JPH0415641B2 - - Google Patents

Description

段３０ を具備する特許請求の範囲第１項記載のら旋形
空中線。

３ 該接続手段３０は該第１の交流を該第１およ
び第２の放射体１８Ｄ，１８Ａの最下端部に接続
し、該第２の交流を該第３および第４の放射体１
８Ｂ，１８Ｃの最下端部に接続し、これにより該
放射体は該地表面１２に対して高角度放射パター
ンを生ずる特許請求の範囲第２項記載のら旋形空
中線。

４ 該接続手段３０は切換手段を包含し、該切換
手段は、該第１の交流を該第１および第２の該放
射体１８Ｄ，１８Ａの最下端部に同時に接続し該
第２の交流を該第３および第４の該放射体１８
Ｂ，１８Ｃの最下端部に接続する該高角度放射パ
ターンを提供するための第１の動作モードと、該
第１の交流を該第１および第３の該放射体１８
Ｄ，１８Ｂの最下端部に接続し該第２の交流を該
第２および第４の該放射体１８Ａ，１８Ｃの最下
端部に接続する第２の動作モード、との間で動作
可能であり、これにより該放射体が該水平地表面
に対して低角度放射パターンを生ずる、特許請求
の範囲第３項記載のら旋形空中線。

５ 該仮想逆円錐体１４の該頂点２０は中心軸２
２と間に予め選択された円錐頂点βを規定し、こ
れにより該スパイラル巻線は該軸２２との間に予
め選択されたピツチ角αを規定し、該円錐頂角お
よびピツチ角β，αは該低角度放射パターンが支
配的に水平分極されるように選択される、特許請
求の範囲第４項記載のら旋形空中線。

６ 該円錐頂角βは近似的に45°をなし、これに
より該ピツチ角αは近似的に80°をなす特許請求
の範囲第５項記載のら旋形空中線。

７ 該放射体を支持する該手段１６は該円錐体１
４の逆基底部を形成する水平方向に伸長する円周
上のリム４２を包含し、該リム４２は導体構造の
導線４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄにより主と
して形成され、該導線は隣接する導線の隣接端部
間を電気的絶縁手段６０により互いに端部対端部
を接続されこれによつて該導線４２Ａ，４２Ｂは
互いに電気的に絶縁され、該支持手段はさらに該
放射体の各々をその最上端部において該リムに機
構的に接続する手段と、該放射体１８Ａの各々を
該導線４２Ｂの各々に角導線が空中線の低周波カ
ツトオフを減ずるための放射体の放射体拡張とし
て機能するように電気的に接続する手段を包含す
る、特許請求の範囲第４項記載のら旋形空中線。

８ 該４本の導線４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２
Ｄは等しい長さを有し、該絶縁手段として供され
る誘電体結合部材６０により隣接端部において互
いに接続され、これにより、該放射体の各々を該
リムに機構的に接続する該手段が該放射体の各々
の最上端部を該結合部材の各々に接続する手段を
包含し、さらに該放射体の各々を該導線の各々に
電気的に接続する該手段は電気的ジヤンパー導線
６２を包含する特許請求の範囲第７項記載のら旋
形空中線。

９ 該放射体は、２ないし30MHzの帯域幅におい
て該高角度放射パターンを、４ないし30MHzの帯
域幅において該低角度放射パターンを提供するこ
とができる特許請求の範囲第４項記載のら旋形空
中線。

１０ 該スパイラル巻線は円錐状対数スパイラル
を規定する特許請求の範囲第４項記載のら旋形空
中線。

１１ 該逆円錐体は中心軸に垂直な断面形状が６
角形をなす特許請求の範囲第４項記載のら旋形空
中線。

１２ 該支持手段１６は該円錐体１４の中心軸２
２と同一に伸長し該放射体１８Ｄ，１８Ａ，１８
Ｂ，１８Ｃの主たる構造上の支持体として供され
る垂直塔４０を包含する特許請求の範囲第４項記
載のら旋形空中線。

１３ 該電気的接続手段３０は該第１の交流を該
第１および第３の放射体１８Ｄ，１８Ｂの最下端
部におよび該第２の交流を該第２および第４の放
射体１８Ａ，１８Ｃの最下端部に接続しそれによ
り該放射体が該水平地表面に対して低角度放射パ
ターンを生じ、該仮想円錐体１４は予め選択され
た円錐頂角βを規定し該スパイラル巻線は中心軸
２２に対して予め選択されたピツチ角αを該低角
度放射パターンが支配的に水平分極されるように
規定する特許請求の範囲第２項記載のら旋形空中
線。

