JP4146378B2 - Yagi / Uda antenna system - Google Patents
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Description
本発明は，妨害波除去に適した八木・宇田式アンテナ装置に関する。
The present invention relates to a Yagi-Uda type antenna device suitable for interference wave removal.
妨害波信号を除去するためのアンテナとして，従来，特性の等しい第１，第２のアンテナを電波到来方向に対し左右に配置し，これらの各アンテナ１，２から互いに逆相で取り出される出力の位相関係を移相器で調整した後，合成器で合成し，この合成器の出力端から見た指向性のヌル方向を移相器の調整によって変化させえるようにしている。この指向性のヌル方向を妨害波信号の電波到来方向に一致させることで，妨害波信号に対する感度を低くして，希望波信号だけを取り出すようにしている。（例えば，特許文献１参照）。
また，妨害波信号の影響を軽減する方法として，素子数の多いアンテナを使用して指向性を鋭くする方法がとられていた。（例えば，特許文献２参照）。
Conventionally, as antennas for removing interfering wave signals, first and second antennas having the same characteristics are arranged on the left and right sides with respect to the direction of arrival of radio waves, and outputs extracted from these
As a method of reducing the influence of the interference signal, a method of sharpening directivity using an antenna having a large number of elements has been employed. (For example, refer to Patent Document 2).
しかし，上記特許文献１提案の技術では２台のアンテナをそれぞれ距離を隔てた状態で設置しなければならず，設置工事に時間がかかると共に，広い設置場所が必要であるという問題があった。また，合成器や移相器が必要なため，配線工事も複雑になるという問題があった。
However, the technique proposed in
また，近年，地上波テレビ放送もディジタル化が進みこれに伴い，受信アンテナの小型化が望まれるようになってきた。ところが，ディジタル放送は，その性格上受信レベルは所定値より高くてもマルチパスなどの影響により，希望波信号と妨害波信号のレベル差が所定値より大きな値でないと全く受信できなくなってしまうという問題がある。そこで，上記特許文献２提案の技術を用いれば，指向性を鋭くすることができ，希望波信号と妨害波信号のレベル差を大きくできるが，素子数の多いアンテナを使用しなければならず，電波到来方向にアンテナの長さが長くなってしまい受信アンテナの小型化を阻害する要因になってしまうという問題があった。さらに，アンテナの大型化に伴い美観が問題になる。
In recent years, terrestrial television broadcasting has been digitized, and with this trend, it has become desirable to reduce the size of the receiving antenna. However, digital broadcasting cannot receive at all if the level difference between the desired wave signal and the interference wave signal is not larger than the predetermined value due to the effects of multipath even if the reception level is higher than the predetermined value due to its nature. There's a problem. Therefore, if the technique proposed in
そこで本願においては，こうした問題点を解決するためになされたものであり，その目的は，一つのアンテナでもって鋭い指向性を実現でき，妨害波信号の影響を軽減できる八木・宇田式アンテナ装置を提供することである。
他の目的は，一つのアンテナでもって複数の方向から到来する妨害波信号の影響を軽減できる八木・宇田式アンテナ装置を提供することである。
他の目的は，電波到来方向に対するアンテナの長さが短くでき小型化が可能な八木・宇田式アンテナ装置を提供することである。
他の目的は，広い設置場所を必要とせず，設置工事が容易な八木・宇田式アンテナ装置を提供することである。
他の目的は，配線工事が容易な八木・宇田式アンテナ装置を提供することである。
Therefore, the present application has been made to solve these problems. The purpose of the present invention is to provide a Yagi-Uda type antenna device that can realize a sharp directivity with a single antenna and can reduce the influence of interference signals. Is to provide.
Another object is to provide a Yagi-Uda antenna device that can reduce the influence of interference signals coming from multiple directions with a single antenna.
Another object is to provide a Yagi-Uda type antenna device that can be miniaturized by shortening the length of the antenna with respect to the direction of arrival of radio waves.
Another object is to provide a Yagi / Uda antenna device that does not require a large installation space and is easy to install.
Another object is to provide a Yagi-Uda antenna device that can be easily wired.
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は，給電部を有する放射器と，該放射器を挟んで配置される導波器及び反射器と，を備えた八木・宇田式アンテナ装置において， In order to achieve this object, the invention according to
少なくとも前記放射器を構成する第一のアンテナ素子の一端に，当該第一のアンテナ素子の軸線に対し２０度〜４０度の所定角度θ１で傾斜するよう，第一移相器を介して，第一妨害波受信用の第二のアンテナ素子を延設すると共に， At least one end of the first antenna element constituting the radiator is tilted at a predetermined angle θ1 of 20 degrees to 40 degrees with respect to the axis of the first antenna element via the first phase shifter. Extending the second antenna element for receiving one jamming wave,
前記第二のアンテナ素子が受信する第一妨害波信号が，前記第一のアンテナ素子にて希望波信号と共に受信される第一妨害波信号とほぼ同レベルとなるよう，前記第二のアンテナ素子の長さを，前記第一のアンテナ素子の長さよりも短くし， The second antenna element so that the first jamming signal received by the second antenna element is substantially at the same level as the first jamming signal received together with the desired signal by the first antenna element. Is shorter than the length of the first antenna element,
更に，前記第二のアンテナ素子にて受信された第一妨害波信号が，前記第一のアンテナ素子にて受信された第一妨害波信号と逆位相となるよう，前記第一移相器の移相量を調整してなることを特徴とする。 Further, the first phase shifter of the first phase shifter is configured so that the first jamming signal received by the second antenna element has a phase opposite to that of the first jamming signal received by the first antenna element. It is characterized by adjusting the amount of phase shift.
