JPS59183502A - アンテナ - Google Patents

アンテナ

Info

Publication number
JPS59183502A
JPS59183502A JP5815983A JP5815983A JPS59183502A JP S59183502 A JPS59183502 A JP S59183502A JP 5815983 A JP5815983 A JP 5815983A JP 5815983 A JP5815983 A JP 5815983A JP S59183502 A JPS59183502 A JP S59183502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
impedance
antenna elements
straight rod
zin
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.)
Pending
Application number
JP5815983A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Ogawa
晃一 小川
Toyota Noguchi
野口 豊太
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP5815983A priority Critical patent/JPS59183502A/ja
Publication of JPS59183502A publication Critical patent/JPS59183502A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/32Vertical arrangement of element
    • H01Q9/36Vertical arrangement of element with top loading

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、航空機、自動車等の移動体上あるいは地上局
において超短波帯以上の周波数帯で使用するのに適した
低プロフィールなアンテナに関するものである。
従来例の構成とその問題点 モノポールアンテナを%波長よりも短かい長さで使用し
た場合、放射インピーダンスが容量性になると共に実効
高が低くなる。い捷、仮りにアンテナの高さが兄波長と
すると、導線が細い場合はアンテナの放射抵抗は数Ω、
リアクタンスは1にΩ程度のキャパンティブとなり、実
効高は1/20波長程度になる。従ってハ波長以下の極
めて短かい長さでモノポールアンテナを使用しようとす
る場合には次の2点が特に問題になる。
1 放射抵抗が小さくなると共に容量性リアクタンスが
大きくなるので共役整合の状態にする(マツチングをと
る)ことが困難である。加えて放射抵抗が小さいことか
らインダクタンス等のマツチング回路のわずかな損失に
よってもアンテナの放射効率が低下する。
2 アンテナの実効高が低くなるので放射効率が低下し
てアンテナの動作利得が低下する。放射効率を低下させ
ず、動作利得の高い小形アンテナを実限することはむず
かしい。
従来、モノポールアンテナを低プロフイール化する方法
として第・1図のようにアンテナ頂部の円環とローディ
ングコイルを組み合わせた、いわゆる項七アンテナがあ
る。第1図において、101は金属円板、102は金属
導線、103はローディングコイル、104Pl:アン
テナの給電端子、105は金属導体あるいは゛大地等の
グランド而を表す。このアンテナは、金属円板101に
よってアンテナ上端部分を電荷の蓄積されやすい形にし
て、グランド而105との間に集中してギヤバフへンス
をもたせることによって放射の多い電流原点を高いとこ
ろに持ち上げて実際のアンテナ高に対する実効高の割合
を増すようにし、かつアンテナを短縮することによって
生じたりアクタンス分を打消すリアクタンス分を有する
ローディングコイル103を付加して、給電端子104
よりみたインピーダンスを所要周波数において所要抵抗
値にせしめるものである。しかし、前記した理由により
、このアンテナにおいては、アンテナの高さがλ/4に
比較して非常に低い場合には付加するに必要なりアクタ
ンスは比較的大きく、−また放射抵抗か小さいことから
コイルの損失が問題となり、その損失分によって放射効
率が低下して、アンテナの動作利得が低下し、実用に適
さない。加えて、超短波帯以上の周波数帯でこのような
傾線したモノポールアンテナを実現しようとする場合に
は、ローディングコイル103のように集中的にインダ
クタンスを付加することは極めて困難である。
発明の目的 本発明の目的は、放射効率の高い、超短波帯以上の周波
数帯で使用するのに適した、低プロフィールなアンテナ
を提供することである。
発明の構成 本発明のアンテナはλ/4(λはアンテナ上の波長)よ
りも燈かい2本の直棒状アンテナ素子を所定間隔あけて
アースに対して垂直に並設し、その一方のアンテナ素子
のアース側部を接地し、他方のアンテナ素子のアース側
部とアースの間を給電部とし、前記2つのアンテナ素子
の最先端部に、薄い金属導体でできた円板をその中心が
前記アンテナ素子の断面の中心間の2等分線とほぼ一致
するように接続し、給電部より見たアンテナのインピー
ダンスが所定周波数において、正相系におけるインピー
ダンスZb と零相系のインピーダンスのりアクタンス
分Xu/ν、(ν、は電流分配率)が打ち消し合うこと
によってほぼ抵抗分のみとなるように構成したものであ
る。
実施例の説明 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。第2図は本発明によるアンテナの一実施例の構成
図である。201は銅、アルミニウム等の薄い金属導体
でできた直径りの円板、202および203は金属導体
