(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
最小使用周波数帯の第１の電波、中間使用周波数帯の第２の電波および最大使用周波数帯の第３の電波である３つの電波を送受信するためのロッドアンテナ（１０）であって、
初段エレメント（１１ａ）、中間段エレメント（１１ｂ）および最終段エレメント（１１ｃ）を備え、
前記中間段エレメントの外周面に、底辺が該中間段エレメントの前記最終段エレメント側の端である先端と一致された逆三角形状の印（Ｍ）が表示されており、
前記初段エレメント、前記中間段エレメントおよび前記最終段エレメントが、前記第３の電波については前記中間段エレメントおよび前記最終段エレメントを前記初段エレメントに収納した状態である最小段数状態で送受信でき、前記第１の電波については前記中間段エレメントおよび前記最終段エレメントを最大限引き出した状態である最大段数状態で送受信できるとともに、前記第２の電波については前記中間段エレメントを前記印の頂点の位置まで引き出すとともに前記最終段エレメントを前記中間段エレメントに収納した状態である中間段数状態で送受信できるような長さとされている、
ことを特徴とする、ロッドアンテナ。
【請求項２】
前記初段エレメント、前記中間段エレメントおよび前記最終段エレメントとして、最大径部の第１のエレメント（１１ａ）、中間径部の第２のエレメント（１１ｂ）および最小径部の第３のエレメント（１１ｃ）を具備し、
前記第２のエレメントの外周面に前記印（Ｍ）が表示されており、
前記第３の電波を送受信する際には、前記第２および第３のエレメントを前記第１のエレメントに収納した状態である前記最小段数状態に長さ調整され、
前記第１の電波を送受信する際には、前記第２のエレメントを前記第１のエレメントから最大限引き出すとともに前記第３のエレメントを前記第２のエレメントから最大限引き出した状態である前記最大段数状態に長さ調整され、
前記第２の電波を送受信する際には、前記第２のエレメントを前記第１のエレメントから前記印の頂点の位置まで引き出すとともに前記第３のエレメントを前記第２のエレメントに収納した状態である前記中間段数状態に長さ調整される、
ことを特徴とする、請求項１記載のロッドアンテナ。
【請求項３】
前記第１のエレメントが、前記最大使用周波数帯に含まれる周波数の波長（λ400MHz）に応じた長さ（Ｌａ）とされており、
前記第２のエレメントが、前記最大段数状態に長さ調整された前記ロッドアンテナの長さである最大長から前記第１のエレメントの長さを引いた値の半分よりも長くかつ前記第１のエレメントの長さよりも短い長さ（Ｌｂ）にされており、
前記第３のエレメントが、前記最大長から前記第１のエレメントの長さと前記第２のエレメントの長さとを引いた長さ（Ｌｃ）にされている、
ことを特徴とする、請求項２記載のロッドアンテナ。
【請求項４】
前記印が、底辺が前記第２のエレメントの前記第３のエレメント側の端である先端と一致された逆三角形状とされていることを特徴とする、請求項２または３記載のロッドアンテナ。
【請求項５】
前記印の高さ（Ｈ）が、前記中間段数状態に長さ調整された前記ロッドアンテナの長さから前記第１のエレメントの長さを引いた値となるようにされていることを特徴とする、請求項２乃至４いずれかに記載のロッドアンテナ。
【請求項６】
前記ロッドアンテナで前記第１、第２および第３の電波以外に該第２の電波の周波数よりも大きい前記中間使用周波数帯の第４の電波も送受信するために前記第２のエレメントを前記第１のエレメントから引き出すとともに前記第３のエレメントを前記第２のエレメントに収納した状態に長さ調整する際に、該第２のエレメントを該第１のエレメントから引き出す位置を示すための逆三角形状の他の印（Ｍ’）が、前記第２のエレメントの外周面にさらに表示されており、
前記他の印が、前記印と底辺が一緒にされて重ね合わされた逆三角形状とされているとともに該印と色違いとされている、
ことを特徴とする、請求項２乃至５いずれかに記載のロッドアンテナ。
【請求項７】
