JP3229331U - アンテナ装置 - Google Patents

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茂夫 近田
茂夫 近田
西田 裕樹
裕樹 西田
良佑 高木
良佑 高木
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Dxアンテナ株式会社
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Abstract

【課題】外力による揺動に起因するコンバータの受信レベルの低下を抑制しつつ、製造コストの増大を抑制したアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置は、反射鏡2と、アーム部材3と、コンバータ4と、固定部材5と、を備える。反射鏡は、前面に、電波を反射する反射面6を有する。アーム部材は、反射鏡の背面に固定された固定部14と、固定部から反射鏡の下方を通って反射鏡の前方の位置まで延びるアーム部15と、を有する。コンバータは、反射面の焦点位置でアーム部に支持され、反射面によって反射された電波を受信する。固定部材は、反射鏡の周縁部の、反射鏡の下部に位置する第1部分9に取り付けられて、アーム部の、第1部分の下方に位置する第2部分17を、第1部分に対して固定する。【選択図】図2

Description

本考案は、アンテナ装置に関する。
従来、放送波等の電波を受信するアンテナ装置として、前面に反射面が形成された反射鏡と、この反射面の焦点位置に配置されたコンバータと、を備えるものがある(特許文献1)。このアンテナ装置は、反射鏡の背面に固定されて、その固定箇所から反射鏡の下方を通って反射鏡の前方まで延びるアーム部材を備えている。コンバータは、反射面の焦点位置でアーム部材の先端に支持されおり、反射面によって反射された電波を受信可能である。
特許文献1のアーム部材は、基端部を反射鏡に固定されているのみで、コンバータを支持している先端部は、自由端となっている(特許文献1の図1参照)。このため、アーム部材の基端部が支点となって、アーム部材の先端部が揺動することがある。アーム部材の先端部が揺動すると、コンバータの位置が焦点位置からずれて、すなわちコンバータの受信部が反射面の焦点から離れて、コンバータの受信レベルが低下してしまう恐れがある。特に、上記のようなアンテナ装置は屋外に設置されるため、風の影響を受けてアーム部材の先端部も揺動しやすいものとなっている。このように、特許文献1のアーム部材は、コンバータの受信レベルの低下が生じる恐れがあった。
このような問題に対し、特許文献2には、アーム部材の先端部と反射鏡とを掛け渡すように設けられた、アーム部材を支持する一対のサイドアームを備えるアンテナ装置が開示されている(特許文献2の図2参照)。各サイドアームは、反射鏡周縁部の左右のそれぞれから、アーム部材の先端部に向かって延びている。一対のサイドアームでアーム部材を支持することで、アーム部材の先端部の揺動を抑制し、コンバータの位置が反射面の焦点位置からずれてしまわないようにしている。
特開2007−60009号公報 実開平7−20713号公報
しかしながら、特許文献2のアンテナ装置は、2つのサイドアームを取り付ける必要があり、組立性が悪化している。また、各サイドアームを取り付けるための締結部材等も別途必要になり、部品点数が増加するものとなっている。このため、製造コストが増大する恐れがある。
そこで、本考案は、上記問題に鑑み、コンバータの受信レベルの低下を抑制しつつ、製造コストの増大を抑制したアンテナ装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本考案に係るアンテナ装置は、前面に、電波を反射する反射面を有する反射鏡と、前記反射鏡の背面に固定された固定部と、前記固定部から前記反射鏡の下方を通って前記反射鏡の前方の位置まで延びるアーム部と、を有するアーム部材と、前記反射面の焦点位置で前記アーム部に支持され、前記反射面によって反射された前記電波を受信可能なコンバータと、前記反射鏡の周縁部の、前記反射鏡の下部に位置する第1部分に取り付けられて、前記アーム部の、前記第1部分の下方に位置する第2部分を、前記第1部分に対して固定する固定部材と、を備える構成(第1の構成)とする。
