JPH0513584B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 複数の板状アンテナを用いて電波の到来方向を
探知する無線方向探知用アンテナ装置に関するも
のである。

〔従来技術〕

探知すべき電波の到来方向が配置される面と平
行な平面をもつ板状アンテナによつて得られる出
力中の方位成分により電波の到来方向を探知する
方式のものは、特開昭60−147666、特開昭59−
108404などに開示されている。

これらは複数の直交配置された万状アンテナの
各頂点を信号抽出と終端とに交互に切換える構成
または、複数の板状アンテナを上下に重ねて直交
配置したものを上記と同様の切換えを行うように
した構成になつている。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般に、無線方向探知機における測定誤差のう
ち、他の擾乱物体の影響をうけること起因するサ
イト誤差は、アンテナの配置外径が大きいほど少
なくなり、周波数が低い場合には共軸形の複合ル
ープアンテナ、周波数が高い場合には循環切換位
相変調方式によるアンテナなどのように、各アン
テナの配置間隔を大きくしてアンテナの配置外径
を大きくとることにより、各アンテナが攬乱物体
からの輻射波を受ける距離になるべく大きな差を
設けることが望ましいことが、昭和32年８月コロ
ナ社発行「無線方位測定機」の180〜182頁などに
開示されている。

したがつて、上記のような従来のものでは、超
短波帯用として構成した場合、板状アンテナの長
さ自体が受信波長以上の長さにできないので、配
置外径が探知する電波の波長以上に拡げることが
できないため、このサイト誤差を低減するのに限
界があるという不都合があつた。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記のような ３つ以上のアンテナが配置される外径よりもい
大きい接地面の上に、各アンテナを接地面と間隔
をおいて平行な板状アンテナにより形成するとと
もに配置の中心から見た方向を異ならせて設け、
各アンテナの外側端の出力を所定の順序で切換え
て得られる信号により電波の到来方向にもとづく
方位成分をもつ探知信号として得るようにした無
線方向探知用アンテナ装置において、 上記の各アンテナの平面を線対象の形状に形成
するとともに、各アンテナの内側端に接地面に対
する終端抵抗を設けるアンテナ手段と、 上記の各アンテナの線対象とする線をアンテナ
配置の中心から放射状に方向を異ならせて配置し
た放射状線上に位置づけ、各内側端を上記の中心
から外側に離れた点に位置づけるとともに、隣接
する各アンテナを離して位置づけて配置するアン
テナ配置手段と を設けるなどにより上記の課題を解決し得るよう
にしたものである。

〔実施例〕

250MHz〜500MHzの方向探知用アンテナ装置に
おける実施例を図面により説明する。

図においてアンテナ１１〜１４は、90°間隔の
放射状線ａ，ｂ，ｃ，ｄ上に設けられた板状アン
テナで、各放射状線に対して線対称の形状をもつ
導体板、たとえば、四角形のアルミ板をその対角
線が放射状線と一致するように配置したものであ
る。

終端抵抗２１〜２４は後記の終端インピーダン
スに相当する抵抗器で、各アンテナ１１〜１４の
内側の頂角点、つまり、終端点２５〜２８に例え
ば第７図ａのように同軸ケーブル用コネクターの
受側の芯線側を端子として使用し、シールド側を
後記の接地基板１０に接続し、コネクターの栓側
芯線とシールド側との間に無誘導の抵抗器を接続
したもの、つまり、同軸型無反射終端器で後記の
接地基板１０との間に電気的に接続する。

信号抽出端子６１〜６４は、各アンテナ１１〜
１４の外側の頂角点、つまり、抽出点に設けた端
子であり、例えば、同軸ケーブル用コネクターの
受側を端子として使用したもので第７図ａのよう
に芯線側を抽出点に接続しシールド側を後記の接
地基板１０に接続し、栓側に同軸ケーブル１０１
〜１０４を接続したものである。

