KR20010015843A

KR20010015843A - 안테나 급전회로

Info

Publication number: KR20010015843A
Application number: KR1020007005842A
Authority: KR
Inventors: 엔도츄토무; 후가사와토루; 미야자키모리야수; 치바이사무
Original assignee: 다니구찌 이찌로오; 미쓰비시덴키 가부시키가이샤; 기타오카 다카시
Priority date: 1998-09-28
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2001-02-26
Also published as: CA2311331C; EP1041671A4; JP2000101332A; US6204827B1; EP1041671A1; JP3542505B2; CA2311331A1; CN1289467A; WO2000019562A1

Abstract

평형-불평형 변환기가 불필요한 구조가 간단한 안테나 급전회로를 제안한다.

원통(1)의 외벽면에 설치한 한 쌍의 띠형 도체(5a, 5b)와, 원통(1)의 내벽면에 설치한 내부 도체(6)에 의해, 마이크로 스트립 선로를 구성하고, 180도 분배회로(2)에 의해 띠형 도체(5a, 5b)에 180도 위상차가 있는 전력을 출력하는 것에 의해, 평형-불평형 선로의 접속에 따르는 불필요한 전류를 상쇄한다.

내부 도체(6)의 내면에 유발된 불필요한 전류는, 내부 도체(6)가 원통(1)의 내면 전역에 설치되어 있기 때문에, 서로 상쇄된다.

Description

안테나 급전회로{Antenna feeding circuit}

종래, 이 종류의 안테나 급전회로로서, 예를 들면, Microwave Journal, De c., 1970, pp49-53에 게재된, "Resonant Quadrifilar Helix Antenna"의 Fig 6 1/4 turn volute with split sheath balun에 개시된 것이 있다.

도 1은 종래의 안테나 급전회로를 도시하는 도면이고, 상기 Micro wave Journal에 게재된 1/4 turn volute with splits sheath balun의 개관도이다. 도면에 있어서, 61은 제 1 헬리컬 안테나, 62는 제 2 헬리컬 안테나, 63은 급전용의 동축 케이블, 64는 동축 케이블(63) 외도체의 절단된 1/4 파장의 슬릿, 65는 동축 케이블(63)의 내도체에 설치된 임피던스 변환부, 66은 제 1, 제 2 헬리컬 안테나(61, 62)의 급전점이다.

제 1, 제 2 헬리컬 안테나(61, 62)는 그 동작상태로 보아, 평행 2선 선로와 같은 평형형의 선로라고 간주할 수 있다. 따라서, 동축 케이블(63)과 같은 불평형형의 선로를 접속하여 급전하는 경우, 제 1, 제 2 헬리컬 안테나(61, 62)와 동축 케이블(63)의 사이에 평형-불평형 변환기를 필요로 한다. 그래서, 도 1에 도시하는 바와 같은 동축 케이블(63), 1/4 파장의 슬릿(64), 임피던스 변환부(65)로 이루어지는 밸런(balun)을 설치하였다. 이 밸런은 평형형의 선로와 불평형형의 선로를 접속한 경우에 생기는 불필요한 전류를 상쇄하는 기능도 하고 있다.

또한, 종래의 안테나 급전회로로서, 일본 특개소63-30006호 공보에 개시된 것이 있다. 이것은 동축 케이블의 외부 도체에 1/4 파장의 슬릿을 구비하고, 동일 피치각의 2쌍의 안테나 소자에 대응하여, 2쌍의 연결부(脚部)를 갖는 접속편에 의해 각 안테나 소자의 일단을 접속하여, 조립의 작업성과 치수 정밀도를 개선하는 것이다.

종래의 안테나 급전회로는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 밸런이 축방향으로 1/4 파장으로 어느 정도의 길이를 요하는 것, 또한, 안테나를 포함시킨 시스템에서 길이를 단축하고자 한 경우, 안테나와 같이 동축 구조로 할 필요가 있어, 구조가 복잡하게 된다는 과제가 있었다.

본 발명은 헬리컬 안테나의 안테나 급전회로에 관한 것이며, 특히 2권선, 4권선, 또는 8권선 헬리컬 안테나의 안테나 급전회로에 관한 것이다.

도 1은 종래의 안테나 급전회로의 구성을 도시하는 도면.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 안테나 급전회로의 구성을 도시하는 도면.

도 3은 본 발명의 실시예 1에 의한 원통의 단면도이고, 띠형 도체와 도체에 흐르는 전류의 방향을 도시하는 도면.