また、上記第1の構成のアンテナ装置において、前記反射鏡は、前記周縁部から前記反射鏡の後方側に立ち上がった側壁部を有し、前記固定部材は、前記第1部分に位置する前記側壁部と前記第2部分とに挟まれ、前記第1部分と前記第2部分との間隔を所定の大きさ以上に保つスペーサ部を有する構成(第2の構成)であってもよい。
また、上記第2の構成のアンテナ装置において、前記反射鏡の前記第1部分には、前記側壁部を切り欠く切欠き部が形成され、前記固定部材は、前記切欠き部に対して締め代をもって嵌め込まれた嵌合部を有し、前記第2部分は、前記嵌合部に対して固定されている構成(第3の構成)であってもよい。
また、上記第2の構成のアンテナ装置において、前記固定部材は、前記第1部分において前記側壁部の上方に配置された支持板と、前記支持板、前記側壁部、前記スペーサ部、および前記アーム部の前記第2部分を貫通して前記第2部分と前記支持板とを締結する締結部材と、を有し、前記締結部材の締結力によって前記スペーサ部と前記支持板とで前記側壁部を挟み込んで保持する構成(第4の構成)であってもよい。
また、上記第1〜第4の構成のアンテナ装置において、前記反射鏡は、前記反射鏡の前面から背面にかけて貫通する複数の貫通孔が形成されている構成(第5の構成)であってもよい。
本考案によると、アーム部材が反射鏡に対して、固定部と第2部分との複数個所で固定されるため、アーム部材が振動しにくくなる。すなわち、アーム部材は、固定部において、反射鏡の背面に固定され、かつアーム部の第2部分において、固定部材によって反射鏡の第1部分に固定されている。これにより、アーム部材が反射鏡により強固に固定されるため、アーム部の先端も揺動しにくくなり、コンバータが反射面の焦点位置からずれにくいものとなる。さらに、本考案のアンテナ装置は、1つの固定部材によってアーム部の先端の揺動を抑制可能なため、一対のサイドアームを用いる従来のアンテナ装置に比べ、部品点数増加や組立性悪化を抑制し、製造コスト増大を抑制可能なものとなっている。従って、コンバータの受信レベルの低下を抑制しつつ、製造コストの増大を抑制したアンテナ装置を提供することができる。
本考案の第1実施形態に係るアンテナ装置を示す斜視図 図1に示すアンテナ装置を側方からみた側面図 アンテナ装置の、固定部材が設けられている箇所の近傍を、反射鏡の背面側から示す斜視図 反射鏡の背面側から見た固定部材の断面を示す断面図 アンテナ装置を図4に示すA−A断面線で切断した断面図 風速ごとの、BS右旋2K放送の受信レベルを示すグラフ 風速ごとの、BS右旋2K放送の搬送波対雑音比を示すグラフ 風速ごとの、CS右旋2K放送の受信レベルを示すグラフ 風速ごとの、CS右旋2K放送の搬送波対雑音比を示すグラフ 風速ごとの、CS左旋4K放送の受信レベルを示すグラフ 風速ごとの、CS左旋4K放送の搬送波対雑音比を示すグラフ 第2実施形態に係るアンテナ装置を示す断面図
本考案の実施形態について図面を参照して以下に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本考案の第1実施形態に係るアンテナ装置1を示す斜視図である。図2は、図1に示すアンテナ装置1を側方からみた側面図である。なお、図2に示す上下の方向を上下方向とする。また、図2に示す左右の方向を前後方向とし、図2の紙面上の奥行の方向を左右方向とする。
アンテナ装置1は、反射鏡2と、アーム部材3と、コンバータ4と、固定部材5と、を備えている。反射鏡2は、前面に、反射面6を有している。反射面6は、反射鏡2の背面側に向かってくぼんだ凹面状に形成されており、衛星(たとえば放送衛星(BS)あるいは通信衛星(CS))等から出射された電波を反射する。反射面6によって反射した電波は、反射鏡2の前方に位置する反射面6の焦点P1に集中する。
