JP3405829B2 - 等角スパイラルアンテナ - Google Patents
等角スパイラルアンテナInfo
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、広帯域で円偏波特性を
有するスパイラルアンテナに関し、特に高域の周波数帯
における動作利得を改善するための構造に関するもので
ある。
有するスパイラルアンテナに関し、特に高域の周波数帯
における動作利得を改善するための構造に関するもので
ある。
【0002】
【従来技術】本発明の発明者は、広帯域で円偏波に対応
するスパイラルアンテナを、先に特願平5−52469
号で提案した。以下、この特願平5−52469号発明
(以下、先願発明という。)を従来例としてその概要を
説明する。
するスパイラルアンテナを、先に特願平5−52469
号で提案した。以下、この特願平5−52469号発明
(以下、先願発明という。)を従来例としてその概要を
説明する。
【0003】先願発明は、平面円形形状のプリント基板
の表面に、2本の等角スパイラル曲線で囲まれた等角ス
パイラル導体を、互にπラジアン回転させた位置関係で
2本、プリントパターンにより形成し、該プリント基板
を、そのプリントパターン面を外側にして筒状体に嵌め
込み、該筒状体の内部に、内面が円錐面状の電波吸収体
を、該円錐面の裾側が上記プリント基板側となるように
嵌め込んだ構造のアンテナ、又は上記筒状体の内部に、
円錐面状の導電体でなる反射器を、該円錐面の頂点が上
記プリント基板側となるように嵌め込んだ構造のアンテ
ナであり、いずれの構造のアンテナにおいても、プリン
ト基板に形成された等角スパイラル導体の中心部の端点
を給電点としており、給電構造は、給電点側の巾が狭く
給電のためのコネクタ側の巾が広いマイクロストリップ
線路を用いて、等角スパイラル導体とコネクタに接続す
る同軸ケーブルとの間のインピーダンス整合を行なう構
造となっている。
の表面に、2本の等角スパイラル曲線で囲まれた等角ス
パイラル導体を、互にπラジアン回転させた位置関係で
2本、プリントパターンにより形成し、該プリント基板
を、そのプリントパターン面を外側にして筒状体に嵌め
込み、該筒状体の内部に、内面が円錐面状の電波吸収体
を、該円錐面の裾側が上記プリント基板側となるように
嵌め込んだ構造のアンテナ、又は上記筒状体の内部に、
円錐面状の導電体でなる反射器を、該円錐面の頂点が上
記プリント基板側となるように嵌め込んだ構造のアンテ
ナであり、いずれの構造のアンテナにおいても、プリン
ト基板に形成された等角スパイラル導体の中心部の端点
を給電点としており、給電構造は、給電点側の巾が狭く
給電のためのコネクタ側の巾が広いマイクロストリップ
線路を用いて、等角スパイラル導体とコネクタに接続す
る同軸ケーブルとの間のインピーダンス整合を行なう構
造となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】先願発明に係るアンテ
ナの周波数対動作利得特性を図7に示す。この図におい
て、実線で示す特性は筒状体内部に反射器を設けたアン
テナ(以下、この項において第1のアンテナという。)
の特性を示し、点線で示す特性は筒状体内部に電波吸収
体を設けたアンテナ(以下、この項において第2のアン
テナという。)の特性を示す。
ナの周波数対動作利得特性を図7に示す。この図におい
て、実線で示す特性は筒状体内部に反射器を設けたアン
テナ(以下、この項において第1のアンテナという。)
の特性を示し、点線で示す特性は筒状体内部に電波吸収
体を設けたアンテナ(以下、この項において第2のアン
テナという。)の特性を示す。
【0005】この図7に示す特性から明らかなように、
第1のアンテナは第2のアンテナに比べて平均的に高い
動作利得が得られるが、9.5GHz付近より高い周波
数領域では動作利得の変動が激しく、特性の安定性に欠
けるという問題点があり、また、第2のアンテナは第1
のアンテナに比べて動作利得の変動が少なく、安定した
利得が得られるが、動作利得が低いという問題点があ
る。
第1のアンテナは第2のアンテナに比べて平均的に高い
動作利得が得られるが、9.5GHz付近より高い周波
数領域では動作利得の変動が激しく、特性の安定性に欠
けるという問題点があり、また、第2のアンテナは第1
のアンテナに比べて動作利得の変動が少なく、安定した
