JP2005027116A

JP2005027116A - 板状広帯域アンテナ

Info

Publication number: JP2005027116A
Application number: JP2003191354A
Authority: JP
Inventors: Koji Sakauchi; 功治坂内; Yoshinobu Okano; 好伸岡野; Toshihiro Kubo; 歳弘久保
Original assignee: E LICENSE KK; License Kk E; Hitachi Kokusai Electric Inc; Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: E LICENSE KK; License Kk E; Hitachi Kokusai Electric Inc; Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】反射板の面積を大きくすることなく前後比を改善でき、風圧荷重の軽減及び軽量化を図ることができる板状広帯域アンテナを提供する。
【解決手段】板状放射素子１１は、その中央部にスリット１２を形成し、このスリット１２が開口している下端部側を給電部１３とする。板状放射素子１１の背面側に所定の間隔、例えば１００ｍｍ程度の間隔を保って反射板１４を設けると共に、この反射板１４の上下に金属により反射板１４の幅と略同じ長さに形成した棒状の反射素子１５、１６を所定の間隔を保って配置し、反射器１７を構成する。上記反射板１４及び反射素子１５、１６からなる反射器１７は、従来の反射板と同程度、あるいはそれ以上の大きさに設定する。上記反射素子１５、１６は、棒状ではあるが、電波に対して開口面積を持っており、一定の面積の金属板と同等の作用をする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信用の板状広帯域アンテナに係り、特に指向特性の前後比を高めつつ、風圧荷重の軽減と軽量化を図った小型の板状広帯域アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、広帯域で比較的小型の無線通信用アンテナとして、スリット構造を持つ板状放射素子と反射板とから構成される板状広帯域アンテナが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記板状広帯域アンテナは、小型ながら広帯域に亘って利得や前後比など、安定した電気的特性を有しており、デジタル信号の通信装置用のアンテナとして期待されている。
【０００４】
特に２００３年１２月より開始が予定されている地上テレビジョン放送の受信用アンテナとして上記板状広帯域アンテナを使用した場合、従来の八木式アンテナに比較して小型で薄く構成できるため、低コスト化を図ることができる。
【０００５】
しかし、反射板を小型にした場合、前後比が劣化する傾向にあるので、ある程度の大きさを有した反射板を使用する必要がある。
【０００６】
そのため上記板状広帯域アンテナを放送受信用として屋外で使用する場合などで、更に指向特性の前後比を大きくしたい場合には、反射板の面積を大きくして特性を改善する方法がとられている。
【０００７】
図３は、従来の構造により反射板を大きくし、指向特性の前後比を高めた板状広帯域アンテナの概略構成を示す斜視図である。
図３において、１は板状放射素子で、中央部にスリット２を形成し、このスリット２の開放している端部側を給電部３としている。そして、上記板状放射素子１の背面側に所定の間隔を保って反射板４を設けている。
【０００８】
上記の構造を有する板状広帯域アンテナは、公知の技術であり、その動作原理の詳細な説明は省略する。
【０００９】
上記板状広帯域アンテナにおいて、板状放射素子１の「高さｈａ×幅ｗａ」を「２１０ｍｍ×２１０ｍｍ」とし、反射板４の「高さｈｂ×幅ｗｂ」を「３８８ｍｍ×４２０ｍｍ」、板状放射素子１と反射板４との離隔距離ｄを「１００ｍｍ」とすると、実験結果から、周波数４７０〜７７０ＭＨｚのＵＨＦテレビジョン放送帯域において、利得１．２ｄＢｉ以上、前後比１４ｄＢ以上、電力の半値角±３３度以内の電気的特性が得られることが分かっている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−２４６８２１号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の板状広帯域アンテナは、小型ながら広帯域に亘って利得や前後比など、安定した電気的特性を有しているが、反射板４の面積を大きくして前後比を大きくした場合には、反射板４への風圧荷重や重量が増加し、長期間の使用に耐えないという問題が発生する。
【００１２】
風圧荷重や重量を減らすために反射板４を小さくすると、前後比が劣化するという性質があり、特に低い周波数において前後比が劣化し易い傾向がある。
【００１３】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、反射板の面積を大きくすることなく前後比を改善でき、風圧荷重の軽減及び軽量化を図ることができる板状広帯域アンテナを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る板状広帯域アンテナは、スリット構造を持つ板状放射素子と、前記板状放射素子の背面側に設けられた反射板及び該反射板の少なくとも上下又は左右に所定の間隔を保って設けられた棒状の反射素子からなる反射器とを具備したことを特徴とする。
【００１５】
上記のように板状広帯域アンテナにおいて、反射板と棒状の反射素子とを組み合わせた反射器を使用することにより、反射板の面積を小さくすることができ、放送受信用など屋外で使用する場合に風圧荷重の軽減及び軽量化を図ることができ、長期間の使用に耐えることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本発明に係る板状広帯域アンテナの構成を示す斜視図である。
