JPH1075114A - ヘリカルスパイラルアンテナ - Google Patents
ヘリカルスパイラルアンテナInfo
- Publication number
- JPH1075114A JPH1075114A JP24547196A JP24547196A JPH1075114A JP H1075114 A JPH1075114 A JP H1075114A JP 24547196 A JP24547196 A JP 24547196A JP 24547196 A JP24547196 A JP 24547196A JP H1075114 A JPH1075114 A JP H1075114A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- elements
- envelope surface
- helical
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】静止衛星利用の移動体用あるいは非常災害時用
の簡易地球局アンテナとして、円偏波で、回転Ｖ字形の
仰角指向性を有し、しかもその指向仰角が可変のものを
実現する。 【解決手段】従来方式のヘリカルアンテナではサイドロ
−ブが高く、所要の利得を得ようとすれば、ビ−ム幅が
狭くなり過ぎて使用に不便であるほか、アンテナの高さ
がかなり高くなるという難点があった。本発明は、垂直
モ−ドを利用する４線式のヘリカルアンテナにおいて、
その給電部と反対側の各素子端にスパイラルアンテナの
素子を接続することによって一つの新アンテナとしたも
ので、ヘリカルアンテナまたはスパイラルアンテナ単体
では実現できない低サイドロ−ブと高利得の特性を持た
せており、また指向仰角の変化はヘリカル部を例えばス
プリング状のもので構成することによってその高さを変
えて行われる。給電はヘリカル素子の各上端部で隣り合
う素子が互いに逆極性で励振される。
の簡易地球局アンテナとして、円偏波で、回転Ｖ字形の
仰角指向性を有し、しかもその指向仰角が可変のものを
実現する。 【解決手段】従来方式のヘリカルアンテナではサイドロ
−ブが高く、所要の利得を得ようとすれば、ビ−ム幅が
狭くなり過ぎて使用に不便であるほか、アンテナの高さ
がかなり高くなるという難点があった。本発明は、垂直
モ−ドを利用する４線式のヘリカルアンテナにおいて、
その給電部と反対側の各素子端にスパイラルアンテナの
素子を接続することによって一つの新アンテナとしたも
ので、ヘリカルアンテナまたはスパイラルアンテナ単体
では実現できない低サイドロ−ブと高利得の特性を持た
せており、また指向仰角の変化はヘリカル部を例えばス
プリング状のもので構成することによってその高さを変
えて行われる。給電はヘリカル素子の各上端部で隣り合
う素子が互いに逆極性で励振される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＮ−ＳＴＡ
Ｒとかインマルサット衛星のような、静止衛星を利用し
て通信を行う移動体（自動車等）への搭載用アンテナあ
るいは非常災害時における衛星通信用の簡易な地球局ア
ンテナとして好適なアンテナである。
Ｒとかインマルサット衛星のような、静止衛星を利用し
て通信を行う移動体（自動車等）への搭載用アンテナあ
るいは非常災害時における衛星通信用の簡易な地球局ア
ンテナとして好適なアンテナである。
【０００２】
【従来の技術】陸上移動、例えば自動車のようにそれ自
体の揺れが余り大きくない移動体に搭載するアンテナと
しては、仰角方向にのみ指向性を有し、水平面内におい
ては無指向性であるアンテナが望ましい。このような指
向性を有するアンテナとしては、例えば、（１）「移動
衛星通信用２線巻ヘリカルリニアアレ−アンテナ」（電
子情報通信学会、１９９４年秋季大会論文、Ｂ−８
５）、（２）「指向性可変ヘリカルアンテナ」（電子情
報通信学会・技術報告、ＡＰ９２−３２、１９９４年４
月）、（３）「４線巻ヘリカルアンテナの放射指向特
性」（１９９６年電子情報通信学会総合大会、Ｂ−６
９）、（４）「コニカルスパイラルアンテナに関する一
考察」（１９９４年電子情報通信学会秋季大会、Ｂ−８
１）等で提案されたアンテナがある。
体の揺れが余り大きくない移動体に搭載するアンテナと
しては、仰角方向にのみ指向性を有し、水平面内におい
ては無指向性であるアンテナが望ましい。このような指
向性を有するアンテナとしては、例えば、（１）「移動
衛星通信用２線巻ヘリカルリニアアレ−アンテナ」（電
子情報通信学会、１９９４年秋季大会論文、Ｂ−８
５）、（２）「指向性可変ヘリカルアンテナ」（電子情
報通信学会・技術報告、ＡＰ９２−３２、１９９４年４
