專利名稱：天線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用人造衛(wèi)星進(jìn)行通訊的汽車電話等用的天線裝置。
圖36為例如特開平3-274906號(hào)公報(bào)中表示的先有技術(shù)中天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖中，1為圓筒形電介質(zhì)支架，2a、2b為在電介質(zhì)支架1的周圍以等間隔且以一定螺距角α纏繞的兩條導(dǎo)線，構(gòu)成所謂雙線螺旋天線。3為連接到導(dǎo)線2a、2b的饋電端上的平衡線，4為連接到平衡線路3上的平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，5為連接到平衡不平衡轉(zhuǎn)換器4上的輸入輸出端子。
下面說明有關(guān)操作。從輸入輸出端子5輸入的信號(hào)通過平衡不平衡轉(zhuǎn)換器4和平衡線3，對(duì)由導(dǎo)線2a、2b構(gòu)成的雙線螺旋天線的饋電端進(jìn)行饋電。然后，信號(hào)在導(dǎo)線2a、2b中流動(dòng)，同時(shí)，慢慢向空間輻射。適當(dāng)選擇由導(dǎo)線2a、2b構(gòu)成的雙線螺旋天線的直徑D和上述螺距角α，可使向空間輻射信號(hào)的波束形狀成為圖37所示那樣對(duì)天線軸6呈軸對(duì)稱而且具有指向斜上方的指向性的圓錐形狀。
假定雙線螺旋天線的直徑為D、螺距角為α、頻率為f、由導(dǎo)線2a、2b構(gòu)成的傳輸線的穿透介電常數(shù)為εr、光速為c，因?yàn)椴ㄊ闹赶驅(qū)χ行妮S呈軸對(duì)稱，所以雙線螺旋天線波束的指向方向θ(如圖37所示，θ為與雙線螺旋天線中心軸的夾角)基本可用下式表示
θ ≈Cos-1［cπfDCosα-εrSinα］]]>圖38為例如在電子情報(bào)通信學(xué)會(huì)論文志B-Ⅱ，vol.J75-B-Ⅱ，no.12，pp.999-1000(1992年12月)，黑田填一所著的《一側(cè)短路微帶天線的極化特性》中所示先有技術(shù)中其它天線裝置的斜視圖，圖39為圖38所示天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖中，8為作為天線裝置零電位面(接地面)操作的導(dǎo)體地板，9為在與導(dǎo)體地板8的距離為h的位置上平行于導(dǎo)體地板8設(shè)置的寬度為w、長(zhǎng)度為1的長(zhǎng)方形導(dǎo)體板，10為把長(zhǎng)方形導(dǎo)體板9寬度方向的一邊與導(dǎo)體地板8連接起來的接地導(dǎo)體板，11為設(shè)置在長(zhǎng)方形導(dǎo)體板9與導(dǎo)體地板8之間、在圖39的x軸上連接到長(zhǎng)方形導(dǎo)體板9上的饋電導(dǎo)體探針，12為連接到饋電導(dǎo)體探針上的輸入輸出連接器。一般，上述距離h可選為1/100～5/100電波波長(zhǎng)左右，長(zhǎng)度1可選為1/4電波波長(zhǎng)左右。
下面說明有關(guān)操作。從輸入輸出連接器12輸入的信號(hào)通過饋電導(dǎo)體探針11對(duì)由導(dǎo)體地板8、長(zhǎng)方形導(dǎo)體板9和接地導(dǎo)體板10構(gòu)成的所謂一側(cè)短路微帶天線饋電，使其向空間輻射電波。如圖40所示，可以認(rèn)為，來自一側(cè)短路微帶天線的輻射是來自設(shè)置在長(zhǎng)方形導(dǎo)體板9的四個(gè)邊中不與接地導(dǎo)體板10連接的那三個(gè)邊上的同相磁流M1、M2和M3的輻射?？紤]圖40中YZ平面內(nèi)的情況，因?yàn)閬碜源帕鱉1和M3的輻射電場(chǎng)與來自磁流M2的輻射電場(chǎng)的極化正交、相位差90°，所以，從一側(cè)短路微帶天線向YZ平面內(nèi)的輻射成為橢圓極化。
在圖36所示先有技術(shù)螺旋天線裝置中，因?yàn)榱鹘?jīng)由兩條導(dǎo)線形成的雙線螺旋天線的信號(hào)電流的相位隨使用頻率而改變，所以，如圖41所示，頻率低時(shí)，輻射波束的方向θ(θ為與天線軸6的夾角)小;另一方面，頻率高時(shí)，波束的方向θ(θ為與天線軸6的夾角)變大。
因此，存在著下列課題例如，因收發(fā)信號(hào)的頻率不同引起收發(fā)信號(hào)波束的方向不同;
當(dāng)螺旋天線的線圈直徑D和螺距角α固定且確定了頻率時(shí)，不能改變射束的方向，即自由度小;
由穿過螺旋天線內(nèi)部的饋電線引起的結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱性劣化，由此引起輻射圖特性的軸對(duì)稱性劣化;
因?yàn)閺南扔屑夹g(shù)螺旋天線裝置輻射的波束是單峰的，所以，限定了能夠以所需增益進(jìn)行復(fù)蓋的角度θ(θ為與天線軸6的夾角)的范圍;
因?yàn)檫B接線可以看成是電感，所以，螺旋天線的輸入阻抗成為感性的了，故難以匹配;
在圖38所示先有技術(shù)的一側(cè)短路微帶天線裝置中，如圖42中虛線所示即使改變長(zhǎng)方形導(dǎo)體板的寬度w(長(zhǎng)度1約為1/4波長(zhǎng))使軸比最小的方向θ(θ為與天線軸6的夾角)也不改變，因此，不能自由選擇軸比最小的方向(圓極化接近于真圓的方向)，圖42中實(shí)線還示出了圓極化增益最大的方向;
一般，一改變圖38所示長(zhǎng)方形導(dǎo)體板的寬度w，天線裝置輸入阻抗的特性就要改變，因此，如圖42所示，當(dāng)改變寬度w使圓極化增益最大的方向設(shè)定為所需方向時(shí)，得不到所需的輸入阻抗特性。
本發(fā)明為解決上述課題而提出，其目的如下獲得即使改變使用頻率，螺旋天線波束的輻射方向幾乎不改變的螺旋天線裝置;
獲得當(dāng)確定了螺旋天線的使用頻率時(shí)，還能控制波束方向的螺旋天線裝置;
獲得即使饋電線通過螺旋天線內(nèi)部，也能保持輻射圖軸對(duì)稱的螺旋天線裝置;
獲得可以擴(kuò)大能夠以所需增益進(jìn)行復(fù)蓋的角度θ(θ為與天線軸6的夾角)的范圍的螺旋天線裝置;
獲得在螺旋天線饋電點(diǎn)上容易實(shí)現(xiàn)匹配的螺旋天線裝置;
獲得能夠控制軸比最小方向(角度)的一側(cè)短路微帶天線裝置;
獲得輸入阻抗特性不大改變，但能控制圓極化增益最大方向(角度)的一側(cè)短路微帶天線裝置。
與本發(fā)明第1形態(tài)有關(guān)的天線裝置具有把多個(gè)螺旋天線中心軸基本互相一致地配置到軸向方向上，并且把信號(hào)饋送到上述多個(gè)螺旋天線上的饋電裝置，上述多個(gè)螺旋天線是把導(dǎo)線以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋、或者把多條導(dǎo)線互相等間隔且以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的。
在這種天線裝置中，通過適當(dāng)選擇各個(gè)螺旋天線饋電線的長(zhǎng)度和適當(dāng)設(shè)定饋電相位能夠使向空間輻射信號(hào)的波束形狀成為具有指向斜上方的指向性的圓錐，而且，因?yàn)榧词垢淖兪褂妙l率等相位面也不改變，所以能夠獲得輻射方向不變的圓錐波束。
與第2形態(tài)有關(guān)的天線裝置設(shè)有把多個(gè)螺旋天線中心軸基本上互相一致地配置到軸向方向上，并且把信號(hào)饋送到上述多個(gè)螺旋天線上的饋電裝置，上述多個(gè)螺旋天線是把導(dǎo)線以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋、或者把多條導(dǎo)線互相等間隔且以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的。
在這種天線裝置中，在給定方向上來自各個(gè)螺旋天線的分量是同相的，通過以所需饋電相位把信號(hào)饋送到各個(gè)螺旋天線上，能夠使圓錐波束的輻射方向在包括各個(gè)螺旋天線中心軸的平面內(nèi)改變。
與第3形態(tài)有關(guān)的天線裝置設(shè)有把多個(gè)螺旋天線中心軸基本互相一致地配置到軸向方向上，并且把信號(hào)饋送到上述多個(gè)螺旋天線上的饋電裝置，上述多個(gè)螺旋天線是把導(dǎo)線以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋、或者把多條導(dǎo)線互相等間隔且以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的，這種天線裝置還備有使全部螺旋天線或者一部分螺旋天線在圓筒形螺旋天線中心軸的周圍轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。
在這種天線裝置中，通過使某一特定螺旋天線轉(zhuǎn)動(dòng)，與使用可變相位器一樣可以改變從該螺旋天線輻射的信號(hào)與從其它固定螺旋天線輻射的信號(hào)的相位差，從而使圓錐波束的輻射方向在包含螺旋天線中心軸的平面內(nèi)改變。
與第4形態(tài)有關(guān)的天線裝置備有把兩個(gè)螺旋天線中心軸基本互相一致地配置到軸向方向上，并且把發(fā)射信號(hào)送到上述兩個(gè)螺旋天線中的一個(gè)螺旋天線上、從這兩個(gè)螺旋天線中的另一個(gè)螺旋天線接收被接收信號(hào)的饋電裝置，上述兩個(gè)螺旋天線是把導(dǎo)線以不同的螺距纏繞成圓筒形螺旋、或者把多條導(dǎo)線以不同的螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的。
