(57)【要約】【課題】バランを併用する給電線路の配置の自由度を高めて、コンパクト化および低コスト化を図る。【解決手段】反射板（３０）に平行して設けられたアンテナ素子（１０）をバラン（２０）を介して給電するように構成されたアンテナにおいて、バラン（２０）をその長手軸線が反射板（３０）の反射面に対して略平行かつ隣接する形態で配設している。【選択図】  図１
2008017161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射板に平行して設けられたアンテナ素子をバランを介して給電するように構成されたアンテナにおいて、
前記バランをその長手軸線が前記反射板の反射面に対して略平行かつ隣接する形態で配設したことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記アンテナ素子を前記反射板に沿って複数配列させ、該各アンテナ素子と前記バランとの間に並列給電線路を設けたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記バランは、前記長手軸線に対して対称な構造を有することを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記バランは、
前記長手軸線に沿って延びる中心導体と、
前記中心導体の一側および他側に平行して配設された第１、第２の外部導体と、を備え、
前記中心導体の先端を前記第１、第２の外部導体のいずれか一方の先端部に接続し、前記中心導体の基端と前記第１、第２の外部導体の基端とによって不平衡入力を構成するとともに、前記第１、第２の外部導体の各先端によって平衡出力を構成したことを特徴とする請求項３に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記中心導体および前記第１、第２の外部導体は、それぞれ平板状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記反射板に給電用コネクタを設け、前記中心導体の基端をＬ字形の導体板を介して前記コネクタに接続したことを特徴とする請求項４または５に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記アンテナ素子は、ダイポールアンテナ素子、双ループアンテナ素子、パッチアンテナ素子のいずれかであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項８】
前記ダイポールアンテナ素子および双ループアンテナ素子が平板で形成されていることを特徴とする請求項７に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記給電線路に整合用のトランスを設けたことを特徴とする請求項２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、反射板に平行して設けられたアンテナ素子をバラン（平衡不平衡変換器）を介して給電するアンテナの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は、放送用アンテナの一例である２Ｌ双ループアンテナを示す。このアンテナは、一対のループ部１０ａを備えるアンテナ素子１０と、このアンテナ素子１０の給電点に接続したバラン２０と、該アンテナ素子１０の背部に設けられた反射板３０とを備える。アンテナ素子１０は、反射板３０に対し約λ／４（λは使用周波数帯の中心周波数の波長）の距離を置いて平行に設けられ、またバラン２０は、その長手軸線が反射板３０に対して垂直に向く形態で設けられている。（例えば、非特許文献１参照）
【０００３】
電力利得を増大するには、図６および図７に示すように、ループ部１０ａの数を増加すればよい。しかし、図６のアンテナでは、各ループ部１０ａが直列に給電されることから、該各ループ部１０ａにおける給電位相が周波数によって異なることになる。すなわち、周波数に対する特性が顕著に現れて、広帯域化が困難になる。
【０００４】
一方、図７のアンテナは、図５に示した２Ｌ構造のアンテナ素子１０を多段（図示の例では３段）配列した構成を有する。このアンテナでは、各アンテナ素子１０が並列給電されるので、広帯域で指向性を安定させることが可能になる。しかし、反面、反射板３０の背面側に上記並列給電用の給電線路を構成することになるので、同軸管等からなる気密構造の給電線路の使用を余儀なくされ、その結果、コストおよび重量が増大する。
なお、図６および図７に示すアンテナは６Ｌ構造であるが、配置スペース等の関係で４Ｌ構造を採用する場合もあり得る。
【０００５】
【非特許文献１】「アンテナ工学」遠藤敬二、佐藤源貞、永井淳 著 昭和５５年２月２０日 総合電子出版社発行 第１３８頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、多段配列したアンテナ素子への並列給電を反射板の内側に設けた給電線路を用いて実現する場合について考察する。
一例として、図７に示した６Ｌ双ループアンテナのように２Ｌアンテナ素子１０を３段配列する場合を考えると、この場合、バラン２０とアンテナ素子１０との干渉を回避するために、図８に点線で示す各位置のいずれかにバラン２０を配置することになる。
【０００７】
いま、中央のアンテナ素子１０と右端のアンテナ素子１０との間にバラン２０を配置したとすると、各アンテナ素子１０への並列給電を実現するためには、図９に示す構成の給電線路４１もしくは図１０に示す構成の給電線路４２をバラン２０と各アンテナ素子１０との間に設けることになる。給電線路４１、４２は、いずれも２段分岐構造を有し、一部がアンテナ素子１０の上方と下方に位置するとともに、一部は該アンテナ素子１０の側方を迂回することになる。
【０００８】
図９の給電線路４１は、アンテナ素子１０の上方に位置した部位の長さが大きくなるので、この部位を支持部材によって反射板３０に固定支持する必要がある。しかし、支持部材を配置する場所の確保が困難であるとともに、固定部位と反射板との間の距離が大きいことから、固定に工夫が必要となる。
一方、図１０の給電線路４２は、上記の問題点を有さないものの、バラン２０の上端から反射板３０に向かって傾斜するという複雑な形状を持たせてアンテナ素子１０との接触を回避する必要があるため、加工および取り付けに手間を要するとともに高価になるという欠点がある。そして、いずれの給電線路４１、４２も経路長が大きく、これは伝送効率およびコンパクト化、低コスト化を阻害する要因になる。
【０００９】
図５のアンテナ素子１０を２段配列すれば４Ｌ双ループアンテナが構成され、この場合、図１１に示す構成の給電線路４３もしくは図１２に示す構成の給電線路４４を該バラン２０と各アンテナ素子１０との間に設けることになる。
しかし、図１１の給電線路４３は、アンテナ素子１０の上方に位置されるので、アンテナ高さを増大させるという不都合をもたらす。一方、図１２の給電線路４４は、形状が複雑になるので、高価になる。
【００１０】
本発明の目的は、このような状況に鑑み、バランを併用する給電線路の配置の自由度を高めて、コンパクト化および低コスト化を図ることが可能なアンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、反射板に平行して設けられたアンテナ素子をバランを介して給電するように構成されたアンテナにおいて、前記バランをその長手軸線が前記反射板の反射面に対して略平行かつ隣接する形態で配設した構成を有する。
【００１２】
一実施の形態では、前記アンテナ素子を前記反射板に沿って複数配列させ、該各アンテナ素子と前記バランとの間に並列給電線路を設けている。
【００１３】
前記バランは、前記長手軸線に対して対称な構造をもたせることが望ましい。このようなバランは、前記長手軸線に沿って延びる中心導体と、前記中心導体の一側および他側に平行して配設された第１、第２の外部導体とによって構成することができる。この場合、前記中心導体の先端部が前記第１、第２の外部導体のいずれか一方の先端部に接続され、前記中心導体の基端と前記第１、第２の外部導体の基端とによって不平衡入力が、また前記第１、第２の外部導体の各先端によって平衡出力がそれぞれ構成される。このバランは、前記中心導体および前記第１、第２の外部導体をそれぞれ平板状に形成することによってよりコンパクトに構成することができる。
そして、前記反射板に給電用コネクタを設け、前記中心導体の基端をＬ字形の導体板を介して前記コネクタに接続するようにすれば、前記バランと不平衡給電ケーブルとの接続が容易化される。
【００１４】
前記アンテナ素子としては、例えば、ダイポールアンテナ素子、双ループアンテナ素子、パッチアンテナ素子のいずれかを使用することができる。そして、前記ダイポールアンテナ素子、双ループアンテナ素子を使用する場合には、これらを平板で形成することによりコストの低減を図ることができる。
前記給電線路には、必要に応じて整合用のトランスを設けることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、給電線路の配置の自由度が高くなるので、コンパクト化および低コスト化を図ることが可能になる。特に、６Ｌ双ループアンテナ等の多段構成のアンテナの給電線路を支持部材等の不要な簡易な回路構成で実現する上で有効となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳述する。なお、以下の説明に用いる図においては、図５〜図１２に示した要素と共通する要素に同一の符号を付してある。
図１は、本発明に係るアンテナの一実施形態を示す概念図である。このアンテナは、複数（この例では３個）のアンテナ素子１０と、バラン（平衡不平衡変換器）２０と、反射板３０と、並列給電用の給電線路４５と、反射板３０に取付けたコネクタ５０とを備えている。
【００１７】
各アンテナ素子１０は、反射板３０に対して平行する形態で配設され、かつ、該反射板３０から約λ／４（λは使用周波数帯の中心周波数の波長）離れて位置されてしている。このアンテナ素子１０として、例えば、図５に示したような双ループアンテナ素子を使用した場合、この実施形態のアンテナは６Ｌ双ループアンテナとしての機能を持つことになる。
【００１８】
バラン２０は、その長手軸線が反射板３０の反射面に対して略平行かつ隣接する形態で配設されている。
図２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、このバラン２０の構成を例示した斜視図、平面図および側面図である。この図２に示すバラン２０は、その長手軸線に沿って延びる中心導体２１と、該中心導体２１の一側および他側に平行に配設された第１、第２の外部導体２２とを備えている。
【００１９】
上記中心導体２１は、その先端が第１、第２の外部導体２２の内の一方の先端部の内面に接続されるとともに、その基端がＬ字形の導体板２４の立上げ端部に結合されている。一方、上記第１、第２の外部導体２２は、それぞれその基端がブラケット２３に固定支持されている。
このバラン２０においては、中心導体２１の基端と第１、第２の外部導体２２の各基端とが不平衡入力を構成し、第１、第２の外部導体２２の各先端が平衡出力を構成する。
【００２０】
このように、このバラン２０は、その長手軸線に対して対称な構造を有するので、その指向性を上記長手軸線を中心として左右対称にすることができる。また、中心導体２１および第１、第２の外部導体２２を平板状に形成されているので、組立の容易化を図ることができる。
このバラン２０は、図２（ｃ）に示すように、ブラケット２３を介して反射板３０の内側（反射面側）に固定支持される。そして、中心導体２１の基端が上記導体板２４を介して上記コネクタ５０に接続され、上記第１、第２の外部導体２２の各先端に平衡給電線路である上記給電線路４５の給電端が接続される。
【００２１】
上記のように、この実施形態では、バラン２０が反射板３０の反射面に対して略平行かつ隣接する形態で配設されているので、給電線路４５の配置の自由度が高くなる。したがって、給電線路４５を図１に示すような形態で配置すること、つまり、アンテナ素子１０の周辺を囲むような形態を避けた形で配置することが可能になる。
上記給電線路４５は、アンテナ素子１０の上方に位置した部位の長さが図９に示すアンテナにおける給電線路４１の同部位の長さに比して大きく短縮されるので、同部位を支持部材によって反射板３０に固定支持する必要がなくなる。また、給電線路４５を図１０に示したような複雑な形状に構成することも必要でなくなる。さらに、給電線路４５の全長が、図９、図１０に示す給電線路４１，４２のそれよりも短縮化されるので、伝送ロスの低減およびコンパクト化、低コスト化を図ることが可能になる。それ故、この実施形態に係るアンテナは、特に放送用アンテナとして好適に使用することができる。
【００２２】
なお、上記コネクタには、不平衡ケーブルである図示していない同軸ケーブルが接続される。また、反射板３０には、アンテナの周囲を覆うレドーム６０が取り付けられる。
本実施形態のアンテナは、実際には、図３に示すように薄厚に構成することができる。この図３に示すように、給電線路４５には、必要に応じてその途中に整合用のトランスＴ１，Ｔ２が形成される。ただし、トランスＴ１，Ｔ２を設けなくても実用上不都合は生じない。
【００２３】
図４は、アンテナ素子１０を２段配列した本発明に係るアンテナの実施形態を示している。このアンテナは、アンテナ素子１０として、例えば、図５に示したような双ループアンテナ素子を使用した場合、４Ｌ双ループアンテナとしての機能を持つことになる。
このアンテナも、バラン２０が反射板３０の反射面に対して略平行かつ隣接する形態で配設されているので、給電線路４６の配置の自由度が高い。したがって、給電線路４６を図示のような形態で配置することにより、図１１、図１２に示した従来アンテナの前述した問題点を解消することができる。なお、上記給電線路４６も必要に応じてその途中に整合用のトランスを形成することができる。
【００２４】
なお、上記アンテナ素子１０は、双ループアンテナ素子に限定されず、ダイポールアンテナ素子、パッチアンテナ素子等であっても良い。そして、上記双ループアンテナ素子およびダイポールアンテナ素子を適用する場合には、平板で形成したもの（金属板を打ち抜いて形成したもの）を使用することによって、よりコストの低減を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るアンテナの一実施形態を示す概念図である。
【図２】バランの構成例を示し、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ斜視図、平面図および側面図である。
【図３】図１のアンテナをより実際的に示した図である。
【図４】本発明に係るアンテナの他の実施形態を示す概念図である。
【図５】２Ｌ双ループアンテナの従来例を示す斜視図である。
【図６】直列給電する構成の６Ｌ双ループアンテナの従来例を示す斜視図である。
【図７】並列給電する構成の６Ｌ双ループアンテナの従来例を示す斜視図である。
【図８】バランの配置位置を説明するための概念図である。
【図９】従来の６Ｌ双ループアンテナにおけるバランおよび給電線路の配置態様を示す概念図である。
【図１０】従来の６Ｌ双ループアンテナにおける給電線路の他の配置態様を示す概念図である。
【図１１】従来の４Ｌ双ループアンテナにおけるバランおよび給電線路の配置態様を示す概念図である。
【図１２】従来の４Ｌ双ループアンテナにおける給電線路の他の配置態様を示す概念図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  アンテナ素子
２０  バラン
２１  中心導体
２２  外部導体
２３  Ｌ字形導体板
３０  反射板
４５，４６  給電線路
５０  コネクタ
６０  レドーム
【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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