JPH0412043B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レーダ用アンテナ又は通信回線用ア
レイ形アンテナ等の基本放射素子として好適なプ
リントダイポールアンテナに関するものである。

従来の技術 第９図は、従来のプリントダイポールアンテナ
を示す平面図、第１０図は側面図で、両図におい
て、１は誘電体基板で、放射波長のほぼ1/10以下
の厚さに形成してある。１２₁及び１２₂は放射波
長に比し幅の十分小なる条又は細線より成る放射
素子で、プリント配線手法又は蒸着等の手段によ
つて誘電体基板１の表面に被着せしめた銅箔等を
以て形成してある。３は接地導体で、誘電体基板
１の裏面にプリント配線手法又は蒸着等の手段に
よつて被着せしめた銅箔等より成る。４は給電線
を形成する同軸線路で、その外部導体を直接又は
容量に介して高周波的に接地導体３に接続すると
共に、接続導体５₁を介して接地側放射素子１２₁
に接続し、内部導体を変成器６及び接続導体５₂
を介して芯線側放射素子１２₂に接続してある。

発明が解決しようとする問題点 本発明者の研究結果によれば、上記従来のプリ
ントダイポールアンテナにおける放射素子１２₁
及び１２₂の総合軸長Ｌと入力インピーダンスと
の間には、第１１図に示す関係のあることを明ら
かにすることが出来た。

第１１図において、横軸は放射波長λ₀と放射素
子１２₁及び１２₂の総合軸長Ｌの比Ｌ／λ₀、縦軸
は入力インピーダンス（Ω）、曲線Ｒは入力イン
ピーダンスの抵抗分、曲線ｘはリアクタンス分で
ある。

図から明らかなように、入力インピーダンスの
リアクタンス分は放射波長λ₀と放射素子の総合軸
長Ｌの比Ｌ／λ₀に応じて定まるので、放射波長λ₀
を定めれば、この放射波長に共振する放射素子の
長さは一義的に定まり、放射素子の長さを任意に
選定するためには、同軸線路４の内部導体と接続
導体５₂間に変成器６を介在せしめ放射素子１２₁
及び１２₂の入力インピーダンスと同軸線路４の
特性インピーダンスとの整合をとる必要があり、
その結果、給電部の構成が複雑となるを免れるこ
とが出来ない。

問題点を解決するための手段 本発明アンテナは、放射素子の外端部を折曲部
分に形成したことを特徴とするものである。

作 用 上記のように放射素子の外端部を折曲せしめる
ことにより、従来のように変成器を介装すること
なく放射素子と給電線とのインピーダンス整合を
とることが出来、比較的狭い範囲内に所要の長さ
の放射素子を配設することが可能となる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例を示す平面図、第
２図は、その側面図で、両図において、１は誘電
体基板、２₁及び２₂は誘電体基板１の表面に設け
たダイポール放射素子で、各放射素子の外端部を
折曲げて折曲部分２₁₁及び２₂₁を形成してある。
３は誘電体基板１の裏面に設けた接地導体であ
る。

尚、誘電体基板１の厚さ、放射素子２₁及び２
_２、折曲部分２₁₁及び２₂₁、接地導体３等の材質及
び誘電体基板１の表裏面への被着手段等は前記従
来のプリントダイポールアンテナと同様である。

４は給電線を形成する同軸線路で、その外部導
体を直接又は容量を介して高周波的に接地導体３
に接続すると共に、接続導体５₁を介して接地側
放射素子２₁の内端部に接続し、同軸線路４の内
部導体を接続導体５₂を介して芯線側放射素子２₂
の内端部に接続してある。

第３図は、放射素子２₁及び２₂の総合長L_Bを
0.4λ₀に選定すると共に、折曲部分２₁₁及び２₂₁の
各軸長を0.1λ₀に選定した場合における折曲部分
２₁₁及び２₂₁の曲げ角度と入力インピーダンスと
の関係について、本発明者が実験に基づいて確か
め得た結果を示す曲線図で、横軸は曲げ角度τを
度で、縦軸は入力インピーダンスZ_ioをΩで表わ
し、R_ioは入力インピーダンスにおける抵抗分の
変化を示す曲線、x_ioは入力インピーダンスにお
けるリアクンス分の変化を示す曲線で、図から明
らかなように、曲げ角度τをほぼ90°に選んだ場
合に、リアクンス分を零ならしめて放射波長λ₀に
共振せしめることが出来る。

