(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の放射素子と第２の放射素子とを備えたダイポールアンテナにおいて、
上記第１の放射素子は、第１の給電点から第１の方向に伸びる第１の直線部と、第１の屈曲部を介して上記第１の直線部の上記第１の給電点側とは反対側に連結され、上記第１の屈曲部から上記第１の方向と逆方向に伸びる第２の直線部とを有しており、
上記第２の放射素子は、第２の給電点から上記第１の方向と逆方向に伸びる第３の直線部と、第２の屈曲部を介して上記第３の直線部の上記第２の給電点側とは反対側に連結され、上記第２の屈曲部から上記第１の方向に伸びる第４の直線部とを有しており、
上記第１の給電点、及び、上記第２の給電点は、それぞれ、上記第１の直線部の中間、及び、上記第３の直線部の中間に設けられ、
上記第１の直線部は、上記第３の直線部と上記第４の直線部との間に配置され、上記第３の直線部は、上記第１の直線部と上記第２の直線部との間に配置されている、
ことを特徴とするダイポールアンテナ。
【請求項２】
上記第２の直線部の長さ及び上記第４の直線部の長さは、それぞれ、上記第１の直線部の、上記給電点より上記第１の屈曲部側にある部分の長さと、上記第３の直線部の、上記給電点より上記第２の屈曲部側にある部分の長さとの和よりも大きい、
ことを特徴とする請求項1に記載のダイポールアンテナ。
【請求項３】
上記第１の直線部と上記第２の放射素子との間隙、又は、上記第３の直線部と上記第１の放射素子との間隙に配置された導体片を更に備えている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のダイポールアンテナ。
【請求項４】
上記第１の直線部と上記第２の放射素子との間隙、又は、上記第３の直線部と上記第１の放射素子との間隙の少なくとも一部を、誘電体シートを介して覆うように配置された導体片を更に備えている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のダイポールアンテナ。
【請求項５】
上記第１の放射素子は、上記第２の直線部の上記第１の屈曲部側とは反対側に連結され、上記第２の直線部よりも幅の広い第１の幅広部を更に有しており、
上記第２の放射素子は、上記第４の直線部の上記第２の屈曲部側とは反対側に連結され、上記第４の直線部よりも幅の広い第２の幅広部を更に有している、
ことを特徴とする請求項１から４までの何れか１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項６】
上記第１の幅広部の幅、又は、上記第２の幅広部の幅が、ｆを動作帯域内の周波数として、ｃ／（１２８ｆ）以上である（ｃは光速）、
ことを特徴とする請求項５に記載のダイポールアンテナ。
【請求項７】
上記第２の直線部の長さ、又は、上記第４の直線部の長さが、ｆを動作帯域内の周波数として、ｃ／（１６ｆ）以上である（ｃは光速）、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載のダイポールアンテナ。
【請求項８】
上記第２の屈曲部と上記第１の幅広部との間隙、又は、上記第１の屈曲部と上記第２の幅広部との間隙に配置された導体片を更に備えている、
ことを特徴とする請求項５から７までの何れか１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項９】
上記第２の屈曲部と上記第１の幅広部との間隙、又は、上記第１の屈曲部と上記第２の幅広部との間隙の少なくとも一部を、誘電体シートを介して覆う導体片を更に備えている、
ことを特徴とする請求項５から７までの何れか１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項１０】
上記第１の幅広部は、上記第１の方向に平行な長辺を有する長方形状に形成されており、
上記第２の幅広部は、上記第１の方向に垂直な長辺を有する長方形状に形成されている、
ことを特徴とする請求項５から９までの何れか１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項１１】
上記第１の幅広部及び上記第２の幅広部は、それぞれ、上記第１の方向に平行な長辺を有する長方形状に形成されている、
ことを特徴とする請求項５から９までの何れか１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項１２】
第１の放射素子と第２の放射素子とを備えたダイポールアンテナにおいて、
上記第１の放射素子は、第１の給電点から第１の方向に伸びる第１の直線部と、第１の屈曲部を介して上記第１の直線部の上記第１の給電点側とは反対側に連結され、上記第１の屈曲部から上記第１の方向と逆方向に伸びる第２の直線部とを有しており、
上記第２の放射素子は、第２の給電点から上記第１の方向と逆方向に伸びる第３の直線部と、第２の屈曲部を介して上記第３の直線部の上記第２の給電点側とは反対側に連結され、上記第２の屈曲部から上記第１の方向に伸びる第４の直線部とを有しており、
上記第１の給電点、及び、上記第２の給電点は、それぞれ、上記第１の直線部の上記第１の屈曲部側とは反対側の端部、及び、上記第３の直線部の上記第２の屈曲部側とは反対側の端部に設けられ、
上記第１の直線部と上記第３の直線部とは、上記第１の給電点と上記第２の給電点とが互いに対向するように配置され、
上記第１の放射素子は、上記第２の直線部の上記第１の屈曲部側とは反対側で終端されており、上記第２の放射素子は、上記第４の直線部の上記第２の屈曲部側とは反対側で終端されており、
上記第２の直線部の長さに対する上記第１の直線部の長さの比、及び、上記第４の直線部の長さに対する上記第３の直線部の長さの比が０．０５以上０．３以下である、
ことを特徴とするダイポールアンテナ。
【請求項１３】
第１の放射素子と第２の放射素子とを備えたダイポールアンテナにおいて、
上記第１の放射素子は、第１の給電点から第１の方向に伸びる第１の直線部と、第１の屈曲部を介して上記第１の直線部の上記第１の給電点側とは反対側に連結され、上記第１の屈曲部から上記第１の方向と逆方向に伸びる第２の直線部とを有しており、
上記第２の放射素子は、第２の給電点から上記第１の方向と逆方向に伸びる第３の直線部と、第２の屈曲部を介して上記第３の直線部の上記第２の給電点側とは反対側に連結され、上記第２の屈曲部から上記第１の方向に伸びる第４の直線部とを有しており、
上記第１の給電点、及び、上記第２の給電点は、それぞれ、上記第１の直線部の上記第１の屈曲部側とは反対側の端部、及び、上記第３の直線部の上記第２の屈曲部側とは反対側の端部に設けられ、
上記第１の直線部と上記第３の直線部とは、上記第１の給電点と上記第２の給電点とが互いに対向するように配置され、
上記第１の放射素子及び上記第２の放射素子は、少なくとも一部分がメアンダ化されたメアンダ部を更に有している、
ことを特徴とするダイポールアンテナ。
【請求項１４】
第１の放射素子と第２の放射素子とを備えたダイポールアンテナにおいて、
上記第１の放射素子は、第１の給電点から第１の方向に伸びる第１の直線部と、第１の屈曲部を介して上記第１の直線部の上記第１の給電点側とは反対側に連結され、上記第１の屈曲部から上記第１の方向と逆方向に伸びる第２の直線部とを有しており、
上記第２の放射素子は、第２の給電点から上記第１の方向と逆方向に伸びる第３の直線部と、第２の屈曲部を介して上記第３の直線部の上記第２の給電点側とは反対側に連結され、上記第２の屈曲部から上記第１の方向に伸びる第４の直線部とを有しており、
上記第１の給電点、及び、上記第２の給電点は、それぞれ、上記第１の直線部の上記第１の屈曲部側とは反対側の端部、及び、上記第３の直線部の上記第２の屈曲部側とは反対側の端部に設けられ、
上記第１の直線部と上記第３の直線部とは、上記第１の給電点と上記第２の給電点とが互いに対向するように配置され、
上記第１の放射素子は、上記第２の直線部の上記第１の屈曲部側とは反対側から上記第１の方向と逆方向に伸びる、少なくとも一部分がメアンダ化された第１のメアンダ部を更に有しており、
上記第２の放射素子は、上記第４の直線部の上記第２の屈曲部側とは反対側から上記第１の方向に伸びる、少なくとも一部分がメアンダ化された第２のメアンダ部を更に有している、
ことを特徴とするダイポールアンテナ。
【請求項１５】
第１の放射素子と第２の放射素子とを備えたダイポールアンテナにおいて、
上記第１の放射素子は、第１の給電点から第１の方向に伸びる第１の直線部と、第１の屈曲部を介して上記第１の直線部の上記第１の給電点側とは反対側に連結され、上記第１の屈曲部から上記第１の方向と逆方向に伸びる第２の直線部とを有しており、
上記第２の放射素子は、第２の給電点から上記第１の方向と逆方向に伸びる第３の直線部と、第２の屈曲部を介して上記第３の直線部の上記第２の給電点側とは反対側に連結され、上記第２の屈曲部から上記第１の方向に伸びる第４の直線部とを有しており、
上記第１の給電点、及び、上記第２の給電点は、それぞれ、上記第１の直線部の上記第１の屈曲部側とは反対側の端部、及び、上記第３の直線部の上記第２の屈曲部側とは反対側の端部に設けられ、
上記第１の直線部と上記第３の直線部とは、上記第１の給電点と上記第２の給電点とが互いに対向するように配置され、
上記第１の放射素子は、上記第２の直線部の上記第１の屈曲部側とは反対側から上記第１の方向と垂直な第２の方向に伸びる、少なくとも一部がメアンダ化された第１のメアンダ部を更に有しており、
上記第２の放射素子は、上記第４の直線部の上記第２の屈曲部側とは反対側から上記第２の方向と逆方向に伸びる、少なくとも一部がメアンダ化された第２のメアンダ部を更に有している、
ことを特徴とするダイポールアンテナ。
【請求項１６】
上記第１の放射素子及び上記第２の放射素子は、導体フィルム又は導体ワイヤにより構成されている、
ことを特徴とする請求項１２から１５までの何れか１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項１７】
上記給電点から上記第１の方向又は上記第１の方向と垂直な方向に伸びる同軸ケーブルにより給電されている、
ことを特徴とする請求項１２から１６までの何れか１項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項１８】
上記第１の直線部と上記第３の直線部とが、一直線上に配置されている、
ことを特徴とする請求項１２から１７までの何れか１項に記載のダイポールアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイポールアンテナに関するものであり、特に、給電点近傍に特有の構造を有する新規なダイポールアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高周波電流を電磁波に変換したり、電磁波を高周波電流に変換したりするための装置として、古くからアンテナが用いられている。アンテナは、その形状から線状アンテナ、面状アンテナ、立体アンテナ等に分類されており、又、その構造からダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、ループアンテナ等に分類されている。線状の放射素子を備えたダイポールアンテナは、極めて簡単な構造を有するアンテナであり（非特許文献１）、基地局アンテナ等として現在でも広く利用されている。また、線状の放射素子の代わりに、面状の放射素子を備えた平面ダイポールアンテナなども知られている（非特許文献２）。【０００３】
図３０の（ａ）に従来のダイポールアンテナｄｐの構造を示す。ダイポールアンテナｄｐは、給電点Ｆから第１の方向に伸びる直線状の放射素子ｅ１と、給電点Ｆから第１の方向と逆方向に伸びる直線状の放射素子ｅ２とからなり、高周波電流を電磁波に変換する送信アンテナ、あるいは、電磁波を高周波電流に変換する受信アンテナとして機能する。ただし、ダイポールアンテナｄｐを用いて効率的に電磁波（高周波電流）に変換できる高周波電流（電磁波）は、ダイポールアンテナｄｐの共振周波数に近い周波数をもつものに限られる。【０００４】
図３０の（ｂ）にダイポールアンテナｄｐの第１共振周波数ｆ１における電流分布（基本モード）を示す。第１共振周波数ｆ１においては、図３０の（ｂ）に示したように、放射素子ｅ１及びｅ２を流れる電流の向きが一様になる。このため、第１共振周波数ｆ１に近い周波数をもつ高周波電流が給電点Ｆを介して入力されると、単峰性の放射パターンをもつ電磁波が放射素子ｅ１及びｅ２から放射される。【０００５】
