JP4739034B2 - antenna - Google Patents
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本発明は,テレビを受信するアンテナに関し,特に建築物の壁面に取付けて使う,地上デジタル放送を受信するアンテナに関する。
The present invention relates to an antenna for receiving television, and more particularly to an antenna for receiving digital terrestrial broadcasting that is used by being mounted on a wall of a building.
長波や中波の地上波信号を受信する地上放送受信アンテナとしては,棒状の給電素子に平行に前方に導波器,後方に反射器を設けた八木・宇田式アンテナが広く利用されている。
しかしながら新しく始まった地上デジタル放送は,周波数帯が,従来のアナログ放送のUHF周波数帯の低域側を使用しているにも拘わらず,アナログ信号のように電波の強度に応じて受信状態が変化することがなく,受信さえできれば鮮明な映像を提供できるため,その受信アンテナはある一定レベルの電波を受信できればよく,従来のアンテナに比べて小型で扱いやすい形状のアンテナであっても充分である場合が考えられる。
(例えば,特許文献1参照)
As a terrestrial broadcast receiving antenna that receives long-wave and medium-wave terrestrial signals, a Yagi-Uda antenna with a waveguide in front and a reflector in parallel with a rod-shaped feed element is widely used.
However, the newly started terrestrial digital broadcasting has its reception state changed according to the strength of the radio wave like an analog signal, even though the frequency band uses the low frequency side of the UHF frequency band of the conventional analog broadcasting. As long as it can receive a clear image, the receiving antenna only needs to be able to receive a certain level of radio waves, and an antenna that is smaller and easier to handle than a conventional antenna is sufficient. There are cases.
(For example, see Patent Document 1)
しかし,八木・宇田式アンテナは,受信波長で決まる各素子の長さや形状等を大きく変更することはできず,相変わらず細長い導体棒を複数使用しなければならない。特に受信電波方向である前後方向が長く大きなものとなっている。また,素子数も多いため組み立てが面倒であり,各導体棒の端部が尖っているため取り扱い難い。そのため,設置作業も面倒であり,風圧荷重も大きく台風等で破損することが多かった。
また,例えば,地上デジタル放送用に作られた小型のUHFアンテナは,設置の容易性を鑑みてベランダなどにでも設置できるように構成されることが考えられる。ところがベランダは生活空間の一部にもなっており,既にBSなどの衛星アンテナなどが取付けられているとすれば,地上デジタル放送用UHFアンテナを取付ける為のスペースを確保する必要が生じ,たとえ設置できたとしても,布団干しなどの邪魔になると言った問題があった。
また,ベランダに地上デジタル用のUHFアンテナを設置した場合は,もともとこのアンテナが小型で利得が低いことに加えて,アンテナを屋根上に設置した場合に比べて設置位置が低いことから受信レベルも低くなり,受信がうまく行かない場合が発生すると言った問題があった。
これに対して,建物の壁面にアンテナ支柱を備えた取付金具をボルト等で固着し,このアンテナ支柱にアンテナを取付ける方法も考えられるのであるが,アンテナ自体の前後方向の寸法に加えて,アンテナの方向調整時に,反射器などが壁面と接触しないようにするため十分な取付空間を必要とすることから,アンテナが壁面から外方向に突出する寸法が大きくなり,延いては,壁面への取付強度を強くする必要があり工事が大変に成るといった問題があった。
更には,2011年に地上アナログ放送が終了したあとで,屋根上に設置されたアナログ放送用のアンテナを撤去することを考えれば,屋根上に地上デジタル放送用のアンテナを上げる事はできないのである。
そのため,本発明は上記問題点に鑑み,小型で組み立てが容易であって,突起部位が無く扱いやすいアンテナを提供することを課題とする。
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,建物の壁面に取付けてテレビを受信するためのアンテナを提供する事に有る。
他の目的は,小型であっても特性のよいアンテナを提供する事に有る。
他の目的は,建物の壁面に取付けて地上デジタル放送を受信するためのアンテナを提供する事に有る。
However, the Yagi-Uda antenna cannot change the length and shape of each element determined by the reception wavelength, and must still use multiple elongated conductor bars. In particular, the longitudinal direction, which is the direction of the received radio wave, is long and large. In addition, since the number of elements is large, the assembly is troublesome, and the end of each conductor bar is sharp and difficult to handle. For this reason, the installation work is troublesome, the wind pressure load is large, and it is often damaged by typhoons.
In addition, for example, a small UHF antenna made for digital terrestrial broadcasting can be configured to be installed on a veranda or the like in view of ease of installation. However, the veranda is also a part of the living space. If satellite antennas such as BS are already installed, it will be necessary to secure a space for installing the UHF antenna for digital terrestrial broadcasting. Even if it was possible, there was a problem that said it would interfere with futon drying.
In addition, when a digital terrestrial UHF antenna is installed on the veranda, the reception level is also low because the antenna is small in size and has a low gain, and the installation position is lower than when the antenna is installed on the roof. There was a problem that it would be low and the reception might not be successful.
On the other hand, it is possible to attach a mounting bracket with an antenna column to the wall of the building with bolts and attach the antenna to this antenna column, but in addition to the dimensions of the antenna itself in the longitudinal direction, When adjusting the direction of the antenna, a sufficient mounting space is required to prevent the reflectors from coming into contact with the wall surface. Therefore, the size of the antenna projecting outward from the wall surface becomes large. There was a problem that it was necessary to increase the strength and the construction would be difficult.
Furthermore, after terrestrial analog broadcasting is completed in 2011, it is impossible to raise the antenna for digital terrestrial broadcasting on the roof, considering removing the antenna for analog broadcasting installed on the roof. .
Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to provide an antenna that is small and easy to assemble, has no protruding portion, and is easy to handle.
Therefore, in this application, it was made to solve these problems.
The purpose is to provide an antenna for receiving a television set on the wall of a building.
Another object is to provide a small antenna with good characteristics.
Another object is to provide an antenna for receiving digital terrestrial broadcasting by being attached to the wall of a building.
