JP2003152425A - Antenna unit, antenna device, and broadcasting tower - Google Patents

Antenna unit, antenna device, and broadcasting tower

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JP2003152425A
JP2003152425A JP2001343820A JP2001343820A JP2003152425A JP 2003152425 A JP2003152425 A JP 2003152425A JP 2001343820 A JP2001343820 A JP 2001343820A JP 2001343820 A JP2001343820 A JP 2001343820A JP 2003152425 A JP2003152425 A JP 2003152425A
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正晴 武藤
Yukitoshi Kudo
行敏 工藤
Reiji Fukuhara
黎児 福原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To exhibit the wide band properties of a stacked loop antenna element itself sufficiently while sustaining the directivity of a stacked loop antenna commonly used presently. SOLUTION: The antenna unit comprises two 2L antenna elements 1 and 2 forming two loop antenna elements, a feeder line 4 for transmitting power to each 2L antenna element 1, 2, and a coaxial tube 3 interposed between each 2L antenna element 1, 2, and the feeder line 4 while dividing the feeder line 4 into two branches being connected directly with the feeding point of each 2L antenna element 1, 2 and having a characteristic impedance equal to two times that of the feeder line 4 and substantially equal to the impedance of each 2L antenna element 1, 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、UHF帯で広帯
域特性を有する2N(Nは自然数)個のループを形成す
る2Lアンテナ素子自体の広帯域特性を発揮させること
ができるアンテナユニット、アンテナ装置および放送塔
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna unit, an antenna device, and a broadcast that can exhibit the wideband characteristics of a 2L antenna element itself that forms 2N (N is a natural number) loops having wideband characteristics in the UHF band. It is about the tower.

【0002】[0002]

【従来の技術】近い将来、地上波ディジタル放送がUH
F帯において開始される。現在のアナログ放送における
UHF帯の送信アンテナは、双ループアンテナが多用さ
れ、各周波数に合わせて設計されている。UHF帯のデ
ィジタル化は、アナログ放送と違い同じ時間軸上でネッ
トワークの整備が進められていると考えられる。このた
め、サテライト局では、各社共同でアンテナシステムを
建設する傾向がある。したがって、アンテナコストを下
げるためには、複数のチャネルをカバーできる広帯域ア
ンテナが有効である。一方、このディジタル放送開始前
の過渡期におけるアナログ/アナログ変換を考えると、
広帯域アンテナは必須のものと考える。
2. Description of the Related Art In the near future, digital terrestrial broadcasting will reach UH
It starts in the F band. A twin loop antenna is often used as a UHF band transmission antenna in the current analog broadcasting, and is designed according to each frequency. It is considered that the digitization of the UHF band, unlike analog broadcasting, is progressing with network development on the same time axis. For this reason, satellite stations tend to construct antenna systems jointly with other companies. Therefore, in order to reduce the antenna cost, a wideband antenna that can cover a plurality of channels is effective. On the other hand, considering analog / analog conversion in the transition period before the start of digital broadcasting,
A broadband antenna is considered essential.

【0003】図16は、従来の双ループアンテナの平面
図であり、図17は、従来のループアンテナの右側面図
である。ループアンテナ100は、長手方向に沿う両縁
部に略45°に折り曲げて、主面を形成した平板状の反
射器106上に、その周長が送信周波数の略波長λとな
る円弧状のループアンテナ素子101〜104を有した
ループアンテナを、この主面に垂直な方向に、単一指向
性を持たせて送信する。なお、このループアンテナ10
0は、4つのループアンテナ素子101〜104が一つ
の給電線108から給電される4Lループアンテナであ
る。
FIG. 16 is a plan view of a conventional twin loop antenna, and FIG. 17 is a right side view of the conventional loop antenna. The loop antenna 100 is an arc-shaped loop whose peripheral length is approximately the wavelength λ of the transmission frequency on a flat plate-shaped reflector 106 that is bent at both edges along the longitudinal direction at approximately 45 ° and forms a main surface. The loop antenna having the antenna elements 101 to 104 is unidirectionally transmitted in a direction perpendicular to the main surface. The loop antenna 10
Reference numeral 0 is a 4L loop antenna in which the four loop antenna elements 101 to 104 are fed from one feed line 108.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ループアン
テナは、広帯域特性を有するが、ループアンテナ素子1
01〜104は、平行線路であり、給電線側は、特性イ
ンピーダンスが50Ωあるいは75Ωの同軸線路が用い
られため、図18(a)に示すように、ループアンテナ
素子101〜104と給電線との間にバラン(balance-
unbalance変換回路:balun)回路202が設けられる。
なお、通常のアンテナ素子と給電線との間には、このバ
ラン回路202が設けられないが、ループアンテナ素子
101〜104とが略平行線路を形成するため、ループ
アンテナ100は、同軸線路である給電線との間にバラ
ン回路202を設けなければならないという特殊性を有
する。
By the way, although the loop antenna has wide band characteristics, the loop antenna element 1
01 to 104 are parallel lines, and a coaxial line having a characteristic impedance of 50Ω or 75Ω is used on the feeder line side. Therefore, as shown in FIG. 18A, the loop antenna elements 101 to 104 and the feeder line are connected. Between baluns (balance-
An unbalance conversion circuit: balun) circuit 202 is provided.
Although the balun circuit 202 is not provided between the normal antenna element and the feeder line, the loop antenna 100 is a coaxial line because the loop antenna elements 101 to 104 form a substantially parallel line. It has the peculiarity that the balun circuit 202 must be provided between the power supply line and the power supply line.

【0005】このバラン回路202は、図18(b)に
示すように不平衡線路(同軸線路)と平衡線路(平行線
路)とを変換接続する整合回路である。これは、ループ
アンテナ素子101〜104によって形成される不平衡
線路と、給電線が形成する平行線路とをそのまま接続す
ると、接続点で必ず電流の不平衡分が生じるからであ
る。
The balun circuit 202 is a matching circuit for converting and connecting an unbalanced line (coaxial line) and a balanced line (parallel line) as shown in FIG. 18 (b). This is because if the unbalanced line formed by the loop antenna elements 101 to 104 and the parallel line formed by the feed line are directly connected, an unbalanced amount of current will always occur at the connection point.

【0006】図19は、図16に示したループアンテナ
のC−C線断面図であり、給電線108の内部導体30
1は、接続部304を介して外部導体302に平行に配
置された外部導体303に接続される。外部導体30
2,303は、接続部304で接続されるとともに、略
1/4λのところで短絡部305によって短絡されてい
る。この外部導体302,303、接続部304、およ
び短絡部305がバラン回路である。なお、バラン回路
には、種々の形態のものがあり、たとえばUバランやシ
ュペルトッフ(阻止套管)などがある。
FIG. 19 is a sectional view of the loop antenna shown in FIG. 16 taken along the line CC, showing the inner conductor 30 of the feeder line 108.
1 is connected to the outer conductor 303 arranged in parallel with the outer conductor 302 via the connection portion 304. Outer conductor 30
2, 303 are connected by the connecting portion 304 and short-circuited by the short-circuiting portion 305 at about 1 / 4λ. The outer conductors 302 and 303, the connection portion 304, and the short-circuit portion 305 are balun circuits. There are various types of balun circuits, such as a U balun and a Spertov (blocking tube).

【0007】しかし、このバラン回路202を設けるこ
とによって、給電部を含めた双ループアンテナのインピ
ーダンスの周波数特性は、バラン回路202自体が有す
る周波数特性を含んだものとなり、結果として狭帯域と
なってしまうという問題点があった。
However, by providing the balun circuit 202, the frequency characteristic of the impedance of the twin loop antenna including the feeding portion includes the frequency characteristic of the balun circuit 202 itself, resulting in a narrow band. There was a problem that it would end up.

