JPH02183603A - 雨樋アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、雨樋をアンテナとして利用する雨樋アンテナ
に関するものである。

【従来の技術】

従来より、軒樋本体内にアンテナ素子を組み込むことに
より、雨樋をアンテナとして利用した雨樋アンテナが提
供されている。 ところで、この種の雨樋アンテナの指向性を鋭くし利得
を向上させる方法としては、軒樋本体の長手方向に多数
のアンテナ素子を配列してアレイアンテナ（いわゆるブ
ロードサイドアレイ）とすることが考えられている。

【発明が解決しようとする課題】

上述したようにアレイアンテナとすれば、指向性や利得
は向上するが、前後比は改善されないという問題がある
。すなわち、ＦＭ放送電波やテレビ放送電波を受信しよ
うとすれば、マルチパス（ゴースト）が生じ、受信品質
が著しく劣化するという問題が発生する。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、軒
樋本体にアンテナ素子を設けるとともに、前後比を改善
した雨樋アンテナを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

本発明では、上記目的を達成するために、軒樋本体に放
射器を設け、放射器とともに２素子八木アンテナを形成
する反射器を軒下に設けているのである。 ここに、反射器は導電体箔により形成するのが望ましい
。 また、軒樋本体にアンテナ素子を設け、すだれ状の導電
体よりなる反射板を軒下に吊下してもよい

【作用】

上記構成によれば、軒樋本体に放射器を設け、放射器と
ともに２素子八木アンテナを構成する反射器を軒下に設
けているから、指向性や利得が向上するのはもちろんの
こと、前後比も大きくとることができるのである。 とくに、反射器を導電体箔で形成すれば、軽量化され施
工が容易になる利点がある。 また、軒樋本体にアンテナ素子を設け、すだれ状の導電
体よりなる反射板と軒下に吊下すれば、反射器を設けて
２素子八木アンテナを構成する場合よりも受信周波数帯
域を広くとることができ、しかも、反射板をすだれ状に
していることにより反射板が軽量化され、施工が容易に
なるものである。

