JP5444540B2

JP5444540B2 - antenna

Info

Publication number: JP5444540B2
Application number: JP2009137151A
Authority: JP
Inventors: 正太郎堀井; 裕介萩原
Original assignee: Ｄｘアンテナ株式会社
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2009-06-08
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2029-06-08
Also published as: JP2010283730A

Description

本発明はアンテナに関し、特に水平偏波を送信または受信するためのアンテナに関する。 The present invention relates to an antenna, and more particularly to an antenna for transmitting or receiving horizontally polarized waves.

テレビジョン放送の電波は水平偏波であることが多いため、水平偏波を受信するためのアンテナが開発されている。このようなアンテナとしてたとえばダイポールアンテナがあげられる。ダイポールアンテナを水平偏波の受信用のアンテナに用いた場合には、少なくとも共振波長の約１／２の長さが水平方向の長さに必要である。 Since radio waves for television broadcasting are often horizontally polarized, antennas for receiving horizontally polarized waves have been developed. An example of such an antenna is a dipole antenna. When a dipole antenna is used as a horizontally polarized wave receiving antenna, the length in the horizontal direction is required to be at least about half the resonance wavelength.

一般的にアンテナの形状としては、垂直方向の長さが水平方向の長さに比べて大きい縦型と、水平方向の長さが垂直方向の長さに比べて大きい横型とがある。縦型アンテナの一例に、ヘンテナと呼ばれるアンテナがある。ヘンテナは、ループアンテナの一種であり、縦方向（垂直方向）の２長辺がアンテナの共振波長の１／２の長さを有し、横方向（水平方向）の２短辺がアンテナの共振波長の１／６の長さを有する矩形状のアンテナである。 In general, the shape of the antenna includes a vertical type in which the length in the vertical direction is larger than the length in the horizontal direction and a horizontal type in which the length in the horizontal direction is larger than the length in the vertical direction. An example of a vertical antenna is an antenna called hentena. Hentena is a type of loop antenna, with two long sides in the vertical direction (vertical direction) having a length that is ½ of the resonance wavelength of the antenna, and two short sides in the horizontal direction (horizontal direction). It is a rectangular antenna having a length of 1/6 of the wavelength.

特開平９−２８４０２８号公報（特許文献１）によれば、従来のヘンテナは特定周波数に感度が集中しやすい等の課題を有する。上記の特許文献１には、このような課題を解決可能なヘンテナとして、以下のような構造を有する平面輻射アンテナが開示されている。すなわち、平面輻射アンテナは、長辺と短辺との長さの比率が２〜３対１の導電性帯状金属よりなる長方形枠部材と、その長辺の所定部位に設けた給電点と、長辺の内側の所定部位に互いに対向して突出するように設けられた２つの導電経路板とが一体化された構造を有する。長方形枠部材は、全周囲にわたり、その断面がコ字状に形成される。さらに、給電ボックスが２つの導電経路板に接続される。 According to Japanese Patent Laid-Open No. 9-284028 (Patent Document 1), the conventional henna has a problem that the sensitivity tends to concentrate on a specific frequency. Patent Document 1 discloses a planar radiation antenna having the following structure as a henna capable of solving such problems. That is, the planar radiating antenna includes a rectangular frame member made of a conductive band-shaped metal having a length ratio of long side to short side of 2 to 3 to 1, a feeding point provided at a predetermined portion of the long side, It has a structure in which two conductive path plates provided so as to protrude to face each other at a predetermined portion inside the side are integrated. The rectangular frame member has a U-shaped cross section over the entire circumference. Further, the power supply box is connected to the two conductive path plates.

特開平９−２８４０２８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-284028

特許文献１によれば、上記アンテナは、高帯域性に優れると説明されている。しかしながら特許文献１には、上記アンテナ（ヘンテナ）の使用周波数帯域について具体的には記載されていない。 According to Patent Document 1, it is described that the antenna is excellent in high bandwidth. However, Patent Document 1 does not specifically describe the use frequency band of the antenna (hentena).

本発明の目的は、広い使用周波数帯域を有する縦型アンテナを提供することである。 An object of the present invention is to provide a vertical antenna having a wide use frequency band.

本発明は要約すれば、アンテナであって、第１のループアンテナ素子と、第２のループアンテナ素子と、第１および第２のループアンテナ素子に給電するための給電部とを備える。第１のループアンテナ素子は、互いに対向するように配置された第１および第２の長辺導体と、互いに対向する第１の長辺導体の一方端と第２の長辺導体の一方端とを接続する第１の短辺導体と、互いに対向する第１の長辺導体の他方端と第２の長辺導体の他方端とを接続する第２の短辺導体とを有する。第２のループアンテナ素子は、互いに対向するように配置された第３および第４の長辺導体と、互いに対向する第３の長辺導体の一方端と第４の長辺導体の一方端とを接続する第３の短辺導体と、互いに対向する第３の長辺導体の他方端と第４の長辺導体の他方端とを接続する第４の短辺導体とを有する。第１および第２の長辺導体の各々の延伸方向の長さは、第１のループアンテナ素子に求められる共振波長の略１／２である。第１および第２の短辺導体の各々の延伸方向の長さは、第１のループアンテナ素子に求められる共振波長の略１／６である。第３および第４の長辺導体の各々の延伸方向の長さは、第２のループアンテナ素子に求められる共振波長の略１／２である。第３および第４の短辺導体の各々の延伸方向の長さは、第２のループアンテナ素子に求められる共振波長の略１／６である。第１から第４の長辺導体の各々の２つの端部の幅は、２つの端部の間に位置する中間部の幅よりも大きい。第１および第２のループアンテナ素子は、第１の短辺導体と第３の短辺導体とが互いに略直角に交差し、かつ第２の短辺導体と第４の短辺導体とが互いに略直角に交差するように配置される。アンテナは、第１から第４の給電線路と、第１および第２のスタブとをさらに備える。第１の給電線路は、第１の長辺導体の中間部に接続された第１端と、第１端の反対側かつ第１の長辺導体および第２の長辺導体の間に位置する第２端とを有する。第２の給電線路は、第２の長辺導体の中間部に接続された第１端と、第１端の反対側かつ第１の長辺導体および第２の長辺導体の間に位置する第２端とを有する。第３の給電線路は、第３の長辺導体の中間部に接続された第１端と、第１端の反対側かつ第３の長辺導体および第４の長辺導体の間に位置する第２端とを有する。第４の給電線路は、第４の長辺導体の中間部に接続された第１端と、第１端の反対側かつ第３の長辺導体および第４の長辺導体の間に位置する第２端とを有する。第１のスタブは、第１の給電線路の第１端の近傍において、第１の長辺導体に接続される。第２のスタブは、第３の給電線路の第１端の近傍において、第３の長辺導体に接続される。 In summary, the present invention is an antenna, and includes a first loop antenna element, a second loop antenna element, and a power feeding unit for feeding power to the first and second loop antenna elements. The first loop antenna element includes first and second long-side conductors arranged to face each other, one end of the first long-side conductor and one end of the second long-side conductor facing each other, And a second short-side conductor connecting the other end of the first long-side conductor and the other end of the second long-side conductor facing each other. The second loop antenna element includes third and fourth long-side conductors arranged so as to face each other, one end of the third long-side conductor and one end of the fourth long-side conductor facing each other, And a fourth short-side conductor connecting the other end of the third long-side conductor and the other end of the fourth long-side conductor facing each other. The length of each of the first and second long-side conductors in the extending direction is approximately ½ of the resonance wavelength required for the first loop antenna element. The length in the extending direction of each of the first and second short-side conductors is approximately 1/6 of the resonance wavelength required for the first loop antenna element. The length in the extending direction of each of the third and fourth long-side conductors is approximately ½ of the resonance wavelength required for the second loop antenna element. The length of each of the third and fourth short-side conductors in the extending direction is approximately 1/6 of the resonance wavelength required for the second loop antenna element. The width of the two end portions of each of the first to fourth long-side conductors is larger than the width of the intermediate portion located between the two end portions. In the first and second loop antenna elements, the first short-side conductor and the third short-side conductor intersect each other at substantially right angles, and the second short-side conductor and the fourth short-side conductor are mutually They are arranged so as to intersect at substantially right angles. The antenna further includes first to fourth feed lines and first and second stubs. The first feeder line is located between the first end connected to the intermediate portion of the first long-side conductor, the opposite side of the first end, and between the first long-side conductor and the second long-side conductor. And a second end. The second feeder line is located between the first end connected to the intermediate portion of the second long-side conductor, the opposite side of the first end, and between the first long-side conductor and the second long-side conductor. And a second end. The third feeder line is located between the first end connected to the middle portion of the third long-side conductor, the opposite side of the first end, and between the third long-side conductor and the fourth long-side conductor. And a second end. The fourth feeder line is located between the first end connected to the middle portion of the fourth long-side conductor, the opposite side of the first end, and between the third long-side conductor and the fourth long-side conductor. And a second end. The first stub is connected to the first long-side conductor in the vicinity of the first end of the first feed line. The second stub is connected to the third long-side conductor in the vicinity of the first end of the third feed line.

