JP2013138296A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周波数帯域と放射効率とを改善すること。
【解決手段】第１の導体（２２）と第２の導体（２１）とを持つ給電線路（２０）と、導体平板にスリット（３６）が形成されたアンテナ素子（３０Ａ）とを備えたアンテナ装置（１０Ａ）に於いて、アンテナ素子（３０Ａ）は、スリット（３６）を介して、アンテナパターン部（３２Ａ）とグランドパターン部（３４Ａ）とに分割される。スリット（３６）は、中心線（ＣＬ）より第１の辺側へ離間した第１のスリット部（３６１）と、中心線より第２の辺側へ離間した第２のスリット部（３６２）と、第１のスリット部と第２のスリット部とを連結する第３のスリット部（３６３）と、第３のスリット部と第３の辺とを連結する切込み部（３６４）と、から構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、アンテナ装置に関し、特に、無線ＬＡＮ（Local Area Network）の周波数帯で使用されるアンテナ装置に関する。

この技術分野において周知のように、無線ＬＡＮとは、電波や赤外線など、有線ケーブル以外の伝送路を利用したＬＡＮをいう。

無線ＬＡＮの標準化については、米ＩＥＥＥ（米国電気電子技術者協会）の８０２．１１委員会で策定されている。すなわち、このＩＥＥＥ８０２．１１委員会では、無線ＬＡＮの標準の規格、仕様を策定している。

例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａは、ＩＥＥＥ ８０２．１１委員会が策定した５ＧＨｚ帯高速無線ＬＡＮ・無線アクセスの規格である。通信速度（転送速度）は２０Ｍ〜５０Ｍビット／秒程度である。ＭＡＣ（媒体アクセス制御）としてはＣＳＭＡ／ＣＤ（carrier sense multiple access with collision detection）が採用されている。物理層の変調方式はＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）である。

一方、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂは、ＩＥＥＥ ８０２．１１委員会が１９９９年９月に標準化した無線ＬＡＮの仕様である。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂでは、２．４ＧＨｚ帯の周波数を使い、変調方式には直接拡散（ＤＳ）を使う。伝送速度（転送速度）は１１Ｍビット／秒と５．５Ｍビット／秒とがある。

更に、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇは、ＩＥＥＥ ８０２．１１委員会が２００３年６月に策定した、無線ＬＡＮの標準規格の一つで、２．４ＧＨｚ帯で約５４Ｍビット／秒の通信を行う仕様である。変調方式にはＯＦＤＭが採用されている。したがって、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂと同じ２．４ＧＨｚ帯の周波数を利用し、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの約５倍にあたる５４Ｍビット／秒の転送速度をサポートする。同じく５４Ｍビット／秒の転送速度をサポートするＩＥＥＥ ８０２．１１ａと異なり、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇはＩＥＥＥ ８０２．１１ｂとの互換性もある。なお、５４Ｍビット／秒という最高転送速度はＩＥＥＥ ８０２．１１ａとまったく同じになっているが、２．４ＧＨｚ帯は無線ＬＡＮ以外の機器でも多数使用されている「混雑した」周波数帯となっているため、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇでは実際の転送速度はＩＥＥＥ ８０２．１１ａよりも遅くなるといわれている。

前述したように、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂとＩＥＥＥ ８０２．１１ｇとでは使用周波数帯が同じ（２．４ＧＨｚ帯）なので、ここでは、両方を総称して、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂ／ｇと呼ぶことにする。

このような無線ＬＡＮの周波数帯で使用されるアンテナ装置は、従来から種々知られている。

例えば、特開２００３−１５２４２９号公報（特許文献１）は、所望のアンテナ特性を安定して発揮することができる平板アンテナを開示している。この特許文献１に開示された平板アンテナは、導体平板と、給電線路とを備える。導体平板は、帯域幅に応じた幅のスリットを介して一方の側に放射素子部、他方の側にグランド部を有する。給電線路は、放射素子部に接続された第１の導体と、グランド部に接続された第２の導体とを有する。放射素子部の長さは、共振周波数に寄与し、スリットの幅は、帯域に寄与し、導体平板の長さとグランド部の幅との比は、指向性に寄与する。

