(57)【要約】【課題】地線素子を不要にできると共にカバー支柱への漏れ電流を無くして利得の低下を防止し得る直列給電コーリニアアンテナを提供する。【解決手段】金属製のカバー支柱１１の上部にアンテナカバー１２を接着により取り付ける。カバー支柱１１内に給電管１３を挿入して上端から外部に所定長さ導出し、その先端に給電部スカート３０を装着する。給電部スカート３０の長さＬ１を約λ／４、給電部スカート３０の下端部とカバー支柱１１の上端部との間隔Ｌ２を約λ／４以上に設定する。給電管１３の先端部より外部に導出される誘電体被覆付導体１４には、放射管１８及び位相管１９を複数段設けて多段同軸管タイプ構造とする。上記放射管１８の長さは約０．４λ、位相管１９の長さは約０．３５λに設定する。そして、上記放射管１８及び位相管１９は、それぞれ支持部材４１よりアンテナカバー１２の中心部に支持する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のカバー支柱と、前記カバー支柱内及び該カバー支柱の上端から外部に所定長さ導出して設けられる給電管と、前記給電管の上端部に装着され、かつ前記カバー支柱の上端から約λ／４以上離れて設けられる給電部スカートと、前記給電管の内部に挿入され、前記給電管の上端から外部に所定長さ導出して設けられる誘電体被覆付導体と、前記給電管の上端から外部に導出された誘電体被覆付導体の部分に装着される金属製の放射管及び位相管とを具備したことを特徴とする直列給電コーリニアアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば移動無線通信において、基地局用アンテナとして利用される直列給電コーリニアアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば２００ＭＨｚ帯の電波を使用した移動無線通信においては、基地局用アンテナとして、一般に地線素子付アンテナが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
従来の地線素子付アンテナは、図３に示すように構成されている。図３は、地線素子付アンテナの地線素子接続部及びカバー支柱部を取り出して示したものである。
【０００４】
図３において、１１はアンテナのカバー支柱で、その上端にアンテナカバー１２が接着により設けられる。上記カバー支柱１１内には、その中心部に給電管１３が設けられ、更に、この給電管１３内に誘電体被覆付導体１４が挿入される。この誘電体被覆付導体１４としては、例えば同軸ケーブルから編組線（外導体）を取り除いたものが使用される。上記誘電体被覆付導体１４に対して外部から給電されるが、この誘電体被覆付導体１４の上端部は、カバー支柱１１の上端部から外部に所定長さ導出される。
【０００５】
また、上記カバー支柱１１の上端部内側には、給電管１３の上端部に約λ（波長）／４の長さを有する容量結合スカート１５が設けられる。更に、カバー支柱１１の上端部外側に帯状金具１６が取り付けられ、この帯状金具１６に複数本例えば４本の地線素子１７が放射状に装着される。上記地線素子１７は、約λ／４の長さに設定される。上記容量結合スカート１５と地線素子１７とは、容量結合スカート１５とカバー支柱１１との間に形成される静電容量により結合される。
【０００６】
そして、給電管１３の上端部から外部に導出された誘電体被覆付導体１４には、放射管１８及び位相管１９が所定の間隔で任意段数設けられる。上記誘電体被覆付導体１４に装着された放射管１８及び位相管１９は、アンテナカバー１２により保護されるもので、アンテナカバー１２の中心部に位置するように支持部材により支持される。
【０００７】
【特許文献１】
特許第３０１２８１７号明細書
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の地線素子付アンテナでは、地線素子１７及びこの地線素子１７をカバー支柱１１に取り付けるための帯状金具１６が必要であり、構造が複雑でコストが高くなると共に、アンテナの設置作業時に地線素子１７が邪魔になる等の問題があった。また、多段同軸管タイプのアンテナでは、地線素子１７が無いとカバー支柱１１に漏れ電流が生じたり、利得が低下する等の問題があり、地線素子の無い構造とすることが困難であった。
