(57)【要約】【課題】  小型であるとともに従来のアンテナよりも優れた受信特性を有するアンテナを提供する。【解決手段】  伝送線路４のうち平面部２Ａに平行な伝送線路４Ａおよび反射器２の平面部２Ａは第１のストリップ線路を構成する。また、伝送線路４のうち平面部２Ａに垂直な伝送線路４Ｂおよび導電板５Ａ，５Ｂも同様に第２のストリップ線路を構成する。放射器６Ａ，６Ｂの放射インピーダンスおよび伝送線路４の特性インピーダンスはともにアンテナ出力端基準インピーダンスが７５Ωの場合１５０Ωに設定される。伝送線路４Ａの中点をアンテナ出力端とすればこの部分の入力電流が２分されるため、インピーダンスはストリップ線路の半分となり同軸ケーブルを伝送線路４に直接接続することができる。よって、整合器あるいは合成器がアンテナ１には含まれないので、整合や合成による損失が生じない。【選択図】        図１
2006211643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナであって、
所定の電波を反射するための平面部を有する、導電体により構成される反射器と、
前記平面部と所定の距離を隔てて、前記平面部に向き合うように設けられる、第１の伝送線路と、
前記平面部に対して前記第１の伝送線路と同じ側に設けられ、各々が導電体により構成される複数の放射器とを備え、
前記複数の放射器の各々は、第１、第２の給電点を有し、前記第１、第２の給電点は前記平面部との距離がともに前記所定の距離より大きくなるように配置され、
前記アンテナは、
前記複数の放射器の各々に対応して設けられ、前記第１の給電点と前記第１の伝送線路とを電気的に接続する複数の第２の伝送線路と、
前記複数の第２の伝送線路とそれぞれ平行になるように設けられ、前記第２の給電点と前記平面部とを電気的に接続する複数の導電板とをさらに備え、
前記複数の導電板の各々は、前記第２の伝送線路に沿う方向から見て、前記第２の伝送線路に対向する面の幅が前記第２の伝送線路の線幅よりも広い、アンテナ。
【請求項２】
前記第２の伝送線路の各々および前記複数の導電板の各々は、前記平面部に対して垂直になるように設けられる、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記複数の導電板の各々は、前記第１の伝送線路の中点を通り前記平面部に垂直な軸に対し、前記第２の伝送線路よりも外側に設けられ、前記第２の給電点が前記第１の給電点よりも前記軸の内側にある場合には、対応する放射器との接続部分において前記第２の伝送線路と交差するように前記第２の給電点に電気的に接続される、請求項２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記複数の放射器のそれぞれに対応して設けられ、導電体により構成される複数の導波器をさらに備える、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記複数の導波器の各々は、対応する放射器を前記平面部との間に挟み、
前記複数の導波器の各々は、複数の平行に配置された導電板を含む、請求項４に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記複数の放射器の各々は、
前記第１、第２の給電点を結ぶ線分を含む軸に対称な第１、第２の放射面を含み、
前記複数の導波器の各々は、前記第１、第２の放射面の各々に対向するように、前記第１、第２の放射面ごとに設けられる、請求項４に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記複数の放射器は、入力インピーダンスがともに所定の値の２倍である、２個の放射器であり、
前記複数の第２の伝送線路は、特性インピーダンスがともに前記所定の値の２倍である、２本の導線であり、
前記第１の伝送線路は、特性インピーダンスが前記所定の値の２倍であり、両端部において前記２本の導線のそれぞれと接続され、中点にアンテナ出力端が設けられる、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記２個の放射器の各々は、第３、第４の給電点を有する第１、第２のダイポール素子を含み、
前記第１、第２のダイポール素子は、前記第３の給電点同士が重なり、かつ、前記第４の給電点同士が重なるか、または、前記第３の給電点同士が近接し、かつ、前記第４の給電点同士が近接するように設けられ、
前記第１の給電点は、重なりあう前記第３の給電点であるか、または近接する前記第３の給電点同士を結ぶ線分上の点であり、
前記第２の給電点は、重なりあう前記第４の給電点であるか、または近接する前記第４の給電点同士を結ぶ線分上の点である、請求項７に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記第１および第２のダイポール素子の各々は、前記第３および前記第４の給電点を結ぶ線分の中点から前記第３および前記第４の給電点を通る軸に沿って遠ざかるに従い、前記軸に垂直な方向の幅が広がるように、少なくとも一部が形成される、請求項８に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記反射器は、
前記平面部の周囲のうち、前記アンテナが設置された状態において前記第１の伝送線路よりも下側に位置する辺に接し、かつ、前記平面部と１８０°以外の所定の角度をなすように設けられる周辺部をさらに有し、
前記アンテナは、
出力を伝達するケーブルを前記第１の伝送線路の中点に電気的に接続するコネクタをさらに備え、
前記コネクタは、前記周辺部において、前記中点を通り前記第１の伝送線路に垂直な軸との交点の位置に設けられる、請求項９に記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記複数の放射器の各々は、
第１および第２のダイポール素子を含み、
前記第１および第２のダイポール素子の各々は、第３および第４の給電点を有し、前記第３および前記第４の給電点を結ぶ線分の中点から前記第３および前記第４の給電点を通る軸に沿って遠ざかるに従い、前記軸に垂直な方向の幅が広がるように、少なくとも一部が形成される、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１２】
前記複数の放射器は、各々の入力インピーダンスが所定の値の２倍である、４個の放射器であり、
前記複数の第２の伝送線路は、各々の特性インピーダンスが前記所定の値の２倍である、４本の導線であり、
前記アンテナは、
前記４本の導線のうちの第１、第２の導線と前記第１の伝送線路との間でインピーダンス整合を行なう第１の整合部と、
前記４本の導線のうちの第３、第４の導線と前記第１の伝送線路との間でインピーダンス整合を行なう第２の整合部とをさらに備え、
前記第１の伝送線路は、特性インピーダンスが前記所定の値の２倍であり、かつ、中点にアンテナ出力端が設けられ、
前記第１の伝送線路の一方端と他方端とは、前記第１、第２の整合部のそれぞれと接続される、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１３】
前記４個の放射器の各々は、第３、第４の給電点を有する第１、第２のダイポール素子を含み、
前記第１、第２のダイポール素子は、前記第３の給電点同士が重なり、かつ、前記第４の給電点同士が重なるか、または、前記第３の給電点同士が近接し、かつ、前記第４の給電点同士が近接するように設けられ、
前記第１の給電点は、重なりあう前記第３の給電点であるか、または近接する前記第３の給電点同士を結ぶ線分上の点であり、
前記第２の給電点は、重なりあう前記第４の給電点であるか、または近接する前記第４の給電点同士を結ぶ線分上の点である、請求項１２に記載のアンテナ。
【請求項１４】
前記複数の導波器の各々は、
中央部と、
前記中央部の周辺に設けられる周辺部とを含み、
前記周辺部の少なくとも一部は、前記平面部との距離が、前記中央部と前記平面部との距離と異なるように設けられる、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１５】
