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JP4823982B2 - Panel-type fan beam antenna unit and four-plane synthetic omnidirectional antenna device - Google Patents
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Description

本発明は、4面合成無指向性アンテナ装置を構成するために支持体の4面に配設されるパネル型扇形ビームアンテナユニット及びこのパネル型扇形ビームアンテナユニットを用いた4面合成無指向性アンテナ装置に関するものである。   The present invention relates to a panel-type fan beam antenna unit disposed on four surfaces of a support to constitute a four-plane combined omnidirectional antenna device, and a four-plane combined omnidirectional device using the panel-type fan beam antenna unit. The present invention relates to an antenna device.

地上波のテレビ放送は、例えば、図8に示すように、鉄塔100の上部に設置された無指向性アンテナ装置200から放射される。この無指向性アンテナ装置200は、パネル型アンテナユニット210を鉄塔上部の4面にそれぞれ配置(90°開角)することによって4面合成無指向性アンテナ装置として構成され、通常、図示のように垂直方向に多段配列される(例えば、非特許文献1参照)。
なお、上記鉄塔100は、鉄骨材を組上げたフレーム状の本体部110と、その上に設置されたポール部120とによって構成されている。また、上記パネル型アンテナユニット210は、平坦な反射板とこの反射板の前方に配した放射体とを備えている。
The terrestrial television broadcast is radiated from an omnidirectional antenna device 200 installed on the upper part of the steel tower 100, for example, as shown in FIG. This omnidirectional antenna device 200 is configured as a four-plane synthetic omnidirectional antenna device by arranging panel-type antenna units 210 on four surfaces at the top of the steel tower (90 ° opening angle). Multi-stage arrangement in the vertical direction (for example, see Non-Patent Document 1).
The steel tower 100 is composed of a frame-shaped main body 110 assembled with steel frames and a pole portion 120 installed thereon. The panel type antenna unit 210 includes a flat reflector and a radiator disposed in front of the reflector.

上記4面合成無指向性アンテナ装置は、水平面指向性偏差が3dB程度であることが望ましく、それを実現するためには、鉄塔100の中心から上記パネル型アンテナユニット210の反射板に至る距離(突き出し距離)を使用電波の波長の概略1/2以下にする必要がある。これは、パネル型アンテナユニット210の取り付け部位における鉄塔の幅を上記使用電波の波長以下にする必要があることを意味している。一方、上記4面合成無指向性アンテナ装置200は、できるだけ高い位置に設置することが望ましい。
そこで、上記4面合成無指向性アンテナ装置200は、その各パネル型アンテナユニット210を、図示のように鉄塔100のポール部120に取り付けるようにしている。
The four-plane synthetic omnidirectional antenna device preferably has a horizontal plane directivity deviation of about 3 dB. In order to realize this, the distance (from the center of the tower 100 to the reflector of the panel type antenna unit 210 ( The projecting distance) needs to be approximately half or less of the wavelength of the used radio wave. This means that the width of the steel tower at the attachment site of the panel type antenna unit 210 needs to be equal to or less than the wavelength of the used radio wave. On the other hand, it is desirable to install the four-plane synthetic omnidirectional antenna device 200 at a position as high as possible.
Therefore, in the four-plane synthetic omnidirectional antenna device 200, each panel type antenna unit 210 is attached to the pole portion 120 of the steel tower 100 as shown.

ところで、地上デジタル放送用のアンテナ装置の建設に際しては、新たに鉄塔を建設する費用や建設場所の確保が困難な場合に、既存アナログアンテナ装置に使用している鉄塔を利用することになる。
しかし、この既設鉄塔を利用する場合、スペース上の制限のために、上記デジタル放送用アンテナを上記ポール部120に取り付けることが困難であることが多い。そこで、上記デジタル放送用アンテナを上記鉄塔100の本体部110へ取り付けることが求められるが、この本体部110の幅は上記使用電波の波長よりも大きいので、上述した構成の4面合成無指向性アンテナ装置200を上記デジタル放送用アンテナ装置として上記本体部110へ取り付けた場合、望ましい水平面指向性偏差を実現することが困難になる。
「UHFテレビジョン送信と受信」、第385頁、昭和45年1月20日、電波新聞出版部発行
By the way, when constructing an antenna device for digital terrestrial broadcasting, a steel tower used for an existing analog antenna device is used when it is difficult to secure a new steel tower construction cost or a construction site.
However, when using this existing steel tower, it is often difficult to attach the digital broadcasting antenna to the pole portion 120 due to space limitations. Therefore, it is required to attach the digital broadcasting antenna to the main body 110 of the tower 100. Since the width of the main body 110 is larger than the wavelength of the used radio wave, the four-plane synthetic omnidirectional configuration described above is used. When the antenna device 200 is attached to the main body 110 as the digital broadcasting antenna device, it is difficult to achieve a desired horizontal plane directivity deviation.
“UHF Television Transmission and Reception”, page 385, published on January 20, 1945, published by Denpa Shimbun

