JP2005072695A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】雪などの付着によるアンテナ装置の感度の悪化を容易に低減する。
【解決手段】導波素子３の棒状部３０は、コイル３００、芯線３０２、被覆部材３０４および先端キャップ３０６から構成される。コイル３００は、鋼またはステンレスからなる線状の導体を螺旋状に密着させて巻くことにより、中空の棒状に形成されており、屋外における風によって撓むようにされている。芯線３０２は、可撓性を有する銅線からなり、コイル３００の内部に配置されている。芯線３０２の両端は、それぞれコイル３００の両端に半田またはリベットによって固定されている。被覆部材３０４および先端キャップ３０６は、フッ素樹脂からなり、コイル３００が露出しないようにコイル３００の表面を覆う。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波を送受信するアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電波を送受信するアンテナ装置は、積雪の多い地域の屋外に設置されると、降雪によりアンテナ装置に雪が付着し、感度が悪化することがある。
また、アンテナ装置全体に雪が付着すると、通信が不能になることがある。
【０００３】
例えば、特許文献１は、アンテナ装置にバイブレータを取り付け、該アンテナ装置の被着雪部に振動を与えて、着雪した雪を振り落とすことを開示する。
しかしながら、バイブレータを動作させるための電源を設ける必要がある。
また、特許文献２は、アンテナ装置の素子の基材表面に光触媒粒子、撥水性シリコン及び撥水性シリコンの親水化を防止する物質を含有させ、雪の付着を防止することを開示する。
しかしながら、基材表面の経時変化などにより、雪の付着を防止できないことがある。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１００４０３号公報
【特許文献２】特開平１０−１６３７１９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、雪などの付着による感度の悪化を容易に低減することができるアンテナ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかるアンテナ装置は、１つ以上のアンテナ素子を有するアンテナ装置であって、前記アンテナ素子は、風力により振動し、付着した氷雪を振り落すように可撓性が付された可撓性部材と、前記可撓性部材に沿って設けられた導電性部材とを有する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態を説明する。
【０００８】
［第１のアンテナ装置１］
図１は、本発明にかかる第１のアンテナ装置１の構成を例示する図である。
図１に示すように、第１のアンテナ装置１は、例えば水平偏波の５素子八木式アンテナであって、放射素子２、導波素子３−１〜３−３、反射素子４、固定部５および給電部６から構成される。
第１のアンテナ装置１は、例えば積雪の多い地域の公共機関が画像および音声などのデータを送受信する場合に使用され、降雪によりアンテナ装置に雪が付着することによってアンテナ装置の感度が悪化したり、通信が不能になることを防止する。
【０００９】
放射素子２は、第１のアンテナ装置１が送受信する電波のほぼ４分の１波長（λ／４）の長さの導体を２つつなぎ、長さが２分の１波長（λ／２）になるようにされており、中央部に給電部６が接続されている。
導波素子３−１〜３−３は、第１のアンテナ装置１が送受信する電波の２分の１波長よりも短く形成されており、放射素子２の前方（電波到来方向）にそれぞれほぼ４分の１波長の間隔で設けられている。
反射素子４は、第１のアンテナ装置１が送受信する電波の２分の１波長よりも長く形成されており、放射素子２の後方にほぼ４分の１波長の間隔で設けられている。
【００１０】
固定部５は、アーム５０、金具などの取り付け部材５２および支柱５４などから構成される。
アーム５０は、取り付け部材５２によって支柱５４に固定され、放射素子２、導波素子３−１〜３−３および反射素子４が大地と平行になるように放射素子２、導波素子３−１〜３−３および反射素子４を支える。
なお、図１は、水平偏波の場合を示したもので、垂直偏波の場合には、各素子は、大地に対して垂直となる。
【００１１】
給電部６は、例えば給電ケーブル６０および接栓６２などから構成される。
給電ケーブル６０は、一端が放射素子２に接続されており、他端が接栓６２を介して給電する通信装置（図示せず）に接続されている。
【００１２】
以下、導波素子３−１〜３−３など複数ある構成部分のいずれかを特定せずに示す場合には、単に「導波素子３」などと略記することがある。
【００１３】
［導波素子３および反射素子４］
図２は、導波素子３の構成を示す図であって、（Ａ）は導波素子３の上面を示し、（Ｂ）は導波素子３の正面および正面側断面を示し、（Ｃ）は導波素子３の側面を示す図である。
次に、導波素子３および反射素子４を説明する。
図２に示すように、導波素子３は、棒状部３０−１，３０−２、基部３２および支持部３４から構成される。
なお、導波素子３と反射素子４とは、長さのみが異なり、同一の構成部分によって構成されている。
【００１４】
図３は、棒状部３０（図２）の構成およびその周辺を示す図である。
図３に示すように、棒状部３０は、コイル３００、芯線３０２、被覆部材３０４および先端キャップ３０６から構成される。
コイル３００は、例えば鋼またはステンレスなどからなる線状の導体を螺旋状に密着させて巻くことにより、中空の棒状に形成されたものである。
コイル３００は、自重で撓むことがないように、コイル３００の外形寸法、線状の導体の径（太さ）および材質が選択される。
例えば、コイル３００は、断面直径１．６ｍｍの鋼線が螺旋状に密着して外形１３ｍｍに巻かれた構成を採る。
この構成により、コイル３００は、可撓性を持ち、屋外における風（風力）によって撓んで振動し、付着した雪、氷を振り落す。
【００１５】
芯線３０２は、例えば可撓性を有する銅線などからなり、例えばコイル３００の内部に配置される。
芯線３０２の両端は、それぞれコイル３００の両端に例えば半田またはリベットなどによって固定されている。
【００１６】
被覆部材３０４は、例えば低摩擦係数で滑雪性のよいフッ素樹脂などによって形成されている。
この被覆部材３０４は、コイル３００が露出しないようにコイル３００の表面を覆う。
先端キャップ３０６は、被覆部材３０４と同様に、例えば低摩擦係数で滑雪性のよいフッ素樹脂などによって形成されている。
この先端キャップ３０６は、コイル３００の一端を封止する。
また、コイル３００の他端は、基部３２の後述する溝部３２０に挿入される。
被覆部材３０４および先端キャップ３０６は、互いに密着することにより、コイル３００内に水分が入ることを防止する。
つまり、導波素子３は、内部で水分の凍結をさせないことにより、コイル３００が撓まなくなることを防止している。
【００１７】
基部３２（図２）は、棒状に形成された導体からなり、両端部に溝部３２０（図３参照）が設けられている。
溝部３２０には、棒状部３０−１，３０−２（図２）がそれぞれ挿入されるようになっている。
また、基部３２と棒状部３０−１，３０−２とは、基部３２の両端に位置する接続部３２２（図３参照）において、それぞれ半田付けまたはロー付けなどにより接続される。
【００１８】
支持部３４（図２）は、支持台３４０、アーム固定部材３４２、当て板３４４、アーム固定具３４６−１，３４６−２および基部固定具３４８−１，３４８−２から構成される。
支持台３４０は、アーム５０の上方から、アーム５０の下面に当接するアーム固定部材３４２とともにアーム５０を挟み、支持台３４０とアーム固定部材３４２とが例えばネジなどのアーム固定具３４６−１，３４６−２によって固定されることにより、支持部３４とアーム５０とを固定する。
また、支持台３４０は、基部３２の下方から、基部３２の上面に当接する当て板３４４とともに基部３２をアーム５０に対して直交するように挟み、支持台３４０と当て板３４４とが例えばネジなどの基部固定具３４８−１，３４８−２によって固定されることにより、支持部３４と基部３２とを固定する。