【0008】一方、ループアンテナ素子101〜104
と給電線108とのインピーダンス整合をとるために、
図18(a)に示すインピーダンス整合回路201を、
ループアンテナ素子101〜104と給電側との間に形
成しなければならない。図16および図17に示したル
ープアンテナでは、内部導体の径を変えることで、長さ
を1/4λに変換するインピーダンス整合を行ってい
る。なお、インピーダンス整合回路201としては、そ
の他トラップなどのスタブを挿入するものが多い。
On the other hand, the loop antenna elements 101 to 104
And impedance matching between the power supply line 108 and
The impedance matching circuit 201 shown in FIG.
It must be formed between the loop antenna elements 101 to 104 and the feeding side. In the loop antennas shown in FIGS. 16 and 17, impedance matching is performed by changing the diameter of the inner conductor to convert the length to 1 / 4λ. In addition, as the impedance matching circuit 201, a stub such as a trap is often inserted.

【0009】しかし、このインピーダンス整合回路20
1では、中心周波数において完全に整合するが、他の周
波数に対しては整合せず、リターンロスが大きくなると
いう問題点があった。
However, this impedance matching circuit 20
In No. 1, there was a problem that the return loss was large because the center frequency was perfectly matched, but the other frequencies were not matched.

【0010】この場合、複数のインピーダンス整合回路
201を、たとえば3個ぐらい用いて、徐々にインピー
ダンスを変換すれば、その周波数特性は小さくなり、広
帯域化を図ることができるが、給電部がいきおい長くな
るという問題点を生じることになる。
In this case, if a plurality of impedance matching circuits 201 are used, for example, three impedance matching circuits are used to gradually convert the impedance, the frequency characteristic becomes small and the band can be widened, but the power feeding section is considerably long. Will cause the problem of becoming.

【0011】したがって、従来のループアンテナでは、
上述したバラン回路202およびインピーダンス整合回
路201をループアンテナ素子101〜104の接続点
に接続させることから、その周波数特性が劣化し、双ル
ープアンテナ素子自体の広帯域性を十分に生かしきれて
いない。
Therefore, in the conventional loop antenna,
Since the balun circuit 202 and the impedance matching circuit 201 described above are connected to the connection points of the loop antenna elements 101 to 104, the frequency characteristics thereof are deteriorated and the wide band property of the twin loop antenna element itself cannot be fully utilized.

【0012】一方、上述したループアンテナの指向性を
崩すと、新たな受信不感地帯が発生し、この受信不感地
帯をなくすために新たな放送塔などの適地を探し出し、
建設する必要が生じるため、地上波ディジタル放送の実
現に向けて、現在多用されているループアンテナの指向
性を維持しつつ、その広帯域性を用いたアンテナの開発
が強く要望されているのが現実である。
On the other hand, if the directivity of the loop antenna is destroyed, a new reception dead zone is generated. To eliminate this reception dead zone, a suitable place such as a new broadcasting tower is searched for,
Because of the need for construction, it is a strong demand for the development of antennas that use the wide band characteristics of the loop antennas that are currently in widespread use in order to realize terrestrial digital broadcasting. Is.

【0013】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
現在多用されているループアンテナの指向性を維持しつ
つ、ループアンテナ素子自体の広帯域性を十分に発揮す
ることができるアンテナユニット、アンテナ装置および
放送塔を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above,
An object of the present invention is to provide an antenna unit, an antenna device, and a broadcasting tower, which can sufficiently exhibit the wide band property of the loop antenna element itself while maintaining the directivity of the loop antenna which is widely used at present.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1にかかるアンテナユニットは、それぞれ2
N(Nは自然数)個のループを形成するとともに、各ル
ープの中心から給電され、2N個のループが形成する長
手方向に偏波面を形成する2のm乗(mは自然数)個の
ループアンテナ素子と、前記ループアンテナ素子に対す
る電力を伝送する第1の給電線と、前記各ループアンテ
ナ素子と前記第1の給電線との間に配置され、前記第1
の給電線に対して2分岐をm段繰り返し、前記第1の給
電線の特性インピーダンスの2のm乗倍の特性インピー
ダンスであって前記各ループアンテナ素子のインピーダ
ンスに略等しい特性インピーダンスを有する2のm乗個
のアンテナ側端点を形成し、各アンテナ側端点が2のm
乗個の前記各ループアンテナ素子の給電点に直接接続す
る第2の給電線と、を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, each of the antenna units according to claim 1 has two antenna units.
2 m (where m is a natural number) loop antennas that form N (N is a natural number) loops and is fed from the center of each loop to form a plane of polarization in the longitudinal direction formed by 2N loops. An element, a first feeder line for transmitting electric power to the loop antenna element, and a first feeder line disposed between each loop antenna element and the first feeder line,
2 of the power feeding line is repeated m times, and the characteristic impedance of the first feeding line is 2 m times, and the characteristic impedance is substantially equal to the impedance of each loop antenna element. The m-th power antenna side end point is formed, and each antenna side end point is 2 m.
And a second feed line directly connected to the feed point of each of the loop antenna elements.

【0015】この請求項1の発明によれば、第1の給電
線から伝送された電力は、第2の給電線によって2分岐
が繰り返され、各ループアンテナ素子の給電点に供給さ
れる。この際、第2の給電線の最終段の特性インピーダ
ンスは、各ループアンテナ素子のインピーダンスに略等
しくして、インピーダンス整合調整をなくし、バラン回
路を設けなくても特性上の変化がないようにしている。
また、2N個のループが形成する長手方向に偏波面を形
成するため、この偏波面に直交する偏波面を形成するア
ンテナユニットとの交換時に設置形態を変えず、しかも
水平および垂直アンテナ指向性を変化させずに交換する
ことができる。
According to the invention of claim 1, the electric power transmitted from the first power supply line is repeatedly branched into two by the second power supply line and supplied to the power supply point of each loop antenna element. At this time, the characteristic impedance at the final stage of the second power supply line is set to be substantially equal to the impedance of each loop antenna element so that impedance matching adjustment is eliminated and there is no change in characteristics even without providing a balun circuit. There is.
In addition, since the polarization plane is formed in the longitudinal direction formed by the 2N loops, the installation form is not changed at the time of replacement with the antenna unit forming the polarization plane orthogonal to this polarization plane, and the horizontal and vertical antenna directivities are maintained. It can be replaced without changing.

【0016】また、請求項2にかかるアンテナユニット
は、上記の発明において、前記各ループアンテナ素子と
前記第2の給電線との接合点近傍に設けられ、前記各ル
ープアンテナ素子のインピーダンスと略等しいインピー
ダンスをもつバランをさらに備えたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the above invention, the antenna unit is provided in the vicinity of the junction between the loop antenna element and the second feed line, and has an impedance substantially equal to that of the loop antenna element. It is characterized by further including a balun having impedance.

【0017】この請求項2の発明によれば、第1の給電
線から伝送された電力は、第2の給電線によって2分岐
が繰り返され、各ループアンテナ素子の給電点に供給さ
れる。この際、第2の給電線の最終段の特性インピーダ
ンスを、各ループアンテナ素子のインピーダンスに略等
しくして、インピーダンス整合調整を容易にし、また、
バランは、各ループアンテナ素子と前記第2の給電線と
の接合点近傍に設けられ、前記各ループアンテナ素子と
前記第2の誘電線との接合点近傍に設けられ、前記各ル
ープアンテナ素子のインピーダンスと略等しいインピー
ダンスをもたせるようにし、各ループアンテナ素子のイ
ンピーダンスに対応した給電を簡易に実現している。
According to the invention of claim 2, the electric power transmitted from the first power supply line is repeatedly branched into two by the second power supply line and supplied to the power supply point of each loop antenna element. At this time, the characteristic impedance of the final stage of the second power supply line is made substantially equal to the impedance of each loop antenna element to facilitate impedance matching adjustment, and
The balun is provided near the junction between each loop antenna element and the second feed line, and near the junction between each loop antenna element and the second dielectric wire, and the balun By making the impedance substantially equal to the impedance, the power feeding corresponding to the impedance of each loop antenna element is easily realized.

【0018】また、請求項3にかかるアンテナユニット
は、上記の発明において、反射板をさらに備え、前記ル
ープアンテナ素子は、前記反射板上に所定の距離を置い
て配置され、前記第2の給電線は、前記反射板の裏面あ
るいは表面に配設されることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the above invention, the antenna unit further comprises a reflector, and the loop antenna element is arranged on the reflector at a predetermined distance from the second antenna. The electric wire is arranged on the back surface or the front surface of the reflection plate.

