(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の長さを有するアームと、前記アームの略中央部に着脱可能に設けられる第１及び第２の放射素子と、前記アームの前端側に後部方向への折り畳みが可能に設けられる１対の導波器アーム及び該導波器アームにそれぞれ取付けられる複数の導波素子からなるスタック導波器と、前記アームの後端側に前部方向への折り畳みが可能に設けられる１対の反射器アーム及び該反射器アームにそれぞれ取付けられる複数の反射素子からなるスクリーン反射器とを具備し、
前記１対の導波器アームは、折り畳みの回動中心となる第１のネジにより前記アームに取り付けられ、開いた状態では前記アームに対し垂直を除く所定の角度斜めに保持され、
前記１対の反射器アームは、折り畳みの回動中心となる第２のネジにより前記アームに取り付けられ、該回動中心から先端までの長さが該第２のネジから前記アームの前端までの長さと略等しく、開いた状態では前記アームに対して所定の角度斜めに保持され、
前記第１及び第２の放射素子を前記アームから取外した状態で、前記スタック導波器を折り畳んだ後、前記スクリーン反射器を前記スタック導波器に当接するまで或いは被さるまで折り畳むことにより、梱包容積が最小となるように構成したことを特徴とする折り畳み型八木式アンテナ。
【請求項２】
前記第１の放射素子は、前記第２の放射素子より短く、かつ前記アームの前方寄りに前記第２の放射素子と平行に設けられ、
前記複数の導波素子は６個あり、前記１対の導波器アームは、それぞれ３個の前記導波素子を平行に平面状に保持し、前記アームに接する位置まで或いは前記アームと略平行になるまで折り畳むことが可能であり、
前記１対の反射器アームはそれぞれ、略直線状を成し、前記第２の放射素子より短い前記複数の反射素子を平行に平面状に保持し、折り畳んだ状態では前記反射器アームの先端が前記アームの前端と略一致することを特徴とする請求項１記載の折り畳み型八木式アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素子の折り畳みが可能な折り畳み型八木式アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
八木式アンテナは、一般に放射器と、この放射器の前方に配置される導波器と、前記放射器の後方に配置される反射器とから構成されている。また、高利得の八木式アンテナとしては、導波器を２段スタックとすると共にスクリーン反射器を用いたスタック式アンテナが使用されている（例えば、特許文献１参照。）。上記スタック式アンテナは、持ち運び時にスクリーン反射器が邪魔になるので、スクリーン反射器を折り畳み可能に構成して持ち運びを容易にしている。
【０００３】
図６はスクリーン反射器を折り畳み可能とした地上デジタル放送（ＵＨＦ）対応の３素子スタック式アンテナの構成を示したもので、（ａ）はスクリーン反射器を開いたときの平面図、（ｂ）は同側面図である。図７は上記図６に示した３素子スタック式アンテナのスクリーン反射器を折り畳んだときの状態を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【０００４】
図６において、１１はアームで、このアーム１１の中央部より少し前方位置において、第１の放射素子１２ａ及び第２の放射素子１２ｂが放射素子保持部材１３により所定の間隔を保って平行に、且つアーム１１に対し直交して設けられる。上記放射素子保持部材１３は、アーム１１に対して蝶ネジ１４により着脱可能に設けられる。上記放射素子保持部材１３の上部には、放射素子１２ａ、１２ｂの給電部１５が設けられる。
【０００５】
また、アーム１１の前端部近傍には、スタック導波器１６が設けられる。このスタック導波器１６は、導波器アーム１７及び導波素子１８ａ、１８ｂにより構成される。上記導波器アーム１７は、中央部分がアーム１１に直交するように垂直に設けられ、その上下両端部において導波素子１８ａ、１８ｂを放射素子１２ａ、１２ｂと平行に保持する。
【０００６】
