WO2005013422A1

WO2005013422A1 - 反射板付平面アンテナ

Info

Publication number: WO2005013422A1
Application number: PCT/JP2004/008749
Authority: WO
Inventors: Koichi Mikami; Noboru Matsuoka
Original assignee: Nippon Antena Kabushiki Kaisha
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2005-02-10
Also published as: EP1653560A1; JP4597579B2; CN101697382A; KR20110099803A; HK1140058A1; KR20060114279A; KR101233963B1; KR20110099794A; JP2005073226A; US7439926B2; TW200507345A; TWI334243B; KR101179094B1; US20060238432A1; EP1653560A4; CN101697382B

Abstract

　奥行きの短い小さい形状の反射板付平面アンテナとする。　三角双ループエレメントからなる平面状の放射素子２０の背面に平面状の反射板２１が設けられている。反射板２１の両側の側部２１ｂは放射素子２０側へ折曲されており、側部２１ｂの先端縁と放射素子２０の側縁との間隔α２が小さくされている。これにより、放射素子２０と反射板２１との間隔Ｄ２を狭めても反射板付平面アンテナ２の電気的特性を良好にすることができるようになる。

Description

明細書

反射板付平面アンテナ

技術分野

[0001] 本発明は、 UHF帯で動作可能な反射板を有する双ループアンテナに関し、特に U HF周波数帯の地上デジタル放送を受信する UHFアンテナに適用して好適な反射板付平面アンテナに関する。

背景技術

[0002] 地上デジタル放送は、従来のアナログ放送と異なり、一定レベル以上での到来電波を受信できさえすればデジタル信号であることから鮮明な映像を得られる。従って、地上デジタル放送を受信するアンテナは必ずしも高利得である必要はない。このため、従来のアンテナに比べ、小型で扱いやすい形状のアンテナが期待されている。従来の UHF帯で動作可能な UHFテレビアンテナには、八木 '宇田アンテナを動作原理とする放射素子と反射素子 (反射板）とを配歹 1Jしたアンテナが知られている。このアンテナにおいて、放射素子と反射素子 (反射板）との間隔は、動作周波数帯の中心周波数の波長を λとした際に通常約 λ /4とされている。このようなアンテナの一例としてスケルトンスロットアレイアンテナが知られている（非特許文献 1参照）。

非特許文献 1 :電子通信学会技術研究報告 Vol.87 Νο.3 Α.Ρ87-5 新井宏之外 3名 UHF—TV受信用スケノレトンスロットアレイアンテナ (1987-4-16)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] しかし、八木'宇田アンテナを原理とする非特許文献 1に示すような反射板付平面アンテナにおいては、放射素子と反射素子 (反射板）との間隔は周波数帯域に相応の間隔を持たせる必要があり、 UHF帯域を 470 770MHzとするとその中心周波数における波長は約 484mmとなることから少なくとも 100mm以上の間隔が必要となる。このこと力、奥行きの長い大きい形状の反射板付平面アンテナになってしまうと云う問題点があった。

[0004] そこで、本発明は、奥行きを短くできる小さい形状の反射板付平面アンテナを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

[0005] 上記目的を達成するために、本発明の反射板付平面アンテナは、放射素子と、この放射素子から所定間隔離隔して配置された両側部が放射素子側に屈曲されている平面状の反射板とを備え、所定間隔が、動作周波数帯の中心周波数の波長を λとした際に約 0. 06 λまで狭められるようにしたことを最も主要な特徴としている。

発明の効果

[0006] 本発明によれば、放射素子と反射板とを約 0. 06えまで狭められること力ら、奥行きの短い小型の反射板付平面アンテナとすることができる。また、奥行きの短い小型の反射板付平面アンテナとしても、反射板における両側部が放射素子側に屈曲されてその先端縁が放射素子と接近されているため、 UHF帯とされる地上デジタル放送の周波数帯域において十分動作するアンテナとすることができるようになる。

図面の簡単な説明

[0007] [図 1]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 1の構成を示す斜視図である。

[図 2]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 1の構成を示す平面図である。

[図 3]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 1の構成を示す上面図である。

[図 4]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 1の構成における動作利得の周波数特性を比較アンテナと対比して示す図である。

[図 5]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 1の構成における VSWRの周波数特性を比較アンテナと対比して示す図である。

[図 6]本発明の反射板付平面アンテナと比較するための反射板付平面アンテナの構成を示す図である。

[図 7]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 2の構成を示す斜視図である。

[図 8]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 2の構成を示す平面図である。

[図 9]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 2の構成を示す上面図である。

[図 10]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 2の構成における動作利得の周波数特性を比較アンテナと対比して示す図である。

[図 11]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 2の構成における VSWRの周波数特性を比較アンテナと対比して示す図である。

園 12]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 2の構成におけるパラメータを変更した際の動作利得の周波数特性を比較アンテナと対比して示す図である。

園 13]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 2の構成におけるパラメータを変更した際の VSWRの周波数特性を比較アンテナと対比して示す図である。

園 14]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 2の構成におけるパラメータを変更した際の動作利得の周波数特性を比較アンテナと対比して示す図である。

