WO2012067243A1 - アンテナ装置およびアンテナ装置を搭載した移動体 - Google Patents

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WO2012067243A1
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antenna
antenna device
radiating element
outer shell
short
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PCT/JP2011/076714
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武 戸倉
官　寧
広樹 新田
佑一郎 山口
雄紀 野口
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株式会社フジクラ
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    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/26—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole with folded element or elements, the folded parts being spaced apart a small fraction of operating wavelength

Definitions

  • the present invention mainly relates to an antenna device corresponding to a wireless device mounted on a moving body such as an automobile.
  • GPS Global Positioning System
  • VICS Vehicle Information and Communication System
  • ETC Electronic Toll Collection; non-stop automatic payment
  • ITS Intelligent Transport Systems
  • the use frequency band of the vehicle-mounted antenna includes the AM frequency from 526.5 kHz to 1606.5 kHz, the VHF frequency from 60 MHz band or 87.5 MHz to 108 MHz, or three large areas in recent years, Kanto, Kinki, and Chukyo.
  • the UHF frequency (470 MHz to 770 MHz) of terrestrial digital broadcasting whose service has been started in the service area is also included and covers a wide range.
  • an in-vehicle antenna device 50 disclosed in Patent Document 1 listed below includes an AM / TEL antenna 53 built in an antenna case 52 mounted on a roof 51 of a vehicle.
  • the rear glass 54 shown also in FIG. 27 is provided with an FM glass antenna 56 provided along with the heater wire 55.
  • impedance conversion of the AM antenna is performed, and matching and amplification of the FM band received signal are performed, and the AM received signal and the FM received signal are combined. Is output.
  • the AM / TEL antenna 53 transmits and receives radio waves in the AM broadcast band and the car phone frequency band. Further, in the antenna case 52, a GPS antenna 58 and a satellite radio antenna 59 for receiving radio waves in the satellite radio frequency band are incorporated. These antennas 53, 58, 59 are fixed on, for example, a metal antenna base 60.
  • Patent Document 2 listed below discloses a technique for improving reception sensitivity by placing a film-shaped antenna upright on a vehicle body surface.
  • Patent Document 3 listed below discloses a helical coil antenna 70 which is a form of a rod antenna, as shown in FIG.
  • a circuit board 73 attached on a metal base plate 72 is built in a base casing 71 fixed on the vehicle body panel BP.
  • a BNC connector 74 to which the power supply cord C is connected from the outside of the base plate 72 is attached to the base plate 72.
  • the antenna element 75 whose base end is supported by the base casing 71 is provided.
  • the antenna element 75 includes a helical coil 76 and an antenna casing 77 that covers the helical coil 76.
  • the BNC connector 74 and the antenna element 75 are electrically connected to the circuit board 73, respectively.
  • JP 2008-22430 Japanese Patent Publication “JP 2009-76962 A” (published on April 9, 2009) Japanese Patent Publication “JP 2000-295017 A” (published on October 20, 2000)
  • the antenna is placed close to the metal surface (metal surface) constituting the outer shell of the vehicle body and installed in parallel with the metal surface, the performance of the antenna is significantly deteriorated.
  • the antennas disclosed in each of the above-mentioned patent documents are arranged so that their tips are separated from the surface of the vehicle body. As a result, there arises a common problem that the space occupied by the antenna increases in the height direction from the surface of the vehicle body.
  • the built-in AM / TEL antenna 53 is erected vertically with respect to the roof 51, thereby separating the AM / TEL antenna 53 from the metal surface of the roof 51.
  • the antenna element 75 is configured to rise on the vehicle body panel BP, so that the antenna element 75 can be separated from the metal surface of the vehicle body panel BP. .
  • the in-vehicle antenna device 50 has a problem that the occupied space of the antenna becomes large as a result of separating the tip of the antenna from the roof 51 from the appearance of the antenna case 52, which is also called a shark fin antenna. In addition, it also has design problems such as poor appearance.
  • the occupied space expands in the height direction of the vehicle body, thereby causing a problem that the automobile cannot be placed in a three-dimensional parking lot having a height restriction.
  • a rod antenna such as the helical coil antenna 70 may not be able to enter a car in a multi-story parking lot, and may be damaged by a rotating brush of an automatic car wash machine or caught by a tree or the like.
  • the rod antenna is hard to break and can have flexibility (safety) when an elastic soft material is used as a core material around which the coil is wound.
  • the rod antenna can be bent freely, problems such as a decrease in gain and deterioration in radiation efficiency occur.
  • the coil winding interval becomes non-uniform, resulting in an impedance change. Invite the problem of accompanying.
  • the present invention was created in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a thin planar antenna that can be installed along the outer surface of an outer shell including a conductive material layer of a moving body. is there.
  • an antenna device provides (1) a plate-shaped radiating element in which conductive paths are arranged two-dimensionally; (2) a feed line connected to the radiating element; (3) A support member that holds the flat radiation element in a state of being separated from the conductive material layer of the outer shell of the moving body so as to be along the front or back surface of the outer shell, (4)
  • the flat radiating element includes a first root portion having a predetermined length from one end of the conductive path, and a second root portion having a predetermined length from the other end of the conductive path.
  • the first and second root portions are respectively formed with first and second feeding portions connected to the feeding line, (6)
  • the meander-shaped conductive path having a folded pattern is formed in the intermediate portion, (7)
  • the material for forming the support member is a dielectric. This is the configuration.
  • the mobile body may be referred to as a mobile machine that requires power for movement, and a typical example is an automobile.
  • a typical example is an automobile.
  • all vehicles for track or trackless use A flying object such as a manned or unmanned satellite, a manned or unmanned submarine, etc. are included, and the type is not particularly limited.
  • a typical example of an outer shell including a conductive material layer of a moving body is a metal that is widely used as a material for forming bodies of automobiles, airplanes, trains, ships, etc.
  • the conductive shell material may be included in the category of the outer shell without being limited to the metal.
  • the “two-dimensionally arranged flat plate” plane is not limited to a two-dimensional plane, but is a three-dimensional shape obtained by cutting out a part of a curved surface such as a cylindrical surface, a spherical surface, a paraboloid, or a hyperboloid. It may be a plane having a shape.
  • the antenna device of the present invention has the effect of providing a thin planar antenna that can be installed along the front or back surface of the outer shell including the conductive material layer of the moving body.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a modified example of the antenna device shown in FIGS. 3 and 4 and a part thereof enlarged. It is a figure which shows the state by which the antenna which concerns on this invention was arrange
  • FIG. 8 It is a figure which shows the state by which the antenna which concerns on this invention is installed in the inner surface of an exterior material via an insulator. It is an enlarged view of the pillar which supports a roof (roof) among the external appearance structures shown in FIG. It is a figure which shows an example of a cut surface at the time of cut
  • FIG. 20 is a graph showing a radiation pattern of the antenna of FIG. 19, where (a) shows a radiation pattern on the xy plane, (b) shows a radiation pattern on the yz plane, and (c) shows a radiation pattern on the zx plane. .
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
  • the antenna device 1 is a surface of a body 2 (outer shell) of a moving body (hereinafter referred to as an exterior surface). ) Shows the installed state.
  • a typical example of the moving body is an automobile 601 shown in FIG.
  • Parts corresponding to the exterior surface of the body 2 shown in FIG. 1 are, for example, a roof top 611, a bumper 612, a rear spoiler 613, a door 614, a side mirror 615, a trunk cover 616, a hood 617, and the like.
  • the antenna device 1 according to the present invention is arranged along the surface not only in a part formed of a non-metallic material such as a resin material but also in a part formed of a metal material. What can be done is a major feature. The reason will be described in detail later.
  • FIG. 1 shows a configuration example in the case where the antenna device 1 is installed on the body 2 in a portion formed of a conductive material such as metal. Based on this point, the antenna device 1 will be described more specifically below.
  • the antenna device 1 includes an antenna 3 and a base member 5 formed of a dielectric. Further, a fixing means (not shown) for fixing the flat base member 5 is provided on the surface of the body 2.
  • the antenna device 1 shown in FIG. 1 is provided with a tuner section 4 (transmission / reception circuit) together with the antenna 3.
  • the antenna 3 and the tuner unit 4 are provided on the upper surface (same surface) of the base member 5.
  • the antenna device 1 shown in FIG. 1 is provided with a radome 6 that covers the antenna 3 and the tuner unit 4, and the antenna 3 and the tuner unit 4 are accommodated in a case made up of the base member 5 and the radome 6.
  • the antenna 3 includes a radiating element 215 in which conductive paths are arranged two-dimensionally and a feed line 221 connected to the radiating element 215.
  • the antenna device 1 has flexibility.
  • the antenna 3 (which may be referred to as the radiating element 215 here) is held in a state of being separated from the exterior surface of the body 2 by the thickness D of the base member 5.
  • the antenna device 1 it is preferable to separate the antenna 3 from the conductor by setting the thickness D of the base member 5, in other words, the thickness D of the dielectric, to 2 mm or more.
  • the radome 6 is a cover member that covers the antenna 3 and is made of a material having a high dielectric constant and high rigidity. Further, the radome 6 is in close contact with the base member 5 or the body 2 through packing or the like in order to ensure waterproofness. For example, the radome 6 is screwed at a plurality of locations as indicated by arrows A1 and A2 in FIG. Fixed by.
  • the antenna 3 can be arranged along the exterior surface in a state of being separated from the exterior surface of the body 2, and thus the in-vehicle antenna device 50 introduced as the background art. Or compared with the helical coil antenna 70, the height H1 of the antenna apparatus 1 can be made much lower, and thickness reduction of the antenna apparatus 1 can be achieved.
  • the configuration in which the antenna 3 and the tuner unit 4 are provided on the same surface of the base member 5 makes it possible to shorten the conductive path connecting the antenna 3 and the tuner unit 4. Therefore, loss due to the conductive path can be suppressed, and there is no need to consider the impedance of the transmission path between the antenna 3 and the tuner unit 4.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an antenna device 10 as a modified example of the antenna device 1.
  • the main difference between the antenna device 10 and the antenna device 1 is that the antenna 3 is held by a spacer 11 (support member) formed of a dielectric so as to be separated from the exterior surface of the body 2 and the spacer.
  • the base member 5 is replaced with a thinner base member 12 by using 11 as a support member.
  • the dielectric that exists between the antenna 3 and the exterior surface of the body 2 is the spacer 11 and the base member 12 at the attachment portion of the spacer 11, and the air layer other than the attachment portion of the spacer 11. And the base member 12.
  • the air layer effectively functions as a dielectric that separates the antenna 3 from the exterior surface of the body 2, and thus the base member 12 may be omitted.
  • the thickness d of the base member 12 being smaller than the thickness D of the base member 5
  • the height H 2 of the antenna device 10 is smaller than the height H 1 of the antenna device 1.
  • the thickness can be further reduced.
  • the method of providing the spacer 11 is not particularly limited as long as the antenna 3 can be held at a distance of 2 mm or more from the exterior surface of the body 2 including the thickness d of the base member 12.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing still another configuration example of the antenna device.
  • the antenna device 20 includes an antenna 3a and a radome 6a (support member, cover member). Further, a fixing means (not shown) for fixing the radome 6 a is provided on the surface of the body 2.
  • the radome 6a is a cover member that covers the antenna, but also plays a role as a support member that holds the antenna 3a along the exterior surface in a state of being separated from the exterior surface of the body 2. ing.
  • the antenna 3a is arranged in a state where a space is formed between the exterior surface of the body 2 and the antenna 3a along the inner surface (inner surface) of the radome 6a. More specifically, the antenna 3a has a shape that is convex in a direction away from the exterior surface along the inner surface of the inner surface of the radome 6a that is located 2 mm or more away from the exterior surface of the body 2. Are arranged. As a result, as shown in FIG. 3, the whole including the end faces of the antenna 3 a is separated from the exterior surface of the body 2 by 2 mm or more.
  • the antenna 3a can be fixed to the inner surface of the radome 6a by using an adhesive or an adhesive tape.
  • the shape of the radome 6a can be selected from a curved surface shape obtained by cutting out a part of a curved surface such as a spherical surface, a paraboloid, an elliptical surface, a hyperboloid, or a cylindrical surface.
  • the configuration of the antenna device 20 can make the antenna device the thinnest.
  • the exterior surface of the body 2 is shown as a flat surface, but of course, it is not limited to a flat surface and may be a curved surface 2a as shown in FIG.
  • the curved surface shape may also be a curved surface shape obtained by cutting out a part of a curved surface such as a spherical surface, a parabolic surface, an elliptical surface, a hyperboloid surface, or a cylindrical surface.
  • the shape of the base member 5 shown in FIG. 1 and the shape of the base member 12 shown in FIG. 2 is the same shape as the curved surface 2a, and accordingly, the antenna 3 disposed on the base member 5 or the base member 12 is matched.
  • the shape is the same as that of the curved surface 2a.
  • the radome 6a shown in FIG. 3 is replaced with the radome 6b shown in FIG. 4 having a shape adapted to the curved surface shape.
  • the radome 6a is in close contact with the body 2 via a packing or the like in order to ensure waterproofness, and is fixed by screwing or the like at a plurality of locations as indicated by arrows B1 and B2 in FIG. .
  • This fixing mechanism is the same for the radome 6b.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of an antenna device 30 as a modification of the antenna device 20.
  • the antenna device 20 includes an antenna 3b and a radome 6c (support member, cover member).
  • the radome 6 c has a shape in which a flat rectangular tray is hung on the exterior surface of the body 2.
  • the boundary (ridgeline) between the upper surface of the radome 6c and the side surface falling substantially perpendicularly from the upper surface, that is, the corner (edge) is not sharp but rounded. More specifically, as shown in a partially enlarged view in FIG. 5, the corner is rounded with a radius of curvature R of 5 mm or more. 5C shows the center of the radius of curvature R.
  • the antenna 3b is provided so as to be separated from the exterior surface of the body 2 by 2 mm or more along the inner shape of the rounded corner.
