして使用されている。

【００１０】だが、短いアンテナエレメントではアンテ
ナの放射抵抗が数Ωから１Ω以下の極めて小さな値とな
り、コイルを直列に挿入・接続したことによるアンテナ
利得の低下は極めて大きくなる。他方、移動体通信に使
用されるようなコンパクトなホイップアンテナにあって
は、アンテナ利得の低下を抑制するためにＱの大きい巨
大なコイルを設けることは実用的ではない。

【００１１】このことは周波数に関係なく（例えば５０
ＭＨＺ以上の周波数においても）、アンテナエレメント
を短くするためにコイルを直列に挿入・接続すれば必ず
発生する問題である。

【００１２】本発明の目的は、コンパクトであってもア
ンテナ利得の大きいアンテナを実現することによって、
移動体通信を従来よりも一層快適なものにすること、基
地局にあっては少ないスペースでも良好な通信環境を実
現することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】コイル状に形成した導体
を一方のアンテナエレメントとし、このコイル状アンテ
ナエレメントのループ内に導体を通して他方のアンテナ
エレメントとする。そして、前記コイル状アンテナエレ
メントの始端とループ内に通した導体との間に給電点を
設ける。

【００１４】このように構成されたアンテナは、コイル
状アンテナエレメントのインダクタンスと、コイル状ア
ンテナエレメントとそのループ内に通したアンテナエレ
メントとの間の静電容量とによって共振回路を形成し、
そのインダクタンスと静電容量で決まる周波数で共振す
る。

【００１５】そして、共振した際にコイル状アンテナエ
レメントに流れる電流によって形成される磁界ベクトル
と、該コイル状アンテナエレメントとそのループ内に通
したアンテナエレメントとの間の静電容量によって形成
される電界ベクトルとは空間的に直交し、その時間的変
化の位相もπ／２ｒａｄの位相差を有する。

【００１６】そのため、コイル状アンテナエレメントと
そのループ内を通したアンテナエレメントに挟まれた空
間から電磁波の放射が生ずる。また、この空間から電磁
波の受信が行われる。

【００１７】すなわち、広い空間にアンテナエレメント
を張架することなく、エネルギー密度の高い電磁波の放
射と受信を行うことができるので、形状が小さくても利
得の高いアンテナを得ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明は次のような形態において
実施することができる。

【００１９】（１）一方のアンテナエレメントをコイル
状に形成し、他方のアンテナエレメントを前記コイル状
アンテナエレメントのループ内に通して設け、これら両
アンテナエレメント間に給電点を設けるように構成す
る。

【００２０】このアンテナは、コイル状アンテナエレメ
ントのインダクタンスと、該コイル状アンテナエレメン
トのループ内を通したアンテナエレメントとの間の静電
容量とによって共振回路を形成し、そのインダクタンス
と静電容量で決まる周波数で共振する。

【００２１】そして、共振した際のアンテナインピーダ
ンスは放射抵抗に相当する抵抗成分だけとなり、コイル
状アンテナエレメントに流れる電流によって形成される
磁界ベクトルと、該コイル状アンテナエレメントとその
ループ内を通したアンテナエレメントとの間の静電容量
によって形成される電界ベクトルとは空間的に直交し、
その時間的変化の位相もπ／２ｒａｄの位相差を有す
る。すなわち、電磁波が空間を伝搬する際と同じ電磁界
が両アンテナエレメントに挟まれた空間において発生
し、電磁波の放射が生ずる。また逆に、この空間から電
磁波の受信が行われるようになる。

【００２２】したがって、広い空間にアンテナエレメン
トを張架することなくエネルギー密度の高い電磁波の放
射と受信を行うことができるので、形状が小さくても損
失が少なく利得の高いアンテナを得ることができる。

