JP6799433B2 - Polarization shared antenna - Google Patents
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Description
本発明は、偏波面が直交する２種類の直線偏波の電波を受信可能な偏波共用アンテナに関する。 The present invention relates to a polarized wave shared antenna capable of receiving two types of linearly polarized radio waves whose planes of polarization are orthogonal to each other.
従来、偏波共用アンテナとして、垂直偏波用のアンテナ素子及び水平偏波用のアンテナ素子を、それぞれ、所定の間隔を空けて平行に配置された一対のダイポールアンテナ素子にて構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, as a polarization shared antenna, it is known that an antenna element for vertically polarized waves and an antenna element for horizontally polarized waves are each composed of a pair of dipole antenna elements arranged in parallel at predetermined intervals. (See, for example, Patent Document 1).
ところで、上記従来の偏波共用アンテナにおいては、同一長さの４つのダイポールアンテナ素子が、正方形の四辺をなすように配置されているため、偏波共用アンテナ全体は正方形となり、アンテナサイズが大きくなってしまうという問題があった。 By the way, in the above-mentioned conventional polarized antenna, since four dipole antenna elements having the same length are arranged so as to form four sides of a square, the entire polarized antenna becomes a square and the antenna size becomes large. There was a problem that it would end up.
また、偏波共用アンテナをケースに収納するには、ケースを正方形にしなければならず、偏波共用アンテナを屋外に設置した場合に、見栄えが悪くなると言う問題もある。
本開示の一局面は、垂直偏波及び水平偏波の電波をそれぞれ一対のダイポールアンテナを用いて受信する偏波共用アンテナにおいて、アンテナサイズを小さくして所望のケースに収納できるようにすることを目的とする。
Further, in order to house the polarized wave shared antenna in the case, the case must be square, and there is a problem that the appearance is deteriorated when the polarized wave shared antenna is installed outdoors.
One aspect of the present disclosure is to reduce the antenna size of a polarized antenna that receives vertically polarized radio waves and horizontally polarized radio waves using a pair of dipole antennas so that they can be stored in a desired case. The purpose.
本開示の一局面の偏波共用アンテナにおいては、上述した従来のものと同様、所定の間隔を空けて平行に配置された一対の第１ダイポールアンテナ素子と、第１ダイポールアンテナ素子とは偏波面が異なる電波を受信するよう、所定の間隔を空けて平行に配置された一対の第２ダイポールアンテナ素子とを備える。そして、一対の第１ダイポールアンテナ素子及び一対の第２ダイポールアンテナ素子からの受信信号は、それぞれ、信号合成部にて合成される。 In the polarization shared antenna of one aspect of the present disclosure, the pair of first dipole antenna elements and the first dipole antenna element arranged in parallel at predetermined intervals are the planes of polarization, as in the conventional antenna described above. A pair of second dipole antenna elements arranged in parallel at predetermined intervals so as to receive different radio waves. Then, the received signals from the pair of first dipole antenna elements and the pair of second dipole antenna elements are combined by the signal synthesis unit, respectively.
また特に、本開示の偏波共用アンテナにおいては、一対の第１ダイポールアンテナ素子の間隔は、一対の第２ダイポールアンテナ素子の間隔よりも広く、一対の第２ダイポールアンテナ素子は、一対の第１ダイポールアンテナ素子で挟まれる領域に配置される。 In particular, in the polarization shared antenna of the present disclosure, the distance between the pair of first dipole antenna elements is wider than the distance between the pair of second dipole antenna elements, and the pair of second dipole antenna elements is a pair of first dipole antenna elements. It is arranged in the area sandwiched by the dipole antenna elements.
この結果、偏波共用アンテナの全体形状は、従来の正方形ではなく、正方形よりも幅が狭い長方形となり、アンテナサイズを小さくすることができる。また、偏波共用アンテナをアンテナケースに収納する際には、アンテナケース全体の形状も長方形にすることができるので、偏波共用アンテナを屋外に設置した際の見栄えをよくすることができる。 As a result, the overall shape of the polarized wave shared antenna becomes a rectangle narrower than the square instead of the conventional square, and the antenna size can be reduced. Further, when the polarized wave shared antenna is housed in the antenna case, the shape of the entire antenna case can also be rectangular, so that the appearance of the polarized wave shared antenna when installed outdoors can be improved.
