JP2006135775A

JP2006135775A - ダイポールアンテナ

Info

Publication number: JP2006135775A
Application number: JP2004323850A
Authority: JP
Inventors: Tomotaka Suzuki; 友貴鈴木
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2004-11-08
Publication date: 2006-05-25

Abstract

【課題】小型化が容易で広帯域なダイポールアンテナを提供すること。
【解決手段】ダイポールアンテナ１は、基端側に給電部２ａ，３ａを有して先端側が幅広部２ｂ，３ｂとなっている一対の第１放射導体２，３と、第１放射導体２，３の切欠き部４，５内とその近傍に配設された一対の第２放射導体６，７とを備えており、第２放射導体６，７の基端側は給電部２ａ，３ａに接続されている。また、第１放射導体２，３の給電部２ａ，３ａと幅広部２ｂ，３ｂとの間は幅狭部２ｃ，３ｃとなっており、幅寸法の差によって切欠き部４，５が画成されている。第２放射導体６，７は屈曲または湾曲する帯状に形成されているため、全長が第１放射導体２，３と同等であっても、ほぼ切欠き部４，５内に配設することができる。また、第２放射導体６，７は対をなす放射素子として動作するため、ダイポールアンテナ１の共振点を増やすことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば車載用の放送受信アンテナなどに好適な小型のダイポールアンテナに関する。

従来より、ダイポールアンテナの小型化を促進するため、放射導体の給電部側とは逆側の端部を幅広に形成するという技術が採用されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、ダイポールアンテナを構成する一対の放射導体は、相対向する一端側に給電部を有して他端どうしを共振長の約１／２だけ離隔させた構成になっているが、各放射導体の該他端部を幅広部となせばアンテナ容量領域においてキャパシタンスが増大するため共振周波数が下がり、よってアンテナの長手寸法を短くすることができて小型化を促進できる。その際、各放射導体の該他端部（幅広部）と給電部との間を意図的に幅狭に形成しておくと、アンテナ誘導領域においてインダクタンスが増大して共振周波数が下がるため、一層の小型化が図れる。
特開２００３−３０９４１８号公報（第２−３頁、図１）

しかしながら、従来のダイポールアンテナは、小型化を促進すると狭帯域化が顕著となるため、ある程度広い帯域幅が必要な場合、所望の小型化が図れないという問題があった。例えば、最近、車両の窓ガラスに装着して使用される放送受信用アンテナとして、ＵＨＦ帯をカバーできる広帯域なダイポールアンテナが求められているが、こうした広帯域化の要望を窓ガラスに装着しても視界を妨げない程度に小型化されたダイポールアンテナによって実現することは、これまで困難とされていた。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、小型化が容易で広帯域なダイポールアンテナを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明のダイポールアンテナでは、相対向する一端側に給電部を有し他端側が幅広部となっており、かつ、該給電部と該幅広部との間に幅狭部を有する一対の第１放射導体と、相対向する一端側が前記給電部に接続され全長が前記第１放射導体と略同等な一対の第２放射導体とを備え、前記第２放射導体が、前記第１放射導体の前記幅広部に対して前記一端側で隣接すると共に前記幅狭部に対してその幅方向に隣接する位置に配設されている構成とした。

このように構成されたダイポールアンテナは、第１放射導体が先端側に幅広部を有して該幅広部よりも基端側に幅狭部を有する形状に形成されているため、アンテナ容量領域におけるキャパシタンスの増大とアンテナ誘導領域におけるインダクタンスの増大とによって第１放射導体の長手寸法が短くなり、アンテナ全体の小型化に有利となる。また、第１放射導体の給電部に第２放射導体が接続してあり、第１放射導体だけでなく第２放射導体からも電波を放射させることができるため、帯域幅の広い複共振のダイポールアンテナとして動作させることができる。また、第２放射導体を、第１放射導体の幅広部に対して基端側で隣接すると共に幅狭部に対してその幅方向に隣接する位置に配設しているので、つまり、該幅広部と該幅狭部の幅寸法の差によって第１放射導体に画成される切欠き部を第２放射導体の配置スペースとして利用しているので、第２放射導体によってアンテナ全体の小型化が阻害される虞はない。

