(57)【要約】【課題】  反射板に対しての水平方向長（ループ幅）と反射板に対しての垂直方向長（ループ厚さ）の２つのパラメータを最適化させることにより帯域を広げることができるようなＵＨＦ帯域用双ループアンテナを提供する。【解決手段】  一対のループ部２ａ，２ｂを一対の直線部３ａ，３ｂにて接続して直線部を介してループ部２ａ，２ｂに給電するように構成したアンテナ素子５と、アンテナ素子５に対して所定の間隔を隔てて配置された反射板６とを備えた２Ｌ型双ループアンテナ５を多段に接続して成るＵＨＦ帯域用双ループアンテナ１において、多段に接続される基本構造体としての２Ｌ型双ループアンテナ５のループ部２ａ，２ｂを構成するアンテナエレメント５ａの断面形状を横縦比率が６：１〜７：１の四角形に設定する。  【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のループ部を一対の直線部にて接続して前記直線部を介して前記ループ部に給電するように構成したアンテナ素子と、前記アンテナ素子に対して所定の間隔を隔てて配置された反射板とを備えた２Ｌ型双ループアンテナを多段に接続して成るＵＨＦ帯域用双ループアンテナにおいて、多段に接続される基本構造体としての前記２Ｌ型双ループアンテナのループ部を構成するアンテナエレメントの断面形状を横縦比率が６：１〜７：１の四角形に設定したことを特徴とするＵＨＦ帯域用双ループアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＶ・ＵＨＦ帯送信用アンテナで広く適用されているＵＨＦ帯域用双ループアンテナの広帯域化に関し、特に、ＴＶ放送のデジタル化によるアナログ／アナログ変更、デジタル／アナログ共用アンテナシステムに好適なＵＨＦ広帯域用双ループアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＵＨＦ帯の送信用アンテナとして、双ループアンテナが用いられている。この双ループアンテナは、２つの１波長ループアンテナ（すなわち、ループ部）を互いに２本の直線部（平行給電線）で接続し、これらの直線部の中央箇所から給電するように構成すると共に、このように構成したアンテナ素子を反射板に対して所定の間隔を隔てて配置して成るものである。この種の双ループアンテナを用いる場合には、通常、高電力利得を得るために４個又は６個の円環状の１波長ループアンテナを直線状の平行給電線で接続して使用するようにしている。なお、１波長ループアンテナの数に応じて、２Ｌ型（２素子型）、４Ｌ型（４素子型）、６Ｌ型（６素子型）と称されている。
【０００３】
ＵＨＦ帯域用双ループアンテナとしては、従来より、４Ｌ型双ループアンテナ及び６Ｌ型双ループアンテナが広く使用されている（例えば、特開２００３−２７３６３６号参照）。これらのアンテナに広帯域特性を持たせるためには、まず、指向性において垂直面指向性の周波数偏差を抑えるために、２Ｌ型双ループアンテナを基本構造としてこの２Ｌ型双ループアンテナを多段にして使用する必要がある。
【０００４】
一方、このような双ループアンテナを製作するに当たっては、円形のパイプ材をループ形状に成形するようにしている。そして、このパイプ材の直径を適宜に変えることによってＶ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．（電圧定在波比）の広帯域化を図るようにしている。
【特許文献１】特開２００３−２７３６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来では、Ｖ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．の広帯域化を図るためには、アンテナを構成するパイプ材の直径をパラメータとして変えることしか手段がないのが実状である。
【０００６】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、反射板に対しての水平方向長（ループ幅）と反射板に対しての垂直方向長（ループ厚さ）の２つのパラメータを最適化させることにより帯域を広げることができるようなＵＨＦ帯域用双ループ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】
上述の目的を達成するために、本発明では、一対のループ部を一対の直線部にて接続して前記直線部を介して前記ループ部に給電するように構成したアンテナ素子と、前記アンテナ素子に対して所定の間隔を隔てて配置された反射板とを備えた２Ｌ型双ループアンテナを多段に接続して成るＵＨＦ帯域用双ループアンテナにおいて、多段に接続される基本構造体としての前記２Ｌ型双ループアンテナを構成するアンテナエレメントの断面形状を横縦比率（長短比率）が６：１〜７：１の四角形に設定するようにしている。
すなわち、本発明では、多段に接続される基本構造体としての２Ｌ型双ループアンテナを構成するアンテナエレントの直径をパラメータとするのではなく、反射板に対しての水平方向長（ループ幅）と反射板に対しての垂直方向長（ループ厚さ）の２つのパラメータとし、これらのパラメータを最適化させることにより帯域を広げるようにしている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、多段に接続される基本構造体としての２Ｌ型双ループアンテナを構成するアンテナエレメントの断面形状を横縦比率（長短比率）が６：１〜７：１の四角形に設定するようにしたものであるから、従来では基本構造体である２Ｌ型双ループアンテナのアンテナエレメントのパイプ径（パイプ材の直径）しかパラメータがなかったのをパイプ材の断面形状を円形から四角形に変更することにより、反射板に対しての水平方向長（ループ幅）、及び、反射板に対しての垂直方向長（ループ厚さ）の２つのパラメータを最適化させることにより、ＵＨＦ帯域用双ループアンテナの帯域を広げることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る６Ｌ型双ループアンテナ１を示すものである。この６Ｌ型双ループアンテナ１は、一対のループ部２ａ，２ｂを一対の直線部（平行給電線）３ａ，３ｂにて接続して直線部３ａ，３ｂの中央箇所の給電部（入力部）４からループ部２ａ，２ｂに給電するように構成したアンテナ素子（２Ｌ型双ループアンテナ）５を３つ備えており、従って６つのループ部３ａ，３ｂを有している。そして、各アンテナ素子５は、反射板６上に配置され、この反射板４に対して所定の間隔を隔てて対向配置されている。