在這種天線裝置中，通過把兩個(gè)螺旋天線分別專用為發(fā)射或接收，即使改變發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的頻率，也能夠使波束的輻射方向相同。
與第5形態(tài)有關(guān)的天線裝置設(shè)有把多個(gè)螺旋天線中心軸基本互相一致地配置到軸向方向上，并且把信號(hào)饋送到上述多個(gè)螺旋天線上的饋電裝置，上述多個(gè)螺旋天線是把導(dǎo)線以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋、或者把多條導(dǎo)線互相等間隔且以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的，在上述全部螺旋天線或者一部分螺旋天線內(nèi)部基本同軸地設(shè)置圓筒形導(dǎo)體管，饋往螺旋天線的饋電線穿過導(dǎo)體管內(nèi)部。
這種天線裝置因?yàn)槟軌虮３致菪炀€結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱性、而且利用導(dǎo)體管可以屏蔽饋電線，所以能夠保持波束形狀的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性(輻射圖的軸對(duì)稱性)。
與第6形態(tài)有關(guān)的天線裝置備有把導(dǎo)線以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋、或者把多條導(dǎo)線互相等間隔且以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的螺旋天線和把信號(hào)饋送到螺旋天線上的饋電裝置，在螺旋天線周圍基本同軸地設(shè)置圓筒形電介質(zhì)天線罩。
與第7形態(tài)有關(guān)的天線裝置中，上述電介質(zhì)天線罩可與介質(zhì)常數(shù)不同的其它電介質(zhì)天線罩互換。
通過把電介質(zhì)天線罩換成介電常數(shù)不同的其它電介質(zhì)天線罩，因?yàn)榱鹘?jīng)導(dǎo)線中信號(hào)電流的波長(zhǎng)按照電介質(zhì)天線罩而改變，所以，能夠使圓錐波束的輻射方向在包含螺旋天線中心軸的平面內(nèi)改變。
與第8形態(tài)有關(guān)的天線裝置備有把導(dǎo)線以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋、或者把多條導(dǎo)線互相等間隔且以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的螺旋天線和把信號(hào)饋送到螺旋天線上的饋電裝置，在螺旋天線周圍基本同軸地設(shè)置圓筒形電介質(zhì)天線罩，天線罩電介質(zhì)的厚度以與螺旋天線螺距基本相等的螺距呈螺旋形變化，電介質(zhì)天線罩內(nèi)面或外面的形狀變成為陰螺紋或陽(yáng)螺紋狀。
在這種天線裝置中，與螺旋天線的導(dǎo)線重疊的那部分電介質(zhì)天線罩如果是厚的部分，流經(jīng)導(dǎo)線中信號(hào)電流的波長(zhǎng)則縮短。如果是薄的部分，流經(jīng)導(dǎo)線中信號(hào)電流的波長(zhǎng)則不縮短。因此，利用上述結(jié)構(gòu)能夠控制圓錐波束的輻射方向。
與第9形態(tài)有關(guān)的天線裝置備有把導(dǎo)線以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋、或者把多條導(dǎo)線互相等間隔且以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的螺旋天線和與螺旋天線饋電端相接把信號(hào)饋送到螺旋天線上的饋電裝置，還備有設(shè)置在從螺旋天線導(dǎo)線的饋電端起到螺旋天線全長(zhǎng)的1/2以上的位置上、使來自以此為界劃分后的螺旋天線一邊的波束相位與來自另一邊的波束相位之差基本為180°的相位變化裝置。
在這種天線裝置中，把來自劃分后的螺旋天線一邊的波束與來自另一邊的波束進(jìn)行合成，在包含螺旋天線中心軸的平面內(nèi)形成具有雙峰形狀的圓錐波束，可以擴(kuò)展能夠以所需增益進(jìn)行復(fù)蓋的范圍。
與第10形態(tài)有關(guān)的天線裝置備有把導(dǎo)線以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋、或者把多條導(dǎo)線互相等間隔且以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的第一螺旋天線;配置在與第一螺旋天線中心軸基本互相一致的軸向方向上、把導(dǎo)線以與第一螺旋天線不同的一定螺距纏繞成圓筒形螺旋或者把多條導(dǎo)線互相等間隔且以與第一螺旋天線螺距不同的一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的第二螺旋天線分別與第一螺旋天線和第二螺旋天線的饋電端連接、把信號(hào)分別饋送到第一螺旋天線和第二螺旋天線上的饋電裝置;以及設(shè)置在分別從第一螺旋天線和第二螺旋天線的導(dǎo)線饋電端起到螺旋天線全長(zhǎng)1/2以上的位置上、使來自以此為界劃分后的螺旋天線一邊的波束相位與來自另一邊的波束相位之差基本為180°的相位變化裝置，把發(fā)射信號(hào)送到第一螺旋天線和第二螺旋天線中的一個(gè)螺旋天線上、從另一個(gè)螺旋天線接收接收信號(hào)。
這種天線裝置，即使改變發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)的頻率，也能夠使具有雙峰形狀的圓錐波束的輻射方向在包含螺旋天線中心軸的平面內(nèi)相同。
與第11形態(tài)有關(guān)的天線裝置具有把一組至少兩條導(dǎo)線互相等間隔且以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的螺旋天線;連接到螺旋天線饋電端上的平衡不平衡轉(zhuǎn)換器;以及連接到平衡不平衡轉(zhuǎn)換器上的饋電線;還備有線寬逐漸變化的導(dǎo)線作為螺旋天線饋電端與平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的連接線。
在這種天線裝置中，通過使用線寬逐漸變化的扇形導(dǎo)線作為螺旋天線饋電端與平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的連接線，能夠使連接線的電感小。結(jié)果，使螺旋天線輸入阻抗的匹配能夠容易實(shí)現(xiàn)。
與第12形態(tài)有關(guān)的天線裝置備有把一組至少兩條導(dǎo)線互相等間隔且以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的螺旋天線連接到螺旋天線饋電端上的平衡不平衡轉(zhuǎn)換器;以及連接到平衡不平衡轉(zhuǎn)換器上的饋電線，作為平衡不平衡轉(zhuǎn)換器是在同軸線外導(dǎo)體上具有兩條縫隙的分離同軸式平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，分離同軸式平衡不平衡轉(zhuǎn)換器縫隙的長(zhǎng)度為電波使用波長(zhǎng)的1/4～1/2之間的值。
在這種天線裝置中，平衡不平衡轉(zhuǎn)換器24成為容性的了，把輸入阻抗的電感抵消掉，使輸入阻抗的匹配能夠容易地實(shí)現(xiàn)。
與第13形態(tài)有關(guān)的天線裝置備有導(dǎo)體地板在與導(dǎo)體地板距離約1/100～5/100電波波長(zhǎng)的位置上平行于導(dǎo)體地板設(shè)置的部分橢圓形或者多邊形的導(dǎo)體板;把導(dǎo)體板的一邊與導(dǎo)體地板連接起來的接地導(dǎo)體板;以及設(shè)置在導(dǎo)體地板與導(dǎo)體板之間并且連接到導(dǎo)體板上的饋電導(dǎo)體探計(jì)，與導(dǎo)體板上的與接地導(dǎo)體板連接的邊成直角方向上的尺寸約為1/4電波波長(zhǎng)，在包括導(dǎo)體板的與接地導(dǎo)體板連接的邊且與導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向輻射圓極化電波。
在這種天線裝置中，把導(dǎo)體板近似為以與接地導(dǎo)體板連接的邊為下底、高約為1/4電波波長(zhǎng)的長(zhǎng)度的梯形時(shí)，通過改變近似梯形的上底，能夠在包括導(dǎo)體板的與接地導(dǎo)體板連接的邊且與上述導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向控制圓極化軸比最小的方向。還有，能夠在輸入阻抗特性不大改變的情況下控制圓極化增益最大的方向。
與第14形態(tài)有關(guān)的天線裝置備有導(dǎo)體地板;在與導(dǎo)體地板距離約1/100～5/100電波波長(zhǎng)的位置上平行于導(dǎo)體地板設(shè)置的高約為1/4電波波長(zhǎng)的梯形導(dǎo)體板;把梯形導(dǎo)體板的底邊與導(dǎo)體地板連接起來的接地導(dǎo)體板;以及設(shè)置在導(dǎo)體地板與梯形導(dǎo)體板之間且連接到梯形導(dǎo)體板上的饋電導(dǎo)體探計(jì)，在包括梯形導(dǎo)體板底邊且與導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)、沿所需方向輻射圓極化電波。