１４ 該円錐体の基台に隣接する放射体の最上端
部における該スパイラル巻線において、該最上端
部は該円錐体１４の中心軸２２の周囲に基台上で
円周上を互いに90°の間隔を保たれており、水平
地表面１２に関連した該放射パターンは所定の帯
域幅内にて該周波数において発生され、該放射体
を支持する該手段１６は該放射体１８Ｄ，１８
Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを支持する上で補助とするた
めに該円錐体１４の基台において水平方向に配向
された円周上のリム４２を包含し、該リム４２は
該リム４２を越えて該円錐体１４の最大水平範囲
を増大することなく空中線の低周波カツトオフを
減ずるに十分に該放射体１８Ｄ，１８Ａ，１８
Ｂ，１８Ｃの各々の放射長を伸長する手段４２
Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄを包含する特許請求
の範囲第２項記載のら旋形空中線。

１５ 該リム４２は本質的に誘電体結合手段６０
によつて互いに端部対端部を接続された同じ長さ
の４本の導線４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄか
ら成り、該放射体１８Ｄ，１８Ａ，１８Ｂ，１８
Ｃの各々の最上端部は該誘電体結合部材６０の対
応する１つに隣接して位置され、該放射体を支持
する該手段は対応する誘電体結合部材と共に放射
体の各々の最上端部に接続する手段を包含し、各
放射体を伸長する該手段は放射体と該導線４２
Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄの特定の隣接する１
つとの間に接続された電気的ジヤンパー線６２を
包含する、特許請求の範囲第１４項記載のら旋形
空中線。

１６ 広帯域ら旋形空中線であつて、 第１、第２、第３および第４の導線放射体１８
Ｄ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃから成る第１グルー
プ、 第１、第２、第３および第４の導線放射体から
成る第２グループ、 水平地表面１２上に互いに電気的に絶縁された
該グループの各々の放射体を支持し、該地表面１
２上に一定の距離にて位置された頂点と垂直方向
に伸長する中心軸２２を有する仮想逆円錐体１
４，１５の表面の周囲を支持する手段１６であつ
て、放射体の該第１グループを包含する円錐体１
４および放射体の該第２グループを包含する円錐
体４５は同一線上の中心軸を規定するように積重
ねられた関係に配置され、該グループの各々の第
１、第２、第３および第４の放射体は該円錐体の
頂点に隣接する放射体の最下端部に始まる連続的
に交錯した第１、第２、第３および第４のスパイ
ラル巻線を規定するように支持され、該最下端部
は該円錐体１４，１５の中心軸２２に関して円周
上で互いに90°の間隔で配置されるもの、 互いに180°の位相差を有する同一振幅で所定の
周波数を有する第１および第２の交流を提供する
手段、および 該第１および第２の交流を、放射体が水平地表
面に対して所定の放射パターンを生ずるような予
め定められた方法において、該グループの各々の
放射体の最下端部に同時に電気的に接続する手
段、 を具備する広帯域ら旋形空中線。

１７ 該グループの各々の放射体を支持する該手
段１６は該円錐体の同一線上にて同一に伸長する
共通垂直支持塔４０を包含する、特許請求の範囲
第１６項記載の広帯域ら旋形空中線。

１８ 該スパイラル巻線は対数スパイラル巻線で
あり、水平に配向された該機構的リム４２は該逆
円錐体１４の基台を形成しかつ４本の誘電体結合
部材６０により互いに分離された本質的に４本の
同等な円周上の区分４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４
２Ｄから成り、該支持手段１６は該円錐体１４の
中心軸２２と同一に伸長し該放射体に対する主た
る構造部材として供される単一中央構造上の塔４
０を包含し、 該第１および第２の交流は約2MHzないし30M
Hzの帯域幅内の周波数を有し、該電気的接続手段
３０はスイツチを包含し、該スイツチは、該第１
の交流を該第１および第２の放射体１８Ｄ，１８
Ａの最下端部にかつ該第２の交流を該第３および
第４の放射体１８Ｂ，１８Ｃの最下端部に該放射
体が該水平地表面に対して高角度放射パターンを
生ずるように電気的に同時に接続するための第１
動作モードと、該第１の交流を該第１および第３
の放射体１８Ｄ，１８Ｂの最下端部にかつ該第２
の交流を該第２および第４の放射体１８Ａ，１８
Ｃの最下端部に該放射体が該水平地表面に対して
低角度放射パターンを生ずるように電気的に同時
に接続する第２動作モード、との間を動作可能で
あり、該仮想円錐体１４の頂点２０は中心軸２２
に関して予め選択された円錐頂角βを規定し、ス
パイラル巻線は該軸２２に関して予め選択された
ピツチ角αを該低角度放射パターンが支配的に水
平分極されるように規定し、 該円錐体の基台の寸法を増大することなく空中
線の低周波カツトオフを減ずるに十分な該放射体
の放射能力を拡張するように、該第１、第２、第
３および第４の放射体を該４本の導体区分４２
Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄの各々に電気的に接
続する手段６２を包含する特許請求の範囲第１４
項記載のら旋形空中線。

