JP2008113407A - Broadband antenna with reflector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射素子の背面に反射体を設けてなる反射体付広帯域アンテナに関する。 The present invention relates to a reflector-equipped broadband antenna in which a reflector is provided on the back surface of a radiating element.
従来、TV放送としては地上アナログTV放送(VHF、UHF)や衛星放送(CS/BS)が行なわれているが、更に近年では地上デジタルTV放送が開始されている。地上デジタル放送は、UHF帯の高い周波数帯域(470〜770MHz)が使用されている。 Conventionally, terrestrial analog TV broadcasts (VHF, UHF) and satellite broadcasts (CS / BS) are performed as TV broadcasts, but in recent years, terrestrial digital TV broadcasts have been started. Terrestrial digital broadcasting uses a high frequency band (470 to 770 MHz) of the UHF band.
従来、UHF帯のTV放送を受信するアンテナとしては、線状ダイポール素子や折返しダイポール素子等の放射素子の前方に複数の導波素子を配置すると共に、上記放射素子の後方に反射素子を配置した八木式アンテナが一般に知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, as an antenna for receiving a TV broadcast in the UHF band, a plurality of waveguide elements are arranged in front of a radiating element such as a linear dipole element or a folded dipole element, and a reflecting element is arranged behind the radiating element. A Yagi type antenna is generally known (for example, refer to Patent Document 1).
また、地上デジタルTV放送を受信するアンテナとしては、板状ダイポール素子等の放射素子の背面に反射体、例えば金属板等の反射板や、放射素子に対応させた形状の反射素子を配置した反射体付広帯域アンテナが使用されている。上記反射体付広帯域アンテナは、一般に放射素子と反射体との間隔を1/4λ(λは使用周波数帯の中心周波数における波長)付近に設定している。上記のように放射素子と反射体との間隔を1/4λに設定した場合には、アンテナインピーダンスを75Ω程度に設定することが可能であり、75Ωのインピーダンスを持つ給電用の同軸ケーブルをアンテナの給電端子に直接接続することができる。 In addition, as an antenna for receiving digital terrestrial TV broadcasting, a reflector such as a reflector such as a metal plate or a reflective element having a shape corresponding to the radiating element is disposed on the back surface of the radiating element such as a plate-shaped dipole element. A broadband antenna with a body is used. In the above-described broadband antenna with a reflector, the interval between the radiating element and the reflector is generally set to about ¼λ (λ is the wavelength at the center frequency of the used frequency band). When the distance between the radiating element and the reflector is set to 1 / 4λ as described above, the antenna impedance can be set to about 75Ω, and a feeding coaxial cable having an impedance of 75Ω is connected to the antenna. It can be directly connected to the power supply terminal.
しかし、放射素子と反射体との間隔を1/4λ付近に設定した場合、放射素子と反射体との間隔がかなり広くなり、アンテナ全体が大型化するという問題がある。このため小型で且つ広帯域のアンテナが要求される場合には、放射素子としてループアンテナを約1/8λの間隔で反射板を配置し、比較的高めの300Ω程度の給電点インピーダンスで広帯域性を確保し、インピーダンス変換トランスなどでテレビ受信機器に適合する75Ωの給電用の同軸ケーブルに整合させている。
従来の反射体付広帯域アンテナは、上記したように電圧定在波の広帯域性を確保するため、一般に放射素子と反射体との間隔を1/4λ付近に設定しているので、アンテナ全体が大型化する傾向にあった。 Conventional broadband antennas with reflectors generally have a large antenna overall because the spacing between the radiating elements and the reflectors is generally set to about 1 / 4λ in order to ensure the broadband property of the voltage standing wave as described above. There was a tendency to become.
また、アンテナの大型化を避けるため、放射素子と反射体との間隔を1/8λ程度に設定して給電点インピーダンスを300Ω程度の高インピーダンスとした場合には、300Ωのインピーダンスをインピーダン変換ストランスにより75Ωに変換する必要があるので、インピーダン変換ストランスの挿入損失が発生して利得の低下を招くと共に部品点数が増加し、部品の管理及び費用が余分に掛かるという問題があった。 In order to avoid an increase in the size of the antenna, when the distance between the radiating element and the reflector is set to about 1 / 8λ and the feed point impedance is set to a high impedance of about 300Ω, the impedance of 300Ω is changed to the impedance conversion transformer. Therefore, there is a problem in that an insertion loss of the impedance converter transformer occurs, resulting in a decrease in gain, an increase in the number of parts, and an extra part management and cost.
また、放射素子の前方に導波素子を設けた反射体付アンテナは、高利得化を図ることができるが、指向性方向で大型化してしまうという問題があった。 In addition, the reflector-equipped antenna provided with the waveguide element in front of the radiating element can achieve high gain, but has a problem that it becomes large in the directivity direction.
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、小型化を図りながら広帯域特性を保持することができると共にインピーダンス変換トランスを使用することなく直接給電が可能な反射体付広帯域アンテナを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and provides a reflector-equipped wide-band antenna that can maintain wide-band characteristics while achieving downsizing and can be directly fed without using an impedance conversion transformer. The purpose is to do.
