WO2010041654A1

WO2010041654A1 - アンテナ

Info

Publication number: WO2010041654A1
Application number: PCT/JP2009/067402
Authority: WO
Inventors: 敏博杉浦; 徹坂本; 裕小澤
Original assignee: マスプロ電工株式会社
Priority date: 2008-10-06
Filing date: 2009-10-06
Publication date: 2010-04-15
Also published as: JP2012028829A

Abstract

アンテナの放射器であって、ループ状の第１のスケルトンスロットアンテナと、この第１のスケルトンスロットアンテナのループ内部に備えられたループ状の第２のスケルトンスロットアンテナ及び第３のスケルトンスロットアンテナと、を備える。各スケルトンスロットアンテナは、同一平面上にあって一対の給電点を共有し、略四角形状の形状である。第２のスケルトンスロットアンテナの両短辺の両端は、それぞれ、該両端から該短辺と同じ方向へ伸びるように設けられた連接体により、第１のスケルトンスロットアンテナの長辺に対して垂直となるように連接されている。第３のスケルトンスロットアンテナは、その短辺が、第２のスケルトンスロットアンテナの短辺及び該短辺の両端に設けられた上記連接体によって構成され、その長辺が、第１のスケルトンスロットアンテナの長辺の一部によって構成されている。

Description

アンテナ

　本発明は、主にテレビ受信に利用されるアンテナに関する。

　従来、複数のループ状アンテナを同一平面上に重ならないように配置すると共に、それらループ状アンテナを電気的に並列接続したアンテナが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

　ところで、現在の地上テレビ放送は、２０１１年に完全にデジタル放送に移行に向けて、地上アナログ放送と地上デジタル放送のサイマル放送が行われている。特に、地上デジタル放送は、一定レベル以上の電波を受信できれば、デジタル放送の持つその優れた特性によって、綺麗な画像を受信することが出来る。

　そのため、従来のアナログ放送受信用アンテナで一般的であった八木・宇多式アンテナばかりでなく、ベランダでも屋内であっても簡単に取付ができ、しかも邪魔にならないような小型、軽量であって、且つ、安全性、デザイン性にも優れ、しかも、地上アナログ放送にも好適なアンテナが求められるようになった。

　その一例として、例えば、アンテナの放射器を、八木・宇多式アンテナのように棒状エレメントで構成したダイポール素子の変わりに、上記特許文献１に開示されたループアンテナを用いて構成し、それに対向させて後方に配置される反射器を、前記ループアンテナに合わせて最適化した、反射板付平面アンテナを形成することができる。

　この反射板付平面アンテナによれば、アンテナの前後方向の寸法を短くでき、ベランダにおいても邪魔にならないアンテナが提供できる。しかも、ループアンテナをケース体で覆えば、八木・宇多式アンテナのように棒状エレメントの端面が剥き出しで突出するようなことがないので、ベランダに設置しても安全である。
実開昭５９－１７４７０８号公報

　しかし、このように構成されたアンテナを、地上デジタル放送を含むＵＨＦ帯の信号の受信に使用する場合は、その使用周波数帯である４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚにわたる帯域の全域において良好な電気的特性を有するように構成する必要がある。そのためには放射器であるループアンテナの設計が重要となるのであるが、従来のような構成のアンテナのままでは広帯域特性を備えさせる事は困難であると言った問題があった。

　更に、放射器の後方側に備える反射器は、効率よく電波を反射するために、一般的に放射器の投影面より大きな投影面を持つように構成される場合が多く、アンテナの小型化に影響を与える要素となっていた。

　本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、簡単な構成で、且つ広帯域に亘って特性のよいアンテナを提供することを目的とする。

　上記課題を解決するためになされた本発明の第１の局面は、アンテナの放射器であって、一対の給電点を共有する２つのループアンテナが同一平面上に互いに対向するように配設されることにより全体として１つのループ状の形状をなす第１のスケルトンスロットアンテナと、前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ面と同一平面上であってそのループ内部に備えられ、給電点として前記一対の給電点を有し、該一対の給電点を共有する２つのループアンテナが互いに対向するように配設されることにより全体として１つのループ状の形状をなし、該ループ状の形状のループ長が前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ長より短い第２のスケルトンスロットアンテナと、前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ面と同一平面上であってそのループ内部に備えられ、給電点として前記一対の給電点を有し、該一対の給電点を共有する２つのループアンテナが互いに対向するように配設されることにより全体として１つのループ状の形状をなし、該ループ状の形状のループ長が前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ長より短く且つ前記第２のスケルトンスロットアンテナのループ長より長く、ループ面内に前記第２のスケルトンスロットアンテナが含まれるように構成された第３のスケルトンスロットアンテナと、を備え、前記各スケルトンスロットアンテナは、前記アンテナにて受信する電波の偏波の方向に対して平行する方向に短辺を有すると共に該偏波面に対して直交する方向に前記短辺よりも長い長辺を有し、前記一対の給電点を結ぶ軸線を対称軸とする略四角形状に形成されており、前記第２のスケルトンスロットアンテナの両短辺の両端は、それぞれ、該両端から該短辺と同じ方向へ伸びるように設けられた連接体により、前記第１のスケルトンスロットアンテナの長辺に対して垂直となるように連接されており、前記第３のスケルトンスロットアンテナは、その短辺が、前記第２のスケルトンスロットアンテナの短辺及び該短辺の両端に設けられた前記連接体によって構成され、その長辺が、前記第１のスケルトンスロットアンテナの長辺の一部によって構成されている。

