JPH1041726A - 平板状アンテナ - Google Patents

平板状アンテナ

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JPH1041726A
JPH1041726A JP21210296A JP21210296A JPH1041726A JP H1041726 A JPH1041726 A JP H1041726A JP 21210296 A JP21210296 A JP 21210296A JP 21210296 A JP21210296 A JP 21210296A JP H1041726 A JPH1041726 A JP H1041726A
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JP
Japan
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frequency band
antenna element
dipole
antenna
wavelength
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JP21210296A
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Inventor
Shingo Fujisawa
伸悟 藤沢
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DX Antenna Co Ltd
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DX Antenna Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 住宅景観を損なわず、風害の影響を受けにく
く、塩害や酸性雨による受信障害が生じにくい平面状ア
ンテナを提供する。 【解決手段】 平板状の基板4の一表面に、導電箔製の
VHF帯の受信アンテナ素子6を被着させ、この受信ア
ンテナ素子6の全面に接触して状態で、この受信アンテ
ナ素子6を覆うように、基板2の一表面に被覆層8を形
成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、平板状の基板上に
アンテナ素子が形成された平板状アンテナに関し、特に
VHF帯用の平板状アンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】VHF帯の受信アンテナとしては、例え
ば八木アンテナが使用されている。この八木アンテナ
は、アーム上にそれぞれスチールパイプ等で構成された
放射素子、導波素子及び反射素子を設けたものである。
この八木アンテナでは、アームを支柱に固定し、屋根馬
等を使用することによって、住宅の屋根に取り付けられ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような八木アンテ
ナは、支柱や屋根馬等を使用しなければ、設置すること
ができない。そのため、高さ寸法が大きくなり、住宅景
観を損なうという問題点があった。また、高さ寸法が大
きいので、台風の襲来時のように強い風が吹いたときに
は、倒壊しやすく、いわゆる風害の影響を受けやすかっ
た。また、各放射素子、導波素子及び反射素子が、スチ
ールパイプ製であるので、海岸の近傍の住宅に八木アン
テナを取り付けた場合には、放射素子、導波素子及び反
射素子に塩分が付着しやすく、受信障害を生じやすかっ
た。即ち塩害の影響を受けやすかった。また、海岸の近
傍でなくとも、近年、酸性雨が降ることが多いので、酸
性雨によって放射素子、導波素子及び反射素子が腐食さ
れて、やはり受信障害が生じやすかった。
【0004】本発明は、住宅景観を損なうことなく、か
つ風害の影響を受けにくく、塩害や酸性雨による受信障
害が生じにくい平板状アンテナを提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1記載の発明は、平板状の基板と、この基
板の一表面に被着された導電箔製のVHF帯の受信アン
テナ素子と、この受信アンテナ素子全面に接触して、こ
の受信アンテナ素子を覆うように上記基板の上記一表面
に形成された被覆層とを、具備するものである。
【0006】請求項1記載の発明によれば、平板状の基
板にVHF帯の受信アンテナ素子が被着されているの
