JP4613959B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ装置に関し、特に、ＵＷＢ（Ultra Wide band）用のアンテナ装置に関する。

従来、超広帯域な周波数帯域が使用可能なアンテナ装置としてＵＷＢ用のアンテナ装置が知られている。ここで、「ＵＷＢ」とは超広帯域無線を意味し、１ｎｓ以下の短パルスを用いて広帯域な周波数幅（数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ）を使用する無線伝送方式を意味する。また、ＵＷＢ用のアンテナ装置は超低出力送信であり、他の無線通信との干渉が非常に小さいという利点もある。

例えば、図１１に示すような、ＵＷＢ用のアンテナ装置５０が知られている。このようなアンテナ装置には、一対の放射板（導体板）５１，５１が備えられている。放射板５１は平面視半円形状であり、各放射板５１の円弧頂点が対向しつつ所定幅の間隙を設けて配置されている。各放射板５１の円弧頂点には、平衡線路５３であるコプレーナストリップ線路が接続されている給電部５４が備えられている。そして、平衡線路５３から給電部５４に所定の電流が給電されると、その電流に基づいて放射板５１が共振して、その一端又は両端から電波が放射されるようになっている。

また、図１２に示すような、自己相似形状の放射板を用いることにより、使用帯域が広帯域化されるアンテナ装置が知られている。このようなアンテナ装置によれば、放射板が平面視二等辺三角形状の自己相似形状であるので、自己相似の理という周波数に無関係な特性があり、周波数の高い領域でも共振させることができるようになっている。尚、図１２において、図１２（ａ）に示す放射板は、図１２（ｂ）に示す放射版よりも大きく、それぞれの使用帯域をＢＷａ、ＢＷｂとして示す。

ここで、アンテナ装置の特性を示す指標としては、ＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio：電圧定在波比）の値を縦軸とし、周波数を横軸とするグラフで表されるＶＳＷＲ特性曲線が知られている。ＶＳＷＲ特性曲線は放射板が共振する周波数において極小値をとるようになっており、放射板が共振する周波数は給電部から放射板の一端までの距離に比例して決定されるようになっている。従って、ＶＳＷＲ特性曲線は放射板の大きさによって異なるようになっており、放射板が大きいほど共振する最低周波数が低くなる。一般的に、ＶＳＷＲ値≦２．０となる周波数帯域がアンテナ装置の使用帯域であり、自己相似形状のアンテナ装置では最低周波数が低いほど使用帯域が広帯域化されるようになっている。

このため、広帯域特性を備えるアンテナ装置を実現するためには、最低周波数をより低くするため放射板を大きくする必要があった。また、ＵＷＢ用のアンテナ装置は広帯域な周波数幅を使用するため、多くの周波数成分を含み共振させることが難しくなる。つまり、送受信したい電波の周波数幅が広帯域化するほど、アンテナ装置の設計が難しくなるという問題があった。

そこで、特許文献１に記載のような、自由度が高い形状で広帯域特性を備えるアンテナ装置が開発されている。このようなアンテナ装置によれば、放射板間の間隙の予め決められた位置に給電部が備えられており、給電部から入った電流は自己相似形状を形成しやすい方向に伝達され、広帯域特性が得られるようになっている。
特開２００５−１１７３６３号公報

しかしながら、従来のアンテナ装置５０は、図１１に示すように、ほぼ同一形状の放射板５１，５１が給電部５４を中心として線対称になるように配置される、いわゆる平衡アンテナであった。そのため、給電部５４には不平衡線路が直接接続できず、平衡線路５３を接続するために不平衡−平衡変換回路５５又はインピーダンス変換回路を用いる必要があり、アンテナ装置５０全体が大型化するという問題があった。

