JP4223174B2 - Film antenna - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルムアンテナに関し、例えば窓枠のような導電性の枠体に取り付けられるものに関する。
【0002】
【従来の技術】
フィルムアンテナは、導電性のフィルムを用いてアンテナ素子を形成したもので、例えば窓ガラス等に貼り付けて使用されることがある。フィルムアンテナとしては、従来、受信中心周波数に共振する長さを有するダイポールアンテナとして構成されたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このようなダイポール形のフィルムアンテナによって、例えばVHF帯のアンテナを構成した場合、このフィルムアンテナのエレメントをVHF帯の受信中心周波数で共振する長さに設定する必要がある。この長さは比較的長くなり、窓ガラス等に貼り付けにくかった。また、VHF帯だけでなくUHF帯でも受信が可能な共用アンテナを、フィルムアンテナによって構成しようとすると、そのパターンが複雑になり、作成に手間がかかっていた。
【0004】
本発明は、長さ寸法が短くても、所望の周波数帯の電波が受信可能であり、かつ構成が簡単なフィルムアンテナを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、間隔を隔てて位置する1対の水平部と、これら1対の水平部の両端をそれぞれ接続する1対の垂直部とを有し、大きさがそれぞれ異なる複数の導電性枠体のうち、選択されたものによって支持されている支持体に、前記1対の水平部と平行に貼り付けられ、長さが受信しようとする電波受信用として短い矩形状のフィルムアンテナ素子と、このフィルタアンテナ素子と、前記1対の垂直部の一方とに、給電する給電部とを、具備している。
【0006】
このフィルムアンテナでは、矩形状のフィルムアンテナ素子と平行な1対の水平部が、所定の周波数と共振して、アンテナ素子の一部として機能する。従って、同じフィルムアンテナ素子を用いていても、フィルムアンテナ素子が貼り付けられる枠体の水平部の長さを異ならせると、受信周波数帯を変更することができる。また、フィルムアンテナ素子が矩形状であるので、その製造が容易である。
【0007】
前記フィルムアンテナ素子は、その長さ寸法を100乃至200mm、前記フィルムアンテナ素子と前記一方の垂直部との距離を約30mmにすることができる。また前記給電部は、前記フィルムアンテナ素子への給電を、前記フィルムアンテナ素子の前記一方の垂直部に近い端部で行うこともできる。
【0009】
また、前記フィルムアンテナ素子を挟んで、前記フィルムアンテナ素子よりも長さ寸法の長い2つの矩形状のフィルム反射素子を、前記1対の水平部に平行に、前記支持体に貼り付けることもできる。
【0010】
このように構成した場合、フィルム反射素子の長さに共振する周波数帯域付近でのアンテナ特性が改善でき、反射素子がフィルム状であるので、反射素子を設けても、小型であることに代わりはない。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施形態のフィルムアンテナは、図1に示すように、フィルムアンテナ素子2を有している。このフィルムアンテナ素子2は、透明導電性フィルムによって形成されており、概略矩形に形成されている。このフィルムアンテナ素子2は、枠体4によって支持されている支持体、例えばガラス6に貼り付けられている。透明導電性フィルム製であるので、フィルムアンテナ素子2をガラス6に貼り付けても、目立たず、美観を損なうことがない。
【0013】
枠体4は、例えば家屋の窓に設けられているもので、互いに平行に間隔を隔てて配置された第1平行部、例えば水平部4a、4bを有し、さらに、第1平行部4a、4bと垂直で、且つ互いに平行に間隔を隔てて配置された第2平行部、例えば垂直部4c、4dも有している。これら水平部4a、4b、垂直部4c、4dによって囲われた空間内に矩形のガラス6が支持されている。これら水平部4a、4b、垂直部4c、4dは、導電性を有するもので、表面に塗装が施されていることもある。
【0014】
フィルムアンテナ素子2は、水平部4a、4bと平行に、かつ垂直部4c、4dのほぼ中央に貼り付けられている。フィルムアンテナ素子2は、複数の周波数帯、例えばUHF帯とVHF帯とのテレビジョン放送電波を受信するためのもので、その長さ寸法は、例えば100乃至200mm、幅寸法は、例えば80乃至100mmであり、垂直部4cから約30mm離れた位置に配置されている。この長さ寸法は、VHF帯の受信用として考えた場合、かなり短い長さである。
【0015】
このフィルムアンテナ素子2における垂直部4cに近い位置に給電用の銅箔部8が貼り付けられている。この銅箔部8には、給電部、例えば同軸ケーブル10の心線12が接続されている。また、給電部である同軸ケーブル10の外部導体14は、垂直部4cに設けられている窓用の鍵16に接続されている。鍵16も導電性を有し、垂直部4cに機械的に固定部16aによって固定されている。外部導体14は、この固定部16aに結合されている。固定部16aに塗装が施されていない場合には、外部導体14を直接に固定部16にねじ止めすることによって接続する。固定部16aに塗装が施されているような場合、間接に結合させる。例えば静電結合させる。
【0016】
このように枠体4が外部導体14に接続されているので、枠体4がアンテナ素子として機能する。特に、水平部4a、4bが、フィルムアンテナ素子2と平行に配置されているので、これらの部分がアンテナ素子として機能していると考えられる。
【0017】
枠体4としては、様々な大きさのものを使用することができる。例えば図2(a)に示すように、長さ寸法が850mm、高さ寸法が300mmの枠体40、同図(b)に示すように長さ寸法及び高さ寸法が710mmの枠体41、同図(c)に示すように長さ寸法が900mmで、高さ寸法が820mmの枠体42、同図(d)に示すように長さ寸法及び高さ寸法が1030mmの枠体43を使用することができる。
【0018】
これらの枠体40、41、42、43に、長さ寸法が150mmで、幅寸法が90mmのフィルムアンテナ素子2を取り付けた状態における利得対周波数特性を、図3に符号a、b、c、dで示す。符号aが枠体40を、符号bが枠体41を、符号cが枠体42を、符号dが枠体43を使用した場合である。図3から明らかなように、いずれの場合も、VHF帯及びUHF帯において実用となるレベルの利得が得られており、広帯域のアンテナとして、このアンテナを使用することができる。
【0019】
また、水平部4a、4bの長さ、即ち各枠体40乃至43の長さ寸法が異なると、利得対周波数特性が異なっている。特に、枠体42を用いた場合、VHF帯の低域(76MHz乃至108MHz)において大きく利得が向上し、枠体40を用いた場合、UHF帯(470MHz乃至770MHz)において利得が大きく向上する。
【0020】
また、図2に示す各枠体40、41、42、43に、長さ寸法が150mmで、幅寸法が90mmのフィルムアンテナ素子2を取り付けた状態におけるVHF帯の低域である90MHzでの指向特性図を図4に示す。同図(a)が枠体40に取り付けた場合、同図(b)が枠体41に取り付けた場合、同図(c)が枠体42に取り付けた場合、同図(d)が枠体43に取り付けた場合である。
【0021】
図2に示す各枠体40、41、42、43に、長さ寸法が150mmで、幅寸法が90mmのフィルムアンテナ素子2を取り付けた状態におけるVHF帯の高域である195MHzでの指向特性図を図5に示す。同図(a)が枠体40に取り付けた場合、同図(b)が枠体41に取り付けた場合、同図(c)が枠体42に取り付けた場合、同図(d)が枠体43に取り付けた場合である。
【0022】
図2に示す各枠体40、41、42、43に、長さ寸法が150mmで、幅寸法が90mmのフィルムアンテナ素子2を取り付けた状態におけるUHF帯の620MHzでの指向特性図を図6に示す。同図(a)が枠体40に取り付けた場合、同図(b)が枠体41に取り付けた場合、同図(c)が枠体42に取り付けた場合、同図(d)が枠体43に取り付けた場合である。なお、図4(a)乃至(d)、図5(a)乃至(d)、図6(a)乃至(d)における0度−180度方向が図2における紙面の表裏方向である。
【0023】
これら各図から明らかなように指向特性は、0度−180度方向から各図における右方向に若干傾いている。
【0024】
図2に示す各枠体40、41、42、43に、長さ寸法が150mmで、幅寸法が90mmのフィルムアンテナ素子2を取り付けた状態におけるVHF帯(40MHz乃至300MHz)での反射損を図7に示す。同図(a)が枠体40、同図(b)が枠体41、同図(c)が枠体42、同図(d)が枠体43の場合の反射損である。
【0025】
図2に示す各枠体40、41、42、43に、長さ寸法が150mmで、幅寸法が90mmのフィルムアンテナ素子2を取り付けた状態におけるUHF帯(470MHz乃至800MHz)での反射損を図8に示す。同図(a)が枠体40の場合、同図(b)が枠体41の場合、同図(c)が枠体42の場合、同図(d)が枠体43の場合の反射損である。
【0026】
このように、フィルムアンテナ素子2を貼り付ける枠体を選択することによって、アンテナ特性を変更することができる。
【0027】
図9に第2の実施形態のフィルムアンテナを示す。このフィルムアンテナでは、第1の実施形態のフィルムアンテナのフィルムアンテナ素子2の他に、フィルム反射素子20a、20bが設けられている。他の構成は、第1の実施形態のフィルムアンテナと同様であるので、同等部分には同一符号を付して、説明を省略する。
【0028】
フィルム反射素子20a、20bも、フィルムアンテナ素子2と同様に、透明導電性フィルム製で、フィルムアンテナ素子2よりも長い矩形状に形成されている。例えばフィルムアンテナ素子2が長さ寸法150mmで、幅寸法が90mmであるのに対して、フィルム反射素子20a、20bは、長さ寸法が300mmで、幅寸法が90mmに形成されており、フィルムアンテナ素子2の2倍の長さを有している。これらフィルム反射素子20a、20bは、枠体4の水平部4a、4bに平行にかつ、フィルムアンテナ素子2を間に挟むように、フィルムアンテナ素子2と所定の間隔をあけて、窓ガラス6に貼り付けられている。
【0029】
このフィルムアンテナを長さ寸法及び幅寸法が共に710mmである枠体41に取り付けた場合の利得対周波数特性を図10に符号Aで示す。比較のため、同じ枠体41にフィルムアンテナ素子2のみを設けた場合の利得対周波数特性を符号Bで示す。この図から明らかなように、フィルム反射素子20a、20bを設けた場合、VHF帯の低域の89MHz付近からフィルムアンテナ素子2単独の場合よりも利得が向上しており、特にUHF帯では大きく利得が向上している。これは、水平部4a、4bがアンテナ素子の一部として機能しているのに加えて、フィルム反射素子20a、20bもアンテナ素子の一部として共振している上に、フィルムアンテナ素子から放射された電波をフィルム反射素子が反射しているからである。
【0030】
上記の実施形態では、フィルムアンテナ素子2としては、矩形のものを用いたが、他の形状、例えば円形のものや、ループ状のものを使用することもできる。また、上記の実施形態では、窓にフィルムアンテナ素子2を貼り付けたが、導電性の枠体によって支持体が支持されているものであれば、他のもの例えばドア等も使用することができる。また、フィルムアンテナ2の長さ寸法及び幅寸法は、上述したものに限ったものではなく、使用される枠体に応じて、種々変形することが可能である。
【0031】
【発明の効果】
以上のように、本発明によるフィルムアンテナによれば、枠体をアンテナ素子の一部として使用しているので、小型化することができる上に、広帯域とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態のフィルムアンテナの正面図である。
【図2】図1のフィルムアンテナを様々な枠体に取り付けた状態の正面図である。
【図3】図2の様々な枠体にフィルムアンテナを取り付けた状態の利得対周波数特性図である。
【図4】図2の様々な枠体にフィルムアンテナを取り付けた状態におけるVHF帯の低域における指向特性図である。
【図5】図2の様々な枠体にフィルムアンテナを取り付けた状態におけるVHF帯の高域における指向特性図である。
【図6】図2の様々な枠体にフィルムアンテナを取り付けた状態におけるUHF帯における指向特性図である。
【図7】図2の様々な枠体にフィルムアンテナを取り付けた状態におけるVHF帯での反射損対周波数特性図である。
【図8】図2の様々な枠体にフィルムアンテナを取り付けた状態におけるUHF帯での反射損対周波数特性図である。
【図9】本発明の第2の実施形態の正面図である。
【図10】図9のフィルアンテナと図1のフィルムアンテナとの利得対周波数特性図である。
【符号の説明】
2 フィルムアンテナ
4 枠体
10 同軸ケーブル(給電部)
20a、20b 反射素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a film antenna, and more particularly to a film antenna that is attached to a conductive frame such as a window frame.
[0002]
[Prior art]
A film antenna is an antenna element formed using a conductive film, and may be used by being attached to, for example, a window glass. Some film antennas are conventionally configured as dipole antennas having a length that resonates with the reception center frequency.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When a VHF band antenna is constituted by such a dipole film antenna, for example, it is necessary to set the length of the element of the film antenna so as to resonate at the reception center frequency of the VHF band. This length was relatively long, and it was difficult to affix it to window glass or the like. In addition, when a shared antenna capable of receiving not only in the VHF band but also in the UHF band is configured by a film antenna, the pattern becomes complicated, and it takes time and effort to create it.