利得が得られるが、動作利得が低いという問題点があ
る。
【0006】本発明は、以上のような先願発明の問題点
を解決し、第1のアンテナのもつ動作利得の高さと、第
2のアンテナのもつ動作利得の安定性を併せ持つアンテ
ナの新規な構造を得ることを課題とするものである。
を解決し、第1のアンテナのもつ動作利得の高さと、第
2のアンテナのもつ動作利得の安定性を併せ持つアンテ
ナの新規な構造を得ることを課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の等角スパイラル
アンテナは、請求項1に記載のように、平面状に等角ス
パイラル導体を形成し、該等角スパイラル導体の中心部
端点を給電点とする放射器と、前記放射器の電波放射面
後方に配置された導電体でなる反射器と、前記放射器の
電波放射面前方に配置された導電体でなる導波器とを有
し、前記放射器と前記反射器とをケースに配置し、前記
導波器を前記ケースにねじ結合される蓋体に設け、前記
蓋体のねじ込みの程度によって前記等角スパイラル導体
と前記導波器との距離を調整可能としたことを特徴とす
る。
アンテナは、請求項1に記載のように、平面状に等角ス
パイラル導体を形成し、該等角スパイラル導体の中心部
端点を給電点とする放射器と、前記放射器の電波放射面
後方に配置された導電体でなる反射器と、前記放射器の
電波放射面前方に配置された導電体でなる導波器とを有
し、前記放射器と前記反射器とをケースに配置し、前記
導波器を前記ケースにねじ結合される蓋体に設け、前記
蓋体のねじ込みの程度によって前記等角スパイラル導体
と前記導波器との距離を調整可能としたことを特徴とす
る。
【0008】
【0009】
【作用】本発明は、反射器を有する構造であることによ
り高い動作利得が得られ、また、導波器の作用によって
高い周波数領域において動作利得が平坦化され、所定の
周波数帯域の全域にわたって安定した高動作利得特性と
なる等角スパイラルアンテナにおいて、導波器と等角ス
パイラル導体との間の距離を調整できる。
り高い動作利得が得られ、また、導波器の作用によって
高い周波数領域において動作利得が平坦化され、所定の
周波数帯域の全域にわたって安定した高動作利得特性と
なる等角スパイラルアンテナにおいて、導波器と等角ス
パイラル導体との間の距離を調整できる。
【0010】
【実施例】図1〜図6は本発明の実施例を示すもので、
図1は第1実施例の主要構成部材の斜視図、図2は第1
実施例の中央縦断面図、図3は第2実施例に係る反射器
構体の斜視図、図4は第2実施例の中央縦断面図、図5
は第1実施例の周波数対動作利得特性を示す図、図6は
第2実施例の周波数対動作利得特性を示す図である。
図1は第1実施例の主要構成部材の斜視図、図2は第1
実施例の中央縦断面図、図3は第2実施例に係る反射器
構体の斜視図、図4は第2実施例の中央縦断面図、図5
は第1実施例の周波数対動作利得特性を示す図、図6は
第2実施例の周波数対動作利得特性を示す図である。
【0011】なお、図1では、ケース、ケーブル及びコ
ネクタは省略してあり、図3では、第2実施例において
第1実施例と異なる反射器構体のみを示してあり、ま
た、図5及び図6は、特性比較のため、先願発明の電波
吸収体を有するアンテナの特性及び反射器のみを有する
アンテナ(導波器を有しないアンテナ)の特性とが併せ
て示してある。
ネクタは省略してあり、図3では、第2実施例において
第1実施例と異なる反射器構体のみを示してあり、ま
た、図5及び図6は、特性比較のため、先願発明の電波
吸収体を有するアンテナの特性及び反射器のみを有する
アンテナ(導波器を有しないアンテナ)の特性とが併せ
て示してある。
【0012】図1及び図2により第1実施例の構造を説
明する。
明する。
【0013】1は導波器構体であり、上面111が円形
平面形状で、側面112が円筒形状であり、かつ下面1
13が開放された円筒形状の蓋体11と、その上面11
1の中央に貼付された円形の導波器12とで構成されて
おり、側面112の内側はねじ切り構造となっている。
また、蓋体11は全体が絶縁体で形成されており、導波
器12は導電体で形成されている。最も作り易い形態と
しては、内側にねじ切りを施した円形絶縁枠体(側面1
12に相当する。)の一方の端面に、プリントパターン
によって中央に導波器12を形成した円形プリント基板
