JP2011217190A

JP2011217190A - Directional antenna

Info

Publication number: JP2011217190A
Application number: JP2010084365A
Authority: JP
Inventors: Koichi Uchino; 浩一内野; Hisamatsu Nakano; 久松中野; Norihiro Kondo; 紀浩近藤
Original assignee: Sansei Denki KK
Current assignee: Sansei Denki KK
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2011-10-27

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a directional antenna particularly optimal for receiving radio waves of UHF bands, the directional antenna being configured to transmit and receive radio waves.SOLUTION: A directional antenna has: an H-shaped slit including a fundamental slit and an extension slit obtained by extending a full length of the fundamental slit; and a loop-shaped slit disposed around the H-shaped slit. Further, the fundamental slit and the extension slit are formed on the same conductor member. Accordingly, a structure is provided where the H-shaped slit is formed on the conductor member and the loop-shaped slit is disposed around the H-shaped slit, so that an antenna structure can be simplified.

Description

本発明は、電波の送受信を行う指向性アンテナであって、特にＵＨＦ帯の電波を受信するのに最適な指向性アンテナに関する。 The present invention relates to a directional antenna that transmits and receives radio waves, and more particularly to a directional antenna that is optimal for receiving radio waves in the UHF band.

既設のアナログＴＶ放送がデジタルＴＶ放送に切り替えられるのに伴って、ＵＨＦ帯の地上デジタルＴＶ放送に最適なアンテナの開発が必須となっている。 As existing analog TV broadcasts are switched to digital TV broadcasts, it is essential to develop antennas that are optimal for UHF band terrestrial digital TV broadcasts.

アナログＴＶ放送を受信するアンテナとしては、放射素子と反射素子とを組み合わせた八木・宇田アンテナが開発されている。そして、前記八木・宇田アンテナの動作原理を応用した地上デジタルＴＶ放送を受信するアンテナが開発されている（特許文献１）。 As an antenna for receiving an analog TV broadcast, a Yagi / Uda antenna that combines a radiating element and a reflecting element has been developed. An antenna that receives the terrestrial digital TV broadcast using the operating principle of the Yagi / Uda antenna has been developed (Patent Document 1).

特開２００５−７３２２６号公報JP 2005-73226 A

放射素子と反射板との間隔を、基準とする中心周波数の波長をλとした場合にλ／４に設定することにより、反射板による反射効率が最大値を示すことが知られている。特許文献１のアンテナは、放射素子と、その放射素子の平面に配置した平面状の反射板とからなり、特許文献１は、前記反射板の両側部を前記放射素子における放射に寄与しない放射素子側に屈曲させ、前記反射板における前記放射素子側に屈曲されている両側部の先端と前記放射素子との間隔ｄを、前記放射素子と前記反射板との間隔Ｄ以下に設定することにより、アンテナの奥行きでの小型化を実現している。 It is known that the reflection efficiency of the reflection plate shows the maximum value by setting the distance between the radiating element and the reflection plate to λ / 4 when the wavelength of the reference center frequency is λ. The antenna of Patent Document 1 includes a radiating element and a planar reflecting plate arranged on the plane of the radiating element. Patent Document 1 describes a radiating element that does not contribute to radiation in the radiating element on both sides of the reflecting plate. The distance d between the tip of both side portions of the reflection plate bent to the radiation element side and the radiation element is set to be equal to or less than the distance D between the radiation element and the reflection plate, The size of the antenna is reduced.

本発明の目的は、特許文献１に記載されたアンテナの構造を簡素化すると共に小型化・薄型化を実現した指向性アンテナを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a directional antenna that simplifies the structure of the antenna described in Patent Document 1 and realizes a reduction in size and thickness.

前記目的を達成するため、本発明に係る指向性アンテナは、基本スリットと前記基本スリットの全長を延長した延長スリットとからなるＨ型形状のスリットと、前記Ｈ型形状のスリットの周囲に配置した閉ループ状のスリットとを有し、前記基本スリットと前記延長スリットとを同一の導体部材に形成したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a directional antenna according to the present invention is arranged around an H-shaped slit composed of a basic slit and an extended slit extending the entire length of the basic slit, and around the H-shaped slit. The basic slit and the extension slit are formed in the same conductor member.

本発明によれば、特許文献１に記載されたアンテナと比較して、その構造を簡素化すると共に小型化・薄型化を実現できるものである。 According to the present invention, compared with the antenna described in Patent Document 1, the structure can be simplified and the size and thickness can be reduced.

（ａ）は、本発明の実施形態１に係る指向性アンテナを示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示す指向性アンテナに追加する反射板を示す平面図である。(A) is a top view which shows the directional antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention, (b) is a top view which shows the reflecting plate added to the directional antenna shown to (a). （ａ）は、本発明の実施形態１に係る指向性アンテナの変形例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示す指向性アンテナに追加する反射板を示す平面図である。(A) is a top view which shows the modification of the directional antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention, (b) is a top view which shows the reflecting plate added to the directional antenna shown to (a). （ａ）は、本発明の実施形態１に係る指向性アンテナのＶＳＷＲを実測した特性図、（ｂ）は、給電の整合を取る一例であるマッチング回路を示す図である。(A) is the characteristic diagram which measured VSWR of the directional antenna which concerns on Embodiment 1 of this invention, (b) is a figure which shows the matching circuit which is an example which takes the matching of electric power feeding. （ａ）は、本発明の実施形態２に係る指向性アンテナを示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示す指向性アンテナに追加する反射板を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）に示す反射板の変形例を示す平面図である。(A) is a top view which shows the directional antenna which concerns on Embodiment 2 of this invention, (b) is a top view which shows the reflecting plate added to the directional antenna shown to (a), (c) is (b). It is a top view which shows the modification of the reflecting plate shown in FIG. （ａ）は、本発明の実施形態２に係る指向性アンテナに関するＶＳＷＲを実測した特性図、（ｂ）は、図５（ｃ）に示す変形例の反射板を用いたときの指向性アンテナに関するＶＳＷＲを実測した特性図である。(A) is the characteristic figure which measured VSWR regarding the directional antenna which concerns on Embodiment 2 of this invention, (b) is related with the directional antenna when the reflecting plate of the modification shown in FIG.5 (c) is used. It is the characteristic view which measured VSWR. （ａ）は、本発明の実施形態３に係る指向性アンテナを示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す指向性アンテナに追加する反射板と導電部材との関係を示す図である。(A) is a perspective view which shows the directional antenna which concerns on Embodiment 3 of this invention, (b) is a figure which shows the relationship between the reflecting plate added to the directional antenna shown to (a), and an electroconductive member. （ａ）は、本発明の実施形態３に係る指向性アンテナを示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す指向性アンテナに追加する反射板と導電部材との関係を示す図である。(A) is a perspective view which shows the directional antenna which concerns on Embodiment 3 of this invention, (b) is a figure which shows the relationship between the reflecting plate added to the directional antenna shown to (a), and an electroconductive member. （ａ）は、本発明の実施形態３に係る指向性アンテナを示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す指向性アンテナに追加する反射板と導電部材との関係を示す図である。(A) is a perspective view which shows the directional antenna which concerns on Embodiment 3 of this invention, (b) is a figure which shows the relationship between the reflecting plate added to the directional antenna shown to (a), and an electroconductive member. （ａ）は、本発明の実施形態３に係る指向性アンテナを示す斜視図である。(A) is a perspective view which shows the directional antenna which concerns on Embodiment 3 of this invention. アンテナのリアクタンスを微調整することを検証した特性図である。It is the characteristic view which verified having finely adjusted the reactance of an antenna. （ａ）は、本発明の実施形態に係る指向性アンテナへ直接給電を行う給電構造を示す斜視図、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る指向性アンテナを支える支柱を示す斜視図である。(A) is a perspective view which shows the electric power feeding structure which supplies electric power directly to the directional antenna which concerns on embodiment of this invention, (b) is a perspective view which shows the support | pillar which supports the directional antenna which concerns on embodiment of this invention. is there. （ａ）は、本発明の実施形態に係る指向性アンテナに用いた給電基板を示す表面図、（ｂ）は同裏面図、（ｃ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。(A) is a front view which shows the electric power feeding board used for the directional antenna which concerns on embodiment of this invention, (b) is the back view, (c) is sectional drawing which follows the AA line of (a). It is.

以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る指向性アンテナは図１（ａ）に示す様に、基本スリット１ａ，１ｂと前記基本スリット１ａ，１ｂの全長を延長した延長スリット１ｃ，１ｄとからなるＨ型形状のスリット１と、前記Ｈ型形状のスリット１の周囲に配置したループ形状のスリット２とを有している。
そして、前記基本スリット１ａ，１ｂと前記延長スリット１ｃ，１ｄとを導体部材３上に形成している。 (Embodiment 1)
As shown in FIG. 1A, the directional antenna according to Embodiment 1 of the present invention has an H-shaped configuration comprising basic slits 1a and 1b and extended slits 1c and 1d extending the entire length of the basic slits 1a and 1b. And a loop-shaped slit 2 arranged around the H-shaped slit 1.
The basic slits 1 a and 1 b and the extension slits 1 c and 1 d are formed on the conductor member 3.

本実施形態１では、前記導体部材３を長方形状に形成している。すなわち、前記導体部材３は、前記基本スリット１ａ，１ｂに沿う辺を長辺とし、延長スリット１ｃ，１ｄに沿う辺を短辺とする長方形状に形成している。なお、導体部材３は、長方形状に形成しているが、これに限られるものではなく、前記Ｈ型形状のスリット１と前記ループ形状のスリット２とを盤面に形成できる面積を有するものであれば、特にその形状は長方形状に限られるものではない。また、図１に示す例では、前記導体部材３として一枚の金属板を用い、打ち抜き加工などにより前記金属板（３）に前記Ｈ型形状のスリット１と前記ループ形状のスリット２とを形成するようにしているが、これに限られるものではない。例えば、前記導体部材３として誘電体上に導電層を形成した構造のものを用い、その導電層上に前記Ｈ型形状のスリット１と前記ループ形状のスリット２とを形成するようにしてもよいものであり、前記導体部材３としては、その導体部分に前記Ｈ型形状のスリット１と前記ループ形状のスリット２とを開口して形成できるものであれば、特に限定されるものではない。 In the first embodiment, the conductor member 3 is formed in a rectangular shape. That is, the conductor member 3 is formed in a rectangular shape having a side along the basic slits 1a and 1b as a long side and a side along the extension slits 1c and 1d as a short side. The conductor member 3 is formed in a rectangular shape, but is not limited thereto, and may have an area where the H-shaped slit 1 and the loop-shaped slit 2 can be formed on the board surface. In particular, the shape is not limited to a rectangular shape. In the example shown in FIG. 1, a single metal plate is used as the conductor member 3, and the H-shaped slit 1 and the loop-shaped slit 2 are formed in the metal plate (3) by punching or the like. However, it is not limited to this. For example, the conductor member 3 may have a structure in which a conductive layer is formed on a dielectric, and the H-shaped slit 1 and the loop-shaped slit 2 may be formed on the conductive layer. The conductive member 3 is not particularly limited as long as it can be formed by opening the H-shaped slit 1 and the loop-shaped slit 2 in the conductor portion.