また，請求項２に記載の発明は，請求項１に記載の八木・宇田式アンテナ装置において， The invention according to
前記放射器を構成する第一のアンテナ素子の他端に，当該第一のアンテナ素子の軸線に対し２０度〜４０度の所定角度θ２で，且つ，前記第二のアンテナ素子とは異なる方向に傾斜するよう，第二移相器を介して，第二妨害波受信用の第三のアンテナ素子を延設すると共に， At the other end of the first antenna element constituting the radiator, a predetermined angle θ2 of 20 degrees to 40 degrees with respect to the axis of the first antenna element, and in a direction different from the second antenna element A third antenna element for receiving the second jamming wave is extended through the second phase shifter so as to be inclined,
前記第三のアンテナ素子が受信する第二妨害波信号が，前記第一のアンテナ素子にて希望波信号と共に受信される第二妨害波信号とほぼ同レベルとなるよう，前記第三のアンテナ素子の長さを，前記第一のアンテナ素子の長さよりも短くし， The third antenna element so that the second jamming signal received by the third antenna element is substantially at the same level as the second jamming signal received together with the desired signal by the first antenna element. Is shorter than the length of the first antenna element,
更に，前記第三のアンテナ素子にて受信された第二妨害波信号が，前記第一のアンテナ素子にて受信された第二妨害波信号と逆位相となるよう，前記第二移相器の移相量を調整してなることを特徴とする。 Further, the second phase shifter is configured so that the second jamming signal received by the third antenna element has a phase opposite to that of the second jamming signal received by the first antenna element. It is characterized by adjusting the amount of phase shift.
次に，請求項３に記載の発明は，給電部を有する放射器と，該放射器を挟んで配置される導波器及び反射器と，を備えた八木・宇田式アンテナ装置において， Next, the invention according to
少なくとも前記放射器を構成する第一のアンテナ素子の一端に，当該第一のアンテナ素子の軸線に対し２０度〜４０度の所定角度θ１で傾斜するよう，第一移相器及び第一減衰器を介して，第一妨害波受信用の第二のアンテナ素子を延設すると共に， The first phase shifter and the first attenuator so that at least one end of the first antenna element constituting the radiator is inclined at a predetermined angle θ1 of 20 degrees to 40 degrees with respect to the axis of the first antenna element. And extending the second antenna element for receiving the first jamming wave through
前記第二のアンテナ素子の長さを，前記第一のアンテナ素子の長さと一致させ， Matching the length of the second antenna element with the length of the first antenna element;
前記第二のアンテナ素子が受信する第一妨害波信号が，前記第一減衰器にて，前記第一のアンテナ素子にて希望波信号と共に受信される第一妨害波信号とほぼ同レベルまで減衰されるように，前記第一減衰器の減衰量を設定し， The first jamming signal received by the second antenna element is attenuated by the first attenuator to approximately the same level as the first jamming signal received together with the desired signal by the first antenna element. To set the attenuation of the first attenuator,
更に，前記第二のアンテナ素子にて受信され，前記第一減衰器にて減衰された第一妨害波信号が，前記第一のアンテナ素子にて受信された第一妨害波信号と逆位相となるよう，前記第一移相器の移相量を調整してなることを特徴とする。 Further, the first jamming signal received by the second antenna element and attenuated by the first attenuator has a phase opposite to that of the first jamming signal received by the first antenna element. The first phase shifter is adjusted so that the amount of phase shift is adjusted.
また，請求項４に記載の発明は，請求項３に記載の八木・宇田式アンテナ装置において， The invention according to
前記放射器を構成する第一のアンテナ素子の他端に，当該第一のアンテナ素子の軸線に対し２０度〜４０度の所定角度θ２で，且つ，前記第二のアンテナ素子とは異なる方向に傾斜するよう，第二移相器及び第二減衰器を介して，第二妨害波受信用の第三のアンテナ素子を延設すると共に， At the other end of the first antenna element constituting the radiator, a predetermined angle θ2 of 20 degrees to 40 degrees with respect to the axis of the first antenna element, and in a direction different from the second antenna element A third antenna element for receiving the second disturbance wave is extended through the second phase shifter and the second attenuator so as to be inclined,
前記第三のアンテナ素子の長さを，前記第一のアンテナ素子の長さと一致させ， Matching the length of the third antenna element with the length of the first antenna element;
前記第三のアンテナ素子が受信する第二妨害波信号が，前記第二減衰器にて，前記第一のアンテナ素子にて希望波信号と共に受信される第二妨害波信号とほぼ同レベルまで減衰されるように，前記第二減衰器の減衰量を設定し， The second jamming signal received by the third antenna element is attenuated by the second attenuator to substantially the same level as the second jamming signal received by the first antenna element together with the desired signal. To set the attenuation of the second attenuator,
更に，前記第三のアンテナ素子にて受信され，前記第二減衰器にて減衰された第二妨害波信号が，前記第一のアンテナ素子にて受信された第二妨害波信号と逆位相となるよう，前記第二移相器の移相量を調整してなることを特徴とする。 Further, the second jamming signal received by the third antenna element and attenuated by the second attenuator has a phase opposite to that of the second jamming signal received by the first antenna element. The second phase shifter is adjusted to adjust the amount of phase shift.
