JP3243974U - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型でデザイン性に優れ、受信性能が安定したアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置は、ヘリカル状導体を円形又は矩形に形成して成る放射素子１が、樹脂ケース５に配設されている。放射素子１の先端１０が、同軸ケーブル２の一端２０の中心導体２２とアース側導体２３に各々接続され、同軸ケーブル２が、円形のフェライトコアー３に複数回巻かれ、その他端２１の中心導体２２が出力コネクタ４の中心導体４０に接続されると共に、他端２１のアース側導体２３が出力コネクタ４の外部導体４１に接続されて成る。【選択図】図１

Description

本考案は、放射素子を樹脂ケース内部に収容するアンテナ装置に関し、さらに言えば、通常大きなアンテナとなるＶＨＦ帯域のアンテナを小型化したアンテナ装置の技術分野に属するものである。

従来、例えば下記特許文献１には、金属導線を螺旋状に巻きコイルエレメントとしたヘリカル・ループアンテナとしたものが開示されている。
同文献１に開示のアンテナは、長方形枠型の縦横長の比率が１対２から１対３に設定された導電素材より成る心材１に金属導線を螺旋状に巻き付けて成るコイルエレメント２を形成し、心材１の両長辺３、３の同じ側の端部より３分の１から４分の１の箇所に金属導線に導通する給電点４、４を、心材１との電気的絶縁を確保して配置したことを特徴とするヘリカル・ループ型面界輻射アンテナであって（同文献１の請求項１参照）、導体素材からなる心材にコイルエレメントが巻かれており、コイルエレメントは外部にむき出しとなったアンテナとなっている。また、給電線２０は給電点４に直接接続されている構造になっている。

特開平９－９３０２７号公報

近年、大型台風の到来があり、屋外に設置されるアンテナの小型化が切望されている。また、家の壁面などに取り付けて美観を損なわないデザインアンテナが要求されている。特に、ＦＭ放送受信用アンテナは大型であり、防災放送を伝達しているＦＭコミュニティー放送の電波は弱いため安定受信をするために、屋外に設置でき、又は屋内にも設置できる小型のアンテナが求められている。
また、前記特許文献１に記載のアンテナは、導電素材の心材とヘリカル・コイルエレメントの間の相互誘導作用によりアンテナ素子のサイズが短縮できる旨記載されている（同文献１の段落［００１４］参照）が、具体的な内容は開示されていない。また、コイルエレメントはむき出しで、このアンテナを家に取り付けた場合は美観を損ねる可能性がありデザインアンテナからはかなり離れたものである。アンテナの動作として、給電点４、４に直接給電線２０が接続されて構成されているため、アンテナからの給電線の配線の状態により受信性能が大きく変動するという問題があった。

したがって、本考案が解決しようとする課題は、上述の問題点を解決すべく小型化を実現し、デザイン性にも優れ、受信性能が安定したアンテナ装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段として、請求項１に記載の考案は、ヘリカル状導体を円形又は矩形に形成して成る放射素子１が、樹脂ケース５に配設され、
前記放射素子１の先端１０が、同軸ケーブル２の一端２０の中心導体２２とアース側導体２３に各々接続され、
前記同軸ケーブル２が、円形のフェライトコアー３に複数回巻かれ、
前記同軸ケーブル２の他端２１の前記中心導体２２が出力コネクタ４の中心導体４０に接続されると共に、前記同軸ケーブル２の他端２１の前記アース側導体２３が前記出力コネクタ４の外部導体４１に接続されて成ること、
を特徴とするアンテナ装置である。

請求項２に記載の考案は、ヘリカル状の導体を日の字形に形成して成る放射素子１が、樹脂ケース５に配設され、
前記日の字状の略中央に位置するヘリカル状の放射素子１が分断され、
前記分断されたヘリカル状の放射素子１の各先端１０、１０が、同軸ケーブル２の一端２０の中心導体２２とアース側導体２３に各々接続され、
前記同軸ケーブル２が、円形のフェライトコアー３に複数回巻かれ、
前記同軸ケーブル２の他端２１の前記中心導体２２が出力コネクタ４の中心導体４０に接続されると共に、前記同軸ケーブル２の他端２１の前記アース側導体２３が前記出力コネクタ４の外部導体４１に接続されて成ること、
を特徴とするアンテナ装置である。

