JP2014230149A - 偏波共用八木型アンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】 容易に分解・組み立てをすることができる偏波共用八木型アンテナとする。
【解決手段】 水平偏波用給電部１３の半円状溝部１３ｇに形成されている凸部１３ｄおよびネジ孔１３ｅを、アーム２に設けられている嵌入孔３ａおよび取付ネジ４ａに対向するように、アーム２上に水平偏波用給電部１３を配置して、取付ネジ４ａをネジ孔１３ｅに螺着する。垂直偏波用給電部２３の半円状溝部２３ｇに形成されている凸部２３ｄおよびネジ孔２３ｅを、アーム２に設けられている嵌入孔３ｂおよび取付ネジ４ｂに対向するように、アーム２上に垂直偏波用給電部２３を配置して、取付ネジ４ｂをネジ孔２３ｅに螺着する。嵌入孔３ｂおよび取付ネジ４ｂは、嵌入孔３ａおよび取付ネジ４ａに対して直交するようアーム２に設けられている。
【選択図】 図１２

Description

本発明は、放射素子を容易に分解・組み立てをすることができ良好な交差偏波識別度が得られる偏波共用八木型アンテナに関する。

超短波（ＶＨＦ）帯以上に使用される指向性アンテナとして、従来から八木アンテナが知られており、八木アンテナは、通信システムの回線仕様やインフラの通信仕様に従い、垂直偏波あるいは水平偏波のいずれかに対応するように、大地に対して素子が垂直方向あるいは水平方向になるように設置される。この場合、大地に対して素子が垂直方向に配置される態様では垂直偏波に対応し、大地に対して素子が平行に配置される態様では水平偏波に対応するようになる。また、通信システムや放送事業分野においては、垂直偏波および水平偏波にそれぞれ個別の周波数帯を使用する通信形態や、垂直偏波および水平偏波の両偏波を用いる空間多重通信を行うことが提案されている。この場合、１台のアンテナ装置にて垂直偏波および水平偏波に対応させることができる偏波共用八木型アンテナを用いることが好ましい。

そこで、従来の偏波共用八木型アンテナの構成の一例を示す斜視図を図２０に示す。
この図に示す従来の偏波共用八木型アンテナ１０１は、直線状とされた断面円形の金属製のアーム１１８と、水平面内に配置された複数本の直線状の水平偏波側導波素子１１１と、直線状の水平偏波側放射素子１１０および直線状の水平偏波側反射素子１１２と、垂直面内に配置された複数本の直線状の垂直偏波側導波素子１１５と、直線状の垂直偏波側放射素子１１４および直線状の垂直偏波側反射素子１１６とから構成されている。アーム１１８は、前方の第１アーム１１８ａと後方の第２アーム１１８ｂとに分割されて、その間にシールド筒体１１９が配置されている。この第１アーム１１８ａの前側から順に複数本の水平偏波側導波素子１１１および垂直偏波側導波素子１１５が第１アーム１１８ａにほぼ直交して配置されている。次いで、水平偏波側放射素子１１０および垂直偏波側放射素子１１４がアーム１１８の中途に配置されているシールド筒体１１９にほぼ直交して配置されている。水平偏波側放射素子１１０および垂直偏波側放射素子１１４は、ダイポール素子とされている。続く後側に水平偏波側反射素子１１２および垂直偏波側反射素子１１６が第２アーム１１８ｂにほぼ直交して配置されている。この場合、水平偏波側導波素子１１１と、水平偏波側放射素子１１０および水平偏波側反射素子１１２とは相互にほぼ平行に水平面内に配置されて水平偏波用の八木アンテナを構成している。また、垂直偏波側導波素子１１５と、垂直偏波側放射素子１１４および垂直偏波側反射素子１１６とは相互にほぼ平行に垂直面内に配置されて垂直偏波用の八木アンテナを構成している。

従来の偏波共用八木型アンテナ１０１において、水平偏波側導波素子１１１および垂直偏波側導波素子１１５を第１アーム１１８ａに固着する固着構造を図２１，図２２に示す。図２１は従来の偏波共用八木型アンテナ１０１の導波素子の取付構造を断面図で示す正面図であり、図２２は従来の偏波共用八木型アンテナ１０１の導波素子の取付構造を断面図で示す側面図である。
これらの図に示す取付構造において、水平偏波側導波素子１１１は２本に分割された導波素子１１１ａ，１１１ｂからなり、導波素子１１１ａ，１１１ｂの根本部の外周面にはネジが形成されている。また、垂直偏波側導波素子１１５は２本に分割された導波素子１１５ａ，１１５ｂからなり、導波素子１１５ａ，１１５ｂの根本部の外周面にはネジが形成されている。断面円形の第１アーム１１８ａ内には円筒状の内部リング１５０を挿入しておく。この内部リング１５０は金属製あるいは樹脂製とされるが、内部リング１５０にはネジが形成されているネジ孔が互いに約９０°の角度となるように４つ形成されている。また、第１アーム１１８ａには複数本の水平偏波側導波素子１１１および垂直偏波側導波素子１１５を取り付けるそれぞれの位置に、内部リング１５０のネジ孔に対応する挿通孔が互いに約９０°の角度となるように４つ形成されている。

そして、水平偏波側導波素子１１１の導波素子１１１ａ，１１１ｂおよび垂直偏波側導波素子１１５の導波素子１１５ａ，１１５ｂの根本部にそれぞれ形成されているネジが所定の長さだけ突出するように、固着金具１２０ａを導波素子１１１ａに、固着金具１２０ｂを導波素子１１１ｂに、固着金具１２１ａを導波素子１１５ａに、固着金具１２１ｂを導波素子１１５ｂに固着する。次いで、導波素子１１１ａ，１１１ｂおよび導波素子１１５ａ，１１５ｂから突出しているネジのそれぞれにブッシュ１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ、１５１ｄを挿入して、第１アーム１１８ａに挿入された内部リング１５０の位置を調節してネジ孔を第１アーム１１８ａに形成された挿通孔に合わせ、挿通孔のそれぞれに水平偏波側導波素子１１１の導波素子１１１ａ，１１１ｂおよび垂直偏波側導波素子１１５の導波素子１１５ａ，１１５ｂを挿入して、それぞれの根本に形成されたネジを内部リング１５０のネジ穴にそれぞれ螺合する。さらに、固着金具１２０ａ、１２０ｂ、１２１ａ、１２１ｂを回転させて内部リング１５０に締着することにより、水平偏波側導波素子１１１の導波素子１１１ａ，１１１ｂおよび垂直偏波側導波素子１１５の導波素子１１５ａ，１１５ｂを、互いに直交するように第１アーム１１８ａに固着することができる。なお、第１アーム１１８ａに形成された複数本分の挿通孔のそれぞれに対応して複数個の内部リング１５０が第１アーム１１８ａに挿入されており、それぞれの内部リング１５０を利用して複数本の水平偏波側導波素子１１１および垂直偏波側導波素子１１５が第１アーム１１８ａに、互いに直交するように固着される。

また、従来の偏波共用八木型アンテナ１０１において、水平偏波側反射素子１１２および垂直偏波側反射素子１１６を第２アーム１１８ｂに固着する固着構造を図２３，図２４に示す。図２３は従来の偏波共用八木型アンテナ１０１の反射素子の取付構造を断面図で示す正面図であり、図２４は従来の偏波共用八木型アンテナ１０１の反射素子の取付構造を断面図で示す側面図である。
これらの図に示す取付構造において、水平偏波側反射素子１１２は２本に分割された反射素子１１２ａ，１１２ｂからなり、反射素子１１２ａ，１１２ｂの根本部の内部にはネジが形成されている。また、垂直偏波側反射素子１１６は２本に分割された反射素子１１６ａ，１１６ｂからなり、反射素子１１６ａ，１１６ｂの根本部の内部にはネジが形成されている。さらに、断面円形の第２アーム１１８ｂの外側に円筒状の外部リング１５３が嵌着されており、外部リング１５３の外周面には互いに約９０°の角度で突出するように４つのボス１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃ，１５２ｄがそれぞれ形成されている。この外部リング１５３は金属製あるいは樹脂製とされ、ボス１５２ａ〜１５２ｄには、それぞれネジ穴が貫通して設けられている。