園 15]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 2の構成におけるパラメータを変更した際の VSWRの周波数特性を比較アンテナと対比して示す図である。

園 16]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 2の構成におけるパラメータを変更した際の動作利得の周波数特性を比較アンテナと対比して示す図である。

園 17]本発明の反射板付平面アンテナの実施例 2の構成におけるパラメータを変更した際の VSWRの周波数特性を比較アンテナと対比して示す図である。

園 18]本発明の反射板付平面アンテナと比較するための反射板付平面アンテナの構成を示す図である。

[図 19]本発明の実施例 2にかかる反射板付平面アンテナのパラメータを変更した際の改善度を示す図表である。

園 20]本発明の反射板付平面アンテナにおいて、放射素子としてバイコニカル放射素子を用いた構成を示す斜視図である。

園 21]本発明の反射板付平面アンテナにおいて、放射素子としてループ放射素子を用いた構成を示す斜視図である。

園 22]本発明の反射板付平面アンテナにおいて、放射素子としてダイポール放射素子を用いた構成を示す斜視図である。

園 23]本発明の反射板付平面アンテナにおいて、放射素子としてスタックされたダイポール放射素子を用いた構成を示す斜視図である。

園 24]本発明の反射板付平面アンテナにおける反射板の他の構成例における第 1 の構成を示す斜視図である。

園 25]本発明の反射板付平面アンテナにおける反射板の他の構成例における第 1 の構成を示す上面図である。

[図 26]本発明の反射板付平面アンテナにおける反射板のさらに他の構成例における第 2の構成を示す斜視図である。

[図 27]本発明の反射板付平面アンテナにおける反射板のさらに他の構成例における第 2の構成を示す上面図である。

[図 28]本発明の反射板付平面アンテナにおける反射板のさらに他の構成例における第 3の構成を示す斜視図である。

[図 29]本発明の反射板付平面アンテナにおける反射板のさらに他の構成例における第 3の構成を示す上面図である。

符号の説明

[0008] 1 反射板付平面アンテナ、 2 反射板付平面アンテナ、 3 反射板付平面アンテナ、 4 反射板付平面アンテナ、 5 反射板付平面アンテナ、 6 反射板付平面アンテナ、 10 放射素子、 10a 給電点、 10b 右辺、 10c 左辺、 10d 上辺、 10e 下辺、 10f 中辺、 11 反射板、 11a 正面部、 l ib 側部、 20 放射素子、 20a 給電点、 20b 斜辺、 20c 斜辺、 20d 上辺、 20e 下辺、 20f 斜辺、 20g 斜辺、 21 反射板、 2 la 正面部、 21b 側部、 30 バイコニカル放射素子、 30a 給電点、 31 反射板、 3 la 正面部、 31b 側部、 40 ループ放射素子、 40a 給電点、 41 反射板、 41a 正面部、 41b 側部、 50 ダイポール放射素子、 50a 給電点、 51 反射板、 51a 正面部、 51b 側部、 60 ダイポール放射素子、 60a 第 1ダイポール放射素子、 60 b 給電部、 60c 第 2ダイポール放射素子、 60d 給電点、 61 反射板、 61a 正面部、 61b 側部、 71 反射板、 71a 正面部、 71b 側部、 71c 折曲部、 81 反射板、 81a 第 1折曲部、 82b 第 2折曲部、 91 反射板、 91a 正面部、 91b 側部、 100 反射板付平面アンテナ、 110 放射素子、 111 反射板、 200 反射板付平面アンテナ、 220 放射素子、 221 反射板

発明を実施するための最良の形態

[0009] 奥行きの短い小さい形状の反射板付平面アンテナを提供するという目的を、放射素子と、この放射素子から所定間隔離隔して配置された両側部が放射素子側に屈曲されている平面状の反射板とを備え、所定間隔が、動作周波数帯の中心周波数の波長を λとした際に約 0. 06 λまで狭められることにより実現した。

実施例 1

[0010] 本発明の反射板付平面アンテナの実施例 1の構成を図 1ないし図 3に示す。ただし、図 1は本発明にかかる反射板付平面アンテナの構成を示す斜視図であり、図 2は本発明にかかる反射板付平面アンテナの構成を示す平面図であり、図 3は本発明に力、かる反射板付平面アンテナの構成を示す上面図である。

これらの図に示すように、本発明の実施例 1にかかる反射板付平面アンテナ 1は、方形双ループエレメントからなる放射素子 10と、放射素子 10に対面して後方に配置された反射板 11とから構成されてレ、る。

[0011] 放射素子 10は金属板を加工して矩形に作成されており、図 2に示すように、矩形状の外枠を構成する右辺 10b、左辺 10c、上辺 10d、下辺 10eと、略中央に横方向に形成されている中辺 10fとから構成されている。中辺 10fの中央は切断されており、切断された端部が給電点 10aとされている。このような放射素子 10は、左辺 10cの上半分、上辺 10d、右辺 10bの上半分および中辺 10fからなる第 1方形ループ素子と、右辺 10bの下半分、下辺 10e、左辺 10cの下半分および中辺 10fからなる第 2方形ループ素子とからなる方形双ループエレメントとされている。