在這種天線裝置中，改變梯形導(dǎo)體板上底的尺寸，可以在包括梯形導(dǎo)體板底邊且與導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向控制圓極化軸比最小的方向。還有，能夠在輸入阻抗特性不大改變的情況下控制圓極化增益最大的方向。
與第15形態(tài)有關(guān)的天線裝置備有導(dǎo)體地板;從導(dǎo)體地板開始以約1/100～5/100電波波長(zhǎng)為間隔、平行于導(dǎo)體地板且在與導(dǎo)體地板基本正交的同一平面之一側(cè)分別重疊設(shè)置的部分橢圓形的或者多邊形的第一和第二導(dǎo)體板;把第一和第二導(dǎo)體板的一邊與導(dǎo)體地板連接起來的接地導(dǎo)體板;以及設(shè)置在導(dǎo)體地板與第一導(dǎo)體板之間且連接到第一導(dǎo)體板上的饋電導(dǎo)體探針，與第一和第二導(dǎo)體板上的與接地導(dǎo)體板連接的邊成直角方向上的尺寸約為1/4電波波長(zhǎng)，在包括第一和第二導(dǎo)體板的與接地導(dǎo)體板連接的邊且與導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向輻射圓極化電波。
在這種天線裝置中，當(dāng)把導(dǎo)體板近似為以導(dǎo)體板與接地導(dǎo)體板連接的邊為下底、高約為1/4電波波長(zhǎng)的長(zhǎng)度的梯形時(shí)，通過改變上底，能夠在包括導(dǎo)體板上與接地導(dǎo)體板連接的邊、與導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)，沿所需方向控制圓極化軸比最小的方向。還有，能夠在輸入阻抗特性不大改變的情況下控制圓極化增益最大的方向。
與第16形態(tài)有關(guān)的天線裝置備有導(dǎo)體地板;從導(dǎo)體地板開始以約1/100～5/100電氣波長(zhǎng)為間隔、平行于導(dǎo)體地板且在與導(dǎo)體地板基本正交的同一平面之一側(cè)分別重疊設(shè)置的高約為1/4電波波長(zhǎng)的第一和第二梯形導(dǎo)體板;把第一和第二梯形導(dǎo)體板的底邊與導(dǎo)體地板連接起來的接地導(dǎo)體板;以及設(shè)置在導(dǎo)體地板與第一梯形導(dǎo)體板之間且連接到第一梯形導(dǎo)體板上的饋電導(dǎo)體探針，在包括第一和第二梯形導(dǎo)體板的底邊且與導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)、沿所需方向輻射圓極化電波。
在這種天線裝置中，改變導(dǎo)體板上底的尺寸，能夠在包括導(dǎo)體板的與接地導(dǎo)體板連接的邊且與導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向控制圓極化軸比最小的方向。還有，能夠在輸入阻抗特性不大改變的情況下控制圓極化增益最大的方向。
與第17形態(tài)有關(guān)的天線裝置備有導(dǎo)體地板;以基本相同的方向排列在導(dǎo)體地板上的多個(gè)天線單元;以及把信號(hào)饋送到多個(gè)天線單元上的饋電裝置，其中，各天線單元具有在與導(dǎo)體地板距離約1/100～5/100電氣波長(zhǎng)的位置上平行于導(dǎo)體地板設(shè)置的部分橢圓形或者多邊形的導(dǎo)體板;把導(dǎo)體板的一邊與導(dǎo)體地板連接起來的接地導(dǎo)體板;以及設(shè)置在導(dǎo)體地板與導(dǎo)體板之間且連接到導(dǎo)體板上的饋電導(dǎo)體探針，與導(dǎo)體板上的與接地導(dǎo)體板連接的邊成直角方向上的尺寸約為1/4電波波長(zhǎng)，在包括導(dǎo)體板的與接地導(dǎo)體板連接的邊且與導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)、沿所需方向輻射圓極化電波。
這種天線裝置是把多個(gè)根據(jù)第11形態(tài)的天線裝置作為天線單元以基本相同的方向排列在導(dǎo)體地板上而構(gòu)成的。這種天線裝置能夠在包括各天線單元中導(dǎo)體板的與接地導(dǎo)體板連接的邊且與導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向形成圓極化波束。
與第18形態(tài)有關(guān)的天線裝置備有導(dǎo)體地板;以基本相同的方向排列在導(dǎo)體地板上的多個(gè)天線單元;以及把信號(hào)饋送到多個(gè)天線單元上的饋電裝置，其中，各天線單元具有在與導(dǎo)體地板距離約1/100～5/100電波波長(zhǎng)的位置上且平行于導(dǎo)體地板設(shè)置的高約為1/4電波波長(zhǎng)的梯形導(dǎo)體板;把梯形導(dǎo)體板的底邊與導(dǎo)體地板連接起來的接地導(dǎo)體板;以及設(shè)置在導(dǎo)體地板與梯形導(dǎo)體板之間且連接到梯形導(dǎo)體板上的饋電導(dǎo)體探針，在包括梯形導(dǎo)體板底邊且與上述導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向輻射圓極化電波。
這種天線裝置是把多個(gè)根據(jù)第12形態(tài)的天線裝置作為天線單元以基本相同的方向排列在導(dǎo)體地板上而構(gòu)成的。這種天線裝置能夠在包括各天線單元中梯形導(dǎo)體板的與接地導(dǎo)體板連接的底邊且與導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向形成圓極化波束。
與第19形態(tài)有關(guān)的天線裝置備有導(dǎo)體地板;以基本相同的方向排列在導(dǎo)體地板上的多個(gè)天線單元;以及把信號(hào)饋電到多個(gè)天線單元上的饋電裝置，其中，各天線單元具有從導(dǎo)體地板開始以約1/100～5/100電波波長(zhǎng)為間隔、平行于導(dǎo)體地板且在與導(dǎo)體地板基本正交的同一平面之一側(cè)分別重疊設(shè)置的部分橢圓形的或者多邊形的第一和第二導(dǎo)體板;把第一和第二導(dǎo)體板的一邊與導(dǎo)體地板連接起來的接地導(dǎo)體板;以及設(shè)置在導(dǎo)體地板與第一導(dǎo)體板之間且連接到第一導(dǎo)體板上的饋電導(dǎo)體探針，與第一和第二導(dǎo)體板的與接地導(dǎo)體板連接的邊成直角方向上的尺寸約為1/4電波波長(zhǎng)，在包括第一和第二導(dǎo)體板的與接地導(dǎo)體板連接的邊且與導(dǎo)體地板正交平面內(nèi)沿所需方向輻射圓極化電波。
這種天線裝置是把多個(gè)根據(jù)第13形態(tài)的天線裝置作為天線單元以基本相同的方向排列在導(dǎo)體地板上而構(gòu)成的。這種天線裝置能夠在包括各天線單元中第一和第二導(dǎo)體板的與接地導(dǎo)體板連接的邊且與導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向形成圓極化波束。
與第20形態(tài)有關(guān)的天線裝置備有導(dǎo)體地板;以基本相同的方向排列在導(dǎo)體地板上的多個(gè)天線單元;以及把信號(hào)饋送到多個(gè)天線單元上的饋電裝置，其中，各天線單元具有從導(dǎo)體地板開始以約1/100～5/100電氣波長(zhǎng)為間隔、平行于導(dǎo)體地板且在與導(dǎo)體地板基本正交的同一平面之一側(cè)分別重疊設(shè)置的高約為1/4電波波長(zhǎng)的第一和第二梯形導(dǎo)體板;把第一和第二梯形導(dǎo)體板的底邊與導(dǎo)體地板連接起來的接地導(dǎo)體板;以及設(shè)置在導(dǎo)體地板與第一梯形導(dǎo)體板之間且連接到第一梯形導(dǎo)體板上的饋電導(dǎo)體探針，在包括第一和第二梯形導(dǎo)體板的底邊且與導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向輻射圓極化電波。
這種天線裝置是把多個(gè)根據(jù)第14形態(tài)的天線裝置作為天線單元以基本相同的方向排列在導(dǎo)體地板上而構(gòu)成的。這種天線裝置能夠在包括各天線單元中第一和第二梯形導(dǎo)體板的與接地導(dǎo)體板連接的底邊且與上述導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向形成圓極化波束。


圖1為表示根據(jù)本發(fā)明第1實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為表示根據(jù)本發(fā)明第7實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為表示根據(jù)本發(fā)明第8實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖4為表示根據(jù)本發(fā)明第10實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖5為表示根據(jù)本發(fā)明第11實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖6為表示根據(jù)本發(fā)明第12實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖7為表示根據(jù)本發(fā)明第13實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖8為圖7所示天線裝置的剖面圖。
