JPS6074801A - アンテナ装置 - Google Patents

アンテナ装置

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JPS6074801A
JPS6074801A JP18285883A JP18285883A JPS6074801A JP S6074801 A JPS6074801 A JP S6074801A JP 18285883 A JP18285883 A JP 18285883A JP 18285883 A JP18285883 A JP 18285883A JP S6074801 A JPS6074801 A JP S6074801A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
circuit
band
capacitor
radiator
Prior art date
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Pending
Application number
JP18285883A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiko Tamura
和彦 田村
Hiroshi Watanabe
弘 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yagi Antenna Co Ltd
Original Assignee
Yagi Antenna Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yagi Antenna Co Ltd filed Critical Yagi Antenna Co Ltd
Priority to JP18285883A priority Critical patent/JPS6074801A/ja
Publication of JPS6074801A publication Critical patent/JPS6074801A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/06Details
    • H01Q9/14Length of element or elements adjustable
    • H01Q9/145Length of element or elements adjustable by varying the electrical length

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

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】 この発明は、八木式アンテナの導波器、放射器及び反射
器のそれぞれの素子の途中に可変リアクタンス回路を接
続し、この回路に制御信号を与えてリアクタンスを可変
することにょシ所望の受信周波数に導波器、放射器及び
反射器の長さを同調させることができるアンテナ装置に
関する。
わが国のFM放送、又はテレビジョン放送の受信用アン
テナには八木式アンテナが多く使用されているが、受信
周波数の帯域が広いためアンテナの利得が低くなってい
る。すなわち、八木式アンテナは受信周波数の帯域を広
げると利得が低下するという欠点があった。また、帯域
の狭い八木式アンテナを複数本使用することは費用や設
置空間の関係から現実には不可能であったO 一方、可変容量ダイオードを使用して所望の周波数に同
調させるダイポールアンテナがあったが、これは導波器
又は反射器を有さない放射器のみから成るもので、しか
も、室内で使用されておシ、可変容量ダイオードに誘導
雷による予期せぬ大きな電圧が加わって可変容量ダイオ
ードが破損したシ、又、AMラジオ放送による大きな電
圧が加わって可変容量ダイオードに歪が発生するなどの
問題が発生しない状況で、すなわち室内でのみ使用され
ているものであり、これを屋外で使用するとなると前述
の問題は避けられないという欠点があった。
この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的
は、受信周波数の帯域が広い場合における八木式アンテ
ナの利得を可変リアクタンス回路を可変することによっ
て向上させ、しかも誘導雷やAMラジオ放送などに影響
されないアンテナ装置を提供することにある。
この発明は、八木式アンテナの導波器、放射器及び反射
器のそれぞれの素子の途中に可変リアクタンス回路を接
続し、別に設けられた制御部から制御信号を与えてその
リアクタンスを可%し、導波器、放射器及び反射器の長
さを受信周波数に応じて同調させる。すなわち、可変リ
アクタンス回路のりアクタンスを誘導性とすることによ
シ、導波器、放射器及び反射器の長さが長くなシ低い周
波数に同調させることができ、逆にリアクタンスを容量
性とすることによシ導波器、放射器及び反射器の長さが
短かくなシ高い周波数に同調させることができるもので
ある。
さらに、可変リアクタンス回路として、例えばコイルと
可変容量ダイオードから成る直列共振回路を使用する場
合、誘導雷によって異常な電圧が可変容量ダイオードに
加わシ、可変容量ダイオードが破損することを避けるた
め、可変リアクタンス回路と導波器、放射器及び反射器
のそれぞれの素子との間にそれぞれ避雷回路を接続する
ものでアシ、又AMラジオ放送による大きな電圧が加わ
って可変容量ダイオードが歪んで二次歪等の混変調が生
じるのを避けるため、可変リアクタンス回路の両端にフ
ィルター回路を接続するものである。
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
この実施例においてはわが国のFM放送(76〜90M
Hz、以下FM帯域という。)受信用4素子八木式アン
テナについて示す。尚、10素子八木式アンテナなどの
ように素子数が増加してもこの発明を同様に適用できる
。第1図において、1,1′は導波器で2本使用されて
いる。2.2′は折返しダイポールアンテナからなる放
射器、3.3′は反射器である。4はコイル、5は可変
容量ダイオードで、このコイル4と可変容量ダイオード
5は直列に接続されて直列共振回路を構成している。6
,6′はそれぞれこの直列共振回路の両端の端子である
。7は導波器1.1′の一方の素子1の端子である。導
波器1,1′の他方の素子1′の端子は前記直列共振回
路の一方の端子6′が兼用される。
8は折返しダイポールアンテナの二次側の中央部端子の
一方で、中央部端子の他方は前記同様直列共振回路の一
方の端子6′が兼用される。
9は反射器3.3′の一方の素子3の端子である。
反射器3.3′の他方の素子3′の端子は前記同様直列
共振回路の一方の端子6′が兼用される。
10*10’はそれぞれ折返しダイポールアンテナの一
次側の中央部端子である。FM帯域における給電はこれ
ら中央部端子I O、10’で行なわれる。
11はコンデンサである。導波器1,1′の一方の素子
1の端子7、折返しダイポールアンテナの二次側の一方
の中央部端子8及び反射器3゜3′の一方の素子3の端
子9はそれぞれこのコンデンサ11を介して直列共振回
路の他方の端子6に接続されている。12はコイル、′
13は接地である。コイル12は導波器1,1′の一方
の素子1の端子7、折返しダイポールアンテナの二次側
の一方の中央部端子8及び反射器3.3/の一方の素子
3の端子9と接地13との間にそれぞれ接続される。
14 、14’はコイル、15はコンデンサである。
これらコイル14 、14’とコンデンサ15は、コイ
ル14、コンデンサ15、コイル14′の順に接続され
て直列共振回路を構成し、前記コイル4と可変容量ダイ
オード5から成る直列共振回路に並列に接続されている
16はコイル14とコンデンサ15が接続される端子、
16′はコイル14′とコンデンサ15が接続される端
子である。端子16′は接地13に接続されている。
17は直流の逆方向電圧から成る制御信号を伝送する給
電線である。端子16はこの給電線17にそれぞれ接続
されている。18はFM帯域における給電と、直流の逆
方向電圧から成る制御信号の給電を兼用する端子である
。19は直流電流を阻止するためのコンデンサ、2θは
FM帯域の信号を阻止するためのコイルで、これらコン
デンサ19及びコイル20はそれぞれその一方の端子が
端子1′8に接続されている。
21は平衡不平衡及びインピーダンス変換器、22は高
周波同軸ケーブル、23は直流の逆方向電圧から成る制
御信号を発生する制御部である。24はFM帯域の受信
周波数をFMチューナ(図示せず)へ接続する端子であ
る。25は直流電流を阻止するためのコンデンサ、26
はFM帯域の信号を阻止するためのコイルである。
尚、制御部23は図示しないが、例えば100Vの商用
電源を利用して直流を得、アナログIC等によシ直流の
定電圧とし、可変抵抗器等によシ数種類の制御用の電圧
を得るようにしたものである。
上記構成のFM帯域受信用の4素子八木式アンテナは、
FM帯域のほぼ中心周波数82〜84MHzを受信する
ように導波器1 、1’、放射器2゜2′及び反射器3
,3′の寸法が選定されている。
コイル4の値は、可変容量ダイオード5が大きな値の容
量となシ、そのインピーダンスがFM帯域で非常に小さ
くなシ実質上導通状態となったとき導波器1.1’、放
射器2.2′及び反射器3・3′が長くなj)、76M
Hz付近に同調するように選定される。すなわち、コイ
ル4は延長コイルとしての作用をなすものであシ、この
実施例ではは110.11μHのものを使用した。コイ
ル4の値は、受信する帯域及び導波器1 t J’、放
射器2,2′及び反射器3,3′の各寸法によシ当然異
なってくるものである。
可変容量ダイオード5は、FM帯域において、そのイン
ピーダンスが小さくなシ実質上導通状態となるような大
きな値の容量値から、90MHz付近を受信する場合に
コイル4の誘導性リアクタンスを打消して、かつ、直列
共振回路が全体として容量性リアクタンスを呈し、導波
器1゜1′、放射器2.2′及び反射器3,3′の長さ
を短かくする短縮作用をなすような小さな値の容量値ま
で変化するようにその値が選定される。この実施例では
、可変容量ダイオード5は45pF〜8 pFまで変化
するものを使用した。ただし、この値はコイル4の値に
よって当然具なってくる。又、可変容量ダイオード5の
値を前記のように変化させるために、制御部23よシ供
給した直流の逆方向電圧は1〜IIVであった。尚、当
然ながら直列共振回路の共振周波数が83 MH2とな
ったときは、当初の82〜84 MHzを受信できる4
素子八木式アンテナに戻ることになシ、このときの可変
容量ダイオード5の容量値はほぼ33.49Fであった
コイル14、コンデンサ15、コイル14′ノ順に接続
される直列共振回路は、その共振周波数がAMラジオ放
送の帯域内に設定される。又、コイル14及びコイル1
4’はFM帯域でそのインピーダンスが大きな値となシ
実買上開放状態となるようにその値が選定される。すな
わち、前記直列共振回路はAMラジオ放送の帯域ではそ
のインピーダンスが小さな値となって実質上導通状態と
なシ、端子6,6′を導通させるように動作し、FM帯
域ではそのインピーダンスが大きな値となって実質上開
放状態となシ、端子6.6′に接続されていないように
動作するものである。このことは、導波器J 、 1’
、放射、器2゜2′及び反射器3.3′等を通じて端子
6.6′に誘起されるAMラジオ放送の電圧によって可
変容量ダイオード5が歪み、FM帯域へ二次歪等の混変
調となって影響を及ぼすことが防止できることを意味す
る。すなわち、AMラジオ放送の電界は国内各地で大き
な値を示しており、今やAM−)ジオ放送を聴取できな
い地域−はほとんどないぐらいでオシ、このAMラジオ
放送の強い電界によって端子6,6′に大きな電圧が誘
起されるのをフィルター回路で防止せんとするものであ
る。尚、AMラジオ放送以外に大きな二次歪等の混変調
を生じる周波数が存在するときは、その周波数に対して
前記同様の防止回路を接続すべきであることは容易に想
定され言をまたない。
この実施例ではコイルJ 4 、 J 4’にそれぞれ
0.45μHのものを、コンデンサ15に22000p
Fのものを使用した。
導波器1、放射器2、反射器3はコイル12によ)、導
波器1′、放射器2′、反射器3′はコイル14′によ
シそれぞれ接地13に接続される。
我国は雷が多く、誘導雷によって端子6.6′に大きな
電圧が発生し、可変容量ダイオードが破損する恐れがあ
る。これを防止するために、導波器1,1′、放射器2
,2′及び反射器3,3′をコイル12及びコイル14
′によって直流的に接地するものである。尚、コイル1
4′は前述したようにAMラジオ放送の電圧によって生
じるFM帯域への混変調防止用直列共振回路を構成する
コイルを兼用するもので、この意味で回路の合理化を図
っている。又、コンデンサ11は導波器1.1′、放射
器2.2′及び反射器3,3′が直流的に接地されるの
で、可変容量ダイオード5に直流の逆方向電圧を印加す
るため設けられているものである。コンデンサ11はF
M帯域でそのインビーダンスが小さな値となシ、実質上
導通状態となるようにその値が選定されている。
コンデンサ19及びコンデンサ25は、FM帯域の信号
を通過させ、直流の逆方向電圧から成る制御信号を阻止
するため使用される。一方、コイル20及びコイル26
は前1己と逆にFM帯域の信号を阻止し、直流の逆方向
電圧力≧ら成る制御信号を通過させるために使用される
。この実施例では、コンデンサ11、コンデンサ19及
びコンデンサ25はそれぞれ1000pF、コイル12
、コイル20及びコイル26はそれぞれ4μHのものを
使用した。
この発明によるアンテナ装置においては、広帯域受信用
ながら、専用帯域受信用アンテナ並の利得が得られるの
で、高品位の受信75上可能となる。制御部23から数
種類の節j御信号をプ1)セットで供給することによシ
、受信周波数へ簡単に同調させることができる。FM帯
域で実施したこの実施例においては、2〜3dBL:D
fl得向上が得られ、これはアンテナを2台スタックし
たと同等の利得向上である。まだ、指向性−1)i大巾
に改善されるので、反射電波の影響を受けることが少な
く、電波障害対策用としても有効である。
’FT 7iI′−’11 醤/イオード5には直列共
振回路が接続され、これがフィルターの役目を果たすの
で、FM帯域に混変調による防害を与えること力;ない
。導波器1 r 1’、放射器2.2′及び反射器3゜
3Iは直流的に接地されているので、誘導雷によって可
変容量ダイオード5が破損することもない。
さらに高周波同軸ケーブル22を延長することにより、
制御部23を手元で自由に操作することができる。
第2図は従来の広帯域受信用4素子八木式アンテナと、
この発明による4素子八木式アンテナの動作利得を比較
して示すものでおる。同図において、点線は従来の4素
子八木式アンテナの場合、実線A−Dはこの発明による
場合である。A−Dは可変容量ダイオード5の容量をそ
れぞれ43.38,33.10pFとした場合の状態を
示している。
また、第3図は、従来の広帯域受信用の4素子八木式ア
ンテナと、この発明による4素子八木式アンテナの周波
数83 MHzの場合の指向性を比較して示すものであ
る。同図において点線は従来の4素子八木式アンテナの
場合、実線はこの発明による場合である。
さらに、第4図は第1図における端子24の出力信号の
周波数スペクトルを示すものである。
同図において、点線はコイル14、コンデンサ15及び
コイル14′から成る直列共振回路が接続されない場合
を、実線はコイル14゛、コンデンサ15及びコイル1
4′から成る直列共振回路が接続されたこの発明の場合
を示す。A 、 A’はAM放送のN)(K第1594
kHz、 B 、 B’はAM放送のTBSラジオ95
4 k)Izを示し、CはFM放送のFM東京80 M
Hz SDiiFM放送のN[F M82.5MHz、
、EはFM放送のNHK浦和85.1 MI(zを示す
点線の場合は、二次歪と称する歪がC−A’、C十B’
、E −A’及びE + B’としてFM帯域に現われ
るので、歪の周波数と同一の放送が存在する場合混信を
生じることになる。とれに対し、コイル14、コンデン
サ15及びコイル14′から成る直列共振回路が接続さ
れたこの発明の場合には、A′をAKl B’をBに抑
圧するので、FM帯域には歪はほとんど現われず、混信
を生じることがない。
尚、第4図は説明上モデル化してあシ、実―にはDにつ
いても同様の歪が現われるし、多くの周波数が混在して
いるので、周波数スペクトルはさらに複雑である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す4素子八木式アンテ
ナ、第2図は広帯域受信用アンテナとこの発明によるア
ンテナの動作利得を比較して示す周波数対動作利得比較
特性線図、第3図は広帯域受信用アンテナとこの発明に
よるアンテナの指向性を比較して示す指向性比較図、第
4図は出力信号の周波数スペクトルを示す図でおる。 1.1′・・・導波器、2,2′・・・放射器、3.3
’・・・反射器、4I〕2,14.14’、20.26
・・・コイル、5・・・可変容量ダイオード、6 、6
’、 7 、8.9 、10゜10’、 J 6 、7
 B’、 78 、24・・・端子、11.15゜19
.25・・・コンデンサ、13・・・接地、17・・・
給電線、21・・・平衡不平衡及びインピーダンス変換
器、22・・・高周波同軸ケーブル、23・・・制御部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)八木式アンテナにおいて、導波器、放射器及び反
    射器のそれぞれの素子の途中に接続される可変リアクタ
    ンス回路と、前記可変リアクタンス回路と前記導波器、
    放射器及び反射器のそれぞれの素子との間にそれぞれ接
    続される避雷回路と、前記可変リアクタンス回路の両端
    に接続されるフィルター回路と、前記可変リアクタンス
    回路に制御信号を供給する供給回路と、前記可変リアク
    タンス回路に供給する前記制御信号を発生する制御部と
    を有し、前記可変リアクタンス回路に制御信号を与えて
    所望の受信周波数に前記導波器、放射器及び反射器の長
    さを同調させることを特徴とするアンテナ装置。
  2. (2) 前記可変リアクタンス回路はコイルと可変容量
    ダイオードの直列共振回路から成シ、前記避雷回路はア
    レスタ又はネオン管若しくはコイルから成シ、前記フィ
    ルター回路はコイルとコンデンサの直列共振回路がら成
    シ、前記制御信号は当該可変容量ダイオードに印加する
    逆方向電圧である特許請求の範囲第1項記載のアンテナ
    装置。
JP18285883A 1983-09-30 1983-09-30 アンテナ装置 Pending JPS6074801A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1641072A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-29 Alps Electric Co., Ltd. Variable directional antenna device
WO2008111647A1 (ja) * 2007-03-14 2008-09-18 Kabushiki Kaisha Sato 情報記録担体
US7629938B1 (en) 2006-07-24 2009-12-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Open Yaggi antenna array

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