請求項３に記載の考案は、前記ヘリカル状の導体から成る放射素子１が、
所望長さに複数本形成されたものが接続されることにより、円形又は矩形又は日の字形に形成されていること、
を特徴とする、請求項１又は２に記載したアンテナ装置である。

本考案のアンテナ装置は、ヘリカル状導体を円形や矩形に形成して成る放射素子が樹脂ケースに配設され、放射素子の先端が同軸ケーブルの一端の中心導体とアース側導体に各々接続され、同軸ケーブルが、円形のフェライトコアーに複数回巻かれ、前記同軸ケーブルの他端の中心導体が出力コネクタの中心導体に接続されると共に、他端のアース側導体が出力コネクタの外部導体に接続されて成るので、小型化が図られる上、デザイン性にも優れ、受信性能の安定に寄与する。
ヘリカル状の導体を日の字形に形成して成る放射素子を樹脂ケースに配設し、日の字状の略中央に位置するヘリカル状の放射素子を分断して同様に実施しても、コンパクトでデザイン性があって受信性能が安定する。

中央図は、本アンテナ装置において矩形に形成したヘリカル状の放射素子を樹脂ケース内に配設した状態を示した斜視図、上図は、中央図における同軸ケーブルの他端の接続要領を示した拡大図、下図は、中央図における同軸ケーブルの一端の接続要領を示した拡大図である。 Ａは、図１の樹脂ケース（縦短）に蓋体を被覆した状態を正面方向から示した斜視図、ＢはＡの側面図であって壁面に取り付ける手段を示している。 本アンテナ装置において、日の字形に形成したヘリカル状の放射素子を樹脂ケース内に配設した状態を示した斜視図である。 Ａは、図３の樹脂ケース（縦長）に蓋体を被覆した状態を正面方向から示した斜視図、Ｂは、Ａの側面図であって壁面に取り付ける手段を示している。 アンテナ装置のポールへの取付け状態を後方から示した斜視図である。 アンテナ装置の室内設置の状態を後方から示した斜視図である。 図１におけるヘリカル状導体を矩形に形成した放射素子を示した図である。 図３におけるヘリカル状導体を日の字形に形成した放射素子を示した図である。 異なる日の字形に形成したヘリカル状の放射素子を樹脂ケース内に配設した状態を示した斜視図である。 図９におけるヘリカル状導体を日の字形に形成した放射素子を示した図である。

本考案のアンテナ装置の好適な実施形態を以下図面に基づき説明する。
このアンテナ装置は、家の壁面に取り付けて美観を損なわない樹脂ケース５の中に実装された構成とされている。その樹脂ケース５は縦長の長方形の薄型の立方体で成る。ＦＭアンテナの場合、八木式のアンテナとした場合の横寸法はおよそ１．８ｍである。このような大きな樹脂ケース５は壁面に取り付けるのは大変なため、本実施形態のアンテナ装置では、アンテナをアンテナ素子となる導線をヘリカル状にして、円形や矩形も若しくは日の字形にすることにより小さくして樹脂ケース５の内部に配設されている。実際のヘリカル状にしたアンテナ素子長は、ヘリカルの直径によって変わり、直径を大きくするとその全長は短くなる。
なお、図中、符号Ｐ（及びＰ１、Ｐ２）は接続点、符号Ｓは給電点をそれぞれ示している。