圖9為表示根據(jù)本發(fā)明第14實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖10為表示根據(jù)本發(fā)明第16實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖11為表示根據(jù)本發(fā)明第17實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖12為表示根據(jù)本發(fā)明第18實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖13為圖12所示電介質(zhì)天線罩的剖面圖。
圖14為圖12所示天線裝置的縱剖面圖。
圖15為圖13所示電介質(zhì)天線罩的結(jié)構(gòu)圖。
圖16為表示根據(jù)本發(fā)明第20實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖17為表示雙峰形狀的圓錐波束合成的圖。
圖18為表示根據(jù)本發(fā)明第21實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖19為表示根據(jù)本發(fā)明第23實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖20為表示根據(jù)本發(fā)明第24實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖21為圖20所示連接線的外形圖。
圖22為表示根據(jù)本發(fā)明第26實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖23為表示根據(jù)本發(fā)明第27實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖24為表示圖23所示天線裝置磁流的圖。
圖25為表示圖23所示天線裝置特性的圖。
圖26為表示根據(jù)本發(fā)明第28實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖27為表示根據(jù)本發(fā)明第29實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖28為表示根據(jù)本發(fā)明第30實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖29為表示根據(jù)本發(fā)明第31實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖30為表示根據(jù)本發(fā)明第32實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖31為表示根據(jù)本發(fā)明第33實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖32為表示根據(jù)本發(fā)明第34實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖33為表示根據(jù)本發(fā)明第37實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖34為表示根據(jù)本發(fā)明第37實(shí)施例另一天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖35為表示根據(jù)本發(fā)明第38實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖36為表示先有技術(shù)天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖37為表示圖36所示天線裝置波束輻射方向的圖。
圖38為表示先有技術(shù)另一天線裝置的斜視圖。
圖39為圖38所示天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖40為表示圖38所示天線裝置磁流的圖。
圖41為表示圖36所示天線裝置發(fā)射和接收頻率所引起波束輻射方向變化的圖。
圖42為表示圖38所示天線裝置特性的圖。
實(shí)施例1圖1為根據(jù)本發(fā)明第1實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖中，21、31為圓筒形電介質(zhì)支架，把電介質(zhì)支架21和電介質(zhì)支架31中心軸基本一致地配置在中心軸方向上。22a、22b為在電介質(zhì)支架21周圍等間隔且以一定螺距角α纏繞的兩條導(dǎo)線，構(gòu)成所謂雙線螺旋天線20。32a、32b為在電介質(zhì)支架31周圍等間隔且以一定螺距角α纏繞的兩條導(dǎo)線，構(gòu)成雙線螺旋天線30。24、34為分別連接到導(dǎo)線22a、22b和32a、32b上、在支持電介質(zhì)21、31內(nèi)部設(shè)置的平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，25、35為分別連接到平衡不平衡轉(zhuǎn)換器24、34上、在電介質(zhì)支架21、31內(nèi)部設(shè)置的同軸線，26為連接到同軸線25、35上、把信號(hào)分配到同軸線25、35上的分配器，27為連接到分配器26上的輸入輸出端子。
下面說明有關(guān)操作。從輸入輸出端子27輸入的信號(hào)由分配器26分配，輸出到同軸線25、35上。沿同軸線25、35傳送的信號(hào)通過平衡不平衡轉(zhuǎn)換器24、34分別饋送到由導(dǎo)線22a、22b和導(dǎo)線32a、32b構(gòu)成的雙線螺旋天線20、30的各個(gè)饋電端上。然后，信號(hào)在導(dǎo)線22a、22b和導(dǎo)線32a、32b中流動(dòng)，同時(shí)，慢慢向空間輻射。
在這個(gè)實(shí)施例中，波束輻射方向基本由雙線螺旋天線20和雙線螺旋天線30之間的饋電相位差確定，饋電相位差與頻率成比例地變化。因此，即使改變使用頻率，由于使用頻率的變化被饋電相位差的變化抵消所以等相位面不變。因此，可以得到波束輻射方向不變的圓錐波束。
如果適當(dāng)選擇雙線螺旋天線20和30的直徑D、螺距角α，則從各個(gè)雙線螺旋天線20和30分別向空間輻射的波束指向方向與先有技術(shù)的情況相同成為指向斜上方角度θ(θ為圖37所示角度)方向的圓錐波束。另一方面，設(shè)定同軸線25的長(zhǎng)度比同軸線35長(zhǎng)，假定頻率為f、光速為c、雙線螺旋天線20與30之間的距離為△L，則雙線螺旋天線20和30的饋電相位差ψ為ψ＝ (2πf)/(c) △LCosθ如果對(duì)雙線螺旋天線20和30饋電，則根據(jù)雙線螺旋天線20和30的天線陣系數(shù)來設(shè)定的波束仍然是指向角度θ的圓錐波束。因?yàn)閺奶炀€裝置輻射的波束是用分別從雙線螺旋天線20或30輻射的波束與由天線陣系數(shù)確定的波束之積來表示的，所以，波束指向的方向當(dāng)然是角度θ。還有，假定同軸線25、35中所用電介質(zhì)的比介電常數(shù)為εrg，則同軸線25、35長(zhǎng)度之差△Lg與饋電相位差的關(guān)系可表示如下ψ=2πfεrgcΔLg]]>在這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)改變使用頻率時(shí)，從雙線螺旋天線20、30分別向空間輻射波束的指向方向與先有技術(shù)的情況同樣地變化。但是，根據(jù)天線陣系數(shù)設(shè)定的波束的輻射方向根據(jù)上述兩式變成為θ=Cos-1εrgΔLgΔL]]>θ與頻率f無關(guān)，成為定值。因此，即使改變頻率f，天線裝置的波束的指向方向仍是所需方向θ，幾乎不變。
實(shí)施例2在第1實(shí)施例中，雖然是把兩個(gè)螺旋天線、即雙線螺旋天線20、30沿中心軸配置的，但是，如果所配置螺旋天線的個(gè)數(shù)為兩個(gè)以上(任意個(gè))，只要把信號(hào)以所需的饋電相位饋電到各螺旋天線上就行了。這時(shí)，即使改變使用頻率，也能得到波束輻射方向不變的圓錐波束。
實(shí)施例3在第一實(shí)施例中，雖然是把平衡不平衡轉(zhuǎn)換器24、34和同軸線25、35設(shè)置在雙線螺旋天線20、30內(nèi)，但是，把它們?cè)O(shè)置在雙線螺旋天線20、30外部也行。這時(shí)，即使改變使用頻率也能得到波束輻射方向不變的圓錐波束。
實(shí)施例4在第一實(shí)施例中，雖然利用的是由兩條導(dǎo)線22a、22b或32a、32b構(gòu)成的雙線螺旋天線20、30，但是，利用把一條導(dǎo)線以螺距角α纏繞而構(gòu)成的單螺旋天線、或者把3條以上的導(dǎo)線等間隔且以螺距角α纏繞而構(gòu)成的多螺旋天線也行。這時(shí)，即使改變使用頻率，也能得到波束輻射方向不變的圓錐波束。
實(shí)施例5作為第一實(shí)施例中平衡不平衡轉(zhuǎn)換器24、34，可以利用各種形式的。例如，可以利用在同軸線外導(dǎo)體兩側(cè)構(gòu)成了縫隙的分離同軸式平衡不平衡轉(zhuǎn)換器、或者分支導(dǎo)體平衡不平衡轉(zhuǎn)換器、陷波器、平衡不平衡轉(zhuǎn)換用的轉(zhuǎn)換器等。即，對(duì)其形式不加特別限定，即使改變使用頻率，也能得到波束輻射方向不變的圓錐波束。
實(shí)施例6
在第一實(shí)施例中，雖然在饋電中采用的是平衡不平衡轉(zhuǎn)換器24、34和同軸線25、35，但是，與先有技術(shù)的例子一樣采用平衡線和平衡不平衡轉(zhuǎn)換器也行。這時(shí)，即使改變使用頻率，也能得到波束輻射方向不變的圓錐波束。
