JP2000295023A - Ｄａｂフィルムアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構造簡単、小型軽量、安価に製作可能で、取付
場所に制限なく、取付作業が簡単であり、簡単な手段に
て周波数帯域の拡張、所要指向性の確保が図れるＤＡＢ
フィルムアンテナを提供。 【解決手段】本ＤＡＢフィルムアンテナは、樹脂製フィ
ルム１と、フィルム１の表面上に形成されたストリップ
状薄膜導体からなる複合アンテナ素子２と、素子２の給
電部３に接続された給電ケーブル４，５とを具備し、素
子２は、第１の周波数帯域ｆ１に適合する第１のアンテ
ナ素子２１と、これに併設され上記周波数帯域ｆ１より
も低い第２の周波数帯域ｆ２に適合する第２のアンテナ
素子２２とからなり、第２の素子２２は当該素子２２上
に生じる上記周波数帯域ｆ１の電磁波に基く電流分布の
零レベルポイント部分Ｐ，Ｑで屈曲形成されている事を
主たる特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車の窓
ガラス等に張り付けて使用される、デジタル・オーディ
オ放送（本発明ではＤＡＢ(Digital Audio Broadcast)
と略称する）フィルムアンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７の（ａ）（ｂ）は従来から知られて
いるＤＡＢアンテナの構成を概略的に示す図である。図
示の如く自動車の窓ガラス１０の内面には、周波数レベ
ルが比較的高い第１の周波数帯域ｆ１（例えば１．５Ｇ
Ｈz 帯）用のホイップアンテナ１１が取付けられてい
る。また自動車の窓ガラス１０の外面には、周波数レベ
ルが比較的低い第２の周波数帯域ｆ２（例えば１７５〜
２５０ＭＨz 帯）用のヘリカルホイップアンテナ１２が
取付けられている。

【０００３】上記窓ガラス１０の内面に取付けられてい
るホイップアンテナ１１の給電部は給電端子１４と接続
されている。また上記ヘリカルホイップアンテナ１２の
給電部は、窓ガラス１０の内外両面に対向配置されてい
る一対のカプラー１３ａ，１３ｂを介して車体内部に導
かれ、給電端子１５と接続されている。

【０００４】なお図示はしてないが、自動車の屋根の上
に取付けるタイプの所謂ルーフ型ＤＡＢアンテナもあ
る。

【０００５】図７に示した従来のＤＡＢアンテナは、周
波数レベルが比較的高い第１の周波数帯域ｆ１用のホイ
ップアンテナ１１と、周波数レベルが比較的低い第２の
周波数帯域ｆ２用のヘリカルホイップアンテナ１２と
が、それぞれ別個に取付けられている。なお給電方式と
しては、各給電端子１４，１５に接続される二つのケー
ブルでそれぞれ個別に給電する方式と、合成器等で給電
部を集約して単一のケーブルで給電する方式とがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のＤＡＢアン
テナでは、二つのアンテナ１１，１２を個別に設ける必
要がある上、アンテナ金属部を外的環境から守るための
外装部品が必要となるため、構成が複雑となり、コスト
高となる。さらに従来のＤＡＢアンテナは、各受信波の
波長をそれぞれλf1，λf2としたとき、図７の（ｂ）に
示すように、λf1／４，λf2／４に相当する長さに各々
設定される。したがってヘリカル形アンテナとする等の
手段を講じない限り、アンテナ全長が波長に比例して拡
大することになる。その結果、狭小な領域には取付けが
困難な場合が生じる。さらに従来のＤＡＢアンテナは、
取付け場所に応じてアンテナ形状が特定化されるため、
ある箇所に取付ける予定で製作されたアンテナを他の場
所へ移すことはできない。換言すれば、従来のＤＡＢア
ンテナは、その型式によって取付け場所が制限されると
言う難点を有している。また帯域幅やアンテナ指向性を
アンテナ寸法により制御することができない。

【０００７】本発明の目的は、下記のような利点を有す
るＤＡＢフィルムアンテナを提供することにある。

【０００８】ａ，構造が簡単で、小型軽量であり、安価
に製作可能である。

【０００９】ｂ．取付け場所に制限を受けることがな
く、しかも取付け作業が簡単である。

【００１０】ｃ．簡単な手段を講じるだけで、適用周波
数帯域を拡張することができる上、指向性を所望の放射
パターンに可変設定することができる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明のＤＡＢフィルムアンテナは下
記の如く構成されている。なお下記以外の本発明の特徴
ある構成については実施形態の中で明らかにする。

