JP5695976B2 - Antenna device - Google Patents
Antenna device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5695976B2 JP5695976B2 JP2011119361A JP2011119361A JP5695976B2 JP 5695976 B2 JP5695976 B2 JP 5695976B2 JP 2011119361 A JP2011119361 A JP 2011119361A JP 2011119361 A JP2011119361 A JP 2011119361A JP 5695976 B2 JP5695976 B2 JP 5695976B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reflector
- radiator
- plate
- antenna device
- radio wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/10—Resonant slot antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
本発明は、直線偏波の電波を放射する放射器と、放射器に対し間隔を空けて配置される放射器とを備えたアンテナ装置に関し、詳しくは、ＵＨＦ帯のテレビ放送電波を受信するのに好適なアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device including a radiator that radiates linearly polarized radio waves, and a radiator that is spaced from the radiator, and more particularly, to receive television broadcast radio waves in the UHF band. It is related with the suitable antenna apparatus.
地上デジタルテレビ放送では、一定レベル以上の電波を受信できれば、デジタル放送の持つ優れた特性によって、綺麗な画像を受信することができる。
このため、地上デジタルテレビ放送受信用のアンテナ装置には、従来のアナログテレビ放送で利用されていた八木・宇多式アンテナに比べ、小型・軽量で、デザイン性にも優れたアンテナ装置が求められている。
In digital terrestrial television broadcasting, if radio waves of a certain level or higher can be received, beautiful images can be received due to the superior characteristics of digital broadcasting.
For this reason, antenna devices for receiving digital terrestrial television broadcasts are required to be smaller, lighter, and better in design than Yagi / Uta antennas used in conventional analog television broadcasts. Yes.
そこで、本願出願人は、アンテナ装置において、放射器をスケルトンスロットアンテナにて構成し、放射器に対向するように配置される反射器を、放射器から放射される電波の偏波方向に直交する方向に長い長方形状の板状部材にて構成し、その板状部材には、板面を貫通するように、板状部材の長手方向に細長い開口部を、放射電波の偏波方向に間隔を空けて複数個配置し、しかも、その複数個の開口部の列からなる開口部群を、放射電波の偏波方向に直交する方向に複数段配置することを提案した（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, the applicant of the present application is configured such that, in the antenna device, the radiator is configured by a skeleton slot antenna, and the reflector disposed so as to face the radiator is orthogonal to the polarization direction of the radio wave radiated from the radiator. It is composed of a rectangular plate-like member that is long in the direction, and the plate-like member has an elongated opening in the longitudinal direction of the plate-like member so as to penetrate the plate surface, and is spaced in the polarization direction of the radiated radio wave. It has been proposed to arrange a plurality of openings in a row, and to arrange a plurality of openings in a direction perpendicular to the polarization direction of the radiated radio wave (see, for example, Patent Document 1). ).
ところで、上記提案のアンテナ装置は、特許文献１に、「動作利得においては高域ではわずかに利得が低下するものの、低域においては利得の改善が見られ、全帯域に亘って安定した動作利得が得られている」と説明されているように、概ね使用周波数の全帯域に亘って良好な特性が得られているものの、高域における動作利得が低いので、この周波数領域における更なる改善が望まれていた。 By the way, the above-mentioned proposed antenna apparatus is disclosed in Patent Document 1 as follows: “In the operational gain, the gain is slightly reduced in the high band, but the gain is improved in the low band, and the stable operational gain is obtained over the entire band. As shown in the figure, although a good characteristic is obtained over the entire band of the operating frequency, the operating gain in the high frequency range is low, so that further improvement in this frequency range is possible. It was desired.
そこで、本願発明者らが実験を繰り返し行なったところ、上記アンテナ装置の高域における動作利得を改善するには、反射器に形成する開口部群の段数を多くすればよいことが分かった。 Thus, the inventors of the present application repeatedly conducted experiments, and found that the number of stages of the opening group formed in the reflector should be increased in order to improve the operation gain in the high frequency range of the antenna device.
しかし、上記提案のアンテナ装置において、反射器は、開口部の形状が、反射器全体の形状と同様、放射電波の偏波方向に直交する方向に長くなっていることから、高域における動作利得を改善するために開口部群の段数を増加させると、反射器全体の長さ（偏波方向に直交する方向の長さ）が更に長くなってしまい、アンテナ装置の大型化を招くという問題があった。 However, in the antenna device proposed above, the reflector has an operating gain at high frequencies because the shape of the opening is long in the direction perpendicular to the polarization direction of the radiated radio wave, as is the shape of the entire reflector. When the number of stages of the aperture group is increased in order to improve the length of the reflector, the length of the entire reflector (the length in the direction orthogonal to the polarization direction) is further increased, leading to an increase in the size of the antenna device. there were.
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、板状部材に複数の開口部を形成することにより構成される反射器を備えたアンテナ装置において、反射器の全体形状を大きくすることなく、使用周波数帯域の高域側の動作利得を改善することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and in an antenna device including a reflector configured by forming a plurality of openings in a plate-like member, without increasing the overall shape of the reflector, The object is to improve the operating gain on the high frequency side of the used frequency band.
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載のアンテナ装置は、
直線偏波の電波を放射する放射器と、
導電性で略四角形状の板状部材からなり、当該板状部材の板面が前記放射器と対向するように配置される反射器と、
を備え、
前記反射器を構成する板状部材には、前記放射器から放射される電波の偏波方向と同一方向となるよう、間隔を空けて複数の開口部が一列に配置されると共に、該一列に配置された複数の開口部からなる開口部群が、前記偏波方向と直交する方向に複数段配置されており、
前記複数段の開口部群を構成する各開口部は、それぞれ、略正方形で、前記板状部材を貫通するように形成されており、
前記板状部材の前記偏波方向と同一方向の長さは、
前記放射器の使用周波数帯域で最大周波数の電波の波長に対応して、当該最大周波数の電波を反射可能な長さに設定され、
前記各開口部の一辺の長さは、
前記各開口部の一辺の長さに前記開口部群を一列構成する開口部の数を乗じた長さと、前記板状部材の前記偏波方向と同一方向の長さとを加算した長さが、前記放射器の使用周波数帯域で最小周波数の電波を反射可能な長さとなるよう、当該最小周波数の電波の波長に基づき設定され、
前記偏波方向と直交する方向に配置される前記開口部群の段数が、前記偏波方向に一列に配置されて前記開口部群を構成する開口部の数よりも多いこと、
を特徴とする。
The antenna device according to claim 1, which is made to achieve such an object,
A radiator that emits linearly polarized radio waves;
A conductive and substantially rectangular plate-like member, and a reflector disposed so that the plate surface of the plate-like member faces the radiator;
With
A plurality of openings are arranged in a row at intervals in the plate-like member constituting the reflector so as to be in the same direction as the polarization direction of the radio wave radiated from the radiator. An opening group consisting of a plurality of arranged openings is arranged in a plurality of stages in a direction orthogonal to the polarization direction,
Each of the openings constituting the multi-stage opening group is substantially square and formed so as to penetrate the plate-like member,
The length of the plate member in the same direction as the polarization direction is:
Corresponding to the wavelength of the radio wave of the maximum frequency in the use frequency band of the radiator, it is set to a length capable of reflecting the radio wave of the maximum frequency,
The length of one side of each opening is
The length obtained by multiplying the length of one side of each opening by the number of openings constituting the opening group in one row, and the length in the same direction as the polarization direction of the plate member, It is set based on the wavelength of the radio wave of the minimum frequency so as to be a length capable of reflecting the radio wave of the minimum frequency in the use frequency band of the radiator ,
The number of stages of the opening group arranged in the direction orthogonal to the polarization direction is larger than the number of openings arranged in a line in the polarization direction to constitute the opening group,
It is characterized by.
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアンテナ装置において、
前記反射器を構成する板状部材において、前記偏波方向の両端側は、前記放射器方向に折り曲げられていることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the antenna device according to claim 1,
In the plate-like member constituting the reflector, both end sides in the polarization direction are bent in the radiator direction.
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置において、
前記反射器を構成する板状部材において、前記放射器方向に折り曲げられた板状部材の端縁には、前記放射器方向に突出された複数の突出片が間隔を空けて設けられていることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the antenna device according to claim 1 or 2,
In the plate-like member constituting the reflector, a plurality of protruding pieces protruding in the radiator direction are provided at intervals on the edge of the plate-like member bent in the radiator direction. It is characterized by.
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のアンテナ装置において、
前記反射器を構成する板状部材において、前記各列の開口部群にて夫々隣接する開口部の間に位置し、且つ、各開口部群の列を跨ぐように前記偏波方向と直交する方向に配置される複数の桟部の少なくとも一つは、前記各開口部群の間に前記偏波方向に沿って配置される桟部に段差を設けることで、前記放射器側に突出されていることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the antenna device according to any one of claims 1 to 3,
The plate-like member constituting the reflector is positioned between adjacent openings in the opening group of each row, and is orthogonal to the polarization direction so as to straddle the row of each opening group. At least one of the plurality of crosspieces arranged in the direction is projected to the radiator side by providing a step in the crosspiece arranged along the polarization direction between the opening groups. It is characterized by being.
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のアンテナ装置において、当該アンテナ装置は、ＵＨＦ帯のテレビ放送電波を受信する受信アンテナであり、前記放射器の使用周波数帯域はテレビ放送のＵＨＦ帯に設定されていることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the antenna device according to any one of claims 1 to 4, wherein the antenna device is a receiving antenna that receives a television broadcast radio wave in the UHF band, The operating frequency band of the radiator is set to the UHF band of television broadcasting.
請求項１に記載のアンテナ装置によれば、上述した従来のアンテナ装置と同様、反射器は、導電性で略四角形状の板状部材からなり、その板面を貫通するように複数の開口部が形成されているが、各開口部の形状は、略正方形である。 According to the antenna device according to claim 1, like the conventional antenna device described above, the reflector is made of a conductive and substantially rectangular plate-like member, and has a plurality of openings so as to penetrate the plate surface. However, the shape of each opening is substantially square.
そして、反射器を構成する板状部材には、放射器から放射される電波の偏波方向と同一方向となるように間隔を空けて複数の開口部が一列に配置され、しかも、その一列に配置された複数の開口部からなる開口部群が、電波の偏波方向と直交する方向に複数段配置されている。 A plurality of openings are arranged in a row at intervals in the plate-like member constituting the reflector so as to be in the same direction as the polarization direction of the radio wave radiated from the radiator. A plurality of openings are arranged in a plurality of stages in a direction orthogonal to the polarization direction of the radio wave.
また、板状部材の偏波方向と同一方向の長さは、放射器の使用周波数帯域で最大周波数の電波の波長に対応して、当該最大周波数の電波を反射可能な長さに設定され、各開口部の一辺の長さは、各開口部の一辺の長さに開口部群を一列構成する開口部の数を乗じた長さと、板状部材の前記偏波方向と同一方向の長さとを加算した長さが、放射器の使用周波数帯域で最小周波数の電波を反射可能な長さとなるよう、その最小周波数の電波の波長に基づき設定されている。 Further, the length in the same direction as the polarization direction of the plate-like member is set to a length that can reflect the radio wave of the maximum frequency corresponding to the wavelength of the radio wave of the maximum frequency in the use frequency band of the radiator, The length of one side of each opening is the length obtained by multiplying the length of one side of each opening by the number of openings constituting the opening group, and the length in the same direction as the polarization direction of the plate member. Is set based on the wavelength of the radio wave having the minimum frequency so that the radio wave having the minimum frequency can be reflected in the use frequency band of the radiator.
