JP2004007460A - 広帯域アンテナ装置 - Google Patents
広帯域アンテナ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004007460A JP2004007460A JP2003062287A JP2003062287A JP2004007460A JP 2004007460 A JP2004007460 A JP 2004007460A JP 2003062287 A JP2003062287 A JP 2003062287A JP 2003062287 A JP2003062287 A JP 2003062287A JP 2004007460 A JP2004007460 A JP 2004007460A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- antenna device
- broadband antenna
- ground plane
- dimensional member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
- H01Q9/40—Element having extended radiating surface
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
- H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
【課題】放射導体として平板状放射導体を用いた広帯域アンテナ装置であって、より小型化し、機器への組み込みに適した低姿勢（低背位）の広帯域アンテナ装置を提供する。
【解決手段】導体地板１上に立体部材３を配置し、立体部材３の面に放射導体２を貼付あるいは印刷により形成するようにする。この場合、導体地板１と放射導体２とは、少なくともその一部分が対向するように設けるようにする。対抗するようになる導体地板１と放射導体２との間に立体部材３を介在させるようにすることとで、波長短縮効果を利用し、広帯域アンテナ装置の小型化、低背位化を実現する。
【選択図】 図１
【解決手段】導体地板１上に立体部材３を配置し、立体部材３の面に放射導体２を貼付あるいは印刷により形成するようにする。この場合、導体地板１と放射導体２とは、少なくともその一部分が対向するように設けるようにする。対抗するようになる導体地板１と放射導体２との間に立体部材３を介在させるようにすることとで、波長短縮効果を利用し、広帯域アンテナ装置の小型化、低背位化を実現する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）技術を利用したＢｒｏａｄｂａｎｄ−ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの超広帯域、かつ、小型なアンテナ装置が必要とされる通信システムに用いられる広帯域アンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＵＷＢ技術を利用したＢｒｏａｄｂａｎｄ−ＰＡＮを実現するには、「超広帯域」かつ「小型」なアンテナが必要とされる。この課題に対し、一つの解を与えるものとして、「円形平板型モノポールアンテナ」がある。
【０００３】
モノポールアンテナの極一般的な構成法は、使用波長程度の大きさを持つ平板導体をグラウンドとし、このグラウンドの上に１／４波長程度の長さを持つ線状導体を垂直に立て、これを放射素子とするものである。グラウンドと放射素子の間には任意の空隙が設けられ、この空隙間に給電する。このモノポールアンテナの動作可能帯域は、中心周波数に対して、せいぜい十数％であって、このままではＵＷＢには不適である。
【０００４】
そこで、放射導体として、円形平板を用いることが提案されている。放射導体の形状を円形平板にすると、非常な広帯域特性を呈すためである。円形平板を放射導体として用いたアンテナには、図１０に示す円形平板型モノポールアンテナがある。
【０００５】
図１０において、図１０Ａは、円形平板型モノポールアンテナの側面図であり、図１０Ｂは、円形平板型モノポールアンテナの上面図である。図１０から分かるように、円形平板型モノポールアンテナは、円形平板である放射導体２００を導体地板１００上に、空隙ｄを設けるようにして、ほぼ垂直に配置して形成したものである。図１０において、符号１００ｆはグラウンド給電点、符号２００ｆは、信号給電点を示している。
【０００６】
この図１０に示した円形平板型モノポールアンテナの動作可能帯域の下限は、直径が約１／４波長となる周波数で、上限はその数倍にまで達する。図１２に、放射導体２００の直径ｈが２３．５ｍｍとした場合の図１０に示した円形平板型モノポールアンテナのＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ：電圧定在波比）特性を示す。
【０００７】
図１２のＶＳＷＲ特性図から分かるように、ほぼ３ＧＨｚから８ＧＨｚ以上の広範囲に渡って安定した特性を示しており、この広範囲な帯域で円形平板型モノポールアンテナの使用が可能であることが確認できる。また、図１０に示した円形平板型モノポールアンテナの放射指向性については、通常のモノポールアンテナと同様に、水平面内無指向性となる。この円形平板型モノポールアンテナは、ディスクモノポールアンテナとも呼ばれている。
【０００８】
図１０に示した円形平板モノポールアンテナを低姿勢化したものに、図１１に示す折り曲げ円形平板型モノポールアンテナがある。図１１において、図１１Ａは、この折り曲げ円形平板型モノポールアンテナのｘ−ｚ平面側の側面図であり、図１１Ｂは、この折り曲げ円形平板型モノポールアンテナのｙ−ｚ平面側の側面図である。また、図１１Ｃは、この折り曲げ円形平板型モノポールアンテナの上面図である。
【０００９】
図１１から分かるように、折り曲げ円形平板型モノポールアンテナは、円形平板の放射導体２００を導体地板１００上に、空隙ｄを設けるようにして、ほぼ垂直に配置し、その放射導体２００を半分に折り曲げるようにして形成したものである。これにより、図１０に示した円形平板モノポールアンテナよりも、放射導体の高さを半分にしたアンテナが実現されている。なお、図１１において、符号１００ｆはグラウンド給電点、符号２００ｆは、信号給電点を示している。
【００１０】
そして、この図１１に示した折り曲げ円形平板型モノポールアンテナのＶＳＷＲ特性は、図１３に示すように、ＶＳＷＲの値が２以下となる周波数帯域の下限が広域側に若干上昇しているものの、依然として通常のモノポールアンテナよりは広帯域であり、低姿勢（低背位）な広帯域アンテナとして利用できるものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した円形平板型モノポールアンテナ、折り曲げ円形平板型モノポールアンテナは、ＵＷＢ技術を利用したＢｒｏａｄｂａｎｄ−ＰＡＮシステムなどに利用可能な広帯域アンテナ装置であるが、機器への実装を考えた場合に、そのサイズがまだ大きい場合がある。
【００１２】
このため、上述した従来の円形平板型モノポールアンテナ、折り曲げ円形平板型モノポールアンテナが持つ動作可能帯域を狭めることなく、さらに小型化した広帯域アンテナ装置の提供が望まれている。
【００１３】
以上のことにかんがみ、この発明は、放射導体として平板状放射導体を用いた広帯域アンテナ装置であって、より小型化し、機器への組み込みに適した低姿勢（低背位）の広帯域アンテナ装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の広帯域アンテナ装置は、
電力を伝送するための給電線により接続され、少なくともその一部が互いに対向するように配設される導体地板と放射導体を含む平面とを備えた広帯域アンテナ装置であって、
前記放射導体は、前記導体地板を含む平面上に配設される立体部材の表面に、貼付あるいは印刷により形成されていることを特徴とする。
【００１５】
この請求項１に記載の発明の広帯域アンテナ装置によれば、放射導体と導体地板を含む平面とは、少なくともその一部分が対向するように設けられるが、放射導体は、導体地板を含む平面上に配設される立体部材の表面に、貼付あるいは印刷により形成される。
【００１６】
このように、放射導体と導体地板との間に立体部材を配設することにより、波長短縮効果により、より小型化、低背位化した広帯域アンテナ装置を実現することができる。また、放射導体を立体部材に貼付して、あるいは、印刷して形成することができるので、製造を容易にし、安価な広帯域アンテナ装置を実現することができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明の広帯域アンテナ装置は、請求項１に記載のアンテナ装置であって、
前記立体部材は、多面体部材であり、
前記放射導体は、前記多面体部材の少なくとも２つの隣り合う面に設けられることを特徴とする。
【００１８】
この請求項２に記載の発明の広帯域アンテナ装置によれば、立体部材としての多面体の少なくとも２つの隣り合う面に放射導体が貼付あるいは印刷により設けられるので、いわゆる折り曲げ構成とした広帯域アンテナ装置であって、波長短縮効果を利用して、より小型化、低背位化した広帯域アンテナ装置を実現することができる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明の広帯域アンテナ装置は、請求項２に記載のアンテナ装置であって、
前記多面体部材は、直方体部材であり、
前記放射導体は、前記直方体部材の互いに隣り合う３つの面に設けられることを特徴とする。
【００２０】