前記基本スリット１ａ，１ｂは給電部４を中心として対称に形成している。図１（ａ）では、前記基本スリット１ａ，１ｂは給電部４を中心として上下に対称に形成してある。この場合、前記基本スリット１ａと前記基本スリット１ｂとの長さは同一であることが望ましいものであるが、±数％の範囲での誤差は許容範囲である。
前記延長スリット１ｃ，１ｄは、前記基本スリット１ｃ，１ｄの開放端を中心として互いに逆向きで延長して形成している。前記延長スリット１ｃ，１ｄは、前記基本スリット１ａ，１ｂに対して直角に配置することが望ましいものであるが、必ずしも直角に配置する必要はない。
前記基本スリット１ａ，１ｂは、その開放端に向けて給電部４からテーパ状にスリットの幅寸法が拡張する構造として形成したが、これに限られるものではない。例えば、前記基本スリット１ａ，１ｂを、その開放端と給電部４とでのスリット幅寸法が同一である長方形状の基本スリット１ａ，１ｂとして形成してもよいものである。 The basic slits 1a and 1b are formed symmetrically with the feeding portion 4 as the center. In FIG. 1A, the basic slits 1a and 1b are formed symmetrically in the vertical direction with the feeding portion 4 as the center. In this case, it is desirable that the basic slit 1a and the basic slit 1b have the same length, but an error in a range of ± several% is an allowable range.
The extension slits 1c and 1d are formed to extend in opposite directions around the open ends of the basic slits 1c and 1d. The extension slits 1c and 1d are desirably arranged at right angles to the basic slits 1a and 1b, but are not necessarily arranged at right angles.
The basic slits 1a and 1b are formed as a structure in which the width of the slit is tapered from the power feeding portion 4 toward the open end, but is not limited thereto. For example, the basic slits 1 a and 1 b may be formed as rectangular basic slits 1 a and 1 b having the same slit width dimension at the open end and the power feeding portion 4.

前記Ｈ型形状のスリット１について説明する。本実施形態では、前記Ｈ型形状のスリット１は、受信周波数帯域における低周波数側をカバーする電気長に設定したＨ型形状のスリット１として形成している。
本実施形態では、受信周波数帯域として、地上デジタルＴＶ放送の電波を受信するために低周波数側を４７０ＭＨｚ且つ高周波数側を７１０ＭＨｚとした範囲に設定しており、その受信周波数帯域の中心周波数を５９０ＭＨｚに設定している。このため、前記Ｈ型形状のスリット１は、低周波数側の４７０ＭＨｚから高周波数側の７１０ＭＨｚに渡って高利得の下で地上デジタルＴＶ放送の受信が可能な広帯域特性を有することが要求される。
Ｈ型形状のスリット１に代えて、基本スリット１ａ，１ｂのみをアンテナ素子として用いた場合を考える。
この場合、前記アンテナ素子の基本スリット１ａ，１ｂの全長を例えば５９０ＭＨｚでの地上デジタルＴＶ放送の受信を可能な寸法に設定すると、基本スリット１ａ，１ｂのみのアンテナ素子では、低周波数側の４７０ＭＨｚの受信感度が劣化することになり、前記広帯域特性の要求に応えることができなくなる。
そこで、本実施形態におけるスリット１は、低周波数側の劣化を改善するために、前記基本スリット１ａ，１ｂと延長スリット１ｃ，１ｄとをＨ型に組み合わせ、前記基本スリット１ａ，１ｂの全長を延長スリット１ｃ，１ｄにより延長させることにより、受信周波数帯域の低周波数側から高周波数側までをカバーする電気長に設定したＨ型形状構造とし、インピーダンスの改善に寄与する構造としている。さらに前記延長スリット１ｃは、前記基本スリット１ａの開放端を中心として対称に配置し、前記延長スリット１ｄは、前記基本スリット１ｂの開放端を中心として対称に配置している。図１（ａ）では、前記延長スリット１ｃ，１ｄは、前記基本スリット１ａ，１ｂの開放端を中心として左右対称に配置している。
なお、図１（ａ）に示す様に前記延長スリット１ｃ，１ｄは、前記基本スリット１ａ，１ｂに対してそれぞれ直角に配置していることが望ましいが、９０°を基準として±数％の角度をもっていてもよいものである。また、図１（ａ）に示す様に前記延長スリット１ｃ，１ｄは、直線状に形成したが、その先端側を若干折り曲げる或いは湾曲させてもよいものである。また、図１（ａ）に示す様に前記延長スリット１ｃ，１ｄは、平行な縁部をもつ短冊状に形成したが、基本スリット１ａ，１ｂ側の辺を直線とし、その対向辺側を湾曲させた半月形状に形成してもよいものである。 The H-shaped slit 1 will be described. In the present embodiment, the H-shaped slit 1 is formed as an H-shaped slit 1 set to an electrical length that covers the low frequency side in the reception frequency band.
In this embodiment, the reception frequency band is set to a range in which the low frequency side is 470 MHz and the high frequency side is 710 MHz in order to receive radio waves of terrestrial digital TV broadcasting, and the center frequency of the reception frequency band is 590 MHz. It is set to. For this reason, the H-shaped slit 1 is required to have a wideband characteristic capable of receiving digital terrestrial TV broadcasting under high gain from 470 MHz on the low frequency side to 710 MHz on the high frequency side.
Consider a case where only the basic slits 1a and 1b are used as antenna elements instead of the H-shaped slit 1.
In this case, if the total length of the basic slits 1a and 1b of the antenna element is set to a size that enables reception of terrestrial digital TV broadcast at, for example, 590 MHz, the antenna element having only the basic slits 1a and 1b has a low frequency side of 470 MHz. The reception sensitivity will deteriorate, and it will not be possible to meet the demand for the broadband characteristics.
Therefore, in order to improve the deterioration on the low frequency side, the slit 1 in the present embodiment combines the basic slits 1a and 1b and the extension slits 1c and 1d into an H shape to extend the entire length of the basic slits 1a and 1b. By extending the slits 1c and 1d, an H-shaped structure set to an electrical length that covers from the low frequency side to the high frequency side of the reception frequency band is formed, and the structure contributes to the improvement of impedance. Further, the extension slit 1c is arranged symmetrically around the open end of the basic slit 1a, and the extension slit 1d is arranged symmetrically around the open end of the basic slit 1b. In FIG. 1A, the extension slits 1c and 1d are arranged symmetrically about the open ends of the basic slits 1a and 1b.
As shown in FIG. 1A, the extension slits 1c and 1d are preferably arranged at right angles to the basic slits 1a and 1b, but an angle of ± several% with respect to 90 °. You may have. In addition, as shown in FIG. 1A, the extension slits 1c and 1d are formed in a straight line, but the tip end side may be slightly bent or curved. In addition, as shown in FIG. 1A, the extension slits 1c and 1d are formed in a strip shape having parallel edges, but the sides on the basic slits 1a and 1b side are straight and the opposite sides are curved. It may be formed into a half-moon shape.

前記Ｈ型形状のスリット１を寸法関係で説明すると、図２（ａ）（ｂ）に示す様に、地上デジタルＴＶ放送における受信周波数の中心周波数を５９０ＭＨｚに設定し、その中心周波数の波長をλとした場合、基本スリット１ａ，１ｂの全長を０．４４λに設定し、延長スリット１ｃ，１ｄのそれぞれの全長を０．３６λに設定している。これにより、前記Ｈ型形状のスリット１は、地上デジタルＴＶ放送の受信周波数帯域の低周波数側から高周波数側までをカバーする電気長に設定したＨ型形状スリット１の構造としている。
なお、地上デジタルＴＶ放送の受信周波数帯域は、現在低周波数側が４７０ＭＨｚであって高周波数側が７１０ＭＨｚに設定されているので、それに準拠して設定している。 The H-shaped slit 1 will be described in terms of dimensions. As shown in FIGS. 2A and 2B, the center frequency of the reception frequency in terrestrial digital TV broadcasting is set to 590 MHz, and the wavelength of the center frequency is λ. In this case, the total length of the basic slits 1a and 1b is set to 0.44λ, and the total length of the extension slits 1c and 1d is set to 0.36λ. Thus, the H-shaped slit 1 has the structure of the H-shaped slit 1 set to an electrical length that covers from the low frequency side to the high frequency side of the reception frequency band of terrestrial digital TV broadcasting.
Note that the reception frequency band for terrestrial digital TV broadcasting is currently set to 470 MHz on the low frequency side and 710 MHz on the high frequency side.

前記ループ状のスリット２は、前記導体部材３の縁部に沿って開口形成することにより、前記Ｈ型形状のスリット１と前記ループ形状のスリット２との周囲を取り囲むように形成にしている。なお、前記ループ状スリット２は、その全周が開口したループ形状に形成しているが、これに限られるものではない。図２（ａ）（ｂ）に示す様に前記ループ状のスリット２は、基本スリット１ａ，１ｂの延長上で短絡（Ｓ）したループ状として形成してもよいものである。 The loop-shaped slit 2 is formed so as to surround the periphery of the H-shaped slit 1 and the loop-shaped slit 2 by forming an opening along the edge of the conductor member 3. In addition, although the said loop-shaped slit 2 is formed in the loop shape which the perimeter opened, it is not restricted to this. As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the loop-shaped slit 2 may be formed as a loop that is short-circuited (S) on the extension of the basic slits 1a and 1b.

さらに、本実施形態では図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示す様に、前記導体部材３に沿う反射板５を有している。前記反射板５は、地上デジタルＴＶ放送における受信周波数帯域の中心周波数の波長をλとした場合、１／４λ以下であって前記導体部材３に接触しない距離以上の範囲で前記導体部材３の後方に配置している。
次に前記反射板３の配置について説明する。前記導体部材３の後方位置に反射板５を配置することにより、利得を改善することができることは理論上に分かっている。したがって、前記反射板３を前記導体部材３に対して１／４λ以下の後方位置に配置した場合、前記導体部材３の後方の反射板５で反射した波が前記導体部材３での受信に影響を及ぼすこととなる。さらに、前記反射板５を前記導体部材３の後方に１／４λの距離を保って配置することは、前記反射板５と前記導体部材３との間隔を接近させてアンテナの小型化・薄型化を図るためには支障となるものである。
そこで、本実施形態では図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示す様に、前記反射板５に１以上の矩形状のスリット５ａを開口形成し、これらのスリット５ａをラダー状に配置することにより、前記反射板５を、１／４λ以下であって前記導体部材３に接触しない距離以上の範囲で前記導体部材３の後方に配置している。なお、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示す例では、前記矩形状のスリット５ａを前記反射板３に４個設けているが、この個数については４個に限られるものではない。 Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 1B and FIG. 2B, a reflecting plate 5 is provided along the conductor member 3. When the wavelength of the center frequency of the reception frequency band in terrestrial digital TV broadcasting is λ, the reflector 5 is ¼λ or less and is behind the conductor member 3 within a range not contacting the conductor member 3. Is arranged.
Next, the arrangement of the reflector 3 will be described. It is theoretically known that the gain can be improved by arranging the reflector 5 at the rear position of the conductor member 3. Therefore, when the reflector 3 is disposed at a rear position of 1 / 4λ or less with respect to the conductor member 3, the wave reflected by the reflector 5 behind the conductor member 3 affects the reception at the conductor member 3. Will be affected. Furthermore, arranging the reflector 5 behind the conductor member 3 with a distance of λ is that the distance between the reflector 5 and the conductor member 3 is made closer to make the antenna smaller and thinner. It will be a hindrance to achieve this.
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 1B and FIG. 2B, one or more rectangular slits 5a are formed in the reflecting plate 5, and these slits 5a are arranged in a ladder shape. Thus, the reflecting plate 5 is arranged behind the conductor member 3 within a range of ¼λ or less and not more than a distance that does not contact the conductor member 3. In the example shown in FIGS. 1B and 2B, the four rectangular slits 5a are provided in the reflecting plate 3, but the number is not limited to four.

