JP6325719B1 - ループアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナとしての性能の低下を抑えつつ、視覚的にアンテナとして認識され難いループアンテナを提供する。【解決手段】ループアンテナ１００は、絶縁性の基材１０１と、基材１０１に設けられる導電体であり、第１の給電部１０５、第２の給電部１０６及び、当該２つの給電部１０５，１０６の間を接続してループ状をなすメッシュ構造のアンテナメッシュ部１０７を含むアンテナ部１０２と、アンテナ部１０２により囲まれた領域に設けられたメッシュ構造の導電体であり、前記アンテナ部とは分離されたダミーパターン部１０３とを備える。ダミーパターン部は、メッシュ構造に含まれる経路を切断する切断部１０８を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、ループアンテナに関する。

ループアンテナは、２つの給電部とそれらの間を接続するループ状をなす導電体とを含むアンテナである。ループアンテナは、ループ状をなす導電体にメッシュ構造を採用し、薄いフィルム状に構成することで目立たなくすることができる。

フィルム状のループアンテナは、自動車のフロントガラスなどに配置されることがある。このような場合、ループアンテナは、視覚的にアンテナとして認識されないように目立たない方が、意匠性や装飾性の観点からは望ましいためである。

特許文献１は、樹脂フィルムの表面に網目状の導電体からなるアンテナ回路を構成する導電パターン３Ａを有し、網目状の導電体と視覚的に類似の色及び形状を有するパターン３Ｂが導電パターン３Ａの外側の領域に形成されたフィルムアンテナを提案している（図２５参照）。そして、特許文献１には、導電パターン３Ａの外側の領域に形成されたパターン３Ｂは、図２５に示すようにアンテナ回路を構成する導電パターン３Ａと電気的に分離されることが記載されている。

特許文献１によれば、アンテナ回路を構成する導電パターン３Ａとアンテナ回路の余白部分のパターンとが網目状に形成されることにより、導電パターン３Ａが識別し難く装飾性が向上する。

特開昭６４−４９３０２号公報

ループ状をなす導電体にメッシュ構造を採用した上述のループアンテナを、視覚的にアンテナとして認識され難くするために、特許文献１に記載の発明を適用することが考えられる。この場合、アンテナとして機能するループ状をなす導電体をアンテナ部とすると、このアンテナ部により囲まれた領域に、ループ状をなす導電体と視覚的に類似の色及び形状を有するパターン（以下、「ダミーパターン部」と称する。）を配置することになる。

発明者らは、このようなアンテナ部とダミーパターン部とを含むループアンテナのアンテナ特性を電磁界シミュレーションにより検証した。

詳細には、検証したループアンテナ１０のアンテナ部１１は、図２６に示すように、２つの給電部１２と、２つの給電部１２の間を接続してループ状をなすメッシュ構造のアンテナメッシュ部１３とを含む。アンテナメッシュ部１３は、幅１０ｍｍの帯状をなすメッシュ構造の導電体であり、長方形のループ状をなす。検証したループアンテナ１０のアンテナ部１１とダミーパターン部１４とは分離している。また、アンテナメッシュ部１３とダミーパターン部１４には、正方形が縦横に並ぶ同じメッシュ構造が採用されている。

電磁界シミュレーションでは、送信又は受信する電波の周波数に６００ＭＨｚを採用した。ダミーパターン部１４のメッシュ構造の線間隔Ｌは、３．２ｍｍ又は６．４ｍｍとした。ダミーパターン部１４のメッシュ構造の線幅Ｗは、１０μｍ又は２０μｍとした。

図２７は、電磁界シミュレーションの結果得られた、ループアンテナ１０の性能としてのアンテナ放射効率（縦軸）と、アンテナ部１１とダミーパターン部１４との離間距離Ｄ（横軸）との関係を示す。線幅Ｗが１０μｍと２０μｍとで異なる場合であっても、シミュレーションの結果は、ほぼ同じであった。そのため、同図では、線間隔Ｌが３．２ｍｍと６．４ｍｍの各ループアンテナ１０において、線幅Ｗが１０μｍの結果のグラフと２０μｍの結果のグラフとが概ね重なっているため、グラフが２本に見えている。同図では、線間隔Ｌが３．２ｍｍの結果のグラフを実線で、線間隔Ｌが６．４ｍｍの結果のグラフを点線で示している。

電磁界シミュレーションの結果、図２７に示すように、アンテナ部１１とダミーパターン部１４とが近いと、ループアンテナ１０の性能が低下し、アンテナとして機能しなくなる可能性があることが分かった。そして、ループアンテナ１０がアンテナとしての機能を発揮するには、線間隔Ｌと線幅Ｗとの組み合わせに関わらず、アンテナ部１１とダミーパターン部１４との離間距離Ｄを約６ｍｍ以上とする必要があることが分かった。

