JP4198699B2 - Yagi / Uda antenna system - Google Patents

Description

本発明は，テレビ放送受信用の八木・宇田式アンテナ装置に関する。
The present invention relates to a Yagi / Uda antenna device for receiving television broadcasts.

従来，八木・宇田式アンテナ装置は放射器，導波器および反射器が備えられており，放射器，導波器，反射器は受信周波数および受信周波数帯域幅に応じて，それぞれ寸法が決定される。一般に高利得と所定の帯域幅を得るために同一寸法の導波器が複数本用いられる。（例えば，特許文献１参照）。
Conventionally, Yagi-Uda type antenna devices have been equipped with radiators, directors and reflectors, and the dimensions of the radiators, directors and reflectors are determined according to the reception frequency and the reception frequency bandwidth. The In general, a plurality of waveguides having the same size are used in order to obtain a high gain and a predetermined bandwidth. (For example, refer to Patent Document 1).

また，ＵＨＦ用アンテナはローバンド用（ｃｈ１３−４４），ハイバンド用（ｃｈ３０−６２），オールバンド用（ｃｈ１３−６２）というように，それぞれの受信帯域において最大の受信動作利得を得られるように設計されている。（例えば，非特許文献１参照）。
In addition, UHF antennas such as low band (ch13-44), high band (ch30-62), and allband (ch13-62) can obtain the maximum reception operation gain in each reception band. Designed. (For example, refer nonpatent literature 1).

実開昭５９−１６４３０５号公報Japanese Utility Model Publication No.59-164305 マスプロ電工株式会社発行，ゼネラルカタログ２００２．３，Ｐ．４３−５６Published by Maspro Electric Co., Ltd., General Catalog 2002.3, p. 43-56

しかし，上記特許文献１提案の技術では所定の帯域幅で均一な受信感度を得られるものの，所定の高感度を得るためには導波器の数を増やす必要があり，アンテナ装置が大型化するという問題があった。また，アンテナの大型化に伴い，美観も問題になっている。
However, although the technique proposed in Patent Document 1 can obtain a uniform reception sensitivity with a predetermined bandwidth, it is necessary to increase the number of directors in order to obtain a predetermined high sensitivity, and the antenna device becomes larger. There was a problem. In addition, with the increase in size of antennas, aesthetics have become a problem.

また，上記非特許文献１提案の技術では，新たに地上波ディジタル放送が開始されると，受信アンテナを追加・交換しなければならないという問題があった。なぜなら，地上波ディジタル放送は３大都市圏でサービスが開始されたが，地上波ディジタル放送はＵＨＦ帯で放送され，しかもその大半はｃｈ１３〜Ｃｈ２８の低い周波数帯に集中していることから，ローバンド用のアンテナを使用している場合は問題ないが，ローバンド以外のアンテナを使用している場合は，この帯域が受信できるアンテナを追加するか，または交換する必要がある。また，地上波ディジタル放送開始時には既存の地上波アナログ放送に対する妨害を考慮して，定常時出力の１００分の１程度の低い送信電力で送信されている。このため，地上波ディジタル放送を安定受信するためにはアンテナの動作利得が重要になってくる。したがって，地上ディジタル放送の周波数帯域の動作利得が高いアンテナに交換しなければならないのである。
また，従来，アンテナを選択する場合，将来放送局が追加される可能性を見込んで，全帯域（オールバンド）用のアンテナが選択されることが多かった。ところが，オールバンドのアンテナを使用している場合，受信帯域は合致するものの，広帯域であるために動作利得が低く，所要の受信レベルを得るためには素子数（特に導波器の数）の多い高利得なアンテナに交換しなければならず，アンテナが大型化してしまうという問題があった。
Further, the technique proposed in Non-Patent Document 1 has a problem that when a digital terrestrial broadcast is newly started, a receiving antenna must be added or replaced. This is because terrestrial digital broadcasting was started in the three major metropolitan areas, but terrestrial digital broadcasting is broadcast in the UHF band, and most of it is concentrated in the low frequency band of ch13 to Ch28. There is no problem if an antenna is used, but if an antenna other than the low band is used, it is necessary to add or replace an antenna capable of receiving this band. At the start of digital terrestrial broadcasting, transmission is performed with a transmission power as low as about 1/100 of the steady-state output in consideration of interference with existing terrestrial analog broadcasting. For this reason, the operational gain of the antenna becomes important in order to stably receive terrestrial digital broadcasting. Therefore, it is necessary to replace the antenna with a high operating gain in the frequency band of terrestrial digital broadcasting.
Conventionally, when an antenna is selected, an antenna for the entire band (all bands) is often selected in anticipation of the possibility of adding a broadcasting station in the future. However, when an all-band antenna is used, the reception band is matched, but the operation gain is low because of the wide band, and the number of elements (especially the number of waveguides) is required to obtain the required reception level. There was a problem that the antenna would become large because it had to be replaced with many high gain antennas.

