JPWO2011155209A1

JPWO2011155209A1 - アンテナ装置および表示装置

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Publication number: JPWO2011155209A1
Application number: JP2012519273A
Authority: JP
Inventors: 太一濱邉
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-06-10
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2013-08-01
Anticipated expiration: 2031-06-09
Also published as: CN102804503B; CN102804503A; JP5454683B2; WO2011155209A1; US8947309B2; US20120262351A1

Abstract

絶縁性の基板（１４０）にダイポールアンテナ（１１０）と第１モノポールアンテナと第２モノポールアンテナとを配置したアンテナ装置であって、ダイポールアンテナ（１１０）は、給電部（１５０）に接続された左右のエレメントを備え、かつ左右のエレメントは、給電部から対向した状態で延在する第１部分と、第１部分から左右に分かれて延在する第２部分とを有し、第１モノポールアンテナ（１２０）は、給電部に接続され、ダイポールアンテナ（１１０）のうち左のエレメントの第２部分に向かうように延在し、第２モノポールアンテナ（１３０）は、給電部（１５０）と接続され、ダイポールアンテナ（１１０）のうち右のエレメントの第２部分に向かうように延在するように配置した。

Description

本発明は、複数のアンテナを有するアンテナ装置、およびアンテナ装置を備えた表示装置に関する。

地上波デジタル放送等を受信可能で、携帯可能な表示装置が普及してきている。これらの表示装置においては、装置を構成する筐体の内側あるいは外側に、放送電波を受信するアンテナを装備する必要がある。特に、高感度な受信を実現する方法として、複数のアンテナを備えるダイバーシティ方式が用いられる。また、複数のアンテナをどのような形状にしてどのように装備するかは、様々な取組みがなされている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２００５−３４７８８２号公報特開２００７−２８１９０６号公報特開２００８−１２４８６５号公報

本発明は、絶縁性の基板にダイポールアンテナと第１モノポールアンテナと第２モノポールアンテナとを配置したアンテナ装置であって、ダイポールアンテナは、給電部に接続された左右のエレメントを備え、かつ左右のエレメントは、給電部から対向した状態で延在する第１部分と、第１部分から左右に分かれて延在する第２部分とを有し、第１モノポールアンテナは、給電部に接続され、ダイポールアンテナのうち左のエレメントの第２部分に向かうように延在し、第２モノポールアンテナは、給電部と接続され、ダイポールアンテナのうち右のエレメントの第２部分に向かうように延在するように配置した。

本発明によれば、同一周波数帯の複数のアンテナを、互いに疎結合、かつ近傍に配置できるアンテナ装置、およびそれを備えた表示装置を提供することができる。

図１Ａは、表示装置の外観を示す斜視図である。図１Ｂは、表示装置の側面図である。図２は、アンテナ装置の構成を示す図である。図３は、ダイポールアンテナの構成を示す図である。図４は、無給電素子の構成を示す図である。図５Ａは、第１モノポールアンテナの構成を示す図である。図５Ｂは、第２モノポールアンテナの構成を示す図である。図６は、給電部の構成を示す図である。図７は、前面アンテナの構成を示す図である。図８Ａは、ダイポールアンテナの水平偏波の放射パターンを示す図である。図８Ｂは、第１モノポールアンテナの水平偏波の放射パターンを示す図である。図８Ｃは、第２モノポールアンテナの水平偏波の放射パターンを示す図である。図８Ｄは、全面アンテナの水平偏波の放射パターンを示す図である。

一実施の形態に係るアンテナ装置を有する表示装置について、図面を用いて説明する。

まず、本実施の形態にかかる表示装置１の構成について説明する。図１Ａは、表示装置１の外観を示す斜視図である。図１Ｂは、表示装置１の側面図である。

表示装置１は、アンテナ装置１０と、ディスプレイであるＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）２０と、各種電気回路を収めた本体３０と、支持部材４０と、前面アンテナ５０とからなる。なお、本実施の形態において、ＬＣＤ２０の画像表示画面の水平方向をｘ軸、表示装置１の鉛直方向をｚ軸、ｘ軸とｚ軸に直交する方向をｙ軸とする。また、ＬＣＤ２０の画像表示面の正面視右向きをｘ軸の正の向き、画像表示面の正面視左向きをｘ軸の負の向きとする。また、表示装置１の鉛直方向上向き（本体３０の設置面に垂直上向き）をｚ軸の正の向き、鉛直方向下向きをｚ軸の負の向きとする。また、ＬＣＤ２０の画像表示面側の向きをｙ軸の負の向き、画像表示面と反対側の向きをｙ軸の正の向きとする。

