アンテナ装置
【課題】２波以上のメディアで同一のアンテナ装置を共用することができると共に、水平偏波の指向性と無指向性の双方を得ることにより、異なるサービスエリアを容易に実現することができるアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ装置１は、トラス構造体２の上部に配置されたＳＴＡ３と、トラス構造体２の側部に配置された双ループアンテナ４とを備えている。ＳＴＡ３は、支柱の周囲に互いに略直角となるように４方向に配置され、且つ多段で設けられた複数のバットスタイルアンテナ素子を有する。双ループアンテナ４は、トラス構造体２における東西南方向の３面に配置された３基の双ループアンテナ素子１２１ａ〜１２１ｃを有している。放送機１４１Ａからの周波数ｆ１はＳＴＡ３と双ループアンテナ４の双方に出力され、他方、放送機１４１Ｂからの周波数ｆ２はＳＴＡ３のみに出力される構成となっている。
【解決手段】アンテナ装置１は、トラス構造体２の上部に配置されたＳＴＡ３と、トラス構造体２の側部に配置された双ループアンテナ４とを備えている。ＳＴＡ３は、支柱の周囲に互いに略直角となるように４方向に配置され、且つ多段で設けられた複数のバットスタイルアンテナ素子を有する。双ループアンテナ４は、トラス構造体２における東西南方向の３面に配置された３基の双ループアンテナ素子１２１ａ〜１２１ｃを有している。放送機１４１Ａからの周波数ｆ１はＳＴＡ３と双ループアンテナ４の双方に出力され、他方、放送機１４１Ｂからの周波数ｆ２はＳＴＡ３のみに出力される構成となっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関し、特に新規事業であるＶＨＦ（Ｌｃｈ）放送と既存のＦＭ放送などの２波以上のメディアで共用するためのアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、１つのアンテナ装置で２波以上のメディアを共用し、且つ異なるエリアにサービスを提供したいという要望がある。この要望に応えるためのアンテナ設備として、例えば東京タワーがある。
【０００３】
東京タワーでは、特定メディアの地上波デジタルテレビジョン放送における物理チャンネル切り替えのため、東京スカイツリーとのサイマル放送の開始が予定されている。東京タワーでこのサイマル放送を実現するためには、東京スカイツリーとの兼ね合いで、東京タワーのサービスエリアをある程度制限することが必要となってくる。
【０００４】
一方、従来技術として、１つのアンテナ装置で２波以上のメディアを共用するアンテナ装置が提案されている（特許文献１）。このアンテナ装置１７１は、図１１〜図１３に示すように、鉄塔１７２に取り付けられており（図１１）、２つの異なる周波数ｆ１，ｆ２の放送波Ｗ１，Ｗ２を放射するパネルアンテナ素子１７３ａ〜１７３ｃと、周波数ｆ２の放送波Ｗ２を放射する残りのパネルアンテナ素子１７２ｄとを備えている（図１２）。
【０００５】
放送波Ｗ１，Ｗ２はパネルアンテナ素子１７２ａ〜１７２ｃの組合せＣａから放射され、放送波Ｗ１はパネルアンテナ素子１７１ａ〜１７１ｄの組合せＣｂから放射される（図１３）。周波数ｆ２の放送波Ｗ２をアンテナ装置１７１から放射すると、特定の方向に水平面指向性が得られ、他方の周波数ｆ１の放送波Ｗ１をアンテナ装置１７１から放射すると、略放射状の水平面指向性を得ることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−８８５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
放送用アンテナ装置では、通常、アンテナ設置位置を中心としてほぼ全方向に電波を放射する必要があることから、無指向性のアンテナ装置が望ましい。しかしながら、上記従来の技術では、ＳＴＡと指向性アンテナの双方を備える１つのアンテナ装置で無指向性と指向性の双方を得るものではなく、２波以上のメディアで異なるサービスエリアを実現するには十分でなかった。
【０００８】
本発明の目的は、２波以上のメディアで同一のアンテナ装置を共用することができると共に、良好な水平偏波の指向性と無指向性の双方を得ることにより、異なるサービスエリアを容易に実現することができるアンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、互いに異なる複数の周波数の放送波を放射するアンテナ装置であって、無指向性となるように給電される無指向性アンテナと、前記無指向性アンテナの下方に配置され、前記無指向性アンテナのみの場合における利得を変化させて、アンテナ装置全体として指向性となるように設けられる指向性アンテナとを備え、前記複数の周波数のうち一の周波数に対応する信号が、前記無指向性アンテナと前記指向性アンテナの双方に出力され、他の周波数に対応する信号が前記無指向性アンテナに出力されることを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記無指向性アンテナは、支柱と、前記支柱の周囲に互いに略直角となるように４方向に配置され、且つ多段で設けられた複数のバットスタイルアンテナ素子とを備える。一方、前記指向性アンテナは、前記バットスタイルアンテナ素子の配置方向のうち少なくとも２方向に配置された複数の双ループアンテナ素子を備えている。
【００１１】
また好ましくは、前記指向性アンテナは、多段で設けられた複数の双ループアンテナユニットで構成されている。そして、第１双ループアンテナユニットは、前記バットスタイルアンテナ素子の配置方向のうち少なくとも２方向に配置された２以上の双ループアンテナ素子を有し、第２双ループアンテナユニットは、前記バットスタイルアンテナ素子の配置方向と同じ４方向に配置された４つの双ループアンテナ素子を有している。
【００１２】
さらに好ましくは、前記指向性アンテナに供給される総電力のうち、前記２以上の双ループアンテナ素子が配置される方向に供給される電力の割合が、当該２以上の双ループアンテナ素子が配置されない他の方向に供給される電力の割合より大きくなるように設定される。
【００１３】
また、前記無指向性アンテナに供給される電力の割合が、前記指向性アンテナに供給される電力の割合より大きくなるように設定されるのが好ましい。
【００１４】
さらに、前記指向性アンテナは、一段で設けられた双ループアンテナユニット又は多段で設けられた複数の双ループアンテナユニットで構成されるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、互いに異なる複数の周波数のうち一の周波数に対応する信号が、無指向性アンテナと指向性アンテナの双方に供給され、他の周波数に対応する信号が無指向性アンテナに供給される。すなわち、一の周波数の放送波は本アンテナ装置全体から放射されて水平偏波の指向性を示し、他の周波数の放送波は本アンテナ装置の一部から放射されて水平偏波の無指向性を示す。したがって、２波以上のメディアで同一のアンテナ装置を共用することができると共に、良好な水平偏波の指向性と無指向性の双方を得られるため、各メディア向けに異なるサービスエリアを容易に構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るアンテナ装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１のスーパーターンスタイルアンテナ（ＳＴＡ）の構成を示す部分斜視図である。
