JP2007104631A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多重結合線路および複数の電流ルートを利用して多帯域および広帯域の効果を得てアンテナのサイズを縮小するアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ装置１００は、基板１０２、基板１０２上に配置されている複数の曲折導電性線路１０４およびフィード導電性線路１０６を含む。これらの曲折導電性線路１０４のサイズは同じでなく、そのサイズにより順番に間隔を空けて平行に配列されている。フィード導電性線路１０６は、これらの曲折導電性線路１０４と電性結合されている。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、アンテナ装置に関し、特にデジタルテレビに用いる平面型アンテナ装置に関する。

無線通信技術および家電製品技術の発展が著しい２１世紀は、自動車の通信設備にとって有利な趨勢にあり、従来からあるカーステレオＡＭ／ＦＭおよびアナログＴＶ（Ａｎａｌｏｇ ＴＶ）の他に、デジタルオーディオ放送（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｕｄｉｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ：ＤＡＢ）、デジタルビデオ放送（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ：ＤＶＢ）、移動通信（Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、無線ローカルエリアネットワーク（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＷＡＬＮ）、衛星測位システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：ＧＰＳ）、高度道路交通システム（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：ＩＴＳ）などは将来自動車の標準装備になる可能性がある。

アンテナは電磁波を送受信する窓口であり、特別に設計された発射端によりラジオ周波数エネルギーを電磁波方式で空中に向かって放射したり、空中にある電磁波エネルギーを受信端で受信してラジオ周波数信号へ変換したりする。アンテナ設計の品質は通信設備全体のシステム能力に影響を与えるため、規格に合った実用的なアンテナを提供することは非常に重要であった。そして、アンテナには多くの形状およびサイズがあり、屋外設置型と内蔵型の二種類があった。現在の通信システムは軽薄短小の趨勢に向かっているため、内蔵型アンテナは将来アンテナ設計の主流となる可能性がある。

現在のデジタルテレビアンテナは従来の外側に伸ばすことのできるモノポールアンテナであったが、このアンテナは車体全体の美観に影響を与えただけでなく、走行中に風切音や雑音などが発生するという欠点もあった。以下、これに関する特許文献を例示して従来技術におけるデジタルテレビアンテナの導電性線路設計および製造工程に存在する欠点や性能上の問題点を述べる。

特許文献１では、デジタルテレビ信号を受信するために用いるデジタルテレビアンテナが開示されている。このデジタルテレビアンテナの内部には、順番に下銅管、上銅管およびスプリング式受信要素が組み合わされ、スプリング式受信要素の上端部とデジタルテレビアンテナの内部にある信号線とが半田により固定されている。そして下銅管、上銅管およびスプリング式受信要素の間の断面積サイズを調整してスプリング式受信要素の上側にある受信部と信号線との間の半田位置を調整することにより、デジタルテレビアンテナに必要な周波数の増加及び調整を行うことができる。しかし、このアンテナはモノポールアンテナ（Ｍｏｎｏｐｏｌｅ Ａｎｔｅｎｎａ）であるため体積が大きく、その応用は限定されたものであった。

特許文献２では、デジタルテレビの平面縮小型アンテナが開示されている。このアンテナには、基板および複数のアンテナが含まれ、基板の上下表面にはそれぞれ銅箔を印刷する方式によりストライプ状の線が形成され、基板の下表面のストライプ状の線の中央箇所にはアダプターが接続され、フィード線が基板の上下表面を貫通して接続されている。ストライプ状の線の両側には、それから垂直に延伸された複数の城壁状のアンテナがあり、それは基板の円方向の第２象限、第４象限に分布され、各象限には三組のアンテナが平行に配列され、外縁のアンテナの長さは内縁よりも長い。第２象限および第４象限のアンテナは対称に配列され、各アンテナはストライプ状の線近くにあり、複数の隙間が形成されて、容量結合によりＬＣ共振を得て広い周波数帯域を得ることができる。しかし、この従来技術の縮小化アンテナにより広い周波数帯域を得るようにするとその体積が大きすぎるようになり、現在の軽薄短小という趨勢に合致しなくなった。

台湾特許第Ｍ２６９５８３号明細書 台湾特許第５２１４５５号明細書

本発明の目的は、複数の結合線路および複数の電流ルートを利用することにより、多帯域および広帯域の効果を得てアンテナのサイズを縮小するアンテナ装置を提供することにある。

本発明のアンテナ装置は、基板、基板上に配置されている複数の曲折導電性線路およびフィード導電性線路を含む。各曲折導電性線路のサイズは異なり、そのサイズに応じて順番に間隔を空けて平行に配列されている。フィード導電性線路は、これらの曲折導電性線路と電性結合（すなわち、電気的に接続）されている。

