(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３層ログペリオディックアンテナであって、誘電体基板内に設けられたアース面となる中心層と、前記誘電体基板の表裏両面にそれぞれ形成された伝送線路及びこれに連なるログペリオディックアンテナエレメントとからなり、前記中心層と前記ログペリオディックアンテナエレメントとが抵抗素子を介して電気的に接続され、前記中心層と前記誘電体基板の表裏両面にそれぞれ形成された伝送線路及びこれに連なるログペリオディックアンテナエレメントとがストリップ線路を形成する、３層ログペリオディックアンテナと、
２つの他の誘電体基板の表裏両面にそれぞれループアンテナパターンが形成されている蝶羽根状に合成された２つのループアンテナであって、前記３層ログペリオディックアンテナと互いに直交するように組み合わされた２つのループアンテナとを備える
ことを特徴とする、ノイズ測定用多素子アンテナ。
【請求項２】
前記３層ログペリオディックアンテナと前記蝶羽根状に合成された２つのループアンテナとは互いに分離可能である
ことを特徴とする、請求項１に記載のノイズ測定用多素子アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
現在、電子機器や産業用機器の増加に伴い、妨害電波となる電波ノイズが都市空間を飛び交って電磁環境を悪化させている。本発明は、屋外の都市空間ノイズを、高感度に測定するためのアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁環境の悪化の影響を受けて、ある特定場所に設置した電子機器類が誤動作等のノイズトラブルを起している。従来はその現地でＶＨＦ帯とＵＨＦ帯の都市空間ノイズ分布を感度良く測定するには、片手で持つには到底不可能な大きさの大型アンテナを持ち込む必要があった。また小型でアンテナパターンにアース面を付随させる誘電体利用のログペリオディックアンテナはあるが、広帯域でかつ高感度での屋外ノイズ測定用には向いていない。
【０００３】
【特許文献１】特開平 １１−２３４０３１ （図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ノイズトラブルの早急な原因解明のため、現地で都市空間ノイズ分布すなわち妨害電波の発見を感度良く、しかも片手で持てて操作性が良く測定できるアンテナを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ログペリオディックアンテナとループアンテナを誘電体基板で合成させただけの従来のアンテナでは、現地でＶＨＦ帯とＵＨＦ帯の妨害電波をキャッチできる良好な均一化した感度特性が得られず、携帯に便利でかつ片手で操作できるループアンテナとログペリオディックアンテナの外形が同程度の大きさとなると、ループアンテナが分担する低い周波数の方が著しく感度が低くなる傾向がある。
【０００６】
これを避けるため、３層の中心層にアース面を挿入した３層ログペリオディックアンテナの構造で、ストリップ線路の波長短縮効果によって、周波数に対する感度を低い周波数の方へシフトさせ、全体的に周波数に対する感度を均一化させてバランスを取ったのが、本発明のノイズ測定用多素子アンテナである。
【発明の効果】
【０００７】
トラブルの対象機器が存在する現地で、均一的な感度のアンテナがあれば、妨害電波となる電波ノイズを発生する装置が周辺の工場内に隠れていても、稼動していれば本発明のアンテナが高感度のため、数十ｍの遠方からでも妨害電波を探すことが可能なことは、フィールドテストで実証済みである。その測定結果が明確になれば、ノイズトラブル対策が早急に行なえる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、周波数ごとの校正されたアンテナ係数を保有しているため、請求項１に記載の発明において互いに直交するように組み合わされた３層ログペリオディックアンテナと蝶羽根状に合成された２つのループアンテナとを分離した状態でも使用できる。アンテナの分離は屋外への運搬に便利となる。
【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面を参照して説明する。図１は３層ログペリオディックアンテナ２１の一例であり、アース面となる中心層を持つ。図２はループアンテナ２３の一例で２枚使えば蝶羽根状のループアンテナ２４になる。
【００１０】
図３は図１、２のアンテナ２１，２３を合成した一例の本発明のノイズ測定用多素子アンテナ２０である。図４はノイズ測定用多素子アンテナ２０を３層ログペリオディックアンテナ２１と蝶羽根ループアンテナ２４と同軸ケーブル８の３つに分解した一例である。
【００１１】