前記反射器は、前記平面部の周囲の少なくとも一部に、前記平面部に接する周辺部をさらに有し、
前記周辺部は、前記平面部に対して１８０°以外の所定の角度をなすように設けられる、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１６】
前記放射器の各々は、
中央部と、
端部とを含み、
前記端部の少なくとも一部は、前記平面部との距離が、前記中央部と前記平面部との距離と異なるように設けられる、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１７】
前記第１の伝送線路と前記平面部とは、前記平面部を地板とする第１のストリップ線路を構成し、
前記複数の第２の伝送線路と、前記複数の導電板のうち前記複数の第２の伝送線路のそれぞれに対応する導電板とは、前記対応する導電板を地板とする複数の第２のストリップ線路を構成する、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１８】
前記アンテナは、
受信する前記所定の電波と、前記所定の電波と異なる周波数帯の電波とを混合して出力する混合器をさらに備える、請求項１から１７のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項１９】
受信する前記所定の電波を増幅する増幅器をさらに備える、請求項１から１７のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項２０】
前記所定の電波は、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の電波である、請求項１から１９のいずれか１項に記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は小型、かつ、優れた受信特性を有するアンテナに関し、特にＵＨＦ（Ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の電波を受信するアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来利用目的に応じた様々なアンテナが提案されている。近年では特に屋内での設置や携帯端末への搭載を目的とした小型アンテナや無指向性アンテナが多く提案されている。
【０００３】
たとえば、特開２０００−１３１３０号公報（特許文献１）には、複数の閉ループ素子を有することによって、所望の周波数帯域に対応するための閉ループ素子の大きさを小さくすることが可能であるとともに指向性が広くなるアンテナが開示されている。
【０００４】
また、特開２００４−２８２３１９号公報（特許文献２）には、所定の幅寸法と厚さと所定の形状とを有する短冊状の平板金属体を本体部材とするアンテナが開示される。このアンテナは家屋内に設置することを目的として小型化されたアンテナである。
【０００５】
また、特開２００１−８５９２８号公報（特許文献３）には、折返した方形ベルト状に形成された、導体のアンテナエレメントを有するフォールデッドダイポール状のアンテナが開示される。
【０００６】
また、特開平５−６３４３５号公報（特許文献４）には、放射素子に近接して付加素子を配置することによりアンテナに複共振特性を起こさせて帯域幅を広くするとともに、放射素子および付加素子にリアクタンス素子を装荷し、リアクタンスの値を変更して給電線の特性インピーダンスとのインピーダンス整合を行なうことにより、広帯域において十分な受信を行なうことができるアンテナ装置が開示される。
【０００７】
一方、日本では２００３年に地上デジタル放送が始まり、視聴可能地域が現在拡大中である。地上デジタル放送の開始にあわせ、デジタルハイビジョン受信マーク（ＤＨマーク）が付された受信機器が市場に投入されている。
【０００８】
ＤＨマークとは社団法人電子情報技術産業協会（Japan Electronics and Information Technology industries Association：ＪＥＩＴＡ）に登録された、一定以上の性能を有する受信システム機器であることを保証するシンボルマークである。ＤＨマークの登録対象製品の中には、地上デジタル放送を受信するＵＨＦ（Ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）アンテナが含まれる。
【０００９】
テレビ放送信号の受信アンテナとしては、八木アンテナが多く用いられる。八木アンテナの場合、利得や前後比といった性能を向上させるために導波器の数を増やす、あるいは反射器の面積を大きくするといった改良が一般的に行なわれる。
【００１０】
また、アンテナの性能を向上させる別の方法として、従来のものと構成を変える方法がある。たとえば利得を向上させることが可能なアンテナとしては複数のアンテナを組み合わせたスタックアンテナが従来から知られている。
【００１１】
図２５は、スタックアンテナの構成例を示す図である。
図２５を参照して、スタックアンテナ１００は、アンテナＡＮＴ１１，ＡＮＴ１２を含む。アンテナＡＮＴ１１，ＡＮＴ１２はともにＵＨＦ帯の電波を受信する八木アンテナである。アンテナＡＮＴ１１，ＡＮＴ１２で受信された電波はそれぞれ整合器１０１，１０２を介して合成器１０３に入力される。合成器１０３は入力された２つの電波を合成して出力する。
【００１２】
アンテナＡＮＴ１１，ＡＮＴ１２の出力インピーダンスはともに３００Ωである。一方、合成器１０３の入力インピーダンスは７５Ωである。アンテナＡＮＴ１１，ＡＮＴ１２が合成器１０３に直接接続されるとインピーダンスの不整合に伴う損失が大きくなる。インピーダンスを整合させるために整合器１０１，１０２がそれぞれアンテナＡＮＴ１１，ＡＮＴ１２に接続される。
【特許文献１】特開２０００−１３１３０号公報
【特許文献２】特開２００４−２８２３１９号公報
【特許文献３】特開２００１−８５９２８号公報
【特許文献４】特開平５−６３４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
八木アンテナは一般的に屋外に設置されて使用される。よってアンテナが大型化すると、設置に要する面積が増えるとともに風の影響を受けやすくなる。特に性能の向上のために反射器の面積が大きくなると風を受けたときに破損しやすくなる。
【００１４】
特に、アンテナの大型化の傾向はアナログ放送と地上デジタル放送とを受信できる広帯域アンテナ（全帯域アンテナ）において顕著に現われる。単数（シングル）の八木アンテナで利得を向上させて地上デジタル放送のようなＵＨＦローチャネル帯域（１３チャネル〜４４チャネル）の電波を受信しようとすれば必然的にアンテナが大きくなるが、大きなアンテナほど、上述のような設置面積や破損の問題が生じやすくなる。
【００１５】
また、図２５に示されるスタックアンテナの場合、整合器や合成器において損失が発生する。よって、性能は理論どおりに向上しない。
【００１６】
さらに、上述の小型アンテナや無指向性アンテナは地上デジタル放送の受信に適した性能を有していない。まず、従来のアンテナは小さくなるほど利得等の性能が低下する。また無指向性アンテナは送信アンテナから直接電波を受けるだけでなく、周囲に障害物があれば障害物によって反射された電波も受ける、マルチパス伝搬（多重路伝搬）の影響を受ける。
【００１７】
アナログ放送の場合、多重路伝搬によってテレビジョンにゴーストが生じる。しかしデジタル放送の場合、ある一定上の多重路伝搬が生じると画像がテレビジョンに映し出されなくなる。よって、従来の小型アンテナや無指向性アンテナは地上デジタル放送の受信には適していない。
【００１８】
本発明の目的は小型であるとともに従来のアンテナよりも優れた受信特性を有するアンテナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は要約すれば、アンテナであって、所定の電波を反射するための平面部を有する、導電体により構成される反射器と、平面部と所定の距離を隔てて、平面部に向き合うように設けられる、第１の伝送線路と、平面部に対して第１の伝送線路と同じ側に設けられ、各々が導電体により構成される複数の放射器とを備え、複数の放射器の各々は、第１、第２の給電点を有し、第１、第２の給電点は平面部との距離がともに所定の距離より大きくなるように配置される。
