(57)【要約】【課題】ひとつの無線局で複数の周波数帯を使用できるように、共振周波数を連続的に変更可能なアンテナを提供する。【解決手段】導電性紐体と、導電性紐体と同じか長い非導電性紐体をループ状につなぎ、それを少なくとも2個のプーリー間で一方のプーリーに導電性紐体が接するように掛ける。導電性紐体が接するプーリーの近傍に、導電性紐体に導通する摺動接点を設け、接点をはさんで左右の導電性紐体をアンテナエレメントとする。前記構造においてベルト状のループが掛かったプーリーを回し、エレメントの左右の長さを変えれば、共振周波数を複数の周波数帯に渡り連続に変えられるので広範囲の周波数帯、設置環境で使用できるアンテナとなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送受信したい目的周波数の中で、最も低い周波数の１/４波長より若干長めの導電性紐体と、前記導電性紐体の長さと同じか長い非導電性紐体をループ状につなぎ、前記ループ状紐体を少なくとも2個のプーリー間で一方のプーリーに前記導電性紐体が接するように掛けて張り、前記導電性紐体が接するプーリーの近傍に前記導電性紐体に接触する接点を設けて外部に導通させることにより、前記接点をはさんだ導電性紐体がエレメントとして機能するアンテナ。
【請求項２】
送受信したい目的周波数の中で、最も低い周波数の１/４波長より若干長めの導電性紐体２本と、前記導電性紐体の長さと同じか長い非導電性紐体２本を交互にループ状につなぎ、前記ループ状紐体を右側、中央、左側と直線状に並べた少なくとも３個のプーリー間に、前記中央のプーリーに導電性紐体が接するよう掛けて張り、前記中央に配したプーリーの近傍に、２本の導電性紐体のそれぞれに導通する接点を設け、前記接点をはさんだ左右の導電性紐体がエレメントとして機能するアンテナ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載したアンテナにおいて、ループ状の紐体を掛けたプーリーを回すことにより、接点から導電性紐体の端部までの長さを連続的に変え、エレメントの共振周波数を複数の周波数帯に渡り連続して変化させることを特徴とするアンテナ。
【請求項４】
請求項１に記載したアンテナを左右対称に近接して設置し、アンテナ設置後の設置環境による共振周波数のずれや、エレメントの対称のずれを左右のエレメントの長さを別々に変えることで調整できる構造のアンテナ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載したアンテナにおいて、回転角を制御できるモーターによりプーリーを回転させ、エレメントの長さを変える構造のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の周波数帯を用いて無線通信を行うのに用いるアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、無線通信では使用する周波数帯に共振するエレメントを持つアンテナを用い、ひとつの無線局で複数の周波数帯を使用する場合は、所要の周波数帯に共振した複数のアンテナを必要とする。
【０００３】
これに対し、ひとつのアンテナで複数の周波数帯に対応するため、多エレメント構造で複数の共振周波数をもつアンテナ（たとえば図１の構造）や、エレメントの途中に電気的トラップを設け、複数の共振周波数をもつ構造のアンテナ（例えば図２の構造）が考案されてきた。
【０００４】
またエレメントのQを低くする構造で、広範囲の周波数帯に対応する広帯域アンテナもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３００３９８
【特許文献２】特開平１１−１４５７２１
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】アンテナ・ハンドブック          CQ出版社  １９９１年５月２０日  第１０版
【非特許文献２】ワイヤーアンテナ・ハンドブック  CQ出版社  １９９１年３月２０日  第２４版
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ひとつの無線局で複数の周波数帯を使用したくても、アンテナ設置の環境上の問題からアンテナの複数設置が困難な場合がある。
【０００８】
アンテナの共振周波数は設置環境によって変化するので、設置後エレメント長の調整が必要だが、多エレメント構造のアンテナ（図１）や、電気的トラップを設けた構造のアンテナ（図２）では、それぞれのエレメント長やトラップが相互に影響し合うので調整が難しい。
