JP2007067884A

JP2007067884A - アンテナ

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Publication number: JP2007067884A
Application number: JP2005251971A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kamo; 宏幸加茂; Noritaka Terashita; 典孝寺下
Original assignee: Yokowo Co Ltd; Yokowo Mfg Co Ltd
Current assignee: Yokowo Co Ltd
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2007-03-15

Abstract

【課題】ループアンテナ１２に線状の無給電素子１６を配設して、エレメントパターンがシンプルかつ小型でしかも広帯域化または複数帯域化を図れるアンテナを提供する。
【解決手段】第１の周波数の１波長の電気長を有するループアンテナ１２を設け、第１の周波数と異なる第２の周波数の１／２波長の電気長を有する線状の無給電素子１６を、ループアンテナ１２に沿ってしかもループアンテナ１２の２つの給電接続端子１４、１４に跨るようにして配設する。ループアンテナ１２と無給電素子１６が電磁結合され、ループアンテナ１２の第１の周波数と無給電素子１６の第２の周波数とで、アンテナとして作用する。そこで、第１と第２の周波数を適宜に近づけて設定することで、広帯域化が図れる。また、第１と第２の周波数を適宜に離して設定することで、複数帯域化が図れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、１つのループアンテナを用いて、広帯域化または複数帯域化を図ったアンテナに関するものである。

車のフロントウィンドウに配設される、いわゆるフイルムアンテナにあっては、ＪＩＳやＪＡＳＯ等の保安基準および設置基準による規制、さらには視認性やデザイン性など観点から、エレメントパターンがシンプルかつ小型のものが求められている。そこで、アンテナ形式としては、モノポールアンテナやループアンテナが主に用いられている。

モノポールアンテナにあっては、アンテナとして作用させるためには、動作周波数の１波長の電気長よりも十分に大きな地板が必要であり、この地板として車体が利用される。そこで、モノポールアンテナを車体に電気的結合させる必要から、その配設位置が制約され、また電気的結合させるための作業が必要であった。また、ループアンテナにあっては、単体でアンテナとして作用し得るため、配設位置等の制約はないが、狭帯域特性であり、ＴＶ放送等の広帯域周波数信号を受信するのに適していない。そのため、動作周波数がそれぞれに異なる複数のループアンテナを用いて、ＴＶ放送等の広帯域周波数信号の全域を受信し得るようにしたものがある。しかし、このようなものは構成が複雑になるとともに小型化という観点からは不適当である。

なお、特開２００５−１０２１８３号公報には、車のフロントウィンドウに配設される、いわゆるフイルムアンテナの技術が示されているが、ＴＶ放送信号を受信するためのＴＶアンテナとしてはモノポールアンテナが用いられている。ループアンテナは、ＧＰＳ信号の受信用アンテナとして用いられている。そして、このループアンテナには、円偏波のＧＰＳ信号を受信するために、線状の無給電素子が配設されている。
特開２００５−１０２１８３号公報

本発明は、単体でもアンテナとして作用し得るループアンテナに線状の無給電素子を配設することで、エレメントパターンがシンプルでしかも広帯域化または複数帯域化を図ったアンテナを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明のアンテナは、第１の周波数の１波長の電気長を有するループアンテナを設け、前記第１の周波数と異なる第２の周波数の１／２波長の電気長を有する線状の無給電素子を、前記ループアンテナに沿ってしかも前記ループアンテナの２つの給電接続端子に跨るように配設して構成されている。

そして、前記無給電素子を、前記ループアンテナの内側に配設して構成しても良い。

また、前記無給電素子を、前記ループアンテナの外側に配設して構成しても良い。

さらに、前記無給電素子の前記第２の周波数を、前記ループアンテナの前記第１の周波数よりも高く設定して構成しても良い。

さらにまた、前記無給電素子の前記第２の周波数を、前記ループアンテナの前記第１の周波数よりも低く設定して構成しても良い。

また、第１の周波数の１波長の電気長を有するループアンテナを設け、前記第１の周波数とそれぞれに異なる周波数の１／２波長の電気長を有する線状の複数の無給電素子を、前記ループアンテナに沿ってしかも前記ループアンテナの２つの給電接続端子に跨るようにそれぞれに配設して構成することもできる。

