(57)【要約】【課題】  小型化が可能で、複数の周波数で高放射効率を得られるようにする。【解決手段】  自己補対アンテナ装置は、切り欠き部１を有する第１の導体板２と、第１の導体板２とは離間して切り欠き部１と線対称な位置に配置される第２の導体板３と、第１および第２の導体板１，３に給電を行う給電点４と、第１および第２の導体板１，３の間に接続される60πΩの抵抗素子５と、切り欠き部１の対向する２辺同士を少なくとも一箇所で短絡または開放可能な第１の切替回路６と、第２の導体板の切替回路１３とを備えている。第１および第２の切替回路６，１３の動作を切り替えることで、周波数に依存しないで一定の入力インピーダンスが得られ、かつ２つの周波数で高効率の放射パターンを得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定形状の切り欠き部を有する第１の導体板と、
前記第１の導体板とは離間して前記切り欠き部と線対称な位置に配置され、前記切り欠き部と略同一形状および略同一サイズの第２の導体板と、
前記切り欠き部と前記第２の導体板とに近接して配置され、前記第１および第２の導体板に給電を行う給電点と、
前記第１および第２の導体板の間に接続される抵抗素子と、
前記切り欠き部の対向する２辺同士を少なくとも一箇所で短絡または開放可能な第１の切替回路と、を備え、
前記第２の導体板は、
互いに分離して近接配置される第１および第２の導体部と、
前記給電点からの距離が前記第１の切替回路と略等しく、前記第１および第２の導体部を少なくとも一箇所で短絡または開放可能な第２の切替回路と、を有することを特徴とする自己補対アンテナ装置。
【請求項２】
前記抵抗素子は、60πオームであることを特徴とする請求項１に記載の自己補対アンテナ装置。
【請求項３】
前記第１および第２の切替回路の切替制御により、前記第１の導体部の長さを1/4波長の整数倍とする周波数で共振するか、または前記第１および第２の導体部を合わせた長さを1/4波長の整数倍となる周波数で共振することを請求項１または２に記載の自己補対アンテナ装置。
【請求項４】
前記切り欠き部および前記第２の導体板は、少なくとも１箇所で折り曲げられるか、カーブしていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自己補対アンテナ装置。
【請求項５】
前記第１および第２の導体板上に配置され、前記給電点への給電を行う同軸線またはマイクロストリップラインを備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自己補対アンテナ装置。
【請求項６】
前記切り欠き部は、２以上の分岐部を有する形状であり、
前記第１の切替回路は、前記２以上の分岐部のそれぞれについて、対向する２辺同士を短絡または開放可能な複数の第１切替部を有し、
前記第２の導体板は、前記切り欠き部の分岐部それぞれと略同一形状および略同一サイズで、互いに分離して近接配置される複数の分岐部を有し、
前記第２の切替回路は、前記給電点からの距離が前記複数の第１切替部と略等しい位置にそれぞれ配置されて、異なる２つの分岐部同士を短絡または開放可能な複数の第２切替部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自己補対アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射特性を可変可能な自己補対アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や無線LANなどの複数の無線システムを搭載する無線端末が開発されている。これらの無線端末では、装置の小型化の観点から、一つのアンテナが、複数の無線システムで使用される。しかし、無線システムごとに無線周波数が異なるために、アンテナは、複数の周波数で動作する必要がある。
【０００３】
複数の周波数で動作するアンテナのひとつに、自己補対アンテナがある(非特許文献１)。自己補対アンテナは、切り欠き部を有する第１の導体板と、第１の導体板の切り欠き部と同じ形状の第２の導体板とで構成され、第１の導体板の切り欠き部と第２の導体板が線対称な位置に配置される。そして、第１の導体板と第２の導体板の間に給電点が設けられる。
【０００４】