また、図１２に示すように、より広帯域化させるためには、放射板を大きくする必要があるという問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ＵＷＢ用のアンテナ装置の小型化及び広帯域化を目的とするものである。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第一放射板と第二放射板とが所定幅の間隙を設けて配置され、前記間隙には前記第一放射板及び前記第二放射板に給電する給電部が備えられているアンテナ装置において、
前記第一放射板及び前記第二放射板にそれぞれ円弧部が設けられており、
前記第一放射板の円弧部の両端を結んだ直線の中心点と前記第二放射板の円弧部の両端を 結んだ直線の中心点とを結ぶ直線を中心線としたとき、前記第一放射板及び前記第二放射 板の少なくとも一方は、当該放射板の円弧部の両端を結んだ直線の中心点と前記給電部と が前記中心線上に位置するとともに、当該放射板の円弧部の両端を結んだ直線が前記中心 線と直交しないように配置されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアンテナ装置において、
前記第一放射板及び前記第二放射板のうち一方の放射板は、前記一方の放射板の円弧部の 両端を結んだ直線の中心点と前記給電部とが前記中心線上に位置するとともに、前記一方 の放射板の円弧部の両端を結んだ直線が前記中心線と直交しないように配置され、他方の 放射板は、前記他方の放射板の円弧部の両端を結んだ直線の中心点と前記給電部とが前記 中心線上に位置するとともに、前記他方の円弧部の両端を結んだ直線が前記中心線と直交 するように配置されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のアンテナ装置において、
前記第一放射板及び前記第二放射板はそれぞれに、円弧部の両端を結んだ直線の中心点 と前記給電部とが前記中心線上に位置するとともに、円弧部の両端を結んだ直線が前記中 心線と直交しないように配置されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項1〜３のいずれかに記載のアンテナ装置において、
前記第一放射板と前記第二放射板とは平面視形状が互いに相似していることを特徴とす る。
請求項５に記載の発明は、
第一放射板と第二放射板とが所定幅の間隙を設けて配置され、前記間隙には前記第一放 射板及び前記第二放射板に給電する給電部が備えられているアンテナ装置において、
前記第一放射板及び前記第二放射板に前記給電部が位置する円弧部がそれぞれ設けられて おり、
前記第一放射板及び前記第二放射板のそれぞれに対して前記給電部を中心に平面視して、 前記第一放射板の左右方向端部を結んだ直線の中心位置と前記第二放射板の左右方向端部 を結んだ直線の中心位置とを結んだ直線を基準線としたとき、前記給電部が前記基準線上 に位置するとともに、前記第一放射板及び前記第二放射板の少なくとも一方は、当該放射 板の円弧部の両端を結んだ直線が前記基準線と直交しないように配置されていることを特 徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のアンテナ装置において、
前記第一放射板及び前記第二放射板のうち一方の放射板は、前記一方の放射板の円弧部 の両端を結んだ直線が前記基準線と直交しないように配置され、他方の放射板は、前記他 方の放射板の円弧部の両端を結んだ直線が前記基準線と直交するように配置されているこ とを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載のアンテナ装置において、
前記第一放射板及び前記第二放射板はそれぞれに、円弧部の両端を結んだ直線が前記基 準線と直交しないように配置されていることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載のアンテナ装置において、
前記第一放射板と前記第二放射板とは平面視形状が互いに相似し、大きさが異なること を特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載のアンテナ装置において、
前記第一放射板及び前記第二放射板はそれぞれに、円弧部と直線部とからなることを特 徴とする。

請求項１ないし４に記載の発明によれば、第一放射板及び第二放射板の少なくとも一方 は、当該放射板の円弧部の両端を結んだ直線が前記中心線と直交しないように配置されて いるので、その円弧部の両端で給電部との距離が異なっている。放射板の直線部の両端と 給電部との距離に基づいて共振周波数が決定されるので、直線部と給電部との距離が異な ると共振周波数が異なり、中心線と直線が直交する放射板より共振点の数が増加し、使用 帯域がより広帯域化される。
請求項５ないし７に記載の発明によれば、第一放射板の左右方向端部を結んだ直線の中 心位置と第二放射板の左右方向端部を結んだ直線の中心位置とを結んだ直線を基準線とし たとき、給電部が基準線上に位置するように配置されているので、電波は放射板の左右方 向の中心位置から放射される。また、少なくとも一方は、当該放射板の円弧部の両端を結 んだ直線が基準線と直交しないので、その直線の両端で給電部との距離が異なっている。 直線部の両端と給電部との距離に基づいて共振周波数が決定されるので、直線部の両端で 共振周波数が異なり、基準線と直線が直交する放射板より共振点の数が増加し、使用帯域 がより広帯域化される。また、放射板の左右方向の中心位置が基準線上に位置するので電 波が放射板の左右方向における中心位置から放射され、アンテナ装置の指向性を均等に近 づけて放射パターンを向上させることが可能である。
請求項８に記載の発明によれば、第一放射板と第二放射板とは平面視形状が互いに相似し、大きさが異なっており、所定幅の間隙を設けて配置されているので、間隙から放射板 の一端までの距離が第一放射板と第二放射板とで異なるようになっている。間隙から放射 板の一端までの距離に基づいて放射板の共振する周波数が決定されるので、ほぼ同一形状の放射板二枚を用いたアンテナ装置よりも、共振点の数が増加して使用帯域が広帯域化される。