そして、前記ループアンテナおよび前記無給電素子を、透明絶縁フイルム上に配設して構成することも可能である。

請求項１記載のアンテナにあっては、ループアンテナと無給電素子が電磁結合され、ループアンテナの動作周波数である第１の周波数と無給電素子の動作周波数である第２の周波数とで、アンテナとして作用し得る。そこで、第１と第２の周波数を適宜に近づけて設定することで、広帯域化が図れる。また、第１と第２の周波数を適宜に離して設定することで、複数帯域化が図れる。

請求項２および３記載のアンテナにあっては、無給電素子をループアンテナの内側と外側のいずれに配設しても良く、アンテナを配設する設計上の自由度が高い。

請求項４および５記載のアンテナにあっては、無給電素子の動作周波数を、ループアンテナの動作周波数よりも、高くも低くも設定でき、広帯域化および複数帯域化を自由に設定することができる。

請求項６記載のアンテナにあっては、複数の無給電素子を設けることで、より広帯域化を図ることができ、また２つ以上の帯域化も可能である。

請求項７記載のアンテナにあっては、透明絶縁フイルム上にエレメントパターンがシンプルなループアンテナと無給電素子を配設するので、車のフロントウィンドウに配設して用いる、いわゆるフイルムアンテナとして好適である。

以下、本発明の第１実施例を、図１ないし図９を参照して説明する。図１は、本発明のアンテナの第１実施例の外観図である。図２は、本発明のアンテナの動作を説明する図である。図３は、本発明のアンテナの等価回路図である。図４は、第１実施例におけるループアンテナ単体のスミスチャート図である。図５は、第１実施例のアンテナのスミスチャート図である。図６は、第１実施例におけるループアンテナ単体の定在波比特性図である。図７は、第１実施例のアンテナの定在波比特性図である。図８は、第１実施例において、無給電素子の長さに対する共振周波数および実効比誘電率を示す図である。図９は、第１実施例において、ループアンテナと無給電素子との間隔を変えたときの定在波比の変化を示す図である。

図１に示す本発明のアンテナの第１実施例にあっては、樹脂等からなる透明絶縁フイルム１０の表面に長方形のループアンテナ１２が設けられる。このループアンテナ１２は、長辺の一方が中央で切断され、その切断両端にそれぞれ給電接続端子１４、１４が設けられる。また、ループアンテナ１２の内側で、給電接続端子１４、１４が設けられた長辺に沿って平行にしかも近接させて間隔ｈで、さらに２つの給電接続端子１４、１４を跨ぐようにして、線状の無給電素子１６が配設される。なお、ループアンテナ１２と給電接続端子１４、１４および無給電素子１６は、導電薄膜等で形成される。そして、ループアンテナ１２は、アンテナとして動作を希望する第１の周波数ｆ１の１波長の電気長に設定され、無給電素子１６の長さＬは、アンテナとして動作を希望する第２の周波数ｆ２の１／２波長の電気長に設定される。これらの電気長は、透明絶縁フイルム１０等の誘電率等を考慮して設定されることは勿論である。

かかる構成において、無給電素子１６に第２の周波数ｆ２の信号が共振すると、図２に実線で示すごとく電流Ｉ２が流れ、この電流Ｉ２により磁力線φ２が発生する。無給電素子１６が近接して配設されているループアンテナ１２の長辺には、この磁力線φ２により、図２に破線で示すごとく電流Ｉ１が流れる。よって、給電接続端子１４、１４から無給電素子１６に共振する第２の周波数ｆ２の信号を取り出すことができる。これは、ループアンテナ１２と無給電素子１６とにより、図３に示すごとき等価回路が構成されているものと考えられる。

