JPH0786828A - アンテナ装置及びそのアンテナ調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造にて、装置全体の奥行き寸法を大
幅に縮小することを目的とする。 【構成】 略垂直面Ｚに、この略垂直面Ｚに対して略水
平方向に傾斜揺動自在に固定されるベース金具３と、ベ
ース金具３に、略垂直面Ｚに対して略垂直に延ばしたＡ
軸回り方向に回動自在に連結された調整金具２と、調整
金具２に、略垂直面Ｚに対して傾斜揺動自在に取り付け
られた、主ビームに所定のオフセット角を持つアンテナ
本体１とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば衛星を利用した
通信、放送受信用アンテナ等のアンテナ装置及びそのア
ンテナ調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、衛星を利用した放送受信アンテナ
は、パラボラアンテナタイプ、平面アンテナタイプに関
わらず、図７および図８に示すように、仰角及び方位角
を調整自在なアンテナ本体１１をマスト１２を介して家
屋の壁面、ベランダ等に取り付けられていた。すなわ
ち、仰角調整は仰角固定ボルト１３、１４をゆるめて行
い、方位角調整はポール固定ボルト１５、１６をゆるめ
て行っていた。ここで、アンテナ本体１１はマスト１２
回りに 360゜回動自在であるため、例えば図８に示す家
屋にあっては、南向き面に限らず西向き面にもアンテナ
を取り付ける場所を選ぶことができる。

【０００３】ところで、アンテナの調整においては衛星
の方向を示す仰角及び方位角が事前に分かっていること
が望まれる。この仰角及び方位角は受信地点の緯度、経
度が分かれば算出できる。そこで仰角及び方位角の数値
を地図や代表地の値とともに示した表を商品取扱い説明
書に載せ、調整時にユーザにこれを参照してもらうよう
にしている。

【０００４】ところで、家屋の壁面にアンテナを取り付
ける場合、アンテナ本体の電波受信面と壁面とのなす角
は最大45゜となる。例えば図９(a) に示すように、方位
角が真北から東回りに225 ゜の受信地点において家屋の
南側壁面が真南を向いてる場合、あるいは西側壁面が真
西を向いている場合は、いずれもアンテナ本体の電波受
信面と壁面とのなす角は45゜となる。また図９(b) に示
すように、南側壁面が真北から東回りに170 ゜を向いて
いる場合は55゜となるが、この場合は西側壁面に取り付
ければ35゜で済む。

【０００５】したがって、例えば直径40cmの平面アンテ
ナならば、最低でも40cm×sin 45゜＝28.3cmは壁面から
離れたところにアンテナを取り付ける必要があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のアン
テナ装置では、壁面からアンテナ本体を、アンテナ直径
のsin 45゜（＝0.7)倍離れたところに取り付ける必要が
あり、アンテナ装置が占める空間の削減、美観性の向上
が図れなかった。

【０００７】本発明はこのような課題を解決するための
もので、簡単な構造にて、装置全体の奥行き寸法を大幅
に縮小することのできるアンテナ装置及びそのアンテナ
調整方法の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のアンテナ装置は
上記した目的を達成するために、略垂直面に取り付けら
れる衛星通信用のアンテナ装置において、前記略垂直面
に、この略垂直面に対して略水平方向に傾斜揺動自在に
固定される第１取付手段と、前記第１取付手段に、前記
略垂直面に対して略垂直に延ばした軸回り方向に回動自
在に連結された第２取付手段と、前記第２取付手段に、
前記略垂直面に対して傾斜揺動自在に取り付けられた、
主ビームに所定のオフセット角を持つアンテナ本体とを
具備することを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明のアンテナ装置は次のように調整され
る。まず略垂直面に対してアンテナ本体が略垂直方向上
下に傾斜揺動するよう第２取付手段の回転角を初期値に
セットする。次に、第１取付手段を略垂直面に対して略
水平方向に傾斜揺動させるとともに、アンテナを第２取
付手段上で略垂直面に対して略垂直方向上下に傾斜揺動
させることによって衛星電波を受信可能な向きにアンテ
ナの方位角及び仰角を調整する。この後、略垂直面に対
する第１取付手段の略水平方向の傾斜角度及び第２取付
手段上でのアンテナの傾斜角度を測定する。そして測定
した各傾斜角度及びアンテナ本体が持つ主ビームのオフ
セット角に基づき、第１取付手段を略垂直面に対して所
定角度に固定したときに最適な、第２取付手段上でのア
ンテナの傾斜角度及び第２取付手段の初期値からの回転
角度を求める。最後に第１取付手段を略垂直面に対して
所定角度に固定し、すでに求められている傾斜角度及び
回転角度でアンテナの再調整を行う。