好ましくは、第１のループアンテナ素子に求められる共振波長は、第２のループアンテナ素子に求められる共振波長と略同一である。 Preferably, the resonance wavelength required for the first loop antenna element is substantially the same as the resonance wavelength required for the second loop antenna element .

本発明によれば、広い使用周波数帯域を有する縦型アンテナを実現することができる。 According to the present invention, a vertical antenna having a wide usable frequency band can be realized.

本発明の実施の形態に係るアンテナの斜視図である。1 is a perspective view of an antenna according to an embodiment of the present invention. 図１に示したアンテナ１００を図１のＡ３方向から見た図である。It is the figure which looked at the antenna 100 shown in FIG. 1 from the A3 direction of FIG. 図１に示したアンテナ１００を図１のＡ４方向から見た図である。It is the figure which looked at the antenna 100 shown in FIG. 1 from the A4 direction of FIG. 図１に示したアンテナ１００を図１のＡ１方向から見た図である。It is the figure which looked at the antenna 100 shown in FIG. 1 from the A1 direction of FIG. 図１に示したアンテナ１００を図１のＡ２方向から見た図である。It is the figure which looked at the antenna 100 shown in FIG. 1 from the A2 direction of FIG. 本実施の形態に係る合成器２１の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the combiner | synthesizer 21 which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るアンテナの比較例の水平面指向性を示す図である。It is a figure which shows the horizontal surface directivity of the comparative example of the antenna which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るアンテナの水平面指向性を示す図である。It is a figure which shows the horizontal surface directivity of the antenna which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るアンテナの第１の変形例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the 1st modification of the antenna which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るアンテナの第２の変形例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the 2nd modification of the antenna which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るアンテナの第３の変形例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the 3rd modification of the antenna which concerns on this Embodiment.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

また、本発明の実施の形態に係るアンテナは受信アンテナおよび送信アンテナのいずれにも適用可能である。 Further, the antenna according to the embodiment of the present invention can be applied to both a reception antenna and a transmission antenna.

図１は、本発明の実施の形態に係るアンテナの斜視図である。図１を参照して、アンテナ１００は、ループアンテナ素子１１，１２と、給電線路ＬＮ３１，ＬＮ３２，ＬＮ４１，ＬＮ４２と、スタブ３１，３２と、Ｕバラン３５，３６と、同軸ケーブルＣＢＬ１，ＣＢＬ２とを備える。 FIG. 1 is a perspective view of an antenna according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an antenna 100 includes loop antenna elements 11 and 12, feed lines LN31, LN32, LN41 and LN42, stubs 31 and 32, U baluns 35 and 36, and coaxial cables CBL1 and CBL2. Prepare.

ループアンテナ素子１１は、長辺導体ＬＰ３１、長辺導体ＬＰ３２、短辺導体ＳＰ３１および短辺導体ＳＰ３２を有し、略矩形状に周回している。ループアンテナ素子１１は、さらに、長辺導体ＬＰ３１の両端および長辺導体ＬＰ３２の両端に接続された幅広導体５０を有する。 The loop antenna element 11 has a long-side conductor LP31, a long-side conductor LP32, a short-side conductor SP31 and a short-side conductor SP32, and circulates in a substantially rectangular shape. The loop antenna element 11 further includes a wide conductor 50 connected to both ends of the long-side conductor LP31 and both ends of the long-side conductor LP32.

ループアンテナ素子１２は、長辺導体ＬＰ４１、長辺導体ＬＰ４２、短辺導体ＳＰ３１と交差する短辺導体ＳＰ４１および短辺導体ＳＰ３２と交差する短辺導体ＳＰ４２を有し、略矩形状に周回している。ループアンテナ素子１２は、さらに、長辺導体ＬＰ４１の両端および長辺導体ＬＰ４２の両端に接続された幅広導体５０を有する。 The loop antenna element 12 has a long-side conductor LP41, a long-side conductor LP42, a short-side conductor SP41 that intersects with the short-side conductor SP31, and a short-side conductor SP42 that intersects with the short-side conductor SP32. Yes. The loop antenna element 12 further includes a wide conductor 50 connected to both ends of the long-side conductor LP41 and both ends of the long-side conductor LP42.

ループアンテナ素子１１およびループアンテナ素子１２の各導体、スタブ３１，３２ならびに給電線路ＬＮ３１，ＬＮ３２，ＬＮ４１，ＬＮ４２は、たとえば導体板すなわち平板状の導体である。 The respective conductors of the loop antenna element 11 and the loop antenna element 12, the stubs 31 and 32, and the feed lines LN31, LN32, LN41, and LN42 are, for example, conductor plates, that is, flat-plate conductors.

軸Ｚは、アンテナ１００の中心軸である。アンテナ１００は、軸Ｚが鉛直方向に沿って延びるように支持される。このようにアンテナ１００が支持された状態において、短辺導体ＳＰ３１およびＳＰ４１はアンテナ１００の上側に位置し、短辺導体ＳＰ３２およびＳＰ４２はアンテナ１００の下側に位置する。したがってアンテナ１００の偏波面は水平面となる。 The axis Z is the central axis of the antenna 100. The antenna 100 is supported so that the axis Z extends along the vertical direction. In this state where the antenna 100 is supported, the short-side conductors SP31 and SP41 are located on the upper side of the antenna 100, and the short-side conductors SP32 and SP42 are located on the lower side of the antenna 100. Therefore, the plane of polarization of the antenna 100 is a horizontal plane.

Ａ１方向およびＡ２方向は、軸Ｚに沿った方向であり、かつ互いに逆の方向である。詳細にはＡ１方向はアンテナ１００の上部から下部に向かう方向であり、Ａ２方向はアンテナ１００の下部から上部に向かう方向である。さらにＡ３方向は、軸Ｚに直交する方向である。図３のＡ４方向は、軸Ｚに直交し、かつ方向Ａ３と直交する方向である。 The A1 direction and the A2 direction are directions along the axis Z and opposite to each other. Specifically, the A1 direction is a direction from the top to the bottom of the antenna 100, and the A2 direction is a direction from the bottom to the top of the antenna 100. Further, the A3 direction is a direction orthogonal to the axis Z. The A4 direction in FIG. 3 is a direction orthogonal to the axis Z and orthogonal to the direction A3.

図２は、図１に示したアンテナ１００を図１のＡ３方向から見た図である。図３は、図１に示したアンテナ１００を図１のＡ４方向から見た図である。図４は、図１に示したアンテナ１００を図１のＡ１方向から見た図である。図５は、図１に示したアンテナ１００を図１のＡ２方向から見た図である。 2 is a view of the antenna 100 shown in FIG. 1 as viewed from the direction A3 in FIG. 3 is a view of the antenna 100 shown in FIG. 1 as viewed from the direction A4 in FIG. 4 is a view of the antenna 100 shown in FIG. 1 as viewed from the direction A1 in FIG. FIG. 5 is a diagram of the antenna 100 shown in FIG. 1 viewed from the direction A2 in FIG.

図１〜図５を参照して、短辺導体ＳＰ３１および短辺導体ＳＰ４１は互いに略直角に交差するよう配置され、かつ短辺導体ＳＰ３２および短辺導体ＳＰ４２は互いに略直角に交差するように配置される。 1 to 5, the short-side conductor SP31 and the short-side conductor SP41 are arranged so as to intersect with each other at a substantially right angle, and the short-side conductor SP32 and the short-side conductor SP42 are arranged so as to intersect with each other at a substantially right-angle. Is done.

