(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に長い円筒状の誘電体環状支持台と、
中心導体及び外部導体から構成され、前記円筒状の誘電体環状支持台の内部の長尺方向の中心に設けられた同軸ケーブルと、
前記円筒状の誘電体環状支持台の上部の端部に載置され、中心に前記同軸ケーブルの直径と同じ大きさの穴が設けられている円形の天板と、
前記誘電体環状支持台の長尺方向の側面の表面に１８０度対向してらせん状に巻き付けられ、前記円筒状の誘電体環状支持台の円周の１／４と同一幅の短冊状の第１及び第２のアンテナ導体と、
前記天板上に１８０度対向して設けられ、円の１／４の形状の扇型の第３及び第４のアンテナ導体と、
前記第４のアンテナ導体及び前記同軸ケーブルの上端の中心導体を電気的に接続する短絡片とを備え、
前記円形の天板の外周で前記短冊状の第１のアンテナ導体と前記扇型の第３のアンテナ導体が結合され、前記円形の天板の外周で前記短冊状の第２のアンテナ導体と前記扇型の第４のアンテナ導体が結合され、
前記同軸ケーブルの上端の外部導体は、前記第３及び第４のアンテナ導体と電気的に接続され、
前記同軸ケーブルの上端の外部導体に１８０度対向して長さが１／４波長の２つのスリットを入れることにより平衡−不平衡変換を行うスプリットバランを構成する
アンテナ装置。
【請求項２】
前記短冊状の第１及び第２のアンテナ導体は、アンテナの中心軸に沿って９０度回転させたとき、導体部と非導体部の形状が一致する構造であり、
前記扇型の第３及び第４のアンテナ導体は、アンテナの中心軸に沿って９０度回転させたとき、導体部と非導体部の形状が一致する構造である
ことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば衛星通信用のアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアンテナ装置について図面を参照しながら説明する。図３は、例えば特開平８−０７８９４５号公報に示された従来のアンテナ装置の構成を示す斜視図であり、図４は、図３におけるフレキシブル基板を一部展開した図である。
【０００３】
図３及び図４において、１はアンテナ導体、４は同軸ケーブル、１０は誘電体円筒、１１はフレキシブル基板、１２はバラン、１３は金属導体、１４は両面接着テープである。
【０００４】
つぎに、従来のアンテナ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０００５】
誘電体円筒１０の表面に、アンテナ導体１を有したフレキシブル基板１１が、両面接着テープ１４によって巻き付けられて張られている。このアンテナ導体１は、バラン１２を介して同軸ケーブル４により給電される。
【０００６】
また、金属導体１３は、このアンテナ装置のアンテナ導体末端からの反射波の位相を調節して電気的整合をとる役割を果たしている。金属導体１３は、電気的整合の必要のために折れ曲がり構造を有している。この折れ曲がり部分を、ずらすことにより電気的整合を比較的容易に行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来のアンテナ装置では、電気的整合をとるために金属導体１３をアンテナ導体１に固定しなければならず、部品点数が増えるという問題点があった。
【０００８】
また、この金属導体１３は、アンテナ導体末端からの反射波の位相を調節して整合をとるために使用するが、この反射波は軸対称かつ平衡２線の形状を有するアンテナではバックローブを生ずる。このバックローブが生ずると正ビームの利得が低くなるという問題点があった。
【０００９】
