JP2003332827A - アンテナおよび動産のアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来のホイップアンテナ等で発生していた問題
を解決するともに、アンプ無しで利得を上げる。 【解決手段】アンテナ１０のアンテナエレメント１１が
プリント状に形成されている。アンテナエレメント１１
が、両信号の位相を反転させる位相反転部１２を備えて
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、アンテナに関し、
特に建設機械を含む動産に装着するに好適なアンテナに
関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、建設機械にデータ通信用のアンテナを取り付けて、
複数の建設機械間あるいは建設機械と監視局との間で相
互に、建設機械の現在位置等のデータを送受信して建設
機械の動態を管理するシステムが開発されつつある。こ
の場合たとえば８００ＭＨz帯で送受信を行う通信端末
が送受信機として使用され、ホイップアンテナ、ヘリカ
ルアンテナ、ボックスアンテナが送受信機に接続されて
送受信が行われる。

【０００３】図１１はホイップ、ヘリカルアンテナ１０
０の建設機械の車体への取付例を例示している。

【０００４】同図１１に示すように、ブラケット７０が
建設機械の運転室（キャブ）３０の外板１３１に溶接や
ボルト止め等によって固定される。この際に治具を使用
して外板１３１の所定箇所に正確にブラケット７０が取
り付けられる。そしてブラケット７０を介してアンテナ
コネクタ９０とアンテナ１００とが締結される。アンテ
ナコネクタ９０に接続したアンテナケーブル９１は車体
内に引き込まれ車体内の送受信機に電気的に接続され
る。そしてアンテナコネクタ９０を覆うように、ブラケ
ット７０に、カバー８０が装着される。

【０００５】建設機械に図１１に示す構造のホイップア
ンテナやヘリカルアンテナを使用すると、つぎのような
問題が発生する。

【０００６】１）盗難時に被害を受けやすい 建設機械を盗難しようとする者は、動態管理システムに
よる車両移動経路の追跡を免れるために、盗難時にアン
テナを発見次第これを取り外すのが常である。

【０００７】従来のアンテナ１００は運転室（キャブ）
３０の外に設けられている。このため建設機械の盗難者
によってアンテナが発見され易く、アンテナ１００を外
したり破損することが容易に行われる。このようにアン
テナ１００は盗難時に発見され易く被害を受け易い。ま
たひとたびアンテナ１００が破損等されると動態管理シ
ステムによる車両移動経路の追跡が不可能となり、建設
機械を盗難者から取り戻すことが不可能になる。

【０００８】２）耐久性が低い アンテナ１００には通常の防振対策が施されている。す
なわちアンテナ１００は防振ゴムを介して車体に取り付
けられている。しかしそれでもなお建設機械は振動が過
大であるため、アンテナ１００が共振するなどしてアン
テナ１００が破損するおそれがある。特に図１１に示す
ようにアンテナ１００にループ部分１０１が設けられて
いると、このループ部分１０１で応力集中が生じ折損す
るおそれがある。また衝撃に弱く、樹木等への接触や雪
等の落下によって折損するおそれがある。また寒冷地で
アンテナ１００が凍ってしまい折損するおそれがある。

【０００９】３）車体の外観（デザイン）、視認性に影
響を与える デザイン的に優れている車体に、アンテナ１００が外部
に後から装着されると、美的外観が損なわれるおそれが
ある。またアンテナ１００が車体に装着されることを前
提にすると車体デザインの制約を受ける。またアンテナ
１００は運転室３０のウインドウ（以下、「窓」と同
義）近辺に装着されることから、視認性が損なわれ運転
操作に影響を与えるおそれがある。

【００１０】４）装着作業性が良くない ブラケット７０は治具を用い溶接等の熟練を要する作業
を行って車体に固定する必要があることから、アンテナ
１００の装着に時間と手間がかかり装着作業性が良くな
い。このため既存の建設機械にアンテナ１００を後付け
することは容易なことではない。

【００１１】５）コストがかかる アンテナ本体以外に、ブラケット７０等の装着用部品の
部品点数が多く、また治具を用い溶接やボルト止め等に
よって装着することから工数が多大となる。このためア
ンテナ装置の製造コストが増大するとともにアンテナの
装着作業のコストが増大する。

【００１２】一方、ボックスアンテナは小型で棒状のア
ンテナエレメントを有しないため、ホイップアンテナや
ヘリカルアンテナと異なり上述した１）〜５）の問題は
生じないものの、ホイップアンテナやヘリカルアンテナ
と比較してつぎのような問題が生じる。

【００１３】６）通信性能が劣化する アンテナ自体が小さいため通信性能が格段に劣化する。
特に電界強度が弱い郊外やビルの間等の空間では、通信
品質が劣化しデータの送受信に支障を来すおそれがあ
る。