このボス１５２ａ〜１５２ｄにそれぞれネジ部１１２ｃ，１１２ｄとネジ部１１６ｃ，１１６ｄとを螺着して、ネジ部１１２ｃ，１１２ｄおよびネジ部１１６ｃ，１１６ｄの先端を第２アーム１１８ｂの外周面に圧接させる。次いで、ネジ部１１２ｃ，１１２ｄおよびネジ部１１６ｃ，１１６ｄに、バネ座がね１１２ｆ，１１２ｈとバネ座がね１１６ｆ，１１６ｈとをそれぞれ嵌挿し、さらに、六角状のナット１１２ｅ，１１２ｇをネジ部１１２ｃ，１１２ｄにそれぞれ螺着すると共に六角状のナット１１６ｅ，１１６ｇをネジ部１１６ｃ，１１６ｄにそれぞれ螺着する。これにより、ネジ部１１２ｃ，１１２ｄ，１１６ｃ，１１６ｄの先端が第２アーム１１８ｂの外周面に圧接されることから、第２アーム１１８ｂの所定位置に回転不能に外部リング１５３が固着される。
そして、ナット１１２ｅ，１１２ｇから所定の長さで突出しているネジ部１１２ｃ，１１２ｄのそれぞれに反射素子１１２ａ，１１２ｂの内部に形成されたネジをそれぞれ螺着する。また、ナット１１６ｅ，１１６ｇから所定の長さで突出しているネジ部１１６ｃ，１１６ｄのそれぞれに反射素子１１６ａ，１１６ｂの内部に形成されたネジをそれぞれ螺着する。これにより、水平偏波側反射素子１１２の反射素子１１２ａ，１１２ｂがネジ部１１２ｃ，１１２ｄに固着されると共に、垂直偏波側反射素子１１６の反射素子１１６ａ，１１６ｂがネジ部１１６ｃ，１１６ｄに固着されて、水平偏波側反射素子１１２と垂直偏波側反射素子１１６とが互いに直交するように第２アーム１１８ｂに固着されるようになる。

さらに、従来の偏波共用八木型アンテナ１０１における給電部の構成を断面図で示す側面図を図２５に示す。
この図に示す給電部では、２本の放射素子１１０ａ，１１０ｂからなる水平偏波側放射素子１１０に同軸ケーブル１４０から平衡・不平衡変換器を介して給電すると共に、２本の放射素子１１４ａ，１１４ｂからなる垂直偏波側放射素子１１４に同軸ケーブル１４１から平衡・不平衡変換器を介して給電している。この内の水平偏波側放射素子１１０に給電する給電部においては、一方の放射素子１１０ａの一端とされる給電端が同軸ケーブル１４０の外部導体１４０ｂにおける先端の外周面に固着されて電気的に接続され、同軸ケーブル１４０の先端から導出された内部導体１４０ａが折り返されて平行配置された分岐導体１４２の内部導体とされている。同軸ケーブル１４０において、内部導体１４０ａは絶縁体に支持されて外部導体１４０ｂのほぼ中心に配置され、分岐導体１４２においては、内部導体１４０ａは絶縁体に支持されて外部導体１４２ｂのほぼ中心に配置されている。また、他方の放射素子１１０ｂの一端である給電端が分岐導体１４２の外部導体１４２ｂにおける先端の外周面に固着されて電気的に接続されている。さらに、分岐導体１４２の長さは約λ／４の長さとされ、分岐導体１４２における外部導体１４２ｂの下端面が短絡板１４４に接続されており、短絡板１４４は同軸ケーブル１４０の外部導体１４０ｂの外周面に接続されている。すなわち、同軸ケーブル１４０の先端から約λ／４の長さだけ下方の位置における外部導体１４０ｂに、長さが約λ／４とされた分岐導体１４２の下端が短絡板１４４により短絡されている。また、分岐導体１４２における内部導体１４０ａは先端から約λｇ／４の深さまで挿入されて、その先端は開放されている。このように、分岐導体１４２における内部導体１４０ａの長さは約λｇ／４とされている。なお、λｇは、分岐導体１４２における管内波長である。上記したように、水平偏波側放射素子１１０に給電する平衡・不平衡変換器は、同軸ケーブル１４０、分岐導体１４２および短絡板１４４により構成されている。

また、垂直偏波側放射素子１１４に給電する給電部では、２本の放射素子１１４ａ，１１４ｂからなる垂直偏波側放射素子１１４に同軸ケーブル１４１から平衡・不平衡変換器を介して給電している。すなわち、一方の放射素子１１４ａの一端とされる給電端が同軸ケーブル１４１の外部導体１４１ｂにおける先端の外周面に固着されて電気的に接続され、同軸ケーブル１４１の先端から導出された内部導体１４１ａが折り返されて平行配置された分岐導体１４３の内部導体とされている。同軸ケーブル１４１において、内部導体１４１ａは絶縁体に支持されて外部導体１４１ｂのほぼ中心に配置され、分岐導体１４３においては、内部導体１４１ａは絶縁体に支持されて外部導体１４３ｂのほぼ中心に配置されている。また、他方の放射素子１１４ｂの一端である給電端が分岐導体１４３の外部導体１４３ｂにおける先端の外周面に固着されて電気的に接続されている。さらに、分岐導体１４３の長さは約λ／４の長さとされ、分岐導体１４３における外部導体１４３ｂの下端面が短絡板１４５に接続されており、短絡板１４５は同軸ケーブル１４１の外部導体１４１ｂの外周面に接続されている。すなわち、同軸ケーブル１４１の先端から約λ／４の長さだけ下方の位置における外部導体１４１ｂに、長さが約λ／４とされた分岐導体１４３の下端が短絡板１４５により短絡されている。また、分岐導体１４３における内部導体１４１ａは先端から約λｇ／４の深さまで挿入されて、その先端は開放されている。このように、分岐導体１４３における内部導体１４１ａの長さは約λｇ／４とされている。なお、λｇは、分岐導体１４３における管内波長である。上記したように、垂直偏波側放射素子１１４に給電する平衡・不平衡変換器は、同軸ケーブル１４１、分岐導体１４３および短絡板１４５により構成されている。

給電部における２つの平衡・不平衡変換器により同軸ケーブル１４０，１４１を伝送されてきた不平衡信号は平衡信号に変換されて、平衡形の水平偏波用の放射素子１１０ａ，１１０ｂおよび垂直偏波用の放射素子１１４ａ，１１４ｂに給電されるようになる。
給電部における水平偏波側の給電部および垂直偏波側の給電部において漏洩電流は理論上は流れないが、実際には微量な漏洩電流が生じており、漏洩電流による放射界への影響が生じるようになる。そこで、従来の偏波共用八木型アンテナ１０１においては、平衡・不平衡変換器を備える水平偏波側の給電部および垂直偏波側の給電部を交差するように配置してコンパクト化することにより、水平偏波側の給電部および垂直偏波側の給電部をシールド筒体１１９内に収納できる構成としている。シールド筒体１１９の前後には分割された金属製のパイプからなる第１アーム１１８ａと第２アーム１１８ｂとが固着されて、シールド筒体１１９に一体化されている。これにより、水平偏波側の給電部および垂直偏波側の給電部において微量な漏洩電流が生じても、漏洩電流による放射界への影響を防止することができるようになる。

特開２０１１−２３９１９８号公報

従来の偏波共用八木型アンテナにおいては、水平偏波側の八木アンテナを構成する導波素子、放射素子および反射素子と、垂直偏波側の八木アンテナを構成する導波素子、放射素子および反射素子とを、アームの中心軸を通ると共に互いに直交するよう交差して取り付けることができる。また、同軸ケーブルから給電される水平偏波側の八木アンテナにおける放射素子と、垂直偏波側の八木アンテナにおける放射素子とに、アーム内に収納される平衡・不平衡変換器を介して給電するようにしている。これにより、従来の偏波共用八木型アンテナにおいては、優れた交差偏波識別度が得られるようになる。
しかしながら、従来の偏波共用八木型アンテナにおいては、水平偏波側および垂直偏波側の八木アンテナのそれぞれを構成する導波素子および反射素子を、アームに固着する固着構造が複雑であり、固着部品の点数が多くなることから分解・組み立てを行う作業が繁雑になるという問題点があった。さらに、放射素子においては平衡・不平衡変換器を構成する同軸ケーブルに固着されており、平衡・不平衡変換器がアーム内に収納されていることから、放射素子の分解・組み立てを行うことができないという問題点があった。この場合、組み立てた状態で商品化すると、水平偏波側の八木アンテナを構成する各素子と、垂直偏波側の八木アンテナを構成する各素子とが直交した状態で梱包することになり、梱包体積が大きくなることから、梱包・輸送・管理のコストが大きくなるという問題点が生じることになる。