この請求項３に記載の発明の広帯域アンテナ装置によれば、直方体である多面体部材（立体部材）の互いに隣り合う３つの面に放射導体が設けられるようにされる。このように立体部材の３つの面に放射導体を形成することにより、効率よく立体部材の面に放射導体を配置することができ、より小型化した広帯域アンテナ装置を実現することができるようにされる。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明の広帯域アンテナ装置は、請求項１、請求項２または請求項３に記載のアンテナ装置であって、
前記放射導体は、複数の半円形状パターンあるいは扇状パターンを前記立体部材の面に形成して構成するものであることを特徴とする。
【００２２】
この請求項４に記載の広帯域アンテナ装置によれば、放射導体は、半円形状パターン、扇状パターンが、立体部材の面に貼付あるいは印刷されて形成され、全体として、円形あるいは円形の一部分の形状となるようにされる。放射導体が円形平板のものである場合、広帯域になることが知られており、立体部材に貼付あるいは印刷される放射導体を円形あるいは円形の一部の形状とすることで、広帯域な動作可能帯域を確実に確保することができるようにされる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明の広帯域アンテナ装置は、請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載のアンテナ装置であって、
前記放射導体は、複数の導体部分が抵抗性部材によって接続されて形成されるものであることを特徴とする。
【００２４】
この請求項５に記載の広帯域アンテナ装置によれば、放射導体は、複数の導体部分が抵抗性部材によって接続された構成とされる。これにより、低域周波数における給電部（給電点）への反射を抑制し、良好な整合を維持できるようにして動作可能帯域を広げることができるようにされる。同一周波数の使用を前提とした場合に、さらに小型化した広帯域アンテナ装置を実現することができるようにされる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、この発明による広帯域アンテナ装置の一実施の形態について説明する。
【００２６】
いわゆるパッチアンテナ（薄型アンテナ）等で知られているように、放射導体（放射素子）と導体地板（接地板）との間を、任意の誘電率を持つ物質で充たすと、波長短縮効果により、放射導体の大きさを小さくし、対向するように設けられる放射導体と導体地板との距離を小さくすることができる。
【００２７】
以下に説明する実施の形態の広帯域アンテナ装置のそれぞれは、この波長短縮効果を利用することによって、小型化、低背位化し、小型の機器にも容易に内蔵できるようにしたアンテナ装置であって、超広帯域の動作可能帯域を有するようにしたものである。
【００２８】
［第１の実施の形態］
図１は、この発明による広帯域アンテナ装置の第１の実施の形態を説明するための斜視図である。図１に示すように、この第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、その構成部分を大きく分けると、導体地板１と、放射導体２と、立体部材３とからなるものである。
【００２９】
この第１の実施の形態において、導体地板１は、例えば正方形平板のものであり、放射導体２は、図１のように折り曲げられた状態にないときには、円形平板となるものである。また、立体部材３は、同じ大きさの正方形の２つの面と、同じ大きさの長方形の４つの面からなる直方体である。
【００３０】
そして、図１に示すように、この第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、導体地板１上に立体部材３を配置し、その立体部材３の導体地板１に直交する面と、導体地板１に平行となる面であって導体地板１とは接しない面との２つの面に放射導体２を形成するようにしている。
【００３１】
つまり、放射導体２は、上述したように、折り曲げられた状態にない場合には、円形平板となるものであり、これをほぼ半分に分割して形成した２つの部分である半円形状パターン２ａ、２ｂのうち、半円形状パターン２ａを立体部材３の導体地板１に平行となる面に形成し、半円形状パターン２ｂを立体部材３の導体地板１に直交する面に形成するようにしている。
【００３２】
立体部材３の面上への放射導体２の形成は、貼付、あるいは、印刷により行う。なお、この明細書において、貼付は、例えば、塗布、蒸着、接着、メッキ等の種々の方法を含むものである。
【００３３】
また、この第１の実施の形態のアンテナ装置においては、導体地板１と概ね同一平面に、導体地板１とは絶縁された状態で信号給電点ｆｄが設けられ、この信号給電点ｆｄにて給電することによりアンテナ装置として機能するようにされている。
【００３４】
そして、この第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、図１に示したように、放射導体２として円形平板を用いているので、図１１に示した折り曲げ円形平板型モノポールアンテナと同様に超広帯域とすることができる。
【００３５】
しかも、前述した波長短縮効果により、放射導体２の大きさを立体部材３を介在させないものよりは小さくすることができるので、小型化、低背位化をさらに進めることができる。つまり、従来の折り曲げ円形平板型モノポールアンテナに比べ、さらに小型化、低背位化した、超広帯域の動作可能帯域を有する広帯域アンテナ装置を実現することができる。
【００３６】
また、放射導体２は、立体部材３の２つの面に貼付あるいは印刷により形成することができるので、折り曲げ構造となる放射導体２を簡単に形成することができる。したがって、製造に手間がかかるなどということがなく、製造コストを安価にし、安価な広帯域アンテナ装置を提供することができる。
【００３７】
［第２の実施の形態］
図２は、この発明による広帯域アンテナ装置の第２の実施の形態を説明するための斜視図である。図２に示すように、この第２の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、抵抗物質４を用いていることを除けば、上述の第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置とほぼ同様に構成されるものである。このため、この第２の実施の形態のアンテナ装置において、第１の実施の形態のアンテナ装置と同様に構成される部分には同じ参照符号を付している。
【００３８】
すなわち、この第２の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、図２に示すように、正方形平板の導体地板１と、折り曲げられた状態にないときには円形平板となる放射導体２と、直方体の立体部材３とを備える点、および、導体地板１上に立体部材３を配置し、その立体部材３の導体地板１に直交する面と、導体地板１に平行となる面であって導体地板１とは接しない面との２つの面に放射導体２を配置するようにしている点は、上述した第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置と同じである。
【００３９】
しかし、この第２の実施の形態においては、放射導体２の半円形状パターン２ａと半円形状パターン２ｂとの間となる放射導体２の折り曲げ部分に抵抗性物質４を介在させ、この抵抗性物質４を介して、半円形状パターン２ａと半円形状パターン２ｂとを接続するようにしている。換言すれば、抵抗性部物質４は、導体地板１と直交する方向と交差する方向で、半円形状パターン２ａと半円形状パターン２ｂとを分けるように（放射導体２を横断するように）設けられている。
【００４０】
このように抵抗性物質４を装荷することにより、低域周波数における給電部（給電点）への反射を抑制し、良好な整合を維持できるようにして動作可能帯域をさらに広げることができる。そして、例えば、図１に示した第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置と同程度の動作可能帯域を確保するのであれば、第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置よりもさらに小型化、低背位化した広帯域アンテナ装置を構成することができる。
【００４１】
［第２の実施の形態の他の例］
図３は、この第２の実施の形態の広帯域アンテナ装置の他の例を説明するための図である。図２に示した第２の実施の形態においては、抵抗性物質４を放射導体２の折り曲げ部分に設けるようにしたが、これに限るものではない。
【００４２】
例えば、図３Ａに示すように、抵抗性物質４を導体地板１に直交する面に設けられる半円形状パターン２ｂを横断するように設けてもよい。もちろん、抵抗性物質４を導体地板１に平行な面に設けられる半円形状パターン２ａを横断するように設けてもよい。つまり、抵抗性物質４は、導体地板１と直交する方向と交差する方向であって、放射導体２を横断するように適宜の位置に設けることができる。
【００４３】
また、図３Ｂに示すように、半円形状パターン２ａ、２ｂの両方に、これら半円形状パターン２ａ、２ｂを横断するように、抵抗性物質４ａ、４ｂを装荷するようにしてもよい。したがって、この図３Ｂに示す例の場合、抵抗性物質４ａ、４ｂによって、放射導体２は、パターン２ａ、２ｂ、２ｃの３つの導体部分に分けられることになる。つまり、放射導体２の任意の複数の箇所に、放射導体２を横断するようにして抵抗性物質を装荷するようにしてもよい。
【００４４】
このように、放射導体２を任意の位置で分割し、そのそれぞれを抵抗性物質で接続するようにすることによって、さらに広帯域な動作可能帯域を確保できるようにし、小型化、低位背化をさらに進めることが可能となる。
【００４５】
［第３の実施の形態］
図４は、この発明による広帯域アンテナ装置の第３の実施の形態を説明するための斜視図である。図４に示すように、この第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、その構成部分を大きく分けると、導体地板１１と、放射導体１２と、立体部材１３とからなるものである。