そこで本願においては，こうした問題点を解決するためになされたものであり，その目的は，小型なアンテナであっても，第１の所定帯域の受信感度が高くかつ，第２の所定帯域の受信感度が所定値以上得られる八木・宇田式アンテナ装置を提供することである。
他の目的は共通部品が使用でき，製造コストの低減が図れる八木・宇田式アンテナ装置を提供することである。
他の目的は３大都市圏で放送される地上ディジタル放送信号および，地上アナログ放送信号を効率よく受信できる八木・宇田式アンテナ装置を提供することである。
In view of this, the present application has been made to solve such problems. The purpose of this application is to achieve high reception sensitivity in the first predetermined band and reception of the second predetermined band even with a small antenna. It is to provide a Yagi / Uda type antenna device that can obtain a sensitivity of a predetermined value or more.
Another object is to provide a Yagi-Uda type antenna device that can use common parts and reduce manufacturing costs.
Another object is to provide a Yagi-Uda type antenna device that can efficiently receive digital terrestrial broadcast signals and analog terrestrial broadcast signals broadcast in three metropolitan areas.

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は，放射器と反射器と導波器を備えた八木・宇田式アンテナであって，
前記導波器として，
受信帯域の中心周波数の波長をλとしたとき，長さが略０．２８λとなる４本の導波素子からなり，各導波素子がアンテナ支持杆を挟んで２列２段のスタックに配列され，しかも，各導波素子の間の寸法が，各導波素子の軸線方向に略０．４λ，軸線に直交する方向に略０．０９λとなるように設定されたスタック式導波素子を複数備え，この複数のスタック式導波素子を前記アンテナ支持杆上に間隔を空けて配置してなる第１組の導波器と，
長さが略０．２９λとなる４本の導波素子からなり，各導波素子がアンテナ支持杆を挟んで２列２段のスタックに配列され，しかも，各導波素子の間の寸法が，各導波素子の軸線方向に略０．４１λ，軸線に直交する方向に略０．０９λとなるように設定されたスタック式導波素子を複数備え，この複数のスタック式導波素子を前記アンテナ支持杆上に間隔を空けて配置してなる第２組の導波器と，
を備え，前記各組の導波器を構成するスタック式導波素子の数は略等しい数に設定され，しかも，前記各組の導波器は，導波素子の長さが第１組の導波器よりも長い第２組の導波器が放射器側に位置し，第１組の導波器が放射器とは反対側の電波到来方向に位置するように，前記アンテナ支持杆上に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a Yagi-Uda type antenna comprising a radiator, a reflector and a director ,
As the director,
When the wavelength of the center frequency of the reception band is λ, it consists of four waveguide elements with a length of approximately 0.28λ, and each waveguide element is arranged in a two-row, two-stage stack with an antenna support rod in between. In addition, a stack type waveguide element in which the dimension between the waveguide elements is set to be approximately 0.4λ in the axial direction of each waveguide element and approximately 0.09λ in the direction orthogonal to the axis is provided. A plurality of stacked waveguide elements, and a plurality of stacked waveguide elements arranged on the antenna support cage at intervals,
It consists of four waveguide elements having a length of approximately 0.29λ, and each waveguide element is arranged in a two-row, two-stage stack with an antenna support rod interposed therebetween, and the dimension between each waveguide element is , A plurality of stacked waveguide elements set to be approximately 0.41λ in the axial direction of each waveguide element and approximately 0.09λ in a direction orthogonal to the axis, and the plurality of stacked waveguide elements are A second set of directors spaced apart on the antenna support cage;
And the number of stacked waveguide elements constituting each set of waveguides is set to be substantially equal, and the length of the waveguide elements is the first set. A second set of directors longer than the director is positioned on the radiator side, and the first set of waveguides is positioned in the direction of arrival of radio waves on the side opposite to the radiator. It is characterized by being arranged in.

本発明の八木・宇田式アンテナ装置によれば，導波器として，複数のスタック式導波素子からなり，スタック式導波素子を構成する導波素子の長さが異なる２組の導波器を備える。そして，その２組の導波器のうち，導波素子の長さが第１組の導波器に比べて長い第２組の導波器が放射器側に位置し，第１組の導波器が放射器とは反対側の電波到来方向に位置するように配置されている。このため，小型なアンテナであっても，第１の所定帯域の受信感度が高くかつ，第２の所定帯域の受信感度が所定値以上得られる，高性能な八木・宇田式アンテナ装置を提供することができる。 According to the Yagi-Uda type antenna device of the present invention, two sets of waveguides comprising a plurality of stacked waveguide elements as waveguides and having different lengths of waveguide elements constituting the stacked waveguide elements. Is provided. Of the two sets of waveguides, the second set of waveguides whose waveguide elements are longer than the first set of waveguides are located on the radiator side, and the first set of waveguides It arrange | positions so that a waver may be located in the radio wave arrival direction on the opposite side to a radiator. Therefore , there is provided a high-performance Yagi-Uda type antenna device that has a high reception sensitivity in the first predetermined band and can obtain a reception sensitivity in the second predetermined band equal to or higher than a predetermined value even with a small antenna. be able to.