また、第一放射板と第二放射板との大きさが異なる不平衡アンテナであるので、不平衡線路を直接接続させて給電可能であり、不平衡−平衡変換回路やインピーダンス変換回路などを備える必要が無く、アンテナ装置全体の小型化が可能である。

第一の実施形態のアンテナ装置の平面図である。 （ａ）は従来の放射板と給電部の平面図であり、（ｂ）は第一の実施形態の放射板と給電部の平面図である。 第一の実施形態の放射板と給電部の他の形状を示す平面図である。 第一の実施形態のアンテナ装置と従来のアンテナ装置のＶＳＷＲ特性曲線を示すグラフである。 第二の実施形態の放射板と給電部の平面図である。 第二の実施形態のアンテナ装置のリターンロスを示すグラフである。 第二の実施形態の放射板と給電部の他の形状を示す平面図である。 第三の実施形態の放射板と給電部の平面図である。 第三の実施形態の放射パターンの説明図である。 第三の実施形態の放射板と給電部の平面図である。 従来のアンテナ装置の平面図である。 従来のアンテナ装置のＶＳＷＲ特性曲線を示すグラフである。

符号の説明

１，２０，３０ アンテナ装置
２ 電子基板
３ 第一放射板
４ 第一円弧部
５ 第一直線部
６ 第二放射板
７ 第二円弧部
８ 第二直線部
１１ 給電部
１２ 不平衡線路
１３ グランド線
１４ ストリップ線

以下に、本発明に係るアンテナ装置の実施形態について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
［第一の実施形態］
まず、第一の実施形態にかかるアンテナ装置１の構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るアンテナ装置１には、平板状の電子基板２が備えられている。電子基板２の上面には、平面視半円状の第一放射板３が備えられている。図２（ｂ）に示すように、第一放射板３は中心点Ｃ１を円中心とし、半径ｒ１で形成されている。また、第一放射板３には、円弧状の一辺である第一円弧部４と、第一円弧部４の両端と中心点Ｃ１を通る直線状の第一直線部５が設けられている。

電子基板２の上面であって第一放射板３の円弧頂点に対向する位置には、第一放射板３と平面視形状が互いに相似する第二放射板６が、その円弧頂点を対向させて配置されている。第二放射板６は半径ｒ２であり、その円中心を中心点Ｃ２とする。第二放射板６の半径ｒ２は、第一放射板３の半径ｒ１より小さくなるように形成されている。また、第二放射板６には、円弧状の一辺である第二円弧部７と、第二円弧部７の両端と中心点Ｃ２を通る直線状の第二直線部８が設けられている。

第一放射板３及び第二放射板６は、アルミ材や銅などの材料により形成されている。また、第一放射板３と第二放射板６は平面視形状が互いに相似関係であればよく、大きさの差異は特に限定されない。さらに、第一放射板３及び第二放射板６の平面視形状に関しては特に限定されないが、送受信される電波の放射パターンの向上という観点から、対称な面形状であることが好ましい。ここで、対称面形状とは、放射板の長手方向の中心位置を通りかつ長手方向に直交する線を基準として線対称となる面の形状のことを示す。

対称面形状の放射板の一例として、図３に示すような、二等辺三角形状や台形状の放射板が挙げられる。二等辺三角形状の放射板を用いる場合には、長さ寸法の等しい辺に挟まれる頂点を対向させるようになっており、台形状の放射板を用いる場合には上辺同士を対向させるようになっている。また、二等辺三角形状のような自己相似形状の場合、各波長に対応した幾何学的な面積の相似比を容易に得ることができ、高い周波数域で多くの共振点を得ることができるようになっている（図１２参照）。