上記課題を解決するために,請求項1の発明は,
少なくとも,長方形状の放射導体と,該放射導体の後方に配置された略四角形状の反射導体とを備えたアンテナにおいて,
前記反射導体は,その左右方向軸線と直交する上下方向線を折曲部として,この折曲部より左右両側に配置された2つの反射導体部を有すると共に,該折曲部にて折り曲げ自在になっており,
前記放射導体は,該放射導体の中心点から該放射導体の左右の先端部のうちの一方である一方側先端部へ向かう軸線が,該放射導体の中心点と前記反射導体の中心点とを結ぶ方向線である前後方向線に対し,直交する位置から当該アンテナの前方向及び後方向に,夫々第1の所定角度の範囲で揺動できるように構成されており,
更に,
前記放射導体の前記一方側先端部と,前記2つの反射導体部のうちで該一方側先端部の後方にある方の反射導体部である一方側反射導体部とに,両端が夫々接続されると共に,その両端間の距離が変わることで,前記放射導体の一方側先端部と前記一方側反射導体部との距離を変化させる一方側の連結手段と,
前記放射導体の左右の先端部のうちの前記一方側先端部とは反対の方である他方側先端部と,前記2つの反射導体部のうちで該他方側先端部の後方にある方の反射導体部である他方側反射導体部とに,両端が夫々接続されると共に,その両端の離間距離が変わることで,前記放射導体の他方側先端部と前記他方側反射導体部との距離を変化させる他方側の連結手段と,
を備えており,
前記放射導体を,その左右方向軸線が前記前後方向線に対して略直交する位置にしたときは,前記2つの連結手段の両端間の距離が両方とも可変範囲の最大になることにより,前記一方側反射導体部の左右方向軸線と,前記他方側反射導体部の左右方向軸線とが,前記放射導体の左右方向軸線と略平行の一直線状となり,
前記放射導体の前記一方側先端部を当該アンテナの前方向に前記第1の所定角度だけ傾けて,該放射導体の左右方向軸線と前記前後方向線に直交する方向との成す角度を前記第1の所定角度にしたときには,前記一方側の連結手段の両端間の距離が前記最大になると共に,前記他方側の連結手段の両端間の距離が前記最大よりも小さくなることにより,前記反射導体が,前記折曲部で屈曲して,前記一方側反射導体部の左右方向軸線が前記放射導体の左右方向軸線と略平行で,且つ前記他方側反射導体部の左右方向軸線が前記前後方向線に略直交するような略く字状となり,
前記放射導体の前記一方側先端部を当該アンテナの後方向に前記第1の所定角度だけ傾けて,該放射導体の左右方向軸線と前記前後方向線に直交する方向との成す角度を前記第1の所定角度にしたときには,前記他方側の連結手段の両端間の距離が前記最大になると共に,前記一方側の連結手段の両端間の距離が前記最大よりも小さくなることにより,前記反射導体が,前記折曲部で屈曲して,前記他方側反射導体部の左右方向軸線が前記放射導体の左右方向軸線と略平行で,且つ前記一方側反射導体部の左右方向軸線が前記前後方向線に略直交するような略く字状となる,
ように構成されている。
In order to solve the above problems, the invention of
In an antenna comprising at least a rectangular radiating conductor and a substantially rectangular reflecting conductor disposed behind the radiating conductor,
The reflection conductor, a vertical line perpendicular to the lateral axis as a bent portion, which has two reflective conductor portions arranged on left and right sides than the folded portions, foldably by the bent portion And
The radiating conductor has an axis line extending from the central point of the radiating conductor to one of the left and right tip portions of the radiating conductor, and the central point of the radiating conductor and the central point of the reflective conductor. It is configured to be able to swing within a first predetermined angle range from a position orthogonal to the front-rear direction line, which is a connecting direction line, in the front direction and the rear direction of the antenna.
In addition,
Both ends of the radiating conductor are connected to the one end of the radiation conductor and one of the two reflecting conductors, one of the two reflecting conductors, which is the reflecting conductor on the rear side of the one end of the reflecting conductor. And the connecting means on one side for changing the distance between the one end of the radiation conductor and the one side reflecting conductor by changing the distance between both ends thereof,
Of the left and right tip portions of the radiating conductor, the other tip portion opposite to the one tip portion, and the reflection of the two reflecting conductor portions on the rear side of the other tip portion Both ends are connected to the other-side reflection conductor portion, which is a conductor portion, and the distance between the opposite ends of the radiation conductor is changed by changing the separation distance between the both ends. Connecting means on the other side to be
With
When the radiating conductor is positioned so that its left-right axis is substantially perpendicular to the front-rear direction line, the distance between both ends of the two connecting means is maximized in the variable range. The horizontal axis of the side reflective conductor and the horizontal axis of the other reflective conductor are in a straight line substantially parallel to the horizontal axis of the radiation conductor,
The one end of the radiating conductor is inclined toward the front of the antenna by the first predetermined angle, and an angle formed between a horizontal axis of the radiating conductor and a direction perpendicular to the front-rear direction line is set to the first direction. The distance between both ends of the one-side connecting means becomes the maximum and the distance between both ends of the other-side connecting means becomes smaller than the maximum, so that the reflective conductor becomes , and bent at the bent portion, the said one substantially parallel lateral axis of the side reflecting conductor portion and the lateral axis of the radiation conductor, and the other side the longitudinal direction line is lateral axis of the reflection conductor portion It becomes a nearly square shape that is almost orthogonal,
The one end of the radiating conductor is inclined toward the rear of the antenna by the first predetermined angle, and an angle formed between a horizontal axis of the radiating conductor and a direction perpendicular to the front-rear direction line is set to the first direction. When the predetermined angle is set, the distance between both ends of the other-side connecting means becomes the maximum, and the distance between both ends of the one-side connecting means becomes smaller than the maximum. , and bent at the bent portion, on the other side reflecting conductor portion of the lateral axis is substantially parallel to the lateral axis of the radiation conductor, and the one the longitudinal direction line is lateral axis of the side reflecting conductor portion It becomes a nearly square shape that is almost orthogonal,
It is configured as follows.
請求項2の発明は,請求項1に記載のアンテナにおいて,前記放射導体は,電波放射面が略四角形状であり,略中央部には左右方向に延びた開口窓を有し,該開口窓の左右壁部の略中央部から該放射導体の中心点に向けて突出した突出先端部に給電点が形成されて成る。 According to a second aspect of the present invention, in the antenna according to the first aspect, the radiating conductor has a substantially rectangular radio wave radiation surface, and has an opening window extending in the left-right direction at a substantially central portion. A feeding point is formed at a projecting tip portion projecting from a substantially central portion of the left and right wall portions toward the center point of the radiation conductor.
請求項3の発明は,請求項2に記載のアンテナにおいて,受信或いは送信波長をλとすると,放射導体の左右方向の幅が0.25λ〜0.62λ,高さが0.21λ〜0.52λであり,放射導体と反射導体の間隔が0.07λ〜0.19λであるように構成される。 According to a third aspect of the present invention, in the antenna according to the second aspect , when the reception or transmission wavelength is λ, the width of the radiation conductor in the horizontal direction is 0.25λ to 0.62λ, and the height is 0.21λ to 0.00. The distance between the radiation conductor and the reflection conductor is 0.07λ to 0.19λ.
請求項4の発明は,請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のアンテナにおいて,前記反射導体の背部に,取付対象物に対する取付手段を備え,該取付手段は,前記前後方向線(前記反射導体の中心点と前記放射導体の中心点とを結ぶ方向線)が,取付対象物に直交する方向線と同一方向から左右方向に第2の所定角度となるまで連続的に可変して固着できるように構成した。 According to a fourth aspect of the present invention, in the antenna according to any one of the first to third aspects, the back portion of the reflective conductor further includes a mounting means for an object to be mounted, and the mounting means is the front-rear direction line. (The direction line connecting the center point of the reflecting conductor and the center point of the radiation conductor ) is continuously variable from the same direction as the direction line orthogonal to the attachment object to the second predetermined angle in the left-right direction. And can be fixed.
請求項5の発明は,請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載のアンテナにおいて,少なくとも,前記放射導体と前記反射導体を収納するレドームを備えるように構成される。 According to a fifth aspect of the present invention, in the antenna according to any one of the first to fourth aspects, at least a radome that houses the radiation conductor and the reflective conductor is provided.
請求項6の発明によれば,希望波到来方向に面した建築物の壁面に取付けて使う壁面用のアンテナにおいて,該アンテナは請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載のアンテナから構成した。
According to the invention of
請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載のアンテナは地上デジタル放送用であるように構成した。
The antenna according to any one of
請求項1の発明によれば,放射導体の一方側先端部を当該アンテナの前方向または後方向に第1の所定角度だけ傾けて,ビームチルトを有する状態にしても,反射導体が略く字状に折り曲がり,アンテナ全体の前方向への突出寸法が短くて済むので,アンテナ支柱やベランダばかりでなく,ベランダ等が設置されていない建物などの壁面への設置に目立たずスッキリと配設できるアンテナとなる。また,広範囲な電波到来方向に対応可能な汎用性を有する。また,前記取付手段と組み合わせることによって,更に幅広い電波到来方向に対応することができる。 According to the present invention, the one side the distal end portion of the radiating conductor inclined by a first predetermined angle forward or rear direction of the antenna, even in a state having a beam tilt, reflection conductor rather substantially shaped songs folding Jo rising, because the shorter projecting dimension of the front direction of the whole antenna, not only the antenna pillar or veranda, refreshing and disposed discreetly for installation in a wall surface of such buildings veranda or the like is not installed It becomes an antenna that can . In addition , it is versatile enough to handle a wide range of radio wave arrival directions . Further, by combining with the attachment means , it is possible to cope with a wider range of radio wave arrival directions.
特に,建物の壁面に正対する方向からくる電波に対しても,所定範囲内の左右方向からくる電波に対してもアンテナの方向調整を簡単に対応させることができ,例えばこのアンテナがUHF帯用のアンテナとすると,ビームチルトを形成した状態でもビームチルトを形成しなくても,ch13(470MHz)〜ch62(770MHz)の広帯域において,それぞれ良好な特性を得られるので,アンテナ支柱やベランダばかりでなく,建物などの壁面用に好適なアンテナが提供できる。そして,ビームチルト形成するのに,放射導体の揺動に対応して反射導体の半分を傾斜させる構成であるため,アンテナ全体を電波到来方向に向けるように構成されたアンテナに比べて,アンテナ支柱やベランダ,壁面から突設する寸法が短くて済み,取付け安く,且つ,目立たないアンテナが提供できる。 In particular, it is possible to easily adjust the direction of the antenna for both radio waves coming from the direction facing the wall of the building and radio waves coming from the left and right directions within a predetermined range. For example, this antenna is used for the UHF band. If the antenna of this type is used, good characteristics can be obtained in a wide band of ch13 (470 MHz) to ch62 (770 MHz) with or without a beam tilt. An antenna suitable for a wall surface of a building or the like can be provided . Then, to be beam tilt forming, since it is configured to in response to the swinging of the radiating conductor inclined half of reflection conductors, as compared with the antenna configured direct the entire antenna DOA, antenna strut It is possible to provide an antenna that can be installed in a low-profile manner, with a small dimension protruding from the wall, veranda, and wall surface, is inexpensive to install, and is inconspicuous .
請求項2の発明によれば,突起部のない横長の直方体形状板体で構成することができるため,八木・宇田式アンテナのように細径のエレメントのような突起部位が無く,組み立てが容易と成る。
According to the invention of
請求項3の発明によれば,少なくとも放射導体が板材を金型等を打ち抜き加工するだけで簡単にでき,組み立てが簡単になる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば,前記取付手段を備えるため,アンテナ支持柱やベランダばかりでなく,建物等の壁面に対してアンテナの取付が容易となると共に,アンテナ自体が有するビームチルトに加えて,アンテナの取付方向の適応範囲が広くなり,幅広い電波到来方向に対して最適な受信が出来るようになる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば,前記レドームを備えるように構成したので,耐久性が向上するばかりでなく,アンテナ支柱やベランダに取付けても,取付対象の建物等の壁面に取付けても目立たないアンテナとすることができる。
According to the invention of
請求項6の発明によれば,希望波到来方向に面した建築物の壁面に取付けて使う壁面用のアンテナにおいて,該アンテナは請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載のアンテナから構成したので,アンテナの前方向の突出寸法が短く,且つ,広範囲な電波到来方向に対応できるので壁面取付用のアンテナとして優れている。
According to the invention of
請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載のアンテナは地上デジタル放送用であるように構成したので,デジタル放送の特性を活かし,簡単且つ確実に地上デジタル放送を受信できるアンテナを提供できる。
Antenna according to any one of
以下,本発明の実施形態について,図面に基づいて詳細に説明するのであるが,以下の説明では本発明の好適な例としてUHF帯のアンテナを使って説明する。図1は本発明に係るUHFアンテナの第1実施形態を示す概略説明のための斜視図である。図2は本発明にかかる放射導体の正面図である。図3は図1の上面図である。図4は第1実施形態の具体例を示す斜視図であり,(a)は壁面取付部材を備えた斜視図であり,(b)はレドームを備えた場合の斜視図である。図5は第1実施形態において反射導体の背面に壁面取付金具を備えた場合の斜視図を示す。図6は本発明にかかる第2実施形態の具体例を示す斜視図であり,図7は図6の放射導体と反射導体の角度を変更する方法を示す説明するための模式図であり,(a)は左方向に略20°のビームチルトを形成したときの状態を示し,(b)はビームチルトを形成しないときの状態を示し,(c)は右方向に略20°のビームチルトを形成したときの状態を示す。図8は第2実施形態において,反射導体の背面に壁面取付金具を備えた場合の(a)は上面図であり,(b)は側面図である。図9は図7(a)の状態におけるアンテナの特性を示し,(a)は動作利得,(b)はVSWR,(c)は前後比,(d)は半値角度を示す。図10は図7(b)の状態のアンテナの特性を示し,(a)は動作利得,(b)はVSWR,(c)は前後比,(d)は半値角度を示す。図11はch13における水平偏波水平面指向性能図であり,(a)は図7(a)のアンテナ,(b)は図7(b)のアンテナの性能である。図12はch38における水平偏波水平面指向性能図であり,(a)は図7(a)のアンテナ,(b)は図7(b)のアンテナの性能である。図13はch62における水平偏波水平面指向性能図であり,(a)は図7(a)のアンテナ,(b)は図7(b)のアンテナの性能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, a UHF band antenna will be described as a preferred example of the present invention. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of a UHF antenna according to the present invention. FIG. 2 is a front view of the radiation conductor according to the present invention. FIG. 3 is a top view of FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a specific example of the first embodiment, (a) is a perspective view provided with a wall surface mounting member, and (b) is a perspective view when a radome is provided. FIG. 5 is a perspective view in the case where a wall mounting bracket is provided on the back surface of the reflective conductor in the first embodiment. FIG. 6 is a perspective view showing a specific example of the second embodiment according to the present invention, and FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a method of changing the angle between the radiation conductor and the reflection conductor of FIG. a) shows a state when a beam tilt of about 20 ° is formed in the left direction, (b) shows a state when no beam tilt is formed, and (c) shows a beam tilt of about 20 ° in the right direction. The state when formed is shown. 8A is a top view, and FIG. 8B is a side view when a wall mounting bracket is provided on the back surface of the reflective conductor in the second embodiment. FIG. 9 shows the characteristics of the antenna in the state of FIG. 7 (a), where (a) shows the operating gain, (b) shows the VSWR, (c) shows the front-to-back ratio, and (d) shows the half-value angle. FIG. 10 shows the characteristics of the antenna in the state of FIG. 7 (b), where (a) shows the operating gain, (b) shows the VSWR, (c) shows the front-to-back ratio, and (d) shows the half-value angle. FIG. 11 is a horizontal polarization direction performance chart in ch13, where (a) shows the performance of the antenna of FIG. 7 (a) and (b) shows the performance of the antenna of FIG. 7 (b). FIGS. 12A and 12B are horizontal polarization horizontal plane performance charts for ch38. FIG. 12A shows the performance of the antenna of FIG. 7A, and FIG. 12B shows the performance of the antenna of FIG. 13A and 13B are horizontal polarization horizontal plane performance charts for