【図３】図１のＳＴＡにおける各バットスタイルアンテナ素子に電力を供給する給電線の経路を示す側面図である。
【図４】図１の双ループアンテナの構成を示す斜視図である。
【図５】図４の双ループアンテナの平面図であり、（ａ）はＡ−Ａ矢視、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視である。
【図６】図４における各双ループアンテナ素子に電力を供給する給電線の経路を示す側面図である。
【図７】図１のアンテナ装置のＳＴＡ用給電回路及び双ループアンテナ用給電回路を説明する回路図である。
【図８】ｆ２（９０ＭＨｚ）における水平偏波の指向性を示す図である。
【図９】ｆ１（８０．０ＭＨｚ）における水平偏波の指向性を示す図である。
【図１０】図１のアンテナ装置の変形例を示す回路図である。
【図１１】従来のアンテナ装置が設置されたアンテナ設備を示す平面図である。
【図１２】図１１のアンテナ装置の構成を示す平面図である。
【図１３】図１１のアンテナ装置の給電回路を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係るアンテナ装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、アンテナ装置１は、トラス構造体２の上部に配置されたＳＴＡ（スーパーターンスタイルアンテナ）３と、トラス構造体２の側部に配置された双ループアンテナ４とを備えている。ＳＴＡ３は、双ループアンテナ４のほぼ直上に設置されている。
【００２０】
図２は、図１のＳＴＡ３の構成を示す部分斜視図である。
【００２１】
図２に示すように、ＳＴＡ３は、トラス構造体２の上部に配置された支柱と、該支柱の周囲に互いに略直角となるように４方向に配置され、且つ多段で設けられた複数のバットスタイルアンテナ素子とを備えている。ＳＴＡ３は、ＳＴＡアンテナユニット５〜１０を基本単位としてこれらユニットを略鉛直方向に一列に並べて連結することで構成されている。
【００２２】
ＳＴＡアンテナユニット５は、支柱の一部を構成する断面略四角形の中空柱２１と、該中空柱の長手方向に沿って配置された４基のバットスタイルアンテナ素子２２と、バットスタイルアンテナ素子２２を固定する上下一対のブラケット２３，２３と、中空柱２１の長手方向に沿って当該中空柱の表面に取り付けられ、４基のバットスタイルアンテナ素子２２にそれぞれ給電する複数のＳＴＡ用給電線２４とを有している。
【００２３】
バットスタイルアンテナ素子２２は、水平方向及び鉛直方向に配される複数の丸棒部材を溶接等で接合することで構成されており、中空柱２１の断面における各辺の略中央に配置されている。この配置によって、アンテナ素子が確実に固定されると共に、水平偏波の無指向性が実現される。
【００２４】
ＳＴＡ用給電線２４は、隣り合うバットスタイルアンテナ素子２２に対して９０°の位相差となるように各アンテナ素子に電力を供給している。これにより水平偏波のバランスが保たれている。本実施形態では、１つのアンテナユニット２に対して、４基のバットスタイルアンテナ素子２２に対応する４つのＳＴＡ用給電線２４が配設されている。
【００２５】
ＳＴＡアンテナユニット６〜１０の構成は、ＳＴＡアンテナユニット２の構成と基本的に同じであるので、以下に異なる部分を説明する。
【００２６】
図３は、図１における各バットスタイルアンテナ素子に電力を供給する給電線の経路を示す側面図である。なお、図３はＳＴＡ３を西側から見た図である。
【００２７】
ＳＴＡ用給電線２４,３４,４４,５４,６４,７４は、それぞれ支柱の長手方向に沿って当該支柱の表面に取り付けられ、各ＳＴＡ用給電線の一端がバットスタイルアンテナ素子に、他端が外部経路に接続されている。そして、上側３段のＳＴＡアンテナユニットにおけるＳＴＡ用給電線２４,３４,４４は、中空柱２１の水平方向外側から内側に向かって並列して順に配置されている。本配置により各ＳＴＡ用給電線が交差することが無く、また給電線の布設作業性が向上する。
【００２８】
ＳＴＡ用給電線５４,６４,７４は、西側のバットスタイルアンテナ素子５２,６２,７２に関してＳＴＡ用給電線２４,３４,４４の反対側に配置されている。そして、ＳＴＡ用給電線５４,６４,７４は、中空柱２１の水平方向外側から内側に向かって並列して順に配置されている。
【００２９】
図４は、図１の双ループアンテナ４の構成を示す斜視図であり、図５は、図４の双ループアンテナ４の平面図であり、（ａ）はＡ−Ａ矢視、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視である。
【００３０】
図４に示すように、双ループアンテナ４は、双ループアンテナユニット１１及び１２を基本単位としてこれら２つのユニットを略鉛直方向に一列に並べることで構成されている。すなわち、本実施形態では、無指向性のＳＴＡアンテナユニット５〜１０（６段）を設け、さらにその下方に指向性の双ループアンテナ４（２段）を設けることで、アンテナ装置１全体の利得を変化させることが可能となっている。
【００３１】
双ループアンテナユニット１１は、トラス構造体２における東西南北方向の４面（Ｂ面、Ｄ面、Ｃ面、Ａ面）に配置された４基の双ループアンテナ素子１１１ａ〜１１１ｄと、４基の双ループアンテナ素子に給電する後述の双ループアンテナ用給電線（図６）とを備えている。双ループアンテナユニット１１における一の双ループアンテナ素子は、トラス構造体２の周りで、隣接する他の双ループアンテナ素子に対して略９０°となるように配置されている。
【００３２】
双ループアンテナ素子１１１ａは、支持部１０１を介してトラス構造体２に固定された板状のベース部材１１３と、該ベース部材から略垂直方向に延出した延出部材１１４と、該延出部材に取り付けられ、上下方向に所定間隔で配置された一対のループ部１１５,１１５と、一対のループ部１１５,１１５のほぼ中央位置に配置された略Ｔ字型の給電部１１６とを有する。双ループアンテナ素子１１１ｂ〜１１１ｄの構成は、双ループアンテナ素子１１１ａと基本的に同じであるので、その説明を省略する。
【００３３】
ベース部材１１３はトラス構造体２の側部に略平行に配置されており、このベース部材１１３には不図示の反射板が取り付けられている。
【００３４】
ループ部１１５は略矩形形状を有しており、上側に配置されたループ部１１５の下辺が給電部１１６に、下側に配置されたループ部１１５の上辺が給電部１１６にそれぞれ接続されている。
【００３５】
