(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環部と直線部とが連続するアンテナ素子を板材からなる原料素材からの切削加工により、
円環部と直線部の断面形状は、原料素材の厚み方向長さが同一となるように、
円環部の断面形状が、正方形を四隅のエッジにおいて角落としした形状で、
直線部の断面形状が、長方形を四隅のエッジにおいて角落としし、円環部の断面積よりも小さい形状で、
円環部と直線部との接続部に継ぎ目なく切り出すことを特徴とする双ループアンテナの製造方法。
【請求項２】
円環部と直線部とが連続されたアンテナ素子を具える双ループアンテナであって、
円環部と直線部の断面形状は、円環部の中心軸方向の長さが同一で、
円環部の断面形状が、正方形を四隅のエッジにおいて角落としした形状で、
直線部の断面形状が、長方形を四隅のエッジにおいて角落としし、円環部の断面積よりも小さい形状で、
円環部と直線部との接続部に継ぎ目がないことを特徴とする双ループアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、放送または通信の電波の送信などに好適な反射板付き双ループアンテナに関するものである。特に、品質特性が均一で、軽量化できる双ループアンテナと、容易に精度よく双ループアンテナを得ることができる製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＶＨＦやＵＨＦの送信用アンテナとして、双ループアンテナが用いられている。これは、２つの一波長ループアンテナ（円環部）を互いに並行給電線（直線部）で接続し、その中央から給電したものである。通常、高電力利得にするため４個または６個の一波長ループアンテナを並行給電線で接続して使用し、これらをループ数により４Ｌ型、６Ｌ型双ループアンテナと呼んでいる。一般に、一波長ループアンテナでは、電波はループの軸方向の両側に放射される。そこで、一方向にのみ電波を放射させたいときには、ループの後方０．２〜０．３波長の位置に反射板をおく。
【０００３】
ループアンテナ素子の一例を図４に示す。このアンテナ素子は、環状に成型した少なくとも一対（ここでは２対）の円環部１１０と、円環部１１０の中央に位置する給電部１２０と、給電部と円環部１１０とをつなぐ直線状の並行給電線部とを具えている。円環部１１０、並行給電線部１３０のいずれも真鍮パイプ（例えば１０ｍｍφ）などで構成されている。このようなループアンテナは、円環部と並行給電線部との接続および並行給電線部と給電部との接続を銀ロー付けで行っている。そのため、この銀ロー付け個所には継ぎ目１４０が形成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の双ループアンテナでは次のような問題があった。
▲１▼銀ロー付けにより並行給電線部の平行度を高精度で出すことが難しい。
銀ロー付けでは、作業に非常に手間がかかる上、作業者の熟練度のばらつきなども大きいため、高精度に安定した接合を行うことが難しいからである。その結果、ループアンテナの電気性能にも影響が出ることがあり、コスト高にもつながるという問題があった。
【０００５】
▲２▼重量が大きく、製造時の作業性、運搬時の作業性が悪い。
従来、ループアンテナの材質には真鍮や銀など重い材料が使われているため、である。特に、真鍮を用いた４Ｌ双ループアンテナを反射板に設置した際の重量は約６０ｋｇにも達し、作業者一人で持ち運びすることが極めて困難である。
【０００６】
従って、本発明の主目的は、精度よく安価に双ループアンテナを製造する方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、品質特性が均一で、電気性能が安定する双ループアンテナを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、双ループアンテナの製造に、ロー付けではなく、切削加工を用いることで上記の目的を達成する。
【０００９】
すなわち、本発明双ループアンテナの製造方法は、円環部と直線部とが連続するアンテナの素子を原料素材からの切削加工により得ることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明双ループアンテナは、円環部と直線部とが接続されたアンテナ素子を具える双ループアンテナであって、前記円環部と直線部との接続部に継ぎ目がないことを特徴とする。
【００１１】
アンテナ素子を切削加工により製造することにより、円環部と直線部との接続部に継ぎ目のない双ループアンテナを得ることができる。
【００１２】
ここで、切削加工には、転削工具を用いた切削加工機による削り出しや、ワイヤカット放電加工機による切り出しが含まれる。いずれの加工機も数値制御された加工機を用いることが好ましい。これらの加工機を用いることで、円環部、直線部の途中はもちろん、両者の接続部にも継ぎ目のないアンテナ素子を高精度かつ短時間に得ることができる。上記の機械加工機を用いれば、銀ロー付け作業を行う必要がなく、作業者のスキルによる製品のバラツキをなくして、安定した電気特性を有するアンテナ素子を得ることができる。特に、直線部が平行に配列される並列給電線部の平行度も高精度に出すことができる。
【００１３】
原料素材の形状としては平板材が好適である。また、原料素材の材質は、導体として利用可能なものであれば特に限定されない。銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などが好適である。特に、双ループアンテナの軽量化を図る上で、アルミニウムおよびアルミニウム合金等の軽金属が好ましい。アンテナ素子の軽量化に伴い、設置の負担（取付け作業、取付け架台搬送作業）が軽減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は４Ｌ型本発明双ループアンテナの平面図、図２は正面図である。図３は図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【００１５】