【００２０】
アンテナは、複数の放射器の各々に対応して設けられ、第１の給電点と第１の伝送線路とを電気的に接続する複数の第２の伝送線路と、複数の第２の伝送線路とそれぞれ平行になるように設けられ、第２の給電点と平面部とを電気的に接続する複数の導電板とをさらに備える。
【００２１】
複数の導電板の各々は、第２の伝送線路に沿う方向から見て、第２の伝送線路に対向する面の幅が第２の伝送線路の線幅よりも広い。
【００２２】
好ましくは、第２の伝送線路の各々および複数の導電板の各々は、平面部に対して垂直になるように設けられる。
【００２３】
より好ましくは、複数の導電板の各々は、第１の伝送線路の中点を通り平面部に垂直な軸に対し、第２の伝送線路よりも外側に設けられ、第２の給電点が第１の給電点よりも軸の内側にある場合には、対応する放射器との接続部分において第２の伝送線路と交差するように第２の給電点に電気的に接続される。
【００２４】
好ましくは、アンテナは、複数の放射器のそれぞれに対応して設けられ、導電体により構成される複数の導波器をさらに備える。
【００２５】
より好ましくは、複数の導波器の各々は、対応する放射器を平面部との間に挟み、複数の導波器の各々は、複数の平行に配置された導電板を含む。
【００２６】
より好ましくは、複数の放射器の各々は、第１、第２の給電点を結ぶ線分を含む軸に対称な第１、第２の放射面を含み、複数の導波器の各々は、第１、第２の放射面の各々に対向するように、第１、第２の放射面ごとに設けられる。
【００２７】
好ましくは、複数の放射器は、入力インピーダンスがともに所定の値の２倍である、２個の放射器であり、複数の第２の伝送線路は、特性インピーダンスがともに所定の値の２倍である、２本の導線であり、第１の伝送線路は、特性インピーダンスが所定の値の２倍であり、両端部において２本の導線のそれぞれと接続され、中点にアンテナ出力端が設けられる。
【００２８】
より好ましくは、２個の放射器の各々は、第３、第４の給電点を有する第１、第２のダイポール素子を含み、第１、第２のダイポール素子は、第３の給電点同士が重なり、かつ、第４の給電点同士が重なるか、または、第３の給電点同士が近接し、かつ、第４の給電点同士が近接するように設けられ、第１の給電点は、重なりあう第３の給電点であるか、または近接する第３の給電点同士を結ぶ線分上の点であり、第２の給電点は、重なりあう第４の給電点であるか、または近接する第４の給電点同士を結ぶ線分上の点である。
【００２９】
さらに好ましくは、第１および第２のダイポール素子の各々は、第３および第４の給電点を結ぶ線分の中点から第３および第４の給電点を通る軸に沿って遠ざかるに従い、軸に垂直な方向の幅が広がるように、少なくとも一部が形成される。
【００３０】
さらに好ましくは、反射器は、アンテナが設置された状態において第１の伝送線路よりも下側に位置する辺に接し、平面部と１８０°以外の所定の角度をなすように設けられる周辺部をさらに有する。アンテナは、出力を伝達するケーブルを第１の伝送線路の中点に電気的に接続するコネクタをさらに備える。コネクタは、周辺部において、中点を通り第１の伝送線路に垂直な軸上との交点の位置に設けられる。
【００３１】
好ましくは、複数の放射器の各々は、第１および第２のダイポール素子を含む。第１および第２のダイポール素子の各々は、第３および第４の給電点を有する。第１および第２のダイポール素子の各々は、第３および第４の給電点を結ぶ線分の中点から第３および第４の給電点を通る軸に沿って遠ざかるに従い、軸に垂直な方向の幅が広がるように少なくとも一部が形成される。
【００３２】
好ましくは、複数の放射器は、各々の入力インピーダンスが所定の値の２倍である、４個の放射器であり、複数の第２の伝送線路は、各々の特性インピーダンスが所定の値の２倍である、４本の導線である。
【００３３】
アンテナは、４本の導線のうちの第１、第２の導線と第１の伝送線路との間でインピーダンス整合を行なう第１の整合部と、４本の導線のうちの第３、第４の導線と第１の伝送線路との間でインピーダンス整合を行なう第２の整合部とをさらに備える。
【００３４】
第１の伝送線路は、特性インピーダンスが所定の値の２倍であり、かつ、中点にアンテナ出力端が設けられ、第１の伝送線路の一方端と他方端とは、第１、第２の整合部のそれぞれと接続される。
【００３５】
より好ましくは、４個の放射器の各々は、第３、第４の給電点を有する第１、第２のダイポール素子を含み、第１、第２のダイポール素子は、第３の給電点同士が重なり、かつ、第４の給電点同士が重なるか、または、第３の給電点同士が近接し、かつ、第４の給電点同士が近接するように設けられ、第１の給電点は、重なりあう第３の給電点であるか、または近接する第３の給電点同士を結ぶ線分上の点であり、第２の給電点は、重なりあう第４の給電点であるか、または近接する第４の給電点同士を結ぶ線分上の点である。
【００３６】
好ましくは、複数の導波器の各々は、中央部と、中央部の周辺に設けられる周辺部とを含み、周辺部の少なくとも一部は、平面部との距離が、中央部と平面部との距離と異なるように設けられる。
【００３７】
好ましくは、反射器は、平面部の周囲の少なくとも一部に、平面部に接する周辺部をさらに有し、周辺部は、平面部に対して１８０°以外の所定の角度をなすように設けられる。
【００３８】
好ましくは、放射器の各々は、中央部と、端部とを含み、端部の少なくとも一部は、平面部との距離が、中央部と平面部との距離と異なるように設けられる。
【００３９】
好ましくは、第１の伝送線路と平面部とは、平面部を地板とする第１のストリップ線路を構成し、複数の第２の伝送線路と、複数の導電板のうち複数の第２の伝送線路のそれぞれに対応する導電板とは、対応する導電板を地板とする複数の第２のストリップ線路を構成する。
【００４０】
より好ましくは、アンテナは、受信する所定の電波と、所定の電波と異なる周波数帯の電波とを混合して出力する混合器をさらに備える。
【００４１】
より好ましくは、アンテナは、受信する所定の電波を増幅する増幅器をさらに備える。
さらに好ましくは、所定の電波は、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の電波である。
【発明の効果】
【００４２】
本発明のアンテナによれば、放射器に対してストリップ線路による給電が行なわれ、かつ、ストリップ線路の伝送線におけるインピーダンスが同軸ケーブルの特性インピーダンスと等しくなるように設定されるので同軸ケーブルを直接、ストリップラインに接続することができる。よって、本発明のアンテナでは整合器あるいは混合器が不要になる結果、整合や混合による損失が生じないので、小型であるとともに性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００４４】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１によるアンテナの全体図である。
【００４５】
図１を参照して、アンテナ１は、反射器２、伝送線路４、導電板５Ａ，５Ｂ、放射器６Ａ，６Ｂ、および導波器７Ａ，７Ｂを含む。
【００４６】
反射器２はＵＨＦ帯の電波を反射するための平面部２Ａを含む。反射器２は導電体により構成される。なお、反射器２は、平面部２Ａの周囲に設けられる周辺部２Ｂ，２Ｃを含む。周辺部２Ｂ、２Ｃの各々は平面部２Ａに対して１８０°以外の所定の角度をなすように設けられる。つまり、反射器２は周辺が反射方向（Ｚ軸の正方向）に折れ曲がるように構成される。このように反射器２が構成されることによって、アンテナ１は小型になる。
【００４７】
なお、図１では反射器２は周辺部２Ｂ、２Ｃがともに反射方向に折れ曲がるように形成されているが、周辺部２Ｂあるいは周辺部２Ｃのいずれか一方が反射方向に折れ曲がるように形成されてもよい。
【００４８】