すなわち、本発明において、反射器は、板状部材の板面に、電波の偏波方向に沿って複数段の開口部群を形成することにより構成されることから、反射器は、複数段の開口部群によって分断された複数の反射エレメントを備えたものと等化となる。 That is, in the present invention, the reflector is configured by forming a plurality of stages of opening groups along the polarization direction of the radio wave on the plate surface of the plate-like member. It becomes equal to the thing provided with the some reflective element divided | segmented by the opening part group.
そして、こうした反射エレメントの長さとしては、従来より、放射器から放射させる電波の波長λの２分の１波長（λ／２）若しくはこれよりも若干長くするとよいことが知られている。例えば、放射器と反射器と導波器とで構成される八木・宇多式アンテナでは、放射器の長さをλ／２とし、反射器の長さをλ／２よりも若干長くし、導波器の長さをλ／２よりも若干短くしている。 It has been conventionally known that the length of such a reflective element is preferably a half wavelength (λ / 2) of the wavelength λ of the radio wave radiated from the radiator or slightly longer than this. For example, in a Yagi-Uta antenna composed of a radiator, reflector, and director, the length of the radiator is λ / 2 and the length of the reflector is slightly longer than λ / 2. The length of the waver is slightly shorter than λ / 2.
そこで、本発明では、放射器の使用周波数帯域で最も波長が短い最大周波数の電波を反射できるように、開口部群にて分断される反射エレメントの直線の長さを、その最大周波数の電波の波長λｍａｘに基づき（例えば、略λｍａｘ／２に）設定している。 Therefore, in the present invention, the length of the straight line of the reflecting element divided by the aperture group is set so that the maximum frequency radio wave having the shortest wavelength in the operating frequency band of the radiator can be reflected. It is set based on the wavelength λmax (for example, approximately λmax / 2).
一方、放射器の使用周波数帯域で最も波長が長い最小周波数の電波については、反射器において、各開口部群を電波の偏波方向に直交する方向の中心位置で分断したときの端縁を、反射エレメントとして反射することができる。 On the other hand, for the minimum frequency radio wave having the longest wavelength in the use frequency band of the radiator, in the reflector, the edge when each aperture group is divided at the center position in the direction orthogonal to the polarization direction of the radio wave , It can be reflected as a reflective element.
そして、この場合、反射エレメントの長さは、板状部材の偏波方向と同一方向の長さ（略λｍａｘ／２）に、開口部群を構成する複数の開口部の一辺の長さ（一辺の長さ×開口部の数）を加算した長さとなるため、最小周波数の電波を反射するには、この部分の長さを、使用周波数帯域の最小周波数の波長λｍｉｎに基づき、略λｍｉｎ／２に設定すればよいことになる。 In this case, the length of the reflective element is equal to the length (approximately λmax / 2) in the same direction as the polarization direction of the plate-like member, and the length of one side (one side) of the plurality of openings constituting the opening group. Therefore, in order to reflect the radio wave of the minimum frequency, the length of this portion is approximately λmin / 2 based on the wavelength λmin of the minimum frequency of the use frequency band. It should be set to.
そこで、本発明では、放射器の使用周波数帯域で最も波長が長い最小周波数の電波を反射できるように（換言すれば使用周波数帯域全域で電波を反射できるように）、開口部の各辺の長さを、その最小周波数の電波の波長に基づき設定している。 Therefore, in the present invention, the length of each side of the opening is set so that the radio wave having the longest wavelength in the use frequency band of the radiator can be reflected (in other words, the radio wave can be reflected in the entire use frequency band). Is set based on the wavelength of the radio wave of the minimum frequency.
具体的には、使用周波数帯域の最小周波数の電波の波長λｍｉｎの２分の１の長さ（λｍｉｎ／２）から、最大周波数の電波の波長λｍａｘの２分の１の長さ（λｍａｘ／２）を減じた長さ（λｍｉｎ／２−λｍａｘ／２）を、開口部群一列を構成する開口部の数で割った値が、開口部の１辺の長さとなるように設定すればよい。 Specifically, the length (λmin / 2) of the wavelength λmin of the minimum frequency radio wave in the use frequency band to the length (λmax / 2) of the wavelength λmax of the maximum frequency radio wave. ) Minus the length (λmin / 2−λmax / 2) divided by the number of apertures constituting one row of aperture groups may be set to be the length of one side of the aperture.
従って、本発明のアンテナ装置によれば、反射器により、放射器の使用周波数帯域全域で電波を反射できるようになり、アンテナ装置の指向特性及びアンテナ利得を向上することができる。 Therefore, according to the antenna device of the present invention, the reflector can reflect the radio wave in the entire frequency band used by the radiator, and the directivity and antenna gain of the antenna device can be improved.
そして、本発明のアンテナ装置では、反射器において、各開口部群を構成する開口部が、略正方形に形成されることから、上述した従来のアンテナ装置に比べて、反射器の長さ（詳しくは、電波の偏波方向に直交する方向の長さ）を短くすることができる。 In the antenna device of the present invention, since the openings constituting each opening group are formed in a substantially square shape in the reflector, the length of the reflector (in detail) compared to the conventional antenna device described above. Can shorten the length in the direction orthogonal to the polarization direction of the radio wave ).
また、本発明のアンテナ装置によれば、上述した従来のアンテナ装置に比べて、反射器に開口部群を配列できる段数を多くすることができることから、各開口部群で分断されることにより形成される反射エレメントの数を増加させると共に、各反射エレメントの間隔を短くすることができる。 Further, according to the antenna device of the present invention, the number of stages in which the aperture group can be arranged in the reflector can be increased as compared with the above-described conventional antenna device, and thus the antenna device is formed by being divided at each aperture group. It is possible to increase the number of reflection elements to be formed and shorten the interval between the reflection elements.
そして、本発明のアンテナ装置では、偏波方向と直交する方向に配置される開口部群の段数を、偏波方向に一列に配置されて開口部群を構成する開口部の数よりも多くすることにより、上述した従来のアンテナ装置に比べて、使用周波数帯域の高域側の動作利得が高くなるようにしている。
なお、本発明のアンテナ装置においては、反射器に形成する開口部の形状を略正方形にしているが、これは、開口部の形状を、電波の偏波方向に長い長方形状にすると、反射器において、電波の偏波方向に配列可能な開口部の数が少なくなり、放射器の使用周波数帯域で最も波長が長くなる最小周波数の電波を反射するのに要する長さを確保できなくなるためである。
In the antenna device of the present invention, the number of stages of the opening group arranged in the direction orthogonal to the polarization direction is made larger than the number of openings constituting the opening group arranged in a line in the polarization direction. As a result, the operating gain on the high frequency side of the used frequency band is made higher than that of the conventional antenna device described above .
In the antenna device of the present invention, the shape of the opening formed in the reflector is substantially square. However, if the shape of the opening is a rectangle long in the polarization direction of the radio wave , the reflector This is because the number of openings that can be arranged in the polarization direction of the radio wave is reduced, and it is impossible to secure the length required to reflect the radio wave having the minimum frequency with the longest wavelength in the use frequency band of the radiator. .
つまり、導電性の板状部材にて反射器を構成し、その板状部材に対しマトリクス状に開口部を形成する場合、本発明のように、各開口部の形状を略正方形状にすれば、反射器の反射特性を使用周波数帯域全域で確保し、且つ、アンテナ装置の指向特性及びアンテナ利得を向上することができるようになるのである。 In other words, when a reflector is formed of a conductive plate-like member and openings are formed in a matrix shape with respect to the plate-like member, the shape of each opening can be made substantially square as in the present invention. Thus, the reflection characteristics of the reflector can be ensured over the entire frequency band used, and the directivity characteristics and antenna gain of the antenna apparatus can be improved.
但し、開口部は、全ての辺が同一長さとなる真の正方形にする必要はなく、各辺の長さが若干異なっていてもよい。
次に、請求項２に記載のアンテナ装置によれば、反射器を構成する板状部材において、偏波方向の両端側が、放射器方向に折り曲げられていることから、上述した反射エレメントとしての長さを確保しつつ、反射器全体の偏波方向の長さを短くすることができ、反射器（延いてはアンテナ装置）の小型化を図ることができる。
However, the opening does not have to be a true square in which all sides have the same length, and the length of each side may be slightly different.
Next, according to the antenna device of the second aspect, in the plate-like member constituting the reflector, both end sides in the polarization direction are bent in the radiator direction. The length of the entire reflector in the polarization direction can be shortened while ensuring the thickness, and the reflector (and thus the antenna device) can be downsized.
また、請求項３に記載のアンテナ装置によれば、反射器を構成する板状部材において、放射器方向に折り曲げられた板状部材の端縁には、放射器方向に突出された複数の突出片が間隔を空けて設けられている。 According to the antenna device of claim 3, in the plate-like member constituting the reflector, a plurality of protrusions protruding in the radiator direction are formed on the edge of the plate-like member bent in the radiator direction. The pieces are provided at intervals.
この結果、突出片によって、反射器の電波の偏波方向の長さを長くすることができ、アンテナ装置の動作利得やＶＳＷＲ特性に影響を与えることなく、使用周波数帯域の低域側の反射特性を改善して、アンテナ装置の指向特性（前後比）を向上することができる。 As a result, the length of the reflector in the direction of polarization of the radio wave can be increased by the protruding piece, and the reflection characteristics on the lower side of the used frequency band without affecting the operating gain and VSWR characteristics of the antenna device. Can be improved, and the directivity (front-to-back ratio) of the antenna device can be improved.
一方、請求項４に記載のアンテナ装置によれば、板状部材に形成される各開口部群において夫々隣接して配置される開口部の間に位置し、且つ、各開口部群の列を跨ぐように電波の偏波方向と直交する方向に配置される複数の桟部の少なくとも一つは、各開口部群の間に偏波方向に沿って配置される桟部に段差を設けることで、放射器側に突出されている。 On the other hand, according to the antenna device of claim 4, each opening group formed in the plate-like member is positioned between adjacent openings, and each row of the opening groups is arranged. At least one of the plurality of crosspieces arranged in the direction orthogonal to the polarization direction of the radio wave so as to straddle is provided by providing a step in the crosspiece arranged along the polarization direction between each opening group. , Projecting to the radiator side.
この結果、請求項４に記載のアンテナ装置によれば、請求項２に記載のものと同様、各開口部群で分断されることにより形成される反射エレメントの長さを確保しつつ、反射器全体の偏波方向の長さを短くすることができ、反射器（延いてはアンテナ装置）の小型化を図ることができる。 As a result, according to the antenna device of the fourth aspect, as in the case of the second aspect, the reflector is formed while securing the length of the reflective element formed by being divided at each opening group. The overall length in the polarization direction can be shortened, and the reflector (and thus the antenna device) can be downsized.
また、このように、反射器において、電波の偏波方向に直交する方向に形成される桟部の一部を、放射器側に突出させれば、その突出された桟部を、反射器を支持する支持部材若しくはアンテナ装置全体を収納する筐体への取付部として利用することができる。 In addition, in this way, in the reflector, if a part of the crosspiece formed in the direction orthogonal to the polarization direction of the radio wave is projected to the radiator side, the projected crosspiece is used as the reflector. It can be used as a support member to be supported or an attachment portion to a housing that houses the entire antenna device.
次に、請求項５に記載のアンテナ装置によれば、放射器の使用周波数帯域がテレビ放送のＵＨＦ帯に設定されていることから、ＵＨＦ帯の電波を使って放送されているデジタルテレビ放送の電波を、従来よりも小型のアンテナ装置を用いて受信できるようになる。 Next, according to the antenna device of the fifth aspect, since the use frequency band of the radiator is set to the UHF band of the television broadcast, the digital television broadcast broadcast using the radio wave of the UHF band is used. Radio waves can be received using a smaller antenna device than in the past.
以下に本発明のアンテナ装置の一実施形態について説明する。
図１は実施形態のアンテナ装置１の外観を表す説明図であり、（ａ）は水平偏波受信時のアンテナ装置１を背面から見た斜視図、（ｂ）は垂直偏波受信時のアンテナ装置１を背面から見た斜視図である。
An embodiment of the antenna device of the present invention will be described below.