この信号抽出端子６１〜６４の信号出力は信号
抽出用ケーブル１０１〜１０４によつて後記の各
切換回路４１〜４４に導かれている。

接地基板１０は到来電波に対して各アンテナ１
１〜１４よりみた場合電気的に実質的に接地され
ていると見做される導体板で、たとえば、アンテ
ナの配置外径Ｄの２〜３倍程度の大きさの外径を
もつアルミニユーム板であり、地上または空中に
適宜の方法で支持されている。各アンテナ１１〜
１４が接地基板１０上に支持される高さｈと、終
端抵抗２１〜２４の値γとの関係は、各アンテナ
１１〜１４と接地基板１０との間の波動インピー
ダンスの終端点におけるインピーダンス終端抵抗
の値γになるように高さｈを調整してあり、例え
ば、各アンテナ１１〜１４の各片が12センチメー
トル、アンテナとアンテナの間隔ｓが５センチメ
ートル、終端抵抗２１〜２４の値γが50オーム、
信号抽出用ケーブル１０１〜１０４のインピーダ
ンスが50オームの場合、高さｈは２〜３センチメ
ートルになるように信号抽出端子６１〜６４部分
と終端点２５〜２８部分の高さを設定している。

この場合アンテナの配置外径Ｄは約41センチメ
ートルであり、接地基板１０の外径は約100セン
チメートルにしてある。

切換部５は、後記の各切換回路４１〜４４とそ
の切換信号９Ａ〜９Ｄを発生する切換信号発生回
路９などを収納したシールド箱体であり例えばア
ルミニウム板で作られたキヤビネツトで接地基板
１０のアンテナ１１〜１４と反対側面に接続固定
してある。

切換回路４１〜４４は、それぞれ各個に設けた
ダイオード７と抵抗８、および共通に設けたチヨ
ークコイル１１０とによつて構成されたダイオー
ドスイツチング回路であり、後記の切換信号発生
回路９から与えられる切換信号９Ａ〜９Ｄを各抵
抗８とチヨークコイル１１０間に加えることによ
りケーブル１０１〜１０４によつて各ダイオード
７の入力側に与えられている各アンテナ１１〜１
４の受信出力を定められた順序、たとえば、アン
テナ１１，１２，１３，１４の順にくり返して順
次にスイツチングしてとり出し、共通の出力線１
１１に出力して探知信号１１１Ａを得るようにし
たものである。

以上のような構成において各アンテナ１１〜１
４の指向特性は第４図ａに示すようなカージオイ
ド型の単向指向性になる。したがつてアンテナ１
１〜１４の各指向特性を一面にまとめて表わせば
第４図ｂのような指向特性１１Ａ〜１４Ａにな
り、切換信号９Ａ〜９Ｄを第４図ｃのように順次
に位相をずらせた４相の矩形波信号にすることに
よつて、同図の探知信号１１１Ａのような電波の
到来方向がαにあるアンテナ１１が最大の出力１
１ａとなりその反対方向にあるアンテナ１３が最
小の出力１３ａとなるような方位成分をもつ探知
信号１１１Ａを得ることができ、例えば、第４図
ｃの信号をフーリエ展開することにより、その基
本波の位相点によつて方向を検出するなどの方法
で方向探知ができる。

〔変型実施例〕

この発明は次の変型実施が可能である。

(1) アンテナ１１〜１４の数は第５図のように最
少の場合３個とし、配置外径効果・探知感度・
方向精度などを向上する場合にはなるべく多数
設けた方がよい。

(2) アンテナ１１〜１４を配置する方向の放射状
線ａ，ｂ，ｃの角度間隔が、装置の構造上均等
にできない場合は適宜の不均等角度間隔にして
方向探知のための角度算出をこれに対応したも
のにする。

(3) アンテナ１１〜１４の放射状線上に配置する
位置つまりアンテナの配置中心よりの距離を構
造上の都合により均等にできない場合は第６図
のように不均等にして方向探知のための角度算
出をこれに対応したものにする。

(4) アンテナ１１〜１４の板の形状を円形・菱
形・偶数角型などの各アンテナ１１〜１４の各
放射状線に線対称であり、かつ、この放射状線
と直交する線にも線対称な形状とし、その各頂
角または円弧の端縁を信号抽出点の終端点にす
る。