第１実施例において、ループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１が５２５ＭＨｚに設定され、ループアンテナ１２単体で測定したスミスチャート図が図４であり、出力定在波比特性が図６である。これに対して、ループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１が５２５ＭＨｚに設定されるとともに無給電素子１６の第２の周波数ｆ２が６５０ＭＨｚに設定された本発明のアンテナを測定したスミスチャート図が図５であり、出力定在波比特性が図７である。図４ないし図７から明らかなように、ループアンテナ１２単体では狭帯域特性であったものが、無給電素子１６を付加することで、広帯域化されまたは複数帯域化され得る。ここで、ループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１に対して無給電素子１６の第２の周波数ｆ２を、比較的に近づけて設定すれば、第１と第２の周波数ｆ１、ｆ２間の広帯域をアンテナとして使用でき、比較的に遠ざけて設定すれば、第１と第２の周波数ｆ１、ｆ２の複数帯域をアンテナとして使用できることは容易に理解し得るであろう。

第１の実施例の構造において、ループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１よりも高い範囲で、無給電素子１６の長さＬを変えて、その共振周波数を測定したところ、図８に実線で示すごとく、長さＬに対して共振周波数は１次関数関係で依存しており、この長さＬと共振周波数から算出した実効比誘電率は、図８に破線で示したごとく、共振周波数の変化に対してほぼ一定であった。そこで、ループアンテナ１２の第１周波数ｆ１よりも高い範囲で、無給電素子１６はダイポールアンテナとして動作していることが理解され、透明絶縁フイルム１０等の誘電率に応じて設計すれば良く、無給電素子１６の設計は容易である。また、第１の実施例の構造において、ループアンテナ１２と無給電素子１６との間隔ｈを変化させて測定したところ、図９に示すごとく、間隔ｈが大きくなるほど無給電素子１６の第２の周波数ｆ２における定在波比が大きなものとなって、特性が劣化する。これは、間隔ｈが大きくなるほど、無給電素子１６とループアンテナ１２の電磁結合が弱くなるためと考えられる。図９において横軸は、間隔ｈを第２の周波数ｆ２の１波長の電気長で割った値である。図９から、定在波比が２以下の範囲で、アンテナとして十分な特性を有するとするならば、間隔ｈは第２の周波数ｆ２の電気長の０．０２５％程度が最大である。なお、かかる数値はＵＨＦ帯における例を示したものであり、他の周波数帯ではその数値は異なる。そして、間隔ｈの最小は、透明絶縁フイルム１０上にループアンテナ１２に無給電素子１６を電気的に短絡させずにいかに近づけて配設できるかという製造技術により制約される。ここで、ループアアンテナ１２に対して無給電素子１６の強い電磁結合が必要であることから、ループアンテナ１２で最も大きな電流が流れる給電接続端子１４、１４が設けられた部分に沿って、無給電素子１６が配設されることが望ましい。

次に、本発明の第２実施例を、図１０ないし図１３を参照して説明する。図１０は、本発明のアンテナの第２実施例の外観図である。図１１は、第２実施例のアンテナのスミスチャート図である。図１２は、第２実施例のアンテナの定在波比特性図である。図１３は、第２実施例において、無給電素子の長さに対する共振周波数および実効比誘電率を示す図である。図１０において、図１と同じまたは均等な部材には同じ符号付けて重複する説明を省略する。

図１に示す本発明のアンテナの第１実施例にあっては、無給電素子１６の第２周波数ｆ２がループアンテナ１２の第１周波数ｆ１よりも高く設定されているが、図１０に示す本発明のアンテナの第２実施例にあっては、無給電素子１６の第２周波数ｆ２がループアンテナ１２の第１周波数ｆ１よりも低く設定されている。そこで、無給電素子１６の長さＬが長くなり、ループアンテナ１２の内側で、給電接続端子１４、１４が設けられた長辺に沿って平行にしかも近接させて間隔ｈで、２つの給電接続端子１４、１４を跨ぐようにして配設され、さら無給電素子１６の両端部が折り曲げられて、ループアンテナ１２の短辺に沿って平行にしかも近接した間隔ｈで配設される。