【００１２】本発明のＤＡＢフィルムアンテナは、樹脂
製フィルムと、この樹脂製フィルムの表面上に形成され
たストリップ状の薄膜導体からなる複合アンテナ素子
と、この複合アンテナ素子の給電部に接続された給電ケ
ーブルと、を具備し、前記複合アンテナ素子は、第１の
周波数帯域に適合する如く設けられた第１のアンテナ素
子と、この第１のアンテナ素子に併設され、前記第１の
周波数帯域よりも周波数レベルの低い第２の周波数帯域
に適合する如く設けられた第２のアンテナ素子とからな
り、前記第２のアンテナ素子は、当該素子上に生じる前
記第１の周波数帯域の電磁波に基づく電流分布の零レベ
ルポイント部分で屈曲形成されていることを特徴として
いる。

【００１３】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１の（ａ）
（ｂ）は本発明の第１実施形態に係るＤＡＢフィルムア
ンテナの構成を示す図である。

【００１４】図１の（ａ）に示す如く、本実施形態のＤ
ＡＢフィルムアンテナは、樹脂製フィルム１の表面上
に、ストリップ状の薄膜導体からなる複合アンテナ素子
２を形成したものとなっている。この複合アンテナ素子
２は、適宜な金属等の導電性部材を印刷技術等を用いて
図示の如き所定パターンに形成したものである。この複
合アンテナ素子２の給電部３には、後述する第１，第２
のアンテナ素子に対応する二本の給電ケーブル４，５が
接続されている。

【００１５】前記複合アンテナ素子２は第１の周波数帯
域ｆ１（例えば１．５ＧＨz 帯）に適合する如く設けら
れた第１のアンテナ素子２１と、この第１のアンテナ素
子２１に併設され、前記第１の周波数帯域ｆ１よりも周
波数レベルの低い第２の周波数帯域ｆ２（例えば１７５
〜２５０ＭＨz 帯）に適合する如く設けられた第２のア
ンテナ素子２２とからなっている。

【００１６】前記第１のアンテナ素子２１は、図示の如
く直線状をなす素子である。また第２のアンテナ素子２
２は、前記第１のアンテナ素子２１と平行に配設される
基端部２２ａと、この基端部２２ａに対し直角に連なる
如く配設された中間部２２ｂと、この中間部２２ｂに対
し直角でかつ前記基端部２２ａに対し平行に対向した状
態で連なる如く設けられた先端部２２ｃとからなってい
る。このように、第２のアンテナ素子２２は樹脂製フィ
ルム１上の所定スペース内にコンパクトに配設されてい
る。

【００１７】図１の（ｂ）に示すように、樹脂製フィル
ム１の表面には前述したように複合アンテナ素子２が形
成されており、樹脂製フィルム１の裏面には取付け対象
物（例えば自動車の窓ガラス等）に接着固定するための
接着層６が形成されている。

【００１８】図２は第１実施形態に係るＤＡＢフィルム
アンテナにおける複合アンテナ素子２上に生じる第１の
周波数帯域ｆ１の電磁波に基く電流分布についての説明
図である。図２に示す太矢印は上記電流分布のレベルと
方向を示している。すなわち電流値の大きさの変化を複
数の矢印の大きさの変化によって表わし、方向を矢印の
向きで表している。説明の便宜上、一つの半波領域にお
ける電流分布の最大レベルを＋ｅ，−ｅで表すことにす
る。

【００１９】図２の（ａ）は第１のアンテナ素子２１上
に生じる第１の周波数帯域ｆ１の電磁波に基く電流分布
（λf1／４）を示している。また図２の（ｂ）は、前記
第２のアンテナ素子２２をモノポール素子２２′とした
場合、上記素子２２′上に生じる前記第１の周波数帯域
ｆ１の電磁波に基く電流分布（２λf1＝２波長）を示し
ている。

【００２０】図２の（ｂ）に示すように、モノポール素
子２２′の上には、方向（極性）の異なる電流分布が交
互に配置された状態で定在波がのっている。符号０は定
在波の節、すなわち電流分布が零レベルとなる零レベル
ポイント部分を示している。また符号Ｐ，Ｑは上記定在
波の節のうち、モノポール素子２２′の長手方向におけ
る対称な２箇所に存在する零レベルポイント部分を示し
ている。