【００１４】ここにアンテナをフィルムにプリントした
フィルムアンテナが、受信専用のアンテナとして公知に
なっている。しかし従来のフィルムアンテナはアンテナ
自体の利得が小さく、アンプを用いアンテナで受けた微
弱な信号を増幅して利得を上げるようにしている。

【００１５】しかしアンテナ以外にアンプを用意するこ
とはアンテナ装置のコストを増大させる要因となること
からアンプ無しで利得を上げたいとの要請がある。

【００１６】またアンプを使って信号を増幅するとノイ
ズが多くのってしまいデータの信頼性を失うことからデ
ータ通信では致命傷となり得る。

【００１７】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、従来のホイップアンテナ等で発生していた上
記１）〜６）の問題を解決するともに、アンプ無しで利
得を上げることを解決課題とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段および作用効果】第１発明
は、アンテナ（１０）のアンテナエレメント（１１）が
プリント状に形成され、前記アンテナエレメント（１
１）が、両信号の位相を反転させる位相反転部（１２）
を備えているアンテナであることを特徴とする。

【００１９】第２発明は、送受信を行うアンテナ（１
０）であって、前記アンテナ（１０）のアンテナエレメ
ント（１１）がプリント状に形成され、前記アンテナエ
レメント（１１）が、両信号の位相を反転させる位相反
転部（１２）を備えているアンテナであることを特徴と
する。

【００２０】第３発明は、動産（３０）に装着されるア
ンテナ（１０）であって、前記アンテナ（１０）のアン
テナエレメント（１１）がプリント状に形成され、前記
アンテナエレメント（１１）が、両信号の位相を反転さ
せる位相反転部（１２）を備えている動産のアンテナで
あることを特徴とする。

【００２１】第２発明によれば、図１に示すように、ア
ンテナ１０のアンテナエレメント１１がプリント状に形
成されている。このためホイップアンテナやヘリカルア
ンテナと異なり上述した１）〜５）の問題は生じない。

【００２２】また第２発明では、図４（ａ）に示すよう
に、アンテナエレメント１１が、両信号Ｓ1、Ｓ2の位相
を反転させる、つまり両信号Ｓ1、Ｓ2の位相を１８０゜
（λ/２）ずらす位相反転部１２を備えているので、位
相反転部１２では、位相反転された信号Ｓ′1、Ｓ′2が
互いに打ち消し合うとともに、図４（ｃ）に示すよう
に、第１送受信部１１Ａ、第２送受信部１１Ｂでは、信
号Ｓ1、Ｓ2が足し合わされ、信号Ｓ1、Ｓ2の強度Ａmの
２倍の強度２Ａmを有する信号Ｓ3が安定して送受信され
ることとなり、送受信の利得（アンテナゲイン）が大幅
に向上する。

【００２３】このように第２発明によれば、アンテナの
送受信の利得が飛躍的に向上するので、ボックスアンテ
ナで生じていた上記６）の通信性能の劣化という問題が
解決されるとともに、アンプ無しで送受信を安定して行
うことができる。

【００２４】第１発明は、上記第２発明のアンテナを送
受信用としてだけではなく、送信専用として、また受信
専用として使用することも含む概念である。

【００２５】第３発明は、上記第１発明のアンテナが建
設機械などの動産に装着される。本発明のアンテナ１０
は、プリント状であるので、貼着などの簡易な作業で建
設機械などの動産に装着することができる。このためホ
イップアンテナやヘリカルアンテナと異なり、治具やブ
ラケット等の装着用部品が不要で、また溶接やボルト止
め等の煩雑かつ熟練を要する作業は不要であり、容易か
つ迅速に装着を行うことができる。またアンテナ１０は
プリント状であるので、運転室３０の内側など任意の場
所に目立たずに装着することができ、振動等によって折
損することがない。

【００２６】このためアンテナの取り外しや破損の被害
を受けにくく、アンテナの耐久性が高く、車体の外観
（デザイン）、視認性に影響を与えることもなく、アン
テナを装着する作業性が良く、アンテナの製造コスト、
装着コストを低減することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。なお実施形態では、建設機械
に、データ通信用の送受信アンテナ１０を取り付ける場
合を想定して説明する。また実施形態では、送受信の信
号の周波数が８００MＨz帯（波長λ）の通信端末を、送
受信機として使用する場合を想定する。

【００２８】図２（ｂ）は実施形態のアンテナ装置１を
示している。

【００２９】同図２（ｂ）に示すように、実施形態のア
ンテナ装置１は、透明フィルム１９にプリントされたア
ンテナ１０と、このアンテナ１０に電力を供給する給電
器２０とからなる。