【００４６】
この第３の実施の形態において、導体地板１１は、例えば正方形平板のものであり、放射導体１２は、図４のように３つの扇状パターン１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなるものである。また、立体部材１３は、同じ大きさの正方形の６つの面からなる立方体である。
【００４７】
そして、図４に示すように、この第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、導体地板１１上に立体部材１３を配置し、その立体部材１３の互いに隣り合う３つの面であって、導体地板１１に直交する２つ面と、導体地板１１に平行となる面であって導体地板１１とは接しない面とに放射導体１２を配置するようにしている。
【００４８】
つまり、放射導体１２は、上述したように、扇状パターン１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなり、このうち扇状パターン１２ａを立体部材１３の導体地板１１に平行となる面に形成し、扇状パターン１２ｂ、１２ｃを立体部材１３の導体地板１１に直交する２つの面に形成するようにしている。立体部材１３の面上への放射導体１２の形成は、前述した第１、第２の実施の形態の場合と同様に、貼付あるいは印刷により行われる。
【００４９】
この第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置の場合にも、導体地板１１と概ね同一平面に、導体地板１１とは絶縁された状態で信号給電点ｆｄが設けられ、この信号給電点ｆｄにて給電することによりアンテナ装置として機能するようにされている。
【００５０】
そして、この第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置の場合、放射導体１２は、完全な円形平板の４分の３の面積をもつ円形平板状となるものであり、その動作可能帯域を広帯域にすることができる。
【００５１】
また、この第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置の場合には、立体部材１３の隣接する３つの面に放射導体１２を効率よく配置することができ、しかも、前述した波長短縮効果を利用することにより、さらに、小型化、低背位化した広帯域アンテナ装置を実現することができる。
【００５２】
また、放射導体１２は、上述もしたように、立体部材１３の３つの面に貼付あるいは印刷により形成することができるので、折り曲げ構造となる放射導体を簡単に構成することができる。したがって、製造に手間がかかるなどということがなく、製造コストを安価にし、安価な広帯域アンテナ装置を提供することができる。
【００５３】
［第４の実施の形態］
図５は、この発明による広帯域アンテナ装置の第４の実施の形態を説明するための斜視図である。図５に示すように、この第４の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、抵抗物質１４を用いていることを除けば、上述の第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置とほぼ同様に構成されるものである。このため、この第４の実施の形態のアンテナ装置において、第３の実施の形態のアンテナ装置と同様に構成される部分には同じ参照符号を付している。
【００５４】
すなわち、この第４の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、図５に示すように、正方形平板の導体地板１１と、３つの扇状パターン１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなる放射導体１２と、立方体の立体部材１３とを備える点、および、導体地板１１上に立体部材１３を配置し、その立体部材１３の互いに隣り合う３つの面であって、導体地板１１に直交する２つ面と、導体地板１１に平行となる面であって導体地板１１とは接しない面とに放射導体１２を配置するようにしている点は、上述した第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置と同じである。
【００５５】
しかし、放射導体１２の扇状パターン１２ａと扇状パターン１２ｂとの間、および、扇状パターン１２ａと扇状パターン１２ｃとの間に抵抗性物質１４を介在させ、この抵抗性物質１４を介して、扇状パターン１２ａと扇状パターン１２ｂ、および、扇状パターン１２ａと扇状パターン１２ｃとを接続するようにしている。換言すれば、抵抗性部物質１４は、導体地板１１と直交する方向と交差する方向で、放射導体１２を横断するように設けられる。
【００５６】
このように抵抗性物質１４を装荷することにより、低域周波数における給電部（給電点）への反射を抑制し、良好な整合を維持できるようにして動作可能帯域をさらに広げることができる。そして、例えば、図４に示した第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置と同程度の動作可能帯域が確保できればよいのであれば、第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置よりもさらに小型化、低背位化した広帯域アンテナ装置を構成することができる。
【００５７】
［第４の実施の形態の他の例］
図６は、この第４の実施の形態の広帯域アンテナ装置の他の例を説明するための図である。図５に示した第４の実施の形態においては、抵抗性物質１４を放射導体１２の折り曲げ部分であって、導体地板１１と平行な位置関係にある折り曲げ部分に設けるようにしたが、これに限るものではない。
【００５８】
例えば、図６Ａに示すように、抵抗性物質１４を導体地板１１に直交する面に設けられる扇状パターン１２ｂ、１２ｃの両方を横断するように設けてもよい。つまり、抵抗性物質１４は、導体地板１１と直交する方向と交差する方向であって、放射導体１２を横断するように適宜の位置に設けることができる。
【００５９】
また、図６Ｂに示すように、抵抗性物質１４ａ、１４ｂを設けるようにしてもよい。つまり、放射導体１２の任意の複数の箇所に、抵抗性物質を装荷するようにしてもよい。
【００６０】
なお、前述した第２、第４の実施の形態において、各導体パターンの接続部分いっぱいに抵抗性物質を設けるようにしたが、これに限るものではない。導体パターンと抵抗性物質との間に適宜の隙間を設けるようにしてもよい。また、幾つかのポイントを抵抗性物質や抵抗素子で接続するようにしてもよい。
【００６１】
［第５の実施の形態］
図７は、この発明による広帯域アンテナ装置の第５の実施の形態を説明するための斜視図である。図７に示すように、この第５の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、信号給電点ｆｄを導体地板１の板端に配置し、立体部材３を導体地板１外に配置していることを除けば、図１を用いて上述した第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置とほぼ同様に構成されるものである。このため、この第５の実施の形態のアンテナ装置において、第１の実施の形態のアンテナ装置と同様に構成される部分には同じ参照符号を付している。
【００６２】
図８に、第１の実施の形態のアンテナのＶＳＷＲ特性を、図９に第５の実施の形態のアンテナのＶＳＷＲ特性を示す。このように信号給電点ｆｄを導体地板１の板端に配置し、立体部材３を導体地板１外に配置することにより、より広帯域な特性を得ることができる。
【００６３】
また、導体地板１あるいは導体地板１１上に信号給電点ｆｄを設けるようにした図２〜図６に示した第２の実施の形態〜第４の実施の形態の広帯域アンテナについても、立体部材３、１３、放射導体２、１２の形状、抵抗性物質４、１４をそのままに、図７に示したように、信号給電点ｆｄを導体地板１の板端に配置し、立体部材３を導体地板１外に配置する構成としてももちろんよい。
【００６４】
また、前述した第１〜第５の実施の形態において用いるようにした立体部材３、１３としては、任意の誘電率を持つ種々の部材を用いることができる。例えば、誘電体や磁性体、あるいは、発泡性の固形物（非誘電率、比透磁率とも略１となるもの）などを立体部材３、１３として用いることができる。
【００６５】
また、立体部材３、１３は、導電率が概ね０．１［／Ωｍ］以上１０．０［／Ωｍ］以下となる部材を用いることが望ましい。このような立体部材を用いることにより、信号を導体地板と放射導体間に適度に漏れ込ませて損失を持たせる事により反射波を低減し、動作可能帯域の広帯域化を図るようにすることができる。
【００６６】
また、立体部材３、１３の形状は、直方体あるいは立方体に限るものではなく、種々の多面体や球体などの様々な形状のものを用いることができる。したがって、多面体の複数の面に放射導体を設けるようにしてもよいし、球面に放射導体を設けるようにしてもよい。また、放射導体と導体地板との対向する部分は、前述した実施の形態のように並行あるいはほぼ平行となる場合だけでなく、ある程度の傾きを有する場合もある。
【００６７】
また、放射導体２、１２も円形や円形の一部分の形状になるものに限るものではなく、矩形でもよいし、半円形部分や扇形部分と矩形部分とを組み合わせた形状や星型などの各種の形状のものを用いることが可能である。また、円形や円形の一部分の形状というときに円形は、真円に限るものではなく、楕円形などをも含むものである。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、より小型化、低背位化し、小型の機器にも容易に内蔵可能な広帯域アンテナ装置を実現することができる。また、製造が簡単で、安価に提供可能な広帯域アンテナ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による広帯域アンテナ装置の第１の実施の形態を説明するための図である。
