JP2015138984A - 周囲環境に配慮したアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一つの偏波に対して一つのアンテナ素子を用いた周波数共用の小型なアンテナ等を提供する。
【解決手段】アンテナ１０は、反射板１００、反射板１００から予め定められた距離に設けられたダイポール素子１２０、反射板１００から予め定められた距離に設けられた第１の無給電素子１４０を備えている。さらに、ダイポール素子１２０の素子部１２１ａ及び素子部１２１ｂの両端側に離れて設けられた第２の無給電素子１５０ａ及び第２の無給電素子１５０ｂを備えている。そしてまた、ダイポール素子１２０の素子部１２１ａと素子部１２１ｂとを接続する接続部材１２２を備えている。ダイポール素子１２０により、周波数ｆ_Ｌを中心周波数とする低周波数帯、周波数ｆ_Ｍを中心周波数とする中間周波数帯、周波数ｆ_Ｈを中心周波数とする高周波数帯の少なくとも３周波数帯の信号が重畳された信号が送受信される。
【選択図】図２

Description

本発明は、周囲環境に配慮したアンテナ装置に関する。

都市部や繁華街等においては、地域の条例や景観への配慮から、無線通信用のアンテナを設置しづらい場所がある。このような設置場所では、条例に適合するアンテナや景観に適したアンテナに対して要求条件が異なる。よって、それぞれの設置場所に適した多種類の形状のアンテナを開発する必要がある。
また、このような設置場所では、複数の周波数帯の電波を送受信しようとしても、複数のアンテナを設けることが難しい。このため、複数の周波数帯の電波を送受信できる周波数共用のアンテナが開発されている。

特許文献１には、反射板と、前記反射板の反射面上に配置されるｎ（ｎ≧２）個の半波長ダイポールアンテナ素子と、前記各半波長ダイポールアンテナ素子の前記反射板と反対側に配置されるｎ個の無給電素子と、（ｎ＋１）個の導電板とを備え、前記各半波長ダイポールアンテナ素子は、前記（ｎ＋１）個の導電板の間に配置され、前記各導電板は、一端が、前記各半波長ダイポールアンテナ素子の先端部に対向し、他端が、前記反射板に接続され、前記多周波の中の低域側の使用中心周波数の自由空間波をλ_１とするとき、隣接する各半波長ダイポールアンテナ素子の間隔は、０．２５×λ_１≦ｄ＜０．５×λ_１を満足する多周波共用アンテナが記載されている。

特開２００７−６００８２号公報

ところで、周波数共用アンテナの形状が小さければ、設置場所によりアンテナに対する要求条件が例え異なっても、適用することが容易になる。そして、既設の広告用装置、照明装置、テレビ視聴用装置などに内蔵させることも容易になる。
本発明の目的は、一つの偏波に対して一つのアンテナ素子を用いた周波数共用の小型なアンテナ等を提供することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用されるアンテナは、導電材料で構成された反射板と、反射板から予め定められた距離に設けられた一対の素子部を有するダイポール素子と、導電材料で構成され、ダイポール素子の一対の素子部を相互に接続する接続部材と、ダイポール素子を挟んで反射板と反対側において、ダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられた第１の無給電素子と、ダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられた複数の第２の無給電素子と、を備え、ダイポール素子を介して複数の周波数帯の電波を送受信する。
このアンテナにおいて、複数の第２の無給電素子は、それぞれの反射板から遠い側が、ダイポール素子側に折り曲げられていることを特徴とすることができる。
また、反射板、ダイポール素子、接続部材、第１の無給電素子、第２の無給電素子を収納する筐体をさらに備えたことを特徴とすることができる。

さらに、このアンテナにおいて、ダイポール素子が設けられた側において、反射板から予め定められた他の距離に、ダイポール素子の一対の素子部と交差するように他の一対の素子部が設けられた他のダイポール素子と、導電材料で構成され、他のダイポール素子の一対の素子部を相互に接続する他の接続部材と、他のダイポール素子を挟んで反射板と反対側において、他のダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられた他の第１の無給電素子と、他のダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられた複数の他の第２の無給電素子と、をさらに備え、他のダイポール素子を介して、ダイポール素子が送受信する電波と異なる偏波の複数の周波数帯の電波を送受信することを特徴とすることができる。
このようにすることで、偏波共用のアレイアンテナとすることができる。

