JPS61208904A - ヘリカルアンテナ装置 - Google Patents
ヘリカルアンテナ装置Info
- Publication number
- JPS61208904A JPS61208904A JP5078985A JP5078985A JPS61208904A JP S61208904 A JPS61208904 A JP S61208904A JP 5078985 A JP5078985 A JP 5078985A JP 5078985 A JP5078985 A JP 5078985A JP S61208904 A JPS61208904 A JP S61208904A
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- helical
- cylinder
- center axis
- conductor
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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
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明はヘリカルアンテナ装置に係り、特に放射指向特
性を可変にしたヘリカルアンテナ装置に関するものであ
る。
性を可変にしたヘリカルアンテナ装置に関するものであ
る。
〈従来技術〉
円偏波特性が得られる線状アンテナとしては、ヘリカル
アンテナ、スパイラルアンテナ、クロスダイポールアン
テナ等が良く知られている。利得の比較的高い円偏波ア
ンテナのひとつとして、上述のヘリカルアンテナが使用
される。
アンテナ、スパイラルアンテナ、クロスダイポールアン
テナ等が良く知られている。利得の比較的高い円偏波ア
ンテナのひとつとして、上述のヘリカルアンテナが使用
される。
主軸方向に主放射方向を有する放射を軸モード放射とい
うが、軸モード放射を行うヘリカルアンテナの放射指向
特性を、従来はヘリカル素子の巻き数、ピッチ、周囲長
等により制御していた。放射指向特性を表す数値として
重要なものに電力半値幅がある。この電力半値幅βは、
ヘリカル素子の巻き数をｎ、ピッチをＳ９周囲長をＣ１
波長をλとすると、近似的に次式で表されることが知ら
れている。
うが、軸モード放射を行うヘリカルアンテナの放射指向
特性を、従来はヘリカル素子の巻き数、ピッチ、周囲長
等により制御していた。放射指向特性を表す数値として
重要なものに電力半値幅がある。この電力半値幅βは、
ヘリカル素子の巻き数をｎ、ピッチをＳ９周囲長をＣ１
波長をλとすると、近似的に次式で表されることが知ら
れている。
しかしながら、これはあくまでも近似式であり、また、
ヘリカル素子は解析が難しく、したがって、具体的な放
射指向特性は、実際にヘリカル素子を製作して測定しな
ければならない。この場合、ヘリカル素子の巻き数、ピ
ッチ、周囲長等はヘリカル素子の製作後では変えること
が困難であり、放射指向特性をヘリカル素子の製作後に
変化させることができなかった。このため、ヘリカルア
ンテナを組み立てた後で、所望の放射指向特性が得られ
ない場合が生じるという問題があった。
ヘリカル素子は解析が難しく、したがって、具体的な放
射指向特性は、実際にヘリカル素子を製作して測定しな
ければならない。この場合、ヘリカル素子の巻き数、ピ
ッチ、周囲長等はヘリカル素子の製作後では変えること
が困難であり、放射指向特性をヘリカル素子の製作後に
変化させることができなかった。このため、ヘリカルア
ンテナを組み立てた後で、所望の放射指向特性が得られ
ない場合が生じるという問題があった。
さらに、従来では、このヘリカル素子をパラボラアンテ
ナ等の反射鏡アンテナの１次放射器として使用した場合
、大きさの異なる反射鏡で同一の１次放射器を用いると
、この１次放射器の指向特性が固定されているため、反
射鏡の曲面形状を変えなくてはならず、また、焦点距離
等も変化するため、アンテナ全体の設計に手間取るとと
もに部品の共通化が困難であった。
ナ等の反射鏡アンテナの１次放射器として使用した場合
、大きさの異なる反射鏡で同一の１次放射器を用いると
、この１次放射器の指向特性が固定されているため、反
射鏡の曲面形状を変えなくてはならず、また、焦点距離
等も変化するため、アンテナ全体の設計に手間取るとと
もに部品の共通化が困難であった。
〈発明の目的〉
本発明は上記事情に鑑みてなされたものでありその目的
は、放射指向特性を可変にしたヘリカルアンテナ装置を
提供することである。
は、放射指向特性を可変にしたヘリカルアンテナ装置を
提供することである。
〈発明の構成〉
本発明においては、主軸方向に主放射方向を有するヘリ
カル素子と、金属導体の反射板と、導体の円筒とを備え
、上記反射板はヘリカル中心軸と中心軸が共通の円板で
