JP2007336285A - アンテナおよびそれを備えたアンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】積雪対策が施されたカバー付のアンテナを提供する。
【解決手段】反射器2や放射器8A,8B、導波器10A,10Bなどのアンテナ素子は、カバー12,14内に格納される。カバー12の上部内面には、低消費電力特性を有するフィルム状の融雪用ヒータ16が密接して固設される。融雪用ヒータ16は、カバー12がカバー14に組付けられたとき、反射器2の外側(反射面の裏面側)に位置するように配設される。すなわち、融雪用ヒータ16は、カバー12がカバー14に組付けられたとき、反射器2の平面部2BのZ軸方向上方に位置するように、カバー12の内面に固設される。
【選択図】図1
【解決手段】反射器2や放射器8A,8B、導波器10A,10Bなどのアンテナ素子は、カバー12,14内に格納される。カバー12の上部内面には、低消費電力特性を有するフィルム状の融雪用ヒータ16が密接して固設される。融雪用ヒータ16は、カバー12がカバー14に組付けられたとき、反射器2の外側(反射面の裏面側)に位置するように配設される。すなわち、融雪用ヒータ16は、カバー12がカバー14に組付けられたとき、反射器2の平面部2BのZ軸方向上方に位置するように、カバー12の内面に固設される。
【選択図】図1
Description
この発明は、アンテナおよびそれを備えたアンテナ装置に関し、特に、アンテナ素子がカバーで覆われたアンテナおよびそれを備えたアンテナ装置に関する。
アンテナに雪が積もると、アンテナの利得やVSWR(Voltage Standing Wave Ratio)などの電気的特性が低下する。
特開平10−261908号公報(特許文献1)は、パラボラアンテナ用の融雪装置を開示する。この融雪装置は、反射鏡の反射面側に貼り付けられた断熱材と、その上に貼り付けられた箔状の発熱体と、さらにその上に貼り付けられた表面保護材とを備える。発熱体の電源には、家庭用AC100Vをトランスを用いてAC30V以下に降圧した電圧が用いられ、サーモスタットの近くや反射鏡の裏面などに電力入力端子が設けられる(特許文献1参照)。
また、特開平10−22711号公報(特許文献2)は、衛星信号受信アンテナのフィードホーン用融雪装置を開示する。この融雪装置においては、フィードホーンの外周面の少なくとも一部に沿って、シリコンゴムにニクロム線を埋設した発熱体が設けられる。発熱体の内周面とフィードホーンの外周面との間には空隙が設けられる。また、発熱体のための専用給電線が設けられ、AC20V〜30Vの電圧が発熱体に供給される(特許文献2参照)。
一方、近年の地上波デジタル放送の普及に伴ない、アンテナ素子がカバーで覆われたアンテナが公知である。すなわち、地上波デジタル放送は、従来のアナログ放送に比べて容易に受信可能であるので、ベランダ等にアンテナが設置されることが想定される。そこで、アンテナの美観や安全性などの観点から、アンテナ素子を樹脂などのカバーで覆ったアンテナが商品化されている。
特開平10−261908号公報
特開平10−22711号公報
しかしながら、アンテナ素子をカバーで覆うと、カバー上部に積雪しやすくなるところ、これまでに商品化されているカバー付アンテナにおいて有効な積雪対策がとられているものはない。
また、上記公報に開示される融雪装置では、発熱体に電力を供給するための専用給電線を別途設ける必要があるため、利用者にとっては配線の煩わしさを伴なう。
さらに、装置の低コスト化や信頼性の観点から、発熱体の温度を制御するための温度制御装置(サーモスタットや温度制御回路など)を不要にすることが望ましい。
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、積雪対策が施されたカバー付のアンテナおよびそれを備えたアンテナ装置を提供することである。
また、この発明の別の目的は、融雪用の発熱体に電力を供給するための専用給電線を別途設ける必要のないアンテナ装置を提供することである。
また、この発明の別の目的は、融雪用の発熱体の温度制御を不要にすることができるアンテナ装置を提供することである。
この発明によれば、アンテナは、屋外に設置されるアンテナであって、アンテナ素子と、アンテナの固設時、アンテナ素子の少なくとも鉛直方向上部を覆うように構成される筐体と、筐体の鉛直方向上面を加熱可能なように筐体内に配設される融雪用発熱体とを備える。