(上面111に相当する。)を取り付けて構成する。
平面形状で、側面112が円筒形状であり、かつ下面1
13が開放された円筒形状の蓋体11と、その上面11
1の中央に貼付された円形の導波器12とで構成されて
おり、側面112の内側はねじ切り構造となっている。
また、蓋体11は全体が絶縁体で形成されており、導波
器12は導電体で形成されている。最も作り易い形態と
しては、内側にねじ切りを施した円形絶縁枠体(側面1
12に相当する。)の一方の端面に、プリントパターン
によって中央に導波器12を形成した円形プリント基板
(上面111に相当する。)を取り付けて構成する。
【0014】2は放射器構体であり、円形のプリント基
板21の表面に、2本の等角スパイラル曲線で囲まれた
形状の導電体でなる2本の等角スパイラル導体22,2
3が互にπラジアン回転させた位置関係で形成して構成
されており、プリント基板21の中心部には上記等角ス
パイラル導体22,23の中心側端点221,231に
囲まれた状態でプリント基板21を表裏貫通した孔21
1が設けられている。
板21の表面に、2本の等角スパイラル曲線で囲まれた
形状の導電体でなる2本の等角スパイラル導体22,2
3が互にπラジアン回転させた位置関係で形成して構成
されており、プリント基板21の中心部には上記等角ス
パイラル導体22,23の中心側端点221,231に
囲まれた状態でプリント基板21を表裏貫通した孔21
1が設けられている。
【0015】3は反射器構体で、上面311が円錐形状
で、側面312が円筒形状であり、かつ下面313が開
放された形状の円錐筒体31で構成されており、上面3
11の頂点には円錐筒体31の内外を貫通して孔314
が設けられている。また、当該円錐筒体31は全体が導
電体で形成されている。
で、側面312が円筒形状であり、かつ下面313が開
放された形状の円錐筒体31で構成されており、上面3
11の頂点には円錐筒体31の内外を貫通して孔314
が設けられている。また、当該円錐筒体31は全体が導
電体で形成されている。
【0016】以上に説明した構造の反射器構体3におい
て、反射器として機能する主要部分は、円錐形状をした
上面311である。
て、反射器として機能する主要部分は、円錐形状をした
上面311である。
【0017】4はフィーダー構体で、テーパー状の細長
いプリント基板41で構成され、その表面にテーパー形
状の導電体でなるマイクロストリップ線路42が形成さ
れ、その裏面全体に導電体が貼付されてグランド導体4
3を形成している。
いプリント基板41で構成され、その表面にテーパー形
状の導電体でなるマイクロストリップ線路42が形成さ
れ、その裏面全体に導電体が貼付されてグランド導体4
3を形成している。
【0018】5はケースで、有底の円筒形状に形成さ
れ、内径は前記反射器構体3の外径と同一寸法にされ、
上面側は前記放射器構体2の外径と同一寸法で開口して
おり、その側面51の外側は前記導波器構体1をねじ込
みにより嵌合するためにねじ切り構造となっている。ま
た、当該ケース5の底面52には、給電線6を内部に導
入するための孔521が設けられている。なお、当該ケ
ース5は、放射器構体2の背面側からの不要電波の放射
を防止するため、導電体で形成されている。
れ、内径は前記反射器構体3の外径と同一寸法にされ、
上面側は前記放射器構体2の外径と同一寸法で開口して
おり、その側面51の外側は前記導波器構体1をねじ込
みにより嵌合するためにねじ切り構造となっている。ま
た、当該ケース5の底面52には、給電線6を内部に導
入するための孔521が設けられている。なお、当該ケ
ース5は、放射器構体2の背面側からの不要電波の放射
を防止するため、導電体で形成されている。
【0019】また、6は同軸ケーブルよりなる給電線で
あり、7は外部との接続のためのコネクタである。
あり、7は外部との接続のためのコネクタである。
【0020】以上に説明した各構成部品相互は、図2に
示すように組み立てられる。すなわち、ケース5の内部
には反射器構体3が、その円錐面(上面311)を上側
にして収納され、ケース5の上面には放射器構体2が、
その放射導体面(等角スパイラル導体22,23が形成
されている面)を上側にして嵌め込まれている。
示すように組み立てられる。すなわち、ケース5の内部
には反射器構体3が、その円錐面(上面311)を上側
にして収納され、ケース5の上面には放射器構体2が、