Ｔ字型の給電部１１６は、その脚部が後述する双ループアンテナ用給電線に接続され、両腕部がそれぞれ一対のループ部１１５,１１５に接続されており、各ループ部に電力を供給している。
【００３６】
トラス構造体２の内部には、ＳＴＡ３の支柱が固定され且つＳＴＡ用給電線を挿通するための孔が設けられた架台１２５と、該架台の下部に配置され、後述する各分配器が固定される枠体１２６とが設けられている。
【００３７】
また、双ループアンテナユニット１２は、トラス構造体２における東西南方向の３面（Ｂ面、Ｄ面、Ｃ面）に配置された３基の双ループアンテナ素子１２１ｂ〜１２１ｄと、３基の双ループアンテナ素子１３１に給電する給電線１２２ｂ〜１２２ｄとを備えている。双ループアンテナユニット１１と同様に、双ループアンテナユニット１２における一の双ループアンテナ素子は、トラス構造体２の周りで、隣接する他の双ループアンテナ素子に対して略９０°となるように配置されている。双ループアンテナ素子１２１ｂ〜１２１ｄの構成は、双ループアンテナ素子１１１ａと基本的に同じであるので、その説明を省略する。
【００３８】
図６は、図４における各双ループアンテナ素子に電力を供給する給電線の経路を示す側面図である。なお、図６は双ループアンテナ４を西側（Ｄ面）から見た図である。
【００３９】
架台１２５には、電源から供給される電力を所定の割合で分配して分岐路１３２,１３３に供給する分配器１３１が取り付けられている。分岐路１３２,１３３の上端にはそれぞれ端子１３４,１３５が設けられている。また、電源から供給される電力を所定の割合で分配して分岐路１３７,１３８に供給する分配器１３６が架台１２５に取り付けられている（図７）。分岐路１３７,１３８の上端にはそれぞれ端子１３９,１４０が設けられている。
【００４０】
端子１３４,１３５にはそれぞれ２本の給電線が接続されており、合計４本の給電線がそれぞれ双ループアンテナ素子１１１ａ〜１１１ｄの給電部１１６に接続されている。また、分岐路１３７の上端に設けられた端子１３９には１本の給電線が（図７）、分岐路１３８の上端に設けられた端子１４０には２本の給電線がそれぞれ接続されており、合計３本の給電線がそれぞれ双ループアンテナ素子１２１ｂ〜１２１ｄの給電部１１６に接続されている。
【００４１】
上述のように、本実施形態では、双ループアンテナユニット１２の北方向には双ループアンテナ素子が設置されておらず、東西南方向に双ループアンテナ素子が設置されている。この結果、双ループアンテナユニット１１が東西南北方向（４方向）の利得を向上させるアンテナとして機能し、双ループアンテナユニット１２が北方向（１方向）への電波放射を行わず、東西南方向（３方向）の利得をより向上させるアンテナとして機能する。すなわち、双ループアンテナ４全体としては、東西南方向への指向性を示すアンテナとして機能する。
【００４２】
図７は、図１のアンテナ装置のＳＴＡ用給電回路及び双ループアンテナ用給電回路を説明する回路図である。
【００４３】
先ず、放送機１４１Ａから周波数ｆ１（信号）が、放送機１４１Ｂからｆ２（ｆ１≠ｆ２）がそれぞれ出力されると、放送機１４１Ａからの周波数ｆ１は１：２の分配比で分配され、分配された一方がＣＩＮ型２波共用装置１４２に、他方が給電線１５１にそれぞれ入力される。放送機１４１Ｂからの周波数ｆ２は、そのままＣＩＮ型２波共用装置１４２に入力される。
【００４４】
２波共用装置１４２に入力された２つの周波数ｆ１,ｆ２は１：１の分配比で分配され、給電線１４３,１４４を介して分配器１４５,１４６にそれぞれ入力される。分配器１４５では、周波数ｆ１,ｆ２の双方が所定の分配比で分配され、給電線１４７,１４８を介してＳＴＡアンテナユニット８〜１０（下段系）のＮ（北）−Ｓ（南）系給電線及びＥ（東）−Ｗ（西）系給電線にそれぞれ出力される。分配器１４６では、周波数ｆ１,ｆ２の双方が所定の分配比で分配され、給電線１４９,１５０を介してＳＴＡアンテナユニット５〜７（上段系）のＮ−Ｓ系給電線及びＥ−Ｗ系給電線にそれぞれ出力される。
【００４５】
一方、給電線１５１に入力された周波数ｆ１は、１：１の分配比で分配されて給電線１５２,１５３を介して分配器１３１,１３６に入力される。分配器１３１では、周波数ｆ１が所定の分配比にて分配され、分岐路１３２,１３３を介して双ループアンテナユニット１１（上段系）の双ループアンテナ用給電線１１２ａ〜１１２ｄに出力される（図６）。これにより、周波数ｆ１の放送波Ｗ１が双ループアンテナ素子１１１ａ〜１１１ｄから放射される。また、分配器１３６では、周波数ｆ１が所定の分配比にて分配され、分岐路１３７,１３８を介して双ループアンテナユニット１２（下段系）の給電線１２２ｂ〜１２２ｄに出力される。これにより、周波数ｆ１の放送波Ｗ１が双ループアンテナ素子１２１ｂ〜１２１ｄから放射される。
【００４６】
このように、本アンテナ装置では、放送機１４１Ａからの周波数ｆ１はＳＴＡ３と双ループアンテナ４の双方に出力され、他方、放送機１４１Ｂからの周波数ｆ２はＳＴＡ３のみに出力される構成となっている。そして、ＳＴＡ３（６ＳＴ系）と双ループアンテナ４（２Ｌ系）との電力分配比は２：１に設定され、双ループアンテナ４におけるＡ面，Ｂ面,Ｃ面,Ｄ面の電力分配比は１：２：５：５に設定されている。本構成により、周波数ｆ１における東西南方向（Ｂ面,Ｄ面,Ｃ面）の指向性、特に南方向及び西方向の２方向の指向性を向上させることが可能となっている。
【００４７】
図８は、周波数ｆ２における水平偏波の指向性を示す図であり、図９は、周波数ｆ１における水平偏波の指向性を示す図である。図８及び図９では、周波数ｆ１として８０．０ＭＨｚ、周波数ｆ２として９０ＭＨｚを例に挙げて説明する。
【００４８】
本アンテナ装置において、周波数ｆ２（９０ＭＨｚ）の放送波Ｗ２はＳＴＡ３のみから放射される。この周波数ｆ２の利得（Gain）を算出してみると、全方向で利得が約−３．１ｄＢ以上となっており、水平偏波の無指向性を実現できることが判明した。
【００４９】
一方、周波数ｆ１（８０．０ＭＨｚ）の放送波Ｗ１はＳＴＡ３と双ループアンテナ４の双方から放射される。この周波数ｆ２における相対電界強度を算出してみると、Ａ面に対応する北方向（方位３６°）では約−３．２ｄＢと小さい値を示している。また、Ｂ面に対応する東方向（方位１２６°）では相対電界強度が約−２．２ｄＢと、北方向よりも大きい値を示している。特に、Ｃ面に対応する南方向（方位２１６°）及びＤ面に対応する西方向（方位３０６°）では、それぞれ約０ｄＢと大きい値を示している。したがって、周波数ｆ１の場合、南方向および西方向に配置された双ループアンテナ素子１２１ｃ,１２１ｄとこれら素子に供給する高い電力分配比により、同方向への水平偏波の指向性を実現できることが判明した。
【００５０】
上述したように、本実施形態によれば、互いに異なる２つの周波数のうち周波数ｆ１に対応する信号が、ＳＴＡ３と双ループアンテナ４の双方に供給され、周波数ｆ２に対応する信号がＳＴＡ３のみに供給される。すなわち、周波数ｆ１の放送波はアンテナ装置１全体から放射されて水平偏波の指向性を示し、周波数ｆ２の放送波はアンテナ装置１の一部から放射されて水平偏波の無指向性を示す。したがって、２波のメディアで同一のアンテナ装置を共用することができ、また、良好な水平偏波の指向性と無指向性の双方を得られるため、各メディア向けに異なるサービスエリアを容易に構築することが可能となる。
