JPH10308624A - ヘリカルアンテナ - Google Patents
ヘリカルアンテナInfo
- Publication number
- JPH10308624A JPH10308624A JP9118464A JP11846497A JPH10308624A JP H10308624 A JPH10308624 A JP H10308624A JP 9118464 A JP9118464 A JP 9118464A JP 11846497 A JP11846497 A JP 11846497A JP H10308624 A JPH10308624 A JP H10308624A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wall
- conductor
- conductors
- dielectric
- helical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q11/00—Electrically-long antennas having dimensions more than twice the shortest operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q11/02—Non-resonant antennas, e.g. travelling-wave antenna
- H01Q11/08—Helical antennas
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 広い周波数帯域で、放射パターンの周波数特
性変化が少ない小型のヘリカルアンテナを供給する。 【解決手段】 １つの円筒状の誘電体１と、前記円筒状
の誘電体１の外壁に巻き付けられた４個の螺旋状の導体
２ａ〜２ｄと、前記円筒状の誘電体１の内壁に貼り付け
られた４個の螺旋状の導体３ａ〜３ｄと、前記の誘電体
円筒外壁の導体２ａ〜２ｄ及び前記の誘電体円筒内壁の
導体３ａ〜３ｄに高周波電力を給電するための給電回路
４、５とから構成される。すなわち、円筒状の誘電体の
外側と内側の両方に、放射素子としての螺旋状の導体を
配置し、それぞれを独立のヘリカルアンテナとして動作
させる。それぞれの螺旋状の導体には、所望の振幅及び
位相の高周波電力を給電するための給電回路が接続され
ている。
性変化が少ない小型のヘリカルアンテナを供給する。 【解決手段】 １つの円筒状の誘電体１と、前記円筒状
の誘電体１の外壁に巻き付けられた４個の螺旋状の導体
２ａ〜２ｄと、前記円筒状の誘電体１の内壁に貼り付け
られた４個の螺旋状の導体３ａ〜３ｄと、前記の誘電体
円筒外壁の導体２ａ〜２ｄ及び前記の誘電体円筒内壁の
導体３ａ〜３ｄに高周波電力を給電するための給電回路
４、５とから構成される。すなわち、円筒状の誘電体の
外側と内側の両方に、放射素子としての螺旋状の導体を
配置し、それぞれを独立のヘリカルアンテナとして動作
させる。それぞれの螺旋状の導体には、所望の振幅及び
位相の高周波電力を給電するための給電回路が接続され
ている。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星通信や地上移
動無線に用いられる携帯端末用のアンテナに関し、特に
ヘリカルアンテナに属する。
動無線に用いられる携帯端末用のアンテナに関し、特に
ヘリカルアンテナに属する。
【０００１】
【従来の技術】次に、従来の技術のヘリカルアンテナに
ついて図面を用いて説明する。図６は、特開平７−２０
２５５１号公報に記載された従来のヘリカルアンテナの
斜視図を示している。
ついて図面を用いて説明する。図６は、特開平７−２０
２５５１号公報に記載された従来のヘリカルアンテナの
斜視図を示している。
【０００２】従来のヘリカルアンテナは、長さの異なる
２本の同軸ケーブル１０１，１０２の周囲に、サポート
１０７を介して、ヘリカル導体１０３，１０４及び１０
５，１０６を巻き付ける構造になっている。このとき、
同軸ケーブル１０１の長さは、同軸ケーブル１０２の長
さより長く、同軸ケーブル１０１の上端でＵバラン１０
８を介して、ヘリカル導体１０３，１０４を給電してい
る。ヘリカル導体１０３，１０４の巻き終わりの位置の
下方に、同軸ケーブル１０２の先端が来るような寸法に
なっており、Ｕバラン１０８を介して、ヘリカル導体１
０５，１０６を給電している。
２本の同軸ケーブル１０１，１０２の周囲に、サポート
１０７を介して、ヘリカル導体１０３，１０４及び１０
５，１０６を巻き付ける構造になっている。このとき、
同軸ケーブル１０１の長さは、同軸ケーブル１０２の長
さより長く、同軸ケーブル１０１の上端でＵバラン１０
８を介して、ヘリカル導体１０３，１０４を給電してい
る。ヘリカル導体１０３，１０４の巻き終わりの位置の
下方に、同軸ケーブル１０２の先端が来るような寸法に
なっており、Ｕバラン１０８を介して、ヘリカル導体１
０５，１０６を給電している。
【０００３】この場合、同軸ケーブル１０１、ヘリカル
導体１０３，１０４と、同軸ケーブル１０２、ヘリカル
導体１０５，１０６は、それぞれ独立のヘリカルアンテ
ナとして動作するものである。
導体１０３，１０４と、同軸ケーブル１０２、ヘリカル
導体１０５，１０６は、それぞれ独立のヘリカルアンテ
ナとして動作するものである。
【０００４】従って、衛星通信端末用のアンテナとして
用いられるような場合で送信周波数帯と受信周波数帯が
離れているような場合においては、それぞれのアンテナ
について、一方を送信用、他方を受信用として独立に調
整しておけばよい。以上のように、２段構造のヘリカル
アンテナとすることにより、広い周波数帯域で用いるこ
とが可能となる。
用いられるような場合で送信周波数帯と受信周波数帯が
離れているような場合においては、それぞれのアンテナ
について、一方を送信用、他方を受信用として独立に調
整しておけばよい。以上のように、２段構造のヘリカル
アンテナとすることにより、広い周波数帯域で用いるこ
とが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の技術に
おいては、独立した２つのヘリカルアンテナが縦方向に
２段に積み上げた構造であるため、広帯化が可能となる
効果を有してはいるが、ヘリカルアンテナ全体の大きさ
が大きくなる問題を有していた。
おいては、独立した２つのヘリカルアンテナが縦方向に
２段に積み上げた構造であるため、広帯化が可能となる
効果を有してはいるが、ヘリカルアンテナ全体の大きさ
が大きくなる問題を有していた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、円筒状の誘電体の外側と内側の両方に、放
射素子としての螺旋状の導体を配置する。すなわち、円
筒状の誘電体の外壁に巻き付けられた螺旋状の導体と、
円筒状の誘電体の内壁に貼り付けられた螺旋状の導体
と、誘電体円筒外壁の螺旋状の導体及び誘電体円筒内壁
の螺旋状の導体に高周波電力を給電するための給電回路
とを備えたヘリカルアンテナを構成する。
するために、円筒状の誘電体の外側と内側の両方に、放
射素子としての螺旋状の導体を配置する。すなわち、円
筒状の誘電体の外壁に巻き付けられた螺旋状の導体と、
円筒状の誘電体の内壁に貼り付けられた螺旋状の導体
と、誘電体円筒外壁の螺旋状の導体及び誘電体円筒内壁
の螺旋状の導体に高周波電力を給電するための給電回路
とを備えたヘリカルアンテナを構成する。
【０００７】具体的には、第１に、円筒状の誘電体の外
壁に巻き付けられた螺旋状の導体と、該螺旋状導体を給
電する給電回路は、１つの独立したヘリカルアンテナを
構成する。
壁に巻き付けられた螺旋状の導体と、該螺旋状導体を給
電する給電回路は、１つの独立したヘリカルアンテナを
構成する。
【０００８】第２に、同様に、円筒状の誘電体の内壁に
貼り付けられた螺旋状の導体と、該螺旋状導体を給電す
る給電回路は、１つの独立したヘリカルアンテナを構成
する。
貼り付けられた螺旋状の導体と、該螺旋状導体を給電す
る給電回路は、１つの独立したヘリカルアンテナを構成
する。
【０００９】従って、単独のヘリカルアンテナでは、十
分な周波数帯域がとれない場合においても、２つのアン
テナに異なる周波数帯域を割り当てることにより、アン
テナ全体の大きさを大きくしなくても、約２倍の周波数
帯域を得ることができる。
分な周波数帯域がとれない場合においても、２つのアン
テナに異なる周波数帯域を割り当てることにより、アン
テナ全体の大きさを大きくしなくても、約２倍の周波数
帯域を得ることができる。
【００１０】特に、衛星通信端末用のアンテナとして用
いられるような場合で送信周波数帯と受信周波数帯が離
れているような場合においては、それぞれのアンテナに
ついて、一方を送信用、他方を受信用として独立に調整
しておけばよい。
いられるような場合で送信周波数帯と受信周波数帯が離
れているような場合においては、それぞれのアンテナに
ついて、一方を送信用、他方を受信用として独立に調整
しておけばよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１に、本発明を実
施するための最良の形態の斜視図を示す。図１を参照す
ると、本発明の最良の形態は、誘電体円筒１と、前記誘
電体円筒１の外側の表面に配置される螺旋状導体２ａ，
２ｂ，２ｃ，２ｄと、前記螺旋状導体２ａ〜２ｄを、π
／２［ｒａｄ］づつ異なる位相で高周波電力を給電する
給電回路と、前記誘電体円筒１の内側の表面に配置され
る螺旋状導体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと、前記螺旋状導
体３ａ〜３ｄを、π／２［ｒａｄ］づつ異なる位相で高
周波電力を給電する給電回路４とから構成される。
て図面を参照して詳細に説明する。図１に、本発明を実
施するための最良の形態の斜視図を示す。図１を参照す
ると、本発明の最良の形態は、誘電体円筒１と、前記誘
電体円筒１の外側の表面に配置される螺旋状導体２ａ，
２ｂ，２ｃ，２ｄと、前記螺旋状導体２ａ〜２ｄを、π
／２［ｒａｄ］づつ異なる位相で高周波電力を給電する
給電回路と、前記誘電体円筒１の内側の表面に配置され
る螺旋状導体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと、前記螺旋状導
体３ａ〜３ｄを、π／２［ｒａｄ］づつ異なる位相で高
周波電力を給電する給電回路４とから構成される。
【００１２】次に、本発明のヘリカルアンテナの動作に
ついて図面を参照して説明する。図１において、給電端
子６から給電された高周波電力は給電回路４により、４
つの振幅が等しく、位相がπ／２［ｒａｄ］づつ異なる
高周波電力に分配され、誘電体円筒１の外側に配置され
る外側螺旋状導体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにそれぞれ給
電される。高周波電力を加えられた外側螺旋状導体２ａ
〜２ｄは、螺旋状導体の配置や傾斜に応じた方向に円偏
波の電波を放射する。同様に、給電端子７から給電され
た高周波電力は給電回路５により、４つの振幅が等し
く、位相がπ／２［ｒａｄ］づつ異なる高周波電力に分
配され、誘電体円筒１の内側に配置される内側螺旋状導
体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにそれぞれ給電される。高周
波電力を加えられた内側螺旋状導体３ａ〜３ｄは、螺旋
状導体の配置や傾斜に応じた方向に円偏波の電波を放射
する。
ついて図面を参照して説明する。図１において、給電端
子６から給電された高周波電力は給電回路４により、４
つの振幅が等しく、位相がπ／２［ｒａｄ］づつ異なる
高周波電力に分配され、誘電体円筒１の外側に配置され
る外側螺旋状導体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにそれぞれ給
電される。高周波電力を加えられた外側螺旋状導体２ａ
〜２ｄは、螺旋状導体の配置や傾斜に応じた方向に円偏
波の電波を放射する。同様に、給電端子７から給電され
た高周波電力は給電回路５により、４つの振幅が等し
く、位相がπ／２［ｒａｄ］づつ異なる高周波電力に分
配され、誘電体円筒１の内側に配置される内側螺旋状導
体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにそれぞれ給電される。高周
波電力を加えられた内側螺旋状導体３ａ〜３ｄは、螺旋
状導体の配置や傾斜に応じた方向に円偏波の電波を放射
する。
【００１３】次に、本発明のヘリカルアンテナの構成に
ついて、さらに詳細を図を用いて説明する。
ついて、さらに詳細を図を用いて説明する。
【００１４】本発明のヘリカルアンテナの一実施例の斜
視図を図１に、また、図１の螺旋状導体２ａ〜２ｄ及び
螺旋状導体３ａ〜３ｄを配置した誘電体円筒１の展開斜
視図を図２に、図１の誘電体円筒１と図２の展開された
誘電体円筒１の関係を示した斜視図を図３に示す。
視図を図１に、また、図１の螺旋状導体２ａ〜２ｄ及び
螺旋状導体３ａ〜３ｄを配置した誘電体円筒１の展開斜
視図を図２に、図１の誘電体円筒１と図２の展開された
誘電体円筒１の関係を示した斜視図を図３に示す。
【００１５】図１において、誘電体円筒１は、通常、ポ
リカーボネイトやアクリルのようなプラスチック材料で
構成されることが多く、その直径は、一般に使用波長の
約０．１波長程度が用いられる。誘電体円筒１の厚さ
は、約０．０１波長またはそれ以下の値が望ましい。
リカーボネイトやアクリルのようなプラスチック材料で
構成されることが多く、その直径は、一般に使用波長の
約０．１波長程度が用いられる。誘電体円筒１の厚さ
は、約０．０１波長またはそれ以下の値が望ましい。
【００１６】特に、誘電体円筒１としてマイラーなどの
ポリエステルフィルムを用いる場合は、その厚さは１ｍ
ｍ以下となる。誘電体円筒１の長さは、螺旋状導体の長
さに応じて様々であるが、最低０．２５波長程度の長さ
は必要で、長くなる方向は数十波長にも及ぶ場合があ
る。
ポリエステルフィルムを用いる場合は、その厚さは１ｍ
ｍ以下となる。誘電体円筒１の長さは、螺旋状導体の長
さに応じて様々であるが、最低０．２５波長程度の長さ
は必要で、長くなる方向は数十波長にも及ぶ場合があ
る。
【００１７】螺旋状導体２ａ〜２ｄは、前記誘電体円筒
１の外側表面に配置される。螺旋状導体２ａ〜２ｄは、
導体より構成され、通常はシールにように貼り付けた
り、誘電体円筒１自体がプリント基板になっていて、エ
ッチングして構成することも可能である。
１の外側表面に配置される。螺旋状導体２ａ〜２ｄは、
導体より構成され、通常はシールにように貼り付けた
り、誘電体円筒１自体がプリント基板になっていて、エ
ッチングして構成することも可能である。
【００１８】螺旋状導体３ａ〜３ｄは、前記誘電体円筒
１の内側表面に配置される。前記同様に、導体より構成
され、通常はシールのように貼り付けたり、誘電体円筒
１自体がプリント基板になっていて、エッチングして構
成することも可能である。
１の内側表面に配置される。前記同様に、導体より構成
され、通常はシールのように貼り付けたり、誘電体円筒
１自体がプリント基板になっていて、エッチングして構
成することも可能である。
【００１９】次に、給電方法に関しては、螺旋状導体２
ａ〜２ｄは、給電端子６を備えた給電回路４で分岐され
た、振幅が等しく位相がπ／２［ｒａｄ］づつ異なる高
周波電力により給電されるように、それぞれの螺旋状導
体に順次接続された構造となっている。また、螺旋状導
体３ａ〜３ｄについても同様に、給電端子７を備えた給
電回路５で分岐された、振幅が等しく位相がπ／２［ｒ
ａｄ］づつ異なる高周波電力により給電されるように、
それぞれの螺旋状導体に順次接続された構造となってい
る。
ａ〜２ｄは、給電端子６を備えた給電回路４で分岐され
た、振幅が等しく位相がπ／２［ｒａｄ］づつ異なる高
周波電力により給電されるように、それぞれの螺旋状導
体に順次接続された構造となっている。また、螺旋状導
体３ａ〜３ｄについても同様に、給電端子７を備えた給
電回路５で分岐された、振幅が等しく位相がπ／２［ｒ
ａｄ］づつ異なる高周波電力により給電されるように、
それぞれの螺旋状導体に順次接続された構造となってい
る。
【００２０】図２は、図１の螺旋状導体２ａ〜２ｄ及び
螺旋状導体３ａ〜３ｄを配置した誘電体円筒１の展開斜
視図を示したものである。
螺旋状導体３ａ〜３ｄを配置した誘電体円筒１の展開斜
視図を示したものである。
【００２１】図２において、螺旋状導体２ａ〜２ｄ及び
螺旋状導体３ａ〜３ｄは、誘電体円筒１の表面と裏面に
配置されている。
螺旋状導体３ａ〜３ｄは、誘電体円筒１の表面と裏面に
配置されている。
【００２２】螺旋状導体は、図２の展開図上では、直線
となっているが、２次関数などの曲線でもよい。直線の
場合、水平からの角度θは、電波の放射方向により様々
な値に選ばれる。螺旋状導体が２本または４本の場合
は、一般には、５０度から８０度程度の値が選ばれるこ
とが多い。螺旋状導体の幅は、一般に０．０３波長以下
がよく用いられる。螺旋状導体の長さは、放射パターン
の指向性のビーム幅や利得し、長ければ長いほどビーム
幅が狭くなり、利得が増加する傾向になる。螺旋状導体
が２本または４本の場合は、一般に、０．２５波長から
１０波長程度の値が選ばれる。
となっているが、２次関数などの曲線でもよい。直線の
場合、水平からの角度θは、電波の放射方向により様々
な値に選ばれる。螺旋状導体が２本または４本の場合
は、一般には、５０度から８０度程度の値が選ばれるこ
とが多い。螺旋状導体の幅は、一般に０．０３波長以下
がよく用いられる。螺旋状導体の長さは、放射パターン
の指向性のビーム幅や利得し、長ければ長いほどビーム
幅が狭くなり、利得が増加する傾向になる。螺旋状導体
が２本または４本の場合は、一般に、０．２５波長から
１０波長程度の値が選ばれる。
【００２３】図３は、図１の誘電体円筒１と図２の展開
された誘電体円筒１の関係を示した斜視図を示してい
る。図２のＹ−Ｙ′を内側、Ｘ−Ｘ′を外側として、図
３に示すように、Ｘ−Ｙ面をＸ′−Ｙ′面に接続すれ
ば、図１の様な形状になる。なお図３は、あくまでも、
図１の誘電体円筒１と図２の展開された誘電体円筒１の
関係を示したものであり、本アンテナの実現方法を一義
的に示したものではないが、ここで示した方法での実現
の可能性も考えられる。
された誘電体円筒１の関係を示した斜視図を示してい
る。図２のＹ−Ｙ′を内側、Ｘ−Ｘ′を外側として、図
３に示すように、Ｘ−Ｙ面をＸ′−Ｙ′面に接続すれ
ば、図１の様な形状になる。なお図３は、あくまでも、
図１の誘電体円筒１と図２の展開された誘電体円筒１の
関係を示したものであり、本アンテナの実現方法を一義
的に示したものではないが、ここで示した方法での実現
の可能性も考えられる。
【００２４】次に、本発明のヘリカルアンテナの動作に
ついて説明する。図１において、給電端子６より給電さ
れた高周波電力は、給電回路４により振幅が等しく位相
がπ／２［ｒａｄ］づつ異なる４つの高周波電力に分岐
される。分岐された高周波電力は、誘電体円筒１の外側
に配置された螺旋状導体２ａ〜２ｄの下端より給電さ
れ、螺旋状導体２ａ〜２ｄを放射素子として空間に円偏
波が放射される。
ついて説明する。図１において、給電端子６より給電さ
れた高周波電力は、給電回路４により振幅が等しく位相
がπ／２［ｒａｄ］づつ異なる４つの高周波電力に分岐
される。分岐された高周波電力は、誘電体円筒１の外側
に配置された螺旋状導体２ａ〜２ｄの下端より給電さ
れ、螺旋状導体２ａ〜２ｄを放射素子として空間に円偏
波が放射される。
【００２５】同様に、給電端子７より給電された高周波
電力は、給電回路５により振幅が等しく位相がπ／２
［ｒａｄ］づつ異なる４つの高周波電力に分岐される。
分岐された高周波電力は、誘電体円筒１の内側に配置さ
れた螺旋状導体３ａ〜３ｄの下端より給電され、螺旋状
導体３ａ〜３ｄを放射素子として空間に円偏波が放射さ
れる。
電力は、給電回路５により振幅が等しく位相がπ／２
［ｒａｄ］づつ異なる４つの高周波電力に分岐される。
分岐された高周波電力は、誘電体円筒１の内側に配置さ
れた螺旋状導体３ａ〜３ｄの下端より給電され、螺旋状
導体３ａ〜３ｄを放射素子として空間に円偏波が放射さ
れる。
【００２６】この場合、給電回路４及び螺旋状導体２ａ
〜２ｄと、給電回路５及び螺旋状導体３ａ〜３ｄとは、
それぞれ独立したヘリカルアンテナとして動作するもの
である。従って、給電回路４及び螺旋状導体２ａ〜２ｄ
で構成される単独のヘリカルアンテナでは、十分な周波
数帯域がとれない場合においても、給電回路４及び螺旋
状導体２ａ〜２ｄによるヘリカルアンテナと、給電回路
５及び螺旋状導体３ａ〜３ｄによるヘリカルアンテナの
２つのヘリカルアンテナで、別々の周波数帯域を割り当
てれば、約２倍の周波数帯域を得ることができる。
〜２ｄと、給電回路５及び螺旋状導体３ａ〜３ｄとは、
それぞれ独立したヘリカルアンテナとして動作するもの
である。従って、給電回路４及び螺旋状導体２ａ〜２ｄ
で構成される単独のヘリカルアンテナでは、十分な周波
数帯域がとれない場合においても、給電回路４及び螺旋
状導体２ａ〜２ｄによるヘリカルアンテナと、給電回路
５及び螺旋状導体３ａ〜３ｄによるヘリカルアンテナの
２つのヘリカルアンテナで、別々の周波数帯域を割り当
てれば、約２倍の周波数帯域を得ることができる。
【００２７】また、衛星通信端末用のアンテナとして用
いられるような場合で送信周波数帯と受信周波数帯が離
れているような場合においては、それぞれのアンテナに
ついて、一方を送信用、他方を受信用として独立に調整
しておけばよい。
いられるような場合で送信周波数帯と受信周波数帯が離
れているような場合においては、それぞれのアンテナに
ついて、一方を送信用、他方を受信用として独立に調整
しておけばよい。
【００２８】
【実施例】次に、本発明のヘリカルアンテナの一実施例
について図を用いて説明する。
について図を用いて説明する。
【００２９】図１には、一例として、送信周波数帯と受
信周波数帯の中心周波数をｆ0 とし、送信周波数帯が
０．９４９ｆ0 〜０．９６３ｆ0 、受信周波数帯が１．
０３７ｆ0 〜１．０５１ｆ0 の帯域で、仰角２０度で利
得２ｄＢｉが必要な場合の計算結果を示す。ただし、ヘ
リカルアンテナの高さ、すなわち誘電体円筒１の高さが
１．２波長以下で、ヘリカルの直径、すなわち誘電体円
筒１の直径が０．０７波長以下、偏波は円偏波を放射す
るという条件を満たすように計算するものとする。
信周波数帯の中心周波数をｆ0 とし、送信周波数帯が
０．９４９ｆ0 〜０．９６３ｆ0 、受信周波数帯が１．
０３７ｆ0 〜１．０５１ｆ0 の帯域で、仰角２０度で利
得２ｄＢｉが必要な場合の計算結果を示す。ただし、ヘ
リカルアンテナの高さ、すなわち誘電体円筒１の高さが
１．２波長以下で、ヘリカルの直径、すなわち誘電体円
筒１の直径が０．０７波長以下、偏波は円偏波を放射す
るという条件を満たすように計算するものとする。
【００３０】図４は、給電回路４及び外側螺旋状導体２
ａ〜２ｄとから構成される単独のヘリカルアンテナにお
ける、送信及び受信周波数帯をカバーするように最適化
したときの放射パターンを示した図である。また、図５
は、給電回路４及び外側螺旋状導体２ａ〜２ｄで構成さ
れるヘリカルアンテナと、給電回路５及び内側螺旋状導
体３ａ〜３ｄで構成するヘリカルアンテナとを、送信帯
と受信帯に最適化して計算した放射パターンを示す図で
ある。図４及び図５の結果をもたらすパラメータを以下
に示す。 （１）図４の放射パターンが得られるヘリカルアンテナ
のパラメータ （外側螺旋状導体のみ有するヘリカルアンテナの場合） ・螺旋状導体の数：４ ・誘電体円筒の外側の直径：０．０６９７波長 ・螺旋状導体の水平からの傾斜角：７０度 ・巻き数：１．９５回 ・高さ：１．１７波長 ・給電損失：１．２ｄＢ （２）図５の放射パターンが得られるヘリカルアンテナのパラメータ （本発明のヘリカルアンテナの場合） ・螺旋状導体の数 誘電体円筒の外側の螺旋状導体：４ 誘電体円筒の内側の螺旋状導体：４ ・誘電体円筒の外側の直径：０．０７０５波長 ・誘電体円筒の内側の直径：０．０６９１波長 ・螺旋状導体の水平からの傾斜角 誘電体円筒の外側の螺旋状導体：７１度 誘電体円筒の内側の螺旋状導体：６９度 ・巻き数 誘電体円筒の外側の螺旋状導体：１．９４回 誘電体円筒の内側の螺旋状導体：１．９６回 ・高さ 誘電体円筒の外側の螺旋状導体：１．２４波長 誘電体円筒の内側の螺旋状導体：１．１２波長 ・給電損失：いずれも１．２ｄＢ 図４の結果では、放射パターンの周波数特性による変化
が大きく、送信周波数０．９４９ｆ0 で利得は、１．２
ｄＢｉが最大である。これに対し、図５の結果は、送信
帯と受信帯に最適化して計算したため、送受信帯におい
て、所望の２ｄＢｉを仰角２０度で満足していることが
わかる。
ａ〜２ｄとから構成される単独のヘリカルアンテナにお
ける、送信及び受信周波数帯をカバーするように最適化
したときの放射パターンを示した図である。また、図５
は、給電回路４及び外側螺旋状導体２ａ〜２ｄで構成さ
れるヘリカルアンテナと、給電回路５及び内側螺旋状導
体３ａ〜３ｄで構成するヘリカルアンテナとを、送信帯
と受信帯に最適化して計算した放射パターンを示す図で
ある。図４及び図５の結果をもたらすパラメータを以下
に示す。 （１）図４の放射パターンが得られるヘリカルアンテナ
のパラメータ （外側螺旋状導体のみ有するヘリカルアンテナの場合） ・螺旋状導体の数：４ ・誘電体円筒の外側の直径：０．０６９７波長 ・螺旋状導体の水平からの傾斜角：７０度 ・巻き数：１．９５回 ・高さ：１．１７波長 ・給電損失：１．２ｄＢ （２）図５の放射パターンが得られるヘリカルアンテナのパラメータ （本発明のヘリカルアンテナの場合） ・螺旋状導体の数 誘電体円筒の外側の螺旋状導体：４ 誘電体円筒の内側の螺旋状導体：４ ・誘電体円筒の外側の直径：０．０７０５波長 ・誘電体円筒の内側の直径：０．０６９１波長 ・螺旋状導体の水平からの傾斜角 誘電体円筒の外側の螺旋状導体：７１度 誘電体円筒の内側の螺旋状導体：６９度 ・巻き数 誘電体円筒の外側の螺旋状導体：１．９４回 誘電体円筒の内側の螺旋状導体：１．９６回 ・高さ 誘電体円筒の外側の螺旋状導体：１．２４波長 誘電体円筒の内側の螺旋状導体：１．１２波長 ・給電損失：いずれも１．２ｄＢ 図４の結果では、放射パターンの周波数特性による変化
が大きく、送信周波数０．９４９ｆ0 で利得は、１．２
ｄＢｉが最大である。これに対し、図５の結果は、送信
帯と受信帯に最適化して計算したため、送受信帯におい
て、所望の２ｄＢｉを仰角２０度で満足していることが
わかる。
【００３１】以上、説明したように、一般にヘリカルア
ンテナの場合、周波数が変化すると、ビーム方向がずれ
ていく性質がある。これは、図４の結果に明らかに現れ
ている。図４において、利得２ｄＢｉのカバレッジは、
２４度から５１度の２７度程度になるが、図５のよう
に、本発明のヘリカルアンテナを採用すれば、カバレッ
ジは２０度から５７度の３７度となり、約１．４倍のカ
バレッジが増加する。
ンテナの場合、周波数が変化すると、ビーム方向がずれ
ていく性質がある。これは、図４の結果に明らかに現れ
ている。図４において、利得２ｄＢｉのカバレッジは、
２４度から５１度の２７度程度になるが、図５のよう
に、本発明のヘリカルアンテナを採用すれば、カバレッ
ジは２０度から５７度の３７度となり、約１．４倍のカ
バレッジが増加する。
【００３２】以上、螺旋状の導体の数が外側４本、内側
４本の場合について、詳しく説明したが、これらの数に
限るものではなく、螺旋状の導体の数が、外側ｍ本、内
側ｎ本（ｍ，ｎは、１以上の自然数）の場合についても
同様の効果が得られることは明らかである。
４本の場合について、詳しく説明したが、これらの数に
限るものではなく、螺旋状の導体の数が、外側ｍ本、内
側ｎ本（ｍ，ｎは、１以上の自然数）の場合についても
同様の効果が得られることは明らかである。
【００３３】さらに、螺旋状の導体の数が外側２本、内
側２本の場合には、給電回路の位相は、π［ｒａｄ］異
なる位相でそれぞれ給電することになる。
側２本の場合には、給電回路の位相は、π［ｒａｄ］異
なる位相でそれぞれ給電することになる。
【００３４】
【発明の効果】本発明のヘリカルアンテナは、以上説明
したように、アンテナの周波数帯域を広くし、かつ小さ
なサイズで実現できる効果を有している。
したように、アンテナの周波数帯域を広くし、かつ小さ
なサイズで実現できる効果を有している。
【図１】本発明のヘリカルアンテナの斜視図である。
【図２】本発明のヘリカルアンテナの誘電体円筒を展開
した斜視図である。
した斜視図である。
【図３】図１のヘリカルアンテナの誘電体円筒と、図２
の誘電体円筒の展開図との関係を示した斜視図である。
の誘電体円筒の展開図との関係を示した斜視図である。
【図４】単独のヘリカルアンテナの放射パターン図であ
る。
る。
【図５】本発明のヘリカルアンテナの放射パターン図で
ある。
ある。
【図６】従来技術のヘリカルアンテナの斜視図である。
１ 誘電体円筒 ２ａ〜２ｄ 螺旋状導体 ３ａ〜３ｄ 螺旋状導体 ４ 給電回路 ５ 給電回路 ６ 給電端子 ７ 給電端子 １０１ 同軸ケーブル １０２ 同軸ケーブル １０３ ヘリカル導体 １０４ ヘリカル導体 １０５ ヘリカル導体 １０６ ヘリカル導体 １０７ サポート １０８ バラン １０９ レドーム １１０ コネクタ １１１ コネクタ
Claims (6)
- 【請求項１】 １つの円筒状の誘電体と、前記円筒状の
誘電体の外壁に巻き付けられたｍ個（ｍは１以上の自然
数）の螺旋状の導体と、前記円筒状の誘電体の内壁に貼
り付けられたｎ個（ｎは１以上の自然数）の螺旋状の導
体と、前記の誘電体円筒外壁の導体及び前記の誘電体円
筒内壁の導体に高周波電力を給電するための給電回路を
有することを特徴とするヘリカルアンテナ。 - 【請求項２】 １つの円筒状の誘電体と、前記円筒状の
誘電体の外壁に巻き付けられた４本の螺旋状の導体と、
前記円筒状の誘電体の内壁に貼り付けられた４本の螺旋
状の導体と、前記の誘電体円筒外壁の４本の導体に、π
／２［ｒａｄ］づつ異なる位相で高周波電力給電する給
電回路と、前記の誘電体円筒内壁の４本の導体に、π／
２［ｒａｄ］づつ異なる位相で高周波電力給電する給電
回路とを有することを特徴とするヘリカルアンテナ。 - 【請求項３】 １つの円筒状の誘電体と、前記円筒状の
誘電体の外壁に巻き付けられた２本の螺旋状の導体と、
前記円筒状の誘電体の内壁に貼り付けられた２本の螺旋
状の導体と、前記の誘電体円筒外壁の２本の導体に、π
［ｒａｄ］異なる位相で高周波電力給電する給電回路
と、前記の誘電体円筒内壁の２本の導体に、π［ｒａ
ｄ］異なる位相で高周波電力給電する給電回路とを有す
ることを特徴とするヘリカルアンテナ。 - 【請求項４】 １つの円筒状の誘電体と、前記円筒状の
誘電体の外壁に巻き付けられた１本の螺旋状の導体と、
前記円筒状の誘電体の内壁に貼り付けられた１本の螺旋
の導体と、前記の誘電体円筒外壁の１本の導体に高周波
電力給電する給電回路と、前記の誘電体円筒内壁の１本
の導体に高周波電力給電する給電回路とを有することを
特徴とするヘリカルアンテナ。 - 【請求項５】 前記円筒状の誘電体は、直径が使用周波
数の波長の約０．１波長とし、厚さを約０．０１波長以
下とすることを特徴とする請求項１、２、３、４記載の
ヘリカルアンテナ。 - 【請求項６】 前記螺旋状導体は、水平から所定の角度
だけ傾斜した直線状導体であり、導体幅を０．０３波長
以下にすることを特徴とする請求項１、２、３、４記載
のヘリカルアンテナ。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11846497A JP3189735B2 (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | ヘリカルアンテナ |
| EP98108175A EP0877442B1 (en) | 1997-05-08 | 1998-05-05 | Helical antenna |
| DE69816701T DE69816701T2 (de) | 1997-05-08 | 1998-05-05 | Wendelantenne |
| KR1019980016319A KR100299886B1 (ko) | 1997-05-08 | 1998-05-07 | 나선형안테나 |
| AU64791/98A AU749832B2 (en) | 1997-05-08 | 1998-05-07 | Helical antenna |
| US09/073,853 US6075501A (en) | 1997-05-08 | 1998-05-07 | Helical antenna |
| CA002236963A CA2236963C (en) | 1997-05-08 | 1998-05-07 | Helical antenna |
| CNB981017959A CN1231998C (zh) | 1997-05-08 | 1998-05-08 | 螺旋天线 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11846497A JP3189735B2 (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | ヘリカルアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10308624A true JPH10308624A (ja) | 1998-11-17 |
| JP3189735B2 JP3189735B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=14737320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11846497A Expired - Fee Related JP3189735B2 (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | ヘリカルアンテナ |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6075501A (ja) |
| EP (1) | EP0877442B1 (ja) |
| JP (1) | JP3189735B2 (ja) |
| KR (1) | KR100299886B1 (ja) |
| CN (1) | CN1231998C (ja) |
| AU (1) | AU749832B2 (ja) |
| CA (1) | CA2236963C (ja) |
| DE (1) | DE69816701T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001045208A1 (en) * | 1999-12-15 | 2001-06-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Antenna device |
| JP2023092915A (ja) * | 2021-12-22 | 2023-07-04 | 株式会社モバイルテクノ | アンテナ装置 |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3892129B2 (ja) * | 1998-01-23 | 2007-03-14 | 松下電器産業株式会社 | 携帯無線機 |
| SE514568C2 (sv) * | 1998-05-18 | 2001-03-12 | Allgon Ab | Antennanordning omfattande matningsmedel och en handburen radiokommunikationsanordning för en sådan antennanordning |
| JP3542505B2 (ja) * | 1998-09-28 | 2004-07-14 | 三菱電機株式会社 | アンテナ給電回路 |
| JP4101514B2 (ja) * | 1999-06-29 | 2008-06-18 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| WO2001067551A1 (en) * | 2000-03-06 | 2001-09-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Transmitting and receiving antenna |
| US6344834B1 (en) * | 2000-04-20 | 2002-02-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Low angle, high angle quadrifilar helix antenna |
| US6867747B2 (en) | 2001-01-25 | 2005-03-15 | Skywire Broadband, Inc. | Helical antenna system |
| USD477311S1 (en) | 2001-06-28 | 2003-07-15 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Four-phase power supply helical antenna |
| JP2003110337A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Mitsumi Electric Co Ltd | ４点給電ループアンテナ |
| JP3841100B2 (ja) * | 2004-07-06 | 2006-11-01 | セイコーエプソン株式会社 | 電子装置および無線通信端末 |
| US7614556B2 (en) * | 2004-11-05 | 2009-11-10 | Goliath Solutions, Llc | Distributed RFID antenna array utilizing circular polarized helical antennas |
| US7446714B2 (en) * | 2005-11-15 | 2008-11-04 | Clearone Communications, Inc. | Anti-reflective interference antennas with radially-oriented elements |
| US7480502B2 (en) * | 2005-11-15 | 2009-01-20 | Clearone Communications, Inc. | Wireless communications device with reflective interference immunity |
| US7333068B2 (en) * | 2005-11-15 | 2008-02-19 | Clearone Communications, Inc. | Planar anti-reflective interference antennas with extra-planar element extensions |
| US7538743B1 (en) * | 2007-11-15 | 2009-05-26 | International Business Machines Corporation | Balanced and shortened antennas |
| US8106846B2 (en) * | 2009-05-01 | 2012-01-31 | Applied Wireless Identifications Group, Inc. | Compact circular polarized antenna |
| US8618998B2 (en) | 2009-07-21 | 2013-12-31 | Applied Wireless Identifications Group, Inc. | Compact circular polarized antenna with cavity for additional devices |
| FR3008550B1 (fr) * | 2013-07-15 | 2015-08-21 | Inst Mines Telecom Telecom Bretagne | Antenne de type bouchon et structure antennaire et ensemble antennaire associes |
| US20160367824A1 (en) | 2015-06-19 | 2016-12-22 | Biotronik Se & Co. Kg | Implantable Medical Device Including a High-Frequency Electronic Element |
| GB2550375B (en) | 2016-05-17 | 2021-12-01 | Creo Medical Ltd | Electrosurgical cutting tool |
| GB2550414A (en) * | 2016-05-20 | 2017-11-22 | Creo Medical Ltd | Antenna structure |
| US9899731B1 (en) * | 2016-09-06 | 2018-02-20 | Aeroantenna Technology, Inc. | Octofilar antenna |
| US10381737B2 (en) * | 2016-09-15 | 2019-08-13 | Stc.Unm | 3D printed miniaturized quadrifilar helix antenna |
| US10700428B2 (en) | 2018-02-06 | 2020-06-30 | Harris Solutions NY, Inc. | Dual band octafilar antenna |
| CN114094315A (zh) * | 2020-08-24 | 2022-02-25 | 千寻位置网络有限公司 | 八臂螺旋双频圆极化天线 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2624656B1 (fr) * | 1987-12-10 | 1990-05-18 | Centre Nat Etd Spatiales | Antenne de type helice et son procede de realisation |
| FR2654554B1 (fr) * | 1989-11-10 | 1992-07-31 | France Etat | Antenne en helice, quadrifilaire, resonnante bicouche. |
| GB2271670B (en) * | 1992-10-14 | 1996-10-16 | Nokia Mobile Phones Uk | Wideband antenna arrangement |
| JP2606573B2 (ja) * | 1993-12-28 | 1997-05-07 | 日本電気株式会社 | ヘリカルアンテナ |
| JP2701747B2 (ja) * | 1994-09-06 | 1998-01-21 | 日本電気株式会社 | ヘリカルアンテナ |
| US5828348A (en) | 1995-09-22 | 1998-10-27 | Qualcomm Incorporated | Dual-band octafilar helix antenna |
-
1997
- 1997-05-08 JP JP11846497A patent/JP3189735B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-05-05 DE DE69816701T patent/DE69816701T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-05 EP EP98108175A patent/EP0877442B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-07 AU AU64791/98A patent/AU749832B2/en not_active Ceased