實(shí)施例7圖2為根據(jù)本發(fā)明第7實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。這個(gè)天線裝置把圖1所示第一實(shí)施例中的同軸線35分成兩條同軸線35a和35b，在同軸線35a與同軸線35b之間連接改變信號(hào)相位的相位控制器38。這時(shí)，因?yàn)槔孟辔豢刂破?8能夠改變雙線螺旋天線20與雙線螺旋天線30之間的饋電相位差，所以，圓錐波束7的輻射方向能夠在包括雙線螺旋天線20和30中心軸的平面內(nèi)改變。
實(shí)施例8可以把圖3(a)所示可變相位器41作為圖2所示相位控制器38來使用。還有，通過切換地使用圖3(b)所示多條長(zhǎng)度不同的移相線路42，也可以實(shí)現(xiàn)相位控制器38。進(jìn)而，如圖3(c)所示，通過利用開關(guān)43a、43b切換多條長(zhǎng)度不同的移相線路42，也可以實(shí)現(xiàn)相位控制器38。無論是哪種情況，圓錐波束7的輻射方向都能在包括雙線螺旋天線20和30中心軸的平面內(nèi)改變。
實(shí)施例9在第七實(shí)施例中，雖然是把相位控制器38連接到把信號(hào)饋送到雙線螺旋天線30上的同軸線35a、35b上，但是，連接到把信號(hào)饋送到雙線螺旋天線20上的同軸線25上也行。這時(shí)，圓錐波束7的輻射方向也能在包括雙線螺旋天線20和30中心軸的平面內(nèi)改變。還有，如果雙線螺旋天線20和雙線螺旋天線30上各連接一臺(tái)相位控制器38，則圓錐波束7的輻射方向也能在包括雙線螺旋天線20和30中心軸的平面內(nèi)改變。
實(shí)施例10圖4為根據(jù)本發(fā)明第10實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖，它是使圖1所示第一實(shí)施例中的雙線螺旋天線20能夠以圓筒中心軸為轉(zhuǎn)動(dòng)軸而轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。例如，把容易彎曲的同軸電纜用來作為連接到雙線螺旋天線20上的上述同軸線25、使雙線螺旋天線20的圓筒形電介質(zhì)支架21能夠以手動(dòng)方式以同軸電纜25為中心軸而轉(zhuǎn)動(dòng)，即可。因?yàn)閺碾p線螺旋天線20向空間輻射信號(hào)(圓極化電波)的相位在圓筒周圍呈360°變化，所以，通過轉(zhuǎn)動(dòng)雙線螺旋天線20，與利用可變相位器時(shí)一樣可以改變從雙線螺旋天線20輻射的信號(hào)與從雙線螺旋天線30輻射的信號(hào)的相位差，使圓錐波束7的輻射方向能夠在包括雙線螺旋天線20和30中心軸的平面內(nèi)改變。
實(shí)施例11第10實(shí)施例中，雖然是使雙螺旋天線20能夠以圓筒中心軸為轉(zhuǎn)動(dòng)軸而轉(zhuǎn)動(dòng)的，但是，如圖5所示，如果使雙螺旋天線30轉(zhuǎn)動(dòng)，圓錐波束7的輻射方向也能在包括雙線螺旋天線20和30中心軸的平面內(nèi)改變。還有，使雙線螺旋天線20和30都能轉(zhuǎn)動(dòng)也行。這時(shí)，圓錐波束7的輻射方向也能在包括雙線螺旋天線20和30中心軸的平面內(nèi)改變。
實(shí)施例12圖6為根據(jù)本發(fā)明第12實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖中，21、31為圓筒形電介質(zhì)支架，把電介質(zhì)支架21和電介質(zhì)支架31的中心軸基本一致地配置在中心軸方向上。
利用在電介質(zhì)支架21周圍等間隔且以螺距角α1纏繞的兩條導(dǎo)線(圖中，未示出)構(gòu)成雙線螺旋天線20。
利用在電介質(zhì)支架31周圍等間隔且以與螺旋天線20纏繞的螺距角α1不同的一定螺距角α2纏繞的兩條導(dǎo)線(圖中，未示出)構(gòu)成雙線螺旋天線30。
24、34為分別連接到各螺旋天線20、30的各導(dǎo)線上、在支架電介質(zhì)21、31內(nèi)部設(shè)置的平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，25、35為分別連接到平衡不平衡轉(zhuǎn)換器24、34上、在電介質(zhì)支架21、31內(nèi)部設(shè)置的同軸線，27a為把發(fā)射信號(hào)送到同軸線25上的發(fā)射信號(hào)端子;27b為從同軸線35接收接收信號(hào)的接收信號(hào)端子。
下面說明有關(guān)操作。這里，設(shè)置了把發(fā)射信號(hào)送到一個(gè)螺旋天線20上、從另一個(gè)螺旋天線30接收接收信號(hào)的饋電裝置。因此，通過把兩個(gè)螺旋天線20和30分別專用為發(fā)射或接收，即使發(fā)射和接收的信號(hào)頻率不同，也能夠使波束的輻射方向相同。
這里，雖然是就雙線螺旋天線說明的，但是，并不限于螺旋天線。還有，把哪一個(gè)螺旋天線用作發(fā)射天線都行。
實(shí)施例13圖7為表示根據(jù)本發(fā)明第13實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖中，39為設(shè)置在由圖1所示雙線螺旋天線30構(gòu)成的圓筒內(nèi)部、與該雙線螺旋天線30同軸的導(dǎo)體管。把同軸線25、35配置在導(dǎo)體管39內(nèi)部，如圖8剖面圖所示。在第一實(shí)施例中，因?yàn)樵陔p線螺旋天線30內(nèi)部存在著兩條同軸線25、35，所以，雙線螺旋天線30沒有結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱性。因此，從雙線螺旋天線30向空間輻射信號(hào)的輻射圖形狀對(duì)雙線螺旋天線30的中心軸也沒有軸對(duì)稱性。但是，當(dāng)利用導(dǎo)體管39時(shí)，把同軸線25、35屏蔽在導(dǎo)體管39內(nèi)部，因?yàn)橛呻p線螺旋天線30和導(dǎo)體管39構(gòu)成的天線形狀變成為軸對(duì)稱的，所以，能夠保持輻射圖的軸對(duì)稱性。
實(shí)施例14在第13實(shí)施例中，雖然只在雙線螺旋天線30內(nèi)部設(shè)置了導(dǎo)體管39，但是，如圖9所示，在雙線螺旋天線20和雙線螺旋天線30內(nèi)部都設(shè)置導(dǎo)體管39也行。這時(shí)，也能保持輻射圖的軸對(duì)稱性。
實(shí)施例15作為上述實(shí)施例13、14中的導(dǎo)體管39可以利用金屬管、用金屬編織線作成的管、把金屬電鍍或蒸鍍到介質(zhì)圓筒上等任何一種。無論是哪種情況，都能保持輻射用的軸對(duì)稱性。
實(shí)施例16圖10為根據(jù)本發(fā)明第16實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖中，20為與圖1所示第一實(shí)施例中相同的雙線螺旋天線，44為套在該雙線螺旋天線20上使用的圓筒形電介質(zhì)天線罩。
如果根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，可以準(zhǔn)備多個(gè)電介質(zhì)材料的介電常數(shù)不同的電介質(zhì)天線罩44，把它們切換使用。把電介質(zhì)天線罩44套在雙線螺旋天線20上使用時(shí)，流經(jīng)構(gòu)成雙線螺旋天線20的導(dǎo)線22a、22b中信號(hào)電流的波長(zhǎng)按照電介質(zhì)天線罩44的介電常數(shù)而改變。因此，通過使用多個(gè)介電常數(shù)不同的電介質(zhì)天線罩44，能夠使圓錐波束7的輻射方向在包括雙線螺旋天線20中心軸的平面內(nèi)改變。
實(shí)施例17圖11為根據(jù)本發(fā)明第17實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖中，44為套在圖1所示根據(jù)第一實(shí)施例的天線裝置上使用的圓筒形電介質(zhì)天線罩。
如果根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，可以準(zhǔn)備多個(gè)介電常數(shù)不同的電介質(zhì)天線罩44，把它們切換使用。這時(shí)，從各雙線螺旋天線20、30分別向空間輻射信號(hào)的輻射方向也能夠在包括雙線螺旋天線20、30中心軸的平面內(nèi)改變。
實(shí)施例18圖12為根據(jù)本發(fā)明第18實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖中，20為與圖1所示相同的雙線螺旋天線，44為介質(zhì)厚度以與構(gòu)成雙線螺旋天線20的導(dǎo)線22a、22b基本相等的螺距角呈陰螺紋變化的電介質(zhì)天線罩。介質(zhì)天線罩44與上述各實(shí)施例情況相同地套在雙線螺旋天線20上使用。圖13為介質(zhì)天線罩44的剖面圖。
如圖14(a)所示，在電介質(zhì)天線罩44介質(zhì)厚度中厚的部分與導(dǎo)線22a、22b重疊的情況下，由于電介質(zhì)效應(yīng)，流經(jīng)導(dǎo)線22a、22b中信號(hào)電流的波長(zhǎng)則縮短。因此，從雙線螺旋天線20向空間輻射圓錐波束的輻射方向則向與雙螺旋天線20中心軸成直角的方向靠近。
另一方面，如圖14(b)所示，在電介質(zhì)天線罩44介質(zhì)厚度中薄的部分與導(dǎo)線22a、22b重疊的情況下，介質(zhì)效應(yīng)減弱，流經(jīng)導(dǎo)線22a、22b中信號(hào)電流的波長(zhǎng)則不縮短。因此，從雙線螺旋天線20向空間輻射圓錐波束的輻射方向則向雙線螺旋天線20中心軸的方向靠近。