また、特許第４，７８０，３５２号公報（特許文献２）は、容易に組み立てることが可能で、同軸ケーブルの取付け強度を改善でき、安価なアンテナ装置（板金アンテナ）を開示している。この特許文献２に開示されたアンテナ装置は、２．４ＧＨｚ帯の所望の周波数帯の電波を送受信可能なアンテナ装置であって、中心導体と外部導体とこの外部導体を覆うシースとを持つ同軸ケーブルと、アンテナ素子とを有する。アンテナ素子は、逆Ｆアンテナからなるアンテナパターン部と、このアンテナパターン部に一体形成されたグランド部とを有する金属板から構成されている。金属板は、例えば、りん青銅から成る。同軸ケーブルがグランド部にカシメ固定されており、逆Ｆアンテナの給電部に同軸ケーブルの中心導体が接続されている。

さらに、特開２０１１−１９１７８号公報（特許文献３）は、同軸ケーブルの外部導体をグランドパターン部に容易に半田付けすることが可能なアンテナ装置(基板アンテナ)を開示している。この特許文献３に開示されたアンテナ装置は、２．４ＧＨｚ帯の所望の周波数帯の電波を送受信可能なアンテナ装置であって、中心導体と外部導体とを持つ同軸ケーブルと、アンテナ素子とを有する。アンテナ素子は、アンテナパターン部とグランド部とを有する。同軸ケーブルの中心導体はアンテナパターン部の第１の半田付け部分で半田付けされ、同軸ケーブルの外部導体はグランドパターン部の第２の半田付け部分で半田付けされている。グランドパターン部は、第２の半田付け部分の近傍に、当該第２の半田付け部分を規定するグランドパターン開口部を有する。第２の半田付け部分は、第１の半田付け部分とグランドパターン開口部との間に挟まれている。

特開２００３−１５２４２９号公報（図１、段落［００１３］） 特許第４，７８０，３５２号公報（図１） 特開２０１１−１９１７８号公報（図１）

しかしながら、上記特許文献１乃至３に開示されたアンテナ装置は、放射素子部（アンテナパターン部）が逆Ｆアンテナから成るので、送受信可能な電波（無線信号）の周波数帯域が狭く、放射効率も良好でないという問題がある。周波数帯域が狭いと、アンテナ装置を量産する際に、周波数ずれが起こった場合に、問題が発生する。その結果、量産の歩留りが悪化してしまう。

したがって、本発明の解決すべき課題は、送受信可能な電波（無線信号）の周波数帯域が広く、かつ放射効率も良好なアンテナ装置を提供することにある。

本発明によれば、第１の導体（２２）と第２の導体（２１）とを持つ給電線路（２０）と、導体平板にスリット（３６）が形成されたアンテナ素子（３０Ａ；３０Ｂ）とを備えたアンテナ装置（１０Ａ；１０Ｂ）に於いて、アンテナ素子（３０Ａ；３０Ｂ）は、スリット（３６）を介して、アンテナパターン部（３２Ａ；３２Ｂ）とグランドパターン部（３４Ａ；３４Ｂ）とに分割され、給電線路（２０）の第１の導体（２２）がアンテナパターン部（３２Ａ；３２Ｂ）に接続され、給電線路（２０）の第２の導体（２１）がグランドパターン部（３４Ａ；３４Ｂ）に接続されており、導体平板は、中心線（ＣＬ）を間に挟んで互いに対向して延在する第１及び第２の辺（３０１，３０２）と、第１及び第２の辺を連結する第３の辺（３０３）とを持ち、スリット（３６）は、中心線（ＣＬ）より第１の辺（３０１）側へ第１の所定間隔（Ｄ_１）だけ離間して延在する第１のスリット部（３６１）と、中心線（ＣＬ）より第２の辺（３０２）側へ第２の所定間隔（Ｄ_２）だけ離間して延在する第２のスリット部（３６２）と、第１のスリット部（３６１）と第２のスリット部（３６２）とを連結する第３のスリット部（３６３）と、第３のスリット部（３６３）と第３の辺（３０３）とを連結する切込み部（３６４）と、から構成されることを特徴とするアンテナ装置が得られる。

上記アンテナ装置（１０Ａ；１０Ｂ）において、導体平板は矩形状導体平板であってよい。この場合、スリット（３６）は、矩形状導体平板の中央部に形成され、かつ、実質的にコ字状をしており、第１及び第２のスリット部（３６１、３６２）は、中心線（ＣＬ）と平行に延在し、第３のスリット部（３６３）は、中心線（ＣＬ）と直交する方向に延在することが望ましい。所定の周波数の逆数である共振波長をλとすると、第１乃至第３のスリット部（３６１〜３６３）から成る、スリット（３６）のコ字状の長さ（Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３）は、実質的にλ／２に等しい。切込み部（３６４）は、中心線（ＣＬ）上に形成されていてよい。上記導体平板は、第３の辺（３０１）と対向する第４の辺（３０４）を持ち、第１のスリット部（３６１）は、第１の長さ（Ｌ_１）を持ち、第２のスリット部（３６２）は、第１の長さよりも短い第２の長さ（Ｌ_２）を持ってよい。この場合、給電線路は、第４の辺（３０４）と第２のスリット部（３６２）の端部との間を延在する同軸ケーブル（２０）であって、第１の導体を中心導体（２２）とし、第２の導体を外部導体（２１）とする、同軸ケーブルから成ってよい。

本発明の第１の態様によるアンテナ装置（１０Ａ）によれば、上記アンテナ素子（３０Ａ）は金属板から構成されている。

本発明の第２の態様によるアンテナ装置（１０Ｂ）によれば、上記アンテナパターン部（３２Ｂ）と上記グランドパターン部（３４Ｂ）とは、基板（３１）の主面（３１ｕ）上に形成された導体箔から成る。

尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。

本発明では、アンテナパターン部とグランドパターン部とを分割するスリットが、導体平板の中心線よりその第１の辺側へ離間する第１のスリット部と、導体平板の中心線よりその第２の辺側へ離間する第２のスリット部と、第１のスリット部と第２のスリット部とを連結する第３のスリット部と、第３のスリット部と導体平板の第３の辺とを連結する切込み部とから構成されるので、送受信可能な電波（無線信号）の周波数帯域を広げることができ、放射効率も改善することができる。

従来のアンテナ装置（板金アンテナ）を示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置（板金アンテナ）の平面図である。 図１に示した従来のアンテナ装置（板金アンテナ）と、図２に示した本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置（板金アンテナ）との電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の特性を示す図である。 図１に示した従来のアンテナ装置（板金アンテナ）と、図２に示した本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置（板金アンテナ）との放射効率（Radiation Efficiency）を示す表である。 本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置（基板アンテナ）の平面図である。

本発明を説明する前に、本発明の理解を容易にするために、図１を参照して、従来技術について詳細に説明する。

図１は、従来のアンテナ装置１０を示す平面図である。図１に示した従来のアンテナ装置１０は、上述した特許文献２及び３に図示されたアンテナ装置と実質的に同様の構成を有する。図１に示した従来のアンテナ装置１０は、板金アンテナから成る。

図１では、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を採用している。図１に示した状態では、Ｘ軸方向は前後方向（奥行き方向）であり、Ｙ軸方向は左右方向（幅方向、横方向）であり、Ｚ軸方向は上下方向（高さ方向）である。

図示のアンテナ装置（板金アンテナ）１０は、所定の周波数帯の電波を送受信するためのものである。図示の例では、所定の周波数帯は、１ＥＥＥ ８０２．１１ｂ／ｇで使用される２．４ＧＨｚ帯の周波数である。

図示のアンテナ装置（板金アンテナ）１０は、給電線路としての同軸ケーブル２０と、アンテナ素子３０とを有する。

同軸ケーブル２０は、円筒状の外部導体２１と、その中央にある中心導体２２とからなる同軸形状の電気信号伝送媒体である。外部導体２１と中心導体２２との間は円筒状の絶縁体２３で絶縁されている。また、外部導体２１はシース（外皮）２４で覆われている。外部導体２１は、アース線や外導体とも呼ばれ、網状の導線から成る。中心導体２２は、芯線や内導体とも呼ばれる。尚、中心導体２２は第１の導体とも呼ばれ、外部導体２１は第２の導体とも呼ばれる。

図示の例では、同軸ケーブル２０は０．８ｍｍの直径を有する。また、外部導体２１の外径は、０．６ｍｍである。

図１に示されるように、図示の同軸ケーブル２０は、左右方向（Ｙ軸方向）に延在している。同軸ケーブル２０の先端部は、カットされ、中心導体２２、絶縁体２３、および外部導体２１が露出している。

アンテナ素子３０は、主面（表面、上面）３０ｕを持つ平板状の金属板（矩形状導体平板）をプレス加工することによって形成される。プレス加工する前の金属板（矩形状導体平板）は、長さ（縦）Ｂ、幅（横）Ｗ、厚さ（高さ）Ｔ（図１には図示せず）を持つ略直方体（矩形板）の形状をしている。図示の例では、長さ（縦）Ｂが２２ｍｍ、幅（横）が２４ｍｍ、厚さ（高さ）Ｔが０．１５ｍｍである。又、図示の例では、金属板（矩形状導体平板）は、メッキ処理が施されていない、りん青銅から成る。

換言すれば、アンテナ素子３０は、矩形状導体平板である金属板に、スリット３５が形成された構造を有する。矩形状導体平板（金属板）は、４つの辺（右辺３０１、左辺３０２、後辺３０３、および前辺３０４）を持つ。ここでは、右辺３０１を第１の辺とも呼び、左辺３０２を第２の辺とも呼び、後辺４０３を第３の辺とも呼び、前辺３０４を第４の辺とも呼ぶ。第１の辺（右辺）３０１と第２の辺（左辺）３０２とは、互いに対向し、前後方向（Ｘ軸方向）に延在している。第３の辺（後辺）３０３と第４の辺（前辺）３０４とは、互いに対向し、左右方向（Ｙ軸方向）に延在している。

アンテナ素子３０は、スリット３５を介して、アンテナパターン部３２とグランドパターン部３４とに分割される。アンテナパターン部３２は放射素子部とも呼ばれ、グランドパターン部３４はグランド部とも呼ばれる。

平板状の金属板（矩形状導体平板）の主面（表面、上面）３０ｕ上に同軸ケーブル（給電線路）２０が配置されている。

図１に示されるように、アンテナパターン部３２は第１の辺（右辺）３０１側に形成され、グランドパターン部３４は第２の辺（左辺）３０２側に形成されている。図示の例では、アンテナパターン部３２は逆Ｆアンテナから構成されている。逆Ｆアンテナ３２は、Ｌ字形状のＬ型部３２２と、このＬ型部３２２から突出する給電部３２４とを有する。Ｌ型部３２２は、第１の辺（右辺）３０１に沿って、前後方向（Ｘ軸方向）に延びる長辺部３２２−１と、横方向（Ｙ軸方向）に延びる短辺部３２２−２とを有する。グランドパターン部３４は、実質的に矩形形状をしている。

同軸ケーブル２０の中心導体（第１の導体）２２は、アンテナパターン部（逆Ｆアンテナ）３２の給電部３２４に半田５０付けにより電気的に接続される。同軸ケーブル２０の外部導体（第２の導体）２１は、グランドパターン部３４に半田５０付けにより電気的に接続される。

図１に示されるように、同軸ケーブル２０は、グランドパターン部３４上で、アンテナパターン部（逆Ｆアンテナ）３２の長手方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）で、かつグランドパターン部３４の一辺（第４の辺）３０４の近傍で第４の辺３０４に沿って平行に延在している。

しかしながら、このような逆Ｆアンテナ３２から成るアンテナ装置１０は、説明が進むに連れて明らかになるように、その送受信可能な電波（無線信号）の周波数帯域が狭く、放射効率も良好でないという問題がある。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図２を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａについて説明する。図２はアンテナ装置（板金アンテナ）１０Ａの平面図である。

図２では、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を採用している。図２に示した状態では、Ｘ軸方向は前後方向（奥行き方向）であり、Ｙ軸方向は左右方向（幅方向、横方向）であり、Ｚ軸方向は上下方向（高さ方向）である。

図示のアンテナ装置１０Ａは、金属板（矩形状導体平板）に形成されたスリットの形状が後述するように相違している点を除いて、図１に示した従来のアンテナ装置１０と同様の構成を有する。換言すれば、図示のアンテナ装置１０Ａは、アンテナ素子の構成が後述するように相違している点を除いて、図１に示した従来のアンテナ装置１０と同様の構成を有する。したがって、アンテナ装置１０Ａでは、アンテナ素子に３０Ａの参照符号を付し、スリットに３６の参照符号を付してある。図１に示された構成要素と同様の機能を有するものには、同一の参照符号を付し、以下では、説明の簡略化のために相違点についてのみ詳細に説明する。

図示のアンテナ装置（板金アンテナ）１０Ａは、所定の周波数帯の電波を送受信するためのものである。図示の例では、所定の周波数帯は、１ＥＥＥ ８０２．１１ｂ／ｇで使用される２．４ＧＨｚ帯の周波数である。

図２に示されるように、アンテナ装置１０Ａにおいて、図示のスリット３６は、矩形状導体平板（金属板）の中央部に形成され、かつ、実質的にコ字状をしている。アンテナ素子３０Ａは、スリット３６を介して、アンテナパターン部３２Ａとグランドパターン部３４Ａとに分割される。

アンテナ素子３０Ａは、アンテナ素子３０と同様に、主面（表面、上面）３０Ａｕを持つ平板状の金属板（矩形導体平板）をプレス加工することによって形成される。図示の例では、金属板（矩形導体平板）は、メッキ処理が施されていない、りん青銅から成る。

尚、図示の例では、金属板の材料としてりん青銅を使用しているが、金属板の材料はこれに限定されない。

前述したように、矩形状導体平板（金属板）は、中心線ＣＬを間に挟んで互いに対向し、かつ、中心線ＣＬと平行に前後方向（Ｘ軸方向）へ延在する第１の辺（右辺）３０１および第２の辺（左辺）３０２と、第１及び第２の辺と直交する方向（Ｙ軸方向）へ延在し、かつ、互いに対向する第３の辺（後辺）３０３および第４の辺（前辺）３０４とを持つ。

詳述すると、図示のスリット３６は、第１のスリット部３６１と、第２のスリット部３６２と、第３のスリット部３６３と、切込み部３６４とから構成される。第１のスリット部３６１は、中心線ＣＬより第１の辺（右辺）３０１側へ第１の所定間隔Ｄ_１だけ離間して延在している。第２のスリット部３６２は、中心線ＣＬより第２の辺（左辺）３０２側へ第２の所定間隔Ｄ_２だけ離間して延在している。第３のスリット部３６３は、第１のスリット部３６１と第２のスリット部３６２とを連結している。切込み部３６４は、第３のスリット部３６３と第３の辺（後辺）３０３とを連結する。

図示の例では、第１及び第２のスリット部３６１、３６２は、中心線ＣＬと平行に前後方向（Ｘ軸方向）に延在している。第３のスリット部３６３は、第１のスリット部３６１と第２のスリット部３６２とを、第３の辺（後辺）３０３に近接した側でそれらの各々の端で連結し、かつ中心線ＣＬと直交する方向（Ｙ軸方向）に延在している。

図示の例では、第１の所定間隔Ｄ_１は２．８７５ｍｍであり、第２の所定間隔Ｄ_２は１．８２５ｍｍである。

アンテナパターン部（放射素子部）３２Ａは、第１のスリット部３６１と第１の辺（右辺）３０１との間に形成されている。グランドパターン部（グランド部）３４Ａは、アンテナパターン部（放射素子部）３２Ａ以外の、矩形状導体平板（金属板）を占める。

第１乃至第３のスリット部３６１〜３６３の各々は、スリット幅Ｗ_Ｓを持つ。また、第１のスリット部３６１は第１の長さＬ_１を持ち、第２のスリット部３６２は、第１の長さＬ_１より短い第２の長さＬ_２を持ち、第３のスリット部３６３は第３の長さＬ_３を持つ。切込み部３６４は、中心線ＣＬ上に形成されている。図示の例では、スリット幅Ｗ_Ｓは１．５ｍｍであり、第１の長さＬ_１は１４ｍｍであり、第２の長さＬ_２は１２．４ｍｍであり、第３の長さＬ_３は４．７ｍｍである。

ここで、所定の周波数の逆数である共振波長をλとする。その場合、第１乃至第３のスリット部３６１〜３６３から成る、スリット３６のコ字状の長さ（Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３）は、実質的にλ／２に等しい。

尚、図示の例では、第２のスリット部３６２の第２の長さＬ_２が第１のスリット部３６１の第１の長さＬ_１より短い（Ｌ_２＜Ｌ_１）が、それに限定されないのは勿論である。すなわち、第２のスリット部３６２の第２の長さＬ_２は、第１のスリット部３６１の第１の長さＬ_１と等しくても良いし（Ｌ_２＝Ｌ_１）、それよりも長くてもよい（Ｌ_２＞Ｌ_１）。すなわち、前述したように、スリット３６のトータルの長さ（Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３）が、実質的にλ／２に等しければ良い。

同軸ケーブル２０は、第４の辺（前辺）３０４と第２のスリット部３６２の端部との間を延在している。図示の例では、同軸ケーブル２０は、第４の辺（前辺）３０４の近傍で、かつ第２のスリット部３６２と交差しない位置で、第４の辺（前辺）３０４に沿って平行に延在している。同軸ケーブル２０の中心導体（第１の導体）２２がアンテナパターン部３２Ａに半田５０付けにより電気的に接続されている。同軸ケーブル２０の外部導体（第２の導体）２１がグランドパターン部３４Ａに半田５０付けにより電気的に接続されている。

尚、前述したように、第１乃至第３のスリット部３６１〜３６３の長さ（Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３）は、実質的にλ／２に等しく設定されている。しかしながら、給電のインピーダンスを５０Ωに整合させるために、スリット３６に対して以下のような調整が施されている。例えば、切込み部３６４の位置を左右に調整したり、第２のスリット部３６２の第２の長さＬ_２を調整する。

以上の説明から明らかなように、図示のアンテナ素子３２Ａは、ダイポール式のスリットアンテナとして働く。

図１に示したアンテナ素子３０のアンテナパターン部（逆Ｆアンテナ）３２は、その幅が狭くなっているのに対して、図２に示したアンテナ素子３０Ａのアンテナパターン部（ダイポール式のスリットアンテナ）３２Ａは、その幅が広くなっている。

図３に、図１に示した従来のアンテナ装置（板金アンテナ）１０と、図２に示した本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置（板金アンテナ）１０Ａとの電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の特性を示す。図３において、横軸は周波数（Freq.）［ＧＨｚ］を示し、縦軸はＶＳＷＲを示す。図３において、実線は本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置（板金アンテナ）１０ＡのＶＳＷＲ特性を示し、一点鎖線は従来のアンテナ装置（板金アンテナ）１０のＶＳＷＲ特性を示す。

図３から明らかなように、図１に示した従来のアンテナ装置（板金アンテナ）１０と比較して、図２に示したアンテナ装置（板金アンテナ）１０Ａの方が、ＶＳＷＲが２以下となっている周波数範囲が広くなっていることが分かる。このように、図１に示した従来のアンテナ装置（板金アンテナ）１０と比較して、図２に示したアンテナ装置（板金アンテナ）１０Ａは、送受信可能な所定の周波数帯域を広げることができる。その結果、アンテナ装置（板金アンテナ）１０Ａを量産する際に、多少周波数ずれがあっても、問題ないもとのすることができる。その結果、量産の歩留りを改善することができる。

図４は、図１に示した従来のアンテナ装置（板金アンテナ）１０と、図２に示した本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置（板金アンテナ）１０Ａとの放射効率（Radiation Efficiency）を示す表である。

図４から明らかなように、図１に示した従来のアンテナ装置（板金アンテナ）１０と比較して、図２に示したアンテナ装置（板金アンテナ）１０Ａの方が、放射効率も改善されていることが分かる。

次に、第１の実施の形態によるアンテナ装置（板金アンテナ）１０Ａの効果について説明する。

第１の効果は、従来の逆Ｆアンテナから成るアンテナ装置（板金アンテナ）１０に比べて、送受信可能な周波数帯域を広げることができることである。その理由は、従来のアンテナ装置（板金アンテナ）１０のアンテナパターン部３２よりも、アンテナ装置（板金アンテナ）１０Ａのアンテナパターン部３２Ａの幅が広がっており、さらに、第２及び第３のスリット部３６２および３６３を備えているからである。

第２の効果は、従来の逆Ｆアンテナから成るアンテナ装置（板金アンテナ）１０に比べて、アンテナ装置（板金アンテナ）１０Ａの放射効率を改善できることである。その理由は、アンテナの実効放射面積を改善できるからである。

（第２の実施の形態）
次に、図５を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｂについて説明する。図５はアンテナ装置（基板アンテナ）１０Ｂの平面図である。

図５では、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を採用している。図５に示した状態では、Ｘ軸方向は前後方向（奥行き方向）であり、Ｙ軸方向は左右方向（幅方向、横方向）であり、Ｚ軸方向は上下方向（高さ方向）である。

図示のアンテナ装置（基板アンテナ）１０Ｂは、アンテナ素子の構成が、図２に示したものと後述するように相違している点を除いて、図２に示したアンテナ装置１０Ａと同様の構成を有する。従って、アンテナ素子に３０Ｂの参照符号を付してある。図２に示された構成要素と同様の機能を有するものには同一の参照符号を付し、以下では、説明を簡略化するために相違点についてのみ詳細に説明する。

図示のアンテナ装置（基板アンテナ）１０Ｂは、所定の周波数帯の電波を送受信するためのものである。図示の例では、所定の周波数帯は、１ＥＥＥ ８０２．１１ｂ／ｇで使用される２．４ＧＨｚ帯の周波数である。

アンテナ素子３０Ｂは、主面（表面、上面）３１ｕを持つ平板状のプリント配線基板３１を有する。プリント配線基板３１は、矩形板の形状をしている。

アンテナ素子３０Ｂは、プリント配線基板３１の主面３１ｕ上に形成された、アンテナパターン部３２Ｂとグランドパターン部３４Ｂとを有する。アンテナパターン部３２Ｂおよびグランドパターン部３４Ｂの形状（外形）や寸法は、それぞれ、図２に示したアンテナパターン部３２Ａおよびグランドパターン部３４Ａと同一である。したがって、アンテナパターン部３２Ｂとグランドパターン部３４Ｂとは、スリット３６によって分割される。

このスリット３６の形状（外形）や寸法も、図２に示したスリット３６と同一であるので、その詳しい構成の説明については省略する。

したがって、図示のアンテナ素子３２Ｂも、上述したアンテナ素子３２Ａと同様に、ダイポール式のスリットアンテナとして働く。

尚、アンテナ素子３０Ｂ（アンテナパターン部３２Ｂおよびグランドパターン部３４Ｂ）は、プリント配線基板３１の主面３１ｕ上に形成されたレジスト膜（図示せず）によって覆われている。グランドパターン部３４Ｂは、アンテナパターン部３２Ｂと一体形成されている。アンテナパターン部３２Ｂとグランドパターン部３４Ｂとは、銅箔から成る。

尚、図示の例では、アンテナパターン部３２Ｂとグランドパターン部３４Ｂとは銅箔から構成されているが、他の導体箔から構成されても良い。

このような構成のアンテナ装置（基板アンテナ）１０Ｂは、図３および図４に示されたような、アンテナ装置（板金アンテナ）１０Ａと同様の、ＶＳＷＲ特性および放射特性を持つ。

次に、第２の実施の形態によるアンテナ装置（基板アンテナ）１０Ｂの効果について説明する。

第１の効果は、従来の逆Ｆアンテナから成るアンテナ装置（板金アンテナ）１０に比べて、送受信可能な周波数帯域を広げることができることである。その理由は、従来のアンテナ装置（板金アンテナ）１０のアンテナパターン部３２よりも、アンテナ装置（基板アンテナ）１０Ｂのアンテナパターン部３２Ｂの幅が広がっており、さらに、第２及び第３のスリット部３６２および３６３を備えているからである。

第２の効果は、従来の逆Ｆアンテナから成るアンテナ装置（板金アンテナ）１０に比べて、アンテナ装置（基板アンテナ）１０Ｂの放射効率を改善できることである。その理由は、アンテナの実効放射面積を改善できるからである。

以上、本発明について好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、給電線路として同軸ケーブル２０を使用しているが、給電線路はそれに限定されないのは勿論である。また、上述した実施の形態では、導体平板として矩形状のものを使用しているが、矩形状のものに限定されないのは勿論である。さらに、上記第１の実施の形態では、同軸ケーブル（給電線路）２０の外部導体（第２の導体）２１とグランドパターン部３４Ａとの電気的な接続を、半田５０を使用して行っているが、上記特許文献２に開示されているように、カシメ部でカシメ固定しても良いのは勿論である。

１０Ａ アンテナ装置（板金アンテナ）
１０Ｂ アンテナ装置（基板アンテナ）
２０ 同軸ケーブル（給電線路）
２１ 外部導体（第２の導体）
２２ 中心導体（第１の導体）
３０Ａ、３０Ｂ アンテナ素子
３０Ａｕ 金属板（矩形状導体平板）の主面（上面、表面）
３０１ 右辺（第１の辺）
３０２ 左辺（第２の辺）
３０３ 後辺（第３の辺）
３０４ 前辺（第４の辺）
３１ プリント配線基板
３１ｕ プリント配線基板の主面（上面、表面）
３２Ａ、３２Ｂ アンテナパターン部（放射素子部）
３４Ａ、３４Ｂ グランドパターン部（グランド部）
３６ スリット
３６１ 第１のスリット部
３６２ 第２のスリット部
３６３ 第３のスリット部
３６４ 切込み部
５０ 半田
Ｄ_１ 第１の所定間隔
Ｄ_２ 第２の所定間隔
Ｌ_１ 第１の長さ
Ｌ_２ 第２の長さ
Ｌ_３ 第３の長さ
Ｗ_Ｓ スリット幅
ＣＬ 中心線

Claims (7)

1. 第１の導体と第２の導体とを持つ給電線路と、導体平板にスリットが形成されたアンテナ素子とを備えたアンテナ装置に於いて、
   前記アンテナ素子は、前記スリットを介して、アンテナパターン部とグランドパターン部とに分割され、
   前記給電線路の前記第１の導体が前記アンテナパターン部に接続され、前記給電線路の前記第２の導体が前記グランドパターン部に接続されており、
   前記導体平板は、中心線を間に挟んで互いに対向する第１及び第２の辺と、前記第１及び第２の辺を連結する第３の辺とを持ち、
   前記スリットは、
   前記中心線より前記第１の辺側へ第１の所定間隔だけ離間して延在する第１のスリット部と、
   前記中心線より前記第２の辺側へ第２の所定間隔だけ離間して延在する第２のスリット部と、
   前記第１のスリット部と前記第２のスリット部とを連結する第３のスリット部と、
   前記第３のスリット部と前記第３の辺とを連結する切込み部と、
   から構成されることを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記導体平板は矩形状導体平板であって、
   前記スリットは、前記矩形状導体平板の中央部に形成され、かつ、実質的にコ字状をしており、
   前記第１及び第２のスリット部は、前記中心線と平行に延在し、
   前記第３のスリット部は、前記中心線と直交する方向に延在することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記所定の周波数の逆数である共振波長をλとすると、
   前記第１乃至第３のスリット部から成る、前記スリットのコ字状の長さは、実質的にλ／２に等しい、請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 前記切込み部は、前記中心線上に形成されている、請求項１乃至３のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
5. 前記導体平板は、前記第３の辺と対向する第４の辺を持ち、
   前記第１のスリット部は、第１の長さを持ち、
   前記第２のスリット部は、前記第１の長さよりも短い第２の長さを持ち、
   前記給電線路は、前記第４の辺と前記第２のスリット部の端部との間を延在する同軸ケーブルであって、前記第１の導体を中心導体とし、前記第２の導体を外部導体とする、前記同軸ケーブルから成る、
   請求項１乃至４のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
6. 前記アンテナ素子は金属板から構成されている、請求項１乃至５のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
7. 前記アンテナパターン部と前記グランドパターン部とは、基板の主面上に形成された導体箔からなる、請求項１乃至５のいずれか１つに記載のアンテナ装置。

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