以下、長辺導体ＬＰ３１、長辺導体ＬＰ３２、長辺導体ＬＰ４１および長辺導体ＬＰ４２の延伸方向、すなわちＺ軸に平行な方向を「アンテナ１００の垂直方向」とも称する。また、Ｚ軸に対して垂直な方向（たとえばＡ３方向およびその逆方向、ならびにＡ４方向およびその逆方向）を「アンテナ１００の水平方向」とも称する。また、図３に示したアンテナ１００の設置状態におけるＡ１方向を「垂直下方向」とも称し、その反対方向、すなわちＡ２方向を「垂直上方向」とも称する。 Hereinafter, the extending direction of the long-side conductor LP31, the long-side conductor LP32, the long-side conductor LP41, and the long-side conductor LP42, that is, the direction parallel to the Z-axis is also referred to as “vertical direction of the antenna 100”. A direction perpendicular to the Z axis (for example, the A3 direction and its reverse direction, and the A4 direction and its reverse direction) is also referred to as “the horizontal direction of the antenna 100”. In addition, the A1 direction in the installed state of the antenna 100 shown in FIG. 3 is also referred to as “vertical downward direction”, and the opposite direction, that is, the A2 direction is also referred to as “vertical upward direction”.

給電線路ＬＮ３１は、長辺導体ＬＰ３１に接続された第１端と、その第１端の反対側かつ長辺導体ＬＰ３１および長辺導体ＬＰ３２の間に位置する第２端とを有する。上記給電線路ＬＮ３１の第１端は、長辺導体ＬＰ３１の延伸方向（アンテナ１００の垂直方向）における中心からその延伸方向たとえば垂直下方向に離れた所定の位置において長辺導体ＬＰ３１に接続される。 Feed line LN31 has a first end connected to long-side conductor LP31, and a second end located on the opposite side of the first end and between long-side conductor LP31 and long-side conductor LP32. The first end of the feeder line LN31 is connected to the long-side conductor LP31 at a predetermined position away from the center in the extending direction of the long-side conductor LP31 (vertical direction of the antenna 100) in the extending direction, for example, vertically downward.

給電線路ＬＮ３２は、長辺導体ＬＰ３２に接続された第１端と、その第１端の反対側かつ長辺導体ＬＰ３１および長辺導体ＬＰ３２の間に位置する第２端とを有する。上記給電線路ＬＮ３２の第１端は、長辺導体ＬＰ３２の延伸方向（アンテナ１００の垂直方向）における中心からその延伸方向たとえば垂直下方向に離れた所定の位置において長辺導体ＬＰ３２に接続される。 The feed line LN32 has a first end connected to the long-side conductor LP32 and a second end located on the opposite side of the first end and between the long-side conductor LP31 and the long-side conductor LP32. The first end of the feeder line LN32 is connected to the long-side conductor LP32 at a predetermined position away from the center in the extending direction of the long-side conductor LP32 (vertical direction of the antenna 100) in the extending direction, for example, vertically downward.

給電線路ＬＮ４１は、長辺導体ＬＰ４１に接続された第１端と、その第１端の反対側かつ長辺導体ＬＰ４１および長辺導体ＬＰ４２の間に位置する第２端とを有する。上記給電線路ＬＮ４１の第１端は、長辺導体ＬＰ４１の延伸方向（アンテナ１００の垂直方向）における中心からその延伸方向たとえば垂直下方向に離れた所定の位置において長辺導体ＬＰ４１に接続される。 Feed line LN41 has a first end connected to long-side conductor LP41 and a second end located on the opposite side of the first end and between long-side conductor LP41 and long-side conductor LP42. The first end of the feeder line LN41 is connected to the long-side conductor LP41 at a predetermined position away from the center in the extending direction of the long-side conductor LP41 (vertical direction of the antenna 100) in the extending direction, for example, vertically downward.

給電線路ＬＮ４２は、長辺導体ＬＰ４２に接続された第１端と、その第１端の反対側かつ長辺導体ＬＰ４１および長辺導体ＬＰ４２の間に位置する第２端とを有する。上記給電線路ＬＮ４２の第１端は、長辺導体ＬＰ４２の延伸方向（アンテナ１００の垂直方向）における中心からその延伸方向たとえば垂直下方向に離れた位置において長辺導体ＬＰ４２に接続される。 Feed line LN42 has a first end connected to long-side conductor LP42, and a second end located on the opposite side of the first end and between long-side conductor LP41 and long-side conductor LP42. The first end of the feeder line LN42 is connected to the long-side conductor LP42 at a position away from the center in the extending direction of the long-side conductor LP42 (vertical direction of the antenna 100) in the extending direction, for example, vertically downward.

長辺導体ＬＰ３１、長辺導体ＬＰ３２は、軸Ｚに沿って延伸し、かつ略平行となるように対向して配置される。長辺導体ＬＰ４１、長辺導体ＬＰ４２は、軸Ｚに沿って延伸し、かつ略平行となるように対向して配置される。長辺導体ＬＰ３１，ＬＰ３２，ＬＰ４１，ＬＰ４２のＺ軸方向の長さは略同じである。 The long-side conductor LP31 and the long-side conductor LP32 extend along the axis Z and are arranged to face each other so as to be substantially parallel. The long-side conductor LP41 and the long-side conductor LP42 extend along the axis Z and are arranged to face each other so as to be substantially parallel. The lengths in the Z-axis direction of the long side conductors LP31, LP32, LP41, LP42 are substantially the same.

長辺導体ＬＰ３１（長辺導体ＬＰ３２，ＬＰ４１，ＬＰ４２の各々についても同様）の２つの端部の各々には、２つの幅広導体５０が接続される。なお、幅広導体は長辺導体と一体的に形成されてもよい。幅広導体５０により、長辺導体の端部の幅（アンテナ１００の水平方向の長さ）は、長辺導体の中間部（より具体的には給電線路が長辺導体に接続される位置）における長辺導体の幅よりも大きくなる。すなわち図２に示すように、長辺導体ＬＰ４２の中間部の幅をＷ１とし、長辺導体ＬＰ４２の端部の幅（最大値）をＷ２とすると、Ｗ１＜Ｗ２である。同様に、図３に示されるように、長辺導体ＬＰ３１の中間部の幅をＷ３とし、長辺導体ＬＰ３１の端部の幅（最大値）をＷ４とすると、Ｗ３＜Ｗ４である。 Two wide conductors 50 are connected to each of two ends of the long side conductor LP31 (the same applies to each of the long side conductors LP32, LP41, LP42). The wide conductor may be formed integrally with the long side conductor. Due to the wide conductor 50, the width of the end of the long-side conductor (the length in the horizontal direction of the antenna 100) is in the middle portion of the long-side conductor (more specifically, the position where the feed line is connected to the long-side conductor). It becomes larger than the width of the long side conductor. That is, as shown in FIG. 2, when the width of the intermediate portion of the long-side conductor LP42 is W1 and the width (maximum value) of the end portion of the long-side conductor LP42 is W2, W1 <W2. Similarly, as shown in FIG. 3, if the width of the middle part of the long-side conductor LP31 is W3 and the width (maximum value) of the end of the long-side conductor LP31 is W4, W3 <W4.

幅広導体５０の形状は台形である。台形の平行な２辺のうちの長いほうの辺が、短いほうの辺よりも長辺導体の中間部（給電線路が接続される長辺導体の位置）からの距離が大きくなるように幅広導体５０が形成される。 The shape of the wide conductor 50 is a trapezoid. Wide conductor so that the longer one of the two parallel sides of the trapezoid is longer than the shorter side from the middle part of the long conductor (the position of the long conductor to which the feed line is connected) 50 is formed.

短辺導体ＳＰ３１は、長辺導体ＬＰ３１の一方端とその一方端に対向する長辺導体ＬＰ３２の一方端とを接続する。短辺導体ＳＰ３２は長辺導体ＬＰ３１の他方端とその他方端に対向する長辺導体ＬＰ３２の他方端とを接続する。短辺導体ＳＰ４１は、長辺導体ＬＰ４１の一方端とその一方端に対向する長辺導体ＬＰ４２の一方端とを接続する。短辺導体ＳＰ４２は長辺導体ＬＰ４１の他方端とその他方端に対向する長辺導体ＬＰ４２の他方端とを接続する。 The short-side conductor SP31 connects one end of the long-side conductor LP31 and one end of the long-side conductor LP32 facing the one end. The short-side conductor SP32 connects the other end of the long-side conductor LP31 and the other end of the long-side conductor LP32 facing the other end. The short-side conductor SP41 connects one end of the long-side conductor LP41 and one end of the long-side conductor LP42 facing the one end. The short-side conductor SP42 connects the other end of the long-side conductor LP41 and the other end of the long-side conductor LP42 facing the other end.

