JPH03254207A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
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- JPH03254207A JPH03254207A JP2052332A JP5233290A JPH03254207A JP H03254207 A JPH03254207 A JP H03254207A JP 2052332 A JP2052332 A JP 2052332A JP 5233290 A JP5233290 A JP 5233290A JP H03254207 A JPH03254207 A JP H03254207A
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- Japan
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、ヘルメットあるいは帽子にアレーアンテナ
を装着させて、移動用アンテナとしての機能及び性能を
高めたアンテナ装置に関する。
を装着させて、移動用アンテナとしての機能及び性能を
高めたアンテナ装置に関する。
従来のこの種のアンテナ装置としては例えば実開昭６０
−１８１９０６号公報に示されており、その断面図を第
６図に示す。図において、ｌは誘電体により形成された
ヘルメットであり、２は、ヘルメット１の内側のほぼ全
面に渡って貼設された導体板であり、３は、ヘルメット
１の外側に貼設された金属バッチである。４はこの金属
パッチ３に対して電波信号を給電するための同軸ケーブ
ルであり、この同軸ケーブル４の中心導体４ａが前記金
属パッチ３に、外部導体４ｂが前記導体板２にそれぞれ
接続される。５は、同軸ケーブル４の他端に接続された
無線機である。 作用動作としては、ヘルメットｌを挟む、導体板２及び
金属パッチ３で構成されたマイクロストリップバッチア
ンテナで電波信号が受信され、この受信された電波信号
は、同軸ケーブル４を介して無線機５に入力される。送
信時には、電波信号が受信時と逆の経路でもって前記無
線機５から同軸ケーブル４を介して前記マイクロストリ
ノプパ、、。 チアンテナに給電され、金属バッチ３より空間に放射さ
れる。 又、この種の別のアンテナ装置としては、例えば実開昭
６３−１４４７１３号公報に示されており、その平面図
及び側面図を第７図（Ａ）、第７図（Ｂ）に示す。この
装置では、複数個のループアンテナ６及びこのループア
ンテナ６に電波信号を与える無線機５は共にヘルメット
１の材質内に埋め込まれている。
−１８１９０６号公報に示されており、その断面図を第
６図に示す。図において、ｌは誘電体により形成された
ヘルメットであり、２は、ヘルメット１の内側のほぼ全
面に渡って貼設された導体板であり、３は、ヘルメット
１の外側に貼設された金属バッチである。４はこの金属
パッチ３に対して電波信号を給電するための同軸ケーブ
ルであり、この同軸ケーブル４の中心導体４ａが前記金
属パッチ３に、外部導体４ｂが前記導体板２にそれぞれ
接続される。５は、同軸ケーブル４の他端に接続された
無線機である。 作用動作としては、ヘルメットｌを挟む、導体板２及び
金属パッチ３で構成されたマイクロストリップバッチア
ンテナで電波信号が受信され、この受信された電波信号
は、同軸ケーブル４を介して無線機５に入力される。送
信時には、電波信号が受信時と逆の経路でもって前記無
線機５から同軸ケーブル４を介して前記マイクロストリ
ノプパ、、。 チアンテナに給電され、金属バッチ３より空間に放射さ
れる。 又、この種の別のアンテナ装置としては、例えば実開昭
６３−１４４７１３号公報に示されており、その平面図
及び側面図を第７図（Ａ）、第７図（Ｂ）に示す。この
装置では、複数個のループアンテナ６及びこのループア
ンテナ６に電波信号を与える無線機５は共にヘルメット
１の材質内に埋め込まれている。
第６図に示されたアンテナ装置では、アンテナ素子が上