【００３０】図１はアンテナ１０の構成を示している。

【００３１】アンテナ１０は、透明フィルム１９にプリ
ントされている。プリント方法はたとえば以下の方法が
採用される。すなわち、まず透明フィルム１９には、ア
ンテナ１０の形状に倣って銅がプリントされる。なおア
ンテナ１０の材料としては導電性の材料であればよく銅
の代わりにアルミニウム、鉄などを採用してもよい。特
にアンテナ１０を、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）
で構成した場合には、透明で外観上アンテナであること
がわかりにくいため、視認性が一層向上するとともに盗
難防止効果が一層高まる。

【００３２】つぎに銅の上に銀ペーストが施される。銅
の上に銀ペーストを施しているのは、銅を露出させたま
まにすると錆びが発生するおそれがあるのでこれを防止
するためである。更に建設機械は硫黄が発生する鉱山で
使用されることが多く、銀を露出させたままにすると硫
黄により材質が劣化するおそれがあるので、これを防止
するために銀ペーストの上に、保護膜としてのクリア材
が塗布される。

【００３３】アンテナ１０は、アンテナエレメント１１
と、アース部１３とからなる。アンテナエレメント１１
は、直線状に形成された第１送受信部１１Ａと、同じく
直線状に形成された第２送受信部１１Ｂと、第２送受信
部１１Ｂの根元に形成されたプラス端子１４と、アンテ
ナエレメント１１の略中間つまり第１送受信部１１Ａと
第２送受信部１１Ｂの略中間に挿入されている位相反転
部１２とからなる。

【００３４】アース部１３には、マイナス（アース）端
子１５が形成されている。

【００３５】第１送受信部１１Ａは、その長手方向の長
さが、送受信される信号の波長をλとすると、λ/２に
なるように形成されており半波長ダイポールを構成して
いる。第１送受信部１１Ａのエレメント幅Ｗは、８００
ＭＨz帯で高い送受信利得（アンテナゲイン）を得るべ
く２ｍｍ〜２０ｍｍに設定されている。エレメント幅Ｗ
は、図８、図９で後述するように、太くすればするほ
ど、一定レベル以上の送受信利得（アンテナゲイン）が
得られる帯域が拡がり一定レベル以下の定在波比（ＶＳ
ＷＲ）が得られる帯域が拡がるという利点はあるもの
の、アンテナ１０を流れる電流の漏れが発生し易くな
り、アンテナ１０に接続されるケーブルも含めてアンテ
ナとして機能することになりアンテナの特性が劣化す
る。またアンテナを細くし過ぎると断線のおそれが高く
なり、逆にアンテナを太くし過ぎるとウインドウ等に貼
着した場合に視認性が悪化する。このようなトレードオ
フを考慮して最適なエレメント幅Ｗが２ｍｍ〜２０ｍｍ
と設定されている。

【００３６】同様に第２送受信部１１Ｂについても、そ
の長手方向の長さが、λ/２になるように形成されてお
り半波長ダイポールを構成している。同様に第２送受信
部１１Ｂのエレメント幅Ｗも高い送受信利得を得るべく
２ｍｍ〜２０ｍｍに設定されている。

【００３７】このようにアンテナエレメント１１は第１
送受信部１１Ａ、第２送受信部１１Ｂを設けたことで２
段のアンテナとして機能する。

【００３８】ここで受信周波数を８１０ＭＨｚ、送信周
波数を９６０ＭＨzとしたとき、この８１０ＭＨz〜９６
０ＭＨz帯で最適なエレメント幅Ｗが２ｍｍ〜２０ｍｍ
になるという理由について、図８、図９を用いて説明す
る。

【００３９】なお実施形態では移動業務用の受信周波数
が８１０ＭＨzで送信周波数が９６０ＭＨzであることを
想定しているが、これは一例であり送受信周波数に多少
の変動があったとしても本実施形態を同様に適用するこ
とができる。

【００４０】図８（ａ）は横軸に周波数（ＭＨz）をと
り縦軸にアンテナゲイン（ｄＢｉ）をとって、エレメン
ト幅Ｗを１ｍｍ、２ｍｍ、２０ｍｍと変化させて得られ
た特性をそれぞれ示している。また図８（ｂ）横軸に周
波数（ＭＨz）をとり縦軸にＶＳＷＲ（定在波比）をと
って、エレメント幅Ｗを１ｍｍ、２ｍｍ、２０ｍｍと変
化させて得られた特性をそれぞれ示している。