１９ 該導線放射体の最下端部は、該中心軸２２
に対して互いに円周上に90°の間隔をもつて配置
されることを特徴とする、特許請求の範囲第２項
記載のら旋形空中線。

２０ 該リム４２は、このリムを越えて該円錐体
１４の水平方向の最大の広がりを増加させること
なく、空中線の低周波カツトオフを低減させるの
に十分な各放射体の放射長を伸長する手段を含む
特許請求の範囲第７項記載のら旋形空中線。

【発明の詳細な説明】

技術分野 本発明は空中線に関し、特にら旋形空中線（ス
パイラルアンテナ）に関する。

従来技術 従来、地上支持形のアンテナには種々の形式の
ものがあるが、これらは種々の範囲をカバーする
ため低角度および高角度の放射パターンを設けて
いる。例えば、雑読「国際通信技術」
（Technology for Communications
International），1978年11月号には「全利得アン
テナモデル540」と称するアンテナTCI540が記載
されているが、このアンテナは低角度、全方向高
周波パターンを設けるために８つの周期的アレー
を利用している。高角度アンテナは米国特許第
3376577号に記載されたグレンジヤーアソシエイ
ツモデル798が設けられる。このアンテナは短い
射程距離への適用に限定される２素子対数スパイ
ラルである。また、この特定のアンテナは円錐状
アレーとして記載されているが、その円錐の角度
は、小角度の円錐により得られる単一方向パター
ンよりもむしろ両方向自由空間放射パターンを有
する平坦状スパイラルとして本質的に作用するよ
うな大なるものである。さらに、他の２および４
素子アンテナは本質的に対数スパイラルアンテナ
であり、以下の文献に記載されている。すなわ
ち、 ａ 「多重アーム円錐状対数スパイラルアンテ
ナ」IEEE会報「アンテナと伝搬」、AP−19巻、
第３号、1971年５月発行、第320〜331頁、 ｂ 「円錐状対数スパイラルアンテナ」IEEE会
報「アンテナと伝搬」、1965年７月発行、第488
〜449頁、 ｃ 「円錐状ビーム又は全方向パターンを備えた
新しい環状分極周波数独立アンテナ」、1961年
７月発行、第334〜342頁、 ｄ 「単一開口多重モードアンテナシステムにお
ける対数スパイラル」AP−19巻、第１号、
1971年１月発行、第90〜96頁、 上述したように従来特徴的なスパイラルを有す
る種々の形式のアンテナが知られている。しかし
ながら、発明者が提案しているような単純な操作
が可能であり、信頼性のある方法の提供、そのた
めの比較的狭い空間を占有する比較的簡単な地上
支持形の物理的構造を使用した比較的低周波数を
包含した比較的広帯域幅内に全方向有効範囲を有
するものについてはまだ存在しない。

発明の目的 それゆえ、本発明の目的は、地上支持形の配置
にて中間距離および長距離の有効範囲を達成する
ために、全方向および低角度又は高角度放射パタ
ーンを提供するための２つの異なるモードにおい
て動作するように設計されたスパイラル形の特有
なアンテナを提供することである。

発明の構成 本発明の一つの観点によれば，次に記載のもの
を具備するアンテナ構造体が提供される。すなわ
ち、４つの伸長された導体素子、導体素子を支持
する手段であつて互に電気的に絶縁され地上に対
して頂点がその垂直中心軸に関して所定の距離を
有する逆円錐体を実質的に規定するように配置さ
れており、円錐体の頂点に隣接する最下端部およ
び中心軸に関して互に一定間隔を有する周辺の４
つの最下端部を有する円錐状スパイラル巻線の形
態にて支持される導体素子を支持するもの、およ
び４つの導体素子の２つの対へ流入出する２つの
交流を接続する手段、である。

本発明の他の観点によれば、次に記載のものを
具備するアンテナが提供される。すなわち、水平
地表面上に互に電気的に絶縁される放射体を支持
する手段であつて、地面に対し固定長の距離に配
置されその中心軸が垂直に上方に伸長するように
配置される頂点を有する仮想逆円錐体の周囲にて
支持され、該放射体は、円錐体の頂点に隣接する
最下端部の放射体に始まる各々交錯した第１、第
２、第３および第４の円錐状スパイラル巻線であ
つて、該最下端部は中心軸について互に円周上で
間隔を有するものを規定するように支持されるも
の、同一の振幅を有し位相が180°ずれた第１およ
び第２の交流を提供する手段、および、地表面に
対して所定の放射パターンを放射体が生ずるため
に放射体の中の１つに該第１および第２の放射体
を同時に電気的に接続する手段、である。

