JP2001111316A - 円偏波アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 素人にとっても容易にアンテナを衛星放送用
衛星の方向に向けて設置可能とした円偏波アンテナを提
供する。 【解決手段】 アンテナ１の電波伝播用キャビテイ２の
盤面２ｂに複数のアンテナ素子３を平面状に配列した円
偏波アンテナであって、アンテナ１の放射ビーム１ａを
衛星放送用衛星の方向に向けて支持する軸受け４を有し
ている。軸受け４は、支柱５に設置され、放射ビーム１
ａを支柱５の周方向に指向させる方向と、放射ビーム１
ａを仰角方向θに指向させる方向との２方向に動きが規
制されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナの電波伝
播用キャビテイの盤面に複数のアンテナ素子を平面状に
配列した円偏波アンテナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

【従来の技術】電波伝播用キャビテイの盤面に複数のア
ンテナ素子を平面状に配列した円偏波用アンテナは、一
般に平面アンテナと呼ばれている。

【０００３】円偏波用アンテナには、平面アンテナ以外
にパラボラアンテナがあるが、このパラボラアンテナは
鏡面状の反射板を用いるものであり、その構造の関係上
その利得を向上させるには限界があるため、最近では平
面アンテナの研究開発が盛んに行われている。

【０００４】平面アンテナは、電波伝播用キャビテイの
盤面に複数のアンテナ素子を平面状に配列した構造のも
のであるから、小型化が容易であり、設置場所が特に限
定されるものではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在開
発されている平面アンテナは、パラボラアンテナと同様
に室外に設置することを目的としたものであり、アンテ
ナを衛星放送用衛星（以下、衛星という）の方向に向け
て設置する取付金具の組立てが複雑であり、素人が設置
するには不向きのものである。

【０００６】本発明の目的は、素人にとっても容易にア
ンテナを衛星放送用衛星の方向に向けて設置可能とした
円偏波アンテナを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る円偏波アンテナは、アンテナの電波伝
播用キャビテイの盤面に複数のアンテナ素子を平面状に
配列した円偏波アンテナであって、前記アンテナを、そ
の放射ビームを衛星放送用衛星の方向に向けて支持する
軸受けを有し、前記軸受けは、支柱に設置され、前記放
射ビームを前記支柱の周方向に指向させる方向と、前記
放射ビームを仰角方向に指向させる方向との２方向に動
きが規制されたものである。

【０００８】また前記軸受けは、前記支柱の頂部に取付
けたボールと、前記ボールを転回可能に受入れるボール
受けとからなり、前記ボール受けは、前記アンテナに取
付けられ、前記支柱のボールを受入れて前記放射ビーム
の支柱周方向への指向を許容する第１のガイド部と、前
記支柱をガイドとして前記放射ビームの仰角方向への指
向を許容する第２のガイド部とを有するものである。

【０００９】また前記第２のガイド部は、垂直方向に至
る手前位置で前記鉛直な支柱に当接して、前記放射ビー
ムの仰角方向への上限を規制するストッパを有するもの
である。

【００１０】また前記支柱は、台座に支持されて鉛直姿
勢に設置されたものであり、前記台座は、前記アンテナ
を室内に設置する際の置物台と、前記アンテナを室外に
設置する際の取付金具を兼用するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
よって説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施形態に係る円偏波
アンテナを示す正面図、図２は、同縦断面図である。

【００１３】図において本発明の一実施形態に係る円偏
波アンテナは、アンテナ本体１の電波伝播用キャビテイ
２の盤面２ａに複数のアンテナ素子３を平面状に配列し
た円偏波アンテナであって、アンテナ１を、その放射ビ
ーム１ａを衛星放送用衛星（以下、衛星という）の方向
に向けて支持する軸受け４を有している。なお、図２で
は放射ビーム１ａを直線で示しているが、一般には双曲
線状に現される。

【００１４】図２に示すように電波伝播用キャビテイ２
は、円形（又は矩形状）の導体部２ａ，２ｂから構成さ
れている。

【００１５】すなわち図２に示すように一方の円形（又
は矩形状）導体部２ｂは凹状にプレス加工してあり、そ
の立上った周縁部に鍔部２ｃを有している。他方の円形
（又は矩形状）導体部２ａは平坦に形成されており、そ
の周辺部が一方の導体部２ｂの鍔部２ｃに固定されて、
一方の導体部２ｂの開口部を閉塞しており、円形（又は
矩形状）の凹状導体部２ｂと平坦な導体部２ａとの組み
合わせにより、円形（又は矩形状）の凹状導体部２ｂの
底部２ｄと平坦な導体部２ａとが平行をなす空間状の電
波伝播用キャビテイ２を構成している。

