JP2010200292A - 衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転放物面状の反射面2aで衛星放送信号を反射する反射鏡2と、反射面2aの焦点位置に配置され、反射鏡2が反射した衛星放送信号を受信する放射器3と、衛星放送信号と地上デジタル放送信号とを混合する混合回路4とを備える衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ1において、反射鏡2は、反射面2aに所定長さで形成されたスリット2bと、スリット2bの近傍に設けられた給電点2cに接続された給電線2dによって地上デジタル放送信号を受信する給電部2eとを備え、混合回路4は、放射器3が受信した衛星放送信号と、給電部2eが受信した地上デジタル放送信号とを混合する。
【選択図】図2
Description
請求項1に係る発明によれば、反射鏡をUHFアンテナ及び給電部としても機能させてUHFアンテナを省略できると共に、従来のUHFアンテナの狭指向性を改善できるので、簡易な構造で、設置場所の制限を少なくできる。
請求項3に係る発明によれば、地上デジタル放送信号を受信可能な周波数帯を広くすることができるので、設置場所の制限をより少なくできる。
請求項4に係る発明によれば、指向性パターンを均一にして両横方向のヌル成分を低減するので、マルチパスがない電波環境下であっても極めて広い指向性を実現でき、設置場所の制限を極めて少なくできる。
[衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナの構成]
図1及び図2を参照し、本発明の第1実施形態に係る衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナの構成について説明する。衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ1は、衛星放送信号と地上デジタル放送信号とを混合した混合信号を出力するものであり、図1及び図2に示すように、反射鏡2と、放射器3と、混合回路4と、アーム5と、支柱6と、取付部7とを備える。
以下、図3を参照し、電気回路10の詳細について説明する(適宜図1,2参照)。図3に示すように、電気回路10は、混合回路4と、バラン13と、電極Ta,Tbと、入力端子Tiと、出力端子Toと、コンデンサCと、チョークコイルLとを備える。
バラン13は、平衡なUHFアンテナとして機能する反射鏡2を、不平衡な同軸ケーブル8で給電できるように平衡−不平衡変換を行うものである。そして、バラン13は、得られた地上デジタル放送信号をLPF11に出力する。なお、バラン13による損失が無視できない場合、電気回路10は、バラン13を備えなくとも良い。
LPF11は、バラン13からの地上デジタル放送信号のみを通過させて出力端子Toに出力するものである。ここで、LPF11は、例えば、カットオフ周波数が770MHzである。
HPF12は、入力端子Tiからの衛星放送信号のみを通過させて出力端子Toに出力するものである。ここで、HPF12は、例えば、カットオフ周波数が1GHzである。
コンデンサCは、前記した電源電圧がLPF11を通過してバラン13に印加されることを防止するものであり、LPF11と出力端子Toとの間に直列で配置される。
出力端子Toは、LPF11を通過した地上デジタル放送信号と、HPF12を通過した衛星放送信号とを混合した混合信号を、放送受信装置に出力するものである。
以下、図4〜図6を参照し、本発明の第2実施形態に係る衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナの構成について、第1実施形態と異なる点を主に説明する。第1実施形態に係る衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ1は、従来の半波長ダイポールアンテナと同様に、8の字状の指向性によって、両横方向(90°及び270°)にヌル成分を有する(図8参照)。このため、衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ1は、マルチパスがない電波環境下における地上デジタル放送信号の受信に際して、この地上デジタル放送信号の受信レベルが低下することがあり、衛星放送信号を送信する衛星の方向に向けなければならない場合があった。この問題を解決するため、図4〜図6に示すように、衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ1Aは、L字状金属体20,21,22を、反射鏡2の背面に装着した。
以下、図4を参照し、L字状金属体20について、詳細に説明する。L字状金属体20は、例えば、アルミニウム、銅等の金属で形成される。そして、L字状金属体20は、その幅Xを100mm、その奥行きYを60mmとすることが好ましい。これによって、衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ1Aは、指向性を最も広くすることができる。なお、この奥行きYは、反射鏡2の中央付近での値、言い換えると、奥行きYが最小となる箇所での値である。
