JPS6326004A

JPS6326004A - ヘリカルアンテナ

Info

Publication number: JPS6326004A
Application number: JP16876286A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Toriyama; 鳥山　一郎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-07-17
Filing date: 1986-07-17
Publication date: 1988-02-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はバンクファイア型のヘリカルアンテナに関する
。

〔発明の概要〕

本発明は、長さを異にする２対のアンテナ素子が同じ方
向に螺旋状に巻きつけられたヘリカルアンテナにおいて
、２対のアンテナ素子のピッチ角を異ならせることによ
り、各アンテナ素子の両端がそれぞれ同一平面上に位置
するようにして、組立の作業性及び寸法精度を改善した
ものである。

〔従来の塊術〕

４本の導線をＩＷ旋状に１回転以内で巻き、これに定在
波電流を乗せて、給電点側に電波を放射するようにした
、所謂、バツクファイア型のヘリカルアンテナ（以下、
輩にヘリカルアンテナと呼ぶ）は、例えば米国特許第４
００８４７９号によって公知である。

まず、第４図及び第５図を参照しながら、従来のヘリカ
ルアンテナについて説明する。

従来のヘリカルアンテナの構成例を第４図に示す。

第４図において、（１）は支持円筒であって、例えば、
ステアタイト磁器やガラス繊維強化ポリエステルのよう
な、特にＶＨＦＨＦ上において低田失の絶縁材によって
形成される。（２ｉは同軸給電線であって、例えば、そ
れぞれ銅線及び鋼管より成る内部導体（３）及び外部導
体（４）の間に、例えば４弗化エチレンのような絶縁体
（５）が介在している。外部導体（４）の末端には、内
部導体（３）に対称に、長手方向に１／４波長の１対の
スリット（６）が設けられると共に、このスリット（６
）により分割された外部導体（４）の１対の末端（７１
，（８）の一方に内部導体（３）の末端（３ａ）が接続
されて、分割同軸型のバランが構成される。

１対のアンテナ素子（１１）及び（１２）が支持口？ｆ
ＩＴｌ）の外周面に１８ｏ°の角間隔でｖｌ旋状にそれ
ぞれ１／２回巻きつけられる。両アンテナ素子（１１）
及び（１２）の各上端が、それぞれ上部接続片（１３）
及び（１４）を介して、バランの各端子（７）及び（８
）に接続されると共に、両アンテナ素子（１１）及び（
１２）の各下端が給電線（２）の外部導体（４）に下部
接続片（１５）により接続される。

上述の１対のアンテナ素子（１１）及び（１２）の中間
に、他の１対のアンテナ素子（２１）及び（２２）が、
互いに９０°の角間隔で支持口Ｗ１（１）の外周面に螺
旋状にそれぞれ１／２回巻きつけられる０両アンテナ素
子（２１）及び（２２）の各上端が、それぞれ上部接続
片（２３）及び（２４）を介して、バランの各端子（７
）及び（８）に接続されると共に、両アンテナ素子（２
１）及び（２２）の各下端が給電線（２）の外部導体（
４）に第２の下部接続片（２５）により接続される。

かかる構成により、１対のアンテナ素子（１１）及び（
１２）と、他の１対のアンテナ素子（２１）及び（２２
）とはバランの各端子（７）及び（８）に並列に接続さ
れる。

第４図のヘリカルアンテナの動作は次のとおりである。

１対のアンテナ素子（１１）　、　　（１２）　、上方
接続片（１３）　、　　（１４）及び下方接続片（１５
）により構成される第１のループの全長が使用する波長
よりやや長く選定されると共に、他の１対のアンテナ素
子（２１）　、　　（２２）　、上方接続片（２３）　
、　　（２４）及び下方接続片（２５）により構成され
る第２のループの全長が使用する波長よりもやや短かく
選定されており、使用波長においては、長い方の８１の
ループが容量性インピーダンスを呈すると共に、短かい
方の第２のループが誘導性インピーダンスを呈する。

このため、両ループの全長、即ち、各アンテナ素子（１
１）　、　　（１，２）及び（２１）　、　　（２２）
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拘らず、互いに隣接する各アンテ
ナ素子（１，１）　、　　（２１）　、　　（１２）及
び（２２）に流れる各電流の間に互いに９０°の位相差
を持たせることができて、第４図のヘリカルアンテナか
らは、円偏波が効率良（放射される。

このヘリカルアンテナの垂直指向性は、例えば第５図に
示すようなカージオイド形となる。また、水平方向には
無指向性となるため、静止衛星を利用した移動無線シス
テムないしは無線航行システム等に好）週である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来のヘリカルアンテナでは、第６図に示す
ように、長い方のアンテナ素子（１１）及び（１２）並
びに短かい方のアンテナ素子（２１）及び（２２）がす
べて同一のピッチ角αで支持円筒（１）に巻きつけられ
ており、一方のアンテナ素子（１１）　。

（１２）及び他方のアンテナ素子（２１）　、　　（２
２）の各下端の間に高低差りがあった。一方のアンテナ
素子（１１）　、　　（１２）の長さを１１とし、他方
のアンテナ素子（２１）　、　　（２２）の長さを１２
とすると、高低差りは次の（１）式のように表はされる
。