【０００９】
また複数の共振周波数を持つアンテナも共振要素が固定なので、使用できる周波数範囲がそれぞれの共振周波数付近に限定される。
【００１０】
エレメントの共振を抑える構造で広範囲の周波数、設置環境に対応する広帯域アンテナもあるが、共振型アンテナに比べ性能面で劣る場合が多い
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一番低い目的周波数の１/４波長より若干長めの導電性紐体と、導電性紐体と同じか長い非導電性紐体をループ状につなぐ。それを少なくとも２個のプーリー間で、一方のプーリーに導電性紐体がU字形で接するようベルト状に掛ける。Ｕ字形の左右の立ち上がりに相当する導電性紐体を、それぞれアンテナエレメントとするため、導電性紐体が掛かったプーリーの外周に導電性紐体へ給電する摺動接点による給電点を設ける。
【００１２】
前記構造においてベルト状のループが掛かったプーリーを回し、給電点を中心にＵ字形の左右の立ち上がりに相当する導電性紐体エレメントの長さを連続的に変え、エレメントの共振周波数を目的の周波数に合わせる。
【発明の効果】
【００１３】
複数の周波数帯をひとつのアンテナで使用できるので、設置スペースが少なくて済む。
【００１４】
アンテナ設置後も、設置環境による共振周波数のずれやエレメントの対照のずれを、プーリーを回してエレメントの長さを左右別々に変える簡単な操作で行える。
【００１５】
エレメントの共振周波数を広範囲に連続して変えられるので、複数の周波数帯に渡り連続して対応できる。
【００１６】
目的の周波数においてエレメントを最良の共振状態に調整できるので、アンテナの性能を充分に引き出せる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の多エレメント型アンテナの図である。
【図２】従来のトラップ型アンテナの図である。
【図３】ダイポール型アンテナとして使う図である。
【図４】回転角を制御できるモーターによりプーリーを回転させ、エレメントの長さを変える構造の図である。
【図５】プーリーを６個とした場合の図である。
【図６】接地型垂直アンテナとして使う図である。
【図７】片側のエレメント中間にローディングコイルを入れ、エレメント長を短縮した図である。
【図８】共振ダイポールアンテナとして使う図である。
【図９】導電性紐体２本と、非導電性紐体２本を交互にベルト状につないだループを用いる例の図である（中央のプーリーが１個の例）。
【図１０】導電性紐体２本と、非導電性紐体２本を交互にベルト状につないだループを用いる例の図である（中央のプーリーを縦に２個配置して上下それぞれに紐体を巻き付けた例）。
【図１１】導電性紐体２本と、非導電性紐体２本を交互にベルト状につないだループを用いる例の図である（中央のプーリーを横に２個配置して左右のプーリー間で紐体をクロスした例）。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図３のダイポール型アンテナの使用例で、実施するための形態を説明する。一番低い目的周波数の１/４波長の長さより若干長めの導電性紐体１と、導電性紐体と同じか長い非導電性紐体２をループ状につなぎ、そのループをプーリー３、４間で導電性紐体がプーリー４に掛かるようベルト状に掛ける。プーリー５、６にも同じように掛ける。
【００１９】
導電性紐体は給電部２０を境にエレメント７、エレメント８、およびエレメント９、１０として動作する。
【００２０】
各エレメントは給電線１２から、給電部２０を通して給電され、エレメント７、９および８、１０の組み合わせでそれぞれがダイポールアンテナとして動作する。
【００２１】
プーリー４、５は近接した状態で一定の間隔を保つように保持され、プーリー３、６はエレメントを直線状に保つため、左右方向に適度な張力を掛けている。
【００２２】
この状態で左右のベルト状のループが互いに反対方向に動くようにプーリーを回し、給電点を中心にＵ字形の左右の立ち上がりに相当する導電性紐体エレメントの長さを連続的に変え、共振周波数を目的の周波数に合わせる。
【００２３】
また左右のベルト状のループが同じ方向に動くようにプーリーを回し、左右のエレメントの長さを違う長さにすることで、る。
【実施例】
【００２４】
図４の実施例は、前述のアンテナにおいて回転角を制御できるモーターを使ってプーリーを回し、エレメントの長さを変えることで目的の周波数にエレメントを共振させ、またアンテナの設置環境による対照のずれを調整する構造の図である。
【００２５】