この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、整合をとるための部品を増やすことなく、簡易な構成で、アンテナ導体形状とバランの組み合わせにより、電気的整合をとることができ、整合問題に煩わされず任意のアンテナ径（φ）を選んで所望の放射特性を得ることができるアンテナ装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係るアンテナ装置は、一方向に長い円筒状の誘電体環状支持台と、中心導体及び外部導体から構成され、前記円筒状の誘電体環状支持台の内部の長尺方向の中心に設けられた同軸ケーブルと、前記円筒状の誘電体環状支持台の上部の端部に載置され、中心に前記同軸ケーブルの直径と同じ大きさの穴が設けられている円形の天板と、前記誘電体環状支持台の長尺方向の側面の表面に１８０度対向してらせん状に巻き付けられ、前記円筒状の誘電体環状支持台の円周の１／４と同一幅の短冊状の第１及び第２のアンテナ導体と、前記天板上に１８０度対向して設けられ、円の１／４の形状の扇型の第３及び第４のアンテナ導体と、前記第４のアンテナ導体及び前記同軸ケーブルの上端の中心導体を電気的に接続する短絡片とを備え、前記円形の天板の外周で前記短冊状の第１のアンテナ導体と前記扇型の第３のアンテナ導体が結合され、前記円形の天板の外周で前記短冊状の第２のアンテナ導体と前記扇型の第４のアンテナ導体が結合され、前記同軸ケーブルの上端の外部導体は、前記第３及び第４のアンテナ導体と電気的に接続され、前記同軸ケーブルの上端の外部導体に１８０度対向して長さが１／４波長の２つのスリットを入れることにより平衡−不平衡変換を行うスプリットバランを構成するものである。
【００１１】
この発明の請求項２に係るアンテナ装置は、前記短冊状の第１及び第２のアンテナ導体が、アンテナの中心軸に沿って９０度回転させたとき、導体部と非導体部の形状が一致する構造であり、前記扇型の第３及び第４のアンテナ導体が、アンテナの中心軸に沿って９０度回転させたとき、導体部と非導体部の形状が一致する構造である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の構成を示す斜視図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１３】
図１において、１はアンテナの中心軸に沿って９０°回転させたとき、導体部と空気だったところの形状が一致する構造のアンテナ導体、２はアンテナ導体１を支える筒状の誘電体環状支持台、４は同軸ケーブル、５は同軸ケーブル４の後述する中心導体とアンテナ導体１とを結合する短絡片（導体）、９は誘電体環状支持台２の上部の天板である。
【００１４】
つまり、筒状の誘電体環状支持台２の側面の表面に、誘電体環状支持台２の円周の１／４と同一幅のアンテナ導体１をらせん状に２つ巻き付けている。また、天板９上に円の１／４の形状の２つのアンテナ導体１が設けられ、誘電体環状支持台２の側面に設けられたアンテナ導体１と結合している。
【００１５】
また、図２は、図１に示すアンテナ装置の上部を拡大して示す拡大斜視図であり、誘電体環状支持台の側面に設けられたアンテナ導体の図示は省略している。
【００１６】
図２において、３は長さがおおむねλ／４（λ：１波長）のスプリットバラン、５は短絡片、７は同軸ケーブル４の中心導体、８は同軸ケーブル４の外部導体である。
【００１７】
同軸ケーブル４の中心導体７は、短絡片５を通じて、天板９上のアンテナ導体１ｂと電気的に接続され、同軸ケーブル４の外部導体８は、天板９上のアンテナ導体１ａと電気的に接続されている。なお、天板９上のアンテナ導体１ｂは、同軸ケーブル４の外部導体８とも接続されている。
【００１８】
つぎに、この実施の形態１に係るアンテナ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図２に示すスプリットバラン３は、同軸ケーブル４の外部導体８に長さがおおむねλ／４のスリットを入れることにより平衡−不平衡変換を行うものである。このスプリットバラン３は、インピーダンス変成比がおおむね１：４の変成器として動作し、同軸ケーブル４として一般的な５０Ωケーブルを使用した時におけるスプリットバラン３の整合インピーダンスはおおむね２００Ωとなる。
【００２０】
また、軸対称かつ平衡２線の形状を有するアンテナの入力インピーダンスは、誘電体環状支持台２に巻き付いているアンテナ導体１と天板９上のアンテナ導体１ａ、１ｂの形状がおおむね自己補対形状を有するので、アンテナ径φに関わりなくおおむね６０π＝１８８．５Ωである。このためスプリットバラン３との電気的整合に優れている。さらに、いかなるアンテナ径φでも整合を得るので所望の放射特性を得ることができる。これは、アンテナ径φを変化させることにより、放射効率が変わり、それにともなってビーム幅等の放射特性が変化するためである。
