JPH06334435A - ダイポールアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人工衛星等への搭載用のアンテナとして、構
造の簡略化と共に平面面積の低減を図ったダイポールア
ンテナを得る。 【構成】 誘電体基板の両面に導電膜を有する導電膜基
板１１で形成されたアンテナ構成体１と、このアンテナ
構成体１を支持する誘電体支持体２とで構成される。ア
ンテナ構成体１は、導電膜基板１１の一方の面の導電膜
で放射エレメント１２ａ，１２ｂ及びこれにつながる給
電線１３ａ，１３ｂを形成し、他方の面の導電膜で放射
エレメント１２ｃ，１２ｄ及び給電線１３ｃ，１３ｄと
バラン１４ａ，１４ｂを形成し、これらの放射エレメン
トでダイポール１５ａ，１５ｂを構成し、給電線とバラ
ンとで給電部１６ａ，１６ｂを構成する。更に、給電部
１６ａ，１６ｂを含む部分の基板１１を基板の平面に対
して垂直方向に曲げ形成し、その上で給電部にコネクタ
２５ａ，２５ｂを接続する構成とする。これにより、ダ
イポールを含む基板の面積を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は小型のダイポールアンテ
ナに関し、特に人工衛星搭載用の全方向アンテナとして
好適なクロスダイポールアンテナに適用して好適なダイ
ポールアンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、衛星搭載用の全方向性アンテナの
一種類として小型軽量を特徴としたクロスダイポールア
ンテナが良く用いられている。図４はその１例であり、
アルミニウム合金の切削加工により製作された２対の放
射エレメント、即ち４本の放射エレメント３１ａ〜３１
ｄを中空筒状の支持マスト３２に対して垂直かつ４本が
互いに直交するように組付けている。そして、これら放
射エレメント対に接続される給電線３３ａ，３３ｂを支
持マスト３２の内部を通し、かつ各対の給電線にバラン
等の給電部を接続した上で、給電線３３ａ，３３ｂの先
端部に同軸コネクタ３４ａ，３４ｂを接続している。こ
のような従来のクロスダイポールアンテナでは、４本の
放射エレメント３１ａ〜３１ｄを１本ずつ支持マスト３
２に固定しているが、この作業は手作業で行われるた
め、その固定位置を正確に管理することは困難であり、
各対の放射エレメントの長さにバラツキが生じ易く、こ
のことがアンテナの特性に影響を与えるという問題があ
る。