【0019】この請求項3の発明によれば、反射板を用
いて、一層効率的なアンテナ指向性を得ることができ、
第2給電線の設置あるいはアンテナユニットの取り付け
も容易に行うことができる。
According to the invention of claim 3, a more efficient antenna directivity can be obtained by using the reflector.
It is possible to easily install the second power supply line or the antenna unit.

【0020】また、請求項4にかかるアンテナユニット
は、上記の発明において、前記バランは、前記接合点か
ら前記反射板までの間の第2の給電線に対して平行配置
された平板によって形成され、該平板は、前記接合点と
前記反射板との間を接続することを特徴とする。
Further, in the antenna unit according to a fourth aspect of the present invention, in the above invention, the balun is formed by a flat plate arranged in parallel with a second feed line between the joint point and the reflection plate. The flat plate connects the joining point and the reflection plate.

【0021】この請求項4の発明によれば、前記接合点
から前記反射板までの間の第2の給電線に対して平行配
置された平板によってバランを形成するようにし、これ
によって2Nループアンテナ素子あるいは各ループアン
テナ素子のインピーダンスに略等しいインピーダンスを
もったバランを容易に形成することができる。
According to the invention of claim 4, a balun is formed by a flat plate arranged in parallel to the second feed line between the junction point and the reflection plate, whereby a 2N loop antenna is formed. A balun having an impedance substantially equal to the impedance of the element or each loop antenna element can be easily formed.

【0022】また、請求項5にかかるアンテナ装置は、
請求項1〜4のいずれか一つに記載の複数のアンテナユ
ニットを円環状に均等に配列し、各アンテナユニットか
ら放射される電波を合成して略無指向の水平放射パター
ンを得ることを特徴とする。
Further, the antenna device according to claim 5 is
A plurality of antenna units according to any one of claims 1 to 4 are evenly arranged in an annular shape, and radio waves radiated from each antenna unit are combined to obtain a substantially omnidirectional horizontal radiation pattern. And

【0023】この請求項5の発明によれば、請求項1〜
4のいずれか一つに記載の複数のアンテナユニットを円
環状に均等に配列し、各アンテナユニットから放射され
る電波を合成して略無指向の水平放射パターンを得るよ
うにしている。
According to the invention of claim 5, claims 1 to
The plurality of antenna units described in any one of 4 are evenly arranged in a ring shape, and radio waves emitted from the respective antenna units are combined to obtain a substantially omnidirectional horizontal radiation pattern.

【0024】また、請求項6にかかる放送塔は、請求項
5に記載のアンテナ装置を、所定の地上高に設置したこ
とを特徴とする。
A broadcasting tower according to claim 6 is characterized in that the antenna device according to claim 5 is installed at a predetermined ground clearance.

【0025】この請求項6の発明によれば、請求項5に
記載のアンテナ装置を、所定の地上高に設置し、これに
よって、任意の垂直合成指向性に変更設定できるととも
に、略無指向の水平指向性が得られる放送塔を実現でき
る。
According to the sixth aspect of the present invention, the antenna device according to the fifth aspect is installed at a predetermined height above the ground, whereby the vertical combined directivity can be changed and set to any desired value, and the antenna device is substantially omnidirectional. A broadcasting tower with horizontal directivity can be realized.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかるアンテナユニット、アンテナ装置および放
送塔の好適な実施の形態を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of an antenna unit, an antenna device and a broadcasting tower according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0027】(実施の形態1)図1は、この発明の実施
の形態1であるアンテナユニットの概要構成を示す模式
図である。図1において、このアンテナユニット10
は、2つのループアンテナ素子からなる2Lアンテナ素
子1,2を2つ有している。すなわち、4つのループア
ンテナ素子を備える。各2Lアンテナ素子1,2は、各
2Lアンテナ素子1,2の長手方向に直列に配置され
る。また、各2Lアンテナ素子1,2自体のインピーダ
ンスは、略100Ωである。各ループアンテナ素子の周
長は、送信周波数の波長λに設定される。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an antenna unit according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, this antenna unit 10
Has two 2L antenna elements 1 and 2 composed of two loop antenna elements. That is, four loop antenna elements are provided. The 2L antenna elements 1 and 2 are arranged in series in the longitudinal direction of the 2L antenna elements 1 and 2. The impedance of each 2L antenna element 1 and 2 itself is about 100Ω. The circumference of each loop antenna element is set to the wavelength λ of the transmission frequency.

【0028】各2Lアンテナ素子1,2の給電点から各
2Lアンテナ素子1,2の2つのループアンテナ素子の
円心に向かって給電され、さらに各2つのループアンテ
ナ素子の円心から長手方向(図上、上下方向)に延びて
各ループアンテナ素子に接続される。この各ループアン
テナ素子の円心において長手方向のダイポールが形成さ
れたものとみなすことができ、偏波面は長手方向に沿っ
て共振する。
Power is fed from the feeding points of the 2L antenna elements 1 and 2 toward the circle centers of the two loop antenna elements of the 2L antenna elements 1 and 2, and further from the circle centers of the two loop antenna elements in the longitudinal direction (Fig. It extends in the upper and lower directions and is connected to each loop antenna element. It can be considered that a dipole in the longitudinal direction is formed at the center of the circle of each loop antenna element, and the plane of polarization resonates along the longitudinal direction.

【0029】各2Lアンテナ素子1,2の給電点には、
それぞれ特性インピーダンス100Ωの同軸管3が接続
され、同軸管3の中央(中点)には、特性インピーダン
ス50Ωの同軸ケーブル4が接続され、同軸ケーブル4
および同軸管3を介して各2Lアンテナ素子1,2に対
して給電される。同軸管3の中点によって分岐された同
軸管3aは、2Lアンテナ素子1側に延び、同軸管3a
の内部導体11aが2Lアンテナ素子1の給電エレメン
ト1a,1bのうちの一方の給電エレメント1aに直接
接続され、同軸管3aの外部導体は、他方の給電エレメ
ント1bに直接接続される。また、同軸管3の中点によ
って分岐された同軸管3bは、2Lアンテナ素子2側に
延び、同軸管3bの内部導体11bが2Lアンテナ素子
2の一方の給電エレメントに直接接続され、同軸管3b
の外部導体は、他方の給電エレメントに直接接続され
る。
At the feeding points of the 2L antenna elements 1 and 2,
A coaxial tube 3 having a characteristic impedance of 100Ω is connected to each other, and a coaxial cable 4 having a characteristic impedance of 50Ω is connected to the center (middle point) of the coaxial tube 3 and a coaxial cable 4 is connected.
Also, power is supplied to each of the 2L antenna elements 1 and 2 via the coaxial tube 3. The coaxial tube 3a branched at the midpoint of the coaxial tube 3 extends toward the 2L antenna element 1 side, and the coaxial tube 3a
The inner conductor 11a is directly connected to one of the feeding elements 1a and 1b of the 2L antenna element 1, and the outer conductor of the coaxial tube 3a is directly connected to the other feeding element 1b. The coaxial tube 3b branched at the midpoint of the coaxial tube 3 extends toward the 2L antenna element 2 side, and the inner conductor 11b of the coaxial tube 3b is directly connected to one of the feeding elements of the 2L antenna element 2.
The outer conductor of is directly connected to the other feeding element.

【0030】なお、同軸ケーブル4には、同軸管3a,
3bが2分岐して接続され、並列となった同軸管3a,
3bの合成インピーダンスを考慮すると、100Ωの特
性インピーダンスをもつ同軸管3a,3bと同軸ケーブ
ル4とは、単純にインピーダンス整合する。また、各2
Lアンテナ素子1,2は、インピーダンスが略100Ω
であるため、特性インピーダンスが100Ωの各同軸管
3a,3bとも、容易にインピーダンス整合する。した
がって、インピーダンス整合回路を設ける必要がない。
また、複雑なインピーダンス調整も必要ない。
The coaxial cable 4 includes a coaxial tube 3a,
3b is branched into two and connected in parallel to form a parallel pipe 3a,
Considering the combined impedance of 3b, the coaxial cables 3a and 3b having a characteristic impedance of 100Ω and the coaxial cable 4 are simply impedance-matched. Also, each 2
The impedance of the L antenna elements 1 and 2 is approximately 100Ω.
Therefore, impedance matching is easily achieved with the coaxial tubes 3a and 3b having a characteristic impedance of 100Ω. Therefore, it is not necessary to provide an impedance matching circuit.
Moreover, complicated impedance adjustment is not necessary.

【0031】ここで、図2〜図4を参照して、アンテナ
ユニット10の構成について説明する。図2は、アンテ
ナユニット10の構成を示す正面図であり、図3は、ア
ンテナユニット10の構成を示す右側面図であり、図4
は、アンテナユニット10のA−A線断面図である。
Here, the configuration of the antenna unit 10 will be described with reference to FIGS. 2 is a front view showing the configuration of the antenna unit 10, FIG. 3 is a right side view showing the configuration of the antenna unit 10, and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the antenna unit 10 taken along the line AA.

【0032】図2および図3において、2Lアンテナ素
子1,2は、長手方向に沿う両縁部に略45°に折り曲
げて、主面を形成した平板状の反射板5上に、略波長λ
となる円弧状のループアンテナ素子を有した双ループア
ンテナである。2Lアンテナ素子1,2は、反射板5の
面に対して高さL3の位置に平行に設置される。各ルー
プ間距離は「L1」であり、各2Lアンテナ素子1,2
間距離は「L2」である。
In FIGS. 2 and 3, the 2L antenna elements 1 and 2 are bent on both edges along the longitudinal direction at an angle of about 45 °, and a wavelength of about λ is provided on a flat plate-like reflector 5 having a main surface.
It is a twin loop antenna having an arc-shaped loop antenna element. The 2L antenna elements 1 and 2 are installed parallel to the surface of the reflection plate 5 at a height L3. The distance between the loops is "L1", and each of the 2L antenna elements 1 and 2 is
The distance is “L2”.

【0033】同軸管3は、断面が矩形であり、各一端の
内部導体11a,11bが各2Lアンテナ素子1,2の
中央の一方の給電エレメントに直接接続される。同軸管
3は、反射板5の裏面を通り、中央部において、同軸ケ
ーブル4に接続される。なお、上述したように、同軸管
3は、特性インピーダンスが100Ωに設定されてい
る。また、同軸管3は、反射板5の表面に配設するよう
にしてもよい。この場合、反射板5の裏面に凸部が形成
されず、アンテナユニットの取り付けを容易かつ堅固に
行うことができる。
The coaxial waveguide 3 has a rectangular cross section, and the inner conductors 11a and 11b at each end are directly connected to one feeding element at the center of the 2L antenna elements 1 and 2. The coaxial tube 3 passes through the back surface of the reflection plate 5 and is connected to the coaxial cable 4 at the central portion. As described above, the coaxial tube 3 has a characteristic impedance of 100Ω. The coaxial tube 3 may be arranged on the surface of the reflection plate 5. In this case, no convex portion is formed on the back surface of the reflection plate 5, and the antenna unit can be easily and firmly attached.

【0034】図4において、内部導体11aは、2Lア
ンテナ素子1の中央部分の平行線路間を通り、その先端
と給電エレメント1aとの間は、導通部材1cによって
L字型に橋渡され、導通される。一方、外部導体は、他
方の給電エレメント1bに接続される。なお、内部導体
11aには、リング部材11cが環装され、2Lアンテ
ナ素子1と同軸管3とのインピーダンス調整が行われ
る。
In FIG. 4, the inner conductor 11a passes between the parallel lines in the central portion of the 2L antenna element 1, and the leading end of the inner conductor 11a and the feeding element 1a are bridged in an L-shape by the conducting member 1c so as to be electrically connected. It On the other hand, the outer conductor is connected to the other feeding element 1b. A ring member 11c is mounted on the inner conductor 11a to adjust the impedance between the 2L antenna element 1 and the coaxial tube 3.

【0035】また、上述した各ループ間距離「L1」、
各2Lアンテナ素子1,2間距離「L2」、反射板5に
対する各2Lアンテナ素子1,2の高さ「L3」など
は、さらに調整することによって、放射パターン、利得
などをさらに向上させることができる。さらに、上述し
た同軸ケーブル4の特性インピーダンスは50Ωであっ
たが、給電線としての同軸ケーブルの特性インピーダン
スが75Ωである場合には、75Ω→50Ω変換を行え
ばよい。
Further, the above-mentioned inter-loop distance "L1",
The distance "L2" between the 2L antenna elements 1 and 2 and the height "L3" of the 2L antenna elements 1 and 2 with respect to the reflector 5 can be further adjusted to further improve the radiation pattern, the gain, and the like. it can. Further, although the characteristic impedance of the coaxial cable 4 described above is 50Ω, if the characteristic impedance of the coaxial cable as the power supply line is 75Ω, 75Ω → 50Ω conversion may be performed.

【0036】さらに、上述した2Lアンテナ素子1,2
自体のインピーダンスは略100Ωであるとしたが、た
とえば、2Lアンテナ素子1,2自体のインピーダンス
が略150Ωである場合には、同軸ケーブル4の特性イ
ンピーダンスを75Ωとし、同軸管3の特性インピーダ
ンスを150Ωとすればよい。また、同様にして、2L
アンテナ素子1,2自体のインピーダンスがたとえば2
00Ωである場合には、同軸管3を多段接続すればよ
い。たとえば、図5に示すように、各2Lアンテナ素子
21,22,26,27のインピーダンスが200Ωで
ある場合、特性インピーダンス50Ωの同軸ケーブル4
に100Ωの同軸管23を接続し、さらにこの100Ω
の同軸管23に、特性インピーダンスが200Ωの同軸
管を接続し、この200Ωの同軸管の内部導体を4つの
各2Lアンテナ素子21,22,26,27に直接接続
すればよい。
Further, the above-mentioned 2L antenna elements 1 and 2 are used.
Although the impedance of itself is about 100Ω, for example, when the impedance of the 2L antenna elements 1 and 2 itself is about 150Ω, the characteristic impedance of the coaxial cable 4 is 75Ω and the characteristic impedance of the coaxial tube 3 is 150Ω. And it is sufficient. Similarly, 2L
The impedance of the antenna elements 1 and 2 itself is, for example, 2
If it is 00Ω, the coaxial tubes 3 may be connected in multiple stages. For example, as shown in FIG. 5, when the impedance of each 2L antenna element 21, 22, 26, 27 is 200Ω, the coaxial cable 4 having a characteristic impedance of 50Ω.
Connect a 100Ω coaxial tube 23 to the
A coaxial tube having a characteristic impedance of 200Ω may be connected to the coaxial tube 23, and the inner conductor of the 200Ω coaxial tube may be directly connected to each of the four 2L antenna elements 21, 22, 26 and 27.

【0037】なお、各アンテナユニットは、レドームを
設け、風雨に対する強度を持たせるようにするのが好ま
しい。
It is preferable that each antenna unit is provided with a radome to have strength against wind and rain.

【0038】この実施の形態1では、2Lアンテナ素子
1,2と、給電線としての同軸ケーブル4との間に接続
され、2Lアンテナ素子1,2のインピーダンスに略等
しく、同軸ケーブル4の特性インピーダンスの2倍の特
性インピーダンスを有し、同軸ケーブル4を2分岐し、
同軸管3の内部導体を直接2Lアンテナ素子1,2に接
続した同軸管3を設けるようにしているので、バラン回
路やインピーダンス整合回路を必要とせず、これが存在
しないことによって、バラン回路やインピーダンス整合
回路によって制限されていた2Lアンテナ素子1,2自
体の広帯域性を得ることができる。また、バラン回路や
インピーダンス回路を設けない場合であっても、アンテ
ナ指向性が変化しないので、従来のアンテナユニットの
もつアンテナ指向性をそのまま維持することができる。
さらに、この2Lアンテナ素子1,2は、ループアンテ
ナ素子が並ぶ長手方向に沿った偏波面(垂直偏波面)を
輻射することができるので、従来の水平偏波面を輻射す
るアンテナユニット10の配置を変えず、アンテナ指向
性を維持したまま偏波面のみの変更が可能になる。
In the first embodiment, the impedance is substantially equal to the impedances of the 2L antenna elements 1 and 2 and is connected between the 2L antenna elements 1 and 2 and the coaxial cable 4 as a feeder line, and the characteristic impedance of the coaxial cable 4 is It has twice the characteristic impedance of
Since the coaxial tube 3 in which the inner conductor of the coaxial tube 3 is directly connected to the 2L antenna elements 1 and 2 is provided, a balun circuit or an impedance matching circuit is not required. It is possible to obtain the wide band property of the 2L antenna elements 1 and 2 itself which is limited by the circuit. Further, even when the balun circuit or the impedance circuit is not provided, the antenna directivity does not change, so that the antenna directivity of the conventional antenna unit can be maintained as it is.
Furthermore, since the 2L antenna elements 1 and 2 can radiate the polarization plane (vertical polarization plane) along the longitudinal direction in which the loop antenna elements are arranged, the antenna unit 10 that radiates the conventional horizontal polarization plane is arranged. It is possible to change only the plane of polarization without changing the antenna directivity.

【0039】(実施の形態2)つぎに、この発明の実施
の形態2について説明する。上述した実施の形態1で
は、2つの2Lアンテナ素子1,2をもつアンテナユニ
ットであったが、この実施の形態2では、2つの4Lア
ンテナ素子31,32をもつアンテナユニットとしてい
る。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the antenna unit has two 2L antenna elements 1 and 2, but in the second embodiment, the antenna unit has two 4L antenna elements 31 and 32.

【0040】図6は、この発明の実施の形態2であるア
ンテナユニットの概要構成を示す模式図である。図6に
おいて、2つの2Lアンテナ素子1,2に代えて2つの
4Lアンテナ素子31,32を設けている。この4Lア
ンテナ素子31,32は、それぞれ4つのループアンテ
ナ素子を有し、長手方向に4つのループが形成される。
また、同軸管3に代えて同軸管33を設けている。この
同軸管33は、同軸管3と同じく、特性インピーダンス
が100Ωである。ただし、4Lアンテナ素子31,3
2は、2Lアンテナ素子1,2に比してループアンテナ
素子を多く有しているため、同軸管33は、同軸管3に
比して長い。なお、同軸管33は、実施の形態1と同様
に、特性インピーダンス50Ωの同軸ケーブル4に接続
され、同軸管33の内部導体は、それぞれ4Lアンテナ
素子31,32に直接接続される。ここで、4Lアンテ
ナ素子31,32のインピーダンスは、それぞれ略10
0Ωであるため、実施の形態1と同様に、インピーダン
ス整合回路は不要となり、バラン回路も不要となる。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an antenna unit according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, two 4L antenna elements 31 and 32 are provided instead of the two 2L antenna elements 1 and 2. The 4L antenna elements 31 and 32 each have four loop antenna elements, and four loops are formed in the longitudinal direction.
Further, a coaxial tube 33 is provided instead of the coaxial tube 3. Like the coaxial tube 3, the coaxial tube 33 has a characteristic impedance of 100Ω. However, 4L antenna elements 31, 3
Since 2 has more loop antenna elements than the 2L antenna elements 1 and 2, the coaxial tube 33 is longer than the coaxial tube 3. The coaxial tube 33 is connected to the coaxial cable 4 having a characteristic impedance of 50Ω as in the first embodiment, and the inner conductors of the coaxial tube 33 are directly connected to the 4L antenna elements 31 and 32, respectively. Here, the impedance of each of the 4L antenna elements 31 and 32 is approximately 10
Since it is 0Ω, the impedance matching circuit and the balun circuit are not required as in the first embodiment.

【0041】なお、上述した実施の形態2では、4Lア
ンテナ素子31,32について説明したが、これに限ら
ず、それぞれ6つのループアンテナ素子を有する6Lア
ンテナ素子に対しても適用することができる。すなわ
ち、2の倍数のループアンテナ素子を有するものに、適
用することができる。
In the second embodiment described above, the 4L antenna elements 31 and 32 have been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a 6L antenna element having six loop antenna elements. That is, it can be applied to a device having a loop antenna element that is a multiple of 2.

【0042】この実施の形態2によれば、実施の形態1
と同様に、バラン回路やインピーダンス整合回路を必要
とせず、これが存在しないことによって、バラン回路や
インピーダンス整合回路によって制限されていた4Lア
ンテナ素子31,32自体の広帯域性を得ることができ
る。また、バラン回路やインピーダンス回路を設けない
場合であっても、アンテナ指向性が変化しないので、従
来のアンテナユニットのもつアンテナ指向性をそのまま
維持することができる。
According to the second embodiment, the first embodiment
Similarly, since the balun circuit and the impedance matching circuit are not necessary and the balun circuit and the impedance matching circuit are not present, it is possible to obtain the wide band property of the 4L antenna elements 31 and 32 themselves limited by the balun circuit and the impedance matching circuit. Further, even when the balun circuit or the impedance circuit is not provided, the antenna directivity does not change, so that the antenna directivity of the conventional antenna unit can be maintained as it is.

【0043】(実施の形態3)つぎに、この発明の実施
の形態3について説明する。上述した実施の形態1で
は、各2Lアンテナ素子1,2を長手方向に直列に配置
したアンテナユニットとしていたが、この実施の形態3
では、各2Lアンテナ素子1,2に対応する各2Lアン
テナ素子41,42の長手方向に沿って並列に配置した
アンテナユニットとしている。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described. Although the 2L antenna elements 1 and 2 are arranged in series in the longitudinal direction in the above-described first embodiment, the third embodiment is described.
Then, the antenna units are arranged in parallel along the longitudinal direction of the 2L antenna elements 41 and 42 corresponding to the 2L antenna elements 1 and 2.

【0044】図7は、この発明の実施の形態3であるア
ンテナユニットの概要構成を示す模式図である。図7に
おいて、2つの2Lアンテナ素子41,42は、長手方
向に沿って並列に配置される。その他の構造は、実施の
形態1と同じである。すなわち、特性インピーダンス5
0Ωの給電線4から2分岐する特性インピーダンス10
0Ωの同軸管43は、インピーダンスが100Ωの各2
Lアンテナ素子41,42の一方の給電エレメントに直
接接続される。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an antenna unit according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 7, the two 2L antenna elements 41 and 42 are arranged in parallel along the longitudinal direction. The other structure is the same as that of the first embodiment. That is, the characteristic impedance 5
Characteristic impedance 10 bifurcated from 0Ω feeder line 4
The coaxial tubes 43 of 0Ω each have an impedance of 100Ω and two of each.
It is directly connected to one of the feeding elements of the L antenna elements 41 and 42.

【0045】図8は、この発明の実施の形態3の応用例
であるアンテナユニットの概要構成を示す模式図であ
る。図8において、2つの4Lアンテナ素子51,52
は、長手方向に沿って並列に配置される。その他の構造
は、実施の形態1と同じである。すなわち、特性インピ
ーダンス50Ωの給電線4から2分岐する特性インピー
ダンス100Ωの同軸管53は、インピーダンスが10
0Ωの各4Lアンテナ素子51,52の一方の給電エレ
メントに直接接続される。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an antenna unit which is an application example of the third embodiment of the present invention. In FIG. 8, two 4L antenna elements 51 and 52 are provided.
Are arranged in parallel along the longitudinal direction. The other structure is the same as that of the first embodiment. That is, the coaxial tube 53 having a characteristic impedance of 100Ω, which is branched into two from the feeder line 4 having a characteristic impedance of 50Ω, has an impedance of 10
It is directly connected to one of the feeding elements of the 0L 4L antenna elements 51 and 52.

【0046】この実施の形態3によれば、実施の形態1
と同様に、バラン回路やインピーダンス整合回路を必要
とせず、これが存在しないことによって、バラン回路や
インピーダンス整合回路によって制限されていた2Lア
ンテナ素子41,42自体の広帯域性を得ることができ
る。
According to the third embodiment, the first embodiment
Similarly, the balun circuit and the impedance matching circuit are not required, and the absence of the balun circuit or the impedance matching circuit makes it possible to obtain the wide band property of the 2L antenna elements 41 and 42 themselves limited by the balun circuit and the impedance matching circuit.