【００２３】（２）前記（１）のアンテナにおいて、コ
イル状のアンテナエレメントが偏平コイル状に形成され
るように構成する。

【００２４】これにより、コイル状アンテナエレメント
を流れる電流によって発生する磁界は、偏平コイル状ア
ンテナエレメントの平坦な広い表面に沿って平面状に分
布するようになり、他方、この偏平コイル状アンテナエ
レメントのループ内を通したアンテナエレメントとの間
に形成される電界は、偏平コイル状アンテナエレメント
に直角に形成されるので、前記磁界と前記電界とが一層
無駄なく直交するようになり、アンテナ利得を一層高め
ることができる。

【００２５】

【実施例】次に、本発明によるアンテナの具体例を実施
例で説明する。

【００２６】（１）実施例−１ 図１は、実施例−１のアンテナを説明する図で、（ａ）
は全容を説明する斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面
から見た図、である。すなわち、コイル状アンテナエレ
メント１のループ内に棒状のアンテナエレメント２を通
し、コイル状アンテナエレメント１の始端３と棒状アン
テナエレメント２のループ内の点４との間に給電点５を
設けた構成である。

【００２７】このアンテナは、コイル状アンテナエレメ
ント１のインダクタンスと、該コイル状アンテナエレメ
ントのループ内を通した棒状アンテナエレメント２との
間の静電容量とによって決まる周波数で共振し、この場
合、給電点５から見たアンテナインピーダンスは放射抵
抗に相当する抵抗成分のみとなる。そしてその際にコイ
ル状アンテナエレメント１と棒状アンテナエレメント２
とに流れる電流すなわち給電点に流れる電流は最大とな
り、コイル状アンテナ１の周囲には磁界Ｈを生じ、該コ
イル状アンテナエレメント１と棒状アンテナエレメント
２との間には電界Ｅを生ずる。

【００２８】この磁界Ｈと電界Ｅは、コイル状アンテナ
エレメント１と棒状アンテナエレメント２の周辺空間に
おいて直交し、また、電流によって発生する磁界Ｈと電
圧によって発生する電界Ｅとは位相差を有し、磁界Ｈに
対して電界Ｅの時間的な位相はπ／２ｒａｄ遅れる。

【００２９】したがって、磁界Ｈと電界Ｅが空間的に直
交し時間的にπ／２ｒａｄの位相差を有して発生するよ
うになる。すなわち、これは電磁波が空間を伝搬する際
の状態と同じであり、図１（ｂ）に示すように、コイル
状アンテナエレメントの周回方向にポインティングベク
トルＰが発生し、この方向に電磁波が放射される。ま
た、逆の原理により、この方向から伝搬する電磁波が受
信される。

【００３０】このように、広い空間にエレメントアンテ
ナを張架することなく電磁波の放射と受信を行うことが
できるようになり、しかもコイル状アンテナエレメント
１と棒状アンテナエレメント２に挟まれた周辺空間にエ
ネルギー密度の高い電磁波を発生させて損失なく電磁波
の放射を行い、逆に伝搬してくる電磁波エネルギーを効
率良く吸収・受信することができるようになる。

【００３１】（２）実施例−２ 図２は、実施例−２のアンテナを説明する図で、（ａ）
は全容を説明する斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ
断面から見た図、である。すなわち、偏平コイル状アン
テナエレメント６のループ内に棒状のアンテナエレメン
ト７を通し、コイル状アンテナエレメント６の始端３と
棒状アンテナエレメント７のループ内の点４との間に給
電点５を設けた構成である。

【００３２】この実施例−２のアンテナは、コイル状ア
ンテナエレメント６を偏平形状に構成して点に特徴があ
る。これにより、偏平コイル状アンテナエレメント６を
流れる電流によって発生する磁界Ｈは、該偏平コイル状
アンテナエレメント６の平坦な表面８に沿って平面状に
分布するようになり、他方、このアンテナエレメント６
のループ内を通したアンテナエレメント７との間に形成
される電界Ｅは、偏平コイル状アンテナエレメント６に
直角に形成されるので、前記磁界Ｈと前記電界Ｅとが一
層広い空間において一層無駄なく直交するようになり、
アンテナ利得を一層高めることができるようになる。

