JPH0720007B2 - 荷電式除雪形アンテナ - Google Patents
荷電式除雪形アンテナInfo
- Publication number
- JPH0720007B2 JPH0720007B2 JP61206692A JP20669286A JPH0720007B2 JP H0720007 B2 JPH0720007 B2 JP H0720007B2 JP 61206692 A JP61206692 A JP 61206692A JP 20669286 A JP20669286 A JP 20669286A JP H0720007 B2 JPH0720007 B2 JP H0720007B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- antenna element
- voltage
- snowfall
- snow
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はアンテナの着雪対策に係り、着雪をなくしア
ンテナの機械的破損および電気的特性の劣化を防止する
ものである。
ンテナの機械的破損および電気的特性の劣化を防止する
ものである。
（従来の技術） 従来放送用送受信アンテナの着雪による機械的破損に対
しては、アンテナの機械的強度をあげ、着雪によるアン
テナの電気的特性の劣化に対しては周波数帯域を広げて
対応していた。
しては、アンテナの機械的強度をあげ、着雪によるアン
テナの電気的特性の劣化に対しては周波数帯域を広げて
対応していた。
（発明が解決しようとする問題点） 従来の方法によるアンテナの機械的強度の増大には限度
があり、現に毎年サテライト局などのアンテナの着雪に
よる機械的破損は絶えず、また周波数帯域を広げるとア
ンテナの利得が低下するという欠点があった。
があり、現に毎年サテライト局などのアンテナの着雪に
よる機械的破損は絶えず、また周波数帯域を広げるとア
ンテナの利得が低下するという欠点があった。
そこで本発明の目的は、上述の欠点を排除しアンテナ利
得を低下させることなく、着雪による機械的破損および
電気的特性の劣化を防止した荷電式除雪形アンテナを提
供せんとするものである。
得を低下させることなく、着雪による機械的破損および
電気的特性の劣化を防止した荷電式除雪形アンテナを提
供せんとするものである。
（問題点を解決するための手段） この目的を達成するため本発明荷電式除雪形アンテナ
は、アンテナ素子を直流に関して大地から絶縁する手段
と給電線に直流電圧を重畳する手段とを具え、前記直流
電圧を重畳する手段は、降雪荷電の極性と大きさを荷電
計により検知し、検知された結果に応じて、直流電圧の
極性と大きさを変化させて前記アンテナ素子に与えてこ
れを荷電し、降雪の有する電荷との間に斥力を発生さ
せ、前記アンテナ素子への着雪を防止するようにしたこ
とを特徴とする。
は、アンテナ素子を直流に関して大地から絶縁する手段
と給電線に直流電圧を重畳する手段とを具え、前記直流
電圧を重畳する手段は、降雪荷電の極性と大きさを荷電
計により検知し、検知された結果に応じて、直流電圧の
極性と大きさを変化させて前記アンテナ素子に与えてこ
れを荷電し、降雪の有する電荷との間に斥力を発生さ
せ、前記アンテナ素子への着雪を防止するようにしたこ
とを特徴とする。
すなわち本発明は、降雪が荷電しているという例えば文
献１記載の事実に基づいてなされたもので、テレビジョ
ン中継局用アンテナなどに降雪の有する電荷と同符号の
直流電圧をかけ、電荷を与えれば、降雪とアンテナ素子
の間にはクーロンの法則に従って反発力が作用して着雪
