(57)【要約】【課題】簡単な構造でゲインの高いアンテナ素子を提供すること、並びに、このＡＷＨアンテナを適用した、屋外で設置が容易なＡＷＨアンテナを提供する。【解決手段】４辺で形成された導体の長さは、１辺（Ｌ）約３／４λとし、垂直偏波の場合、一片のエレメントを水平に対し角度（α°）約３０度、長さは全長の２／５の部分（Ｌ２）を曲げる。後のエレメント全長の３／５部分（Ｌ１）は、垂直とする。同様に左側に配置し、左右対称とする。またそれを上下対称に配置する。よって全体は、図−１のように変形Ｈ型になる。上部の２つのエレメントの中間と、下部の２つのエレメントの中間を接続させ中央で給電する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体の長さは、設計周波数を１波長（λ）として、垂直偏波の場合、１辺約３／４λの長さ（Ｌ）の導体を、１辺のエレメントを水平に対して角度約３０度（α°）、長さは、全長の約２／５の部分（Ｌ２）で曲げ、後の約３／５（Ｌ１）のエレメントは垂直とする。これと対称的に左右に間隔１／２λ（Ｄ）をとり、繋ぎ上部エレメントにして、同じ形を対照的に下部にも配置して、上部エレメントの中点と下部エレメントの中点を、給電点とするＡＷＨアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にＵＨＦ帯域などの電波の送受信に適用して好適なＡＷＨアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に八木アンテナがＵＨＦ帯で多く使用されているが、一辺の素子の長さは、１／２λが使用され、輻射器の前後に導波器、反射器を配置して、そして導波器を多くして利得を上げている。また、このアンテナと同じような形態では、従来のＡＷＨアンテナがあるが（図１０）、これは、１辺エレメント長１／２λ又は、５／８λアンテナを１／２λ又は５／８λ離してオープンフィーダーの中央で給電するアンテナがある。しかしエレメント長５／８λ、間隔５／８λの場合、利得が高くてもインピーダンス整合ができなく、実用化されていなかった。（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３３１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高い利得を得るためには、八木アンテナの場合導波器を多く使用し、そのためブーム長が長くする必要があり、更に利得を高くするために上下、又は左右にスタック配置し給電する必要があった。
【０００５】
本発明は、従来の技術が有する上述のような問題点に鑑みてなされたもので、従来のアンテナに比べて、簡単な構造で利得を上げるアンテナ素子を提供すること、並びに、従来の利得を得る八木アンテナに比べて単体は大きくなるが、ブーム長が短く、屋外で設置が容易なアンテナを提供することを目的としている。このことにより同じ利得の場合ブーム長さが八木アンテナの場合より、１／４以下となった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
垂直偏波の場合、１辺３／４λ（Ｌ）の長さの導体を、１辺のエレメントを水平に対して角度約３０度（α°）、長さは、全長の約２／５の部分（Ｌ２）で曲げ、後のエレメント（Ｌ１）は垂直とする。これと対称的に左右１／２λ（Ｄ）の間隔を保ち接続し上部エレメントとする。同様に下部にも対照的に同じ形のエレメントを配置し、上部エレメントの、その中点と下部エレメントの中点を給電点とし、インピーダンス整合させるＡＷＨアンテナ。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載の発明によると、簡単な構造で双方向に利得を高くすることができる。エレメントは大きくなるが、設置も容易なＡＷＨアンテナを提供することができる。
また、前後に反射器、導波器を設けるとさらに、利得が上がる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるＡＷＨアンテナを説明するための正面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態によるＡＷＨアンテナのビームパターンを示し、（Ａ）は水平ビームパターン、（Ｂ）は垂直ビームパターンを示す表である。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるＡＷＨアンテナでインピーダンスマッチングのオープンスタブを配置した図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態によるＡＷＨアンテナのＶ・Ｓ・Ｗ・Ｒ特性曲線である。