この発明においては、アンテナ素子は、少なくとも鉛直方向上部が筐体によって覆われる。そして、融雪用発熱体は、筐体の鉛直方向上面を加熱可能なように筐体内に配設されるので、筐体上面の積雪が防止される。したがって、この発明によれば、雪害地域においてアンテナの電気的特性が低下するのを防止することができる。
好ましくは、融雪用発熱体は、筐体の内面に密接して固設される。
このアンテナにおいては、筐体の内面に密接して融雪用発熱体が固設されるので、筐体上面が効果的かつ効率的に加熱される。したがって、このアンテナによれば、筐体上面の積雪を確実に防止することができる。また、融雪用発熱体の消費電力を抑えることができる。
このアンテナにおいては、筐体の内面に密接して融雪用発熱体が固設されるので、筐体上面が効果的かつ効率的に加熱される。したがって、このアンテナによれば、筐体上面の積雪を確実に防止することができる。また、融雪用発熱体の消費電力を抑えることができる。
好ましくは、アンテナ素子は、放射器と、受信電波を放射器へ反射する反射面を有する反射器とを含む。融雪用発熱体は、反射面の裏面側に配設される。
このアンテナにおいては、融雪用発熱体は、反射器の反射面の裏面側に配設されるので、融雪用発熱体がアンテナの電気的特性に影響を与えることはない。したがって、このアンテナによれば、融雪用発熱体を設けても、アンテナの電気的特性を維持することができる。
さらに好ましくは、反射器は、放射器に対向するように形成される第1の反射面と、アンテナの固設時、第1の反射面の鉛直方向上部から放射器へ向かう方向に形成される第2の反射面とを含む。融雪用発熱体は、アンテナの固設時、第2の反射面の鉛直方向上方に位置するように配設される。
このアンテナにおいては、融雪用発熱体は、第2の反射面の鉛直方向上方に位置するように配設されるので、融雪用発熱体がアンテナの電気的特性に与える影響を防止しつつ、筐体上面が効果的かつ効率的に加熱される。したがって、このアンテナによれば、アンテナの電気的特性を維持しつつ、筐体上面の積雪を防止することができる。
また、この発明によれば、アンテナ装置は、上述したいずれかのアンテナと、アンテナによる受信信号をアンテナの外部に設けられる機器へ伝送可能な伝送線と、アンテナの外部に設けられる電源装置と、電源装置から出力される電力を伝送線に重畳可能なように構成される電源挿入器(パワーインサータ)と、電源挿入器によって伝送線に重畳された電力を伝送線から分離してアンテナの融雪用発熱体へ供給可能なように構成される電源分離器(パワースプリッタ)とを備える。
この発明においては、アンテナは、融雪用発熱体を含む。そして、電源挿入器は、アンテナの外部に設けられる電源装置から出力される電力を、アンテナから外部機器へ受信信号を伝送する伝送線に重畳させ、電源分離器は、電源挿入器によって伝送線に重畳された電力を伝送線から分離して融雪用発熱体へ供給するので、アンテナ外部の電源装置から上記伝送線を介して融雪用発熱体に電力が供給される。したがって、この発明によれば、電源装置から融雪用発熱体へ電力を供給するための専用給電線を別途設ける必要がない。
また、この発明によれば、アンテナ装置は、上述したいずれかのアンテナと、そのアンテナとは異なる衛星放送受信用アンテナのコンバータ用電力が重畳される伝送線と、伝送線に重畳されるコンバータ用電力の一部を伝送線から分離してアンテナの融雪用発熱体へ供給可能なように構成される電源分離器(パワースプリッタ)とを備える。
この発明においては、アンテナは、融雪用発熱体を含む。そして、電源分離器は、衛星放送受信用アンテナのコンバータ用電力が重畳される伝送線から電力の一部を分離して融雪用発熱体へ供給するので、コンバータ用電力を供給する外部機器(セットトップボックスなど)から上記伝送線を介して融雪用発熱体に電力が供給される。したがって、この発明によれば、衛星放送受信用アンテナのコンバータ用電力を利用して融雪用発熱体を動作させることができる。また、アンテナ外部の電源から融雪用発熱体へ電力を供給するための専用給電線を別途設ける必要がない。
好ましくは、アンテナは、伝送線を接続可能な第1の端子と、衛星放送受信用アンテナを接続可能な第2の端子と、第2の端子に供給される衛星放送受信用アンテナの受信信号をアンテナのアンテナ素子から供給される受信信号と混合して第1の端子から伝送線へ出力可能なように構成される混合器とをさらに含む。
