JPH0336802A - 展開型アンテナベイ - 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】 政府は空回との契約番号ＦＯ４７０１−８８８−ＣＯＯ
４７に従って本発明の権利を有する。

発明の音量 いわゆる「周波数独立型」アンテナのクラスには等角度
アンテナおよび対数周期アンテナがある。

対数周期アンテナは電気的特性が周波数の対数に従って
周期的に繰り返されるにように＋ｌ？ｌ込部分の寸法比
がとられているのでそのように呼ばれている。原理的に
は、このようなアンテナは所望の帯域幅を有するように
構成されるが、実際には高周波数端において可能な製造
許容差によって制限され、低い周波数は低周波アンテナ
要素に必要な空間によって通常制限されている。周波数
独立型アンテナおよび対数周期アンテナは本技術分野で
周知であり、例えば、マグロ−ヒル（ＭｃＧｒａｗ−１
１１１１）によって出版されているジェイシック（Ｊａ
ｓｌｋ　）によって編集されたテキスト「アンテナエン
ジニアリングハンドブック（Ａｎｔｅｎｎａ　Ｅｎｇｉ
ｎｅｅｒｉｎｇ　ｌ１ａｎｄｂｏｏｋ）　Ｊに記載され
ている。

特殊な対数周期アンテナは１９６５年１０月５日にイズ
ベル（Ｉｓｈｅｌｌ）に発行された米国特許第３．２１
０，７６７号に記載されている。このイズベルのアンテ
ナは平面（全てのバイボール要素がほぼ１つの面に設け
られている）対数周期アンテナであり、これは長く伸び
た平衡した２本のワイヤ、すなわち２本の導体伝送線に
よって給電される半波ダイポールからなる多数のベイを
有している。ダイポール要素の長手方向は低い周波数の
端の最大から高い周波数、すなわち「給電」端部におけ
る最小までテーパが付けられている。

本技術分野に専門知識を有する者はアンテナは柾々の特
性が送信モードおよび受信モードの両方において同じで
ある相互受動素子であることを知っている。例えば、指
向性およびビーム幅は送信動作モードおよび受信動作モ
ードの両方で同じである。通常、アンテナ動作の説明は
送信または受信について行われ、これにより他方の動作
も理解される。

イズベルのアンテナの給電伝送線は比較的小さなダイポ
ール要素を有している伝送線の端部から動作周波数・：
；ツの中心近くの周波数の信号を供給されると、この信
号は伝送線に沿って伝播する。給電点近くの比較的小さ
なダイポール要素を通って伝播すると、信号は伝送線の
実効容量を短絡する比較的小さな容量としてダイポール
要素を見る。

小さな放射要素は等価な容量の比較的大きなりアクタン
スに直列な比較的小さな放射抵抗を有しているので、非
常に小さなエネルギを放射する。従って、信号は小さな
ダイポール要素によって影響されず、伝送線に沿って効
果的に伝播する。ついには、信号は伝送線に連結されて
いるダイポール要素が約λ／４（全ダイポールに対して
はλ／２）の長さを有する領域に達する。この領域にお
いて、伝播信号は伝送線のインピーダンスの両端に接続
されている真のダイポールインピーダンス、すなわち放
射抵抗に遭遇する。ダイポールインピーダンスは伝送線
の特性インピーダンスと同じオーダの大きさのものであ
る。この結果、ダイポール要素が約λ／２の長さである
周波数において、エネルギは伝送線から要素に供給され
、これによって放射される。対数周期ダイポールアレイ
は２つ以上のダイポールが中間帯の動作周波数において
かなりのエネルギを受信するように構成され、配列され
た要素はその周波数で放射するように形成されている。

要素の配列および相対的位相によって給電点に向かって
放射が戻る。そして、放射ビームはアレイを全体として
所与の方向を示す矢印として見た場合、アレイが示す方
向に形成される。

ダイポールがλ／２の長さである領域を通ってエネルギ
が伝播すると仮定すると、ダイポールが個々に多数のロ
ーブのあるパターンを発生し、エネルギを伝送線から供
給するインピーダンスを有する長さに近いダイポールに
遭遇する。しかしながら、給電点に供給される信号エネ
ルギの多くはλ／２ダイポール領域内に供給され、僅か
のエネルギが比較的大きなダイポールに流れ、その放射
によって所望のアンテナ放射パターンが乱されることに
なる。