第1の発明に係る反射体付広帯域アンテナは、放射素子と、前記放射素子の背面に所定の間隔を保って配置される反射体とを具備し、
前記放射素子は、板状の導電部材により同一平面内で上下方向に所定の間隔を保って配置され、上下方向の両外側部に形成された直線状素子と該直線状素子の両端部に形成された側部素子からなる第1及び第2のアンテナ素子と、前記第1のアンテナ素子の側部素子と第2のアンテナ素子の側部素子との間を結合する結合線路と、前記結合線路の略中央部に設けられた給電点とを備え、
前記結合線路は、前記給電点部分の幅を前記第1及び第2のアンテナ素子の側部素子間の幅より狭く形成し、該給電点近傍から前記第1及び第2のアンテナの各側部素子に向かって傾斜させて形成したことを特徴とする。
A broadband antenna with a reflector according to a first aspect of the present invention includes a radiating element, and a reflector disposed at a predetermined interval on the back surface of the radiating element,
The radiating elements are arranged at predetermined intervals in the vertical direction within the same plane by a plate-like conductive member, and are formed at both ends of the linear elements formed on both outer sides in the vertical direction. First and second antenna elements comprising the formed side elements, a coupling line coupling between the side elements of the first antenna element and the side elements of the second antenna element, and the coupling line And a feeding point provided at substantially the center of the
The coupling line is formed such that a width of the feeding point portion is narrower than a width between side elements of the first and second antenna elements, and each side portion of the first and second antennas from the vicinity of the feeding point. It is characterized by being inclined toward the element.
第2の発明は、前記第1の発明に係る反射体付広帯域アンテナにおいて、前記放射素子と反射体との間隔を約0.125〜0.135λの範囲で設定したことを特徴とする。 A second invention is characterized in that, in the broadband antenna with a reflector according to the first invention, an interval between the radiating element and the reflector is set in a range of about 0.125 to 0.135λ.
第3の発明は、前記第1又は第2の発明に係る反射体付広帯域アンテナにおいて、前記結合線路は、給電点に近付くにつれて幅広に形成したことを特徴とする。 According to a third invention, in the broadband antenna with a reflector according to the first or second invention, the coupling line is formed wider as it approaches a feeding point.
第4の発明に係る反射体付広帯域アンテナは、放射素子と、前記放射素子の背面に約0.25λの間隔を保って配置される反射板と、前記放射素子と前記反射板との間において、前記放射素子から約0.125〜0.135λの間隔を保って配置される線状素子からなる反射素子とを具備し、
前記放射素子は、板状の導電部材により同一平面内で上下方向に所定の間隔を保って配置され、上下方向の両外側部に形成された直線状素子と該直線状素子の両端部に形成された側部素子からなる第1及び第2のアンテナ素子と、前記第1のアンテナ素子の側部素子と第2のアンテナ素子の側部素子との間を結合する結合線路と、前記結合線路の略中央部に設けられた給電点とを備えたことを特徴とする。
A broadband antenna with a reflector according to a fourth aspect of the present invention includes a radiating element, a reflecting plate disposed on the back surface of the radiating element with a spacing of about 0.25λ, and between the radiating element and the reflecting plate. A reflective element composed of a linear element arranged at a distance of about 0.125 to 0.135λ from the radiating element,
The radiating elements are arranged at predetermined intervals in the vertical direction within the same plane by a plate-like conductive member, and are formed at both ends of the linear elements formed on both outer sides in the vertical direction. First and second antenna elements comprising the formed side elements, a coupling line coupling between the side elements of the first antenna element and the side elements of the second antenna element, and the coupling line And a feeding point provided at a substantially central portion.
第5の発明は、前記第1乃至第4の発明に係る反射体付広帯域アンテナにおいて、前記側部素子の幅を前記直線状素子の幅の約1〜1.5倍に設定したことを特徴とする。 According to a fifth invention, in the wideband antenna with a reflector according to the first to fourth inventions, the width of the side element is set to about 1 to 1.5 times the width of the linear element. And
第6の発明は、前記第1乃至第5の発明に係る反射体付広帯域アンテナにおいて、前記第1及び第2のアンテナ素子は、直線状素子と側部素子の接続部を切欠して構成したことを特徴とする。 A sixth invention is the broadband antenna with a reflector according to any one of the first to fifth inventions, wherein the first and second antenna elements are formed by notching a connection portion between the linear element and the side element. It is characterized by that.
第7の発明は、前記第1乃至第6の発明に係る反射体付広帯域アンテナにおいて、前記給電点における給電点インピーダンスが約75Ωとなるように前記側部素子の幅と前記直線状素子の幅を設定したことを特徴とする。 According to a seventh invention, in the wideband antenna with a reflector according to the first to sixth inventions, the width of the side element and the width of the linear element so that a feed point impedance at the feed point is about 75Ω. Is set.