【０００３】このようなことから、従来では誘電体基板
の表面に金属膜等を形成した導電膜基板を利用してダイ
ポールアンテナを構成したものが提案されている。例え
ば、特開昭５７−６５０１０号公報には、導電膜基板４
１の片面にダイポールをパターン形成し、これらのダイ
ポールに対して給電線を接続してダイポールアンテナを
構成したものが開示されている。また、特開昭５８−１
３４５１３号公報には、図５に示すように、両面構成の
プリント基板４１の表面と裏面の導電膜を利用して放射
エレメント４２ａ〜４２ｄからなるダイポールを形成
し、更にこれら両面の導電膜を利用して給電線４３ａ〜
４３ｄを形成し、この給電線４３ａ〜４３ｄをコネクタ
４４に接続したものが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
公報に記載されたアンテナのうち、前者のダイポールア
ンテナでは、導電膜基板に形成したダイポールをバラン
を構成する同軸線路及び分岐導体に接続しているため、
アンテナの製作に際してはダイポールアンテナと給電線
とを接続する作業は必要であり、かつ同軸線路や分岐導
体の配設により構成が複雑化し、小型軽量化の障害にな
る。また、後者のダイポールアンテナは、放射エレメン
ト４２ａ〜４２ｄと給電線４３ａ〜４３ｄを導電膜基板
４１の平面上に形成しているため、構成の簡略化の点で
は優れているが、給電線が同一平面上に形成されている
ため、アンテナ全体としてダイポールの形成に必要とさ
れる以上の平面面積が必要とされ、人工衛星等に搭載す
る際に設置スペースが大きく必要とされ、その搭載が困
難になるという問題がある。本発明の目的は、構造の簡
略化と共に平面面積の低減を図り、小型軽量化を実現し
て人工衛星等への搭載を容易にしたダイポールアンテナ
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のダイポールアン
テナは、誘電体基板の両面に導電膜を有する導電膜基板
で形成されたアンテナ構成体と、このアンテナ構成体を
支持する誘電体支持体とで構成される。アンテナ構成体
は、導電膜基板の一方の面の導電膜で形成された放射エ
レメント及びこれにつながる給電線路と、他方の面の導
電膜で形成された放射エレメント及びバランとを有して
おり、各面の放射エレメントでダイポールを構成し、給
電線路とバランとで給電部を構成し、かつ給電部を含む
部分を基板の平面に対して垂直方向に曲げ形成し、この
給電部に給電線を接続するように構成する。また、本発
明のダイポールアンテナは、導電膜基板の一方の面の導
電膜で形成され、９０度の角度で配置された２個の放射
エレメント及びこれにつながる給電線路と、他方の面の
導電膜で形成され、表面導電膜の各放射エレメントにそ
れぞれ直線配置された２個の放射エレメント及びバラン
とを有し、各放射エレメントで互いにクロスする２対の
ダイポールを構成し、各給電線路とバランとで給電部を
構成し、かつ各給電部を含む部分を基板の平面に対して
垂直方向に曲げ形成し、これらの給電部に給電線を接続
するように構成する。また、誘電体支持体は、アンテナ
構成体のダイポールを含む部分を平面支持でき、かつそ
の一部に導電膜基板の曲げ部分を挿通可能な切欠きを有
するフランジ部と、このフランジ部と一体的に形成され
て導電膜基板の曲げ部分を支持する柱部と、この柱部の
一部に一体的に形成されて給電部に接続される給電コネ
クタを支持する小フランジ部とを備えている。

【０００６】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明をクロスダイポールアンテナに適用し
た一実施例の全体構成を示す斜視図である。同図におい
て、このクロスダイポールアンテナは、導電膜基板で形
成されたアンテナ構成体１と、このアンテナ構成体１を
支持する誘電体支持体とで構成されている。前記アンテ
ナ構成体１は、図２（ａ）に示すように、誘電体基板の
表裏面にそれぞれ金属膜を有する導電膜基板１１で形成
されており、フォトリソグラフィ技術を利用して所定の
位置に２対の放射エレメント１２ａと１２ｃ，１２ｂと
１２ｄ、及び各放射エレメントにつながる給電線１３ａ
〜１３ｄを形成している。即ち、導電膜基板１１の表面
側では、表面金属膜により２本の放射エレメント１２
ａ，１２ｂを９０度の角度で配置し、かつ同じ表面金属
膜を利用して各放射エレメントに接続される給電線１３
ａ，１３ｂを形成している。また、導電膜基板１１の裏
面側では、裏面金属膜により前記各放射エレメント１２
ａ，１２ｂに対してそれぞれ直線となる位置に２本の放
射エレメント１２ｃ，１２ｄを９０度の角度で配置し、
かつ同じ裏面金属膜を利用して各放射エレメントに接続
され、かつ前記給電線１３ａ，１３ｂに対向する位置に
給電線１３ｃ，１３ｄを形成している。そして、この裏
面の給電線１３ｃ，１３ｄの一部には、その幅寸法を拡
大して形成したバラン１４ａ，１４ｂを形成している。

【０００７】これにより、表面金属膜の放射エレメント
１２ａと裏面金属膜の放射エレメント１２ｃとで第１の
ダイポール１５ａを構成し、表面金属膜の放射エレメン
ト１２ｂと裏面金属膜の放射エレメント１２ｄとで前記
ダイポール１５ａにクロスする第２のダイポール１５ｂ
を構成する。更に、前記第１のダイポール１５ａにつな
がる給電線１３ａ，１３ｃとバラン１４ａとで第１の給
電部１６ａを構成し、同様に第２のダイポール１５ａに
つながる給電線１３ｂ，１３ｄとバラン１４ｂとで第２
の給電部１６ｂを構成している。そして、前記導電膜基
板１１には前記各給電部１６ａ，１６ｂをそれぞれ囲む
ように切り込み１７ａ，１７ｂを形成し、その上で図２
（ｂ）に示すように、この切り込み１７ａ，１７ｂに沿
って前記各給電部１６ａ，１６ｂを導電膜基板１１の平
面方向と垂直な方向（ここではそれぞれを下方に向けて
直角）に折り曲げ形成している。