上述したように、イズベルの対数周期ダイポールは単偏
波信号を発生する。イズベルによって説明されている一
船釣タイブのアンテナは広帯域通信等用に水平偏波テレ
ビジョン受信アンテナに使用されている。バルセウィッ
クス（Ｂａｌｃｃｗｉｃｚ　）の名義で１９８６年１２
月１日に出願された米国特許出願第０６／９３６．４９
９は遠く離れて設けられた地上ステーション間の通信用
に２つの直交する直線偏波を同時に使用することについ
て説明している。ニコラヤック等（Ｎｌｋｏｌａｙｕｋ
　ｅｔ　ａｌ　）の名義で１９８６年５月２０日に発行
された米国特許第４，５９０．４８０号に説明されてい
るように、Ｉｌｌ偏波または水平偏波信号はテレビ用の
全ての状況の下で最適なものではない。そこに説明され
ているように、ゴーストの影響を低減するとともに、受
信可能地域の均一化をはかるためにテレビジョン送信機
から固偏波信号をブロードキャストすることに注意が払
われている。システムデザインマガジン（Ｓｙｓｔｅｍ
　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｍａｇａｚｉｎｅ）の１９６５年１０
月号に発表されているブラウン等（Ｂｒｏｗｎ　ｅｔ　
ａｌ　）による文献「スペースアンテナの選択および設
計（Ｓｐａｃｅ　Ａｎｔｅｎｎａ　５ｅｌｅｃｔｉｏｎ
　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ）　Ｊに記載されているような
直交交差する対数周期ダイポールアレイは同時直交直線
偏波用に有益であることが、または直角位相をシフトす
るカプラとともに円偏波または楕円偏波信号を変換する
のに有益であることが長い間知られている。

交差対数周期グイボールアレイアンテナは、ブラウン等
の文献に示されているように完全に展開した場合、電磁
伝播の方向に平行に設けられている軸を有する伝送線装
置を有するとともに、また多重ベイの各々に２つの相互
に直交するλ／２ダイポールアンテナを有している。ア
レイの一端のダイポールアンテナは最高動作周波数にお
ける約λ／２の長さを有し、アレイの他端のダイポール
アンテナは動作周波数シｉ″ｌ域の低い周波数における
λ／２の長さを有している。このような構成のものは展
開した状態になった場合所定の位置に取り付けるのが困
難である。例えば、米国におけるＶＨＳテレビ用の場合
には、対数周期アレイの低い周波数端における２つの交
差したダイポールの各々は１０フィート以上の長さにな
るであろうし、ダイポールの一方が水平である場合には
、他方は垂直である。このような構造は保管したり操作
することが非宮に不便である。保管問題を容易にするた
めに、伝送線との接続点の近くにおいて各ダイポールエ
レメントにフィンジを付けることが知られている。しか
しながら、取扱において不便であるという問題は取り付
けのために展開したときに１−Ｉ７び発生する。アンテ
ナ要素を自動的に展開する装置が望まれており、特に交
差した対数周期ダイポールアレイの各要素を展開するの
に適したものが要望されている。

発明の概要 展開可能アンテナ装置は伸長した導電性の第１のばねを
有する。一実施例においては、ばねは自然の状態、すな
わち圧力を加えられていない状態で延長軸に直角な面で
断面が弓なりに曲がっている、すなわちわん曲している
。また、装置は第２の軸および支持面を画定しているは
・ぼ円筒形の支持構造体を有する。ばねの第１の端部を
円筒体の第１の位置に連結する機械的連結装置が設けら
れており、ばねの延長軸は第２の軸に直角な面に設けら
れている。給電導体が第１の端部近くにおいてばねに連
結されている。保持体は環状帯体によって間隔をあけて
設けられている第１および第２のほぼ平坦な環状側部を
有している。第１および第２の環状側部は各々支持面に
同転自作に当接している中央開口部を画定している。環
状帯体はばねの断面より大きな第１のオリフィスを画定
している。ばねは第１のオリフィスを通って延出してい
る。支持構造体に対する保持体の回転によってばねを支
持構造体の周りに巻き付け、支持構造体の周りに巻き付
けられるばねの少なくとも一部のばね断面の弓状の曲が
り、すなわちわん曲を平らにしている。支持構造体の周
りにばねを巻き付けることによってばねにエネルギを蓄
積し、このエネルギは展開の間に再生されるようになっ
ている。

本発明の他の実施例においては、第２の軸に対して第１
のオリフィスに正反対に対向する位置の環状帯体に第２
のオリフィスが画定されている。第２のばねが第２のオ
リフィスを通って延出し、支持構造体に固定されている
。

発明の説明 第１．　ａ図において、全体的に１０で示す交差型対数
周期ダイポールアレイアンテナ組立体は軸８を中心とす
る給電および支持構造体１２を有する。

組立体１２はアンテナ１０の複数のベイ１４ａ１１４　
ｂ、　１４　ｃ、　１４　ｄおよび１４ｅの信号伝送を
行うとともに、これらのベイを支持している。

給電および支持構造体１２の一端においては、機械的支
持エルボ１６が支持バイブ１８をヒンジ２０に接続して
いる。このヒンジ２０は図示しない別の支持体に接続さ
れている。フレキシブルな同中由ケーブル２２ａおよび
２２ｂがヒンジ２０．支持バイブ１８およびエルボ１６
を通り、以下に詳細に説明するように給電および支持構
造体１２の導電管を介してエルボ１６から離れたアンテ
ナの給電端２４まで達している。第１ａ図においては、
誘電体の保護キャップ２６が給電端２４から離れて示さ
れている。