【００１９】
このように、導波素子３は、棒状部３０−１，３０−２（図２）がそれぞれ接続部３２２（図３参照）において基部３２に接続されることによって、２分の１波長よりも短い一本の棒状の素子となり、支持部３４によってアーム５０に固定されている。
また、コイル３００が撓み、螺旋状の線材に隙間が生じても、芯線３０２の両端がコイル３００の両端に接続されているので、導波素子３は、撓んでも所定の電気的長さが確保されるようにされている。
【００２０】
反射素子４は、上述したように導波素子３と同一の構成部分を有し、長さのみ異なるように形成されている。
【００２１】
［第１のアンテナ装置１の作用］
以下、第１のアンテナ装置１の作用について説明する。
第１のアンテナ装置１が電波を受信する際には、導波素子３−１〜３−３は、前方（電波到来方向）からの通信の対象となる電波（受信電波）を強めながら放射素子２に対して送り込む。
また、反射素子４は、前方（電波到来方向）からの受信電波を放射素子２に対して反射し、後方（電波到来方向の逆方向）からの不要な電波を遮る。
このようにして、放射素子２は、受信電波に対して共振状態になり、受信電波を取り込んで給電部６を介して通信装置（図示せず）に対し出力する。
【００２２】
また、第１のアンテナ装置１が電波を送信する際には、放射素子２は、送信電波を放射する。
導波素子３−１〜３−３は、放射素子２からの送信電波を強めながら前方（電波放射方向）に送り出す。
反射素子４は、放射素子２からの送信電波を前方（電波放射方向）に向けて反射する。
このようにして、第１のアンテナ装置１は、指向性を有し、送信電波を放射する。
【００２３】
図４は、第１のアンテナ装置１が屋外で風力Ｗを受けている状態を示す図である。
図４に示すように、屋外では、第１のアンテナ装置１は風力を受ける。
第１のアンテナ装置１が風力を受けると、導波素子３−１〜３−３および反射素子４は、所定の電気的長さを確保しつつ、それぞれの棒状部３０−１，３０−２（図２）を受けた風力によって撓ませる。
すなわち、導波素子３−１〜３−３および反射素子４それぞれの棒状部３０−１，３０−２は、風力によって振動し、雪または氷が付着することを防止する。
また、被覆部材３０４および先端キャップ３０６は、フッ素樹脂などからなり、より効率的に、雪または氷が棒状部３０−１，３０−２に付着することを防止する。
【００２４】
以上のように、第１のアンテナ装置１は、風力によって雪または氷などが付着することを防止することができ、感度の悪化を容易に低減することができる。
【００２５】
［変形例］
次に、第１のアンテナ装置１の棒状部３０の変形例について説明する。
図５は、棒状部３０の変形例およびその周辺を示す図である。
図５に示すように、棒状部３０の変形例は、コイル３００を形成する線状の導体の断面が例えば三角形にされている。
なお、図５においては、図３に示した棒状部３０の構成部分と実質的に同じものには、同じ符号が付されている。
つまり、棒状部３０の変形例は、図３に示した棒状部３０に対し、線状の導体の断面の形状が異なる。
【００２６】
断面が三角形の線状の導体によりコイル３００を形成すると、同一の材料で断面が円形の線状の導体によりコイル３００を形成する場合よりも、コイル３００は曲がりにくくなる。
つまり、コイル３００は、断面が三角形の線状の導体によって形成されることにより、いわゆる腰を強くされている。
例えば、コイル３００は、断面が三角形で幅約０．５ｍｍの鋼線が螺旋状に密着して外形３ｍｍに巻かれた構成を採る。
また、線状の導体の断面は、他の多角形など、その他の形状であってもよい。
なお、放射素子２も、導波素子３および反射素子４と同様の構成とすることができる。
【００２７】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００２８】
［第２のアンテナ装置７］
図６は、本発明にかかる第２のアンテナ装置７の構成を例示する図である。