このアンテナ装置においては、第2の端子に衛星放送受信用アンテナが接続される。そして、混合器は、第2の端子に供給される衛星放送受信用アンテナの受信信号をアンテナ素子から供給される受信信号と混合して第1の端子から伝送線へ出力するので、当該アンテナおよび衛星放送受信用アンテナの各受信信号ならびに衛星放送受信用アンテナのコンバータおよび当該アンテナの融雪用発熱体の各電力は、1本の伝送線を介して送受される。したがって、このアンテナ装置によれば、配線の煩わしさを解消することができる。また、配線コストも低減できる。
好ましくは、融雪用発熱体は、低消費電力特性または自己温度制御性を有する抵抗体または熱交換素子から成る。
このアンテナ装置においては、融雪用発熱体は、低消費電力特性または自己温度制御性を有するので、融雪用発熱体の消費電力が抑えられる。したがって、このアンテナ装置によれば、融雪用発熱体の温度制御を不要にすることができる。
以上のように、この発明によれば、融雪用発熱体を備えることにより積雪対策が施されているので、雪害地域においてアンテナの電気的特性が低下するのを防止することができる。
また、この発明によれば、電源挿入器により伝送線に重畳された電力または衛星放送受信用アンテナのコンバータ用電力を電源分離器を用いて伝送線から分離して融雪用発熱体に供給するようにしたので、融雪用発熱体用の専用給電線を別途設ける必要がない。
また、この発明によれば、低消費電力特性または自己温度制御性を有する融雪用発熱体を用いることにより、融雪用発熱体の温度制御を不要にすることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1によるアンテナの構成を示す斜視図である。図1を参照して、アンテナ1は、反射器2と、導電板4と、伝送線路6と、放射器8A,8Bと、導波器10A,10Bと、カバー12,14とを備える。また、アンテナ1は、融雪用ヒータ16と、ハーネス18,22と、コネクタ20,24とをさらに備える。
図1は、この発明の実施の形態1によるアンテナの構成を示す斜視図である。図1を参照して、アンテナ1は、反射器2と、導電板4と、伝送線路6と、放射器8A,8Bと、導波器10A,10Bと、カバー12,14とを備える。また、アンテナ1は、融雪用ヒータ16と、ハーネス18,22と、コネクタ20,24とをさらに備える。
このアンテナ1は、指向性アンテナであり、図1において、X軸正方向は、アンテナ1の前方を示し、Z軸正方向は、アンテナ1が固設されるときのアンテナ1の上方を示し、Y軸方向は、X−Z軸平面の法線方向を示す。
反射器2は、導電体から成り、受信電波を放射器8A,8Bへ反射するとともに、アンテナ後方からの不要な電波を遮断する。反射器2は、平面部2A〜2Eを含む。平面部2Aは、放射器8A,8BのX軸負方向に放射器8A,8Bに対向するように形成される。平面部2Bは、反射器2のZ軸方向上端部をX軸正方向に略90度屈曲させて形成される。平面部2Cは、反射器2のZ軸方向下端部において平面部2Bに対向するように形成される。平面部2D,2Eは、反射器2のY軸方向端部をX軸正方向に略90度屈曲させて形成される。
なお、反射器2の周辺部を構成する平面部2B〜2Eを放射器8A,8B側へ屈曲させるのは、アンテナ1の小型化を図り、かつ、反射器2の反射特性を高めるためである。なお、平面部2Aに対する平面部2B〜2Eの角度は、略90度でなくても構わない。
導電板4は、導電体から成り、放射器8A,8Bに対応して2つ設けられる(放射器8Bに対応する導電板4については図示せず。)。導電板4は、放射器8A,8Bの各々が有する2つの給電点のうち、対応する放射器の第1の給電点を反射器2と電気的に接続する。この導電板4は、法線がY軸方向を向くように配設される。
伝送線路6は、導電体から成り、反射器2の平面部2Aおよび2つの導電板4により形成される部位の内側において、平面部2Aおよび導電板4に対して所定の距離を隔てて対向するように配設される。伝送線路6は、アンテナ1のY軸方向中央を通るX−Z平面の両側に対称に形成され、X軸正方向の各端部は、それぞれ放射器8A,8Bの第2の給電点に電気的に接続される。
なお、導電板4は、Z軸方向の幅が伝送線路6のZ軸方向の線幅よりも広くなるように構成される。
そして、反射器2の平面部2Aと伝送線路6の平面部2Aに対向する部分とによって第1のストリップ線路が形成され、導電板4と伝送線路6の導電板4に対向する部分とによって第2のストリップ線路が形成される。なお、図示されていないが、伝送線路6の平面部2Aに対向する部分の中点には、アンテナ出力端が設けられる。
