(57)【要約】ダイポールアンテナは、給電部（１０）から、基準方向における一方側に延びる第１放射素子（１０１）と、一方側に延びる第２放射素子（１０２）と、給電部から、他方側に延びる第３放射素子（１０３）と、他方側に延びる第４放射素子（１０４）と、を備え、第１放射素子の電気的な長さと、第２放射素子の電気的な長さとは同一であることに加えて、第３放射素子の電気的な長さと、第４放射素子の電気的な長さとは同一である。更に、第１放射素子乃至第４放射素子によって励振される一又は複数の無給電素子を備え、無給電素子の電気的な長さは、第１放射素子乃至第４放射素子によって構成されるダイポールアンテナの電気的な長さと異なる。
2009025040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電部から、基準方向における一方側に延びる第１放射素子と、
前記給電部から前記一方側に延びる第２放射素子と、
前記給電部から、前記基準方向における他方側に延びる第３放射素子と、
前記給電部から前記他方側に延びる第４放射素子と、
を少なくとも備え、
前記第１放射素子の電気的な長さと、前記第２放射素子の電気的な長さとは同一であることに加えて、前記第３放射素子の電気的な長さと、前記第４放射素子の電気的な長さとは同一であることを特徴とするダイポールアンテナ。
【請求項２】
前記第１放射素子と、前記第２放射素子とは前記基準方向と平行な位置関係を有する所定線を基準にして線対称な位置関係を有し、
前記第３放射素子と、前記第４放射素子とは前記所定線を基準にして線対称な位置関係を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項３】
前記第２放射素子は、前記給電部から分岐しつつ又は前記給電部の近傍において前記第１放射素子から分岐しつつ前記一方側に延び、
前記第４放射素子は、前記給電部から分岐しつつ又は前記給電部の近傍において前記第３放射素子から分岐しつつ前記他方側に延びることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項４】
前記第１放射素子の一部と、前記第２放射素子の一部とは平行な位置関係を有し、
前記第３放射素子の一部と、前記第４放射素子の一部とは平行な位置関係を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項５】
前記給電部を有しないと共に、前記第１放射素子乃至前記第４放射素子によって励振される無給電素子を備え、
前記無給電素子の電気的な長さは、前記第１放射素子乃至第４放射素子によって構成されるダイポールアンテナの電気的な長さと異なることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項６】
前記給電部を有しないと共に、前記第１放射素子乃至前記第４放射素子によって励振され、前記基準方向に沿って相対的に長い一又は複数の無給電素子を備え、
前記無給電素子は、前記基準方向に平行に配置されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項７】
前記給電部を有しないと共に、前記第１放射素子乃至前記第４放射素子によって励振され、前記基準方向に沿って相対的に長い複数の無給電素子を備え、
前記複数の無給電素子の電気的な長さは、同一であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項８】
給電部から、基準方向における一方側に延びる第１放射素子と、
前記給電部から前記一方側に延びる第２放射素子と、
を備え、
前記第１放射素子の電気的な長さと、前記第２放射素子の電気的な長さとは同一であることを特徴とするモノポールアンテナ。
【請求項９】
前記第１放射素子と、前記第２放射素子とは前記基準方向と平行な位置関係を有する所定線を基準にして線対称な位置関係を有することを特徴とする請求の範囲第８項に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１０】
前記第２放射素子は、前記給電部から分岐しつつ又は前記給電部の近傍において前記第１放射素子から分岐しつつ前記一方側に延びることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１１】
前記第１放射素子の一部と、前記第２放射素子の一部とは平行な位置関係を有することを特徴とする請求の範囲第８項に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１２】
前記給電部を有しないと共に、前記第１放射素子及び前記第２放射素子によって励振される無給電素子を備え、
前記無給電素子の電気的な長さは、前記第１放射素子及び第２放射素子によって構成されるモノポールアンテナの電気的な長さと異なることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１３】
前記給電部を有しないと共に、前記第１放射素子及び前記第２放射素子によって励振され、前記基準方向に沿って相対的に長い一又は複数の無給電素子を備え、
前記無給電素子は、前記基準方向に平行に配置されることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１４】
前記給電部を有しないと共に、前記第１放射素子及び前記第２放射素子によって励振され、前記基準方向に沿って相対的に長い複数の無給電素子を備え、
前記複数の無給電素子の電気的な長さは、同一であることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のモノポールアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車載される放送受信用のダイポールアンテナ等の、電磁波を送受信可能なダイポ−ルアンテナ及びモノポールアンテナの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁波を利用した無線通信は、一例として、無線装置やＡＭ（Amplitude Modulation）受信装置（所謂、受信機又はレシーバー（receiver））と、受信アンテナとによって行なわれている。特に、放送受信用の小型アンテナとして、送受信可能な電磁波の周波数帯域が広帯域なアンテナが求められている。【０００３】
そこで、特許文献１や非特許文献１等では、並列共振を利用したダイポールアンテナ、若しくはモノポールアンテナに関する技術について開示されている。他方で、特許文献２等では、給電される放射素子をコの字型に折り曲げると共に、そのコの字型の放射素子と線対称の位置関係になるように、同じくコの字型の無給電素子を配置したダイポールアンテナに関する技術について開示されている。【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１０１５１号公報
【特許文献２】特許３７４６２８１号公報
【非特許文献１】東芝による論文「並列共振モードを用いたＴ型モノポールアンテナ」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１等では、並列共振に起因する共振を利用しているため、アンテナのインピーダンスの周波数特性において、インピーダンスの実部及び虚部の値の変化が大きくなってしまい、アンテナが放射エネルギー効率を良好にさせつつ動作可能である帯域幅、所謂、動作帯域幅を十分に広帯域化させることが技術的に困難となってしまう。【０００６】
一方、上述した特許文献２等では、２つの放射素子を流れる電流が逆位相となる。また、２つの無給電素子を流れる電流も逆位相となる。このため、ダイポールアンテナの指向性において、放射エネンルギー効率が低減してしまうという技術的な問題点が発生する。【０００７】
