JPH05167329A - ４線式ヘリカルアンテナ - Google Patents
４線式ヘリカルアンテナInfo
- Publication number
- JPH05167329A JPH05167329A JP33188691A JP33188691A JPH05167329A JP H05167329 A JPH05167329 A JP H05167329A JP 33188691 A JP33188691 A JP 33188691A JP 33188691 A JP33188691 A JP 33188691A JP H05167329 A JPH05167329 A JP H05167329A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ４線式ヘリカルアンテナにおいて、簡単な構
成で電流位相を制御し、効率よく円偏波を受信または放
射できるようにする。 【構成】 第１放射部材７１は放射導体５，７、アーム
１３、下部接続片７７が板金加工により一体形成されて
いる。放射導体５にはスタブ８１が同様に一体形成され
ている。第２放射部材７３は、放射導体９，１１、アー
ム２７、下部接続片７５が板金加工により一体形成され
ている。放射導体１１にはスタブ８３が同様に一体形成
されている。放射導体７，９、アーム１３，２７、下部
接続片７５，７７により構成される第１のループは使用
波長において容量性インピーダンスを呈する。放射導体
５，１１、アーム１３，２７、下部接続片７５，７７に
より構成される第２のループの全長は第１のループと等
しく使用波長よりやや短く設定されているが、スタブ８
１，８３の長さを調整することにより、使用波長におい
て誘導性インピーダンスを呈する。スタブ８１，８３を
調整することにより両ループの電流位相差を調整するこ
とができる。
成で電流位相を制御し、効率よく円偏波を受信または放
射できるようにする。 【構成】 第１放射部材７１は放射導体５，７、アーム
１３、下部接続片７７が板金加工により一体形成されて
いる。放射導体５にはスタブ８１が同様に一体形成され
ている。第２放射部材７３は、放射導体９，１１、アー
ム２７、下部接続片７５が板金加工により一体形成され
ている。放射導体１１にはスタブ８３が同様に一体形成
されている。放射導体７，９、アーム１３，２７、下部
接続片７５，７７により構成される第１のループは使用
波長において容量性インピーダンスを呈する。放射導体
５，１１、アーム１３，２７、下部接続片７５，７７に
より構成される第２のループの全長は第１のループと等
しく使用波長よりやや短く設定されているが、スタブ８
１，８３の長さを調整することにより、使用波長におい
て誘導性インピーダンスを呈する。スタブ８１，８３を
調整することにより両ループの電流位相差を調整するこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＧＰＳ（地球投影位置
決定システム）等のナビゲーションシステムで使用され
る４線式ヘリカルアンテナに関するものである。
決定システム）等のナビゲーションシステムで使用され
る４線式ヘリカルアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年情報化社会の発展とともに、移動体
通信，衛星通信が盛んになるとともに、人工衛星の電波
を受信し移動体の位置，速度を検出するＧＰＳ等のナビ
ゲーションシステムが実用化されている。ＧＰＳではＬ
バンド帯の円偏波電波が使用され、受信アンテナとして
は、４線式バックファイヤヘリカルアンテナ（以下単に
ヘリカルアンテナという）やスパイラルアンテナ等が実
用化されている。
通信，衛星通信が盛んになるとともに、人工衛星の電波
を受信し移動体の位置，速度を検出するＧＰＳ等のナビ
ゲーションシステムが実用化されている。ＧＰＳではＬ
バンド帯の円偏波電波が使用され、受信アンテナとして
は、４線式バックファイヤヘリカルアンテナ（以下単に
ヘリカルアンテナという）やスパイラルアンテナ等が実
用化されている。
【０００３】図２は、従来のバックファイヤ型ヘリカル
アンテナの一例の斜視図である。円筒形状の誘電体であ
るボビン１の外周には、フレキシブル基板フィルム３が
巻付けられている。ボビン１はフレキシブル基板フィル
ム３を円筒状に保持する役目を有する。フレキシブル基
板フィルム３の表面には、螺旋状をした４本の放射導体
５，７，９および１１がエッチングによって形成されて
いる。
アンテナの一例の斜視図である。円筒形状の誘電体であ
るボビン１の外周には、フレキシブル基板フィルム３が
巻付けられている。ボビン１はフレキシブル基板フィル
ム３を円筒状に保持する役目を有する。フレキシブル基
板フィルム３の表面には、螺旋状をした４本の放射導体
５，７，９および１１がエッチングによって形成されて
いる。
【０００４】ボビン１の円筒の中心軸の位置には、同軸
ケーブル３８が配置されている。同軸ケーブル３８は、
同軸中心導体３９と、同軸中心導体３９の周囲に設けら
れた絶縁体４１と、その周囲に設けられた同軸外導体４
３等によって構成されている。