【0047】(実施の形態4)つぎに、この発明の実施
の形態4について説明する。上述した実施の形態1〜3
では、いずれもバラン回路を有しないものであったが、
この実施の形態4ではバラン回路を持たせるようにして
いる。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Embodiments 1 to 3 described above
Then, neither had a balun circuit,
In the fourth embodiment, a balun circuit is provided.

【0048】図9は、この発明の実施の形態4であるア
ンテナユニットの構成を示す図である。図9において、
このアンテナユニットは、2Lアンテナ素子1と反射板
5との間に、同軸管3aに平行な導体平板12aが設け
られ、バランとして機能する。同様に、2Lアンテナ素
子2と反射板5との間に、同軸管3bに平行な導体平板
12bが設けられ、バランとして機能する。その他の構
成は実施の形態1と同じであり、同一構成部分には同一
符号を付している。
FIG. 9 is a diagram showing the structure of an antenna unit according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG.
In this antenna unit, a conductor flat plate 12a parallel to the coaxial tube 3a is provided between the 2L antenna element 1 and the reflection plate 5, and functions as a balun. Similarly, a conductor flat plate 12b parallel to the coaxial tube 3b is provided between the 2L antenna element 2 and the reflector 5 and functions as a balun. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same components are designated by the same reference numerals.

【0049】これらバランの挿入によって、水平指向性
が左右対称となる。すなわち、この2Lアンテナ素子
1,2のアンテナユニットの水平指向性は、図10に示
すようになる。ここで、図11に示した従来のアンテナ
ユニットの水平指向性と比較すると、メインローブの傾
きもなく、バックローブも左右対称となっている。これ
によって、アンテナユニットを備えた複数のアンテナ装
置を用いて、放送塔などに円環状に配置した場合であっ
ても、合成水平指向性は、容易に無指向性を得ることが
できる。
By inserting these baluns, the horizontal directivity becomes symmetrical. That is, the horizontal directivity of the antenna unit of the 2L antenna elements 1 and 2 is as shown in FIG. Here, as compared with the horizontal directivity of the conventional antenna unit shown in FIG. 11, there is no inclination of the main lobe and the back lobe is also symmetrical. As a result, even if a plurality of antenna devices each including an antenna unit are arranged in an annular shape in a broadcasting tower or the like, the combined horizontal directivity can easily be omnidirectional.

【0050】(実施の形態5)つぎに、この発明の実施
の形態5について説明する。この実施の形態5では、上
述した実施の形態1〜4で示したアンテナユニットを用
いたアンテナ装置および放送塔を実現している。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the fifth embodiment, an antenna device and a broadcasting tower using the antenna unit described in the first to fourth embodiments are realized.

【0051】図12は、この発明の実施の形態5である
アンテナ装置を含む放送塔の概要構成を示す図である。
図12において、放送塔は、鉄骨材を組み上げたタワー
状の骨格フレーム体71と、その上端に垂直に設けたポ
ール部72とを有する。ポール部72、および骨格フレ
ーム体71の比較的断面の小さい円筒部75に、上述し
たアンテナユニット10に対応するアンテナユニット7
3,74が取り付けられる。
FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of a broadcasting tower including an antenna device according to a fifth embodiment of the present invention.
In FIG. 12, the broadcasting tower has a tower-shaped skeleton frame body 71 in which iron frame members are assembled, and a pole portion 72 provided vertically at the upper end thereof. The antenna unit 7 corresponding to the antenna unit 10 described above is provided in the pole portion 72 and the cylindrical portion 75 of the skeleton frame body 71 having a relatively small cross section.
3,74 are attached.

【0052】このアンテナユニット73,74の取付
は、ポール部72あるいは円筒部75の周囲に水平かつ
均等に配置することによって実現される。ただし、アン
テナユニット73,74の取付数は、ポール部72ある
いは円筒部75の断面の大きさ、すなわち円周の長さに
よって決定され、水平方向に送信利得の落ち込みのある
部分を形成しないように密に配置する。したがって、ポ
ール部72には、少ないアンテナユニット73の数で済
み、円筒部75には、比較的多くの個数のアンテナユニ
ット74が必要となる。
The attachment of the antenna units 73 and 74 is realized by arranging them horizontally and evenly around the pole portion 72 or the cylindrical portion 75. However, the number of the antenna units 73 and 74 to be attached is determined by the size of the cross section of the pole portion 72 or the cylindrical portion 75, that is, the length of the circumference, so as not to form a portion where the transmission gain drops in the horizontal direction. Place them closely. Therefore, the pole portion 72 requires a small number of antenna units 73, and the cylindrical portion 75 requires a relatively large number of antenna units 74.

【0053】ここで、図13を参照して、放送塔に設置
されるアンテナ装置の一例について説明する。図13
は、ポール部72に設置されるアンテナ装置の構成を示
す図であり、図13(a)は、アンテナ装置の正面図で
あり、図13(b)は、B−B線断面図である。図13
において、4つのアンテナユニット73−1〜73−4
は、ポール部72の周縁であって同一周上に設けられ、
各アンテナユニット73−1〜73−4は、90°ずつ
均等に配置される。なお、各アンテナユニット73−1
〜73−4は、図2に示したアンテナユニットである。
すなわち垂直偏波面で輻射するアンテナユニットであ
る。
Here, with reference to FIG. 13, an example of the antenna device installed in the broadcasting tower will be described. FIG.
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of an antenna device installed on the pole portion 72, FIG. 13 (a) is a front view of the antenna device, and FIG. 13 (b) is a sectional view taken along line BB. FIG.
In, four antenna units 73-1 to 73-4
Is provided on the same circumference as the periphery of the pole portion 72,
The antenna units 73-1 to 73-4 are evenly arranged by 90 °. In addition, each antenna unit 73-1
73-4 are the antenna units shown in FIG.
That is, it is an antenna unit that radiates in the plane of vertical polarization.

【0054】図14は、図13に示したアンテナ装置の
水平指向性を示す図である。なお、アンテナユニット7
3−4が配置される方向を0°とし、アンテナユニット
73−3が配置される方向を90°としている。各アン
テナユニット73−1〜73−4の間には、アンテナ指
向性の高い部分が形成される。たとえば、アンテナユニ
ット73−3,73−4間には、ピークP71が形成さ
れる。このピークP71は、アンテナユニット73−
3,73−4のメインローブの裾部分で、左右45°方
向が強め合ってできたピークである。各アンテナユニッ
ト73−1〜73−4は、2つの2Lアンテナ素子を合
成した利得をもち、比較的鋭いアンテナ指向性をもつた
め、図14に示すように、ピークP71を極端に大きく
することはない。これによって、90°毎、全周に配置
した4つのアンテナユニット73−1〜73−4であっ
ても、比較的無指向の水平指向性を得ることができる。
FIG. 14 is a diagram showing the horizontal directivity of the antenna device shown in FIG. The antenna unit 7
The direction in which 3-4 is arranged is 0 °, and the direction in which the antenna unit 73-3 is arranged is 90 °. A portion having high antenna directivity is formed between the antenna units 73-1 to 73-4. For example, a peak P71 is formed between the antenna units 73-3 and 73-4. This peak P71 is the antenna unit 73-
At the hem of the main lobe of 3,73-4, peaks are formed by strengthening each other in the 45 ° left and right directions. Since each antenna unit 73-1 to 73-4 has a gain obtained by combining two 2L antenna elements and has a relatively sharp antenna directivity, it is not possible to extremely increase the peak P71 as shown in FIG. Absent. Thereby, it is possible to obtain relatively non-directional horizontal directivity even with the four antenna units 73-1 to 73-4 arranged every 90 ° on the entire circumference.

【0055】なお、各アンテナユニット73−1〜73
−4は、ポール部の内縁部に配置された給電装置76に
よって一括して給電される。なお、ポール部72の設置
されるその他のアンテナ装置および円筒部75に配置さ
れるアンテナ装置も、給電装置76によって、一括して
給電するようにしてもよい。
Incidentally, each antenna unit 73-1 to 73
-4 is collectively fed by the feeding device 76 arranged at the inner edge of the pole portion. The other antenna devices provided with the pole portion 72 and the antenna device provided in the cylindrical portion 75 may be collectively fed by the power feeding device 76.