【００１０】すなわち、本発明では、アンテナ本体が持
つ主ビームのオフセット角を考慮して、仰角・方位角調
整で得た各パラメータを、第１取付手段を略垂直面に対
して所定角度に固定したときに最適な、第２取付手段上
でのアンテナの傾斜角度と第２取付手段の初期値からの
回転角と言った別の２つのパラメータに置き換え、アン
テナの再調整を行う。これにより、アンテナの最大傾斜
角度を従来よりも小さくすることが可能となり、装置全
体の奥行き寸法を縮小することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】図１は本発明に係る一実施例の衛星放送受
信用のアンテナ装置の構成を示す分解斜視図である。

【００１３】同図において、１は真円型の平面アンテナ
本体である。このアンテナ本体１は主ビームに所定のオ
フセット角α（例えば46.7゜）を有している。このアン
テナ本体１の背面には一対のリブ１Ｒ、１Ｌが対向立設
されている。各リブ１Ｒ、１Ｌにはそれぞれ３つのネジ
穴１ａが設けられている。そしてこのアンテナ本体１は
調整金具２を介してベース金具３に支持される。

【００１４】調整金具２は正面側に、アンテナ本体１の
各リブ１Ｒ、１Ｌと重なり合ってこれと連結される一対
の連結プレート２Ｒ、２Ｌが立設されている。各連結プ
レート２Ｒ、２Ｌにはそれぞれリブ１Ｒ、１Ｌの各ネジ
穴１ａに対応する３つの穴２ａ、２ｂ、２ｃが並設され
ている。これら穴２ａ、２ｂ、２ｃのうち、両側に位置
する２つの穴２ａ、２ｃは、中間の穴２ｂを中心に円弧
を描いて長溝状に形成されている。そしてリブ１Ｒ、１
Ｌと連結プレート２Ｒ、２Ｌの各穴にネジ（図示せず）
を通して両者を連結することで、アンテナ本体１は調整
金具２に対して（垂直壁面Ｚに対して）、長溝状の穴２
ａ、２ｃの範囲内で傾斜揺動自在に支持される。

【００１５】さらに調整金具２の、アンテナ本体１との
対向面をなすプレート２Ｂには、ベース金具３との連結
をとるための３つの穴２ｄ、２ｅが設けられている。こ
れら３つの穴２ｄ、２ｅのうち、両側に位置する２つの
穴２ｅ（一方は図示せず）は、中間の穴２ｄを中心に円
弧を描いて長溝状に形成されている。

【００１６】一方、ベース金具３には、調整金具２のベ
ースプレート２Ｂに設けた各穴２ｄ、２ｅに対応する３
つのネジ穴３ａ、３ｂ、３ｃが水平に並んで設けられて
いる。しかして、これら穴２ｄ、２ｅ及びネジ穴３ａ、
３ｂ、３ｃに図示しないネジを通して調整金具２とベー
ス金具３とを連結することで、調整金具２及びアンテナ
本体１は、垂直壁面Ｚに対して垂直に延びるＡ軸回り方
向（θ方向）に、長溝状の穴２ｅの範囲内で回動自在な
状態にてベース金具３に支持される。

【００１７】またベース金具３はその両端に、壁面固定
用のネジ穴３ｆを有する壁面固定プレート３ｇを設けて
なる。各壁面固定プレート３ｇは、ベース金具３におい
て調整金具２の取付面をなすメインプレート３ｈ両端部
の垂直折曲部３ｈ′の縁端に蝶番３ｉを介してそれぞれ
連結されている。

【００１８】さらに調整金具２の長溝状の穴２ａ、２ｃ
の近傍には、調整金具２に対するアンテナ本体１の傾斜
角度をアンテナの仰角として目視確認するための仰角目
盛り１１が設けられている。またベース金具３のベース
プレート３ｈには、ベース金具３に対する調整金具２の
Ａ軸回り方向（θ方向）の回転角を目視確認するための
回転角目盛り１２が設けられている。