【００５１】
本実施形態では２つの周波数ｆ１,ｆ２を例に挙げたが、これに限るものではなく、３以上の周波数についてもそれぞれ指向性を変化させることが可能である。したがって、１つのアンテナ装置で、３波以上のメディアに対して異なるサービスエリアを提供することができる。
【００５２】
図１０は、図１のアンテナ装置１の変形例を示す回路図である。上記実施形態では双ループアンテナが２段の双ループアンテナユニットで構成されたが、本変形例では双ループアンテナが双ループアンテナユニット１１（１段）のみで構成されている。尚、ＳＴＡ３の構成は上記実施形態と同一であるので、その説明を省略する。
【００５３】
本アンテナ装置では、放送機１４１Ａから周波数ｆ１が出力されると、周波数ｆ１は所定の分配比で分配され、分配された一方がＣＩＮ型２波共用装置１４２に、他方が給電線１６１にそれぞれ入力される。一方、放送機１４１Ｂから周波数ｆ２が出力されると、周波数ｆ２は所定の分配比で分配され、分配された一方がＣＩＮ型２波共用装置１４２に、他方が給電線１６２にそれぞれ入力される。
【００５４】
給電線１６１に入力された周波数ｆ１は、所定の分配比にて分配され、双ループアンテナユニット１１の給電線１１２ｂ〜１１２ｄに出力される。また、給電線１６２に入力された周波数ｆ２は、双ループアンテナユニット１１の給電線１１２ａにそのまま出力される。これにより、周波数ｆ１の放送波Ｗ１が双ループアンテナ素子１１１ｂ〜１１１ｄから放射され、周波数ｆ２の放送波Ｗ２が双ループアンテナ素子１１１ａから放射される。
【００５５】
この構成により、周波数ｆ１における東西南方向（Ｂ面,Ｄ面,Ｃ面）の指向性が実現され、且つ周波数ｆ２における北方向の（Ａ面）の指向性が実現される。したがって、２波のメディアで同一のアンテナ装置を共用すると共に、異なる２つの水平偏波の指向性を得ることができる。また、双ループアンテナ素子への電力供給を制御することにより、周波数ｆ１における水平偏波の指向性を制御することも可能である。
【００５６】
さらに、上記変形例において、周波数ｆ２を２つ以上の周波数（例えばｆ２’，ｆ３’）とすることも可能である。すなわち、周波数ｆ１の水平偏波の無指向性を保ちつつ、他の複数の周波数における水平偏波の指向性を制御することも可能である。
【００５７】
なお本実施形態では、双ループアンテナ４は双ループアンテナユニット２段で構成されたが、これに限るものではなく、水平偏波の指向性を実現する双ループアンテナユニット１２のみ（１段）で構成されていてもよい。また、双ループアンテナ４は、水平偏波の指向性を実現する双ループアンテナユニット１２を１つ以上含んでいれば、３段以上の双ループアンテナユニットで構成されてもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、指向性アンテナを構成する素子として双ループアンテナ（２Ｌ双ループアンテナ）が採用されたが、これに限らず、ダイポールアンテナ等の他のアンテナが採用されてもよい。
【００５９】
また、本実施形態では、ＳＴＡ３は６段のＳＴＡアンテナユニットで構成されたが、他の段数のＳＴＡアンテナユニットで構成されてもよい。
【００６０】
また、本実施形態では、ＣＩＮ型共用装置を採用したが、これに限らず、ＣＩＢ型共用装置、あるいはＷＤ型共用装置を採用してもよい。
【００６１】
以上、本実施形態に係るアンテナ装置について述べたが、本発明は記述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１ アンテナ装置
２ トラス構造体
３ ＳＴＡ（スーパーターンスタイルアンテナ）
４ 双ループアンテナ
５,６,７,８,９,１０ ＳＴＡアンテナユニット
１１,１２ 双ループアンテナユニット
２１ 中空柱
２２,３２,４２,５２,６２,７２ バットスタイルアンテナ素子
２３,２３ 一対のブラケット
２４,３４,４４,５４,６４,７４ ＳＴＡ用給電線
１１１ａ〜１１１ｄ 双ループアンテナ素子
１１２ａ〜１１２ｄ 双ループアンテナ用給電線
１１３ ベース部材
１１４ 延出部材
１１５,１１５ 一対のループ部
１１６ 給電部
１２１ａ〜１２１ｃ 双ループアンテナ素子
１２２ａ〜１２２ｄ 給電線
１２５ 架台
１２６ 枠体
１３１ 分配器
１３２,１３３ 分岐路
１３４,１３５ 端子
１３６ 分配器
１３７,１３８ 分岐路
１４１Ａ,１４１Ｂ 放送機
１４２ ＣＩＮ型２波共用装置
１４３,１４４ 給電線
１４５,１４６ 分配器
１４７,１４８ 給電線
１４９,１５０ 給電線
１５１ 給電線
１５２,１５３ 給電線
１６１ 給電線
１６２ 給電線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関し、特に新規事業であるＶＨＦ（Ｌｃｈ）放送と既存のＦＭ放送などの２波以上のメディアで共用するためのアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、１つのアンテナ装置で２波以上のメディアを共用し、且つ異なるエリアにサービスを提供したいという要望がある。この要望に応えるためのアンテナ設備として、例えば東京タワーがある。
【０００３】
東京タワーでは、特定メディアの地上波デジタルテレビジョン放送における物理チャンネル切り替えのため、東京スカイツリーとのサイマル放送の開始が予定されている。東京タワーでこのサイマル放送を実現するためには、東京スカイツリーとの兼ね合いで、東京タワーのサービスエリアをある程度制限することが必要となってくる。
【０００４】
一方、従来技術として、１つのアンテナ装置で２波以上のメディアを共用するアンテナ装置が提案されている（特許文献１）。このアンテナ装置１７１は、図１１〜図１３に示すように、鉄塔１７２に取り付けられており（図１１）、２つの異なる周波数ｆ１，ｆ２の放送波Ｗ１，Ｗ２を放射するパネルアンテナ素子１７３ａ〜１７３ｃと、周波数ｆ２の放送波Ｗ２を放射する残りのパネルアンテナ素子１７２ｄとを備えている（図１２）。
【０００５】
放送波Ｗ１，Ｗ２はパネルアンテナ素子１７２ａ〜１７２ｃの組合せＣａから放射され、放送波Ｗ１はパネルアンテナ素子１７１ａ〜１７１ｄの組合せＣｂから放射される（図１３）。周波数ｆ２の放送波Ｗ２をアンテナ装置１７１から放射すると、特定の方向に水平面指向性が得られ、他方の周波数ｆ１の放送波Ｗ１をアンテナ装置１７１から放射すると、略放射状の水平面指向性を得ることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−８８５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