  • the antenna of the present invention can be mounted on a curved surface having a curvature radius R of 5 mm or more, regardless of whether the mounting surface is the exterior surface of the body or the inner surface of the radome. Characteristics can be maintained.
  • the antenna device of the present invention is installed on the back surface of the body 2 (the interior side surface or the vehicle interior side surface).
  • the rear surface of the passenger compartment body constituting the passenger compartment is usually covered with an interior material, so that it is not directly touched by human eyes. Therefore, the installation of the antenna device on the rear surface of the passenger compartment body means that the antenna device is built in a space formed between the exterior material and the interior material of the passenger compartment body. It does not impair the design of the exterior or interior.
  • the body 2 includes not only the above-described vehicle body but also an outdoor body.
  • the outdoor body includes a bonnet 617, a bumper 612, a trunk cover 616, and the like as shown in FIG. 11, and a rear spoiler 613 integrated with the body 2 may be included in the outdoor body. It may be included in the removable external product.
  • the back of the outdoor body Since the back of the outdoor body is not exposed to human eyes, it is usually not covered with interior materials like a vehicle body. However, the back surface of such an outdoor body can also be selected as the installation location of the antenna device of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the external configuration of the front side of the passenger compartment of the automobile 601.
  • examples of a place where the antenna device is installed on the back surface of the vehicle interior body are a roof trim Q1, a front pillar trim Q2, or a door trim Q3, but are not limited thereto.
  • the installation position of the antenna device is desirably a position where radio waves entering from a window other than the metal exterior material can be received and strongly received, for example, near the window or sunroof.
  • FIG. 6 shows a mode in which the antenna device 100 of the present invention is disposed on the inner surface 101a of the exterior material 101 formed of a conductor.
  • the antenna device 100 includes an antenna 100a and a spacer 100b as a support member.
  • the antenna 100a is disposed away from the inner surface 101a.
  • the distance L (hereinafter referred to as the separation distance) L is set to 2 mm, for example, in consideration of the VSWR characteristics.
  • the separation distance L is not limited to 2 mm, and may be 2 mm or more, which is a separation distance that can suppress VSWR to 3.5 or less.
  • the antenna device 100 can be disposed even in a relatively narrow space because the outer surface 101a may be separated from the inner surface 101a by 2 mm or more. Therefore, the antenna device 100 requires less space for installation and has a high degree of freedom in installation.
  • the antenna device 100 When the antenna device 100 is installed with the separation distance L provided, for example, as shown in FIG. 6, a predetermined number of spacers (insulators) 100b having a thickness corresponding to the separation distance L are provided on the inner surface.
  • a configuration is conceivable in which the antenna 100a is installed at an appropriate position 101a, the antenna 100a is installed on the spacer 100b, and the antenna 100a is fixed to the spacer 100b by a mounting part 103 such as a screw.
  • a sheet-like insulator 104 having a thickness corresponding to the separation distance L is installed on the inner surface 101a of the exterior material 101.
  • the antenna 100a is installed on the other insulator 104.
  • the antenna device 100 ′ is configured in such a manner that the insulator 104 is interposed between the inner surface 101a of the exterior material 101 and the antenna 100a. May be.
  • FIG. 8 is an enlarged view of the pillar 106 that supports the roof (roof) in the external configuration shown in FIG. 10. The following description applies similarly to the antenna device 100 ′.
  • the antenna device 100 can be installed so as to be built in the pillar 106, for example. Since the pillar 106 is located close to the window glass, the pillar 106 is an installation place where it can be expected that a radio wave coming from outside can be received and a strong radio wave can be received. In FIG. 8, an example of a part of the pillar 106 where the antenna device 100 can be installed is indicated by a dotted line.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a cut surface when the pillar 106 illustrated in FIG. 8 is cut at a predetermined position by a plane H that intersects the longitudinal direction thereof.
  • the pillar 106 is formed by connecting the exterior material 107 and the interior material 108 in a state where the end of the cross section of the exterior material 107 and the end of the cross section of the interior material 108 are in contact with each other. (Hollow structure).
  • the antenna device 100 can be installed in each of the installation modes described above along the inner surface 107a of the exterior material 107 or the cavity side surface 108a of the interior material 108.
  • an antenna device 100 including an antenna 100c and a sheet-like insulator 104a is separated from the inner surface 107a of the exterior material 107 and the antenna 100c with the insulator 104a interposed therebetween. It can be installed along the inner surface 107a after securing a distance of 2 mm or more. Alternatively, although not specifically shown, the antenna device 100 can be installed on the inner surface 107a of the exterior material 107 using the spacer 100b and the mounting member 103 such as a screw shown in FIG.
  • the influence from the conductor member is inevitable.
  • the antenna when the antenna is mounted on the conductor member, it is necessary to design the antenna while considering the influence from the conductor member, unlike when the antenna alone is in a vacuum free space.
  • the antenna of the present invention is configured in consideration of the influence received from the conductor member when mounted on the conductor member.
  • the antenna 201 as an embodiment of the antenna of the present invention has a meander shape (a meander line antenna shape, meander shape portion) composed of a folding pattern at least once, more preferably twice or more. ) Having a planar (flat) radiating element 215 in which a conductive path (line) having a two-dimensional arrangement is provided, and a feed line 221 connected to the radiating element 215.
  • the present inventors use the short-circuit member 231 (short-circuit portion) that partially short-circuits the conductive path, and determining the position and location where the short-circuit member 231 is disposed is the resonance point of the radiating element 215. Has been found to be more preferable in increasing the VSWR value and decreasing the VSWR value.
  • the short-circuit member 231 the usable bandwidth can be expanded even when the antenna 201 is mounted on the conductor member.
  • the radiating element 215 has a conductive path continuous from one end to the other end, and is a single line. From the point of having a conductive path continuous from one end to the other, it can be said that it is formed in a loop shape. The loop shape can improve the gain of the antenna.
  • the entire radiating element 215 is arranged on the same plane, and as the member, for example, a conductor wire, a conductor film, or a printed wiring can be used.
  • a portion having a predetermined length from one end of the radiating element 215 (a portion corresponding to the following winding portion 211) and a portion having a predetermined length from the other end (the following winding portion)
  • the portion corresponding to 211) is the first and second root portions 225 and 226, respectively.
  • the remaining part excluding the two root parts 225 and 226 from the radiating element 215 is an intermediate part. That is, the intermediate part is a part that relays between the first root part 225 and the second root part 226.
  • a part of the intermediate part constitutes a radiating part 212 having a meander shape (a meander-shaped part), and the remaining part of the intermediate part constitutes a first wide part 213 and a second wide part 214,
  • the two root parts 225 and 226 constitute a winding part 211.
  • the first wide portion 213 and the second wide portion 214 share a part of each other.
  • the conductive path starts from the first root portion 225 from one end to the other end of the radiating element 215, and includes the first wide portion 213, the second wide portion 214, and the radiating portion 212.
  • the second root part 226 continues in the order of the second root part 226, and the second root part 226 returns to a position adjacent to the first root part 225.
  • the direction of taking out the conductive path from one end to the other end is leftward in FIG. 12 (negative direction of the X axis), and in the second root portion 226, one end from the other end to the other end.
  • the direction of taking out the conductive path toward the right is the right direction in FIG. 12 (positive direction of the X axis). That is, the two directions of taking out are opposite to each other.
  • the direction of taking out the two root portions 225 and 226 is the direction in which the feed line 221 extends from the feed portion 222 described later to the power supply side, that is, the left direction in FIG.
  • the negative direction of the X axis) and in the case of the second root portion 226, the direction is opposite to the direction in which the feeder line 221 extends.
  • the extending direction of the first root part 225 is upward from the one end of the radiating element 215 (positive direction of the Z axis), and then leftward.
  • the extending direction of the second root portion 226 is from the other end of the radiating element 215 downward (negative direction of the Z axis) and then rightward (positive direction of the X axis, direction of extraction). It has become. That is, the second root portion 226 includes a second straight portion 226o1 extending downward, and a second bent portion 226o2 (second rear end straight portion) extending rightward from the end portion of the second straight portion 226o1. have.
  • each of the two root parts 225 and 226 rotates 90 ° in the opposite directions so as to surround the power feeding part 222. .
  • a part of the intermediate portion of the radiating element 215 has a meander shape including a folded pattern at least once, more preferably two or more times in the radiating portion 212.
  • the folding direction of the meander-shaped folding pattern (positive direction or negative direction of the Z axis) is the direction of taking out the second root part 226 in the winding unit 211 (positive direction of the X axis), that is, It is perpendicular to the direction of the second bent portion 226o2 (rear end straight portion).
  • the above-described feeding part 222 is formed in each of the two root parts 225 and 226.
  • Each of the two root portions 225 and 226 is supplied with power from a power supply line 221 connected to the power supply portion 222.
  • FIG. 25 shows details of the connection configuration between the feeder 221 and the feeder 222.
  • the outer conductor 122 of the coaxial cable constituting the feeder line 221 supplies power to the first root portion 225
  • the inner conductor 123 of the coaxial cable supplies power to the second root portion 226.
  • a portion (a portion where the external conductor 122 is not exposed) that is adjacent to the portion where the external conductor 122 is exposed and is covered with an insulating outer skin is disposed on the first wide portion 213b.
  • a signal in a predetermined frequency band is applied to the second root unit 226 via the inner conductor 123 of the coaxial cable, and via the outer conductor 122.
  • the ground potential is applied to the first root portion 225.
  • the line width (the length in the X-axis direction) of the first wide portion 213 that is positioned below the power supply line 221 and overlaps the power supply line 221 is the same as that of the winding portion 211 and the radiation portion 212 of the radiating element 215. It is wider than the line width of the constituent parts. Thereby, impedance matching between the radiating element 215 and the power supply line 221 can be realized in the power supply unit 222.
  • the second wide portion 214 is also wider than the line width of the portions constituting the winding portion 211 and the radiating portion 212.
  • the second wide portion 214 serves as the first wide portion 213. . That is, in this case, the line width (the length in the Z-axis direction) of the second wide portion 214 that is positioned below the power supply line 221 and overlaps the power supply line 221 constitutes the winding unit 211 and the radiation unit 212. It can be said that it is wider than the line width of the part.
  • the length in the left-right direction (X-axis direction) in FIG. 12 is 92 mm, and the length in the vertical direction (Z-axis direction) is 52 mm.
  • a short-circuit member 231 is disposed in the meander shape of the radiating portion 212.
  • the role of the short-circuit member 231 will be described below with reference to FIG.
  • FIG. 13 is a schematic view showing a state in which the short-circuit member 331 is arranged in the radiating element 315 having a meander shape and a plurality of conductive paths are generated in the radiating element 315.
  • the antenna 301 has a radiating element 315 that is a single line and a feed line, and the radiating element 315 has a meander shape (a meander structure). That is, the radiating element 315 is meandered.
  • the feed line is connected to the radiating element 315 at the feed section 322.
  • the short-circuit member 331 short-circuits, for example, two or more different points (a plurality of points) of the meandering radiation element 315.
  • the two straight portions extending in the vertical direction located at both ends of the short-circuit member 331 are short-circuited.
  • the radiation element 315 includes a first path (first conductive path) indicated by a solid line corresponding to the first wavelength ⁇ 1 and a second path indicated by a broken line corresponding to the second wavelength ⁇ 2.
  • a path (second conductive path) is formed.
  • the short circuit member 331 is provided so as to short-circuit a plurality of different points in the meandering radiating element 315, and the number of conductive paths having different lengths is increased.
  • the number of resonance frequencies (resonance points) can be increased. Thereby, the VSWR characteristic of the antenna 301 in the use band can be improved.
  • the use band for example, 470 MHz to 770 MHz for a terrestrial digital broadcast antenna for Japan, terrestrial digital for North America
  • the VSWR characteristics at 470 MHz to 860 MHz for a broadcasting antenna and 470 to 890 MHz for a terrestrial digital broadcasting antenna for Europe may deteriorate (VSWR value increases).
  • a VSWR characteristic in the use band is obtained.
  • Deterioration increase in VSWR value
  • the position where the short-circuit member 331 short-circuits in the radiating element 315 is determined in the state where the dummy conductive member is disposed in the vicinity of the radiating element 315, and the short-circuit member 331 is disposed.
  • the number of conductive paths having different lengths increases and the resonance frequency of the antenna 301 increases.
  • the short-circuit member 231 is arranged in the meandering radiation portion 212 as the short-circuit member 331 as described above. Determination of the position and location which arrange
  • the arrangement of the short-circuit member 231 is smaller than that in the case where the short-circuit member 231 is not arranged in a state where the radiating element 215 is arranged on the metal plate via the dielectric, and at each frequency in the use band. Decide as follows. More preferably, the VSWR value at each frequency in the use band is determined to be 3.5 or less in a state where the radiating element 215 is disposed on the metal plate via the dielectric.
  • the short-circuit member 231 is moved while monitoring the VSWR value in the use band. . And when the position where VSWR value becomes smaller than the case where the short circuit member is not arrange
  • the short-circuit member 231 is for short-circuiting predetermined positions of the radiating element 215, and for example, a conductive material such as a metal material can be used.
  • a conductive material such as a metal material can be used.
  • the short-circuit member 231 directly contacts the radiating element 215 and short-circuits the radiating element 215.
  • an antenna was mounted on a metal plate 403 as a 350 mm ⁇ 250 mm conductor member via a dielectric layer 402 to form an antenna device 401.
  • the dielectric layer 402 will be described later. If the size of the antenna device 401 is about 100 mm ⁇ 50 mm, the antenna device 401 is mounted on a conductor member such as a hood of an automobile. It can also be obtained when installed.
  • the antenna device 401 As the antenna device 401, the antenna 201 shown in FIG. 12 and the antenna 501 shown in FIG. 15 were used, and the VSWR characteristics were measured for each of them.
  • the antenna 501 in FIG. 15 has the same configuration as the antenna 201 in FIG. 12 except that the short-circuit member 231 provided in the antenna 201 in FIG. 12 is not provided.
  • FIG. 16 is a graph showing measurement results of the VSWR characteristics of the antenna 201 and the antenna 501.