ケーブル３８が配置されている。同軸ケーブル３８は、
同軸中心導体３９と、同軸中心導体３９の周囲に設けら
れた絶縁体４１と、その周囲に設けられた同軸外導体４
３等によって構成されている。
【０００５】同軸中心導体３９の上方の端部には、Ｌ字
状のアーム１３がはんだ４５によってはんだ付けされて
いる。アーム１３の一方の端部１５には、ヘリカル放射
導体５の上方の端部２３がはんだ１９によってはんだ付
けされている。アーム１３の他方の端部１７には、ヘリ
カル放射導体７の上方の端部２５がはんだ（図示せず）
によってはんだ付けされている。
状のアーム１３がはんだ４５によってはんだ付けされて
いる。アーム１３の一方の端部１５には、ヘリカル放射
導体５の上方の端部２３がはんだ１９によってはんだ付
けされている。アーム１３の他方の端部１７には、ヘリ
カル放射導体７の上方の端部２５がはんだ（図示せず）
によってはんだ付けされている。
【０００６】同軸外導体４３の上方の端部には、Ｌ字状
のアーム２７がはんだ４７によってはんだ付けされてい
る。アーム２７の一方の端部２９には、ヘリカル放射導
体９の上方の端部３５がはんだ３３によってはんだ付け
されている。アーム２７の他方の端部３１には、ヘリカ
ル放射導体１１の上方の端部３７がはんだ（図示せず）
によってはんだ付けされている。
のアーム２７がはんだ４７によってはんだ付けされてい
る。アーム２７の一方の端部２９には、ヘリカル放射導
体９の上方の端部３５がはんだ３３によってはんだ付け
されている。アーム２７の他方の端部３１には、ヘリカ
ル放射導体１１の上方の端部３７がはんだ（図示せず）
によってはんだ付けされている。
【０００７】同軸外導体４３には、放射状の下方接続片
４９がはんだによってはんだ付けされている。下方接続
片４９の第１の接続部５１、第２接続部５３、第３接続
部５５、第４接続部５７には、それぞれ、放射導体１１
の下方の端部５９、放射導体７の下方の端部６１、放射
導体５の下方の端部６３、放射導体９の下方の端部６５
がはんだ付けされている。６７および６９ははんだであ
る。放射導体５，７，９および１１は、ボビン１の周り
を巻くようにヘリカルに形成されている。
４９がはんだによってはんだ付けされている。下方接続
片４９の第１の接続部５１、第２接続部５３、第３接続
部５５、第４接続部５７には、それぞれ、放射導体１１
の下方の端部５９、放射導体７の下方の端部６１、放射
導体５の下方の端部６３、放射導体９の下方の端部６５
がはんだ付けされている。６７および６９ははんだであ
る。放射導体５，７，９および１１は、ボビン１の周り
を巻くようにヘリカルに形成されている。
【０００８】図２に示すヘリカルアンテナの動作を以下
に説明する。放射導体５，１１およびアーム１３，２７
ならびに下方接続片４９により構成される第１のループ
の全長が使用する波長よりやや長く設定されるととも
に、放射導体７，９およびアーム１３，２７ならびに下
方接続片４９により構成される第２のループの全長が第
２のループの全長が使用する波長よりもやや短く設定さ
れており、使用波長において、長い方の第１のループが
誘導性インピーダンスを呈するとともに、短い方の第２
のループが容量性インピーダンスを呈する。
に説明する。放射導体５，１１およびアーム１３，２７
ならびに下方接続片４９により構成される第１のループ
の全長が使用する波長よりやや長く設定されるととも
に、放射導体７，９およびアーム１３，２７ならびに下
方接続片４９により構成される第２のループの全長が第
２のループの全長が使用する波長よりもやや短く設定さ
れており、使用波長において、長い方の第１のループが
誘導性インピーダンスを呈するとともに、短い方の第２
のループが容量性インピーダンスを呈する。
【０００９】このため、両ループの全長の長さに適宜の
差を設けることにより、両ループが並列に給電されてい
るにもかかわらず、互いに隣接する放射導体５，７，９
および１１に流れる各電流の間に互いに９０度の位相差
を持たせることができ、円偏波が効率よく放射または受
信される。
差を設けることにより、両ループが並列に給電されてい
るにもかかわらず、互いに隣接する放射導体５，７，９
および１１に流れる各電流の間に互いに９０度の位相差
を持たせることができ、円偏波が効率よく放射または受
信される。
【００１０】また、ループの全長に差を設ける方式とし
ては、特開昭６３−２６００４のようにループのピッチ
角を変える方法が公知である。非励振の物体を励振導体
の近傍に配置して、ヘリックス上の電流位相を変える方
式としては、特開平２−１２７８０４に開示されている
方式が公知である。
ては、特開昭６３−２６００４のようにループのピッチ
角を変える方法が公知である。非励振の物体を励振導体
の近傍に配置して、ヘリックス上の電流位相を変える方
式としては、特開平２−１２７８０４に開示されている
方式が公知である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、所望のループ長を実現したり、電流の位相を
制御するための構成が複雑である。また場合によっては
組立てが困難である。さらにアンテナとして組立てた
後、ヘリックスの電流位相を変化させることが困難であ
る。
技術では、所望のループ長を実現したり、電流の位相を
制御するための構成が複雑である。また場合によっては
組立てが困難である。さらにアンテナとして組立てた
後、ヘリックスの電流位相を変化させることが困難であ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明においては、ヘリ
ックスを構成する２個の放射導体を一体に形成した第１
放射部材と、同様な構成の第２の放射部材とを結合し、
少なくとも１個の放射導体を含むループにはスタブを一
体に形成した。
ックスを構成する２個の放射導体を一体に形成した第１
放射部材と、同様な構成の第２の放射部材とを結合し、
少なくとも１個の放射導体を含むループにはスタブを一
体に形成した。
【００１３】
【作用】放射導体の一部に並列にスタブを設けることに
より、このスタブの長さ幅等によりヘリックスの電流位
相が変化するので、スタブの形状を調節することによ
り、ヘリックスをアンテナとして組立てた後に、電流位
相を変化させることが可能である。またスタブはヘリッ
クスと一体に形成されるので製造が容易になる。
より、このスタブの長さ幅等によりヘリックスの電流位
相が変化するので、スタブの形状を調節することによ
り、ヘリックスをアンテナとして組立てた後に、電流位
相を変化させることが可能である。またスタブはヘリッ
クスと一体に形成されるので製造が容易になる。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明による４線式ヘリカルアンテ
ナの一実施例の斜視図である。
ナの一実施例の斜視図である。
【００１５】第１放射部材７１は、放射導体５および７
とアーム１３と下部接続片７７が板金加工により一体形
成された構造をしている。放射導体５には適宜の箇所に
並列にスタブ８１が一体形成されている。
とアーム１３と下部接続片７７が板金加工により一体形
成された構造をしている。放射導体５には適宜の箇所に
並列にスタブ８１が一体形成されている。
【００１６】第２放射部材７３は、放射導体９および１
１とアーム２７と下部接続片７５が板金加工により一体
形成された構造をしている。放射導体１１には適宜の箇
所に並列にスタブ８３が一体形成で設けられている。
１とアーム２７と下部接続片７５が板金加工により一体
形成された構造をしている。放射導体１１には適宜の箇
所に並列にスタブ８３が一体形成で設けられている。
【００１７】第１および第２放射部材７１および７３
は、互いに向い合うようにした状態で、支持筒８５に固
定され、下部接続片７５と７７は、はんだ（図示せず）
によってはんだ付けされ、また、アーム１３にはインピ
ーダンスマッチング用のマイクロストリップ線路基板７
９の表面のストリップ線路９３の一端が、はんだ８７に
よってはんだ付けされ、アーム２７には同マイクロスト
リップ線路基板７９の裏面の地板９５の一端がはんだ８
９によってはんだ付けされ、同ストリップ線路９３の他
端は、はんだ９１によって同軸中心導体３９の上端３９
−１にはんだ付けされ、同地板９５の他端は同軸外導体
４３の上端にはんだ（図示せず）によってはんだ付けさ
れている。
は、互いに向い合うようにした状態で、支持筒８５に固
定され、下部接続片７５と７７は、はんだ（図示せず）
によってはんだ付けされ、また、アーム１３にはインピ
ーダンスマッチング用のマイクロストリップ線路基板７
９の表面のストリップ線路９３の一端が、はんだ８７に
よってはんだ付けされ、アーム２７には同マイクロスト
リップ線路基板７９の裏面の地板９５の一端がはんだ８
９によってはんだ付けされ、同ストリップ線路９３の他
端は、はんだ９１によって同軸中心導体３９の上端３９
−１にはんだ付けされ、同地板９５の他端は同軸外導体
４３の上端にはんだ（図示せず）によってはんだ付けさ
れている。
【００１８】図１に示すヘリカルアンテナの動作を以下
に説明する。放射導体７，９およびアーム１３，２７の
各一辺ならびに下部接続片７５，７７の各一辺により構
成される第１のループの全長は、使用する波長よりやや
短く設定されており、使用波長において第１のループは
容量性インピーダンスを呈する。一方放射導体５，１１
およびアーム１３，２７の他の一辺ならびに下部接続片
７５，７７の他の一辺により構成される第２のループの
全長は、第１のループと等しく使用する波長よりやや短
く設定されているが、それぞれのループの設けられたス
タブ８１および８３がオープンスタブとして働き、スタ
ブ８１あるいは８３の長さを調節することにより、第２
のループのインピーダンスは変化し、使用波長において
第２のループは誘導性インピーダンスを呈する。
に説明する。放射導体７，９およびアーム１３，２７の
各一辺ならびに下部接続片７５，７７の各一辺により構
成される第１のループの全長は、使用する波長よりやや
短く設定されており、使用波長において第１のループは
容量性インピーダンスを呈する。一方放射導体５，１１
およびアーム１３，２７の他の一辺ならびに下部接続片
７５，７７の他の一辺により構成される第２のループの
全長は、第１のループと等しく使用する波長よりやや短