ＬＣＤ２０は、ｙ軸の負の向きに画像表示面を有し、映像を映し出す。ＬＣＤ２０は、画像表示面の背面側から囲む金属のフレーム（図示せず）を有している。ＬＣＤ２０は、本体３０の矩形状の上面における一端部（図１Ｂにおける左端部）の近傍に位置している。なお、ＬＣＤ２０は、ディスプレイの一例である。例えば有機ＥＬディスプレイ等を用いてもよい。

本体３０は、樹脂材料からなる外装筐体を有する。本体３０は、地上デジタル放送を受信するチューナー回路を有する電気回路基板等（図示せず）を、外装筐体内に有する。本体３０は、アンテナ装置１０が受信する電気信号をチューナー回路（図示せず）に伝送し、所望の映像データを取り出す。本体３０は、取り出した映像データをＬＣＤ２０へ送り、ＬＣＤ２０に画像を表示させる。その他、本体３０は、電源回路や音声回路、記録装置や再生装置、さらには電気回路基板等で発生する熱を低減させるための放熱用金属部材（いずれも図示せず）などを外装筺体内部に有する。

支持部材４０は、樹脂材料からなる。支持部材４０は、本体３０の上面において、ＬＣＤ２０が位置する端部と対向する端部にて、本体３０に固定される。また、支持部材４０は、本体３０に接続される側と反対側で、ＬＣＤ２０の背面を支持している。ＬＣＤ２０は、支持部材４０との接続部を支点に、ｙ−ｚ平面で回動可能である。すなわち、図１Ｂのφ方向に回動可能である。このことにより、視聴者が適宜視聴角度を上下方向に調整することができる。

アンテナ装置１０は、図１Ａ、図１Ｂ、図２に示すように、複数のアンテナを一枚の絶縁性の基板１４０に配置した構成であり、略矩形板状の形状を有している。アンテナ装置１０は、矩形形状の一端辺部分に各アンテナの給電端が接続される給電部１５０を備えている。アンテナ装置１０は、給電部１５０が設けられる側である支持端Ａ（図２参照）が本体３０の上面に対向するように取り付けられる。本実施の形態においては、アンテナ装置１０は、本体３０の略矩形上面の一端部近傍に回動可能に立設して支持される。より詳しくは、アンテナ装置１０は、支持部分を支点に、ｙ−ｚ平面で回動可能である。このことにより、視聴者がアンテナ装置１０の向きを適宜調整することができる。なお、図１Ｂに示すように、本実施の形態では、アンテナ装置１０は支持部材４０に取付けられているが、本体３０の略矩形上面の一端部近傍であれば、本体３０の上面に直接取付けられていてもよい。

本実施の形態の表示装置１においては、表示装置１の使用時は、アンテナ装置１０を略鉛直方向に回動させたときに、好ましく電波を受信できる（図１Ｂのθ＝０度の位置が鉛直方向）。このとき、ＬＣＤ２０は、画像表示面がアンテナ装置１０と反対側を向いている。また、ＬＣＤ２０は、本体３０の上面におけるアンテナ装置１０が支持される端部と対向する端部の近傍に位置するように支持されている。

次に、図２を用いてアンテナ装置１０の構成について詳しく説明する。図２は、アンテナ装置１０の構成を示す図である。なお、以下の説明において、便宜上、アンテナ装置１０の主面がｘ−ｚ平面に平行な向き（図１Ｂのθ＝０度）に位置しているものとして説明する。

アンテナ装置１０は、ダイポールアンテナ１１０と、第１モノポールアンテナ１２０と、第２モノポールアンテナ１３０と、アクリル樹脂などの絶縁性の基板１４０と、給電部１５０と、無給電素子１６０とで構成されている。ダイポールアンテナ１１０と、第１モノポールアンテナ１２０と、第２モノポールアンテナ１３０とは、各々の給電端が給電部１５０に接続されている。各アンテナと給電部１５０との接続の方法としては、例えば各アンテナの給電端と給電部１５０の端子とをバネ等で接続すればよい。本実施の形態においては、各アンテナエレメントの幅は、３ｍｍで一定である。

基板１４０は、ダイポールアンテナ１１０と、第１モノポールアンテナ１２０と、第２モノポールアンテナ１３０とがその表面に銅等の金属パターンによって形成されている。ダイポールアンテナ１１０と、第１モノポールアンテナ１２０と、第２モノポールアンテナ１３０とは、例えば、金属パターンの印刷、金属フィルムの貼り付け、金属線の貼り付け、あるいは金属のエッチングなどによって形成することができる。基板１４０のベース部分は、例えば、アクリル素材からなる。

本実施の形態においては、基板１４０の外形は、２２０ｍｍ×１０５ｍｍの略矩形形状であり、給電部１５０の位置する凹部を有する。給電部１５０は、基板１４０と一体的に設けられていてもよい。上述したダイポールアンテナ１１０と、第１モノポールアンテナ１２０と、第２モノポールアンテナ１３０とが、その略矩形の面内に形成されている。

図３は、ダイポールアンテナ１１０の詳細構成を示す図である。ダイポールアンテナ１１０は、第１エレメント１１１（左のエレメント）と第２エレメント１１２（右のエレメント）とから構成されている。ダイポールアンテナ１１０は、地上デジタル放送帯（４７３ＭＨｚ〜７６７ＭＨｚ）を所望の使用帯域とするアンテナである。ダイポールアンテナ１１０は第１エレメント１１１と第２エレメント１１２が対向した状態で給電部１５０から延在する第１部分１１１１、１１２１を有する。本実施の形態では、ダイポールアンテナ１１０は、給電部１５０につながる給電端から各エレメントが基板１４０の短手方向（第１方向）に並走して延びる第１部分１１１１、１１２１を有する。また、ダイポールアンテナ１１０は、第１エレメント１１１と第２エレメント１１２が第１部分１１１１、１１２１からそれぞれ左右に分かれて延在する第２部分１１１２、１１２２を有する。本実施の形態においては、ダイポールアンテナ１１０は、第１部分１１１１、１１２１の端部から基板１４０の長手方向（第２方向）に各エレメントが互いに逆向きに延びる第２部分１１１２と１１２２とを有する。なお、「短手方向に延びる」あるいは「長手方向に延びる」とは、各エレメントが主として延在する方向を示しており、部分的に屈曲する場合も含むものとする。

第１エレメント１１１の第１部分１１１１と、第１エレメント１１１の第２部分１１２１とは、互いに直交して接している。また、第２エレメント１１２の第１部分１１２１と、第２エレメント１１２の第２部分１１２２とは、互いに直交して接している。

第１エレメント１１１の第１部分１１１１と、第２エレメント１１２の第１部分１１２１とは、平行に配置されている。本実施の形態において、第１エレメント１１１の第１部分１１１１は６７ｍｍである。また、第２エレメント１１２の第１部分１１２１は６７ｍｍである。

第１エレメント１１１の第２部分１１１２は、途中に屈曲部１１１２ｂを有している。また、第１エレメント１１１の第２部分１１１２は、先端部分に巻き込み部１１１２ａを有している。

まず、屈曲部１１１２ｂについて説明する。第１エレメント１１１の第２部分１１１２は、第１部分１１１１と第２部分１１１２との接触点からｘ軸の正の方向へ６０ｍｍ延在し、給電部１５０側（ｚ軸の負の向き）に９０度曲げられている。屈曲部１１１２ｂは、その折り曲げ点から１３ｍｍ延在し、ｘ軸の正の向きに９０度曲げられている。そしてｘ軸の正の向きに１２ｍｍ延在し、給電部１５０とは逆側（ｚ軸の正の向き）に９０度曲げられている。そしてｚ軸の正の向きに１３ｍｍ延在し、ｘ軸の正の向きに９０度曲げられている。

次に巻き込み部１１１２ａについて説明する。第１エレメント１１１の第２部分１１１２は、屈曲部１１１２ｂの端部からｘ軸の正の向きに３０ｍｍ延在し、給電部１５０とは逆側（ｚ軸の正の向き）に９０度曲げられている。巻き込み部１１１２ａは、その折り曲げ点から１３ｍｍ延在し、ｘ軸の負の向きに９０度曲げられている。そしてｘ軸の負の向きに２０ｍｍ延在し、給電部１５０側（ｚ軸の負の向き）に９０度曲げられている。そしてｚ軸の負の向きに８．５ｍｍ延在している。

第２エレメント１１２の第２部分１１２２は、途中に屈曲部１１２２ｂを有している。また、第２エレメント１１２の第２部分１１２２は、先端部分に巻き込み部１１２２ａを有している。

屈曲部１１２２ｂについて説明する。第２エレメント１１２の第２部分１１２２は、第１部分１１２１と第２部分１１２２との接触点からｘ軸の負の方向へ６０ｍｍ延在し、給電部１５０側（ｚ軸の負の向き）に９０度曲げられている。屈曲部１１２２ｂは、その折り曲げ点から１３ｍｍ延在し、ｘ軸の負の向きに９０度曲げられている。そしてｘ軸の負の向きに１２ｍｍ延在し、給電部１５０とは逆側（ｚ軸の正の向き）に９０度曲げられている。そしてｚ軸の正の向きに１３ｍｍ延在し、ｘ軸の負の向きに９０度曲げられている。

次に巻き込み部１１２２ａについて説明する。第２エレメント１１２の第２部分１１２２は、屈曲部１１２２ｂの端部からｘ軸の負の向きに３０ｍｍ延在し、給電部１５０とは逆側（ｚ軸の正の向き）に９０度曲げられている。巻き込み部１１２２ａは、その折り曲げ点から１３ｍｍ延在し、ｘ軸の正の向きに９０度曲げられている。そしてｘ軸の正の向きに２０ｍｍ延在し、給電部１５０側（ｚ軸の負の向き）に９０度曲げられている。そしてｚ軸の負の向きに８．５ｍｍ延在している。

図４は、無給電素子１６０の構成を示す図である。無給電素子１６０は、基板１４０上に構成され、ダイポールアンテナ１１０の第２部分１１１２、１１２２と並走するように第２方向に設けられる。無給電素子１６０は、第１エレメント１１１の第１部分１１１１の先端、および第２エレメント１１２の第１部分１１２１の先端から、ｚ軸の正の向きへ５ｍｍ離れた位置に配置されている。無給電素子１６０の両端は、給電部１５０側（ｚ軸の負の向き）に曲げられている。具体的には、無給電素子１６０の中心からｘ軸の正の向きに６９ｍｍ離れた位置で９０度曲げられて、１３．５ｍｍ延在している。また、無給電素子１６０の中心からｘ軸の負の向きに６９ｍｍ離れた位置で９０度曲げられて、１３．５ｍｍ延在している。

図５Ａは、第１モノポールアンテナ１２０の構成を示す図である。図５Ｂは、第２モノポールアンテナ１３０の構成を示す図である。

第１モノポールアンテナ１２０は、給電部１５０から延在する。第１モノポールアンテナ１２０は、ダイポールアンテナ１１０のうち第１エレメント１１１の第２部分１１１２に向かうように配置される。第１モノポールアンテナ１２０は、第１部分１２１と第２部分１２２で構成されている。そして、第１モノポールアンテナ１２０の第１部分１２１は、途中に屈曲部１２１１を有している。第１モノポールアンテナ１２０の第１部分１２１は、給電部１５０からｘ軸の正の方向へ８．５ｍｍ延在し、ｚ軸の正の方向へ９０度曲げられている。屈曲部１２１１は、その折り曲げ点からｚ軸の正の方向へ１４．８ｍｍ延在し、ｘ軸の正の方向へ９０度曲げられている。そしてｘ軸の正の方向へ１７ｍｍ延在し、ｚ軸の負の方向へ９０度曲げられている。そしてｚ軸の負の方向へ１４．８ｍｍ延在し、ｘ軸の正の方向へ９０度曲げられている。第１部分１２１は、屈曲部１２１１の終端から先をｘ軸の正の方向へ１３ｍｍ延在している。

第１モノポールアンテナ１２０の第２部分１２２は、先端部分に巻き込み部１２２１を有している。第１モノポールアンテナ１２０の第２部分１２２は、第１部分１２１の先端からｚ軸の正の方向へ５８ｍｍ延在し、ｘ軸の負の方向へ９０度曲げられている。巻き込み部１２２１は、その折り曲げ点からｘ軸の負の方向へ１８ｍｍ延在し、ｚ軸の負の方向へ９０度曲げられている。そしてｚ軸の負の方向に１３ｍｍ延在し、ｘ軸の正の方向へ９０度曲げられている。そしてｘ軸の正の方向に１３．５ｍｍ延在している。

第２モノポールアンテナ１３０は、給電部１５０から延在する。第２モノポールアンテナ１３０は、ダイポールアンテナ１１０のうち第２エレメント１１２の第２部分１１２２に向かうように配置される。第２モノポールアンテナ１３０は、第１部分１３１と第２部分１３２で構成されている。そして、第２モノポールアンテナ１３０の第１部分１３１は、途中に屈曲部１３１１を有している。第２モノポールアンテナ１３０の第１部分１３１は、給電部１５０からｘ軸の負の方向へ８．５ｍｍ延在し、ｚ軸の正の方向へ９０度曲げられている。屈曲部１３１１は、その折り曲げ点からｚ軸の正の方向へ１４．８ｍｍ延在し、ｘ軸の負の方向へ９０度曲げられている。そしてｘ軸の負の方向へ１７ｍｍ延在し、ｚ軸の負の方向へ９０度曲げられている。そしてｚ軸の負の方向へ１４．８ｍｍ延在し、ｘ軸の負の方向へ９０度曲げられている。第１部分１３１は、屈曲部１３１１の終端から先をｘ軸の負の方向へ１３ｍｍ延在している。

第２モノポールアンテナ１３０の第２部分１３２は、先端部分に巻き込み部１３２１を有している。第２モノポールアンテナ１３０の第２部分１３２は、第１部分１３１の先端からｚ軸の正の方向へ５８ｍｍ延在し、ｘ軸の正の方向へ９０度曲げられている。巻き込み部１３２１は、その折り曲げ点からｘ軸の正の方向へ１８ｍｍ延在し、ｚ軸の負の方向へ９０度曲げられている。そしてｚ軸の負の方向に１３ｍｍ延在し、ｘ軸の負の方向へ９０度曲げられている。そしてｘ軸の負の方向に１３．５ｍｍ延在している。

次に、図６を用いて給電部１５０について説明する。図６は、給電部１５０の構成を示す概略図である。

給電部１５０は、導電層と誘電体層１５４を有した単一の２層基板で形成されている。給電部１５０は、整合回路、ＬＮＡ（ＬｏｗＮｏｉｓｅＡｍｐｌｉｆｅｒ）回路（図示せず）が実装される。また、給電部１５０は、ダイポールアンテナ１１０、第１モノポールアンテナ１２０、第２モノポールアンテナ１３０、の各給電端が接続される。給電部１５０は、導電層において、ダイポールアンテナ１１０に対応するグランドエリア１５１と、第１モノポールアンテナ１２０に対応するグランドエリア１５２と、第２モノポールアンテナ１３０に対応するグランドエリア１５３を有している。グランドエリア１５１〜１５３は、各アンテナに対する電気的なグランド電位を与える導電パターンである。給電部１５０内において、グランドエリア１５１〜１５３は、互いに分離されている。

図７は、本体３０に取り付けられる前面アンテナ５０の構成を示す図である。前面アンテナ５０は、本体３０におけるアンテナ装置１０が取り付けられる端部側とは反対側の端部近傍に取り付けられる。本実施の形態においては、前面アンテナ５０は、モノポールアンテナである。前面アンテナ５０は、表示装置１のＬＣＤ２０の下部において、正面視右側に位置している。前面アンテナ５０は、本体３０の前面付近の内部に設けられている。前面アンテナ５０は、主としてｘ軸と平行に延在している。より詳しくは、前面アンテナ５０は、本体３０の内部に位置する給電端Ｂからｙ軸の負の方向に８．５ｍｍ延在し、ｘ軸の負の方向に９０度曲げられている。そして、ｘ軸の負の方向に１３０ｍｍ延在している。前面アンテナ５０に対する給電部は図示しないが、本体３０の内部に設けられている。

以上、本実施の形態に係る表示装置１の構成について説明した。次に、表示装置１の作用について説明する。

図８Ａ〜Ｄは、表示装置１をｚ軸の正の方向側から見たときの、各アンテナの水平偏波の放射パターンを示す図である。なお、図８の放射パターンは、アンテナ装置１０がｚ軸となす角が３０度（図１のθ＝３０度）の場合を示している。また、図８Ａ〜Ｄにおける各図の中心は、表示装置１の中心と一致している。

図８Ａは、ダイポールアンテナ１１０の放射パターンを示す。ダイポールアンテナ１１０は、表示装置１の背面方向（ｙ軸の正の向き）に高い利得を有している。これは、アンテナ装置１０よりも前面側に配置されているＬＣＤ２０の金属フレームが反射器として作用しているためである。表示装置１は、ＬＣＤ２０の金属フレームを用いて、ダイポールアンテナ１１０における前面方向（ｙ軸の負の向き）の電波を背面方向に反射させることで、背面方向への利得を高めている。また、ダイポールアンテナ１１０の放射パターンは、概ねｘ軸の正の方向および負の方向、すなわち、概ね左右方向に極（利得の極小点）を持っている。

図８Ｂは、第１モノポールアンテナ１２０の放射パターンを示す。第１モノポールアンテナ１２０は、表示装置１の正面視略右方向（ｘ軸の正の向き）に高い利得を有している。これは、ダイポールアンテナ１１０の第１部分１１１１、１１２１が反射器として作用しているためである。表示装置１は、ダイポールアンテナ１１０の第１部分１１１１、１１２１を用いて、第１モノポールアンテナ１２０における右方向（ｘ軸の正の方向）への利得を高めている。第１モノポールアンテナ１２０の放射パターンは、概ねｙ軸の正の方向および負の方向、すなわち、概ね前後方向に極を持っている。

図８Ｃは、第２モノポールアンテナ１３０の放射パターンを示す。第２モノポールアンテナ１３０は、表示装置１の正面視略左方向（ｘ軸の負の向き）に高い利得を有している。これは、ダイポールアンテナ１１０の第１部分１１１１、１１２１が反射器として作用しているためである。表示装置１は、ダイポールアンテナ１１０の第１部分１１１１、１１２１を用いて、第２モノポールアンテナ１３０における左方向（ｘ軸の負の方向）への利得を高めている。第２モノポールアンテナ１３０の放射パターンは、概ねｙ軸の正の方向および負の方向、すなわち、概ね前後方向に極を持っている。

図８Ｄは、前面アンテナ５０の放射パターンを示す。前面アンテナ５０は、表示装置１の前面方向（ｙ軸の負の向き）に高い利得を有している。これは、前面アンテナ５０の背面側に位置する本体３０内の構造物や、ＬＣＤ２０の配置の影響によるものである。表示装置１は、本体３０や、ＬＣＤ２０を用いて、前面アンテナ５０における前面方向への利得を高めている。

このように、表示装置１において、ダイポールアンテナ１１０はｙ軸の正の向き、前面アンテナ５０はｙ軸の負の向きにそれぞれ強い指向性を有している。そのため、ダイポールアンテナ１１０と前面アンテナ５０との結合を低減できる。結果として、アンテナ装置１０は、ダイポールアンテナ１１０と前面アンテナ５０との結合による利得の低減を抑えることができる。

また、表示装置１において、第１モノポールアンテナ１２０はｘ軸の正の向き、第２モノポールアンテナ１３０はｘ軸の負の向きにそれぞれ強い指向性を有している。そのため、第１モノポールアンテナ１２０と第２モノポールアンテナ１３０との結合を低減できる。結果として、アンテナ装置１０は、第１モノポールアンテナ１２０と第２モノポールアンテナ１３０との結合による利得の低減を抑えることができる。

また、表示装置１において、ダイポールアンテナ１１０は、左右方向（ｘ軸の正および負の各向き）に極を有している。そのため、ダイポールアンテナ１１０と第１モノポールアンテナ１２０との結合、およびダイポールアンテナ１１０と第２モノポールアンテナ１３０との結合を低減できる。結果として、アンテナ装置１０は、各アンテナ同士の結合による利得の低減を抑えることができる。

以上のように、本実施の形態１に係る表示装置１が備えるアンテナ装置１０は、給電部１５０と、左右の第１、第２エレメント１１１、１１２を有するダイポールアンテナ１１０と、第１モノポールアンテナ１２０と、第２モノポールアンテナ１３０と、が形成された基板１４０と、を備えている。ダイポールアンテナ１１０は、左右の第１、第２エレメント１１１、１１２が対向した状態で給電部１５０の接続点から延在する第１部分１１１１、１１２１と、左右の第１、第２エレメント１１１、１１２が第１部分１１１１、１１２１から左右に分かれて延在する第２部分１１１２、１１２２と、を有している。第１モノポールアンテナ１２０は、給電部１５０に接続され、ダイポールアンテナ１１０のうち左の第１エレメント１１１の第２部分１１１２に向かうように延在する。第２モノポールアンテナ１３０は、給電部１５０に接続され、ダイポールアンテナ１１０のうち右の第２エレメント１１２の第２部分１１２２に向かうように延在する。

これにより、同一周波数帯の複数のアンテナを、互いに疎結合、かつ近傍に配置できるアンテナ装置１０を提供できる。

また、アンテナ装置１０のダイポールアンテナ１１０は、第１部分１１１１、１１２１が第１方向に延在している。そして、第２部分１１１２、１１２２が第１方向と垂直な第２方向にそれぞれ逆向きに延在している。第１モノポールアンテナ１２０および第２モノポールアンテナ１３０の各々は、ダイポールアンテナ１１０の第１部分１１１１、１１２１を挟んで対称な位置に形成されて第１方向に延びる部分を有している。

これにより、同一周波数帯の複数のアンテナを、互いにさらに疎結合、かつ近傍に配置できるアンテナ装置１０を提供できる。

また、アンテナ装置１０の給電部１５０は、単一の基板上にそれぞれ分離されて形成される、ダイポールアンテナ１１０に対応するダイポール用グランド（グランドエリア１５１）と、第１モノポールアンテナ１２０に対応する第１モノポール用グランド（グランドエリア１５２）と、第２モノポールアンテナ１３０に対応する第２モノポール用グランド（グランドエリア１５３）と、有する。

これにより、第１モノポールアンテナ１２０および第２モノポールアンテナ１３０の垂直偏波を強めることができる。具体的な一例として、それぞれのグランドエリア１５１〜１５３がつながっている場合と本実施の形態のように分離した場合とで、垂直偏波の利得を、最大で約４ｄＢ高めることができた。

また、ダイポールアンテナ１１０の第２部分１１１２、１１２２における先端部分は、延在方向とは反対方向に折り返されている。特に本実施の形態においては、第２部分１１１２、１１２２における先端部分は、開放端が第１方向を向くように延在方向とは反対方向に折り返され、ループ形状を有している。

これにより、ダイポールアンテナ１１０の低域側の使用帯域を拡げることができる。言い換えると、ダイポールアンテナ１１０の低域側の利得を上げることができる。具体的な一例として、ダイポールアンテナ１１０に巻き込み部１１１２ａ、１１２２ａを形成することで、４７３ＭＨｚ帯付近の利得を約０．５ｄＢ高めることができる。

また、第１モノポールアンテナ１２０および第２モノポールアンテナ１３０の少なくとも一方の先端部分は、延在方向とは反対方向に折り返されている。特に、本実施の形態においては、第１モノポールアンテナ１２０および第２モノポールアンテナ１３０の少なくとも一方の先端部分は、開放端が第２方向を向くように延在方向とは反対方向に折り返され、ループ形状を有している。

一般的に、モノポールアンテナの使用帯域を拡げる手段として、エレメント先端部分の幅を広げるトップロードと呼ばれる技術が知られている。アンテナ装置１０にこのトップロードを適用すると、ダイポールアンテナ１１０との結合が増して、ダイポールアンテナ１１０の性能が劣化してしまう恐れがある。本実施の形態のように、巻き込み部１２２１、１３２１を設けることで、ダイポールアンテナ１１０の性能劣化を低減しつつ、第１モノポールアンテナ１２０と第２モノポールアンテナ１３０の低域側の使用帯域を拡げることができる。具体的な一例として、第１モノポールアンテナ１２０および第２モノポールアンテナ１３０に巻き込み部１２２１、１３２１を形成することで、ダイポールアンテナ１１０の性能劣化なしに、４７３ＭＨｚ帯付近の利得を約１ｄＢ高めることができた。

また、アンテナ装置１０は、基板１４０上に構成されてダイポールアンテナ１１０の第２部分１１１２、１１２２から見て給電部１５０とは反対側に設けられる、無給電素子１６０をさらに有する。特に本実施の形態においては、無給電素子１６０は、第２部分１１１２、１１２２と並走するように第２方向に延在する。

これにより、相対的に高い使用帯域においてダイポールアンテナ１１０と無給電素子１６０が結合し、無給電素子１６０が共振することによって、ダイポールアンテナ１１０の高域側の使用帯域を拡げることができる。

また、無給電素子１６０の両端は、ダイポールアンテナ１１０の第２部分１１１２、１１２２へ向かう向きに曲げられている。そして、ダイポールアンテナ１１０の第２部分１１１２、１１２２は、途中に屈曲部分１１１２ｂ、１１２２ｂを有し、屈曲部分に囲まれる領域に無給電素子１６０の両端が位置するように形成される。

アンテナ装置１０をできるだけ小型に構成するために、ダイポールアンテナ１１０の途中に屈曲部１１１２ｂ、１１２２ｂが設けられる。しかし、このような屈曲部分を設けると、ダイポールアンテナ１１０と無給素子１６０との距離がエレメント位置によって変化してしまう。このような場合、無給電素子１６０の性能を劣化させる恐れがある。本実施の形態では、ダイポールアンテナ１１０の屈曲部１１１２ｂ、１１２２ｂに囲まれる領域に無給電素子１６０の両端が位置するように形成している。このようにすることで、ダイポールアンテナ１１０と無給電素子１６０との距離を一定にすることができる。結果として、無給電素子１６０の効果が劣化することを防ぐことができる。

また、表示装置１は、アンテナ装置１０と、アンテナ装置１０で受けた電波を電気信号に変換する電気回路を有する本体３０と、本体３０からの電気信号を受けて画像を表示するＬＣＤ２０と、を備える。特に本実施の形態においては、アンテナ装置１０におけるダイポールアンテナ１１０は、第１部分１１１１、１１２１が第１方向に延在している。そして、アンテナ装置１０は、本体３０の上面側に回動可能に立設して支持されている。また、ＬＣＤ２０は、画像表示面がアンテナ装置１０と反対側を向くように支持されている。また、アンテナ装置１０は、第１方向と垂直な第２方向が、本体３０の上面および画像表示面と平行である。

これにより、ＬＣＤ２０の背面でダイポールアンテナ１１０から前面側へいく成分を反射させることで、表示装置１の背面方向の利得を高めることができる。

また、表示装置１は、本体３０におけるＬＣＤ２０が位置する端部側に設けられた前面アンテナ５０を有する。前面アンテナ５０は、第２方向に延びたモノポールアンテナである。

これにより、表示装置１の前面側方向に対する利得を高めることができる。

また、表示装置１は、ＬＣＤ２０の画像表示面側を表示装置１の前面方向とすると、前面アンテナ５０が表示装置１の前面方向に対して最大の利得を有し、ダイポールアンテナ１１０が表示装置１の後面方向に対して最大の利得を有し、第１モノポールアンテナ１２０および第２モノポールアンテナ１３０の各々が表示装置１の左右方向に対して最大の利得を有する。

これにより、同一周波数帯の複数のアンテナを、互いに疎結合、かつ近傍に配置できるアンテナ装置を用いて、各向きに対して高感度な表示装置を構成することができる。

上述の実施の形態は本発明の一例である。本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。

本発明は、複数のアンテナを有する機器の高感度化に好適である。

１表示装置
１０アンテナ装置
１１０ダイポールアンテナ
１１１第１エレメント
１１２第２エレメント
１１１１，１１２１第１部分
１１１２，１１２２第２部分
１１１２ａ，１１２２ａ，１２２１，１３２１巻き込み部
１１１２ｂ，１１２２ｂ，１２１１，１３１１屈曲部
１２０第１モノポールアンテナ
１２１第１部分
１２２第２部分
１３０第２モノポールアンテナ
１３１第１部分
１３２第２部分
１４０基板
１５０給電部
１５１，１５２，１５３グランドエリア
１６０無給電素子
２０ＬＣＤ
３０本体
４０支持部材
５０前面アンテナ

Claims

絶縁性の基板にダイポールアンテナと第１モノポールアンテナと第２モノポールアンテナとを配置したアンテナ装置であって、
前記ダイポールアンテナは、給電部に接続された左右のエレメントを備え、かつ前記左右のエレメントは、前記給電部から対向した状態で延在する第１部分と、前記第１部分から左右に分かれて延在する第２部分とを有し、
前記第１モノポールアンテナは、前記給電部に接続され、前記ダイポールアンテナのうち左のエレメントの第２部分に向かうように延在し、前記第２モノポールアンテナは、前記給電部と接続され、前記ダイポールアンテナのうち右のエレメントの第２部分に向かうように延在するように配置した
アンテナ装置。
前記給電部は、単一の前記基板上にそれぞれ分離されて形成され、前記ダイポールアンテナに対応するダイポール用グランドと、前記第１モノポールアンテナに対応する第１モノポール用グランドと、前記第２モノポールアンテナに対応する第２モノポール用グランドとを有する
請求項１記載のアンテナ装置。
前記ダイポールアンテナは、前記第２部分における先端部分が延在方向とは反対方向に折り返され、ループ形状を有している
請求項１記載のアンテナ装置。
前記第１モノポールアンテナおよび前記第２モノポールアンテナの少なくとも一方の先端部分は、延在方向とは反対方向に折り返され、ループ形状を有している
請求項１記載のアンテナ装置。
前記基板上に無給電素子を設け、前記無給電素子は、前記ダイポールアンテナの左右のエレメントの第２部分に並行するように配置した請求項１記載のアンテナ装置。
絶縁性の基板にダイポールアンテナと第１モノポールアンテナと第２モノポールアンテナとを配置したアンテナ装置と、前記アンテナ装置で受けた電波を電気信号に変換する電気回路を有する本体と、前記本体からの前記電気信号を受けて画像を表示するディスプレイとを備えた表示装置であって、
前記アンテナ装置のダイポールアンテナは、給電部に接続された左右のエレメントを備え、かつ前記左右のエレメントは、前記給電部から対向した状態で延在する第１部分と、前記第１部分から左右に分かれて延在する第２部分とを有し、
前記第１モノポールアンテナは、前記給電部に接続され、前記ダイポールアンテナのうち左のエレメントの第２部分に向かうように延在し、前記第２モノポールアンテナは、前記給電部と接続され、前記ダイポールアンテナのうち右のエレメントの第２部分に向かうように延在するように配置した
表示装置。
前記ダイポールアンテナは、前記第２部分における先端部分が延在方向とは反対方向に折り返されたループ形状を有し、
前記第１モノポールアンテナおよび前記第２モノポールアンテナの少なくとも一方の先端部分は、延在方向とは反対方向に折り返されたループ形状を有している
請求項６記載の表示装置。
前記基板上に無給電素子を設け、前記無給電素子は、前記ダイポールアンテナの左右のエレメントの第２部分に並行するように配置した、
請求項６記載の表示装置。