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、動作帯域幅を適切且つ簡便に広帯域化させることが可能なダイポールアンテナ及びモノポールアンテナを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のダイポールアンテナは、給電部から、基準方向における一方側に延びる第１放射素子と、前記給電部から前記一方側に延びる第２放射素子と、前記給電部から、前記基準方向における他方側に延びる第３放射素子と、前記給電部から前記他方側に延びる第４放射素子と、を少なくとも備え、前記第１放射素子の電気的な長さと、前記第２放射素子の電気的な長さとは同一であることに加えて、前記第３放射素子の電気的な長さと、前記第４放射素子の電気的な長さとは同一であるようにしている。【０００９】
更に、前記第１放射素子乃至第４放射素子によって励振される一又は複数の無給電素子を備え、前記無給電素子の電気的な長さは前記第１放射素子乃至第４放射素子によって構成されるダイポールアンテナの電気的な長さと異なるようにしている。【００１０】
上記課題を解決するために、請求項９に記載のモノポールアンテナは、給電部から、基準方向における一方側に延びる第１放射素子と、前記給電部から前記一方側に延びる第２放射素子と、を備え、前記第１放射素子の電気的な長さと、前記第２放射素子の電気的な長さとは同一であるようにしている。【００１１】
更に、前記第１放射素子と第２放射素子によって励振される一又は複数の無給電素子を備え、前記無給電素子の電気的な長さは前記第１放射素子と第２放射素子によって構成されるモノポールアンテナの電気的な長さと異なるようにしている．
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、発明を実施するための最良の形態としての本発明の実施形態に係る、ダイポールアンテナ及びモノポールアンテナについて説明する。【００１３】
本発明のダイポールアンテナに係る実施形態の一の態様では、給電部から、基準方向における一方側に延びる第１放射素子と、前記給電部から前記一方側に延びる第２放射素子と、前記給電部から、前記基準方向における他方側に延びる第３放射素子と、前記給電部から前記他方側に延びる第４放射素子と、を少なくとも備え、前記第１放射素子の電気的な長さと、前記第２放射素子の電気的な長さとは同一であることに加えて、前記第３放射素子の電気的な長さと、前記第４放射素子の電気的な長さとは同一である。【００１４】
本発明に係る「第１乃至第４放射素子」とは、例えば交流電流が供給される給電部と接続されると共に、例えば線状や円柱状などの基準方向に沿って相対的に長い導体を意味する。ここに、「基準方向に沿って相対的に長い」とは、基準方向以外の他の方向に沿った長さと比較して、基準方向に沿った長さが大きいことを意味する。これらの放射素子における断面形状や平面上の形状は、アンテナとしての所望となる機能や性質に対応して、任意に規定してよい。特に、本発明に係るダイポールアンテナでは、基準方向における一方側に延びる放射素子の数は、３つ以上の複数個であってもよいと共に、基準方向における他方側に延びる放射素子の数は、３つ以上の複数個であってもよい。【００１５】
尚、給電部の一方側に延びる第１放射素子と、給電部の他方側に延びる第３及び第４放射素子のうちのいずれか一方とによって第１のダイポールアンテナが構成されてよい。また、給電部の一方側に延びる第２放射素子と、給電部の他方側に延びる第３及び第４放射素子のうちのいずれか他方とによって第２のダイポールアンテナが構成されてよい。加えて、これらの第１のダイポールアンテナと、第２のダイポールアンテナとが電気的に相乗効果を有して機能する。この場合、第１放射素子の電気的な長さと、第２放射素子の電気的な長さとは同一であることに加えて、第３放射素子の電気的な長さと、第４放射素子の電気的な長さとは同一であるので、第１のダイポールアンテナの電気的な長さと、第２のダイポールアンテナの電気的な長さとは同一となる。ここに、本発明に係る「電気的な長さ」とは、アンテナを構成する際の形状や材質に関するパラメータによって決まる量であり、この長さによってアンテナがどの周波数で共振するか（言い換えると、動作可能か）が決定される。具体的なパラメータとしては、アンテナの長さや太さ、アンテナ素子を配置する基板の誘電率等が挙げられる。また、本発明に係る電気的な長さが同一であるとは、電気的な長さが殆ど又は完全に同一であることを意味してよい。或いは、電気的な長さが、所定範囲の差を有しつつ異なっていることを意味してよい。この所定範囲は、電気的な長さが殆ど又は完全に同一である場合におけるインピーダンスの周波数特性と、電気的な長さが異なる場合におけるインピーダンスの周波数特性との比較において、理論的、実験的、経験的、シミュレーション等によって、殆ど又は完全に長さが同一な場合と、効果としてほぼ同等とみなすことが出来ることとして規定されてよい。【００１６】
本発明のダイポールアンテナは、単一のダイポールアンテナを備えるアンテナと比較して、給電部での電流が約２倍になった半波長ダイポールアンテナと等価とみなすことができる。【００１７】
この結果、（i）本発明のダイポールアンテナの入力インピーダンスの周波数特性と、（ii）本発明のダイポールアンテナと同じ共振周波数を有する通常のダイポールアンテナとの入力インピーダンスの周波数特性を比較する場合、本発明のダイポールアンテナにおける入力インピーダンスの実部及び虚部の値の変化の度合いを、通常のダイポールアンテナよりも小さくさせることが可能である。言い換えると、上述した共振周波数を含む周波数帯域において、入力インピーダンスの実部及び虚部の値の周波数特性を緩やかにすることが可能である。【００１８】
以上の結果、第１、第２、第３及び第４放射素子を備えるダイポールアンテナを用いることにより、上述した共振周波数を含む周波数帯域において、アンテナが放射エネルギー効率を良好にさせつつ動作可能である帯域幅、所謂、動作帯域幅を拡大させる（広帯域化させる）ことが可能である。ここに、本発明に係る「アンテナが放射エネルギー効率を良好にさせつつ動作する（電磁波を送受信する）」とは、電磁波が送信される場合、アンテナに電力を供給する伝送線路の特性インピーダンスとアンテナのインピーダンスが整合しており、反射に起因される放射エネルギーの損失が非常に少なく、放射エネルギー効率が100％に近い状態でアンテナが動作していることを意味している。電磁波が受信される場合は、アンテナのインピーダンスとアンテナを介して取得された電力を伝送する伝送線路の特性インピーダンスと整合しており、反射に起因される受信エネルギーの損失が非常に少ない状態、或いは、殆ど又は完全に損失が無い状態でアンテナが動作していることを意味している。定量的には、「アンテナが放射エネルギー効率を良好にさせつつ動作する」とは、ＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）、所謂、電圧定在波比の値が、例えば「３．０」などの所定値より小さい状態を意味してよい。
（インピーダンスとＶＳＷＲとの関係）
ここで、入力インピーダンスの実部及び虚部の値の変化の度合いと、アンテナが放射エネルギー効率（又はエネルギ伝達効率）を良好にさせつつ動作可能である帯域幅、所謂、動作帯域幅との定量的な関係を、放射エネルギー効率をＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）、所謂、電圧定在波比で規定した場合について説明する。【００１９】
アンテナのインピーダンスの値をZin、給電線路の特性インピーダンスの値をZ0とした場合、反射係数τは、次の式（１）で示される。【００２０】
τ  ＝  （Zin−Z0）／（Zin＋Z0）    ……  （１）  
従って、Zinの値の変化の度合いが小さくなるに従って、反射係数τの値の変化の度合いが小さくなる。更に放射エネルギー効率であるＶＳＷＲは、次の式（２）で示される。【００２１】
ＶＳＷＲ  ＝  （1＋|τ|）／（1−|τ|）    ……  （２）  
従って、τの変化の度合いが小さくなるに従って、ＶＳＷＲの変化の度合いが小さくなる。この結果、インピーダンスの値Zinの変化の度合いが小さくなるに従って、放射エネルギー効率であるＶＳＷＲの変化の度合いが小さくなる。従って、インピーダンスの値Zinの変化の度合いが小さくなるに従って、電磁波が送信される場合、アンテナに供給された電力が、アンテナのインピーダンスの値や値の変化とバランスがとれ、整合しており、反射に起因される放射エネルギーの損失が殆ど又は完全になく、放射エネルギー効率が100％に近い状態で電磁波を送受信や伝送可能である。或いは、電磁波が受信される場合、アンテナを介して取得された電力が、伝送経路のインピーダンスの値や値の変化とバランスがとれ、整合しており、反射に起因される放射エネルギーの損失が殆ど又は完全になく、放射エネルギー効率が100％に近い状態で電磁波を送受信や伝送可能である。【００２２】
以上の結果、インピーダンスの値Zinの変化の度合いが小さくなるに従って、アンテナが放射エネルギー効率（又はエネルギ伝達効率）を良好にさせつつ動作可能である帯域幅、所謂、動作帯域幅を拡大させる（広帯域化させる）ことが可能である。具体的には、送受信される電磁波の周波数の変化に伴うインピーダンスの値の変化の度合いが小さくなるに従って、例えば50Ωや75Ωなどのインピーダンスを有する伝送線路とバランスがとれ易く、整合し易くなるので、アンテナが放射エネルギー効率を良好にさせつつ動作可能である動作帯域幅を広帯域化させることが可能である。【００２３】
本発明のダイポールアンテナに係る実施形態の他の態様では、前記第１放射素子と、前記第２放射素子とは前記基準方向と平行な位置関係を有する所定線を基準にして線対称な位置関係を有し、前記第３放射素子と、前記第４放射素子とは前記所定線を基準にして線対称な位置関係を有する。【００２４】
この態様によれば、２つのダイポールアンテナが並列動作している状態と等価であるとみなすことが出来、この状態のインピーダンスは、それぞれのダイポールアンテナのインピーダンスが並列接続されたものと考えることが出来る。この結果、インピーダンスの値、並びにその周波数特性の変動を小さくすることが出来る。以上の結果、第１乃至第４放射素子からなるダイポールアンテナの共振周波数付近の動作帯域幅を広帯域化させることが可能である。【００２５】
本発明のダイポールアンテナに係る実施形態の他の態様では、前記第２放射素子は、前記給電部から分岐しつつ又は前記給電部の近傍において前記第１放射素子から分岐しつつ前記一方側に延び、前記第４放射素子は、前記給電部から分岐しつつ又は前記給電部の近傍において前記第３放射素子から分岐しつつ前記他方側に延びる。【００２６】
この態様によれば、第１乃至第４放射素子の相対的な大きさ、相対的な位置関係、又は、素子数の自由度を顕著に大きくさせることが可能である。【００２７】
本発明のダイポールアンテナに係る実施形態の他の態様では、前記第１放射素子の一部と、前記第２放射素子の一部とは平行な位置関係を有し、前記第３放射素子の一部と、前記第４放射素子の一部とは平行な位置関係を有する。【００２８】
ここに、本発明に係る「平行」とは、一の対象物と、他の対象物とが、殆ど又は完全に平行であることを意味すると共に、一の対象物と、他の対象物とが、所望となる許容範囲に含まれる角度を有して、向かい合っていることを意味する広義の位置関係である。【００２９】
この態様によれば、上述した電気的な長さを簡便に同一させることが可能であり、アンテナの動作帯域幅を広帯域化させるための各種の設計をより簡便にさせることが可能である。【００３０】
本発明のダイポールアンテナに係る実施形態の他の態様では、前記給電部を有しないと共に、前記第１放射素子乃至前記第４放射素子によって励振される無給電素子（所謂、無給電放射素子）を備え、前記無給電素子の電気的な長さは、前記第１放射素子乃至第４放射素子によって構成されるダイポールアンテナの電気的な長さと異なる。【００３１】
この態様によれば、上述した第１乃至第４放射素子からなるダイポールアンテナと、無給電素子の長さとを異ならせることで、上述したダイポールアンテナの長さを半波長とする共振周波数と、無給電素子の長さを半波長とする共振周波数とを異ならせることが可能である。従って、本発明のダイポールアンテナは、複数の共振周波数を有することが可能である。具体的には、第１乃至第４放射素子からなるダイポールアンテナの長さを、無給電素子の長さより長くすることで、このダイポールアンテナの共振周波数を無給電素子の共振周波数よりも低くさせることが可能である。【００３２】
この結果、第１乃至第４放射素子からなるダイポールアンテナと、無給電素子とを備えるダイポールアンテナにおいて、共振周波数の複数化を実現可能とさせ、ひいては、それら複数の共振周波数の間に存在する周波数帯域においても良好に伝送線路との整合をとることが可能である。この結果、アンテナが放射エネルギー効率を良好にさせつつ動作可能である動作帯域幅を広帯域化させることが可能である。【００３３】
本発明のダイポールアンテナに係る実施形態の他の態様では、前記給電部を有しないと共に、前記第１放射素子乃至前記第４放射素子によって励振され、前記基準方向に沿って相対的に長い一又は複数の無給電素子を備え、前記無給電素子は、前記基準方向に平行に配置される。【００３４】
この態様によれば、上述の第１のダイポールアンテナ（又は、第２のダイポールアンテナ）の電気的な長さと、無給電素子における電気的な長さとを簡便に異ならせることが可能であり、また、容易に第１放射素子乃至第４放射素子と電磁的に結合させることが出来るため、アンテナの動作帯域幅を広帯域化させるための各種の設計をより簡便にさせることが可能である。【００３５】
本発明のダイポールアンテナに係る実施形態の他の態様では、前記給電部を有しないと共に、前記第１放射素子乃至前記第４放射素子によって励振され、前記基準方向に沿って相対的に長い複数の無給電素子を備え、前記複数の無給電素子の電気的な長さは、同一である。【００３６】
この態様によれば、複数の無給電素子が並列動作している状態と等価であるとみなすことが出来、この状態のインピーダンスは、それぞれの無給電素子のインピーダンスが並列接続されたものと考えることが出来る。この結果としてインピーダンスの値、並びにその周波数特性の変動を小さくすることが出来る。以上の結果、無給電素子の共振周波数付近の動作帯域幅を広帯域化させることが可能である。【００３７】
本発明のモノポールアンテナに係る実施形態は、給電部から、基準方向における一方側に延びる第１放射素子と、前記給電部から前記一方側に延びる第２放射素子と、を備え、前記第１放射素子の電気的な長さと、前記第２放射素子の電気的な長さとは同一である。【００３８】
更に、前記第１放射素子と第２放射素子によって励振される一又は複数の無給電素子を備え、前記無給電素子の電気的な長さは前記第１放射素子と第２放射素子によって構成されるモノポールアンテナの電気的な長さと異なるようにしている。【００３９】
本発明のモノポールアンテナに係る実施形態によれば、上述した本発明のダイポールアンテナに係る実施形態が有する各種利益を享受することが可能となる。【００４０】
尚、上述した本発明のダイポールアンテナに係る実施形態が有する各種態様に対応して、本発明のモノポールアンテナに係る実施形態も各種態様を採ることが可能である。【００４１】
本実施形態のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のダイポールアンテナに係る実施例の基本構成を図式的に示した模式図（図１（ａ）から図１（ｃ））である。
【図２】比較例に係るダイポールアンテナにおいて、基本構成を図式的に示した平面図（図２（ａ）及び図２（ｂ））、並びに、本実施例に係るダイポールアンテナの他の具体例において、基本構成を図式的に示した平面図（図２（ｃ））である。
【図３】本実施例と比較例に係るダイポールアンテナの具体例において、インピーダンスの実部の値の周波数特性を示した特性図（図３（ａ））、インピーダンスの虚部の値の周波数特性を示した特性図（図３（ｂ））、並びに、周波数に対応したＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）、所謂、電圧定在波比の値の変化を示した特性図（図３（ｃ））である。