放射器8A,8Bは、導電体から成り、Y軸方向に並設される。放射器8A,8Bの各々は、第1および第2の給電点を有し、上述のように、第1の給電点は、導電板4に電気的に接続され、第2の給電点は、伝送線路6に電気的に接続される。
導波器10A,10Bは、導電体から成り、放射器8A,8Bにそれぞれ対応して設けられる。導波器10A,10Bは、放射器8A,8BのX軸正方向に放射器8A,8Bに対向するようにそれぞれ配設され、受信電波を放射器8A,8Bへそれぞれ導く。
カバー12,14は、電波透過性、非導電性および耐候性を有する筐体であり、たとえば樹脂から成る。カバー14は、反射器2の平面部2Aの裏面側に固設され、カバー12がカバー14に組付けられることにより、カバー12,14は、上記のアンテナ素子を格納する筐体を構成する。
融雪用ヒータ16は、カバー12への積雪を防止するために設けられ、カバー12のZ軸方向上部を構成する面の内面側にカバー12に密接して固設される。融雪用ヒータ16は、低消費電力特性を有するフィルム状の発熱体であり、たとえば、PTC(Positive Temperature Coefficient)抵抗体や、DZR素子(半導体熱交換素子)などから成る。
なお、PTC抵抗体は、素子温度がある値を超えると急激に抵抗が増加する温度特性を有し、素子温度が高くなると抵抗の増加により電流が抑制されて素子温度が低下する。すなわち、PTC抵抗体は、その特性によって定まる自己温度制御性を有しており、このPTC抵抗体を融雪用ヒータに用いることによって温度制御回路を別途設ける必要がなくなるという利点がある。なお、PTC抵抗体は、素子温度が高くなると電流を抑制するので、低消費電力特性を有すると言える。
また、DZR素子は、熱交換率が高く、低消費電力で動作可能であるので、利用可能な電力が制限されている状況下においても融雪用ヒータとして機能することができる。なお、DZR素子は、優れた低消費電力特性を有するので、DZR素子を融雪用ヒータに用いる場合にも温度制御回路を不要にすることができる。
ハーネス18,22は、外部電源からアンテナ1に供給される電力をアンテナ1内において融雪用ヒータ16まで供給するための内部電線である。ハーネス18の一方端は、融雪用ヒータ16に接続され、他方端にはコネクタ20が接続される。また、ハーネス22の一方端は、図示されないパワースプリッタ(後述)に接続され、他方端にはコネクタ24が接続される。そして、コネクタ20がコネクタ24と接続されることにより、パワースプリッタからハーネス22,18を介して融雪用ヒータ16へ電力が供給される。なお、ハーネス18,22およびコネクタ20,24は、反射器2の反射面(受信電波を放射器8A,8Bへ反射する面)の裏面側に敷設される。
このアンテナ1は、たとえば、日本国におけるUHF(Ultra High Frequency)帯(470MHz〜770MHz)のテレビ放送(地上波デジタル放送を含む。)を受信することができる。このアンテナ1においては、放射器8A,8Bの各々の入力インピーダンスおよび伝送線路6の特性インピーダンスは、150Ωに設定される。ここで、上述のように、伝送線路6の平面部2Aに対向する部分の中点にはアンテナ出力端が設けられ、放射器8A,8Bは伝送線路6に対して並列に接続されているので、アンテナ出力端のインピーダンスは150Ωの1/2の75Ωとなる。このインピーダンス値は、テレビ放送受信用の同軸ケーブルのインピーダンスと等しいので、インピーダンス整合器や合成器を設けることなくアンテナ出力端に同軸ケーブルを接続することができる。
なお、後述のように、このアンテナ1においては、伝送線路6の中点とアンテナ出力端との間に、この図1では図示されていないパワースプリッタが設けられる。
図2は、図1に示した融雪用ヒータ16の配置をより詳細に説明するためのアンテナ1の断面図である。なお、この図2では、図1のY軸方向を法線方向とする断面が示されている。また、図2では、反射器2、カバー12,14および融雪用ヒータ16以外のアンテナ1の構成要素については、図示を省略している。
図2を参照して、融雪用ヒータ16は、カバー12がカバー14に組付けられたときに反射器2における平面部2BのZ軸方向上方に配置されるように、カバー12の内面に密着して固設される。すなわち、融雪用ヒータ16は、カバー12がカバー14に組付けられたとき、平面部2Bの反射面の裏面(法線がZ軸正方向を向く面)に対向するように、カバー12の内面に固設される。
