(57)【要約】【課題】広い周波数帯域で良好なアンテナ特性を実現でき、アンテナ装置の組み立て及び取り付けを簡単且つ安全に行うことができる導波器及びアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ支持杆に、導波器３、放射器及び反射器を順に配置することにより構成されるアンテナ装置において、導波器３を一対の環状エレメント３０にて構成する。各環状エレメント３０は、支持台３１に固定されており、この支持台３１を介して、アンテナ支持杆の中心軸を通る平面を挟んで面対称となり、その開口面がアンテナ支持杆の中心軸と直交する面と一致するよう（換言すれば電波の到来方向を向くよう）に配置される。この結果、導波器３を線状エレメントにて構成した場合に比べ、電波到来方向に対するエレメントの面積を広くして、使用周波数帯域を広帯域化することができ、しかも、導波器３全体の長さＷを短くして、アンテナ装置の小型化を図ることができる。【選択図】図３
2008136191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射器と共にアンテナ支持杆に設けられる導波器であって、
導電材をループ状に形成してなる一対又は複数対の環状エレメントと、
前記各環状エレメントを支持し、対となる環状エレメント同士が、前記アンテナ支持杆の中心軸を通る平面を挟んで面対称となるように配置する支持台と、
を備えたことを特徴とする導波器。
【請求項２】
前記各環状エレメントは、前記支持台を介して、ループの開口面が前記アンテナ支持杆の中心軸に直交する面と略一致するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の導波器。
【請求項３】
前記各環状エレメントは、互いに平行な直線部分を有する長尺状に形成されており、
前記支持台は、２対の環状エレメントを支持し、各環状エレメントの直線部分が前記アンテナ支持杆から外方向に延び、しかも、前記アンテナ支持杆の中心軸を通る平面で遮断される同一空間に配置される２つの環状エレメントの直線部分が略平行となるように、各環状エレメントを配置すること特徴とする請求項１又は請求項２に記載の導波器。
【請求項４】
前記各環状エレメントは略矩形形状であることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の導波器。
【請求項５】
前記各環状エレメントは、前記支持台に一体成形されていることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の導波器。
【請求項６】
前記各環状エレメントは、ループ状に形成された導電材の両先端部を、導電性を有する固着手段を介して導通可能に接続することにより形成されており、該固着手段によって接続された接続部を含む当該環状エレメントの元部が、前記支持台に一体成形されていることを特徴とする請求項５に記載の導波器。
【請求項７】
少なくとも、アンテナ支持杆に放射器と導波器を支持してなるアンテナ装置において、  前記導波器として、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の導波器を１又は複数備えたことを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビ放送電波、特にＵＨＦ帯のテレビ放送電波を受信するアンテナ装置に適した導波器、及び、その導波器を備えたアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＶＨＦ帯やＵＨＦ帯のテレビ放送電波を受信する家庭用のアンテナ装置として、いわゆる八木−宇田アンテナが知られている。
この種のアンテナ装置は、周知のように、送受信すべき周波数成分の半波長の長さに形成された放射器と、放射器より短く形成されたエレメントからなる導波器と、放射器より長く形成されたエレメントからなる反射器と、これら各部を導波器、放射器、反射機の順に平行に配置した状態で支持するアンテナ支持杆とを備え、導波器が配置された前方から到来する電波を良好に受信するような指向性を有する。
【０００３】
そして、このアンテナ装置において、導波器は、通常、アンテナ支持杆に対し、その中心軸に直交する方向に複数の貫通孔を穿設し、各貫通孔に、小径で軽量の金属パイプからなる直線形状のエレメント（線状エレメント）を挿通して、その中央をアンテナ支持杆に固定することにより、アンテナ支持杆の軸方向に所定間隔で複数設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、近年広がりつつある地上デジタル放送は、一定レベル以上の電波を受信できれば、デジタル放送の持つ優れた特性によって綺麗な画像を受信することができる。このため、従来のアナログ放送受信用アンテナで一般的であった八木−宇多式アンテナであっても、アンテナマストばかりでなくベランダでも屋内であっても簡単に取付けができ、しかも邪魔にならないような、小型／軽量で、デザイン性に優れたアンテナ装置が求められるようになった。
【特許文献１】特開２００４−１０４７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来のように、導波器を線状エレメントにて構成すると、エレメントが細長くなるため、アンテナ装置全体の小型化が難しく、また、エレメントが細いことから、アンテナ装置の使用周波数帯域を広く取れないといった問題もあった。
【０００６】
