JP4237683B2 - 地上デジタル放送用リングループアンテナ装置 - Google Patents
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Description
映像情報メディア学会誌Vol.51,No.1,pp.121〜128(1997)
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る直線偏波の地上デジタル放送用リングループアンテナ装置の基本的な構成を示したものである。
図1において、10はアンテナ素子を支持するためのアームで、このアーム10上には、主放射素子11が設けられる。この主放射素子11は、周囲長が約1λ(λ:使用周波数帯域における中心周波数の波長)のループ状の素子により形成される。地上デジタル放送に使用されるUHFの周波数帯域は、現在470〜770MHzとなっている。
上記直線偏波リングループアンテナにおいて、1巻きループ素子の入力インピーダンスは、周囲長が約1波長より小さいときは容量性に、それより大きいときは誘導性に動作する。従って、八木・宇田アンテナと同様に、容量性に動作するループ素子を導波素子として、誘導性に動作するループ素子を反射素子として軸方向に配列する。
上記実施形態によれば、簡易な形状の素子構成で小型化が可能となり、かつ広帯域で高利得の直線偏波リングループアンテナを実現することができた。
次に本発明の第2実施形態について説明する。
図4は、本発明の第2実施形態に係る地上デジタル放送用リングループアンテナ装置の基本的な構成を示したものである。
また、図9は、上記並列給電方式を用いた5素子構成の直線偏波リングループアンテナにおけるVSWR特性の実測値を示したものである。上記図9において、
a点は、周波数:470MHz、VSWR:1.65
b点は、周波数:500MHz、VSWR:1.03
c点は、周波数:600MHz、VSWR:1.07
d点は、周波数:700MHz、VSWR:1.40
e点は、周波数:770MHz、VSWR:2.25
であった。また、特性インピーダンスは、75Ωである。
上記第2実施形態に係る直線偏波リングループアンテナでは、上記の諸特性から明らかなように470〜770MHzのUHF全帯域をカバーする非常に広い広帯域特性が得られた。
次に本発明の第3実施形態に係る円偏波リングループアンテナについて説明する。
図11は、本発明の第3実施形態に係る5素子円偏波リングループアンテナの基本的な構成例を示したものである。
この第3実施形態に係る円偏波リングループアンテナは、上記第2実施形態に係る並列給電方式のリングループアンテナにおいて、主放射素子11及び副放射素子12a〜12cの所定位置、すなわち給電線路15に接続される給電点(下端部)からほぼ90°の位置にリアクタンス装荷素子21を設けたものである。この場合、図11に示すように正面方向から見て、主放射素子11及び副放射素子12a〜12cの右側にリアクタンス装荷素子21を設けた場合は右旋円偏波となり、主放射素子11及び副放射素子12a〜12cの左側にリアクタンス装荷素子21を設けた場合は左旋円偏波となる。なお、上記リアクタンス装荷は、物理的に行なう場合と電子的に行なう場合が考えられる。
図12(b)は上記5素子構成の円偏波リングループアンテナの利得特性で、横軸に周波数(MHz)を取り、縦軸に利得(dB)を取って示した。
また、上記各実施形態では、3つの反射素子14a〜14cを使用し、反射素子14aは470MHzの低域周波数、反射素子14bは620MHzの中心周波数、反射素子14cは770MHzの高域周波数に対してそれぞれ周囲長を設定したが、各反射素子の周囲長は上記周波数に限定されるものではなく、その他の任意の周波数に対して設定し得るものである。
また、上記各実施形態では、3つの反射素子14a〜14cを用いて構成した場合について説明したが、その他、例えば1つあるいは2つ以上の反射素子により構成しても良い。
また、上記各実施形態では、470〜770MHz帯の一般用UHF帯受信アンテナを例として説明したが、その他、例えばデジタル地上波放送用の中継局の送受信アンテナとしても実施し得るものである。
Claims (5)
- ループ状の主放射素子と、前記主放射素子の前方に所定の間隔を保って配置されるループ状の複数の副放射素子と、前記副放射素子の前方に所定の間隔を保って配置される少なくとも1つ以上のループ状の導波素子と、前記主放射素子の後方に所定の間隔を保って配置されるループ状の反射素子と、前記主放射素子の給電端子及び前記複数の副放射素子の給電端子に並列給電し、前記各給電端子から前記主放射素子及び複数の副放射素子にほぼ同位相の電流が流れるように該主放射素子及び複数の副放射素子の間隔を約0.2ないし0.25波長に設定してなる対称二給電方式の給電線路とを具備したことを特徴とする地上デジタル放送用リングループアンテナ装置。
- ループ状の主放射素子と、前記主放射素子の前方に順次所定の間隔を保って配置されるループ状の複数の副放射素子と、前記主放射素子の後方に所定の間隔を保って配置されるループ状の反射素子と、
前記主放射素子の給電端子及び前記複数の副放射素子の給電端子に並列給電し、前記各給電端子から前記主放射素子及び複数の副放射素子にほぼ同位相の電流が流れるように該主放射素子及び複数の副放射素子の間隔を約0.2ないし0.25波長に設定してなる対称二給電方式の給電線路とを具備したことを特徴とする地上デジタル放送用リングループアンテナ装置。 - 請求項2に記載の地上デジタル放送用リングループアンテナ装置において、主放射素子及び副放射素子に一点リアクタンス装荷を設けたことを特徴とする地上デジタル放送用リングループアンテナ装置。
- 請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の地上デジタル放送用リングループアンテナ装置において、前記反射素子は、ループ径の異なる複数の反射素子によって構成したことを特徴とする地上デジタル放送用リングループアンテナ装置。
- 請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の地上デジタル放送用リングループアンテナ装置において、各素子は誘電体基板上に金属箔により形成したことを特徴とする地上デジタル放送用リングループアンテナ装置。
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