図３０の（ｃ）にダイポールアンテナｄｐの第２共振周波数ｆ２における電流分布（高次モード）を示す。第２共振周波数ｆ２おいては、図３０の（ｃ）に示したように、放射素子ｅ１及びｅ２を流れる電流の向きが非一様になる。もう少し具体的にいうと、放射素子ｅ１及びｅ２の全体を３等分する点が電流分布の節となり、放射素子ｅ１及びｅ２を流れる電流の向きがこれらの節で反転する。このため、第２共振周波数ｆ２に近い周波数をもつ高周波電流が給電点Ｆを介して入力されると、スプリットした放射パターンをもつ電磁波が放射素子ｅ１及びｅ２から放射される。これは、放射素子ｅ１及びｅ２の各部から放射される電磁波同士の干渉により、特定の方向に放射される電磁波の強度が他の方向に放射される電磁波の強度と比べて著しく低下するためである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｊ．Ｄ．クラウス他著（J.D. Kraus and R.J. Marhefka）、「アンテナとその応用（Antennas For All Applications）」、第３版、（米国）、マグロウヒル（McGraw Hill）、２００２年、ｐ１７８−１８１
【非特許文献２】Xuan Hui Wu、Comparison of Planar Dipoles in UWB Applications、IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION、VOL. 53、NO. 6、２００５年６月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のダイポールアンテナには、（１）寸法が大きく、（２）動作帯域が狭いという問題があった。これらの問題についてより具体的に説明すれば以下のとおりである。【０００８】
（１）寸法が大きい
第１共振周波数をもつ基本モードを利用して波長λの電磁波を放射する場合、概ね全長λ／２のダイポールアンテナを使用する必要がある。また、第２共振周波数をもつ高次モードを利用して波長λの電磁波を放射する場合、概ね全長３λ／２のダイポールアンテナを使用する必要がある。例えば、基本モードを利用して地上波デジタルテレビ帯域（４７０ＭＨｚ以上９００ＭＨｚ以下）の電磁波を放射する場合、３０ｃｍ以上のダイポールアンテナを使用する必要があり、これを携帯電話端末やパーソナルコンピュータなどに収納することは困難である。高次モードを利用する場合は尚更である。【０００９】
また、例えば、基本モードを利用して２ＧＨｚ（波長１５ｃｍ）の電磁波を放射する場合、概ね全長７．５ｃｍのダイポールアンテナを使用する必要があり、これを携帯電話端末やパーソナルコンピュータなどに収納することは困難である。高次モードを利用する場合は尚更である。【００１０】
（２）動作帯域が狭い
一般に、ある周波数の電磁波を効率的に放射するためには、その周波数における入力反射係数（入力電力に対する反射電力の比、すなわち、Ｓマトリクスの成分Ｓ1,1の振幅｜Ｓ1,1｜）が低く、かつ、その周波数における放射利得が高いことを要する。したがって、入力反射係数を極小化する帯域（すなわち、共振周波数近傍）であっても、その帯域における放射利得が低過ぎれば動作帯域として使用することができない。逆に、放射利得を極大化する帯域であっても、その帯域における入力反射係数が高過ぎれば動作帯域として使用することができない。【００１１】
従来のダイポールアンテナの動作帯域について、図３１に示す具体例に即して説明すれば以下のとおりである。【００１２】
図３１に示したダイポールアンテナ９０は、長さ４０ｍｍの導体ワイヤ（半径１ｍｍ）により構成された放射素子９１及び９２を、２ｍｍの間隔をあけて一直線上に配置したものである。なお、以下に示すダイポールアンテナ９０の諸特性は、システム特性インピーダンスを５０Ωと仮定して行った数値シミュレーションによって得られたものである。【００１３】
図３２の（ａ）にダイポールアンテナ９０の入力反射係数Ｓ1,1の周波数依存性を示し、図３２の（ｂ）にダイポールアンテナ９０の放射利得Ｇ０の周波数依存性を示す。なお、図３２の（ｂ）に示す放射利得Ｇ０は、θ＝９０°方向に対する放射利得である（θは極座標系におけるｚ軸に対する偏角を表す）。【００１４】
図３２の（ａ）から分かるように、ダイポールアンテナ９０は、ｆ１＝１．７ＧＨｚ及びｆ２＝５．０ＧＨｚを共振周波数としており、例えば、入力反射係数Ｓ1,1に対して｜Ｓ1,1｜≦−５．１ｄＢという動作条件が課された場合、１．５ＧＨｚ以上１．９ＧＨｚ以下（比帯域２４％）及び４．７ＧＨｚ以上５．４ＧＨｚ以下（比帯域１４％）が動作帯域となる。ただし、入力反射係数Ｓ1,1の値は、入射側の特性インピーダンスを５０Ωとしたときの値である（以下に言及する入力反射係数Ｓ1,1の値についても同様である）。ここで、ある帯域の「比帯域」とは、その帯域の中心周波数に対するその帯域の帯域幅の比を指す。【００１５】
ところが、図３２の（ｂ）から分かるように、ダイポールアンテナ９０の放射利得Ｇ０は、第２共振周波数ｆ２よりも低い周波数ｆG0max＝４．３ＧＨｚで極大値をとり、更に周波数を上げると急峻に低下する。このため、放射利得Ｇ０に対して課される動作条件によっては、入力反射係数Ｓ1,1に対して課された動作条件を充足する第２共振周波数近傍の帯域（４．７ＧＨｚ以上５．４ＧＨｚ以下）全体を動作帯域とすることができない。例えば、放射利得Ｇ０が２ｄＢｉ以上であることが動作条件として課された場合、入力反射係数Ｓ1,1に対して課された動作条件を充足する第２共振周波数近傍の帯域（４．７ＧＨｚ以上５．４ＧＨｚ以下）のうち、４．９ＧＨｚ以上の帯域を動作帯域とすることができない。【００１６】
なお、４．３ＧＨｚ以下の帯域にて生じる放射利得Ｇ０の緩やかな上昇は、この帯域において放射パターンがθ＝９０°方向へと次第に集中していくことに起因する現象であり、４．３ＧＨｚ以上の帯域にて生じる放射利得Ｇ０の急峻な低下は、この帯域において放射パターンがスプリットすることに起因する現象である。【００１７】
図３３の（ａ）〜図３３の（ｃ）にいくつかの周波数における放射パターンを示す。図３３の（ａ）に示した放射パターンは、１．７ＧＨｚ（第１共振周波数近傍）における放射パターンであり、図３３の（ｂ）に示した放射パターンは、３．４ＧＨｚ（放射利得Ｇ０が緩やかに上昇する帯域）における放射パターンである。図３３の（ａ）及び図３３の（ｂ）に示した放射パターンからも、４．３ＧＨｚ以下の放射利得Ｇ０が緩やかに上昇する帯域において放射パターンがθ＝９０°方向へと次第に集中していくことが分かる。また、図３３の（ｃ）に示した放射パターンは、５．１ＧＨｚ（放射利得Ｇ０が急峻に低下する帯域）における放射パターンである。図３３の（ｃ）に示した放射パターンからも、４．３ＧＨｚ以上の放射利得Ｇ０が急峻に低下する帯域において放射パターンがスプリットすることが分かる。【００１８】
図３４は、θ＝９０°方向に対するＨＰＢＷ（Half Power Band Width）／２の周波数依存性を示すグラフである。ＨＰＢＷは、放射利得Ｇ０が−３［ｄＢｉ］となる偏角θの差として定義される量であり、放射パターンのθ＝９０°方向への集中度が高いほどその値が小さくなる。図３４からも、４．３ＧＨｚ以下の放射利得Ｇ０が緩やかに上昇する帯域において放射パターンがθ＝９０°方向へと次第に集中していくことが確かめられる。【００１９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来のダイポールアンテナよりもコンパクトで、かつ、従来のダイポールアンテナよりも動作帯域の広いダイポールアンテナを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に係るダイポールアンテナは、上記の課題を解決するために、第１の放射素子と第２の放射素子とを備えたダイポールアンテナにおいて、上記第１の放射素子は、第１の給電点から第１の方向に伸びる第１の直線部と、第１の屈曲部を介して上記第１の直線部の上記第１の給電点側とは反対側に連結され、上記第１の屈曲部から上記第１の方向と逆方向に伸びる第２の直線部とを有しており、上記第２の放射素子は、第２の給電点から上記第１の方向と逆方向に伸びる第３の直線部と、第２の屈曲部を介して上記第３の直線部の上記第２の給電点側とは反対側に連結され、上記第２の屈曲部から上記第１の方向に伸びる第４の直線部とを有している、ことを特徴としている。【００２１】
上記の構成によれば、第２共振周波数において第１の放射素子及び第２の放射素子を流れる電流の方向を一様化することができる。これにより、第２共振周波数を低周波側にシフトさせ、第２共振周波数における放射パターンを単峰化することができる。【００２２】
ここで、第２共振周波数における放射パターンの単峰化は、第２共振周波数が放射利得を極大化する周波数よりも低周波側にシフトしていること、すなわち、第１共振周波数と第２共振周波数との間で放射利得の急峻な低下が生じないことを意味する。このため、従来の構成では放射利得の急峻な低下によって動作帯域とすることができなかった第２共振周波数近傍の帯域を、放射利得に課された動作条件を充足する動作帯域とすることができる。【００２３】
更に、第２共振周波数が低周波側にシフトすると、第１共振周波数と第２共振周波数とが接近し、入力反射係数が第１共振周波数と第２共振周波数との間の帯域全体に渡って低下する。しかも、上述したように第１共振周波数と第２共振周波数との間で放射利得が急峻に低下することがないので、入力反射係数に課される動作条件によっては、第１共振周波数と第２共振周波数ｆ２との間の帯域全体を動作帯域とすることができる。【００２４】
すなわち、従来のダイポールアンテナにおいては動作帯域とすることができなかった第２周波数近傍を新たに動作帯域とすることによって、動作帯域の拡大を図ることができるという効果を奏する。【００２５】
併せて、第１の放射素子及び第２の放射素子を上記のように構成したことにより、全長が同じ従来のダイポールアンテナよりもコンパクトになるという効果を奏する。【００２６】
なお、「第１の方向」における「方向」とは、向き付けられた方向のことを指す。すなわち、例えば、北を第１の方向とすれば、南は第１の方向ではなく、第１の方向の逆方向となる。
【発明の効果】
【００２７】
第１の給電点から第１の方向に伸びる第１の直線部と、第１の屈曲部を介して上記第１の直線部の上記第１の給電点側とは反対側に連結され、上記第１の屈曲部から上記第１の方向と逆方向に伸びる第２の直線部とを有する第１の放射素子と、第２の給電点から上記第１の方向と逆方向に伸びる第３の直線部と、第２の屈曲部を介して上記第３の直線部の上記第２の給電点側とは反対側に連結され、上記第２の屈曲部から上記第１の方向に伸びる第４の直線部とを有する第２の放射素子とを備えることによって、従来よりもコンパクトで、かつ、動作帯域の広いダイポールアンテナを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の基本形態に係るダイポールアンテナを説明する図であり、（ａ）は本発明の第１の基本形態に係るダイポールアンテナの構造を示す図であり、（ｂ）及び（ｃ）は上記ダイポールアンテナのそれぞれ第１及び第２共振周波数における電流分布を示す図である。
【図２】図１の（ａ）のダイポールアンテナの好ましい変形例を示す図である。
【図３】図１の（ａ）のダイポールアンテナに更なる要素を付加したダイポールアンテナの構成を示す平面図である。
【図４】本発明の第１の基本形態における第１の実施形態に係るダイポールアンテナの構成を示す平面図である。
【図５】図４のダイポールアンテナの変形例を示すものであり、中心部を拡大して示した拡大図である。
【図６】図４のダイポールアンテナの特性を示すグラフであり、（ａ）は放射パターンを示すグラフであり、（ｂ）はＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【図７】図４のダイポールアンテナにおいて、図６の場合とは各部のサイズを変更したときの特性を表すグラフであり、（ａ）は放射パターンを示すグラフであり、（ｂ）はＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【図８】本発明の第１の基本形態における第２の実施形態に係るダイポールアンテナの構成を示す平面図である。
【図９】図８のダイポールアンテナの特性を示すグラフであり、（ａ）は放射パターンを示すグラフであり、（ｂ）はＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【図１０】図８のダイポールアンテナにおいて、図９の場合とは各部のサイズを変更したときの特性を表すグラフであり、（ａ）は放射パターンを示すグラフであり、（ｂ）はＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【図１１】本発明の第２の基本形態に係るダイポールアンテナを説明する図であり、（ａ）は本発明の第２の基本形態に係るダイポールアンテナの構造を示す図であり、（ｂ）及び（ｃ）は上記ダイポールアンテナのそれぞれ第１及び第２共振周波数における電流分布を示す図である。
【図１２】図１１の（ａ）のダイポールアンテナの好ましい変形例を示す図である。
【図１３】本発明の第２の基本形態における第１の実施形態に係るダイポールアンテナの構成を示す平面図である。
【図１４】図１３のダイポールアンテナの特性を示すグラフであり、（ａ）は入力反射係数の周波数依存性を示すグラフであり、（ｂ）は放射利得の周波数依存性を示すグラフである。
