(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二等辺三角形の形状をそれぞれ有する第１の導体及び第２の導体を備え、前記二等辺三角形の等しい一対の辺が成す頂点同士が対向し、かつ、前記二等辺三角形の底辺が互いに平行になるように、前記第１の導体及び前記第２の導体が配置されたボウタイアンテナにおいて、
前記二等辺三角形の等しい一対の辺が成す頂点同士を通り前記底辺に垂直な中心軸に対して平行、かつ、前記中心軸に対して互いに線対称な一対の折り目線が、前記第１の導体及び前記第２の導体に設けられ、
前記第１の導体及び前記第２の導体が、断面コ字状になるように前記一対の折り目線に沿って直角に折り曲げられ、
前記二等辺三角形の底辺の長さが、前記一対の折り目線間の距離の４倍以上になるように、前記一対の折り目線が設けられている
ことを特徴とするボウタイアンテナ。
【請求項２】
前記二等辺三角形の底辺の長さが、前記一対の折り目線間の距離の２４倍以下になるように、前記一対の折り目線が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のボウタイアンテナ。
【請求項３】
前記第１の導体の互いに等しい一対の辺の一方と底辺との成す頂点と、前記第２の導体の互いに等しい一対の辺の一方と底辺との成す頂点と、の間を結ぶ前記中心軸に対して平行な直線状の第３の導体をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１に記載のボウタイアンテナ。
【請求項４】
二等辺三角形の形状をそれぞれ有する第１の導体及び第２の導体を備え、前記二等辺三角形の等しい一対の辺が成す頂点同士が対向し、かつ、前記二等辺三角形の底辺が互いに平行になるように、前記第１の導体及び前記第２の導体が配置されたボウタイアンテナにおいて、
前記二等辺三角形の等しい一対の辺が成す頂点同士を通り前記底辺に垂直な中心軸に対して平行、かつ、前記中心軸に対して互いに線対称な一対の折り目線が、｛２×ｎ（ｎは１以上の整数）＋１｝対、前記第１の導体及び前記第２の導体に設けられ、
前記第１の導体及び前記第２の導体が、断面蛇腹状になるように前記一対の折り目線に沿って直角に折り曲げられている
ことを特徴とするボウタイアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボウタイアンテナに係り、特に、二等辺三角形状に設けられた第１の導体及び第２の導体を備え、二等辺三角形の等しい一対の辺が成す頂点が互いに対向し、かつ、二等辺三角形の等しい一対の辺以外の底辺が互いに平行になるように、第１の導体及び第２の導体が配置されたボウタイアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上述したボウタイアンテナ１として、例えば図１６に示されたものが提案されている（特許文献１）。同図に示すように、ボウタイアンテナ１は、第１の導体１１及び第２の導体１２、を備えている。第１の導体１１及び第２の導体１２は各々、二等辺三角形状に設けられている。上記二等辺三角形の等しい一対の辺Ｖ1、Ｖ2が成す頂点Ｔ1が互いに対向するように、第１の導体１１及び第２の導体１２が配置されている。
【０００３】
また、上記二等辺三角形の底辺Ｖ3が互いに平行になるように、第１の導体１１及び第２の導体１２が配置されている。上記第１の導体１１及び第２の導体１２の頂点Ｔ1が各々給電点となり、この給電点からボウタイアンテナ１に入射電力が供給される。上述したボウタイアンテナ１においては、二等辺三角形の頂点Ｔ1の角度θ1が特性インピーダンスを決め、二等辺三角形の高さｘ1が最低動作周波数を決める。
【０００４】
次に、二等辺三角形の高さｘ1＝１６０ｍｍ、二等辺三角形の底辺Ｖ3の長さｙ1＝２４０ｍｍのボウタイアンテナ１（図１６）の周波数に対するＶＳＷＲ特性を図２中の実線で示す。このボウタイアンテナ１の特性インピーダンスは、２００Ωとなる。図２に示すように、上記ボウタイアンテナ１（図１６）は、５４０ＭＨｚ以上の周波数でＶＳＷＲ≦２を維持する広帯域特性を示す。
【０００５】