他の観点から捉えると、本発明が適用される構造物は、導電材料で構成された反射板と、反射板から予め定められた距離に設けられた一対の素子部を有するダイポール素子と、導電材料で構成され、ダイポール素子の一対の素子部を相互に接続する接続部材と、ダイポール素子を挟んで反射板と反対側において、ダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられた第１の無給電素子と、ダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられた複数の第２の無給電素子と、を有し、ダイポール素子を介して複数の周波数帯の電波を送受信するアンテナを備えている。
この構成によれば、アンテナを他の機能を備える構造物に内蔵させることができる。

本発明によれば、一つの偏波に対して一つのアンテナ素子を用いた周波数共用の小型なアンテナ等を提供できる。

第１の実施の形態が適用される広告用装置の一例を示す斜視図である。 第１の実施の形態が適用されるアンテナの一例を示す斜視図である。 アンテナの平面図及び側面図の一例を示す図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるｙ方向から見た側面図である。 ダイポール素子と接続部材との関係を示す図である。（ａ）は斜視図、図４は等価回路図である。 第１の実施の形態が適用されるアンテナの変形例を示す斜視図である。 アンテナを組み込んだ照明用装置、テレビ視聴用装置、換気用装置を示す図である。 第２の実施の形態が適用されるアンテナの斜視図である。 アンテナの平面図及び側面図の一例を示す図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は図８（ａ）のｙ方向から見た側面図である。 ダイポール素子と接続部材との関係を示す斜視図である。 アンテナの指向性の一例を示す図である。（ａ）は、低周波数帯域における周波数ｆ_Ｌでの指向性、（ｂ）は、中間周波数帯域における周波数ｆ_Ｍでの指向性、（ｃ）は、高周波数帯域における周波数ｆ_Ｈでの指向性である。 アンテナのリターンロスの一例を示す図である。（ａ）は、接続部材を用いた場合、（ｂ）は、接続部材を用いない場合を示す。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態が適用される広告用装置１の一例を示す斜視図である。
図１に示す広告用装置１は、壁面から突出するように壁面に取り付けられ、表面に「○×ビル」などと表示する袖看板２０と、内部にアンテナ１０とを備えている。
なお、アンテナ１０に電波を送受信する送受信装置を備えていてもよい。
さらに、袖看板２０の内部に、照明装置を備え、夜間などにおいて、袖看板２０に表示される文字を浮き出すようにしてもよい。この場合、袖看板２０の照明装置に供給される電源を分岐して送受信機に供給することができる。

図１に示す広告用装置１は、袖看板２０という機能に加え、内蔵したアンテナ１０により電波の送受信を行う機能を兼ね備えている。
このように構成することにより、アンテナ１０が袖看板２０と別個に設けられる場合に比べ、景観に与える影響が少なくなり、条例等に適合させることが容易になる。

図２は、第１の実施の形態が適用されるアンテナ１０の一例を示す斜視図である。
アンテナ１０は、周波数ｆ_Ｌ（波長λ_Ｌ）を中心周波数とする低周波数帯、周波数ｆ_Ｍ（波長λ_Ｍ）を中心周波数とする中間周波数帯、周波数ｆ_Ｈ（波長λ_Ｈ）を中心周波数とする高周波数帯の少なくとも３周波数帯で共振するように構成されている。

アンテナ１０は、反射板１００、側面反射板１１０、反射板１００から予め定められた距離（後述する図３（ｂ）の距離Ｌ９）に設けられたアンテナ素子の一例であるダイポール素子１２０、反射板１００から予め定められた距離（後述する図３（ｂ）の距離Ｌ８）に設けられた第１の無給電素子１４０を備えている。
さらに、アンテナ１０は、ダイポール素子１２０の素子部１２１ａ及び素子部１２１ｂの一端及び他端から予め定められた間隔を開けて設けられた、第２の無給電素子１５０ａ及び第２の無給電素子１５０ｂを備えている。
そしてまた、ダイポール素子１２０は、素子部１２１ａと素子部１２１ｂとを接続する接続部材１２２を備えている。

そして、アンテナ１０は、上記の反射板１００、側面反射板１１０、ダイポール素子１２０、第１の無給電素子１４０、第２の無給電素子１５０ａ、１５０ｂを覆って収容する筐体１８０を備えていてもよい。筐体１８０は、電波を透過する素材で構成されている。
図２においては、筐体１８０を破線で示している。