短辺導体ＳＰ３１，ＳＰ３２はＡ４方向に延伸するよう配置される。一方、短辺導体ＳＰ４１，ＳＰ４２はＡ３方向に延伸するよう配置される。短辺導体ＳＰ３１，ＳＰ３２の各々のＡ４方向の長さ、および、短辺導体ＳＰ４１，ＳＰ４２の各々のＡ３方向の長さは略同じである。 The short-side conductors SP31 and SP32 are arranged so as to extend in the A4 direction. On the other hand, the short-side conductors SP41 and SP42 are arranged to extend in the A3 direction. The length in the A4 direction of each of the short side conductors SP31 and SP32 and the length in the A3 direction of each of the short side conductors SP41 and SP42 are substantially the same.

短辺導体ＳＰ３１および短辺導体ＳＰ３２は、ループアンテナ素子１１で囲まれた空間の体積を減じる方向に屈曲している。短辺導体ＳＰ４１および短辺導体ＳＰ４２は、ループアンテナ素子１２で囲まれた空間の体積を減じる方向に屈曲している。言い換えれば、短辺導体ＳＰ３１および短辺導体ＳＰ３２の各々は、ループアンテナ素子１１で囲まれた空間の方向に凹んだ凹み部を有している。短辺導体ＳＰ４１および短辺導体ＳＰ４２の各々は、ループアンテナ素子１２で囲まれた空間の方向に凹んだ凹み部を有している。 The short-side conductor SP31 and the short-side conductor SP32 are bent in a direction that reduces the volume of the space surrounded by the loop antenna element 11. The short-side conductor SP41 and the short-side conductor SP42 are bent in a direction that reduces the volume of the space surrounded by the loop antenna element 12. In other words, each of the short-side conductor SP31 and the short-side conductor SP32 has a recessed portion that is recessed in the direction of the space surrounded by the loop antenna element 11. Each of the short-side conductor SP41 and the short-side conductor SP42 has a recessed portion that is recessed in the direction of the space surrounded by the loop antenna element 12.

短辺導体ＳＰ３１およびＳＰ４１は、両者のクロスポイントに対応する位置において、ネジ４１により固定される。ネジ４１の位置は、短辺導体ＳＰ３１およびＳＰ４１の略中央である。短辺導体ＳＰ３２およびＳＰ４２は立体的に交差するように配置される。短辺導体ＳＰ３２およびＳＰ４２は、両者のクロスポイントに対応する位置において、ネジ４２により固定される。ネジ４２の位置は、短辺導体ＳＰ３２およびＳＰ４２の略中央である。 The short-side conductors SP31 and SP41 are fixed by screws 41 at positions corresponding to both cross points. The position of the screw 41 is substantially the center of the short-side conductors SP31 and SP41. The short-side conductors SP32 and SP42 are arranged so as to cross three-dimensionally. The short-side conductors SP32 and SP42 are fixed by screws 42 at positions corresponding to both cross points. The position of the screw 42 is substantially the center of the short-side conductors SP32 and SP42.

なお、本実施の形態では短辺導体ＳＰ３１およびＳＰ４１は互いに接触した状態で固定されるとともに短辺導体ＳＰ３２およびＳＰ４２は互いに接触した状態で固定される。ただし短辺導体ＳＰ３１およびＳＰ４１の間、および短辺導体ＳＰ３２およびＳＰ４２の間に絶縁物を介在させてもよい。 In the present embodiment, the short-side conductors SP31 and SP41 are fixed in contact with each other, and the short-side conductors SP32 and SP42 are fixed in contact with each other. However, an insulator may be interposed between the short-side conductors SP31 and SP41 and between the short-side conductors SP32 and SP42.

給電線路ＬＮ３１およびＬＮ３２は、たとえば、短辺導体ＳＰ３２の下端から同じ高さにおいて長辺導体ＬＰ３１および長辺導体ＬＰ３２とそれぞれ接続されている。給電線路ＬＮ４１，ＬＮ４２は、たとえば、短辺導体ＳＰ３２の下端から略同じ高さかつ給電線路ＬＮ３１およびＬＮ３２と比べて低い位置において長辺導体ＬＰ４１および長辺導体ＬＰ４２とそれぞれ接続されている。 The feed lines LN31 and LN32 are connected to the long-side conductor LP31 and the long-side conductor LP32, respectively, at the same height from the lower end of the short-side conductor SP32, for example. The feed lines LN41 and LN42 are connected to the long-side conductor LP41 and the long-side conductor LP42, for example, at substantially the same height from the lower end of the short-side conductor SP32 and at a position lower than the feed-lines LN31 and LN32.

また、給電線路ＬＮ３１，ＬＮ３２，ＬＮ４１，ＬＮ４２は、アンテナ１００の水平方向すなわち長辺導体ＬＰ３１，ＬＰ３２，ＬＰ４１，ＬＰ４２と略垂直な方向に延伸している。給電線路ＬＮ３１は長辺導体ＬＰ３１から長辺導体ＬＰ３２への方向に延伸し、給電線路ＬＮ３２は長辺導体ＬＰ３２から長辺導体ＬＰ３１への方向に延伸し、給電線路ＬＮ４１は長辺導体ＬＰ４１から長辺導体ＬＰ４２への方向に延伸し、給電線路ＬＮ４２は長辺導体ＬＰ４２から長辺導体ＬＰ４１への方向に延伸している。 The feed lines LN31, LN32, LN41, and LN42 extend in the horizontal direction of the antenna 100, that is, in a direction substantially perpendicular to the long side conductors LP31, LP32, LP41, and LP42. The feed line LN31 extends in the direction from the long side conductor LP31 to the long side conductor LP32, the feed line LN32 extends in the direction from the long side conductor LP32 to the long side conductor LP31, and the feed line LN41 extends from the long side conductor LP41. The feed line LN42 extends in the direction from the long-side conductor LP42 to the long-side conductor LP41.

また、給電線路ＬＮ３１，ＬＮ３２，ＬＮ４１，ＬＮ４２の各々の第２端は他の給電線路の第２端と接触しないように、長辺導体ＬＰ３１および長辺導体ＬＰ３２間の中心付近かつ長辺導体ＬＰ４１および長辺導体ＬＰ４２間の中心付近に設けられている。 Further, the second ends of the feed lines LN31, LN32, LN41, and LN42 are near the center between the long-side conductor LP31 and the long-side conductor LP32 and the long-side conductor LP41 so that the second ends of the other feed lines do not contact each other. And near the center between the long side conductors LP42.

ここで、ループアンテナ素子１１，１２に求められる共振波長（ループアンテナ素子１１，１２が送信または受信すべき電波の波長）は、いずれもλである。ループアンテナ素子１１および１２は「ヘンテナ」と称されるアンテナである。したがって長辺導体ＬＰ３１、長辺導体ＬＰ３２、長辺導体ＬＰ４１および長辺導体ＬＰ４２は、Ｚ軸方向に略λ／２の長さを有する。すなわち図２および図３に示す長さＬ１，Ｌ３は略λ／２である。さらに、短辺導体ＳＰ３１、短辺導体ＳＰ３２は、Ａ４方向に、略λ／６の長さを有する。短辺導体ＳＰ４１、短辺導体ＳＰ４２は、Ａ３方向に、略λ／６の長さを有する。 Here, the resonance wavelength required for the loop antenna elements 11 and 12 (the wavelength of the radio wave to be transmitted or received by the loop antenna elements 11 and 12) is both λ. The loop antenna elements 11 and 12 are antennas called “Hentena”. Accordingly, the long-side conductor LP31, the long-side conductor LP32, the long-side conductor LP41, and the long-side conductor LP42 have a length of approximately λ / 2 in the Z-axis direction. That is, the lengths L1 and L3 shown in FIGS. 2 and 3 are approximately λ / 2. Furthermore, the short-side conductor SP31 and the short-side conductor SP32 have a length of approximately λ / 6 in the A4 direction. The short-side conductor SP41 and the short-side conductor SP42 have a length of approximately λ / 6 in the A3 direction.

