双ループアンテナ
【課題】広帯域化を実現することができる双ループアンテナを提供する。
【解決手段】一対のループ部２は、第１給電線路４１に接続された第１内辺素子２１ａと、第１内辺素子２１ａよりも外側に配置された外辺素子２１ｂと、第１内辺素子２１ａ及び外辺素子２１ｂの両端部にそれぞれ接続された右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄとを用いてループ形成された第１ループ部２１を備える。第１ループ部２１の内側には、第２給電線路４２に接続されているとともに右辺素子及び左辺素子の中間接続点Ａ１，Ａ２に両端部がそれぞれ接続された第２内辺素子２２ａと、右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの各中間接続点Ａ１，Ａ２よりも外側の外側部２１ｃ１，２１ｄ１と、外辺素子２１ｂとを用いてループ形成され、第１ループ部２１の第１周長Ｌ１よりも短い第２周長Ｌ２を有する第２ループ部２２を備える。
【解決手段】一対のループ部２は、第１給電線路４１に接続された第１内辺素子２１ａと、第１内辺素子２１ａよりも外側に配置された外辺素子２１ｂと、第１内辺素子２１ａ及び外辺素子２１ｂの両端部にそれぞれ接続された右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄとを用いてループ形成された第１ループ部２１を備える。第１ループ部２１の内側には、第２給電線路４２に接続されているとともに右辺素子及び左辺素子の中間接続点Ａ１，Ａ２に両端部がそれぞれ接続された第２内辺素子２２ａと、右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの各中間接続点Ａ１，Ａ２よりも外側の外側部２１ｃ１，２１ｄ１と、外辺素子２１ｂとを用いてループ形成され、第１ループ部２１の第１周長Ｌ１よりも短い第２周長Ｌ２を有する第２ループ部２２を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＦＭ帯とＶＨＦ−ＴＶ帯の放送電波を送信をする双ループアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば周波数帯域が９０〜１０８ＭＨｚであるＶＨＦ−ＴＶ帯（１〜３ｃｈ）の放送電波を送信する双ループアンテナとして、所定間隔を空けて配置された一対のループ素子（ループ部）を給電線路で接続し、この給電線路からループ素子に給電するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２２２９２３号公報（図２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の双ループアンテナは、その周波数帯域を広くすることができないため、例えば、ＶＨＦ−ＴＶ帯に隣接する周波数帯域（７６〜９０ＭＨｚ）であるＦＭ帯の送信アンテナとして共用することができない。この問題を解決するために、双ループアンテナに空中線共用装置と所望のＦＭ送信周波数に整合する整合回路を別途取り付けることが考えられるが、この場合はコスト高になるとともに、整合回路を取り付けた際のＶＳＷＲの周波数特性を事前に予測することができない等の問題が生じるため、好ましくない。
【０００５】
また、ＵＨＦ帯用の送信アンテナのように、ループ素子を幅広の導体板で構成することにより広帯域化を図ることも考えられるが、ＶＨＦ帯用の双ループアンテナのループ素子は外部に露出しているため、ループ素子における受風荷重が増大し、強度上好ましくない。
そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、広帯域化を実現することができる双ループアンテナを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の双ループアンテナは、一対のループ部と、両ループ部間に配置された給電部と、この給電部から前記各ループ部側である外側に向けて延びる一対の給電線路とを備え、所望の周波数帯域の電波を送信する双ループアンテナであって、前記ループ部は、前記給電線路に中間部が接続された第１内辺素子、当該第１内辺素子よりも外側に所定間隔を空けて配置された外辺素子、前記第１内辺素子及び外辺素子の各右端部に両端部がそれぞれ接続された右辺素子、並びに前記第１内辺素子及び外辺素子の各左端部に両端部がそれぞれ接続された左辺素子を用いてループ形成された第１ループ部と、前記給電線路に中間部が接続されているとともに前記右辺素子及び左辺素子の各中間部に位置する中間接続点にそれぞれ接続された第２内辺素子、前記右辺素子及び左辺素子の前記各中間接続点よりも外側の外側部、並びに前記外辺素子を用いてループ形成され、前記第１ループ部の周長よりも短い周長を有する第２ループ部とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、各ループ部は、周長が異なる第１ループ部及び第２ループ部によって二重ループを構成しているため、第１ループ部と第２ループ部との共振作用によって、双ループアンテナの広帯域化を実現することができる。また、第１ループ部を形成する外辺素子、並びに右辺素子及び左辺素子の各外側部を、第２ループ部を形成するループ素子として兼用しているため、双ループアンテナの重量が、二重ループを構成することにより増大するのを効果的に抑制することができる。
【０００８】
（２）また、前記ループ部は、前記第２内辺素子と前記外辺素子との間に配置され、前記右辺素子及び左辺素子の前記各外側部に位置する外側接続点に接続された調整素子をさらに備えていることが好ましい。この場合は、双ループアンテナの周波数帯域の全域に亘って良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。
【０００９】
（３）また、前記第１ループ部の周長は、前記周波数帯域の設計下限周波数の波長と略同一長さであることが好ましい。この場合は、さらに良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。
【００１０】
（４）また、前記第２ループ部の周長は、前記周波数帯域の設計中心周波数の波長と略同一長さであることが好ましい。この場合は、さらに良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。
【００１１】
（５）また、前記調整素子は、次式の関係を満たす位置に配置されていることが好ましい。この場合は、さらに良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。
Ｌｅｆ＋Ｌｇ１＋Ｌｉ＋Ｌｈ１≒０．９λｃ
Ｌｅｆ：第２内辺素子の長さ
Ｌｇ１：右辺素子の中間接続点から外側接続点までの長さ
Ｌｉ ：調整素子の長さ
Ｌｈ１：左辺素子の中間接続点から外側接続点までの長さ
λｃ ：周波数帯域の設計中心周波数の波長
【００１２】
（６）また、前記ループ部は、前記調整素子の中間部と前記外辺素子の中間部とを接続する支持素子をさらに備えていることが好ましい。この場合は、支持素子によってループ部の剛性を高めることができる。
【００１３】
