JP2677177B2 - ヘリカルアンテナ - Google Patents
ヘリカルアンテナInfo
- Publication number
- JP2677177B2 JP2677177B2 JP5321601A JP32160193A JP2677177B2 JP 2677177 B2 JP2677177 B2 JP 2677177B2 JP 5321601 A JP5321601 A JP 5321601A JP 32160193 A JP32160193 A JP 32160193A JP 2677177 B2 JP2677177 B2 JP 2677177B2
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- Japan
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- spiral
- axis
- along
- conductor
- central axis
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はヘリカルアンテナに関
し、特に移動体衛星通信用アンテナに関する。
し、特に移動体衛星通信用アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】ヘリカルアンテナはらせん状導線のピッ
チ角，半径を変化させると指向特性が変化する。移動体
衛星通信に用いられる従来のヘリカルアンテナは、移動
範囲が狭い場合は衛星のある方向（仰角）は常に一定で
あるとしてピッチ角，半径をあらかじめ指定された寸法
で固定して利用していた。また、移動範囲が広く衛星の
仰角が大きく変動する場合は、自動追尾装置を設けて衛
星を追尾していた。
チ角，半径を変化させると指向特性が変化する。移動体
衛星通信に用いられる従来のヘリカルアンテナは、移動
範囲が狭い場合は衛星のある方向（仰角）は常に一定で
あるとしてピッチ角，半径をあらかじめ指定された寸法
で固定して利用していた。また、移動範囲が広く衛星の
仰角が大きく変動する場合は、自動追尾装置を設けて衛
星を追尾していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】移動体の移動範囲が狭
い場合でも、山岳地帯など急な坂道が多い地域を走行す
る場合は衛星の見かけの仰角が大巾に変動し、従来の寸
法固定のヘリカルアンテナでは通信不能になる場合があ
る。
い場合でも、山岳地帯など急な坂道が多い地域を走行す
る場合は衛星の見かけの仰角が大巾に変動し、従来の寸
法固定のヘリカルアンテナでは通信不能になる場合があ
る。
【０００４】また、自動追尾装置を設ける場合は、コス
トが非常に高くなり、装置全体が大型化する。
トが非常に高くなり、装置全体が大型化する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のヘリカルアンテ
ナは、らせん状に巻かれるとともに一端が固定され他端
がらせん中心軸に沿って変位することによりらせん全体
におけるピッチ角及び半径がほぼ均等に変化するらせん
状導線と、前記らせん状導線の他端に固着されねじ穴を
有する非導体のつば状部材と、 前記らせん状導線内空間
にらせん中心軸に沿って設けられ前記つば状部材に対し
らせん中心軸に沿った方向のみの平行移動に限定した案
内を行う非導体の案内レールと、 外周部分に前記つば状
部材の前記ねじ穴とはめ合わされるねじが切られ前記ら
せん状導線内空間にらせん中心軸に沿って貫装され軸を
中心に回転可能な非導体の棒状部材である伸縮ねじと、
前記伸縮ねじの前記らせん状導線の外部に突出する部分
に軸を中心とする回転力を与え前記つば状部材を介した
前記らせん状導線の前記他端のらせん中心軸に沿った変
位を制御する制御装置とを備える。
ナは、らせん状に巻かれるとともに一端が固定され他端
がらせん中心軸に沿って変位することによりらせん全体
におけるピッチ角及び半径がほぼ均等に変化するらせん
状導線と、前記らせん状導線の他端に固着されねじ穴を
有する非導体のつば状部材と、 前記らせん状導線内空間
にらせん中心軸に沿って設けられ前記つば状部材に対し
らせん中心軸に沿った方向のみの平行移動に限定した案
内を行う非導体の案内レールと、 外周部分に前記つば状
部材の前記ねじ穴とはめ合わされるねじが切られ前記ら
せん状導線内空間にらせん中心軸に沿って貫装され軸を
中心に回転可能な非導体の棒状部材である伸縮ねじと、
前記伸縮ねじの前記らせん状導線の外部に突出する部分
に軸を中心とする回転力を与え前記つば状部材を介した
前記らせん状導線の前記他端のらせん中心軸に沿った変