また、アーム１１には、第１の放射素子１２ａの後方にスクリーン反射器２１が折り畳み可能に設けられる。スクリーン反射器２１は、反射器アーム２２ａ、２２ｂと、この各反射器アーム２２ａ、２２ｂに所定の間隔で水平に取付けられる３本の反射素子２３ａ、２３ｂ、２３ｃにより構成される。上記スクリーン反射器２１は、反射器アーム２２ａ、２２ｂが蝶ネジ２４によりアーム１１に回動可能に取付けられ、蝶ネジ２４を回動中心として導波素子１８ａ、１８ｂ側に折り畳めるようになっている。上記スクリーン反射器２１を開いた時の反射器アーム２２ａ、２２ｂ間の開度は約１２０°に設定される。更にアーム１１には、スクリーン反射器２１の後方にマスト取付金具２５が装着される。
【０００７】
上記のように構成された折り畳み型八木式アンテナは、工場にて製作し、梱包する際、図７に示すように放射素子１２ａ、１２ｂを放射素子保持部材１３と共にアーム１１から取外し、その後、スクリーン反射器２１を折り畳んでアンテナの梱包容積を小さくする。この場合、スクリーン反射器２１は、蝶ネジ２４による締付けを緩めることで反射器先端部が導波素子１８ａ、１８ｂに当接するまで折り畳むことが可能である。上記スクリーン反射器２１の反射器アーム２２ａ、２２ｂは、蝶ネジ２４による取付け位置からスタック導波器１６までの距離より長く設定され、折り畳んだ時に反射器アーム２２ａ、２２ｂの先端部が導波素子１８ａ、１８ｂに当接し、それ以上折り畳むことができない構造となっている。なお、上記アーム１１から取外した放射素子１２ａ、１２ｂ及び放射素子保持部材１３は、アンテナ本体に同梱する。
【０００８】
上記折り畳み可能な八木式アンテナにおいて、各素子の長さや素子間距離は次のように設定される。なお、λは地上デジタル放送波帯（４７０〜７７０ＭＨｚ）における中心周波数６２０ＭＨｚの波長を示している。
【０００９】
第１の放射素子１２ａの長さＬａ１：０．７５λ
第２の放射素子１２ｂの長さＬｂ１：０．６４λ
反射素子２３ａ〜２３ｃの長さＬｃ１：０．７λ
導波素子１８ａ、１８ｂの長さＬｄ１：０．３６８λ
放射素子１２ａ、１２ｂ間の中心と導波素子１８ａ、１８ｂとの間の距離Ｌｅ１：０．２６λ
放射素子１２ａ、１２ｂ間の中心とスクリーン反射器２１の取付位置（蝶ネジ２４中心位置）との間の距離Ｌｆ１：０．３５λ
放射素子１２ａ、１２ｂ間の中心距離Ｌｈ１：０．１λ
導波素子１８ａ、１８ｂ間の中心距離Ｌｉ１：０．１６４λ
反射素子２３ａ、２３ａ間の中心距離Ｌｍ１：０．３λ
反射素子２３ａ、２３ｂ間の中心距離Ｌｎ１：０．２３０λ
反射素子２３ｂ、２３ｃ間の中心距離Ｌｏ１：０．２３７λ
全長Ｌｇ１（奥行き：アーム１１の長さ）：４５６ｍｍ
折り畳み時の高さＬｊ１：１４８ｍｍ
折り畳み時の幅Ｌｋ１（反射素子２３ａ〜２３ｃの長さ）：３４０ｍｍ
上記の寸法に設定された従来の折り畳み型八木式アンテナの梱包容積Ｗ（ｍ３）は、
Ｗ＝高さ（Ｌｊ１）×幅（Ｌｋ１）×奥行き（Ｌｇ１）
＝０．１４８（ｍ）×０．３４（ｍ）×０．４５６（ｍ）
＝０．０２２９４５９（ｍ３）
である。
【００１０】
上記のようにスクリーン反射器２１を折り畳んでアンテナの梱包容積を小さくすることにより、梱包材料の無駄を少なくして材料費を低減でき、且つ搬送効率を向上して輸送費を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】実開昭５９−１８９３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記従来の折り畳み型八木式アンテナは、スクリーン反射器２１をアーム１１に固定する蝶ネジ２４を緩めることで、反射器アーム２２ａ、２２ｂを導波素子１８ａ、１８ｂ側に折り畳むことが可能であり、一般に使用されている八木式アンテナよりアンテナの梱包容積を小さくして梱包材料費及び輸送費を低減することができる。
【００１３】
しかし、従来の高利得の折り畳み型八木式アンテナは、導波器をスタック構成としているので、導波素子１８ａ、１８ｂの取付け位置が高くなり、スクリーン反射器２１を折り畳んだときに反射器先端部が導波素子１８ａ、１８ｂに当接し、それ以上の折り畳みが困難であり、アンテナの梱包容積を十分に小さくすることができない。