伝送線路４は所定の距離を隔てて平面部２Ａに対向するように設けられる伝送線路４Ａを含むとともに、放射器６Ａ，６Ｂの各々に対応して設けられ、放射器６Ａ，６Ｂの各々が有する２つの給電点のうち、第１の給電点と伝送線路４Ａとを電気的に接続する伝送線路４Ｂを２つ含む。なお、伝送線路４Ａは平面部２Ａに平行であり、伝送線路４Ｂは平面部２Ａに垂直である。
【００４９】
導電板５Ａ，５Ｂは放射器６Ａ、６Ｂの各々に対応して設けられる。導電板５Ａ，５Ｂはともに放射器の第２の給電点と反射器２とを電気的に接続する。なお、導電板５Ａ，５Ｂの各々は、伝送線路４Ｂに沿った方向（Ｚ軸方向）から見た場合に、伝送線路４Ｂに対向する面の幅が伝送線路４Ｂの線幅よりも広くなるように設けられる。
【００５０】
伝送線路４Ｂおよび導電板５Ａ、５Ｂは平面部２Ａに対して垂直に設けられる。平面部２Ａに対し伝送線路４Ｂおよび導電板５Ａ、５Ｂの角度が９０°に近づくほどアンテナ１の特性に影響を与えない。
【００５１】
放射器６Ａ，６Ｂは平面部２Ａに対して伝送線路４Ａと同じ側に設けられる。各々の放射器は２つの給電点を有する。２つの給電点と平面部２Ａとの距離はともに伝送線路４Ａと平面部２Ａとの距離よりも大きい。なお、放射器６Ａ，６Ｂは、ともに平面部２Ａに平行になるように設けられてもよいし、平面部２Ａに対する距離が放射器の中央部と端部で異なるように設けられてもよい。つまり、小型化のために放射器６Ａ，６Ｂは端部が反射方向あるいは反射方向と逆方向に折れ曲がるように形成されてもよい。図１では放射器６Ａ，６Ｂはそれぞれ反射方向と逆方向に折れ曲がるように形成される端部６ＡＢ，６ＢＢを含む。
【００５２】
導波器７Ａ，７Ｂは放射器６Ａ，６Ｂの各々に対応して設けられる導電板である。導電板の幅や長さは受信する電波に応じて適切に定められる。なお、導波器が１枚の導電板で構成される場合、所定の特性が得られない。このため導波器は放射器ごとに設けられる。
【００５３】
次にアンテナ１の大きさについて、例えばＵＨＦテレビ受信アンテナの場合を説明する。なお、以下ではアンテナ１のＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、Ｚ軸方向の長さをそれぞれ「高さ」、「幅」、「長さ」と称することにする。アンテナ１の高さは約１４０ｍｍであり、幅は約４００ｍｍであり、長さは約１５０ｍｍである。
【００５４】
８素子型の八木アンテナの場合における高さ、幅および長さの一例を示すとそれぞれ７３ｍｍ、３３６ｍｍ、６３０ｍｍである。アンテナ１は、８素子型の八木アンテナよりも反射器の面積が大きい（高さ×幅で定まる面積が大きい）が、長さが短いので８素子型の八木アンテナよりも全体の大きさが小さくなる。反射器２の面積が大きい理由は「前後比」や「半値幅」などの特性をＵＨＦ帯の全周波数範囲にわたり良好にするためである。
【００５５】
アンテナ１の特徴について要約して説明する。伝送線路４のうち平面部２Ａに平行な伝送線路４Ａおよび反射器２の平面部２Ａは第１のストリップ線路を構成する。また、伝送線路４のうち平面部２Ａに垂直な伝送線路４Ｂおよび導電板５Ａ，５Ｂも同様に第２のストリップ線路を構成する。放射器６Ａ，６Ｂの放射インピーダンスおよび伝送線路４の特性インピーダンスはともにアンテナ出力端基準インピーダンスが７５Ωの場合１５０Ωに設定される。伝送線路４Ａの中点をアンテナ出力端とすればこの部分の入力電流が２分されるため、インピーダンスはストリップ線路の半分となり同軸ケーブルを伝送線路４に直接接続することができる。よって、従来のアンテナで利得を低下させる原因であった整合器あるいは合成器がアンテナ１には含まれず、整合や合成による損失が生じないため小型でありながら優れた受信性能を得ることができる。
【００５６】
より詳細に説明すると、伝送線路４Ａは第１のストリップ線路における導体線であり、平面部２Ａは地板（接地板）である。同様に伝送線路４Ｂは第２のストリップ線路における導体線であり、導電板５Ａ，５Ｂは地板である。伝送線路４はインピーダンスが１５０Ωになるように地板からの距離や線幅が適切に定められている。
【００５７】
導電板５Ａ，５Ｂは伝送線路４の外側に一定の指定間隔を隔ててほぼ平行に設けられる。つまり、Ｚ軸を伝送線路４Ａの中点を通り平面部２Ａに垂直な軸としたときに、導電板５Ａ，５Ｂは伝送線路４Ａ，４ＢのそれぞれよりもＺ軸の外側に設けられる。このように導電板５Ａ，５Ｂが設けられることによって、伝送線路４はストリップ線路となる。
【００５８】
図２は、図１のアンテナ１を分解して示す図である。
図２を参照して、アンテナ１は、反射器２、導波器７Ａ，７Ｂおよび反射器２、導波器７Ａ，７Ｂを除く部分に分解されて示される。なお、実際の使用環境においてアンテナ１はカバー８，９により覆われる。カバー８，９の材料はたとえば樹脂である。アンテナ１は屋外（たとえばベランダ）に設置されるため風雨の影響を受けやすい。このためカバー８，９が設けられる。なお、図２に示されるように伝送線路４Ａの中点にはアンテナ出力端ＦＤ１が設けられる。
【００５９】
図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、放射器と伝送線路４および導電板５Ａ，５Ｂとの接続を説明する図である。
【００６０】
図３（Ａ）を参照して、伝送線路４Ａは平面部２Ａと所定の距離を隔て、平面部２Ａに平行に設けられる。また、伝送線路４Ｂ１，４Ｂ２は平面部２Ａに垂直に設けられる。導電板５Ａ、５Ｂは平面部２Ａに対して垂直に設けられるとともに、伝送線路４Ｂ１、４Ｂ２よりもそれぞれ外側に平行に設けられる。
【００６１】
放射器６Ａは給電点６Ａ１，６Ａ２を有する。伝送線路４Ｂ１は給電点６Ａ１に電気的に接続され、導電板５Ａは給電点６Ａ２に電気的に接続される。同様に放射器６Ｂは給電点６Ｂ１，６Ｂ２を有する。ただし、伝送線路４Ｂ２と導電板５Ｂとは放射器６Ａで受信した電波とアンテナ出力端において同位相で合成するために各々交差するように給電点６Ｂ１，６Ｂ２にそれぞれ接続される。
【００６２】
このように、放射器の第１の給電点（給電点６Ａ１，６Ｂ１）には伝送線路が接続され、放射器の第２の給電点（給電点６Ａ２，６Ｂ２）には導電板が接続される。
【００６３】
仮に伝送線路４Ｂ２が給電点６Ｂ２に接続され、導電板５Ｂが給電点６Ｂ１に接続される場合、伝送線路４Ｂ１に伝送される電波と伝送線路４Ｂ２に伝送される電波の位相が１８０°異なるので、アンテナ出力端ＦＤ１において所定の出力を取り出すことができない。よって、伝送線路４Ｂ２と導電板５Ｂとは交差して給電点に各々接続される。なお、上述のように導電板５Ｂが伝送線路４Ｂ２の外側に設けられることによって伝送線路４Ｂ２から不要な輻射が生じることを阻止できるので、伝送線路４Ｂ２と導電板５Ｂとが交差する位置は放射器６Ｂに近いほど好ましい。
【００６４】
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の変形例を示す図である。図３（Ｂ）における図３（Ａ）との相違点は、放射器６Ｂの給電点６Ｂ１，６Ｂ２と伝送線路４Ｂ２，導電板５Ｂとのそれぞれの接続部分が交差していない点である。換言すれば図３（Ｂ）における図３（Ａ）との相違点は、伝送線路４Ｂ２が給電点６Ｂ２に接続され、導電板５Ｂが給電点６Ｂ１に接続される点および、導電板５Ｂが伝送線路４Ｂ２の内側に設けられる点である。なお、図３（Ｂ）のその他の部分については、図３（Ａ）の対応する部分と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【００６５】
図３（Ｃ）は、図３（Ａ）の別の変形例を示す図である。図３（Ｃ）における図３（Ａ）との相違点は、伝送線路４Ｂ１が給電点６Ａ２に接続され、導電板５Ａが給電点６Ａ１に接続される点、および、伝送線路４Ｂ２が給電点６Ｂ２に接続され、導電板５Ｂが給電点６Ｂ１に接続される点である。換言すれば図３（Ｃ）における図３（Ａ）との相違点は、導電板５Ａが伝送線路４Ｂ１の内側に設けられる点、および導電板５Ｂが伝送線路４Ｂ２の内側に設けられる点である。なお、図３（Ｃ）のその他の部分については、図３（Ａ）の対応する部分と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【００６６】
図４は、放射器の形状および各放射器における入力インピーダンスを説明する図である。