スタブ３１，３２は、アンテナ１００のインピーダンスを調整するためにループアンテナ素子１１，１２にそれぞれ設けられる。スタブ３１は、給電線路ＬＮ３１の近傍においてループアンテナ素子１１の長辺導体ＬＰ３１に接続された第１端と、その第１端の反対側かつ長辺導体ＬＰ３１および長辺導体ＬＰ３２の間に位置する第２端とを有する。スタブ３２は、給電線路ＬＮ４１の近傍においてループアンテナ素子１２の長辺導体ＬＰ４１に接続された第１端と、その第１端の反対側かつ長辺導体ＬＰ４１および長辺導体ＬＰ４２の間に位置する第２端とを有する。本実施の形態では、スタブ３１が給電線路ＬＮ３１に対して下側に配置される一方、スタブ３２が給電線路ＬＮ４１に対して上側に配置される。 The stubs 31 and 32 are provided on the loop antenna elements 11 and 12, respectively, in order to adjust the impedance of the antenna 100. The stub 31 is located between the first end connected to the long-side conductor LP31 of the loop antenna element 11 in the vicinity of the feed line LN31, and on the opposite side of the first end and between the long-side conductor LP31 and the long-side conductor LP32. And a second end. The stub 32 is located between the first end connected to the long-side conductor LP41 of the loop antenna element 12 in the vicinity of the feed line LN41, and on the opposite side of the first end and between the long-side conductor LP41 and the long-side conductor LP42. And a second end. In the present embodiment, the stub 31 is disposed on the lower side with respect to the feed line LN31, while the stub 32 is disposed on the upper side with respect to the feed line LN41.

Ｕバラン３５，３６は、略λ／２の長さを有する１本の同軸ケーブルをＵ字状に曲げ、かつ、その同軸ケーブルの外部導体の両端を接続することにより形成される。Ｕバラン３５は、給電線路ＬＮ３１の第２端と給電線路ＬＮ３２の第２端との間に接続される。Ｕバラン３６は、給電線路ＬＮ４１の第２端と給電線路ＬＮ４２の第２端との間に接続される。Ｕバラン３５および３６は、アンテナ１００（ループアンテナ素子１１，１２）による平衡給電と同軸ケーブルＣＢＬ１，ＣＢＬ２による不平衡給電とを相互に変換するためにアンテナ１００に設けられる。 The U baluns 35 and 36 are formed by bending one coaxial cable having a length of approximately λ / 2 into a U shape and connecting both ends of the outer conductor of the coaxial cable. The U balun 35 is connected between the second end of the feed line LN31 and the second end of the feed line LN32. The U balun 36 is connected between the second end of the feed line LN41 and the second end of the feed line LN42. The U baluns 35 and 36 are provided in the antenna 100 in order to mutually convert balanced feeding by the antenna 100 (loop antenna elements 11 and 12) and unbalanced feeding by the coaxial cables CBL1 and CBL2.

同軸ケーブルＣＢＬ１は、給電線路ＬＮ３１の第２端における給電点ＦＤ１に接続された内部導体ＣＩ１と、Ｕバラン３５の外部導体に接続された外部導体ＣＯ１とを有する。 The coaxial cable CBL1 has an inner conductor CI1 connected to the feeding point FD1 at the second end of the feeding line LN31 and an outer conductor CO1 connected to the outer conductor of the U balun 35.

同軸ケーブルＣＢＬ２は、給電線路ＬＮ４１の第２端における給電点ＦＤ３に接続された内部導体ＣＩ２と、Ｕバラン３６の外部導体に接続された外部導体ＣＯ２とを有する。同軸ケーブルＣＢＬ１，ＣＢＬ２の電気長は互いにλ／４異なるように調整されている。 The coaxial cable CBL2 has an inner conductor CI2 connected to the feeding point FD3 at the second end of the feeding line LN41 and an outer conductor CO2 connected to the outer conductor of the U balun 36. The electrical lengths of the coaxial cables CBL1 and CBL2 are adjusted to be different from each other by λ / 4.

アンテナ１００を受信アンテナに用いる場合、同軸ケーブルＣＢＬ１および同軸ケーブルＣＢＬ２を通してそれぞれ伝達される電気信号（ループアンテナ素子からの信号）を合成するための合成器が同軸ケーブルＣＢＬ１および同軸ケーブルＣＢＬ２に接続される。一方、アンテナ１００を送信アンテナに用いる場合、同軸ケーブルＣＢＬ１および同軸ケーブルＣＢＬ２に分配器が接続される。なお、分配器の構成は、上記合成器と同じ構成であってもよい。したがって、以下では「合成器」と「分配器」とをまとめて「合成器」と呼ぶことにする。なお、合成器と分配器とでは、信号の入出力の方向が互いに逆となる。 When antenna 100 is used as a receiving antenna, a synthesizer for synthesizing electrical signals (signals from loop antenna elements) transmitted through coaxial cable CBL1 and coaxial cable CBL2 is connected to coaxial cable CBL1 and coaxial cable CBL2. . On the other hand, when the antenna 100 is used as a transmission antenna, a distributor is connected to the coaxial cable CBL1 and the coaxial cable CBL2. Note that the configuration of the distributor may be the same as that of the combiner. Therefore, hereinafter, “synthesizer” and “distributor” are collectively referred to as “synthesizer”. It should be noted that the signal input / output directions of the combiner and distributor are opposite to each other.

合成器は、たとえばプリント基板により形成される。図６は、本実施の形態に係る合成器２１の構成を示す模式図である。図６を参照して、プリント基板の一方の主面には、金属薄膜（たとえば銅箔）により、互いに接続された線路７１〜７４が形成される。なお、プリント基板の他方の主面（以下「裏面」と呼ぶ）は、ほぼ全体がアースパターンとなっている。 The synthesizer is formed by a printed circuit board, for example. FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the synthesizer 21 according to the present embodiment. Referring to FIG. 6, lines 71 to 74 connected to each other are formed on one main surface of the printed board by a metal thin film (for example, copper foil). The other main surface (hereinafter referred to as “back surface”) of the printed circuit board is almost entirely an earth pattern.

合成器２１は、２つの入力間の干渉を避けるために、ウィルキンソン型合成器が用いられる。詳細に説明すると、線路７１には、同軸ケーブルＣＢＬ１の内部導体ＣＩ１が接続される。また、線路７１にはＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio：電圧定在波比）特性を良くするためのスタブＳＴ１が設けられる。さらに、線路７１にはコイルＣＬ１の一方端が接続される。コイルＣＬ１の他方端は、スルーホール８１を介してプリント基板の裏面のアースパターンに接続される。なお、コイルＣＬ１の一方端とコイルＣＬ１の他方端との間の距離は、略λ／４の長さとしている。 The synthesizer 21 is a Wilkinson synthesizer in order to avoid interference between the two inputs. More specifically, the line 71 is connected to the inner conductor CI1 of the coaxial cable CBL1. The line 71 is provided with a stub ST1 for improving the VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) characteristic. Furthermore, one end of a coil CL1 is connected to the line 71. The other end of the coil CL1 is connected to the ground pattern on the back surface of the printed circuit board through the through hole 81. The distance between one end of the coil CL1 and the other end of the coil CL1 is approximately λ / 4.

線路７２には、同軸ケーブルＣＢＬ２の内部導体ＣＩ２が接続される。また、線路７２にはＶＳＷＲ特性を良くするためのスタブＳＴ２が設けられる。さらに、線路７２にはコイルＣＬ２の一方端が接続される。コイルＣＬ２の他方端は、スルーホール８２を介してプリント基板の裏面のアースパターンに接続される。なお、コイルＣＬ２の一方端とコイルＣＬ２の他方端との間の距離は、略λ／４の長さとしている。 An internal conductor CI2 of the coaxial cable CBL2 is connected to the line 72. The line 72 is provided with a stub ST2 for improving the VSWR characteristic. Furthermore, one end of a coil CL2 is connected to the line 72. The other end of the coil CL2 is connected to the ground pattern on the back surface of the printed circuit board through the through hole 82. The distance between one end of the coil CL2 and the other end of the coil CL2 is approximately λ / 4.