あり、上記円筒はへリカル中心軸と中心軸が共通に上記
反射板の外周に設けられ且つヘリカル中心軸と平行な方
向に移動可能であり、上記円筒を移動させることにより
放射指向特性を変化させるように構成したことを特徴と
する。
カル素子と、金属導体の反射板と、導体の円筒とを備え
、上記反射板はヘリカル中心軸と中心軸が共通の円板で
あり、上記円筒はへリカル中心軸と中心軸が共通に上記
反射板の外周に設けられ且つヘリカル中心軸と平行な方
向に移動可能であり、上記円筒を移動させることにより
放射指向特性を変化させるように構成したことを特徴と
する。
〈発明の原理〉
本発明は、ヘリカルアンテナ装置において、ヘリカル素
子の反射板の形状が例えば円板状の場合、この円板上に
あるいは円板の外周に円環状の金属板を設置する（空洞
状にする）と放射指向特性や利得が変化することに着目
し、反射板の外周に導体の円筒を取り付け、ヘリカル中
心軸に平行な方向にこの円筒を移動させることにより、
放射指向特性を変化させ、所望のビーム幅、利得、サイ
ドローブレベル等を得ようとするものである。
子の反射板の形状が例えば円板状の場合、この円板上に
あるいは円板の外周に円環状の金属板を設置する（空洞
状にする）と放射指向特性や利得が変化することに着目
し、反射板の外周に導体の円筒を取り付け、ヘリカル中
心軸に平行な方向にこの円筒を移動させることにより、
放射指向特性を変化させ、所望のビーム幅、利得、サイ
ドローブレベル等を得ようとするものである。
〈実施例〉
以下、本発明の一実施例について説明する。
第１図は本発明実施例のヘリカルアンテナ装置の平面構
成を示し、第２図はその側面構成を示す。
成を示し、第２図はその側面構成を示す。
１は主軸方向に主放射方向を有するヘリカル素子であり
、２はこのヘリカル素子１の中心軸２と中心軸が共通の
金属導体の円板からなる反射板である。この反射板２の
軸心部に、ヘリカル素子１の下端部が固設される。３は
導体円筒であり、この導体円筒３は、ヘリカル中心軸Ｚ
と中心軸が共通に反射板２の外周に設けられ、反射板２
に対してヘリカル中心軸Ｚと平行な方向に移動可能であ
る。
、２はこのヘリカル素子１の中心軸２と中心軸が共通の
金属導体の円板からなる反射板である。この反射板２の
軸心部に、ヘリカル素子１の下端部が固設される。３は
導体円筒であり、この導体円筒３は、ヘリカル中心軸Ｚ
と中心軸が共通に反射板２の外周に設けられ、反射板２
に対してヘリカル中心軸Ｚと平行な方向に移動可能であ
る。
第３図は反射板２と導体円筒３の断面構成を示す。反射
板２は、放射指向特性の対称性をくずさないように円形
に形成され、この反射板２の外周部には、直径の小さい
ネジ穴６が複数箇所に設けられる。導体円筒３には、第
、２図に示すように、ヘリカル中心軸Ｚと同方向の長穴
４が複数箇所に設けられ、この長穴４を貫通するネジ５
が反射板２のネジ穴６に嵌合する。ネジ５が長穴４を貫
通した状態で、導体円筒３をヘリカル中心軸２と平行な
方向に移動させた後、ネジ５を締め付けることにより、
導体円筒３をヘリカル素子１に対してヘリカル中心軸Ｚ
の方向に任意の位置に固定することができる。
板２は、放射指向特性の対称性をくずさないように円形
に形成され、この反射板２の外周部には、直径の小さい
ネジ穴６が複数箇所に設けられる。導体円筒３には、第
、２図に示すように、ヘリカル中心軸Ｚと同方向の長穴
４が複数箇所に設けられ、この長穴４を貫通するネジ５
が反射板２のネジ穴６に嵌合する。ネジ５が長穴４を貫
通した状態で、導体円筒３をヘリカル中心軸２と平行な
方向に移動させた後、ネジ５を締め付けることにより、
導体円筒３をヘリカル素子１に対してヘリカル中心軸Ｚ
の方向に任意の位置に固定することができる。
導体円筒３の高さは、反射板２の厚さより十分に大であ
ることが必要であり、また、長穴４は、導体円筒３をヘ
リカル中心軸Ｚと平行方向に移動させてもネジ５がネジ
穴６に挿入可能で且つ放射指向特性の軸対称性をくずさ
ないように、できるだけ小さくなければならない。
ることが必要であり、また、長穴４は、導体円筒３をヘ
リカル中心軸Ｚと平行方向に移動させてもネジ５がネジ
穴６に挿入可能で且つ放射指向特性の軸対称性をくずさ
ないように、できるだけ小さくなければならない。
以下、上述のヘリカルアンテナ装置により電波を受′信
する場合の作用について説明する。ここで、導体円筒３
がヘリカル中心軸Ｚに平行にヘリカル素子１を覆う方向
へ移動することを上へ移動するというとともに、逆の方
向へ移動することを下へ移動するということにする。
する場合の作用について説明する。ここで、導体円筒３
がヘリカル中心軸Ｚに平行にヘリカル素子１を覆う方向
へ移動することを上へ移動するというとともに、逆の方
向へ移動することを下へ移動するということにする。
第４図は導体円筒３が下へ移動した状態で反射板２に固
定されているときの側面断面の構成を示す。この場合に
は、ヘリカル素子１の全体に電波が到来し、ヘリカル中
心軸２とほぼ直交する矢印ａ方向から到来する電波とヘ
リカル中心軸Ｚに対して斜め方向の矢印す方向から到来
する電波をともに受信することができる。
定されているときの側面断面の構成を示す。この場合に
は、ヘリカル素子１の全体に電波が到来し、ヘリカル中
心軸２とほぼ直交する矢印ａ方向から到来する電波とヘ
リカル中心軸Ｚに対して斜め方向の矢印す方向から到来
する電波をともに受信することができる。
第５図は導体円筒３が上へ移動した状態で反射板２に固
定されているときの側面断面の構成を示す。この場合に
は、ヘリカル中心軸Ｚに対して斜め方向の矢印Ｃ方向か
ら到来する電波の一部は導体円筒３で反射され、ヘリカ
ル素子１に電波が集中する。一方、ヘリカル中心軸Ｚと
ほぼ直交する矢印ｄ方向から到来する電波の一部は、導
体円筒３で反射され、ヘリカル素子１には届かない。
定されているときの側面断面の構成を示す。この場合に
は、ヘリカル中心軸Ｚに対して斜め方向の矢印Ｃ方向か
ら到来する電波の一部は導体円筒３で反射され、ヘリカ
ル素子１に電波が集中する。一方、ヘリカル中心軸Ｚと
ほぼ直交する矢印ｄ方向から到来する電波の一部は、導
体円筒３で反射され、ヘリカル素子１には届かない。
すなわち、導体円筒３が上に移動して固定された状態で
は、ヘリカルアンテナの放射指向特性は、導体円筒３が
下に移動して固定された状態での放射指向特性に比べて
、指向性が鋭くなる。そして、この指向性は、導体円筒
３の上へ移動する量が大きくなる程、より鋭くなる。さ
らに、導体円筒３が上に移動して固定された状態では、
ヘリカルアンテナの主放射方向近傍の利得が高くなる。
は、ヘリカルアンテナの放射指向特性は、導体円筒３が
下に移動して固定された状態での放射指向特性に比べて
、指向性が鋭くなる。そして、この指向性は、導体円筒
３の上へ移動する量が大きくなる程、より鋭くなる。さ
らに、導体円筒３が上に移動して固定された状態では、
ヘリカルアンテナの主放射方向近傍の利得が高くなる。
以上の動作を実証した測定結果を第６図に示す。
この測定結果は、第７図に示すヘリカルアンテナの座標
系のＺＸ面内における周波数１１．９５ＧＨｚでの指向
特性を示し、縦軸が受信電力、横軸がＺ軸からの角度を
それぞれ表す。なお、この場合のヘリカル素子１の巻数
は６．５ターン、反射板２の直径は７４ｍである。
系のＺＸ面内における周波数１１．９５ＧＨｚでの指向
特性を示し、縦軸が受信電力、横軸がＺ軸からの角度を
それぞれ表す。なお、この場合のヘリカル素子１の巻数
は６．５ターン、反射板２の直径は７４ｍである。
第６図において、実線Ａは、導体円筒３が下に移動した
状態すなわち導体円筒３が上へ移動した量を示す第７図
中の距離りが０鶴のときの放射指向特性を示す。また、
実線Ｂは、導体円筒３が上へ移動して距離りが２０ｍの
ときの放射指向特性を示し、実線Ｃは、導体円筒３がさ
らに上へ移動して距離りが２５ｍのときの放射指向特性
を示す。この測定結果から明らかなように、導体円筒３
の移動により放射指向特性が変化することが分かる。
状態すなわち導体円筒３が上へ移動した量を示す第７図
中の距離りが０鶴のときの放射指向特性を示す。また、
実線Ｂは、導体円筒３が上へ移動して距離りが２０ｍの
ときの放射指向特性を示し、実線Ｃは、導体円筒３がさ
らに上へ移動して距離りが２５ｍのときの放射指向特性
を示す。この測定結果から明らかなように、導体円筒３
の移動により放射指向特性が変化することが分かる。
第８図は本発明の他の実施例の構成を示し、７はヘリカ
ル素子、８は反射板、９は導体円筒である。第９図は第
８図のＩ−Ｉ’断面の構成を示し、金属導体の円板から
なる反射板８の外周面に形成されたネジ１０に導体円筒
９の内面に形成されたネジ１１が噛み合って、反射板８
の外周に導体円筒９が設けられる。
ル素子、８は反射板、９は導体円筒である。第９図は第
８図のＩ−Ｉ’断面の構成を示し、金属導体の円板から
なる反射板８の外周面に形成されたネジ１０に導体円筒
９の内面に形成されたネジ１１が噛み合って、反射板８
の外周に導体円筒９が設けられる。
この場合、反射板８に対して導体円筒９をヘリカル軸Ｚ
を中心に回転させることにより、ネジの効果で導体円筒
９がヘリカル中心軸２に平行な方向に摺動し、上述の実
施例と同様な効果をもたせることができる。さらに、こ
の場合には、導体円筒９が、貫通穴等が設けられないの
で、完全な軸対称となり、放射指向特性の軸対称性を保
ちやすい。また、導体円筒の操作性が良くなる。
を中心に回転させることにより、ネジの効果で導体円筒
９がヘリカル中心軸２に平行な方向に摺動し、上述の実
施例と同様な効果をもたせることができる。さらに、こ
の場合には、導体円筒９が、貫通穴等が設けられないの
で、完全な軸対称となり、放射指向特性の軸対称性を保
ちやすい。また、導体円筒の操作性が良くなる。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明においては、ヘリカルアン
テナの放射指向特性が反射板に円環状の金属板を設置す
ることにより変化することを利用し、導体円筒を反射板
と中心軸が共通に組み合わせて構成し、この導体円筒を
ヘリカル中心軸と平行な方向に移動可能にしたことによ
り、所望のビーム幅、利得、サイドローブレベル等を得
ることができる。
テナの放射指向特性が反射板に円環状の金属板を設置す
ることにより変化することを利用し、導体円筒を反射板
と中心軸が共通に組み合わせて構成し、この導体円筒を
ヘリカル中心軸と平行な方向に移動可能にしたことによ
り、所望のビーム幅、利得、サイドローブレベル等を得
ることができる。
本発明によるヘリカルアンテナ装置は、アンテナ装置と
して組み立てた後に指向性を細かく調整する場合に有効
である。特に本発明のヘリカルアンテナ装置をオフセッ
トパラボラアンテナ等の反射鏡アンテナの１次放射器と
して使用した場合、１次放射器の特性を変化させること
により、反射鏡の曲面形状を変えることなくまた焦点距
離等も変化させずに、開口直径の異なる反射鏡に共通し
てこの１次放射器を使用することができ、アンテナ全体
の設計が容易になるとともに、部品の共通化を図ること
ができる。さらに、組立後に指向性の細かい調節を行う
ことができるので、効率のよい受信を行うことができる
。また、この１次放射器を大量生産することができるた
め、１次放射器の低価格化が実現できる。
して組み立てた後に指向性を細かく調整する場合に有効
である。特に本発明のヘリカルアンテナ装置をオフセッ
トパラボラアンテナ等の反射鏡アンテナの１次放射器と
して使用した場合、１次放射器の特性を変化させること
により、反射鏡の曲面形状を変えることなくまた焦点距
離等も変化させずに、開口直径の異なる反射鏡に共通し
てこの１次放射器を使用することができ、アンテナ全体
の設計が容易になるとともに、部品の共通化を図ること
ができる。さらに、組立後に指向性の細かい調節を行う
ことができるので、効率のよい受信を行うことができる
。また、この１次放射器を大量生産することができるた
め、１次放射器の低価格化が実現できる。
第１図は本発明実施例の平面図、第２図は第１図の側面
図、第３図は第２図の部分断面図、第４図と第５図は本
発明実施例の動作説明図、第６図は本発明実施例の測定
結果を示すグラフ、第７図は本発明実施例の座標系とパ
ラメータを示す図、第８図は本発明の他の実施例の斜視
図、第９図は第８図の部分断面図である。 １．７・・・ヘリカル素子 ２．８・・・反射板 ３．９・・・導体円筒 ２・・・ヘリカル中心軸 特許出願人 シャープ株式会社 代 理 人 弁理士 西１） 新 築５図 第８図 第８図 第２図 マ 第４図
図、第３図は第２図の部分断面図、第４図と第５図は本
発明実施例の動作説明図、第６図は本発明実施例の測定
結果を示すグラフ、第７図は本発明実施例の座標系とパ
ラメータを示す図、第８図は本発明の他の実施例の斜視
図、第９図は第８図の部分断面図である。 １．７・・・ヘリカル素子 ２．８・・・反射板 ３．９・・・導体円筒 ２・・・ヘリカル中心軸 特許出願人 シャープ株式会社 代 理 人 弁理士 西１） 新 築５図 第８図 第８図 第２図 マ 第４図
Claims (1)
- 主軸方向に主放射方向を有するヘリカル素子と、金属導
体の反射板と、導体の円筒とを備え、上記反射板はヘリ
カル中心軸と中心軸が共通の円板であり、上記円筒はヘ
リカル中心軸と中心軸が共通に上記反射板の外周に設け
られ且つヘリカル中心軸と平行な方向に移動可能であり
、上記円筒を移動させることにより放射指向特性を変化
させるように構成したことを特徴とするヘリカルアンテ
ナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5078985A JPS61208904A (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | ヘリカルアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5078985A JPS61208904A (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | ヘリカルアンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61208904A true JPS61208904A (ja) | 1986-09-17 |
Family
ID=12868573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5078985A Pending JPS61208904A (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | ヘリカルアンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61208904A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02127804A (ja) * | 1988-11-08 | 1990-05-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ヘリカルアンテナ |
| US4935747A (en) * | 1986-09-10 | 1990-06-19 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Axial mode helical antenna |
| US5081469A (en) * | 1987-07-16 | 1992-01-14 | Sensormatic Electronics Corporation | Enhanced bandwidth helical antenna |
| WO1996019846A1 (en) * | 1994-12-22 | 1996-06-27 | Deltec New Zealand Limited | An adjustable helical antenna |
| WO1998002936A1 (en) * | 1996-07-16 | 1998-01-22 | Qualcomm Incorporated | Modified helical antenna |
| KR20000023396A (ko) * | 1998-09-25 | 2000-04-25 | 도낀 가부시끼가이샤 | 나선형 코일의 크기 제한 없이 전기적 특성의 변동을 줄일수 있는 두개의 공진 주파수를 가진 나선형 안테나 |
| JP2012152262A (ja) * | 2011-01-24 | 2012-08-16 | Nagoya Univ | 発汗測定方法、および発汗測定装置 |
| CN107749514A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-03-02 | 南京理工大学 | 应用于x频段的数传天线 |
-
1985
- 1985-03-13 JP JP5078985A patent/JPS61208904A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4935747A (en) * | 1986-09-10 | 1990-06-19 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Axial mode helical antenna |
| US5081469A (en) * | 1987-07-16 | 1992-01-14 | Sensormatic Electronics Corporation | Enhanced bandwidth helical antenna |
| JPH02127804A (ja) * | 1988-11-08 | 1990-05-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ヘリカルアンテナ |
| WO1996019846A1 (en) * | 1994-12-22 | 1996-06-27 | Deltec New Zealand Limited | An adjustable helical antenna |
| WO1998002936A1 (en) * | 1996-07-16 | 1998-01-22 | Qualcomm Incorporated | Modified helical antenna |
| KR20000023396A (ko) * | 1998-09-25 | 2000-04-25 | 도낀 가부시끼가이샤 | 나선형 코일의 크기 제한 없이 전기적 특성의 변동을 줄일수 있는 두개의 공진 주파수를 가진 나선형 안테나 |
| JP2012152262A (ja) * | 2011-01-24 | 2012-08-16 | Nagoya Univ | 発汗測定方法、および発汗測定装置 |
| CN107749514A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-03-02 | 南京理工大学 | 应用于x频段的数传天线 |
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