上記の問題を解決するために、図9及び図10に示すように、パネル型アンテナユニット310を円環状に多数個(図示の例では9個)配列した多面合成無指向性アンテナ装置300を使用することが考えられる。
なお、上記各パネル型アンテナユニット310は、図示していないが、反射板の前方にN個(Nは整数)の放射体を同一方向に向くように配置した構成を有する。
しかし、この多面合成無指向性アンテナ装置300は、パネル型アンテナユニット310の配置個数が多いため、鉄塔に大きな荷重(風圧荷重を含む)負荷を与える。また、多数のパネル型アンテナユニット310を配置することに加えて、それらを同一円周上に配列固定するための円形架台(図示していない)を設ける必要があるため、建設コストが高くなるとともに、工事期間やメンテナンス時間も長くなる。
In order to solve the above problem, as shown in FIGS. 9 and 10, a multi-plane synthetic omnidirectional antenna device 300 in which a large number of panel type antenna units 310 are arranged in an annular shape (9 in the illustrated example) is used. It is possible to do.
Although not shown, each panel antenna unit 310 has a configuration in which N (N is an integer) radiators are arranged in front of the reflector so as to face in the same direction.
However, since the multi-plane synthetic omnidirectional antenna device 300 has a large number of arranged panel type antenna units 310, a large load (including wind pressure load) is applied to the steel tower. In addition to arranging a large number of panel type antenna units 310, it is necessary to provide a circular gantry (not shown) for arranging and fixing them on the same circumference, which increases the construction cost. Also, the construction period and maintenance time become longer.

そこで、本発明は、支持体の幅が比較的大きい場合でも、4面合成によって指向性偏差の少ない水平面指向性を得ることが可能なパネル型扇形ビームアンテナユニットを提供することを目的とする。
また本発明は、上記パネル型扇形ビームアンテナユニットを用いて構成された4面合成無指向性アンテナ装置を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a panel-type fan beam antenna unit capable of obtaining horizontal plane directivity with little directivity deviation by four-plane synthesis even when the width of the support is relatively large.
It is another object of the present invention to provide a four-plane synthetic omnidirectional antenna device configured using the panel-type fan beam antenna unit.

上記目的を達成するため、本発明によれば、4面合成無指向性アンテナ装置を構成するために支持体の4面に配設されるパネル型扇形ビームアンテナユニットであって、相互に所定の開き角度をもって水平方向に隣接配置した3以上の放射体と、前記各放射体の背部にそれらの放射体の放射方向に向く形態でそれぞれ配設した反射板と、を備え、前記開き角は、水平面指向性が所定の扇状パターンを示すように設定されていることを特徴とするパネル型扇形ビームアンテナユニットが提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a panel-type fan beam antenna unit disposed on four surfaces of a support for constituting a four-plane synthetic omnidirectional antenna device, and having a predetermined mutual relationship 3 and more radiator adjacent horizontally disposed with an opening angle, and a reflection plate which is disposed respectively in the form facing the radially back to their emitters of each emitter, the opening angle of the There is provided a panel-type fan beam antenna unit characterized in that the horizontal plane directivity is set to show a predetermined fan-shaped pattern.

前記扇状パターンは、例えば±45°方向において急激に減衰する水平面指向パターンである。
前記各反射板は、例えば、一枚の金属板を折り曲げ加工することによって一体形成されるが、個別の金属板によって形成してもよい。
本発明の実施形態では、前記放射体の配設個数を3とし、前記金属板を台形に折り曲げ加工することによって前記各反射板を形成している。
The fan-shaped pattern is, for example, a horizontal plane directing pattern that rapidly attenuates in the ± 45 ° direction.
Each of the reflecting plates is integrally formed by, for example, bending a single metal plate, but may be formed by an individual metal plate.
In an embodiment of the present invention, the number of the radiators is set to 3, and each of the reflectors is formed by bending the metal plate into a trapezoid.