実施例 本発明の好適な実施例では４本の放射体を使用
する地上支持形のアンテナであつて、該放射体は
全方向低角度又は全方向高角度の放射パターンを
提供するために２つの切替モードにおいて動作が
可能な逆円錐体の対数スパイラル（ログ・スパイ
ラル）を形成するもの、を提供する。本実施例で
は簡単で準備が容易な電力供給装置を使用し、ア
ンテナは低角度モードにて動作するときには個々
の４つの放射体をすべて使用し、一方この４つの
放射体は高角度モードにて動作するときには給電
装置によつて２つの放射体スパイラルに変換され
る。形成された全方向広帯域アンテナは特に、対
数スパイラルアンテナに関連した円形分極パター
ンよりもむしろその低角度において水平分極放射
パターンを支配的に生ずるように物理的に形成さ
れる。アンテナの低周波カツトオフは、この４つ
の放射体のみの使用によつて放射体を半径方向に
伸長することなく従つて円錐体はこの放射体によ
り規定されることによつて通常可能な周波数より
もさらに低い周波数に伸長される。

単純な構造の塔のみによつて逆円錐体は支持さ
れ従つて空間の支配を最少にしている。さらに、
より高い動作周波数における高利得を得るために
は２つの円錐体を相互に積重ねるような方法で塔
上に第２の逆スパイラル円錐体を支持することに
より達成される。

より特定的には、好適な手段として仮想逆円錐
体の表面の周囲に相互に電気的に絶縁された第
１、第２、第３および第４の導線放射体が設けら
れる。円錐体は水平地表面上に垂直に支持されそ
の頂点は地上に対して一定の距離に配置される。
さらに、この円錐体を規定し第１の放射体から始
まる４本の放射体は円錐体の頂点に隣接する放射
体の最下端部に始まり円錐体の逆底面に隣接する
最上端部に終わる連続的に交錯するスパイラル巻
線を提供するように支持される。放射体の最下端
部および最上端部の両方とも円錐体の中心軸に関
して互に円周上に90°の間隔が保たれる。これら
の構成要素に加えて、アンテナ全体は位相が180°
ずれた同一振幅の第１および第２交流を使用する
電力供給装置を包含する。

ここで引用される給電装置は、第１の交流を第
１および第２の放射体（例えば、１対の近接する
放射体）の最下端部に電気的に接続し、さらに第
２の交流を第３および第４の放射体（例えば、他
の対の近接する放射体）の最下端部に電気的に接
続する手段を包含する。このような方法によつ
て、４本の個々の放射体は水平地表面に関して高
角度放射パターンを生ずるための単一対に機能的
に変換される。このような２つの要素として円錐
状スパイラルを形成する４本の放射体の形体の利
用は２つの放射体で始まるアンテナ上の改善され
た全方向特性の表示にて見い出せる。

給電装置は、単純なスイツチ、例えば、ここで
まさに引用される高角度モードおよび第２のモー
ドにおけるアンテナの二者択一的動作を行うため
の２極２投形リレースイツチの真空形を包含す
る。この第２のモードにおけるアンテナと共に、
一方の交流は第１および第３の放射体（相対する
第１の放射体対）の最下端部に接続され、一方、
他方の交流は第２および第４の放射体（相対する
第２の放射体対）の最下端部に接続される。これ
はアンテナが水平線に関して低角度放射パターン
を生ずるように４つの要素スパイラルとして動作
することによる。

スパイラル放射体により規定される仮想円錐体
は規定の円錐角を有してもよく、スパイラル巻線
は上述した低角度放射パターンが支配的に水平分
極されるように予め選択されたピツチ角度を規定
する。

放射体により規定されるスパイラルの半径を増
大することもなくアンテナの低周波カツトオフを
減ずるために４つの放射体の放射能力を物理的に
伸長する手段が設けられる。

