JPWO2018135060A1

JPWO2018135060A1 - アンテナ装置及び受信装置

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Publication number: JPWO2018135060A1
Application number: JP2018562877A
Authority: JP
Inventors: 功高吉野; 知倫村上; 俊之須藤
Original assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Current assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2019-11-07
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Abstract

絶縁基板の両側に二つのアンテナエレメントが設けられたアンテナ装置において、少なくとも一方のアンテナエレメントは、２本以上の形状を保持できるとともに、アンテナエレメントの形状を柔軟に変形させることを可能とするために曲げることが可能な金属線で構成されているアンテナ装置である。図１

Description

本技術は、例えば地上波デジタルテレビジョン放送を受信する室内用アンテナに対して適用されるアンテナ装置及び受信装置に関する。

地上波デジタルテレビジョン用アンテナに必要な機能は、テレビジョン放送が行われている広い周波数帯域（ＶＨＦ(Very High Frequency)帯、ＵＨＦ(Ultra High Frequency)帯）において、高いアンテナゲインを得られることが必要である。すなわち、広帯域性とアンテナ性能の両立が求められている。特に、ＵＨＦ帯で地上波デジタルテレビジョン用の帯域は、４７０ＭＨｚ〜８００ＭＨｚであり、受信比帯域が４０％以上を超えるので、非常に広帯域なアンテナが必要とされる。したがって、広帯域性とアンテナ性能の両立が難しかった。

さらに、このＵＨＦ帯に加え、ＶＨＦ帯のテレビジョン放送を受信しようとした場合は、更にアンテナサイズも非常に大きくなる。例えば、ＶＨＦ帯のハイバンドの２００ＭＨｚの周波数の場合、受信するには、λ／２の長さが必要であり、約７５cmもの長さになってしまい室内に配置できないものとなってしまう。さらに、ＶＨＦ帯のハイバンドとＵＨＦ帯の両方に対応しなくてならないので、アンテナの設計が難しいものとなっていた。

室内用の地上波デジタルテレビジョン用受信アンテナとしては、ボウタイアンテナを使用したものが実用化されている。ボウタイアンテナは、ダイポールアンテナの放射素子を二等辺三角形の板状にした構成を有する。さらに、下記の特許文献１には、ボウタイアンテナ素子と、モノポールアンテナ素子と、接地導体板とを有するアンテナ装置によってマルチバンドアンテナを構成することが記載されている。

特開２０１５−２１１４２５号公報

特許文献１に記載のものは、ボウタイアンテナ素子及びモノポールアンテナ素子を組合せるものである。ボウタイアンテナに限らず、従来のアンテナは、変形が難しい基板や金属で構成されており、アンテナの形状を自由に変化させることができず、アンテナの配置の柔軟性が乏しい問題があった。しかも、上述したように、アンテナのサイズが大きくなる。このような大型のアンテナを樹脂などのケースに収納している場合には、更に外形が大きくなる。例えば室内の窓の傍にかかる大型のアンテナ装置を配置した場合には、光が遮られ、部屋が暗くなる。また、広帯域なものを作ろうとすると、基本サイズが大きくなるし、そのアンテナエレメント部を樹脂などのケースで覆うために、視界が遮られ、家の窓への貼り付けの場合、光を遮ってしまうという問題もあった。

したがって、本技術の目的は、受信周波数の波長に対しての非常に小型でかつ広帯域であって、視界を遮らない構造のアンテナ装置及び受信装置を提供することにある。

本技術は、絶縁基板の両側に二つのアンテナエレメントが設けられたアンテナ装置において、
少なくとも一方のアンテナエレメントは、２本以上の形状を保持できるとともに、アンテナエレメントの形状を柔軟に変形させることを可能とするために曲げることが可能な金属線で構成されているアンテナ装置である。
また、本技術は、受信アンテナと、受信アンテナからの高周波信号を増幅及び復調する復調部とを有する受信装置であって、
受信アンテナが上述した構成とされた受信装置である。

少なくとも一つの実施形態によれば、本技術によるアンテナ装置は、小型とでき、広帯域化されたものであり、また、視界を遮らない構造とできる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果又はそれらと異質な効果であっても良い。

図１は、本技術の第１の実施の形態によるアンテナ装置の略線図である。図２は、第１の実施の形態の説明に用いる略線図である。図３は、シミュレーションにより求められた第１の実施の形態の実施例のＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。図４Ａは、シミュレーションにより求められた第１の実施の形態の実施例のＶＨＦ帯のゲインの周波数特性を示すグラフであり、図４Ｂは、ゲインのデータを示す表である。図５Ａは、シミュレーションにより求められた第１の実施の形態の実施例のＵＨＦ帯のゲインの周波数特性を示すグラフであり、図５Ｂは、ゲインのデータを示す表である。図６は、本技術の第２の実施の形態によるアンテナ装置の略線図である。図７は、シミュレーションにより求められた第２の実施の形態の実施例のＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。図８Ａは、シミュレーションにより求められた第２の実施の形態の実施例のＶＨＦ帯のゲインの周波数特性を示すグラフであり、図８Ｂは、ゲインのデータを示す表である。図９Ａは、シミュレーションにより求められた第２の実施の形態の実施例のＵＨＦ帯のゲインの周波数特性を示すグラフであり、図９Ｂは、ゲインのデータを示す表である。図１０は、本技術の第３の実施の形態によるアンテナ装置の略線図である。図１１Ａは、シミュレーションにより求められた第３の実施の形態の実施例のＶＨＦ帯のゲインの周波数特性を示すグラフであり、図１１Ｂは、ゲインのデータを示す表である。図１２Ａは、シミュレーションにより求められた第３の実施の形態の実施例のＵＨＦ帯のゲインの周波数特性を示すグラフであり、図１２Ｂは、ゲインのデータを示す表である。図１３は、本技術の第４の実施の形態によるアンテナ装置の略線図である。図１４Ａは、シミュレーションにより求められた第４の実施の形態の実施例のＵＨＦ帯のゲインの周波数特性を示すグラフであり、図１４Ｂは、ゲインのデータを示す表である。図１５は、本技術の第５の実施の形態によるアンテナ装置の略線図である。図１６Ａは、シミュレーションにより求められた第５の実施の形態の実施例のＵＨＦ帯のゲインの周波数特性を示すグラフであり、図１６Ｂは、ゲインのデータを示す表である。図１７は、本技術の第６の実施の形態によるアンテナ装置の略線図である。図１８は、本技術の第７の実施の形態によるアンテナ装置の略線図である。図１９は、本技術の応用例の説明に用いるブロック図である。