ところで、上記のように、各アンテナ素子の配置を正方形から長方形に変更すると、アンテナ特性（利得や指向特性）が変化（劣化）してしまうことが考えられる。
そこで、本開示の偏波共用アンテナにおいては、更に、一対の第１ダイポールアンテナ素子及び一対の第２ダイポールアンテナ素子の少なくとも一方に、両端部分が所定角度で放射方向前方又は後方に屈曲した屈曲部を設けるようにしてもよい。
By the way, as described above, if the arrangement of each antenna element is changed from a square to a rectangle, it is conceivable that the antenna characteristics (gain and directivity) will change (deteriorate).
Therefore, in the polarization shared antenna of the present disclosure, further, at least one of the pair of first dipole antenna elements and the pair of second dipole antenna elements is bent at both ends at a predetermined angle forward or backward in the radial direction. May be provided.
このようにすれば、屈曲部の長さや屈曲角度を調整することで、アンテナ特性（利得や指向特性）を調整できるようになる。よって、この偏波共用アンテナによれば、上述した従来の偏波共用アンテナに比べ、アンテナ特性を劣化させることなく、アンテナサイズを小さくすることができる。 In this way, the antenna characteristics (gain and directivity) can be adjusted by adjusting the length and bending angle of the bent portion. Therefore, according to this polarized wave shared antenna, the antenna size can be reduced without deteriorating the antenna characteristics as compared with the conventional polarized wave shared antenna described above.
ここで、一対の第１ダイポールアンテナ素子は、誘電体基板の一方の面に積層された導電体層にて構成され、一対の第２ダイポールアンテナ素子は、その誘電体基板の他方の面に積層された導電体層にて構成されていてもよい。つまり、本開示の偏波共用アンテナは、両面基板を利用して構成されていてもよい。 Here, the pair of first dipole antenna elements is composed of a conductor layer laminated on one surface of the dielectric substrate, and the pair of second dipole antenna elements are laminated on the other surface of the dielectric substrate. It may be composed of the said conductor layer. That is, the polarization shared antenna of the present disclosure may be configured by using a double-sided substrate.
なお、この場合、屈曲部は、一対の第１ダイポールアンテナ素子及び一対の第２ダイポールアンテナ素子の少なくとも一方の両端部分に位置する導電体層に、導電体板を接合することで構成することができる。 In this case, the bent portion may be formed by joining a conductor plate to a conductor layer located at at least one of both ends of a pair of first dipole antenna elements and a pair of second dipole antenna elements. it can.
また、本開示の偏波共用アンテナは、アンテナケースに収納するようにしてもよい。この場合、アンテナケースは、一対の第１ダイポールアンテナ素子と一対の第２ダイポールアンテナ素子とを収納可能な矩形の内部空間を備えていれば、その内部空間内に偏波共用アンテナ全体を収納できるようになる。 Further, the polarized wave shared antenna of the present disclosure may be housed in an antenna case. In this case, if the antenna case has a rectangular internal space capable of accommodating a pair of first dipole antenna elements and a pair of second dipole antenna elements, the entire polarization shared antenna can be accommodated in the internal space. Will be.
次に、アンテナケースには、一対の第１ダイポールアンテナ素子と一対の第２ダイポールアンテナ素子とにより構成されるアンテナ部が複数並べて収納するようにしてもよい。そして、この場合、信号合成部は、アンテナケースに収納された複数の第１ダイポールアンテナ素子及び複数の第２ダイポールアンテナ素子からの受信信号を、それぞれ合成するよう構成するとよい。 Next, in the antenna case, a plurality of antenna portions composed of a pair of first dipole antenna elements and a pair of second dipole antenna elements may be stored side by side. In this case, the signal synthesizer may be configured to synthesize the received signals from the plurality of first dipole antenna elements and the plurality of second dipole antenna elements housed in the antenna case.
また、アンテナケースには、一対の第１ダイポールアンテナ素子と一対の第２ダイポールアンテナ素子とにより構成されるアンテナ部に対し所定の間隔を空けて配置された反射素子が設けられていてもよい。このようにすれば、反射素子にて、偏波共用アンテナの指向特性を絞り、例えば、特定の放送局からの放送電波を効率よく受信できるようにすることができる。 Further, the antenna case may be provided with reflecting elements arranged at predetermined intervals with respect to the antenna portion composed of the pair of first dipole antenna elements and the pair of second dipole antenna elements. In this way, the reflective element can narrow down the directivity of the polarized wave shared antenna so that, for example, broadcast radio waves from a specific broadcasting station can be efficiently received.