【図４】比較例に係るダイポールアンテナにおいて、基本構成を図式的に示した平面図である。
【図５】一般例として、並列共振が発生した場合のインピーダンスの実部及び虚部の値の周波数特性を示した特性図である。
【図６】比較例に係るダイポールアンテナにおける周波数に対応したＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）、所謂、電圧定在波比の値の変化を示した特性図（図６（ａ））、及び本実施例に係るダイポールアンテナにおける周波数に対応したＶＳＷＲの値の変化を示した特性図（図６（ｂ））である。
【図７】本発明のモノポールアンテナに係る他の実施例（その１）の基本構成を図式的に示した模式図である。
【図８】本発明のダイポールアンテナに係る他の実施例（その２からその５）の基本構成を図式的に示した模式図（図８（ａ）から図８（ｄ））である。
【図９】本発明のダイポールアンテナに係る他の実施例（その６）の基本構成を図式的に示した模式図（図９（ａ））、及びＶＳＷＲを示したグラフ（図９（ｂ））である。
【符号の説明】
【００４３】
１０      給電部
１０１      第１放射素子
１０２      第２放射素子
１０３      第３放射素子
１０４      第４放射素子
２０１（２０２）      無給電素子
【実施例】
【００４４】
以下、図面を参照して本発明のダイポールアンテナに係る、好適な実施例について説明する。【００４５】
（１）基本構成
先ず、図１を参照して、本発明のダイポールアンテナに係る実施例の基本構成について説明する。ここに、図１は、本発明のダイポールアンテナに係る実施例の基本構成を図式的に示した模式図（図１（ａ）から図１（ｃ））である。【００４６】
図１（ａ）に示されるように、本実施例に係るダイポールアンテナは、給電部１０、第１放射素子１０１、第２放射素子１０２、第３放射素子１０３、第４放射素子１０４、並びに、無給電素子２０１及び２０２を備えて構成されている。【００４７】
第１放射素子１０１は、給電部１０、点Ｐａ、点Ｐａから基準方向と直交する方向に位置する点Ｐｂ、及び、基準方向に位置する点Ｐｔ１を通る導体によって構成されてよい。【００４８】
第２放射素子は、給電部１０、点Ｐａ、点Ｐａから基準方向と直交する方向に位置する点Ｐｃ、及び、基準方向に位置する点Ｐｔ２を通る導体によって構成されてよい。尚、給電部１０から点Ｐａまでの導体は第２放射素子に含まれるように定義してよいし、含まれないように定義してよい。特に、第１放射素子１０１と第２放射素子１０２とは、基準方向と平行な位置関係を有する基準線（即ち、本発明に係る所定線の一具体例）を基準にして線対称な位置関係を有することが好ましい。【００４９】
第３放射素子１０３は、給電部１０、点Ｐｄ、点Ｐｄから基準方向と直交する方向に位置する点Ｐｅ、及び、基準方向に位置する点Ｐｔ３を通る導体によって構成されてよい。【００５０】
第４放射素子１０４は、給電部１０、点Ｐｄ、点Ｐｄから基準方向と直交する方向に位置する点Ｐｆ、及び、基準方向に位置する点Ｐｔ４を通る導体によって構成されてよい。尚、給電部１０から点Ｐｄまでの導体は第４放射素子に含まれるように定義してよいし、含まれないように定義してよい。特に、第３放射素子１０３と第４放射素子１０４とは、基準方向と平行な位置関係を有する基準線（即ち、本発明に係る所定線の一具体例）を基準にして線対称な位置関係を有することが好ましい。【００５１】
給電部１０は、外部に設けられた給電回路と接続され、例えば給電部１０に交流電源が供給される。従って、外部に設けられた給電回路に接続されていない無給電素子２０１及び２０２は、給電される第１乃至第４放射素子１０１乃至１０４によって励振されることが可能である。【００５２】
無給電素子２０１及び２０２は、例えば誘電体の平面に形成された導体でよい。この無給電素子２０１及び２０２によって、本発明に係る無給電素子の一具体例が構成されている。【００５３】
特に、第１放射素子１０１の一部である点Ｐｂと点Ｐｔ１と通る導体の電気的な長さと、第２放射素子１０２の一部である点Ｐｃと点Ｐｔ２と通る導体の電気的な長さとは、同一であり、例えば121.5mm等の所定長Ｌ１ｂである。また、第３放射素子１０３の一部である点Ｐｅと点Ｐｔ３と通る導体の電気的な長さと、第４放射素子１０４の一部である点Ｐｆと点Ｐｔ４と通る導体の電気的な長さとは、同一であり、例えば121.5mm等の所定長Ｌ１ｂである。言い換えると、図１（ｂ）に示される、第１放射素子１０１及び第３放射素子１０３によって構成される第１のダイポールアンテナの電気的な長さと、図１（ｃ）に示される、第２放射素子及び第４放射素子によって構成される第２のダイポールアンテナの電気的な長さとは同一である。尚、第１のダイポールアンテナの素子長は、波長λ１の電磁波と共振するための素子長を意味し、無給電素子２０１（又は２０２）の素子長は、波長λ２（但し、λ１＞λ２）の電磁波と共振するための素子長を意味する。【００５４】
言い換えると、本実施例に係るダイポールアンテナは、第１のダイポールアンテナと、この第１のダイポールアンテナと素子長の等しい第２のダイポールアンテナとを備える。第１のダイポールアンテナと、第２のダイポールアンテナとは、給電部を共有している。従って、アンテナとしての長手方向（即ち、基準方向）に沿った長さ（即ち、第１放射素子の素子長と第３及び第４放射素子のうちのいずれか一方の素子長との和、或いは、第２放射素子の素子長と第３及び第４放射素子のうちのいずれか他方の素子長との和）、を、使用する周波数の電磁波の波長λの「１／２」倍の素子長とする場合、第１のダイポールアンテナと、第２のダイポールアンテナとに流れる電流が同位相となる。これにより、本実施例に係るダイポールアンテナは、単一のダイポールアンテナを備えるアンテナと比較して、給電部での電流が約２倍になった半波長ダイポールアンテナと等価とみなすことができる。【００５５】
尚、第１放射素子１０１、第２放射素子１０２、並びに、無給電素子２０１及び２０２における基準方向に沿った部分は、全て平行であってよいし、許容範囲の角度を有していてもよい。また、第１放射素子１０１と、第２放射素子１０２との距離は、例えば20mm等の所定長Ｌ１ａである。また、無給電素子２０１及び２０２の基準方向の長さは、例えば177mm等の所定長Ｌ２ａである。また、点Ｐａから点Ｐｄまでの長さは、例えば20mm等の所定長Ｌ５である。また、第１放射素子１０１（又は第３放射素子１０３）と、無給電素子２０１との距離は、例えば6mm等の所定長Ｌ２ｂである。と共に、第２放射素子１０２（又は第４放射素子１０４）と、無給電素子２０２との距離は、例えば6mm等の所定長Ｌ２ｂである。【００５６】
本実施例は、第１乃至第４放射素子、並びに無給電素子は、金属製のワイヤなどにより構成してもよい。尚、第１乃至第４放射素子、並びに無給電素子における、長さや大きさや太さやそれらの位置関係は、地上デジタル放送受信用として使用できるように470MHzから770MHzの周波数帯域で良好な受信が出来るように最適化したものである。尚、無給電素子を、放射素子の近傍に固定する手段は特に限定されることなく、例えば樹脂製の取付け部等を用いて固定してよい。【００５７】
また、本実施例では、上述した第１乃至第４放射素子、又は、第１及び第２無給電素子は、例えば直方体状の角柱や、円柱や、半円柱などの、基準方向に相対的に長い多面体の形状を有する、空気中より誘電率の高い絶縁体である基体に接して形成されてよい。この基体は、第１乃至第４放射素子と、第１及び第２無給電素子との間の空間を、例えばモールド手法や成型手法によって充填させて、第１乃至第４放射素子と、第１及び第２無給電素子とを一体化させてよい。或いは、この基体は、複数個、各素子を支持する支持体として存在し、第１乃至第４放射素子に対して、第１及び第２無給電素子を支持するように配置させて、第１乃至第４放射素子と、第１及び第２無給電素子とを一体化させてよい。また、本実施例における形状を、車載用のフィルムアンテナに適用しても良い。【００５８】
（２）本実施例の作用と効果との第１の検討  
次に、図２及び図３を参照して、本発明のダイポールアンテナに係る実施例の作用と効果とについて第１の検討を行う。ここに、図２は、比較例に係る一のダイポールアンテナの例（図２（ａ））、比較例に係る他のダイポールアンテナの例（図２（ｂ））、本実施例に係るダイポールアンテナの他の具体例（図２（ｃ））の基本構成を図式的に示した平面図である。図３は、本実施例と比較例に係るダイポールアンテナの具体例において、インピーダンスの実部の周波数特性を示した特性図（図３（ａ））、インピーダンスの虚部の周波数特性を示した特性図（図３（ｂ））、並びに、周波数に対応したＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）、所謂、電圧定在波比の値の変化を示した特性図（図３（ｃ））である。【００５９】
尚、図２及び図３における実験結果については、VSWRは、特性インピーダンスが75Ωである伝送経路と整合性をとるように、ダイポールアンテナの電気的な性質や特性が最適化されている。具体的には、470MHzと770MHzの周波数に対してVSWRが「3」になるように、ダイポールアンテナの電気的な性質や特性が最適化されている。【００６０】
図２（ａ）に示されるように、比較例に係る一のダイポールアンテナの例は、給電部１０、放射素子３０１、放射素子３０２、及び、無給電素子２０２を備えて構成されており、１非励振付きダイポールアンテナと呼べるものである。尚、放射素子３０１の長さと、放射素子３０２の長さとの和は、例えば284mm等の所定長Ｌ３ａである。無給電素子２０２の長さは、例えば189mm等の所定長Ｌ２ｃである。【００６１】
図２（ｂ）に示されるように、比較例に係る他のダイポールアンテナの例は、給電部１０、放射素子３０１、放射素子３０２、並びに、無給電素子２０１及び２０２を備えて構成されており、等長２非励振付きダイポールアンテナと呼べるものである。尚、放射素子３０１の長さと、放射素子３０２の長さとの和は、例えば286mm等の所定長Ｌ３ｂである。無給電素子２０２の長さは、例えば188mm等の所定長Ｌ２ｄである。【００６２】
図２（ｃ）に示されるように、本実施例に係るダイポールアンテナの他の具体例は、給電部１０、放射素子１０１、１０２、１０３及び１０４、並びに、無給電素子２０２を備えて構成されており、１非励振付きの等長分岐ダイポールアンテナと呼べるものである。【００６３】
特に、第１放射素子１０１の一部である点Ｐｂと点Ｐｔ１と通る導体の電気的な長さと、第２放射素子１０２の一部である点Ｐｃと点Ｐｔ２と通る導体の電気的な長さとは、同一であり、例えば120mm等の所定長Ｌ１ｄである。また、第３放射素子１０３の一部である点Ｐｅと点Ｐｔ３と通る導体の電気的な長さと、第４放射素子１０４の一部である点Ｐｆと点Ｐｔ４と通る導体の電気的な長さとは、同一であり、例えば120mm等の所定長Ｌ１ｄである。【００６４】
上述した各種のダイポールアンテナのＶＳＷＲを比較した場合、次の順番で、ＶＳＷＲの値が良好である。最もＶＳＷＲが良好なのは、上述した図１（ａ）に示された本実施例に係るダイポールアンテナ（以下、適宜、図３中では「Ａ１」と称す）であり、２番目に良好なのは、上述した図２（ｃ）に示された本実施例に係るダイポールアンテナ（以下、適宜、図３中では「Ａ２」と称す）であり、３番目に良好なのは、上述した図２（ｂ）に示された比較例に係るダイポールアンテナ（以下、適宜、図３中では「Ａ３」と称す）であり、４番目に良好なのは、上述した図２（ａ）に示された比較例に係るダイポールアンテナ（以下、適宜、図３中では「Ａ４」と称す）である。【００６５】
これは、後述されるように、Ａ１やＡ２では入力インピーダンスの変化の度合いが小さいため、入力インピーダンスと伝送線路の特性インピーダンスから計算されるＶＳＷＲの変化の度合いも小さくなるという理由による。【００６６】
具体的には、給電部１０から分岐した放射素子を有する上述の「Ａ１」と「Ａ２」と、分岐した放射素子を有しない「Ａ３」と「Ａ４」とを比較すると、図３（ａ）及び図３（ｂ）のインピーダンスの実部及び虚部の値の周波数特性に示されるように、給電部１０から分岐した放射素子を有するダイポールアンテナとすることで、共振周波数が620MHz以下の帯域でのインピーダンスの変化が緩やかになっていることが判明している。特に、図３（ａ）のインピーダンスの実部の周波数特性において、「Ａ１」と「Ａ２」との線が重なっている620MHz以下の周波数帯域で、その特徴が顕著に現われている。【００６７】
また、同一の長さの２つの無給電素子を有する「Ａ１」と「Ａ３」と、１つの無給電素子を有する「Ａ２」と「Ａ４」とを比較すると、図３（ａ）及び図３（ｂ）のインピーダンスの実部及び虚部の周波数特性に示されるように、等しい長さの無給電素子を２つ配置することで、共振周波数が７００MHz以上の帯域でのインピーダンスの変化が緩やかになっていることが判明している。特に、図３（ａ）のインピーダンスの実部の周波数特性において、「Ａ３」と「Ａ１」との線が重なっている７００MHz以上の周波数帯域で、その特徴が顕著に現われている。【００６８】
図３（ｃ）に示されるように、VSWRの周波数特性において、520MHz付近の共振周波数（以下、適宜、VSWRの値が下に凸となっている部分を「共振部分」と称してよい）は、給電される第１乃至第４放射素子によって発生する共振部分である。また720MHz付近の共振周波数は、無給電素子によって発生する共振部分である。給電される放射素子、無給電素子が１個ずつの場合（「Ａ４」の場合）、２つの共振部分の間の周波数帯域でVSWRが「４」を超えるほどになっている。しかしながら、給電される第１乃至第４放射素子を、所謂、等長分岐型のダイポールアンテナ、即ち「Ａ１」や「Ａ２」としたり、更に加えて、等しい長さの無給電素子を２個とすることで（「Ａ１」の場合）、VSWRの値が１．７まで低減されることが判明している。【００６９】
このように、給電される第１乃至第４放射素子により直接的に発生する一の共振と、無給電素子により発生する他の共振とにおける帯域幅が夫々拡がったことで、それら２つの共振の間の周波数帯域でもVSWRの値を低く維持することが可能であることが判明している。【００７０】
（３）本実施例の作用と効果との第２の検討  
次に、図４から図６を参照して、本発明のダイポールアンテナに係る実施例の作用と効果とについて第２の検討を行う。ここに、図４は、比較例に係るダイポールアンテナにおいて、基本構成を図式的に示した平面図である。図５は、一般例として、並列共振を利用するアンテナのインピーダンスの実部及び虚部の値の周波数特性を示した特性図である。図６は、比較例に係るダイポールアンテナにおける周波数に対応したＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）の変化を示した特性図（図６（ａ））、及び本実施例に係るダイポールアンテナにおける周波数に対応したＶＳＷＲの値の変化を示した特性図（図６（ｂ））である。【００７１】
仮に、図４に示されるように、第１放射素子１０１ｘの電気的な長さと、第２放射素子１０２ｘの電気的な長さとは同一でなく異なる場合、或いは、第３放射素子１０３ｘの電気的な長さと、第４放射素子１０４ｘの電気的な長さとは同一でなく異なる場合、次のような現象を生じる可能性がある。即ち、（i）上述した第１放射素子１０１ｘ並びに第４放射素子１０４ｘによって第１のダイポールアンテナが機能すると共に、（ii）第２放射素子１０２ｘ並びに第３放射素子１０３ｘによって第２のダイポールアンテナが機能することに加えて、（iii）第１放射素子１０１ｘと、第２放射素子１０２ｘとによって第３のダイポールアンテナが機能してしまうと共に、（iv）第３放射素子１０３ｘと第４放射素子１０４ｘとによって第４のダイポールアンテナが機能してしまうことがある、ということである。【００７２】
その場合、第１のダイポールアンテナ及び第２のダイポールアンテナは直列共振を利用したアンテナとして動作するが、第３のダイポールアンテナ及び第４のダイポールアンテナは並列共振を利用したアンテナとして動作する。【００７３】
並列共振は、図５のグラフに示されるように、インピーダンスの周波数特性において虚部が正の側から負の側に変化する際のゼロクロスする周波数帯域の付近で発生する。この並列共振を利用したアンテナは、動作帯域幅が狭くなるというデメリットがある。より詳細には、図５のグラフに示されるように、並列共振が発生している周波数帯域の付近では、インピーダンスの値の変化に着目した場合、インピーダンスの虚部（Reactance）の値が、正の側から負の側に急激に変化していることが判明している。また、並列共振が発生している周波数帯域の付近における、インピーダンスの実部（Resistance）の値は、極大を示すピークを有することが判明しており、非常に変化が激しい。アンテナとしてこの並列共振を利用する場合、インピーダンスの虚部が正の側から負の側に急激に変化するときのゼロクロス周波数において、インピーダンスの実部が伝送線路の特性インピーダンスの値（例えば50Ω、もしくは75Ωなど）に近い値になっている必要がある。仮に、アンテナの素子の長さを調整するなどして、実部をこのような値にすることが出来たとしても、並列共振の特性として、上述したようにインピーダンスの値の変化が実部、虚部ともに急峻であるため、VSWRの値がその前後で大きく変化してしまう。言い換えると、並列共振が発生する周波数帯域の付近で、アンテナのインピーダンスと伝送経路のインピーダンスとが整合されていた場合でも、並列共振が発生する周波数帯域の付近よりも低周波数帯域又は高周波数帯域では、アンテナのインピーダンスと、伝送経路のインピーダンスとがかけ離れてしまい、不整合性となり易い。即ち、アンテナの動作帯域幅が顕著に狭くなってしまう。このように、並列共振が発生する周波数帯域の付近では、非常に狭い周波数帯域において、ＶＳＷＲの値は、臨界的な特性（クリティカルな特性）を有するため、アンテナの動作帯域幅を広帯域化させることは技術的に困難となってしまう。【００７４】
一方、本実施例に係るダイポールアンテナによれば、上述した第１放射素子及び第２放射素子の電気的な長さ、第３及び第４放射素子の電気的な長さが同一であるので、通常のダイポールアンテナと同様に、直列共振のみを利用したアンテナとして動作する。また既に図３を用いた説明で述べたように、それぞれの直列共振を広帯域化することが出来る。図４に示した比較例のように、取扱いがクリティカルな並列共振を用いずとも、取り扱いやすい直列共振のみを用いて所望の周波数帯域で安定的に動作するアンテナを実現することが出来る。【００７５】
具体的には、図６（ａ）に示されるように、比較例においては、次の３つの周波数帯域において、２種類の共振が発生する可能性がある。即ち、（i）上述した第１のダイポールアンテナ、又は第２のダイポールアンテナにおける直列共振に起因して、ＶＳＷＲの値が概ね「３．０」以下となっている周波数帯域「Ａｘ」と「Ｂｘ」、並びに、（iii）第３のダイポールアンテナ、又は第４のダイポールアンテナにおける並列共振に起因して、ＶＳＷＲの値が概ね「３．０」以下となっている周波数帯域「Ｃｘ」である。【００７６】
上述したように、並列共振の付近ではインピーダンスの実部並びに虚部の変化が急峻であるため、周波数帯域「Ｃｘ」と「Ａｘ」、「Ｃｘ」と「Ｂｘ」のつながりの部分でＶＳＷＲの値を「３．０」以下にすることは技術的に困難となってしまう。【００７７】
これに対して、本実施例に係るダイポールアンテナによれば、図６（ｂ）に示すように２つの広帯域な直列共振のみに基づく周波数帯域「Ａ」、「Ｂ」をつなげることになるので、所望の周波数帯域全体に渡って、簡単にＶＳＷＲの値を「３．０」以下とすることが可能である。【００７８】
（３つの要因）
言い換えると、本実施例に係るダイポールアンテナによれば、次の３つの要因によって、共振周波数の複数化に加えて、アンテナが放射エネルギー効率を良好にさせつつ動作可能である動作帯域幅の広帯域化を高精度且つ簡便に実現可能である。【００７９】
第１の要因としては、本発明のダイポールアンテナによれば、例えばＶＳＷＲの周波数特性の変化の度合いが並列共振と比較して小さい直列共振だけを用いてアンテナを共振させている。この結果、並列共振を利用するよりも容易にアンテナの動作帯域幅を広帯域化させることが可能である。【００８０】
また、第２の要因としては、本発明のダイポールアンテナによれば、２種類の共振周波数に対して、直列共振を夫々発生させる。具体的には、本発明のダイポールアンテナでは、第１乃至第４の放射素子によって構成され、給電部によって励振される、上述した第１のダイポールアンテナ、又は、第２のダイポールアンテナの電気的な長さを半波長とする電磁波の１種類目の共振周波数を含む周波数帯域において、１番目の直列共振が発生される。加えて、第１無給電素子又は、第２放射素子の電気的な長さを半波長とする電磁波の２種類目の共振周波数を含む周波数帯域において、２番目の直列共振が発生される。【００８１】
この結果、第１のダイポールアンテナ又は、第２のダイポールアンテナ、第１無給電放射素子又は、第２無給電放射素子を備えるダイポールアンテナにおいて、２個の共振周波数を確実に形成させ、ひいては、これら２個の共振周波数の間に存在する周波数帯域においてもアンテナの動作帯域幅を広帯域化させることが可能である。【００８２】
また、第３の要因としては、本発明のダイポールアンテナによれば、更に、２種類の共振周波数に対して、直列共振を夫々２つずつ発生させる。具体的には、電磁波の1種類目の共振周波数に対して、２つの直列共振を発生させる。即ち、上述した第１のダイポールアンテナにおいて直列共振を発生させると共に、上述した第２のダイポールアンテナにおいて直列共振を発生させる。これにより、第１のダイポールアンテナ（又は、第２のダイポールアンテナ）の電気的な長さを半波長とする電磁波の１種類目の共振周波数を含む周波数帯域において、２つの直列共振によって、アンテナの動作帯域幅を広帯域化させることが可能である。概ね同様にして、電磁波の２種類目の共振周波数に対して、２つの直列共振を発生させる。即ち、上述した第１無給電素子において直列共振を発生させると共に、上述した第２無給電素子において直列共振を発生させる。これにより、第１無給電素子（又は、第２無給電素子）の電気的な長さを半波長とする電磁波の２種類目の共振周波数を含む周波数帯域において、２つの直列共振によって、アンテナの動作帯域幅を広帯域化させることが可能である。【００８３】
このように、２種類の共振周波数の夫々において、アンテナの動作帯域幅を広帯域化させることで、ひいては、これら２種類の共振周波数の間に存在する周波数帯域においても良好にアンテナと伝送線路を整合させることが可能である。具体的には、図６（ｂ）に示されるように、本実施例においては、次の２つの周波数帯域において、２種類の共振周波数に対して、直列共振を夫々２つずつ発生させることによって、一般的な場合より広帯域な直列共振が発生するので、アンテナの動作帯域幅を適切且つ簡便に広帯域化させることができる。即ち、（i）上述した第１のダイポールアンテナ及び第２のダイポールアンテナにおける直列共振に起因して、ＶＳＷＲの値が概ね「３．０」以下となっている周波数帯域「Ａ」、（ii）第１及び第２無給電放射素子における直列共振に起因して、ＶＳＷＲの値が概ね「３．０」以下となっている周波数帯域「Ｂ」において、より広帯域な直列共振が発生するので、アンテナの動作帯域幅を適切且つ簡便に広帯域化させることができる。【００８４】
仮に、並列共振を発生させる場合、上述したように、並列共振が発生する周波数帯域の付近では、非常に狭い周波数帯域において、ＶＳＷＲの値は、臨界的な特性（クリティカルな特性）を有するため、アンテナの動作帯域幅を広帯域化させるための各種の設計上のパラメータを最適化させることは技術的に困難となってしまう。【００８５】
これに対して、本実施例に係るダイポールアンテナによれば、上述したように、２種類の共振周波数に対して、直列共振を夫々２つずつ発生させることによって、共振周波数の複数化に加えて、アンテナの動作帯域幅の広帯域化を実現している。従って、第１及び第２のダイポールアンテナに対する、第１及び第２無給電放射素子の相対的な大きさ、相対的な位置関係、又は、素子数の自由度を顕著に大きくさせることが可能である。具体的には、（i）第１及び第２のダイポールアンテナと第１及び第２無給電放射素子との距離、（ii）第１及び第２のダイポールアンテナに対して第１及び第２無給電放射素子を配置する際の３次元又は２次元的な角度や方向、（iii）第１及び第２のダイポールアンテナの形状や大きさ、並びに、第１及び第２無給電放射素子の形状や大きさや太さ、（iv）第１及び第２のダイポールアンテナのセット数や、第１及び第２無給電放射素子のセット数などを、共振周波数の複数化に加えて、アンテナの動作帯域幅の広帯域化のために、より高精度且つ簡便に最適化させることが可能である。【００８６】
（４）他の実施例
次に、図７乃至図９を参照して、本発明に係る他の実施例について説明する。ここに、図７は、本発明のモノポールアンテナに係る他の実施例（その１）の基本構成を図式的に示した模式図である。図８は、本発明のダイポールアンテナに係る他の実施例（その２からその５）の基本構成を図式的に示した模式図（図８（ａ）から図８（ｄ））である。図９は、本発明のダイポールアンテナに係る他の実施例（その６）の基本構成を図式的に示した模式図（図９（ａ））、及びＶＳＷＲを示したグラフ（図９（ｂ））である。【００８７】
（４−１）その１
図７に示されるように、他の実施例（その１）に係るモノポールアンテナは、給電部１０、第１放射素子１０１、第２放射素子１０２、無給電素子２０１及び２０２、並びにグラウンドＧＮＤを備えて構成されている。【００８８】
第１放射素子１０１は、給電部１０、点Ｐａ、点Ｐａから基準方向と直交する方向に位置する点Ｐｂ、及び、基準方向に位置する点Ｐｔ１を通る導体によって構成されてよい。【００８９】
第２放射素子は、給電部１０、点Ｐａ、点Ｐａから基準方向と直交する方向に位置する点Ｐｃ、及び、基準方向に位置する点Ｐｔ２を通る導体によって構成されてよい。尚、第１放射素子１０１の一部である点Ｐｂと点Ｐｔ１と通る導体の電気的な長さと、第２放射素子１０２の一部である点Ｐｃと点Ｐｔ２と通る導体の電気的な長さとは、同一であり、例えば124.5mm等の所定長Ｌ１ｂである。また、第１放射素子１０１と、第２放射素子１０２との距離は、例えば20mm等の所定長Ｌ１ａである。また、無給電素子２０１及び２０２の基準方向の長さは、例えば88mm等の所定長Ｌ１ｗである。また、給電部１０から点Ｐａまでの長さは、例えば10mmである。また、第１放射素子１０１と、無給電素子２０１との距離は、例えば6mmであると共に、第２放射素子１０２と、無給電素子２０２との距離は、例えば6mmである。【００９０】
このように、他の実施例としてモノポールアンテナを挙げてよい。【００９１】
（４−２）その２
図８（ａ）に示されるように、他の実施例（その２）に係るダイポールアンテナは、給電部１０と点Ｐａとを通る導体と、点Ｐａと点Ｐｂとを通る導体とは、所定角度を有して交わってよい。また、給電部１０と点Ｐａとを通る導体と、点Ｐａと点Ｐｃとを通る導体とは、所定角度を有して交わってよい。また、給電部１０と点Ｐｄとを通る導体と、点Ｐｄと点Ｐｅとを通る導体とは、所定角度を有して交わってよい。また、給電部１０と点Ｐｄとを通る導体と、点Ｐｄと点Ｐｆとを通る導体とは、所定角度を有して交わってよい。また、（i）点Ｐａと点Ｐｄとの距離、（ii）点Ｐａと直線Ｐｂ−Ｐｃとの距離、及び（iii）点Ｐｄと直線Ｐｅ−Ｐｆとの距離は、例えば10mm等の所定長Ｌ４である。また、第１乃至第４放射素子の基準方向に沿った長さは、例えば118mm等の所定長Ｌ１ｅである。【００９２】
（４−３）その３
図８（ｂ）に示されるように、他の実施例（その３）に係るダイポールアンテナは、給電部１０と点Ｐｂとを通る導体とは、基準方向と所定角度を有して交わってよい。また、給電部１０と点Ｐｃとを通る導体とは、基準方向と所定角度を有して交わってよい。また、給電部１０と点Ｐｅとを通る導体とは、基準方向と所定角度を有して交わってよい。また、給電部１０と点Ｐｆとを通る導体とは、基準方向と所定角度を有して交わってよい。また、（i）給電部１０と直線Ｐｂ−Ｐｃとの距離、及び（ii）給電部１０と直線Ｐｅ−Ｐｆとの距離は、例えば15mm等の所定長Ｌ５である。また、第１乃至第４放射素子の基準方向に沿った長さは、例えば120mm等の所定長Ｌ１ｄである。【００９３】
（４−４）その４
図８（ｃ）に示されるように、他の実施例（その４）に係るダイポールアンテナは、給電部１０と点Ｐａとを通る導体と、点Ｐａと点Ｐｔ１とを通る導体とは、所定角度を有して交わってよい。また、給電部１０と点Ｐａとを通る導体と、点Ｐａと点Ｐｔ２とを通る導体とは、所定角度を有して交わってよい。また、給電部１０と点Ｐｄとを通る導体と、点Ｐｄと点Ｐｔ３とを通る導体とは、所定角度を有して交わってよい。また、給電部１０と点Ｐｄとを通る導体と、点Ｐｄと点Ｐｔ４とを通る導体とは、所定角度を有して交わってよい。【００９４】
無給電素子２０１ａの両端部は、無給電素子２０１ａの中央に位置する点Ｐｇと点Ｐｉとを通る導体と所定角度を有してよい。また、無給電素子２０２ａの両端部は、無給電素子２０２ａの中央に位置する点Ｐｈと点Ｐｊとを通る導体と所定角度を有してよい。また、点Ｐａと点Ｐｄとの距離は、例えば20mm等の所定長Ｌ１ａである。また、（i）直線Ｐｇ−Ｐｈと、（ii）無給電素子２０１ａの右側端部と、無給電素子２０２ａの右側端部とを通る直線との距離は、例えば81mm等の所定値Ｌ７である。また、（i）直線Ｐｇ−Ｐｈと、（ii）点Ｐｔ１と、点Ｐｔ２とを通る直線との距離は、例えば116mm等の所定値Ｌ８である。また、点Ｐｔ１と点Ｐｔ２との距離は、例えば20mm等のＬ１ａである。点Ｐｔ３と点Ｐｔ４との距離は、例えば20mm等のＬ１ａである。また、無給電素子２０１ａの右側端部と、無給電素子２０２ａの右側端部との距離は、例えば30mm等の所定値Ｌ９である。また、無給電素子２０１ａの左側端部と、無給電素子２０２ａの左側端部との距離は、例えば30mm等の所定値Ｌ９である。【００９５】
（４−５）その５
図８（ｄ）に示されるように、他の実施例（その５）に係るダイポールアンテナは、給電部１０と点Ｐｔ１とを通る導体とは、基準方向と所定角度を有して交わってよい。また、給電部１０と点Ｐｔ２とを通る導体とは、基準方向と所定角度を有して交わってよい。また、給電部１０と点Ｐｔ３とを通る導体とは、基準方向と所定角度を有して交わってよい。また、給電部１０と点Ｐｔ４とを通る導体とは、基準方向と所定角度を有して交わってよい。【００９６】
無給電素子２０１ａの両端部は、基準方向と所定角度を有してよい。また、無給電素子２０２ａの両端部は、基準方向と所定角度を有してよい。【００９７】
また、点Ｐａと点Ｐｄとの距離は、例えば20mm等の所定長Ｌ１ａである。また、点Ｐｋと、点Ｐｌとの距離は、例えば14mm等の所定値Ｌ１０である。また、（i）直線Ｐｋ−Ｐｌと、（ii）無給電素子２０１ａの右側端部と、無給電素子２０２ａの右側端部とを通る直線との距離は、例えば92mm等の所定値Ｌ１１である。また、（i）直線Ｐｋ−Ｐｌと、（ii）点Ｐｔ１と、点Ｐｔ２とを通る直線との距離は、例えば128.2mm等の所定値Ｌ１２である。また、点Ｐｔ１と点Ｐｔ２との距離は、例えば20mm等のＬ１ａである。点Ｐｔ３と点Ｐｔ４との距離は、例えば20mm等のＬ１ａである。また、無給電素子２０１ａの右側端部と、無給電素子２０２ａの右側端部との距離は、例えば30mm等の所定値Ｌ９である。また、無給電素子２０１ａの左側端部と、無給電素子２０２ａの左側端部との距離は、例えば30mm等の所定値Ｌ９である。【００９８】
このように、他の実施例における、給電部と、第１乃至第４放射素子と、第１及び第２無給電素子との相対的な大きさや長さや位置関係を、自由空間内で最適化することによって、本実施例と概ね同様に、共振周波数の広帯域化を実現することが可能であることが判明している。【００９９】
（４−６）その６
図９（ａ）に示されるように、他の実施例（その６）に係るダイポールアンテナは、誘電体の基板の上に、給電部と、第１乃至第４放射素子と、第１及び第２無給電素子とを形成させてよい。尚、誘電体の基板の比誘電率は、約10である。【０１００】
この結果、図９（ｂ）に示されるように、約０．４５GHzから約０．７５GHzの約３００MHzに亘って、ＶＳＷＲが約３以下である良好な放射エネルギー効率を実現することが可能である。尚、誘電体は、平面形状でなく、立体形状でよい。加えて、給電部と、第１乃至第４放射素子と、第１及び第２無給電素子とを立体的に配置させてよい。或いは、誘電体は、三角柱や四角柱や長手方向を有する各種の立体形状でよい。【０１０１】
特に、誘電体のフィルム上に、給電部と、第１乃至第４放射素子と、第１及び第２無給電素子とを形成させ、誘電体フィルムアンテナとしてよい。【０１０２】
この誘電体フィルムアンテナによって、共振周波数をより広帯域にさせる、車載用の地上デジタル受信アンテナを実現することが可能である。【０１０３】
尚、本実施例では、第１のダイポールアンテナ（又は第２のダイポールアンテナ）の素子長と、無給電素子２０１（又は２０２）の素子長が異なる場合について説明したが、同一であってよい。【０１０４】
以上の結果、共振周波数の複数化、及び送受信可能な周波数帯域の広帯域化を実現可能であると共に、例えば自動車の室内や、ＰＤＰ（PlasmaDisplayPanel）などの家電製品の内部等のより小さな空間で容易に設置可能な、形状の自由度が顕著に高く、小型のダイポールアンテナを提供することが可能となる。具体的には、小型であり、形状の自由度が顕著に高いダイポールアンテナは、例えば細身でスティック状の形状を有することで、意匠性やデザイン性をより向上させることが可能である。【０１０５】
上述した実施例では、例えば家庭用、車載用の、無線装置やレシーバーや送信機に搭載可能であるアンテナやフィルムアンテナ、地上デジタル放送受信用のアンテナについて説明したが、本発明は、例えば、ＰＤＰ、ＤＶＤレコーダなどの家庭用の映像機器や通信機器、或いは、業務用の通信機器や通信装置などの、電磁波を利用した全ての通信装置に搭載可能なアンテナに適用可能である。【０１０６】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う、ダイポールアンテナ及びモノポールもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明に係るダイポールは、例えば家庭用、車載用の、無線装置やレシーバーや送信機に搭載可能であるアンテナに利用可能である。また、例えば、家庭用の映像機器や通信機器、或いは、業務用の通信機器や通信装置などの、電磁波を利用した全ての通信装置搭載可能であるアンテナにも利用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年6月18日(2009.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電部から、基準方向における一方側に延びる第１放射素子と、
前記給電部から前記一方側に延びる第２放射素子と、
前記給電部から、前記基準方向における他方側に延びる第３放射素子と、
前記給電部から前記他方側に延びる第４放射素子と、
を少なくとも備え、
前記第１放射素子の電気的な長さと、前記第２放射素子の電気的な長さとは同一であることに加えて、前記第３放射素子の電気的な長さと、前記第４放射素子の電気的な長さとは同一であり、
前記給電部を有しないと共に、前記第１放射素子乃至前記第４放射素子と所定長の距離を有する位置に配置されることによって前記第１放射素子乃至前記第４放射素子に励振される無給電素子を更に備え、
前記無給電素子の電気的な長さは、前記第１放射素子乃至第４放射素子によって構成されるダイポールアンテナの電気的な長さと異なることを特徴とするダイポールアンテナ。
【請求項２】
前記第１放射素子と、前記第２放射素子とは前記基準方向と平行な位置関係を有する所定線を基準にして線対称な位置関係を有し、
前記第３放射素子と、前記第４放射素子とは前記所定線を基準にして線対称な位置関係を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項３】
前記第２放射素子は、前記給電部から分岐しつつ又は前記給電部の近傍において前記第１放射素子から分岐しつつ前記一方側に延び、
前記第４放射素子は、前記給電部から分岐しつつ又は前記給電部の近傍において前記第３放射素子から分岐しつつ前記他方側に延びることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項４】
前記第１放射素子の一部と、前記第２放射素子の一部とは平行な位置関係を有し、
前記第３放射素子の一部と、前記第４放射素子の一部とは平行な位置関係を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
前記給電部を有しないと共に、前記第１放射素子乃至前記第４放射素子によって励振され、前記基準方向に沿って相対的に長い一又は複数の無給電素子を備え、
前記無給電素子は、前記基準方向に平行に配置されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項７】
前記給電部を有しないと共に、前記第１放射素子乃至前記第４放射素子によって励振され、前記基準方向に沿って相対的に長い複数の無給電素子を備え、
前記複数の無給電素子の電気的な長さは、同一であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項８】
給電部から、基準方向における一方側に延びる第１放射素子と、
前記給電部から前記一方側に延びる第２放射素子と、
前記給電部を有しないと共に、前記第１放射素子及び前記第２放射素子と所定長の距離を有する位置に配置されることによって前記第１放射素子及び前記第２放射素子に励振され、前記基準方向に沿って相対的に長い複数の無給電素子と
を備え、
前記第１放射素子の電気的な長さと、前記第２放射素子の電気的な長さとは同一であり、
前記複数の無給電素子の電気的な長さは、同一であることを特徴とするモノポールアンテナ。
【請求項９】
前記第１放射素子と、前記第２放射素子とは前記基準方向と平行な位置関係を有する所定線を基準にして線対称な位置関係を有することを特徴とする請求の範囲第８項に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１０】
前記第２放射素子は、前記給電部から分岐しつつ又は前記給電部の近傍において前記第１放射素子から分岐しつつ前記一方側に延びることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１１】
前記第１放射素子の一部と、前記第２放射素子の一部とは平行な位置関係を有することを特徴とする請求の範囲第８項に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１２】
前記給電部を有しないと共に、前記第１放射素子及び前記第２放射素子によって励振される無給電素子を備え、
前記無給電素子の電気的な長さは、前記第１放射素子及び第２放射素子によって構成されるモノポールアンテナの電気的な長さと異なることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１３】
前記給電部を有しないと共に、前記第１放射素子及び前記第２放射素子によって励振され、前記基準方向に沿って相対的に長い一又は複数の無給電素子を備え、
前記無給電素子は、前記基準方向に平行に配置されることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のモノポールアンテナ。
【国際調査報告】
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2009025040.tif 000013
2009025040.tif 000014
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