月）、（３）「４線巻ヘリカルアンテナの放射指向特
性」（１９９６年電子情報通信学会総合大会、Ｂ−６
９）、（４）「コニカルスパイラルアンテナに関する一
考察」（１９９４年電子情報通信学会秋季大会、Ｂ−８
１）等で提案されたアンテナがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来提案されている上
記アンテナのうち（１）および（２）のアンテナ、ある
いはこれを４線式にした場合（３）も含め、従来方式の
ヘリカルアンテナではサイドロ−ブが高く、所要の利得
を得ようとすれば、ビ−ム幅が狭くなり過ぎて使用に不
便であるほか、アンテナの高さがかなり高くなり、機械
的にもやや不安定な形状となる難点があり、また（４）
のアンテナでは利得がやや低いという欠点が残されてい
る。本発明によれば、回転Ｖ字形の指向性を有するアン
テナとして、従来のヘリカルアンテナでは実現できない
低サイドロ−ブの特性を有し、しかも、より小形で（高
さの低い）安定な構造で、所定の利得を有するアンテナ
を実現することができる。しかも本発明のアンテナで
は、アンテナの素子長を変えることなく、円筒状のヘリ
カルアンテナ部の高さを変えることによって自由にアン
テナの指向仰角を変えることができる。
記アンテナのうち（１）および（２）のアンテナ、ある
いはこれを４線式にした場合（３）も含め、従来方式の
ヘリカルアンテナではサイドロ−ブが高く、所要の利得
を得ようとすれば、ビ−ム幅が狭くなり過ぎて使用に不
便であるほか、アンテナの高さがかなり高くなり、機械
的にもやや不安定な形状となる難点があり、また（４）
のアンテナでは利得がやや低いという欠点が残されてい
る。本発明によれば、回転Ｖ字形の指向性を有するアン
テナとして、従来のヘリカルアンテナでは実現できない
低サイドロ−ブの特性を有し、しかも、より小形で（高
さの低い）安定な構造で、所定の利得を有するアンテナ
を実現することができる。しかも本発明のアンテナで
は、アンテナの素子長を変えることなく、円筒状のヘリ
カルアンテナ部の高さを変えることによって自由にアン
テナの指向仰角を変えることができる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ヘリカルアン
テナとスパイラルアンテナの素子を接合させて一つの新
アンテナとすることにより両アンテナ何れでも実現出来
ない優れた特性を持たせたものである。本発明は、垂直
モ−ドを利用する４線式のヘリカルアンテナにおいて、
このアンテナの給電部と反対側の各素子端にスパイラル
アンテナの素子を接続することにより、高利得で低サイ
ドロ−ブの特性を得たもので、従来から提案されている
アンテナの構造上の欠点並びに利得不足の何れをも解決
している。
テナとスパイラルアンテナの素子を接合させて一つの新
アンテナとすることにより両アンテナ何れでも実現出来
ない優れた特性を持たせたものである。本発明は、垂直
モ−ドを利用する４線式のヘリカルアンテナにおいて、
このアンテナの給電部と反対側の各素子端にスパイラル
アンテナの素子を接続することにより、高利得で低サイ
ドロ−ブの特性を得たもので、従来から提案されている
アンテナの構造上の欠点並びに利得不足の何れをも解決
している。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１（ａ）は、本発明の一実施例
を示す側面図、図１（ｂ）は平面図で、１1ないし１4
は、互いに長さの等しいヘリカルアンテナ素子で、素子
１1 ないし１4 によって形成される共通の包絡面が、適
当な軸長および上端から下端に亙って一様な直径を有す
る円筒より成り、素子１1 ないし１4 の各上端部を、共
通の円筒状包絡面の上端縁を円周方向に４等分する箇所
に位置させ、素子１1 ないし１4 の各下端部を、共通の
円筒状包絡面の下端縁を円周方向に４等分する箇所に位
置させ、素子１1 ないし１4 の各中間部を、互いに一定
間隔を隔てて平行に保たせてある。したがって、素子１
1 ないし１4 の各ピッチ角β1 ないしβ4 は、一定値β
1＝β2 ＝β3 ＝β4 ＝βに保たれる。２1 ないし２4
は、互いに長さの等しいスパイラルアンテナ素子で、素
子２1ないし２4 によって形成される共通の包絡面が、
素子１1 ないし１4 によって形成される共通の円筒状包
絡面の中心軸と直交する円板より成り、素子２1 ないし
２4 の各内端部を、素子１1 ないし１4 の各下端部に、
各別に電気的に接続し、素子２1 ないし２4 の各中間部
を、素子２1 ないし２4 によって形成される前記円板状
包絡面の半径方向に互いに一定間隔を隔てるように保
ち、素子２1 ないし２4 の各外端部を開放状態に保って