【００１４】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、導波器をスタック構成としてアンテナ利得を向上した場合においても、折り畳み時の梱包容積を十分に小さくでき、梱包材料費及び輸送費を低減することができる折り畳み型八木式アンテナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る折り畳み型八木式アンテナは、所定の長さを有するアームと、前記アームの略中央部に着脱可能に設けられる第１及び第２の放射素子と、前記アームの前端側に後部方向への折り畳みが可能に設けられる１対の導波器アーム及び該導波器アームにそれぞれ取付けられる複数の導波素子からなるスタック導波器と、前記アームの後端側に前部方向への折り畳みが可能に設けられる１対の反射器アーム及び該反射器アームにそれぞれ取付けられる複数の反射素子からなるスクリーン反射器とを具備し、
前記１対の導波器アームは、折り畳みの回動中心となる第１のネジにより前記アームに取り付けられ、開いた状態では前記アームに対し垂直を除く所定の角度斜めに保持され、
前記１対の反射器アームは、折り畳みの回動中心となる第２のネジにより前記アームに取り付けられ、該回動中心から先端までの長さが該第２のネジから前記アームの前端までの長さと略等しく、開いた状態では前記アームに対して所定の角度斜めに保持され、
前記第１及び第２の放射素子を前記アームから取外した状態で、前記スタック導波器を折り畳んだ後、前記スクリーン反射器を前記スタック導波器に当接するまで或いは被さるまで折り畳むことにより、梱包容積が最小となるように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、導波器をスタック構成とすることにより折り畳み時のアンテナ容積を従来の折り畳み型八木式アンテナより小さくでき、梱包材料の無駄を少なくして材料費を低減できると共に搬送効率を向上して輸送費を低減でき、しかも、優れた利得特性とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１に係る折り畳み型八木式アンテナの構成を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は同実施例１に係る折り畳み型八木式アンテナの平面図、（ｂ）は同側面図である。
【図３】同実施例１に係る折り畳み型八木式アンテナを折り畳んだときの状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。
【図４】同実施例１に係る折り畳み型八木式アンテナと従来の折り畳み型八木式アンテナの各寸法と梱包容積を比較して示す図である。
【図５】同実施例１に係る折り畳み型八木式アンテナと従来の折り畳み型八木式アンテナの利得特性を示す図である。
【図６】スクリーン反射器を折り畳み可能とした従来の折り畳み型八木式アンテナの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】図６に示した従来の折り畳み型八木式アンテナのスクリーン反射器を折り畳んだときの状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は本発明の実施例１に係る折り畳み型八木式アンテナ（３素子スタック）の構成を示す斜視図である。図２（ａ）は同実施例１に係る折り畳み型八木式アンテナの平面図、同図（ｂ）は同側面図である。
【００２０】
図１において、３１はアームで、このアーム３１の中央部より少し前方位置において、第１の放射素子３２ａ及び第２の放射素子３２ｂが放射素子保持部材３３により所定の間隔を保って平行に、且つアーム３１に対し直交して設けられる。上記放射素子保持部材３３は、アーム３１に対して蝶ネジ３４により着脱可能に設けられる。上記放射素子保持部材３３の上部には、放射素子３２ａ、３２ｂの給電部３５が設けられる。
【００２１】