放送用アンテナ装置では、通常、アンテナ設置位置を中心としてほぼ全方向に電波を放射する必要があることから、無指向性のアンテナ装置が望ましい。しかしながら、上記従来の技術では、ＳＴＡと指向性アンテナの双方を備える１つのアンテナ装置で無指向性と指向性の双方を得るものではなく、２波以上のメディアで異なるサービスエリアを実現するには十分でなかった。
【０００８】
本発明の目的は、２波以上のメディアで同一のアンテナ装置を共用することができると共に、良好な水平偏波の指向性と無指向性の双方を得ることにより、異なるサービスエリアを容易に実現することができるアンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、互いに異なる複数の周波数の放送波を放射するアンテナ装置であって、無指向性となるように給電される無指向性アンテナと、前記無指向性アンテナの下方に配置され、前記無指向性アンテナのみの場合における利得を変化させて、アンテナ装置全体として指向性となるように設けられる指向性アンテナとを備え、前記複数の周波数のうち一の周波数に対応する信号が、前記無指向性アンテナと前記指向性アンテナの双方に出力され、他の周波数に対応する信号が前記無指向性アンテナに出力されることを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記無指向性アンテナは、支柱と、前記支柱の周囲に互いに略直角となるように４方向に配置され、且つ多段で設けられた複数のバットスタイルアンテナ素子とを備える。一方、前記指向性アンテナは、前記バットスタイルアンテナ素子の配置方向のうち少なくとも２方向に配置された複数の双ループアンテナ素子を備えている。
【００１１】
また好ましくは、前記指向性アンテナは、多段で設けられた複数の双ループアンテナユニットで構成されている。そして、第１双ループアンテナユニットは、前記バットスタイルアンテナ素子の配置方向のうち少なくとも２方向に配置された２以上の双ループアンテナ素子を有し、第２双ループアンテナユニットは、前記バットスタイルアンテナ素子の配置方向と同じ４方向に配置された４つの双ループアンテナ素子を有している。
【００１２】
さらに好ましくは、前記指向性アンテナに供給される総電力のうち、前記２以上の双ループアンテナ素子が配置される方向に供給される電力の割合が、当該２以上の双ループアンテナ素子が配置されない他の方向に供給される電力の割合より大きくなるように設定される。
【００１３】
また、前記無指向性アンテナに供給される電力の割合が、前記指向性アンテナに供給される電力の割合より大きくなるように設定されるのが好ましい。
【００１４】
さらに、前記指向性アンテナは、一段で設けられた双ループアンテナユニット又は多段で設けられた複数の双ループアンテナユニットで構成されるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、互いに異なる複数の周波数のうち一の周波数に対応する信号が、無指向性アンテナと指向性アンテナの双方に供給され、他の周波数に対応する信号が無指向性アンテナに供給される。すなわち、一の周波数の放送波は本アンテナ装置全体から放射されて水平偏波の指向性を示し、他の周波数の放送波は本アンテナ装置の一部から放射されて水平偏波の無指向性を示す。したがって、２波以上のメディアで同一のアンテナ装置を共用することができると共に、良好な水平偏波の指向性と無指向性の双方を得られるため、各メディア向けに異なるサービスエリアを容易に構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るアンテナ装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１のスーパーターンスタイルアンテナ（ＳＴＡ）の構成を示す部分斜視図である。
【図３】図１のＳＴＡにおける各バットスタイルアンテナ素子に電力を供給する給電線の経路を示す側面図である。
【図４】図１の双ループアンテナの構成を示す斜視図である。
【図５】図４の双ループアンテナの平面図であり、（ａ）はＡ−Ａ矢視、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視である。
【図６】図４における各双ループアンテナ素子に電力を供給する給電線の経路を示す側面図である。
【図７】図１のアンテナ装置のＳＴＡ用給電回路及び双ループアンテナ用給電回路を説明する回路図である。
【図８】ｆ２（９０ＭＨｚ）における水平偏波の指向性を示す図である。
【図９】ｆ１（８０．０ＭＨｚ）における水平偏波の指向性を示す図である。
【図１０】図１のアンテナ装置の変形例を示す回路図である。
【図１１】従来のアンテナ装置が設置されたアンテナ設備を示す平面図である。
【図１２】図１１のアンテナ装置の構成を示す平面図である。
【図１３】図１１のアンテナ装置の給電回路を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係るアンテナ装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、アンテナ装置１は、トラス構造体２の上部に配置されたＳＴＡ（スーパーターンスタイルアンテナ）３と、トラス構造体２の側部に配置された双ループアンテナ４とを備えている。ＳＴＡ３は、双ループアンテナ４のほぼ直上に設置されている。
【００２０】
図２は、図１のＳＴＡ３の構成を示す部分斜視図である。
【００２１】
図２に示すように、ＳＴＡ３は、トラス構造体２の上部に配置された支柱と、該支柱の周囲に互いに略直角となるように４方向に配置され、且つ多段で設けられた複数のバットスタイルアンテナ素子とを備えている。ＳＴＡ３は、ＳＴＡアンテナユニット５〜１０を基本単位としてこれらユニットを略鉛直方向に一列に並べて連結することで構成されている。
【００２２】
ＳＴＡアンテナユニット５は、支柱の一部を構成する断面略四角形の中空柱２１と、該中空柱の長手方向に沿って配置された４基のバットスタイルアンテナ素子２２と、バットスタイルアンテナ素子２２を固定する上下一対のブラケット２３，２３と、中空柱２１の長手方向に沿って当該中空柱の表面に取り付けられ、４基のバットスタイルアンテナ素子２２にそれぞれ給電する複数のＳＴＡ用給電線２４とを有している。
【００２３】
バットスタイルアンテナ素子２２は、水平方向及び鉛直方向に配される複数の丸棒部材を溶接等で接合することで構成されており、中空柱２１の断面における各辺の略中央に配置されている。この配置によって、アンテナ素子が確実に固定されると共に、水平偏波の無指向性が実現される。
【００２４】
ＳＴＡ用給電線２４は、隣り合うバットスタイルアンテナ素子２２に対して９０°の位相差となるように各アンテナ素子に電力を供給している。これにより水平偏波のバランスが保たれている。本実施形態では、１つのアンテナユニット２に対して、４基のバットスタイルアンテナ素子２２に対応する４つのＳＴＡ用給電線２４が配設されている。
【００２５】
ＳＴＡアンテナユニット６〜１０の構成は、ＳＴＡアンテナユニット２の構成と基本的に同じであるので、以下に異なる部分を説明する。