しかしながら、アンテナ部１１とダミーパターン部１４とを数ｍｍ離間させると、その境界を視覚的に認識できるようになり、視覚的にアンテナとして認識され難くするという目的を達成することが困難である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、アンテナとしての性能の低下を抑えつつ、視覚的にアンテナとして認識され難いループアンテナを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るループアンテナは、
面状に拡がる一面を有する絶縁性の基材と、
電波を受信又は送信するために前記基材の前記一面に設けられる導電体であり、第１の給電部、第２の給電部及び、当該２つの給電部の間を接続してループ状をなすメッシュ構造のアンテナメッシュ部を含むアンテナ部と、
前記基材の前記一面のうちの前記アンテナ部により囲まれた領域に設けられたメッシュ構造の導電体であり、前記アンテナ部とは分離されたダミーパターン部とを備え、
前記ダミーパターン部は、
前記第１の給電部に最も近い第１の近接端部と、
前記第２の給電部に最も近い第２の近接端部と、
前記アンテナ部の動作に影響する電流を流さないように、前記メッシュ構造に含まれる経路を切断する切断部とを有し、
前記切断部は、前記メッシュ構造の導電体により形成される経路のうち、前記第１の近接端部と前記第２の近接端部とを最短距離で接続する経路として幾何学的に定義される最小ループ経路に設けられている。

前記切断部は、複数設けられており、
前記ダミーパターン部は、
前記ダミーパターン部の前記導電体が形成するループのうち、前記アンテナ部に沿った最大のループを形成する導電体である第１ダミーループ部と、
前記ダミーパターン部の前記導電体が形成するループのうち、前記第１ダミーループ部により囲まれた領域にて前記第１ダミーループ部に沿った最大のループを形成する導電体である第２ダミーループ部と、
前記アンテナ部と前記第２ダミーループ部との間に位置し、前記第１ダミーループ部と交差する複数の交差ラインとを含み、
前記複数の切断部は、隣接する前記交差ラインの間に位置する前記第１ダミーループ部の各々と、前記複数の交差ラインの各々とに設けられていてもよい。

前記切断部は、複数設けられており、
前記ダミーパターン部のメッシュ構造は、複数の単位形状が二次元的に連続して接続された構造であり、
前記切断部は、前記複数の単位形状のすべてに少なくとも１つ設けられていてもよい。

前記アンテナと前記ダミーパターンとは、メッシュ構造が同一であってもよい。

前記メッシュ構造は、四角又は円を単位形状としてもよい。

前記第１の給電部と前記第２の給電部との各々は、前記アンテナメッシュ部のメッシュ構造よりも密なメッシュ構造の導電体、又は、隙間なく面状に拡がる導電体であってもよい。

前記基材は、樹脂フィルムであってもよい。

本発明によれば、アンテナとしての性能の低下を抑えつつ、視覚的にアンテナとして認識され難くすることが可能になる。

本発明の実施の形態１に係るループアンテナの構成を示す図である。 図１の点線の円Ｃ１で囲まれた部分近傍を拡大して示す図である。 変形例１に係るループアンテナの構成を示す図である。 メッシュ構造の変形例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係るループアンテナの構成を示す図である。 アンテナメッシュ部の第１ダミーループ部、第２ダミーループ部、第１交差ラインを説明するための図である。 変形例３に係るループアンテナの構成を示す図である。 アンテナメッシュ部の第１ダミーループ部、第２ダミーループ部、第３ダミーループ部、第２交差ラインを説明するための図である。 本発明の実施の形態３に係るループアンテナの構成を示す図である。 図９の点線の円Ｃ２で囲まれた部分近傍を拡大して示す図である。 図９の点線の円Ｃ２で囲まれた部分近傍に対応する部分を拡大した図であって、複数の第１の近接端部が含まれる変形例４に係るダミーパターン部における最小ループ経路と切断部の例を示す図である。 変形例５に係るループアンテナの構成を示す図である。 変形例６に係るループアンテナの構成を示す図である。 実施例１に係るループアンテナによる電磁界シミュレーションの結果を示す図である。 比較例１に係るループアンテナによる電磁界シミュレーションの結果を示す図である。 実施例２〜５の各々に係るループアンテナによる電磁界シミュレーションの結果を示す図である。 実施例６〜７の各々に係るループアンテナによる電磁界シミュレーションの結果を示す図である。 比較例２、実施例８〜９の各々に係るループアンテナによる電磁界シミュレーションの結果を示す図である。 比較例３のループアンテナのうち、図９の点線の円Ｃ２で囲まれた部分近傍に対応する部分を拡大した図である。 実施例１０、比較例３の各々に係るループアンテナによる電磁界シミュレーションの結果を示す図である。 実施例１１に係るループアンテナの構成を示す図である。 実施例１２に係るループアンテナの構成を示す図である。 実施例１３に係るループアンテナの構成を示す図である。 実施例３、実施例１１〜１３の各々に係るループアンテナによる電磁界シミュレーションの結果を示す図である。 従来のフィルムアンテナの構成を示す図である。 ループ状をなす導電体にメッシュ構造のループアンテナに特許文献１に記載の発明を適用した場合に想定される仮想的なループアンテナの構成を示す図である。 仮想的なループアンテナによる電磁界シミュレーションの結果を示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係るループアンテナついて、図面を参照しつつ説明する。全図を通じて同一の要素には同一の符号を付す。また、本発明の実施の形態の説明及び図面では、上・下・前・後・右・左の用語を用いるが、これらは、方向を説明するために用いるのであって、本発明を限定する趣旨ではない。図中の各部の大きさの比率は、分かり易くするため、適宜変更している。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係るループアンテナ１００は、基材１０１と、アンテナ部１０２と、ダミーパターン部１０３とを備える。

