JP6131816B2 - 変形折り返しダイポールアンテナ - Google Patents

Description

本発明は、短絡部によって接続された２つの平行部を、互いに対向配置してなる変形折返しダイポールアンテナに関する。

特許文献１に変形折り返しダイポールアンテナが開示されている。変形折り返しダイポールアンテナは、互いに平行に配置された対をなす２つの平行部と、平行部よりも短い長さを有して、２つの平行部の両端をそれぞれ接続する短絡部とを備える。２つの平行部のうち一方の平行部は給電点を有し、他方の平行部は給電点を有さない。

給電点を有さない側の平行部（以下、非給電側平行部）は直角に三辺が連なった形状である。詳しくは、非給電側平行部は、互いに対向して配置された一対の対向辺部と、その一対の対向辺部の一端を互いに連結する連結辺部を備える。

これに対して、給電点を有する側の平行部（以下、給電側平行部）は、一対のＬ字部を備える形状である。詳しくは、給電側平行部は、非給電側平行部の一方の対向辺部および連結辺部の一部に対向するＬ字部と、非給電側平行部の他方の対向辺部および連結辺部の一部に対向するＬ字部とを備える。すなわち、給電側平行部は２つのＬ字部を備える。

また、特許文献１には、変形折り返しダイポールアンテナのインピーダンス調整方法も開示されている。特許文献１では、Ｗ１〜Ｗ４を以下のように定義しており、それらＷ１〜Ｗ４の関係を調整することで、インピーダンスを調整する方法が開示されている。

Ｗ１〜Ｗ４の定義は次の通りである。２つのＬ字部における対向辺部との対向部位の幅をＷ１とする。２つのＬ字部における連結辺部との対向部位の幅をＷ２とする。非給電側平行部における対向辺部の幅をＷ３とする。非給電側平行部における連結辺部の幅をＷ４とする。

特開２０１１−１３０４１１号公報

特許文献１には、Ｗ１〜Ｗ４の幅を、たとえば、Ｗ２＞Ｗ１，Ｗ３、Ｗ４となるようにすることで、アンテナの体格増大を抑制できることも開示されている。しかし、携帯型の機器に搭載する場合などにおいて、変形折り返しダイポールアンテナのさらなる小型化が望まれている。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、より小型の変形折り返しダイポールアンテナを提供することにある。

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。

上記目的を達成するための本発明は、給電点を有する給電側平行部（１０）と、給電点を有さず、給電側平行部と平行に配置された非給電側平行部（２０）と、給電側平行部および非給電側平行部よりも短い長さを有して、給電側平行部の両端と非給電側平行部の両端とをそれぞれ接続する一対の短絡部（３１、３２）とを備え、非給電側平行部は、互いに対向して配置された一対の対向辺部（２１、２２）と、その一対の対向辺部の一端を互いに連結する連結辺部（２３）を備え、給電側平行部は、非給電側平行部の一方の対向辺部および連結辺部の一部にそれぞれ対向する第１辺部および第２辺部を有する第１Ｌ字部（１１）と、非給電側平行部の他方の対向辺部および連結辺部の一部にそれぞれ対向する第１辺部および第２辺部を有する第２Ｌ字部（１２）とを備える、変形折り返しダイポールアンテナであって、給電側平行部および非給電側平行部の少なくとも一方は、一部に、給電側平行部あるいは非給電側平行部によって囲われる内側方向に突き出している内側突き出し部（１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、２４、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ）を少なくとも一つ備えることを特徴とする。

本発明によれば、給電側平行部および非給電側平行部の少なくとも一方の一部に、内側方向に突き出している内側突き出し部を備えていることから、内側突き出し部がない場合よりも、線路長が長くなる。しかも、内側突き出し部は、給電側平行部あるいは非給電側平行部によって囲われる内側方向に突き出していることから、内側突き出し部を備えても、アンテナは大きくならない。よって、同じ線路長のアンテナを、内側突き出し部を備えない場合に比較してより小型化できることになる。

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１の変形折り返しダイポールアンテナのはんだ面側の構成を示す図である。 実施形態１の変形折り返しダイポールアンテナの部品面側の構成を示す図である。 図１の一点鎖線の範囲の拡大図である。 実施形態２の変形折り返しダイポールアンテナのはんだ面側の構成を示す図である。 実施形態２の変形折り返しダイポールアンテナの部品面側の構成を示す図である。 図４の一点鎖線の範囲の拡大図である。 実施形態３の変形折り返しダイポールアンテナのはんだ面側の構成を示す図である。 実施形態３の変形折り返しダイポールアンテナの部品面側の構成を示す図である。 図７の一点鎖線の範囲の拡大図である。 実施形態１のアンテナのインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 実施形態１のアンテナの周波数に対するリターンロスの大きさを示す図である。 実施形態１、２、３のアンテナのインピーダンス特性を比較して示すスミスチャートである。 実施形態４の変形折り返しダイポールアンテナのはんだ面側の構成を示す図である。 実施形態４の変形折り返しダイポールアンテナの部品面側の構成を示す図である。 図１３の一点鎖線の範囲の拡大図である。 実施形態５の変形折り返しダイポールアンテナのはんだ面側の構成を示す図である。 実施形態５の変形折り返しダイポールアンテナの部品面側の構成を示す図である。 図１６の一点鎖線の範囲の拡大図である。 実施形態６の変形折り返しダイポールアンテナのはんだ面側の構成を示す図である。 実施形態６の変形折り返しダイポールアンテナの部品面側の構成を示す図である。 図１９の一点鎖線の範囲の拡大図である。 実施形態６の内側突き出し部１３Ｃ、２４Ｃの構成を説明する図である。 実施形態７の変形折り返しダイポールアンテナのはんだ面側の構成を示す図である。 実施形態７の変形折り返しダイポールアンテナの部品面側の構成を示す図である。 図２３の一点鎖線の範囲の拡大図である。 実施形態７の内側突き出し部１３Ｄ、２４Ｄの構成を説明する図である。

＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。実施形態１の変形折り返しダイポールアンテナ（以下、単にアンテナ）は、図１、２に示す構造を有する。実施形態１のアンテナは図示しない平板状の基板の両面にわたって構成される。基板は一般的なものであり、誘電材料、たとえば、ガラスエポキシ製である。

＜はんだ面側の構成＞
図１に示す基板のはんだ面には、アンテナの給電側平行部１０が導体箔パターンにより形成されている。給電側平行部１０は、アンテナ幅方向中心面（以下、幅方向中心面）Ｃに対して対称となっている２つのＬ字部、すなわち、第１Ｌ字部１１と第２Ｌ字部１２とを備える。

第１Ｌ字部１１は、請求項の第１辺部、第２辺部にそれぞれ相当する長辺部１１１と短辺部１１２を備える。長辺部１１１は、幅方向中心面Ｃに平行である。短辺部１１２は、長辺部１１１よりも短く、長辺部１１１の一方の端に連結され、長辺部１１１から垂直に幅方向中心面Ｃ方向に突き出す。

第２Ｌ字部１２も第１Ｌ字部１１と同様の構成であり、請求項の第１辺部、第２辺部にそれぞれ相当する長辺部１２１と短辺部１２２を備える。長辺部１２１は、第１Ｌ字部１１の長辺部１１１と同じ長さおよび幅であり、幅方向中心面Ｃを挟んで第１Ｌ字部１１の長辺部１１１と対向する。短辺部１２２は、長辺部１２１よりも短く、長辺部１２１の一方の端であって、第１Ｌ字部１１において長辺部１１１に短辺部１１２が連結されている側と同じ側に連結されている。また、短辺部１２２は、長辺部１２１から垂直に幅方向中心面Ｃ方向に突き出す。短辺部１２２の幅および長さは、第１Ｌ字部１１の短辺部１１２と同じである。

このように、第１Ｌ字部１１と第２Ｌ字部１２は、同じ形状をしており、互いの短辺部１１２、１２２が向かい合うように配置されている。そして、短辺部１１２、１２２の先端が給電点とされる。前述の幅方向中心面Ｃは、基板のはんだ面に垂直、かつ、第１Ｌ字部１１の長辺部１１１および第２Ｌ字部１２の長辺部１２１に平行な平面である。また、幅方向中心面Ｃは給電側平行部１０および非給電側平行部２０の幅方向（すなわち図１、２の上下方向）を通る。

長辺部１１１の短辺部１１２が連結されている側とは反対側の端部付近には、基板を垂直に貫通する短絡部３１が形成されている。また、他方の長辺部１２１の短辺部１２２が連結されている側とは反対側の端部付近にも、基板を貫通する短絡部３２が形成されている。これら２つの短絡部３１、３２は、互いに、長辺部１１１、１２１の短辺部１１２、１２２が連結されている側とは反対側の端からの距離が同じになる位置に配置されている。

また、第１Ｌ字部１１、第２Ｌ字部１２には、その一部に内側突き出し部１３が形成されている。内側突き出し部１３は、はんだ面内において、第１Ｌ字部１１、第２Ｌ字部１２によって囲われる内側方向に、それら第１Ｌ字部１１、第２Ｌ字部１２の長辺部１１１、１２１の直線部分から突き出している。

本実施形態における内側突き出し部１３は、１つ１つは半楕円形状である。半楕円形状であることから、先端部の幅は、基部の長さ、すなわち２つの端点間の長さよりも短く、また、先端へ向かうほど連続的に幅が狭くなる。

内側突き出し部１３の数は、第１Ｌ字部１１の長辺部１１１、第２Ｌ字部１２の長辺部１２１にそれぞれ１２個である。内側突き出し部１３の位置は、第１Ｌ字部１１の長辺部１１１の短絡部３１の付近から短辺部１１２方向に連続して１２個が配置されている。第２Ｌ字部１２側も同様であり、第２Ｌ字部１２の長辺部１２１の短絡部３２の付近から短辺部１２２方向に連続して１２個が形成されている。

連続とは、図３に示すように、一つの内側突き出し部１３の端と、その内側突き出し部１３に隣接している別の内側突き出し部１３の端とが共通していることをいう。また、本実施形態では、内側突き出し部１３の両端の位置は、長辺部１２１の幅方向中心線状にある。内側突き出し部１３は、一方の端において長辺部１２１の直線部分から折れ曲がって内側に突き出し、先端部で折り返して、他方の端点で再び長辺部１２１の直線部分に連結する。なお、図３に示すように、内側突き出し部１３の基部の幅をＷ、高さをＬ１、線幅をＷｒとする。これらは後述する線路長の比較において用いる。

このような構成の給電側平行部１０は、図１に示すように、長辺部１１１、１２１の長さである長手方向長さがＨ１、幅方向長さがＶ１である。また、長辺部１１１、１２１の幅がＷ１、短辺部１１２、１２２の幅がＷ２である。また、長辺部１１１、１２１の短絡部３１、３２側の端から、短辺部１１２、１２２の幅方向中心線までの長さをＨ２とする。

＜部品面側の構成＞
図２に示す基板の部品面には、アンテナの非給電側平行部２０が導体箔パターンにより形成されている。非給電側平行部２０は、互いに対向して配置された一対の対向辺部２１、２２と、その一対の対向辺部２１、２２の一端を互いに連結する連結辺部２３を備える。

対向辺部２１、２２は互いに平行であり、長さおよび幅は互いに同一である。対向辺部２１の連結辺部２３が連結されている側とは反対側の端付近に、前述した短絡部３１の一端が位置している。また、対向辺部２２の連結辺部２３が連結されている側とは反対側の端付近に、もう一つの短絡部３２の一端が位置している。

対向辺部２１は、短絡部３１側の端から、連結辺部２３の幅方向中心までの長さが、前述したＨ２になっており、基板を介して、給電側平行部１０の第１Ｌ字部１１の長辺部１１１と対向する。

もう一方の対向辺部２２も同様に、短絡部３２側の端から、連結辺部２３の幅方向中心までの長さがＨ２になっている。この対向辺部２２は、基板を介して、給電側平行部１０の第２Ｌ字部１２の長辺部１２１と対向する。なお、これら対向辺部２１、２２の幅をＷ３とする。

連結辺部２３は、２つの対向辺部２１、２２に対して垂直であり、長手方向長さはＶ１、幅はＷ４である。この連結辺部２３は、基板を介して、給電側平行部１０の第１Ｌ字部１１の短辺部１１２、第２Ｌ字部１２の短辺部１２２と対向する。

対向辺部２１、２２には、対向辺部２１、２２、連結辺部２３により囲まれる内側方向に突き出す内側突き出し部２４が形成されている。この内側突き出し部２４は、本実施形態では、給電側平行部１０に形成されている内側突き出し部１３と形状が同じであり、この内側突き出し部２４も半楕円形状である。また、内側突き出し部２４は大きさも内側突き出し部１３と同じである。さらに、数も内側突き出し部１３と同様、本実施形態では、２４個が形成されており、それぞれ、内側突き出し部１３と対向する位置に形成されている。

＜インピーダンスの調整＞
本実施形態のアンテナにおけるインピーダンス調整は、特許文献１に開示の方法や公知の方法により行う。具体的には下記（１）〜（５）のいずれかの方法により、インピーダンス調整を行う。
（１）Ｗ２＞Ｗ１、Ｗ３、Ｗ４となるようにしつつ、それらＷ１〜Ｗ４を調整する。
（２）Ｗ３＞Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４となるようにしつつ、それらＷ１〜Ｗ４を調整する。
（３）Ｗ３、Ｗ１を固定し、比（Ｗ２／Ｗ４）を調整する。
（４）Ｗ１＞Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４となるようにしつつ、それらＷ１〜Ｗ４を調整する。
（５）Ｗ４＞Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３となるようにしつつ、それらＷ１〜Ｗ４を調整する。

＜実施形態１の効果＞
以上、説明した実施形態１によれば、給電側平行部１０は、その給電側平行部１０の長辺部１１１、１２１から突き出す内側突き出し部１３を備えている。また、非給電側平行部２０も、その非給電側平行部２０の対向辺部２１、２２から突き出す内側突き出し部２４を備えている。よって、それら内側突き出し部１３、２４がない場合よりも、実施形態１のアンテナは線路長が長くなる。

しかも、内側突き出し部１３、２４は、給電側平行部１０あるいは非給電側平行部２０によって囲われる内側方向に突き出していることから、内側突き出し部１３、２４を備えても、アンテナは大きくならない。よって、同じ線路長のアンテナを、内側突き出し部１３、２４を備えない場合に比較してより小型化できることになる。

また、内側突き出し部１３、２４を半楕円形状とすることで、内側突き出し部１３、２４を連続して形成することができる。よって、狭い範囲に多くの内側突き出し部１３、２４を形成することができるので、アンテナを特に小型化することができる。

＜実施形態２＞
次に実施形態２を説明する。この実施形態２以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用することができる。

実施形態２のアンテナの給電側平行部１０Ａは、図４に示すように、各内側突き出し部１３の両端を接続する両端接続部１４をさらに備える。また、非給電側平行部２０Ａは、図５に示すように、各内側突き出し部２４の両端を接続する両端接続部２５をさらに備える。これらの点において、実施形態２の給電側平行部１０Ａ、非給電側平行部２０Ａは、実施形態１の給電側平行部１０、非給電側平行部２０と相違するのみである。

図４に一点鎖線で示した範囲の拡大図である図６に示すように、両端接続部１４は、半楕円形状の内側突き出し部１３の一方の端と他方の端とを接続している。実施形態２の両端接続部１４は、半楕円形状であり、内側突き出し部１３とは異なり、外側に突き出している。両端接続部１４の高さは図６に示すようにＬ２である。非給電側平行部２０Ａが備える両端接続部２５の構成も、この両端接続部１４と同じである。

この実施形態２のように両端接続部１４、２５を備える構成でもよい。両端接続部１４、２５を備えることによる効果は実施形態３の説明において行う。なお、実施形態２でも、実施形態１で説明した方法によりインピーダンス調整を行う。

＜実施形態３＞
実施形態３のアンテナの給電側平行部１０Ｂは、図７に示すように、各内側突き出し部１３の両端を接続する両端接続部１４Ａをさらに備える。また、非給電側平行部２０Ｂは、図８に示すように、各内側突き出し部２４の両端を接続する両端接続部２５Ａをさらに備える。これらの点において、実施形態３の給電側平行部１０Ｂ、非給電側平行部２０Ｂは、実施形態１の給電側平行部１０、非給電側平行部２０と相違するのみである。

図７に一点鎖線で示した範囲の拡大図である図９に示すように、両端接続部１４Ａも、内側突き出し部１３の一方の端と他方の端とを接続しており、また、形状は半楕円形状である。実施形態２とは異なり、この両端接続部１４Ａは内側突き出し部１３と同様に、内側に突き出している。突き出している方向は実施形態２と相違するが、両端接続部１４Ａの高さは図９に示すように、実施形態２の両端接続部１４と同様、Ｌ２である。非給電側平行部２０Ｂが備える両端接続部２５Ａの構成も、この両端接続部１４Ａと同じである。実施形態３でも、実施形態１で説明した方法によりインピーダンス調整を行う。

＜実施形態２、３の効果＞
実施形態２、３のように、両端接続部１４、１４Ａ、２５、２５Ａを備える効果について説明する。

図１０は、実施形態１のアンテナのインピーダンスをシミュレーションにより計算し、スミスチャート表示した図である。図１０において、実線はインピーダンス調整前であり、破線はインピーダンス調整後である。なお、図１０の計算は、Ｈ１＝４５．５７５ｍｍ、Ｖ１＝１２．４ｍｍ、Ｗ１＝０．４ｍｍ、Ｗ２＝４．８ｍｍ、Ｗ３＝０．４ｍｍ、Ｗ４＝１．２ｍｍ、Ｌ１＝６ｍｍ、Ｗ＝０．６ｍｍ、Ｗｒ＝０．２ｍｍ、連続する内側突き出し部１３の数は１２で行っている。また、破線は推定値である。

実線には、一点鎖線で囲んだ部分に、小さい共振点が存在する。そのため、インピーダンスを調整した後も、破線で示すように、小さい共振点が残ってしまうと推定できる。そして、図１０の破線で示すインピーダンス特性の場合、図１１に一点鎖線で示しているように、リターンロスのばたつきが生じてしまうと推定できる。リターンロスのばたつきが生じてしまうと、使用上問題となる場合も考えられる。

これに対して、図１２に示すように、両端接続部１４、２５、１４Ａ、２５Ａがあると、小さな共振点が消失している。詳しくは、図１２において、実線は、実施形態１のアンテナのインピーダンス特性であり、図１１の実線と同じである。破線は、実施形態２のアンテナ、すなわち、外側に突き出す両端接続部１４、２５があるアンテナのインピーダンス特性である。一点鎖線は、実施形態３のアンテナ、すなわち、内側に突き出す両端接続部１４Ａ、２５Ａがあるアンテナのインピーダンス特性である。図１２から、実施形態２および実施形態３では、小さな共振点が消失していることが分かる。

よって、実施形態２、３のように、両端接続部１４、２５、１４Ａ、２５Ａがあると、実施形態１のアンテナで奏する効果に加えて、リターンロスのばたつきも解消する。

また、図１０の説明で示した条件での共振周波数は、内側突き出し部１３のみである実施形態１では７８７ＭＨｚ、外側に突き出す両端接続部２５を備える実施形態２では８２１ＭＨｚ、内側に突き出す両端接続部２５Ａを備える実施形態３では８５８ＭＨｚであった。これに対して、内側突き出し部１３を備えない場合には、共振周波数は１３３３ＭＨｚであった。

よって、内側突き出し部１３を備えない場合の共振周波数を基準とする周波数比を計算すると、実施形態１のアンテナは０．５９、実施形態２のアンテナは０．６２、実施形態３のアンテナは０．６４となる。これらのことからも、両端接続部２５、２５Ａの有無によらず、内側突き出し部１３を備えることにより、アンテナを小型できることが分かる。

＜実施形態４＞
実施形態４のアンテナの給電側平行部１０Ｃは、図１３に示すように、長辺部１１１、１２１に内側突き出し部１３Ａが形成されている。また、図１４に示すように、非給電側平行部２０Ｃにも内側突き出し部２４Ａが形成されている。

図１３に一点鎖線で示した範囲の拡大図である図１５に示すように、内側突き出し部１３Ａは二等辺三角形状である。また、非給電側平行部２０Ｃの内側突き出し部２４Ａも図１５に示す内側突き出し部１３Ａと同じ形状である。

実施形態４は、これら内側突き出し部１３Ａ、２４Ａの形状がこれまでの実施形態と相違するのみであり、内側突き出し部１３Ａ、２４Ａの数、位置、大きさは、これまでの実施形態の内側突き出し部１３と同じである。また、線幅Ｗｒもこれまでの実施形態の内側突き出し部１３と同じである。

内側突き出し部１３Ａ、２４Ａが二等辺三角形状である場合も、先端が点であることから、先端部の幅は基部の長さＷよりも短く、また、先端へ向かうほど連続的に幅が狭くなる。そのため、図１５に示されるように、内側突き出し部１３Ａ、２４Ａを二等辺三角形状としても、内側突き出し部１３Ａ、２４Ａを連続して形成することができる。

よって、狭い範囲に多くの内側突き出し部１３Ａ、２４Ａを形成することができるので、アンテナを特に小型化することができる。なお、実施形態４でも、実施形態１で説明した方法によりインピーダンス調整を行う。

＜実施形態５＞
実施形態５のアンテナの給電側平行部１０Ｄは、図１６に示すように、長辺部１１１、１２１に内側突き出し部１３Ｂが形成されている。また、図１７に示すように、非給電側平行部２０Ｄにも内側突き出し部２４Ｂが形成されている。

図１６に一点鎖線で示した範囲の拡大図である図１８に示すように、内側突き出し部１３Ｂは直角三角形状である。また、非給電側平行部２０Ｄの内側突き出し部２４Ｂも図１８に示す内側突き出し部１３Ｂと同じ形状である。

実施形態５は、これら内側突き出し部１３Ｂ、２４Ｂの形状がこれまでの実施形態と相違するのみであり、内側突き出し部１３Ｂ、２４Ｂの数、位置、大きさは、これまでの実施形態と同じである。

内側突き出し部１３Ｂ、２４Ｂが直角三角形状である場合も、先端が点であることから、先端部の幅は基部の長さＷよりも短く、また、先端へ向かうほど連続的に幅が狭くなる。そのため、図１８に示されるように、内側突き出し部１３Ｂ、２４Ｂを直角三角形状としても、内側突き出し部１３Ｂ、２４Ｂを連続して形成することができる。

よって、狭い範囲に多くの内側突き出し部１３Ｂ、２４Ｂを形成することができるので、アンテナを特に小型化することができる。なお、実施形態５でも、実施形態１で説明した方法によりインピーダンス調整を行う。

＜実施形態６＞
実施形態６のアンテナの給電側平行部１０Ｅは、図１９に示すように、長辺部１１１、１２１に内側突き出し部１３Ｃが形成されている。また、図２０に示すように、非給電側平行部２０Ｅにも内側突き出し部２４Ｃが形成されている。

図１９に一点鎖線で示した範囲の拡大図である図２１に示すように、内側突き出し部１３Ｃはステップ形状である。内側突き出し部１３Ｃの高さＬ１および線幅Ｗｒはこれまでの実施形態の内側突き出し部１３、１３Ａ、１３Ｂと同じである。また、繰り返し単位の幅がこれまでの実施形態の内側突き出し部１３、１３Ａ、１３Ｂの幅と同じＷとなっている。この内側突き出し部１３Ｃの数、位置はこれまでの実施形態と同じである。また、非給電側平行部２０Ｅの内側突き出し部２４Ｃも、内側突き出し部１３Ｃと同じ形状、大きさ、配置である。

図２２に示すように、１つの内側突き出し部１３Ｃ、２４Ｃの形状は、詳しくは、第１長垂線部１３Ｃ１、２４Ｃ１、先端線部１３Ｃ２、２４Ｃ２、第１短垂線部１３Ｃ３、２４Ｃ３、中間線部１３Ｃ４、２４Ｃ４、第２短垂線部１３Ｃ５、２４Ｃ５を備える。

第１長垂線部１３Ｃ１、２４Ｃ１は、アンテナ幅方向中心面Ｃに向かって、内側突き出し部１３Ｃ、２４Ｃの一方の端点ｅから垂直に内側突き出し部１３Ｃ、２４Ｃの先端まで延びる。

先端線部１３Ｃ２、２４Ｃ２は、第１長垂線部１３Ｃ１、２４Ｃ１の先端側の端に一端が連結され、アンテナ幅方向中心面Ｃに平行になっている。

第１短垂線部１３Ｃ３、２４Ｃ３は、先端線部１３Ｃ２、２４Ｃ２に一端が連結され、先端線部１３Ｃ２、２４Ｃ２から、アンテナ幅方向中心面Ｃに垂直に、かつ、アンテナ幅方向中心面Ｃから離隔する方向に延びている。また、第１短垂線部１３Ｃ３、２４Ｃ３は第１長垂線部１３Ｃ１、２４Ｃ１よりも短い。

中間線部１３Ｃ４、２４Ｃ４は、第１短垂線部１３Ｃ３、２４Ｃ３に一端が連結され、第１短垂線部１３Ｃ３、２４Ｃ３から、アンテナ幅方向中心面Ｃに平行、かつ、第１長垂線部１３Ｃ１、２４Ｃ１とは反対側に延びる。

第２短垂線部１３Ｃ５、２４Ｃ５は、中間線部１３Ｃ４、２４Ｃ４に一端が連結され、他端が、第１長垂線部１３Ｃ１、２４Ｃ１が連結されている側とは反対側の内側突き出し部の端点ｅとなっており、アンテナ幅方向中心面Ｃに垂直である。また、第２短垂線部１３Ｃ５、２４Ｃ５は第１長垂線部１３Ｃ１、２４Ｃ１よりも短い。

上記構成を備える内側突き出し部１３Ｃ、２４Ｃは、短接続線１５、２６を介して、隣接する内側突き出し部１３Ｃ、２４Ｃと互いに接続する。上記短接続線１５、２６は、図２２には図示していない長辺部１１１、１２１や対向辺部２１、２２の幅方向中心線上に外側の辺が位置するように形成される。

内側突き出し部１３Ｃ、２４Ｃがステップ形状である場合も、内側突き出し部１３Ｃ、２４Ｃの長さ分だけ、内側突き出し部１３Ｃ、２４Ｃがない場合よりも線路長が長くなることから、アンテナを小型化することができる。なお、実施形態６でも、実施形態１で説明した方法によりインピーダンス調整を行う。

＜実施形態７＞
実施形態７のアンテナの給電側平行部１０Ｆは、図２３に示すように、長辺部１１１、１２１に内側突き出し部１３Ｄが形成されている。また、図２４に示すように、非給電側平行部２０Ｆにも内側突き出し部２４Ｄが形成されている。

図２３に一点鎖線で示した範囲の拡大図である図２５に示すように、内側突き出し部１３Ｄは２つの直角折れ曲がり点を持つ直角折れ曲がり形状である。内側突き出し部１３Ｄの高さＬ１および線幅Ｗｒはこれまでの実施形態の内側突き出し部１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃと同じである。また、繰り返し単位の幅がこれまでの実施形態の内側突き出し部１３、１３Ａ、１３Ｂの幅と同じＷとなっている。この内側突き出し部１３Ｄの数、位置はこれまでの実施形態と同じである。また、非給電側平行部２０Ｅの内側突き出し部２４Ｄも、内側突き出し部１３Ｄと同じ形状、大きさ、配置である。

図２６に示すように、１つの内側突き出し部１３Ｄ、２４Ｄの形状は、詳しくは、第１垂線部１３Ｄ１、２４Ｄ１、先端線部１３Ｄ２、２４Ｄ２、第２垂線部１３Ｄ３、２４Ｄ３を備える。

第１垂線部１３Ｄ１、２４Ｄ１は、アンテナ幅方向中心面Ｃに向かって、内側突き出し部１３Ｄ、２４Ｄの一方の端点ｅから垂直に内側突き出し部１３Ｄ、２４Ｄの先端まで延びる。

先端線部２３Ｄ２、２４Ｄ２は、第１垂線部１３Ｄ１、２４Ｄ１の先端側の端に一端が連結され、アンテナ幅方向中心面Ｃに平行になっている。

第２垂線部１３Ｄ３、２４Ｄ３は、先端線部１３Ｄ２、２４Ｄ２に一端が連結され、他端が、第１垂線部１３Ｄ１、２４Ｄ１とは反対側の内側突き出し部１３Ｄ、２４Ｄの端点となっており、アンテナ幅方向中心面Ｃに垂直である。

上記構成を備える内側突き出し部１３Ｄ、２４Ｄは、短接続線１６、２７を介して、隣接する内側突き出し部１３Ｄ、２４Ｄと互いに接続する。上記短接続線１６、２７は、図２６には図示していない長辺部１１１、１２１や対向辺部２１、２２の幅方向中心線上に外側の辺が位置するように形成される。また、短接続線１６、２７の長さは、内側突き出し部１３Ｄ、２４Ｄの幅と同じＷである。よって、実施形態７の場合、内側突き出し部１３Ｄ、２４Ｄの繰り返し単位の幅は２Ｗとなる。

内側突き出し部１３Ｄ、２４Ｄが直角折れ曲がり形状である場合も、内側突き出し部１３Ｄ、２４Ｄの長さ分だけ、内側突き出し部１３Ｄ、２４Ｄがない場合よりも線路長が長くなることから、アンテナを小型化することができる。なお、実施形態７でも、実施形態１で説明した方法によりインピーダンス調整を行う。

＜線路長の比較＞
ここで、実施形態１、４、７に開示の内側突き出し部１３、１３Ａ、１３Ｄ、すなわち、半楕円形状、二等辺三角形状、直角折れ曲がり形状の内側突き出し部１３、１３Ａ、１３Ｄの線路長を比較する。

２つ（２Ｗの幅）の半楕円形状の内側突き出し部１３の線路長ＬＬ（１３）は、楕円積分の式より、下記式１で表すことができる。

また、２つ（２Ｗの幅）の二等辺三角形形状の内側突き出し部１３Ａの線路長ＬＬ（１３Ａ）は、下記式２で表すことができる。

また、直角折れ曲がり形状の内側突き出し部１３Ｄおよび短接続線１６からなる１つ（２Ｗの幅）の繰り返し単位の線路長ＬＬ（１３Ｄ）は、下記式３で表すことができる。
（式３） ＬＬ（１３Ｄ）＝２（Ｗ＋Ｌ１）
Ｗ＝０．６ｍｍ、Ｌ１＝６ｍｍとして、各線路長ＬＬ（１３）、ＬＬ（１３Ａ）、ＬＬ（１３Ｄ）を算出すると、ＬＬ（１３）＝２４．２ｍｍ、ＬＬ（１３Ａ）＝２４．０ｍｍ、ＬＬ（１３Ｄ）＝１３．２ｍｍとなる。

また、最も線路長ＬＬが短い直角折れ曲がり形状の内側突き出し部１３Ｄを基準として、線路長比を算出すると、半楕円形状の内側突き出し部１３および二等辺三角形状の内側突き出し部１３Ａの線路長比はいずれも１．８となる。

半楕円形状の内側突き出し部１３および二等辺三角形状の内側突き出し部１３Ａは、図３、１５などに示すように、内側突き出し部１３、１３Ａを連続して形成できる。よって、直角折れ曲がり形状の内側突き出し部１３Ｄに比較して線路長比を大きくすることができるのである。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（変形例１）
たとえば、実施形態２の両端接続部１４、２５は外側に突き出しており、実施形態３の両端接続部１４Ａ、２５Ａは内側に突き出していた。内外いずれに突き出していてもよいことから、両端接続部が実施形態２，３の形状の中間、すなわち、両端接続部が直線でもよい。

（変形例２）
前述の実施形態では、半楕円形状の内側突き出し部１３のみ、その両端を、両端接続部１４、１４Ａ、２５、２５Ａにより接続していた。しかし、その他の形状の内側突き出し部１３Ａ〜１３Ｄ、２４Ａ〜２４Ｄの両端を、両端接続部１４、１４Ａ、２５、２５Ａにより接続してもよい。

（変形例３）
内側突き出し部の、数、位置に特に限定はない。たとえば、前述の実施形態よりも、短辺部１１２、１２２側や、連結辺部２３側に内側突き出し部を配置してもよい。また、給電側平行部が備える内側突き出し部と、非給電側平行部が備える内側突き出し部の位置が対向している必要もない。また、給電側平行部および非給電側平行部のいずれか一方のみが内側突き出し部を備えてもよい。

（変形例４）
前述の実施形態では、第１Ｌ字部１１、第２Ｌ字部１２は、それぞれ、第１辺部として長辺部１１１、１２１を備え、第２辺部として短辺部１１２、１２２を備えていた。しかし、第１辺部と第２辺部の長さの関係が、前述の実施形態と逆でもよい。すなわち、第２辺部の長さが第１辺部よりも長くてもよい。また、第１辺部と第２辺部の長さが同じでもよい。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ：給電側平行部、 １１：第１Ｌ字部、 １２：第２Ｌ字部、 １３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ：内側突き出し部、 １４、１４Ａ：端接続部、 ２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ：非給電側平行部、 ２１、２２：対向辺部、 ２３：連結辺部、 ２４、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ：内側突き出し部、 ２５、２５Ａ：両端接続部、 ３１、３２：短絡部、 １１１、１２１：長辺部（第１辺部）、 １１２、１２２：短辺部（第２辺部）

Claims (11)

1. 給電点を有する給電側平行部（１０）と、
   給電点を有さず、前記給電側平行部と平行に配置された非給電側平行部（２０）と、
   前記給電側平行部および前記非給電側平行部よりも短い長さを有して、前記給電側平行部の両端と前記非給電側平行部の両端とをそれぞれ接続する一対の短絡部（３１、３２）とを備え、
   前記非給電側平行部は、互いに対向して配置された一対の対向辺部（２１、２２）と、その一対の対向辺部の一端を互いに連結する連結辺部（２３）を備え、
   前記給電側平行部は、前記非給電側平行部の一方の対向辺部および連結辺部の一部にそれぞれ対向する第１辺部および第２辺部を有する第１Ｌ字部（１１）と、前記非給電側平行部の他方の対向辺部および連結辺部の一部にそれぞれ対向する第１辺部および第２辺部を有する第２Ｌ字部（１２）とを備える、変形折り返しダイポールアンテナであって、
   前記給電側平行部および前記非給電側平行部の少なくとも一方は、一部に、前記給電側平行部あるいは前記非給電側平行部によって囲われる内側方向に突き出している内側突き出し部（１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、２４、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ）を少なくとも一つ備えることを特徴とする変形折り返しダイポールアンテナ。
2. 請求項１において、
   前記内側突き出し部（１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、２４、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ）は、先端部の幅が基部の長さよりも短いことを特徴とする変形折り返しダイポールアンテナ。
3. 請求項２において、
   前記内側突き出し部（１３、１３Ａ、１３Ｂ、２４、２４Ａ、２４Ｂ）は、先端へ向かうほど連続的に幅が狭くなることを特徴とする変形折り返しダイポールアンテナ。
4. 請求項３において、
   前記内側突き出し部（１３、２４）が半楕円形状であることを特徴とする変形折り返しダイポールアンテナ。
5. 請求項３において、
   前記内側突き出し部（１３Ａ、１３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ）が三角形状であることを特徴とする変形折り返しダイポールアンテナ。
6. 請求項３〜５のいずれか１項において、
   前記内側突き出し部を複数備え、
   複数の内側突き出し部のうち少なくとも一組の内側突き出し部は互いに隣り合っており、一方の内側突き出し部の端点と他方の内側突き出し部の端点とが共通していることを特徴とする変形折り返しダイポールアンテナ。
7. 請求項２において、
   前記内側突き出し部（１３Ｃ、２４Ｃ）は、
   前記給電側平行部を含む面および前記非給電側平行部を含む面に対して垂直であり、前記給電側平行部および前記非給電側平行部の幅方向中心を通る平面であるアンテナ幅方向中心面に向かって、前記内側突き出し部の一方の端点から垂直に先端まで延びる第１長垂線部（１３Ｃ１、２４Ｃ１）と、
   前記第１長垂線部の先端側の端に一端が連結され、前記アンテナ幅方向中心面に平行な先端線部（１３Ｃ２、２４Ｃ２）と、
   前記先端線部に一端が連結され、前記先端線部から、前記アンテナ幅方向中心面に垂直に、かつ、前記アンテナ幅方向中心面から離隔する方向に延びる第１短垂線部（１３Ｃ３、２４Ｃ３）と、
   前記第１短垂線部に一端が連結され、前記第１短垂線部から、前記アンテナ幅方向中心面に平行、かつ、前記第１長垂線部とは反対側に延びる中間線部（１３Ｃ４、２４Ｃ４）と、
   前記中間線部に一端が連結され、他端が、前記第１長垂線部が連結されている側とは反対側の前記内側突き出し部の端点となっており、前記アンテナ幅方向中心面に垂直な第２短垂線部（１３Ｃ５、２４Ｃ５）と、
   を備えるステップ形状であることを特徴とする変形折り返しダイポールアンテナ。
8. 請求項１において、
   前記内側突き出し部（１３Ｄ、２４Ｄ）は、
   前記給電側平行部を含む面および前記非給電側平行部を含む面に対して垂直であり、前記給電側平行部および前記非給電側平行部の幅方向中心を通る平面であるアンテナ幅方向中心面に向かって、前記内側突き出し部の一方の端点から垂直に先端まで延びる第１垂線部（１３Ｄ１、２４Ｄ１）と、
   前記第１垂線部の先端側の端に一端が連結され、前記アンテナ幅方向中心面に平行な先端線部（１３Ｄ２、２４Ｄ２）と、
   前記先端線部に一端が連結され、他端が、前記第１垂線部とは反対側の前記内側突き出し部の端点となっており、前記アンテナ幅方向中心面に垂直な第２垂線部（１３Ｄ３、２４Ｄ３）と、
   を備えることを特徴とする変形折り返しダイポールアンテナ。
9. 請求項１〜８のいずれか１項において、
   前記内側突き出し部の両端点の間を電気的に接続する両端接続部（１４、１４Ａ、２５、２５Ａ）をさらに備えることを特徴とする変形折り返しダイポールアンテナ。
10. 請求項９において、
    前記両端接続部（１４Ａ、２５Ａ）が、前記内側突き出し部と同方向に突き出していることを特徴とする変形折り返しダイポールアンテナ。
11. 請求項９において、
    前記両端接続部（１４、２５）が、前記内側突き出し部とは反対方向に突き出していることを特徴とする変形折り返しダイポールアンテナ。

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