かかる構成において、ループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１が５１５ＭＨｚに設定されるとともに無給電素子１６の第２の周波数ｆ２が４００ＭＨｚに設定された本発明のアンテナの第２実施例を測定したスミスチャート図が図１１であり、出力定在波比特性が図１２である。図１１および図１２から明らかなように、長い無給電素子１６を付加することで、ループアンテナ１２に対して低い周波数の方向にも、広帯域化されまたは複数帯域化され得る。

第２の実施例の構造において、ループアンテナ１２の第１周波数ｆ１よりも無給電素子１６の第２の周波数ｆ２が低い周波数となる範囲で、無給電素子１６の長さＬを変えてその共振周波数を測定したところ、図１３に実線で示すごとく、長さＬに対して共振周波数は１次関数関係で依存しており、この長さＬと共振周波数から算出した実効比誘電率は、図１３に破線で示したごとく、共振周波数の変化に対してほぼ一定であった。そこで、低い周波数の範囲にあっても無給電素子１６はダイポールアンテナとして動作していることが理解される。

さらに、本発明の第３実施例を、図１４ないし図１６を参照して説明する。図１４は、本発明のアンテナの第３実施例の外観図である。図１５は、第３実施例のアンテナのスミスチャート図である。図１６は、第３実施例のアンテナの定在波比特性図である。図１４において、図１と同じまたは均等な部材には同じ符号付けて重複する説明を省略する。

図１に示す本発明のアンテナの第１実施例にあっては、無給電素子１６はループアンテナ１２の内側に配設されているが、図１４に示す本発明のアンテナの第３実施例にあっては、無給電素子１６がループアンテナ１２の外側に配設されている。すなわち、無給電素子１６は、ループアンテナ１２の外側で、給電接続端子１４、１４が設けられた長辺に沿って平行にしかも近接させて、２つの給電接続端子１４、１４を跨ぐようにして配設されている。

かかる構成において、ループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１が５１５ＭＨｚに設定されるとともに無給電素子１６の第２の周波数ｆ２が６１５ＭＨｚに設定された本発明のアンテナの第３実施例を測定したスミスチャート図が図１５であり、出力定在波比特性が図１６である。図１５および図１６から明らかなように、無給電素子１６をループアンテナ１２の外側に配設しても、広帯域化されまたは複数帯域化され得る。

そして、本発明の第４実施例を、図１７ないし図１９を参照して説明する。図１７は、本発明のアンテナの第４実施例の外観図である。図１８は、第４実施例のアンテナのスミスチャート図である。図１９は、第４実施例のアンテナの定在波比特性図である。図１７において、図１と同じまたは均等な部材には同じ符号付けて重複する説明を省略する。

図１４に示す本発明のアンテナの第３実施例にあっては、無給電素子１６はループアンテナ１２の外側に配設されるとともに無給電素子１６の第２の周波数ｆ２がループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１よりも高く設定されているが、図１７に示す本発明のアンテナの第４実施例にあっては、無給電素子１６がループアンテナ１２の外側に配設されるとともに無給電素子１６の第２の周波数ｆ２がループアンテナ１２の第１周波数ｆ１よりも低く設定されている。そこで、無給電素子１６の長さＬが長くなり、第２実施例と同様に、ループアンテナ１２の外側で、給電接続端子１４、１４が設けられた長辺に沿って平行にしかも近接させて、２つの給電接続端子１４、１４を跨ぐようにして配設され、さら無給電素子１６の両端部が折り曲げられて、ループアンテナ１２の短辺に沿って平行にしかも近接して配設される。

かかる構成において、ループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１が５１５ＭＨｚに設定されるとともに無給電素子１６の第２の周波数ｆ２が４００ＭＨｚに設定された本発明のアンテナの第４実施例を測定したスミスチャート図が図１８であり、出力定在波比特性が図１９である。図１８および図１９から明らかなように、無給電素子１６をループアンテナ１２の外側に配設しても、ループアンテナ１２よりも低い周波数方向で広帯域化されまたは複数帯域化され得る。