1A and 1B are explanatory views showing the appearance of an antenna device 1 according to the embodiment, in which FIG. 1A is a perspective view of the antenna device 1 when receiving horizontal polarization from the back, and FIG. 1B is an antenna when receiving vertical polarization. It is the perspective view which looked at the apparatus 1 from the back.
尚、本実施形態のアンテナ装置１は、テレビ放送電波受信用のＵＨＦアンテナであるが、本発明のアンテナ装置は、特にＵＨＦアンテナに限定されるものではない。
また、以下の説明で方向を示す場合は、特に明記しない限り、アンテナ装置１の設置方向を基準とし、アンテナ装置１の正面側が前側、若しくは前面と記載し、アンテナ装置１の後面側が後側、若しくは背面と記載する。つまり、図３に示すアンテナ素子の配置では、斜め左下側（手前側）が前側、若しくは前面であり、斜め右上側（奥行き側）が後側、若しくは背面である。
In addition, although the antenna apparatus 1 of this embodiment is a UHF antenna for television broadcast radio wave reception, the antenna apparatus of the present invention is not particularly limited to a UHF antenna.
Further, when the direction is indicated in the following description, unless otherwise specified, the installation direction of the antenna device 1 is used as a reference, the front side of the antenna device 1 is described as the front side or the front side, and the rear side of the antenna device 1 is the rear side. Or described as the back. That is, in the arrangement of the antenna elements shown in FIG. 3, the diagonally lower left side (front side) is the front side or the front side, and the diagonally upper right side (depth side) is the rear side or the back side.
図１に示すように、本実施形態のアンテナ装置１は、後述するアンテナ素子を収容したアンテナ素子筐体部５からなるアンテナ本体２と、アンテナ本体２の背面５ａに設けられた出力端子１０と、アンテナ素子筐体部５の背面５ａに形成された取付金具装着部８ａ若しくは８ｂに着脱自在に装着されるアンテナ取付金具８と、を備える。 As shown in FIG. 1, the antenna device 1 according to the present embodiment includes an antenna body 2 including an antenna element housing 5 that houses an antenna element described later, and an output terminal 10 provided on a back surface 5 a of the antenna body 2. The antenna mounting bracket 8 is detachably mounted on the mounting bracket mounting portion 8a or 8b formed on the back surface 5a of the antenna element casing 5.
ここで、アンテナ素子筐体部５は、非導電性の合成樹脂にて矩形の箱状に形成されている。
また、出力端子１０は、図２に示すように、中心導体１１ｂと該中心導体１１ｂと同心的に設けられた外部導体１１ｃとを有する円筒状接栓座であって、一端側に同軸ケーブルの端子が着脱される着脱端１１ａを備えた出力端子部１１と、アンテナ素子筐体部５の背面５ａに沿うように設けられ、出力端子部１１の着脱端１１ａを外方向に突出するように支持する端子筐体部１２とから構成されている。なお、端子筐体部１２は、非導電性の合成樹脂にて構成されている。
Here, the antenna element housing 5 is formed in a rectangular box shape with non-conductive synthetic resin.
Further, as shown in FIG. 2, the output terminal 10 is a cylindrical plug seat having a center conductor 11b and an outer conductor 11c provided concentrically with the center conductor 11b. An output terminal portion 11 having a detachable end 11a to which a terminal is attached and detached, and a back surface 5a of the antenna element housing portion 5 are provided so as to support the detachable end 11a of the output terminal portion 11 so as to protrude outward. Terminal housing section 12 to be configured. In addition, the terminal housing | casing part 12 is comprised with the nonelectroconductive synthetic resin.
そして、出力端子部１１の中心導体１１ｂ及び外部導体１１は、筐体部５、１２内に形成された空間内で、アンテナ素子に備えられた給電点と電気的に接続されており、アンテナ素子で受信した信号は、出力端子部１１から出力される。 The center conductor 11b and the outer conductor 11 of the output terminal portion 11 are electrically connected to a feeding point provided in the antenna element in the space formed in the housing portions 5 and 12, and the antenna element The signal received at is output from the output terminal unit 11.
次に、アンテナ取付金具８は、アンテナマストやベランダ等への取り付けができるばかりでなく、壁面の取り付けにも対応するなど、多様な設置場所に取り付けができるように構成されている。 Next, the antenna mounting bracket 8 is configured not only to be attached to an antenna mast, a veranda, etc., but also to be able to be attached to various installation locations, such as being compatible with wall mounting.
そして、本実施形態のアンテナ装置１は、図１（ａ）に示すように、アンテナ取付金具８を取付金具装着部８ａに取り付ければ、水平偏波受信用のアンテナ装置として使用でき、図１（ｂ）のように、アンテナ取付金具８を取付金具装着部８ｂに取り付ければ、垂直偏波受信用のアンテナ装置として使用できるように構成されている。 As shown in FIG. 1A, the antenna device 1 of the present embodiment can be used as an antenna device for horizontal polarization reception by attaching the antenna mounting bracket 8 to the mounting bracket mounting portion 8a. If the antenna mounting bracket 8 is mounted on the mounting bracket mounting portion 8b as shown in b), the antenna mounting bracket 8 can be used as an antenna device for vertical polarization reception.
また、図１（ａ）に矢印Ｒで示すように、出力端子１０は、アンテナ装置１の前後方向の中心線と平行な軸線を回転軸として、少なくとも９０°以上の範囲内で回動自在となるよう、ボルト体９を介してアンテナ本体２の背面５ａに固定されている。 Further, as indicated by an arrow R in FIG. 1A, the output terminal 10 is rotatable within a range of at least 90 ° or more about an axis parallel to the center line of the antenna device 1 in the front-rear direction. In this way, the antenna body 2 is fixed to the back surface 5 a via the bolt body 9.
これは、アンテナ装置１の設置状態に応じて出力端子部１１の突出方向を変化させ、水平偏波受信時でも、垂直偏波受信時でも、出力端子部１１を下方に向けて突出させることができるようにするためである。 This changes the protruding direction of the output terminal unit 11 according to the installation state of the antenna device 1, and allows the output terminal unit 11 to protrude downward during horizontal polarization reception or vertical polarization reception. This is to make it possible.
次に、アンテナ本体２と出力端子１０の具体的な組付け手順について説明する。
図２は本実施形態のアンテナ装置１におけるアンテナ本体２と出力端子１０の具体的な組付け状態を説明するための図である。
Next, a specific procedure for assembling the antenna body 2 and the output terminal 10 will be described.
FIG. 2 is a diagram for explaining a specific assembled state of the antenna body 2 and the output terminal 10 in the antenna device 1 of the present embodiment.
図２に示されているように、端子筐体部１２に着脱端１１ａが外方向に突出するように支持された出力端子部１１には、端子筐体部１２の内部空間１８に位置する着脱端１１ａの他端側における中心導体１１ｂと外部導体１１ｃに、所定の長さに切断された同軸ケーブル３の一方側の中心導体と外部導体が半田付け等によって接続されている。 As shown in FIG. 2, the output terminal portion 11 supported by the terminal housing portion 12 so that the detachable end 11 a protrudes outward is attached to and detached from the inner space 18 of the terminal housing portion 12. The central conductor on one side of the coaxial cable 3 cut to a predetermined length and the external conductor are connected to the central conductor 11b and the external conductor 11c on the other end side of the end 11a by soldering or the like.
そして、同軸ケーブル３が接続された出力端子１０のアンテナ本体２への取り付けは、同軸ケーブル３の他端側を、アンテナ素子筐体部５の背面５ａに設けられた支持受部６に形成された長孔７に挿通してから、ボルト体９を支持受部６の中心位置に形成された固着部９ａに螺合することによって行なわれる。 The output terminal 10 connected to the coaxial cable 3 is attached to the antenna body 2 by forming the other end side of the coaxial cable 3 on the support receiving portion 6 provided on the back surface 5 a of the antenna element housing portion 5. The bolt body 9 is inserted into the elongated hole 7 and then screwed into a fixing portion 9 a formed at the center position of the support receiving portion 6.
次に、支持受部６に出力端子１０を取り付けたなら、同軸ケーブル３の一方側から所定の寸法だけ離れた中間位置を、アンテナ素子筐体部５の背面５ａの内面に突出するように形成された支持腕部３ａにおいて支持固定する。 Next, when the output terminal 10 is attached to the support receiving portion 6, an intermediate position separated from the one side of the coaxial cable 3 by a predetermined dimension is formed so as to protrude from the inner surface of the back surface 5 a of the antenna element housing portion 5. The support arm 3a thus formed is supported and fixed.
この時、出力端子部１１との接続部と中間位置との間に存置する同軸ケーブル３が緩やかに撓むように中間位置を決める。
更に、同軸ケーブル３の他端側は、図には示されていない整合回路に接続されており、当該整合回路と後述するアンテナ素子の給電点とを接続すれば組付けが完了する。
At this time, the intermediate position is determined so that the coaxial cable 3 existing between the connection portion with the output terminal portion 11 and the intermediate position is gently bent.
Furthermore, the other end side of the coaxial cable 3 is connected to a matching circuit not shown in the drawing, and the assembly is completed when the matching circuit and a feeding point of an antenna element to be described later are connected.
つまり、アンテナ装置１の出力端子１０は、ボルト体９を固着部９ａに螺合する構成としたことによって、当該ボルト体９を回転軸として、少なくとも９０°の範囲で回動させることが出来るし、出力端子１０の配置を決めたなら、ボルト体９を固着部９ａに対して緊締すれば、出力端子１１の配置は確りと維持されるようになる。尚、出力端子１０を回転させた際、同軸ケーブル３は、その回動に伴って長孔７に沿うように（図２の矢印ｒのように）揺動する。 In other words, the output terminal 10 of the antenna device 1 can be rotated in a range of at least 90 ° about the bolt body 9 as a rotation axis by adopting a configuration in which the bolt body 9 is screwed to the fixing portion 9a. If the arrangement of the output terminal 10 is determined, the arrangement of the output terminal 11 can be reliably maintained by tightening the bolt body 9 against the fixing portion 9a. When the output terminal 10 is rotated, the coaxial cable 3 swings along the long hole 7 (as indicated by an arrow r in FIG. 2) with the rotation.
次に、本実施形態のアンテナ装置１を構成するアンテナ素子について、図３を用いて詳しく説明する。なお、図３は、水平偏波受信時のアンテナ素子１００の配置を示す分解斜視図である。 Next, the antenna element which comprises the antenna apparatus 1 of this embodiment is demonstrated in detail using FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view showing the arrangement of the antenna element 100 at the time of horizontal polarization reception.
図３に示すように、本実施形態のアンテナ素子１００は、放射器５０と反射器７０とから構成されている。
放射器５０は、金属体等からなる導電材料の薄板を、例えば金型を使って打ち抜き成形した２つのスケルトンスロットアンテナ５０Ａ、５０Ｂと、この２つのスケルトンスロットアンテナ５０Ａ、５０Ｂの給電部５２、５３を相互に接続する平衡線路５０Ｃからなる。
As shown in FIG. 3, the antenna element 100 according to this embodiment includes a radiator 50 and a reflector 70.
The radiator 50 includes two skeleton slot antennas 50A and 50B obtained by punching a thin plate of a conductive material made of a metal body or the like using, for example, a mold, and power feeding portions 52 and 53 of the two skeleton slot antennas 50A and 50B. Are composed of balanced lines 50C.