次に図面に従つて本発明の実施例を詳細に説明
する。すべての図面にわたつて同一の構成要素に
は同一の参照番号が付される。第１図において、
アンテナ１０は水平に広がる地表面１２に設けら
れ、地表面１２は実質的に地上であるか又は構築
物（例えばビルデイング）の屋上の如き支持面に
設けられる。アンテナは放射部１４に分割され、
該放射部１４は、逆円錐状対数スパイラル（以下
に放射円錐体と称す）を形成する４素子（放射
体）、垂直方向に伸長するスパイラル円錐体の中
心軸を保持する支持部１６、および地表面に対し
て所定の距離を有する頂点により形成される。以
下に詳しく説明するように、アンテナ１０は２つ
の二者択一モード、すなわち、一方は低角度、全
方向放射パターン、他方は高角度、全方向放射パ
ターン、において動作するように設計されてい
る。低角度パターンは第２図に示すような正面放
射パターンにおいて典型的に低角度ローブ（指向
性の突出している部分）を形成し、高角度パター
ンは同図に示すように典型的に高角度ローブを形
成する。第２図から明らかなように、アンテナ１
０は天頂ないし最下部のローブの間の正面角度に
おいて比較的広い帯域幅、すなわち、2MHz（低
周波カツトオフ）ないし30MHz（高周波カツトオ
フ）の放射が可能である。一方、アンテナは一方
のモードにおいてその放射パターンの無効部分を
生ずるが、この無効部分は他方のモードにおいて
放射パターンのピークとなるので、完全に全範囲
を有効範囲とすることができる。さらに、アンテ
ナは図の如く特有な形状をなしており、これによ
つて低角度パターンは、垂直又は円形分極が使用
される場合よりも大なる利得を得る上で有利な支
配的水平分極がなされる。このことは地表反射係
数が垂直分極よりも水平分極に対してより大きく
なる。これは低角度において垂直分極よりも水平
分極に対して４ないし5dBの利得増大をもたら
す。第３図および第４Ａ，４Ｂ図から明らかな如
く、アンテナ１０の放射部１４は４本の導線放射
体１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃおよび１８Ｄを有す
る。これらの放射体は、水平地表面１２上で仮想
逆円錐体（特定的には図に示すように６方格子円
錐体）の表面の周囲において相互に電気的に絶縁
される支持部１６により支持され、該逆円錐体は
地表面に対して一定の距離を有して位置される頂
点２０および垂直に伸長する中心軸２２（第９図
参照）を有する。放射体１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ
および１８Ｄは頂点２０に隣接する放射体の最下
端部に始まり円錐体の逆底面部４２に隣接する最
上端部に終わる連続交錯するスパイラル巻線を規
定する。これらのスパイラル巻線の公式で示され
た定義については前出の1965年７月発行の刊行物
に示されている。第４Ａおよび４Ｂ図において好
適にはこれらの放射体の最下端部は中心軸２２に
関して互に円周上に90°の間隔が保たれる。第３
図において、最上端部はまた中心軸に関して互に
円周上に90°の間隔が保たれる。実際に４本の放
射体はスパイラル形体において同一又は実質的同
一であり円錐体の外側表面に配置され相互に90°
の間隔を保ちつつ回転される。好適には、放射体
１８はアルキメデス・スパイラルが利用されるが
対数スパイラルに限定される。

また、アンテナ１０は第１図において２６で示
されるように電力供給装置を包含する。この電力
供給装置は例えば放射円錐体１４の頂点に隣接す
る地表面上に配置される電力源２８を包含する。
電力源は互に180°の位相差で上述の帯域内の周波
数を有し同じ振幅を有する第１および第２の交流
を提供する適切な手段を包含する。第４Ａおよび
４Ｂ図において、また、給電装置は、例えば真空
形の２極２投スイツチ３０を包含し、該スイツチ
は、導線放射体の最下端部を前述した高角度およ
び低角度放射パターンを選択的に生ずるために、
二者択一的に高角度および低角度モードにおいて
２つの交流に接続される。

より特定的には、第４Ａ図に示されるように、
スイツチ３０が高角度の位置にあるとき、スイツ
チは一方の放射体対、例えば放射体１８Ａおよび
１８Ｄ、に直接隣接する放射体の最下端部をリー
ド線３２，３４によつて一方の交流に接続し、そ
して、他方の放射体対、例えは放射体１８Ｂおよ
び１８Ｃに直接隣接する放射体の最下端部をリー
ド線３６，３８によつて他方の交流に接続する。
このことは、機能的には４本全部の放射体を使用
する２つの放射スパイラルアンテナを結果的に生
ずる。第４Ｂ図において、スイツチ３０が低角度
の位置のとき、スイツチは交流の一方を相対する
一方の放射体対、例えば、放射体１８Ａおよび１
８Ｃの最下端部にリード線３４，３６によつて、
接続し、一方、同時に、他方の交流は他方の相対
する放射体対、例えば１８Ｂおよび１８Ｄの最下
端部にリード線３２および３８によつて接続され
る。このことは機能的には前述の４本の放射体ア
ンテナを結果的に生ずる。

上述のように、４本すべての放射体１８は別個
に、すなわち、４素子のスパイラルアンテナとし
て第２図に示される低角度放射パターンを提供す
るために使用されることは明らかである。同時
に、比較的簡単なスイツチ３０はこの４素子スパ
イラルアンテナを、高角度モードとして必要な
0°，90°，180°および270°のアームを提供するため
の非常に複雑で高価な切換装置に置換えることな
く、高角度放射を提供するための２素子スパイラ
ルに迅速かつ確実に変換するために使用される。
この整相および低角度モードに必要な整相を達成
するために本発明によればバレン（balen）およ
び上述のスイツチを必要とするのみである。これ
は、４素子および２素子スパイラルの両方とも所
望の放射パターンを生ずるための交流に効果的に
作用することができ、かつこれらの電流は上述の
２つのモード間の動作のためにはスイツチ３０の
ような単純な切換機構より以上のものは必要とし
ないことが判明したからである。