【０００９】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、地線素子を不要にできると共にカバー支柱への漏れ電流を無くして利得の低下を防止し得る直列給電コーリニアアンテナを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る直列給電コーリニアアンテナは、金属製のカバー支柱と、前記カバー支柱内及び該カバー支柱の上端から外部に所定長さ導出して設けられる給電管と、前記給電管の上端部に装着され、かつ前記カバー支柱の上端から約λ／４以上離れて設けられる給電部スカートと、前記給電管の内部に挿入され、前記給電管の上端から外部に所定長さ導出して設けられる誘電体被覆付導体と、前記給電管の上端から外部に導出された誘電体被覆付導体の部分に装着される金属製の放射管及び位相管とを具備したことを特徴とする。
【００１１】
上記のように給電部スカートとカバー支柱の上端部との間隔をλ／４以上離すことにより、カバー支柱に流れる漏れ電流を確実に防止でき、地線素子付アンテナと同等の良好な特性を得ることができる。また、地線素子が不要となるので、構成を簡易化してコストの低下を図ることができ、かつアンテナの設置作業が容易となり、作業効率を向上することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る直列給電コーリニアアンテナの全体の構成を示す断面図で、２段に構成した場合の例を示したものである。また、図２は、給電管の上端部及び給電部スカート部分を取り出して示したものである。
【００１３】
図１に示すように、例えばステンレス等の金属を用いて形成したカバー支柱１１の上部に例えばＦＲＰ等の絶縁部材からなるアンテナカバー１２が接着により取り付けられる。この場合、カバー支柱１１の上端部の内側にアンテナカバー１２の下側が所定長さ挿入され、接着等により固定される。
【００１４】
そして、上記カバー支柱１１内に下端部より導電性金属例えば真鍮、銅等を用いた給電管１３が挿入され、その下端部が金属製の取付フランジ３１により、管中心部に保持される。上記取付フランジ３１は、カバー支柱１１の下端部より所定長さ挿入された位置でねじ止めにより固定される。
【００１５】
また、上記カバー支柱１１内には、下端部より同軸ケーブル１４ａが挿入される。上記カバー支柱１１の外部に位置する同軸ケーブル１４ａの始端部には、接栓例えばＮ−Ｊ型接栓３２が取り付けられる。このＮ−Ｊ型接栓３２を介して上記同軸ケーブル１４ａに給電される。
【００１６】
上記カバー支柱１１内に挿入された同軸ケーブル１４ａは、取付フランジ３１より先の部分において編組線（外導体）部分が取り除かれ、中心導体及び誘電体被覆部分が誘電体被覆付導体１４として給電管１３内に挿入される。上記同軸ケーブル１４ａの編組線は、上端部が取付フランジ３１に電気的に接続される。
【００１７】
上記取付フランジ３１は、外周の一部がＤ型カットされ、そのカット部分に取付端子３３がねじ止め等によって固定される。この取付端子３３には、アース線３４の一端が接続され、その他端がカバー支柱１１の下端部からから外部に導出される。すなわち、上記同軸ケーブル１４ａの編組線が取付フランジ３１及び取付端子３３を介してアース線３４に電気的に接続される。そして、上記アース線３４の先端にアース端子３５が取り付けられる。上記同軸ケーブル１４ａ及びアース線３４は、カバー支柱１１の下端部において、例えばゴム等の支持部材３６により支持される。
【００１８】
また、上記給電管１３は、カバー支柱１１の上端部から約λ／２以上の長さだけ外部に導出され、その先端に給電部スカート３０が装着される。この場合、図２に示すように給電部スカート３０の長さＬ１が約λ／４、給電部スカート３０の下端部とカバー支柱１１の上端部との間隔Ｌ２が約λ／４（０．２５λ）以上に設定される。この間隔Ｌ２は、放射管からカバー支柱１１への漏れ電流を防止するために設けるものであり、０．２５λ〜０．３５λ程度の値に設定することにより充分に目的を達成することができる。また、上記給電部スカート３０の両端部には、アンテナカバー１２の中心部に支持するための支持部材３７ａ、３７ｂが設けられる。
【００１９】
そして、上記給電部スカート３０のほぼ中央部に切り欠き３８を設け、この切り欠き３８部分において、給電管１３と誘電体被覆付導体１４の心線との間を接続するインピーダンス調整用の第１のショートスタブ３９を設ける。更に、上記給電部スカート３０とカバー支柱１１の上端部との間において、給電管１３と誘電体被覆付導体１４の心線との間を接続するインピーダンス調整用の第２のショートスタブ４０を設ける。上記第１のショートスタブ３９の長さは約０．０３λ、第２のショートスタブ４０の長さは約０．１２λである。上記ショートスタブ３９、４０は、半田付け等によって給電管１３と誘電体被覆付導体１４の心線との間を接続する。
【００２０】
また、上記給電管１３内に挿入した誘電体被覆付導体１４は、給電管１３の上端より所定長さ導出し、その導出部分に放射管１８及び位相管１９を複数段、この場合の例では２段設けている。すなわち、誘電体被覆付導体１４に放射管１８及び位相管１９を交互に設けることによって放射素子部分を多段同軸管タイプの構造としている。上記放射管１８の長さは約０．４λ、位相管１９の長さは約０．３５λに設定され、放射管１８と位相管１９との間隔は約０．０３λに設定される。上記放射管１８及び位相管１９は、それぞれゴム等の支持部材４１よりアンテナカバー１２の中心部に支持される。
【００２１】
そして、上記アンテナカバー１２の先端部には、金属製の避雷突端４２を螺着している。この避雷突端４２は、アンテナカバー１２の先端部に螺着することによって誘電体被覆付導体１４の心線に接続されるようになっている。すなわち、金属製の避雷突端４２を誘電体被覆付導体１４の心線に接続することにより、避雷器としての効果を持たせている。また、上記避雷突端４２とアンテナカバー１２との間には防水処理が施され、アンテナカバー１２内に雨水等が入らないようになっている。
【００２２】
上記のように構成された直列給電コーリニアアンテナは、図示しないがアンテナ取付用支柱を介して鉄塔等に取り付けられる。
【００２３】
上記実施形態で示した直列給電コーリニアアンテナでは、給電部スカート３０の下端部とカバー支柱１１の上端部との間隔Ｌ２をλ／４以上に設定することにより、カバー支柱１１に流れる漏れ電流を確実に防止でき、地線素子付アンテナと同等の良好な特性を得ることができる。また、地線素子が不要となるので、構成を簡易化してコストの低下を図ることができると共に、アンテナの設置作業が容易となり、作業効率を向上することができる。
【００２４】
なお、上記実施形態では、放射管１８の長さを約０．４λ、位相管１９の長さを約０．３５λ、素子間隔を約０．０３λに設定した場合について示したが、希望する指向性、ＶＳＷＲ特性に応じて長さ及び素子間隔を調整する。また、放射管１８及び位相管１９の構成段数は２段に限定されるものではなく、希望する利得に応じて任意に増減する。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、直列給電コーリニアアンテナにおいて、給電部スカートの下端部とカバー支柱の上端部との間隔をλ／４以上離すことにより、カバー支柱に流れる漏れ電流を確実に防止でき、地線素子付アンテナと同等の良好な特性を得ることができる。また、地線素子が不要となるので、構成を簡易化してコストの低下を図ることができ、かつアンテナの設置作業が容易となり、作業効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る直列給電コーリニアアンテナの全体の構成を示す断面図。
【図２】同実施形態における要部の構成を示す図。
【図３】従来の地線素子付アンテナの地線素子接続部及びカバー支柱部の構成を示す断面図。
【符号の説明】
１１…カバー支柱
１２…アンテナカバー
１３…給電管
１４ａ…同軸ケーブル
１４…誘電体被覆付導体
１８…放射管
１９…位相管
３０…給電部スカート
３１…取付フランジ
３２…Ｎ−Ｊ型接栓
３３…取付端子
３４…アース線
３５…アース端子
３６…支持部材
３７ａ、３７ｂ…支持部材
３９…第１のショートスタブ
４０…第２のショートスタブ
４１…支持部材
４２…避雷突端
【図１】
2004289612.tif 000003
【図２】
2004289612.tif 000004
【図３】
2004289612.tif 000005