第8の発明に係る反射体付広帯域アンテナは、放射素子と、前記放射素子の背面に所定の間隔を保って配置される反射体とを具備し、
前記放射素子は、板状の導電部材により同一平面内で上下方向に所定の間隔を保って配置され、上下方向の両外側部に形成された横長形素子と該横長形素子の両端部に形成された側部素子からなる第1及び第2のアンテナ素子と、前記第1のアンテナ素子の側部素子と第2のアンテナ素子の側部素子との間を結合する結合線路と、前記結合線路の略中央部に設けられた給電点とを備え、
前記結合線路は、前記給電点部分の幅を前記第1及び第2のアンテナ素子の側部素子間の幅より狭く形成し、該給電点近傍から前記第1及び第2のアンテナの各側部素子に向かって傾斜させて形成し、また、
前記放射素子と反射体との間隔を約0.125〜0.135λの範囲で設定し、また、
前記結合線路は、給電点に近付くにつれて幅広に形成したことを特徴とする。
A reflector-equipped broadband antenna according to an eighth aspect of the present invention includes a radiating element, and a reflector disposed at a predetermined interval on the back surface of the radiating element,
The radiating elements are arranged at predetermined intervals in the vertical direction within the same plane by a plate-like conductive member, and are formed at both ends of the horizontal elongated elements formed on both outer sides in the vertical direction. First and second antenna elements comprising the formed side elements, a coupling line coupling between the side elements of the first antenna element and the side elements of the second antenna element, and the coupling line And a feeding point provided at substantially the center of the
The coupling line is formed such that a width of the feeding point portion is narrower than a width between side elements of the first and second antenna elements, and each side portion of the first and second antennas from the vicinity of the feeding point. Inclined toward the element, and
A distance between the radiating element and the reflector is set in a range of about 0.125 to 0.135λ;
The coupling line is formed so as to increase in width as it approaches the feeding point.
本発明によれば、放射素子と反射素子との間隔を従来の約0.25λより狭い間隔に設定でき、アンテナの小型化を図りながら広帯域特性を保持することができる。また、給電点インピーダンスをインピーダンス変換トランスを使用することなく約75Ωに設定できる。一方、放射素子と反射板との間隔を従来と同程度の約0.25λに保持した場合は従来よりもアンテナを高利得とすることが可能である。 According to the present invention, the distance between the radiating element and the reflecting element can be set to be smaller than the conventional distance of about 0.25λ, and the broadband characteristics can be maintained while the antenna is downsized. Further, the feeding point impedance can be set to about 75Ω without using an impedance conversion transformer. On the other hand, when the distance between the radiating element and the reflecting plate is kept at about 0.25λ, which is the same as the conventional one, the antenna can have a higher gain than the conventional one.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係るUHF帯受信用(水平偏波)の反射体付広帯域アンテナ10Aの構成を示し、(a)は正面図、(b)は右側面図、(c)は下側面図である。図2は同実施形態における放射素子の正面図、図3は同実施形態における反射素子の正面図である。
(First embodiment)
1A and 1B show a configuration of a UHF band receiving (horizontal polarization) reflector-attached
図1において、11は放射素子で、この放射素子11の背面に所定の間隔D1を保って反射素子21が対向配置される。上記放射素子11と反射素子21との間隔D1は、約0.125λ〜0.135λ(λは使用周波数帯の中心周波数(620MHz)における波長)に設定される。上記放射素子11は、図1及び図2に示すように、板状の導電部材により形成した第1及び第2のアンテナ素子12a、12bが同一平面内において上下方向に所定の間隔を保って配置され、結合線路13により結合されて略Z字状に形成される。第1及び第2のアンテナ素子12a、12bは、上下方向の両外側部に形成した所定幅の直線状素子14と該直線状素子14の両端部を略90°折曲げて形成した所定幅の側部素子15からなり、それぞれ中央に空隙部20a、20bが設けられて左右対称に形成される。第1のアンテナ素子12aは、コの字を反時計周りに90°回転させた形状となっており、第2のアンテナ状素子12bは、コの字を時計周りに90°回転させた形状となっている。
In FIG. 1,
上記結合線路13は、第1及び第2のアンテナ素子子12a、12bの夫々の側部素子15の端部を90°より小さい所定の角度例えば本実施の形態では約40°折曲げた形状になっており、略X字状に形成されると共に、中央部の上下方向に溝16が設けられる。また、結合線路13には、溝16の中央部に給電用凸部17a、17bが形成され、この給電用凸部17a、17bに給電点18a、18bが設けられる。本実施の形態では、上記結合線路13の幅は、側部素子15から溝16にかけて次第に大きくなっている。すなわち、結合線路13は、直線状素子14の長手方向に対する内側の角度Aよりも外側の角度Bを大きい値に設定し、給電点18a、18bに近付くにつれて幅広となるように形成している。上記結合線路13の内側の角度Aは、例えば約30°±10°に設定される。
The
上記のように放射素子11の外形は、結合線路13の給電点部の外形横幅W8を直線状素子14の外形横幅W1すなわち側部素子15、15間の幅より狭く形成し、給電点部又はその近傍から側部素子15に向かって傾斜させて形成している。図2では、結合線路13の給電点部又はその近傍から側部素子15に向かって次第に大きくなる略漏斗状の形状としている。即ち、上側放射素子の外形については、直線状素子14の上部を上辺とし、側部素子15の外側を側辺とし、結合線路部の外側を内側方向に傾斜する斜辺とし、その下に縦方向の給電点部が連なる形状をしている。下側放射素子の外形は上側放射素子の外形を上下対称としたものである。