その放射導体面(等角スパイラル導体22,23が形成
されている面)を上側にして嵌め込まれている。
【0021】フィーダー構体4は、狭幅に形成された狭
端部411側を放射器構体2側にして反射器構体3の孔
314に挿通され、該狭端部411が放射器構体2の孔
211に嵌入されて、ここでマイクロストリップ線路4
2とグランド導体43とが放射器構体2の等角スパイラ
ル導体22,23のそれぞれの中心側端点221,23
1にそれぞれ電気的に接続されている。また、広幅に形
成された広端部412は、ケース5の内部底面近傍で給
電線6に電気的に接続され(マイクロストリップ線路4
2が給電線6の中心導体に、グランド導体43が給電線
6の周囲導体(アース導体)にそれぞれ接続され
る。)、このようにして放射器構体2の等角スパイラル
導体22,23はケース5の底面52に取り付けたコネ
クタ7まで電気的に導出されている。
端部411側を放射器構体2側にして反射器構体3の孔
314に挿通され、該狭端部411が放射器構体2の孔
211に嵌入されて、ここでマイクロストリップ線路4
2とグランド導体43とが放射器構体2の等角スパイラ
ル導体22,23のそれぞれの中心側端点221,23
1にそれぞれ電気的に接続されている。また、広幅に形
成された広端部412は、ケース5の内部底面近傍で給
電線6に電気的に接続され(マイクロストリップ線路4
2が給電線6の中心導体に、グランド導体43が給電線
6の周囲導体(アース導体)にそれぞれ接続され
る。)、このようにして放射器構体2の等角スパイラル
導体22,23はケース5の底面52に取り付けたコネ
クタ7まで電気的に導出されている。
【0022】また、フィーダー構体4のマイクロストリ
ップ線路42とグランド導体43とは反射器構体3と電
気的に接触してはならず、このため反射器構体3の孔3
14は、フィーダー構体4が無接触で貫通する大きさに
設定されている。
ップ線路42とグランド導体43とは反射器構体3と電
気的に接触してはならず、このため反射器構体3の孔3
14は、フィーダー構体4が無接触で貫通する大きさに
設定されている。
【0023】次に導波器構体1は、ケース5の放射器構
体2取付面側にねじ込みによって被せられる。これによ
り導波器12は等角スパイラル導体22,23の中心部
前方に配置されたこととなる。
体2取付面側にねじ込みによって被せられる。これによ
り導波器12は等角スパイラル導体22,23の中心部
前方に配置されたこととなる。
【0024】以上のようにして各構成部品が組み立てら
れた状態における各部の位置関係を説明すると、反射器
構体3の円錐筒体31の頂点(孔314の形成点)と、
円錐状上面311の裾部315の円周に囲まれて形成さ
れる円(裾部円周面)の中心を通る線と、放射器構体2
の中心(すなわち等角スパイラル導体22,23の中
心)に垂直に交わる中心線とが一致し、かつ上記円錐筒
体31の頂点が上記裾部円周面より放射器構体2寄りに
くるように当該反射器構体3が配置され、フィーダー構
体4は上記中心線上に配置されている。また、導波器1
2は、その板面が等角スパイラル導体22,23の形成
面と平行で、かつその中心部前方に配置されており(等
角スパイラル導体22,23の中心線と導波器12の中
心線とが一致している。)、蓋体11のケース5へのね
じ込みの程度によって導波器12と等角スパイラル導体
22,23との間の距離が任意に調整できるようになっ
ている。
れた状態における各部の位置関係を説明すると、反射器
構体3の円錐筒体31の頂点(孔314の形成点)と、
円錐状上面311の裾部315の円周に囲まれて形成さ
れる円(裾部円周面)の中心を通る線と、放射器構体2
の中心(すなわち等角スパイラル導体22,23の中
心)に垂直に交わる中心線とが一致し、かつ上記円錐筒
体31の頂点が上記裾部円周面より放射器構体2寄りに
くるように当該反射器構体3が配置され、フィーダー構
体4は上記中心線上に配置されている。また、導波器1
2は、その板面が等角スパイラル導体22,23の形成
面と平行で、かつその中心部前方に配置されており(等
角スパイラル導体22,23の中心線と導波器12の中
心線とが一致している。)、蓋体11のケース5へのね
じ込みの程度によって導波器12と等角スパイラル導体
22,23との間の距離が任意に調整できるようになっ
ている。