第５ないし８図に関連して第１図においては支
持部１６についてさらに説明する。これらの図か
ら明らかなように、支持部は地表面１２上にセメ
ント又は他の信頼性ある方法により固定され、か
つ垂直に上方に伸び実質的に軸２２を規定する単
一の支持塔４０を包含する。放射円錐体１４は、
最下端部３角形基台４１（第４Ａおよび４Ｂ図）、
最上端部６辺形リム４２（第３図）、６本の同等
な懸垂線アセンブリ４４（同じく第３図）および
一連の支え綱４６Ａ〜４６Ｃ（第１図）によつて
この塔の周囲に支持される。３角形基台４１は塔
４０上に配置され塔４０の一部を形成し放射円錐
体１４の頂点２０を規定するように地表面１２に
対して所定の距離を保持する。以下に詳述される
リム４２は、基台４１に対して所定の距離にて塔
４０の周囲に同心円状に配置され放射円錐体のベ
ース４２を規定する。支え綱４６Ａおよび４６Ｂ
はリムから地上へそしてリムから塔４０の頂部へ
リムを保持するために、それぞれ伸長する。残り
の支え綱４６Ｃは塔の垂直位置を維持する上での
補助として塔の各個所と地表面１２との間に伸長
する。

６本の懸垂線アセンブリは、塔の周囲に互に円
周上において等間隔になるようにプレート４０と
リム４２の間に伸長し、電気的に絶縁されたスパ
イラル状の放射体１８をいずれの支え綱とも干渉
することなく維持するために提供される。第５，
７および８図に最良の形態が示される。例えば、
第５図において各懸垂線アセンブリは２つの部分
としての懸垂線部分により作られる。４４Ａおよ
び４４Ｂで示される２つの部分はその端部におい
て、支え綱４６Ｃが妨害されることなく通過し得
るリング結合部４８によつて互に結合される。各
懸垂線アセンブリは支え綱が同じ方法にて適用さ
れる場合には１つ又はそれ以上のリング結合部を
包含する。従つて、各懸垂線アセンブリはリング
結合部の協働により結合される１つ又はそれ以上
の懸垂線部を包含するか又は支え綱による妨害が
全然ない場合にはリング結合部は不要である。

第７図および第８図はどのようにして懸垂線組
立、実際にはその１つの部分について、放射体の
１つ例えば放射体１８Ｃの一部分を支持するかを
示す。支持されるべき放射体のある懸垂部に沿つ
た或る点において、結合機構５０は固定して位置
決めされる。第８図から明らかなように、この結
合機構は懸垂線部の下に配置されそれに面するＵ
字形溝５２を包含する。この位置において、放射
体１８Ｃは溝５２内に装着するように形成される
接続用円筒を担持する。この形式の結合手段は所
望のスパイラル姿態を維持するように各々の放射
体１８により交差される各懸垂線に沿つて各点に
わたつて設けられる。

上述したような支持装置１６を形成する構成要
素の結合せの利用によつて、放射円錐体を支持す
るための単一塔を使用することのみで足りる。こ
れは前述したアンテナ装置TCI５４０に必要とさ
れる複数の塔のネツトワークとは対照的である。
また、支持装置１６は塔４０の周囲に同等な第２
の放射逆円錐体１４を設けることが可能でありこ
れによつて、より高周波におけるより高い利得を
達成することができる。第２の円錐体は前述した
第１の円錐体と同じ方法により塔４０に支持さ
れ、従つて第２円錐体用の各々底部基台４０、頂
部リム４２、および懸垂線アセンブリ４４を必要
とする。また、２つの円錐体はいくつかに分割す
ることも可能であるが、このような場合であつて
も同様にそれ自身の支え綱を必要とする。第２の
円錐体は第１図の番号４５にて点線で概略的に示
される。

すべての対数スパイラル１４は単一の塔（懸垂
線および支え綱の組合わせにおいて）により適切
に支持され、複数の塔が使用され得ることが理解
できる。また、懸垂線の支持を理由として、対数
スパイラルは正しい円錐体ではなく本発明の目的
のための円錐体として機能する。

第９図においては、第１図および第３図に詳細
に示された放射対数スパイラル１４はその寸法と
巻線のピツチ角を概略的に示すものである。より
特定的には、頂点２０はその中心軸２２に対して
予め選択された頂角βにより規定され、スパイラ
ル巻線はその中心軸２２に対して予め選択された
ピツチ角αにより規定される。

