(57)【要約】【課題】反射板を鉛直に設置したままで主ビームの方向を上下方向に変更できる双ループアンテナ及びそのチルト変更方法を提供する。【解決手段】双ループアンテナ１００−１の給電点１０４から一方のループアンテナ１０１までの距離と他方のループアンテナ１０２までの距離とを変化させることにより、各ループアンテナ１０１、１０２に給電される際の電磁波に位相に差が生じる。給電点１０４からの距離が短い方のループアンテナ１０１（１０２）から放射される電磁波の位相が、給電点１０４からの距離が長い方のループアンテナ１０２（１０１）から放射される電磁波の位相と比較して進むこととなる。双ループアンテナの指向性は、両ループアンテナ１０１、１０２の合成指向性となるので、主ビームの方向が給電点１０４からの距離が長い方のループアンテナ１０２（１０１）側に変化（チルト）することとなる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面上で平行二線路により接続された２個の一波長ループアンテナと、反射板と、該反射板と両ループアンテナとの間隔が使用する波長の略４分の１となるように支持する絶縁性支持部材と、主ビームの方向が上記反射板の法線方向に対して傾斜した方向になるように上記平行二線路上の中央からずれた位置に設けられた給電点とを備えたことを特徴とする双ループアンテナ。
【請求項２】
同一平面上で複数の平行二線路により接続された４個以上の偶数個の一波長ループアンテナと、反射板と、該反射板と各ループアンテナとの間隔が使用する波長の略４分の１となるように支持する絶縁性支持部材と、主ビームの方向が上記反射板の法線方向に対して傾斜した方向になるように上記平行二線路のうち中央の平行二線路上の中央からずれた位置に設けられた給電点とを備えたことを特徴とする双ループアンテナ。
【請求項３】
２個の一波長ループアンテナを同一平面上で平行二線路で接続し、両ループアンテナとの間隔が使用する波長の略４分の１となるように反射板を設置し、上記平行二線路に給電することにより両ループアンテナを励振し、上記給電位置を上記平行二線路上で変化させることにより主ビームの方向を変更することを特徴とする双ループアンテナのチルト変更方法。
【請求項４】
４個以上の偶数個の一波長ループアンテナを同一平面上で平行二線路で接続し、各ループアンテナとの間隔が使用する波長の略４分の１となるように反射板を設置し、上記平行二線路に給電することにより各ループアンテナを励振し、上記給電位置を上記平行二線路上で変化させることにより主ビームの方向を変更させることを特徴とする双ループアンテナのチルト変更方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、双ループアンテナ及びそのチルト変更方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＶ放送等の送信用に双ループアンテナが用いられている。
【０００３】
図６は従来の双ループアンテナの外観斜視図である。
【０００４】
同図に示す双ループアンテナ１００は、同一平面上で平行二線路（例えばレッヘル線）１０３により接続された２個の一波長ループアンテナ１０１、１０２と、反射板１０５と、反射板１０５と両ループアンテナ１０１、１０２との間隔が使用する電磁波の波長の略４分の１となるように支持する絶縁性支持部材１０６と、平行二線路１０３上の中央に位置するように設けられた給電点１０４とで構成されたものである（２Ｌ双ループアンテナ）。
【０００５】
両ループアンテナ１０１、１０２は、使用周波数帯域の中心周波数における波長の略２分の１の間隔となるように配置されている。
【０００６】
双ループアンテナ１００は、一対のループアンテナ１０１、１０２の配列方向が双ループアンテナ１００の上下方向と一致するように配置される（双ループアンテナ１００は両ループアンテナ１０１、１０２が形成する平面が鉛直になるように配置される。）。
【０００７】
各ループアンテナ１０１、１０２では、その上辺と下辺とでは電流が同一方向に流れ、配列方向に対し垂直に位置することとなる平行二線路１０３上の電流は互いに逆方向に流れることにより、配列方向に対して直交する方向に沿った垂直偏波成分は相殺され、配列方向に対し直交する成分である水平偏波成分のみが送信あるいは受信されることとなる。
【０００８】
双ループアンテナ１００の放射特性はダイポールアレイと等価であり高電力利得とするため、４個あるいは６個のループアンテナを平行二線路で接続して使用し、これらをループ数により、２Ｌ形、４Ｌ形、６Ｌ形双ループアンテナと呼び、多くは反射板１０５と組み合わせて使用される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６に示した従来の双ループアンテナ１００において、その垂直面内指向性は双ループアンテナ１００の反射板１０５の鉛直方向に主ビームが向くこととなる。
【００１０】
例えば、双ループアンテナ１００の主ビームを大地に対して水平方向に向けて放射する場合には、双ループアンテナ１００の反射板１０５を大地に対して鉛直に設置することになる。
【００１１】