基材１０１は、面状に拡がる一面を有する絶縁性の透明な部材である。本実施の形態に係る基材１０１は、樹脂フィルムである。なお、基材１０１は、ガラス板であってもよく、面状に拡がる一面が湾曲していてもよい。

アンテナ部１０２は、電波を受信又は送信するために基材１０１の一面に設けられる導電体である。アンテナ部１０２は、図１では、２つの長方形のニ点鎖線１０４＿Ｉ，１０４＿Ｏで挟まれた領域に設けられる。なお、これらの二点鎖線１０４＿Ｉ，１０４＿Ｏは、アンテナ部１０２が設けられる領域を説明するための仮想的な線である。

アンテナ部１０２は、第１の給電部１０５と、第２の給電部１０６と、第１の給電部１０５と第２の給電部１０６との間を接続してループ状をなすメッシュ構造のアンテナメッシュ部１０７とを含む。

第１の給電部１０５と第２の給電部１０６との各々は、発振回路、増幅回路などの各種の電気回路が接続される接点部である。第１の給電部１０５と第２の給電部１０６との各々は、接触抵抗を小さくするため、アンテナメッシュ部１０７のメッシュ構造よりも密なメッシュ構造の導電体、又は、隙間なく面状に拡がる導電体であるとよい。本実施の形態では、図１に示すように、隙間なく長方形に拡がっている。

本実施の形態に係るアンテナメッシュ部１０７は、一定の幅Ａ（図２参照）である帯状のメッシュ構造が長方形の外縁１０４＿Ｏに沿って延び、これによって、長方形のループ状をなす。図２は、図１の点線の円Ｃ１で囲まれた部分近傍を拡大した図である。幅Ａは、適宜設定されてよいが、例えば、１０ｍｍである。

また、アンテナメッシュ部１０７は、複数の単位形状が二次元的に連続して接続された幾何学的なメッシュ構造である。本実施の形態のメッシュ構造では、単位形状である正方形が縦横に位置を揃えて並べられた構造である。単位形状の大きさ（一辺の長さであり、上述の「線間隔」に相当する。）Ｌ（図２参照）は、適宜設定されてよいが、例えば、２〜１０ｍｍである。

言い換えると、本実施の形態に係るアンテナメッシュ部１０７は、銅線、銀線などの導電線が間隔Ｌで縦横に並べられており、これによって、大きさＬの正方形を単位形状とするメッシュ構造が形成されている。導電線の太さＷ（図２参照）は、適宜設定されてよいが、例えば、１０〜２０μｍである。

ダミーパターン部１０３は、基材１０１の一面のうちのアンテナ部１０２により囲まれた領域に設けられたメッシュ構造の導電体である。アンテナ部１０２により囲まれた領域は、本実施の形態では、図１のニ点鎖線１０４＿Ｉにより囲まれた領域に相当する。本実施の形態では、ダミーパターン部１０３のメッシュ構造は、アンテナメッシュ部１０７のメッシュ構造と同一である。ここで、メッシュ構造が同一であるとは、メッシュ構造を構成する単位形状、その大きさＬ、導電線の太さＷが同じであることを意味する。

なお、ダミーパターン部１０３とアンテナメッシュ部１０７と各々のメッシュ構造は、同一でなくてもよい。

ダミーパターン部１０３は、図１及び図２に示すように、アンテナ部１０２とは分離されている。ダミーパターン部１０３とアンテナ部１０２との離間距離Ｄ（図２参照）は、当該離間部分が視認し難い程度で適宜設定されてよいが、例えば、１０μｍである。

また、ダミーパターン部１０３は、図１及び図２に示すように、メッシュ構造に含まれる経路を切断する切断部１０８を複数有する。切断部１０８の各々は、アンテナ部１０２の動作に影響する電流を流さないように経路を切断する。

言い換えると、本実施の形態では、切断部１０８の各々は、メッシュ構造を構成する導電線を切断した部位である。導電線を切断する距離（切断距離）Ｓ（図２参照）は、アンテナ部１０２の動作に影響する電流を流さないような距離であればよく、例えば、２００μｍ〜５００μｍである。

本実施の形態に係る切断部１０８は、単位形状であるすべての正方形の各辺に設けられており、複数の単位形状に少なくとも１つ設けられる場合の一例である。言い換えると、本実施の形態に係る切断部１０８は、縦横に延びる導電線に概ね間隔Ｌで設けられており、これによって、単位形状である各正方形の各辺の概ね中央に設けられている。

以上、本発明の実施の形態１に係るループアンテナ１００について説明した。

これまで説明したように、ダミーパターン部１０３は、アンテナ部１０２とは分離されており、かつ、上述のような複数の切断部１０８を有する。これにより、ダミーパターン部１０３をアンテナ部１０２の内部の領域に設けても、アンテナとしての性能の低下を抑えつつ、ループアンテナ１００を視覚的にアンテナとして認識され難くすることが可能になる。

なお、実施の形態１は、次のように変形されてもよい。

例えば、実施の形態１では、基材１０１が透明な例により説明をしたが、基材１０１は、適宜、彩色されていてもよく、半透明又は不透明であってもよい。これによっても、実施の形態１と同様の効果を奏する。

