JPS6382002A - 無線方向探知用アンテナ装置 - Google Patents

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〕 複数の板状アンテナを用いて電波の到来方向を探知する
無線方向探知用アンテナ装置に関するものである。

〔従来技術〕

探知すべき電波の到来方向が配置される面と平行な平面
をもつ板状アンテナによって得られる出力中の方位成分
により電波の到来方向を探知する方式のものは、特開昭
６０−１４７６６、特開昭５９−１０’８４０４などに
開示されている。これらは−枚の角形板の各頂点を信号
抽出と終端とに交互に切換える手段または複数の角形板
を上下に重ねて同様の切換えを行う手段によっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般に、無線方向探知Ｋにおける測定誤差のうち、池の
擾乱物体の影響をうけることに起因ずろサイト誤差は、
アンテナの配置外径が大きいほど少なくなるが、上記の
ような従来のものでは、超短波帯用として溝成した場合
探知電波の波長以上に拡げることができないため、この
サイト誤差を低減するのに限界があるという問題点があ
った。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は３個以上の板状アンテナを放射状線上に間隔
配置することにより、前記のアンテナ配置外径を大きく
して誤差を低減できるようにしたものである。

〔作　用〕

各アンテナをそれが配置される放射状線方向を指向方向
とする単向指向特性のアンテナとして形成し、各アンテ
ナを切換えて出力の大きさの変化により判断される最大
または最小感度方向を電波の到来方向として探知する。

〔実施例〕

２５０ＭＨ２〜５００ＭＨｚの方向探知用アンテナ装置
における実施例を図面により説明する。

図においてアンテナ１１〜１４は９０°間隔の放射状線
ａ、ｂ、ｃ、ｄ上に設けられた板状アンテナで、各放射
状線に対して線対称の形状をもつ導体板、たとえば、四
角形のアルミ板をその対角線が放射伏線と一致するよう
に配置したものであ２る。

終端抵抗２１〜２４は後記の終端インピーダンスに相当
する抵抗器で、各アンテナ１１〜１４の内側の頂角点、
つまり、終端点２５〜２８に例えば第７図（ａ）のよう
に同軸ケーブル用コネクターの受側の芯線側を端子とし
て使用し、シールド側を後記の接地基板ｌＯに接続し、
コネクターの枠側芯線とシールド側との間に無誘導の抵
抗器を接続したもの、つまり、同軸型無反射終端器で後
記の接地基板１０との間に電気的に接続する。

信号抽出端子６１〜６４は、各アンテナ１１〜１４の外
側の頂角点、つまり、抽出点に設けた端子であり、例え
ば、同軸ケーブル用コネクターの受側を端子として使用
したもので第７図（ａ）のように芯線側を抽出点に接続
しシールド側を後記の接地基板ｌＯに接続し、枠側に同
軸ケーブル１０１〜１０４を接続したものである。

この信号抽出端子６１〜６４の信号出力は信号抽出用ケ
ーブル１０１−１０４によって後記の各切換回路４１〜
４４に導かれている。

接地基板１０は到来電波に対して各アンテナ１１〜１４
よりみた場合電気的に実質的に接地されていると見做さ
れる導体板で、たとえば、アンテナの配置外径りの２〜
３倍程度の大きさの外径をもつアルミニューム板であり
、地上または空中に適宜の方法で支持されている。各ア
ンテナ１１〜１４が接地基板１０上に支持される高さｈ
と、終端抵抗２１〜２４の値γとの関係は、各アンテナ
１１〜１４と接地基板ｌＯとの間の波動インピーダンス
の終端点におけるインピーダンス終端抵抗の値γになる
ように高さｈを調整してあり、例えば、各アンテナ１１
〜１４の各片が１２センチメートル、アンテナとアンテ
ナの間隔Ｓが５センチメートル、終端抵抗２１〜２４の
値γが５０オーム、信号抽出用ケーブル１０１〜１０４
のインピーダンスが５０オームの場合、高さｈは２〜３
センチメートルになるように信号抽出端子６１〜６４部
分と終端点２５〜２８部分の高さを設定している。