このように、融雪用ヒータ16は、カバー12の上部を構成する面の内面に密接して固設されるので、融雪用ヒータ16からの熱がカバー12の上面に効率的に伝わり、カバー12への積雪を効果的に防止することができる。また、融雪用ヒータ16は、反射器2の外側(反射器2の反射面の裏面側)に配設されるので、融雪用ヒータ16がアンテナ1の電気的特性に影響を与えることはない。
次に、アンテナ1の電源構成について説明する。
図3は、アンテナ1の電源構成を説明するための電源系統図である。図3を参照して、アンテナ装置100は、図1に示したアンテナ1と、同軸ケーブル58と、パワーインサータ60と、電源装置62とを備える。そして、アンテナ装置100によって受信された信号がTV機器64へ伝送される。
図3は、アンテナ1の電源構成を説明するための電源系統図である。図3を参照して、アンテナ装置100は、図1に示したアンテナ1と、同軸ケーブル58と、パワーインサータ60と、電源装置62とを備える。そして、アンテナ装置100によって受信された信号がTV機器64へ伝送される。
アンテナ1は、アンテナ素子52と、パワースプリッタ54と、融雪用ヒータ16と、端子56とを含む。アンテナ素子52は、図1に示した反射器2、導電板4、伝送線路6、放射器8A,8Bおよび導波器10A,10Bから成る(図示せず)。
パワースプリッタ54は、コイルL2と、コンデンサC2とから成る。コイルL2は、端子56に電気的に接続されるノードN2と融雪用ヒータ16との間に接続される。コンデンサC2は、ノードN2とアンテナ素子52との間に接続される。同軸ケーブル58は、アンテナ1の端子56とパワーインサータ60の端子66との間に配設される。
パワーインサータ60は、コイルL1と、コンデンサC1と、端子66,68,70とから成る。コイルL1は、端子66に電気的に接続されるノードN1と端子70との間に接続される。コンデンサC1は、ノードN1と端子68との間に接続される。そして、端子70に電源装置62が接続され、端子68にTV機器64が接続される。
電源装置62は、直流電力(たとえば約DC15V)を発生してパワーインサータ60へ供給する。パワーインサータ60は、電源装置62からの直流電力を同軸ケーブル58へ出力する。なお、ノードN1と端子68との間にはコンデンサC1が設けられているので、電源装置62からの直流電力がパワーインサータ60を介してTV機器64へ出力されることはない。また、ノードN1と端子70との間にはコイルL1が設けられているので、同軸ケーブル58からの高周波の受信信号がパワーインサータ60を介して電源装置62へ出力されることはない。
同軸ケーブル58は、アンテナ1によって受信された高周波の受信信号をパワーインサータ60へ伝送する。また、同軸ケーブル58は、パワーインサータ60によって重畳された電源装置62からの電力をアンテナ1へ伝送する。
アンテナ1のパワースプリッタ54は、同軸ケーブル58に重畳された電力を融雪用ヒータ16へ出力する。なお、ノードN2とアンテナ素子52との間にはコンデンサC2が設けられているので、同軸ケーブル58からの直流電力がパワースプリッタ54を介してアンテナ素子52へ出力されることはない。また、ノードN2と融雪用ヒータ16との間にはコイルL2が設けられているので、アンテナ素子52からの高周波の受信信号がパワースプリッタ54を介して融雪用ヒータ16へ出力されることはない。
このアンテナ装置100においては、アンテナ1によって受信された信号は、同軸ケーブル58を介してTV機器64へ伝送される。また、電源装置62からの直流電力は、パワーインサータ60により同軸ケーブル58に重畳されてアンテナ1へ伝送される。そして、アンテナ1のパワースプリッタ54は、同軸ケーブル58に重畳された直流電力を高周波回路から分離して融雪用ヒータ16へ供給する。すなわち、このアンテナ装置100においては、融雪用ヒータ16に電力を供給する専用給電線を別途設けることなく、電源装置62からパワーインサータ60、同軸ケーブル58およびパワースプリッタ54を介して融雪用ヒータ16へ電力が供給される。
図4,図5は、図1に示したアンテナ1の電気的特性の一例を示す。図4は、図1に示したアンテナ1の電気的特性の一例として示される利得を示すグラフであり、図5は、図1に示したアンテナ1の電気的特性の一例として示されるVSWRを示すグラフである。なお、この図4,図5では、日本国のUHF帯(470MHz〜770MHz)におけるアンテナ1の利得特性およびVSWR特性がそれぞれ示されている。
図4を参照して、横軸は、受信電波の周波数を示し、縦軸は、アンテナ1の利得を示す。実線k1は、アンテナ1上に積雪がないとき(すなわち、融雪用ヒータ16が機能しているとき)のアンテナ1の利得特性を示す。一方、点線k2は、アンテナ1上に約100mmの積雪があるときのアンテナ1の利得特性を示し、一点鎖線k3は、アンテナ1上に約150mmの積雪があるときのアンテナ1の利得特性を示す。すなわち、点線k2および一点鎖線k3は、従来のカバー付アンテナに相当する利得特性を示している。
図5を参照して、横軸は、受信電波の周波数を示し、縦軸は、アンテナ1のVSWRを示す。実線k4は、アンテナ1上に積雪がないとき(すなわち、融雪用ヒータ16が機能しているとき)のアンテナ1のVSWR特性を示す。一方、点線k5は、アンテナ1上に約100mmの積雪があるときのアンテナ1のVSWR特性を示し、一点鎖線k6は、アンテナ1上に約150mmの積雪があるときのアンテナ1のVSWR特性を示す。すなわち、点線k5および一点鎖線k6は、従来のカバー付アンテナに相当するVSWR特性を示している。
図4,図5に示されるように、アンテナ上に積雪があると、アンテナの利得やVSWRなどの電気的特性が低下するところ、この実施の形態1においては、アンテナ1に融雪用ヒータ16が内蔵されているので、アンテナ1上の着雪が防止され、雪害地域においてもアンテナ1の電気的特性が低下することはない。
なお、上記においては、アンテナ1は、受信アンテナとして用いられるものとしたが、アンテナ1を送信アンテナとして用いてもよい。
以上のように、この実施の形態1においては、放射器8A,8Bや反射器2などのアンテナ素子は、カバー12,14内に格納される。そして、カバー内に融雪用ヒータ16が内蔵されているので、カバー上面の積雪が防止される。したがって、この実施の形態1によれば、雪害地域においてアンテナ1の電気的特性が低下するのを防止できる。また、融雪用ヒータ16は、フィルム状の発熱体であり、カバーの上部内面に密接して固設されるので、カバー上面が効果的かつ効率的に加熱される。したがって、カバー上面の積雪を確実に防止できる。
さらに、融雪用ヒータ16は、反射器2の反射面(受信電波を放射器8A,8Bへ反射する面)の裏面側に配設されるので、アンテナの電気的特性に影響を与えない。したがって、アンテナ1の電気的特性が維持される。
また、さらに、パワーインサータ60は、電源装置62から出力される直流電力を同軸ケーブル58に重畳させ、パワースプリッタ54は、同軸ケーブル58から電力を分離して融雪用ヒータ16へ供給するので、電源装置62から同軸ケーブル58を介して融雪用ヒータ16へ電力が供給される。したがって、電源装置62から融雪用ヒータ16へ電力を供給するための専用給電線を別途設ける必要はない。
また、さらに、融雪用ヒータ16は、自己温度制御性を有するPTC抵抗体や熱交換率の高いDZR素子などの低消費電力特性を有する発熱体から成るので、融雪用ヒータ16の温度を制御するための温度制御装置(サーモスタットや温度制御回路など)を別途設ける必要はない。
[実施の形態2]
実施の形態2では、当該アンテナを経由して衛星放送受信用アンテナがセットトップボックス(以下「STB」とも称する。)に接続されるとともに、衛星放送受信用アンテナのコンバータ用の電力の一部が融雪用ヒータに供給される。
実施の形態2では、当該アンテナを経由して衛星放送受信用アンテナがセットトップボックス(以下「STB」とも称する。)に接続されるとともに、衛星放送受信用アンテナのコンバータ用の電力の一部が融雪用ヒータに供給される。
図6は、実施の形態2によるアンテナの電源構成を説明するための電源系統図である。図6を参照して、アンテナ装置100Aは、アンテナ1Aと、同軸ケーブル78,84と、衛星放送受信用アンテナ80と、STB86とを備える。
衛星放送受信用アンテナ80は、パラボラ反射鏡81と、コンバータ82(一次放射器を含む。)とを含む。そして、放送衛星からの11GHz〜12GHz帯の電波は、パラボラ反射鏡81で反射され、焦点位置に配置されるコンバータ82により1GHz帯の衛星放送中間周波信号に周波数変換されてSTB86に供給される。
アンテナ1Aは、アンテナ素子52と、パワースプリッタ54と、融雪用ヒータ16と、混合器72と、パワーインサータ74と、端子56,76とを含む。混合器72は、ローパスフィルタ92と、ハイパスフィルタ94とから成る。ローパスフィルタ92は、パワースプリッタ54に電気的に接続されるノードN4とアンテナ素子52との間に接続される。ハイパスフィルタ94は、パワーインサータ74とノードN4との間に接続される。