請求項１に記載の八木・宇田式アンテナ装置によれば，放射器を構成する第一のアンテナ素子の一端に，第一のアンテナ素子の軸線に対し２０度〜４０度の所定角度θ１で傾斜するよう，第一移相器を介して第二のアンテナ素子が延設されている。
そして，この第二のアンテナ素子の長さは，第二のアンテナ素子が受信する第一妨害波信号が，第一のアンテナ素子にて受信される第一妨害波信号とほぼ同レベルとなるように，第一のアンテナ素子の長さよりも短くなっている。
また，この第二のアンテナ素子と第一のアンテナ素子とを接続する第一移相器の移相量は，第二のアンテナ素子にて受信された第一妨害波信号が，第一のアンテナ素子にて受信された第一妨害波信号と逆位相となるように設定される。
このため，請求項１に記載の八木・宇田式アンテナ装置によれば，放射器を構成する第一のアンテナ素子と，これに接続される第二のアンテナ素子とによりヌル点が形成されて，鋭い指向性を有するアンテナ特性を実現できることになり，妨害波信号の影響を軽減できる八木・宇田式アンテナ装置を提供することが可能となる。また，電波到来方向に対するアンテナの長さが短くでき小型化が可能となり，広い設置場所を必要とせず，設置工事が容易な八木・宇田式アンテナ装置を提供することができる。また，配線工事が容易な八木・宇田式アンテナ装置を提供することができる。
また，請求項２に記載の八木・宇田式アンテナによれば，放射器を構成する第一のアンテナ素子の他端にも，第一のアンテナ素子の軸線に対し２０度〜４０度の所定角度θ２で，且つ，第二のアンテナ素子とは異なる方向に傾斜するよう，第二移相器を介して第三のアンテナ素子が延設されている。
そして，この第三のアンテナ素子の長さは，第三のアンテナ素子が受信する第二妨害波信号が，第一のアンテナ素子にて受信される第二妨害波信号とほぼ同レベルとなるように，第一のアンテナ素子の長さよりも短くなっている。
また，この第三のアンテナ素子と第一のアンテナ素子とを接続する第二移相器の移相量は，第三のアンテナ素子にて受信された第二妨害波信号が，第一のアンテナ素子にて受信された第二妨害波信号と逆位相となるように設定される。
このため，請求項２に記載の八木・宇田式アンテナ装置によれば，放射器を構成する第一のアンテナ素子と，これに接続される第二のアンテナ素子及び第三のアンテナ素子とにより複数のヌル点が形成されて，請求項１に記載のものよりも更に鋭い指向性のアンテナ特性を実現できることになり，請求項１に記載のものよりも妨害波信号の影響を軽減できる八木・宇田式アンテナ装置を提供することが可能となる。
次に，請求項３に記載の八木・宇田式アンテナによれば，放射器を構成する第一のアンテナ素子の一端に，第一のアンテナ素子の軸線に対し２０度〜４０度の所定角度θ１で傾斜するよう，第一移相器及び第一減衰器を介して，第二のアンテナ素子が延設されている。
そして，この第二のアンテナ素子は，第一のアンテナ素子と同じ長さに設定され，第一減衰器の減衰量は，第二のアンテナ素子が受信した第一妨害波信号を，第一のアンテナ素子にて受信される第一妨害波信号とほぼ同レベルまで減衰できるように設定される。
また，第一移相器の移相量は，第二のアンテナ素子にて受信され，第一減衰器にて減衰された第一妨害波信号が，第一のアンテナ素子にて受信された第一妨害波信号と逆位相となるように設定される。
このため，請求項３に記載の八木・宇田式アンテナ装置によれば，請求項１に記載のものと同様，放射器を構成する第一のアンテナ素子と，これに接続される第二のアンテナ素子とによりヌル点が形成されて，鋭い指向性のアンテナ特性を実現できることになり，請求項１に記載のものと同様の効果を得ることができる。
また，請求項３に記載の八木・宇田式アンテナ装置によれば，第一のアンテナ素子の長さと第二のアンテナ素子の長さが同じであるので，これら各部に同じ部品を使用でき，請求項１に記載のものに比べて，部品の管理が容易になる。
また，請求項４に記載の八木・宇田式アンテナによれば，放射器を構成する第一のアンテナ素子の他端にも，第一のアンテナ素子の軸線に対し２０度〜４０度の所定角度θ２で，且つ，第二のアンテナ素子とは異なる方向に傾斜するよう，第二移相器及び第二減衰器を介して第三のアンテナが延設されている。
そして，この第三のアンテナ素子は，第一のアンテナ素子と同じ長さに設定され，第二減衰器の減衰量は，第三のアンテナ素子が受信した第二妨害波信号を，第一のアンテナ素子にて受信される第二妨害波信号とほぼ同レベルまで減衰できるように設定される。
また，第二移相器の移相量は，第三のアンテナ素子にて受信され，第二減衰器にて減衰された第二妨害波信号が，第一のアンテナ素子にて受信された第二妨害波信号と逆位相となるように設定される。
このため，請求項４に記載の八木・宇田式アンテナ装置によれば，放射器を構成する第一のアンテナ素子と，これに接続される第二のアンテナ素子及び第三のアンテナ素子とにより複数のヌル点が形成されて，請求項３に記載のものよりも更に鋭い指向性を実現できることになり，請求項３に記載のものよりも妨害波信号の影響を軽減できる八木・宇田式アンテナ装置を提供することができる。
また，請求項４に記載の八木・宇田式アンテナ装置によれば，第一のアンテナ素子の長さと第二のアンテナ素子の長さと第三のアンテナ素子の長さが同じであるので，これら各部に同じ部品を使用でき，請求項２に記載のものに比べて，部品の管理が容易になる。 According to the Yagi-Uda type antenna device according to
The length of the second antenna element is such that the first jamming signal received by the second antenna element is approximately the same level as the first jamming signal received by the first antenna element. In addition, it is shorter than the length of the first antenna element.