As described above, the outer shape of the
また、上側放射素子の内形は、直線状素子14の下部(内側)の横幅W1’が給電点部の外形横幅W8または溝16の横幅Waよりも大きく、給電点部又はその近傍から直線状素子14の方向に次第に大きくなる構造となっている。図2では、溝16の上端から側部素子15に向かって次第に大きくなる構造としている。即ち、上側放射素子の内形は、直線状素子14の下部を上辺とし、側部素子15の内側を側辺とし、結合線路部の内側を内側方向に傾斜する斜辺とし、その下に縦方向の溝16が連なる略漏斗状の形状をしている。下側放射素子の内形は上側放射素子の内形を上下対称としたものである。
Further, the inner shape of the upper radiating element is such that the lateral width W1 ′ of the lower part (inner side) of the
上記のように形成された放射素子11は、上下方向の全長L1が約0.8λ、全幅すなわち第1及び第2のアンテナ素子12a、12bを構成する直線状素子14の長さW1が約0.5λに設定される。また、第1及び第2のアンテナ素子12a、12bは、上記直線状素子14の素子幅W2が約0.08λ、側部素子15の素子幅W3が約0.1λに設定される。この場合、側部素子15の素子幅W3は、直線状素子14の幅W2より大きい値、例えば素子幅W2の約1〜1.5倍に設定される。更に、結合線路13における溝16の左右の中央部素子幅W4が約0.05λに設定される。
The radiating
また、溝16の横幅Waは約0.04λ、縦の長さLaは約0.11λ、側部素子外形の縦の長さLbは約0.16λ、内形の縦の長さLcは約0.1λ、結合線路外形の縦の長さLdは約00.2λである。また、給電点部の外形横幅W8は、約0.14λである。
Further, the lateral width Wa of the
また、反射素子21は、図3に示すように線状素子からなる2つのループ反射素子22a、22bにより構成される。ループ反射素子22a、22bは、幅W5の導電体を略三角形に形成したもので、放射素子11を構成する第1及び第2のアンテナ素子12a、12bの背面に位置するように、所定の間隔を保って対向配置される。また、各ループ反射素子22a、22bは、素子幅W5が約0.01λ、全幅W6が約0.55λ、高さHが約0.35λに設定される。
The
上記のように構成された反射素子21は、図1に示したように放射素子11の背面にD1の間隔を保って配置され、共振作用によって反射動作を行なう。この場合、反射素子21は、上下両側部及び左右両側部が放射素子11より外方に少し突出した状態となる。
The
上記第1実施形態で示したように、放射素子11を直線状素子14と側部素子15からなる第1及び第2のアンテナ素子12a、12bにより構成し、結合線路13は、前記給電点18a、18bの近傍から側部素子15に向かって次第に大きくなるように略漏斗状に形成すると共に側部素子15の素子幅W3を直線状素子14の幅W2の約1〜1.5倍に設定することで、放射素子11と反射素子21との間隔D1を約0.125λ〜0.135λの狭い間隔に設定しても、広帯域に給電点18a、18bにおける給電点インピーダンスを低インピーダンス化して約75Ω(不平衡)に維持することができ、給電点18a、18bに対し、75Ωの同軸ケーブルを用いて直接給電することができる。また、結合線路13を側部素子15から給電点18a、18bに近付くにつれて幅広に形成することにより容量として作用させ、マッチングさせることができる。
As shown in the first embodiment, the radiating
上記給電点インピーダンスは、例えば結合線路13の形状や線幅等によって微調整することが可能である。この結果、インピーダンス変換トランスが不要となり、部品点数を減らしてコストの低下を図ることができる。
The feed point impedance can be finely adjusted by, for example, the shape and line width of the coupled
図4は、上記第1実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Aの給電点インピーダンスを75Ω(不平衡)とした場合のVSWR特性であり、横軸に周波数(MHz)をとり、縦軸にVSWR(電圧定在波比)をとって示した。この時、放射素子11と反射素子21との間隔D1は0.135λで約65mm、即ち470〜770MHzの対象周波数のうち620MHz(λ=484mm)を基準としてアンテナ10Aを製作している。
FIG. 4 shows the VSWR characteristics when the impedance of the feeding point of the reflector-equipped
上記図4からも明らかなように第1実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Aでは、給電点インピーダンスを75Ωに設定した場合において、地上デジタルTV放送の470〜770MHzの周波数帯域でVSWRを2.5以下にでき、VSWR2.5以下において約48%の比帯域が得られ、広帯域特性を保持することができる。
As is clear from FIG. 4, in the reflector-equipped
なお、上記実施形態では、水平偏波受信用のアンテナについて示したが、90°回転して第1及び第2のアンテナ素子12a、12bの直線状素子14を垂直方向に位置させることにより、垂直偏波を受信することができる。
In the above-described embodiment, the antenna for horizontally polarized wave reception is shown. However, by rotating 90 ° and positioning the
また、本発明に係る反射体付広帯域アンテナ10Aの各部の寸法は、上記実施形態に示した値に限定されるものではなく、その他の値に設定することが可能であり、また、素子形状を変更することも可能である。図5は、放射素子11を構成する第1及び第2のアンテナ素子12a、12bの内側に形成される空隙部20a、20bを略三角形状に形成した場合の例を示している。上記空隙部20a、20bの横幅W1’は、上記第1実施形態における直線状素子14の内側の長さに対応しており、約0.01〜0.4λの範囲で設定することができる。また、上記空隙部20a、20bの高さLeは、約0〜0.2λの範囲で設定可能である。また、直線状素子14の素子幅W2は約0.04〜0.08λ、側部素子15の外側の縦の長さLbは約0.8〜0.16λ、結合線路13における溝16の横幅Waは約0.01〜0.04の範囲で設定可能である。その他の寸法、例えば直線状素子14の外形横幅W1、放射素子11の全長L1、結合線路13における溝16の左右の中央部素子幅W4等の寸法は、第1実施形態の場合と同様である。
The dimensions of each part of the reflector-equipped
放射素子11を図5に示す形状とし、各部の寸法を上記のように設定した場合であっても、第1実施形態で示した反射体付広帯域アンテナ10Aと略同様の特性を得ることができる。
Even if the radiating
なお、上記直線状素子14は完全に直線状である必要はなく、例えば緩い円弧状の横長形素子とした場合でも本発明の効果を奏することは可能であり、当業者は適宜そのような形状を直線状に代えて採用できるものである。
Note that the
(第2実施形態)
次に本発明の第2実施形態に係る反射体付広帯域アンテナについて説明する。
図6は、本発明の第2実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Bの構成を示し、(a)は正面図、(b)は右側面図、(c)は下側面図である。
(Second Embodiment)
Next, a reflector-equipped broadband antenna according to a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 shows a configuration of a reflector-equipped
