JP3929598B2 - アンテナ - Google Patents
アンテナ Download PDFInfo
- Publication number
- JP3929598B2 JP3929598B2 JP13942198A JP13942198A JP3929598B2 JP 3929598 B2 JP3929598 B2 JP 3929598B2 JP 13942198 A JP13942198 A JP 13942198A JP 13942198 A JP13942198 A JP 13942198A JP 3929598 B2 JP3929598 B2 JP 3929598B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- directivity
- antenna
- degrees
- axis
- plane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナに関し、特にその指向性を可変することができるものに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、家屋の美観上の観点から屋根の上にテレビジョン受信用のアンテナを建てることが好まれなくなっている。そのため、屋根の棟内にアンテナを設けることが提案されている。しかし、屋根棟の方向とテレビ電波の到来方向が一致することはまれであるので、屋根棟内のアンテナの指向性を可変できることが重要である。しかし、屋根棟内のスペースは小さいので、アンテナの指向性を機械的に変化させるためのスペースが存在しないことが多い。従って、電気的に指向性を変化させる必要がある。
【0003】
電気的にアンテナの指向性を変化させる場合、複数のアンテナを位相差給電することがある。その場合、複数のアンテナとしては、図5(a)に示すような複数のアンテナの配列方向に直角な方向に指向性が生じるブロードサイドアレーまたは、同図(b)に示すような複数のアンテナの配列方向に指向性が生じるエンドファイヤアレーが使用されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらのブロードサイドアレーまたはエンドファイヤーアレーにおいて、位相差給電を行って、指向性を変化させる場合、図5(a)、(b)に示すように、位相差給電を行わない場合の指向性の方向(最大利得方向)に対して約±20度乃至30度の範囲でしか、テレビジョン放送信号を良好に受信できる利得が得られなかった。たとえ±45度の範囲で、テレビジョン放送信号を良好に受信できたとしても、±90度の方向(ブロードサイドアレーの場合、複数のアンテナの配列方向、エンドファイヤーアレーの場合、複数のアンテナの配列方向に直角な方向)から到来するテレビジョン放送信号を良好に受信することはできない。そこで、どのような方向から電波が到来しても良好に受信するためには、位相差給電を行わない場合の指向性の方向が90度の角度をなすように配置したブローサイドアレーとエンドファイヤーアレーのような2組のアンテナを、棟内に配置しなければならなかった。
【0005】
本発明は、1組のアンテナだけでどのような方向から電波が到来しても、良好に受信することができることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本第1の発明は、平板状の基部と、この基部に設けられた可変指向性アンテナとを備えている。この可変指向性アンテナは、基部と平行な面内に基準指向性を有し、この基準指向性方向の両側にそれぞれ約45度の指向性の可変範囲を有し、その可変指向性が電気的に無段階に調整可能である。前記基部は、前記指向性の可変範囲が存在する面内において前記基準指向性方向に対して約45度の角度をなす第1の軸と、前記面内において前記基準指向性方向に対して約45度の角度をなし、かつ第1の軸に対して約90度をなす第2の軸との回りに、回転可能である。第1及び第2の軸それぞれの回りに非回転の第1の状態と、第1の軸の回りに約180度回転した第2の状態と、第2の軸の回りに約180度回転した第3の状態と、第1及び第2の軸の回りにそれぞれ約180度回転した第4の状態とのいずれかに、前記基部は選択される。
【0007】
本第1の発明によれば、可変指向性アンテナは、第1乃至第4のいずれの状態においても、合計90度の指向性可変範囲を有している。そして、第1及び第2の軸が存在する面内において、第1及び第2の軸の交点を原点として考えると、第2の状態は、可変指向性アンテナを第1の状態から90度機械的に回転した位置にあり、第3の状態は第2の状態から90度機械的に回転した位置にあり、第4の状態は、第3の状態から90度機械的に回転した位置にある。従って、第1乃至第4の状態のいずれかを選択し、指向性を変化させることによっていずれの方向から到来する電波でも、良好に受信することができる。
【0008】
本第1の発明では、前記指向性可変範囲を水平面内にできる。これによって、水平方向のいずれの方向から到来する電波でも良好に受信できる。
【0009】
本第1の発明は、前記基部が、裏返し可能な平板状にできる。前記可変指向性アンテナは、前記平板状の基部の一面に、平面状に形成されたアンテナ素子を有するものとできる。
【0010】
基部が裏返し可能な平板状であるので、第1乃至第4のいずれの状態にも容易に変更できる。また、アンテナが基部に形成された平面状のアンテナ素子を有するので、スペースをとらない。
【0011】