パワーインサータ74は、コイルL3と、コンデンサC3とから成る。コイルL3は、端子76に電気的に接続されるノードN3とパワースプリッタ54のノードN2との間に接続される。コンデンサC3は、ノードN3と混合器72のハイパスフィルタ94との間に接続される。同軸ケーブル78は、アンテナ1Aの端子76とコンバータ82との間に配設される。同軸ケーブル84は、アンテナ1Aの端子56とSTB86との間に配設される。
STB86には、アンテナ1Aから同軸ケーブル84を介して高周波の受信信号が供給される。また、STB86は、直流電力(たとえば、規格により定められたDC15V/4W)を発生して同軸ケーブル84へ出力する。そして、上記の直流電力は、同軸ケーブル84を介してアンテナ1Aの端子56に供給される。
アンテナ1Aの混合器72は、アンテナ素子52により受信された地上テレビ放送信号と衛星放送受信用アンテナ80で受信され周波数変換された衛星放送中間周波信号とを混合してパワースプリッタ54へ出力する。より具体的には、ローパスフィルタ92は、アンテナ1Aによって受信する地上テレビ放送の帯域(470MHz〜770MHz)よりも高い周波数成分を遮断し、ハイパスフィルタ94は、衛星放送受信用アンテナ80のコンバータ82から出力される衛星放送中間周波信号の帯域(約1GHz〜)よりも低い周波数成分を遮断する。そして、ローパスフィルタ92およびハイパスフィルタ94からの各出力信号は、ノードN4において混合されてパワースプリッタ54へ出力される。
パワーインサータ74は、パワースプリッタ54のノードN2に供給されたSTB86からの電力を端子76に接続された同軸ケーブル78へ出力する。なお、ノードN2とノードN3との間にはコイルL3が設けられているので、混合器72から出力された高周波の受信信号がパワーインサータ74を介して同軸ケーブル78へ出力されることはない。また、ノードN3と混合器72との間にはコンデンサC3が設けられているので、パワーインサータ74から混合器72へ直流電力が流れることはない。
同軸ケーブル78は、コンバータ82から出力される衛星放送中間周波信号をアンテナ1Aへ伝送する。また、同軸ケーブル78は、アンテナ1Aのパワーインサータ74によって重畳された電力をコンバータ82へ伝送する。コンバータ82は、同軸ケーブル78から供給される電力によって作動する。
なお、アンテナ1Aにおけるアンテナ素子52、融雪用ヒータ16、パワースプリッタ54および図示されないカバー12,14の構成は、実施の形態1によるアンテナ1と同じである。
このアンテナ装置100Aにおいては、同軸ケーブル78を介して衛星放送受信用アンテナ80のコンバータ82がアンテナ1Aに接続される。そして、コンバータ82からの衛星放送中間周波信号は、アンテナ1Aのアンテナ素子52により受信された地上テレビ放送信号と混合器72によって混合され、同軸ケーブル84を介してSTB86へ伝送される。
また、STB86から同軸ケーブル84へ出力された直流電力は、アンテナ1Aのパワースプリッタ54を介してパワーインサータ74に供給され、パワーインサータ74により同軸ケーブル78に重畳されてコンバータ82へ供給される。
ここで、パワースプリッタ54は、STB86から同軸ケーブル84へ出力された直流電力の一部を高周波回路から分離して融雪用ヒータ16へ供給する。すなわち、このアンテナ装置100Aにおいては、融雪用ヒータ16用の専用電源および専用給電線を別途設けることなく、STB86から同軸ケーブル84へ出力されるコンバータ82用の電力の一部が融雪用ヒータ16へ供給される。
なお、STB86から出力可能な直流電力は、上述のように規格により制限されているところ、融雪用ヒータ16は、DZR素子やPTC抵抗体など低消費電力特性を有する発熱体から成るので、コンバータ82用の電力の一部を利用して融雪用ヒータ16を動作させることができる。
なお、上記においては、アンテナ1Aは、STB86に接続されるものとしたが、アンテナ1Aは、STB86の機能を内蔵したTV機器に接続されてもよい。
以上のように、この実施の形態2においては、STB86から同軸ケーブル84へ出力されたコンバータ82用の電力の一部がパワースプリッタ54により高周波回路から分離されて融雪用ヒータ16へ供給される。したがって、この実施の形態2によれば、コンバータ用電力を利用して融雪用ヒータ16を動作させることができる。
また、アンテナ1Aおよび衛星放送受信用アンテナ80の各受信信号が混合器72により混合され、上記各受信信号ならびにコンバータ82および融雪用ヒータ16の各電力が1本の同軸ケーブル84を介してアンテナ1AとSTB86との間で送受される。したがって、この実施の形態2によれば、配線の煩わしさを解消することができる。また、配線コストも低減できる。