例えば、ダミーパターン部１０３は、文字、図柄などを白抜きで表す加工が施されていてもよい。

（変形例１）
実施の形態１では、アンテナメッシュ部１０７が、長方形のループ状となる例により説明をしたが、アンテナメッシュ部１０７がなすループ状は、これに限られず、ひし形、その他の多角形、円形などであってもよい。アンテナメッシュ部１０７がなすループ状がひし形である例を図３に示す。図３に示すループアンテナ２００のアンテナ部２０２は、ひし形のループ状をなすアンテナメッシュ部２０７を含む。そして、ダミーパターン部２０３は、アンテナメッシュ部２０７の内部の領域にて、外形がひし形をなすように設けられる。これらの点を除いて、ループアンテナ２００は、実施の形態１に係るループアンテナ１００と同様に構成されるとよい。

（変形例２）
実施の形態１では、メッシュ構造の単位形状が、正方形である例により説明をしたが、メッシュ構造の単位形状は、例えば、正方形以外の多角形、円、これらの一部（折れ線、曲線など）であってもよい。また、メッシュ構造の単位形状を二次元的に連続して配置する方法は、実施の形態１のように、縦横の位置を揃えたものに限らない。単位形状は、例えば、単位形状の縦横の位置を単位形状をズラして配置されてもよく、二次元的に連続して配置された単位形状が重ねて配置されてもよい。

図４の（ａ）〜（ｃ）は、円を単位形状とする例であって、（ｄ）〜（ｅ）は、半円を単位形状とする例である。

図４（ａ）は、単位形状である円が縦横の位置を揃えて縦横に配置されたメッシュ構造の例を示す。図４（ｂ）は、単位形状である円が単位形状の縦横の位置を単位形状の半分ずつズラして縦横に配置されたメッシュ構造の例を示す。図４（ｃ）は、縦横の位置を揃えて縦横に配置された２組の円群が、単位形状の縦横の位置を単位形状の半分ずつズラして重ねて配置されたメッシュ構造の例を示す。

図４（ｄ）は、縦に接続して配置した半円群を互いに接触するように横に並べたメッシュ構造の例を示す。図４（ｅ）は、縦に接続して配置したうえで横に並べた図４（ｄ）に示す半円群と、横に接続して配置したうえで縦に並べた半円群とが重ねて配置されたメッシュ構造の例を示す。

これらの変形例によっても、実施の形態１と同様の効果を奏する。

（実施の形態２）
実施の形態１では、切断部１０８が、ダミーパターン部１０３に含まれるすべての正方形の各辺に設けられる例を説明した。実施の形態２では、アンテナメッシュ部１０７と概ね相似なループ状のうち、最も大きなループ状を形成する複数の（単位形状としての）正方形に切断部１０８が設けられる例を説明する。

本実施の形態に係るループアンテナ３００は、図５に示すように、実施の形態１と同様の基材１０１及びアンテナ部１０２と、実施の形態１とは異なるダミーパターン部３０３とを備える。

ダミーパターン部３０３は、実施の形態１と同様のメッシュ構造の導電体であって、実施の形態１と同様に複数の切断部１０８が設けられている。本実施の形態に係るダミーパターン部３０３と、実施の形態１に係るダミーパターン部１０３との違いは、切断部１０８が設けられる箇所にある。

本実施の形態では、複数の切断部１０８は、ダミーパターン部３０３を構成する導電体のうち、第１ダミーループ部３０９、複数の第１交差ライン３１０に、ループ状に沿って１周設けられる。詳細には、複数の切断部１０８は、ダミーパターン部３０３のうち、隣接する第１交差ライン３１０の間に位置する第１ダミーループ部３０９の各々と、複数の第１交差ライン３１０の各々とに、１つずつ設けられている。

第１交差ライン３１０に設けられる切断部１０８ついて、より詳細には、第１ダミーループ部３０９から外へ延びる部分の長さが単位形状の大きさＬの半分よりも長い第１交差ライン３１０では、切断部１０８は、第１ダミーループ部３０９の外側に設けられている。第１ダミーループ部３０９から外へ延びる部分の長さが単位形状の大きさＬの半分以下である第１交差ライン３１０では、切断部１０８は、第１ダミーループ部３０９の内側に設けられている。

ここで、第１ダミーループ部３０９は、図６に示すように、ダミーパターン部３０３の導電体が形成するループ（本実施の形態では、矩形）のうち、アンテナ部１０２に沿った最大のループを形成する導電体である。

第２ダミーループ部３１１は、図６に示すように、ダミーパターン部３０３の導電体が形成するループのうち、第１ダミーループ部３０９により囲まれた領域にて第１ダミーループ部３０９に沿った最大のループを形成する導電体である。

複数の第１交差ライン３１０の各々は、図６に示すように、アンテナ部１０２と第２ダミーループ部３１１との間に位置し、第１ダミーループ部３０９と交差する導電体である。

以上、本発明の実施の形態２に係るループアンテナ３００について説明した。

これまで説明したように、ダミーパターン部３０３は、アンテナ部１０２とは分離されており、かつ、上述のような複数の切断部１０８を有する。これにより、ダミーパターン部３０３をアンテナ部１０２の内部の領域に設けても、アンテナとしての性能の低下を抑えつつ、ループアンテナ３００を視覚的にアンテナとして認識され難くすることが可能になる。