【００１１】
また、上述のアンテナ素子（２Ｌ型双ループアンテナ）５を構成するアンテナエレメント５ａは、その断面形状が図２に示す如く四角形（矩形）に設定されている。そして、アンテナエレメント５ａの横幅（ループ幅）Ｗと縦幅（ループ厚さ）Ｔとの寸法関係が、特定の関係すなわちＷ：Ｔ＝６：１〜７：１に設定されており、アンテナエレメント５ａの横幅Ｗの面が反射板６に対して平行に配置されるようになっている。
【００１２】
なお、上述の如くアンテナエレメント５ａの横縦比率をＷ：Ｔ＝６：１〜７：１に設定するようにしたのは、ループ部５ａ，５ｂの断面形状を四角形にした場合に、広帯域化を図るのに最も適した比率を、アンテナエレメント５ａの横幅（ループ幅）Ｗと縦幅（ループ厚さ）Ｔとをパレメータとして計算により求めた結果である。計算は、モーメント法による近似計算を適用して行った。
【００１３】
図３は、計算結果より双ループアンテナのパイプ径をパラメータとした時のパイプ径と帯域の関係を示しており、図４及び図５は、ループ部５ａ，５ｂの断面形状を四角形に設定した場合のループ幅Ｗと帯城との関係、及び、ループ厚さＴと帯域との関係を示している。これらの図から明らかなように、ループ部５ａ，５ｂの断面形状を四角形に設定してループ幅Ｗとループ厚さＴを最適化することにより、従来のようにループ部の断面形状を円形にした場合に比べて帯域を広げられることがわかる。
【００１４】
また、６Ｌ型双ループアンテナ１の基本構造体である２Ｌ型双ループアンテナ５のループ部５ａ，５ｂを円形パイプから、断面四角形に変更することにより、円形パイプを便用した従来の広帯域６Ｌ型双ループアンテナにあってはＶ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．が１.１５以内でありかつ帯域が１５０ＭＨｚ（４７０〜６２０ＭＨｚの範囲）であったものが（図６参照）、本実施形態のように横縦比率（長短比率）を６：１〜７：１の断面四角形を適用した６Ｌ双ループアンテナ１にあってはＶ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．が１．１以内でありかつ帯域が１５０ＭＨｚ（４７０〜６２０ＭＨｚの範囲）までに広げられること（広帯域化）を実測で確認した（図７参照）。
【００１５】
また、図８は、本実施形態の広帯域６Ｌ双ループアンテナ１の水平面指向性を実測した結果を示しており、図９は、本実施形態の広帯域６Ｌ双ループアンテナ１の垂直面指向性を実測した結果を示している。これらの図８及び図９から明らかなように、本実施形態の広帯城６Ｌ双ループアンテナ１は、従来の広帯城６Ｌ双ループアンテナと同等に周波数偏差が抑えられていることが確認された。
【００１６】
以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、既述の実施形態においては６Ｌ型双ループアンテナ１について述べたが、本発明は、６Ｌ型双ループアンテナや８型双ループアンテナ等にも適用可能であることは言う迄もない。さらに、ループ部５ａ，５ｂは中空部を有するパイプ材である必要は必ずしもなく、中空部を有しない無垢の断面四角形状の角材であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る６Ｌ型双ループアンテナの平面図である。
【図２】上述の６Ｌ型双ループアンテナの基本構造体である２Ｌ型双ループアンテナを構成するアンテナエレメントの拡大断面図である。
【図３】双ループアンテナを構成する断面円形のパイプ材から成るアンテナエレメントの直径（パイプ径）と帯域との関係を示す特性図である。
【図４】双ループアンテナを構成する断面四角形のアンテナエレメントのループ幅と帯域との関係を示す特性図である。
【図５】双ループアンテナを構成する断面四角形のアンテナエレメントのループ厚さと帯域との関係を示す特性図である。
【図６】断面円形のパイプ材（アンテナエレメント）から成る広帯域６Ｌ双ループアンテナのＶ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性図である。
【図７】断面四角形のアンテナエレメントから成る広帯城６Ｌ双ループンテナのＶ．Ｓ．Ｗ．Ｒを示す特性図である。
【図８】断面四角形のアンテナエレメントから成る広帯域６Ｌ双ループアンテナの水平面指向性を示す特性図である。
【図９】断面四角形のアンテナエレメントから成る広帯域６Ｌ双ループアンテナ垂直面指向性である。
【符号の説明】
【００１８】
１  ６Ｌ型双ループアンテナ
２ａ，２ｂ  ループ部
３ａ，３ｂ  直線部（平行給電線）
４  給電部（入力部）
５  アンテナ素子（２Ｌ型双ループアンテナ）
５ａ  アンテナエレメント
６  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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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