ベイ１４ａは上側垂直ダイポール要素３６ａ１下側垂直
ダイポール要素３８ａ１右側水平ダイポール４０ａおよ
び左側水平ダイポール４２ａとともに中央支持構造体３
４ａを有する。ダイポール要素は銅をコーティングされ
たばね鋼で形成することができる。水平および垂直とい
う用語は特に意味をもたず、４ｉに第１図に示す位置を
示すために使用されているものである。垂直ダイポール
要素３６ａおよび３８ａは各々約λ／４の長さを有し、
これらのダイポール要素３６ａおよび３８ａを含む垂直
ダイポールは対数周期ダイポールアレイ１０の最高動作
周波数近くの周波数において約λ／２の全長を有する。

同様に、水平ダイポール要素４０ａおよび４２ａは各々
約λ／４の長さを有し、水平グイポールは同じ周波数に
おいて約λ／２の大きさを有する。アンテナベイ１４ｂ
は上側および下側垂直ダイポール要素３６ｂおよび３８
ｂおよび右側および左側水平要素４０ｂおよび４２ｂを
有し、これらの全ては中央支持構造体３４ｂから延出し
ている。ベイ１４ｂのダイポール要素はイズベルの特許
に説明されているようにタウ（τ）だけベイ１４ａのダ
イポール要素よりも長い。ベイ１４ｃは中央ベイ構造体
３４ｃ、垂直ダイポール要素３６ｃおよび３８ｃ１およ
び水平ダイポール要素４０ｃおよび４２ｃを有し、これ
らのダイポール要素はベイ１４ｂの要素よりもτだけ長
い。ベイ１４ｄは中央ベイ構造体３４ｄ、垂直要素３６
ｄおよび３８ｄ１および水平要素４０ｄおよび４２ｄを
有し、これらはベイ１４ｃの要素よりもτだけ大きい。

第１図のダイポール要素の断面かられかるように、要素
は鋼測定テープの弓状の曲がりのように延長軸に直角な
面で見た場合弓なりに助げられている。

第２図は第１図のベイ１４ｄの部分破断展開斜視図であ
る。第２図において、図のに側の給電および支持構造体
１２は明らかに組立体１２の伝送線部分の描込を示して
おり、これは伸長した上側および下側管状導電部材３２
ａおよび３２ｂ１および左側および右側管状導電部材３
０ａおよび３０ｂを有する。導電部材３０ａおよび３０
ｂは平衡型２線伝送線を形成するように共働し、部材３
２ａおよび３２ｂは第２の平衡型伝送線を形成している
。以下に説明するように、同軸ケーブル２２ａおよび２
２ｂ（第１ａ図）はそれぞれ管状導電体３２ａおよび３
０ａを通って延出している。

第２図において、中央誘電体部材４９は軸８を中心に円
筒形に形成されている。誘電体部材４９は軸８に平行な
軸を有する円筒形の穴５０ａ、５０ｂ、５２ａおよび５
２ｂによって画定される５４ａ、５４ｂ、５６ａおよび
５６ｂとして示されている縦に伸びたスロット、すなわ
ち空隙部によって区分、すなわち４つに分割されている
円筒形外側面５９を画定している。穴５０ａ、５０ｂ。

５２ａおよび５２ｂはそれぞれ給電および支持構造体１
２の導体３０　ａ、　３０　ｂ、　３２　ａおよび３２
ｂの周りに密接して嵌合するような大きさに形成され、
適度なばねで導体を支持している。管状導体３０ｂの一
部が管状穴５０ｂ内に図示されている。以下に詳細に説
明するように、上側垂直アンテナ要素３６ｄの一端がス
ロット５６ｂを通って導体３０ｂにリベットによって機
械的および電気的に固定されている。このリベットのヘ
ッド６０が第２図に示されている。他のアンテナ要素３
８ｄ、４０ｄおよび４２ｄの支持部材４９に隣接した端
部（図示せず）が同様にスロットを通って他の管状部材
に接続されている。

誘電体環状部材６２は穴部６４を有し、この穴部６４は
スロット５６　ａ−５６ｂｓ　５４　ａおよび５４ｂを
それぞれ通って露出している管状部材３０ａ、３０ｂ、
３２ａおよび３２ｂの表面および円筒形支持部４９の一
端上に密接に嵌合するような大きさに形成されている。

環状部材６２は半径方向に突出した鍔部６６を有する。

同様な環状部材６８は穴部７０および半径方向の鍔部７
２を有し、穴部７２は円筒形支持部材４９の他端上に密
接に嵌合するようになっている。更に、環状部材６８は
鍔部７２に形成された固定開口部７４を有する。この機
能については以下に説明する。円筒形支持部材４９およ
び環状部材６２および６８は互いに中央円筒形支持部７
を構成し、この支持部７は導電性伝送線３０　ａｓ　３
０　ｂｓ　３２　ａおよび３２ｂを適当な間隔で保持す
るとともに、また以下に説明するようにばねダイポール
要素の巻線用のベアリング面および案内を達成するよう
になっている。環状部材６２および６８は接着剤によっ
て円筒形支持部例４９の端部にしっかりと接続されてい
る。

