(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次輻射器に対向してオフセットパラボラ反射板が設置され、オフセットパラボラ反射板の配置されていない側に、電波の受信方向とは異なる所定方向から入射してくる再送信電波をさえぎる遮蔽板が設置されている放送波中継用オフセットパラボラアンテナであって、
前記オフセットパラボラ反射板は鉄塔に固定されるものであり、
前記一次輻射器と遮蔽板とを一体的に取り付けたフレームを有し、当該フレームが、前記鉄塔に対して不動状態に設定された回動軸を中心として、前記再送信電波の到来方向に向かって開くように、回動可能になっていることを特徴とする放送波中継用オフセットパラボラアンテナ。
【請求項２】
前記フレームを最大限回動させた状態で、そのフレームの先端部が鉄塔の一部に接触可能であることを特徴とする請求項１記載の放送波中継用オフセットパラボラアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一周波数で再送信を行うための放送波中継用オフセットパラボラアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルテレビジョン放送のための無線中継を行う場合、中継波の周波数を放送波と同一の周波数に設定することが提案されている（ＳＦＮ；Single Frequency Network）。この同一周波数を用いた中継により、周波数変換装置が不要となり、簡単で低価格な中継機を実現することができる。
図７は、この中継機１１を搭載した鉄塔１２の概要図であり、中継波の受信アンテナ１３により受信された信号は、ケーブル１４を通って中継機１１に供給される。ここで、信号は所定レベルまで増幅され、ケーブル１４を通して鉄塔上部に設置された放送用送信アンテナ１５に給電される。
【０００３】
前記中継機に設置する中継波受信用アンテナ１３は、高利得が求められるため、八木アンテナなどでは実現困難である。
そこで、パラボラアンテナを使用することが考えられるが、パラボラアンテナでは、主ビーム方向から９０度以上の角度でのバックローブが高く、鉄塔の放送用送信アンテナから放射される放送電波の回り込みを防ぐことができない。
また、オフセットパラボラ反射板は、通常、一面板であるため、受風面積が大きく、重量も大きい。このため、風に耐えることが困難になり、鉄塔の荷重負荷も余裕のあるものが求められる。
【０００４】
そこで、出願人は、主ビーム方向と異なる所定方向からの指向性を抑えることができ、あわせて、風圧荷重、重量を軽減することのできる放送波中継用オフセットパラボラアンテナについて、特許出願をしている（特願2001−45410号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記放送波中継用オフセットパラボラアンテナは、一次輻射器に対向してオフセットパラボラ反射板を設置し、オフセットパラボラ反射板の配置されていない側に、電波の受信方向とは異なる所定方向から入射してくる電波をさえぎる遮蔽板を設置するという構造を有している。
この構造では、一次輻射器等のメンテナンス時に、オフセットパラボラ反射板の前面で、何かにぶら下がってメンテナンスしなければならないため、施行が危険で、メンテナンスの効率も悪いという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、オフセットパラボラ反射板の前に回らなくても、一次輻射器等のメンテナンスが行え、もって安全性が高く、メンテナンスの効率もよい放送波中継用オフセットパラボラアンテナを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の放送波中継用オフセットパラボラアンテナは、一次輻射器に対向してオフセットパラボラ反射板が設置され、オフセットパラボラ反射板の配置されていない側に、電波の受信方向とは異なる所定方向から入射してくる再送信電波をさえぎる遮蔽板が設置されているものであって、前記オフセットパラボラ反射板は鉄塔に固定されるものであり、前記一次輻射器と遮蔽板とを一体的に取り付けたフレームを有し、当該フレームが、前記鉄塔に対して不動状態に設定された回動軸を中心として、前記再送信電波の到来方向に向かって開くように、回動可能になっている。
【０００８】