【図２】この発明による広帯域アンテナ装置の第２の実施の形態を説明するための図である。
【図３】この発明による広帯域アンテナ装置の第２の実施の形態の他の例を説明するための図である。
【図４】この発明による広帯域アンテナ装置の第３の実施の形態を説明するための図である。
【図５】この発明による広帯域アンテナ装置の第４の実施の形態を説明するための図である。
【図６】この発明による広帯域アンテナ装置の第４の実施の形態の他の例を説明するための図である。
【図７】この発明による広帯域アンテナ装置の第５の実施の形態を説明するための図である。
【図８】図１に示した折り曲げ円形平板モノポールアンテナのＶＳＷＲ特性のシミュレーション結果を説明するための図である。
【図９】図７に示した折り曲げ円形平板モノポールアンテナのＶＳＷＲ特性のシミュレーション結果を説明するための図である。
【図１０】従来の広帯域アンテナ装置の一例である円形平板モノポールアンテナを説明するための図である。
【図１１】従来の広帯域アンテナ装置の一例である折り曲げ円形平板モノポールアンテナを説明するための図である。
【図１２】図１０に示した円形平板モノポールアンテナのＶＳＷＲ特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図１３】図１１に示した折り曲げ円形平板モノポールアンテナのＶＳＷＲ特性のシミュレーション結果を説明するための図である。
【符号の説明】
１、１１…導体地板、２、１２…放射導体、３、１３…利対部材、４、１４…抵抗性部材、ｆｄ…信号給電点
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）技術を利用したＢｒｏａｄｂａｎｄ−ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの超広帯域、かつ、小型なアンテナ装置が必要とされる通信システムに用いられる広帯域アンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＵＷＢ技術を利用したＢｒｏａｄｂａｎｄ−ＰＡＮを実現するには、「超広帯域」かつ「小型」なアンテナが必要とされる。この課題に対し、一つの解を与えるものとして、「円形平板型モノポールアンテナ」がある。
【０００３】
モノポールアンテナの極一般的な構成法は、使用波長程度の大きさを持つ平板導体をグラウンドとし、このグラウンドの上に１／４波長程度の長さを持つ線状導体を垂直に立て、これを放射素子とするものである。グラウンドと放射素子の間には任意の空隙が設けられ、この空隙間に給電する。このモノポールアンテナの動作可能帯域は、中心周波数に対して、せいぜい十数％であって、このままではＵＷＢには不適である。
【０００４】
そこで、放射導体として、円形平板を用いることが提案されている。放射導体の形状を円形平板にすると、非常な広帯域特性を呈すためである。円形平板を放射導体として用いたアンテナには、図１０に示す円形平板型モノポールアンテナがある。
【０００５】
図１０において、図１０Ａは、円形平板型モノポールアンテナの側面図であり、図１０Ｂは、円形平板型モノポールアンテナの上面図である。図１０から分かるように、円形平板型モノポールアンテナは、円形平板である放射導体２００を導体地板１００上に、空隙ｄを設けるようにして、ほぼ垂直に配置して形成したものである。図１０において、符号１００ｆはグラウンド給電点、符号２００ｆは、信号給電点を示している。
【０００６】
この図１０に示した円形平板型モノポールアンテナの動作可能帯域の下限は、直径が約１／４波長となる周波数で、上限はその数倍にまで達する。図１２に、放射導体２００の直径ｈが２３．５ｍｍとした場合の図１０に示した円形平板型モノポールアンテナのＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ：電圧定在波比）特性を示す。
【０００７】
図１２のＶＳＷＲ特性図から分かるように、ほぼ３ＧＨｚから８ＧＨｚ以上の広範囲に渡って安定した特性を示しており、この広範囲な帯域で円形平板型モノポールアンテナの使用が可能であることが確認できる。また、図１０に示した円形平板型モノポールアンテナの放射指向性については、通常のモノポールアンテナと同様に、水平面内無指向性となる。この円形平板型モノポールアンテナは、ディスクモノポールアンテナとも呼ばれている。
【０００８】
図１０に示した円形平板モノポールアンテナを低姿勢化したものに、図１１に示す折り曲げ円形平板型モノポールアンテナがある。図１１において、図１１Ａは、この折り曲げ円形平板型モノポールアンテナのｘ−ｚ平面側の側面図であり、図１１Ｂは、この折り曲げ円形平板型モノポールアンテナのｙ−ｚ平面側の側面図である。また、図１１Ｃは、この折り曲げ円形平板型モノポールアンテナの上面図である。
【０００９】
図１１から分かるように、折り曲げ円形平板型モノポールアンテナは、円形平板の放射導体２００を導体地板１００上に、空隙ｄを設けるようにして、ほぼ垂直に配置し、その放射導体２００を半分に折り曲げるようにして形成したものである。これにより、図１０に示した円形平板モノポールアンテナよりも、放射導体の高さを半分にしたアンテナが実現されている。なお、図１１において、符号１００ｆはグラウンド給電点、符号２００ｆは、信号給電点を示している。
【００１０】
そして、この図１１に示した折り曲げ円形平板型モノポールアンテナのＶＳＷＲ特性は、図１３に示すように、ＶＳＷＲの値が２以下となる周波数帯域の下限が広域側に若干上昇しているものの、依然として通常のモノポールアンテナよりは広帯域であり、低姿勢（低背位）な広帯域アンテナとして利用できるものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した円形平板型モノポールアンテナ、折り曲げ円形平板型モノポールアンテナは、ＵＷＢ技術を利用したＢｒｏａｄｂａｎｄ−ＰＡＮシステムなどに利用可能な広帯域アンテナ装置であるが、機器への実装を考えた場合に、そのサイズがまだ大きい場合がある。
【００１２】
このため、上述した従来の円形平板型モノポールアンテナ、折り曲げ円形平板型モノポールアンテナが持つ動作可能帯域を狭めることなく、さらに小型化した広帯域アンテナ装置の提供が望まれている。
【００１３】
以上のことにかんがみ、この発明は、放射導体として平板状放射導体を用いた広帯域アンテナ装置であって、より小型化し、機器への組み込みに適した低姿勢（低背位）の広帯域アンテナ装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の広帯域アンテナ装置は、
電力を伝送するための給電線により接続され、少なくともその一部が互いに対向するように配設される導体地板と放射導体を含む平面とを備えた広帯域アンテナ装置であって、
前記放射導体は、前記導体地板を含む平面上に配設される立体部材の表面に、貼付あるいは印刷により形成されていることを特徴とする。
【００１５】
この請求項１に記載の発明の広帯域アンテナ装置によれば、放射導体と導体地板を含む平面とは、少なくともその一部分が対向するように設けられるが、放射導体は、導体地板を含む平面上に配設される立体部材の表面に、貼付あるいは印刷により形成される。
【００１６】
このように、放射導体と導体地板との間に立体部材を配設することにより、波長短縮効果により、より小型化、低背位化した広帯域アンテナ装置を実現することができる。また、放射導体を立体部材に貼付して、あるいは、印刷して形成することができるので、製造を容易にし、安価な広帯域アンテナ装置を実現することができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明の広帯域アンテナ装置は、請求項１に記載のアンテナ装置であって、
前記立体部材は、多面体部材であり、
前記放射導体は、前記多面体部材の少なくとも２つの隣り合う面に設けられることを特徴とする。
【００１８】
この請求項２に記載の発明の広帯域アンテナ装置によれば、立体部材としての多面体の少なくとも２つの隣り合う面に放射導体が貼付あるいは印刷により設けられるので、いわゆる折り曲げ構成とした広帯域アンテナ装置であって、波長短縮効果を利用して、より小型化、低背位化した広帯域アンテナ装置を実現することができる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明の広帯域アンテナ装置は、請求項２に記載のアンテナ装置であって、
前記多面体部材は、直方体部材であり、
前記放射導体は、前記直方体部材の互いに隣り合う３つの面に設けられることを特徴とする。
【００２０】
この請求項３に記載の発明の広帯域アンテナ装置によれば、直方体である多面体部材（立体部材）の互いに隣り合う３つの面に放射導体が設けられるようにされる。このように立体部材の３つの面に放射導体を形成することにより、効率よく立体部材の面に放射導体を配置することができ、より小型化した広帯域アンテナ装置を実現することができるようにされる。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明の広帯域アンテナ装置は、請求項１、請求項２または請求項３に記載のアンテナ装置であって、
前記放射導体は、複数の半円形状パターンあるいは扇状パターンを前記立体部材の面に形成して構成するものであることを特徴とする。
【００２２】