ばね要素用の回転保持体６は環状誘電体部材７６を有し
、この環状誘電体部材７６は中心穴部７８を画定し、こ
の中心穴部７８は血状部材６８の本体部上に移動可能ま
たは回転し得るように嵌合する大きさに形成されている
。また、回転保持体６は同様な環状部材８δを有し、こ
の環状部材８６は中央開口部８８を画定し、この中央開
口部８８は環状部材６２の本体上に回転し得るように嵌
合する大きさに形成されている。更に、回転保持体６は
円筒形環状イ１）体９２を有し、この円筒形環状帯体は
環状部材７６および８６のそれぞれの鍔部８０および９
０に接続されている。これらの要素の組み立てられた関
係が第３ｃ図に断面図で示されている。環状帯体９２は
環状部材７６および８６にしっかりと固定され、これら
の３つの部材が互いに保持体６を形成し、中央支持部材
４９を有する中央円筒形支持体７の周りに回転する中空
ドラムを画定している。

第２図、第３ｂ図および第３ｃ図を参照すると、環状帯
体９２は９４Ｔ（ＴＯＰ、上側）、９４Ｂ（ＢＯＴＴＯ
Ｍ、底側）　、９４Ｒ（ＲＩＧＨＴ。

右側）および９４　Ｌ　（ＬＥＦＴ、左側）で示される
４つのオリフィス、すなわち開口部を画定している。名
称Ｔ、Ｂ％ＲおよびＬは第２図に示すようにオリフィス
の位置を示している。上側垂直ダイポール要素３６ｄは
オリフィス９４Ｔを通過し、第３ｂ図によく示されてい
るように、スロット５６ｂを通してリベット６０によっ
て導電管３０ｂに接続されている。下側垂直ダイポール
要素３８ｄはオリフィス９４Ｂを通過し、同様に導電性
管状部材３０ａに接続されている。右側水平ダイポ−点
要素３０ｄはオリフィス９４Ｒを通って延出し、スロッ
ト５４ｂを介して導電性管状部材３２ｂに接続されてい
る。左側ダイポール要素４２ｄはオリフィス９４Ｌを通
って延出し、管状部材３２ａに接続されている。オリフ
ィス９４に関連する名称Ｔ、Ｂ、ＲおよびＬはオリフィ
スを通って延出するダイポール要素の展開方向を示して
いる。

また、回転環状部材７６はその本体上に設けられている
第２の固定開口部８２を有し、固定開口部７４と８２と
は環状部材６８に対する環状部材７６の特定の回転位置
において一列にそろうようになっている。

第３ａ図は環状帯体９２を有する保持体６が中央支ｔ！
ｉ部材４９および環状部材６２および６８を有する中央
円筒支持組立体７に対して反時計方向に回転する状態の
ベイ１４ｄの軸断面を示している。第３ａ図に示すよう
に、この時計方向の回転によってばね要素は中央支持部
材４９の周りに螺旋状に巻き付き、弓形に曲がった形状
を平らにする。ダイポール要素３８ｄのようなダイポー
ル要素が螺旋状の巻回をやめて、要素３８ｄの場合の開
口部９４Ｂのような関連する開口部を通って延出する位
置においては、ばね要素は第３ａ図において厚さが大き
くなって示されている自然の弓形に曲がった状態になる
。

また、第３ａ図にはフレキシブルな同軸導体２２ａおよ
び２２ｂが示されており、これはそれぞれ管状部材３２
ａおよび３０ａの内部を長手方向に伸びている。このフ
レキシブル同軸ケーブル２２ａおよび２２ｂの接続の詳
細については第５ａ図および第５ｂ図において以下に説
明する。

第３ｂ図は第３ａ図に類似した断面図であるが、環状帯
体９２を有する保持体６が解放され、第３ａ図に示した
巻回されたばね要素に蓄積されたエネルギは放出され、
保持体６の回転によってばね要素を伸ばした状態を示し
ている。第３ｂ図に示すように、ばねダイポール要素、
すなわち部材３６ｄは垂直状態になるが、これは管状部
材３０ｂの垂直面に固定されているからである。同様に
、下側垂直ばねダイポール要素３８ｄはリベット１Ｏ４
によって管状部材３０Ｈの垂直面に取り付けられて示さ
れているが、下側に伸びている。ばね要素４０ｄおよび
４２ｄはそれぞれリベット１０２および１０６によって
管状部材３２ｂおよび３２ａの水平面に取り付けられ、
図示のように水平に伸びている。

第３ｄ図は第３ｂ図に類似した断面図であるが、ベイ１
４ｄに隣接している第１図のベイ１４ｃを示している。

第３ｄ図に示すように、上側垂直要素３６ｃは管状部材
３０ａに接続された所から上方に突出しており、従って
第３ｂ図の上側垂直部材３６ｄに比較して軸８を通る垂
直面のいくらか左側にある。縦軸８を通過する垂直面か
らの偏差は比較的小さく、アンテナ動作をあまり悪化さ
せない。このような偏差は例えば前述したブラウン等の
文献に示されている。第３ｄ図において、下側垂直部材
３８ｃは管状部材３０ｂの右側に接続されているので軸
８を通過する垂直面から右側に偏っている。同様に、右
側および左側水平要素４０ｃおよび４２ｃはそれぞれ管
状部材３２ａおよび３２ｂの上側および下側面にそれぞ
れ接続されているので軸８を通過する水平面の上側およ
び下側にそれぞれある。

