JP2007288414A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 アンテナ素子(2)と、このアンテナ素子(2)に平行する形態でアンテナ素子(2)の背部に設けられた主反射板(3)と、アンテナ素子(2)と主反射板(3)との間に設けた指向性調整体(7)と、を備えるアンテナ装置である。指向性調整体(7)は、主反射板(3)に平行する副反射板(7a)と、副反射板(7a)と主反射板(3)との間に位置して、副反射板(7a)を主反射板(3)に短絡する短絡板7bと、を備え、短絡板7bは、アンテナ素子(2)の水平偏波軸に直交する面に沿って配置され、かつ、主反射板(3)への副反射板(7a)の投影内において主反射板(3)と結合している。
【選択図】 図1
Description
上記構成のアンテナ装置10は、主反射板30の長手軸線が上下に向くように図8に示す鉄塔Tに実装され、アンテナ素子20から水平偏波を放射する。
上記指向レベルの差は、副反射板40の大きさの調整(振幅指向性による3dB半値幅等の調整)等によって少なくすることが可能である。
しかし、上記合成指向性の落ち込み量は、該アンテナ装置10の上記突き出し距離に大きく依存するものであるため、上記振幅指向性のみの調整では改善することが困難である。
図11から明らかなように、振幅指向性は突き出し距離に依存しない。しかし、位相特性は突き出し距離に大きく依存し、これが上記合成指向性の落ち込みを生じさせる。
なお、この従来例では、上記指向性制御板70が各双ループアンテナ素子20における一方のループ部20aに対向して設けられている(例えば、特許文献1参照)。
一方、上記アンテナ装置10'においては、上記指向性制御板70が主反射板30の形状を部分的に変化させることになるので、該指向性制御板70によって位相特性を調整することが可能である。
図15における各特性曲線の比較から明らかなように、指向性制御板70は振幅指向性にほとんど影響を与えない。しかし、図16における各特性曲線の比較から明らかなように、指向性制御板70は位相特性を上に凸の状態から下に凸の状態に変化させる機能を有する。
一方、上記指向性制御板70による位相調整効果は、指向性制御板70におけるアンテナ素子20との対向面をアンテナ素子20の水平偏波軸の方向(図13の左右方向)に拡大することによっても高められる。しかし、上記対向面を拡大することも、アンテナ素子20の特性インピーダンスに影響を与える。
上記特性インピーダンスへの影響は、アンテナ素子20のV.S.W.R.特性を劣化させ、かつ、アンテナ装置10の振幅指向性を低下させる要因になる。
図1および図2は、それぞれ本発明に係るアンテナ装置の実施形態を示す立面図および斜視図である。このアンテナ装置1は、複数(この例では2個)のアンテナ素子2と、その背部に設けられた平板からなる主反射板3と、該主反射板3上に配設した指向性調整体7と、主反射板30の一側および他側に設けられた副反射板4と、主反射板3上に覆着したレドーム5とを備えている。
上記副反射板4は、主反射板3をアンテナ素子2の偏波軸方向(図1における左右方向)に延長し、その延長部を適宜角度だけアンテナ素子2側に折り曲げることにより形成されている。
副反射板7aは、長方形状の金属板からなり、長辺がアンテナ素子2の水平偏波軸の方向に沿う形態で配設されている。この副反射板7aの長辺の長さは、図9に示した前記指向性制御板70の対応する辺の長さよりも大幅に大きく設定されている(ほぼ、アンテナ素子2のループ部2aの径に等しい大きさに設定されている)。したがって、この副反射板7aによれば、アンテナ素子2からの電波をアンテナ素子2の水平偏波軸の方向に延びる広い面で反射することができる。
このような構成を有した指向性調整体7は、アンテナ素子2のループ部2aの中心点を通って主反射板3と鉛直に交差するライン上に副反射板7aの中心点が位置されている。そして、アンテナ素子2の水平偏波軸に沿いかつ主反射板3に鉛直な面による断面がπ形状を呈している。
図1には、図13に示したアンテナ装置10'の指向性制御板70における短絡電流の経路が参照番号80によって表わされている。
上記指向性調整体7における短絡板7bの高さおよび上記距離Lは、例えば上記電流経路8の長さが上記電流経路80の長さにほぼ等しくなるように設定される。この場合、指向性調整体7は、上記指向性制御板70に比して大きく低姿勢化されるものの、指向性制御板70と同等な位相調整作用をなすことになる。
図4に示す各特性曲線の対比から明らかなように、本実施形態に係るアンテナ装置1によれば、低姿勢化された指向性調整体7を使用するにもかかわらず、従来のアンテナ装置10'と同等な位相特性を得ることができる。
(2)図13に示すアンテナ装置10'においては、指向性制御板70の高さH2を110mmに、幅(アンテナ素子20の偏波軸方向に沿う幅)を100mmにそれぞれ設定し、また、図1に示すアンテナ装置1おいては、指向性調整体7の高さ(短絡板7bの高さ)H1を70mmに、副反射板7aの幅(アンテナ素子2の偏波軸方向に沿う幅)を168mmに、両短絡板7bの間隔を100mmにそれぞれ設定している。
(3)指向性制御板70は、図14に示す形態で2個配置する。また、指向性調整体7は、図2に示す形態で2個配置する。
(4)使用周波数は、680MHzである。各アンテナ装置10,10'および1の突き出し距離は330mmである。
(5)4面の各アンテナ装置は等振幅動作させる。
図5から明らかなように、本実施形態に係るアンテナ装置1を適用した場合には、アンテナ装置1の設置方向から約22.5度ずれた方向の落ち込み量が顕著に改善される。すなわち、反射体を設けない図9に示す従来のアンテナ装置10を適用した場合に比して、落ち込み量が約1.4dB改善され、また、図13に示す従来のアンテナ装置10'を適用した場合に比して、該落ち込み量が約0.5dB改善されている。
すなわち、前記指向性調整体7は、断面π型に限定されず、例えば、図6に示す断面T型や、図7に示す断面逆台形型に形成しても良い。また、断面π型の指向性調整体7における各短絡板7bを、断面ハの字状もしくは断面逆ハの字状に設けても良い。
さらに、指向性調整体7の副反射板7aの平面形状は、長方形に限定されず、正方形を含む他の多角形、あるいは円形、楕円形等であっても良い。なお、楕円形の場合には、その長径がアンテナ素子2の偏波軸に沿うように設けることが望ましい。
2 アンテナ素子
2a ループ部
3 主反射板
4 副反射板
5 レドーム
7 指向性調整体
7a 副反射板
7b 短絡板
8 電流経路
Claims (8)
- アンテナ素子と、このアンテナ素子に平行する形態で該アンテナ素子の背部に設けられた主反射板と、前記アンテナ素子と前記主反射板との間に設けた指向性調整体と、を備えるアンテナ装置であって、
前記指向性調整体は、前記主反射板に平行する副反射板と、この副反射板と前記主反射板との間に位置して、前記副反射板を前記主反射板に短絡する短絡板と、を備え、
前記短絡板は、前記アンテナ素子の水平偏波軸に直交する面に沿って配置され、かつ、前記主反射板における前記副反射板の投影域内において前記主反射板と結合していることを特徴とするアンテナ装置。 - 前記指向性調整体は、前記アンテナ素子の偏波軸を含みかつ前記主反射板に鉛直な面による断面がπ形状を呈するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記指向性調整体は、前記アンテナ素子の偏波軸を含みかつ前記主反射板に鉛直な面による断面がT形状を呈するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記副反射板の形状は、多角形、円形、楕円形を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のアンテナ装置。
- 前記副反射板は、長方形状を有し、長辺が前記アンテナ素子の偏波軸に沿う形態で配設されていることを特徴とする請求項4に記載のアンテナ装置。
- 前記アンテナ素子が双ループアンテナ素子であることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記アンテナ素子がダイポールアンテナ素子であることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記主反射板を前記アンテナ素子の偏波軸方向に延長し、その延長部によって別の副反射板を設けたことを特徴とする請求項1〜7のいずれかにに記載のアンテナ装置。
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