JP2009268026A - アンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】雨などの水滴から給電部を保護するのに適した構造を有するアンテナを提供する。
【解決手段】アンテナ１は、放射導体２，３と、導線部４と、給電端子５とを備える。放射導体２，３および導線部４は、いずれも薄板状の導体であり、かつ、これらは一体化されている。放射導体２は、直線状に形成される。放射導体３は矩形状に形成され、その幅方向の長さは、放射導体２の線幅よりも大きい。放射導体３は、さらに細長い穴が形成されたスロット部６を有する。導線部４は、放射導体２と同様に直線状に形成され、その一方端は放射導体３に接続される。給電端子５は、放射導体２に接続され、放射導体２の表面と交わる方向に突出した形状を有する。アンテナ１の給電端子は１つのみであるので、この給電端子を簡単な構成で防水できる。
【選択図】図１

Description

本発明はアンテナに関し、特に、アンテナの給電部の構造に関する。

従来から、自動車にはラジオ放送あるいはテレビ放送を受信するためのアンテナが設けられている。たとえば、特開２００３−３０９４１２号公報（特許文献１）では、自動車のエアースポイラー内部空間に収納されたアンテナエレメントが開示されている。
特開２００３−３０９４１２号公報

自動車の車体とエアースポイラーとの間に隙間があった場合、その隙間からエアースポイラーの内部空間に雨が浸入することが起こり得る。特開２００３−３０９４１２号公報に開示されたアンテナエレメントではケーブルとの接続部分が露出しているので、その接続部分に雨が付着した場合にはアンテナの性能への影響が生じ得る。しかしながら、特開２００３−３０９４１２号公報では、このような給電部における水滴の付着の問題については開示されていない。

本発明の目的は、雨などの水滴から給電部を保護するのに適した構造を有するアンテナを提供することである。

本発明は要約すれば、アンテナであって、第１の導体と、第２の導体と、第３の導体と、給電端子とを備える。第１の導体は、線状に形成される。第２の導体は、第１の導体の幅方向の長さが第１の導体の線幅よりも大きい矩形状に形成される。第２の導体は、第１の導体の一方端に接続される。第２の導体は、スロット部を有する。第３の導体は、その一方端が第２の導体に接続される線状に形成され、第１の導体と対向する。給電端子は、第１の導体の表面と交わる方向に突出した形状を有し、かつ第１の導体の表面に接続される。

好ましくは、第３の導体の長さは、予め定められたアンテナの周波数範囲の下限に対応する波長の１／４以下である。

より好ましくは、アンテナは、導体により形成されて、第１の導体と第３の導体とを短絡する短絡部をさらに備える。

さらに好ましくは、アンテナは、実質的に接地された導体に近接して配置される。
さらに好ましくは、第１から第３の導体は、成形された樹脂の内部に配置される。給電端子の頂上は、成形された樹脂の表面から突出する。

さらに好ましくは、給電端子は、給電ケーブルを介してインピーダンス整合回路に接続される。

本発明によれば、雨などの水滴からアンテナの給電部を保護するのに適した構造を有するアンテナを実現できる。

以下において、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係るアンテナ１を示した図である。図１（ａ）は、アンテナ１の平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したアンテナ１を矢印Ａ１の方向から見た側面図である。

図１（ａ），（ｂ）を参照して、アンテナ１は、放射導体２，３と、導線部４と、給電端子５とを備える。

放射導体２は、直線状に形成される。放射導体３は、矩形状に形成される。放射導体３の幅方向の長さ（矩形の短辺の長さであり、放射導体２の線幅方向の長さ）は、放射導体２の線幅よりも大きい。放射導体３は、さらに細長い穴が形成されたスロット部６を有する。

導線部４は、放射導体２と同様に直線状に形成される。導線部４は、放射導体２と対向して放射導体２とほぼ平行に配置され、その一方端は放射導体３に接続される。

給電端子５は、放射導体２に接続され、放射導体２の表面と交わる方向に突出した形状を有する。放射導体２において給電端子５に接続される位置がアンテナ１の給電点に相当する。