【0025】次に第1実施例の各部の寸法について言及
すると、放射器構体2の直径Dは約21mm、導波器1
2の直径dは約6mm、放射器構体2の放射導体面(等
角スパイラル導体22,23の形成面)と導波器12と
の間の距離tは約2.0〜3.5mm(この間で調整)
であり、この諸元での周波数帯域は約8GHzから20
GHzである。
すると、放射器構体2の直径Dは約21mm、導波器1
2の直径dは約6mm、放射器構体2の放射導体面(等
角スパイラル導体22,23の形成面)と導波器12と
の間の距離tは約2.0〜3.5mm(この間で調整)
であり、この諸元での周波数帯域は約8GHzから20
GHzである。
【0026】また、放射器構体2の上記放射導体面と反
射器構体3の円錐筒体31の頂点(円錐面頂点)との間
の距離HAは、使用上限周波数における電波の波長の4
分の1に設定され、更に上記放射導体面と上記円錐筒体
41の裾部315が形成する裾部円周面との間の距離H
Bは、使用下限周波数における電波の波長の4分の1に
設定される。従って、使用周波数が例えば9GHzから
14GHzのアンテナとする場合には、間隔HAは約
5.4mm、間隔HBは約8.3mmとなる。
射器構体3の円錐筒体31の頂点(円錐面頂点)との間
の距離HAは、使用上限周波数における電波の波長の4
分の1に設定され、更に上記放射導体面と上記円錐筒体
41の裾部315が形成する裾部円周面との間の距離H
Bは、使用下限周波数における電波の波長の4分の1に
設定される。従って、使用周波数が例えば9GHzから
14GHzのアンテナとする場合には、間隔HAは約
5.4mm、間隔HBは約8.3mmとなる。
【0027】次に、図3及び図4により第2実施例の構
造を説明する。なお、この第2実施例は、構造的には前
記第1実施例に比べて反射器構体3の構造が異なるのみ
であるので、図3には当該反射器構体3のみを示す。
造を説明する。なお、この第2実施例は、構造的には前
記第1実施例に比べて反射器構体3の構造が異なるのみ
であるので、図3には当該反射器構体3のみを示す。
【0028】第2実施例の反射器構体3は、図3に示す
ように、上面321が円形平面形状で、側面322が円
筒形状であり、かつ下面323が開放された形状の第1
の筒体32と、上面331が円形平面形状で、側面33
2が円筒形状であり、かつ下面333が第1の筒体32
の内部に開放された形状(従って、第1の筒体32の上
面321は中心部が開口した形状となる。)の第2の筒
体33とが2段重ねにされて構成されており、第1の筒
体32の直径は第2の筒体33の直径よりも大きく、第
2の筒体33は第1の筒体32の中央に積み重ねられて
いる。
ように、上面321が円形平面形状で、側面322が円
筒形状であり、かつ下面323が開放された形状の第1
の筒体32と、上面331が円形平面形状で、側面33
2が円筒形状であり、かつ下面333が第1の筒体32
の内部に開放された形状(従って、第1の筒体32の上
面321は中心部が開口した形状となる。)の第2の筒
体33とが2段重ねにされて構成されており、第1の筒
体32の直径は第2の筒体33の直径よりも大きく、第
2の筒体33は第1の筒体32の中央に積み重ねられて
いる。
【0029】また、第1の筒体32の内部と第2の筒体
33の内部とは第2の筒体33の開放された下面333
を介して互に連通しており、第2の筒体33の上面33
1には前記第1実施例における孔314と同じ目的のた
めに孔334が設けられている。
33の内部とは第2の筒体33の開放された下面333
を介して互に連通しており、第2の筒体33の上面33
1には前記第1実施例における孔314と同じ目的のた
めに孔334が設けられている。
【0030】以上のような構造の反射器構体3は、図4
に示すように、前記第1実施例と同様、ケース5の内部
に、第2の筒体33を上側にして収納される。
に示すように、前記第1実施例と同様、ケース5の内部
に、第2の筒体33を上側にして収納される。
【0031】第2実施例においては、反射器構体3以外
の各構成部品及びそれらの組み立てた相互位置関係は前
記第1実施例と同様であるので、図4に断面構造を示す
ことで、詳細な説明は省略する。
の各構成部品及びそれらの組み立てた相互位置関係は前
記第1実施例と同様であるので、図4に断面構造を示す
ことで、詳細な説明は省略する。