即，通過改變雙線螺旋天線20與電介質(zhì)天線罩44重疊的方式，能夠控制圓錐射束7的輻射方向。
實(shí)施例19在第18實(shí)施例中，雖然是使電介質(zhì)天線罩44的介質(zhì)厚度呈陰螺紋變化，但是，如圖15所示，使電介質(zhì)天線罩44的介質(zhì)厚度呈陽(yáng)螺紋變化也行。這時(shí)，通過改變雙線螺旋天線20與電介質(zhì)天線罩44重疊的方式，也能夠控制圓錐波束7的輻射方向。
實(shí)施例20圖16為根據(jù)本發(fā)明第20實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖中，22a、22b、32a、32b為以一定螺距角α纏繞成直徑為D的圓筒形螺旋的導(dǎo)線，24為連接到導(dǎo)線22a、22b上的平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，25為同軸線，27為輸入輸出端子。47a、47b為在直徑為D的圓筒周圍相對(duì)配置的等長(zhǎng)延時(shí)線，是實(shí)現(xiàn)相位變化的裝置。延時(shí)線47a連接到導(dǎo)線22a和32a上，延時(shí)線47b連接到導(dǎo)線22b和32b上。
因此，這種天線裝置是把由導(dǎo)線22a和22b構(gòu)成長(zhǎng)度為L(zhǎng)1的雙線螺旋天線20的終端和由導(dǎo)線32a和32b構(gòu)成長(zhǎng)度為L(zhǎng)2的雙線螺旋天線30通過直徑與各雙線螺旋天線基本相等的圓弧形延時(shí)線47a、47b使其中心軸基本一致地連接在一起而構(gòu)成的。這里，把這種天線裝置稱為雙峰波束雙螺旋天線54。假定雙線螺旋天線20的長(zhǎng)度L1為該雙峰波束雙線螺旋天線54全長(zhǎng)L的2/3左右，雙線螺旋天線30的長(zhǎng)度L2為該雙峰波束雙線螺旋天線54全長(zhǎng)L的1/3左右。還設(shè)定延時(shí)線47a、47b的長(zhǎng)度使延時(shí)線47a、47b所產(chǎn)生的相位滯后與延時(shí)線47、46的圓弧角度β(β為圖16中所示角度)之和約為180°。
如圖17(a)所示，來自雙線螺旋天線20的波束成為指向?yàn)榻嵌圈?(圖17中，角度θ、θ0為與圖16所示Z軸的夾角)的圓錐波束7a。來自雙線螺旋天線30的波束成為指向?yàn)橥唤嵌圈?的圓錐波束7b。因?yàn)殡p線螺旋天線30的長(zhǎng)度L2為雙線螺旋天線20的長(zhǎng)度L1的一半左右，所以，圓錐波束7b的波束寬度比圓錐波束7a寬。還有，圓錐波束7b在角度θ0方向上的相位值(相位輻射圖)與圓錐波束7a在角度θ0方向上的相位值相差180°左右。這是由于，如上所述，與實(shí)施例10的情況相同，在圓錐波束7b中產(chǎn)生了與雙線螺旋天線30相對(duì)雙線螺旋天線20轉(zhuǎn)動(dòng)所形成的轉(zhuǎn)角相等的相位變化，同時(shí)雙線螺旋天線30上饋電信號(hào)的相位延時(shí)了由延時(shí)線47a、47b引起的與其長(zhǎng)度相當(dāng)?shù)南辔唤恰?br> 把圓錐波束7a和7b合成，成為雙峰波束雙線螺旋天線54的波束(合成波束55)。其形狀示于圖17b。因?yàn)樵诮嵌圈?方向上圓錐波束7a與7b的相位差約為180°，所以，合成波束55的增益比圓錐波束7a小。另一方面，由于雙線螺旋天線20和雙線螺旋天線30設(shè)置的位置不同，因而圓錐波束7a與7b的相位相對(duì)角度θ的變化也不同。因此，在角度θ不是θ0的方向上，圓錐波束7a與7b的相位差不是180°。即，存在著圓錐波束7a與7b的電平之和不為零的角度。因此，合成波束55的形狀成為在包括Z軸的平面內(nèi)為雙峰形狀的圓錐波束。
如圖17(b)所示，如果假定所需增益為G0，在圓錐射束7a中能夠以G0以上增益進(jìn)行復(fù)蓋的角度范圍為△1，與此相對(duì)，在合成波束55中，則為比△1寬的△2。
在本實(shí)施例中，雖然把相位改變裝置的插入位置假定為在把螺旋天線以2∶1的比例劃分的位置上，但是，并不限于此，如果是在從螺旋天線導(dǎo)線的饋電端起到螺旋天線全長(zhǎng)1/2以上的位置上也行。通過適當(dāng)設(shè)定激勵(lì)條件，可以得到產(chǎn)生與1/2情況同樣效果的天線裝置。
實(shí)施例21在第20實(shí)施例中，作為相位變化裝置雖然利用的是在直徑為D的周圍上配置延時(shí)線47a和47b，但是，如圖18所示，把延時(shí)線47a、47b沿著直徑基本為D的圓內(nèi)弦的方向配置成拐彎的路徑也行。這時(shí)，也能使合成波束55為雙峰形狀的圓錐波束，也能擴(kuò)展能以所需增益G0進(jìn)行復(fù)蓋的角度θ的范圍。還有，把第7實(shí)施例所示相位控制器38a、38b分別連接到導(dǎo)線22a、22b、32a、32b上使用，也能使合成波束55成為雙峰形狀的圓錐波束，也能擴(kuò)展能以所需增益進(jìn)行復(fù)蓋的角度θ的范圍。
實(shí)施例22在第20實(shí)施例中，雖然利用的是由兩條導(dǎo)線22a、22b或32a、32b構(gòu)成的雙線螺旋天線20、30，但是，利用把一條導(dǎo)線以螺距角α纏繞而構(gòu)成的單螺旋天線、或者把3條以上的導(dǎo)線等間隔且以螺距角α纏繞而構(gòu)成的單螺旋天線，也能使合成波束55成為雙峰形狀的圓錐波束，也能擴(kuò)展能以所需增益G0進(jìn)行復(fù)蓋的角度θ的范圍。
實(shí)施例23圖19為根據(jù)本發(fā)明第23實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。在這種天線情況下，利用以一定螺距角α1纏繞的兩條導(dǎo)線構(gòu)成雙峰波束雙線螺旋天線54a。利用與雙峰波束雙線螺旋天線54a中纏繞的螺距角α1不同的以一定螺距角α2纏繞的兩條導(dǎo)線構(gòu)成雙峰波束雙線螺旋天線54b。把兩個(gè)雙峰波束雙線螺旋天線54a、54b的中心軸基本互相一致地配置到軸向方向上。24、34為分別連接到各雙峰波束雙線螺旋天線54a、54b的各導(dǎo)線上的在雙峰波束雙線螺旋天線54a、54b內(nèi)部設(shè)置的平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，25、35為分別連接到平衡不平衡轉(zhuǎn)換器24、34上的在雙峰波束雙線螺旋天線54a、54b內(nèi)部設(shè)置的同軸線，27a為把發(fā)射信號(hào)送到同軸線25上的發(fā)射信號(hào)端子，27b為從同軸線35接收被接收信號(hào)的接收端子。
下面說明有關(guān)操作。這里，設(shè)置了把發(fā)射信號(hào)送到一個(gè)雙峰波束雙線螺旋天線54a上、從另一個(gè)雙峰波束雙線螺旋天線54b接收接收信號(hào)的饋電裝置。通過把兩個(gè)雙峰波束雙線螺旋天線54a和54b分別專用為發(fā)射或接收，即使發(fā)射和接收信號(hào)的頻率不同，也能夠使雙峰形狀的圓錐波束的波束輻射方向相同。
這里，雖然是就雙線螺旋天線說明的，但是，并不限于這種形式的螺旋天線。還有，把哪一個(gè)螺旋天線用作發(fā)射天線都行。
實(shí)施例24圖20為根據(jù)本發(fā)明第24實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖中，22a和22b為導(dǎo)線，24為平衡不平衡轉(zhuǎn)換器。45a為把導(dǎo)線22a與平衡不平衡轉(zhuǎn)換器24連接起來的扇形連接線，45b為把導(dǎo)線22b與平衡不平衡轉(zhuǎn)換器24連接起來的扇形連接線。因?yàn)檫B接線45a、45b可以看成是電感，所以，從由導(dǎo)線22a、22b構(gòu)成的雙線螺旋天線20的平衡不平衡轉(zhuǎn)換器24看進(jìn)去的輸入阻抗為感性的。在這個(gè)實(shí)施例中，通過使連接線45a、45b為扇形結(jié)構(gòu)，使連接線45a、45b的電感小，能夠使雙線螺旋天線20輸入阻抗的匹配容易實(shí)現(xiàn)。還有，通過使連接線45a、45b為扇形結(jié)構(gòu)，能夠增大連接線45a、45b的機(jī)械強(qiáng)度。
實(shí)施例25在第24實(shí)施例中，雖然是使連接線45a、45b的形狀為扇形的，但是，如圖21所示，使線寬為漸變的形狀也行。這時(shí)，也可以期待得到能夠使雙線螺旋天線20輸入阻抗的匹配容易實(shí)現(xiàn)的效果。
實(shí)施例26圖22為根據(jù)本發(fā)明第26實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。作為第24實(shí)施例中的平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，利用的是在同軸線25端部外導(dǎo)體兩側(cè)開出縫隙46、把同軸線25的中心導(dǎo)體連接到外導(dǎo)體上、即所謂分離同軸式平衡不平衡轉(zhuǎn)換器。而且，縫隙46的長(zhǎng)度為1/4電波波長(zhǎng)。如第24實(shí)施例中所示，由導(dǎo)線22a和22b構(gòu)成的雙線螺旋天線20的輸入阻抗一般為感性的。但是，在第26實(shí)施例中，由于縫隙46的長(zhǎng)度為1/4～1/2電波波長(zhǎng)使平衡不平衡轉(zhuǎn)換器24成為容性，從而把輸入阻抗的電感抵消掉，使輸入阻抗的匹配容易實(shí)現(xiàn)。
這里，導(dǎo)線并不限于線狀導(dǎo)線，帶狀導(dǎo)線也行。
