(57)【要約】      （修正有）【課題】立体構造或いは平面構造のいずれでも構築可能な逆Ｌアンテナを提供する。【解決手段】地板と逆Ｌ放射素子とを組み合わせ、地板と逆Ｌ放射素子との間に送受信用電力を給受電するものであり、前記地板は、前記逆Ｌ放射素子に対する面積の比が拡張性を有し、前記逆Ｌ放射素子は、前記地板に対する体積の比が拡張性を有することを特徴とする。本発明によれば、地板は逆Ｌ放射素子に対する面積の比が拡張性を有し、逆Ｌ放射素子は地板に対する体積の比が拡張性を有するため、地板及び逆Ｌ放射素子の拡張度合いによって所望の放射パターンを得ることができる。【選択図】図１
2010063043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地板と逆Ｌ放射素子とを組み合わせ、
前記地板と前記逆Ｌ放射素子との間に送受信用電力を給受電するものであり、
前記地板は、長辺と短辺とをもつ構造であり、
前記逆Ｌ放射素子は、立体的に屈曲形成したものであって、前記地板の長辺方向に組み合わされていることを特徴とする逆Ｌアンテナ。
【請求項２】
前記地板は、前記逆Ｌ放射素子に対する拡張性を有する請求項１に記載の逆Ｌアンテナ。
【請求項３】
前記逆Ｌ放射素子は、前記地板に対する拡張性を有する請求項１に記載の逆Ｌアンテナ。
【請求項４】
前記地板は、長辺と短辺とをもつ矩形形状をなし、前記逆Ｌ放射素子に対して短辺方向への拡張性をもつ請求項１に記載の逆Ｌアンテナ。
【請求項５】
前記逆Ｌ放射素子は、前記地板に対して前記地板の長辺方向への拡張性をもつ請求項３に記載の逆Ｌアンテナ。
【請求項６】
前記拡張した地板を閉磁路として形成した請求項２に記載の逆Ｌアンテナ。
【請求項７】
前記逆Ｌ放射素子は、１以上の逆Ｌ型形状の素子を含み、２以上の逆Ｌ型形状の素子を前記地板の長辺に沿う方向に沿って縦続接続した請求項１に記載の逆Ｌアンテナ。
【請求項８】
前記逆Ｌ型形状の素子を閉磁路として形成した請求項７に記載の逆Ｌアンテナ。
【請求項９】
前記縦続接続した逆Ｌ型形状の素子間を短絡した請求項７に記載の逆Ｌアンテナ。
【請求項１０】
前記逆Ｌ放射素子は、前記地板の長辺に沿う逆Ｌ型形状の素子の幅寸法を変更した請求項１に記載の逆Ｌアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体構造にも適用可能な逆Ｌアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの携帯端末で地上デジタル放送を受信するためにカード型逆Ｌアンテナが開発されている（非特許文献１）。この種の逆Ｌアンテナは、携帯電話に組み込むためにカード型である平面構造が採用されている。カード型逆Ｌアンテナは平面構造であるために、指向特性をもつアンテナとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
携帯電話は携帯の利便性をもつものであるから、組み込まれたカード型逆Ｌアンテナの向きを放送局側に変更することが容易であり、そのアンテナが指向特性をもつことの弊害が生じ難いものである。
【０００４】
しかし、固定されて設置されたアンテナ、例えば放送信号の中継用アンテナの場合、前記中継用アンテナが指向特性をもつと、その指向方向から外れた地域では、放送信号を受信できなくなるため、指向特性をもつことが致命傷となる。したがって、アンテナはその使用目的に合わせて開発する必要がある。
【非特許文献１】「カード型逆Ｌアンテナ及びその変形について」  信学ソサイエテイ大会，B-1-57，鳥取，2007年9月
【０００５】
本発明の目的は、立体構造或いは平面構造のいずれでも構築可能な逆Ｌアンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明に係る逆Ｌアンテナは、地板と逆Ｌ放射素子とを組み合わせ、
前記地板と前記逆Ｌ放射素子との間に送受信用電力を給受電するものであり、
前記逆Ｌ放射素子は、立体的に屈曲形成したものであり、
前記地板は、前記逆Ｌ放射素子に対する拡張性を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、地板は逆Ｌ放射素子に対する面積の比が拡張性を有し、逆Ｌ放射素子は地板に対する体積の比が拡張性を有するため、地板及び逆Ｌ放射素子の拡張度合いによって所望の放射パターンを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
本発明の実施形態に係る逆Ｌアンテナは図１〜図１７に示すように、地板１と逆Ｌ放射素子２とを組み合わせ、前記地板１と逆Ｌ放射素子２との間に送受信用電力を給受電するものである。ここで、アンテナを送信に用いる場合には、点Ｆから地板１と逆Ｌ放射素子２との間に送信用電力を給電する。送信の場合、点Ｆは送信電力の給電点として作用する。また、アンテナを受信に用いる場合には、点Ｆに受信機を接続する。受信の場合、点Ｆは受信電力を受電する負荷点として作用する。以下の説明では、送信アンテナとして用いる場合を例にとって説明する。したがって、点Ｆは給電点として表記する。さらに、本発明の実施形態に係る逆Ｌアンテナを立体構造として構築した場合を例にとって説明する。
【００１０】
さらに、図１〜図１７に示す地板１は長辺Ｌｙと短辺Ｓとをもつ構造であり、逆Ｌ放射素子２は立体的に屈曲形成したものであって、前記地板１の長辺方向（ｙ方向）に組み合わされている。また、前記地板１は、前記逆Ｌ放射素子２に対する拡張性を有している。また、前記逆Ｌ放射素子２は、地板１に対する拡張性を有している。
【００１１】
前記地板１について一例を説明すると、地板１は長辺Ｌｙと短辺Ｓとをもつ矩形形状をなし、地板１は逆Ｌ放射素子２に対して短辺方向（Ｓ）への拡張性を有している。一例として、地板１の拡張性を面積比として捉えると、地板１は、逆Ｌ放射素子２の長さ方向（ｘ・ｚ方向）に沿う短辺Ｓの寸法を変更することにより、逆Ｌ放射素子２に対する面積の比に拡張性をもたせている。
【００１２】
逆Ｌ放射素子２に対する地板１の面積の比に拡張性を持たせているとは、例えば、図１に示す地板１の面積Ａ１（Ｌｙ×Ｓ）を基準とした場合、図２の場合のように地板１が二枚となって地板１の面積Ａ２（Ｌｙ×２Ｓ）が２倍となり、図３の場合のように地板１が三枚となって地板１の面積Ａ３（Ｌｙ×３Ｓ）が３倍となり、図４の場合のように地板１が四枚となって地板１の面積Ａ４（Ｌｙ×４Ｓ）が４倍となる関係になること、或いは、図４に示す地板１の面積Ａ４（Ｌｙ×４Ｓ）を基準とした場合、図３の場合のように地板１が三枚となって地板１の面積Ａ３（Ｌｙ×３Ｓ）が３／４倍となり、図２の場合のように地板１が二枚となって地板１の面積Ａ２（Ｌｙ×２Ｓ）が２／４倍となり、図１の場合のように地板１が一枚となって地板１の面積Ａ１（Ｌｙ×Ｓ）が１／４倍となることを意味している。
【００１３】
要は、地板１が逆Ｌ放射素子２に対して拡張性を持つとは、地板１の寸法（例えば面積）が固定されているものではなく、アンテナ特性等を考慮して、地板１の寸法が逆Ｌ放射素子２に対して拡張性をもつように設計してあればよいものである。なお、逆Ｌ放射素子２に対する地板１に拡張性を持たせた具体例については後述する。
【００１４】
図１〜図４に示す前記逆Ｌ放射素子２は立体的に屈曲形成したものである。具体的に説明すると、逆Ｌ放射素子２は、その高さ２ａの部分をｙ軸方向（地板１の長辺Ｌｙに沿う方向）に立ち上げ、高さ２ａの部分から伸びる放射部２ｂをｘ面上で角形に屈曲させて周回方向（地板１の短辺Ｓに沿う方向）に配置している。そして、前記逆Ｌ放射素子２は、その高さ２ａの部分を含めて約１／４波長に設定している。ここに、約１／４波長には、１／４波長を中心として±数％の許容範囲が含まれる。
【００１５】
前記逆Ｌ放射素子２は、１以上の逆Ｌ型形状の素子（２ａ，２ｂ）を含み、２以上の逆Ｌ型形状の素子（２ａ，２ｂ）を地板１の長辺方向（Ｌｙ）に沿う方向に沿って縦続接続することにより、地板１に対する体積の比に拡張性を持たせる、或いは、地板１の長辺方向（Ｌｙ）に沿う逆Ｌ型形状の素子（２ａ，２ｂ）の幅寸法Ｗを変更することにより、地板１に対する体積の比に拡張性をもたせている。なお、逆Ｌ放射素子２において、地板１に対する体積の比に拡張性をもたせる具体例については後述する。
【００１６】
また、地板１と逆Ｌ放射素子２とは、立体構造或いは平面構造に組み合わせる。なお、地板１と逆Ｌ放射素子２とを立体構造或いは平面構造に組み合わせる具体例については後述する。
【００１７】
本発明の実施形態によれば、地板は逆Ｌ放射素子に対する拡張性を有しているため、地板の拡張度合いによって所望の放射パターンを得ることができる。また、逆Ｌ放射素子に地板に対する拡張性を持たせることにより、逆Ｌの拡張度合いをも考慮して所望の放射パターンを得ることができる。また、地板及び逆Ｌ放射素子がもつ拡張性は、組み合わせの対象である逆Ｌ放射素子及び地板を基準としたものであって、特に他の制約を受けることがなく、前記拡張性の設定を単純化することができ、この単純化された設定に基づいて所望の放射パターンを容易に得ることができる。
【００１８】
さらに、本発明の実施形態に係るアンテナを立体構造に構築する、ずなわち、地板１を例えばｙ軸方向に配置し、逆Ｌ放射素子２を例えばｘ軸方向に配置し、かつ逆Ｌ放射素子２を例えばｘ面上で周回方向に配置することにより、ｘ−ｙ−ｚの３軸方向のうち例えばｚ−ｘ方向の指向特性を無指向性とすることができる。したがって、本発明の実施形態に係るアンテナを例えば放送信号の中継用のアンテナに適用した場合、逆Ｌ放射素子２からの放射パターンが、ｘ−ｙ−ｚの３軸方向のうち例えばｚ−ｘ方向で無指向性となり、ｚ−ｘ方向では３６０度のいずれの場所でも放送信号を受信することができる。
【００１９】
次に、本発明の実施形態に係る逆Ｌアンテナにおける地板１，逆Ｌ放射素子２の拡張性について具体例を用いて説明する。なお、以下の説明では、図１に示す地板１，逆Ｌ放射素子２を基準として、地板１，逆Ｌ放射素子２の拡張性について説明する。
【００２０】
（実施形態１）
図１に示すように、地板１は、長辺Ｌｙと短辺Ｓとをもつ１枚の矩形形状の導板で形成してあり、地板１はｙ軸方向に沿って縦長に配置してある。地板１は、一例としてｙ軸方向に沿う長辺の寸法Ｌｙを０．３１λ（λ：使用周波数）、ｘ軸方向に沿う短辺の寸法Ｓを０．０６λ（λ：使用周波数）に設定している。ここで、長辺の寸法Ｌｙ，短辺の寸法Ｓには、Ｌｙ，Ｓをそれぞれ中心として±数％の許容範囲が含まれる。
【００２１】
図１に示すように、逆Ｌ放射素子２は、角形に屈曲加工して周回方向に配置してある。すなわち、逆Ｌ放射素子２は、高さ２ａの部分をｙ軸方向に配置し、その高さ２ａ部分から伸びる放射部２ｂをｘ面上に配置し、その放射部２ｂを角形に屈曲させて周回方向に配置してある。逆Ｌ放射素子２は、一例としてｙ軸方向に沿う寸法ｈを０．０４λ（λ：使用周波数）、高さ２ａの部分を含む全長を約１／４λ（λ：使用周波数）、放射部２ｂのｙ軸方向に沿う幅寸法ｗを０．０１λ（λ：使用周波数）にそれぞれ設定してある。また、アンテナ全体の長さＬｙ＋ｈの電気長は約０．４５λ（λ：使用周波数）に設定している。ここで、寸法ｈ，ｗには、ｈ，ｗをそれぞれ中心として±数％の許容範囲が含まれる。
【００２２】
上述したように、逆Ｌ放射素子２の放射部２ｂは角形に屈曲してあり、その一辺の放射部２ｂの長さをＤ１に設定している。そして、逆Ｌ放射素子２の１辺の長さＤ１を基準として、地板１のｘ軸方向における１辺の長さＳを、Ｓ≒Ｄ１に設定している。Ｓ≒Ｄ１とは、Ｓ＝Ｄ１を中心として±数％の許容範囲を含んでいる。したがって、図１〜図４に示す例では、図１に示す地板１の面積Ａ１（Ｌｙ×Ｓ）を基準として、地板１に拡張性を付与している。また、前記地板１と前記逆Ｌ放射素子２との間に給電点Ｆから給電を行う構造になっている。
【００２３】
次に、解析周波数を４００ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚとして、図１に示す本発明の実施形態１に係るアンテナの特性を解析した。図６（ａ）は、図１に示す本発明の実施形態１に係るアンテナに相当するものであり、給電点Ｆから給電を行い、VSWRの周波数特性を測定した。その測定結果を図５に示す。図５では、図１及び図６（ａ）に示す本発明の実施形態１に係るアンテナのVSWRの測定結果を実線で示している。
【００２４】
図５から明らかなように、図１及び図６（ａ）に示すアンテナの場合、約４７０ＭＨｚから約６００ＭＨｚに渡り、VSWR＜４が得られている。
【００２５】
また、図１及び図６（ａ）に示すアンテナに給電点Ｆから周波数６００ＭＨｚの送信用電力を給電した場合の放射パターンを図６（ｂ），図６（ｃ）に示す。図６（ｂ）及び（ｃ）から明らかなように、ｘ−ｚ面で無指向性、ｙ−ｚ面で８の字特性を示している。放射パターンは、ダイポールアンテナのそれに類似していることが分かる。
【００２６】
以上のように本発明の実施形態１によれば、逆Ｌ放射素子を立体的に屈曲形成して周回方向に配置し、地板と逆Ｌ放射素子とを立体構造に組み合わせることにより、ｘ−ｙ−ｚの３軸方向のうち例えばｚ−ｘ方向の指向特性を無指向性とすることができる。したがって、本発明の実施形態１に係るアンテナを例えば放送信号の中継用のアンテナに適用した場合、逆Ｌ放射素子２からの放射パターンが、ｘ−ｙ−ｚの３軸方向のうち例えばｚ−ｘ方向で無指向性となり、ｚ−ｘ方向では３６０度のいずれの場所でも放送信号を受信することができる。
【００２７】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態１で示した地板１を基準として地板１に拡張性をもたせた例を本発明の実施形態２として図２に基づいて説明する。
【００２８】
図２に示すように、地板１は、２枚の長方形状の導板で形成してあり、地板１は逆Ｌ放射素子２の長さを基準として周回方向に延長している。２つの地板１，１はｙ軸方向に沿って縦長に配置してある。地板１は、一例としてｙ軸方向に沿う寸法Ｌｙを０．３１λ（λ：使用周波数）、ｘ軸方向に沿う寸法２Ｓを０．１２５λ（λ：使用周波数）に設定している。ここで、寸法Ｌｙ，２Ｓには、Ｌｙ，２Ｓをそれぞれ中心として±数％の許容範囲が含まれる。
【００２９】
図２に示すように、逆Ｌ放射素子２は、角形に屈曲加工して周回方向に配置してある。すなわち、逆Ｌ放射素子２は、高さ２ａの部分をｙ軸方向に配置し、その高さ２ａ部分から伸びる放射部２ｂをｘ面上に配置し、その放射部２ｂを矩形状に屈曲させて周回方向に配置してある。逆Ｌ放射素子２は、一例としてｙ軸方向に沿う寸法ｈを０．０４λ（λ：使用周波数）、高さ２ａの部分を含む全長を約１／４λ（λ：使用周波数）、放射部２ｂのｙ軸方向に沿う幅寸法ｗを０．０１λ（λ：使用周波数）にそれぞれ設定してある。また、アンテナ全体の長さＬｙ＋ｈの電気長は約０．４５λ（λ：使用周波数）に設定している。ここで、寸法ｈ，ｗには、ｈ，ｗをそれぞれ中心として±数％の許容範囲が含まれる。
【００３０】
上述したように、逆Ｌ放射素子２は、角形に屈曲加工して周回方向に配置してあり、その１辺の長さをＤ１に設定してある。そして、逆Ｌ放射素子２の２辺の長さ２Ｄ１を基準として、地板１のｘ軸方向における２辺の長さ２Ｓを、２Ｓ≒２Ｄ１に設定している。２Ｓ≒２Ｄ１とは、２Ｓ＝２Ｄ１を中心として±数％の許容範囲を含んでいる。また、前記地板１と前記逆Ｌ放射素子２との間に給電点Ｆから給電を行う構造になっている。
【００３１】
すなわち、図２に示す地板１は、逆Ｌ放射素子２の長さを基準として、図１の地板１に対して縦長Ｌｙを固定してｘ軸方向の長さを２倍（２Ｓ）に拡張している。
【００３２】
次に、解析周波数を４００ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚとして、図２に示す本発明の実施形態２に係るアンテナの特性を解析した。図７（ａ）は、図２に示す本発明の実施形態２に係るアンテナに相当するものであり、給電点Ｆから給電を行い、VSWRの周波数特性を測定した。その測定結果を図５に示す。図５には、図２及び図７（ａ）に示す本発明の実施形態２に係るアンテナのVSWRの測定結果を破線で示している。
【００３３】
図５から明らかなように、図２及び図７（ａ）に示すアンテナの場合、約４８０ＭＨｚから約８５０ＭＨｚに渡り、VSWR＜４が得られている。
【００３４】
また、図２及び図７（ａ）に示すアンテナに給電点Ｆから周波数６００ＭＨｚの送信用電力を給電した場合の放射パターンを図７（ｂ），図７（ｃ）に示す。図７（ｂ）及び（ｃ）から明らかなように、ｘ−ｚ面で無指向性、ｙ−ｚ面で８の字特性を示している。放射パターンは、ダイポールアンテナのそれに類似していることが分かる。
【００３５】
以上のように本発明の実施形態２によれば、逆Ｌ放射素子が筒形状の一部をなす構造とし、逆Ｌ放射素子を周回方向に配置した構造であっても、ｘ−ｙ−ｚの３軸方向のうち例えばｚ−ｘ方向の指向特性を無指向性とすることができる。したがって、本発明の実施形態２に係るアンテナを例えば放送信号の中継用のアンテナに適用した場合、逆Ｌ放射素子２からの放射パターンが、ｘ−ｙ−ｚの３軸方向のうち例えばｚ−ｘ方向で無指向性となり、ｚ−ｘ方向では３６０度のいずれの場所でも放送信号を受信することができる。
【００３６】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態２に示した地板１をさらに拡張した例を本発明の実施形態３として図３に基づいて説明する。
【００３７】
図３に示すように、地板１は、３枚の長方形状の導板で形成してあり、地板１は逆Ｌ放射素子２の長さを基準として周回方向に延長している。３つの地板１，１，１はｙ軸方向に沿って縦長に配置してある。地板１は、一例としてｙ軸方向に沿う寸法Ｌｙを０．３１λ（λ：使用周波数）、ｘ軸方向に沿う寸法３Ｓを０．１９λ（λ：使用周波数）に設定している。ここで、寸法Ｌｙ，３Ｓには、Ｌｙ，３Ｓをそれぞれ中心として±数％の許容範囲が含まれる。
【００３８】
図３に示すように、逆Ｌ放射素子２は、高さ２ａの部分をｙ軸方向に配置し、その高さ２ａ部分から伸びる放射部２ｂをｘ面上に配置し、その放射部２ｂを角形に屈曲させて周回方向に配置してある。逆Ｌ放射素子２は、一例としてｙ軸方向に沿う寸法ｈを０．０４λ（λ：使用周波数）、高さ２ａの部分を含む全長を約１／４λ（λ：使用周波数）、放射部２ｂのｙ軸方向に沿う幅寸法ｗを０．０１λ（λ：使用周波数）にそれぞれ設定してある。また、アンテナ全体の長さＬｙ＋ｈの電気長は約０．４５λ（λ：使用周波数）に設定している。ここで、寸法ｈ，ｗには、ｈ，ｗをそれぞれ中心として±数％の許容範囲が含まれる。
【００３９】
上述したように、逆Ｌ放射素子２は、角形に屈曲加工して周回方向に配置してあり、その１辺の長さをＤ１に設定してある。そして、逆Ｌ放射素子２の３辺の長さ３Ｄ１を基準として、地板１のｘ軸方向における２辺の長さ３Ｓを、３Ｓ≒３Ｄ１に設定している。３Ｓ≒３Ｄ１とは、３Ｓ＝３Ｄ１を中心として±数％の許容範囲を含んでいる。また、前記地板１と前記逆Ｌ放射素子２との間に給電点Ｆから給電を行う構造になっている。
【００４０】
すなわち、図３に示す地板１は、逆Ｌ放射素子２の長さを基準として、図１の地板１に対して縦長Ｌｙを固定してｘ軸方向の長さを３倍（３Ｓ）に拡張している。
【００４１】
次に、解析周波数を４００ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚとして、図３に示す本発明の実施形態３に係るアンテナの特性を解析した。図８（ａ）は、図３に示す本発明の実施形態３に係るアンテナに相当するものであり、給電点Ｆから給電を行い、VSWRの周波数特性を測定した。その測定結果を図５に示す。図５には、図３及び図８（ａ）に示す本発明の実施形態３に係るアンテナのVSWRの測定結果を１点鎖線で示している。
【００４２】
図５から明らかなように、図３及び図８（ａ）に示すアンテナの場合、約４８０ＭＨｚから約７９０ＭＨｚに渡り、VSWR＜４が得られている。
【００４３】
また、図３及び図８（ａ）に示すアンテナに給電点Ｆから周波数６００ＭＨｚの送信用電力を給電した場合の放射パターンを図８（ｂ），図８（ｃ）に示す。図８（ｂ）及び（ｃ）から明らかなように、ｘ−ｚ面で無指向性、ｙ−ｚ面で８の字特性を示している。放射パターンは、ダイポールアンテナのそれに類似していることが分かる。
【００４４】
以上のように本発明の実施形態３によれば、地板が筒形状の一部をなす構造とし、逆Ｌ放射素子が筒形状の一部をなす構造とし、逆Ｌ放射素子を周回方向に配置した構造であっても、ｘ−ｙ−ｚの３軸方向のうち例えばｚ−ｘ方向の指向特性を無指向性とすることができる。したがって、本発明の実施形態３に係るアンテナを例えば放送信号の中継用のアンテナに適用した場合、逆Ｌ放射素子２からの放射パターンが、ｘ−ｙ−ｚの３軸方向のうち例えばｚ−ｘ方向で無指向性となり、ｚ−ｘ方向では３６０度のいずれの場所でも放送信号を受信することができる。
【００４５】
（実施形態４）
次に、本発明の実施形態３に示す地板１をさらに拡張した例を本発明の実施形態４として図４に基づいて説明する。
【００４６】
図４に示すように、地板１は４枚の長方形状の導板で形成してあり、地板１は逆Ｌ放射素子２の長さを基準として周回方向に延長している。実施形態４においては、地板１が筒形状の一部をなす構造には、４つの地板１を完全に筒形状に組み合わせる場合の他に、最初の地板と最後の地板との間に隙間を空けて筒形状に組み合わせる場合も含むものである。また、４つの地板１を組み合わせるようにしたが、これに代えて、１枚の地板１を角形に屈曲させて周回方向に配置してもよいものである。
【００４７】
４つの地板１，１，１，１はｙ軸方向に沿って縦長に配置してある。地板１は、一例としてｙ軸方向に沿う寸法Ｌｙを０．３１λ（λ：使用周波数）、ｘ軸方向に沿う寸法４Ｓを０．２５λ（λ：使用周波数）に設定している。ここで、寸法Ｌｙ，４Ｓには、Ｌｙ，４Ｓをそれぞれ中心として±数％の許容範囲が含まれる。
【００４８】
図４に示すように、逆Ｌ放射素子２は筒形状の一部をなして周回方向に配置してある。すなわち、逆Ｌ放射素子２は、高さ２ａの部分をｙ軸方向に配置し、その高さ２ａ部分から伸びる放射部２ｂをｘ面上に配置し、その放射部２ｂを矩形状に屈曲させて周回方向に配置してある。逆Ｌ放射素子２は、一例としてｙ軸方向に沿う寸法ｈを０．０４λ（λ：使用周波数）、高さ２ａの部分を含む全長を約１／４λ（λ：使用周波数）、放射部２ｂのｙ軸方向に沿う幅寸法ｗを０．０１λ（λ：使用周波数）にそれぞれ設定してある。また、アンテナ全体の長さＬｙ＋ｈの電気長は約０．４５λ（λ：使用周波数）に設定している。ここで、寸法ｈ，ｗには、ｈ，ｗをそれぞれ中心として±数％の許容範囲が含まれる。
【００４９】
上述したように、逆Ｌ放射素子２は、角形に屈曲加工して周回方向に配置してあり、その１辺の長さをＤ１に設定してある。そして、逆Ｌ放射素子２の４辺の長さ４Ｄ１を基準として、地板１のｘ軸方向における４辺の長さ４Ｓを、４Ｓ≒４Ｄ１に設定している。４Ｓ≒４Ｄ１とは、４Ｓ＝４Ｄ１を中心として±数％の許容範囲を含んでいる。また、前記地板１と前記逆Ｌ放射素子２との間に給電点Ｆから給電を行う構造になっている。
【００５０】
すなわち、図４に示す地板１は、逆Ｌ放射素子２の長さを基準として、図１の地板１に対して縦長Ｌｙを固定してｘ軸方向の長さを４倍（４Ｓ）に拡張している。
【００５１】
次に、解析周波数を４００ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚとして、図４に示す本発明の実施形態４に係るアンテナの特性を解析した。図９（ａ）は、図４に示す本発明の実施形態４に係るアンテナに相当するものであり、給電点Ｆから給電を行い、VSWRの周波数特性を測定した。その測定結果を図５に示す。図５には、図４及び図９（ａ）に示す本発明の実施形態４に係るアンテナのVSWRの測定結果を○の連続線で示している。
【００５２】
図５から明らかなように、図４及び図９（ａ）に示すアンテナの場合、約４８０ＭＨｚから約７９０ＭＨｚに渡り、VSWR＜４が得られている。
【００５３】
また、図４及び図９（ａ）に示すアンテナに給電点Ｆから周波数６００ＭＨｚの送信用電力を給電した場合の放射パターンを図９（ｂ），図９（ｃ）に示す。図９（ｂ）及び（ｃ）から明らかなように、ｘ−ｚ面で無指向性、ｙ−ｚ面で８の字特性を示している。放射パターンは、ダイポールアンテナのそれに類似していることが分かる。
【００５４】
以上のように本発明の実施形態４によれば、地板が筒形状の一部をなす構造とし、逆Ｌ放射素子が筒形状の一部をなす構造とし、逆Ｌ放射素子を周回方向に配置した構造であっても、ｘ−ｙ−ｚの３軸方向のうち例えばｚ−ｘ方向の指向特性を無指向性とすることができる。したがって、本発明の実施形態４に係るアンテナを例えば放送信号の中継用のアンテナに適用した場合、逆Ｌ放射素子２からの放射パターンが、ｘ−ｙ−ｚの３軸方向のうち例えばｚ−ｘ方向で無指向性となり、ｚ−ｘ方向では３６０度のいずれの場所でも放送信号を受信することができる。
【００５５】
以上のように本発明の実施形態１〜４における検証から明らかなように、地板と逆Ｌ放射素子とを立体構造に組み合わせ、逆Ｌ放射素子を周回方向に配置することにより、周回方向（ｘ−ｙ−ｚの３軸方向のうち例えばｚ−ｘ方向）での逆Ｌ放射素子の指向特性を無指向性とすることが分かる。
【００５６】
（実施形態５）
次に、本発明の実施形態に係るアンテナの他の変更例を実施形態５として図１０に基づいて説明する。
【００５７】
実施形態１〜４においては、逆Ｌ放射素子２ｂを矩形状に屈曲させているが、図１０に示す実施形態５は、逆Ｌ放射素子２ｂを円弧状に屈曲させて周回方向に配置している。逆Ｌ放射素子２ｂの寸法及びアンテナ全体の長さ（Ｌｙ＋ｈ）は実施形態１〜４に示した寸法に準じる。
【００５８】
また、実施形態２〜４においては、地板１を形成する導板を角形に屈曲して周回方向に延長させたが、図１０に示す実施形態５は、地板１を形成する導板を円弧状に屈曲させて周回方向（ｘ面上で）に配置している。図１に示す逆Ｌ放射素子２の１辺の長さＤ１を基準として地板１を拡張させている。地板１の寸法，地板１の拡張寸法（２Ｓ，３Ｓ，４Ｓ），基準とする逆Ｌ放射素子２の長さＤ１は、実施形態１〜４に示した寸法に準じる。なお、地板１及び逆Ｌ放射素子２のその他の構成は実施形態１〜４のものと同様である。
【００５９】
以上のように本発明の実施形態５のように、地板と逆Ｌ放射素子とを立体構造に組み合わせ、地板を円弧状に屈曲させて筒形状の一部をなす構造とし、逆Ｌ放射素子を円弧状に屈曲させて筒形状の一部をなす構造とすることにより、実施形態１〜４と同様に、周回方向（ｘ−ｙ−ｚの３軸方向のうち例えばｚ−ｘ方向）での逆Ｌ放射素子の指向特性を無指向性とすることができるものである。
【００６０】
（実施形態６）
以上の実施形態１〜５では、本発明の実施形態に係る逆Ｌアンテナを立体構造として構築した例を示したが、これに限られるものではなく、平面構造として構築してもよいものである。さらに、実施形態１〜５では、逆Ｌ放射素子１を１本とした例を示したが、この本数に限られるものではない。２本の逆Ｌ放射素子を備えた例を図１１に基づいて説明する。
【００６１】
図１１に示す実施形態６は、逆Ｌ放射素子２は、１以上の逆Ｌ型形状の素子２ｘ１，２ｘ２を含み、２以上の逆Ｌ型形状の素子２ｘ１，２ｘ２を地板１の長辺Ｌｙに沿う方向（ｙ軸方向）に沿って縦続接続することにより、地板１に対する体積の比に拡張性をもたせたものである。
【００６２】
具体的に説明すると、図１１に示す実施形態６は、逆Ｌ放射素子２として２本の逆Ｌ型形状の素子２ｘ１，２ｘ２を含み、これらの逆Ｌ型形状の素子２ｘ１，２ｘ２を地板１の長辺Ｌｙに沿う方向（ｙ軸方向）に沿って縦続接続することにより、地板１に対する体積の比に拡張性をもたせている。ここに、逆Ｌ放射素子２において地板１に対する拡張性とは、ＶＳＷＲの帯域を増加することを意味する。
【００６３】
図１１に示すように、２本の逆Ｌ放射素子２ｘ１と２ｘ２とを上下２段に配置しており、２本の逆Ｌ放射素子２ｘ１，２ｘ２は、それぞれの高さ２ａ，２ａをｙ軸方向に沿って縦続接続しており、各逆Ｌ放射素子２ｘ１，２ｘ２は、それぞれの高さ２ａ部分から伸びる放射部２ｂをｘ軸方向にそれぞれほぼ並行に配置し、その放射部２ｂを角形に屈曲させて周回方向に配置してある。さらに、２本の逆Ｌ放射素子２ｘ１，２ｘ２は、ｘ軸方向の長さｘ１，ｘ２を異ならせて設計してある。すなわち、下段の逆Ｌ放射素子２ｘ１の長さをｘ１、上段の逆Ｌ放射素子２ｘ２の長さをｘ２とすると、ｘ１＞ｘ２の関係に設定してある。この長さの違いは、波長に応じて異ならせている。すなわち、使用波長が長くなる場合を考慮し、長さｘ１を長く設定し、使用波長が短くなる場合を考慮し、長さｘ２を短く設定してある。
【００６４】
送受信の波長が長い逆Ｌ放射素子２ｘ１の場合、その寸法は、使用波長をλ１とすると、一例としてｙ軸方向に沿う寸法ｈを０．０４λ１（λ１：使用周波数）、高さ２ａの部分を含む全長を約１／４λ１（λ１：使用周波数）、放射部２ｘ１のｙ軸方向に沿う幅寸法ｗを０．０１λ１（λ１：使用周波数）にそれぞれ設定してある。また、アンテナ全体の長さＬｙ＋ｈの電気長は約０．４５λ１（λ１：使用周波数）に設定している。
【００６５】
送受信の波長が短い逆Ｌ放射素子２ｘ２の場合、その寸法は、使用波長をλ２とすると、一例としてｙ軸方向に沿う寸法ｈを０．０７λ２（λ２：使用周波数）、高さ２ａの部分を含む全長を約１／４λ２（λ２：使用周波数）、放射部２ｘ２のｙ軸方向に沿う幅寸法ｗを０．０１λ２（λ２：使用周波数）にそれぞれ設定してある。また、アンテナ全体の長さＬｙ＋ｈの電気長は約０．４５λ２（λ２：使用周波数）に設定している。ここで、寸法ｈ，ｗには、ｈ，ｗをそれぞれ中心として±数％の許容範囲が含まれる。
【００６６】
上述したように、逆Ｌ放射素子２ｘ１は、角形に屈曲加工して周回方向に配置してあり、その１辺の長さをＤ１に設定してある。そして、逆Ｌ放射素子２ｘ１の３辺の長さ３Ｄ１を基準として、地板１のｘ軸方向における３辺の長さ３Ｓを、３Ｓ≒３Ｄ１に設定している。３Ｓ≒３Ｄ１とは、３Ｓ＝３Ｄ１を中心として±数％の許容範囲を含んでいる。また、前記地板１と前記逆Ｌ放射素子２との間に給電点Ｆから給電を行う構造になっている。
【００６７】
すなわち、図１に示す地板１は、逆Ｌ放射素子２ｘ１の長さを基準として、図１の地板１に対して縦長Ｌｙを固定してｘ軸方向の長さを３倍（３Ｓ）に拡張している。さらに、上下２段の逆Ｌ放射素子２ｘ１，２ｘ２は、その長さｘ１，ｘ２を異ならせている（ｘ１＞ｘ２）。すなわち、逆Ｌ放射素子２ｘ１が逆Ｌ放射素子２ｘ２より長くなっている。（D；ｘ１−ｘ２＞０）
【００６８】
次に、解析周波数を４００ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚとして、図１１に示す本発明の実施形態６に係るアンテナの特性を解析した。図１１（ｃ）は、給電点Ｆから給電を行い、VSWRの周波数特性を測定した結果を示す。
【００６９】
図１１（ｃ）において、逆Ｌ放射素子が１本の場合（実線で示す）と比較して、２本の逆Ｌ放射素子を用いた場合は、高周波側（７７０ＭＨｚ）の特性Ｂが特性Ｇに改善されて、VSWRが、使用する周波数帯域（４５０ＭＨｚ〜８００ＭＨｚ）が広帯域化されている。
【００７０】
（実施形態７）
なお、以上の実施形態では、逆Ｌ放射素子２を開磁路、すなわち屈曲させた逆Ｌ放射素子２の隣接する端部同士を開放させた構成としたが、これに限られるものではない。図１２（ａ）に示すように、逆Ｌ放射素子２を閉磁路、すなわち屈曲させた逆Ｌ放射素子２の隣接する端部同士を電気的に短絡した構造としてもよいものである。この構成は実施形態１〜６に示す逆Ｌ放射素子２にも同様に適用してもよいものである。
【００７１】
また、以上の実施形態では、拡張した地板１を開磁路、すなわち拡張した地板１の隣接する端部同士を開放させた構成としたが、これに限られるものではない。図１２に示すように、地板１を閉磁路、すなわち地板１の隣接する端部同士を電気的に短絡した構造としてもよいものである。なお、拡張した地板１を閉磁路として形成するには、図１２（ｂ）に示す構成に限られるものではなく、図１２（ｂ）に示すように、地板１の端部間を幅が狭い短絡片１０により電気的に短絡して、拡張した地板１を閉磁路として形成してもよいものである。
【００７２】
図１２（ａ），図１２（ｂ）に示すように、逆Ｌ放射素子２の逆Ｌ型形状の素子２ａ，２ｂを閉磁路として形成すると、逆Ｌ型形状の素子２ａ，２ｂを開磁路として形成した場合（１４ａ）と比較して、ＶＳＷＲを広帯域化することができる。また、図１２（ａ），（ｂ）に示すように地板１を拡張すると、高い周波数におけるＶＳＷＲ帯域を拡大できる。また、拡張した地板１を閉磁路として形成する場合、図１２（ａ）に示すように地板１の隣接ずる端部の長辺Ｌｙを突き合わせて電気的に短絡する場合に比して、図１２（ｂ）に示すように地板１の端部間を短絡片１０により電気的に短絡して地板１を閉磁路として形成した場合は、放射抵抗を改善することができる。
【００７３】
（実施形態８）
以上の実施形態では、２以上の逆Ｌ型形状の素子２ｘ１，２ｘ２を地板１の長辺Ｌｙに沿う方向に沿って縦続接続することにより、逆Ｌ放射素子２における地板１に対する体積の比を拡張した例を説明したが、これに限られるものではない。すなわち、図１に示す地板１の長辺Ｌｙに沿う逆Ｌ型形状の素子２ａ，２ｂの幅寸法Ｗに対して図１３に示すように幅寸法Ｗ１を変更する、すなわち拡大することにより、逆Ｌ放射素子２における地板１に対する体積の比を拡張するようにしてもよいものである。この実施形態９では、２以上の逆Ｌ型形状の素子２ｘ１，２ｘ２を縦続接続することに代えて、逆Ｌ型形状の素子２ａ，２ｂの幅寸法Ｗを変更することにより、拡張した逆Ｌ放射素子２は、角型或いは円柱などのように筒形状に形成される。
【００７４】
図１３のように逆Ｌ型形状の素子２ａ，２ｂの幅寸法ＷをＷ１またはＷ２に（Ｗ＜Ｗ１，Ｗ２）を変更させて逆Ｌ放射素子２における地板１に対する体積の比を拡張すると、ＶＳＷＲの特性（曲線１６ａ，１６ｂ）を改善することができる。
【００７５】
（実施形態９）
なお、図１２では、逆Ｌ放射素子２を閉磁路として形成したが、これに限られるものではなく、図１４（ａ）に示すように、縦続接続した２以上の逆Ｌ型形状の素子２ｘ１，２ｘ２・・・２ｘｎを閉磁路として形成してもよいものである。具体的に説明すると、図１４（ａ）に示すように、例えば３本の逆Ｌ型形状の素子２ｘ１，２ｘ２，２ｘ３を縦続接続した場合、２本の逆Ｌ型形状の素子２ｘ３，２ｘ２の間を幅が狭い短絡片１１で電気的に短絡して閉磁路として形成してもよいものである。なお、短絡片１で短絡する逆Ｌ型形状の素子の本数は２本に限られるものではなく、縦続接続する逆Ｌ型形状の素子２ａ，２ｂの本数及びアンテナ特性などにより短絡片１１で短絡する本数を適宜選択することになる。
【００７６】
実施形態１０のように、縦続接続した逆Ｌ型形状の素子を閉磁路として形成すると、図１４（ｂ）に示すように、放射抵抗が下がり、５０Ω近辺にインピーダンスがシフトされて、ＶＳＷＲが２以下に改善することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、地板及び逆Ｌ放射素子の拡張度合いによって所望の放射パターンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態１に係る逆Ｌアンテナを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態２に係る逆Ｌアンテナを示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態３に係る逆Ｌアンテナを示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態４に係る逆Ｌアンテナを示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態１〜４に係る逆ＬアンテナにおけるVSWRの周波数特性を示す特性図である。
【図６】（ａ）は、検証対象の実施形態１に係る逆Ｌアンテナを示す斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は、放射パターンを示す図である。
【図７】（ａ）は、検証対象の実施形態２に係る逆Ｌアンテナを示す斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は、放射パターンを示す図である。
【図８】（ａ）は、検証対象の実施形態３に係る逆Ｌアンテナを示す斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は、放射パターンを示す図である。
【図９】（ａ）は、検証対象の実施形態４に係る逆Ｌアンテナを示す斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は、放射パターンを示す図である。
【図１０】本発明の実施形態５に係る逆Ｌアンテナを示す斜視図である。
【図１１】（ａ）は、本発明の実施形態６に係る逆Ｌアンテナを示す斜視図、（ｂ）は図１１（ａ）の矢視方向から見た図、（ｃ）は、VSWRの特性を改善した結果を示す図である。
【図１２】（ａ）は、本発明の実施形態７に係る逆Ｌアンテナを示す斜視図、（ｂ）は、本発明の実施形態７に係る逆Ｌアンテナの変更例を示す斜視図である。
【図１３】本発明の実施形態８に係る逆Ｌアンテナを示す斜視図である。
【図１４】（ａ）は、本発明の実施形態９に係る逆Ｌアンテナを示す斜視図、（ｂ）は、本発明の実施形態１０に係る逆Ｌアンテナの特性図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  地板
２  逆Ｌ放射素子
２ａ，２ｂ  逆Ｌ型形状の素子
１０，１１  短絡片
Ｆ  給電点
【図１】
2010063043.tif 000003
【図２】
2010063043.tif 000004
【図３】
2010063043.tif 000005
【図４】
2010063043.tif 000006
【図５】
2010063043.tif 000007
【図６】
2010063043.tif 000008
【図７】
2010063043.tif 000009
【図８】
2010063043.tif 000010
【図９】
2010063043.tif 000011
【図１０】
2010063043.tif 000012
【図１１】
2010063043.tif 000013
【図１２】
2010063043.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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