を防止できる。
献１記載の事実に基づいてなされたもので、テレビジョ
ン中継局用アンテナなどに降雪の有する電荷と同符号の
直流電圧をかけ、電荷を与えれば、降雪とアンテナ素子
の間にはクーロンの法則に従って反発力が作用して着雪
を防止できる。
こゝで文献１は、遠藤、谷口：降雪時の大気電気要素の
測定法と測定結果の相互関係に関する研究、低温科学、
物理篇、第43輯、85頁乃至100頁、昭和59年（北海道大
学低温科学研究所業績、第2682号）である。
測定法と測定結果の相互関係に関する研究、低温科学、
物理篇、第43輯、85頁乃至100頁、昭和59年（北海道大
学低温科学研究所業績、第2682号）である。
（実施例） 以下添付図面を参照し、実施例により本発明を説明す
る。
る。
第１図は本発明アンテナをテレビジョン中継局受信アン
テナに適用した実施例の構成図である。第１図によれば
実施例のアンテナは、アンテナ給電部１、アンテナ素子
２、アンテナ支柱３、碍子４、荷電計６、直流電圧発生
器７およびハイパスフィルタ８を具えている。さらに同
軸ケーブルの一端５はアンテナ給電部１と接続されてお
り、同軸ケーブルの他端９は放送機（図示せず）に接続
されている。
テナに適用した実施例の構成図である。第１図によれば
実施例のアンテナは、アンテナ給電部１、アンテナ素子
２、アンテナ支柱３、碍子４、荷電計６、直流電圧発生
器７およびハイパスフィルタ８を具えている。さらに同
軸ケーブルの一端５はアンテナ給電部１と接続されてお
り、同軸ケーブルの他端９は放送機（図示せず）に接続
されている。
同軸ケーブルの一端５のシールド側は、アンテナ給電部
１のシールド側、アンテナ素子２およびアンテナ支柱３
に電気的接続がなされており、碍子４によりアンテナ支
柱３と大地間は絶縁されている。アンテナ素子２と放送
機へ接続される同軸ケーブルの他端９のシールド側との
間にはハイパスフィルタ８があるので、アンテナ素子２
は直流では接地されておらず高周波では接地されてい
る。なお放送機の入力に直流カットがない場合は、同軸
ケーブルの芯線側にもハイパスフィルタを挿入する。
１のシールド側、アンテナ素子２およびアンテナ支柱３
に電気的接続がなされており、碍子４によりアンテナ支
柱３と大地間は絶縁されている。アンテナ素子２と放送
機へ接続される同軸ケーブルの他端９のシールド側との
間にはハイパスフィルタ８があるので、アンテナ素子２
は直流では接地されておらず高周波では接地されてい
る。なお放送機の入力に直流カットがない場合は、同軸
ケーブルの芯線側にもハイパスフィルタを挿入する。
従って直流電圧発生器７により同軸ケーブルの一端５の
シールド側を介して直流電圧を加えると、アンテナ素子
２は大地間と電位差を持ち荷電する。この荷電の極性と
大きさは、降雪荷電の極性と大きさを荷電計６により検
知し、印加直流電圧の極性と大きさを調整することによ
り可変とする。
シールド側を介して直流電圧を加えると、アンテナ素子
２は大地間と電位差を持ち荷電する。この荷電の極性と
大きさは、降雪荷電の極性と大きさを荷電計６により検
知し、印加直流電圧の極性と大きさを調整することによ
り可変とする。
すなわちアンテナ素子２の印加電荷を降雪の電荷と同極
性とし、降雪との間に反発力を作用させて着雪を防止す
る。
性とし、降雪との間に反発力を作用させて着雪を防止す
る。
次に印加すべき直流電圧の値について述べる。
アンテナ素子が１本の場合について考え、素子間の影響
を無視し a:アンテナ素子の半径〔ｍ〕 h:大地からのアンテナ素子までの高さ〔ｍ〕 v:アンテナ素子に印加すべき直流電圧〔ｖ〕 とし、アンテナ素子が十分に長いとすれば、電気影像法