抵抗素子Ｒは線路７１および７２に接続される。線路７１および７２は線路７４に接続される。線路７４にはＶＳＷＲ特性を良くするためにスタブＳＴ３およびＳＴ４が設けられる。 Resistance element R is connected to lines 71 and 72. Lines 71 and 72 are connected to line 74. The line 74 is provided with stubs ST3 and ST4 in order to improve the VSWR characteristics.

線路７４は線路７３に接続される。線路７３には、同軸ケーブルＣＢＬ３の内部導体ＣＩ３が接続される。また、線路７３にはＶＳＷＲ特性を良くするためにスタブＳＴ５が設けられる。さらに、線路７３にはコイルＣＬ３の一方端が接続される。コイルＣＬ３の他方端は、スルーホール８３を介してプリント基板の裏面のアースパターンに接続される。なお、コイルＣＬ３の一方端とコイルＣＬ３の他方端との間の距離は、略λ／４の長さとしている。 The line 74 is connected to the line 73. An internal conductor CI3 of the coaxial cable CBL3 is connected to the line 73. The line 73 is provided with a stub ST5 in order to improve the VSWR characteristic. Furthermore, one end of a coil CL3 is connected to the line 73. The other end of the coil CL3 is connected to the ground pattern on the back surface of the printed circuit board through the through hole 83. The distance between one end of the coil CL3 and the other end of the coil CL3 is approximately λ / 4.

コイルＣＬ１〜ＣＬ３の各々の一方端と他方端との間の距離を略λ／４の長さとすることによって反射波を低減し、マッチングを良好とすることができる。 By setting the distance between one end and the other end of each of the coils CL <b> 1 to CL <b> 3 to a length of approximately λ / 4, reflected waves can be reduced and matching can be improved.

合成器２１および同軸ケーブルＣＢＬ１，ＣＢＬ２は、ループアンテナ素子１１，１２の間で位相をλ／４ずらして給電を行なうためのものである。Ｕバラン３５，３６および、給電線路ＬＮ３１，ＬＮ３２，ＬＮ４１，ＬＮ４２は、本発明の「給電部」に対応する。なお、本明細書では、「給電」とは、アンテナから電波を送信するためにアンテナに高周波電力を供給することのみならず、アンテナが電波を受信することも含むものである。 The combiner 21 and the coaxial cables CBL1 and CBL2 are for feeding power with the phase shifted by λ / 4 between the loop antenna elements 11 and 12. The U baluns 35 and 36 and the feed lines LN31, LN32, LN41, and LN42 correspond to the “feed unit” of the present invention. In this specification, “power feeding” includes not only supplying high-frequency power to an antenna in order to transmit radio waves from the antenna, but also receiving the radio waves by the antenna.

本実施の形態によれば、２つのループアンテナ素子（ヘンテナ）が互いに直交するように配置される。さらに、合成器２１および同軸ケーブルＣＢＬ１，ＣＢＬ２により、２つのループアンテナ素子は、位相が互いにλ／４だけ異なるように給電される。これによりアンテナ１００は水平偏波無指向性アンテナとして機能する。なおかつ、アンテナ１００の垂直方向の長さ（略λ／２）は、アンテナ１００の水平方向の長さ（略λ／６）に比べて大きい。したがって、本実施の形態によれば、縦型の水平偏波無指向性アンテナを実現できる。 According to the present embodiment, two loop antenna elements (hentennas) are arranged so as to be orthogonal to each other. Further, the synthesizer 21 and the coaxial cables CBL1 and CBL2 feed power to the two loop antenna elements so that the phases are different from each other by λ / 4. Thereby, the antenna 100 functions as a horizontally polarized omnidirectional antenna. Further, the length of the antenna 100 in the vertical direction (approximately λ / 2) is larger than the length of the antenna 100 in the horizontal direction (approximately λ / 6). Therefore, according to this embodiment, a vertical horizontal polarization omnidirectional antenna can be realized.

さらに、本実施の形態によれば、２つのループアンテナ素子（ヘンテナ）に含まれる長辺導体の両端部の幅が長辺導体の中間部の幅に比べて大きい。これにより、アンテナ１００の帯域を広げることが可能になる。 Furthermore, according to the present embodiment, the widths of both ends of the long-side conductor included in the two loop antenna elements (hentennas) are larger than the width of the intermediate portion of the long-side conductor. Thereby, the band of the antenna 100 can be widened.

さらに本実施の形態によれば、ループアンテナ素子の２つの長辺導体のうちの１つにスタブが設けられる。これにより、同軸ケーブルのインピーダンスに応じてループアンテナ素子（ヘンテナ）のインピーダンスを調整することが可能になる。ループアンテナ素子のインピーダンスを調整することによって、ループアンテナ素子と同軸ケーブルとの間で信号（高周波電力）を効率よく伝達することができる。なお、スタブの数、配置は特に限定されるものではない。たとえばループアンテナ素子の２つの長辺導体の両方にスタブが設けられてもよいし、１つの長辺導体の複数の箇所にスタブが設けられてもよい。 Furthermore, according to the present embodiment, a stub is provided on one of the two long-side conductors of the loop antenna element. Thereby, it becomes possible to adjust the impedance of the loop antenna element (hentenna) according to the impedance of the coaxial cable. By adjusting the impedance of the loop antenna element, a signal (high frequency power) can be efficiently transmitted between the loop antenna element and the coaxial cable. The number and arrangement of stubs are not particularly limited. For example, stubs may be provided on both of the two long-side conductors of the loop antenna element, or stubs may be provided at a plurality of locations on one long-side conductor.

さらに本実施の形態によれば、ループアンテナ素子の２つの給電線路にＵバランが接続される。Ｕバランにより、ループアンテナ素子による平衡給電と同軸ケーブルによる不平衡給電とを相互に変換することができる。これによりループアンテナ素子と同軸ケーブルとの間におけるインピーダンス整合を実現できる。 Furthermore, according to the present embodiment, the U balun is connected to the two feed lines of the loop antenna element. With the U balun, balanced feeding by the loop antenna element and unbalanced feeding by the coaxial cable can be mutually converted. Thereby, impedance matching between the loop antenna element and the coaxial cable can be realized.

次に、上記のように構成されたアンテナの性能について具体的に説明する。以下に説明するアンテナ装置の性能は、日本におけるＵＨＦテレビ放送の周波数帯（４７０〜７７０ＭＨｚ）の電波が送受信可能なようにアンテナ１００を構成することによって得られたものである。具体的には、アンテナ１００が上記ＵＨＦ帯、特に日本における地上デジタル放送の周波数帯（４７０〜７１０ＭＨｚ）のうちのＬ帯域（４７０ＭＨｚ〜５８４ＭＨｚ）の電波の送受信に好適なアンテナ装置となるよう、アンテナ１００（ループアンテナ素子１１，１２）における各部位の長さ、幅、および距離のパラメータを設計した。 Next, the performance of the antenna configured as described above will be specifically described. The performance of the antenna device described below is obtained by configuring the antenna 100 so that radio waves in the frequency band (470 to 770 MHz) of UHF television broadcasting in Japan can be transmitted and received. Specifically, the antenna 100 is an antenna device suitable for transmission / reception of radio waves in the UHF band, particularly the L band (470 MHz to 584 MHz) of the terrestrial digital broadcasting frequency band (470 to 710 MHz) in Japan. The parameters of length, width and distance of each part in 100 (loop antenna elements 11 and 12) were designed.

以下では、アンテナ１００の性能として指向性パターンを示す。本実施の形態に係るアンテナは水平偏波無指向性アンテナであるので、指向性パターンは円形に近いほど好ましい。なお本実施の形態では、「無指向性」とは、水平面指向性パターンにおける指向性偏差（水平面の任意の２方向における利得の差の最大値）が２．５ｄＢ以下であることを意味するものとする。 Hereinafter, a directivity pattern is shown as the performance of the antenna 100. Since the antenna according to the present embodiment is a horizontally polarized omnidirectional antenna, the directivity pattern is preferably as close to a circle as possible. In the present embodiment, “omnidirectional” means that the directivity deviation in the horizontal plane directivity pattern (the maximum value of the gain difference in any two directions on the horizontal plane) is 2.5 dB or less. And

図７は、本実施の形態に係るアンテナの比較例の水平面指向性を示す図である。比較例によるアンテナは、幅広導体（図７および図８では「エレメント」と示す）を備えていない点で本実施の形態に係るアンテナと異なるが他の部分の構成については本実施の形態に係るアンテナの対応する部分の構成と同様である。 FIG. 7 is a diagram showing the horizontal plane directivity of the comparative example of the antenna according to the present embodiment. The antenna according to the comparative example is different from the antenna according to the present embodiment in that it does not include a wide conductor (indicated as “element” in FIGS. 7 and 8), but the configuration of other parts is related to the present embodiment. The configuration is the same as the corresponding portion of the antenna.