そして、放射器５０は、電波の偏波方向に対し平行な方向に短辺を有し、電波の偏波方向に対して直交する方向に充分に長い長辺を有する全体略四角形状となるように、スケルトンスロットアンテナ５０Ａ、５０Ｂを相互に所定間隔（図３のＤ２）だけ離し、上下に対称に向かい合わせに配置した構成となっている。 The radiator 50 has a substantially rectangular shape with a short side in a direction parallel to the polarization direction of the radio wave and a long side sufficiently long in a direction orthogonal to the polarization direction of the radio wave. In addition, the skeleton slot antennas 50A and 50B are separated from each other by a predetermined interval (D2 in FIG. 3) and are arranged symmetrically facing each other vertically.
また、放射器５０は、このように配置されたスケルトンスロットアンテナ５０Ａ、５０Ｂの略中央部にそれぞれ形成された給電部５２、５３同士を、平衡線路５０Ｃでもって接続することで構成されている。 Further, the radiator 50 is configured by connecting the power feeding units 52 and 53 formed at substantially the center portions of the skeleton slot antennas 50A and 50B arranged in this way with a balanced line 50C.
平衡線路５０Ｃは、スケルトンスロットアンテナ５０Ａ、５０Ｂと同様に、金属体等からなる導電材料の薄板を、例えば金型を使って打ち抜き成形した一対の伝送線路５１ａ、５１ｂから構成されている。 Similarly to the skeleton slot antennas 50A and 50B, the balanced line 50C is composed of a pair of transmission lines 51a and 51b obtained by punching a thin plate of a conductive material made of a metal body or the like using, for example, a mold.
この内一方の伝送線路５１ａの両端部には、スケルトンスロットアンテナ５０Ａ・５０Ｂに形成された給電部５２、５３と対向する位置に、当該給電部５２、５３と接続するための接続孔５２ａ、５３ａが形成されており、この接続孔５２ａと接続孔５３ａを、伝送部材５４ａを介して接続することで伝送線路５１ａが構成されている。 At both ends of one of the transmission lines 51a, connection holes 52a and 53a for connecting to the power feeding parts 52 and 53 are provided at positions facing the power feeding parts 52 and 53 formed in the skeleton slot antennas 50A and 50B. The transmission line 51a is configured by connecting the connection hole 52a and the connection hole 53a via the transmission member 54a.
同様に他方の伝送線路５１ｂの両端部には、スケルトンスロットアンテナ５０Ａ、５０Ｂに形成された給電部５３、５２と対向する位置に、当該給電部５３、５２と接続するための接続孔５３ｂ、５２ｂが形成されており、この接続孔５３ｂと接続孔５２ｂを、伝送部材５４ｂを介して接続することで伝送線路５１ｂが構成されている。 Similarly, at both ends of the other transmission line 51b, connection holes 53b and 52b for connecting to the power feeding parts 53 and 52 are provided at positions facing the power feeding parts 53 and 52 formed in the skeleton slot antennas 50A and 50B. The transmission line 51b is configured by connecting the connection hole 53b and the connection hole 52b via the transmission member 54b.
そして、２本の伝送線路５１ａ、５１ｂとスケルトンスロットアンテナ５０Ａ、５０Ｂの組み付けは、給電部５２、５３及び５３、５２と伝送線路５１ａ、５１ｂの接続孔５２ａ、５３ａ及び５３ｂ、５２ｂを位置合わせすると共に、例えば半田付け等の周知の手段で接続し固着することにより行われる。 Assembling of the two transmission lines 51a and 51b and the skeleton slot antennas 50A and 50B aligns the feeding portions 52, 53 and 53, 52 and the connection holes 52a, 53a and 53b and 52b of the transmission lines 51a and 51b. At the same time, it is performed by connecting and fixing by a known means such as soldering.
なお、この時、２本の伝送線路５１ａ、５１ｂからなる平衡線路５０Ｃのインピーダンスが略２００Ωとなるように、伝送部材５４ａ、５４ｂの幅や、伝送線路５１ａ、５１ｂの間隔が決められている。 At this time, the width of the transmission members 54a and 54b and the interval between the transmission lines 51a and 51b are determined so that the impedance of the balanced line 50C including the two transmission lines 51a and 51b is approximately 200Ω.
また、伝送線路５１ａ、５１ｂの中央位置には、放射器５０の給電点５５ａ、５５ｂが形成されており、当該給電点５５ａ、５５ｂと図には示されていない整合回路とを、平衡ケーブルを用いて接続することによって、放射器５０で受信した信号は、給電点５５ａ、５５ｂから図には示されていない平衡ケーブル、整合回路、同軸ケーブル３を介して出力端子部１１から出力される。 In addition, feeding points 55a and 55b of the radiator 50 are formed at the center positions of the transmission lines 51a and 51b. The feeding points 55a and 55b and a matching circuit not shown in the figure are connected to a balanced cable. By using the connection, the signal received by the radiator 50 is output from the power supply points 55a and 55b from the output terminal unit 11 via the balanced cable, matching circuit, and coaxial cable 3 which are not shown in the figure.
尚、本実施形態のスケルトンスロットアンテナ５０Ａ、５０Ｂの寸法は、図の側片間の寸法（図３におけるＷ２）＝１９０ｍｍ、側辺の寸法（図３におけるＨ２）＝２６０ｍｍであり、相互に所定の寸法（図３におけるＤ２）＝１１０ｍｍだけ離して配置していることから、放射器５０の外形寸法｛図３の横幅Ｗ２×高さ（Ｈ２＋Ｄ２＋Ｈ２）｝は１９０×６３０ｍｍの大きさの全体略四角形状となる。そして、この条件において、スケルトンスロットアンテナ５０Ａとスケルトンスロットアンテナ５０Ｂに形成された給電部５２、５３の間隔は、３２０ｍｍ（言い換えれば、伝送線路５１ａ、５１ｂの長さ）である。 The dimensions of the skeleton slot antennas 50A and 50B of the present embodiment are as follows: the dimension between the side pieces in the figure (W2 in FIG. 3) = 190 mm, and the dimension of the side (H2 in FIG. 3) = 260 mm. (D2 in FIG. 3) = 110 mm apart from each other, the external dimensions of radiator 50 {width W2 × height (H2 + D2 + H2) in FIG. 3} are approximately square with a size of 190 × 630 mm. It becomes a shape. Under this condition, the distance between the power feeding parts 52 and 53 formed in the skeleton slot antenna 50A and the skeleton slot antenna 50B is 320 mm (in other words, the length of the transmission lines 51a and 51b).
次に、本実施形態の反射器７０について説明する。
反射器７０は、例えば金属体等からなる導電材料の薄板（換言すれば導電性の板状部材）を、金型を使って所定の形状に打ち抜き成形した２つの反射板７０Ａ、７０Ｂからなる。
Next, the reflector 70 of this embodiment will be described.
The reflector 70 is composed of two reflectors 70A and 70B obtained by punching and molding a thin plate (in other words, a conductive plate-like member) of a conductive material made of, for example, a metal body into a predetermined shape using a mold.
そして、反射器７０は、電波の偏波方向に対して平行な方向に短辺を有し、電波の偏波方向に対して直交する方向に充分に長い長辺を有した全体略四角形状となるように、これら２つの反射板７０Ａ、７０Ｂを、相互に所定間隔（図３のＤ２２）だけ離し、上下に対称に向かい合わせに配置した構成となっている。 The reflector 70 has a substantially rectangular shape having a short side in a direction parallel to the polarization direction of the radio wave and a long side sufficiently long in a direction orthogonal to the polarization direction of the radio wave. Thus, the two reflectors 70A and 70B are separated from each other by a predetermined distance (D22 in FIG. 3) and are arranged symmetrically facing each other vertically.
尚、本実施形態の反射器７０は、２つの反射板７０Ａ、７０Ｂを組み合わせることで構成されているが、反射板７０Ａ、７０Ｂを一体成型しても良い。
ここで、反射器７０を構成する反射板について詳しく説明する。
In addition, although the reflector 70 of this embodiment is comprised by combining two reflecting plate 70A, 70B, you may integrally mold reflecting plate 70A, 70B.
Here, the reflecting plate constituting the reflector 70 will be described in detail.
尚、以下の説明は反射板７０Ａについて行うが、反射板７０Ｂも同じ構成であるので詳細な説明は省略する。
反射板７０Ａは、スケルトンスロットアンテナ５０Ａと対向するように配置されており、電波の偏波方向に直交する方向に長手方向を有する外径略四角形状の第１の反射板７１と、当該第１の反射板７１を挟んで両長辺側を、それぞれ放射器５０方向に折曲部７０ｂ、７０ｃにおいて折り曲げ形成した第２の反射板７２、７２と、第１の反射板７１を貫通するように形成された複数の開口部７３とからなる。
In addition, although the following description is given about the reflecting plate 70A, since the reflecting plate 70B has the same configuration, the detailed description is omitted.
The reflective plate 70A is disposed so as to face the skeleton slot antenna 50A, the first reflective plate 71 having a substantially rectangular outer diameter having a longitudinal direction in a direction orthogonal to the polarization direction of the radio wave, and the first Both long sides with the reflector 71 in between are passed through the second reflectors 72 and 72 formed at the bent portions 70b and 70c in the direction of the radiator 50 and the first reflector 71, respectively. It consists of a plurality of openings 73 formed.
そして、本実施形態では、電波の偏波方向に対して平行な線上に中心点が一列に並ぶように所定間隔で配置された複数の開口部（本実施形態では、３つの開口部７３ａ、７３ｂ、７３ｃ）を一組として開口部群７５が構成されている。そして、この開口部群７５は、電波の偏波方向に対し直交する方向に、複数段（本実施形態では５段）、略等間隔で形成されている。 In this embodiment, a plurality of openings (in this embodiment, three openings 73a and 73b) are arranged at predetermined intervals so that the center points are arranged in a line on a line parallel to the polarization direction of the radio wave. , 73c) as a set, the opening group 75 is configured. And this opening part group 75 is formed in the direction orthogonal to the polarization direction of a radio wave by the multistage (five steps in this embodiment) and substantially equal intervals.
また、第２の反射板７２、７２には、その先端（換言すれば端縁）から前方に向かって突出するように備えられた所定の大きさの片であって、第２の反射板７２、７２の先端部に沿って所定間隔を有するように配置された複数の突出片７２ａ・・・が一体的に備えられている。 The second reflecting plates 72 and 72 are pieces of a predetermined size provided so as to protrude forward from the front ends (in other words, end edges). , 72 are integrally provided with a plurality of projecting pieces 72a arranged so as to have a predetermined interval along the distal end portion thereof.
なお、第１の反射板７１の寸法は、反射板の側片間の寸法（図３におけるＷ２２）＝２２０ｍｍ、側辺の寸法（図３におけるＨ２２）＝３０２．５ｍｍである。そして、第１の反射板７１は、相互に所定の寸法（図３におけるＤ２２）＝５ｍｍだけ離して配置していることから、第２の反射板７２、７２を除いた反射器７０全体の外形寸法｛図３の横幅Ｗ２２×高さ（Ｈ２２＋Ｄ２２＋Ｈ２２）｝は２２０×６１０ｍｍとなる。 In addition, the dimension of the 1st reflecting plate 71 is the dimension (W22 in FIG. 3) between the side pieces of a reflecting plate = 220mm, and the dimension (H22 in FIG. 3) = 302.5mm. Since the first reflecting plate 71 is spaced apart from each other by a predetermined dimension (D22 in FIG. 3) = 5 mm, the outer shape of the entire reflector 70 excluding the second reflecting plates 72 and 72 is arranged. The dimension {width W22 × height (H22 + D22 + H22)} in FIG. 3 is 220 × 610 mm.
また、第１の反射板７１に、板面を貫通するように形成される複数の開口部７３の形状は、全て同一形状であり、略正方形になっている。
次に、本実施形態の反射器７０について、図４を用いて更に詳しく説明する。
The plurality of openings 73 formed in the first reflecting plate 71 so as to penetrate the plate surface are all the same shape and are substantially square.
Next, the reflector 70 of this embodiment will be described in more detail with reference to FIG.
図４は本実施形態の反射器７０を詳しく説明するための概略図であり、（ａ）は図３における上側の反射板７０Ａの一部を拡大した正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線から見た上面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線から見た断面図である。 FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the reflector 70 of the present embodiment in detail. FIG. 4A is a front view in which a part of the upper reflector 70A in FIG. 3 is enlarged, and FIG. 4B is a diagram in FIG. The top view seen from the AA line, (c) is sectional drawing seen from the BB line in (a).
尚、図４（ａ）で示されている反射板７０Ａの第２の反射板７２は、以降の説明を明確にするために、第１の反射板７１と同一平面上になるように、図４（ｂ）で示されている矢印方向に両側に開いた状態（即ち、折り曲げ形成する前の状態）を、破線を使って示している。 It should be noted that the second reflecting plate 72 of the reflecting plate 70A shown in FIG. 4A is on the same plane as the first reflecting plate 71 in order to clarify the following description. A state opened on both sides in the direction of the arrow indicated by 4 (b) (that is, a state before being bent) is shown using a broken line.
第１の反射板７１の短辺寸法は図４のＷ２２で示されているが、ここでは第１の反射板７１の両側片側において折り曲げ成型されている第２の反射板７２を含めた短辺寸法、即ち、反射板７０Ａの短辺寸法について説明する。 The short side dimension of the first reflecting plate 71 is indicated by W22 in FIG. 4. Here, the short side including the second reflecting plate 72 that is bent on one side of the both sides of the first reflecting plate 71 is included. The dimension, that is, the short side dimension of the reflecting plate 70A will be described.
本実施形態における反射板７０Ａの短辺寸法は、次の２つの条件に当てはまるように形成されている。
第１の条件は、第１の反射板７１の短辺寸法（図４のＷ２２）と第２の反射板７２の短辺寸法（図４のL１６）の合計寸法である第２反射幅（図４に示す経路Ｒ２＝Ｗ２２＋Ｌ１６＋Ｌ１６）が、アンテナ装置１の使用周波数帯域における最大周波数の電波の波長λｍａｘに基づき、その電波を反射可能な略λｍａｘ/２になるように構成されていることである。
The short side dimension of the reflecting plate 70A in the present embodiment is formed so as to satisfy the following two conditions.
The first condition is a second reflection width (FIG. 4) which is a total dimension of the short side dimension of the first reflecting plate 71 (W22 in FIG. 4) and the short side dimension of the second reflecting plate 72 (L16 in FIG. 4). Route R2 = W22 + L16 + L16) shown in FIG. 4 is configured to be approximately λmax / 2 that can reflect the radio wave based on the wavelength λmax of the radio wave having the maximum frequency in the use frequency band of the antenna device 1.
第２の条件は、電波の偏波方向に対して平行な線上に一列に配置された複数の開口部７３ａ、７３ｂ、７３ｃを一組とする開口部群７５における開口部７３の配列方向の寸法であって、第２の反射板７２の短辺寸法（図４のＬ１６）の合計と、折曲部７０ｂ、７０ｃと開口部群７５を構成する開口部７３の内の最も外側に配置された開口部（図４における７３ａ、７３ｃ）の折曲部７０ｂ、７０ｃ側に位置する辺との間の寸法（図４におけるＬ１３）の合計と、隣り合う開口部の相対向する辺と辺の間の寸法（図におけるＬ１４）の合計と、横幅Ｌ１２×高さＬ１１の大きさに形成された開口部の全周の合計｛（Ｌ１２＋Ｌ１１）×２×３｝の２分の１の寸法｛（Ｌ１２＋Ｌ１１）×３｝と、の総合計寸法である第１反射幅（図４に示す経路Ｒ１の寸法）が、使用周波数帯域における最小周波数の電波の波長λｍｉｎに対し、その最小周波数の電波を反射可能な略λｍｉｎ／２となるように、開口部７３の開口寸法（Ｌ１２×Ｌ１１）が設定されていることである。 The second condition is that the dimension of the openings 73 in the arrangement direction in the opening group 75 including a plurality of openings 73a, 73b, 73c arranged in a line on a line parallel to the polarization direction of the radio wave. The total of the short side dimensions (L16 in FIG. 4) of the second reflecting plate 72 and the outermost portion of the opening portions 73 constituting the bent portions 70b and 70c and the opening portion group 75 are arranged. The sum of the dimensions (L13 in FIG. 4) between the openings (73a and 73c in FIG. 4) between the sides located on the bent parts 70b and 70c side, and between the opposite sides and sides of the adjacent openings. And the total {(L12 + L11) × 2 × 3} dimension {(L12 + L11) of the total of the dimensions (L14 in the figure) and the total circumference of the opening formed in the size of width L12 × height L11 ) × 3} and the first reflection width (path R shown in FIG. 4) Of the opening 73 (L12 × L11) is set so that the dimension λ) is approximately λmin / 2 that can reflect the radio wave of the minimum frequency in the use frequency band. It has been done.
なお、ここでは第１反射幅の寸法（経路Ｒ１）をより具体的に説明できるよう、その寸法が｛Ｌ１６×２＋Ｌ１３×２＋Ｌ１４×２＋（Ｌ１２＋Ｌ１１）×３｝であることを示したが、（Ｌ１６×２＋Ｌ１３×２＋Ｌ１４×２＋Ｌ１２×３）が経路Ｒ２の寸法であり、各開口部７３は略正方形（つまり、Ｌ１１＝Ｌ１２）であることから、第１反射幅の寸法（経路Ｒ１）は、経路Ｒ２と、開口部７３の１辺の長さＬ１１（＝Ｌ１２）に開口部７３の数「３」を乗じた長さ（Ｌ１１×３）とを加算したものとなる。 In addition, although the dimension (path | route R1) of the 1st reflection width has shown here that the dimension is {L16 * 2 + L13 * 2 + L14 * 2 + (L12 + L11) * 3} so that it can demonstrate more concretely, (L16 × 2 + L13 × 2 + L14 × 2 + L12 × 3) is the dimension of the path R2, and each opening 73 is substantially square (that is, L11 = L12). Therefore, the dimension of the first reflection width (path R1) is the path R2. And the length (L11 × 3) obtained by multiplying the length L11 (= L12) of one side of the opening 73 by the number “3” of the openings 73.
そして、本実施形態によれば、反射器７０を構成する反射板７０Ａ、７０Ｂは、それぞれ第１の反射板７１の短辺寸法Ｗ２２＝２２０ｍｍであり、第２の反射板７２の短辺寸法Ｌ１６は２０ｍｍであることから、第２反射幅の寸法、即ち経路Ｒ２（Ｗ２２＋Ｌ１６＋Ｌ１６）は２６０ｍｍとなる。 And according to this embodiment, reflector 70A, 70B which comprises the reflector 70 is the short side dimension W22 = 220mm of the 1st reflective plate 71, respectively, and the short side dimension L16 of the 2nd reflective plate 72 is. Is 20 mm, the dimension of the second reflection width, that is, the path R2 (W22 + L16 + L16) is 260 mm.
この第２反射幅の寸法２６０ｍｍは、アンテナ装置１の使用周波数帯域を、例えばＵＨＦ帯の４７０〜７７０ＭＨｚとすると、最大周波数（７７０ＭＨｚ）における波長λｍａｘ≒０．３９ｍに対して略０．６７λｍａｘとなり、最大周波数の電波を反射可能な長さ（略λｍａｘ／２）という第１の条件を満足している。 When the use frequency band of the antenna device 1 is 470 to 770 MHz in the UHF band, for example, the size of the second reflection width 260 mm is approximately 0.67 λmax with respect to the wavelength λmax≈0.39 m at the maximum frequency (770 MHz). The first condition of a length (approximately λmax / 2) that can reflect radio waves of the maximum frequency is satisfied.
また、本実施形態の開口部７３の開口寸法は５０×５０ｍｍ（Ｌ１２＝Ｌ１１）であり、開口部（図４における７３ａ、７３ｃ）の折曲部７０ｂ、７０ｃ側に位置する辺との間の寸法Ｌ１３は２０ｍｍ、隣り合う開口部の相対向する辺と辺の間の寸法Ｌ１４は１５ｍｍであることから、第１反射幅の寸法、即ち経路Ｒ１｛経路Ｒ２＋（Ｌ１１×３）｝は４１０ｍｍとなる。 Moreover, the opening dimension of the opening part 73 of this embodiment is 50 * 50 mm (L12 = L11), Between the edge | side located in the bending part 70b, 70c side of an opening part (73a, 73c in FIG. 4). Since the dimension L13 is 20 mm and the dimension L14 between opposite sides of adjacent openings is 15 mm, the first reflection width dimension, that is, the path R1 {path R2 + (L11 × 3)} is 410 mm. Become.
この第１反射幅の寸法４１０ｍｍは、アンテナ装置１の使用周波数帯域を、例えばＵＨＦ帯の４７０〜７７０ＭＨｚとすると、最小周波数（４７０ＭＨｚ）の波長λｍｉｎ≒０．６４ｍに対して略０．６４λｍｉｎとなり、最小周波数の電波を反射可能な長さ（略λｍｉｎ／２）という第２条件を満足している。 The size of the first reflection width 410 mm is approximately 0.64 λmin with respect to the wavelength λmin≈0.64 m of the minimum frequency (470 MHz) when the use frequency band of the antenna device 1 is 470 to 770 MHz in the UHF band, for example. The second condition of a length (approximately λmin / 2) that can reflect the radio wave of the minimum frequency is satisfied.
なお、上述した具体例は、本発明の一実施形態を示すものであり、必要とする電気的特性が得られるのであれば、開口部７３の開口寸法、開口部７３の形成数や反射板７１、７２の大きさ等は、特に実施形態に示されたものに限定されるものではない。 The above-described specific example shows an embodiment of the present invention. If the required electrical characteristics can be obtained, the opening size of the opening 73, the number of openings 73 formed, and the reflection plate 71 are described. , 72 and the like are not particularly limited to those shown in the embodiment.
また、第２の反射板７２の先端から前方に向かって突出するように備えられた突出片７２ａの寸法は、それぞれ第２の反射板７２の先端からの突出寸法（図４のＬ１５−Ｌ１６）は略２１ｍｍ、幅（図４のＬ１７）は１３ｍｍであるように形成されている。 In addition, the dimensions of the protruding pieces 72a provided so as to protrude forward from the tip of the second reflecting plate 72 are the protruding sizes from the tip of the second reflecting plate 72 (L15-L16 in FIG. 4). Is approximately 21 mm and the width (L 17 in FIG. 4) is 13 mm.
そして、図３の上側に位置する第２の反射板７２には、当該第２の反射板７２の上端７１ｄ側から、使用周波数帯域における最小周波数（４７０ＭＨｚ）の波長λｍｉｎ≒０．６４ｍに対して、相互に所定の間隔（図４のＬ１８）０．０８λｍｉｎ〜１．０２λｍｉｎを有するように４つの突出片が備えられている。同様に、図３の下側に位置する第２の反射板７２には、当該第２の反射板７２の下端７１ｅ側から、上記と同様な間隔となるように備えられている。 Then, the second reflecting plate 72 located on the upper side of FIG. 3 has a wavelength λmin≈0.64 m of the minimum frequency (470 MHz) in the use frequency band from the upper end 71d side of the second reflecting plate 72. The four protruding pieces are provided so as to have a predetermined interval (L18 in FIG. 4) of 0.08λmin to 1.02λmin. Similarly, the second reflecting plate 72 located on the lower side of FIG. 3 is provided so as to have the same interval as described above from the lower end 71 e side of the second reflecting plate 72.
そして、本実施形態の反射器７０を構成する反射板７０Ａ、７０Ｂは、上述したように形成された第１の反射板７１と第２の反射板７２に対して、第１の反射板７１の横幅がＷ２２となり、しかも、一方の突出片７２ａと他方の突出片の７２ａの間隔が図４（ｂ）で示されているＷ２４となるように、第２の反射板７２、７２を折曲部７０ｂ、７０ｃにおいて放射器５０方向に折り曲げ形成している。 And reflector 70A, 70B which comprises the reflector 70 of this embodiment is the 1st reflector 71 and the 2nd reflector 72 formed as mentioned above of the 1st reflector 71. The second reflectors 72 and 72 are bent so that the lateral width is W22 and the distance between the one protruding piece 72a and the other protruding piece 72a is W24 shown in FIG. 4B. 70b and 70c are bent toward the radiator 50.
従って、本実施形態の反射器７０の外形寸法（投影面の寸法）は、短辺寸法（第１の反射板７１部分の横幅Ｗ２２＋第２の反射板７２部分の投影面の横幅）×長辺寸法（Ｈ２２＋Ｄ２２＋Ｈ２２）となる。 Accordingly, the external dimensions (projection surface dimensions) of the reflector 70 of the present embodiment are the short side dimensions (the lateral width W22 of the first reflector 71 portion + the lateral width of the projection surface of the second reflector plate 72) × the long side. It becomes a dimension (H22 + D22 + H22).
具体的には、本実施形態では、一方の突出片７２ａと他方の突出片の７２ａの間隔Ｗ２４＝２４０ｍｍとなるように折り曲げ形成していることから、第１の反射板７１及び第２の反射板７２を含めた反射器７０の大きさ（投影面の大きさ）は２４０ｍｍ×６１０ｍｍとなる。また、この時、第１の反射板７１と突出片７２ａの先端との寸法（図４のＤ２４）は略４０ｍｍとなる。 Specifically, in the present embodiment, the first reflector 71 and the second reflector 71 are bent so that the distance W24 = 240 mm between the one projecting piece 72a and the other projecting piece 72a. The size of the reflector 70 including the plate 72 (projection surface size) is 240 mm × 610 mm. At this time, the dimension (D24 in FIG. 4) between the first reflecting plate 71 and the tip of the protruding piece 72a is approximately 40 mm.
ここで、特許文献１に記載の反射器６０と本実施形態の反射器７０について比較検討する。
特許文献１に記載の反射器６０を構成する第１の反射器６１の寸法（短辺寸法×長辺寸法）は略１００×５６０ｍｍ（第２の反射器６２を含む寸法は略１９０×５６０ｍｍ）であり、当該第１の反射器６１には、電波の偏波方向に直交する方向に長手方向を有するように開口寸法（短辺寸法×長辺寸法）７×９５ｍｍの大きさに形成された開口部６３が複数形成されている。
Here, the reflector 60 described in Patent Document 1 and the reflector 70 of the present embodiment will be compared and examined.
The dimension (short side dimension × long side dimension) of the first reflector 61 constituting the reflector 60 described in Patent Document 1 is approximately 100 × 560 mm (the dimension including the second reflector 62 is approximately 190 × 560 mm). The first reflector 61 has an opening size (short side size × long side size) of 7 × 95 mm so as to have a longitudinal direction in a direction perpendicular to the polarization direction of the radio wave. A plurality of openings 63 are formed.
そして、開口部６３について、電波の偏波方向に対して平行な線上に、当該開口部６３の中心点を夫々一致させるように平行配置された複数の開口部（実施形態では７つの開口部６３ａ・・・６３ｇ）を一組としたものを開口部群として考えると、従来技術では、第１の反射器６１において、電波の偏波方向に対して直交する軸線上に、開口部群が所定間隔を有するように５段備えられた構成となっている。 A plurality of openings (in the embodiment, seven openings 63a) are arranged in parallel so that the center points of the openings 63 coincide with each other on the line parallel to the polarization direction of the radio wave. ... 63 g) as a set is considered as the aperture group, in the prior art, in the first reflector 61, the aperture group is predetermined on the axis perpendicular to the polarization direction of the radio wave. It is the structure provided with five steps | paragraphs so that it may have a space | interval.
仮に第１の反射器６１の長辺寸法５６０ｍｍを、本実施形態の反射器７０と同じ６１０ｍｍとすると、開口部群は、計算上更に一段増やすことができ、全部で６段とすることができる。 If the long side dimension 560 mm of the first reflector 61 is 610 mm which is the same as that of the reflector 70 of the present embodiment, the number of openings can be further increased by one step, and the total number of openings can be six. .
一方、本実施形態では、第１の反射板７１の寸法（短辺寸法×長辺寸法）は全体で２２０×６１０ｍｍであり、開口部７３を５０×５０ｍｍの大きさの正方形に形成したことによって、第１の反射板７１には、３つの開口部７３ａ、７３ｂ、７３ｃを一組とする開口部群７５が１０段備えられた構成となり、開口部群の段積み数に着目すれば、本実施形態の開口部７３からなる開口部群７５の方が、従来技術の構成に比べ、開口部群が４段多く配置できることが分かる。 On the other hand, in this embodiment, the first reflector 71 has a total dimension (short side dimension × long side dimension) of 220 × 610 mm, and the opening 73 is formed in a square having a size of 50 × 50 mm. The first reflecting plate 71 has a configuration in which ten opening groups 75 each including three openings 73a, 73b, and 73c are provided. If the number of stacked openings is focused, It can be seen that the opening group 75 composed of the opening 73 of the embodiment can be arranged with four more opening groups compared to the configuration of the prior art.
ここで、開口部群の段積み数と電気的特性の関係について、出願人が行なった実験とその結果を図５及び図６を用いて説明する。
図５は開口部群の段積み数と電気的特性の関係を調べる実験に用いた反射器を説明するための概略図であり、図５（ａ）は従来技術の開口部からなる開口部群を備えさせた比較用の反射器であり、図５（ｂ）は本実施形態の開口部からなる開口部群を備えさせた評価用の反射器である。
Here, the experiment conducted by the applicant and the results thereof will be described with reference to FIGS. 5 and 6 regarding the relationship between the number of stacked openings and the electrical characteristics.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a reflector used in an experiment for investigating the relationship between the number of stacked openings and the electrical characteristics. FIG. 5A shows an opening group consisting of openings in the prior art. FIG. 5B shows a reflector for evaluation provided with an opening group consisting of the openings of the present embodiment.
図６は図５（ａ）の反射器を備えたアンテナ装置の特性（破線）と図５（ｂ）の反射器を備えたアンテナ装置の特性（実線）を比較したものである。
この実験に用いた反射器は、図５（ａ）も図５（ｂ）も同じ２５０×６６０ｍｍの大きさとなるように形成された平面状（この実験に用いた反射器は第２の反射板７２に相当する折返し部分は無い。）の反射器８０、９０であり、この短辺寸法２５０ｍｍ（第２反射幅、即ち経路２００の長さ）に関しては、使用周波数帯域における最大周波数（７７０ＭＨｚ）における波長λｍａｘ≒０．３９ｍに対して略０．６４λｍａｘとなり、図５（ａ）、図５（ｂ）の何れの反射器８０、９０も、上記第１の条件を満足している。
FIG. 6 compares the characteristic (broken line) of the antenna device having the reflector of FIG. 5A and the characteristic (solid line) of the antenna device having the reflector of FIG.
The reflector used in this experiment is a planar shape formed so as to have the same size of 250 × 660 mm in both FIG. 5A and FIG. 5B (the reflector used in this experiment is the second reflector). The short side dimension 250 mm (second reflection width, that is, the length of the path 200) is at the maximum frequency (770 MHz) in the used frequency band. The wavelength λmax is approximately 0.64λmax with respect to the wavelength λmax≈0.39 m, and the reflectors 80 and 90 in FIGS. 5A and 5B satisfy the first condition.
また、図５（ａ）に示すように、従来技術の縦長に形成された比較用開口部（１０×９０ｍｍ）を備えさせた比較用反射器８０には、３つの比較用開口部（８３ａ、８３ｂ、８３ｃ）を一組とする比較用開口部群８５が５段積みされている。 Further, as shown in FIG. 5 (a), the comparative reflector 80 provided with the comparative opening (10 × 90 mm) formed vertically long in the prior art has three comparison openings (83a, 83b and 83c) are grouped in five stages as a group of comparative openings 85.
この比較用反射器８０によれば、第１反射幅の寸法、即ち図に示す経路Ｒ１００は｛経路Ｒ２００＋（Ｌ１１×３）｝（但し、Ｌ１１は、電波の偏波方向に直交する辺の寸法）より２５０＋９０×３＝５２０ｍｍとなり、使用周波数帯域における最小周波数（４７０ＭＨｚ）の波長λｍｉｎ≒０．６４ｍに対して略０．８１λｍｉｎとなり、上記第２の条件を満足している。 According to this comparative reflector 80, the dimension of the first reflection width, that is, the path R100 shown in the figure is {path R200 + (L11 × 3)} (where L11 is the dimension of the side perpendicular to the polarization direction of the radio wave). ) 250 + 90 × 3 = 520 mm, which is approximately 0.81 λmin with respect to the wavelength λmin≈0.64 m of the minimum frequency (470 MHz) in the use frequency band, which satisfies the second condition.
また、図５（ｂ）に示すように、本実施形態の正方形に形成された評価用開口部（５０×５０ｍｍ）を備えさせた評価用反射器９０には、３つの評価用開口部（９３ａ、９３ｂ、９３ｃ）を一組とする評価用開口部群９５が１０段積みされるように構成されている。 Moreover, as shown in FIG.5 (b), the evaluation reflector 90 provided with the evaluation opening part (50x50 mm) formed in the square of this embodiment has three evaluation opening parts (93a). , 93b, 93c) are configured to be stacked in 10 stages.
この評価用反射器９０によれば、第１反射幅の寸法、即ち経路Ｒ１１０は２５０＋５０×３＝４００ｍｍとなり、使用周波数帯域における最小周波数（４７０ＭＨｚ）の波長λｍｉｎ≒０．６４ｍに対して略０．６３λｍｉｎとなり、上記第２の条件を満足している。 According to the reflector 90 for evaluation, the dimension of the first reflection width, that is, the path R110 is 250 + 50 × 3 = 400 mm, which is approximately 0. 0 with respect to the wavelength λmin≈0.64 m of the minimum frequency (470 MHz) in the use frequency band. 63λmin, which satisfies the second condition.
そして図６には、この実験に用いた図５（ａ）の構成の比較用反射器８０と既に詳述した放射器５０からなるアンテナ装置の実験データ（破線）と、この実験に用いた図５（ｂ）の構成の評価用反射器９０と放射器５０からなるアンテナ装置の実験データ（実線）が示されている。 FIG. 6 shows experimental data (broken line) of the antenna device comprising the comparative reflector 80 having the configuration of FIG. 5A used in this experiment and the radiator 50 already described in detail, and a diagram used in this experiment. Experimental data (solid line) of the antenna device including the evaluation reflector 90 and the radiator 50 having the configuration 5 (b) is shown.
この実験データの動作利得に着目すれば、図５（ｂ）の構成の評価用反射器９０を備えさせたアンテナ装置は、図５（ａ）の構成の比較用反射器８０を備えさせたアンテナ装置比べ、使用周波数帯域の中域から広域にかけての動作利得が、最大で２ｄＢ程度改善していることが分かる。 Focusing on the operational gain of the experimental data, the antenna device provided with the evaluation reflector 90 having the configuration shown in FIG. 5B is an antenna provided with the comparison reflector 80 having the configuration shown in FIG. Compared with the device, it can be seen that the operating gain from the middle to the wide range of the used frequency band is improved by about 2 dB at the maximum.