도 4는 본 발명의 실시예 1에 의한 띠형 도체에 헬리컬 안테나를 접속하였을 때의 전류가 흐르는 모양을 도시하는 도면.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 의한 원통의 단면도이고, 헬리컬 안테나를 접속하였을 때의 띠형 도체와 도체에 흐르는 전류의 방향을 도시하는 도면.

도 6은 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 급전회로의 구성을 도시하는 도면.

도 7은 본 발명의 실시예 3에 의한 안테나 급전회로의 구성을 도시하는 도면.

도 8은 본 발명의 실시예 4에 의한 안테나 급전회로의 구성을 도시하는 도면.

도 9는 본 발명의 실시예 5에 의한 안테나 급전회로에서의 180도 분배회로의 구성을 도시하는 도면.

도 10은 본 발명의 실시예 6에 의한 안테나 급전회로에서의 180도 분배회로의 구성을 도시하는 도면.

도 11은 본 발명의 실시예 7에 의한 안테나 급전회로의 구성을 도시하는 도면.

도 12는 본 발명의 실시예 8에 의한 안테나 급전회로의 구성을 도시하는 도면.

본 발명의 목적은 상기의 과제를 해결하는 것에 있다.

다른 목적은, 밸런 등의 평형-불평형 변환기가 불필요한, 구조가 간단한 안테나 급전회로를 얻는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 관련되는 이하의 구성의 안테나 급전회로에 의해서 달성되었다. 즉, 원통의 내벽면에 설치한 도체와, 상기 원통의 외벽면에, 상기 원통의 축방향과 평행하고 또한 상기 원통의 축에 대하여 대칭으로 설치한 한 쌍의 띠형 도체와, 상기 한 쌍의 띠형 도체의 일단에 접속되며, 상기 한 쌍의 띠형 도체에 180도의 위상차가 있는 전력을 출력하는 180도 분배회로를 구비하고, 상기 한 쌍의 띠형 도체의 다른 단에 헬리컬 안테나를 접속하는 안테나 급전회로에 의해서 해결되었다.

본 발명에 관련되는 안테나 급전회로의 일 실시예는, 한 쌍의 띠형 도체에, 헬리컬 안테나와의 접속에 있어서의 임피던스 정합회로를 구비한 것이다.

본 발명에 관련되는 안테나 급전회로의 일 실시예는, 임피던스 정합회로로서, 용량성의 소자를 사용하는 것이다.

본 발명에 관련되는 안테나 급전회로의 일 실시예는, 임피던스 정합회로로서, 구불구불한 모양의 선로를 사용하는 것이다.

본 발명에 관련되는 안테나 급전회로의 일 실시예는, 임피던스 정합회로로서, 쇼트 스터브(stub)를 사용하는 것이다.

본 발명에 관련되는 안테나 급전회로의 일 실시예는, 180도 분배회로가, 입력단자에 대하여 T 분기한 한 쌍의 출력단자를 갖는 T 분기회로와, 상기 한쪽의 출력단자에 접속되며, 사용 주파수의 전기장으로 1/2 파장이 되는 지연 선로를 구비한 것이다.

본 발명에 관련되는 안테나 급전회로의 일 실시예는, 180도 분배회로가, 입력단자를 구성하는 제 1 마이크로 스트립 선로에 대하여 T 분기한 출력단자를 구성하는 제 2 및 제 3 마이크로 스트립 선로를 갖는 T 분기회로와, 상기 제 1 마이크로 스트립 선로에 직교하고, 사용 주파수의 전기장으로 1/2 파장이 되는 슬롯을 구비하며, 상기 제 1 마이크로 스트립 선로가, 상기 슬롯에 대하여 상기 입력단자의 입력측과 반대측에 단락단을 가지고, 상기 제 2 마이크로 스트립 선로가, 상기 슬롯에 대하여 상기 입력단자의 입력측에 배선되는 동시에, 상기 입력단자의 입력측과 반대측에 단락단을 가지며, 상기 제 3 마이크로 스트립 선로가, 상기 슬롯에 대하여 상기 입력단자의 입력측과 반대측에 배선되는 동시에, 상기 입력단자의 입력측에 단락단을 갖는 것이다.

본 발명에 관련되는 안테나 급전회로의 일 실시예는, 원통의 내벽면에 설치한 도체와, 상기 원통의 외벽면에, 상기 원통의 축방향과 평행하고 또한 상기 원통의 축에 대하여 대칭으로 설치한 제 1 및 제 2 한 쌍의 띠형 도체와, 상기 제 1 및 제 2 한 쌍의 띠형 도체의 일단에 각각 접속되고, 상기 제 1 및 제 2 한 쌍의 띠형 도체에 180도의 위상차가 있는 전력을 각각 출력하는 제 1 및 제 2 180도 분배회로와, 상기 제 1 및 제 2 180도 분배회로에 90도의 위상차가 있는 전력을 출력하는 90도 분배회로를 구비하며, 상기 제 1 및 제 2 한 쌍의 띠형 도체의 다른 단에 4권선 헬리컬 안테나를 접속하는 것이다.