なお、実施の形態２は、次のように変形されてもよい。

（変形例３）
実施の形態２では、複数の切断部１０８が、第１ダミーループ部３０９と、複数の第１交差ライン３１０の各々とに設けられる例により説明した。変形例３に係るループアンテナ４００では図７に示すように、複数の切断部１０８が、実施の形態２と同様の１周と、さらに、ループ状に沿った１周、すなわち、ループ状に沿って２周設けられる。本変形例で追加的に設けられる複数の切断部１０８は、ダミーパターン部４０３のうち、第２ダミーループ部３１１と、第２ダミーループ部３１１に交差する複数の第２交差ライン４１２の各々とに、ループ状に沿って１周設けられる。詳細には、本変形例で追加的に設けられる複数の切断部１０８は、隣接する第２交差ライン４１２の間に位置する第２ダミーループ部３１１の各々と、複数の第２交差ライン４１２の各々とに、１つずつ設けられている。

第２交差ライン４１２に設けられる切断部１０８ついて、より詳細には、第１ダミーループ部３０９から外へ延びる部分の長さが単位形状の大きさＬの半分よりも長い第１交差ライン３１０に接続する（最も近い）第２交差ライン４１２では、切断部１０８は、第２ダミーループ部３１１より外側に設けられている。第１ダミーループ部３０９から外へ延びる部分の長さが単位形状の大きさＬの半分以下である第１交差ライン３１０に接続する（最も近い）第２交差ライン４１２では、切断部１０８は、第２ダミーループ部３１１の内側に設けられている。

ここで、第２ダミーループ部３１１は、図８に示すように、実施の形態２で説明した通りである。

複数の第２交差ライン４１２の各々は、図８に示すように、第２ダミーループ部３１１と第３ダミーループ部４１３との間に位置し、第２ダミーループ部３１１と交差する導電体である。

第３ダミーループ部４１３は、図８に示すように、ダミーパターン部３０３の導電体が形成するループのうち、第２ダミーループ部３１１により囲まれた領域にて第２ダミーループ部３１１に沿った最大のループを形成する導電体である。

このような変形例３によっても、実施の形態２と同様の効果を奏する。

（実施の形態３）
これまでの実施の形態では複数の切断部１０８を設ける例を説明した。実施の形態３では、１つの切断部１０８を設ける例を説明する。

本実施の形態に係るループアンテナ５００は、図９に示すように、実施の形態１と同様の基材１０１及びアンテナ部１０２と、実施の形態１とは異なるダミーパターン部５０３とを備える。

ダミーパターン部５０３は、実施の形態１と同様のメッシュ構造の導電体である。本実施の形態では、他の実施の形態と異なり、切断部１０８が最小ループ経路５１４に１つ設けられている。

ここで、最小ループ経路５１４とは、図１０に示すように、ダミーパターン部５０３を構成するメッシュ構造の導電体により形成される経路のうち、第１の近接端部５１５と第２の近接端部５１６とを最短距離で接続する経路である。

第１の近接端部５１５は、ダミーパターン部５０３の端部のうち、第１の給電部に最も近い端部である。第２の近接端部５１６は、ダミーパターン部５０３の端部のうち、第２の給電部に最も近い端部である。

以上、本発明の実施の形態３に係るループアンテナ５００について説明した。

これまで説明したように、ダミーパターン部５０３は、アンテナ部１０２とは分離されており、かつ、上述のような切断部１０８を有する。これにより、ダミーパターン部５０３をアンテナ部１０２の内部の領域に設けても、アンテナとしての性能の低下を抑えつつ、ループアンテナ５００を視覚的にアンテナとして認識され難くすることが可能になる。

なお、実施の形態３は、次のように変形されてもよい。

（変形例４）
変形例４では、実施の形態３と同様に１つの切断部１０８を設ける場合に、切断部１０８を配置可能な位置について説明する。

図１１（ａ）は、図９の点線の円Ｃ２で囲まれた部分近傍に対応する部分を拡大した図である。

本変形例では、最小ループ経路６１４は、図１１（ｂ）に示すように、ダミーパターン部６０３を構成するメッシュ構造の導電体により形成される経路のうち、第１の近接端部６１５と第２の近接端部５１６とを最短距離で接続する経路である。この最小ループ経路６１４は、切断部１０８の有無にかかわらず、幾何学的に定義づけられる。

切断部１０８は、図１１（ａ）に示すように、最小ループ経路６１４を切断するように設けられてもよい。また、図１１（ｃ）に示すように、切断部１０８は、最小ループ経路６１４を切断するように設けられてもよい。ただし、図１１（ｄ）に示す位置で経路を切断しても、最小ループ経路６１４は、切断されない。そのため、図１１（ｄ）に示す位置で経路を切断しても、アンテナ部１０２の動作に影響する電流を流さないように経路を切断するという切断部１０８の効果を得ることはできない。

仮に、１つのダミーパターン部について複数の最小ループ経路が存在する場合は、すべての最小ループ経路に切断部が設けられるとよい。すなわち、幾何学的に定義される最小ループ経路にアンテナ部の動作に影響する電流を流さないように切断部１０８を設けることで、アンテナ部の動作に影響する電流が流れるループ経路が大きくなり、アンテナとしての性能の低下を抑えつつ、視覚的にアンテナとして認識され難くすることが可能になるという効果が得られる。さらに、実施の形態２や実施の形態１で説明したように切断部１０８の数を増やしていけば、アンテナ部の動作に影響する電流が流れるループ経路はより大きくなって、本来のループアンテナの性能に近づく。

本変形例によっても、実施の形態３と同様の効果を奏する。

（変形例５）
変形例５に係るループアンテナ６５１は、図１２に示すように、基材１０１と、実施の形態１と同様のアンテナ部１０２と、変形例１と同様のアンテナ部２０２及びダミーパターン部２０３と、ダミーパターン部６５３とを備える。

アンテナ部２０２及びダミーパターン部２０３は、同図に示すように、アンテナ部１０２により囲まれた領域に設けられている。

アンテナ部１０２とアンテナ部２０２とは、それぞれ、アンテナメッシュ部１０７とアンテナメッシュ部２０７と、共通の第１の給電部１０５と第２の給電部１０６を有する。すなわち、アンテナメッシュ部１０７，２０７が、共通の第１の給電部１０５と第２の給電部１０６に電気的に接続されている。アンテナメッシュ部１０７とアンテナメッシュ部２０７とは、長さが異なっており、これによって、１つのループアンテナ６５１によって、異なる周波数の電波を受信又は送信することができる。

ダミーパターン部６５３は、アンテナ部１０２により囲まれた領域のうち、アンテナ部２０２及びダミーパターン部２０３を除く領域に設けられている。ダミーパターン部６５３は、実施の形態１に係るダミーパターン部１０３と同様のメッシュ構造を有する。

本変形例においてもダミーパターン部２０３，６５３を備えるので、視覚的にアンテナとして認識され難いループアンテナ６５１を提供することができる。

また、本変形例では、ダミーパターン部２０３，６５３のそれぞれに切断部１０８が設けられているので、アンテナ部１０２，２０２のアンテナとしての性能の低下を抑えることができる。なお、本変形例では、最小ループ経路は、ダミーパターン部２０３に形成されるので、切断部１０８は、ダミーパターン部２０３の最小ループ経路に設けることで、アンテナとしての性能の低下を抑えることができる。

このように本変形例によっても、実施の形態１と同様の効果を奏する。

（変形例６）
変形例６に係るループアンテナ６６１は、図１３に示すように、基材１０１と、上下２組のアンテナ部１０２及びダミーパターン部１０３とを備える。

アンテナ部１０２及びダミーパターン部１０３の各々は、実施の形態１と概ね同様である。ただし、本変形例では、上下のアンテナ部１０２は、共通の第１の給電部１０５と第２の給電部１０６を有し、長さが異なるアンテナメッシュ部１０７を有する。これにより、変形例５と同様に、１つのループアンテナ６６１によって、異なる周波数の電波を受信又は送信することができる。

本変形例においても、各アンテナ部１０２により囲まれた領域にダミーパターン部１０３が設けられているので、視覚的にアンテナとして認識され難いループアンテナ６６１を提供することができる。

また、本変形例では、ダミーパターン部１０３の各々に、実施の形態１と同様に複数の切断部１０８が設けられているので、各アンテナ部１０２のアンテナとしての性能の低下を抑えることができる。なお、本変形例では、最小ループ経路は、ダミーパターン部１０３の各々に形成されるので、切断部１０８は、ダミーパターン部１０３の最小ループ経路の各々に設けることで、アンテナとしての性能の低下を抑えることができる。

このように本変形例によっても、実施の形態１と同様の効果を奏する。

（実施例１）
実施例１のループアンテナ１００は、実施の形態１に係るループアンテナ１００において、アンテナメッシュ部１０７の幅Ａを１０ｍｍ、単位形状の大きさＬを３２００μｍ、導電線の太さ（上述の「線幅」に相当する。）Ｗを１０μｍ、離間距離Ｄを１０μｍ、切断距離Ｓを３２０μｍとしたものである。

比較例１のループアンテナ１００は、切断距離Ｓを１０μｍとし、この切断距離Ｓのみが実施例１と異なるループアンテナ１００である。

実施例１及び比較例１のループアンテナ１００によって６００ＭＨｚの電波を受信する場合の電磁界シミュレーションを行った結果を、それぞれ、図１４及び図１５に示す。図１４（ａ）、図１５（ａ）は、それぞれ、実施例１及び比較例１のループアンテナ１００のシミュレーションの結果得られた電流分布を示す。図１４（ｂ）、図１５（ｂ）は、それぞれ、実施例１及び比較例１のループアンテナ１００のシミュレーションの結果得られた反射特性を示す。

図１４，図１５を比較すると分かるように、切断距離Ｓが３２０μｍであれば、ダミーパターン部１０３の導電体に電波の送受信に影響する電流が流れないので、反射特性もアンテナとして十分なものとなっている。これに対して、切断距離Ｓが１０μｍでは、電流分布が第１の給電部１０５及び第２の給電部１０６近傍に集中しており、反射特性も悪く、アンテナとして動作していない。このことから、切断距離Ｓが１０μｍでは、ダミーパターン部１０３の導電体が、アンテナ部１０２の動作に影響する電流を流さないように切断されていないこと、すなわち、アンテナ部１０２の動作に悪い影響を与える電流が流れてしまうループ経路が存在することが分かる。