自己補対アンテナは、上記条件を満たすならば、切り欠き部の形状、言い換えれば第２の導体板の形状は問わない。この条件において、自己補対アンテナは周波数に依存しないで一定のインピーダンス60πΩ(≒188.4Ω)の入力インピーダンスとなる性質がある。従って、アンテナの入力インピーダンスが周波数に依存しないので、複数の周波数で用いることができる。
【０００５】
自己補対アンテナは、原理的には、無限の大きさの導体板を必要とする。このため、第１および第２の導体板を60πΩの抵抗で接続することにより、無限の大きさの胴体板と等価的に同じにしている。この結果、全ての周波数で一定のインピーダンス60πΩが得られる。
【非特許文献１】Yasuto Mushiake著、Springer発行、"Self-Complementary Antennas Principle of Self-Complementarity for Constant Impedance"
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、60πΩの抵抗を用いて小型化を行うと、この抵抗の部分で電力が消費され、アンテナの放射効率が劣化してしまう。特に、第２の導体板からの電波の放射量が少なくなると、放射効率の劣化量が増える。放射量が少なくなるのは、第２の導体板の大きさが、放射電波の周波数で共振しない場合である。
【０００７】
このように、従来は、自己補対アンテナの小型化を行った場合に、入力インピーダンスが周波数に依存しないで一定となっても、放射効率が周波数に依存して変化してしまうという問題があった。この他、放射パターンの制御、小型化および低コスト化などの問題もあった。
【０００８】
本発明の目的は、小型化が可能で、複数の周波数で高放射効率が得られる自己補対アンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、所定形状の切り欠き部を有する第１の導体板と、前記第１の導体板とは離間して前記切り欠き部と線対称な位置に配置され、前記切り欠き部と略同一形状および略同一サイズの第２の導体板と、前記切り欠き部と前記第２の導体板とに近接して配置され、前記第１および第２の導体板に給電を行う給電点と、前記第１および第２の導体板の間に接続される60πオームの抵抗素子と、前記切り欠き部の対向する２辺同士を少なくとも一箇所で短絡または開放可能な第１の切替回路と、を備え、前記第２の導体板は、互いに分離して近接配置される第１および第２の導体部と、前記給電点からの距離が前記第１の切替回路と略等しく、前記第１および第２の導体部を少なくとも一箇所で短絡または開放可能な第２の切替回路と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、自己補対アンテナを構成する第１および第２の導体板のそれぞれに、対称的に第１または第２の切替回路を設けるため、周波数に依存することなく、一定の入力インピーダンスが得られ、かつ複数の周波数で高放射効率が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本実施形態の一実施形態を説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は本実施形態の第１の実施形態に係る自己補対アンテナ装置の平面図である。図１の自己補対アンテナ装置は、切り欠き部１を有する第１の導体板２と、第１の導体板２とは離間して切り欠き部１と線対称な位置に配置される第２の導体板３と、第１および第２の導体板１，３に給電を行う給電点４と、第１および第２の導体板１，３の間に接続される60πΩの抵抗素子５と、切り欠き部１の対向する２辺同士を少なくとも一箇所で短絡または開放可能な第１の切替回路６と、を備えている。
【００１３】
第２の導体板３は、切り欠き部１と略同一形状および略同一サイズである。給電点４は、切り欠き部１と第２の導体板３との対称軸付近に配置されている。より詳しくは、給電点４は、第１の導体板２の切り欠き部１の外端部分と第２の導体板３との間に配置される。
【００１４】
第２の導体板３は、互いに分離して隣接配置される第１および第２の導体部１１，１２と、第１および第２の導体部１１，１２を短絡または開放可能な第２の切替回路１３と、を有する。第２の切替回路１３は、給電点４からの距離が第１の切替回路６と略同一になるように配置されている。
【００１５】