【００６７】
図４を参照して、２種類の放射器の形状および各放射器の入力インピーダンスが示される。放射器Ｒ１は図１の放射器６Ａまたは放射器６Ｂの基本となる部分である。放射器Ｒ１はループアンテナであり、給電点Ｒ１Ａ，Ｒ１Ｂにおける入力インピーダンスは３００Ωである。
【００６８】
放射器Ｒ２は放射器Ｒ１を２つ組み合わせた形状の放射器であり、放射器６Ａ，６Ｂの各々と同一の性能を有する。放射器６Ａおよび放射器６Ｂの入力インピーダンスは１５０Ωになる。給電点Ｒ２Ａ，Ｒ２Ｂは放射器６Ａ，６Ｂの各々の給電点に対応する。
【００６９】
給電点Ｒ２Ａは２つの放射器Ｒ１の給電点Ｒ１Ａ同士を結ぶ線分の中間に設けられる。同様に給電点Ｒ２Ｂは２つの放射器Ｒ１の給電点Ｒ１Ｂ同士を結ぶ線分の中間に設けられる。換言すれば放射器Ｒ２において給電点Ｒ１Ａ同士あるいは給電点Ｒ１Ｂ同士は近接し、並列接続される。
【００７０】
図５は、図１のアンテナ１におけるアンテナ出力端インピーダンスを説明する図である。
【００７１】
図５を参照して、放射器６Ａ、６Ｂはそれぞれ図４の放射器Ｒ２と同一の性能を有する。よって、放射器６Ａ、６Ｂの各々の入力インピーダンスは１５０Ωである。伝送線路４に対して放射器６Ａ、６Ｂは並列接続されているのでアンテナ出力端ＦＤ１におけるインピーダンスは１５０Ωの１／２、つまり７５Ωになる。
【００７２】
アンテナ出力端ＦＤ１におけるインピーダンスはテレビ放送受信用の同軸ケーブルのインピーダンスに等しい。また、放射器６Ａ，６Ｂへの給電はストリップ線路により行なわれているのでアンテナ出力端ＦＤ１に同軸ケーブルの内部導体を接続し、アンテナ出力端ＦＤ２（反射器２）に同軸ケーブルの外部導体を接続することができる。
【００７３】
なおストリップ線路を介さずに放射器６Ａあるいは放射器６Ｂに同軸ケーブルを直接接続すると、同軸ケーブルの場合には内部導体と外部導体のそれぞれに流れる電流が等しくない（不平衡である）ために、アンテナの励振にアンバランスが生じ、また、放射器と同軸ケーブルとの間にインピーダンスの不整合が生じ、ＶＳＷＲ（電圧定在波比）が悪化し、利得の低下が発生する。
【００７４】
従来はインピーダンス不整合を解消するために放射器と同軸ケーブルとの間に整合器が接続されていたが、実施の形態１のアンテナではアンテナ出力端ＦＤ１，ＦＤ２におけるインピーダンスが７５Ωであり、アンテナ出力端ＦＤ１，ＦＤ２に同軸ケーブルの内部導体および外部導体がそれぞれ接続されても損失が生じない。よって、アンテナの利得が劣化することはない。
【００７５】
図６は、図１のアンテナ１の利得を示すグラフである。
図６を参照して、横軸は周波数の範囲を示し、縦軸は利得を示す。周波数の範囲は４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚであるが、この範囲は日本でのＵＨＦテレビ放送における放送電波の周波数範囲である。なお、地上波デジタル放送の周波数範囲は４７０ＭＨｚ〜７１０ＭＨｚ（１３チャネル〜５２チャネル）である。
【００７６】
図６において、曲線Ｇ１〜Ｇ３は周波数に対する利得の変化を示す。曲線Ｇ１は図１のアンテナ１における利得の変化である。アンテナ１と比較のため、１４素子型および８素子型の八木アンテナにおける利得の変化がそれぞれ曲線Ｇ２，Ｇ３として示される。
【００７７】
周波数６２０ＭＨｚ以下の領域で曲線Ｇ１と曲線Ｇ３とを比較すると、曲線Ｇ１のほうが曲線Ｇ３よりも利得は高くなっている。つまり、この発明のアンテナは８素子型の八木アンテナよりも低帯域における利得が高い。特に地上波デジタル放送の受信に用いられるアンテナでは低帯域における特性が重要である。よって本発明のアンテナは８素子型の八木アンテナよりも地上波デジタル放送の受信に適しているといえる。
【００７８】
図７は、図１のアンテナ１の前後比を示すグラフである。
図７を参照して、横軸は周波数の範囲を示し、縦軸は前後比を示す。周波数範囲は図６と同様に４７０〜７７０ＭＨｚである。曲線Ｆ１〜Ｆ３は、それぞれ図１のアンテナ１、１４素子型の八木アンテナ、および８素子型の八木アンテナにおける前後比の変化を示す曲線である。
【００７９】
曲線Ｆ１と曲線Ｆ３とを比較すると、横軸の全範囲において前後比は曲線Ｆ１のほうが曲線Ｆ３よりも大きい。また、曲線Ｆ１と曲線Ｆ２とを比較すると、周波数が６５０ＭＨｚ以下の範囲では、前後比は曲線Ｆ２のほうが曲線Ｆ１よりも高いことを示す。しかし６５０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの範囲では、逆に曲線Ｆ１のほうが曲線Ｆ２よりも前後比は高い。
【００８０】
図８は、図１のアンテナ１のＶＳＷＲを示すグラフである。
図８を参照して、横軸は周波数の範囲を示し、縦軸はＶＳＷＲを示す。周波数範囲は図６と同様に４７０〜７７０ＭＨｚである。曲線Ｖ１〜Ｖ３は、それぞれ図１のアンテナ１、１４素子型の八木アンテナ、および８素子型の八木アンテナにおけるＶＳＷＲの変化を示す曲線である。
【００８１】
ＶＳＷＲの値が２以下であれば、実用面で問題がないレベルとみなされる。曲線Ｖ１〜Ｖ３の各々はいずれもＶＳＷＲの値が２以下であることを示す。よって本発明のアンテナにおけるＶＳＷＲは実用面で問題がないレベルである。
【００８２】
図９は、図１のアンテナ１の半値幅を示すグラフである。
図９を参照して、横軸は周波数の範囲を示し、縦軸は半値幅を示す。周波数範囲は図６と同様に４７０〜７７０ＭＨｚである。曲線Ｈ１〜Ｈ３は、それぞれ図１のアンテナ１、１４素子型の八木アンテナ、および８素子型の八木アンテナにおける半値幅の変化を示す曲線である。
【００８３】
曲線Ｈ１と曲線Ｈ３とを比較すると、周波数が４７０〜５９０ＭＨｚ以下の範囲では曲線Ｈ１における半値幅は、曲線Ｈ３における半値幅よりも小さい。上述のように地上波デジタル放送の受信に用いられるアンテナでは低帯域における特性が重要である。よって、半値幅の点においても本発明のアンテナは８素子型の八木アンテナより地上波デジタル放送の受信に適しているといえる。
【００８４】
図６〜図９に示されるように、図１のアンテナ１は８素子型の八木アンテナよりも小型であるが１４素子型の八木アンテナと同様にＤＨマークの認定に必要な基準（利得５．５ｄＢ以上、前後比１２ｄＢ以上、ＶＳＷＲ２．５以下、半値幅６０度以下）を満たすことができる。つまり、アンテナ１は８素子型の八木アンテナよりも小型化されているが１４素子型の八木アンテナと同等の性能を有する。
【００８５】
なお、実施の形態１における放射器は図１に示される放射器６Ａ，６Ｂに限定されるものではなく、放射器の数や形状に関して様々な変形例が実現可能である。以下に実施の形態１の変形例を説明する。
【００８６】
図１０は、実施の形態１のアンテナにおける変形例を示すブロック図である。
図５，図１０を参照して、実施の形態１におけるアンテナの変形例において放射器６Ｃ，６Ｄがさらに含まれる点において図１のアンテナ１と相違するが、他の点についてはアンテナ１と同様であるので他の部分についての説明は以後繰り返さない。放射器６Ｃ，６Ｄはそれぞれ放射器６Ａと同様の性能を有する。
【００８７】
伝送線路４Ｂ３は一端部が給電点６Ｃ１に接続され、他端部が伝送線路４２Ａに接続される。同様に伝送線路４Ｂ４は一端部が給電点６Ｄ１に接続され、他端部が伝送線路４２Ａに接続される。
【００８８】
伝送線路４Ｂ１、４Ｂ２と伝送線路４Ａとの間には伝送線路４１Ａおよびインピーダンス変換器ＩＭ１が設けられる。同様に、伝送線路４Ｂ３、４Ｂ４と伝送線路４Ａとの間には伝送線路４２Ａおよびインピーダンス変換器ＩＭ２が設けられる。伝送線路４１Ａおよびインピーダンス変換器ＩＭ１は本発明における第１の整合部に含まれ、伝送線路４２Ａおよびインピーダンス変換器ＩＭ２は本発明における第２の整合部に含まれる。
【００８９】
伝送線路４１Ａ，４２Ａのインピーダンスはともに７５Ωである。アンテナ出力端ＦＤ１におけるインピーダンスを７５Ωに設定するためにインピーダンス変換器ＩＭ１，ＩＭ２が設けられる。インピーダンス変換器ＩＭ１，ＩＭ２のそれぞれにおいて入力インピーダンスは７５Ωであり、出力インピーダンスは１５０Ωになる。
【００９０】