によりアンテナ素子と影像アンテナ素子間の電圧VAIは
次式となる。
を無視し a:アンテナ素子の半径〔ｍ〕 h:大地からのアンテナ素子までの高さ〔ｍ〕 v:アンテナ素子に印加すべき直流電圧〔ｖ〕 とし、アンテナ素子が十分に長いとすれば、電気影像法
によりアンテナ素子と影像アンテナ素子間の電圧VAIは
次式となる。
VAI＝2V〔Ｖ〕 （１） また、アンテナ素子に単位長あたりＱ〔ｃ〕の電荷があ
れば、 式（１），（２）より単位長あたりの大地に対するアン
テナ素子の静電容量C0は、 こゝでアンテナ素子の長さを1.0〔ｍ〕、ｈ＝10.0
〔ｍ〕、ａ＝1.0〔cm〕とし、空気中では ε0εS≒ε0＝8.855×10-12〔F/m〕 （４） であるからアンテナ素子の静電容量Ｃは次式となる。
れば、 式（１），（２）より単位長あたりの大地に対するアン
テナ素子の静電容量C0は、 こゝでアンテナ素子の長さを1.0〔ｍ〕、ｈ＝10.0
〔ｍ〕、ａ＝1.0〔cm〕とし、空気中では ε0εS≒ε0＝8.855×10-12〔F/m〕 （４） であるからアンテナ素子の静電容量Ｃは次式となる。
Ｃ＝C0×1.0〔ｍ〕＝7.3×10-12〔Ｆ〕 故にＱ＝Ｃ・Ｖ＝7.3V×10-12〔ｃ〕 （５） また、前記文献１（北海道大学の実測）によれば降雪の
電界強度Ｅは最大で約1500〔V/m〕であり、今Ｅ＝100
〔V/m〕とすれば雪とアンテナ素子間の電気力Ｆは、 Ｆ＝Ｅ・Ｑ＝7.3V×10-10〔Ｎ〕 （６） 一方雪の質量ｍ＝0.1〔ｇ〕とし、降雪の速さｖ＝0.5
〔m/s〕とすれば、雪の運動エネルギーＷは、 したがって、アンテナ素子より1.0〔ｍ〕以内に雪を近
づけないとき、つぎの式（８）が成立する。
電界強度Ｅは最大で約1500〔V/m〕であり、今Ｅ＝100
〔V/m〕とすれば雪とアンテナ素子間の電気力Ｆは、 Ｆ＝Ｅ・Ｑ＝7.3V×10-10〔Ｎ〕 （６） 一方雪の質量ｍ＝0.1〔ｇ〕とし、降雪の速さｖ＝0.5
〔m/s〕とすれば、雪の運動エネルギーＷは、 したがって、アンテナ素子より1.0〔ｍ〕以内に雪を近
づけないとき、つぎの式（８）が成立する。
Ｆ×1.0＝Ｗ〔Ｊ〕 （８） このとき、必要な電圧Ｖは、式（６），（７）および
（８）より Ｖ＝17.1×103〔Ｖ〕 となり、式（８）より、電気力Ｆは電圧Ｖに比例するの
で、アンテナ素子から1.0〔m/m〕以内に雪を近づけない
ためには、 Ｖ＝17.1×103×10-3＝17.1〔Ｖ〕 となり、アンテナ素子には17.1〔Ｖ〕の直流電圧を加え
ればよいことになる。
（８）より Ｖ＝17.1×103〔Ｖ〕 となり、式（８）より、電気力Ｆは電圧Ｖに比例するの
で、アンテナ素子から1.0〔m/m〕以内に雪を近づけない
ためには、 Ｖ＝17.1×103×10-3＝17.1〔Ｖ〕 となり、アンテナ素子には17.1〔Ｖ〕の直流電圧を加え
ればよいことになる。
すなわちアンテナ素子の着雪を防止するため、アンテナ
素子に印加すべき直流電圧の値は、降雪の電界強度、雪
粒の質量および降雪の速度などを実測すれば前述の諸式
により求めることができる。なお前述の諸式の導出は例
えば文献２、基礎電磁気学、電気学会編、昭和52年４月
15日発行、第20版に記載の式（4.28），（4.13），（1.
4），（4.11），（1.8）を参照されたい。
素子に印加すべき直流電圧の値は、降雪の電界強度、雪
粒の質量および降雪の速度などを実測すれば前述の諸式
により求めることができる。なお前述の諸式の導出は例
えば文献２、基礎電磁気学、電気学会編、昭和52年４月
15日発行、第20版に記載の式（4.28），（4.13），（1.