上述した構造体は支持体に物理的に接続された導電性ば
ねダイポール要素および回転保持体を有し、この回転保
持体は中央支持体に対して回転するばね要素と係合し、
これによりばね要素を支持体の周りに巻き付け、ばね要
素にエネルギを蓄積するようになっている。保持体が解
放されると、ばね要素は解かれ、それぞれの展開位置に
戻る。

輻送または保管の間はばね要素が保持体内に巻き付けら
れ、アンテナを展開されていない状態で維持することが
好ましいかもしれない。このために、要素が元の状態に
展開されることを防止する固定装置を設けることが必要
である。

第４ａ図は第１ａ図のアンテナ１０に類似したアンテナ
のベイの中央支持部材４９の断面を示しているが、これ
はロッド１１０が長手方向に移動可能なように延出して
いる穴部を縦軸８に平行に有するように変更されている
。ロッド１１０は非導電性材料のものにすることができ
る。第４ａ図に示すロッド１１０の位置は導体対３０ａ
、３０ｂ；３２ａ、３２ｂによって形成される伝送線の
主部分の充分外側にあるので、ロッド１１０が導電性材
料で形成されていたとしても、伝送線の特性はあまり影
響を受けない。

第４ｂ図は第１図に示すアンテナ格造の平面図であるが
、第４ａ図に示すように変更され、エルボ１６、支持バ
イブ１８およびヒンジ２０が水平ダイポール要素４０お
よび４２と同じ面に設けられて示されている。第４ｂ図
において、縦ロツド１１０は給電および支持構造体１２
の右側に示されている。また、第４ｂ図にはオフセット
フックまたはピン１１２ａ、１１２ｂ・　１１２ｄかそ
れぞれの引っ込んだ位置で示されている。この引っ込ん
だ位置においては、各ビンは保持体７が回転することを
防止するようになっていない。固定用ロッド１１０の別
の位置においては、固定ビン１１２ａ、１１２ｂ・　１
１２ｄは第２図の環状部材６８および７６の開口部８２
および７４のような固定用開口部を通過している。１１
２ｄのような固定用ビンがそのように係合している場合
には、横方向の回転に対して固定され、これにより回転
保持体は固定支持構造体に対して回転しないように固定
されている。これはばねダイポール要素が巻き戻ること
を防止するとともに、展開することを防止している。

固定用作動ロッド１１０はその支持端部（支持エルボ１
６に隣接する給電および支持構造体１２の端部）におい
てリンク１１３に接続される。このリンク１１３は第２
の作動ロッド１１６の軸方向の動作に従って固定ピン１
１４の周りに旋回する。作動用ロッド１１６は支持パイ
プ１１８を通って延出し、軸１２２に固定されているカ
ム１２０の面に当接している丸い端部、すなわちローラ
端部１１８に終端している。軸１２２はヒンジ２０の回
転軸である。作動ロッド１１６はばね（第４ｂ図には図
示せず）によって左に付勢されている。第４ｂ図に示す
アンテナのしまいこまれた位置（図示せず）においては
、ヒンジ２０、支持管１８、エルボ１６およびアンテナ
の全作動部分は軸１２２に対して時計方向に９０度回転
する。この位置において作動ロッド１１６の丸い端部１
１８はカム１２０の高くなった突出部に当接し、これに
よりリンク１１３を旋回させ、図示の位置と別の位置に
なり、この位置において固定作動ロッド１１０は前方位
置になり、第２図の開口部７４および８２に固定ピン１
１２を係合させる。その後、アンテナおよびその支持構
造体が軸１２２に対して回転しない限り、固定用ロッド
１１６はカム１２０の高い部分上の位置を維持し、固定
用ビン１２２はアンテナの各ベイの保持体の回転を固定
するように係合している。アンテナおよび支持構造体が
軸１２２の周りに回転し、作動ロッド１１６がカムの高
い点から外れると、固定ピンははずれ、これにより保持
体を回転させ、巻かれていたばね要素はそのエネルギを
使って展開する。交互に設けられているベイの相互の反
対方向の回転によって軸８の周りの実際のトルクを最小
にしている。

第５ａ図および第５ｂ図はそれぞれ給電および支持構造
体１２の給電端２４における電気的給電接続部を示す展
開斜視図および断面図である。第５ａ図および第５ｂ図
に示すように、フレキシブル同軸ケーブル２２ａおよび
２２ｂはそれぞれ管状の導電部材３２ａおよび３０ａを
通って延出している。ケーブル２２ａおよび２２ｂの中
央導体および編組外側導体が露出している。同軸ケーブ
ル２２ｂの外側導体１４０と導電部材３０ａとの間が導
電環状ブッシング１４６によって接続されている。ブッ
シング１４６の穴部１４７の内径は同軸ケーブル２２ｂ
の編組外側導体１４０上にすべり合うように嵌合する大
きさに形成され、導電的に外側導体に固定（「はんだ付
け」）されている。ブッシング１４６の外径は管３０ａ
内にすべり合うように嵌合し、同軸ケーブル２２ｂの誘
電体材料１４２が穴部１４７から僅かに突出している。