つまり、導波器を線状エレメントで形成した場合、ＵＨＦ帯のテレビ放送のように周波数帯域が広い電波を受信する際には、アンテナ装置の使用周波数帯域内でリアクタンス成分の変化量が大きくなり、使用周波数帯域の最小周波数付近や最大周波数付近ではアンテナ特性（利得等）が低下してしまうのである。
【０００７】
また、導波器を直線形状の金属パイプからなるエレメントにて構成した場合、各導波器の両端が尖っていて、アンテナ装置の組立て時や取付け時の取扱いが不便で危険でもあるので、上記のように地上デジタル放送を楽しむために、アンテナ装置をベランダや屋内等に取り付けて使用するには不向きであるという問題もある。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、広い周波数帯域で良好なアンテナ特性を実現でき、しかも、アンテナ装置の組み立て及び取り付けを簡単且つ安全に行うことができる導波器、及び、その導波器を備えたアンテナ装置、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】
【０００９】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、放射器と共にアンテナ支持杆に設けられる導波器であって、導電材をループ状に形成してなる一対又は複数対の環状エレメントと、これら各環状エレメントを支持し、対となる環状エレメント同士が、前記アンテナ支持杆の中心軸を通る平面を挟んで面対称となるように配置する支持台と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の導波器において、前記各環状エレメントは、前記支持台を介して、ループの開口面が前記アンテナ支持杆の中心軸に直交する面と略一致するように配置されることを特徴とする。
【００１１】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の導波器において、前記各環状エレメントは、互いに平行な直線部分を有する長尺状に形成されており、前記支持台は、２対の環状エレメントを支持し、各環状エレメントの直線部分が前記アンテナ支持杆から外方向に延び、しかも、前記アンテナ支持杆の中心軸を通る平面で遮断される同一空間に配置される２つの環状エレメントの直線部分が略平行となるように、各環状エレメントを配置すること特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れかに記載の導波器において、前記各環状エレメントは略矩形形状であることを特徴とする。
また次に、請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れかに記載の導波器において、前記各環状エレメントは、前記支持台に一体成形されていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の導波器において、前記各環状エレメントは、ループ状に形成された導電材の両先端部を、導電性を有する固着手段を介して導通可能に接続することにより形成されており、該固着手段によって接続された接続部を含む当該環状エレメントの元部が、前記支持台に一体成形されていることを特徴とする。
【００１４】
一方、請求項７に記載の発明は、少なくとも、アンテナ支持杆に放射器と導波器を支持してなるアンテナ装置において、導波器として、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の導波器を１又は複数備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の導波器によれば、一対又は複数対の環状エレメントと、これら各環状エレメントを、対となる環状エレメント同士がアンテナ支持杆の中心軸を通る平面を挟んで面対称となるように配置する支持台とから構成されることから、導波器を線状エレメントにて構成した場合に比べて、電波到来方向に対するエレメントの面積を広くすることができ、導波器の使用周波数帯域を広帯域化できる。
【００１６】
このため、本発明の導波器を使用すれば、使用周波数帯域が広いアンテナ装置（例えばＵＨＦアンテナ）において、使用周波数帯域の最小周波数付近や最大周波数付近でアンテナ利得が低下するのを防止し、使用周波数帯域全般にわたって良好なアンテナ特性（利得等）が得られるようにすることができる。
【００１７】
また、環状エレメントは、２つの線状エレメントを湾曲させるか、その両端を折り返して、各線状エレメントの端部同士を互いに接合したような形状となるため、その湾曲或いは折り返しにより、全体の長さを線状エレメントよりも短くすることができる。
【００１８】
このため、本発明の導波器によれば、従来のものに比べて、全体の長さを短くして、アンテナ装置の小型化を図ることができる。
また、本発明の導波器は、環状エレメントにて構成されており、線状エレメントにて構成される従来の導波器のように、先端が尖っていないので、アンテナ装置の組立や取付ける際の取扱いが容易で、その作業を安全に行うことができる。
【００１９】
なお、本発明の導波器によれば、環状エレメントのループの開口面を電波到来方向に向けることによって、使用周波数帯域を広げることができることから、請求項２に記載のように、環状エレメントは、支持台を介して、ループの開口面がアンテナ支持杆の中心軸に直交する面と略一致するように配置するとよい。
【００２０】
また、導波器は、一対の環状エレメントから構成してもよく、複数対の環状エレメントから構成してもよいが、各環状エレメントは一つの支持台にて支持することが望ましい。