記金属バッチ３のみの１素子しかなく、アンテナ利得が
低いために、人工衛星や遠距離の基地局からの電波信号
のような微弱な信号は受信できないという課題があった
。又第７図（Ａ）、（Ｂ）に示されたアンテナ装置では
、複数個のループアンテナ６が設けられているものの、
各ループアンテナ６の相互間の接続や、各ループアンテ
ナ６で受信された電波信号の合成方法については、言及
されておらず、従ってこのアンテナ装置においても、電
波の到来方向によってはアンテナの感度が低く、やはり
微弱な電波信号はできなかった。 この発明は、上述した課題を解消するためになされたも
のであり、アンテナ利得が高く、かつ携行性に優れたア
ンテナ装置を提供することを目的とする。
記金属バッチ３のみの１素子しかなく、アンテナ利得が
低いために、人工衛星や遠距離の基地局からの電波信号
のような微弱な信号は受信できないという課題があった
。又第７図（Ａ）、（Ｂ）に示されたアンテナ装置では
、複数個のループアンテナ６が設けられているものの、
各ループアンテナ６の相互間の接続や、各ループアンテ
ナ６で受信された電波信号の合成方法については、言及
されておらず、従ってこのアンテナ装置においても、電
波の到来方向によってはアンテナの感度が低く、やはり
微弱な電波信号はできなかった。 この発明は、上述した課題を解消するためになされたも
のであり、アンテナ利得が高く、かつ携行性に優れたア
ンテナ装置を提供することを目的とする。
この発明のアンテナ装置は、ヘルメットあるいは帽子を
形成する曲面状の誘電体材に沿って配列された複数個の
素子アンテナと、 前記各素子アンテナで受信された電波信号に対して所望
の受信ビームを形成するとともに、各素子アンテナで送
信する電波信号に対して送信ビームを形成する、ビーム
形成回路と、 前記ビーム形成回路を制御する制御部とを備えたことを
特徴とする。
形成する曲面状の誘電体材に沿って配列された複数個の
素子アンテナと、 前記各素子アンテナで受信された電波信号に対して所望
の受信ビームを形成するとともに、各素子アンテナで送
信する電波信号に対して送信ビームを形成する、ビーム
形成回路と、 前記ビーム形成回路を制御する制御部とを備えたことを
特徴とする。
上記構成によれば、受信時には、各素子アンテナで受信
された電波信号を、ビーム形成回路で処理することによ
り、電波信号の到来方向と合致する受信ビームの形成が
可能となり、又、送信時においても、各素子アンテナに
給電する電波信号をビーム形成回路にて同様に処理する
ことにより、所望の向きに指向特性を有する送信ビーム
を形成できるので、アンテナ利得が高くなり、効率のよ
い通信が可能となる。
された電波信号を、ビーム形成回路で処理することによ
り、電波信号の到来方向と合致する受信ビームの形成が
可能となり、又、送信時においても、各素子アンテナに
給電する電波信号をビーム形成回路にて同様に処理する
ことにより、所望の向きに指向特性を有する送信ビーム
を形成できるので、アンテナ利得が高くなり、効率のよ
い通信が可能となる。
第１図は、この発明の一実施例を添付した図面に従って
説明する。 第１図は、この発明のアンテナ装置の一実施例を示す外
観図であり、第２図は、第１図のヘルメット部に対する
断面図である。 各図において、１は誘電体で形成されたヘルメットであ
り、２は、ヘルメット１の内側のほぼ全面に貼設された
導体板であり、３は、ヘルメット１の外側の球面に沿っ
て貼設された複数個の金属パ、２チであり、アレーアン
テナとして機能するように、所定の間隔で配列される。 ５は無線機である。７は、各金属バッチ３に接続される
複数本の給電線路であり、この給電線路７は、第２図に
示すように、ヘルメットｌの誘電体内に埋め込まれる。 ８は、前記の給電線路７の他端が接続される電波信号処
理部であり、この電波信号処理部８は、前記無線機５と
接続ケーブル９により接続されている。 第３図は、上記の電波信号処理部８の一例を示すブロッ
ク図であり、第１図と同一の部分には共通の符号を付し