본 발명에 관련되는 안테나 급전회로의 일 실시예는, 원통의 내벽면에 설치한 도체와, 상기 원통의 외벽면에, 상기 원통의 축방향과 평행하고 또한 상기 원통의 축에 대하여 대칭으로 설치한 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 한 쌍의 띠형 도체와, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 한 쌍의 띠형 도체의 일단에 각각 접속되고, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 한 쌍의 띠형 도체에 180도의 위상차가 있는 전력을 각각 출력하는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 180도 분배회로와, 상기 제 1 및 제 3 180도 분배회로와 상기 제 2 및 제 4 180도 분배회로에 90도의 위상차가 있는 전력을 각각 출력하는 제 1 및 제 2 90도 분배회로를 구비하며, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 한 쌍의 띠형 도체의 다른 단에 2세트의 4권선 헬리컬 안테나로 이루어지는 8권선 헬리컬 안테나를 접속하는 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 안테나 급전회로의 구성을 도시하는 도면이다. 도면에 있어서, 1은 원통이고, 5a, 5b는 원통(1)의 외벽면에 축방향과 평행하게 되도록, 또한 상기 원통(1)의 축을 대칭축으로 하여 설치한 한 쌍의 띠형 도체, 6은 원통(1)의 내벽 전면에 설치한 내부 도체이다. 이 띠형 도체(5a, 5b), 원통(1) 및 내부 도체(6)에 의해, 각각 마이크로 스트립 선로를 구성하고 있다.

또한 도 2에 있어서, 2는 띠형 도체(5a, 5b)의 일단에 접속된 서로 180도의 위상차를 붙여 전력을 분배하는 180도 분배회로, 3은 띠형 도체(5a, 5b)의 다른 단에 접속된 2권선 헬리컬 안테나(헬리컬 안테나), 4는 180도 분배회로(2)에 전력을 공급하는 무선회로이다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

도 3은 원통(1)의 단면도이고, 띠형 도체(5a, 5b)와 내부 도체(6)에 흐르는 전류의 방향을 도시하고 있다. 한 쌍의 띠형 도체(5a, 5b)에는, 180도의 위상차가 나게하는180도 분배회로(2)가 접속되어 있기 때문에, 띠형 도체(5a, 5b)에는 역방향의 전류(7a,7b)가 흐르고, 내부 도체(6)에 있어서의 띠형 도체(5a, 5b)의 각각에 서로 마주 대하는 부분에는, 마이크로 스트립 선로의 구조를 이루기 때문에, 띠형 도체(5a, 5b)의 각각에 대하여 역방향의 전류(8a, 8b)가 흐른다. 따라서, 원통(1)의 내벽 전면의 내부 도체(6)에는 역방향의 전류(8a, 8b)가 흐르고 있다.

도 4는 원통(1)의 외벽면에 설치된 하나의 띠형 도체(5a)의 일단에 2권선 헬리컬 안테나(3)를 접속하였을 때의 전류가 흐르는 모양을 도시한 도면이다. 띠형 도체(5a)를 흐르는 전류(7a)는, 2권선 헬리컬 안테나(3)에 그대로 전류(9)로서 흐른다. 그러나, 띠형 도체(5a)를 흐르는 전류(7a)에 대응하는 내부 도체(6)의 내벽면을 흐르는 전류(8a)에 대응하여, 내부 도체(6)의 반대측에 전류(8a)와 역방향에, 불필요한 전류(10a)가 흐르려고 한다. 띠형 도체(5b)측도 같은 상태로 되어 있고, 불필요한 전류(10a)와 역방향으로 불필요한 전류(10b)가 흐르려고 한다. 이 불필요한 전류(10a, 10b)는, 180도 분배회로(2)나 무선회로(4)의 쪽으로 흐르며, 불필요한 전파로서 방사되고, 안테나 시스템으로서의 동작에 영향을 준다.

도 5는 원통(1)의 단면도이고, 2권선 헬리컬 안테나(3)를 접속하였을 때의 띠형 도체(5a, 5b)와 내부 도체(6)에 흐르는 전류의 방향을 도시하고 있다. 도면에 도시하는 바와 같이, 띠형 도체(5a, 5b)에 대한 불필요한 전류(10a, 10b)는, 서로 역방향으로 흐르지만, 원통(1)의 내벽 전면에 설치된 내부 도체(6)에 의해서 전기적으로 접속되기 때문에, 불필요한 전류(10a, 10b)는 서로 상쇄되어, 불필요한 전류의 영향은 없어진다. 그 때문에, 종래의 기술에서 사용하던 밸런 등의 평형-불평형 변환기는 불필요하게 된다.