図５の実施例は、前述のアンテナでプーリーを６個とし上下エレメント間の影響を少なくした構造のものである。
【００２６】
図６の実施例は、前述のアンテナを半分とした垂直型アンテナの実施例で、給電線の一方を接地することによりエレメント７、８を接地型垂直アンテナとして動作させるものである。
【００２７】
図７の実施例は、前述アンテナの片側エレメント中間にローディングコイルを入れ、エレメント長の短縮を図ったものである。
【００２８】
図８の実施例は、ドライブエレメントに、本発明のダイポール型アンテナを適当な間隔で沿わせたもので、給電部２０を左右接続線１９でつなぎ、左右エレメントを共振ダイポールアンテナとしている。
【００２９】
この状態でドライブエレメントを共振エレメントの共振周波数帯でドライブすると、共振エレメントは良好なアンテナとして動作する。
【００３０】
図９から図１１の実施例は目的周波数の中で、一番低い周波数の1/4波長より若干長めの導電性紐体２本と、導電性紐体と同じか長い非導電性紐体２本を、交互にベルト状につないだループを用いる場合の図である。この場合はアンテナの設置環境による対照のずれは調整できないので、ずれを無視できる場合に用いる。
【符号の説明】
【００３１】
１  導電性紐体
２  非導電性紐体
３  プーリー
４  プーリー
５  プーリー
６  プーリー
７  エレメント
８  エレメント
９  エレメント
１０  エレメント
１１  給電部
１２  給電線
１３  接地
１４  共振状態を模式的に表した波形
１５  コイルとコンデンサーからなる電気的トラップ
１６  ドライブダイポールエレメント
１７  共振エレメント
１８  共振エレメント
１９  左右接続線
２０  摺動接点の給電部
２１  プーリー駆動モーター
２２  プーリー駆動モーター
２３  モーターコントローラー
２４  モーターコントローラー
２５  ローディングコイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年4月13日(2009.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
導電性紐体と同じか長い非導電性紐体をループ状につなぐ。それを少なくとも２個のプーリー間で、一方のプーリーに導電性紐体がU字形で接するようベルト状に掛ける。Ｕ字形の左右の立ち上がりに相当する導電性紐体を、それぞれアンテナエレメントとするため、導電性紐体が掛かったプーリーの外周に導電性紐体へ給電する摺動接点による給電点を設ける。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また左右のベルト状のループが同じ方向に動くようにプーリーを回し、左右のエレメントの長さを違う長さにすることで、アンテナの設置環境による対照のずれを調整する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性紐体と、前記導電性紐体の長さと同じか長い非導電性紐体をループ状につなぎ、前記ループ状紐体を少なくとも2個のプーリー間で一方のプーリーに前記導電性紐体が接するように掛けて張り、前記導電性紐体が接するプーリーの近傍に前記導電性紐体に接触する接点を設けて外部に導通させることにより、前記接点をはさんだ導電性紐体がエレメントとして機能するアンテナ。
【請求項２】
導電性紐体２本と、前記導電性紐体の長さと同じか長い非導電性紐体２本を交互にループ状につなぎ、前記ループ状紐体を右側、中央、左側と直線状に並べた少なくとも３個のプーリー間に、前記中央のプーリーに導電性紐体が接するよう掛けて張り、前記中央に配したプーリーの近傍に、２本の導電性紐体のそれぞれに導通する接点を設け、前記接点をはさんだ左右の導電性紐体がエレメントとして機能するアンテナ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載したアンテナにおいて、ループ状の紐体を掛けたプーリーを回すことにより、接点から導電性紐体の端部までの長さを連続的に変え、エレメントの共振周波数を複数の周波数帯に渡り連続して変化させることを特徴とするアンテナ。
【請求項４】
請求項１に記載したアンテナを左右対称に近接して設置し、アンテナ設置後の設置環境による共振周波数のずれや、エレメントの対称のずれを左右のエレメントの長さを別々に変えることで調整できる構造のアンテナ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載したアンテナにおいて、回転角を制御できるモーターによりプーリーを回転させ、エレメントの長さを変える構造のアンテナ。