で、その高さ寸法は、非常に小さい。また、VHF帯の
受信アンテナ素子全面に接触して被覆層が形成されてい
るので、VHF帯の受信アンテナ素子のいずれの部分も
露出していない。
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載の平
板状アンテナにおいて、上記受信アンテナ素子が、VH
F帯における異なる第1及び第2の周波数帯を少なくと
も受信可能に構成されている。
【0008】請求項2記載の発明によれば、受信アンテ
ナ素子が、少なくとも2つの異なる周波数帯が受信可能
である。例えば、VHF帯のテレビジョン放送は、1乃
至3チャンネルが90乃至108MHzの周波数帯と、
4乃至12チャンネルが170乃至222MHzの周波
数帯とによって、放送されている。従って、このような
VHF帯の全チャンネルを1基の平板状アンテナによっ
て受信できる。
【0009】請求項3記載の発明では、請求項2記載の
平板状アンテナにおける、第1の周波数帯が、第2の周
波数帯の約2倍の周波数帯とされている。受信アンテナ
素子は、第2の周波数帯用の折り返しダイポールを有し
ている。この折り返しダイポールは、第2の周波数帯
の、例えば中心周波数の波長の約1/2の長さをそれぞ
れ有する第1及び第2のダイポール素子を備えている。
この折り返しダイポールでは、第1のダイポール素子が
給電側とされ、第2のダイポール素子が非給電側とさ
れ、第1及び第2のダイポール素子が所定の間隔を隔て
て平行に配置されている。第2のダイポール素子におけ
る両端からそれぞれ第1の周波数帯、例えば中心周波数
の波長の約1/4波長の位置に第1の周波数帯用のダイ
ポール素子が設けられている。この第1の周波数帯用の
ダイポール素子は、その全長が、第1の周波数帯、例え
ば中心周波数の波長の長さとすることができる。
【0010】請求項3記載の発明によれば、第2の周波
数帯用の折り返しダイポールアンテナによって、第2の
周波数帯の電波が受信される。また、この折り返しダイ
ポールアンテナの非給電側の第2のダイポール素子の両
端からそれぞれ第1の周波数帯の約1/4波長の位置
に、第1の周波数帯用のダイポール素子が設けられてい
る。これら1/4波長の位置での電圧値は等しい。従っ
て、これら1/4波長の位置間は、開放されているのと
等価であり、これら第1の周波数帯用のダイポール素子
が、第1の周波数帯の電波を受信できる。
【0011】請求項4記載の発明では、請求項3記載の
平板状アンテナにおける、第1の周波数帯用のダイポー
ル素子が、第1の周波数帯の約1/4波長の位置からそ
れぞれ外方に、第1の周波数帯の約1/4波長の長さ伸
延し、それらの先端からそれぞれ内側に向かって第1の
周波数帯の約1/2波長の長さ伸延している。
【0012】第1の周波数帯の約1/2波長の長さは、
第2の周波数帯の約1/4波長の長さに相当し、第1の
周波数帯の約1/4波長の長さは、第2の周波数帯の約
1/8波長の長さに相当するので、第1の周波数帯のダ
イポール素子の先端から第1のダイポール素子の先端ま
での距離は、第2の周波数帯の約1/2波長の長さとな
る。従って、第2の周波数帯に対しては、3線式の折り
返しダイポールが構成されているのと等価になる。
【0013】
【発明の実施の形態】本実施の形態の平板状アンテナ2
は、図1(a)に示すように、基板、例えばプリント基
板のような誘電体基板4を有している。この誘電体基板
4は、一定の厚さを有し、それの平面形状がほぼ五角形
に形成されている。誘電体基板4の平面形状は、他の形
状、例えば長方形、正方形、円形等種々の形状とするこ
とができる。
【0014】この誘電体基板4の一表面上に、アンテナ
素子6が被着されている。このアンテナ素子6は、誘電
体基板4よりも厚さの薄い導電箔、例えば薄い金属箔に
よって形成されている。例えば、誘電体基板4がプリン
ト基板の場合、そのプリント基板の一方の表面に被着さ
れている金属箔をエッチングすることによって形成する
ことができる。従って、この平板状アンテナの高さ寸法
は、非常に小さく形成されている。
【0015】図1(b)に示すように、被覆層8がアン
テナ素子6の全面に面接触するように、誘電体基板4の
全面に被着されている。この被覆層8としては、例えば
ポリエステルのような耐湿性及び耐候性に優れた材質の
薄いフィルム状のものが使用されている。従って、アン
テナ素子6は、被覆層8と誘電体基板4との間に、密封