前記放射体としては、ダイポール放射素子や双ループ放射素子等を用いることができる。また、前記各放射体に分配給電する電力分配器をさらに備えてもよい。   As the radiator, a dipole radiating element, a double loop radiating element, or the like can be used. Moreover, you may further provide the electric power divider | distributor which distributes and supplies electric power to each said radiator.

上記目的を達成するため、本発明によれば、前記パネル型扇形ビームアンテナユニットを支持体の4面に配設してなる4面合成無指向性アンテナ装置が提供される。
また、本発明によれば、前記4面合成無指向性アンテナ装置を垂直方向に多段配列した無指向性アンテナ装置が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a four-plane synthetic omnidirectional antenna device in which the panel-type fan beam antenna unit is disposed on four surfaces of a support.
In addition, according to the present invention, there is provided an omnidirectional antenna device in which the four-plane synthetic omnidirectional antenna device is arranged in multiple stages in the vertical direction.

本発明に係るパネル型扇形ビームアンテナユニットによれば、相互に所定の開き角度をもって隣接配置した3以上の放射体と、これらの放射体の背部にそれぞれ配設した反射板と、を備えているので、例えば±45°方向において急激に減衰する指向パターンを有する扇形ビームを得ることが可能である。
また、本発明に係る4面合成無指向性アンテナ装置によれば、上記パネル型扇形ビームアンテナユニットを鉄塔等の支持体の4面に配設した構成をもつので、支持体の中心からの距離が使用する電波の波長の1/2よりも大きくなる設置条件下においても、指向性偏差の少ない良好な水平面指向性を得ることが可能になる。すなわち、例えば、使用する電波の周波数が500MHz(UHF地上テレ放送帯域の周波数である)の場合には、該周波数の波長である60cmよりも大きな幅を有する(例えば、1m〜3mの幅を有する)鉄塔の部位に設置するという条件下においても、指向性偏差の少ない良好な水平面指向性を得ることができる。
この4面合成無指向性アンテナ装置は、多面合成無指向性アンテナ装置よりもアンテナユニットの配置面数が少なくて済むので、支持体に負荷される荷重(風圧荷重を含む)の低減及び工事期間やメンテナンス時間の短縮を図ることができる。また、多面合成無指向性アンテナ装置では、アンテナユニットを円環状に配列固定するための円形架台を設置しなければならないが、本発明に係る4面合成無指向性アンテナ装置では、該円形架台を必要としないので、建設コストや工事期間の低減を図ることができる。それゆえ、本発明に係る4面合成無指向性アンテナ装置は、既存の鉄塔に追設する地上デジタル放送用アンテナ装置等として最適である。
According to the panel-type fan beam antenna unit according to the present invention, there are provided three or more radiators arranged adjacent to each other with a predetermined opening angle, and reflectors respectively disposed on the back portions of these radiators. Therefore, for example, it is possible to obtain a fan-shaped beam having a directivity pattern that rapidly attenuates in the ± 45 ° direction.
Further, according to the four-plane synthetic omnidirectional antenna device according to the present invention, the panel-type fan beam antenna unit has a configuration in which the four-sided fan-shaped beam antenna unit is disposed on four surfaces of a support such as a steel tower. It is possible to obtain good horizontal plane directivity with little directivity deviation even under installation conditions where the wavelength is larger than ½ of the wavelength of the radio wave used. That is, for example, when the frequency of the radio wave used is 500 MHz (the frequency of the UHF terrestrial broadcasting band), it has a width that is larger than 60 cm that is the wavelength of the frequency (for example, has a width of 1 m to 3 m). ) It is possible to obtain good horizontal plane directivity with little directivity deviation even under the condition that it is installed in a steel tower.
Since this four-plane synthetic omnidirectional antenna device requires fewer antenna unit arrangement surfaces than the multi-plane synthetic omnidirectional antenna device, the load applied to the support (including wind pressure load) can be reduced and the construction period can be reduced. And maintenance time can be shortened. Further, in the multi-plane synthetic omnidirectional antenna device, a circular frame for arranging and fixing the antenna units in an annular shape must be installed. However, in the four-plane synthetic omnidirectional antenna device according to the present invention, the circular frame is provided with the circular frame. Since it is not necessary, the construction cost and construction period can be reduced. Therefore, the four-plane synthetic omnidirectional antenna device according to the present invention is most suitable as an antenna device for digital terrestrial broadcasting to be additionally installed on an existing steel tower.