이상과 같이, 이 실시예 1에 의하면, 원통(1)의 외벽면에 설치한 한 쌍의 띠형 도체(5a, 5b)와, 원통(1)의 내벽 전면에 설치한 내부 도체(6)에 의해, 각각 마이크로 스트립 선로를 형성하며, 180도 분배회로(2)에 의해 한 쌍의 띠형 도체(5a, 5b)에 180도 위상차가 있는 전력을 출력하는 것에 의해, 불필요한 전류를 억제할 수 있고, 밸런 등의 평형-불평형 변환기는 불필요하게 되어, 구조가 간단한 안테나 급전회로를 실현할 수 있다는 효과가 얻어진다.

실시예 2

도 6은 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 급전회로의 구성을 도시하는 도면이다. 도면에 있어서, 11a, 11b는 띠형 도체(5a, 5b)의 도중에 설치된 칩 콘덴서(용량성의 소자)이다. 여기서는, 칩 콘덴서에 제한되지 않으며, 용량성인 것이라면, 다른 것이라도 좋다. 그 밖의 부호는, 실시예 1의 도 2에 도시하는 것과 동일하다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

원통(1)의 외벽면에 설치된 띠형 도체(5a, 5b)와, 원통(1)의 내벽 전면에 설치된 내부 도체(6)는, 각각 마이크로 스트립 선로를 형성하여 이루어지므로, 실시예 1과 같이 불필요한 전류를 상쇄하고 있다. 또한 띠형 도체(5a, 5b)의 도중에 설치된 칩 콘덴서(11a, 12b)에 의해, 2권선 헬리컬 안테나(3)와의 접속에 있어서의 임피던스 정합을 실행한다.

이상과 같이, 이 실시예 2에 의하면, 구조가 간단한 안테나 급전회로를 실현할 수 있는 동시에, 임피던스 정합을 잡기 위한 칩 콘덴서(11a, 11b)에 의해, 전력을 효율 좋게 2권선 헬리컬 안테나(3)에 공급하여 방사 효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

실시예 3

도 7은 본 발명의 실시예 3에 의한 안테나 급전회로의 구성을 도시하는 도면이다. 도면에 있어서, 12a, 12b는 띠형 도체(5a, 5b)의 도중에 설치된 구불구불한 모양의 선로이다. 그 밖의 부호는, 실시예 1의 도 2에 도시하는 것과 동일한 것이다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

원통(1)의 외벽면에 설치된 띠형 도체(5a, 5b)와, 원통(1)의 내벽 전면에 설치된 내부 도체(6)는, 각각 마이크로 스트립 선로를 형성하고 있기 때문에, 실시예 1과 같이 불필요한 전류를 상쇄하고 있다. 또한, 띠형 도체(5a, 5b)의 도중에 설치된 구불구불한 모양의 선로(12a, 12b)에 의해, 2권선 헬리컬 안테나(3)와의 접속에 있어서의 임피던스 정합을 실행한다.

이상과 같이, 이 실시예 3에 의하면, 구조가 간단한 안테나 급전회로를 실현할 수 있는 동시에, 임피던스 정합을 잡기 위한 구불구불한 모양의 선로(12a, 12b)에 의해, 전력을 효율 좋게 2권선 헬리컬 안테나(3)에 공급하여 방사 효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

실시예 4

도 8은 본 발명의 실시예 4에 의한 안테나 급전회로의 구성을 도시하는 도면이다. 도면에 있어서, 13a, 13b는 띠형 도체(5a, 5b)의 도중에 설치된 쇼트 스터브이다. 그 밖의 부호는, 실시예 1의 도 2에 도시하는 것과 동일한 것이다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

원통(1)의 외벽면에 설치된 띠형 도체(5a, 5b)와, 원통(1)의 내벽 전면에 설치된 내부 도체(6)는, 각각 마이크로 스트립 선로를 형성하고 있기 때문에, 실시예 1과 같이 불필요한 전류를 상쇄하고 있다. 더욱이, 띠형 도체(5a, 5b)의 도중에 설치된 쇼트 스터브(13a, 13b)에 의해, 2권선 헬리컬 안테나(3)와의 접속에 있어서의 임피던스 정합을 실행한다.