【００２６】
図３は、図１における各バットスタイルアンテナ素子に電力を供給する給電線の経路を示す側面図である。なお、図３はＳＴＡ３を西側から見た図である。
【００２７】
ＳＴＡ用給電線２４,３４,４４,５４,６４,７４は、それぞれ支柱の長手方向に沿って当該支柱の表面に取り付けられ、各ＳＴＡ用給電線の一端がバットスタイルアンテナ素子に、他端が外部経路に接続されている。そして、上側３段のＳＴＡアンテナユニットにおけるＳＴＡ用給電線２４,３４,４４は、中空柱２１の水平方向外側から内側に向かって並列して順に配置されている。本配置により各ＳＴＡ用給電線が交差することが無く、また給電線の布設作業性が向上する。
【００２８】
ＳＴＡ用給電線５４,６４,７４は、西側のバットスタイルアンテナ素子５２,６２,７２に関してＳＴＡ用給電線２４,３４,４４の反対側に配置されている。そして、ＳＴＡ用給電線５４,６４,７４は、中空柱２１の水平方向外側から内側に向かって並列して順に配置されている。
【００２９】
図４は、図１の双ループアンテナ４の構成を示す斜視図であり、図５は、図４の双ループアンテナ４の平面図であり、（ａ）はＡ−Ａ矢視、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視である。
【００３０】
図４に示すように、双ループアンテナ４は、双ループアンテナユニット１１及び１２を基本単位としてこれら２つのユニットを略鉛直方向に一列に並べることで構成されている。すなわち、本実施形態では、無指向性のＳＴＡアンテナユニット５〜１０（６段）を設け、さらにその下方に指向性の双ループアンテナ４（２段）を設けることで、アンテナ装置１全体の利得を変化させることが可能となっている。
【００３１】
双ループアンテナユニット１１は、トラス構造体２における東西南北方向の４面（Ｂ面、Ｄ面、Ｃ面、Ａ面）に配置された４基の双ループアンテナ素子１１１ａ〜１１１ｄと、４基の双ループアンテナ素子に給電する後述の双ループアンテナ用給電線（図６）とを備えている。双ループアンテナユニット１１における一の双ループアンテナ素子は、トラス構造体２の周りで、隣接する他の双ループアンテナ素子に対して略９０°となるように配置されている。
【００３２】
双ループアンテナ素子１１１ａは、支持部１０１を介してトラス構造体２に固定された板状のベース部材１１３と、該ベース部材から略垂直方向に延出した延出部材１１４と、該延出部材に取り付けられ、上下方向に所定間隔で配置された一対のループ部１１５,１１５と、一対のループ部１１５,１１５のほぼ中央位置に配置された略Ｔ字型の給電部１１６とを有する。双ループアンテナ素子１１１ｂ〜１１１ｄの構成は、双ループアンテナ素子１１１ａと基本的に同じであるので、その説明を省略する。
【００３３】
ベース部材１１３はトラス構造体２の側部に略平行に配置されており、このベース部材１１３には不図示の反射板が取り付けられている。
【００３４】
ループ部１１５は略矩形形状を有しており、上側に配置されたループ部１１５の下辺が給電部１１６に、下側に配置されたループ部１１５の上辺が給電部１１６にそれぞれ接続されている。
【００３５】
Ｔ字型の給電部１１６は、その脚部が後述する双ループアンテナ用給電線に接続され、両腕部がそれぞれ一対のループ部１１５,１１５に接続されており、各ループ部に電力を供給している。
【００３６】
トラス構造体２の内部には、ＳＴＡ３の支柱が固定され且つＳＴＡ用給電線を挿通するための孔が設けられた架台１２５と、該架台の下部に配置され、後述する各分配器が固定される枠体１２６とが設けられている。
【００３７】
また、双ループアンテナユニット１２は、トラス構造体２における東西南方向の３面（Ｂ面、Ｄ面、Ｃ面）に配置された３基の双ループアンテナ素子１２１ｂ〜１２１ｄと、３基の双ループアンテナ素子１３１に給電する給電線１２２ｂ〜１２２ｄとを備えている。双ループアンテナユニット１１と同様に、双ループアンテナユニット１２における一の双ループアンテナ素子は、トラス構造体２の周りで、隣接する他の双ループアンテナ素子に対して略９０°となるように配置されている。双ループアンテナ素子１２１ｂ〜１２１ｄの構成は、双ループアンテナ素子１１１ａと基本的に同じであるので、その説明を省略する。
【００３８】
図６は、図４における各双ループアンテナ素子に電力を供給する給電線の経路を示す側面図である。なお、図６は双ループアンテナ４を西側（Ｄ面）から見た図である。
【００３９】
架台１２５には、電源から供給される電力を所定の割合で分配して分岐路１３２,１３３に供給する分配器１３１が取り付けられている。分岐路１３２,１３３の上端にはそれぞれ端子１３４,１３５が設けられている。また、電源から供給される電力を所定の割合で分配して分岐路１３７,１３８に供給する分配器１３６が架台１２５に取り付けられている（図７）。分岐路１３７,１３８の上端にはそれぞれ端子１３９,１４０が設けられている。
【００４０】
端子１３４,１３５にはそれぞれ２本の給電線が接続されており、合計４本の給電線がそれぞれ双ループアンテナ素子１１１ａ〜１１１ｄの給電部１１６に接続されている。また、分岐路１３７の上端に設けられた端子１３９には１本の給電線が（図７）、分岐路１３８の上端に設けられた端子１４０には２本の給電線がそれぞれ接続されており、合計３本の給電線がそれぞれ双ループアンテナ素子１２１ｂ〜１２１ｄの給電部１１６に接続されている。
【００４１】
上述のように、本実施形態では、双ループアンテナユニット１２の北方向には双ループアンテナ素子が設置されておらず、東西南方向に双ループアンテナ素子が設置されている。この結果、双ループアンテナユニット１１が東西南北方向（４方向）の利得を向上させるアンテナとして機能し、双ループアンテナユニット１２が北方向（１方向）への電波放射を行わず、東西南方向（３方向）の利得をより向上させるアンテナとして機能する。すなわち、双ループアンテナ４全体としては、東西南方向への指向性を示すアンテナとして機能する。
【００４２】
図７は、図１のアンテナ装置のＳＴＡ用給電回路及び双ループアンテナ用給電回路を説明する回路図である。
【００４３】
先ず、放送機１４１Ａから周波数ｆ１（信号）が、放送機１４１Ｂからｆ２（ｆ１≠ｆ２）がそれぞれ出力されると、放送機１４１Ａからの周波数ｆ１は１：２の分配比で分配され、分配された一方がＣＩＮ型２波共用装置１４２に、他方が給電線１５１にそれぞれ入力される。放送機１４１Ｂからの周波数ｆ２は、そのままＣＩＮ型２波共用装置１４２に入力される。
【００４４】
２波共用装置１４２に入力された２つの周波数ｆ１,ｆ２は１：１の分配比で分配され、給電線１４３,１４４を介して分配器１４５,１４６にそれぞれ入力される。分配器１４５では、周波数ｆ１,ｆ２の双方が所定の分配比で分配され、給電線１４７,１４８を介してＳＴＡアンテナユニット８〜１０（下段系）のＮ（北）−Ｓ（南）系給電線及びＥ（東）−Ｗ（西）系給電線にそれぞれ出力される。分配器１４６では、周波数ｆ１,ｆ２の双方が所定の分配比で分配され、給電線１４９,１５０を介してＳＴＡアンテナユニット５〜７（上段系）のＮ−Ｓ系給電線及びＥ−Ｗ系給電線にそれぞれ出力される。