く設定されているが、それぞれのループの設けられたス
タブ８１および８３がオープンスタブとして働き、スタ
ブ８１あるいは８３の長さを調節することにより、第２
のループのインピーダンスは変化し、使用波長において
第２のループは誘導性インピーダンスを呈する。
【００１９】このため、長さが等しい両ループの一方の
ループに適当な長さの並列スタブを設けることにより、
互いに隣接する放射導体５，７，９および１１に流れる
各電流の間に互いに９０度の位相差を持たせることがで
き、円偏波が効率よく受信または放射される。
ループに適当な長さの並列スタブを設けることにより、
互いに隣接する放射導体５，７，９および１１に流れる
各電流の間に互いに９０度の位相差を持たせることがで
き、円偏波が効率よく受信または放射される。
【００２０】このため、２つのループの全長の長さに適
宜の差を設けるという従来の方法では、所望のループ長
を実現するのが難しかったが、並列にスタブを設けると
いう本発明によれば、スタブ長はアンテナとして組立て
た後に切断することで容易に調節することができ、これ
により容易に９０度の位相差を実現することができる。
宜の差を設けるという従来の方法では、所望のループ長
を実現するのが難しかったが、並列にスタブを設けると
いう本発明によれば、スタブ長はアンテナとして組立て
た後に切断することで容易に調節することができ、これ
により容易に９０度の位相差を実現することができる。
【００２１】ここで、スタブ８１，８３の取付位置は、
本実施例の場合、電界が最大となる放射導体５，１１の
中央部付近が効果的であり、スタブ長の変化に対する位
相変化量が比較的小さく位相を制御し易くなるが、場合
によっては放射導体５，１１の端部、あるいはアーム１
３，２７もしくは下部接続片７５，７７にスタブを取付
けて位相を調節してもよい。
本実施例の場合、電界が最大となる放射導体５，１１の
中央部付近が効果的であり、スタブ長の変化に対する位
相変化量が比較的小さく位相を制御し易くなるが、場合
によっては放射導体５，１１の端部、あるいはアーム１
３，２７もしくは下部接続片７５，７７にスタブを取付
けて位相を調節してもよい。
【００２２】本実施例では第１のループ長と第２のルー
プ長とは等しいとしたが、第１および第２のループ長に
適宜の差を設け、これと並列スタブとを組合わせること
により、電流の位相を調節することも可能である。
プ長とは等しいとしたが、第１および第２のループ長に
適宜の差を設け、これと並列スタブとを組合わせること
により、電流の位相を調節することも可能である。
【００２３】また、取付けるスタブは１つの放射導体に
１つとは限らず、複数個取付けてもよいし、第１および
第２の両ループにそれぞれ並列スタブを設けそれぞれの
スタブ長を各々調節することにより、電流の位相を制御
することができ、これにより、隣合う放射導体の電流の
位相差が９０度となる共振周波数を変化させることもで
きる。また、スタブによりヘリックス上の電流分布を変
化させ、指向性を変えることもできる。
１つとは限らず、複数個取付けてもよいし、第１および
第２の両ループにそれぞれ並列スタブを設けそれぞれの
スタブ長を各々調節することにより、電流の位相を制御
することができ、これにより、隣合う放射導体の電流の
位相差が９０度となる共振周波数を変化させることもで
きる。また、スタブによりヘリックス上の電流分布を変
化させ、指向性を変えることもできる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ヘリッ
クス上にヘリックスと一体で形成されるスタブにより電
流位相を制御することができるので、簡単な構成で効率
よく円偏波を放射または受信することができる。また、
ヘリックスアンテナとして組立てた後で、スタブの長さ
を調節することにより、電流位相を簡単に変化させるこ
とが可能である。
クス上にヘリックスと一体で形成されるスタブにより電
流位相を制御することができるので、簡単な構成で効率
よく円偏波を放射または受信することができる。また、
ヘリックスアンテナとして組立てた後で、スタブの長さ
を調節することにより、電流位相を簡単に変化させるこ
とが可能である。
【図１】本発明の一実施例の斜視図である。
【図２】従来の一例の斜視図である。
５，７，９，１１ 放射導体 １３，２７ アーム ３８ 同軸ケーブル ３９ 同軸中心導体 ４１ 絶縁体 ４３ 同軸外導体 ７１ 第１放射部材 ７３ 第２放射部材 ７５，７７ 下部接続片 ８１，８３ スタブ
Claims (1)
- 【請求項１】 ヘリックスを構成する２個の放射導体を
一体に形成した第１放射部材と、同様な構成の第２放射
部材とを結合し、少なくとも１個の放射導体を含むルー
プにはスタブを一体に形成したことを特徴とする４線式
ヘリカルアンテナ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3331886A JP2717741B2 (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | ４線式ヘリカルアンテナ |