- 1998-05-07 CA CA002236963A patent/CA2236963C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-07 US US09/073,853 patent/US6075501A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-07 KR KR1019980016319A patent/KR100299886B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-08 CN CNB981017959A patent/CN1231998C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001045208A1 (en) * | 1999-12-15 | 2001-06-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Antenna device |
| US6421026B2 (en) | 1999-12-15 | 2002-07-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Antenna device provided with matching circuits adapted for reflection coefficients |
| JP2023092915A (ja) * | 2021-12-22 | 2023-07-04 | 株式会社モバイルテクノ | アンテナ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU6479198A (en) | 1998-11-12 |
| US6075501A (en) | 2000-06-13 |
| KR19980086828A (ko) | 1998-12-05 |
| CA2236963A1 (en) | 1998-11-08 |
| EP0877442B1 (en) | 2003-07-30 |
| EP0877442A2 (en) | 1998-11-11 |
| EP0877442A3 (en) | 1999-04-14 |
| CN1231998C (zh) | 2005-12-14 |
| KR100299886B1 (ko) | 2001-09-06 |
| JP3189735B2 (ja) | 2001-07-16 |
| CA2236963C (en) | 2001-05-01 |
| DE69816701D1 (de) | 2003-09-04 |
| DE69816701T2 (de) | 2004-04-15 |
| CN1202745A (zh) | 1998-12-23 |
| AU749832B2 (en) | 2002-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3189735B2 (ja) | ヘリカルアンテナ | |
| JP3662591B2 (ja) | 結合された複数セグメントの螺旋アンテナ | |
| US7944404B2 (en) | Circular polarized helical radiation element and its array antenna operable in TX/RX band | |
| KR100637346B1 (ko) | 무선통신장치용 안테나 시스템 | |
| AU760084B2 (en) | Circularly polarized dielectric resonator antenna | |
| JP3314654B2 (ja) | ヘリカルアンテナ | |
| JP4108275B2 (ja) | 円偏波アンテナ | |
| US20030076259A1 (en) | Antenna apparatus having cross-shaped slot | |
| EP0825674B1 (en) | Single-wire spiral antenna | |
| JP2008098993A (ja) | アンテナ装置 | |
| CN115775971B (zh) | 一种基于多模谐振的双频宽带高增益印刷全向天线 | |
| EP1033782B1 (en) | Monopole antenna | |
| CN111585015B (zh) | 微带线耦合馈电的宽带圆极化八臂缝隙螺旋天线 | |
| JP4295938B2 (ja) | 信号送信及び／若しくは受信装置 | |
| JP2004048369A (ja) | 複合アンテナ | |
| JP2005117493A (ja) | 周波数共用無指向性アンテナおよびアレイアンテナ | |
| JP2007060617A (ja) | アンテナ装置 | |
| JP2018121202A (ja) | アンテナ装置 | |
| CN116195133B (zh) | 双极化半连续偶极子天线设备、天线阵列和天线架构 | |
| JP2911088B2 (ja) | ヘリカルアンテナ | |
| JP2005057723A (ja) | アンテナモジュールおよびアンテナ装置 | |
| JP2591806B2 (ja) | マイクロストリップアレーアンテナ | |
| JP3187853B2 (ja) | 渦巻きアンテナ及びこのアンテナを用いたアレ−アンテナ | |
| JP2611883B2 (ja) | 衛星通信用移動局アンテナ | |
| JP2006014152A (ja) | 平面アンテナ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010417 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090518 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100518 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |