JPH0521363B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、高性能で、しかも、小型なテレビ
受信用の室内アンテナに関する。

背景技術とその問題点 従来のテレビ用室内アンテナは、モノポール
（ロツド）あるいはダイポールの形式とされてい
るので、ローバンド（１〜３チヤンネル）の受信
時には、アンテナ長を例えば90cmと長くする必要
がある。ところが、一般に、室内アンテナはテレ
ビセツトの上に置かれて使用されると共に、その
テレビセツトは壁際などに置かれている。従つ
て、最良の受信状態を得るために、その室内アン
テナの向きを変えようとすると、アンテナのロツ
ド部分が壁や周囲のものにぶつかつたりしてしま
い、最良の受信状態にセツトできないことがあつ
た。また、アンテナ付近に人が近づいたとき、ロ
ツド部分にぶつかるようなこともあつた。

さらに、アンテナを小型化した場合、アンテナ
の輻射抵抗が小さくなり、このため、感度が悪く
なると共に、給電線との整合が必要となるが、テ
レビ信号の広帯域性を考慮すると、構成が非常に
困難であつた。

そこで、これらの問題点を解決したアンテナと
して、第１図及び第２図に示すようなアンテナが
考えられている。

すなわち、第１図は、そのアンテナの電気的な
構成を中心にして示す斜視図であり、１０，２０
は１対のアンテナエレメントである。このエレメ
ント１０，２０は、それぞれ一様な厚さの導電板
によりＬ字状に形成されると共に、全体としてコ
字状となるように水平面内（受信波の偏波面内）
に配置されている。そして、このとき、エレメン
ト１０，２０の互いに平行する脚部１１，２１は
一様な幅とされると共に、他方の脚部１２，２２
は、その先端１３，２３に向かうにつれて幅が狭
くされ、その先端１３，２３は給電点とされてい
る。

また、３０もアンテナエレメントを示し、これ
は一様な太さの導電線により全体がほぼ長方形と
なるように、かつ、その長方形がエレメント１
０，２０よりもやや大きくなるように折り曲げら
れて形成されると共に、このとき、エレメント３
０の脚部３１，３２は先端が所定の間隙を有する
ようにされている。また、エレメント３０の基部
３３の中央には、長方形の内側に向かう凸字状の
折り曲げ部３４が形成されている。

そして、エレメント１０，２０の脚部１１，２
１の端部に、導電線により形成されたコイルバネ
４１，４２が設けられ、このバネ４１，４２にエ
レメント３０の脚部３１，３２が貫通され、エレ
メント３０は、エレメント１０，２０に対してバ
ネ４１，４２を中心にその対向角θを変更できる
ように支持されると共に、電気的に接続されてい
る。

また、エレメント１０，２０の脚部１２，２２
の先端、すなわち、給電点１３，２３には、整合
回路５０を通じて75Ωの同軸ケーブル５１が接続
されている。

以上のようにしてVHF帯のアンテナ部が構成
されている。

さらに、エレメント１０，２０と同一の面内に
おいて、１対の導電板により形成されたアンテナ
エレメント６１，６２が配置されてUHF帯のア
ンテナ部が形成されている。そして、エレメント
６１，６２の対向端部は給電点とされ、整合回路
７０を通じて300Ωの平行フイーダ７１が接続さ
れている。

また、第２図は、そのアンテナの機械的な構成
を中心にして示す斜視図であり、１００はプラス
チツク材により平板な長方体状に形成された筐体
を示し、この筐体１００の内部に上述したエレメ
ント１０，２０，６１，６２及び整合回路５０，
７０が設けられている。また、筐体１００の後方
の両側端部には、係止部１１１，１１２が筐体１
００と一体に形成されると共に、その側面には、
エレメント３０の角度θを規整するための凹溝１
３１がそれぞれ形成されている。さらに、筐体１
００の前端には、エレメント３０の角度θを０と
したときに、折り曲げ部３４を係合する凹溝１３
２が形成されている。

また、筐体１００の下部には、これに垂直に金
属マスト１４１が設けられると共に、このマスト
１４１がテレビ受像機（図示せず）にマウントさ
れた支持台１５１の透孔１５２に回転自在に挿入
されている。そして、このとき、支持台１５１の
上部端面１５３は波形とされると共に、筐体１０
０の支持台１５１との対接面１４２も同様の波形
とされている。

なお、第３図に各エレメントの大きさの一例を
示す。

このような構成によれば、エレメント３０が、
バネ４１，４２を通じてエレメント１０，２０に
電気的に接続されてアンテナループが形成され、
このループによりVHF帯のテレビ電波が受信さ
れる。

そして、この場合、第３図に示すように、その
ループの全周長２は１ｍ強であり、すなわち、
VHF帯のローバンドで0.3〜0.35波長のループ長
であり、150MHz付近で並列共振を起こす。従つ
て、第４図に示すように、リアクタタン分Ｘは
100MHz付近では大きな誘導性、200MHz付近では
容量性を示し、さらに、抵抗分Ｒは100MHz付近
では10Ω程度、200MHz付近では100Ω程度とな
る。従つて、整合回路５０により整合をとること
により、VHF帯のハイバンド（４〜12チヤンネ
ル）では、広帯域同調型となり、このハイバンド
の全域をカバーできる。

一方、ローバンドでは、輻射抵抗が小さいの
で、整合をとつた場合、狭帯域となつてしまい、
ローバンド全域は勿論のこと、チヤンネル帯域幅
6MHzさえカバーできなくなる。そしてVSWRを
２〜３とすれば、チヤンネル帯域幅6MHzはカバ
ーできるが、ローバンド全域をカバーすることは
できない。

しかし、このアンテナによれば、エレメント１
０，２０に対するエレメント３０の角度θを変更
できるようにし、これによりループを分布定数線
路と考えたときの結合容量が変化するようにして
いるので、角度θを変更することによりローバン
ドにおける同調周波数を変更でき、従つて、ロー
バンド全域もカバーできる。

第５図は、このアンテナのインピーダンス特性
の測定例を示し、第６図はこのアンテナの利得特
性の測定例を示す。そして、第６図において、実
線がこのアンテナの特性、破線が市販のアンテナ
の一例の特性を示し、第６図からも明らかなよう
に、このアンテナは横幅が39cmと小型ながら市販
の一般のアンテナと同等の特性を有している。因
みに、比較対象とした市販のアンテナはダイポー
ルを有し、その全長が約90cmと大きい。

こうして、このアンテナは、小型ながら優れた
特性を得ることができる。しかも、その場合、ハ
イバンドでは広帯域同調型とし、輻射抵抗の小さ
いローバンドでは各チヤンネルでの同調型とする
と共に、その同調をエレメント３０の角度θを変
更することにより行つているので、専有空間が小
さくなり、アンテナを自由に回転させることがで
き、例えば周囲のものにぶつかつたりすることが
ない。

また、単に同調周波数を変更するだけであれ
ば、バラクタダイオードを使用することも考えら
れるが、この方法では、バラクタダイオードに制
御電圧を供給する手段が必要となり、コストアツ
プとなつてしまい、また、強電界においては、バ
ラクタダイオードによる非直線歪妨害が発生して
しまう。

しかし、このアンテナにおいては、上述のよう
にローバンドの同調周波数の変更は、エレメント
３０の角度θを変更することにより行つているの
で、コストアツプがなく、非直線歪妨害を発生す
ることもない。

こうして、上述のアンテナは、小型ながら優れ
た特性を得ることができる。

ところが、このアンテナでは、アンテナエレメ
ント３０が例えば3φの導電線で形成されている
ので、強度が弱く、使用中に変形してしまうこと
がある。例えば、ローバンドにおける同調周波数
を変更するために、エレメント３０の係止部１１
２付近だけを手で押したり、あるいは折り曲げ部
３４付近だけを押したりすると、全体がねじれた
り、ゆがんだりしてしまう。また、エレメント３
０の支持性や加工性などの点においても多少の問
題がある。

特に、アメリカにおいては、ローバンドの下側
の周波数が55MHz付近なので、エレメント３０が
大きくなり、従つて、なおさら強度、支持性、加
工性などの点において不利である。

発明の目的 この発明は、これらの問題点を解決しようとす
るものである。

発明の概要 このため、この発明においては、可動のアンテ
ナエレメントを例えば第７図に示すように構成す
る。

実施例 すなわち、第７図において、エレメント３０及
びその係止部１１１，１１２を除いてエレメント
１０，２０，６１，６２、整合回路５０，７０及
び筐体１００などは、第１図〜第３図と同様に構
成されている。

そして、８３は支持板を示し、これは、プラス
チツクなどの非導電性材によりエレメント３０と
ほぼ同大の長方形に形成されると共に、その一方
の長辺が、エレメント１０，２０の脚部１１，２
１に対向するように、例えば蝶番４３，４４によ
り筐体１００に取り付けられている。なお、この
場合、蝶番４３，４４は導電性とされると共に、
エレメント１０，２０の脚部１１，２１の端部の
位置とされ、蝶番４３，４４の筐体１００側の部
分は、脚部１１，２１の端部に電気的に接続され
ている。また、例えば、蝶番４３，４４には適度
の摩擦が与えられ、支持板８３が筐体１００に対
して任意の角度θで自立できるようにされてい
る。

