JPS5972203A - 扇形アンテナ - Google Patents

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】 この発明は極めて狭いパルスの送受信に適用して好まし
い扇形アンテナに関する。

例えば地中内に電波を入射させ、その反射波により地中
内を探知することが提案されている。この場合は地゛中
内の減衰が太きいため、短かい距離内についてしか探知
できない。従って放射電波のノヤルス幅を著しく狭くし
て送信アンテナから短かい距離の探知を可能とする必要
がある。このような点から、例えばダイポールアンテナ
に約ナノ秒の問直流を印加し、或は１　５　０　ＭＨｚ
程度の周波数の高周波を１サイクルだけ、つｔｂ約６ナ
ノ秒だけ印加することが行われている。このように幅の
狭いパルスを瞬時的に印加すると、これには多数の周波
数成分が含まれておシ、これら成分中のアンテナに共振
したものは急速には減衰することなく、減衰振動となり
、これは・やルスの送信直後に反射される電波の受信に
対し妨害となる。

〈発明の概要〉 この発明の目的は幅狭のパルスを印加した場合に、その
パルス終了後に不要成分を急速に減衰させることができ
る扇形アンテナを提供するととＫある。

この発明によればアンテナの各素子はその長手方向に沿
って少なくとも二つのセクションに分割され、その分割
された個所において、その両側のセクション間にインピ
ーダンス回路が接続され、これらインピーダンス回路は
大きな振幅の信号には小さいインピーダンスとなるが、
小さい振幅の信号に対しては大きなインピーダンスとな
るように構成される。このような構成であるため送信印
加・ぐルスに対してはアンテナ素子は全体としてア゛ン
テナとして作用するが、ノクルス印加によシ生じる減衰
振動成分は小さい振幅であるため、インピーダンス回路
の大きなインピーダンスによシ急速に減衰されるー。

〈実施例〉 以下この発明による扇形アンテナの実施例を図面を参照
して説明しよう。第１図はこの発明の一実施例を示し、
全体としての形状は従来の扇形アンテナと同様に、一端
よシ他端に近ずくに従って幅が徐々に広がる扇状のアン
テナ素子１１，１２が、同一平面内で扇の要めを接近さ
せて対称に配置され、その近接点は給電線１３＋１４に
接続される。また全体の長さは使用波長の約半分に選定
される。

この発明においてはアンテナ素子１１．１２はその長手
方向においてそれぞれ複数に分割される。

この実施例では給電点から同一位置において幅方向に延
長した切溝１５．１６がアンテナ素子１１゜１２にそれ
ぞれ形成され、切溝１５によシアンテナ素子１１はセク
ションｌｌａ、ｌｌｂに分割され、切溝＼６によシアン
テナ素子１２はセクション１２ａ、１２ｂに分割される
。

くインピーダンス回路〉 これら隣接するセクション間にインピーダンス回路１７
がそれぞれ接続される。インピーダンス回路１７は大き
な振部の信号に対しては小さいインピーダンスとなるが
、小さい振幅の信号に対して大きいインピーダンスとな
るものである。例えば第２図に示すように端子１８．１
９間に抵抗素子２１が接続され、更にダイオード２２及
びコンデンサ２３の直列回路と、ダイオード２４及びコ
ンデンサ２５の直列回路とが端子１８．１９間に接続さ
れる。コンデンサ２３．２５とそれぞれ並列に抵抗素子
２６．２７が接続され、ダイオード２２及びコンデンサ
２３の接続点は電源端子２８に接続され、ダイオード２
４及びコンデンサ２５の接続点は電源端子２９に接続さ
れる。ダイオード２２及び２４は互に逆極性とされる。

コンデンサ２３．２５は端子２８．２９の直流遮断を行
うと共に使用、高周波に対しては充分小さいインピーダ
ンスを示すものであシ、抵抗素子２６　、２７はそれぞ
れコンデンサ２３．２５の電荷を放電させるものである
ため、比較的高い抵抗値のものである。

電源端子２８．２９にはそれぞれダイオード２２．２４
を逆バイアスする電圧十Ｅ１＋　　Ｅｌが印加される。

従って端子１８．１９間に２Ｅ１よシも大きな振幅の高
周波信号が印加されると、この高周波信号の十Ｅｌ　＊
　　Ｅ２よシ大きい部分はそれぞれダイオード２２．２
４を通過し、コンデンサ２３．２７を通過するため、端
子１８．１９間は小さなインピーダンスとなる。しかし
端子１８゜１９間に２Ｅ、よシも小さい振幅の高周波信
号が印加された場合はダイオード２２．２４は不導通で
あって、この小さい信号は抵抗素子２１のみを通るため
、端子１８．１９間は抵抗素子２１によシ決る大きなイ
ンビ」ダンスとなる。このようなインピーダンス回路１
７の端子１８．１９がセクションｌｌａ、ｌｌｂにそれ
ぞれ接続される。第１図に示すようにインピーダンス回
路１７は各切溝１５．１６においてアンテナ素子の幅方
向に配列して複数個を接続することが好ましい。

〈作用効果〉 第１図に示した構成のアンテナによれば、扇形アンテナ
としての特徴である広帯域性を示し、従って先に述べた
よ゛うに著しく狭いｚｆルスのよ゛うに多くの周波数成
分を含む信号を印加した場合に、その信号波形とよく一
致した電波を放射させることができる。しかし、この多
くの周波数成分中に共振して第３図に示すよう・に減衰
振動を生じるものが存在しても、その振動中の±Ｅ′ｌ
の部分に対してはインピーダンス回路１７は高いインピ
ーダンスとして動作するため急速に減衰し、大振幅動に
対してはインピーダンス回路１７は小さなインピーダン
スとな）、アンテナ素子１１．１２は分割されていない
場合と実質的に同一に作用する。従って著しく狭いパ、
ルスの送信が・可能となる。

”〈具体例〉 この発明のアンテナのよシ具体的な例を第４図に一半部
のみを示す。方形誘電体板３１の一面にアンテナ素子１
１．１２がそれぞれ金属板のノやターンとして貼付けら
れる。アンテナ素子１１はセクションｌｌａ、ｌｌｂ、
１１ｃ、１１ｄに４分割した場合であシ、セクションｌ
ｌａ、ｌｌｂ間１またセクションｌｌｂ、ｌｌｃ間をそ
れぞれ接続する・インピーダンス回路１７は２個とされ
、セクションＩｌｃ、ｌｉｄ間は４個のインピーダンス
回路１７で接続されている。各インピーダンス回路１７
とセクションとの接続は点による接続となるため、電流
の集中を良くするように各セクションの切溝部分に切込
み３２を形成して、インピーダンス回路１７との接続点
数と等しい接続端部３３が形成されている。これら各接
続端部３３間において誘電体板３１の他面にインピーダ
ンス回路１７がそれぞれ印刷配線によシ形成され、各端
子１８゜１９は誘電体板３１に形成したスルーホールを
通じてアンテナ素子に接続される。またこれらインピー
ダンス回路１７に対する電源端子３８．２９に対する電
源線及び接地線も配線され、これらはアンテナ素子１１
．１２に対する給電線１３゜１４とほぼ平行に誘電体板
３１の他面に形成された共通の電源線３４，３５、接地
線３６に接続される。

インピーダンス回路１７の挿入位置は、アンテナ電流振
幅が大きい部分が好ましく、第１図に示すように例えば
一つの切溝のみを鰻ける場合は給電点から使用波長の８
分の１の位置とされる。また第４図に示すように、更に
多くのセクションにアンテナ素子を分割する場合は、各
セクション１１ａ、Ｉｌｂ、ｌｌｃの長さを、給電点か
ら離れるに従って大にすることが好・ましい。またこれ
ら分割は給電点に対して対称になるように行う。

この分割は必ずしもアンテナ素子の長手方向と直角な切
溝によることなく、例えば第５図に示すように斜めの切
溝によって分割してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による扇形アンテナの一例を示す正面
図、第２図はインピーダンス回路１７の一例を示す回路
図、第３図は減衰振動と・ぐイアスミ圧との関係を示す
図、第４図はこの発明によるアンテナの具体例の一半部
を示す正面図、第５図はこの発明のアンテナの他の例を
示す正面図である。 １１．１２：アンテナ素子、１３．１４：給電線、１５
　、１６　：切溝、１７：インピーダンス回路。 特許出願人東京電力株式会社 株式会社　光電製作所 代理人−草　野　　　卓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）各アンテナ素子がその長手方向において少なくと
   も二つのセクションに分割され、その各分割個所におい
   てその両側の各セクション間はインピーダンス回路でそ
   れぞれ互に接続され、これら各インピーダンス回路は大
   きな振幅の信号に対しては小さいインピーダンスとなシ
   、小さい振幅の信号に対しては大きい゛インピーダンス
   となるように構成されている扇形アンテナ。