この請求項４に記載の広帯域アンテナ装置によれば、放射導体は、半円形状パターン、扇状パターンが、立体部材の面に貼付あるいは印刷されて形成され、全体として、円形あるいは円形の一部分の形状となるようにされる。放射導体が円形平板のものである場合、広帯域になることが知られており、立体部材に貼付あるいは印刷される放射導体を円形あるいは円形の一部の形状とすることで、広帯域な動作可能帯域を確実に確保することができるようにされる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明の広帯域アンテナ装置は、請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載のアンテナ装置であって、
前記放射導体は、複数の導体部分が抵抗性部材によって接続されて形成されるものであることを特徴とする。
【００２４】
この請求項５に記載の広帯域アンテナ装置によれば、放射導体は、複数の導体部分が抵抗性部材によって接続された構成とされる。これにより、低域周波数における給電部（給電点）への反射を抑制し、良好な整合を維持できるようにして動作可能帯域を広げることができるようにされる。同一周波数の使用を前提とした場合に、さらに小型化した広帯域アンテナ装置を実現することができるようにされる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、この発明による広帯域アンテナ装置の一実施の形態について説明する。
【００２６】
いわゆるパッチアンテナ（薄型アンテナ）等で知られているように、放射導体（放射素子）と導体地板（接地板）との間を、任意の誘電率を持つ物質で充たすと、波長短縮効果により、放射導体の大きさを小さくし、対向するように設けられる放射導体と導体地板との距離を小さくすることができる。
【００２７】
以下に説明する実施の形態の広帯域アンテナ装置のそれぞれは、この波長短縮効果を利用することによって、小型化、低背位化し、小型の機器にも容易に内蔵できるようにしたアンテナ装置であって、超広帯域の動作可能帯域を有するようにしたものである。
【００２８】
［第１の実施の形態］
図１は、この発明による広帯域アンテナ装置の第１の実施の形態を説明するための斜視図である。図１に示すように、この第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、その構成部分を大きく分けると、導体地板１と、放射導体２と、立体部材３とからなるものである。
【００２９】
この第１の実施の形態において、導体地板１は、例えば正方形平板のものであり、放射導体２は、図１のように折り曲げられた状態にないときには、円形平板となるものである。また、立体部材３は、同じ大きさの正方形の２つの面と、同じ大きさの長方形の４つの面からなる直方体である。
【００３０】
そして、図１に示すように、この第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、導体地板１上に立体部材３を配置し、その立体部材３の導体地板１に直交する面と、導体地板１に平行となる面であって導体地板１とは接しない面との２つの面に放射導体２を形成するようにしている。
【００３１】
つまり、放射導体２は、上述したように、折り曲げられた状態にない場合には、円形平板となるものであり、これをほぼ半分に分割して形成した２つの部分である半円形状パターン２ａ、２ｂのうち、半円形状パターン２ａを立体部材３の導体地板１に平行となる面に形成し、半円形状パターン２ｂを立体部材３の導体地板１に直交する面に形成するようにしている。
【００３２】
立体部材３の面上への放射導体２の形成は、貼付、あるいは、印刷により行う。なお、この明細書において、貼付は、例えば、塗布、蒸着、接着、メッキ等の種々の方法を含むものである。
【００３３】
また、この第１の実施の形態のアンテナ装置においては、導体地板１と概ね同一平面に、導体地板１とは絶縁された状態で信号給電点ｆｄが設けられ、この信号給電点ｆｄにて給電することによりアンテナ装置として機能するようにされている。
【００３４】
そして、この第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、図１に示したように、放射導体２として円形平板を用いているので、図１１に示した折り曲げ円形平板型モノポールアンテナと同様に超広帯域とすることができる。
【００３５】
しかも、前述した波長短縮効果により、放射導体２の大きさを立体部材３を介在させないものよりは小さくすることができるので、小型化、低背位化をさらに進めることができる。つまり、従来の折り曲げ円形平板型モノポールアンテナに比べ、さらに小型化、低背位化した、超広帯域の動作可能帯域を有する広帯域アンテナ装置を実現することができる。
【００３６】
また、放射導体２は、立体部材３の２つの面に貼付あるいは印刷により形成することができるので、折り曲げ構造となる放射導体２を簡単に形成することができる。したがって、製造に手間がかかるなどということがなく、製造コストを安価にし、安価な広帯域アンテナ装置を提供することができる。
【００３７】
［第２の実施の形態］
図２は、この発明による広帯域アンテナ装置の第２の実施の形態を説明するための斜視図である。図２に示すように、この第２の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、抵抗物質４を用いていることを除けば、上述の第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置とほぼ同様に構成されるものである。このため、この第２の実施の形態のアンテナ装置において、第１の実施の形態のアンテナ装置と同様に構成される部分には同じ参照符号を付している。
【００３８】
すなわち、この第２の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、図２に示すように、正方形平板の導体地板１と、折り曲げられた状態にないときには円形平板となる放射導体２と、直方体の立体部材３とを備える点、および、導体地板１上に立体部材３を配置し、その立体部材３の導体地板１に直交する面と、導体地板１に平行となる面であって導体地板１とは接しない面との２つの面に放射導体２を配置するようにしている点は、上述した第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置と同じである。
【００３９】
しかし、この第２の実施の形態においては、放射導体２の半円形状パターン２ａと半円形状パターン２ｂとの間となる放射導体２の折り曲げ部分に抵抗性物質４を介在させ、この抵抗性物質４を介して、半円形状パターン２ａと半円形状パターン２ｂとを接続するようにしている。換言すれば、抵抗性部物質４は、導体地板１と直交する方向と交差する方向で、半円形状パターン２ａと半円形状パターン２ｂとを分けるように（放射導体２を横断するように）設けられている。
【００４０】
このように抵抗性物質４を装荷することにより、低域周波数における給電部（給電点）への反射を抑制し、良好な整合を維持できるようにして動作可能帯域をさらに広げることができる。そして、例えば、図１に示した第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置と同程度の動作可能帯域を確保するのであれば、第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置よりもさらに小型化、低背位化した広帯域アンテナ装置を構成することができる。
【００４１】
［第２の実施の形態の他の例］
図３は、この第２の実施の形態の広帯域アンテナ装置の他の例を説明するための図である。図２に示した第２の実施の形態においては、抵抗性物質４を放射導体２の折り曲げ部分に設けるようにしたが、これに限るものではない。
【００４２】
例えば、図３Ａに示すように、抵抗性物質４を導体地板１に直交する面に設けられる半円形状パターン２ｂを横断するように設けてもよい。もちろん、抵抗性物質４を導体地板１に平行な面に設けられる半円形状パターン２ａを横断するように設けてもよい。つまり、抵抗性物質４は、導体地板１と直交する方向と交差する方向であって、放射導体２を横断するように適宜の位置に設けることができる。
【００４３】
また、図３Ｂに示すように、半円形状パターン２ａ、２ｂの両方に、これら半円形状パターン２ａ、２ｂを横断するように、抵抗性物質４ａ、４ｂを装荷するようにしてもよい。したがって、この図３Ｂに示す例の場合、抵抗性物質４ａ、４ｂによって、放射導体２は、パターン２ａ、２ｂ、２ｃの３つの導体部分に分けられることになる。つまり、放射導体２の任意の複数の箇所に、放射導体２を横断するようにして抵抗性物質を装荷するようにしてもよい。
【００４４】
このように、放射導体２を任意の位置で分割し、そのそれぞれを抵抗性物質で接続するようにすることによって、さらに広帯域な動作可能帯域を確保できるようにし、小型化、低位背化をさらに進めることが可能となる。
【００４５】
［第３の実施の形態］
図４は、この発明による広帯域アンテナ装置の第３の実施の形態を説明するための斜視図である。図４に示すように、この第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、その構成部分を大きく分けると、導体地板１１と、放射導体１２と、立体部材１３とからなるものである。
【００４６】
この第３の実施の形態において、導体地板１１は、例えば正方形平板のものであり、放射導体１２は、図４のように３つの扇状パターン１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなるものである。また、立体部材１３は、同じ大きさの正方形の６つの面からなる立方体である。
【００４７】
そして、図４に示すように、この第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、導体地板１１上に立体部材１３を配置し、その立体部材１３の互いに隣り合う３つの面であって、導体地板１１に直交する２つ面と、導体地板１１に平行となる面であって導体地板１１とは接しない面とに放射導体１２を配置するようにしている。