誘電体ワッシャ１４８が穴部１４７から突出している誘
電体材料１４２上に嵌合し、導電性ジャンパ１５２を導
電性ブッシング１４６の露出した部分から間隔をあけて
設けている。突出ピン１５１を有するプラグ１５０が管
３２ｂの端部内においてはんだ付けまたは導電的に固定
され、同軸ケーブル２２ｂの中心導体１４４とほぼ同じ
値だけ突出しているピン１５１がワッシャ１４８上に延
出している。最後に、ジャンパ１５２の開口部１５４が
同軸ケーブル２２ｂの中心導体１４４上に設けられ、ジ
ャンパ１５２の開口部１５３がプラグ１５０のビン１５
１に設けられ、両接続部がはんだ付けされる。本技術分
野に専門知識を有する者はこれらの接続部をイズベルの
特許に記載されているように水平グイボールの接続部と
認めるであろう。

上側および下側管３２ａおよび３２ｂは同様に導電性管
３２ａの端部内に嵌合しているブッシング１５０によっ
て同軸ケーブル２２ａの中心導体１７８および外側導体
１８２にそれぞれ接続され、ブッシング１６０の穴部１
６２は外側導体１８２にはんだ付けされる。誘電体ワッ
シャ１６４はジャンパ１７０を環状部材１６０からの間
隔を設けている。プラグ１６６は管３２ｂ内に嵌合し、
そのピン１６８は突出し、ジャンパ１７０の開口部１７
４および１７２はそれぞれピン１６８および中心導体１
７８上に嵌合している。

第１ｂ図はアンテナの他の実施例のダイポール要素の１
つの端部を示しており、各ダイポール要素２５０は導電
性端部負荷２６０を有し、これは要素が完全に引っ込め
られた場合環状帯体９２の外側面に対して平坦になるよ
うに形成されている。

