JPH0324803B2 - - Google Patents
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- JPH0324803B2 JPH0324803B2 JP58068194A JP6819483A JPH0324803B2 JP H0324803 B2 JPH0324803 B2 JP H0324803B2 JP 58068194 A JP58068194 A JP 58068194A JP 6819483 A JP6819483 A JP 6819483A JP H0324803 B2 JPH0324803 B2 JP H0324803B2
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- JP
- Japan
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- dipole
- current
- dipole antenna
- antenna
- bent portion
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
- H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
- H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
- H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ダイポールアンテナの放射素子の構
造に関するものである。さらに詳しくは、アンテ
ナからの放射指向性が広い周波数帯域においてほ
ぼ等しいダイポールアンテナに関する。
造に関するものである。さらに詳しくは、アンテ
ナからの放射指向性が広い周波数帯域においてほ
ぼ等しいダイポールアンテナに関する。
電波の利用度が増してくるにつれて、多チヤン
ネル共用の広帯域アンテナが要求されるようにな
つてきた。特にUHF放送波帯は帯域幅が広く、
チヤンネル変更または多チヤンネル共用が行なわ
れることが多い。この場合アンテナの指向特性を
一定にしなければ、サービス・エリア等が変化し
不都合が生じる。
ネル共用の広帯域アンテナが要求されるようにな
つてきた。特にUHF放送波帯は帯域幅が広く、
チヤンネル変更または多チヤンネル共用が行なわ
れることが多い。この場合アンテナの指向特性を
一定にしなければ、サービス・エリア等が変化し
不都合が生じる。
従来TV放送用アンテナとして、ターン・スタ
イルアンテナ、スーパーゲインアンテナ等が用い
られていたが、これらは比較的狭帯域であるの
で、最近約１波長のダイポールと反射板を組合わ
せた反射板付ダイポールアンテナも用いられるよ
うになつている。このアンテナは、放射素子を太
くすることによりV.S.W.R特性は広帯域で比較的
良好にすることができるが、指向特性の広帯域
化、すなわち指向特性の周波数依存性を小さくす
ることは困難である。
イルアンテナ、スーパーゲインアンテナ等が用い
られていたが、これらは比較的狭帯域であるの
で、最近約１波長のダイポールと反射板を組合わ
せた反射板付ダイポールアンテナも用いられるよ
うになつている。このアンテナは、放射素子を太
くすることによりV.S.W.R特性は広帯域で比較的
良好にすることができるが、指向特性の広帯域
化、すなわち指向特性の周波数依存性を小さくす
ることは困難である。
その理由は、放射素子を短かくすれば低い周波
数において利得が下がり、放射素子を長くすれば
高い周波数において指向性が鋭くなると共に、不
用なサイドローブが生じるからである。
数において利得が下がり、放射素子を長くすれば
高い周波数において指向性が鋭くなると共に、不
用なサイドローブが生じるからである。
したがつて、例えば鉄塔の４面に反射板付アン
テナを取付けてオムニ・デイレクシヨナルアンテ
ナを形成するとき、広帯域において希望する指向
特性を実現することが困難であつた。
テナを取付けてオムニ・デイレクシヨナルアンテ
ナを形成するとき、広帯域において希望する指向
特性を実現することが困難であつた。
本発明は従来のダイポールアンテナに比較して
より広い帯域にわたつて電磁波を被射しかつその
指向特性も広い周波数帯においてほぼ等しいダイ
ポールアンテナを提供することを目的とする。
より広い帯域にわたつて電磁波を被射しかつその
指向特性も広い周波数帯においてほぼ等しいダイ
ポールアンテナを提供することを目的とする。
本発明は説明の簡単化を目的としてダイポール
アンテナの放射素子についてのみが説明される