次に、１つのアンテナは送信アンテナと受信アンテナとの可逆性を備えているものであるから、本発明の実施形態１に係る指向性アンテナを送信アンテナとして用いた場合における動作を図１（ａ）に基づいて説明する。 Next, since one antenna has reversibility between the transmission antenna and the reception antenna, the operation when the directional antenna according to Embodiment 1 of the present invention is used as the transmission antenna is shown in FIG. ).

本発明の実施形態１に係る指向性アンテナに給電部４から給電を行うと、指向性アンテナの導体部材３に電流が流れる。延長スリット１ｃ，１ｄは、基本スリット１ａ，１ｂの開放端で左右に分岐しており、基本スリット１ａ，１ｂを挟んで位置する延長スリット１ｃ，１ｄの部分で生じる電界の向きＶ１，Ｖ２は、互いに逆向きとなって互いに打ち消し合うこととなる。
したがって、指向性アンテナの正面側には水平偏波Ｈのみが放射されることとなる。 When power is supplied from the power supply unit 4 to the directional antenna according to Embodiment 1 of the present invention, a current flows through the conductor member 3 of the directional antenna. The extension slits 1c and 1d branch to the left and right at the open ends of the basic slits 1a and 1b. The directions V1 and V2 of the electric fields generated at the portions of the extension slits 1c and 1d located between the basic slits 1a and 1b are They will be opposite to each other and cancel each other.
Therefore, only the horizontally polarized wave H is radiated to the front side of the directional antenna.

次に図２（ａ）（ｂ）に示す本実施形態に係る指向性アンテナを受信アンテナとして用いることにより、地上デジタルＴＶ放送を受信した場合におけるＶＳＷＲを測定した結果について説明する。
図２（ａ）（ｂ）では、テーパ状の基本スリット１ａ，１ｂを用い、測定するにあたって、地上デジタルＴＶ放送における受信周波数帯域の中心周波数の波長をλとした場合、基本スリット１ａ，１ｂの全長Ｌ１を０．４４λ、延長スリット１ｃ，１ｄのそれぞれの全長Ｌ２を０．３６λ、給電部４に相当する基本スリット１ａ，１ｂの最小スリット幅Ｌ３を０．００６λ、基本スリット１ａ，１ｂの開放端の幅寸法Ｌ４を０．０４λに設定した。
さらに、前記ループ状のスリット２の幅寸法Ｌ５を０．０２λに設定し、前記ループ状のスリット２を前記基本スリット１ａ，１ｃの延長上で且つ幅０．０１λの幅Ｌ６で短絡させている。さらに、前記反射板５には、０．３６λ（Ｌ７）×０．１４λ（Ｌ８）の２個のスリット５ａと、０．３６λ（Ｌ７）×０．１６λ（Ｌ９）の２個のスリット５ａとを設けた。 Next, the results of measuring the VSWR when a terrestrial digital TV broadcast is received by using the directional antenna according to the present embodiment shown in FIGS. 2A and 2B as a receiving antenna will be described.
2 (a) and 2 (b), when using the tapered basic slits 1a and 1b for measurement, when the wavelength of the center frequency of the reception frequency band in terrestrial digital TV broadcasting is λ, the basic slits 1a and 1b The total length L1 is 0.44λ, the total length L2 of each of the extension slits 1c and 1d is 0.36λ, the minimum slit width L3 of the basic slits 1a and 1b corresponding to the power feeding section 4 is 0.006λ, and the basic slits 1a and 1b are opened. The end width dimension L4 was set to 0.04λ.
Further, the width L5 of the loop-shaped slit 2 is set to 0.02λ, and the loop-shaped slit 2 is short-circuited on the extension of the basic slits 1a and 1c and with a width L6 of 0.01λ. . Further, the reflecting plate 5 has two slits 5a of 0.36λ (L7) × 0.14λ (L8) and two slits 5a of 0.36λ (L7) × 0.16λ (L9). Was established.

図２（ａ）（ｂ）に示す本実施形態に係る指向性アンテナを用い、給電部４での整合を行って地上デジタルＴＶ放送を受信した場合におけるＶＳＷＲを測定した結果を図３に示す。図３の横軸は周波数、縦軸はＶＳＷＲを示している。前記給電部４における整合には、図３（ｂ）に示す様なコンデンサＣ１，Ｃ２とインダクタンスＩＤとをＴ型に接続した一般的なマッチング回路を用いた。なお、給電部４での整合を取るには、図３（ｂ）に示すマッチング回路以外のものを使ってもよいものである。
図３（ａ）から明らかなように、受信周波数帯域の低周波数側の４７０ＭＨｚでＶＳＷＲが約１．５を示し、中心周波数５９０ＭＨｚに向けてＶＳＷＲは小さくなり、中心周波数５９０ＭＨｚでＶＳＷＲが約１．３を示し、さらに高周波数側の７１０ＭＨｚでＶＳＷＲが約１．７を示ししており、地上デジタルＴＶ放送における受信周波数帯域の低周波数側４７０ＭＨｚから高周波数側７１０ＭＨｚに至る帯域でＶＳＷＲを２以下であった。
地上デジタルＴＶ放送の受信周波数帯域におけるＶＳＷＲを検討すると、地上デジタルＴＶ放送を受信するには十分な数値であり、実用に供するものであることが分かった。 FIG. 3 shows the result of measuring the VSWR when the directional antenna according to the present embodiment shown in FIGS. 2A and 2B is used and the terrestrial digital TV broadcast is received by performing matching at the power feeding unit 4. In FIG. 3, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents VSWR. For matching in the power feeding section 4, a general matching circuit in which capacitors C1 and C2 and an inductance ID as shown in FIG. Note that in order to achieve matching in the power feeding unit 4, a circuit other than the matching circuit shown in FIG. 3B may be used.
As is clear from FIG. 3A, the VSWR shows about 1.5 at 470 MHz on the lower frequency side of the reception frequency band, the VSWR decreases toward the center frequency of 590 MHz, and the VSWR becomes about 1 at the center frequency of 590 MHz. 3 and further, VSWR is about 1.7 at 710 MHz on the high frequency side, and VSWR is 2 or less in the band from the low frequency side 470 MHz to the high frequency side 710 MHz of the reception frequency band in digital terrestrial TV broadcasting. there were.
Examining the VSWR in the reception frequency band of terrestrial digital TV broadcasting, it was found that the value is sufficient for receiving terrestrial digital TV broadcasting and is practically used.

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る指向性アンテナを図に基づいて説明する。
本発明の実施形態２に係る指向性アンテナは図４（ａ）（ｂ）に示す様に、基本スリット１ａ，１ｂと前記基本スリット１ａ，１ｂの全長を延長した延長スリット１ｃ，１ｄとからなるＨ型形状のスリット１を導体部材３上に形成している。 (Embodiment 2)
Next, a directional antenna according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 4A and 4B, the directional antenna according to Embodiment 2 of the present invention includes basic slits 1a and 1b and extended slits 1c and 1d extending the entire length of the basic slits 1a and 1b. An H-shaped slit 1 is formed on the conductor member 3.

図４に示す本実施形態２では、前記導体部材３として一枚の金属板を用い、打ち抜き加工などにより前記金属板（３）に前記Ｈ型形状のスリット１を形成するようにしているが、これに限られるものではない。例えば、前記導体部材３として誘電体上に導電層を形成した構造のものを用い、その導電層上に前記Ｈ型形状のスリット１を形成するようにしてもよいものであり、前記導体部材３としては、その導体部分に前記Ｈ型形状のスリット１を開口して形成できるものであれば、特に限定されるものではない。 In the second embodiment shown in FIG. 4, a single metal plate is used as the conductor member 3, and the H-shaped slit 1 is formed in the metal plate (3) by punching or the like. It is not limited to this. For example, the conductor member 3 may have a structure in which a conductive layer is formed on a dielectric, and the H-shaped slit 1 may be formed on the conductive layer. As long as it can be formed by opening the H-shaped slit 1 in the conductor portion, it is not particularly limited.

前記基本スリット１ａ，１ｂは給電部４を中心として対称に形成している。図４（ａ）では、前記基本スリット１ａ，１ｂは給電部４を中心として上下に対称に形成してある。この場合、前記基本スリット１ａと前記基本スリット１ｂとの長さは同一であることが望ましいものであるが、±数％の範囲での誤差は許容範囲である。
前記延長スリット１ｃ，１ｄは、前記基本スリット１ｃ，１ｄの開放端を中心として互いに逆向きで延長して形成している。前記延長スリット１ｃ，１ｄは、前記基本スリット１ａ，１ｂに対して直角に配置することが望ましいものであるが、必ずしも直角に配置する必要はない。
前記基本スリット１ａ，１ｂは、その開放端に向けて給電部４からテーパ状にスリットの幅寸法が拡張する構造として形成したが、これに限られるものではない。例えば、前記基本スリット１ａ，１ｂを、その開放端と給電部４とでのスリット幅寸法が同一である長方形状の基本スリット１ａ，１ｂとして形成してもよいものである。 The basic slits 1a and 1b are formed symmetrically with the feeding portion 4 as the center. In FIG. 4A, the basic slits 1a and 1b are formed symmetrically with respect to the power feeding portion 4 in the vertical direction. In this case, it is desirable that the basic slit 1a and the basic slit 1b have the same length, but an error in a range of ± several% is an allowable range.
The extension slits 1c and 1d are formed to extend in opposite directions around the open ends of the basic slits 1c and 1d. The extension slits 1c and 1d are desirably arranged at right angles to the basic slits 1a and 1b, but are not necessarily arranged at right angles.
The basic slits 1a and 1b are formed as a structure in which the width of the slit is tapered from the power feeding portion 4 toward the open end, but is not limited thereto. For example, the basic slits 1 a and 1 b may be formed as rectangular basic slits 1 a and 1 b having the same slit width dimension at the open end and the power feeding portion 4.