でできたそれぞれ半径ρ1.ρ2の直棒状の導線であっ
て導線の中心間距離がSになるよう並設されている。2
04は金属導体であってアースとして機能する。205
は給電線(フィーダー)を接続するだめのコネクターで
ある。金属円板201はアース204との間隔がhであ
り、かつアース204と平行になるように導線202.
203に接続されている。捷だ金属円板201の中心2
06は、導線202および203の中心207および2
08の中点とほぼ一致している。第2図中のパラメータ
ーρ1.ρ2゜S、Dおよびhとアンテナの共振周波数
fとの関係は後述する。まず本発明によるアンテナの動
作を簡単に説明する。
第3図aは第2図のアンテナの零相系のみを取り出した
図であり、第3図すは第2図のアンテナの正相系のみを
取り出した図である。第4図は本発明のアンテナのイン
ピーダンス特、性を説明するだめの図である。ここ、で
第3図aの零相系では頂部に金属円板201が接続され
ているのに対して、正相基の頂部は金属導線301によ
ってショート状態になっていることに注意する必要があ
る。第2図に示す本発明のアンテナの給電端子205よ
り児だインピーダンスZ1nは次式で表わされる。
ま ただし、ν、は第2図の2線の電流分配率であって、ρ
1.ρ2およびSによって変化する。Zuは第3図aの
アンテナのインピーダンスであり次式%式% (2) Zbは第3図すのアンテナのインピーダンスであり次式
で表わされる。
Zb= )Zotanβh(3) たたし、Zoは2線間の特性インピーダンス。
β−ヱ1 であってλは自由気量波長に短縮率をλ かけた値である。(1)式かられかるように本発明によ
るアンテナの給電点インピーダンスは(2)式で表わさ
れるインピーダンスZuの1/ν、2倍と(3)式で表
わされるインピーダンスZbの並列回路で考えることが
できる。(2)式におけるRu は放射抵抗を表わして
おり、アンテナを小形化し、実効高が低くなった影響に
よってかなり小さな値になる。一方、札は放射リアクタ
ンスを表わしており、Ruと同様、アンテナを小形化し
た影響によって容量性リアクタンスになっている。次に
Zbであるが、アンテナの高さhはλ/4より低いから
(3)式よりZbは誘導性リアクタンスになり、かつリ
アクタンスの値は、pl、ρ2.Sによって変化させる
ことができる。従ってり、h、ρ1.ρ2.Sを適当に
選ぶことによって所要周波数fにおいて、 xu/νi””  ”bかつRu/νi”:50Ωとす
ることが可能であシ、このときアンテナのインピーダン
スはほぼ50Ωの抵抗分のみになる。
線径ρ1.ρ2.線間距離S、高さり、導体円板の直径
りの変化による給電点インピーダンスZ の変化を実験
により求めたので次に説明する。第4図から第6図まで
はアンテナのインピーダンス軌跡を表わす。円内は反射
係数面を表わしているが図が複雑になるのを避けるため
インピーダンス線図(スミスチャート)は描いてい々い
。第3図は線間距離Sを変化させたときの21nの変化
を示しだ図である。Sが小さくなるとzinは誘導性に
なりSが大きくなるとZよ。は容量性になる。第4図に
おいて軌跡上の点401.402.403 。
404は同じ周波数に対応するインピーダンスZinを
示しており、図のようにある特定の周波数に対応するイ
ンピーダンスに着目した場合、Sが変化してもそのイン
ピーダンスのインピーダンス軌跡上の相対的な位置はほ
とんど変化しない。第5図は高さhおよび円板の直径り
を変化させたときのZ1no変化を示した図である。h
あるいはDを変化させてもインピーダンス軌跡はほとん
ど変化しない。しかし、軌跡上のある特定の周波数に対
応スるインピーダンスに着目した場合、hおよびDを小
さくした場合にはインピーダンスは軌跡上を反時計回り
に移動し、hおよびDを太きくした場合にはインピーダ
ンスは軌跡上を時計回りにさせたときの21nの変化を
示した図である。図のり、およびDを変化させたときの
21nの変化の傾向であ4す、第4図、第5図、第6図
のZinの変化を組み合わせることによって所要周波数
の2□。をほぼ抵抗分のみとし、かつ放射抵抗を所要の
値に設定することができる。次の例は、1o6oMHz
において放射抵抗を500とした実験例である。
94−r図の実線は、p1=p2=0 、6mm、 S
 = 2 mm 。
h = 16 mm 、 D = 40 amとしたと
きの本発明のアンテナのインピーダンス軌跡の実測値で
ある。
105105Oにおいてほぼ50Ωにマツチングしてお
り、VSWRが2以下の周波数帯域は約70MHz(6
,6%)である。第8図は厚さ1.6朔、直径1.2m
の円形アルミニウム板をグランドプレーンとして測定し
たアンテナの水平、垂直面内の指向性である。水平面内
指向性は無指向性であ、って、垂直面内指向性は同一条
件で測定したλ/4モノポールアンテナとほぼ相似であ
るが、最大放射方向における電界強度はλ/4モノボー
ルアンテナの電界強度より約1.6dB低い。この例は
ρ1=ρの場合であるが、ρ1−ρ2である必要はない
。第6図で説明したようにρ1〉ρ2とすればアンテナ
のインピーダンスZ1nは低くなり、ρ1〈ρ2とすれ
ばzinは高い方向へ移動する。例えば、ρ1〈ρ2と
して共振周波数におけるアンテナの放射抵抗を100Ω
程度にすることも可能である。
第9図および第10図は本発明によるアンテナの他の実
施例を示しだものであって第2図のアンテナの構成とほ
ぼ同じであるが、第9図のアンブナでは金属円板201
に接して、第10図のアンテナでは金属円板201との
間にすき寸をあけて、金属導線202および203の間
の一部に金属導体901を充填したものである。実験に
よると金属導体901を充填することによって、アンテ
ナノインヒーダンスを誘導性リアクタンスの方向へ移動
させることができる0つまり第7図のスミスチャートで
説明するならば、インピーダンス軌跡全体を点線で示し
たように上にあげることができる。実験によれば金属導