以下に説明する実施の形態は、本技術の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本技術の範囲は、以下の説明において、特に本技術を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
なお、本技術の説明は、下記の順序にしたがってなされる。
＜１．第１の実施の形態＞
＜２．第２の実施の形態＞
＜３．第３の実施の形態＞
＜４．第４の実施の形態＞
＜５．第５の実施の形態＞
＜６．第６の実施の形態＞
＜７．第７の実施の形態＞
＜８．変形例＞
＜９．応用例＞

＜１．第１の実施の形態＞
図１を参照して本技術の第１の実施の形態について説明する。絶縁基板１上に平衡伝送路として、平行に２本の線２及び線３が設けられている。線２の一端が同軸ケーブル４の中心導体（芯線）と接続され、線３の一端が同軸ケーブル４の外部導体（シールド線又は編み組み銅線）と接続されている。なお、接続とは、電気的な接続を意味している。同軸ケーブル４は、図示しないが受信装置例えばテレビジョン受信装置のチューナと接続されている。

平衡伝送路の両側にそれぞれアンテナエレメント４０及び５０が設けられている。アンテナエレメント４０が線２の他端部に接続され、アンテナエレメント５０が線３の他端部に接続されている。平衡伝送路（線２及び３）の一端の位置から平衡伝送路に対してほぼ直交する方向に所定距離だけ離間した第１のポイントＰ１と、平衡伝送路の他端の位置から平衡伝送路に対してほぼ直交する方向に所定距離だけ離間した第２のポイントＰ２を設定する。平衡伝送路の線２の他端部の位置にポイントＰ３を設定する。

ポイントＰ１及びＰ２の間を結ぶ直線上に形状保持性を有し、折り曲げなどによって変形可能な金属の線材（以下、かかる性質を有する線材を線状エレメントという。）４１を設ける。線状エレメント４１は、平衡伝送路（線２及び３）と平行して絶縁基板５上に設けられている。また、第１のポイントＰ１及び第３のポイントＰ３を結ぶ斜めの線上に、線状エレメント４２が設けられている。第２のポイントＰ２及び第３のポイントＰ３を結ぶ線上に線状エレメント４３が設けられている。

したがって、線状エレメント４１及び４２の端部同士、線状エレメント４１及び４３の端部同士、並びに、線状エレメント４２及び４３の端部同士が接続されることによって三角状（直角三角形）のアンテナエレメントが形成される。すなわち、第１のポイントＰ１と第３のポイントＰ３を結んだ斜めの線から第２のポイントＰ２に向かって隆起した三角状のアンテナエレメントが形成される。また、線状エレメント４２及び４３で形成される頂点部分が平衡伝送路の線２の他端に例えばはんだ付けで接続される。なお、本明細書において「三角状」は、三角形以外の形状を含む意味として使用している。

さらに、三角状のアンテナエレメントの第１のポイントＰ１の位置で線状エレメント４１と接続され、平衡伝送路の線２の一端部に向かって伸びる（又は折り返す）線状エレメント４４が設けられる。線状エレメント４４の延長端は、絶縁基板１上に固定される。但し、線状エレメント４４の線２側の一端は線２とは接続されていない。このように線状エレメント４４が三角状の部分とは独立した折り返しエレメントの状態であるので、線状エレメント４４の長さＬ４に対応した周波数に対応することが可能となる。平衡伝送路及び線状エレメント４４によってインピーダンス整合をしている。

線状エレメント４１、４２、４３及び４４のそれぞれの長さをＬ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４と表記する。長さＬ１が平衡伝送路の長さとほぼ等しく設定され、また、（Ｌ３＝Ｌ４）と設定されている。これらの長さは、受信周波数に応じて設定されている。

線状エレメント４１〜４４は、銅、銀、鉄、アルミニウムなどの導電性があり、アンテナエレメント４０の形状を柔軟に変形させることができる材料で構成された金属線が使用される。また、形状を変化させるために繰り返し屈曲された場合の強度を確保するために、２本以上の金属線を束ねた束ね線の構成としてもよい。さらに、絶縁基板１及び５は、ガラスエポキシやセラミック等のプリント回路基板や、ＦＰＣ(Flexible Printed Circuit)、ガラス、成型樹脂等のプラスチックである。さらに、絶縁基板１及び５の全体を樹脂などのケースで覆うようにしてもよい。

平衡伝送路の反対側のアンテナエレメント５０について説明する。平衡伝送路の線３をほぼ等分割する位置から線３と直交する方向に伸びる、５本の線状エレメント５１、５２、５３、５４及び５５が設けられている。これらの線状エレメント５１〜５５の端部が線状エレメント５６と接続される。線状エレメント５６は、線３と平行して絶縁基板５７上に設けられている。線状エレメント５１〜５６の材料及び絶縁基板５７の材料は、それぞれ上述した線状エレメント４１〜４４及び絶縁基板１及び５と同様である。したがって、アンテナエレメント５０の形状を変形することができる。

５本の線状エレメント５１〜５５を平行に配することによって、線状エレメント間が高周波帯域では容量結合し、種々の電流を流すことができ、面と同様に動作することができる。アンテナ装置として受信できる帯域を拡げることができる。

例えば絶縁基板１、５及び５７がプリント回路基板で構成され、それぞれの上に線２及び３、線状エレメント４１及び線状エレメント５６がプリント配線パターンとして形成される。基板上に構成すると誘電率が変わるので、誘電率を調整することでアンテナ形状を小さく構成することができる。以下、本明細書中において、誘電率などを考慮して線状エレメントの長さが短縮される割合を波長短縮率と称する。

アンテナエレメント５０は、アンテナエレメント４０に対して破線で示すような接地導体として機能する。本技術の第１の実施の形態において、アンテナ装置に対する給電点１００が平衡伝送路（線２及び３）の他端側となり、平衡伝送路の長さを適切に設定することによってバランを使用しないで、不平衡伝送路（同軸ケーブル４）を平衡負荷（アンテナ装置）に接続することができる。図２に示すように、終端開放線路において、終端開放端（Ａ−Ａ'）からλ／４離れた位置において、上部導体を上側に折り曲げ、下部導体を下側に折り曲げると、折り曲げた部分で電流の向きがそろう。したがって、放射の打ち消しが起こらず、空間に電磁波が放射される。折り曲げ部分の長さを半波長（λ／２）とした場合、共振して入力インピーダンスが純抵抗となるので、整合をとりやすい。すなわち、平衡伝送路を介することによって位相の調整をして、広帯域化を実現することができる。
このようなアンテナ性能を実現するためには、平衡伝送路はその特性インピーダンスと長さを設定する必要がある。その値は下記のように設定される。
アンテナ受信周波数帯、平衡負荷（アンテナ装置）のインピーダンス、接続される不平衡伝送路のインピーダンスを鑑みて、平衡伝送路の線（導体）２及び３の構造、その導体間の距離および絶縁物の誘電率の組合せを設定することにより、平衡伝送路の特性インピーダンスが決定し、それを考慮した上で長さを設定する。

〔実施例１〕
本技術の第１の実施の形態によれば、広帯域化を実現することができる。具体的には、テレビジョン放送のＶＨＦ帯のハイバンド（２００ＭＨｚ）を受信するために、（Ｌ３＋Ｌ１＋Ｌ４）又は（Ｌ２＋Ｌ４）の長さが当該周波数帯域の波長（λ１）の約（１／４）例えば約３８cmに設定される。また、ＵＨＦ帯の地上波デジタルテレビジョン放送の帯域（４７０Ｈｚ〜８００ＭＨｚ）を受信するために、Ｌ３又はＬ２の長さが当該周波数帯域の波長（λ２）の約（１／４）例えば約１６cmに設定される。これらの長さＬ１〜Ｌ４は、波長短縮率を含めた値である。

一例として、（Ｌ１＝９cm）（Ｌ３＝１７cm）（Ｌ４＝１７cm）とした。合計の長さが４３cmとなる。また、アンテナエレメント５０は、アンテナエレメント４０に準じた外形とされる。一例として線状エレメント５１〜５５のそれぞれの長さが１７cm、線状エレメント５６の長さが９cmとされる。

実施例１のシミュレーション結果としてＶＳＷＲ(Voltage Standing Wave Ratio：電圧定在波比）を図３に示す。（ＶＳＷＲ＝１）が完全整合、最良の状態を意味し、（ＶＳＷＲ＝∞）が完全反射、最悪の状態を意味する。被覆材による影響、また、アンテナエレメントを折り返して、同軸ケーブル４及び平衡伝送路の接続箇所の近くに持ってきているので、結合の影響が存在する。したがって、実際とは、異なる部分もあるが、ほぼ理論値に近い形で実現でき、ＶＨＦ帯のハイバンド及びＵＨＦ帯の両方を受信できる。但し、厳密には、材料によっては波長短縮率も異なるので特性が変化することもある。

図４は、実施例１のＶＨＦ帯のハイバンドにおけるアンテナゲインのグラフとデータであり、図５は、実施例１のＵＨＦ帯におけるアンテナゲインのグラフとデータである。図４Ａ及び図５Ａがゲインの周波数特性を示すグラフであり、図４Ｂ及び図５Ｂがデータを示す。図４Ａ及び図５Ａにおける横軸が周波数（ＭＨｚ）を示し、縦軸がピークゲイン（ｄＢｄ）を示す。ｄＢｄは、ダイポールアンテナとの比較の値である。（ｄＢｄ＝２．１５ｄＢｉ）の関係にある。ｄＢｉは、アンテナ利得（絶対利得）である。グラフ中、「Ｈ偏波」と付された線が水平偏波受信時の周波数−ゲイン特性を示し、「Ｖ偏波」と付された線が垂直偏波受信時の周波数−ゲイン特性を示す。この図４及び図５からも、ＶＨＦ帯のハイバンド及びＵＨＦ帯の両方を受信できることがわかる。

上述した本技術の第１の実施の形態は、金属線のような線状エレメントを使用しているので、アンテナの形状を自由に変化させることができ、アンテナの配置の柔軟性に優れている。また、アンテナ装置によって視界が遮られず、家の窓への貼り付けの場合でも採光が妨げられない。しかも、小型で、広帯域の受信が可能なアンテナ装置とすることができる。

＜２．第２の実施の形態＞
図６を参照して本技術の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態と同様に、絶縁基板１上に平衡伝送路として、平行に２本の線２及び線３が設けられている。線２の一端が同軸ケーブル４の中心導体（芯線）と接続され、線３の一端が同軸ケーブル４の外部導体（編み組み銅線）と接続されている。同軸ケーブル４は、図示しないが受信装置例えばテレビジョン受信装置のチューナと接続されている。

平衡伝送路の両側にそれぞれアンテナエレメント４０及び６０が設けられている。アンテナエレメント４０が線２の他端部に接続され、アンテナエレメント６０が線３の他端部に接続されている。アンテナエレメント４０は、上述した第１の実施の形態と同様の構成とされている。すなわち、線状エレメント４１及び４２の端部同士、線状エレメント４１及び４３の端部同士、並びに、線状エレメント４２及び４３の端部同士が接続されることによって三角状のアンテナエレメントが形成される。

アンテナエレメント６０も同様に、線状エレメント６１及び６２の端部同士、線状エレメント６１及び６３の端部同士、並びに、線状エレメント６２及び６３の端部同士が接続されることによって三角状のアンテナエレメントが形成される。線状エレメント６２及び６３の端部で形成される頂点部分が平衡伝送路の線３の他端に接続される。

さらに、三角状のアンテナエレメントの線状エレメント６１と接続され、平衡伝送路の線３の一端部に向かって伸びる（又は折り返す）線状エレメント６４が設けられる。線状エレメント６４の延長端は、絶縁基板１上に固定される。但し、線状エレメント６４の線３側の一端は線３とは接続されていない。平衡伝送路及び線状エレメント６４によってインピーダンス整合をしている。

線状エレメント４１、４２、４３及び４４のそれぞれの長さ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４）と線状エレメント６１、６２、６３及び６４のそれぞれの長さが互いに等しいものに設定されている。これらの長さは、上述したように、受信周波数に応じて設定されている。

線状エレメント６１〜６４は、銅、銀、鉄、アルミニウムなどの導電性があり、アンテナエレメント６０の形状を柔軟に変形させることができる材料で構成された金属線が使用される。また、形状を変化させるために繰り返し屈曲された場合の強度を確保するために、２本以上の金属線を束ねた束ね線の構成としてもよい。さらに、絶縁基板１、５及び６５は、ガラスエポキシやセラミック等のプリント回路基板や、ＦＰＣ(Flexible Printed Circuit)、ガラス、成型樹脂等のプラスチックである。さらに、絶縁基板１、５及び６５の全体を樹脂などのケースで覆うようにしてもよい。

アンテナエレメント６０は、アンテナエレメント４０とともにダイポールアンテナを構成する。また、第２の実施の形態においても、アンテナ装置に対する給電点１００が平衡伝送路（線２及び３）の他端側となり、平衡伝送路の長さを適切に設定することによってバランを使用しないで、不平衡伝送路（同軸ケーブル４）を平衡負荷（アンテナ装置）に接続することができる。平衡伝送路を介することによって位相の調整をして、広帯域化を実現することができる。

〔実施例２〕
本技術の第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、アンテナエレメント６０の線状エレメントのそれぞれの長さを受信周波数に応じた値に設定することによって広帯域化を実現することができる。具体的には、ＶＨＦ帯のハイバンド（２００ＭＨｚ帯）を受信するために、（Ｌ３＋Ｌ１＋Ｌ４）又は（Ｌ２＋Ｌ４）の長さが当該周波数帯域の波長（λ１）の約（１／４）例えば約３８cmに設定される。また、ＵＨＦ帯の地上波デジタルテレビジョンの帯域（４７０Ｈｚ〜８００ＭＨｚ）を受信するために、Ｌ３又はＬ２の長さが当該周波数帯域の波長（λ２）の約（１／４）例えば約１６cmに設定される。これらの長さＬ１〜Ｌ４は、波長短縮率を含めた値である。一例として実施例１における長さと等しいものに設定される。

実施例２のシミュレーション結果（ＶＳＷＲ）を図７に示す。（ＶＳＷＲ＝１）が完全整合、最良の状態を意味し、（ＶＳＷＲ＝∞）が完全反射、最悪の状態を意味する。被覆材による影響、また、アンテナエレメントを折り返して、同軸ケーブル４及び平衡伝送路の接続箇所の近くに持ってきているので、結合の影響がある。したがって、実際とは、異なる部分もあるが、ほぼ理論値に近い形で実現でき、ＶＨＦ帯のハイバンド及びＵＨＦ帯の両方を受信できる。

図８は、実施例２のＶＨＦ帯のハイバンドにおけるアンテナゲインのグラフとデータであり、図９は、実施例２のＵＨＦ帯におけるアンテナゲインのグラフとデータである。図８Ａ及び図９Ａがゲインの周波数特性を示すグラフであり、図８Ｂ及び図９Ｂがデータを示す。図８Ａ及び図９Ａにおける横軸が周波数（ＭＨｚ）を示し、縦軸がピークゲイン（ｄＢｄ）を示す。ｄＢｄは、ダイポールアンテナとの比較の値である。（ｄＢｄ＝２．１５ｄＢｉ）としている。ｄＢｉは、アンテナ利得（絶対利得）である。グラフ中、「Ｈ偏波」と付された線が水平偏波受信時の周波数−ゲイン特性を示し、「Ｖ偏波」と付された線が垂直偏波受信時の周波数−ゲイン特性を示す。この図８及び図９からも、ＶＨＦ帯のハイバンド及びＵＨＦ帯の両方を受信できることがわかる。

上述した本技術の第２の実施の形態は、第１の実施の形態と同様に、アンテナの形状を自由に変化させることができ、アンテナの配置の柔軟性に優れている。また、アンテナ装置によって視界が遮られず、採光が妨げられない。しかも、小型で、広帯域の受信が可能なアンテナ装置とすることができる。

＜３．第３の実施の形態＞
図１０は、本技術の第３の実施の形態を示す。片側のアンテナエレメント５０は、第１の実施の形態と同様の構成であり、対応する部分に同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。但し、参照符号５１〜５５及び５８で示すように、図１０の例では、図１と比較してグランド側のアンテナエレメント５０の平行な線状エレメントが１本多いものとされている。示す。また、平行する線２及び３と同軸ケーブル４が接続され、接続箇所を給電点としている。但し、第１の実施の形態と同様に、線２及び３の他端側に線状エレメントを接続してもよい。この配置では、バランを設ける必要はないが、図１０の配置の場合では、線２及び３と同軸ケーブル４の間にバランなどの不平衡伝送路−平衡伝送路変換回路を設けるようになされる。

第３の実施の形態では、絶縁基板１に対してほぼ平行する絶縁基板７４を配し、絶縁基板７４上に線状エレメント７１を設ける。また、同軸ケーブル４の芯線と接続される線（パターン）２の一端側から絶縁基板１に対してほぼ直交して外側に延長され、線状エレメント７１の一端と接続された線状エレメント７２を設ける。さらに、絶縁基板７４の線状エレメント７１の他端と絶縁基板１の他端の間に、線状エレメント７２と平行する線状エレメント７３が設けられる。線状エレメント７３の他端は、絶縁基板１上に固定されるが、線２とは接続されない。したがって、アンテナエレメント７０は、絶縁基板１の片側にコ字状に線状エレメント７１、７２及び７３が配置された構成を有する。第３の実施の形態は、第１の実施の形態のアンテナエレメント４０における対角方向の線状エレメント４２を有しない構成といえる。

線状エレメント７１〜７３は、金属線が使用される。形状を変化させるために繰り返し屈曲された場合の強度を確保するために、２本以上の金属線を束ねた束ね線の構成としてもよい。さらに、絶縁基板１、及び７４は、ガラスエポキシやセラミック等のプリント回路基板や、ＦＰＣ(Flexible Printed Circuit)、ガラス、成型樹脂等のプラスチックである。

アンテナエレメント５０では、線状エレメント５１〜５５、５８間が高周波的に容量結合し、種々の電流を流すことができ、面と同様の動作を実現することが可能となる。アンテナとしてみた場合、受信できる帯域を拡げることが可能となる。また、アンテナエレメント７０は、絶縁基板１から絶縁基板７４上の線状エレメント７１に対して線状エレメント７２を介して接続され、さらに、線状エレメント７３を介して絶縁基板１に戻ってきている。この折り返し構造（コ字状構成）によって、線状エレメントの長さを確保することによって、ＶＨＦ帯のハイバンドの周波数に対応することができる。

さらに、絶縁基板１が破線で示すように、樹脂製のケース７５内に収納される。ケース７５の上部から突出された部分に長穴７５ａが設けられている。この長穴７５ａは、アンテナ装置の全体を部屋内の壁等に引っかけるために使用される。他の絶縁基板５７及び７４も同様に、ケース７６及び７７内に収納される。

〔実施例３〕
本技術の第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、広帯域化を実現することができる。具体的には、線状エレメント５６及び線状エレメント７１の間の距離を３０cmとし、線状エレメント７１の長さを６cmとした。また、アンテナエレメント５０は、アンテナエレメント７０に準じた外形とされる。一例として線状エレメント５６の長さが６cmとされる。

図１１は、実施例３のＶＨＦ帯のハイバンドにおけるアンテナゲインのグラフとデータであり、図１２は、実施例３のＵＨＦ帯におけるアンテナゲインのグラフとデータである。図１２Ａ及び図１３Ａがゲインの周波数特性を示すグラフであり、図１２Ｂ及び図１３Ｂがデータを示す。図１１Ａ及び図１２Ａにおける横軸が周波数（ＭＨｚ）を示し、縦軸がピークゲイン（ｄＢｄ）を示す。ｄＢｄは、ダイポールアンテナとの比較の値である。（ｄＢｄ＝２．１５ｄＢｉ）としている。ｄＢｉは、アンテナ利得（絶対利得）である。グラフ中、「Ｈ偏波」と付された線が水平偏波受信時の周波数−ゲイン特性を示し、「Ｖ偏波」と付された線が垂直偏波受信時の周波数−ゲイン特性を示す。この図１１及び図１２からも、ＶＨＦ帯のハイバンド及びＵＨＦ帯の両方を受信できることがわかる。

＜４．第４の実施の形態＞
図１３は、本技術の第４の実施の形態を示す。第４の実施の形態は、主にＵＨＦ帯の地上波デジタルテレビジョン放送を受信するようにしたものである。同軸ケーブル４と接続された線２及び線３に対してそれぞれアンテナエレメント５０及び８０が設けられる。線３に接続されたアンテナエレメント５０は、上述したものと同様に、線３及び線状エレメント５６の間に平行に線状エレメント５１〜５４が配されたものである。

線２に接続されたアンテナエレメント８０は、アンテナエレメント５０と同様の構成とされている。すなわち、絶縁基板８７上に線２と平行する線状エレメント８６を設ける。線２と線状エレメント８６の間に平行して線状エレメント８１、８２、８３及び８４を配する。線状エレメント８１〜８４の両端が線２及び線状エレメント８６にそれぞれ接続されている。

〔実施例４〕
本技術の第４の実施の形態によれば、主としてＵＨＦ帯の地上波デジタルテレビジョン放送を受信することができる。具体的には、線状エレメント５６及び線状エレメント８６の間の距離を３０cmとし、線状エレメント８６の長さを６cmとした。また、アンテナエレメント５０は、アンテナエレメント８０に準じた外形とされる。一例として線状エレメント５６の長さが６cmとされる。

図１４は、実施例４のＵＨＦ帯のハイバンドにおけるアンテナゲインのグラフである。図１４Ａがゲインの周波数特性を示すグラフであり、図１４Ｂがデータを示す。図１４Ａにおける横軸が周波数（ＭＨｚ）を示し、縦軸がピークゲイン（ｄＢｄ）を示す。ｄＢｄは、ダイポールアンテナとの比較の値である。（ｄＢｄ＝２．１５ｄＢｉ）としている。ｄＢｉは、アンテナ利得（絶対利得）である。グラフ中、「Ｈ偏波」と付された線が水平偏波受信時の周波数−ゲイン特性を示し、「Ｖ偏波」と付された線が垂直偏波受信時の周波数−ゲイン特性を示す。この図１４から、ＵＨＦ帯の地上波デジタルテレビジョン放送を受信できることがわかる。

＜５．第５の実施の形態＞
図１５は、本技術の第５の実施の形態を示す。第５の実施の形態は、主にＵＨＦ帯の地上波デジタルテレビジョン放送を受信するようにしたものである。第４の実施の形態と同様に、絶縁基板１の両側にアンテナエレメント５０'及び８０'が設けられている。アンテナエレメント５０'は、平行に設けられる線状エレメント５１〜５５、５８及び５９を有する。アンテナエレメント８０'は、平行に設けられる線状エレメント８１〜８５、８８及び８９を有する。

絶縁基板１上の線２及び線３に切欠き２ａ及び３ａを設け、切欠き２ａにおいて、２本の線状エレメント８１及び８２を機械的に絶縁基板１に固定し、切欠き３ａにおいて、２本の線状エレメント５１及び５２を機械的に絶縁基板１に固定する。すなわち、これらの線状エレメント５１及び５２の線３側の一端と線状エレメント８１及び８２の線２側の一端は、それぞれ線２及び線３と電気的に結合していないようになされる。その他の構成は、第４の実施の形態と同様である。

〔実施例５〕
本技術の第５の実施の形態によれば、主としてＵＨＦ帯の地上波デジタルテレビジョン放送を受信することができる。具体的には、線状エレメント５６及び線状エレメント８６の間の距離を３０cmとし、線状エレメント８６の長さを６cmとした。また、アンテナエレメント５０'は、アンテナエレメント８０'に準じた外形とされる。一例として線状エレメント５６の長さが６cmとされる。

図１６は、実施例５のＵＨＦ帯におけるアンテナゲインのグラフとデータである。図１６Ａがゲインの周波数特性を示すグラフであり、図１６Ｂがデータを示す。図１６Ａにおける横軸が周波数（ＭＨｚ）を示し、縦軸がピークゲイン（ｄＢｄ）を示す。ｄＢｄは、ダイポールアンテナとの比較の値である。（ｄＢｄ＝２．１５ｄＢｉ）としている。ｄＢｉは、アンテナ利得（絶対利得）である。グラフ中、「Ｈ偏波」と付された線が水平偏波受信時の周波数−ゲイン特性を示し、「Ｖ偏波」と付された線が垂直偏波受信時の周波数−ゲイン特性を示す。この図１６から、ＵＨＦ帯の地上波デジタルテレビジョン放送を受信できることがわかる。

＜６．第６の実施の形態＞
図１７は、本技術の第６の実施の形態を示す。第６の実施の形態は、１λループアンテナエレメントの構成であり、主にＵＨＦ帯の地上波デジタルテレビジョン放送を受信するようにしたものである。ループアンテナは、図２における端部が開放ではなく短絡されるものであり、外周長が１λと等しい値に設定される。

絶縁基板１上に導電パターン６、７及び８が形成されている。同軸ケーブル４の芯線と導電パターン６が接続され、同軸ケーブル４のシールド線と導電パターン７が接続される。導電パターン８は、絶縁基板１の同軸ケーブル４の接続される側と反対端に絶縁基板１を横断するように形成されている。

絶縁基板１と平行する絶縁基板９７及び９８が設けられている。絶縁基板９７上に線状エレメント９２が設けられ、絶縁基板９８上に線状エレメント９２と平行して線状エレメント９５が設けられる。導電パターン６と一端が接続され、他端が線状エレメント９２一端側と接続された線状エレメント９１が設けられる。線状エレメント９２の他端側と一端が接続され、他端が導電パターン８と接続された線状エレメント９３が設けられる。

さらに、導電パターン８と一端が接続され、他端が線状エレメント９５の他端側と接続された線状エレメント９４が設けられる。線状エレメント９５の一端側と一端が接続され、他端が導電パターン７と接続された線状エレメント９６が設けられる。このように、第６の実施の形態では、（導電パターン６→線状エレメント９１→線状エレメント９２→線状エレメント９３→導電パターン８→線状エレメント９４→線状エレメント９５→線状エレメント９６→導電パターン７）の経路で、ループアンテナが構成され、この経路の全長が１λに設定される。

〔実施例６〕
本技術の第６の実施の形態によれば、主としてＵＨＦ帯の地上波デジタルテレビジョン放送を受信することができる。具体的には、線状エレメント９２及び線状エレメント９５の間の距離を２０cmとし、線状エレメント９２及び線状エレメント９５の長さを１０cmとする。この場合では、（１λ＝６０cm）となり、５００ＭHzの周波数を受信することができる。

＜７．第７の実施の形態＞
図１８は、本技術の第７の実施の形態を示す。絶縁基板１上に導電パターン９及び１０が形成される。導電パターン１０は、同軸ケーブル４の接続されている絶縁基板１の一端側に形成され、導電パターン９は、絶縁基板１の他端側に形成される。同軸ケーブル４の芯線が導電パターン９と接続され、同軸ケーブル４のシールド線が導電パターン１０と接続される。

導電パターン９とそれぞれの一端が接続された線状エレメント１０１及び１０２が絶縁基板１の両側から外側に向かって伸ばされ、線状エレメント１０５及び１０６の他端側と接続される。線状エレメント１０５及び１０６は、互いに平行して絶縁基板１０７及び１０８上に形成されたものである。線状エレメント１０５及び１０６の一端側と線状エレメント１０３及び線状エレメント１０４の一端側が接続され、線状エレメント１０３及び線状エレメント１０４の他端側が絶縁基板１上の導電パターン１０と接続される。

第７の実施の形態は、（導電パターン９→線状エレメント１０１→線状エレメント１０５→線状エレメント１０３→導電パターン１０）の経路でコ字状アンテナが構成される。また、（導電パターン９→線状エレメント１０２→線状エレメント１０６→線状エレメント１０４→導電パターン１０）の経路で他のコ字状アンテナが構成される。それぞれの線状エレメントの長さが受信周波数に応じた値に設定される。

〔実施例７〕
本技術の第７の実施の形態によれば、主としてＵＨＦ帯の地上波デジタルテレビジョン放送を受信することができる。具体的には、線状エレメント１０１及び線状エレメント１０３の長さを６cmとし、線状エレメント１０５の長さを１０．５cmと設定する。また、線状エレメント１０２及び線状エレメント１０４の長さを２５cmとし、線状エレメント１０６の長さを１０．５cmと設定する。

＜８．変形例＞
以上、本技術の一実施の形態について具体的に説明したが、本技術は、上述の一実施の形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、本技術は、線状エレメントが直線ではなく曲線であってもよい。また、線状エレメント同士の接続箇所の頂点が曲線を描くようにしてもよい。また、線状エレメントの長さを短縮するためにメアンダ型としたり、線状エレメントに対してリアクタンス素子を設けたりしてもよい。さらに、本技術は、テレビジョン放送の受信アンテナに限らず、携帯電話用のアンテナ装置、無線ＬＡＮのアンテナ装置などに適用することができる。また、上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料及び数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料及び数値などを用いてもよい。

＜９．応用例＞
図１９に示すように、例えば、ＶＨＦ帯を使用するデジタルラジオやテレビジョンチューナ、ＵＨＦ帯を受信するテレビジョンチューナのような２つのチューナを組合せて使う場合において、本技術による室内テレビジョンアンテナの出力が同軸ケーブル、コネクタ、低雑音増幅器（Low Noise Amplifier：ＬＮＡ）（図示を省略）を介して、弾性表面波フィルタ（ＳＡＷＦ）１０１に供給される。弾性表面波フィルタ１０１は、不要な信号成分を除去するものである。弾性表面波フィルタ１０１の出力がハイパスフィルタ１０２及びローパスフィルタ１０３に供給される。ハイパスフィルタ１０２の出力がチューナ及びデコーダ１０４のＵＨＦ入力に供給され、ローパスフィルタ１０３の出力がチューナ及びデコーダ１０４のＶＨＦ−Ｈ（ＶＨＦ帯ハイバンド）入力に供給される。

チューナ及びデコーダ１０４は、入力される各帯域の信号を中間周波信号に周波数変換する。中間周波信号がデコーダ（ＤＥＣ）に供給され、デコーダによってトランスポートストリーム（ＴＳ）が復調される。トランスポートストリームが図示しないが、復号され、映像信号及び音声信号が得られる。ユーザの操作等に対応して切り換え信号（図示せず）がチューナ及びデコーダ１０４に供給され、切り換え信号と対応してＵＨＦ入力及びＶＨＦ−Ｈの一方のバンドのトランスポートストリームが選択的に出力される。なお、ＶＨＦ帯テレビジョン受信装置及びＵＨＦ帯テレビジョン受信装置の双方を受信する受信装置の場合のアンテナ装置としても本技術を使用することができる。

なお、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
（１）
絶縁基板の両側に二つのアンテナエレメントが設けられたアンテナ装置において、
少なくとも一方の前記アンテナエレメントは、２本以上の形状を保持できるとともに、アンテナエレメントの形状を柔軟に変形させることを可能とするために曲げることが可能な金属線で構成されているアンテナ装置。
（２）
前記金属線が、屈曲性能を持たせるために、少なくても２本以上の線を束ねて構成されている（１）に記載のアンテナ装置。
（３）
前記アンテナエレメントは、
前記絶縁基板と平行する他の絶縁基板の間に平行に配置された複数の線状エレメントからなり、
前記線状エレメントの一端が前記絶縁基板上の導電体によって共通に接続されるとともに、前記線状エレメントの他端が前記他の絶縁基板上の導電体によって共通に接続された（１）又は（２）に記載のアンテナ装置。
（４）
前記アンテナエレメントは、
前記絶縁基板の一端側の位置から前記絶縁基板に対してほぼ直交する方向に離間した第１のポイントと、前記絶縁基板の他端側の位置から前記絶縁基板に対してほぼ直交する方向に離間した第２のポイントを設定した場合に、
前記絶縁基板から前記第１及び第２のポイントに向かって延長された第１及び第２の線状エレメントと、前記第１の線状エレメントの延長端及び第２の線状エレメントの延長端と両端が接続された第３の線状エレメントからなるコ字状を有する（１）又は（２）に記載のアンテナ装置。
（５）
前記第１及び第２の線状エレメントの一方が給電点に接続され、その他方が給電点に接続されないようにした（４）に記載のアンテナ装置。
（６）
前記アンテナエレメントは、
前記絶縁基板の一端側の位置から前記絶縁基板に対してほぼ直交する方向に離間した第１のポイントと、前記絶縁基板の他端側の位置から前記絶縁基板に対してほぼ直交する方向に離間した第２のポイントを設定した場合に、
前記絶縁基板の他端側と前記第１のポイントを結んだ斜めの線又は辺と前記第２のポイントを含んで構成される形状を有し、
前記絶縁基板の他端側において導電体と前記アンテナエレメントの頂点部分が接続され、
前記アンテナエレメントの前記第１のポイントの位置から前記絶縁基板の一端側に向かって伸びる線状エレメントが設けられている
（１）又は（２）に記載のアンテナ装置。
（７）
インピーダンス整合及び位相調整をするために、不平衡回路をある一定の長さの平衡回路を介して、給電点に接続するようにした（１）から（６）までのいずれかに記載のアンテナ装置。
（８）
受信アンテナと、前記受信アンテナからの高周波信号を増幅及び復調する復調部とを有する受信装置であって、
前記受信アンテナが（１）に記載の構成とされた受信装置。

１・・・絶縁基板、２・・・平衡伝送路の一方の線、３・・・平衡伝送路の他方の線、４・・・同軸ケーブル、５・・・絶縁基板、６，７，８，９，１０・・・導電パターン、４０，５０，５０'，６０，７０，８０，８０'，９０，・・・アンテナエレメント

Claims

絶縁基板の両側に二つのアンテナエレメントが設けられたアンテナ装置において、
少なくとも一方の前記アンテナエレメントは、２本以上の形状を保持できるとともに、アンテナエレメントの形状を柔軟に変形させることを可能とするために曲げることが可能な金属線で構成されているアンテナ装置。
前記金属線が、屈曲性能を持たせるために、少なくても２本以上の線を束ねて構成されている請求項１に記載のアンテナ装置。
前記アンテナエレメントは、
前記絶縁基板と平行する他の絶縁基板の間に平行に配置された複数の線状エレメントからなり、
前記線状エレメントの一端が前記絶縁基板上の導電体によって共通に接続されるとともに、前記線状エレメントの他端が前記他の絶縁基板上の導電体によって共通に接続された請求項１に記載のアンテナ装置。
前記アンテナエレメントは、
前記絶縁基板の一端側の位置から前記絶縁基板に対してほぼ直交する方向に離間した第１のポイントと、前記絶縁基板の他端側の位置から前記絶縁基板に対してほぼ直交する方向に離間した第２のポイントを設定した場合に、
前記絶縁基板から前記第１及び第２のポイントに向かって延長された第１及び第２の線状エレメントと、前記第１の線状エレメントの延長端及び第２の線状エレメントの延長端と両端が接続された第３の線状エレメントからなるコ字状を有する請求項１に記載のアンテナ装置。
前記第１及び第２の線状エレメントの一方が給電点に接続され、その他方が給電点に接続されないようにした請求項４に記載のアンテナ装置。
前記アンテナエレメントは、
前記絶縁基板の一端側の位置から前記絶縁基板に対してほぼ直交する方向に離間した第１のポイントと、前記絶縁基板の他端側の位置から前記絶縁基板に対してほぼ直交する方向に離間した第２のポイントを設定した場合に、
前記絶縁基板の他端側と前記第１のポイントを結んだ斜めの線又は辺と前記第２のポイントを含んで構成される形状を有し、
前記絶縁基板の他端側において導電体と前記アンテナエレメントの頂点部分が接続され、
前記アンテナエレメントの前記第１のポイントの位置から前記絶縁基板の一端側に向かって伸びる線状エレメントが設けられている
請求項１に記載のアンテナ装置。
インピーダンス整合及び位相調整をするために、不平衡回路をある一定の長さの平衡回路を介して、給電点に接続するようにした請求項１に記載のアンテナ装置。
受信アンテナと、前記受信アンテナからの高周波信号を増幅及び復調する復調部とを有する受信装置であって、
前記受信アンテナが請求項１に記載の構成とされた受信装置。