【００４８】
つまり、放射導体１２は、上述したように、扇状パターン１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなり、このうち扇状パターン１２ａを立体部材１３の導体地板１１に平行となる面に形成し、扇状パターン１２ｂ、１２ｃを立体部材１３の導体地板１１に直交する２つの面に形成するようにしている。立体部材１３の面上への放射導体１２の形成は、前述した第１、第２の実施の形態の場合と同様に、貼付あるいは印刷により行われる。
【００４９】
この第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置の場合にも、導体地板１１と概ね同一平面に、導体地板１１とは絶縁された状態で信号給電点ｆｄが設けられ、この信号給電点ｆｄにて給電することによりアンテナ装置として機能するようにされている。
【００５０】
そして、この第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置の場合、放射導体１２は、完全な円形平板の４分の３の面積をもつ円形平板状となるものであり、その動作可能帯域を広帯域にすることができる。
【００５１】
また、この第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置の場合には、立体部材１３の隣接する３つの面に放射導体１２を効率よく配置することができ、しかも、前述した波長短縮効果を利用することにより、さらに、小型化、低背位化した広帯域アンテナ装置を実現することができる。
【００５２】
また、放射導体１２は、上述もしたように、立体部材１３の３つの面に貼付あるいは印刷により形成することができるので、折り曲げ構造となる放射導体を簡単に構成することができる。したがって、製造に手間がかかるなどということがなく、製造コストを安価にし、安価な広帯域アンテナ装置を提供することができる。
【００５３】
［第４の実施の形態］
図５は、この発明による広帯域アンテナ装置の第４の実施の形態を説明するための斜視図である。図５に示すように、この第４の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、抵抗物質１４を用いていることを除けば、上述の第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置とほぼ同様に構成されるものである。このため、この第４の実施の形態のアンテナ装置において、第３の実施の形態のアンテナ装置と同様に構成される部分には同じ参照符号を付している。
【００５４】
すなわち、この第４の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、図５に示すように、正方形平板の導体地板１１と、３つの扇状パターン１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなる放射導体１２と、立方体の立体部材１３とを備える点、および、導体地板１１上に立体部材１３を配置し、その立体部材１３の互いに隣り合う３つの面であって、導体地板１１に直交する２つ面と、導体地板１１に平行となる面であって導体地板１１とは接しない面とに放射導体１２を配置するようにしている点は、上述した第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置と同じである。
【００５５】
しかし、放射導体１２の扇状パターン１２ａと扇状パターン１２ｂとの間、および、扇状パターン１２ａと扇状パターン１２ｃとの間に抵抗性物質１４を介在させ、この抵抗性物質１４を介して、扇状パターン１２ａと扇状パターン１２ｂ、および、扇状パターン１２ａと扇状パターン１２ｃとを接続するようにしている。換言すれば、抵抗性部物質１４は、導体地板１１と直交する方向と交差する方向で、放射導体１２を横断するように設けられる。
【００５６】
このように抵抗性物質１４を装荷することにより、低域周波数における給電部（給電点）への反射を抑制し、良好な整合を維持できるようにして動作可能帯域をさらに広げることができる。そして、例えば、図４に示した第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置と同程度の動作可能帯域が確保できればよいのであれば、第３の実施の形態の広帯域アンテナ装置よりもさらに小型化、低背位化した広帯域アンテナ装置を構成することができる。
【００５７】
［第４の実施の形態の他の例］
図６は、この第４の実施の形態の広帯域アンテナ装置の他の例を説明するための図である。図５に示した第４の実施の形態においては、抵抗性物質１４を放射導体１２の折り曲げ部分であって、導体地板１１と平行な位置関係にある折り曲げ部分に設けるようにしたが、これに限るものではない。
【００５８】
例えば、図６Ａに示すように、抵抗性物質１４を導体地板１１に直交する面に設けられる扇状パターン１２ｂ、１２ｃの両方を横断するように設けてもよい。つまり、抵抗性物質１４は、導体地板１１と直交する方向と交差する方向であって、放射導体１２を横断するように適宜の位置に設けることができる。
【００５９】
また、図６Ｂに示すように、抵抗性物質１４ａ、１４ｂを設けるようにしてもよい。つまり、放射導体１２の任意の複数の箇所に、抵抗性物質を装荷するようにしてもよい。
【００６０】
なお、前述した第２、第４の実施の形態において、各導体パターンの接続部分いっぱいに抵抗性物質を設けるようにしたが、これに限るものではない。導体パターンと抵抗性物質との間に適宜の隙間を設けるようにしてもよい。また、幾つかのポイントを抵抗性物質や抵抗素子で接続するようにしてもよい。
【００６１】
［第５の実施の形態］
図７は、この発明による広帯域アンテナ装置の第５の実施の形態を説明するための斜視図である。図７に示すように、この第５の実施の形態の広帯域アンテナ装置は、信号給電点ｆｄを導体地板１の板端に配置し、立体部材３を導体地板１外に配置していることを除けば、図１を用いて上述した第１の実施の形態の広帯域アンテナ装置とほぼ同様に構成されるものである。このため、この第５の実施の形態のアンテナ装置において、第１の実施の形態のアンテナ装置と同様に構成される部分には同じ参照符号を付している。
【００６２】
図８に、第１の実施の形態のアンテナのＶＳＷＲ特性を、図９に第５の実施の形態のアンテナのＶＳＷＲ特性を示す。このように信号給電点ｆｄを導体地板１の板端に配置し、立体部材３を導体地板１外に配置することにより、より広帯域な特性を得ることができる。
【００６３】
また、導体地板１あるいは導体地板１１上に信号給電点ｆｄを設けるようにした図２〜図６に示した第２の実施の形態〜第４の実施の形態の広帯域アンテナについても、立体部材３、１３、放射導体２、１２の形状、抵抗性物質４、１４をそのままに、図７に示したように、信号給電点ｆｄを導体地板１の板端に配置し、立体部材３を導体地板１外に配置する構成としてももちろんよい。
【００６４】
また、前述した第１〜第５の実施の形態において用いるようにした立体部材３、１３としては、任意の誘電率を持つ種々の部材を用いることができる。例えば、誘電体や磁性体、あるいは、発泡性の固形物（非誘電率、比透磁率とも略１となるもの）などを立体部材３、１３として用いることができる。
【００６５】
また、立体部材３、１３は、導電率が概ね０．１［／Ωｍ］以上１０．０［／Ωｍ］以下となる部材を用いることが望ましい。このような立体部材を用いることにより、信号を導体地板と放射導体間に適度に漏れ込ませて損失を持たせる事により反射波を低減し、動作可能帯域の広帯域化を図るようにすることができる。
【００６６】
また、立体部材３、１３の形状は、直方体あるいは立方体に限るものではなく、種々の多面体や球体などの様々な形状のものを用いることができる。したがって、多面体の複数の面に放射導体を設けるようにしてもよいし、球面に放射導体を設けるようにしてもよい。また、放射導体と導体地板との対向する部分は、前述した実施の形態のように並行あるいはほぼ平行となる場合だけでなく、ある程度の傾きを有する場合もある。
【００６７】
また、放射導体２、１２も円形や円形の一部分の形状になるものに限るものではなく、矩形でもよいし、半円形部分や扇形部分と矩形部分とを組み合わせた形状や星型などの各種の形状のものを用いることが可能である。また、円形や円形の一部分の形状というときに円形は、真円に限るものではなく、楕円形などをも含むものである。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、より小型化、低背位化し、小型の機器にも容易に内蔵可能な広帯域アンテナ装置を実現することができる。また、製造が簡単で、安価に提供可能な広帯域アンテナ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による広帯域アンテナ装置の第１の実施の形態を説明するための図である。
【図２】この発明による広帯域アンテナ装置の第２の実施の形態を説明するための図である。
【図３】この発明による広帯域アンテナ装置の第２の実施の形態の他の例を説明するための図である。
【図４】この発明による広帯域アンテナ装置の第３の実施の形態を説明するための図である。
【図５】この発明による広帯域アンテナ装置の第４の実施の形態を説明するための図である。
【図６】この発明による広帯域アンテナ装置の第４の実施の形態の他の例を説明するための図である。
【図７】この発明による広帯域アンテナ装置の第５の実施の形態を説明するための図である。
【図８】図１に示した折り曲げ円形平板モノポールアンテナのＶＳＷＲ特性のシミュレーション結果を説明するための図である。
【図９】図７に示した折り曲げ円形平板モノポールアンテナのＶＳＷＲ特性のシミュレーション結果を説明するための図である。