反射板１００、側面反射板１１０は、導電材料で構成され、反射板１００の外形は、四隅が切り取られた正方形である。側面反射板１１０は、反射板１００の切り取られた四隅を除く辺に沿って設けられている。
ダイポール素子１２０は、導電材料で構成され、いずれも平面形状が三角形の素子部１２１ａ及び素子部１２１ｂを備えている。そして、素子部１２１ａ及び素子部１２１ｂは、三角形の頂点が対向するように配置されている。すなわち、ダイポール素子１２０はボウタイタイプのダイポールアンテナである。なお、ダイポール素子１２０の素子部１２１ａ及び素子部１２１ｂの平面形状は、三角形でなくともよく、棒状であってもよい。
そして、接続部材１２２も、導電材料で構成され、一端が素子部１２１ａに接続され、他端が素子部１２１ｂに接続されている。すなわち、接続部材１２２は、素子部１２１ａと素子部１２１ｂとを相互に接続している。

第１の無給電素子１４０も、導電材料で構成され、表面形状が長方形であって、ダイポール素子１２０上に、素子部１２１ａ及び素子部１２１ｂに沿って、ダイポール素子１２０から離れて配置されている。
第２の無給電素子１５０ａ、１５０ｂも、導電材料で構成され、ダイポール素子１２０の素子部１２１ａと素子部１２１ｂとを結んだ線上にダイポール素子１２０から離れて配置されている。

アンテナ１０は、ダイポール素子１２０の中央部が給電点である。周波数ｆ_Ｌを中心周波数とする低周波数帯、周波数ｆ_Ｍを中心周波数とする中間周波数帯、周波数ｆ_Ｈを中心周波数とする高周波数帯の少なくとも３周波数帯の信号が重畳された信号が送受信される。

以下では、アルファベットの添え字を付した部材については、添え字を省略して表示することがある。例えば素子部１２１ａ、１２１ｂは、素子部１２１と表記する。他についても同様である。

図３は、アンテナ１０の平面図及び側面図の一例を示す図である。図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるｙ方向から見た側面図である。なお、図３（ａ）、（ｂ）に示す平面図及び側面図は図２のｘ−ｙ−ｚ座標に合わせて表記している。

ダイポール素子１２０は、ｘ−ｙ平面において、ｘ方向から４５°傾けて配置されている。すなわち、ｙ方向を上側とすると、ダイポール素子１２０は、４５°の偏波を送受信する。

なお、導電材料は、例えばＡｌ、Ｃｕなどの金属であればよく、反射板１００、側面反射板１１０、ダイポール素子１２０、第１の無給電素子１４０、第２の無給電素子１５０、接続部材１２２には、金属板が適用できる。また、ダイポール素子１２０、第１の無給電素子１４０、第２の無給電素子１５０、接続部材１２２は、板状に限らず、金属棒であってもよい。さらに、ダイポール素子１２０、第１の無給電素子１４０、第２の無給電素子１５０、接続部材１２２は、ガラスエポキシなどの誘電材料で構成された基板上に設けられたＡｌ、Ｃｕなどの金属層によって構成されたものであってもよい。

一例として、反射板１００、側面反射板１１０、第２の無給電素子１５０は、一枚の金属板で構成され、折り曲げられて構成されている。このため、側面反射板１１０と第２の無給電素子１５０との間には、隙間が設けられている。
よって、反射板１００と側面反射板１１０とは接続され、反射板１００と第２の無給電素子１５０とも接続されている。
しかし、反射板１００と側面反射板１１０とは接続されていなくともよく、反射板１００と第２の無給電素子１５０とは接続されていなくともよい。
さらに、側面反射板１１０を備えなくともよい。

次に、アンテナ１０における寸法の一例を説明する。
図３（ａ）に示すように、ダイポール素子１２０の両端部間は長さＬ１、第１の無給電素子１４０は長さＬ２である。第１の無給電素子１４０の長さＬ２は、ダイポール素子１２０に沿った長さである。
そして、反射板１００は一辺長Ｌ５である。

図３（ｂ）に示すように、側面反射板１１０は、反射板１００から高さＬ６である。そして、第２の無給電素子１５０は、反射板１００から高さＬ７である。
ダイポール素子１２０は、反射板１００から距離Ｌ９の位置に設けられている。そして、第１の無給電素子１４０は、反射板１００から距離Ｌ８の位置に設けられている。