前記の構成によれば、放送波中継用オフセットパラボラアンテナを鉄塔に取り付けた状態で一次輻射器等をメンテナンスする時に、前記フレームごと回動させて、一次輻射器等を作業者の近くに持って来ることができる。したがって、作業者がパラボラアンテナの前に回りこむ必要がなくなり、作業の安全に寄与することができる。
前記フレームを最大限回動させた状態で、そのフレームの先端部が鉄塔の一部に接触可能であることが好ましい。回動角を、フレームの先端部が鉄塔の一部に接触するまで大きくとることができれば、作業者は、鉄塔に乗った状態で、一次輻射器等をメンテナンスすることができる。
【０００９】
なお、前記「所定方向」とは、回り込み電波の到来方向であり、放送波中継用オフセットパラボラアンテナ及び放送波再送信アンテナの設置状態により決定される。たとえば、図７に示したような典型的な設置状態では、仰角９０°方向となる。
オフセットパラボラ反射板又は遮蔽板は、金属棒のグリッドにより構成されるものでもよい。これにより、放送波中継用オフセットパラボラアンテナの風圧荷重と自重を低くすることができる。グリッドのピッチは、使用電波の波長の約１０分の１またはそれ以下に設定すれば、反射損失を防ぐことができる。
【００１０】
遮蔽板が一次輻射器を遮蔽する長さＬは、十分な遮蔽効果を得るためには、１／２波長以上であることが好ましく、２／３波長以上あればさらに好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
１.放送波中継用オフセットパラボラアンテナの構造
図１は、放送波中継用オフセットパラボラアンテナの正面図(a)及び側面図(b)を示す。図２は、放送波中継用オフセットパラボラアンテナの斜視図である。
放送波中継用オフセットパラボラアンテナの形式は、オフセットパラボラアンテナである。オフセットパラボラ反射板１は、中心線をｃとする回転放物面の一部を形成している。オフセットパラボラ反射板１の焦点ｐには、一次輻射器２が配置され、その一次輻射器２の反射面に対向するように２(two)ダイポールアンテナ３が配置されている。
【００１２】
オフセットパラボラ反射板１は、回転放物面に合わせて曲線状に加工した複数本のグリッド（金属棒）により形成されている。
また、オフセットパラボラ反射板１の上側には、放送波の回り込みを防ぐための遮蔽板４が水平に設置されている。この遮蔽板４は長方形のもので、複数本の直線グリッドにより形成されている。
遮蔽板４の、焦点ｐから出ている部分の長さをＬで表している（図１(b)参照）。この突出長さＬが、放送波の回り込み防止能力を表すパラメータとなる。図示した角度αは、受信電波の指向角度を表す。
【００１３】
ここで、具体的な数値例をあげる。放送波周波数は、ＵＨＦ放送波帯（470〜770MHz）である。前記突出長さＬは、４４０ｍｍである。オフセットパラボラ反射板１および遮蔽板４の1本のグリッドの直径は２５ｍｍ、グリッドどうしの設置間隔ｓは８０ｍｍである。オフセットパラボラ反射板１の横幅ｒは２４００ｍｍ、中心線ｃからオフセットパラボラ反射板１の端までの距離ｄは２４４０ｍｍ、回転放物面の底から焦点ｐまでの距離ｅは１０００ｍｍ、中心線ｃから遮蔽板４までの距離ｇは１６０ｍｍである。焦点ｐに配置された一次輻射器２の設置角θは５５°、縦の長さｍは４８０ｍｍ，横の長さはｎは７６０ｍｍである。
【００１４】
図３は、２ダイポールアンテナ３の正面図(a)及び側断面図(b)である。２ダイポールアンテナ３は、給電線の内導体につながる一方のアンテナ素子３ａと、給電線の外導体につながる他方のアンテナ素子３ｂとからなる。いずれの素子も、金属板で形成され、絶縁板３ｃに貼り付けられている。各素子にはそれぞれ２枚の放射板が設けられており、放射板同士の間隔はｈで表されている。具体的には、ｈ＝２４０ｍｍである。
【００１５】
以上に説明した数値の放送波中継用オフセットパラボラアンテナの受信電界強度を計算した結果を、図４に示す。
図４の横軸は、放送波中継用オフセットパラボラアンテナの指向角度αであり、プラス側は仰角、マイナス側は俯角、０°は真正面を示している。縦軸の受信電界強度は、０°の受信電界強度を１（０ｄＢ）とした場合の相対値を表している。周波数は、４７０ＭＨｚ，５７０ＭＨｚ，６７０ＭＨｚ，７７０ＭＨｚの４種類で計算している。
【００１６】
前述した突出長さＬ＝４４０ｍｍは、波長に換算すると、それぞれ０．６９λ，０．８４λ，０．９８λ，１．１３λ（λは自由空間の波長）となる。
図４のグラフから、９０°方向の受信電界強度の相対値は、次の表１のようになる。