【００１９】次に、このアンテナ装置の調整方法を説明
する。

【００２０】ここで、図２に示すように、南向きの略垂
直壁面Ｚに本アンテナ装置を取り付ける場合を想定す
る。衛星の方位角は真北より東回りに225 ゜とする。

【００２１】まず略垂直壁面Ｚにベース金具３の一方の
壁面固定プレート３ｇだけをネジ止めする。このように
一方の壁面固定プレート３ｇだけが略垂直壁面Ｚに固定
された状態では、ベース金具３は蝶番３ｉを軸として矢
印β方向つまり略水平方向に回動し得る状態にある。

【００２２】次にアンテナ本体１及び調整金具２のＡ軸
回りの回転角を角度目盛り１２の零にセットする。つま
り図１におけるアンテナ本体１及び調整金具２とベース
金具３との回転位置関係に設定する。

【００２３】この後、図３に示すように、アンテナ本体
１を調整金具２に対して略垂直方向上下（矢印α方向）
に傾斜揺動させるとともに、ベース金具３を蝶番３ｉを
軸として略水平方向に傾斜揺動させることで、アンテナ
の仰角及び方位角を衛星電波の受信可能な向きに調整す
る。

【００２４】調整後、調整金具２上でのアンテナ本体１
の傾斜角度（仰角）を仰角目盛り１１で確認し、さらに
略垂直壁面Ｚとアンテナ本体１とのなす略水平方向の傾
斜角度（方位角）を分度器（図示せず）等で測定して、
２つのパラメータを得る。

【００２５】次にこれら２つのパラメータ及びアンテナ
本体１が持つ主ビームのオフセット角を基に、ベース金
具３を略垂直壁面Ｚに平行に固定したときにアンテナの
向きが最適となる、調整金具２上でのアンテナ本体１の
傾斜角度とアンテナ本体１のＡ軸回りの回転角度をそれ
ぞれ求める。

【００２６】ところで、図４に示すように、アンテナの
主ビームはオフセットを持たない場合、アンテナ本体１
の電波受信面に対して垂直に伸びるＡ軸の回りで頂角α
の円錐形状の軌跡を描く。ここで、Ａ軸とアンテナ主ビ
ームとのなす仰角方向の角度をαとすると、Ａ軸回りに
θ回転した状態でのアンテナ仰角（水平面となす角度）
φは、 φ＝tan ^-1（tan α×cos θ／（１＋tan ² α×sin ² θ）^1/2 ） となる。またＡ軸とアンテナ主ビームとのなす方位角方
向の角度ψは、ψ＝tan ^-1（tan α×sin θ）となる。

【００２７】したがって、略垂直壁面Ｚとアンテナ本体
１とのなす略水平方向の角度βがψと等しければ、ベー
ス金具３を略垂直壁面Ｚに平行に固定すれば、あとはア
ンテナ本体１をθ方向に回すだけで調整は済むことにな
る。

【００２８】さて、いま与えられているパラメータはア
ンテナ仰角φと、略垂直壁面Ｚとアンテナ本体１とのな
す略水平方向の角度βの２つであり、求めたい値はベー
ス金具３が略垂直壁面Ｚに平行に固定されているときに
アンテナの向きが最適となる、調整金具２上でのアンテ
ナ本体１の傾斜角度αとアンテナ本体１のＡ軸回りの回
転角度θの２つである。

【００２９】これらα，θは、主ビームのオフセットを
無視した場合、φ，βを用いた次の関数で表すことがで
きる。 α＝tan ^-1（tan β／sin θ） ……式(1) θ＝tan ^-1（tan β／sin φ） ……式(2) つまり、φとβから式(2) によってθが、このθとβか
ら式(1) によってαが求められる。

【００３０】ここで、日本におけるアンテナ仰角φの範
囲は、北海道から沖縄まで考えた場合28゜≦φ≦54゜で
あり、壁面Ｚとアンテナ本体１とのなす角度βは、前述
したように０゜≦β≦45゜までを考慮すればよい。アン
テナ本体１の主ビームがオフセットしていないとして、
28゜≦φ≦54゜、０゜≦β≦45゜の範囲で式(1) 及び式
(2) より得られるα，θを図５の表１に示す。この表１
からアンテナの奥行き寸法を決めるαは、アンテナ本体
１の主ビームにオフセットがない場合では28゜≦α≦6
5.4゜であることが分かる。

【００３１】よって、アンテナ本体１の主ビームが46.7
゜のオフセットを持っているとすると、αは±18.7゜の
範囲で済むことになり、アンテナの最大傾斜角を大幅に
縮小することができる。このときのα，θを図６の表２
に示す。

【００３２】このようしてα，θの値を求め、ベース金
具３の各壁面固定プレート３ｇを略垂直壁面Ｚに固定し
てベース金具３を略垂直壁面Ｚに平行に固定した後、
α，θの値を用いてアンテナの再調整を行う。

【００３３】アンテナ装置の奥行き寸法はアンテナ本体
１の最大径をＤとするとＤ×sin αで表される。したが
って、本実施例の場合、Ｄ×sin 18.7゜となり、これは
従来の調整方法がＤ×sin 45゜であるから、sin 18.7゜
／sin 45゜＝0.45となり、従来例の４５％に奥行き寸法
を軽減できたことになる。

【００３４】かくして本実施例のアンテナ装置によれ
ば、従来に比べ装置全体の奥行き寸法を約半分に抑える
ことができ省スペース化が可能になる。また、マストを
介して取り付ける必要がなくなるので縦の寸法も小さく
できる。

【００３５】なお、本発明においてアンテナ本体１のオ
フセット角度は46.7゜に限定されず、アンテナの最大傾
斜角度がオフセットが無い場合に比べて小さくできる範
囲内で自由に変更可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明のアンテナ装
置及びそのアンテナ調整方法によれば、アンテナの最大
傾斜角度を従来よりも緩めることが可能となり、装置全
体の奥行き寸法を縮小することができる。これによりア
ンテナ装置が占める空間の削減、美観性の向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の衛星放送受信用アンテ
ナ装置の構成を示す分解斜視図である。

【図２】方位角調整時のアンテナ装置を示す図である。

【図３】仰角調整時のアンテナ装置を示す射視図であ
る。

【図４】アンテナの主ビームのなす軌跡を示す図であ
る。

【図５】主ビームにオフセットがない場合のα，θの一
覧表である。

【図６】主ビームに46.7゜のオフセットがある場合の
α，θの一覧表である。

【図７】従来のアンテナの取付・調整構造を示す斜視図
である。

【図８】家屋へのアンテナ取付位置を示す斜視図であ
る。

【図９】壁面に対するアンテナの取付角度を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…アンテナ本体、２…調整金具、３…ベース金具、１
Ｒ、１Ｌ…リブ、２Ｒ、２Ｌ…連結プレート、３ｇ…壁
面固定プレート、３ｈ…ベースプレート、３ｉ…蝶番、
１１…仰角目盛り、１２…回転角目盛り。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略垂直面に取り付けられる衛星通信用の
   アンテナ装置において、 前記略垂直面に、この略垂直
   面に対して略水平方向に傾斜揺動自在に固定される第１
   取付手段と、 前記第１取付手段に、前記略垂直面に対して略垂直に延
   ばした軸回り方向に回動自在に連結された第２取付手段
   と、 前記第２取付手段に、前記略垂直面に対して傾斜揺動自
   在に取り付けられた、主ビームに所定のオフセット角を
   持つアンテナ本体と、 を具備することを特徴とするアンテナ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のアンテナ装置を用いてア
   ンテナ調整を行う方法において、 前記略垂直面に対して前記アンテナ本体が略垂直方向上
   下に傾斜揺動するよう前記第２取付手段の回転角を初期
   値にセットする工程と、 前記第２取付手段の回転角を初期値にセットした後、前
   記第１取付手段を前記略垂直面に対して略水平方向に傾
   斜揺動させるとともに、前記アンテナを前記第２取付手
   段上で前記略垂直面に対して略垂直方向上下に傾斜揺動
   させることによって、衛星電波を受信可能な向きに前記
   アンテナの方位角及び仰角を調整する工程と、 前記アンテナの方位角及び仰角の調整後、前記略垂直面
   に対する前記第１取付手段の略水平方向の傾斜角度及び
   前記第２取付手段上での前記アンテナの傾斜角度を測定
   する工程と、 前記測定した各傾斜角度及び前記アンテナ本体が持つ主
   ビームのオフセット角に基づき、前記第１取付手段を前
   記略垂直面に対して所定角度で固定したときに最適な、
   前記第２取付手段上での前記アンテナの傾斜角度及び前
   記第２取付手段の前記初期値からの回転角度を求める工
   程と、 前記第１取付手段を前記略垂直面に対して所定の角度に
   固定し、前記求めた傾斜角度及び回転角度で前記アンテ
   ナの再調整を行う工程と、 を有することを特徴とするアンテナ調整方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載のアンテナ調整方法におい
   て、 前記第１取付手段の前記略垂直面に対する所定角度が零
   であることを特徴とするアンテナ調整方法。