が、ダイポールアンテナ単体としても反射鏡付き
ダイポールアンテナとしても利用できることは言
うまでもない。
アンテナの放射素子についてのみが説明される
が、ダイポールアンテナ単体としても反射鏡付き
ダイポールアンテナとしても利用できることは言
うまでもない。
以下図面を参照しながら本発明を説明する。
第１図，第２図，第３図は、ダイポールアンテ
ナのアンテナ長が1/2波長、１波長、２波長にな
る電流が供給されたときの電流分布を示す概念図
である。
ナのアンテナ長が1/2波長、１波長、２波長にな
る電流が供給されたときの電流分布を示す概念図
である。
図中の矢印は、ある瞬間における電流の向きを
示す。ダイポールアンテナからの放射を計算する
公知の式を用いて、各ダイポールからの放射を計
算すると、第１図と第２図のダイポールアンテナ
に比較して第３図のダイポールアンテナからの放
射は少い。その理由は第１図と第２図の場合は電
流の方向が放射素子１の全体にわたつて同一方向
であるのに対し、第３図の場合には、ダイポール
中心２付近の電流の方向とダイポール末端３付近
の電流の方向が逆方向であるからである。すなわ
ち電流分布は節点４をもつ。
示す。ダイポールアンテナからの放射を計算する
公知の式を用いて、各ダイポールからの放射を計
算すると、第１図と第２図のダイポールアンテナ
に比較して第３図のダイポールアンテナからの放
射は少い。その理由は第１図と第２図の場合は電
流の方向が放射素子１の全体にわたつて同一方向
であるのに対し、第３図の場合には、ダイポール
中心２付近の電流の方向とダイポール末端３付近
の電流の方向が逆方向であるからである。すなわ
ち電流分布は節点４をもつ。
本発明は、ダイポール末端３−３間の長さｌが
供給電流の波長λの1/2倍（ｌ＝λ／２）、１倍
（ｌ＝λ）のときのみならず、２倍（ｌ＝2λ）の
ときにも電磁波を効率的に放出し、かつ指向特性
もほぼ等しい広帯域ダイポールアンテナを提供す
ることを課題とする。
供給電流の波長λの1/2倍（ｌ＝λ／２）、１倍
（ｌ＝λ）のときのみならず、２倍（ｌ＝2λ）の
ときにも電磁波を効率的に放出し、かつ指向特性
もほぼ等しい広帯域ダイポールアンテナを提供す
ることを課題とする。
第４図ないし第９図は本発明の種々の実施例を
示す概念図である。
示す概念図である。
本発明の動作原理を第４図を用いて説明する。
第４図はｌ＝2λのである第３図のダイポールア
ンテナの末端３の近傍をゆるくＪ字形に折り曲げ
たものである。なお折曲げ点５における曲率半径
は余り小さくない方がインピーダンスの観点から
好ましい。このときダイポール放射素子上の波長
はわずかに変化するが、電流分布はダイポールア
ンテナの末端３を一つの節点とし上記折り曲げ点
５付近に腹点を持ちさらに上記節点４において電
流の方向が反転するものになる。このときある瞬
間における電流の方向が第４図に矢印で示されて
いる。
第４図はｌ＝2λのである第３図のダイポールア
ンテナの末端３の近傍をゆるくＪ字形に折り曲げ
たものである。なお折曲げ点５における曲率半径
は余り小さくない方がインピーダンスの観点から
好ましい。このときダイポール放射素子上の波長
はわずかに変化するが、電流分布はダイポールア
ンテナの末端３を一つの節点とし上記折り曲げ点
５付近に腹点を持ちさらに上記節点４において電
流の方向が反転するものになる。このときある瞬
間における電流の方向が第４図に矢印で示されて
いる。
一般に線上の電圧、及び電流について次の関係
が成立つ。
が成立つ。
Ｖ＝V0e-j(〓x- 0)＋Vrej(〓x+ r)
Ｉ＝I0e-j(〓x- 0)−Irej(〓x+ r)
線上を減衰無く伝わつて先端（ｘ＝Ｈ）では流
れず完全に反射されるとすると、ｘ＝ＨでＩ＝０
が先端での境界条件である。このときオイラーの
公式を用いて、書き直すと次式が得られる。
れず完全に反射されるとすると、ｘ＝ＨでＩ＝０
が先端での境界条件である。このときオイラーの
公式を用いて、書き直すと次式が得られる。
Ｉ＝2I0 sinβ（Ｈ−ｘ）cos（ωt＋0−r／２）
I0＝Ir，0＋r＝2βl
但し
ｘ：線上の座標
ｔ：時間
Ｖ及びＩはｘ点の電圧電流
V0 I0は入力端 〃
Vr Irは反射端 〃 0
，rは入力端および反射端の位相
β＝2π／λ
λ 波長
ω＝2π 角速度
：周波数
この式は電流のの空間分布がダイポールの先端
で振幅がゼロの正弦波となることを意味する。
で振幅がゼロの正弦波となることを意味する。
この本発明に係るダイポールアンテナについて
も同じことが成り立つ。ただこの場合、ダイボー
ルの先端部が折り曲げられているので、次のよう
な効果が生じる。