The phase shift amount of the first phase shifter connecting the second antenna element and the first antenna element is such that the first interference wave signal received by the second antenna element is the first antenna element. The first interference wave signal received by the element is set to have an opposite phase.
For this reason, according to the Yagi-Uda type antenna device according to
According to the Yagi-Uda type antenna according to
The length of the third antenna element is such that the second jamming signal received by the third antenna element is approximately the same level as the second jamming signal received by the first antenna element. In addition, it is shorter than the length of the first antenna element.
The phase shift amount of the second phase shifter connecting the third antenna element and the first antenna element is such that the second interference wave signal received by the third antenna element is the first antenna element. The phase is set so as to be opposite in phase to the second interference signal received by the element.
For this reason, according to the Yagi-Uda type antenna device according to
Next, according to the Yagi-Uda type antenna according to
The second antenna element is set to the same length as the first antenna element, and the attenuation of the first attenuator is the first interference wave signal received by the second antenna element. The first interference wave signal received by the antenna element is set so as to be attenuated to substantially the same level.
The phase shift amount of the first phase shifter is received by the second antenna element, and the first disturbance signal attenuated by the first attenuator is received by the first antenna element. It is set so as to have an opposite phase to one interfering wave signal.
For this reason, according to the Yagi-Uda type antenna device according to
Further, according to the Yagi-Uda type antenna device according to
According to the Yagi-Uda type antenna of
The third antenna element is set to the same length as the first antenna element, and the attenuation of the second attenuator is the second interference wave signal received by the third antenna element. It is set so that it can be attenuated to almost the same level as the second interference signal received by the antenna element.
The amount of phase shift of the second phase shifter is received by the third antenna element, and the second disturbance signal attenuated by the second attenuator is received by the first antenna element. It is set so as to be opposite in phase to the two interfering signal.
For this reason, according to the Yagi-Uda type antenna device according to
According to the Yagi-Uda type antenna device according to
以下に，本発明を具体化した実施形態の例を，図面を基に詳細に説明する。
Hereinafter, an example of an embodiment embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は本発明を適用した八木・宇田式アンテナ装置の説明図を示している。図１(Ａ）はアンテナ全体の平面図を示している。図１(Ｂ）は図１(Ａ）から放射器６を抜き出した平面図を示している。図１(Ｃ）は図１(Ｂ）を右方向から見た説明図を示している。