放射導体２，３および導線部４は、いずれも薄板状の導体であり、かつ、これらは一体化されている。たとえば１枚の金属板をプレス加工することにより、これらを一体的に形成することができる。

放射導体２，３は、給電部に対応する端部（給電端子５が接続された端部）の幅よりも、その端部の反対側の端部の幅が広い１つの放射導体と見なすことができる。このように放射導体を構成することによって、その放射導体の周波数帯域を広げることが可能になる。さらに、その放射導体の幅広部に相当する放射導体３の内部にはスロットが形成される。これによって、アンテナの主要な特性の１つであるＶＳＷＲ（電圧定在波比）を小さくすることができる。ＶＳＷＲとは交流の伝送路における進行波と反射波の関係を示す数値であり、その値が小さいほどアンテナの性能としては優れている。

導線部４は、放射導体２，３によって構成される放射導体に接続されたシュペルトップとして機能する。シュペルトップとは、アンテナに給電用の同軸ケーブルが接続された場合に、その同軸ケーブルの外側導体に高周波電流が漏洩するのを防止するためのものである。シュペルトップを放射導体２，３によって構成される放射導体に接続することによって、アンテナの性能（たとえば上述したＶＳＷＲ）を高めることが可能になる。

一般的に、シュペルトップの長さは、アンテナの共振周波数に対応する波長の１／４の長さに定められる。本実施の形態では、導線部４の長さは、アンテナ１の周波数範囲として予め定められた範囲の下限に対応する波長の４分の１以下に設定される。これによって所望の周波数範囲内での特定の周波数領域でのアンテナ１の性能が、その周波数範囲の他の領域でのアンテナ１の性能に比較して低くなるのを防止することができる。

なお、導線部４の長さの下限は、たとえば上記の所望の周波数範囲の上限に対応する波長の１／４に定められる。

アンテナ１は、たとえば日本における地上デジタル放送の受信アンテナとして用いられる。日本における地上デジタル放送の受信周波数帯（主に約４７０〜約７１０ＭＨｚの範囲）は、日本のＵＨＦ（Ultra High Frequency）テレビ放送の周波数帯（４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）の範囲に含まれる。本実施の形態では、導線部４の長さは、４７０ＭＨｚの周波数に対応する波長の４分の１以下となるように定められる。周波数が４７０ＭＨｚである電波の波長は約６４０ｍｍであるので、その４分の１の長さは約１６０ｍｍとなる。図１に示されるように導線部４の長さは約１２０ｍｍであり、１６０ｍｍよりも短い。

上述のようにアンテナ１を構成することによって、アンテナ１を小型化することができる。具体的には、図１に示すようにアンテナ１の長さ方向のサイズを約２４０ｍｍ、アンテナ１の幅方向の長さを約２５ｍｍとすることが可能になる。なお、図１に示した寸法はアンテナ１の寸法の一例を示したものであって、この寸法により実施の形態１に係るアンテナ１が限定されるものではない。

さらに、アンテナ１は放射導体２の表面から突出した形状を有し、かつ放射導体２の表面に接続される給電端子５を備える。給電端子５は、たとえば金属製のピンによって構成される。このような給電端子５を備えることによって、雨などの水滴の付着によるアンテナの性能の低下を防止可能な給電構造を実現することができる。この点について、以下図面を参照しながら説明する。

図２は、図１に示したアンテナ１の防水のための構造を示した図である。図２を参照して、アンテナ１の表面は樹脂１０に覆われる。給電端子５の先端（頂上）は樹脂１０の表面から露出（突出）している。したがって、給電端子５の先端部分を覆うようにコネクタを給電端子５に接続すれば、給電端子５に水滴が付着するのを防止することができ、さらには樹脂１０と給電端子５との隙間部分から水滴が樹脂１０の内部に浸入するのを防ぐことができる。これにより、アンテナの性能の劣化あるいは変動を防ぐことが可能になる。

このように実施の形態１によればアンテナ１の給電端子は１つのみであるので、この給電端子を簡単な構成で防水できる。つまり実施の形態１によればアンテナの給電部の防水構造を簡素化できる。また、アンテナ１の主要部分すなわち図１に示す放射導体２，３および導線部４は薄板状に一体的に形成されているので、樹脂１０の中にアンテナ１を埋込むことが可能になる。

樹脂１０は、たとえば所定の形状に成形された樹脂成形品である。このような成形品では、軽量化のために樹脂の肉厚が薄いことが多い。実施の形態１のように薄い導体板によりアンテナ１を構成することによって、このような樹脂成形品の樹脂の内部にアンテナ１を挿入することができる。樹脂成形品の内部にアンテナ１を挿入する方法は、特に限定されるものではなく公知のさまざまな方法を用いることができる。たとえば、インサート成形のように、アンテナ１を金型内に装填した後に樹脂をその金型に注入することでアンテナ１を樹脂１０内に埋込むことができる。

図３は、図２に示すアンテナ１の給電形態を示した図である。図３を参照して、アンテナ１が内部に埋め込まれた樹脂１０は、その表面が金属板１１の表面と略直交するように金属板１１の表面上に載置される。したがって、アンテナ１の主表面（アンテナ１が形成された金属板の主表面）も金属板１１の表面と略直交する。アンテナ１において金属板１１の表面にもっとも近い部分から金属板１１の表面までの距離をｄとすると、距離ｄはたとえば約２０〜４０ｍｍである。ただしこの値はアンテナ１が金属板１１に近接して配置されることを説明するための一例であって、距離ｄは上記のように限定されるものではない。

金属板１１は接地されている。アンテナ１は、給電ケーブル１４を介してインピーダンス整合回路１２と接続される。給電ケーブル１４の先端にはコネクタ１３が設けられる。コネクタ１３が給電端子５と接続されることによってアンテナ１は給電ケーブル１４およびインピーダンス整合回路１２に接続される。

インピーダンス整合回路１２は、給電ケーブル１５およびコネクタ１６を介して受信回路１７に接続される。インピーダンス整合回路１２はアンテナ１と給電ケーブル１５との間のインピーダンス整合（インピーダンス変換を含む）を行なうためのものであり、アンテナ１から最大出力を取出すためのものである。インピーダンス整合回路１２の基準電位は、インピーダンス整合回路１２のグランド端子と金属板１１とを接続することによって接地電位となる。

このようにアンテナ１を金属板１１と近接して配置することで、アンテナ１はホイップアンテナとして機能する。

図４は、ホイップアンテナを説明するための模式図である。図４を参照して、アンテナ１は給電ケーブル１４を介して給電回路２０に接続される。給電回路２０は図３で示したインピーダンス整合回路１２に相当する。アンテナ１は給電ケーブル１４によって給電回路２０に接続される。

ホイップアンテナは、半波長ダイポールアンテナを構成するアンテナ１,１Ａのうち、アンテナ１Ａを大地（グランド）に置換えたタイプのものである。金属板１１は、グランドに相当する。このようにアンテナを構成することによって、アンテナ１の長さを１／４波長とすることができる。すなわちホイップアンテナは小型化に適したアンテナである。

図５は、図３に示すインピーダンス整合回路１２の具体例（その１）を示した図である。図５を参照して、インピーダンス整合回路１２は、コンデンサ２１と、コイル２２と、を備える。コンデンサ２１は、入力端子２３と出力端子２４との間に接続される。コイル２２は、入力端子２３にその一方端が接続され、その他方端は接地される。図５に示すインピーダンス整合回路１２はＬＣタイプと呼ばれるものである。

図６は、図３に示したインピーダンス整合回路１２の具体例（その２）を示した図である。図６（ａ）は、インピーダンス整合回路１２のイメージ図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示したインピーダンス整合回路１２の等価回路図を示したものである。図６（ａ），（ｂ）を参照して、インピーダンス整合回路１２は、メガネコア２５と、１対の絶縁導線２６，２７とを備える。絶縁導線２６，２７はメガネコア２５に巻付けられる。絶縁導線２７の一方端は入力端子２３に接続され、絶縁導線２７の他方端は出力端子２４に接続される。絶縁導線２６の一方端は端子２８に接続され、絶縁導線２６の他方端は端子２９に接続される。端子２８，２９はいずれも接地されている。たとえば端子２８は、金属板１１に接続され、端子２９は、給電ケーブル１５として用いられる同軸ケーブルの外部導体に接続される。

図６（ａ），（ｂ）に示されたインピーダンス整合回路１２は、いわゆる「４：１バラン」を構成する。図３に示した給電ケーブル１５が同軸ケーブルである場合、そのインピーダンスは一般的に７５Ωであることが多い。アンテナ１のインピーダンスが約３００Ωであれば、アンテナ１のインピーダンスと給電ケーブル１５（同軸ケーブル）のインピーダンスとの比は４：１となる。インピーダンス整合回路１２に図６に示したバランを用いることによって、アンテナ１と給電ケーブル１５とのインピーダンス変換が可能になる。

図７は、図５に示したインピーダンス整合回路１２をより具体的に示した図である。図７（ａ）は、図５に示したインピーダンス整合回路１２を平面的に示した図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示したインピーダンス整合回路１２を金属板１１に取付けた状態を、図７（ａ）に示す矢印Ａ２の方向から見た図である。

図７（ａ），（ｂ）を参照して、インピーダンス整合回路１２は、誘電体基板３１を備える。誘電体基板３１の表面には銅箔によってアース領域３２が形成される。アース領域３２は、インピーダンス整合回路１２のグランド端子に対応する。

また、誘電体基板３１には、アース領域３２および誘電体基板３１を貫通する貫通孔３３が形成される。図７（ｂ）に示すように誘電体基板３１は金属板１１の上に設置され、金属製のねじ４１を貫通孔３３に通すことによって誘電体基板３１が金属板１１上に固定される。金属製のねじ４１を用いることによってアース領域３２と金属板１１とが電気的に接続される。金属板１１は接地されているのでアース領域３２の電位も接地電位に設定される。

誘電体基板３１の表面にはアース領域３２と各々分離された導電領域３４，３５が銅箔パターンにより形成される。なお、導電領域３４，３５同士も互いに分離されている。

コンデンサ２１の両端は、はんだ４０によって、導電領域３４，３５にそれぞれ電気的に接続される。また、コイル２２の両端も、はんだ４０によって、導電領域３４およびアース領域３２にそれぞれ電気的に接続される。

さらに、接続端子３６と導電領域３４とがはんだ４０によって接続される。接続端子３６は、給電ケーブル１４の一方端に設けられたコネクタ３７に接続される。給電ケーブル１４の他方端にはコネクタ１３が設けられており、このコネクタ１３はアンテナ１に設けられた給電端子５に接続される。

給電ケーブル１５である同軸ケーブルは、内部導体である芯線３８と、外部導体３９とを備える。同軸ケーブルの一方端側では芯線３８と外部導体３９とが取出される。芯線３８は導電領域３５に、はんだ４０によって接続される。一方、外部導体３９はアース領域３２に、はんだ４０によって接続される。また、給電ケーブル１５（同軸ケーブル）の他方端には、たとえばＦ型接栓等のコネクタ１６が接続される。

図７は、説明を容易にするために誘電体基板３１の表面が露出した状態を示してあるが、インピーダンス整合回路１２は誘電体基板３１の表面を覆うためのカバーをさらに備えることが好ましい。これによってインピーダンス整合回路１２を防水することができる。

上記アンテナ１およびインピーダンス整合回路１２は、たとえば自動車に搭載される。図８は、アンテナ１およびインピーダンス整合回路１２が搭載される自動車を示した図である。

図８を参照して、スポイラー４５は自動車のボディ４６の後部上端に取付けられる。スポイラー４５は図２等に示した樹脂１０（樹脂成形品）に相当する。またボディ４６は、図３等に示した金属板１１に相当する。

図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。図９を参照して、アンテナ１は、スポイラー４５を形成する樹脂の内部に埋込まれている。給電端子５の先端はスポイラー４５の内表面から突出している。給電端子５はコネクタ１３および給電ケーブル１４を介してインピーダンス整合回路１２に接続される（なお、図示の便宜上、図７（ａ）に示した接続端子３６およびコネクタ３７は図９には示していない）。また、インピーダンス整合回路１２からの給電ケーブル１５はボディ４６（アウターパネル）に形成された貫通孔４６ａ、およびボディ４６に接続されるインナーパネル４７に形成された貫通孔４７ａをそれぞれ貫通して車室内へと導かれている。スポイラー４５はねじ４１，４８によってボディ４６に取付けられる。

アンテナ１は、スポイラー４５の下側部分の樹脂の中に埋込まれる。これによって、たとえばスポイラー４５の外観の見栄えの向上を図ることができる。また、スポイラー４５を自動車に取付けることによって、アンテナ１を自動車に装備することができるので、アンテナ１を設置するための部材をスポイラー４５とは別に用意しなくてもよくなる。

また、インピーダンス整合回路１２を金属板に取付けるためのねじ４１を、スポイラー４５をボディ４６に取付けるためのねじと共通させることによって、スポイラー４５をボディ４６に取付けるだけでインピーダンス整合回路１２のグランド端子をボディ４６に接続することができる。

ただしインピーダンス整合回路１２はスポイラー４５の内部に収納されると限定されるものではない。たとえば貫通孔４６ａ（４７ａ）に給電ケーブル１４を通すことで、インピーダンス整合回路１２をボディ４６（またはインナーパネル４７）に取付けることもできる。このように、インピーダンス整合回路１２を接地された金属板である自動車のボディに取付けることが可能であれば、インピーダンス整合回路１２の位置は特に限定されるものではない。

また、アンテナ１は、スポイラーに限らず、車体に取付けられる外装品（たとえばフロントバンパーやリヤバンパーなど）を構成する樹脂の内部に埋込まれてもよい。また、ミラーあるいは車内の内張り等（たとえばフロントガラスの窓枠として機能するピラーの内張り、あるいはダッシュボード、あるいは天井等）を構成する樹脂の内部に埋込まれてもよい。

車体に外装品（樹脂成形品）が取付けられた場合、その外装品と自動車のボディとの隙間から、外装品の内部空間に雨水が浸入することが起こり得る。外装品を構成する樹脂の内部にアンテナが埋め込まれ、かつ給電端子が樹脂表面から露出している場合、浸入した雨水がその給電端子に付着する可能性がある。ダイポールアンテナのように２つの給電点を有するアンテナの場合、給電端子に付着する水滴（雨水）がアンテナの性能にとって問題となる可能性が高い。この点について以下に説明する。

図１０は、ダイポールアンテナと実施の形態１に係るアンテナ１とを比較して示す図である。図１０（ａ）を参照して、ダイポールアンテナ１Ｂは、放射素子Ｄ１，Ｄ２を含む。ダイポールアンテナ１Ｂは樹脂１０の内部に埋込まれており、放射素子Ｄ１の給電点および放射素子Ｄ２の給電点からは、それぞれ給電端子５Ａ，５Ｂが樹脂１０の表面に突出している。このように２つの給電端子５Ａ，５Ｂが並んでいると、水滴によってこれらの給電端子が電気的に短絡することが起こり得る。たとえば本実施の形態１に係るアンテナ１と同様にダイポールアンテナ１ＢをＵＨＦアンテナとした場合には、給電端子５Ａ，５Ｂの間隔は約１０〜２０ｍｍ程度になると考えられる。したがって、水滴が給電端子５Ａ，５Ｂの両方に付着する可能性が高くなる。水滴によって給電端子５Ａ，５Ｂが短絡した場合、アンテナの動作の不具合が生じ得る。このような問題を防ぐためにダイポールアンテナ１Ｂの給電部を防水しようとした場合、その防水構造は複雑になると考えられる。

一方、図１０（ｂ）に示すように、本実施の形態１に係るアンテナ１は給電端子５のみを有しているため、この給電端子５を防水すればアンテナ１全体を防水することができる。したがって、ダイポールアンテナ１Ｂと比較して防水構造を簡単にすることができる。また、ダイポールアンテナ１Ｂのように２つの給電端子が水滴により短絡する可能性をなくすることができるので、アンテナの動作の不具合も回避できる。

さらに、図９に示すように給電端子５はスポイラー４５の傾斜部分の上方に設けられている。これによって、スポイラー４５とボディ４６との隙間から浸入した雨水は傾斜部分の下方に溜まりやすくなるので、給電端子５に雨水が接触する可能性を小さくすることができる。よって図９に示した構成によればアンテナ１（特に給電端子５の周辺）を確実に防水することができる。

以上のように、実施の形態１によれば、アンテナ１は放射導体２の表面と交わる方向に突出した形状を有しかつ放射導体２の表面に接続される給電端子５を備える。これによって、アンテナ１の給電部分である給電端子５およびその周辺の防水構造を簡素化することができる。

［実施の形態２］
図１１は、本発明の実施の形態２に係るアンテナ５１を示した図である。図１１および図１を参照して、アンテナ５１は、放射導体２と導線部４とを短絡する短絡部７をさらに備える点においてアンテナ１と異なる。アンテナ５１の他の部分の構成は、アンテナ１の対応する部分の構成と同様であるので以後の説明は繰返さない。

実施の形態２では、短絡部７は給電端子５が設けられた放射導体２の端部とその端部に対応する導線部４の部分とを短絡する。但し、短絡部７の位置はこの位置に限定されるものではない。

短絡部７によって放射導体２および導線部４を接続することにより、スロット部６と同様のスロット部が形成される。これによって、アンテナ５１は、アンテナ１よりも性能を向上させる（たとえばＶＳＷＲをより小さくする）ことが可能になる。なお、アンテナ５１の長さおよび幅はアンテナ１の長さおよび幅とそれぞれ同じである。したがって、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に小型化されたアンテナを実現することができる。

アンテナ５１はアンテナ１と同様に樹脂成形品の樹脂の内部に挿入される。図２および図３においてアンテナ１をアンテナ５１に置換えることで、アンテナ５１が樹脂の内部に挿入された状態を示すことができる。したがって、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に雨などの水滴の付着によるアンテナの性能の低下を防止することができるとともに、給電端子５およびその周辺の防水構造を簡素化することができる。アンテナ５１に接続されるインピーダンス整合回路１２は、図５あるいは図６に示した構成を有するインピーダンス整合回路１２を用いることができる。

また、アンテナ５１が挿入される樹脂成形品は、実施の形態１と同様にたとえば自動車のボディに装着されるスポイラーなどの外装品とすることができる。図９においてアンテナ１をアンテナ５１に置換えることで、アンテナ５１が挿入されたスポイラーをボディに装着した状態を示すことができる。すなわち、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、雨水が給電端子５に接触する可能性を小さくすることができるので、アンテナ５１（特に給電端子５の周辺）を防水することができる。

［実施の形態３］
図１２は、本発明の実施の形態３に係るアンテナ６１を示した図である。図１２および図１１を参照して、アンテナ６１は、放射導体２と接続される放射導体３の端部側に、放射導体２と直交する方向の切欠８が形成されている点においてアンテナ５１と異なる。アンテナ６１の他の部分の構成は、アンテナ５１の対応する部分の構成と同様であるので以後の説明は繰返さない。

実施の形態１，２と同様に、アンテナ６１は樹脂に覆われる。図２および図３等においてアンテナ１をアンテナ６１に置換えることでアンテナ６１が樹脂に覆われた状態を示すことができる。したがって、実施の形態１，２と同様に実施の形態３によればアンテナ１に水滴が付着する可能性を小さくすることができる。なお、アンテナ６１に接続されるインピーダンス整合回路１２は、図５あるいは図６に示した構成を有するインピーダンス整合回路１２を用いることができる。

また、アンテナ６１が挿入される樹脂成形品は、実施の形態１，２と同様にたとえば自動車のボディに装着されるスポイラーなどの外装品とすることができる。図９においてアンテナ１をアンテナ６１に置換えることで、アンテナ６１が挿入されたスポイラーをボディに装着した状態を示すことができる。すなわち、実施の形態３によれば、実施の形態１，２と同様に、雨水が給電端子５に接触する可能性を小さくすることができるので、アンテナ６１（特に給電端子５の周辺）を防水することができる。

また、樹脂成形品においては、その強度を確保するためにリブが取付けられることが多い。インサート成形のように、金型内に金属板を装填した後、樹脂を金型内に注入する製法の場合、金属板に対応する部分の樹脂が薄くなる可能性や、樹脂が十分に流れない可能性が生じる。樹脂成形品の強度を確保する観点から、リブの周辺においてこのような状態が生じるのを回避する必要がある。実施の形態３に係るアンテナ６１は、このような課題を解決することができる。

図１３は、スポイラーの内部にアンテナ６１を挿入した状態を示した図である。図１３を参照して、リブ６２がスポイラー４５と一体的に形成される。アンテナ６１の切欠８がリブ６２を避けるようにアンテナ６１が配置される。これによってアンテナを樹脂内部に挿入することによる樹脂成形品の強度の低下を回避することができる。

以上のように、本実施の形態によれば放射導体２，３によって構成される放射素子がホイップアンテナとして機能する。さらに、このホイップアンテナにシュペルトップとして機能する導線部４が接続される。これによって、所望の周波数帯（たとえば日本における地上デジタル放送の周波数帯）の電波を受信可能としつつ小型化が可能なアンテナを実現することができる。このような本実施の形態に係るアンテナの特性について、代表的にアンテナ６１の特性を示す。以下に説明する特性は、自動車のボディの代わりに長さが約４７５ｍｍ、幅が約２００ｍｍの金属板を用い、その金属板の長辺から約２０ｍｍの位置にアンテナ６１が金属板の側面と対向するように配置して測定したものである。

図１４は、インピーダンス整合回路１２に図５のＬＣ回路を用いた場合のアンテナ６１の利得の周波数特性を示した図である。図１４に示されるように、利得は約５１０〜約５２０ＭＨｚの周波数において最大となる。

図１５は、インピーダンス整合回路１２に図５のＬＣ回路を用いた場合のアンテナ６１のＶＳＷＲの周波数特性を示した図である。図１５を参照して、ＶＳＷＲは約５１０〜約５２０ＭＨｚの付近において最小となる。すなわち、ＶＳＷＲの最も小さくなる周波数帯は図１４に示した、利得が最大となる周波数帯に対応する。この周波数帯は、日本の地上デジタル放送の低チャネルの周波数帯に対応する。

図１６は、インピーダンス整合回路１２に図５のＬＣ回路を用いた場合のアンテナ６１の指向性を示す図である。図１６を参照して、周波数が４７０ＭＨｚ、６２０ＭＨｚの場合、メインローブの方向はともにほぼ０度方向となる。

図１７は、インピーダンス整合回路１２に図６のバランを用いた場合のアンテナ６１の利得の周波数特性を示す図である。図１７を参照して、利得は６８０ＭＨｚ付近において最大となる。

図１８は、インピーダンス整合回路１２に図６のバランを用いた場合のアンテナ６１のＶＳＷＲの周波数特性を示した図である。図１８を参照して、ＶＳＷＲは６８０ＭＨｚの付近において最も小さくなる。すなわち、ＶＳＷＲの最も小さくなる周波数帯は図１７に示した、利得が最大となる周波数帯に対応する。この周波数帯は、日本の地上デジタル放送の高チャネルの周波数帯に対応する。

また、図１５と図１８とを比較すると、インピーダンス整合回路１２に４：１バランを用いることによってＶＳＷＲをより小さくすることができることがわかる。

図１９は、インピーダンス整合回路１２に図６のバランを用いた場合のアンテナ６１の指向性を示した図である。図１９を参照して、周波数が４７０ＭＨｚ、６２０ＭＨｚの各場合における指向性が示される。図１６に示した指向性と同様に、メインローブの方向はほぼ０度方向となる。

なお、本実施の形態では、アンテナ１，５１，６１はＵＨＦテレビ放送の周波数帯（特に地上デジタル放送の周波数帯）の電波を受信するアンテナであるとして説明した。しかし、本実施の形態に係るアンテナのサイズを図１等に示したサイズから適宜変更することによって、その共振周波数帯を変更することができる。したがって本発明のアンテナの周波数帯はＵＨＦ帯に限定されるものではない。また、本実施の形態に係るアンテナは、送信アンテナとして用いることもできる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態１に係るアンテナ１を示した図である。 図１に示したアンテナ１の防水のための構造を示した図である。 図２に示すアンテナ１の給電形態を示した図である。 ホイップアンテナを説明するための模式図である。 図３に示すインピーダンス整合回路１２の具体例（その１）を示した図である。 図３に示したインピーダンス整合回路１２の具体例（その２）を示す図である。 図５に示したインピーダンス整合回路１２をより具体的に示した図である。 アンテナ１およびインピーダンス整合回路１２が搭載される自動車を示した図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 ダイポールアンテナと実施の形態１に係るアンテナ１とを比較して示す図である。 本発明の実施の形態２に係るアンテナ５１を示した図である。 本発明の実施の形態３に係るアンテナ６１を示した図である。 スポイラーの内部にアンテナ６１を挿入した状態を示した図である。 インピーダンス整合回路１２に図５のＬＣ回路を用いた場合のアンテナ６１の利得の周波数特性を示した図である。 インピーダンス整合回路１２に図５のＬＣ回路を用いた場合のアンテナ６１のＶＳＷＲの周波数特性を示した図である。 インピーダンス整合回路１２に図５のＬＣ回路を用いた場合のアンテナ６１の指向性を示す図である。 インピーダンス整合回路１２に図６のバランを用いた場合のアンテナ６１の利得の周波数特性を示す図である。 インピーダンス整合回路１２に図６のバランを用いた場合のアンテナ６１のＶＳＷＲの周波数特性を示した図である。 インピーダンス整合回路１２に図６のバランを用いた場合のアンテナ６１の指向性を示した図である。

符号の説明

１，１Ａ，５１，６１ アンテナ、１Ｂ ダイポールアンテナ、２，３ 放射導体、４ 導線部、５，５Ａ，５Ｂ 給電端子、６ スロット部、７ 短絡部、８ 切欠、１０ 樹脂、１１ 金属板、１２ インピーダンス整合回路、１３，１６，３７ コネクタ、１４，１５ 給電ケーブル、１７ 受信回路、２０ 給電回路、２１ コンデンサ、２２ コイル、２３ 入力端子、２４ 出力端子、２５ メガネコア、２６，２７ 絶縁導線、２８，２９ 端子、３１ 誘電体基板、３２ アース領域、３３ 貫通孔、３４，３５ 導電領域、３６ 接続端子、３８ 芯線、３９ 外部導体、４５ スポイラー、４６ ボディ、４６ａ，４７ａ 貫通孔、４７ インナーパネル、６２ リブ、Ａ１，Ａ２ 矢印、Ｄ１，Ｄ２ 放射素子。

Claims (6)

1. 線状に形成された第１の導体と、
   前記第１の導体の幅方向の長さが前記第１の導体の線幅よりも大きい矩形状に形成され、前記第１の導体の一方端に接続され、スロット部を有する第２の導体と、
   その一方端が前記第２の導体に接続される線状に形成され、前記第１の導体と対向する第３の導体と、
   前記第１の導体の表面と交わる方向に突出した形状を有し、かつ前記第１の導体の前記表面に接続される給電端子とを備える、アンテナ。
2. 前記第３の導体の長さは、予め定められた前記アンテナの周波数範囲の下限に対応する波長の１／４以下である、請求項１に記載のアンテナ。
3. 導体により形成されて、前記第１の導体と前記第３の導体とを短絡する短絡部をさらに備える、請求項１または２に記載のアンテナ。
4. 前記アンテナは、実質的に接地された導体に近接して配置される、請求項１から３のいずれか１項に記載のアンテナ。
5. 前記第１から第３の導体は、成形された樹脂の内部に配置され、
   前記給電端子の頂上は、前記成形された樹脂の表面から突出する、請求項１から４のいずれか１項に記載のアンテナ。
6. 前記給電端子は、給電ケーブルを介してインピーダンス整合回路に接続される、請求項１から５のいずれか１項に記載のアンテナ。

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