なお、上記の実施の形態においては、融雪用ヒータ16は、たとえばPTC抵抗体やDZR素子から成るものとしたが、融雪用ヒータ16を構成する発熱体は、PTC抵抗体およびDZR素子に限定されるものではない。
なお、上記において、カバー12,14は、この発明における「筐体」に対応し、融雪用ヒータ16は、この発明における「融雪用発熱体」に対応する。また、反射器2の平面部2Aは、この発明における「第1の反射面」に対応し、平面部2Bは、この発明における「第2の反射面」に対応する。さらに、パワーインサータ60は、この発明における「電源挿入器」に対応し、パワースプリッタ54は、この発明における「電源分離器」に対応する。また、さらに、端子56,76は、それぞれこの発明における「第1の端子」および「第2の端子」に対応する。
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1,1A アンテナ、2 反射器、2A〜2E 平面部、4 導電板、6 伝送線路、8A,8B 放射器、10A,10B 導波器、12,14 カバー、16 融雪用ヒータ、18,22 ハーネス、20,24 コネクタ、52 アンテナ素子、54 パワースプリッタ、56,66,68,70,76 端子、58,78,84 同軸ケーブル、60,74 パワーインサータ、62 電源装置、64 TV機器、72 混合器、80 衛星放送受信用アンテナ、81 パラボラ反射鏡、82 コンバータ、86 STB、92 ローパスフィルタ、94 ハイパスフィルタ、100,100A アンテナ装置、C1〜C3 コンデンサ、L1〜L3 コイル、N1〜N4 ノード。
Claims (8)
- 屋外に設置されるアンテナであって、
アンテナ素子と、
前記アンテナの固設時、前記アンテナ素子の少なくとも鉛直方向上部を覆うように構成される筐体と、
前記筐体の鉛直方向上面を加熱可能なように前記筐体内に配設される融雪用発熱体とを備えるアンテナ。 - 前記融雪用発熱体は、前記筐体の内面に密接して固定される、請求項1に記載のアンテナ。
- 前記アンテナ素子は、
放射器と、
受信電波を前記放射器へ反射する反射面を有する反射器とを含み、
前記融雪用発熱体は、前記反射面の裏面側に配設される、請求項1または請求項2に記載のアンテナ。 - 前記反射器は、
前記放射器に対向するように形成される第1の反射面と、
前記アンテナの固設時、前記第1の反射面の鉛直方向上部から前記放射器へ向かう方向に形成される第2の反射面とを含み、
前記融雪用発熱体は、前記アンテナの固設時、前記第2の反射面の鉛直方向上方に位置するように配設される、請求項3に記載のアンテナ。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のアンテナと、
前記アンテナによる受信信号を前記アンテナから前記アンテナの外部に設けられる機器へ伝送可能な伝送線と、
前記アンテナの外部に設けられる電源装置と、
前記電源装置から出力される電力を前記伝送線に重畳可能なように構成される電源挿入器と、
前記電源挿入器によって前記伝送線に重畳された電力を前記伝送線から分離して前記アンテナの融雪用発熱体へ供給可能なように構成される電源分離器とを備えるアンテナ装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のアンテナと、
前記アンテナとは異なる衛星放送受信用アンテナのコンバータ用電力が重畳される伝送線と、
前記伝送線に重畳される前記コンバータ用電力の一部を前記伝送線から分離して前記アンテナの融雪用発熱体へ供給可能なように構成される電源分離器とを備えるアンテナ装置。 - 前記アンテナは、
前記伝送線を接続可能な第1の端子と、
前記衛星放送受信用アンテナを接続可能な第2の端子と、
前記第2の端子に供給される前記衛星放送受信用アンテナの受信信号を前記アンテナのアンテナ素子から供給される受信信号と混合して前記第1の端子から前記伝送線へ出力可能なように構成される混合器とをさらに含む、請求項6に記載のアンテナ装置。 - 前記融雪用発熱体は、低消費電力特性または自己温度制御性を有する抵抗体または熱交換素子から成る、請求項5から請求項7のいずれか1項に記載のアンテナ装置。
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