　また、本発明の第２の局面は、少なくとも放射器と反射器とを備えたアンテナであって、前記放射器は、一対の給電点を共有する２つのループアンテナが同一平面上に互いに対向するように配設されることにより全体として１つのループ状の形状をなす第１のスケルトンスロットアンテナと、前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ面と同一平面上であってそのループ内部に備えられ、給電点として前記一対の給電点を有し、該一対の給電点を共有する２つのループアンテナが互いに対向するように配設されることにより全体として１つのループ状の形状をなし、該ループ状の形状のループ長が前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ長より短い第２のスケルトンスロットアンテナと、前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ面と同一平面上であってそのループ内部に備えられ、給電点として前記一対の給電点を有し、該一対の給電点を共有する２つのループアンテナが互いに対向するように配設されることにより全体として１つのループ状の形状をなし、該ループ状の形状のループ長が前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ長より短く且つ前記第２のスケルトンスロットアンテナのループ長より長く、ループ面内に前記第２のスケルトンスロットアンテナが含まれるように構成された第３のスケルトンスロットアンテナと、を備え、前記各スケルトンスロットアンテナは、当該アンテナにて受信する電波の偏波の方向に対して平行する方向に短辺を有すると共に該偏波面に対して直交する方向に前記短辺よりも長い長辺を有し、前記一対の給電点を結ぶ軸線を対称軸とする略四角形状に形成され、前記第２のスケルトンスロットアンテナの両短辺の両端は、それぞれ、該両端から該短辺と同じ方向へ伸びるように設けられた連接体により、前記第１のスケルトンスロットアンテナの長辺に対して垂直となるように連接され、前記第３のスケルトンスロットアンテナは、その短辺が、前記第２のスケルトンスロットアンテナの短辺及び該短辺の両端に設けられた前記連接体によって構成され、その長辺が、前記第１のスケルトンスロットアンテナの長辺の一部によって構成されており、前記反射器は、前記放射器がなす平面と対向するように備えられ、当該反射器の、前記放射器がなす平面に平行な投影面が、該放射器がなす平面の投影面の外形と同じか又は大きくなるように形成されている。

　また、本発明の第３の局面は、本発明の第２の局面のアンテナにおいて、前記反射器は、前記放射器がなす平面の投影面の外形と同じか又は大きく形成され、該放射器を構成する前記各スケルトンスロットアンテナの長辺と平行な方向に長辺を有すると共に該各スケルトンスロットアンテナの短辺と平行な方向に短辺を有する略四角形状の第１の反射器と、該第１の反射器を挟んで互いに対向するように設けられ、該第１の反射器の前記各長辺を夫々折曲部として、該各折曲部からそれぞれ前記放射器方向へ折り曲げ形成され、該第１の反射器の長辺と平行な方向に長辺を有すると共に該長辺と直交する方向に短辺を有する、２つの第２の反射器と、を備え、前記第１の反射器は、該第１の反射器の長辺方向に延びるように形成された複数の開口窓を備え、該複数の開口窓は、前記第１の反射器の長辺に直交する線上に、該各開口窓の長手方向の中心点が夫々一致するように平行配置された所定数の前記開口窓を１組として、前記第１の反射器の長手方向に沿って複数組備えられた構成をなし、前記第１の反射器の短辺と２つの前記第２の反射器の短辺の合計寸法が、使用周波数帯域における最大周波数の波長の０．４５から１．２倍となるように形成されると共に、前記複数の開口窓は、平行配置された前記１組の開口窓の配列方向の寸法であって、２つの前記第２の反射器の短辺の合計寸法と、前記１組の開口窓を構成する前記所定数の開口窓のうち両端側に配置された前記各開口窓における前記折曲部側の長辺から該折曲部までの間の寸法の合計と、隣り合う前記各開口窓の相対向する長辺の間の寸法の合計と、前記所定数の開口窓の全周の合計の略２分の１の寸法と、の総合計寸法が、使用周波数帯域における最小周波数の波長の０．４５から１．２倍となるような開口寸法となるように形成されている。

　また、本発明の第４の局面は、本発明の第２の局面または第３の局面の何れかのアンテナにおいて、前記アンテナの前記使用周波数帯域はＵＨＦ帯である。

　本発明の第１の局面の放射器は、ループ長が異なる３つのスケルトンスロットアンテナを、同一平面上に、しかも一対の給電点を共有するように備えている。このうち最も内側に位置してループ長が最も短い第２のスケルトンスロットアンテナの各短辺と、最も外側に位置してループ長が最も長い第１のスケルトンスロットアンテナの各長辺とは、連設体によって互いに垂直となるように連接されている。

　これにより、最も外側に位置する第１のスケルトンスロットアンテナと、最も内側に位置する第２のスケルトンスロットアンテナに加え、それらの放射素子の一部もしくは全部を使って構成された、中間に位置する第３のスケルトンスロットアンテナを備えるように構成されている。そのため、３つのスケルトンスロットアンテナからなる放射器を、簡略化された構成にて実現することができる。