[0012] 反射板 11は矩形の金属板の両側を対向するようほぼ直角に屈曲して形成されており、図 1および図 3に示すように放射素子 10に対面する正面部 11aと、正面部 11a の両側に放射素子 10側へ屈曲されて形成されている側部 l ibとから構成されている

[0013] このように構成された本発明にかかる反射板付平面アンテナ 1において、図 2および図 3に示すように放射素子 10の横幅を Ll、高さを Hl、右辺 10bおよび左辺 10c の幅を Wl、上辺 10dおよび下辺 10eの幅を W2、中辺 10fの幅を W3とし、反射板 11 の高さを H2、正面部 11aの幅を L2、側部 1 lbの幅を L3とし、放射素子 10と反射板 1 1における正面部 11 aとの間隔を D、放射素子 10の側縁と反射板 11における側部 1 lbの先端縁との間隔を αとする。ここで、放射素子 10の高さ HIを約 280mm、幅 W 1を約 10mm、幅 W2を約 30mm、幅 W3を約 10mmとすると共に、反射板 11の高さ H2を約 280mm、幅 L2を約 180mm、幅 L3を約 40mm、間隔 Dを約 40mmとした際に間隔 ctを約 10mmないし約 30mmとした場合に良好な電気的特性を示す反射板付平面アンテナ 1とすることができる。

[0014] そこで、間隔ひを約 11mmとした際の反射板付平面アンテナ 1の動作利得の周波数特性を図 4に、電圧定在波比 (VSWR)の周波数特性を図 5に「本発明」として示す黒丸でプロットした曲線で示す。図 4を参照すると、地上デジタル放送の周波数帯域である 470MHz 770MHzにおいて 4dBi— 6dBiの良好な動作利得特性となることが分かる。また、図 5を参照すると、地上デジタル放送の周波数帯域である 470M Hz— 770MHzにおいて約 3以下の良好な VSWRが得られていることが分かる。

[0015] また、図 4および図 5に示す菱形でプロットした曲線は比較アンテナの動作利得および VSWRの周波数特性であり、本発明に力、かる反射板付平面アンテナ 1における反射板 11の側部 l ibの作用を示すためにあげている。すなわち、比較アンテナは図 6に示す反射板付平面アンテナ 100とされている。この反射板付平面アンテナ 100 は、両側が屈曲されていない平板状の反射板 111が、方形双ループエレメントからなる放射素子 110に対面して配置されている。放射素子 110は放射素子 10と同様の構成とされている。また、放射素子 110と反射板 111との間隔 dは約 40mmとされており、他の寸法は本発明に力かる反射板付平面アンテナ 1と同様とされている。

[0016] ここで、図 4を参照すると図 6に反射板付平面アンテナ 100として示す比較アンテナは、地上デジタル放送の周波数帯域である 470MHz— 770MHzにおける低域におレ、て動作利得が低下していることが分かる。また、図 5を参照すると、地上デジタル放送の周波数帯域である 470MHz— 770MHzにおける低域において 5以上の劣化した VSWRとなっていることが分かる。

[0017] 図 4および図 5に示す本発明にかかる反射板付平面アンテナ 1の電気的特性と、図 6に示す反射板 111の両側が屈曲されていない反射板付平面アンテナ 100との電気的特性とを対比すると、反射板 11の両側を屈曲して側部 l ibを設けるようにすると 47 0MHz— 770MHzにおける低域の電気的特性が良好になり、

一 770MHzにおける低域の電気的特性を良好にする作用を奏していることを理解すること力 Sできる。このように側部 l ibを設けることにより電気的特性を改善することができるのは、側部 l ibを設けることにより放射素子 10と反射板 11との間隔 Dを保ったまま放射素子 10の側縁と側部 1 lbの先端縁との間隔（ _α：図 3参照）を小さくすることができることと考えられる。また、上辺 10dと下辺 10eの幅 W2を広くしていることに基づいて 470MHz— 770MHzの広い周波数帯域において利得を確保することができる。なお、放射素子 10と反射板 11との間隔 Dを小さくするほど電気的特性が劣化する傾向となり、放射素子 10と反射板 11との間隔 Dを約 30mmまでとした場合には、反射板付平面アンテナ 1の電気的特性として十分な電気的特性を得ることができる。

[0018] なお、本発明にかかる反射板付平面アンテナ 1を動作させる UHF帯域を 470— 77 0MHzとするとその中心周波数における波長 cは約 484mmとなる。本発明にかかる反射板付平面アンテナ 1の第 1方形ループ素子と第 2方形ループ素子の外周長は、 470MHzの波長 λ aに対して糸勺 0. 93 λ aとなり、その内周長は 770MHzに対して約 1. 2 bとなる。このように、反射板付平面アンテナ 1の方形双ループエレメント（放射素子 10)の外周長を使用周波数帯域の下限周波数のほぼ波長 λ aの長さとし、その内周長を使用周波数帯域の上限周波数のほぼ波長 bの長さとしている。また、反射板 11の高さ H2は放射素子 10の高さ HIに対して 0. 86H1— 1. 15H1の高さとしても、良好な電気的特性を維持することができる。さらに、放射素子 10と反射板 11 との間隔 Dは約 0. 06 cまで狭めることができ、放射素子 10の側縁と側部 l ibの先端縁との間隔 αは、間隔 D以下とされるが小さくするに従い反射板付平面アンテナ 1 の電気的特性が向上するようになる。