【００４１】図８（ａ）において最低限欲しい送受信利
得は５ｄＢｉであり、８１０ＭＨz〜９６０ＭＨz帯で送
受信利得が５ｄＢｉ以上あることが最低条件である。こ
こでしきい値を５ｄＢｉに定めたのは、このしきい値以
上の送受信利得があることが通信不安定地帯で安定した
データ送受信を行うために必須の条件だからである。

【００４２】図８（ａ）に示すようにエレメント幅Ｗが
２０ｍｍ→２ｍｍ→１ｍｍと細くなるにつれてアンテナ
ゲインのピーク値は高くなるものの帯域は狭くなる。逆
にエレメント幅Ｗが１ｍｍ→２ｍｍ→２０ｍｍと太くな
るにつれてアンテナゲインのピーク値は低くなるものの
帯域は広くなる。８１０ＭＨz〜９６０ＭＨz帯で５ｄＢ
ｉ以上の送受信利得が得られるエレメント幅Ｗは「２ｍ
ｍ以上」と定められる。

【００４３】図８（ｂ）においてＶＳＷＲ（定在波比）
は２．０以下に抑制する必要があり、８１０ＭＨz〜９
６０ＭＨz帯でＶＳＷＲ（定在波比）が２．０以下であ
ることが最低条件である。

【００４４】図８（ｂ）に示すようにエレメント幅Ｗが
１ｍｍ→２ｍｍ→２０ｍｍと太くなるにつれてＶＳＷＲ
（定在波比）の最低値は低くなるとともに帯域が広くな
る。８１０ＭＨz〜９６０ＭＨz帯で２．０以下のＶＳＷ
Ｒ（定在波比）が得られるエレメント幅Ｗは「２ｍｍ以
上」と定められる。

【００４５】以上のように図８から、エレメント幅Ｗを
２ｍｍ以上に設定すれば、８１０ＭＨz〜９６０ＭＨz帯
で一定レベル（５ｄＢｉ）以上の送受信利得（アンテナ
ゲイン）が得られ、かつ一定レベル（２．０）以下の定
在波比（ＶＳＷＲ）が得られる。

【００４６】図９は横軸にエレメント幅Ｗ（ｍｍ）をと
り縦軸にケーブルへの電流の漏れの影響（ｄＢｉ）をと
った特性を示している。

【００４７】図９において理想的なアンテナの特性を維
持するにはケーブルへの電流の漏れは−２０ｄＢｉ以下
に抑えることが最低条件である。ケーブルへの電流の漏
れが−２０ｄＢｉ以下になる領域はハッチングで示す領
域Ａrでありケーブルへの電流の漏れが−２０ｄＢｉを
超える領域はクロスハッチングで示す領域である。領域
Ａrに対応するエレメント幅Ｗつまり「２０ｍｍ以下」
が、ケーブルへの電流の漏れを防ぎ理想的なアンテナ特
性を維持するに必要な条件であると定められる。

【００４８】以上のように図８、図９を考慮し、更にア
ンテナの断線、視認性を考慮すると、最適なエレメント
幅Ｗは「２ｍｍ〜２０ｍｍ」と定められる。

【００４９】位相反転部１２は、第１送受信部１１Ａ、
第２送受信部１１Ｂで送受信される各信号を反転させる
べく、つまり位相を半波長λ/２（１８０゜）ずらすべ
く、「コの字」状に形成されており、かつ「コの字」の
各部Ｃ、Ｄ、Ｅを合計した長さが（λ/４）×２＝λ/２
になるように形成されている。位相反転部１２の幅は、
アンテナ１０を流れる電流の漏れが少なく視認性にも影
響を与えないくらいに細く、かつ断線しないくらいに太
くすることが望ましい。

【００５０】一方給電器２０は図２（ａ）に、その表側
を斜視図にて示すように、筐体状に形成された本体２１
と、本体２１と一体に形成されるなどして本体２１に接
続されている平板状のプレート部材２２と、本体２１に
接続されるケーブル２６とからなる。ケーブル２６は図
示しない送受信機に電気的に接続されており、信号線
（プラス側）とアース線（マイナス側）とを包含した同
軸ケーブル等が使用される。

【００５１】図２（ｂ）は給電器２０の裏側を示す図で
あり図２（ａ）の給電器２０を図面背面側より斜視的に
みた図である。図２（ｂ）は給電器２０と、図１のアン
テナ１０との接続態様を破線にて示している。

【００５２】図２（ｂ）に示すように、プレート部材２
２の裏面である貼着面２３には、ケーブル２６中の信号
線に電気的に接続されるプラス端子２４と、ケーブル２
６中のアース線に電気的に接続されるマイナス端子２５
が、貼着面２３と略同一平面状になるように、平板状に
設けられている。