(5) 終端抵抗２１〜２４を第８図のように各アン
テナ１１〜１４の終端点２５〜２８と接地基板
１０との間に接続する。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、板状アンテナ
を間隔配置することによつて、アンテナの配置外
径Ｄを大きくすることができるので、超短波帯の
ような波長が短い電波に対してもサイト誤差の少
い無線方向探知用アンテナ装置を提供することが
できる特長がある。上記の実施例では250MHz〜
500MHzの場合について述べたが、150MHz〜
500MHzであつても方向探知機としての最低限度
の信号対雑音比と指向特性の前後比を得られる。

また、各アンテナ１１〜１４の各辺を約25セン
チメートル、アンテナの間隔を約10センチメート
ルにして30MHz〜200MHz用のアンテナ装置を得
ることもできるなど目的の周波数帯に合わせたも
のが得られる。

各アンテナ１１〜１４の信号抽出点６１〜６４
と終端点２５〜２８とを逆にした構成でも上記と
同様な探知信号を得ることができるが、各アンテ
ナ１１〜１４の指向性が形成される方向に他のア
ンテナが配置された形態になるため、これらが影
響して指向特性が乱されるので、方向探知用アン
テナ装置としては不向きである。

【図面の簡単な説明】

第１図は平面図、第２図は縦断面図、第３図は
回路構成図、第４図ａ，ｂは指向性パターン図、
第４図ｃは各部信号波形図、第５図・第６図はア
ンテナ配置平面図、第７図は要部側面図、第８図
は要部断面図である。 １１〜１４……アンテナ、２１〜２４……終端
抵抗、２５〜２８……終端点、３１〜３４……支
柱、４１〜４４……切換回路、４，５……切換
器、６１〜６４……信号抽出点、７……ダイオー
ド、８……抵抗、９……切換信号発生回路、１０
……接地基板、１１０……チヨークコイル、１１
１……出力線、１０１〜１０４……信号抽出用ケ
ーブル、１１Ａ〜１４Ａ……アンテナ指向特性、
１１ａ〜１４ａ……各アンテナの出力、９Ａ〜９
Ｄ……切換信号、ｈ，ｈ１，ｈ２……アンテナの
接地基板からの高さ、ａ〜ｄ……放射状線、Ｄ…
…配置外径、ｓ……アンテナ間隔、α……電波の
到来方向、θ₁〜θ₃……放射状線の角度間隔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ３つ以上のアンテナが配置される外径よりも
   大きい接地面の上に、各前記アンテナを前記接地
   面と間隔をおいて平行な板状アンテナにより形成
   するとともに前記配置の中心から見た方向を異な
   らせて設け、各前記アンテナの外側端の出力を所
   定の順序で切換えて得られる信号により電波の到
   来方向にもとづく方位成分をもつ探知信号として
   得るようにした無線方向探知用アンテナ装置であ
   つて、 ａ 各前記アンテナの平面を線対象の形状に形成
   するとともに、各前記アンテナの内側端に前記
   接地面に対する終端抵抗を設けるアンテナ手段
   と、 ｂ 各前記アンテナの前記線対象とする線を前記
   中心から放射状に方向を異ならせて配置した放
   射状線上に位置づけ、各前記内側端を前記中心
   から外側に離れた点に位置づけるとともに、隣
   接する各前記アンテナを離して位置づけて配置
   するアンテナ配置手段と を具備することを特徴とする無線方向探知用アン
   テナ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の無線方向探知用
   アンテナ装置であつて、 各前記アンテナを平面を四角形の形状に形成す
   る前記アンテナ手段 を具備することを特徴とする無線方向探知用アン
   テナ装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の無線方向探知用
   アンテナ装置であつて、 前記接地面を形成する接地基板の下側に前記終
   端抵抗を配置して前記内側端に接続する前記アン
   テナ手段 を具備することを特徴とする無線方向探知用アン
   テナ装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の無線方向探知用
   アンテナ装置であつて、 前記接地面を形成する接地基板と前記内側端と
   の間の空間に前記終端抵抗を接続する前記アンテ
   ナ手段 を具備することを特徴とする無線方向探知用アン
   テナ装置。