(57)【要約】  長手形状アンテナは、基材と、給電素子と非励振素子とを備える。基材は、長手形状であり、外周部と中心部とで誘電率が異なる。給電素子は、基材の外周部と少なくとも接しており、かつ、その外周部の形状に沿うように配置されている。非励振素子は、給電素子と近接配置されている。こうして、給電素子は、基材の外周部、つまり基材の中心部の外側に配置されている。長手形状の基材の外周部に沿って給電素子を配置すると、給電部と給電素子の先端部とが接近し、両者間に電磁界的結合が生じうる。しかし、基材の中心部は好適にはくり抜かれており、外周部より誘電率が小さいので、そのような電磁界的結合を抑制することができる。
2010023752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手形状であり、外周部と中心部とで誘電率が異なる第１の基材と、
前記第１の基材の外周部と少なくとも接しており、かつ、前記外周部の形状に沿うように配置されている給電素子と、
前記給電素子と近接配置されている非励振素子と、を備えることを特徴とする長手形状アンテナ。
【請求項２】
前記第１の基材は、前記中心部がくりぬかれていることを特徴とする請求項１に記載の長手形状アンテナ。
【請求項３】
前記第１の基材は、長手方向の中央における前記外周部の一部が切断されたＣ字型平面形状を有することを特徴とする請求項２に記載の長手形状アンテナ。
【請求項４】
前記給電素子は、前記第１の基材の短手方向において前記外周部と接している部分の幅が、前記第１の基材の長手方向において前記外周部と接している部分の幅より大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の長手形状アンテナ。
【請求項５】
前記給電素子は、前記第１の基材の短手方向において前記外周部と接している部分が複数に分岐していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の長手形状アンテナ。
【請求項６】
前記第１の基材の外周部の誘電率より低い誘電率を有する第２の基材を備え、
前記給電素子及び前記非励振素子は、前記第２の基材に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の長手形状アンテナ。
【請求項７】
前記給電素子の給電部と、前記給電素子の２つの端部とは、前記第２の基材の長手方向における中央位置近傍で相互に対向配置されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の長手形状アンテナ。
【請求項８】
前記給電素子は、前記給電素子の２つの端部付近又は前記給電部付近を除く場所において、前記第１の基材と接していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の長手形状アンテナ。
【請求項９】
樹脂製のケースに封入されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の長手形状アンテナ。
【請求項１０】
前記第１の基材の面積よりも広い面積を有する誘電体に近接配置されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の長手形状アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、車両での地上波デジタル放送受信用アンテナとしてはフィルムアンテナがよく用いられている。【０００３】
しかし、フィルムアンテナは、一度貼り付けてしまうと貼り替えがほとんどできない。従って、ユーザや車用品販売店の作業者は取付作業に過剰な慎重さが要求される。また、作業時間も長くなってしまう。このように、フィルムアンテナは非常に取り扱いにくい。【０００４】
また、一度剥がしたフィルムアンテナはほとんど再利用できず、廃棄せざるを得ない。貼り付けに失敗すると即廃棄しなければならないという性質は、環境保護の観点から好ましくない。【０００５】
なお、携帯電話などに使用される小型アンテナの例が特許文献１、２に記載されている。【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２１７６２８号公報
【特許文献２】特開２００５−３０３６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、車両に搭載しても目立たない程度に小型であり、地上波デジタル放送の周波数帯域をカバーできる広帯域な非フィルムタイプの小型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】
請求項１に記載の発明による長手形状アンテナは、長手形状であり、外周部と中心部とで誘電率が異なる第１の基材と、前記第１の基材の外周部と少なくとも接しており、かつ、前記外周部の形状に沿うように配置されている給電素子と、前記給電素子と近接配置されている非励振素子と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施例及び比較例のアンテナの斜視図である。
【図２】第１実施例及び比較例のアンテナのインピーダンス特性である。
【図３】第１実施例及び比較例のアンテナのＶＳＷＲ特性である。
【図４】第１実施例の変形例によるアンテナの斜視図である。
【図５】第１実施例の変形例によるアンテナの斜視図である。
【図６】第２実施例及び比較例のアンテナの斜視図である。
【図７】第２実施例及び比較例のアンテナのインピーダンス特性である。
【図８】第２実施例及び比較例のアンテナのＶＳＷＲ特性である。
【図９】第３実施例のアンテナの斜視図である。
【図１０】第３実施例及び第２実施例のアンテナのインピーダンス特性である。
【図１１】第３実施例及び第２実施例のアンテナのＶＳＷＲ特性である。
【図１２】第３実施例の変形例のアンテナの斜視図である。
【図１３】第３実施例における誘電体基材の形状の例である。
【符号の説明】
【００１０】
１、１１、２４  基材
２、１２、２２  給電素子
３、１３、２３  非励振素子
７  樹脂ケース
８  誘電体素材
２１  基板
２７、２８  アンプ回路
１００、２００、３００  アンテナ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の好適な実施形態による長手形状アンテナは、長手形状であり、外周部と中心部とで誘電率が異なる第１の基材と、前記第１の基材の外周部と少なくとも接しており、かつ、前記外周部の形状に沿うように配置されている給電素子と、前記給電素子と近接配置されている非励振素子と、を備える。【００１２】
上記のアンテナでは、第１の基材は例えばセラミックなどの誘電体により構成され、外周部と中心部とで誘電率が異なる。給電素子は、外周部と少なくとも一部で接しており、かつ、外周部の形状に沿って配置されている。そして、給電素子に近接して非励振素子が配置される。給電素子は、基材の外周部、つまり基材の中心部の外側に配置されている。長手形状の基材の外周部に沿って給電素子を配置すると、給電部と給電素子の先端部とが接近し、両者間に電磁界的結合が生じうる。しかし、上記のアンテナでは、給電部と給電素子との間に介在する基材の中心部は外周部と誘電率が異なるので、そのような電磁界的結合を抑制することができる。【００１３】
基材の中心部の誘電率は、外周部の誘電率より小さいことが好ましい。好適な例では前記第１の基材は、前記中心部がくりぬかれている。よって、中心部に空気が介在することにより、給電部と給電素子の先端部との電磁界的結合が抑制される。好適な例では、第１の基材は、中心部のみがくり抜かれたスロット型の平面形状を有する。他の好適な例では、第１の基材は、さらに長手方向の中央における前記外周部の一部が切断されたＣ字型の平面形状を有する。【００１４】
上記の長手形状アンテナの一態様では、前記給電素子は、前記第１の基材の短手方向において前記外周部と接している部分の幅が、前記第１の基材の長手方向において前記外周部と接している部分の幅より大きい。給電素子を構成する複数の部分の幅を異ならせることにより、インピーダンス特性を所望の特性となるように調整することができる。【００１５】
上記の長手形状アンテナの他の一態様では、前記給電素子は、前記第１の基材の短手方向において前記外周部と接している部分が複数に分岐している。給電素子の分岐している部分の間隔を適切に設定することにより、インピーダンス特性を所望の特性となるように調整することができる。【００１６】
上記の長手形状アンテナの他の一態様は、前記第１の基材の外周部の誘電率より低い誘電率を有する第２の基材を備え、前記給電素子及び前記非励振素子は、前記第２の基材に形成されている。この態様では、第２の基材上に給電素子及び非励振素子が形成され、その上に誘電体の基材が配置される。給電素子や非励振素子を誘電体の基材に形成すると製造コストが高くなる。給電素子及び非励振素子を第２の基材に形成することにより、製造コストを下げることができる。【００１７】
上記の長手形状アンテナの他の一態様では、前記給電素子の給電部と、前記給電素子の２つの端部とは、前記第２の基材の長手方向における中央位置近傍で相互に対向配置されている。この場合、特に給電部と給電素子の２つの端部との間に電磁界的結合が生じやすくなるが、基材の中心部の誘電率が外周部と異なるので、そのような結合が効果的に抑制される。【００１８】
上記の長手形状アンテナの好適な例では、前記給電素子は、前記給電素子の２つの端部付近又は前記給電部付近を除く場所において、前記第１の基材と接している。【００１９】
好適な例では、上記の長手形状アンテナは、樹脂製のケースに封入される。これにより、給電素子及び非励振素子などの導体部分の腐食を防止することができる。【００２０】
好適な例では、上記の長手形状アンテナは、前記第１の基材の面積よりも広い面積を有する誘電体に近接配置される。これにより、アンテナの共振周波数を下げることができ、その分アンテナを小型化することが可能となる。
【実施例】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。【００２２】
［第１実施例］
図１（ａ）は、第１実施例に係るアンテナの斜視図である。アンテナ１００は、長手形状の基材１と、給電素子２と、非励振素子３とを備える。なお、給電素子２及び非励振素子３の長さや幅、基材１の長さ、幅、厚さなどのサイズは、地上波デジタル放送を良好に受信できるように決定されている。【００２３】
基材１は、長手形状（板状、スティック状）を有し、セラミックなどの誘電体により構成される。本実施例では、基材１の誘電率は２０程度であり、基材１の長さは１００〜１５０ｍｍ程度であり、基材１の厚さは３〜５ｍｍ程度である。【００２４】
基材１の中心部は矩形にくりぬかれ、くり抜き部１ｃが設けられている。また、基材１の長手方向における略中央部は切断され、空間１ｄが形成されている。その結果、基材１はＣ字型の平面形状を有している。本実施例では、くり抜き部１ｃが本発明における基材の「中心部」に相当し、くり抜き部１ｃの外周における基材１の部分が基材の「外周部」に相当する。【００２５】
給電素子２は、外部から電気的に励振される素子であり、直線状の素子を基材１の外周部に沿って複数回折り曲げて配置することにより形成されている。給電素子２は、基材１の長手方向における中央に給電部２ｓを有する。アンテナ１００により受信された信号は給電部２ｓから取り出される。給電素子２は、直線部分２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄを有する。直線部分２ａは、基材１の上面１ａを、給電部２ｓから基材の１の長手方向に両端まで延びている。直線部分２ｂは、基材１の両端に沿って、基材１の短手方向に延び、さらに基材１の側面１ｂ上を底面側まで延びている。直線部分２ｃは、基材１の長手方向の端部より内側で、直線部分２ｂと略平行に設けられている。直線部分２ｄは、基材１の側面１ｂ上を底面に沿って基材の１の中央方向へ延びている。こうして、給電素子２は、くり抜き部１ｃを取り囲むように配置されている。給電素子２の２つの先端部２ｔは、基材の１の長手方向の中央付近において、くり抜き部１ｃを介して、給電部２ｓとほぼ対向する位置に配置されている。【００２６】
なお、給電素子２の直線部分２ｂと２ｃは直線部分２ａと２ｄの間で分岐しているが、直線部分２ｂと２ｃの間隔を調整することにより、１本の直線部分の太さを太くした場合と同様の効果を得ることができる。【００２７】
非励振素子３は、直線状の素子であり、基材１の上面１ａに設けられている。非励振素子３は、給電素子２の直線部分２ａの近傍に、直線部分２ａとほぼ平行に配置されている。非励振素子３は、給電素子２に近接配置されることにより、アンテナ特性を２共振の状態とし、送受信可能な帯域を広げる役割を有する。【００２８】
本実施例のアンテナ１００は、外部から電気的に励振される給電素子２と、その近傍に配置される非励振素子３により構成されており、それらの全長を適宜調整することにより、所望の動作周波数帯域内で２つの共振特性を持たせている。給電素子２のパターンは、基材１の形状に合わせて、直線状の素子を複数回折り曲げたものとなっている。これにより、給電素子の長手方向の長さを短くすることができ、アンテナ１００全体を小型化することができる。【００２９】
本実施例のように、長手形状の基材１に対して、給電素子２をその外周形状に沿うように配置した場合、給電部２ｓと給電素子２の先端部２ｔとが近接してしまうため、両者間に電磁界的な結合が起こり、アンテナの特性が悪化してしまうという問題がある。そこで、本発明では、給電部２ｓと給電素子２の先端部２ｔとの間の電磁界的な結合を抑制するため、長手形状の基材１の中央部をくり抜いてくり抜き部１ｃを設けている。給電部２ｓと給電素子２の先端部２ｔとの間に空気が介在することにより、両者間の電磁界的な結合を弱めることができる。その結果、２つの共振特性の中間部の特性悪化を抑制することが可能となり、特性の安定したアンテナを実現可能となる。【００３０】
以下、この点について、比較例と比較しつつ考察する。図１（ｂ）は比較例に係るアンテナ１１０の斜視図である。比較例のアンテナ１１０は、くり抜き部１ｃを設けない点以外は、アンテナ１００と同一構造である。【００３１】
図２（ａ）は本発明の第１実施例のアンテナ１００のインピーダンス特性を示し、図２（ｂ）は比較例のアンテナ１１０のインピーダンス特性を示す。横軸は周波数を示し、縦軸はインピーダンスを示す。図中のグラフＲｅはインピーダンスの実数（Ｒｅａｌ）成分を示し、グラフＩｍは虚数（Ｉｍａｇｉｎａｒｙ）成分を示す。図２（ａ）と図２（ｂ）を比較するとわかるように、第１実施例のアンテナ１００の方が、実数成分Ｒｅの極大値が小さく、虚数成分Ｉｍの変化も小さい。つまり、第１実施例のアンテナ１００の方が、インピーダンス特性の変化が少なく、安定している。【００３２】
図３（ａ）は第１実施例のアンテナ１００のＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｔａｎｄｉｎｇ  Ｗａｖｅ  Ｒａｔｉｏ：電圧定在波比）を示し、図３（ｂ）は比較例のアンテナ１１０のＶＳＷＲを示す。第１実施例のアンテナ１００の方がインピーダンス特性の変化が小さいため、所望の帯域内でのＶＳＷＲの変化が小さくなる。とりわけ、２つの共振点の間の特性悪化が抑制されていることがわかる。これにより、受信周波数帯が変化しても受信電力に大きな差が生じなくなり、受信レベルがフラットに近くなるという利点が得られる。【００３３】
図１（ａ）に示すアンテナ１００はＣ字型の平面形状を有するが、図４（ａ）に示すアンテナ１００ａのように基材１に対してくり抜き部１ｃのみを設けて、スロット状の平面形状としてもよい。この場合も、くり抜き部１ｃにより給電部２ｓと給電素子２の先端部２ｔとの間の電磁界的結合を抑制する効果が得られる。【００３４】
図４（ｂ）に示すアンテナ１００ｂのように、非励振素子３を給電素子２より内側、即ちくり抜き部１ｃ側に設けてもよい。なお、図４（ｂ）はスロット状のアンテナの例であるが、図１に示すＣ字型のアンテナ１００において、非励振素子３を給電素子２より内側に設けることとしてもよい。【００３５】
図４（ｃ）に示すように、アンテナ１００を樹脂ケース７に封入することにより、ユーザが素子を構成する導体部分に直接触れることを防止できる。これにより、錆などによる素子の腐食を防止できる。なお、アンテナ１００ａ、１００ｂを同様に樹脂ケースに封入してもよい。【００３６】
また、図５に示すように、アンテナ１００を、その大きさよりも相対的に広い面積を有する誘電体素材８に近接させて配置させれば、単独で設置した場合（周囲が空気で覆われている場合）と比較して共振周波数を下げることができる。これにより、さらにアンテナを小型化することができる。アンテナ１００ａ、１００ｂなどについても同様である。このとき、アンテナは樹脂ケース７に封入されていても、されていなくてもよい。なお、誘電体素材８としては、車載用アンテナの場合、例えば車両のフロントガラス、ダッシュボードなどが挙げられる。【００３７】
［第２実施例］
図６（ａ）は、第２実施例に係るアンテナの斜視図である。アンテナ２００は、長手形状の基材１１と、給電素子１２と、非励振素子１３とを備える。なお、給電素子１２及び非励振素子１３の長さや幅、基材１１の長さ、幅、厚さなどのサイズは、地上波デジタル放送を良好に受信できるように決定されている。【００３８】
基材１１は、長手形状を有し、セラミックなどの誘電体により構成される。本実施例では、基材１の誘電率は２０程度であり、基材１１の長さは１００〜１５０ｍｍ程度であり、基材１１の厚さは３〜５ｍｍ程度である。【００３９】
基材１１の中心部は矩形にくりぬかれ、くり抜き部１１ｃが設けられている。その結果、基材１１はスロット型の平面形状を有している。本実施例では、くり抜き部１１ｃが基材の中心部に相当し、くり抜き部１１ｃの外周における基材１１の部分が基材の外周部に相当する。【００４０】
給電素子１２は、直線状の素子を基材１１の外周部に沿って複数回折り曲げて配置することにより形成されている。給電素子１２は、基材１１の長手方向における中央に給電部１２ｓを有する。給電素子１２は、基材１１の上面１１ａに設けられた複数の直線部分１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄを有する。直線部分１２ａは、給電部１２ｓから基材１１の長手方向にくり抜き部１１ｃの両端付近まで延びている。直線部分１２ｂは、基材１１の外周に沿って長手方向の端部まで延びている。直線部分１２ｃは基材１１の長手方向の両端において、基材１１の短手方向に延びている。直線部分１２ｄは、基材１１の長手方向の端部から中央方向へ延びている。このように、給電素子１２は、くり抜き部１１ｃを取り囲むように配置されている。なお、第２実施例では、第１実施例と比較して、給電素子１２が基材１１の上面１１ａのみに形成されており、基材１１の側面には形成されていないので、給電素子１２の形成が容易となり、製造コストの低減が可能となる。【００４１】
非励振素子１３は、直線状の素子であり、基材１１の上面１１ａに設けられている。非励振素子１３は、給電素子１２の直線部分１２ａの近傍に、直線部分１２ａとほぼ平行に配置されている。【００４２】
第２実施例においても、給電部１２ｓと給電素子１２の先端部１２ｔとの間の電磁界的な結合を抑制するため、長手形状の基材１１の中央部をくり抜いてくり抜き部１１ｃを設けている。給電部１２ｓと給電素子１２の先端部１２ｔとの間に空気が介在することにより、両者間の電磁界的な結合を弱めることができる。その結果、２つの共振特性の中間部の特性悪化を抑制することが可能となり、特性の安定したアンテナを実現可能となる。【００４３】
以下、この点について、比較例と比較しつつ考察する。比較例のアンテナ２１０は、図６（ｃ）に示すように、くり抜き部１ｃを設けない点以外は、アンテナ２００と同一構造とする。なお、以下の特性は、図６（ｂ）及び６（ｃ）に示すように、アンテナ２００及び２１０を樹脂ケース７に封入し、さらに図５のように相対的に広い面積を有する誘電体素材８に近接させて配置した場合に得られたものである。【００４４】
図７（ａ）は本発明の第２実施例のアンテナ２００のインピーダンス特性を示し、図７（ｂ）は比較例のアンテナのインピーダンス特性を示す。横軸は周波数を示し、縦軸はインピーダンスを示す。図中のグラフＲｅはインピーダンスの実数成分を示し、グラフＩｍは虚数成分を示す。図７（ａ）と図７（ｂ）を比較するとわかるように、第２実施例のアンテナ２００の方が、実数成分Ｒｅの極大値が小さく、虚数成分Ｉｍの変化も小さい。つまり、第２実施例のアンテナ２００の方が、インピーダンス特性の変化が少なく、安定している。【００４５】
図８（ａ）は第２実施例のアンテナ２００のＶＳＷＲを示し、図８（ｂ）は比較例のアンテナのＶＳＷＲを示す。第２実施例のアンテナ２００の方がインピーダンス特性の変化が小さいため、所望の帯域内でのＶＳＷＲの変化が小さくなる。とりわけ、２つの共振点の間の特性悪化が抑制されていることがわかる。これにより、受信周波数帯が変化しても受信電力に大きな差が生じなくなり、受信レベルがフラットに近くなるという利点が得られる。【００４６】
また、第２実施例では、図６（ａ）に示すように、給電素子１２を構成する各直線部分１２ａ〜１２ｄの幅を異ならせることによっても、２つの共振特性の中間部の特性悪化を抑制している。【００４７】
第２実施例においても、図４（ｂ）に示すアンテナ１００ｂと同様に、非励振素子１３を給電素子１２より内側、即ちくり抜き部１１ｃ側に設けてもよい。また、アンテナ２００はスロット状のアンテナの例であるが、図１に示すアンテナ１００のように、基材１１をＣ字型の平面形状としてもよい。【００４８】
図６（ｂ）に示すように、アンテナ２００を樹脂ケース７に封入することにより、ユーザが素子を構成する導体部分に直接触れることを防止できる。これにより、錆などによる素子の腐食を防止できる。【００４９】
また、図５の例と同様に、アンテナ２００を、その大きさよりも相対的に広い面積を有する誘電体素材８に近接させて配置させれば、単独で設置した場合と比較して共振周波数を下げることができる。これにより、さらにアンテナを小型化することができる。このとき、アンテナは樹脂ケース７に封入されていても、されていなくてもよい。【００５０】
［第３実施例］
図９（ａ）は第３実施例に係るアンテナの斜視図であり、図９（ｂ）はその分解斜視図である。アンテナ３００は、長手形状の基板２１と、給電素子２２と、非励振素子２３と、長手形状の基材２４とを備える。基板２１と基材２４の外形寸法はほぼ同一である。なお、給電素子２２及び非励振素子２３の長さや幅、基板２１及び基材２４の長さ、幅、厚さなどのサイズは、地上波デジタル放送を良好に受信できるように決定されている。【００５１】
基板２１は低誘電率の基板であり、一例としては電子回路のパターン配線で使用されるＦＲ４プリント基板などが挙げられる。図９（ｂ）に示されるように、給電素子２２及び非励振素子２３は基板２１上に形成される。なお、基板２１にはくり抜き部などは形成されない。【００５２】
給電素子２２は、直線状の素子を基板２１の外周部に沿って複数回折り曲げて配置することにより形成されている。給電素子２２は、基板２１の長手方向における中央に給電部２２ｓを有する。給電素子２２は、基板２１の上面に設けられた複数の直線部分２２ａ、２２ｂ及び２２ｃを有する。直線部分２２ａは、給電部２２ｓから基板２１の長手方向に基板２１の両端まで延びている。直線部分２２ｂは、基板２１の外周に沿って短手方向の端部まで延びている。直線部分２２ｃは、基板２１の長手方向の端部から中央方向へ延びている。【００５３】
非励振素子２３は、直線状の素子であり、基板２１の上面に設けられている。非励振素子２３は、給電素子２２の直線部分２２ａの近傍に、直線部分２２ａとほぼ平行に配置されている。【００５４】
基材２４は、長手形状を有し、アルミナなどの誘電体により構成される。基材２４は、給電素子２２及び非励振素子２３が形成された基板２１の面上に配置され、誘電体カバーとして機能する。基材２４の誘電率は基板２１の誘電率より高い。例えば、ＦＲ４プリント基板を用いた基板２１の比誘電率が４〜５程度であるのに対して、基材２４の比誘電率は８〜１０程度である。また、本実施例では、基板２１及び基材２４の長さは１００〜１５０ｍｍ程度、基板２１の厚さは１ｍｍ程度、基材２４の厚さは２ｍｍ程度である。【００５５】
基材２４の中心部は矩形にくりぬかれ、くり抜き部２４ｃが設けられている。その結果、基材２４はスロット型の平面形状を有している。本実施例では、くり抜き部２４ｃが基材の中心部に相当し、くり抜き部２４ｃの外周における基材２４の部分が外周部に相当する。【００５６】
本実施例では、誘電体の基材２４ではなく、低コストの高周波回路用基板などの基板２１に給電素子２２及び非励振素子２３のパターンを形成し、その上に素子を形成していない誘電体の基材２４を配置する。誘電体基材そのものに素子を形成するより、基板２１に素子を形成する方がコストが低いので、アンテナを製造するコストを低減することができる。【００５７】
第３実施例においても、給電部２２ｓと給電素子２２の先端部２２ｔとの間の電磁界的な結合を抑制するため、長手形状の基材２４の中央部をくり抜いてくり抜き部２４ｃを設けている。これにより、給電部２２ｓと給電素子２２の先端部２２ｔとの間の電磁界的な結合を弱めることができる。その結果、２つの共振特性の中間部の特性悪化を抑制することが可能となり、特性の安定したアンテナを実現可能となる。なお、第１及び第２実施例と比較すると、本実施例では基板２１にはくり抜き部が設けられていないので、給電部２２ｓと給電素子２２の先端部２２ｔとの間には基板２１が存在することになる。しかし、前述のように基板２１の誘電率は基材２４の誘電率より十分に低いので、基板２１が存在していても、給電部２２ｓと給電素子２２の先端部２２ｔとの電磁界的結合を抑制する効果は得られる。【００５８】
なお、基板２１として使用するＦＲ４のプリント基板の比誘電率は４．５程度であり、受信信号周波数が数ＧＨｚ程度の高周波である場合には電磁界的な結合が生じうる。しかし、本実施例は地上波デジタル放送の受信を想定しており、この基材２１の比誘電率ならば、地上波デジタル放送の帯域の信号に対しては電磁界的な結合がほとんど起こらないので、基板２１にくり抜き部を形成する必要はない。【００５９】
以下、第３実施例のアンテナの特性について説明する。なお、以下の特性は、第３実施例のアンテナ２００を樹脂ケース７に封入し、さらに図５のように相対的に広い面積を有する誘電体素材８に近接させて配置した場合に得られたものである。【００６０】
図１０（ａ）は本発明の第３実施例のアンテナ３００のインピーダンス特性を示す。参考として、図１０（ｂ）に本発明の第２実施例のアンテナのインピーダンス特性を示す。横軸は周波数を示し、縦軸はインピーダンスを示す。図中のグラフＲｅはインピーダンスの実数成分を示し、グラフＩｍは虚数成分を示す。図１０（ａ）と図１０（ｂ）が示すように、第３実施例のアンテナ３００も実数成分Ｒｅの極大値が小さく、虚数成分Ｉｍの変化も小さい。【００６１】
図１１（ａ）は第３実施例のアンテナ３００のＶＳＷＲを示す。参考として、図１０（ｂ）に第２実施例のアンテナ２００のＶＳＷＲを示す。いずれも地上波デジタル放送の周波数帯域内で安定した２共振の特性を示している。【００６２】
第３実施例では、図９（ａ）及び９（ｂ）に示すように、給電素子２２を構成する各直線部分２２ａ〜２２ｃの幅を異ならせることによっても、２つの共振特性の中間部の特性悪化を抑制している。【００６３】
第３実施例においても、図４（ｂ）に示すアンテナ１００ｂと同様に、非励振素子２３を給電素子２２より内側、即ちくり抜き部２４ｃ側に設けてもよい。また、アンテナ２００はスロット状のアンテナの例であるが、図１に示すアンテナ１００のように、基材２４をＣ字型の平面形状としてもよい。【００６４】
図６（ｂ）に示すように、アンテナ３００を樹脂ケース７に封入することにより、ユーザが素子を構成する導体部分に直接触れることを防止できる。これにより、錆などによる素子の腐食を防止できる。【００６５】
また、図５の例と同様に、アンテナ３００を、その大きさよりも相対的に広い面積を有する誘電体素材８に近接させて配置させれば、単独で設置した場合（周囲が空気で覆われている場合）と比較して共振周波数を下げることができる。これにより、さらにアンテナを小型化することができる。このとき、アンテナは樹脂ケース７に封入されていても、されていなくてもよい。【００６６】
また、第３実施例では、図１２（ａ）に示すように、基材２４のくり抜き部２４ｃ内部にアンプ回路２７を実装することができる。これにより、アンプ回路２７を含めたアンテナ３００の厚さを薄くすることができる。図１２（ａ）の例では、アンテナ３００の素子２２及び２３により受信され、給電部２２ｓから出力された信号がアンプ回路２７により増幅され、ケーブル２７ａを通じて外部の回路へ供給される。【００６７】
また、他の例では、図１２（ｂ）に示すように、アンプ回路２８を基板２１に形成してもよい。即ち、基板２１に給電素子２２、非励振素子２３及びアンプ回路２８を形成した後、誘電体の基材２４を基板２１上に装着する。これによっても、アンプ回路２８に含まれる電子部品は基板２４のくり抜き部２４ｃ内に収まるので、アンプ回路２８を含めたアンテナ３００自体の厚さを薄くすることができる。【００６８】
図１３（ａ）〜（ｃ）に誘電体の基材２４の変形例を示す。基材２４は、基板２１上に形成された給電素子２２のパターン上の、波長収縮効果が効果的に得られる場所をカバーすればよい。波長収縮効果が効果的に得られる場所とは、パターン間の電磁界結合が強い部分を指し、この部分をカバーすればよい。この場所はシミュレーションまたは実験により決定される。例えば、給電素子の端部付近や給電部付近は必ずしもカバーされる必要はない。よって、基材２４は、図１２（ｂ）に示すスロット型以外にも、図１３（ａ）のようなＣ字型、図１３（ｂ）のような凹字型、図１３（ｃ）のような凹字を２分割した形状などとすることができる。【００６９】
［変形例］
上記の実施例では、誘電体の基材１、１１、２４はいずれも長方形の平面形状であるが、本発明の適用はこれには限られない。一方向の長さが、それと垂直な方向の長さより十分に長い長手形状であれば、楕円形状や菱形の平面形状であってもよい。【００７０】
上記の実施例では、誘電体の基材１、１１、２４に形成されるくり抜き部１ｃ、１１ｃ、２４ｃの内部は空間となっており、空気が存在している。その代わりに、くり抜き部１ｃ、１１ｃ、２４ｃ内部に、その基材１、１１、２４の誘電率より十分に低い誘電率を有する誘電体を配置してもよい。【００７１】
上記の実施例では、給電素子２、１２、２２は全ての部分が誘電体の基材１、１１、２４に接触しているが、これは必須ではなく、誘電体の基材は、給電素子上の波長収縮効果が得られる部分をカバーしていればよい。よって、給電素子の一部が誘電体の基材と接触していないような配置であっても構わない。【００７２】
上記の実施例では、給電素子２、１２、２２はいずれも直線状であるが、本発明の適用はこれには限られない。例えば、給電素子はジグザグ形状やメアンダ（ｍｅａｎｄｅｒ）形状であってもよい。【００７３】
上記の実施例では、誘電体の基材１、１１、２４の形状は直方体となっているが、本発明はこれには限定されない。基材は平面形状が楕円形や菱形などでも構わない。その場合、給電素子はその形状の外周に沿って配置されてもよく、長方形に配置されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、車両に搭載される地上波デジタル放送の受信アンテナに利用することができる。また、ポータブルＴＶ、ポータブルゲーム機など、小型携帯機器用の地上波デジタル放送受信用アンテナとして利用することができる。
【図１】
2010023752.tif 000003
【図２】
2010023752.tif 000004
【図３】
2010023752.tif 000005
【図４】
2010023752.tif 000006
【図５】
2010023752.tif 000007
【図６】
2010023752.tif 000008
【図７】
2010023752.tif 000009
【図８】
2010023752.tif 000010
【図９】
2010023752.tif 000011
【図１０】
2010023752.tif 000012
【図１１】
2010023752.tif 000013
【図１２】
2010023752.tif 000014
【図１３】
2010023752.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成23年8月12日(2011.8.12)
【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】
長手形状であり、外周部と中心部とで誘電率が異なる第１の基材と、
前記第１の基材の外周部と少なくとも接しており、かつ、前記外周部の形状に沿うように配置されている給電素子と、
前記給電素子と近接配置されている非励振素子と、を備えることを特徴とする長手形状アンテナ。
【請求項２】
前記中心部は、穴が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の長手形状アンテナ。
【請求項３】
前記第１の基材は、長手方向の中央における前記外周部の一部が切断されたＣ字型平面形状を有することを特徴とする請求項２に記載の長手形状アンテナ。
【請求項４】
前記給電素子は、前記第１の基材の短手方向において前記外周部と接している部分の幅が、前記第１の基材の長手方向において前記外周部と接している部分の幅より大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の長手形状アンテナ。
【請求項５】
前記給電素子は、前記第１の基材の短手方向において前記外周部と接している部分が複数に分岐していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の長手形状アンテナ。
【請求項６】
前記第１の基材の外周部の誘電率より低い誘電率を有する第２の基材を備え、
前記給電素子及び前記非励振素子は、前記第２の基材に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の長手形状アンテナ。
【請求項７】
前記給電素子の給電部と、前記給電素子の２つの端部とは、前記第２の基材の長手方向における中央位置近傍で相互に対向配置されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の長手形状アンテナ。
【請求項８】
前記給電素子は、前記給電素子の２つの端部付近又は前記給電部付近を除く場所において、前記第１の基材と接していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の長手形状アンテナ。
【請求項９】
樹脂製のケースに封入されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の長手形状アンテナ。
【請求項１０】
前記第１の基材の面積よりも広い面積を有する誘電体に近接配置されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の長手形状アンテナ。
【国際調査報告】
2010023752.tif 000016
2010023752.tif 000017
2010023752.tif 000018
2010023752.tif 000019