ある。なお、図１において、３はヘリカルアンテナ素子
１1 ないし１4 によって形成される共通の円筒状包絡面
を示し、４はスパイラルアンテナ素子２1 ないし２4に
よって形成される共通の円板状包絡面を示す。また、図
１（ａ）における破線は、共通の円筒状包絡面３の背面
側におけるヘリカルアンテナ素子を示す。
を示す側面図、図１（ｂ）は平面図で、１1ないし１4
は、互いに長さの等しいヘリカルアンテナ素子で、素子
１1 ないし１4 によって形成される共通の包絡面が、適
当な軸長および上端から下端に亙って一様な直径を有す
る円筒より成り、素子１1 ないし１4 の各上端部を、共
通の円筒状包絡面の上端縁を円周方向に４等分する箇所
に位置させ、素子１1 ないし１4 の各下端部を、共通の
円筒状包絡面の下端縁を円周方向に４等分する箇所に位
置させ、素子１1 ないし１4 の各中間部を、互いに一定
間隔を隔てて平行に保たせてある。したがって、素子１
1 ないし１4 の各ピッチ角β1 ないしβ4 は、一定値β
1＝β2 ＝β3 ＝β4 ＝βに保たれる。２1 ないし２4
は、互いに長さの等しいスパイラルアンテナ素子で、素
子２1ないし２4 によって形成される共通の包絡面が、
素子１1 ないし１4 によって形成される共通の円筒状包
絡面の中心軸と直交する円板より成り、素子２1 ないし
２4 の各内端部を、素子１1 ないし１4 の各下端部に、
各別に電気的に接続し、素子２1 ないし２4 の各中間部
を、素子２1 ないし２4 によって形成される前記円板状
包絡面の半径方向に互いに一定間隔を隔てるように保
ち、素子２1 ないし２4 の各外端部を開放状態に保って
ある。なお、図１において、３はヘリカルアンテナ素子
１1 ないし１4 によって形成される共通の円筒状包絡面
を示し、４はスパイラルアンテナ素子２1 ないし２4に
よって形成される共通の円板状包絡面を示す。また、図
１（ａ）における破線は、共通の円筒状包絡面３の背面
側におけるヘリカルアンテナ素子を示す。
【０００６】なお、図には示していないが、本発明アン
テナにおける給電線は、これを、例えば、同軸ケ−ブル
で形成し、ヘリカルアンテナ素子１1 ないし１4 によっ
て形成される共通の円筒状包絡面内に挿入し、インピ−
ダンス整合器および分配器（何れも図示していない）を
介して素子１1 ないし１4 の各上端部に接続するが、図
１（ｂ）に示すように、素子１1 および１3 の各上端部
が、例えば、負極性で給電され、素子１2 および１4 の
各上端部が、正極性で給電されるように、素子１1 ない
し１4 の各上端部のうち、円周方向に隣り合う上端部が
互いに逆極性で給電されるように形成する。本発明アン
テナを、高周波電力で励振するときは、円偏波、回転Ｖ
字形指向性の電波が放射される。
テナにおける給電線は、これを、例えば、同軸ケ−ブル
で形成し、ヘリカルアンテナ素子１1 ないし１4 によっ
て形成される共通の円筒状包絡面内に挿入し、インピ−
ダンス整合器および分配器（何れも図示していない）を
介して素子１1 ないし１4 の各上端部に接続するが、図
１（ｂ）に示すように、素子１1 および１3 の各上端部
が、例えば、負極性で給電され、素子１2 および１4 の
各上端部が、正極性で給電されるように、素子１1 ない
し１4 の各上端部のうち、円周方向に隣り合う上端部が
互いに逆極性で給電されるように形成する。本発明アン
テナを、高周波電力で励振するときは、円偏波、回転Ｖ
字形指向性の電波が放射される。
【０００７】図２は、本発明アンテナの高さと、回転Ｖ
字形の仰角指向方向との関係を説明するための図で、図
２（ａ）は、本発明アンテナの高さを比較的高く形成
し、図２（ｂ）は、本発明アンテナの高さを比較的低く
形成した場合を示し、図２（ａ）および図２（ｂ）の何
れの場合においても、ヘリカルアンテナ素子１1 ないし
１4 の各長さを一定に保ち、図２（ａ）においてはヘリ
カルアンテナ素子１1 ないし１4 の各ピッチ角β1 ない
しβ4 を互いに等しく保ちながら小にすることによって
アンテナの高さを高くし、図２（ｂ）においてはヘリカ
ルアンテナ素子１1 ないし１4 の各ピッチ角β1 ないし
β4 を互いに等しく保ちながら大にすることによってア
ンテナの高さを低く形成してある。図２（ａ）および図
２（ｂ）においては、ヘリカルアンテナ素子１1 ないし
１4 をまとめて１で表わし、ピッチ角β1 ないしβ4 を
まとめてβで表わしてある。図２（ｃ）は、本発明アン
テナにおけるヘリカルアンテナ部分の中心軸を含む面
内、すなわち、垂直面内の指向性を示す図で、θ1 は、
図２（ａ）に示したアンテナの指向仰角、θ2 は、図２
（ｂ）に示したアンテナの指向仰角である。図２（ａ）
