(57)【要約】【課題】垂直指向性における第一ヌルをヌルフィルインさせ、周波数による垂直指向性偏差を小さくする放送用アンテナを提供する。【解決手段】２つの円環状の導体２，３を平面的に配列してその導体２，３同士を２本の平行な導体線からなる並行給電線４で繋いだ双ループアンテナ６を前記配列の方向に所定の間隔を隔てて２個配置し、各々の双ループアンテナ６，６の前記並行給電線４の中点より円環面に垂直な方向に給電導入部５をそれぞれ延出し、これら給電導入部５をＴ型電力分配回路７の両翼端部に接続し、そのＴ型電力分配回路７の基端部を給電点Ｐ０にした。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの円環状の導体を平面的に配列してその導体同士を２本の平行な導体線からなる並行給電線で繋いだ双ループアンテナを前記配列の方向に所定の間隔を隔てて２個配置し、各々の双ループアンテナの前記並行給電線の中点より円環面に垂直な方向に給電導入部をそれぞれ延出し、これら給電導入部をＴ型電力分配回路の両翼端部に接続し、そのＴ型電力分配回路の基端部を給電点にしたことを特徴とする放送用アンテナ。
【請求項２】
前記Ｔ型電力分配回路は、前記２個の双ループアンテナに対し、均等でない所定の分配比で給電することを特徴とする請求項１記載の放送用アンテナ。
【請求項３】
前記配列の方向が地面に対して垂直な方向であることを特徴とする請求項１又は２記載の放送用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４つのループアンテナを上下方向に配列した放送用アンテナに係り、特に、垂直指向性における第一ヌルをヌルフィルインさせ、周波数による垂直指向性偏差を小さくする放送用アンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりＵＨＦ帯の放送電波の送信に用いられている水平偏波用の双ループアンテナを図４に示す。この放送用アンテナ１１は、送信しようとする信号成分の１波長分の周囲長を有する４個のループアンテナ１２，１３，１４，１５を、平行に配置された一対の給電線（以下、並行給電線と呼ぶ）１６，１７，１８にて順に接続し、中央の並行給電線１６の中心に給電点Ｐを設けたものである。このループアンテナ素子を４つ持つものを４Ｌ双ループアンテナと呼ぶ。なお、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は側面図である。１９は、後方から給電点Ｐへの給電を行う給電導入部である。
【０００３】
この放送用アンテナ１１は、４つのループアンテナ１２，１３，１４，１５の配列方向が上下方向（鉛直方向）と一致するように配置される。そして、各ループアンテナ１２，１３，１４，１５では、その上辺と下辺とで電流が同じ方向に流れることにより、配列方向（上下方向）に沿った偏波面を有する垂直偏波成分が相殺され、配列方向に直交する方向に沿った偏波面を有する水平偏波成分のみが送受されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、双ループアンテナのようにループアンテナ素子が上下方向に複数個あると、その単体垂直指向性においては、理論的に電界強度が０になるヌルアングル（以下、ヌルと呼ぶ）が幾つかでき、このヌルの方向の地域は受信不能か非常にゴーストの多い画像が受信されることになるため、ヌルの電界強度を上げることが望ましい。このヌルの電界強度を上げることをヌルフィルインと呼ぶが、通常、前記単体垂直指向性のメインローブに対し俯角側１番目のヌル（以下、第一ヌルと呼ぶ）の電界強度を上げるために、目標周波数におけるヌルフィルインを行う方法として、双ループアンテナでは給電位相を変える方法が適用される。具体的には、前記並行給電線１６，１７，１８の長さを変えて調整することにより各ループアンテナ素子への給電位相を変える。
【０００５】
また、前記ループアンテナ１２，１３，１４，１５への給電を効率良く行うためには、前記給電点Ｐから各ループアンテナ１２，１３，１４，１５の接続端に到るまでの並行給電線１６，１７，１８の長さとループアンテナ１２，１３，１４，１５の半円長さとを足したものが、目標周波数となる信号成分の線路内波長をλとしてλ／４＋ｎ・λ／２付近になるように設定する必要があるが、同じアンテナで異なる周波数の信号も兼用しようとすると、その線路内波長λも異なるため、異なる周波数での給電効率が悪くなり、周波数が離れれば離れるほど前記単体垂直指向性の偏差も大きくなる。そこで更に並行給電線１６，１７，１８の長さを変えて第一ヌルのヌルフィルインを図ると、異なる周波数の前記単体垂直指向性における偏差は更に大きくなる。
【０００６】
従来の４Ｌ双ループアンテナにおいて、給電位相を変える方法により第一ヌルのヌルフィルインを図ったときの単体垂直指向性特性を図５に示す。チャンネルおよび周波数がそれぞれ２０ｃｈ（５１５ＭＨｚ）、２３ｃｈ（５３３ＭＨｚ）の波形を比較すると、第一ヌルの俯角１８°近辺で、電界強度において約２．５ｄＢの偏差があることがわかる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、垂直指向性における第一ヌルをヌルフィルインさせ、周波数による垂直指向性偏差を小さくする放送用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】
上記目的を達成するために本発明は、２つの円環状の導体を平面的に配列してその導体同士を２本の平行な導体線からなる並行給電線で繋いだ双ループアンテナを前記配列の方向に所定の間隔を隔てて２個配置し、各々の双ループアンテナの前記並行給電線の中点より円環面に垂直な方向に給電導入部をそれぞれ延出し、これら給電導入部をＴ型電力分配回路の両翼端部に接続し、そのＴ型電力分配回路の基端部を給電点にしたものである。
【０００９】
前記Ｔ型電力分配回路は、前記２個の双ループアンテナに対し、均等でない所定の分配比で給電してもよい。
【００１０】
前記配列の方向が地面に対して垂直な方向であってもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】
図１に示されるように、本発明に係る放送用アンテナは、円環状に形成された導体からなるループアンテナ２，３を平面的に配列してそのループアンテナ２，３同士を２本の平行な導体線からなる並行給電線４で繋いだ双ループアンテナ６をループアンテナ２，３の配列方向に所定の間隔を隔てて２個配置し、各々の双ループアンテナ６，６の並行給電線４の中点より円環面に垂直な方向に給電導入部５をそれぞれ延出し、これら給電導入部５を双ループアンテナ６，６の背後に設けたＴ型電力分配回路７のＴの字の横棒をなす両翼の端部に接続し、そのＴ型電力分配回路７のＴの字の縦棒の先端にあたる基端部を給電点Ｐ０にしたものである。８は、ループアンテナ２，３の背面に配置された反射板である。Ｔ型電力分配回路７は、ループアンテナ２，３と反射板８との間に配置されている。
【００１３】
Ｔ型電力分配回路７は、２個の双ループアンテナ６，６に対し、均等でない所定の分配比で給電（これを異分配給電という）するようになっている。ループアンテナ２，３の配列方向は地面に対して垂直な方向である。
【００１４】
２個の双ループアンテナ６，６の配置間隔は、２組のループアンテナ２，３の位置が従来の一般的な４Ｌ双ループアンテナの各ループアンテナ素子の位置と同じになるようにする。目標周波数となる信号成分の線路内波長をλとしたとき、ループアンテナ２，３の円周長さを約λ、並行給電線４の長さを約λ／２、ループアンテナ２，３と反射板８との距離を約λ／４として給電効率の最適化を図っている。
【００１５】
Ｔ型電力分配回路７は、２個の双ループアンテナ６，６への給電を上：下＝Ｘ：Ｙの比に分配するが、ＸまたはＹのどちらかの値を大きくするようにＴ型電力分配回路７を設計することにより、図１の４Ｌ双ループアンテナの単体垂直指向性における第一ヌルの電界強度を一定の範囲で上げることができる。また、Ｔ型電力分配回路７の出力側はインピーダンス編成回路であり、多段化したステップインピーダンス変換を行っている。
【００１６】
このように構成された本発明の４Ｌ双ループアンテナによれば、給電位相を変えるのではなく、Ｔ型電力分配回路７により一対のループアンテナ２，３の配列方向に２個配置した双ループアンテナ６，６へ異分配給電を行うことにより、第一ヌルのヌルフィルインを実現するため、周波数の違いによる単体垂直指向性における電界強度の偏差も必要以上に大きくならない。なお、上下２個の２Ｌ双ループアンテナへの給電比を上：下＝Ｘ：Ｙとすると、Ｙの値をＸの値より大きくすることにより第一ヌルのヌルフィルインが可能になり、Ｙの値を大きくするほど第一ヌルの電界強度は大きくなる傾向にある。また、Ｙの代わりにＸの値を大きくしても同様の効果が得られる。
【００１７】
次に、本発明の４Ｌ双ループアンテナの単体垂直指向性特性を図２、図３を用いて説明する。図２は、２０ｃｈ（５１５ＭＨｚ）の信号成分をＸ：Ｙ＝１：１〜１：４まで変えたときの特性である。図３は、２３ｃｈ（５３３ＭＨｚ）の信号成分をＸ：Ｙ＝１：１〜１：４まで変えたときの特性である。いずれも横軸は俯角、縦軸は電界強度である。図２、図３のグラフを見ると、周波数が異なっても給電比を１：１から１：４にすることによって第一ヌルの電界強度が上がっているのがわかる。また、図２の２０ｃｈ（５１５ＭＨｚ）における給電比１：３の特性曲線と、図３の２３ｃｈ（５３３ＭＨｚ）における給電比１：３の特性曲線とを比較すると、第一ヌルの俯角１７°近辺で、２０ｃｈおよび２３ｃｈの特性曲線は、電界強度において約−１３．５〜１４ｄＢであり、偏差がほとんど無いことがわかる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１９】
（１）４つのループアンテナ素子を２個の双ループアンテナに分離形成し、それぞれの双ループアンテナに異分配給電するようにしたので、第一ヌルをヌルフィルインさせることができると共に、周波数による垂直指向性偏差を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す放送用アンテナの構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】図１の放送用アンテナの給電比をパラメータとした２０ｃｈにおける単体垂直指向性特性図である。
【図３】図１の放送用アンテナの給電比をパラメータとした２３ｃｈにおける単体垂直指向性特性図である。
【図４】従来の放送用アンテナの構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】従来の放送用アンテナで給電位相を変えることによって第一ヌルのヌルフィルインを図ったときの単体垂直指向性特性図である。
【符号の説明】
２，３　ループアンテナ
４　並行給電線
５　給電導入部
６　双ループアンテナ
７　Ｔ型電力分配回路
８　反射板
【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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