【０００８】一方、前記誘電体支持体２は、図３に示す
ように、前記アンテナ構成体１を構成する導電膜基板１
１よりも大径の円形フランジ部２１と、この円形フラン
ジ部２１の裏面の中心位置にその一端部が固定されて横
断面が正方形をした角柱部２２と、この角柱部２２の他
端部に固定された小フランジ部２３とで構成されてい
る。そして、前記円形フランジ部２１には円周方向２箇
所に切欠き２４ａ，２４ｂが形成されており、かつ円形
フランジ部２１の表面には前記アンテナ構成体１が載置
され、導電膜基板１１を接着或いはビス等により一体に
取着している。また、アンテナ構成体１の折り曲げ形成
した給電部１６ａ，１６ｂの導電膜基板の部分は、円形
フランジ部２１の切欠き２４ａ，２４ｂを通して下方に
延設し、角柱部２２の側面に接着或いはビス等により一
体的に固定している。そして、小フランジ部２３の裏面
側に同軸コネクタ２５ａ，２５ｂを取着し、この同軸コ
ネクタ２５ａ，２５ｂと、給電部１６ａ，１６ｂ、即ち
導電膜基板１１の表面及び裏面の各金属膜とを小フラン
ジ部２３に開設した小孔を通して半田付け或いは溶接に
より相互に電気接続している。

【０００９】したがって、この構成のクロスダイポール
アンテナによれば、アンテナ構成体１は導電膜基板１１
の金属膜をフォトエッチングするだけで、ダイポール１
５ａ，１５ｂと給電部１６ａ，１６ｂとを同時に形成す
ることができる。また、給電部１６ａ，１６ｂを切込み
１７ａ，１７ｂに沿って折り曲げた上で、アンテナ構成
体１を誘電体支持体２に取着し、かつ給電部１６ａ，１
６ｂを同軸コネクタ２５ａ，２５ｂに接続することによ
りアンテナを完成することができ、これにより製造を容
易に行うことができるとともに、構成部品点数を低減す
ることができる。また、アンテナ構成体１のダイポール
１５ａ，１５ｂに対して、導電膜基板１１を折り曲げた
部分に給電部１６ａ，１６ｂを構成しており、この給電
部１６ａ，１６ｂでは導電膜基板１１の裏面の金属膜で
バラン１４ａ，１４ｂを構成して平衡−不平衡モードの
給電を行うため、ダイポールを形成した平面の占有面積
を低減し、アンテナの小型化を図ることができる。これ
により、人工衛星等への搭載を可能とし、衛星通信に適
した全方向アンテナとして実用化することが可能とな
る。

【００１０】なお、前記実施例では、アンテナ構成体を
誘電体支持体に取着して機械的な強度を高めている場合
を示しているが、アンテナ構成体を構成する導電膜基板
に機械的な強度の高いものを得ることができる場合に
は、誘電体支持体は円形フランジ部や小フランジ部を省
略し、給電部を支持する角柱部のみで構成してもよい。
また、この角柱部を単なる枠構成のもので構成してもよ
い。更に、本発明は１対の放射エレメントで構成される
ダイポールアンテナにおいても同様に適用できる。ま
た、ダイポールを構成する放射エレメントの平面形状
は、直線形状に限らず任意の形状に形成してもよい。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、導電膜基
板の一方の面の導電膜と他方の面の導電膜のそれぞれに
形成した放射エレメントでダイポールを構成し、各放射
エレメントにつながる給電線路とバランとで給電部を構
成し、更にこの給電部を含む基板を切り込みにより垂直
に折り曲げ、その上で給電部に給電線を接続する構成と
しているので、従来精度良い組立てが困難であったダイ
ポールアンテナが非常に少ない構成部品で容易にかつ精
度良く組立てることができる。これにより、アンテナの
小型軽量化を実現するとともに、アンテナの平面面積の
増大を回避して人工衛星等への搭載を容易に行うことが
できる効果がある。また、本発明は、導電膜基板の表裏
面にそれぞれ２個の放射エレメントを形成し、これらで
クロスダイポールを構成し、各ダイポールにつながる給
電線路とバランとで給電部を構成し、この給電部を含む
基板を垂直に折りまげて給電線に接続しているので、部
品点数が少なく、しかも平面面積を低減して小型軽量の
クロスダイポールアンテナを得ることができ、人工衛星
等に搭載する全方向アンテナとして構成することができ
る効果がある。更に、誘電体支持体を設けることによ
り、アンテナ構成体のダイポールを平面状態に支持で
き、かつ給電部をこれと垂直な面に支持でき、給電部の
端部において給電コネクタへの好適な接続を行うことが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のダイポールアンテナの一実施例の斜視
図である。

【図２】図１のダイポールアンテナを構成するアンテナ
構成体の平面状態と折曲げた状態の各斜視図である。

【図３】図１のダイポールアンテナを構成する誘電体支
持体の斜視図である。

【図４】従来のクロスダイポールアンテナの一例の斜視
図である。

【図５】従来のクロスダイポールアンテナの他の例の斜
視図である。

【符号の説明】

１ アンテナ構成体 ２ 誘電体支持体 １１ 導電膜基板 １２ａ〜１２ｄ 放射エレメント １３ａ〜１３ｄ 給電線 １４ａ，１４ｂ バラン １５ａ，１５ｂ ダイポール １６ａ，１６ｂ 給電部 １７ａ，１７ｂ 切込み ２１ 円形フランジ部 ２２ 角柱部 ２３ 小フランジ部 ２４ 切欠き ２５ａ，２５ｂ 同軸コネクタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体基板の両面に導電膜を有する導電
   膜基板で形成されたアンテナ構成体と、このアンテナ構
   成体を支持する誘電体支持体とで構成され、前記アンテ
   ナ構成体は、前記導電膜基板の一方の面の導電膜で形成
   された放射エレメント及びこれにつながる給電線路と、
   他方の面の導電膜で形成された放射エレメント及びバラ
   ンとを有し、前記各面の放射エレメントでダイポールを
   構成し、前記給電線路とバランとで給電部を構成し、か
   つ前記給電部を含む部分を基板の平面に対して垂直方向
   に曲げ形成し、この給電部に給電線を接続するように構
   成したことを特徴とするダイポールアンテナ。
2. 【請求項２】 誘電体基板の両面に導電膜を有する導電
   膜基板で形成されたアンテナ構成体と、このアンテナ構
   成体を支持する誘電体支持体とで構成され、前記アンテ
   ナ構成体は、前記導電膜基板の一方の面の導電膜で形成
   され、かつ９０度の角度で配置された２個の放射エレメ
   ント及びこれにつながる給電線路と、他方の面の導電膜
   で形成され、前記各放射エレメントにそれぞれ直線配置
   された２個の放射エレメント及びバランとを有し、前記
   各放射エレメントで互いにクロスする２対のダイポール
   を構成し、前記各給電線路とバランとで給電部を構成
   し、かつ前記各給電部を含む部分を基板の平面に対して
   垂直方向に曲げ形成し、これらの給電部に給電線を接続
   するように構成したことを特徴とするクロス構造のダイ
   ポールアンテナ。
3. 【請求項３】 誘電体支持体は、アンテナ構成体のダイ
   ポールを含む部分を平面支持でき、かつその一部に導電
   膜基板の曲げ部分を挿通可能な切欠きを有するフランジ
   部と、このフランジ部と一体的に形成されて前記導電膜
   基板の曲げ部分を支持する柱部と、この柱部の一部に一
   体的に形成されて給電部に接続される給電コネクタを支
   持する小フランジ部とを備える請求項１又は２のダイポ
   ールアンテナ。