＜第1実施例＞
図１と図２及び図７に示した第１実施例について説明する。
このアンテナ装置は、ヘリカル状導体を矩形に形成して成る放射素子１（図７）が、樹脂ケース５に配設されている（図１）。或いは、図示を省略した円形（サークル形）にヘリカル状導体を配設しても好適に実施される。
放射素子１の先端１０が、同軸ケーブル２の一端２０の中心導体２２とアース側導体２３に各々接続され、前記同軸ケーブル２が、円形のフェライトコアー３に複数回巻かれている。
そして、前記同軸ケーブル２の他端２１の前記中心導体２２が出力コネクタ４の中心導体４０に接続されると共に、当該同軸ケーブル２の他端２１のアース側導体２３が出力コネクタ４の外部導体４１に接続された構造となっている。
前記したヘリカル状の導体から成る放射素子１は、施工の容易性を考慮し、予め３種類の所望長さに５本形成したものを図１に接続点Ｐで示した箇所で接続することにより、矩形に形成する実施形態も採用可能である。以下同様に実施可能であるが、その放射素子１の長さの種類や本数は、適宜変更して実施される。

上述した構造の樹脂ケース５の開放されている面に蓋体５ａを被覆し（図２Ａ）、屋外設置で壁面に設置される場合は、図２Ｂに示したように、当該樹脂ケース５に設置した壁面取付け金具６とボルト６ａを用いて容易に取り付けることができる。
ポール７に取り付ける場合は、図５に示したように、当該樹脂ケース５に設置した前記のような壁面取付け金具６とポール取付け金具７ａとでポール７を挟持する形で固定して取り付けて実施される。
さらに、室内で使用する場合は、図６に示したようなスタンド８を用いて、その基端を固定ビス９で樹脂ケース５に固定して使用することができる。

本第１実施例を詳細に説明する。
ＦＭ受信アンテナの場合は、放射素子１たる金属導体として、例えばアルミ線もしくは銅線を長さ７５００ｍｍに切断して、電気的に大きな影響を与えない材質（例えば樹脂製や木製）の棒体（図示省略）にヘリカル状に巻いて内径Ｄ＝１０ｍｍとし、図７のような縦の長さＶ＝３１３ｍｍ、横の長さＷ＝３１３ｍｍの寸法の矩形にして、図１に示すように樹脂ケース５の中に隣のヘリカル状の導体同士がショートしない状態にして設置する。
そして、水平偏波受信用アンテナの場合は、設置時に水平となる辺の中央になるようにヘリカル状の巻き始めと巻き終わりが来るように配置する。出力コネクタ４に接続された同軸ケーブル２が円形のフェライトコアー３に１０回巻かれた同軸ケーブル２の一端２０を中心導体２２とアース側導体２３とに加工して、前述の巻き始めと巻き終わりに接続する。このように円形のフェライトコアー３に同軸ケーブル２を巻き線することにより、アンテナ出力コネクタ４に接続される給電線（同軸ケーブル２）をどのように配線しても受信性能に変化を与えることがなく安定受信ができる。

＜第２実施例＞
図３と図４及び図８に示した第２実施例について説明する。
このアンテナ装置は、ヘリカル状の導体を日の字形に形成して成る放射素子１（図８）が、樹脂ケース５に配設され、前記日の字状の略中央に位置するヘリカル状の放射素子１が切断等により分断されている。
そのように分断されたヘリカル状の放射素子１の各先端１０、１０が、同軸ケーブル２の一端２０の中心導体２２とアース側導体２３に各々接続され、当該同軸ケーブル２が、円形のフェライトコアー３に複数回巻かれている。
そして、前記構成の同軸ケーブル２の他端２１の中心導体２２が出力コネクタ４の中心導体４０に接続されると共に、他端２１のアース側導体２３が出力コネクタ４の外部導体４１に接続された構造となっている。

