JP4555019B2

JP4555019B2 - Ｕｈｆ帯用広帯域アンテナ

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Publication number: JP4555019B2
Application number: JP2004223940A
Authority: JP
Inventors: 敦金子; 修二萩原; 幹浩松浦
Original assignee: Yagi Antenna Co Ltd
Current assignee: Yagi Antenna Co Ltd
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2024-07-30
Also published as: JP2005244926A; US20050162333A1; US7180462B2

Description

本発明は、例えばＵＨＦ帯の地上放送波、通信等に使用されるＵＨＦ帯用広帯域アンテナに関する。

地上デジタル（テレビジョン）放送（ISTB-T：Terrestrial Integrated Services Digital Broadcasting）は、既に２００３年から関東、近畿及び中京広域圏で放送が開始され、また、２００６年までにその他の地域でも放送開始が予定されている。

上記地上デジタル放送は、ＵＨＦ帯の電波が使用され、その周波数帯は４７０〜７７０ＭＨｚ（１３〜６２チャンネル）に拡大することが予定されている。
ＵＨＦ帯の電波を受信するアンテナとしては、従来、２線式ダイポールアンテナが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

従来の２線式ダイポールアンテナは、図２７に示すように構成されている。図２７において、（ａ）は２線式ダイポールアンテナの平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。従来の２線式ダイポールアンテナは、導体パイプにより構成した第１のダイポール素子１ａ、１ｂと、第２のダイポール素子２ａ、２ｂを所定の間隔で平行に配置し、その中央部分を絶縁材からなる保持基板３によって保持し、かつ上記ダイポール素子１ａ、１ｂ間、及びダイポール素子２ａ、２ｂ間をそれぞれ金属板４ａ、４ｂにより導通させている。そして、第１のダイポール素子１ａ、１ｂ側に設けられた給電点５に給電部６から給電する。

図２８は、上記２線式ダイポールアンテナの７７０ＭＨｚにおける水平偏波垂直面指向性を示したものである。上記２線式ダイポールアンテナでは、帯域内での周波数が高いほど、給電側のダイポール素子１ａ、１ｂから放射される電波の位相と非給電側のダイポール素子２ａ、２ｂから放射される位相が異なるため、広帯域化した場合、上端周波数付近では、図２８に示したように指向性（垂直面）の最大値方向が仰角９０°方向にチルトしている。
特開２００３−２７３６３７号公報

上記従来の２線式ダイポールアンテナは、広帯域性、高利得性が一般に知られているが、導体パイプを用いた第１のダイポール素子１ａ、１ｂ及び第２のダイポール素子２ａ、２ｂで構成されており、半波長ダイポールアンテナやバイコニカル型アンテナに比較して部品点数が多くなる欠点がある。また、２線式ダイポールアンテナにおける給電インピーダンスは、２００〜３００Ω程度において広帯域性があるので、一般に使用されている７５Ωにするためにはインピーダンス変換回路が必要になる。

また、２線式ダイポールアンテナは、第１のダイポール素子１ａ、１ｂから第２のダイポール素子２ａ、２ｂ方向に単一指向性を有するため、電界面に対してダイポール素子１ａ、１ｂ及び２ａ、２ｂが同一面内に配置されている場合は、電気的に問題となる場合は少ないが、１次放射器として使用する場合に、２線式ダイポールアンテナの配置状態によって大型化、あるいは指向性、利得特性等が劣化するという問題がある。

図２９は、上記２線式ダイポールアンテナを１次放射器として使用する場合において、電界面に対してダイポール素子１ａ、１ｂと２ａ、２ｂを同一面内に配置した場合の例を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。上記図２９において、７は反射板で、この反射板７上に支持柱８を介して２線式ダイポールアンテナを支持している。

上記図２９に示したように、電界面に対してダイポール素子１ａ、１ｂ及び２ａ、２ｂを同一面内に配置した場合、指向性の劣化はないが、ダイポール素子１ａ、１ｂと２ａ、２ｂの距離分だけアンテナが大型化してしまうという問題がある。

図３０は、上記２線式ダイポールアンテナを１次放射器として使用する場合において、上記図２９に示した電界面に対して９０°方向に面にダイポール素子１ａ、１ｂ及び２ａ、２ｂが同一面となるように配置した場合の例を示したもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

