JPH07176940A - ヘリカルアンテナ - Google Patents
ヘリカルアンテナInfo
- Publication number
- JPH07176940A JPH07176940A JP32160193A JP32160193A JPH07176940A JP H07176940 A JPH07176940 A JP H07176940A JP 32160193 A JP32160193 A JP 32160193A JP 32160193 A JP32160193 A JP 32160193A JP H07176940 A JPH07176940 A JP H07176940A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】らせん状導線のピッチ角，半径を変化させるこ
とにより、放射されるコニカルビームを仰角方向に振る
ことを可能とする。 【構成】非導体で上下に動くことのできる伸縮棒４０の
上部につば４１を介してらせん状の導線１０の先端部分
（１０ｂ）を取りつける。導線１０はもう一端（１０
ａ）が固定され線長が一定であるので、伸縮棒によって
アンテナ長を伸ばした場合、アンテナの巻き半径は小さ
くなり、ピッチ角は大きくなる。押し縮めた場合はその
逆となる。
とにより、放射されるコニカルビームを仰角方向に振る
ことを可能とする。 【構成】非導体で上下に動くことのできる伸縮棒４０の
上部につば４１を介してらせん状の導線１０の先端部分
（１０ｂ）を取りつける。導線１０はもう一端（１０
ａ）が固定され線長が一定であるので、伸縮棒によって
アンテナ長を伸ばした場合、アンテナの巻き半径は小さ
くなり、ピッチ角は大きくなる。押し縮めた場合はその
逆となる。
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、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、前記らせん状導線内空間にらせん中心軸に沿って貫
装された非導体の棒状部材を介して前記らせん状導線の
前記他端をらせん中心軸に沿って駆動し、前記変位を起
こさせる駆動装置と、前記駆動装置の前記棒状部材の前
記らせん状導線に対する駆動位置を制御する制御装置と
を備えている。
ナは、らせん状に巻かれ、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、前記らせん状導線内空間にらせん中心軸に沿って貫
装された非導体の棒状部材を介して前記らせん状導線の
前記他端をらせん中心軸に沿って駆動し、前記変位を起
こさせる駆動装置と、前記駆動装置の前記棒状部材の前
記らせん状導線に対する駆動位置を制御する制御装置と
を備えている。
【０００６】また、上記構成において、前記駆動装置
が、前記らせん状導線の前記他端に固着された非導体の
つば状部材と、前記つば状部材と係合し軸方向に直線移
動可能な前記棒状部材である伸縮棒とを備え、前記伸縮
棒の前記らせん状導線の外部に突出する部分に軸方向の
駆動力を与えることにより前記つば状部材を介して前記
らせん状導線の前記他端にらせん中心軸に沿った駆動力
を与える構成とすることができる。
が、前記らせん状導線の前記他端に固着された非導体の
つば状部材と、前記つば状部材と係合し軸方向に直線移
動可能な前記棒状部材である伸縮棒とを備え、前記伸縮
棒の前記らせん状導線の外部に突出する部分に軸方向の
駆動力を与えることにより前記つば状部材を介して前記
らせん状導線の前記他端にらせん中心軸に沿った駆動力
を与える構成とすることができる。
【０００７】あるいは、前記駆動装置が、前記らせん状
導線の前記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のらせん中心軸に沿った移
動を案内する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軸
を中心に回転可能な前記棒状部材である伸縮ねじとを備
え、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ることにより前記つ
ば状部材を介して前記らせん状導線の前記他端にらせん
中心軸に沿った駆動力を与える構成とすることができ
る。
導線の前記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のらせん中心軸に沿った移
動を案内する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軸
を中心に回転可能な前記棒状部材である伸縮ねじとを備
え、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ることにより前記つ
ば状部材を介して前記らせん状導線の前記他端にらせん
中心軸に沿った駆動力を与える構成とすることができ
る。
【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は本発明の一実施例を示す模式的構成
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１
０ａ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２
０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
１０ｂ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６
１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。
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１
０ａ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２
０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
１０ｂ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６
１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は本発明の他の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７０
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。
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７０
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棒４０や伸
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。
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。
【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、らせん状導線の中心軸に沿って挿入された
棒状部材を動かすことにより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。
アンテナは、らせん状導線の中心軸に沿って挿入された
棒状部材を動かすことにより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】本発明の一実施例を示す模式的構成図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す模式的構成図であ
る。
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。
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 (3)
- 【請求項１】 らせん状に巻かれ、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、 前記らせん状導線内空間にらせん中心軸に沿って貫装さ
れた非導体の棒状部材を介して前記らせん状導線の前記
他端をらせん中心軸に沿って駆動し、前記変位を起こさ
せる駆動装置と、 前記駆動装置の前記棒状部材の前記らせん状導線に対す
る駆動位置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。 - 【請求項２】 前記駆動装置が、前記らせん状導線の前
記他端に固着された非導体のつば状部材と、前記つば状
部材と係合し軸方向に直線移動可能な前記棒状部材であ
る伸縮棒とを備え、前記伸縮棒の前記らせん状導線の外
部に突出する部分に軸方向の駆動力を与えることにより
前記つば状部材を介して前記らせん状導線の前記他端に
らせん中心軸に沿った駆動力を与えることを特徴とする
請求項１記載のヘリカルアンテナ。 - 【請求項３】 前記駆動装置が、前記らせん状導線の前
記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のらせん中心軸に沿った移動を案
内する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軸を中心
に回転可能な前記棒状部材である伸縮ねじとを備え、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ることにより前記つば状部
材を介して前記らせん状導線の前記他端にらせん中心軸
に沿った駆動力を与えることを特徴とする請求項１記載
のヘリカルアンテナ。
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 true JPH07176940A (ja) | 1995-07-14 |
| JP2677177B2 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) |
Cited By (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 |
| WO1996019846A1 (en) * | 1994-12-22 | 1996-06-27 | Deltec New Zealand Limited | An adjustable helical antenna |
| JPH08265036A (ja) * | 1995-03-22 | 1996-10-11 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 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 |
| CN113517534A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-10-19 | 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 |
Citations (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 | ||
| JPH03274909A (ja) * | 1989-12-18 | 1991-12-05 | Akg Akust & Kino Geraete Gmbh | ヘリカルアンテナとして形成された超短波送信および／または受信アンテナ |
| 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
Patent Citations (5)
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| WO1996019846A1 (en) * | 1994-12-22 | 1996-06-27 | Deltec New Zealand Limited | An adjustable helical antenna |
| JPH08265036A (ja) * | 1995-03-22 | 1996-10-11 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 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 |
| CN113517534A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-10-19 | 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2677177B2 (ja) | 1997-11-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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