(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心柱の回りに、水平面内９０°おき４方向に配置されたバットウィング素子が複数段設けられ、
上下のバットウィング素子の段間に、かつ、平面視して該バットウィング素子の素子間に、無給電の導体棒が放射状に配置され、各導体棒の途中部に金属板が垂直に固定して設けられていることを特徴とするスーパーターンスタイルアンテナ。
【請求項２】
前記導体棒の一端は、中心柱に、固定されていることを特徴とする請求項１記載のスーパーターンスタイルアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水平偏波の無指向性を実現したスーパーターンスタイルアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スーパーターンスタイルアンテナは、典型的には、ダイポールからなるバットウィング素子２基（又はモノポールからなるバットウィング素子４基）を、中心柱を中心にして互いに直角に取り付け、９０°の位相差で給電して水平偏波の無指向性アンテナとしたものである。
このスーパーターンスタイルアンテナは、放送又は通信の電波の送信等に使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このスーパーターンスタイルアンテナでは、耐震強度を保つため、中心柱の径を大きくすることが行われている。
ところが、中心柱の径を大きくすれば、バットウィング素子が離れることで、放射パターンの無指向性が崩れてくる。
また、最近のディジタルテレビ放送に対応するＵＨＦ帯のスーパーターンスタイルアンテナを開発するにあたって、バットウィング素子が小さくなってしまうため、バットウィング素子に大きな荷重が掛けられなくなり、中心柱を登る梯子が別に必要になってくる（ＶＨＦ帯では、バットウィング素子を梯子代わりにすることができた）。
【０００４】
そこで、本発明は、放射パターンの水平面内指向性が、より無指向に近くなるように改善されたスーパーターンスタイルアンテナを実現することを目的とする。
また、本発明は、中心柱を登って保守することが容易なスーパーターンスタイルアンテナを実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
本発明のスーパーターンスタイルアンテナは、中心柱の回りに、水平面内９０°おき４方向に配置されたバットウィング素子が複数段設けられ、上下のバットウィング素子の段間に、かつ、平面視して該バットウィング素子の素子間に、無給電の導体棒が放射状に配置され、各導体棒の途中部に金属板が垂直に固定して設けられているものである（請求項１）。このスーパーターンスタイルアンテナによれば、バットウィング素子の指向性の落ち込む方向に、金属板４個を配置しているので、これらの金属板が二次輻射を生じさせて、指向性の落ち込みを持ち上げ、無指向性に近づけることができる。
【０００６】
アンテナの利得を稼ぐために、バットウィング素子は、複数段配置される。この場合、導体棒をバットウィング素子の段中に取り付けると、導体棒が電波の放射の邪魔になるので、段間に取り付けている。
【０００７】
前記導体棒の一端は、中心柱に、固定されていることが好ましい（請求項２）。中心柱を登る梯子として利用できるからである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、スーパーターンスタイルアンテナの平面図(a)及び正面図(b)である。
スーパーターンスタイルアンテナは、鉄製の中心柱３に設置されている。中心柱３を中心にして、９０°ずつ離れた角度で４枚１組のバットウィング素子２ａ〜２ｄが、多段、取り付けられている。５は、バットウィング素子２ａ〜２ｄの取付け具を示す。バットウィング素子２ａ〜２ｄ及び取付け具５はステンレスなどの導体板である。
【０００９】
さらに、４本の導体棒１ａ〜１ｄが、バットウィング素子２ａ〜２ｄから４５°ずつずれて、バットウィング素子２ａ〜２ｄの段間に取り付けられている。さらに、この導体棒１ａ〜１ｄの途中部には、金属板４ａ〜４ｄが垂直に固定して設けられている。導体棒１ａ〜１ｄや金属板４ａ〜４ｄの材質は、例えばステンレスである。