また，本発明の八木・宇田式アンテナ装置によれば，各組の導波器を構成するスタック式導波素子の数が略等しい数に設定するように構成したので，共通部品が使用できることにより生産効率が向上し，延いては製造コストの低減が図れる八木・宇田式アンテナ装置を提供することができる。 In addition, according to the Yagi-Uda type antenna device of the present invention, the number of stacked waveguide elements constituting each pair of waveguides is set to be approximately equal, so that common parts can be used. It is possible to provide a Yagi-Uda type antenna device that can improve production efficiency and, in turn, reduce manufacturing costs.

また更に，本発明の八木・宇田式アンテナ装置において，第１組の導波器は，受信帯域の中心周波数の波長をλとしたとき，長さが略０．２８λとなる４本の導波素子からなり，各導波素子がアンテナ支持杆を挟んで２列２段のスタックに配列され，しかも，各導波素子の間の寸法が，各導波素子の軸線方向に略０．４λ，軸線に直交する方向に略０．０９λとなるように設定されたスタック式導波素子を複数備え，この複数のスタック式導波素子をアンテナ支持杆上に間隔を空けて配置することにより構成される。
また，第２組の導波器は，長さが略０．２９λとなる４本の導波素子からなり，各導波素子がアンテナ支持杆を挟んで２列２段のスタックに配列され，しかも，各導波素子の間の寸法が，各導波素子の軸線方向に略０．４１λ，軸線に直交する方向に略０．０９λとなるように設定されたスタック式導波素子を複数備え，この複数のスタック式導波素子を前記アンテナ支持杆上に間隔を空けて配置することにより構成される。
このため，本発明によれば，例えばＵＨＦ帯を受信するようにアンテナ装置を構成すれば，特に，３大都市圏で放送される地上ディジタル放送信号を効率よく受信するために好適なアンテナ装置を提供できるばかりでなく，合わせて，地上アナログ放送信号を効率よく受信するための，優れた特性の八木・宇田式アンテナ装置を提供することができる。 Furthermore, in the Yagi-Uda type antenna device of the present invention, the first set of waveguides has four waveguides having a length of approximately 0.28λ, where λ is the wavelength of the center frequency of the reception band. consists element, each waveguide element are arranged in a stack of two rows two stages across the antenna supporting rod, moreover, the dimension between each waveguide element, substantially 0.4λ in the axial direction of the waveguide element, It is composed of a plurality of stacked waveguide elements set to be approximately 0.09λ in a direction perpendicular to the axis, and the plurality of stacked waveguide elements are arranged on the antenna support rod at intervals. The
The second set of directors is composed of four waveguide elements having a length of approximately 0.29λ, and each waveguide element is arranged in a two-row, two-stage stack with an antenna support rod interposed therebetween. Moreover, the dimension between each waveguide element, substantially 0.41Ramuda, a plurality comprises a stack Shikishirubeha element which is set to be substantially 0.09λ in the direction perpendicular to the axis in the axial direction of the waveguide elements The plurality of stacked waveguide elements are arranged at intervals on the antenna support rod.
Therefore, according to the present invention, for example, if the antenna apparatus is configured to receive the UHF band, an antenna apparatus suitable for efficiently receiving terrestrial digital broadcast signals broadcast in the three major metropolitan areas is provided. Not only can it be provided, it is also possible to provide a Yagi / Uda antenna device with excellent characteristics for efficiently receiving terrestrial analog broadcast signals.

以下に，本発明を具体化した実施形態の例を，図面を基に詳細に説明する。
尚，本願の実施例において方向を示す場合，特に明示しない限り，水平偏波の電波を受信するときにアンテナ装置をマストに取付けた状態における方向を示しており，例えば前記マストの軸線方向に対しては上下方向であり，アンテナ支持杆６の軸線方向に対して前後方向（つまり，電波到来方向が前）である。また電波到来方向から見たときの各エレメントの軸線方向は左右方向とする。
Hereinafter, an example of an embodiment embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
When the direction is indicated in the embodiment of the present application, the direction in the state where the antenna device is attached to the mast when receiving horizontally polarized radio waves is shown unless otherwise specified. The vertical direction is the front-rear direction (that is, the direction of arrival of radio waves is forward) with respect to the axial direction of the antenna support rod 6. The axial direction of each element when viewed from the direction of arrival of radio waves is the left-right direction.