以下、図１の自己補対アンテナ装置の動作を説明する。本実施形態の自己補対アンテナ装置は、第１および第２の切替回路６，１３の切替制御により、２種類の自己補対アンテナを切り替えることができる。以下では、２種類の自己補対アンテナを、第１および第２の自己補対アンテナと呼ぶ。
【００１６】
第１の自己補対アンテナは、第１の切替回路６をオンして、第２の切替回路１３をオフした場合に得られる。この場合、第１の導体板２におけるアンテナとしての動作範囲は、給電点４から第１の切替回路６までの範囲であり、第２の導体板３におけるアンテナとしての動作範囲は、給電点４から第２の切替回路１３までの範囲である。
【００１７】
このような第１および第２の切替回路６，１３により、等価的に図２に示す自己補対アンテナが得られる。図２の自己補対アンテナでは、原理的に入力インピーダンスが周波数に依存しない。また、切り欠き部１の長さ（第２の導体板３の長さ）d1で共振する周波数で高放射効率が実現できる。ここで、長さd1で共振する周波数とは、d1の長さが1/4波長の整数倍となる周波数である。
【００１８】
第２の自己補対アンテナは、第１の切替回路６をオフして、第２の切替回路１３をオンした場合に得られる。この場合、第１の導体板２におけるアンテナとしての動作範囲は、切り欠き部１全体であり、第２の導体板３におけるアンテナとしての動作範囲は、給電点４から第２の導体板３全体である。
【００１９】
このような第１および第２の切替回路６，１３により、等価的に図３に示す自己補対アンテナが得られる。図３の自己補対アンテナでは、原理的に入力インピーダンスが周波数に依存しない。また、切り欠き部１の長さ（第２の導体板３の長さ）d1+d2で共振する周波数で高放射効率が実現できる。ここで、長さd1+d2で共振する周波数とは、d1+d2の長さが1/4波長の整数倍となる周波数である。
【００２０】
次に、動作原理を証明するために行ったシミュレーション結果を示す。切り欠き部１の長さ全体を70mmとし、d1を50mm、d2を20mmとする。
【００２１】
図４は入力インピーダンスの周波数特性をスミスチャート上に表した結果を示す図である。図４からわかるように、第１および第２の自己補対アンテナのいずれの場合の入力インピーダンスも、周波数0.9GHzから1.7GHzまででほぼ一定の60πΩである。
【００２２】
図５は放射効率の周波数特性を示す図である。第１及び第２の切替回路１３を切り替える2通りの状態において、異なる周波数でほぼ100％の放射効率が実現できている。
【００２３】
第１の自己補対アンテナとなる状態では、d1の長さ50mmが共振する長さに対応する。周波数1.4GHzでは、4分の1波長はほぼ50mmであり、共振する長さと一致する。
【００２４】
第２の自己補対アンテナとなる状態では、d1+d2の長さ70mmが共振する長さに対応する。周波数1GHzでは、4分の１波長はほぼ70mmであり、共振する長さとなる。なお、ここでは、共振となる波長は自由空間の波長に比べて95％程度短縮した長さとなる。これは、一般的に、半波長ダイポールアンテナの長さを5％程度短縮化して設計することと、同等の原理である。
【００２５】
以上、図４および図５からわかるように、本実施形態の自己補対アンテナでは、周波数に依存しないで一定の入力インピーダンス特性が得られる特徴と複数の周波数で高放射効率が得られる特徴の２つの特徴を同時に満足するアンテナを実現することができる。
【００２６】
ここでは、切り欠き部１の形状を長方形としているが、長方形以外の任意の形状を採用可能である。第１の導体板２の切り欠き部１と第２の導体板３が同一形状（すなわち、自己補対構造）であれば、任意の形状とすることができる。たとえば、図６に示すように、Ｌ状の切り欠き部１を設けて低姿勢化を行うことは、小型の無線機を実現する上で有効である。Ｌ状にする代わりに、切り欠き部１をカーブさせて低姿勢化を図ってもよい。
【００２７】
以下では、本アンテナの各部の詳細に関して説明する。給電点４、60πΩの抵抗および切替回路の順に説明を行う。
【００２８】
給電点４は、第１の導体板２と第２の導体板３の間に電圧差を与えるものであり、第１の導体板２の切り欠き部１と第２の導体板３とに近接して配置される。給電点４には、不図示の無線機からの給電線路が接続される。図７は給電線路に同軸線路２１を用いた例を示す図である。同軸線路の外導体は第１の導体板２に接地され、同軸線路の内導体と第２の導体板３を線状導体２２で接続することで、アンテナの給電点４が形成される。
【００２９】