また、本発明のアンテナ装置は、基板および基板上に配置されている二つの導電性線路組を含む。それぞれの導電性線路組は、複数の曲折導電性線路およびフィード導電性線路を含む。各導電性線路の曲折導電性線路はサイズが異なり、そのサイズに応じて間隔を空けて平行に配列され、フィード導電性線路は、曲折導電性線路と電性結合されている。また、それぞれの曲折導電性線路は開口を有し、各導電性線路組にそれぞれ属する二組の開口は相対的に配置されている。

本発明のデジタルテレビアンテナ装置は、その線路の線幅、間隔、形状およびフィード点を必要な規格およびニーズに応じて設計するときに調整し、電磁結合効果によりアンテナの帯域幅を増大させてアンテナサイズを縮小する。

本発明のデジタルテレビアンテナ装置には、基板、基板上に配置されている複数の逆Ｕ字形導電性線路および少なくとも一つのフィード導電性線路が含まれている。これら逆Ｕ字形導電性線路はサイズが異なり、そのサイズに応じて順番に間隔を空けて平行に配列されている。また、フィード導電性線路は逆Ｕ字形導電性線路と電性結合されている。

上述したことから分かるように、本発明のアンテナ装置は、フィード導電性線路および複数の多重曲折導電性線路によりアンテナを構成し、それぞれの導電性線路の間を結合して多帯域および広帯域の共振を発生させ、アンテナサイズを縮小することができる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態は、サイズが異なる複数の曲折導電性線路を、間隔を空けて平行に配列し、多重結合効果により広帯域かつ小型のアンテナ装置を得る。また、当業者なら分かるように、設計時の必要に応じてアンテナの周波数、帯域幅およびパターンを考慮して曲折導電性線路の線路形状、開口方向、線幅、間隔および接地面の位置を調整して好適なアンテナ機能を得ることができる。

図１Ａは、本発明の第１実施形態を示す模式図である。アンテナ装置１００には、基板１０２、基板１０２上に配置されている複数の曲折導電性線路１０４およびフィード導電性線路１０６が含まれる。これら曲折導電性線路１０４はサイズがそれぞれ異なり、そのサイズ順に間隔を空けて平行に配列されている。フィード導電性線路１０６は、これら曲折導電性線路１０４に電性結合されている。

更に詳しく述べると、フィード導電性線路１０６のフィード点１１７から信号が入力されたとき、線路位置１２７の箇所に多数の分岐ルートが形成され、これにより異なる長さの電流ルートが形成される。このような電流ルートの設計においては、短い電流ルート上の電流分布は高周波数の箇所に共振を発生させ、長い電流ルート上の電流分布は低周波数の箇所に共振を発生させるため、全体のアンテナ構造は多帯域かつ広帯域の共振効果を得ることができる。

本発明の他の実施形態による曲折導電性線路１０４の形状は、半円形、半環形、逆Ｕ字形、くの字形、Ｌ字形、それらを組み合わせた導電性線路またはその他開口を備えた曲折導電性線路でもよい。また、これら曲折導電性線路１０４の開口は、実質上同じ方向を向いている。実際の応用では、これらの開口は設計の必要に応じて異なる角度を備えていてもよい。また、この曲折導電性線路１０４の線幅は等しくても異なっていてもよい。また、同一のアンテナ装置１００中に配置されている曲折導電性線路１０４は同様の線幅でもよいし、それぞれの線幅を調整して好適なアンテナの放射パターンや効果を得てもよい。同様に、これら曲折導電性線路１０４の間隔は、等しくとも異なっていてもよい。

図１Ａに示すように、フィード導電性線路１０６は、接続線路部分１２６およびＬ形線路部分１１６を備える。接続線路部分１２６は、曲折導電性線路１０４に電性結合され、Ｌ形線路部分１１６は、間隔を空けて曲折導電性線路１０４の最も外側へ平行に配置されている。本実施形態では、Ｌ形線路部分１１６の端点であるフィード点１１７からアンテナ装置１００中へ信号が入力される。しかし、実際の応用においては、任意の位置をフィード点および接地点にして信号を入力し、線路の長さを変えることにより、アンテナ装置１００の周波数を偏移させてもよい。つまり、異なる位置のフィード点および接地点を選択して線路長さを調整することによりアンテナ装置１００が送受信する帯域幅を微調整してもよい。