図１は本発明を適用したＵＨＦ帯のテレビ放送を受信する八木・宇田式アンテナ装置の説明図を示しており，図１（ａ）は正面図，図１（ｂ）は側面図である。
１は八木・宇田式アンテナ装置であり，反射器４，放射器３，導波器２がそれぞれ所定の間隔でアンテナ支持杆６に固定されている。また，アンテナ支持杆６には八木・宇田式アンテナ装置１をマスト等に固定するためのアンテナ支持金具５が備えられている。７は給電部，２０・２１は導波素子２０ａ，２１ａをそれぞれスタックに配列した，導波器２を構成するスタック式導波素子である。
1A and 1B are explanatory views of a Yagi-Uda type antenna device that receives a UHF band television broadcast to which the present invention is applied. FIG. 1A is a front view and FIG. 1B is a side view.
Reference numeral 1 denotes a Yagi / Uda type antenna device, in which a reflector 4, a radiator 3 and a director 2 are fixed to an antenna support rod 6 at predetermined intervals. The antenna support rod 6 is provided with an antenna support bracket 5 for fixing the Yagi / Uda type antenna device 1 to a mast or the like. Reference numeral 7 denotes a feeding portion, and 20 and 21 are stack type waveguide elements constituting the waveguide 2 in which the waveguide elements 20a and 21a are arranged in a stack.

本願の実施例における導波器２は，導波器２Ａ，２Ｂの２組で構成されている。
導波器２Ａは，前記導波素子２０ａを２列２段のスタックに配列したスタック式導波素子２０を６つ，所定の間隔になるようにアンテナ支持杆６上に配置して構成されている。導波器２Ｂも前記導波器Ａと同様な構成で，６つのスタック式導波素子２１から構成されている。
本願においては，前方（電波到来方向）側に位置する導波器２Ａより，後方側（言い換えれば，放射器側）に位置する導波器２Ｂの長さが僅かに長くなるように構成されている。
The director 2 in the embodiment of the present application is composed of two sets of directors 2A and 2B.
The waveguide 2A is configured by arranging six stacked waveguide elements 20 in which the waveguide elements 20a are arranged in a two-row, two-stage stack on the antenna support rod 6 so as to have a predetermined interval. Yes. The director 2B has the same configuration as that of the director A, and includes six stacked waveguide elements 21.
In the present application, the length of the waveguide 2B located on the rear side (in other words, the radiator side) is slightly longer than the waveguide 2A located on the front (radiation direction) side. Yes.

スタック式導波素子２０，２１の詳しい構成を図２に示す。スタック式導波素子は，例えば直径６ｍｍ，肉厚０．５ｍｍ程度のアルミパイプから成る４本の導波素子（前記導波素子２１ａは前記導波素子２０ａより僅かに長く形成されている。）と，例えば合成樹脂材で成形され，アンテナ支持杆６を挟んで対向配置され，例えば周知のネジ１２，ナット１３などの固着手段を使ってアンテナ支持杆６を上下方向から挟持することで固着できるように構成された支持台１０ａ，１０ｂとからなる。
該支持台１０ａ，１０ｂは，前記スタック式導波素子２０，２１にそれぞれ同じものを使用することによって生産性の向上を図っている。
前記導波素子は一方の前記支持台１０ａに２本，他方の支持台１０ｂに２本，それぞれ導波素子の端部を圧入固着等の手段で取付けられることによって，相互に所定寸法の間隔を有してスタック配列されている。
尚，前記導波素子２０ａ，２１ａは，合成樹脂材料の表面に導電性材料をメッキまたは蒸着して使用しても良いなど，実施例に限定されるものではない。
A detailed configuration of the stacked waveguide elements 20 and 21 is shown in FIG. The stacked waveguide elements are, for example, four waveguide elements made of an aluminum pipe having a diameter of about 6 mm and a thickness of about 0.5 mm (the waveguide element 21a is formed slightly longer than the waveguide element 20a). For example, it is formed of a synthetic resin material, and is disposed so as to sandwich the antenna support rod 6, and can be fixed by clamping the antenna support rod 6 from above and below using, for example, well-known fixing means such as screws 12 and nuts 13. The support bases 10a and 10b are configured as described above.
The support bases 10a and 10b improve productivity by using the same stacked waveguide elements 20 and 21, respectively.
Two waveguide elements are attached to one of the support bases 10a and two to the other support base 10b, and the ends of the waveguide elements are attached to each other by means such as press-fitting and fixing, so that a predetermined distance from each other is obtained. Have a stack arrangement.
The waveguide elements 20a and 21a are not limited to the embodiments, for example, a conductive material may be plated or evaporated on the surface of a synthetic resin material.