体901を金属円板201と接して充填しても、すきま
をあけて充填しても効果の差はほとんどない。本発明の
アンテナを用いてアレイアンテナを構成した場合、アン
テナの給電点インピーダンスが容量性リアクタンスを示
す場合がある。従って、そのような場合には、第4図の
ようにSを小さくしてインピーダンスを誘導性にするか
アンテナの構成を第9図あるいは第10図のように金属
導体901を充填した構造にして、インピーダンスを誘
導性の方向へ動がしてやるとマツチングさせることがで
きる。
発明の効果 本発明のアンテナは、λ/4 よシも短かい長さの2本
の直棒状アンテナ素子を所定間隔あけて、アースに対し
て垂直に並設し、2本の直棒状アンテナ素子に金属円板
を接続し、一方の直棒状アン讐す素子を接地し、もう一
方のアンテナ素子とアースの間を給電点としたので超短
波帯以上の周波数帯における低プロフィールな小形アン
テナとして好適である。、以下その他の特徴を列挙すれ
ば、(1)構造が極めて簡単である。(2)水平mll
内向向性無指向性である。(3)  λ/4モノポール
アンテナの20条程度の高さにしても電界強度がλ/4
モノボール比−1,6dB程度であって極めて効率がよ
い。(4)  λ/4モノポールアンテナの20係程度
の高さにしてもVSWR(2の帯域が6.6%と広帯酸
素ある。(5)放射インピーダンスが中心周波数でほぼ
50Ωとなるからマツチング回路なしに同軸ケーブルを
直接接続することができる。
【図面の簡単な説明】
゛  第1図は従来のアンテナの構成図、第2図は本発
明のアンテナの一実施例の構成図、第3図は本発明のア
ンテナの動作を説明するだめのモード分解図、第4図か
ら第7図は本発明のアンテナのインピーダンス特性を説
明するだめのインピーダンス軌跡図、第8図は本発明の
アンテナの指向性を示す指向性図、第9図は本発明のア
ンテナの他の一実施例の構成図、第10図は本発明のア
ンテナの更に他の一実施例の構成図である。 201・・・・・・金属円板、202,203・・・・
・・金属導体でできだ直棒状アンテナ素子、204・・
・・・アース、205・・・・・同軸コネクター、90
1・・・・・金属導体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名弔1
図 第2図 第3図 (0L)      (b) 第4図 第5図 第6図 第9図 第10図 手続補正書(自制 1事件の表示 昭和58年特許願第 58159  号2発明の名称 アンテナ 3補正をする者 4代理人 〒571 住 所  大阪府門真市大字門真1006番地松下電器
産業株式会社内 5袖正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 図面 6、補正の内容 (1)明細書第7頁第4行目乃至第6行日の「第4図は
本発明のアンテナのインピーダンス%l’4Ek説明す
るだめの図である」を削除します1、(2)同第8頁第
3行目の[ただし、Zoは2線間の特性インピーダンス
、β=]であって λは自山気間波長に短縮停゛ヲかけ
た値である。」を「ただし、Zoは2線間の特性インピ
ーダンス、β−丁であってλはアンテナ上の波畏である
」に補正します。 (3)同第11頁第2行目のJ1o5oMHzJを「1
060M Hz Jに補正します。 (4)図面の第2図を別紙の通シ補正します。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  λ/4 (λはアンテナ上の波長)よりも短
    かく、太さの異なった2本の直棒状アンテナ素子を所定
    間隔あけてアースに対して垂直に並設し、その一方のア
    ンテナ素子のアース側部を接地し、他方のアンテナ素子
    のアース側1μとアースの間を給電部とし、前記2つの
    アンテナ素子の最先端部に、薄い金属導体でできた円板
    をその中心が前記アンテナ素子の断面の中心間の2等分
    線とほぼ一致するように接続し、前記給電部より見たア
    ンテナのインピーダンスが所定周波数において正相系に
    おけるインピーダンスZb と零相系のインピーダンス
    のりアクタンス分xu/ν、 (ν、は電流分配率)が
    打ち消し合うことによってほぼ抵抗弁のみとなるように
    構成したことを特徴とするアンテナ。
  2. (2)2本の直棒状アンテナ素子の太さが′同一である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のアンテナ
  3. (3)2本の直棒状アンテナ素子のすきまの一部に金属
    円板に接するように金属導体を充填したことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項あるいは第2項記載のアンテナ
  4. (4) −2本の直棒状アンテナ素子のすきまの一部に
    金属円板に接しないよ5−に金属導体を充填したことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項あるいは第2項記載の
    アンテナ。
JP5815983A 1983-04-01 1983-04-01 アンテナ Pending JPS59183502A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5815983A JPS59183502A (ja) 1983-04-01 1983-04-01 アンテナ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5815983A JPS59183502A (ja) 1983-04-01 1983-04-01 アンテナ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59183502A true JPS59183502A (ja) 1984-10-18