　しかも、上記のように第３のスケルトンスロットアンテナの放射素子の一部もしくは全部をその外側及び内側の各スケルトンスロットアンテナを構成する放射素子と共有化するといった簡略化された構成であっても、第１～第３の３つのスケルトンスロットアンテナを備えたことによって、例えば、それぞれの放射素子を、使用周波数帯域における低域側、中域、広域側に対応させることができる。このため、簡単な構成で、放射器のさらなる広帯域化が実現できる。

　更に、３つのスケルトンスロットアンテナが連設体を介して相互に接続されていることによって、隣り合うスケルトンスロットアンテナの相互間の近設配置による影響で、それぞれが相互に干渉して特性が悪くなるといったことも防げるのである。

　本発明の第２の局面のアンテナは、上記の第１の局面の放射器を備えると共に、この放射器がなす平面と対向するよう、且つその平面に平行な投影面が該放射器がなす平面の投影面の外形と同じか又は大きくなるように形成された反射器を備えている。この反射器の大きさは、その投影面が、放射器の投影面の外形と同じにしてもよいし、大きくする場合は僅かに大きくするだけでもよい。そのため、上述した第１の局面の放射器による効果に加え、アンテナの形状を小さく、しかもスリムにすることができる。

　更に、本発明の第３の局面のアンテナによれば、反射器は、複数の開口窓が形成されることによって、該反射器自体の重量が軽くなると言った効果も有することとなる。そのため、この反射器を用いたアンテナは、高性能な特性を維持しつつ小型化および軽量化が実現できる。

　また、本発明の第４の局面のアンテナは、ＵＨＦ帯に対応するように構成されているため、設置場所を選ばずに簡単に取付けができるＵＨＦアンテナ（例えば地上デジタル放送受信用に適したアンテナ）を提供することができる。

本実施形態のアンテナを構成する放射器を表す図であって、図１Ａは正面図であり、図１Ｂは３つの放射素子の存在を示すための概略説明図である。本実施形態のアンテナを示す概略斜視図であって、図２Ａは正面側から見た斜視図であり、図２Ｂは背面側から見た斜視図である。本実施形態のアンテナを構成する反射器を表す図であって、図３Ａは正面図、図３Ｂは背面図、図３Ｃは右側面図、図３Ｄは上面図である。反射器の部分拡大図であって、図４Ａは反射器の一部を破断した背面部分拡大図であり、図４Ｂは上面拡大図である。本実施形態のアンテナの特性を示す説明図である。本実施形態のアンテナの具体的な使用例を示す概略説明図である。

　５０…放射器、５０ａ…給電点、５０ｆ…中辺、５１…第１の放射素子、５１ｂ，５１ｃ…側辺、５１ｄ…（第１の放射素子の）上辺、５１ｅ…（第１の放射素子の）下辺、５２…第２の放射素子、５２ｂ，５２ｃ…側辺、５２ｄ…（第２の放射素子の）上辺、５２ｅ…（第２の放射素子の）下辺、５３…第３の放射素子、５３ｂ，５３ｃ…側辺、５３ｄ…（第３の放射素子の）上辺、５３ｅ…（第３の放射素子の）下辺、５５ｄ，５５ｅ…連設体、５５…連設部、６０…反射器、６０ｂ，６０ｃ…折曲部、６１…第１の反射器、６２…第２の反射器、６３…開口窓、９９…化粧ケース、１００…アンテナ、１０１…アンテナ出力端子、１０２…アンテナ支持台、１０３…同軸ケーブル、１０９…アンテナ取付金具。

　以下に、本発明を具体化した実施形態の例を、図面を基に詳細に説明する。
　一般的に、八木・宇田式アンテナにおいては、放射器と反射器の間隔は、使用周波数帯域における中心周波数の略４分の１波長の間隔が必要とされており、反射器の大きさとしては、放射器に誘起される電流の主要分布範囲に相当する大きさと同程度又はそれ以上必要とされている。さらに、利得を高くするためには、複数の導波器を備える必要があり、そのためにどうしても前後に長くなってしまう。

　従って、アンテナを小型化するためには、一番大きくなる反射器の外形を小さくしたり、反射器と放射器の間隔を狭めたりする必要が生じ、それに合わせるように放射器を最適化していく必要がある。また、導波器の数を減らすことを考える必要が生じる。

　しかしながら、反射器を小型化するにしろ、放射器と反射器の間隔を狭めるにしろ、或いは放射器を最適化するにしろ、アンテナに所定の電気的特性を維持させつつこれらを実現（最適化）することには限界がある。また、導波器の単純な削減は利得の低下をまねく。

　それに対して、以下に説明する本発明の実施形態にかかるアンテナは、縦長の放射器５０と反射器６０によって構成されるアンテナであって、受信する電波の偏波方向に平行な短辺を有すると共に、偏波方向に直交する方向に平行な充分長い長辺を有するものであり、本発明の発明者が最適化実験をすることによって得られた構成の一実施例を示すものである。尚、本実施形態のアンテナは、ＵＨＦ帯の信号を受信するように構成された実施例である。但しこれはあくまでも一例であり、本発明の適用は、特に本実施例の周波数帯に限定されるものではない。