この第2実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Bは、第1実施形態における反射素子21に代えて反射板25を用いて構成したものである。反射板25は、金属板を方形状に形成したもので、全長L2は約0.85λ、全幅W7は約0.6λに設定、すなわち、放射素子11の全長L1(約0.8λ)、全幅W1(約0.5λ)よりも少し大きく設定している。
The reflector-equipped
その他の構成は、第1実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Aと同様の構成であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
Since other configurations are the same as those of the reflector-equipped
上記第2実施形態に示したように反射素子21に代えて反射板25を用いた場合でも、第1実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Aと略同様の特性を得ることができる。
Even when the reflecting
(第3実施形態)
次に本発明の第3実施形態に係る反射体付広帯域アンテナについて説明する。
図7は、本発明の第3実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Cの構成を示し、(a)は正面図、(b)は右側面図、(c)は下側面図である。
(Third embodiment)
Next, a reflector-equipped broadband antenna according to a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 shows a configuration of a reflector-equipped
この第3実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Cは、上記図6に示した第2実施形態において、放射素子11を構成する第1及び第2のアンテナ素子12a、12bの両側部を反射板25方向に所定角度折曲げて折曲部19を形成すると共に、反射板25の両側部を放射素子11方向へ所定角度折曲げて折曲部26を形成したものである。その他の構成は、第2実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Bと同様の構成であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
The reflector-equipped
上記のように第1及び第2のアンテナ素子12a、12bの両側先端部及び反射板25の両側先端部を折り曲げて構成することにより、小型化が可能になると共に、例えば特許文献(特開2003−273642号)にあるように広帯域化を図ることができる。
As described above, the both side tips of the first and
(第4実施形態)
次に本発明の第4実施形態に係る反射体付広帯域アンテナについて説明する。
図8は、本発明の第4実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Dの具体的な構成を示し、(a)は正面図、(b)は右側面図、(c)は下側面図である。
(Fourth embodiment)
Next, a broadband antenna with a reflector according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 shows a specific configuration of a reflector-equipped
この第4実施形態は、上記図6に示した第2実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Bを例えば合成樹脂製のカバー31内に収納したものである。上記カバー31には、前面内側に放射素子11を取付けると共に背面内側に反射板25を取付け、放射素子11と反射板25との間隔D1を約0.135λに保持している。そして、カバー31の背面中央部に取付金具32を装着すると共に、この取付金具32より下方に給電端子33を設けている。また、カバー31内において、放射素子11の給電点18a、18bと給電端子33との間を給電線34により接続する。
In the fourth embodiment, the reflector-equipped
上記のように構成された反射体付広帯域アンテナ10Dは、取付金具32によりアンテナ支柱等に取付けて使用する。
The reflector-equipped
上記第4実施形態に示したように第2実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Bを合成樹脂製のカバー31内に収納して構成した場合においても、第2実施形態と同等のアンテナ特性を保持することができる。
Even when the reflector-equipped
なお、上記第4実施形態では、第2実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Bを合成樹脂製のカバー31内に収納した場合について示したが、第1実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Aあるいは第3実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Cを合成樹脂製のカバー31内に収納しても良いことは勿論である。
In the fourth embodiment, the case where the reflector-equipped
(第5実施形態)
次に本発明の第5実施形態に係る反射体付広帯域アンテナについて説明する。
図9は、本発明の第5実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Eの構成を示し、(a)は正面図、(b)は右側面図、(c)は下側面図である。
(Fifth embodiment)
Next, a broadband antenna with a reflector according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 shows a configuration of a reflector-equipped
この第5実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Eは、上記図1の第1実施形態に示したように放射素子11の背面側にD1の間隔を保って反射素子21を配置すると共に、この反射素子21の背面側に更に反射板27を配置したものである。この反射板27は、金属板を方形状に形成したもので、第2実施形態における反射板25と同様の大きさのものが使用される。
In the reflector-equipped
また、上記放射素子11と反射素子21との間隔D1は第1実施形態と同様に約0.135λに設定され、放射素子11と反射板27との間隔D2は、約0.25λに設定される。その他の構成は、第1実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Aと同様の構成であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
The distance D1 between the radiating
図10は、上記第5実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Eの利得特性であり、横軸に周波数(MHz)をとり、縦軸に利得(dB)をとって示した。図10において、破線で示す特性aは、第5実施形態で示したように放射素子11の背面側に反射素子21及び反射板27を配置した反射体付広帯域アンテナ10Eの利得特性であり、実線で示す特性bは、比較するために反射素子21を省略し、放射素子11の背面側に約0.25λの間隔D2を保って反射板27のみを配置した場合の利得特性を示している。
FIG. 10 shows the gain characteristics of the reflector-equipped
上記図10の特性a及び特性bからも明らかなように、放射素子11の背面側に反射素子21及び反射板27を配置することにより、放射素子11の背面側に反射板27のみを設けた場合に比較して利得を向上することができる。
As is clear from the characteristic a and the characteristic b in FIG. 10 described above, by arranging the