この場合アンテナの配置外径りは約４１センチメートル
であり、接地基板１０の外径は約１００センチメートル
にしである。

切換部５は、後記の各切換え回路４１〜４４とその切換
信号９Ａ〜９Ｄを発生する切換信号発生回路９などを収
納したシールド箱体であり例えばアルミニウム板で作ら
れたキャビネットで接地基板１０のアンテナ１１〜１４
と反対側面に接続固定しである。

切換回路４１〜４４は、それぞれ各個に設けたダイオー
ド７と抵抗８、および共通に設けたチョークコイル１１
０とによって構成されたダイオードスイッチング回路で
あり、後記の切換信号発生回路９から与えられる切換信
号９Ａ〜９Ｄを各抵抗８とチョークコイル１１０間に加
えることによりケーブル１０１〜１０４によって各ダイ
オード７の入力側に与えられている各アンテナ１１〜１
４の受信出力を定められた順序、たとえば、アンテナ１
１，１２，１３．１４の順にくり返して順次にスイッチ
ングしてとり出し、共通の出力線１１１に出力して探知
信号１１１Ａを得るようにした乙のである。

以上のような構成において各アンテナ１１〜１４の指向
特性は第４図（ａ）に示すようなカージオイド型の単向
指向性になる。したがってアンテナ１１〜１４の各指向
特性を一面にまとめて表わせば第４図（ｂ）のような指
向特性１１Ａ　−１４Ａになり、切換信号９Ａ〜９Ｄを
第４図（Ｃ）のように順次に位相をずらせた４相の矩形
波信号にすることによって、同図の探知信号１１１Ａの
ような電波の到来方向がαにあるアンテナ１１が最大の
出力１１ａとなりその反対方向にあるアンテナ１３が最
小の出力１３ａとなるような方位成分をもつ探知信号１
１１Ａを得ることができ、例えば、第４図（Ｃ）の信号
をフーリエ展開することにより、その基本波の位相点に
よって方向を検出するなどの方法で方向探知ができる。

〔変型実施例〕

この発明は次の変型実施が可能である。

（１）アンテナ１１〜１４の数は第５図のように最少の
場合３個とし、配置外径効果・探知感度・方向精度など
を向上する場合にはなるべく多数設けた方がよい。

（２）アンテナ１１〜１４を配置する方向の放射状線ａ
・ｂ−ｃの角度間隔が、装置の構造上均等にできない場
合は適宜の不均等角度間隔にして方向探知のための角度
算出をこれに対応したものにする。

（３）アンテナ１１〜１４の放射状線上に配置する位置
つまりアンテナの配置中心よりの距離を構造上の都合に
より均等にできない場合は第６図のように不均等にして
方向探知のための角度算出をこれに対応したものにする
。

（４）アンテナ１１〜１４の板の形状を円形・菱形・偶
数多角型などの各アンテナ１１〜１４の各放射状線に線
対称であり、かつ、この放射状線と直交する線にも線対
称な形状とし、その各頂角または円弧の端縁を信号抽出
点と終端点にする。

また、探知する電波の周波数帯を狭くしてよい場合には
、各放射状線に対してのみ対称でこれと直交する線に対
しては非対称な、たとえば第８図（ａ）のような形状に
してもよい。

（５）各アンテナ１１〜１４を支持するための高周波絶
縁材の支柱３１〜３４を第８図（ｂ）のように設ける。

また、信号抽出点側のインピーダンス、つまり、信号抽
出ケーブルのインピーダンスと、終端点側のインピーダ
ンス、つまり、終端抵抗の値γとが異る場合、または、
アンテナの形状が内側と外側で異る場合などには、各ア
ンテナ１１〜１４信号抽出点側の高さｈｌと終端点側の
高さｈ２とを第８図（ｂ）のように変えて整合する。

