JP2010041661A - コーナリフレクタアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】使用周波数帯域を広帯域化することができるコーナリフレクタアンテナを提供する。
【解決手段】コーナ反射板２１は、２つの反射板２２ａ、２２ｂを略９０°の角度でコーナ状に組み合わせ、その頂部に支持板２５を装着する。上記支持板２５により所定の長さを有する放射素子支持部材２６ａ、２６ｂを支持し、その先端部にアンテナ本体２７を装着する。アンテナ本体２７は、略台形状に形成された板状の放射素子２８ａ、２８ｂを微小間隔を保って同一平面状に配置する。この場合、放射素子２８ａ、２８ｂは、台形の短辺側が対向するように配置し、その短辺側の上部近傍に給電点を設けた構成とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、広帯域特性を有するコーナリフレクタアンテナに関する。

従来、指向性を持った高利得の受信アンテナとしてコーナリフレクタアンテナが使用されている（例えば、特許文献１参照。）。

従来のコーナリフレクタアンテナは、例えば図５及び図６に示すように構成されている。図５は従来のコーナリフレクタアンテナ１０の構成を示す斜視図、図６はダイポールアンテナ及び支持部分の構成を示す正面図である
図５において、１１はコーナ反射板で、２つの反射板１２ａ、１２ｂを略９０°の角度でコーナ状に組み合わせている。上記反射板１２ａ、１２ｂは、それぞれ中心軸に沿って設けた支持アーム１３に対し、長さが約１λ（λは使用周波数における波長）の複数の金属棒１４を等間隔にライン状に配置したグリッド型の構成となっている。そして、上記コーナ反射板１１の頂部に支持板１５が装着され、この支持板１５により支持された放射素子支持部材１６ａ、１６ｂの先端部に半波長ダイポールアンテナ１７が装着される。このダイポールアンテナ１７は、反射板１２ａ、１２ｂ間において、反射板１２ａ、１２ｂを構成する金属棒１４と平行に設けられる。

上記ダイポールアンテナ１７は、図６に示すように長方形に形成された板状の放射素子１８ａ、１８ｂが微小間隔を保って同一平面状に配置され、その近接対向側の上部近傍に給電点１９ａ、１９ｂが設けられる。放射素子１８ａ、１８ｂは、全長Ｌ１が約０．５λ、短辺の幅Ｗ１が約０．１λに設定される。

上記放射素子１８ａ、１８ｂは、上記したように支持板１５に設けられた放射素子支持部材１６ａ、１６ｂの先端に装着され、支持板１５ｂまでの距離Ｌ２が約０．４λに設定される。

図７は、上記従来のコーナリフレクタアンテナ１０のＶＳＷＲ特性であり、横軸に比帯域（ｆ／ｆｃ）をとり、縦軸にＶＳＷＲをとって示した。なお、上記比帯域におけるｆは使用帯域における各周波数を示し、ｆｃはその中心周波数を示している。

上記従来のコーナリフレクタアンテナ１０におけるＶＳＷＲ２以下の比帯域は、約３１％である。
実開昭６３−１６７０７号公報

上記のようにダイポールアンテナ１７とコーナ反射板１１とを組み合わせた従来のコーナリフレクタアンテナ１０は、比帯域が約３１％であり、使用帯域幅が非常に狭いという問題がある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、使用周波数帯域を広帯域化することができるコーナリフレクタアンテナを提供することを目的とする。

本発明に係るコーナリフレクタアンテナは、２つの反射板を所定の角度でコーナ状に組み合わせたコーナ反射板と、前記コーナ反射板の前面側に設けられるアンテナ本体とを具備し、前記アンテナ本体は、略台形状に形成された板状の２つの放射素子を短辺側が所定間隔を保って相対向するように同一平面状に配置し、前記各放射素子の短辺側に給電点を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、アンテナ本体の放射素子を台形に形成することにより、素子の共振長が緩やかに変化し、このためインピーダンスも緩やかに変化するようになり、広帯域化することができる。

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は本発明の一実施形態に係るコーナリフレクタアンテナ２０の構成例を示す斜視図、図２は図１におけるアンテナ本体及び支持部分の構成を示す正面図である。なお、本実施形態では、グリッド型のコーナ反射板を用いた場合を例として示している。

図１において、２１はコーナ反射板で、２つの反射板２２ａ、２２ｂを略９０°の角度でコーナ状に組み合わせている。上記反射板２２ａ、２２ｂは、それぞれ中心軸に沿って設けた支持アーム２３に対し、長さが約１λ（λは使用周波数における波長）の複数の金属棒２４を等間隔にライン状に配置したグリッド型の構成となっている。そして、上記２つの反射板２２ａ、２２ｂが組み合わされたコーナ反射板２１の頂部に例えば四角形に形成された支持板２５が装着され、この支持板２５により放射素子支持部材２６ａ、２６ｂが支持される。放射素子支持部材２６ａ、２６ｂは、絶縁部材を用いて構成したもので、その先端部にアンテナ本体２７が装着される。このアンテナ本体２７は、コーナ反射板２１の前面側、すなわち反射板２２ａ、２２ｂ間の中央部分において、反射板２２ａ、２２ｂを構成する金属棒２４と平行に設けられる。

上記アンテナ本体２７は、図２に示すように略台形状に形成された板状の放射素子２８ａ、２８ｂが微小間隔を保って同一平面状に配置される。この場合、放射素子２８ａ、２８ｂは、台形の短辺側が対向するように配置され、その短辺側の上部近傍に給電点２９ａ、２９ｂが設けられる。放射素子２８ａ、２８ｂは、全長Ｌ１１が約０．４λ、短辺の幅Ｗ１１が約０．１λ、短辺と反対側に位置する長辺の幅Ｗ１２が約０．３λに設定される。

上記放射素子２８ａ、２８ｂは、上記したように支持板２５に設けられた放射素子支持部材２６ａ、２６ｂの先端に装着される。支持板２５から放射素子２８ａ、２８ｂの短辺の一端までの距離Ｌ２は、約０．４λに設定される。また、支持板２５は、例えば金属板を用いて４角形に形成したもので、約０．３λ×約０．４λの大きさに設定される。

上記アンテナ本体２７は、放射素子２８ａ、２８ｂを台形に形成した場合でもダイポールアンテナとして機能する。

図３は、上記実施形態に係るコーナリフレクタアンテナ２０のＶＳＷＲ特性であり、横軸に比帯域（ｆ／ｆｃ）をとり、縦軸にＶＳＷＲをとって示した。なお、上記比帯域におけるｆは使用帯域における各周波数を示し、ｆｃはその中心周波数を示している。

上記コーナリフレクタアンテナ２０におけるＶＳＷＲ２以下の比帯域は、約５３％である。

図４は、上記実施形態に係るコーナリフレクタアンテナ２０及び図５及び図６に示した従来のコーナリフレクタアンテナ１０のインピーダンス特性であり、横軸に横軸に比帯域（ｆ／ｆｃ）をとり、縦軸にインピーダンスをとって示した。

図４において、実線で示す特性ａ及び破線で示す特性ｂは、上記実施形態に係るコーナリフレクタアンテナ２０のインピーダンス特性で、特性ａは実部、特性ｂは虚部を示している。

また、図４において、一点鎖線で示す特性ｃ及び点線で示す特性ｄは従来のコーナリフレクタアンテナ１０のインピーダンス特性で、特性ｃは実部、特性ｄは虚部を示している。

本発明の実施形態に係るコーナリフレクタアンテナ２０のインピーダンス特性は、実部（特性ａ）は５０Ωを中心に変化し、虚部（特性ｂ）は０Ωを中心に緩やかに変化している。

上記実施形態で示したようにアンテナ本体２７の放射素子２８ａ、２８ｂを台形に形成することにより、素子の共振長が緩やかに変化し、このため図４に示したようにインピーダンスも緩やかに変化するようになり、広帯域化することが可能となる。すなわち、本発明の実施形態に係るコーナリフレクタアンテナ２０は、図３に示したようにＶＳＷＲ２以下の比帯域を約５３％とすることができ、従来のコーナリフレクタアンテナ１０における約３１％の比帯域に比較して大幅に広帯域化することができる。

なお、上記実施形態では、コーナ反射板２１として支持アーム２３上に複数の金属棒２４を平行に配置してなるグリッド型のものを使用した場合について示したが、その他、平板状の金属板を使用して構成した場合においても、上記実施形態と同様に広帯域化することが可能である。

また、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。

本発明の一実施形態に係るコーナリフレクタアンテナの構成を示す斜視図である。 同実施形態におけるアンテナ本体及び支持部分の構成を示す正面図である。 同実施形態に係るコーナリフレクタアンテナのＶＳＷＲ特性図である。 同実施形態に係るコーナリフレクタアンテナ及び従来のコーナリフレクタアンテナのインピーダンス特性図である。 従来のコーナリフレクタアンテナの構成を示す斜視図である。 図５におけるダイポールアンテナ及び支持部分の構成を示す正面図である。 従来のコーナリフレクタアンテナのＶＳＷＲ特性図である。

符号の説明

２０…コーナリフレクタアンテナ、２１…コーナ反射板、２２ａ、２２ｂ…反射板、２３…支持アーム、２４…金属棒、２５…支持板、２６ａ、２６ｂ…放射素子支持部材、２７…アンテナ本体、２８ａ、２８ｂ…放射素子、２９ａ、２９ｂ…給電点。

Claims (1)

1. ２つの反射板を所定の角度でコーナ状に組み合わせたコーナ反射板と、
   前記コーナ反射板の前面側に設けられるアンテナ本体とを具備し、
   前記アンテナ本体は、略台形状に形成された板状の２つの放射素子を短辺側が所定間隔を保って相対向するように同一平面状に配置し、前記各放射素子の短辺側に給電点を設けたことを特徴とするコーナリフレクタアンテナ。

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