(57)【要約】【課題】小型で広帯域で使用できる平面状アンテナを提供する。【解決手段】平面状アンテナエレメント１に部分的に有限抵抗値を有する抵抗膜20を積層一体化する。【選択図】図１
2010258611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状アンテナエレメント（１）に、有限抵抗値を有する抵抗膜（20）を、上記アンテナエレメント（１）の全面積の30％〜90％をカバーするように積層したことを特徴とする平面状アンテナ。
【請求項２】
470ＭHz〜3000ＭHzの範囲に於て、ＶＳＷＲが 3.0以下であり、かつ、利得低下量が５dB以内となるように、有限抵抗値を有する抵抗膜（20）を、平面状アンテナエレメント（１）の全面積の30％〜90％をカバーするように部分的に積層したことを特徴とする平面状アンテナ。
【請求項３】
上記平面状アンテナエレメント（１）（１）の一対を、一直線（Ｌ）に関して対称に配設し、各平面状アンテナエレメント（１）は略楕円形であって、一対の該平面状アンテナエレメント（１）（１）が相互に近接した相互近接部位（５）（５）から平面状給電用脚片（２）（２）が上記一直線（Ｌ）に沿って突設され、上記抵抗膜（20）が、上記脚片（２）（２）の少なくとも付根領域（２Ｃ）、及び、上記アンテナエレメント（１）の給電用脚片側領域（15）に、重ね合うように積層した請求項２記載の平面状アンテナ。
【請求項４】
上記アンテナエレメント（１）及び抵抗膜（20）が可視光線透過性を備えた請求項１，２又は３記載の平面状アンテナ。
【請求項５】
上記抵抗膜（20）の上記有限抵抗値を、 1,000Ω／□以下とした請求項１，２，３又は４記載の平面状アンテナ。
【請求項６】
上記抵抗膜（20）の上記有限抵抗値を、 600Ω／□以下とした請求項１，２，３又は４記載の平面状アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は平面状アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平面状アンテナとして種々の形状及び寸法のものが知られている。例えば、一対の菱形のアンテナエレメントを、その一頂点を接近させて、左右対称に配置した平面状アンテナであって、その各アンテナエレメントの対角線長さ寸法を、目的波の２分の１波長の長さとした形状・寸法のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２７７５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載の平面状アンテナにあっては、目的とする（使用する）周波数が低くなり、波長が長くなると、各アンテナエレメントが大きくなり、最近の小型化が進む電子通信機器には実装が困難となるという問題がある。
さらに一般的に説明すれば、平面状アンテナの下限使用周波数は、アンテナ入力端で測定されたＶＳＷＲ（電圧定在波比）の値とアンテナエレメントの長さで決定され、ＶＳＷＲ値では、 2.0〜 3.0以下、ダイポールアンテナの場合には約２分の１波長（空気中）のエレメント長が必要である。このエレメント長を短縮する方法として、誘電体に埋設するか、貼付する方法があるが、使用する誘電体の誘電率の平方根の逆数倍が限度である。従って使用する周波数が低くなるにつれてエレメント長は長くなり、携帯電話や無線ＬＡＮ機能付パソコン等、電波を使用する電子・通信機器では、その実装に苦労する。
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題を解決し、使用可能な周波数―――下限周波数―――を小さな数値まで低減可能として良好な指向性を持ち、しかも、アンテナ利得も十分とした広帯域アンテナを提供することを、目的とする。あるいは、同一の下限周波数に適用可能ならば、従来の平面状アンテナよりも十分にコンパクト化を図り、しかも、アンテナ利得も十分に維持でき、かつ、電波を使用する電子・通信機器のコンパクト化に貢献できて、それ等への実装を容易とした平面状アンテナの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る平面状アンテナは、平面状アンテナエレメントに、有限抵抗値を有する抵抗膜を、上記アンテナエレメントの全面積の30％〜90％をカバーするように積層したものである。
また、 470ＭHz〜3000ＭHzの範囲に於て、ＶＳＷＲが 3.0以下であり、かつ、利得低下量が５dB以内となるように、有限抵抗値を有する抵抗膜を、平面状アンテナエレメントの全面積の30％〜90％をカバーするように部分的に積層したものである。
また、上記平面状アンテナエレメントの一対を、一直線に関して対称に配設し、各平面状アンテナエレメントは略楕円形であって、一対の該平面状アンテナエレメントが相互に近接した相互近接部位から平面状給電用脚片が上記一直線に沿って突設され、上記抵抗膜が、上記脚片の少なくとも付根領域、及び、上記アンテナエレメントの給電用脚片側領域に、重ね合うように積層した。
また、上記アンテナエレメント及び抵抗膜が可視光線透過性を備えている。