（実施例２〜５）
実施例２〜５のループアンテナ１００は、実施の形態１に係るループアンテナ１００において、アンテナメッシュ部１０７の幅Ａを１０ｍｍ、離間距離Ｄを１０μｍとしたもので、単位形状の大きさＬと導電線の太さＷとの組み合わせを変えたものである。実施例２のループアンテナ１００は、大きさＬと太さＷとがそれぞれ、３．２ｍｍ、１０μｍである。実施例３のループアンテナ１００は、大きさＬと太さＷとがそれぞれ、６．４ｍｍ、１０μｍである。実施例４のループアンテナ１００は、大きさＬと太さＷとがそれぞれ、３．２ｍｍ、２０μｍである。実施例５のループアンテナ１００は、大きさＬと太さＷとがそれぞれ、６．４ｍｍ、２０μｍである。

図１６は、実施例２〜５の各々に係るループアンテナ１００によって６００ＭＨｚの電波を受信する場合の電磁界シミュレーションを行った結果を示す図であって、切断距離Ｓ（μｍ）とアンテナ放射効率（ｄＢ）との関係を示す。図１６において、実施例２〜５のそれぞれの結果は、実線、点線、一点鎖線、二点鎖線によって示しており、実施例２と実施例４との結果を示すグラフは概ね重なっている。

単位形状の大きさＬが３．２ｍｍでは切断距離Ｓを約２４０μｍより大きくし、単位形状の大きさＬが６．４ｍｍでは切断距離Ｓを約４８０μｍより大きくすると、アンテナとして機能し得る程度のアンテナ放射特性となることが分かる。

（実施例６〜７）
実施例６〜７のループアンテナ２００は、変形例１に係るループアンテナ２００において、アンテナメッシュ部１０７の幅Ａを１０ｍｍ、離間距離Ｄを１０μｍとしたもので、単位形状の大きさＬと導電線の太さＷとの組み合わせを変えたものである。実施例６のループアンテナ２００は、大きさＬと太さＷとがそれぞれ、３．２ｍｍ、１０μｍである。実施例７のループアンテナ１００は、大きさＬと太さＷとがそれぞれ、６．４ｍｍ、１０μｍである。

図１７は、実施例６〜７の各々に係るループアンテナ１００によって２ＧＨｚの電波を受信する場合の電磁界シミュレーションを行った結果を示す図であって、切断距離Ｓ（μｍ）とアンテナ放射効率（ｄＢ）との関係を示す。図１７において、実施例６〜７のそれぞれの結果は、実線、点線によって示している。

単位形状の大きさＬが３．２ｍｍでは切断距離Ｓを約２４０μｍより大きくし、単位形状の大きさＬが６．４ｍｍでは切断距離Ｓを約４８０μｍより大きくすると、アンテナとして機能し得る程度のアンテナ放射特性となることが分かる。

（実施例８〜９）
実施例８〜９は、それぞれ、実施の形態２に係るループアンテナ３００、変形例３に係るループアンテナ４００の実施例である。実施例８〜９のループアンテナ３００，４００では、アンテナメッシュ部１０７の幅Ａを１０ｍｍ、離間距離Ｄを１０μｍ、単位形状の大きさＬを６４００μｍ、導電線の太さＷを１０μｍ、切断距離Ｓを４８０μｍとしている。

比較例２は、ダミーパターン部３０３，４０３に切断部１０８を設けていないループアンテナの例である。比較例２に係るループアンテナの幅Ａ、離間距離Ｄ、単位形状の大きさＬ、導電線の太さＷ及び切断距離Ｓのそれぞれは、実施例８〜９のループアンテナ３００，４００と同じである。

図１８は、比較例２のループアンテナ、実施例８〜９の各々に係るループアンテナ３００，４００によって６００ＭＨｚの電波を受信する場合の電磁界シミュレーションを行った結果を示す図であって、各ループアンテナのアンテナ放射効率（ｄＢ）を示す。

実施例８の結果から、実施の形態２のように切断部１０８をループ状の１周設けることで、アンテナとして機能し得る程度のアンテナ放射特性となることが分かる。

（実施例１０）
実施例１０のループアンテナ５００は、実施の形態３に係るループアンテナ５００（図９参照）において、アンテナメッシュ部１０７の幅Ａを１０ｍｍ、離間距離Ｄを１０μｍ、単位形状の大きさＬを６４００μｍ、導電線の太さＷを１０μｍとしたものである。

比較例３のループアンテナは、図１９に示すように、切断部１０８が最小ループ経路５１４に設けられていない点を除いて、実施例１０のループアンテナ２００と同様である。なお、図１９は、比較例３のループアンテナにおいて、図１０に相当する部分の拡大図である。

図２０は、実施例１０、比較例３の各々に係るループアンテナ５００によって６００ＭＨｚの電波を受信する場合の電磁界シミュレーションを行った結果を示す図であって、切断距離Ｓ（μｍ）とアンテナ放射効率（ｄＢ）との関係を示す。図２０では、実施例１０、比較例３のそれぞれの結果は、実線、点線によって示している。

（実施例１１〜１３）
実施例１１のループアンテナ７００は、図２１に示すように、実施の形態１に係るループアンテナ１００において、ダミーパターン部７０３の導電線のうち、縦方向に延在する左端の１列の導電線７１７が、切断部１０８を有さず、アンテナ部１０２に接続したものである。

実施例１２のループアンテナ８００は、図２２に示すように、実施の形態１に係るループアンテナ１００において、ダミーパターン部８０３の導電線のうち、縦方向に延在する中央近傍の１列の導電線８１８が、切断部１０８を有さず、アンテナ部１０２に接続したものである。

実施例１３のループアンテナ９００は、図２３に示すように、実施の形態１に係るループアンテナ１００において、ダミーパターン部９０３の導電線のうち、すべての縦方向に延在する導電線９１９が、切断部１０８を有さず、アンテナ部１０２に接続したものである。

実施例１１〜１３のループアンテナ７００，８００，９００はいずれも、実施例３のループアンテナ１００と同様に、アンテナメッシュ部１０７の幅Ａを１０ｍｍ、離間距離Ｄを１０μｍ、単位形状の大きさＬを６４００μｍ、導電線の太さＷを１０μｍとしている。また、実施例１１〜１３のループアンテナ７００，８００，９００はいずれも、切断距離Ｓを４８０μｍとしている。

図２４は、実施例３、実施例１１〜１３の各々に係るループアンテナ１００，７００，８００，９００によって６００ＭＨｚの電波を受信する場合の電磁界シミュレーションを行った結果を示す図であって、各ループアンテナのアンテナ放射効率（ｄＢ）を示す。ダミーパターン部７０３，８０３のように縦方向に延在する導電線の１本をアンテナ部１０２に接続しても、アンテナとして機能し得る程度のアンテナ放射特性となることが分かる。

以上、本発明の実施の形態及び変形例について説明したが、本発明は、これらに限られるものではない。例えば、本発明は、これまで説明した実施の形態及び変形例の一部又は全部を適宜組み合わせた形態、その形態に適宜変更を加えた形態をも含む。

１００，２００，３００，４００，５００，６５１，６６１，７００，８００，９００ ループアンテナ
１０１ 基材
１０２，２０２ アンテナ部
１０３，２０３，３０３，４０３，５０３，６０３，６５３，７０３，８０３，９０３ ダミーパターン部
１０４＿Ｉ，１０４＿Ｏ 二点鎖線
１０５ 第１の給電部
１０６ 第２の給電部
１０７，２０７ アンテナメッシュ部
１０８ 切断部
３０９ 第１ダミーループ部
３１０ 第１交差ライン
３１１ 第２ダミーループ部
４１２ 第２交差ライン
４１３ 第３ダミーループ部
５１４，６１４ 最小ループ経路
５１５，６１５ 第１の近接端部
５１６ 第２の近接端部
７１７，８１８ １列の導電線
９１９ すべての縦方向に延在する導電線

Claims (7)

1. 面状に拡がる一面を有する絶縁性の基材と、
   電波を受信又は送信するために前記基材の前記一面に設けられる導電体であり、第１の給電部、第２の給電部及び、当該２つの給電部の間を接続してループ状をなすメッシュ構造のアンテナメッシュ部を含むアンテナ部と、
   前記基材の前記一面のうちの前記アンテナ部により囲まれた領域に設けられたメッシュ構造の導電体であり、前記アンテナ部とは分離されたダミーパターン部とを備え、
   前記ダミーパターン部は、
   前記第１の給電部に最も近い第１の近接端部と、
   前記第２の給電部に最も近い第２の近接端部と、
   前記アンテナ部の動作に影響する電流を流さないように、前記メッシュ構造に含まれる経路を切断する切断部とを有し、
   前記切断部は、前記メッシュ構造の導電体により形成される経路のうち、前記第１の近接端部と前記第２の近接端部とを最短距離で接続する経路として幾何学的に定義される最小ループ経路に設けられている
   ことを特徴とするループアンテナ。
2. 前記切断部は、複数設けられており、
   前記ダミーパターン部は、
   前記ダミーパターン部の前記導電体が形成するループのうち、前記アンテナ部に沿った最大のループを形成する導電体である第１ダミーループ部と、
   前記ダミーパターン部の前記導電体が形成するループのうち、前記第１ダミーループ部により囲まれた領域にて前記第１ダミーループ部に沿った最大のループを形成する導電体である第２ダミーループ部と、
   前記アンテナ部と前記第２ダミーループ部との間に位置し、前記第１ダミーループ部と交差する複数の交差ラインとを含み、
   前記複数の切断部は、隣接する前記交差ラインの間に位置する前記第１ダミーループ部の各々と、前記複数の交差ラインの各々とに設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のループアンテナ。
3. 前記切断部は、複数設けられており、
   前記ダミーパターン部のメッシュ構造は、複数の単位形状が二次元的に連続して接続された構造であり、
   前記切断部は、前記複数の単位形状のすべてに少なくとも１つ設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のループアンテナ。
4. 前記アンテナと前記ダミーパターンとは、メッシュ構造が同一である
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のループアンテナ。
5. 前記メッシュ構造は、四角又は円を単位形状とする
   ことを特徴とする請求項４に記載のループアンテナ。
6. 前記第１の給電部と前記第２の給電部との各々は、前記アンテナメッシュ部のメッシュ構造よりも密なメッシュ構造の導電体、又は、隙間なく面状に拡がる導電体である
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のループアンテナ。
7. 前記基材は、樹脂フィルムである
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のループアンテナ。

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