【００１６】また図２に示すように、円形（又は矩形
状）の凹状導体部２ａの底部２ｄにはコンバータ６が取
付けられており、コンバータ６のプローブ６ａが導体部
２ａの中心位置で電波伝播用キャビテイ２内に挿入され
ている。またコンバータ６の出力側は同軸ケーブルによ
り衛星放送用チューナに接続される。

【００１７】さらに図２に示すように電波伝播用キャビ
テイ２は、平坦な導体部２ａを盤面として用い、複数の
アンテナ素子３を平面状に配列するため、複数の孔を、
径が異なる同心円状に位置させて前面側の平坦な導体部
２ｂにキャビテイ２に連通して開口している。

【００１８】図２に示すようにアンテナ素子３は、一端
がキャビテイ２内に差込まれ、他端がキャビテイ２の盤
面２ａから立上った軸部３ａと、円弧状に形成され、電
波を放射或いは捕捉する素子部３ｂと、軸部３ａと素子
部３ｂとの間に形成され、その両者間のインピーダンス
を整合させるマッチング部３ｃとを含み、マッチング部
３ｃが軸部３ａから横方向に直線状に延びた構成になっ
ている。

【００１９】円弧状に形成されて電波を放射或いは捕捉
する素子部３ｂは図２に示すように、マッチング部３ｃ
の先端部と軸部３ａとを結ぶ長さを半径としてヘリカル
状に巻回した構成（ヘリカルアンテナ素子）のものとし
て形成されている。また素子部３ｂは、水平な直線状マ
ッチング部３ｃに対して約２〜１６°の範囲の傾斜角を
もって立上りながらヘリカル状に巻回されている。

【００２０】なお、図に示すアンテナ素子３の素子部３
ｂは、マッチング部３ｃの先端部と軸部３ａとを結ぶ長
さを半径としてヘリカル状に巻回形成されてキャビテイ
２の盤面２ａから上方に立上るように形成されたヘリカ
ルアンテナ素子を用いたが、これに限定されるものでは
なく、直線状マッチング部３ｃの先端部を基点とし、か
つ軸部３ａを中心として同一平面上に渦巻き状に巻回し
た構成（カールアンテナ素子）のものを用いてもよいも
のである。

【００２１】次にアンテナ１の放射ビーム１ａを衛星の
方向に向けて支持する軸受け４は、支柱５に設置され、
アンテナ１の放射ビーム１ａを支柱５の周方向に指向さ
せる方向（水平方向）と、アンテナ１の放射ビーム１ａ
を仰角方向に指向させる方向θ（垂直方向）との２方向
に動きが規制されたものであり、図２，図３及び図４を
用いて具体的に説明する。

【００２２】軸受け４は図２に示すように、支柱５に取
付けたボール８と、支柱の５のボール８を転回可能に受
入れるボール受け９とを有しており、ボール受け９は、
アンテナ１に取付けられ、支柱５のボール８を受入れて
放射ビーム１ａの支柱周方向への指向を許容する第１の
ガイド部と、支柱５をガイドとして放射ビーム１ａの仰
角方向θへの指向を許容する第２のガイド部とを有して
いる。

【００２３】具体的に説明すると，ボール受け９は、図
３に示すブロック１０と図４に示すボール押さえ１１と
から構成されている。ブロック１０は図３（ａ），
（ｂ）に示すようにアンテナ１に取付けられ、支柱５の
ボール８を受入れる球状の凹部１０ａと、球状凹部１０
ａに連通してブロック１０の底面にスリット状に開口さ
れた切込１０ｃとを有している

【００２４】ボール受け９のブロック１０は図２に示す
ように、球状凹部１０ａ及びスリット状切込１０ｃを下
方に向け、かつ球状凹部１０ａの開放端１０ｄと切込１
０ｃの開放端１０ｄをアンテナ１の後方に向けた状態で
アンテナのコンバータ６を取付けたアンテナ１の背面側
に取付け、そして支柱５がブロック１０にスリット状切
込１０ｃ内に挿入されて、支柱５のボール８が下方から
球状凹部１０ａ内に受入れられる。

【００２５】一方、図４に示すボール押さえ１１は、ブ
ロック１０の球状凹部１０ａに受入れられたボール８及
びスリット状切込１０ｃ内に挿入された支柱５の背面側
からブロック１０の球状凹部１０ａ及び切込１０ｃの両
開放端１０ｄを閉塞して、球状凹部１０ａからのボール
８の脱落と切込１０ｃからの支柱５の脱落を防止してい
る。

