JP2024002495A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 アンテナ装置にかかる広帯域アンテナが、金属体に近接して使用されてもアンテナ装置の性能の劣化を低減することができる。【解決手段】 アンテナ装置１は、広帯域アンテナ１０と第１金属板２１および第２金属板２２のとから構成され、広帯域アンテナ１０は、第１金属板２１および第２金属板２２の上に配置されて、第１金属板２１および第２金属板２２は広帯域アンテナ１０の被取付体となっている。第１金属板２１と第２金属板２２との間に給電点１２ａおよび給電点１３ａを含む領域が位置するスリット部２３が形成されている。これにより、広帯域アンテナ１０は、金属体に近接して使用されても広帯域アンテナ１０の性能の劣化を低減することができる。【選択図】 図１

Description

本発明は、金属体に近接して使用されてもアンテナの性能の劣化を低減することのできるアンテナ装置に関する。

ＩｏＴ（Internet of Things）市場の拡大と共に使用される周波数の拡張が進んでおり、広帯域性を有するアンテナの需要が高まっている。また、通信モジュール用のアンテナは設置スペースが限られていることから、電波環境条件としては相応しくない金属体にアンテナを近接させて使用することがある。その場合、金属体がアンテナの誘導性成分と容量性成分に影響を与えてアンテナのインピーダンスが変化することで、アンテナ性能が大きく劣化する恐れがある。このため、広帯域性を有するアンテナが求められていると共に、金属体に近接して使用されてもアンテナの性能の劣化を低減することが求められている。

特許第５１３８１９０号公報

特許文献１に、８００ＭＨｚ帯から２０００ＭＨｚ帯までをカバーすることのできる従来の小型の平面アンテナが開示されている。この従来の平面アンテナ１００の正面図を図２６に背面図を図２７に示す。これらの図に示すように、従来の平面アンテナ１００は、平板状の長方形とされている絶縁基板１１０を有し、この絶縁基板１１０の一面に形成された第１エレメント１１１と第２エレメント１１２からなるエレメント部とを備えている。第１エレメント１１１は、給電点からテーパ状に拡がるループ状に形成された第１ループエレメント１１１ａと、第１ループエレメント１１１ａの内部に形成されている第１Ｔ型エレメント１１１ｂとからなる。また、第２エレメント１１２は、給電点からテーパ状に拡がるループ状に形成された第２ループエレメント１１２ａと、第２ループエレメント１１２ａの内部に形成されている第２Ｔ型エレメント１１２ｂとからなる。第１エレメント１１１と第２エレメント１１２とはほぼ線対称の形状とされている。
また、絶縁基板１１０の他面に給電部１１４ａおよび給電部１１４ｂが形成されていると共に、所定長の無給電素子１１３が形成されている。

従来の平面アンテナ１００は、絶縁基板１１０の一面であるおもて面に形成される第１エレメント１１１および第２エレメント１１２の構成が複雑な構成とされている。また、絶縁基板１１０の他面である背面に給電部１１４ａ，１１４ｂおよび無給電素子１１３が形成されており、背面に金属体を近接させて使用すると第１エレメント１１１、第２エレメント１１２や無給電素子１１３との間が電気的に結合したり、インピーダンスが変化することで、従来の平面アンテナ１００の性能が大きく劣化する恐れがあった。
そこで、本発明は、アンテナ装置においてアンテナ素子の構成を単純な構成とすることができると共に、金属体に近接して使用されてもアンテナ装置の性能の劣化を低減することができるアンテナ装置を提供することを目的としている。

本発明のアンテナ装置は、金属板と、該金属板の上に配置された広帯域アンテナとからなるアンテナ装置であって、前記広帯域アンテナは、平板状の長方形とされている絶縁性の基板と、該基板の一面に並べて面状の形状に導電体で形成された第１アンテナ素子と第２アンテナ素子とからなり、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子とはほぼ線対称の形状とされ、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子とが互いに向かい合う端部のほぼ中央に、それぞれ給電点が形成されており、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子とは、前記給電点のそれぞれからテーパ状に拡がる面状に形成されており、前記金属板には所定幅のスリット部が設けられて、該スリット部により前記給電点を含む領域が前記金属板に対面しないように、前記広帯域アンテナにおける前記基板の他面上に金属板が配置されていることを主要な特徴としている。
また、本発明のアンテナ装置において、前記広帯域アンテナにおける前記絶縁性の基板が透明樹脂からなる基板とされ、さらに、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子とは、視覚的に透明とされ可視光を透過するメッシュ状の導電体で形成されている。
さらに、本発明のアンテナ装置において、前記広帯域アンテナにおける前記絶縁性の基板が透明樹脂からなるフィルム基板とされている。
さらにまた、本発明のアンテナ装置において、前記広帯域アンテナの設計周波数帯域における中心周波数の波長をλとした時に、前記金属板の前記スリット部の幅が約λ／１４とされている。

本発明の他のアンテナ装置は、金属板と、該金属板の上に配置された広帯域アンテナとからなるアンテナ装置であって、前記広帯域アンテナは、平板状の長方形とされている絶縁性の基板と、該基板の一面に並べて面状の形状に導電体で形成された第１アンテナ素子と第２アンテナ素子とからなり、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子とが互いに向かい合う端部のほぼ中央に、それぞれ給電点が形成されており、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子とは、前記給電点のそれぞれからテーパ状に拡がる面状に形成されていると共に、該テーパ状の部分から延伸する突部が形成されており、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子とはほぼ線対称の形状とされており、前記金属板には所定幅のスリット部が設けられて、該スリット部により前記給電点を含む領域が前記金属板に対面しないように、前記広帯域アンテナにおける前記基板の他面上に金属板が配置されていることを主要な特徴としている。
また、本発明の他のアンテナ装置において、前記広帯域アンテナにおける前記絶縁性の基板が透明樹脂からなる基板とされ、さらに、前記突部が形成された前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子とは、視覚的に透明とされ可視光を透過するメッシュ状の導電体で形成されていると共に、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子のそれぞれの前記給電点はベタ状に形成されている。
さらに、本発明の他のアンテナ装置において、前記広帯域アンテナにおける前記絶縁性の基板が透明樹脂からなるフィルム基板とされ、さらに、前記突部が形成された前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子とは、視覚的に透明とされ可視光を透過する三角形、四角形または多角形、円形、楕円形のメッシュからなるメッシュ状の導電体で形成されていると共に、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子のそれぞれの前記給電点はベタ状に形成されている。
さらにまた、本発明の他のアンテナ装置において、前記広帯域アンテナにおける前記絶縁性の基板が透明樹脂からなるフィルム基板とされている。
さらにまた、本発明の他のアンテナ装置において、前記広帯域アンテナにおける前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子に形成された前記突部の長さが、設計周波数帯域における０．９ＧＨｚの周波数の波長λａに対して約０．０３６λａ～約０．０５９λａの長さとされ、２．０ＧＨｚの周波数の波長λｂに対して約０．０８０λｂ～約０．１３０λｂの長さとされている。
さらにまた、本発明の他のアンテナ装置において、前記広帯域アンテナの設計周波数帯域における中心周波数の波長をλとした時に、前記金属板の前記スリット部の幅が約λ／１４とされている。

本発明のアンテナ装置は、金属板と、金属板の上に配置された広帯域アンテナとから構成されており、基板の一面に並べて面状の形状に導電体で形成された第１アンテナ素子と第２アンテナ素子とを備える広帯域アンテナとされて、アンテナ装置における基板の他面上に金属板が配置されても、金属板には所定幅のスリット部が設けられて、スリット部により給電点を含む領域が金属板に対面しないようになる。これにより、アンテナ装置が、金属体に近接して使用されても広帯域アンテナの性能の劣化を低減することができるようになる。
また、本発明のアンテナ装置の広帯域アンテナにおける基板を透明樹脂からなる基板として、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子を、視覚的に透明とされ可視光を透過するメッシュ状の導電体で形成することにより、広帯域アンテナを透明化することができる。これにより、可視光を利用するデバイスの表面にデバイスの性能を維持した状態で外観をそこねることなく広帯域アンテナを金属体の上に設置することができる。
さらに、本発明のアンテナ装置の広帯域アンテナにおける基板を透明樹脂からなるフィルム基板とすると、屈曲性を有するようになり金属体の曲面に設置することができるようになる。

本発明にかかる第１実施例のアンテナ装置の構成を示す正面図である。 本発明にかかる第１実施例のアンテナ装置の構成を示す背面図である。 本発明にかかる第１実施例のアンテナ装置の構成を示す上面図である。 本発明にかかる第１実施例のアンテナ装置の構成を示す左側面図および右側面図である。 本発明にかかる第１実施例のアンテナ装置の構成において寸法を示す正面図である。 本発明にかかる第１実施例のアンテナ装置の変形例の構成を示す正面図である。 本発明にかかる第２実施例のアンテナ装置の構成を示す正面図である。 本発明にかかる第２実施例のアンテナ装置の構成を示す背面図である。 本発明にかかる第２実施例のアンテナ装置の構成を示す上面図である。 本発明にかかる第２実施例のアンテナ装置の構成を示す左側面図および右側面図である。 本発明にかかる第２実施例のアンテナ装置の構成において寸法を示す正面図である。 本発明にかかる第３実施例のアンテナ装置の構成を示す正面図である。 本発明にかかる第３実施例のアンテナ装置の構成を示す背面図である。 本発明にかかる第３実施例のアンテナ装置の構成を示す上面図である。 本発明にかかる第３実施例のアンテナ装置の構成を示す左側面図および右側面図である。 本発明にかかる第４実施例のアンテナ装置の構成を示す正面図である。 本発明にかかる第４実施例のアンテナ装置の構成を示す背面図である。 本発明にかかる第４実施例のアンテナ装置の構成を示す上面図である。 本発明にかかる第４実施例のアンテナ装置の構成を示す左側面図および右側面図である。 本発明にかかる第２実施例のアンテナ装置における平面アンテナにおいて、アンテナ素子の突部の長さに対するＶＳＷＲ２．０以下帯域を示すグラフである。 本発明にかかる第２実施例のアンテナ装置における平面アンテナにおいて、所定の設計周波数の波長に対するアンテナ素子の突部の長さの波長比を示す表である。 本発明にかかる第１実施例のアンテナ装置において、スリット部の間隔に対するＶＳＷＲ３．０以下帯域を示すグラフである。 本発明にかかる第１実施例のアンテナ装置において、所定の設計周波数の波長に対するスリット部の間隔の波長比を示す表である。 本発明にかかる第２実施例のアンテナ装置において、スリット部の間隔に対するＶＳＷＲ３．０以下帯域を示すグラフである。 本発明にかかる第２実施例のアンテナ装置において、所定の設計周波数の波長に対するスリット部の間隔の波長比を示す表である。 従来の平面アンテナの構成を示す正面図である。 従来の平面アンテナの構成を示す背面図である。