第一放射板３と第二放射板６は、互いの円弧頂点間に所定幅の間隙を設けて配置されている。アンテナ装置１のインピーダンスは、この間隙の幅に基づいて決定されるようになっている。一般的に、インピーダンスを５０Ω程度にするためには、放射板の形状及び大きさに関わらず、間隙の幅を０．５〜１ｍｍ程度とするのが好ましい。

図１に示すように、第一放射板３及び第二放射板６の円弧頂点には、各放射板に接続されて電流を給電する給電部１１が備えられている。第一放射板３と第二放射板６とは平面視形状が互いに相似関係であり大きさが異なるので、不平衡線路１２が給電部１１に直接接続されて給電されている。不平衡線路１２としては、例えば、同軸給電ケーブルやマイクロストリップ線路などが挙げられる。不平衡線路１２は、第一放射板３の頂点に接続するグランド線１３と、第二放射板６の頂点に接続するストリップ線１４と、が備えられている。不平衡線路１２は電子基板２の端縁まで延在されており、送受信した電波による電気信号が処理される電子機器（図示省略）と接続されるようになっている。

次に、本実施形態にかかるアンテナ装置１による電波の送受信について説明する。

まず、アンテナ装置１が電波を送信する場合、不平衡線路１２を介して第一放射板３及び第二放射板６のそれぞれに、電子機器からの電気信号に基づいて所定の振幅及び位相で電流が給電される。第一放射板３及び第二放射板６に給電された電流は、それぞれの放射板に沿って給電部１１から第一直線部５及び第二直線部８まで伝達される。すると、第一放射板３及び第二放射板６は所定の周波数で共振して、中心点Ｃ１，Ｃ２から電波が送信される。

また、アンテナ装置１が電波を受信する場合、所定の周波数の電波が第一直線部５又は第二直線部８側から受信されると、第一放射板３及び第二放射板６が共振し、給電部１１で当該共振周波数に相当する電流が発生する。発生した電流は不平衡線路１２を介して電子機器に伝達される。

ここで、アンテナ装置１の共振周波数は、給電部１１から第一直線部５又は第二直線部８までの距離に対応しており、半径ｒ１，ｒ２に比例して共振点の１／２波長が決定されるようになっている。また、共振周波数は、第一直線部５から第二直線部８までの距離Ｌ１にも対応しており、Ｌ１に比例して共振点の１／２波長が決定されるようになっている。そして、波長が長くなるほど周波数は低くなるので、最も大きい共振点の波長を決定する距離Ｌ１が長くなるほど最低周波数は低くなる。

次に、本実施形態のアンテナ装置１のＶＳＷＲ特性曲線について説明する。

図４に示すように、アンテナ装置１の共振点は、距離Ｌ１に基づいて決定される共振点Ｐ１と、半径ｒ１に基づいて決定される共振点Ｐ２と、半径ｒ２に基づいて決定される共振点Ｐ３と、が周波数の低い方から順に挙げられる。

一方、図２（ａ）に示すように、従来のアンテナ装置５０は、平面視半円形状で半径ｒ１の放射板５１，５１を備えている。放射板５１はそれぞれの円弧頂点を対向させかつ所定幅の間隙を設けて配置されており、当該間隙には給電部５４が接続されている。そして、従来のアンテナ装置５０の共振点は、放射板５１の一端同士の距離Ｌ２に基づいて決定される共振点Ｐ４と、放射板５１の半径ｒ１に基づいて決定される共振点Ｐ５と、が周波数の低い方から順に挙げられる。

このように、本実施形態のアンテナ装置１によれば、共振点の数が増加しており、各共振点ではＶＳＷＲ値が極小値を取るので、従来のアンテナ装置５０の使用帯域ＢＷ０よりも広帯域化された使用帯域ＢＷ１が得られる。さらに、第二放射板６の半径ｒ２は、第一放射板３及び従来のアンテナ装置の放射板の半径ｒ１より小さいので、アンテナ装置１自体の小型化が可能である。

また、不平衡線路１２を直接給電部１１に接続させることができるので、容易に給電することが可能である。さらに、不平衡−平衡変換回路を備える必要が無いので、アンテナ装置１自体の小型化及び簡略化が可能である。

なお、本実施形態においては、第一放射板３及び第二放射板６は平面視形状が対称面形状のものとしたが、適宜変更可能である。対称面形状の放射板を用いる場合、放射板間の間隙の中心に給電部を備えることにより、放射板からの放射パターンが左右対称となり、指向性の均等化が可能である。
［第二の実施形態］
次に、図５を用いて、第二の実施形態にかかるアンテナ装置２０の構成について説明する。なお、第一の実施形態と同様の構成には同じ符号を付した。

本実施形態のアンテナ装置２０には、第一の実施形態と同様の電子基板が備えられている。電子基板の上面には、第一の実施形態と同様の、半径ｒ１、中心点Ｃ１の第一放射板３が備えられている。図５（ｂ）に示すように、第一円弧部４に対向する位置には、第一放射板３と互いに相似形状の第二放射板６が配置されている。第二放射板６の半径はｒ２となるように形成されており、その中心点はＣ２とされている。中心点Ｃ１と中心点Ｃ２とを結ぶ線を中心線ＣＬとすると、第一放射板３は第一直線部５が中心線ＣＬに直交するように配置されており、第二放射板６は第二直線部８が中心線ＣＬに直交しないように配置されている。

中心線ＣＬ上であって第一放射板３と第二放射板６とが最も近付く位置には、第一放射板３と第二放射板６とに接続される給電部１１が備えられている。給電部１１には、第一の実施形態と同様に不平衡線路１２が接続されており、所定の電流が給電されるようになっている。

このようなアンテナ装置２０の電波の送受信方法は、第一の実施形態と同様であり、不平衡線路１２及び給電部１１を介して給電され、放射板の中心点Ｃ１、Ｃ２から電波が送受信される。

次に、アンテナ装置２０のアンテナ特性曲線を図６（ｂ）に示す。

ここで、アンテナ特性の他の指標として、入力電圧と反射電圧の比から求められるリターンロスが挙げられる。リターンロスは反射係数ともいい、その値が小さいほどアンテナ装置としてマッチングがとれていることを示し、一般にはその値が−１０以下の範囲が使用帯域とされている。また、リターンロスとはＶＳＷＲ特性と比例関係にあり、かつＶＳＷＲ特性より容易に求められるものである。

前述の通り、共振周波数は給電部１１から第一直線部５又は第二直線部８までの距離に基づいて決定される。本実施形態においては、図５（ｂ）に示すように、第二直線部８が傾斜しており、第二直線部８の左端と右端とでは給電部１１との距離が異なるようになっている。詳しくは、図６（ｂ）に示すように、第一直線部５から第二直線部８の左端までの距離Ｌ３に対応した共振点Ｐ６と、給電部１１から第一直線部５までの距離である半径ｒ１に対応した共振点Ｐ７と、給電部１１から第二直線部８の左端までの距離Ｌ４に対応した共振点Ｐ８と、給電部１１から第二直線部８の右端までの距離Ｌ５に対応した共振点Ｐ９と、が周波数の低い方から順に表れる。

一方、第一の実施形態におけるアンテナ装置１のように、第一直線部５と第二直線部８が中心線ＣＬに直交する場合、図６（ａ）に示すように、前述の三つの共振点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が表れる。よって、本実施形態のアンテナ装置２０は共振点の数がより増加しており、第一の実施形態におけるアンテナ装置１の使用帯域ＢＷ１よりも広帯域化された使用帯域ＢＷ２が得られる。

このように、本実施形態のアンテナ装置２０によれば、第二直線部８が中心線ＣＬに対して傾斜しているので、共振点の数が増加しており、放射板を大型化させずに使用帯域の広帯域化が可能である。

また、各放射板は平面視半円形状であり、第一円弧部４と第二円弧部７とに給電部１１を取付けるので、給電部１１は各円弧部の任意箇所に取付け可能であり、第二直線部８を中心線ＣＬに対して傾斜させても給電部１１の取付けが容易であり、第一放射板３と第二放射板６との間隙の幅が変化せず、インピーダンスが変化することを防止することができる。

なお、本実施形態のアンテナ装置２０は、第二直線部８のみが中心線ＣＬに対して傾斜されているが、第一放射板３及び第二放射板６の少なくとも一方がその直線部を傾斜させていれば良い。例えば、図５（ｃ）に示すように、第一直線部５のみを傾斜させ、第二直線部８は中心線ＣＬに直交することとしても良い。

このような場合の、アンテナ特性曲線は、図６（ｃ）に示すように、第一直線部５の右端から第二直線部８までの距離Ｌ６に対応した共振点Ｐ１０と、給電部１１から第一直線部５の右端までの距離Ｌ７に対応した共振点Ｐ１１と、給電部１１から第二直線部８までの距離である半径ｒ２に対応した共振点Ｐ１２と、給電部１１から第一直線部５の左端までの距離Ｌ８に対応した共振点Ｐ１３と、が周波数の低い方から順に表れる。つまり、共振点は４つであり、より広帯域化された使用帯域ＢＷ３が得られる。

また、第一直線部５と第二直線部８を中心線ＣＬに対して傾斜させることとしても良い。例えば、図５（ｄ）に示すように、第一直線部５と第二直線部８の両方をともに傾斜させた場合のアンテナ特性曲線は、図６（ｄ）に示すように、第一直線部５の右端から第二直線部８の左端までの距離Ｌ９に対応した共振点Ｐ１４と、給電部１１から第一直線部５の右端までの距離Ｌ１０に対応した共振点Ｐ１５と、給電部１１から第二直線部８の左端までの距離Ｌ１１に対応した共振点Ｐ１６と、給電部１１から第一直線部５の左端までの距離Ｌ１２に対応した共振点Ｐ１７と、給電部１１から第二直線部８の右端までの距離Ｌ１３に対応した共振点Ｐ１８と、が周波数の低い方から順に表れる。つまり、共振点は５つであり、さらに広帯域化された使用帯域ＢＷ４となる。

なお、以上説明してきた本実施形態のアンテナ装置２０には、平面視形状が互いに相似し、大きさが異なる第一放射板３と第二放射板６が設けられているが、第一放射板３と第二放射板６を同じ大きさにしても良い。例えば、図５（ｅ）に示すように、第二直線部５ｂのみが中心線ＣＬに対して傾斜させ、第一放射板３ａと第二放射板３ｂをいずれも半径ｒ１の同じ大きさとしてもよい。

このような場合の、アンテナ特性曲線（図示省略）は、第一直線部５ａから第二直線部５ｂの左端までの距離Ｌ２１に対応した共振点と、給電部１１から第二直線部５ｂの左端までの距離Ｌ２２に対応した共振点と、給電部１１から第一直線部５ａまでの距離である半径ｒ１に対応した共振点と、給電部１１から第二直線部５ｂの右端までの距離Ｌ２３に対応した共振点と、が周波数の低い方から順に表れる。つまり、共振点は４つであり、より広帯域化された使用帯域が得られる。

また、図５（ｆ）に示すように、第一直線部５ａと第二直線部５ｂを中心線ＣＬに対して傾斜させ、第一放射板３ａと第二放射板３ｂをいずれも半径ｒ１の同じ大きさとしてもよい。

このような場合の、アンテナ特性曲線（図示省略）は、第一直線部５ａの右端から第二直線部５ｂの左端までの距離Ｌ２４に対応した共振点と、給電部１１から第一直線部５ａの右端までの距離Ｌ２５に対応した共振点と、給電部１１から第二直線部５ｂの左端までの距離Ｌ２６に対応した共振点と、給電部１１から第二直線部５ｂの右端までの距離Ｌ２８に対応した共振点と、給電部１１から第一直線部５ａの左端までの距離Ｌ２７に対応した共振点と、が周波数の低い方から順に表れる。 つまり、共振点は５つであり、さらに広帯域化された使用帯域となる。

このように、第一放射板３と第二放射板６が同じ大きさであっても、第一直線部５ａおよび第二直線部５ｂ、またはそのいずれか一方を中心線ＣＬに対して傾斜させることにより、共振点の数が増加し、その分使用帯域を高帯域化することができる。

なお、本実施形態においては平面視が半円形状の放射板を用いることとしたが、放射板の平面視形状にとくに制限は無く、少なくとも一方の放射板が、左右方向の両端を結ぶ直線部の中心点と給電部１１が中心線ＣＬ上に位置しかつ直線部と中心線ＣＬとが直交しないように配置されていればよい。ここで、左右方向の両端を結ぶ直線部とは、傾斜しつつ左右方向に延在する放射板の端部の両端を結ぶ直線のことであり、放射板の縁部の形状に関わらず直線で表されるものである。例えば、図７に示すように、第一放射板３及び第二放射板６の平面視形状が円形の一部を切欠いた形状のものの場合、左右方法の両端を結ぶ直線部とは図７中点線５０１、８０１で示されるものであり、第一放射板３及び第二放射板６の少なくとも一方の直線部５０１または直線部８０１が中心線ＣＬと直交しなければ本実施形態の効果を得られるようになっている。
［第三の実施形態］
次に、第三の実施形態にかかるアンテナ装置３０の構成について説明する。なお、第一の実施形態と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略した。

本実施形態のアンテナ装置３０には、第一の実施形態と同様の電子基板が備えられている。また、電子基板の上面には、第一の実施形態と同様の、半径ｒ１、中心点Ｃ１の第一放射板３が備えられている。図８（ｂ）に示すように、第一円弧部４に対向する位置には、第一放射板３と相似形状の第二放射板６が配置されている。第二放射板６の半径はｒ２となるように形成されており、その中心点はＣ２とされている。

第一放射板３の左右方向における中心位置と、第二放射板６の左右方向における中心位置と、を結ぶ線を基準線ＲＬとすると、第一放射板３は第一直線部５が基準線ＲＬに直交するように配置されており、第二放射板６は第二直線部８が基準線ＲＬに直交しないように配置されている。ここで、本実施形態における左右方向とは、図８に示すように、基準線ＲＬと直交する方向である。

基準線ＲＬ上であって第一放射板３と第二放射板６とが最も近付く位置には、第一放射板３と第二放射板６とに接続される給電部１１が備えられている。給電部１１には、第一の実施形態と同様に不平衡線路１２が接続されており、所定の電流が給電されるようになっている。

このようなアンテナ装置３０の電波の送受信方法は、第一の実施形態と同様であり、不平衡線路１２及び給電部１１を介して給電され、基準線ＲＬと第一直線部５又は第二直線部８が交わる位置から電波が送受信される。

次に、本実施形態のアンテナ装置３０による電波の放射パターンについて説明する。

アンテナ装置３０は基準線ＲＬを中心として電波を放射しており、その放射パターンは図９において一点差線Ｓ３で示されるようになっている。ここで、図９において、本発明の第一の実施形態にかかるアンテナ装置１の放射パターンを点線Ｓ１で示し、本発明の第二の実施形態にかかるアンテナ装置２０の放射パターンを二点差線Ｓ２で示す。

第一の実施形態にかかるアンテナ装置１は、第一直線部５と第二直線部８が平行になるように配置されており、第一放射板３及び第二放射板６からの放射パターンは左右対称となっている。一方、第二の実施形態にかかるアンテナ装置２０は、第二直線部８が中心線ＣＬに対して傾斜されており、その分放射パターンも傾斜して形状が左右非対称となっている。

本実施形態にかかるアンテナ装置３０は、第二直線部８が傾斜されており放射パターンの形状は左右非対称ではあるが、第二放射板６の左右方向の中心位置が基準線ＲＬ上に位置するように配置されており、第二の実施形態におけるアンテナ装置２０に比べて均等に近付いている。

以上のように、本実施形態にかかるアンテナ装置３０によれば、第二直線部８を傾斜させた場合でも放射パターンの改善が可能であり、指向性をより均等にさせることが可能である。

なお、図１０（ｂ）に示すように、第一直線部５及び第二直線部８がともに傾斜されている場合、第一放射板３の左右方向の中心位置と第二放射板６の左右方向の中心位置と給電部１１とを基準線ＲＬ上に位置するように配置させる。

このような配置にすることにより、放射パターンの改善が可能であり、指向性のムラを解消させることができる。

また、本実施形態においては平面視が半円形状の放射板を用いることとしたが、放射板の平面視形状にとくに制限は無く、少なくとも一方の放射板が、左右方向における中心位置と給電部１１が基準線ＲＬ上に位置し、かつ、左右方向の両端を結ぶ直線部と基準線ＲＬとが直交しないように配置されていればよい。ここで、左右方向の両端を結ぶ直線部とは、第二の実施形態と同様に、傾斜しつつ左右方向に延在する放射板の端部の両端を結ぶ直線のことであり、放射板の縁部の形状に関わらず直線で表されるものである。従って、図７に示すような形状の放射板を用いる場合には、第一放射板３の左右方向における中心位置が基準線ＲＬ上に位置するように図７中右方向に位置をずらして配置すればよい。このように配置することにより、第一放射板３の直線部５０１（図７中における点線）が基準線ＲＬと直交せず本実施形態の効果を得られるようになっている。

Claims (9)

1. 第一放射板と第二放射板とが所定幅の間隙を設けて配置され、前記間隙には前記第一放射板及び前記第二放射板に給電する給電部が備えられているアンテナ装置において、
   前記第一放射板及び前記第二放射板にそれぞれ円弧部が設けられており、
   前記第一放射板の円弧部の両端を結んだ直線の中心点と前記第二放射板の円弧部の両端を結んだ直線の中心点とを結ぶ直線を中心線としたとき、前記第一放射板及び前記第二放射板の少なくとも一方は、当該放射板の円弧部の両端を結んだ直線の中心点と前記給電部とが前記中心線上に位置するとともに、当該放射板の円弧部の両端を結んだ直線が前記中心線と直交しないように配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記第一放射板及び前記第二放射板のうち一方の放射板は、前記一方の放射板の円弧部の両端を結んだ直線の中心点と前記給電部とが前記中心線上に位置するとともに、前記一方の放射板の円弧部の両端を結んだ直線が前記中心線と直交しないように配置され、他方の放射板は、前記他方の放射板の円弧部の両端を結んだ直線の中心点と前記給電部とが前記中心線上に位置するとともに、前記他方の円弧部の両端を結んだ直線が前記中心線と直交するように配置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. 前記第一放射板及び前記第二放射板はそれぞれに、円弧部の両端を結んだ直線の中心点と前記給電部とが前記中心線上に位置するとともに、円弧部の両端を結んだ直線が前記中心線と直交しないように配置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。
4. 前記第一放射板と前記第二放射板とは平面視形状が互いに相似していることを特徴とする請求項1〜３のいずれかに記載のアンテナ装置。
5. 第一放射板と第二放射板とが所定幅の間隙を設けて配置され、前記間隙には前記第一放射板及び前記第二放射板に給電する給電部が備えられているアンテナ装置において、
   前記第一放射板及び前記第二放射板に前記給電部が位置する円弧部がそれぞれ設けられており、
   前記第一放射板及び前記第二放射板のそれぞれに対して前記給電部を中心に平面視して、前記第一放射板の左右方向端部を結んだ直線の中心位置と前記第二放射板の左右方向端部を結んだ直線の中心位置とを結んだ直線を基準線としたとき、前記給電部が前記基準線上に位置するとともに、前記第一放射板及び前記第二放射板の少なくとも一方は、当該放射板の円弧部の両端を結んだ直線が前記基準線と直交しないように配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
6. 前記第一放射板及び前記第二放射板のうち一方の放射板は、前記一方の放射板の円弧部の両端を結んだ直線が前記基準線と直交しないように配置され、他方の放射板は、前記他方の放射板の円弧部の両端を結んだ直線が前記基準線と直交するように配置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. 前記第一放射板及び前記第二放射板はそれぞれに、円弧部の両端を結んだ直線が前記基準線と直交しないように配置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。
8. 前記第一放射板と前記第二放射板とは平面視形状が互いに相似し、大きさが異なることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のアンテナ装置。
9. 前記第一放射板及び前記第二放射板はそれぞれに、円弧部と直線部とからなることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のアンテナ装置。