中間周波数帯の波長λ_Ｍに対して、ダイポール素子１２０の両端部間の長さＬ１は、０．４４〜０．４９λ_Ｍ、第１の無給電素子１４０の長さＬ２は、０．２０〜０．２５λ_Ｍ、反射板１００の一辺長Ｌ５は、０．３５〜０．４０λ_Ｍが好ましい。
また、側面反射板１１０の高さＬ６は、０．１５〜０．２０λ_Ｍ、ダイポール素子１２０の反射板１００からの距離Ｌ９は、０．１５〜０．２０λ_Ｍ、第１の無給電素子１４０の反射板１００からの距離Ｌ８は、０．２０〜０．２５λ_Ｍ、第２の無給電素子１５０の反射板１００からの高さＬ７は、０．２５〜０．３０λ_Ｍが好ましい。

すなわち、ダイポール素子１２０の両端部間の長さＬ１を０．４４〜０．４９λ_Ｍ、ダイポール素子１２０の反射板１００からの距離Ｌ９を０．１５〜０．２０λ_Ｍとしていることから、ダイポール素子１２０は、中間周波数帯の周波数ｆ_Ｍ（波長λ_Ｍ）に合わせて設定されている。

そして、第１の無給電素子１４０を設けることで、高周波数帯の電波と共振するようにすると共に、第２の無給電素子１５０を設けることで、低周波数帯の電波と共振するようにしている。
このようにすることで、中間周波数帯の周波数ｆ_Ｍ（波長λ_Ｍ）に合わせて設定されたダイポール素子１２０を用いて、低周波数帯及び高周波数帯の電波の送受信ができる。
なお、後述するように、接続部材１２２は、ダイポール素子１２０と接続する位置により、インピーダンスのマッチングを調整して、共振する周波数を設定している。

図４は、ダイポール素子１２０と接続部材１２２との関係を示す図である。図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は等価回路図である。図４（ａ）では、ダイポール素子１２０を破線で示し、接続部材１２２が見えるように表示している。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、接続部材１２２は、ダイポール素子１２０の素子部１２１ａ及び素子部１２１ｂの中央部に接続されている。

接続部材１２２は、長さＬ１０であって、接続部材１２２のダイポール素子１２０から最も離れた部分までは、距離Ｌ１１である。
中間周波数帯の波長λ_Ｍに対して、接続部材１２２の長さＬ１０は、０．２８〜０．３３λ_Ｍ、接続部材１２２のダイポール素子１２０から最も離れた部分までの距離Ｌ１１は、０．０３〜０．０８λ_Ｍが好ましい。また、接続部材１２２の幅Ｌ１３、Ｌ１４は、波長λ_Ｍに対して、十分に小さいことが望ましい。
なお、接続部材１２２の長さＬ１０、接続部材１２２のダイポール素子１２０から最も離れた部分までの距離Ｌ１１、すなわち、接続部材１２２の形状及びダイポール素子１２０の素子部１２１ａ、１２１ｂと接続部材１２２とを接続する位置は、求めようとする共振周波数に応じて設定すればよい。

図５は、第１の実施の形態が適用されるアンテナ１０の変形例を示す斜視図である。
図２に示した第１の実施の形態が適用されるアンテナ１０において、第２の無給電素子１５０の上端（反射板１００から遠い側）がダイポール素子１２０側に折れ曲げられている。なお、筐体１８０の表記は省略した。
他の構成は、図２に示した第１の実施の形態が適用されるアンテナ１０と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。

第２の無給電素子１５０の上端における折れ曲った部分は、長さＬ４で、中間周波数帯の波長λ_Ｍに対して、０．０８〜０．１３λ_Ｍであるのが好ましい。
第２の無給電素子１５０の上端（反射板１００から遠い側）をダイポール素子１２０側に折れ曲げることにより、低周波数帯域における電波の放射特性及びリターンロス特性が改善する。

図１では、袖看板２０にアンテナ１０を組み込んだ広告用装置１を示した。
図６は、アンテナ１０を組み込んだ照明用装置２、テレビ視聴用装置３、換気用装置４を示す図である。
照明用装置２では、照明用装置カバー３０の内側にアンテナ１０が設置されている。地デジ放送を受信するテレビ視聴用装置３では、テレビ視聴用装置カバー４０の内側に、地デジ放送を受信する端子箱４１と共にアンテナ１０が設置されている。さらに、換気用装置４では、ガラリフードカバー５０の内側にアンテナ１０が設置されている。