反射面6の中央に位置する領域を第1領域11とし、第1領域11の外側に位置する領域を第2領域12とする。この第2領域12には、複数の貫通孔13が形成されている。貫通孔13は、反射鏡2の前面から背面にかけて貫通している。貫通孔13の径は、2.5〜3.5mm(好ましくは2.8〜3.2mm)である。複数の貫通孔13の、隣り合うもの同士の間隔は、14〜18mm(好ましくは15〜17mm)である。また、第2領域12に形成された貫通孔13の個数は、100〜4000個である。より具体的には、反射鏡2の径を45cmとした場合には、貫通孔13の個数は100〜500個とするのが好ましい(より好ましくは420〜470個)。また、反射鏡2の径を75cmとした場合には、貫通孔13の個数は1000〜4000個とするのが好ましい(より好ましくは3500〜3900個)。
反射鏡2の周縁部7には、側壁部8が形成されている。側壁部8は、反射鏡2の周縁部7から、反射鏡2の後方側に立ち上がって形成されている。側壁部8は、周縁部7に位置する基端部から反射鏡2の後方側に向かって延び、その先端部(反射鏡2の後方側の端部)は、反射鏡2の前方に向かって折り返されている。
アーム部材3は、固定部14と、アーム部15と、を備えている。固定部14は、複数の取付具(樹脂や金属製のブラケット等)と、複数の締結部材と、を含んで構成される固定構造である。固定部14は、反射鏡2の背面に、アーム部15の一端である基端部16を固定している。
アーム部15は、基端部16から下方に向かって延び、反射鏡2の下方を通るように湾曲して、その湾曲箇所から反射鏡2の前方の位置まで延びる棒状体である。反射鏡2の下部を第1部分9とし、アーム部15の、第1部分9の下方に位置する部分を、第2部分17とする。
コンバータ4は、アーム部15の先端に支持された本体部18と、本体部18に取り付けられた受信部19と、本体部18内部に収容された変換部(図示省略)を有している。受信部19は、反射面6と対向し、反射面6と焦点P1とを結んだ直線L1上に位置する焦点位置P2に配置されている。焦点位置P2は、反射面6の焦点P1より僅かに後方側(反射面6に近い側)に位置している。受信部19は、反射面6によって反射された電波を受信することができる。変換部は、受信部19に接続され、受信部19が受信した電波の周波数帯域を所定の周波数帯域にダウンコンバート可能である。コンバータ4は、同軸ケーブル(図示省略)を介して、チューナー等の受信装置(図示省略)に接続されている。
固定部材5は、反射鏡2の下方、かつアーム部15の第2部分17の上方に配置されている。固定部材5は、反射鏡2の第1部分9と、アーム部15の第2部分17との2箇所に固定されている。
図3は、アンテナ装置1の、固定部材5が設けられている箇所の近傍を、反射鏡2の背面側から示す斜視図である。図4は、反射鏡2の背面側から見た固定部材5の断面を示す断面図である。図5は、アンテナ装置1を図4に示すA−A断面線で切断した断面図である。反射鏡2の第1部分9には、側壁部8を切り欠く切欠き部10が形成されている。
固定部材5は、天板部20と、嵌合部21と、スペーサ部22と、を有する。天板部20は、側壁部8の上方に位置している。天板部20の前方側端部には、下方に向かって突出する突起部23が形成されている(図5参照)。突起部23の下端部は、側壁部8の上端部よりも下方に位置している。仮に、反射鏡2が前方に移動しようとすると、突起部23の下端部が側壁部8の上端部に接触し、反射鏡2の前方への移動を規制する。
嵌合部21は天板部20から下方に向かって延びて、切欠き部10に差し込まれている。嵌合部21の左右方向の側面には、左右に突出する一対のリブ24が形成されている(図4参照)。切欠き部10に差し込まれる前の状態において、嵌合部21の幅、すなわち一対のリブ24の先端間の左右方向の距離は、切欠き部10の幅よりも僅かに大きい。このため、切欠き部10に差し込まれた嵌合部21は、リブ24が押しつぶされるようにして、切欠き部10に対して締め代をもって嵌合している。この切欠き部10と嵌合部21との嵌合によって、固定部材5は反射鏡2の第1部分9に固定されている。
嵌合部21は、下端部から上方に向かって、内周に雌ねじの形成されたねじ孔25が設けられている。ねじ孔25には、アーム部15の第2部分17を貫通する締結部材26がねじ込まれている。締結部材26の締結力によって、固定部材5の嵌合部21と、アーム部15の第2部分17とが固定されている。
スペーサ部22は側壁部8とアーム部15の第2部分17の間に位置している。スペーサ部22は、側壁部8の外周面に対して下方から当接する第1支持面27と、側壁部8の後方側端部に当接する第2支持面28とを有する(図5参照)。第2支持面28は、側壁部8の後方への移動を規制している。