尚，本実施例では，導波器２は，長さの異なる導波素子２０ａと導波素子２１ａを，それぞれアンテナ支持杆６を挟んで２列２段のスタックにしたスタック式導波素子２０，２１を，それぞれ６つ備えたものを１組として導波器２Ａ及び２Ｂの２組から成るように構成したが，これに限定されることはなく，所定の利得が得られるように各本数や導波器を適宜に決定すればよい。
In this embodiment, the waveguide 2 includes a stacked waveguide element 20 in which waveguide elements 20a and 21a having different lengths are stacked in two rows and two stages with the antenna support rod 6 interposed therebetween. , 21 are configured to include two sets of the waveguides 2A and 2B as one set each including six sets, but the number is not limited to this, and each number is set so as to obtain a predetermined gain. And the director may be determined appropriately.

放射器３は図１に示すように，給電部７を備えており，同軸ケーブル（図示せず）が接続されている。本願の実施例では放射器３はビームダイポールアンテナとして形成され，放射器３のみで単一指向特性を有するようになっている。そして，その長さは受信する電波の波長の約２分の１に設定してある。尚，給電部７は合成樹脂材料で成形されたケース内に整合回路が備えられており，前記ビームダイポールアンテナで受信した受信信号を効率よく伝送線である同軸ケーブルに供給している。
また，給電部７はアンテナ支持杆６への固定部材としても機能しており，周知の固定手段でもって，アンテナ支持杆６に固定されている。
放射器３の素材としては，導波素子の素材と同様にアルミパイプが好適に使用され，本願の実施例では直径９．５ｍｍ，肉厚０．５ｍｍ程度のアルミパイプを使用しているが，例えば，合成樹脂材料の表面に導電性材料をメッキまたは蒸着して使用しても良い。
As shown in FIG. 1, the radiator 3 includes a power feeding unit 7 and is connected to a coaxial cable (not shown). In the embodiment of the present application, the radiator 3 is formed as a beam dipole antenna, and the radiator 3 alone has a unidirectional characteristic. The length is set to about one half of the wavelength of the received radio wave. The power feeding unit 7 is provided with a matching circuit in a case formed of a synthetic resin material, and efficiently supplies a received signal received by the beam dipole antenna to a coaxial cable as a transmission line.
The power feeding portion 7 also functions as a fixing member to the antenna support rod 6 and is fixed to the antenna support rod 6 by a known fixing means.
As the material of the radiator 3, an aluminum pipe is preferably used in the same manner as the material of the waveguide element. In the embodiment of the present application, an aluminum pipe having a diameter of about 9.5 mm and a thickness of about 0.5 mm is used. For example, a conductive material may be plated or deposited on the surface of the synthetic resin material.

反射器４は，細径の鋼材を溶接等によって所定間隔に網状に配列したものに，焼き付け塗装を施した大きな反射器である。この反射器４はアンテナ支持杆６の後端部に，周知の金属材料を折り曲げ形成した固定金具やビス等から成る固定手段でもって上下方向に反射器を対向配設して固定されている。また，反射器４の長さは，前記導波器２，前記放射器３の長さより長くなるように設定されている。
The reflector 4 is a large reflector obtained by baking and painting thin steel materials arranged in a mesh at predetermined intervals by welding or the like. The reflector 4 is fixed to the rear end portion of the antenna support rod 6 with the reflector facing up and down with a fixing means made of a known metal material such as a metal fitting or a screw. Further, the length of the reflector 4 is set to be longer than the length of the waveguide 2 and the radiator 3.

次に，図1に示した八木・宇田式アンテナ装置１の導波器２，放射器３および反射器４の具体的な寸法と周波数特性について図２，図３，図４を用いて説明する。
放射器３の第１エレメントの長さＬ３１は２３０ｍｍで，例えばＵＨＦ帯の５２０ＭＨｚにおける自由空間の波長をλとすると略０．４λに設定してある。第２エレメントの長さＬ３２は前記第１エレメントの長さＬ３１よりも長い値である３８０ｍｍに設定してある。
Next, specific dimensions and frequency characteristics of the director 2, the radiator 3 and the reflector 4 of the Yagi-Uda antenna device 1 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. .
The length L31 of the first element of the radiator 3 is 230 mm, and is set to about 0.4λ when the wavelength of the free space at 520 MHz in the UHF band is λ. The length L32 of the second element is set to 380 mm, which is a value longer than the length L31 of the first element.