（７）また、前記周波数帯域が、７６〜１０８ＭＨｚであることが好ましい。この場合は、単一の双ループアンテナを、相互に隣接する周波数帯域であるＦＭ帯（７６〜９０ＭＨｚ）及びＶＨＦ−ＴＶ帯（９０〜１０８ＭＨｚ）の送信アンテナとして共用することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、各ループ部は、周長が異なる第１ループ部及び第２ループ部によって二重ループを構成しているため、第１ループ部と第２ループ部との共振作用によって、双ループアンテナの広帯域化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る双ループアンテナを示す正面図である。
【図２】上記双ループアンテナを示す側面図である。
【図３】上記双ループアンテナの上側のループ部のみを示す正面図である。
【図４】第１ループ部を示す上記ループ部の概略正面図である。
【図５】第２ループ部を示す上記ループ部の概略正面図である。
【図６】調整素子の配置位置を示す上記ループ部の概略正面図である。
【図７】上記双ループアンテナと従来の双ループアンテナとを比較したＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。
【図８】上記双ループアンテナと調整素子を有しない双ループアンテナとを比較したＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。
【図９】上記双ループアンテナと調整周長を変更した双ループアンテナとを比較したＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。
【図１０】上記双ループアンテナとを比較した第２周長を変更した双ループアンテナとを比較したＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る双ループアンテナの上側のループ部のみを示す正面図である。
【図１２】第２実施形態の双ループアンテナのＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔全体構成〕
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る双ループアンテナを示す正面図であり、図２は、双ループアンテナの側面図である。この双ループアンテナ１は、ＦＭ帯及びＶＨＦ−ＴＶ帯（１〜３ｃｈ）の放送電波を送信するものである。本実施形態では、双ループアンテナ１の偏波面は水平偏波であり、公称インピーダンスは５０オームである。
【００１７】
図１及び図２において、双ループアンテナ１は、上下方向に所定間隔を空けて配置された一対のループ部２と、両ループ部２間の中央部に配置された給電部３と、給電部３から上下の各ループ部２側である外側に向けて延びる一対の給電線路４と、ループ部２に対して所定間隔を空けて背面側に配置された反射板５と、この反射板５にループ部２を支持する支持器６とを備えている。なお、本明細書においては、給電部３から各ループ部２側に向かう方向を「外側」といい、ループ部２側から給電部３に向かう方向を「内側」という。
【００１８】
給電部３は、給電線路４を介してループ部２に電力を供給するものであり、図２に示すように、一端部が反射板５に取り付けられた棒状のトラップ３１を有している。トラップ３１は、例えばアルミニウム合金により形成されている。トラップ３１の高さＨは、設計中心周波数Ｆｃの波長λｃに対して略０．２５λｃとなるように設定されている。本実施形態では、周波数帯域は７６〜１０８ＭＨｚ、設計中心周波数Ｆｃは９０．６ＭＨｚ（＝√（７６×１０８））、波長λｃは３３０９ｍｍであり、上記高さＨは８６５ｍｍ（≒０．２６λｃ）に設定されている。
【００１９】
給電線路４は、例えばアルミニウム合金により形成された金属板を平行に配置したものであり、給電部３と各ループ部２とを接続する第１給電線路４１と、ループ部２内に配置された第２給電線路４２とによって構成されている。第１給電線路４１及び第２給電線路４２は、例えばアルミニウム合金により形成された金属板を平行に配置したものである。第１給電線路４１の内端部は各トラップ３１の他端部に固定され、外端部はループ部２側に固定されている。これにより、第１給電線路４１は、給電部３からループ部２に電力を供給することができる。なお、トラップ３１と第１給電線路４１との接続部分は、防雪カバー７によって覆われている。
【００２０】
反射板５は、上下方向へ延びる複数の縦反射素子５１と、左右方向へ水平に延びる複数の横反射素子５２とにより、図１の正面視において矩形に形成されている。縦反射素子５１及び横反射素子５２は、例えばアルミニウム合金により形成されている。本実施形態では、反射板５の大きさは１８００×３５００ｍｍに設定されている。
【００２１】
支持器６は、図１に示すように、各ループ部２の内側を支持する左右一対の内側支持器６１と、各ループ部２の外側を支持する単体の外側支持器６２とによって構成されている。内側支持器６１及び外側支持器６２は、図２に示すように、例えばＦＲＰ（繊維強化プラスチック）により前後方向（図２の左右方向）へ水平に延びるように形成されており、一端部が反射板５に固定されている。内側支持器６１及び外側支持器６２の他端部には、ループ部２の所定部が固定されている。
【００２２】
一対のループ部２は、図１に示すように、給電部３の水平方向の中心線Ｘ１を挟んで線対称に形成されている。また、図２において、上側のループ部２の中心線Ｘ２と下側のループ部２の中心線Ｘ３との間隔Ｄは、略０．５λｃとなるように設定されている。本実施形態では、上記間隔Ｄは１７５０ｍｍ（≒０．５３λｃ）に設定されている。
【００２３】
〔第１ループ部〕
図３は、上側のループ部２のみを示す正面図である。ループ部２は、四角形状の第１ループ部２１と、第１ループ部２１の内側に配置された台形状の第２ループ部２２とによって二重ループが構成されている。第１ループ部２１は、給電線路４に中間部が接続された左右方向に延びる第１内辺素子２１ａと、この第１内辺素子２１ａに対して外側（図３の上側）の上下方向に所定間隔を空けて配置された外辺素子２１ｂと、第１内辺素子２１ａ及び外辺素子２１ｂの各右端部（一端部）に両端部がそれぞれ接続された右辺素子２１ｃと、第１内辺素子２１ａ及び外辺素子２１ｂの各左端部（他端部）に両端部がそれぞれ接続された左辺素子２１ｄとによってループ形成されている。各素子２１ａ〜２１ｄは、例えばアルミニウム合金からなる金属板により形成されている。
【００２４】
第１内辺素子２１ａは、所定の隙間を設けて配置された左右一対の平板部材により構成されている。各平板部材の一端は、第１給電線路４１の外端部にボルト１１により固定され、他端は各内側支持器６１の側面にそれぞれ一対のボルト１２により固定されている。第１内辺素子２１ａの中央部には、第２ループ部２２に電力を供給するために、上記第２給電線路４２が固定されている。第２給電線路４２を構成する一対の金属板は、それぞれ水平方向に屈曲して第１内辺素子２１ａに一対のボルト１３により固定されている。
【００２５】
右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄは、第１内辺素子２１ａに対して垂直に配置された平板部材からなり、各素子２１ｃ，２１ｄの内端部は、内側支持器６１の側面にそれぞれ一対のボルト１４により固定されている。外辺素子２１ｂは、第１内辺素子２１ａに対して平行に配置されている。外辺素子２１ｂの両端部は、内側に屈曲して右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの外端部にそれぞれ一対のボルト１５により固定されている。
【００２６】
第１ループ部２１の周長である第１周長Ｌ１は、設計下限周波数Ｆｌの波長λｌと略同一長さに設定されている。本実施形態では、上記周波数帯域（７６〜１０８ＭＨｚ）より、設計下限周波数Ｆｌは７６ＭＨｚ、波長λｌは３９４５ｍｍであり、第１周長Ｌ１は３９８０ｍｍ（≒１．０１λｌ）に設定されている。