頂点からその基台までの円錐体の高さはＤによ
り規定され、基台の最大直径はD′により規定さ
れる。ピツチ角αおよび円錐頂角βはアンテナが
低角度モードにて動作するときは低角度放射パタ
ーンの水平分極を提供するように選択され得る。
このことは、円形分極を提供する上ですでに知ら
れている従来の４素子（放射体）スパイラル円錐
体と対照をなしている。これは、大部分は比較的
小さな円錐頂角およびピツチ角に選択されること
によつている。実際、支配的水平分極は低角度モ
ードのアンテナにより達成される。放射パターン
がより正確に楕円形に分極される（例えば支配的
に水平に分極される）ことを意味する小なる垂直
な構成要素もある。

本発明の実施例における実際的な動作におい
て、ピツチ角は近似的に80°に選択され円錐頂角
は近似的に45°に選択される。同様に、円錐体の
高さＤは約36.6ｍであり、基台の直径D′は55.5ｍ
である。この特定の対数スパイラルは支配的に水
平分極を備えた第２図に示す低角度パターンを提
供する。しかしながら、本発明においては上述し
た寸法又は角度に限定されるものではないことは
明らかであり、事実、角度は水平分極を提供する
ために寸法ＤおよびD′に依存して変化するもの
である。又、所定の放射部分を与えるための等価
的な円錐頂角およびピツチ角は本発明から逸脱す
ることなく或る範囲において変化し得る。

放射円錐体１４が一定の寸法ＤおよびD′を有
する場合もよび円錐体の基台を規定するリム４２
（第３図参照）が電気的に非導電性すなわち、誘
電体構造のケーブル又は同等手段である場合に、
アンテナは円錐体の最大直径例えばD′に依存す
る特定の低周波カツトオフを示す。このような状
況において、低周波カツトオフをより低い周波数
に広げるためには円錐体の最大直径を増大するこ
とが必要である。しかしながら、本発明によれ
ば、特別に設計されたリムを設けそれを放射体と
共に以下に述べる特定の方法によつて結合するこ
とにより、円錐体の基台を拡張することなく低周
波カツトオフをより低い周波数に広げることが可
能である。

第６図には特別に設計されたリム４２の２つの
部分が示される。番号４２Ａおよび４２Ｂで示す
これらの部分は誘電体結合部６０によつて相互に
結合される。同様な結合部は放射体１８Ａの最上
端部をリムへ結合するために使用され、従つて、
結合部６０は、リム４２Ａおよび４２Ｂを互に結
合しかつ放射体１８Ａの最上端部を結合する手段
として提供されるばかりでなく、これらのリム部
および放射体を互に電気的に絶縁する手段として
も提供される。同様な誘電体結合部が、放射体１
８Ｂをリム部４２Ｂおよび４２Ｃへ、放射体１８
Ｃをリム部４２Ｃおよび４２Ｄへ、そして放射体
１８Ｄをリム部４２Ｄおよび４２Ａへそれぞれ結
合するために設けられる。

本実施例において、放射体１８Ａは導体ジヤン
パー線６２および関連するクランプ部６４によつ
てリム部４２へ電気的に接続される。同様なジヤ
ンパー線が放射体１８Ｂ，１８Ｃおよび１８Ｄを
リム部４２Ｃ，４２Ｄおよび４２Ａへ電気的に接
続するために使用される。これらのリム部は相互
に電気的に絶縁されているので、各放射体は特定
のジヤンパー線によつて結合するリム部へのみ電
気的に接続される。上述したリム全体を形成する
４つの部分のみが用いられる。従つて、第３図に
示すように、放射体１８Ａはリム部４２Ａからリ
ム部４２Ｃへ伸長するリム部４２Ｂへのみ電気的
に接続される。放射体１８Ｂは、一方、リム部４
２Ｄへ伸長するリム部４２Ｃへのみ電気的に接続
される。放射体１８Ｃはこの後者のリム部へのみ
電気的に接続される。最後に、放射体１８Ｄはリ
ム部４２Ｄおよび４２Ｂの間に伸長するリム部４
２Ａへのみ電気的に接続される。これらの種々の
結合の結果として、各放射体は結合されたリム部
の長さに等しい量だけ作用的に伸長されこれによ
り、アンテナの低周波カツトオフをより低い周波
数へリムの90°導体区分によつて伸長することが
できそれゆえ円錐体の基台は増大されることはな
い。云いかえれば、構造的部材として第１義的に
提供されるリムそれ自身は、放射円錐体の寸法を
増大することなくアンテナの低周波カツトオフを
広げるために十分な放射体拡張装置として使用さ
れる。