も同じことが成り立つ。ただこの場合、ダイボー
ルの先端部が折り曲げられているので、次のよう
な効果が生じる。
ｌ＝λ／２の時、ダイポールの末端３と折り曲
げ点Ｓの間を流れる電流の方向とそれに隣接する
部分の電流の方向が逆となるので、その部分の電
流による電磁場は互いに相殺され、実質的にはダ
イポールアンテナの中心部分の電流のみが電磁波
を送受する。この時の実質的電流分布の対称性は
第１図の電流分布のものとほぼ同一となる。
げ点Ｓの間を流れる電流の方向とそれに隣接する
部分の電流の方向が逆となるので、その部分の電
流による電磁場は互いに相殺され、実質的にはダ
イポールアンテナの中心部分の電流のみが電磁波
を送受する。この時の実質的電流分布の対称性は
第１図の電流分布のものとほぼ同一となる。
ｌ＝λの時、この時もダイポールの末端部分の
電流は相殺されるので、実質的電流分布の対称性
は第２の電流分布のものとほぼ同一となる。
電流は相殺されるので、実質的電流分布の対称性
は第２の電流分布のものとほぼ同一となる。
ｌ＝2λの時、この時電流分布は第４図に示す
ものとなるので、ダイポールの末端３と折り曲げ
点５の間を流れる電流の方向と、折り曲げ点５と
上記節点４の間を流れる電流の方向が逆である。
したがつてこの両部分からの放射は逆位相とな
り、放射は弱めあう。この結果ダイポールの中心
２と上記節点４の間の部分の電流により放射され
る電磁波を弱める電磁波が弱くなる。すなわち第
４図のダイポールアンテナは、実質的にダイポー
ルの中心２と上記節点４の間の部分のみのアンテ
ナと等価となる。つまり第２図のダイポールアン
テナと等価になる。したがつてその放射指向特性
もほぼ等しくなる。
ものとなるので、ダイポールの末端３と折り曲げ
点５の間を流れる電流の方向と、折り曲げ点５と
上記節点４の間を流れる電流の方向が逆である。
したがつてこの両部分からの放射は逆位相とな
り、放射は弱めあう。この結果ダイポールの中心
２と上記節点４の間の部分の電流により放射され
る電磁波を弱める電磁波が弱くなる。すなわち第
４図のダイポールアンテナは、実質的にダイポー
ルの中心２と上記節点４の間の部分のみのアンテ
ナと等価となる。つまり第２図のダイポールアン
テナと等価になる。したがつてその放射指向特性
もほぼ等しくなる。
本発明のダイポールアンテナに供給される電流
の周波数を低周波から高周波に順次変えると、低
周波では第１図の対称性を有する電流分布になり
電磁波を放射し、次に第２図の対称性を有する電
流分布による電磁波を放射し、高周波では第４図
の電流分布になりこれは第２図のダイポールアン
テナと同じ対称性を持つ電磁波を放射する。すな
わちダイポールの寸法を変えずに広帯域にわたつ
て電磁波を放射し、かつ指向特性をほぼ等しくす
ることができる。
の周波数を低周波から高周波に順次変えると、低
周波では第１図の対称性を有する電流分布になり
電磁波を放射し、次に第２図の対称性を有する電
流分布による電磁波を放射し、高周波では第４図
の電流分布になりこれは第２図のダイポールアン
テナと同じ対称性を持つ電磁波を放射する。すな
わちダイポールの寸法を変えずに広帯域にわたつ
て電磁波を放射し、かつ指向特性をほぼ等しくす
ることができる。
第５図ないし第７図は本発明の他の実施例であ
る。
る。
第５図のダイポールアンテナは、ダイポールの
末端３の近傍を山形に折り曲げ、ダイポールの中
心２の近傍は直線状に形成したアンテナである。
このアンテナに高い周波数の電流（第３図に相等
する周波数の電流）が供給されると、ある瞬間に
おける電流の流れは第５図に示された矢印のよう
になる。矢印ａと矢印ｂの電流は完全には反平行
ではないが、ベクトルとして反平行成分を含むの
で、それぞれから放射される電磁波はある程度弱
めあう。したがつてアンテナ中心部付近の矢印ｃ
で示された電流から放射される電磁波は、矢印ａ
と矢印ｂで示される電流から放射される電磁波に
弱められず有効に放射される。この結果、第５図
のダイポールアンテナは第４図のダイポールアン
テナとほぼ同様の効果を奏する。
末端３の近傍を山形に折り曲げ、ダイポールの中
心２の近傍は直線状に形成したアンテナである。
このアンテナに高い周波数の電流（第３図に相等
する周波数の電流）が供給されると、ある瞬間に
おける電流の流れは第５図に示された矢印のよう
になる。矢印ａと矢印ｂの電流は完全には反平行
ではないが、ベクトルとして反平行成分を含むの
で、それぞれから放射される電磁波はある程度弱
めあう。したがつてアンテナ中心部付近の矢印ｃ
で示された電流から放射される電磁波は、矢印ａ
と矢印ｂで示される電流から放射される電磁波に
弱められず有効に放射される。この結果、第５図