4），（4.11），（1.8）を参照されたい。
（発明の効果） 従来アンテナ素子への着雪対策は、どちらかといえば着
雪後の対策であったのに対し、本発明除雪アンテナでは
着雪そのものを防止していることに特徴があり、しかも
アンテナ素子に直流電圧を印加するという簡単な方法で
その目的を達成している。
雪後の対策であったのに対し、本発明除雪アンテナでは
着雪そのものを防止していることに特徴があり、しかも
アンテナ素子に直流電圧を印加するという簡単な方法で
その目的を達成している。
またさらに、本発明では降雪荷電の極性とともにその大
きさも荷電計にて検知し、その結果に応じて直流電圧の
極性と大きさを変化させてアンテナ素子に与えてこれを
荷電しているので、必要最小限の斥力が発生するように
発生電圧の大きさが制御され、人体への危険電圧を越え
る電圧が印加される時間的割合いは極めて小さく、万一
の人間の接触に対する安全性を高めるという格別の効果
が発揮されている。
きさも荷電計にて検知し、その結果に応じて直流電圧の
極性と大きさを変化させてアンテナ素子に与えてこれを
荷電しているので、必要最小限の斥力が発生するように
発生電圧の大きさが制御され、人体への危険電圧を越え
る電圧が印加される時間的割合いは極めて小さく、万一
の人間の接触に対する安全性を高めるという格別の効果
が発揮されている。
第１図は本発明アンテナをテレビジョン中継局受信アン
テナに適用した実施例のアンテナ素子部の平面図
（ａ）、アンテナの側面図（ｂ）、関連する電気回路系
の略ブロック線図（ｃ）である。 １……アンテナ給電部 ２……アンテナ素子 ３……アンテナ支柱 ４……碍子 ５……同軸ケーブルの一端 ６……荷電計 ７……直流電圧発生器 ８……ハイパスフィルタ ９……同軸ケーブルの他端
テナに適用した実施例のアンテナ素子部の平面図
（ａ）、アンテナの側面図（ｂ）、関連する電気回路系
の略ブロック線図（ｃ）である。 １……アンテナ給電部 ２……アンテナ素子 ３……アンテナ支柱 ４……碍子 ５……同軸ケーブルの一端 ６……荷電計 ７……直流電圧発生器 ８……ハイパスフィルタ ９……同軸ケーブルの他端
Claims (1)
- 【請求項１】アンテナ素子を直流に関して大地から絶縁
する手段と給電線に直流電圧を重畳する手段とを具え、
前記直流電圧を重畳する手段は、降雪荷電の極性と大き
さを荷電計により検知し、検知された結果に応じて、直
流電圧の極性と大きさを変化させて前記アンテナ素子に
与えてこれを荷電し、降雪の有する電荷との間に斥力を
発生させ、前記アンテナ素子への着雪を防止するように
したことを特徴とする荷電式除雪形アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61206692A JPH0720007B2 (ja) | 1986-09-04 | 1986-09-04 | 荷電式除雪形アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61206692A JPH0720007B2 (ja) | 1986-09-04 | 1986-09-04 | 荷電式除雪形アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6363203A JPS6363203A (ja) | 1988-03-19 |
| JPH0720007B2 true JPH0720007B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=16527531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61206692A Expired - Lifetime JPH0720007B2 (ja) | 1986-09-04 | 1986-09-04 | 荷電式除雪形アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0720007B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6347043Y2 (ja) * | 1980-09-19 | 1988-12-06 | ||
| JPS60214604A (ja) * | 1984-04-10 | 1985-10-26 | Yagi Antenna Co Ltd | アンテナ装置 |
-
1986
- 1986-09-04 JP JP61206692A patent/JPH0720007B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6363203A (ja) | 1988-03-19 |
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