【００１７】
【表１】
0003671896.tif 000002
【００１８】
この受信電界強度は、遮蔽板４のない−９０°方向の受信電界強度に比べて、低下している。この低下量も表１に示す。
表１によれば、９０°方向の受信電界強度は、０°方向の受信電界強度と比べて、それぞれ−４３ｄＢ，−４９ｄＢ，−５５ｄＢ，−５４ｄＢと十分に低下しているので、放送波の回り込みを防ぐことができる。
また、９０°方向の受信電界強度は、遮蔽板４のない−９０°方向の受信電界強度に比べて、それぞれ−１６ｄＢ，−１４ｄＢ，−１８ｄＢ，−８ｄＢと、十分低下している。これが遮蔽板設置の効果となる。
２. 遮蔽板の取り付け構造
次に本発明に関係する、放送波中継用オフセットパラボラアンテナの遮蔽板の取り付け構造を説明する。
【００１９】
図５は、放送波中継用オフセットパラボラアンテナの斜視図である。放送波中継用オフセットパラボラアンテナは、オフセットパラボラ反射板１を鉄塔に取り付けるための基体５と、遮蔽板４を固定したフレーム６とを有している。フレーム６は、基体５に設けられた支軸５ａ，５ｂを中心として、基体５に対して、回動可能に取り付けられる。そしてフレーム６の姿勢を保持するためのステー７が基体５の上端部とフレーム６との間に張られている。ステー７の先端部は、フレーム６の支軸６ａ，６ｂを通して回動可能となっている。ステー７の基端部は、基体５に対して取り外し可能にされている。
【００２０】
なお、図５では遮蔽板４を透明なものとして描いているが、実際には、前述したように複数本のグリッドにより形成されているものである。また、一次輻射器２を遮蔽板４に取り付ける部材の図示は省略している。
図６は、放送波中継用オフセットパラボラアンテナを鉄塔８に固定した状態を示す側面図であり,(a)はアンテナ使用時の状態を示し、(b)はフレーム６を跳ね上げた状態を示す。
【００２１】
アンテナ使用時には、図６(a)に示すように、ステー７の基端部を基体５に取り付ける。取り付け方法は限定されないが、例えばボルトによる嵌合などが採用できる。
一次輻射器２や２ダイポールアンテナ３のメンテナンス時には、ステー７の基端部の嵌合をはずして、フレーム６を支軸５ａ，５ｂの回りに回転させて跳ね上げる。この跳ね上げた状態が図６(b)である。図６(b)では、フレーム６の先端が鉄塔８に届くまで、フレーム６をほぼ９０度上方向に回動させている。この状態において、作業者は、鉄塔８に乗ったままの位置で、一次輻射器２や２ダイポールアンテナ３をメンテナンスできる。
【００２２】
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、例えばステー７の基端部を基体５でなく鉄塔８に取り付けるようにしてもよい。その他、本発明の範囲内において種種の変更を施すことが可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、放送波中継用オフセットパラボラアンテナを鉄塔に取り付けた状態で一次輻射器をメンテナンスする時に、フレームごと回動させて、一次輻射器を作業者の近くに持って来ることができる。したがって、作業者がパラボラアンテナの前に回りこむ必要がなくなり、作業の安全と効率化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】放送波中継用オフセットパラボラアンテナの正面図(a)及び側面図(b)である。
【図２】放送波中継用オフセットパラボラアンテナの斜視図である。
【図３】２ダイポールアンテナ３の正面図(a)及び側断面図(b)である。
【図４】受信電界強度を計算した結果を示すグラフである。
【図５】放送波中継用オフセットパラボラアンテナの遮蔽板の取り付け構造を示す斜視図である。
【図６】放送波中継用オフセットパラボラアンテナを鉄塔に固定した状態を示す側面図であり,(a)はアンテナ使用時の状態を示し、(b)は遮蔽板を跳ね上げた状態を示す。
【図７】中継機を搭載した鉄塔の概要図である。
【符号の説明】
１  オフセットパラボラ反射板
２  一次輻射器
３  ２ダイポールアンテナ
４  遮蔽板
５  基体
６  フレーム
７  ステー７
８  鉄塔
【図１】
0003671896.tif 000003
【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】
0003671896.tif 000008
【図７】
0003671896.tif 000009