されており、酸性雨に晒されても、塩分にさらされて
も、これら酸性雨や塩分がアンテナ素子に付着すること
はない。
【0016】この平板状アンテナ2は、例えば図2に示
すように屋根の野地板10上に多数配置された各瓦12
の一部の裏面に配置されている。上述したように、平板
状アンテナ2は、その高さ寸法が非常に小さいので、野
地板10上に配置されしたとき、殆どめだたず、住宅景
観を良好にする。しかも、強い風が吹いたとしても、倒
壊する危険性が殆どない。また、この平板状アンテナ2
は、屋根に設置し、固定するだけの作業で設置工事が終
了するので、施行が容易である。また、施行が容易であ
るので、複数の平板状アンテナ2を並べて配置すること
も容易である。従って、2基の平板状アンテナ2を所定
の距離をおいて正面方向を揃えて配置し、一方の平板状
アンテナ2の出力を移相器を介して合成器に入力し、他
方の平板状アンテナ2の出力を直接に合成器に入力し、
移相器を調整することによって、両平面アンテナの合成
指向性を可変させることができ、送信局が正面方向から
ずれていても、良好に電波を受信することができる。
【0017】また、上述したように、平板状アンテナ2
では、アンテナ素子6の全面が被覆層8によって被覆さ
れているので、酸性雨や塩分に晒されても、受信性能が
劣化することがない。なお、瓦12は、いずれも電波を
透過する材質のものである。
【0018】アンテナ素子6は、VHF帯の第1及び第
2の2つの周波数帯、例えばVHFハイチャンネル(1
70MHz乃至220MHz)と、VHFローチャンネ
ル(90MHz乃至108MHz)とを受信可能なもの
である。VHFハイチャンネルの下限周波数は、VHF
ローチャンネルの下限周波数のほぼ2倍の周波数であ
り、VHFハイチャンネルの上限周波数は、VHFロー
チャンネルの上限周波数のほぼ2倍の周波数である。
【0019】第2の周波数帯であるVHFローチャンネ
ルの受信用に、折り返しダイポールアンテナ14を有し
ている。この折り返しダイポールアンテナ14は、誘電
体基板4の長手縁、即ち正面方向に垂直な方向に沿って
配置された第1のダイポール素子16を有している。第
1のダイポール素子16は、中央に2つの給電部18、
18を有し、これら給電部18、18から互いに反対方
向に、長手縁に沿って伸延した素子16a、16bを有
している。これら素子16a、16bの先端間の距離
は、VHFローチャンネルの中心周波数、例えば100
MHzの波長λL(3m)の約0.3倍(870mm)
に設定されている。短縮率を考慮して、このような長さ
としてあるが、短縮率を考慮しない場合、0.5λLと
される。
【0020】素子16a、16bの先端から長手縁方向
に向かってほぼ垂直に約0.03λL(約90mm)の
長さにわたって、接続部20、20が伸延している。こ
れら接続部20、20の先端から内側に向かって、λL
の約1/4以下の長さ、例えば0.08λL(約240
mm)にわたって、第2のダイポール素子22の第1の
部分24a、24bが伸延している。これら第1の部分
24a、24bの先端部から長手縁方向に向かってそれ
ぞれ接続部26、26が伸延している。これら接続部2
6、26も、約0.03λL(約90mm)の長さを有
している。これら接続部26、26の先端間を接続する
ように、第2のダイポール素子22の第2の部分28が
形成されている。第2の部分28は、長手縁に平行で、
約0.12λL(355mm)の長さに形成されてい
る。このように第2のダイポール素子22の全長は、第
1及び第2の部分24a、24b、28及び接続部2
6、26を合わせて、約0.5λLとされている。
【0021】また、接続部26、26の両先端から外方
に向かって長手縁に平行に、接続部30、30が伸延し
ている。これら接続部30、30は、第1の部分24
a、24bとほぼ同一の長さ(約240mm、即ち、
0.08λLであって、VHFハイチャンネルの中心周
波数200MHzの波長λHの約0.16倍)を有して
いる。これら接続部30、30の先端から、長手縁方向
に向かって垂直に接続部32、32が形成されている。
これら接続部32は、約0.05λH即ち約0.026
λL(約80mm)の長さを有している。これら接続部
32の先端から内側に向かって長手縁に平行に、第1の
周波数帯用のダイポール素子34の素子34a、34b
が形成されている。素子34a、34bは、それぞれ約
0.265λH(約420)mmに形成されている。こ
れは、λLの約0.14倍に相当する。これら素子34
a、34bも理論上、1/2λHの長さであるが、短縮
率を考慮して、上記のように設定されている。
【0022】このようにアンテナ素子6が構成されてい
るので、第1のダイポール素子16と、第2のダイポー
ル素子22とによって、VHFローチャンネル用の折り
返しダイポールアンテナが構成されている。接続部3
0、32及び素子34aの長さ及び接続部30、32及
び素子34bの合計長さは、それぞれ約0.25λLと
なる。即ち、両方併せて、約0.5λLの長さとなる。
従って、合計3本のダイポールアンテナが接続されてい
るのと等価となり、いわゆるVHFローチャンネル用の
3線式折り返しダイポールアンテナが形成されている。
【0023】また、素子34a、34bは、それぞれ約
0.26λHの長さを有し、これらによってVHFハイ
チャンネルの電波が受信される。これら電波は、接続部
32、32、30、30を伝播されるが、第2の部分2
8と接続部30と接続部26との結合点は、誘電体基板
2の中心線Bに対して対称に形成されているので、これ
ら結合点での電位分布は等しい。従って、VHFハイチ
ャンネルの電波に対して第2の部分28は開放されてい
るのと等価になり、この結合点から給電部18、18に
向かって伝播され、VHFハイチャンネルの電波が受信
される。
【0024】図3は、この平板状アンテナ2の水平面指
向性を示したもので、図3から明らかなように8の字状
のブロードな特性となっている。従って、図1に示す正
面方向から送信局の方向がずれていても殆ど利得低下が
少ない。例えば±10度程度のずれでは、殆ど利得低下
がない。従って、この平板状アンテナ2を2基用いて、
上述したような位相差給電して、合成指向性を可変させ
る場合でも、利得低下が少なくなる。
【0025】図4は、VHFローチャンネルでの垂直面
指向性を示す。この場合、殆ど無指向性となっており、
垂直面においてどのような方向から電波が到来しても、
電波を受信可能である。例えば、図2に示すように平板
状アンテナ2を設置し、屋根の傾斜θが30度の場合で
も、傾斜θが0の場合と比較して、殆ど利得低下はな
い。
【0026】図5は、図4と同様な場合におけるVHF
ハイチャンネルでの垂直面指向性を示す。この場合、指
向性は、ほぼ正面を向いているが、ブロードな特性とな
っている。従って、例えば図2に示すように平板状アン
テナ2を設置し、屋根の傾斜θが30度でも、傾斜が0
の場合と比較して、利得低下はごく僅かである。
【0027】このような垂直面指向性をVHFローチャ
ンネル及びハイチャンネルにおいて有しているので、傾
斜のある屋根に設置しても、殆ど利得低下がない。
【0028】図6は、この平板状アンテナ2のVHFロ
ーチャンネルにおける利得対周波数特性及びVSWR対
周波数特性を示す。図6から明らかなように、約−1.
5dBの最大利得が得られ、また最大約1.2のVSW
Rが得られる。
【0029】図7は、この平板状アンテナ2のVHFハ
イチャンネルにおける利得対周波数特性及びVSWR対
周波数特性を示す。図7から明らかなように、約3.8
の最大利得が得られ、約1.7の最大VSWRが得られ
る。
【0030】上記の実施の形態では、1つの誘電体基板
4上に1基のアンテナ素子6を設けたが、1つの誘電体
基板4上に複数のアンテナ素子6を設けることもでき
る。この場合、位相差給電する場合に、1つの平板状ア
ンテナを設置するだけでよいので、施行が容易になる。
【0031】
【発明の効果】以上のように、 請求項1記載の発明に
よれば、平板状の基板にVHF帯の受信アンテナ素子が
被着されているので、その高さ寸法は、非常に小さく、
住宅景観を損なうことがないし、風害の影響を受けるこ
とがなく、また、設置工事が容易になる。また、VHF
帯の受信アンテナ素子全面に接触して被覆層が形成され
ているので、VHF帯の受信アンテナ素子のいずれの部
分も露出してなく、酸性雨や塩害の影響を受けることが
ない。
【0032】請求項2記載の発明によれば、受信アンテ
ナ素子が、少なくとも2つの異なる周波数帯が受信可能
であり、広帯域にわたってVHF帯を受信することがで
きる。
【0033】請求項3記載の発明によれば、第2の周波
数帯用の折り返しダイポールアンテナによって、第2の
周波数帯の電波が受信される。また、この折り返しダイ
ポールアンテナの非給電側の第2のダイポール素子の両
端からそれぞれ第1の周波数帯の約1/4波長の位置
に、第1の周波数帯用のダイポール素子が設けられてい
るので、これら1/4波長の位置間は、開放されている
のと等価であり、これら第1の周波数帯用のダイポール
素子が、第1の周波数帯の電波を受信できる。このよう
に1基のアンテナでありながら、第1及び第2の周波数
帯を良好に受信することができる。
【0034】請求項4記載の発明によれば、第1の周波
数帯のダイポール素子の先端から第1のダイポール素子
の先端までの距離は、第2の周波数帯の約1/2波長の
長さとなるので、第2の周波数帯に対して、3線式の折
り返しダイポールが構成されているのと等価になり、第
2の周波数帯を良好に受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明による平板状アンテナの1実施
の形態の平面図、(b)は(a)のA−A線に沿う断面
図である。
【図2】同実施の形態の配置状態を示す図である。
【図3】同実施の形態の水平面指向特性図である。
【図4】同実施の形態のVHFローチャンネルの垂直面
指向特性図である。
【図5】同実施の形態のVHFハイチャンネルの垂直面
指向特性図である。
【図6】同実施の形態のVHFローチャンネルの利得対
周波数特性及びVSWR対周波数特性図である。
【図7】同実施の形態のVHFハイチャンネルの利得対
周波数特性及びVSWR対周波数特性図である。
【符号の説明】
2 平板状アンテナ 4 誘電体基板 6 アンテナ素子 8 被覆層 14 第2の周波数帯受信用折り返しダイポールアンテ
ナ 34 第1の周波数帯受信用ダイポールアンテナ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板状の基板と、 この基板の一表面に被着された導電箔製のVHF帯の受
    信アンテナ素子と、 この受信アンテナ素子全面に接触して、この受信アンテ
    ナ素子を覆うように上記基板の上記一表面に形成された
    被覆層とを、具備する平板状アンテナ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の平板状アンテナにおい
    て、上記受信アンテナ素子が、VHF帯における異なる
    第1及び第2の周波数帯を少なくとも受信可能に構成さ
    れていることを特徴とする平板状アンテナ。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の平板状アンテナにおい
    て、上記第1の周波数帯は、第2の周波数帯の約2倍の
    周波数帯とされ、上記受信アンテナ素子は、第2の周波
    数帯の約1/2波長の長さをそれぞれ有する第1及び第
    2のダイポール素子を備え、第1のダイポール素子が給
    電側とされ、第2のダイポール素子が非給電側とされ、
    第1及び第2のダイポール素子が所定の間隔を隔てて平
    行に配置された第2の周波数帯用の折り返しダイポール
    素子を有し、第2のダイポール素子における両端からそ
    れぞれ第1の周波数帯の約1/4波長の位置に第1の周
    波数帯用のダイポール素子が設けられている平板状アン
    テナ。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の平板状アンテナにおい
    て、第1の周波数帯用のダイポール素子は、第1の周波
    数帯の約1/4波長の位置からそれぞれ外方に、第1の
    周波数帯の約1/4波長の長さ伸延し、それらの先端か
    らそれぞれ内側に向かって第1の周波数帯の約1/2波
    長の長さ伸延している平板状アンテナ。
JP21210296A 1996-07-22 1996-07-22 平板状アンテナ Withdrawn JPH1041726A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005080200A (ja) * 2003-09-03 2005-03-24 Alps Electric Co Ltd ダイポールアンテナ
WO2006064540A1 (ja) * 2004-12-14 2006-06-22 Fujitsu Limited アンテナ及び非接触型タグ
KR100973489B1 (ko) * 2008-05-01 2010-08-03 주식회사 모비텍 빔 지향각도가 조절되는 내장형 안테나

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