【００２１】図３は、図２の（ａ）（ｂ）に示す条件
を、図１の（ａ）に示すパターンを有する複合アンテナ
素子２に適用した場合の電流分布状況を詳細に示した図
である。図示の如く第２のアンテナ素子２２は、当該素
子上に生じる第１の周波数帯域ｆ１の電磁波に基く電流
分布の零レベルポイント部分Ｐ，Ｑにおいて屈曲形成さ
れている。換言すれば、上記条件が満たされるように、
中間部２２ｂの長さＷが調整設定されている。このた
め、第２のアンテナ素子２２上には、図２の（ｂ）に示
した電流分布と同様のパターンを有する電流分布が生じ
ている。

【００２２】ここで、図３における横方向をＸ軸とし、
縦方向をＹ軸とし、紙面に垂直な方向をＺ軸と定める。

【００２３】図４の（ａ）（ｂ）はアンテナの指向性を
示す図である。図４の（ａ）は放射パターンの観測面を
説明するための図で、ここに示されているＸーＹーＺ軸
は、図３のＸーＹーＺ軸に相当している。そしてＸ軸か
らＹ軸への回転角度をφ、Ｚ軸からＸ軸またはＹ軸への
回転角度をθとする。

【００２４】図４の（ｂ）は放射パターン図であり、同
図のＰθは、φ＝０のとき、ＸーＺ軸を含む面内でθ度
だけ回転させた場合の放射パターンを示している。また
同図のＰφは、θ＝０のとき、ＸーＹ軸を含む面内でφ
度だけ回転させた場合の放射パターンを示している。

【００２５】図５の（ａ）（ｂ）は、放射パターン特性
の比較を行なうために、第２のアンテナ素子２２をモノ
ポール素子２２′とした場合について、図４の（ａ）
（ｂ）と同様に計測した放射パターン図である。

【００２６】図４の（ａ）（ｂ）と図５の（ａ）（ｂ）
との比較から明らかな様に、本実施形態の第２アンテナ
素子２２は、２箇所で屈曲形成されているにも拘らず、
放射パターンの乱れが殆どなく、極めて良好な指向性を
示すことが分かる。この理由は、第２アンテナ素子２２
が電流分布の零レベルポイント部分Ｐ，Ｑで屈曲させて
いるためであると考えられる。

【００２７】図６は第１の周波数帯域ｆ１（例えば１．
５ＧＨz を中心とする帯域）についてのリターン・ロス
特性を示す図である。Ａは本実施形態の複合アンテナ２
における第１のアンテナ素子２１についてのリターン・
ロス特性であり、Ｂは比較のために、第１のアンテナ素
子２１を単独で使用した場合のリターン・ロス特性であ
る。図示のリターン・ロス特性Ａに示す如く複合アンテ
ナ素子２を第１のアンテナ素子２１と平行に、第２のア
ンテナ素子２２の基端部２２ａを配設したパターンとし
たことにより、例えば図示の如く−０．５ｄＢ以上では
周波数帯域が大きく広がることが分かる。すなわち、前
記パターンを有する複合アンテナ素子２を用いることに
よって、第１のアンテナ素子２１を単独で使用する場合
よりも、広帯域な受信特性を確保することが可能とな
る。

【００２８】（実施形態における特徴点） ［１］実施形態に示されたＤＡＢフィルムアンテナは、
樹脂製フィルム１と、この樹脂製フィルム１の表面上に
形成されたストリップ状の薄膜導体からなる複合アンテ
ナ素子２と、この複合アンテナ素子２の給電部３に接続
された給電ケーブル４，５と、を具備し、前記複合アン
テナ素子２は、第１の周波数帯域ｆ１に適合する如く設
けられた第１のアンテナ素子２１と、この第１のアンテ
ナ素子２１に併設され、前記第１の周波数帯域ｆ１より
も周波数レベルの低い第２の周波数帯域ｆ２に適合する
如く設けられた第２のアンテナ素子２２とからなり、前
記第２のアンテナ素子２２は、当該素子２２上に生じる
前記第１の周波数帯域ｆ１の電磁波に基づく電流分布の
零レベルポイント部分Ｐ，Ｑで屈曲形成されていること
を特徴としている。

【００２９】［２］実施形態に示されたＤＡＢフィルム
アンテナは、前記［１］に記載したアンテナであって、
前記第１のアンテナ素子２１は、直線状をなす素子であ
り、前記第２のアンテナ素子２２は、前記第１のアンテ
ナ素子２１と平行に配設される基端部２２ａと、この基
端部２２ａに対し直角に連なる如く配設された中間部２
２ｂと、この中間部２２ｂに対し直角でかつ前記基端部
２２ａに対し平行に対向した状態で連なる如く配設され
た先端部２２ｃとからなることを特徴としている。

【００３０】［３］実施形態に示されたＤＡＢフィルム
アンテナは、前記［１］に記載したアンテナであって、
前記樹脂製フィルム１の裏面に，取付け対象物（自動車
の窓ガラス等）へ接着固定するための接着層６が形成さ
れていることを特徴としている。

【発明の効果】本発明によれば、二つの周波数帯域用の
アンテナがフィルム上に一体化されて設けられるため、
構造が簡単で、小型軽量であり、安価に製作可能であ
る。また、アンテナ形状を取付け場所の如何に拘らず一
定化できるため、取付け場所に制限を受けることがな
い。しかも窓ガラス等に張り付けるだけで取付け作業が
完了するので、取付け作業は簡単である。さらにアンテ
ナパターンの配置関係を変更設定するだけで、所要の周
波数帯域を広げることができる。さらにまた、アンテナ
パターンの寸法を変えることにより、アンテナ指向性を
可変設定することが可能である。このように本発明によ
れば種々の利点を持つＤＡＢフィルムアンテナを提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るＤＡＢフィルムア
ンテナの構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）
は部分断面図。

【図２】本発明の第１実施形態に係るＤＡＢフィルムア
ンテナの素子上に生じる第１の周波数帯域の電磁波に基
く電流分布についての説明図。

【図３】本発明の第１実施形態に係るＤＡＢフィルムア
ンテナの素子上に生じる第１の周波数帯域の電磁波に基
く電流分布の詳細を示す図。

【図４】本発明の第１実施形態に係るＤＡＢフィルムア
ンテナの指向性を示す図で、（ａ）は放射パターンの観
測面を説明するためのＸーＹーＺ軸を示す図、（ｂ）は
二つの異なる観測面でとらえた放射パターン図。

【図５】本発明の第１実施形態に係るＤＡＢフィルムア
ンテナにおける第２のアンテナ素子を仮にモノポール素
子とした場合の指向性を示す図で、（ａ）は放射パター
ンの観測面を説明するためのＸーＹーＺ軸を示す図、
（ｂ）は二つの異なる観測面でとらえた放射パターン
図。

【図６】本発明の第１実施形態に係るＤＡＢフィルムア
ンテナにおける第１の周波数帯域（例えば１．５ＧＨz
を中心とする帯域 )についてのリターン・ロス特性を示
す図。

【図７】従来から知られているＤＡＢアンテナの構成を
概略的に示す図。

【符号の説明】

１…樹脂製フィルム ２…ストリップ状薄膜導体空なる複合アンテナ素子 ２１…第１の周波数帯域に適合する第１のアンテナ素子 ２２…第２の周波数帯域に適合する第２のアンテナ素子 ２２ａ…第２のアンテナ素子の基端部 ２２ｂ…第２のアンテナ素子の中間部 ２２ｃ…第２のアンテナ素子の先端部 ３…給電部 ４，５…給電ケーブル ６…接着層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂製フィルムと、この樹脂製フィルムの
   表面上に形成されたストリップ状の薄膜導体からなる複
   合アンテナ素子と、この複合アンテナ素子の給電部に接
   続された給電ケーブルと、を具備し、 前記複合アンテナ素子は、第１の周波数帯域に適合する
   如く設けられた第１のアンテナ素子と、この第１のアン
   テナ素子に併設され、前記第１の周波数帯域よりも周波
   数レベルの低い第２の周波数帯域に適合する如く設けら
   れた第２のアンテナ素子とからなり、 前記第２のアンテナ素子は、当該素子上に生じる前記第
   １の周波数帯域の電磁波に基づく電流分布の零レベルポ
   イント部分で屈曲形成されていることを特徴とするＤＡ
   Ｂフィルムアンテナ。
2. 【請求項２】前記第１のアンテナ素子は、直線状をなす
   素子であり、前記第２のアンテナ素子は、前記第１のア
   ンテナ素子と平行に配設される基端部と、この基端部に
   対し直角に連なる如く配設された中間部と、この中間部
   に対し直角でかつ前記基端部に対し平行に対向した状態
   で連なる如く配設された先端部とからなることを特徴と
   する請求項１に記載のＤＡＢフィルムアンテナ。
3. 【請求項３】前記樹脂製フィルムの裏面に，取付け対象
   物へ接着固定するための接着層が形成されていることを
   特徴とする請求項１に記載のＤＡＢフィルムアンテナ。