以下、図5を参照し、L字状金属体21について、詳細に説明する。ここで、衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ1Aでは、図4のL字状金属体20の代わりに、図5のL字状金属体21を、反射鏡2の背面に装着しても良い。このL字状金属体21は、図5(b)に示すように、スリット2bに平行となる側壁部21bをリブ構造としている。具体的には、L字状金属体21は、スリット2bに平行となる側壁部21bにおいて、側壁部21bを水平方向に貫通する穴を、反射鏡2の高さ方向に複数個(例えば、8個)形成し、リブ構造としている。
以下、図6を参照し、L字状金属体22について、詳細に説明する。ここで、衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ1Aでは、図4のL字状金属体20又は図5のL字状金属体21の代わりに、図6のL字状金属体22を、反射鏡2の背面に装着しても良い。このL字状金属体22は、図6(a)に示すように、図5のL字状金属体21と支柱6とを一体構造にしたものである。
以下、図7〜図11を参照して、本発明の第1実施形態に係る実施例1〜3について説明する(適宜図1及び図2参照)。本発明の実施例1〜3では、図7に示すように、一般的なパラボラアンテナにスリット2bを形成し、給電点2cの位置をそれぞれ変えて、衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ1を試作した。ここで、スリット2bは、長さが400mmであり、幅が5mmである。そして、この試作した衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ1の性能か検証するため、各種測定を行った。ここで、以下に説明する各々の測定では、各アンテナを障害物の少ない平地に配置し、電界強度測定器を用いて測定した。
反射鏡2にスリット2bを形成した前後で、衛星放送信号の各チャンネルのレベルとCN比とを測定した。この結果を表1に示す。なお、表1では、スリット2bを形成する前の測定結果を参考例1として示した。
以下、給電点2cの位置と周波数との関係について説明する。
実施例1〜3において、電圧定在波比(VSWR)と周波数との関係を評価した。この結果を図10に示す。なお、図10では、実線で実施例1における電圧定在波比と周波数との関係を示し、一点鎖線で実施例2における電圧定在波比と周波数との関係を示し、破線で実施例3における電圧定在波比と周波数との関係を示した。
以下、図12を参照し、本発明の第2実施形態に係る実施例4について説明する(適宜図4参照)。この実施例4では、前記した実施例1と同様の衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ1の背面にL字状金属体20を装着した。また、実施例4では、L字状金属体20は、その幅Xが100mm、その奥行きYが60mmであり、その上端から下端までの長さが、反射鏡2の中央上端部から中央下端部までの高さと等しくなっている。
1A 衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ
2 反射鏡
2a 反射面
2b スリット
2c 給電点
2d 給電線
2e 給電部
3 放射器
4 混合回路
10 電気回路
11 LPF(ローパスフィルタ)
12 HPF(ハイパスフィルタ)
13 バラン
20 L字状金属体
21 L字状金属体
21b 側壁部
22 L字状金属体
C コンデンサ
L チョークコイル
Ta,Tb 電極
Ti 入力端子
To 出力端子
Claims (4)
- 回転放物面状の反射面で衛星放送信号を反射する反射鏡と、当該反射面の焦点位置に配置され、前記反射鏡が反射した衛星放送信号を受信する放射器と、前記衛星放送信号と地上デジタル放送信号とを混合する混合回路とを備える衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナにおいて、
前記反射鏡は、
前記反射面に所定長さで形成されたスリットと、前記スリットの近傍に設けられた給電点に接続された給電線によって前記地上デジタル放送信号を受信する給電部とを備え、
前記混合回路は、
前記放射器が受信した衛星放送信号と、前記給電部が受信した地上デジタル放送信号とを混合することを特徴とする衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ。 - 前記スリットは、その幅が、前記反射鏡の全幅に対して0.1%以上50%未満であることを特徴とする請求項1に記載の衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ。
- 前記給電点は、前記反射鏡の中央から外側に設けられたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ。
- 前記反射面に対向する前記反射鏡の背面に、前記スリットの深さ方向でL字状となり、かつ、前記スリットの長さ方向に沿うように装着されたL字状金属体をさらに備えることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ。
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