また、アーム３１の前端部近傍には、スタック導波器３６が折り畳み可能に設けられる。このスタック導波器３６は、１対の導波器アーム３７ａ、３７ｂと、この導波器アーム３７ａ、３７ｂにより保持される複数本例えば３本の導波素子３８ａ、３８ｂ、３８ｃにより構成される。
【００２２】
上記導波器アーム３７ａ、３７ｂは、基部がアーム３１に回動可能に保持され、アーム３１の上部方向及び下部方向にそれぞれ所定の角度θで設けられる。上記導波器アーム３７ａ、３７ｂは、蝶ネジ３９によりアーム３１に回動可能に取付けられ、蝶ネジ３９を回動中心として後方に折り畳めるようになっている。上記導波器アーム３７ａ、３７ｂは、開いた状態では垂直線に対してθの角度斜めに保持される。このθの角度は約±２０°の範囲で設定される。導波器アーム３７ａ、３７ｂは、垂直に保持しても良く、垂直線に対して後方あるいは前方にそれぞれ約２０°の範囲内で設定することが可能である。
【００２３】
上記各導波器アーム３７ａ、３７ｂは、それぞれ複数本例えば３本の導波素子３８ａ、３８ｂ、３８ｃを所定の間隔で、且つ放射素子３２ａ、３２ｂと平行して保持する。
【００２４】
また、アーム３１には、第１の放射素子３２ａの後方にスクリーン反射器４１が折り畳み可能に設けられる。スクリーン反射器４１は、反射器アーム４２ａ、４２ｂと、この各反射器アーム４２ａ、４２ｂに所定の間隔で水平に取付けられる複数本例えば３本の反射素子４３ａ、４３ｂ、４３ｃにより構成される。上記スクリーン反射器４１は、反射器アーム４２ａ、４２ｂが蝶ネジ４４によりアーム３１に回動可能に取付けられ、蝶ネジ４４を回動中心として前方、すなわちスタック導波器３６側に折り畳めるようになっている。上記スクリーン反射器４１を開いた時の反射器アーム４２ａ、４２ｂ間の開度は約１２０°に設定される。更にアーム３１には、スクリーン反射器４１の後方にマスト取付金具４５が装着される。
【００２５】
次に上記のように構成された折り畳み型八木式アンテナの折り畳み動作を図１ないし図３を参照して説明する。図３は実施例１に係る折り畳み型八木式アンテナを折り畳んだときの状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はスクリーン反射器４１の後方から見た背面図である。
【００２６】
上記折り畳み型八木式アンテナを工場にて製作し、梱包する際、図３に示すように放射素子３２ａ、３２ｂを放射素子保持部材３３と共にアーム３１から取外した状態で、最初にスタック導波器３６を固定している蝶ネジ３９を緩めて導波器アーム３７ａ、３７ｂを後方、すなわちスクリーン反射器４１側に回動して折り畳む。このとき導波器アーム３７ａ、３７ｂは、アーム３１に接する位置まで折り畳むことが可能である。その後、スクリーン反射器４１の反射器アーム４２ａ、４２ｂを前方、すなわちスタック導波器３６側に回動して折り畳む。この場合、スクリーン反射器４１は、蝶ネジ４４による締付けを緩め、スクリーン反射器４１の略中央部分が先に折り畳んだスタック導波器３６の導波器アーム３７ａ、３７ｂに当接するまで折り畳む。上記アーム３１から取外した放射素子３２ａ、３２ｂ及び放射素子保持部材３３は、アンテナ本体に同梱する。
【００２７】
上記実施例１に係る折り畳み可能な八木式アンテナにおいて、各素子の長さや素子間距離は次のように設定される。なお、λは地上デジタル放送波帯（４７０〜７７０ＭＨｚ）における中心周波数６２０ＭＨｚの波長を示している。
【００２８】
第１の放射素子３２ａの長さＬａ２：０．７５λ
第２の放射素子３２ｂの長さＬｂ２：０．６４λ
反射素子４３ａ〜４３ｃの長さＬｃ２：０．７λ
導波素子３８ａ〜３８ｃの長さＬｄ２：０．３４λ
放射素子３２ａ、３２ｂ間の中心とスタック導波器３６の回動中心との間の距離Ｌｅ２：０．２６λ
放射素子３２ａ、３２ｂ間の中心（蝶ネジ３４の中心位置）とスクリーン反射器４１の回動中心位置（蝶ネジ４４の中心位置）との間の距離Ｌｆ２：０．３５λ
放射素子３２ａ、３２ｂ間の距離Ｌｈ２：０．１λ
導波素子３８ａ、３８ａ間の中心距離Ｌｐ２：０．１９３λ
導波素子３８ａ、３８ｂ間の中心距離Ｌｑ２：０．０７２λ
導波素子３８ｂ、３８ｃ間の中心距離Ｌｒ２：０．１２６λ
反射素子４３ａ、４３ａ間の中心距離Ｌｍ２：０．３λ