図７を参照して、４７０〜５８４ＭＨｚでの周波数帯をカバーするため、代表的に、４７０ＭＨｚ、５００ＭＨｚ、５３０ＭＨｚ、５６０ＭＨｚおよび５９０ＭＨｚの水平面指向性パターンが示される。図７に示されるように、４７０ＭＨｚおよび５９０ＭＨｚにおいては、指向性偏差が２．５ｄＢより大きくなる。 Referring to FIG. 7, horizontal plane directivity patterns of 470 MHz, 500 MHz, 530 MHz, 560 MHz and 590 MHz are typically shown to cover the frequency band at 470 to 584 MHz. As shown in FIG. 7, the directivity deviation is larger than 2.5 dB at 470 MHz and 590 MHz.

図８は、本実施の形態に係るアンテナの水平面指向性を示す図である。図８を参照して、４７０ＭＨｚおよび５９０ＭＨｚの各周波数において、指向性偏差は２．５ｄＢ以下となる。さらに、５００ＭＨｚ、５３０ＭＨｚ、５６０ＭＨｚの各周波数においても指向性偏差は２．５ｄＢ以下となる。すなわち、図７および図８から、幅広導体を長辺導体の両端部に接続することによって、水平偏波無指向性を得ることが可能な周波数帯域を広げることができることが理解できる。 FIG. 8 is a diagram illustrating the horizontal plane directivity of the antenna according to the present embodiment. Referring to FIG. 8, the directivity deviation is 2.5 dB or less at each frequency of 470 MHz and 590 MHz. Furthermore, the directivity deviation is 2.5 dB or less at each frequency of 500 MHz, 530 MHz, and 560 MHz. That is, it can be understood from FIGS. 7 and 8 that the frequency band in which horizontal polarization omnidirectionality can be obtained can be expanded by connecting the wide conductor to both ends of the long-side conductor.

なお、本実施の形態に係るアンテナの構成は上述の構成に限定されるものではない。以下に本実施の形態に係るアンテナの変形例を図面を参照しつつ説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Note that the configuration of the antenna according to this embodiment is not limited to the above-described configuration. Hereinafter, modifications of the antenna according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図９は、本実施の形態に係るアンテナの第１の変形例を示した斜視図である。図９および図１を参照して、第１の変形例に従うアンテナ１０１は、短辺導体ＳＰ３１，ＳＰ３２，ＳＰ４１，ＳＰ４２が真っ直ぐな導電板である点において、アンテナ１００と異なる。図９に示されるように、ループアンテナ素子の短辺導体が屈曲していなくてもよい。 FIG. 9 is a perspective view showing a first modification of the antenna according to the present embodiment. Referring to FIG. 9 and FIG. 1, an antenna 101 according to the first modification in that the short side conductor SP31, SP32, SP41, SP 42 is a straight conductive plates, different from the antenna 100. As shown in FIG. 9, the short-side conductor of the loop antenna element may not be bent.

図１０は、本実施の形態に係るアンテナの第２の変形例を示した斜視図である。図１０および図１を参照して、第２の変形例に従うアンテナ１０２は、幅広導体５０に代えて幅広導体５１を備える点において、アンテナ１００と異なる。幅広導体５１の形状は長方形である。図１０に示されるように、長辺導体の両端部の幅を長辺導体の中間部（給電線路が接続される部分）の幅よりも大きくするのであれば、幅広導体５０の形状は、特に限定されるものではない。したがって、幅広導体５０の形状はたとえば三角形でもよい。 FIG. 10 is a perspective view showing a second modification of the antenna according to the present embodiment. Referring to FIGS. 10 and 1, antenna 102 according to the second modification is different from antenna 100 in that wide conductor 51 is provided instead of wide conductor 50. The shape of the wide conductor 51 is a rectangle. As shown in FIG. 10, if the width of both ends of the long-side conductor is made larger than the width of the middle portion of the long-side conductor (portion to which the feed line is connected), the shape of the wide conductor 50 is particularly It is not limited. Therefore, the shape of the wide conductor 50 may be, for example, a triangle.

図１１は、本実施の形態に係るアンテナの第３の変形例を示した斜視図である。図１１を参照して、第３の変形例に従うアンテナ１０３は、ループアンテナ素子１１，１２を備える。アンテナ１００〜１０２の各々においては、ループアンテナ素子１１，１２の各々の共振波長は略同一である。これに対し、アンテナ１０３では、ループアンテナ素子１１，１２の共振波長が異なる。したがって、ループアンテナ素子１１，１２の大きさが互いに異なる。 FIG. 11 is a perspective view showing a third modification of the antenna according to the present embodiment. Referring to FIG. 11, antenna 103 according to the third modification includes loop antenna elements 11 and 12. In each of the antennas 100 to 102, the resonance wavelengths of the loop antenna elements 11 and 12 are substantially the same. On the other hand, in the antenna 103, the resonance wavelengths of the loop antenna elements 11 and 12 are different. Therefore, the sizes of the loop antenna elements 11 and 12 are different from each other.

具体的には、長辺導体ＬＰ３１，ＬＰ３２の長さＬ１は第１の波長λの略１／２であり、短辺導体ＳＰ３１，ＳＰ３２の長さＬ２は第１の波長λの略１／６である。一方、長辺導体ＬＰ４１およびＬＰ４２の長さＬ３は第２の波長λ′（λ≠λ′）の略１／２であり、短辺導体ＳＰ４１，ＳＰ４２の長さＬ４は第２の波長λ′の略１／６である。なお、図１１に示した構成ではλ＜λ′であるが、λ＞λ′であってもよい。 Specifically, the length L1 of the long side conductor LP 31, LP32 is about 1/2 of the first wavelength lambda, the short side conductor SP31, approximately length L2 of the first wavelength lambda of SP 32 1 / 6. On the other hand, the length L3 of the long side conductor LP41 and LP42 are about 1/2 of the second wavelength λ '(λ ≠ λ') , the length L4 of the shorter side conductor SP41, SP 42 and the second wavelength lambda It is approximately 1/6 of '. In the configuration shown in FIG. 11, λ <λ ′, but λ> λ ′ may be used.

給電線路ＬＮ３１，ＬＮ４１は、線路６１により接続される。給電線路ＬＮ３２，ＬＮ４２は、線路６２により接続される。たとえば線路６１，６２の一方（たとえば線路６１の中央）に同軸ケーブルの内部導体が接続される一方、線路６１，６２の他方（たとえば線路６２の中央）にその同軸ケーブルの外部導体が接続される。また、線路６１，６２にＵバランが接続される。すなわち線路６１，６２は、ループアンテナ素子１１，１２に給電するための給電部を構成する。 The feed lines LN31 and LN41 are connected by a line 61. The feed lines LN32 and LN42 are connected by a line 62. For example, the inner conductor of the coaxial cable is connected to one of the lines 61 and 62 (for example, the center of the line 61), while the outer conductor of the coaxial cable is connected to the other of the lines 61 and 62 (for example, the center of the line 62). . A U balun is connected to the lines 61 and 62. That is, the lines 61 and 62 constitute a power feeding unit for feeding power to the loop antenna elements 11 and 12.

また、長辺導体（ＬＰ３１，ＬＰ３２，ＬＰ４１，ＬＰ４２）の両端部には幅広導体５１が接続される。なお、上述のように幅広導体の形状は特に限定されない。 Further, wide conductors 51 are connected to both ends of the long side conductors (LP31, LP32, LP41, LP42). As described above, the shape of the wide conductor is not particularly limited.