【図５】本発明の第１の実施の形態によるＡＷＨアンテナのＶ・Ｓ・Ｗ・Ｒ特性曲線でオープンスタブを挿入し改善したものである。
【図６】本発明の第１の実施の形態によるＡＷＨアンテナを輻射器とした３エレアンテナの斜視である。
【図７】本発明の第１の実施の形態によるＡＷＨアンテナを輻射器とした３エレアンテナの指向性ビームパターンを示し、（Ａ）は水平ビームパターン、（Ｂ）は垂直ビームパターンを示す表である。
【図８】本発明の第１の実施の形態によるＡＷＨアンテナを輻射器とした、３エレアンテナのＶ・Ｓ・Ｗ・Ｒ特性曲線である。
【図９】本発明の第１の実施の形態によるＡＷＨアンテナを輻射器とした、３エレアンテナの周波数内（４３５ＭＨＺ）のゲインの表である。
【図１０】従来のＡＷＨアンテナの形態の図面である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に示すのは、本発明の第１の実施の形態によるＡＷＨアンテナである。このＡＷＨアンテナは、導電性の良好な導体の上部エレメント（Ａ）の中央と下部エレメント（Ｂ）の中央に１対の給電点（Ｃ）とを設けて形成されている。４３０ＭＨＺ仕様の場合、全長約５０ｃｍ（Ｌ）、折れ点までの長さが約２００ｍｍ（Ｌ２）、垂直部分の長さが約３００ｍｍ（Ｌ１）となっている。
【００１０】
導体は、導電性の良好な金属などにより実現可能であり、金属は銅、アルミ、真鍮、ステンレスなどの金属からなるのがよい。このアンテナ導体の径さは、本実施の形態においては４ｍｍとしている。
【００１１】
図−３は、このＡＷＨアンテナのビームパターンである。（Ａ）が、水平ビームパターン、（Ｂ）が、垂直ビームパターンである。
このアンテナの直角方向に双指向性となり、利得は約７ｄｂｄとなる。
【００１２】
図３は、インピーダンス整合するためにマッチングスタブ（Ｅ）を設けた状況図である。
給電部の箇所にコの字型のスタブを設けて、この長さによりインピーダンス整合をとる。
図４は、このＡＷＨアンテナの定在波比（ＶＳＷＲ：Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｔａｎｄｉｎｇ  Ｗａｖｅ  Ｒａｔｉ）である。４３０ＭＨｚ仕様の場合  マッチングスタブを設けない場合ＶＳＷＲ＜１．５以下が２ＭＨＺであるが、スタブを使用すると、帯域幅が、１０ＭＨＺ（図−６）に広がる。
【００１３】
図６は、本発明の第１の実施の形態によるＡＷＨアンテナを輻射器として、前後に導波器、反射期を設けた３エレアンテナの斜視図を示している。
このＡＷＨアンテナに、導波器、反射器を設け、利得の上昇を目的としている。単体では、双指向性であるが、八木アンテナのように前後に導波器、反射器を設置すれば、前方により強い指向性が生じ、利得が上がる。エレメントの長さは八木アンテナのように導波器では、放射器より数％短く、反射器は長くして、配置する。輻射器と反射器の間隔は約０．１５λ、導波器の間隔は、約０．３λとしている。この４３０ＭＨＺ仕様３エレの場合利得は、１１．６ｄｂｄとなっていて、八木アンテナ８エレ以上に相当する。
【００１４】
図７は、３エレにしたＡＷＨアンテナの指向性パターン図である。（Ａ）が、水平ビームパターン、（Ｂ）が、垂直ビームパターンである。前後比２０ｄｂ以上、利得は、１１．６ｄｄとなっている。
【００１５】
図８は、３エレにしたＡＷＨアンテナのＶＳＷＲである。４３０ＭＨＺ仕様の場合  １０ＭＨＺ内ＶＳＷＲ＜２以下に収まっている。
【００１６】
図９は、３エレＡＷＨアンテナのゲインの図面である。１３ｄｂｉ〜１４ｄｂｉあり、８エレ八木アンテナ以上となる。
【符号の説明】
【００１７】
Ａ、Ｂ    アンテナ導体
Ｃ    給電点
Ｄ    間隔
Ｅ    オープンスタブ
Ｌ、Ｌ１，Ｌ２    長さ
【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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【図１０】
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