【図１５】図１３のダイポールアンテナの放射パターンを示すグラフであり、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ周波数１．７ＧＨｚ、３．４ＧＨｚ、５．１ＧＨｚにおける放射パターンを示すグラフである。
【図１６】図１３のダイポールアンテナのＨＰＢＷの周波数依存性を示すグラフである。
【図１７】図１３のダイポールアンテナにおいて、図１４の（ａ）の場合とは各部のサイズを変更したときの入力反射係数の周波数依存性を示すグラフである。
【図１８】図１３のダイポールアンテナにおいて、各部のサイズを図１７の場合と同一に設定したときの放射パターンを示すグラフである。
【図１９】図１３のダイポールアンテナにおける共振周波数の形状パラメータ依存性を示すグラフである。
【図２０】図１３のダイポールアンテナにおける共振周波数の形状パラメータ依存性を示すグラフである。
【図２１】本発明の第２の基本形態における第２の実施形態に係るダイポールアンテナの構成を示す平面図である。
【図２２】図２１のダイポールアンテナの入力反射係数の周波数依存性を示すグラフである。
【図２３】図２１のダイポールアンテナの放射パターンを示すグラフである。
【図２４】本発明の第２の基本形態における第２の実施形態の第１変形例に係るダイポールアンテナの構成を示す平面図である。
【図２５】図２４のダイポールアンテナの入力反射係数の周波数依存性を示すグラフである。
【図２６】図２４のダイポールアンテナの放射パターンを示すグラフである。
【図２７】本発明の第２の基本形態における第２の実施形態の第２変形例に係るダイポールアンテナの構成を示す平面図である。
【図２８】本発明の第２の基本形態における第２の実施形態の第３変形例に係るダイポールアンテナの構成を示す平面図である。
【図２９】本発明の第２の基本形態に係るダイポールアンテナへの給電手段を説明する図であり、（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態に係るダイポールアンテナへの給電手段を示す平面図である。
【図３０】従来のダイポールアンテナを説明する図であり、（ａ）は従来のダイポールアンテナの構造及び共振モードを示す図であり、（ｂ）及び（ｃ）は上記ダイポールアンテナのそれぞれ第１及び第２共振周波数における電流分布を示す図である。
【図３１】従来のダイポールアンテナの構成を示す平面図である。
【図３２】図３１のダイポールアンテナの特性を示すグラフであり、（ａ）は入力反射係数の周波数依存性を示すグラフであり、（ｂ）は放射利得の周波数依存性を示すグラフである。
【図３３】図３１のダイポールアンテナの放射パターンを示すグラフであり、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ周波数１．７ＧＨｚ、３．４ＧＨｚ、５．１ＧＨｚにおける放射パターンを示すグラフである。
【図３４】図３１のダイポールアンテナのＨＰＢＷの周波数依存性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明に係るダイポールアンテナは、２つの基本形態を持つ。以下では、第１の基本形態、その第１の基本形態の各種の実施形態、第２の基本形態、その第２の基本形態の各種の実施形態について、順に説明する。
【００３０】
〔本発明の第１の基本形態〕
本発明の具体的な実施形態について説明する前に、まず、各実施形態に共通する第１の基本形態について図１を参照して説明する。
【００３１】
図１の（ａ）は、本発明に係るダイポールアンテナＤＰの構造を示した図である。本発明に係るダイポールアンテナＤＰは、図１の（ａ）に示したように、同一平面内に配置された２つの放射素子Ｅ１及びＥ２を備えている。
【００３２】
放射素子Ｅ１は、図１の（ａ）に示したように、放射素子Ｅ１の一方の端部から第１の方向に伸びる直線部Ｅ１ａ（第１の直線部）と、屈曲部Ｅ１ｃ（第１の屈曲部）を介して直線部Ｅ１ａに連結され、屈曲部Ｅ１ｃから第１の方向と逆方向に伸びる直線部Ｅ１ｂ（第２の直線部）とを有している。換言すれば、屈曲部Ｅ１ｃを介して互いに隣接する直線部Ｅ１ａと直線部Ｅ１ｂとが平行になるようにコの字状に折れ曲がった放射素子である。
【００３３】
また、放射素子Ｅ２は、図１の（ａ）に示したように、放射素子Ｅ２の一方の端部から第１の方向と反対方向に伸びる直線部Ｅ２ａ（第３の直線部）と、屈曲部Ｅ２ｃ（第２の屈曲部）を介して直線部Ｅ２ａに連結され、屈曲部Ｅ２ｃから第１の方向に伸びる直線部Ｅ２ｂ（第２の直線部）とを有している。すなわち、屈曲部Ｅ２ｃを介して互いに隣接する直線部Ｅ２ａと直線部Ｅ２ｂとが平行になるようにコの字状に折れ曲がった放射素子である。
【００３４】
このように折れ曲がった放射素子Ｅ１及びＥ２を採用することによって、折れ曲がっていない放射素子を備えた従来のダイポールアンテナと比べてコンパクトなダイポールアンテナを実現することができる。
【００３５】
なお、図１の（ａ）に示したダイポールアンテナＤＰにおいては、第１の方向と垂直な方向に伸びる直線部Ｅ１ｃ’と、直線部Ｅ１ａの端部（直線部Ｅ１ｃ’に近い方の端部）と、直線部Ｅ１ｂの端部（直線部Ｅ１ｃ’に近い方の端部）とにより構成された折れ線状（より具体的にはコの字状）の屈曲部Ｅ１ｃを採用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、折れ線状の屈曲部Ｅ１ｃに代えて、曲線状の屈曲部（例えばＵ字状の屈曲部）を採用してもよい。放射素子Ｅ２の屈曲部Ｅ２ｃについても同様のことが言える。なお、直線部Ｅ１ａの直線部Ｅ１ｃ’に近い方の端部とは、直線部Ｅ１ｃ’との交点を端点と見做したときの端部（端点近傍）のことを指す。他の直線部の端部についても同様である。
【００３６】
また、放射素子Ｅ１及びＥ２は、図１の（ａ）に示したように、直線部Ｅ１ａが、直線部Ｅ２ａと直線部Ｅ２ｂとの間に配置され、直線部Ｅ２ａが、直線部Ｅ１ａと直線部Ｅ１ｂとの間に配置されるように組み合わせられている。すなわち、放射素子Ｅ１及びＥ２は、直線部Ｅ１ａが放射素子Ｅ２により三方を囲まれた領域に入り込み、かつ、直線部Ｅ２ａが、放射素子Ｅ１により三方を囲まれた領域に入り込むように組み合わされている。
【００３７】
折れ曲がった放射素子Ｅ１及びＥ２をこのように組み合わせることによって、更にコンパクトなダイポールアンテナを実現することができる。
【００３８】
放射素子Ｅ１に対する給電は、放射素子Ｅ１の端点からではなく、直線部Ｅ１ａの中間に設けられた給電点Ｆ１から行われる。放射素子Ｅ２に対する給電も、同様に、直線部Ｅ２ａの中間に設けられた給電点Ｆ２から行われる。
【００３９】
なお、給電点Ｆ１は、直線部Ｅ１ａの端点以外に設けられていればよく、つまり、直線部Ｅ１ａの両端点間の中間にある任意の点に設けられていればよく、直線部Ｅ１ａの中心点（両端点の中点）に設けられていることを要さない。給電点Ｆ２についても同様である。ただし、給電点間の距離が最短になるよう、給電点Ｆ２は、給電点Ｆ１から直線部Ｅ２ａに下ろした垂線の足の位置に設けられていることが好ましい。また、放射パターンを対称にするために、放射素子Ｅ１及びＥ２が点対称に配置されている場合には、図１の（ａ）にも示されているように、給電点Ｆ１から直線部Ｅ２ａに下ろした垂線が対称の中心を通るように給電点Ｆ１を配置することによって、放射パターンの対称性を高めることができる。
【００４０】
放射素子Ｅ１及びＥ２を図１の（ａ）のように折り曲げたことによって、ダイポールアンテナＤＰのサイズがコンパクトになるばかりではなく、放射素子Ｅ１及びＥ２を折り曲げていない従来の構成と比べて、ダイポールアンテナＤＰの動作帯域を拡大することができる。図１を参照してその要因を説明すれば以下のとおりである。
【００４１】
すなわち、放射素子Ｅ１及びＥ２を図１の（ａ）のように折り曲げたことによって、第２共振周波数ｆ２において放射素子Ｅ１及びＥ２を流れる電流の方向を図１の（ｃ）のように概ね一様化することができる。これにより、第２共振周波数ｆ２における放射パターンは単峰化され易くなり、第２共振周波数ｆ２は低周波側にシフトする。
【００４２】
第２共振周波数ｆ２における放射パターンが単峰化された場合、それは第２共振周波数ｆ２が放射利得Ｇ０を極大化する周波数ｆG0maxよりも低周波側にシフトしていること、すなわち、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２との間で放射利得Ｇ０の急峻な低下が生じないことを意味する。したがって、この場合には、従来の構成では放射利得Ｇ０の急峻な低下によって動作帯域とすることができなかった第２共振周波数近傍の帯域を、放射利得Ｇ０に課された動作条件を充足する動作帯域とすることができる。
【００４３】
また、第２共振周波数ｆ２が低周波側にシフトすると、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２とが接近し、入力反射係数Ｓ１１が第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２との間の帯域全体に渡って低下する。したがって、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２との間の放射利得Ｇ０が動作条件を充足していれば、入力反射係数Ｓ１１に課される動作条件によっては、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２との間の帯域全体を動作帯域とすることができる。
【００４４】
ただし、第１共振周波数ｆ１においては、図１の（ｂ）に示したように、放射素子Ｅ１及びＥ２を流れる電流の方向が空間内で非一様化されるため、第１共振周波数近傍における放射利得Ｇ０が低下し得る。これは、直線部Ｅ１ｂ及び直線部Ｅ２ｂから放射される電磁波の一部が、それぞれ、直線部Ｅ１ａ及び直線部Ｅ２ａから放射される電磁波によって打ち消されるためである。
【００４５】
そこで、以下に説明する各実施形態においては、直線部Ｅ１ｂ及び直線部Ｅ２ｂから放射される電磁波が直線部Ｅ１ａ及び直線部Ｅ２ａから放射される電磁波によって打ち消される割合を低下させるために、図２に示すように設定する。すなわち、直線部Ｅ１ａの給電点Ｆ１よりも屈曲部Ｅ１ｃ側にある部分の長さをＬ１ａ’、直線部Ｅ２ａの給電点Ｆ２よりも屈曲部Ｅ２ｃ側にある部分の長さをＬ２ａ’として、直線部Ｅ１ｂの長さＬ１ｂを、Ｌ１ｂ＞Ｌ１ａ’＋Ｌ２ａ’となるように設定し、また、直線部Ｅ２ｂの長さＬ２ｂを、Ｌ２ｂ＞Ｌ１ａ’＋Ｌ２ａ’となるように設定する。これにより、第１共振周波数近傍において生じ得る放射利得Ｇ０の低下を抑制することができる。
【００４６】
なお、図１及び図２には、放射素子Ｅ１が直線部Ｅ１ｂの端点（屈曲部Ｅ１ｃ側とは反対側の端点）にて終端されている構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、直線部Ｅ１ｂの端点（屈曲部Ｅ１ｃ側とは反対側の端点）に更なる要素を付加することによって、放射素子Ｅ１が直線部Ｅ１ｂの端点（屈曲部Ｅ１ｃ側とは反対側の端点）にて終端されないように変形してもよい。放射素子Ｅ１に付加する更なる要素は、導体フィルムであってもよいし、導体ワイヤであってもよい。放射素子Ｅ１に付加する更なる要素の形状についても、折れ線状、メアンダ状、長方形状など、種々の形状が考えられる。放射素子Ｅ２についても同様のことが言える。
【００４７】
図３に、更なる要素を付加したダイポールアンテナＤＰの一例を示す。図３に示したダイポールアンテナは、導体フィルムにより構成されたダイポールアンテナＤＰに、同じく導体フィルムにより構成された延長部Ｅ１’及びＥ２’を付加したものである。放射素子Ｅ１に付加された延長部Ｅ１’は、ダイポールアンテナＤＰを構成する各直線部と同じ幅の導体フィルムをメアンダ状に形成したものであり、放射素子Ｅ２に付加された延長部Ｅ２’は、ダイポールアンテナＤＰを構成する各直線部と同じ幅の導体フィルムをＬ字状に形成したものである。
【００４８】
このように、ダイポールアンテナＤＰに更なる要素を付加すると、ダイポールアンテナＤＰの電気長が長くなるので、ダイポールアンテナＤＰのサイズをコンパクトに保ちつつ、ダイポールアンテナＤＰの動作帯域の下限を低周波側にシフトさせることができる。例えば、地上波デジタルテレビ帯域をカバーするダイポールアンテナを、小型無線装置に搭載可能なサイズにて実現することができる。
【００４９】
しかしながら、ダイポールアンテナＤＰに更なる要素を付加する場合、付加する要素の形状によっては、強い指向性が現れたり、ＶＳＷＲ特性が著しく悪化したりする虞がある。したがって、ダイポールアンテナＤＰに付加する要素の形状は、強い指向性が現れず、ＶＳＷＲ特性が良好なものを選ぶ必要がある。以下の各実施形態に示すダイポールアンテナは、このようにして選ばれた形状のダイポールアンテナである。
【００５０】
〔実施形態１〕
本発明の第１の基本形態における第１の実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００５１】
図４は、本実施形態に係るダイポールアンテナ１０の構成を示す平面図である。ダイポールアンテナ１０は、図４に示したように、同一平面（ｙｚ平面）内に配置された放射素子１１（第１の放射素子）及び放射素子１２（第２の放射素子）を備えている。本実施形態に係るダイポールアンテナ１０が備えている放射素子１１及び１２は、何れも、帯状の導体フィルムにより構成されており、誘電体シート（不図示）上に配置されている。
【００５２】
図４に示したように、放射素子１１は、放射素子１１の一方の端部からｙ軸正方向（第1の方向）に伸びる直線部１１ａ（第１の直線部）と、屈曲部１１ｃ（第１の屈曲部）を介して直線部１１ａに連結され、屈曲部１１ｃからｙ軸負方向（第１の方向と逆方向）に伸びる直線部１１ｂ（第２の直線部）とを有しており、直線部１１ｂの屈曲部１１ｃ側とは反対側の端部には、直線部１１ｂよりも幅の広い幅広部１１ｄ（第１の幅広部）が付加されている。放射素子１１に対する給電は、直線部１１ａの中間に設けられた給電点１１ｅから行われる。
【００５３】
幅広部１１ｄは、長方形状に形成された導体フィルムであり、長辺がｙ軸方向と平行になるように配置されている。幅広部１１ｄの短辺の長さ、すなわち、幅広部１１ｄの幅は、直線部１１ｂのｚ軸負方向側の端辺と、直線部１２ｂのｚ軸正方向側の端辺との距離と等しく設定されている。つまり、４つの直線部１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの幅の和よりも大きくなっている。
【００５４】
また、図４に示したように、放射素子１２は、放射素子１２の端部からｙ軸負方向に伸びる直線部１２ａ（第３の直線部）と、屈曲部１２ｃ（第２の屈曲部）を介して直線部１２ａに連結され、屈曲部１２ｃからｙ軸正方向に伸びる直線部１２ｂ（第４の直線部）とを有しており、直線部１２ｂの屈曲部１２ｃ側とは反対側の端部には、直線部１２ｂよりも幅の広い幅広部１２ｄ（第２の幅広部）が付加されている。放射素子１２に対する給電も、直線部１２ａの中間に設けられた給電点１２ｅから行われる。
【００５５】
幅広部１２ｄは、長方形状に形成された導体フィルムであり、長辺がｚ軸方向と平行になるように配置されている。幅広部１２ｄの短辺の長さ、すなわち、幅広部１２ｄの幅は、幅広部１１ｄの幅以上に設定されている。
【００５６】
このように、幅広部１１ｄ及び幅広部１２ｄの一方を長辺がｙ軸方向と平行になるように配置し、他方を長辺がｚ軸と平行になるように配置することによって、両方を長辺がｙ軸方向と平行になるように配置する構成と比較して、ｙ軸方向のサイズを小さくすることができる。
【００５７】
また、図４に示したように、直線部１２ａと屈曲部１１ｃとの間隙には、放射素子１１及び放射素子１２の形状を変えることなく、放射素子１１と放射素子１２との間に生じる寄生リアクタンスの大きさを調整するための導体片１３が設けられている。導体片１３は、線状導体をコの字状に折り曲げたものであり、放射素子１１及び放射素子１２の何れにも接触することなく、直線部１２ａの端部を三方から取り囲むように配置される。なお、図４に示したように、直線部１１ａと屈曲部１２ｃとの間隙に同様の導体片を設けてもよい。
【００５８】
また、図４に示したように、屈曲部１２ｃと幅広部１１ｄとの間隙には、放射素子１１と放射素子１２との間に生じる寄生容量の大きさを調整するための導体片１４が設けられている。導体片１４は、線状導体をＬ字状に折り曲げたものであり、放射素子１１及び放射素子１２の何れにも接触することなく、幅広部１１ｄの屈曲部１２ｃに対向する短辺とその短辺と交わる長辺の一部とに沿うように配置される。なお、屈曲部１２ｃと幅広部１１ｄとの間隙に導体片１４を設ける代わりに、屈曲部１１ｃと幅広部１２ｄとの間隙に同様の導体片（不図示）を設けてもよい。
【００５９】
なお、寄生リアクタンス調整用及び寄生容量調整用の導体片１３、１４を上記のように設ける代わりに、図５に示すように、誘電体シートの放射素子形成面とは反対側の面に導体片を設けることによって、寄生リアクタンス及び寄生容量の調整を行ってもよい。図５は、ダイポールアンテナ１０の中心部を拡大して示した拡大図である。直線部１２ａと屈曲部１１ｃとの間隙の一部を覆うように配置された板状の導体片１５が寄生リアクタンス調整用の導体片であり、屈曲部１２ｃと幅広部１１ｄとの間隙の一部を覆うように配置された板状の導体片１６が寄生容量調整用の導体片である。
【００６０】
以上のように構成されたダイポールアンテナ１０、特に地上波デジタルテレビ帯域（４７０ＭＨｚ以上９００ＭＨｚ以下）用のダイポールアンテナ１０の特性を図６及び図７に示す。
【００６１】
図６の（ａ）及び図６の（ｂ）は、それぞれ、各部のサイズが以下のように設定されたダイポールアンテナ１０の放射パターン及びＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【００６２】
直線部１１ａ及び直線部１２ａの幅＝２ｍｍ；
直線部１１ａ及び直線部１２ａの長さ＝５６ｍｍ；
直線部１１ｂ及び直線部１２ｂの幅＝２ｍｍ；
直線部１１ｂ及び直線部１２ｂの長さ＝６０ｍｍ；
幅広部１１ｄの長辺の長さ＝５６ｍｍ；
幅広部１１ｄの短辺の長さ＝１１ｍｍ；
幅広部１２ｄの長辺の長さ＝７９ｍｍ；
幅広部１２ｄの短辺の長さ＝２０ｍｍ。
【００６３】
図６の（ａ）によれば、形状の非対称性にも関わらず、地上波デジタルテレビ帯域全域においてｘｙ平面内方向に対して無指向性が実現されていることが分かる。また、図６の（ｂ）によれば、地上波デジタルテレビ帯域全域においてＶＳＷＲを３．０以下に抑えられることが分かる。
【００６４】
一方、図７の（ａ）及び図７の（ｂ）は、それぞれ、各部のサイズが以下のように設定されたダイポールアンテナ１０の放射パターン及びＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【００６５】
直線部１１ａ及び直線部１２ａの幅＝２ｍｍ；
直線部１１ａ及び直線部１２ａの長さ＝５０ｍｍ；
直線部１１ｂ及び直線部１２ｂの幅＝２ｍｍ；
直線部１１ｂ及び直線部１２ｂの長さ＝５４ｍｍ；
幅広部１１ｄの長辺の長さ＝５６ｍｍ；
幅広部１１ｄの短辺の長さ＝１２ｍｍ；
幅広部１２ｄの長辺の長さ＝７９ｍｍ；
幅広部１２ｄの短辺の長さ＝２０ｍｍ。
【００６６】
図７の（ａ）によれば、一部の帯域を除き、地上波デジタルテレビ帯域においてｘｙ平面内方向に対して無指向性が実現されていることが分かる。また、図７の（ｂ）によれば、地上波デジタルテレビ帯域のうち、５００ＭＨｚ以下の帯域、及び、７００ＭＨｚ以上８００ＭＨｚ以下の帯域を除いた帯域においてＶＳＷＲを３．０以下に抑えられることが分かる。
【００６７】
図６に示した特性と図７に示した特性とを比較すると、直線部１１ａ及び直線部１２ａの長さ（すなわち、幅広部１１ｄと幅広部１２ｄとの間隔）を長くすると、ダイポールアンテナ１０の特性が改善されることが分かる。
【００６８】
なお、動作帯域内の周波数をｆとしたときに、具体的には動作帯域内の下限周波数をｆとしたときに、直線部１１ａ及び直線部１２ａの長さをｃ／（１６ｆ）以上（対応波長の１／１６以上）にすると、高次モードにおける放射パターン及びＶＳＷＲ特性の劣化を抑えられることが実験的に確かめられている。また、光速をｃとしたときに、幅広部１２ｄの幅をｃ／（１２８ｆ）以上（対応波長の１／１２８以上）にすると、高次モードにおける放射パターン及びＶＳＷＲ特性の劣化を抑えられることが実験的に確かめられている。ここで、動作帯域は、仕様として定められた動作帯域であってもよいし、ＶＳＷＲが３．０以下になる帯域として規定された帯域であってもよい。
【００６９】
幅広部１１ｄの幅に関しても、上記の幅広部１２ｄの場合と同様、ｃ／（１２８ｆ）以上（対応波長の１／１２８以上）にすると、高次モードにおける放射パターン及びＶＳＷＲ特性の劣化を抑えられると予想される。
【００７０】
〔実施形態２〕
本発明の第１の基本形態における第２の実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００７１】
図８は、本実施形態に係るダイポールアンテナ２０の構成を示す平面図である。ダイポールアンテナ２０は、図８に示したように、同一平面（ｙｚ平面）内に配置された２つの放射素子２１（第１の放射素子）と放射素子２２（第２の放射素子）とを備えている。本実施形態に係るダイポールアンテナ２０が備えている放射素子２１及び２２は、何れも、帯状の導体フィルムにより構成されており、誘電体シート（不図示）上に配置されている。
【００７２】
図８に示したように、放射素子２１は、放射素子２１の一方の端部からｙ軸正方向に伸びる直線部２１ａ（第１の直線部）と、屈曲部２１ｃ（第１の屈曲部）を介して直線部２１ａに連結され、屈曲部２１ｃからｙ軸負方向に伸びる直線部２１ｂ（第２の直線部）とを有しており、直線部２１ｂの屈曲部２１ｃ側とは反対側の端部には、直線部２１ｂよりも幅の広い幅広部２１ｄ（第１の幅広部）が付加されている。放射素子２１に対する給電は、直線部２１ａの中間に設けられた給電点２１ｅから行われる。
【００７３】
幅広部２１ｄは、長方形状に形成された導体フィルムであり、長辺がｙ軸方向と平行になるように配置されている。幅広部２１ｄの短辺の長さ、すなわち、幅広部２１ｄの幅は、直線部２１ｂのｚ軸負方向側の端辺と、直線部２２ｂのｚ軸正方向側の端辺との距離と等しく設定されている。つまり、４つの直線部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの幅の和よりも大きくなっている。
【００７４】
また、図８に示したように、放射素子２２は、放射素子２２の端部からｙ軸負方向に伸びる直線部２２ａ（第３の直線部）と、屈曲部２２ｃ（第２の屈曲部）を介して直線部２２ａに連結され、屈曲部２２ｃからｙ軸正方向に伸びる直線部２２ｂ（第４の直線部）とを有しており、直線部２２ｂの屈曲部２２ｃ側とは反対側の端部には、直線部２２ｂよりも幅の広い幅広部２２ｄが付加されている。放射素子２２に対する給電も、直線部２２ａの中間に設けられた給電点２２ｅから行われる。
【００７５】
幅広部２２ｄは、長方形状に形成された導体フィルムであり、長辺がｙ軸方向と平行になるように配置されている。幅広部２２ｄの短辺の長さ、すなわち、幅広部２２ｄの幅は、直線部２１ｂのｚ軸負方向側の端辺と、直線部２２ｂのｚ軸正方向側の端辺との距離と等しく設定されている。つまり、４つの直線部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの幅の和よりも大きくなっている。図８に示した例では、幅広部２２ｄの幅を幅広部２１ｄの幅と一致させている。
【００７６】
このように、幅広部２１ｄ及び幅広部２２ｄの両方を長辺がｙ軸方向と平行になるように配置することによって、一方を長辺がｙ軸方向と平行になるように配置し他方を長辺がｚ軸と平行になるように配置する構成と比較して、ｚ軸方向のサイズを小さくすることができる。
【００７７】
以上のように構成されたダイポールアンテナ２０、特に地上波デジタルテレビ帯域（４７０ＭＨｚ以上９００ＭＨｚ以下）用のダイポールアンテナ２０の特性を図９及び図１０に示す。
【００７８】
図９の（ａ）及び図９の（ｂ）は、それぞれ、各部のサイズが以下のように設定されたダイポールアンテナ２０の放射パターン及びＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【００７９】
直線部２１ａ及び直線部２２ａの幅＝２ｍｍ；
直線部２１ａ及び直線部２２ａの長さ＝８２ｍｍ；
直線部２１ｂ及び直線部２２ｂの幅＝２ｍｍ；
直線部２１ｂ及び直線部２２ｂの長さ＝８８ｍｍ；
幅広部２１ｄの長辺の長さ＝５６ｍｍ；
幅広部２１ｄの短辺の長さ＝１４ｍｍ；
幅広部２２ｄの長辺の長さ＝５７ｍｍ；
幅広部２２ｄの短辺の長さ＝１４ｍｍ。
【００８０】
図９の（ａ）によれば、一部の帯域を除き、地上波デジタルテレビ帯域においてｘｚ平面内方向に対して無指向性が実現されていることが分かる。また、図９の（ｂ）によれば、地上波デジタルテレビ帯域のうち、４５０ＭＨｚ近傍及び８５０ＭＨｚ以上の帯域を除いた帯域においてＶＳＷＲを３．０以下に抑えられることが分かる。
【００８１】
一方、図１０の（ａ）及び図１０の（ｂ）は、それぞれ、各部のサイズが以下のように設定されたダイポールアンテナ２０の放射パターン及びＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【００８２】
直線部２１ａ及び直線部２２ａの幅＝２ｍｍ；
直線部２１ａ及び直線部２２ａの長さ＝８２ｍｍ；
直線部２１ｂ及び直線部２２ｂの幅＝２ｍｍ；
直線部２１ｂ及び直線部２２ｂの長さ＝８８ｍｍ；
幅広部２１ｄの長辺の長さ＝５６ｍｍ；
幅広部２１ｄの短辺の長さ＝１４ｍｍ；
幅広部２２ｄの長辺の長さ＝５６ｍｍ；
幅広部２２ｄの短辺の長さ＝１４ｍｍ。
【００８３】
図１０の（ａ）によれば、地上波デジタルテレビ帯域全域において、ｘｚ平面内方向に対して略無指向性が実現されていることが分かる。また、図１０の（ｂ）によれば、地上波デジタルテレビ帯域全域においてＶＳＷＲを３．０以下に抑えられることが分かる。
【００８４】
なお、動作帯域内の周波数をｆとしたときに（更に具体的には、動作帯域をＶＳＷＲが３．０以下になる帯域と規定し、その下限値をｆとしたときに）、光速をｃとすれば、幅広部２２ｄの幅をｃ／（１２８ｆ）以上（対応波長の１／１２８以上）にすると、高次モードにおける放射パターン及びＶＳＷＲ特性の劣化を抑えられることが実験的に確かめられている。
【００８５】
〔本発明の第２の基本形態〕
本発明の具体的な実施形態について説明する前に、まず、各実施形態の基本となる第２の基本形態について図１１を参照して説明する。
【００８６】
図１１の（ａ）は、本発明に係るダイポールアンテナＤＰ２の構造を示した図である。本発明に係るダイポールアンテナＤＰ２は、図１１の（ａ）に示したように、同一平面内に配置された２つの放射素子Ｅ２１及びＥ２２を備えている。
【００８７】
放射素子Ｅ２１は、図１１の（ａ）に示したように、給電点Ｆから第１の方向に伸びる直線部Ｅ２１ａ（第１の直線部）と、屈曲部Ｅ２１ｃ（第１の屈曲部）を介して直線部Ｅ２１ａに連結され、屈曲部Ｅ２１ｃから第１の方向と逆方向に伸びる直線部Ｅ２１ｂ（第２の直線部）とを有している。
【００８８】
また、放射素子Ｅ２２は、図１１の（ａ）に示したように、給電点Ｆから第１の方向と反対方向に伸びる直線部Ｅ２２ａ（第３の直線部）と、屈曲部Ｅ２２ｃ（第２の屈曲部）を介して直線部Ｅ２２ａに連結され、屈曲部Ｅ２２ｃから第１の方向に伸びる直線部Ｅ２２ｂ（第２の直線部）とを有している。
【００８９】
すなわち、本発明のダイポールアンテナＤＰ２は、屈曲部Ｅ２１ｃを介して互いに隣接する直線部Ｅ２１ａと直線部Ｅ２１ｂとが平行になるように折れ曲がった放射素子Ｅ２１と、屈曲部Ｅ２２ｃを介して互いに隣接する直線部Ｅ２２ａと直線部Ｅ２２ｂとが平行になるように折れ曲がった放射素子Ｅ２２とを給電点Ｆに対して点対称に配置し、給電点Ｆを介して互いに対向する放射素子Ｅ２１及び放射素子Ｅ２２の各端点を給電線（不図示）に接続することにより構成されたダイポールアンテナである。
【００９０】
なお、図１１の（ａ）に示したダイポールアンテナＤＰ２においては、直線部Ｅ２１ａの給電点Ｆから遠い方の端部と、直線部Ｅ２１ｂの給電点Ｆに近い方の端部（放射素子Ｅ２１を一直線に伸ばしたときに給電点Ｆに近くなる方の端部）と、第１の方向と垂直な方向に伸びる直線部Ｅ２１ｃ’とにより構成された折れ線状（より具体的にはコの字状）の屈曲部Ｅ２１ｃを採用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、折れ線状の屈曲部Ｅ２１ｃに代えて、曲線状の屈曲部（例えばＵ字状の屈曲部）を採用してもよい。放射素子Ｅ２２の屈曲部Ｅ２２ｃについても同様のことが言える。なお、直線部Ｅ２１ａの給電点Ｆから遠い方の端部とは、直線部Ｅ２１ｃ’との交点を端点と見做したときの端部（端点近傍）のことを指す。また、直線部Ｅ２１ｂの給電点Ｆに近い方の端部とは、直線部Ｅ２１ｃ’との交点を端点と見做したときの端部（端点近傍）のことを指す。
【００９１】
放射素子Ｅ２１及びＥ２２を図１１の（ａ）のように折り曲げたことによって、放射素子Ｅ２１及びＥ２２を折り曲げていない従来の構成と比べて、ダイポールアンテナＤＰ２の動作帯域を拡大することができる。図１１を参照してその理由を説明すれば以下のとおりである。
【００９２】
すなわち、放射素子Ｅ２１及びＥ２２を図１１の（ａ）のように折り曲げたことによって、第２共振周波数ｆ２において放射素子Ｅ２１及びＥ２２を流れる電流の方向を図１１の（ｃ）のように一様化することができる。これにより、第２共振周波数ｆ２を低周波側にシフトさせ、第２共振周波数ｆ２における放射パターンを単峰化することができる。
【００９３】
第２共振周波数ｆ２における放射パターンの単峰化は、第２共振周波数ｆ２が放射利得Ｇ０を極大化する周波数ｆG0maxよりも低周波側にシフトしていること、すなわち、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２との間で放射利得Ｇ０の急峻な低下が生じないことを意味する。このため、従来の構成では放射利得Ｇ０の急峻な低下によって動作帯域とすることができなかった第２共振周波数近傍の帯域を、放射利得Ｇ０に課された動作条件を充足する動作帯域とすることができる。
【００９４】
放射素子Ｅ２１及びＥ２２を図１１の（ａ）のように折り曲げたことによる動作帯域の拡大はこれに留まらない。すなわち、第２共振周波数ｆ２が低周波側にシフトすると、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２とが接近し、入力反射係数Ｓ1,1が第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２との間の帯域全体に渡って低下する。しかも、上述したように第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２との間で放射利得Ｇ０が急峻に低下することがないので、入力反射係数Ｓ1,1に課される動作条件によっては、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２との間の帯域全体を動作帯域とすることができる。
【００９５】
なお、図１１の（ａ）においては、直線部Ｅ２１ｂの長さＬ２１ｂ、及び、直線部Ｅ２２ｂの長さＬ２２ｂが、直線部Ｅ２１ａの長さＬ２１ａと直線部Ｅ２２ａの長さＬ２２ａとの和Ｌ２１ａ＋Ｌ２２ａに一致するものとしているが、これは動作帯域を拡大するための必須条件ではない。すなわち、Ｌ２１ｂ（＝Ｌ２２ｂ）＞Ｌ２１ａ＋Ｌ２２ａとなる場合であっても、Ｌ２１ｂ（＝Ｌ２２ｂ）＜Ｌ２１ａ＋Ｌ２２ａとなる場合であっても、第２共振周波数ｆ２における放射パターンが単峰化されるので、すなわち、第２共振周波数ｆ２が放射利得Ｇ０を極大化する周波数ｆG0maxを下回るので、動作帯域を拡大するという効果を得ることができる。
【００９６】
ただし、第１共振周波数ｆ１においては、図１１の（ｂ）に示したように、放射素子Ｅ２１及びＥ２２を流れる電流の方向が空間内で非一様化されるため、第１共振周波数近傍における放射利得Ｇ０が低下し得る。これは、直線部Ｅ２１ｂ及び直線部Ｅ２２ｂから放射される電磁波の一部が、それぞれ、直線部Ｅ２１ａ及び直線部Ｅ２２ａから放射される電磁波によって打ち消されるためである。
【００９７】
そこで、以下に説明する各実施形態においては、直線部Ｅ２１ｂ及び直線部Ｅ２２ｂから放射される電磁波が直線部Ｅ２１ａ及び直線部Ｅ２２ａから放射される電磁波によって打ち消される割合を低下させるために、図１２に示すように、直線部Ｅ２１ｂの長さＬ２１ｂ及び直線部Ｅ２２ｂの長さＬ２２ｂを、直線部Ｅ２１ａの長さＬ２１ａと直線部Ｅ２２ａの長さＬ２２ａとの和Ｌ２１ａ＋Ｌ２２ａよりも長く設定している。放射素子Ｅ２１と放射素子Ｅ２２とが給電点Ｆに対して点対称に配置されている場合には、Ｌ２１ａ／Ｌ２１ｂ＜０．５に設定していると言い換えてもよい。これにより、第１共振周波数近傍において生じ得る放射利得Ｇ０の低下を抑制することができる。
【００９８】
〔実施形態１〕
本発明の第２の基本形態における第１の実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００９９】
図１３は、本実施形態に係るダイポールアンテナ３０の構成を示す平面図である。ダイポールアンテナ３０は、図１３に示したように、同一平面（ｙｚ平面）内に配置された２つの放射素子３１及び３２を備えている。本実施形態に係るダイポールアンテナ３０が備えている放射素子３１及び３２は、何れも、導体ワイヤにより構成されている。より具体的には、半径１ｍｍの導体ワイヤにより構成されている。
【０１００】
放射素子３１は、給電点３３からｚ軸正方向に伸びる直線部３１ａと、屈曲部３１ｃを介して直線部３１ａに連結され、屈曲部３１ｃからｚ軸負方向に伸びる直線部３１ｂとを有し、直線部３１ｂの屈曲部３１ｃ側とは反対側の端点で終端されている。すなわち、放射素子３１は、直線部３１ａと直線部３１ｂと屈曲部３１ｃとからなり、直線部３１ｂの屈曲部３１ｃ側とは反対側の端点より先に構成要素を持たない。
【０１０１】
また、放射素子３２は、給電点３３からｚ軸負方向に伸びる直線部３２ａと、屈曲部３２ｃを介して直線部３２ａに連結され、屈曲部３２ｃからｚ軸正方向に伸びる直線部３２ｂとを有し、直線部３２ｂの屈曲部３２ｃ側とは反対側の端点で終端されている。すなわち、放射素子３２は、直線部３２ａと直線部３２ｂと屈曲部３２ｃとからなり、直線部３２ｂの屈曲部３２ｃ側とは反対側の端点より先に構成要素を持たない。
【０１０２】
更に、本実施形態に係るダイポールアンテナ３０の各部のサイズは、以下のように設定されている；
直線部３１ａの長さＬ３１ａ＝直線部３２ａの長さＬ３２ａ＝３ｍｍ；
直線部３１ｂの長さＬ３１ｂ＝直線部３２ｂの長さＬ３２ｂ＝３４ｍｍ；
給電点３３を介して対向する放射素子３１と放射素子３２との間隔Δ＝２ｍｍ；
直線部３１ａと直線部３１ｂとの中心軸間の距離δ＝直線部３２ａと直線部３２ｂとの中心軸間の距離δ＝３ｍｍ。
【０１０３】
以上のように構成されたダイポールアンテナ３０の特性を図１４に示す。図１４の（ａ）は、入力反射係数Ｓ1,1の周波数依存性を示しており、図１４の（ｂ）は、放射利得Ｇ０の周波数依存性を示している。なお、ダイポールアンテナ３０は軸対称性をもたないため、図１４の（ｂ）においては、θ＝９０°かつφ＝０°の放射利得Ｇ０と、θ＝９０°かつφ＝９０°の放射利得Ｇ０とを示している（θは極座標系におけるｚ軸に対する偏角を表し、φは極座標系におけるｘ軸に対する偏角を表す）。
【０１０４】
図１４の（ａ）から分かるように、本実施形態に係るダイポールアンテナ３０は、ｆ１＝２．１ＧＨｚ及びｆ２＝４．６ＧＨｚを共振周波数としており、例えば、入力反射係数Ｓ1,1に対して｜Ｓ1,1｜≦−５．１ｄＢを動作条件として課した場合、１．９ＧＨｚ以上２．７ＧＨｚ以下（帯域比３５％）及び３．５ＧＨｚ以上５．３ＧＨｚ以下（帯域比４０％）が動作帯域となる。
【０１０５】
しかも、図１４の（ｂ）から分かるように、第２共振周波数ｆ２が放射利得Ｇ０を極大化する周波数ｆG0maxよりも低周波側にシフトしており、放射利得Ｇ０は第２共振周波数ｆ２よりも高い周波数ｆG0max＝６．０ＧＨｚまで単調に上昇する。したがって、例えば、放射利得Ｇ０が２ｄＢｉ以上であることが動作条件として課されたとしても、入力反射係数Ｓ1,1に対して課された動作条件を充足する第１共振周波数近傍の帯域（１．９ＧＨｚ以上２．７ＧＨｚ以下）、及び、第２共振周波数近傍の帯域（３．５ＧＨｚ以上５．３ＧＨｚ以下）の全体を動作帯域とすることができる。
【０１０６】
更に、例えば、入力反射係数Ｓ1,1に課す動作条件を｜Ｓ1,1｜≦−４．３ｄＢに緩和した場合、第１共振周波数ｆ１及び第２共振周波数ｆ２を含む、１．８ＧＨｚ以上５．５ＧＨｚ以下の帯域を動作帯域とすることができる。このように、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２との間の帯域を動作帯域として使用することができるのは、図１４の（ａ）に示すように、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２とが接近することに伴い入力反射係数Ｓ1,1が第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２との間の帯域全体に渡って低下すること、及び、図１４の（ｂ）に示すように、第２共振周波数ｆ２（４．６ＧＨｚ）が放射利得Ｇ０を極大化する周波数ｆG0max（６．０ＧＨｚ）よりも低周波側にシフトしており、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２との間において放射利得Ｇ０の急峻な低下が生じる虞がないことによる。
【０１０７】
放射利得Ｇ０を極大化する周波数ｆG0max（６．０ＧＨｚ）が第２共振周波数ｆ２よりも高くなること、すなわち、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２との間で放射利得Ｇ０の急峻な低下が起こらず、第２共振周波数近傍で十分高い放射利得Ｇ０が得られることは、図１５に示す放射パターンの周波数依存性、及び、図１６に示すＨＰＢＷ／２の周波数依存性からも確認することができる。
【０１０８】
図１５において、図１５の（ａ）は、１．７ＧＨｚにおける放射パターンを示し、図１５の（ｂ）は、３．４ＧＨｚにおける放射パターンを示し、図１５の（ｃ）は、５．１ＧＨｚにおける放射パターンを示す。図１５の（ａ）〜図１５の（ｃ）を対照することにより、少なくとも５．１ＧＨｚ以下の帯域においては、放射パターンが単峰性を保ったままθ＝９０°方向へと次第に集中していき、θ＝９０°方向の放射利得Ｇ０もこれに伴って緩やかに上昇していくことが見て取れる。
【０１０９】
また、図１６において、実線は、θ＝９０°かつφ＝０°方向のＨＰＢＷ／２の周波数依存性を示し、点線は、θ＝９０°かつφ＝９０°方向のＨＰＢＷ／２の周波数依存性を示す。図１６からは、６．０ＧＨｚ以下においては、φに依らずに放射パターンが単峰性を保ったままθ＝９０°方向へと次第に集中していくことが見て取れる。
【０１１０】
（変形例）
図１３に示した構成において、各部のサイズを以下のように設定することによって、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２とが極めて近接したダイポールアンテナ３０を実現することができる。なお、本変形例においても、放射素子３１及び３２を構成する導体ワイヤの半径は１ｍｍである；
直線部３１ａの長さＬ３１ａ＝直線部３２ａの長さＬ３２ａ＝１０ｍｍ；
直線部３１ｂの長さＬ３１ｂ＝直線部３２ｂの長さＬ３２ｂ＝５５ｍｍ；
給電点３３を介して対向する放射素子３１と放射素子３２との間隔Δ＝２ｍｍ；
直線部３１ａと直線部３１ｂとの中心軸間の距離δ＝直線部３２ａと直線部３２ｂとの中心軸間の距離δ＝３ｍｍ。
【０１１１】
図１７に本変形例に係るダイポールアンテナ３０の入力反射係数Ｓ1,1の周波数依存性を示す。第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２とが極めて近接しており、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２とを含む帯域に入力反射係数Ｓ1,1の深い谷が形成されている。このため、例えば、入力反射係数Ｓ1,1に対して｜Ｓ1,1｜≦−４．３ｄＢという動作条件が課された場合であっても、１．３ＧＨｚ以上２．８ＧＨｚ以下（比帯域７３％）という広い動作帯域を実現することができる。
【０１１２】
図１８に本変形例に係るダイポールアンテナ３０の２．０ＧＨｚにおける放射パターンを示す。図１８に示したように、本変形例に係るダイポールアンテナ３０によれば、少なくとも２．０ＧＨｚ近傍において、従来のλ／２ダイポールアンテナと同等の極めて軸対称性の高い放射パターンを得ることができ、同時に十分に高い放射利得Ｇ０（２．４ｄＢｉ）を得ることができる。
【０１１３】
（形状効果）
次に、本実施形態に係るダイポールアンテナ３０の形状効果について説明する。本実施形態に係るダイポールアンテナ３０の形状は、給電点３３に対する対称性を仮定すれば、３つのパラメータｈ１（＝Ｌ３１ａ＝Ｌ３２ａ）、ｈ２（＝Ｌ３１ｂ＝Ｌ３２ｂ）、及び、ｗ（＝δ≒Ｌ３１ｃ’＝Ｌ３２ｃ’）によって規定することができる。さらに、スケールを無視すれば、２つのパラメータｈ１／ｈ２、及び、ｗ／ｈ２によって規定することができる。以下、これら２つのパラメータを変化させたときの共振周波数の振る舞いについて説明する。
【０１１４】
図１９は、ダイポールアンテナ３０の各部のサイズを以下のように設定したうえで、ｈ１／ｈ２を変化させたときの第１共振周波数ｆ１及び第２共振周波数ｆ２の振る舞いを示すグラフである。ここでも放射素子３１及び３２を構成する導体ワイヤの半径は１ｍｍに固定している；
直線部３１ａの長さＬ３１ａ＝直線部３２ａの長さＬ３２ａ＝ｈ１（可変）；
直線部３１ｂの長さＬ３１ｂ＝直線部３２ｂの長さＬ３２ｂ＝ｈ２＝３４ｍｍ（固定）；
給電点３３を介して対向する放射素子３１と放射素子３２との間隔Δ＝２ｍｍ（固定）；
直線部３１ａと直線部３１ｂとの中心軸間の距離δ＝直線部３２ａと直線部３２ｂとの中心軸間の距離δ＝３ｍｍ（固定）。
【０１１５】
図１９に示すように、ｈ１／ｈ２の値を大きくしていくと、すなわち、給電点３３に近い方の直線部３１ａを長くしていくと、第２共振周波数ｆ２は低周波側にシフトし、第１共振周波数ｆ１は高周波側にシフトする。ｈ１／ｈ２＝０．２から先でグラフが途切れているのは、入力反射係数Ｓ1,1からは識別することができないほど、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２とが近づいたことを意味する。
【０１１６】
図１９において注目すべきは、少なくともｈ１／ｈ２が０．０５以上０．２以下であれば、第２共振周波数ｆ２が第１共振周波数ｆ１に近づくという作用が漏れなく認められる点である。第２共振周波数ｆ２が第１共振周波数ｆ１に近づけば、第２共振周波数ｆ２の低周波側の近傍において入力反射係数Ｓ1,1の低下が起こる。したがって、ｈ１／ｈ２が０．０５以上０．２以下であれば、第２共振周波数近傍の動作帯域が拡大されるという効果が漏れなく得られる。
【０１１７】
また、ｈ１／ｈ２が０．２以上であれば、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２とが入力反射係数Ｓ1,1からは識別することができないほど近づき（第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２とが一体化し）、第１共振周波数ｆ１と第２共振周波数ｆ２との間の帯域に入力反射係数Ｓ1,1の谷が形成されるので、その帯域全体を動作帯域とすることができる。グラフを外挿することにより、少なくともｈ１／ｈ２が０．３以下であれば、同様の効果を得られることが確かめられる。したがって、ｈ１／ｈ２が０．０５以上０．３以下であれば、確実に動作帯域の拡大が図れることがわかる。
【０１１８】
また、図１９に示したグラフを参照することにより、所望の帯域を動作帯域とするダイポールアンテナ３０を容易に設計することができる。例えば、５ＧＨｚ帯と２ＧＨｚ帯とを動作帯域としたければ、ｈ１／ｈ２が０．０５程度になるように放射素子３１及び３２の形状を定めればよいし、２．５ＧＨｚ以上３．５ＧＨｚ以下の広い動作帯域が必要であれば、ｈ１／ｈ２が０．２程度になるように放射素子３１及び３２の形状を定めればよい。
【０１１９】
図２０は、ダイポールアンテナ３０の各部のサイズを以下のように設定したうえで、ｗ／ｈ２を変化させたときの第１共振周波数ｆ１及び第２共振周波数ｆ２の振る舞いを示すグラフである。ここでも放射素子３１及び３２を構成する導体ワイヤの半径は１ｍｍに固定している；
直線部３１ａの長さＬ３１ａ＝直線部３２ａの長さＬ３２ａ＝３ｍｍ（固定）；
直線部３１ｂの長さＬ３１ｂ＝直線部３２ｂの長さＬ３２ｂ＝ｈ２＝３４ｍｍ（固定）；
給電点３３を介して対向する放射素子３１と放射素子３２との間隔Δ＝２ｍｍ（固定）；
直線部３１ａと直線部３１ｂとの中心軸間の距離δ＝直線部３２ａと直線部３２ｂとの中心軸間の距離δ＝ｗ（可変）。
【０１２０】
図２０に示すように、ｗ／ｈ２≧０．０７においては、ｗ／ｈ２の値を変えても第１共振周波数ｆ１及び第２共振周波数ｆ２の値はあまり変わらない。すなわち、このパラメータｗ／ｈ２は、第１共振周波数ｆ１及び第２共振周波数ｆ２に対して大きな影響を与えない。実用上はｗ／ｈ２が０．０５以上０．２５以下になるようにすればよい。
【０１２１】
〔実施形態２〕
本発明の第２の基本形態における第２の実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【０１２２】
図２１は、本実施形態に係るダイポールアンテナ４０の構成を示す図である。ダイポールアンテナ４０は、図２１に示したように、同一平面（ｙｚ平面）内に配置された２つの放射素子４１及び４２を備えている。本実施形態に係るダイポールアンテナ４０が備えている放射素子４１及び４２は、何れも、導体フィルムにより構成されている。より具体的には、幅２ｍｍの帯状に形成された導体フィルムにより構成されている。
【０１２３】
放射素子４１は、給電点４３からｚ軸正方向に伸びる直線部４１ａと、屈曲部４１ｃを介して直線部４１ａに連結され、屈曲部４１ｃからｚ軸負方向に伸びる直線部４１ｂとを有し、直線部４１ｂの屈曲部４１ｃ側とは反対側の端点で終端されている。また、放射素子４２は、給電点４３からｚ軸負方向に伸びる直線部４２ａと、屈曲部４２ｃを介して直線部４２ａに連結され、屈曲部４２ｃからｚ軸正方向に伸びる直線部４２ｂとを有し、直線部４２ｂの屈曲部４２ｃ側とは反対側の端点で終端されている。
【０１２４】
更に、本実施形態に係るダイポールアンテナ４０の各部のサイズは、以下のように設定されている；
直線部４１ａの長さＬ４１ａ＝直線部４２ａの長さＬ４２ａ＝３ｍｍ；
直線部４１ｂの長さＬ４１ｂ＝直線部４２ｂの長さＬ４２ｂ＝４０ｍｍ；
給電点４３を介して対向する放射素子４１と放射素子４２との間隔Δ＝２ｍｍ；
直線部４１ａと直線部４１ｂとの間隔δ＝直線部４２ａと直線部４２ｂとの間隔δ＝１ｍｍ。
【０１２５】
以上のように構成されたダイポールアンテナ４０の特性を図２２及び図２３に示す。図２２は、５．０ＧＨｚ近傍における入力反射係数Ｓ1,1の周波数依存性を示したグラフであり、図２３は、５．０ＧＨｚにおける放射パターンを示したグラフである。
【０１２６】
図２２によれば、例えば、入力反射係数Ｓ1,1に対して｜Ｓ1,1｜≦−５．１ｄＢを動作条件として課した場合、４．４ＧＨｚ以上５．４ＧＨｚ以下（比帯域２０％）が動作帯域となることが分かる。また、図２３によれば、５．０ＧＨｚにおいて高い放射利得Ｇ０（４．７ｄＢｉ）が得られることが分かる。すなわち、上記のように構成されたダイポールアンテナ４０によれば、帯域幅が広く、かつ、放射利得Ｇ０の高い動作帯域を５．０ＧＨｚ近傍に設けることができる。
【０１２７】
（変形例１）
本実施形態においては、放射素子４１が直線部４１ｂの端点（屈曲部４１ｃ側とは反対側の端点）にて終端されている構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、直線部４１ｂの端点（屈曲部４１ｃ側とは反対側の端点）に更なる要素を付加することによって、放射素子４１が直線部４１ｂの端点（屈曲部４１ｃ側とは反対側の端点）にて終端されないように変形してもよい。放射素子４１に付加する更なる要素は、導体フィルムであってもよいし、導体ワイヤであってもよい。放射素子４１に付加する更なる要素の形状についても、直線状、曲線状、メアンダ状など、種々の形状が考えられる。放射素子４２についても同様のことが言える。
【０１２８】
放射素子４１及び４２にメアンダ部４１ｄ及び４２ｄが付加されたダイポールアンテナ４０を図２４に示す。放射素子４１には、直線部４１ｂの屈曲部４１ｃ側とは反対側の端点からｚ軸負方向（第１の方向と逆方向）に伸びるメアンダ部４１ｄ（第１のメアンダ部）が付加されている。また、放射素子４２には、直線部４２ｂの屈曲部４２ｃ側とは反対側の端点からｚ軸正方向に伸びるメアンダ部４２ｄ（第２のメアンダ部）が付加されている。このように少なくとも一部がメアンダ化されたメアンダ部４１ｄ及び４２ｄを採用することによって、よりコンパクトなダイポールアンテナ４０を実現することができる。
【０１２９】
なお、直線部４１ｂの屈曲部４１ｃ側とは反対側の端点とは、メアンダ部４１ｄを取り去ったときに直線部４１ｂの端点となる点のことである。直線部４２ｂの屈曲部４２ｃ側とは反対側の端点についても同様である。
【０１３０】
また、「メアンダが伸びる方向」は、以下のように定義することができる。すなわち、給電点に近い方からメアンダを辿っていけば、｛ｙ軸方向、ｚ軸方向、−ｙ軸方向、ｚ軸方向、・・・｝のような進行方向列を構成することができる。この進行方向列には、向きが反転する進行方向（この場合ｙ軸方向）と向きが反転しない進行方向（この場合ｚ軸方向）とが交互に現れる。この進行方向列に現れる進行方向のうち、向きが反転しない方の進行方向のことを「メアンダ部が伸びる方向」とすればよい。
【０１３１】
なお、本変形例に係るダイポールアンテナ４０の各部のサイズは、以下のように設定されている；
直線部４１ａの長さＬ４１ａ＝直線部４２ａの長さＬ４２ａ＝３ｍｍ；
直線部４１ｂの長さＬ４１ｂ＝直線部４２ｂの長さＬ４２ｂ＝１２ｍｍ；
給電点４３を介して対向する放射素子４１と放射素子４２との間隔Δ＝２ｍｍ；
直線部４１ａと直線部４１ｂとの間隔δ＝直線部４２ａと直線部４２ｂとの間隔δ＝１ｍｍ；
メアンダ部４２ｄに含まれるｚ軸方向に伸びる直線部の長さＤ＝メアンダ部４１ｄに含まれるｚ軸方向の逆方向に伸びる直線部の長さＤ＝１５ｍｍ；
メアンダ部４２ｄに含まれるｙ軸方向及びその逆方向に伸びる直線部間の間隔δ´＝メアンダ部４１ｄに含まれるｙ軸方向及びその逆方向に伸びる直線部間の間隔δ´＝１ｍｍ。
【０１３２】
以上のように構成されたダイポールアンテナ４０の特性を図２５及び図２６に示す。図２５は、５．０ＧＨｚ近傍における入力反射係数Ｓ1,1の周波数依存性を示したグラフであり、図２６は、５．０ＧＨｚにおける放射パターンを示したグラフである。
【０１３３】
図１５によれば、例えば、入力反射係数Ｓ1,1に対して｜Ｓ1,1｜≦−５．１ｄＢを動作条件として課した場合、４．３ＧＨｚ以上５．４ＧＨｚ以下（比帯域２３％）が動作帯域となることが分かる。また、図２６によれば、５．０ＧＨｚにおいて高い放射利得Ｇ０（５．０ｄＢｉ）が得られることが分かる。すなわち、上記のように構成されたダイポールアンテナ４０によれば、帯域幅が広く、かつ、放射利得Ｇ０の高い動作帯域を５．０ＧＨｚ近傍に設けることができる。さらに、図２６と図２３とを対比すれば、メアンダが形成されていない場合と比べ、より対称性が高く、より安定した放射パターンが得られることが分かる。
【０１３４】
（変形例２）