また次に、本開示の偏波共用アンテナには、信号合成部にてそれぞれ合成された直交２偏波の受信信号の内、一方の受信信号を、他方の受信信号と周波数が重なることのないように周波数変換する周波数変換部と、この周波数変換部にて周波数変換された一方の受信信号と他方の受信信号とを混合する混合部と、が備えられていてもよい。 Next, in the polarization shared antenna of the present disclosure, the frequency of one of the received signals of orthogonal bipolarization synthesized by the signal synthesizer does not overlap with that of the other received signal. A frequency conversion unit that performs frequency conversion as described above, and a mixing unit that mixes one received signal and the other received signal that have been frequency-converted by this frequency conversion unit may be provided.
このようにすれば、直交２偏波の受信信号を一つの伝送線を介して伝送できることになり、直交２偏波の受信信号を伝送するために２本の伝送線を配線する必要が無いため、偏波共用アンテナ設置後の配線作業を簡単にすることができる。 By doing so, the received signal of orthogonal bipolarization can be transmitted via one transmission line, and it is not necessary to wire two transmission lines in order to transmit the received signal of orthogonal bipolarization. , The wiring work after installing the polarized light shared antenna can be simplified.
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
本実施形態の偏波共用アンテナ２は、偏波面が直交する２種類の直線偏波の電波を受信するためのものであり、例えば、放送局から垂直偏波及び垂直偏波で伝送されてくるＵＨＦ帯のテレビ放送電波を受信するのに利用されるアンテナ装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The polarized light shared
この偏波共用アンテナ２は、図２に示すアンテナ部４ａ、４ｂ及び反射器６ａ、６ｂを、電波を透過可能な合成樹脂製で防水型のアンテナケース８（図１参照）内に収納することにより構成されている。
In the polarization shared
アンテナ部４ａ、４ｂは、誘電体基板の両面に導電体層を設けた長方形状の両面基板を利用し、その表面側に水平偏波用の一対のダイポールアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２を形成し、裏面側に垂直偏波用の一対のダイポールアンテナ素子４０Ｖ１，４０Ｖ２を形成することにより構成されている（図３、図４参照）。
The
なお、以下の説明では、ダイポールアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２，４０Ｖ１，４０Ｖ２を、アンテナ素子と記載する。また、アンテナ部４ａ、４ｂの構成については、後述する。
In the following description, the dipole antenna elements 40H1, 40H2, 40V1, 40V2 will be referred to as antenna elements. The configuration of the
また、反射器６ａ、６ｂは、金属板等からなる導電材料の薄板を、金型を使って所定の形状に打ち抜き成形することにより構成されている。
図１、図２に示すように、アンテナケース８は、反射器６ａ、６ｂの板面よりも大きい開口部１１を有する扁平な箱状のケース本体１０と、このケース本体１０にアンテナ部４ａ、４ｂ及び反射器６ａ、６ｂを収納した状態で開口部１１を閉塞するカバー３０とから構成されている。
Further, the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図２に示すように、ケース本体１０において、開口部１１とは反対側の底部１３からは、開口部１１に向けて、アンテナ部４ａ、４ｂ及び反射器６ａ、６ｂを支持するための多数の支持部１４及び１６が突設されている。
As shown in FIG. 2, in the
支持部１４、１６の内、アンテナ部４ａ、４ｂを支持する支持部１４は、底部１３表面からの高さが、反射器６ａ、６ｂを支持する支持部１６に比べて高くなっている。
このため、図２Ａ〜図２Ｃから明らかなように、ケース本体１０内には、まず、支持部１６を介して、反射器６ａ、６ｂが装着され、その後、支持部１４を介して、アンテナ部４ａ、４ｂが装着される。この結果、反射器６ａ、６ｂ及びアンテナ部４ａ、４ｂは、所定の間隔を空けて互いに対向するよう、ケース本体１０内に固定されることになる。
Among the
Therefore, as is clear from FIGS. 2A to 2C, the
また、反射器６ａ、６ｂ及びアンテナ部４ａ、４ｂのケース本体１０への固定は、支持部１６、１４へのねじ止めにより行われる。なお、アンテナ部４ａ、４ｂの支持部１４は、ねじ止め用の支持部１４ａと、アンテナ部４ａ、４ｂの裏面に当接されてアンテナ部４ａ、４ｂを支持する位置決め用の支持部１４ｂと、により構成されている。
Further, the
また、アンテナ部４ａと反射器６ａ、及び、アンテナ部４ｂと反射器６ｂは、ケース本体１０内で互いに対向配置されることで、一つのアンテナを構成している。
そして、これら各アンテナの間には、各アンテナ部４ａ、４ｂの４つのアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２，４０Ｖ１，４０Ｖ２に接続されて、各アンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２，４０Ｖ１，４０Ｖ２からの受信信号を合成する給電用回路１８（図６参照）が設けられている。なお、給電用回路１８の構成については、後述する。
Further, the
Then, between these antennas, they are connected to the four antenna elements 40H1, 40H2, 40V1, 40V2 of the
この給電用回路１８は、ケース本体１０の底部１３の略中央で開口部１１とは反対側の面（つまり、底部１３の裏面）に設けられた端子ケース２０内のＦ型接栓２２に接続されている（図１（ｂ）参照）。
The
このため、このＦ型接栓２２に、同軸ケーブルの先端に装着されたＦ型プラグを接続することで、アンテナ部４ａ、４ｂからの受信信号を一本の同軸ケーブルを介して伝送できるようになる。
Therefore, by connecting the F-type plug attached to the tip of the coaxial cable to the F-
なお、端子ケース２０は、Ｆ型接栓２２における給電用回路１８への接続部分を保護すると共に、Ｆ型接栓２２のＦ型プラグ接続部分を偏波共用アンテナ２の下方に突出させて、その接続部分を雨水から保護するためのものである。
The
また、図１（ｂ）に示すように、ケース本体１０の底部１３の裏面側には、端子ケース２０よりも下方に位置する外周端縁に沿って、取付金具３２を装着するための装着部２４が形成されている。なお、取付金具３２は、偏波共用アンテナ２を建造物の壁面若しくは支柱に取り付けるための金具である。
Further, as shown in FIG. 1 (b), a mounting portion for mounting the mounting
また、ケース本体１０の底部１３の裏面側には、アンテナケース８の上下・左右の４箇所に、Ｆ型プラグを介してＦ型接栓２２に接続された同軸ケーブルを固定するためのケーブル固定部２６が形成されている。
Further, on the back surface side of the bottom 13 of the
また、同じくケース本体１０の底面１３の裏面側には、アンテナケース８の上下方向の略中央で、左右両側に、上下方向に長い矩形の凹部２８が形成されている。この凹部２８は、偏波共用アンテナ２を運ぶ際に、作業者等が凹部２８に指を入れて、偏波共用アンテナ２を簡単に運ぶことができるようにするためのものである。
Similarly, on the back surface side of the
次に、このように構成されたアンテナケース８の内部空間に収納されるアンテナ部４（詳しくは４ａ、４ｂ）の構成について、図３〜図５を用いて説明する。
なお、アンテナ部４ａ、４ｂは、同一構成であり、アンテナケース８には、アンテナ部４ａ、４ｂが配列される上下方向に、上下が反転して設けられている。そして、図３、図４に示すアンテナ部４は、図１、図２に示したアンテナケース８の下方に配置されるアンテナ部４ｂを見た状態を表しており、図３、図４において、アンテナ部４の上方にはもう一つのアンテナ部４が配置されるものとする。
Next, the configuration of the antenna portion 4 (specifically, 4a and 4b) housed in the internal space of the
The
図３に示すように、アンテナ部４を構成する両面基板は、上下方向に長い長尺形状になっており、その表面側には、上方及び下方の外周端縁に沿って、両面基板の幅方向全域に水平偏波用のアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２が設けられている。
As shown in FIG. 3, the double-sided substrate constituting the
このアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２は、それぞれ、ダイポールアンテナを構成するものであるため、両面基板の左右方向の中央で２つに分かれており、その分割部分からは、他方のアンテナ素子４０Ｈ２，４０Ｈ１に向けて給電用の線路４２Ｈ１，４２Ｈ２が延設されている。 Since the antenna elements 40H1 and 40H2 each constitute a dipole antenna, they are divided into two at the center in the left-right direction of the double-sided substrate, and the divided portions are directed toward the other antenna elements 40H2 and 40H1. Lines 42H1 and 42H2 for power supply are extended.
そして、これら各線路４２Ｈ１，４２Ｈ２は、両面基板の上下方向中央で互いに接続されており、その接続部分が各アンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２への給電点４４Ｈとなっている。従って、本実施形態では、給電用の各線路４２Ｈ１，４２Ｈ２が、アンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２からの受信信号を合成する信号合成部として機能する。
The lines 42H1 and 42H2 are connected to each other at the center of the double-sided substrate in the vertical direction, and the connecting portion serves as a
また、図４に示すように、アンテナ部４を構成する両面基板の裏面側には、左右の外周端縁に沿って垂直偏波用のアンテナ素子４０Ｖ１，４０Ｖ２が設けられている。この垂直偏波用のアンテナ素子４０Ｖ１，４０Ｖ２は、水平偏波用のアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２の間に配置されており、水平偏波用のアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２よりも短くなっている。
Further, as shown in FIG. 4, antenna elements 40V1 and 40V2 for vertical polarization are provided on the back surface side of the double-sided substrate constituting the
また、このアンテナ素子４０Ｖ１，４０Ｖ２も、ダイポールアンテナを構成するものであるため、両面基板の上下方向の中央で２つに分かれており、その分割部分からは、他方のアンテナ素子４０Ｖ２，４０Ｖ１に向けて給電用の線路４２Ｖ１，４２Ｖ２が延設されている。 Further, since the antenna elements 40V1 and 40V2 also constitute a dipole antenna, they are divided into two at the center in the vertical direction of the double-sided substrate, and the divided portion is directed toward the other antenna element 40V2, 40V1. Lines 42V1 and 42V2 for power supply are extended.
そして、これら各線路４２Ｖ１，４２Ｖ２は、両面基板の左右方向中央で互いに接続されており、その接続部分が各アンテナ素子４０Ｖ１，４０Ｖ２への給電点４４Ｖとなっている。従って、本実施形態では、給電用の各線路４２Ｖ１，４２Ｖ２が、アンテナ素子４０Ｖ１，４０Ｖ２からの受信信号を合成する信号合成部として機能する。
The lines 42V1 and 42V2 are connected to each other at the center of the double-sided substrate in the left-right direction, and the connecting portion serves as a
次に、アンテナ部４の裏面側には、水平偏波用のアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２の給電点４４Ｈ、及び、垂直偏波用のアンテナ素子４０Ｖ１，４０Ｖ２の給電点４４Ｖにそれぞれ接続された、平衡−不平衡変換器（所謂バラン）５２Ｈ、５２Ｖが設けられている。
Next, on the back surface side of the
そして、これら平衡−不平衡変換器（所謂バラン）５２Ｈ、５２Ｖには、ぞれぞれ、同軸ケーブル５４Ｈ，５４Ｖが接続されている。
同軸ケーブル５４Ｈ、５４Ｖは、水平偏波用のアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２からの受信信号、及び、垂直偏波用のアンテナ素子４０Ｖ１，４０Ｖ２からの受信信号を、それぞれ、給電用回路１８（図６参照）側に取り出すためのものである。
The
そして、各同軸ケーブル５４Ｈ，５４Ｖは、両面基板中央の給電点から左右に略４５度の角度で配置され、固定用ベルト５６Ｈ，５６Ｖを介して、両面基板に穿設された孔に固定されている。
The
なお、各同軸ケーブル５４Ｈ，５４Ｖを、両面基板の基板面に沿って、左右に略４５度の角度で配置しているのは、偏波共用アンテナ２における交差偏波特性を悪化させないためである。
The
また、アンテナ部４を構成する両面基板には、ケース本体１０に設けられたねじ止め用の支持部１４ａに、ねじ止め固定するためのねじ孔４８が設けられている。
このように、本実施形態のアンテナ部４は、上下方向に長い長方形の両面基板を用いて、垂直偏波用のアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２、及び、垂直偏波用のアンテナ素子４０Ｖ１，４０Ｖ２を、誘電体基板の表裏面に設けている。
Further, the double-sided substrate constituting the
As described above, the
このため、垂直偏波用のアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２と、垂直偏波用のアンテナ素子４０Ｖ１，４０Ｖ２とは、長さが異なり、これら各アンテナ素子を同一長さにして正方形をなすように配置した場合に比べて、アンテナ特性（利得や指向特性）が（劣化）する。 Therefore, the antenna elements 40H1 and 40H2 for vertical polarization and the antenna elements 40V1 and 40V2 for vertical polarization have different lengths, and these antenna elements are arranged so as to form a square with the same length. Compared to the case, the antenna characteristics (gain and directivity) are (deteriorated).
そこで、本実施形態では、垂直偏波用のアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２及び垂直偏波用のアンテナ素子４０Ｖ１，４０Ｖ２の両端部分に、導電体板４６Ｈ１，４６Ｈ２，４６Ｖ１，４６Ｖ２を設けている。 Therefore, in the present embodiment, conductor plates 46H1, 46H2, 46V1, 46V2 are provided at both ends of the vertically polarized antenna elements 40H1, 40H2 and the vertically polarized antenna elements 40V1, 40V2.