導体棒１ａ〜１ｄは無給電であり、中心柱３と同じく接地電位となっている。
【００１０】
バットウィング素子２ａ〜２ｄは、フィーダ（図示せず）を通して、９０°ずつ位相がずれた信号で給電される。
図２は、スーパーターンスタイルアンテナの取付け状態を示す全体図である。この図では、「導体棒１ａ〜１ｄ」などの添え字ａ〜ｄは省略する。
スーパーターンスタイルアンテナは、ＦＲＰなどからなるレドーム６で覆われている。中心柱３の上部には、避雷針７が設置されている。
【００１１】
導体棒１の途中部の金属板４は、レドーム６の外表面（内表面でもよい）に貼り付けられる。導体棒１は、中心柱３に登るときの、足かけとしての役割も果たす。
図２の構造のスーパーターンスタイルアンテナの寸法例を示す。単位はｍｍと、ＵＨＦ帯周波数５３０ＭＨｚの自由空間での波長λ（λ＝５６５．７ｍｍ）である。
【００１２】
中心柱３の直径Ａ：１４０ｍｍ；０．２５λ
バットウィング素子２の長さＢ：８５ｍｍ；０．１５λ
バットウィング素子２の高さＣ：３６８ｍｍ；０．６５λ
金属板４の横幅Ｄ：８７ｍｍ；０．１５λ
導体棒１の直径Ｅ：２８ｍｍ；０．０５λ
導体棒１の根元から金属板４までの長さＦ：１８０ｍｍ；０．３２λ
金属板４から導体棒１の先端までの長さＧ：１２０ｍｍ；０．２１λ
段間距離Ｈ：５００ｍｍ；０．８８λ
レドーム６の直径Ｉ：５００ｍｍ；０．８８λ
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではない。例えば、バットウィング素子を２方向１８０°位相差をもって取り付けたスーパーターンスタイルアンテナ、バットウィング素子を３方向１２０°位相差をもって取り付けたスーパーターンスタイルアンテナにも、本発明の適用は可能である。一般に、バットウィング素子をＮ方向３６０°／Ｎの位相差をもって取り付けたスーパーターンスタイルアンテナに、本発明の適用は可能である（Ｎは２以上の整数）。
【００１３】
【実施例】
前記図２の構造において、バットウィング素子が一段からなるスーパーターンスタイルアンテナ、バットウィング素子１段及びその上下の導体棒からなるスーパーターンスタイルアンテナを想定して、指向特性の数値計算を行った。
図３は、バットウィング素子１段からなるスーパーターンスタイルアンテナ（導体棒なし）の指向特性を示すグラフである。このグラフで０°，９０°，１８０°，２７０°の方向がバットウィング素子の付いている方向となる。
【００１４】
バットウィング素子から４５°の方向には、約４ｄＢの指向性利得の落ち込みが生じている。
図４は、バットウィング素子１段及びその上下の導体棒からなるスーパーターンスタイルアンテナの指向特性を示すグラフである。このグラフで０°，９０°，１８０°，２７０°の方向がバットウィング素子の付いている方向となる。
バットウィング素子から４５°の方向、すなわち導体棒の付いている方向の利得の落ち込みが、２．５ｄＢと、図３の場合に比べて少なくなっている。
【００１５】
この導体棒が、無給電導波素子として機能し、二次輻射を生じさせ、指向性を改善する。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施形態に係るスーパーターンスタイルアンテナの平面図(a)及び正面図(b)である。
【図２】スーパーターンスタイルアンテナの取付け状態を示す全体正面図である。
【図３】バットウィング素子１段からなるスーパーターンスタイルアンテナ（導体棒なし）の指向特性を示すグラフである。
【図４】バットウィング素子１段及びその上下の導体棒からなるスーパーターンスタイルアンテナの指向特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１ａ〜１ｄ  導体棒
２ａ〜２ｄ  バットウィング素子
３  中心柱
４ａ〜４ｄ  金属板
５  取付け具
６  レドーム
７  避雷針
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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