（６）終端抵抗２１〜２４を第９図のように各アンテナ
１１〜１４の終端点２５〜２８と接地基板ｌＯとの間に
接続する。

〔発明の効果） 以上のようにこの発明によれば、板状アンテナを間隔配
置することによって、アンテナの配置外径りを大きくす
ることができるので、超短波帯のような波長が短い電波
に対してもサイト誤差の少い無線方向探知用アンテナ装
置を提供することができる特長がある。上記の実施例で
は２５０ＭＩ（Ｚ〜５００ＭＨ２）場合ニツイテ述べた
が、１５０ＭＨ７〜５００！ＩＩＨ２であっても方向探
知機としての最低限度の信号対雑音比と指向特性の前後
比を得られる。

また、各アンテナ１１〜１４の各辺を約２５センチメー
トル、アンテナの間隔を約ｌＯセンチメートルにして３
０ＭＨｚ〜２０ＯＭＨｚ用のアンテナ装置を得ることも
できるなど目的の周波数帯に合わせたものが得られる。

各アンテナ１１−１４の信号抽出点６１〜６４と終端点
２５〜２８とを逆にした構成でも上記と同様な探知信号
を得ることができるが、各アンテナ１１〜１４の指向性
が形成される方向に他のアンテナが配置された形態にな
るため、これらが影響して指向特性か乱されるので、方
向探知用アンテナ装置としては不向きである。

【図面の簡単な説明】

第１図は平面図、第２図は縦断面図、第３図は回路構成
図、第４図（ａ）（ｂ）は指向性パターン図、第４図（
ｃ）は各部信号波形図、第５図・第６図はアンテナ配置
平面図、第７図は要部側面図、第８図（ａ）はアンテナ
形状平面図、第８図（ｂ）・第９図は要部断面図である
。 １１〜１４・アンテナ、２１〜２４・終端抵抗２５〜２
８・終端点、３１〜３４・支柱。 ４１〜４４・切換回路８　　５・切換器。 ８・抵抗、　　　　　　９・切換信号発生回路。 １０・接地基板、１１０・チョークコイル。 １１１・出力線、１０１〜１０４・信号抽出用ケーブル
。 １１Ａ〜１４Ａ・アンテナ指向特性。 １１ａ〜１４ａ・各アンテナの出力。 ９Ａ〜９Ｄ・切換信号、 ｈ、　ｈｌ　、　ｈ２・アンテナの接地基板からの高さ
。 ａ−ｄ・放射状線、　　　Ｄ・配置外径。 Ｓ・アンテナ間隔、　　　α・電波の到来方向。 ０８〜θ、・放射状線の角度間隔。 ７奏４１ に　　　　　　　　　　　　　ベ ｑハ Ｃ （Ｃ） Ｃα）　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｃｂノ図面
の浄書（内容に変更なし） ｒ（１）（ｂ） ′警ｑｍ ２ＩＮ二４ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 特願昭６１−２２７７７８ ２、発明の名称 無線方向探知用アンテナ装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 〒１４１　　東京部品用区上大崎２−１０−４５昭和６
１年１１月２５日（発送日） ５、補正の対象 明細書全文・図面 ６、補正の内容 （１）明細書　Ｍ書に最初に添付した明細書の浄書・別
紙のとおり（内 （２）図　面　第８図を別紙朱書に示すように補正する
。 ７、添イ寸書類の目録 （１）補正用明細書　　　　　　　　１通（２）補正用
図面　　　　　　　　　１通手続補正書（自発） 昭和６２年１０月３日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 探知すべき全方向が含まれる探知面内に配置した接地面
   とこれに平行な複数の板状アンテナの各一端を終端点と
   して終端抵抗を接続し、他端を信号抽出点とする各アン
   テナの受信信号を定められた順序で切換えて得られる探
   知信号中の信号の大きさの変化を方位成分として電波の
   到来方向を探知する無線方向探知用アンテナ装置であっ
   て、ａ、前記探知面内の３つ以上の放射状線上に各放射
   状線に対して線対称な形状をもつ前記板状アンテナを配
   置するアンテナ配置手段と、 ｂ、前記板状アンテナの各内側端を前記終端とし、各外
   側端を前記信号抽出点として前記探知信号を得る信号抽
   出手段とを設けることにより、アンテナの配置外径を大
   きくしてサイト誤差を低減できるようにしたことを特徴
   とする無線方向探知用アンテナ装置。