  • the graph “with short circuit member” is the measurement result of the antenna 201
  • the graph of “without short circuit member” is the measurement result of the antenna 501.
  • the thickness d of the dielectric layer 402 was 5 mm
  • the relative dielectric constant ⁇ r was 1.
  • the short circuit member 231 is arranged in the antenna 201 to cause a short circuit, so that the VSWR is 3.5 or less in a band of 800 MHz or less with respect to the terrestrial digital television band (470 MHz to 770 MHz). It can be seen that
  • the VSWR is suppressed to 3.5 or less in the frequency band of about 650 MHz to 750 MHz, so that satisfactory transmission / reception can be performed in this frequency band. This is considered to be an effect of the antenna 501 including the radiating element 215 having a meander-shaped conductive path.
  • a good frequency band is about 650 MHz to 750 MHz, but this is merely an example. That is, depending on the meander shape design, the value and range of the frequency at which the VSWR is 3.5 or less can be changed variously. Therefore, depending on the frequency band used, the short-circuit member may not be provided.
  • a short-circuit member having a non-linear shape may be short-circuited, or a two-layer structure may be provided on a surface different from the antenna 201 to short-circuit two or more points separated by interlayer conduction.
  • the inventors provide a dielectric layer 402 between the antenna device 401 and a metal plate 403 as a conductor member, whereby the antenna device 401 and the conductor member (metal plate 403) are provided. It has been found that an antenna device having VSWR characteristics that can withstand practical use can be realized even if the distance is reduced to about several millimeters.
  • the relative dielectric constant ⁇ r of the dielectric layer 402 is preferably set to 1 or more and 10 or less. This is because if the relative dielectric constant ⁇ r is greater than 10, the reduction in radiation efficiency cannot be ignored.
  • FIG. 17 shows the measurement results of the VSWR characteristics of the antenna device 401 at each thickness d when the thickness d of the dielectric layer 402 is changed.
  • the antenna 201 in FIG. 12 is used for the antenna device 401.
  • D infinity, that is, if the antenna 201 is not mounted on the metal plate 403, the antenna 201 is not affected by the metal plate 402. In other words, if the antenna 201 approaches the metal plate 403 gradually from infinity to the metal plate 403, the closer to the metal plate 403, the stronger the influence from the metal plate 403 should be.
  • FIG. 17 shows a case where an antenna base material having a relative dielectric constant ⁇ r of about 2 to 3 and a thickness of 1 mm or less is used, and a distance other than the base material, that is, the thickness d of the dielectric layer 402 is expressed as a relative dielectric
  • the VSWR deteriorates in the vicinity of 670 MH, but in the present invention, the VSWR in the 670 MHz band does not necessarily deteriorate.
  • the short circuit member or meander, the relative dielectric constant epsilon r and thickness of the antenna base be adjusted by optimizing the relative permittivity epsilon r and the like of the dielectric layer 402 Because it is possible.
  • FIG. 18 is a graph showing a radiation pattern in the 550 MHz band of the antenna 201 shown in FIG. (A) is a radiation pattern on the xy plane of the xyz coordinate system shown in FIG. 14, (b) is a radiation pattern on the yz plane, and (c) is a radiation pattern on the zx plane.
  • the thickness d of the dielectric layer 402 in this case is 5 mm, the relative dielectric constant epsilon r was 1.
  • E ⁇ shown in FIG. 18 represents the radiation power of the antenna with respect to the vertical polarization V
  • E ⁇ represents the radiation power of the antenna with respect to the horizontal polarization H
  • Etotal represents the total radiation power of the antenna.
  • FIG. 18 shows that radiation omnidirectionality is realized in any of the radiation pattern on the xy plane, the radiation pattern on the yz plane, and the radiation pattern on the zz plane.
  • FIG. 19 shows an antenna 201 a which is a modification of the antenna 201.
  • FIG. 19 shows an antenna 201 a which is a modification of the antenna 201.
  • detailed description of parts different from the antenna 201 will be given, and description of the same parts will be omitted.
  • the size of the antenna 201a is 83 mm in the left-right direction (X-axis direction) in FIG. 19 and 56 mm in the vertical direction (Z-axis direction).
  • a power feeding part 222a is formed on each of the two root parts 225a and 226a of the radiating element 215a.
  • Each of the two root portions 225a and 226a is supplied with power from a power supply line 221a connected to the power supply portion 222a.
  • the 1st root part 225a has the 1st linear part 225a1 and the 1st bending part 225a2 (1st back end linear part).
  • the first straight part 225a1 and the first bent part 225a2 correspond to the first straight part 225o1 and the first bent part 225o2 of the first root part 225 shown in FIG.
  • the second root portion 226a has a second straight portion 226a1 and a second bent portion 226a2 (second rear end straight portion).
  • the second straight portion 226a1 and the second bent portion 226a2 correspond to the second straight portion 226o1 and the second bent portion 226o2 of the second root portion 226 shown in FIG.
  • the feeding line 221a extends from the feeding unit 222a in a negative direction of the Z axis in FIG. 19 unlike the feeding line 221 of the first embodiment.
  • the direction in which the two root portions 225a and 226a are taken out is orthogonal to the direction in which the power supply line 221 extends in FIG. 12, and is parallel to the direction in which the power supply line 221a extends. .
  • the first wide portion 213a is formed below the power supply line 221a, and the line width (the length in the X-axis direction) of the portion overlapping the power supply line 221a constitutes the winding portion 211a and the radiation portion 212a. It is wider than the line width of the part.
  • the power supply line 221a may extend from the power supply unit 222a in the negative direction of the X axis.
  • the short-circuit member 231a and the short-circuit member 232a are disposed in the meander shape of the radiation portion 212a.
  • the roles of the short-circuit member 231a and the short-circuit member 232a are the same as those of the short-circuit member 231 described above.
  • the inventors mounted an antenna device 401 on a 350 mm ⁇ 250 mm metal plate 403 via a dielectric layer 402 as shown in FIG.
  • the antenna 201a shown in FIG. 19 As the antenna device 401, the antenna 201a shown in FIG. 19, the antenna 502 shown in FIG. 20, and the antenna 503 shown in FIG. 21 were used, and the VSWR characteristics were measured for each of them.
  • the antenna 502 in FIG. 20 has the same configuration as the antenna 201a in FIG. 19 except that the short-circuit member 232a in FIG. 19 is not disposed in the meander shape portion of the radiating portion 212a.
  • the antenna 503 in FIG. 21 has the same configuration as the antenna 201a in FIG. 19 except that the short-circuit member short-circuit members 231a and 232a in FIG. 19 are not arranged in the meander-shaped portion of the radiating portion 212a. .
  • FIG. 22 shows measurement results of the VSWR characteristics of the antenna 201a, the antenna 502, and the antenna 503.
  • the graph “with short circuit member” is the measurement result of the antenna 201 a
  • the graph “without short circuit member” is the measurement result of the antenna 503
  • the graph of “without second short circuit member” is the antenna 502. It is a measurement result.
  • the thickness d of the dielectric layer 402 was 5 mm
  • the relative dielectric constant ⁇ r was 1.
  • the short-circuit member 231a is arranged to cause a short-circuit, thereby generating a low frequency in the terrestrial digital television band (470 MHz to 770 MHz). It can be seen that VSWR can be suppressed to 3.5 or less in the band.
  • the VSWR is suppressed to 3.5 or less even in the high frequency band of the terrestrial digital television band (470 MHz to 770 MHz).
  • the VSWR is suppressed to 3.5 or less in the frequency band of about 550 MHz to 620 MHz and the frequency band of about 680 MHz to 770 MHz. Good transmission and reception can be performed in this frequency band.
  • This is considered to be an effect of the antenna 503 including the radiating element 215a having a meander-shaped conductive path. Therefore, the number of short-circuit members installed, including zero, can be changed depending on the frequency band used.
  • FIG. 23 shows the measurement results of the VSWR characteristics of the antenna device 401 at each thickness d when the thickness d of the dielectric layer 402 is changed.
  • the antenna 201 a in FIG. 19 is used for the antenna device 401.
  • the VSWR can be suppressed to 3.5 or less in the 420 MHz to 870 MHz band.
  • the relative dielectric constant ⁇ r about 1
  • the VSWR can be suppressed to 3.5 or less, and good transmission / reception can be performed.
  • the antenna provided with the meander-shaped radiating element of the present invention is made as close as possible while keeping the state insulated from the conductor surface. Can be installed.
  • FIG. 24 is a graph showing a radiation pattern in the 550 MHz band of the antenna 201a shown in FIG. (A) is a radiation pattern on the xy plane of the xyz coordinate system shown in FIG. 14, (b) is a radiation pattern on the yz plane, and (c) is a radiation pattern on the zx plane.
  • the thickness d of the dielectric layer 402 in this case is 5 mm, the relative dielectric constant epsilon r was 1.
  • FIG. 24 shows that radiation omnidirectionality is realized in any of the radiation pattern on the xy plane, the radiation pattern on the yz plane, and the radiation pattern on the zz plane.
  • FIG. 25 illustrates an antenna 504 that is a modification of the antenna 201 illustrated in FIG. 12.
  • FIG. 25 illustrates an antenna 504 that is a modification of the antenna 201 illustrated in FIG. 12.
  • the lengths of the first wide portion 213b and the winding portion 211b in the positive Z-axis direction are longer than those of the first wide portion 213 and the winding portion 211 of the antenna 201. Therefore, the upper ends on the Z-axis positive direction side of the first wide portion 213b and the winding portion 211b protrude from the position of the upper end portion on the Z-axis positive direction side of the radiating element 215 to the Z-axis positive direction side.
  • the short-circuit member 231 of the antenna 201 is provided as an independent member, in the antenna 504, the conductive material is made of the same material as that of the conductive path forming the radiating element 215b at the lower end portion on the Z-axis negative direction side.
  • a short-circuit portion 231c integrated with the path is formed.
  • two conductive paths that are folded back along the Z axis and run side by side are integrated into one, and the width in the X-axis direction is approximately three times the width of one conductive path.
  • the short-circuit part 231d thus formed is formed. Needless to say, the number of parallel conductive paths in the case of integration into one may be appropriately adjusted so as to obtain good VSWR characteristics. Similarly, the length of the short-circuit portion 231c in the X-axis direction can be adjusted as appropriate.
  • the short-circuit member instead of using the short-circuit member as an independent member, it is possible to form the conductive path and the short-circuit member at the same time by forming the short-circuit member integrally with the conductive path using the same material as the conductive path. As a result, the manufacturing process is simplified.
  • the moving body includes (1) a flat plate-shaped radiating element in which conductive paths are arranged two-dimensionally, (2) a feeder line connected to the radiating element, and (3 A support member for holding the flat radiating element along the front or back surface of the outer shell in a state of being separated from the conductive material layer of the outer shell of the moving body, and (4) the flat plate
  • the radiating element includes a first root portion having a predetermined length from one end of the conductive path, a second root portion having a predetermined length from the other end of the conductive path, and the first root portion. And an intermediate portion that relays the second root portion, and (5) the first and second feed portions connected to the feed line in the first and second root portions, respectively.
  • the meander-shaped conductive path having a folded pattern is formed in the intermediate portion
  • the support member is formed of a dielectric material. It is characterized in.
  • the inventor of the present application uses the antenna of the antenna device as an antenna having the above-described configurations (1) and (2), and further adds the above-mentioned (4) to (6) to the radiating element described in (1) above.
  • the antenna is placed along the front or back surface of the outer shell (exterior material) including the conductive material layer of the mobile body, in other words, the outer shell side surface or outer shell surface. It has been found that even when installed along the surface inside the mobile body, a frequency band capable of realizing good sensitivity and omnidirectional characteristics and improving the VSWR characteristics is developed.
  • the antenna device of the present invention may be used for transmission / reception, transmission-only, or reception-only.
  • the radiating element is held along the surface in a state of being separated from the front surface or the back surface of the outer shell by a support member made of a dielectric material, the adverse effect from the conductive material layer is suppressed.
  • the present inventors have found that the frequency band showing good VSWR characteristics is widened.
  • the present invention it is possible to install a thin antenna device with good sensitivity and non-directional characteristics on the front or back surface of the outer shell including the conductive material layer of the moving body.
  • the antenna device when the antenna device is installed on the back surface of the outer shell, that is, the surface of the outer shell inside the moving body (interior side), for example, the case where the moving body is an automobile will be described as an example.
  • the flat radiating element of the present invention is separated from the back surface of the outer shell on the back surface. It is easy to install the antenna device so as to be along. Even when the antenna device is installed in such a narrow space, good characteristics such as high sensitivity and omnidirectionality can be exhibited.
  • the antenna device of the present invention also has an advantage that the degree of freedom of installation with respect to the outer shell of the moving body is very high.
  • an air layer may exist as a dielectric layer between the antenna and the front or back surface, or the air layer may be a solid dielectric. It may be replaced with a layer.
  • the support member takes the form of a spacer provided locally between the radiating element and the front surface or the back surface, and the radiating element and the outer shell are formed.
  • the dielectric layer itself takes the form of the support member.
  • the support member is a cover member of the antenna device or a cover member that covers a part of the outer shell. You can also.
  • the flat plate-shaped radiating element is provided with a short-circuit portion for short-circuiting the meander-shaped conductive path.
  • the number of conductive paths having different lengths can be increased.
  • the resonance point of the antenna can be increased, so that the usable frequency band of the antenna device can be further expanded.
  • the resonance point of the antenna is increased or the resonance point of the antenna is increased.
  • the position and location where the short-circuit portion is arranged can be determined so as to reduce the VSWR value in the use band.
  • the first and second root portions form a winding portion surrounding the power feeding portion, and further, the first and second root portions. At least one of the portions may be formed with a wide portion in which the width of the conductive path at a position overlapping the power supply line connected to the power supply portion is wider than the other positions.
  • the VSWR value of the antenna can be reduced, that is, the VSWR characteristic can be further improved.
  • the VSWR characteristic can be improved while realizing a high radiation gain of the antenna, so that the usable frequency band of the antenna device can be further expanded.
  • the flat plate-shaped radiating element is configured as a single line continuous from one end to the other end.
  • the feeding portion is formed on both ends thereof, thereby realizing a high radiation gain as in the case of the loop antenna device having a loop shape. be able to.
  • the distance between the radiating element and the front or back surface of the outer shell is at least 2 mm.
  • the antenna device includes a fixing unit that fixes the support member to the outer shell, and the support member is a flat base member, and the radiating element extends along the surface of the base member. It is good also as a structure with fixed.
  • the expression “along the base member” may be rephrased as a two-dimensional or three-dimensional spreading method similar to the two-dimensional or three-dimensional spreading method of the base member.
  • the base member is interposed as a dielectric layer between the radiating element and the outer shell, the dielectric layer has an adverse effect from the metal member when the antenna device is provided on a metal member such as an automobile body. Can be suppressed. Thereby, the antenna apparatus can maintain a favorable VSWR characteristic.
  • the antenna device includes a fixing unit that fixes the support member to the outer shell, and the support member is a cover member that covers a part of the surface of the outer shell.
  • a space may be formed on the inner side with the surface of the outer shell, and the flat radiating element may be fixed along the inner surface of the cover member.
  • the cover member that is indispensable from the viewpoint of waterproofing and protection is effectively used as the support member that suppresses the adverse effect from the conductive material layer. can do.
  • an air layer is interposed as a dielectric layer between the radiating element and the outer shell.
  • the flat shape of the radiating element may include a curved shape with a curvature.
  • the radius of curvature of the curved shape is 5 mm or more. Good.
  • the antenna device can maintain good characteristics.
  • the antenna device further includes a transmission / reception circuit connected to the flat radiating element via the feeder line, and the flat radiating element and the transmission / reception circuit are on the same plane. It may be arranged.
  • the conductive path connecting the radiating element and the transmission / reception circuit can be made shorter as compared with the configuration in which the radiating element and the transmission / reception circuit are arranged on different surfaces. There is no need to consider impedance.
  • the present invention can be applied to an antenna device for receiving broadcast waves mounted on a mobile object.
  • the present invention can be used for an antenna device for a mobile body equipped with a wireless device with a display function capable of transmitting and receiving in various frequency bands including a VHF broadcast band and a UHF terrestrial digital broadcast band.

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Abstract

　アンテナ装置（１）は、少なくとも１回の折り返しパターンからなるメアンダ形状の導電性経路が二次元的に配された平板状のアンテナ（３）と、アンテナ（３）を、移動体の導電性材料層を含むボディー（２）の外装面から離間した状態で、当該外装面に沿うように保持するベース部材（５）とを備え、ベース部材（５）の形成材料を誘電体とした。

Description

アンテナ装置およびアンテナ装置を搭載した移動体
　本発明は、主として、自動車等の移動体に搭載される無線機器に対応したアンテナ装置に関するものである。
　例えば、自動車に搭載される車載用アンテナの分野では、近年の通信網の発達により、多様な使用周波数帯域に適合した種々のアンテナが開発されている。
　その一例として、カーナビゲーションシステムには、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ；衛星測位システム）、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ；道路交通情報通信システム：登録商標）およびＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｏｌｌ　Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ；ノンストップ自動料金支払いシステム）などのようなＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｓｙｓｔｅｍｓ；高度道路交通システム）において使用される１ＧＨｚ～１０ＧＨｚのマイクロ波の送受信に対応可能な各種のアンテナが接続されている。
　また、カーナビゲーションシステムには、上記ＩＴＳのみならず、ラジオ放送および地上デジタル放送を受信するチューナーが一体的に搭載されることが一般的になっている。したがって、車載用アンテナの使用周波数帯域には、５２６．５ｋＨｚ～１６０６．５ｋＨｚまでのＡＭ周波数、６０ＭＨｚ帯または８７．５ＭＨｚ～１０８ＭＨｚのＶＨＦ周波数、あるいは近年になって関東・近畿・中京の３大広域圏でサービスが開始された地上デジタル放送のＵＨＦ周波数（４７０ＭＨｚ～７７０ＭＨｚ）なども含まれ、広範囲にわたっている。
　上記地上デジタル放送では、デジタル・ハイビジョンの高画質・高音質番組に加えて、双方向番組を提供することが可能となり、走行している電車やバスなどに設置したテレビでもチラツキがなくきれいに番組を視聴することが可能になる。また、携帯情報端末などで、動画、データ放送、または音声放送を受信・視聴するサービスも予定されている。
　例えば、図２６に示すように、下掲の特許文献１に開示された車載用アンテナ装置５０は、車両のルーフ５１上に取り付けられるアンテナケース５２内に、ＡＭ／ＴＥＬアンテナ５３が内蔵され、図２７にも示すリアガラス５４には、ヒータ線５５と併設されたＦＭガラスアンテナ５６が設けられている。アンテナケース５２内に内蔵されたアンテナ回路５７において、ＡＭ用アンテナのインピーダンス変換が行われるとともに、ＦＭ帯の受信信号の整合と増幅とが行われ、ＡＭ受信信号とＦＭ受信信号とが合波されて出力されるようになっている。
　なお、上記ＡＭ／ＴＥＬアンテナ５３は、ＡＭ放送帯および自動車電話の周波数帯の電波を送受信する。さらに、アンテナケース５２内には、ＧＰＳアンテナ５８と、衛星ラジオの周波数帯の電波を受信する衛星ラジオアンテナ５９が内蔵されている。これらのアンテナ５３，５８，５９は、例えば金属製のアンテナベース６０上に固着されている。
　また、下掲の特許文献２には、フィルム形のアンテナを車体面に立てて配置することによって、受信感度を向上させる技術が開示されている。
　一方、下掲の特許文献３には、図２８に示すように、ロッドアンテナの一形態であるヘリカルコイルアンテナ７０が開示されている。このヘリカルコイルアンテナ７０では、車体パネルＢＰ上に固定されたベースケーシング７１内に、金属製のベースプレート７２上に取り付けられた回路基板７３が内蔵されている。ベースプレート７２には、このベースプレート７２の外側から給電コードＣが接続されるＢＮＣコネクタ７４が取り付けられている。
　さらに、ベースケーシング７１に基端部が支持されたアンテナエレメント７５が設けられている。このアンテナエレメント７５は、ヘリカルコイル７６と、このヘリカルコイル７６をカバーするアンテナケーシング７７とから構成されている。
　なお、上記ＢＮＣコネクタ７４およびアンテナエレメント７５は、それぞれ回路基板７３と電気的に接続されている。
日本国公開特許公報「特開２００８－　２２４３０号公報」（２００８年１月３１日公開） 日本国公開特許公報「特開２００９－　７６９６２号公報」（２００９年４月９日公開） 日本国公開特許公報「特開２０００－２９５０１７号公報」（２０００年１０月２０日公開）
　しかしながら、車体の外殻を構成する金属の表面（金属面）にアンテナを近づけて、当該金属面に平行に設置すると、アンテナの性能が著しく悪化する。このため、上記各特許文献に開示されたアンテナは、その先端を車体の表面から離すように配置されている。この結果、車体の表面から高さ方向に、アンテナの占有空間が大きくなるという共通の問題が生じる。
　例えば特許文献１の車載用アンテナ装置５０では、内蔵されたＡＭ／ＴＥＬアンテナ５３を、ルーフ５１に対して垂直に立設することによって、ルーフ５１の金属面からＡＭ／ＴＥＬアンテナ５３を離間させている。また、特許文献３のヘリカルコイルアンテナ７０においても、アンテナエレメント７５が、車体パネルＢＰ上に起き上がる構造とすることにより、車体パネルＢＰの金属面からアンテナエレメント７５を離間させることができるようにしている。
　したがって、上記車載用アンテナ装置５０は、上記アンテナケース５２の外観から、シャークフィンアンテナとも呼ばれているように、アンテナの先端をルーフ５１から離間させる結果として、アンテナの占有空間が大きくなるという問題に加えて、見た目も悪いなどの意匠性の問題も抱えている。
　上記車載用アンテナ装置５０および上記ヘリカルコイルアンテナ７０のように、車体の高さ方向に占有空間が広がることによって、高さ制限の有る立体駐車場に自動車を入れることができないという問題も生じる。
　さらに、ヘリカルコイルアンテナ７０のようなロッドアンテナは、立体駐車場に自動車を入れることができない場合がある上に、自動洗車機の回転ブラシにより破損したり、樹木などに引っ掛けて破損したりするおそれもある。なお、ロッドアンテナは、コイルを巻きつける芯材に弾力性のある柔らかい素材を使用すると、折れにくく柔軟性（安全性）を持たせることができる。しかしながら、ロッドアンテナを自由に屈曲可能とすると、利得低下や放射効率の悪化などの問題が生じ、特に、振動による屈曲が生じた場合には、コイルの巻き間隔が不均一となるため、インピーダンス変化を伴うという問題を招く。
　本発明は、上記の問題に鑑みて創出されたものであり、その目的は、移動体の導電性材料層を含む外殻の外装面に沿って設置可能な薄型の平面アンテナを提供することにある。
　本発明に係るアンテナ装置は、上記の課題を解決するために、
(1)導電性経路が二次元的に配された平板状の放射素子と、
(2)上記放射素子に接続される給電線と、
(3)上記平板状の放射素子を、移動体の外殻の導電性材料層から離間した状態で、上記外殻の表面または裏面に沿うように保持する支持部材とを備え、
(4)上記平板状の放射素子は、導電性経路の一端から所定の長さ部分の第１の根本部と、上記導電性経路の他端から所定の長さ部分の第２の根本部と、上記第１の根本部と第２の根本部とを中継する中間部とを有し、
(5)上記第１及び第２の根本部には、それぞれ上記給電線に接続される第１及び第２の給電部が形成され、
(6)上記中間部には折り返しパターンを有するメアンダ形状の上記導電性経路が形成され、
(7)上記支持部材の形成材料は誘電体である、
という構成である。
　なお、上記移動体は、移動に動力を必要とする移動式機械と呼び換えてもよく、その典型例は、自動車であるが、移動体の範疇には、軌道用または無軌道用の乗り物全般、有人または無人の人工衛星等の飛行体、有人または無人の潜水艇などが含まれ、その種類は特に限定されない。
　移動体の導電性材料層を含む外殻の典型例は、自動車、飛行機、電車、船舶などのボディーの形成材として汎用されている金属であるが、ボディーに要求される剛性を備えていれば、金属に限定されず、上記外殻の範疇に導電性樹脂材などが含まれてもよい。
　また、上記「二次元的に配された平板状」の平面とは、二次元平面に限定されず、円筒面、球面、放物面、双曲面のような曲面の一部を切り取った三次元形状を持つ平面であってよい。
　なお、上記アンテナ装置が、移動体の外殻の表面または裏面に取り付けられた移動体も、本発明の範疇に含まれる。
　本発明のアンテナ装置は、上記の構成により、移動体の導電性材料層を含む外殻の表面または裏面に沿って設置可能な薄型の平面アンテナを提供することができるという効果を奏する。
本発明の実施の形態に係るアンテナ装置の一構成例を概略的に示す断面図である。 上記アンテナ装置の変形例の構成を概略的に示す断面図である。 上記アンテナ装置のさらに他の構成例を概略的に示す断面図である。 上記アンテナ装置のさらに他の構成例を概略的に示す断面図である。 図３および図４に示すアンテナ装置の変形例の構成を概略的に示すとともに、その一部を拡大して示す断面図である。 本発明に係るアンテナが外装材の内側表面から距離を空けた状態で該内側表面に沿って配設された状態を示す図である。 本発明に係るアンテナが絶縁体を介して外装材の内側表面に設置される状態を示す図である。 図１０に示す外観構成のうち、ルーフ（屋根）を支持するピラーの拡大図である。 図８に示すピラーを所定位置で長手方向に交差する平面Ｈによって切断した場合の切断面の一例を示す図である。 図１１に示す自動車の車室の前方側の外観構成例を示す図である。 本発明のアンテナ装置を自動車に搭載する場合における、搭載場所の具体例を説明する模式図である。 本発明の実施の形態に係るアンテナの概略構成を示す平面図である。 メアンダ形状を有する放射素子内に短絡部材を配置して、放射素子内に複数の導電性経路を生じさせた状態を示す模式図である。 本発明のアンテナの効果を示すための実験の測定状況を説明する模式図である。 図１２に示すアンテナの比較例の概略構成を示す平面図である。 図１２及び図１５のそれぞれのアンテナのＶＳＷＲ特性を示すグラフである。 図１４に示す誘電体の厚さを変化させたときにおける、図１２のアンテナを備えたアンテナ装置のＶＳＷＲ特性を示すグラフである。 図１２のアンテナの放射パターンを示すグラフであり、（ａ）は、ｘｙ面における放射パターン、（ｂ）は、ｙｚ面における放射パターン、（ｃ）は、ｚｘ面における放射パターンをそれぞれ示している。 本発明の実施の形態に係るアンテナの変形例の概略構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係るアンテナの他の変形例の概略構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係るアンテナのさらに他の変形例の概略構成を示す平面図である。 図１９、図２０及び図２１のそれぞれのアンテナのＶＳＷＲ特性を示すグラフである。 誘電体の厚さを変化させたときにおける、図１９のアンテナを備えたアンテナ装置のＶＳＷＲ特性を示すグラフである。 図１９のアンテナの放射パターンを示すグラフであり、（ａ）は、ｘｙ面における放射パターン、（ｂ）は、ｙｚ面における放射パターン、（ｃ）は、ｚｘ面における放射パターンをそれぞれ示している。 本発明の実施の形態に係るアンテナのさらに他の変形例の概略構成を示す平面図である。 従来の車載用アンテナ装置の構成を示す説明図である。 図２６の車載用アンテナ装置におけるＦＭガラスアンテナの構成を示す説明図である。 従来のヘリカルコイルアンテナの構成を示す断面図である。
　以下図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
　（アンテナ装置の構成例１）
　図１は、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置の一構成例を概略的に示す断面図であり、アンテナ装置１が、移動体のボディー２（外殻）の表面（以下、外装面という）に設置された状態を示している。
　上記移動体の典型例は、図１１に示す自動車６０１である。図１に示す上記ボディー２の外装面に該当する部位は、例えば、ルーフトップ６１１、バンパー６１２、リアスポイラー６１３、ドア６１４、サイドミラー６１５、トランクカバー６１６、ボンネット６１７などである。ボディー２の上記各部位の中でも、樹脂材のような非金属材によって形成された部位のみならず、金属材によって形成された部位にも、その表面に沿って本発明に係るアンテナ装置１を配置できる点が、大きな特徴である。その理由については、後で詳述する。
　したがって、図１は、金属のような導電性材料で形成されている部位のボディー２上に、アンテナ装置１を設置する場合の構成例を示している。この点を前提として、以下、アンテナ装置１についてより具体的に説明する。
　図１に示すように、アンテナ装置１は、アンテナ３と誘電体で形成されたベース部材５とを備えている。また、ボディー２の表面に、平板状のベース部材５を固定する固定手段（図示せず）を有する。
　図１に示すアンテナ装置１には、アンテナ３と共にチューナー部４（送受信回路）が併設されている。そして、アンテナ３とチューナー部４とは、ベース部材５の上面（同一面）に併設されている。さらに、図１に示すアンテナ装置１は、アンテナ３とチューナー部４とを覆うレドーム６が設けられ、アンテナ３及びチューナー部４は、ベース部材５とレドーム６からなるケース内に収容されている。
　アンテナ３は、図１２を参照して後述するように、導電性経路が二次元的に配された放射素子２１５および放射素子２１５に接続された給電線２２１を供えている。なお、アンテナ装置１は可撓性を有している。
　さらに、アンテナ３（ここでは放射素子２１５と言い換えてもよい）は、ベース部材５の厚みＤによって、ボディー２の外装面から離間した状態で保持されている。アンテナ装置１が良好な特性を発揮するには、ベース部材５の厚みＤ、言い換えると誘電体の厚みＤを２ｍｍ以上とすることにより、アンテナ３を導体から離間させることが好ましい。
　レドーム６は、アンテナ３を覆うカバー部材であり、高誘電率かつ高剛性の材料で形成されている。また、レドーム６は、防水性を確保するためにパッキン等を介して、ベース部材５上またはボディー２上に密着され、例えば図１に矢印Ａ１，Ａ２で示すような複数箇所にて、ネジ留めなどによって固定される。
　このように、上記構成例１では、アンテナ３を、ボディー２の外装面から離間した状態で、当該外装面に沿うように配することができるので、背景技術として紹介した上記車載用アンテナ装置５０またはヘリカルコイルアンテナ７０と比較して、アンテナ装置１の高さＨ１を遥かに低くすることができ、アンテナ装置１の薄型化を達成することができる。
　また、アンテナ３とチューナー部４とを、ベース部材５の同一面上に併設した構成により、アンテナ３とチューナー部４とを接続する導電路を短くすることができる。したがって、導電路による損失を抑制することができ、アンテナ３とチューナー部４間の伝送路のインピーダンスを考慮する必要がなくなる。
　（アンテナ装置の構成例２）
　図２は、アンテナ装置１の変形例としてのアンテナ装置１０の構成を概略的に示す断面図である。アンテナ装置１０のアンテナ装置１に対する主たる相違点は、アンテナ３が、誘電体で形成されたスペーサ１１（支持部材）によって、ボディー２の外装面から離間するように保持されている点、および、スペーサ１１を支持部材として用いることによって、上記ベース部材５を、より厚みの薄いベース部材１２に置き換えた点である。
　アンテナ装置１０の場合、アンテナ３とボディー２の外装面との間に存在する誘電体は、スペーサ１１の取り付け部位では、スペーサ１１およびベース部材１２であり、スペーサ１１の取り付け部位以外では、空気層およびベース部材１２である。このように、空気層は、アンテナ３をボディー２の外装面から離間させる誘電体として有効に機能するので、ベース部材１２は無くても構わない。
　ベース部材１２の厚みｄが上記ベース部材５の厚みＤより小さくなっている結果、アンテナ装置１０の高さＨ２は、アンテナ装置１の高さＨ１より小さくなるので、アンテナ装置１０は、アンテナ装置１よりも、さらに薄型化を図ることができる。
　なお、スペーサ１１の設け方は、アンテナ３を、ベース部材１２の厚みｄも含めて、ボディー２の外装面から２ｍｍ以上離間するように保持できさえすれば、特に限定されない。
　（アンテナ装置の構成例３）
　図３は、アンテナ装置のさらに他の構成例を概略的に示す断面図である。図３に示すように、アンテナ装置２０は、アンテナ３ａと、レドーム６ａ（支持部材、カバー部材）とを備えている。また、ボディー２の表面に、レドーム６ａを固定する固定手段（図示せず）を有する。
　レドーム６ａは、上記レドーム６と同様に、アンテナを覆うカバー部材であるが、ボディー２の外装面から離間した状態で、当該外装面に沿うようにアンテナ３ａを保持する支持部材としての役割も担っている。
　すなわち、アンテナ３ａは、レドーム６ａの内面（内側の面）に沿って、ボディー２の外装面とアンテナ３ａとの間に空間部が形成された状態で配されている。より詳細には、アンテナ３ａは、ボディー２の外装面から２ｍｍ以上離間するように位置したレドーム６ａの内面の領域において、その内面に沿って、外装面から離れる向きに凸状となる形状を持って配されている。この結果、図３に示すように、アンテナ３ａの各端面を含む全体が、ボディー２の外装面から２ｍｍ以上離間することになる。
　アンテナ３ａは、前述したように可撓性を有しているので、アンテナ３ａをレドーム６ａの内面に、接着剤または接着テープなどを用いて接着して固定することができる。なお、レドーム６ａの形状は、球面、放物面、楕円面、双曲面、円筒面のような曲面の一部を切り取った曲面形状から選択することができる。
　アンテナ装置２０は、ベース部材が存在していないので、その高さＨ３、すなわち、レドーム６ａの頂部とボディー２の外装面との距離は、ベース部材５の上にアンテナを配した前例のＨ１およびＨ２より、さらに縮まる。したがって、アンテナ装置２０の構成は、アンテナ装置を最も薄型にすることができる。
　なお、図１～図３に示す構成例では、ボディー２の外装面を平坦面として示しているが、もちろん、平坦面に限定されず、図４に示すように、曲面２ａであってよい。ボディー２の外装面が曲面形状となる場合、その曲面形状も、球面、放物面、楕円面、双曲面、円筒面のような曲面の一部を切り取った曲面形状であってよい。
　この場合、図１に示すベース部材５および図２に示すベース部材１２の形状は、曲面２ａと同じ形状になり、それに合わせて、ベース部材５またはベース部材１２の上に配されたアンテナ３の形状も、曲面２ａと同じ形状になる。また、図３に示すレドーム６ａは、その曲面形状に適合した形状の図４に示すレドーム６ｂに置き換わる。
　なお、レドーム６ａは、防水性を確保するためにパッキン等を介して、ボディー２上に密着され、例えば図３に矢印Ｂ１，Ｂ２で示すような複数箇所にて、ネジ留めなどによって固定される。この固定機構は、レドーム６ｂについても同様である。
　（アンテナ装置の構成例４）
　図５は、上記アンテナ装置２０の変形例としてのアンテナ装置３０の構成例を概略的に示す断面図である。図５に示すように、アンテナ装置２０は、アンテナ３ｂと、レドーム６ｃ（支持部材、カバー部材）とを備えている。
　レドーム６ｃは、偏平な角型のトレーを、ボディー２の外装面に伏せた形状を有している。ただし、レドーム６ｃの上面と、上面からほぼ垂直に立ち下がる側面との境界（稜線）、すなわち角部（エッジ部）は、鋭利ではなく、丸みを帯びている。より具体的には、図５に一部拡大図を示すように、上記角部は、曲率半径Ｒが５ｍｍ以上の丸みを帯びている。なお、図５のＣは、曲率半径Ｒの中心を示している。
　アンテナ３ｂは、この丸みを帯びた角部の内面形状に沿って、ボディー２の外装面から２ｍｍ以上離間するように設けられている。このように、本発明のアンテナは、その取り付け面が、ボディーの外装面であれ、レドームの内面であれ、いずれにしても、曲率半径Ｒが５ｍｍ以上の曲面に沿って取り付けられるなら、良好な特性を維持することができる。
　（アンテナ装置を設置する外殻の裏面）
　次に、本発明のアンテナ装置を設置する場所を、ボディー２の裏面（内装側の面または車室側の面）とする例について説明する。ボディー２の中でも車室を構成する車室ボディーの裏面は、通常、内装材によってカバーされるため、直接に人の目に触れることがない。したがって、車室ボディーの裏面にアンテナ装置を設置するということは、アンテナ装置が、車室ボディーの外装材と内装材との間に形成されたスペース内に内蔵されるということなので、自動車６０１の外観上も内観上も、その意匠性を損なうことがない。
　なお、ボディー２は、上記車室ボディーに限らず、室外ボディーも含んでいる。例えば、室外ボディーには、図１１に示すように、ボンネット６１７、バンパー６１２およびトランクカバー６１６などが含まれ、ボディー２に一体化されたリアスポイラー６１３も室外ボディーに含めてもよいし、カーアクセサリーとしての脱着可能な外装品に含めてもよい。
　上記室外ボディーの裏面は、元々、人の目に触れない所なので、車室ボディーのように内装材によって覆われてはいないのが通常である。しかし、このような室外ボディーの裏面も、本発明のアンテナ装置の設置場所として選択可能である。
　図１０は、自動車６０１の車室の前方側の外観構成例を示す図である。図１０に示すように、アンテナ装置を車内ボディーの裏面に設置する場所の例は、ルーフトリムＱ１、フロントピラートリムＱ２、またはドアトリムＱ３などであるが、これらに限定されるものではない。アンテナ装置の設置位置は、金属外装材以外の窓などから入ってきた電波が回り込んで強く受信できる位置、たとえば窓やサンルーフの近傍が望ましい。
　（アンテナ装置の構成例５）
　図６は、本発明のアンテナ装置１００が、導体で形成された外装材１０１の内側表面１０１ａに配設される態様を示している。図６に示すように、上記アンテナ装置１００は、アンテナ１００ａと支持部材としてのスペーサ１００ｂとを備えている。上記アンテナ装置１００が上記外装材１０１の内側表面１０１ａに配設される場合、アンテナ１００ａは、内側表面１０１ａから離間して配置される。離間させる距離（以下、離間距離という）Ｌは、上記ＶＳＷＲ特性を考慮して、例えば２ｍｍに設定される。ただし、上記離間距離Ｌは２ｍｍに限定されるものではなく、ＶＳＷＲを３．５以下に抑えられる離間距離である２ｍｍ以上であればよい。
　この態様においては、上記外装材１０１の内側表面１０１ａから２ｍｍ以上離間させればよいから、比較的狭い空間に対しても上記アンテナ装置１００を配設することが可能となる。よって、アンテナ装置１００は、その設置に要するスペースが少なくて済み、高い設置自由度を有する。
　なお、上記離間距離Ｌを設けて上記アンテナ装置１００を設置する場合、例えば、図６に示すように、上記離間距離Ｌに相当する厚みを有する所定数のスペーサ（絶縁体）１００ｂを上記内側表面１０１ａの適所に設置し、このスペーサ１００ｂ上に上記アンテナ１００ａを設置して、ビスなどの取付部品１０３によって上記アンテナ１００ａを上記スペーサ１００ｂに固定する構成が考えられる。
　（アンテナ装置の構成例６）
　上記離間距離Ｌを設ける形態に代えて、図７に示すように、上記離間距離Ｌに相当する厚みを有するシート状の絶縁体１０４を上記外装材１０１の内側表面１０１ａに設置し、このシート状の絶縁体１０４の上に上記アンテナ１００ａを設置する、換言すると、上記外装材１０１の内側表面１０１ａと上記アンテナ１００ａとの間に、上記絶縁体１０４を介在させる形態で、アンテナ装置１００’を構成してもよい。
　（アンテナ装置の構成例７）
　以上のような設置方法を用いて、上記アンテナ装置１００を、フロントピラーに設置する例について説明する。図８は、図１０に示す外観構成のうち、ルーフ（屋根）を支持するピラー１０６の拡大図である。なお、以下の説明は、上記アンテナ装置１００’についても同様に当てはまる。
　図８に示すように、上記アンテナ装置１００は、例えばピラー１０６に内蔵されるように設置し得る。ピラー１０６は、窓ガラスから近い位置にあるので、外から来た電波が回り込んで強い電波が受信できることが期待できる設置場所である。図８には、上記ピラー１０６のうち上記アンテナ装置１００を設置し得る部位の一例を点線で示している。図９は、図８に示すピラー１０６を所定位置でその長手方向に交差する平面Ｈによって切断した場合の切断面の一例を示す図である。
　図９に示すピラー１０６は、導体で構成された上記外装材（外装ボディ）１０７と、合成樹脂で構成された上記車両用内装材１０８とを有する。上記外装材１０７は断面円弧状を呈する一方、上記内装材１０８は断面直線状又は断面円弧状（図９には断面直線状の内装材を示している）を呈している。ピラー１０６は、上記外装材１０７の断面の端部と上記内装材１０８の断面の端部とが互いに当接した状態で、上記外装材１０７と上記内装材１０８とが連結されることにより、筒状（中空構造）を成している。
　このようなピラー１０６における上記外装材１０７の内側表面１０７ａ又は上記内装材１０８の空洞側表面１０８ａに沿って、前述した各設置態様で上記アンテナ装置１００を設置し得る。
　すなわち、例えば、図９に示すように、アンテナ１００ｃとシート状の絶縁体１０４ａとを備えたアンテナ装置１００を、上記絶縁体１０４ａを介在させ、外装材１０７の内側表面１０７ａとアンテナ１００ｃとの離間距離を２ｍｍ以上確保した上で、上記内側表面１０７ａに沿って設置し得る。又は、具体的には図示していないが、図６に示す上記スペーサ１００ｂとビス等の取付部材１０３とを用いて上記アンテナ装置１００を上記外装材１０７の内側表面１０７ａに設置し得る。
　（アンテナの詳細な構成例１）
　次に、放射素子と導体面との離間距離を少なくとも２ｍｍとすれば、その導体面に沿って設置しても、良好な特性を維持することができる本発明のアンテナの構成を詳細に説明する。
　ところで、アンテナは、その周囲の影響を強く受けるため、その搭載箇所にどのように実装するかということは重要な事柄になる。
　特に、アンテナが金属板等からなる導体部材上に搭載される場合、導体部材からの影響が避けられない。つまり、アンテナが導体部材に搭載される場合、アンテナ単体が真空の自由空間にある場合とは異なり、その導体部材からの影響を考慮しつつ、アンテナを設計することが必要となる。
　そこで、本発明のアンテナは、導体部材に搭載される場合において、導体部材から受ける影響を考慮した構成としている。この結果、本発明のアンテナの一実施例としてのアンテナ２０１は、図１２に示すように、少なくとも１回、より好ましくは２回以上の折り返しパターンからなるメアンダ形状（メアンダラインアンテナ形状、メアンダ形状部）を有する導電性経路（線路）が二次元的に配された平面状（平板状）の放射素子２１５と、放射素子２１５に接続された給電線２２１とを備えている。
　さらに、本願発明者らは、上記導電性経路を部分的に短絡させる短絡部材２３１（短絡部）を使用し、短絡部材２３１を配置する位置及び箇所を決定することが、放射素子２１５の共振点を増加させ、ＶＳＷＲ値を低下させる上で一層好ましいことを見出した。この短絡部材２３１の使用により、アンテナ２０１が導体部材に搭載される場合でも、使用可能帯域の拡大を図ることができる。
　放射素子２１５は、一端から他端に連続する導電性経路を持ち、１本の線路である。一端から他端に連続する導電性経路を持っている点から、ループ形状に形成されているともいえる。ループ形状は、アンテナの利得を向上させることができる。そして、放射素子２１５は、その全体が同一平面上に配置されており、その部材としては、例えば、導体ワイヤーや導体フィルム、あるいはプリント配線を用いることができる。
　放射素子２１５の導電性経路において、放射素子２１５の一端から所定の長さの部分（下記の巻込部２１１に相当する部分）と、その他端から所定の長さの部分（下記の巻込部２１１に相当する部分）とが、それぞれ、第１および第２の根本部２２５、２２６となっている。そして、放射素子２１５から２つの根本部２２５、２２６を除いた残りの部分が中間部となっている。すなわち、中間部は、第１の根本部２２５と第２の根本部２２６とを中継する部分である。
　上記中間部の一部がメアンダ形状（メアンダ形状部）を有する放射部２１２を構成し、上記中間部の残りの一部が第１の幅広部２１３および第２の幅広部２１４を構成する一方、上記２つの根本部２２５、２２６が巻込部２１１を構成している。第１の幅広部２１３と第２の幅広部２１４とは、お互いに、各々の一部分を共有しあっている。
　以上の構成をまとめると、放射素子２１５の一端から他端に向かって、導電性経路は、第１の根本部２２５から始まり、第１の幅広部２１３、第２の幅広部２１４、放射部２１２、第２の根本部２２６の順に連続し、第２の根本部２２６は、第１の根本部２２５と隣接する位置に戻っている。
　第１の根本部２２５において、一端から他端へ向かう導電性経路の取り出しの向きは、図１２における左向き（Ｘ軸の負の向き）であり、第２の根本部２２６において、他端から一端へ向かう導電性経路の取り出しの向きは、図１２における右向き（Ｘ軸の正の向き）である。すなわち、これら２つの取り出しの向きは互いに反対向きとなっている。
　すなわち、２つの根本部２２５および２２６のいずれにおいても、それらの延びる向きが、給電部２２２を取り囲むようにして、１８０°回転している。
　このため、低周波帯域側の電波及び高周波帯域側の電波のいずれを送受信する場合であっても、それぞれの電波に関する高い放射利得を得ることができる。
　さらに、２つの根本部２２５、２２６の各取り出しの向きは、第１の根本部２２５の場合、給電線２２１が後述する給電部２２２から電源側へ延在する向き、つまり、図１２における左向き（Ｘ軸の負の向き）と同じ向きになり、第２の根本部２２６の場合、給電線２２１が延在する向きと反対の向きとなっている。
　具体的には、巻込部２１１においては、図１２において、第１の根本部２２５の延在する向きが、放射素子２１５の上記一端から、上向き（Ｚ軸の正の向き）、その後、左向き（Ｘ軸の負の向き、取り出しの向き）となっている。すなわち、第１の根本部２２５は、上向きに延びる第１の直線部２２５ｏ１、およびこの第１の直線部２２５ｏ１の端部から左向きに延びる第１の屈曲部２２５ｏ２（第１の後端直線部）を有している。
　また、第２の根本部２２６の延在する向きが、放射素子２１５の上記他端から、下向き（Ｚ軸の負の向き）、その後、右向き（Ｘ軸の正の向き、取り出しの向き）となっている。すなわち、第２の根本部２２６は、下向きに延びる第２の直線部２２６ｏ１、およびこの第２の直線部２２６ｏ１の端部から右向きに延びる第２の屈曲部２２６ｏ２（第２の後端直線部）を有している。
　このように、巻込部２１１においては、２つの根本部２２５、２２６のいずれにおいても、それらの延在する向きが、給電部２２２を取り囲むようにして、互いに反対回りに９０°回転している。
　また、放射素子２１５の中間部の一部は、放射部２１２において、少なくとも１回、より好ましくは２回以上の折り返しパターンからなるメアンダ形状を有している。そして、このメアンダ形状の折り返しパターンの折り返し方向（Ｚ軸の正の向きまたは負の向き）は、巻込部２１１における第２の根本部２２６の取り出しの向き（Ｘ軸の正の向き）、すなわち第２の屈曲部２２６ｏ２（後端直線部）の向きと垂直である。
　ところで、上記巻込部２１１において、２つの根本部２２５、２２６のそれぞれには、上述した給電部２２２が形成されている。２つの根本部２２５、２２６のそれぞれは、給電部２２２に接続された給電線２２１から給電されている。
　この給電線２２１と給電部２２２との接続構成の詳細を図２５に示す。この接続構成においては、給電線２２１を構成する同軸ケーブルの外部導体１２２が上記第１の根本部２２５に給電し、その同軸ケーブルの内部導体１２３が上記第２の根本部２２６に給電する。また、外部導体１２２が露出した部分と隣り合う、絶縁性外皮にて覆われている部分（外部導体１２２が露出していない部分）は、第１の幅広部２１３ｂ上に配置されている。
　給電線２２１からの給電に関し、具体的には、給電部２２２において、同軸ケーブルの内部導体１２３を介して、所定の周波数帯の信号が第２の根本部２２６に印加され、外部導体１２２を介して、アース電位が第１の根本部２２５に印加される。
　また、給電線２２１の下方に位置し、給電線２２１と重畳する、第１の幅広部２１３の線幅（Ｘ軸方向の長さ）は、放射素子２１５の巻込部２１１および放射部２１２を構成する部分の線幅よりも広くなっている。これにより、給電部２２２において、放射素子２１５と給電線２２１との間のインピーダンス整合を実現することができる。
　第２の幅広部２１４も、第１の幅広部２１３と同様、巻込部２１１および放射部２１２を構成する部分の線幅よりも広くなっている。
　図１２とは異なり、給電線２２１が給電部２２２からＺ軸の負の向きに延在する場合であれば、この第２の幅広部２１４が第１の幅広部２１３の役割を果たすことになる。すなわち、この場合、給電線２２１の下方に位置し、給電線２２１と重畳する、第２の幅広部２１４の線幅（Ｚ軸方向の長さ）が、巻込部２１１および放射部２１２を構成する部分の線幅よりも広くなっている、といえる。
　なお、アンテナ２０１のサイズの一例は、図１２における左右方向（Ｘ軸方向）の長さが９２ｍｍ、上下方向（Ｚ軸方向）の長さが５２ｍｍである。
　更に、放射部２１２が有するメアンダ形状内に短絡部材２３１が配置されている。ここで、図１３を用いて、この短絡部材２３１の役割について、以下、説明する。
　（短絡部材２３１の役割）
　図１３は、メアンダ形状を有する放射素子３１５内に短絡部材３３１を配置して、放射素子３１５内に複数の導電性経路を生じさせた状態を示す模式図である。
　図１３に示すように、アンテナ３０１は１本の線路である放射素子３１５および給電線を有し、この放射素子３１５はメアンダ形状（メアンダ構造）を有する。すなわち、放射素子３１５はメアンダ化されている。放射素子３１５には給電部３２２において上記給電線が接続される。
　短絡部材３３１は、メアンダ化された放射素子３１５の例えば異なる２点以上を（複数の点を）短絡させる。図１３の例では、短絡部材３３１の両端部に位置する上下方向に延びる２本の直線部間が短絡されている。これにより、放射素子３１５には、第１の波長λ１に対応した実線にて示す第１のパス（第１の導電性経路）と、第２の波長λ２に対応した破線にて示す第２のパス（第２の導電性経路）とが形成される。
　このように、アンテナ３０１では、メアンダ化された放射素子３１５において、複数の異なる点同士を短絡させるように短絡部材３３１を設けて、長さの異なる導電性経路の数を増やすことにより、アンテナ３０１の共振周波数（共振点）の数を増加させることができる。これにより、使用帯域におけるアンテナ３０１のＶＳＷＲ特性を向上させることができる。
　ここで、上述したように、アンテナでは、導体部材に搭載された場合、導体部材の影響を受けて、使用帯域（例えば、日本向け地上デジタル放送用アンテナであれば４７０ＭＨｚ～７７０ＭＨｚ、北米向け地上デジタル放送用アンテナであれば４７０ＭＨｚ～８６０ＭＨ、欧州向け地上デジタル放送用アンテナであれば４７０～８９０ＭＨｚ）におけるＶＳＷＲ特性が悪化する（ＶＳＷＲ値が上昇する）場合がある。
　このような場合には、図１３のアンテナ３０１において示したように、メアンダ化された放射素子３１５において、複数の異なる点同士を短絡させるように短絡部材３３１を設けることによって、使用帯域におけるＶＳＷＲ特性の悪化（ＶＳＷＲ値の上昇）を抑制することができる。すなわち、導体部材からの影響を考慮し、放射素子３１５の近傍にダミーの導電部材を配置した状態で、放射素子３１５において短絡部材３３１により短絡させる位置を決定して短絡部材３３１を配置する。これにより、長さの異なる導電性経路の数が増加してアンテナ３０１の共振周波数が増加する。この結果、アンテナ３０１を導体部材に搭載した場合でも、導体部材の影響による使用帯域におけるＶＳＷＲ特性の悪化（ＶＳＷＲ値の上昇）を抑制することができる。
　図１２に示したアンテナ２０１では、上で述べたような短絡部材３３１として、短絡部材２３１が、メアンダ化された放射部２１２に配置されている。この短絡部材２３１を配置する位置及び箇所の決定は、例えば、次のようにして行われる。
　短絡部材２３１の配置は、放射素子２１５が誘電体を介して金属板上に配置された状態で、使用帯域内の各周波数におけるＶＳＷＲ値が、短絡部材２３１を配置していない場合よりも小さくなるように決める。より好ましくは、放射素子２１５が誘電体を介して金属板上に配置された状態で、使用帯域内の各周波数におけるＶＳＷＲ値が、３.５以下になるように決める。
　より具体的に言えば、ダミー金属板上に誘電体を介して配置された放射素子２１５上に短絡部材２３１を仮置きした上で、使用帯域におけるＶＳＷＲ値をモニタしながら短絡部材２３１を移動する。そして、使用帯域内の各周波数においてＶＳＷＲ値が短絡部材を配置していない場合よりも小さくなる位置が見出された場合、その短絡部材２３１をその位置に固定する。一方、使用帯域内の各周波数においてＶＳＷＲ値が短絡部材を配置していない場合よりも小さくなる位置を見出せなかった場合、使用する短絡部材２３１を形状またはサイズの異なるものに取り替えながら、上記の試行を繰り返す。
　短絡部材２３１は、放射素子２１５の所定の位置同士を短絡させるものであり、例えば、金属材料などの導電材料を用いることができる。短絡部材２３１は、例えば放射素子２１５に直接接触し、放射素子２１５を短絡させる。
　ここで、短絡部材２３１の有無とＶＳＷＲ特性との関係について調べた実験結果について、以下に説明する。
　（短絡部材の有無による効果）
　この実験においては、図１４に示すように、３５０ｍｍ×２５０ｍｍの導体部材としての金属板４０３上に、誘電体層４０２を介してアンテナを搭載し、アンテナ装置４０１とした。誘電体層４０２については後述する。なお、アンテナ装置４０１のサイズが１００ｍｍ×５０ｍｍ程度であれば、アンテナ装置４０１を３５０ｍｍ×２５０ｍｍの導体部材上に搭載したときと概ね同じ特性が、アンテナ装置４０１を自動車のボンネット等の導体部材上に搭載した場合にも得られる。
　アンテナ装置４０１には、図１２に示したアンテナ２０１、および図１５に示すアンテナ５０１を使用し、それぞれについてＶＳＷＲ特性を測定した。なお、図１５のアンテナ５０１は、図１２のアンテナ２０１に設けられている短絡部材２３１が設けられていない点を除き、図１２のアンテナ２０１と同一の構成を有している。
　図１６は、アンテナ２０１およびアンテナ５０１の各ＶＳＷＲ特性の測定結果を示すグラフである。図１６において、「短絡部材有り」のグラフがアンテナ２０１の測定結果であり、「短絡部材無し」のグラフがアンテナ５０１の測定結果である。なお、この測定時においては、誘電体層４０２の厚さｄは５ｍｍ、比誘電率εｒは１であった。
　図１６に示す実験結果からは、アンテナ２０１において短絡部材２３１を配置し、短絡を生じさせることにより、地上波デジタルテレビ帯域（４７０ＭＨｚ～７７０ＭＨｚ）に対し、８００ＭＨｚ以下の帯域においてＶＳＷＲを３．５以下に抑えられることが分かる。
　ただし、アンテナ５０１においても、約６５０ＭＨｚ～７５０ＭＨｚの周波数帯では、ＶＳＷＲが３．５以下に抑えられているので、この周波数帯では良好な送受信を行うことができる。これは、アンテナ５０１がメアンダ形状の導電性経路を持つ放射素子２１５を備えていることによる効果であると考えられる。
　アンテナ５０１の場合には、良好な周波数帯が約６５０ＭＨｚ～７５０ＭＨｚという結果になっているが、これは単なる一例に過ぎない。すなわち、メアンダ形状の設計によって、ＶＳＷＲを３．５以下とする周波数の値と範囲とを様々に変えることができる。したがって、使用周波数帯によっては、短絡部材は無くてもよい。
　なお、本実施の形態では、同一平面上の隣合う複数の点を短絡することで説明したが、隣合っていない複数の点を短絡してもよい。例えば直線形状ではない短絡部材で短絡したり、２層構造として短絡部材をアンテナ２０１とは異なる面に配置して層間導通により離れた２点以上の点を短絡しても良い。
　このように、短絡部材２３１を配置する位置及び箇所を決定することによって、放射素子２１５の共振点を増加させ、ＶＳＷＲ値を低下させることが一層好ましいことを見出した。この短絡部材２３１の使用により、アンテナ２０１が導体部材に搭載される場合でも、使用可能帯域の拡大を図ることができる。
　（誘電体の厚さによる効果）
　発明者等は、図１４に示すように、アンテナ装置４０１と導体部材としての金属板４０３との間に誘電体層４０２を設けることにより、アンテナ装置４０１と導体部材（金属板４０３）との間の距離を数ｍｍ程度に小さくしても実用に耐えるＶＳＷＲ特性を有するアンテナ装置を実現できることを見出した。この際、誘電体層４０２の比誘電率εｒは１以上１０以下に設定することが望ましい。これは、比誘電率εｒを１０よりも大きくすると、放射効率の低下が無視できなくなるためである。
　図１７に、誘電体層４０２の厚さｄを変化させ、各厚さｄにおけるアンテナ装置４０１のＶＳＷＲ特性の測定結果を示す。ここでは、図１２のアンテナ２０１をアンテナ装置４０１に用いている。
　また、厚さｄとして、ｄ＝無限大（∞）、ｄ＝５ｍｍ、ｄ＝２ｍｍ、ｄ＝０ｍｍ、の４条件を用意した。なお、ｄ＝無限大とは、アンテナ２０１と金属板４０３との距離が無限大、つまり、金属板４０３が存在しない状況を意味する条件である。また、ｄ＝０ｍｍは、アンテナ２０１が金属板４０３に対して可能な限り薄い絶縁膜等の絶縁部材を介して接触するように搭載されている状況を意味する条件である。つまり、ｄ＝０ｍｍは、アンテナ２０１の導体部分と金属板４０３とが直接接触しないで絶縁状態を保ち、可能な限りアンテナ２０１と金属板４０３とが接近している状態の距離を示している。
　図１７に示すように、ｄ＝無限大、ｄ＝５ｍｍの２つ条件において、４７０ＭＨｚ～７７０ＭＨｚの帯域においてＶＳＷＲを３．５以下に抑えられることが分かる。また、ｄ＝２ｍｍとした場合でも、６７０ＭＨｚ近傍の帯域を除けば、４７０ＭＨｚ～７７０ＭＨｚの帯域においてＶＳＷＲを３．５以下に抑えられることが分かる。このことから次のようなことがいえる。
　ｄ＝無限大、すなわち、アンテナ２０１が金属板４０３に搭載されていなければ、アンテナ２０１は金属板４０２からの影響を受けることは無い。言い換えると、アンテナ２０１が金属板４０３に無限遠から徐々に金属板４０３に近づくとすれば、金属板４０３に近づけば近づくほど、金属板４０３からの影響を強く受けるはずである。
　したがって、図１７の結果からいえることは、アンテナ２０１と金属板４０３との間の誘電体層４０２の厚さｄ、すなわち、アンテナ２０１と金属板４０３との間の距離を５ｍｍ以上とすれば、４７０ＭＨｚ～７７０ＭＨｚの帯域において、ＶＳＷＲを３．５以下に抑えられることができるといえる。また、アンテナ２０１と金属板４０３との間の距離を２ｍｍ以上とすれば、一部の例外的な帯域を除けば、４７０ＭＨｚ～７７０ＭＨｚの帯域においてＶＳＷＲを３．５以下に抑えられることができるといえる。
　ここで、図１７は、比誘電率εｒが約２～３の厚み１ｍｍ以下のアンテナ基材を使用した場合で、基材以外の離隔、すなわち誘電体層４０２の厚さｄを、比誘電率εｒ＝約１の材料（発泡スチロールなど）で設けた場合の特性を示している。
　したがって、図１７に示す特性では、厚さｄ＝２ｍｍのとき、６７０ＭＨ近傍でＶＳＷＲが劣化するが、本発明では必ずしも６７０ＭＨｚ帯域のＶＳＷＲが劣化するわけではない。これは、図１７に示す特性が、短絡部材やメアンダ形状、アンテナ基材の比誘電率εｒ及び厚さ、誘電体層４０２の比誘電率εｒ等を最適化することにより調整することが可能だからである。
　図１８は、図１２に示したアンテナ２０１の５５０ＭＨｚ帯域における放射パターンを示すグラフである。（ａ）は、図１４に示すｘｙｚ座標系のｘｙ面における放射パターン、（ｂ）は、ｙｚ面における放射パターン、（ｃ）は、ｚｘ面における放射パターンをそれぞれ示している。このときの誘電体層４０２の厚さｄは５ｍｍ、比誘電率εｒは１であった。また、図１８中に示すＥθは、垂直偏波Ｖに対するアンテナの放射パワーを表わし、Ｅφは、水平偏波Ｈに対するアンテナの放射パワーを表わし、Ｅtotalはアンテナの全放射パワーを表している。
　図１８によれば、ｘｙ面における放射パターン、ｙｚ面における放射パターン、ｚｘ面における放射パターンのいずれにおいても、放射無指向性が実現されていることが分かる。
　図１９は、アンテナ２０１の変形例であるアンテナ２０１ａを示している。以下、上記のアンテナ２０１と異なる部分について、その詳細な説明を行なうものとし、同様の部分については、説明を省略する。
　アンテナ２０１ａのサイズは、図１９における左右方向（Ｘ軸方向）の長さが８３ｍｍ、上下方向（Ｚ軸方向）の長さが５６ｍｍである。
　巻込部２１１ａにおいて、放射素子２１５ａの２つの根本部２２５ａ、２２６ａのそれぞれに、給電部２２２ａが形成されている。２つの根本部２２５ａ、２２６ａのそれぞれは、給電部２２２ａに接続された給電線２２１ａから給電されている。
　なお、第１の根本部２２５ａは、第１の直線部２２５ａ１および第１の屈曲部２２５ａ２（第１の後端直線部）を有している。第１の直線部２２５ａ１および第１の屈曲部２２５ａ２は、図１２に示した第１の根本部２２５の第１の直線部２２５ｏ１および第１の屈曲部２２５ｏ２に対応している。同様に、第２の根本部２２６ａは、第２の直線部２２６ａ１および第２の屈曲部２２６ａ２（第２の後端直線部）を有している。第２の直線部２２６ａ１および第２の屈曲部２２６ａ２は、図１２に示した第２の根本部２２６の第２の直線部２２６ｏ１および第２の屈曲部２２６ｏ２に対応している。
　給電線２２１ａは、給電部２２２ａから延在する向きが、上記の実施の形態１の給電線２２１とは異なり、図１９のＺ軸の負の向きとなっている。
　このため、２つの根本部２２５ａ、２２６ａの取り出しの向きは、いずれも、図１２において給電線２２１が延在する向きとは直交し、給電線２２１ａが延在する向きとは平行になっている。
　また、第１の幅広部２１３ａは、給電線２２１ａの下方において形成され、給電線２２１ａと重畳する部分の線幅（Ｘ軸方向の長さ）が、巻込部２１１ａおよび放射部２１２ａを構成する部分の線幅よりも広くなっている。
　なお、図１９とは異なり、給電線２２１ａは給電部２２２ａからＸ軸の負の向きに延在していてもよい。
　更に、放射部２１２ａが有するメアンダ形状内に短絡部材２３１ａ及び短絡部材２３２ａが配置されている。この短絡部材２３１ａ及び短絡部材２３２ａの役割については、上述した短絡部材２３１と同様である。
　次に、短絡部材２３１ａ及び２３２ａの有無により、ＶＳＷＲ特性がどの程度向上するかについて、発明者等が実験を行なった。その実験結果について、以下に説明する。
　（短絡部材の有無による効果）
　発明者等は、アンテナ２０１と同様、図１４に示すように、３５０ｍｍ×２５０ｍｍの金属板４０３上に、誘電体層４０２を介してアンテナ装置４０１を搭載した。
　アンテナ装置４０１には、図１９に示したアンテナ２０１ａ、図２０に示すアンテナ５０２、および図２１に示すアンテナ５０３を使用し、それぞれについてＶＳＷＲ特性を測定した。図２０のアンテナ５０２は、図１９の短絡部材２３２ａが放射部２１２ａのメアンダ形状部内に配置されていないことを除き、図１９のアンテナ２０１ａと同一の構成を有している。また、図２１のアンテナ５０３は、図１９の短絡部材短絡部材２３１ａ及び２３２ａが放射部２１２ａのメアンダ形状部内に配置されていないことを除き、図１９のアンテナ２０１ａと同一の構成を有している。
　図２２に、アンテナ２０１ａ、アンテナ５０２及びアンテナ５０３の各ＶＳＷＲ特性の測定結果を示す。図２２において、「短絡部材有り」のグラフがアンテナ２０１ａの測定結果であり、「短絡部材無し」のグラフがアンテナ５０３の測定結果であり、「第２の短絡部材無し」のグラフがアンテナ５０２の測定結果である。なお、この測定時においては、誘電体層４０２の厚さｄは５ｍｍ、比誘電率εｒは１であった。
　図２２に示すように、先ず、「第２の短絡部材無し」のグラフから、短絡部材２３１ａを配置し、短絡を生じさせることにより、地上波デジタルテレビ帯域（４７０ＭＨｚ～７７０ＭＨｚ）のうち、低周波帯域においてＶＳＷＲを３．５以下に抑えられることが分かる。
　更に、「短絡部材有り」のグラフから、短絡部材２３２ａを配置し、短絡を生じさせることにより、地上波デジタルテレビ帯域（４７０ＭＨｚ～７７０ＭＨｚ）のうち、高周波帯域においてもＶＳＷＲを３．５以下に抑えられることが分かる。
　ただし、「短絡部材無し」のグラフから、前述したように、アンテナ５０３においても、約５５０ＭＨｚ～６２０ＭＨｚの周波数帯および約６８０ＭＨｚ～７７０ＭＨｚの周波数帯では、ＶＳＷＲが３．５以下に抑えられているので、この周波数帯では良好な送受信を行うことができる。これは、アンテナ５０３がメアンダ形状の導電性経路を持つ放射素子２１５ａを備えていることによる効果であると考えられる。したがって、使用周波数帯によって、短絡部材の設置数は０も含んで変更可能である。
　（誘電体の厚さによる効果）
　図２３に、誘電体層４０２の厚さｄを変化させ、各厚さｄにおけるアンテナ装置４０１のＶＳＷＲ特性の測定結果を示す。ここでは、図１９のアンテナ２０１ａをアンテナ装置４０１に用いている。
　また、厚さｄとして、ｄ＝無限大（∞）、ｄ＝５ｍｍ、ｄ＝２ｍｍ、ｄ＝０ｍｍ、の４条件を用意した。
　図２３に示すように、ｄ＝無限大、ｄ＝５ｍｍの２つ条件において、４２０ＭＨｚ～９２０ＭＨｚの帯域においてＶＳＷＲを３．１以下に抑えられることが分かる。
　また、ｄ＝無限大、ｄ＝５ｍｍ、ｄ＝２ｍｍの３つ条件において、４２０ＭＨｚ～８７０ＭＨｚの帯域においてＶＳＷＲを３．５以下に抑えられることが分かる。
　このことから、アンテナ２０１ａと金属板４０３との間の距離を２ｍｍ以上とすれば、４２０ＭＨｚ～８７０ＭＨｚの帯域において、ＶＳＷＲを３．５以下に抑えられることができるといえる。
率εｒが約２～３の厚み１ｍｍ以下のアンテナ基材を使用した場合で、かつ、基材以外の離隔、すなわち誘電体層４０２の厚さｄを、比誘電率εｒ＝約１の材料（発泡スチロールなど）によって設けた場合の特性を示している。
　なお、ｄ＝０ｍｍの場合でも、例えば、４５０ＭＨｚ近傍の周波数帯、約５２０ＭＨｚ～６９０ＭＨｚおよび約７５０ＭＨｚ～８３０ＭＨｚなどの周波数帯では、ＶＳＷＲを３．５以下に抑えられ、良好な送受信を行うことができる。したがって、使用周波数帯が特定の周波数帯に限定して構わない場合には、本発明のメアンダ形状の放射素子を備えたアンテナを、導電体面とは絶縁した状態を保った状態で、できるだけ接近させて設置することができる。
　図２４は、図１９に示したアンテナ２０１ａの５５０ＭＨｚ帯域における放射パターンを示すグラフである。（ａ）は、図１４に示すｘｙｚ座標系のｘｙ面における放射パターン、（ｂ）は、ｙｚ面における放射パターン、（ｃ）は、ｚｘ面における放射パターンをそれぞれ示している。このときの誘電体層４０２の厚さｄは５ｍｍ、比誘電率εｒは１であった。
　図２４によれば、ｘｙ面における放射パターン、ｙｚ面における放射パターン、ｚｘ面における放射パターンのいずれにおいても、放射無指向性が実現されていることが分かる。
　（変形例）
　図２５は、図１２に示すアンテナ２０１の変形例であるアンテナ５０４を示している。以下、上記のアンテナ２０１と異なる部分について、その詳細な説明を行なうものとし、同様の部分については、説明を省略する。
　アンテナ５０４では、第１の幅広部２１３ｂおよび巻込部２１１ｂのＺ軸正方向における長さが、アンテナ２０１の第１の幅広部２１３および巻込部２１１より長くなっている。したがって、第１の幅広部２１３ｂおよび巻込部２１１ｂのＺ軸正方向側の上端部は、放射素子２１５のＺ軸正方向側の上端部の位置から、Ｚ軸正方向側に張り出している。
　また、アンテナ２０１の短絡部材２３１は、独立した部材として設けられているが、アンテナ５０４では、Ｚ軸負方向側の下端部において、放射素子２１５ｂを形成する導電性経路と同じ材料により、導電性経路と一体化された短絡部２３１ｃが形成されている。さらに、Ｚ軸に沿って折り返され、隣り合って並走する２本の導電性経路を１本に一体化し、そのＸ軸方向の幅を、１本の導電性経路の幅のほぼ３倍とした短絡部２３１ｄが形成されている。１本に一体化する場合の並走する導電性経路の本数は、良好なＶＳＷＲ特性が得られるように適宜調整すればよいことはいうまでもない。上記短絡部２３１ｃのＸ軸方向の長さについても、同様に適宜調整可能である。
　このように、短絡部材を、独立した部材とするのではなく、導電性経路と同じ材料により、導電性経路と一体化して形成する方が、導電性経路と短絡部材とを同時に形成することができるので、製造工程が簡便になる。
　〔まとめ〕
　本発明に係る移動体は、以上のように、(1)導電性経路が二次元的に配された平板状の放射素子と、(2)上記放射素子に接続される給電線と、(3)上記平板状の放射素子を、移動体の外殻の導電性材料層から離間した状態で、上記外殻の表面または裏面に沿うように保持する支持部材とを備え、(4)上記平板状の放射素子は、導電性経路の一端から所定の長さ部分の第１の根本部と、上記導電性経路の他端から所定の長さ部分の第２の根本部と、上記第１の根本部と第２の根本部とを中継する中間部とを有し、(5)上記第１及び第２の根本部には、それぞれ上記給電線に接続される第１及び第２の給電部が形成され、(6)上記中間部には折り返しパターンを有するメアンダ形状の上記導電性経路が形成され、(7)上記支持部材の形成材料は誘電体である、ことを特徴としている。
　本願発明者は、鋭意研究の結果、アンテナ装置のアンテナを、上記(1)(2)の構成を備えたアンテナとし、さらに上記(1)でいう放射素子に、上記(4)～(6)の構成を持たせたことにより、アンテナを、移動体の導電性材料層を含む外殻（外装材）の表面または裏面に沿うように、言い換えると、外殻の外装側の面または外殻の移動体室内側の面に沿うように設置した場合であっても、良好な感度および無指向性を実現し、ＶＳＷＲ特性を向上させることのできる周波数帯域が発現することを見出した。なお、本発明のアンテナ装置の用途は、送受信対応、送信専用または受信専用のいずれでもよい。
　さらに、形成材料を誘電体とした支持部材によって、上記放射素子を上記外殻の表面または裏面から離間した状態で、当該面に沿うように保持すると、上記導電性材料層から受ける悪影響を抑制し、良好なＶＳＷＲ特性を示す周波数帯域が広がることを見出した。
　したがって、本発明によれば、移動体の導電性材料層を含む外殻の表面または裏面に対して、高感度かつ無指向性という特性の良い薄型のアンテナ装置を設置することができる。
　特に、外殻の裏面、すなわち外殻の移動体室内側（内装側）の面にアンテナ装置を設置する場合について、例えば移動体が自動車である場合を例に挙げて説明すると、自動車のドア、ルーフまたはピラーなどにおける金属板と車室側の内装材との間に形成される狭いスペースであっても、本発明の平板状の放射素子を外殻の裏面から離間した状態で、当該裏面に沿わせるようにしてアンテナ装置を設置することは容易である。このような狭いスペースにアンテナ装置を設置した場合でも、高感度かつ無指向性という良好な特性を発揮することができる。
　したがって、本発明のアンテナ装置は、移動体の外殻に対する設置の自由度が非常に高いという利点も備えている。
　なお、上記放射素子を上記外殻の表面または裏面から離間させる場合に、アンテナと表面または裏面との間に、空気層が誘電体層として存在してもよいし、空気層が固体の誘電体層に置き換わってもよい。
　放射素子と外殻との間に、空気層を介在させる構成では、上記支持部材は、放射素子と上記表面または裏面との間に局所的に設けられるスペーサの形態を取り、放射素子と外殻との間に、固体の誘電体層を介在させる構成では、その誘電体層自体が上記支持部材となる形態を取る。
　また、放射素子と上記外殻の表面との間に、空気層を介在させる構成として、上記支持部材をアンテナ装置のカバー部材、もしくは上記外殻の一部を覆うカバー部材とする形態を採用することもできる。
　また、上記各実施形態に係るアンテナ装置では、上記平板状の放射素子には、上記メアンダ形状の導電性経路を短絡させるための短絡部が設けられていることが好ましい。
　これにより、長さの異なる導電性経路の数が増える結果、アンテナの共振点を増加させることができるので、アンテナ装置の使用可能な周波数帯域をより拡大することができる。
　この場合、メアンダ形状の導電性経路上において短絡箇所を発生させるための１つまたは複数の短絡部を配置する際に、アンテナの共振点が増加するように、あるいはアンテナの共振点を増加させるとともに、使用帯域内におけるＶＳＷＲ値を低下させるように、短絡部を配置する位置及び箇所を決定することができる。
　上記各実施形態に係るアンテナ装置では、上記平板状の放射素子において、上記第１及び第２の根本部は、上記給電部を取り囲む巻込部を形成し、さらに上記第１及び第２の根本部の少なくとも一方に、上記給電部に接続される給電線と重畳する位置における上記導電性経路の幅が他の位置より広い幅広部が形成されていてもよい。
　これにより、給電部における放射素子と給電線とのインピーダンス整合を実現し、そうすることにより、アンテナのＶＳＷＲ値を低下させる、すなわち、ＶＳＷＲ特性をさらに向上させることができる。
　このため、アンテナの高い放射利得を実現させながら、そのＶＳＷＲ特性を向上させることができるので、アンテナ装置の使用可能な周波数帯域をさらに拡大することができる。
　上記各実施形態に係るアンテナ装置では、上記平板状の放射素子は、一端から他端まで連続した一本の線路となった構成である。
　これにより、一端から他端に連続する導電性経路を持つ放射素子において、その両端側に上記給電部が形成されていることにより、ループ形状を有するループアンテナ装置と同様、高い放射利得を実現することができる。
　上記各実施形態に係るアンテナ装置では、上記外殻の表面または裏面に対する上記放射素子の離間距離が、少なくとも２ｍｍであることが好ましい。
　これにより、アンテナ装置を導体付近に搭載する場合でも、ＶＳＷＲ値を３．５以下に抑えた使用可能な周波数帯域を発現させることができる。
　上記各実施形態に係るアンテナ装置は、上記外殻に上記支持部材を固定する固定手段を有し、上記支持部材は、平板状のベース部材であり、上記ベース部材の表面に沿って上記放射素子が固定された構成としてもよい。
　なお、「上記ベース部材に沿って」との表現を、上記ベース部材の二次元的または三次元的な広がり方と同様の二次元的または三次元的な広がり方で、と言い換えてもよい。
　これにより、放射素子と外殻との間にベース部材が誘電体層として介在するので、アンテナ装置を例えば自動車の車体などの金属部材上に設ける場合に、誘電体層が金属部材からの悪影響を抑制することができる。これにより、アンテナ装置は、良好なＶＳＷＲ特性を維持することができる。
　上記各実施形態に係るアンテナ装置は、上記外殻に上記支持部材を固定する固定手段を有し、上記支持部材は、上記外殻の表面の一部を覆うカバー部材であり、上記カバー部材の内側には、上記外殻の表面との間に空間部が形成され、上記カバー部材の内側の面に沿って上記平板状の放射素子が固定された構成としてもよい。
　これにより、アンテナ装置を移動体の外殻の上記表面に設置する場合に、防水および保護等の観点から不可欠なカバー部材を、導電性材料層から受ける悪影響を抑制する上記支持部材として有効に活用することができる。
　なお、この構成では、放射素子と外殻との間に空気層が誘電体層として介在する。これにより、アンテナ装置は、良好なＶＳＷＲ特性を維持することができる。
　上記各実施形態に係るアンテナ装置では、上記放射素子の平板状には、曲率が付与された湾曲形状が含まれていてもよく、その場合、上記湾曲形状の曲率半径は、５ｍｍ以上であればよい。
　このように、曲率半径が５ｍｍ以上の曲面に沿って放射素子が取り付けられるなら、アンテナ装置は良好な特性を維持することができる。
　上記各実施形態に係るアンテナ装置は、上記平板状の放射素子に上記給電線を介して接続される送受信回路をさらに有し、上記平板状の放射素子と上記送受信回路とが、同一平面上に配されていてもよい。
　これにより、送受信回路をさらに備えたアンテナ装置の薄型化を図ることができる。また、放射素子と送受信回路とを異なる面に配する形態と比較して、放射素子と送受信回路とを接続する導電路をより短くすることができるので、放射素子と送受信回路間の伝送路のインピーダンスを考慮する必要がない。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　本発明は、移動体に搭載される放送波受信用のアンテナ装置に適用できる。具体的には、例えば、ＶＨＦ放送帯域とＵＨＦ地上デジタル放送帯域を含む各種の周波数帯域で送受信可能な、表示機能付き無線装置を搭載した移動体用のアンテナ装置に利用することができる。
　１，１０，２０，３０　アンテナ装置
　２　ボディー（外殻）
　３，３ａ，３ｂ　アンテナ
　４　チューナー部（送受信回路）
　５　ベース部材（支持部材）
　６ａ，６ｂ，６ｃ　レドーム（支持部材）
　１１　スペーサ（支持部材）
　１２　ベース部材（支持部材）
　２０１，２０１ａ　アンテナ
　２１１，２１１ａ　巻込部（第１の領域）
　２１３　第１の幅広部（幅広部）
　２１４　第２の幅広部（幅広部）
　２２１，２２１ａ　同軸ケーブル（給電線）
　２２２，２２２ａ　給電部
　２２５，２２５ａ　第１の根本部
　２２６，２２６ａ　第２の根本部
　２２５ｏ２　第１の屈曲部（第１の後端直線部）
　２２６ｏ２　第２の屈曲部（第２の後端直線部）
　２３１，２３１ａ，２３１ｃ，２３１ｄ，２３２ａ　短絡部材（短絡部）
　４０１　アンテナ装置
　４０２　誘電体層（誘電体）
　５０１，５０２，５０３，５０４　アンテナ
　６０１　自動車（移動体）

Claims (10)

  1. 　導電性経路が二次元的に配された平板状の放射素子と
    　上記放射素子に接続される給電線と、
    　上記平板状の放射素子を、移動体の外殻の導電性材料層から離間した状態で、上記外殻の表面または裏面に沿うように保持する支持部材とを備え、
    　上記平板状の放射素子は、導電性経路の一端から所定の長さ部分の第１の根本部と、上記導電性経路の他端から所定の長さ部分の第２の根本部と、上記第１の根本部と第２の根本部とを中継する中間部とを有し、
    　上記第１及び第２の根本部には、それぞれ上記給電線に接続される第１及び第２の給電部が形成され、
    　上記中間部には折り返しパターンを有するメアンダ形状の上記導電性経路が形成され、
    　上記支持部材の形成材料は誘電体であること
    を特徴とするアンテナ装置。
  2. 　上記平板状の放射素子には、上記メアンダ形状の導電性経路を短絡させるための短絡部が設けられていること
    を特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
  3. 　上記平板状の放射素子において、
    　上記第１及び第２の根本部は、上記給電部を取り囲む巻込部を形成し、
    　さらに上記第１及び第２の根本部の少なくとも一方に、上記給電部に接続される給電線と重畳する位置における上記導電性経路の幅が他の位置より広い幅広部が形成されていること
    を特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
  4. 　上記平板状の放射素子は、一端から他端まで連続した一本の線路であること
    を特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載のアンテナ装置。
  5. 　上記外殻の表面または裏面に対する上記放射素子の離間距離は、少なくとも２ｍｍであること
    を特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載のアンテナ装置。
  6. 　上記外殻に上記支持部材を固定する固定手段を有し、
    　上記支持部材は、平板状のベース部材であり、
    　上記ベース部材の表面に沿って上記放射素子が固定されていること
    を特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載のアンテナ装置。
  7. 　上記外殻に支持部材を固定する固定手段を有し、
    　上記支持部材は、上記外殻の表面の一部を覆うカバー部材であり、
    　上記カバー部材の内側には、上記外殻の表面との間に空間部が形成され、
    　上記カバー部材の内側の面に沿って上記平板状の放射素子が固定されていること
    を特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  8. 　上記平板状の放射素子が、曲率半径５ｍｍ以上で湾曲して配置されること
    を特徴とする請求項１～７の何れか一項に記載のアンテナ装置。
  9. 　上記平板状の放射素子に上記給電線を介して接続される送受信回路をさらに有し、
    　上記平板状の放射素子と上記送受信回路とが、同一平面上に配されていること
    を特徴とする請求項１～８の何れか一項に記載のアンテナ装置。
  10. 　請求項１～９のいずれか１項に記載のアンテナ装置が、移動体の外殻の表面または裏面に取り付けられたこと
    を特徴とする移動体。
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