また、上記抵抗膜の上記有限抵抗値を、 1,000Ω／□以下とした。さらに好ましくは、 600Ω／□以下とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る平面状アンテナによれば、使用する周波数が低くなっても、その大きさが比較的小型で済み、最近の小型化の進んだ電子・通信機器への実装が容易となる。つまり、従来の平面状アンテナよりも小型サイズでもって、従来と同じ周波数帯域に使用できる。
又は、従来の平面状アンテナと同一寸法であれば、十分に低い周波数帯域までもカバーできる優れた広帯域アンテナを、簡易な構成にて、実現できた。
しかも、本発明によれば、抵抗膜をアンテナエレメントの全面積に対して部分的に積層することで、（抵抗膜の無いものに比べて）アンテナ利得がほとんど低下しない。
即ち、極めて広大な周波数帯域に対応可能であると同時に、アンテナ利得も十分であるという両特性を巧妙に達成した平面状アンテナが得られた。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の一形態を示す正面図である。
【図２】他の実施の形態を示す正面図である。
【図３】拡大断面図である。
【図４】抵抗膜の無い場合（比較例１）と、全面に抵抗膜を積層した場合（比較例２）と、本発明実施品の各ＶＳＷＲの実測データを示すグラフ図である。
【図５】470ＭHzでの指向性及びアンテナ利得の実測データを示すグラフ図である。
【図６】1500ＭHzでの指向性及びアンテナ利得の実測データを示すグラフ図である。
【図７】2450ＭHzでの指向性及びアンテナ利得の実測データを示すグラフ図である。
【図８】本発明の実施例の寸法をmm単位で加入した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図１に於て、一対の略楕円形の平面状アンテナエレメント１，１を、一直線Ｌに関して対称に配設し、かつ、一対の給電用脚片２，２を、アンテナエレメント１，１の相互近接部位５，５から突出状に、かつ、アンテナエレメント１，１と金属薄片をもって、一体に形成する。
20は有限抵抗値を有する抵抗膜であって、（左右一対の）アンテナエレメント１，１の全面積の30％〜90％をカバーするように、図３に示す如く、接着剤又は粘着剤21にて、アンテナエレメント１の一面に部分的に積層一体化する。なお、アンテナエレメント１の全面積の35％〜70％をカバーするのが好ましく、さらに、40％〜60％が一層望ましく、図１（又は図２）では、約50％をカバーしている場合を示している。
【００１０】
図１では、一対の脚片２，２は、前記一直線Ｌに関して線対称として、微小間隙Ｇをもって相互に近接している。かつ、各脚片２は、外端方向にしだいに幅寸法が増加する外方拡幅形状である。この脚片２とアンテナエレメント１とは、一枚の金属薄板にて構成するのが望ましい。この金属薄板の厚さ寸法Ｔ1 は 100μｍ以下のＣｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ等が用いられる。
さらに、上記アンテナエレメント１の金属薄板としては、可視光線透過性を備えたメッシュ型又は極めて薄い（例えば、0.05μｍの）金属薄板にて構成し、かつ、上記抵抗膜20も可視光線透過性として、平面状アンテナ10全体を、人の肉眼をもって透視可能とするも好ましい場合がある。
そして、抵抗膜20の前記有限抵抗値とは、 1,000Ω／□以下の値を選定すれば良い。さらに50Ω／□以上かつ 600Ω／□以下とするのが望ましい。また、図１では、脚片２，２は、一直線Ｌに沿って突設されており、抵抗膜20は、脚片２，２の少なくとも付根領域２Ｃ、及び、アンテナエレメント１の給電用脚片側領域15に重なり合うよう、配設されている。
【００１１】
抵抗膜20の材質として、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）や、酸化スズ等の金属酸化膜が好ましく、可視光線透過性も具備できる。この金属酸化膜から成る膜20は、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等で製造することができる。また、上述の可視光線透過性を考慮する必要がなければ、合成樹脂にカーボンブラック粉末や黒鉛粉末等の導電性材料を用いて、ロールコーティング、転写、塗布、メッキ等で作製した光線透過性の無いシート体であっても良い。
【００１２】
図１に於て実線にて示した抵抗膜20は、左右一対の平面状アンテナエレメント１，１の約半分（下半部）、及び、給電用脚片２，２の大半部位を被覆するように配設されている場合を示すが、なお、２点鎖線11にて示すように、抵抗膜20を、アンテナエレメント１，１の形状に沿って弯曲状に形成するも自由である。
しかしながら、図１のいずれの抵抗膜20にあっても、微小間隙Ｇの部位及び付根領域２Ｃを、抵抗膜20にて被覆することが望ましい。なお、図１では、一対の脚片２，２の微小間隙Ｇは、外端２Ａから、アンテナエレメント１，１の近接部位５，５へゆくに従って、しだいに増加するテーパ状とする。また、図１に於て、６は電子回路部（アンプやフィルタ）を例示する。
【００１３】
次に、図２に示した他の実施の形態では、左右のアンテナエレメント１，１が各々略楕円形として、図１の実施の形態と同様であるが、給電用脚片２，２が細帯状で、直角状に折曲って配設されている点で相違する。そして、抵抗膜20が矩形状として、各アンテナエレメント１，１の給電用脚片側領域15に重なるように、かつ、約50％の面積をカバーするように被覆すると共に、相互近接部位５，５間の微小間隙Ｇと、脚片２，２の付根部近傍とその微小間隙Ｇとを、被覆している。
【００１４】
なお、本発明に係る平面状のアンテナ10に於て、アンテナエレメント１の形状は、上述した図１，図２に限らず、その他の種々多様な形状とするも自由である。但し、抵抗膜20は、少なくとも、それ等のアンテナエレメント１の全面積の30％〜90％を被覆するように積層することが必須である。
【００１５】
そして、本発明では、 470ＭHz〜3000ＭHzの周波数帯域の範囲に於て、ＶＳＷＲが 3.0以下とすることが、（後述の如く）可能であり、そのように有限抵抗値を設定する。しかも、アンテナ利得に関しては、抵抗膜20を省略した、全く同一形状の平面状アンテナの利得に対し、利得減少を５dB以内となるように、アンテナエレメント１の全面積に対する、抵抗膜20のカバー（被覆）面積の割合を、（30％〜90％の内にて、）設定する。
【実施例】
【００１６】
図８に示すように、左右一対の平面状アンテナエレメント１，１の50％、及び給電用脚片２，２の上半部を、（ハッチング部にて示す如く、）被覆するように、面抵抗値 400Ω／□の抵抗膜20を配設した平面状アンテナを作製した。
【００１７】
図４は、横軸に周波数（ＧHz）をとり、縦軸にＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio ，電圧定在波比）特性をとって示したグラフ図である。
アンテナエレメントと給電用脚片の寸法・形状・材質等は同一に構成したが、以下の点で実施例と比較例１と比較例２は相違する。
(ｉ) 実施例
アンテナエレメント１の50％を抵抗膜20にて図８のように被覆した平面状アンテナ
(ii) 比較例１
抵抗膜20を全く省略した平面状アンテナ
(iii) 比較例２
アンテナエレメント１の全面積に抵抗膜を被覆した平面状アンテナ
【００１８】
この図４から以下のことが判る。
比較例１では、例えば使用可能なＶＳＷＲ値を「 3.0」とした場合、下限周波数は約 900ＭHz（ 0.9ＧHz）であり、このような下限周波数では、地上波デジタルテレビ用の 470ＭHz（0.47ＧHz）等には適用できないことが判る。
【００１９】
これに対し、比較例２及び本実施例のものは、下限周波数が、各々、0.12ＧHz， 0.2ＧHzとなる。つまり、地上波デジタルテレビ用の0.47ＧHzの周波数を含んだ広い周波数帯域での使用が可能となる。また、無線ＬＡＮ用としては一般に2450ＭHz〜3000ＭHzが用いられるが、このような周波数域も当然に比較例１，２及び本実施例も使用可能である。
【００２０】
次に、図５，図６，図７は、各々、周波数0.47ＧHz， 1.5ＧHz，2.45ＧHzに於ける指向性利得を、前述の本実施例，比較例１，比較例２について、測定した結果を示す円グラフである。
図５に示すように、本実施例が0.47ＧHzに於ては最も優秀な結果（アンテナ利得が高い）を示す。また、図６と図７に示すように、（前述の図４に於ては最も優秀な）比較例２が、高周波数帯域では、余りにもアンテナ利得が低く、広帯域アンテナとして不適であることを明らかに示している。
図５，図６，図７に示した測定結果を別の観点からまとめると、次の表１と表２のようになる。なお、（  ）内は、利得低下量を示す。また、表２の平均利得は、左90°〜右90°の 180°の角度範囲の平均値を示す。
【００２１】
【表１】
2010258611.tif 000003
【００２２】
【表２】
2010258611.tif 000004
【００２３】
上記表１，表２から、抵抗膜を全面に被覆した比較例２は利得低下が1500ＭHz（ 1.5ＧHz）以上の高周波帯域では５dB以上の大きな利得低下を示し、「不良」であるといえる。
要するに、本発明の実施例は、抵抗膜20を下半分（脚片側領域15）に積層する構成によって、巧妙に、ＶＳＷＲ特性とアンテナ利得特性の両特性を、広い周波数帯域に於て、十分に満足させている。
なお、本発明に於て、「利得低下量が５dB以内」とは、同一形状のアンテナであって抵抗膜20の無いものを基準として測定するものとする。
【００２４】
本発明は、以上述べたように、アンテナエレメント１の全面積をカバーすればＶＳＷＲ特性が良くなるが、アンテナ利得が逆に低下するという問題点を解決して、アンテナ利得が改善されると共に広帯域の周波数において使用できるようにした優れた広帯域平面状アンテナであるといえる。
【符号の説明】
【００２５】
１  アンテナエレメント
２  給電用脚片
２Ｃ  付根領域
５  相互接近部位
15  給電用脚片側領域
20  抵抗膜
Ｌ  一直線
Ｇ  微小間隙
【図１】
2010258611.tif 000005
【図２】
2010258611.tif 000006
【図３】
2010258611.tif 000007
【図４】
2010258611.tif 000008
【図５】
2010258611.tif 000009
【図６】
2010258611.tif 000010
【図７】
2010258611.tif 000011
【図８】
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