【0032】以上に説明した構造の反射器構体3におい
て、反射器として機能する主要部分は、円形平面形状を
した第1の筒体32の上面321と第2の筒体33の上
面331であり、図4に示す組み立て後の位置関係は、
等角スパイラル導体22,23の形成面(プリント基板
21)と第1の筒体32の上面321と第2の筒体33
の上面331とが互に平行で、それぞれの中心を垂直に
通る中心線が相互に一致し、かつ径の小さい第2の筒体
33の上面331が径の大きい第1の筒体32の上面3
21よりも等角スパイラル導体22,23寄りにあるよ
うな位置関係となる。なお、上記中心線上にフィーダー
構体4が配置されている。また、導波器12の中心線が
フィーダー構体4を配置した上記中心線と一致している
ことは、前記第1実施例と同様である。
て、反射器として機能する主要部分は、円形平面形状を
した第1の筒体32の上面321と第2の筒体33の上
面331であり、図4に示す組み立て後の位置関係は、
等角スパイラル導体22,23の形成面(プリント基板
21)と第1の筒体32の上面321と第2の筒体33
の上面331とが互に平行で、それぞれの中心を垂直に
通る中心線が相互に一致し、かつ径の小さい第2の筒体
33の上面331が径の大きい第1の筒体32の上面3
21よりも等角スパイラル導体22,23寄りにあるよ
うな位置関係となる。なお、上記中心線上にフィーダー
構体4が配置されている。また、導波器12の中心線が
フィーダー構体4を配置した上記中心線と一致している
ことは、前記第1実施例と同様である。
【0033】第2実施例の各部の寸法関係も前記第1実
施例と同様である。但し、HAは、放射器構体2の放射
導体面(等角スパイラル導体22,23の形成面)と反
射器構体3の第2の筒体33の上面331との間の距離
にとり、また、HBは、上記放射導体面と反射器構体3
の第1の筒体32の上面321との間の距離にとってあ
る。このようにすることで、距離HAとHBとは、前記
第1実施例と同様の関係になる。例えば使用周波数を8
GHzから20GHzに設定するものとすれば、距離H
Aは約3.8mm、距離HBは約9.4mmとなる。
施例と同様である。但し、HAは、放射器構体2の放射
導体面(等角スパイラル導体22,23の形成面)と反
射器構体3の第2の筒体33の上面331との間の距離
にとり、また、HBは、上記放射導体面と反射器構体3
の第1の筒体32の上面321との間の距離にとってあ
る。このようにすることで、距離HAとHBとは、前記
第1実施例と同様の関係になる。例えば使用周波数を8
GHzから20GHzに設定するものとすれば、距離H
Aは約3.8mm、距離HBは約9.4mmとなる。
【0034】以上に説明した第1実施例及び第2実施例
の動作利得特性の実測値をそれぞれ図5及び図6に示
す。なお、図5及び図6は、それぞれの実施例の使用周
波数に係らず8GHzから16GHzまでの周波数帯域
で測定した結果を示してある。
の動作利得特性の実測値をそれぞれ図5及び図6に示
す。なお、図5及び図6は、それぞれの実施例の使用周
波数に係らず8GHzから16GHzまでの周波数帯域
で測定した結果を示してある。
【0035】図5及び図6で明らかなように、約9.5
GHz以上の周波数帯域において、いずれの実施例も、
導波器12を設けた場合の動作利得(イ)は導波器12
を設けない場合の動作利得(ロ)よりも変動が少なく、
動作利得の平坦化が達成されている。なお、動作利得の
平坦化は第2実施例が第1実施例に比べてより良好な特
性を示している。
GHz以上の周波数帯域において、いずれの実施例も、
導波器12を設けた場合の動作利得(イ)は導波器12
を設けない場合の動作利得(ロ)よりも変動が少なく、
動作利得の平坦化が達成されている。なお、動作利得の
平坦化は第2実施例が第1実施例に比べてより良好な特
性を示している。
【0036】また、従来の電波吸収体を設けたアンテナ
の動作利得(ハ)と実施例の動作利得(イ)とを比較す
ると、双方とも動作利得の変動は少ないが、その値は、
実施例の動作利得(イ)が従来アンテナの動作利得
(ハ)に比べて平均的に約3(dB)高くなっている。
の動作利得(ハ)と実施例の動作利得(イ)とを比較す
ると、双方とも動作利得の変動は少ないが、その値は、
実施例の動作利得(イ)が従来アンテナの動作利得
(ハ)に比べて平均的に約3(dB)高くなっている。