さらに、スタブ３３，３４が長辺導体ＬＰ３１，ＬＰ４１にそれぞれ接続される。具体的には、スタブ３３は給電線路ＬＮ３１の近傍において長辺導体ＬＰ３１に接続され、スタブ３４は給電線路ＬＮ４１の近傍において長辺導体ＬＰ４１に接続される。 Further, the stubs 33 and 34 are connected to the long side conductors LP31 and LP41, respectively. Specifically, the stub 33 is connected to the long-side conductor LP31 in the vicinity of the feed line LN31, and the stub 34 is connected to the long-side conductor LP41 in the vicinity of the feed line LN41.

図１１に示すように、２つのループアンテナ素子（ヘンテナ）の各々の長辺導体の両端部には幅広導体が接続される。よって、各ループアンテナ素子の帯域を広げることが可能となる。さらに、大きさが互いに異なる（すなわち共振波長が異なる）２つのループアンテナ素子を組み合わせることによって、アンテナの帯域をさらに広げることが可能となる。よって、この変形例においても使用周波数帯域を広げることが可能となる。 As shown in FIG. 11, wide conductors are connected to both ends of the long-side conductors of the two loop antenna elements (hentennas). Therefore, the band of each loop antenna element can be expanded. Furthermore, by combining two loop antenna elements having different sizes (that is, having different resonance wavelengths), it is possible to further widen the band of the antenna. Therefore, it is possible to widen the use frequency band also in this modification.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１１，１２ループアンテナ素子、２１合成器、３１〜３４，ＳＴ１〜ＳＴ５スタブ、３５，３６Ｕバラン、４１，４２ネジ、５０，５１幅広導体、６１，６２，７１〜７４線路、８１〜８３スルーホール、１００〜１０３アンテナ、ＣＢＬ１〜ＣＢＬ３同軸ケーブル、ＣＩ１〜ＣＩ３内部導体、ＣＬ１〜ＣＬ３コイル、ＣＯ１，ＣＯ２外部導体、ＦＤ１〜ＦＤ４給電点、ＬＮ３１，ＬＮ３２，ＬＮ４１，ＬＮ４２給電線路、ＬＰ３１，ＬＰ３２，ＬＰ４１，ＬＰ４２長辺導体、Ｒ抵抗素子、ＳＰ３１，ＳＰ３２，ＳＰ４１，ＳＰ４２短辺導体、Ｚ軸。 11, 12 loop antenna element, 21 combiner, 31-34, ST1-ST5 stub, 35, 36 U balun, 41, 42 screw, 50, 51 wide conductor, 61, 62, 71-74 line, 81-83 through Hall, 100 to 103 antenna, CBL1 to CBL3 coaxial cable, CI1 to CI3 inner conductor, CL1 to CL3 coil, CO1, CO2 outer conductor, FD1 to FD4 feeding point, LN31, LN32, LN41, LN42 feeding line, LP31, LP32, LP41, LP 42 long side conductor, R the resistance element, SP31, SP32, SP41, SP 42 short side conductor, Z-axis.

Claims

互いに対向するように配置された第１および第２の長辺導体と、互いに対向する前記第１の長辺導体の一方端と前記第２の長辺導体の一方端とを接続する第１の短辺導体と、互いに対向する前記第１の長辺導体の他方端と前記第２の長辺導体の他方端とを接続する第２の短辺導体とを有する第１のループアンテナ素子と、
互いに対向するように配置された第３および第４の長辺導体と、互いに対向する前記第３の長辺導体の一方端と前記第４の長辺導体の一方端とを接続する第３の短辺導体と、互いに対向する前記第３の長辺導体の他方端と前記第４の長辺導体の他方端とを接続する第４の短辺導体とを有する第２のループアンテナ素子と、
前記第１および第２のループアンテナ素子に給電するための給電部とを備え、
前記第１および第２の長辺導体の各々の延伸方向の長さは、前記第１のループアンテナ素子に求められる共振波長の略１／２であり、
前記第１および第２の短辺導体の各々の延伸方向の長さは、前記第１のループアンテナ素子に求められる共振波長の略１／６であり、
前記第３および第４の長辺導体の各々の延伸方向の長さは、前記第２のループアンテナ素子に求められる共振波長の略１／２であり、
前記第３および第４の短辺導体の各々の延伸方向の長さは、前記第２のループアンテナ素子に求められる共振波長の略１／６であり、
前記第１から第４の長辺導体の各々の２つの端部の幅は、前記２つの端部の間に位置する中間部の幅よりも大きく、
前記第１および第２のループアンテナ素子は、前記第１の短辺導体と前記第３の短辺導体とが互いに略直角に交差し、かつ前記第２の短辺導体と前記第４の短辺導体とが互いに略直角に交差するように配置され、
前記第１の長辺導体の前記中間部に接続された第１端と、前記第１端の反対側かつ前記第１の長辺導体および前記第２の長辺導体の間に位置する第２端とを有する第１の給電線路と、
前記第２の長辺導体の前記中間部に接続された第１端と、前記第１端の反対側かつ前記第１の長辺導体および前記第２の長辺導体の間に位置する第２端とを有する第２の給電線路と、
前記第３の長辺導体の前記中間部に接続された第１端と、前記第１端の反対側かつ前記第３の長辺導体および前記第４の長辺導体の間に位置する第２端とを有する第３の給電線路と、
前記第４の長辺導体の前記中間部に接続された第１端と、前記第１端の反対側かつ前記第３の長辺導体および前記第４の長辺導体の間に位置する第２端とを有する第４の給電線路と、
前記第１の給電線路の前記第１端の近傍において、前記第１の長辺導体に接続された第１のスタブと、
前記第３の給電線路の前記第１端の近傍において、前記第３の長辺導体に接続された第２のスタブとをさらに備える、アンテナ。 The first and second long-side conductors arranged so as to face each other, and a first connecting the one end of the first long-side conductor and the one end of the second long-side conductor facing each other A first loop antenna element having a short side conductor and a second short side conductor connecting the other end of the first long side conductor and the other end of the second long side conductor facing each other;
Third and fourth long-side conductors arranged so as to face each other, and a third connecting the one end of the third long-side conductor and the one end of the fourth long-side conductor facing each other A second loop antenna element having a short-side conductor, and a fourth short-side conductor connecting the other end of the third long-side conductor and the other end of the fourth long-side conductor facing each other;
A power feeding unit for feeding power to the first and second loop antenna elements,
The length of each of the first and second long-side conductors in the extending direction is approximately ½ of the resonance wavelength required for the first loop antenna element,
The length in the extending direction of each of the first and second short-side conductors is approximately 1/6 of the resonance wavelength required for the first loop antenna element,
The length in the extending direction of each of the third and fourth long-side conductors is approximately ½ of the resonance wavelength required for the second loop antenna element,
The length in the extending direction of each of the third and fourth short-side conductors is approximately 1/6 of the resonance wavelength required for the second loop antenna element,
The width of the two ends of each of the fourth long side conductor from the first is much larger than the width of the intermediate portion located between said two ends,
In the first and second loop antenna elements, the first short-side conductor and the third short-side conductor intersect each other at substantially right angles, and the second short-side conductor and the fourth short-side conductor The side conductors are arranged so as to cross each other at a substantially right angle,
A first end connected to the intermediate portion of the first long-side conductor, and a second end located on the opposite side of the first end and between the first long-side conductor and the second long-side conductor. A first feed line having an end;
A first end connected to the intermediate portion of the second long-side conductor and a second end located on the opposite side of the first end and between the first long-side conductor and the second long-side conductor. A second feed line having ends;
A first end connected to the intermediate portion of the third long-side conductor and a second end located on the opposite side of the first end and between the third long-side conductor and the fourth long-side conductor. A third feed line having ends;
A first end connected to the intermediate portion of the fourth long-side conductor, and a second end located on the opposite side of the first end and between the third long-side conductor and the fourth long-side conductor. A fourth feed line having ends;
A first stub connected to the first long-side conductor in the vicinity of the first end of the first feed line;
An antenna further comprising: a second stub connected to the third long-side conductor in the vicinity of the first end of the third feed line .

前記第１のループアンテナ素子に求められる共振波長は、前記第２のループアンテナ素子に求められる共振波長と略同一である、請求項１に記載のアンテナ。 The resonance wavelength is required for the first loop antenna element, wherein the Ru substantially equal der the resonance wavelength required for the second loop antenna element, the antenna according to claim 1.