以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
図1及び図2は、それぞれ本発明の一実施形態に係るパネル型扇形ビームアンテナユニットの上面図及び正面図である。このアンテナユニット1は、相互に所定の開き角度θをもって隣接配置した3個の放射体2と、これらの放射素子の背部にそれぞれ配設した反射板3と、を備えている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 and 2 are a top view and a front view, respectively, of a panel-type fan beam antenna unit according to an embodiment of the present invention. The antenna unit 1 includes three radiators 2 arranged adjacent to each other with a predetermined opening angle θ, and a reflecting plate 3 disposed on the back of these radiating elements.

本実施形態において、各反射板3は、1枚の矩形金属板を台形状に折り曲げることによって一体形成されている。そして、図示していない支持部材によってフレーム7に支持されている。
本実施形態における放射体2は、4つのダイポール放射素子5を備えている。この放射素子5は、双方の素子導体5a、5bが金属板で形成され、これらの素子導体5a、5bの面が反射板3に対して平行となる形態で配設されている。各素子導体5a、5bは、電気絶縁性の支柱9を介して反射板3に支持されているので、この支柱9の長さに相当する距離だけ反射板3から離れている。
In this embodiment, each reflector 3 is integrally formed by bending one rectangular metal plate into a trapezoidal shape. The frame 7 is supported by a support member (not shown).
The radiator 2 in this embodiment includes four dipole radiating elements 5. In the radiating element 5, both element conductors 5 a and 5 b are formed of metal plates, and the surfaces of these element conductors 5 a and 5 b are arranged in parallel to the reflecting plate 3. Since the element conductors 5a and 5b are supported by the reflecting plate 3 through the electrically insulating support column 9, they are separated from the reflecting plate 3 by a distance corresponding to the length of the support column 9.

図2、図3に示すように、放射体2を構成する4個1組の放射素子5の内、上半分の2個の放射素子5の給電点は一方の平行給電線路導体11aに接続され、また下半分の2個の放射素子5の給電点は他方の平行給電線路導体11bに接続されている。そして、上記平行給電線路導体11a及び11bは、図3に示す同軸給電管13から立ち上がる平行給電線路導体15a及び15bにそれぞれ接続されている。したがって、上記4個1組の放射素子5及び給電線路導体11a、11b、15a、15bは、放射体2としての4ダイポールアンテナを構成している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the feeding point of the two radiating elements 5 in the upper half of the set of four radiating elements 5 constituting the radiator 2 is connected to one parallel feeding line conductor 11 a. The feeding points of the two lower radiating elements 5 are connected to the other parallel feeding line conductor 11b. The parallel feed line conductors 11a and 11b are respectively connected to parallel feed line conductors 15a and 15b rising from the coaxial feed pipe 13 shown in FIG. Therefore, the set of four radiating elements 5 and the feed line conductors 11a, 11b, 15a, and 15b constitute a four-dipole antenna as the radiator 2.

図1に示すように、上記各反射板3の背面側に形成された空間には、3分配構成の電力分配器17が配設されている。この電力分配器17は、入力電力を所定の電力比で3分配し、その3つの分配出力を各放射体2に対応して設けられた上記同軸給電管13にそれぞれ同軸ケーブル19を介して供給する。これによって、各放射体2の放射素子5は、同時に励振されることになる。
なお、上記各放射体2に給電される電力の位相は、上記ケーブル19の長さを代えることにより調整することができる。また、上記ケーブル19は、コネクタ等の接続具13aを介して反射板3の背面側から上記同軸給電管13の長手方向中央部に電気的に接続される。
図1に鎖線で示した保護カバー21は、雨風、雪、粉塵等からアンテナユニット1の構成要素を保護するために設けられている。
As shown in FIG. 1, a power distributor 17 having a three-distribution configuration is disposed in a space formed on the back side of each reflector 3. The power distributor 17 divides input power into three at a predetermined power ratio, and supplies the three distributed outputs to the coaxial power supply pipes 13 provided corresponding to the radiators 2 via coaxial cables 19, respectively. To do. Thereby, the radiating elements 5 of the respective radiators 2 are excited simultaneously.
The phase of the electric power supplied to each radiator 2 can be adjusted by changing the length of the cable 19. The cable 19 is electrically connected to the longitudinal center of the coaxial power supply pipe 13 from the back side of the reflector 3 via a connector 13a such as a connector.
A protective cover 21 indicated by a chain line in FIG. 1 is provided to protect the components of the antenna unit 1 from rain wind, snow, dust, and the like.

