(57)【要約】【課題】垂直偏波を対象とする低背型のアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナエレメント２０の両端を基板２２の一辺２２ａの縁部に垂直に立設し、その一端を給電点に接続し他端をグランドに接地し、アンテナ実効長を対象とする周波数の１／２波長に設定する。アンテナエレメント２０は垂直部２０ａ、２０ａを所定の高さで２つの垂直部２０ａ、２０ａが含まれる面に対して２つの垂直部２０ａ、２０ａがともに同方向に基板２２と平行となるように直角に折り曲げて天面部を形成する。この天面部は、基板２２に対する垂直方向から見てコ字状に形成する。基板２２は一辺２２ａの両側の隣の２つの辺２２ｂ、２２ｂが一辺２２ａに対して直角となる長方形に形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端を基板に対してそれぞれ垂直に立設してその一端を給電点に接続し他端をグランドに接地するとともにアンテナ実効長を対象とする周波数の１／２波長に設定したアンテナエレメントを、前記両端の垂直部を所定の高さで前記２つの垂直部が含まれる面に対して前記２つの垂直部がともに同方向に前記基板と平行となるように折り曲げて天面部を形成して構成したことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナ装置において、前記アンテナエレメントの両端を前記基板の一辺の縁部に立設し、前記基板を前記一辺の両側の隣の２つの辺が前記一辺に対して直角に形成し、前記アンテナエレメントを前記垂直部を所定の高さで前記２つの垂直部が含まれる面に対して直角に折り曲げて構成したことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
請求項１記載のアンテナ装置において、前記アンテナエレメントの前記天面部を、前記基板に対する垂直方向から見てコ字状に形成して構成したことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項１記載のアンテナ装置において、前記アンテナエレメントの前記天面部の全部または一部を、ミアンダ状またはジグザグ状に形成して構成したことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１記載のアンテナ装置において、前記アンテナエレメントの全部または一部を、誘電体の表面に配設して構成したことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項６】
請求項１記載のアンテナ装置において、前記アンテナエレメントの前記垂直部を誘電体の表面に配設せずに、前記天面部の全部または一部を誘電体の表面に配設して構成したことを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直偏波を送受信の対象とする低背型のアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
垂直偏波を送受信の対象とするアンテナ装置の一例として、図８に示す構造のアンテナ装置が知られている。図８は、従来構造の一例のアンテナ装置の外観斜視図である。図８において、アンテナエレメント１０は、その両端が基板１２の一辺１２ａの縁部にそれぞれ垂直に立設され、その一端が給電点に接続され他端がグランドに接続される。また、アンテナエレメント１０は、両端が立設された２つの垂直部１０ａ、１０ａが含まれる面に対して直角な方向から見て、基板１２側を開口とするコ字状に形成され、アンテナ実効長が送受信の対象とする周波数の１／２波長に設定される。かかる構成のアンテナ装置は、アンテナエレメント１０の垂直部１０ａ、１０ａで垂直偏波が送受信され得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図８に示す従来構造のアンテナ装置は、アンテナエレメント１０の垂直部１０ａ、１０ａにより強く垂直偏波が送受信され得ると同時に、基板１２の一辺１２ａの両側の隣の２つの辺１２ｂ、１２ｂを流れる電流によっても強く水平偏波が送受信され得る。そこで、垂直偏波のみを送受信の対象とする場合に、水平偏波成分により垂直偏波成分がマスキングされ易いとともに、水平偏波成分の送受信によりアンテナ効率が悪化するという不具合があった。
【０００４】
ところで、垂直偏波で送受信する無線通信を用いたゲーム装置などが近年広く普及しているが、いずれの装置にあっても少なくとも操作側の機器は小型化が要望される。そこで、垂直偏波信号を送受信するアンテナ装置にあっても、当然に小型化ならびに低背型が要望される。しかるに、図８に示す従来構造のアンテナ装置にあっては、アンテナエレメント１０の垂直部１０ａ、１０ａの高さ寸法が大きく、低背型には適したものでなかった。
【０００５】
本発明は、上述のごとき従来構造の不具合を改善すべくなされたもので、垂直偏波を対象とする低背型のアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、両端を基板に対してそれぞれ垂直に立設してその一端を給電点に接続し他端をグランドに接地するとともにアンテナ実効長を対象とする周波数の１／２波長に設定したアンテナエレメントを、前記両端の垂直部を所定の高さで前記２つの垂直部が含まれる面に対して前記２つの垂直部がともに同方向に前記基板と平行となるように折り曲げて天面部を形成して構成されている。
【０００７】