【００５３】給電器２０のプラス端子２４がアンテナ１
０のプラス端子１４に、給電器２０のマイナス端子２５
がアンテナ１０のマイナス端子１５にそれぞれ電気的に
接続されるように（破線参照）、給電器２０の貼着面２
３を透明フィルム１９に貼着することで、アンテナ装置
１が構成される。すなわち送受信機でデータを送信信号
に変調することによりケーブル２６を介してアンテナ１
０に送信電力が供給されアンテナ１０から信号が送信さ
れる。またアンテナ１０で受信した信号はケーブル２６
を介して送受信機に送出されデータに復調される。

【００５４】図３はアンテナ装置１の建設機械への装着
例を示している。なお以下の説明では２つのアンテナ装
置を区別するために一方のアンテナ装置の符号に′（ダ
ッシュ）を付与している。

【００５５】図３は建設機械の運転室３０のリアパネル
（後ろ側パネル）３１を、運転室内側からみた略図であ
る。同図３に示すように、アンテナ１０がプリントされ
た透明フィルム１９が、リアウインドウ（後ろ側窓）３
２の内側に、アンテナエレメント１１の長手方向が鉛直
方向となるように貼着される。同様にアンテナ１０′が
プリントされた透明フィルム１９′が、リアウインドウ
３２の内側に、アンテナエレメント１１′の長手方向が
鉛直方向となるように貼着される。

【００５６】ここで２つのアンテナ１０、１０′を並列
した配置しているのは、２つのアンテナ１０、１０′の
うち強度の高い方の信号が受信されるというダイバシテ
ィ効果を得るためである。

【００５７】ただし両アンテナ１０、１０′は、フェー
ジングの影響をなくしアンテナ間の相関の影響を薄くす
るために（相関係数を小さくするために）、図５に示す
ように、アンテナエレメント１１、１１′を距離λ/4以
上離間させるよう、配置される。本実施形態では、リア
ウインドウ３２の中央の視界が確保できる程度にアンテ
ナエレメント１１、１１′を十分離間して配置してお
り、これにより作業時の後方視界を確保しつつダイバシ
ティ効果を得ることができる。

【００５８】またリアウインドウ３２の窓枠としてのリ
アパネル３１が金属製である場合には、周囲の金属によ
ってアンテナ１０、１０′の特性が劣化することを防止
し安定したアンテナ性能を得るべく、リアパネル３１
（金属）からアンテナエレメント１１、１１′が距離λ
/４以上、離間するように、透明フィルム１９、１９′
がリアウインドウ３２に貼着される。

【００５９】透明フィルム１９、１９′がリアウインド
ウ３２に貼着されると、図２（ｂ）に破線で示す接続態
様で、給電器２０、２０′が透明フィルム１９、１９′
上にそれぞれ貼着される。

【００６０】アンテナ装置１の具体的な装着方法につい
て以下説明する。この場合、図１に示す透明フィルム１
９の裏面には、粘着性の接着剤が塗布されており、その
上に保護シートが取り外し自在に貼着されているものと
する。また図２（ｂ）に示す給電器２０の貼着面２３に
は、粘着性の接着剤が塗布されており、その上に保護シ
ートが取り外し自在に貼着されているものとする。

【００６１】そこで透明フィルム１９の裏面の保護シー
トを取り外し透明フィルム１９の裏面をリアウインドウ
３２上に接着する。この際、透明フィルム１９とリアウ
インドウ３２との間に気泡が入らないように、予めリア
ウインドウ３２の接着面に霧吹き等によって水をかけて
おくことが望ましい。

【００６２】つぎに給電器２０の貼着面２３の保護シー
トを取り外し給電器２０の貼着面２３を透明フィルム１
９上に接着する。

【００６３】アンテナ装置１の装着方法について説明し
たが他のアンテナ装置１′についても同様にして装着さ
れる。

【００６４】つぎに実施形態のアンテナ装置１の効果に
ついて図４を参照して説明する。

【００６５】図４（ａ）はアンテナ装置１の第１送受信
部１１Ａ、第２送受信部１１Ｂでそれぞれ送受信される
信号Ｓ1、Ｓ2を概念的に示している。信号Ｓ1、Ｓ2の強
度最大値はＡmであるとする。

【００６６】同図４（ａ）に示すように、アンテナエレ
メント１１は、両信号Ｓ1、Ｓ2の位相を反転させる、つ
まり両信号Ｓ1、Ｓ2の位相を半波長λ/２（１８０゜）
ずらす位相反転部１２を備えているので、位相反転部１
２では、位相反転された信号Ｓ1、Ｓ2が互いに打ち消し
合うとともに、図４（ｃ）に示すように、第１送受信部
１１Ａ、第２送受信部１１Ｂでは、位相が反転された両
信号Ｓ1、Ｓ2が足し合わされる（打ち消し合うことなく
足し合わされる）。すなわち図４（ｂ）、（ｃ）に示す
ように第１送受信部１１Ａで送受信される強度Ａmの信
号Ｓ1と、第２送受信部１１Ｂで送受信される強度Ａmの
信号Ｓ2とが足し合わされ、２倍の強度２Ａmを有する信
号Ｓ3が安定して送受信される。これにより送受信の利
得（アンテナゲイン）が大幅に向上する。