【００２７】
第１周長Ｌ１は、図４に示すように、第１内辺素子２１ａの長さＬａと、右辺素子２１ｃの長さＬｃと、外辺素子２１ｂの長さＬｂと、左辺素子２１ｄの長さＬｄとを合計した長さである。本実施形態では、第１周長Ｌ１が３９８０ｍｍとなるように、長さＬａ及びＬｂはそれぞれ１２００ｍｍ、長さＬｃ及びＬｄはそれぞれ７９０ｍｍに設定されている。
【００２８】
〔第２ループ部〕
第２ループ部２２は、第１内辺素子２１ａと外辺素子２１ｂとの間において給電線路４に中間部が接続されているとともに右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄに両端部が接続された第２内辺素子２２ａと、右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの外側部２１ｃ１，２１ｄ１（後述）と、上記外辺素子２１ｂとによってループ形成されている。第２内辺素子２２ａは、例えばアルミニウム合金からなる金属板により形成されており、水平方向に延びる水平部２２ａ１と、この水平部２２ａ１から左斜め外方及び右斜め外方に延びるように一体形成された一対の傾斜部２２ａ２とを有している。
【００２９】
水平部２２ａ１は、所定の隙間を設けて配置された左右一対の平板部材を、それぞれ上記第２給電線路４２の外端に一体形成したものである。各傾斜部２２ａ２の外端部は、鉛直方向に屈曲して右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの各中間部に位置する中間接続点Ａ１，Ａ２から外側に延びる各外側部２１ｃ１，２１ｄ１に接触させた状態で、それぞれ一対のボルト１６により固定されている。
【００３０】
第２ループ部２２の周長である第２周長Ｌ２は、第１周長Ｌ１よりも短く設定されている。具体的には、第２周長Ｌ２は設計中心周波数Ｆｃの波長λｃと略同一長さに設定されている。本実施形態では、上述のように波長λｃは３３０９ｍｍであり、第２周長Ｌ２は３２４７ｍｍ（≒０．９８λｃ）に設定されている。
【００３１】
第２周長Ｌ２は、図５に示すように、水平部２２ａ１の長さＬｅと、各傾斜部２２ａ２の長さＬｆ１及びＬｆ２と、右辺素子２１ｃの外側部２１ｃ１の長さＬｇと、外辺素子２１ｂの長さＬｂ（＝１２００ｍｍ）と、左辺素子２１ｄの外側部２１ｄ１の長さＬｈとを合計した長さである。本実施形態では、第２周長Ｌ２が３２４７ｍｍとなるように、長さＬｅは３６０ｍｍ、Ｌｆ１及びＬｆ２はそれぞれ５９３．５ｍｍ、長さＬｇ及びＬｈはそれぞれ２５０ｍｍに設定されている。
【００３２】
〔調整素子〕
図３において、ループ部２は、第２内辺素子２２ａと外辺素子２１ｂとの間に配置された調整素子２４をさらに備えている。調整素子２４は、例えばアルミニウム合金からなる金属板により形成されており、外辺素子２１ｂに対して平行に配置されている。調整素子２４の両端部は、内側に屈曲して右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの外側部２１ｃ１，２１ｄ１の中間部に位置する外側接続点Ｂ１，Ｂ２に接触させた状態で、それぞれ一対のボルト１７により固定されている。
【００３３】
調整素子２４は、下記式（１）の関係を満たすように位置調整された状態で固定されている（図６参照）。
Ｌｅｆ＋Ｌｇ１＋Ｌｉ＋Ｌｈ１≒０．９λｃ ・・・（１）
ここで、Ｌｅｆは第２内辺素子２２ａの長さ（＝Ｌｅ＋Ｌｆ１＋Ｌｆ２＝１５４７ｍｍ）、Ｌｇ１は右辺素子２１ｃの中間接続点Ａ１から外側接続点Ｂ１までの長さ、Ｌｉは調整素子２４の長さ、Ｌｈ１は左辺素子２１ｄの中間接続点Ａ２から外側接続点Ｂ２までの長さ、λｃは設計中心周波数Ｆｃの波長（＝３３０９ｍｍ）である。本実施形態では、長さＬｇ１及びＬｈ１はそれぞれ１２０ｍｍ、長さＬｉは１２００ｍｍに設定されている。以下、上記式（１）の左辺の合計長さ（Ｌｅｆ＋Ｌｇ１＋Ｌｉ＋Ｌｈ１）を調整周長Ｌ３という。
【００３４】
［ＶＳＷＲの周波数特性］
図７〜図１０は、本実施形態の双ループアンテナ１と、ループ部を様々な形状に変更した双ループアンテナとを、シミュレーションにより求めたＶＳＷＲ（電圧定在波比）の周波数特性で比較したグラフである。以下、各図の試験結果について説明する。
図７は、本実施形態の双ループアンテナ１と、従来のＦＭ双ループアンテナとを比較したグラフである。本実施形態の双ループアンテナ１は、周波数帯域（７６〜１０８ＭＨｚ）の全域に亘って、ＶＳＷＲが１．１以下となる良好な周波数特性が得られており、従来の双ループアンテナよりも広帯域において対応できることが分かる。
【００３５】
図８は、調整素子２４を有する本実施形態の双ループアンテナ１と、調整素子２４を有しない双ループアンテナとを比較したグラフである。調整素子２４を有しない双ループアンテナは、低周波数帯域においてＶＳＷＲが高い値を示しているのに対して、本実施形態の双ループアンテナ１は、低周波数帯域のＶＳＷＲは高周波帯域のＶＳＷＲと同等の低い値を示している。この試験結果により、調整素子２４を有する本実施形態の双ループアンテナ１は、調整素子２４を有しない双ループアンテナよりも広帯域において対応できることが分かる。
【００３６】
図９（ａ）は、本実施形態の双ループアンテナ１と、本実施形態の調整周長Ｌ３（≒０．９λｃ）よりも長い調整周長（＝０．９４λｃ）を有する双ループアンテナとを比較したグラフである。図９（ｂ）は、本実施形態の双ループアンテナ１と、本実施形態の調整周長Ｌ３よりも短い調整周長（＝０．８７λｃ）を有する双ループアンテナとを比較したグラフである。各グラフにおいて、本実施形態の双ループアンテナ１は、調整周長を長くした双ループアンテナ及び調整周長を短くした双ループアンテナよりも、周波数帯域の略全域に亘ってＶＳＷＲが安定した低い値を示している。この試験結果により、本実施形態の双ループアンテナ１は、調整周長Ｌ３を略０．９λｃ、つまり調整素子２４を上記式（１）を満たす位置に配置することにより、良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることが分かる。
【００３７】
図１０（ａ）は、本実施形態の双ループアンテナ１と、本実施形態の第２周長Ｌ２（＝０．９８λｃ）よりも長い第２周長（＝１．０４λｃ）を有する双ループアンテナとを比較したグラフである。図１０（ｂ）は、本実施形態の双ループアンテナ１と、本実施形態の第２周長Ｌ２（＝０．９８λｃ）よりも短い第２周長（＝０．９１λｃ）を有する双ループアンテナとを比較したグラフである。各グラフにおいて、本実施形態の双ループアンテナ１は、第２周長を長くした双ループアンテナ及び第２周長を短くした双ループアンテナよりも、周波数帯域の略全域に亘ってＶＳＷＲが安定した低い値を示している。この試験結果により、本実施形態の双ループアンテナ１は、第２周長を設計中心周波数Ｆｃの波長λｃと略同一長さ（＝０．９８λｃ）とすることにより、良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることが分かる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態に係る双ループアンテナによれば、各ループ部２は、周長が異なる第１ループ部２１及び第２ループ部２２によって二重ループを構成しているため、第１ループ部２１と第２ループ部２２との共振作用によって、双ループアンテナ１の広帯域化を実現することができる。また、第１ループ部２１を形成する外辺素子２１ｂ、並びに右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの各外側部２１ｃ１，２１ｄ１を、第２ループ部２２を形成するループ素子として兼用しているため、双ループアンテナ１の重量が、二重ループを構成することにより増大するのを効果的に抑制することができる。