【００４５】
一方、給電線１５１に入力された周波数ｆ１は、１：１の分配比で分配されて給電線１５２,１５３を介して分配器１３１,１３６に入力される。分配器１３１では、周波数ｆ１が所定の分配比にて分配され、分岐路１３２,１３３を介して双ループアンテナユニット１１（上段系）の双ループアンテナ用給電線１１２ａ〜１１２ｄに出力される（図６）。これにより、周波数ｆ１の放送波Ｗ１が双ループアンテナ素子１１１ａ〜１１１ｄから放射される。また、分配器１３６では、周波数ｆ１が所定の分配比にて分配され、分岐路１３７,１３８を介して双ループアンテナユニット１２（下段系）の給電線１２２ｂ〜１２２ｄに出力される。これにより、周波数ｆ１の放送波Ｗ１が双ループアンテナ素子１２１ｂ〜１２１ｄから放射される。
【００４６】
このように、本アンテナ装置では、放送機１４１Ａからの周波数ｆ１はＳＴＡ３と双ループアンテナ４の双方に出力され、他方、放送機１４１Ｂからの周波数ｆ２はＳＴＡ３のみに出力される構成となっている。そして、ＳＴＡ３（６ＳＴ系）と双ループアンテナ４（２Ｌ系）との電力分配比は２：１に設定され、双ループアンテナ４におけるＡ面，Ｂ面,Ｃ面,Ｄ面の電力分配比は１：２：５：５に設定されている。本構成により、周波数ｆ１における東西南方向（Ｂ面,Ｄ面,Ｃ面）の指向性、特に南方向及び西方向の２方向の指向性を向上させることが可能となっている。
【００４７】
図８は、周波数ｆ２における水平偏波の指向性を示す図であり、図９は、周波数ｆ１における水平偏波の指向性を示す図である。図８及び図９では、周波数ｆ１として８０．０ＭＨｚ、周波数ｆ２として９０ＭＨｚを例に挙げて説明する。
【００４８】
本アンテナ装置において、周波数ｆ２（９０ＭＨｚ）の放送波Ｗ２はＳＴＡ３のみから放射される。この周波数ｆ２の利得（Gain）を算出してみると、全方向で利得が約−３．１ｄＢ以上となっており、水平偏波の無指向性を実現できることが判明した。
【００４９】
一方、周波数ｆ１（８０．０ＭＨｚ）の放送波Ｗ１はＳＴＡ３と双ループアンテナ４の双方から放射される。この周波数ｆ２における相対電界強度を算出してみると、Ａ面に対応する北方向（方位３６°）では約−３．２ｄＢと小さい値を示している。また、Ｂ面に対応する東方向（方位１２６°）では相対電界強度が約−２．２ｄＢと、北方向よりも大きい値を示している。特に、Ｃ面に対応する南方向（方位２１６°）及びＤ面に対応する西方向（方位３０６°）では、それぞれ約０ｄＢと大きい値を示している。したがって、周波数ｆ１の場合、南方向および西方向に配置された双ループアンテナ素子１２１ｃ,１２１ｄとこれら素子に供給する高い電力分配比により、同方向への水平偏波の指向性を実現できることが判明した。
【００５０】
上述したように、本実施形態によれば、互いに異なる２つの周波数のうち周波数ｆ１に対応する信号が、ＳＴＡ３と双ループアンテナ４の双方に供給され、周波数ｆ２に対応する信号がＳＴＡ３のみに供給される。すなわち、周波数ｆ１の放送波はアンテナ装置１全体から放射されて水平偏波の指向性を示し、周波数ｆ２の放送波はアンテナ装置１の一部から放射されて水平偏波の無指向性を示す。したがって、２波のメディアで同一のアンテナ装置を共用することができ、また、良好な水平偏波の指向性と無指向性の双方を得られるため、各メディア向けに異なるサービスエリアを容易に構築することが可能となる。
【００５１】
本実施形態では２つの周波数ｆ１,ｆ２を例に挙げたが、これに限るものではなく、３以上の周波数についてもそれぞれ指向性を変化させることが可能である。したがって、１つのアンテナ装置で、３波以上のメディアに対して異なるサービスエリアを提供することができる。
【００５２】
図１０は、図１のアンテナ装置１の変形例を示す回路図である。上記実施形態では双ループアンテナが２段の双ループアンテナユニットで構成されたが、本変形例では双ループアンテナが双ループアンテナユニット１１（１段）のみで構成されている。尚、ＳＴＡ３の構成は上記実施形態と同一であるので、その説明を省略する。
【００５３】
本アンテナ装置では、放送機１４１Ａから周波数ｆ１が出力されると、周波数ｆ１は所定の分配比で分配され、分配された一方がＣＩＮ型２波共用装置１４２に、他方が給電線１６１にそれぞれ入力される。一方、放送機１４１Ｂから周波数ｆ２が出力されると、周波数ｆ２は所定の分配比で分配され、分配された一方がＣＩＮ型２波共用装置１４２に、他方が給電線１６２にそれぞれ入力される。
【００５４】
給電線１６１に入力された周波数ｆ１は、所定の分配比にて分配され、双ループアンテナユニット１１の給電線１１２ｂ〜１１２ｄに出力される。また、給電線１６２に入力された周波数ｆ２は、双ループアンテナユニット１１の給電線１１２ａにそのまま出力される。これにより、周波数ｆ１の放送波Ｗ１が双ループアンテナ素子１１１ｂ〜１１１ｄから放射され、周波数ｆ２の放送波Ｗ２が双ループアンテナ素子１１１ａから放射される。
【００５５】
この構成により、周波数ｆ１における東西南方向（Ｂ面,Ｄ面,Ｃ面）の指向性が実現され、且つ周波数ｆ２における北方向の（Ａ面）の指向性が実現される。したがって、２波のメディアで同一のアンテナ装置を共用すると共に、異なる２つの水平偏波の指向性を得ることができる。また、双ループアンテナ素子への電力供給を制御することにより、周波数ｆ１における水平偏波の指向性を制御することも可能である。
【００５６】
さらに、上記変形例において、周波数ｆ２を２つ以上の周波数（例えばｆ２’，ｆ３’）とすることも可能である。すなわち、周波数ｆ１の水平偏波の無指向性を保ちつつ、他の複数の周波数における水平偏波の指向性を制御することも可能である。
【００５７】
なお本実施形態では、双ループアンテナ４は双ループアンテナユニット２段で構成されたが、これに限るものではなく、水平偏波の指向性を実現する双ループアンテナユニット１２のみ（１段）で構成されていてもよい。また、双ループアンテナ４は、水平偏波の指向性を実現する双ループアンテナユニット１２を１つ以上含んでいれば、３段以上の双ループアンテナユニットで構成されてもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、指向性アンテナを構成する素子として双ループアンテナ（２Ｌ双ループアンテナ）が採用されたが、これに限らず、ダイポールアンテナ等の他のアンテナが採用されてもよい。
【００５９】
また、本実施形態では、ＳＴＡ３は６段のＳＴＡアンテナユニットで構成されたが、他の段数のＳＴＡアンテナユニットで構成されてもよい。
【００６０】
また、本実施形態では、ＣＩＮ型共用装置を採用したが、これに限らず、ＣＩＢ型共用装置、あるいはＷＤ型共用装置を採用してもよい。
【００６１】
以上、本実施形態に係るアンテナ装置について述べたが、本発明は記述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１ アンテナ装置
２ トラス構造体
３ ＳＴＡ（スーパーターンスタイルアンテナ）
４ 双ループアンテナ
５,６,７,８,９,１０ ＳＴＡアンテナユニット
１１,１２ 双ループアンテナユニット
２１ 中空柱
２２,３２,４２,５２,６２,７２ バットスタイルアンテナ素子
２３,２３ 一対のブラケット
２４,３４,４４,５４,６４,７４ ＳＴＡ用給電線
１１１ａ〜１１１ｄ 双ループアンテナ素子
１１２ａ〜１１２ｄ 双ループアンテナ用給電線
１１３ ベース部材
１１４ 延出部材
１１５,１１５ 一対のループ部
１１６ 給電部
１２１ａ〜１２１ｃ 双ループアンテナ素子
１２２ａ〜１２２ｄ 給電線
１２５ 架台
１２６ 枠体
１３１ 分配器
１３２,１３３ 分岐路
１３４,１３５ 端子
１３６ 分配器
１３７,１３８ 分岐路
１４１Ａ,１４１Ｂ 放送機
１４２ ＣＩＮ型２波共用装置
１４３,１４４ 給電線
１４５,１４６ 分配器
１４７,１４８ 給電線
１４９,１５０ 給電線
１５１ 給電線
１５２,１５３ 給電線
１６１ 給電線
１６２ 給電線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる複数の周波数の放送波を放射するアンテナ装置であって、
無指向性となるように給電される無指向性アンテナと、
前記無指向性アンテナの下方に配置され、前記無指向性アンテナのみの場合における利得を変化させて、アンテナ装置全体として指向性となるように設けられる指向性アンテナとを備え、
前記複数の周波数のうち一の周波数に対応する信号が、前記無指向性アンテナと前記指向性アンテナの双方に出力され、他の周波数に対応する信号が前記無指向性アンテナに出力されることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記無指向性アンテナは、支柱と、前記支柱の周囲に互いに略直角となるように４方向に配置され、且つ多段で設けられた複数のバットスタイルアンテナ素子とを備え、
前記指向性アンテナは、前記バットスタイルアンテナ素子の配置方向のうち少なくとも２方向に配置された複数の双ループアンテナ素子を備えることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記指向性アンテナは、多段で設けられた複数の双ループアンテナユニットで構成され、
第１双ループアンテナユニットは、前記バットスタイルアンテナ素子の配置方向のうち少なくとも２方向に配置された２以上の双ループアンテナ素子を有し、
第２双ループアンテナユニットは、前記バットスタイルアンテナ素子の配置方向と同じ４方向に配置された４つの双ループアンテナ素子を有することを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記指向性アンテナに供給される総電力のうち、前記２以上の双ループアンテナ素子が配置される方向に供給される電力の割合が、当該２以上の双ループアンテナ素子が配置されない他の方向に供給される電力の割合より大きくなるように設定されることを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記無指向性アンテナに供給される電力の割合が、前記指向性アンテナに供給される電力の割合より大きくなるように設定されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記指向性アンテナは、１段で設けられた双ループアンテナユニット又は多段で設けられた複数の双ループアンテナユニットで構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項１】
互いに異なる複数の周波数の放送波を放射するアンテナ装置であって、
無指向性となるように給電される無指向性アンテナと、
前記無指向性アンテナの下方に配置され、前記無指向性アンテナのみの場合における利得を変化させて、アンテナ装置全体として指向性となるように設けられる指向性アンテナとを備え、
前記複数の周波数のうち一の周波数に対応する信号が、前記無指向性アンテナと前記指向性アンテナの双方に出力され、他の周波数に対応する信号が前記無指向性アンテナに出力されることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記無指向性アンテナは、支柱と、前記支柱の周囲に互いに略直角となるように４方向に配置され、且つ多段で設けられた複数のバットスタイルアンテナ素子とを備え、
前記指向性アンテナは、前記バットスタイルアンテナ素子の配置方向のうち少なくとも２方向に配置された複数の双ループアンテナ素子を備えることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記指向性アンテナは、多段で設けられた複数の双ループアンテナユニットで構成され、
第１双ループアンテナユニットは、前記バットスタイルアンテナ素子の配置方向のうち少なくとも２方向に配置された２以上の双ループアンテナ素子を有し、
第２双ループアンテナユニットは、前記バットスタイルアンテナ素子の配置方向と同じ４方向に配置された４つの双ループアンテナ素子を有することを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記指向性アンテナに供給される総電力のうち、前記２以上の双ループアンテナ素子が配置される方向に供給される電力の割合が、当該２以上の双ループアンテナ素子が配置されない他の方向に供給される電力の割合より大きくなるように設定されることを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記無指向性アンテナに供給される電力の割合が、前記指向性アンテナに供給される電力の割合より大きくなるように設定されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記指向性アンテナは、１段で設けられた双ループアンテナユニット又は多段で設けられた複数の双ループアンテナユニットで構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１１０６４６（Ｐ２０１３−１１０６４６Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５５３２２（Ｐ２０１１−２５５３２２）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（５０５０３５９５４）古河Ｃ＆Ｂ株式会社 (7)
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（５０５０３５９５４）古河Ｃ＆Ｂ株式会社 (7)
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
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