図１において、１１は板状放射素子で、例えばプリント基板上に形成し、その中央部にスリット１２を設けている。この場合、板状放射素子１１は、プリント基板上に形成せずに単独の金属板で形成してもよい。また、板状放射素子１１は、スリット１２が開放している下端部側を給電部１３とし、スリット１２の両側より給電している。
【００１７】
上記板状放射素子１１の背面側に所定の間隔、例えば１００ｍｍ程度の間隔を保って反射板１４を設けると共に、この反射板１４の上下に、金属により反射板１４の幅と略同じ長さに形成した棒状の反射素子１５、１６を所定の間隔を保って配置し、反射器１７を構成する。
【００１８】
上記反射板１４は、従来の場合に比較して縦方向を小さく形成したもので、高さｈｂを例えば板状放射素子１１と同じ高さに設定し、上下に反射素子１５、１６を設けることによって、その高さｈｃが従来の反射板と同じになるように、すなわち、反射器１７が従来の反射板と同じ大きさになるように設定する。
【００１９】
上記反射素子１５、１６は、棒状ではあるが、電波に対して開口面積を持っており、一定の面積を有する金属板と同等の作用をする。従って、反射板１４に対して所定の間隔を保って反射素子１５、１６を配置しても、反射器１７は反射素子１５、１６を含む大きさを有する１枚の金属板と同等の作用を有する。
【００２０】
そして、上記板状放射素子１１、反射板１４、反射素子１５、１６等は、例えば合成樹脂で形成した構体に取付けて所定の位置に保持する。
【００２１】
上記の構成を有する板状広帯域アンテナにおいて、反射板１４及び反射素子１５、１６からなる反射器１７を図３に示した従来の反射板４と同じ大きさに設定すると共に、その他の条件を従来のものと同様に設定することにより、従来の板状広帯域アンテナと同等の特性、すなわち、周波数４７０〜７７０ＭＨｚのＵＨＦテレビジョン放送帯域において、利得１．２ｄＢｉ以上、前後比１４ｄＢ以上、電力の半値角±３３度以内の電気的特性を得ることができる。
【００２２】
上記実施形態で示したように、反射板１４の上下に反射素子１５、１６を設けて反射器１７を構成することにより、反射板１４の面積を小さくすることができ、放送受信用などアンテナを屋外で使用する場合において、風圧荷重の軽減と軽量化を図ることができ、長期間の使用に耐えることができる。
【００２３】
なお、上記実施形態では、反射器１７を横長の長方形に形成した場合について示したが、反射素子１５、１６を含む高さｈｃがその横幅ｗｂと略同じになるように、すなわち、反射板１４及び反射素子１５、１６からなる反射器１７が略正方形となるように形成しても良い。反射器１７を上記のように正方形に形成した場合には、風圧荷重の軽減及び軽量化を図りながら従来の反射板４より大きく形成できるので、電気的特性を従来の板状広帯域アンテナより向上することができる。
【００２４】
更に上記実施形態では、反射素子１５、１６として丸棒状のものを使用した場合について示したが、その他の形状、例えば角棒状のものであっても同様の効果を得ることができる。
【００２５】
また、上記実施形態では、反射板１４として平板状の金属板を用いた場合について示したが、その他、例えば図２（ａ）に示すメッシュ構造の金属板や、図２（ｂ）に示す小さな穴を多数設けたパンチングメタルを使用することができる。
【００２６】
上記のように反射板１４として、メッシュ構造の金属板やパンチングメタルを使用することにより、更に風圧荷重の軽減及び軽量化を図ることができる。
【００２７】
また、上記実施形態では、反射板１４の上下にそれぞれ１本の反射素子１５、１６を設けた場合について示したが、それぞれ複数本の反射素子を設けても良いことは勿論である。
【００２８】
更に上記実施形態では、反射板１４の上下に反射素子１５、１６を設けた場合について示したが、反射板１４の左右に反射素子を設けても良い。更に、反射板１４の上下及び左右の両方に反射素子を設けても良い。このように反射板１４の上下及び左右に反射素子を設けた場合には、反射板１４を更に小型化して風圧荷重の軽減及び軽量化を図ることができる。
【００２９】
本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、スリット構造を持つ板状放射素子と反射板とからなる板状広帯域アンテナにおいて、反射板と棒状反射素子を組み合わせた構造の反射器を備えることにより、反射板の面積を小さくすることができ、放送受信用など屋外で使用する場合において、風圧荷重の軽減及び軽量化を図ることができ、長期間の使用に耐えることができる。
【００３１】
また、反射板をメッシュ構造の金属板や、小さな穴を多数設けたパンチングメタルを使用することにより、更に、軽量化と風圧荷重の軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る板状広帯域アンテナの構成を示す斜視図。
【図２】同実施形態における反射板の構成例を示す図。
【図３】従来の板状広帯域アンテナの構成を示す斜視図。
【符号の説明】
１１…板状放射素子
１２…スリット
１３…給電部
１４…反射板
１５、１６…反射素子
１７…反射器

Claims

スリット構造を持つ板状放射素子と、前記板状放射素子の背面側に設けられた反射板及び該反射板の少なくとも上下又は左右に所定の間隔を保って設けられた棒状の反射素子からなる反射器とを具備したことを特徴とする板状広帯域アンテナ。
前記反射板は、メッシュ構造の金属板により構成したことを特徴とする板状広帯域アンテナ。
前記反射板は、多数の小さな穴を設けたパンチングメタルにより構成したことを特徴とする請求項１に記載の板状広帯域アンテナ。
前記反射板は、複数の棒状素子により構成したことを特徴とする請求項１記載の板状広帯域アンテナ。