　図１Ａ－１Ｂおよび図２Ａ－２Ｂに示されるように、放射器５０は、第１の放射素子５１と、第２の放射素子５２と、第３の放射素子５３とを備えている。
　このうち最も外側に位置する第１の放射素子５１は、ループアンテナを同一平面上に１８０°対向させて構成することにより全体として１つのループ状の形状をなすスケルトンスロットアンテナとして構成されている。より具体的には、水平方向と直交する方向に略平行配置された２つの側辺５１ｂ、５１ｃと、該各側辺５１ｂ、５１ｃの上下両端側において、該各側辺５１ｂ、５１ｃに対して垂直となるよう、且つ該各側辺５１ｂ、５１ｃによって挟まれるように配設された上辺５１ｄおよび下辺５１ｅと、からなる縦長四角形状に形成されたものである。

　第２の放射素子５２は、放射器５０を構成する３つの放射素子５１、５２、５３のうち最も内側に位置するものであり、第１の放射素子５１のループ内部において、その中心点を第１の放射素子５１の中心点と一致させて配設されたスケルトンスロットアンテナとして構成されている。この第２の放射素子５２も、第１の放射素子５１と同様、ループアンテナを同一平面上に１８０°対向させて構成することにより全体として１つのループ状の形状をなすスケルトンスロットアンテナとして構成されている。より具体的には、水平方向と直交する方向に略平行配置された２つの側辺５２ｂ、５２ｃと、該各側辺５２ｂ、５２ｃの上下両端側において、該各側辺５２ｂ、５２ｃに対して垂直となるよう、且つ該各側辺５２ｂ、５２ｃを挟むように配設された上辺５２ｄおよび下辺５２ｅと、からなる縦長四角形状に形成されたものである。

　そして、第１の放射素子５１と第２の放射素子５２は、上下に配設されたループアンテナの接続部である夫々の側辺の略中央から放射器５０の中心に向かって対向するように突設された、共通の各中辺５０ｆ、５０ｆによって、接続されている。各中辺５０ｆ、５０ｆの先端部には、それぞれ給電点５０ａが備えられており、これら各給電点５０ａ，５０ａにより一対の給電点が構成されている。

　即ち、第１の放射素子５１と第２の放射素子５２は、それぞれ、一対の給電点５０ａ、５０ａを結ぶ軸線を対称軸とする縦長四角形状に形成された２つのスケルトンスロットアンテナが同一平面上に多重に配置された構成となっている。そして本実施形態の放射器５０は、薄板の金属体等からなる導電材料を、金型等で打ち抜き成型することによって一体的に形成されている。

　加えて、本実施形態においては、各中辺５０ｆ、５０ｆと略平行にループの側辺５１ｂと側辺５１ｃとの間を接続するように備えられ、各中辺５０ｆ、５０ｆを挟んで放射器５０の上下対称となる位置にそれぞれ配設された、連設部５５が形成されている。この連設部５５は、第１の放射素子５１の所定位置を接続することによって、第１の放射素子５１の広帯域化を実現することができる。

　本実施形態における連設部５５は、図１Ａ－１Ｂに良く示されるように、第２の放射素子５２の上辺５２ｄおよび下辺５２ｅと重合される位置に設けられ、連設部５５の一部が、第２の放射素子５２の上辺５２ｄおよび下辺５２ｅと共通化されるように構成されている。

　即ち、本実施形態では、連設部５５は、第２の放射素子５２の各短辺である上辺５２ｄおよび下辺５２ｅと第１の放射素子５１の長辺である左右の各側辺５１ｂ、５１ｃとを垂直に連設するように備えられた各連設体５５ｄ、５５ｅと、第２の放射素子５２の上辺５２ｄおよび下辺５２ｅとから構成されることによって、その構成が簡略化されている。

　更に、本実施形態の放射器５０は、このように構成された連設部５５を備えたことによって、この連設部５５（言い換えれば、第２の放射素子５２の上下の短辺５２ｄ、５２ｅと各連設体５５ｄ、５５ｅ）で上下の短辺を構成し、第１の放射素子５１の左右の各側辺５１ｂ、５１ｃの一部をそれぞれ側辺５３ｂ、５３ｃとした、第３の放射素子５３が構成されている。

　この第３の放射素子５３も、第１の放射素子５１と同様、ループアンテナを同一平面上に１８０°対向させて構成することにより全体として１つのループ状の形状をなすスケルトンスロットアンテナとして構成されており、そのループ長は、第１の放射素子５１のループ長と第２の放射素子５２のループ長との間の中間の長さである。

　尚、図１Ｂは、上記３つの放射素子の存在を分かりやすくするための概略図であリ、図１Ｂにおける５１が最も外側に位置する第１の放射素子、５２が最も内側に位置する第２の放射素子、５３が中間に位置する第３の放射素子である。

　また、第１の放射素子５１と第２の放射素子５２との近設配置による影響で、２つの放射素子が相互に干渉して特性が悪くなるのを防止するため、第１の放射素子５１と第２の放射素子５２との間の所定位置に、第１の放射素子５１と第２の放射素子５２を接続して短絡するショートバーを備えさせてもよい。このショートバーは、放射器５０の構成に合わせて、必要とする電気的特性が得られる所定の位置に設ければよいのであるが、本実施形態の放射器５０では、ショートバーを連設部５５と重合させる（つまり、連結体５５ｄ、５５ｅがショートバーになる）ことによって、特性の改善に加え、放射器５０の構成の簡略化を実現している。