【００３９】
また、第２内辺素子２２ａと外辺素子２１ｂとの間に調整素子２４を配置し、調整素子２４の両端部を右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの外側接続点Ｂ１，Ｂ２に接続したので、双ループアンテナ１の周波数帯域の全域であるＦＭ帯（７６〜９０ＭＨｚ）からＶＨＦ−ＴＶ帯（９０〜１０８ＭＨｚ）にわたって、良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。また、調整素子２４は、上記式（１）の関係を満たす位置に配置されているため、さらに良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。
【００４０】
また、第１ループ部２１の周長を、設計下限周波数Ｆｌの波長λｌと略同一長さに設定し、第２ループ部２２の周長を、設計中心周波数Ｆｃの波長λｃと略同一長さに設定したので、さらに良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。
【００４１】
また、双ループアンテナ１の周波数帯域を７６〜１０８ＭＨｚとしたので、単一の双ループアンテナ１を、相互に隣接する周波数帯域であるＦＭ帯（７６〜９０ＭＨｚ）及びＶＨＦ−ＴＶ帯（９０〜１０８ＭＨｚ）の送信アンテナとして共用することができる。さらに、双ループアンテナ１は、放送機の公称インピーダンスが５０オームであるため、整合回路を用いることなくＦＭ帯及びＶＨＦ−ＴＶ帯の全域に亘って良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。
【００４２】
〔第２実施形態〕
図１１は、本発明の第２実施形態に係る双ループアンテナの上側のループ部のみを示す概略正面図である。以下、本実施形態の説明において、第１実施形態と同じ名称の部位については、同じ符号を付してその説明を省略する。本実施形態の双ループアンテナは、調整素子２４と外辺素子２１ｂとの間に配置された補強用の支持素子２５を備えている。この支持素子２５は、例えばアルミニウム合金により形成された金属板を、調整素子２４及び外辺素子２１ｂに対して垂直に配置したものである。支持素子２５の一端は調整素子２４の左右方向の中央部（中間部）に固定され、他端は外辺素子２１ｂの左右方向の中央部（中間部）に固定されている。
【００４３】
以上、第２実施形態に係る双ループアンテナによれば、調整素子２４の中央部と、外辺素子２１ｂの中央部とを支持素子２５により接続したので、この支持素子２５によってループ部２の剛性を高めることができる。
【００４４】
図１２は、第２実施形態における双ループアンテナのＶＳＷＲ（電圧定在波比）の周波数特性を示すグラフである。図１２の第２実施形態の双ループアンテナは、図７の支持素子２５を有しない第１実施形態のループアンテナと略同等の周波数特性であって、周波数帯域の全域に亘って、ＶＳＷＲが１．１以下となる良好な周波数特性が得られた。これにより、第２実施形態における双ループアンテナは、支持素子２５を設けても、第１実施形態の双ループアンテナと同様に、広帯域において対応できることが分かる。
【００４５】
［その他の変形例］
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ないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、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、及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。例えば、上記各実施形態において、双ループアンテナ１の周波数帯域を７６〜１０８ＭＨｚとしているが、その他の周波数帯域であってもよい。
【００４６】
また、第１ループ部２１は、四角形状に形成されているが、少なくとも第１内辺素子２１ａ、外辺素子２１ｂ、右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄを用いてループ形成されていれば、その他の形状であってもよい。また、第２ループ部２２は、台形状に形成されているが、少なくとも第２内辺素子２２ａ、右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの外側部２１ｃ１，２１ｄ１、及び外辺素子２１ｂを用いてループ形成されていれば、その他の形状であってもよい。
【００４７】
さらに、調整素子２４は、第１ループ部２１や第２ループ部２２の形状や、周波数帯域等によって良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができれば、必ずしも設ける必要はない。また、双ループアンテナ１の偏波面は、水平偏波としているが、垂直偏波としてもよい。
【００４８】
第２実施形態において、支持素子２５の取付位置は、調整素子２４及び外辺素子２１ｂにおける左右方向の任意の位置に取り付けることができる。また、支持素子２５は、複数個取り付けることも可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 双ループアンテナ
２ ループ部
３ 給電部
４ 給電線路
２１ａ 第１内辺素子
２１ｂ 外辺素子
２１ｃ 右辺素子
２１ｃ１ 外側部
２１ｄ 左辺素子
２１ 第１ループ部
２１ｄ１ 外側部
２２ 第２ループ部
２２ａ 第２内辺素子
２４ 調整素子
２５ 支持素子
Ａ１、Ａ２ 中間接続点
Ｂ１、Ｂ２ 外側接続点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＦＭ帯とＶＨＦ−ＴＶ帯の放送電波を送信をする双ループアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば周波数帯域が９０〜１０８ＭＨｚであるＶＨＦ−ＴＶ帯（１〜３ｃｈ）の放送電波を送信する双ループアンテナとして、所定間隔を空けて配置された一対のループ素子（ループ部）を給電線路で接続し、この給電線路からループ素子に給電するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２２２９２３号公報（図２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の双ループアンテナは、その周波数帯域を広くすることができないため、例えば、ＶＨＦ−ＴＶ帯に隣接する周波数帯域（７６〜９０ＭＨｚ）であるＦＭ帯の送信アンテナとして共用することができない。この問題を解決するために、双ループアンテナに空中線共用装置と所望のＦＭ送信周波数に整合する整合回路を別途取り付けることが考えられるが、この場合はコスト高になるとともに、整合回路を取り付けた際のＶＳＷＲの周波数特性を事前に予測することができない等の問題が生じるため、好ましくない。
【０００５】
また、ＵＨＦ帯用の送信アンテナのように、ループ素子を幅広の導体板で構成することにより広帯域化を図ることも考えられるが、ＶＨＦ帯用の双ループアンテナのループ素子は外部に露出しているため、ループ素子における受風荷重が増大し、強度上好ましくない。
そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、広帯域化を実現することができる双ループアンテナを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の双ループアンテナは、一対のループ部と、両ループ部間に配置された給電部と、この給電部から前記各ループ部側である外側に向けて延びる一対の給電線路とを備え、所望の周波数帯域の電波を送信する双ループアンテナであって、前記ループ部は、前記給電線路に中間部が接続された第１内辺素子、当該第１内辺素子よりも外側に所定間隔を空けて配置された外辺素子、前記第１内辺素子及び外辺素子の各右端部に両端部がそれぞれ接続された右辺素子、並びに前記第１内辺素子及び外辺素子の各左端部に両端部がそれぞれ接続された左辺素子を用いてループ形成された第１ループ部と、前記給電線路に中間部が接続されているとともに前記右辺素子及び左辺素子の各中間部に位置する中間接続点にそれぞれ接続された第２内辺素子、前記右辺素子及び左辺素子の前記各中間接続点よりも外側の外側部、並びに前記外辺素子を用いてループ形成され、前記第１ループ部の周長よりも短い周長を有する第２ループ部とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、各ループ部は、周長が異なる第１ループ部及び第２ループ部によって二重ループを構成しているため、第１ループ部と第２ループ部との共振作用によって、双ループアンテナの広帯域化を実現することができる。また、第１ループ部を形成する外辺素子、並びに右辺素子及び左辺素子の各外側部を、第２ループ部を形成するループ素子として兼用しているため、双ループアンテナの重量が、二重ループを構成することにより増大するのを効果的に抑制することができる。
【０００８】
（２）また、前記ループ部は、前記第２内辺素子と前記外辺素子との間に配置され、前記右辺素子及び左辺素子の前記各外側部に位置する外側接続点に接続された調整素子をさらに備えていることが好ましい。この場合は、双ループアンテナの周波数帯域の全域に亘って良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。
【０００９】
（３）また、前記第１ループ部の周長は、前記周波数帯域の設計下限周波数の波長と略同一長さであることが好ましい。この場合は、さらに良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。
【００１０】
（４）また、前記第２ループ部の周長は、前記周波数帯域の設計中心周波数の波長と略同一長さであることが好ましい。この場合は、さらに良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。
【００１１】
（５）また、前記調整素子は、次式の関係を満たす位置に配置されていることが好ましい。この場合は、さらに良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。
Ｌｅｆ＋Ｌｇ１＋Ｌｉ＋Ｌｈ１≒０．９λｃ
Ｌｅｆ：第２内辺素子の長さ
Ｌｇ１：右辺素子の中間接続点から外側接続点までの長さ
Ｌｉ ：調整素子の長さ
Ｌｈ１：左辺素子の中間接続点から外側接続点までの長さ
λｃ ：周波数帯域の設計中心周波数の波長
【００１２】
（６）また、前記ループ部は、前記調整素子の中間部と前記外辺素子の中間部とを接続する支持素子をさらに備えていることが好ましい。この場合は、支持素子によってループ部の剛性を高めることができる。
【００１３】
（７）また、前記周波数帯域が、７６〜１０８ＭＨｚであることが好ましい。この場合は、単一の双ループアンテナを、相互に隣接する周波数帯域であるＦＭ帯（７６〜９０ＭＨｚ）及びＶＨＦ−ＴＶ帯（９０〜１０８ＭＨｚ）の送信アンテナとして共用することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、各ループ部は、周長が異なる第１ループ部及び第２ループ部によって二重ループを構成しているため、第１ループ部と第２ループ部との共振作用によって、双ループアンテナの広帯域化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る双ループアンテナを示す正面図である。
【図２】上記双ループアンテナを示す側面図である。
【図３】上記双ループアンテナの上側のループ部のみを示す正面図である。
【図４】第１ループ部を示す上記ループ部の概略正面図である。
【図５】第２ループ部を示す上記ループ部の概略正面図である。
【図６】調整素子の配置位置を示す上記ループ部の概略正面図である。
【図７】上記双ループアンテナと従来の双ループアンテナとを比較したＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。
【図８】上記双ループアンテナと調整素子を有しない双ループアンテナとを比較したＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。
【図９】上記双ループアンテナと調整周長を変更した双ループアンテナとを比較したＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。
【図１０】上記双ループアンテナとを比較した第２周長を変更した双ループアンテナとを比較したＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る双ループアンテナの上側のループ部のみを示す正面図である。
【図１２】第２実施形態の双ループアンテナのＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔全体構成〕
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る双ループアンテナを示す正面図であり、図２は、双ループアンテナの側面図である。この双ループアンテナ１は、ＦＭ帯及びＶＨＦ−ＴＶ帯（１〜３ｃｈ）の放送電波を送信するものである。本実施形態では、双ループアンテナ１の偏波面は水平偏波であり、公称インピーダンスは５０オームである。
【００１７】
図１及び図２において、双ループアンテナ１は、上下方向に所定間隔を空けて配置された一対のループ部２と、両ループ部２間の中央部に配置された給電部３と、給電部３から上下の各ループ部２側である外側に向けて延びる一対の給電線路４と、ループ部２に対して所定間隔を空けて背面側に配置された反射板５と、この反射板５にループ部２を支持する支持器６とを備えている。なお、本明細書においては、給電部３から各ループ部２側に向かう方向を「外側」といい、ループ部２側から給電部３に向かう方向を「内側」という。
【００１８】
給電部３は、給電線路４を介してループ部２に電力を供給するものであり、図２に示すように、一端部が反射板５に取り付けられた棒状のトラップ３１を有している。トラップ３１は、例えばアルミニウム合金により形成されている。トラップ３１の高さＨは、設計中心周波数Ｆｃの波長λｃに対して略０．２５λｃとなるように設定されている。本実施形態では、周波数帯域は７６〜１０８ＭＨｚ、設計中心周波数Ｆｃは９０．６ＭＨｚ（＝√（７６×１０８））、波長λｃは３３０９ｍｍであり、上記高さＨは８６５ｍｍ（≒０．２６λｃ）に設定されている。
【００１９】