前記他の印の高さ（Ｈ’）が、前記第２のエレメントを前記他の印の頂点の位置まで引き出すとともに前記第３のエレメントを該第２のエレメントに収納した状態に長さ調整された前記ロッドアンテナの長さから前記第１のエレメントの長さを引いた値とされていることを特徴とする、請求項６記載のロッドアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送受信する使用周波数帯に応じた長さに調整するのに好適なロッドアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、広帯域送受信が可能なアンテナとしてロッドアンテナ（多段伸縮式アンテナ）が使用されているが、送受信する使用周波数帯に応じて長さ調整をする必要がある。
大半のロッドアンテナは、長さを周波数の波長（＝λ）の長さに調整することはせずに、先端のキャップ部にコイル等が挿入されて周波数の１／２波長（＝（１／２）λ）、１／４波長（＝（１／４）λ）および５／８波長（＝（５／８）λ）等のように短縮した実用的な長さに調整している。
【０００３】
しかし、周波数の波長は光速（＝３×１０8ｍ／ｓ）を周波数で割って算出する必要があるため、ロッドアンテナの長さを簡単に調整することができない。
そのため、下記の特許文献１に開示された無線機のように、長さ調整用の印をロッドアンテナのエレメント（素子）に付けたりしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１２０１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１に開示された無線機では、ロッドアンテナのエレメントの外周面に周方向に沿った横線を長さ調整用の印としているため、ロッドアンテナの長さを調整するためにエレメントを引き出していく当初はこの横線が見えないため、この横線を通り越すまでエレメントを引き出したのち、この横線の位置までエレメントを押し込んでいくので、長さ調整をし難いという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、長さ調整を容易に行うことができるロッド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】
【０００７】
本発明のロッドアンテナは、最小使用周波数帯の第１の電波、中間使用周波数帯の第２の電波および最大使用周波数帯の第３の電波である３つの電波を送受信するためのロッドアンテナ（１０）であって、初段エレメント（１１ａ）、中間段エレメント（１１ｂ）および最終段エレメント（１１ｃ）を備え、前記中間段エレメントの外周面に、底辺が該中間段エレメントの前記最終段エレメント側の端である先端と一致された逆三角形状の印（Ｍ）が表示されており、前記初段エレメント、前記中間段エレメントおよび前記最終段エレメントが、前記第３の電波については前記中間段エレメントおよび前記最終段エレメントを前記初段エレメントに収納した状態である最小段数状態で送受信でき、前記第１の電波については前記中間段エレメントおよび前記最終段エレメントを最大限引き出した状態である最大段数状態で送受信できるとともに、前記第２の電波については前記中間段エレメントを前記印の頂点の位置まで引き出すとともに前記最終段エレメントを前記中間段エレメントに収納した状態である中間段数状態で送受信できるような長さとされていることを特徴とする。
ここで、前記初段エレメント、前記中間段エレメントおよび前記最終段エレメントとして、最大径部の第１のエレメント（１１ａ）、中間径部の第２のエレメント（１１ｂ）および最小径部の第３のエレメント（１１ｃ）を具備し、前記第２のエレメントの外周面に前記印（Ｍ）が表示されており、前記第３の電波を送受信する際には、前記第２および第３のエレメントを前記第１のエレメントに収納した状態である前記最小段数状態に長さ調整され、前記第１の電波を送受信する際には、前記第２のエレメントを前記第１のエレメントから最大限引き出すとともに前記第３のエレメントを前記第２のエレメントから最大限引き出した状態である前記最大段数状態に長さ調整され、前記第２の電波を送受信する際には、前記第２のエレメントを前記第１のエレメントから前記印の頂点の位置まで引き出すとともに前記第３のエレメントを前記第２のエレメントに収納した状態である前記中間段数状態に長さ調整されてもよい。
前記第１のエレメントが、前記最大使用周波数帯に含まれる周波数の波長（λ400MHz）に応じた長さ（Ｌａ）とされており、前記第２のエレメントが、前記最大段数状態に長さ調整された前記ロッドアンテナの長さである最大長から前記第１のエレメントの長さを引いた値の半分よりも長くかつ前記第１のエレメントの長さよりも短い長さ（Ｌｂ）にされており、前記第３のエレメントが、前記最大長から前記第１のエレメントの長さと前記第２のエレメントの長さとを引いた長さ（Ｌｃ）にされていてもよい。
前記印が、底辺が前記第２のエレメントの前記第３のエレメント側の端である先端と一致された逆三角形状とされていてもよい。
前記印の高さ（Ｈ）が、前記中間段数状態に長さ調整された前記ロッドアンテナの長さから前記第１のエレメントの長さを引いた値となるようにされていてもよい。
前記ロッドアンテナで前記第１、第２および第３の電波以外に該第２の電波の周波数よりも大きい前記中間使用周波数帯の第４の電波も送受信するために前記第２のエレメントを前記第１のエレメントから引き出すとともに前記第３のエレメントを前記第２のエレメントに収納した状態に長さ調整する際に、該第２のエレメントを該第１のエレメントから引き出す位置を示すための逆三角形状の他の印（Ｍ’）が、前記第２のエレメントの外周面にさらに表示されており、前記他の印が、前記印と底辺が一緒にされて重ね合わされた逆三角形状とされているとともに該印と色違いとされていてもよい。
前記他の印の高さ（Ｈ’）が、前記第２のエレメントを前記他の印の頂点の位置まで引き出すとともに前記第３のエレメントを該第２のエレメントに収納した状態に長さ調整された前記ロッドアンテナの長さから前記第１のエレメントの長さを引いた値とされていてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のロッドアンテナは、最大使用周波数帯については最小段数にすれば長さ調整でき、最小使用周波数帯については最大段数にすれば長さ調整でき、中間使用周波数帯については逆三角形状の印を用いて長さ調整できるため、長さ調整を容易に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例によるロッドアンテナ１０の構成を示す図であり、（ａ）は１５０ＭＨｚ帯の電波を送受信する際のロッドアンテナ１０の状態を示す図であり、（ｂ）は４００ＭＨｚ帯の電波を送受信する際のロッドアンテナ１０の状態を示す図であり、（ｃ）は３８０ＭＨｚ帯の電波を送受信する際のロッドアンテナ１０の状態を示す図である。
【図２】長さ調整用の印Ｍ’を追加したロッドアンテナ１０の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上記の目的を、最大使用周波数帯の電波については初段エレメント以外のすべてエレメントを初段エレメントに収納した最小段数で送受信でき、最小使用周波数帯の電波については初段エレメント以外のすべてエレメントを最大限引き出した最大段数で送受信でき、中間使用周波数帯の電波については中間段エレメントを逆三角形状の印の頂点の位置まで引き出して送受信できるようにすることにより実現した。
【実施例１】
【００１１】
以下、本発明のロッドアンテナの実施例について図面を参照して説明する。
本発明の一実施例によるロッドアンテナ１０は、例えば電力会社の無線業務に用いられている無線機のように使用周波数帯が１５０ＭＨｚ帯（最小使用周波数帯）、３８０ＭＨｚ帯（中間使用周波数帯）および４００ＭＨｚ帯（最大使用周波数帯）の３つである場合に１／４波長の長さに調整して使用するために３段の入れ子構造とされたものであり、図１（ａ）に示すように、最大径部の第１のエレメント１１ａ（初段エレメント）と、中間径部の第２のエレメント１１ｂ（中間段エレメント）と、最小径部の第３のエレメント１１ｃ（最終段エレメント）と、第３のエレメント１１ｃの先端部に取り付けられた楕円体状のキャップ部１２とを具備する。
【００１２】
ここで、第２のエレメント１１ｂの外周面には、３８０ＭＨｚ帯の電波を送受信する際のロッドアンテナ１０の長さ調整用の印として、底辺が第２のエレメント１１ｂの先端（第３のエレメント１１ｃ側の端）と一致された逆三角形状の印Ｍが表示されている。
【００１３】
キャップ部１２の長さＬｄ（ロッドアンテナ１０の伸縮方向の長さ）＝０．７５ｃｍとすると、第１乃至第３のエレメント１１ａ〜１１cの長さＬａ〜Ｌcと印Ｍの高さＨとは、以下のようにされている。
【００１４】
（１）第１のエレメント１１ａの長さＬａ＝１８ｃｍ
第１のエレメント１１ａの長さＬａは、第２および第３のエレメント１１ｂ，１１ｃを第１のエレメント１１ａに収納した状態（すなわち、最小段数（＝１）の状態）で４００ＭＨｚ帯の電波を送受信するために、４００ＭＨｚの波長λ400MHz＝（３×１０8ｍ／ｓ）／（４００×１０6Ｈｚ）＝０．７５ｍの１／４である０．７５ｍ／４≒０．１８７５ｍ＝１８．７５ｃｍからキャップ部１２の長さＬｄ＝０．７５ｃｍを引いた値＝１８．７５ｃｍ−０．７５ｃｍ＝１８ｃｍとされている。
【００１５】
（２）第２のエレメント１１ｂの長さＬｂ＝１７ｃｍ
第２のエレメント１１ｂを第１のエレメント１１ａから最大限引き出すとともに第３のエレメント１１ｃを第２のエレメント１１ｂから最大限引き出した状態（すなわち、最大段数（＝３）の状態）で１５０ＭＨｚ帯の電波を送受信するためには、ロッドアンテナ１０の最大長は、１５０ＭＨｚの波長λ150MHz＝（３×１０8ｍ／ｓ）／（１５０×１０6Ｈｚ）＝２ｍの１／４である２ｍ／４＝０．５ｍ＝５０ｃｍとする必要がある。
そのため、第２のエレメント１１ｂの長さＬｂ（第２のエレメント１１ｂを第１のエレメント１１ａから最大限引き出したときの第１のエレメント１１ａの先端から第２のエレメント１１ｂの先端までの長さ）は、ロッドアンテナ１０の最大長＝５０ｃｍから第１のエレメント１１ａの長さＬａ＝１８ｃｍとキャップ部１２の長さＬｄ＝０．７５ｃｍとを引いた値＝５０ｃｍ−（１８ｃｍ＋０．７５ｃｍ）＝３１．２５ｃｍの１／２の値＝３１．２５ｃｍ／２＝１５．６２５ｃｍよりも長くかつ第１のエレメント１１ａの長さＬａ＝１８ｃｍよりも短い長さ＝１７ｃｍとされている。
【００１６】
（３）第３のエレメント１１ｃの長さＬｃ＝１４．２５ｃｍ
第３のエレメント１１ｃの長さＬｃ（第３のエレメント１１ｃを第２のエレメント１１ｂから最大限引き出したときの第２のエレメント１１ｂの先端から第３のエレメント１１ｃの先端までの長さ）は、ロッドアンテナ１０の最大長＝５０ｃｍから第１のエレメント１１ａの長さＬａ＝１８ｃｍと第２のエレメント１１ｂの長さＬｂ＝１７ｃｍとキャップ部１２の長さＬｄ＝０．７５ｃｍとを引いた値＝５０ｃｍ−（１８ｃｍ＋１７ｃｍ＋０．７５ｃｍ）＝１４．２５ｃｍとされている。
【００１７】
（４）印Ｍの高さＨ＝１．２５ｃｍ
第２のエレメント１１ｂを第１のエレメント１１ａから印Ｍの頂点の位置まで引き出すとともに第３のエレメント１１ｃを第２のエレメント１１ｂに収納した状態（すなわち、中間段数（＝２）の状態）で３８０ＭＨｚ帯の電波を送受信するためには、ロッドアンテナ１０の長さは、３８０ＭＨｚの波長λ380MHz＝（３×１０8ｍ／ｓ）／（３８０×１０6Ｈｚ）≒０．７９ｍの１／４である０．７９ｍ／４≒０．２ｍ＝２０ｃｍとする必要がある。
そのため、印Ｍの高さＨは、２０ｃｍから第１のエレメント１１ａの長さＬａ＝１８ｃｍとキャップ部１２の長さＬｄ＝０．７５ｃｍとを引いた値＝２０ｃｍ−（１８ｃｍ＋０．７５ｃｍ）＝１．２５ｃｍとされている。
【００１８】
このように構成されたロッドアンテナ１０では、１５０ＭＨｚ帯（最小使用周波数帯）の電波を送受信する際には、必要なロッドアンテナ１０の長さＬ150MHz＝５０ｃｍであるため、作業員は、図１（ａ）に示すように、第２のエレメント１１ｂを第１のエレメント１１ａから最大限引き出すとともに第３のエレメント１１ｃを第２のエレメント１１ｂから最大限引き出して、最大段数（＝３）の状態にすればよい。
【００１９】
また、４００ＭＨｚ帯（最大使用周波数帯）の電波を送受信する際には、必要なロッドアンテナ１０の長さＬ400MHz＝１８．７５ｃｍであるため、作業員は、図１（ｂ）に示すように、第２および第３のエレメント１１ｂ，１１ｃを第１のエレメント１１ａに収納して、最小段数（＝１）の状態にすればよい。
【００２０】
さらに、３８０ＭＨｚ帯（中間使用周波数帯）の電波を送受信する際には、必要なロッドアンテナ１０の長さＬ380MHz＝２０ｃｍであるため、作業員は、図１（ｃ）に示すように、第３のエレメント１１ｃを第２のエレメント１１ｂに収納したまま第２のエレメント１１ｂを第１のエレメント１１ａから逆三角形状の印Ｍの頂点の位置まで引き出せばよい。
このとき、第２のエレメント１１ｂは逆三角形状の印Ｍの底辺側から引き出されるため、作業員は第２のエレメント１１ｂをどの程度まで引き出せばよいかを容易に判断することができる。
【００２１】
これにより、作業員は、使用周波数帯＝１５０ＭＨｚ，３８０ＭＨｚ，４００ＭＨｚに応じたロッドアンテナ１０の長さ調整を容易に行うことができる。
【００２２】
以上の説明では、長さ調整用の印Ｍを１つだけ表示させたが、例えば使用周波数帯として２５０ＭＨｚ（中間使用周波数帯）を追加したい場合には、ロッドアンテナ１０の長さは、２５０ＭＨｚの波長λ250MHz＝（３×１０8ｍ／ｓ）／（２５０×１０6Ｈｚ）＝１．２ｍの１／４である１．２ｍ／４＝０．３ｍ＝３０ｃｍとする必要がある。
そのため、長さ調整用の印として、高さＨ’が３０ｃｍから第１のエレメント１１ａの長さＬａ＝１８ｃｍとキャップ部１２の長さＬｄ＝０．７５ｃｍとを引いた値＝３０ｃｍ−（１８ｃｍ＋０．７５ｃｍ）＝１１．２５ｃｍとされたかつ印Ｍと色違いとされた追加の逆三角形状の印Ｍ’を第２のエレメント１１ｂの外周面に表示すればよい。
このとき、図２に示すように２つの逆三角形状の印Ｍ，Ｍ’の底辺を一緒にして重ね合わせることにより、作業員が長さ調整用の印（印Ｍ，Ｍ’）を同じ位置から見えるようにするとともに、長さ調整用の印の数が更に増えても第２のエレメント１１ｂの外周面に表示し易くすることができる。
【００２３】
また、追加される使用周波数帯によっては第３のエレメント１１ｃの外周面に長さ調整用の逆三角形状の印を同様に表示してもよい。
【００２４】
なお、以下に示すような機能を追加してもよい。
（１）第２および第３のエレメント１１ｂ，１１ｃを引き出したのちに固定するために、傘でよく使われているバネの弾発力によって第２および第３のエレメント１１ｂ，１１ｃから突出可能なハジキや回転締付タイプの固定具を取り付ける。
（２）１／４波長や５／８波長などの波長切替スイッチを追加することにより、任意での長さ調整を可能とする。
（３）送信回路のバイアス電圧を監視する機能を追加して、定在波が最小（反射波がない）となる長さに調整することにより、最高利得が得られるようにする。
（４）通常垂直にして使用することから、水平偏波局からの受信時に垂直で最高利得が得られる変換回路のスイッチを設けることにより、安定した送受信ができるようにする。
（５）基地局用として柱等に設置する際に支柱から１／波長だけ離した箇所で固定できるように、固定金具をスライド式とする。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ロッドアンテナ
１１ａ〜１１ｃ  第１乃至第３のエレメント
１２  キャップ部
Ｍ，Ｍ’  印
Ｌａ〜Ｌｄ，Ｌ150MHz，Ｌ380MHz，Ｌ400MHz  長さ
Ｈ，Ｈ’  高さ
λ，λ150MHz，λ250MHz，λ380MHz，λ400MHz  波長
【図１】
0006672828.tif 000002
【図２】
0006672828.tif 000003