図３１は、上記図３０に示した２線式ダイポールアンテナの７７０ＭＨｚにおける水平偏波垂直面指向性を示したものである。ダイポール素子１ａ、１ｂ及び２ａ、２ｂを図３０に示したように配置した場合、反射板７から同じ距離にダイポール素子１ａ、１ｂ及び２ａ、２ｂが設けられるので、アンテナを小型化することができる。しかし、２線式ダイポールアンテナは、上記図２８に示したような指向性（垂直面）を有しているので、１次放射器として使用した場合においても、上端周波数付近では、図３１に示したように指向性（垂直面）の最大値方向が略仰角２５°方向にチルトしてしまい、図２９に示したアンテナ、すなわち電界面に対してダイポール素子１ａ、１ｂ及び２ａ、２ｂを同一面内に配置した場合に比較して利得が低下するという問題がある。
また、上記従来の２線式ダイポールアンテナは、帯域内の下端周波数の約０．５λ（λ：使用周波数の波長）の長さを要するため、小型化が要求される場合に問題となる。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、簡単な構成で、低コスト化、小型化、高性能化が可能で、かつ指向性の劣化を防止し得るＵＨＦ帯用広帯域アンテナを提供することを目的とする。

第１の発明に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナは、略長方形に形成された板状の一対のダイポール素子と、前記一対のダイポール素子の上側端部において前記ダイポール素子の面に対し前記ダイポール素子の縦幅より狭い幅で略直角方向に折り曲げた板状の折り曲げ部分を形成し、該折り曲げ部分の左右両端部を残して中間部に所定幅の横長の間隙を設けて形成される折返しダイポールアンテナの折り返し素子と、前記一対のダイポール素子の下側端部の対向する部分に設けられた一対の給電点とを具備したことを特徴とする。

第２の発明は、上記第１の発明に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナにおいて、前記ダイポール素子の一方の面側に所定の間隔を保って、該ダイポール素子の縦幅及び横幅より幅広の板状の反射板を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、略長方形に形成された板状のダイポール素子を使用することにより、小型化を図りながら広帯域特性を実現することができる。また、構成が簡易であり、極めて容易にかつ安価に製作することができる。更に、ダイポール素子の材質に関しても安価で耐久性に優れるアルミニウム、半田付けが可能な黄銅材、強度に優れるステンレス材料まで、多種多様な導体を用いて構成することが可能である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａの構成を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。図１において、１１ａ、１１ｂは例えば略長方形の金属板を使用した板状のダイポール素子で、所定の間隔Ｄを保って平面状に配置され、その中央部、すなわち相対向する端部が絶縁材からなる保持基板１２によって保持される。上記ダイポール素子１１ａ、１１ｂは、例えば全長Ｌが約０．３５λａ、高さＨが約０．０６λａ以上、厚さｔが約０．００２λａ以下、間隔Ｄが０．００６〜０．０２５λａに設定される。上記λａは、例えばＵＨＦ周波数帯４７０〜７７０ＭＨｚにおける下端周波数４７０ＭＨｚの波長を示している。なお、ダイポール素子１１ａ、１１ｂの間隔Ｄは、一定の値に設定する必要はなく、例えば上部を０．００６λａ、下部を０．０２５λａのように傾斜した間隔に設定しても良い。

上記ダイポール素子１１ａ、１１ｂの各部の値は、好ましくは全長Ｌが約０．３５λａ、高さＨが約０．１λａ、厚さｔが約０．００１５λａ、間隔Ｄが約０．００８λａに設定される。

そして、上記保持基板１２には、中央部から下端までの間、例えば下端部に給電点１３が設けられ、給電部１４より上記給電点１３を介してダイポール素子１１ａ、１１ｂに給電される。

上記図１では、板状のダイポール素子１１ａ、１１ｂを使用した場合について示したが、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように板状のダイポール素子１１ａ、１１ｂの中央部、すなわち電流の誘起し難い部分に例えば長方形の空隙２０ａ、２０ｂを形成しても良い。上記図２（ａ）はＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａの平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。

上記空隙２０ａ、２０ｂの横幅及び高さは、それぞれダイポール素子１１ａ、１１ｂの横幅及び高さの約２／３以下の値に設定される。上記のように板状のダイポール素子１１ａ、１１ｂの中央部に空隙２０ａ、２０ｂを形成しても、図１に示したように板状のダイポール素子１１ａ、１１ｂを用いたものと同等の作用、効果を得ることができる。また、ダイポール素子１１ａ、１１ｂの中央部に空隙２０ａ、２０ｂを形成することによって、素子の軽量化を図ることができると共に受風面積を軽減することができる。なお、上記空隙２０ａ、２０ｂの形状は、長方形以外の形状、例えば円形、楕円形、台形等に形成しても良い。

上記図１及び図２に示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａにおいて、給電部１４よりダイポール素子１１ａ、１１ｂの給電点１３に給電されると、図１（ｂ）、図２（ｂ）に矢印ａで示すように、給電点１３からダイポール素子１１ａ、１１ｂの周縁に沿って給電電流が流れるようになり、２線式ダイポールと同様の動作が行なわれる。

また、ダイポール素子１１ａ、１１ｂの長さＬを半波長より短い値例えば０．３５λａに設定すると、共振周波数帯域が高域へシフトするが、ダイポール素子１１ａ、１１ｂの高さＨを従来の導体パイプにより構成したダイポール素子の直径（約０．０１５λａ）に比較して十分に長い０．０６λａ以上に設定することにより、リアクタンス分を持たせて電気長の補正を行なうことができる。また、ダイポール素子１１ａ、１１ｂの間隔Ｄを０．００６〜０．０２５λａの範囲で設定し、間隔Ｄの長さを０．０６λａ以上設けることにより、ダイポールアンテナと同形状でありながら２線式ダイポールと同様の効果を発揮し、広帯域化を図ると共にインピーダンスを補正することができる。このためアンテナの小型化を図りながら良好なＶＳＷＲ（電圧定在波比）特性を実現することができる。

図３は、上記第１実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａにおいて、ダイポール素子１１ａ、１１ｂの全長Ｌを０．３５λａ、高さＨを０．１λａ、厚さｔを０．００１５λａ、間隔Ｄを０．００８λａ、ＵＨＦ周波数帯を４７０〜７７０ＭＨｚに設定した場合のＶＳＷＲ特性を示し、横軸に周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとって示した。このＶＳＷＲ特性は、ＵＨＦ周波数帯４７０〜７７０ＭＨｚに亘って良好な特性を示している。

また、図４は、上記第１実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａの４７０ＭＨｚの周波数における水平偏波水平面指向性（ｄＢ目盛極座標）、図５は同７７０ＭＨｚの周波数における水平偏波水平面指向性（ｄＢ目盛極座標）を示したものである。

また、図６は上記ＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａの４７０ＭＨｚの周波数における水平偏波垂直面指向性（ｄＢ目盛極座標）、図７は同７７０ＭＨｚの周波数における水平偏波垂直面指向性（ｄＢ目盛極座標）を示したものである。

上記ＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａは、ダイポール素子１１ａ、１１ｂの給電側から放射される電波の位相と、非給電側から放射される位相が異なるため、本来であれば非給電側に指向性（垂直面）の最大値方向がチルトするような形になるが、上記第１実施形態で示したように板状あるいはその中央部に空隙２０ａ、２０ｂを設けたダイポール素子１１ａ、１１ｂを使用し、給電側から放射される電波の振幅等、非給電側から放射される電波の振幅とバランスを取ることで、指向性（垂直面）の最大値方向が過度にチルトするのを防ぐことができる。例えば４７０ＭＨｚの周波数では、指向性（垂直面）の最大値方向を４７０ＭＨｚの周波数では仰角７．３°程度、７７０ＭＨｚでは仰角１３．９°程度のチルトに抑えることができる。

上記第１実施形態によれば、ダイポール素子１１ａ、１１ｂの全長Ｌを０．３５λａ程度まで短く形成でき、従来のＵＨＦ帯用アンテナに比較して小型化が可能である。また、板状あるいはその中央部に空隙２０ａ、２０ｂを設けたダイポール素子１１ａ、１１ｂを保持基板１２により保持した構成となっているので、部品点数は３点で、かつ非常に簡易な形となっており、抜き型、曲げ型等も必要なく極めて容易に、かつ安価に製作することができる。また、ダイポール素子１１ａ、１１ｂの材質に関しても安価で耐久性に優れるアルミニウム、半田付けが可能な黄銅材、強度に優れるステンレス材料まで、多種多様な導体で構成することができる。また、金型を使用することにより、多様形状にすることも可能である。更に、２線折返しダイポールと同様の効果が得られると共に、指向性（垂直面）の最大値方向が過度にチルトするのを防ぐことができる。

（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂの構成を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
この第２実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂは、上記図１の第１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａにおいて、保持基板１２により保持されたダイポール素子１１ａ、１１ｂの背面側に、金属板により形成した折返し素子１５を設けたものである。この場合、折返し素子１５は、ダイポール素子１１ａ、１１ｂの背面側において、例えば略中央に沿って位置するように設ける。なお、第１実施形態と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

上記折返し素子１５は、厚さがダイポール素子１１ａ、１１ｂと同じ０．００１５λａ、高さＨａが０．００１５λａ以上でダイポール素子１１ａ、１１ｂの高さＨより小さく設定する。また、折返し素子１５の折返し幅Ｗａは、約０．０５λａに設定する。

上記ダイポール素子１１ａ、１１ｂと折返し素子１５との接続は、例えば半田付けやネジ止め等、任意の接続手段を用いることができる。また、ダイポール素子１１ａ、１１ｂと折返し素子１５とを一体に形成しても良い。

上記のようにダイポール素子１１ａ、１１ｂに対して折返し素子１５を設けることにより、折返し素子１５の効果で太さの異なる折返しダイポールとして動作し、更なる広帯域化を図ることができる。また、太さの異なる折返しダイポールの特長である、インピーダンスのステップアップ効果により特性インピーダンス７５Ωの線路にインピーダンス変換なしで接続できるので、インピーダンス変換損失がなく０．５〜１．０ｄＢの利得を向上することができる。

なお、上記図８に示した第２実施形態では、ダイポール素子１１ａ、１１ｂを保持基板１２により保持した場合について説明したが、保持基板１２に代わるその他の手段によってダイポール素子１１ａ、１１ｂを保持するようにしても良い。例えば図９に示すように、ダイポール素子１１ａ、１１ｂの中央部付近において、ダイポール素子１１ａ、１１ｂと折返し素子１５との間に、絶縁材により形成した円筒状の保持部材１６を複数介在し、上記ダイポール素子１１ａ、１１ｂと折返し素子１５との間を上記保持部材１６を介してネジ１７により固定するようにしても良い。

また、上記図８、図９の実施形態では、板状のダイポール素子１１ａ、１１ｂを用いた場合について示したが、図２に示したようにダイポール素子１１ａ、１１ｂの中央部に空隙２０ａ、２０ｂを設けても良い。このようにダイポール素子１１ａ、１１ｂの中央部に空隙２０ａ、２０ｂを設けた場合においても、板状のダイポール素子１１ａ、１１ｂを用いた場合と同等の効果を得ることができる。

図１０は、上記図８に示した第２実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂにおいて、ダイポール素子１１ａ、１１ｂの全長Ｌを０．３５λａ、高さＨを０．１λａ、厚さｔを０．００１５λａ、間隔Ｄを０．００８λａ、折返し素子１５の高さｈを０．００１５λａ、折返し素子１５の折返し幅Ｗａを０．０５λａ、ＵＨＦ周波数帯を４７０〜７７０ＭＨｚに設定した場合のＶＳＷＲ特性を示し、横軸に周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとって示した。このＶＳＷＲ特性は、ＵＨＦ周波数帯４７０〜７７０ＭＨｚに亘って良好な特性を示している。

図１１は、図１０と同じ条件に設定したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂの４７０ＭＨｚの周波数における水平偏波垂直面指向性（ｄＢ目盛極座標）、図１２は同７７０ＭＨｚの周波数における水平偏波垂直面指向性（ｄＢ目盛極座標）を示したものである。

上記第２実施形態で示したように折返し素子１５を設けた場合においても、上記第１実施形態の場合と同様に指向性（垂直面）の最大値方向が過度にチルトするのを防ぐことができる。例えば４７０ＭＨｚの周波数では、図１１に示したように指向性（垂直面）の最大値方向を４７０ＭＨｚの周波数では仰角０．０°、７７０ＭＨｚでは仰角１０．４°程度のチルトに抑えることができ、第１実施形態の場合より更に改善することができる。

（第３実施形態）
図１３は、本発明の第３実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
この第３実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナは、上記第１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａを放射器とする反射板付きアンテナ１０Ｃに実施した場合の例を示したものである。すなわち、上記第２実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａの後方に所定の間隔を保って反射板２１を設け、この反射板２１の中央部に支持柱２２を介して上記ＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａの保持基板１２を支持している。上記反射板２１は、例えば方形状に形成され、上記ＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａに対して十分に大きく形成される。

上記第３実施形態に係る反射板付きアンテナ１０Ｃによれば、第１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａに比較して前方向の利得を向上して高性能化することができる。

また、上記ＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａは、指向性（垂直面）の最大値方向が過度にチルトするのを防ぐ機能を備えているので、このＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａを放射器として用いた反射板付きアンテナ１０Ｃにおいても、第１実施形態の場合と同様に指向性（垂直面）の最大値方向が過度にチルトするのを防ぐことができる。

（第４実施形態）
図１４は、本発明の第４実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
この第４実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナは、上記第１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａを放射器とするコーナーリフレクタアンテナ１０Ｄに実施した場合の例を示したものである。すなわち、上記第１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａの後方に所定の間隔を保ってコーナーリフレクタ２５を設け、このコーナーリフレクタ２５の中央部に支持柱２６を介して上記ＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａの保持基板１２を支持している。
上記第４実施形態に係るコーナーリフレクタアンテナ１０Ｄによれば、第１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａに比較して前方向の利得を向上して高性能化することができる。また、コーナーリフレクタ２５の角度αを変えて水平面内の指向性を制御することができる。

（第５実施形態）
図１５は、本発明の第５実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示したもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。

この第５実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナは、第１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａを放射器とする八木式アンテナ１０Ｅに実施した場合の例を示したものである。

すなわち、上記第１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａを八木式アンテナ１０Ｅのアーム３１上に放射器として設け、その前方に複数の導波器３２を所定の間隔で設ける。また、上記アーム３１上には、ＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａの後方に所定の間隔を保って反射アーム３３を取付け、この反射アーム３３に複数の反射素子３４を上下方向に所定の間隔で設けている。

上記のように八木式アンテナ１０Ｅの放射器として第１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａを使用することで、放射器自体の利得向上の効果により従来の八木式アンテナに比較して高性能化することができる。

（第６実施形態）
図１６は、本発明の第６実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。

この第６実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナは、上記第１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａを放射器とする室内アンテナ１０Ｆに実施した場合の例を示したものである。

すなわち、上記第１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａを絶縁部材からなる台座３６上に設けて室内アンテナ１０Ｆを構成したものである。

上記のようにＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａを放射器として使用することにより、室内アンテナ１０Ｆを小型化して設置スペースを小さくすることができ、かつ高性能化することができる。

（第７実施形態）
図１７は、本発明の第７実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
この第７実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナは、上記第２実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂを放射器とする反射板付きアンテナ１０Ｇに実施した場合の例を示したものである。

すなわち、上記第２実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂの後方に所定の間隔を保って反射板２１を設け、この反射板２１の中央部に支持柱２２を介して上記ＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂの保持基板１２を支持している。上記反射板２１は、例えば方形状に形成され、上記ＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂに対して十分に大きく形成される。

上記第７実施形態に係る反射板付きアンテナ１０Ｇによれば、第２実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂに比較して前方向の利得を向上して高性能化することができる。

また、上記第７実施形態で示したように第２実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂを放射器として用いた反射板付きアンテナ１０Ｇにおいても、図１８、図１９に示すように指向性（垂直面）の最大値方向が過度にチルトするのを防ぐことができる。図１８は、反射板付きアンテナ１０Ｃの４７０ＭＨｚの周波数における水平偏波垂直面指向性（ｄＢ目盛極座標）、図１９は同７７０ＭＨｚの周波数における水平偏波垂直面指向性（ｄＢ目盛極座標）を示したもので、４７０ＭＨｚ及び７７０ＭＨｚの何れの周波数においても、指向性（垂直面）の最大値方向を仰角０°方向とすることができる。

（第８実施形態）
図２０は、本発明の第８実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
この第８実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナは、上記第２実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂを放射器とするコーナーリフレクタアンテナ１０Ｈに実施した場合の例を示したものである。すなわち、上記第２実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂの後方に所定の間隔を保ってコーナーリフレクタ２５を設け、このコーナーリフレクタ２５の中央部に支持柱２６を介して上記ＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂの保持基板１２を支持している。

上記第４実施形態に係るコーナーリフレクタアンテナ１０Ｈによれば、第２実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂに比較して前方向の利得を向上して高性能化することができる。また、コーナーリフレクタ２５の角度αを変えて水平面内の指向性を制御することができる。

（第９実施形態）
図２１は、本発明の第９実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示したもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
この第９実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナは、上記第２実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂを放射器とする八木式アンテナ１０Ｉに実施した場合の例を示したものである。

すなわち、上記第２実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂを八木式アンテナ１０Ｉのアーム３１上に放射器として設け、その前方に複数の導波器３２を所定の間隔で設ける。また、上記アーム３１上には、ＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂの後方に所定の間隔を保って反射アーム３３を取付け、この反射アーム３３に複数の反射素子３４を上下方向に所定の間隔で設けている。

上記のように八木式アンテナ１０Ｉの放射器として第２実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂを使用することで、放射器自体の利得向上の効果により従来の八木式アンテナに比較して高性能化することができる。

（第１０実施形態）
図２２は、本発明の第１０実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。

この第１０実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナは、上記第２実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂを放射器とする室内アンテナ１０Ｊに実施した場合の例を示したものである。

すなわち、上記第２実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂを絶縁部材からなる台座３６上に設けて室内アンテナ１０Ｊを構成したものである。

上記のように第２実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂを放射器として使用することにより、室内アンテナ１０Ｊを小型化して設置スペースを小さくすることができ、かつ高性能化することができる。

（第１１実施形態）
図２３は、本発明の第１１実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｋの構成を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
この第１１実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｋは、上記第１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａにおいて、ダイポール素子１１ａ、１１ｂの上端を背面側に折曲げて折返し素子４１を形成することにより、折返しダイポールアンテナを構成したものである。

上記折返し素子４１は、両端部においてダイポール素子１１ａ、１１ｂに接続されており、その中間部においてはダイポール素子１１ａ、１１ｂとの間に所定幅の間隙４２を設けている。また、ダイポール素子１１ａ、１１ｂには、両端部近傍に溝４３を設け、折返し素子４１を折曲げる際、その折曲げ加工を容易にしている。その他の構成は、第１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ａと同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。なお、上記ＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｋを構成するダイポール素子１１ａ、１１ｂは、板状の他、図２に示したように板状素子に空隙２０ａ、２０ｂを設けても良い。

上記のように構成されたＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｋは、第２実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂ（折返しダイポールアンテナ）と同等の作用効果を有すると共に、加工処理が更に容易なものとなっている。

（第１２実施形態）
図２４は、本発明の第１２実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
この第１２実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナは、上記第１１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｋを放射器とする反射板付きアンテナ１０Ｌに実施した場合の例を示したものである。

すなわち、上記第１１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｋの後方に所定の間隔を保って反射板２１を設け、この反射板２１の中央部に支持柱２２を介して上記ＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂの保持基板１２を支持するように構成したものである。

図２５は、上記第１２実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｂの４７０ＭＨｚの周波数における水平偏波水平面指向性（ｄＢ目盛極座標）、図２６は同７７０ＭＨｚの周波数における水平偏波水平面指向性（ｄＢ目盛極座標）を示したものである。

上記反射板付きアンテナ１０Ｌによれば、第１１実施形態で示したＵＨＦ帯用広帯域アンテナ１０Ｋに比較し、前方向に対する利得を大きく、後方向に対する利得を小さくでき、後方向からの不要な電波の影響を少なくすることができる。

また、上記反射板付きアンテナ１０Ｌは、第７実施形態で示した反射板付きアンテナ１０Ｇと略同様の水平偏波垂直面指向性（図１８、図１９参照）が得られ、指向性（垂直面）の最大値方向が過度にチルトするのを防ぐことができる。

なお、上記第３〜第１２実施形態では、板状のダイポール素子１１ａ、１１ｂを使用した場合について示したが、図２に示したように板状素子に空隙２０ａ、２０ｂを設けても良い。
また、上記各実施形態では、ダイポール素子１１ａ、１１ｂを金属板により構成した場合について示したが、アンテナ基板上に金属箔によりダイポール素子を形成しても良いことは勿論である。
また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。

本発明の第１実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。同実施形態におけるＵＨＦ帯用広帯域アンテナの他の構成例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。同実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナのＶＳＷＲ特性を示す図である。同実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの４７０ＭＨｚの周波数における水平偏波水平面指向性を示す図である。同実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの７７０ＭＨｚの周波数における水平偏波水平面指向性を示す図である。同実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの４７０ＭＨｚの周波数における水平偏波垂直面指向性を示す図である。同実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの７７０ＭＨｚの周波数における水平偏波垂直面指向性を示す図である。本発明の第２実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。同実施形態におけるダイポール素子の他の保持例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。同実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナのＶＳＷＲ特性を示す図である。同実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの４７０ＭＨｚの周波数における水平偏波垂直面指向性を示す図である。同実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの７７０ＭＨｚの周波数における水平偏波垂直面指向性を示す図である。本発明の第３実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。本発明の第４実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。本発明の第５実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。本発明の第６実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。本発明の第７実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。同実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの４７０ＭＨｚの周波数における水平偏波垂直面指向性を示す図である。同実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの７７０ＭＨｚの周波数における水平偏波垂直面指向性を示す図である。本発明の第８実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。本発明の第９実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。本発明の第１０実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。本発明の第１１実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。本発明の第１２実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。同実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの４７０ＭＨｚの周波数における水平偏波水平面指向性を示す図である。同実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナの７７０ＭＨｚの周波数における水平偏波水平面指向性を示す図である。従来の２線式ダイポールアンテナの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。図２７に示した２線式ダイポールアンテナの７７０ＭＨｚにおける水平偏波垂直面指向性を示す図である。従来の２線式ダイポールアンテナを１次放射器として使用する反射板付きアンテナの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。従来の２線式ダイポールアンテナを１次放射器として使用する反射板付きアンテナの構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図３０に示した反射板付きアンテナの７７０ＭＨｚにおける水平偏波垂直面指向性を示す図である。

符号の説明

１０Ａ…第１実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナ、１０Ｂ…第２実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナ、１０Ｃ…第３実施形態に係る反射板付きアンテナ、１０Ｄ…第４実施形態に係るコーナーリフレクタアンテナ、１０Ｅ…第５実施形態に係る八木式アンテナ、１０Ｆ…第６実施形態に係る室内アンテナ、１０Ｇ…第７実施形態に係る反射板付きアンテナ、１０Ｈ…第８実施形態に係るコーナーリフレクタアンテナ、１０Ｉ…第９実施形態に係る八木式アンテナ、１０Ｊ…第１０実施形態に係る室内アンテナ、１０Ｋ…第１１実施形態に係るＵＨＦ帯用広帯域アンテナ、１０Ｌ…第１２実施形態に係る反射板付きアンテナ、１１ａ、１１ｂ…ダイポール素子、１２…保持基板、１３…給電点、１４…給電部、１５…折返し素子、１６…保持部材、１７…ネジ、２０ａ、２０ｂ…空隙、２１…反射板、２２…支持柱、２５…コーナーリフレクタ、２６…支持柱、３１…アーム、３２…導波器、３３…反射アーム、３４…反射素子、３６…台座、４１…折返し素子、４２…間隙、４３…溝。

Claims

略長方形に形成された板状の一対のダイポール素子と、前記一対のダイポール素子の上側端部において前記ダイポール素子の面に対し前記ダイポール素子の縦幅より狭い幅で略直角方向に折り曲げた板状の折り曲げ部分を形成し、該折り曲げ部分の左右両端部を残して中間部に所定幅の横長の間隙を設けて形成される折返しダイポールアンテナの折り返し素子と、前記一対のダイポール素子の下側端部の対向する部分に設けられた一対の給電点とを具備したことを特徴とするＵＨＦ帯用広帯域アンテナ。
前記ダイポール素子の一方の面側に所定の間隔を保って、該ダイポール素子の縦幅及び横幅より幅広の板状の反射板を設けたことを特徴とする請求項１に記載のＵＨＦ帯用広帯域アンテナ。