従って、上記第5実施形態によれば、放射素子11と反射板27との間隔を約0.25λとして、放射素子11と反射板27との間に反射素子21を配置することにより、利得の向上を図ることができる。
Therefore, according to the fifth embodiment, the distance between the radiating
また、放射素子11の形状を特性インピーダンスに合わせて最適化することで、放射素子11と反射素子21との間隔D1を約0.135λに設定しても、給電点18a、18bにおける給電点インピーダンスを約75Ω(不平衡)に設定することが可能になり、75Ωの同軸ケーブルを用いて直接給電することができる。
Further, by optimizing the shape of the radiating
(第6実施形態)
次に本発明の第6実施形態に係る反射体付広帯域アンテナについて説明する。
図11は、本発明の第6実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Fの構成を示し、(a)は正面図、(b)は右側面図、(c)は下側面図である。
(Sixth embodiment)
Next, a broadband antenna with a reflector according to a sixth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 11 shows a configuration of a reflector-equipped
この第6実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Fは、上記図9に示した第5実施形態において、放射素子11を構成する第1及び第2のアンテナ素子12a、12bの両側部を反射素子21方向に所定角度折曲げて折曲部19を形成すると共に、反射板27の両側部を反射素子21方向へ所定角度折曲げて折曲部28を形成したものである。その他の構成は、第5実施形態に係る反射体付広帯域アンテナと同様の構成であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
The reflector-equipped
上記のように第1及び第2のアンテナ素子12a、12b及び反射板27の両側先端部を折り曲げることにより、小型化できると共に広帯域化を図ることができる。
As described above, the first and
(第7実施形態)
次に本発明の第7実施形態に係る反射体付広帯域アンテナについて説明する。
図12は、本発明の第7実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Gの具体的な構成を示し、(a)は正面図、(b)は右側面図、(c)は下側面図である。
(Seventh embodiment)
Next, a broadband antenna with a reflector according to a seventh embodiment of the present invention will be described.
FIG. 12 shows a specific configuration of a reflector-equipped
この第7実施形態は、上記図9に示した第5実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Eを例えば合成樹脂製のカバー31A内に収納したものである。この場合、カバー31Aの前面内側に放射素子11を取付けると共に背面内側に反射板27を取付け、放射素子11と反射板27との間隔D2を約0.25λに保持している。更に、上記反射板27に絶縁材からなる保持部材36により反射素子21を取付け、放射素子11と反射素子21との間隔D1を約0.135λに保持している。
In the seventh embodiment, the reflector-equipped
そして、カバー31Aの背面の中央部に取付金具32を装着すると共に、この取付金具32より下方に給電端子33を設けている。また、カバー31A内において、放射素子11の給電点18a、18bと給電端子33との間を給電線34により接続する。
A mounting
上記のように構成された反射体付広帯域アンテナ10Gは、例えばアンテナ支柱等に取付金具32により取付けて使用するもので、上記第5実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Eと同等の特性を得ることができる。
The reflector-equipped
なお、上記第7実施形態では、第5実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Eを合成樹脂製のカバー31A内に収納した場合について示したが、その他、例えば第6実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Fを合成樹脂製のカバー31A内に収納しても良いことは勿論である。
In addition, in the said 7th Embodiment, although the case where the
(第8実施形態)
次に本発明の第8実施形態に係る反射体付広帯域アンテナについて説明する。
図13は、本発明の第8実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Hの構成を示し、(a)は正面図、(b)は右側面図、(c)は下側面図である。
(Eighth embodiment)
Next, a broadband antenna with a reflector according to an eighth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 13 shows the configuration of a reflector-equipped
この第8実施形態は、図9に示した第5実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Eにおいて、放射素子11に代えて三角双ループ形の放射素子11Aを使用したものである。放射素子11Aは、所定幅の導電線路により略三角形状のループ素子41a、41bを上部及び下部に配置し、両者間を給電線路42により結合している。給電線路42は、中央部に給電用凸部17a、17bが設けられ、この給電用凸部17a、17bに給電点18a、18bが形成される。その他の構成は、第5実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Eと同様の構成であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
In the eighth embodiment, the reflector-equipped
上記のように三角双ループ形の放射素子11Aを使用した場合、給電点インピーダンスは75Ωより大きくなるが、放射素子11Aの背面に反射素子21及び反射板27を設けることによって利得を向上することができる。また、放射素子11Aの構成を簡易化することができる。
When the triangular double loop
(第9実施形態)
次に本発明の第9実施形態に係る反射体付広帯域アンテナについて説明する。
図14は、本発明の第9実施形態に係る反射体付広帯域アンテナの放射素子及び反射素子の構成を示し、(a)は放射素子の正面図、(b)は反射素子の正面図である。
(Ninth embodiment)
Next, a broadband antenna with a reflector according to a ninth embodiment of the present invention will be described.
14A and 14B show the configuration of the radiating element and the reflecting element of the reflector-equipped broadband antenna according to the ninth embodiment of the present invention. FIG. 14A is a front view of the radiating element, and FIG. 14B is a front view of the reflecting element. .
この第9実施形態は、第5実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Eにおいて、放射素子11に代えてダイポールスタックを利用した放射素子11Bを使用すると共に、反射素子21に代えて直線状の反射素子48を使用したものである。
The ninth embodiment uses a
放射素子11Bは、所定幅の導電線路により形成したダイポールスタック44、45を同一面内で所定の間隔を保って上下方向に配置し、ダイポールスタック44、45間を給電線路46により結合している。上記給電線路46は、中央部に形成した給電用凸部に給電点18a、18bを設けている。
In the
また、反射素子48は、直線状素子49a、49bを上下方向に所定の間隔で、すなわちダイポールスタック44、45に対応させて配置している。その他の構成は、第5実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Eと同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。なお、図14では示していないが、第5実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Eと同様に反射素子48の背面に反射板27が設けられる。
The reflecting
上記のようにダイポールスタックを利用した放射素子11Bを使用した場合、給電点インピーダンスは75Ωより大きくなるが、放射素子11Bの背面に反射素子48及び反射板27を設けることによって利得を向上することができる。また、放射素子11B及び反射素子48の構成を簡易化することができる。
When the radiating
(第10実施形態)
次に本発明の第10実施形態に係る反射体付広帯域アンテナについて説明する。
(10th Embodiment)
Next, a broadband antenna with a reflector according to a tenth embodiment of the present invention will be described.
図15は、本発明の第10実施形態に係る反射体付広帯域アンテナの放射素子11部分の構成を示す正面図である。
FIG. 15: is a front view which shows the structure of the radiation |
この第10実施形態に係る反射体付広帯域アンテナは、上記図1〜図3に示した第1実施形態において、放射素子11を構成する第1及び第2のアンテナ素子12a、12bの四隅の角部、すなわち直線状素子14と側部素子15の接続部を図15に示すように切欠して切欠部51a〜51dを設けたものである。この切欠部51a〜51dは、幅L11が約0.01〜0.08λ(5〜40mm)、高さH11が約0.01〜0.16λ(5〜80mm)の範囲で設定される。その他の構成は、第1実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ10Aと同様の構成であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、放射素子11の背面側に設けられる反射素子21は、第1実施形態のものと同様の構成であるので、詳細な説明は省略するが、切欠部51a〜51dを設けた放射素子11の形状に合わせて反射素子21を形成することが望ましい。
The reflector-equipped wideband antenna according to the tenth embodiment includes four corners of the first and
図16は、上記第10実施形態に係る放射素子11を用いた反射体付広帯域アンテナの給電点インピーダンスを75Ω(不平衡)とし、切欠部51a〜51dの幅L11を0.08λ(40mm)、高さH11を0.16λ(80mm)に設定した場合のVSWR特性であり、横軸に周波数(MHz)をとり、縦軸にVSWR(電圧定在波比)をとって示した。また、その他の各部の寸法は、第1実施形態の場合と同じであり、620MHz(λ=484mm)を基準としている。
FIG. 16 shows that the feeding point impedance of the reflector-equipped broadband antenna using the radiating
上記図16からも明らかなように第10実施形態に係る反射体付広帯域アンテナでは、給電点インピーダンスを75Ωに設定した場合において、地上デジタルTV放送の470〜770MHzより広い470〜950MHzの周波数帯域でVSWRを2.5以下にできた。また、VSWR2.5以下における比帯域は約62%であり、非常に広い帯域特性が得られ、特に高域において帯域特性を改善することができた。従って、上記第10実施形態に係る反射体付広帯域アンテナは、470〜770MHzの周波数帯域を使用している地上デジタルTV放送だけでなく、更に広い周波数帯域を使用している外国における地上デジタルTV放送等にも適用し得るものである。 As is clear from FIG. 16, the reflector-equipped wideband antenna according to the tenth embodiment has a frequency band of 470 to 950 MHz wider than 470 to 770 MHz of terrestrial digital TV broadcasting when the feeding point impedance is set to 75Ω. VSWR could be 2.5 or less. Moreover, the specific band at VSWR 2.5 or less was about 62%, and a very wide band characteristic was obtained, and the band characteristic could be improved particularly in a high band. Accordingly, the reflector-equipped wide-band antenna according to the tenth embodiment is not limited to terrestrial digital TV broadcasting using a frequency band of 470 to 770 MHz, but also terrestrial digital TV broadcasting using a wider frequency band. It can be applied to the above.
なお、上記第10実施形態では、第1実施形態において、放射素子11を構成する第1及び第2のアンテナ素子12a、12bの各角部すなわち直線状素子14と側部素子15の接続部に切欠部51a〜51dを設けた場合について示したが、その他、第2実施形態ないし第6実施形態において、放射素子11を構成する第1及び第2のアンテナ素子12a、12bの各角部(直線状素子14と側部素子15の接続部)に切欠部51a〜51dを設けても良い。第2実施形態ないし第6実施形態において、第1及び第2のアンテナ素子12a、12bの各角部に切欠部51a〜51dを設けた場合においても、上記第10実施形態の場合と同様に高域における帯域特性を改善することができる。
In the tenth embodiment, in the first embodiment, the corners of the first and
また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
10A〜10H…第1実施形態〜第8実施形態に係る反射体付広帯域アンテナ、11、11A、11B…放射素子、12a、12b…第1及び第2のアンテナ素子、13…結合線路、14…直線状素子、15…側部素子、16…溝、17a、17b…給電用凸部、18a、18b…給電点、19…折曲部、20a、20b…空隙部、21…反射素子、22a、22b…ループ反射素子、25…反射板、26…折曲部、27…反射板、28…折曲部、31、31A…カバー、32…取付金具、33…給電端子、34…給電線、36…保持部材、41a、41b…ループ素子、42…給電線路、44、45…ダイポールスタック、46…給電線路、48…反射素子、49a、49b…直線状素子、49a、49b…直線状素子、51a〜51d…切欠部。 10A to 10H: a broadband antenna with reflectors according to the first to eighth embodiments, 11, 11A, 11B ... radiating elements, 12a, 12b ... first and second antenna elements, 13 ... coupling line, 14 ... Linear element, 15 ... side element, 16 ... groove, 17a, 17b ... feeding convex part, 18a, 18b ... feeding point, 19 ... bent part, 20a, 20b ... gap part, 21 ... reflecting element, 22a, 22b ... Loop reflector, 25 ... Reflector, 26 ... Bent part, 27 ... Reflector, 28 ... Bent part, 31, 31A ... Cover, 32 ... Mounting bracket, 33 ... Feeding terminal, 34 ... Feeding line, 36 ... Holding member, 41a, 41b ... Loop element, 42 ... Feed line, 44, 45 ... Dipole stack, 46 ... Feed line, 48 ... Reflective element, 49a, 49b ... Linear element, 49a, 49b ... Linear element, 51a ~ 51d ... Cut-out portion.
Claims (8)
前記放射素子は、板状の導電部材により同一平面内で上下方向に所定の間隔を保って配置され、上下方向の両外側部に形成された直線状素子と該直線状素子の両端部に形成された側部素子からなる第1及び第2のアンテナ素子と、前記第1のアンテナ素子の側部素子と第2のアンテナ素子の側部素子との間を結合する結合線路と、前記結合線路の略中央部に設けられた給電点とを備え、
前記結合線路は、前記給電点部分の幅を前記第1及び第2のアンテナ素子の側部素子間の幅より狭く形成し、該給電点近傍から前記第1及び第2のアンテナの各側部素子に向かって傾斜させて形成したことを特徴とする反射体付広帯域アンテナ。 A radiating element, and a reflector disposed at a predetermined interval on the back surface of the radiating element,
The radiating elements are arranged at predetermined intervals in the vertical direction within the same plane by a plate-like conductive member, and are formed at both ends of the linear elements formed on both outer sides in the vertical direction. First and second antenna elements comprising the formed side elements, a coupling line coupling between the side elements of the first antenna element and the side elements of the second antenna element, and the coupling line And a feeding point provided at substantially the center of the
The coupling line is formed such that a width of the feeding point portion is narrower than a width between side elements of the first and second antenna elements, and each side portion of the first and second antennas from the vicinity of the feeding point. A broadband antenna with a reflector, wherein the antenna is inclined toward the element.
前記放射素子は、板状の導電部材により同一平面内で上下方向に所定の間隔を保って配置され、上下方向の両外側部に形成された直線状素子と該直線状素子の両端部に形成された側部素子からなる第1及び第2のアンテナ素子と、前記第1のアンテナ素子の側部素子と第2のアンテナ素子の側部素子との間を結合する結合線路と、前記結合線路の略中央部に設けられた給電点とを備えたことを特徴とする反射体付広帯域アンテナ。 A radiating element, a reflector disposed behind the radiating element at a distance of about 0.25λ, and between the radiating element and the reflecting plate, about 0.125 to 0.135λ from the radiating element. And a reflective element composed of linear elements arranged with an interval of
The radiating elements are arranged at predetermined intervals in the vertical direction within the same plane by a plate-like conductive member, and are formed at both ends of the linear elements formed on both outer sides in the vertical direction. First and second antenna elements comprising the formed side elements, a coupling line coupling between the side elements of the first antenna element and the side elements of the second antenna element, and the coupling line A wideband antenna with a reflector, comprising a feeding point provided at a substantially central portion of the reflector.
前記放射素子は、板状の導電部材により同一平面内で上下方向に所定の間隔を保って配置され、上下方向の両外側部に形成された横長形素子と該横長形素子の両端部に形成された側部素子からなる第1及び第2のアンテナ素子と、前記第1のアンテナ素子の側部素子と第2のアンテナ素子の側部素子との間を結合する結合線路と、前記結合線路の略中央部に設けられた給電点とを備え、
前記結合線路は、前記給電点部分の幅を前記第1及び第2のアンテナ素子の側部素子間の幅より狭く形成し、該給電点近傍から前記第1及び第2のアンテナの各側部素子に向かって傾斜させて形成し、また、
前記放射素子と反射体との間隔を約0.125〜0.135λの範囲で設定し、また、
前記結合線路は、給電点に近付くにつれて幅広に形成したことを特徴とする反射体付広帯域アンテナ。 A radiating element, and a reflector disposed at a predetermined interval on the back surface of the radiating element,
The radiating elements are arranged at predetermined intervals in the vertical direction within the same plane by a plate-like conductive member, and are formed at both ends of the horizontal elongated elements formed on both outer sides in the vertical direction. First and second antenna elements comprising the formed side elements, a coupling line coupling between the side elements of the first antenna element and the side elements of the second antenna element, and the coupling line And a feeding point provided at substantially the center of the
The coupling line is formed so that the width of the feeding point portion is narrower than the width between the side elements of the first and second antenna elements, and each side portion of the first and second antennas from the vicinity of the feeding point. Inclined toward the element, and
A distance between the radiating element and the reflector is set in a range of about 0.125 to 0.135λ;
A broadband antenna with a reflector, wherein the coupling line is formed wider as it approaches a feeding point.
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