　即ち、本実施形態の放射器５０は、最も外側に位置する第１の放射素子５１と、最も内側に位置する第２の放射素子５２に加え、その中間に位置する第３の放射素子５３とを備えた３重ループが、極めて簡略化された簡単な構成で持って実現されている。しかも、そのような簡単な構成であっても、外側の放射素子から内側の放射器にいたる３つの放射素子を備えさせたことによって、それぞれの放射素子を、使用周波数帯域における低域側、中域、広域側に対応させることができ、これにより、放射器５０のさらなる広帯域化が実現される。

　尚、上記各連設体５５ｄ、５５ｅも、金型等の打ち抜き成形によって、第１の放射素子５１及び第２の放射素子５２と一体的に形成すればよい。しかも、上記各連設体５５ｄ、５５ｅを備えさせるだけで第３の放射素子５３が形成されるので、放射器５０の構成が極めて簡略化される。そのため、本実施形態の放射器５０によれば、金型の構造が簡単になってコストダウンが図れると共に、使用する材料である薄板材の打ち抜き成型であっても、生産における歩留まりが良くなる。

　加えて、薄板を使っての線幅の狭い放射素子からなると共に多重ループからなる放射器５０が構成されるものの、その構成は簡略化されている。しかも各ループを互いに連結したことによって、放射器５０の生産現場から生産工場への移動、生産工程上における移動等において、放射器５０の変形等が発生する要因を減らすことができる。これにより、放射器５０の不良の発生を無くす事がでるばかりでなく、延いては、製品の電気的特性の安定化が図れる。

　更に、放射器５０の構成の簡略化は、放射器５０を、例えば後述する図６Ａ－６Ｅで示される樹脂材からなる化粧ケース９９に収納する場合において、放射器５０を化粧ケース９９内に安定した姿勢で固定するための固定手段の削減を生み、延いては、組み付け作業工数を低減することができる。

　更に加えて、放射器５０の構成の簡略化によって、実際の使用において、化粧ケース９９が風などによって振動するような場合に、そのケースの振動に伴って放射器５０が振動しても、放射器５０から異常な音などの発生がないようにするための固定手段の配置位置を簡略化できる。そのため、この点においても組み付け作業工数を低減することができる。

　以上、本実施形態の放射器５０によれば、その構成が簡略化されていても、電気的にも優れた特性を有するばかりでなく、その構成の簡略化に伴って、生産性の向上やコストの削減が実現できる、優れた作用を有する放射器５０が提供できるのである。

　ここで、放射器５０の具体的な寸法の一例について説明する。第１の放射素子５１は、線幅１５ｍｍの金属導体で、側辺５１ｂ（５１ｃ）の長さ（図１ＡにおけるＨ１１）が略５６０ｍｍ、上辺５１ｄ（下辺５１ｅ）の長さ（図１ＡにおけるＷ１１）が略１００ｍｍの、縦長四角形状となるように形成されている。

　第２の放射素子５２は、線幅５ｍｍの金属導体で、側辺５２ｂ（５２ｃ）の長さ（図１ＡにおけるＨ２２）が略３００ｍｍ、上辺５２ｄ（下辺５２ｅ）の長さが略３０ｍｍの、矩形となるように形成されている。

　そして、第１の放射素子５１と第２の放射素子とは、左右方向の内寸がそれぞれ略２０ｍｍ離間するように配設されている。また、各中辺５０ｆ、５０ｆは、突出寸法が第１の放射素子５１の側辺の内側から略３０ｍｍ、その幅は略１０ｍｍであり、その先端部には一対の給電点５０ａ、５０ａを有する。

　第３の放射素子５３は、側辺５３ｂ（５３ｃ）の長さ（図１ＡにおけるＨ２２）が、略３００ｍｍとなるように、第１の放射素子５１の側辺５１ｂ（５１ｃ）の一部を共有して形成され、上辺５３ｄ（下辺５３ｅ）の長さ（図１ＡにおけるＷ１１）が、略１００ｍｍとなるように、第２の放射素子５２の上辺５２ｄ（下辺５２ｅ）を共有して形成された、縦長四角形状となるように形成されている。

　次に反射器６０について説明する。本実施形態の反射器６０は、図２Ａ－２Ｂ及び図３Ａ－３Ｄに示されるように、第１の反射器６１と、２つの第２の反射器６２，６２とを備えている。

　第１の反射器６１は、放射器５０と対向する面が、放射器５０がなす平面の投影面の外形と同じか僅かに大きく形成した縦長の外形略四角形状に形成されたものである。
　２つの第２の反射器６２，６２は、第１の反射器６１を挟んで、その両長辺側を夫々放射器５０の方向へ、折曲部６０ｂ、６０ｃにおいてそれぞれ折り曲げ形成したものである。

　第１の反射器６１には、受信する電波の偏波方向に直交する方向（本実施形態では水平偏波の信号を受信するように構成されているので図に示される上下方向）に長手方向を有する複数の開口窓６３（６３ａ、６３ｂ、・・・）が形成されている。この開口窓６３は、第１の反射器６１の水平方向に７個平行配置したものを１組として、第１の反射器６１の上下方向に５組配列するように形成されている。

　次に、この例に示される反射器６０の寸法について、図４Ａ－４Ｂを用いて詳しく説明する。尚、図４Ａにおける第２の反射器６２は、以降の寸法の説明が明確になるように、第１の反射器６１と同一平面上になるように両側に開いた（つまり、折り曲げ成形する前の）状態で示されている。