図６に示すように、第２のアンテナ装置７は、例えば水平偏波の５素子八木式アンテナであって、放射素子２、放射素子カバー２０、導波素子３−１〜３−３、反射素子４、固定部５および給電部６から構成される。
なお、図６においては、第２のアンテナ装置７の構成部分の内、第１のアンテナ装置１の構成部分と実質的に同じものには、同じ符号が付されている。
つまり、第２のアンテナ装置７は、第１のアンテナ装置１に対し、放射素子２に放射素子カバー２０が設けられている点で異なる。
このように、第２のアンテナ装置７の放射素子２は、風力によって撓む棒状部３０を用いない構成を採る。
【００２９】
放射素子カバー２０は、例えばプラスチックなどの樹脂からなり、放射素子２を覆うことにより、雪が放射素子２に付着することを低減する。
よって、第２のアンテナ装置７は、放射素子２が電波を取込むこと、または、放射することに雪が影響を与えないように、放射素子カバー２０によって雪が放射素子２に付着することを低減している。
【００３０】
図７は、本発明にかかる第２のアンテナ装置７を、降雪中の屋外に設置した場合の雪の付着状況を示す図である。
図７に示すように、導波素子３−１〜３−３および反射素子４それぞれの棒状部３０−１，３０−２は、降雪中の風力により振動し、雪Ｓが付着することを防止する。
また、放射素子カバー２０は、雪が放射素子２に付着することを低減する。
このように、第２のアンテナ装置７は、放射素子２、導波素子３−１〜３−３および反射素子４それぞれに雪などが付着することを防止する。
【００３１】
以上説明したように、第１のアンテナ装置１および第２のアンテナ装置７は、導波素子３−１〜３−３および反射素子４それぞれの棒状部３０−１，３０−２に雪が付着することを防止し、雪などの付着による感度の悪化を容易に低減することができる。
また、第１のアンテナ装置１および第２のアンテナ装置７は、素子数の異なる八木式アンテナであってもよい。
また、コイル３００および芯線３０２により可撓性を有する部分は、例えば棒状部３０の基部３２側の一部など、棒状部３０の一部分のみであってもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかるアンテナ装置によれば、雪などの付着による感度の悪化を容易に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる第１のアンテナ装置の構成を例示する図である。
【図２】導波素子の構成を示す図であって、（Ａ）は導波素子の上面を示し、（Ｂ）は導波素子の正面および正面側断面を示し、（Ｃ）は導波素子の側面を示す図である。
【図３】棒状部の構成およびその周辺を示す図である。
【図４】第１のアンテナ装置が屋外で風力Ｗを受けている状態を示す図である。
【図５】棒状部の変形例およびその周辺を示す図である。
【図６】本発明にかかる第２のアンテナ装置の構成を例示する図である。
【図７】本発明にかかる第２のアンテナ装置を、降雪中の屋外に設置した場合の雪の付着状況を示す図である。
【符号の説明】
１・・・第１のアンテナ装置
２・・・放射素子
２０・・・放射素子カバー
３−１〜３−３・・・導波素子
３０−１，３０−２・・・棒状部
３００−１，３００−２・・・コイル
３０２−１，３０２−２・・・芯線
３０４−１，３０４−２・・・被覆部材
３０６−１，３０６−２・・・先端キャップ
３２・・・基部
３２０−１，３２０−２・・・溝部
３２２−１，３２２−２・・・接続部
３４・・・支持部
３４０・・・支持台
３４２・・・アーム固定部材
３４４・・・当て板
３４６−１，３４６−２・・・アーム固定具
３４８−１，３４６−２・・・基部固定具
４・・・反射素子
５・・・固定部
５０・・・アーム
５２・・・取り付け部材
６・・・給電部
６０・・・給電ケーブル
６２・・・接栓
７・・・第２のアンテナ装置

Claims (1)

1. １つ以上のアンテナ素子を有するアンテナ装置であって、
   前記アンテナ素子は、
   風力により振動し、付着した氷雪を振り落すように可撓性が付された可撓性部材と、
   前記可撓性部材に沿って設けられた導電性部材と
   を有する
   アンテナ装置。

Images