また、これはダイポール要素が引っ込みすぎることを防
止している。

本発明の他の実施例は本技術分野に専門知識を有する者
にとって明らかであろう。例えば、ばねダイポール要素
は１型に曲がっているよりもむしろ平らであってもよい
し、または弓形であってもよいが、巻き付けによって要
素が著しく平らにならないような大きさに形成されても
よい。５個のベイを有するアンテナについて説明したが
、所望の放射特性および帯域輻によって任意の数のベイ
を使用してもよい。同じ原理は平らな対数周期ダイポー
ルアレイ、またはモノポールアレイ、または単一のモノ
ポールアンテナに適応することができる。真直ぐなグイ
ボールアレイが示されているが、原理的にはわん曲した
要素を使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明によるアンテナの部分展開部分破断斜
視図である。 第１ｂ図は端部負荷を有するダイポール要素を示す図で
ある。 第２図は第１ａ図のアンテナの１つのベイを示す展開部
分破断斜視図である。 第３ａ図および第３ｂ図はそれぞれ巻かれた状態および
展開された状態において組み立てられた第２図のベイの
軸方向断面図であり、第３ｃ図は第３ｂ図のベイの縦方
向断面図であり、第３ｄ図は要素の別の接続を示し、第
３ａ図、第３ｂ図および第３ｃ図に示すベイに隣接する
第１図のアンテナのベイの同様な軸方向の断面図である
。 第４ａ図は展開固定バーを有する本発明の他の実施例の
ベイの支持構造体の断面図である。 第４ｂ図は支持体のヒンジへの固定横這および接続の詳
細を示す第４ａ図の固定バーを有する第１図に類似した
対数周期ダイポールアレイの正面図である。 第５ａ図は第１ａ図のアンテナの伝送線の構造の給電端
を詳細に示す展開図である。 第５ｂ図はその組み立てられた構造を示す断面図である
。 ８・・・軸、１０・・・対数周期ダイポールアレイアン
テナ組立体、１２・・・給電および支持組立体、１４・
・・ベイ、２０・・・ヒンジ、２２ａ、２２ｂ・・・同
軸ケーブル、３４・・・中央支持構造体、３６．３ｇ。 ４０．４２・・・ダイポール要素。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、延長軸を画定する伸長した導電性の第１のばねと、 第２の軸および支持面を画定するほぼ円筒形の支持構造
   体と、 前記ばねの第１の端部を前記円筒体の第１の位置に連結
   する機械的連結手段であって、前記延長軸は前記第２の
   軸に直角な面に設けられている前記機械的連結手段と、 前記第１の端部近くの前記ばねに連結される給電導体と
   、 環状帯体によって間隔をあけて設けられている第１およ
   び第２のほぼ環状の側部を有する保持体であって、前記
   第１および第２の環状側部の各々は前記支持面に当接し
   、該支持面に対して回転し得る中央開口部を画定し、前
   記環状帯体は前記ばねの断面より大きな第１のオリフィ
   スを画定し、前記ばねは前記オリフィスを通って延出し
   、これにより前記支持構造体に対する前記保持体の回転
   によって前記支持構造体の周りに前記ばねが巻き付けら
   れ、該回転によって前記ばねに蓄積されたエネルギが展
   開用に蓄えられている前記保持体と、を有する展開可能
   アンテナ装置。 ２、前記ばねは前記延長軸に直角な面で弓型に曲げられ
   た自然の断面を有し、前記オリフィスはＤ形である請求
   項１記載の装置。 ３、前記環状帯体内に画定され、前記第２の軸に対して
   前記第１のオリフィスに正反対に対向している第２のオ
   リフィスと、 前記第２のオリフィスを通って延出するとともに、前記
   第２の軸に対して前記第１の位置に正反対に対向する第
   ２の位置において前記支持面に機械的に連結されている
   第１の端部を有する前記第１のばねに類似した伸長した
   導電性の第２のばねと、 前記第２のばねの第１の端部近くの前記第２のばねに連
   結されている第２の給電導体と、 を更に有する請求項１記載の装置。 ４、前記支持構造体および前記保持体に連結可能であっ
   て、前記支持構造体に対する前記保持体の回転を選択的
   に防止する固定手段を更に有する請求項１記載の装置。 ５、前記固定手段は、 前記保持体内に画定され、前記第２の軸に平行な軸を画
   定する固定用開口部と、 前記支持構造体に対して前記第２の軸に平行に移動可能
   であって、一方の位置において前記固定用開口部に係合
   し、第２の位置において前記固定用開口部との係合から
   外れる移動可能係合手段と、を有する請求項４記載の装
   置。 ６、給電端から給電されるようになっており、縦軸から
   等しい間隔をあけて設けられている伸長した相互に平行
   な第１および第２の導電体を有する真直ぐな伸長した伝
   送線と、 前記伝送線に沿った第１の位置において機械的に連結さ
   れ、前記第１の軸を中心にほぼ円筒形の第１の支持面を
   画定している第１の支持構造体と、自然の状態において
   ほぼ真直ぐであり、一端が前記伝送線の前記第１の導体
   に電気的に接続されている伸長した導電性の第１のばね
   と、 前記第１の支持構造体および前記第１のばねに関連して
   多重ベイアンテナの第１のベイを画定し、環状帯体によ
   って間隔をあけて設けられた第１および第２のほぼ平坦
   な環状側部を有し、該第１および第２の環状側部の各々
   は前記第１の支持面に当接して回転し得る中央開口部を
   画定し、前記環状帯体は前記第１のばねが延出する第１
   のオリフィスを画定している第１の保持体と、 前記伝送線に沿った第２の位置において機械的に連結さ
   れ、前記第２の位置は前記第１の位置から第１の距離だ
   け間隔をあけて設けられ、前記第１の軸を中心としたほ
   ぼ円筒形の第２の支持面を画定している第２の支持構造
   体と、 自然の状態においてほぼ真直ぐであり、一端が前記伝送
   線の前記第２の導体に電気的に接続されている伸長した
   導電性の第２のばねと、 前記第２の支持構造体および前記第２のばねに関連して
   前記多重ベイアンテナの第２のベイを画定する第２の保
   持体であって、各々が前記第２の支持面に当接して回転
   し得るようになっている中央開口部を画定している第１
   および第２のほぼ平坦な環状側部を有し、前記第２の保
   持体の前記環状帯体は前記第２のばねが延出する第１の
   オリフィスを画定している前記第２の保持体と、 を有する展開可能多重ベイアンテナ装置。 ７、前記第２のばねは前記第１のばねよりも長いように
   なっている請求項６記載の装置。 ８、前記第１および第２のばねはそれぞれ前記第１およ
   び第２の支持面の周りに巻き付けられるようになってい
