JPH01103004A - 絶縁形モノポールアンテナ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高さが約０．６波長以下の基部絶縁形モノポ
ールアンテナに関する。

〔従来の技術〕

従来の中波受信用のアンテナは、第５図に示すように大
地１の上に基部硝子２にて絶縁し念アンテナ柱の高さＨ
＝０．２〜０．６波長、すなわち３０ｍ〜２００ｍ位の
高さで、上部には項七３が設置され、支線硝子４ｍ　、
４ｂ、・・・で絶縁された支線５で支持されていた。し
たがって、アンテナの占有する土地面積は広く、アンテ
ナ柱は強固なものが必要で価格が高く、放送局などの建
設には模大な費用が必要であった。

〔発明が解決しようとする間１点〕 現在、中波放送において外国電波による混信が問題とな
っておシ、改善が望まれている。混信を改善するには放
送電波の電界強度をあげれば良いが、外国への影響を与
えずに行なうには多数の小形中継局を設置することが考
えられる。この場合、建設費用をできるだけ安くあげる
念めに小形で効率の良いアンテナが必要である。小形ア
ンテナの効率の改善については従来から種々の提案がな
されているが、いずれもトップローディングによるアプ
ローチを基本としている。

アンテナの効率はアンテナ高が波長に比べて短かいアン
テナの場合、アンテナ高が高いほど効率は良くなること
が分っているので、充分な建設費が有るならば、アンテ
ナ高を高くすることが最も良い効率改善方法である。し
かし、建設費用を安くするためには通常必要とされるよ
うな広い面積の敷地は購入できず、狭い敷地内でアンテ
ナを自立させる必要がある。このためには基部絶縁部に
強度がかかるので、アンテナ高が制限される。しかし、
軽量で柔軟性のある材料ならばアンテナの頂部に接続す
ることによシ、アンテナ高をさらに高くできる。たとえ
ば炭素繊維入シロッドの如きものを接続すると、強風の
場合は先端が撓うことによシ受風圧を減少することもで
きる。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、比較的狭い
敷地においてもアンテナ高を充分に高くでき、しかも、
風圧を軽減し得る絶縁形モノポールアンテナを提供する
ことを目的とする。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
に示すように大地１１上に基部絶縁体１２を介して下部
アンテナ１３として例えば直径３００■の鉄柱を２０　
ｍ　（Ｈｌ　）、その上部に上部アンテナ１４として長
さが例えば１０　ｍ　（Ｈｌ　）の炭素繊維にて構成し
た柔軟性のある細い棒を接続する。アンテナは自立形で
あシ、設置のための占有面積は狭くなっており、下部よ
シ給電線１５を介して送信機（図示せず）に接続してい
る。上記上部アンテナ１４としては、上記したように炭
素繊維が使用されるが、この炭素繊維を棒に成形する成
形材料は、例えばポリエチレン、ポリカーゲネイト、エ
ポキシ樹脂などを用いる。

上記成形品は、これに耐候性を保つため、耐候性の良い
絶縁塗料を塗布しており、機械的に保持するには絶縁塗
料の上から強固に保持する。したがって、電気的導通を
とるために上部アンテナ１４の保持部とは別の部所に絶
縁塗料を剥ぎ、炭素繊維に直接ジャンノ母−線１６の一
方を接続させ、他方を下部アンテナ１６に接続する。こ
れによシ上部アンテナ１４と下部アンテナ１３とを、電
気的に良好に接続できる。

上記の構成において、下部アンテナ１３の直径を３００
■、上部アンテナ１４の平均直径を２ａとすると、風圧
力はアンテナに当る面積に比例するので、その比は（２
ｍ／３００　）　＝ａ　／２２５００となる。ここでａ
　＝　５０■とすると、その比は１１％となシ、下部ア
ンテナ１３の強度を若干増加しておけば強度的には充分
に支持することかできる。特に上部アンテナ１４に可撓
性を持たすべく細くすると、強風の際は風に逆わない形
状とな夛、耐風圧を増すことにもなる。

下部アンテナ１３の導電率σ（ｓ／ｍ）＝■とし、上部
アンテナ１４のσ＝１００．σ＝３１６．２゜σ＝１０
００（ｓ／ｍ）をパラメータとし、下部アンテナ１３の
高さＨｌを２０ｍとしたとき、モノポールの周波数に対
する入力インピーダンスＺｉｎ　＝　Ｒ＋　ｊ　Ｘ　（
ｓ／ｍ）の計算値を第２図に示す。

１、５　ＭＨｚ付近ではモノポールと比べて抵抗値Ｒは
大きく、リアクタンス分は小さい。したがって、大地の
抵抗損失をｒとすると、効率ηは次のように Ｘ　１００％ Ｒ＋ｒ として表わされる。Ｒ（ｒとすると、本発明のアンテナ
の抵抗分Ｒに対してモノポールアンテナの抵抗分は１／
３〜１／４となるので、本発明のアンテナの効率は３〜
４倍に上昇する。

第３図は第２図と同様に導電率を変えた場合の利得の計
算値を示す。横軸は周波数、縦軸は相対利得（ｇａｉｎ
）を示しており、ＯｄＢは半波長ダイポールの利得とな
る。２０ｍモノボールアンテナと比べると導電率が１０
００（ｉ／ｍ）では全体的に利得が増加している。周波
数が１．５　（ＭＨｚ）の場合は導電率が１０００の場
合でモノポールの方の利得が約０．２ｄＢ大きい。した
がって、あまシ細いものは不利である。半径ａの大きな
材料を用いると、利得は逆にモノポールアンテナよシ大
きくなる。

下部アンテナ１３の高さＨｌを所定の高さ例えば２０ｍ
とし、上部アンテナ１４に炭素系繊維を用いてアンテナ
高を筒くすることにより、入力インピーダンスの抵抗分
は大きく々す、このため効率の上昇、ならびに利得の上
昇が得られる。

下部アンテナ１３には円管柱、鉄塔、ｉ４ンザーマスト
などが用いられる。上部アンテナ１４には炭素系繊維を
成形したもの、あるいは成形ノＪ？イブの内側に金属を
挿入し、これらをジャンノ９−線１６で接続し、下部ア
ンテナ１３と接続する。

第４図は本発明の応用例を示したものである。

下部アンテナ１３は支線硝子２１ａ、２１ｂ、・・・で
絶縁した支線２２により強固に支持し、上部アンテナ１
４は軽くて強度の強い導電性材料を用いることによシ、
効率、利得の改善となる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、中波などの周波数の
比較的低い間さが約０．６波長以下の基部絶縁形モノポ
ールアンテナにおいて、下部アンテナを太い金属柱で構
成し、上部アンテナを柔軟性のある細い導電性部材で構
成し、両者を電気的に導通状態に保つようにしたので、
狭い敷地であっても充分にアンテナ高を高くでき、しか
も、風圧を軽減することができる。また、アンテナの入
力インピーダンス、利得、効率等を大幅に改善すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施におけるアンテナの構成図、第
２図及び第３回は同実施例においてアンテナの２電率を
変えた場合の入力インピーダンス特性及び相対利得を示
す図、第４図は本発明の応用例を示すアンテナ構成図、
第５図は従来のアンテナの構成図である。 １ノ・・・大地、１２・・・絶縁体、１３・・・下部ア
ンテナ、１４・・・上部アンテナ、１５・・・給電線、
１６・・・ジャンノや一線。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 周文数（ＭＨｚ） 第２図 周波ｌＫ（ＭＨｚ） 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 約０．６波長以下の基部絶縁形モノポールアンテナにお
   いて、下部を太い金属柱で構成し、上部を細い導電性の
   異なる部材にて構成し、両者を電気的に導通状態に保持
   するように構成したことを特徴とする絶縁形モノポール
   アンテナ。