【0056】また、上述したアンテナ装置は、図12に
示した親局の放送塔に限らず、図15に示す中継機能を
もった子局の放送塔にも適用することができる。図15
に示した放送塔では、図15に示した親局の放送塔ある
いは上位の子局である放送塔からの電波を受信する受信
アンテナ装置81と、上述したアンテナ装置である送信
アンテナ装置82とが設置され、放送塔の下部に受信ア
ンテナ装置81が設けられ、放送塔の上部に送信アンテ
ナ装置82が設けられ、互いに干渉しないようにしてい
る。
The antenna device described above can be applied not only to the broadcast tower of the master station shown in FIG. 12, but also to the broadcast tower of the slave station having the relay function shown in FIG. Figure 15
In the broadcasting tower shown in Fig. 15, the receiving antenna device 81 for receiving radio waves from the broadcasting tower of the master station or the broadcasting tower which is a higher-order slave station shown in Fig. 15 and the transmitting antenna device 82 which is the above-mentioned antenna device are provided. The receiving antenna device 81 is installed in the lower part of the broadcasting tower, and the transmitting antenna device 82 is installed in the upper part of the broadcasting tower so as not to interfere with each other.

【0057】なお、各アンテナユニットは、レドームを
設け、風雨に対する強度を持たせるようにするのが好ま
しい。
It is preferable that each antenna unit be provided with a radome so as to have strength against wind and rain.

【0058】この実施の形態5によれば、現用の双ルー
プアンテナのアンテナ指向性を少なくとも維持し、さら
には向上したアンテナ指向性を得ることができ、しかも
実施の形態1〜4で述べたように広帯域性をもったアン
テナ装置および放送塔を実現することができる。
According to the fifth embodiment, at least the antenna directivity of the current dual-loop antenna can be maintained, and further improved antenna directivity can be obtained, and as described in the first to fourth embodiments. It is possible to realize an antenna device and a broadcasting tower having a wide band characteristic.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1にかかる
発明によれば、第1の給電線から伝送された電力は、第
2の給電線によって2分岐が繰り返され、各ループアン
テナ素子の給電点に供給される。この際、第2の給電線
の最終段の特性インピーダンスは、各ループアンテナ素
子のインピーダンスに略等しくして、インピーダンス整
合調整をなくし、バラン回路を設けなくても特性上の変
化がないようにしている。また、2N個のループが形成
する長手方向に偏波面を形成するため、この偏波面に直
交する偏波面を形成するアンテナユニットとの交換時に
設置形態を変えず、しかも水平および垂直アンテナ指向
性を変化させずに交換することができる。この結果、バ
ラン回路およびインピーダンス整合回路を取り除くこと
ができ、しかも、バラン回路およびインピーダンス整合
回路によって制限されていた広帯域性も確保することが
でき、現在多様されている双ループアンテナによってカ
バーされている受信地域を変化させずに、しかも広帯域
性をもったアンテナユニットを実現することができると
ともに、水平偏波と垂直偏波との切替も容易に行うこと
ができるという効果を奏する。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the electric power transmitted from the first power feed line is repeatedly branched into two by the second power feed line, and the power of each loop antenna element is increased. It is supplied to the feeding point. At this time, the characteristic impedance at the final stage of the second power supply line is set to be substantially equal to the impedance of each loop antenna element so that impedance matching adjustment is eliminated and there is no change in characteristics even without providing a balun circuit. There is. In addition, since the polarization plane is formed in the longitudinal direction formed by the 2N loops, the installation form is not changed at the time of replacement with the antenna unit forming the polarization plane orthogonal to this polarization plane, and the horizontal and vertical antenna directivities are maintained. It can be replaced without changing. As a result, the balun circuit and the impedance matching circuit can be removed, and the wide band property limited by the balun circuit and the impedance matching circuit can be secured, which is covered by the currently diversified twin loop antenna. It is possible to realize an antenna unit having a wide band without changing the reception area, and it is possible to easily switch between horizontal polarization and vertical polarization.

【0060】また、請求項2の発明によれば、第1の給
電線から伝送された電力は、第2の給電線によって2分
岐が繰り返され、各ループアンテナ素子の給電点に供給
される。この際、第2の給電線の最終段の特性インピー
ダンスを、各ループアンテナ素子のインピーダンスに略
等しくして、インピーダンス整合調整を容易にし、ま
た、バランは、各ループアンテナ素子と前記第2の給電
線との接合点近傍に設けられ、前記各ループアンテナ素
子と前記第2の誘電線との接合点近傍に設けられ、前記
各ループアンテナ素子のインピーダンスと略等しいイン
ピーダンスをもたせるようにし、各ループアンテナ素子
のインピーダンスに対応した給電を簡易に実現してい
る。これによって、広帯域性と左右対称のアンテナ指向
性を得ることができるという効果を奏する。
According to the second aspect of the invention, the electric power transmitted from the first feed line is repeatedly branched into two by the second feed line and is supplied to the feed point of each loop antenna element. At this time, the characteristic impedance at the final stage of the second feed line is made substantially equal to the impedance of each loop antenna element to facilitate impedance matching adjustment, and the balun is provided for each loop antenna element and the second feed element. Each loop antenna is provided near a junction with an electric wire, is provided near a junction between each loop antenna element and the second dielectric wire, and has an impedance substantially equal to the impedance of each loop antenna element. The power supply corresponding to the element impedance is easily realized. As a result, there is an effect that it is possible to obtain antenna directivity that is bilateral and symmetrical.

【0061】また、請求項3の発明によれば、反射板を
用いて、一層効率的なアンテナ指向性を得ることがで
き、第2給電線の設置あるいはアンテナユニットの取り
付けも容易に行うことができるという効果を奏する。
According to the third aspect of the present invention, by using the reflection plate, more efficient antenna directivity can be obtained, and the second feeding line or the antenna unit can be easily installed. It has the effect of being able to.

【0062】また、請求項4の発明によれば、前記接合
点から前記反射板までの間の第2の給電線に対して平行
配置された平板によってバランを形成するようにし、こ
れによって2Nループアンテナ素子あるいは各ループア
ンテナ素子のインピーダンスに略等しいインピーダンス
をもったバランを容易に形成することができるという効
果を奏する。
Further, according to the invention of claim 4, the balun is formed by the flat plate arranged in parallel to the second feed line between the joining point and the reflection plate, whereby the 2N loop is formed. The balun having an impedance substantially equal to the impedance of the antenna element or each loop antenna element can be easily formed.

【0063】また、請求項5の発明によれば、請求項1
〜4のいずれか一つに記載の複数のアンテナユニットを
円環状に均等に配列し、各アンテナユニットから放射さ
れる電波を合成して略無指向の水平放射パターンを得る
ようにしているので、任意の垂直合成指向性に変更設定
できるとともに、略無指向の水平指向性が得られるアン
テナ装置を実現できるという効果を奏する。
According to the invention of claim 5, claim 1
Since the plurality of antenna units according to any one of to 4 are evenly arranged in an annular shape and the radio waves emitted from the respective antenna units are combined to obtain a substantially omnidirectional horizontal radiation pattern, The present invention has an effect that it is possible to realize an antenna device which can be changed and set to an arbitrary vertical combined directivity and can obtain substantially omnidirectional horizontal directivity.

【0064】また、請求項6の発明によれば、請求項5
に記載のアンテナ装置を、所定の地上高に設置し、これ
によって、任意の垂直合成指向性に変更設定できるとと
もに、略無指向の水平指向性が得られる放送塔を実現で
きるので、簡易な構成によって、設置場所に対応した不
感帯をなくすことができるという効果を奏する。
According to the invention of claim 6, claim 5
The antenna device described in (1) is installed at a predetermined height above the ground, and by doing so, it is possible to change and set to any vertical composition directivity, and it is possible to realize a broadcasting tower that can obtain substantially omnidirectional horizontal directivity, so a simple configuration Thus, it is possible to eliminate the dead zone corresponding to the installation location.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施の形態1であるアンテナユニッ
トの概要構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an antenna unit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したアンテナユニットの正面図であ
る。
FIG. 2 is a front view of the antenna unit shown in FIG.