および図２（ｂ）に示した何れのアンテナにおいても、
水平面内における指向性は、無指向性である。ヘリカル
アンテナ素子のピッチ角をβで、指向仰角をθで表わす
と、両者の間には、一般に、θ＝αβなる関係が成立す
る。ここにαは、ヘリカルアンテナ素子より成るアンテ
ナ部分の形状によって定まる定数である。
字形の仰角指向方向との関係を説明するための図で、図
２（ａ）は、本発明アンテナの高さを比較的高く形成
し、図２（ｂ）は、本発明アンテナの高さを比較的低く
形成した場合を示し、図２（ａ）および図２（ｂ）の何
れの場合においても、ヘリカルアンテナ素子１1 ないし
１4 の各長さを一定に保ち、図２（ａ）においてはヘリ
カルアンテナ素子１1 ないし１4 の各ピッチ角β1 ない
しβ4 を互いに等しく保ちながら小にすることによって
アンテナの高さを高くし、図２（ｂ）においてはヘリカ
ルアンテナ素子１1 ないし１4 の各ピッチ角β1 ないし
β4 を互いに等しく保ちながら大にすることによってア
ンテナの高さを低く形成してある。図２（ａ）および図
２（ｂ）においては、ヘリカルアンテナ素子１1 ないし
１4 をまとめて１で表わし、ピッチ角β1 ないしβ4 を
まとめてβで表わしてある。図２（ｃ）は、本発明アン
テナにおけるヘリカルアンテナ部分の中心軸を含む面
内、すなわち、垂直面内の指向性を示す図で、θ1 は、
図２（ａ）に示したアンテナの指向仰角、θ2 は、図２
（ｂ）に示したアンテナの指向仰角である。図２（ａ）
および図２（ｂ）に示した何れのアンテナにおいても、
水平面内における指向性は、無指向性である。ヘリカル
アンテナ素子のピッチ角をβで、指向仰角をθで表わす
と、両者の間には、一般に、θ＝αβなる関係が成立す
る。ここにαは、ヘリカルアンテナ素子より成るアンテ
ナ部分の形状によって定まる定数である。
【０００８】本発明アンテナにおいては、ヘリカルアン
テナ部分の高さの異なるアンテナを予め各種用意し、所
要の指向仰角に応じたアンテナを選択して使用するか、
ヘリカルアンテナ部分とスパイラルアンテナ部分とを分
離し、高さの異なるヘリカルアンテナ部分を予め各種用
意し、所要の指向仰角に応じたヘリカルアンテナ部分を
選択してスパイラルアンテナ部分と組み合わせて両者を
結合するようにすれば、ヘリカルアンテナ部分は高さの
異なるものを各種用意する必要があるが、スパイラルア
ンテナ部分は一種類で足りるから比較的経済的で、コス
トを低下させることができる。あるいは、また、ヘリカ
ルアンテナ素子１1 ないし１4 を、長さが等しく、それ
ぞれ適当な弾力性を有し、自力で所要の形状を保持でき
るような機械的強度を有する条または線状導体で形成す
ることによって、素子１1 ないし１4 を形成する導体の
各長さを変えることなくヘリカルアンテナ部分の高さを
変え、素子１1ないし１4 のピッチ角を変えて指向仰角
を変えることができる。
テナ部分の高さの異なるアンテナを予め各種用意し、所
要の指向仰角に応じたアンテナを選択して使用するか、
ヘリカルアンテナ部分とスパイラルアンテナ部分とを分
離し、高さの異なるヘリカルアンテナ部分を予め各種用
意し、所要の指向仰角に応じたヘリカルアンテナ部分を
選択してスパイラルアンテナ部分と組み合わせて両者を
結合するようにすれば、ヘリカルアンテナ部分は高さの
異なるものを各種用意する必要があるが、スパイラルア
ンテナ部分は一種類で足りるから比較的経済的で、コス
トを低下させることができる。あるいは、また、ヘリカ
ルアンテナ素子１1 ないし１4 を、長さが等しく、それ
ぞれ適当な弾力性を有し、自力で所要の形状を保持でき
るような機械的強度を有する条または線状導体で形成す
ることによって、素子１1 ないし１4 を形成する導体の
各長さを変えることなくヘリカルアンテナ部分の高さを
変え、素子１1ないし１4 のピッチ角を変えて指向仰角
を変えることができる。
【０００９】図３は、ヘリカルアンテナ部分の半径ｒ1
＝０．１６λ（λは使用波長）、スパイラル部の半径ｒ
2 ＝１λ、また、ヘリカルアンテナ部分の高さｈ＝４．
７λとした場合の巻き数ｎ＝４，５として構成した本発
明アンテナにおいて、ヘリカルアンテナ部分の素子長を
変えることなく、ヘリカルアンテナ部分の高さｈを４．
７０λから４．２５λまで変化させた場合における放射
電波の仰角指向特性を示す図で、横軸は仰角Ｅｌｅｖａ
ｔｉｏｎ（ｄｅｇ．）、縦軸は利得Ｇａｉｎ（ｄＢ
ｉ）、細い破線はヘリカルアンテナ部分の高さｈ＝４．
７０λ、細い実線はｈ＝４．５５λ、太い破線はｈ＝
４．４０λ、太い実線はｈ＝４．２５λの場合の特性で
ある。ヘリカルアンテナ部分の高さｈを変化させると、
ヘリカルアンテナ素子１1 ないし１4 の巻き数が変化