図８は給電線路にマイクロストリップ線路を用いた例を示す図である。図８において、第１の導体板２上には、誘電体層２３が存在し、その上にマイクロストリップ線路２４が存在する。そして、マイクロストリップ線路２４の先端と第２の導体板３を線状導体で接続することで、その接続位置に給電点４が形成される。このほかにも、任意の給電線路を用いて給電点４は形成される。
【００３０】
次に60πΩの抵抗について説明する。抵抗素子５は、一般的な2端子抵抗部品を用いて、図９のように第１および第２の導体板１，３を接続するように配置すればよい。そして、給電点４とは異なる第１の導体板２の外周と切り欠き部１の境界部分と、第２の導体板３を接続する。抵抗素子５には、カーボン抵抗や、チップ抵抗と呼ばれる小型の素子を用いても良い。また、図４に示したように、小型化を行った自己補対アンテナでは、第１の地板が有限となる影響で、アンテナの入力インピーダンスは厳密に一定とならないでほぼ一定値となる特徴がある。従って、60πΩに近い値の抵抗値で代用することもでき、60πΩ以外でも特性劣化は少ない。
【００３１】
次に、第１の切替回路６に関して説明をする。切替回路のオン/オフ特性を実現する素子としては、ピンダイオード、MESFET(Metal Semiconductor Field Effect Transistor)、MEMS(Micro Electro Mechanical System)素子などのアクティブ素子を用いた切替回路を用いることができる。
【００３２】
図１０は第１の切替回路６の一例を示す回路図である。図１０において、アクティブ素子３１は、直流電圧カット用キャパシタ素子Ｃ１，Ｃ２を介して、切り欠き部１の対向する２辺で第１の導体板２に接続されている。また、アクティブ素子３１の動作を切り替えるための直流電圧は、電圧源３２からインダクタ素子Ｌ１，Ｌ２を介して供給される。このような構成とすることで、アクティブ素子３１へ供給する電圧を切り替えることで、高周波的な特性が切り替わり、オン/オフ動作を行うことができる。第１の切替回路６を構成する各部品は、誘電体上に配置される。
【００３３】
なお、第１の切替回路６のオン/オフ動作は、厳密には、数Ωのインピーダンスと、数千Ωのインピーダンスを切り替えるように設計してあればよい。また、アクティブ素子３１は、動作スピード、動作電圧、消費電流、コスト、サイズなどとのトレードオフで、設計すればよい。また、キャパシタ素子Ｃ１，Ｃ２とインダクタ素子Ｌ１，Ｌ２は、要求される周波数に対して所望の動作を行うように、素子の値を選択すればよい。
【００３４】
次に第２の切替回路１３について説明をする。第２の切替回路１３は第１の切替回路６と同じように構成すればよい。例えば、図１１のように構成することができる。図１１の回路は、図１０と同様に、電圧源３１と、インダクタ素子Ｌ１，Ｌ２と、キャパシタ素子Ｃ１，Ｃ２と、アクティブ素子３１とを有する。
【００３５】
このように、第１の実施形態では、第１の導体板２の切り欠き部１と第２の導体板３にそれぞれ第１または第２の切替回路１３を配置し、これら第１および第２の切替回路６，１３の動作を切り替えることで、周波数に依存しないで一定の入力インピーダンスが得られ、かつ２つの周波数で高効率の放射パターンを得ることができる。
【００３６】
また、本実施形態の自己補対アンテナにおいては、図６に示すように、第２の導体板３を低姿勢化する場合にも有効となる。一般的には、アンテナを低姿勢化した場合には、入力インピーダンスが大幅に変化し、インピーダンスの不整合が発生する。しかし、本実施形態においては、入力インピーダンスが一定となるために、入力インピーダンスの変化を気にすることなくアンテナの形状を設計でき、また、高放射効率を複数の周波数で実現することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、２つの周波数を切り替える場合で説明を行ったが、切替回路の数を増やして、３以上の周波数で高放射効率を実現するようにすることも可能である。
【００３８】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、切替回路の数を増やして、２種類の自己補対アンテナの切替を行えるようにしたものである。
【００３９】