図１に示した広告用装置１と同様に、照明用装置２では、照明という本来の機能と、内蔵したアンテナ１０による電波の送受信を行う機能とを兼ね備えている。
同様に、テレビ視聴用装置３では、テレビ放送波の受信という本来の機能と、内蔵したアンテナ１０による電波の送受信を行う機能とを兼ね備えている。
さらに、換気用装置４では、換気という本来の機能と、内蔵したアンテナ１０による電波の送受信を行う機能とを兼ね備えている。
このように構成することにより、アンテナ１０が別個に設けられる場合に比べ、景観に与える影響が少なくなり、条例等に適合させることが容易になる。
また、本来の機能を果たさなくとも、これらのカバーを用いて、その内部にアンテナ１０を設置することで、景観に与える影響を少なくしたり、条例等への適合を容易にしたりしてもよい。
なお、上記の照明用装置２、テレビ視聴用装置３、換気用装置４は例示であって、電波の送受信をする機能に対して他の機能を有する装置にアンテナ１０が組み込まれてもよい。

［第２の実施の形態］
第１の実施の形態では、アンテナ１０が送受信する電波は一偏波であった。第２の実施の形態では、アンテナ１０が送受信する電波を、直交する両偏波とした。
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とアンテナ１０が異なり、他の部分は同様である。よって、以下では、アンテナ１０を説明する。

図７は、第２の実施の形態が適用されるアンテナ１０の斜視図である。
第２の実施の形態が適用されるアンテナ１０は、図２に示した第１の実施の形態が適用されるアンテナ１０に、ダイポール素子１３０、第２の無給電素子１５０ｃ、１５０ｄ、接続部材１３２（後述する図９参照）をさらに備えている。そして、第１の無給電素子１４０の代わりに、形状の異なる第１の無給電素子１４１を備えている。
なお、第２の無給電素子１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄは、図５に示したアンテナ１０と同様に、上端部がダイポール素子１２０、１３０側に折れ曲げられている。

ダイポール素子１３０は、ダイポール素子１２０と直交するように設けられている。そして、第２の無給電素子１５０ｃ、１５０ｄは、ダイポール素子１３０の両端側に離れて設けられている。
そして、第１の無給電素子１４１は、ダイポール素子１２０及びダイポール素子１３０に共に沿うよう、平面形状が十字状になっている。すなわち、第１の無給電素子１４１は、第１の実施の形態におけるダイポール素子１２０に対して設けられた第１の無給電素子１４０と、第２の実施の形態で追加されたダイポール素子１３０に対して設けられる第１の無給電素子とが合成された形状をしている。
他の構成は、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

第２の実施の形態が適用されるアンテナ１０では、ダイポール素子１２０を介して複数の周波数帯の電波が送受信され、ダイポール素子１３０を介して複数の周波数帯の電波が送受信される。なお、ダイポール素子１２０を介して複数の周波数帯の電波と、ダイポール素子１３０を介して複数の周波数帯の電波とは、偏波が異なる。
例えば、図７に示すアンテナ１０は、±４５°の偏波を送受信する。
よって、ダイポール素子１２０に対しては、複数の周波数帯の信号が重畳されて送受信され、ダイポール素子１３０に対しては、偏波が異なる複数の周波数帯の信号が重畳されて送受信される。

図８は、アンテナ１０の平面図及び側面図の一例を示す図である。図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のｙ方向から見た側面図である。なお、図８（ａ）、（ｂ）に示す平面図及び側面図は図７のｘ−ｙ−ｚ座標に合わせて表記している。
図８（ａ）、（ｂ）では、第２の無給電素子１５０をそれぞれ分けないで表記している。
図８（ｂ）では、ダイポール素子１２０及びダイポール素子１３０を反射板１００から距離Ｌ９の位置に設けているが、ダイポール素子１２０を反射板１００から距離Ｌ９と異なる距離Ｌ９′の位置に設けてもよい。

図９は、ダイポール素子１２０、１３０と接続部材１２２、１３２との関係を示す斜視図である。
ダイポール素子１２０、１３０が反射板１００から共に距離Ｌ９に設けられる場合、接続部材１２２と接続部材１３２とが交差する。そこで、交差部において接触しないように、接続部材１２２の一部及び接続部材１３２の一部が切り取られている。

