JPS62233903A - アンテナ装置 - 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】 ［発明の技術分野］ この↓餐は、例えば移動通信用基地局用アンテナ等、各
種通信に使用する垂直偏波用のコリニアアンテナタイプ
のアンテナ装置に関する。

［従来技術とその欠点コ 通信用アンテナに於いて、例えば移動通信用でサービス
エリアが基地局を中心として円形に近い形をしている場
合、コリニアアンテナのような水平面内無指向性アンテ
ナが有効である。そして、このようなコリニアアンテナ
は一般的に複数個の素子をａする多段式の構造で、基本
構成は第４図に示すようになっている。

このアンテナ装置は、ハウジングとなる中空円筒状のア
ンテナ支柱を備えるもので、このアンテナ支柱１１は大
地に垂直に建てられるものである。

このアンテナ支柱１１には整合回路部が内蔵され、この
整合回路部から上方に向かってアンテナ支柱１１の中心
軸部に中心導体１２が延びる。この中心導体１２の周囲
は絶縁体１３で覆われているもので、中心導体１２及び
絶縁体１３は通常の同軸ケーブルの外部導体を取去った
ものと同様の構造とされている。

そして、この絶縁体１３の周囲には、中心導体１２を軸
の中心として同軸管状の放射素子１４ａ〜１４ｄと、同
じく同軸管状の移相調整索子１５ａ〜Ｌ５ｄとがそれぞ
れ交互に設定されている。

これらの素子等の詳細は第５図に示すように構成される
もので、放射素子＋４ａ〜１４ｄ及び移相調整素子！５
ａ〜１５ｄは、それぞれ絶縁物からなる振動吸収材１６
によって絶縁カバー１７に固定される。

放射素子１４ａ−１４ｄ及び移相調整素子１５ａ〜１５
ｄの同軸管の長さ及び直径は、放射素子１４ａ１〜１４
ｄが、はぼ１／２波長の長さとし、同様に移相調整素子
１５ａ〜Ｌ５ｄに於いては同１／２波長の０．６倍とさ
れ、直径は各素子共１／１００波長に設定されている。

そして、これらの素子を中心導体１２を軸として上から
放射索子１４ａ、移相調整索子１５ａ、放射素子１４ｂ
、・・・移相調整素子１５ｄというように、所定の間隔
を開けて交互に設置するものである。

また、放射素子１４ａの上端部は、給電点部となる中心
導体固定部■８を形成し、中心導体１２の先端を半田付
等で接続している。一方、アンテナ部の最下段、すなわ
ち絶縁体１３の下端部は中心導体固定部１８と同様に基
部放射素子１９を形成し、中心導体１２に固定されてい
るものである。

そして、この中心導体１２の下端部はアンテナ支柱１１
内で絶縁支持部２０で固定支持され、調整用索子２１を
介して同軸管２２に接続されている。この同軸管２２は
、図示されない給電線へ接続されているものである。

このように構成されたアンテナ装置に於いて、送信時は
中心導体［２から移相調整索子１５ａ〜１５ｄで位相を
調整し、放射素子１４ａ〜１４ｄから電波を放射する。

ここで、アンテナ支柱１１には地線索子２３を設置し、
アンテナ支柱１１方向への電波の漏れを防止している。

ここで、通常は経済的理由から中心導体１２及び絶縁体
１３は、既成の同軸ケーブルの中心導体と内部絶縁体を
利用している。しかしながら、インピーダンスの整合に
於いては、放射素子１４ａ−１４ｄ等の同軸形状、特に
径の寸法に関し、操作性、経済性等の理由により、定め
られてしまう場合が多い。このため、整合回路部に於け
る整合条件にも制限が加わり、比帯域に於いて５％以上
、すなわち広帯域に及ぶ整合を行なうことが困難であっ
た。

［発明の目的コ この発明は上記のような点に鑑みてなされたもので、既
成の同軸ケーブルの中心導体と内部絶縁体を利用し、イ
ンピーダンスの整合を容易にして比帯域を広げ、広帯域
化したコリニアアンテナタイプのアンテナ装置を提供す
ることを目的とする。

［発明の要点］ すなわちこの発明に係るアンテナ装置は、放射素子及び
移相調整素子の直径を大きくし、基部放射素子の直径は
上記放射素子及び上記移相調整素子の直径と等しく、若
しくはそれ以上として、整合回路部に於ける整合を容易
にして、比帯域特性を広帯域化したことを特徴とする。

［発明の実施例］ 以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。第
１図はこの発明に係るアンテナ装置の基本構成を示すも
ので、大地に対して垂直にアンテナ支柱２４が建てられ
ている。このアンテナ支柱２４の中心軸部から上方に向
けて、中心導体１２が突出するように延びている。

このアンテナ支柱２４から延びる中心導体１２の外周部
には、軸方向に沿って管状の放射素子２５ａ〜２５ｄ、
同じく管状の移相調整素子２８ａ〜２８ｄが交互に同軸
状に配置されているもので、これら放射素子２５ａ　〜
２５ｄ、移相調整素子２８ａ　〜２８ｄは、それぞれそ
の−刃端をリング状にした絶縁支持体２７ａ〜２７ｈに
取付けられている。そして、この絶縁支持体２７ａ〜２
７ｈで中心導体１２の外周に取付けられるようになる。

ここで、絶縁支持体２７ａ〜２７ｈで支持された移粗調
整素子２６ａ〜２６ｄ及び放射素子２５ｂ〜２５ｄのそ
れぞれの内部には、絶縁体２８ａ〜２８ｇが設定されて
いる。上記最下の絶縁支持体２７ｈの下部には、中心導
体１２を軸の中心とした円筒状の基部放射素子２９が形
成され、この基部放射素子２９は絶縁支持体２７ｉで支
持され、更にアンテナ支柱２４で支持されるようになっ
ている。

第２図は第１図に於けるアンテナ装置の詳細な構成を示
したもので、移相調整素子２６ａ〜２６ｄは、それぞれ
絶縁保護材３０によって円筒状の絶縁カバー３１に固定
されている。

ここで、放射素子２５ａ〜２５ｄ１基部放射素子２９、
及び移相調整素子２６ａ〜２６ｄは、次のようにその素
子の長さが定められるものである。放射素子２５ａ〜２
５ｄはほぼ１／２波長とし、基部放射素子２９は同２／
１０〜４．５／１０波長、モして移相調整素子２８ａ〜
２６ｄは同１／２波長の０．６倍となっている。

また、各素子の直径は、放射素子２５ａ〜２５ｄ及び移
相調整素子２［ｉａ〜２ｊｉｄ共、従来の各素子部の直
径が１／１００ｉｄ長であるのに対し、１０／１００〜
５０／１００波長と、大きく設定されている。そして、
基部放射索子２９の直径は放射素子２５ａ〜２５ｄ及び
移相調整素子２０ａ〜２６ｄの直径に等しいか、若しく
はそれ以上に設定するものである。

ここで、放射素子２５ａの上端部には、中心導体固定部
３２を介して中心導体１２に結合して給電点部を形成し
ている。そして、各放射素子２５ａ〜２５ｄ及び移相調
整素子２８ａ〜２Ｂｄの下部は、それぞれ絶縁支持体２
７ａ〜２７ｈに嵌め込み設定し、この絶縁支持体２７ａ
〜２７ｈで支持されるようにしている。

このような絶縁支持体２７ａ〜２７ｈのそれぞれの下端
は、隣接する放射素子あるいは移相調整素子の上端に接
合されている。

上記アンテナ支柱２４の上記絶縁支持体２７ｉに対応す
る部分は、アンテナ支柱２４の外側へ向けて地線素子３
３が形成されている。そして、その長さは地線素子３３
の根元、すなわちアンテナ支柱２４との接触点から、展
開長に応じて１／４〜１／２波長と定められている。

一方、アンテナ支柱２４内に形成されている中心導体Ｉ
２は、調整用索子２１を介して給電接栓部３４へ導かれ
る。また、中心導体１２は絶縁支持部２０．絶縁支持体
２７ｊによりアンテナ支柱２４及び給電接栓部３４に支
持されており、中心導体１２、絶縁支持部２０、及び調
整用索子２１で整合回路部を形成している。

ここで、アンテナ支柱２４と給電接栓部３４とは、互い
に螺合することによって結合され、中心導体１２と、給
電接栓部３４の中心に設けられた同軸管３５とか接合し
て、図示されない給電線と中心導体１２とが繋がるもの
である。

このように構成されたアンテナ装置に於いて、送信時は
図示されない給電線によって送出された電波を、同軸管
３５から中心導体１２に送る。この際、整合回路部に於
いてインピーダンスの整合を行なう。そして、中心導体
固定部３２にて給電した後、移相調整素子２８ａ〜２８
ｄで位相を調整し、放射素子２５ａ〜２５ｄ及び基部放
射素子２９がら電波を放射する。受信時については、こ
れとは逆の経路となるものである。

このインピーダンス整合は、上述したように基部放射素
子２９の径を大きくすることによって放射体モノボール
素子自体の径が大きくなり、整合回路部に於ける整合が
とりやすくなる。また、放射索子２５ａ〜２５ｄ及び移
相調整素子２６ａ〜２８ｄの径を大きくすることにより
、帯域を広げることになる。

こうして第３図に示すように、比帯域の改善を行なうこ
とができる。同図に於いて、破線の曲線が従来例で、実
線の曲線が本実施例によるものである。いま、ＶＳＷＲ
がｒＡＪという値に於いて、従来例の比帯域特性が３％
であったのに対し、本実施例では同特性は１０％と広帯
域化している。

すなわち、このように各素子等を構成することにより、
指向性及び利得特性を低下させることなく、狭帯域用で
あったコリニアアンテナの比帯域を広帯域化することが
可能となる。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、整合回路部に於けるイ
ンピーダンス整合が容易にでき、アンテナの諸特性を低
下させることなく比帯域特性を広帯域化することができ
る。これによって従来複数本用意されていたコリニアア
ンテナが、単基の設置でよく、操作性、設備条件の難易
性に与える影響は大きく、特に経済的に有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るアンテナ装置の概略
的構成を示した図、第２図は第１図に示した装置の部分
的な詳細を示した図、第３図は第１図に示した装置のＶ
ＳＷＲ特性を示した図、第４図は従来のアンテナ装置の
概略的構成を示した図、第５図は第４図に示した装置の
部分的な詳細を示した図である。 ■２・・中心導体、１３．２８ａ〜２８ｇ・・・絶縁体
、１４ａ〜１４ｄ　、　２５ａ　〜２５ｄ　・・・放射
素子、１５ａ　−１５ｄ　。 ２６ａ〜２８ｄ・・・移相調整素子、１９．２９・・・
基部放射素子、２７ａ〜２７ｉ・・・絶縁支持体。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第　１　図　　　　　　　　第　２　図−５−３−１イ
０　　◆１　　　　　　・３　　　　　　啼５ルδシＪ
戊　　（曇ム） 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 中空筒状に構成される絶縁物からなるカバーと、このカ
   バーの中心軸部を挿通するように設定された中心導体と
   、 この中心導体の周囲にそれぞれ絶縁体を介して支持され
   、導体径を１０／１００波長以上とした環状の複数個の
   放射素子と、 上記中心導体の周囲にそれぞれ絶縁体を介して支持され
   、上記複数個の放射素子の相互間に設置された、導体径
   を１０／１００波長以上とした環状の複数個の移相調整
   素子とを具備し、 上記放射素子の最下段に設定される基部放射素子は、そ
   の導体径を１０／１００〜５０／１００波長にし、且つ
   素子長を２／１０〜４．５／１０波長に設定したことを
   特徴とするアンテナ装置。