図１２は本実施形態の第２の実施形態に係る自己補対アンテナの平面図である。本実施形態における自己補対アンテナは、分岐された切り欠き部１を有する第１の導体板２と、第１の導体板２の切り欠き部１と同一形状の第２の導体板３とを備え、第１の導体板２の切り欠き部１と第２の導体板３の間にアンテナの給電点４及び60πΩの抵抗素子５が接続される。
【００４０】
第２の導体板３は、第１の切り欠き部１と線対称な位置に配置される。給電点４は、第１の導体板２の切り欠き部１の外端部分と、第２の導体板３との間に配置される。また、60πΩの抵抗素子５は、給電点４とは別に、第１の導体板２の切り欠き部１の外端部分と第２の導体板３とを接続するように配置される。そして、第１の導体板２の切り欠き部１は、第１の導体板２の内部で２分岐されている。
【００４１】
同様に、第２の導体板３は、第１の導体板２の切り欠き部１と同一形状およびサイズで２分岐する形状をもつ。そして、第１の導体板２は、切り欠き部１の２分岐された位置付近に、切り欠き部１の一部を短絡あるいは開放する第１の切替回路４１と第２の切替回路４２を有する。
【００４２】
第２の導体板３は、２分岐する部分を中心に3つの部分に分離され、給電点４に接続される導体部と、給電点４に接続されない２つの導体部の接続を短絡あるいは開放する第３の切替回路４３と第４の切替回路４４を有する。
【００４３】
第１の切替回路４１と第３の切替回路４３は、線対称な位置に配置され、第２の切替回路４２と第４の切替回路４４は線対称な位置に配置されている。
【００４４】
本実施形態の自己補対アンテナは、第１、第２、第３および第４の切替回路４１〜４４を切り替えることで、周波数に依存しない一定の入力インピーダンス特性と複数の放射パターン特性とを得ることができる。
【００４５】
以下、第２の実施形態のアンテナ装置の動作原理を説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成要素に関しては、説明を省略する。
【００４６】
本実施形態の自己補対アンテナは、第１、第２、第３および第４の切替回路４１〜４４の制御で、２種類の自己補対アンテナを切り替えることができる。
【００４７】
第１の自己補対アンテナの状態は、第１の切替回路４１をオフ(開放)、第２の切替回路４２をオン(短絡)、そして、第３の切替回路４３をオン(短絡)、第４の切替回路４４をオフ(開放)とした場合である。
【００４８】
この場合には、第１の導体板２の切り欠き部１のうちアンテナとして動作する範囲は、給電点４から２分岐するまでの部分と、第１の切替回路４１が存在する側の切り欠き部１の部分である。第２の導体板３のアンテナとして動作する範囲は、給電点４から２分岐するまでの部分と、第３の切替回路４３により接続される導体部である。
【００４９】
このような第１〜第４の切替回路４１〜４４の切替により、図１３に示すような自己補対アンテナと同等の動作を実現することができる。従って、図１３に示す自己補対アンテナでは、入力インピーダンスは周波数に依存しないで一定値を得ることができ、また、第１の導体板２の切り欠き部１と第２の導体板３の形状から決まる第１の放射パターン特性が得られる。
【００５０】
一方、第２の自己補対アンテナの状態は、第１の切替回路４１をオン(短絡)、第２の切替回路４２をオフ(開放)、そして、第３の切替回路４３をオフ(開放)、第４の切替回路４４をオン(短絡)とした場合である。
【００５１】
この場合には、第１の導体板２の切り欠き部１のうち、アンテナとして動作する範囲は、給電点４から２分岐するまでの部分と、第２の切替回路４２が存在する側の切り欠き部１の部分である。第２の導体板３のアンテナとして動作する範囲は、給電点４から２分岐するまでの部分と、第４の切替回路４４により接続される動体部である。
【００５２】
このような第１〜第４の切替回路４１〜４４の切替により、図１４に示すような自己補対アンテナと同等の動作を実現することができる。従って、図１４に示す自己補対アンテナでは、入力インピーダンスは周波数に依存しない一定値が得られ、また、第１の導体板２の切り欠き部１と、第２の導体板３の形状から決まる第２の放射パターン特性が得られる。
【００５３】
この結果、本実施形態の自己補対アンテナでは、第１〜第４の切替回路４１〜４４の切り替え動作を行うことで、図１３と図１４の自己補対アンテナを実現することができる。これら２つの自己補対アンテナは、放射パターンが異なる特性を持っているが、入力インピーダンスは同じ値になる特徴がある。
【００５４】