ている。 図において、１２は、上記の各金属バッチ３で受信され
た電波信号及び、送信時に各金属パッド３に給電する電
波信号の位相を変化させる可変移相器であり、各給電線
路７の末端に設けられる。 １３は、複数本の伝送線路１４により各可変移相器１２
に接続される可変電力合成・分配器であり、受信時には
各可変移相器１２より供給される電波信号の振幅値を制
御して所要の合成比で合成するとともに、送信時には無
線機５より給電される無線信号を各金属バッチ３に対し
て所要の振幅値に制御して分配する。１５は、制御回路
であり、位桁制御線１６を介して前記可変移相器１２に
おける位相を制御するとともに、振幅制御線１７を介し
て前記可変電力合成・分配器１３における各信号の振幅
値を制御する。１８は、この制御回路１５付属のメモリ
である。１９は三つの端子Ａ、ＢＣを有する方向性結合
器であり、無線機５よりの接続ケーブル９の他端が端子
Ｂに接続され、端子Ａと前記の可変電力分配器１３とは
伝送線路２０により接続され、又、端子Ｃは、伝送線路
２１を介して前記制御回路１５に接続される。 次に上記構成になる装置の動作を説明する。 別の送信機より送信された電波信号が各金属バッチ３で
受信されると、その電波信号は、それぞれ給電線路７を
介して電波信号処理部８内の各可変移相器１２に導かれ
る。各可変移相器１２では、制御回路１５よりの制御に
より位相制御信号に従って各電波信号毎に所要の位相量
が与えられ、位相量を付与した各電波信号は、可変電力
合成・分配器１３に入力される。 可変電力合成・分配器１３では、制御回路１５よりの振
幅制御信号に基づき、入力された各電波信号の振幅を制
御することにより、所要の合成比でもってこれらの電波
信号が合成され、方向性結合器１９の端子Ａに供給され
る。端子Ａに入力された信号の大半は、同方向性結合器
１９の端子Ｂに出力され、受信状態になっている無線機
５に入力されるが、端子Ａに入力された信号の一部は、
同方向性結合器１９の端子Ｃに出力され、制御回路１５
に入力される。 制御回路１５は、方向性結合器１７より入力される電波
信号の強度が最大となるように、メモリ１８に予め記憶
されていた振幅及び位桁制御情報を用いて、各可変移相
器１２及び可変電力分配器１３にてそれぞれ電波信号に
対して最適な位相及び振幅を与える。かかる制御動作の
結果、電波信号の入射方向ベクトル（第１図の矢印１０
）と、このアンテナ装置で形成される受信ビーム（第１
図で示す指向特性パターン１１）の最大利得方向とが合
致するようになる。以上が受信時の動作であり、次に送
信時の動作について説明する。 送信状態の無線機５より出力された電波信号は、接続ケ
ーブル９を介して電波信号処理部８内の方向性結合器１
９の端子Ｂに入力される。この端子Ｂに入力された電波
信号は、同方向性結合器１９の端子Ａにそのまま導かれ
、可変電力合成・分配器１３に入力される。 可変電力合成・分配器１３では、制御回路１５よりの振
幅制御信号により、所要の振幅値とした複数の電波信号
に分配され、更に、各可変移相器１２では、制御回路よ
りの位相制御信号により、分配された各電波信号に所要
量の位相量が付与されるが、その際、前記振幅制御信号
及び位相制御信号は、メモリ１８に予め記憶されていた
振幅及び移相制御情報に基づくものであってもよく、あ
るいは、上記の受信ビーム１１の方向、即ち、上記の入
射方向ベクトルの方向に最大強度となる電波信号を放射
できる送信ビームを形成できるように、制御回路１５が
、所定の振幅制御信号及び位相制御信号を出力するよう
にしてもよい。かかる制御の結果、各金属パッチ３より
放射される電波信号は、所望の方向に指向特性を有する
送信ビームでもって放射されるようになる。 尚、上記の受信動作では、受信感度を上げるために、電
波信号の方向ベクトル１０と向きが合致する受信ビーム
を形成したが、受信時に前記の方向ベクトル１０と異な
る方向からの不要な電波信号が入射しているときには、
制御回路１５による振幅及び移相制御により、指向特性
を変えて妨害電波信号による混信を最低限に抑えること
もできる。 又、上記実施例に用いた金属バッチ３の形状は、円形に
限られず、方形、楕円形等任意の形状であってもよい。 更に、素子アンテナとして、導体板２と平行に配された
金属パッチ３を用いたが、この外にループアンテナ、ダ
イポールアンテナ、スロットアンテナ等、上記のヘルメ
ット１に装着できるものであれば、いずれのタイプのも
のであってもよい。上記の給電線路７についても上記導
体板２を地導体として用いるマイクロストリップ線路や
、同軸ケーブルとしても構わない。又、第４図に示すよ
うに、ヘルメット１の内面にある導体板２と、平行に、
別の導体板２ａをヘルメット１の材質内で、かつ給電線
路７より外側に埋め込んだ、トリプレート構造としても
よい。又、金属バッチ３と給電線路７との接続に関して
も、上記実施例のごとく両者を直接接続するだけでなく
、第５図に示すように、金属バッチ３内の内側の別の導
体板２ａに開けられた円形、方形あるいは十字型などの
結合孔２２を設け、この結合孔２２を通じて金属バッチ
３と給電線路７とを電磁的に結合させてもよい。 上記実施例では、ヘルメット１にアレーアンテナを設け
た場合を示したが、ヘルメットｌの代わりに、誘電体シ
ートや合成樹脂布等で作られた帽子を用いても同一の機
能をなすアンテナ装置を提供できる。
説明する。 第１図は、この発明のアンテナ装置の一実施例を示す外
観図であり、第２図は、第１図のヘルメット部に対する
断面図である。 各図において、１は誘電体で形成されたヘルメットであ
り、２は、ヘルメット１の内側のほぼ全面に貼設された
導体板であり、３は、ヘルメット１の外側の球面に沿っ
て貼設された複数個の金属パ、２チであり、アレーアン
テナとして機能するように、所定の間隔で配列される。 ５は無線機である。７は、各金属バッチ３に接続される
複数本の給電線路であり、この給電線路７は、第２図に
示すように、ヘルメットｌの誘電体内に埋め込まれる。 ８は、前記の給電線路７の他端が接続される電波信号処
理部であり、この電波信号処理部８は、前記無線機５と
接続ケーブル９により接続されている。 第３図は、上記の電波信号処理部８の一例を示すブロッ
ク図であり、第１図と同一の部分には共通の符号を付し
ている。 図において、１２は、上記の各金属バッチ３で受信され
た電波信号及び、送信時に各金属パッド３に給電する電
波信号の位相を変化させる可変移相器であり、各給電線
路７の末端に設けられる。 １３は、複数本の伝送線路１４により各可変移相器１２
に接続される可変電力合成・分配器であり、受信時には
各可変移相器１２より供給される電波信号の振幅値を制
御して所要の合成比で合成するとともに、送信時には無
線機５より給電される無線信号を各金属バッチ３に対し
て所要の振幅値に制御して分配する。１５は、制御回路
であり、位桁制御線１６を介して前記可変移相器１２に
おける位相を制御するとともに、振幅制御線１７を介し
て前記可変電力合成・分配器１３における各信号の振幅
値を制御する。１８は、この制御回路１５付属のメモリ
である。１９は三つの端子Ａ、ＢＣを有する方向性結合
器であり、無線機５よりの接続ケーブル９の他端が端子
Ｂに接続され、端子Ａと前記の可変電力分配器１３とは
伝送線路２０により接続され、又、端子Ｃは、伝送線路
２１を介して前記制御回路１５に接続される。 次に上記構成になる装置の動作を説明する。 別の送信機より送信された電波信号が各金属バッチ３で
受信されると、その電波信号は、それぞれ給電線路７を
介して電波信号処理部８内の各可変移相器１２に導かれ
る。各可変移相器１２では、制御回路１５よりの制御に
より位相制御信号に従って各電波信号毎に所要の位相量
が与えられ、位相量を付与した各電波信号は、可変電力
合成・分配器１３に入力される。 可変電力合成・分配器１３では、制御回路１５よりの振
幅制御信号に基づき、入力された各電波信号の振幅を制
御することにより、所要の合成比でもってこれらの電波
信号が合成され、方向性結合器１９の端子Ａに供給され
る。端子Ａに入力された信号の大半は、同方向性結合器
１９の端子Ｂに出力され、受信状態になっている無線機
５に入力されるが、端子Ａに入力された信号の一部は、
同方向性結合器１９の端子Ｃに出力され、制御回路１５
に入力される。 制御回路１５は、方向性結合器１７より入力される電波
信号の強度が最大となるように、メモリ１８に予め記憶
されていた振幅及び位桁制御情報を用いて、各可変移相
器１２及び可変電力分配器１３にてそれぞれ電波信号に
対して最適な位相及び振幅を与える。かかる制御動作の
結果、電波信号の入射方向ベクトル（第１図の矢印１０
）と、このアンテナ装置で形成される受信ビーム（第１
図で示す指向特性パターン１１）の最大利得方向とが合
致するようになる。以上が受信時の動作であり、次に送
信時の動作について説明する。 送信状態の無線機５より出力された電波信号は、接続ケ
ーブル９を介して電波信号処理部８内の方向性結合器１
９の端子Ｂに入力される。この端子Ｂに入力された電波
信号は、同方向性結合器１９の端子Ａにそのまま導かれ
、可変電力合成・分配器１３に入力される。 可変電力合成・分配器１３では、制御回路１５よりの振
幅制御信号により、所要の振幅値とした複数の電波信号
に分配され、更に、各可変移相器１２では、制御回路よ
りの位相制御信号により、分配された各電波信号に所要
量の位相量が付与されるが、その際、前記振幅制御信号
及び位相制御信号は、メモリ１８に予め記憶されていた
振幅及び移相制御情報に基づくものであってもよく、あ
るいは、上記の受信ビーム１１の方向、即ち、上記の入
射方向ベクトルの方向に最大強度となる電波信号を放射
できる送信ビームを形成できるように、制御回路１５が
、所定の振幅制御信号及び位相制御信号を出力するよう
にしてもよい。かかる制御の結果、各金属パッチ３より
放射される電波信号は、所望の方向に指向特性を有する
送信ビームでもって放射されるようになる。 尚、上記の受信動作では、受信感度を上げるために、電
波信号の方向ベクトル１０と向きが合致する受信ビーム
を形成したが、受信時に前記の方向ベクトル１０と異な
る方向からの不要な電波信号が入射しているときには、
制御回路１５による振幅及び移相制御により、指向特性
を変えて妨害電波信号による混信を最低限に抑えること
もできる。 又、上記実施例に用いた金属バッチ３の形状は、円形に
限られず、方形、楕円形等任意の形状であってもよい。 更に、素子アンテナとして、導体板２と平行に配された
金属パッチ３を用いたが、この外にループアンテナ、ダ
イポールアンテナ、スロットアンテナ等、上記のヘルメ
ット１に装着できるものであれば、いずれのタイプのも
のであってもよい。上記の給電線路７についても上記導
体板２を地導体として用いるマイクロストリップ線路や
、同軸ケーブルとしても構わない。又、第４図に示すよ
うに、ヘルメット１の内面にある導体板２と、平行に、
別の導体板２ａをヘルメット１の材質内で、かつ給電線
路７より外側に埋め込んだ、トリプレート構造としても
よい。又、金属バッチ３と給電線路７との接続に関して
も、上記実施例のごとく両者を直接接続するだけでなく
、第５図に示すように、金属バッチ３内の内側の別の導
体板２ａに開けられた円形、方形あるいは十字型などの
結合孔２２を設け、この結合孔２２を通じて金属バッチ
３と給電線路７とを電磁的に結合させてもよい。 上記実施例では、ヘルメット１にアレーアンテナを設け
た場合を示したが、ヘルメットｌの代わりに、誘電体シ
ートや合成樹脂布等で作られた帽子を用いても同一の機
能をなすアンテナ装置を提供できる。
以上説明したように、この発明は、素子アンテナである
金属バッチ及び給電線路と、ビーム形成回路である電波
信号処理部とをヘルメット部に設け、かつ、素子アンテ
ナにより任意の送受信ビームを形成可能としたので、ア
ンテナ利得が高くなり、かつ障害物に遮られる恐れも少
ないので、高品位な通信が可能となる。
金属バッチ及び給電線路と、ビーム形成回路である電波
信号処理部とをヘルメット部に設け、かつ、素子アンテ
ナにより任意の送受信ビームを形成可能としたので、ア
ンテナ利得が高くなり、かつ障害物に遮られる恐れも少
ないので、高品位な通信が可能となる。
第１図はこの発明のアンテナ装置の一実施例を示す外観
図、 第２図は第１図におけるヘルメット部の断面図、第３図
は第１図の装置における電波信号処理部の一例を示すブ
ロック図、 第４図はトリプレート型給電線路を用いた場合のヘルメ
ットの部分断面図、 第５図は導体板に結合孔を設けたヘルメットの部分断面
図、 第６図は従来のアンテナ装置を示す断面図、第７図（Ａ
）及び第７図（Ｂ）は他の従来のアンテナ装置の平面図
及び側面図である。 １・・・ヘルメット、２・・・導体板、３・・・金属パ
ッチ、５・・・無線機、７・・・給電線路、８・・・電
波信号処理部、９・・・接続ケーブル、１２・・可変移
相器、１３・・・可変電力合成・分配器、 １５・・・制御回路、１８・・・メモリ、１９・・・方
向性結合器、２２・・・結合孔。 第１図 、／１０
図、 第２図は第１図におけるヘルメット部の断面図、第３図
は第１図の装置における電波信号処理部の一例を示すブ
ロック図、 第４図はトリプレート型給電線路を用いた場合のヘルメ
ットの部分断面図、 第５図は導体板に結合孔を設けたヘルメットの部分断面
図、 第６図は従来のアンテナ装置を示す断面図、第７図（Ａ
）及び第７図（Ｂ）は他の従来のアンテナ装置の平面図
及び側面図である。 １・・・ヘルメット、２・・・導体板、３・・・金属パ
ッチ、５・・・無線機、７・・・給電線路、８・・・電
波信号処理部、９・・・接続ケーブル、１２・・可変移
相器、１３・・・可変電力合成・分配器、 １５・・・制御回路、１８・・・メモリ、１９・・・方
向性結合器、２２・・・結合孔。 第１図 、／１０
Claims (2)
- （１）ヘルメットあるいは帽子を形成する曲面状の誘電
体材に沿って配列された複数個の素子アンテナと、 前記各素子アンテナで受信された電波信号に対して所望
の受信ビームを形成するとともに、各素子アンテナで送
信する電波信号に対して送信ビームを形成する、ビーム
形成回路と、 前記ビーム形成回路を制御する制御部とを備えたことを
特徴とするアンテナ装置。 - （２）上記ビーム形成回路は、各素子アンテナで受信し
た電波信号と、送信時に各素子アンテナに給電する電波
信号とに対し、それぞれ振幅と位相を制御する請求項１
記載のアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2052332A JPH03254207A (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2052332A JPH03254207A (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03254207A true JPH03254207A (ja) | 1991-11-13 |
Family
ID=12911843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2052332A Pending JPH03254207A (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03254207A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05152826A (ja) * | 1991-11-27 | 1993-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | 電子ビーム走査アンテナ装置 |
| FR2717048A1 (fr) * | 1994-03-10 | 1995-09-15 | Dassault Electronique | Casque communicant autonome. |
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