（全体構成）
図１に示すように、このループアンテナは、中央部に給電部１０を両端に支柱２０を具え、給電部１０と支柱２０との各間隔に合計２つのアンテナ素子３０が固定されたものである。アンテナ素子３０は、環状の円環部３１、３２と、円環部３１、３２に連続する直線部３３、３４からなる。
【００１６】
（アンテナ素子）
このアンテナ素子３０は、第１および第２円環部３１、３２と、両円環部３１、３２をつなぐ第１直線部３３、および第２円環部３２と給電部１０をつなぐ第２直線部３４とからなる。第１円環部３１が支柱２０に支持され、第２円環部３２は第２直線部３４を介して給電部１０に支持される。第１円環部３１の一部には切欠３５があり、この切欠端から一対の第１直線部３３が伸延されている。一対の第１直線部３３は平行に配置されて、第２円環部３２につながる。第２円環部３２は、対向する位置に切欠３６が形成され、この切欠端から一対の第２直線部３４が伸延されている。一対の第２直線部３４も平行に配置されている。
【００１７】
本例では、厚さ１６ｍｍのアルミニウム合金平板を原料素材として、転削工具により削り出すことでアンテナ素子を製造した。本例では、パレットチェンジャー付きマシニングセンターで加工した。第１・第２円環部３１、３２の断面形状は四隅のエッジを角落とししたほぼ正方形である。この略正方形の寸法は１６ｍｍ×１６ｍｍとした。一方、第１・第２直線部３３、３４の断面形状は、図３に示すように、四隅のエッジを角落とししたほぼ長方形である。この略長方形の寸法は８ｍｍ×１６ｍｍとした。エッジを角落とししているのは、エッジへの電界集中を緩和するためである。
【００１８】
また、第１円環部３１の外径は２０６ｍｍ、第２円環部３２の外径は２１２ｍｍである。両円環部３１、３２の中心間距離は４５０ｍｍ、第２円環部３２の中心と給電部１０との距離は２１９ｍｍである。
【００１９】
第１・第２円環部３１、３２の断面形状は、電気特性を考慮すれば円形の方が好ましいが、加工の容易性を考慮すれば本例のように方形にすることが好ましい。第１・第２直線部３３、３４の断面形状は円形でも良いが、方形が好ましい。
【００２０】
（給電部）
給電部１０はアンテナ素子に電力供給を行う個所である。ここでは垂直方向に伸びる一対のトラップ１１を用い、短絡片１２で接合して給電部１０を構成した。トラップ上端は第２直線部３４に溶接にて直角状態に固定される。
【００２１】
（支柱）
支柱２０は給電部１０を中心として対称に配置されたアンテナ素子３０の端部を支持する。第１円環部３１と支柱上端との接続は、ボルト２１の締め付けにより行った。支柱下端面には図示しない反射板（図示せず）が配置される。アンテナ素子中心部と反射板との距離は１２６ｍｍとした。
【００２２】
（従来の双ループアンテナとの比較）
図３に示す従来の４Ｌ型アンテナ素子では、円環部と直線部との接合に合計１２箇所（給電部との接合は除く）の銀ロー付けが必要であり、その加工時間や加工後に直線部の平行度を調整する調整時間などを加えると、約８時間程度の加工時間が必要であった。
【００２３】
これに対して、本発明方法により加工したアンテナ素子では、切削加工に要する時間はわずか約２時間であり、格段に加工時間の短縮が実現できた。この切削加工は、円環部や直線部の削り出しの他、エッジの角落とし加工が必要なだけで、それ以外に何らの追加加工を行わなくても良い。
【００２４】
また、本発明方法により加工したアンテナ素子は、精度の点でも製品間のバラツキが極めて少なく、従来のアンテナよりも電気特性の安定した製品を提供できることが確認された。
【００２５】
さらに、重量の点でも従来の真鍮パイプを用いたアンテナ素子では約１１ｋｇであったが、本発明方法によるアンテナ素子では約３ｋｇであり、格段に軽量化することができた。特に、反射板もアルミニウム合金で構成すれば、双ループアンテナと反射板との組立体の総重量は３０ｋｇ以下であり、１人による搬送作業が可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明双ループアンテナの製造方法によれば、切削加工によりアンテナ素子を削り出す（切り出す）ことで、高精度の製品を短時間で容易に製造することができる。そのため、大量生産しやすく、製品間のバラツキや作業人権費を減らすことができる。
【００２７】
また、本発明双ループアンテナは、本発明製造方法により、円環部と直線部とが連続して継ぎ目のない製品である。従来、円環部と直線部との銀ロー付けの完成度により製品特性にバラツキが生じたが、本発明双ループアンテナでは、このような製品特性のバラツキを防止することができる。特に、軽金属でアンテナ素子を構成することで軽量化を図り、双ループアンテナの設置される鉄塔設計における荷重見込み軽減や作業工法の簡略化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明双ループアンテナの平面図である。
【図２】本発明双ループアンテナの正面図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】従来の双ループアンテナの平面図である。
【符号の説明】
１０  給電部
１１  トラップ
１２  短絡片
２０  支柱
２１  ボルト
３０  アンテナ素子
３１  第１円環部
３２  第２円環部
３３  第１直線部
３４  第２直線部
３５  切欠
３６  切欠
１１０  円環部
１２０  給電部
１３０  並行給電線部
１４０  継ぎ目
【図１】
0003617000.tif 000002
【図２】
0003617000.tif 000003
【図３】
0003617000.tif 000004
【図４】
0003617000.tif 000005