そして、前記アンテナエレメントの両端を前記基板の一辺の縁部に立設し、前記基板を前記一辺の両側の隣の２つの辺が前記一辺に対して直角に形成し、前記アンテナエレメントを前記垂直部を所定の高さで前記２つの垂直部が含まれる面に対して直角に折り曲げて構成しても良い。
【０００８】
また、前記アンテナエレメントの前記天面部を、前記基板に対する垂直方向から見てコ字状に形成して構成することもできる。
【０００９】
さらに、前記アンテナエレメントの前記天面部の全部または一部を、ミアンダ状またはジグザグ状に形成して構成することもできる。
【００１０】
そしてまた、前記アンテナエレメントの全部または一部を、誘電体の表面に配設して構成することもできる。
【００１１】
そしてさらに、前記アンテナエレメントの前記垂直部を誘電体の表面に配設せずに、前記天面部の全部または一部を誘電体の表面に配設しして構成することもできる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載のアンテナ装置にあっては、アンテナエレメントの両端を基板に垂直に立設しその垂直部を所定の高さで基板と平行となるように折り曲げて天面部を形成しているので、低背型のアンテナ装置を構成することができる。そして、両端の垂直部で垂直偏波の送受信ができ、垂直偏波を対象とするアンテナとして作用し得る。
【００１３】
請求項２記載のアンテナ装置にあっては、アンテナエレメントの両端の垂直部が２つの垂直部が含まれる面に対して直角に折り曲げられて基板と平行となる部分に流れる電流と、基板の両側の隣の２つの辺の縁部を流れる電流が反対向きであり、それぞれの部分で送受信される水平偏波が相殺される。そこで、垂直偏波成分が相対的に大きく現れる。
【００１４】
請求項３記載のアンテナ装置にあっては、アンテナエレメントの天面部を基板に対する垂直方向から見てコ字状としたので、構造が簡単である。なお、垂直部が折り曲げられた部分が基板の両側の隣の辺の縁部と平行であれば、互いに流れる電流の向きが反対であって、水平偏波の抑制に効果的である。
【００１５】
請求項４記載のアンテナ装置にあっては、アンテナエレメントの天面部の全部または一部をミアンダ状またはジグザグ状に形成することで、アンテナエレメントの基板に対する垂直方向から見た配設スペースを小さなものとすることができ、小型化に好適である。
【００１６】
請求項５記載のアンテナ装置にあっては、アンテナエレメントの全部または一部を誘電体の表面に配設することで、波長短縮効果によりアンテナエレメントを小型化できる。
【００１７】
請求項６記載のアンテナ装置にあっては、アンテナエレメントの両端の垂直部は誘電体の表面に配設されず、天面部の全部または一部を誘電体の表面に配設することで、波長短縮効果により誘電体の表面に配設された部分でアンテナエレメントを小型化でき、しかも高い電圧が重畳される垂直部は誘電体の表面に配設されていないので誘電体損失を生ずることがなく、垂直偏波を効率良く送受信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の第１実施例を図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施例のアンテナ装置の外観斜視図である。図２は、図１のアンテナ装置の指向特性を示す図である。
【００１９】
図１において、アンテナエレメント２０は、その両端が基板２２の一辺２２ａの縁部にそれぞれ垂直に立設され、その一端が給電点に接続され他端がグランドに接続される。また、アンテナエレメント２０は両端の垂直部２０ａ、２０ａが例えば４ｍｍなどの所定の高さで２つの垂直部２０ａ、２０ａが含まれる面に対して直角に２つの垂直部２０ａ、２０ａがともに同方向に基板２２側に基板２２と平行となるように折り曲げられて天面部が形成される。しかも、アンテナエレメント２２の天面部が、基板２２に対する垂直方向から見てコ字状に形成される。なお、基板２２は、アンテナエレメント２０の両端が縁部に配設される一辺２２ａの両側の隣の２つの辺２２ｂ、２２ｂが、一辺２２ａに対して直角となる基板２２に対する垂直方向から見て一例として長方形に形成される。
【００２０】
かかる構成の第１実施例のアンテナ装置にあっては、アンテナエレメント２０の垂直部２０ａ、２０ａで垂直偏波の送受信がなし得る。そして、垂直部２０ａ、２０ａから折り曲げられた部分２０ｂ、２０ｂは基板２２の両側の２つの辺２２ｂ、２２ｂと平行であり、折り曲げられた部分２０ｂ、２０ｂと２つの辺２２ｂ、２２ｂの縁部に流れる電流の向きが互いに反対である。そこで、その部分で送受信される水平偏波が相殺されて抑制される。なお、アンテナエレメント２０の基板２２に対する垂直方向から見てコ字状の中央部２０ｃは、水平偏波を送受信する作用はない。よって、第１実施例のアンテナ装置は、水平偏波成分が抑制され、その分だけ垂直偏波成分が相対的に大きく現れる。
【００２１】
そして、第１実施例のアンテナ装置の指向特性は、図２に実線で示すごとく垂直偏波は無指向性を示している。なお、図２に点線で示すごとく、水平偏波は基板２２側が抑制されたものとなっていて、アンテナエレメント２０の折り曲げられた部分２０ｂ、２０ｂと基板２２の２つの辺２２ｂ、２２ｂを平行とすることにより、水平偏波が抑制されることが示されている。
【００２２】
次に、本発明の第２実施例と第３実施例を、図３と図４を参照してそれぞれに説明する。図３は、本発明の第２実施例のアンテナ装置の外観斜視図である。図４は、本発明の第３実施例のアンテナ装置の外観斜視図である。
【００２３】