【００６７】更に本実施形態では前述したように、アン
テナエレメント１１の幅Ｗが送受信利得を向上させるに
最適な値（２〜２０ｍｍ）に設定されているので、一
層、送受信の利得（アンテナゲイン）が向上している。

【００６８】一つのアンテナ１０の効果について説明し
たが、本実施形態では図５に示すように２つのアンテナ
１０、１０′を並列して配置しているので、他のアンテ
ナ１０′についても同様の効果が得られる。

【００６９】このようにアンテナ１０（１０′）に長さ
（λ/４）×２＝λ/２の位相反転部１２（１２′）を設
けているので、アンテナの送受信の利得が飛躍的に向上
し、ボックスアンテナで生じていた上記６）の通信性能
の劣化という問題が解決されるとともに、アンプ無しで
送受信を安定して行うことができる。

【００７０】また実施形態のアンテナ装置１は、透明フ
ィルム１９をリアウインドウ３２に貼着し給電器２０を
透明フィルム１９に貼着するという簡易な作業で、建設
機械に装着することができるので、従来のホイップアン
テナやヘリカルアンテナと異なり、治具やブラケット等
の装着用部品が不要で、また溶接やボルト止め等の煩雑
かつ熟練を要する作業は不要であり、容易かつ迅速に装
着を行うことができる。またアンテナ１０はプリント状
であるので、運転室３０の内側など任意の場所に目立た
ずに装着することができ、振動等によって折損すること
がない。

【００７１】このためアンテナの取り外しや破損の被害
を受けにくく、アンテナの耐久性が高く、車体の外観
（デザイン）、視認性に影響を与えることもなく、アン
テナを装着する作業性が良く、アンテナの製造コスト、
装着コストを低減することができる。すなわちホイップ
アンテナやヘリカルアンテナで発生していた前述した
１）〜５）の問題が全て解決される。

【００７２】上述した実施形態に対しては種々の変形が
可能である。以下変形例を列挙する。

【００７３】図３ではアンテナ１０が運転室３０のリア
ウインドウ３２に装着される場合を想定したが、もちろ
ん運転室３０の他のウインドウつまりフロントウインド
ウ（前側窓）、サイドウインドウ（側方側窓）に装着す
る実施も可能である。また実施形態では、容易に取り外
しや破損がされないようにウインドウの内側に装着して
いるが、ウインドウの外側に装着してもよい。

【００７４】ただし建設機械には作業機や荷台が備えら
れており、作業機等が電波障害の原因になるおそれがあ
る。したがってアンテナ１０は、作業機等による電波障
害を受けることが少ない場所に装着するのが望ましい。
たとえば油圧ショベルであれば、作業機が存在する側の
サイドウインドウにアンテナ１０を装着するのは望まし
くなく、ブルドーザ、ホイールローダであれば作業機が
存在する側のフロントウインドウにアンテナ１０を装着
するのは望ましくなく、ダンプトラックであれば荷台が
存在する側のリアウインドウにアンテナ１０を装着する
のは望ましくない。

【００７５】またアンテナ１０を装着する高さとして
は、電波障害を受けにくい高さ、ウインドウに装着する
場合には作業機等が電波の障害とならない、できるだけ
高い位置に装着することが望ましい。

【００７６】また図３ではアンテナ１０を、運転室３０
の各ウインドウのうちの１枚のウインドウ３２（運転室
３０の各パネルのうちの１枚のパネル３１）に装着して
いるが、アンテナ１０を運転室３０の複数枚のウインド
ウ（運転室３０の複数枚のパネル）それぞれに装着して
もよい。運転室３０の異なる面にアンテナ１０をそれぞ
れ装着することで、たとえば旋回作業をしているとき、
一方の面で電波障害が発生したとしても他方の面で電波
障害なく良好に送受信することが可能になる。

【００７７】また図３ではアンテナ１０が運転室３０の
ウインドウ３２に装着される場合を想定したが、アンテ
ナ１０は、ウインドウ以外の任意の場所に装着すること
ができる。たとえばウインドウ部分を除いた運転室３０
の各部（窓枠、ドア、天井等）に装着してもよい。この
場合運転室３０の天井は作業機等による電波障害を受け
にくいのでアンテナ１０を装着する場所として望まし
い。また運転室３０の天井にウインドウ（天窓）がある
場合にはこのウインドウにアンテナ１０を装着してもよ
い。

【００７８】また運転室３０の内装部品、たとえば運転
室３０内のシート（運転席）やコンソールボックスなど
に装着することができる。この場合、アンテナ１０が外
から見えるように部品の表面に装着してもよく、外から
見えないように部品の内部に隠すよう装着してもよい。
またファスナ、蓋などを開閉して収容できる場所があれ
ば、その中にアンテナ１０を固定することなく収容して
もよい。

【００７９】また透明フィルム１９を直に貼着できない
素材であれば、樹脂板等、貼着が可能な材料を介して透
明フィルム１９を貼着することができる。たとえばファ
ブリック地など、直に透明フィルム１９を貼着できない
素材のシートの背面に、アンテナ１０を装着する際に
は、シートの背面に樹脂板を設け、その樹脂板に透明フ
ィルム１９を貼着すればよい。

【００８０】また図１０に示すように建設機械の種類に
よっては運転室（キャブ）３０を持たずに、シート（運
転席）６２近くに「ひさし」６０が設けられた構造のも
のがある。このような構造の建設機械の場合には、ひさ
し６０の作業機６１側の側面６０ｂは、作業機６１によ
る電波障害を受けやすいのでアンテナ１０を装着する場
所としては望ましくなく、シート６２の背面６２ａや、
ひさし６０の天井６０ａが作業機６１による電波障害を
受けにくくアンテナ１０を装着する場所として望まし
い。

【００８１】また図１に示すようにアンテナ１０を透明
フィルム１９にプリントし透明フィルム１９を、建設機
械を構成する部品であるリアウインドウ３２の表面に貼
着しているが、アンテナ自体としてはプリント状に形成
されていればよく、透明フィルム１９を介することなく
部品の表面あるいは内部にプリント状のアンテナ１０を
装着してもよい。たとえばウインドウ（ガラス）に直接
アンテナ１０をプリントする実施も可能である。この場
合ウインドウの表面にアンテナ１０をプリントしてもよ
く、ウインドウ（ガラス）の内部にプリント状のアンテ
ナ１０を挟み込んでもよい。

【００８２】またウインドウ（ガラス）以外のシート、
コンソールボックス等の部品の表面にアンテナ１０を直
接プリントしてもよく、部品の内部、たとえばシートの
内部にプリント状のアンテナ１０を挟み込んでもよい。

【００８３】また図２（ｂ）に示すように給電器２０を
透明フィルム１９に貼着することで、アンテナ１０に信
号線、アース線を電気的に接続しているが、アンテナ１
０のプラス端子１４、マイナス端子１５それぞれに、信
号線、アース線を半田付けする実施も可能である。

【００８４】また図３では、アンテナエレメント１１の
長手方向が鉛直方向となるようにアンテナ１０を建設機
械に装着しているが、アンテナ１０の電波の感度に影響
がない程度にアンテナ１０の装着姿勢をずらす実施も可
能である。

【００８５】また図１では位相反転部１２を、「コの
字」状に形成しているが、同図１に矢印にて示すよう
に、相殺する方向に電流が流れる形状であればよい。

【００８６】たとえば図６（ａ）に例示するように位相
反転部１１２を、「連続コの字」状に形成してもよく、
図６（ｂ）に例示するように位相反転部２１２を、「Ｕ
の字」状に形成してもよく、図６（ｃ）に例示するよう
に位相反転部３１２を、「Ｖの字」状に形成してもよ
い。

【００８７】また図１では、位相反転部１２の各部Ｃ、
Ｄ、Ｅを合計した長さを半波長λ/２にして、両信号の
位相を半波長λ/２ずらすようにしているが、位相反転
部１２の長さを、必ずしも正確にλ/２にする必要はな
く、λ/２近傍の長さであればよい。

【００８８】また図３では、２つのアンテナ１０、１
０′を建設機械に装着しているが、３つ以上のアンテナ
を同様にλ/４以上離間させた配置間隔（図５参照）で
配置してもよい。

【００８９】また１本のアンテナ１０のみを建設機械に
装着する実施も当然可能である。この場合、複数のアン
テナ１０、１０′を用いたことによるダイバシティ効果
（図５参照）は得られないが、少なくとも図４で説明し
たようにアンテナ１０の送受信利得が向上するという効
果は得られる。

【００９０】またアンテナ１０を運転室３０の内側に装
着するなどして、人手が容易に届かぬ場所に装着する場
合にせよ、アンテナ１０の外観が見える態様で装着され
ると、それが発見されれば建設機械の盗難者によって取
り外されたり破損されたりするおそれがある。そこで、
アンテナ１０の外観を隠すように透明フィルム１９を着
色したり、アンテナ１０を覆うように透明フィルム１９
に重ねてデカール（ステッカ）を貼着したり、フィルム
自体がデカールとなるように直接着色したりすること
で、アンテナ１０の外観を盗難者からカモフラージュす
る実施も可能である。

【００９１】図７（ａ）、（ｂ）に透明フィルム１９上
に重ねて貼着されるデカール５０、５１を例示してい
る。図７（ａ）は文字によるコーション（注意書き）が
記載されたデカール５０であり図７（ｂ）は文字と図形
によるコーションが記載されたデカール５１である。な
おデカールの種類は任意でありたとえば広告宣伝用のデ
カールを透明フィルム１９に重ねて貼着してもよい。

【００９２】また上述した実施形態では、アンテナ１０
が送受信用として用いられる場合を想定したが、送信専
用のアンテナ１０として使用してもよく、また受信専用
のアンテナ１０として使用してもよい。

【００９３】また上述した実施形態では、アンテナ１０
が建設機械に装着される場合を想定して説明したが、本
発明のアンテナ１０は、一般自動車、二輪車、航空機、
船等の任意の輸送用機器、移動体に装着することができ
る。輸送用機器、移動体にアンテナ１０が装着された場
合には、振動が発生したり障害物に衝突したとしてもア
ンテナ１０は容易には破損しないので、特に、アンテナ
１０の破損の防止に対して効果がある。

【００９４】また輸送用機器、移動体ばかりでなく工場
内機器、自動販売機など任意の動産にアンテナ１０を装
着することができる。動産にアンテナ１０が装着された
場合には、アンテナ１０を容易に取り外したり破損させ
たりすることができないので、特に、動産が盗難者によ
って持ち去られることに対してこれを防止する効果があ
る。

【００９５】また本実施形態のアンテナ１０を、家屋等
の不動産に装着する実施も可能である。

【００９６】また実施形態では、８００MＨz帯の信号に
適合したアンテナ１０を想定して説明したが、周波数帯
は任意であり、たとえばＰＨＳなどの周波数帯である
１．５ＧＨzに適合するようにアンテナを構成してもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は実施形態のアンテナの構成を示す平面図
である。

【図２】図２は実施形態の給電器の構成を示す斜視図で
あり、図２（ａ）は給電器を表側から見た図で、図２
（ｂ）は給電器を裏側から見た図でアンテナとの接続態
様を説明する図である。

【図３】図３は実施形態のアンテナの建設機械への装着
例を示す図である。

【図４】図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、実施形態のア
ンテナの効果を説明する図である。

【図５】図５は実施形態のアンテナの配置間隔を説明す
る図である。

【図６】図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は実施形態のアン
テナの位相反転部の変形例を例示した図である。

【図７】図７（ａ）、（ｂ）は実施形態のアンテナをカ
モフラージュするデカールの構成例を例示した図であ
る。

【図８】図８（ａ）、（ｂ）は周波数とアンテナゲイン
との関係、周波数とＶＳＷＲ（定在波比）との関係をそ
れぞれ示すグラフである。

【図９】図９はエレメント幅とケーブルへの電流の漏れ
の影響との関係を示すグラフである。

【図１０】図１０はアンテナを建設機械に取付けする際
の場所を説明する斜視図である。

【図１１】図１１は従来のアンテナの装着例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１０ アンテナ １１ アンテナエレメント １２ 位相反転部 ３０ 運転室

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D020 BA13 BB01 BC07 BD05 5J046 AA01 AA02 AA04 AA05 AA07 AA09 AA10 AA12 AA13 AB06 LA01 LA11 LA20 PA07 5J047 AA01 AA02 AA04 AA05 AA07 AA09 AA10 AA12 AA13 AB06 EF04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナ（１０）のアンテナエレメ
   ント（１１）がプリント状に形成され、 前記アンテナエレメント（１１）が、両信号の位相を反
   転させる位相反転部（１２）を備えていることを特徴と
   するアンテナ。
2. 【請求項２】 送受信を行うアンテナ（１０）であ
   って、 前記アンテナ（１０）のアンテナエレメント（１１）が
   プリント状に形成され、 前記アンテナエレメント（１１）が、両信号の位相を反
   転させる位相反転部（１２）を備えていることを特徴と
   するアンテナ。
3. 【請求項３】 動産（３０）に装着されるアンテナ
   （１０）であって、 前記アンテナ（１０）のアンテナエレメント（１１）が
   プリント状に形成され、 前記アンテナエレメント（１１）が、両信号の位相を反
   転させる位相反転部（１２）を備えていることを特徴と
   する動産のアンテナ。