FIG. 1 is an explanatory view of a Yagi / Uda type antenna apparatus to which the present invention is applied. FIG. 1A shows a plan view of the entire antenna. FIG. 1 (B) shows a plan view of the
八木・宇田式アンテナ装置１は，反射器５，放射器６，導波器７がそれぞれ所定の間隔でブーム４に固定されている。また，ブーム４には八木・宇田式アンテナ装置１をマスト等に固定するためのアンテナ支持金具３が備えられている。反射器５，放射器６，導波器７はそれぞれ第一のアンテナ素子５ａ・６ａ・７ａ，第二のアンテナ素子５ｂ・６ｂ・７ｂ，第三のアンテナ素子５ｃ・６ｃ・７ｃで構成されている。なお，８は第一の移相器，９は第二の移相器である。また，２は給電部である。
In the Yagi / Uda
次に放射器６について詳しく説明する。放射器６は図１(Ｂ）に示すように，給電部２を備えた第一のアンテナ素子６ａと，当該第一のアンテナ素子６ａの一方端に第一の移相器８ｂを介して第二のアンテナ素子６ｂを備えている。また，当該第一のアンテナ素子６ａの他方端に第二の移相器９ｂを介して第三のアンテナ素子６ｃを備えている。そして第一のアンテナ素子６ａは希望波信号Ｄの放射器として動作する。第一のアンテナ素子６ａは希望波信号Ｄの到来方向に対してほぼ直交する方向で希望波信号Ｄの偏波面と一致する状態で備えさせてあり，その長さＬ１は受信する電波の波長の約２分の１に短縮率を乗じた値に設定してある。
Next, the
一方，第二のアンテナ素子６ｂは，希望波信号Ｄとほぼ同一平面を伝播してくる妨害波信号Ｕ１を受信するための放射器として動作する。第二のアンテナ素子６ｂは，妨害波信号Ｕ１の到来方向に対してほぼ直交する方向で妨害波信号Ｕ１の偏波面とほぼ一致する状態で備えさせてあり，その長さＬ２は受信する電波の波長の約２分の１に短縮率を乗じた値にさらに減衰係数を乗じた値に設定してある。減衰係数とは，第一のアンテナ素子６ａで受信した妨害波信号Ｕ１に対する受信電力と，上記第二のアンテナ素子６ｂの位置に上記第一のアンテナ素子６ａと同じ長さＬ１のアンテナ素子で受信した妨害波信号Ｕ１に対する受信電力との比を表したものである。換言すると，上記第一のアンテナ素子６ａで妨害波信号Ｕ１を受信する場合，上記第一のアンテナ素子６ａは希望波信号に対して直交する位置に設置されているため，妨害波信号に対しては最高感度で受信できなくなる。一方，上記第二のアンテナ素子６ｂは妨害波信号の到来方向に対して直交する位置に設置されているため最大感度で受信することになる。このレベル差を補正するために上記第二のアンテナ素子６ｂの長さＬ２は第一のアンテナ素子６ａの長さＬ１より短くなるように設定しているのである。θ１は希望波信号Ｄの到来方向に対する妨害波信号Ｕ１の到来方向を示す角度である。また，ほぼ同一平面とはマイナス２０度〜プラス２０度程度の範囲を指す。
On the other hand, the
同様に，第３のアンテナ素子６ｃは，希望波信号Ｄとほぼ同一平面を伝播してくる妨害波信号Ｕ２を受信するための放射器として動作する。第３のアンテナ素子６ｃは，妨害波信号Ｕ２の到来方向に対してほぼ直交する方向で妨害波信号Ｕ２の偏波面とほぼ一致する状態で備えさせてあり，その長さＬ３は受信する電波の波長の約２分の１に短縮率を乗じた値にさらに減衰係数を乗じた値に設定してある。減衰係数とは，第一のアンテナ素子６ａで受信した妨害波信号Ｕ２に対する受信電力と，上記第三のアンテナ素子６ｃの位置に上記第一のアンテナ素子６ａと同じ長さＬ１のアンテナ素子で受信した妨害波信号Ｕ２に対する受信電力との比を表したものである。換言すると，上記第一のアンテナ素子６ａで妨害波信号Ｕ２を受信する場合，上記第一のアンテナ素子６ａは希望波信号に対して直交する位置に設置されているため，妨害波信号に対しては最高感度で受信できなくなる。一方，上記第三のアンテナ素子６ｃは妨害波信号の到来方向に対して直交する位置に設置されているため最大感度で受信することになる。このレベル差を補正するために上記第三のアンテナ素子６ｃの長さＬ３は第一のアンテナ素子６ａの長さＬ１より短くなるように設定しているのである。θ２は希望波信号Ｄの到来方向に対する妨害波信号Ｕ２の到来方向を示す角度である。
Similarly, the
次に，第一の移相器８ｂ，第二の移相器９ｂについて詳しく説明する。
まず，第一の移相器８ｂは上記第二のアンテナ素子６ｂで受信した妨害波信号Ｕ１に対する受信電力の位相を調整するためのものであり，上記第一のアンテナ素子６ａで受信した妨害波信号Ｕ１に対する受信電力の位相と逆位相すなわち位相差が１８０度になるように調整している。
また，第二の移相器９ｂは上記第三のアンテナ素子６ｃで受信した妨害波信号Ｕ２に対する受信電力の位相を調整するためのものであり，上記第一のアンテナ素子６ａで受信した妨害波信号Ｕ２に対する受信電力の位相と逆位相すなわち位相差が１８０度になるように調整している。
Next, the
First, the
The
次に，反射器５および導波器７について詳しく説明する。なお，反射器５および導波器７は上記放射器５と同様な構成になっているので，重複した説明を避けるために放射器６との相違点について説明する。まず，反射器５および導波器７の第一のアンテナ素子５ａ・７ａには給電部２を備えていない。また，反射器５の第一のアンテナ素子５ａは放射器６の第一のアンテナ素子６ａより長さが長くなるように設定されている。また，導波器７の第一のアンテナ素子７ａ１〜７ａ３は放射器６の第一のアンテナ素子６ａより長さが短くなるように設定されている。さらに，複数の妨害波信号に対しても対応できるように上記角度θ１・θ２の値を放射器６から離れるほど大きくしてある。
Next, the
なお，本実施例では第一のアンテナ素子６ａ，第二のアンテナ素子６ｂ，第三のアンテナ素子６ｃは図１(Ｂ），図１(Ｃ）からわかるように同一平面に配置している。このように構成したので，ほぼ同一平面を伝播してくる妨害波信号成分を効率よく除去できる。
In this embodiment, the
次に，八木・宇田式アンテナ装置の動作について説明する。
八木・宇田式アンテナ装置１の給電部２には八木・宇田式アンテナ装置１で受信したテレビ信号を端末機器としてのテレビ受像機まで伝送するための伝送線（本実施例では同軸ケーブル）が接続されている。
希望波信号Ｄは第一のアンテナ素子７ａ１・７ａ２・７ａ３で第一のアンテナ素子６ａに導波されると共に，第一のアンテナ素子５ａで第一のアンテナ素子６ａに反射され，第一のアンテナ素子６ａで受信する。受信した希望波信号Ｄは第一のアンテナ素子６ａに備えた給電部２を介して，上記テレビ受像機まで伝送され，当該テレビ受像機から映像及び音声が出力される。
Next, the operation of the Yagi / Uda antenna device will be described.
A transmission line (in this embodiment, a coaxial cable) for transmitting a television signal received by the Yagi / Uda
The desired wave signal D is guided to the
一方妨害波信号Ｕ１は，第一のアンテナ素子７ａで受信されると共に，第二のアンテナ素子７ｂでも受信され，第一のアンテナ素子７ａと第二のアンテナ素子７ｂの間に設けた移相器８（詳しくは８ｃ〜８ｅ）の働きにより相互に合成されて，妨害波信号は除去され放射器には導波されないようになっている。また，放射器６・反射器５も同様に構成されているので，妨害波信号Ｕ１は放射器６に設けた給電部２からは出力されないようになっている。
また，妨害波信号Ｕ２は，第一のアンテナ素子７ａで受信されると共に，第三のアンテナ素子７ｃでも受信され，第一のアンテナ素子７ａと第三のアンテナ素子７ｃの間に設けた移相器９（詳しくは９ｃ〜９ｅ）の働きにより相互に合成されて，妨害波信号は除去され放射器には導波されないようになっている。また，放射器６・反射器５も同様に構成されているので，妨害波信号Ｕ２は放射器６に設けた給電部２からは出力されないようになっている。
On the other hand, the interfering wave signal U1 is received by the first antenna element 7a and also received by the second antenna element 7b, and a phase shifter provided between the first antenna element 7a and the second antenna element 7b. 8 (specifically, 8c to 8e) are combined with each other so that the interference signal is removed and is not guided to the radiator. In addition, since the
The interfering wave signal U2 is received by the first antenna element 7a and also received by the third antenna element 7c, and a phase shift provided between the first antenna element 7a and the third antenna element 7c. They are combined with each other by the action of the devices 9 (specifically 9c to 9e), so that the interference signal is removed and is not guided to the radiator. Further, since the
次に，指向性について図３を用いて説明する。図３は水平面の指向特性を示したものである。図３（Ａ）は第二のアンテナ素子５ｂ・６ｂ・７ｂ，第三のアンテナ素子５ｃ・６ｃ・７ｃを設けていない従来の八木・宇田式アンテナ装置の指向特性を示している。図からわかるように，半値角度θ５（最高感度の２分の１になる角度）は本実施例では７３度であった。
図３（Ｂ）は図３（Ａ）と同一の素子数における本発明の八木・宇田式アンテナ装置１の指向特性を示している。図からわかるように，半値角度θ６は本実施例では４０度であった。また，ヌル点が複数存在しているのは，導波器７の第二のアンテナ素子７ｂおよび第三のアンテナ素子７ｃの上記角度θ１およびθ２をそれぞれ異なる値に設定したためである。このように，上記角度θ１およびθ２をそれぞれ異なる値に設定することにより，複数の妨害波信号を効果的に除去できる。
このようにアンテナの全長を長くすることなく指向特性を急峻にすることが可能となる。換言すると，同一の指向特性を得る場合，アンテナの素子数を減らすことが可能となり，電波到来方向のアンテナの長さを短くできる。
Next, directivity will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the directivity of the horizontal plane. FIG. 3A shows the directivity characteristics of a conventional Yagi / Uda type antenna apparatus in which the
FIG. 3B shows the directivity characteristics of the Yagi /
In this way, the directivity can be made steep without increasing the overall length of the antenna. In other words, when obtaining the same directivity, the number of antenna elements can be reduced, and the length of the antenna in the direction of arrival of radio waves can be shortened.
本実施例では第二のアンテナ素子と第三のアンテナ素子は，第一のアンテナ素子と同一平面で，かつ，妨害波信号Ｕ１，Ｕ２の到来方向に対して直交するように備えさせたが，場合によっては，指向性が大きく割れてしまう可能性がある。そこで，本実施例では，上記角度θ１およびθ２を２０度〜４０度に設定している。このように設定することにより，急峻なメインローブに対してサイドローブが小さくなるので，八木・宇田式アンテナ装置としては好適である。
In the present embodiment, the second antenna element and the third antenna element are provided so as to be in the same plane as the first antenna element and orthogonal to the arrival directions of the interference wave signals U1 and U2. In some cases, the directivity may be greatly broken. Therefore, in this embodiment, the angles θ1 and θ2 are set to 20 degrees to 40 degrees. By setting in this way, the side lobe becomes smaller than the steep main lobe, which is suitable for the Yagi / Uda type antenna apparatus.
なお，本実施例では妨害波信号と希望波信号は同一の平面の場合について説明したが，必ずしも同一平面でなくてもよい。この場合は，第二のアンテナ素子または第三のアンテナ素子を妨害波の偏波面と略一致するように配置すればよい。
In the present embodiment, the interference wave signal and the desired wave signal are described as being on the same plane, but they are not necessarily on the same plane. In this case, the second antenna element or the third antenna element may be arranged so as to substantially coincide with the polarization plane of the disturbing wave.
次に，本発明の異なる実施例として，図２を用いて説明する。上記実施例では第一のアンテナ素子と第二・第三のアンテナ素子でそれぞれ妨害波信号Ｕ１・Ｕ２を受信した場合の受信レベルの差を補正するため減衰係数を求め，上記第二・第三のアンテナ素子の長さで補正したが，第一のアンテナ素子と第二・第三のアンテナ素子の間に第二・第三のアンテナ素子で受信した受信電力を，第一のアンテナ素子が受信する妨害波信号Ｕ１・Ｕ２と同じレベルになるように減衰させるための第一の減衰器１０ｂ，第二の減衰器１１ｂを備えさせてもよい。このような構成することにより，上記第一のアンテナ素子の長さＬ１，第二のアンテナ素子の長さＬ２，第三のアンテナ素子の長さＬ３は全て同じ長さＬ１でよくなり，同じ部品を使用できるので部品の管理が容易になるしコストが軽減できる。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the above embodiment, the attenuation coefficient is obtained in order to correct the difference in reception level when the interference signals U1 and U2 are received by the first antenna element and the second and third antenna elements, respectively. The first antenna element receives the received power received by the second and third antenna elements between the first antenna element and the second and third antenna elements. You may provide the
なお，本実施例では第一のアンテナ素子６ａ，第二のアンテナ素子６ｂ，第三のアンテナ素子６ｃは，それぞれ導電材料で形成されており，本実施例ではアルミパイプが使用されている。また，第一の移相器８ｂ，第二の移相器９ｂは導電材料で形成したスプリング状のコイルであり，機械的強度を向上するために絶縁材料である合成樹脂材料で形成したケースに実装されている。なお，ケースの代わりに合成樹脂材料でもってモールドしてもよい。また，給電部２は絶縁材料である合成樹脂材料を用いた防滴ケース内に収納されている。給電部２には整合器と出力端子が備えられている。またケースの表面には出力端子の一部が露出させてあり，伝送線と接続できるようになっている。
In the present embodiment, the
ところで，受信周波数がＶＨＦ帯域より低くなると，波長が長くなるため第一〜第三アンテナ素子の長さが長くなり，本発明の構成をするためには，機械的強度を大きくしなければならず，そのために補強ブームなどが必要になる。このため，アンテナ装置は大型になるし，製造コストのアップになる。また，美観の問題にもなる。一方，受信周波数がＳＨＦ帯より高くなると波長が短くなり，八木宇田式アンテナでは効率よく受信できなくなってしまう。そこで，本発明の八木宇田式アンテナはＵＨＦ帯で最も効果を発揮することができる。また，ＵＨＦ帯で放送されている地上波ディジタル放送受信用の小型アンテナとして好適であり，マルチパスなどの妨害波信号があっても良好な受信が可能になるという優れた効果を奏する。
By the way, when the reception frequency is lower than the VHF band, the length of the first to third antenna elements is increased because of the longer wavelength, and the mechanical strength must be increased in order to configure the present invention. Therefore, a reinforcing boom is required. For this reason, the antenna device becomes large and the manufacturing cost increases. It also becomes an aesthetic problem. On the other hand, when the reception frequency is higher than the SHF band, the wavelength is shortened, and the Yagi-Uda antenna cannot receive efficiently. Therefore, the Yagi-Uda type antenna of the present invention is most effective in the UHF band. Further, it is suitable as a small antenna for receiving terrestrial digital broadcasts broadcast in the UHF band, and has an excellent effect that good reception is possible even if there is an interference wave signal such as multipath.
尚，本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく，以下に例示するように，本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部を適宜に変更して実施することも可能である。
たとえば，上記実施例では第一のアンテナ素子としてダイポールアンテナを使用した例を示したが，これに限定されるものではなく，たとえばループアンテナや双ループアンテナを使用してもよい。この場合，ダイポールアンテナを使用した放射器６より高いアンテナゲインを得ることができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately changing each part without departing from the spirit of the present invention, as exemplified below.
For example, in the above embodiment, a dipole antenna is used as the first antenna element. However, the present invention is not limited to this. For example, a loop antenna or a dual loop antenna may be used. In this case, an antenna gain higher than that of the
また，本実施例では第一の移相器８，第二の移相器９，第一の減衰器１０，第二の減衰器１１の各値を固定したため，たとえば，受信環境等の変化により妨害波信号の到来方向が変化した場合，八木・宇田式アンテナ装置を変更する必要が生じる可能性がある。このような場合には外部から位相や信号の減衰量を制御可能な制御装置を設け遠隔操作または自動制御するようにしてもよい。
また，本実施例では第二アンテナ素子及び第三アンテナ素子の両方を用いて構成したが妨害波信号が単一方向から到来する場合は当該妨害波信号を除去できる一方のアンテナ素子のみ備えさせてもよい。
また，本実施例では，導波器，放射器，反射器のすべてに第二アンテナ素子，第三アンテナ素子を備えさせた例を説明したが，少なくとも導波器・放射器・反射器のうち，いずれか１つに備えさせてもよい。
In the present embodiment, the values of the first phase shifter 8, the second phase shifter 9, the first attenuator 10, and the second attenuator 11 are fixed. If the direction of arrival of the jamming signal changes, it may be necessary to change the Yagi-Uda antenna system. In such a case, a control device capable of controlling the phase and the amount of signal attenuation from the outside may be provided to perform remote operation or automatic control.
In this embodiment, both the second antenna element and the third antenna element are used. However, when an interference signal comes from a single direction, only one antenna element that can remove the interference signal is provided. Also good.
In the present embodiment, the example in which the second antenna element and the third antenna element are provided in all of the director, radiator, and reflector has been described. , Any one of them may be provided.