【００２１】
以上のように、アンテナの中心軸に沿って９０°回転させたとき、導体部と空気だったところの形状が一致する構造、つまり、おおむね自己補対形状を有するアンテナ導体１（ヘリカル導体）と、長さおおむねλ／４のスリットを有する平衡−不平衡変換を行うスプリットバラン３とを有する構造により、電気的整合に優れ、いかなるアンテナ径φでも所望の放射特性を得ることができる。
【００２２】
すなわち、この実施の形態１に係るアンテナ装置は、一方向に長い円筒状に形成され、非導電性材料からなる誘電体環状支持台２と、この誘電体環状支持台２の長尺方向に伸在して配設され、アンテナの中心軸に沿って９０°回転させたとき、導体部と空気だったところの形状がおおむね一致する構造の２本のアンテナ導体１と、天板９上に配設され、アンテナの中心軸に沿って９０°回転させたとき、導体部と空気だったところの形状がおおむね一致する構造の２つのアンテナ導体１ａ、１ｂと、長さがおおむねλ／４（λ：１波長）の２つのスリットを有する平衡−不平衡変換を行うスプリットバラン３とを有するものである。
【００２３】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係るアンテナ装置は、以上説明したとおり、一方向に長い円筒状の誘電体環状支持台と、中心導体及び外部導体から構成され、前記円筒状の誘電体環状支持台の内部の長尺方向の中心に設けられた同軸ケーブルと、前記円筒状の誘電体環状支持台の上部の端部に載置され、中心に前記同軸ケーブルの直径と同じ大きさの穴が設けられている円形の天板と、前記誘電体環状支持台の長尺方向の側面の表面に１８０度対向してらせん状に巻き付けられ、前記円筒状の誘電体環状支持台の円周の１／４と同一幅の短冊状の第１及び第２のアンテナ導体と、前記天板上に１８０度対向して設けられ、円の１／４の形状の扇型の第３及び第４のアンテナ導体と、前記第４のアンテナ導体及び前記同軸ケーブルの上端の中心導体を電気的に接続する短絡片とを備え、前記円形の天板の外周で前記短冊状の第１のアンテナ導体と前記扇型の第３のアンテナ導体が結合され、前記円形の天板の外周で前記短冊状の第２のアンテナ導体と前記扇型の第４のアンテナ導体が結合され、前記同軸ケーブルの上端の外部導体は、前記第３及び第４のアンテナ導体と電気的に接続され、前記同軸ケーブルの上端の外部導体に１８０度対向して長さが１／４波長の２つのスリットを入れることにより平衡−不平衡変換を行うスプリットバランを構成するので、電気的整合に優れ、いかなるアンテナ径でも所望の放射特性を得ることができるという効果を奏する。
【００２４】
この発明の請求項２に係るアンテナ装置は、以上説明したとおり、前記短冊状の第１及び第２のアンテナ導体が、アンテナの中心軸に沿って９０度回転させたとき、導体部と非導体部の形状が一致する構造であり、前記扇型の第３及び第４のアンテナ導体が、アンテナの中心軸に沿って９０度回転させたとき、導体部と非導体部の形状が一致する構造であるので、通常の同軸ケーブルとの電気的整合に優れ、いかなるアンテナ径でも所望の放射特性を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の構成を示す斜視図である。
【図２】  この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の上部の構成を拡大して示す拡大斜視図である。
【図３】  従来のアンテナ装置の構成を示す斜視図である。
【図４】  図３におけるフレキシブル基板を一部展開した様子を示す図である。
【符号の説明】
１  アンテナ導体、２  誘電体環状支持台、３  スプリットバラン、４  同軸ケーブル、５  短絡片、７  中心導体、８  外部導体、９  天板。
【図１】
0003964129.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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