【００３３】尚、電磁波のポインティングベクトルＰ
は、実施例−１の場合と同様に図２（ｂ）に示す方向に
発生する。

【００３４】（３）実施例−３ 図３および図４、図５は実施例−３のアンテナを説明す
る図で、図３は全容を説明する斜視図、図４は図３のＩ
ＩＩ−ＩＩＩ断面から見た図、図５はコイル状アンテナ
エレメントの長さを調節する手段を説明する拡大斜視
図、である。また、図６は、アンテナインピーダンスの
周波数特性の例を説明する図で、横軸は周波数を示し縦
軸はインピーダンスの大きさを示している。

【００３５】このアンテナは、コイル状アンテナエレメ
ント９の巻き数が複数回であり、その巻き形状を偏平コ
イル状に形成してある。したがって、コイル状アンテナ
エレメント９の隣合うエレメント間で短絡を生じないよ
うに、このアンテナエレメント９には絶縁被覆を設けて
ある線材を使用している。また、その外周側のアンテナ
エレメントの終端部１０には、アンテナエレメントの長
さを調節する機構１１を設けてある。

【００３６】そのため、偏平コイル状アンテナエレメン
トを絶縁性の部材から成る保持ディスク１２上に形成
し、図示はしないが樹脂性のコーティング剤でコーティ
ングして固定してある。

【００３７】他方、偏平コイル状アンテナエレメント１
２のループ内を通すアンテナエレメントとしては、外形
はパイプ状で底のあるカップ状のアンテナエレメント１
３，１４を使用し、そして、２つのカップ状アンテナエ
レメント１３，１４の底で保持ディスク１２を挟み、ア
ンテナ支持パイプ１５をこれらカップ状アンテナエレメ
ント１３，１４と保持ディスク１２に通してナット１
６，１７で固定する構成としてある。

【００３８】したがって、カップ状アンテナエレメント
１３，１４の底の中央部分と保持ディスク１２の中央部
分には、アンテナ支持パイプ１５を挿通する孔を設けて
あり、アンテナ支持パイプのナット１６，１７を螺合す
る部分にはねじ１８を形成してある。また、アンテナ支
持パイプ１５は導体部材を使用し、２つのカップ状アン
テナエレメント１３，１４をナット１６，１７で固定す
る際に電気的に導通させて一体に構成する。

【００３９】また、偏平コイル状アンテナエレメント９
の長さを調節する機構１１は、長さ調節用アンテナエレ
メント１９を交換自在に取りつけることができるように
した構成であり、ジョイント台２０に偏平コイル状アン
テナエレメント９の端部２１と長さ調節用アンテナエレ
メント１９を、ジョイント台２０に設けた孔２２，２３
に挿入し、この挿入されたアンテナエレメント１９，２
１をねじ２４，２５で固定し接続できるように構成した
ものである。したがって、ジョイント台２０には導電性
の金属部材が用いられている。

【００４０】給電点２６は、偏平コイル状アンテナエレ
メントの始端部２７とカップ状アンテナエレメント１３
（１４）の底の点２８とに設け、この給電点２６に給電
する同軸ケーブル２９は、アンテナ支持パイプ１５の中
を通して接続できるように、該アンテナ支持パイプ１５
の給電点２６近傍位置に孔３０を設けてあり、さらにカ
ップ状アンテナエレメント１３（１４）の給電点２６近
傍位置にも孔３１を設けてある。

【００４１】このように構成されたアンテナでは、偏平
コイル状アンテナエレメント９に流れる電流によって図
４に例示するようにその偏平表面３２に沿って磁界Ｈが
発生するようになる。すなわち、広い面積にわたり平面
的な磁界Ｈを発生させることができるようになる。