実施例 2

[0019] 本発明の反射板付平面アンテナの実施例 2の構成を図 7ないし図 9に示す。ただし、図 7は本発明に力、かる反射板付平面アンテナの構成を示す斜視図であり、図 8は本発明にかかる反射板付平面アンテナの構成を示す平面図であり、図 9は本発明に力、かる反射板付平面アンテナの構成を示す上面図である。

これらの図に示すように、本発明の実施例 2にかかる反射板付平面アンテナ 2は、三角双ループエレメントからなる放射素子 20と、放射素子 20に対面して後方に配置された反射板 21とから構成されている。

[0020] 放射素子 20は金属板を加工して平板状に作成されており、図 8に示すように、三角状の外枠を構成する斜辺 20b, 20c, 20f, 20g、上辺 20d、下辺 20eと力ら構成されている。斜辺 20bと斜辺 20gとの接続部と、斜辺 20cと斜辺 20fとの接続部が給電点 20aとされてレヽる。このような放射素子 20は、斜辺 20c、上辺 20d、斜辺 20b力らなる第 1三角ループ素子と、斜辺 20f、下辺 20e、斜辺 20gからなる第 2三角ループ素子とからなる三角双ループエレメントとされている。

[0021] 反射板 21は矩形の金属板の両側を対向するようほぼ直角に屈曲して形成されており、図 7および図 9に示すように放射素子 20に対面する正面部 21aと、正面部 21a の両側に放射素子 20側へ屈曲されて形成されている側部 21bとから構成されている

[0022] このように構成された本発明にかかる反射板付平面アンテナ 2において、図 8および図 9に示すように放射素子 20の横幅を Ll l、高さを Hl l、上辺 20dと下辺 20eの幅を W12、斜辺 20bと斜辺 20gとの接続部と斜辺 20cと斜辺 20fとの接続部との内側の幅を W13、外側の幅を W14とし、反射板 21の高さを H12、正面部 21aの幅を L12 、側板の幅を L13とし、放射素子 20と反射板 21における正面部 21aとの間隔を D2、放射素子 20の側縁と反射板 21における側部 21bとの間隔を α 2とする。

[0023] ここで、放射素子 20の高さ H11を約 280mm、横幅 L11を 220mm、幅 W12を約 5 Omm、幅 W13を約 10mm、幅 W14を約 40mmとすると共に、反射板 21の高さ H12 を約 280mm、幅 L12を約 240mm、幅 L13を約 40mmとし、間隔 D2を約 40mm、間隔 α 2を約 10mmとした際の反射板付平面アンテナ 2の動作利得の周波数特性を図 10に、電圧定在波比 (VSWR)の周波数特性を図 11に「本発明」として示す黒丸でプロットした曲線で示す。図 10を参照すると、地上デジタル放送の周波数帯域である 470MHz— 770MHzにわたり 6dBi以上の良好な動作利得特性が得られることが分かる。また、図 11を参照すると、地上デジタル放送の周波数帯域である 470MH z— 770MHzにおいて約 3以下の良好な VSWRが得られていることが分かる。

[0024] また、図 10および図 11に示す菱形でプロットした曲線は比較アンテナの動作利得および VSWRの周波数特性であり、本発明に力、かる反射板付平面アンテナ 2における反射板 21の側部 21bの作用を示すためにあげている。すなわち、比較アンテナは図 18に示す反射板付平面アンテナ 200とされている。この反射板付平面アンテナ 2 00は、両側が屈曲されていない平板状の反射板 221が、三角双ループエレメントからなる放射素子 220に対面して配置されている。放射素子 220は放射素子 20と同様の構成とされている。また、放射素子 220と反射板 221との間隔 d2は約 40mmとされており、他の寸法は本発明に力かる反射板付平面アンテナ 2と同様とされている。

[0025] ここで、図 10を参照すると図 18に反射板付平面アンテナ 200として示す比較アンテナの横幅は反射板 21を折曲しな力、つた場合の幅である 320mmとされ、地上デジタル放送の周波数帯域である 470MHz 770MHzにおける低域において動作利得が低下していることが分かる。また、図 11を参照すると、地上デジタル放送の周波数帯域である 470MHz 770MHzにおける低域において VSWRが劣化していることが分かる。

[0026] 図 10および図 11に示す本発明にかかる反射板付平面アンテナ 2の電気的特性と、図 18に示す反射板 221の両側が屈曲されていない反射板付平面アンテナ 200との電気的特性とを対比すると、反射板 21の両側を屈曲して側部 21bを設けるようにすると 470MHz— 770MHzにおける低域の電気的特性が良好になり、側部 21bが 470MHz— 770MHzにおける低域の電気的特性を良好にする作用を奏していることを理解すること力 Sできる。このように側部 21bを設けることにより電気的特性を改善することができるのは、側部 21bを設けることにより放射素子 20と反射板 21との間隔 D2を保ったまま放射素子 20の側縁と側部 21bの先端縁との間隔（ α 2：図 9参照）を小さくすることができることと考えられる。また、上辺 20dと下辺 20eの幅 W12を広くしていることに基づいて 470MHz— 770MHzの広い周波数帯域において利得を確保すること力 Sできる。なお、放射素子 20と反射板 21との間隔 D2を小さくするほど電気的特性が劣化する傾向となり、放射素子 20と反射板 21との間隔 D2を約 30mmまでとした場合には、反射板付平面アンテナ 2の電気的特性として十分な電気的特性を得ること力 Sできる。