[0004]
An object of the present invention is to provide a film antenna that can receive radio waves in a desired frequency band and has a simple configuration even when the length dimension is short.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has a pair of horizontal portions that are spaced apart from each other, and a pair of vertical portions that connect both ends of the pair of horizontal portions, respectively. Are affixed in parallel with the pair of horizontal portions to a support supported by a selected one of a plurality of different conductive frames, and the length is short for receiving radio waves to be received. A rectangular film antenna element, a filter antenna element, and a power feeding unit that feeds power to one of the pair of vertical parts are provided.
[0006]
In this film antenna, a pair of horizontal portions parallel to the rectangular film antenna element resonates with a predetermined frequency and functions as a part of the antenna element. Therefore, even if the same film antenna element is used, the reception frequency band can be changed by changing the length of the horizontal portion of the frame to which the film antenna element is attached. Moreover, since the film antenna element has a rectangular shape, its manufacture is easy.
[0007]
The film antenna element may have a length dimension of 100 to 200 mm and a distance between the film antenna element and the one vertical portion of about 30 mm. In addition, the power feeding unit can feed power to the film antenna element at an end portion close to the one vertical portion of the film antenna element.
[0009]
In addition, two rectangular film reflecting elements having a length longer than that of the film antenna element can be attached to the support in parallel with the pair of horizontal portions with the film antenna element interposed therebetween. .
[0010]
When configured in this way, the antenna characteristics near the frequency band that resonates with the length of the film reflecting element can be improved, and the reflecting element is in the form of a film. Absent.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The film antenna of the first embodiment of the present invention has a
[0013]
The frame 4 is provided, for example, in a window of a house, and has first parallel portions, for example,
[0014]
The
[0015]
A
[0016]
Since the frame body 4 is connected to the
[0017]
As the frame body 4, various sizes can be used. For example, as shown in FIG. 2A, a
[0018]
The gain vs frequency characteristics in the state where the
[0019]
Further, when the lengths of the
[0020]
Further, each
[0021]
Directional characteristic diagram at 195 MHz, which is the high band of the VHF band, with the
[0022]
FIG. 6 shows a directional characteristic diagram at 620 MHz in the UHF band in a state where the
[0023]
As is clear from these figures, the directivity is slightly inclined from the 0-180 degree direction to the right in each figure.
[0024]
The reflection loss in the VHF band (40 MHz to 300 MHz) when the
[0025]
The reflection loss in the UHF band (470 MHz to 800 MHz) in a state where the
[0026]
Thus, the antenna characteristics can be changed by selecting a frame body to which the
[0027]
FIG. 9 shows a film antenna according to the second embodiment. In this film antenna,
[0028]
Similarly to the
[0029]
A gain vs. frequency characteristic when this film antenna is attached to a
[0030]
In the above embodiment, the
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the film antenna according to the present invention, since the frame is used as a part of the antenna element, it is possible to reduce the size and widen the band .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a film antenna according to a first embodiment of the present invention.
2 is a front view of a state in which the film antenna of FIG. 1 is attached to various frames. FIG.
3 is a gain vs. frequency characteristic diagram in a state where film antennas are attached to the various frames shown in FIG. 2. FIG.
4 is a directional characteristic diagram in the low frequency range of the VHF band in a state where film antennas are attached to the various frames of FIG.
5 is a directional characteristic diagram in the high frequency region of the VHF band in a state where film antennas are attached to the various frames of FIG. 2;
6 is a directional characteristic diagram in the UHF band in a state where film antennas are attached to the various frames shown in FIG. 2;
7 is a graph showing reflection loss versus frequency characteristics in the VHF band in a state where film antennas are attached to the various frames shown in FIG. 2;
8 is a graph showing reflection loss vs. frequency characteristics in the UHF band in a state where film antennas are attached to the various frames shown in FIG.
FIG. 9 is a front view of a second embodiment of the present invention.
10 is a gain versus frequency characteristic diagram of the fill antenna of FIG. 9 and the film antenna of FIG.
[Explanation of symbols]
2 Film antenna 4
20a, 20b Reflective element
Claims (4)
このフィルタアンテナ素子と、前記1対の垂直部の一方とに、給電する給電部とを、
具備するフィルムアンテナ。 Select from among a plurality of conductive frames having a pair of horizontal portions that are spaced apart and a pair of vertical portions that connect both ends of the pair of horizontal portions, each having a different size. A rectangular film antenna element that is affixed to a support that is supported in parallel with the pair of horizontal portions and that is short for receiving radio waves that are about to be received;
A power feeding unit that feeds power to the filter antenna element and one of the pair of vertical parts,
A film antenna.
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