本実施形態に係るパネル型扇形ビームアンテナユニット1は、上記放射体2の4個の放射素子5が垂直方向に配列する形態で後記する鉄塔等の支柱に取り付けられる。そして、このパネル型扇形ビームアンテナユニット1は、上記各放射体2の開き角度θを適宜に設定し、かつ、該各4ダイポールアンテナに給電される電力の分配比及び位相を調整することによって、正対方向に扇形ビームを形成することができる。すなわち、この扇形ビームアンテナユニット1によれば、図4にその単体での水平面指向性を例示したように、±45°方向で急激に減衰(その減衰量は概略6dBである)する扇形ビームを形成することが可能である。従って、本実施形態に係るパネル型扇形ビームアンテナユニット1は、略±45°の範囲にのみの放射を必要とする用途に使用することができる。
なお、上記開き角度θ、電力の分配比、放射体2と反射板3間の距離、各放射体2相互の配列間隔等は、パネル型扇形ビームアンテナユニット1を取り付ける鉄塔の幅や使用周波数に応じて調整される。
The panel-type fan beam antenna unit 1 according to the present embodiment is attached to a pillar such as a steel tower which will be described later in a form in which the four radiating elements 5 of the radiator 2 are arranged in the vertical direction. And this panel type fan-shaped beam antenna unit 1 sets the opening angle θ of each radiator 2 appropriately, and adjusts the distribution ratio and phase of power fed to each of the four dipole antennas, A fan beam can be formed in the opposite direction. That is, according to the fan-shaped beam antenna unit 1, as illustrated in FIG. 4 as an example of the horizontal plane directivity of the single unit, the fan-shaped beam that rapidly attenuates in the ± 45 ° direction (the attenuation amount is approximately 6 dB). It is possible to form. Therefore, the panel-type fan beam antenna unit 1 according to the present embodiment can be used for applications that require radiation only in a range of approximately ± 45 °.
Note that the opening angle θ, the power distribution ratio, the distance between the radiator 2 and the reflector 3, the arrangement interval between the radiators 2, and the like depend on the width and operating frequency of the tower to which the panel-type fan beam antenna unit 1 is attached. Adjusted accordingly.

図5は、前記パネル型扇形ビームアンテナユニット1を用いて構成した本発明に係る4面合成無指向性アンテナ装置の実施形態を示す側面図である。また、図6は、図5のA−A線による断面図である。
本実施形態に係る4面合成無指向性アンテナ装置23は、既存のアナログ放送用鉄塔に地上デジタル放送用のアンテナ装置として追設されている。すなわち、既存のアナログ放送用鉄塔の最上部に位置したポール部25の4面には、アナログ放送用の4面合成無指向性アンテナ装置27を構成するアンテナユニット29が既に取り付けられている。そこで、本実施形態に係る4面合成無指向性アンテナ装置23は、ポール部25の下方に位置した鉄塔本体部の頂部部位31の4面にそれぞれ取り付けたパネル型扇形ビームアンテナユニット1によって構成されている。
FIG. 5 is a side view showing an embodiment of a four-plane synthetic omnidirectional antenna device according to the present invention configured using the panel-type fan beam antenna unit 1. 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
The four-plane synthetic omnidirectional antenna device 23 according to the present embodiment is additionally installed as an antenna device for digital terrestrial broadcasting on an existing analog broadcasting tower. That is, the antenna unit 29 that constitutes the four-surface synthetic omnidirectional antenna device 27 for analog broadcasting is already attached to the four surfaces of the pole portion 25 located at the top of the existing analog broadcasting tower. Therefore, the four-plane synthetic omnidirectional antenna device 23 according to the present embodiment is configured by the panel-type fan-shaped beam antenna unit 1 attached to each of the four surfaces of the top portion 31 of the tower main body located below the pole portion 25. ing.