前記可変指向性アンテナは、前記基板の一平面に、基準指向性を同一の方向として形成され、位相差給電されている複数の平面状アンテナ素子と、前記位相差給電の位相差を調整する移相器とを、具備するものとできる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の1実施の形態のアンテナ2は、図3に示すように一般家庭の屋根の棟4内に配置されるもので、例えば13乃至62チャンネルのUHF水平偏波の電波を受信するためのものである。
【0018】
このアンテナ2は、図1(a)に示すように、基部、例えば矩形に形成された基板6を有している。この基板6の一方の面に、平面的に複数のアンテナ素子、例えば4つの八木アンテナ81乃至84が、基板6の長さ方向に沿って等間隔に形成されている。八木アンテナ81乃至84は、例えば一方の面に金属箔が被着されているプリント基板をエッチングすることによって形成されている。
【0019】
これら八木アンテナ81乃至84は、いずれも放射器8aと反射器8bとを有するものである。これら放射器8aと反射器8bとは、基板の一辺、例えば長辺6aに対して約45度の角度をなすように配置されている。これら八木アンテナ81乃至84は、放射器8aが基板6の長辺6aに対して直角な短辺6b側に位置し、反射器8bが、短辺6bと反対側の短辺6c側に位置している。従って、各八木アンテナ81乃至84は、図1(a)に矢印で示すように、放射器8a、反射器8bの長さ方向に直角(矩形6の長辺6aに対して45度の角度をなす方向)で放射器8aの配置方向側に、いずれも指向性(最大利得方向)を有している。
【0020】
これら各八木アンテナ81乃至84は、図2に原理を示す位相差給電によって給電されている。図2において、各アンテナA1乃至A4の間隔をdとすると、これらアンテナA1乃至A4の総合指向性を正面方向からθだけ傾ける場合、正面方向からθだけ傾いた方向から到来する電波は、各アンテナA1乃至A4の配列方向に対してθだけ傾いた方向において同相である。これら同相の電波が同時に各アンテナA1乃至A4に入射するようにすれば、指向性を正面方向からθだけ傾けることができる。
【0021】
そのため、アンテナA4の給電線の電気長L4が、アンテナA1の給電線の電気長L1よりも3dsinθだけ短く、アンテナA3の給電線の電気長L3が、L1よりも2dsinθ短く、アンテナA2の給電線の電気長L2がL1よりもdsinθ短くなるように、各電気長L1、L2、L3、L4を設定し、各アンテナA1乃至A4の受信信号を、混合器、例えば4分配器10によって混合すればよい。
【0022】
即ち指向性をθだけ傾ける場合、L4を基準とすると、L1乃至L4は、数1のような長さとする。
【0023】
【数1】
L1=L+3ΔL
L2=L+2ΔL
L3=L+ΔL
L4=L
【0024】
θを変更する場合には、ΔLの長さを変更すればよい。実際には、電気長を変更する代わりに、各アンテナA1乃至A4と4分配器10との間に、それぞれ移相器を挿入して、数1と等価になるように各移相器を調整して、4分配器10に供給される各アンテナA1乃至A4からの信号が同相にする。このような位相差給電を図1(a)に示す八木アンテナ81乃至84に実施して、基準指向性、例えば正面方向の両側にそれぞれ45度ずつ、合計90度の範囲で、指向性を可変している。
【0025】
図4は、受信周波数を470MHzとして、ΔLの長さを変化させることによって指向性を図1(a)において変化させた場合を示し、同図(a)はΔLが零の場合、同図(b)はΔLが8cm、同図(c)はΔLが18cm、同図(d)はΔLが20cmの場合である。図4からΔLの長さを長くすることによって、反時計方向に指向性が回転していることが分かる。逆にΔLの長さを負にすると時計方向に指向性が回転する。
【0026】
このアンテナ2は、基板6上に平面型の八木アンテナ81乃至84を形成したものであるので、このアンテナ2を容易に裏返すことができる。例えば、図1(b)に示す第1の状態では、位相差給電を行っていないとき、その指向性は、符号d1で示すように、放射器8aの方向に長辺6aに対して45度をなす角度にある。
【0027】
第1の状態から、第1の軸、例えば長辺6aに平行な軸の回りに基板6を回転させた第2の状態とすると、位相差給電を行っていないとき、指向性は同図(d)に示すように、基板6の平面上においてd1方向から90度だけ反時計方向に回転したd2方向となる。
【0028】
第1の状態から、第2の軸、例えば短辺6cに平行な軸の回りに180度だけ回転させた第3の状態では、位相差給電を行っていないと、指向性は同図(c)に示すように、基板6の平面上においてd1方向から90度時計方向に回転したd3方向となる。
【0029】
第1の状態から、長辺6aに平行な軸の回りに180度だけ回転させ、短辺6cに平行な軸の回りに180度だけ回転させた第4の状態では、位相差給電を行っていないと、指向性は、同図(e)に示すように、基板6の平面上においてd1方向から時計方向または反時計方向に180度だけ回転したd4方向となる。
【0030】
これら第1乃至第4のいずれの状態においても、位相差給電を行うことによって指向性を、各指向性の方向d1乃至d4の両側にそれぞれ45度ずつ回転させることができる。従って、長辺6aと短辺6cの頂点を原点として基板6に平行な面内においてアンテナ2の指向性は任意の方向に向けることができる。
【0031】
従って、図3に示すような屋根の棟4内に、基板6を水平に配置した場合、UHFの電波がどの方向から到来する場合でも、図1(b)乃至(d)に示す第1乃至第4の状態のうち、その到来する電波が指向性の可変範囲内に含まれるものとなるように基板6を回転させ、位相差給電を調整することによって、到来電波の方向に指向性を向けることができる。
【0032】
このように1つのアンテナ2によって、どの方向からの電波でも良好に受信することができ、複数のアンテナを使用する必要はない。さらに、アンテナ2自体は基板6上に八木アンテナ81乃至84を平面的に設けたものであるので、この基板6の回転も、スペースの小さい棟4内においても容易に行える。
【0033】
また、長辺6aまたは短辺6cに平行な各軸の回りに基板6を回転させ、位相差給電することによって、いずれの方向からの電波でも良好に受信できるので、調整が非常に簡単である。これは、八木アンテナ81乃至84を長辺6aに対して45度の角度をなすように配置し、かつ位相差給電していない状態の指向性の両側にそれぞれ45度ずつ指向性を可変できる範囲を有しているからである。
【0034】
仮に、八木アンテナ81乃至84が長辺6cに対して45度以外の角度をなして配置されていると、長辺6aまたは短辺6cの回り、または長辺6a及び短辺6aの回りに180度回転させた場合、指向性を90度の範囲内で回転させても、カバーできない領域がかならずでき、この領域の方から到来する電波を良好に受信できなくなる。しかし、このアンテナ2では、上述したように、いずれの方向から到来した電波でも、良好に受信できる。
【0035】
上記のアンテナ2では、八木アンテナとして、放射器8aと反射器8bとを備えるものを用いたが、放射器と導波器とを備えるもの、放射器と反射器と1本以上の導波器とを備えたものを使用することもできる。
【0036】
また、八木アンテナ以外にも、ダイポールアンテナを使用することもできる。ダイポールアンテナを使用した場合、アンテナエレメントの長さ方向の両側にそれぞれ指向性を持つので、アンテナエレメントを長辺6aの長さ方向に対して45度の角度をなすように配置しておけば、例えば短辺6cの回りに180度だけ基板を回転させるだけでよく、長辺6aの回りに回転させる必要はない。
【0037】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、1つのアンテナでありながら、広い範囲内のいずれの方向から到来する電波であっても良好に受信することができる。特に、指向性をその基準指向性の両側に45度ずつ可変可能とし、この基準指向性と同一面内において基準指向性とそれぞれ約45度の角度をなし、かつ互いに90度をなす2つの軸の回りに、それぞれ180度ずつ回転可能とすると、どの方向から到来する電波でも、1つのアンテナによって良好に受信することができる。また、平面的なアンテナであるので、その設置にスペースをとらない。従って、このアンテナは、家屋の棟内に使用するのに適したアンテナである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施の形態のアンテナの平面図と、その使用状態を示す図である。
【図2】図1のアンテナで使用されている位相差給電の説明図である。
【図3】図1のアンテナを家屋の棟に設置した状態の平面図である。
【図4】図1のアンテナの指向性を可変させた状態を示す図である。
【図5】家屋の棟に従来取り付けられていたアンテナを示す平面図である。
【符号の説明】
2 アンテナ
6 基板(基部)
6a 長辺(第1の軸)
6c 短辺(第2の軸)
81乃至84 八木アンテナ(可変指向性アンテナ)
Claims (4)
- 平板状の基部と、
この基部に設けられ、この基部と平行な面内に基準指向性を有し、この基準指向性の方向の両側にそれぞれ約45度の指向性の可変範囲を有し、その可変指向性が電気的に無段階に調整可能な可変指向性アンテナとを、
有し、前記基部は、前記指向性の可変範囲が存在する面内に前記基準指向性方向に対して約45度の角度をなす第1の軸と、前記面内において前記基準指向性方向に対して約45度の角度をなし、かつ第1の軸に対して約90度の角度をなす第2の軸との回りに、回転可能であり、第1及び第2の軸それぞれの回りに非回転の第1の状態と、第1の軸の回りに約180度回転した第2の状態と、第2の軸の回りに約180度回転した第3の状態と、第1及び第2の軸の回りにそれぞれ約180度回転した第4の状態とのいずれかに選択されたアンテナ。 - 前記指向性可変範囲が水平面内にある請求項1記載のアンテナ。
- 前記基部は、裏返し可能であり、前記可変指向性アンテナは、前記基部の一面に、平面状に形成されたアンテナ素子を有する、請求項1記載のアンテナ。
- 請求項3記載のアンテナにおいて、前記可変指向性アンテナは、前記基板の一平面に、前記基準指向性を同一の方向として形成され、位相差給電されている複数の平面状アンテナ素子と、前記位相差給電の位相差を調整する移相器とを、具備するアンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13942198A JP3929598B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13942198A JP3929598B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | アンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11330840A JPH11330840A (ja) | 1999-11-30 |
JP3929598B2 true JP3929598B2 (ja) | 2007-06-13 |
Family
ID=15244824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13942198A Expired - Fee Related JP3929598B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | アンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3929598B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013051474A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 組み合わせ空中線装置 |