　第１の反射器６１は、上述のように放射器５０がなす平面の投影面の外形と同じか僅かに大きく形成されているのであるが、２つの第２の反射器６２、６２を含めた寸法は、次の条件に当てはまるように形成されている。

　即ち、第１の反射器６１の短辺６１ｄの長さ（図４Ｂに示されるＷ２２）と２つの第２の反射器６２，６２の各短辺の長さ（図４Ｂに示されるＬ１５×２）の合計寸法（図４Ａに示す経路Ｒ２０の長さであり、図４Ｂに示す断面図において一方の第２の反射器６２の先端から他方の第２の反射器６２の先端までのコ字状に形成された反射器６０の寸法）が、使用周波数帯域における最大周波数の波長λ２の０．４５から１．２倍であるように構成されている。

　また、平行配置された１組の開口窓の配列方向の寸法であって、２つの第２の反射器６２，６２の各短辺寸法の合計（Ｌ１５×２）と、１組の開口窓を構成する７個の開口窓６３の内の最も両外側（両端側）に配置された各開口窓（図４Ａの６３ａ，６３ｇ）における各折曲部６０ｂ、６０ｃ側に位置する長辺から該各折曲部６０ｂ、６０ｃまでの間の寸法の合計（Ｌ１３×２）と、隣り合う開口窓の相対向する長辺の間の寸法の合計（Ｌ１４×６）と、７個の各開口窓６３の全周の合計の略２分の１の寸法（７×（２×Ｌ１１＋Ｌ１２））と、の総合計寸法（即ち、図４Ａにおける経路Ｒ１０の長さ）が使用周波数帯域における最小周波数の波長λ１の０．４５から１．２倍となるように、各開口窓６３の開口寸法が形成されている。

　これによると、本実施形態の反射器６０は、第１の反射器６１の大きさが略５６０×１００ｍｍであり、各開口窓６３の開口寸法は９５×７ｍｍである。また２つの第２の反射器６２、６２の短辺の寸法（Ｌ１５）は略４５ｍｍとなる。つまり、本実施形態の反射器６０は、長辺が略５６０ｍｍ、短辺が略１９０（４５×２）ｍｍの大きさの薄板からなる金属体等の導電材料を、断面が略コ字状となるよう、金型等で打ち抜き成型やプレス加工等を行うことによって形成されている。

　尚、本実施形態の各開口窓６３の開口寸法や形成数は、一例を示すものであり、必要とする電気的特性が得られるのであれば、特に実施形態に示されるものに限定されるものではない。

　ここで、本実施形態の反射器６０の効果について、図５を用いて説明する。図５に示されるデータは、反射器６０の側辺の寸法は放射器５０の側辺の寸法（Ｈ１１）と同じである略５６０ｍｍに固定し、反射器６０の短辺側を変化させたり、開口窓６３を供えさせたりした場合の結果に基づいて説明している。

　図５において反射器Ａで示されるのは、反射器の大きさが５６０×１９０ｍｍの、一般的にアンテナに使われる平板状の反射器、つまり、上記２つの第２の反射器６２，６２を上記第１の反射器６１と同一平面上になるように両側に開いた状態（折り曲げ形成する前の状態）であって且つ開口窓は形成されていない（経路Ｒ２０は平面状で直線となり、その寸法は１９０ｍｍとなる。）場合のデータである。つまり、反射器Ａは平板状に形成されている。

　図５において反射器Ｂで示されるのは、平板状である反射器Ａの、上記第１の反射器６１に当たる部分に、開口寸法が９５×７ｍｍである開口窓６３を、第１の反射器６１と同様、水平方向に７個平行配置したものを１組として第１の反射器６１の上下方向に５組配列した場合のデータである。この場合も反射器Ａの場合と同じで、経路Ｒ２０は直線となり、その寸法は１９０ｍｍとなる。つまり、反射器Ｂは平板体に開口窓を形成したものである。

　図５において反射器Ｃで示されるのは、本実施形態の反射器６０であり、図４Ｂによく示されるように、大きさが５６０×１９０ｍｍの平板体を断面コ字状に形成したもののデータである。即ち、上記平板体を、放射器５０の投影面とほぼ同じ大きさに形成されて前面に複数の開口窓６３が設けられたた第１の反射器６１と、この第１の反射器６１の左右両端側から放射器５０方向に一体的に折り曲げ形成した２つの第２の反射器６２、６２とを備えるようにした場合のデータである。この場合、経路Ｒ２０は直線ではなくコ字状に折り曲がっており、第１の反射器６１が１００ｍｍであり第２の反射器が４５ｍｍ×２であるから、そのコ字状の寸法は、上記反射器Ａおよび反射器Ｂと同じ１９０ｍｍとなる。つまり、反射器Ｃは平板体をコ字状にすると共に、開口窓を備えさせるように形成されている。

　本発明の主たる目的の一つは、アンテナの小型化およびスリム化であるが、中でも反射器は、アンテナを構成するエレメントの中でも最も大きくなるため、その反射器の形状を小型化することは、アンテナの形状を小さくする上で極めて重要である。しかしながら、図５に示される反射器Ａのように平板状のままで形状を小さくしても、電気的特性が十分な値が得られない。つまり、反射器Ａは、本実施形態の放射器５０にとって小さすぎるのである。