また、本発明者は、図１７に示すように、１本の折返し部１４を設けたボウタイアンテナ１を提案している（非特許文献１、２、３）。二等辺三角形の高さｘ1＝１６０ｍｍ、二等辺三角形の底辺Ｖ3の長さｙ1＝２４０ｍｍの図１７に示す従来のボウタイアンテナ１の周波数に対するＶＳＷＲ特性を図５中の実線で示す。この折返し部１４（１本）付きのボウタイアンテナ１（図１７）は、図５に示すように、４００ＭＨｚ以上の周波数でＶＳＷＲ≦２を維持することができ図１６に示すボウタイアンテナ１よりも広帯域を得ることができる。
【０００６】
また、本発明者は、図１８に示すように、２本の折返し部１４、１５を設けたボウタイアンテナ１を提案している（非特許文献１、２、３）。二等辺三角形の高さｘ1＝１６０ｍｍ、二等辺三角形の底辺Ｖ3の長さｙ1＝２４０ｍｍの図１８に示す従来のボウタイアンテナ１の周波数に対するＶＳＷＲ特性を図８中の実線で示す。この折返し部１４、１５（２本）付きのボウタイアンテナ１（図１８）は、図８に示すように、ＶＳＷＲが２以下に落ちる周波数は３００ＭＨｚと図１６及び図１７に示すボウタイアンテナ１よりも低くすることができる。
【０００７】
上述したボウタイアンテナ１は何れも、同じ長さ１６０ｍｍのダイポールアンテナに比べて広帯域特性が得られる。しかしながら、ボウタイアンテナ１はダイポールアンテナに比べてアンテナ面積が著しく大きくなる、という問題があった。また、図１８に示す折返し部１４、１５（２本）付きのボウタイアンテナ１においては、図８中の実線に示すように９００ＭＨｚ付近にＶＳＷＲの劣化があるため帯域が制限され、図１６及び図１７に示すボウタイアンテナ１よりも広帯域特性が劣化する、という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−０１０４７１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】J.D.karuss"Antennas(2ndedition)",McGraw-Hill,pp.354-358
【非特許文献２】「折り返し構造による広帯域ボウタイアンテナ小型化の検討」電子情報通信学会総業大会B-1-176,March20,2009
【非特許文献３】"Miniaturized wideband filed bow-tie antenna”  IET  Electronics Letters,Vlo.45.No.6,pp.28-297,march12.2009"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、広帯域特性を維持しつつ小型化を図ったボウタイ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】
【００１１】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、二等辺三角形の形状をそれぞれ有する第１の導体及び第２の導体を備え、前記二等辺三角形の等しい一対の辺が成す頂点同士が対向し、かつ、前記二等辺三角形の底辺が互いに平行になるように、前記第１の導体及び前記第２の導体が配置されたボウタイアンテナにおいて、前記二等辺三角形の等しい一対の辺が成す頂点同士を通り前記底辺に垂直な中心軸に対して平行、かつ、前記中心軸に対して互いに線対称な一対の折り目線が、前記第１の導体及び前記第２の導体に設けられ、前記第１の導体及び前記第２の導体が、断面コ字状になるように前記一対の折り目線に沿って直角に折り曲げられ、前記二等辺三角形の底辺の長さが、前記一対の折り目線間の距離の４倍以上になるように、前記一対の折り目線が設けられていることを特徴とするボウタイアンテナに存する。
【００１２】
請求項２記載の発明は、前記二等辺三角形の底辺の長さが、前記一対の折り目線間の距離の２４倍以下になるように、前記一対の折り目線が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のボウタイアンテナに存する。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記第１の導体の互いに等しい一対の辺の一方と底辺との成す頂点と、前記第２の導体の互いに等しい一対の辺の一方と底辺との成す頂点と、の間を結ぶ前記中心軸に対して平行な直線状の第３の導体をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のボウタイアンテナに存する。
【００１４】
請求項４記載の発明は、二等辺三角形の形状をそれぞれ有する第１の導体及び第２の導体を備え、前記二等辺三角形の等しい一対の辺が成す頂点同士が対向し、かつ、前記二等辺三角形の底辺が互いに平行になるように、前記第１の導体及び前記第２の導体が配置されたボウタイアンテナにおいて、前記二等辺三角形の等しい一対の辺が成す頂点同士を通り前記底辺に垂直な中心軸に対して平行、かつ、前記中心軸に対して互いに線対称な一対の折り目線が、｛２×ｎ（ｎは１以上の整数）＋１｝対、前記第１の導体及び前記第２の導体に設けられ、前記第１の導体及び前記第２の導体が、断面蛇腹状になるように前記一対の折り目線に沿って直角に折り曲げられていることを特徴とするボウタイアンテナに存する。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように請求項１及び２記載の発明によれば、折り曲げていない従来のボウタイアンテナとほぼ同等の広帯域特性を維持しつつ小型化を図ることができた。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、最低動作周波数を低くして、低周波での動作が可能となった。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、折り曲げていない従来のボウタイアンテナとほぼ同等の広帯域特性を維持しつつ小型化を図ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（Ａ）は第１実施形態における本発明のボウタイアンテナの展開図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すボウタイアンテナの斜視図である。
【図２】高さｘ1＝１６０ｍｍ、底辺の長さｙ1＝２４０ｍｍの二等辺三角形の第１の導体及び第２の導体を有するボウタイアンテナである従来品Ａと、この従来品Ａを互いの距離ｈ＝３０ｍｍ、２０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍの一対の折り目線に沿って直角に折り曲げたボウタイアンテナである本発明品Ａ1〜Ａ4と、の周波数に対するＶＳＷＲを示すグラフである。
【図３】高さｘ1＝１６０ｍｍ、底辺の長さｙ1＝２４０ｍｍの二等辺三角形の第１の導体及び第２の導体を有するボウタイアンテナである従来品Ａ、及び、この従来品Ａを互いの距離ｈ＝３０ｍｍ、２０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍの一対の折り目線に沿って直角に折り曲げたボウタイアンテナである本発明品Ａ1〜Ａ4、のＶＳＷＲ≦２となる最低動作周波数、投影面積の小型化度、アンテナ全体の小型化度を示す表である。
【図４】（Ａ）は第２実施形態における本発明のボウタイアンテナの展開図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すボウタイアンテナの斜視図である。
【図５】高さｘ1＝１６０ｍｍ、底辺の長さｙ1＝２４０ｍｍの二等辺三角形の第１の導体及び第２の導体を有するボウタイアンテナに１本の折返し部を設けた従来品Ｂと、この従来品Ｂを互いの距離ｈ＝３０ｍｍ、２０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍの一対の折り目線に沿って直角に折り曲げたボウタイアンテナである本発明品Ｂ1〜Ｂ4と、の周波数に対するＶＳＷＲを示すグラフである。
【図６】高さｘ1＝１６０ｍｍ、底辺の長さｙ1＝２４０ｍｍの二等辺三角形の第１の導体及び第２の導体を有するボウタイアンテナである従来品Ａ、この従来品Ａに１本の折返し部を設けた従来品Ｂ、及び、この従来品Ｂを互いの距離ｈ＝３０ｍｍ、２０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍの一対の折り目線に沿って直角に折り曲げたボウタイアンテナである本発明品Ｂ1〜Ｂ4、のＶＳＷＲ≦２となる周波数範囲、投影面積の小型化度、アンテナ全体の小型化度を示す表である。
【図７】（Ａ）は第３実施形態における本発明のボウタイアンテナの展開図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すボウタイアンテナの斜視図である。
【図８】高さｘ1＝１６０ｍｍ、底辺の長さｙ1＝２４０ｍｍの二等辺三角形の第１の導体及び第２の導体を有するボウタイアンテナに２本の折返し部を設けた従来品Ｃと、この従来品Ｃを互いの距離ｈ＝３０ｍｍ、２０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍの一対の折り目線に沿って直角に折り曲げたボウタイアンテナである本発明品Ｃ1〜Ｃ4と、の周波数に対するＶＳＷＲを示すグラフである。
【図９】高さｘ1＝１６０ｍｍ、底辺の長さｙ1＝２４０ｍｍの二等辺三角形の第１の導体及び第２の導体を有するボウタイアンテナである従来品Ａ、この従来品Ａに２本の折返し部を設けた従来品Ｃ、及び、この従来品Ｃを互いの距離ｈ＝３０ｍｍ、２０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍの一対の折り目線に沿って直角に折り曲げたボウタイアンテナである本発明品Ｃ1〜Ｃ4、のＶＳＷＲ≦２となる周波数範囲、投影面積の小型化度、アンテナ全体の小型化度を示す表である。
【図１０】（Ａ）は第４実施形態における本発明のボウタイアンテナの展開図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すボウタイアンテナの斜視図である。
【図１１】（Ａ）は第４実施形態における本発明のボウタイアンテナの展開図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すボウタイアンテナの斜視図である。
【図１２】高さｘ1＝１６０ｍｍ、底辺の長さｙ1＝２４０ｍｍの二等辺三角形の第１の導体１１及び第２の導体１２を有するボウタイアンテナを２重に折り曲げた本発明品Ａ2と、４重に折り曲げた本発明品Ｄ1及び６重に折り曲げた本発明品Ｄ2と、の周波数に対するＶＳＷＲを示すグラフである。
【図１３】高さｘ1＝１６０ｍｍ、底辺の長さｙ1＝２４０ｍｍの二等辺三角形の第１の導体１１及び第２の導体１２を有するボウタイアンテナである従来品Ａ、この従来品を２重に折り曲げた本発明品Ａ2、４重に折り曲げた本発明品Ｄ1及び６重に折り曲げた本発明品Ｄ2のＶＳＷＲ≦２となる最低動作周波数、投影面積の小型化度、アンテナ全体の小型化度を示す表である。
【図１４】高さｘ1＝１６０ｍｍ、底辺の長さｙ1＝１２０ｍｍの二等辺三角形の第１の導体１１及び第２の導体１２に１本の折返し部を設けて２重に折り曲げた本発明品Ｂ2と、１本の折返し部を設けたボウタイアンテナ１を図１０に示すように４重に折り曲げた本発明品Ｅ1及び１本の折返し部を設けたボウタイアンテナ１を図１１に示すように６重に折り曲げた本発明品Ｅ2と、の周波数に対するＶＳＷＲを示すグラフである。
【図１５】高さｘ1＝１６０ｍｍ、底辺の長さｙ1＝１２０ｍｍの二等辺三角形の第１の導体１１及び第２の導体１２に２本の折返し部を設けて２重に折り曲げた本発明品Ｃ2と、２本の折返し部を設けたボウタイアンテナを図１０に示すように４重に折り曲げた比較品Ｆ1及び２本の折返し部を設けたボウタイアンテナ１を図１１に示すように６重に折り曲げた比較品Ｆ2と、の周波数に対するＶＳＷＲを示すグラフである。
【図１６】従来のボウタイアンテナの一例を示す平面図である。
【図１７】従来のボウタイアンテナの一例を示す平面図である。
【図１８】従来のボウタイアンテナの一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明者らは、広帯域特性を維持しつつ小型化を図ったボウタイアンテナを得るべく、鋭意探求したところ、ボウタイアンテナにおいては、その表面上での電流分布は図１６に示すｘ軸に対して線対称であり、電流の向きが同じであることに着目し、ｘ軸に対して線対称に折り曲げれば、折り曲げた２つのエレメント間で電流が打ち消されることは無く、特性が劣化しにくいのではと考え、下記に示すようなボウタイアンテナを考えた。
【００２０】
第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１に示すように、本発明のボウタイアンテナ１は、第１の導体１１と、第２の導体１２と、を有している。上記第１の導体１１及び第２の導体１２は、互いに同じ大きさ同じ形の二等辺三角形状に設けられ、上記二等辺三角形の互いに等しい辺Ｖ1、Ｖ2が成す頂点Ｔ1が互いに対向するように、第１の導体１１及び第２の導体１２が配置されている。
【００２１】
また、上記二等辺三角形の底辺Ｖ3が互いに平行になるように第１の導体１１及び第２の導体１２が配置されている。上記第１の導体１１及び第２の導体１２の頂点Ｔ1が各々給電点となり、この給電点からボウタイアンテナ１に入射電力が供給される。さらに、第１の導体１１及び第２の導体１２には、二等辺三角形の等しい一対の辺Ｖ1、Ｖ2が成す頂点Ｔ1同士を通り底辺Ｖ3に垂直な中心軸ｘに対して平行、かつ、中心軸ｘに対して互いに線対称な一対の折り目線Ｌ11、Ｌ12が設けられ、図１（Ｂ）に示すように、第１の導体１１及び第２の導体１２が、断面コ字状になるように一対の折り目線Ｌ11、Ｌ12に沿って直角に折り曲げられている。
【００２２】
次に、本発明者は、高さｘ1＝１６０ｍｍ、底辺Ｖ3の長さｙ1＝２４０ｍｍの二等辺三角形の第１の導体１１及び第２の導体１２を有するボウタイアンテナ１である従来品Ａ（図１６）と、この従来品Ａを互いの距離ｈ＝３０ｍｍ、２０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍの一対の折り目線Ｌ11、Ｌ12に沿って直角に折り曲げたボウタイアンテナ１である本発明品Ａ1〜Ａ4（図１）と、の周波数に対するＶＳＷＲをシミュレーションして、本発明の効果を確認した。結果を図２に示す。
【００２３】
同図に示すように、従来品Ａも本発明品Ａ1〜Ａ4も約４００ＭＨｚ以上の周波数でＶＳＷＲ≦３となり、本発明品Ａ1〜Ａ4は従来品Ａとほぼ同等の特性が得られることが分かった。また、一対の折り目線Ｌ11、Ｌ12に沿って折り曲げることにより、本発明品Ａ1〜Ａ4の投影面積は従来品Ａのほぼ半分となり小型化を図ることができる。以上のことから明らかなように、ＶＳＷＲ≦３の場合、本発明品Ａ1〜Ａ4は、従来品Ａとほぼ同等の広帯域特性を保ちつつ小型化を図ることができることが分かった。
【００２４】
次に、ＶＳＷＲ≦２の場合について検討してみる。今、折り曲げによるボウタイアンテナ１の投影面積の小型化を下記の式（１）で表す。
投影面積の小型化度＝（ｙ1−ｈ／２）／２×ｙ1  …（１）
また、アンテナ全体の小型化度を下記の式（２）で表す。
アンテナ全体の小型化度＝（投影面積の小型化度）×（ｆＬ／５４０ＭＨｚ）2  …（２）
なお、ｆＬはＶＳＷＲ≦２となる最低動作周波数である。
【００２５】
上述した式（２）に示すアンテナ全体の小型化度は、本発明品Ａ1〜Ａ4とほぼ同等の周波数特性を持たせるような寸法の図１６に示す従来のボウタイアンテナ１に比べて本発明品Ａ1〜Ａ4がどの程度小型化できたかを示す。詳しく説明すると、ボウタイアンテナ１においては、高さｘ1が小さくなるに従って最低動作周波数ｆＬが上昇する。よって、例えばｈ＝３０ｍｍの本発明品Ａ1とほぼ同等の周波数特性（最低動作周波数ｆＬ＝５８０ＭＨｚ）を持つ図１６に示す従来のボウタイアンテナ１は従来品Ａ（最低動作周波数ｆＬ＝５４０ｍＨｚ）の寸法ｘ1＝１６０ｍｍよりも小さくなる。本発明品Ａ1について求めたアンテナ全体の小型化度は、最低周波数ｆＬ＝５８０ＭＨｚとなる寸法の従来のボウタイアンテナ１の面積に対する本発明品Ａ1の投影面積を表す。従って、上記アンテナ全体の小型化度が１００％以下であれば、同等の周波数特性を持つ従来のボウタイアンテナ１に比べて投影面積を小さくすることができるので、従来のボウタイアンテナとほぼ同等の広帯域特性を維持しつつ小型化を図ることができる、といえる。
【００２６】
そこで、本発明者らは、従来品Ａ、本発明品Ａ1〜Ａ4についてそれぞれボウタイアンテナ１の投影面積の小型化、アンテナ全体の小型化度を求めて、本発明品Ａ1〜Ａ4の効果を確認した。結果を図３に示す。同図に示すように、折り曲げによる特性の劣化は距離ｈが少ないほど顕著である。このため、ｈ＝５ｍｍでは最低動作周波数ｆＬの上昇によりむしろ従来よりも大型化してしまっている。しかしながら、ｙ1：ｈ＝２４：１以上であるｈ≧１０ｍｍの本発明品Ａ1〜Ａ3は、アンテナ全体の小型化度が１００％未満となり、従来のボウタイアンテナとほぼ同等の広帯域特性を維持しつつ小型化を図ることができた。特に、ｈ＝３０ｍｍの場合にはアンテナ全体の小型化度は５０％に小型化されている。距離ｈが大きい場合には体積が増えるデメリットがあるが、アンテナの投影面積としては十分に小型化できたといえる。
【００２７】
第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態を図４〜図６に基づいて説明する。なお、図４において、第１実施形態で既に説明した図１に示すボウタイアンテナ１と同等の部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。第１実施形態と第２実施形態とで異なる点は、第２実施形態がさらに第３の導体としての折返し部１４を１本設けた点である。上記折返し部１４は、第１の導体１１の互いに等しい一対の辺Ｖ1、Ｖ2の一方である辺Ｖ1と底辺Ｖ3との成す頂点Ｔ2と、第２の導体１２の互いに等しい一対の辺Ｖ1、Ｖ2の一方である辺Ｖ1と底辺Ｖ3との成す頂点Ｔ2と、の間を結ぶ中心軸ｘに対して平行な直線状に設けられている。
【００２８】
次に、本発明者らは、高さｘ1＝１６０ｍｍ、底辺の長さｙ1＝１２０ｍｍの二等辺三角形の第１の導体１１及び第２の導体１２に折返し部１４を設けたボウタイアンテナ１である従来品Ｂ（図１７）と、この従来品Ｂを互いの距離ｈ＝３０ｍｍ、２０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍの一対の折り目線Ｌ11、Ｌ12に沿って直角に折り曲げたボウタイアンテナである本発明品Ｂ1〜Ｂ4（図４）と、の周波数に対するＶＳＷＲをシミュレーションして、本発明の効果を確認した。結果を図５に示す。
【００２９】
同図に示すように、従来品Ｂも本発明品Ｂ1〜Ｂ4も約３００ＭＨｚ以上の周波数でＶＳＷＲ≦３となり、本発明品Ｂ1〜Ｂ4は従来品Ｂとほぼ同等の特性が得られることが分かった。また、一対の折り目線Ｌ11、Ｌ12に沿って折り曲げることにより、本発明品Ｂ1〜Ｂ4の投影面積は従来品Ｂのほぼ半分となり小型化を図ることができる。以上のことから明らかなように、ＶＳＷＲ≦３の場合、本発明品Ｂ1〜Ｂ4は、従来品Ｂとほぼ同等の広帯域特性を保ちつつ小型化を図ることができることが分かった。
【００３０】
次に、ＶＳＷＲ≦２の場合について検討してみる。本発明者らは、従来品Ａ、Ｂ、本発明品Ｂ1〜Ｂ4についてそれぞれ、ＶＳＷＲ≦２となる周波数範囲、式（１）に示すボウタイアンテナ１の投影面積の小型化、式（２）に示すアンテナ全体の小型化度を求めて、本発明品Ｂ1〜Ｂ4の効果を確認した。結果を図６に示す。
【００３１】
同図に示すように、本発明品Ｂ1〜Ｂ4は、従来品Ｂに比べてＶＳＷＲ≦２となる最低動作周波数ｆＬが低下し、低周波側では従来品Ａ、Ｂよりも特性が良くなり、従来品Ａ、Ｂよりも低周波での動作が可能になることがわかった。このため、本発明品Ｂ1〜Ｂ4は、アンテナ全体の小型化度も従来品Ｂの５４．８％から更に小型となり、従来品Ａの約２０％程度となった。また、距離ｈが１０ｍｍ以下の本発明品Ｂ3及びＢ4は８００ＭＨｚ、１０００ＭＨｚ付近でＶＳＷＲが高くなり、これによる帯域制限は距離ｈが低いほど顕著であるが、それでも比帯域はｈ＝１０ｍｍで７５％、ｈ＝５ｍｍで７７％と広帯域特性を示している。また、ｙ1：ｈが１２：１以上となる本発明品Ｂ1及びＢ2では上記帯域制限がなく、小型化を図りつつ従来品Ｂよりも広帯域にすることができた。距離ｈが高い場合は体積が増えるデメリットがあるが、アンテナの投影面積としては十分に小型化できたと言える。
【００３２】
第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態を図７〜図９に基づいて説明する。なお、図７において、第１実施形態で既に説明した図１に示すボウタイアンテナ１と同等の部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。第１実施形態と第３実施形態とで異なる点は、第３実施形態がさらに折返し部１４、１５を２本設けた点である。
【００３３】