【0037】以上のように、本発明は、従来の反射器型
のアンテナの高利得特性と、従来の電波吸収型のアンテ
ナの高安定特性を兼ね備えた動作利得特性を有してい
る。
のアンテナの高利得特性と、従来の電波吸収型のアンテ
ナの高安定特性を兼ね備えた動作利得特性を有してい
る。
【0038】なお、以上の実施例では、導波器12は円
板形状のものを1個用いたものであるが、当該導波器1
2は種々の形状とすることができ、また個数も複数とし
て互に平行に積み重ねた多段構成としてもよく、導波器
12の形状及び個数の違いが本発明の要旨を変えるもの
ではない。
板形状のものを1個用いたものであるが、当該導波器1
2は種々の形状とすることができ、また個数も複数とし
て互に平行に積み重ねた多段構成としてもよく、導波器
12の形状及び個数の違いが本発明の要旨を変えるもの
ではない。
【0039】また、以上の実施例の説明において、寸法
に関する事項(例えば、距離HAを使用上限周波数の電
波の1/4波長とすること、等)が、実施の際に一致し
た所定の値とならないことがあるが、これについては、
本発明の趣旨に合致している限り、所定の値およびその
前後の値の範囲を含むものとして理解すべきである。ま
た、実施例で例示した寸法の具体的な値は、使用周波数
の違い等で異なるものであり、当該具体的な値の違いが
本発明の要旨を変更するものではない。
に関する事項(例えば、距離HAを使用上限周波数の電
波の1/4波長とすること、等)が、実施の際に一致し
た所定の値とならないことがあるが、これについては、
本発明の趣旨に合致している限り、所定の値およびその
前後の値の範囲を含むものとして理解すべきである。ま
た、実施例で例示した寸法の具体的な値は、使用周波数
の違い等で異なるものであり、当該具体的な値の違いが
本発明の要旨を変更するものではない。
【0040】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、放射面をなす等角スパイラル導体の背後に反射器を
有する等角スパイラルアンテナの上記放射面の前方に導
波器を設けたものであり、使用周波数の全域にわたっ
て、高利得で変動が少ない安定した動作利得特性を有
し、特に導波器と等角スパイラル導体との間の距離を調
整できるので、導波器と等角スパイラル導体との間を所
定の距離に維持することができる。
ば、放射面をなす等角スパイラル導体の背後に反射器を
有する等角スパイラルアンテナの上記放射面の前方に導
波器を設けたものであり、使用周波数の全域にわたっ
て、高利得で変動が少ない安定した動作利得特性を有
し、特に導波器と等角スパイラル導体との間の距離を調
整できるので、導波器と等角スパイラル導体との間を所
定の距離に維持することができる。
【図1】本発明の第1実施例の主要構成部材の斜視図、
【図2】本発明の第1実施例の中央縦断面図、
【図3】本発明の第2実施例の反射器構体の斜視図、
【図4】本発明の第2実施例の中央縦断面図、
【図5】本発明の第1実施例の動作利得特性図、
【図6】本発明の第2実施例の動作利得特性図、
【図7】従来例の動作利得特性図。
1…導波器構体 2…放射器構体
3…反射器構体 4…フィーダー構
体 5…ケース 6…給電線 7…コネクタ 11…蓋体 12…導波器 21…プリント基
板 22,23…等角スパイラル導体 31…円錐筒体 32…第1の筒体 33…第2の筒体 41…プリント基板 42…マイクロス
トリップ線路 43…グランド導体
体 5…ケース 6…給電線 7…コネクタ 11…蓋体 12…導波器 21…プリント基
板 22,23…等角スパイラル導体 31…円錐筒体 32…第1の筒体 33…第2の筒体 41…プリント基板 42…マイクロス
トリップ線路 43…グランド導体
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 平4−154307(JP,A)
実開 昭60−22009(JP,U)
米国特許3945016(US,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H01Q 11/04
H01Q 1/38
H01Q 19/10
H01Q 19/28
Claims (5)
- 【請求項1】 平面状に等角スパイラル導体を形成し、
該等角スパイラル導体の中心部端点を給電点とする放射
器と、前記放射器の電波放射面後方に配置された導電体