【００４２】また、この偏平コイル状アンテナエレメン
ト９とそのループ内を通して設けたカップ状アンテナエ
レメント１３，１４との間に発生する電界Ｅは、図４に
例示するように偏平コイル状アンテナエレメント９の広
い表面と、カップ状アンテナエレメント１３，１４の広
い表面との間で広く分布するようになり、さらにそれら
は無駄無く直交するようになる。

【００４３】したがって、この偏平に展開された空間か
ら無駄無く電磁波を放射したり、逆に無駄無く電磁波を
受信したりすることができるようになる。尚、電磁波の
放射方向は図４に示すポインティングベクトルＰの方向
となり、実施例−１と同様である。

【００４４】このように、コイル状アンテナエレメント
９を複数回巻いた偏平コイル状に形成することにより、
また、コイル状アンテナエレメントのループ内を通すア
ンテナエレメントを太いパイプ状に形成することによ
り、コイル状アンテナエレメント９のエレメント長が長
い場合すなわち使用する周波数が低い場合（例えば３０
ＭＨＺ以下の周波数）であっても、偏平コイル状アンテ
ナエレメント９の表面に沿ってさらにはその周辺の空間
に磁界Ｈと電界Ｅを集中・直交して形成することができ
るようになり、損失の少ない電磁波エネルギーの放射お
よび電磁波エネルギーの受信を行うことができるように
なる。

【００４５】このアンテナのインピーダンス特性は、図
６に例示するように周波数に対してブロードな特性を示
し、７ＭＨＺ帯においては概ね１００ＫＨＺ程度の帯域
内において使用可能である。また、共振周波数における
インピーダンスも数十Ω程度となる。したがって、特に
インピーダンス変換を行わなくても特性インピーダンス
が５０Ωや７５Ωの同軸ケーブルを直接に接続して給電
することができる。

【００４６】ちなみに、これらの数値を全長２ｍでその
給電点にコイルを挿入したベースローディングのホイッ
プアンテナと比較すると、７ＭＨＺ帯においては概ね２
０ＫＨＺ程度の帯域内でしか使用できず、インピーダン
ス変換を行う前の給電点インピーダンスも数Ω程度と扱
いにくく、同じ送信電力を給電したとしても給電電流が
大きくなって損失の発生量が大きくなりやすい。すなわ
ち、これにより本実施例によるアンテナがいかに優れて
いるかがわかる。

【００４７】この実施例のアンテナのインピーダンス
は、主にコイル状アンテナエレメント９の巻き径やエレ
メント自体の太さ、コイル状アンテナエレメント９のル
ープ内を通すアンテナエレメント１３，１４の太さ（外
径）によって変化し、コイル状アンテナエレメント９の
巻き径が大きい程、また、コイル状アンテナエレメント
９のループ内を通すアンテナエレメント１３，１４の太
さが大きい程、共振周波数におけるインピーダンスが低
くなる。

【００４８】すなわち、コイル状アンテナエレメント９
の巻き径や巻き数そしてエレメント自体の太さ等によっ
て決まるインダクタンスの値や、コイル状アンテナエレ
メント９のループ内を通すアンテナエレメント１３，１
４の大きさ（太さ、長さ、形状、表面積）やコイル状ア
ンテナエレメント９との相対距離等によって決まる静電
容量を可変・調節できるように構成することによって、
このアンテナの共振周波数やインピーダンスの値を調節
・設定することができる。

【００４９】（４）実施例−４ 図７および図８は実施例−４のアンテナを説明する図
で、図７は全容を説明する斜視図、図８は図７のＩＶ−
ＩＶ断面から見た図、である。

【００５０】この実施例−４のアンテナは、偏平コイル
状アンテナエレメント９のループ内を通したアンテナエ
レメント３３の形状を、その両端方向に向けてホーン状
に形成した点に特徴がある。