【基本原理】

上記構成による効果について以下に考察する。 第８図に示すように、軒樋本体１にアンテナ素子（図示
せず）を設けた場合の、家屋の屋根Ｈ５や壁面Ｈ２の影
響を考えることにする。ここに、アンテナ素子は、半波
長ダイポールアンテナであって、軒樋本体１に設けるこ
とにより、水平に配置したとみなすことができる。また
、屋根Ｈ１や壁面Ｈ２を完全導体とみなすことにする。 この場き、アンテナ素子に比較して屋根Ｈ１や壁面Ｈ２
は十分に大きいと考えられるから、屋根Ｈ３や壁面Ｈ２
を無限大の反射板として近似することができる。 このように軒樋本体１にアンテナ素子を及けたＪ％庁で
、家屋の屋根Ｈ，や壁面Ｈ２が完全導体であって無限大
の反射板として作用すると仮定した場合について、軒樋
本体１と壁面Ｈ２との距ａｄを変化させたときの垂直面
内での指向性を第９図に示す。ここに、同図（ａ）〜（
ｃｌ）は、それぞれ距ｆｉｄが１７１０波長、１７４波
長、１７２波長、１波長のＪｌ、　、？、てあって、指
向性パターンはＩｔｌｌｌ：線で示しである。 図から明らかなように、距Ｍｄが１７４波長を越えなけ
れば、指向性は単方向性を示すが、距離ｄがそれ以上に
大きくなると次第にビームが分割されて水平方向前方の
利得が減少し、実用上での受信利得が低減することにな
る。また、水平面に比較して下方への指向性が強くなる
から、地面での反射によるマルチパス（ゴースト）が生
じることがある。 一般家屋において、軒先から壁面Ｈ２までの距離は１メ
一トル程度であり、この距離が１７４波長を越えない周
波数を求めると、７５ＭＨｚ以下となる。したがって、
上述の考察によれば、テレビ放送波帯域（９０〜７７０
ＭＨｚ）については、家屋の壁面Ｈ２による反射板とし
ての効果は期待できないのであり、むしろ受信品質を劣
化させると考えられる。 そこで、軒先と壁面Ｈ２との間に反射板となる導体板を
配置することが考えられる。しかしながら、導体板を反
射板として有効に機能させようとすれば、２〜３波長程
度の大きさが必要であり、大型化するとともに重量も大
きくなって施工が困難になるという問題が生じる。 そこで、反射板と同様に前後比を改善させる手段として
、八木アンテナの反射器を考えることができる。八木ア
ンテナとすれば、狭帯域となるが小型軽量化できるとい
う利点がある。そこで、第１０図のような放射器２′と
反射器７とを備えた２素子八木アンテナについて考察す
る。ここに、放射器２′は半波長ダイポールアンテナで
あるものとし、受信電波の波長λに対して長さがλ／２
となるように設定しである。また、放射器２′と反射器
７とはともに直径がλ／１００の導体棒で形成されてい
るものとする。反射器７の長さを！、放射器２′と反射
３７との距離をｄとした場合の特性を第１１図に示す。 第１１図（ａ）は、距Ｊｌｌｉｄをλ／４とした場合に
ついて、λ／２に対する反射器７の長さｌの比率（２１
／λ）を横軸、利得の増加分を縦軸に表した図であって
、反射器７の長さｌが受信電波の半波長に対してほぼ等
しいときをピークとして、０．９倍以上であれば反射器
７を設けることによる効果が現れることがわかる。また
、第１１図（ｂ）は、λ／４に対する距１ｌｌｌｄの比
率（４ｄ／λ）を横軸、λ／２に対する反射器７の長さ
ｌの比率（２１／λ）を縦軸にとって利得を示している
。 この図によれば、距ｗ１ｄがλ／４であるときに、利得
が＋３ｄＢ以上となる反射器７の長さＩの範囲は、λ／
２の０．９〜１．０３倍であることがわかる。また、反
射器の長さｌがλ／２であれば、利得が＋３ｄＢ以上と
なる距離ｄの範囲は、λ／４の０゜２〜１．２倍である
ことがわかる。すなわち、距離ｄのほうが周波数変化に
対して余裕があるといえる。ただし、第１１図（ｂ）か
ら明らかなように、利得の急激な変化を避けるには、距
離ｄをλ／４の０．９倍程度以上とするのが望ましい。 そこで、受信周波数帯域の下限において、距離ｄがλ／
４の０．９倍となるようにするとともに、反射器７の長
さｌがλ／２の０．８３倍以上となるように設定する。 さらに、受信周波数帯域の下限と上限とで利得がほぼ等
しくなるように配慮することが必要である。 以上の点を考慮して、適正な設計値を一例として求める
と、以下のようになる。すなわち、７６〜９０ＭＨｚ（
ＦＭ放送波帯） １−１７０ｃｘ　　　ｄ＝９０ｃｍ ９０〜１０８ＭＨｚ（ＶＨＦテレビ放送波帯）１＝１４
５ｃｚ　　　ｄ＝７５ｃｍ １７０〜２２２ＭＨｚ（ＶＨＦテレビ放送波帯）ｆ＝７
５ｃｚ　　　　ｄ＝４０ｃｍ また、ＵＨＦテレビ放送波帯（４７０〜７７０ＭＨｚ）
については、他の放送波帯よりも広帯域であるから、３
バンドに分割し、各バンド毎に設計する。すなわち、 ４７０〜５７８ＭＨｚ １＝２７ｃｘ　　　　ｄ＝１４ｃｚ ５７８〜６６２　Ｍ　Ｈｚ ｌ　＝２３ｃｍ　　　　ｄ＝１２ｃｚ ６６２〜７７０ＭＨｚ １＝２０ｃｘ　　　　ｄ＝１０ｃｍ などと設計すればよい、ただし、ＵＨＦテレビ放送波帯
では、波長の上限が６４ｃｘであるから、２〜３波長の
寸法を有する反射板を設けても大きな問題は生じない。