図1は本発明にかかるUHFアンテナの第1実施形態を説明するための概略斜視図である。尚,以下の説明では特にその方向について明記しない限り,反射導体2の中心点と前記放射導体1の中心点とを結ぶ方向線(図におけるA−A線。以下,A−A線と記載する。)を基準とし,放射導体1側が前,A−A線に対する水平方向が左右で示される。
第1実施形態に示す放射導体1は,長方形状で電波を送信或いは受信するアンテナ本体であり,中央部左右軸線方向(図におけるB−B線。以下,B−B線と記載する。)に長い窓3が打ち抜き形成され,その開口窓3の左右壁部の略中央部から該放射導体の中心点に向けて突出した突出先端部に給電点4aが形成されている。
図2に各部の寸法の一例を示す。本発明の実施形態によれば,例えば放射導体の幅Wが200mm,高さHが170mmであり,窓の高さL1は110mm,幅L2は160mmである。また,給電点4aの突起部4は,幅が50mmであり,長さが75mmである。尚,これらの寸法は受信或いは送信周波数をλとすると,幅Wを0.25λ〜0.62λ,高さHを0.21λ〜0.52λ,窓の長さL1を0.15λ〜0.3λ,窓の幅L2を0.2λ〜0.5λとすると良い。ここではλをUHF帯の全帯域である470MHz〜770MHzとした寸法を示している。
尚,この実施形態に示す放射導体1は1実施形態を示すものであり,この放射導体1が板材を金型等を打ち抜き加工するだけで簡単に形成できるものであれば,特に実施例に限定されるものではない。
FIG. 1 is a schematic perspective view for explaining a first embodiment of a UHF antenna according to the present invention. In the following description, a direction line connecting the center point of the
The
FIG. 2 shows an example of the dimensions of each part. According to the embodiment of the present invention, for example, the width W of the radiation conductor is 200 mm and the height H is 170 mm, the height L1 of the window is 110 mm, and the width L2 is 160 mm. Further, the
The radiating
反射導体2は放射導体1より大きい略四角形状に形成され,放射導体1の後方に中心点が略同一軸線上となるように配設されている。更に反射導体2は,左右方向線と直交する上下方向線を折曲部20として,この折曲部20より両側に位置する反射導体部21・22から構成されている。この反射導体部21・22は折曲部20において,一方側の反射導体部21の左右方向軸線(図におけるD−D線。以下,D−D線と記載する。)に対して,他方側の反射導体部22の左右方向軸線(図におけるE−E線。以下,E−E線と記載する。)が,アンテナの前方向に向かって第1の所定角度θ1だけ略く字状となるように折り曲げ形成されている。
その大きさは,例えば高さが250mm,幅が350mmである。尚,これらの寸法は受信或いは送信周波数をλとすると,高さを0.31λ〜0.77λ,幅を0.44λ〜1.08λとすると良い。そして,放射導体1と反射導体2は0.07λ〜0.19λ,例えば60mmの間隔を開けて配置されている。
The
For example, the height is 250 mm and the width is 350 mm. These dimensions are preferably set such that the height is 0.31λ to 0.77λ and the width is 0.44λ to 1.08λ when the reception or transmission frequency is λ. The
そして図3の前記放射導体1と前記反射導体2の取付状態の上面図によく示されるように,前記放射導体1と前記反射導体2を配置した状態で,前記反射導体2は,前記反射導体2の中心点と前記放射導体1の中心点とを結ぶA−A線に対して,一方側の反射導体部21のD−D線が直交するように取付けられており,前記放射導体1は,その左右方向軸線であるB−B線が,他方側の反射導体部22の左右方向軸線であるE−E線と平行になるよう傾けて(即ち,A−A線に直交するC−C線に対してB−B線がθ1となるように傾けて)取付けられているのである。
As shown in the top view of the mounting state of the
前記放射導体1及び前記反射導体2の作成は,本発明では導電性シートを誘電体支持材に貼着した後,窓を貫通孔として打ち抜き形成しているが,アルミ板等の金属板や金属メッシュ板に窓を打ち抜き等で形成したものであっても良い。またこのように形成された放射導体1や反射導体2は,樹脂製からなる放射導体1と反射導体2などを収納するレドームに固定しても良いし,放射導体1の中心点と反射導体2の中心点と貫通させ,該放射導体1や反射導体2を支持するための支持杆に固定して形成しても良いなど特にその支持方法を限定するものではない。また,樹脂製箱体を金属メッキして,放射導体1,反射導体2を直接形成することもできる。更に,回路形成用等の基板にスリット状の窓をパターン形成して,支持材に固定することでもできる。
In the present invention, the radiating
図4(a)は上述のように構成されたアンテナの反射導体2の後方に,壁面取付部材5を備えたアンテナ101の例を示している。この壁面取付部材5は例えば合成樹脂や金属体から成る剛性を有する板体状に形成されており,建物などの壁面にアンテナを取付けるための部材である。本発明の実施例では,この壁面取付部材5の略中央部から前方向に突設させた支持杆10に前記放射導体1と前記反射導体2とが所定の間隔を置いて配列されるような構成と成っている。尚,アンテナ給電点4aに接続される図には示されていない給電線は,この支持杆10内部を通して壁面取付部材の後方から引き出すように構成しても良いなど,特にその方法は限定されるものではない。また,壁面への取付に際しては,図には示されていないネジ棒をネジ孔5a・・・を介して壁面に螺合する事によって,アンテナを取付固定するように構成しても良いなど特に実施例に限定されるものではない。
また図4(b)に示すように,少なくとも,前記放射導体1と前記反射導体2を覆うようなレドーム8を,前記壁面取付部材5に着脱自在に固着できるようなアンテナ102にしてもよい。
FIG. 4A shows an example of the
Further, as shown in FIG. 4B, at least a
図5(a)には,反射導体2の後方に壁面取付金具15を備えたアンテナ103の例を示す。この壁面取付金具15は取付け対象の壁面40に取付固定するための基体16と,反射導体2の後方に突設した摺動金具19とから成る。基体16の中央部の上下端部には,基体16と一体的に反射導体2方向に折り曲げ形成され折曲片17が形成されており,該折曲片17と前記摺動金具19を装着し,摺動金具19(即ち,アンテナ)が,図5(b)に示されるように,左右方向に夫々第2の所定角度であるθ2だけ連続的に揺動可能なように,回転軸及び固着手段としてのネジ棒18を上下方向に貫通させることによって,取付角度を可変自在に固着できるように構成されている。14は壁面取付金具15を壁面に固着するためのネジ棒である。
尚,この実施例に示される壁面取付金具15が請求項に記載の取付手段であり,この取付手段は特に実施例に限定されるものではなく,その他の方法で実現してもよい。また,図4に示す壁面取付部材5の後方に,この実施例に示す壁面取付金具15を備えさせるように構成しても良い事は言うまでも無い。
FIG. 5A shows an example of an antenna 103 provided with a
Incidentally, a mounting means according to the
このように,構成されたアンテナの指向特性は,前記放射導体1の中心点と前記反射導体2の中心点とを結ぶA−A線に対して略θ1だけビームが傾いたビームチルト特性を有したアンテナが構成される。つまりこのアンテナは,突起部のない2枚の横長の直方体形状板体で構成することができるため,八木・宇田式アンテナのように細径のエレメントのような突起部位が無く,組み立てが容易と成ると共に,ビームチルトを有するように構成されたものであっても前方向への突出寸法が短くて済むので,アンテナ支柱やベランダばかりでなく,ベランダ等が設置されていない建物などの壁面への設置に目立たずスッキリと配設できる,壁面設置に適したアンテナとなるのである。
更には,壁面取付金具15を備えさせることによって,アンテナ自体が持つビームチルトθ1に加えて,壁面取付金具15の角度調整範囲である第2の所定角度θ2の調整ができることになり,建物などの壁面に設置しても電波到来方向に最適にアンテナの設置方向をあわせることができる。
加えて,これらのアンテナは上下逆さにして取付けられるように構成すれば,アンテナ自体が有するビームチルトがA−A線に対して今までとは反対方向にθ1傾いたものとなるので,更に広範囲な電波到来方向に対応可能な汎用性を有する。また,前記壁面取付金具15と組み合わせることによって,更に幅広い電波到来方向に対応できるのである。
Thus, the directivity characteristics of the configured antenna have a beam tilt characteristic in which the beam is inclined by approximately θ1 with respect to the AA line connecting the center point of the
Furthermore, by providing the
In addition, if these antennas are configured to be mounted upside down, the beam tilt of the antenna itself is tilted by θ1 in the opposite direction with respect to the AA line, so that a wider range. Versatile enough to handle the direction of arrival of radio waves. Further, by combining with the
次に本発明のアンテナの第2の実施形態として図6を参照して説明する。尚,以下の説明では,上記第1実施形態のアンテナと同様の構成要素については同一符号を付与し,詳細な説明は省略する。
Next, a second embodiment of the antenna of the present invention will be described with reference to FIG. In the following description, the same components as those of the antenna of the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図6において105は第2実施形態のアンテナの概略を示す斜視図である。この実施形態では,放射導体1を,前記A−A線に直交するC−C線に対して左右方向に第1の所定角度θ1の範囲で取付方向を揺動可能に固着すると共に,その揺動に対応して,反射導体2を構成する反射導体部21若しくは反射導体部22の取付方向を可変して,夫々の左右方向軸線がなす角度を変化できるように構成し,更にはこの角度調整を行うための可動手段をアンテナに備えさせることによって,アンテナの指向性に所定角度のビームチルトを形成することができるように構成したものである。
In FIG. 6,
ここで図7を用いて可動手段の詳細と,この可動手段によって放射導体1と反射導体2の取付方向を操作する様子を説明する。この実施例では,反射導体2はその中央部において導電材から成る1若しくは複数の連結部材35によって連結された反射導体部21と反射導体部22とから構成されており,該反射導体部21と反射導体部22は前記連結部材35において,水平に配列した状態から,略く字状となるように折り曲げ自在に連結されている。放射導体1は,放射導体1の中心軸1aを回転軸として揺動可能に構成されており,この図によく示されるように,放射導体1の両先端部11・12と反射導体2の反射導体部21,22とは,夫々連結手段31及び32で連結されている。
尚,前記連結部材の例として蝶番があるが,弾性を有する導電材で構成してもよい。また,例えば反射導体2を構成する反射導体部が,導電材を備えた屈曲自在のフィルム状の弾性材から一体的に構成されたときは,夫々の反射導体部を連結する連結部材は弾性材自体で構成され,この場合,弾性材自体が連結部材であり反射導体部を略く字状に折り曲げるための折曲部となる。
Here, the details of the movable means and the manner in which the mounting directions of the
In addition, although there exists a hinge as an example of the said connection member, you may comprise with the electrically conductive material which has elasticity. For example, when the reflection conductor portion constituting the
図7(a)では放射導体1の右側先端部12が,アンテナの前方側に第1の所定角度θ1だけ傾いた状態にあるときの上面側から見た概略断面図である。
ここで先ず連結手段32について説明する。連結手段32は略中央部32aにおいて,該中央部32aが内側方向になるように折り曲げ自在に枢着されており,図に示されるように最大に開いた状態では略く字形となるように構成されている。この連結手段32は,一方端部が前記放射導体先端部12に対して回転可能に枢着されていると共に,他方端部は反射導体部22に形成された挿通孔22bを介して,反射導体部22の裏面側の枢着点22aに枢着可能に固着されている。一方,反射導体部22の背面側と壁面取付部材5との間には,弾性部材からなるバネ38が介設されており,このバネ38の付勢力によって反射導体部22は壁面取付部材5に付勢されている構成と成っている。即ち,放射導体1を,その先端部12がアンテナの前方向に成るように傾けると,反射導体部22はバネ38によって壁面取付部材5方向に付勢されつつ,連結手段32によってアンテナの前方向に引き寄せられる。このとき放射導体1の左右方向軸線B−B線と反射導体部22の左右方向の軸線E−E線は略平行になるように連結手段32の長さが決められている。
連結手段31も全く同様な構成であり説明を簡単にするためにその詳細は省略するが,図7(a)では連結手段31は閉じた状態に有り,反射導体部21はバネ37の付勢力で壁面取付部材5方向に引き付けられている。
FIG. 7A is a schematic cross-sectional view seen from the upper surface side when the
First, the connecting
The connecting means 31 has the same configuration and its details are omitted for the sake of simplicity. In FIG. 7A, the connecting
次に,図7(b)では放射導体1は壁面取付部材5に略平行である場合の上面側から見た概略断面図であり,放射導体1を図7(a)の状態から壁面取付部材5と略平行となる位置に戻している。これに伴い反射導体部22は,バネ38の付勢力によって壁面取付部材5側に引戻される。ところで,図に示されるように壁面取付部材5の内面には,該取付部材5から突設させた当付部52が形成されており,反射導体部22は当付部の先端に当付た状態まで引戻される。この当付部52は,反射導体部22が当接した状態で,壁面取付部材5に対して略平行配置されるよう,壁面取付部材5から前方向に突出するように形成されている。
一方,放射導体1の揺動によって,他方の先端部11は前方向に移動することになるので,折れ曲がった状態の連結手段31は,前方向に引っ張られながら徐々に開かれていき,図の状態において最大に開いた状態となる。この状態では放射導体1と反射導体2と壁面取付部材5とは略平行に配置された状態,即ち,ビームチルトを形成しないアンテナとなるのである。
Next, in FIG. 7B, the
On the other hand, since the
次に,図7(c)では放射導体1の左側先端部11が前方側に第1の所定角度θ1だけ傾いた状態にあるときの上面側から見た概略断面図である。
放射導体1の左側先端部11が更に前方向に移動すると,連結手段31は最大に開いた状態にあるので,この連結手段31によって反射導体部21は,バネ37の付勢力に抗して前方向に引き付けられ,放射導体1が傾いた所定角度だけ前方向に傾く。また,放射導体1の右側先端部12は反射導体部22側に移動するものの,連結手段32は略中央部32aにおいて閉じられて,放射導体1の揺動の制限をする事はないのである。このようにして,第2実施形態の構成では,ビームチルトを形成しない状態とビームチルトを形成した状態の2様の状態を有するアンテナを提供できるのである。
尚,本発明の第2実施形態においては,少なくとも,前記連結手段31,32及と前記バネ37,38とで可動手段を構成しており,この可動手段は放射導体1と反射導体2の方向調整を連続的に行うようにしても良いし段階的に方向調整するようにしてもよい。また,図8に示されるように,第2実施形態においても,反射導体の背面に壁面取付金具15を備えさせてもよい。この図において(a)は壁面に取付けたときの上面図であり,(b)は壁面に取付けたときの側面図であり,これに示される9は前記可動手段を操作するための操作ツマミである。また,この第2実施形態において,前記連結部材35はバネ性を有する弾性材で構成しても良く,この場合は,反射導体部にはバネによる付勢力に加えて連結部材による付勢力も付加されることになる。
Next, FIG. 7C is a schematic cross-sectional view seen from the upper surface side when the
When the
In the second embodiment of the present invention, at least the connecting
ここで,この第2実施形態におけるアンテナの特性を図9〜図13に示す。図9は図7(a)に示す左方向に略20°のビームチルトを形成した場合の周波数特性であり,(a)は動作利得,(b)は定在波比,(c)は前後比,(d)は半値角度の各特性を示している。また,図10は図7(b)に示すビームチルトを形成しない場合の周波数特性であり,(a)は動作利得,(b)は定在波比,(c)は前後比,(d)は半値角度の各特性を示している。更に,図11乃至図13は夫々ch13,ch38,ch62における水平偏波水平面指向性能図であり,図11(a),図12(a),図13(a)は図7(a)の左方向に略20°のビームチルトを形成した場合の水平偏波水平面指向性能図であり,図11(b),図12(b),図13(b)は図7(b)のビームチルトを形成しない場合の水平偏波水平面指向性能図である。
Here, the characteristics of the antenna in the second embodiment are shown in FIGS. 9A and 9B show frequency characteristics when a beam tilt of about 20 ° is formed in the left direction shown in FIG. 7A. FIG. 9A shows an operating gain, FIG. 9B shows a standing wave ratio, and FIG. Ratio, (d) shows each characteristic of the half-value angle. FIG. 10 shows frequency characteristics when the beam tilt shown in FIG. 7B is not formed. (A) is the operating gain, (b) is the standing wave ratio, (c) is the front-to-back ratio, and (d). Indicates each characteristic of the half-value angle. Further, FIGS. 11 to 13 are horizontal polarization horizontal plane performance charts at ch13, ch38, and ch62, respectively. FIGS. 11 (a), 12 (a), and 13 (a) are the left side of FIG. 7 (a). FIG. 11B is a horizontal polarization directivity performance diagram when a beam tilt of approximately 20 ° is formed in the direction, and FIGS. 11B, 12B, and 13B show the beam tilt of FIG. 7B. It is a horizontal polarization horizontal plane directivity performance figure in the case of not forming.
このように,図6に示す第2実施形態のアンテナによれば,放射導体1の揺動と,この放射導体1の揺動に対応して,反射導体2を構成する何れか一方の反射導体部の取付角度を可変できるように構成することによって,建物の壁面に正対する方向からくる電波に対しても,左右方向の所定範囲ずれた方向からくる電波に対しても簡単に対応可能で,且つ,ch13(470MHz)〜ch62(770MHz)の広帯域において,ビームチルトを形成しても形成しなくても,それぞれ良好な特性を有することができるので,アンテナ支柱やベランダばかりでなく,建物などの壁面用に好適なアンテナが提供できるのである。
また,ビームチルトを形成するのに,放射導体1の揺動に対応して,反射導体2の半分だけを傾斜させるように構成したことによって,アンテナ自体の全てを電波到来方向に向けるように構成されたアンテナに比べて,壁面から突設する寸法が短くて済むため,壁面に取付け安く,且つ,目立たない壁面取付用のアンテナが提供できるのである。
As described above, according to the antenna of the second embodiment shown in FIG. 6, any one of the reflection conductors constituting the
Further, in order to form the beam tilt, only half of the reflecting
更に,図8によく示されるように,アンテナの背面に壁面取付金具15を装着することで建築物の壁面40に容易に取付けできるばかりでなく,壁面取付金具15によって方向調整(左右方向にθ2)ができるように構成すれば,アンテナが更に広範囲の電波到来方向に対応可能になる。
Furthermore, as well shown in FIG. 8, by attaching the
尚,本発明は上記第1及び第2実施形態に限定されるものではなく,以下に例示するように,その構成は実施例に限定されるものではない。
上記実施例では,本発明の実施形態の好適な例として地上デジタル放送受信用のUHFアンテナに対する具体的な例を示したが,特にUHF帯の電波を受信するアンテナに限定されるものではなく,他の周波数帯のアンテナに応用してもよい。
また,壁面取付部材5と壁面取付金具15を個別に備えた例を示したが,壁面取付部材と壁面取付金具の一部を共有し,1つの部材として構成してもよい。
また,図に示されるように,放射導体1は支持杆10の先端部に取付けられているが,特にこの実施例に限定されるものではなく,例えば壁面取付部材5などの上下端部から前方向に折返し成形された図には示されていない支持片に取付けるようにしてもよく,放射導体1と反射導体2とが所定の間隔で配設されるように構成されればよい。
また,本発明の第2実施形態では,可動手段を使って放射導体1と反射導体2を連動させ,取付方向の調整をする方法を述べたが,本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の構成を適宜に変更して実施することも可能である。
In addition, this invention is not limited to the said 1st and 2nd embodiment, The structure is not limited to an Example so that it may illustrate below.
In the above-described embodiment, a specific example of a UHF antenna for receiving terrestrial digital broadcasting has been shown as a preferred example of the embodiment of the present invention. However, the embodiment is not particularly limited to an antenna that receives a radio wave in the UHF band. You may apply to the antenna of another frequency band.
Moreover, although the example provided with the wall
Further, as shown in the figure, the
In the second embodiment of the present invention, the method of adjusting the mounting direction by interlocking the radiating
1…放射導体,1a…中心軸,2…反射導体,3…開口窓,4…突起部,4a…給電点,5…壁面取付部材,5a…挿通孔,8…レドーム,9…操作ツマミ,10…支持杆,11・12…先端部,14…ネジ棒,15…壁面取付金具,16…基体,17…折曲片,18…ネジ棒,19…摺動金具,20…折曲部,21…一方の反射導体部,22…他方の反射導体部,21a・22a…枢着部,21b・22b…挿通孔,31・32…連結手段,31a・32a…中央部,35…連結部材,37・38…バネ,40…壁面,51・52…当付部,101・102・103・105…アンテナ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記反射導体は,その左右方向軸線と直交する上下方向線を折曲部として,この折曲部より左右両側に配置された2つの反射導体部を有すると共に,該折曲部にて折り曲げ自在になっており,
前記放射導体は,該放射導体の中心点から該放射導体の左右の先端部のうちの一方である一方側先端部へ向かう軸線が,該放射導体の中心点と前記反射導体の中心点とを結ぶ方向線である前後方向線に対し,直交する位置から当該アンテナの前方向及び後方向に,夫々第1の所定角度の範囲で揺動できるように構成されており,
更に,
前記放射導体の前記一方側先端部と,前記2つの反射導体部のうちで該一方側先端部の後方にある方の反射導体部である一方側反射導体部とに,両端が夫々接続されると共に,その両端間の距離が変わることで,前記放射導体の一方側先端部と前記一方側反射導体部との距離を変化させる一方側の連結手段と,
前記放射導体の左右の先端部のうちの前記一方側先端部とは反対の方である他方側先端部と,前記2つの反射導体部のうちで該他方側先端部の後方にある方の反射導体部である他方側反射導体部とに,両端が夫々接続されると共に,その両端の離間距離が変わることで,前記放射導体の他方側先端部と前記他方側反射導体部との距離を変化させる他方側の連結手段と,
を備えており,
前記放射導体を,その左右方向軸線が前記前後方向線に対して略直交する位置にしたときは,前記2つの連結手段の両端間の距離が両方とも可変範囲の最大になることにより,前記一方側反射導体部の左右方向軸線と,前記他方側反射導体部の左右方向軸線とが,前記放射導体の左右方向軸線と略平行の一直線状となり,
前記放射導体の前記一方側先端部を当該アンテナの前方向に前記第1の所定角度だけ傾けて,該放射導体の左右方向軸線と前記前後方向線に直交する方向との成す角度を前記第1の所定角度にしたときには,前記一方側の連結手段の両端間の距離が前記最大になると共に,前記他方側の連結手段の両端間の距離が前記最大よりも小さくなることにより,前記反射導体が,前記折曲部で屈曲して,前記一方側反射導体部の左右方向軸線が前記放射導体の左右方向軸線と略平行で,且つ前記他方側反射導体部の左右方向軸線が前記前後方向線に略直交するような略く字状となり,
前記放射導体の前記一方側先端部を当該アンテナの後方向に前記第1の所定角度だけ傾けて,該放射導体の左右方向軸線と前記前後方向線に直交する方向との成す角度を前記第1の所定角度にしたときには,前記他方側の連結手段の両端間の距離が前記最大になると共に,前記一方側の連結手段の両端間の距離が前記最大よりも小さくなることにより,前記反射導体が,前記折曲部で屈曲して,前記他方側反射導体部の左右方向軸線が前記放射導体の左右方向軸線と略平行で,且つ前記一方側反射導体部の左右方向軸線が前記前後方向線に略直交するような略く字状となる,
ように構成されていることを特徴としたアンテナ。 In an antenna comprising at least a rectangular radiating conductor and a substantially rectangular reflecting conductor disposed behind the radiating conductor,
The reflection conductor, a vertical line perpendicular to the lateral axis as a bent portion, which has two reflective conductor portions arranged on left and right sides than the folded portions, foldably by the bent portion And
The radiating conductor has an axis line extending from the central point of the radiating conductor to one of the left and right tip portions of the radiating conductor, and the central point of the radiating conductor and the central point of the reflective conductor. It is configured to be able to swing within a first predetermined angle range from a position orthogonal to the front-rear direction line, which is a connecting direction line, in the front direction and the rear direction of the antenna.
In addition,
Both ends of the radiating conductor are connected to the one end of the radiation conductor and one of the two reflecting conductors, one of the two reflecting conductors, which is the reflecting conductor on the rear side of the one end of the reflecting conductor. And the connecting means on one side for changing the distance between the one end of the radiation conductor and the one side reflecting conductor by changing the distance between both ends thereof,
Of the left and right tip portions of the radiating conductor, the other tip portion opposite to the one tip portion, and the reflection of the two reflecting conductor portions on the rear side of the other tip portion Both ends are connected to the other-side reflection conductor portion, which is a conductor portion, and the distance between the opposite ends of the radiation conductor is changed by changing the separation distance between the both ends. Connecting means on the other side to be
With
When the radiating conductor is positioned so that its left-right axis is substantially perpendicular to the front-rear direction line, the distance between both ends of the two connecting means is maximized in the variable range. The horizontal axis of the side reflective conductor and the horizontal axis of the other reflective conductor are in a straight line substantially parallel to the horizontal axis of the radiation conductor,
The one end of the radiating conductor is inclined toward the front of the antenna by the first predetermined angle, and an angle formed between a horizontal axis of the radiating conductor and a direction perpendicular to the front-rear direction line is set to the first direction. The distance between both ends of the one-side connecting means becomes the maximum and the distance between both ends of the other-side connecting means becomes smaller than the maximum, so that the reflective conductor becomes , and bent at the bent portion, the said one substantially parallel lateral axis of the side reflecting conductor portion and the lateral axis of the radiation conductor, and the other side the longitudinal direction line is lateral axis of the reflection conductor portion It becomes a nearly square shape that is almost orthogonal,
The one end of the radiating conductor is inclined toward the rear of the antenna by the first predetermined angle, and an angle formed between a horizontal axis of the radiating conductor and a direction perpendicular to the front-rear direction line is set to the first direction. When the predetermined angle is set, the distance between both ends of the other-side connecting means becomes the maximum, and the distance between both ends of the one-side connecting means becomes smaller than the maximum. , and bent at the bent portion, on the other side reflecting conductor portion of the lateral axis is substantially parallel to the lateral axis of the radiation conductor, and the one the longitudinal direction line is lateral axis of the side reflecting conductor portion It becomes a nearly square shape that is almost orthogonal,
An antenna characterized by being configured as follows.
該壁面用のアンテナは請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載のアンテナから成ることを特徴とした壁面用のアンテナ。 The antenna for a wall surface, comprising the antenna according to any one of claims 1 to 5.
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