そこで、本発明は、放射素子を容易に分解・組み立てをすることができ良好な交差偏波識別度が得られる偏波共用八木型アンテナを提供することを目的としている。

本発明の偏波共用八木型アンテナは、アーム（２）のほぼ中心軸を含む第１平面上に配置され、前記アーム（２）に固着されている少なくとも１本の第１導波素子（１１）と、第１放射素子（１０）を前記第１平面上に配置すると共に、前記第１導波素子（１１）の後方に隣接して前記アーム（２）に着脱可能に固着されている第１給電部（１３）と、前記第１平面上に配置され、前記第１給電部（１３）の後方に隣接して前記アーム（２）に固着されている少なくとも１本の第１反射素子（１２）と、前記第１平面上に配置された前記第１導波素子（１１）と前記第１放射素子（１０）と前記第１反射素子（１２）とから構成される第１八木アンテナと、半截されたそれぞれの端部の間が、前記アーム（２）を抱持する導波素子取付具（３０，３１）により挟持されている前記第１導波素子（１１）と同数の第２導波素子（２１）と、前記第１平面と直交すると共に前記アーム（２）のほぼ中心軸を含む第２平面上に第２放射素子（２０）を配置すると共に、前記第２導波素子（２１）の後方に隣接して前記アーム（２）に着脱可能に固着されている第２給電部（２３）と、半截されたそれぞれの端部の間が、前記アーム（２）を抱持する反射素子取付具（３０，３１）により挟持されて、前記第２放射素子（２０）の後方に隣接して配置されている前記第１反射素子（１２）と同数の第２反射素子（２２）と、前記第２導波素子（２１）と前記第２放射素子（２０）と前記第２反射素子（２２）とから構成される第２八木アンテナとを備え、前記第１給電部（１３）および前記第２給電部（２３）の下面には孔部（１３ｅ，２３ｅ）を有する半円状溝部（１３ｇ，２３ｇ）が形成されており、前記アーム（２）の外周面には前記第１平面上に第１固着手段（４ａ）が設けられると共に、前記第２平面上に第２固着手段（４ｂ）が設けられており、前記第１給電部（１３）の前記第１固着手段（４ａ）を前記孔部（１３ｅ）に固着することにより、前記第１放射素子（１０）が前記第１平面上に位置するように前記第１給電部（１３）が前記アーム（２）に固着され、前記第２給電部（２３）の前記第２固着手段（４ｂ）を前記孔部（２３ｅ）に固着することにより、前記第２放射素子（２０）が前記第２平面上に位置するように前記第２給電部（２３）が前記アーム（２）に固着され、前記第２導波素子（２１）が固着された前記導波素子取付具（３０，３１）を動かして、前記アーム（２）に固着されている前記第１導波素子（１１）を、前記導波素子取付具（３０，３１）のほぼ中央に形成された素子挿通溝（３０ｄ，３１ｄ）内に圧入することにより、前記第２導波素子（２１）が前記第２平面上に配置され、前記第２反射素子（２２）が固着された前記反射素子取付具（３０，３１）を動かして、前記アーム（２）に固着されている前記第１反射素子（１２）を、前記反射素子取付具（３０，３１）のほぼ中央に形成された挿通溝（３０ｄ，３１ｄ）内に圧入することにより、前記第２反射素子（２２）が前記第２平面上に配置され、前記第２導波素子（２１）が固着された前記導波素子取付具（３０，３１）および前記第２反射素子（２２）が固着された前記反射素子取付具（３０，３１）を、前記アーム（２）に対して回転することにより、前記第２導波素子（２１）および前記第２反射素子（２２）を前記第１平面上に配置することができることを最も主要な特徴としている。

本発明によれば、第１固着手段（４ａ）をアーム（２）に設けられた孔部（１３ｅ）から取り外すことにより第１給電部（１３）をアーム（２）から取り外すことができると共に、第２固着手段（４ｂ）をアーム（２）に設けられた孔部（２３ｅ）から取り外すことにより第２給電部（２３）をアーム（２）から取り外すことができる。また、導波素子取付具（３０，３１）に固着された第２導波素子（２１）および反射素子取付具（３０，３１）に固着された第２反射素子（２２）を回転させて、第１八木アンテナの第１導波素子（１１）と第１反射素子（１２）が配置されている第１平面上に配置することができる。これにより、著しく小さな体積とすることができるため、梱包する際の梱包体積を小さくすることができる。また、第２導波素子（２１）が固着された導波素子取付具（３０，３１）の素子挿通溝（３０ｄ，３１ｄ）内に、第１導波素子（１１）を圧入すると共に、第２反射素子（２２）が固着された反射素子取付具（３０，３１）の素子挿通溝（３０ｄ，３１ｄ）内に、第１反射素子（１２）を圧入することにより第２導波素子（２１）および第２反射素子（２２）を第２平面上に配置することができる。このように、本発明の偏波共用八木型アンテナ（１）は分解・組み立てを容易に行うことができると共に、梱包体積の縮小化を図ることができ、梱包・輸送・管理のコストを低減することができる。
また、第１八木アンテナと第２八木アンテナとを取り付ける際に、アーム（２）のほぼ中心軸を通る平面上に互いに直交するよう交差して固着することができることから、本発明にかかる偏波共用八木型アンテナ（１）においては、優れた交差偏波識別度が得られるようになる。

本発明の実施例にかかる偏波共用八木型アンテナの構成を示す斜視図である。 本発明の偏波共用八木型アンテナにおける水平偏波用給電部の構成を示す分解図である。 本発明の偏波共用八木型アンテナにおける水平偏波用給電部を組み立てる手順を示す図である。 本発明の偏波共用八木型アンテナにおける水平偏波用給電部を組み立てる次の手順を示す図である。 本発明の偏波共用八木型アンテナにおける水平偏波用給電部の構成を示す斜視図である。 本発明の偏波共用八木型アンテナにおける水平偏波用給電部の構成を示す背面図、下面図、側面図である。 本発明の偏波共用八木型アンテナにおける垂直偏波用給電部の構成を示す分解図である。 本発明の偏波共用八木型アンテナにおける垂直偏波用給電部を組み立てる手順を示す図である。 本発明の偏波共用八木型アンテナにおける垂直偏波用給電部を組み立てる次の手順を示す図である。 本発明の偏波共用八木型アンテナにおける垂直偏波用給電部の構成を示す斜視図である。 本発明の偏波共用八木型アンテナにおける垂直偏波用給電部の構成を示す正面図、下面図、側面図である。 本発明の実施例にかかる偏波共用八木型アンテナの給電部を組み立てる第１の手順を示す斜視図である。 本発明の実施例にかかる偏波共用八木型アンテナの給電部を組み立てる第２の手順を示す斜視図である。 本発明の実施例にかかる偏波共用八木型アンテナの給電部を組み立てる第３の手順を示す斜視図である。 本発明の実施例にかかる偏波共用八木型アンテナの給電部を組み立てる第４の手順を示す斜視図である。 本発明の偏波共用八木型アンテナにおける第１素子取付具の構成を示す斜視図、上面図、正面図である。 本発明の偏波共用八木型アンテナにおける第２素子取付具の構成を示す斜視図、上面図、正面図である。 本発明の実施例にかかる偏波共用八木型アンテナを組み立てる第１の手順を示す斜視図である。 本発明の実施例にかかる偏波共用八木型アンテナを組み立てる第２の手順および第３の手順を示す斜視図である。 従来の偏波共用八木型アンテナの構成の一例を示す斜視図である。 従来の偏波共用八木型アンテナにおける導波素子の固着構造を断面図で示す正面図である。 従来の偏波共用八木型アンテナにおける導波素子の固着構造を断面図で示す上面図である。 従来の偏波共用八木型アンテナにおける反射素子の固着構造を断面図で示す正面図である。 従来の偏波共用八木型アンテナにおける反射素子の固着構造を断面図で示す上面図である。 従来の偏波共用八木型アンテナにおける給電部の構造を断面図で示す上面図である。