１…八木・宇田式アンテナ装置，２…給電部，３…アンテナ支持金具，４…ブーム，５…反射器，６…放射器，７…導波器，５ａ・６ａ・７ａ…第一のアンテナ素子，５ｂ・６ｂ・７ｂ…第二のアンテナ素子，５ｃ・６ｃ・７ｃ…第三のアンテナ素子，８…第一の移相器，９…第二の移相器，１０…第一の減衰器，１１…第二の減衰器，θ１…第一の角度，θ２…第二の角度。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
少なくとも前記放射器を構成する第一のアンテナ素子の一端に，当該第一のアンテナ素子の軸線に対し２０度〜４０度の所定角度θ１で傾斜するよう，第一移相器を介して，第一妨害波受信用の第二のアンテナ素子を延設すると共に， At least one end of the first antenna element constituting the radiator is tilted at a predetermined angle θ1 of 20 degrees to 40 degrees with respect to the axis of the first antenna element via the first phase shifter. Extending the second antenna element for receiving one jamming wave,
前記第二のアンテナ素子が受信する第一妨害波信号が，前記第一のアンテナ素子にて希望波信号と共に受信される第一妨害波信号とほぼ同レベルとなるよう，前記第二のアンテナ素子の長さを，前記第一のアンテナ素子の長さよりも短くし， The second antenna element so that the first jamming signal received by the second antenna element is substantially at the same level as the first jamming signal received together with the desired signal by the first antenna element. Is shorter than the length of the first antenna element,
更に，前記第二のアンテナ素子にて受信された第一妨害波信号が，前記第一のアンテナ素子にて受信された第一妨害波信号と逆位相となるよう，前記第一移相器の移相量を調整してなることを特徴とする八木・宇田式アンテナ装置。 Further, the first phase shifter of the first phase shifter is configured so that the first jamming signal received by the second antenna element has a phase opposite to that of the first jamming signal received by the first antenna element. A Yagi-Uda antenna device characterized by adjusting the amount of phase shift.
前記第三のアンテナ素子が受信する第二妨害波信号が，前記第一のアンテナ素子にて希望波信号と共に受信される第二妨害波信号とほぼ同レベルとなるよう，前記第三のアンテナ素子の長さを，前記第一のアンテナ素子の長さよりも短くし， The third antenna element so that the second jamming signal received by the third antenna element is substantially at the same level as the second jamming signal received together with the desired signal by the first antenna element. Is shorter than the length of the first antenna element,
更に，前記第三のアンテナ素子にて受信された第二妨害波信号が，前記第一のアンテナ素子にて受信された第二妨害波信号と逆位相となるよう，前記第二移相器の移相量を調整してなることを特徴とする請求項１に記載の八木・宇田式アンテナ装置。 Further, the second phase shifter is configured so that the second jamming signal received by the third antenna element has a phase opposite to that of the second jamming signal received by the first antenna element. The Yagi / Uda type antenna device according to claim 1, wherein the amount of phase shift is adjusted.
少なくとも前記放射器を構成する第一のアンテナ素子の一端に，当該第一のアンテナ素子の軸線に対し２０度〜４０度の所定角度θ１で傾斜するよう，第一移相器及び第一減衰器を介して，第一妨害波受信用の第二のアンテナ素子を延設すると共に， The first phase shifter and the first attenuator so that at least one end of the first antenna element constituting the radiator is inclined at a predetermined angle θ1 of 20 degrees to 40 degrees with respect to the axis of the first antenna element. And extending a second antenna element for receiving the first jamming wave through
前記第二のアンテナ素子の長さを，前記第一のアンテナ素子の長さと一致させ， Matching the length of the second antenna element with the length of the first antenna element;
前記第二のアンテナ素子が受信する第一妨害波信号が，前記第一減衰器にて，前記第一のアンテナ素子にて希望波信号と共に受信される第一妨害波信号とほぼ同レベルまで減衰されるように，前記第一減衰器の減衰量を設定し， The first jamming signal received by the second antenna element is attenuated by the first attenuator to substantially the same level as the first jamming signal received together with the desired signal by the first antenna element. To set the attenuation of the first attenuator,
更に，前記第二のアンテナ素子にて受信され，前記第一減衰器にて減衰された第一妨害波信号が，前記第一のアンテナ素子にて受信された第一妨害波信号と逆位相となるよう，前記第一移相器の移相量を調整してなることを特徴とする八木・宇田式アンテナ装置。 Further, the first jamming signal received by the second antenna element and attenuated by the first attenuator has a phase opposite to that of the first jamming signal received by the first antenna element. The Yagi-Uda type antenna device is characterized by adjusting the amount of phase shift of the first phase shifter.
前記第三のアンテナ素子の長さを，前記第一のアンテナ素子の長さと一致させ， Matching the length of the third antenna element with the length of the first antenna element;
前記第三のアンテナ素子が受信する第二妨害波信号が，前記第二減衰器にて，前記第一のアンテナ素子にて希望波信号と共に受信される第二妨害波信号とほぼ同レベルまで減衰されるように，前記第二減衰器の減衰量を設定し， The second jamming signal received by the third antenna element is attenuated by the second attenuator to substantially the same level as the second jamming signal received by the first antenna element together with the desired signal. To set the attenuation of the second attenuator,
更に，前記第三のアンテナ素子にて受信され，前記第二減衰器にて減衰された第二妨害波信号が，前記第一のアンテナ素子にて受信された第二妨害波信号と逆位相となるよう，前記第二移相器の移相量を調整してなることを特徴とする請求項３に記載の八木・宇田式アンテナ装置。 Further, the second jamming signal received by the third antenna element and attenuated by the second attenuator has a phase opposite to that of the second jamming signal received by the first antenna element. The Yagi-Uda type antenna apparatus according to claim 3, wherein the amount of phase shift of the second phase shifter is adjusted so as to be.
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