【００５１】偏平コイル状アンテナエレメント９のルー
プ内を通したアンテナエレメント３３は、ホーン状に形
成したアンテナエレメント部分すなわちホーン部３４，
３５をアンテナ支持パイプ１５に摺接して設け、該アン
テナ支持パイプの長手方向における位置を調節可能に設
けてある。そしてその位置の固定はホーン部３４，３５
がアンテナ支持パイプ１５と摺接する基部３６，３７に
設けた固定用のねじ３８，３９によって行う。もちろ
ん、ホーン部３４，３５は導体である。

【００５２】アンテナ支持パイプ１５は、実施例−３と
同様に偏平コイル状アンテナエレメント９を保持する保
持ディスク１２の中央に挿通して設けてあり、ナット１
６，１７で保持ディスク１２をアンテナ支持パイプ１５
に固定してある。もちろん、アンテナ支持パイプ１５に
ナット１６，１７を螺合する部分にはねじ１８を形成し
てある。なお、図上の下側のホーン部３５の位置調節を
行うことができるように、アンテナ支持パイプ１５の下
方側の部分は実施例−３のものよりも長くして構成して
ある。

【００５３】したがって、導体部材で形成されたアンテ
ナ支持パイプ１５とそれに挿通・固定されたホーン部３
４，３５が、偏平コイル状アンテナエレメント９に通し
たアンテナエレメントとして一体に作用する。

【００５４】このように構成されたアンテナにおいて、
ホーン部３４，３５の位置を偏平コイル状アンテナエレ
メント９に接近させたり遠ざけたりして調節することに
より、偏平コイル状アンテナエレメント９との相対距離
を調節することが可能となり、したがってその静電容量
を調節することが可能となり、この調節によってもアン
テナの共振周波数すなわち使用周波数の調節を行うこと
が可能となる。

【００５５】また、ホーン部３４，３５により、偏平コ
イル状アンテナエレメント９との相対距離がその外周端
部側へ向けて徐々に拡大するようになり、偏平コイル状
アンテナエレメント９とホーン部３４，３５との間に発
生する電界Ｅが、偏平コイル状アンテナエレメント９お
よびホーン部３４，３５において均一に発生するように
なり、また、偏平コイル状アンテナエレメントの表面に
沿って発生する磁界Ｈの分布の妨げとなることも少な
く、これら磁界Ｈと電界Ｅとが一層均一に分布するよう
になる。したがって、一層無駄のない電磁波の放射およ
び受信を行うことができるようになる。

【００５６】（５）実施例−５ 図９および図１０は実施例−５のアンテナを説明する図
で、図９は全容を説明する斜視図、図１０は図９のＶ−
Ｖ断面から見た図、である。

【００５７】この実施例−５のアンテナは、偏平コイル
状アンテナエレメント９のループ内を通したアンテナエ
レメント４０の形状を、その両端側に球状アンテナエレ
メント部分すなわち球部４１，４２を設けて構成した点
に特徴がある。

【００５８】偏平コイル状アンテナエレメント９のルー
プ内を通したアンテナエレメント４０は、球状に形成し
たアンテナエレメント部分すなわち球部４１，４２をア
ンテナ支持パイプ１５に挿通・摺接して設け、該アンテ
ナ支持パイプの長手方向における位置を調節可能に設け
てある。そしてその位置の固定は球部４１，４２がアン
テナ支持パイプ１５と摺接する基部４３，４４に設けた
固定用のねじ４５，４６によって行う。もちろん、球部
４１，４２は導体である。

【００５９】したがって、アンテナ支持パイプ１５とそ
れに挿通・固定された球部４１，４２が、偏平コイル状
アンテナエレメント９に通したアンテナエレメントとし
て一体に作用する。

【００６０】このように構成されたアンテナにおいて、
球部４１，４２の位置を偏平コイル状アンテナエレメン
ト９に接近させたり遠ざけたりして調節することによ
り、偏平コイル状アンテナエレメント９との相対距離を
調節することが可能となり、したがってその静電容量を
調節することが可能となり、この調節によってもアンテ
ナの共振周波数すなわち使用周波数の調節を行うことが
可能となる。

【００６１】このアンテナにおける電磁波の放射および
受信の特性は概ね実施例−４のアンテナと同様である
が、球部４１，４２から放射される電界Ｅは図上の上方
向および下方向にもわずかに放射されるようになり、そ
れに伴ってアンテナの指向性が変わる。

【００６２】（６）実施例−６ 図１１および図１２は実施例−６のアンテナを説明する
図で、図１１は全容を説明する斜視図、図１２は図１１
のＶＩ−ＶＩ断面から見た図、である。

【００６３】この実施例−６のアンテナは、偏平コイル
状アンテナエレメント９のループ内を通したアンテナエ
レメント４７の形状を、その両端側に板状アンテナエレ
メント部分すなわち板部４８，４９を設けて構成した点
に特徴がある。

【００６４】偏平コイル状アンテナエレメント９のルー
プ内を通したアンテナエレメント４７は、板状に形成し
たアンテナエレメント部分すなわち板部４８，４９をア
ンテナ支持パイプ１５に挿通・摺接して設け、該アンテ
ナ支持パイプの長手方向における位置を調節可能に設け
てある。そしてその位置の固定は板部４８，４９がアン
テナ支持パイプ１５と摺接する基部５０，５１に設けた
固定用のねじ５２，５３によって行う。もちろん、板部
４１，４２は導体である。

【００６５】したがって、アンテナ支持パイプ１５とそ
れに挿通・固定された板部４８，４９が、偏平コイル状
アンテナエレメント９に通したアンテナエレメントとし
て一体に作用する。

【００６６】このように構成されたアンテナにおいて、
板部４８，４９の位置を偏平コイル状アンテナエレメン
ト９に接近させたり遠ざけたりして調節することによ
り、偏平コイル状アンテナエレメント９との相対距離を
調節することが可能となり、したがってその静電容量を
調節することが可能となり、この調節によってもアンテ
ナの共振周波数すなわち使用周波数の調節を行うことが
可能となる。

【００６７】また、板部４８，４９が偏平コイル状アン
テナエレメント９との相対的に平行に位置するようにな
り、偏平コイル状アンテナエレメント９と板部４８，４
９との間に発生する電界Ｅが、概ね図上の縦方向に発生
するようになり、また、均一に発生するようになる。し
たがって、アンテナ支持パイプ１５と直交する方向に強
い指向性を示すようになる。

【００６８】さらに、偏平コイル状アンテナエレメント
９の表面に沿って発生する磁界Ｈと、該偏平コイル状ア
ンテナエレメント９とそのループ内を通して設けたアン
テナエレメント４７との間に発生する電界Ｅが良好に直
交するようになり、電磁波の放射および受信の効率も良
い。

【００６９】（７）実施例−７ 図１３および図１４は実施例−７のアンテナを説明する
図で、図１３は全容を説明する斜視図、図１４は図１３
のＶＩＩ−ＶＩＩ断面から見た図、である。

【００７０】この実施例−７のアンテナは、偏平コイル
状アンテナエレメント９のループ内を通したアンテナエ
レメント５４の形状を、その両端方向に錐状となるアン
テナエレメント部分すなわち錐状部５５，５６を設けて
構成した点に特徴がある。

【００７１】偏平コイル状アンテナエレメント９のルー
プ内を通したアンテナエレメント５４は、錐状に形成し
たアンテナエレメント部分すなわち錐状部５５，５６を
アンテナ支持パイプ１５に挿通して設け、そしてアンテ
ナ支持パイプ１５と摺接する錐状部５５，５６の基部５
７，５８に設けた固定用のねじ５９，６０によって固定
してある。

【００７２】したがって、アンテナ支持パイプ１５とそ
れに挿通・固定した錐状部５５，５６が、偏平コイル状
アンテナエレメント９に通したアンテナエレメントとし
て一体に作用する。

【００７３】このアンテナは、偏平コイル状アンテナエ
レメント９の巻き数が少なくその幅Ｗが狭い場合、ま
た、偏平コイル状アンテナエレメント９とそのループ内
を通したアンテナエレメント５４との間の静電容量が少
なくてもよい場合、すなわち、使用周波数が高い場合に
有利である。

【００７４】このアンテナにおける電磁波の放射および
受信の特性は概ね実施例−３のアンテナと同様である
が、錐状部５５，５６の形状が異なることからその電界
Ｅの分布も幾分異なり、したがって、アンテナの指向性
も幾分異なる。

【００７５】（８）実施例−８ 図１５および図１６は実施例−８のアンテナを説明する
図で、図１５は全容を説明する斜視図、図１６は図１５
のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面から見た図、である。

【００７６】この実施例−８のアンテナは、偏平コイル
状アンテナエレメント９のループ内を通したアンテナエ
レメント６１の形状を、球状に形成している点に特徴が
あり、半円ドーム状の半球部６２，６３をアンテナ支持
パイプ１５に設けて構成している。

【００７７】偏平コイル状アンテナエレメント９のルー
プ内を通したアンテナエレメント６１は、半円ドーム状
の半球部６２，６３をアンテナ支持パイプ１５に挿通し
て設け、そしてアンテナ支持パイプ１５と摺接する半球
部６２，６３の基部６４，６５に設けた固定用のねじ６
６，６７によって固定してある。

【００７８】したがって、アンテナ支持パイプ１５とそ
れに挿通・固定した半球部６２，６３が、偏平コイル状
アンテナエレメント９に通したアンテナエレメントとし
て一体に作用し、半球部６２，６３は球状体として作用
する。

【００７９】このアンテナは、実施例−７と同様に偏平
コイル状アンテナエレメント９の巻き数が少なくその幅
Ｗが狭い場合、また、偏平コイル状アンテナエレメント
９とそのループ内を通したアンテナエレメント６１との
間の静電容量が少なくてもよい場合、すなわち、使用周
波数が高い場合に有利である。

【００８０】このアンテナにおける電磁波の放射および
受信の特性は概ね実施例−７のアンテナと同様である
が、球部６２，６３の形状が異なることからその電界Ｅ
の分布も幾分異なり、したがって、アンテナの指向性も
幾分異なる。

【００８１】（９）その他の実施例 以上の実施例に例示したように、コイル状アンテナエレ
メントの形状すなわち巻き径や巻きピッチ、巻き線の形
状や、このコイル状アンテナエレメントのループ内を通
すアンテナエレメントの形状により、その特性を変化さ
せることができる。しかし、その作動原理と共通してい
る。したがって、アンテナエレメントの形状が種々に変
化したものであっても、それらは本発明の技術的範疇に
含まれるものである。

【００８２】例えば、偏平コイル状アンテナエレメント
の形状を偏平の皿状や鉢状に変形させたり、円形コイル
ではなく多角形の形状としたりすること、また、コイル
状アンテナエレメントのループ内を通すアンテナエレメ
ントの形状を多角形の形状にしたり、その他の立体的形
状にしたりすることである。

【００８３】また、１つのアンテナ支持パイプに、この
アンテナを多段に設けてこれら複数のアンテナを並列や
直列に接続することもできる。

【００８４】さらに、偏平コイル状アンテナエレメント
を複数の部分に分割してこれらを同心円状に形成するこ
ともできる。これにより、各コイル状アンテナエレメン
ト部分ごとに共振周波数を設定し多バンドに使用できる
アンテナを構成することもできる。

【００８５】

【発明の効果】以上のように本発明のアンテナによれ
ば、集中定数回路状にコンパクトに形成されたアンテナ
であっても損失が少なく、つまりアンテナ利得が大き
く、使用可能な帯域幅も広いアンテナを実現することが
できる。したがって、移動体通信を従来よりも一層快適
なものにすることができるようになる。また、基地局に
あっては少ないスペースでも良好な通信環境を実現する
ことができる。このことは、使用周波数が３０ＭＨＺ以
下の短波帯にあっては極めて顕著となる。

【００８６】特に、使用周波数が低い場合であっても、
コイル状アンテナエレメントを偏平コイル状に形成して
多数回の巻き数とすることにより、アンテナの形状をほ
とんど大きくすることなく目的の周波数に共振させて使
用することができるようになり、損失の発生も極めて少
ない。すなわち、給電された電力はほとんど全て磁界Ｈ
と電界Ｅのエネルギーに変換されて電磁波として放射さ
れる。また逆に、空間を伝搬してくる電磁波エネルギー
を効率良く吸収して受信することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を説明する図で、（ａ）
はアンテナの全容を説明する斜視図、（ｂ）は（ａ）の
Ｉ−Ｉ断面から見た図、である。

【図２】本発明の第２の実施例を説明する図で、（ａ）
は全容を説明する斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ
断面から見た図、である。

【図３】本発明の第３の実施例を説明する図で、アンテ
ナの全容を説明する斜視図である。

【図４】本発明の第３の実施例を説明する図で、図３の
ＩＩＩ−ＩＩＩ断面から見た図である。

【図５】本発明の第３の実施例を説明する図で、図３の
コイル状アンテナエレメントの長さを調節する手段を説
明する拡大斜視図である。

【図６】本発明の第３の実施例を説明する図で、アンテ
ナのインピーダンス特性を説明する図である。

【図７】本発明の第４の実施例を説明する図で、アンテ
ナの全容を説明する斜視図である。

【図８】本発明の第４の実施例を説明する図で、図７の
ＩＶ−ＩＶ断面から見た図である。

【図９】本発明の第５の実施例を説明する図で、アンテ
ナの全容を説明する斜視図である。

【図１０】本発明の第５の実施例を説明する図で、図９
のＶ−Ｖ断面から見た図である。

【図１１】本発明の第６の実施例を説明する図で、アン
テナの全容を説明する斜視図である。

【図１２】本発明の第６の実施例を説明する図で、図１
１のＶＩ−ＶＩ断面から見た図である。

【図１３】本発明の第７の実施例を説明する図で、アン
テナの全容を説明する斜視図である。

【図１４】本発明の第７の実施例を説明する図で、図１
３のＶＩＩ−ＶＩＩ断面から見た図である。

【図１５】本発明の第８の実施例を説明する図で、アン
テナの全容を説明する斜視図である。

【図１６】本発明の第８の実施例を説明する図で、図１
５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面から見た図である。

【符号の説明】

１ コイル状アンテナエレメント ２ 棒状アンテナエレメント ３ コイル状アンテナエレメントの給電点 ４ 棒状アンテナエレメントの給電点 ５ 給電点 ６ 偏平コイル状アンテナエレメント ８ 偏平コイル状アンテナエレメントの偏平表
面 ９ 偏平コイル状アンテナエレメント １１ 偏平コイル状アンテナエレメントの長さ
調節機構 １２ 保持ディスク １３，１４ カップ状アンテナエレメント １５ アンテナ保持パイプ ２６ 給電点 ２９ 同軸ケーブル ３２ 偏平コイル状アンテナエレメントの偏平
表面 ３４，３５ ホーン部 ４１，４２ 球部 ４８，４９ 板部 ５５，５６ 錐状部 ６２，６３ 半球部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方のアンテナエレメントをコイル状に
   形成し、他方のアンテナエレメントを前記コイル状アン
   テナエレメントのループ内に通して設け、これら両アン
   テナエレメント間に給電点を設けたこと、を特徴とする
   アンテナ。
2. 【請求項２】 コイル状のアンテナエレメントが偏平コ
   イル状に形成されたものであること、を特徴とする請求
   項１記載のアンテナ。