【図１０】従来の広帯域アンテナ装置の一例である円形平板モノポールアンテナを説明するための図である。
【図１１】従来の広帯域アンテナ装置の一例である折り曲げ円形平板モノポールアンテナを説明するための図である。
【図１２】図１０に示した円形平板モノポールアンテナのＶＳＷＲ特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図１３】図１１に示した折り曲げ円形平板モノポールアンテナのＶＳＷＲ特性のシミュレーション結果を説明するための図である。
【符号の説明】
１、１１…導体地板、２、１２…放射導体、３、１３…利対部材、４、１４…抵抗性部材、ｆｄ…信号給電点
Claims (5)
- 電力を伝送するための給電線により接続され、少なくともその一部が互いに対向するように配設される導体地板を含む平面と放射導体とを備えた広帯域アンテナ装置であって、
前記放射導体は、前記導体地板を含む平面上に配設される立体部材の面に、貼付あるいは印刷により形成されていることを特徴とする広帯域アンテナ装置。 - 請求項１に記載の広帯域アンテナ装置であって、
前記立体部材は、多面体部材であり、
前記放射導体は、前記多面体部材の少なくとも２つの隣り合う面に設けられることを特徴とする広帯域アンテナ装置。 - 請求項２に記載の広帯域アンテナ装置であって、
前記多面体部材は、直方体部材であり、
前記放射導体は、前記直方体部材の互いに隣り合う３つの面に設けられることを特徴とする広帯域アンテナ装置。 - 請求項１、請求項２または請求項３に記載の広帯域アンテナ装置であって、前記放射導体は、複数の半円形状パターンあるいは扇状パターンを前記立体部材の面に形成して構成するものであることを特徴とする広帯域アンテナ装置。
- 請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載の広帯域アンテナ装置であって、
前記放射導体は、複数の導体部分が抵抗性部材によって接続されて形成されるものであることを特徴とする広帯域アンテナ装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003062287A JP3666600B2 (ja) | 2002-04-12 | 2003-03-07 | 広帯域アンテナ装置 |
| US10/404,129 US6897811B2 (en) | 2002-04-12 | 2003-04-02 | Broadband antenna apparatus |
| US11/079,244 US7084817B2 (en) | 2002-04-12 | 2005-03-15 | Broadband antenna apparatus |
| US11/079,243 US7088292B2 (en) | 2002-04-12 | 2005-03-15 | Broadband antenna apparatus |
| US11/079,221 US6970134B2 (en) | 2002-04-12 | 2005-03-15 | Broadband antenna apparatus |
| US11/079,245 US7030817B2 (en) | 2002-04-12 | 2005-03-15 | Broadband antenna apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002109946 | 2002-04-12 | ||
| JP2003062287A JP3666600B2 (ja) | 2002-04-12 | 2003-03-07 | 広帯域アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004007460A true JP2004007460A (ja) | 2004-01-08 |
| JP3666600B2 JP3666600B2 (ja) | 2005-06-29 |
Family
ID=29422360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003062287A Expired - Fee Related JP3666600B2 (ja) | 2002-04-12 | 2003-03-07 | 広帯域アンテナ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (5) | US6897811B2 (ja) |
| JP (1) | JP3666600B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006086973A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Fujitsu Component Ltd | アンテナ装置 |
| JP2006261885A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Sony Corp | 通信装置 |
| WO2007052425A1 (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-10 | Konica Minolta Holdings, Inc. | アンテナ装置 |
| JPWO2007091578A1 (ja) * | 2006-02-08 | 2009-07-02 | 日本電気株式会社 | アンテナ装置及びそれを用いた通信装置 |
| JP2010232865A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| JP2011049984A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Alps Electric Co Ltd | 超広帯域アンテナ装置 |
| JP2013058934A (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Tdk Corp | アンテナ装置 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4029274B2 (ja) * | 2002-04-09 | 2008-01-09 | ソニー株式会社 | 広帯域アンテナ装置 |
| JP4305282B2 (ja) * | 2003-11-13 | 2009-07-29 | 旭硝子株式会社 | アンテナ装置 |
| US7446726B2 (en) * | 2003-12-25 | 2008-11-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Antenna |
| JP2005191769A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Samsung Electronics Co Ltd | アンテナ |
| US7529781B2 (en) * | 2004-04-30 | 2009-05-05 | Emc Corporation | Online initial mirror synchronization and mirror synchronization verification in storage area networks |
| EP1667280B1 (en) * | 2004-12-03 | 2007-10-10 | Sony Deutschland GmbH | Ultra wideband antenna |
| US7903032B2 (en) * | 2007-04-05 | 2011-03-08 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Antenna for a communication terminal |
| JP2008259102A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Fujitsu Component Ltd | アンテナ装置 |
| US7714795B2 (en) | 2007-08-23 | 2010-05-11 | Research In Motion Limited | Multi-band antenna apparatus disposed on a three-dimensional substrate, and associated methodology, for a radio device |
| ATE534164T1 (de) | 2007-08-23 | 2011-12-15 | Research In Motion Ltd | Mehrbandantennenanordnung angeordnet auf einem dreidimensionalen substrat |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19837266A1 (de) * | 1998-08-17 | 2000-02-24 | Philips Corp Intellectual Pty | Dielektrische Resonatorantenne |
| JP3663951B2 (ja) | 1999-01-21 | 2005-06-22 | 株式会社村田製作所 | 表面実装型アンテナおよびそれを用いた通信機 |
| FR2800920B1 (fr) * | 1999-11-08 | 2006-07-21 | Cit Alcatel | Dispositif de transmission bi-bande et antenne pour ce dispositif |