この4面合成無指向性アンテナ装置23は、各扇形ビームアンテナユニット1が図4に例示したような指向性を有することから、上記頂部部位31の幅が発射する電波の波長よりも大きいという条件下でも、換言すれば、鉄塔中心から取付け部位に至る距離が発射する電波の波長の1/2よりも大きい場合という条件下でも、図7に例示するような合成指向性、すなわち、指向性偏差が3dB以内の無指向性を得ることが可能である。
なお、図7に示す合成指向性は、以下の条件下において得たものである。
・ 図1に示す左側、中央、右側の放射体2に供給する電力の分配比が4:3:4
・ 開き角θが15°
・ 放射体2の配列間隔が510mm
・ 各扇形ビームアンテナユニット1の鉄塔中心からの距離が1.2m
The four-plane synthetic omnidirectional antenna device 23 has a condition that the width of the top portion 31 is larger than the wavelength of the emitted radio wave because each fan-shaped beam antenna unit 1 has directivity as illustrated in FIG. Even in other words, in other words, under the condition that the distance from the tower center to the attachment site is larger than ½ of the wavelength of the emitted radio wave, the combined directivity as illustrated in FIG. However, it is possible to obtain non-directionality within 3 dB.
The synthetic directivity shown in FIG. 7 was obtained under the following conditions.
The distribution ratio of power supplied to the left, center, and right radiators 2 shown in FIG. 1 is 4: 3: 4.
・ Opening angle θ is 15 °
-The spacing between radiators 2 is 510mm
・ The distance of each fan beam antenna unit 1 from the tower center is 1.2m.

従来の地上テレビ放送用の4面合成無指向性アンテナ装置に使用されている各アンテナユニットは、単体での指向性がその正対面からの角度が増すごとに緩やかに減衰するパターンを示すので、上記のような扇形ビームを形成することができない。したがって、この従来の4面合成無指向性アンテナ装置を鉄塔幅が発射電波の波長よりも大きいという条件下で使用した場合、水平面指向性偏差が大きくなって、良好な無指向性を形成することができなくなる。   Each antenna unit used in a conventional four-plane composite omnidirectional antenna device for terrestrial television broadcasting shows a pattern in which the directivity of a single unit gradually attenuates as the angle from the front surface increases. Such a fan-shaped beam cannot be formed. Therefore, when this conventional four-plane synthetic omnidirectional antenna device is used under the condition that the tower width is larger than the wavelength of the emitted radio wave, the horizontal plane directivity deviation becomes large and good omnidirectionality is formed. Can not be.

また、上記条件下で図7に例示するような水平面指向性を得ようとする場合、従来の技術常識では、前述した多面(6面以上)合成無指向性アンテナ装置を用いることになるが、この場合、アンテナユニットの配置個数が多いことに加えて、該各アンテナユニットを円環状に配列固定するための円形架台を設ける必要があるため、鉄塔に与える荷重負荷が大きくなるとともに、建設コストも嵩むことになる。   Moreover, when trying to obtain horizontal plane directivity as illustrated in FIG. 7 under the above-described conditions, the conventional technical common sense uses the above-described multi-plane (six or more planes) combined omnidirectional antenna device. In this case, in addition to the large number of antenna units arranged, it is necessary to provide a circular base for arranging and fixing the antenna units in an annular shape, which increases the load applied to the steel tower and increases the construction cost. It will be bulky.

これに対して、本実施形態に係る4面合成無指向性アンテナ装置23によれば、鉄塔幅が発射電波の波長よりも大きいという上記条件下でも良好な合成指向性(無指向性)を得ることができ、しかも、扇形ビームアンテナユニット1を鉄塔の4面に直接配設することによって構成することができるので、上記多面合成無指向性アンテナ装置のもつ問題点を解消することができる。したがって、本実施形態に係る4面合成無指向性アンテナ装置23は、特に上記既存のアナログ放送用鉄塔に追設する無指向性アンテナ装置として最適である。   On the other hand, according to the four-plane synthetic omnidirectional antenna device 23 according to the present embodiment, good synthetic directivity (omnidirectionality) is obtained even under the above-described condition that the tower width is larger than the wavelength of the emitted radio wave. In addition, since the fan-shaped beam antenna unit 1 can be arranged directly on the four surfaces of the steel tower, the problems of the multi-plane synthetic omnidirectional antenna device can be solved. Therefore, the four-plane synthetic omnidirectional antenna device 23 according to the present embodiment is particularly suitable as an omnidirectional antenna device additionally installed on the existing analog broadcasting tower.