ｈ＝（１１−１２）　ｓｉｎα　・・・　（１）このた
め、第４図に示すように、アンテナ素子（１１）〜（２
２）の各下端を２個の接続片（１５）及び（２５）を用
いて同軸給電線（２）の外部導体（４）に接続しており
、組立の作業性が悪いという問題があった。

更に、再接続片（１５）及び（２５）の取付は位置がば
らつくため、ヘリカルアンテナの電気的特性にばらつき
が生じるという問題があった。

かかる点に鑑み、本発明の目的は、組立の作業性及び寸
法精度の良いヘリカルアンテナを提供するところにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、長さを異にする２対の導線が同一円筒面上に
交互に配されて、同じ方向に螺旋状に巻きつけられると
共に、並列に給電されるようになされたヘリカルアンテ
ナにおいて、２対の導線のそれぞれのピッチ角を異なら
せて、２対の導線の各両端がそれぞれ同一平面上に位置
するようにしたヘリカルアンテナである。

Ｃ作用〕かかる構成によれば、組立の作業性及び寸法精度が改善
されて、電気的特性のばらつきが防止される。

〔実施例〕

以下、第１図〜第３図を参照しながら、本発明によるヘ
リカルアンテナの一実施例について説明する。

本発明の一実施例及びその要部の構成を第１図及び第２
図に示す。この両図において、第４図及び第６図に対応
する部分には同一の符号を付して一部説明を省略する。

本実施例においては、第２図に示す展開図から明らかな
ように、長い方のアンテナ素子（１１）及び（１２）の
ピッチ角βを短かい方のアンテナ素子（２１）及び（２
２）のピッチ角αよりも小さく選定することにより、各
アンテナ素子（ＩＩ）〜（２２）の上下両端がそれぞれ
同一線上（実際には同一平面上）に位置している。

前述と同様に、一方のアンテナ素子（１１）　。

（１２）の長さを１１とし、地方のアンテナ素子（２１
）　、　　（２２）の長さを１２とすると、双方のピッ
チ角α及びβの間には次の（２）式の関係が成立する。

１１　　ｓｉｎβ−１２ｓｉｎα・・・（２）これによ
り、本実施例においては、支持円筒（ＩＳ）の高さが、
従来のヘリカルアンテナの各アンテナ素子（１１）〜（
２２）の各下端間の高低差ｈ（第６図参照）だけ短かく
なり、各アンテナ素子（１１）〜（２２）の各下端は第
１図に示すように、輩−の下方接続片（１６）の４本の
ｗＪ（１６ａ　）　。

（１６ｂ　）　、　　（１６ｃ　）及び（１６ｄ　）に
より、同軸給電線（２）の外部導体（４）に接続される
。また、上述のように、ピッチ角をそれぞれ異ならせて
同一平面上に位置させたため、２対のアンテナ素子（１
１）　。

（１２）及び（２１）　、　　（２２）の各上端及び各
下端の間隔は、第２図にｄｌ及びｄ２で示すように等し
くない。これに対応して、下方接続片（１６）の４本の
脚（１６ａ　）〜（１６ｄ）の角間隔は、第３図に示す
ように、θ１及びθ２と互いに異なったものとなる。

更に、本実施例では、短かい方のアンテナ素子（２１）
及び（２２）の巻付角を１８０°に選定したため、下方
接続片（１６）の１対のｍ（１６ｃ）及び（１６ｄ　）
は１対の上方接続片（２３）及び（２４）と上下方向に
整列している。これに対して、長い方のアンテナ素子（
１１）及び（１２）は、巻付高を制限されたため、その
巻付角は１８０゛を越え、例えばアンテナ素子（１１）
の上方接続片（１３）がアンテナ素子（２１）の上方接
続片（２３）と９０゛を越える角間隔で配されると共に
、アンテナ素子（１１）及び（２１）がそれぞれ接続さ
れる下方接続片（１６）の脚（１６ａ）及び（１６ｃ）
は、第３図にも示すように９０”に満たない角間隔とな
っている。

〔発明の効果〕

以上詳述のように、本発明によれば、長さを異にする２
対のアンテナ素子のピッチ角を異ならせることにより、
各アンテナ素子の両端をそれぞれ同一平面上に位置させ
るようにしたので、組立の作業性及び寸法精度が改善さ
れ、電気的特性のばらつきのないヘリカルアンテナが得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるヘリカルアンテナの一実施例の構
成を示す斜視図、第２図は一実施例の要部の構成を示す
展開図、第３図は一実施例の他の要部の構成を示す平面
図、第４図は従来のヘリカルアンテナの構成例を示す斜
視図、第５図は従来のヘリカルアンテナの指向性を示す
線図、第６図は従来のヘリカルアンテナの要部の構成例
を示す展開図である。（１１）　、　　（１２）　、　　（２１）　、　　（
２２）はアンテナ素子、（１３）　　、　　（１４）　
、　　（１６）　　、　　（２３）　　、　　（２４）
は接続片、α、βはピッチ角である。

Claims

【特許請求の範囲】長さを異にする２対の導線が同一円筒面上に交互に配さ
れて、同じ方向に螺旋状に巻きつけられると共に、並列
に給電されるようになされたヘリカルアンテナにおいて
、上記２対の導線のそれぞれのピッチ角を異ならせて、上
記２対の導線の各両端がそれぞれ同一平面上に位置する
ようにしたことを特徴とするヘリカルアンテナ。