反射素子４３ａ、４３ｂ間の中心距離Ｌｎ２：０．２３０λ
反射素子４３ｂ、４３ｃ間の中心距離Ｌｏ２：０．２３７λ
全長Ｌｇ２（アーム１１の長さ：奥行き）：４５６ｍｍ
折り畳み時の高さＬｊ２：１０７ｍｍ
折り畳み時の幅Ｌｋ２（反射素子４３ａ〜４３ｃの長さ）：３４０ｍｍ
上記実施例１に係る折り畳み型八木式アンテナの梱包容積Ｗ（ｍ３）は、
Ｗ＝高さ×幅×奥行き＝０．１０７（ｍ）×０．３４（ｍ）×０．４５６（ｍ）
＝０．０１６５８９３（ｍ３）
となる。
【００２９】
なお、上記各部の設定寸法は一例を示したもので、その他、アンテナの仕様に応じて任意に設定し得るものである。
【００３０】
上記のようにスタック導波器３６及びスクリーン反射器４１を折り畳むことにより、そのアンテナ容積を図６、図７に示した従来の折り畳み型八木式アンテナより更に小さくすることができる。
【００３１】
図４は上記実施例１に係る折り畳み型八木式アンテナと図６、図７に示した従来の折り畳み型八木式アンテナの各寸法と梱包容積を比較して示したものである。本発明の実施例１に係る折り畳み型八木式アンテナの折り畳み時の奥行きＬｇ２及び幅Ｌｋ２は従来の折り畳み型八木式アンテナの折り畳み時の奥行きＬｇ１及び幅Ｌｋ１と同じであるが、高さＬｊ２が１０７ｍｍであり、従来のアンテナの高さＬｊ１（１４８ｍｍ）に比較して４１ｍｍ小さくすることができる。
【００３２】
この結果、従来のアンテナの折り畳み時の梱包容積「０．０２２９４５９ｍ３」を１００％とすると、上記実施例１に係るアンテナの折り畳み時の梱包容積「０．０１６５８９３ｍ３」は７２％となる。
【００３３】
図５は上記実施例１に係るアンテナと図６に示したアンテナの利得特性を示したもので、横軸に周波数（ＭＨｚ）をとり、縦軸に利得（ｄＢｉ）をとって示した。図５において、実線ａは実施例１に係るアンテナの利得特性であり、破線ｂは従来のアンテナの利得特性である。実施例１に係るアンテナの利得（特性ａ）は低域及び高域において従来のアンテナより高い値を示し、また、最低利得は７．５１（ｄＢｉ）であり、従来のアンテナの最低利得７．４２（ｄＢｉ）より高い値を示している。
【００３４】
上記のように上記実施例１に係る折り畳み型八木式アンテナは、スタック導波器３６の導波器アーム３７ａ、３７ｂをアーム３１に接する位置まで折り畳むことが可能であり、このためスクリーン反射器４１の反射器アーム４２ａ、４２ｂをアーム３１に近接する位置まで折り畳んで、その高さＬｊ２を従来のアンテナの高さＬｊ１より十分に小さくできる。この結果、実施例１に係る折り畳み型八木式アンテナは、図４に示したように折り畳み時の容積を従来のアンテナより約３割程度小さくでき、梱包材料の無駄を少なくして材料費を低減できると共に搬送効率を向上して輸送費を低減でき、しかも、優れた利得特性とすることができる。
【００３５】
なお、上記実施例１では、スタック導波器３６として導波器アーム３７ａ、３７ｂにそれぞれ３本の導波素子３８ａ、３８ｂ、３８ｃを設けた場合について示したが、導波素子の数は任意に設定することが可能である。
【００３６】
また、上記実施例１では、スクリーン反射器４１として反射器アーム４２ａ、４２ｂにそれぞれ３本の反射素子４３ａ、４３ｂ、４３ｃを設けた場合について示したが、反射素子の数は任意に設定することが可能である。
【００３７】
また、本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。
【符号の説明】
【００３８】
３１…アーム、３２ａ…第１の放射素子、３２ｂ…第２の放射素子、３３…放射素子保持部材、３４…蝶ネジ、３５…給電部、３６…スタック導波器、３７ａ、３７ｂ…導波器アーム、３８ａ〜３８ｃ…導波素子、３９…蝶ネジ、４１…スクリーン反射器、４２ａ、４２ｂ…反射器アーム、４３ａ〜４３ｃ…反射素子、４４…蝶ネジ、４５…マスト取付金具。
【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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