位を制御する制御装置とを備える。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００９】図１は本発明による放射コニカルビーム方
向制御の原理を説明するための模式的構成図である。ね
じれに対する弾性及び導電性を有する物質からなりらせ
ん状に巻かれた一対の導線１０が、反射板２０に絶縁し
て取付けられた給電端子１１に各の一端１０ａが固定さ
れており、給電端子１１を介して図示していない無線機
からの給電を受け電波を放射する（逆（受信）も可）。
なお、導線１０は弾性を有する第１の物質の表面に導電
性を有する第２の物質を被覆して構成することができ
る。この導線１０のらせん中心軸に沿って反射板２０を
貫通して非導体の伸縮棒４０が挿入されており、その先
端に固定された非導体のつば４１に導線１０の他端１０
ｂが固着されている。伸縮棒４０の下端にはラック４４
が設けてあり、モータ６０により駆動される歯車６１と
かみ合っている。制御回路７０は外部からの仰角を指定
する制御信号ＣＳに基づいてモータ６０を制御し、伸縮
棒４０を上下方向（図１中の矢印Ａ方向）、すなわちら
せん中心軸に沿った方向に動かす。伸縮棒４０の動きに
合わせてつば４１及び導線１０の他端１０ｂが同様にＡ
方向に動く。らせん状の導線１０はねじれに対する弾性
が有るので、他端１０ｂの動きに合わせて線長は変化せ
ずにそのピッチ及び半径がらせん全体に亘ってほぼ均等
に変化する。
向制御の原理を説明するための模式的構成図である。ね
じれに対する弾性及び導電性を有する物質からなりらせ
ん状に巻かれた一対の導線１０が、反射板２０に絶縁し
て取付けられた給電端子１１に各の一端１０ａが固定さ
れており、給電端子１１を介して図示していない無線機
からの給電を受け電波を放射する（逆（受信）も可）。
なお、導線１０は弾性を有する第１の物質の表面に導電
性を有する第２の物質を被覆して構成することができ
る。この導線１０のらせん中心軸に沿って反射板２０を
貫通して非導体の伸縮棒４０が挿入されており、その先
端に固定された非導体のつば４１に導線１０の他端１０
ｂが固着されている。伸縮棒４０の下端にはラック４４
が設けてあり、モータ６０により駆動される歯車６１と
かみ合っている。制御回路７０は外部からの仰角を指定
する制御信号ＣＳに基づいてモータ６０を制御し、伸縮
棒４０を上下方向（図１中の矢印Ａ方向）、すなわちら
せん中心軸に沿った方向に動かす。伸縮棒４０の動きに
合わせてつば４１及び導線１０の他端１０ｂが同様にＡ
方向に動く。らせん状の導線１０はねじれに対する弾性
が有るので、他端１０ｂの動きに合わせて線長は変化せ
ずにそのピッチ及び半径がらせん全体に亘ってほぼ均等
に変化する。
【００１０】このときのコニカルビームの方向（仰角）
の変化の様子を図３に示す。同図（ａ）は導線１０のら
せんを引き伸ばした場合（ピッチ角大，半径小）を示
し、ビーム方向は下向きになり、仰角が低い場合に対応
できる。同図（ｂ）はらせんを押し縮めた場合（ピッチ
角小，半径大）を示し、ビーム方向は上向きになり、仰
角が高い場合に対応できる。導線１０が２線５ターンの
場合、半径０．０５λ，ピッチ角６０°の状態から、伸
縮棒４０によりアンテナ長を縮め、半径０．１λ，ピッ
チ角３０°の状態まで変化させることにより、仰角で３
０°〜９０°（真上）までのコニカルビームを約１ｄＢ
以下の利得変化で実現できる。
の変化の様子を図３に示す。同図（ａ）は導線１０のら
せんを引き伸ばした場合（ピッチ角大，半径小）を示
し、ビーム方向は下向きになり、仰角が低い場合に対応
できる。同図（ｂ）はらせんを押し縮めた場合（ピッチ
角小，半径大）を示し、ビーム方向は上向きになり、仰
角が高い場合に対応できる。導線１０が２線５ターンの
場合、半径０．０５λ，ピッチ角６０°の状態から、伸
縮棒４０によりアンテナ長を縮め、半径０．１λ，ピッ
チ角３０°の状態まで変化させることにより、仰角で３
０°〜９０°（真上）までのコニカルビームを約１ｄＢ
以下の利得変化で実現できる。
【００１１】図２は本発明の一実施例を示す模式的構成
図である。図１と同一符号は同一あるいは相当部分を示
す。導線１０のらせん内空間に中心軸に沿って一対の非
導体の案内レール５３が設けられており、導線１０の他
端１０ｂに固着されたつば５１はこの案内レール５３に
沿って上下方向（図２中矢印Ａ方向）のみに平行移動で
きる。つば５１の中央には穴があけられ内側にねじが切
られたナット部５２が設けてある。らせん中心軸に沿っ
て挿入された非導体の伸縮ねじ５０は、外周部分にねじ
が切られナット部５２とはめ合わされており、他端に歯
車５４が設けられ歯車６１を介してモータ６０に接続さ
れている。外部からの制御信号ＣＳに基づく制御回路７