スペーサ部22の下部には、アーム部15の第2部分17の外周面に当接し、第2部分17を支持する第3支持面29が形成されている(図3、図4参照)。第3支持面29は、第2部分17の外周面に対して上方から当接することで、第2部分17の上方への移動を規制している。
上述の通り、アーム部材3は、固定部14で反射鏡2の背面に固定され、アーム部15の第2部分17で、固定部材5によって反射鏡2の第1部分9固定されている。このように、アーム部材3は、複数個所(アーム部15の固定部14、および第2部分17)で反射鏡2に固定されることになり、アーム部15の先端が揺動しにくいものとなっている。このため、仮にアンテナ装置1に比較的強い風が吹きつけたとしても、コンバータ4が焦点位置P2からずれにくく、受信部19が、反射面6の焦点P1から離れてしまうことを抑制することができる。さらに、本考案のアンテナ装置1は、1つの固定部材5によって第1部分9と第2部分17とを固定することができる。このため、従来の一対のサイドアームを備えるアンテナ装置に比べ、部品点数を削減し、組立性の悪化の抑制や、製造コスト増大の抑制が可能となっている。従って、コンバータ4の受信レベルの低下を抑制しつつ、製造コストの増大を抑制したアンテナ装置1を提供することができる。
また、上述の通り、第2部分17は、一つの締結部材26によって固定部材5に固定されており、固定部材5は、切欠き部10に対して嵌合部21を嵌合することで反射鏡2に固定されている。このため、アーム部をサイドアームによって反射鏡に支持する従来のアンテナ装置に比べ、必要な部品数をより大きく削減することができる。したがって、本実施形態のアンテナ装置1は、製造コストの増大を効果的に抑制することができる。
また、上述の通り、スペーサ部22が側壁部8と第2部分17とに挟まれている。すなわち、スペーサ部22の第1支持面27が側壁部8に対して下方から当接し、かつスペーサ部22の第3支持面29がアーム部15の第2部分17に対して上方から当接している。このため、第2部分17は、所定の距離(第1支持面27から第3支持面29までの距離)の分だけ、第1部分9から離間させられている。仮に、強風等によりアーム部材3に押圧力が作用したとしても、第2部分17は、上方への移動が規制され、この所定の距離よりも第1部分9に近づくことはできない。したがって、本実施形態に係るアーム部15は、揺動しにくいものとなっている。
ところで、反射鏡2に対して比較的強い風が吹きつけると、その際の風圧によってアンテナ装置1全体が振動することがある。ここで、上述の通り、反射面6には、複数の貫通孔13が形成されている。このため、反射鏡2に対して風が吹きつけたとしても、風はこの貫通孔13を通過しやすくなっており、反射鏡2に作用する風圧が小さくなって、アーム部材3の振動が抑制され、コンバータ4が反射面6の焦点位置P2からずれにくくなっている。したがって、本実施形態のアンテナ装置1は、コンバータ4の受信レベルの低下を、効果的に抑制可能となっている。
次に、上記第1実施形態のアンテナ装置1の特性について実験的に評価した。実験は、アンテナ装置1に対して、コンバータ4と反射面6との対向方向に直交する方向(図2の紙面方向)の一方から送風し、その風速を順次上昇させた際の、風速ごとのコンバータ4の受信レベル、および搬送波対雑音比(C/N比(Carrier to Noise Ratio))を測定している。また、固定部材5を備えず、アーム部15の第2部分17を支持していない状態のアンテナ装置(比較例C1)と、固定部材5に換えて、従来のサイドアームによってアーム部15の第2部分17を支持しているアンテナ装置(比較例C2)と、についても同様の実験を行い、その実験結果を比較した。本考案のアンテナ装置1の実験結果を、本考案A1とする。
なお、本考案A1、比較例C1、および比較例C2のアンテナ装置は、固定部材5、およびサイドアームの有無を除いてすべて共通の構成とし、受信可能風速(アンテナに風圧を加えている間、電気的性能の低下が許容範囲内、すなわち受信可能な状態であるときの最大風速)を50m/s、復元可能風速(アンテナに風圧を加えた後、アンテナの方向を再調整することにより電気的性能を満足する、すなわち受信可能な状態に復元可能な最大風速)を60m/s、破壊風速(アンテナに風圧を加えた後、アンテナの一部又は全部が飛散しない最大風速)を70m/sとするものを採用している。
図6は、風速ごとの、BS右旋2K放送(チャンネル番号:BS−1、受信中心周波数=11.72748GHz)の受信レベル(dbμV)を示すグラフである。図7は、風速ごとの、BS右旋2K放送の搬送波対雑音比(dbμV)を示すグラフである。
図6に示す通り、比較例C1は、本考案A1に比べて、風速の上昇に伴う受信レベルの低下が顕著である。搬送波対雑音比についても、同様である(図7参照)。
次に、図8は、風速ごとの、CS右旋2K放送(チャンネル番号:ND-18、受信中心周波数=12.611GHz)の受信レベル(dbμV)を示すグラフである。図8は、風速ごとの、CS右旋2K放送の搬送波対雑音比(dbμV)を示すグラフである。
CS右旋2K放送受信時の結果においても、上述のBS右旋2K放送受信時の結果と同様である。すなわち、比較例C1は、本考案A1に比べて、風速の上昇に伴う受信レベルの低下、および搬送波対雑音比の低下が顕著である(図8、図9参照)。
図10は、風速ごとの、CS左旋4K放送(チャンネル番号:ND−23、受信中心周波数=12.711GHz)の受信レベル(dbμV)を示すグラフである。図11は、風速ごとの、CS左旋4K放送の搬送波対雑音比を示すグラフである。
CS左旋4K放送受信時の結果においても、上述のBS右旋2K放送受信時の結果と同様である。すなわち、比較例C1は、本考案A1に比べて、風速の上昇に伴う受信レベル、および搬送波対雑音比の低下が顕著である(図10、図11参照)。
以上の結果から、本考案A1に係るアンテナ装置1は、固定部材5によってアーム部15の第2部分17を反射鏡2の第1部分9に固定しているため、コンバータ4に作用する風圧が比較的強くなった場合でも、アーム部15の揺動を抑制し、コンバータ4の受信レベルの低下を抑制することができている。
また、図6、図8、図10に示すように、BS右旋2K放送波、CS右旋2K放送波、CS左旋4K放送波の全ての放送波において、風速0〜60m/sのときに、本考案A1と比較例2との受信レベルは、ほぼ同等の値で推移している。さらに、風速45〜55m/sのときに、本考案A1の受信レベルは、比較例C2の受信レベルよりも高くなっている。このため、本考案A1に係るアンテナ装置1は、従来型の比較例C2に係るアンテナ装置に比べて、より効果的にコンバータ4の受信レベルの低下を抑制することができている。
<第2実施形態>
本考案の第2実施形態に係るアンテナ装置1を図12に示す。図12は、第2実施形態の固定部材5を示す断面図である。本実施形態の固定部材5は、支持板31と、スペーサ板32(スペーサ部)と、締結部材33とを備える構成である。
支持板31は、側壁部8の上方に配置された板状体である。支持板31は、側壁部8の内側の面に当接している。支持板31は、内周に雌ねじの形成されたねじ孔34が形成されている。スペーサ板32は、側壁部8の外側の面に当接するように配置された板状体である。スペーサ板32は、支持板31のねじ孔34に重なるように、貫通孔が形成されている。締結部材33は、先端部の外周に雄ねじの形成されたねじ部材を採用することができる。締結部材33は、アーム部材3、スペーサ板32、側壁部8、および支持板31を貫通し、支持板31のねじ孔34にねじ込まれて、アーム部材3と支持板31とを固定している。
支持板31は、ねじ孔34が左右方向(図12の紙面方向)に複数設けられ、この各ねじ孔34に対して締結部材33がねじ込まれるように構成されているのが好ましい。このようにすると、アーム部15の第2部分17と支持板31とが複数個所で固定されるため、反射鏡2と第2部分17とをより強く固定することが可能になる。したがって、より効果的にコンバータ4の受信レベルの低下を抑制することができる。
<その他>
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記各実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記各実施形態のアンテナ装置1は、反射面6に、複数の貫通孔13が形成されているとしたが、反射面6に貫通孔13が形成されていない反射鏡2を備える構成を採用することができる。このようにすると、反射鏡2の構造が簡素なものとなり、製造コストを低減させることができる。
また、上記各実施形態の側壁部8の先端部は、反射鏡2の前方に向かって折り返されている、としたが、折り返されていなくともよい。また、図5において、側壁部8の第2支持面28に当接する外周面は、直線状の平坦な面である態様が示されているが、例えば、反射鏡2の外側(図5に示す下方側)に湾曲しているものや、中途の位置に段の形成されているものであっても良い。
また、上記各実施形態の受信部19の配置される焦点位置P2は、焦点P1と反射面6とを結んだ直線L1上の、焦点P1より後方側に位置するとしているが、これに限られない。すなわち、焦点位置P2は、直線L1上、または直線L1の延長線上であれば、例えば、焦点P1に重なる位置にあってもよいし、焦点P1よりも前方側(反射面6から遠い方側)に位置していてもよい。
また、上記第1実施形態のアンテナ装置1は、一つの締結部材26によって固定部材5を反射鏡2に固定しているが、複数の締結部材によって固定するものであってもよい。また、この締結部材26は、先端に雄ねじの形成されたねじ部材を採用するとしているが、これに限られず、例えばリベットを用いるようにすることができる。この場合、リベットは、アーム部15の第2部分17、嵌合部21、および天板部20を貫通し、第2部分17と天板部20とを挟み込むようにして、第2部分17、嵌合部21、および天板部20とを締結し、第1部分9、第2部分17、および固定部材5を一体に固定する。
また、上記第2実施形態に係る支持板31にねじ孔34が形成されているとしたが、ねじ孔34を単なる貫通孔に換え、この貫通孔に重なるように、支持板31上にナットを配置して、このナットに締結部材33をねじ込む構成を採用してもよい。また、締結部材33はねじ部材を採用できるとしたが、これに換えて、アーム部材3、スペーサ板32、側壁部8、および支持板31を貫通して挟持するリベットを採用することもできる。
1 アンテナ装置
2 反射鏡
3 アーム部材
4 コンバータ
5 固定部材
6 反射面
7 周縁部
8 側壁部
9 第1部分
10 切欠き部
13 貫通孔
14 固定部
15 アーム部
17 第2部分
21 嵌合部
22 スペーサ部
31 支持板
32 スペーサ板(スペーサ部)
33 締結部材
P2 焦点位置

Claims (5)

  1. 前面に、電波を反射する反射面を有する反射鏡と、
    前記反射鏡の背面に固定された固定部と、前記固定部から前記反射鏡の下方を通って前記反射鏡の前方の位置まで延びるアーム部と、を有するアーム部材と、
    前記反射面の焦点位置で前記アーム部に支持され、前記反射面によって反射された前記電波を受信可能なコンバータと、
    前記反射鏡の周縁部の、前記反射鏡の下部に位置する第1部分に取り付けられて、前記アーム部の、前記第1部分の下方に位置する第2部分を、前記第1部分に対して固定する固定部材と、を備えるアンテナ装置。
  2. 前記反射鏡は、前記周縁部から前記反射鏡の後方側に立ち上がった側壁部を有し、
    前記固定部材は、前記第1部分に位置する前記側壁部と前記第2部分とに挟まれ、前記第1部分と前記第2部分との間隔を所定の大きさ以上に保つスペーサ部を有する請求項1に記載のアンテナ装置。
  3. 前記反射鏡の前記第1部分には、前記側壁部を切り欠く切欠き部が形成され、
    前記固定部材は、前記切欠き部に対して締め代をもって嵌め込まれた嵌合部を有し、
    前記第2部分は、前記嵌合部に対して固定されている請求項2に記載のアンテナ装置。
  4. 前記固定部材は、前記第1部分において前記側壁部の上方に配置された支持板と、前記支持板、前記側壁部、前記スペーサ部、および前記アーム部の前記第2部分を貫通して前記第2部分と前記支持板とを締結する締結部材と、を有し、前記締結部材の締結力によって前記スペーサ部と前記支持板とで前記側壁部を挟み込んで保持する請求項2に記載のアンテナ装置。
  5. 前記反射鏡は、前記反射鏡の前面から背面にかけて貫通する複数の貫通孔が形成されている請求項1から4のいずれかに記載のアンテナ装置。
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