Family

ID=13076205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5815983A Pending JPS59183502A (ja) 1983-04-01 1983-04-01 アンテナ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59183502A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5181044A (en) * 1989-11-15 1993-01-19 Matsushita Electric Works, Ltd. Top loaded antenna
US6313800B1 (en) 1997-12-31 2001-11-06 Henry D. Kallina Adjustable broadband antenna
JP2004516700A (ja) * 2000-12-16 2004-06-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ アンテナ装置
WO2015141386A1 (ja) * 2014-03-18 2015-09-24 株式会社ヨコオ アンテナ装置及びその製造方法
JP2022052485A (ja) * 2020-09-23 2022-04-04 Kddi株式会社 モノポールアンテナ

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5181044A (en) * 1989-11-15 1993-01-19 Matsushita Electric Works, Ltd. Top loaded antenna
US6313800B1 (en) 1997-12-31 2001-11-06 Henry D. Kallina Adjustable broadband antenna
JP2004516700A (ja) * 2000-12-16 2004-06-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ アンテナ装置
WO2015141386A1 (ja) * 2014-03-18 2015-09-24 株式会社ヨコオ アンテナ装置及びその製造方法
JP2015179896A (ja) * 2014-03-18 2015-10-08 株式会社ヨコオ アンテナ装置及びその製造方法
CN106104922A (zh) * 2014-03-18 2016-11-09 株式会社友华 天线装置及其制造方法
US10211542B2 (en) 2014-03-18 2019-02-19 Yokowo Co., Ltd. Antenna device and method for manufacturing same
CN106104922B (zh) * 2014-03-18 2019-07-23 株式会社友华 天线装置及其制造方法
JP2022052485A (ja) * 2020-09-23 2022-04-04 Kddi株式会社 モノポールアンテナ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3823403A (en) Multiturn loop antenna
CA2232064C (en) A small helical antenna with non-directional radiation pattern
US7978148B2 (en) Quadrifilar helical antenna
JP2826433B2 (ja) アンテナ用二周波整合回路
JP3185233B2 (ja) 携帯無線機用小型アンテナ
US20030063031A1 (en) Broadband circularly polarized patch antenna
US7609215B2 (en) Vehicular multiband antenna
US3576578A (en) Dipole antenna in which one radiating element is formed by outer conductors of two distinct transmission lines having different characteristic impedances
US20050225496A1 (en) Meander line antenna coupler and shielded meander line
US6407720B1 (en) Capacitively loaded quadrifilar helix antenna
JPS6259922B2 (ja)
JP4342074B2 (ja) アンテナ装置
US5600335A (en) High-power broadband antenna
JPS59183502A (ja) アンテナ
US8314750B1 (en) Slotted bifilar or quadrifilar helix antenna
JP4112136B2 (ja) 多周波共用アンテナ
JP3250479B2 (ja) アンテナ装置
US4511898A (en) Terminated inverted V antenna with matching transformer
JP2502426B2 (ja) 広帯域極超短波用アンテナ
JPH057106A (ja) 広帯域非接地型極超短波アンテナ
US4218687A (en) Broadband dipole antenna system with coaxial feed-line coated with ferrite particles to reduce line currents
US3299428A (en) Horizontal semienclosed loop with conductive ground plane, having vertical whip extening from within loop enclosure
JP3181075B2 (ja) 移動体用アンテナ
US6842156B2 (en) Electromagnetic susceptibility testing apparatus
JPH1041734A (ja) 偏給電ダイポ−ルアンテナ