図３に示す第２実施例では、アンテナエレメント３０の垂直部３０ａ、３０ａが所定の高さで基板２２に平行となるように折り曲げられた部分３０ｂ、３０ｂがミアンダ状に形成されている。中央部３０ｃは直線である。かかる第２実施例の構成では、アンテナエレメント３０の基板２２に対する垂直方向から見た配設スペースを小さくできる。さらに、図４に示す第３実施例では、アンテナエレメント４０の垂直部４０ａ、４０ａが所定の高さで基板２２に平行となるように折り曲げられた部分４０ｂ、４０ｂがミアンダ状に形成され、さらに中央部４０ｃもミアンダ状に形成される。すなわち、アンテナエレメント４０の天面部が全てミアンダ状に形成されている。かかる第３実施例の構成では、アンテナエレメント４０の基板２２に対する垂直方向から見た配設スペースをさらに小さくできる。
【００２４】
また、本発明の第４実施例と第５実施例および第６実施例を、図５と図６および図７を参照してそれぞれに説明する。図５は、本発明の第４実施例のアンテナ装置の外観斜視図である。図６は、本発明の第５実施例のアンテナ装置の外観斜視図である。図７は、本発明の第６実施例のアンテナ装置の外観斜視図である。
【００２５】
図５に示す第４実施例では、アンテナエレメント５０の垂直部５０ａ、５０ａが所定の高さで基板５２に平行となるように折り曲げられた部分の中央部５０ｃが誘電体５４の表面に配設され、この誘電体５４が基板５２上に配設されている。なお、垂直部５０ａ、５０ａは、誘電体５４の表面に配設されずに離されて設けられる。かかる第４実施例の構成では、アンテナエレメント５０の中央部５０ｃが誘電体５４の表面に配設されることで、この部分で波長短縮効果が得られ、アンテナエレメント５０を小さくすることができる。そして、垂直部５０ａ、５０ａは高い電圧が重畳されるが、誘電体５４から離れて配設されることで誘電体損失を生ずることがなく、効率良く垂直偏波を送受信することができる。
【００２６】
また、図６に示す第５実施例では、アンテナエレメント６０の垂直部６０ａ、６０ａが所定の高さで基板５２に平行となるように折り曲げられた部分の中央部６０ｃが誘電体５４の表面に配設されることともにミアンダ状に形成されるので、誘電体５４による波長短縮効果とミアンダ状の構成により、アンテナエレメント６０をより小さなものとすることができ、基板５２に対する垂直方向から見た配設スペースをさらに小さくできる。そして、図７に示す第６実施例では、アンテナエレメント７０の垂直部７０ａ、７０ａおよび所定の高さで折り曲げられた部分とその中央部７０ｃのいずれもが誘電体５４の表面に配設されるとともに、中央部７０ｃがミアンダ状に形成されているので、アンテナエレメント７０をより一層小さくすることができる。
【００２７】
なお、上述の第２実施例と第３実施例と第５実施例および第６実施例において、ミアンダ状に代えてジグザグ状としても良く、さらにはミアンダ状とジグザグ状が組み合わされた形状であっても良い。また、第１実施例と第２実施例および第３実施例のアンテナエレメント２０、３０、４０は、金属棒などで形成されてそれ自体で自立できるものであっても良く、また誘電率の低い素材からなる支持部材により適宜に支持固定されるものであっても良い。そして、第４実施例と第５実施例および第６実施例のアンテナエレメント５０、６０、７０にあっては、誘電体５４の表面に配設される部分は、誘電体５４の表面に導電薄膜を蒸着やメッキなどで配設したものであっても良いが、適宜に切り抜かれた金属板を配設したものであっても良い。さらに、第１実施例のアンテナエレメント２０は、基板２２と平行に折り曲げられた部分が基板２２に対する垂直方向から見て必ずしもコ字状でなくても良く、例えば基板２２に対する垂直方向から見てＶ字状やＵ字状などであっても良い。そしてさらに、アンテナエレメント２０、３０、４０、５０、６０、７０のグランドに接続される端部は、キャパシタンスまたはインダクタンスを直列に介して、またはキャパシタンスとインダクタンスで形成された回路を適宜に介してグランドに接続されて、インピーダンスの整合が図られても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施例のアンテナ装置の外観斜視図である。
【図２】図１のアンテナ装置の指向特性を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例のアンテナ装置の外観斜視図である。
【図４】本発明の第３実施例のアンテナ装置の外観斜視図である。
【図５】本発明の第４実施例のアンテナ装置の外観斜視図である。
【図６】本発明の第５実施例のアンテナ装置の外観斜視図である。
【図７】本発明の第６実施例のアンテナ装置の外観斜視図である。
【図８】従来構造の一例のアンテナ装置の外観斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０、２０、3０、４０、５０、６０、７０  アンテナエレメント
１０ａ、２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、７０ａ  垂直部
１０ｂ、２０ｃ、３０ｃ、４０ｃ、５０ｃ、６０ｃ、７０ｃ  中央部
１２、２２、５２  基板
１２ａ、２２ａ  一辺
１２ｂ、２２ｂ  隣の辺
２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ  垂直部から折り曲げられた部分
５４  誘電体
【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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