上記の構成において、前記第２放射導体を屈曲または湾曲する帯状に形成しておくことが好ましく、これにより所望の電気長を有する第２放射導体を限られたスペースに配設することが容易となる。

また、上記の構成において、前記一対の第１放射導体の前記給電部近傍どうしを容量結合させると、このダイポールアンテナを特定の周波数でループアンテナの如くに共振させることが可能となるため、共振点を増やしてさらなる広帯域化を図ることができる。この場合において、一対の第１放射導体にそれぞれ一方の第１放射導体の給電部近傍から他方の第１放射導体側へ延出する結合用導体を設け、これら両結合用導体の先端部どうしを間隙を存して対向させると、前記容量結合を簡単かつ安価に実現できて好ましい。

本発明のダイポールアンテナは、一対の第１放射導体が先端側に幅広部を有して該幅広部よりも基端側に幅狭部を有する形状に形成されているため、アンテナ全体の長手寸法を短くする小型化に有利であると共に、第１放射導体だけでなく第２放射導体からも電波を放射させることができるため、帯域幅の広い複共振のダイポールアンテナとして動作させることができる。また、幅広部と幅狭部の幅寸法の差によって第１放射導体に画成される切欠き部が第２放射導体の配置スペースとして利用されているため、第２放射導体によってアンテナ全体の小型化が阻害される虞はない。それゆえ、小型化が容易で広帯域なダイポールアンテナを実現することができる。

発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係るダイポールアンテナの平面図、図２は各種ダイポールアンテナの周波数に応じたリターンロスを示す特性図である。

図１に示すダイポールアンテナ１は、相対向する側（基端側）に給電部２ａ，３ａを有する一対の第１放射導体２，３と、第１放射導体２，３の切欠き部４，５内とその近傍に配設された一対の第２放射導体６，７との組み合わせによって構成されており、第２放射導体６，７の相対向する側（基端側）は第１放射導体２，３の給電部２ａ，３ａに接続されている。

第１放射導体２，３は線対称な形状の導体パターンであり、その幅寸法は先端側だけ拡幅されている。すなわち、第１放射導体２，３の先端側は幅広部２ｂ，３ｂとなっており、これによりアンテナ容量領域においてキャパシタンスが増大している。また、第１放射導体２，３の給電部２ａ，３ａと幅広部２ｂ，３ｂとの間が幅狭部２ｃ，３ｃとなっていることから、アンテナ誘導領域におけるインダクタンスが増大している。したがって、対をなす放射素子である第１放射導体２，３は、幅寸法が一定である場合に比べて共振周波数が著しく下がっている。その結果、このダイポールアンテナ１は、所望の周波数に共振させるために必要な第１放射導体２，３の長手寸法をかなり短くすることができ、小型化を促進しやすくなっている。

一方、第２放射導体６，７は屈曲（または湾曲）する帯状に形成された線対称な形状の導体パターンであり、その全長は第１放射導体２，３とほぼ同等である。第２放射導体６はほぼ切欠き部４内に位置しているので、第１放射導体２の幅広部２ｂに対して基端側で隣接すると共に幅狭部２ｃに対してその幅方向に隣接している。また、第２放射導体７はほぼ切欠き部５内に位置しているので、第１放射導体３の幅広部３ｂに対して基端側で隣接すると共に幅狭部３ｃに対してその幅方向に隣接している。ただし、第２放射導体６，７はＵ字状に屈曲（または湾曲）させてあるので、切欠き部４，５内とその近傍という限られたスペースであっても、所望の電気長を有する第２放射導体６，７を容易に形成することができる。ここで、切欠き部４は、幅広部２ｂと幅狭部２ｃの幅寸法の差によって第１放射導体２に画成されたものであり、同様に切欠き部５は、幅広部３ｂと幅狭部３ｃの幅寸法の差によって第１放射導体３に画成されたものである。したがって、ほぼ切欠き部４，５内に位置する第２放射導体６，７が追加されていても、アンテナ全体の小型化が阻害されることはない。

また、給電部２ａ，３ａに接続されている第２放射導体６，７は、対をなす放射素子として動作し電波を放射する。そして、第２放射導体６，７の全長が第１放射導体２，３と略同等であることから、このダイポールアンテナ１の共振特性は図２に実線で示すデータＡのようになり、二つの共振点ｆ_１，ｆ_２を有する帯域幅の広い複共振のアンテナとして動作することがわかる。なお、図２において破線で示すデータＣは、第１放射導体２，３の切欠き部４，５内に第２放射導体６，７が設けられていない比較例の共振特性を示しており、単共振なため帯域幅は狭くなっている。

図３は本発明の第２実施形態例に係るダイポールアンテナの平面図であり、図１と対応する部分には同一符号が付してあるため、重複する説明は省略する。

図３に示すダイポールアンテナ１１は、第１放射導体２，３が輪郭だけからなる枠形状にパターニングされている点と、第１放射導体２，３の給電部２ａ，３ａ近傍どうしが容量結合させてある点と、第２放射導体６，７がメアンダ状に屈曲（または湾曲）させてある点とが、前述した第１実施形態例と大きく相違している。

このようにダイポールアンテナ１１では、第１放射導体２，３が帯状導体を枠形状にパターニングして形成されており、それぞれの枠の内側は空所となっているため、車両の窓ガラスに装着したときに視界を妨げる面積が極めて少なくなり、意匠性や安全性を高めることができる。

また、このダイポールアンテナ１１では、第１放射導体２，３の給電部２ａ，３ａ近傍にそれぞれ結合用導体８，９を設け、第１放射導体２から第１放射導体３側へ延出する結合用導体８の先端部と、逆に第１放射導体３から第１放射導体２側へ延出する結合用導体９の先端部とを、間隙Ｇを存して対向させることにより容量結合させてある。このようにダイポールアンテナ１１は、第１放射導体２，３の給電部２ａ，３ａ近傍が容量結合させてあるため、特定の周波数でループアンテナの如くに共振させることができ、その共振特性は図２に鎖線で示すデータＢのようになり、共振点の数が増えて帯域幅が極めて拡大することがわかる。しかも、かかる容量結合は第１放射導体２，３に結合用導体８，９を延設するだけで可能なため、簡単かつ安価に広帯域化を促進できる。

また、このダイポールアンテナ１１では、第１放射導体２，３の切欠き部４，５が第１実施形態例に比べて狭くなっているが、第２放射導体６，７がメアンダ状に屈曲（または湾曲）させてあるため、所望の電気長を有する第２放射導体６，７を狭いスペースに容易に形成することができる。

本発明の第１実施形態例に係るダイポールアンテナの平面図である。各種ダイポールアンテナの周波数に応じたリターンロスを示す特性図である。本発明の第２実施形態例に係るダイポールアンテナの平面図である。

符号の説明

１，１１ダイポールアンテナ
２，３第１放射導体
２ａ，３ａ給電部
２ｂ，３ｂ幅広部
２ｃ，３ｃ幅狭部
４，５切欠き部
６，７第２放射導体
８，９結合用導体

Claims

相対向する一端側に給電部を有し他端側が幅広部となっており、かつ、該給電部と該幅広部との間に幅狭部を有する一対の第１放射導体と、相対向する一端側が前記給電部に接続され全長が前記第１放射導体と略同等な一対の第２放射導体とを備え、
前記第２放射導体が、前記第１放射導体の前記幅広部に対して前記一端側で隣接すると共に前記幅狭部に対してその幅方向に隣接する位置に配設されていることを特徴とするダイポールアンテナ。
請求項１の記載において、前記第２放射導体を屈曲または湾曲する帯状に形成したことを特徴とするダイポールアンテナ。
請求項１または２の記載において、前記一対の第１放射導体の前記給電部近傍どうしを容量結合させたことを特徴とするダイポールアンテナ。
請求項３の記載において、前記一対の第１放射導体にそれぞれ一方の第１放射導体の前記給電部近傍から他方の第１放射導体側へ延出する結合用導体を設け、これら両結合用導体の先端部どうしを間隙を存して対向させたことを特徴とするダイポールアンテナ。