本発明の実施例にかかる偏波共用八木型アンテナ１の構成を示す斜視図を図１に示す。
この図に示す本発明の実施例にかかる偏波共用八木型アンテナ１は、パイプ状とされた断面円形の金属製のアーム２を備え、アーム２に固着された水平偏波用八木アンテナと垂直偏波用八木アンテナとから構成されている。水平偏波用八木アンテナは、複数本（例えば、６本）の水平偏波用導波素子１１と、水平偏波用導波素子１１の後方に隣接して配置された水平偏波用放射素子１０と、水平偏波用放射素子１０の後方に隣接して配置された水平偏波用反射素子１２とから構成されている。直線状とされたこれらの素子１０〜１２の外径は同様とされて、アーム２のほぼ中心軸を含む水平面内に配置されており、アルミニウム等の軽量の金属パイプから構成されている。また、垂直偏波用八木アンテナは、複数本（例えば、６本）の垂直偏波用導波素子２１と、垂直偏波用導波素子２１の後方に隣接して配置された垂直偏波用放射素子２０と、垂直偏波用放射素子２０の後方に隣接して配置された垂直偏波用反射素子２２とから構成されている。直線状とされたこれらの素子２０〜２２の外径は同様とされて、アーム２のほぼ中心軸を含む垂直面内に配置されており、アルミニウム等の軽量の金属パイプから構成されてている。なお、水平偏波用放射素子１０および垂直偏波用放射素子２０は、ダイポール素子とされている。

本発明にかかる偏波共用八木型アンテナ１は、水平偏波と垂直偏波の周波数帯が同じとされ、偏波共用八木型アンテナ１の周波数帯の周波数の波長をλとすると、ダイポール素子とされている水平偏波用放射素子１０および垂直偏波用放射素子２０の長さは約λ／２とされ、複数本の水平偏波用導波素子１１および垂直偏波用導波素子２１の長さは約λ／２より若干短い長さとされ、水平偏波用反射素子１２および垂直偏波用反射素子２２の長さは約λ／２より若干長い長さとされている。また、複数本の水平偏波用導波素子１１および垂直偏波用導波素子２１、水平偏波用放射素子１０および垂直偏波用放射素子２０、水平偏波用反射素子１２および垂直偏波用反射素子２２における各素子間の間隔は約λ／４の間隔とされている。これにより、水平偏波用導波素子１１および垂直偏波用導波素子２１が容量性となると共に水平偏波用反射素子１２および垂直偏波用反射素子２２が誘導性となって、水平偏波用反射素子１２および垂直偏波用反射素子２２から水平偏波用導波素子１１および垂直偏波用導波素子２１に向かう方向に半値角の小さい水平偏波および垂直偏波の鋭い放射ビームを有する指向特性を有するようになる。

次に、水平偏波用放射素子１０および垂直偏波用放射素子２０の構成を次に説明する。
本発明の偏波共用八木型アンテナ１における水平偏波用給電部１３と水平偏波用放射素子１０の構成を図２ないし図６に示す。図２は水平偏波用給電部１３と水平偏波用放射素子１０の構成を示す分解図であり、図３は水平偏波用給電部１３と水平偏波用放射素子１０を組み立てる手順を示す図であり、図４は水平偏波用給電部１３と水平偏波用放射素子１０を組み立てる次の手順を示す図であり、図５は水平偏波用給電部１３と水平偏波用放射素子１０の構成を示す斜視図であり、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は水平偏波用給電部１３と水平偏波用放射素子１０の構成を示す正面図、下面図、側面図である。

これらの図に示す水平偏波用給電部１３は、内部に平衡・不平衡変換器を収納する収納空間を有しており、収納空間は、角柱のパイプ状とされた本体部１３ａと、この本体部１３ａの開口された前面を閉塞するよう前蓋１３ｉを嵌合し、後面を閉塞するよう後蓋１３ｊを嵌合することにより形成される。本体部１３ａの下部からは第１嵌合部１３ｂおよび第２嵌合部１３ｃとの２つが後面側に突出して形成されている。後蓋１３ｊは、本体部１３ａの第１嵌合部１３ｂおよび第２嵌合部１３ｃの上部の開口を閉塞する形状とされ、後蓋１３ｊには同軸コネクタ１５が取り付けられている。また、後蓋１３ｊの上部中央と下部の両側には挿通穴１３ｍが形成されている。前蓋１３ｉは、本体部１３ａの前面の開口を閉塞する形状とされ、後蓋１３ｊの挿通穴１３ｍに対向するよう、前蓋１３ｉの上部中央と下部の両側にネジ孔１３ｎが形成されている。本体部１３ａにおける第１嵌合部１３ｂと第２嵌合部１３ｃとの間は切り欠かれて、半円状溝部１３ｇが本体部１３ａの下面に形成されている。半円状溝部１３ｇの内径は、アーム２の外径とほぼ同様とされており、半円状溝部１３ｇの頂部には下方へ突出する位置決め用の凸部１３ｄとネジ孔１３ｅとが前後に並んで形成されている。第１嵌合部１３ｂおよび第２嵌合部１３ｃにはアーム２に直交する方向に断面円形の挿通孔１３ｋが全体にわたり形成されて、挿通孔１３ｋの底面は閉じている。水平偏波用放射素子１０は、半截された水平偏波用放射素子１０ａ，１０ｂから構成され、水平偏波用放射素子１０ａ，１０ｂの端部には、それぞれ取付穴１３ｐが形成されている。そして、第１嵌合部１３ｂおよび第２嵌合部１３ｃの挿通孔１３ｋの内径は水平偏波用放射素子１０ａ，１０ｂの外径とほぼ等しくされている。

水平偏波用給電部１３を組み立てる際には、まず、図３に示すように本体部１３ａの後面に後蓋１３ｊを嵌合する。この状態において、平衡・不平衡変換器を本体部１３ａ内に収納すると共に、平衡・不平衡変換器の不平衡端子を本体部１３ａ内において同軸コネクタ１５に電気的に接続する。次いで、図４に示すように第１嵌合部１３ｂの挿通孔１３ｋ内に、半截された一方の水平偏波用放射素子１０ａの端部を挿入すると共に、第２嵌合部１３ｃの挿通孔１３ｋ内に半截された他方の水平偏波用放射素子１０ｂの端部を挿入する。そして、第１嵌合部１３ｂおよび第２嵌合部１３ｃの後面側に形成されている挿通孔１３ｈにネジが挿通され、このネジを水平偏波用放射素子１０ａ，１０ｂの端部に形成されている取付穴１３ｐに挿通して第１嵌合部１３ｂおよび第２嵌合部１３ｃに螺着する。これにより、本体部１３ａに水平偏波用放射素子１０ａ，１０ｂが固着され、平衡・不平衡変換器の平衡端子を、本体部１３ａ内に導入された水平偏波用放射素子１０ａ，１０ｂからの配線に電気的に接続する。次いで、図５に示すように前蓋１３ｉを本体部１３ａの前面の開口を閉塞するように嵌合して、後蓋１３ｊの挿通孔１３ｍにそれぞれ取付ネジ１３ｆを挿通し、本体部１３ａを通過して前蓋１３ｉのネジ孔１３ｎに螺合する。これにより、ダイポール素子を構成する水平偏波用放射素子１０ａ，１０ｂを固着できると共に、水平偏波用給電部１３を組み立てることができる。

次に、本発明の偏波共用八木型アンテナ１における垂直偏波用給電部２３と垂直偏波用放射素子２０の構成を図７ないし図１１に示す。図７は垂直偏波用給電部２３と垂直偏波用放射素子２０の構成を示す分解図であり、図８は垂直偏波用給電部２３と垂直偏波用放射素子２０を組み立てる手順を示す図であり、図９は垂直偏波用給電部２３と垂直偏波用放射素子２０を組み立てる次の手順を示す図であり、図１０は垂直偏波用給電部２３と垂直偏波用放射素子２０の構成を示す斜視図であり、図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）は垂直偏波用給電部２３と垂直偏波用放射素子２０の構成を示す正面図、下面図、側面図である。