第２図において注目すべき点としては、ローブ
軸は周波数と共に変化し、周波数Ｆが30MHzに対
するロープ軸角度およびカツトオフ周波数F_pが
4MHzに対する低角度モードが特定の具体例とし
て高角度モードローブと共に示され、高角度モー
ドに対するカツトオフ周波数F₀が2MHzである点
である。

アンテナ１０の全体は放射体部１４および支持
部１６を包含するものとして、また支持部は支持
塔４０を包含するとして説明してきた。この塔以
外（もし補助塔を使用するならそれも）、アンテ
ナはキツト組立の形態にて予め準備される。この
場合、放射部分を形成する個々の構成要素および
支持部分を形成する構成要素（塔又は補助塔を除
く）は別々に予め準備され、互に分離されている
か又は高々小区分に結合されている。従つてアン
テナは最終段階にて組立てられる。

上述した実施例では、４本の伸長した放射体素
子１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃおよび１８Ｄは適切な
形状をなした導線放射体である。しかしながら、
他の実施例として４本の伸長したスパイラル放射
体素子は、例えば、ロツド棒又は管体にて構成さ
れてもよい。

さらに、本発明は上述したように送信アンテナ
の実施例として説明したが、本発明は、当業者が
容易に理解し得るように、受信アンテナとしても
勿論使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例としてのら旋形空
中線の正面図、第２図は、第１図に示す空中線の
高角度および低角度動作モードにおける正面放射
パターン図、第３図は、第１図に示す空中線の平
面図、第４Ａおよび４Ｂ図は、第１図に示す空中
線の−線に沿う断面図であつて、高角度およ
び低角度モードにおける空中線の放射素子の接続
を示す図、第５図は、第１図に示す空中線の−
線に沿う拡大詳細図、第６図は、第３図に示す
断面図の−線に沿う拡大詳細図、第７図は、
第３図に示す断面図の−線に沿う拡大詳細
図、第８図は、第７図に示す拡大詳細図の−
線に沿う詳細図、および第９図は、第１図に示す
空中線の円錐体の円錐頂角およびピツチ角を示す
図、である。 符号の説明、１０……空中線、１２……地表
面、１４……放射部、１６……支持部、１８Ａ，
１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄ……導線放射体、２０…
…頂点、２２……中心軸、２６……電力供給装
置、２８……電力源、３０……スイツチ、３２，
３４，３６，３８……リード線、４０……支持
塔、４１……３角状基台、４２，４２Ａ，４２
Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ……リム、４４，４４Ａ，４
４Ｂ……懸垂線アセンブリ、４５……第２円錐
体、４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ……支え綱、４８…
…リング結合部、５０……結合機構、５２……Ｕ
字グルーブ、６０……誘電体結合部、６２……ジ
ヤンパー線、６４……クランプ部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ら旋形空中線構造体であつて、 ４本の伸長された導体素子１８Ａ，１８Ｂ，１
   ８Ｃ，１８Ｄ，互いに電気的に絶縁され逆円錐体
   １４を実質的に規定するように配置された導体素
   子を支持する手段１６であつて、該逆円錐体は水
   平地表面１２上に予め定められた距離に頂点２０
   と垂直な中心軸２２を有し、かつ該円錐体１４の
   頂点２０に隣接する最下端部と中心軸２２に対し
   て互いに円周上に間隔を保つ４本の最下端部を有
   する円錐状スパイラル巻線の形態に支持される各
   導体素子を支持する手段、および ４本の導体素子の２つの別々の対に又は対から
   ２つの交流を結合する手段３０、 を具備するら旋形空中線構造体。 ２ ら旋形空中線であつて、 第１、第２、第３および第４の導線放射体１８
   Ｄ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ、 水平地表面１２上に互いに電気的に絶縁された
   該導線放射体を支持し、該地表面１２上に一定の
   距離をもつて位置された頂点２０を有する仮想逆
   円錐体１４を支持し、かつ該地表面からから垂直
   上方に伸長する中心軸２２を支持する手段であつ
   て、該導線放射体１８Ｄ，１８Ａ，１８Ｂおよび
   １８Ｃは該円錐体１４の頂点２０に隣接する該導
   線放射体の最下端部に始まる連続的に交錯する第
   １、第２、第３および第４の円錐状スパイラル巻
   線の各々を規定するように支持され、該最下端部
   は該中心軸２２に対して互いに円周上に間隔をも
   つて配置されるもの、 互いに180°の位相差を有する同一振幅で所定の
   周波数を有する第１および第２の交流を提供する
   手段、および 該地表面１２に対して該放射体が所定の放射パ
   ターンを生ずるために、該第１および第２の交流
   を該導線放射体１８Ｄ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ
   から選択された１つに電気的に同時に接続する手