　そこで次に、寸法は反射器Ａのままで、第１の反射器６１に当たる部分（放射器５０の投影面に対向する部位分）に本発明において示されている条件を満たす開口窓６３を形成した反射器Ｂを用いて、電気的特性を測定すると、平板状の反射器Ａに比べて、動作利得においては高域の一部を除いて最大で約４ｄｂの改善が見られ、定在波比および前後比も高域を除いてほぼ全帯域で改善が見られる。半値角も低域の一部を除いてわずかに改善されている。つまり、本実施形態の放射器５０に対して平板状の反射器を小型に形成しても、上述した条件で形成された開口窓を備えることによって、良好な電気的特性が得られことがわかる。

　次に、反射器Ｂを本実施形態のように断面略コ字状に折り曲げ形成した反射器Ｃを用いて電気的特性を測定すると、動作利得においては高域ではわずかに利得が低下するものの、低域においては利得の改善が見られ、全帯域に亘って安定した動作利得が得られている。前後比においては反射器Ｂより劣化するものの、反射器Ａに比較しても全帯域に渡って改善が見られる。定在波比および半値角においては反射器Ｂよりさらに改善されていることが分かる。つまり、この反射器Ｃは、本実施形態の放射器５０を構成する第１の放射素子５１の短辺と同じである略１００ｍｍで形成されていても、電気的特性の優れたアンテナを提供できる。

　このように、本実施形態の反射器６０は、この反射器６０の正面から見た投影面が、放射器５０の正面から見た投影面（即ち、外形）と同じか僅かに大きい形状で構成されると共に、受信する信号の偏波に直交する方向に長手方向を有する開口窓６３が、所定場所に所定数形成されている。これにより、反射器６０の正面から見た投影面の寸法が放射器５０と同じか僅かに大きい大きさであっても、前後比やその他の電気的特性を劣化させることがないので、アンテナの形状を小さく、しかもスリムにできる。また、反射器６０に複数の開口窓６３が形成されることによって、反射器６０自体の重量が軽くなると言った効果も有することとなる。そのため、この反射器６０を用いて構成したアンテナは、高性能な特性を維持しつつ小型化および軽量化が実現される。

　また、上記のように構成された放射器５０と反射器６０は、偏波の方向に対して平行する方向に短辺を有すると共に偏波面の方向に対して直交する方向に充分に長い長辺を有する、外形略四角形状の構成である。そのため、スリムであっても電気的特性の優れたアンテナを提供できる。しかも、スリム化によりアンテナの周囲に突設する部分が殆どなくなるので、小型軽量化に加えて、更に設置の省スペース化が可能となる。また、八木・宇多式アンテナのように棒状エレメントの端面が剥き出しで突出するようなことがないので、何れに設置しても安全である。

　このように構成された放射器５０と反射器６０は、図６Ａに示すように、化粧ケース９９の内部に所定の間隔を保持して収納されることにより、アンテナ１００が形成される。尚、アンテナ出力端子１０１は、化粧ケース９９の底部から下方に突設するように構成すれば、すっきりとした配線が可能になる。

　そして、このアンテナ１００を屋内で使用する場合は、図６Ｂ，図６Ｃに示されるように、アンテナ下部を支えるアンテナ支持台１０２を備えることで自立させることができる。尚、図６Ｂ，図６Ｃ，図６Ｄに示される１０３は、同軸ケーブルである。

　また、図６Ｄ，図６Ｅに示されるように、屋外に取付ける場合は、アンテナ方向調整機構付のアンテナ取付金具１０４を備えさせればよい。つまり、このアンテナ構成によれば、断面形状が略正方形となるから、アンテナ１００の前後に何も突出する部分がなくなり、屋内に設置しても場所を取らないし、ベランダに設置しても場所を取らずに簡単に取付けができる。また、特に壁面１０５に取付ければ、突設寸法が極めて小さいことから、目立たずスッキりと設置ができ、壁面取付用として好適なアンテナとなる。

　尚、本実施形態では、放射器５０と、反射器６０を構成する２つの第２の反射器６２、６２の先端との間隔は、略３０ｍｍである。
　そしてこのアンテナ１００をＵＨＦ帯に対応するようにすれば、屋内であっても、アンテナ支柱への取付けであっても、或いは壁面やベランダ等への取付けであっても、簡単に取付けができる、地上デジタル放送受信用に適したＵＨＦアンテナを提供することができる。

　尚、本発明の実施の形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば化粧ケース９９に増幅器を内蔵するなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の構成を適宜に変更して実施することも可能である。