さらに、支持板８３には、エレメント３０と電
気的に同等なアンテナエレメント８０が設けられ
ている。このエレメント８０は、導電箔ないし導
電板により形成され、支持板８３の筐体１００と
の対向面上においてその四辺に沿つて一様な幅の
帯状に設けられると共に、その脚部８１，８２の
端部が、支持板８３の筐体１００側の長辺の中央
において所定の間隔を有して対向するように形成
されている。なお、このようなエレメント８０
は、例えば打ち抜きにより成形した金属板を、接
着剤、はとめ、熱溶着などにより支持板８３に取
り付けたり、あるいは導電性の接着テープを支持
板８３に貼り付けたり、あるいはプリント基板と
同様のエツチング処理などにより構成することが
できる。

また、このとき、蝶番４３，４４の支持板８３
側の部分は、エレメント８０の脚部８１，８２に
電気的に接続されている。

さらに、支持板８３のエレメント８０が設けら
れている面には、エレメント６１，６２と同様の
エレメント６３，６４がエレメント８０と同様の
方法により設けられている。このエレメント６
３，６４はUHF帯用のダイポールとして、ある
いはエレメント６１，６２に対する反射器または
導波器として働くものであり、ダイポールとして
働くときには、例えば蝶番４３，４４と同様の蝶
番（図示せず）を通じて整合回路７０に接続さ
れ、エレメント６１，６２及び６３，６４の各出
力が混合ないし切り換えられてフイーダ７１に供
給される。

このような構成によれば、エレメント８０が蝶
番４３，４４を通じてエレメント１０，２０に電
気的に接続されてアンテナループが形成されると
共に、このとき、支持板８３の角度θを変更する
ことによりエレメント８０の角度θが変化する。
従つて、第１図〜第３図のアンテナで述べたよう
に、VHF帯の全チヤンネルをカバーでき、第４
図及び第５図の特性と同等の特性を得ることがで
きる。

そして、この場合、エレメント８０は支持板８
３により支持されているので、充分な強度を得る
ことができ、ねじれたり、ゆがんだりすることが
ない。また、支持性や加工性などの点においても
優れている。

さらに、UHF帯のエレメント６３，６４をダ
イポールとして作用させる場合、エレメント６
３，６４と６１，６２とで設計中心周波数を異な
らせておくと共に、両エレメントの出力を混合な
いし切り換えて取り出すことにより、より広帯域
で高利得の受信ができる。

また、エレメント６３，６４を反射器あるいは
導波器として作用させる場合にも、支持板８３の
角度θを変えることによりエレメント６１，６２
のインピーダンスが変化し、やはり広帯域で高利
得にできる。

さらに、エレメント１０，２０，６１，６２，
８０は板体としているので、接着、熱溶着、はと
め止めなどの方法により簡単に固定でき、その組
み立てが簡単であり、安価である。さらに、エレ
メント１０，２０は板体なので、給電点１３，２
３に向かうにつれて幅を狭くでき、従つて、これ
により電流が集束されて端子電圧が上昇する。ま
た、脚部３１，３２によつても利得を得ることが
できる。

また、対向面１４２，１５３が波形にされてい
るので、アンテナを回転させて向きを変えたと
き、同軸ケーブル５１の弾性によりアンテナの向
きが戻ることがない。さらに、UHF帯のアンテ
ナ部も一体にすることもできる。

第８図に示す例においては、支持板８３が筐体
１００に対する蓋状に構成されると共に、この蓋
状支持板８３を閉じたとき（θ＝０）と、開いた
とき（θ≠０）とで、筐体１００内のスイツチ９
１がオンオフされるようにした場合である。

従つて、整合回路５０，７０に能動素子が接続
されているとき、その電源のオンオフを行うこと
ができる。また、整合回路５０，７０に可変素子
やスイツチが設けられているとき、その操作つま
みを蓋状支持体８３によりかくすことができる。

発明の効果 小型で、優れた特性のアンテナを得ることがで
きる。しかも、強度や支持性や加工性などの点に
おいても優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はこの発明を説明するための
図、第７図及び第８図はこの発明の一例の斜視図
である。 １０，２０，６１，６２，８０はアンテナエレ
メントである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アンテナエレメントをループ状に形成すると
   共に、その一部を、偏波面に対して角度を変更で
   きるように設けられた支持体上に設け、この支持
   体の形状を板状とし、この板状の支持体の角度の
   変更により同調周波数を変更できるようにしたア
   ンテナ。