これらの図に示す垂直偏波用給電部２３は、内部に平衡・不平衡変換器を収納する収納空間を有しており、収納空間は、角柱のパイプ状とされた本体部２３ａと、この本体部２３ａの開口された前面を閉塞するよう前蓋２３ｉを嵌合し、後面を閉塞するよう後蓋２３ｊを嵌合することにより形成される。本体部２３ａの下部からは第１嵌合部２３ｂおよび第２嵌合部２３ｃとの２つが前面側に突出して形成されている。このように、垂直偏波用給電部２３においては、第１嵌合部２３ｂおよび第２嵌合部２３ｃとの２つが前面側に突出して形成されている。前蓋２３ｉは、本体部２３ａの第１嵌合部２３ｂおよび第２嵌合部２３ｃの上部の開口を閉塞する形状とされ、前蓋２３ｉの上部中央と下部の両側には挿通穴２３ｍが形成されている。後蓋２３ｊは、本体部２３ａの前面の開口を閉塞する形状とされ、同軸コネクタ２５が取り付けられている。また、前蓋２３ｉの挿通穴２３ｍに対向するよう、後蓋２３ｊの上部中央と下部の両側にネジ孔２３ｎが形成されている。本体部２３ａにおける第１嵌合部２３ｂと第２嵌合部２３ｃとの間は切り欠かれて、半円状溝部２３ｇが本体部２３ａの下面に形成されている。半円状溝部２３ｇの内径は、アーム２の外径とほぼ同様とされており、半円状溝部２３ｇの頂部には下方へ突出する位置決め用の凸部２３ｄとネジ孔２３ｅとが前後に並んで形成されている。第１嵌合部２３ｂおよび第２嵌合部２３ｃにはアーム２に直交する方向に断面円形の挿通孔２３ｋが全体にわたり形成されて、挿通孔２３ｋの底面は閉じている。垂直偏波用放射素子２０は、半截された垂直偏波用放射素子２０ａ，２０ｂから構成され、垂直偏波用放射素子２０ａ，２０ｂの端部には、それぞれ取付穴２３ｐが形成されている。そして、第１嵌合部２３ｂおよび第２嵌合部２３ｃの挿通孔２３ｋの内径は垂直偏波用放射素子２０ａ，２０ｂの外径とほぼ等しくされている。

垂直偏波用給電部２３を組み立てる際には、まず、図８に示すように本体部２３ａの前面に前蓋２３ｉを嵌合する。また、平衡・不平衡変換器の不平衡端子を後蓋２３ｊの同軸コネクタ１５に電気的に接続する。次いで、図９に示すように第１嵌合部２３ｂの挿通孔２３ｋ内に、半截された一方の垂直偏波用放射素子２０ａの端部を挿入すると共に、第２嵌合部２３ｃの挿通孔２３ｋ内に半截された他方の垂直偏波用放射素子２０ｂの端部を挿入する。そして、第１嵌合部２３ｂおよび第２嵌合部２３ｃの前面側に形成されている挿通孔２３ｈにネジが挿通され、このネジを垂直偏波用放射素子２０ａ，２０ｂの端部に形成されている取付穴２３ｐに挿通して第１嵌合部２３ｂおよび第２嵌合部２３ｃに螺着する。これにより、本体部２３ａに垂直偏波用放射素子２０ａ，２０ｂが固着され、平衡・不平衡変換器の平衡端子を、本体部２３ａ内に導入された垂直偏波用放射素子２０ａ，２０ｂからの配線に電気的に接続する。次いで、平衡・不平衡変換器を本体部２３ａ内に収納して、図１０に示すように後蓋２３ｊを本体部２３ａの後面の開口を閉塞するように嵌合する。そして、前蓋２３ｉの挿通孔２３ｍにそれぞれ取付ネジ２３ｆを挿通し、本体部２３ａを通過して後蓋２３ｊのネジ孔２３ｎに螺合する。これにより、ダイポール素子を構成する垂直偏波用放射素子２０ａ，２０ｂを固着できると共に、垂直偏波用給電部２３を組み立てることができる。

次に、本発明の偏波共用八木型アンテナ１における給電部を組み立てる第１の手順ないし第４の手順を図１２ないし図１５に示す。図１２は偏波共用八木型アンテナ１における給電部を組み立てる第１の手順を示す斜視図であり、図１３は偏波共用八木型アンテナ１における給電部を組み立てる第２の手順を示す斜視図であり、図１４は偏波共用八木型アンテナ１における給電部を組み立てる第３の手順を示す斜視図であり、図１５は偏波共用八木型アンテナ１における給電部を組み立てる第４の手順を示す斜視図である。ただし、図１２ないし図１５においては偏波共用八木型アンテナ１の放射素子および給電部が配置されるアーム２の一部分だけが示されており、導波素子および反射素子は省略して示されている。
これらの図に示すように、偏波共用八木型アンテナ１における給電部を組み立てるには、まず、水平偏波用給電部１３の半円状溝部１３ｇに形成されている凸部１３ｄおよびネジ孔１３ｅを、アーム２の外周面に設けられている嵌入孔３ａおよび取付ネジ４ａに対向するように、アーム２上に水平偏波用給電部１３を図１２に示すように配置する。この場合、アーム２の外周面に設けられている嵌入孔３ａおよび取付ネジ４ａは、水平偏波用導波素子１１および水平偏波用反射素子１２が配置される水平面内に設けられている。次いで、アーム２の嵌入孔３ａに凸部１３ｄを嵌入するように、水平偏波用給電部１３をアーム２に当接させると、水平偏波用給電部１３がアーム２に位置決めされ、次いで、取付ネジ４ａをネジ孔１３ｅに螺着する。これにより、図１３に示す状態となり、アーム２に水平偏波用給電部１３を固着することができる。そして、アーム２に水平偏波用給電部１３が固着された際には、水平偏波用放射素子１０ａ，１０ｂが水平偏波用導波素子１１および水平偏波用反射素子１２が配置されている水平面内に配置されるようになる。

続けて、垂直偏波用給電部２３の半円状溝部２３ｇに形成されている凸部２３ｄおよびネジ孔２３ｅを、アーム２の外周面に設けられている図示しない嵌入孔３ｂおよび取付ネジ４ｂに対向するように、アーム２に対して垂直偏波用給電部２３を図１４に示すように配置する。この場合、アーム２の外周面に設けられている嵌入孔３ｂおよび取付ネジ４ｂは、垂直偏波用導波素子２１および垂直偏波用反射素子２２が配置される垂直面内に設けられている。次いで、アーム２の嵌入孔３ｂに凸部２３ｄを嵌入するように、垂直偏波用給電部２３をアーム２に当接させると、垂直偏波用給電部２３がアーム２に位置決めされ、次いで、取付ネジ４ｂをネジ孔２３ｅに螺着する。これにより、図１５に示す状態となり、アーム２に垂直偏波用給電部２３を固着することができる。なお、嵌入孔３ｂおよび取付ネジ４ｂは、嵌入孔３ａおよび取付ネジ４ａに対して直交するようアーム２に設けられており、アーム２に垂直偏波用給電部２３が固着された際には、垂直偏波用放射素子２０ａ，２０ｂが垂直偏波用導波素子２１および垂直偏波用反射素子２２が配置されている水平面内に配置されるようになる。

上記したように、水平偏波用給電部１３および垂直偏波用給電部２３のアーム２への組み立てをそれぞれ１本のネジだけを螺着することで容易に行うことができる。なお、水平偏波用給電部１３においては、水平偏波用放射素子１０ａおよび水平偏波用放射素子１０ｂは、図６（ｃ）に示すように後蓋１３ｊの外面から間隔ｄだけ後面側へ離隔して配置されている。これに対して、垂直偏波用給電部２３においては、垂直偏波用放射素子２０ａおよび垂直偏波用放射素子２０ｂは、図１１（ｃ）に示すように前蓋２３ｉの外面から間隔ｄだけ前面側へ離隔して配置されている。これにより、図１５に示すようにアーム２に水平偏波用給電部１３および垂直偏波用給電部２３を取り付けると、水平偏波用放射素子１０ａ，１０ｂの中心軸と、垂直偏波用放射素子２０ａ，２０ｂの中心軸とがアーム２のほぼ中心軸上で交差するようになる。すなわち、水平偏波用放射素子１０ａ，１０ｂと垂直偏波用放射素子２０ａ，２０ｂとがアーム２の中心軸と直交する垂直面内に配置されるようになる。
また、水平偏波用給電部１３の同軸コネクタ１５に装着される同軸プラグの同軸ケーブルはアーム２に沿って後方に導出することができると共に、垂直偏波用給電部２３の同軸コネクタ２５に装着される同軸プラグの同軸ケーブルもアーム２に沿って後方に導出することができる。これにより、本発明の偏波共用八木型アンテナ１の交差偏波識別度を含む電気的特性が、同軸ケーブルの影響を受けて劣化することを防止することができる。