＜本発明の第１実施例のアンテナ装置＞
本発明の第１実施例にかかるアンテナ装置１の構成を図１ないし図４に示す。図１は第１実施例のアンテナ装置１の構成を示す正面図であり、図２は第１実施例のアンテナ装置１の構成を示す背面図であり、図３は第１実施例のアンテナ装置１の構成を示す上面図であり、図４は第１実施例のアンテナ装置１の構成を示す左側面図および右側面図であり、図５は第１実施例のアンテナ装置１の構成において寸法を示す正面図である。
これらの図に示すように、本発明の第１実施例のアンテナ装置１は、広帯域アンテナ１０と第１金属板２１および第２金属板２２とから構成されている。この場合、広帯域アンテナ１０は、第１金属板２１および第２金属板２２の上に配置されており、第１金属板２１および第２金属板２２は広帯域アンテナ１０の被取付体となっている。
第１実施例のアンテナ装置１における広帯域アンテナ１０は、長方形の平板状とされた基板１１を備えており、基板１１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やテフロン（登録商標）あるいはガラスエポキシ等の高周波特性の良好な絶縁性の素材から構成されている。この基板１１の一面に並べて第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３との２つのパターンが形成されている。第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３とのパターンは面状の形状とされ、基板１１の一面上に蒸着やプリントあるいは貼着、エッチング等のいずれかによりパターンが形成されている。この場合、基板１１はＰＥＴやテフロン（登録商標）等の高周波特性の良好な可撓性の透明樹脂からなる平板やフィルムから構成してもよい。また、第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３の素材は、銅や銀ペーストなどの電気抵抗の低い導電体が好適とされる。図示する基板１１は縦に長い長方形とされており、上半面に第１アンテナ素子１２が形成されており、下半面に第２アンテナ素子１３が形成されている。第１アンテナ素子１２および第２アンテナ素子１３とはほぼ線対称の形状とされ、第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３とが互いに向かい合う端部のほぼ中央に、それぞれ給電点１２ａ，１３ａが形成されている。第１アンテナ素子１２は、給電点１２ａから基板１１の周縁に達するよう拡がるテーパ部と、テーパ部に続くほぼ基板１１の周縁に沿った長方形部とから構成されている。また、第２アンテナ素子１３は第１アンテナ素子１２とほぼ線対称の形状に形成されており、給電点１３ａから基板１１の周縁に達するよう拡がるテーパ部と、テーパ部に続くほぼ基板１１の周縁に沿った長方形部とから構成されている。

第１実施例にかかるアンテナ装置１の広帯域アンテナ１０において、第１アンテナ素子１２の給電点１２ａおよび第２アンテナ素子１３の給電点１３ａのパターンは肉厚の矩形状に形成され、給電点１２ａに同軸ケーブルとされる給電ケーブル１４の中心導体１４ａの先端がハンダ付けされ、給電点１３ａには、給電ケーブル１４の外導体１４ｂがハンダ付けされている。
第１実施例にかかるアンテナ装置１の第１金属板２１および第２金属板２２は、広帯域アンテナ１０の被取付体とされて、第１金属板２１および第２金属板２２の上に広帯域アンテナ１０が接着等により取り付けられている。図示する第１金属板２１および第２金属板２２は、横に長い長方形状とされ縦方向の幅が所定寸法とされて、第１金属板２１と第２金属板２２との間にスリット部２３が形成されている。このスリット部２３の間隔内に広帯域アンテナ１０における給電点１２ａおよび給電点１３ａを含む領域が位置して、給電点１２ａおよび給電点１３ａを含む領域が第１金属板２１および第２金属板２２に対面しないようになる。これにより、第１実施例にかかるアンテナ装置１の広帯域アンテナ１０が第１金属板２１および第２金属板２２に近接して使用されても、性能の劣化を低減することができるようになる。第１金属板２１および第２金属板２２の寸法は、図５に示すように図示する第１金属板２１および第２金属板２２の横方向の長さがそれぞれＬａ１、Ｌｂ１とされ、縦方向の幅がそれぞれＷａ１，Ｗｂ１とされ、スリット部２３の間隔がＳとされている。また、図５に示すように図示する広帯域アンテナ１０における縦方向の寸法がＬ２とされ、横方向の寸法がＷ２とされている。

第１実施例にかかるアンテナ装置１の設計周波数帯域は、例えば６５０ＭＨｚ～２７５０ＭＨｚとされ、広帯域アンテナ１０と第１金属板２１および第２金属板２２との寸法の一例を上げる。この一例では、設計周波数帯域の中心周波数に広帯域アンテナ１０を共振させて設計周波数帯域をカバーしている。この場合は、設計周波数帯域の中心周波数の波長をλとした時に、広帯域アンテナ１０の長さＬ２を約１／２λとして、幅Ｗ２を約１／４λとして、広帯域アンテナ１０を給電ケーブル１４から中央給電され前記中心周波数に共振するダイポールアンテナとして機能させればよい。また、第１金属板２１および第２金属板２２の長さＬａ１，Ｌｂ１は約３／４λとされ、第１金属板２１および第２金属板２２の幅Ｗａ１，Ｗｂ１は約１／４λとされ、スリット部の間隔Ｓは約１／１４λとされる。なお、長さＬａ１，Ｌｂ１は上記寸法に限らず任意の長さとしてもよく、幅Ｗａ１，Ｗｂ１は上記寸法に限らずより広い幅とすることができる。ただし、幅Ｗａ１，Ｗｂ１を広い幅とすると、広帯域アンテナ１０の共振周波数がずれるようになる。
また、他の例は、設計周波数帯域内の低域の周波数、例えば６５０ＭＨｚの周波数に広帯域アンテナ１０を共振させて設計周波数帯域の低域をカバーする例とされる。この場合の広帯域アンテナ１０の具体的な寸法について述べると、基板１１においては基板１１の比誘電率εｒの影響を受けて波長は短縮される。例えば、基板１１を比誘電率εｒが約３のＰＥＴ製とすると、基板１１の波長短縮率は約５７．８％となる。すると、６５０ＭＨｚの１／２波長は自由空間では約２３１ｍｍとされるが、比誘電率εｒが約３の基板１１上においては波長短縮されて約１３３．５ｍｍとなる。従って、基板１１上に形成される広帯域アンテナ１０の寸法Ｌ２を約１３５ｍｍとすると、広帯域アンテナ１０の共振周波数は約６５０ＭＨｚとなる。そこで、広帯域アンテナ１０の基板１１の比誘電率εｒが約３とされた際に設計周波数帯域の低域をカバーする広帯域アンテナ１０の概略寸法は、例えば、寸法Ｌ２が約１３５ｍｍとされ、幅Ｗ２が約５０ｍｍとされる。また、基板１１の厚さは約１００μｍとすることができる。
このように、第１実施例の広帯域アンテナ１０は小型となる。なお、基板１１の長辺の寸法はＬ１とほぼ同様の寸法となり、基板１１の短辺の寸法はＷ１とほぼ同様の寸法となる。

ここで、第１実施例のアンテナ装置１におけるスリット部２３の間隔Ｓの間隔Ｌ３の範囲の根拠を示す。本発明の第１実施例のアンテナ装置１において、第１金属板２１と第２金属板２２との間のスリット部２３の間隔Ｓを変化させた際のＶＳＷＲ特性を図２１に示すグラフで示している。この場合、横軸が０［ｍｍ］ないし２０［ｍｍ］までのスリット部２３の間隔Ｓとされ、縦軸がＶＳＷＲ３．０以下帯域とされている。
図２１に示す第１実施例のアンテナ装置１におけるＶＳＷＲ特性において、設計周波数は６５０ＭＨｚ～２７５０ＭＨｚとされている。図２２に示すＶＳＷＲ特性を参照すると、第１金属板２１と第２金属板２２との間のスリット部２３の間隔Ｓが０ｍｍのときは、ＶＳＷＲ３．０以下帯域として約５％の比帯域しか得られない。これは、スリット部２３が０ｍｍとされて形成されていないことから第１金属板２１および第２金属板２２の影響を受けて第１実施例のアンテナ装置１の性能が大きく劣化するからと考えられる。次に、間隔Ｓを変化させて２ｍｍとすると、ＶＳＷＲ３．０以下帯域として約８４％の大きな比帯域が得られている。これは、スリット部２３に広帯域アンテナ１０の給電点１２ａ、１３ａが位置して第１金属板２１および第２金属板２２の影響を受け難くなったからと考えられる。そして、間隔Ｓを変化させて２ｍｍを超えて２０ｍｍまで変化させると、間隔Ｓが２．０ｍｍ～２０ｍｍまでの範囲においてＶＳＷＲ３．０以下帯域として約７２％～約８５％の７０％以上の大きな比帯域が得られていることが分かる。
そして、図２３の表に示すように２．０ｍｍの間隔Ｓは９００ＭＨｚの波長をλａとすると０．００６λａに相当し、２ＧＨｚの波長をλｂとすると０．０１３λｂに相当する。なお、設計周波数帯域の中心周波数の波長をλとすると約１／１４λとされる間隔Ｓは約１２ｍｍとなる。