| US07/907,137 US5346300A (en) | 1991-07-05 | 1992-07-01 | Back fire helical antenna |
| AU19449/92A AU653035B2 (en) | 1991-07-05 | 1992-07-03 | Back fire helical antenna |
| EP92111263A EP0521511B1 (en) | 1991-07-05 | 1992-07-03 | Back fire helical antenna |
| DE69232788T DE69232788T2 (de) | 1991-07-05 | 1992-07-03 | Wendelantenne mit Reflektor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3331886A JP2717741B2 (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | ４線式ヘリカルアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167329A true JPH05167329A (ja) | 1993-07-02 |
| JP2717741B2 JP2717741B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=18248726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3331886A Expired - Fee Related JP2717741B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-12-16 | ４線式ヘリカルアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2717741B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0865034A (ja) * | 1994-08-25 | 1996-03-08 | Nec Corp | ヘリカルアンテナ |
| JP2019068328A (ja) * | 2017-10-03 | 2019-04-25 | 日本アンテナ株式会社 | 円偏波アンテナおよびダイバーシティ通信システム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62122304A (ja) * | 1985-11-21 | 1987-06-03 | Mitsubishi Electric Corp | プリント化ダイポ−ルアンテナ |
| JPS6330006A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-08 | Sony Corp | ヘリカルアンテナ |
| JPH01264003A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-10-20 | Centre Natl Etud Spatiales | らせん型アンテナ及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-12-16 JP JP3331886A patent/JP2717741B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62122304A (ja) * | 1985-11-21 | 1987-06-03 | Mitsubishi Electric Corp | プリント化ダイポ−ルアンテナ |
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| JPH01264003A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-10-20 | Centre Natl Etud Spatiales | らせん型アンテナ及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0865034A (ja) * | 1994-08-25 | 1996-03-08 | Nec Corp | ヘリカルアンテナ |
| JP2019068328A (ja) * | 2017-10-03 | 2019-04-25 | 日本アンテナ株式会社 | 円偏波アンテナおよびダイバーシティ通信システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2717741B2 (ja) | 1998-02-25 |
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| Date | Code | Title | Description |
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