第１図には、放射素子２₁及び２₂における折曲
部分２₁₁及び２₂₁を共に図面に向つて上方に折曲
げた場合を例示してあるが、第４図に示すよう
に、図面に向つて下方に折曲げてもよく、第５図
に示すように、何れか一方の折曲部分、例えば２
₁₁を図面に向つて上方に、他方の折曲部分２₂₁を
下方に折曲げるようにしても本発明を実施するこ
とが出来る。

尚、放射素子２₁及び２₂の各外端部を折曲げる
と、曲げ角度が小であつても第６図に示すよう
に、少量ではあるが異偏波成分を生ずる。

第６図は、放射素子２₁及び２₂の総合長L_Bを
0.4λ₀、折曲部分２₁₁及び２₂₁の各軸長を0.1λ₀、
曲げ角度τを30°に、それぞれ形成した本発明ア
ンテナの試作品における放射指向特性の一例を示
す図で、第１図及び第２図における放射素子２₁
及び２₂の各内端部の対向間隙の中心点に対応す
る接地導体３の表面に原点を定め、矢印Ｘ方向、
Ｙ方向及びＺ方向に、それぞれＸ座標軸、Ｙ座標
軸及びＺ座標軸をとつた場合における空間極座標
表示による曲線図で、実線で示した曲線はYZ平
面における同偏波成分の指向特性、破線で示した
曲線は異偏波成分である。

この異偏波成分を除くためには、第７図に平面
図を以て示すように、放射素子２₁及び２₂の中心
軸に対して折曲部分２₁₁及び２₂₁と各対称的な折
曲部分２₁₂及び２₂₂を設けることによつて、異偏
波成分をベクトル的に打ち消さしめることが出来
る。

尚、放射素子２₁及び２₂の総合長L_B、折曲部分
２₁₁及び２₂₁の各軸長及び曲げ角度τ等を各適当
に選定することによつて、入力インピーダンスの
リアクンス分を零ならしめると共に、異偏波成分
の量を実用上無視し得る程度に減少せしめること
が出来る。

上記実施例においては、同軸線路４を以て給電
線を形成したが、平行線路を以て給電線を形成せ
しめてもよい。

発明の効果 本発明アンテナにおいては、放射素子及び接地
導体をプリント配線手法又は蒸着等の手段によつ
て誘電体基板の表裏面に設けることによる特長
は、従来のプリントダイポールアンテナと同様で
あるが、放射素子の外端部を折曲げることによつ
て、従来のように変成器を介装することなく放射
素子と給電線とのインピーダンス整合をとり得る
から、給電部の構成を簡潔ならしめることが出
来、又、放射素子の外端部を折曲げることによつ
て、所要の長さの放射素子を比較的狭い範囲内に
配設し得るから、給電部の構成を簡潔ならしめ得
ることと相挨つて全体を小形に構成することが出
来る。

第８図は、本発明アンテナの放射指向特性の一
例を示す図で、第６図について説明した空間極座
標表示におけるXZ平面における指向特性を破線
を以て示してある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す平面図、第
２図は、その側面図、第３図は、放射素子におけ
る折曲部分の曲げ角度と入力インピーダンスの関
係を示す図、第４図、第５図及び第７図は、本発
明の他の実施例を示す平面図、第６図及び第８図
は、本発明アンテナの放射指向特性の一例を示す
図、第９図は、従来のプリントダイポールアンテ
ナを示す図、第１０図は、その側面図、第１１図
は、従来のプリントダイポールアンテナにおける
放射波長と放射素子の総合軸長の比と入力インピ
ーダンスとの関係を示す図で、１：誘電体基板、
２₁及び２₂：放射素子、２₁₁，２₁₂，２₂₁及び２
₂₂：放射素子の折曲部分、３：接地導体、４：同
軸線路、５₁及び５₂：接続導体、６：変成器、１
２₁及び１２₂：放射素子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放射波長に比し薄い誘電体基板の表面に被着
   せしめた金属被膜より成り、総合長が放射波長の
   １／２以下で、各外端部を折曲せしめたダイポール
   放射素子と、前記誘電体基板の裏面に被着せしめ
   た金属被膜より成る接地導体とを以て構成したこ
   とを特徴とするプリントダイポールアンテナ。 ２ 放射波長に比し薄い誘電体基板の表面に被着
   せしめた金属被膜より成り、総合長が放射波長の
   １／２以下で、各外端部に分岐折曲部分を設けたダ
   イポール放射素子と、前記誘電体基板の裏面に被
   着せしめた金属被膜より成る接地導体とを以て構
   成したことを特徴とするプリントダイポールアン
   テナ。