０の制御によりモータ６０が回転し、伸縮ねじ５０が軸
を中心とする回転（図２中矢印Ｂ方向）を行う。伸縮ね
じ５０の回転に応じてつば５１が上下に移動し導線１０
のらせんピッチ角及び半径が変化する。
図である。図１と同一符号は同一あるいは相当部分を示
す。導線１０のらせん内空間に中心軸に沿って一対の非
導体の案内レール５３が設けられており、導線１０の他
端１０ｂに固着されたつば５１はこの案内レール５３に
沿って上下方向（図２中矢印Ａ方向）のみに平行移動で
きる。つば５１の中央には穴があけられ内側にねじが切
られたナット部５２が設けてある。らせん中心軸に沿っ
て挿入された非導体の伸縮ねじ５０は、外周部分にねじ
が切られナット部５２とはめ合わされており、他端に歯
車５４が設けられ歯車６１を介してモータ６０に接続さ
れている。外部からの制御信号ＣＳに基づく制御回路７
０の制御によりモータ６０が回転し、伸縮ねじ５０が軸
を中心とする回転（図２中矢印Ｂ方向）を行う。伸縮ね
じ５０の回転に応じてつば５１が上下に移動し導線１０
のらせんピッチ角及び半径が変化する。
【００１２】なお、本実施例においては伸縮ねじ５０に
駆動力を与えその位置を制御する装置としてモータ６０
及び制御回路７０を用いたが、これらを用いずに手動に
より駆動及び位置制御を行う構成とすることも可能であ
る。
駆動力を与えその位置を制御する装置としてモータ６０
及び制御回路７０を用いたが、これらを用いずに手動に
より駆動及び位置制御を行う構成とすることも可能であ
る。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明のヘリカルア
ンテナは、一端が固定されたらせん状導線の中心軸に沿
って挿入され外周部分に切られたねじがらせん状導線の
他端に固着されたつば状部材のねじ穴とはめ合わされた
伸縮ねじを回転し、つば状部材を案内レールにより規制
されるらせん中心軸に沿った方向のみに平行移動させる
ことにより、容易かつ正確に、らせん状導線のピッチ角
及び半径を変化させビーム方向（仰角）を変化させるこ
とができるので、衛星通信を行う移動体が衛星に対する
仰角が大巾に変動する広域（高緯度地方から赤道近辺ま
で）や一時的に急激に変動する傾斜地等を移動する場合
でも、高価で大型な自動追尾装置を必要とせず、容易に
衛星との通信を確保することができる。
ンテナは、一端が固定されたらせん状導線の中心軸に沿
って挿入され外周部分に切られたねじがらせん状導線の
他端に固着されたつば状部材のねじ穴とはめ合わされた
伸縮ねじを回転し、つば状部材を案内レールにより規制
されるらせん中心軸に沿った方向のみに平行移動させる
ことにより、容易かつ正確に、らせん状導線のピッチ角
及び半径を変化させビーム方向（仰角）を変化させるこ
とができるので、衛星通信を行う移動体が衛星に対する
仰角が大巾に変動する広域（高緯度地方から赤道近辺ま
で）や一時的に急激に変動する傾斜地等を移動する場合
でも、高価で大型な自動追尾装置を必要とせず、容易に
衛星との通信を確保することができる。
【図１】本発明による放射コニカルビーム方向制御の原
理を説明するための模式的構成図である。
理を説明するための模式的構成図である。
【図２】本発明の一実施例を示す模式的構成図である。
【図３】分図（ａ），（ｂ）はらせん状導線の形状変化
にともなうビーム角の変化を示す図である。
にともなうビーム角の変化を示す図である。
【符号の説明】 １０ 導線 ２０ 反射板 ４０ 伸縮棒 ５０ 伸縮ねじ ４１，５１ つば ５２ ナット部 ５３ 案内レール ６０ モータ ７０ 制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】 らせん状に巻かれるとともに一端が固定
され他端がらせん中心軸に沿って変位することによりら
せん全体におけるピッチ角及び半径がほぼ均等に変化す
るらせん状導線と、前記らせん状導線の他端に固着されねじ穴を有する非導
体のつば状部材と、 前記らせん状導線内空間にらせん中
心軸に沿って設けられ前記つば状部材に対しらせん中心
軸に沿った方向のみの平行移動に限定した案内を行う非
導体の案内レールと、 外周部分に前記つば状部材の前記ねじ穴とはめ合わされ
るねじが切られ前記らせん状導線内空間にらせん中心軸
に沿って貫装され軸を中心に回転可能な非導体の棒状部
材である伸縮ねじと、 前記伸縮ねじの前記らせん状導線の外部に突出する部分
に軸を中心とする回転力を与え前記つば状部材を介した
前記らせん状導線の前記他端のらせん中心軸に沿った変
位を制御する制御装置と を備えることを特徴とするヘリ
カルアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5321601A JP2677177B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | ヘリカルアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5321601A JP2677177B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | ヘリカルアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07176940A JPH07176940A (ja) | 1995-07-14 |
| JP2677177B2 true JP2677177B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=18134362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5321601A Expired - Fee Related JP2677177B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | ヘリカルアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2677177B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07263945A (ja) * | 1994-03-25 | 1995-10-13 | Antenna Giken Kk | 指向性可変ヘリカルアンテナ装置 |
| AU703819B2 (en) * | 1994-12-22 | 1999-04-01 | Andrew Llc | An adjustable helical antenna |
| JP2777978B2 (ja) * | 1995-03-22 | 1998-07-23 | 防衛庁技術研究本部長 | コニカルスパイラルアンテナ |
| US5892480A (en) * | 1997-04-09 | 1999-04-06 | Harris Corporation | Variable pitch angle, axial mode helical antenna |
| CN110581349A (zh) * | 2018-06-08 | 2019-12-17 | 北京梦之墨科技有限公司 | 一种变频天线及信号收发装置 |
| CN113517534B (zh) * | 2021-04-01 | 2022-12-09 | 西安电子科技大学 | 一种可展开螺旋天线、控制方法及移动终端 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5112982A (ja) * | 1974-07-21 | 1976-01-31 | Masao Sudo | Menki |
| JPS5595310U (ja) * | 1978-12-26 | 1980-07-02 | ||
| AT393762B (de) * | 1989-12-18 | 1991-12-10 | Akg Akustische Kino Geraete | Als wendelantenne ausgebildete uhf-sendeund/oder empfangsantenne |
| JPH04274906A (ja) * | 1991-02-28 | 1992-09-30 | Ohtsu Tire & Rubber Co Ltd :The | 重荷重用タイヤ |
| JPH06232620A (ja) * | 1993-02-03 | 1994-08-19 | N T T Idou Tsuushinmou Kk | アンテナ装置 |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP5321601A patent/JP2677177B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07176940A (ja) | 1995-07-14 |
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| WO1998002936A9 (en) | Modified helical antenna |
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: 19970624 |
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