【実施例１】 第１図に示すように、上面が開放された断面略Ｕ字状な
いし断面略コ字状の軒樋本体１の外周部もしくは内周面
に対して、銅箔等の導電体箔よりなるアンテナ素子２が
貼着される。アンテナ素子２は、折返しダイポールアン
テナであって、軒樋本体１の長手方向において長いルー
プ状のパターンを有している。軒樋本体ｌには、アンテ
ナ素子２を介して合成樹脂の保護フィルム３が貼着され
ており、保護フィルム３でアンテナ素子２を覆うことに
より、アンテナ素子２を軒樋本体１に保持するとともに
、雨水などがかからないように保護している。アンテナ
素子２から引き出された引出線４は軒裏に固定された接
続箱５内でバルントランス（図示せず）に接続され、イ
ンピーダンスの整合および平衡−不平衡変換が施されて
同軸ケーブル６に接続される。すなわち、アンテナ素子
２は放射器として機能する。軒裏にはアンテナ素子２か
ら所定圧１ｌｌｔｄだけ離間してアンテナ素子２と略平
行に所定長ｌの反射器７が配設される。反射器７は、導
電体板、導電体箔、導電体棒のいずれで形成してもよい
が、軽量化の目的から導電体箔がもっとも望ましい。反
射器７の長さ！および、放射器であるアンテナ素子２と
の距離ｄは、「基本原理」の項で説明したように設定さ
れる。

【実施例２】 ところで、実施例１の構成では、単一の周波数帯域にし
か対応することができない。そこで、本実施例では、第
２図に示すように、アンテナ素子２を複合折返しダイポ
ールアンテナとしてアンテナ素子２を２バンドに対応さ
せ、かつ、アンテナ素子２に対して各バンドにそれぞれ
対応するように２個の反射器７ａ、７ｂを設けている。 たとえば、ＶＨＳテレビ放送波帯の低域（９０〜１０８
ＭＨｚ）と、高域（１７０〜２２２ＭＨｚ）とに対応さ
せようとすれば、各反射器７ａ、７ｂの長さｌａ。 ｌｂをそれぞれ７５ｃｘ、１４５ｃｚとし、アンテナ素
子２との距離ｄａ、ｄｂをそれぞれ４０ｃｚ、７５ｃｍ
とすればよい、各反射器７ａ、７ｂは、絶縁体フィルム
ないし絶縁体板よりなる基板８上に貼着されており、軒
裏に固定される。

【実施例３】 本実施例は、ＵＨＦテレビ放送波帯を受信するように構
成したものであって、アンテナ素子２は、ＵＨＦ放送波
帯（４７０〜７７０ＭＨｚ）の全帯域に対応できる形状
に形成されている。一方、「基本原理」の項で説明した
ように、ＵＨＦ放送波帯は広帯域であるから、３バンド
に分割して反射器７ｃ〜７ｅが設計されており、各反射
器７０〜７ｅは、それぞれ長さ１ｃ−Ｊｅが２０ｃｍ、
２３ｃｘ、２７ｃｍに設定され、アンテナ素子２との距
ｆｉｄｃ〜ｄｅが１０ｃＲ，１２ｃｍ、　１４ｃｍに設
定される。ここに、反射器７Ｃ〜７ｅは、実施例２と同
様に絶縁体フィルノ＼もしくは絶縁体板よりなる基板８
に貼着されている。

【実施例４】 本実施例は、実施例３と同様にＵＨＦテレビ放送波帯に
対応するように構成したものであって、反射器７ｆは、
導電体箔または導電体板により等脚台形状に形成され、
絶縁体フィルムまたは絶縁体板よりなる基板８に貼着さ
れている。ここに、反射板７ｆの上底および下底が、ア
ンテナ素子２と略平行になるように配置され、上底（ア
ンテナ素子２に近い辺）および下底（アンテナ素子２か
ら遠い辺）の長さ１ｆ、１ｇ、アンテナ素子２から上底
、下底までの距離ｄｆ、ｄｇは、それぞれ受信周波数帯
域の最高周波数と最低周波数とに対応させて設定され、
たとえば、１ｆ　＝　２０ｃｔ、１ｇ　＝　３２ｃｘ、
ｄｆ＝１０ｃｚ、ｄｇ＝１６ｃｚなどと設定される。 このような形式の反射器７ｆでは広い受信周波数帯域に
対応させることができる。