のダイポールアンテナは第４図のダイポールアン
テナとほぼ同様の効果を奏する。
第５図の折り曲げ部６は、折り曲げ部を流れる
電流にベクトル的に反平行成分を持たせるために
折曲げられる。従つてその実施態様には種々の変
形がある。
電流にベクトル的に反平行成分を持たせるために
折曲げられる。従つてその実施態様には種々の変
形がある。
第６図は平板状ダイポールアンテナの電磁波主
ローブの方向に折曲げ部６ａを設けた実施例の概
念的斜視図である。
ローブの方向に折曲げ部６ａを設けた実施例の概
念的斜視図である。
第７図は主ローブと直角な方向に折曲げ部６ｂ
を設けた実施例の概念的実施例である。
を設けた実施例の概念的実施例である。
第３図の電流分布の節点４からダイポール末端
３までの電流による放射を抑制したアンテナが第
４図ないし第７図のアンテナであるが、第３図の
電流分布の節点４とダイポール中心２の間の電流
による放射を抑制することにより同様な効果が得
られる。
３までの電流による放射を抑制したアンテナが第
４図ないし第７図のアンテナであるが、第３図の
電流分布の節点４とダイポール中心２の間の電流
による放射を抑制することにより同様な効果が得
られる。
第８図はダイポール中心部近傍に折り曲げ部６
ｃを設けたダイポールアンテナの概念図である。
ｃを設けたダイポールアンテナの概念図である。
第８図のダイポールアンテナも広帯域において
電磁波を放射する。すなわちダイポール末端３−
３間の距離ｌに対して、波長λがｌ＝λ／２、ｌ
＝λ、ｌ＝３／２λ、ｌ＝2λと変えても電磁波を効 果的に放射する。
電磁波を放射する。すなわちダイポール末端３−
３間の距離ｌに対して、波長λがｌ＝λ／２、ｌ
＝λ、ｌ＝３／２λ、ｌ＝2λと変えても電磁波を効 果的に放射する。
第５図ないし第８図において折り曲げ部６，６
ａ，６ｂ，６ｃは１山の山形曲線によつて形成さ
れているが、本発明のアンテナの動作原理から、
小さな山形曲線すなわち波形曲線によつても同一
の効果を得ることができる。
ａ，６ｂ，６ｃは１山の山形曲線によつて形成さ
れているが、本発明のアンテナの動作原理から、
小さな山形曲線すなわち波形曲線によつても同一
の効果を得ることができる。
第９図は第５図のアンテナの折曲げ部６を波形
の折り曲げ部６ｄによつて実現した本発明の他の
実施例である。
の折り曲げ部６ｄによつて実現した本発明の他の
実施例である。
第１図ないし第３図はそれぞれ従来技術による
ダイポールアンテナにｌ＝λ／２、ｌ＝λ、ｌ＝
2λの電流が供給されたときの電流分布を示す図、
第４図と第５図は本発明のダイポールアンテナに
第３図の電流分布に相等する電流が供給されたと
きの電流分布、電流の方向を示す図、第６図ない
し第９図は本発明の実施例である。 ２…ダイポール中心、３…ダイポール末端、４
…節点、５…折曲げ点、６，６ａ，６ｂ，６ｃ，
６ｄ…折曲げ部。
ダイポールアンテナにｌ＝λ／２、ｌ＝λ、ｌ＝
2λの電流が供給されたときの電流分布を示す図、
第４図と第５図は本発明のダイポールアンテナに
第３図の電流分布に相等する電流が供給されたと
きの電流分布、電流の方向を示す図、第６図ない
し第９図は本発明の実施例である。 ２…ダイポール中心、３…ダイポール末端、４
…節点、５…折曲げ点、６，６ａ，６ｂ，６ｃ，
６ｄ…折曲げ部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ダイポール両端３−３間の距離をｌとし、ｌ
＝2λの関係を満足する波長λの電流を供給する
ときの電流分布における節点４近傍に境界を有す
る直線部を折り曲げ部とをダイポール中心２に対
して対称的に有する放射素子で形成されたことを
特徴とするダイポールアンテナ。 ２ 上記折り曲げ部が上記節点４とアンテナ端子
の間に設けられていることを特徴ととする特許請
求の範囲第１項記載のダイポールアンテナ。 ３ 上記折り曲げ部が、平板状ダイポールアンテ
ナの電磁波主ローブの方向にダイポール放射素子
を折り曲げて形成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のダイポールアンテナ。 ４ 上記折り曲げ部が、平板状ダイポールアンテ
ナの主ローブと直角な方向にダイポール放射素子
を折り曲げて形成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のダイポールアンテナ。 ５ 上記折り曲げ部が、ダイポール中心２と上記
節点４の間に設けられていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のダイポールアンテナ。 ６ 上記折り曲げ部が、小さな波形の折り曲げ部