この導電体板４６Ｈ１，４６Ｈ２，４６Ｖ１，４６Ｖ２は、各アンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２，４０Ｖ１，４０Ｖ２のアンテナ特性（利得や指向特性）を調整するためのものであり、図５に示すように、アンテナ部４の裏面側に所定角度で折り曲げられている。 The conductor plates 46H1, 46H2, 46V1, 46V2 are for adjusting the antenna characteristics (gain and directivity) of each antenna element 40H1, 40H2, 40V1, 40V2, and as shown in FIG. 5, the antenna portion. It is bent at a predetermined angle on the back surface side of No. 4.
この結果、本実施形態のアンテナ部４によれば、導電体板４６Ｈ１，４６Ｈ２，４６Ｖ１，４６Ｖ２のアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２，４０Ｖ１，４０Ｖ２からの突出長さ、及び、屈曲角度を調整することで、各アンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２，４０Ｖ１，４０Ｖ２のアンテナ特性（利得や指向特性）が最適となるように調整できることになる。
As a result, according to the
次に、給電用回路１８は、図６に示すように、３つの混合器６２，６４，６８と、ブロックコンバータ６６とにより構成されている。
混合器６２は、アンテナ部４ａ及び４ｂの水平偏波用のアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２から、平衡−不平衡変換器５２Ｈ及び同軸ケーブル５４Ｈを介してそれぞれ伝送されてくる水平偏波の受信信号を合成するものである。このため、混合器６２は、平衡−不平衡変換器５２Ｈと共に、アンテナ部４ａ及び４ｂからの水平偏波の受信信号を合成する信号合成部として機能する。
Next, as shown in FIG. 6, the
The
また、混合器６４は、アンテナ部４ａ及び４ｂの垂直偏波用のアンテナ素子４０Ｖ１，４０Ｖ２から、平衡−不平衡変換器５２Ｖ及び同軸ケーブル５４Ｖを介してそれぞれ伝送されてくる垂直偏波の受信信号を合成するものである。このため、混合器６４は、平衡−不平衡変換器５２Ｖと共に、アンテナ部４ａ及び４ｂからの垂直偏波の受信信号を合成する信号合成部として機能する。
Further, the
ブロックコンバータ６６は、図７に例示するように、混合器６２にて合成された水平偏波の受信信号を、垂直偏波の受信信号とは異なる周波数帯に周波数変換するためのものである。
As illustrated in FIG. 7, the
そして、混合器６８は、このブロックコンバータ６６にて周波数変換された垂直偏波の受信信号と、混合器６４にて合成された水平偏波の受信信号とを混合し、出力端子であるＦ型接栓２２に出力する。
Then, the
なお、図７に示す水平偏波及び垂直偏波の受信信号は、スーパーハイビジョン（所謂８Ｋ）放送のような超高精細テレビ放送を行う放送局から、チャンネルＡ（ＣＨＡ）、チャンネルＢ（ＣＨＢ）、…の各放送チャンネルの放送周波数帯域で、垂直偏波と水平偏波を利用して送信されてくるテレビ放送信号を受信することを想定したものである。 The horizontally polarized and vertically polarized received signals shown in FIG. 7 are transmitted from a broadcasting station that performs ultra-high-definition television broadcasting such as super high-definition (so-called 8K) broadcasting to channel A (CHA) and channel B (CHB). It is assumed that a television broadcast signal transmitted using vertically polarized waves and horizontally polarized waves is received in the broadcast frequency band of each broadcast channel.
そして、本実施形態の偏波共用アンテナ２によれば、このように同一周波数帯域で垂直偏波と水平偏波とを利用して送信されてくる放送信号を各アンテナ部４ａ、４ｂで受信し、更にその受信信号を同一偏波面毎に合成して、出力することができる。
Then, according to the polarization shared
また、垂直偏波及び水平偏波の受信信号は、周波数帯域が重複することから、そのままでは１本の伝送線を使って伝送することはできない。これに対し、本実施形態では、垂直偏波の受信信号をブロックコンバータ６６にて周波数変換することで、垂直偏波及び水平偏波の受信信号の周波数帯域が重複しないようにしているので、１本の伝送線を使って端末側に伝送できることになる。
Further, since the received signals of vertically polarized waves and horizontally polarized waves have overlapping frequency bands, they cannot be transmitted as they are by using one transmission line. On the other hand, in the present embodiment, the frequency bands of the vertically polarized light and the horizontally polarized light received signals are not overlapped by frequency-converting the vertically polarized light received signal by the
よって、本実施形態の偏波共用アンテナ２によれば、設置後の配線作業を簡単にすることができる。
［変形例］
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様をとることができる。
Therefore, according to the polarization shared
[Modification example]
Although one embodiment of the present disclosure has been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiment, and various aspects can be taken.
例えば、上記実施形態では、アンテナ部４において、水平偏波用のアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２からの受信信号同士、及び、垂直偏波用のアンテナ素子４０Ｖ１，４０Ｖ２からの受信信号同士、を合成する信号合成部は、各アンテナ素子と同じ基板面に形成された線路４２Ｈ１，４２Ｈ２，４２Ｖ１，４２Ｖ２にて構成されるものとして説明した。
For example, in the above embodiment, the
しかし、この信号合成部は、一対のアンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２又は４０Ｖ１，４０Ｖ２からの受信信号を合成できればよいことから、必ずしも図３、図４に示したような幅の狭い線路４２Ｈ１，４２Ｈ２，４２Ｖ１，４２Ｖ２にて構成する必要はない。 However, since this signal synthesizer only needs to be able to synthesize the received signals from the pair of antenna elements 40H1, 40H2 or 40V1, 40V2, it is not necessarily the narrow line 42H1, 42H2, 42V1 as shown in FIGS. 3 and 4. , 42V2 does not need to be configured.
具体的には、図８，図９に示すように、信号合成部を構成する４２Ｈ１，４２Ｈ２，４２Ｖ１，４２Ｖ２の幅を、アンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２，４０Ｖ１，４０Ｖ２の幅近くまで広げるようにしてもよい。 Specifically, as shown in FIGS. 8 and 9, the width of 42H1, 42H2, 42V1, 42V2 constituting the signal synthesis unit may be widened to be close to the width of the antenna elements 40H1, 40H2, 40V1, 40V2. Good.
つまり、アンテナ素子４０Ｈ１，４０Ｈ２又は４０Ｖ１，４０Ｖ２を構成する左右の素子（ポール）が、幅の広い線路４２Ｈ１，４２Ｈ２又は４２Ｖ１，４２Ｖ２を介して一体化された形状になっていても、給電点４４Ｈ、４４Ｖが上記実施形態と同様に設定されていれば、上記実施形態と同様に偏波共用アンテナを実現できる。
That is, even if the left and right elements (poles) constituting the antenna elements 40H1, 40H2 or 40V1, 40V2 are integrated via the wide line 42H1, 42H2 or 42V1, 42V2, the
次に、上記実施形態では、アンテナケース８には、２つのアンテナ部４ａ，４ｂと、これに対応する反射器６ａ，６ｂと、が収納されるものとして説明したが、本開示の偏波共用アンテナは、一つのアンテナ部４と反射器６とを備えていてもよい。
Next, in the above embodiment, it has been described that the
また、上記実施形態では、アンテナ部４は長方形の両面基板を用いて構成されているものとして説明したが、各アンテナ素子を長尺形状の棒状体若しくは板状体にて構成して、上記実施形態と同様にアンテナケース内に固定するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、アンテナ部４は長手方向が垂直方向となるように配置され、垂直偏波用のアンテナ素子が、水平偏波用のアンテナ素子の間に配置されるものとして説明したが、アンテナ部４は、各アンテナ素子の向きを所望角度回転させて利用するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, it has been described that the
また次に、上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。 Next, even if a plurality of functions possessed by one component in the above embodiment are realized by a plurality of components, or one function possessed by one component is realized by a plurality of components. Good. Further, a plurality of functions possessed by the plurality of components may be realized by one component, or one function realized by the plurality of components may be realized by one component. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be omitted. In addition, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added or replaced with the configuration of the other above embodiment. It should be noted that all aspects included in the technical idea specified only by the wording described in the claims are embodiments of the present invention.
２…偏波共用アンテナ、４，４ａ，４ｂ…アンテナ部、６，６ａ，６ｂ…反射器、８…アンテナケース、１０…ケース本体、１４，１４ａ，１４ｂ，１６…支持部、１８…給電用回路、２０…端子ケース、２２…Ｆ型接栓、２４…装着部、３２…取付金具、４０Ｈ１，４０Ｈ２…ダイポールアンテナ素子（水平偏波用）、４０Ｖ１，４０Ｖ２…ダイポールアンテナ素子（垂直偏波用）、４２Ｈ１，４２Ｈ２，４２Ｖ１，４２Ｖ２…線路、４４Ｈ，４４Ｖ…給電点、４６Ｈ１，４６Ｈ２，４６Ｖ１，４６Ｖ２…導電体板、５２Ｈ，５２Ｖ…平衡−不平衡変換器、５４Ｈ，５４Ｖ…同軸ケーブル、５６Ｈ，５６Ｖ…固定用ベルト、６２，６４，６８…混合器、６６…ブロックコンバータ。 2 ... Polarized antenna, 4,4a, 4b ... Antenna part, 6,6a, 6b ... Reflector, 8 ... Antenna case, 10 ... Case body, 14, 14a, 14b, 16 ... Support part, 18 ... For power supply Circuit, 20 ... Terminal case, 22 ... F-type plug, 24 ... Mounting part, 32 ... Mounting bracket, 40H1, 40H2 ... Dipole antenna element (for horizontal polarization), 40V1, 40V2 ... Dipole antenna element (for vertical polarization) ), 42H1, 42H2, 42V1, 42V2 ... Line, 44H, 44V ... Feeding point, 46H1,46H2, 46V1,46V2 ... Conductor plate, 52H, 52V ... Balanced-unbalanced converter, 54H, 54V ... Coaxial cable, 56H , 56V ... Fixing belt, 62, 64, 68 ... Mixer, 66 ... Block converter.
Claims (7)
所定の間隔を空けて平行に配置された一対の第１ダイポールアンテナ素子と、
前記第１ダイポールアンテナ素子とは偏波面が異なる電波を受信するよう、所定の間隔を空けて平行に配置された一対の第２ダイポールアンテナ素子と、
前記一対の第１ダイポールアンテナ素子及び前記一対の第２ダイポールアンテナ素子からの受信信号をそれぞれ合成する信号合成部と、
を備え、前記一対の第１ダイポールアンテナ素子の間隔は、前記一対の第２ダイポールアンテナ素子の間隔よりも広く、前記一対の第２ダイポールアンテナ素子は、前記一対の第１ダイポールアンテナ素子で挟まれる領域に配置されている、偏波共用アンテナ。 It is a polarization shared antenna for receiving two types of linearly polarized radio waves whose polarization planes are orthogonal in the same frequency band.
A pair of first dipole antenna elements arranged in parallel at predetermined intervals,
A pair of second dipole antenna elements arranged in parallel at predetermined intervals so as to receive radio waves having a plane of polarization different from that of the first dipole antenna element.
A signal synthesizer that synthesizes the received signals from the pair of first dipole antenna elements and the pair of second dipole antenna elements, respectively.
The distance between the pair of first dipole antenna elements is wider than the distance between the pair of second dipole antenna elements, and the pair of second dipole antenna elements is sandwiched between the pair of first dipole antenna elements. A polarization shared antenna located in the area.
前記一対の第２ダイポールアンテナ素子は、前記誘電体基板の他方の面に積層された導電体層にて構成され、
前記屈曲部は、前記一対の第１ダイポールアンテナ素子及び前記一対の第２ダイポールアンテナ素子の少なくとも一方の両端部分に位置する導電体層に接合された導電体板にて構成されている、請求項１又は請求項２に記載の偏波共用アンテナ。 The pair of first dipole antenna elements is composed of a conductor layer laminated on one surface of a dielectric substrate.
The pair of second dipole antenna elements is composed of a conductor layer laminated on the other surface of the dielectric substrate.
The bent portion is composed of a conductor plate bonded to a conductor layer located at at least one of both ends of the pair of first dipole antenna elements and the pair of second dipole antenna elements. 1 or the polarization shared antenna according to claim 2.
前記信号合成部は、複数の前記第１ダイポールアンテナ素子及び複数の前記第２ダイポールアンテナ素子からの受信信号をそれぞれ合成するよう構成されている、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の偏波共用アンテナ。 A plurality of antenna portions composed of the pair of first dipole antenna elements and the pair of second dipole antenna elements are housed side by side in the antenna case.
The signal synthesis unit is configured to synthesize reception signals from the plurality of first dipole antenna elements and the plurality of second dipole antenna elements, respectively, according to any one of claims 1 to 4. The polarization shared antenna described.
該周波数変換部にて周波数変換された一方の受信信号と、前記他方の受信信号とを混合する混合部と、
を備えている、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の偏波共用アンテナ。 A frequency conversion unit that converts the frequency of one of the received signals of orthogonal two polarizations synthesized by the signal combining unit so that the frequency does not overlap with the other received signal.
A mixing unit that mixes one received signal frequency-converted by the frequency conversion unit with the other received signal.
The polarized wave shared antenna according to any one of claims 1 to 6, further comprising.
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