し、ピッチ角β1 ないしβ4 が変化して指向仰角が変化
することとなる。図３から明らかなように、本発明アン
テナの指向仰角は回転Ｖ字形で、ほぼ３０°からほぼ４
５°に亙って変化しており、その最大利得は、何れもほ
ぼ１０ｄＢｉとなっている。本発明アンテナを、例え
ば、Ｎ−ＳＴＡＲを利用する通信方式におけるアンテナ
として用いる場合には、次のような条件を満足させる必
要がある。すなわち、日本列島の北端から南端までの各
地点において、アンテナがＮ−ＳＴＡＲをを見る指向仰
角がほぼ３０°からほぼ４５°で、使用周波数帯域は、
受信周波数帯域が２５０５ＭＨｚ〜２５３５ＭＨｚ、送
信周波数帯域が２６６０ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚで、送
受各帯域において利得７ｄＢｉ以上である必要がある。
また、Ｎ−ＳＴＡＲを利用する通信方式において、本発
明アンテナを送受兼用アンテナとして用いるためには、
図４に示すように、受信周波数におけるアンテナ仰角
と、送信周波数におけるアンテナ仰角は僅かに異なるた
め、受信周波数におけるアンテナ放射パタ−ン（太い実
線）と送信周波数におけるアンテナ放射パタ−ン（細い
実線）とが一部重なる方向（矢印を付した実線）を衛星
の方向と一致させる必要がある。したがって、受信およ
び送信の何れの場合にも利得が最高の状態から多少低下
した状態で送受信が行われることとなる。
＝０．１６λ（λは使用波長）、スパイラル部の半径ｒ
2 ＝１λ、また、ヘリカルアンテナ部分の高さｈ＝４．
７λとした場合の巻き数ｎ＝４，５として構成した本発
明アンテナにおいて、ヘリカルアンテナ部分の素子長を
変えることなく、ヘリカルアンテナ部分の高さｈを４．
７０λから４．２５λまで変化させた場合における放射
電波の仰角指向特性を示す図で、横軸は仰角Ｅｌｅｖａ
ｔｉｏｎ（ｄｅｇ．）、縦軸は利得Ｇａｉｎ（ｄＢ
ｉ）、細い破線はヘリカルアンテナ部分の高さｈ＝４．
７０λ、細い実線はｈ＝４．５５λ、太い破線はｈ＝
４．４０λ、太い実線はｈ＝４．２５λの場合の特性で
ある。ヘリカルアンテナ部分の高さｈを変化させると、
ヘリカルアンテナ素子１1 ないし１4 の巻き数が変化
し、ピッチ角β1 ないしβ4 が変化して指向仰角が変化
することとなる。図３から明らかなように、本発明アン
テナの指向仰角は回転Ｖ字形で、ほぼ３０°からほぼ４
５°に亙って変化しており、その最大利得は、何れもほ
ぼ１０ｄＢｉとなっている。本発明アンテナを、例え
ば、Ｎ−ＳＴＡＲを利用する通信方式におけるアンテナ
として用いる場合には、次のような条件を満足させる必
要がある。すなわち、日本列島の北端から南端までの各
地点において、アンテナがＮ−ＳＴＡＲをを見る指向仰
角がほぼ３０°からほぼ４５°で、使用周波数帯域は、
受信周波数帯域が２５０５ＭＨｚ〜２５３５ＭＨｚ、送
信周波数帯域が２６６０ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚで、送
受各帯域において利得７ｄＢｉ以上である必要がある。
また、Ｎ−ＳＴＡＲを利用する通信方式において、本発
明アンテナを送受兼用アンテナとして用いるためには、
図４に示すように、受信周波数におけるアンテナ仰角
と、送信周波数におけるアンテナ仰角は僅かに異なるた
め、受信周波数におけるアンテナ放射パタ−ン（太い実
線）と送信周波数におけるアンテナ放射パタ−ン（細い
実線）とが一部重なる方向（矢印を付した実線）を衛星
の方向と一致させる必要がある。したがって、受信およ
び送信の何れの場合にも利得が最高の状態から多少低下
した状態で送受信が行われることとなる。
【００１０】図５は、段落番号０００９で示した諸元で
構成した本発明アンテナにおける指向仰角θおよびヘリ
カルアンテナ部分の高さを変えた場合の利得および軸比
の周波数特性を示す図で、図５（ａ）ないし図５（ｄ）
における各横軸は使用周波数Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＭＨ
ｚ）、縦軸は利得Ｇａｉｎ（ｄＢｉ）、黒丸印を連ねる
実線は利得、黒丸印を連ねる破線は軸比で、図５（ａ）
は仰角θ＝３０°、ヘリカルアンテナ部分の高さｈ＝
４．７０λ、図５（ｂ）はθ＝３５°、ｈ＝４．５５
λ、図５（ｃ）はθ＝４０°、ｈ＝４．４０λ、図５
（ｄ）はθ＝４５°、ｈ＝４．２５λに選んだ場合であ
る。 図５（ａ）ないし図５（ｄ）の何れの場合にも、
受信周波数帯域２５０５ＭＨｚ〜２５３５ＭＨｚおよび
送信周波数帯域２６６０ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚのそれ
ぞれにおいて、利得がほぼ８ｄＢｉで、所要の条件を十
分に満足している。図６は、段落番号０００９で示した
諸元で構成した本発明アンテナにおけるヘリカルアンテ
ナ部分の高さと指向仰角および利得の関係を示す図で、
横軸は使用波長（λ）で表わしたヘリカルアンテナ部分
の高さｈ、縦軸は利得Ｇａｉｎ（ｄＢｉ）または指向仰
角Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ（ｄｅｇ．）、太い実線は利得の
変化を示し、細い実線は指向仰角の変化を示すものであ
る。なおここで、ヘリカルアンテナ素子１1 ないし１4
の各長さは、ヘリカルアンテナ部分の高さｈの変化に関
係なく一定とした。使用波長λは、送受信周波数帯域の
中間の周波数に対応する波長である。
構成した本発明アンテナにおける指向仰角θおよびヘリ
カルアンテナ部分の高さを変えた場合の利得および軸比
の周波数特性を示す図で、図５（ａ）ないし図５（ｄ）
における各横軸は使用周波数Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＭＨ
ｚ）、縦軸は利得Ｇａｉｎ（ｄＢｉ）、黒丸印を連ねる
実線は利得、黒丸印を連ねる破線は軸比で、図５（ａ）
は仰角θ＝３０°、ヘリカルアンテナ部分の高さｈ＝
４．７０λ、図５（ｂ）はθ＝３５°、ｈ＝４．５５
λ、図５（ｃ）はθ＝４０°、ｈ＝４．４０λ、図５
（ｄ）はθ＝４５°、ｈ＝４．２５λに選んだ場合であ
る。 図５（ａ）ないし図５（ｄ）の何れの場合にも、
受信周波数帯域２５０５ＭＨｚ〜２５３５ＭＨｚおよび
送信周波数帯域２６６０ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚのそれ
ぞれにおいて、利得がほぼ８ｄＢｉで、所要の条件を十
分に満足している。図６は、段落番号０００９で示した
諸元で構成した本発明アンテナにおけるヘリカルアンテ
ナ部分の高さと指向仰角および利得の関係を示す図で、
横軸は使用波長（λ）で表わしたヘリカルアンテナ部分
の高さｈ、縦軸は利得Ｇａｉｎ（ｄＢｉ）または指向仰
角Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ（ｄｅｇ．）、太い実線は利得の
変化を示し、細い実線は指向仰角の変化を示すものであ
る。なおここで、ヘリカルアンテナ素子１1 ないし１4
の各長さは、ヘリカルアンテナ部分の高さｈの変化に関
係なく一定とした。使用波長λは、送受信周波数帯域の
中間の周波数に対応する波長である。
【００１１】図７は、ヘリカルアンテナ部分の半径ｒ1
＝０．１７λ、スパイラルアンテナ部分の半径ｒ2 ＝１
λ、またヘリカルアンテナ部分の高さｈ＝３．０λとし
た場合の巻き数ｎ＝３．０、スパイラルアンテナ部分の
各素子長を３．６３λとして構成した本発明のアンテナ
において、アンテナの素子長を変えることなく、ヘリカ
ルアンテナ部分の高さｈを３．０λから２．２λまで変
化させた場合における放射電波の利得と仰角指向特性を
示す図で、横軸および縦軸は図６と同様である。同図に
見られるようにアンテナ仰角は３０°からほぼ７０°ま
で変化しており、その間の利得は常に８ｄＢｉ以上とな
っている。したがってこのアンテナをＮ−ＳＴＡＲ利用
の地球局に用いる場合、送信アンテナと受信アンテナを
別々に用意するとすれば、アンテナの大きさを非常に小
さくすることができる。我が国における各地点からの衛
星仰角は既知であるから、本発明アンテナの設計製作に
当たって所要の指向仰角を具備させることは極めて容易
である。以上は、スパイラルアンテナ素子２1 ないし２
4 によって形成される共通の包絡面が円板状の場合につ
いて説明したが、スパイラルアンテナ素子２1 ないし２
4 によって形成される共通の包絡面が円錐台形で、その
外周縁を含む平面が、ヘリカルアンテナ素子１1 ないし
１4 によって形成される共通の円筒状包絡面の中心軸と
直交するように形成しても本発明を実施することができ
る。
＝０．１７λ、スパイラルアンテナ部分の半径ｒ2 ＝１
λ、またヘリカルアンテナ部分の高さｈ＝３．０λとし
た場合の巻き数ｎ＝３．０、スパイラルアンテナ部分の
各素子長を３．６３λとして構成した本発明のアンテナ
において、アンテナの素子長を変えることなく、ヘリカ
ルアンテナ部分の高さｈを３．０λから２．２λまで変
化させた場合における放射電波の利得と仰角指向特性を
示す図で、横軸および縦軸は図６と同様である。同図に
見られるようにアンテナ仰角は３０°からほぼ７０°ま
で変化しており、その間の利得は常に８ｄＢｉ以上とな
っている。したがってこのアンテナをＮ−ＳＴＡＲ利用
の地球局に用いる場合、送信アンテナと受信アンテナを
別々に用意するとすれば、アンテナの大きさを非常に小
さくすることができる。我が国における各地点からの衛
星仰角は既知であるから、本発明アンテナの設計製作に
当たって所要の指向仰角を具備させることは極めて容易
である。以上は、スパイラルアンテナ素子２1 ないし２
4 によって形成される共通の包絡面が円板状の場合につ
いて説明したが、スパイラルアンテナ素子２1 ないし２
4 によって形成される共通の包絡面が円錐台形で、その
外周縁を含む平面が、ヘリカルアンテナ素子１1 ないし
１4 によって形成される共通の円筒状包絡面の中心軸と
直交するように形成しても本発明を実施することができ
る。
【００１２】
【発明の効果】本発明アンテナは、構造が比較的簡潔小
形で、利得が高く、回転Ｖ字形仰角指向性を有するアン
テナの実現が可能で、また、ヘリカルアンテナ部分の高
さを変えることによって、指向仰角を自在に変えること
ができるから、例えば、Ｎ−ＳＴＡＲまたはインマルサ
ット衛星のような静止衛星を利用して行う通信方式にお
ける移動体用アンテナ、あるいは、非常災害時における
衛星通信用の簡易地球局アンテナ等に好適である。
形で、利得が高く、回転Ｖ字形仰角指向性を有するアン
テナの実現が可能で、また、ヘリカルアンテナ部分の高
さを変えることによって、指向仰角を自在に変えること
ができるから、例えば、Ｎ−ＳＴＡＲまたはインマルサ
ット衛星のような静止衛星を利用して行う通信方式にお
ける移動体用アンテナ、あるいは、非常災害時における
衛星通信用の簡易地球局アンテナ等に好適である。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】本発明アンテナの高さと仰角指向性の関係を説
明する図である。
明する図である。
【図３】本発明アンテナの高さと指向仰角および利得の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図４】本発明アンテナを送受兼用とする場合における
アンテナの指向方向を説明する図である。
アンテナの指向方向を説明する図である。
【図５】本発明アンテナにおける指向仰角およびアンテ
ナの高さを変えた場合における使用周波数と利得または
軸比の関係を示す図である。
ナの高さを変えた場合における使用周波数と利得または
軸比の関係を示す図である。
【図６】本発明アンテナにおけるヘリカルアンテナ部分
の高さと指向仰角および利得の関係を示す図である。
の高さと指向仰角および利得の関係を示す図である。
【図７】本発明アンテナにおけるヘリカルアンテナ部分
の高さと利得および仰角指向特性の関係を示す図であ
る。
の高さと利得および仰角指向特性の関係を示す図であ
る。
１1 〜１4 ヘリカルアンテナ素子 ２1 〜２4 スパイラルアンテナ素子 ３ ヘリカルアンテナ素子が形成する包絡面 ４ スパイラルアンテナ素子が形成する包絡面
フロントページの続き (72)発明者 松岡 徹 東京都千代田区神田岩本町１番地岩本町ビ ル 日本電業工作株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】垂直モ−ド利用の４線式ヘリカルアンテナ
において給電部と反対側の各素子端にスパイラルアンテ
ナの素子を接続することによって高利得、低サイドロ−
ブの放射特性を持たせることを特徴としたヘリカルスパ
イラルアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24547196A JPH1075114A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | ヘリカルスパイラルアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24547196A JPH1075114A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | ヘリカルスパイラルアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1075114A true JPH1075114A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=17134161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24547196A Withdrawn JPH1075114A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | ヘリカルスパイラルアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1075114A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003521848A (ja) * | 1999-06-29 | 2003-07-15 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | スパイラルアンテナ |
| EP2858175A1 (en) | 2013-10-01 | 2015-04-08 | Seiko Epson Corporation | Antenna and electronic apparatus |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP24547196A patent/JPH1075114A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003521848A (ja) * | 1999-06-29 | 2003-07-15 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | スパイラルアンテナ |
| EP2858175A1 (en) | 2013-10-01 | 2015-04-08 | Seiko Epson Corporation | Antenna and electronic apparatus |
| CN104518277A (zh) * | 2013-10-01 | 2015-04-15 | 精工爱普生株式会社 | 天线以及电子装置 |
| US10153552B2 (en) | 2013-10-01 | 2018-12-11 | Seiko Epson Corporation | Antenna and electronic apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5220340A (en) | Directional switched beam antenna | |
| JPH0453322B2 (ja) | ||
| US5479182A (en) | Short conical antenna | |
| US4630064A (en) | Spiral antenna with selectable impedance | |
| US6018327A (en) | Single-wire spiral antenna | |
| US6664938B2 (en) | Pentagonal helical antenna array | |
| JPH08195617A (ja) | 円偏波ループアンテナ | |
| EP1514329B1 (en) | Helix antenna | |
| US4555708A (en) | Dipole ring array antenna for circularly polarized pattern | |
| JPS6341443B2 (ja) | ||
| EP0251818B1 (en) | Omnidirectional antenna assembly | |
| JPH1075114A (ja) | ヘリカルスパイラルアンテナ | |
| US3587106A (en) | Broad band antennas having spiral windings | |
| CA2064295C (en) | Microwave polarizing lens structure | |
| EP1137102A2 (en) | Frequency variable aperture reflector | |
| CN116315621B (zh) | 导航增强型四臂螺旋天线 | |
| JPH08265036A (ja) | コニカルスパイラルアンテナ | |
| JP3053421B2 (ja) | 山形アンテナ | |
| JPH10335929A (ja) | 水平偏波用アンテナ | |
| JPH0936655A (ja) | マルチビームアンテナ | |
| JP3255726B2 (ja) | Ｓｎｇ用平面アンテナ | |
| JPH09232864A (ja) | アンテナ | |
| JP3345267B2 (ja) | アンテナ装置 | |
| JPH10126145A (ja) | ４線式コニカルヘリックスアンテナ | |
| JPH1174720A (ja) | 携帯端末用小形ヘリカルアンテナ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031104 |