図１０は、アンテナ１０の指向性の一例を示す図である。図１０（ａ）は、低周波数帯域における周波数ｆ_Ｌでの指向性、図１０（ｂ）は、中間周波数帯域における周波数ｆ_Ｍでの指向性、図１０（ｃ）は、高周波数帯域における周波数ｆ_Ｈでの指向性である。いずれも、水平面内（図７におけるｘ−ｚ面内）での指向性である。
同様な指向性が、いずれの周波数においても得られている。

図１１は、アンテナ１０のリターンロスの一例を示す図である。図１１（ａ）は、接続部材１２２、１３２を用いた場合、図１１（ｂ）は、接続部材１２２、１３２を用いない場合を示す。
図１１（ａ）に示すように、接続部材１２２、１３２を用いる場合では、予め定められた３つの周波数ｆ_Ｌ、ｆ_Ｍ、ｆ_Ｈで共振が得られるとともに、周波数ｆ_Ｈでのリターンロスが小さい。
一方、図１１（ｂ）に示すように、接続部材１２２、１３２を用いない場合では、低周波数帯での共振周波数及び高周波数帯での共振周波数が、図１１（ａ）の接続部材１２２、１３２を用いた場合と比較して、高い周波数側へシフトしている。また、周波数ｆ_Ｈでのリターンロスが大きくなっている。

すなわち、接続部材１２２、１３２は、低周波数帯及び高周波数帯でのインピーダンスのマッチングに効果を有しているだけでなく、アンテナを小型化する効果も有している。
そして、第２の実施の形態におけるアンテナ１０は、第１の実施の形態において説明した広告用装置１、照明用装置２、テレビ視聴用装置３、換気用装置４に適用できるとともに、電波の送受信をする機能に対して他の機能を有する装置に組み込むことができる。

以上説明したように、第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、中間周波数帯の中心周波数である周波数ｆ_Ｍ（波長λ_Ｍ）に基づいて設定されたダイポール素子１２０（ダイポール素子１３０）を用いて、低周波数帯及び高周波数帯の電波を送受信できる周波数共用のアンテナ１０が実現できる。
このアンテナ１０は、低周波数帯のアンテナを個別に構成した場合に比べて小型となるので、広告用装置１、照明用装置２、テレビ視聴用装置３、換気用装置４などに組み込んで使用することができる。広告用装置１、照明用装置２、テレビ視聴用装置３、換気用装置４などが、構造物の一例である。そして、構造物は、周囲環境に配慮したアンテナ装置の一例である。
これにより、景観に与える影響が少なくなり、条例等に適合させることが容易になる。

また、第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、４５°又は±４５°の偏波による電波を送受信するとした。水平偏波又は／及び垂直偏波を用いる時は、アンテナ１０をｚ軸の回りに４５°回転させればよい。

本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

１…広告用装置、２…照明用装置、３…テレビ視聴用装置、４…換気用装置、１０…アンテナ、１００…反射板、１１０…側面反射板、１２０、１３０…ダイポール素子、１２２、１３２…接続部材、１４０、１４１…第１の無給電素子、１５０、１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ…第２の無給電素子、１８０…筐体

かかる目的のもと、本発明が適用されるアンテナは、導電材料で構成された反射板と、反射板から予め定められた距離に設けられた一対の素子部を有し、第１の周波数帯の電波に対応して形状が設定されたダイポール素子と、ダイポール素子を挟んで反射板と反対側において、ダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられ、ダイポール素子との間で、第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の電波と共振する第１の無給電素子と、ダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられ、ダイポール素子との間で、第１の周波数帯より低い第３の周波数帯の電波と共振する複数の第２の無給電素子と、導電材料によりダイポール素子の一対の素子部を相互に接続するように設けられ、共振する周波数を調整する接続部材と、を備え、ダイポール素子を介して複数の周波数帯の電波を送受信する。
このアンテナにおいて、複数の第２の無給電素子は、それぞれの反射板から遠い側が、ダイポール素子側に折り曲げられていることを特徴とすることができる。
また、反射板、ダイポール素子、接続部材、第１の無給電素子、第２の無給電素子を収納する筐体をさらに備えたことを特徴とすることができる。

