(57)【要約】【課題】波長に比例させた大きさとならないような指向性を持たせた誘導二次輻射型アンテナにすること。【解決手段】誘導二次輻射型アンテナを複数横列に並べて、共振コイル２の捲き終わりと次のアンテナの共振コイル２の捲き始めとを接続した構成し、それら共振コイル２を分割しかつ、それら共振コイル２の浮遊容量及びそれら共振コイル２と電磁波輻射体たる導体８および共振電流が流れる導体１０間との浮遊容量全体として所望の周波数に共振させるようにする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導二次輻射型アンテナであって、
誘導二次輻射型アンテナを複数横列に並べて、円筒状導体又は円盤状導体近傍に位置した磁界発生用共振コイルの捲き終わりと次のアンテナの共振コイルの捲き始めとを接続した構成にし、それら共振コイルを分割しかつ、それら共振コイルの浮遊容量及びそれら共振コイルと電磁波輻射体たる円筒状導体又は円盤状導体および共振電流が流れる導体間との浮遊容量全体として所望の周波数６０ＭＨｚ以下に共振させる事を特徴とする誘導二次輻射型アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導二次輻射型アンテナの指向性発生法に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来、誘導二次輻射型アンテナの構成は、図１のようになっており、給電はリンクコイルと呼ばれる少捲き数コイル３との共振コイル２とが磁気結合されており共振コイルへ電力が供給される構造である。さらに共振コイル２に流れる電流により発生した磁束により円筒状導体１に誘導電流を発生させている。この誘導電流による輻射を利用するアンテナである。
【０００３】
更に、共振コイル２のリンクコイル側端とリンクコイル３の共振コイル側端とは電気的に接続されている事が多い。リンクコイル３は給電用ケーブル５に接続されており、リンクコイル３はインピーダンスマッチングという役割を持っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３８２６８号公報
【発明の概要】
【０００５】
誘導二次輻射型アンテナに於いて、複数配置し共振コイルの捲き終わりと他のアンテナの共振コイルの捲き始めとを接続することにより、より強い指向性を持たせること。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１や図２の構成の誘導二次輻射型アンテナでは、無指向性のビームパターンを呈し、一度にあらゆる角度に放射させる事に長所があるのは特殊な用途に限られる。実際の通信ではある一定の方向になるべく強力な電波を放射する方が良い場合が多い。またその方が受信時に於ける信号強度も強くＳＮ比も良い。
【０００７】
誘導二次輻射型アンテナに於いて、指向性を有するようにするには、アレイアンテナのように複数を１／４から１／２波長の間隔を持たせて配置し、且つ位相を調整して給電する方法がある。また八木アンテナのようにエレメント間の相互波動インピーダンスを利用して指向性を出すものもあるが、誘導二次輻射型アンテナでは相互波動インピーダンスが小さくこの方法は取れない。
【０００８】
しかしながら、アレイアンテナにせよ相互波動インピーダンスを利用する場合には、波長に応じて全体としての物理的規模が大きくなってしまい、周波数が低い程実現が難しいという事情がある。しかも、非常に小型であるである誘導二次輻射型の特徴が活かされない。
【０００９】
誘導二次輻射型アンテナの特徴たる小型であることを損なうことなく指向性を持たせることが解決しようとする課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
誘導二次輻射型アンテナを図４のように並べて、前に位置するアンテナの各電磁波輻射体たる導体８に誘導電流を発生させしめる導体８の直下に捲いた共振コイル２の捲き始めと後ろに位置するアンテナの共振コイルの捲き終わりとを接続用導体線９を介して接続する事により、電磁波の輻射方向が前方に発生する事が確認されている。この方式により、非常に小規模なシステムで指向性のあるアンテナを構成出来る。
【発明の効果】
【００１１】
非常に小規模な構成で、指向性を持ったアンテナを実現出来る。特に低い周波数帯では非常に大きな利点をもたらしうる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は従来の誘導二次輻射型アンテナの典型例示す構成図である。
【図２】図２は従来の誘導二次輻射型アンテナの別の例示す構成図である。
【図３】図３は従来の誘導二次輻射型アンテナの指向性を発生させた典型例を示す構成図である。
【図４】図４は本発明の実施例１を示す構成図である。
【図５】図５は本発明の実施例２を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１から図３は従来型誘導二次輻射型アンテナの典型である。図１は電磁波輻射導体が円筒状導体１のような円筒形状をしており、円筒状導体１の直下に同心円状に捲いた共振コイル２と円筒状導体１間の浮遊容量と共振コイル２とから構成される共振現象が起こる。共振コイル２に流れる高周波電流による磁束に十分交錯出来る距離すなわち概ね１ｍｍ以内の間隔に位置しており、円筒状導体１の円周上に誘導電流が発生するようになっている。高周波電源５が印加されると、共振時に於いては、共振コイル１の両端には高い電圧が発生するので、普通は円筒状導体１と図１の共振コイル２上端とは電気的に接続することにより放電を避けるようにする。
【００１５】
このアンテナの共振時においては、並列共振を呈するために共振コイル２の両端から見たインピーダンスは非常に高い。これを同軸ケーブルのインピーダンスに整合させるために共振コイル２の近傍に位置し磁気結合させしめるリンクコイル３が具備されており、解いたりまき直したりして捲き数の調整と共振コイル２との間隔を調整する。
【００１６】
支持パイプ４は当然絶縁物製であり、リンクコイル３と共振コイル２がインダクタンスを保有出来る磁界を発生出来るコイルとしての動作が出来るものでなければならない。例えば、塩化ビニールやポリカーボネイト、ポリプロピレン、ポリスチロールが使用される。
【００１７】
図２は、電磁波輻射体たる導体が円盤状のものである。原理は図１のものと変わらない。円盤の中心部分が存在すると、この部分に流れる誘導電流による損失が発生するので、ちょうど絶縁パイプ４の直径程度にくり抜いておくのが普通である。
【００１８】
図３は、電磁波輻射体たる円盤状導体８を偏心させ支持パイプ４の中心からずれた位置にしたものである。このような構成にすると、指向性は円盤状導体８の面積の大きい方向に電磁波が強力に発生する事が分かっている。これは、図１の例の円筒状導体１では共振コイルの直径の倍程度以上の長さ、また図２の例の円盤状導体は共振コイル２の直径の倍程度以上の直径がないと、電磁波輻射は非常に小さくなることが分かっており、この例では面積の広い方向に強い電磁波輻射が得られることとなる。
【実施例１】
【００１９】
図４は、本発明装置の第１の実施例である。図３で示した従来型の指向性の弱い誘導二次輻射型アンテナを前後に複数並べ、前に位置するアンテナの共振コイル２の捲き始めと後ろに位置するアンテナの共振コイル２の捲き終わりとを接続用導体線９を介して接続する。図３で示した従来型誘導二次輻射型アンテナを使用したのは、元々指向性が発生し得るアンテナであるために、より強い指向性を得るためである。尚、捲き始め捲き終わりとは、導体８側（図４で上側）でもその反対側（図４で下側）でも、どちらでもよい。
【００２０】
アンテナが複数従属接続されているために、共振コイル２が分割された形になり全体のコイルのインダクタンスと各円盤状導体との間に構成されるキャパシタンス、またアルミニューム等の導体製アンテナ取り付け用角パイプ１０と各共振コイル２間とのキャパシタンスが考慮された電気的共振作用が発生し各共振コイル２には共振電流が流れることになる。各共振コイル２に共振電流が流れることにより、それぞれの円盤状導体８に誘導電流が発生することになる。
【００２１】
全体としての共振コイル、すなわち共振コイル２が直列接続されているのでその全体としてのインダクタンスと各共振コイル２の浮遊容量とによる共振は並列共振特性を示し得るので、すなわち共振コイルが分割されたような形となるために図１から図３に示した従来型誘導二次輻射型アンテナのようなリンクコイルによる磁気結合を利用した整合が困難なため、給電用同軸ケーブル５とのインピーダンス整合のため１１の可変容量コンデンサ、インピーダンス整合コイル１２、可変容量コンデンサ１３が具備してあり、可変容量コンデンサ１１と可変容量コンデンサ１３を調整してインピーダンス整合を遂げるようにする。
【００２２】
このような構成にすることにより、より前方のアンテナすなわち図４の各アンテナ全体を表す番号１４から１７でより大きな番号のアンテナの円盤状導体８の後方部分すなわち、各アンテナ全体を表す番号１４から１７でより小さな番号のアンテナによる電磁波輻射と後方に位置するアンテナの円盤状導体８の前方部分からの輻射は相殺される割合が多くなり、指向性が強くなることが発見された。この構成で得られる指向性による前後比は１５ｄＢから２０ｄＢ程度である。並べるアンテナ数を増やすことにより、より強い指向性を持たせる得ることが確認されている。
【実施例２】
【００２３】
図５は、第２の実施例である。各アンテナ１８〜２１が円筒状導体８による誘導二次輻射型アンテナで構成したものである。実施例１のものに比べて元々無指向性なので前後比は１０ｄＢから１５ｄＢと劣るが、製造しやすくより全体として小型に出来る長所がある。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
指向性を持たせたアンテナは、大きさが波長に比例するために、低い周波数での実現は非常に大型化しやすいために困難な場合が多い。本発明によるアンテナでは完全に波長に比例するとは言えず、誘導二次輻射型アンテナが並べられるだけのスペースがあればよく、非常に小型化された指向性を持ったアンテナを提供出来る。このような指向性を要求される場合は多数ある。例えばある特定の位置に存在する通信相手に対しては、その方向にのみ電磁波輻射されればよいのであるから、本考案によるアンテナは有用である。また、周波数が低い場合には、指向性を持たせたくても実現不可能な場合も多いものである。このような用途にも非常に有用である。
【符号の説明】
【００２５】
１    円筒状導体（電磁波輻射体）
２    共振コイル
３    リンクコイル
４    支持パイプ
５    給電用同軸ケーブル
６    高周波電源
７    円盤状導体（電磁波輻射体）
８    偏心タイプ円盤状導体（電磁波輻射体）
９    接続用導体線
１０  角パイプ状導体
１１  インピーダンス整合調整用可変容量コンデンサ
１２  インピーダンス整合コイル
１３  インピーダンス整合調整用可変容量コンデンサ
１４  第１の実施例に於ける最も後ろに位置する誘導二次輻射型アンテナの全体
１５  第１の実施例に於ける後ろから二番目に位置する誘導二次輻射型アンテナの全体
１６  第１の実施例に於ける後ろから三番目に位置する誘導二次輻射型アンテナの全体
１７  第１の実施例に於ける後ろから四番目に位置する誘導二次輻射型アンテナの全体
１８  第２の実施例に於ける最も後ろに位置する誘導二次輻射型アンテナの全体
１９  第２の実施例に於ける後ろから二番目に位置する誘導二次輻射型アンテナの全体
２０  第２の実施例に於ける後ろから三番目に位置する誘導二次輻射型アンテナの全体
２１  第２の実施例に於ける後ろから四番目に位置する誘導二次輻射型アンテナの全体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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