Claims

　アンテナの放射器であって、
　一対の給電点を共有する２つのループアンテナが同一平面上に互いに対向するように配設されることにより全体として１つのループ状の形状をなす第１のスケルトンスロットアンテナと、
　前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ面と同一平面上であってそのループ内部に備えられ、給電点として前記一対の給電点を有し、該一対の給電点を共有する２つのループアンテナが互いに対向するように配設されることにより全体として１つのループ状の形状をなし、該ループ状の形状のループ長が前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ長より短い第２のスケルトンスロットアンテナと、
　前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ面と同一平面上であってそのループ内部に備えられ、給電点として前記一対の給電点を有し、該一対の給電点を共有する２つのループアンテナが互いに対向するように配設されることにより全体として１つのループ状の形状をなし、該ループ状の形状のループ長が前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ長より短く且つ前記第２のスケルトンスロットアンテナのループ長より長く、ループ面内に前記第２のスケルトンスロットアンテナが含まれるように構成された第３のスケルトンスロットアンテナと、
　を備え、
　前記各スケルトンスロットアンテナは、前記アンテナにて受信する電波の偏波の方向に対して平行する方向に短辺を有すると共に該偏波面に対して直交する方向に前記短辺よりも長い長辺を有し、前記一対の給電点を結ぶ軸線を対称軸とする略四角形状に形成されており、
　前記第２のスケルトンスロットアンテナの両短辺の両端は、それぞれ、該両端から該短辺と同じ方向へ伸びるように設けられた連接体により、前記第１のスケルトンスロットアンテナの長辺に対して垂直となるように連接されており、
　前記第３のスケルトンスロットアンテナは、その短辺が、前記第２のスケルトンスロットアンテナの短辺及び該短辺の両端に設けられた前記連接体によって構成され、その長辺が、前記第１のスケルトンスロットアンテナの長辺の一部によって構成されている
　ことを特徴とする放射器。
　少なくとも放射器と反射器とを備えたアンテナであって、
　前記放射器は、
　一対の給電点を共有する２つのループアンテナが同一平面上に互いに対向するように配設されることにより全体として１つのループ状の形状をなす第１のスケルトンスロットアンテナと、
　前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ面と同一平面上であってそのループ内部に備えられ、給電点として前記一対の給電点を有し、該一対の給電点を共有する２つのループアンテナが互いに対向するように配設されることにより全体として１つのループ状の形状をなし、該ループ状の形状のループ長が前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ長より短い第２のスケルトンスロットアンテナと、
　前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ面と同一平面上であってそのループ内部に備えられ、給電点として前記一対の給電点を有し、該一対の給電点を共有する２つのループアンテナが互いに対向するように配設されることにより全体として１つのループ状の形状をなし、該ループ状の形状のループ長が前記第１のスケルトンスロットアンテナのループ長より短く且つ前記第２のスケルトンスロットアンテナのループ長より長く、ループ面内に前記第２のスケルトンスロットアンテナが含まれるように構成された第３のスケルトンスロットアンテナと、
　を備え、
　前記各スケルトンスロットアンテナは、当該アンテナにて受信する電波の偏波の方向に対して平行する方向に短辺を有すると共に該偏波面に対して直交する方向に前記短辺よりも長い長辺を有し、前記一対の給電点を結ぶ軸線を対称軸とする略四角形状に形成され、
　前記第２のスケルトンスロットアンテナの両短辺の両端は、それぞれ、該両端から該短辺と同じ方向へ伸びるように設けられた連接体により、前記第１のスケルトンスロットアンテナの長辺に対して垂直となるように連接され、
　前記第３のスケルトンスロットアンテナは、その短辺が、前記第２のスケルトンスロットアンテナの短辺及び該短辺の両端に設けられた前記連接体によって構成され、その長辺が、前記第１のスケルトンスロットアンテナの長辺の一部によって構成されており、
　前記反射器は、
　前記放射器がなす平面と対向するように備えられ、当該反射器の、前記放射器がなす平面に平行な投影面が、該放射器がなす平面の投影面の外形と同じか又は大きくなるように形成されている
　ことを特徴とするアンテナ。
　前記反射器は、
　前記放射器がなす平面の投影面の外形と同じか又は大きく形成され、該放射器を構成する前記各スケルトンスロットアンテナの長辺と平行な方向に長辺を有すると共に該各スケルトンスロットアンテナの短辺と平行な方向に短辺を有する略四角形状の第１の反射器と、
　該第１の反射器を挟んで互いに対向するように設けられ、該第１の反射器の前記各長辺を夫々折曲部として、該各折曲部からそれぞれ前記放射器方向へ折り曲げ形成され、該第１の反射器の長辺と平行な方向に長辺を有すると共に該長辺と直交する方向に短辺を有する、２つの第２の反射器と、
　を備え、
　前記第１の反射器は、該第１の反射器の長辺方向に延びるように形成された複数の開口窓を備え、該複数の開口窓は、前記第１の反射器の長辺に直交する線上に、該各開口窓の長手方向の中心点が夫々一致するように平行配置された所定数の前記開口窓を１組として、前記第１の反射器の長手方向に沿って複数組備えられた構成をなし、
　前記第１の反射器の短辺と２つの前記第２の反射器の短辺の合計寸法が、使用周波数帯域における最大周波数の波長の０．４５から１．２倍となるように形成されると共に、
　前記複数の開口窓は、平行配置された前記１組の開口窓の配列方向の寸法であって、２つの前記第２の反射器の短辺の合計寸法と、前記１組の開口窓を構成する前記所定数の開口窓のうち両端側に配置された前記各開口窓における前記折曲部側の長辺から該折曲部までの間の寸法の合計と、隣り合う前記各開口窓の相対向する長辺の間の寸法の合計と、前記所定数の開口窓の全周の合計の略２分の１の寸法と、の総合計寸法が、使用周波数帯域における最小周波数の波長の０．４５から１．２倍となるような開口寸法となるように形成されている
　ことを特徴とする請求項２に記載のアンテナ。
　前記アンテナの前記使用周波数帯域はＵＨＦ帯である
　ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のアンテナ。