給電線路４は、例えばアルミニウム合金により形成された金属板を平行に配置したものであり、給電部３と各ループ部２とを接続する第１給電線路４１と、ループ部２内に配置された第２給電線路４２とによって構成されている。第１給電線路４１及び第２給電線路４２は、例えばアルミニウム合金により形成された金属板を平行に配置したものである。第１給電線路４１の内端部は各トラップ３１の他端部に固定され、外端部はループ部２側に固定されている。これにより、第１給電線路４１は、給電部３からループ部２に電力を供給することができる。なお、トラップ３１と第１給電線路４１との接続部分は、防雪カバー７によって覆われている。
【００２０】
反射板５は、上下方向へ延びる複数の縦反射素子５１と、左右方向へ水平に延びる複数の横反射素子５２とにより、図１の正面視において矩形に形成されている。縦反射素子５１及び横反射素子５２は、例えばアルミニウム合金により形成されている。本実施形態では、反射板５の大きさは１８００×３５００ｍｍに設定されている。
【００２１】
支持器６は、図１に示すように、各ループ部２の内側を支持する左右一対の内側支持器６１と、各ループ部２の外側を支持する単体の外側支持器６２とによって構成されている。内側支持器６１及び外側支持器６２は、図２に示すように、例えばＦＲＰ（繊維強化プラスチック）により前後方向（図２の左右方向）へ水平に延びるように形成されており、一端部が反射板５に固定されている。内側支持器６１及び外側支持器６２の他端部には、ループ部２の所定部が固定されている。
【００２２】
一対のループ部２は、図１に示すように、給電部３の水平方向の中心線Ｘ１を挟んで線対称に形成されている。また、図２において、上側のループ部２の中心線Ｘ２と下側のループ部２の中心線Ｘ３との間隔Ｄは、略０．５λｃとなるように設定されている。本実施形態では、上記間隔Ｄは１７５０ｍｍ（≒０．５３λｃ）に設定されている。
【００２３】
〔第１ループ部〕
図３は、上側のループ部２のみを示す正面図である。ループ部２は、四角形状の第１ループ部２１と、第１ループ部２１の内側に配置された台形状の第２ループ部２２とによって二重ループが構成されている。第１ループ部２１は、給電線路４に中間部が接続された左右方向に延びる第１内辺素子２１ａと、この第１内辺素子２１ａに対して外側（図３の上側）の上下方向に所定間隔を空けて配置された外辺素子２１ｂと、第１内辺素子２１ａ及び外辺素子２１ｂの各右端部（一端部）に両端部がそれぞれ接続された右辺素子２１ｃと、第１内辺素子２１ａ及び外辺素子２１ｂの各左端部（他端部）に両端部がそれぞれ接続された左辺素子２１ｄとによってループ形成されている。各素子２１ａ〜２１ｄは、例えばアルミニウム合金からなる金属板により形成されている。
【００２４】
第１内辺素子２１ａは、所定の隙間を設けて配置された左右一対の平板部材により構成されている。各平板部材の一端は、第１給電線路４１の外端部にボルト１１により固定され、他端は各内側支持器６１の側面にそれぞれ一対のボルト１２により固定されている。第１内辺素子２１ａの中央部には、第２ループ部２２に電力を供給するために、上記第２給電線路４２が固定されている。第２給電線路４２を構成する一対の金属板は、それぞれ水平方向に屈曲して第１内辺素子２１ａに一対のボルト１３により固定されている。
【００２５】
右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄは、第１内辺素子２１ａに対して垂直に配置された平板部材からなり、各素子２１ｃ，２１ｄの内端部は、内側支持器６１の側面にそれぞれ一対のボルト１４により固定されている。外辺素子２１ｂは、第１内辺素子２１ａに対して平行に配置されている。外辺素子２１ｂの両端部は、内側に屈曲して右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの外端部にそれぞれ一対のボルト１５により固定されている。
【００２６】
第１ループ部２１の周長である第１周長Ｌ１は、設計下限周波数Ｆｌの波長λｌと略同一長さに設定されている。本実施形態では、上記周波数帯域（７６〜１０８ＭＨｚ）より、設計下限周波数Ｆｌは７６ＭＨｚ、波長λｌは３９４５ｍｍであり、第１周長Ｌ１は３９８０ｍｍ（≒１．０１λｌ）に設定されている。
【００２７】
第１周長Ｌ１は、図４に示すように、第１内辺素子２１ａの長さＬａと、右辺素子２１ｃの長さＬｃと、外辺素子２１ｂの長さＬｂと、左辺素子２１ｄの長さＬｄとを合計した長さである。本実施形態では、第１周長Ｌ１が３９８０ｍｍとなるように、長さＬａ及びＬｂはそれぞれ１２００ｍｍ、長さＬｃ及びＬｄはそれぞれ７９０ｍｍに設定されている。
【００２８】
〔第２ループ部〕
第２ループ部２２は、第１内辺素子２１ａと外辺素子２１ｂとの間において給電線路４に中間部が接続されているとともに右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄに両端部が接続された第２内辺素子２２ａと、右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの外側部２１ｃ１，２１ｄ１（後述）と、上記外辺素子２１ｂとによってループ形成されている。第２内辺素子２２ａは、例えばアルミニウム合金からなる金属板により形成されており、水平方向に延びる水平部２２ａ１と、この水平部２２ａ１から左斜め外方及び右斜め外方に延びるように一体形成された一対の傾斜部２２ａ２とを有している。
【００２９】
水平部２２ａ１は、所定の隙間を設けて配置された左右一対の平板部材を、それぞれ上記第２給電線路４２の外端に一体形成したものである。各傾斜部２２ａ２の外端部は、鉛直方向に屈曲して右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの各中間部に位置する中間接続点Ａ１，Ａ２から外側に延びる各外側部２１ｃ１，２１ｄ１に接触させた状態で、それぞれ一対のボルト１６により固定されている。
【００３０】
第２ループ部２２の周長である第２周長Ｌ２は、第１周長Ｌ１よりも短く設定されている。具体的には、第２周長Ｌ２は設計中心周波数Ｆｃの波長λｃと略同一長さに設定されている。本実施形態では、上述のように波長λｃは３３０９ｍｍであり、第２周長Ｌ２は３２４７ｍｍ（≒０．９８λｃ）に設定されている。
【００３１】
第２周長Ｌ２は、図５に示すように、水平部２２ａ１の長さＬｅと、各傾斜部２２ａ２の長さＬｆ１及びＬｆ２と、右辺素子２１ｃの外側部２１ｃ１の長さＬｇと、外辺素子２１ｂの長さＬｂ（＝１２００ｍｍ）と、左辺素子２１ｄの外側部２１ｄ１の長さＬｈとを合計した長さである。本実施形態では、第２周長Ｌ２が３２４７ｍｍとなるように、長さＬｅは３６０ｍｍ、Ｌｆ１及びＬｆ２はそれぞれ５９３．５ｍｍ、長さＬｇ及びＬｈはそれぞれ２５０ｍｍに設定されている。
【００３２】
〔調整素子〕
図３において、ループ部２は、第２内辺素子２２ａと外辺素子２１ｂとの間に配置された調整素子２４をさらに備えている。調整素子２４は、例えばアルミニウム合金からなる金属板により形成されており、外辺素子２１ｂに対して平行に配置されている。調整素子２４の両端部は、内側に屈曲して右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの外側部２１ｃ１，２１ｄ１の中間部に位置する外側接続点Ｂ１，Ｂ２に接触させた状態で、それぞれ一対のボルト１７により固定されている。
【００３３】
調整素子２４は、下記式（１）の関係を満たすように位置調整された状態で固定されている（図６参照）。
Ｌｅｆ＋Ｌｇ１＋Ｌｉ＋Ｌｈ１≒０．９λｃ ・・・（１）
ここで、Ｌｅｆは第２内辺素子２２ａの長さ（＝Ｌｅ＋Ｌｆ１＋Ｌｆ２＝１５４７ｍｍ）、Ｌｇ１は右辺素子２１ｃの中間接続点Ａ１から外側接続点Ｂ１までの長さ、Ｌｉは調整素子２４の長さ、Ｌｈ１は左辺素子２１ｄの中間接続点Ａ２から外側接続点Ｂ２までの長さ、λｃは設計中心周波数Ｆｃの波長（＝３３０９ｍｍ）である。本実施形態では、長さＬｇ１及びＬｈ１はそれぞれ１２０ｍｍ、長さＬｉは１２００ｍｍに設定されている。以下、上記式（１）の左辺の合計長さ（Ｌｅｆ＋Ｌｇ１＋Ｌｉ＋Ｌｈ１）を調整周長Ｌ３という。
【００３４】
［ＶＳＷＲの周波数特性］
図７〜図１０は、本実施形態の双ループアンテナ１と、ループ部を様々な形状に変更した双ループアンテナとを、シミュレーションにより求めたＶＳＷＲ（電圧定在波比）の周波数特性で比較したグラフである。以下、各図の試験結果について説明する。
図７は、本実施形態の双ループアンテナ１と、従来のＦＭ双ループアンテナとを比較したグラフである。本実施形態の双ループアンテナ１は、周波数帯域（７６〜１０８ＭＨｚ）の全域に亘って、ＶＳＷＲが１．１以下となる良好な周波数特性が得られており、従来の双ループアンテナよりも広帯域において対応できることが分かる。
【００３５】
図８は、調整素子２４を有する本実施形態の双ループアンテナ１と、調整素子２４を有しない双ループアンテナとを比較したグラフである。調整素子２４を有しない双ループアンテナは、低周波数帯域においてＶＳＷＲが高い値を示しているのに対して、本実施形態の双ループアンテナ１は、低周波数帯域のＶＳＷＲは高周波帯域のＶＳＷＲと同等の低い値を示している。この試験結果により、調整素子２４を有する本実施形態の双ループアンテナ１は、調整素子２４を有しない双ループアンテナよりも広帯域において対応できることが分かる。
【００３６】
図９（ａ）は、本実施形態の双ループアンテナ１と、本実施形態の調整周長Ｌ３（≒０．９λｃ）よりも長い調整周長（＝０．９４λｃ）を有する双ループアンテナとを比較したグラフである。図９（ｂ）は、本実施形態の双ループアンテナ１と、本実施形態の調整周長Ｌ３よりも短い調整周長（＝０．８７λｃ）を有する双ループアンテナとを比較したグラフである。各グラフにおいて、本実施形態の双ループアンテナ１は、調整周長を長くした双ループアンテナ及び調整周長を短くした双ループアンテナよりも、周波数帯域の略全域に亘ってＶＳＷＲが安定した低い値を示している。この試験結果により、本実施形態の双ループアンテナ１は、調整周長Ｌ３を略０．９λｃ、つまり調整素子２４を上記式（１）を満たす位置に配置することにより、良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることが分かる。
【００３７】
図１０（ａ）は、本実施形態の双ループアンテナ１と、本実施形態の第２周長Ｌ２（＝０．９８λｃ）よりも長い第２周長（＝１．０４λｃ）を有する双ループアンテナとを比較したグラフである。図１０（ｂ）は、本実施形態の双ループアンテナ１と、本実施形態の第２周長Ｌ２（＝０．９８λｃ）よりも短い第２周長（＝０．９１λｃ）を有する双ループアンテナとを比較したグラフである。各グラフにおいて、本実施形態の双ループアンテナ１は、第２周長を長くした双ループアンテナ及び第２周長を短くした双ループアンテナよりも、周波数帯域の略全域に亘ってＶＳＷＲが安定した低い値を示している。この試験結果により、本実施形態の双ループアンテナ１は、第２周長を設計中心周波数Ｆｃの波長λｃと略同一長さ（＝０．９８λｃ）とすることにより、良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることが分かる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態に係る双ループアンテナによれば、各ループ部２は、周長が異なる第１ループ部２１及び第２ループ部２２によって二重ループを構成しているため、第１ループ部２１と第２ループ部２２との共振作用によって、双ループアンテナ１の広帯域化を実現することができる。また、第１ループ部２１を形成する外辺素子２１ｂ、並びに右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの各外側部２１ｃ１，２１ｄ１を、第２ループ部２２を形成するループ素子として兼用しているため、双ループアンテナ１の重量が、二重ループを構成することにより増大するのを効果的に抑制することができる。
【００３９】
また、第２内辺素子２２ａと外辺素子２１ｂとの間に調整素子２４を配置し、調整素子２４の両端部を右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの外側接続点Ｂ１，Ｂ２に接続したので、双ループアンテナ１の周波数帯域の全域であるＦＭ帯（７６〜９０ＭＨｚ）からＶＨＦ−ＴＶ帯（９０〜１０８ＭＨｚ）にわたって、良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。また、調整素子２４は、上記式（１）の関係を満たす位置に配置されているため、さらに良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。
【００４０】
また、第１ループ部２１の周長を、設計下限周波数Ｆｌの波長λｌと略同一長さに設定し、第２ループ部２２の周長を、設計中心周波数Ｆｃの波長λｃと略同一長さに設定したので、さらに良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。
【００４１】
また、双ループアンテナ１の周波数帯域を７６〜１０８ＭＨｚとしたので、単一の双ループアンテナ１を、相互に隣接する周波数帯域であるＦＭ帯（７６〜９０ＭＨｚ）及びＶＨＦ−ＴＶ帯（９０〜１０８ＭＨｚ）の送信アンテナとして共用することができる。さらに、双ループアンテナ１は、放送機の公称インピーダンスが５０オームであるため、整合回路を用いることなくＦＭ帯及びＶＨＦ−ＴＶ帯の全域に亘って良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができる。
【００４２】
〔第２実施形態〕
図１１は、本発明の第２実施形態に係る双ループアンテナの上側のループ部のみを示す概略正面図である。以下、本実施形態の説明において、第１実施形態と同じ名称の部位については、同じ符号を付してその説明を省略する。本実施形態の双ループアンテナは、調整素子２４と外辺素子２１ｂとの間に配置された補強用の支持素子２５を備えている。この支持素子２５は、例えばアルミニウム合金により形成された金属板を、調整素子２４及び外辺素子２１ｂに対して垂直に配置したものである。支持素子２５の一端は調整素子２４の左右方向の中央部（中間部）に固定され、他端は外辺素子２１ｂの左右方向の中央部（中間部）に固定されている。
【００４３】
以上、第２実施形態に係る双ループアンテナによれば、調整素子２４の中央部と、外辺素子２１ｂの中央部とを支持素子２５により接続したので、この支持素子２５によってループ部２の剛性を高めることができる。
【００４４】
図１２は、第２実施形態における双ループアンテナのＶＳＷＲ（電圧定在波比）の周波数特性を示すグラフである。図１２の第２実施形態の双ループアンテナは、図７の支持素子２５を有しない第１実施形態のループアンテナと略同等の周波数特性であって、周波数帯域の全域に亘って、ＶＳＷＲが１．１以下となる良好な周波数特性が得られた。これにより、第２実施形態における双ループアンテナは、支持素子２５を設けても、第１実施形態の双ループアンテナと同様に、広帯域において対応できることが分かる。
【００４５】
［その他の変形例］
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ないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、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、及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。例えば、上記各実施形態において、双ループアンテナ１の周波数帯域を７６〜１０８ＭＨｚとしているが、その他の周波数帯域であってもよい。
【００４６】
また、第１ループ部２１は、四角形状に形成されているが、少なくとも第１内辺素子２１ａ、外辺素子２１ｂ、右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄを用いてループ形成されていれば、その他の形状であってもよい。また、第２ループ部２２は、台形状に形成されているが、少なくとも第２内辺素子２２ａ、右辺素子２１ｃ及び左辺素子２１ｄの外側部２１ｃ１，２１ｄ１、及び外辺素子２１ｂを用いてループ形成されていれば、その他の形状であってもよい。
【００４７】
さらに、調整素子２４は、第１ループ部２１や第２ループ部２２の形状や、周波数帯域等によって良好なＶＳＷＲの周波数特性を得ることができれば、必ずしも設ける必要はない。また、双ループアンテナ１の偏波面は、水平偏波としているが、垂直偏波としてもよい。
【００４８】
第２実施形態において、支持素子２５の取付位置は、調整素子２４及び外辺素子２１ｂにおける左右方向の任意の位置に取り付けることができる。また、支持素子２５は、複数個取り付けることも可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 双ループアンテナ
２ ループ部
３ 給電部
４ 給電線路
２１ａ 第１内辺素子
２１ｂ 外辺素子
２１ｃ 右辺素子
２１ｃ１ 外側部
２１ｄ 左辺素子
２１ 第１ループ部
２１ｄ１ 外側部
２２ 第２ループ部
２２ａ 第２内辺素子
２４ 調整素子
２５ 支持素子
Ａ１、Ａ２ 中間接続点
Ｂ１、Ｂ２ 外側接続点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のループ部と、両ループ部間に配置された給電部と、この給電部から前記各ループ部側である外側に向けて延びる一対の給電線路とを備え、所望の周波数帯域の電波を送信する双ループアンテナであって、
前記ループ部は、前記給電線路に中間部が接続された第１内辺素子、当該第１内辺素子よりも外側に所定間隔を空けて配置された外辺素子、前記第１内辺素子及び外辺素子の各右端部に両端部がそれぞれ接続された右辺素子、並びに前記第１内辺素子及び外辺素子の各左端部に両端部がそれぞれ接続された左辺素子を用いてループ形成された第１ループ部と、
前記給電線路に中間部が接続されているとともに前記右辺素子及び左辺素子の各中間部に位置する中間接続点にそれぞれ接続された第２内辺素子、前記右辺素子及び左辺素子の前記各中間接続点よりも外側の外側部、並びに前記外辺素子を用いてループ形成され、前記第１ループ部の周長よりも短い周長を有する第２ループ部とを備えていることを特徴とする双ループアンテナ。
【請求項２】
前記ループ部は、前記第２内辺素子と前記外辺素子との間に配置され、前記右辺素子及び左辺素子の前記各外側部に位置する外側接続点に接続された調整素子をさらに備えている請求項１に記載の双ループアンテナ。
【請求項３】
前記第１ループ部の周長が、前記周波数帯域の設計下限周波数の波長と略同一長さである請求項１又は２に記載の双ループアンテナ。
【請求項４】
前記第２ループ部の周長が、前記周波数帯域の設計中心周波数の波長と略同一長さである請求項１〜３のいずれか一項に記載の双ループアンテナ。
【請求項５】
前記調整素子は、次式の関係を満たす位置に配置されている請求項２に記載の双ループアンテナ。
Ｌｅｆ＋Ｌｇ１＋Ｌｉ＋Ｌｈ１≒０．９λｃ
Ｌｅｆ：第２内辺素子の長さ
Ｌｇ１：右辺素子の中間接続点から外側接続点までの長さ
Ｌｉ ：調整素子の長さ
Ｌｈ１：左辺素子の中間接続点から外側接続点までの長さ
λｃ ：周波数帯域の設計中心周波数の波長
【請求項６】
前記ループ部は、前記調整素子の中間部と前記外辺素子の中間部とを接続する支持素子をさらに備えている請求項２又は５に記載の双ループアンテナ。
【請求項７】
前記周波数帯域が、７６〜１０８ＭＨｚである請求項１〜６のいずれか一項に記載の双ループアンテナ。
【請求項１】
一対のループ部と、両ループ部間に配置された給電部と、この給電部から前記各ループ部側である外側に向けて延びる一対の給電線路とを備え、所望の周波数帯域の電波を送信する双ループアンテナであって、
前記ループ部は、前記給電線路に中間部が接続された第１内辺素子、当該第１内辺素子よりも外側に所定間隔を空けて配置された外辺素子、前記第１内辺素子及び外辺素子の各右端部に両端部がそれぞれ接続された右辺素子、並びに前記第１内辺素子及び外辺素子の各左端部に両端部がそれぞれ接続された左辺素子を用いてループ形成された第１ループ部と、
前記給電線路に中間部が接続されているとともに前記右辺素子及び左辺素子の各中間部に位置する中間接続点にそれぞれ接続された第２内辺素子、前記右辺素子及び左辺素子の前記各中間接続点よりも外側の外側部、並びに前記外辺素子を用いてループ形成され、前記第１ループ部の周長よりも短い周長を有する第２ループ部とを備えていることを特徴とする双ループアンテナ。
【請求項２】
前記ループ部は、前記第２内辺素子と前記外辺素子との間に配置され、前記右辺素子及び左辺素子の前記各外側部に位置する外側接続点に接続された調整素子をさらに備えている請求項１に記載の双ループアンテナ。
【請求項３】
前記第１ループ部の周長が、前記周波数帯域の設計下限周波数の波長と略同一長さである請求項１又は２に記載の双ループアンテナ。
【請求項４】
前記第２ループ部の周長が、前記周波数帯域の設計中心周波数の波長と略同一長さである請求項１〜３のいずれか一項に記載の双ループアンテナ。
【請求項５】
前記調整素子は、次式の関係を満たす位置に配置されている請求項２に記載の双ループアンテナ。
Ｌｅｆ＋Ｌｇ１＋Ｌｉ＋Ｌｈ１≒０．９λｃ
Ｌｅｆ：第２内辺素子の長さ
Ｌｇ１：右辺素子の中間接続点から外側接続点までの長さ
Ｌｉ ：調整素子の長さ
Ｌｈ１：左辺素子の中間接続点から外側接続点までの長さ
λｃ ：周波数帯域の設計中心周波数の波長
【請求項６】
前記ループ部は、前記調整素子の中間部と前記外辺素子の中間部とを接続する支持素子をさらに備えている請求項２又は５に記載の双ループアンテナ。
【請求項７】
前記周波数帯域が、７６〜１０８ＭＨｚである請求項１〜６のいずれか一項に記載の双ループアンテナ。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１８２２９７（Ｐ２０１１−１８２２９７Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４６３９３（Ｐ２０１０−４６３９３）
【出願日】平成２２年３月３日（２０１０．３．３）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３日（２０１０．３．３）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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