實(shí)施例27圖23為根據(jù)本發(fā)明第27實(shí)施例天線裝置的斜視圖，圖中，8為導(dǎo)體地板，51為在與導(dǎo)體地板8距離為h的位置上、平行于導(dǎo)體地板8設(shè)置的下底為a、上底為b、高為l的等腰梯形導(dǎo)體板，10為把該導(dǎo)體板51與導(dǎo)體地板8連接起來的接地導(dǎo)體板，11為設(shè)置在導(dǎo)體板51與導(dǎo)體地板8之間、連接到導(dǎo)體板51上的饋電導(dǎo)體探針、12為連接到饋電導(dǎo)體探針上、設(shè)置在導(dǎo)體地板8的與導(dǎo)體板51相反一側(cè)的輸入輸出連接器。
一般，距離h可選為1/100～5/100電波波長(zhǎng)左右，梯形高可選為1/4電波波長(zhǎng)左右。
從輸入輸出連接器12輸入的信號(hào)與先有技術(shù)例子同樣地通過饋電導(dǎo)體探針11，對(duì)由導(dǎo)體地板8、導(dǎo)體板51和接地導(dǎo)體板10構(gòu)成的一側(cè)短路微帶天線饋電，向空間輻射。可以認(rèn)為，來自一側(cè)短路微帶天線的輻射如圖24所示那樣是來自設(shè)置在導(dǎo)體板51的四個(gè)邊中不與接地導(dǎo)體板10連接的那三個(gè)邊上的同相磁流M1a、M1b、M2、M3a、M3b的輻射。
當(dāng)考慮圖24中YZ平面內(nèi)時(shí)，因?yàn)閬碜源帕鱉1a和M3a的輻射電場(chǎng)與來自磁流M1b、M2、M3b的輻射電場(chǎng)的極化正交、相位相差90°，所以，從一側(cè)短路微帶天線向YZ平面內(nèi)的輻射成為橢圓極化。
這里，因?yàn)橐桓淖儗?dǎo)體板51上底的尺寸b，磁流M1a、M1b、M2、M3a、M3b有大小就改變，所以，如圖25所示，能夠改變圓極化增益最大的角度(角度θ為與Z軸的夾角)和軸比最小的角度。還有，因?yàn)榕c導(dǎo)體地板8短路的導(dǎo)體板51下底a的尺寸不變，所以，一側(cè)短路微帶天線的輸入阻抗特性無顯著變化。還有，圖25中，實(shí)線表示圓極化增益最大的方向，虛線表示軸比最小的方向。
實(shí)施例28在第27實(shí)施例中，雖然把導(dǎo)體板51的形狀設(shè)定為等腰梯形;但是，如圖26所示，即使采用不等腰梯形也能在輸入阻抗特性無顯著變化的情況下改變圓極化增益最大的角度和軸比最小的角度。
實(shí)施例29如圖27所示，假定導(dǎo)體板51的形狀為不是梯形的四邊形，當(dāng)從與接地導(dǎo)體板10連接的導(dǎo)體板51的邊起到與這個(gè)邊相對(duì)的頂點(diǎn)或邊的尺寸1為1/4電波波長(zhǎng)左右時(shí)，也能在輸入阻抗特性無顯著變化的情況下改變圓極化增益最大的角度和軸比最小的角度。
實(shí)施例30如圖28所示，假定導(dǎo)體板51的形狀為多邊形，當(dāng)從與接地導(dǎo)體板10連接的導(dǎo)體板51的邊起到與這個(gè)邊相對(duì)的頂點(diǎn)或邊的尺寸1為1/4電波波長(zhǎng)左右時(shí)，也能在輸入阻抗特性無顯著變化的情況下改變圓極化增益最大的角度和軸比最小的角度。
實(shí)施例31如圖29所示，假定導(dǎo)體板51的形狀為部分橢圓，當(dāng)從與接地導(dǎo)體板10連接的導(dǎo)體板51的邊起到與這個(gè)邊相對(duì)的部分橢圓的點(diǎn)的尺寸1為1/4電波波長(zhǎng)左右時(shí)，也能在輸入阻抗特性無顯著變化的情況下改變圓極化增益最大的角度和軸比最小的角度。
實(shí)施例32圖30為根據(jù)本發(fā)明第32實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖中，8為導(dǎo)體地板，51a為在與導(dǎo)體地板8距離為h1的位置上、平行于導(dǎo)體地板8設(shè)置的下底為a、上底為b、高為l1的等腰梯形導(dǎo)體板，51b為在與該導(dǎo)體板51a距離為h2的位置上、平行于導(dǎo)體地板8設(shè)置的下底為a、上底為c、高為l2的等腰梯形導(dǎo)體板。
導(dǎo)體板51a的下底與導(dǎo)體板51b的下底對(duì)齊。10為把該導(dǎo)體板51a和51b的下底與導(dǎo)體地板8連接起來的接地導(dǎo)體板，11為設(shè)置在導(dǎo)體板51a與導(dǎo)體地板8之間、連接到導(dǎo)體板51a上的饋電導(dǎo)體探針，12為連接到饋電導(dǎo)體探針上、設(shè)置在導(dǎo)體地板8的與導(dǎo)體板51a相反一側(cè)的輸入輸出連接器。
一般，上述距離h1、h2可選為1/100～5/100電波波長(zhǎng)左右，梯形高l1、l2可選為1/4電波波長(zhǎng)左右。一般選為12小于l1。
從輸入輸出連接器12輸入的信號(hào)通過饋電導(dǎo)體探針11，對(duì)由導(dǎo)體地板8、導(dǎo)體地板51a和接地導(dǎo)體板10構(gòu)成的一側(cè)短路微帶天線饋電，向空間輻射。該輻射信號(hào)耦合到由接地導(dǎo)體板10和導(dǎo)體板51a構(gòu)成的無激勵(lì)的一側(cè)短路微帶天線上，從該無激勵(lì)的一側(cè)短路微帶天線也產(chǎn)生輻射。這時(shí)，通過改變導(dǎo)體板51a上底的大小b和導(dǎo)體板51b上底的大小c，能夠在輸入阻抗特性無顯著變化情況下改變圓極化增益最大的角度和軸比最小的角度。還有，通過把兩個(gè)一側(cè)短路微帶天線耦合起來使用，具有能夠減小輸入阻抗的變化、展寬使用頻帶的優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例33如圖31所示，假定導(dǎo)體板51a、51b的形狀為多邊形或部分橢圓，也能在輸入阻抗特性無顯著變化的情況下改變圓極化增益最大的角度和軸比最小的角度。
還有，即使導(dǎo)體板51a和導(dǎo)體板51b的形狀類型不同，也能改變圓極化增益最大的角度和軸比最小的角度。
實(shí)施例34圖32為根據(jù)本發(fā)明第34實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖。這時(shí)，把多個(gè)由圖23所示的由等腰梯形導(dǎo)體板51構(gòu)成的一側(cè)短路微帶天線52以相同的方向排列在導(dǎo)體地板8上。
然后，設(shè)定各個(gè)一側(cè)短路微帶天線52的饋電相位所需值使其在從一側(cè)短路微帶天線52輻射的圓極化信號(hào)增益成為最大的方向上形成波束53，借此，使波束53的圓極化增益成為最大。
還有，設(shè)定各個(gè)一側(cè)短路微帶天線52的饋電相位所需值使其在從一側(cè)短路微帶天線52輻射的圓極化信號(hào)軸比成為最小的方向上形成波束53，借此，能夠使波束53的軸比成為最小。
實(shí)施例35在第34實(shí)施例中，雖然是把9個(gè)一側(cè)短路微帶天線52以四邊形排列開來，但如果改變一側(cè)短路微帶天線52的個(gè)數(shù)也能形成圓極化增益最大的波束53或軸比最小的波束53。
實(shí)施例36在第34實(shí)施例中，雖然是把一側(cè)短路微帶天線52以四邊形排列開來的，但是，如果以三角形等其它排列方法把一側(cè)短路微帶天線52排列開來，也能形成圓極化增益最大的波束53或軸比最小的波束53。
實(shí)施例37在第34實(shí)施例中，雖然設(shè)定構(gòu)成一側(cè)短路微帶天線52的導(dǎo)體板51形狀為等腰梯形，但是，如圖33、圖34所示，如果設(shè)定導(dǎo)體板51的形狀為多邊形或部分橢圓，也能形成圓極化增益最大的波束53或軸比最小的波束53。
實(shí)施例38圖35為根據(jù)本發(fā)明第38實(shí)施例天線裝置的結(jié)構(gòu)圖，這時(shí)，把多個(gè)由圖30所示的等腰梯形導(dǎo)體板51a和51b構(gòu)成的一側(cè)短路微帶天線52以相同的方向排列在導(dǎo)體地板8上。
然后，設(shè)定各個(gè)一側(cè)短路微帶天線52的饋電相位所需值使其在從一側(cè)短路微帶天線52輻射的圓極化信號(hào)增益成為最大的方向上形成波束53，借此，使波束53的圓極化增益成為最大。
還有，設(shè)定各個(gè)一側(cè)短路微帶天線52的饋電相位所需值使其在從一側(cè)短路微帶天線52輻射的圓極化信號(hào)軸比成為最小的方向上形成波束53，借此，能夠使波束53的軸比成為最小。
通過把兩個(gè)一側(cè)短路微帶天線耦合起來作為一個(gè)一側(cè)短路微帶天線52使用，具有能夠減小輸入阻抗的變化、展寬使用頻帶的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種天線裝置，其特征在于，備有把多個(gè)螺旋天線中心軸基本互相一致地配置到軸向方向上，并且把信號(hào)饋送到上述多個(gè)螺旋天線上的饋電裝置，上述多個(gè)螺旋天線是把導(dǎo)線以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋、或者把多條導(dǎo)線互相等間隔且以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的天線裝置，其特征在于，饋電裝置備有控制全部螺旋天線、或者一部分螺旋天線的饋電信號(hào)的相位的控制裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的天線裝置，其特征在于，全部螺旋天線、或者一部分螺旋天線可以在圓筒形螺旋天線中心軸的周圍轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的天線裝置，其特征在于，設(shè)有兩個(gè)螺旋天線，饋電裝置把發(fā)射信號(hào)送到上述兩個(gè)螺旋天線中的一個(gè)螺旋天線上，從這兩個(gè)螺旋天線中的另一個(gè)螺旋天線接收接收信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的天線裝置，其特征在于，在全部螺旋天線、或者一部分螺旋天線內(nèi)部基本同軸地設(shè)置圓筒形導(dǎo)體管，通過上述導(dǎo)體管內(nèi)部配置至螺旋天線的饋電線。
6.一種天線裝置，其特征在于，備有把導(dǎo)線以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋、或者把多條導(dǎo)線互相等間隔且以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的螺旋天線;把信號(hào)饋電到上述螺旋天線上的饋電裝置;和在上述螺旋天線周圍基本同軸地設(shè)置的圓筒形電介質(zhì)天線罩。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的天線裝置，其特征在于，電介質(zhì)天線罩是可以互換的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的天線裝置，其特征在于，電介質(zhì)天線罩介質(zhì)的厚度以與上述螺旋天線導(dǎo)線的螺距基本相等的螺距呈螺旋形變化，介質(zhì)天線罩內(nèi)面或外面的形狀成為陰螺紋或陽(yáng)螺紋狀。
9.一種天線裝置，其特征在于，備有把導(dǎo)線以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋、或者把多條導(dǎo)線互相等間隔且以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的螺旋天線;連接到上述螺旋天線饋電端上、把信號(hào)饋電到上述螺旋天線上的饋電裝置;和設(shè)置在從上述螺旋天線的上述饋電端起到螺旋天線全長(zhǎng)1/2以上的位置上、使來自螺旋天線一邊的波束相位與來自另一邊的波束相位之差基本為180°的相位變化裝置。
10.一種天線裝置，其特征在于，設(shè)有兩個(gè)螺旋天線，第二螺旋天線的導(dǎo)線以與第一螺旋天線不同的一定螺距纏繞成圓筒形螺旋、或者把多條導(dǎo)線互相等間隔且以與上述第一螺旋天線不同的一定螺距纏繞成圓筒形螺旋，還備有分別設(shè)置在從上述第一螺旋天線和第二螺旋天線各自的導(dǎo)線的上述饋電端起到螺旋天線全長(zhǎng)1/2以上的位置上、分別使來自螺旋天線一邊的波束相位與來自另一邊的波束相位之差基本為180°的相位變化裝置，饋電裝置把發(fā)射信號(hào)送到上述第一螺旋天線和第二螺旋天線中的一個(gè)螺旋天線上，從另一個(gè)螺旋天線接收接收信號(hào)。
11.一種天線裝置，其特征在于，備有把一組至少兩條導(dǎo)線互相等間隔且以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的螺旋天線;連接到上述螺旋天線饋電端上的平衡不平衡轉(zhuǎn)換器;和連接到上述平衡不平衡轉(zhuǎn)換器上的饋電線，作為上述螺旋天線饋電端與上述平衡不平衡轉(zhuǎn)換器的連接線具有線寬漸變的導(dǎo)線。
12.一種天線裝置，其特征在于，備有把一組至少兩條導(dǎo)線互相等間隔且以一定螺距纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的螺旋天線;連接到上述螺旋天線饋電端上的平衡不平衡轉(zhuǎn)換器;和連接到上述平衡不平衡轉(zhuǎn)換器上的饋電線，上述平衡不平衡轉(zhuǎn)換器是在同軸線外導(dǎo)體上具有兩條縫隙的分離同軸式平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，上述分離同軸式平衡不平衡轉(zhuǎn)換器縫隙的長(zhǎng)度為電波使用波長(zhǎng)的1/4～1/2之間的值。
13.一種天線裝置，其特征在于，備有導(dǎo)體地板;在與上述導(dǎo)體地板距離約1/100～5/100電波波長(zhǎng)的位置上、平行于導(dǎo)體地板設(shè)置的部分橢圓、或者多邊形的導(dǎo)體板;把上述導(dǎo)體板的一邊與上述導(dǎo)體地板連接起來的接地導(dǎo)體板;和設(shè)置在上述導(dǎo)體地板與導(dǎo)體板之間、連接到導(dǎo)體板上的饋電導(dǎo)體探針;與上述導(dǎo)體板上的與接地導(dǎo)體板連接的邊成直角方向上的尺寸約為1/4電波波長(zhǎng)，在包括上述導(dǎo)體板的與接地導(dǎo)體板連接的邊與上述導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向輻射圓極化電波。
14.根據(jù)權(quán)利要求13中所述的天線裝置，其特征在于，導(dǎo)體板為高約為1/4電波波長(zhǎng)的梯形，在包括上述梯形導(dǎo)體板底邊與所述導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向輻射圓極化電波。
15.根據(jù)權(quán)利要求13中所述的天線裝置，其特征在于，與導(dǎo)體板平行地、重疊地設(shè)置部分橢圓、或者多邊形的另一個(gè)導(dǎo)體板，兩個(gè)導(dǎo)體板在與導(dǎo)體地板基本正交的同一平面之一側(cè)分別設(shè)置，接地導(dǎo)體板把兩個(gè)導(dǎo)體板的一邊與上述導(dǎo)體地板連接起來，饋電導(dǎo)體探針設(shè)置在上述導(dǎo)體地板與第一導(dǎo)體板之間，與兩個(gè)導(dǎo)體板上的與接地導(dǎo)體板連接的邊成直角方向上的尺寸約為1/4電波波長(zhǎng)，在包括兩個(gè)導(dǎo)體板的與接地導(dǎo)體板連接的邊與上述導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向輻射圓極化電波。
16.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的天線裝置，其特征在于，兩個(gè)導(dǎo)體板為高約為1/4電波波長(zhǎng)的梯形，在包括兩個(gè)梯形導(dǎo)體板底邊與導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向輻射圓極化電波。
17.一種天線裝置，其特征在于，備有導(dǎo)體地板;以基本相同的方向排列在上述導(dǎo)體地板上、在與上述導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)、沿所需方向輻射圓極化電波的多個(gè)天線單元;和把信號(hào)饋送到上述多個(gè)天線單元上的饋電裝置;上述各天線單元具有在距上述導(dǎo)體地板設(shè)置的距離約1/100～5/100電波波長(zhǎng)的位置上、平行于導(dǎo)體地板設(shè)置的部分橢圓、或者多邊形的導(dǎo)體板;把上述導(dǎo)體板的一邊與上述導(dǎo)體地板連接起來的接地導(dǎo)體板;和設(shè)置在所述導(dǎo)體地板與導(dǎo)體板之間、連接到導(dǎo)體板上的饋電導(dǎo)體探針，與上述導(dǎo)體板的與接地導(dǎo)體板連接的邊成直角方向上的尺寸約為1/4電波波長(zhǎng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17中所述的天線裝置，其特征在于，各導(dǎo)體板為高約為1/4電波波長(zhǎng)的梯形。
19.根據(jù)權(quán)利要求17中所述的天線裝置，其特征在于，在各天線單元中，與導(dǎo)體板平行地、重疊地設(shè)置部分橢圓、或者多邊形的另一個(gè)導(dǎo)體板，兩個(gè)導(dǎo)體板在與導(dǎo)體地板基本正交的同一平面之一側(cè)分別設(shè)置，接地導(dǎo)體板把兩個(gè)導(dǎo)體板的一邊與上述導(dǎo)體地板連接起來，饋電導(dǎo)體探針設(shè)置在上述導(dǎo)體地板與第一導(dǎo)體板之間，在兩個(gè)導(dǎo)體板的與接地導(dǎo)體板連接的邊成直角方向上的尺寸為1/4電波波長(zhǎng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19中所述的天線裝置，其特征在于，兩個(gè)導(dǎo)體板為高約為1/4電氣波長(zhǎng)的梯形，在包括兩個(gè)梯形導(dǎo)體板底邊與導(dǎo)體地板正交的平面內(nèi)沿所需方向輻射圓極化電波。
全文摘要
本發(fā)明在于獲得即使改變使用頻率，波束輻射方向也幾乎不變的螺旋天線裝置。把由雙線導(dǎo)線22a、22b和32a、32b互相等間隔且以一定螺距角α纏繞成圓筒形螺旋而構(gòu)成的兩個(gè)螺旋天線20、30的中心軸基本互相一致地配置到軸向方向上。通過適當(dāng)選擇各個(gè)螺旋天線饋電線25、35的長(zhǎng)度來設(shè)定饋電相位，能夠使向空間輻射信號(hào)的波束形狀成為具有指向斜上方指向性的圓錐波束。還有，即使改變使用頻率，也能夠得到波束輻射方向不變的圓錐波束。
文檔編號(hào)H01Q21/29GK1108008SQ9411894
公開日1995年9月6日 申請(qǐng)日期1994年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月18日
發(fā)明者小西善彥, 大昌孝, 茶谷嘉之, 松永誠(chéng), 浦崎修治, 片木孝至 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社