ところで、本発明にかかる偏波共用八木型アンテナ１では、図１に示すように複数本の垂直偏波用導波素子２１のそれぞれと、垂直偏波用反射素子２２とは、素子取付具２４によりそれぞれアーム２に取り付けられている。この場合、垂直偏波用導波素子２１と垂直偏波用反射素子２２とは半截されており、半截された端部が素子取付具２４に挟持されて固着されている。垂直偏波用導波素子２１あるいは垂直偏波用反射素子２２の端部が固着された素子取付具２４は、アーム２に対して回転することができるとともにアーム２に沿ってスライドすることができる。素子取付具２４は、後述する第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とを対面させて配置することにより構成されている。そこで、第１素子取付具３０の詳細構成を図１６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示し、第２素子取付具３１の詳細構成を図１７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す。図１６（ａ）は第１素子取付具３０の構成を示す斜視図であり、図１６（ｂ）は第１素子取付具３０の構成を示す上面図であり、図１６（ｃ）は第１素子取付具３０の構成を示す正面図であり、図１７（ａ）は第２素子取付具３１の構成を示す斜視図であり、図１７（ｂ）は第２素子取付具３１の構成を示す上面図であり、図１７（ｃ）は第２素子取付具３１の構成を示す正面図である。

これらの図に示すように、第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とは金属板を加工して作成されており、ほぼ同様の構成とされているが、第１素子取付具３０に形成された第１挿通孔３０ｅおよび第２挿通孔３０ｆに替えて、第２素子取付具３１には第１ネジ孔３１ｅおよび第２ネジ孔３１ｆが形成されている。すなわち、第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とは、ほぼ中央部に半円状のサドル部３０ｃ，３１ｃが形成されており、サドル部３０ｃ，３１ｃのほぼ中央である頂部に素子挿通溝３０ｄ，３１ｄがアーム２の長手方向に形成されている。素子挿通溝３０ｄ，３１ｄの幅は、ほぼ同じ外径とされている水平偏波用導波素子１１あるいは水平偏波用反射素子１２、垂直偏波用導波素子２１あるいは垂直偏波用反射素子２２に圧入できる幅とされている。また、サドル部３０ｃ，３１ｃの内径はアーム２の外径とほぼ同様とされて、第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とをアーム２を挟んで対面させた際に、サドル部３０ｃ，３１ｃの間にアーム２が抱持される形状とされている。

サドル部３０ｃ，３１ｃの両側には断面が半円状とされた第１抱持部３０ａ，３１ａと第２抱持部３０ｂ，３１ｂとが形成されている。第１抱持部３０ａ，３１ａと第２抱持部３０ｂ，３１ｂの内径は、素子１０〜１２および素子２０〜２２の外径とほぼ同様とされており、第１抱持部３０ａ，３１ａと第２抱持部３０ｂ，３１ｂの両側には、平面状の折曲部３０ｇ，３１ｇが形成されて、折曲部３０ｇ，３１ｇにより第１抱持部３０ａ，３１ａと第２抱持部３０ｂ，３１ｂとが屈曲しないように機械的強度が向上されている。上記したように第１素子取付具３０の第１抱持部３０ａおよび第２抱持部３０ｂには、第１挿通孔３０ｅおよび第２挿通孔３０ｆがそれぞれ形成されており、第２素子取付具３１の第１抱持部３１ａおよび第２抱持部３１ｂには、第１ネジ孔３１ｅおよび第２ネジ孔３１ｆがそれぞれ形成されている。

第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とをアーム２を挟んで対面させた際に、対面した第１抱持部３０ａ，３１ａの間に垂直偏波用導波素子２１あるいは垂直偏波用反射素子２２の半截された一方の端部を挟持することができ、対面した第２抱持部３０ｂ，３１ｂの間に垂直偏波用導波素子２１あるいは垂直偏波用反射素子２２の半截された他方の端部を挟持することができる。そして、第１挿通孔３０ｅに挿入したネジを、垂直偏波用導波素子２１あるいは垂直偏波用反射素子２２の半截された一方の端部に形成された挿通孔に挿通して、第１ネジ孔３１ｅに螺着し、第２挿通孔３０ｆに挿入したネジを、垂直偏波用導波素子２１あるいは垂直偏波用反射素子２２の半截された他方の端部に形成された挿通孔に挿通して、第２ネジ孔３１ｆに螺着することにより、第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とからなる素子取付具２４に、垂直偏波用導波素子２１あるいは垂直偏波用反射素子２２を固着することができる。
この場合、第１ネジ孔３１ｅおよび第２ネジ孔３１ｆに螺着したネジを若干緩めることにより、垂直偏波用導波素子２１あるいは垂直偏波用反射素子２２が固着されている素子取付具２４をアーム２に対して回転したりスライドすることができる。

次に、本発明にかかる偏波共用八木型アンテナ１を組み立てる第１の手順を示す斜視図を図１８に、偏波共用八木型アンテナ１を組み立てる第２の手順を示す斜視図を図１９（ａ）に、偏波共用八木型アンテナ１を組み立てる第３の手順を示す斜視図を図１９（ｂ）に示す。ただし、図１８，図１９においては偏波共用八木型アンテナ１の導波素子が配置されているアーム２の一部分だけが示されており、放射素子および反射素子は省略して示されている。
本発明にかかる偏波共用八木型アンテナ１を組み立てるには、まず、図１８に示すように、アーム２のほぼ中心軸が含まれる水平面内において、アーム２に複数本の水平偏波用導波素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃを固着しておく。この場合、水平偏波用導波素子１１ａ〜１１ｃはアーム２にカシメ等の固着方法により固着される。そして、アーム２に固着された水平偏波用導波素子１１ｂの前側のアーム２を挟むように、第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とを対面させて配置すると共に、第１素子取付具３０と第２素子取付具３１の対面している第１抱持部３０ａ，３１ａの間に挟まれるように、半截された一方の垂直偏波用導波素子２１ｂ１の端部を配置し、対面している第２抱持部３０ｂ，３１ｂの間に挟まれるように、半截された他方の垂直偏波用導波素子２１ｂ２の端部を配置する。

そして、第１素子取付具３０の第１抱持部３０ａに形成されている第１挿通孔３０ｅにネジ２５ａを挿通し、このネジ２５ａを一方の垂直偏波用導波素子２１ｂ１の端部に形成された挿通孔２６ａに挿通して第２素子取付具３１の第１抱持部３１ａに形成されている第１ネジ孔３１ｅに螺着する。さらに、第１素子取付具３０の第２抱持部３０ｂに形成されている第２挿通孔３０ｆにネジ２５ｂを挿通し、このネジ２５ｂを他方の垂直偏波用導波素子２１ｂ２の端部に形成された挿通孔２６ｂに挿通して第２素子取付具３１の第２抱持部３１ｂに形成されている第２ネジ孔３１ｆに螺着する。これにより、図１９（ａ）に示す状態となる。すなわち、第１抱持部３０ａ，３１ａの間に一方の垂直偏波用導波素子２１ｂ１の端部が挟持されて固着されるとともに、第２抱持部３０ｂ，３１ｂの間に他方の垂直偏波用導波素子２１ｂ２の端部が挟持されて固着される。また、第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とのサドル部３０ｃ，３１ｃの間にアーム２の外周面が抱持される。ここで、ネジ２５ａ，２５ｂを若干緩めると、垂直偏波用導波素子２１ｂ１，２１ｂ２が固着されている第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とからなる素子取付具２４をアーム２に対して回転させて、水平偏波用導波素子１１ａ〜１１ｃが配置されている水平面内に垂直偏波用導波素子２１ｂ１，２１ｂ２を配置することができると共に、上記水平面と直交する垂直面内にも配置することができる。

そこで、水平偏波用導波素子１１ａ〜１１ｃが配置されている水平面と直交するアーム２のほぼ中心軸が含まれる垂直面内に垂直偏波用導波素子２１ｂ１，２１ｂ２を配置して、第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とを水平偏波用導波素子１１ｂに向かってアーム２上をスライドさせると、第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とに形成されている後端が半円状とされた素子挿通溝３０ｄ，３１ｄ内に水平偏波用導波素子１１ｂが圧入されて図１９（ｂ）に示す状態となる。水平偏波用導波素子１１ｂは、素子挿通溝３０ｄ，３１ｄの半円状とされた後端に当接するまで圧入され、この状態において、ネジ２５ａ，２５ｂを締着することにより、水平偏波用導波素子１１ａ〜１１ｃが配置されている水平面と直交するアーム２のほぼ中心軸が含まれる垂直面内に垂直偏波用導波素子２１ｂ１，２１ｂ２を固着することができる。この場合、水平偏波用導波素子１１ｂの中心軸と、垂直偏波用導波素子２１ｂ１，２１ｂ２の中心軸とがアーム２のほぼ中心軸上で交差するようになる。すなわち、水平偏波用導波素子１１ｂと垂直偏波用導波素子２１ｂ１，２１ｂ２とがアーム２の中心軸と直交する垂直面内に配置されるようになる。
垂直偏波用導波素子２１は、水平偏波用導波素子１１と同数設けられていることから、水平偏波用導波素子１１のそれぞれの前側に図１８に示すように垂直偏波用導波素子２１のそれぞれを配置して第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とからなる素子取付具２４により固着する。そして、図１９（ａ）（ｂ）に示すように垂直偏波用導波素子２１のそれぞれを素子取付具２４をアーム２に対して回転させて、水平偏波用導波素子１１が配置されている水平面内に配置することができると共に、上記水平面と直交するアーム２のほぼ中心軸が含まれる垂直面内に配置して固着することができる。

また、図１８，図１９には示していないが、垂直偏波用反射素子２２も垂直偏波用導波素子２１と同様にアーム２に対して固着される。すなわち、アーム２に固着された水平偏波用反射素子１２の前側のアーム２を挟むように、第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とを対面させて配置すると共に、第１素子取付具３０と第２素子取付具３１の対面している第１抱持部３０ａ，３１ａの間に挟まれるように、半截された一方の垂直偏波用反射素子２２の端部を配置し、対面している第２抱持部３０ｂ，３１ｂの間に挟まれるように、半截された他方の垂直偏波用反射素子２２の端部を配置する。そして、第１素子取付具３０の第１抱持部３０ａに形成されている第１挿通孔３０ｅにネジ２５ａを挿通し、このネジ２５ａを一方の垂直偏波用反射素子２２の端部に形成された挿通孔に挿通して第２素子取付具３１の第１抱持部３１ａに形成されている第１ネジ孔３１ｅに螺着する。さらに、第１素子取付具３０の第２抱持部３０ｂに形成されている第２挿通孔３０ｆにネジ２５ｂを挿通し、このネジ２５ｂを他方の垂直偏波用反射素子２２の端部に形成された挿通孔に挿通して第２素子取付具３１の第２抱持部３１ｂに形成されている第２ネジ孔３１ｆに螺着する。

これにより、第１抱持部３０ａ，３１ａの間に一方の垂直偏波用反射素子２２の端部が挟持されて固着されるとともに、第２抱持部３０ｂ，３１ｂの間に他方の垂直偏波用反射素子２２の端部が挟持されて固着される。また、第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とのサドル部３０ｃ，３１ｃの間にアーム２の外周面が抱持される。ここで、ネジ２５ａ，２５ｂを若干緩めると、垂直偏波用反射素子２２が固着されている第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とからなる素子取付具２４をアーム２に対して回転させて、水平偏波用反射素子１２が配置されている水平面内に垂直偏波用反射素子２２を配置することができると共に、上記水平面と直交する垂直面内に配置することができる。
そこで、水平偏波用反射素子１２が配置されている水平面と直交するアーム２のほぼ中心軸が含まれる垂直面内に垂直偏波用反射素子２２を配置して、第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とを水平偏波用反射素子１２に向かってアーム２上をスライドさせると、第１素子取付具３０と第２素子取付具３１とに形成されている後端が半円状とされた素子挿通溝３０ｄ，３１ｄ内に水平偏波用反射素子１２が圧入される。水平偏波用反射素子１２は、素子挿通溝３０ｄ，３１ｄの半円状とされた後端に当接するまで圧入され、この状態において、ネジ２５ａ，２５ｂを締着することにより、水平偏波用反射素子１２が配置されている水平面と直交するアーム２のほぼ中心軸が含まれる垂直面内に垂直偏波用反射素子２２を固着することができる。この場合、水平偏波用反射素子１２の中心軸と、垂直偏波用反射素子２２の中心軸とがアーム２のほぼ中心軸上で交差するようになる。すなわち、水平偏波用反射素子１２と垂直偏波用反射素子２２とがアーム２の中心軸と直交する垂直面内に配置されるようになる。
なお、水平偏波用反射素子１２は、１本に限ることはなく複数本とすることができ、垂直偏波用反射素子２２の数は水平偏波用反射素子１２と同数とされる。

上記したように、素子取付具２４に固着されている複数本の垂直偏波用導波素子２１と垂直偏波用反射素子２２とを、複数本の水平偏波用導波素子１１と水平偏波用反射素子１２とが配置されている水平面内に配置した状態を梱包状態とすることができ、この梱包状態では偏波共用八木型アンテナ１の高さは素子取付具２４の高さ以内となることから、水平偏波用八木アンテナと垂直偏波用八木アンテナとを直交して取り付けた状態で梱包する場合に比較して、著しく小さな梱包体積とすることができる。すなわち、梱包する際の梱包箱を小さな箱とすることができる。なお、水平偏波用放射素子１０および垂直偏波用放射素子２０とはアーム２から取り外された状態で梱包される。
上記の説明では、アーム２に固着された水平偏波用導波素子１１および水平偏波用反射素子１２の前側に垂直偏波用導波素子２１および垂直偏波用反射素子２２を固着した素子取付具２４を配置したが、第１抱持部３０ａ，３１ａと第２抱持部３０ｂ，３１ｂとの配置位置を左右で入れ替えるように素子取付具２４を１８０°回転させて配置してもよい。この場合は、アーム２に固着された水平偏波用導波素子１１および水平偏波用反射素子１２の後側に垂直偏波用導波素子２１および垂直偏波用反射素子２２を固着した素子取付具２４を配置すればよい。

上記したように、本発明にかかる偏波共用八木型アンテナ１においては、梱包状態から垂直偏波用導波素子２１および垂直偏波用反射素子２２を回転させて、素子挿通溝３０ｄ，３１ｄに水平偏波用導波素子１１および水平偏波用反射素子１２をそれぞれ圧入することにより、垂直偏波用八木アンテナの導波素子および反射素子を容易に組み立てることができる。また、水平偏波用放射素子１０が固着されている水平偏波用給電部１３および垂直偏波用放射素子２０が固着されている垂直偏波用給電部２３のアーム２への組み立てをそれぞれ１本のネジだけを螺着することで容易に行える。
このように、本発明の偏波共用八木型アンテナ１においては、複数本の水平偏波用導波素子１１と、水平偏波用放射素子１０と、水平偏波用反射素子１２とからなる水平偏波用八木アンテナ、および、複数本の垂直偏波用導波素子２１と、垂直偏波用放射素子２０と、垂直偏波用反射素子２２とからなる垂直偏波用八木アンテナとを容易に組み立てることができる。また、分解する際には組み立ての逆の手順で行えばよいことから、本発明の偏波共用八木型アンテナ１は容易に分解・組み立てを行うことができる。
なお、本発明の偏波共用八木型アンテナ１を梱包する際には、複数本の垂直偏波用導波素子２１と垂直偏波用反射素子２２とを、複数本の水平偏波用導波素子１１と水平偏波用反射素子１２とが配置されている水平面内に配置すると共に、それぞれ１本のネジだけを緩めることによりアーム２から水平偏波用放射素子１０および垂直偏波用放射素子２０を取り外して梱包する。この場合、水平偏波用八木アンテナと垂直偏波用八木アンテナとを直交して取り付けた状態で梱包する場合に比較して、著しく小さな体積で梱包することができる。

本発明の偏波共用八木型アンテナ１では、水平偏波用八木アンテナを構成する複数本の水平偏波用導波素子１１と、水平偏波用放射素子１０と、水平偏波用反射素子１２とが、アーム２のほぼ中心軸を含む水平面内に取り付けられるとともに、垂直偏波用八木アンテナを構成する複数本の垂直偏波用導波素子２１と、垂直偏波用放射素子２０と、垂直偏波用反射素子２２とが上記水平面と直交するアーム２のほぼ中心軸を含む垂直面内に取り付けられている。すなわち、水平偏波用八木アンテナと垂直偏波用八木アンテナとの中心軸がほぼ一致すると共に直交してアーム２に固着される。さらに、水平偏波用導波素子１１、水平偏波用放射素子１０、水平偏波用反射素子１２のそれぞれの中心軸は、垂直偏波用導波素子２１、垂直偏波用放射素子２０、垂直偏波用反射素子２２のそれぞれの中心軸とアーム２のほぼ中心軸上で交差する。これにより、本発明の偏波共用八木型アンテナ１における交差偏波識別度は、良好な交差偏波識別度となる。