さらに、このアンテナにおいて、ダイポール素子が設けられた側において、反射板から予め定められた他の距離に、ダイポール素子の一対の素子部と交差するように他の一対の素子部が設けられ、第１の周波数帯の電波に対応して形状が設定された他のダイポール素子と、他のダイポール素子を挟んで反射板と反対側において、他のダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられ、他の該ダイポール素子との間で、第２の周波数帯の電波と共振する他の第１の無給電素子と、他のダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられ、他のダイポール素子との間で、第３の周波数帯の電波と共振する複数の他の第２の無給電素子と、導電材料により他のダイポール素子の一対の素子部を相互に接続するように設けられ、共振する周波数を調整する他の接続部材と、をさらに備え、他のダイポール素子を介して、ダイポール素子が送受信する電波と異なる偏波の複数の周波数帯の電波を送受信することを特徴とすることができる。
このようにすることで、偏波共用のアレイアンテナとすることができる。
また、本発明が適用されるアンテナは、導電材料で構成された反射板と、反射板から予め定められた距離に設けられた一対の素子部を有するダイポール素子と、ダイポール素子を挟んで反射板と反対側において、ダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられた第１の無給電素子と、ダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられた複数の第２の無給電素子と、導電材料で構成され、ダイポール素子の一対の素子部を相互に接続する接続部材と、ダイポール素子の側面に設けられた側面反射板と、を備え、反射板、側面反射板及び複数の第２の無給電素子は、一枚の金属板を折り曲げられて構成され、ダイポール素子を介して複数の周波数帯の電波を送受信する。

他の観点から捉えると、本発明が適用される構造物は、導電材料で構成された反射板と、反射板から予め定められた距離に設けられた一対の素子部を有し、第１の周波数帯の電波に対応して形状が設定されたダイポール素子と、ダイポール素子を挟んで反射板と反対側において、ダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられ、ダイポール素子との間で、第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の電波と共振する第１の無給電素子と、ダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられ、ダイポール素子との間で、第１の周波数帯より低い第３の周波数帯の電波と共振する複数の第２の無給電素子と、導電材料によりダイポール素子の一対の素子部を相互に接続するように設けられ、共振する周波数を調整する接続部材と、を有し、ダイポール素子を介して複数の周波数帯の電波を送受信するアンテナを備えている。
この構成によれば、アンテナを他の機能を備える構造物に内蔵させることができる。

Claims (5)

1. 導電材料で構成された反射板と、
   前記反射板から予め定められた距離に設けられた一対の素子部を有するダイポール素子と、
   導電材料で構成され、前記ダイポール素子の一対の素子部を相互に接続する接続部材と、
   前記ダイポール素子を挟んで前記反射板と反対側において、当該ダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられた第１の無給電素子と、
   前記ダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられた複数の第２の無給電素子と、を備え、
   前記ダイポール素子を介して複数の周波数帯の電波を送受信するアンテナ。
2. 前記複数の第２の無給電素子は、それぞれの前記反射板から遠い側が、前記ダイポール素子側に折り曲げられていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
3. 前記反射板、前記ダイポール素子、前記接続部材、前記第１の無給電素子、前記第２の無給電素子を収納する筐体をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ。
4. 前記ダイポール素子が設けられた側において、前記反射板から予め定められた他の距離に、当該ダイポール素子の一対の素子部と交差するように他の一対の素子部が設けられた他のダイポール素子と、
   導電材料で構成され、前記他のダイポール素子の一対の素子部を相互に接続する他の接続部材と、
   前記他のダイポール素子を挟んで前記反射板と反対側において、当該他のダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられた他の第１の無給電素子と、
   前記他のダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられた複数の他の第２の無給電素子と、をさらに備え、
   前記他のダイポール素子を介して、前記ダイポール素子が送受信する電波と異なる偏波の複数の周波数帯の電波を送受信することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアンテナ。
5. 導電材料で構成された反射板と、当該反射板から予め定められた距離に設けられた一対の素子部を有するダイポール素子と、導電材料で構成され、当該ダイポール素子の一対の素子部を相互に接続する接続部材と、当該ダイポール素子を挟んで当該反射板と反対側において、当該ダイポール素子の一対の素子部に対向して設けられた第１の無給電素子と、当該ダイポール素子の一対の素子部の一端及び他端から予め定められた間隔を開けてそれぞれ設けられた複数の第２の無給電素子と、を有し、当該ダイポール素子を介して複数の周波数帯の電波を送受信するアンテナを備える構造物。

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