이상과 같이, 이 실시예 4에 의하면, 구조가 간단한 안테나 급전회로를 실현할 수 있는 동시에, 임피던스 정합을 잡기 위한 쇼트 스터브(13a, 13b)에 의해, 전력을 효율 좋게 2권선 헬리컬 안테나(3)에 공급하여 방사 효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

실시예 5

도 9는 본 발명의 실시예 5에 의한 안테나 급전회로에서의 180도 분배회로의 구성을 도시하는 도면이다. 도면에 있어서, 21은 마이크로 스트립 선로에 의한 T 분기회로의 입력단자, 22a는 마이크로 스트립 선로에 의한 T 분기회로의 한쪽의 출력단자, 23a는 마이크로 스트립 선로에 의한 T 분기회로의 다른 한쪽의 출력단자, 24는 동작 주파수에 있어서의 전기장(1/2 파장)으로 180도의 위상을 갖는 지연 마이크로 스트립 선로(선로), 22b, 23b는 마이크로 스트립 선로(선로)이다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

입력단자(21)로부터 입력된 전력은, 출력단자(22a, 23a)에 등진폭, 등위상으로 분배된다. 출력단자(23a)에 접속되는 지연 마이크로 스트립 선로(24)에 의해, 마이크로 스트립 선로(23b)의 전력은, 위상이 180도 지연되고, 마이크로 스트립 선로(22b, 23b)에는, 결과로서, 등진폭, 180도 위상차가 나는 전력이 출력된다.

이상과 같이, 이 실시예 5에 의하면, 구조가 간단한 안테나 급전회로를 실현할 수 있다는 효과가 얻어진다.

실시예 6

도 10은 본 발명의 실시예 6에 의한 안테나 급전회로에서의 180도 분배회로의 구성을 도시하는 도면이다. 도면에 있어서, 31은 마이크로 스트립 선로에 의한 T 분기회로의 입력단자, 35는 마이크로 스트립 선로(31)의 기판에 마이크로 스트립 선로(31)와 직교하도록 설치된 전기장으로 약 반파장의 슬롯이고, 34는 마이크로 스트립 선로(31)가 슬롯(35)을 넘는 위치에 설치된 관통 구멍(단락단)이고, 마이크로 스트립 선로(31)는, 이 관통 구멍(34)에 의해 기판에 쇼트된다.

또한, 도 10에 있어서, 32는, 마이크로 스트립 선로(31)와 같은 측에서 슬롯(35)을 넘고, 관통 구멍(34)에서 기판에 쇼트되는 마이크로 스트립 선로이며, 33은 마이크로 스트립 선로(31)와 반대측으로부터 슬롯(35)을 넘고, 관통 구멍(34)에서 기판에 쇼트되는 마이크로 스트립 선로이다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

마이크로 스트립 선로(31)로부터 입력된 전력은, 마이크로 스트립 선로(31)를 전파하여, 슬롯(35)에 전계를 유발한다. 슬롯(35)에 유발된 전계는 슬롯(35)을 마이크로 스트립 선로(31)와 같은 측으로부터 넘는 마이크로 스트립 선로(32)에, 마이크로 스트립 선로(31)에서 여진되는 전계와 동상으로 결합하여 전파하여 간다.

또한, 마이크로 스트립 선로(33)는, 슬롯(35)을 마이크로 스트립 선로(31)와는 반대측으로부터 넘기 때문에, 슬롯(35)의 전계가 마이크로 스트립 선로(33)에는 마이크로 스트립 선로(31)에서 여진되는 전계와 역상으로 결합한다. 따라서, 마이크로 스트립 선로(32와 33)에는 역상, 즉, 180도 위상차가 나는 전계가 전파하여 가게 되며, 시스템 전체에 대해 180도 위상차 분배회로로서 동작한다.

이상과 같이, 이 실시예 6에 의하면, 구조가 간단한 안테나 급전회로를 실현할 수 있다는 효과가 얻어진다.

실시예 7

도 11은 본 발명의 실시예 7에 의한 안테나 급전회로의 구성을 도시하는 도면이다. 도면에 있어서, 1은 절연성의 원통이고, 5a, 5c는 원통(1)의 외벽면에 축방향과 평행하게 되도록, 또한 상기 원통(1)의 축을 대칭축으로서 설치한 한 쌍의 띠형 도체, 5b, 5d는 원통(1)의 외벽면에 축방향과 평행하게 되도록, 또한 상기 원통(1)의 축을 대칭축으로서 설치한 한 쌍의 띠형 도체, 6은 원통(1)의 내벽 전면에 설치한 내부 도체이다. 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d)는, 원통의 외면에 등 간격으로 배치되어 있다. 이 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d), 원통(1) 및 내부 도체(6)에 의해, 각각 마이크로 스트립 선로를 구성하고 있다.

또한, 도 11에 있어서, 2a는, 한 쌍의 띠형 도체(5a, 5c)의 일단에 접속된 서로 180도의 위상차가 나는 전력을 분배하는 180도 분배회로, 2b는, 한 쌍의 띠형 도체(5b, 5d)의 일단에 접속된 서로 180도의 위상차가 나는 전력을 분배하는 180도 분배회로, 41은, 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d)의 다른 단에 접속된 4권선 헬리컬 안테나, 42는 90도의 위상차가 나는 180도 분배회로(2a, 2b)에 전력을 분배하는 90도 분배회로, 4는 90도 분배회로(42)에 전력을 공급하는 무선회로이다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

원통(1)의 외벽면에 설치된 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d)와 내벽 전면의 내부 도체(6)에 의해, 4개의 마이크로 스트립 선로가 형성된다. 4개의 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d)는, 2개의 180도 분배회로(2a, 2b)에 접속되어, 띠형 도체(5a)는 띠형 도체(5c)와, 띠형 도체(5b)는 띠형 도체(5d)와 같이 마주 대하는 2세트에 정리된다. 그리고, 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d)는 다른 일단을 4권선 헬리컬 안테나(41)의 각 소자에 접속된다.

띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d)의 각 세트는, 180도 분배회로(2a, 2b)에 접속되어 있기 때문에, 실시예 1과 마찬가지로 불필요한 전류를 상쇄할 수 있다. 더욱이 2개의 180도 분배회로(2a, 2b)는, 90도 분배회로(42)에 의해 입력신호에 90도 위상차가 주어진다. 그 때문에, 180도 분배회로(2a, 2b)에 접속된 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d)와, 그것에 접속하는 4권선 헬리컬 안테나(41)의 각 소자에는 원주방향으로 90도씩의 위상차가 주어진다.

이상과 같이, 이 실시예 7에 의하면, 원통(1)의 외벽면에 설치한 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d)와, 원통(1)의 내벽 전면에 설치한 내부 도체(6)에 의해, 각각 마이크로 스트립 선로를 형성하여, 180도 분배회로(2a, 2b)에 의해 띠형 도체(5a, 5c), 및 띠형 도체(5b, 5d) 각각 180도 위상차가 있는 전력을 출력하는 것에 의해, 불필요한 전류를 억제할 수 있으며, 밸런 등의 평형-불평형 변환기는 불필요하게 되어, 구조가 간단한 안테나 급전회로를 실현할 수 있는 동시에, 원통(1)의 내벽면 및 외벽면을 균등하게 분할하여 취급하는 것에 의해, 다수 소자의 안테나 급전회로를 통합할 수 있다는 효과가 얻어진다.

실시예 8

도 12는 본 발명의 실시예 8에 의한 안테나 급전회로의 구성을 도시하는 도면이다. 도면에 있어서, 1은 원통이고, 5a, 5e는 원통(1)의 외벽면에 축방향과 평행하게 되도록, 또한 상기 원통(1)의 축을 대칭축으로서 설치한 한 쌍의 띠형 도체, 5b, 5f는 원통(1)의 외벽면에 축방향과 평행하게 되도록, 또한 상기 원통(1)의 축을 대칭축으로서 설치한 한 쌍의 띠형 도체, 5c, 5g는 원통(1)의 외벽면에 축방향과 평행하게 되도록, 또한 상기 원통(1)의 축을 대칭축으로서 설치한 한 쌍의 띠형 도체, 5d, 5h는 원통(1)의 외벽면에 축방향과 평행하게 되도록, 또한 상기 원통(1)의 축을 대칭축으로서 설치한 한 쌍의 띠형 도체, 6은 원통(1)의 내벽 전면에 설치한 내부 도체이다. 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h)는 원통의 외면상에 등간격으로 배치되어 있다. 이 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h), 원통(1) 및 내부 도체(6)에 의해, 각각 마이크로 스트립 선로를 구성하고 있다.

또한, 도 12에 있어서, 2a는, 한 쌍의 띠형 도체(5a, 5e)의 일단에 접속된 서로 180도의 위상차가 나는 전력을 분배하는 180도 분배회로, 2b는, 한 쌍의 띠형 도체(5b, 5f)의 일단에 접속된 서로 180도의 위상차가 나는 전력을 분배하는 180도 분배회로, 2c는 한 쌍의 띠형 도체(5c, 5g)의 일단에 접속된 서로 180도의 위상차가 나는 전력을 분배하는 180도 분배회로, 2d는, 한 쌍의 띠형 도체(5d, 5h)의 일단에 접속된 서로 180도의 위상차가 나는 전력을 분배하는 180도 분배회로이다.