本第２実施例を詳細に説明する。
この第２実施例のＦＭ受信アンテナの場合は、放射素子１たる金属導体として、例えばアルミ線もしくは銅線を長さ１３７５０ｍｍに切断して、電気的に大きな影響を与えない材質（例えば樹脂製や木製）の棒体にヘリカル状に巻いて内径Ｄ＝１０ｍｍとし、図８のような中央の接続点（Ｐ１、Ｐ２）より上方と下方の各縦の長さＶ１、Ｖ２＝２９３ｍｍ、横の長さＷ＝２０８ｍｍの寸法の日の字形とする。
そして、日の字形とするため、接続点（Ｐ１、Ｐ２）に長さ６２５ｍｍの導体をヘリカル状に、各横の長さＷ１、Ｗ２＝９０ｍｍとして各々接続してその中間を給電点Ｓとする。
よって、図３に示すように樹脂ケース５の中に隣のヘリカル状の導体同士がショートしない状態にして設置する。出力コネクタ４に接続された同軸ケーブル２が円形のフェライトコアー３に１０回巻かれた同軸ケーブルの一端２０を中心導体２２とアース側導体２３とに加工して、前述の給電点Ｓに接続する。このように円形のフェライトコアー３に同軸ケーブル２を巻き線することにより、アンテナ出力コネクタ４に接続される給電線（同軸ケーブル２）をどのように配線しても受信性能に変化を与えることがなく安定受信ができる。放射素子１を日の字形にすることにより、前記第１実施例の一つの矩形で実施するのに比べて受信性能は向上させることができる。
この日の字形の放射素子１のアンテナ装置を、屋外設置で壁面やポール７に取り付けたり、屋内設置でスタンド８を用いる実施例は、前記第１実施例と同様なので説明を省略する。

なお、図９と図１０は、この日の字形の第２実施例の変形例を示している。
同軸ケーブル２が巻かれた円形のフェライトコアー３が、樹脂ケース５の中央より上方に位置する場合の実施例である。図９における樹脂ケース５の縦の長さＶ＝６００ｍｍで、図１０における放射素子１の接続点（Ｐ１、Ｐ２）より上方の縦の長さＶ１＝１１８ｍｍ、接続点（Ｐ１、Ｐ２）より下方の縦の長さＶ２＝４６８ｍｍに設定されている。

以上本考案の実施例を図面に基づいて説明したが、本考案は、図示例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。

１ 放射素子
１０ 先端
２ 同軸ケーブル
２０ 一端
２１ 他端
２２ 中心導体（芯材）
２３ アース側導体（外部導体）
３ フェライトコアー
４ 出力コネクタ
４０ 中心導体
４１ 外部導体
５ 樹脂ケース
５ａ 蓋体
６ 壁面取付け金具
６ａ ボルト
７ ポール
７ａ ポール取付け金具
８ スタンド
９ 固定ビス
Ｐ 接続点
Ｓ 給電点

Claims (3)

1. ヘリカル状導体を円形又は矩形に形成して成る放射素子が、樹脂ケースに配設され、
   前記放射素子の先端が、同軸ケーブルの一端の中心導体とアース側導体に各々接続され、
   前記同軸ケーブルが、円形のフェライトコアーに複数回巻かれ、
   前記同軸ケーブルの他端の前記中心導体が出力コネクタの中心導体に接続されると共に、前記同軸ケーブルの他端の前記アース側導体が前記出力コネクタの外部導体に接続されて成ること、
   を特徴とするアンテナ装置。
2. ヘリカル状の導体を日の字形に形成して成る放射素子が、樹脂ケースに配設され、
   前記日の字状の略中央に位置するヘリカル状の放射素子が分断され、
   前記分断されたヘリカル状の放射素子の各先端が、同軸ケーブルの一端の中心導体とアース側導体に各々接続され、
   前記同軸ケーブルが、円形のフェライトコアーに複数回巻かれ、
   前記同軸ケーブルの他端の前記中心導体が出力コネクタの中心導体に接続されると共に、前記同軸ケーブルの他端の前記アース側導体が前記出力コネクタの外部導体に接続されて成ること、
   を特徴とするアンテナ装置。
3. 前記ヘリカル状の導体から成る放射素子は、
   所望長さに複数本形成されたものが接続されることにより、円形又は矩形又は日の字形に形成されていること、
   を特徴とする、請求項１又は２に記載したアンテナ装置。
   

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