| US20010050643A1 (en) * | 2000-02-22 | 2001-12-13 | Igor Egorov | Small-size broad-band printed antenna with parasitic element |
| FI113813B (fi) * | 2001-04-02 | 2004-06-15 | Nokia Corp | Sähköisesti viritettävä monikaistainen tasoantenni |
-
2003
- 2003-03-07 JP JP2003062287A patent/JP3666600B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-04-02 US US10/404,129 patent/US6897811B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-03-15 US US11/079,243 patent/US7088292B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-15 US US11/079,221 patent/US6970134B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-15 US US11/079,244 patent/US7084817B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-15 US US11/079,245 patent/US7030817B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006086973A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Fujitsu Component Ltd | アンテナ装置 |
| US7796087B2 (en) | 2004-09-17 | 2010-09-14 | Fujitsu Component Limited | Antenna apparatus having a ground plate and feeding unit |
| JP2006261885A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Sony Corp | 通信装置 |
| WO2007052425A1 (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-10 | Konica Minolta Holdings, Inc. | アンテナ装置 |
| JPWO2007091578A1 (ja) * | 2006-02-08 | 2009-07-02 | 日本電気株式会社 | アンテナ装置及びそれを用いた通信装置 |
| JP4747179B2 (ja) * | 2006-02-08 | 2011-08-17 | 日本電気株式会社 | アンテナ装置及びそれを用いた通信装置 |
| JP2010232865A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
| JP2011049984A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Alps Electric Co Ltd | 超広帯域アンテナ装置 |
| JP2013058934A (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Tdk Corp | アンテナ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7088292B2 (en) | 2006-08-08 |
| US20050156793A1 (en) | 2005-07-21 |
| US6970134B2 (en) | 2005-11-29 |
| JP3666600B2 (ja) | 2005-06-29 |
| US20050156790A1 (en) | 2005-07-21 |
| US7030817B2 (en) | 2006-04-18 |
| US20050156792A1 (en) | 2005-07-21 |
| US20030214444A1 (en) | 2003-11-20 |
| US20050156791A1 (en) | 2005-07-21 |
| US7084817B2 (en) | 2006-08-01 |
| US6897811B2 (en) | 2005-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7088292B2 (en) | Broadband antenna apparatus | |
| US7928915B2 (en) | Multilevel ground-plane for a mobile device | |
| TWI271894B (en) | Compact smart antenna for wireless applications and associated methods | |
| US8441406B2 (en) | Cross-dipole antenna configurations | |
| JP3871266B2 (ja) | 広帯域フェーズドアレイアンテナ及び関連する方法 | |
| JP4305282B2 (ja) | アンテナ装置 | |
| US9401545B2 (en) | Multi polarization conformal channel monopole antenna | |
| EP1436857A1 (en) | Multifrequency microstrip patch antenna with parasitic coupled elements | |
| JP4044074B2 (ja) | アンテナ装置 | |
| JPWO2003041222A1 (ja) | アンテナ | |
| JP4234617B2 (ja) | アンテナ装置 | |
| JP2003283233A (ja) | 広帯域アンテナ装置 | |
| JPH0983238A (ja) | 多波共用アンテナ装置 | |
| JP4133695B2 (ja) | 複合アンテナ | |
| TWI352451B (en) | Three-dimensional wideband antenna and related wir | |
| Sohaib et al. | High gain microstrip yagi antenna for millimeter waves | |
| JP2007235255A (ja) | 広帯域アンテナ | |
| JP2007324824A (ja) | 広帯域アンテナ装置 | |
| JP2006135773A (ja) | アンテナ装置 | |
| Ullah et al. | Vivaldi-Inspired Logarithmic Spiral Antenna for 28 GHz 5G Communication Band | |
| CN112751177B (zh) | 一种高隔离度同极化的5g全频段全向天线 | |
| JP2003304114A (ja) | 広帯域アンテナ装置 | |
| JP2007329974A (ja) | アンテナ装置 | |
| JP4777276B2 (ja) | アンテナ装置 | |
| Cohen et al. | Fractal wideband antennas for software defined radio, UWB, and multiple platform applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040720 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040901 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041101 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20041208 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050207 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050316 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050329 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080415 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090415 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090415 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100415 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100415 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110415 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120415 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |