JPS6126307A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、例えば接地型中波アンテナにおいて、電波
放射能率を向上し風圧荷重を低くした場合のアンテナ装
置に関する。

〔従来技術とその欠点〕

一般に１従来の中波アンテナの設置方式としては、主に
基部絶縁方式と接地方式の２方式がある。前者の基部絶
縁方式においては、アンテナを自立構造とするのは困難
で、支線式となるため、アンテナ設置面積を広く必要と
し、多額の建設費を要する欠点がある。一方、後者の接
地方式においては、アンテナを自立構造にするのは可能
であるため、その設地面積を狭くすることができるが、
反面、通常のアンテナ設置で鉄塔を必要とするため、例
えばアンテナ高が低いような場合には、建設費の割りＫ
は良好な放射効率が得られず、経済的ではない。

〔発明の目的〕

この発明は上記のような問題点に鑑みなされたもので、
例えばアンテナ高を低く設定するような場合でも、広い
設地面積を必要とすることなく、良好なアンテナ放射効
率を得ることが可能となるアンテナ装置を提供すること
を目的とする。

〔発明の要点〕

すなわちこの発明に係るアンテナ装置は、接地面より頂
部方向に細くなるようにしたテーパポールを接地面に対
して垂直忙建柱し、このテ−パボールの頂部より上記接
地面方向に間隔を広げて副導体を懸装張設し、そしてこ
の副導体の先端に上記接地面との間で給電し、上記副導
体を上記テーパボールと等価的に等しい太さにし、アン
テナ各点における特性インピーダンスが等しくなるよう
にしたものである。

〔発明の実施例〕

以下図面によりこの発明の一実施例を説明する。

第１図はその構成を丞すもので、まず、テーパボール１
１を大地１２に対して垂直にして堅固圧建柱する。ここ
で、その地上高（アンテナ高）をｊとする。次に、上記
テーパボール１１の頂部ＪＪａより、２本の導体１３ｈ
、１３ｂで構成した副導体１４を懸装し、その先”端を
大地１２より碍子１５を介して牽引し張設する。

そして、上記碍子１５を挾んだ副導体１４側に送信機１
６を接続して給電する。

ここで、上記テーパボール１．１は、風に対する強度を
保つため、その等価半径ρ、を大地１２側で太く、頂部
１１ａ側で細くする。また、副導体１４０等価半径ρ、
（後述する）も大地１２側で太く、頂部１１ａ側で細く
する。さらＫまた、テーパボール１１と副導体１４との
間隔りも大地１２側で広く、頂部１１ｔｈで狭くする。

第２図は、上記第１図におけるアンテナ装置のＡ−Ａ’
断面を示している。

ここで、係数としてａを次のように決める。

次に、空中線（アンテナ）の放射抵抗をＲｒ（２）とし
−テーバボール１１側の使用周波数における等価接地抵
抗をＲ８鋤、副導体１４側の等価接地抵抗をＲ１（へ）
とする。ここで、Ｒ１−ｎ。

として考えると、アンテナの放射効率りは次のようにな
る。

第３図は上記放射抵抗Ｒｒと接地抵抗Ｒ８との比を横軸
にとり、放射効率ｌ（へ）を縦軸にとった場合の特性曲
線を示すもので、図中においてモノボールとは、基部絶
縁型の空中線を意味する。

ここではａ　−１の特性曲線の放射効率ｌが最大となっ
ている。これを上記式（１）にて考えると、ρ１−ρ、
の場合であることが分かる。但し、この条件は、空中線
に放射のために寄与する放射電流が流れているものとす
る。また、副導体１４において、大地１２より頂部１１
ａに流れる放射電流においては、副導体１４の２本の導
体１：９＆、１３ｂを流れる電流が作る電磁界と、これ
と同じ長さで、半径ρ、なる１不導体１３ａまたは１３
ｂを流れる電流が作る電磁界とが、空中線近傍を除いて
一致する。この半径ρ、を副導体１４の等価牛径と称す
る。

ここで、それぞれの導体１３ａ、１３ｂの直径を２ｄ、
その間隔をＳとすると、２導体１３＆。

ｉｓｂの半径がそれぞれ等しければ、上記等価半径ρ！
は、 □−ｆロ］「　　　　　　　　　式（３）となる。すな
わち、このような副導体１４０等価半径ρ２とテーパボ
ール１１の半径ρ、とを上記式（１）において考えたよ
うに等しくすれば、上記第３図における特性曲線は１１
−１となり、アンテナの放射効率ηは最大になる。この
ように、テーパボール１１の等価半径をρ！、副導体１
４０等価半径をＲ２、その相互間隔をＤとしたとき、こ
れら２本の円柱にて構成される特性インピーダンスｚｏ
は、放射効率ｌが最大となるρ１−ρ、において、 ＺＯ−１２０（Ｊｎ　Ｄ−１ｎｌＪ＠）　　　　式（４
）となる。ここで、特性インピーダンスＺｏ’にアンテ
ナの各高さにおいて一定とするには、テーパボール１１
の太さＲ１が変化するに従って、間隔りも変化させなけ
ればならない。つまり、テーバボール１ノの頂部ＪＪ＆
を、風圧を小さくするために細くすると、テーパボール
１ノと副導体１４との間隔りは、上記式（４）より頂部
１１ａに近付くほど必然的に狭くなる。

次に、アンテナ高ｊの場合において、ρ１−ρ、　、Ｄ
ｍ４ρ１　％　Ｚｏ−１６６（］）、］ρ、ｌｍ−０．
０１５１Ｘとし、接地抵抗Ｒ１５Ｒ１を／（ラメータと
した場合の送信機１６側からの入力インピーダンス特性
を第４図（４）およびω）に示す。

ここで、第４図（４）はその抵抗分Ｒ１ｎを示し、同図
（Ｂ）はりアクタンス分Ｘ１ｎを示す。横軸にノは２π
ｊ／λを示し、１．５０７（ｒｉｄ）の点が４分の１波
長に相当する。この場合、空中線寸法を具体的に表わす
と、特性インピーダンスＺ０−１６６（２）とすると、
大地１２面においてρ、−ρ１−０．１５（→、Ｄ　ｍ
　ｏ、　６　（→、また頂部においてρ１−ρ、−０．
０５（→、Ｄ−０，２（→となる。勿論、上記大地１２
面と頂部１１ｍとの間ではその中間の値をとる。一方、
副導体１４側では、導線半径ｄ−０，００５（→とする
と、上記式（３）よりその導線間隔はＳ　−０，５←）
となる。

上記副導体１４の導線１３＊、１３ｂの並べ方には、直
線状、３角形、４角形、多角形等を用い、等価半径ρ、
を大きく、風圧荷重が少なくなるように配置する。これ
により、デーパボール１１の負荷は小さく押えられるよ
うＫなる。

尚、上記実施例において、テーパボール１１１本に対し
、副導体１４を２本以上設置することにより、周波数共
用アンテナとすることが可能である。また、上記テーパ
ボール１１を、高周波で絶縁した支線を用いて支持する
ことにより、風圧強度をさらに増すことができる。この
場合、支線上部を高周波で生かすことＫより、電気的ロ
ーディングを付加することができる。

（発明の効果〕 以上のようにこの発明によれば、放射効率の良好な空中
線を風圧荷重の少ない構造で設置できるので、広い設置
面積を必要とすることなく、コストパフォーマンス（性
能対価格比）に優れた経済的なアンテナ装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るアンテナ装置ｉｔを
示す構成図、第２図は上記第１図におけるアンテナ装置
のＡ−Ａ’断面を示す図、第３図はアンテナ放射効率曲
縁を示す図、第４図囚および（Ｂ）はそれぞれアンテナ
給電部からの入力インピーダンス特性を抵抗分およびリ
アクタンス分で別々に示す図である。 １ノ・・・テーパボール、ｌｌａ”−頂部、１２・・拳
大地、１４・・・副導体、１６・・・送信機。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第３図 ｒ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 接地面に対して垂直に建柱されその太さを接地面より頂
   部方向に細くしたテーパポールと、このテーパポールの
   頂部より上記接地面方向に間隔を広げて懸装張設されそ
   の先端に接地面との間で給電点を有する副導体とを具備
   し、上記副導体を上記テーパポールと等価的に等しい太
   さにしたことを特徴とするアンテナ装置。