【図3】図1に示したアンテナユニットの右側面図であ
る。
FIG. 3 is a right side view of the antenna unit shown in FIG.

【図4】図1に示したアンテナユニットのA−A線断面
図である。
4 is a cross-sectional view of the antenna unit shown in FIG. 1 taken along the line AA.

【図5】この発明の実施の形態1の応用例であるアンテ
ナユニットの概要構成を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an antenna unit that is an application example of the first embodiment of the present invention.

【図6】この発明の実施の形態2であるアンテナユニッ
トの概要構成を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an antenna unit that is Embodiment 2 of the present invention.

【図7】この発明の実施の形態3であるアンテナユニッ
トの概要構成を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an antenna unit that is Embodiment 3 of the present invention.

【図8】この発明の実施の形態3の応用例であるアンテ
ナユニットの概要構成を示す模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an antenna unit that is an application example of a third embodiment of the present invention.

【図9】この発明の実施の形態4であるアンテナユニッ
トの概要構成を示す模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an antenna unit that is Embodiment 4 of the present invention.

【図10】図9に示したアンテナユニットの水平指向性
を示す図である。
10 is a diagram showing horizontal directivity of the antenna unit shown in FIG.

【図11】従来のアンテナユニットの水平指向性を示す
図である。
FIG. 11 is a diagram showing horizontal directivity of a conventional antenna unit.

【図12】この発明の実施の形態5であるアンテナ装置
を含む放送塔の概要構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of a broadcasting tower including an antenna device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図13】図12に示したアンテナ装置の一例を示す図
である。
13 is a diagram showing an example of the antenna device shown in FIG.

【図14】図13に示したアンテナ装置の水平指向性を
示す図である。
14 is a diagram showing horizontal directivity of the antenna device shown in FIG.

【図15】子局の放送塔に適用したアンテナ装置の一例
を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing an example of an antenna device applied to a broadcasting tower of a slave station.

【図16】従来のアンテナユニットの構成を示す正面図
である。
FIG. 16 is a front view showing the configuration of a conventional antenna unit.

【図17】図16に示したアンテナユニットの構成を示
す右側面図である。
17 is a right side view showing the configuration of the antenna unit shown in FIG.

【図18】図16に示したアンテナユニットの概要回路
構成を示す図である。
18 is a diagram showing a schematic circuit configuration of the antenna unit shown in FIG.

【図19】図16に示したアンテナユニットの給電接続
点近傍を示すC−C線断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line CC of the antenna unit shown in FIG.

【符号の説明】 1,2,21,22,26,27,41,42,66〜
69 2Lアンテナ素子 1a,1b 給電エレメント 3,3a,3b,23,24,33,33a,33b,
43,43a,43b,53,63a,63b 同軸管 4 同軸ケーブル(給電線) 5 反射板 10,73,73−1〜73−4,74 アンテナユニ
ット 11a,11b 内部導体 12a 導体平板 31,32,51,52 4Lアンテナ素子 71 骨格フレーム体 72 ポール部 75 円筒部 76 給電装置 81 受信アンテナ装置 82 送信アンテナ装置
[Explanation of Codes] 1, 21, 21, 22, 26, 27, 41, 42, 66-
69 2L antenna elements 1a, 1b Feeding elements 3, 3a, 3b, 23, 24, 33, 33a, 33b,
43, 43a, 43b, 53, 63a, 63b Coaxial tube 4 Coaxial cable (feed line) 5 Reflector 10, 73, 73-1 to 73-4, 74 Antenna unit 11a, 11b Internal conductor 12a Conductor flat plate 31, 32, 51, 52 4L antenna element 71 skeleton frame body 72 pole portion 75 cylindrical portion 76 power feeding device 81 receiving antenna device 82 transmitting antenna device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 工藤 行敏 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 福原 黎児 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 Fターム(参考) 5J021 AA02 AA08 AA11 AB04 BA01 FA32 GA07 GA08 HA05 JA02 JA03 5J047 AA03 AB01 AB11 BG05    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yukitoshi Kudo             2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Kawa Electric Industry Co., Ltd. (72) Inventor Reiji Fukuhara             2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Kawa Electric Industry Co., Ltd. F-term (reference) 5J021 AA02 AA08 AA11 AB04 BA01                       FA32 GA07 GA08 HA05 JA02                       JA03                 5J047 AA03 AB01 AB11 BG05

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれ2N(Nは自然数)個のループ
を形成するとともに、各ループの中心から給電され、2
N個のループが形成する長手方向に偏波面を形成する2
のm乗(mは自然数)個のループアンテナ素子と、 前記ループアンテナ素子に対する電力を伝送する第1の
給電線と、 前記各ループアンテナ素子と前記第1の給電線との間に
配置され、前記第1の給電線に対して2分岐をm段繰り
返し、前記第1の給電線の特性インピーダンスの2のm
乗倍の特性インピーダンスであって前記各ループアンテ
ナ素子のインピーダンスに略等しい特性インピーダンス
を有する2のm乗個のアンテナ側端点を形成し、各アン
テナ側端点が2のm乗個の前記各ループアンテナ素子の
給電点に直接接続する第2の給電線と、 を備えたことを特徴とするアンテナユニット。
1. Each of 2N (N is a natural number) loops is formed and is fed from the center of each loop.
Form a plane of polarization in the longitudinal direction formed by N loops 2
M power antennas (m is a natural number), first feed lines for transmitting electric power to the loop antenna elements, and arranged between the loop antenna elements and the first feed line, Two branches of the first power supply line are repeated m times to obtain a characteristic impedance of 2 m of the first power supply line.
2 m antenna-side end points having characteristic impedances that are powers of multiples and that are substantially equal to the impedances of the loop antenna elements are formed, and each antenna-side end point is 2 m power of the loop antennas. An antenna unit, comprising: a second power supply line that is directly connected to a power supply point of the element.
【請求項2】 前記各ループアンテナ素子と前記第2の
給電線との接合点近傍に設けられ、前記各ループアンテ
ナ素子のインピーダンスと略等しいインピーダンスをも
つバランをさらに備えたことを特徴とする請求項1に記
載のアンテナユニット。
2. A balun, which is provided in the vicinity of a junction point between each of the loop antenna elements and the second feed line and has an impedance substantially equal to an impedance of each of the loop antenna elements. The antenna unit according to Item 1.
【請求項3】 反射板をさらに備え、 前記ループアンテナ素子は、前記反射板上に所定の距離
を置いて配置され、 前記第2の給電線は、前記反射板の裏面あるいは表面に
配設されることを特徴とする請求項1または2に記載の
アンテナユニット。
3. A reflection plate is further provided, the loop antenna element is arranged on the reflection plate at a predetermined distance, and the second feed line is arranged on a back surface or a front surface of the reflection plate. The antenna unit according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 前記バランは、前記接合点から前記反射
板までの間の第2の給電線に対して平行配置された平板
によって形成され、該平板は、前記接合点と前記反射板
との間を接続することを特徴とする請求項3に記載のア
ンテナユニット。
4. The balun is formed by a flat plate arranged in parallel with a second power supply line between the junction and the reflector, and the flat plate connects the junction and the reflector. The antenna unit according to claim 3, wherein the antenna units are connected to each other.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか一つに記載の複
数のアンテナユニットを円環状に均等に配列し、各アン
テナユニットから放射される電波を合成して略無指向の
水平放射パターンを得ることを特徴とするアンテナ装
置。
5. A substantially omnidirectional horizontal radiation pattern by arranging a plurality of antenna units according to any one of claims 1 to 4 evenly in an annular shape and combining radio waves radiated from each antenna unit. An antenna device characterized by obtaining.
【請求項6】 請求項5に記載のアンテナ装置を、所定
の地上高に設置したことを特徴とする放送塔。
6. A broadcasting tower in which the antenna device according to claim 5 is installed at a predetermined ground clearance.
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