以上説明したように、本発明の第１実施例のアンテナ装置１においては、広帯域アンテナ１０の第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３とが面状の形状に導電体で形成されていることから、広帯域なアンテナとして機能する。また、第１実施例のアンテナ装置１において、基板１１を可撓性の樹脂、例えばフィルムからなる基板として、基板１１の一面に第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３および給電点１２ａ，１３ａのパターンとを形成することにより、本発明の第１実施例のアンテナ装置１にかかる広帯域アンテナ１０は屈曲性を有するようになり、基板３１の他面に粘着層を設けることで曲面を有する第１金属板２１および第２金属板２２に広帯域アンテナ１０を貼着することができるアンテナ装置１とすることができる。
さらに、第１実施例のアンテナ装置１において、基板１１を透明樹脂からなる基板とすると共に、第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３とを、図示しないが視覚的に透明とされ可視光を透過するメッシュ状の導電体で形成することができる。すなわち、第１アンテナ素子１２および第２アンテナ素子１３が視覚的に透明とされ可視光を透過するメッシュ状とされることにより、第１実施例のアンテナ装置１における広帯域アンテナ１０を透明化することができる。これにより、可視光を利用する金属体を有するデバイス、例えば、太陽光パネルの表面に発電機能の性能を維持した状態で外観をそこねることなく広帯域アンテナ１０を接着等により設置することができるようになる。この場合、太陽光パネルは金属体とされる電極を有しており、この電極が第１金属板２１および第２金属板２２に相当し、第１金属板２１と第２金属板２２との電極の間にスリット部２３が設けられている。

＜本発明の第１実施例のアンテナ装置の変形例＞
次に、本発明の第１実施例のアンテナ装置１の変形例とされるアンテナ装置２を説明する。変形例とされるアンテナ装置２は、本発明の第１実施例のアンテナ装置１において金属板の数を増加した変形例とされている。
本発明の第１実施例のアンテナ装置１の変形例とされるアンテナ装置２の構成を図６に示す。図６は変形例とされるアンテナ装置２の構成を示す正面図である。
図６に示すように、第１実施例のアンテナ装置１の変形例とされるアンテナ装置２は、広帯域アンテナ１０と第１金属板２１および第２金属板２２とから構成されている。この場合、広帯域アンテナ１０は、第１金属板２１および第２金属板２２に加えて第３金属板２４および第４金属板２５を有している。広帯域アンテナ１０は第１金属板２１および第２金属板２２の上に配置されている。第１金属板２１ないし第４金属板２５は１つのデバイスが備えている金属体とされ、第１金属板２１ないし第４金属板２５は広帯域アンテナ１０の被取付体となっている。そして、第１金属板２１と第２金属板２２との間にスリット部２３ａが形成され、第１金属板２１と第３金属板２４との間にスリット部２３ｂが形成され、第２金属板２２と第４金属板２５との間にスリット部２３ｃが形成され、第１金属板２１ないし第４金属板２５の隣接する金属板の間にスリット部２３ａ～２３ｃが形成されている。

変形例とされるアンテナ装置２において、広帯域アンテナ１０の構成は第１実施例のアンテナ装置１の説明において説明した通りであるので、ここでは、その説明は省略する。第１金属板２１ないし第４金属板２５は同形状で同寸法とされ、スリット部２３ａ～２３ｃの間隔も同じとされている。すなわち、図示する第１金属板２１ないし第４金属板２５の横方向の長さはＬ１０とされ、第１金属板２１ないし第４金属板２５の縦方向の幅はＷ１０とされ、スリット部２３ａ～２３ｃの間隔はＳ１０とされている。
第１実施例のアンテナ装置１の変形例とされるアンテナ装置の変形例においても設計周波数帯域は、例えば６５０ＭＨｚ～２７５０ＭＨｚとされている。この際の第１金属板２１ないし第４金属板２５との寸法の一例を上げると、設計周波数帯域の中心周波数の波長をλとした時に、第１金属板２１ないし第４金属板２５の長さＬ１０は約３／４λとされ、第１金属板２１ないし第４金属板２５の幅Ｗ１０は約１／４λとされ、スリット部２３ａ～２３ｃの間隔Ｓ１０は約１／１４λとされる。なお、長さＬ１０は上記寸法に限らず任意の長さとしてもよく、幅Ｗ１０は上記寸法に限らずより広い幅とすることができる。ただし、幅Ｗ１０を広い幅とすると、広帯域アンテナ１０の共振周波数がずれるようになる。なお、広帯域アンテナ１０の寸法は、第１実施例のアンテナ装置１の説明において説明した通りであるので、ここでは、その説明は省略する。
本発明の第１実施例のアンテナ装置１の変形例のアンテナ装置２において、第１金属板２１ないし第４金属板２５の隣接する金属板の間のスリット部２３ａ～２３ｃの間隔Ｓを変化させた際のＶＳＷＲ特性は上記説明した図２１に示すグラフに示す通りとなる。また、図２２の表に示すように２．０ｍｍの間隔Ｓは９００ＭＨｚの波長をλａとすると０．００６λａに相当し、２ＧＨｚの波長をλｂとすると０．０１３λｂに相当する。

＜本発明の第２実施例のアンテナ装置＞
次に、本発明の第２実施例のアンテナ装置３を説明する。第２実施例のアンテナ装置３は、広帯域アンテナ３０の第１アンテナ素子３２および第２アンテナ素子３３に突部３２ｂ、突部３３ｂを設けることにより、第１実施例のアンテナ装置１の広帯域性を改善するようにしている。
本発明の第２実施例のアンテナ装置３の構成を図７ないし図１０に示す。図７は第２実施例のアンテナ装置３の構成を示す正面図であり、図８は第２実施例のアンテナ装置３の構成を示す背面図であり、図９は第２実施例のアンテナ装置３の構成を示す上面図であり、図１０は第２実施例のアンテナ装置３の構成を示す左側面図および右側面図である。
これらの図に示すように、本発明の第２実施例のアンテナ装置３は、広帯域アンテナ３０と第１金属板２１および第２金属板２２とから構成されている。この場合、広帯域アンテナ３０は、第１金属板２１および第２金属板２２の上に配置されており、第１金属板２１および第２金属板２２は広帯域アンテナ３０の被取付体となっている。なお、第１金属板２１および第２金属板２２として電極、例えば太陽光パネルの電極とすることができ、この場合、第１金属板２１と第２金属板２２との電極の間にスリット部２３が設けられることになる。

第２実施例のアンテナ装置３における広帯域アンテナ３０は、長方形の平板状とされた基板３１を備えており、基板３１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やテフロン（登録商標）あるいはガラスエポキシ等の高周波特性の良好な絶縁性の素材から構成されている。この基板３１の一面に並べて第１アンテナ素子３２と第２アンテナ素子３３との２つのパターンが形成されている。第１アンテナ素子３２と第２アンテナ素子３３とのパターンは面状の形状とされ、基板３１の一面上に蒸着やプリントあるいは貼着、エッチング等のいずれかによりパターンが形成されている。この場合、基板３１はＰＥＴやテフロン（登録商標）等の高周波特性の良好な可撓性の透明樹脂からなる平板やフィルムから構成してもよい。また、第１アンテナ素子３２と第２アンテナ素子３３の素材は、銅や銀ペーストなどの電気抵抗の低い導電体が好適とされる。図示する基板３１は縦に長い長方形とされており、上半面に第１アンテナ素子３２が形成されており、下半面に第２アンテナ素子３３が形成されている。第１アンテナ素子３２および第２アンテナ素子３３とはほぼ線対称の形状とされ、第１アンテナ素子３２と第２アンテナ素子３３とが互いに向かい合う端部のほぼ中央に、それぞれ給電点３２ａ，３３ａが形成されている。第１アンテナ素子３２は、給電点３２ａから基板３１の周縁に達するよう拡がるテーパ部と、テーパ部に続くほぼ基板３１の周縁に沿った長方形部とから構成されている。また、第２アンテナ素子３３は第１アンテナ素子３２とほぼ線対称の形状に形成されており、給電点３３ａから基板３１の周縁に達するよう拡がるテーパ部と、テーパ部に続くほぼ基板３１の周縁に沿った長方形部とから構成されている。さらに、第１アンテナ素子３２の一方のテーパ部における給電点３２ａの近傍の始端と、基板３１の周縁に達する終端とから延伸するよう細長い２つの突部３２ｂがそれぞれ形成されている。第２アンテナ素子３３においても同様に、第２アンテナ素子３３の一方のテーパ部における給電点３３ａの近傍の始端と、基板３１の周縁に達する終端とから延伸するよう細長い２つの突部３３ｂがそれぞれ形成されている。

第２実施例の広帯域アンテナ３０において、第２アンテナ素子３２の給電点３２ａおよび第２アンテナ素子３３の給電点３３ａは肉厚の矩形状とされたベタ状のパターンで形成されてハンダ付け可能とされている。給電点３２ａには同軸ケーブルとされる給電ケーブル３４の中心導体３４ａの先端がハンダ付けされ、給電点３３ａには、給電ケーブル３４の外導体３４ｂがハンダ付けされている。
第２実施例にかかるアンテナ装置３の第１金属板２１および第２金属板２２は、広帯域アンテナ３０の被取付体とされて、第１金属板２１および第２金属板２２の上に広帯域アンテナ３０が接着等により取り付けられている。図示する第１金属板２１および第２金属板２２は、横に長い長方形状とされ縦方向の幅が所定寸法とされて、第１金属板２１と第２金属板２２との間にスリット部２３が形成されている。このスリット部２３の間隔内に広帯域アンテナ３０における給電点３２ａおよび給電点３３ａと、第１アンテナ素子３２の２つの突部３２ｂおよび第２アンテナ素子３３の２つの突部３３ｂをほぼ含む領域が位置して、給電点３２ａおよび給電点３３ａと２つの突部３２ｂおよび２つの突部３３ｂをほぼ含む領域が第１金属板２１および第２金属板２２に対面しないようになる。これにより、第２実施例にかかるアンテナ装置３の広帯域アンテナ３０が第１金属板２１および第２金属板２２に近接して使用されても、性能の劣化を低減することができるようになる。

第２実施例のアンテナ装置３の各部の寸法は、第１実施例のアンテナ装置１と同様とされており、第２実施例のアンテナ装置３の寸法を示す図を図１１に示す。第１金属板２１および第２金属板２２の寸法は、図１１に示すように横方向の長さがそれぞれＬａ１、Ｌｂ１とされ、縦方向の幅がそれぞれＷａ１，Ｗｂ１とされ、スリット部２３の間隔がＳとされている。また、広帯域アンテナ３０の寸法は、図１１に示すように縦方向の寸法がＬ２とされ、横方向の寸法がＷ２とされている。さらに、２つの突部３２ｂおよび２つの突部３３ｂの延伸方向の長さがＬ３とされ、延伸方向に直交する方向の幅は所定の幅とされている。
なお、２つの突部３２ｂおよび２つの突部３３ｂにおけるそれぞれの突部の長さＬ３は、同じ寸法としてもよいが異なる寸法としてもよい。第１アンテナ素子３２に形成した２つの突部３２ｂおよび第２アンテナ素子３３に形成した２つの突部３３ｂにより、第１アンテナ素子３２および第２アンテナ素子３３における誘導性（Ｌ）成分と容量性（Ｃ）成分との調整を行うことができ、調整を行うことで第２実施例のアンテナ装置３にかかる広帯域アンテナ３０の広帯域性が改善されて、第２実施例のアンテナ装置３をより広帯域化することができる。上記Ｌ成分およびＣ成分の調整は、２つの突部３２ｂおよび２つの突部３３ｂの長さＬ３や幅を変化させることにより行うことができる。なお、突部３２ｂおよび突部３３ｂの数は２つに限らず、１つでもよいし３つ以上としてもよい。突部３２ｂおよび突部３３ｂは対称に設けてもよいが、非対称に設けてもよい。すなわち、突部３２ｂおよび突部３３ｂの形状や突出位置は図示する形状や位置に限らない。向き合って配置された第１アンテナ素子３２と第２アンテナ素子３３との間のテーパ部の間に形成された空間に配置できれば、突部３２ｂおよび突部３３ｂの形状や突出位置は任意の形状や位置とすることができる。

第２実施例にかかるアンテナ装置３の設計周波数帯域は、例えば６５０ＭＨｚ～２７５０ＭＨｚとされ、広帯域アンテナ３０と第１金属板２１および第２金属板２２との寸法の一例を上げる。この一例では、設計周波数帯域の中心周波数に広帯域アンテナ３０を共振させて設計周波数帯域をカバーしている。この場合は、設計周波数帯域の中心周波数の波長をλとした時に、広帯域アンテナ３０の長さＬ２を約１／２λとして、幅Ｗ２を約１／４λとして、広帯域アンテナ３０を給電ケーブル３４から中央給電され前記中心周波数に共振するダイポールアンテナとして機能させればよい。この場合、基板３１の寸法は広帯域アンテナ３０の長さＬ２と幅Ｗ２とほぼ同様の寸法とされる。また、第１金属板２１および第２金属板２２の長さＬａ１，Ｌｂ１は約３／４λとされ、第１金属板２１および第２金属板２２の幅Ｗａ１，Ｗｂ１は約１／４λとされ、スリット部２３の間隔Ｓは約１／１４λとされる。なお、長さＬａ１，Ｌｂ１は上記寸法に限らず任意の長さとしてもよく、幅Ｗａ１，Ｗｂ１は上記寸法に限らずより広い幅とすることができる。ただし、幅Ｗａ１，Ｗｂ１を広い幅とすると、広帯域アンテナ３０の共振周波数がずれるようになる。
また、他の例は、設計周波数帯域内の低域の周波数、例えば６５０ＭＨｚの周波数に広帯域アンテナ３０を共振させて設計周波数帯域の低域をカバーする例とされる。この場合の広帯域アンテナ３０の具体的な寸法について述べると、基板３１においては基板３１の比誘電率εｒの影響を受けて波長は短縮される。例えば、基板３１を比誘電率εｒが約３のＰＥＴ製とすると、基板３１の波長短縮率は約５７．８％となる。すると、６５０ＭＨｚの１／２波長は自由空間では約２３１ｍｍとされるが、比誘電率εｒが約３の基板３１上においては波長短縮されて約１３３．５ｍｍとなる。従って、基板３１上に形成される広帯域アンテナ３０の寸法Ｌ２を約１３５ｍｍとすると、広帯域アンテナ３０の共振周波数は約６５０ＭＨｚとなる。そこで、広帯域アンテナ３０の基板３１の比誘電率εｒが約３とされた際に設計周波数帯域の低域をカバーする広帯域アンテナ３０の概略寸法は、例えば、寸法Ｌ２が約１３５ｍｍとされ、幅Ｗ２が約５０ｍｍとされる。また、基板３１の厚さは約１００μｍとすることができる。
このように、第２実施例のアンテナ装置３における広帯域アンテナ３０は小型となる。なお、基板３１の長辺の寸法はＬ２とほぼ同様の寸法となり、基板３１の短辺の寸法はＷ２とほぼ同様の寸法となる。また、突部３２ｂ、突部３３ｂの長さＬ３は約１２ｍｍ～約１９．５ｍｍとされ、突部３２ｂ、突部３３ｂの幅は例えば約２ｍｍとされる。

ここで、第２実施例のアンテナ装置３の広帯域アンテナ３０における突部３２ｂ、突部３３ｂの長さＬ３の範囲の根拠を示す。第２実施例のアンテナ装置３の設計周波数帯域を６５０ＭＨｚ～２７５０ＭＨｚとして突部３２ｂ、突部３３ｂを除いて上記寸法とされた本発明の第２実施例のアンテナ装置３において、第１アンテナ素子３２における２つの突部３２ｂおよび第２アンテナ素子３３における２つの突部３３ｂの合計４つの突部の長さＬ３を同じ寸法で同時に変化させた時の、第２実施例のアンテナ装置３におけるＶＳＷＲ特性を図２０に示すグラフで示している。この場合、横軸が０［ｍｍ］ないし２０［ｍｍ］までの突部３２ｂおよび突部３３ｂの長さＬ３とされ、縦軸がＶＳＷＲ２．０以下帯域とされている。この場合、突部３２ｂ、突部３３ｂの幅は約２ｍｍとされている。
図２０に示すＶＳＷＲ特性を参照すると、第１アンテナ素子３２および第２アンテナ素子３３の突部３２ｂ、突部３３ｂの長さＬ３が０ｍｍのときは、突部３２ｂ、突部３３ｂが形成されていないことから第１実施例のアンテナ装置１のＶＳＷＲ特性に相当して、ＶＳＷＲが２．０以下となる帯域幅として約３９％の広帯域の比帯域が得られている。
次に、第１アンテナ素子３２および第２アンテナ素子３３の突部３２ｂ、突部３３ｂの長さＬ３が２０ｍｍのとき、ＶＳＷＲが２．０以下となる帯域幅として約６６％のより広帯域の比帯域が得られており、突部３２ｂ、突部３３ｂを設けたことによる作用を理解することができる。さらに、図２０に示すＶＳＷＲ特性を参照すると、ＶＳＷＲが２．０以下となる比帯域幅が７０％以上となる突部３２ｂ、突部３３ｂの長さＬ３は約１２ｍｍ～約１９．５ｍｍとなり、この長さＬ３の範囲において約７０％～約９０％の比帯域が得られている。このようにＶＳＷＲが２．０以下となる比帯域幅として７０％以上が得られるのは、突部３２ｂ、突部３３ｂを設けたことによる作用なのである。
そして、図２１の表に示すように１２ｍｍは９００ＭＨｚの波長をλａとすると０．０３６λａに相当し、２ＧＨｚの波長をλｂとすると０．０８λｂに相当する。また、１９．５ｍｍは９００ＭＨｚの波長λａに対して０．０５９λａに相当し、２ＧＨｚの波長λｂに対して０．１３０λｂに相当する。

次に、第２実施例のアンテナ装置３におけるスリット部２３の間隔Ｓの間隔Ｌ３の範囲の根拠を示す。第２実施例のアンテナ装置３の設計周波数帯域を６５０ＭＨｚ～２７５０ＭＨｚとしてスリット部２３間隔Ｓを除いて上記寸法とされた本発明の第２実施例のアンテナ装置３において、第１金属板２１と第２金属板２２との間のスリット部２３の間隔Ｓを変化させた際のＶＳＷＲ特性を図２４に示すグラフで示している。この場合、横軸が０［ｍｍ］ないし２０［ｍｍ］までのスリット部２３の間隔Ｓとされ、縦軸がＶＳＷＲ３．０以下帯域とされている。この場合、第１アンテナ素子３２および第２アンテナ素子３３の突部３２ｂ、突部３３ｂの長さＬ３が約１２ｍｍとされ、突部３２ｂ、突部３３ｂの幅は約２ｍｍとされている。
図２４に示す第２実施例のアンテナ装置３におけるＶＳＷＲ特性において、設計周波数は６５０ＭＨｚ～２７５０ＭＨｚとされている。図２４に示すＶＳＷＲ特性を参照すると、第１金属板２１と第２金属板２２との間のスリット部２３の間隔Ｓが０ｍｍのときは、ＶＳＷＲ３．０以下帯域として約１０％の比帯域しか得られない。これは、スリット部２３が０ｍｍとされて形成されていないことから第１金属板２１および第２金属板２２の影響を受けて第２実施例のアンテナ装置３の性能が大きく劣化するからと考えられる。次に、間隔Ｓを０ｍｍを超えて大きくしていくと大きくして行くにつれて比帯域が上昇するようになり、間隔Ｓが約７．５ｍｍに達した時に比帯域として約７０％の大きな比帯域が得られるようになる。これは、スリット部２３に広帯域アンテナ３０の給電点３２ａ、３３ａと突部３２ｂ，３３ｂのほとんどが位置して第１金属板２１および第２金属板２２の影響を受け難くなったからと考えられる。さらに、間隔Ｓを７．５ｍｍを超えて大きくしていくとさらに比帯域は上昇を続け間隔Ｓが１０ｍｍを若干超えた間隔に達した際に約１００％の比帯域が得られるようになる。さらに間隔Ｓを大きくしていくと、比帯域は次第に降下していくが、間隔Ｓが２０ｍｍに達した時に比帯域として約８０％の大きな比帯域が得られるようになる。すなわち、スリット部２３の間隔Ｓを７．５ｍｍ～２０ｍｍとした範囲において、約７０％～約１００％の約７０％を超える大きな比帯域を得ることができる。
そして、図２５の表に示すように間隔Ｓの８．０ｍｍは９００ＭＨｚの波長をλａとすると０．０２４λａに相当し、２ＧＨｚの波長をλｂとすると０．０５３λｂに相当する。なお、設計周波数帯域の中心周波数の波長をλとすると約１／１４λとされる間隔Ｓは約１２ｍｍとなる。

以上説明したように、本発明の第２実施例のアンテナ装置３は、第１アンテナ素子３２と第２アンテナ素子３３とが面状の形状に導電体で形成されていると共に、２つの突部３２ｂが第１アンテナ素子３２に形成され、２つの突部３３ｂが第２アンテナ素子３３に形成されていることから、広帯域性が改善されたアンテナ装置３として機能する。また、第２実施例のアンテナ装置３において、基板３１を可撓性の樹脂からなる基板として、基板３１の一面に第１アンテナ素子３２と第２アンテナ素子３３および給電点３２ａ，３３ａのパターンとを形成することにより、本発明の第２実施例のアンテナ装置３にかかる広帯域アンテナ３０は屈曲性を有するようになり、基板３１の他面に粘着層を設けることで曲面を有する第１金属板２１および第２金属板２２に広帯域アンテナ３０を貼着することができるアンテナ装置３とすることができる。

＜本発明の第３実施例の広帯域アンテナ＞
次に、本発明の第３実施例のアンテナ装置４を説明する。第３実施例のアンテナ装置４は、第１アンテナ素子４２および第２アンテナ素子４３をメッシュ状の導電体で形成することにより、第３実施例のアンテナ装置４にかかる広帯域アンテナ４０を透明化している。
次に、本発明の第３実施例のアンテナ装置４の構成を図１２ないし図１５に示す。図１２は第３実施例のアンテナ装置４の構成を示す正面図であり、図１３は第３実施例のアンテナ装置４の構成を示す背面図であり、図１４は第３実施例のアンテナ装置４の構成を示す上面図であり、図１５は第３実施例のアンテナ装置４の構成を示す左側面図および右側面図である。
これらの図に示すように、本発明の第３実施例のアンテナ装置４は、広帯域アンテナ４０と第１金属板２１および第２金属板２２とから構成されている。この場合、広帯域アンテナ４０は、第１金属板２１および第２金属板２２の上に配置されており、第１金属板２１および第２金属板２２は広帯域アンテナ４０の被取付体となっている。なお、第１金属板２１および第２金属板２２として電極、例えば太陽光パネルの電極とすることができ、この場合、第１金属板２１と第２金属板２２との電極の間にスリット部２３が設けられることになる。

第３実施例のアンテナ装置４における広帯域アンテナ４０は、長方形の平板状とされた基板４１を備えており、基板４１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やテフロン（登録商標）あるいはガラスエポキシ等の高周波特性の良好な絶縁性の素材から構成されている。この基板４１の一面に並べて第１アンテナ素子４２と第２アンテナ素子４３との２つのパターンが形成されている。第１アンテナ素子４２と第２アンテナ素子４３とのパターンは面状の形状とされ、基板４１の一面上に蒸着やプリントあるいは貼着、エッチング等のいずれかによりパターンが形成されている。この場合、基板４１はＰＥＴやテフロン（登録商標）等の高周波特性の良好な可撓性の透明樹脂からなる平板やフィルムから構成してもよい。また、第１アンテナ素子４２と第２アンテナ素子４３はメッシュ状の導電体から形成されており、導電体の素材は、銅や銀ペーストなどの電気抵抗の低い導電体が好適とされる。図示する基板４１は縦に長い長方形とされており、上半面にメッシュ状の第１アンテナ素子４２が形成されており、下半面にメッシュ状の第２アンテナ素子４３が形成されている。第１アンテナ素子４２および第２アンテナ素子４３とはほぼ線対称の形状とされ、第１アンテナ素子４２と第２アンテナ素子４３とが互いに向かい合う端部のほぼ中央に、それぞれ給電点４２ａ，４３ａが形成されている。第１アンテナ素子４２は、給電点４２ａから基板４１の周縁に達するよう拡がるテーパ部と、テーパ部に続くほぼ基板４１の周縁に沿った長方形部とから構成されている。また、第２アンテナ素子４３は第１アンテナ素子４２とほぼ線対称の形状に形成されており、給電点４３ａから基板４１の周縁に達するよう拡がるテーパ部と、テーパ部に続くほぼ基板４１の周縁に沿った長方形部とから構成されている。さらに、第１アンテナ素子４２の一方のテーパ部における給電点４２ａの近傍の始端と、基板４１の周縁に達する終端とから延伸するよう細長い２つの突部４２ｂがそれぞれ形成されている。第２アンテナ素子４３においても同様に、第２アンテナ素子４３の一方のテーパ部における給電点４３ａの近傍の始端と、基板４１の周縁に達する終端とから延伸するよう細長い２つの突部４３ｂがそれぞれ形成されている。２つの突部４２ｂおよび２つの突部４３ｂはメッシュ状に形成することができる。

第３実施例のアンテナ装置４において、第１アンテナ素子４２と第２アンテナ素子４３とはメッシュ状の導電体で形成されているが、メッシュ状の導電体におけるメッシュは四角形とされており、メッシュの縦方向および横方向の間隔は共にＤとされている。例えば、メッシュの間隔Ｄは約４００μｍとされ、メッシュを形成する線の幅は約８μｍとされて、視覚的に透明とされ可視光を透過するメッシュ状の導電体とされる。すなわち、第１アンテナ素子４２と第２アンテナ素子４３とは透明化されるようになる。なお、メッシュの間隔Ｄおよびメッシュを形成する線の幅の寸法は上記した値に限らず、視覚的に透明とされ可視光を透過するメッシュが得られる寸法であればよい。

また、第３実施例のアンテナ装置４において、第１アンテナ素子４２の給電点４２ａおよび第２アンテナ素子４３の給電点４３ａは肉厚の矩形状とされたベタ状のパターンで形成されてハンダ付け可能とされている。給電点４２ａには同軸ケーブルとされる給電ケーブル４４の中心導体４４ａの先端がハンダ付けされ、給電点４３ａには、給電ケーブル４４の外導体４４ｂがハンダ付けされている。
第３実施例にかかるアンテナ装置４の第１金属板２１および第２金属板２２は、広帯域アンテナ４０の被取付体とされて、第１金属板２１および第２金属板２２の上に広帯域アンテナ４０が接着等により取り付けられている。図示する第１金属板２１および第２金属板２２は、横に長い長方形状とされ縦方向の幅が所定寸法とされて、第１金属板２１と第２金属板２２との間にスリット部２３が形成されている。このスリット部２３の間隔内に広帯域アンテナ４０における給電点４２ａおよび給電点４３ａと、第１アンテナ素子４２の２つの突部４２ｂおよび第２アンテナ素子４３の２つの突部４３ｂをほぼ含む領域が位置して、給電点４２ａおよび給電点４３ａと２つの突部４２ｂおよび２つの突部４３ｂをほぼ含む領域が第１金属板２１および第２金属板２２に対面しないようになる。これにより、第３実施例にかかるアンテナ装置４の広帯域アンテナ４０が第１金属板２１および第２金属板２２に近接して使用されても、性能の劣化を低減することができるようになる。

第３実施例のアンテナ装置４の各部の寸法は、第２実施例のアンテナ装置５と同様とされており、図示しないが第１金属板２１および第２金属板２２の横方向の長さがそれぞれＬａ１、Ｌｂ１とされ、縦方向の幅がそれぞれＷａ１，Ｗｂ１とされ、スリット部２３の間隔がＳとされている。また、広帯域アンテナ４０の寸法は、縦方向の寸法がＬ２とされ、横方向の寸法がＷ２とされている。さらに、２つの突部４２ｂおよび２つの突部４３ｂの延伸方向の長さがＬ３とされ、延伸方向に直交する方向の幅は所定の幅とされている。
なお、２つの突部４２ｂおよび２つの突部５３ｂにおけるそれぞれの突部の長さＬ３は、同じ寸法としてもよいが異なる寸法としてもよい。第１アンテナ素子４２に形成した２つの突部４２ｂおよび第２アンテナ素子４３に形成した２つの突部４３ｂにより、第１アンテナ素子４２および第２アンテナ素子４３におけるＬ成分とＣ成分との調整を行うことができ、調整を行うことで第３実施例のアンテナ装置４にかかる広帯域アンテナ４０の広帯域性が改善されて、第３実施例のアンテナ装置４をより広帯域化することができる。上記Ｌ成分およびＣ成分の調整は、２つの突部４２ｂおよび２つの突部４３ｂの長さＬ３や幅を変化させることにより行うことができる。なお、突部４２ｂおよび突部４３ｂの数は２つに限らず、１つでもよいし３つ以上としてもよい。突部４２ｂおよび突部４３ｂは対称に設けてもよいが、非対称に設けてもよい。すなわち、突部４２ｂおよび突部４３ｂの形状や突出位置は図示する形状や位置に限らない。向き合って配置された第１アンテナ素子４２と第２アンテナ素子４３との間のテーパ部の間に形成された空間に配置できれば、突部４２ｂおよび突部４３ｂの形状や突出位置は任意の形状や位置とすることができる。

第３実施例にかかるアンテナ装置４の設計周波数帯域は、例えば６５０ＭＨｚ～２７５０ＭＨｚとされ、広帯域アンテナ４０と第１金属板２１および第２金属板２２との寸法の一例を上げる。この一例では、設計周波数帯域の中心周波数に広帯域アンテナ４０を共振させて設計周波数帯域をカバーしている。この場合は、設計周波数帯域の中心周波数の波長をλとした時に、広帯域アンテナ４０の長さＬ２を約１／２λとして、幅Ｗ２を約１／４λとして、広帯域アンテナ４０を給電ケーブル４４から中央給電され前記中心周波数に共振するダイポールアンテナとして機能させればよい。この場合、基板４１の寸法は広帯域アンテナ４０の長さＬ２と幅Ｗ２とほぼ同様の寸法とされる。また、第１金属板２１および第２金属板２２の長さＬａ１，Ｌｂ１は約３／４λとされ、第１金属板２１および第２金属板２２の幅Ｗａ１，Ｗｂ１は約１／４λとされ、スリット部２３の間隔Ｓは約１／１４λとされる。なお、長さＬａ１，Ｌｂ１は上記寸法に限らず任意の長さとしてもよく、幅Ｗａ１，Ｗｂ１は上記寸法に限らずより広い幅とすることができる。ただし、幅Ｗａ１，Ｗｂ１を広い幅とすると、広帯域アンテナ３０の共振周波数がずれるようになる。
また、他の例は、設計周波数帯域内の低域の周波数、例えば６５０ＭＨｚの周波数に広帯域アンテナ４０を共振させて設計周波数帯域の低域をカバーする例とされる。この場合の広帯域アンテナ４０の具体的な寸法について述べると、基板４１においては基板４１の比誘電率εｒの影響を受けて波長は短縮される。例えば、基板４１を比誘電率εｒが約３のＰＥＴ製とすると、基板３１の波長短縮率は約５７．８％となる。すると、６５０ＭＨｚの１／２波長は自由空間では約２３１ｍｍとされるが、比誘電率εｒが約３の基板４１上においては波長短縮されて約１３３．５ｍｍとなる。従って、基板４１上に形成される広帯域アンテナ４０の寸法Ｌ２を約１３５ｍｍとすると、広帯域アンテナ４０の共振周波数は約６５０ＭＨｚとなる。そこで、広帯域アンテナ４０の基板４１の比誘電率εｒが約３とされた際に設計周波数帯域の低域をカバーする広帯域アンテナ４０の概略寸法は、例えば、寸法Ｌ２が約１３５ｍｍとされ、幅Ｗ２が約５０ｍｍとされる。また、基板４１の厚さは約１００μｍとすることができる。
このように、第３実施例のアンテナ装置４における広帯域アンテナ４０は小型となる。なお、基板４１の長辺の寸法はＬ２とほぼ同様の寸法となり、基板４１の短辺の寸法はＷ２とほぼ同様の寸法となる。また、突部４２ｂ、突部４３ｂの長さＬ３は約１２ｍｍ～約１９．５ｍｍとされ、突部４２ｂ、突部４３ｂの幅は例えば約２ｍｍとされる。

ここで、第３実施例のアンテナ装置４の広帯域アンテナ４０における突部４２ｂ、突部４３ｂの長さＬ３の範囲の根拠は、第２実施例のアンテナ装置３と同様であり、第３実施例のアンテナ装置４の設計周波数帯域を６５０ＭＨｚ～２７５０ＭＨｚとして突部４２ｂ、突部４３ｂを除いて上記寸法とされた本発明の第３実施例のアンテナ装置４において、第１アンテナ素子４２における２つの突部４２ｂおよび第２アンテナ素子４３における２つの突部４３ｂの合計４つの突部の長さＬ３を同じ寸法で同時に変化させた時のＶＳＷＲ特性は前述した図２０に示すグラフの通りとなる。この場合、突部４２ｂ、突部４３ｂの幅は約２ｍｍとされている。そして、図２０に示すグラフのようにＶＳＷＲが２．０以下となる比帯域幅が７０％以上となる突部４２ｂ、突部４３ｂの長さＬ３は約１２ｍｍ～約１９．５ｍｍとなり、この長さＬ３の範囲において約７０％～約９０％の比帯域が得られるようになる。ＶＳＷＲが２．０以下となる比帯域幅として７０％以上が得られるのは、突部４２ｂ、突部４３ｂを設けたことによる作用である。

次に、第３実施例のアンテナ装置４におけるスリット部２３の間隔Ｓの間隔Ｌ３の範囲の根拠は、第２実施例のアンテナ装置３と同様であり、第３実施例のアンテナ装置４の設計周波数帯域を６５０ＭＨｚ～２７５０ＭＨｚとしてスリット部２３の間隔Ｓを除いて上記寸法とされた本発明の第３実施例のアンテナ装置４において、第１金属板２１と第２金属板２２との間のスリット部２３の間隔Ｓを変化させた際のＶＳＷＲ特性は前述した図２４に示すグラフで示す通りとなる。この場合、第１アンテナ素子４２および第２アンテナ素子４３の突部４２ｂ、突部４３ｂの長さＬ３が約１２ｍｍとされ、突部３２ｂ、突部３３ｂの幅は約２ｍｍとされている。その詳細説明は省略するが、本発明の第３実施例のアンテナ装置４においても、スリット部２３の間隔Ｓを７．５ｍｍを超えて２０ｍｍまで変化させると、間隔Ｓが７．５ｍｍ～２０ｍｍまでの範囲においてＶＳＷＲ３．０以下帯域として約７０％～約１００％の７０％以上の大きな比帯域が得られるようになる。これは、スリット部２３に広帯域アンテナ４０の給電点４２ａ、４３ａと突部４２ｂ，４３ｂのほとんどが位置して第１金属板２１および第２金属板２２の影響を受け難くなったからと考えられる。なお、設計周波数帯域の中心周波数の波長をλとすると約１／１４λとされる間隔Ｓは約１２ｍｍとなる。

以上説明したように、本発明の第３実施例のアンテナ装置４は、第１アンテナ素子４２と第２アンテナ素子４３とが面状の形状に視覚的に透明とされ可視光を透過するメッシュ状の導電体で形成されていると共に、２つの突部４２ｂが第１アンテナ素子４２に形成され、２つの突部４３ｂが第２アンテナ素子４３に形成されていることから、広帯域性が改善されたアンテナ装置４として機能する。また、第３実施例のアンテナ装置４において、基板４１を可撓性の樹脂、例えばフィルムからなる基板として、基板４１の一面に第１アンテナ素子４２と第２アンテナ素子４３および給電点４２ａ，４３ａのパターンとを形成することにより、本発明の第３実施例のアンテナ装置４にかかる広帯域アンテナ４０は屈曲性を有するようになり、基板４１の他面に粘着層を設けることで曲面を有する第１金属板２１および第２金属板２２に広帯域アンテナ４０を貼着することができるアンテナ装置４とすることができる。
さらに、第３実施例のアンテナ装置４において、基板４１を透明樹脂からなる基板とすると共に、第１アンテナ素子４２と第２アンテナ素子４３とが、視覚的に透明とされ可視光を透過するメッシュ状の導電体で形成されていることから、第３実施例のアンテナ装置４における広帯域アンテナ４０を透明化することができる。これにより、可視光を利用する金属体を有するデバイス、例えば、太陽光パネルの表面に発電機能の性能を維持した状態で外観をそこねることなく広帯域アンテナ４０を接着等により設置することができるようになる。この場合、太陽光パネルは金属体とされる電極を有しており、この電極が第１金属板２１および第２金属板２２に相当し、第１金属板２１と第２金属板２２との電極の間にスリット部２３が設けられている。

＜本発明の第４実施例の広帯域アンテナ＞
次に、本発明の第４実施例のアンテナ装置５を説明する。第４実施例のアンテナ装置５は、本発明の第３実施例のアンテナ装置４の変形例とされている。すなわち、第１アンテナ素子５２および第２アンテナ素子５３を形成している導電体のメッシュの形状を変更している。
次に、本発明の第４実施例のアンテナ装置５の構成を図１６ないし図１９に示す。図１６は第４実施例のアンテナ装置５の構成を示す正面図であり、図１７は第４実施例のアンテナ装置５の構成を示す背面図であり、図１８は第４実施例のアンテナ装置５の構成を示す上面図であり、図１９は第４実施例のアンテナ装置５の構成を示す左側面図および右側面図である。
これらの図に示すように、本発明の第４実施例のアンテナ装置５は、広帯域アンテナ５０と第１金属板２１および第２金属板２２とから構成されている。この場合、広帯域アンテナ５０は、第１金属板２１および第２金属板２２の上に配置されており、第１金属板２１および第２金属板２２は広帯域アンテナ５０の被取付体となっている。なお、第１金属板２１および第２金属板２２として電極、例えば太陽光パネルの電極とすることができ、この場合、第１金属板２１と第２金属板２２との電極の間にスリット部２３が設けられることになる。

第４実施例のアンテナ装置５における広帯域アンテナ５０は、長方形の平板状とされた基板５１を備えており、基板５１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やテフロン（登録商標）あるいはガラスエポキシ等の高周波特性の良好な絶縁性の素材から構成されている。この基板５１の一面に並べて第１アンテナ素子５２と第２アンテナ素子５３との２つのパターンが形成されている。第１アンテナ素子５２と第２アンテナ素子５３とのパターンは面状の形状とされ、基板５１の一面上に蒸着やプリントあるいは貼着、エッチング等のいずれかによりパターンが形成されている。この場合、基板５１はＰＥＴやテフロン（登録商標）等の高周波特性の良好な可撓性の透明樹脂からなる平板やフィルムから構成してもよい。また、第１アンテナ素子５２と第２アンテナ素子５３はメッシュ状の導電体から形成されており、導電体の素材は、銅や銀ペーストなどの電気抵抗の低い導電体が好適とされる。図示する基板５１は縦に長い長方形とされており、上半面にメッシュ状の第１アンテナ素子５２が形成されており、下半面にメッシュ状の第２アンテナ素子５３が形成されている。第１アンテナ素子５２および第２アンテナ素子５３とはほぼ線対称の形状とされ、第１アンテナ素子５２と第２アンテナ素子５３とが互いに向かい合う端部のほぼ中央に、それぞれ給電点５２ａ，５３ａが形成されている。第１アンテナ素子５２は、給電点５２ａから基板５１の周縁に達するよう拡がるテーパ部と、テーパ部に続くほぼ基板５１の周縁に沿った長方形部とから構成されている。また、第２アンテナ素子５３は第１アンテナ素子５２とほぼ線対称の形状に形成されており、給電点５３ａから基板５１の周縁に達するよう拡がるテーパ部と、テーパ部に続くほぼ基板５１の周縁に沿った長方形部とから構成されている。さらに、第１アンテナ素子５２の一方のテーパ部における給電点５２ａの近傍の始端と、基板５１の周縁に達する終端とから延伸するよう細長い２つの突部５２ｂがそれぞれ形成されている。第２アンテナ素子５３においても同様に、第２アンテナ素子５３の一方のテーパ部における給電点５３ａの近傍の始端と、基板５１の周縁に達する終端とから延伸するよう細長い２つの突部５３ｂがそれぞれ形成されている。２つの突部５２ｂおよび２つの突部５３ｂはメッシュ状に形成することができる。

第４実施例のアンテナ装置５において、２つの突部５２ｂを有する第１アンテナ素子５２と２つの突部５３ｂを有する第２アンテナ素子５３とはメッシュ状の導電体で形成されているが、メッシュ状の導電体におけるメッシュは四角形に替えて三角形とされている。メッシュの間隔およびメッシュを形成する線の幅の寸法は、視覚的に透明とされ可視光を透過するメッシュが得られる寸法とされている。また、メッシュの形状は三角形に限らず、多角形、多角形の組み合わせや円形、楕円形等の視覚的に透明とされ可視光を透過するメッシュが得られる寸法の形状とすることができる。これにより、第１アンテナ素子５２と第２アンテナ素子５３とは透明化されるようになる。

また、第４実施例のアンテナ装置５において、第１アンテナ素子５２の給電点５２ａおよび第２アンテナ素子５３の給電点５３ａは肉厚の矩形状とされたベタ状のパターンで形成されてハンダ付け可能とされている。給電点５２ａには同軸ケーブルとされる給電ケーブル５４の中心導体５４ａの先端がハンダ付けされ、給電点５３ａには、給電ケーブル５４の外導体５４ｂがハンダ付けされている。
第４実施例にかかるアンテナ装置５の第１金属板２１および第２金属板２２は、広帯域アンテナ５０の被取付体とされて、第１金属板２１および第２金属板２２の上に広帯域アンテナ５０が接着等により取り付けられている。図示する第１金属板２１および第２金属板２２は、横に長い長方形状とされ縦方向の幅が所定寸法とされて、第１金属板２１と第２金属板２２との間にスリット部２３が形成されている。このスリット部２３の間隔内に広帯域アンテナ５０における給電点５２ａおよび給電点５３ａと、第１アンテナ素子５２の２つの突部５２ｂおよび第２アンテナ素子５３の２つの突部５３ｂをほぼ含む領域が位置して、給電点５２ａおよび給電点５３ａと２つの突部５２ｂおよび２つの突部５３ｂをほぼ含む領域が第１金属板２１および第２金属板２２に対面しないようになる。これにより、第４実施例にかかるアンテナ装置５の広帯域アンテナ５０が第１金属板２１および第２金属板２２に近接して使用されても、性能の劣化を低減することができるようになる。

第４実施例のアンテナ装置５の各部の寸法は、第３実施例のアンテナ装置４と同様とされており、図示しないが第１金属板２１および第２金属板２２の横方向の長さがそれぞれＬａ１、Ｌｂ１とされ、縦方向の幅がそれぞれＷａ１，Ｗｂ１とされ、スリット部２３の間隔がＳとされている。また、広帯域アンテナ５０の寸法は、縦方向の寸法がＬ２とされ、横方向の寸法がＷ２とされている。さらに、２つの突部５２ｂおよび２つの突部５３ｂの延伸方向の長さがＬ３とされ、延伸方向に直交する方向の幅は所定の幅とされている。
なお、２つの突部５２ｂおよび２つの突部５３ｂにおけるそれぞれの突部の長さＬ３は、同じ寸法としてもよいが異なる寸法としてもよい。第１アンテナ素子５２に形成した２つの突部５２ｂおよび第２アンテナ素子５３に形成した２つの突部５３ｂにより、第１アンテナ素子５２および第２アンテナ素子５３におけるＬ成分とＣ成分との調整を行うことができ、調整を行うことで第４実施例のアンテナ装置５にかかる広帯域アンテナ５０の広帯域性が改善されて、第４実施例のアンテナ装置５をより広帯域化することができる。上記Ｌ成分およびＣ成分の調整は、２つの突部５２ｂおよび２つの突部５３ｂの長さＬ３や幅を変化させることにより行うことができる。なお、突部５２ｂおよび突部５３ｂの数は２つに限らず、１つでもよいし３つ以上としてもよい。突部５２ｂおよび突部５３ｂは対称に設けてもよいが、非対称に設けてもよい。すなわち、突部５２ｂおよび突部５３ｂの形状や突出位置は図示する形状や位置に限らない。向き合って配置された第１アンテナ素子５２と第２アンテナ素子５３との間のテーパ部の間に形成された空間に配置できれば、突部５２ｂおよび突部５３ｂの形状や突出位置は任意の形状や位置とすることができる。

第４実施例にかかるアンテナ装置５の設計周波数帯域は、例えば６５０ＭＨｚ～２７５０ＭＨｚとされ、広帯域アンテナ５０と第１金属板２１および第２金属板２２との寸法の一例を上げる。この一例では、設計周波数帯域の中心周波数に広帯域アンテナ５０を共振させて設計周波数帯域をカバーしている。この場合は、設計周波数帯域の中心周波数の波長をλとした時に、広帯域アンテナ５０の長さＬ２を約１／２λとして、幅Ｗ２を約１／４λとして、広帯域アンテナ５０を給電ケーブル５４から中央給電され前記中心周波数に共振するダイポールアンテナとして機能させればよい。この場合、基板５１の寸法は広帯域アンテナ５０の長さＬ２と幅Ｗ２とほぼ同様の寸法とされる。また、第１金属板２１および第２金属板２２の長さＬａ１，Ｌｂ１は約３／４λとされ、第１金属板２１および第２金属板２２の幅Ｗａ１，Ｗｂ１は約１／４λとされ、スリット部２３の間隔Ｓは約１／１４λとされる。なお、長さＬａ１，Ｌｂ１は上記寸法に限らず任意の長さとしてもよく、幅Ｗａ１，Ｗｂ１は上記寸法に限らずより広い幅とすることができる。ただし、幅Ｗａ１，Ｗｂ１を広い幅とすると、広帯域アンテナ３０の共振周波数がずれるようになる。
また、他の例は、設計周波数帯域内の低域の周波数、例えば６５０ＭＨｚの周波数に広帯域アンテナ５０を共振させて設計周波数帯域の低域をカバーする例とされる。この場合の広帯域アンテナ５０の具体的な寸法について述べると、基板５１においては基板５１の比誘電率εｒの影響を受けて波長は短縮される。例えば、基板５１を比誘電率εｒが約３のＰＥＴ製とすると、基板５１の波長短縮率は約５７．８％となる。すると、６５０ＭＨｚの１／２波長は自由空間では約２３１ｍｍとされるが、比誘電率εｒが約３の基板５１上においては波長短縮されて約１３３．５ｍｍとなる。従って、基板５１上に形成される広帯域アンテナ５０の寸法Ｌ２を約１３５ｍｍとすると、広帯域アンテナ５０の共振周波数は約６５０ＭＨｚとなる。そこで、広帯域アンテナ５０の基板５１の比誘電率εｒが約３とされた際に設計周波数帯域の低域をカバーする広帯域アンテナ５０の概略寸法は、例えば、寸法Ｌ２が約１３５ｍｍとされ、幅Ｗ２が約５０ｍｍとされる。また、基板５１の厚さは約１００μｍとすることができる。
このように、第４実施例のアンテナ装置５における広帯域アンテナ５０は小型となる。なお、基板５１の長辺の寸法はＬ２とほぼ同様の寸法となり、基板５１の短辺の寸法はＷ２とほぼ同様の寸法となる。また、突部５２ｂ、突部５３ｂの長さＬ３は約１２ｍｍ～約１９．５ｍｍとされ、突部５２ｂ、突部５３ｂの幅は例えば約２ｍｍとされる。

ここで、第４実施例のアンテナ装置５の広帯域アンテナ５０における突部５２ｂ、突部５３ｂの長さＬ３の範囲の根拠は、第２実施例のアンテナ装置３と同様であり、第４実施例のアンテナ装置５の設計周波数帯域を６５０ＭＨｚ～２７５０ＭＨｚとして突部５２ｂ、突部５３ｂを除いて上記寸法とされた本発明の第４実施例のアンテナ装置５において、第１アンテナ素子５２における２つの突部５２ｂおよび第２アンテナ素子５３における２つの突部５３ｂの合計４つの突部の長さＬ３を同じ寸法で同時に変化させた時のＶＳＷＲ特性は前述した図２０に示すグラフの通りとなる。この場合、突部５２ｂ、突部５３ｂの幅は約２ｍｍとされている。そして、図２０に示すグラフのようにＶＳＷＲが２．０以下となる比帯域幅が７０％以上となる突部５２ｂ、突部５３ｂの長さＬ３は約１２ｍｍ～約１９．５ｍｍとなり、この長さＬ３の範囲において約７０％～約９０％の比帯域が得られるようになる。ＶＳＷＲが２．０以下となる比帯域幅として７０％以上が得られるのは、突部５２ｂ、突部５３ｂを設けたことによる作用である。

次に、第４実施例のアンテナ装置５におけるスリット部２３の間隔Ｓの間隔Ｌ３の範囲の根拠は、第２実施例のアンテナ装置３と同様であり、第４実施例のアンテナ装置５の設計周波数帯域を６５０ＭＨｚ～２７５０ＭＨｚとしてスリット部２３の間隔Ｓを除いて上記寸法とされた本発明の第４実施例のアンテナ装置５において、第１金属板２１と第２金属板２２との間のスリット部２３の間隔Ｓを変化させた際のＶＳＷＲ特性は前述した図２４に示すグラフで示す通りとなる。この場合、第１アンテナ素子５２および第２アンテナ素子５３の突部５２ｂ、突部５３ｂの長さＬ３が約１２ｍｍとされ、突部５２ｂ、突部５３ｂの幅は約２ｍｍとされている。その詳細説明は省略するが、本発明の第４実施例のアンテナ装置５においても、スリット部２３の間隔Ｓを７．５ｍｍを超えて２０ｍｍまで変化させると、間隔Ｓが７．５ｍｍ～２０ｍｍまでの範囲においてＶＳＷＲ３．０以下帯域として約７０％～約１００％の７０％以上の大きな比帯域が得られるようになる。これは、スリット部２３に広帯域アンテナ５０の給電点５２ａ、５３ａと突部５２ｂ，５３ｂのほとんどが位置して第１金属板２１および第２金属板２２の影響を受け難くなったからと考えられる。なお、設計周波数帯域の中心周波数の波長をλとすると約１／１４λとされる間隔Ｓは約１２ｍｍとなる。

以上説明したように、本発明の第４実施例のアンテナ装置５は、第１アンテナ素子５２と第２アンテナ素子５３とが面状の形状に視覚的に透明とされ可視光を透過するメッシュ状の導電体で形成されていると共に、２つの突部５２ｂが第１アンテナ素子５２に形成され、２つの突部５３ｂが第２アンテナ素子５３に形成されていることから、広帯域性が改善されたアンテナ装置５として機能する。また、第４実施例のアンテナ装置５において、基板５１を可撓性の樹脂、例えばフィルムからなる基板として、基板５１の一面に第１アンテナ素子５２と第２アンテナ素子５３および給電点５２ａ，５３ａのパターンとを形成することにより、本発明の第４実施例のアンテナ装置５にかかる広帯域アンテナ５０は屈曲性を有するようになり、基板５１の他面に粘着層を設けることで曲面を有する第１金属板２１および第２金属板２２に広帯域アンテナ５０を貼着することができるアンテナ装置５とすることができる。
さらに、第４実施例のアンテナ装置５において、基板５１を透明樹脂からなる基板とすると共に、第１アンテナ素子５２と第２アンテナ素子５３とが、視覚的に透明とされ可視光を透過するメッシュ状の導電体で形成されていることから、第４実施例のアンテナ装置５における広帯域アンテナ５０を透明化することができる。これにより、可視光を利用する金属体を有するデバイス、例えば、太陽光パネルの表面に発電機能の性能を維持した状態で外観をそこねることなく広帯域アンテナ５０を接着等により設置することができるようになる。この場合、太陽光パネルは金属体とされる電極を有しており、この電極が第１金属板２１および第２金属板２２に相当し、第１金属板２１と第２金属板２２との電極の間にスリット部２３が設けられている。

上記説明した本発明の実施例のアンテナ装置は、広帯域アンテナを２枚の金属体の上に設置するようにしたが、これに限らず２枚を超える複数枚の金属体の上に広帯域アンテナを設置するようにしてもよい。この場合、広帯域アンテナの給電点を含む領域が金属板の間に設けられたスリット部に位置するようにする。
本発明の実施例のアンテナ装置は、広帯域アンテナを金属体の上に設置することができると共に広帯域の周波数特性を有していることから、周波数の拡張が進んでいるＩｏＴ機器に適用することが好適とされる。その場合、ＩｏＴ機器では商用電源が利用できない環境に設置される場合があり、ＩｏＴ機器に内蔵される通信モジュールには、二次電池から電源が供給される場合が多くされている。そして、二次電池を充電するために太陽光パネルを備えさせることが多い。この場合、太陽光パネルはＩｏＴ機器の外面に設置されるのが通常であるが、通信モジュールに必要とされるアンテナ例えば広帯域アンテナをＩｏＴ機器の内部に設置すると、太陽光パネルの影響を受けて広帯域アンテナが所要の性能を発揮できないようになる。また、太陽光パネルは電極を有しており、電極が導電体とされることから太陽光パネルの上に広帯域アンテナを設置すると広帯域アンテナの性能が劣化することになる。しかしながら、本発明の実施例のアンテナ装置では広帯域アンテナを金属体の上に設置することができることから、発明の実施例のアンテナ装置を適用することにより、広帯域アンテナをＩｏＴ機器の外面に設置された太陽光パネルの上に設置できるようになる。この場合において、本発明の実施例のアンテナ装置にかかる広帯域アンテナを透明化した広帯域アンテナとすることにより、太陽光が遮られて太陽光パネルは性能通りの発電をすることが困難になることを防止することができる。すなわち、本発明のアンテナ装置を適用することで透明化された本発明にかかる広帯域アンテナを太陽光パネルの上に設置するようにすれば、太陽光パネルには太陽光が十分照射されることから、太陽光パネルは性能通りの発電を行うことができるようになる。そして、本発明のアンテナ装置は透明化された広帯域アンテナを備えており、広帯域アンテナは視覚的に透明とされ可視光を透過するので、ＩｏＴ機器の意匠を損なうことなくＩｏＴ機器の外面に設置することができる。なお、ＩｏＴ機器への取付面である外面が曲面とされていても、本発明にかかる可撓性で絶縁性の透明樹脂からなるフィルムから構成された基板を備える本発明にかかる広帯域アンテナを用いることにより、曲面であっても取り付けることができる。この場合、本発明にかかる広帯域アンテナにおいては、基板の一面のみに広帯域アンテナを構成する第１アンテナ素子、第２アンテナ素子等のパターンが形成されていることから、基板の他面を粘着層としてＩｏＴ機器の取付面に貼着することができる。なお、本発明のアンテナ装置は、ＩｏＴ機器に限らず通信モジュールを内蔵するデバイス、特に金属体を有するデバイスに適用することができる。

１ アンテナ装置、２ アンテナ装置、３ アンテナ装置、４ アンテナ装置、５ アンテナ装置、１０ 広帯域アンテナ、１１ 基板、１２ 第１アンテナ素子、１２ａ，１３ａ 給電点、１３ 第２アンテナ素子、１４ 給電ケーブル、１４ａ 中心導体、１４ｂ 外導体、２１ 第１金属板、２２ 第２金属板、２３ スリット部、２３ａ～２３ｃ スリット部、２４ 第１金属板、２５ 第２金属板、３０ 広帯域アンテナ、３１ 基板、３２ 第１アンテナ素子、３２ａ，３３ａ 給電点、３２ｂ，３３ｂ 突部、３３ 第２アンテナ素子、３４ 給電ケーブル、３４ａ 中心導体、３４ｂ 外導体、４０ 広帯域アンテナ、４１ 基板、４２ 第１アンテナ素子、４２ａ，４３ａ 給電点、４２ｂ，４３ｂ 突部、４３ 第２アンテナ素子、４４ 給電ケーブル、４４ａ 中心導体、４４ｂ 外導体、５０ 広帯域アンテナ、５１ 基板、５２ 第１アンテナ素子、５２ａ，５３ａ 給電点、５２ｂ，５３ｂ 突部、５３ 第２アンテナ素子、５４ 給電ケーブル、５４ａ 中心導体、５４ｂ 外導体、１００ 平面アンテナ、１１０ 絶縁基板、１１１ 第１エレメント、１１１ａ 第１ループエレメント、１１１ｂ 第１Ｔ型エレメント、１１２ 第２エレメント、１１２ａ 第２ループエレメント、１１２ｂ 第２Ｔ型エレメント、１１３ 無給電素子、１１４ａ，１１４ｂ 給電部

Claims (11)

1. 金属板と、該金属板の上に配置された広帯域アンテナとからなるアンテナ装置であって、
   前記広帯域アンテナは、
   平板状の長方形とされている絶縁性の基板と、
   該基板の一面に並べて面状の形状に導電体で形成された第１アンテナ素子と第２アンテナ素子とからなり、
   前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子とはほぼ線対称の形状とされ、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子とが互いに向かい合う端部のほぼ中央に、それぞれ給電点が形成されており、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子とは、前記給電点のそれぞれからテーパ状に拡がる面状に形成されており、
   前記金属板には所定幅のスリット部が設けられて、該スリット部により前記給電点を含む領域が前記金属板に対面しないように、前記広帯域アンテナにおける前記基板の他面上に金属板が配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記広帯域アンテナにおける前記絶縁性の基板が透明樹脂からなる基板とされ、さらに、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子とは、視覚的に透明とされ可視光を透過するメッシュ状の導電体で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記広帯域アンテナにおける前記絶縁性の基板が透明樹脂からなるフィルム基板とされていることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 前記アンテナ装置の設計周波数帯域における中心周波数の波長をλとした時に、前記金属板の前記スリット部の幅が約λ／１４とされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のアンテナ装置。
5. 金属板と、該金属板の上に配置された広帯域アンテナとからなるアンテナ装置であって、
   前記広帯域アンテナは、
   平板状の長方形とされている絶縁性の基板と、
   該基板の一面に並べて面状の形状に導電体で形成された第１アンテナ素子と第２アンテナ素子とからなり、
   前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子とが互いに向かい合う端部のほぼ中央に、それぞれ給電点が形成されており、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子とは、前記給電点のそれぞれからテーパ状に拡がる面状に形成されていると共に、該テーパ状の部分から延伸する突部が形成されており、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子とはほぼ線対称の形状とされており、
   前記金属板には所定幅のスリット部が設けられて、該スリット部により前記給電点を含む領域が前記金属板に対面しないように、前記広帯域アンテナにおける前記基板の他面上に金属板が配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
6. 前記広帯域アンテナにおける前記絶縁性の基板が透明樹脂からなる基板とされ、さらに、前記突部が形成された前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子とは、視覚的に透明とされ可視光を透過するメッシュ状の導電体で形成されていると共に、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子のそれぞれの前記給電点はベタ状に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のアンテナ装置。
7. 前記広帯域アンテナにおける前記絶縁性の基板が透明樹脂からなるフィルム基板とされていることを特徴とする請求項６に記載のアンテナ装置。
8. 前記広帯域アンテナにおける前記絶縁性の基板が透明樹脂からなる基板とされ、さらに、前記突部が形成された前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子とは、視覚的に透明とされ可視光を透過する三角形、四角形または多角形、円形、楕円形のメッシュからなるメッシュ状の導電体で形成されていると共に、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子のそれぞれの前記給電点はベタ状に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のアンテナ装置。
9. 前記広帯域アンテナにおける前記絶縁性の基板が透明樹脂からなるフィルム基板とされていることを特徴とする請求項８に記載のアンテナ装置。
10. 前記広帯域アンテナにおける前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子に形成された前記突部の長さが、設計周波数帯域における０．９ＧＨｚの周波数の波長λａに対して約０．０３６λａ～約０．０５９λａの長さとされ、２．０ＧＨｚの周波数の波長λｂに対して約０．０８０λｂ～約０．１３０λｂの長さとされていることを特徴とする請求項５ないし９のいずれかに記載のアンテナ装置。
11. 前記広帯域アンテナの設計周波数帯域における中心周波数の波長をλとした時に、前記金属板の前記スリット部の幅が約λ／１４とされていることを特徴とする請求項５ないし９のいずれかに記載のアンテナ装置。

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