以上説明した本発明にかかる偏波共用八木型アンテナにおいては、水平偏波用導波素子および垂直偏波用導波素子の本数は１本以上の任意の数の導波素子とすることができる。また、水平偏波用反射素子および垂直偏波用反射素子も１本以上の任意の数の反射素子とすることができる。
また、本発明にかかる偏波共用八木型アンテナは、垂直偏波および水平偏波の周波数帯を同じとしたが、これに限ることはなくそれぞれ個別の周波数帯を使用する通信形態や、垂直偏波および水平偏波の両偏波を用いる空間多重通信を行う通信システムや放送事業分野に用いることができる。

１ 偏波共用八木型アンテナ、２ アーム、３ａ 嵌入孔、３ｂ 嵌入孔、４ａ 取付ネジ、４ｂ 取付ネジ、１０ 水平偏波用放射素子、１０ａ，１０ｂ 水平偏波用放射素子、１１ 水平偏波用導波素子、１１ａ，１１ｂ 水平偏波用導波素子、１２ 水平偏波用反射素子、１３ 水平偏波用給電部、１３ａ 本体部、１３ｂ 第１嵌合部、１３ｃ 第２嵌合部、１３ｄ 凸部、１３ｅ ネジ孔、１３ｆ 取付ネジ、１３ｇ 半円状溝部、１３ｈ 挿通孔、１３ｉ 前蓋、１３ｊ 後蓋、１３ｋ 挿通孔、１３ｍ 挿通孔、１３ｍ 挿通穴、１３ｎ ネジ孔、１３ｐ 取付穴、１５ 同軸コネクタ、２０ 垂直偏波用放射素子、２０ａ，２０ｂ 垂直偏波用放射素子、２１ 垂直偏波用導波素子、２１ｂ１，２１ｂ２ 垂直偏波用導波素子、２２ 垂直偏波用反射素子、２２ａ，２２ｂ 垂直偏波用反射素子、２３ 垂直偏波用給電部、２３ａ 本体部、２３ｂ 第１嵌合部、２３ｃ 第２嵌合部、２３ｄ 凸部、２３ｅ ネジ孔、２３ｆ 取付ネジ、２３ｇ 半円状溝部、２３ｈ 挿通孔、２３ｉ 前蓋、２３ｊ 後蓋、２３ｋ 挿通孔、２３ｍ 挿通孔、２３ｍ 挿通穴、２３ｎ ネジ孔、２３ｐ 取付穴、２４ 素子取付具、２５ 同軸コネクタ、２５ａ ネジ、２５ａ，２５ｂ ネジ、２６ａ 挿通孔、２６ｂ 挿通孔、３０ 第１素子取付具、３０ａ，３１ａ 第１抱持部、３０ｂ，３１ｂ 第２抱持部、３０ｃ，３１ｃ サドル部、３０ｄ，３１ｄ 素子挿通溝、３０ｅ 第１挿通孔、３０ｆ 第２挿通孔、３０ｇ，３１ｇ 折曲部、３１ 第２素子取付具、３１ｅ 第１ネジ孔、３１ｆ 第２ネジ孔、１０１ 偏波共用八木型アンテナ、１１０ 水平偏波側放射素子、１１０ａ，１１０ｂ 放射素子、１１１ 水平偏波側導波素子、１１１ａ，１１１ｂ 導波素子、１１２ 水平偏波側反射素子、１１２ａ，１１２ｂ 反射素子、１１２ｃ，１１２ｄ，１１６ｃ，１１６ｄ ネジ部、１１２ｅ，１１２ｇ ナット、１１４ 垂直偏波側放射素子、１１４ａ，１１４ｂ 放射素子、１１５ 垂直偏波側導波素子、１１５ａ，１１５ｂ 導波素子、１１６ 垂直偏波側反射素子、１１６ａ，１１６ｂ 反射素子、１１６ｃ，１１６ｄ ネジ部、１１６ｅ，１１６ｇ ナット、１１８ アーム、１１８ａ 第１アーム、１１８ｂ 第２アーム、１１９ シールド筒体、１２０ａ，１２０ｂ 固着金具、１２１ａ，１２１ｂ 固着金具、１４０，１４１ 同軸ケーブル、１４０ａ、１４１ａ 内部導体、１４０ｂ，１４１ｂ 外部導体、１４２，１４３ 分岐導体、１４２ｂ，１４３ｂ 外部導体、１４４，１４５ 短絡板、１５０ 内部リング、１５１ａ ブッシュ、１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃ，１５２ｄ ボス、１５３ 外部リング

Claims (2)

1. アームのほぼ中心軸を含む第１平面上に配置され、前記アームに固着されている少なくとも１本の第１導波素子と、
   第１放射素子を前記第１平面上に配置すると共に、前記第１導波素子の後方に隣接して前記アームに着脱可能に固着されている第１給電部と、
   前記第１平面上に配置され、前記第１給電部の後方に隣接して前記アームに固着されている少なくとも１本の第１反射素子と、
   前記第１平面上に配置された前記第１導波素子と前記第１放射素子と前記第１反射素子とから構成される第１八木アンテナと、
   半截されたそれぞれの端部の間が、前記アームを抱持する導波素子取付具により挟持されている前記第１導波素子と同数の第２導波素子と、
   前記第１平面と直交すると共に前記アームのほぼ中心軸を含む第２平面上に第２放射素子を配置すると共に、前記第２導波素子の後方に隣接して前記アームに着脱可能に固着されている第２給電部と、
   半截されたそれぞれの端部の間が、前記アームを抱持する反射素子取付具により挟持されて、前記第２放射素子の後方に隣接して配置されている前記第１反射素子と同数の第２反射素子と、
   前記第２導波素子と前記第２放射素子と前記第２反射素子とから構成される第２八木アンテナとを備え、
   前記第１給電部および前記第２給電部の下面には孔部を有する半円状溝部が形成されており、前記アームの外周面には前記第１平面上に第１固着手段が設けられると共に、前記第２平面上に第２固着手段が設けられており、前記第１給電部の前記第１固着手段を前記孔部に固着することにより、前記第１放射素子が前記第１平面上に位置するように前記第１給電部が前記アームに固着され、前記第２給電部の前記第２固着手段を前記孔部に固着することにより、前記第２放射素子が前記第２平面上に位置するように前記第２給電部が前記アームに固着され、
   前記第２導波素子が固着された前記導波素子取付具を動かして、前記アームに固着されている前記第１導波素子を、前記導波素子取付具のほぼ中央に形成された素子挿通溝内に圧入することにより、前記第２導波素子が前記第２平面上に配置され、前記第２反射素子が固着された前記反射素子取付具を動かして、前記アームに固着されている前記第１反射素子を、前記反射素子取付具のほぼ中央に形成された挿通溝内に圧入することにより、前記第２反射素子が前記第２平面上に配置され、前記第２導波素子が固着された前記導波素子取付具および前記第２反射素子が固着された前記反射素子取付具を、前記アームに対して回転することにより、前記第２導波素子および前記第２反射素子を前記第１平面上に配置することができることを特徴とする偏波共用八木型アンテナ。
2. 前記第１給電部および前記第２給電部の下面に形成されている前記半円状溝部には、前記孔部に並んで凸部が形成されており、前記アームの外周面には前記第１固着手段に並んで第１嵌入孔が前記第１平面上に設けられると共に、前記第２固着手段に並んで第２嵌入孔が前記第２平面上に設けられており、前記第１給電部の前記凸部を、前記アームの第１嵌入孔に嵌入して位置決めすると共に前記第１固着手段を前記孔部に固着することにより、前記第１放射素子が前記第１平面上に位置するように前記第１給電部が前記アームに固着され、前記第２給電部の前記凸部を、前記アームの前記第２嵌入孔に嵌入して位置決めすると共に前記第２固着手段を前記孔部に固着することにより、前記第２放射素子が前記第２平面上に位置するように前記第２給電部が前記アームに固着されることを特徴とする請求項１記載の偏波共用八木型アンテナ。

Images