そして、例えば、導波器を、２対の環状エレメントにて構成する場合には、請求項３に記載のように、各環状エレメントを、互いに平行な直線部分を有する長尺状に形成し、支持台が、これら２対の環状エレメントを、各環状エレメントの直線部分がアンテナ支持杆から外方向に延び、しかも、アンテナ支持杆の中心軸を通る平面で遮断される同一空間に配置される２つの環状エレメントの直線部分が略平行となるよう配置するように構成するとよい。
【００２１】
また本発明において、導波器を構成する環状エレメントは、導電材にてループ状に形成されたものであればよいが、特に、請求項４に記載のように、環状エレメントを略矩形形状にすれば、ループの短手方向の寸法を大きくすることなく、電波到来方向に対する導波器の面積を広くすることができ、導波器（延いてはアンテナ装置）の大型化を招くことなく使用周波数帯域を広帯域化することが可能となる。
【００２２】
次に、請求項５に記載の導波器においては、各環状エレメントが支持台に一体成形されているため、耐久性の優れた強固な構造を有する導波器を実現できる。
そして、このように各環状エレメントを支持台に一体成形する際には、請求項６に記載のように、ループ状に形成された導電材の両先端部を、導電性を有する固着手段を介して導通可能に接続することによって、各環状エレメントを形成し、その環状エレメントにおいて固着手段により接続された接続部を含む元部を、支持台に一体成形するとよい。
【００２３】
つまり、このようにすれば、各環状エレメントを、一般的に手に入り易い材料や工具によって容易に製作することができ、しかも、その環状エレメントの元部を支持台に一体成形することで、耐久性の優れた強固な構造を有する導波器を提供できる。
【００２４】
一方、請求項７に記載のアンテナ装置によれば、アンテナ支持杆に放射器と共に設けられる導波器が、本発明（請求項１〜６）の導波器にて構成されていることから、使用周波数帯を広帯域化したアンテナ装置を低コストで実現でき、しかも、アンテナ装置の小型化を図ることもできる。
【００２５】
また、導波器の端部が尖っていないので、組み立てや取り付けにおける取り扱いが容易で安全なアンテナ装置を実現することができ、特に、請求項５又は６に記載の導波器を使用するようにすれば、アンテナ装置自体の耐久性を高めることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は実施形態のアンテナ装置に用いられる放射器の構成を示す概略斜視図である。
図１に示すように、放射器１０は、第１ループアンテナ１１と第２ループアンテナ１２とを備え、電波の到来方向前方（図に示す矢印Ｆ方向）に第２ループアンテナ１２が位置し、その後方に第１ループアンテナ１１が位置するように、第１ループアンテナ１１及び第２ループアンテナ１２を相互に離隔して平行に配置した構成になっている。
【００２７】
そして、第１ループアンテナ１１及び第２ループアンテナ１２は、夫々、各ループアンテナ１１、１２の配列方向に略直交する平面と開口面とが一致するように配置されている。
【００２８】
また、第１ループアンテナ１１は、水平方向の両側に長く、その中心部分である元部１１ｇ、１１ｇに相互に対向する接続点１１ａ、１１ａ´を備えた上部放射素子１１ｄと、上部放射素子１１ｄより下方に略平行に配設された下部放射素子１１ｅと、上部放射素子１１ｄと下部放射素子１１ｅの外側端部を結ぶ側部放射素子１１ｂ、１１ｃとにより、矩形形状に形成されている。
【００２９】
また、第２ループアンテナ１２も、第１ループアンテナ１１と同様に、水平方向の両側に長く、その中心部分である元部１２ｇ、１２ｇに相互に対向する接続点１２ａ、１２ａ´を備えた上部放射素子１２ｄと、上部放射素子１２ｄより下方に略平行に配設された下部放射素子１２ｅと、上部放射素子１２ｄと下部放射素子１２ｅの外側端部を結ぶ側部放射素子１２ｂ、１２ｃとにより、矩形形状に形成されている。
【００３０】
そして、第１ループアンテナ１１の元部１１ｇ、１１ｇの接続点１１ａ、１１ａ´と、第２ループアンテナ１２の元部１２ｇ、１２ｇの接続点１２ａ、１２ａ´とは、夫々、位相調整用の位相調整手段１５、１５を介して互いに接続されている。
【００３１】
なお、本実施形態では、第１ループアンテナ１１及び第２ループアンテナ１２は矩形形状になっているが、各ループアンテナ１１、１２の形状は特に限定されるものではなく、楕円形状等、必要に応じて他の形状にしてもよい。
【００３２】
次に、第１ループアンテナ１１及び第２ループアンテナ１２の各部の寸法や、ループアンテナ１１、１２相互間の間隔は、所望のアンテナ特性が得られるように設定されている。
【００３３】
すなわち、本実施形態では、第１ループアンテナ１１の長さＷ４は、使用周波数帯域における最小周波数に対応する波長λ１と略等しい長さに設定され、第２ループアンテナ１２の長さＷ５は、使用周波数帯域における中心周波数に対応する波長λ２と略等しい長さに設定され、各ループアンテナ１１、１２相互間の間隔は、使用周波数帯域における中心周波数に対応する波長λ２の略１０分の１となるように設定されている。
【００３４】
具体的には、本実施形態では、この放射器１０を使用するアンテナ装置が、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚのＵＨＦ帯のテレビ放送電波を受信するＵＨＦアンテナであるため、第１ループアンテナ１１は、側部放射素子１１ｂ−１１ｃ間の長さＷ４が２６０ｍｍ、側部放射素子１１ｂ及び１１ｃの長さＨ４が４５．５ｍｍとなるように形成され、第２ループアンテナ１２は、側部放射素子１２ｂ−１２ｃ間の長さＷ５が２２５ｍｍ、側部放射素子１２ｂ及び１２ｃの長さＨ５が４５．５ｍｍとなるように形成され、これら各ループアンテナ１１、１２相互間の間隔は、５２ｍｍに設定されている。
【００３５】
そして、放射器１０を構成する第１ループアンテナ１１及び第２ループアンテナ１２の元部１１ｇ、１１ｇ、１２ｇ、１２ｇと、位相調整手段１５、１５は、ケース５に収納されている。
【００３６】
このように構成された放射器１０は、第１ループアンテナ１１及び第２ループアンテナ１２の配列方向に最大の指向特性を有するものとなる。
なお、本実施形態において、第１ループアンテナ１１及び第２ループアンテナ１２は、例えば、直径３ｍｍの金属棒を所定長に折り曲げることにより形成されるが、各ループアンテナ１１、１２は、金属パイプで形成してもよいし、導電材をプレス加工したもので形成してもよいし、或いは、細い線材をループ状に形成したものを樹脂で一体成形してもよい。つまり、第１ループアンテナ１１及び第２ループアンテナ１２は、導電材で所定寸法となるようループ状に形成したものであればよい。
【００３７】
また、位相調整手段１５は、プリント配線板に備えられた金属導体を所定の長さにエッチングすることによって形成したものを使用してもよく、金属板等を所定長さに打ち抜き形成することによって形成したものを使用してもよく、その形成方法は特に限定されるものではない。
【００３８】
次に、本実施形態のアンテナ装置において用いられる導波器について説明する。
図２は、この導波器を構成する環状エレメントを表し、（ａ）から（ｄ）は環状エレメントの構成手順を示し、（ｅ）は（ｄ）に示されるＥ−Ｅ線断面図である。また、図３は導波器全体の構成を表す概略構成図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は右側面図である。
【００３９】
図３に示すように、本実施形態の導波器３は、垂直方向の高さＨ１に比べて水平方向の長さＷａが長い略長方形に形成された一対の環状エレメント３０、３０を、その長手方向の軸線を水平方向に一致させて同一平面上に所定間隔離隔して配置した構成となっている。
【００４０】
なお、この導波器３は、その開口面を電波の到来方向に向けて使用され、しかも、本実施形態のアンテナ装置は、この導波器３を平行に所定間隔を空けて複数個配列することにより構成される。
【００４１】
次に、環状エレメント３０は、水平方向に長い上部導波素子３０ｄと、上部導波素子３０ｄより下方に略平行に配設される下部導波素子３０ｅと、上部導波素子３０ｄと下部導波素子３０ｅの両端部を結ぶ側部導波素子３０ｂ、３０ｃとにより矩形形状に形成されている。
【００４２】
図２（ａ）に示すように、環状エレメント３０は、導波素子材としての導電材３９を金型等によって折り返し成形したものであり、側部導波素子３０ｃの中央部分を開放して自由端とした構成となっている。
【００４３】
そして、導電材３９の先端部３０ｈ、３０ｉは、この先端部３０ｈ、３０ｉを自由に挿入できる程度の貫通孔３５ａを有する管状で導電性の固着手段３５を介して、相互に接続固着されている。
【００４４】
以下、この環状エレメント３０の具体的な構成手順を説明する。
まず、環状エレメント３０の上部導波素子３０ｄ（若しくは下部導波素子３０ｅ）に矢印方向の力を加えて先端部３０ｈと３０ｉを、図に示されるように上下方向に開いたリ、図には示されていないが先端部３０ｈと３０ｉが互い違いに対向するように図の前後方向に開いたりして、先端部３０ｈと３０ｉが互いに離れた状態になるようにする。
【００４５】
そして、図２（ｂ）に示すように、他方の先端部３０ｉ（図では下側の先端部）を固着手段３５の貫通孔３５ａの下側から挿入する。
導電材３９は弾性を有し、上部導波素子３０ｄ（若しくは下部導波素子３０ｅ）に力を加えなければ導電材３９は元の形状に戻るので、一方の先端部３０ｈが固着手段３５の貫通孔３５ａの上側から挿入されることによって、図２（ｃ）に示されるように固着手段３５は導電材３９の先端部３０ｈ、３０ｉに掛り止めされる。
【００４６】
こうして、固着手段３５が掛止されたなら、先端部３０ｈと３０ｉの先端面が当接するか若しくは導電材３９の形状が所定の大きさとなるように維持しつつ、固着手段３５を治具や工具を用いて縮径するようにかしめる。
【００４７】
この結果、導電材３９は、図２（ｄ）に示されるように、折り返し成形された先端部３０ｈと３０ｉが接続固着されると共に、電気的にも導通した状態である環状エレメント３０として構成される。
【００４８】
なお、図２（ｅ）は図２（ｄ）に示されるＥ−Ｅ線の断面図である。
このように本実施形態によれば、環状エレメント３０は、導電材３９として、一般的に手に入りやすい直径３ｍｍの金属棒を折り返し成形し、その先端部３０ｈ、３０ｉを固着手段３５でもって市販の治具若しくは工具により圧着等で固着することにより作製される。このため、導電材３９として、軽量のアルミ材のように溶接ができないような材料を使用しても、先端部３０ｈ、３０ｉ同士を機械的に強固に固着できるし、電気的にも導通させることができる。よって、本実施形態によれば、環状エレメント３０の生産工程を簡略化してコストダウンを図ることができるばかりでなく、アンテナ装置の軽量化が実現できる等のメリットが得られる。
【００４９】
なお、環状エレメント３０の構成方法としては、導電材からなる板材をプレス加工で、必要な線幅で必要な大きさとなるように打ち抜き形成する方法であっても、細い線材をループ状に形成したものを樹脂で一体成形する方法であってもよく、部材のコスト、成形コスト、組立てコスト等を勘案して決めればよい。
【００５０】
また、本実施形態では、環状エレメント３０が矩形形状をしている例を示したが、この実施例に限定されるものではなく適宜にその形状を変えてもよい。
ここで、導波器３の環状エレメント３０の具体的な寸法を示す。
【００５１】
まず、導電材３９の直径は例えば３ｍｍである。そして、本実施形態のアンテナ装置で使用される導波器３は、大小種類あり、使用周波数帯域の中心周波数に対応する波長をλ２とすると、小さいほうの導波器３の環状エレメント３０の長さＷａ１は略０．５８λ２、大きいほうの環状エレメント３０の長さＷａ２は略０．６７λ２、導波器３を構成する一対の環状エレメント３０、３０の間隔は略０．１２５λ２に設定される。
【００５２】
具体的には、本実施形態では、この導波器３を使用するアンテナ装置がＵＨＦアンテナであるため、小さい方の導波器３の環状エレメント３０の長さＷａ１は、１２４ｍｍに設定され、大きい方の導波器３の環状エレメントの長さＷａ２は、１４６ｍｍに設定され、各導波器３を構成する一対の環状エレメント３０、３０の間隔は６０ｍｍに設定され、各導波器３の環状エレメント３０の高さＨ１は、２２ｍｍに設定されている。
【００５３】
このため、本実施形態の導波器３の全体の長さＷは、図５に示すように、小さい方の導波器３Ａの長さＷ１が３１４ｍｍとなり、大きい方の導波器３Ｂの長さＷ２が３５８ｍｍとなる。
【００５４】
次に、本実施形態の導波器３は、図３に示すように、上記一対の環状エレメント３０、３０の長手方向の中心軸が同一線上となり、しかも、導波器３全体の長さＷ（詳しくはＷ１、Ｗ２）が前述した所定長となるように、各環状エレメント３０、３０の元部３０ｇを共通の支持台３１に固定することにより構成される。
【００５５】
ここで、支持台３１は、合成樹脂材等を金型等によって成形したものであり、環状エレメント３０、３０の元部３０ｇは、支持台３１に一体成形されることにより、支持台３１にしっかりと固定されている。
【００５６】
また、支持台３１の略中心位置には、放射器１０や導波器３を一体的に支持するアンテナ支持杆２（図５参照）を挿通するための挿通孔３４が形成されている。
また、支持台３１において、挿通孔３４の周縁の全周若しくは図における少なくとも上側部分には、支持台３１からアンテナ支持杆２の軸線方向に略平行に突出し、その突出部分の略中央にアンテナ支持杆２の軸線に直交する方向に貫通孔３３が穿設された突設片３２が形成されている。
【００５７】
このように、本実施形態の導波器３は、一対の環状エレメント３０を使って構成しているので、線状エレメントを使って構成した場合に比べて、電波到来方向に対する有効面積を広くすることができ、導波器３の使用周波数帯域を、導波器３の形状（詳しくは長さＷ）を大きくすることなく広帯域化できる。
【００５８】
また、環状エレメント３０は、線状エレメントの両端を折り返して、その先端同士を互いに接合した形状となるため、環状エレメント３０に代えて線状エレメントを用いた場合に比べて、その長さＷａを短くすることができる。
【００５９】
具体的には、本実施形態で使用する長さＷａが１４６ｍｍの環状エレメント３０を、線状エレメントに代えると、その長さを、１６０ｍｍにする必要があり、本実施形態によれば、導波器３を一対の環状エレメント３０で構成することにより、導波器３全体の長さＷを短くして、導波器３の小型化を図ることができる。
【００６０】
また、導波器３の端部は、環状エレメント３０によって閉塞された構成となり、従来のように尖っていないので、組立てや取付けにおける取扱いも容易で安全である導波器を実現できる。また更に、環状エレメント３０を支持台３１に一体成型することによって導波器３を構成しているので、耐久性の優れた強固な構造を有する導波器を実現できる。
【００６１】
次に、本実施形態のアンテナ装置に用いられる反射器について説明する。
図４は、本実施形態の反射器２０の構成を表し、（ａ）は反射器２０全体の構成を表す斜視図であり、（ｂ）は反射器２０のアンテナ支持杆２への取付構造を示す要部拡大図である。
【００６２】
本実施形態の反射器２０は、表面をアルマイト処理されたアルミ板材を矩形に打ち抜き形成することにより作製されており、図４（ａ）に示すように、その板面には、軽量化や受風面積の低減を兼ねてデザインされた長孔が形成されている。また、反射器２０の板面略中央には、反射器２０をアンテナ支持杆２に固定するための取付アングル５０が設けられている。
【００６３】
この取付アングル５０は、反射器２０の前方側に突出するように配置され、アンテナ支持杆２の外周面に当接可能な当付部５２と、この当付部５２の後方側において当付部５２の突設方向に略直交するように連設され、反射器２０の板面に取付けるための取付部５７とから構成されている。そして、取付アングル５０は、この取付部５７を螺子６０とナット６１を用いて反射器２０の板面に固定することにより、反射器２０にしっかりと固定されている。
【００６４】
また、取付アングル５０の当付部５２には、少なくともアンテナ支持杆２の周方向の半分若しくはそれより狭い範囲で、アンテナ支持杆２の外周面に対応するように湾曲部５１が形成されている。
【００６５】
そして、図４（ｂ）に示すように、取付アングル５０は、この湾曲部５１をアンテナ支持杆２の上方からアンテナ支持杆２の周面に当接させ、止着手段としてのネジ５３を当接部５２及びアンテナ支持杆２に穿設された貫通孔５５、２８（図７参照）に通し、ネジ５３の一端にナット５４を螺合して締め付けることにより、アンテナ支持杆２にしっかりと取り付けられる。
【００６６】
なお、本実施形態では、反射器２０を構成するアルミ材の板厚が１．５ｍｍとなっており、その大きさは、水平方向の長さＷ６が２９５ｍｍ、垂直方向の高さＨ６が１００ｍｍに設定されている。
【００６７】
次に、上述した放射器１０と複数の導波器３と反射器３０とを用いて構成される本実施形態のアンテナ装置（ＵＨＦアンテナ）について説明する。
図５は本実施形態のアンテナ装置の構成を表す概略構成図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はこのアンテナ装置の変形例を示す側面図である。
【００６８】
図５に示すように、本実施形態のアンテナ装置１は、放射器１０と複数の導波器３と反射器２０とをアンテナ支持杆２に固定することにより構成されている。
上述したように、本実施形態のアンテナ装置１で使用される導波器３は、長さＷが異なる２種類の導波器３Ａ、３Ｂからなっており、アンテナ装置１の前方（電波の到来方向）側から順に、小さい方の導波器３Ａからなる３本の導波器３が所定の間隔Ｌ１を開けて配置されており、その後方に所定間隔Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）だけ離れて小さい方の導波器３Ａが配設され、更にその後方に所定間隔Ｌ３（Ｌ３＞Ｌ２）だけ離れて大きい方の導波器３Ｂが配設されている。
【００６９】
そして、この導波器３Ｂの後方には、第２ループアンテナ１２と第１ループアンテナ１１との前後の中心点と導波器３Ｂとの間隔がＬ４（Ｌ４＜Ｌ１）となるように放射器１０が配設され、更に放射器１０の後方には、所定間隔Ｌ５（Ｌ５＞Ｌ３）だけ離れて反射器２０が配設されている。
【００７０】
つまり、本実施形態のアンテナ装置１は、全部で７エレメントのＵＨＦアンテナとして構成されている。
なお、上記各間隔Ｌ１〜Ｌ５の具体的寸法は、Ｌ１＝１００ｍｍ、Ｌ２＝１０５ｍｍ、Ｌ３＝１１５ｍｍ、Ｌ３＝７５ｍｍ、Ｌ４＝１２５ｍｍ、となっている。
【００７１】
次に、図６及び図７を基に導波器３と放射器１０と反射器２０をアンテナ支持杆２に取付ける具体的な手順を説明する。
なお、図６において、（ａ）は、図５（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は図５（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図（反射器は省略した）である。また、図７において、（ａ）は、図５（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）は、図７（ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図（反射器は一部を破断した）である。
【００７２】
まず、導波器３をアンテナ支持杆２に取付ける際には、アンテナ支持杆２を導波器３の支持台３１に形成した挿通孔３４に挿通する。
次に、アンテナ支持杆２には、上述した間隔Ｌ１〜Ｌ３を空けて、各導波器３を固定すべき位置に、導波器取付用の貫通孔２３が垂直方向に穿設されているので、所定の導波器を、それに対応する貫通孔２３の軸線と支持台３１の突設片３２に形成された貫通孔３３との軸線とを略一致するように配置する。
【００７３】
そして、図６（ａ）に示すように、例えば、突設片３２の上方から貫通孔３３、導波器取付用の貫通孔２３を挿通するようにネジ２１を取り付け、このネジ２１をアンテナ支持杆２の下側に備えたナット２２に螺合することによって、導波器３とアンテナ支持杆２とを挟着する。
【００７４】
この結果、複数の導波器３は、アンテナ支持杆２に対し、所定の間隔でしっかりと取付けられる。
なお、本実施形態では、アンテナ支持杆２は導波器の中心点（即ち、支持台３１に形成された挿通孔）を通過するようにして導波器３を支持した例を示したが、図５（ｃ）に示すように、アンテナ支持杆２の上側（もしくは下側）に各エレメントが配されるように構成してもよい。
【００７５】
次に、放射器１０をアンテナ支持杆２に取付ける手順を説明する。
図６（ａ）に示すように、アンテナ支持杆２には、導波器３を取付けるための導波器取付用の貫通孔２３に加えて、最も後方の導波器３（詳しくは導波器３Ｂ）より所定間隔Ｌ４だけ離れた後方位置に、導波器取付用の貫通孔２３と平行になるように、放射器１０取付用の貫通孔２４が穿設されている。
【００７６】
このため、放射器１０をアンテナ支持杆２に取り付ける際には、まず、放射器１０に備えられた第１及び第２ループアンテナ１１、１２を貫通するようにアンテナ支持杆２を挿通して、ケース５の基台であるケース本体７の底部に形成された放射器取付部８が貫通孔２４に対向する位置まで、放射器１０を移動させる。
【００７７】
そして、放射器取付部８と放射器取付用の貫通孔２４とが略同一軸線上となったなら、アンテナ支持杆２の下方からネジ２５を放射器取付用の貫通孔２４に挿入する。なお、図６に示す符号６は、ケース本体７の開口部を閉塞する蓋体を表しており、ケース５は、この蓋体６とケース本体７とで構成されている。
【００７８】
次に、放射器取付部８の略中央部には、ネジ２５に螺合する雌ネジ部を有するナット９が固定されているので、このナット９にネジ２５を螺合し、締め付ける。この結果、放射器１０は、アンテナ支持杆２にしっかりと取付けられることになる。
【００７９】
なお、放射器取付部８が形成されたケース本体７の底部には、放射器１０にアンテナ支持杆２が取付けられたときに、アンテナ支持杆２の上側外周に当接するように形成された湾曲部１７ａを有する受片１７が、放射器取付部８を挟んでアンテナ支持杆２の軸方向に配列するようにケース本体７の前後に形成されており、放射器１０がアンテナ支持杆２に対して安定して取付けられるように構成されている。この取付け状態を図６（ｂ）に示す。
【００８０】
次に、放射器１０の組立て手順について説明する。
ケース本体７の内部に形成される第１収納空間７ａの底部内面には、略中央部にネジ取付孔１４ａを有するボス１４が形成されている。
【００８１】
このボス１４は、位相調整手段１５としての伝送線路が形成されたプリント配線板４３を取付けると共に、第１ループアンテナ１１及び第２ループアンテナ１２をケース本体７に固定するためのものである。
【００８２】
プリント配線板４３には、ボス１４に対向する位置に固定用の挿通孔（図示せず）が形成されているので、先ず、この固定用の挿通孔をボスのネジ取付孔１４ａに対向するようにプリント配線板４３をボス上に載置する。
【００８３】
次に、第１ループアンテナ１１及び第２ループアンテナ１２をケース本体７に取付ける。この第１ループアンテナ１１及び第２ループアンテナ１２のケース本体７内に収納される接続点１１ａ、１１ａ´及び１２ａ、１２ａ´を含む元部１１ｇ及び１２ｇの先端部は、プレス加工等によって平板上に形成されると共に、先端部を開放してＵ字形に形成した凹部（若しくは、取付孔）４１、４１´及び４２、４２´（図には４１及び４２だけが示されている。）が形成されているので、この凹部の上方からビス４４を挿通してネジ取付孔１４ａに螺合することによって固着する。
【００８４】
次に、位相調整手段１５を備えたプリント配線板４３の取り付けが完了したのならば、プリント配線板４３の所定位置とアンテナ出力端子４０との間を、平衡不平衡変換部４５等を介して接続する。
【００８５】
収容部１８は、この平衡不平衡変換部４５等を収納すると共に、アンテナ出力端子４０を取付ける為の空間であり、ケース本体７の底部の一部から下方に突設して内部に第２収納空間１８ａを有し、この第２収納空間１８ａの底面にアンテナと外部とを接続するためのアンテナ出力端子４０としてＦ型同軸接栓座を備えるように構成されている。なお、図に示される符号１９は、水切りスカート部であり、収容部１８の下面に、アンテナ出力端子４０と軸心を一致させた円筒状の水切りが下方に向けて２重に突設されている。
【００８６】
更に収容部１８は、アンテナ出力端子４０の先端部が、前記アンテナ支持杆の中心軸線上を通過し該中心軸線に略平行に形成される仮想平面（図６（ｂ）におけるＨ−Ｈ線）と略同じか下方向に位置するように形成されていることから、アンテナ出力端子４０に対して引込線を接続する際に、アンテナ支持杆２やループアンテナ１１、１２が邪魔になって接続の容易性を損なうことがない。
【００８７】
一例として、図６（ｂ）に示されるように、アンテナ出力端子４０の先端部がほぼループアンテナ１１、１２の下部放射素子１１ｅ、１２ｅが配列方向に形成する仮想平面上になるようにその高さが形成されていればよい。
【００８８】
また、平衡不平衡変換部４５等の収容部１８をアンテナ支持杆２が配設される側（即ち、下方に）でアンテナ支持杆２の取付けに邪魔にならない位置に突設したので、放射器１０のケース５がアンテナ支持杆２の上方に突設する部分が小さくできる。
【００８９】
なお、本実施形態では、収容部１８には平衡不平衡変換部４５等を収納する例を示したが、平衡不平衡変換部４５等ばかりでなく、例えば、このＵＨＦアンテナの出力信号と、図には示されていない例えば衛星アンテナのような外付けのアンテナからの信号を混合して一つのアンテナ出力端子４０から出力する混合回路を収納してもよい。この場合、収容部１８の下面には、外付けアンテナからの引込線を接続する外付けアンテナ用の外部アンテナ入力端子を備えさせればよい。
【００９０】
次に、反射器２０の組立て手順について図７を用いて説明する。
アンテナ支持杆２の後端部には、導波器３や放射器１０を取付けるための貫通孔２３、２４に加えて、これらの貫通孔と略平行になるように反射器取付用の貫通孔２８が穿設されている。また、反射器２０の取付アングル５０の当付部５２には、貫通孔５５が形成されている。
【００９１】
そこで、反射器２０をアンテナ支持杆２に取り付ける際には、アンテナ支持杆２の周径方向（本実施形態ではアンテナ支持杆２の上方）から、取付アングル５０の当付部５２がアンテナ支持杆２の後端部に当接するように、反射器２０をアンテナ支持杆２に載置する。
【００９２】
次に、当付部５２に形成した貫通孔５５とアンテナ支持杆２に形成された反射器取付用の貫通孔２８とが対向するように位置調整して、当付部５２の貫通孔５５とアンテナ支持杆２の貫通孔２８とが略同一軸線上となったなら、当付部５２の上方からネジ５３を挿入する。
【００９３】
そして、アンテナ支持杆２の底面側において、ネジ５３にナット５４を螺合し締め付ける。この結果、反射器２０はアンテナ支持杆２に確実に固定される。なお、図７に示す符号５６は止着片であり、ネジ５３とナット５４の締着によってアンテナ支持杆２が押しつぶされるのを防ぐための変形防止金具である。
【００９４】
以上説明したように、本実施形態のアンテナ装置１は、棒状のアンテナ支持杆２に、その一端側から、５個の導波器３と放射器１０と反射器２０とを順に間隔を空けて配置することにより構成されている。
【００９５】
そして、各導波器３は、矩形のループ状に形成された一対の環状エレメント３０、３０にて構成されており、各環状エレメント３０、３０は、支持台３１を介して、アンテナ支持杆２の中心軸を通る平面を挟んで面対称となり、しかも、その開口面がアンテナ支持杆２の中心軸と直交する面と一致するように配置される。
【００９６】
このため、本実施形態のアンテナ装置１によれば、各導波器３を線状エレメントにて構成した場合に比べて、電波到来方向に対するエレメントの面積を広くすることができ、使用周波数帯域を広帯域化できると共に、導波器３の長さＷを短くして、アンテナ装置１の小型化を図ることができる。
【００９７】
また、導波器３の両端は、線状エレメントを用いて構成される従来の導波器のように尖っていないので、アンテナ装置の組立や取付ける際の取扱いが容易で、その作業を安全に行うことができる。
【００９８】
また、本実施形態では、放射器１０を２つのループアンテナ１１、１２で構成し、各ループアンテナ１１、１２を、その開口面がアンテナ支持杆２の中心軸に直交する平面と一致するように配置し、しかも、各ループアンテナ１１、１２の両端を、位相調整手段１５を介して互いに接続している。
【００９９】
このため、本実施形態のアンテナ装置１によれば、放射器１０を線状エレメントで構成した場合に比べて、アンテナ支持杆２の中心軸に沿った電波の到来方向に対する放射器１０の面積を大きくして、送受信可能な電波の周波数帯域を広げることができる。
【０１００】
また、放射器１０を構成する２つのループアンテナ１１、１２は、アンテナ支持杆２に間隔を開けて前後に配置されることから、放射器１０単体で、電波の到来方向に対する指向特性を最大にすることができる。
【０１０１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、導波器３を構成する環状エレメント３０の高さはＨ１であるとして説明したが、例えば、電波到来方向に対して前方に位置する導波器３の環状エレメント３０の高さが、後方に位置する導波器３の環状エレメント３０の高さより僅かに小さくなるように構成してもよい。
【０１０２】
また、上記実施形態では、導波器３は、一対の環状エレメント３０を用いて構成するものとして説明したが、導波器３は複数対の環状エレメント３０を用いて構成してもよい。
そして、この場合、例えば、導波器３を、２対の環状エレメント３０にて構成する場合には、図８に示すように、対となる環状エレメント３０が支持台３１を挟んで同一軸線上に配置され、しかも、支持台３１を介してアンテナ支持杆２の中心軸を通る平面で遮断される左右の空間に夫々配置される２つの環状エレメント３０が互いに平行となるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】実施形態の放射器の構成を表す斜視図である
【図２】実施形態の導波器を構成する環状エレメントを表し、（ａ）〜（ｄ）は環状エレメントの構成手順を表す説明図、（ｅ）は（ｄ）に示されるＥ−Ｅ線断面図である。
【図３】実施形態の導波器全体の構成を表し、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は右側面図である。
【図４】実施形態の反射器の構成を表し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は反射器の取付構造を示す要部拡大図である。
【図５】実施形態のアンテナ装置の構成を表す概略構成図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はアンテナの異なる実施例を示す側面図である。
【図６】実施形態のアンテナ装置の構成を表し、（ａ）は図５に示すＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図５に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】実施形態のアンテナ装置の構成を表し、（ａ）は図５に示すＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）は図７に示すＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】導波器の変形例を表す説明図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１…アンテナ、２…アンテナ支持杆、３（３Ａ、３Ｂ）…導波器、５…ケース、６…蓋体、７…ケース本体、７ａ…第１収容空間、８…取付部、９…ナット、１０…放射器、１１…第１ループアンテナ、１１ａ，１１ａ´…接続点、１１ｂ，１１ｃ…側部導波素子、１１ｄ…上部導波素子、１１ｅ…下部導波素子、１１ｇ…元部、１２…第２ループアンテナ、１２ａ，１２ａ´…接続点、１２ｂ，１２ｃ…側部導波素子、１２ｄ…上部導波素子、１２ｅ…下部導波素子、１２ｇ…元部、１４…ボス、１４ａ…ネジ取付孔、１５…位相調整手段、１７…受片、１７ａ…湾曲部、１８…収容部、１８ａ…第２収容空間、１９…水切りスカート部、２０…反射器、２１…ネジ、２２…ナット、２３…導波器取付用貫通孔、２４…放射器取付用貫通孔、２５…ネジ、２８…反射器取付用貫通孔、３０…環状エレメント、３０ｄ…上部導波素子、３０ｅ…下部導波素子、３０ｂ，３０ｃ…側部導波素子、３０ｇ…元部、３０ｈ…先端部、３１…支持台、３２…突設片、３３…貫通孔、３４…挿通孔、３５…固着手段、３５ａ…貫通孔、３９…導電材、４０…アンテナ出力端子、４１、４２…凹部、４３…プリント配線板、４４…ネジ、４５…平衡不平衡変換手段、５０…取付アングル、５１…湾曲、５２…当付部、５３…ネジ、５４…ナット、５５…貫通孔、５６…止着片、５７…取付部、６０…ネジ、６１…ナット。
【図１】
2008136191.tif 000003
【図２】
2008136191.tif 000004
【図３】
2008136191.tif 000005
【図４】
2008136191.tif 000006
【図５】
2008136191.tif 000007
【図６】
2008136191.tif 000008
【図７】
2008136191.tif 000009
【図８】
2008136191.tif 000010