基板１０２は誘電体材料または絶縁材料でもよく、例えばＰＣＢ回路板材料などである。導電性線路１０４、１０６の材料は、金属、合金またはその他の導電材料でもよく、例えば一般に使用される金属銅などである。この実施形態では、導電性線路の上方を保護層または高い誘電率を有する誘電体層でカバーする。例えば、埋め込み式射出成型（Ｉｎｓｅｒｔ Ｍｏｌｄｉｎｇ）を使用して導電性線路を誘電体材料中へ埋め込むことにより、導電性線路が外部からの破壊を受けることを防ぎ、誘電体材料によりアンテナ装置１００の線路サイズを縮小する。

また、アンテナ装置１００は、曲折導電性線路１０４の一つに電性結合されている接地面１０８をさらに含み、その機能は接地の機能を提供することができる他、導電性線路と結合してアンテナの体積を縮小する効果を達成することもできる。接地面１０８は、図１Ａに示すように曲折導電性線路１０４の横に配置したり、曲折導電性線路１０４に対応するように基板１０２の反対面に配置したりしてもよい（図示せず）。つまり、この接地面１０８を曲折導電性線路１０４の右側、左側または下方など様々な位置に配置し、配列の組み合わせを変えることにより様々な効果を得てもよい。本発明の他の実施形態では、基板１０２上の二つの異なる位置にある接地面が同時に配置されてもよい。例えば、その一方を曲折導電性線路１０４の横へ配置し、その他方を基板１０２の反対面へ配置してもよい。これにより接地が提供される他に、アンテナ装置１００の電磁結合効果を変えることもできる。

図１Ｂは、図１Ａのアンテナ装置１００のアンテナ・反射損失（Ｒｅｔｕｒｎ Ｌｏｓｓ）の周波数応答を示すグラフであり、その縦軸は単位がデシベル（ｄＢ）であるアンテナ・反射損失を示し、その横軸は単位がメガヘルツ（ＭＨｚ）であるアンテナ周波数を示す。本実施形態の曲折導電性線路１０４およびフィード導電性線路１０６の線幅は１．６ｍｍであり、その間隔は０．８ｍｍである。しかし、ここで強調しておくことは、それぞれの曲折導電性線路１０４およびフィード導電性線路１０６のサイズは、応用に応じて調整し、必要な周波数共振点を得ることができるという点である。図１Ｂから分かるように、このアンテナ装置１００の−３ｄＢの反射損失周波数幅は４３０〜７６０ＭＨｚの間であり、帯域幅は３３０ＭＨｚであり、世界中のほとんどの地域のＵＨＦ周波数帯域の地面放送デジタルテレビの受信規格を満たす（台湾地区：５３０〜６０２ＭＨｚ、全世界：４７０〜８６０ＭＨｚ）。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態では、同一基板上に開口が相対的に設けられている二つの導電性線路組が配置されており、それぞれの導電性線路組には、複数の曲折導電性線路およびフィード線路が含まれている。また、本実施形態の二つの導電性線路組は、同じ数の曲折導電性線路を有し、フィード導電性線路がそれら曲折導電性線路内の一つと一部重なっている。また、接地面は基板の反対面に配置されている。

図２Ａは、本発明の第２実施形態を示す模式図である。アンテナ装置２００には、基板２０２、基板２０２上に配置されている第１の導電性線路組２１０ａおよび第２の導電性線路組２１０ｂが含まれている。第１の導電性線路組２１０ａには、複数の第１の曲折導電性線路２０４ａおよび第１のフィード導電性線路２０６ａが含まれ、この第１のフィード導電性線路２０６ａは、第１の曲折導電性線路２０４ａに電性結合されている。各第１の曲折導電性線路２０４ａのサイズはそれぞれ異なり、そのサイズ順に間隔を空けて平行に配列されている。

第２の導電性線路組２１０ｂには、複数の第２の曲折導電性線路２０４ｂおよび第２のフィード導電性線路２０６ｂが含まれ、この第２のフィード導電性線路２０６ｂは、第２の曲折導電性線路２０４ｂに電性結合されている。これら第２の曲折導電性線路２０４ｂのサイズは異なり、そのサイズ順に間隔を空けて平行に配列されている。また、各曲折導電性線路２０４ａ、２０４ｂはそれぞれ開口を有し、第１の導電性線路組２１０ａおよび第２の導電性線路組２１０ｂの二組の開口は、互いに向き合った状態で相対的に配置されている。

本発明の他の実施形態による曲折導電性線路２０４ａ、２０４ｂの線路形状は、半円形、半環形、逆Ｕ字形、くの字形、Ｌ字形、それらを組み合わせた導電性線路またはその他開口を有する曲折導電性線路でもよい。また、同一の導電性線路組に設けられている第１の曲折導電性線路２０４ａまたは第２の曲折導電性線路２０４ｂの開口は実質上同じ方向を向いている。本実施形態の第１の導電性線路組２１０ａおよび第２の導電性線路組２１０ｂは、同じ数の第１の曲折導電性線路２０４ａおよび第２の曲折導電性線路２０４ｂを有する。また、この二つの導電性線路組２１０ａ、２１０ｂは、互いに反対向きの状態で基板２０２上に配置されている。

第１のフィード導電性線路２０６ａは、第１の接続線路部分２２６ａおよび第１のＬ形線路部分２１６ａを有する。第１の接続線路部分２２６ａは、第１の曲折導電性線路２０４ａと電性結合され、第１のＬ形線路部分２１６ａは、一部が最も外側にある第１の曲折導電性線路２０４ａと重なっている。第２のフィード導電性線路２０６ｂは、第２の接続線路部分２２６ｂおよび第２のＬ形線路部分２１６ｂを有する。第２の接続線路部分２２６ｂは、第２の曲折導電性線路２０４ｂと電性結合され、第２のＬ形線路部分２１６ｂは、一部が最も外側にある第２の曲折導電性線路２０４ｂと重なっている。

本実施形態では、第１のＬ形線路部分２１６ａの端点にあるフィード点２１７からアンテナ装置２００中へ信号が入力され、接地点２１５が第２のＬ形線路部分２１６ｂの端点に配置されている。しかし、実際の応用においては、任意の位置をフィード点および接地点にして信号を入力し、線路の長さを変えることにより、このアンテナ装置２００の周波数を偏移させてもよい。或いはフィード点２１７と接地点２１５との位置を交換してもよい。つまり、異なる位置のフィード点および接地点を選択して線路長さを調整することにより、アンテナ装置２００が送受信する帯域幅を微調整してもよい。

また、これら曲折導電性線路２０４ａ、２０４ｂの線幅は、同じにしても異なるようにしてもよい。これら曲折導電性線路２０４ａ、２０４ｂの間隔も同様に同じにしても異なるようにしてもよい。例えば、それぞれ異なる導電性線路組に属する曲折導電性線路２０４ａ、２０４ｂは、同じか異なる線幅および間隔を有し、同じ導電性線路組に属する曲折導電性線路２０４ａ、２０４ｂも同じか異なる線幅および間隔を有するようにしてもよい。

基板２０２の材料は、誘電体材料または絶縁材料でもよく、例えばＰＣＢ回路板材料などである。導電性線路２０４ａ、２０４ｂ、２０６ａ、２０６ｂの材料は、金属、合金またはその他の導電材料でもよく、例えば一般に使用される金属銅などである。また、アンテナ装置２００は、上述の接地点２１５に電性結合されている接地面（図示せず）をさらに含む。接地点２１５は、必要に応じて導電性線路上の任意の位置を選択することができ、接地面は曲折導電性線路２０４ａ、２０４ｂのうちの一つと電性結合することもできる。

この接地面は、図１Ａに示すように第１の曲折導電性線路２０４ａまたは第２の曲折導電性線路２０４ｂの横に配置してもよいし、本実施形態のように曲折導電性線路２０４ａ、２０４ｂを有する基板２０２の反対面に配置してもよい。或いは、基板２０２上に二つの接地面を同時に配置してもよい。例えば、一方の接地面を曲折導電性線路２０４ａ、２０４ｂの横へ配置し、他方の接地面を基板２０２の反対面へ配置してもよい。これにより接地を提供することができる他、アンテナ装置２００の電磁結合効果を変えることもできる。

図２Ｂは、図２Ａのアンテナ装置２００のアンテナ・反射損失の周波数応答を示すグラフであり、その縦軸は単位がデシベル（ｄＢ）であるアンテナ・反射損失を示し、その横軸は単位がメガヘルツ（ＭＨｚ）であるアンテナ周波数を示す。本実施形態の曲折導電性線路２０４ａ、２０４ｂおよびフィード導電性線路２０６ａ、２０６ｂの線幅は１．６ｍｍであり、その間隔は０．８ｍｍである。しかし、ここで強調しておかなければならないことは、それぞれの曲折導電性線路２０４ａ、２０４ｂおよびフィード導電性線路２０６ａ、２０６ｂのサイズは、必要な共振点を得るため、その応用に合わせて調整することができるという点である。図２Ｂから分かるように、このアンテナ装置２００の−３ｄＢの反射損失周波数幅は４００〜６２０ＭＨｚの間であり、帯域幅は少なくとも２２０ＭＨｚであるため、世界中のほとんどの地域のＵＨＦ周波数帯域の地面放送デジタルテレビの受信規格を満たす。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態は、異なる数を有して対称でない曲折導電性線路により、二つの開口が相対している導電性線路組を説明する。これら二つの導電性線路組中のフィード導電性線路は、それぞれ異なる線路形状および線路長さを有し、その内の一つは間隔を空けて曲折導電性線路の最も外側へ平行に配置され、もう一つは一部が最も外側にある曲折導電性線路と重なっていてもよい。

図３Ａは、本発明の第３実施形態を示す模式図である。アンテナ装置３００には、基板３０２、基板３０２上に配置されている第１の導電性線路組３１０ａおよび第２の導電性線路組３１０ｂが含まれている。第１の導電性線路組３１０ａには、複数の第１の曲折導電性線路３０４ａおよび第１のフィード導電性線路３０６ａが含まれ、この第１のフィード導電性線路３０６ａは、第１の曲折導電性線路３０４ａに電性結合されている。これら第１の曲折導電性線路３０４ａのサイズは異なり、サイズ順に間隔を空けて平行に配列されている。

第２の導電性線路組３１０ｂには、複数の第２の曲折導電性線路３０４ｂおよび第２のフィード導電性線路３０６ｂが含まれ、この第２のフィード導電性線路３０６ｂは、第２の曲折導電性線路３０４ｂに電性結合されている。これら第２の曲折導電性線路３０４ｂはサイズが異なり、そのサイズ順に間隔を空けて平行に配列されている。また、各曲折導電性線路３０４ａ、３０４ｂはそれぞれ開口を有し、第１の導電性線路組３１０ａおよび第２の導電性線路組３１０ｂの二組の開口は向き合った状態で相対的に配置されている。

本発明の他の実施形態では、曲折導電性線路３０４ａ、３０４ｂの形状は、半円形、半環形、逆Ｕ字形、くの字形、Ｌ字形またはそれらを組み合わせた形状の導電性線路、その他開口を備えた曲折導電性線路でもよい。また、同一の導電性線路組に設けられている第１の曲折導電性線路３０４ａまたは第２の曲折導電性線路３０４ｂの開口は実質上同じ方向を向いている。本実施形態において、第１の導電性線路組３１０ａおよび第２の導電性線路組３１０ｂは、異なる数の第１の曲折導電性線路３０４ａおよび第２の曲折導電性線路３０４ｂを有する。

第１のフィード導電性線路３０６ａは、第１の接続線路部分３２６ａおよび第１のＬ形線路部分３１６ａを備える。第１の接続線路部分３２６ａは、これら第１の曲折導電性線路３０４ａと電性結合し、第１のＬ形線路部分３１６ａは、その一部が最も外側にある第１の曲折導電性線路３０４ａと重なる。第２のフィード導電性線路３０６ｂは、第２の接続線路部分３２６ｂおよび第２のＦ形線路部分３１６ｂを備える。この第２の接続線路部分３２６ｂは、第２の曲折導電性線路３０４ｂと電性結合し、第２のＦ形線路部分３１６ｂは、間隔を空けて第２の曲折導電性線路３０４ｂの最も外側へ平行に配置されている。

本実施形態では、第１のＬ形線路部分３１６ａの端点にあるフィード点３１７からアンテナ装置３００中へ信号が入力され、接地点３１５が第２のＦ形線路部分３１６ｂの端点に配置されている。しかし実際の応用では、任意の位置をフィード点および接地点にして信号を入力し、線路の長さを変えることにより、このアンテナ装置３００の周波数を偏移させてもよい。或いは、フィード点３１７と接地点３１５との位置を交換してもよい。つまり、異なる位置のフィード点および接地点を選択して線路長さを調整することにより、アンテナ装置３００が送受信する帯域幅を微調整することができる。同様に、第１のＬ形線路部分３１６ａおよび第２のＦ形線路部分３１６ｂの線路長さを短くしたり延長したりすることにより、アンテナ装置３００が送受信する帯域幅を微調整する効果を得てもよい。

一方、当業者であるなら分かるように、本実施形態のフィード導電性線路は、接続線路部分および多重ライン方式の線路部分を実質上有している。接続線路部分は、これら曲折導電性線路に電性結合され、多重ライン方式の線路部分は間隔を空けて、曲折導電性線路の最も外側へ平行に配置されてもよいし、その一部が曲折導電性線路のうちの一つと重なってもよい。

また、これら曲折導電性線路３０４ａ、３０４ｂは、線幅が同じでも異なっていてもよい。これら曲折導電性線路３０４ａ、３０４ｂの間隔も同様に同じでも異なっていてもよい。例えば、それぞれ異なる導電性線路組に属する曲折導電性線路３０４ａ、３０４ｂの線幅および間隔は同じでも異なっていてもよく、同じ導電性線路組に属する第１の曲折導電性線路３０４ａまたは第２の曲折導電性線路３０４ｂの線幅および間隔も同じでも異なっていてもよい。

基板３０２の材料は誘電体材料または絶縁材料でもよく、例えばＰＣＢ回路板材料などである。導電性線路３０４ａ、３０４ｂ、３０６ａ、３０６ｂの材料は、金属、合金またはその他の導電材料でもよく、例えば一般に使用される金属銅などである。また、アンテナ装置３００は、接地点３１５に電性結合されている接地面（図示せず）をさらに含む。接地点３１５は、必要に応じて導電性線路上の任意の位置を選択し、接地面は曲折導電性線路３０４ａ、３０４ｂのうちの一つと電性結合することができる。

この接地面は、図１Ａに示すように第１の曲折導電性線路３０４ａまたは第２の曲折導電性線路３０４ｂの横に配置してもよいし、本実施形態のように曲折導電性線路３０４ａ、３０４ｂを基板３０２の反対面に配置してもよい。或いは、基板３０２上に二つの接地面を同時に配置し、例えばその一方を曲折導電性線路３０４ａ、３０４ｂの横へ配置し、その他方を基板３０２の反対面へ配置する。これにより接地を提供することができる上、アンテナ装置３００の電磁結合効果を変えることもできる。

図３Ｂは、図３Ａのアンテナ装置３００のアンテナ・反射損失の周波数応答を示すグラフであり、その縦軸は単位がデシベル（ｄＢ）であるアンテナ・反射損失を示し、その横軸は単位がメガヘルツ（ＭＨｚ）であるアンテナ周波数を示す。本実施形態の曲折導電性線路３０４ａ、３０４ｂおよびフィード導電性線路３０６ａ、３０６ｂの線幅は１．６ｍｍであり、その間隔は０．８ｍｍである。しかし、ここで強調しておかなければならないことは、各曲折導電性線路３０４ａ、３０４ｂおよびフィード導電性線路３０６ａ、３０６ｂのサイズを必要に応じて調整して必要な共振点を得ることができるという点である。図３Ｂから分かるように、このアンテナ装置３００の−３ｄＢの反射損失周波数の範囲は、２７０〜３１０ＭＨｚ、４５０〜５６０ＭＨｚおよび７４０〜８８０ＭＨｚの間の三つの帯域幅を有するため、世界中のほとんどの地域のＶＨＦおよびＵＨＦの周波数帯域の地面放送デジタルテレビの受信規格を満たす。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を二つの開口が相対している導電性線路組により説明する。フィード導電性線路のＦ型線路部分は、それぞれ長さが異なるために４７０〜８６０ＭＨｚの間の帯域範囲を得ることができる。そのためこのアンテナ装置は、特にＵＨＦの周波数帯域の地面放送デジタルテレビのラジオ周波数信号を受信するのに適している。

図４Ａは、本発明の第４実施形態を示す模式図である。アンテナ装置４００には、基板４０２、基板４０２上に配置されている第１の導電性線路組４１０ａおよび第２の導電性線路組４１０ｂが含まれている。第１の導電性線路組４１０ａには、複数の第１の曲折導電性線路４０４ａおよび第１のフィード導電性線路４０６ａが含まれ、この第１のフィード導電性線路４０６ａは、第１の曲折導電性線路４０４ａに電性結合されている。各第１の曲折導電性線路４０４ａはサイズが異なり、そのサイズ順に間隔を空けて平行に配列されている。

第２の導電性線路組４１０ｂには、複数の第２の曲折導電性線路４０４ｂおよび第２のフィード導電性線路４０６ｂが含まれ、この第２のフィード導電性線路４０６ｂは、第２の曲折導電性線路４０４ｂに電性結合されている。これら第２の曲折導電性線路４０４ｂはサイズが異なり、そのサイズ順に間隔を空けて平行に配列されている。また、各曲折導電性線路４０４ａ、４０４ｂはそれぞれ開口を有し、第１の導電性線路組４１０ａおよび第２の導電性線路組４１０ｂの二組の開口は向き合った状態で相対的に配置されている。

本発明の他の実施形態による曲折導電性線路４０４ａ、４０４ｂは、半円形、半環形、逆Ｕ字形、くの字形、Ｌ字形またはそれらを組み合わせた形状の導電性線路或いはその他開口を備えた曲折導電性線路でもよい。また、同一の導電性線路組に設けられている第１の曲折導電性線路４０４ａまたは第２の曲折導電性線路４０４ｂの開口は、実質上同じ方向を向いている。本実施形態において、第１の導電性線路組４１０ａが有する第１の曲折導電性線路４０４ａと、第２の導電性線路組４１０ｂが有する第２の曲折導電性線路４０４ｂとの数は同じである。

第１のフィード導電性線路４０６ａは、第１の接続線路部分４２６ａおよび第１のＦ形線路部分４１６ａを備える。第１の接続線路部分４２６ａは、これらの第１の曲折導電性線路４０４ａと電性結合し、第１のＦ形線路部分４１６ａは、間隔を空けて第１の曲折導電性線路４０４ａの最も外側へ平行に配置されている。第２のフィード導電性線路４０６ｂは、第２の接続線路部分４２６ｂおよび第２のＦ形線路部分４１６ｂを備える。この第２の接続線路部分４２６ｂは、第２の曲折導電性線路４０４ｂと電性結合され、第２のＦ形線路部分４１６ｂは、間隔を空けて第２の曲折導電性線路４０４ｂの最も外側へ平行に配置されている。

本実施形態では、第１のＦ形線路部分４１６ａの端点にあるフィード点４１７からアンテナ装置４００中へ信号が入力され、接地点４１５が第２のＬ形線路部分４１６ｂの端点に配置されている。しかし、実際の応用においては、任意の位置をフィード点および接地点にして信号を入力し、線路の長さを変えることにより、このアンテナ装置４００の周波数を偏移させてもよい。或いは、フィード点４１７と接地点４１５との位置は直接交換してもよい。つまり、異なる位置のフィード点および接地点を選択して線路長さを調整することによりアンテナ装置４００が送受信する帯域幅を微調整してもよい。同様に、第１のＦ形線路部分４１６ａおよび第２のＦ形線路部分４１６ｂの線路の長さを切断したり延長したりすることにより、アンテナ装置４００が送受信する帯域幅を微調整する効果を得てもよい。

また、これら曲折導電性線路４０４ａ、４０４ｂの線幅は同じでも異なっていてもよい。これら曲折導電性線路４０４ａ、４０４ｂの間隔も同じでも異なっていてもよい。例えば、各導電性線路組に属する曲折導電性線路４０４ａ、４０４ｂの線幅および間隔は同じでも異なっていてもよく、同じ導電性線路組に属する第１の曲折導電性線路４０４ａまたは第２の曲折導電性線路４０４ｂの線幅および間隔も同じでも異なっていてもよい。

基板４０２の材料は誘電体材料または絶縁材料でもよく、例えばＰＣＢ回路板材料などである。導電性線路４０４ａ、４０４ｂ、４０６ａ、４０６ｂの材料は、金属、合金またはその他の導電材料でもよく、例えば一般に使用される金属銅などである。また、このアンテナ装置４００には、上述の接地点４１５と電性結合されている接地面（図示せず）がさらに含まれている。接地点４１５は、導電性線路上の任意の位置を選択することにより、接地面が曲折導電性線路４０４ａ、４０４ｂの一つと電性結合されていてもよい。

この接地面は、図１Ａに示すように第１の曲折導電性線路４０４ａまたは第２の曲折導電性線路４０４ｂの横に配置されていてもよく、本実施形態のように曲折導電性線路４０４ａ、４０４ｂに対応するように基板４０２の反対面に配置されていてもよい。或いは、基板４０２上に二つの接地面を同時に配置してもよい。例えば、その一方を曲折導電性線路４０４ａ、４０４ｂの横へ配置し、その他方を基板４０２の反対面へ配置する。これにより接地を提供することができる上、アンテナ装置４００の電磁結合効果を変えることもできる。

図４Ｂは、図４Ａのアンテナ装置４００のアンテナ・反射損失の周波数応答を示すグラフであり、その縦軸は単位がデシベル（ｄＢ）であるアンテナ・反射損失を示し、その横軸は単位がメガヘルツ（ＭＨｚ）であるアンテナ周波数を示す。本実施形態の曲折導電性線路４０４ａ、４０４ｂおよびフィード導電性線路４０６ａ、４０６ｂの線幅は１．６ｍｍであり、その間隔は０．８ｍｍである。しかし、ここで強調しておかなければならないことは、それぞれの曲折導電性線路４０４ａ、４０４ｂおよびフィード導電性線路４０６ａ、４０６ｂのサイズは、必要に応じて調整して必要な共振点を得ることができるという点である。図４Ａから分かるように、このアンテナ装置４００のフィード導電性線路は、図３Ａに示すアンテナ装置３００のフィード導電性線路よりもショート線路が一本多い。そして図４Ｂに示すように、このアンテナ装置４００の−３ｄＢの反射損失周波数幅は、４７０〜８８０ＭＨｚの間であるため、特に世界中のほとんどの地域のＵＨＦ周波数帯域の地面放送デジタルテレビの受信規格を満たす。

本発明では好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知するものなら誰でも、本発明の主旨と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

本発明の第１実施形態を示す模式図である。 図１Ａのアンテナ装置の反射損失の周波数応答を示すグラフである。 本発明の第２実施形態を示す模式図である。 図２Ａのアンテナ装置の反射損失の周波数応答を示すグラフである。 本発明の第３実施形態を示す模式図である。 図３Ａのアンテナ装置の反射損失の周波数応答を示すグラフである。 本発明の第４実施形態を示す模式図である。 図４Ａのアンテナ装置の反射損失の周波数応答を示すグラフである。

符号の説明

１００、２００、３００、４００…アンテナ装置、
１０２、２０２、３０２、４０２…基板、 １０４…曲折導電性線路、
１０６…フィード導電性線路、 １０８…接地面、 １１６…Ｌ形線路部分、
１１７、２１７、３１７、４１７…フィード点、 １２６…接続線路部分、
１２７…線路位置、 ２０４ａ、３０４ａ、４０４ａ…第１の曲折導電性線路、
２０４ｂ、３０４ｂ、４０４ｂ…第２の曲折導電性線路、
２０６ａ、３０６ａ、４０６ａ…第１のフィード導電性線路、
２０６ｂ、３０６ｂ、４０６ｂ…第２のフィード導電性線路、
２１０ａ、３１０ａ、４１０ａ…第１の導電性線路組、
２１０ｂ、３１０ｂ、４１０ｂ…第２の導電性線路組、
２１５、３１５、４１５…接地点、 ２１６ａ、３１６ａ…第１のＬ形線路部分、
２１６ｂ…第２のＬ形線路部分、
２２６ａ、３２６ａ、４２６ａ…第１の接続線路部分、
２２６ｂ、３２６ｂ、４２６ｂ…第２の接続線路部分
３１６ｂ、４１６ｂ…第２のＦ形線路部分、 ４１６ａ…第１のＦ形線路部分

Claims (8)

1. 基板、複数の曲折導電性線路およびフィード導電性線路を備えるアンテナ装置であって、
   前記複数の曲折導電性線路は、前記基板上に配置され、前記曲折導電性線路はサイズが異なり、そのサイズ順に間隔を空けて平行に配列され、
   前記フィード導電性線路は、前記基板上に配置されて前記曲折導電性線路と電性結合されていることを特徴とするアンテナ装置。
2. 基板および該基板上に配置されている二つの導電性線路組を備えるアンテナ装置であって、
   前記導電性線路組は、
   異なるサイズを有し、そのサイズ順に間隔を空けて平行に配列されている複数の曲折導電性線路と、
   前記曲折導電性線路に電性結合されているフィード導電性線路とを含むことを特徴とするアンテナ装置。
3. 前記曲折導電性線路は、半円形、半環形、逆Ｕ字形、くの字形、Ｌ字形またはそれらを組み合わせた形状の導電性線路であり、
   前記曲折導電性線路の開口は同一方向または異なる方向を向いており、
   前記曲折導電性線路の線幅は等しいか異なっており、前記曲折導電性線路の間隔も等しいか異なっていることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
4. 接地面は、前記曲折導電性線路の横に配置されているか、前記曲折導電性線路が配置されている前記基板の反対側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
5. 前記フィード導電性線路は、接続線路部分およびＬ形線路部分を有し、
   前記接続線路部分は、前記曲折導電性線路に電性結合され、
   前記Ｌ形線路部分は、間隔を空けて平行に前記曲折導電性線路の最も外側へ配置されるか、前記曲折導電性線路の一つと一部重ねられていることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
6. 前記フィード導電性線路は、接続線路部分およびＦ形線路部分を有し、
   前記接続線路部分は、前記曲折導電性線路に電性結合され、
   前記Ｆ形線路部分は、間隔を空けて平行に前記曲折導電性線路の最も外側へ配置されるか、前記曲折導電性線路の一つと一部重ねられていることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
7. 前記フィード導電性線路は、接続線路部分および多重ライン方式の線路部分を有し、
   前記接続線路部分は、前記曲折導電性線路に電性結合され、
   前記多重ライン方式の線路部分は、間隔を空けて平行に前記曲折導電性線路の最も外側へ配置されるか、前記曲折導電性線路の一つと一部重ねられていることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
8. 前記アンテナ装置は、ＶＨＦおよびＵＨＦの周波数帯域デジタルテレビの信号受信、移動通信装置の信号受信またはその他の無線通信装置の信号受信に用いることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
   

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