前記Ｈ型形状のスリット１について説明する。本実施形態２では、前記Ｈ型形状のスリット１は、受信周波数帯域の低周波数側から高周波数側までをカバーする電気長に設定したＨ型形状のスリット１として形成している。
本実施形態２では、受信周波数帯域として、地上デジタルＴＶ放送の電波を受信するために低周波数側を４７０ＭＨｚ且つ高周波数側を７１０ＭＨｚとした範囲に設定しており、その受信周波数帯域の中心周波数を５９０ＭＨｚに設定している。このため、前記Ｈ型形状のスリット１は、低周波数側の４７０ＭＨｚから高周波数側の７１０ＭＨｚに渡って高利得の下で地上デジタルＴＶ放送の受信が可能な広帯域特性を有することが要求される。
Ｈ型形状のスリット１に代えて、基本スリット１ａ，１ｂのみをアンテナ素子として用いた場合を考える。
この場合、前記アンテナ素子の基本スリット１ａ，１ｂの全長を例えば５９０ＭＨｚでの地上デジタルＴＶ放送の受信を可能な寸法に設定すると、基本スリット１ａ，１ｂのみのアンテナ素子では、低周波数側の４７０ＭＨｚの受信感度が劣化することになり、前記広帯域特性の要求に応えることができなくなる。
そこで、本実施形態におけるスリット１は、低周波数側の劣化を改善するために、前記基本スリット１ａ，１ｂと延長スリット１ｃ，１ｄとをＨ型に組み合わせ、前記基本スリット１ａ，１ｂの全長を延長スリット１ｃ，１ｄにより延長させることにより、受信周波数帯域の低周波数側から高周波数側までをカバーする電気長に設定したＨ型形状構造とし、インピーダンスの改善に寄与する構造としている。さらに前記延長スリット１ｃは、前記基本スリット１ａの開放端を中心として対称に配置し、前記延長スリット１ｄは、前記基本スリット１ｂの開放端を中心として対称に配置している。図４（ａ）では、前記延長スリット１ｃ，１ｄは、前記基本スリット１ａ，１ｂの開放端を中心として左右対称に配置している。
なお、図４（ａ）に示す様に前記延長スリット１ｃ，１ｄは、前記基本スリット１ａ，１ｂに対してそれぞれ直角に配置していることが望ましいが、９０°を基準として±数％の角度をもっていてもよいものである。また、前記延長スリット１ｃ，１ｄは、直線状に形成したが、その先端側を若干折り曲げる或いは湾曲させてもよいものである。また、前記延長スリット１ｃ，１ｄは、平行な縁部をもつ短冊状に形成したが、基本スリット１ａ，１ｂ側の辺を直線とし、その対向辺側を湾曲させた半月形状に形成してもよいものである。
なお、地上デジタルＴＶ放送の受信周波数帯域は、現在低周波数側が４７０ＭＨｚであって高周波数側が７１０ＭＨｚに設定されているので、それに準拠して設定している。 The H-shaped slit 1 will be described. In the second embodiment, the H-shaped slit 1 is formed as an H-shaped slit 1 set to an electrical length that covers from the low frequency side to the high frequency side of the reception frequency band.
In the second embodiment, the reception frequency band is set to a range where the low frequency side is 470 MHz and the high frequency side is 710 MHz in order to receive radio waves of terrestrial digital TV broadcasting, and the center frequency of the reception frequency band is set to It is set to 590 MHz. For this reason, the H-shaped slit 1 is required to have a wideband characteristic capable of receiving digital terrestrial TV broadcasting under high gain from 470 MHz on the low frequency side to 710 MHz on the high frequency side.
Consider a case where only the basic slits 1a and 1b are used as antenna elements instead of the H-shaped slit 1.
In this case, if the total length of the basic slits 1a and 1b of the antenna element is set to a size that enables reception of terrestrial digital TV broadcast at, for example, 590 MHz, the antenna element having only the basic slits 1a and 1b has a low frequency side of 470 MHz. The reception sensitivity will deteriorate, and it will not be possible to meet the demand for the broadband characteristics.
Therefore, in order to improve the deterioration on the low frequency side, the slit 1 in the present embodiment combines the basic slits 1a and 1b and the extension slits 1c and 1d into an H shape to extend the entire length of the basic slits 1a and 1b. By extending the slits 1c and 1d, an H-shaped structure set to an electrical length that covers from the low frequency side to the high frequency side of the reception frequency band is formed, and the structure contributes to the improvement of impedance. Further, the extension slit 1c is arranged symmetrically around the open end of the basic slit 1a, and the extension slit 1d is arranged symmetrically around the open end of the basic slit 1b. In FIG. 4A, the extension slits 1c and 1d are arranged symmetrically about the open ends of the basic slits 1a and 1b.
As shown in FIG. 4A, the extension slits 1c and 1d are preferably arranged at right angles to the basic slits 1a and 1b, respectively, but an angle of ± several% with reference to 90 °. You may have. Further, although the extension slits 1c and 1d are formed in a straight line shape, the distal end side thereof may be slightly bent or curved. The extension slits 1c and 1d are formed in a strip shape having parallel edges. However, the extension slits 1c and 1d may be formed in a half-moon shape in which the sides on the basic slits 1a and 1b side are straight and the opposite sides are curved. It ’s good.
Note that the reception frequency band for terrestrial digital TV broadcasting is currently set to 470 MHz on the low frequency side and 710 MHz on the high frequency side.

さらに、本実施形態では図４（ａ）に示す様に、前記導体部材３の一部に切り欠き６を形成している。図４（ａ）に示す例では、前記導体部材３を長方形状に形成し、その四隅の角部を円弧状に切り欠くことにより、前記導電部材３の一部に切り欠き６を形成している。
なお、図４（ａ）の例では、前記導体部材３の四隅の角部を円弧状に切り欠くことにより、切り欠き６を形成したが、これに限られるものではない。前記導体部材３の一部に切り欠き６を形成するにあたっては、前記導電部材３の四隅の角部を斜め直線状に切り欠いてもよく、さらには山形形状に切り欠いてもよく、さらには、前記導体部材３の四隅における全ての角部を切り欠く必要もないものである。
要は、前記導体部材３の一部に切り欠き６を形成することにより、アンテナのリアクタンスを調整することができるものであれば、その切り欠き６の形状に左右されるものではない。 Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 4A, a notch 6 is formed in a part of the conductor member 3. In the example shown in FIG. 4A, the conductor member 3 is formed in a rectangular shape, and the notches 6 are formed in a part of the conductive member 3 by cutting out the corners of the four corners in an arc shape. Yes.
In the example of FIG. 4A, the notches 6 are formed by notching the corners of the four corners of the conductor member 3 in an arc shape, but the present invention is not limited to this. In forming the cutout 6 in a part of the conductor member 3, the corners of the four corners of the conductive member 3 may be cut into diagonal straight lines, or may be cut into a chevron shape, It is not necessary to cut out all corners at the four corners of the conductor member 3.
In short, as long as the notch 6 can be formed in a part of the conductor member 3 to adjust the reactance of the antenna, the shape of the notch 6 is not affected.

さらに、本実施形態では図４（ｂ）に示す様に、前記導体部材３に沿う矩形状の反射板５を有している。前記反射板５は、地上デジタルＴＶ放送における受信周波数帯域の中心周波数の波長をλとした場合、１／４λ以下であって前記導体部材３に接触しない距離以上の範囲で前記導体部材３の後方に配置している。
次に前記反射板３の配置について説明する。前記導体部材３の後方位置に反射板５を配置することにより、利得を改善することができることは理論的に分かっている。したがって、前記反射板３を前記導体部材３に対して１／４λ以下の後方位置に配置した場合、前記導体部材３の後方の反射板５で反射した波が前記導体部材３での受信に影響を及ぼすこととなる。さらに、前記反射板５を前記導体部材３の後方に１／４λの距離を保って配置することは、前記反射板５と前記導体部材３との間隔を接近させてアンテナの小型化・薄型化を図るためには支障となるものである。
そこで、本実施形態では、前記反射板５に１以上の矩形状のスリット５ａを開口形成し、これらのスリット５ａをラダー状に配置した構造にすることにより、前記反射板５を、１／４λ以下であって前記導体部材３に接触しない距離以上の範囲で前記導体部材３の後方に配置している。なお、図４（ｂ）に示す例では、前記矩形状のスリット５ａを前記反射板３に４個設けているが、この個数については４個に限られるものではない。
なお、図４（ｂ）に示す反射板５は矩形状に形成しているが、これに限られるものではない。図４（ｃ）に示す様に、前記反射板５を、角部に切り欠き６を形成した前記導体部材３の形状に一致させて角部に切り欠き６を有する形状に形成してもよいものである。この場合、反射板５の角部に隣接するスリット５ｂは、半月状に形成している。
図４（ｃ）に示す様に、前記反射板５の形状を前記切り欠き６をもつ前記導体部材３の形状に合わせて形成することにより、切り欠き６に相当するアンテナの寸法を小さくすることができ、アンテナの小型化・薄型化に貢献できるものである。 Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 4B, a rectangular reflecting plate 5 along the conductor member 3 is provided. When the wavelength of the center frequency of the reception frequency band in terrestrial digital TV broadcasting is λ, the reflector 5 is ¼λ or less and is behind the conductor member 3 within a range not contacting the conductor member 3. Is arranged.
Next, the arrangement of the reflector 3 will be described. It is theoretically known that the gain can be improved by disposing the reflector 5 at the rear position of the conductor member 3. Therefore, when the reflector 3 is disposed at a rear position of 1 / 4λ or less with respect to the conductor member 3, the wave reflected by the reflector 5 behind the conductor member 3 affects the reception at the conductor member 3. Will be affected. Furthermore, arranging the reflector 5 behind the conductor member 3 with a distance of λ is that the distance between the reflector 5 and the conductor member 3 is made closer to make the antenna smaller and thinner. It will be a hindrance to achieve this.
Therefore, in the present embodiment, one or more rectangular slits 5a are formed in the reflecting plate 5 and the slits 5a are arranged in a ladder shape, so that the reflecting plate 5 is 1 / 4λ. It is below and is arrange | positioned behind the said conductor member 3 in the range beyond the distance which does not contact the said conductor member 3. FIG. In the example shown in FIG. 4B, the four rectangular slits 5a are provided in the reflecting plate 3. However, the number is not limited to four.
In addition, although the reflecting plate 5 shown in FIG.4 (b) is formed in the rectangular shape, it is not restricted to this. As shown in FIG. 4C, the reflecting plate 5 may be formed in a shape having the notch 6 at the corner so as to coincide with the shape of the conductor member 3 having the notch 6 formed at the corner. Is. In this case, the slit 5b adjacent to the corner of the reflecting plate 5 is formed in a half-moon shape.
As shown in FIG. 4 (c), the size of the antenna corresponding to the notch 6 is reduced by forming the reflector 5 in accordance with the shape of the conductor member 3 having the notch 6. It can contribute to the miniaturization and thinning of the antenna.

１つのアンテナは送信アンテナと受信アンテナとの可逆性を備えているものであるから、本発明の実施形態２に係る指向性アンテナは、送信アンテナと受信アンテナとに用いることができるものである。本発明の実施形態２に係る指向性アンテナを送信アンテナとして用いた場合における動作は、図１に示す実施形態１と同様であるので、その説明を省略する。
次に図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す本実施形態に係る指向性アンテナを用いて地上デジタルＴＶ放送を受信した場合におけるＶＳＷＲを測定した結果を説明する。
図４（ａ）（ｂ）（ｃ）では、テーパ状の基本スリット１ａ，１ｂを用い、前記導体部材３の四隅の角部を円弧状に切り欠くことにより、前記導体部材３の一部に切り欠き６を形成した。
さらに、図４（ｂ）に示す前記反射板３には、図２に示すと同様に４個の矩形状のスリット５ａを用いた。図４（ｃ）に示す前記反射板３には、２個のスリット５ａと、半月形状のスリット５ｂとを設けた。また、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）における基本スリット１ａ，１ｂ及び延長スリット１ｃ，１ｄなどの寸法は、図２に示す実施形態１の寸法に準拠させてある。 Since one antenna has reversibility between the transmission antenna and the reception antenna, the directional antenna according to Embodiment 2 of the present invention can be used for the transmission antenna and the reception antenna. The operation when the directional antenna according to Embodiment 2 of the present invention is used as a transmission antenna is the same as that of Embodiment 1 shown in FIG.
Next, the result of measuring the VSWR when a terrestrial digital TV broadcast is received using the directional antenna according to the present embodiment shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C will be described.
4 (a), 4 (b), and 4 (c), taper-shaped basic slits 1a and 1b are used, and the corners of the four corners of the conductor member 3 are cut out in an arc shape so that a part of the conductor member 3 is formed. A notch 6 was formed.
Further, four rectangular slits 5a are used in the reflector 3 shown in FIG. 4B as in FIG. The reflector 3 shown in FIG. 4C is provided with two slits 5a and a half-moon shaped slit 5b. The dimensions of the basic slits 1a and 1b and the extension slits 1c and 1d in FIGS. 4A, 4B, and 4C are based on the dimensions of the first embodiment shown in FIG.

