JP4810442B2

JP4810442B2 - 可搬型アンテナ

Info

Publication number: JP4810442B2
Application number: JP2007006096A
Authority: JP
Inventors: 敦金子
Original assignee: Yagi Antenna Co Ltd
Current assignee: Yagi Antenna Co Ltd
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2027-01-15
Also published as: JP2008172708A

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可搬型アンテナに関する。

地上デジタル放送は、ＵＨＦ帯における４７０〜７７０ＭＨｚの電波が使用されている。上記地上デジタル放送を受信するアンテナとして、従来、長方形状に形成された板状ダイポール素子を用いたものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、上記板状ダイポール素子を用いて室内アンテナを構成することは可能であるが、その指向性は一般に８の字形となっており、任意に可変設定することができない。

アンテナの指向性を可変させる場合、従来では複数のアンテナを使用して各々のアンテナの信号を位相器により合成し、その合成位相を変化させることで指向性を可変させている。図１２は、２つのダイポールアンテナ１ａ、１ｂを用いた場合の例を示したものである。すなわち、２つのダイポールアンテナ１ａ、１ｂを所定の間隔を保って例えば直線状に配置し、各ダイポールアンテナ１ａ、１ｂの給電点２ａ、２ｂより給電線３ａ、３ｂを介して位相器４に接続し、この位相器４によりアンテナの合成位相を調整することで指向性を可変させている。

図１３は、上記２つのダイポールアンテナ１ａ、１ｂを位相差０°で合成（同相合成）した場合の周波数６８０ＭＨｚ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、最大利得方向が０°と１８０°方向の８の字指向性となっている。

また、図１４は、ダイポールアンテナ１ａ、１ｂを位相差９０°で合成した場合の周波数６８０ＭＨｚ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、最大利得方向が−２７°と−１５８°の方向となっている。
特開２００５−２４４９２６号公報

上記のように複数のアンテナの合成位相を調整することで、アンテナの指向性を可変することができる。しかし、従来の方法では複数個のアンテナを必要とするため、アンテナの個数分費用が掛かると共に位相器を必要とし、費用が嵩むという問題があった。また、複数のアンテナと位相器を接続するため、配線等が複雑になって手間が掛かると共に、アンテナを移設した場合には配線もやり直さなければならなかった。

また、従来ではアンテナをシステムとして既設する場合が多く、一度設置した後、場所を移動したりするという自由度が失われていた。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、アンテナ形状を変化させることで指向性を任意に可変設定でき、複数のアンテナの出力を位相器により合成する必要がなく安価に構成し得、且つ既設とする必要がなく任意の場所に配置し得ると共に簡単に移動することができる可搬型アンテナを提供することを目的とする。

第１の発明に係る可搬型アンテナは、合成樹脂により略同一寸法の方形状に形成された第１乃至第４のアンテナカバーと、前記第１乃至第４のアンテナカバー間を回動可能に直線状に連結する３つの可動軸と、前記第１乃至第４のアンテナカバー内に収納される柔軟性を有する平板状のフィルムアンテナとを具備し、
前記可動軸は夫々、前記フィルムアンテナを挿通させる空隙を備え、該可動軸が連結するアンテナカバーを任意の回動位置で保持し、前記第１乃至第４のアンテナカバーの位置関係を、平面状、箱状、Ｗ形状及び折り畳んだ状態に設定することを特徴とする。

第２の発明は、上記第１の発明に係る可搬型アンテナにおいて、前記フイルムアンテナは、連結された前記第１と第２のアンテナカバー内に収納される第１の板状ダイポール素子と、連結された前記第３と第４のアンテナカバー内に収納される第２の板状ダイポール素子とを備え、
前記可動軸は、連結するアンテナカバーの一方に形成された接続フックと、該連結するアンテナカバーの他方に形成された接続フック受け軸と、該接続フック受け軸の中心に沿って円柱状の空間に挿入される軸と、該軸の両先端に圧入される２つの蓋と、を有して、該連結するアンテナカバーに圧力を掛けた状態で固定することを特徴とする。

本発明によれば、アンテナの形状を変化させて指向性を可変設定することができるので、従来のように複数のアンテナを使用して合成器により合成する必要がなく、価格を抑えることができる。また、システムとして既設とする必要がなく、任意の場所に設置できると共に何時でも任意の場所に移動することができる。

また、アンテナの形状や設置方向、指向性を自由に変化させることができるので、ユーザの条件に合わせて最適な受信状態に設定することが可能である。更に、アンテナを折り畳むことが可能であるので、持ち運びが容易であり、室内アンテナだけでなくモバイル機器の外部アンテナとしても機能を発揮することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る可搬型アンテナを平面状に展開した状態を示す正面図、図２は同斜視図、図３は上記可搬型アンテナの一部を分解して示す斜視図、図４は図３における可搬型アンテナの内部にアンテナ素子を装着した状態を示す斜視図、図５は接続フック軸受け部分の分解斜視図である。

図１において、１０は柔軟性を有する平板状のフィルムアンテナで、例えばフィルム導体や薄膜導体を用いて長方形に形成された板状ダイポール素子１１ａ、１１ｂにより構成されている。上記アンテナ素子１１ａ、１１ｂは、所定の間隔Ｄを保って平面状に配置され、例えば全長Ｌが約０．３５λａ、高さＨが約０．０６λａ以上、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。上記アンテナ素子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、間隔Ｄが約０．００８λａに設定される。

上記アンテナ素子１１ａ、１１ｂは、例えば隣接する端部の下部に給電点１２が設けられ、この給電点１２に給電線１３が接続される。この給電線１３としては例えば同軸ケーブルが使用され、その先端部にコネクタ等の出力端子１４が設けられる。

上記アンテナ素子１１ａ、１１ｂは、例えば合成樹脂を用いて構成した例えば４つのアンテナカバー１５〜１８内に収納される。このアンテナカバー１５〜１８は、可動軸２０ａ〜２０ｃにより回動可能に連結されており、全長及び高さは、アンテナ素子１１ａ、１１ｂの全長Ｌ、高さＨより少し大きく形成される。

上記アンテナカバー１５、１６内に一方のアンテナ素子１１ａが収納され、アンテナカバー１７、１８内に他方のアンテナ素子１１ｂが収納される。上記アンテナカバー１５〜１８は、それぞれカバー本体と前面カバーにより構成される。例えばアンテナカバー１５は、カバー本体１５ａと前面カバー１５ｂにより構成される。カバー本体１５ａには、前面カバー１５ｂとの間にアンテナ素子収納スペースが形成される。上記前面カバー１５ｂは、カバー本体１５ａの周縁部に例えば接着剤あるいはネジ止め等により固定される。また、他のアンテナカバー１６〜１８も、アンテナカバー１５と同様に構成される。上記アンテナカバー１６、１７には、図２に示すようにアンテナ素子１１ａ、１１ｂの給電点１２に対応する位置にケーブル挿通孔１９が設けられており、上記給電線１３がケーブル挿通孔１９を介してアンテナ素子１１ａ、１１ｂの給電点１２に接続される。

上記可動軸２０ａ〜２０ｃ例えば可動軸２０ａは、図３ないし図５に示すように接続フック受け軸２１、軸２２、圧入蓋２３ａ、２３ｂにより構成される。そして、アンテナカバー１５とアンテナカバー１６との接続には、接続フック受け軸２１と接続フック２４ａ、２４ｂが用いられる。この接続フック２４ａ、２４ｂは、アンテナカバー１５に隣接するアンテナカバー１６の側部において、両端部より少し内側位置に設けられる。上記接続フック２４ａ、２４ｂは、円筒状に形成され、その側部に溝２５ａ、２５ｂが設けられている。この接続フック２４ａ、２４ｂの溝２５ａ、２５ｂ部分を接続フック受け軸２１の両端部に当接させて圧力を加えることにより、接続フック２４ａ、２４ｂの弾性力によって接続フック受け軸２１に装着される。

また、上記接続フック受け軸２１は、カバー本体１５ａと略同じ長さを有しており、両端部が径小に形成されて上記したように接続フック２４ａ、２４ｂを装着できるようになっている。また、接続フック受け軸２１の内部には、中心に沿って円柱状の空間が設けられ、この空間部に軸２２が挿入される。この軸２２の上下両先端部に圧入蓋２３ａ、２３ｂを圧入し、アンテナカバー１５、１６に圧力を加えた状態で固定する。これによりアンテナカバー１５、１６の回動位置は、無段階調整が可能となる。

上記のようにアンテナカバー１５とアンテナカバー１６との間を可動軸２０ａによって結合し、圧入蓋２３ａ、２３ｂを装着することで、アンテナカバー１５、１６を任意に回動でき、且つ任意の回動位置で相互の位置関係を保持することができる。

また、アンテナカバー１６、１７間及びアンテナカバー１７、１８間においても、可動軸２０ａと同様構成の可動軸２０ｂ、２０ｃにより回動可能に保持される。

また、上記可動軸２０ａ〜２０ｃには、図３に示すように軸に沿って空隙３０が設けられており、図４及び図５に示すように上記空隙３０内にフィルムアンテナ１０を挿通できるようになっている。例えばアンテナカバー１５、１６部分では可動軸２０ａを経由してフィルムアンテナ１０のアンテナ素子１１ａを内部に収納できるようになっている。

上記のように構成した可搬型アンテナは、アンテナ素子１１ａ、１１ｂを収納したアンテナカバー１５〜１８を可動軸２０ａ〜２０ｃにより回動して種々の形状に設定することができる。図２及び図６ないし図８はアンテナ形状例を示したもので、図２は平面状とした場合、図６は箱状とした場合、図７はＷ形状とした場合、図８は折り畳んだ場合の例である。アンテナ形状を種々の形に設定することにより、水平面指向性を例えば９ないし図１１に示すように可変設定することができる。

図９は、アンテナを図２に示したように平面状に形成した場合の周波数６８０ＭＨｚ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、最大利得方向が０°と１８０°方向の８の字指向性となっている。

図１０は、アンテナを図６に示したように箱状に形成した場合の周波数６８０ＭＨｚ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、無指向性に近いが、９０°及び−９０°方向の利得を抑制した特性となっている。

図１１は、アンテナを図７に示したようにＷ形状に形成した場合の周波数６８０ＭＨｚ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、図９に示した８の字指向性よりも、９０°及び−９０°方向の利得を増加した特性となっている。

上記実施形態によれば、アンテナの形状を変えて指向性を可変設定することができるので、従来のように複数のアンテナを使用して合成器により合成する必要がなく、価格を抑えることができる。また、システムとして既設とする必要がなく、任意の場所に設置できると共に何時でも任意の場所に移動することができる。

また、形状や設置方向、指向性を自由に変化させることができるので、ユーザの条件に合わせて最適な受信状態に設定することが可能である。

更に、上記実施形態に係る可搬型アンテナは、図８に示したように折り畳むことが可能であるので、持ち運びが容易であり、室内アンテナとして使用し得ると共にモバイル機器の外部アンテナとしても機能を発揮することができる。

なお、上記実施形態では、アンテナカバー１５〜１８の回動位置を可動軸２０ａ〜２０ｃによって無段階に調整できるように構成した場合について示したが、その他、例えば接続フック受け軸２１に一定ピッチの歯車を設け、１５°ピッチ等の段階調整ができるように構成しても良い。

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。

本発明の一実施形態に係る可搬型アンテナを平面状に展開した状態を示す正面図である。同実施形態における可搬型アンテナを平面状に展開した状態を示す斜視図である。同実施形態に係る可搬型アンテナの一部を分解して示す斜視図である。図３における可搬型アンテナの内部にアンテナ素子を装着した状態を示す斜視図である。同実施形態に係る可搬型アンテナの接続フック軸受け部分の分解斜視図である。同実施形態に係る可搬型アンテナを箱状に形成した場合の斜視図である。同実施形態に係る可搬型アンテナをＷ形状に形成した場合の例を示す斜視図である。同実施形態に係る可搬型アンテナの折り畳んだ状態を示す斜視図である。同実施形態に係る可搬型アンテナを平面状に形成した場合の周波数６８０ＭＨｚにおける水平偏波水平面指向性を示す図である。同実施形態に係る可搬型アンテナを箱状に形成した場合の周波数６８０ＭＨｚにおける水平偏波水平面指向性を示す図である。同実施形態に係る可搬型アンテナをＷ形状に形成した場合の周波数６８０ＭＨｚにおける水平偏波水平面指向性を示す図である。従来のアンテナの指向性を可変設定する場合の構成を示す図である。図１２における２つのダイポールアンテナを位相差０°で合成した場合の周波数６８０ＭＨｚにおける水平偏波水平面指向性を示す図である。図１２における２つのダイポールアンテナを位相差９０°で合成した場合の周波数６８０ＭＨｚにおける水平偏波水平面指向性を示す図である。

符号の説明

１０…フィルムアンテナ、１１ａ、１１ｂ…アンテナ素子、１２…給電点、１３…給電線、１４…出力端子、１５〜１８…アンテナカバー、１５ａ…カバー本体、１５ｂ…前面カバー、１９…ケーブル挿通孔、２０ａ〜２０ｃ…可動軸、２１…接続フック受け軸、２２…軸、２３ａ、２３ｂ…圧入蓋、２４ａ、２４ｂ…接続フック、２５ａ、２５ｂ…溝、３０…空隙

Claims

合成樹脂により略同一寸法の方形状に形成された第１乃至第４のアンテナカバーと、
前記第１乃至第４のアンテナカバー間を回動可能に直線状に連結する３つの可動軸と、
前記第１乃至第４のアンテナカバー内に収納される柔軟性を有する平板状のフィルムアンテナとを具備し、
前記可動軸は夫々、前記フィルムアンテナを挿通させる空隙を備え、該可動軸が連結するアンテナカバーを任意の回動位置で保持し、前記第１乃至第４のアンテナカバーの位置関係を、平面状、箱状、Ｗ形状及び折り畳んだ状態に設定することを特徴とする可搬型アンテナ。
前記フイルムアンテナは、連結された前記第１と第２のアンテナカバー内に収納される第１の板状ダイポール素子と、連結された前記第３と第４のアンテナカバー内に収納される第２の板状ダイポール素子とを備え、
前記可動軸は、連結するアンテナカバーの一方に形成された接続フックと、該連結するアンテナカバーの他方に形成された接続フック受け軸と、該接続フック受け軸の中心に沿って円柱状の空間に挿入される軸と、該軸の両先端に圧入される２つの蓋と、を有して、該連結するアンテナカバーに圧力を掛けた状態で固定することを特徴とする請求項１に記載の可搬型アンテナ。