変形例１においては、メアンダ部４１ｄが一重のメアンダを含む構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、メアンダ部４１ｄは二重以上のメアンダを含んでいてもよい。メアンダ部４２ｄについても同様のことが言える。
【０１３５】
メアンダ部４１ｄ及び４２ｄが２重のメアンダを含むように変形されたダイポールアンテナ４０を図２７に示す。図２７に示すように、多重のメアンダを含むメアンダ部４１ｄ及び４２ｄを採用することによって、ダイポールアンテナ４０を更にコンパクトにすることができる。
【０１３６】
なお、「Ｎ重のメアンダ」は、以下のように定義することができる。すなわち、上述した進行方向列において向きが反転しない進行方向が現れる回数が２Ｎであるとき、そのメアンダをＮ重のメアンダと呼ぶ。
【０１３７】
（変形例３）
変形例１においては、メアンダ部４１ｄが伸びる方向を直線部４１ｂが伸びる方向と一致させていたが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、メアンダ部４１ｄが伸びる方向を直線部４１ｂが伸びる方向と直交させるようにしてもよい。メアンダ部４２ｄが伸びる方向についても同様である。
【０１３８】
メアンダ部４１ｄが伸びる方向を直線部４１ｂが伸びる方向と直交させるように変形されたダイポールアンテナ４０を図２８に示す。放射素子４１には、直線部４１ｂの直線部４１ａ側とは反対側の端点からｙ軸正方向に伸びるメアンダ部４１ｄが付加されている。また、放射素子４２には、直線部４２ｂの直線部４２ａ側とは反対側の端点からｙ軸負方向に伸びるメアンダ部４２ｄが付加されている。このようなメアンダ部４１ｄ及び４２ｄを採用することによっても、よりコンパクトなダイポールアンテナを実現することができる。
【０１３９】
なお、変形例１〜３に示したメアンダ構造の適用範囲は、導体フィルムによって放射素子４１及び４２を構成する本実施形態に限らず、導体ワイヤによって放射素子３１及び３２を構成する第１の実施形態にも及ぶ。
【０１４０】
〔給電形態〕
最後に、本発明に係るダイポールアンテナへの給電形態について、図２９を参照して説明する。なお、図２９においては、第１の実施形態に係るダイポールアンテナ３０への給電形態を示しているが、第２の実施形態に係るダイポールアンテナ４０への給電形態についてもこれと同様である。
【０１４１】
図２９の（ａ）は、直線部３２ａに沿って給電点３３に進入する同軸ケーブル３４によって給電（平衡給電）する給電形態を示し、図２９の（ｂ）は、給電点３３を通り直線部３２ａに直交する直線（不図示）に沿って給電点３３に進入する同軸ケーブルによって給電（平衡給電）する給電形態を示している。いずれの場合も、放射素子３１及び３２の何れか一方に同軸ケーブル３４の内部導体を接続し、他方に同軸ケーブル３４の外部導体を接続すればよい。
【０１４２】
なお、図２９の（ｂ）に示した給電形態を採用する場合、同軸ケーブル３４とのインピーダンス整合を図るために、直線部３１ａの給電点３３側の端部、及び、直線部３２ａの給電点３３側の端部を、同軸ケーブル３４に沿うように内側（給電点３３側）に折り曲げておくとよい。
【０１４３】
〔第１の基本形態と第２の基本形態との関係〕
先ず、第１の基本形態においては、給電点１１ｅを第１の給電点、給電点１１ｆを第２の給電点と呼べば、図４に示すダイポールアンテナ１０は、放射素子１１（第１の放射素子）と放射素子１２（第２の放射素子）とを備えたダイポールアンテナであって、放射素子１１（第１の放射素子）は、第１の給電点から第１の方向に伸びる直線部１１ａ（第１の直線部）と、第１の屈曲部を介して直線部１１ａ（第１の直線部）の上記第１の給電点側とは反対側に連結され、上記第１の屈曲部から上記第１の方向と逆方向に伸びる直線部１１ｂ（第２の直線部）とを有しており、放射素子１２（第２の放射素子）は、第２の給電点から上記第１の方向と逆方向に伸びる直線部１２ａ（第３の直線部）と、第２の屈曲部を介して直線部１２ａ（第３の直線部）の上記第２の給電点側とは反対側に連結され、上記第２の屈曲部から上記第１の方向に伸びる直線部１２ｂ（第４の直線部）とを有している、ことを特徴とするダイポールアンテナであると表現することができる。特に、図４に示すダイポールアンテナ１０は、第１の給電点、及び、第２の給電点が、それぞれ、第１の直線部１１ａの中間、及び、第３の直線部１２ａの中間に設けられ、第１の直線部１１ａが、第３の直線部１２ａと第４の直線部１２ｂとの間に配置され、第３の直線部１２ａが、第１の直線部１１ａと第２の直線部１１ｂとの間に配置された構成例である。
【０１４４】
また、第２の基本形態においては、同軸ケーブル３４（給電線）と放射素子３１（第１の放射素子）との接続点を第１の給電点、同軸ケーブル３４（給電線）と放射素子３２（第２の放射素子）との接続点を第２の給電点と呼べば、図２９の（ａ）及び（ｂ）に示すダイポールアンテナ３０は、放射素子３１（第１の放射素子）と放射素子３２（第２の放射素子）とを備えたダイポールアンテナであって、放射素子３１（第１の放射素子）は、第１の給電点から第１の方向に伸びる直線部３１ａ（第１の直線部）と、第１の屈曲部を介して直線部３１ａ（第１の直線部）の上記第１の給電点側とは反対側に連結され、上記第１の屈曲部から上記第１の方向と逆方向に伸びる直線部３１ｂ（第２の直線部）とを有しており、放射素子３２（第２の放射素子）は、第２の給電点から上記第１の方向と逆方向に伸びる直線部３２ａ（第３の直線部）と、第２の屈曲部を介して直線部３２ａ（第３の直線部）の上記第２の給電点側とは反対側に連結され、上記第２の屈曲部から上記第１の方向に伸びる直線部３２ｂ（第４の直線部）とを有している、ことを特徴とするダイポールアンテナであると表現することができる。特に、図２９の（ａ）に示すダイポールアンテナ３０は、直線部３１ａ（第１の直線部）と直線部３２ａ（第３の直線部）とが一直線上に配置された構成例であり、図２９の（ｂ）に示すダイポールアンテナ３０は、直線部３１ａ（第１の直線部）と直線部３２ａ（第３の直線部）とが一直線上に配置された構成例である。
【０１４５】
なお、本発明は、以下のようにも表現することができる。すなわち、本発明に係るダイポールアンテナは、第１の放射素子と第２の放射素子とを備えたダイポールアンテナにおいて、上記第１の放射素子は、当該第１の放射素子の一方の端部から第１の方向に伸びる第１の直線部と、第１の屈曲部を介して上記第１の直線部の上記端部側とは反対側に連結され、上記第１の屈曲部から上記第１の方向と逆方向に伸びる第２の直線部とを有しており、上記第２の放射素子は、当該第２の放射素子の一方の端部から上記第１の方向と逆方向に伸びる第３の直線部と、第２の屈曲部を介して上記第３の直線部の上記端部側とは反対側に連結され、上記第２の屈曲部から上記第１の方向に伸びる第４の直線部とを有しており、上記第１の直線部の中間と上記第３の直線部の中間とに給電点が設けられており、上記第１の直線部は、上記第３の直線部と上記第４の直線部との間に配置され、上記第３の直線部は、上記第１の直線部と上記第２の直線部との間に配置されていることを特徴としている。
【０１４６】
ここで、「第１の直線部の中間」における「中間」は、「第１の直線部」の両端部間の任意の点の意であり、両端部間の中心点の意ではない。同様に、「第３の直線部の中間」における「中間」は、「第３の直線部」の両端部間の任意の点の意であり、両端部間の中心点の意ではない。
【０１４７】
上記の構成によれば、第２共振周波数において第１の放射素子及び第２の放射素子を流れる電流の方向を概ね一様化することができる。これにより、第２共振周波数における放射パターンが単峰化され易くなり、第２共振周波数が低周波側にシフトする。
【０１４８】
ここで、第２共振周波数における放射パターンの単峰化は、第２共振周波数が放射利得を極大化する周波数よりも低周波側にシフトしていること、すなわち、第１共振周波数と第２共振周波数との間で放射利得の急峻な低下が生じないことを意味する。このため、第２共振周波数における放射パターンが単峰化された場合には、従来の構成では放射利得の急峻な低下によって動作帯域とすることができなかった第２共振周波数近傍の帯域を、放射利得に課された動作条件を充足する動作帯域とすることができる。
【０１４９】
更に、第２共振周波数が低周波側にシフトすると、第１共振周波数と第２共振周波数とが接近し、入力反射係数が第１共振周波数と第２共振周波数との間の帯域全体に渡って低下する。したがって、第１共振周波数と第２共振周波数との間の放射利得が動作条件を充足していれば、第１共振周波数と第２共振周波数との間の帯域全体を動作帯域とすることができる。
【０１５０】
すなわち、従来のダイポールアンテナにおいては動作帯域とすることができなかった第２周波数近傍を新たに動作帯域とすることによって、動作帯域の拡大を図ることができるという効果を奏する。
【０１５１】
併せて、第１の放射素子及び第２の放射素子を上記のように構成したことにより、全長が同じ従来のダイポールアンテナよりもコンパクトになるという効果を奏する。しかも、第１の放射素子及び第２の放射素子が単に折れ曲がっているだけでなく、第１の放射素子が第２の放射素子の直線部間に入り込み、また、第２の放射素子が第１の放射素子の直線部間に入り込むという構造を有しているので、より一層コンパクトなダイポールアンテナを実現することができる。
【０１５２】
なお、「第１の方向」における「方向」とは、向き付けられた方向のことを指す。すなわち、例えば、北を第１の方向とすれば、南は第１の方向ではなく、第１の方向の逆方向となる。
【０１５３】
本発明に係るダイポールアンテナにおいて、上記第２の直線部の長さ及び上記第４の直線部の長さは、それぞれ、上記第１の直線部の、上記給電点より上記第１の屈曲部側にある部分の長さと、上記第３の直線部の、上記給電点より上記第２の屈曲部側にある部分の長さとの和よりも大きいことが好ましい。
【０１５４】
第１共振周波数においては、第１の放射素子及び第２の放射素子を流れる電流の方向が、非一様化されるため、第１共振周波数近傍における放射利得が低下する可能性がある。これは、第２の直線部及び第４の直線部から放射される電磁波の一部が、第１の直線部及び第３の直線部から放射される電磁波によって打ち消されるためである。
【０１５５】
しかしながら、上記の構成によれば、第２の直線部及び第４の直線部から放射される電磁波が第１の直線部及び第３の直線部から放射される電磁波によって打ち消される割合を低減することができる。このため、第１共振周波数近傍において生じ得る放射利得Ｇ０の低下を抑制することができるという更なる効果を奏する。
【０１５６】
本発明に係るダイポールアンテナは、上記第１の直線部と上記第２の放射素子との間隙、又は、上記第３の直線部と上記第１の放射素子との間隙に配置された導体片を更に備えていることが好ましい。
【０１５７】
上記の構成によれば、第１の放射素子及び第２の放射素子の形状を変更することなく、他の場所に導体片を設けた場合と比較して、より効果的に第１の放射素子と第２の放射素子との間の寄生リアクタンスを調整することができる。したがって、アンテナ特性の調整が容易なダイポールアンテナを実現することができる。
【０１５８】
なお、本発明に係るダイポールアンテナは、上記第１の直線部と上記第２の放射素子との間隙に配置された導体片、及び、上記第３の直線部と上記第１の放射素子との間隙に配置された導体片の両方を備えていてもよいし、何れか一方のみを備えていてもよい。
【０１５９】
本発明に係るダイポールアンテナは、上記第１の直線部と上記第２の放射素子との間隙、又は、上記第３の直線部と上記第１の放射素子との間隙の少なくとも一部を、誘電体シートを介して覆うように配置された導体片を更に備えていることが好ましい。
【０１６０】
上記の構成によれば、第１の放射素子及び第２の放射素子の形状を変更することなく、他の場所に導体片を設けた場合と比較して、より効果的に第１の放射素子と第２の放射素子との間の寄生リアクタンスを調整することができる。したがって、アンテナ特性の調整が容易なダイポールアンテナを実現することができる。
【０１６１】
なお、本発明に係るダイポールアンテナは、上記第１の直線部と上記第２の放射素子との間隙の少なくとも一部を覆う導体片、及び、上記第３の直線部と上記第１の放射素子との間隙の少なくとも一部を覆う導体片の両方を備えていてもよいし、何れか一方のみを備えていてもよい。
【０１６２】
本発明に係るダイポールアンテナにおいて、上記第１の放射素子は、上記第２の直線部の上記第１の屈曲部側とは反対側に連結され、上記第２の直線部よりも幅の広い第１の幅広部を更に有しており、上記第２の放射素子は、上記第４の直線部の上記第２の屈曲部側とは反対側に連結され、上記第４の直線部よりも幅の広い第２の幅広部を更に有していることが好ましい。
【０１６３】
上記の構成によれば、幅広部を設けることによって第1の放射素子及び第２の放射素子の電気長を長くすることができ、サイズをコンパクトに保ちつつ動作帯域を低周波側にシフトさせることができる。また、指向性の低いダイポールアンテナを実現することができる。
【０１６４】
本発明に係るダイポールアンテナにおいて、上記第１の幅広部の幅、又は、上記第２の幅広部の幅が、ｆを動作帯域内の周波数として、ｃ／（１２８ｆ）以上である（ｃは光速）ことが好ましい。
【０１６５】
上記の構成によれば、高次モードにおけるＶＳＷＲを低下させ、動作帯域を更に拡大することができる。また、指向性をより一層低下させることができる。
【０１６６】
なお、上記第１の幅広部の幅、及び、上記第２の幅広部の幅の両方がｃ／（１２８ｆ）以上であってもよいし、何れか一方のみがｃ／（１２８ｆ）以上であってもよい。
【０１６７】
本発明に係るダイポールアンテナにおいて、上記第２の直線部の長さ、又は、上記第４の直線部の長さが、ｆを動作帯域内の周波数として、ｃ／（１６ｆ）以上である（ｃは光速）ことが好ましい。
【０１６８】
上記の構成によれば、高次モードにおけるＶＳＷＲを低下させ、動作帯域を更に拡大することができる。また、指向性をより一層低下させることができる。
【０１６９】
なお、上記第２の直線部の長さ、及び、上記第４の直線部の長さの両方がｃ／（１６ｆ）以上であってもよいし、何れか一方のみがｃ／（１６ｆ）以上であってもよい。
【０１７０】
本発明に係るダイポールアンテナは、上記第２の屈曲部と上記第１の幅広部との間隙、又は、上記第１の屈曲部と上記第２の幅広部との間隙に配置された導体片を更に備えていることが好ましい。
【０１７１】
上記の構成によれば、第１の放射素子及び第２の放射素子の形状を変更することなく、第１の放射素子と第２の放射素子との間に生じる寄生容量の大きさを、他の場所に導体片を設けた場合と比較して、より効果的に変化させることができる。したがって、アンテナ特性の調整が容易なダイポールアンテナを実現することができる。
【０１７２】
なお、本発明に係るダイポールアンテナは、上記第２の屈曲部と上記第１の幅広部との間隙に配置された導体片、及び、上記第１の屈曲部と上記第２の幅広部との間隙に配置された導体片の両方を備えていてもよいし、何れか一方のみを備えていてもよい。
【０１７３】
本発明に係るダイポールアンテナにおいて、上記第２の屈曲部と上記第１の幅広部との間隙、又は、上記第１の屈曲部と上記第２の幅広部との間隙の少なくとも一部を、誘電体シートを介して覆う導体片を更に備えていることが好ましい。
【０１７４】
上記の構成によれば、第１の放射素子及び第２の放射素子の形状を変更することなく、第１の放射素子と第２の放射素子との間に生じる寄生容量の大きさを、他の場所に導体片を設けた場合と比較して、より効果的に変化させることができる。したがって、アンテナ特性の調整が容易なダイポールアンテナを実現することができる。
【０１７５】
なお、本発明に係るダイポールアンテナは、上記第２の屈曲部と上記第１の幅広部との間隙の少なくとも一部を覆う導体片、及び、上記第１の屈曲部と上記第２の幅広部との間隙の少なくとも一部を覆う導体片の両方を備えていてもよいし、何れか一方のみを備えていてもよい。
【０１７６】
本発明に係るダイポールアンテナにおいて、上記第１の幅広部は、上記第１の方向に平行な長辺を有する長方形状に形成されており、上記第２の幅広部は、上記第１の方向に垂直な長辺を有する長方形状に形成されていることが好ましい。
【０１７７】
上記の構成によれば、上記第２の幅広部が上記第１の方向に垂直な長辺を有する長方形状に形成されている場合と比較して、上記第１の方向及びその逆方向のサイズを小さくすることができる。また、上記の構成によれば、当該ダイポールアンテナが全体としてＬ字状になるので、Ｌ字状のスペースを有する小型無線装置等への搭載が容易になる。
【０１７８】
本発明に係るダイポールアンテナにおいて、上記第１の幅広部及び上記第２の幅広部は、それぞれ、上記第１の方向に平行な長辺を有する長方形状に形成されていることが好ましい。
【０１７９】
上記の構成によれば、上記第２の幅広部が上記第１の方向に垂直な長辺を有する長方形状に形成されている場合と比較して、上記第１の方向に垂直な方向及びその逆方向のサイズを小さくすることができる。また、上記の構成によれば、当該ダイポールアンテナが全体としてＩ字状になるので、Ｉ字状のスペースを有する小型無線装置等への搭載が容易になる。
【０１８０】
本発明に係るダイポールアンテナは、第１の放射素子と第２の放射素子とを備えたダイポールアンテナにおいて、上記第１の放射素子は、給電点から第１の方向に伸びる第１の直線部と、第１の屈曲部を介して上記第１の直線部の上記給電点側とは反対側に連結され、上記第１の屈曲部から上記第１の方向と逆方向に伸びる第２の直線部とを有しており、上記第２の放射素子は、上記給電点から上記第１の方向と逆方向に伸びる第３の直線部と、第２の屈曲部を介して上記第３の直線部の上記給電点側とは反対側に連結され、上記第２の屈曲部から上記第１の方向に伸びる第４の直線部とを有していることを特徴としている。
【０１８１】
上記の構成によれば、第２共振周波数において第１の放射素子及び第２の放射素子を流れる電流の方向を一様化することができる。これにより、第２共振周波数を低周波側にシフトさせ、第２共振周波数における放射パターンを単峰化することができる。
【０１８２】
ここで、第２共振周波数における放射パターンの単峰化は、第２共振周波数が放射利得を極大化する周波数よりも低周波側にシフトしていること、すなわち、第１共振周波数と第２共振周波数との間で放射利得の急峻な低下が生じないことを意味する。このため、従来の構成では放射利得の急峻な低下によって動作帯域とすることができなかった第２共振周波数近傍の帯域を、放射利得に課された動作条件を充足する動作帯域とすることができる。
【０１８３】
更に、第２共振周波数が低周波側にシフトすると、第１共振周波数と第２共振周波数とが接近し、入力反射係数が第１共振周波数と第２共振周波数との間の帯域全体に渡って低下する。しかも、上述したように第１共振周波数と第２共振周波数との間で放射利得が急峻に低下することがないので、入力反射係数に課される動作条件によっては、第１共振周波数と第２共振周波数ｆ２との間の帯域全体を動作帯域とすることができる。
【０１８４】
すなわち、従来のダイポールアンテナにおいては動作帯域とすることができなかった第２周波数近傍を新たに動作帯域とすることによって、動作帯域の拡大を図ることができるという効果を奏する。
【０１８５】
併せて、第１の放射素子及び第２の放射素子を上記のように構成したことにより、全長が同じ従来のダイポールアンテナよりもコンパクトになるという効果を奏する。
【０１８６】
なお、「第１の方向」における「方向」とは、向き付けられた方向のことを指す。すなわち、例えば、北を第１の方向とすれば、南は第１の方向ではなく、第１の方向の逆方向となる。
【０１８７】
本発明に係るダイポールアンテナにおいて、上記第２の直線部の長さ及び上記第４の直線部の長さは、それぞれ、上記第１の直線部の長さと上記第３の直線部の長さとの和より大きいことが好ましい。
【０１８８】
第１共振周波数においては、第１の放射素子及び第２の放射素子を流れる電流の方向が、非一様化されるため、第１共振周波数近傍における放射利得が低下する可能性がある。これは、第２の直線部及び第４の直線部から放射される電磁波の一部が、第１の直線部及び第３の直線部から放射される電磁波によって打ち消されるためである。
【０１８９】
しかしながら、上記の構成によれば、第２の直線部及び第４の直線部から放射される電磁波が第１の直線部及び第３の直線部から放射される電磁波によって打ち消される割合を低減することができる。このため、第１共振周波数近傍において生じ得る放射利得Ｇ０の低下を抑制することができるという更なる効果を奏する。
【０１９０】
本発明に係るダイポールアンテナにおいて、上記第１の放射素子は、上記第２の直線部の上記第１の屈曲部側とは反対側で終端されており、上記第２の放射素子は、上記第４の直線部の上記第２の屈曲部側とは反対側で終端されていることが好ましい。
【０１９１】
上記の構成によれば、第１の放射素子及び第２の放射素子の形状を規定するために必要なパラメータの数が少ないため、数値シミュレーション等を用いて所望の特性が得られるように第１の放射素子及び第２の放射素子を設計することが容易であるという更なる効果を奏する。
【０１９２】
本発明に係るダイポールアンテナにおいて、上記第２の直線部の長さに対する上記第１の直線部の長さの比、及び、上記第４の直線部の長さに対する上記第３の直線部の長さの比が０．０５以上０．３以下であることが好ましい。
【０１９３】
上記の構成によれば、上記比を０．０５以上にしたことにより、十分に広い動作帯域を得ることができ、同時に、上記比を０．３以下としたことにより、十分に高い放射利得を得ることができるという更なる効果を奏する。
【０１９４】
本発明に係るダイポールアンテナにおいて、上記第１の放射素子及び上記第２の放射素子は、少なくとも一部分がメアンダ化されたメアンダ部を更に有していることが好ましい。
【０１９５】
上記の構成によれば、同じ動作帯域を有するダイポールアンテナを、よりコンパクトに実現することができるという更なる効果を奏する。
【０１９６】
本発明に係るダイポールアンテナにおいて、上記第１の放射素子は、上記第２の直線部の上記第１の屈曲部側とは反対側から上記第１の方向と逆方向に伸びる、少なくとも一部分がメアンダ化された第１のメアンダ部を更に有しており、上記第２の放射素子は、上記第４の直線部の上記第２の屈曲部側とは反対側から上記第１の方向に伸びる、少なくとも一部分がメアンダ化された第２のメアンダ部を更に有していることが好ましい。
【０１９７】
上記の構成によれば、第１の方向と逆方向に伸びる第１のメアンダ部、及び、第１の方向に伸びる第２のメアンダ部の少なくとも一部をメアンダ化したことに伴い、第１の放射素子及び第２の放射素子がそれぞれ第１の方向及びその逆方向に直線的に伸びる場合と比較して、当該ダイポールアンテナの第１の方向及びその逆方向に関するサイズを小さくすることができるという更なる効果を奏する。
【０１９８】
本発明に係るダイポールアンテナにおいて、上記第１の放射素子は、上記第２の直線部の上記第１の屈曲部側とは反対側から上記第１の方向と垂直な第２の方向に伸びる、少なくとも一部がメアンダ化された第１のメアンダ部を更に有しており、上記第２の放射素子は、上記第４の直線部の上記第２の屈曲部側とは反対側から上記第２の方向と逆方向に伸びる、少なくとも一部がメアンダ化された第２のメアンダ部を更に有していることが好ましい。
【０１９９】
上記の構成によれば、第１の方向と垂直な第２の方向に伸びる第１のメアンダ部、及び、第２の方向の逆方向に伸びる第２のメアンダ部の少なくとも一部をメアンダ化したことに伴い、第１の放射素子及び第２の放射素子がそれぞれ第２の方向及びその逆方向に直線的に伸びる場合と比較して、当該ダイポールアンテナの第２の方向及びその逆方向に関するサイズを小さくすることができるという更なる効果を奏する。
【０２００】
なお、本発明に係るダイポールアンテナにおいて、上記第１の放射素子及び上記第２の放射素子は、例えば、導体フィルム又は導体ワイヤにより構成することができる。
【０２０１】
また、本発明に係るダイポールアンテナは、上記給電点から上記第１の方向又は上記第１の方向と垂直な方向に伸びる同軸ケーブルにより給電することができる。
【０２０２】
また、本発明に係るダイポールアンテナにおいて、上記第１の直線部と上記第３の直線部とは、例えば、一直線上に配置することができる。
【０２０３】
〔付記事項〕
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。
【産業上の利用可能性】
【０２０４】
本発明は、各種無線装置に広く利用することができる。特に、地上波デジタルテレビ帯域をカバーする小型無線機器用アンテナとして好適に利用することができる。【０２０５】
また、本発明は、各種無線装置に広く利用することができる。例えば、パーソナルコンピュータや携帯電話端末などの小型無線装置用アンテナとしてとして、あるいは、基地局用アンテナとして好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０２０６】
ＤＰ，１０，２０，ＤＰ２，３０，４０                ダイポールアンテナ
Ｅ１，１１，２１，Ｅ２１，３１，４１                放射素子（第１の放射素子）
Ｅ１ａ，１１ａ，２１ａ，Ｅ２１ａ，３１ａ，４１ａ    直線部（第１の直線部）
Ｅ１ｂ，１１ｂ，２１ｂ，Ｅ２１ｂ，３１ｂ，４１ｂ    直線部（第２の直線部）
Ｅ１ｃ，１１ｃ，２１ｃ，Ｅ２１ｃ，３１ｃ，４１ｃ    屈曲部（第１の屈曲部）
Ｅ２，１２，２２，Ｅ２２，３２，４２    放射素子（第２の放射素子）
Ｅ２ａ，１２ａ，２２ａ，Ｅ２２ａ，３２ａ，４２ａ    直線部（第３の直線部）
Ｅ２ｂ，１２ｂ，２２ｂ，Ｅ２２ｂ，３２ｂ，４２ｂ    直線部（第４の直線部）
Ｅ２ｃ，１２ｃ，２２ｃ，Ｅ２２ｃ，３２ｃ，４２ｃ    屈曲部（第２の屈曲部）
Ｆ，Ｆ１，Ｆ２、１１ｅ、１２ｅ、２１ｅ、２２ｅ，３３，４３    給電点
【図１】
0005416773.tif 000002
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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