   る請求項６記載の装置。 ９、前記第１のばねは前記伝送線の前記給電端部から見
   た場合時計方向に前記第１の支持面の周りに巻き付けら
   れ、前記第２のばねは前記給電端から見た場合反時計方
   向に前記第２の支持面の周りに巻き付けられている請求
   項８記載の装置。 １０、前記第１のばねは、前記自然状態において前記第
   １のばねの延長軸に直角な面において実質的に薄い弓形
   に曲がった矩形の横断面形状を有している請求項６記載
   の装置。 １１、前記第１および第２の保持体の各々の前記環状帯
   体は各々前記伝送線の前記縦軸に対して前記第１のオリ
   フィスに正反対に対向している位置に第２のオリフィス
   を画定し、 前記第１および第２のばねと同じ伸長した導電性の第３
   および第４のばねをそれぞれ更に有し、該第３および第
   ４のばねは一端においてそれぞれ前記伝送線の第２およ
   び第１の導体に電気的に接続され、前記第３および第４
   のばねはそれぞれ前記第１および第２の保持体の前記第
   ２のオリフィスを通って延出している請求項６記載の装
   置。 １２、前記第１、第２、第３および第４のばねは、それ
   ぞれの自然の状態において延長軸に直角な面内において
   ほぼ弓形に曲がった薄い矩形の断面形状を有している請
   求項１１記載の装置。 １３、前記第１および第２の保持体の前記環状帯体の各
   々は前記第１および第２のオリフィスに対して前記縦軸
   の周りに等しい角度で間隔をあけて設けられている第３
   および第４の相互に正反対に対抗しているオリフィスを
   画定し、 前記縦軸から等間隔で設けられている伸長した相互に平
   行な第１および第２の導電体を有する第２の伝送線であ
   って、前記第１および第２の伝送線の前記第１および第
   ２の導体は前記縦軸の周りに等しい角度で間隔をあけて
   設けられている前記第２の真直ぐな伸長した伝送線と、 各々が前記第１のばねに同じ第５および第６のばねであ
   って、前記第５のばねは一端において前記第２の伝送線
   の前記第１の導体に電気的に接続されるともに、前記第
   １の保持体の前記第３のオリフィスを通って延出し、前
   記第６のばねは一端において前記第２の伝送線の第２の
   導体に電気的に接続されると共に、前記第１の保持体の
   前記第４のオリフィスを通って延出している前記第５お
   よび第６のばねと、 各々が前記第２のばねに同じ第７および第８のばねであ
   って、前記第７のばねは一端において前記第２の伝送線
   の前記第２の導体に電気的に接続されるとともに、前記
   第２の保持体の前記第３のオリフィスを通って延出し、
   前記第８のばねは−端において前記第２の伝送線の前記
   第２の導体に電気的に接続されるとともに、前記第２の
   保持体の前記第４のオリフィスを通って延出している前
   記第７および第８のばねと、 を更に有する請求項１１記載の装置。 １４、前記第２のばねは前記第１のばねよりも長いもの
   である請求項１３記載の装置。 １５、前記ばねは前記支持面の周りに巻き付くようにな
   っている請求項１３記載の装置。 １６、前記第１、第３、第５および第６のばねは前記縦
   軸の一端から見た場合時計方向に前記第１の支持構造体
   の周りに巻き付けられ、前記第２、第４、第７および第
   ８のばねは前記縦軸の前記一端から見た場合反時計方向
   に前記第２の支持構造体の周りに巻き付けられるように
   なっている請求項１５記載の装置。 １７、前記第２のばねは前記第１のばねの長さと異なる
   長さを有し、 前記第１の支持構造体に類似した第３の支持構造体であ
   って、該第３の支持構造体は前記伝送線に沿った第３の
   位置において前記伝送線に機械的に接続され、前記第３
   の位置は前記第２の位置からよりも前記第１の位置から
   更に離れており、前記第３の位置は前記第２の位置から
   第２の距離だけ間隔をあけて設けられ、前記第２の距離
   は前記第１の距離よりも長いものである前記第３の支持
   構造体と、 前記第３の支持構造体および前記第３のばねに関連して
   前記多重ベイアンテナの第３のベイを画定する前記第１
   の保持体に類似した第３の保持体と、 前記第１または第２のばねに類似しているがより長い第
   ３のばねであって、該第３のばねは一端において前記伝
   送線の前記第１の導体に電気的に接続されている前記第
   ３のばねと、 を更に有する請求項６記載の装置。 １８、前記第１および第２の支持構造体および前記第１
   および第２の保持体に連結され、第１の位置において前
   記第１および第２の保持体が前記第１および第２の支持
   構造体に対して回転しないように固定し、第２の位置に
   おいて前記第１および第２の保持体を前記第１および第
   ２の支持構造体に対してそれぞれ回転可能にし、これに
   より前記第１および第２のばねが展開し得るようになる
   移動可能回転阻止手段を更に有する請求項６記載の装置
   。 １９、供給端部から縦軸に沿って同じ方向に延出し、縦
   軸を中心とした第１および第２の実質的に独立した伸長
   した２本のワイヤからなる伝送線と、 前記第１および第２の伝送線に沿って間隔を開けて設け
   られるとともに、該第１および第２の伝送線に電気的に
   接続されている複数のベイであって、該ベイは前記供給
   端部からの距離が増大するに連れて増大する距離だけ互
   いに間隔を開けて設けられ、前記ベイの各々は対になっ
   ている４つの伸長したばねを有し、各ベイの一方の対の
   ばねは同じ長さを有するとともに、前記第１および第２
   の伝送線の一方から給電され、各ベイの他方の対のばね
   は同じ長さを有するとともに、前記第１および第２の伝
   送線の他方によって給電され、前記ベイの各々は前記縦
   軸の周りに回転し得るとともに、前記縦軸に直角な面に
   設けられ、前記対のばねの少なくとも一方の給電点を通
   過する位置において前記４つのばねと機械的に係合して
   いるばね保持手段を有し、該保持手段は回転した場合各
   ベイの前記４つのばねを前記軸を中心としたコイル状に
   同時に巻き付けるようになっており、前記保持手段が回
   転することを防止されると、真直ぐになろうとする前記
   ばねの特性に抗して前記ばねを前記コイル状に保持する
   ようになっている複数のベイと、 を有する展開可能交差型対数周期アンテナ。 ２０、前記ベイの各々の前記保持手段に連結され、第１
   の動作モードにおいては前記保持手段が回転することを
   阻止し、第２の動作モードにおいては前記保持手段の全
   てが同時に回転することを可能にする保持手段回転阻止
   手段を更に有する請求項１９記載のアンテナ。