でなる反射器と、前記放射器の電波放射面前方に配置さ
れた導電体でなる導波器とを有し、前記放射器と前記反
射器とをケースに配置し、前記導波器を前記ケースにね
じ結合される蓋体に設け、前記蓋体のねじ込みの程度に
よって前記等角スパイラル導体と前記導波器との距離を
調整可能としたことを特徴とする等角スパイラルアンテ
ナ。 - 【請求項2】 前記反射器が円錐面に形成され、該円錐
面の頂点と裾部円周面の中心を結ぶ線が、前記等角スパ
イラル導体面の中心を垂直に通る中心線と一致し、かつ
上記頂点が上記裾部円周面よりも前記等角スパイラル導
体寄りにあるように位置関係が設定されていることを特
徴とする請求項1に記載の等角スパイラルアンテナ。 - 【請求項3】 前記反射器の円錐面頂点と前記等角スパ
イラル導体との間の距離が使用上限周波数の電波の1/
4波長に相当する長さに設定され、かつ前記円錐面裾部
円周面と前記等角スパイラル導体との間の距離が使用下
限周波数の電波の1/4波長に相当する長さに設定され
ていることを特徴とする請求項2に記載の等角スパイラ
ルアンテナ。 - 【請求項4】 前記反射器が、径の異なる円形平面を有
する2つの構体を、当該円形平面が互に平行で、かつ、
それぞれの中心を垂直に通る中心線が相互に一致するよ
うに積み重ねた形状に形成され、前記2つの円形平面の
中心線が、前記等角スパイラル導体面の中心を垂直に通
る中心線と一致し、かつ径の小さい円形平面が径の大き
い円形平面よりも前記等角スパイラル導体寄りにあるよ
うに位置関係が設定されていることを特徴とする請求項
1に記載の等角スパイラルアンテナ。 - 【請求項5】 前記反射器の径の小さい円形平面と前記
等角スパイラル導体との間の距離が使用上限周波数の電
波の1/4波長に相当する長さに設定され、かつ径の大
きい円形平面と前記等角スパイラル導体との間の距離が
使用下限周波数の電波の1/4波長に相当する長さに設
定されていることを特徴とする請求項4に記載の等角ス
パイラルアンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19025494A JP3405829B2 (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 等角スパイラルアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19025494A JP3405829B2 (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 等角スパイラルアンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0856112A JPH0856112A (ja) | 1996-02-27 |
JP3405829B2 true JP3405829B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=16255083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19025494A Expired - Fee Related JP3405829B2 (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 等角スパイラルアンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3405829B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2073312B1 (de) * | 2007-12-18 | 2011-04-20 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Antennenkoppler |
-
1994
- 1994-08-12 JP JP19025494A patent/JP3405829B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0856112A (ja) | 1996-02-27 |
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