【００２６】またボール押さえ１１の中央部には、ボー
ル受け９を支柱５のボール８に固定する固定ネジ（図２
参照）１２をねじ込むネジ穴１１ａが設けられている。
軸受け４は、アンテナ１の放射ビーム１ａを支柱５の周
方向に指向させる方向（水平方向）と、アンテナ１の放
射ビーム１ａを仰角方向に指向させる方向θ（垂直方
向）との２方向に動き得るものであるが、１個の固定ネ
ジ１２を締結することにより、軸受け４を２方向に固定
する。

【００２７】ここに、ブロック１０の球状凹部１０ａ，
ボール押さえ１１等は、支柱５のボール８を受入れて放
射ビーム１ａの支柱周方向への指向を許容するボール受
け９の第１のガイド部１０ａを構成している。またブロ
ック１０の切込１０ｃ等は、支柱５をガイドとして放射
ビーム１ａの仰角方向θへの指向を許容するボール受け
９第２のガイド部１０ｂを構成している。

【００２８】またブロック１０の切込１０ｃは、その一
端１０ｂが支柱５の外形形状に倣う円形形状に形成さ
れ、その一端１０ｂを鉛直な支柱５の側面に当接させて
アンテナ１の放射ビーム１ａがほぼ水平方向に指向する
ように規制している。またボール押さえ１１は、その内
側面であってスリット状切込１０ｃの開放端１０ｄを閉
塞する端面に、支柱５から離間する方向Ｂに傾斜したス
トッパ１１ｂを有している。ストッパ１１ｂは図２に示
すように、アンテナ１の前面側（レドーム１３ａ側）を
水平方向から垂直方向に上傾して放射ビーム１ａの仰角
θを調整する際に垂直方向に至る手前位置で鉛直な支柱
５の側面に当接して、アンテナ放射ビーム１ａの仰角θ
の上限を規制する機能を果たすようになっている。した
がって、ストッパ１１ｂの傾斜角Ｂを、アンテナ１の放
射ビーム１ａの上限範囲を越えて垂直方向に至る手前の
角度（例えば５５°付近）に設定することにより、放射
ビーム１ａの調整範囲を狭くして、その調整作業を短縮
することができる。なお、ストッパ１１ｂは必要に応じ
て削除してもよいものである。

【００２９】さらにアンテナ１は、電波伝播用キャビテ
イ２の盤面２ａ及び平面状に配列した複数のアンテナ素
子３を保護するレドーム１３ａを有しており、レドーム
１３ａは、半球状に湾曲して突出した球面形状をなして
いる。

【００３０】またアンテナ１は、レドーム１３ａと反対
側の裏面を保護カバー１３ｂで覆われており、保護カバ
ー１３ｂは、支柱５が挿通されアンテナ１の裏面側を覆
って意匠を施すとともに、キャビテイ２及びコンバータ
６等に対する防水対策等を講じている。

【００３１】アンテナ１は、電波伝播用キャビテイの盤
面及び平面状に配列した複数のアンテナ素子を保護す
る、半球状に湾曲して突出した球面形状をなすレドーム
１３ａを備えているため、アンテナに降る雨や雪を半球
面状の球面形状に添ってレドーム１３ａから飛散させる
ことができ、雨や雪等の付着による画像への影響を排除
することができる。さらにアンテナ全体を球形のレドー
ム１３ａ，１３ｂで覆うことにより、置物のような意匠
とすることができ、室内に設置した場合に室内の装飾品
として用いることができる。さらにレドーム１３ａ，１
３ｂを半透明の素材で構成することにより、内部の機構
を利用してメカニックな意匠を施すことができる。な
お、レドーム１３ａ，１３ｂは、半球状に湾曲して突出
した球面形状としたが、これに限定されるものではな
く、これ以外の形状、例えば厚みがある円盤でかつ平面
形状のもの、パラボラアンテナの反射鏡の形状のもの、
あるいはパラボラアンテナの反射鏡に平面形状のものを
組み込んだもの等、意匠を凝らした形状のものを用いる
ことができる。

【００３２】また支柱５は、台座１４に支持されて鉛直
姿勢に設置されたものであり、台座１４は図１に示すよ
うにアンテナ１を室内に設置する際の置物台と、図２に
示すようにアンテナ１を室外に設置する際の取付金具を
兼用するようになっている。

【００３３】本発明の実施形態において、アンテナを室
内に設置するには図１に示すように、支柱５を台座１４
に鉛直姿勢に設置し、台座１４を、アンテナ本体１を室
内に設置する際の置物台として使用する。アンテナ１を
室内に設置する場合にも、後述するアンテナ１の放射ビ
ーム１ａを衛星の方向に向けるための調整を行う。

【００３４】アンテナ１を室外に設置するには図２に示
すように、支柱５を台座１４に鉛直姿勢に設置し、台座
１４を取付金具として用い、例えば手摺１５と台座１４
の底面との間にシート状のパッド１６を介装し、手摺１
５に巻付けたＵ字型１７と台座１４との間を締結ボルト
１８により連結し、アンテナ１を室外に設置する。

【００３５】次に固定ネジ１２を緩めて、ボール８とボ
ール受け９とをフリーな状態にし、アンテナ１を鉛直な
支柱５の周りに回転させて、アンテナ１の放射ビーム１
ａを水平面上で衛星の方向に向ける。

【００３６】次にアンテナ１を、支柱５をガイドとして
上下方向に伏仰させ、アンテナ１の放射ビーム１ａの衛
星に対する仰角θ（垂直方向）を調整し、アンテナ１の
放射ビーム１ａを衛星の方向に向ける、言換えれば衛星
放送用テレビ受像機の映りが最もよい位置に移動させ
る。

【００３７】そして放射ビーム１ａの指向性を調整した
後、固定ネジ１２を締付けて、支柱５にボール受け９を
固定する。これにより、アンテナのセットが終了する。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、アンテナ
を衛星放送用衛星の方向に向けて支持する軸受けを有
し、この軸受けを用いて、鉛直方向に設置した支柱の周
りにアンテナを回転させ、かつ支柱の頂部でアンテナの
仰角を調整する２方向の作業を連係させて行うことがで
き、アンテナの設置を容易に行うことができる。

【００３９】またボールとボール受けとからなる軸受け
は、あらゆる方向に転回可能であるが、本発明に係る軸
受けは、支柱をガイドとして利用することにより、アン
テナの放射ビームを支柱の周方向に指向させる方向（水
平方向）と、アンテナの放射ビームを仰角方向に指向さ
せる方向（垂直方向）との２方向に動きを規制したもの
であり、放射ビームの調整範囲を２方向に限定して容易
に調整することができる。

【００４０】またストッパを設置し、そのストッパの傾
斜角を、アンテナの放射ビームの上限範囲を越えて垂直
方向に至る手前の角度に設定することにより、放射ビー
ムの調整範囲を狭くして、その調整作業を短縮すること
ができる。

【００４１】さらに支柱を鉛直姿勢に支持する台座は、
アンテナ本体を室内に設置する際の置物台と、アンテナ
本体を室外に設置する際の取付金具を兼用するものであ
るため、部品点数を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る円偏波アンテナを示
す正面図である。

【図２】同縦断面図である。

【図３】（ａ）はボール受けを示す正面図、（ｂ）は同
縦断面図、（ｃ）は同底面図である。

【図４】（ａ）はボール押さえを示す正面図、（ｂ）は
同縦断面図、（ｃ）は同裏面図、（ｄ）は同底面図であ
る。

【符号の説明】

１ アンテナ １ａ アンテナの放射ビーム ２ キャビテイ ３ アンテナ素子 ４ 軸受け ５ 支柱 ８ ボール ９ ボール受け １０ ブロック １０ａ 球状凹部 １０ｃ スリット状切込 １１ ボール押さえ １１ｂ ストッパ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナの電波伝播用キャビテイの盤面
   に複数のアンテナ素子を平面状に配列した円偏波アンテ
   ナであって、 前記アンテナを、その放射ビームを衛星放送用衛星の方
   向に向けて支持する軸受けを有し、 前記軸受けは、支柱に設置され、前記放射ビームを前記
   支柱の周方向に指向させる方向と、前記放射ビームを仰
   角方向に指向させる方向との２方向に動きが規制された
   ものであることを特徴とする円偏波アンテナ。
2. 【請求項２】 前記軸受けは、前記支柱の頂部に取付け
   たボールと、前記ボールを転回可能に受入れるボール受
   けとからなり、 前記ボール受けは、前記アンテナに取付けられ、前記支
   柱のボールを受入れて前記放射ビームの支柱周方向への
   指向を許容する第１のガイド部と、前記支柱をガイドと
   して前記放射ビームの仰角方向への指向を許容する第２
   のガイド部とを有することを特徴とする請求項１に記載
   の円偏波アンテナ。
3. 【請求項３】 前記第２のガイド部は、垂直方向に至る
   手前位置で前記鉛直な支柱に当接して、前記放射ビーム
   の仰角方向への上限を規制するストッパを有するもので
   あることを特徴とする請求項２に記載の円偏波アンテ
   ナ。
4. 【請求項４】 前記支柱は、台座に支持されて鉛直姿勢
   に設置されたものであり、 前記台座は、前記アンテナを室内に設置する際の置物台
   と、前記アンテナを室外に設置する際の取付金具を兼用
   するものであることを特徴とする請求項１に記載の円偏
   波アンテナ。