図１１は、図１０のインピーダンス変換器ＩＭ１，ＩＭ２の例を示す図である。
図１１を参照して、インピーダンス変換器の構成例としてストリップラインにより構成される例と変成器（トランス）により構成される例とが示される。なお図１１におけるインピーダンスＺ１，Ｚ２は、たとえば図１０の場合であればそれぞれ７５Ω、１５０Ωになる。
【００９１】
インピーダンス変換器がストリップラインＬ１により構成される場合、線幅が変化することによりインピーダンスが変換される。インピーダンス変換器がトランスＴＲ１により構成される場合にはインピーダンス変成比に応じたインピーダンス変換が行なわれる。たとえば図１０におけるインピーダンス変換器ＩＭ１，ＩＭ２の場合、トランスの変性比は１：２となる。
【００９２】
図１２は、図１０の放射器における配置の例を示す図である。
図１２を参照して、放射器６Ａ〜６Ｄの配置パターンが２つ示される。第１のパターンではＸ軸およびＹ軸により定まる平面上に放射器６Ａ〜６Ｄが２行２列に配置される。なお、図１２のＸ軸およびＹ軸の方向は図１のＸ軸およびＹ軸の方向にそれぞれ等しい。第２のパターンでは、放射器６Ａ〜６ＤはＸ軸およびＹ軸により定まる平面上にＹ軸に沿って配置される。つまり、放射器６Ａ〜６Ｄは１行４列に配置される。なお、これらの配置パターンに限定されずアンテナの大きさや性能に応じて放射器６Ａ〜６Ｄは適切に配置される。
【００９３】
図１３は、実施の形態１のアンテナにおける別の変形例を示す図である。
図１３を参照して、放射器６１Ａ，６１Ｂは３線式折り返しダイポールアンテナである点において、ループアンテナを２つ組み合わせた形状の放射器である放射器６Ａ，６Ｂのそれぞれと相違する。ただし、実施の形態１の変形例において放射器以外の点については図１のアンテナ１と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【００９４】
放射器６１Ａ，６１Ｂはそれぞれの入力インピーダンスが１５０Ωになるように設計されている。よって、図５と同様にアンテナ出力端ＦＤ１におけるインピーダンスが７５Ωになり、アンテナ出力端ＦＤ１，ＦＤ２に同軸ケーブルを直接接続することができる。
【００９５】
なお、給電点６Ａ２は図４の２つの放射器Ｒ１における給電点Ｒ１Ａ同士を重ねあわせたものとみなすことができ、給電点６Ａ１は給電点Ｒ１Ｂ同士を重ねあわせたものとみなすことができる。同様に、放射器６１Ｂは給電点６Ａ１に代えて給電点６Ｂ１とし、給電点６Ａ２に代えて給電点６Ｂ２とする点において放射器６１Ａと異なるが、他の点は放射器６１Ａと同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【００９６】
図１４は、実施の形態１のアンテナにおけるさらに別の変形例を示す図である。
図１４を参照して、放射器６２Ａは、板状の導電体であるダイポール素子１０，１２を備える。図１４におけるＸ軸およびＹ軸は図１のＸ軸およびＹ軸にそれぞれ対応する。ダイポール素子１０，１２のそれぞれの給電点１４，１６は、Ｙ軸上に設けられる。また、ダイポール素子１０，１２は給電点１４，１６を結ぶ線分の中点でＸ軸と直交するＹ軸に対して互いに対称な形状であり、少なくとも一部がＹ軸からＸ軸に沿って、中点から遠ざかるにつれてＹ軸の向きに広がる形状である。具体的にはダイポール素子１０，１２の各形状は台形である。
【００９７】
放射器６２Ａは、さらに、Ｘ軸の両側に、ダイポール素子１０、１２を共に挟んで設けられ、各々の一端部がダイポール素子１０の先端部に接続されるとともに、各々の他端部がダイポール素子１２の先端部に接続される導線部１８、２０を備える。導線部１８、２０の各々は、ダイポール素子１０、１２の形状に沿うように形成される。
【００９８】
放射器６２Ａの放射インピーダンスは３００Ωである。なお、放射器６２Ｂ〜６２Ｄのそれぞれの形状は放射器６２Ａの形状と同様であるので放射器６２Ｂ〜６２Ｄの形状に関する以後の説明は繰り返さない。
【００９９】
放射器６２Ａと放射器６２Ｃとは互いの給電点１４同士が接続されるとともに互いの給電点１６同士が接続される。互いの給電点１４同士を結ぶ線分の中点に給電点６Ａ２が設けられ、互いの給電点１６同士を結ぶ線分の中点に給電点６Ａ１が設けられる。放射器６２Ｂと放射器６２Ｄとの間における給電点同士の接続は放射器６２Ａと放射器６２Ｃとの間における給電点同士の接続と同様であり給電点６Ａ２に代えて給電点６Ｂ１となり、給電点６Ａ１に代えて給電点６Ｂ２となる点において相違する。よって、放射器６２Ｂと放射器６２Ｄとの間における給電点同士の接続に関する以後の説明は繰り返さない。
【０１００】
以上のように実施の形態１によれば、反射器の平面部を地板とする第１のストリップ線路および平面部に垂直な第２のストリップ線路によって給電が行なわれ、かつ、各ストリップ線路のインピーダンスが同軸ケーブルのインピーダンスの２倍に設定されることによって、同軸ケーブルを第１のストリップ線路の中点であるアンテナ出力端に接続することができ、整合や合成による損失が生じなくなるので従来よりも小型かつ性能が優れたアンテナが実現できる。
【０１０１】
［実施の形態２］
図１５は、実施の形態２のアンテナを示す図である。
【０１０２】
図１５を参照して、アンテナ１Ａは、導波器７Ａ１，７Ｂ１をさらに含む点において図１のアンテナ１と相違するが、他の点についてはアンテナ１と同様である。よってアンテナ１Ａの構成に関する以後の説明は繰り返さない。導波器７Ａ１，７Ｂ１は導電板である。
【０１０３】
導波器７Ａ，７Ａ１は、対応する放射器６Ａを平面部２Ａとの間に挟む。また、導波器７Ａ，７Ａ１は平行に配置される。同様に導波器７Ｂ，７Ｂ１は、対応する放射器６Ｂを平面部２Ａとの間に挟むとともに平行に配置される。このように複数の導波器が設けられることによってアンテナの性能をより向上させることができる。なお、導波器７Ａ、７Ａ１、７Ｂ、７Ｂ１は放射器６Ａ，６Ｂと平行に設けたが、各放射器に対し適当な角度を設けて配置してもよい。
【０１０４】
図１６は、実施の形態２のアンテナの変形例を示す図である。
図１６を参照して、アンテナ１Ｂは導波器７Ａ，７Ａ１，７Ｂ，７Ｂ１に代えて導波器７Ａ２，７Ｂ２を含む点において図１５のアンテナ１Ａと相違するが他の点についてはアンテナ１Ａと同様である。よってアンテナ１Ｂの構成に関する他の部分の説明は以後繰り返さない。
【０１０５】
導波器７Ａ２は放射器６Ａの放射面、つまり端部６ＡＢの前方に、かつほぼ平行に設けられている。同様に導波器７Ｂ２は放射器６Ｂの端部６ＢＢの前方に、かつほぼ平行に設けられている。なお、図１６において導波器は放射面ごとに１つずつ（つまり放射器ごとに２つずつ）設けられるよう示されるが、図１５と同様に各放射面に平行な面に複数の導波器が重ねられるように配置されてもよい。
【０１０６】
以上のように実施の形態２によれば、導波器が複数備えられることにより、アンテナの性能をより向上させることが可能になる。
【０１０７】
［実施の形態３］
図１７は、実施の形態３のアンテナの全体図である。
【０１０８】
図１７を参照して、アンテナ１Ｃは導波器７Ａ，７Ｂに代えて導波器７Ａ３，７Ｂ３を含む点において図１のアンテナ１と相違するが、他の点についてはアンテナ１と同様である。よってアンテナ１Ｃの他の部分の構成に関する以後の説明は繰り返さない。
【０１０９】
導波器７Ａ３，７Ｂ３は、平面部２Ａに対する距離が中央部と端部とで異なる。図１７の場合、端部と平面部２Ａとの距離のほうが中央部と平面部２Ａとの距離よりも短い。具体的には導波器７Ａ３，７Ｂ３はともにＹ軸方向から見てＵ字状あるいは円弧状に形成される。このように導波器７Ａ３，７Ｂ３が形成されることによりＸ軸方向の長さが短くなることによってアンテナ１Ｃはより小型化される。
【０１１０】
なお、導波器７Ａ３、７Ｂ３の形状は図１７に示される形状に限定されるものではない。以下では導波器の形状に関する実施の形態３の変形例について説明する。
【０１１１】
図１８は、図１７の導波器７Ａ３の変形例を示す図である。
図１８を参照して、導波器７Ａ４はＹ軸方向から見てＶ字状に折れ曲がるように形成される点において図１７の導波器７Ａ３と相違する。導波器７Ａ４の他の点については導波器７Ａ３と同様であるので以後の説明は繰り返さない。なお、図１８のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの方向は図１７のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向に対応する。
【０１１２】
図１９は、図１７の導波器７Ａ３の別の変形例を示す図である。
図１９を参照して、導波器７Ａ５はＸ軸方向から見て台形状に形成される点において図１７の導波器７Ａ３と相違する。導波器７Ａ５の他の点については導波器７Ａ３と同様であるので以後の説明は繰り返さない。なお、図１８と同様に図１９のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの方向は図１７のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向に対応する。導波器７Ａ４は放射器６Ａの表面に沿った形状である。
【０１１３】
なお、図１７〜図１９において導波器は反射方向と逆の方向に折れ曲がるように示されるが、導波器は反射方向に折れ曲がるように形成されてもよい。ただし、Ｚ軸方向の長さを小さくするためには導波器は反射方向と逆の方向に折れ曲がるように形成されることが好ましい。
【０１１４】
以上のように実施の形態３によれば、導波器が反射面方向あるいは反射面と逆の方向に折れ曲がるように形成されることによって、アンテナを小型化することが可能になる。
【０１１５】
［実施の形態４］
図２０は、実施の形態４によるアンテナのブロック図である。
【０１１６】
図２０を参照して、アンテナ１ＤはＵＨＦ帯の電波を受信するアンテナＡＮＴ１を含む。アンテナＡＮＴ１は実施の形態１から形態３のいずれかのアンテナである。
【０１１７】
アンテナ１Ｄは、端子Ｔ１によりアンテナＡＮＴ２と接続される。アンテナＡＮＴ２は、たとえばＢＳアンテナ、ＢＳ・１１０度ＣＳアンテナ、ＣＳアンテナなどである。
【０１１８】
アンテナ１Ｄは、さらに、アンテナＡＮＴ１によって受信された信号ＳＩＧ１を増幅する増幅器ＡＭＰ、および、増幅器ＡＭＰから出力される信号とアンテナＡＮＴ２によって受信された信号ＳＩＧ２とを混合し、信号ＳＩＧ３を出力する混合器３０を含む。信号ＳＩＧ３は端子Ｔ２から外部に出力され、たとえば図示されないデジタルチューナなどの受信機器に送られる。
【０１１９】
アンテナ１Ｄに混合器が含まれない場合、受信機器にはアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２のそれぞれから信号を受けるためのケーブルが接続されるので接続の手間がかかるとともに混合器を設置するための場所が必要になる。アンテナ１Ｄは混合器３０を内蔵することによって、これらの問題を解決することができる。
【０１２０】
なお、アンテナ１Ｄは増幅器ＡＭＰを含んでいなくてもよい。この場合、信号ＳＩＧ１が混合器３０に直接入力される。また、アンテナ１ＤはアンテナＡＮＴ１、増幅器ＡＭＰのみを含むよう構成されてもよい。
【０１２１】
以上のように実施の形態４によれば、アンテナに混合器が内蔵されることにより、受信装置に接続されるケーブルの本数を減らすことが可能になるとともに設置場所の増加を防ぐことが可能になる。
【０１２２】
また、実施の形態４によれば、増幅器によって受信した電波が増幅されるので、受信装置での処理に必要な強度を有する信号をアンテナから出力することが可能になる。
【０１２３】
［実施の形態５］
実施の形態５のアンテナはケーブルとアンテナ出力端とを電気的に接続するためのコネクタが設けられる点で、実施の形態１〜３の各々のアンテナと異なる。なお、実施の形態５のアンテナは図１のアンテナ１と同様の構成を有する。よって実施の形態５のアンテナの構成に関する説明は以後繰り返さない。ただし実施の形態５のアンテナはアンテナ１Ａと同様の構成を有していてもよい。また実施の形態５のアンテナはアンテナ１Ｂと同様の構成を有していてもよい。
【０１２４】
上述のように、伝送線路４Ａの中点がアンテナ出力端になる。よってコネクタの電極は伝送線路４Ａの中点に接続される。また、コネクタは反射器２に設けられる。反射器２を構成する平面部２Ａ，周辺部２Ｂ，２Ｃのうち、平面部２Ａが伝送線路４Ａに最も近い位置にある。平面部２Ａにコネクタを取り付けた場合、伝送線路４Ａの中点にコネクタを直接接続することができる。コネクタを伝送線路４Ａの中点に直接接続することによって、出力の損失を防ぐことができる。
【０１２５】
しかしながらアンテナ１を屋外に設置する場合、アンテナ１を固定するためのマストは一般的に平面部２Ａに取り付けられる。よって、平面部２Ａにコネクタを取り付けたとしても、ケーブルの接続やケーブルの引き回しが容易に行なえなくなる可能性が高い。
【０１２６】
コネクタを反射器２の底面部に取り付けた場合には、このような問題を解決できるのでケーブル接続作業の手間を減らすことができる。また、防水の点からも、コネクタを反射器２の底面部に取り付けることが好ましい。
【０１２７】
ここで反射器２の底面部とは、アンテナ１が設置された状態において、平面部２Ａの周囲のうち伝送線路４Ａに対して下側の辺に接する周辺部を意味する。図１においては、２つの周辺部２Ｂのうち、伝送線路４ＡよりもＸ軸の負の方向に設けられる周辺部２Ｂが反射器２の底面部に該当する。
【０１２８】
周辺部２Ｂと伝送線路４Ａとの距離は平面部２Ａと伝送線路４Ａとの距離よりも大きい。このため、実施の形態５では以下に示す方法によって、コネクタと伝送線路とが接続される。
【０１２９】
図２１は、コネクタと伝送線路との接続の一例を示す図である。
図２１を参照して、伝送線路４Ｃは伝送線路４Ａに代えて図１のアンテナ１に設けられる伝送線路である。図１に示すように、伝送線路４ＡはＹ軸方向に沿った直線状の伝送線路である。一方、伝送線路４Ｃは、いわば伝送線路４Ａを図１のＺ軸方向に折り曲げた形状を有する。伝送線路４Ｃは、このような形状を有することにより、コネクタとの距離を伝送線路４Ａよりも近づけることができる。よって伝送線路４Ｃはコネクタに直接接続することができる。これによりアンテナ出力の損失を防ぐことができる。
【０１３０】
伝送線路４Ｃは導線部４Ｃ１と、２つの導線部４Ｃ２とを含む。導線部４Ｃ１はコネクタ４０に直接接続される。また２つの導線部４Ｃ２は２つの伝送線路４Ｂにそれぞれ接続される。
【０１３１】
コネクタ４０は周辺部２Ｂに取り付けられる。また、コネクタ４０は周辺部２Ｂにおいて、点Ｐ１を通り導線部４Ｃ１に垂直な軸Ｘ１との交点の位置に設けられる。点Ｐ１は伝送線路４Ｃの中点である。よって点Ｐ１はアンテナ出力端に相当する。また、軸Ｘ１の方向は、図１に示すＸ軸に沿った方向である。コネクタ４０には同軸ケーブル４４が接続される。
【０１３２】
点Ｐ１におけるインピーダンスがたとえば７５Ωになるように、伝送線路４Ｃの長さや幅、および、平面部２Ａと伝送線路４Ｃとの距離が設定される。一般的に同軸ケーブルのインピーダンスは７５Ωである。よって図２１に示す接続形態によれば伝送線路４Ｃと同軸ケーブル４４との間でインピーダンスが整合する。これにより出力の損失を防ぐことができる。
【０１３３】
図２２は、コネクタと伝送線路との接続の別例を示す図である。
図２２を参照して、導線部４Ｄは伝送線路４Ａとコネクタ４０とを接続するために設けられる。軸Ｘ１は点Ｐ１を通り伝送線路４Ａに垂直な軸である。点Ｐ１は伝送線路４Ａの中点である。また、軸Ｘ１の方向は図１のＸ軸に沿った方向である。図２１と同様にコネクタ４０は周辺部２Ｂにおいて、軸Ｘ１との交点の位置に設けられる。
【０１３４】
導線部４Ｄは軸Ｘ１に対称な形状を有する。また、点Ｐ２においてコネクタ４０と導線部４Ｄとが接続される。点Ｐ２は導線部４Ｄにおいて軸Ｘ１と重なる点である。
【０１３５】
点Ｐ２におけるインピーダンスがたとえば７５Ωになるように導線部４Ｄの長さや幅が設定される。よって、図２２に示す接続形態によれば伝送線路４Ａと同軸ケーブル４４との間でインピーダンスが整合する。これにより出力の損失を防ぐことができる。
【０１３６】
アンテナ１の内部に十分な大きさの空間が設けられている場合、アンテナ１は伝送線路４Ａに代えて伝送線路４Ｃを備えることができる。しかし、伝送線路４Ｃは折れ曲がった形状を有するので、アンテナ１の内部に収納できない場合がある。このような場合にはアンテナ１に導線部４Ｄを追加することによって、周辺部２Ｂに設けられたコネクタと伝送線路４Ａとの接続が可能になる。また、アンテナ出力の損失を防ぐことができる。
【０１３７】
なお、コネクタと伝送線路との接続形態は図２１，図２２に示す接続形態以外の接続形態であってもよい。ただし他の接続形態においても伝送線路の中点を通り、かつ伝送線路に垂直な軸上にコネクタが設けられる必要がある。また、コネクタは伝送線路の中点に電気的に接続される必要がある。
【０１３８】
図２１，図２２に示すように、実施の形態５のアンテナは伝送線路の構成が実施の形態１のアンテナと異なる。伝送線路の構成を変更することにより、利得などの性能が低下する可能性が生じる。実施の形態５のアンテナは、以下に示す放射器を備えることにより性能の低下を防ぐことができる。
【０１３９】
図２３は、実施の形態５のアンテナに適用される放射器の例を示す図である。
図２３を参照して、放射器６３は、図４の放射器Ｒ２（ループアンテナ）と同様に、２つの放射器Ｒ１を含む。上述のように放射器Ｒ１はループアンテナである。給電点Ｒ２Ａ，Ｒ２Ｂは図４に示す給電点Ｒ２Ａ，Ｒ２Ｂにそれぞれ対応する。つまり給電点Ｒ２Ａ，Ｒ２Ｂはそれぞれ第１および第２の給電点である。
【０１４０】
なお、図１において軸Ｙ１は給電点Ｒ２Ａ，Ｒ２Ｂを通る軸である。また、軸Ｘ２は軸Ｙ１に垂直な軸である。軸Ｘ２と軸Ｙ１との交点が給電点Ｒ２Ａ，Ｒ２Ｂを結ぶ線分の中点である。なお、軸Ｘ２，Ｙ１はそれぞれ図１のＸ軸およびＹ軸に沿って伸びる軸である。
【０１４１】
放射器Ｒ１は、この中点から軸Ｙ１に沿って遠ざかるにしたがって軸Ｘ２方向の幅が広がるように少なくとも一部が形成される。この点で放射器６３は放射器Ｒ２と異なる。
【０１４２】
また、放射器６３は図１４に示す放射器６２Ａ〜６２Ｄの各々とほぼ同様の形状を有する。具体的に説明すると、領域１０Ａ，１０Ｂは放射器６２Ａのダイポール素子１０に相当する。また、領域１２Ａ，１２Ｂは放射器６２Ａのダイポール素子１２に相当する。領域１８Ａは放射器６２Ａの導線部１８に相当する。領域２０Ａは放射器６２Ａの導線部２０に相当する。領域１８Ａは領域１０Ａ，１２Ａの外周の一部に沿うように形成されている。また、領域２０Ａは領域１０Ｂ，１２Ｂの外周の一部に沿うように形成されている。
【０１４３】
放射器６３は領域１０Ａ，１０Ｂ，１２Ａ，１２Ｂ，１８Ａ，２０Ａを備えることによって、放射器Ｒ２よりも利得を高くすることができる、よって、実施の形態５のアンテナにおいて伝送線路の構成を変更しても利得の低下を防ぐことができる。
【０１４４】
上述のように放射器６３は放射器６２Ａとほぼ同様の形状を有する。したがって、放射器６２Ａが実施の形態５のアンテナに用いられてもよい。この場合にも、実施の形態５のアンテナにおいて伝送線路の構成の変更に伴う利得の低下を防ぐことができる。
【０１４５】
なお、放射器６３は軸Ｙ２，Ｙ３に沿って折り曲げられてもよい。この場合、Ｘ軸方向の長さを小さくすることができるのでアンテナ１を小型化することができる。
【０１４６】
図２４は、実施の形態５のアンテナの利得を示す図である。
図２４を参照して、グラフの横軸は周波数を示し、グラフの縦軸はアンテナの利得を示す。曲線Ｇ４，Ｇ５は放射器の形状が異なる２つのアンテナ（以下、アンテナＡ，Ｂとする）の利得の変化をそれぞれ示す。
【０１４７】
アンテナＡは伝送線路４Ａに代えて伝送線路４Ｃを備え、周辺部２Ｂにコネクタが設けられる点で図１のアンテナ１と異なるが、他の部分はアンテナ１と同様である。アンテナＢは放射器６Ａ，６Ｂの各々を放射器６３に代えた構成を有する点でアンテナＡと異なるが他の部分の構成はアンテナＡと同様である。なお、アンテナＡ，Ｂの他の部分の構成に関する説明は以後繰り返さない。
【０１４８】
曲線Ｇ４，Ｇ５によって示されるように、４７０〜５９０ＭＨｚの周波数範囲においてアンテナＢの利得のほうがアンテナＡの利得よりも高くなる。また、図６の曲線Ｇ１と比較すると、４７０〜５９０ＭＨｚの周波数範囲においてアンテナＡの利得はアンテナ１の利得よりも低くなる。つまり、アンテナ１において伝送線路４Ａを伝送線路４Ｃに代えた場合には利得の低下が生じる。しかし、放射器６Ａ，６Ｂの各々を放射器６３に代えることによって実施の形態５のアンテナはアンテナ１と同程度の性能を有する。
【０１４９】
以上のように実施の形態５によれば、ケーブル接続作業の手間を少なくすることができ、かつ、従来よりも性能が優れたアンテナを実現することができる。
【０１５０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】実施の形態１によるアンテナの全体図である。
【図２】図１のアンテナ１を分解して示す図である。
【図３】放射器と伝送線路４および導電板５Ａ，５Ｂとの接続を説明する図である。
【図４】放射器の形状および各放射器における入力インピーダンスを説明する図である。
【図５】図１のアンテナ１におけるアンテナ出力端インピーダンスを説明する図である。
【図６】図１のアンテナ１の利得を示すグラフである。
【図７】図１のアンテナ１の前後比を示すグラフである。
【図８】図１のアンテナ１のＶＳＷＲを示すグラフである。
【図９】図１のアンテナ１の半値幅を示すグラフである。
【図１０】実施の形態１のアンテナにおける変形例を示すブロック図である。
【図１１】図１０のインピーダンス変換器ＩＭ１，ＩＭ２の例を示す図である。
【図１２】図１０の放射器における配置の例を示す図である。
【図１３】実施の形態１のアンテナにおける別の変形例を示す図である。
【図１４】実施の形態１のアンテナにおけるさらに別の変形例を示す図である。
【図１５】実施の形態２のアンテナを示す図である。
【図１６】実施の形態２のアンテナの変形例を示す図である。
【図１７】実施の形態３のアンテナの全体図である。
【図１８】図１７の導波器７Ａ３の変形例を示す図である。
【図１９】図１７の導波器７Ａ３の別の変形例を示す図である。
【図２０】実施の形態４によるアンテナのブロック図である。
【図２１】コネクタと伝送線路との接続の一例を示す図である。
【図２２】コネクタと伝送線路との接続の別例を示す図である。
【図２３】実施の形態５のアンテナに適用される放射器の例を示す図である。
【図２４】実施の形態５のアンテナの利得を示す図である。
【図２５】スタックアンテナの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１，１Ａ〜１Ｄ  アンテナ、２  反射器、２Ａ  平面部、２Ｂ，２Ｃ  周辺部、４，４Ａ，４Ｂ，４Ｂ１〜４Ｂ４，４１Ａ，４２Ａ，４Ｃ  伝送線路、５Ａ，５Ｂ  導電板、６Ａ〜６Ｄ，６１Ａ，６１Ｂ，６２Ｂ〜６２Ｄ，Ｒ１，Ｒ２，６３  放射器、６ＡＢ，６ＢＢ  端部、６Ａ１，６Ａ２，６Ｂ１，６Ｂ２，６Ｃ１，６Ｄ１，１４，１６，Ｒ１Ａ，Ｒ１Ｂ，Ｒ２Ａ，Ｒ２Ｂ  給電点、７Ａ，７Ａ１〜７Ａ５，７Ｂ，７Ｂ１〜７Ｂ３  導波器、８，９  カバー、１０，１２  ダイポール素子、１８，２０，４Ｃ１，４Ｃ２，４Ｄ  導線部、３０  混合器、１００  スタックアンテナ、１０１，１０２  整合器、１０３  合成器、ＡＮＴ１，ＡＮＴ２，ＡＮＴ１１，ＡＮＴ１２  アンテナ、Ｆ１〜Ｆ３  曲線、ＦＤ１，ＦＤ２  アンテナ出力端、Ｇ１〜Ｇ５  曲線、Ｈ１〜Ｈ３  曲線、ＩＭ１，ＩＭ２  インピーダンス変換器、Ｌ１  ストリップライン、ＴＲ１  トランス、Ｔ１，Ｔ２  端子、Ｖ１〜Ｖ３  曲線、１０Ａ，１０Ｂ，１２Ａ，１２Ｂ，１８Ａ，２０Ａ  領域、４０  コネクタ、４４  同軸ケーブル、ＡＭＰ  増幅器、Ｐ１，Ｐ２  点、Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１〜Ｙ３  軸。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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