WO2014015011A1 (en) * | 2012-07-19 | 2014-01-23 | Tensorcom, Inc. | Method and apparatus for the alignment of a 60 ghz endfire antenna |
US10629993B2 (en) | 2012-07-19 | 2020-04-21 | HungYu David Yang | Method and apparatus for a 60 GHz endfire antenna |
US9007272B2 (en) | 2012-07-19 | 2015-04-14 | Tensorcom, Inc. | Method and apparatus for the alignment of a 60 GHz endfire antenna |
-
1998
- 1998-05-21 JP JP13942198A patent/JP3929598B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11330840A (ja) | 1999-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6839039B2 (en) | Antenna apparatus for transmitting and receiving radio waves to and from a satellite | |
EP1791214B1 (en) | Antenna assembly and multibeam antenna assembly | |
US6593891B2 (en) | Antenna apparatus having cross-shaped slot | |
CN100499266C (zh) | 圆极化阵列天线 | |
EP0271517B1 (en) | Array antenna | |
US20040217908A1 (en) | Adjustable reflector system for fixed dipole antenna | |
KR20050098236A (ko) | 안테나 장치 | |
US6246370B1 (en) | Microwave flat antenna | |
JP3929598B2 (ja) | アンテナ | |
JP4025499B2 (ja) | 円偏波アンテナ及び円偏波アレーアンテナ | |
JP2000091843A (ja) | 偏波共用アンテナ装置 | |
JPH1032418A (ja) | 平板状アンテナ | |
JP2004088325A (ja) | アンテナアレイ | |
JP2611883B2 (ja) | 衛星通信用移動局アンテナ | |
KR20040005255A (ko) | 이동용 위성 안테나 | |
JP2000201014A (ja) | マイクロストリップアンテナ | |
JP4132529B2 (ja) | 平板状アンテナ | |
JP3170551B2 (ja) | マイクロ波アンテナ | |
JPH09238020A (ja) | 空間ダイバーシチアンテナ | |
JPH02134002A (ja) | マイクロストリップアレーアンテナ | |
JPH1041726A (ja) | 平板状アンテナ | |
JPH09232864A (ja) | アンテナ | |
JPH07193414A (ja) | 受信用面状アンテナ装置 | |
JPH11340733A (ja) | 水平偏波無指向性アンテナ装置 | |
JPH06140829A (ja) | マイクロストリップアンテナ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050426 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050426 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060807 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060815 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061013 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061212 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070213 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070306 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070307 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120316 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120316 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140316 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |