(57)【要約】【課題】製造が容易でＶＳＷＲの低い涙滴形状のアンテナエレメント及びこれを含むアンテナ装置を提供することを課題とする。【解決手段】  アンテナエレメントは、外部電源から給電され、グランド部と容量結合される涙滴形状のアンテナエレメントであって、半球体状の第１アンテナ部と、前記第１アンテナ部に係合される円錐体状の第２アンテナ部と、記第２アンテナ部の頂部に配設される給電部とを含む。【選択図】図１
2010062765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源から給電され、グランド部と容量結合される涙滴形状のアンテナエレメントであって、
半球体状の第１アンテナ部と、
前記第１アンテナ部に係合される円錐体状の第２アンテナ部と、
前記第２アンテナ部の頂部に配設される給電部と
を含む、アンテナエレメント。
【請求項２】
前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部のいずれか一方は、係合部の周部に沿ってネジ受け部を有し、
前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部のいずれか他方は、係合部の周部に沿ってネジ部を有し、
前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部は、前記ネジ部が前記ネジ受け部にネジ止めされることによって係合される、請求項１に記載のアンテナエレメント。
【請求項３】
前記第１アンテナ部は、前記半球体の頂上部に開口部を有し、
前記第２アンテナ部は、前記第１アンテナ部との係合部に開口部を有する円錐体状の中空体であり、前記円錐体の頂部から前記開口部に向けて延伸されるネジ受け部を有し、
前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部は、前記第１アンテナ部の開口部から挿入されるネジが前記第２アンテナ部のネジ受け部にネジ止めされることによって係合される、請求項１に記載のアンテナエレメント。
【請求項４】
前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部のいずれか一方の係合部には、涙滴形状の軸方向に突出する複数の爪部が形成されており、
前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部のいずれか他方には、前記爪部を嵌着させる嵌着部が形成されており、
前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部は、前記嵌着部と前記爪部とを嵌着させることによって係合される、請求項１に記載のアンテナエレメント。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアンテナエレメントと、
前記アンテナエレメントと容量結合されるグランド部と
を含む、アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）通信用のアンテナエレメント及びこれを含むアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＷＢ通信は、利用する周波数帯域がＧＨｚを超えるため、超高速通信が可能である。このＵＷＢは、２００６年８月に総務省により利用が認可されており、超高速通信を必要とする携帯型電子機器や高精度測位システムへの応用が期待されている。このような周波数帯域に対応した涙滴形状の超広帯域アンテナが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１２９２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ＵＷＢ通信用のアンテナ装置は、一体成形された涙滴形状のアンテナ部を有しており、製造が困難であった。
【０００４】
そこで、本発明は、製造が容易でＶＳＷＲの低い涙滴形状のアンテナエレメント及びこれを含むアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一局面のアンテナエレメントは、外部電源から給電され、グランド部と容量結合される涙滴形状のアンテナエレメントであって、半球体状の第１アンテナ部と、前記第１アンテナ部に係合される円錐体状の第２アンテナ部と、記第２アンテナ部の頂部に配設される給電部とを含む。
【０００６】
また、前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部のいずれか一方は、係合部の周部に沿ってネジ受け部を有し、前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部のいずれか他方は、係合部の周部に沿ってネジ部を有し、前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部は、前記ネジ部が前記ネジ受け部にネジ止めされることによって係合されてもよい。
【０００７】
また、前記第１アンテナ部は、前記半球体の頂上部に開口部を有し、前記第２アンテナ部は、前記第１アンテナ部との係合部に開口部を有する円錐体状の中空体であり、前記円錐体の頂部から前記開口部に向けて延伸されるネジ受け部を有し、前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部は、前記第１アンテナ部の開口部から挿入されるネジが前記第２アンテナ部のネジ受け部にネジ止めされることによって係合されてもよい。
【０００８】
また、前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部のいずれか一方の係合部には、涙滴形状の軸方向に突出する複数の爪部が形成されており、前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部のいずれか他方には、前記爪部を嵌着させる嵌着部が形成されており、前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部は、前記受け部と前記爪部とを嵌着させることによって係合されてもよい。
【０００９】
本発明の一局面のアンテナ装置は、前記いずれかに記載のアンテナエレメントと、前記アンテナエレメントと容量結合されるグランド部とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、製造が容易でＶＳＷＲの低い涙滴形状のアンテナエレメント及びこれを含むアンテナ装置を提供できるという特有の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のアンテナエレメント及びこれを含むアンテナ装置を適用した実施の形態について説明する。
【００１２】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１のアンテナエレメントの構成を示す図であり、（ａ）は展開図、（ｂ）は係合状態を示す斜視図である。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、アンテナエレメント１０は、第１アンテナ部である半球体状のアンテナ部１１、及び、第２アンテナ部である円錐体状のアンテナ部１２を含む。
【００１４】
アンテナ部１１の形状は、開口部１１Ａを有するカップ状の半球体である。開口部１１Ａから内周面に沿ってネジ状の溝が切られており、この部分がネジ受け部１１Ｂとなる。
【００１５】
このアンテナ部１１は、ネジ受け部１１Ｂも含めてダイキャスト（金属鋳造）により作成された合金製であり、例えば、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、及び銅を含む合金であればよい。
【００１６】
アンテナ部１２の形状は、底面側が開口されて開口部１２Ａが形成された円錐体である。開口部１２Ａから内周面に沿ってネジ状の溝が切られており、この部分がネジ部１２Ｂとなる。ネジ部１２Ｂは、アンテナ部１１のネジ受け部１１Ｂと係合する形状にされている。
【００１７】
このアンテナ部１２は、ネジ部１２Ｂも含めてダイキャスト（金属鋳造）により作成された合金製であり、例えば、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、及び銅を含む合金であればよい。
【００１８】
なお、アンテナ部１２の円錐体の頂部には、外部電源から給電を受ける給電部１２Ｃが形成される。給電部１２Ｃは、例えば、同軸ケーブルの芯線を接続することのできる端子であればよい。
【００１９】
このようなアンテナ部１１及び１２は、ネジ受け部１１Ｂ及びネジ部１２Ｂを係合させた状態でネジ止めされることにより、図１（ｂ）に示すような涙滴形状のアンテナエレメント１０になる。
【００２０】
なお、アンテナエレメント１０の涙滴形状は、半径の等しい半球体と円錐体を連続的に組み合わせた形状であるが、必ずしも半球体は厳密に球体の半分でなくてもよい。また、円錐体の代わりに側面視において母線を曲線にした立体を用いてもよい。
【００２１】
図２は、実施の形態１のアンテナエレメント１０を含むアンテナ装置の構成を示す斜視図である。
【００２２】
アンテナ装置１００は、アンテナエレメント１０とグランド部１３を含む。
【００２３】
グランド部１３は、接地電位に保持されて地板となるものであり、アンテナエレメント１０と容量結合される。
【００２４】
グランド部１３は、アンテナエレメント１０の給電部１２Ｃに電力供給を行うための同軸ケーブル１４を通すための開口部１３Ａを有し、この開口部１３Ａの近傍で同軸ケーブル１４のシールド線に接続されることによって接地電位に保持される。
【００２５】
なお、ここでは、グランド部１３が円板状のものを示すが、グランド部１３の形状は円板状に限られず、平面視で任意の形状の板状体であってよく、また、厚さも薄いものには限られない。
【００２６】
このような涙滴形状のアンテナエレメント１０を含むアンテナ装置１００では、約３ＧＨｚから約１０ＧＨｚの広帯域において、ＶＳＷＲ値が約２．０〜３．０程度の良好な値が得られ、ＵＷＢ通信に適することが判っている。また、涙滴形状のアンテナエレメント１０は、平面視で均等な形状であるため、指向性も３６０度にわたって均等である。
【００２７】
以上のような実施の形態１のアンテナエレメント１０は、半球体状のアンテナ部１１と、円錐体状のアンテナ部１２をネジ止めするだけで作製することができる。また、アンテナ部１１及び１２の製造はダイキャスト（金属鋳造）法で簡単に行うことができる。
【００２８】
このため、実施の形態１によれば、製造が容易で、高性能なＵＷＢ通信用のアンテナエレメント１０及びアンテナ装置１００を低コストで提供することができる。
【００２９】
なお、以上では、アンテナ部１１及び１２がダイキャスト（金属鋳造）により作成された合金製である形態について説明したが、アンテナ部１１及び１２は、金属製である必要はなく、例えば、モールド成形された樹脂の表面に金属メッキを施したものであってもよい。この場合、アンテナ部１１とアンテナ部１２の間における電気的接続を確保すれば、金属製のものと同等の性能を得ることができる。
【００３０】
また、以上では、アンテナ部１１にネジ受け部１１Ｂが形成され、アンテナ部１２にネジ部１２Ｂが形成される形態について説明したが、ネジ受け部１１Ｂとネジ部１２Ｂを入れ替えてもよく、半球体状のアンテナ部１１にネジ部が形成され、円錐体状のアンテナ部１２にネジ受け部が形成されていてもよい。
【００３１】
［実施の形態２］
図３は、実施の形態２のアンテナエレメントの構成を示す斜視展開図である。
【００３２】
図３に示すように、アンテナエレメント２０は、第１アンテナ部である半球体状のアンテナ部２１、及び、第２アンテナ部である円錐体状のアンテナ部２２を含む。
【００３３】
アンテナ部２１の形状は、開口部２１Ａを有するカップ状の半球体である。半球体の頂部には、ネジ２４を貫通させるためのネジ孔２１Ｂが開口されている。
【００３４】
このアンテナ部２１は、ネジ孔２１Ｂも含めてダイキャスト（金属鋳造）により作成された合金製であり、例えば、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、及び銅を含む合金製であればよい。
【００３５】
なお、アンテナ部２１のネジ孔２１Ｂが形成される半球体の頂部は、アンテナエレメント２０のヌル点となる位置である。
【００３６】
アンテナ部２２の形状は、底面側が開口されて開口部２２Ａが形成された中空の円錐体である。円錐体の頂部の内面側から開口部２２Ａに向けて延伸されるネジ受け部２２Ｂが形成されている。
【００３７】
このアンテナ部２２は、ネジ受け部２２Ｂも含めてダイキャスト（金属鋳造）により作成された合金製であり、例えば、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、及び銅を含む合金製であればよい。
【００３８】
なお、アンテナ部２２の円錐体の頂部には、外部電源から給電を受ける給電部２２Ｃが形成される。給電部２２Ｃは、例えば、同軸ケーブルの芯線を接続することのできる端子であればよい。
【００３９】
このようなアンテナ部２１及び２２は、開口部２１Ａ及び開口部２２Ａを係合させた状態で、ネジ孔２１Ｂに挿通されるネジ２４がネジ受け部２２Ｂにネジ止めされることにより、涙滴形状のアンテナエレメント２０になる。
【００４０】
実施の形態２のアンテナエレメント２０は、組み立てた状態では実施の形態１のアンテナエレメント１０と同一の特性及び性能が得られる。
【００４１】
このため、図２に示したように、グランド部１３と容量結合させることにより、製造が容易で、高性能なＵＷＢ通信用のアンテナエレメント２０を用いたアンテナ装置を低コストで提供することができる。
【００４２】
［実施の形態３］
図４は、実施の形態３のアンテナエレメントの構成を示す斜視展開図である。
【００４３】
図４に示すように、アンテナエレメント３０は、第１アンテナ部である半球体状のアンテナ部３１、及び、第２アンテナ部である円錐体状のアンテナ部３２を含む。
【００４４】
アンテナ部３１の形状は、開口部３１Ａを有するカップ状の半球体である。半球体の内面の開口部３１Ａの近傍には、後述する爪部３２Ｂを係合させるための段差部３１Ｂが形成されている。この段差部３１Ｂは、爪部３２Ｂを嵌着させる嵌着部である。
【００４５】
アンテナ部３１は、段差部３１Ｂも含めてダイキャスト（金属鋳造）により作成された合金製であり、例えば、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、及び銅を含む合金製であればよい。
【００４６】
アンテナ部３２の形状は、底面側が開口されて開口部３２Ａが形成された中空の円錐体である。円錐体の開口部３２Ａには、涙滴形状の軸方向に突出する複数の爪部３２Ｂが形成されている。
【００４７】
このアンテナ部３２は、爪部３２Ｂも含めてダイキャスト（金属鋳造）により作成された合金製であり、例えば、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、及び銅を含む合金製であればよい。
【００４８】
なお、アンテナ部３２の円錐体の頂部には、外部電源から給電を受ける給電部３２Ｃが形成される。給電部３２Ｃは、例えば、同軸ケーブルの芯線を接続することのできる端子であればよい。
【００４９】
このようなアンテナ部３１及び３２は、段差部３１Ｂにアンテナ部３２の爪部３２Ｂを嵌着させることにより、開口部３１Ａ及び開口部３２Ａを係合させて涙滴形状のアンテナエレメント３０になる。
【００５０】
実施の形態３のアンテナエレメント３０は、組み立てた状態では実施の形態１のアンテナエレメント１０と同一の特性及び性能が得られる。
【００５１】
このため、図２に示したように、グランド部１３と容量結合させることにより、製造が容易で、高性能なＵＷＢ通信用のアンテナエレメント３０を用いたアンテナ装置を低コストで提供することができる。
【００５２】
なお、以上では、アンテナ部３１に段差部３１Ｂが形成され、アンテナ部３２に爪部３２Ｂが形成される形態について説明したが、段差部３１Ｂと爪部３２Ｂを入れ替えてもよく、半球体状のアンテナ部３１に爪部が形成され、円錐体状のアンテナ部３２に段差部が形成されていてもよい。
【００５３】
以上、本発明の例示的な実施の形態のアンテナエレメント及びこれを含むアンテナ装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施の形態１のアンテナエレメントの構成を示す図であり、（ａ）は展開図、（ｂ）は係合状態を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１のアンテナエレメント１０を含むアンテナ装置の構成を示す斜視図である。
【図３】実施の形態２のアンテナエレメントの構成を示す斜視展開図である。
【図４】実施の形態３のアンテナエレメントの構成を示す斜視展開図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０、２０、３０  アンテナエレメント
１１、１２、２１、２２、３１、３２  アンテナ部
１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、２１Ａ、２２Ａ、３１Ａ、３２Ａ  開口部
１１Ｂ  ネジ受け部
１２Ｂ  ネジ部
１２Ｃ、２２Ｃ、３２Ｃ  給電部
１３  グランド部
１４  同軸ケーブル
２４  ネジ
２１Ｂ  ネジ孔
２２Ｂ  ネジ受け部
３１Ｂ  段差部
３２Ｂ  爪部
１００  アンテナ装置
【図１】
2010062765.tif 000003
【図２】
2010062765.tif 000004
【図３】
2010062765.tif 000005
【図４】
2010062765.tif 000006