또한, 도 12에 있어서, 51은 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5e, 5f, 5g, 5h)의 다른 단에 접속된 8권선 헬리컬 안테나(42a)는 90도의 위상차가 나는 180도 분배회로(2a, 2c)에 전력을 분배하는 90도 분배회로, 42b는 90도의 위상차가 나는 180도 분배회로(2b, 2d)에 전력을 분배하는 90도 분배회로, 4a는 90도 분배회로(42a)에 전력을 공급하는 무선회로, 4b는 90도 분배회로(42b)에 전력을 공급하는 무선회로이다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

원통(1)의 외벽면에 설치된 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h)와 내벽 전면의 내부 도체(6)에 의해, 각각 8개의 마이크로 스트립 선로가 형성된다. 8개의 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h)는, 4개의 180도 분배회로(2a, 2b, 2c, 2d)에 접속되고, 띠형 도체(5a)는 띠형 도체(5e)와, 띠형 도체(5b)는 띠형 도체(5f)와, 띠형 도체(5c)는 띠형 도체(5g)와, 띠형 도체(5d)는 띠형 도체(5h)와 같이 마주 대하는 4세트에 정리된다.

그리고, 각각의 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d.5e, 5f, 5g, 5h)는, 다른 일단을 8권선 헬리컬 안테나(51)의 각 소자에 접속된다. 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h)의 각 세트는, 180도 분배회로(2a, 2b, 2c, 2d)에 접속되어 있기 때문에, 실시예 1과 같이 불필요한 전류를 억제할 수 있다.

또한, 180도 분배회로(2a, 2c)로의 입력전력은, 90도 분배회로(42a)에 의해 90도의 위상차가 주어지기 때문에, 180도 분배회로(2a)에 접속된 띠형 도체(5a)와, 180도 분배회로(2c)에 접속된 띠형 도체(5c)에는, 90도의 위상차가 주어진다. 그리고, 180도 분배회로(2b, 2d)로의 입력전력은, 90도 분배회로(42b)에 의해 90도의 위상차가 주어지기 때문에, 180도 분배회로(2b)에 접속된 띠형 도체(5b)와, 180도 분배회로(2d)에 접속된 띠형 도체(5d)에는, 90도의 위상차가 주어진다.

이렇게 하여, 8권선 헬리컬 안테나(51)의 하나 거른 각 소자에 대하여, 원주방향에 90도씩의 위상차가 주어지게 되고, 8권선 헬리컬 안테나(51)는, 하나 거른 각 소자에 대하여 원주방향에 90도씩의 위상차가 주어진 2세트의 4권선 헬리컬 안테나로서 동작한다.

이상과 같이, 이 실시예 8에 의하면, 원통(1)의 외벽면에 설치한 띠형 도체(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h)와, 원통(1)의 내벽 전면에 설치한 내부 도체(6)에 의해, 각각 마이크로 스트립 선로를 형성하고, 180도 분배회로(2a, 2b, 2c, 2d)에 의해, 띠형 도체(5a, 5e), 띠형 도체(5b, 5f), 띠형 도체(5c, 5g), 및 띠형 도체(5d, 5h)에, 각각 180도 위상차가 있는 전력을 출력하는 것에 의해, 불필요한 전류를 억제할 수 있고, 밸런 등의 평형-불평형 변환기는 불필요하게 되어, 구조가 간단한 안테나 급전회로를 실현할 수 있는 동시에, 원통(1)의 내벽면 및 외벽면을 균등하게 분할하여 취급하는 것에 의해, 다수 소자의 안테나 급전회로를 통합할 수 있다는 효과가 얻어진다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 원통의 내벽면에 설치한 내부 도체와, 원통의 외벽면에 설치한 한 쌍의 띠형 도체에 의해, 마이크로 스트립 선로를 형성하는 것에 의해, 불필요한 전류를 억제할 수 있고, 밸런 등의 평형-불평형 변환기는 불필요하게 되어, 구조가 간단한 안테나 급전회로를 실현할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 헬리컬 안테나와의 접속에 있어서의 임피던스 정합회로를 구비하는 것에 의해, 전력을 효율 좋게 헬리컬 안테나에 공급하여 방사 효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 원통의 외벽면에 복수의 한 쌍의 띠형 도체를 설치하는 것에 의해, 다수 소자의 헬리컬 안테나의 안테나 급전회로를 통합할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명에 관련되는 안테나 급전회로는 헬리컬 안테나에 급전할 때에 채용할 수 있다.