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のダイポールアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58068194A JPS59193605A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | ダイポ−ルアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58068194A JPS59193605A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | ダイポ−ルアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59193605A JPS59193605A (ja) | 1984-11-02 |
| JPH0324803B2 true JPH0324803B2 (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=13366728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58068194A Granted JPS59193605A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | ダイポ−ルアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59193605A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4723255B2 (ja) * | 2003-02-19 | 2011-07-13 | ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン | 多周波数アンテナを有するタイヤ電子装置組立体 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0734523B2 (ja) * | 1987-11-14 | 1995-04-12 | 松下電工株式会社 | 雨樋アンテナ |
| JPH033503A (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-09 | Komatsu Ltd | 折り曲げアンテナ |
| JP4326936B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2009-09-09 | シャープ株式会社 | 無線タグ |
| JP5053009B2 (ja) * | 2007-09-18 | 2012-10-17 | 古河電気工業株式会社 | 車載用テレビアンテナ及びその取付方法 |
| JP5149600B2 (ja) * | 2007-11-14 | 2013-02-20 | 小島プレス工業株式会社 | 車載用アンテナシステム |
| JP2010147539A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Toshiba Corp | デュアルバンドアンテナ |
| ITMI20120011A1 (it) * | 2012-01-05 | 2013-07-06 | Opticos Srl | Antenna a dipolo per casco di protezione |
| JP5536173B2 (ja) * | 2012-10-23 | 2014-07-02 | 小島プレス工業株式会社 | 車載用アンテナシステム |
-
1983
- 1983-04-18 JP JP58068194A patent/JPS59193605A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4723255B2 (ja) * | 2003-02-19 | 2011-07-13 | ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン | 多周波数アンテナを有するタイヤ電子装置組立体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59193605A (ja) | 1984-11-02 |
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