即ち、実験データによれば、少なくとも平面状に形成された反射器の短辺（図では横幅）が上記第１の条件に対応する寸法に形成されており、しかも、当該反射器には、上記第２の条件を満たすように、開口部の開口寸法を形成すると共に、複数形成された開口部が、電波の偏波方向に対し平行な線上に、開口部の中心点を夫々一致させるように平行配置された複数の開口部（この実験では、３つの開口部）を一組とする開口部群を形成した構成であれば、当該開口部群の段済み数を増やすことによって、使用周波数帯域の中域から広域にかけて、動作利得が改善することが分かる。 That is, according to experimental data, at least the short side (horizontal width in the figure) of the reflector formed in a planar shape is formed in a dimension corresponding to the first condition, and the reflector includes the above-mentioned In order to satisfy the second condition, the opening size of the opening is formed, and the plurality of formed openings are aligned with the center point of the opening on a line parallel to the polarization direction of the radio wave. If it is the structure which formed the opening part group which made several opening part (three opening parts in this experiment) arranged in parallel, the use frequency band by increasing the number of steps of the opening part group concerned It can be seen that the operating gain improves from the middle range to the wide range.
また、比較用反射器８０も評価用反射器９０も、上述した第１の条件と第２の条件を満たすように構成されていて、しかも、本実施形態の正方形に形成された評価用開口部９３（５０×５０ｍｍ）と、従来技術の電波の偏波方向に直交する方向に長手方向を有する比較用開口部８３（１０×９０ｍｍ）は、それぞれの開口部の全周が同じ寸法（１００ｍｍ）で形成されていても、図５（ｂ）の評価用反射器９０では、第１及び第２の条件に加え、開口部９３の形状を「電波の偏波方向に対して直交する辺の寸法に対して、電波の偏波方向に平行な辺の寸法が同じ、略正方形にする」と言う制限を加えたことによって、反射器に配置できる評価用開口部群９５の段数は、従来技術の長方形に形成された比較用開口部８３からなる比較用開口部群８５より段積み数を増やすことができるようになり、その結果、使用周波数帯域の中域から広域にかけて、動作利得を改善することができたと考えられるのである。 The comparative reflector 80 and the evaluation reflector 90 are both configured to satisfy the first condition and the second condition described above, and the evaluation opening formed in the square according to the present embodiment. 93 (50 × 50 mm) and a comparative opening 83 (10 × 90 mm) having a longitudinal direction in a direction perpendicular to the polarization direction of the radio wave of the prior art, the entire circumference of each opening is the same dimension (100 mm) In the evaluation reflector 90 of FIG. 5B, in addition to the first and second conditions, the shape of the opening 93 is changed to “the dimension of the side perpendicular to the polarization direction of the radio wave”. On the other hand, by adding the restriction that the dimensions of the sides parallel to the polarization direction of the radio wave are the same, the square shape is the same. Comparison opening group 8 comprising comparison openings 83 formed in a rectangular shape. The number of stacks can be increased from 5, and as a result, it is considered that the operation gain can be improved from the middle range to the wide range of the used frequency band.
引き続き、突出片７２ａについての評価とその結果について図７を用いて説明する。
この評価に用いたのは、放射器５０と突出片７２ａを備えた反射器７０とからなる上記実施形態のアンテナ装置１と、放射器５０と反射器７０から突出片７２ａを取り外した反射器からなる比較用のアンテナ装置である。
Subsequently, the evaluation of the protruding piece 72a and the result will be described with reference to FIG.
The evaluation was performed using the antenna device 1 of the above-described embodiment including the radiator 50 and the reflector 70 provided with the projecting piece 72a, and the reflector obtained by removing the projecting piece 72a from the radiator 50 and the reflector 70. This is an antenna device for comparison.
つまり、この評価に用いたアンテナ装置の反射器は、突出片７２ａの有無の違いはあるものの、既に実施形態で詳述した反射器７０であり、放射器５０に対向配置される第１の反射板７１と、当該第１の反射板７１において、電波の偏波方向に対して直交する軸線上に、開口部群７５を１０段積みした構成に加え、当該第１の反射板７１を挟んで両長辺側を夫々放射器５０方向に折曲部において折り曲げ形成した第２の反射板７２を備えることによって、放射器５０と合わせて、アンテナ装置として所定の電気的特性が得られるように最適化したものであり、突出片７２ａの評価は、この最適化された反射器７０を用いて行なっている。 That is, the reflector of the antenna device used for this evaluation is the reflector 70 already described in detail in the embodiment, although there is a difference in the presence or absence of the protruding piece 72a, and the first reflection disposed opposite to the radiator 50. In addition to the configuration in which the plate 71 and the first reflection plate 71 are stacked with ten openings 75 on an axis orthogonal to the polarization direction of the radio wave, the first reflection plate 71 is sandwiched between the first reflection plate 71 and the first reflection plate 71. By including the second reflector 72 having both long sides bent at the bent portions in the direction of the radiator 50, the antenna device together with the radiator 50 is optimal so that predetermined electrical characteristics can be obtained. The projecting piece 72a is evaluated using the optimized reflector 70.
その為、図６の実験データ（平面状の反射器を備えたアンテナ装置）と図７の実験データ（平面状の第１の反射板７１と折り曲げ形成した第２の反射板７２からなる最適化された反射器７０を備えたアンテナ装置）の比較から良く分かるように、本実施形態のアンテナ装置１、言い換えれば最適化された反射器７０を備えたアンテナ装置１は、突出片７２ａの有無に関係なく、使用周波数帯域の中域から広域にかけて、動作利得が改善するばかりで無く、使用周波数帯域の全帯域に渡ってＶＳＷＲが良好になり、アンテナ装置の外形を大きくすることなく、簡単且つ安価に電気的特性の更なる改善が図れることが分かる。 Therefore, the experiment data of FIG. 6 (antenna device provided with a planar reflector) and the experiment data of FIG. 7 (planar first reflector 71 and second reflector 72 formed by bending are optimized. As can be clearly understood from comparison of the antenna device provided with the reflector 70), the antenna device 1 of the present embodiment, in other words, the antenna device 1 provided with the optimized reflector 70, is in the presence or absence of the protruding piece 72 a. Regardless, not only does the operating gain improve from the middle to the wide range of the used frequency band, but the VSWR is improved over the entire used frequency band, and it is simple and inexpensive without increasing the outer shape of the antenna device. It can be seen that the electrical characteristics can be further improved.
尚、本実施形態において、突出片７２ａを細長い長尺状に形成し、それぞれ所定の間隔を有するように備えさせたのは、突出片７２ａの先端部が放射器５０に近づくことによって、突出片７２ａの存在が動作利得やＶＳＷＲ特性に影響を与えることが無いようにするためであり、所定の性能が得られるなら突出片７２ａの大きさや配置は上記実施形態に限定されるものではない。 In the present embodiment, the protruding pieces 72a are formed in a long and slender shape and are provided so as to have predetermined intervals, respectively, because the tip of the protruding pieces 72a approaches the radiator 50. This is to prevent the presence of the 72a from affecting the operating gain and the VSWR characteristic. The size and arrangement of the protruding piece 72a are not limited to the above embodiment as long as a predetermined performance can be obtained.
次に、このように最適化された反射器７０に備えられた突出片７２ａの有無の評価について説明する。
図７に示されたデータの内、破線で示されているのは突出片７２ａが無い場合の電気的特性であり、実線で示されているのは突出片７２ａがある場合の電気的特性である。
Next, the evaluation of the presence or absence of the protruding piece 72a provided in the reflector 70 optimized as described above will be described.
In the data shown in FIG. 7, the broken line indicates the electrical characteristics when there is no protruding piece 72a, and the solid line indicates the electrical characteristics when there is the protruding piece 72a. is there.
これらのデータによれば、突出片７２ａの有無は、動作利得やＶＳＷＲには大きく影響していないことが分かる。
ところが、前後比に着目すると、突出片７２ａがある場合のほうが無い場合より、使用周波数帯域の低域側において数ｄＢ（２〜５ｄＢ）程度改善していることが分かる。
According to these data, it can be seen that the presence or absence of the protruding piece 72a does not significantly affect the operating gain or VSWR.
However, paying attention to the front-to-back ratio, it can be seen that there is an improvement of about several dB (2 to 5 dB) on the low frequency side of the use frequency band, compared with the case where there is no protruding piece 72a.
即ち、既に詳述したように、長さ２１ｍｍ、幅１３ｍｍの細長い長尺状に形成した突出片７２ａを、それぞれ所定の間隔を有するように第２の反射板７２、７２の先端部に沿って備えさせれば、動作利得やＶＳＷＲ特性に影響を与えること無く、使用周波数帯域の低域側における前後比の更なる特性改善が達成できる。 That is, as already described in detail, the elongated strips 72a having a length of 21 mm and a width of 13 mm are formed along the distal ends of the second reflectors 72 and 72 so as to have predetermined intervals, respectively. If provided, it is possible to achieve further improvement in the front-to-back ratio on the low frequency side of the operating frequency band without affecting the operating gain and the VSWR characteristics.
そして、このように構成された反射器７０を備えたアンテナ装置１を、ＵＨＦ帯を使って行なわれる地上デジタルテレビ放送受信用のアンテナ装置に適応させれば、アンテナ装置１の外形を大きくすることなく、簡単且つ安価に電気的特性の改善が図れ、地上デジタルテレビ放送を良好に受信することができる。 If the antenna device 1 including the reflector 70 configured as described above is adapted to an antenna device for receiving digital terrestrial television broadcasting using the UHF band, the outer shape of the antenna device 1 can be increased. Therefore, the electrical characteristics can be improved easily and inexpensively, and terrestrial digital television broadcasting can be received well.
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、反射器７０は、一対のスケルトンスロットアンテナ５０Ａ、５０Ｂに対向して配置される２つの反射板７０Ａ、７０Ｂからなるものとして説明したが、アンテナ装置がスケルトンスロットアンテナ等からなる一つの放射器を備えたものであれば、その放射器に対する反射器として、一つの反射板７０Ａ又は７０Ｂを設けるようにすればよい。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various aspect can be taken in the range which does not deviate from the summary of this invention.
For example, in the above-described embodiment, the reflector 70 has been described as including two reflectors 70A and 70B disposed to face the pair of skeleton slot antennas 50A and 50B. However, the antenna device may be a skeleton slot antenna or the like. If a single radiator is provided, one reflector 70A or 70B may be provided as a reflector for the radiator.
また、例えば、反射板７０Ａ、７０Ｂを構成する第１の反射板７１において、各開口部群７５を構成する開口部７３の間に位置し、各開口部群７５の列を跨ぐように電波の偏波方向と直交する方向に配置される、複数の桟部７６の少なくとも一つ（図では２つの棧部７６ａ、７６ｂ）を、各開口部群７５の間に偏波方向に沿って配置される桟部７７に段差部７８を設けることで、放射器側（詳しくはスケルトンスロットアンテナ５０Ａ、５０Ｂ側）に突出させるようにしてもよい。 Further, for example, in the first reflecting plate 71 constituting the reflecting plates 70 </ b> A and 70 </ b> B, the radio wave is positioned so as to straddle the row of the opening group 75 and located between the openings 73 constituting the opening group 75. At least one of the plurality of crosspieces 76 (in the figure, two flanges 76a and 76b) arranged in a direction orthogonal to the polarization direction is arranged between each opening group 75 along the polarization direction. By providing a stepped portion 78 on the crosspiece 77, it may be projected to the radiator side (specifically, the skeleton slot antenna 50A, 50B side).
そして、このようにすれば、第１の反射板７１の側片間の電気的寸法を変化させることなく、物理的寸法（図８におけるＷ２２）を短くすることができるようになり、反射器７０（延いてはアンテナ装置１）の小型化を図ることができる。 In this way, the physical dimension (W22 in FIG. 8) can be shortened without changing the electrical dimension between the side pieces of the first reflector 71, and the reflector 70 can be shortened. The size of the antenna device 1 can be reduced.
また、このように、第１の反射板７１において電波の偏波方向に直交する方向に形成される桟部７６の一部を放射器側に突出させれば、その突出された桟部７６を、アンテナ素子筐体部５への固定部として利用することができる。 In addition, when a part of the crosspiece 76 formed in the direction orthogonal to the polarization direction of the radio wave in the first reflecting plate 71 is projected to the radiator in this way, the projected crosspiece 76 is removed. It can be used as a fixing part to the antenna element housing part 5.
なお、この場合、図９に示すように、放射器側に突出される棧部７６ａ、７６ｂに、アンテナ素子筐体部５の支持部へねじ止めするための孔部７９ａを有する取付片７９を一体形成するか、或いは、棧部７６ａ、７６ｂにアンテナ素子筐体部５の支持部へねじ止めするための孔部７９ａを直接形成すればよい。 In this case, as shown in FIG. 9, attachment pieces 79 having holes 79 a for screwing to the support portions of the antenna element housing portion 5 in the flange portions 76 a and 76 b protruding to the radiator side. The hole 79a for screwing to the support part of the antenna element housing | casing part 5 may be directly formed in the flange parts 76a and 76b.
１…アンテナ装置、２…アンテナ本体、３…同軸ケーブル、３ａ…支持腕部、５…アンテナ素子筐体部、５ａ…背面、６…支持受部、７…長孔、８…アンテナ取付金具、８ａ…取付金具装着部（水平偏波受信用）、８ｂ…取付金具装着部（垂直偏波受信用）、９…ボルト体、９ａ…固着部、１０…出力端子、１１…出力端子部、１１ａ…着脱端、１１ｂ…中心導体、１１ｃ…外部導体、１２…端子筐体部、１８…内部空間、５０…放射器、５０Ａ，５０Ｂ…スケルトンスロットアンテナ、５０Ｃ…平衡線路、５１ａ，５１ｂ…伝送線路、５２，５３…給電部、５２ａ，５３ａ，５２ｂ，５３ｂ…接続孔、５４ａ，５４ｂ…伝送部材、５５ａ，５５ｂ…給電点、７０…反射器、７０Ａ，７０Ｂ…反射板、７０ｂ，７０ｃ…折曲部、７０ｄ…上側辺、７０ｅ…下側辺、７１…第１の反射板、７２…第２の反射板、７２ａ…突出片、７３…開口部、７５…開口部群、７６，７６ａ，７６ｂ，７７…棧部、７８…段差部、７９…取付片、７９ａ…孔部、８０…比較用反射器、８３…比較用開口部、８５…比較用開口部群、９０…評価用反射器、９３…評価用開口部、９５…評価用開口部群、１００…アンテナ素子。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Antenna apparatus, 2 ... Antenna main body, 3 ... Coaxial cable, 3a ... Support arm part, 5 ... Antenna element housing | casing part, 5a ... Back surface, 6 ... Support receiving part, 7 ... Long hole, 8 ... Antenna mounting bracket, 8a ... Mounting bracket mounting portion (for horizontal polarization reception), 8b ... Mounting bracket mounting portion (for vertical polarization reception), 9 ... Bolt body, 9a ... Fixing portion, 10 ... Output terminal, 11 ... Output terminal portion, 11a Detachable end 11b Central conductor 11c External conductor 12 Terminal housing 18 Internal space 50 Radiator 50A, 50B Skeleton slot antenna 50C Balanced line 51a 51b Transmission line , 52, 53 ... feeding section, 52a, 53a, 52b, 53b ... connection hole, 54a, 54b ... transmission member, 55a, 55b ... feeding point, 70 ... reflector, 70A, 70B ... reflector, 70b, 70c ... folding Curved part, 70d ... Upper side 70e ... lower side, 71 ... first reflector, 72 ... second reflector, 72a ... projecting piece, 73 ... opening, 75 ... opening group, 76, 76a, 76b, 77 ... collar, 78 ... Stepped portion, 79 ... Mounting piece, 79a ... Hole, 80 ... Comparative reflector, 83 ... Comparative opening, 85 ... Comparative opening group, 90 ... Evaluation reflector, 93 ... Evaluation opening 95: Evaluation aperture group, 100: Antenna element.
Claims (5)
導電性で略四角形状の板状部材からなり、当該板状部材の板面が前記放射器と対向するように配置される反射器と、
を備え、
前記反射器を構成する板状部材には、前記放射器から放射される電波の偏波方向と同一方向となるよう、間隔を空けて複数の開口部が一列に配置されると共に、該一列に配置された複数の開口部からなる開口部群が、前記偏波方向と直交する方向に複数段配置されており、
前記複数段の開口部群を構成する各開口部は、それぞれ、略正方形で、前記板状部材を貫通するように形成されており、
前記板状部材の前記偏波方向と同一方向の長さは、
前記放射器の使用周波数帯域で最大周波数の電波の波長に対応して、当該最大周波数の電波を反射可能な長さに設定され、
前記各開口部の一辺の長さは、
前記各開口部の一辺の長さに前記開口部群を一列構成する開口部の数を乗じた長さと、前記板状部材の前記偏波方向と同一方向の長さとを加算した長さが、前記放射器の使用周波数帯域で最小周波数の電波を反射可能な長さとなるよう、当該最小周波数の電波の波長に基づき設定され、
前記偏波方向と直交する方向に配置される前記開口部群の段数が、前記偏波方向に一列に配置されて前記開口部群を構成する開口部の数よりも多いこと、
を特徴とするアンテナ装置。 A radiator that emits linearly polarized radio waves;
A conductive and substantially rectangular plate-like member, and a reflector disposed so that the plate surface of the plate-like member faces the radiator;
With
A plurality of openings are arranged in a row at intervals in the plate-like member constituting the reflector so as to be in the same direction as the polarization direction of the radio wave radiated from the radiator. An opening group consisting of a plurality of arranged openings is arranged in a plurality of stages in a direction orthogonal to the polarization direction,
Each of the openings constituting the multi-stage opening group is substantially square and formed so as to penetrate the plate-like member,
The length of the plate member in the same direction as the polarization direction is:
Corresponding to the wavelength of the radio wave of the maximum frequency in the use frequency band of the radiator, it is set to a length capable of reflecting the radio wave of the maximum frequency,
The length of one side of each opening is
The length obtained by multiplying the length of one side of each opening by the number of openings constituting the opening group in one row, and the length in the same direction as the polarization direction of the plate member, It is set based on the wavelength of the radio wave of the minimum frequency so as to be a length capable of reflecting the radio wave of the minimum frequency in the use frequency band of the radiator ,
The number of stages of the opening group arranged in the direction orthogonal to the polarization direction is larger than the number of openings arranged in a line in the polarization direction to constitute the opening group,
Antenna apparatus characterized.
前記各列の開口部群にて夫々隣接する開口部の間に位置し、且つ、各開口部群の列を跨ぐように前記偏波方向と直交する方向に配置される複数の桟部の少なくとも一つは、前記各開口部群の間に前記偏波方向に沿って配置される桟部に段差を設けることで、前記放射器側に突出されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のアンテナ装置。 In the plate-like member constituting the reflector,
At least of a plurality of crosspieces positioned between adjacent openings in the opening group of each row and arranged in a direction orthogonal to the polarization direction so as to straddle the row of each opening group One is characterized by projecting to the radiator side by providing a step in a crosspiece disposed along the polarization direction between the opening groups. 4. The antenna device according to any one of items 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011119361A JP5695976B2 (en) | 2010-05-27 | 2011-05-27 | Antenna device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010121186 | 2010-05-27 | ||
| JP2010121186 | 2010-05-27 | ||
| JP2011119361A JP5695976B2 (en) | 2010-05-27 | 2011-05-27 | Antenna device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012010328A JP2012010328A (en) | 2012-01-12 |
| JP5695976B2 true JP5695976B2 (en) | 2015-04-08 |
Family
ID=45004043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011119361A Active JP5695976B2 (en) | 2010-05-27 | 2011-05-27 | Antenna device |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5695976B2 (en) |
| CN (1) | CN102934286B (en) |
| WO (1) | WO2011149060A1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6073676B2 (en) * | 2012-12-28 | 2017-02-01 | マスプロ電工株式会社 | Antenna device |
| JP2014131231A (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Maspro Denkoh Corp | Antenna radiator |
| JP6903954B2 (en) * | 2017-03-03 | 2021-07-14 | Tdk株式会社 | Slot antenna |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58107604U (en) * | 1982-01-11 | 1983-07-22 | 三菱電機株式会社 | antenna device |
| JPH0685486B2 (en) * | 1986-09-08 | 1994-10-26 | 株式会社日立製作所 | Parabolic antenna date |
| JPH08335825A (en) * | 1995-06-09 | 1996-12-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Antenna system |
| JP4194735B2 (en) * | 2000-04-28 | 2008-12-10 | Ｔｄｋ株式会社 | Attenuator |
| JP2002084130A (en) * | 2000-09-06 | 2002-03-22 | Maspro Denkoh Corp | Uhf antenna |
| JP4870496B2 (en) * | 2006-08-11 | 2012-02-08 | マスプロ電工株式会社 | antenna |
| JP2008048004A (en) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Maspro Denkoh Corp | Antenna |
| JP5074266B2 (en) * | 2008-03-31 | 2012-11-14 | マスプロ電工株式会社 | antenna |
| JP2012028829A (en) * | 2008-10-06 | 2012-02-09 | Maspro Denkoh Corp | Antenna |
-
2011
- 2011-05-27 WO PCT/JP2011/062235 patent/WO2011149060A1/en active Application Filing
- 2011-05-27 CN CN201180026331.7A patent/CN102934286B/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-05-27 JP JP2011119361A patent/JP5695976B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011149060A1 (en) | 2011-12-01 |
| CN102934286A (en) | 2013-02-13 |
| CN102934286B (en) | 2014-10-29 |
| JP2012010328A (en) | 2012-01-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7075492B1 (en) | High performance reflector antenna system and feed structure | |
| KR100624049B1 (en) | Square Lattice Horn Array Antenna for Circularly Polarized Reception | |
| US20090153403A1 (en) | Circularly-polarized dielectric resonator antenna | |
| US11336031B2 (en) | Antenna, array antenna, sector antenna, and dipole antenna | |
| WO2008143602A1 (en) | Radiating element for radar array antenna | |
| JP5695976B2 (en) | Antenna device | |
| US6396441B2 (en) | Dual band antenna | |
| JP7100081B2 (en) | In-vehicle antenna device | |
| AU2014332522B2 (en) | Low profile high efficiency multi-band reflector antennas | |
| JP2008048004A (en) | Antenna | |
| JP2003037429A (en) | Helical antenna and helical antenna array | |
| JP6971163B2 (en) | Antenna device | |
| JP5074266B2 (en) | antenna | |
| Ellgardt | A scan blindness model for single-polarized tapered-slot arrays in triangular grids | |
| WO2009123132A1 (en) | Antenna | |
| CN112886226B (en) | Broadband low-profile back-reflection circularly polarized antenna and back-reflection method thereof | |
| JPH0366844B2 (en) | ||
| KR102332501B1 (en) | Circularly polarized window and antenna includnig the same | |
| CN115249899A (en) | Multiband antenna | |
| JPH088640A (en) | Radial line patch antenna | |
| JP4976533B2 (en) | antenna | |
| EP1821365A1 (en) | Antenna device | |
| KR200355454Y1 (en) | Square Lattice Horn Array Antenna for Circularly Polarized Reception | |
| JP7279137B1 (en) | antenna device | |
| JP5004850B2 (en) | antenna |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140501 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140926 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141007 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141205 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150120 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150209 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5695976 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |