WO2007052425A1

WO2007052425A1 - アンテナ装置

Info

Publication number: WO2007052425A1
Application number: PCT/JP2006/319104
Authority: WO
Inventors: Fukuro Koshiji; Toshiya Eguchi
Original assignee: Konica Minolta Holdings, Inc.
Priority date: 2005-11-01
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2007-05-10
Also published as: US20090121956A1; CN101297439A; JPWO2007052425A1

Abstract

　本発明は、入力インピーダンスの低下が可能であるとともに広帯域特性を示すアンテナ装置を提供する。このアンテナ装置は、平板状の第一放射板および第二放射板と、第一放射板および第二放射板に電気的に接続する給電部と、を備えるアンテナ装置において、第一放射板と第二放射板は平面視形状の異なるものが組み合わせて備えられており、給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されている第一放射板を備えていることを特徴とする。

Description

明細書

アンテナ装置

技術分野

[0001] 本発明は、アンテナ装置に係り、特に、複数の放射板を備えるアンテナ装置に関する。

背景技術

[0002] 従来、複数の放射板を備えるアンテナ装置としては、放射板のうち少なくとも一つを接地させてグラウンド板として用いるモノポール型のアンテナ装置と、同形状の二枚の放射板を備えるダイポール型のアンテナ装置と、等が知られて、る。

[0003] モノポール型のアンテナ装置の一例としては、図 14に示すように、平面視台形状の第一放射板 50と、第一放射板 50より大きい矩形状の第二放射板 51と、を備えるアンテナ装置 52が挙げられる。第一放射板 50及び第二放射板 51は導電性の材料から形成されており、第二放射板 51は公知の接地手段 53により接地されてグラウンド板として機能するようになっている。第一放射板 50の上辺と第二放射板 51の長辺とは略平行にかつ幅 gの間隙を設けて配置させており、間隙側力給電部 54を介して給電されるようになつている。ここで、第一放射板 50は、上辺が 12mm、下辺が 32. 5m m、高さが 15mmであり、第二放射板 51は、長辺が 40mm、短辺が 20mmとなるように形成されている。

[0004] このようなモノポール型のアンテナ装置 52によれば、給電部 54から第一放射板 50 に給電されると、図 14中矢印で示すように給電部 54から第一放射板 50の両側縁に沿って電流が流れる。すると、第二放射板 51において第一放射板 50の鏡像（図 14 中点線)が形成されるので、第一放射板 50と第二放射板 51の両方力も電波が送受信されるようになっている。

[0005] ダイポール型のアンテナ装置の一例としては、図 15に示すように、平面視台形状の二枚の放射板 55, 55を備えるアンテナ装置 56が挙げられる。放射板 55の上辺同士は、所定幅の間隙を設けかつ略平行になるように配置されている。また、放射板 55の上辺の中心には、各放射板 55に給電する給電部 57が接続されている。ここで、放射板 55は、上辺が 15mm、下辺が 32. 5mm、高さが 15. 16mmである。

[0006] このようなダイポール型のアンテナ装置 57によれば、給電部 57から各放射板 55に給電することにより、図 15中矢印で示すように各放射板 55の側辺に沿って電流が流れて電波が送受信されるようになっている。そして、放射板 55の形状を自己相似形状にすることによりアンテナ特性が広帯域ィ匕される事が知られている。

[0007] また、特許文献 1に示すように、自由度が高い形状の放射板を用いて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、給電部力供給され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。

特許文献 1：特開 2005 - 117363号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] し力しながら、従来のアンテナ装置にぉ、ては、入力インピーダンスの低下が難しく、約 200〜300 Ωと高くなつてしまうという問題があった。そのため、一般的なマイクロ波回路で用いられて!/、る 50 Ω系の伝送線路で直接給電した場合、インピーダンス整合が取れずに給電する電力が大幅に反射されてしまい、電波の送受信を有効に行うことができないという問題があった。さらに、不平衡—平衡変換回路やインピーダンス変換回路を介して 50 Ω系の伝送線路を接続させた場合、アンテナ装置自体が大型ィ匕してしまうという問題もあった。

[0009] 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、入力インピーダンスの低下が可能であるとともに広帯域特性を示すアンテナ装置の提供を目的とするものである。課題を解決するための手段

[0010] 前記課題を解決するために、請求の範囲第 1項に記載の発明は、アンテナ装置において、

平板状の複数の放射板と、前記各放射板に電気的に接続する給電部と、を備えるアンテナ装置において、

前記放射板は平面視形状の異なるものが組み合わせて備えられており、前記給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されている放射板を少なくとも一つ備えていることを特徴とする。

[0011] 請求の範囲第 1項に記載の発明によれば、平面視形状の異なる複数の放射板が組み合わせて備えられており、放射板の縁部に沿った電流の流れる経路がそれぞれ異なるようになつている。アンテナ装置の共振周波数は、電流の流れる経路によって決定されるようになって、るので、放射板の平面視形状が異なれば共振周波数も異なることとなる。

[0012] また、給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されているので、給電部からの電流が放射板の辺部両端角部に沿って流れやすく、入力インピーダンスが低減される。

[0013] 請求の範囲第 2項に記載の発明は、請求の範囲第 1項に記載のアンテナ装置において、

前記給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されている放射板は、平面視半円形状であることを特徴とする。

[0014] 請求の範囲第 2項に記載の発明によれば、給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されて、る放射板は平面視半円形状であるので、給電部から放射板の両側縁に沿って電流が弧状に流れやすぐ入力インピーダンスがより低減される。

[0015] 請求の範囲第 3項に記載の発明は、請求の範囲第 2項に記載のアンテナ装置において、

前記放射板は二枚備えられており、他方の前記放射板は平面視台形状であることを特徴とする。

[0016] 請求の範囲第 3項に記載の発明によれば、平面視半円形状の放射板と、平面視台形状の放射板とを組み合わせて用いるので、給電部からの電流が放射板の両側縁に沿って弧状に流れやす！/ヽ放射板と、給電部が接続される辺部が直線である放射板と、の組み合わせとなる。よって、アンテナ装置の入力インピーダンスを低減しつつ柔軟に調整することができる。

[0017] 請求の範囲第 4項に記載の発明は、請求の範囲第 1項乃至第 3項のいずれか 1 項に記載のアンテナ装置において、前記放射板のうち少なくとも一つは接地されていることを特徴とする。

[0018] 請求の範囲第 4項に記載の発明によれば、放射板のうち少なくとも一つは接地されてヽるので、放射板に電流が流れるとその鏡像を形成するグラウンド板として機能する。

発明の効果

[0019] 請求の範囲第 1項に記載の発明によれば、放射板によって共振周波数が異なるので、同一形状の放射板を複数用いるよりも共振点の数が増加し、広帯域化させることが可能である。また、給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されている放射板を用いるので、入力インピーダンスを低下させることが可能である。よって、低入力インピーダンスでかつ広帯域特性を示すアンテナ装置とすることができる。

[0020] 請求の範囲第 2項に記載の発明によれば、入力インピーダンスを効果的に低下させることができる。

[0021] 請求の範囲第 3項に記載の発明によれば、給電部からの電流が放射板の両側縁に沿って弧状に流れやすい放射板を用いることにより、アンテナ装置の入力インピーダンスの低減が可能である。また、給電部が接続される辺部が直線である放射板を用いることにより、当該辺部の長さ寸法を調整することによって容易かつ柔軟に入力インピーダンスの調整が可能である。よって、アンテナ装置の入力インピーダンスの低減が可能であるとともに、容易に調整が可能である。

[0022] 請求の範囲第 4項に記載の発明によれば、放射板のうち少なくとも一つはグラウンド板として機能するので、モノポール型のアンテナ装置にも適用可能である。

図面の簡単な説明

[0023] [図 1]第一の実施形態のアンテナ装置を示す平面図である。

[図 2]放射板の辺部両端角部が弧状に形成されていることを示す説明図である。

[図 3]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。

[図 4]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入力抵抗及び入カリァクタンスを示すグラフである。

[図 5]第一の実施形態のアンテナ装置における間隙の幅を変化させた際の VSWR特性の変化を示すグラフである。

[図 6]第一の実施形態のアンテナ装置における間隙の幅を変化させた際の入力抵抗及び入力リアクタンスの変化を示すグラフである。

[図 7]第二の実施形態のアンテナ装置を示す平面図である。

[図 8]第二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り、第二の実施形態のアンテナ装置における間隙の幅を変化させた際の VSWR特性の変化を示すグラフである。

[図 9]第二の実施形態のアンテナ装置における間隙の幅を変化させた際の入力抵抗及び入力リアクタンスの変化を示すグラフである。

[図 10]第三の実施形態のアンテナ装置を示す平面図である。

[図 11]第三の実施形態に係る半円'台形ダイポールのアンテナ装置と、従来の平衡台形ダイポールのアンテナ装置と、不平衡台形ダイポールのアンテナ装置と、の VS

WR特性曲線を示すグラフである。

[図 12]第三の実施形態のアンテナ装置の変形例を示す平面図である。

[図 13]第三の実施形態のアンテナ装置の変形例を示す平面図である。

[図 14]従来のモノポール型のアンテナ装置を示す平面図である。

[図 15]従来のダイポール型のアンテナ装置を示す平面図である。

符号の説明

[0024] 1, 10, 12 アンテナ装置

2, 11, 14 第一放射板

3, 13 第二放射板

4 支持基板

5 給電部

6 接地手段

発明を実施するための最良の形態

[0025] 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] 本実施形態のアンテナ装置 1は、平面視略台形状の第一放射板 2と、平面視矩形状で接地されている第二放射板 3と、を備えるモノポール型のアンテナ装置 1である。

[0026] まず、アンテナ装置 1の構成について説明する。

[0027] 図 1に示すように、アンテナ装置 1には、第一放射板 2及び第二放射板 3を支持する平板状の支持基板 4が備えられて、る。支持基板 4はテフロン (登録商標)等の誘電材料より形成されている。なお、支持基板 4は、所定の枚数を重ねて用いることにより、アンテナ装置 1からの電気信号を処理する電子機器又は信号処理装置 (いずれも図示省略)の回路基板を形成することとしてもよい。

[0028] 第一放射板 2及び第二放射板 3の材料としては、アルミや銅などの導電性材料が適用可能であり、本実施形態においては銅箔の上面に鲭防止のための金メッキ処理が施されている。第一放射板 2及び第二放射板 3は、第一放射板 2の上辺と第二放射板 3の長辺とが幅 gの間隙を設けて略平行になるように、支持基板 4の一面に配置されている。間隙の幅 gを小さくするほど、アンテナ装置 1の入力インピーダンスが低下されるようになつている。なお、図 1においては支持基板 4の一面に第一放射板 2 及び第二放射板 3を延在させることとしているが、間隙の幅 gが 0. 5mm以下の場合実装が困難であることから、支持基板 4の両面に第一放射板 2と第二放射板 3をそれぞれ備えさせることとしても良、。

[0029] 第一放射板 2の上辺部両端角部は弧状に形成されている。ここで、「弧状に形成」とは、図 2に示すように、第一放射板 2の上辺と側辺に接触するような円を配置し、第一放射板 2の上辺の両端角部を当該円の円弧に沿って弧状に形成することをいう。具体的には、図 2に示すハッチングの部分を削除し、上辺の両端角部を丸くするようになっている。第一放射板 2に接触する円の半径 Rtが大きいほど、第一放射板 2の上辺の両端角部の丸みが大きいことを示す。なお、円を用いて弧状に形成するものとしたが、楕円を用、て弧状に形成することとしても良、。

[0030] 第一放射板 2の外形寸法は、上辺が 8〜15mm、下辺が 10〜45mm、高さが 12〜 22mmの範囲であるのが好ましぐ本実施形態においては、上辺が 12mm、下辺が 32. 5mm、高さが 15mmとなっている。なお、上辺又は側辺の長さ寸法は、丸め込み処理前の台形の上辺又は側辺の長さ寸法をいうものとする。 [0031] 第二放射板 3は、公知の接地手段 6により接地されており、第一放射板 2に電流が流れるとその鏡像を形成するグラウンド板として機能するようになって!/、る。第二放射板 3の大きさは、長辺が第一放射板 2の下辺以上、短辺が第一放射板 2の高さ以上であるのが好ましぐ本実施形態においては長辺が 40mm、短辺が 20mmとなっている。

[0032] 第一放射板 2と第二放射板 3との間の間隙には、それぞれに電気的に接続されて電圧電流を伝達する給電部 5が備えられている。給電部 5の設置箇所は、第一放射板 2及び第二放射板 3の長手方向における中心位置付近が好ましぐ詳しくは、第一放射板 2の上辺又は第二放射板 3の長辺の 5%に該当する幅だけ中心位置力も左右にずれた範囲内に設けられてヽれば良ヽ。

[0033] 給電部 5には図示しない伝送線路の一端が接続されており、伝送線路の他端にはアンテナ装置 1からの電気信号を処理する信号処理装置等が接続されている。本実施形態においては、支持基板 4の一面に第一放射板 2及び第二放射板 3が備えられているので、ヴィァホールなどの貫通手段を備える給電部 5を用いて、支持基板 4の他面に備えられた伝送線路を貫通させるようになつている。また、支持基板 4の両面に第一放射板 2と第二放射板 3をそれぞれ備えさせる場合には、伝送線路に支持基板 4を貫通させることなく電気的な接続が可能である。

[0034] ここで、第一放射板 2の平面視形状に特に制限はなぐ給電部 5が接続される辺部両端角部が弧状に形成されていれば良い。従って、給電部 5が接続される辺部の両端角部以外の箇所や、第一放射板 2の他の辺部は、直線、曲線又はこれらの組み合わせ等のいずれでも良い。なお、給電部 5が接続される辺部が曲線により形成される場合、給電部 5に向けて凸となる曲線が好ましぐその頂点付近に給電部 5が設けられるのが好ましい。

[0035] また、第一放射板 2の平面視形状は、電波の放射パターンを均等にするためには、給電部 5が接続される辺部の両端を結んだ直線の垂直二等分線を基準軸として軸対称な形状とするのが好まし、。

[0036] また、第二放射板 3の平面視形状に関しても特に制限はなぐ第一放射板 2の鏡像が形成されるように、第一放射板 2よりも大き、形状であればょ、。 [0037] 次に、本実施形態に力かるアンテナ装置 1による電波の送受信について説明する。

[0038] アンテナ装置 1が電波を送信する場合、電子機器からの電気信号に基づいて、伝送線路を介して給電部 5に所定の振幅及び位相で電流が供給される。給電部 5に供給された電流は第一放射板 2に入射し、図 1中矢印で示すように第一放射板 2の上辺から両側辺に沿って下辺まで流れる。第一放射板 2に電流が流れると、第二放射板 3において第一放射板 2の鏡像（図 1中点線)が形成される。このように、第一放射板 2および第二放射板 3に電流が流れると、第一放射板 2及び第二放射板 3から電波が送信されるようになって!/、る。

[0039] 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放射板 2により受信されると、第一放射板 2の下辺側力も側辺沿いに上辺の給電部 5に向力つて、受信した電波に応じた振幅及び位相の電圧電流が流れる。この際、第二放射板 3には、第一放射板 2の鏡像が形成されて電流が流れる。そして、給電部 5に入射した電流は、伝送線路を介して信号処理装置に伝達され、電気信号として処理される。

[0040] ここで、アンテナ装置 1の VSWR (Voltage Standing Wave Ratio：電圧定在波比）特性について説明する。

[0041] VSWR特性とは、アンテナ装置の広帯域特性を示すものであり、一般には、 VSW R

値≤ 2の領域が良好に使用可能な周波数帯域である。

[0042] 図 3に示すのは、従来の丸め込み処理を施していない台形の第一放射板 50を用いたモノポール型のアンテナ装置 52と本実施形態のアンテナ装置 1との VSWR特性の測定結果である。本実施形態のアンテナ装置 1の VSWR特性曲線は、 8GHz以上の高周波数領域で低下しており、 Rtを大きくして第一放射板 2の辺部両端角部を大きな弧状にするほど広帯域ィ匕されている。一方、 5〜6GHz付近の VSWR特性は Rt を大きくするほど上昇している力その値は 2. 5以下に抑えられている。

[0043] また、アンテナ装置 1の入力インピーダンスについて説明する。

[0044] ここで、入力インピーダンスとは、入力抵抗と入力リアクタンスとの和で表されるようになっている。入力抵抗とは、給電部 5での電圧ベクトル量を電流ベクトル量で除することにより求められる値であり、入力リアクタンスとは、給電部 5に入射した電流の反射量により求められる値である。

[0045] 図 4に示すのは、従来の第一放射板 50を用いたモノポール型のアンテナ装置 52と本実施形態のアンテナ装置 1との入力抵抗と入力リアクタンスの測定結果である。本実施形態の第一放射板 2のように上辺の両端角部を弧状に形成することにより、入力リアクタンスが 6GHz以上の領域で低下している。また、 Rtを大きくするほど入力リアクタンスの低下量が大きぐ特に 10GHz以上の領域で著しく低下している。

[0046] 以上より、本実施形態のアンテナ装置 1は、高周波領域での VSWR特性が低下しており広帯域ィ匕されている。また、入力リアクタンスが低下した分、入力インピーダンスが低下されている。これは、第一放射板 2の上辺の両端角部を弧状に形成して電流が弧状に流れることにより、第一放射板 2における誘導成分が低下するとともに、第一放射板 2の上辺力側辺にかけて電流が流れやすくなつたためと考えられる。

[0047] ここで、より入力インピーダンスを低下させるために、第一放射板 2と第二放射板 3との間隙の幅 gを変化させてその VSWR特性と入力抵抗及び入力リアクタンスを測定した。図 5及び図 6に示すように、間隙の幅 gを小さくすることにより、 VSWR特性、入力抵抗及び入力リアクタンスが低下していることがわかる。ここで、 g = 0mmとは、間隙の幅 gは略ゼロに等しいが、支持基板 4の両面に第一放射板 2と第二放射板 3とがそれぞれ備えられているため、第一放射板 2と第二放射板 3は電気的には接触していない状態を示す。

[0048] 以上より、本実施形態のアンテナ装置 1においては、間隙の幅 gを小さくすることによりより広帯域特性を示しかつ低入力インピーダンスを示すようになつている。特に、第一放射板 2の上辺の両端角部を Rt= 10mmで弧状に形成し、間隙の幅 gを 0. 1 mm以下とするのが好まし、。

[第二の実施形態]

次に、第二の実施形態に係るアンテナ装置 10について説明する。本実施形態におけるアンテナ装置 10は、第一放射板 11の形状が第一の実施形態と異なっており、その他の構成は第一の実施形態と同様である。

[0049] まず、アンテナ装置 10の構成について説明する。

[0050] 図 7に示すように、本実施形態のアンテナ装置 10には、支持基板 4の一面に平面視半円形状の第一放射板 11が備えられている。第一放射板 11の半径は 8〜15mm が好ましぐ本実施形態では半径 15mmで形成されている。第一放射板 11の辺部は、辺部両端角部が弧状に形成された円弧部と、円の直径力なる直線部と、力形成されている。

[0051] 第一放射板 11の円弧部側には、第一の実施形態と同様の第二放射板 3が、幅 gの間隙を設けかつ接地手段 6により接地されて配置されている。第二放射板 3の長辺と第一放射板 11の直線部とは略平行となっており、かつ、第一放射板 11の円弧頂点と第二放射板 3の長辺の中心とが対向するようになって、る。

[0052] 第一放射板 11の円弧頂点と第二放射板 3の長辺の中心との間には、第一の実施形態と同様の給電部 5が備えられている。給電部 5には図示しない伝送線路の一端が接続されており、伝送線路の他端にはアンテナ装置 10からの電気信号を処理する信号処理装置等が接続されている。ここで、給電部 5の設置箇所は、第一放射板 11 の円弧頂点付近及び第二放射板 3の長辺の中心付近であれば良い。詳しくは、第一放射板 11の直径の 5%に該当する長さ寸法だけ円弧頂点から左右にずれた範囲内、かつ、第二放射板 3の長辺の 5%に該当する長さ寸法だけ中心位置力もずれた範囲内に設けられて、れば良!、。

[0053] このようなアンテナ装置 10の電波の送受信方法は第一の実施形態と同様であり、第一放射板 11に電流が流れると同時に第二放射板 3に第一放射板 11の鏡像（図 7 点線）が形成され、電波が送受信されるようになっている。

[0054] 次に、アンテナ装置 10の VSWR特性及び入力インピーダンスの測定結果について説明する。

[0055] 図 8に示すように、本実施形態のアンテナ装置 10は、従来の第一放射板 50を用いたモノポール型のアンテナ装置 52に比べると、 VSWR特性が 8GHz以上の高周波領域で著しく低下している。また、第一放射板 11と第二放射板 3との間隙の幅 gを 0. lmm以下にすることにより、 5〜6GHzでの VSWR値も 2以下となっている。

[0056] 図 9に示すように、本実施形態のアンテナ装置 10は、第一放射板 11と第二放射板 3との間隙の幅 gを小さくするほど入力抵抗が低下している。また、 5〜6GHzでの入力リアクタンスも低下して、る。 [0057] 以上より、本実施形態のアンテナ装置 10によれば、半円形状の第一放射板 11を用いることにより、高周波領域での VSWR特性が低下し、広帯域特性を示すようになつている。また、間隙の幅 gを小さくすることにより、入力抵抗が全般的に低下するとともに、入力リアクタンスが 5〜6GHzで低下するので、アンテナ装置 10の入力インピ一ダンスを低下させることが可能である。

[第三の実施形態]

次に、第三の実施形態に係るアンテナ装置 12について説明する。本実施形態のァンテナ装置 12は、平面視半円形状の第一放射板 11と平面視台形状の第二放射板 13を備えるダイポール型のアンテナ装置 12である。

[0058] まず、アンテナ装置 12の構成について説明する。

[0059] 図 10に示すように、本実施形態のアンテナ装置 12には、第一放射板 11及び第二放射板 13を支持する支持基板 4が備えられている。支持基板 4の一面には、第二の実施形態と同様の第一放射板 11が備えられている。第一放射板 11の円弧部側には、平面視台形状の第二放射板 13が、その上辺が第一放射板 11側を向くように備えられている。第一放射板 11の直線部と第二放射板 13の上辺及び下辺はそれぞれ略平行となっており、第一放射板 11と第二放射板 13との間には幅 gの間隙が設けられている。

[0060] 第一放射板 11及び第二放射板 13は、第一の実施形態と同様に、銅箔の上面に金メツキが施されて形成されている。第一放射板 11は半径 12. 44mmの外形寸法になるように形成されている。第二放射板 13の外形寸法は、上辺が 8〜15mm、下辺が 1 0〜45mm、高さが 12〜22mmが好ましぐ第一放射板 11との組み合わせの観点から、上辺が 15mm、下辺が 35. 55mm,高さが 17. 79mmとなっている。

[0061] 第一放射板 11の円弧頂点と第二放射板 13の上辺の中心との間には、第一放射板 11及び第二放射板 13に電力を供給する給電部 5が備えられている。第一の実施形態と同様に、給電部 5には図示しない伝送線路の一端が接続されており、伝送線路の他端にはアンテナ装置 12からの電気信号を処理する信号処理装置等が接続されている。また、給電部 5の設置箇所は第一放射板 11及び第二放射板 13の長手方向における中心位置付近が好ましい。なお、中心位置付近とは、第一放射板 11の直径及び第二放射板 13の上辺の 5%に該当する幅だけ中心位置力も左右にそれぞれずれた範囲内をいう。

[0062] このようなアンテナ装置 12による電波の送受信は、原理は第一の実施形態と略同様であるが、本実施形態では、給電部 5から供給された電流は、図 10中矢印で示すように、第一放射板 11では円弧部に沿って流れ、第二放射板 13では上辺から側辺に沿って流れる。第一放射板 11又は第二放射板 13に電流が流れると、所定の周波数で共振して電波が送受信されるようになって!/ヽる。

[0063] 次に、アンテナ装置 12の VSWR特性及び入力インピーダンスについて説明する。

[0064] 図 11に示すように、本実施形態のアンテナ装置 12は、従来の台形の放射板 55を二枚用いた平衡台形ダイポールのアンテナ装置 56に比べると、 VSWR特性が 7GH z以上の高周波領域で著しく低下して!、る。

[0065] ここで、一般に、放射板の共振する周波数は、電流の流れる経路で決定されるものである。従って、平面視形状の異なる複数の放射板を用いた不平衡型のアンテナ装置の場合、放射板の縁部に沿った電流の流れる経路がそれぞれ異なるようになっているので、放射板ごとに共振周波数も異なることとなる。そのため、同一形状の放射板を複数用いるよりも共振点の数が増加し、広帯域化されるようになって、る。

[0066] 図 11に示すように、アンテナ装置 56の一方の放射板 55を、上辺が 10. 5mm、下辺が 24. 88mm,高さが 12. 45mmの放射板にかえた不平衡台形ダイポールのァンテナ装置の場合、平衡台形ダイポールのアンテナ装置 56に比べて共振点の数が増カロして広帯域化されている。

[0067] 本実施形態に係る半円'台形ダイポールのアンテナ装置 12を用いた場合、不平衡台形ダイポールのアンテナ装置に比べ、 9GHz以上の高周波領域で VSWR特性が低下して広帯域化されている。詳しくは、第一放射板 11の直線部から第二放射板 13 の下辺までの長さに基づいて決定される第一共振点と、給電部 5から第二放射板 13 の下辺までの距離に基づいて決定される第二共振点と、給電部 5から第一放射板 11 の直線部までの距離に基づ、て決定される第三共振点と、が周波数の低、方から順に表れる。従って、第一放射板 11と第二放射板 13との形状が異なることにより共振点の数が増加することに加え、第一放射板 11を半円形状にすることにより、第三共振点が周波数の高ヽ領域に表れてより広帯域化される。

[0068] 以上より、本実施形態のアンテナ装置 12によれば、半円形状の第一放射板 11と台形状の第二放射板 13とを用いることにより、高周波領域での VSWR特性が低下し、広帯域特性を示すようになつている。また、 3〜： L lGHz程度の周波数領域において VSWR値が 2以下であるので、 UWB用として使用可能である。

[0069] なお、本実施形態においては、第一放射板 11の直線部と第二放射板 13の上辺及び下辺とが平行に配置されていることとした力図 12に示すように、第一放射板 11の直線部を傾けて配置させることとしても良い。その場合、図 12中に矢印で示すように、給電部 5から第一放射板 11の円弧部に沿った電流の流れる経路が左右で異なるので、共振点の数が増加し、更にアンテナ特性を広帯域ィ匕させることが可能である。

[0070] また、第一放射板 11の形状は半円形状に限られず、その縁部が円弧部と直線部と力も形成されていれば良い。例えば、図 13に示すように、平面視扇形状の第一放射板 14が適用可能である。その場合、図 13中矢印で示すように、給電部 5から第一放射板 14の円弧部に沿った電流の流れる経路が左右で異なるので、共振点の数がさらに増加し、アンテナ特性をより広帯域ィ匕させることが可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 平板状の複数の放射板と、前記各放射板に電気的に接続する給電部と、を備えるァンテナ装置において、

前記放射板は平面視形状の異なるものが組み合わせて備えられており、前記給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されている放射板を少なくとも一つ備えて、ることを特徴とするアンテナ装置。

[2] 前記給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されている放射板は、平面視半円形状であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のアンテナ装置。

[3] 前記放射板は二枚備えられており、他方の前記放射板は平面視台形状であることを特徴とする請求の範囲第 2項に記載のアンテナ装置。

[4] 前記放射板のうち少なくとも一つは接地されていることを特徴とする請求の範囲第 1 項乃至第 3項の、ずれか 1項に記載のアンテナ装置。