上記第３の導体としての折返し部１４は、第１の導体１１の互いに等しい一対の辺Ｖ1、Ｖ2の一方である辺Ｖ1と底辺Ｖ3との成す頂点Ｔ2と、第２の導体１２の互いに等しい一対の辺Ｖ1、Ｖ2の一方である辺Ｖ1と底辺Ｖ3との成す頂点Ｔ2と、の間を結ぶ中心軸ｘに対して平行な直線状に設けられている。上記第４の導体としての折返し部１５は、第１の導体１１の互いに等しい一対の辺Ｖ1、Ｖ2の他方である辺Ｖ2と底辺Ｖ3との成す頂点Ｔ3と、第２の導体１２の互いに等しい一対の辺Ｖ1、Ｖ2の他方である辺Ｖ2と底辺Ｖ3との成す頂点Ｔ3と、の間を結ぶ中心軸ｘに対して平行な直線状に設けられている。
【００３４】
次に、本発明者らは、高さｘ1＝１６０ｍｍ、底辺の長さｙ1＝１２０ｍｍの二等辺三角形の第１の導体１１及び第２の導体１２に折返し部１４、１５を設けたボウタイアンテナである従来品Ｃ（図１８）と、この従来品Ｃを互いの距離ｈ＝３０ｍｍ、２０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍの一対の折り目線Ｌ11、Ｌ12に沿って直角に折り曲げたボウタイアンテナである本発明品Ｃ1〜Ｃ4（図７）と、の周波数に対するＶＳＷＲをシミュレーションして、本発明の効果を確認した。結果を図８に示す。
【００３５】
同図に示すように、従来品Ｃも本発明品Ｃ1〜Ｃ4も約３００ＭＨｚ以上の周波数でＶＳＷＲ≦３となり、本発明品Ｃ1〜Ｃ4は従来品Ｃとほぼ同等の特性が得られることが分かった。また、一対の折り目線Ｌ11、Ｌ12に沿って折り曲げることにより、本発明品Ｃ1〜Ｃ4の投影面積は従来品Ｃのほぼ半分となり小型化を図ることができる。以上のことから明らかなように、ＶＳＷＲ≦３の場合、本発明品Ｃ1〜Ｃ4は、従来品Ｃとほぼ同等の広帯域特性を保ちつつ小型化を図ることができることが分かった。
【００３６】
次に、ＶＳＷＲ≦２の場合について検討してみる。本発明者らは、従来品Ａ、Ｃ、本発明品Ｃ1〜Ｃ4についてそれぞれ、ＶＳＷＲ≦２となる周波数範囲、式（１）に示すボウタイアンテナ１の投影面積の小型化、式（２）に示すアンテナ全体の小型化度を求めて、本発明品Ｃ1〜Ｃ4の効果を確認した。結果を図８に示す。
【００３７】
同図に示すように、本発明品Ｃ1〜Ｃ4は、ＶＳＷＲ≦２となる最低動作周波数ｆＬが従来品Ｃに対して上昇してしまうが、その上昇分はごく僅かであり、投影面積が折り曲げにより半分以下となっているため、アンテナ全体の小型化度としては従来品Ｃの３０．９％から更に小型となり、従来品Ａの約１５％程度となった。また、ｙ1：ｈが１２：１以上となる本発明品Ｃ1及びＣ2では従来品Ｃの問題点である帯域制限がなく、小型化を図りつつ従来品Ｃよりも広帯域にすることができた。ただし距離ｈが低すぎると９００ＭＨｚ付近でＶＳＷＲが高くなるが、それでも比帯域はｈ＝１０ｍｍで９９％、ｈ＝５ｍｍで９５％と広帯域特性を示し、従来品Ｃの比帯域９７％よりも広帯域になっている。距離ｈが高い場合には体積が増えるデメリットがあるが、アンテナの投影面積としては十分に小型化できたと言える。
【００３８】
第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態を図１０〜図１３に基づいて説明する。なお、図１０及び図１１において、第１実施形態で既に説明した図１に示すボウタイアンテナと同等の部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。第１実施形態と第４実施形態とで異なる点は、第１実施形態においては折り目線Ｌ11及びＬ12が一対だけ設けられ、断面Ｕ字状に折り曲げられているのに対して、第４実施形態においては図１０に示すように、第１の導体１１及び第２の導体１２に上記中心軸ｘに対して平行、かつ、中心軸ｘに対して互いに線対称な三対の折り目線Ｌ11及びＬ12、Ｌ21及びＬ22、Ｌ31及びＬ32が設けられ、第１の導体１１及び第２の導体１２が、断面蛇腹状になるように三対の折り目線Ｌ11及びＬ12、Ｌ21及びＬ22、Ｌ31及びＬ32に沿って直角に折り曲げられている。
【００３９】
これら三対の折り目線Ｌ11及びＬ12、Ｌ21及びＬ22、Ｌ31及びＬ32は、互いに離間して設けられている。一対の折り目線Ｌ11及びＬ12間の距離ｈ、折り目線Ｌ11及びＬ21間の距離ｈ、折り目線Ｌ22及びＬ32の距離ｈは、互いに等しくなるように設けられている。図１０に示すボウタイアンテナ１は、二等辺三角形の底辺方向に沿って第１の導体１１及び第２の導体１２が４重になるように蛇腹状に折り曲げられている。
【００４０】
なお、図１０に示す例では、第１の導体１１及び第２の導体１２が４重になるように折り曲げられていたが、例えば、図１１に示すように、五対の折り目線Ｌ11及びＬ12、Ｌ21及びＬ22、Ｌ31及びＬ32、Ｌ41及びＬ42、Ｌ51及びＬ52を設けて、第１の導体１１及び第２の導体１２が６重になるように蛇腹状に折り曲げるようにしても良い。
【００４１】
次に、本発明者は、高さｘ1＝１６０ｍｍ、底辺の長さｙ1＝２４０ｍｍの二等辺三角形の第１の導体１１及び第２の導体１２を有するボウタイアンテナ１を２重に折り曲げた本発明品Ａ2（図１）と、４重に折り曲げた本発明品Ｄ1（図１０）及び６重に折り曲げた本発明品Ｄ2（図１１）と、の周波数に対するＶＳＷＲをシミュレーションして、本発明の効果を確認した。結果を図１２に示す。なお、本発明品Ｄ1及びＤ2において距離ｈ＝２０ｍｍとしている。また、本発明者は、従来品Ａ、本発明品Ａ2、本発明品Ｄ1及びＤ2についてＶＳＷＲ≦２となる最低動作周波数ｆＬ、投影面積の小型化度、アンテナ全体の小型化度をそれぞれ求めて、本発明品Ｄ1及びＤ2の効果を確認した。結果を図１３に示す。
【００４２】
これらの同図に示すように、本発明品Ｄ1及びＤ2の最低動作周波数ｆＬと本発明品Ａ2の最低動作周波数とはほぼ同じであるが、投影面積は劇的に小型化される。このため、アンテナ全体の小型化度が多重折り曲げにより進む。距離ｈが高い場合には体積が増えるデメリットがあるが、アンテナの投影面積としては十分に小型化できたと言える。
【００４３】
なお、上述した第４実施形態では、折り目線を三対、五対設けた例について説明していたが、本発明はこれに限ったものではない。折り目線としては、｛２×ｎ（ｎは１以上の整数）＋１｝対、設けていればよく、可能であれば七対設けも良い。
【００４４】
第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態を図１４及び図１５に基づいて説明する。第４実施形態と第５実施形態とで異なる点は、第４実施形態がさらに折返し部を１本設けた点である。次に、本発明者らは、高さｘ1＝１６０ｍｍ、底辺の長さｙ1＝１２０ｍｍの二等辺三角形の第１の導体１１及び第２の導体１２に１本の折返し部１４を設けて２重に折り曲げた本発明品Ｂ2（図４）と、１本の折返し部を設けたボウタイアンテナ１を図１０に示すように４重に折り曲げた本発明品Ｅ2及び１本の折返し部を設けたボウタイアンテナ１を図１１に示すように６重に折り曲げた本発明品Ｅ3と、２本の折返し部を設けたボウタイアンテナ１を二重に折り曲げた本発明品Ｃ2（図７）と、２本の折返し部を設けたボウタイアンテナ１を図１０に示すように４重に折り曲げた比較品Ａ1及び２本の折返し部を設けたボウタイアンテナを図１１に示すように６重に折り曲げた比較品Ａ2と、の周波数に対するＶＳＷＲをシミュレーションして、本発明の効果を確認した。結果を図１４及び図１５に示す。
【００４５】
図１４に示すように、折返し部を１本設けた場合、６重に設けると特性劣化が若干あるものの小型化の点では有効であることが分かった。また、図１５に示すように折返し部を２本設けた場合、アンテナの投影面積の小型化よりも特性の劣化が大きくなり、結果小型化できないことが分かった。
【００４６】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１          ボウタイアンテナ
１１        第１の導体
１２        第２の導体
Ｌ11、Ｌ12  一対の折り目線
Ｌ21、Ｌ22  一対の折り目線
Ｌ31、Ｌ32  一対の折り目線
Ｌ41、Ｌ42  一対の折り目線
Ｌ51、Ｌ52  一対の折り目線
ｘ          中心軸
【図１】
0005451284.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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