Claims

원통과, 그 원통의 내벽면에 설치한 내부 도체와,

상기 원통의 외벽면에, 상기 원통의 축방향과 평행하고 또한 상기 원통의 축에 대하여 대칭으로 설치되며, 제 1 단부 및 헬리컬 안테나가 접속되는 제 2 단부를 갖는, 한 쌍 또는 그 이상의 쌍의 띠형 도체와,

상기 제 1 단부에 접속되고, 상기 한 쌍의 띠형 도체의 각각에 대하여 180도의 위상차가 있는 전류를 상기 제 1 단부를 통해 각각 공급하는 1 또는 복수의 180도 분배회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 안테나 급전회로.
제 1 항에 있어서,

띠형 도체에, 헬리켈 안테나와의 접속에 있어서의 임피던스 정합회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 안테나 급전회로.
제 2 항에 있어서,

임피던스 정합회로로서, 용량성의 소자를 사용하는 것을 특징으로 하는 안테나 급전회로.
제 2 항에 있어서,

임피던스 정합회로로서, 구불구불한 모양의 선로를 사용하는 것을 특징으로 하는 안테나 급전회로.
제 2 항에 있어서,

임피더스 정합회로로서, 쇼트 스터브를 사용하는 것을 특징으로 하는 안테나 급전회로.
제 1 항에 있어서,

180도 분배회로가, 입력단자에 대하여 T 분기한 한 쌍의 출력단자를 갖는 T 분기회로와, 상기 한쪽의 출력단자에 접속되고, 사용 주파수의 전기장으로 1/2 파장이 되는 지연선로를 구비한 것을 특징으로 하는 안테나 급전회로.
제 1 항에 있어서,

180도 분배회로가, 입력단자를 구성하는 제 1 마이크로 스트립 선로에 대하여 T 분기한 출력단자를 구성하는 제 2 및 제 3 마이크로 스트립 선로를 갖는 T 분기회로와, 상기 제 1 마이크로 스트립 선로에 직교하고, 사용 주파수의 전기장으로 1/2 파장이 되는 슬롯을 구비하고,

상기 제 1 마이크로 스트립 선로가, 상기 슬롯에 대하여 상기 입력단자의 입력측과 반대측에 단락단을 가지며,

상기 제 2 마이크로 스트립 선로가, 상기 슬롯에 대하여 상기 입력단자의 입력측에 배선되는 동시에, 상기 입력단자의 입력측과 반대측에 단락단을 가지고,

상기 제 3 마이크로 스트립 선로가, 상기 슬롯에 대하여 상기 입력단자의 입력측과 반대측에 배선되는 동시에, 상기 입력단자의 입력측에 단락단을 갖는 것을 특징으로 하는 안테나 급전회로.
제 1 항에 있어서,

상기 한 쌍의 띠형 도체는 제 1 및 제 2 한 쌍의 띠형 도체로 이루어지고,

상기 180도 분배회로는, 상기 제 1 한 쌍의 띠형 도체에 대하여 180도의 위상차가 있는 전류를 공급하는 제 1 180도 분배회로, 및, 상기 제 2 한 쌍의 띠형 도체에 대하여 180도의 위상차가 있는 전류를 공급하는 제 2 180도 분배회로로 이루어지며,

상기 제 1 및 제 2 180도 분배회로에는, 90도의 위상차가 있는 전류를 상기 제 1 및 제 2 180도 분배회로에 각각 공급하는 90도 분배회로가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 급전회로.
제 1 항에 있어서,

상기 한 쌍의 띠형 도체는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 한 쌍의 띠형 도체로 이루어지고,

상기 180도 분배회로는, 상기 제 1 한 쌍의 띠형 도체에 대하여 180동의 위상차가 있는 전류를 공급하는 제 1 180도 분배회로, 상기 제 2 쌍의 띠형 도체에 대하여 180도의 위상차가 있는 전류를 공급하는 제 2 180도 분배회로, 상기 제 3 한 쌍의 띠형 도체에 대하여 180도의 위상차가 있는 전류를 공급하는 제 3 180도 분배회로, 상기 제 4 한 쌍의 띠형 도체에 대하여 180도의 위상차가 있는 전류를 공급하는 제 4 180도 분배회로로 이루어지며,

상기 제 1 및 제 3 180도 분배회로에는, 90도의 위상차가 있는 전류를 상기 제 1 및 제 3 180도 분배회로에 각각 공급하는 제 1 90도 분배회로가 접속되어 있고,

상기 제 2 및 제 4 180도 분배회로는, 90도의 위상차가 있는 전류를 상기 제 2 및 제 4 180도 분배회로에 각각 공급하는 제 2 90도 분배회로가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 급전회로.