図４（ａ）（ｂ）に示す本実施形態に係る指向性アンテナを用いて地上デジタルＴＶ放送を受信した場合におけるＶＳＷＲを測定した結果を図５（ａ）に、図４（ａ）（ｃ）に示す本実施形態に係る指向性アンテナを用い用い、給電部４での整合を行って地上デジタルＴＶ放送を受信した場合におけるＶＳＷＲを測定した結果を図５（ｂ）に示す。図５の横軸は周波数、縦軸はＶＳＷＲを示している。前記給電部４における整合には、図３（ｂ）に示す様なコンデンサＣ１，Ｃ２とインダクタンスＩＤとをＴ型に接続した一般的なマッチング回路を用いた。なお、給電部４での整合を取るには、図３（ｂ）に示すマッチング回路以外のものを使ってもよいものである。
図５（ａ）から明らかなように、地上デジタルＴＶ放送の受信周波数帯域における低周波数側の４７０ＭＨｚでＶＳＷＲが約１．９を示し、中心周波数５９０ＭＨｚに向けてＶＳＷＲは小さくなり、中心周波数５９０ＭＨｚでＶＳＷＲが約１．６を示し、さらに高周波数側の７１０ＭＨｚでＶＳＷＲが約１．８を示した。
図４（ａ）（ｂ）に示す本実施形態に係る指向性アンテナは、地上デジタルＴＶ放送の受信周波数帯域におけるＶＳＷＲを検討すると、地上デジタルＴＶ放送を受信するには十分な数値であり、実用に供するものであることが分かった。
図４（ａ）（ｃ）による指向性アンテナについても、同様に給電部４での整合を行って地上デジタルＴＶ放送を受信した場合におけるＶＳＷＲを測定した結果を図５（ｂ）に示す。図５の横軸は周波数、縦軸はＶＳＷＲを示している。前記給電部４における整合には、図３（ｂ）に示す様なコンデンサＣ１，Ｃ２とインダクタンスＩＤとをＴ型に接続した一般的なマッチング回路を用いた。なお、給電部４での整合を取るには、図３（ｂ）に示すマッチング回路以外のものを使ってもよいものである。
図５（ｂ）から明らかなように、地上デジタルＴＶ放送の受信周波数帯域における低周波数側の４７０ＭＨｚでＶＳＷＲが約３．８を示し、中心周波数５９０ＭＨｚに向けてＶＳＷＲは小さくなり、中心周波数５９０ＭＨｚでＶＳＷＲが約３．０を示し、さらに高周波数側の７１０ＭＨｚでＶＳＷＲが約１．６を示した。
図４（ａ）（ｃ）に示す本実施形態に係る指向性アンテナは、地上デジタルＴＶ放送の受信周波数帯域におけるＶＳＷＲを検討すると、地上デジタルＴＶ放送を受信するには十分な数値であり、実用に供するものであることが分かった。 The results of measuring VSWR when receiving a terrestrial digital TV broadcast using the directional antenna according to the present embodiment shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b) are shown in FIGS. 5 (a) and 4 (a) (c). FIG. 5B shows the result of measuring the VSWR when using the directional antenna according to the present embodiment shown in FIG. 5 and performing the matching at the power feeding unit 4 to receive the terrestrial digital TV broadcast. In FIG. 5, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents VSWR. For matching in the power feeding section 4, a general matching circuit in which capacitors C1 and C2 and an inductance ID as shown in FIG. Note that in order to achieve matching in the power feeding unit 4, a circuit other than the matching circuit shown in FIG. 3B may be used.
As is clear from FIG. 5A, VSWR shows about 1.9 at 470 MHz on the low frequency side in the reception frequency band of terrestrial digital TV broadcasting, and VSWR decreases toward the center frequency of 590 MHz, and at the center frequency of 590 MHz. The VSWR was about 1.6, and the VSWR was about 1.8 at 710 MHz on the higher frequency side.
The directional antenna according to this embodiment shown in FIGS. 4A and 4B is a numerical value sufficient for receiving terrestrial digital TV broadcasts when considering VSWR in the reception frequency band of terrestrial digital TV broadcasts. It was found that it was for use.
FIG. 5 (b) shows the result of measuring the VSWR when the directional antennas shown in FIGS. 4 (a) and 4 (c) are similarly matched by the power feeding unit 4 and receive a terrestrial digital TV broadcast. In FIG. 5, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents VSWR. For matching in the power feeding section 4, a general matching circuit in which capacitors C1 and C2 and an inductance ID as shown in FIG. Note that in order to achieve matching in the power feeding unit 4, a circuit other than the matching circuit shown in FIG. 3B may be used.
As is clear from FIG. 5B, VSWR shows about 3.8 at 470 MHz on the low frequency side in the reception frequency band of terrestrial digital TV broadcasting, and VSWR decreases toward the center frequency of 590 MHz, and at the center frequency of 590 MHz. The VSWR was about 3.0, and the VSWR was about 1.6 at 710 MHz on the higher frequency side.
The directional antenna according to the present embodiment shown in FIGS. 4A and 4C is a numerical value sufficient for receiving terrestrial digital TV broadcasts when considering VSWR in the reception frequency band of terrestrial digital TV broadcasts. It was found that it was for use.

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係る指向性アンテナを図に基づいて説明する。
本発明の実施形態３に係る指向性アンテナは、広帯域化に加えてアンテナ自体のリアクタンスの調整を可能にしたものである。図６（ａ）（ｂ）に示す本実施形態３に係る指向性アンテナは、基本スリット１ａ，１ｂと前記基本スリット１ａ，１ｂの全長を延長した延長スリット１ｃ，１ｄとからなるＨ型形状のスリット１を導体部材３上に形成している。また、図６（ａ）（ｂ）では、前記Ｈ型形状のスリット１の周囲にループ状のスリット２を設けている。前記ループ状スリット２の構造は図２（ａ）に示す実施形態と同様である。 (Embodiment 3)
Next, a directional antenna according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings.
The directional antenna according to Embodiment 3 of the present invention is capable of adjusting the reactance of the antenna itself in addition to widening the bandwidth. A directional antenna according to the third embodiment shown in FIGS. 6A and 6B has an H-shaped configuration including basic slits 1a and 1b and extension slits 1c and 1d extending the entire length of the basic slits 1a and 1b. A slit 1 is formed on the conductor member 3. 6A and 6B, a loop-shaped slit 2 is provided around the H-shaped slit 1. The structure of the loop slit 2 is the same as that of the embodiment shown in FIG.

図６（ａ）（ｂ）に示す本実施形態３では、前記導体部材３を長方形状に形成している。すなわち、前記導体部材３は、前記基本スリット１ａ，１ｂに沿う辺を長辺とし、延長スリット１ｃ，１ｄに沿う辺を短辺とする長方形状に形成している。なお、導体部材３は、長方形状に形成しているが、これに限られるものではなく、前記Ｈ型形状のスリット１を盤面に形成できる面積を有するものであれば、特にその形状は長方形状に限られるものではない。また、図６に示す例では、前記導体部材３として一枚の金属板を用い、打ち抜き加工などにより前記金属板（３）に前記Ｈ型形状のスリット１と前記ループ形状のスリット２とを形成するようにしているが、これに限られるものではない。例えば、前記導体部材３として誘電体上に導電層を形成した構造のものを用い、その導電層上に前記Ｈ型形状のスリット１を形成するようにしてもよいものであり、前記導体部材３としては、その導体部分に前記Ｈ型形状のスリット１を開口して形成できるものであれば、特に限定されるものではない。 In this Embodiment 3 shown to Fig.6 (a) (b), the said conductor member 3 is formed in the rectangular shape. That is, the conductor member 3 is formed in a rectangular shape having a side along the basic slits 1a and 1b as a long side and a side along the extension slits 1c and 1d as a short side. In addition, although the conductor member 3 is formed in the rectangular shape, it is not restricted to this, and if the area which can form the said H-shaped slit 1 in a board surface has a rectangular shape especially, it is a rectangular shape It is not limited to. Further, in the example shown in FIG. 6, a single metal plate is used as the conductor member 3, and the H-shaped slit 1 and the loop-shaped slit 2 are formed in the metal plate (3) by punching or the like. However, it is not limited to this. For example, the conductor member 3 may have a structure in which a conductive layer is formed on a dielectric, and the H-shaped slit 1 may be formed on the conductive layer. As long as it can be formed by opening the H-shaped slit 1 in the conductor portion, it is not particularly limited.

前記基本スリット１ａ，１ｂは給電部４を中心として対称に形成している。図６（ａ）では、前記基本スリット１ａ，１ｂは給電部４を中心として上下に対称に形成してある。この場合、前記基本スリット１ａと前記基本スリット１ｂとの長さは同一であることが望ましいものであるが、±数％の範囲での誤差は許容範囲である。
前記延長スリット１ｃ，１ｄは、前記基本スリット１ｃ，１ｄの開放端を中心として互いに逆向きで延長して形成している。前記延長スリット１ｃ，１ｄは、前記基本スリット１ａ，１ｂに対して直角に配置することが望ましいものであるが、必ずしも直角に配置する必要はない。
前記基本スリット１ａ，１ｂは、その開放端に向けて給電部４からテーパ状にスリットの幅寸法が拡張する構造として形成したが、これに限られるものではない。例えば、前記基本スリット１ａ，１ｂを、その開放端と給電部４とでのスリット幅寸法が同一である長方形状の基本スリット１ａ，１ｂとして形成してもよいものである。 The basic slits 1a and 1b are formed symmetrically with the feeding portion 4 as the center. In FIG. 6A, the basic slits 1a and 1b are formed symmetrically in the vertical direction with the feeding portion 4 as the center. In this case, it is desirable that the basic slit 1a and the basic slit 1b have the same length, but an error in a range of ± several% is an allowable range.
The extension slits 1c and 1d are formed to extend in opposite directions around the open ends of the basic slits 1c and 1d. The extension slits 1c and 1d are desirably arranged at right angles to the basic slits 1a and 1b, but are not necessarily arranged at right angles.
The basic slits 1a and 1b are formed as a structure in which the width of the slit is tapered from the power feeding portion 4 toward the open end, but is not limited thereto. For example, the basic slits 1 a and 1 b may be formed as rectangular basic slits 1 a and 1 b having the same slit width dimension at the open end and the power feeding portion 4.

前記Ｈ型形状のスリット１について説明する。本実施形態２では、前記Ｈ型形状のスリット１は、受信周波数帯域の低周波数側から高周波数側までをカバーする電気長に設定したＨ型形状のスリット１として形成している。
本実施形態２では、受信周波数帯域として、地上デジタルＴＶ放送の電波を受信するために低周波数側を４７０ＭＨｚ且つ高周波数側を７１０ＭＨｚとした範囲に設定しており、その受信周波数帯域の中心周波数を５９０ＭＨｚに設定している。このため、前記Ｈ型形状のスリット１は、低周波数側の４７０ＭＨｚから高周波数側の７１０ＭＨｚに渡って高利得の下で地上デジタルＴＶ放送の受信が可能な広帯域特性を有することが要求される。
Ｈ型形状のスリット１に代えて、基本スリット１ａ，１ｂのみをアンテナ素子として用いた場合を考える。
この場合、前記アンテナ素子の基本スリット１ａ，１ｂの全長を例えば５９０ＭＨｚでの地上デジタルＴＶ放送の受信を可能な寸法に設定すると、基本スリット１ａ，１ｂのみのアンテナ素子では、低周波数側の４７０ＭＨｚの受信感度が劣化することになり、前記広帯域特性の要求に応えることができなくなる。
そこで、本実施形態におけるスリット１は、低周波数側の劣化を改善するために、前記基本スリット１ａ，１ｂと延長スリット１ｃ，１ｄとをＨ型に組み合わせ、前記基本スリット１ａ，１ｂの全長を延長スリット１ｃ，１ｄにより延長させることにより、受信周波数帯域の低周波数側から高周波数側までをカバーする電気長に設定したＨ型形状構造とし、インピーダンスの改善に寄与する構造としている。さらに前記延長スリット１ｃは、前記基本スリット１ａの開放端を中心として対称に配置し、前記延長スリット１ｄは、前記基本スリット１ｂの開放端を中心として対称に配置している。図６（ａ）では、前記延長スリット１ｃ，１ｄは、前記基本スリット１ａ，１ｂの開放端を中心として左右対称に配置している。
なお、図６（ａ）に示す様に前記延長スリット１ｃ，１ｄは、前記基本スリット１ａ，１ｂに対してそれぞれ直角に配置していることが望ましいが、９０°を基準として±数％の角度をもっていてもよいものである。また、前記延長スリット１ｃ，１ｄは、直線状に形成したが、その先端側を若干折り曲げる或いは湾曲させてもよいものである。また、前記延長スリット１ｃ，１ｄは、平行な縁部をもつ短冊状に形成したが、基本スリット１ａ，１ｂ側の辺を直線とし、その対向辺側を湾曲させた半月形状に形成してもよいものである。
なお、地上デジタルＴＶ放送の受信周波数帯域は、現在低周波数側が４７０ＭＨｚであって高周波数側が７１０ＭＨｚに設定されているので、それに準拠して設定している。 The H-shaped slit 1 will be described. In the second embodiment, the H-shaped slit 1 is formed as an H-shaped slit 1 set to an electrical length that covers from the low frequency side to the high frequency side of the reception frequency band.
In the second embodiment, the reception frequency band is set to a range where the low frequency side is 470 MHz and the high frequency side is 710 MHz in order to receive radio waves of terrestrial digital TV broadcasting, and the center frequency of the reception frequency band is set to It is set to 590 MHz. For this reason, the H-shaped slit 1 is required to have a wideband characteristic capable of receiving digital terrestrial TV broadcasting under high gain from 470 MHz on the low frequency side to 710 MHz on the high frequency side.
Consider a case where only the basic slits 1a and 1b are used as antenna elements instead of the H-shaped slit 1.
In this case, if the total length of the basic slits 1a and 1b of the antenna element is set to a size that enables reception of terrestrial digital TV broadcast at, for example, 590 MHz, the antenna element having only the basic slits 1a and 1b has a low frequency side of 470 MHz. The reception sensitivity will deteriorate, and it will not be possible to meet the demand for the broadband characteristics.
Therefore, in order to improve the deterioration on the low frequency side, the slit 1 in the present embodiment combines the basic slits 1a and 1b and the extension slits 1c and 1d into an H shape to extend the entire length of the basic slits 1a and 1b. By extending the slits 1c and 1d, an H-shaped structure set to an electrical length that covers from the low frequency side to the high frequency side of the reception frequency band is formed, and the structure contributes to the improvement of impedance. Further, the extension slit 1c is arranged symmetrically around the open end of the basic slit 1a, and the extension slit 1d is arranged symmetrically around the open end of the basic slit 1b. In FIG. 6A, the extension slits 1c and 1d are arranged symmetrically about the open ends of the basic slits 1a and 1b.
As shown in FIG. 6A, the extension slits 1c and 1d are preferably arranged at right angles to the basic slits 1a and 1b, respectively, but an angle of ± several% with reference to 90 °. You may have. Further, although the extension slits 1c and 1d are formed in a straight line shape, the distal end side thereof may be slightly bent or curved. The extension slits 1c and 1d are formed in a strip shape having parallel edges. However, the extension slits 1c and 1d may be formed in a half-moon shape in which the sides on the basic slits 1a and 1b side are straight and the opposite sides are curved. It ’s good.
Note that the reception frequency band for terrestrial digital TV broadcasting is currently set to 470 MHz on the low frequency side and 710 MHz on the high frequency side.

さらに、本実施形態では図６（ａ）（ｂ），図７（ａ）（ｂ），図８（ａ）（ｂ）及び図９に示す様に、前記導体部材３の一部に補助板７を設けている。
図６（ａ）（ｂ）に示す例では、前記補助板７は、前記基本スリット１ａ，１ｂを形成した導体部材３の対向する辺３ａ，３ｂの全長に渡って設けている。
図７（ａ）（ｂ）に示す例では、前記補助板７は、前記基本スリット１ａ，１ｂを形成した導体部材３の対向する辺３ａ，３ｂの中央部分のみに設けている。
図８（ａ）（ｂ）に示す例では、前記補助板７は、前記基本スリット１ａ，１ｂを形成した導体部材３の対向する辺３ａ，３ｂの全長に渡って設けているとともに、前記基本スリット１ａ，１ｂを挟んだ前記ループ状スロット２の辺２ａ，２ｂの全長に渡って設けている。
図９に示す例では、前記補助板７は、前記基本スリット１ａ，１ｂを形成した導体部材３の対向する辺３ａ，３ｂに設けている。また、導体部材３の角部を切り欠いて切り欠き６を形成している。前記切り欠き６の構成は図５（ａ）に示す例と同様である。
なお、図６（ａ）（ｂ），図７（ａ）（ｂ），図８（ａ）（ｂ）及び図９に示す補助板７は、導体部材３を折り曲げることにより形成する、或いは別体の補助板７を前記導体部材３に結合させてよいものである。 Furthermore, in this embodiment, as shown in FIGS. 6A, 6B, 7A, 7B, 8A, 8B, and 9, an auxiliary plate is formed on a part of the conductor member 3. 7 is provided.
In the example shown in FIGS. 6A and 6B, the auxiliary plate 7 is provided over the entire length of the opposing sides 3a and 3b of the conductor member 3 in which the basic slits 1a and 1b are formed.
In the example shown in FIGS. 7A and 7B, the auxiliary plate 7 is provided only in the central portion of the opposing sides 3a and 3b of the conductor member 3 in which the basic slits 1a and 1b are formed.
In the example shown in FIGS. 8A and 8B, the auxiliary plate 7 is provided over the entire length of the opposite sides 3a and 3b of the conductor member 3 in which the basic slits 1a and 1b are formed. It is provided over the entire length of the sides 2a and 2b of the loop-shaped slot 2 with the slits 1a and 1b interposed therebetween.
In the example shown in FIG. 9, the auxiliary plate 7 is provided on opposite sides 3a and 3b of the conductor member 3 in which the basic slits 1a and 1b are formed. In addition, a notch 6 is formed by notching a corner of the conductor member 3. The configuration of the notch 6 is the same as the example shown in FIG.
Note that the auxiliary plate 7 shown in FIGS. 6A, 6B, 7A, 8B, 8A, 8B, and 9 is formed by bending the conductor member 3, or separately. A body auxiliary plate 7 may be coupled to the conductor member 3.

さらに、本実施形態では図６（ｂ），図７（ｂ），図８（ｂ）及び図９に示す様に、前記導体部材３に沿う反射板５を有している。前記反射板５は、地上デジタルＴＶ放送における受信周波数帯域の中心周波数の波長をλとした場合、１／４λ以下であって前記導体部材３に接触しない距離以上の範囲で前記導体部材３の後方に配置している。
次に前記反射板３の配置について説明する。前記導体部材３の後方位置に反射板５を配置することにより、利得を改善することができることは理論上に分かっている。したがって、前記反射板３を前記導体部材３に対して１／４λ以下の後方位置に配置した場合、前記導体部材３の後方の反射板５で反射した電波が前記導体部材３での受信に影響を及ぼすこととなる。さらに、前記反射板５を前記導体部材３の後方に１／４λの距離を保って配置することは、前記反射板５と前記導体部材３との間隔を接近させてアンテナの小型化・薄型化を図るためには支障となるものである。
そこで、本実施形態では図６（ｂ），図７（ｂ），図８（ｂ）及び図９に示す様に、前記反射板５に１以上の矩形状のスリット５ａを開口形成し、これらのスリット５ａをラダー状に配置した構造にすることにより、前記反射板５を、１／４λ以下であって前記導体部材３に接触しない距離以上の範囲で前記導体部材３の後方に配置している。なお、図６（ｂ），図７（ｂ），図８（ｂ）及び図９に示す例では、前記矩形状のスリット５ａを前記反射板３に４個設けているが、この個数については４個に限られるものではない。
なお、図６（ｂ），図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示す反射板５は矩形状に形成しているが、これに限られるものではない。図９に示す様に、前記反射板５を、角部に切り欠き６を形成した前記導体部材３の形状に一致させて角部に切り欠き６を有する形状に形成してもよいものである。この場合、反射板５の角部に隣接するスリット５ｂは、半月状に形成している。前記切り欠き６の構成は図４（ｃ）に示す例と同様である。
図９に示す様に、前記反射板５の形状を前記切り欠き６をもつ前記導体部材３の形状に合わせて形成することにより、切り欠き６に相当するアンテナの寸法を小さくすることができ、アンテナの小型化・薄型化に貢献できるものである。 Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 6B, FIG. 7B, FIG. 8B and FIG. 9, it has a reflecting plate 5 along the conductor member 3. When the wavelength of the center frequency of the reception frequency band in terrestrial digital TV broadcasting is λ, the reflector 5 is ¼λ or less and is behind the conductor member 3 within a range not contacting the conductor member 3. Is arranged.
Next, the arrangement of the reflector 3 will be described. It is theoretically known that the gain can be improved by arranging the reflector 5 at the rear position of the conductor member 3. Therefore, when the reflector 3 is arranged at a rear position of 1 / 4λ or less with respect to the conductor member 3, the radio wave reflected by the reflector 5 behind the conductor member 3 affects the reception of the conductor member 3. Will be affected. Furthermore, arranging the reflector 5 behind the conductor member 3 with a distance of λ is that the distance between the reflector 5 and the conductor member 3 is made closer to make the antenna smaller and thinner. It will be a hindrance to achieve this.
Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 6B, 7B, 8B, and 9, one or more rectangular slits 5a are formed in the reflecting plate 5, and these are formed. With the structure in which the slits 5a are arranged in a ladder shape, the reflector 5 is arranged behind the conductor member 3 within a range that is equal to or less than 1 / 4λ and does not contact the conductor member 3. Yes. In the examples shown in FIGS. 6B, 7B, 8B, and 9, four rectangular slits 5a are provided in the reflecting plate 3. It is not limited to four.
In addition, although the reflecting plate 5 shown in FIG.6 (b), FIG.7 (b), and FIG.8 (b) is formed in the rectangular shape, it is not restricted to this. As shown in FIG. 9, the reflecting plate 5 may be formed in a shape having a notch 6 at the corner in accordance with the shape of the conductor member 3 having a notch 6 formed at the corner. . In this case, the slit 5b adjacent to the corner of the reflecting plate 5 is formed in a half-moon shape. The structure of the notch 6 is the same as the example shown in FIG.
As shown in FIG. 9, by forming the shape of the reflector 5 in accordance with the shape of the conductor member 3 having the notch 6, the size of the antenna corresponding to the notch 6 can be reduced. It can contribute to the miniaturization and thinning of the antenna.

１つのアンテナは送信アンテナと受信アンテナとの可逆性を備えているものであるから、本発明の実施形態３に係る指向性アンテナは、送信アンテナと受信アンテナとに用いることができるものである。本発明の実施形態３に係る指向性アンテナを送信アンテナとして用いた場合における動作は、図１に示す実施形態１と同様であるので、その説明を省略する。
次に図６（ａ）（ｂ）に示す本実施形態に係る指向性アンテナにおける補助板７により、アンテナのリアクタンスが微調整することができるか否かを検証した。図６（ａ）（ｂ）での寸法は図２と同様に設定している。 Since one antenna has reversibility between the transmission antenna and the reception antenna, the directional antenna according to Embodiment 3 of the present invention can be used for the transmission antenna and the reception antenna. Since the operation when the directional antenna according to Embodiment 3 of the present invention is used as a transmission antenna is the same as that of Embodiment 1 shown in FIG.
Next, it was verified whether or not the reactance of the antenna can be finely adjusted by the auxiliary plate 7 in the directional antenna according to the present embodiment shown in FIGS. The dimensions in FIGS. 6A and 6B are set in the same manner as in FIG.

図１０（ａ）（ｂ）の横軸は周波数（ＭＨｚ）を示す、縦軸は抵抗値（Ω）を示している。図１０（ａ）（ｂ）において、実線はアンテナのリアクタンスの実数部での抵抗値、一点鎖線はアンテナのリアクタンスの虚数部での抵抗値を示している。
図１０（ａ）に示す様に、図１に示す指向性アンテナでは、例えば４７０ＭＨｚにおける実数部での抵抗値が約１８Ωであったが、図６に示す様に補助板７を付加することにより、４７０ＭＨｚにおける実数部での抵抗値が約２０Ωに改善されており、アンテナ自体のリアクタンスの調整が可能であることが確認できた。
また、図６に示す指向性アンテナは、補助板７を付加したが、地上デジタルＴＶ放送を受信した際にＶＳＷＲは図５（ａ）と同様の特性を示した。
また、図６（ａ）（ｂ），図７（ａ）（ｂ），図８（ａ）（ｂ）及び図１０に示す本実施形態３では、補助板７の寸法を変更することにより、広帯域化するのに加えて、アンテナ自体のリアクタンスの調整を可能であることが確認できた。 10A and 10B, the horizontal axis indicates the frequency (MHz), and the vertical axis indicates the resistance value (Ω). 10A and 10B, the solid line indicates the resistance value in the real part of the reactance of the antenna, and the alternate long and short dash line indicates the resistance value in the imaginary part of the reactance of the antenna.
As shown in FIG. 10A, in the directional antenna shown in FIG. 1, the resistance value in the real part at 470 MHz, for example, is about 18Ω, but by adding the auxiliary plate 7 as shown in FIG. The resistance value in the real part at 470 MHz was improved to about 20Ω, and it was confirmed that the reactance of the antenna itself could be adjusted.
Further, although the directional antenna shown in FIG. 6 has the auxiliary plate 7 added, the VSWR showed the same characteristics as FIG. 5A when receiving the terrestrial digital TV broadcast.
Moreover, in this Embodiment 3 shown to FIG. 6 (a) (b), FIG. 7 (a) (b), FIG. 8 (a) (b), and FIG. 10, by changing the dimension of the auxiliary | assistant board 7, In addition to widening the bandwidth, it was confirmed that the reactance of the antenna itself can be adjusted.

以上の様に本発明の実施形態１によれば、導体部材にＨ型形状のスリットを形成し、かつその周囲にループ状のスリットを配置する構造であり、アンテナ構造を簡素化することができる。
さらに、Ｈ型形状のスリットとループ状のスリットとを同一の導体部材上に形成するため、アンテナの構造が平面構造となるため、アンテナの高さ方向の寸法を極限まで低くすることができ、アンテナの小型化・薄型化を図ることができる。
さらに、前記Ｈ型形状スリットの周囲にループ状スリットを配置することにより、受信周波数帯域に対応した広帯域特性を付与することができる。 As described above, according to Embodiment 1 of the present invention, an H-shaped slit is formed in a conductor member, and a loop-shaped slit is disposed around the conductor, and the antenna structure can be simplified. .
Furthermore, since the H-shaped slit and the loop-shaped slit are formed on the same conductor member, the structure of the antenna becomes a planar structure, so that the height direction dimension of the antenna can be reduced to the limit, The antenna can be reduced in size and thickness.
Furthermore, by arranging a loop-shaped slit around the H-shaped slit, it is possible to give a broadband characteristic corresponding to the reception frequency band.

さらに、本発明の実施形態２によれば、導体部材にＨ型形状スリットを形成し、前記導体部材の少なくとも一部に切り欠きを形成した構造であり、アンテナ構造を簡素化することができる。
さらに、Ｈ型形状スリットと前記切り欠きとを同一の導体部材上に形成するため、アンテナの構造が平面構造となるため、アンテナの高さ方向の寸法を極限まで低くすることができ、アンテナの小型化・薄型化を図ることができる。
さらに、前記導体部材の少なくとも一部に切り欠きを設けることにより、Ｈ型形状のスリットの周囲にループ状のスリットを配置する場合と同様に、受信周波数帯域に対応した広帯域特性を付与することができる。 Furthermore, according to Embodiment 2 of the present invention, an H-shaped slit is formed in the conductor member, and a notch is formed in at least a part of the conductor member, and the antenna structure can be simplified.
Further, since the H-shaped slit and the notch are formed on the same conductor member, the antenna structure is a planar structure, so that the height of the antenna can be reduced to the limit. A reduction in size and thickness can be achieved.
Further, by providing a cutout in at least a part of the conductor member, it is possible to provide a wideband characteristic corresponding to the reception frequency band, as in the case of arranging a loop-shaped slit around the H-shaped slit. it can.

さらに、本発明の実施形態３によれば、導体部材にＨ型形状スリットを形成し、前記導体部材の一部に補助板を形成した構造であり、アンテナ構造を簡素化することができる。
さらに、Ｈ型形状のスリットと前記補助板とを同一の導体部材に形成するため、アンテナの構造が平面構造となるため、アンテナの高さ方向の寸法を極限まで低くすることができ、アンテナの小型化・薄型化を図ることができる。
さらに、前記導体部材の少なくとも一部に補助板を形成することにより、アンテナ自体のリアクタンスを調整することができる。 Furthermore, according to Embodiment 3 of the present invention, an H-shaped slit is formed in the conductor member, and an auxiliary plate is formed in a part of the conductor member, and the antenna structure can be simplified.
Further, since the H-shaped slit and the auxiliary plate are formed on the same conductor member, the antenna structure becomes a planar structure, so that the height direction dimension of the antenna can be reduced to the limit. A reduction in size and thickness can be achieved.
Furthermore, the reactance of the antenna itself can be adjusted by forming an auxiliary plate on at least a part of the conductor member.

また、反射板を設ける場合には、中心周波数の波長λの１／４程度の距離を保つ必要があるが、本発明の実施形態では、反射板にスリットを形成することにより、１／４λ以下での距離をもって反射板を導体部材に接近させて配置することができる。したがって、反射板を設けるに場合でも、アンテナの高さ方向の寸法を低くすることができ、アンテナの小型化・薄型化を図ることができる。 Further, when providing a reflector, it is necessary to maintain a distance of about ¼ of the wavelength λ of the center frequency. However, in the embodiment of the present invention, by forming a slit in the reflector, ¼λ or less. The reflector can be arranged close to the conductor member with a distance of. Therefore, even when a reflector is provided, the size of the antenna in the height direction can be reduced, and the antenna can be reduced in size and thickness.

次に、図１１及び図１２を用いて、本発明の実施形態における直接給電構造について説明する。図１１（ａ）において、給電基板に関係する部品を実線で示し、指向性アンテナに関する部品を一点鎖線で示している。 Next, the direct power feeding structure in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12. In FIG. 11A, components related to the power supply board are indicated by solid lines, and components related to the directional antenna are indicated by dashed lines.

本発明の実施形態に係る指向性アンテナを収納するケースには、アンテナを支える複数の支柱８がケースと一体に樹脂成形されており、これらの支柱８を使って導体部材３を支えている。図１１は、指向性アンテナの導体部材３を支える支柱８のうちの１本の支柱８を使って給電構造を構築した場合を示している。
前記支柱８の頂部８ａは平坦になっており、その平坦な頂部８ａのネジ孔９に図示しないビスをねじ込むことにより、給電基板１０と導体部材３とをとも締めによって前記支柱８の頂部８ａに固定している。
さらに、前記導体部材３に沿わせる反射板５は、前記支柱８にスリット５ａを通してケースの内底に固定し、前記複数の支柱８により、前記導体部材３と前記反射板５との間の距離を設計値に保持している。この設計値の距離は、上述した様に、１／４λ以下であって前記反射板５が前記導体部材３に接触しない距離以上の範囲の距離を意味している。
従って、図１１に示す様に、前記反射板５は、そのスリット５ａが複数の支柱８に通した状態で設置されるため、水平面での動きが支柱８に規制されることとなり、導体部材３に対する反射板３の位置決めが固定され、反射特性に影響を与えることがない。
さらに、複数の支柱８により、導体部材３と反射板５との間の距離を設計値に保持することができ、アンテナの特性を安定に維持することができる。 In the case that houses the directional antenna according to the embodiment of the present invention, a plurality of support columns 8 that support the antenna are resin-molded integrally with the case, and the conductive member 3 is supported using these support columns 8. FIG. 11 shows a case where a feed structure is constructed using one of the columns 8 that support the conductor member 3 of the directional antenna.
The top portion 8a of the support column 8 is flat. By screwing a screw (not shown) into the screw hole 9 of the flat top portion 8a, the power supply substrate 10 and the conductor member 3 are tightened together to tighten the top portion 8a of the support column 8. It is fixed.
Further, the reflecting plate 5 along the conductor member 3 is fixed to the inner bottom of the case through the slit 8a in the support column 8, and the distance between the conductor member 3 and the reflection plate 5 by the plurality of support columns 8. Is kept at the design value. As described above, the distance of this design value means a distance in a range of ¼λ or less and not less than the distance at which the reflector 5 does not contact the conductor member 3.
Therefore, as shown in FIG. 11, the reflector 5 is installed with its slits 5 a passing through the plurality of columns 8, so that the movement on the horizontal plane is restricted by the columns 8, and the conductor member 3. The positioning of the reflector 3 with respect to is fixed, and the reflection characteristics are not affected.
Further, the distance between the conductor member 3 and the reflecting plate 5 can be maintained at the design value by the plurality of support columns 8, and the characteristics of the antenna can be stably maintained.

次に、図１１及び図１２に基づいて給電基板１０の構造について説明する。本発明の実施形態に係る指向性アンテナは、直接給電により動作するものである。同軸ケーブルを直接導体部材３に接続することも考えられるが、製品化に当たっては給電部４での整合を図る必要があるからである。 Next, the structure of the power supply substrate 10 will be described with reference to FIGS. 11 and 12. The directional antenna according to the embodiment of the present invention operates by direct power feeding. Although it is conceivable to connect the coaxial cable directly to the conductor member 3, it is necessary to achieve matching at the power feeding unit 4 in commercialization.

本実施形態では図１１及び図１２に示す給電基板１０を用いることにより直接給電を行っている。すなわち、図１１及び図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す様に、給電基板１０は、矩形状の絶縁基板１１と、前記絶縁基板１１の表面と裏面とに成型した銅箔１２ａ，１２ｂ、１２ｃ，１２ｄと、表裏面の銅箔１２ａ，１２ｂと１２ｃ，１２ｄとを電気的に接続する多数のスルーホール１３とを有している。 In the present embodiment, power is directly supplied by using the power supply substrate 10 shown in FIGS. That is, as shown in FIGS. 11 and 12A, 12B, and 12C, the power supply substrate 10 includes a rectangular insulating substrate 11, and copper foils 12a formed on the front and back surfaces of the insulating substrate 11. 12b, 12c, 12d and a large number of through holes 13 for electrically connecting the copper foils 12a, 12b and 12c, 12d on the front and back surfaces.

図１２（ａ）に示す様に、前記絶縁基板１１の表面には、給電部４が設けられた前記導体部材３の形状に合わせて銅箔１２ａ，１２ｂが形成されている。すなわち、前記導電部材３の基本スリット１ａ，１ｂが形成された前記導体部材３の形状に合わせて銅箔１２ａ，１２ｂを左右対称に形成し、左右対称な一方の銅箔１２ａが給電面をなし、他方の銅箔１２ｂがグランド面をなしている。また、左右対称の銅箔１２ａ，１２ｂには、前記支柱８のネジ孔９に一致させてネジ孔９ａがそれぞれ開口されている。 As shown in FIG. 12A, copper foils 12 a and 12 b are formed on the surface of the insulating substrate 11 according to the shape of the conductor member 3 provided with the power feeding portion 4. That is, the copper foils 12a and 12b are formed symmetrically in accordance with the shape of the conductor member 3 in which the basic slits 1a and 1b of the conductive member 3 are formed, and one of the copper foils 12a that is symmetric serves as a feeding surface. The other copper foil 12b forms a ground plane. Further, screw holes 9a are opened in the symmetrical copper foils 12a and 12b so as to coincide with the screw holes 9 of the support column 8, respectively.

図１２（ｂ）に示す様に、前記絶縁基板１１の裏面には、前記給電面用の銅箔１２ａとグランド面用の銅箔１２ｂとに対応させて、給電面用の銅箔１２ｃと、グランド面用の銅箔１２ｄとが形成されている。さらに、前記給電面用の銅箔１２ｃとグランド面用の銅箔１２ｄとの間には、給電部４での整合を図る整合構造１４が設けてある。
前記整合構造１４を具体的に説明すると、前記給電面用の銅箔１２ｃとグランド面用の銅箔１２ｄとの間には、中間接続用の銅箔１２ｅ，１２ｆを形成している。そして、前記銅箔１２ｅと前記給電用銅箔１２ｃとの間には図３（ｂ）に示すコンデンサＣ２を接続し、前記銅箔１２ｅと前記グランド用銅箔１２ｄとの間には図３（ｂ）に示すインダクタＩＤを接続し、前記銅箔１２ｅと前記銅箔１２ｆとの間には図３（ｂ）に示すコンデンサＣ１を接続している。これにより、整合回路１４の一例である図３（ｂ）に示すマッチング回路が構築される。なお、前記整合構造１４としては、上述した様に図３（ｂ）に示すマッチング回路以外のものを用いても良いものである。
さらに、前記銅箔１２ｆには同軸ケーブル１５の給電芯線１５ａを半田付けし、前記銅箔１２ｄには前記同軸ケーブル１５の編組線１５ｂを半田付けしている。 As shown in FIG. 12 (b), on the back surface of the insulating substrate 11, a copper foil 12c for the power feeding surface is provided corresponding to the copper foil 12a for the power feeding surface and the copper foil 12b for the ground surface, A copper foil 12d for the ground surface is formed. Further, a matching structure 14 is provided between the copper foil 12c for the power supply surface and the copper foil 12d for the ground surface so as to match the power supply portion 4.
The matching structure 14 will be specifically described. Copper foils 12e and 12f for intermediate connection are formed between the copper foil 12c for the power feeding surface and the copper foil 12d for the ground surface. Then, a capacitor C2 shown in FIG. 3B is connected between the copper foil 12e and the feeding copper foil 12c, and between the copper foil 12e and the ground copper foil 12d, FIG. The inductor ID shown in b) is connected, and the capacitor C1 shown in FIG. 3B is connected between the copper foil 12e and the copper foil 12f. Thereby, the matching circuit shown in FIG. 3B as an example of the matching circuit 14 is constructed. The matching structure 14 may be other than the matching circuit shown in FIG. 3B as described above.
Further, the feeding core wire 15a of the coaxial cable 15 is soldered to the copper foil 12f, and the braided wire 15b of the coaxial cable 15 is soldered to the copper foil 12d.

また、前記整合構造１４及び前記同軸ケーブル１５は、給電基板１０の盤面から立ち上がって取り付けられるものであり、これらはアンテナの高さを低くする上で支障となるものである。
そこで、本実施形態では、前記支柱８の頂部８ａに、前記整合構造１４及び前記同軸ケーブル１５の先端部を収納するに十分な大きさの凹部８ｂを形成し、前記支柱の凹部８ｂ内に前記整合構造１４及び前記同軸ケーブル１５の先端部を収納している。 Further, the matching structure 14 and the coaxial cable 15 are mounted upright from the board surface of the power supply board 10, and these are obstructive in reducing the height of the antenna.
Therefore, in the present embodiment, a concave portion 8b large enough to accommodate the alignment structure 14 and the distal end portion of the coaxial cable 15 is formed at the top portion 8a of the support column 8, and the recess portion 8b of the support column has the above-described recess portion 8b. The alignment structure 14 and the tip of the coaxial cable 15 are housed.

したがって、本実施形態によれば、前記整合構造１４及び前記同軸ケーブル１５の先端部の高さを前記支柱８の凹部８ｂにより吸収することができ、アンテナの高さ方向での寸法を低くすることができる。 Therefore, according to this embodiment, the height of the alignment structure 14 and the tip of the coaxial cable 15 can be absorbed by the recess 8b of the support column 8, and the dimension in the height direction of the antenna can be reduced. Can do.

本実施形態において、前記給電基板１０を使って指向性アンテナの導体部材３と同軸ケーブル１５とを接続する場合について説明する。
前記給電基板１０の裏面に設けた給電構造１４及び同軸ケーブル１５の先端部を前記支柱８の凹部８ｂ内に収納し、前記給電基板１０の孔９ａを前記支柱８の頂部８ａのネジ孔９に一致させる。
次に、前記導体部材３の基本スリット１ａ，１ｂを前記給電基板１０の左右対称な銅箔１２ａ、１２ｂ間に形成されたテーパ状の切り抜きに一致させ、前記導体部材３の基本スリット１ａ，１ｂに隣接した領域を前記給電基板１０の左右対称な銅箔１２ａ、１２ｂに接触させる。
次に、前記給電基板１０のネジ孔９ａから前記支柱８のネジ孔９にビスを通してネジ止めすることにより、前記導体部材３と前記給電基板１０とをとも締めして、前記導体部材３を前記給電基板１０に圧着してこれらを前記支柱８に固定する。 In the present embodiment, a case where the conductor member 3 of the directional antenna and the coaxial cable 15 are connected using the power supply substrate 10 will be described.
The feeding structure 14 and the coaxial cable 15 provided on the back surface of the feeding board 10 are housed in the recess 8b of the support column 8, and the hole 9a of the feeding board 10 is formed in the screw hole 9 of the top 8a of the support column 8. Match.
Next, the basic slits 1a and 1b of the conductor member 3 are made to coincide with tapered cutouts formed between the left and right symmetrical copper foils 12a and 12b of the power supply substrate 10, and the basic slits 1a and 1b of the conductor member 3 are matched. A region adjacent to the power supply substrate 10 is brought into contact with the symmetrical copper foils 12a and 12b.
Next, the conductor member 3 and the power supply substrate 10 are tightened together by screwing the screw holes 9a of the power supply substrate 10 into the screw holes 9 of the support column 8 with screws, and the conductor member 3 is These are fixed to the support column 8 by pressure bonding to the power supply substrate 10.

本実施形態によれば、給電基板１０を矩形状に形成することにより、その表面に設けた銅箔１２ａ，１２ｂと導体部材３との接触面積が大きくなり、少ない本数のネジで締め付けても給電基板１０と導体部材３とを確実に接続することができる。このことは部品点数を少なくすることができ、組立工数を単純化することができる。 According to the present embodiment, by forming the power supply substrate 10 in a rectangular shape, the contact area between the copper foils 12a and 12b provided on the surface and the conductor member 3 is increased, and even if it is tightened with a small number of screws, power is supplied. The board | substrate 10 and the conductor member 3 can be connected reliably. This can reduce the number of parts and simplify the number of assembly steps.

さらに、前記支柱８の凹部８ｂ内に前記整合構造１４及び前記同軸ケーブル１５の先端部を収納して、これらが給電基板１０及び支柱８から外部に飛び出して露出することはないため、前記整合構造１４及び前記同軸ケーブル１５の先端部が外力によって損傷することを回避することができる。 Furthermore, the alignment structure 14 and the tip end portion of the coaxial cable 15 are housed in the recess 8b of the support column 8, and these do not protrude from the power supply substrate 10 and the support column 8 to be exposed to the outside. 14 and the tip of the coaxial cable 15 can be prevented from being damaged by an external force.

本発明によれば、電波の送受信を行う指向性アンテナであって、特にＵＨＦ帯の電波を受信するのに最適な指向性アンテナの提供に貢献するものである。 The present invention contributes to the provision of a directional antenna that transmits and receives radio waves, and that is optimal for receiving radio waves in the UHF band.

１Ｈ型形状のスリット
１ａ，１ｂ基本スリット
１ｃ，１ｄ延長スリット
２ループ状のスリット
３導体部材
４給電部
５反射板
６切り欠き
７補助板
８支柱
１０給電板
１５同軸ケーブル 1 H-shaped slits 1a and 1b Basic slits 1c and 1d Extension slit 2 Loop-shaped slit 3 Conductor member 4 Feeding part 5 Reflecting plate 6 Notch 7 Auxiliary plate 8 Support column 10 Feeding plate 15 Coaxial cable

Claims

An H-shaped slit consisting of a basic slit and an extended slit extending the entire length of the basic slit;
A loop-shaped slit arranged around the H-shaped slit,
A directional antenna, wherein the basic slit and the extension slit are formed in the same conductor member.

An H-shaped slit consisting of a basic slit and an extended slit extending the entire length of the basic slit is formed in the conductor member,
A directional antenna comprising a cutout provided in at least a part of the conductor member.

An H-shaped slit consisting of a basic slit and an extended slit extending the entire length of the basic slit is formed in the conductor member,
A directional antenna, wherein an auxiliary plate is provided on a part of the conductor member.

The directional antenna as described in any one of Claims 1, 2, or 3 which has a reflecting plate along the said conductor member.

A power supply substrate provided with a power supply surface and a ground surface in surface contact with the power supply portion of the basic slit of the conductor member;
A coaxial cable is soldered to the power supply surface and the ground surface of the power supply substrate,
The directional antenna according to any one of claims 1, 2, 3, and 4, wherein the conductor member is fixed to the power supply substrate by pressure bonding.