これに対し、双ループアンテナ１００の主ビームを大地に対して水平方向から上向き、あるいは下向きに向けて放射させる場合には、双ループアンテナ１００の反射板１０５を大地に対して傾斜させて設置するか、あるいは大地に対して垂直に複数の双ループアンテナ１００を配列し、複数の双ループアンテナ１００の合成指向性を有する主ビーム方向が所望の方向に向くように調整することになる。
【００１２】
例えば、双ループアンテナ１００の反射板１０５を大地に対して傾斜させた状態で円環柱に設置する場合、反射板１０５全体の受風面積が反射板１０５を鉛直に設置する場合に比べて増加することになり、円環柱の機械的な強度を高めたりする等の必要が生じる。また、双ループアンテナ１００を円環柱に取り付ける際に双ループアンテナ１００の反射板１０５を大地に対して傾斜して設置するための金具を用いる必要があるので、コストが増大するという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、反射板を鉛直に設置したままで主ビームの方向を上下方向に変更できる双ループアンテナ及びそのチルト変更方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、同一平面上で平行二線路により接続された２個の一波長ループアンテナと、反射板と、反射板と両ループアンテナとの間隔が使用する波長の略４分の１となるように支持する絶縁性支持部材と、主ビームの方向が反射板の法線方向に対して傾斜した方向になるように平行二線路上の中央からずれた位置に設けられた給電点とを備えた双ループアンテナである。
【００１５】
請求項２の発明は、同一平面上で複数の平行二線路により接続された４個以上の偶数個の一波長ループアンテナと、反射板と、反射板と各ループアンテナとの間隔が使用する波長の略４分の１となるように支持する絶縁性支持部材と、主ビームの方向が反射板の法線方向に対して傾斜した方向になるように平行二線路のうち中央の平行二線路上の中央からずれた位置に設けられた給電点とを備えた双ループアンテナである。
【００１６】
請求項３の発明は、２個の一波長ループアンテナを同一平面上で平行二線路で接続し、両ループアンテナとの間隔が使用する波長の略４分の１となるように反射板を設置し、平行二線路に給電することにより両ループアンテナを励振し、給電位置を平行二線路上で変化させることにより主ビームの方向を変更する双ループアンテナのチルト変更方法である。
【００１７】
請求項４の発明は、４個以上の偶数個の一波長ループアンテナを同一平面上で平行二線路で接続し、各ループアンテナとの間隔が使用する波長の略４分の１となるように反射板を設置し、平行二線路に給電することにより各ループアンテナを励振し、給電位置を平行二線路上で変化させることにより主ビームの方向を変更させる双ループアンテナのチルト変更方法である。
【００１８】
本発明によれば、双ループアンテナの給電点から一方のループアンテナまでの距離と他方のループアンテナまでの距離とを変化させることにより、各ループアンテナに給電される際の電磁波に位相に差が生じる。給電点からの距離が短い方のループアンテナから放射される電磁波の位相が、給電点からの距離が長い方のループアンテナから放射される電磁波の位相と比較して進むこととなる。双ループアンテナの指向性は、両ループアンテナの合成指向性となるので、主ビームの方向が給電点からの距離が長い方のループアンテナ側に変化（チルト）することとなる。従って双ループアンテナの平行二線路上の任意の位置に給電点を設けることにより主ビームを任意の方向に変化させることができる。
【００１９】
同様にしてループアンテナが４個以上ある場合も給電点の位置を変化させることにより主ビームの向きを変化させることができる。尚、給電点が平行二線路上の中央に位置する場合は従来と同様に主ビームの方向は反射板の法線方向となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２１】
図１は本発明の双ループアンテナのチルト変更方法を適用した双ループアンテナの一実施の形態を示す外観斜視図である。尚、図６に示した従来例と同様の部材には共通の符号を用いた。
【００２２】
この双ループアンテナ１００−１は、同一平面上で平行二線路１０３により接続された２個の一波長ループアンテナ１０１、１０２と、反射板（例えば銅板、金メッキ銅板、銀メッキ銅板等）１０５と、反射板１０５と両ループアンテナ１０１、１０２との間隔が使用する波長の略４分の１となるように支持する絶縁性支持部材（例えばセラミックス、ガラス、樹脂等）１０６と、主ビームの方向が反射板１０５の法線方向に対して傾斜した方向になるように平行二線路上１０３の中央からずれた位置に設けられた給電点１０４とで構成されている。尚、図では絶縁性支持部材１０６の数が４個であるが限定されるものではない。
【００２３】
反射板１０５は鉛直に設置されるようになっており、両ループアンテナ１０１、１０２のうち、ループアンテナ１０１が上側に配置され、ループアンテナ１０２が下側に配置されている。給電点１０４は、上側のループアンテナ１０１に近接して平行二線路１０３上に設けられている。
【００２４】
双ループアンテナ１００−１をこのように構成したことで、各ループアンテナ１０１、１０２に給電される際の電磁波の位相に差が生じ、上側のループアンテナ１０１から放射される電磁波の位相が下側のループアンテナ１０２から放射される電磁波の位相と比較して進むこととなる。双ループアンテナ１００−１の指向性は、両ループアンテナ１０１、１０２の合成指向性となるので、主ビームの方向が下向きに変化することとなる。
【００２５】
図２は本発明の双ループアンテナのチルト変更方法を適用した双ループアンテナの他の実施の形態を示す外観斜視図である。
【００２６】
図１に示した双ループアンテナ１００−１との相違点は、同一平面上で４個の一波長ループアンテナ１０１、１０２、１１１、１１２が３組の平行二線路１０３−１、１０３−２、１０３−３により接続された点である（４Ｌ双ループアンテナ）。
【００２７】
図２に示す４Ｌ双ループアンテナは、同一平面上で３組の平行二線路１０３−１〜１０３−３により接続された４個の一波長ループアンテナ１０１、１０２、１１１、１１２と、反射板１２０と、反射板１２０と各ループアンテナ１０１、１０２、１１１、１１２との間隔が使用する波長の略４分の１となるように支持する絶縁性支持部材１０６と、主ビームの方向が反射板１２０の法線方向に対して傾斜した方向になるように平行二線路１０３−１〜１０３−３のうち中央の平行二線路１０３−２上の中央からずれた位置に設けられた給電点１０４とで構成されている。
【００２８】
この４Ｌ双ループアンテナ１００−２は、反射板１２０が鉛直になるように配置される。給電点１０４を、上側のループアンテナ１０１、１１１の電磁波の位相が下側のループアンテナ１０２、１１２の電磁波の位相と比較して進むように設けることにより、主ビームの方向を下向きに変化させることができる。
【００２９】
尚、本実施の形態ではループアンテナの数が４個の場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ループアンテナの数が偶数であれば６個以上であってもよい。
【００３０】
図３は従来の双ループアンテナの平行二線路の中央に給電した場合の２Ｌ双ループアンテナの鉛直面内指向性の測定結果を示す図である。同図において、０°が反射板の法線の方向を示し、９０°が反射板の底辺側を示し、２７０°が反射板の上辺側を示す。
【００３１】
同図より、主ビーム方向は反射板に対し垂直な方向となっていることが分かる。
【００３２】
図４は本発明の双ループアンテナの平行二線路の上側のループアンテナに近い方に給電した場合の２Ｌ双ループアンテナの鉛直面内指向性の測定結果を示す図である。同図において、０°が反射板の法線の方向を示し、９０°が反射板の底辺側を示し、２７０°が反射板の上辺側を示す。
【００３３】
同図より、主ビーム方向は反射板の鉛直方向に対して下向きに変更されていることが分かる。
【００３４】
図５は本発明の双ループアンテナのチルト変更方法を適用した双ループアンテナの他の実施の形態を示す外観斜視図である。
【００３５】
図１に示した双ループアンテナ１００−１との相違点は、平行二線路１０３−４の一方の側（図では左側）を折り曲げることにより給電点１０４からの上下ループアンテナ１０１、１０２までの距離を変えた点である。
【００３６】
このような構造を有する双ループアンテナ１００−３においても図１に示した双ループアンテナ１００−１と同様に主ビームをチルトさせることができる。
【００３７】
以上において、本発明は、反射板を鉛直に保持したままで、双ループアンテナの主ビームの方向を上下方向に変更させることができる。従って、受風面積を最小限に抑えることが可能であり、双ループアンテナを取り付ける鉄塔の強度に余裕が得られる。また、取付金具を双ループアンテナの上下で同寸法にすることができるので、コストを抑えることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、反射板を鉛直に設置したままで主ビームの方向を上下方向に変更できる双ループアンテナ及びそのチルト変更方法の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の双ループアンテナのチルト変更方法を適用した双ループアンテナの一実施の形態を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の双ループアンテナのチルト変更方法を適用した双ループアンテナの他の実施の形態を示す外観斜視図である。
【図３】従来の双ループアンテナの平行二線路の中央に給電した場合の２Ｌ双ループアンテナの鉛直面内指向性の測定結果を示す図である。
【図４】本発明の双ループアンテナの平行二線路の上側のループアンテナに近い方に給電した場合の２Ｌ双ループアンテナの鉛直面内指向性の測定結果を示す図である。
【図５】本発明の双ループアンテナのチルト変更方法を適用した双ループアンテナの他の実施の形態を示す外観斜視図である。
【図６】従来の双ループアンテナの外観斜視図である。
【符号の説明】
１００−１　双ループアンテナ
１０１、１０２　ループアンテナ
１０３　平行二線路
１０４　給電点
１０５　反射板
１０６　絶縁性支持部材
【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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