また、本発明の第５実施例を、図２０ないし図２８を参照して説明する。図２０は、本発明のアンテナの第５実施例の左右対称とした一例の外観図である。図２１は、図２０の第５実施例で、無給電素子をループアンテナに対して図面上で左側に偏寄させて配設した外観図である。図２２は、図２０の第５実施例で、無給電素子をループアンテナに対して図面上で右側に偏寄させて配設した外観図である。図２３は、図２０の第５実施例のアンテナのスミスチャート図である。図２４は、図２０の第５実施例のアンテナの定在波比特性図である。図２５は、図２１の無給電素子を左側に偏寄して配設したアンテナのアンテナのスミスチャート図である。図２６は、図２１の無給電素子を左側に偏寄して配設したアンテナの定在波比特性図である。図２７は、図２２の無給電素子を右側に偏寄して配設したアンテナのアンテナのスミスチャート図である。図２８は、図２２の無給電素子を右側に偏寄して配設したアンテナの定在波比特性図である。図２０ないし図２２において、図１と同じまたは均等な部材には同じ符号付けて重複する説明を省略する。

上記第１ないし第４実施例にあっては、ループアンテナ１２は左右対称であり、無給電素子１６にあっても左右対称に配設されている。そこで、図２０に示す本発明のアンテナの第５実施例にあっては、ループアンテナ１２に対して無給電素子１６の配設位置が対称でなく偏寄して配設された場合につき調べるために、無給電素子１６を図２１に示すごとくループアンテナ１２に対して左側に偏寄させて配設し、また無給電素子１６を図２２に示すごとくループアンテナ１２に対して右側に偏寄させて配設して、スミスチャート図および定在波比特性を測定した。すると、図２０の左右対称位置に無給電素子１６を配設したアンテナの図２３および図２４に示されるスミスチャート図および定在波比特性に対して、図２１および図２２の左右対称でなく偏寄した位置に無給電素子１６を配設したアンテナの図２５ないし図２７に示されるスミスチャート図および定在波比特性は、ほぼ同じ特性が示されている。したがって、ループアンテナ１２に対して無給電素子１６が配置される左右方向の位置は、必ずしも対称でなくても良い。

また、本発明の第６実施例を、図２９ないし図３１を参照して説明する。図２９は、本発明のアンテナの第６実施例の外観図である。図３０は、第６実施例のアンテナのスミスチャート図である。図３１は、第６実施例のアンテナの定在波比特性図である。図２９において、図１と同じまたは均等な部材には同じ符号付けて重複する説明を省略する。

図２９に示す本発明のアンテナの第６実施例にあっては、２本の無給電素子１６、１６が、ループアンテナ１２の内側と外側にそれぞれ配設される。２本の無給電素子１６、１６のうちの一方の無給電素子１６の第２の周波数ｆ２が６８５ＭＨｚでループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１の５２５ＭＨｚよりも高く設定され、他方の無給電素子１６の第２の周波数ｆ２が４５５ＭＨｚでループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１の５２５ＭＨｚよりも低く設定されている。かかる構成の第６実施例において、図３０および図３１に示すスミスチャート図および出力定在波比特性から明らかなように、２本の無給電素子１６、１６をループアンテナ１２の内側と外側に配設することで、より広い周波数範囲で広帯域化または複数帯域化され得る。

また、本発明の第７実施例を、図３２ないし図３４を参照して説明する。図３２は、本発明のアンテナの第７実施例の外観図である。図３３は、第７実施例のアンテナのスミスチャート図である。図３４は、第７実施例のアンテナの定在波比特性図である。図３２において、図１と同じまたは均等な部材には同じ符号付けて重複する説明を省略する。

図３２に示す本発明のアンテナの第７実施例にあっては、ループアンテナ１２が正六角形に形成され、その１つの角が切断され、その切断両端にそれぞれ給電接続端子１４、１４が設けられる。また、ループアンテナ１２の内側で、給電接続端子１４、１４が一端に設けられた２つの辺に沿って平行にしかも近接させて、さらに２つの給電接続端子１４、１４を跨ぐようにして、線状の無給電素子１６が１２０°に折り曲げられて配設される。ループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１が５９０ＭＨｚに設定され、無給電素子１６の第２の周波数ｆ２が７１５ＭＨｚに設定される。かかる構成の第７実施例において、図３３および図３４に示すスミスチャート図および出力定在波比特性から明らかなように、ループアンテナ１２を正六角形としその内側に無給電素子１６を配設しても、広帯域化または複数帯域化が可能である。

さらに、本発明の第８実施例を、図３５ないし図３７を参照して説明する。図３５は、本発明のアンテナの第８実施例の外観図である。図３６は、第８実施例のアンテナのスミスチャート図である。図３７は、第８実施例のアンテナの定在波比特性図である。図３５において、図１と同じまたは均等な部材には同じ符号付けて重複する説明を省略する。

図３５に示す本発明のアンテナの第８実施例にあっては、図３２に示す第７実施例のごとくループアンテナ１２は正六角形に形成され、その外側に無給電素子１６が配設される。ループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１が５９０ＭＨｚに設定され、無給電素子１６の第２の周波数ｆ２が４８０ＭＨｚに設定される。かかる構成の第８実施例において、図３６および図３７に示すスミスチャート図および出力定在波比特性から明らかなように、ループアンテナ１２を正六角形としその外側に無給電素子１６を配設しても、広帯域化または複数帯域化が可能である。

また、本発明の第９実施例を、図３８ないし図４０を参照して説明する。図３８は、本発明のアンテナの第９実施例の外観図である。図３９は、第９実施例のアンテナのスミスチャート図である。図４０は、第９実施例のアンテナの定在波比特性図である。図３８において、図１と同じまたは均等な部材には同じ符号付けて重複する説明を省略する。

図３８に示す本発明のアンテナの第９実施例にあっては、ループアンテナ１２が正三角形に形成され、その１つの角が切断され、その切断両端にそれぞれ給電接続端子１４、１４が設けられる。また、ループアンテナ１２の内側で、給電接続端子１４、１４が一端に設けられた２つの辺に沿って平行にしかも近接させて、さらに２つの給電接続端子１４、１４を跨ぐようにして、線状の無給電素子１６が６０°に折り曲げられて配設される。ループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１が５９０ＭＨｚに設定され、無給電素子１６の第２の周波数ｆ２が７１５ＭＨｚに設定される。かかる構成の第９実施例において、図３９および図４０に示すスミスチャート図および出力定在波比特性から明らかなように、ループアンテナ１２を正三角形としその内側に無給電素子１６を配設しても、広帯域化または複数帯域化が可能である。

さらに、本発明の第１０実施例を、図４１ないし図４３を参照して説明する。図４１は、本発明のアンテナの第１０実施例の外観図である。図４２は、第１０実施例のアンテナのスミスチャート図である。図４３は、第１０実施例のアンテナの定在波比特性図である。図４１において、図１と同じまたは均等な部材には同じ符号付けて重複する説明を省略する。

図４１に示す本発明のアンテナの第１０実施例にあっては、図３８に示す第９実施例のごとくループアンテナ１２は正三角形に形成され、その外側に無給電素子１６が配設される。ループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１が５９０ＭＨｚに設定され、無給電素子１６の第２の周波数ｆ２が４５３ＭＨｚに設定される。かかる構成の第１０実施例において、図４２および図４３に示すスミスチャート図および出力定在波比特性から明らかなように、ループアンテナ１２を正三角形としその外側に無給電素子１６を配設しても、広帯域化または複数帯域化が可能である。

また、本発明の第１１実施例を、図４４ないし図４６を参照して説明する。図４４は、本発明のアンテナの第１１実施例の外観図である。図４５は、第１１実施例のアンテナのスミスチャート図である。図４６は、第１１実施例のアンテナの定在波比特性図である。図４４において、図１と同じまたは均等な部材には同じ符号付けて重複する説明を省略する。

図４４に示す本発明のアンテナの第１１実施例にあっては、ループアンテナ１２が略円形に形成され、その円弧の一箇所が切断され、その切断両端にそれぞれ給電接続端子１４、１４が設けられる。また、ループアンテナ１２の内側で、給電接続端子１４、１４が一端に設けられた２つの辺に沿って略平行にしかも近接させて、さらに２つの給電接続端子１４、１４を跨ぐようにして、線状の無給電素子１６が円弧状に折り曲げられて配設される。ループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１が５９０ＭＨｚに設定され、無給電素子１６の第２の周波数ｆ２が７２０ＭＨｚに設定される。かかる構成の第１１実施例において、図４５および図４６に示すスミスチャート図および出力定在波比特性から明らかなように、ループアンテナ１２を略円形としその内側に無給電素子１６を配設しても、広帯域化または複数帯域化が可能である。

さらに、本発明の第１２実施例を、図４７ないし図４９を参照して説明する。図４７は、本発明のアンテナの第１２実施例の外観図である。図４８は、第１２実施例のアンテナのスミスチャート図である。図４９は、第１２実施例のアンテナの定在波比特性図である。図４７において、図１と同じまたは均等な部材には同じ符号付けて重複する説明を省略する。

図４７に示す本発明のアンテナの第１２実施例にあっては、図４４に示す第１１実施例のごとくループアンテナ１２は略円形に形成され、その外側に無給電素子１６が円弧状に折り曲げられて配設される。ループアンテナ１２の第１の周波数ｆ１が５９０ＭＨｚに設定され、無給電素子１６の第２の周波数ｆ２が４８０ＭＨｚに設定される。かかる構成の第１２実施例において、図４８および図４９に示すスミスチャート図および出力定在波比特性から明らかなように、ループアンテナ１２を略円形としその外側に無給電素子１６を配設しても、広帯域化または複数帯域化が可能である。

なお、上記実施例の本発明のアンテナの説明においては、ループアンテナ１２および無給電素子１６が透明絶縁フイルム１０に配設されて、いわゆるフィルムアンテナを構成しているが、かかる形態に限られず、一般的なプリント基板や樹脂ケース等の不透明な誘電体の上にループアンテナ１２および無給電素子１６が配設されても良い。かかる形態にあっては、車のフロントウィンドウ以外に配設される通信機器の平面型のアンテナとして利用することができる。また、本発明のアンテナは、ＴＶ放送受信用のアンテナに限られず、広帯域または複数帯域が望ましいアンテナとして利用できることは勿論である。そして、ループアンテナ１２の形状は、上記実施例に限られず、真円形や楕円形や正五角形や正方形であっても良く、さらには左右対称や上下対称でない形状であっても良い。さらに、ループアンテナ１２が切断されてその両端部に給電接続端子１４、１４が設けられる位置は、ループアンテナ１２の上側の辺や角に限られず、下側や側部のいずれの辺や角であっても良く、しかも辺が切断される場合には、辺の中央で切断されて給電接続端子１４、１４が設けられていなくても良い。

本発明のアンテナの第１実施例の外観図である。本発明のアンテナの動作を説明する図である。本発明のアンテナの等価回路図である。第１実施例におけるループアンテナ単体のスミスチャート図である。第１実施例のアンテナのスミスチャート図である。第１実施例におけるループアンテナ単体の定在波比特性図である。第１実施例のアンテナの定在波比特性図である。第１実施例において、無給電素子の長さに対する共振周波数および実効比誘電率を示す図である。第１実施例において、ループアンテナと無給電素子との間隔を変えたときの定在波比の変化を示す図である。本発明のアンテナの第２実施例の外観図である。第２実施例のアンテナのスミスチャート図である。第２実施例のアンテナの定在波比特性図である。第２実施例において、無給電素子の長さに対する共振周波数および実効比誘電率を示す図である。本発明のアンテナの第３実施例の外観図である。第３実施例のアンテナのスミスチャート図である。第３実施例のアンテナの定在波比特性図である。本発明のアンテナの第４実施例の外観図である。第４実施例のアンテナのスミスチャート図である。第４実施例のアンテナの定在波比特性図である。本発明のアンテナの第５実施例で左右対称とした一例の外観図である。図２０の第５実施例で、無給電素子をループアンテナに対して図面上で左側に偏寄させて配設した外観図である。図２０の第５実施例で、無給電素子をループアンテナに対して図面上で右側に偏寄させて配設した外観図である。図２０の第５実施例のアンテナのスミスチャート図である。図２０の第５実施例のアンテナの定在波比特性図である。図２１の無給電素子を左側に偏寄して配設したアンテナのアンテナのスミスチャート図である。図２１の無給電素子を左側に偏寄して配設したアンテナの定在波比特性図である。図２２の無給電素子を右側に偏寄して配設したアンテナのアンテナのスミスチャート図である。図２２の無給電素子を右側に偏寄して配設したアンテナの定在波比特性図である。本発明のアンテナの第６実施例の外観図である。第６実施例のアンテナのスミスチャート図である。第６実施例のアンテナの定在波比特性図である。本発明のアンテナの第７実施例の外観図である。第７実施例のアンテナのスミスチャート図である。第７実施例のアンテナの定在波比特性図である。本発明のアンテナの第８実施例の外観図である。第８実施例のアンテナのスミスチャート図である。第８実施例のアンテナの定在波比特性図である。本発明のアンテナの第９実施例の外観図である。第９実施例のアンテナのスミスチャート図である。第９実施例のアンテナの定在波比特性図である。本発明のアンテナの第１０実施例の外観図である。第１０実施例のアンテナのスミスチャート図である。第１０実施例のアンテナの定在波比特性図である。本発明のアンテナの第１１実施例の外観図である。第１１実施例のアンテナのスミスチャート図である。第１１実施例のアンテナの定在波比特性図である。本発明のアンテナの第１２実施例の外観図である。第１２実施例のアンテナのスミスチャート図である。第１２実施例のアンテナの定在波比特性図である。

符号の説明

１０透明絶縁フィルム
１２ループアンテナ
１４給電接続端子
１６無給電素子

Claims

第１の周波数の１波長の電気長を有するループアンテナを設け、前記第１の周波数と異なる第２の周波数の１／２波長の電気長を有する線状の無給電素子を、前記ループアンテナに沿ってしかも前記ループアンテナの２つの給電接続端子に跨るように配設して構成したことを特徴とするアンテナ。
請求項１記載のアンテナにおいて、前記無給電素子を、前記ループアンテナの内側に配設して構成したことを特徴とするアンテナ。
請求項１記載のアンテナにおいて、前記無給電素子を、前記ループアンテナの外側に配設して構成したことを特徴とするアンテナ。
請求項１ないし３記載のいずれかのアンテナにおいて、前記無給電素子の前記第２の周波数を、前記ループアンテナの前記第１の周波数よりも高く設定して構成したことを特徴とするアンテナ。
請求項１ないし３記載のいずれかのアンテナにおいて、前記無給電素子の前記第２の周波数を、前記ループアンテナの前記第１の周波数よりも低く設定して構成したことを特徴とするアンテナ。
第１の周波数の１波長の電気長を有するループアンテナを設け、前記第１の周波数とそれぞれに異なる周波数の１／２波長の電気長を有する線状の複数の無給電素子を、前記ループアンテナに沿ってしかも前記ループアンテナの２つの給電接続端子に跨るようにそれぞれに配設して構成したことを特徴とするアンテナ。
請求項１ないし６記載のいずれかのアンテナにおいて、前記ループアンテナおよび前記無給電素子を、透明絶縁フイルム上に配設して構成したことを特徴とするアンテナ。