[0027] なお、本発明にかかる反射板付平面アンテナ 2を動作させる UHF帯域を 470— 77 0MHzとするとその中心周波数における波長 cは約 484mmとなる。本発明にかかる反射板付平面アンテナ 2の第 1三角ループ素子と第 2三角ループ素子の外周長は、 470MHzの波長 λ aに対して糸勺 0. 9 λ aとなり、その内周長は 770MHzに対して約 1. 02 bとなる。このように、反射板付平面アンテナ 2の三角双ループエレメント（放射素子 20)の外周長を使用周波数帯域の下限周波数のほぼ波長え aの長さとし、その内周長を使用周波数帯域の上限周波数のほぼ波長 bの長さとしている。また、反射板 21の高さ H12は放射素子 20の高さ H11に対して 0. 86H11- 1. 15H11 の高さとしても、良好な電気的特性を維持することができる。さらに、放射素子 20と反射板 21との間隔 D2は約 0. 06 cまで狭めることができ、放射素子 20の側縁と側部 21bの先端縁との間隔ひ 2は、間隔 D2以下とされるが小さくするに従い反射板付平面アンテナ 2の電気的特性が向上するようになる。

[0028] 次に、本発明に力、かる反射板付平面アンテナ 2における反射板 21の側部 21bの幅 L13を約 0. 06 λ c ( λ cは、使用周波数帯域の中心周波数の波長）に変更して測定した動作利得と VSWRの周波数特性を、図 18に示す比較アンテナの動作利得と VS WRと共に図 12および図 13に示す。

図 12および図 13を参照すると、側部 21bの幅を 10mm程度短くすると本発明にかかる反射板付平面アンテナ 2の電気的特性は、黒丸で示すように地上デジタル放送の周波数帯域である 470MHz— 770MHzの低域において若干劣化する力十分良好な電気的特性が得られていることが分かる。なお、比較アンテナの横幅は反射板 21を折曲しなかった場合の幅である 300mmとされており、本発明に力かる反射板付平面アンテナ 2より低域の電気的特性が劣化している。

[0029] 次に、本発明にかかる反射板付平面アンテナ 2における反射板 21の側部 21bの幅 L13を約 0. 08 cに戻すと共に、放射素子 20の側縁と反射板 21における側部 21b との間隔を α 2を約 0. 06え c (30mm)に変更して測定した動作利得と VSWRの周波数特性を、図 18に示す比較アンテナの動作利得と VSWRと共に図 14および図 1 5に示す。

図 14および図 15を参照すると、間隔ひ 2を広げると本発明にかかる反射板付平面アンテナ 2の電気的特性は、黒丸で示すように地上デジタル放送の周波数帯域である 470MHz 770MHzにおける低域においてやや劣化するが、十分良好な電気的特性が得られていることが分かる。なお、比較アンテナの横幅は反射板 21を折曲しな力、つた場合の幅である 320mmとされており、本発明に力かる反射板付平面アンテナ 2より低域の電気的特性が劣化してレ、る。 [0030] 次に、本発明にかかる反射板付平面アンテナ 2における反射板 21の側部 21bの幅 L13を約 0. 06 cに変更すると共に、放射素子 20の側縁と反射板 21における側部 21bとの間隔を α 2を約 0. 06 λ cとして測定した動作利得と VSWRの周波数特性を、図 18に示す比較アンテナの動作利得と VSWRと共に図 16および図 17に示す。図 17および図 18を参照すると、側部 21bの幅を 10mm程度短くすると共に、間隔 a 2を広げると本発明にかかる反射板付平面アンテナ 2の電気的特性は、黒丸で示すように地上デジタル放送の周波数帯域である 470MHz— 770MHzにおける低域における劣化が若干進むが、十分良好な電気的特性が依然として得られていることが分かる。なお、比較アンテナの横幅は反射板 21を折曲しなかった場合の幅である 300mmとされており、本発明にかかる反射板付平面アンテナ 2より低域の電気的特性が劣化している。

[0031] 次に、本発明にかかる反射板付平面アンテナ 2における放射素子 20と反射板 21との間隔 D2、反射板 21の側部 21bの幅 L13、放射素子 20の側縁と反射板 21における側部 21bとの間隔を α 2をパラメータとして変更した際の電気的特性 (VSWR)の改善される度合レ、を図 19に図表で示す。

図 19を参照すると、放射素子 20の側縁と反射板 21における側部 21bとの間隔 _α 2 が大きくなるほど電気的特性の改善度は低下している。また、反射板 21の側部 21b の幅 L13が大きくなるほど電気的特性の改善度は低下している。さらに、放射素子 2 0と反射板 21との間隔 D2が大きくなるほど改善周波数範囲が狭くなつている。

[0032] 以上説明した本発明の反射板付平面アンテナにおいては、実施例 1に示す放射素子 10のように矩形双ループアンテナあるいは実施例 2に示す放射素子 20のように三角双ループエレメントとした。本発明の反射板付平面アンテナにおいては、これらの放射素子に限るものではなく種々の構成の放射素子を用いることができる。本発明の反射板付平面アンテナにおいて採用可能な放射素子の構成例を図 20ないし図 23 に示す。

[0033] 本発明の反射板付平面アンテナにおいて、放射素子としてバイコニカル放射素子を用いた構成を示す斜視図を図 20に示す。

この図に示す本発明の実施例に力かる反射板付平面アンテナ 3は、ノィコニカノレ放射素子 30と、バイコニカル放射素子 30に対面して後方に配置された反射板 31と力構成されている。バイコニカル放射素子 30は金属板をカ卩ェして 2枚の三角板状に作成されており、図 20に示すように、 2枚の三角板状のエレメントの一頂点を一平面内において対向するように配置されている。対向するそれぞれのエレメントの頂点が給電点 30aとされている。反射板 31は矩形の金属板の両側を対向するようほぼ直角に屈曲して形成されており、図 20に示すようにバイコニカル放射素子 30の面に対面する正面部 31aと、正面部 31aの両側にバイコニカル放射素子 30側へ屈曲されて形成されている側部 31bとから構成されている。また、反射板 31の高さは三角板状のバイコニカル放射素子 30の高さとほぼ同様の高さとされている。

[0034] このような反射板付平面アンテナ 3においても、反射板 31における両側部がバイコ二カル放射素子 30側に屈曲されていることから、 UHF帯域の中心周波数における波長 λ cとした際に、ノィコニカル放射素子 30と反射板 31との間隔を約 0. 06 λ cまで狭めることができる。また、ノくィコニカル放射素子 30の側縁と側部 31bの先端縁との間隔は約 0· 06 c以下とすることができる。このように、バイコニカル放射素子 30 を用いる反射板付平面アンテナ 3におレ、ても、奥行きの短レ、小型の反射板付平面ァンテナとすることができ、 UHF帯とされる地上デジタル放送の周波数帯域において十分動作するアンテナとすることができるようになる。

[0035] 次に、本発明の反射板付平面アンテナにおいて、放射素子としてループ放射素子を用レ、た構成を示す斜視図を図 21に示す。

この図に示す本発明の実施例に力かる反射板付平面アンテナ 4は、ループ放射素子 40と、ループ放射素子 40に対面して後方に配置された反射板 41とから構成されている。ループ放射素子 40は金属板を加工して 1ターンの矩形のループ状に作成されており、図 21に示すように、矩形のループ状の卷始め端と卷き終わり端が給電点 4 Oaとされている。反射板 41は矩形の金属板の両側を対向するようほぼ直角に屈曲して形成されており、図 21に示すようにループ放射素子 40の面に対面する正面部 41 aと、正面部 41aの両側にループ放射素子 40側へ屈曲されて形成されている側部 4 lbとから構成されている。また、反射板 41の高さは矩形のループ放射素子 40の高さとほぼ同様の高さとされている。 [0036] このような反射板付平面アンテナ 4においても、反射板 41における両側部がループ放射素子 40側に屈曲されていることから、 UHF帯域の中心周波数における波長え c とした際に、ループ放射素子 40と反射板 41との間隔を約 0. 06 cまで狭めることができる。また、ループ放射素子 40の側縁と側部 41bの先端縁との間隔は約 0. 06 λ ο 以下とすることができる。このように、ループ放射素子 40を用いる反射板付平面アンテナ 4においても、奥行きの短い小型の反射板付平面アンテナとすることができ、 U HF帯とされる地上デジタル放送の周波数帯域において十分動作するアンテナとすること力 Sできるようになる。なお、ループ放射素子 40を円形あるいは楕円形のループ放射素子としてもよい。

[0037] 次に、本発明の反射板付平面アンテナにおいて、放射素子としてダイポール放射素子を用いた構成を示す斜視図を図 22に示す。

この図に示す本発明の実施例に力かる反射板付平面アンテナ 5は、ダイポール放射素子 50と、ダイポール放射素子 50に対面して後方に配置された反射板 51とから構成されている。ダイポール放射素子 50は金属板を加工して両端がほぼ直角に屈曲されて作成されており、図 22に示すように、中央部が給電点 50aとされている。反射板 51は矩形の金属板の両側を対向するようほぼ直角に屈曲して形成されており、図 22に示すように両端が屈曲されたダイポール放射素子 50の面に対面する正面部 51aと、正面部 51aの両側にダイポール放射素子 50側へ屈曲されて形成されている側部 51bとから構成されている。また、反射板 51の高さは両端が屈曲されたダイポール放射素子 50の高さとほぼ同様の高さとされている。

[0038] このような反射板付平面アンテナ 5においても、反射板 51における両側部がダイポール放射素子 50側に屈曲されていることから、 UHF帯域の中心周波数における波長 λ cとした際に、ダイポール放射素子 50と反射板 51との間隔を約 0. 06 λ cまで狭めることができる。また、ダイポール放射素子 50の側縁と側部 51bの先端縁との間隔は約 0. 06え。以下とすることができる。このように、ダイポール放射素子 50を用いる反射板付平面アンテナ 5においても、奥行きの短い小型の反射板付平面アンテナとすることができ、 UHF帯とされる地上デジタル放送の周波数帯域において十分動作するアンテナとすることができるようになる。なお、ダイポール放射素子 50は上側に屈曲されていても下側に屈曲されていてもよい。

[0039] 次に、本発明の反射板付平面アンテナにおいて、放射素子としてスタックされたダィポール放射素子を用いた構成を示す斜視図を図 23に示す。

この図に示す本発明の実施例に力かる反射板付平面アンテナ 6は、第 1ダイポール放射素子 60aと第 2ダイポール放射素子 60cとを 2段にスタックした放射素子と、スタックされたダイポール放射素子 60a， 60cに対面して後方に配置された反射板 61と力構成されている。ダイポール放射素子 60a, 60cはそれぞれ金属板をカ卩ェして両端が対向するようにほぼ直角に屈曲されて作成されており、図 23に示すように、中央部が給電点 60b, 60dとされている。反射板 61は矩形の金属板の両側を対向するようほぼ直角に屈曲して形成されており、図 23に示すように両端が屈曲されたダイポーノレ放射素子 60a， 60cの面に対面する正面部 61aと、正面部 61aの両側にダイポール放射素子 60側へ屈曲されて形成されている側部 61bとから構成されている。また、反射板 61の高さは両端が屈曲されてスタックされているダイポール放射素子 60a, 6 Ocの高さとほぼ同様の高さとされている。

[0040] このような反射板付平面アンテナ 6においても、反射板 61における両側部がスタツクされたダイポール放射素子 60a, 60c側に屈曲されていることから、 UHF帯域の中心周波数における波長え cとした際に、スタックされたダイポール放射素子 60a, 60c と反射板 61との間隔を約 0. 06 cまで狭めることができる。また、スタックされたダイポール放射素子 60a, 60cの側縁と側部 61bの先端縁との間隔は約 0. 06え c以下とすること力 Sできる。このようにスタックされたダイポール放射素子 60a, 60cを用いる反射板付平面アンテナ 6においても、奥行きの短い小型の反射板付平面アンテナとすること力 Sでき、 UHF帯とされる地上デジタル放送の周波数帯域において十分動作するアンテナとすることができるようになる。なお、第 1ダイポール放射素子 60aは下側に屈曲され、第 2ダイポール放射素子 60cは上側に屈曲されて小型の反射板付平面アンテナ 6となるようにされている。また、ダイポール放射素子をスタックする段数を 3 段以上としてもよい。

[0041] 以上説明した本発明の反射板付平面アンテナにおける反射板の他の構成例を図 2 4ないし図 29に示す。反射板の他の構成例における第 1の構成を示す斜視図を図 24に示し、その構成を示す上面図を図 25に示す。

図 24,図 25に示す反射板 71は金属板を加工してほぼ矩形に作成されており、放射素子 ELに対面する正面部 71aと、正面部 71aの両側に鈍角で屈曲された折曲部 71cが放射素子 ELに向かって形成されている。折曲部 71cの先端部は正面部 71a に対してほぼ直交するよう屈曲されて側部 71bがそれぞれ形成されている。放射素子 ELは、上記説明した放射素子のいずれカ^されている。このような反射板 71と放射素子 ELを備える反射板付平面アンテナにおいても、反射板 71における両側の側部 71bが放射素子 EL側に屈曲されていることから、 UHF帯域の中心周波数における波長 λ cとした際に、放射素子 ELと反射板 71との間隔を約 0. 06 λ cまで狭めることができる。また、放射素子 ELの側縁と側部 71bの先端縁との間隔は約 0. 06 λ ο¾ 下とすることができる。このように、奥行きの短い小型の反射板付平面アンテナとすることができ、 UHF帯とされる地上デジタル放送の周波数帯域において十分動作するアンテナとすることができるようになる。

次に、反射板の他の構成例における第 2の構成を示す斜視図を図 26に示し、その構成を示す上面図を図 27に示す。

図 26,図 27に示す反射板 81は金属板を加工して矩形に作成されており、ほぼ中央が鈍角で屈曲されて図 27に示すように断面が三角形に形成されている。このように、反射板 81は第 1折曲部 81aと第 2折曲部 82bとからなり、反射板 81に対向して放射素子 ELが配置されている。この場合、第 1折曲部 81aと第 2折曲部 82bの端縁が放射素子 ELに近接するように配置されている。放射素子 ELは、上記説明した放射素子のいずれ力、とされている。このような反射板 81と放射素子 ELを備える反射板付平面アンテナにおいては、反射板 81における第 1折曲部 81aと第 2折曲部 82bの端縁が放射素子 ELに近接するように配置されており、 UHF帯域の中心周波数における波長 λ cとした際に、放射素子 ELの側縁と第 1折曲部 81aと第 2折曲部 82bの端縁との間隔を約 0. 06 ;i c以下とすることができる。このように、奥行きの短い小型の反射板付平面アンテナとすることができ、 UHF帯とされる地上デジタル放送の周波数帯域にぉレ、て十分動作するアンテナとすることができるようになる。 [0043] 反射板の他の構成例における第 3の構成を示す斜視図を図 28に示し、その構成を示す上面図を図 29に示す。

図 28,図 29に示す反射板 91は金属板を加工してほぼ矩形に作成されており、放射素子 ELに対面する正面部 91aと、正面部 91aの両側に丸み（R部）をつけてほぼ直交するよう屈曲されて側部 91bがそれぞれ形成されている。放射素子 ELは、上記説明した放射素子のいずれカ^されている。このような反射板 91と放射素子 ELを備える反射板付平面アンテナにおいても、反射板 91における両側の側部 91bが放射素子 EL側に屈曲されていることから、 UHF帯域の中心周波数における波長とした際に、放射素子 ELと反射板 91との間隔を約 0. 06 ;i cまで狭めることができる。また、放射素子 ELの側縁と側部 91bの先端縁との間隔は約 0. 06 c以下とすること力 S できる。このように、奥行きの短い小型の反射板付平面アンテナとすることができ、 U HF帯とされる地上デジタル放送の周波数帯域において十分動作するアンテナとすること力 Sでさるようになる。

[0044] 以上説明した本発明の実施例 1および実施例 2の反射板付平面アンテナにおレ、ては、上下辺の幅が他の辺より広く形成されているものとした力これに限るものではなく全ての辺の幅を広く形成するようにしても良レ、。また、本発明の実施例 1および実施例 2の反射板付平面アンテナの寸法についても示したが、その寸法や寸法範囲は一例でありその寸法に限るものではなくある程度はずれた寸法としても十分アンテナとして動作する。ただし、電気的特性は若干劣化するようになる。本発明においては、反射板における両側部が放射素子側に屈曲されていることを最も主要な特徴としてレ、るのであり、各部の寸法を主要な特徴としてレ、るものではなレ、。

また、図 20ないし図 23に示す本発明の反射板付平面アンテナの放射素子は、板状に構成したが、これに限るものではなく棒状に構成するようにしても良い。

産業上の利用可能性

[0045] なお、以上の説明では地上デジタル放送を受信する反射板付平面アンテナとした力本発明は、これに限るものではなく UHF帯を送受信する反射板付平面アンテナに適用することができるものである。

Claims

請求の範囲

[1] 放射素子と、

前記放射素子に対向して所定間隔離隔して配置された両側部が前記放射素子側に屈曲されている平面状の反射板とを備え、

前記放射素子と前記反射板との前記所定間隔が、動作周波数帯の中心周波数の波長を λとした際に約 0. 06 λまで狭められるようにしたことを特徴とする反射板付平面アンテナ。

[2] 前記放射素子の縁と、前記反射板における屈曲された前記側部の先端縁との間隔力前記所定間隔以下とされていることを特徴とする請求項 1記載の反射板付平面アンテナ。

[3] 前記放射素子が、ダイポール、スタックされたダイポール、バイコニカル、ループ、三角双ループあるいは矩形双ループのいずれかの放射素子とされていることを特徴とする請求項 1記載の反射板付平面アンテナ。

[4] 前記放射素子に対向する前記反射板における前記両側部間が鈍角で前記放射素子に向かって屈曲されていることを特徴とする請求項 1記載の反射板付平面アンテナ。

[5] 放射素子と、

前記放射素子に対向して所定間隔離隔して配置されほぼ中央が前記放射素子に向かって鈍角で屈曲されて、両端縁が前記放射素子に近接して配置されている平面状の反射板とを備えるようにしたことを特徴とする反射板付平面アンテナ。

[6] 少なくとも上下辺を有し該上下辺の幅が他の辺より広く形成されている双ループェレメントからなる平面状の放射素子に、両側部が前記放射素子側に屈曲されている平面状の反射板を、前記放射素子の面に対面させて所定間隔離隔して配置することにより、

動作周波数帯の中心周波数の波長を λとした際に、前記放射素子と前記反射板との前記所定間隔を約 0. 06えまで近接配置できるようにしたことを特徴とする反射板付平面アンテナ。

[7] 前記放射素子の側縁と、前記反射板における屈曲された前記側部の先端縁との間隔が、前記所定間隔以下とされていることを特徴とする請求項 6記載の反射板付平面アンテナ。

[8] 前記放射素子が、三角双ループエレメントあるいは矩形双ループエレメントから構成されており、前記放射素子の上下辺の幅が約 0. 06 λ 0. 1 λとされていることを特徴とする請求項 6記載の反射板付平面アンテナ。

[9] 前記放射素子に対面する前記反射板における前記両側部間が鈍角で前記放射素子に向かって屈曲されていることを特徴とする請求項 6記載の反射板付平面アンテナ。

[10] 少なくとも上下辺を有し該上下辺の幅が他の辺より広く形成されている双ループェレメントからなる平面状の放射素子と、

該放射素子に対面して所定間隔離隔して配置される平面状の反射板を備え、前記反射板のほぼ中央が前記放射素子に向かって鈍角で屈曲されて、両端縁が前記放射素子に近接して配置されているようにしたことを特徴とする反射板付平面ァンテナ。