【実施例ら】

ところで、「基本原理」の項で説明したように、ＵＨＦ
テレビ放送波帯では、波長が短いから、反射器の代わり
に、第５図に示すように、受信波長の２〜３倍の寸法を
有した反射板９を用いることもてきる。 反射板９は、アンテナ素子２との距離が受信周波数帯域
の最高周波数の１７４波長以下となるように設定されて
いる。この反射板９は、第６図に示すように、矩形状に
形成されるのであって、硬質の絶縁基板上に導電体箔を
＠層して形成される。 縦横の寸法り、、Ｌ２はそれぞれ受信周波数帯域の最低
周波数の３波長以上（たとえば、ＵＨＦテレビ放送波帯
では、１．９１以上）に設定される。この反射板９は、
上端が略し形の固定金具１０によって軒裏に固定され、
下端はぐらつかないようにステー線１１により固定され
ている。

【実施例６】 実施例５では、反射板９を１枚物としているから、比較
的重量が大きいものであるが、本実施例では、第７図に
示すように、反射板９をすだれ状に形成している。すな
わち、雨樋アンテナは、水平偏波を受信する構造となっ
ているから、水平方向に走る棒状ないし帯状の導電体よ
りなる複数本の反射素子９ａと、各反射素子９ａの両端
部に結合される一対の吊下用導体９ｂとで反射板９を形
成するのである。各反射素子９ａは上下に離間して配置
され、吊下用導体９ｂは各反射素子９ａを電気的に接続
するのであって、吊下用導体９ｂの上端には吊下具９Ｃ
が設けられている。 したがって、吊下具９Ｃを軒裏に固定すれば、反射板９
を配置することができるのである。ここに、反射板９と
アンテナ素子２との距離および、反射板９のＶＩ横の寸
法Ｌ　１．　Ｌ　２は実施例５と同様に設定される。 【発明の効果１ 本発明は上述のように、軒樋本体に放射器を設け、放射
器とともに２素子八木アンテナを形成する反射器を軒下
に設けているものであり、軒樋本体に放射器を説け、放
射器とともに２素子八木アンテナを構成する反射器を軒
下に設けているから、指向性や利得が向上するのはもち
ろんのこと、前後比ら大きくとることができるという利
点を有する。とくに、反射器を導電体箔で形成すれば、
軽量化され施工が容易になる利点がある。 また、軒樋本体にアンテナ素子を設け、すだれ状の導電
体よりなる反射板を軒下に吊下すれば、反射器を設けて
２素子八木アンテナを構成する場合よりも受信周波数帯
域を広くとることができ、しかも、反射板をすだれ状に
していることにより反射板が軽量化され、施工が容易に
なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１を示す斜視図、第２図は本発
明の実施例２を示す概略構成図、第３図は本発明の実施
例３を示す概略構成図、第４図は本発明の実施例４を示
す概略構成図、第５図は本発明の実施例５を示す側面図
、第６図は同上に用いる反射板を示す正面図、第７図は
本発明の実施例６に用いる反射板を示す正面図、第８図
は本発明に係る雨樋アンテナの取付状態を示す概略構成
図、第９図は同上の動作説明図、第１０図は八木アンテ
ナの概略構成図、第１１図は同上の動作説明図である。 １・・・軒樋本体、２・・・アンテナ素子、７・・・反
射器、９・・・反射板。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）軒樋本体に放射器を設け、放射器とともに２素子
   八木アンテナを形成する反射器を軒下に設けて成ること
   を特徴とする雨樋アンテナ。
2. （２）上記反射器が導電体箔より成ることを特徴とする
   請求項１記載の雨樋アンテナ。
3. （３）軒樋本体にアンテナ素子を設け、すだれ状の導電
   体よりなる反射板を軒下に吊下して成ることを特徴とす
   る請求項１記載の雨樋アンテナ。