図１において、伝送線路１は誘電体基板２２の表裏に各１本ある。表に、伝送線路１に直交して連なる片方のログペリオディックアンテナエレメントパターン２があり、裏側には伝送線路１に直交して連なるもう片方のログペリオディックアンテナエレメント５がある。中心層のパターンはアンテナエレメント２，５と同幅の伝送線路１を中心に左右対称に一部増設させた、ストリップ線路３を形成していて、アンテナエレメント２，５に対してはアース面の機能を持つ。表及び裏のアンテナエレメント２，５とアース面は抵抗素子４を介して、誘電体基板２２のてっぺん２箇所と最下の２箇所の合計４箇所において電気的に接続されている（ただし、最下の一箇所のみを示す。）。各アンテナエレメント２，５とアース面とでストリップ線路３が形成され、波長短縮効果が生まれる。
【００１２】
図２は、ループアンテナ２３の一例で、ループアンテナエレメント６は誘電体基板２５の表裏に各１本ずつ存在し、蝶羽根状に合成すると合計４本になる。図３のバラン７を通して前記ループアンテナエレメント４本を合成している。図４中の同軸ケーブル８は、図３の手で持つ柄の端部分２６から取り出しているのは接続の一例である。ノイズ測定用多素子アンテナ２０でキャッチされた電波は、携帯用スペクトラムアナライザの入力端子に入り、都市空間ノイズ分布が測定され、すなわち妨害電波が存在すれば検出できる。
【実施例】
【００１３】
図５は周波数に対する感度特性である。規格測定用大型アンテナ９と本発明のノイズ測定用多素子アンテナ１０との感度の比較を示す。１０は９に比べ体積比で１／４の小ささにもかかわらず、全体的に高感度でしかも均一化が図られている。
【００１４】
図６はギガ帯の感度特性である。規格測定用ホーンアンテナ１１と本発明のノイズ測定用多素子アンテナ１２とのギガ帯での感度比較を示す。
【００１５】
図７は本発明のノイズ測定用多素子アンテナの指向特性で矢印方向がアンテナの先端方向を示す。１００ＭＨｚのときの指向特性１３と、８００ＭＨｚのときの指向特性１４を示す。全体的に等方性を示している。
【００１６】
図８は本発明のノイズ測定用多素子アンテナを使った高周波ウェルダのフィールドテストの結果で、発生している電界の距離減衰特性の一例を示す。図８中には理論的減衰値１５と、フィールドで妨害波としてキャッチできた電界強度１６を示す。この事例では距離７０ｍの遠方からでも妨害電波の検出が可能であった。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
請求項１及び２に対する発明の内容は、現地での妨害電波の発見のためにノイズ測定用多素子アンテナを使用すれば、広帯域でかつ高感度で都市空間ノイズ分布の測定が可能で、産業上例えば周辺の工場にノイズ源である強い妨害電波を発生する装置が隠れていても、効率良く迅速に見つけ出すことに利用できる。従って、その後のノイズ対策が早急に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】請求項１から２記載発明の一実施例の３層ログペリオディックアンテナである。
【図２】請求項１から２記載発明の一実施例のループアンテナである。
【図３】請求項１から２記載発明の一実施例であり、ノイズ測定用多素子アンテナの外観図の写真である。
【図４】請求項２記載発明の一実施例であり、ノイズ測定用多素子アンテナの３分割状態の写真である。
【図５】本発明のＶＨＦ帯の周波数に対する感度特性の一例である。
【図６】本発明のＵＨＦ帯の周波数に対する感度特性の一例である。
【図７】本発明ノイズ測定用多素子アンテナの指向感度特性の一例である。
【図８】本発明のノイズ測定用多素子アンテナを使ったときの、高周波ウェルダのフィールドテストで、妨害電波の距離減衰特性の一例を示す。
【符号の説明】
【００１９】
１  伝送線路
２  表面のログペリオディックアンテナエレメント
３  中心層にある伝送線路を中心に左右対称にアンテナエレメントを増設したアース面の機能を持つストリップ線路
４  抵抗素子
５  裏面のログペリオディックアンテナエレメント
６  ループアンテナエレメント
７  バラン
８  同軸ケーブル
９  規格測定用大型アンテナの感度特性
１０  ノイズ測定用多素子アンテナの感度特性
１１  規格測定用ホーンアンテナのギガ帯の感度特性
１２  ノイズ測定用多素子アンテナのギガ帯の感度特性
１３  ノイズ測定用多素子アンテナの１００ＭＨｚでの指向特性
１４  ノイズ測定用多素子アンテナの８００ＭＨｚでの指向特性
１５  高周波ウェルダのフィールドテストでの理論的な距離減衰特性
１６  高周波ウェルダのフィールドテストでの発生電界の距離減衰特性
２０  ノイズ測定用多素子アンテナ
２１  ３層ログペリオディックアンテナ
２２  誘電体基板
２３  ループアンテナ
２４  蝶羽根状ループアンテナ
２５  誘電体基板
２６  ループアンテナの柄の端部分
【図１】
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【図２】
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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３】
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【図４】
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