次に導波器２について説明する。導波器２０Ａのスタック式導波素子２０は，４本の導波素子２０ａの長さがＬ２０ａ＝１６０ｍｍ（略０．２７７λ）であり，この導波素子２０ａの先端を結ぶ導波素子２０ａの軸線方向の寸法がＬ２０＝３９０ｍｍ（略０．６７６λ），導波素子２０ａの中心を結ぶ軸線方向の寸法がＬ２＝２３０ｍｍ（略０．３９８λ），軸線に直交する方向の寸法がＬ１＝５２ｍｍ（略０．０９λ）である２段２列のスタックとなるように支持台１０ａ，１０ｂに取付けられており，このスタック式導波素子２０を６つで，一組の導波器２０Ａが構成されている。
導波器２１Ｂのスタック式導波素子２１は，４本の導波素子２１ａの長さがＬ２１ａ＝１６５ｍｍ（略０．２８６λ）であり，この導波素子２１ａの先端を結ぶ導波素子２０ａの軸線方向の寸法がＬ２１＝４００ｍｍ（略０．６９３λ），導波素子２１ａの中心を結ぶ軸線方向の寸法がＬ２＝２３５ｍｍ（略０．４０７λ），軸線に直交する方向の寸法がＬ１＝５２ｍｍ（略０．０９λ）である２段２列のスタックとなるように支持台１０ａ，１０ｂに取付けられており，このスタック式導波素子２１を６つで，一組の導波器２１Ｂが構成されており，各導波器の寸法は前記放射器３のエレメントの長さよりも長い値となるように設定してある。
尚，本実施例ではＬ２０＝３９０ｍｍ，Ｌ２１＝４００ｍｍとなるように設定したが，この値に限定されるものではなく，それぞれプラス１０％・マイナス１０％の範囲内であれば同様の効果が得られる。また，他の寸法に対しても同様な寸法公差を設けてもよい。
Next, the director 2 will be described. In the stacked waveguide element 20 of the waveguide 20A, the length of the four waveguide elements 20a is L20a = 160 mm (approximately 0.277λ), and the waveguide element 20a connecting the tips of the waveguide elements 20a The dimension in the axial direction is L20 = 390 mm (approximately 0.676λ), the dimension in the axial direction connecting the centers of the waveguide elements 20a is L2 = 230 mm (approximately 0.398λ), and the dimension in the direction perpendicular to the axis is L1 = 52 mm ( It is attached to the support bases 10a and 10b so as to form a two-stage, two-row stack that is approximately 0.09λ). ing.
In the stacked waveguide element 21 of the waveguide 21B, the length of the four waveguide elements 21a is L21a = 165 mm (approximately 0.286λ), and the waveguide element 20a connecting the tips of the waveguide elements 21a The dimension in the axial direction is L21 = 400 mm (approximately 0.693λ), the dimension in the axial direction connecting the centers of the waveguide elements 21a is L2 = 235 mm (approximately 0.407λ), and the dimension in the direction orthogonal to the axis is L1 = 52 mm ( It is attached to the support bases 10a and 10b so as to form a two-stage, two-row stack of approximately 0.09λ), and a set of waveguides 21B is configured by six of the stack type waveguide elements 21. The dimensions of each waveguide are set to be longer than the length of the element of the radiator 3.
In this embodiment, L20 = 390 mm and L21 = 400 mm are set. However, the present invention is not limited to this value, and the same effect can be obtained as long as it is within the range of plus 10% and minus 10%, respectively. It is done. Similar dimensional tolerances may be provided for other dimensions.

次に，反射器４の長さＬ４は４９５ｍｍ（略０．８５８λ）であり，前記導波器２，前記放射器３のエレメントの長さよりも長い値に設定してある。
Next, the length L4 of the reflector 4 is 495 mm (approximately 0.858λ), and is set to a value longer than the length of the elements of the waveguide 2 and the radiator 3.

また，各エレメントは次の寸法でブーム上に配置されている。図３に示すＤ１〜Ｄ１２は，例えばＵＨＦ帯である５２０ＭＨｚにおける波長λの２５分の１〜３．５分の１に設定してある。具体的には，Ｄ１＝１５０ｍｍ，Ｄ２＝１２０ｍｍ，Ｄ３＝１１０ｍｍ，Ｄ４＝１１０ｍｍ，Ｄ５＝９０ｍｍ，Ｄ６＝８０ｍｍ，Ｄ７＝７５ｍｍ，Ｄ８＝６５ｍｍ，Ｄ９＝５０ｍｍ，Ｄ１０＝３０ｍｍ，Ｄ１１＝２５ｍｍ，Ｄ１２＝６２ｍｍに設定されている。Ｄ１３はＵＨＦ帯の５２０ＭＨｚにおける波長λの略３．３分の１に設定してあり，具体的にはＤ１３＝１７５ｍｍに設定されている。
Each element is arranged on the boom with the following dimensions. D1 to D12 shown in FIG. 3 are set, for example, to 1/25 to 1 / 3.5 of the wavelength λ at 520 MHz which is the UHF band. Specifically, D1 = 150 mm, D2 = 120 mm, D3 = 110 mm, D4 = 110 mm, D5 = 90 mm, D6 = 80 mm, D7 = 75 mm, D8 = 65 mm, D9 = 50 mm, D10 = 30 mm, D11 = 25 mm, D12 = 62 mm. D13 is set to approximately 1 / 3.3 of the wavelength λ at 520 MHz in the UHF band, and specifically, D13 = 175 mm.

次に，本発明のＵＨＦアンテナと従来のオールバンドのＵＨＦアンテナにおける動作利得の各周波数特性について図４を用いて詳細に説明する。図４に示すとおり，本発明のアンテナにおいては３大都市圏での地上ディジタル放送帯域（第１の所定帯域）であるｃｈ１３〜ｃｈ２８では１１ｄＢを越える動作利得が得られており，従来のオールバンドアンテナより１．５〜３．７ｄＢ向上していることがわかる。また，３大都市圏での地上アナログ放送帯域（第２の所定帯域）であるｃｈ１３〜ｃｈ３６においても従来のオールバンドアンテナと同等以上の動作利得が得られていることがわかる。
Next, each frequency characteristic of the operation gain in the UHF antenna of the present invention and the conventional all-band UHF antenna will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 4, in the antenna of the present invention, an operating gain exceeding 11 dB is obtained in ch13 to ch28, which are terrestrial digital broadcasting bands (first predetermined bands) in the three major metropolitan areas. It can be seen that the antenna is 1.5 to 3.7 dB higher than the antenna. In addition, it can be seen that an operation gain equal to or higher than that of the conventional all-band antenna is obtained also in ch13 to ch36 which are terrestrial analog broadcast bands (second predetermined bands) in the three metropolitan areas.

このように，本願の実施形態に示すアンテナ装置は，特に地上ディジタル放送帯域の動作利得が改善されているため，このアンテナ装置を用いれば，従来のオールバンドアンテナを使用している地域より，サービスエリアを広げることができる。また，地上ディジタル放送の送信出力が段階的に上昇する過程で，定格出力より低い場合であっても安定した受信が可能になる。
As described above, since the antenna device shown in the embodiment of the present application has an improved operational gain particularly in the digital terrestrial broadcasting band, if this antenna device is used, the service is more effective than the area where the conventional all-band antenna is used. The area can be expanded. In addition, in the process in which the transmission output of digital terrestrial broadcasting gradually increases, stable reception is possible even when the output is lower than the rated output.

次に，八木・宇田式アンテナ装置の動作について説明する。
八木・宇田式アンテナ装置１の給電部７には八木・宇田式アンテナ装置１で受信したテレビ信号を端末機器としてのテレビ受像機まで伝送するための伝送線（本実施例では同軸ケーブル）が接続されている。
Next, the operation of the Yagi / Uda antenna device will be described.
A transmission line (in this embodiment, a coaxial cable) for transmitting a television signal received by the Yagi / Uda type antenna device 1 to a television receiver as a terminal device is connected to the feeding section 7 of the Yagi / Uda type antenna device 1. Has been.

地上ディジタル放送及び地上アナログ放送の電波は，２組の導波器２Ａ，２Ｂで放射器３に導波されると共に，放射器３を通過した放送電波は，反射器４で放射器３側に反射され，その合成波が放射器３で受信される。放射器３で受信された上記放送信号は給電部７に内蔵された整合回路を介して，同軸ケーブルに出力され，前記同軸ケーブルの他端に接続されたテレビ受信機に供給され，画像や音声を楽しむことができる。
The radio waves of terrestrial digital broadcasting and terrestrial analog broadcast are guided to the radiator 3 by the two sets of waveguides 2A and 2B, and the broadcast radio waves passing through the radiator 3 are reflected to the radiator 3 side by the reflector 4. The reflected wave is reflected and received by the radiator 3. The broadcast signal received by the radiator 3 is output to a coaxial cable via a matching circuit built in the power feeding unit 7, and is supplied to a television receiver connected to the other end of the coaxial cable. Can enjoy.

尚，本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく，以下に例示するように，本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部を適宜に変更して実施することも可能である。
例えば，上記実施例では導波器を２組使用して，それぞれスタック式導波素子２０及び２１を各６本使用した例を示したが，これに限定されるものではなく，要求仕様を満足すれば，これよりも多くても少なくても良い。
また，本実施例では放射器３としてビームダイポールアンテナを使用したが，特にこれに限定されるものでなく，通常の半波長ダイポールアンテナであっても良い。また，本実施例では細径の鋼材から成る網状の反射器４を用いたが，上述のような中空のアルミパイプからなる複数本の反射素子を備えた反射器を使用しても良い。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately changing each part without departing from the spirit of the present invention, as exemplified below.
For example, in the above embodiment, two sets of directors are used and each of the six stacked waveguide elements 20 and 21 is used. However, the present invention is not limited to this and satisfies the required specifications. If so, it may be more or less.
In this embodiment, a beam dipole antenna is used as the radiator 3. However, the present invention is not limited to this, and a normal half-wave dipole antenna may be used. In the present embodiment, the net-like reflector 4 made of a thin steel material is used, but a reflector having a plurality of reflecting elements made of hollow aluminum pipes as described above may be used.

本発明を適用した八木・宇田式アンテナ装置の説明図であり，（ａ）は正面図，（ｂ）は側面図である。It is explanatory drawing of the Yagi-Uda type | mold antenna apparatus to which this invention is applied, (a) is a front view, (b) is a side view. （ａ）は図１のＡ−Ａ線から見たスタック式導波素子の図であり，（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線から見たスタック式導波素子の図である。FIG. 2A is a diagram of a stacked waveguide element viewed from the line AA in FIG. 1, and FIG. 2B is a diagram of the stacked waveguide element viewed from the line BB in FIG. 1. 図１に示した八木・宇田式アンテナ装置の寸法図である。FIG. 2 is a dimensional diagram of the Yagi / Uda type antenna device shown in FIG. 1. 図１に示した八木・宇田式アンテナ装置の周波数特性を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the frequency characteristic of the Yagi-Uda type | formula antenna apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１…八木・宇田式アンテナ装置，２…導波器，３…放射器，４…反射器，５…アンテナ支持金具，６…アンテナ支持杆，７…給電部，１０ａ，１０ｂ…支持台，１２…ビス，１３…ナット，２０・２１…スタック式導波素子，２０ａ・２１ｂ…導波素子。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Yagi-Uda type antenna apparatus, 2 ... Waveguide, 3 ... Radiator, 4 ... Reflector, 5 ... Antenna support bracket, 6 ... Antenna support rod, 7 ... Feeding part, 10a, 10b ... Support stand, 12 ... screws, 13 ... nuts, 20 · 21 ... stacked waveguide elements, 20a · 21b ... waveguide elements.

Claims (1)

放射器と反射器と導波器を備えた八木・宇田式アンテナであって，
前記導波器として，
受信帯域の中心周波数の波長をλとしたとき，長さが略０．２８λとなる４本の導波素子からなり，各導波素子がアンテナ支持杆を挟んで２列２段のスタックに配列され，しかも，各導波素子の間の寸法が，各導波素子の軸線方向に略０．４λ，軸線に直交する方向に略０．０９λとなるように設定されたスタック式導波素子を複数備え，この複数のスタック式導波素子を前記アンテナ支持杆上に間隔を空けて配置してなる第１組の導波器と，
長さが略０．２９λとなる４本の導波素子からなり，各導波素子がアンテナ支持杆を挟んで２列２段のスタックに配列され，しかも，各導波素子の間の寸法が，各導波素子の軸線方向に略０．４１λ，軸線に直交する方向に略０．０９λとなるように設定されたスタック式導波素子を複数備え，この複数のスタック式導波素子を前記アンテナ支持杆上に間隔を空けて配置してなる第２組の導波器と，
を備え，前記各組の導波器を構成するスタック式導波素子の数は略等しい数に設定され，しかも，前記各組の導波器は，導波素子の長さが第１組の導波器よりも長い第２組の導波器が放射器側に位置し，第１組の導波器が放射器とは反対側の電波到来方向に位置するように，前記アンテナ支持杆上に配置されていることを特徴とする放送受信システム。 Yagi-Uda style antenna with radiator, reflector and director,
As the director,
When the wavelength of the center frequency of the reception band is λ, it consists of four waveguide elements with a length of approximately 0.28λ, and each waveguide element is arranged in a two-row, two-stage stack with an antenna support rod in between. In addition, a stack type waveguide element in which the dimension between the waveguide elements is set to be approximately 0.4λ in the axial direction of each waveguide element and approximately 0.09λ in the direction orthogonal to the axis is provided. A plurality of stacked waveguide elements, and a plurality of stacked waveguide elements arranged on the antenna support cage at intervals,
It consists of four waveguide elements having a length of approximately 0.29λ, and each waveguide element is arranged in a two-row, two-stage stack with an antenna support rod interposed therebetween, and the dimension between each waveguide element is , A plurality of stacked waveguide elements set to be approximately 0.41λ in the axial direction of each waveguide element and approximately 0.09λ in a direction orthogonal to the axis, and the plurality of stacked waveguide elements are A second set of directors spaced apart on the antenna support cage;
And the number of stacked waveguide elements constituting each set of waveguides is set to be substantially equal, and the length of the waveguide elements is the first set. A second set of directors longer than the director is positioned on the radiator side, and the first set of waveguides is positioned in the direction of arrival of radio waves on the side opposite to the radiator. It broadcast receiving system characterized in that it is arranged.

Images