本実施形態に係る4面合成無指向性アンテナ装置23では、図示していない電力分配器を介して各扇形ビームアンテナユニット1に電力が分配供給される。その場合、基本的には、各扇形ビームアンテナユニット1に対して電力を等分配する電力分配器が使用される。しかし、水平面の合成指向性を調整するために、各扇形ビームアンテナユニット1への電力の分配比を代えることが可能な電力分配器を使用してもよい。   In the four-plane synthetic omnidirectional antenna device 23 according to the present embodiment, power is distributed and supplied to each fan-shaped beam antenna unit 1 via a power distributor (not shown). In this case, basically, a power distributor that equally distributes the power to each fan beam antenna unit 1 is used. However, in order to adjust the combined directivity on the horizontal plane, a power distributor capable of changing the power distribution ratio to each of the fan beam antenna units 1 may be used.

本実施形態に係る4面合成無指向性アンテナ装置23は、必要に応じて、図5に示すように垂直方向に多段配列される。この図5に示すアレイ構成の4面合成無指向性アンテナ装置は、4面合成無指向性アンテナ装置23を6段配列した構成を有するが、その配列段数は任意である。
このアレイ構成の4面合成無指向性アンテナ装置では、図示していない電力分配器を介して各段の4面合成無指向性アンテナ装置23に電力が分配供給される。その場合、基本的には、各段の4面合成無指向性アンテナ装置23に電力を等分配する電力分配器が使用される。しかし、垂直面の指向性を調整するために(ヌル・フィル・インを行うために)、各段の4面合成無指向性アンテナ装置23への電力の分配比を代えることが可能な電力分配器を使用してもよい。
The four-plane synthetic omnidirectional antenna device 23 according to the present embodiment is arranged in multiple stages in the vertical direction as shown in FIG. 5 as necessary. The four-plane synthetic omnidirectional antenna apparatus having the array configuration shown in FIG. 5 has a configuration in which six stages of the four-plane synthetic omnidirectional antenna apparatus 23 are arranged, but the number of arrangement stages is arbitrary.
In the four-plane combined omnidirectional antenna apparatus having this array configuration, power is distributed and supplied to the four-plane combined omnidirectional antenna apparatus 23 of each stage via a power distributor (not shown). In that case, basically, a power distributor that equally distributes power to the four-plane synthetic omnidirectional antenna device 23 of each stage is used. However, in order to adjust the directivity of the vertical plane (to perform null fill-in), the power distribution that can change the power distribution ratio to the four-plane synthetic omnidirectional antenna device 23 at each stage A vessel may be used.

本発明は、上記の実施形態に限定されず、種々の変形態様を含むものである。すなわち、図1に示したパネル型扇形ビームアンテナユニット1においては、金属板を台形状に折り曲げることによって各反射板3を形成しているが、これらの反射板3を個別の金属板で形成してもよい。また、放射体2の配設個数は4以上であってもよく、この場合、各放射体2相互が所定の開き角度をもって隣接配置され、かつ、個々の各放射体2に対応する反射板が配設される。
さらに、図1に示したパネル型扇形ビームアンテナユニット1においては、放射体2を構成する放射素子5としてダイポール放射素子を用いているが、双ループ放射素子等の他の形式の放射素子を用いてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. That is, in the panel-type fan beam antenna unit 1 shown in FIG. 1, each reflector 3 is formed by bending a metal plate into a trapezoidal shape, but these reflectors 3 are formed by individual metal plates. May be. The number of radiators 2 may be four or more. In this case, the radiators 2 are arranged adjacent to each other with a predetermined opening angle, and reflectors corresponding to the individual radiators 2 are provided. Arranged.
Further, in the panel-type fan beam antenna unit 1 shown in FIG. 1, a dipole radiating element is used as the radiating element 5 constituting the radiator 2, but other types of radiating elements such as a double loop radiating element are used. May be.

本発明の一実施形態に係るパネル型扇形ビームアンテナユニットの側面図である。It is a side view of the panel type fan beam antenna unit concerning one embodiment of the present invention. 図1に示すパネル型扇形ビームアンテナユニットの平面図である。It is a top view of the panel type fan beam antenna unit shown in FIG. 放射体の構成の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a structure of a radiator. 図1に示すパネル型扇形ビームアンテナユニット単体の指向性を例示したグラフである。It is the graph which illustrated the directivity of the panel type fan beam antenna unit single-piece | unit shown in FIG. 図1に示すパネル型扇形ビームアンテナユニットを用いて構成した本発明に係る4面合成無指向性アンテナ装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of a four-plane synthetic omnidirectional antenna device according to the present invention configured using the panel-type fan beam antenna unit shown in FIG. 1. 図6のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 本発明に係る4面合成無指向性アンテナ装置の水平面指向性を例示したグラフである。It is the graph which illustrated the horizontal surface directivity of the 4-plane synthetic | combination omnidirectional antenna device which concerns on this invention. 鉄塔のポール部に従来の4面合成無指向性アンテナ装置を鉄塔に取り付けた状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which attached the conventional 4-plane synthetic | combination omnidirectional antenna apparatus to the steel tower in the pole part of the steel tower. 従来の多面合成無指向性アンテナ装置の構成の一例を概略的に示した平面図である。It is the top view which showed schematically an example of the structure of the conventional multi-plane synthetic | combination omnidirectional antenna apparatus. 従来の多面合成無指向性アンテナ装置の側面図である。It is a side view of the conventional polyhedral synthetic omnidirectional antenna device.

符号の説明Explanation of symbols

1 アンテナユニット
2 放射体
3 反射板
5 放射素子
7 フレーム
9 支柱5
13 同軸給電管
21 保護カバー
23 4面合成無指向性アンテナ装置
25 ポール部
31 鉄塔頂部部位
θ 開き角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna unit 2 Radiator 3 Reflecting plate 5 Radiating element 7 Frame 9 Prop 5
13 Coaxial feeding pipe 21 Protective cover 23 Four-plane synthetic omnidirectional antenna device 25 Pole part 31 Tower top part θ Open angle

Claims (8)

4面合成無指向性アンテナ装置を構成するために支持体の4面に配設されるパネル型扇形ビームアンテナユニットであって、
相互に所定の開き角度をもって水平方向に隣接配置した3以上の放射体と、
前記各放射体の背部にそれらの放射体の放射方向に向く形態でそれぞれ配設した反射板と、を備え、
前記開き角は、水平面指向性が所定の扇状パターンを示すように設定されていることを特徴とするパネル型扇形ビームアンテナユニット。
A panel-type fan beam antenna unit disposed on four sides of a support to constitute a four-plane synthetic omnidirectional antenna device,
Three or more radiators arranged adjacent to each other in a horizontal direction with a predetermined opening angle to each other;
A reflector disposed on the back of each radiator in a form facing the radiation direction of the radiator , and
The opening angle of the panel-type fan beam antenna unit, wherein a horizontal plane directivity is set to indicate a predetermined fan pattern.
前記扇状パターンは、±45°方向において急激に減衰する指向パターンであることを特徴とする請求項1に記載のパネル型扇形ビームアンテナユニット。   The panel-type fan-shaped beam antenna unit according to claim 1, wherein the fan-shaped pattern is a directivity pattern that rapidly attenuates in a direction of ± 45 °. 前記各反射板は、一枚の金属板を折り曲げ加工することによって一体形成されていることを特徴とする請求項1に記載のパネル型扇形ビームアンテナユニット。   2. The panel-type fan beam antenna unit according to claim 1, wherein each of the reflectors is integrally formed by bending a single metal plate. 前記放射体の配設個数が3であり、前記各反射板は、前記金属板を台形に折り曲げ加工することによって形成されていることを特徴とする請求項に記載のパネル型扇形ビームアンテナユニット。 The panel-type fan-shaped beam antenna unit according to claim 3 , wherein the number of the radiators disposed is 3, and each of the reflectors is formed by bending the metal plate into a trapezoidal shape. . 前記放射体がダイポール放射素子または双ループ放射体素子によって構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のパネル型扇形ビームアンテナユニット。   The panel-type fan-shaped beam antenna unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the radiator is constituted by a dipole radiator element or a twin-loop radiator element. 前記各放射体に分配給電する電力分配器をさらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のパネル型扇形ビームアンテナユニット。   The panel-type fan-shaped beam antenna unit according to claim 1, further comprising a power distributor that distributes and supplies power to each of the radiators. 請求項1〜6のいずれかに記載のパネル型扇形ビームアンテナユニットを支持体の4面に配設してなることを特徴とする4面合成無指向性アンテナ装置。   7. A four-plane synthetic omnidirectional antenna device comprising the panel-type fan beam antenna unit according to claim 1 disposed on four surfaces of a support. 請求項7に記載の4面合成無指向性アンテナ装置を垂直方向に多段配列したことを特徴とする4面合成無指向性アンテナ装置。
A four-plane synthetic omnidirectional antenna apparatus according to claim 7, wherein the four-plane synthetic omnidirectional antenna apparatus is arranged in multiple stages in the vertical direction.
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