ここで、一般的に、アンテナの放射パターンを変える場合には、放射の波源となる導体板上の電流分布を変える必要がある。ここで、電流分布が変わると、オームの法則から分かるように、アンテナの入力インピーダンスが変わってしまうという問題がある。つまり、一般的には、アンテナの放射パターンを変えるような操作を行うと、アンテナの入力インピーダンスも一緒に変化してしまう。従って、変化させられる放射パターンの自由度が少なくなったり、変化したインピーダンスに対応する整合回路を挿入したり、などの対策が必要である。
【００５５】
これに対して、本実施形態の自己補対アンテナでは、任意の放射パターンを実現するために、第１の導体板２の切り欠き部１の形状、言い換えれば、第２の導体板３の形状を、任意の形状としても、入力インピーダンスは一定値となる非常に優れた特徴があり、実現できる放射パターンの制限も少なく、また、整合回路も必要としない。
【００５６】
従って、小型の無線機用に用いる場合に、アンテナの設置スペースの制約があって、アンテナ形状に制限があっても、本実施形態によれば、入力インピーダンスは変化しない。また、小型の無線機に用いる場合に、２つの放射パターンを実現できることから、ダイバーシチアンテナとして用いることができる。
【００５７】
このように、第２の実施形態では、２つの放射パターンを実現することができ、また、アンテナの入力インピーダンスは変化しないといった特徴を有する。
【００５８】
また、第１の実施形態と同様に、切り欠き部１の長さを、動作させたい周波数で共振する長さとすることで、高放射効率な２種類の放射パターン特性を、同じ値の入力インピーダンスで実現できる。
【００５９】
また、図１３と図１４の２種類の自己補対アンテナを切り替える場合で説明を行ったが、第１の切替回路４１をオフ、第２の切替回路４２をオフ、第３の切替回路４３をオン、第４の切替回路４４をオンとすることで、切り欠き部１全体と、第２の導体板３全体をアンテナとして動作させ、第３の放射パターンを実現することができる。
【００６０】
また、これとは逆に、第１の切替回路４１をオン、第２の切替回路４２をオン、第３の切替回路４３をオフ、第４の切替回路４４をオフとすることで、給電点４から２分岐する手前までの切り欠き部分と、給電点４から２分岐する手前までの第２の導体板３の部分をアンテナとして動作させ、第４の放射パターンを実現することができる。
【００６１】
また、本実施例では、２分岐する場合で説明を行ったが、3分岐上の場合にも同様に適用することができる。この場合には、切替回路の数を増やすことで、3種類以上の放射パターンを実現することができ、このときにも、アンテナのインピーダンスは変化しないという優れた特徴を有する。
【００６２】
（その他の実施形態）
第１及び第２の実施形態では、給電点４から等距離に切替回路を置くことで、複数の自己補対アンテナを実現する手法について説明した。ところが、自己補対アンテナを小型の携帯無線機に搭載する場合には、アンテナの近傍を手で保持してしまうおそれがある。手でアンテナ部分を覆うと、アンテナ上に流れる電流や磁流の見かけ上の波長が変化し、共振周波数が変化してしまう。特に、第１の導体板２には手が近接し、第２の導体板３に手が近接しない場合などで、第１の導体板２の切り欠き部１分と第２の導体板３の部分で波長が異なっているようになる場合がある。
【００６３】
このような場合には、図１５に示すように、複数の切替回路を用いて、短絡または開放する場所を第１の導体板２と第２の導体板３でそれぞれ調整するようにすることができる。このときには、物理的には、自己補対アンテナの構造にならないが、電気的観点からは、自己補対アンテナとなり、一定の入力インピーダンス特性を得ることが可能となる。
【００６４】
特に、携帯電話の場合には、アンテナ部分を常に手で保持する可能性があり、このような方法は有効になると考えられる。
【００６５】
この他、一定の入力インピーダンス特性と高放射効率特性を複数の周波数で実現できるため、無線通信を行う無線端末以外の装置のアンテナとしても用いることができる。例えば、電波監視装置用のアンテナに用いることができる。電波監視では、複数の周波数の電波を監視する場合もあり、また、微弱な電波を検出する必要もあるので、本実施形態の複数の周波数で一定の入力インピーダンスとなり、また、高放射効率特性のアンテナを用いることは有効となる。
【００６６】
また、本実施形態のアンテナを、アダプティブアンテナ、スマートアンテナ、フェーズドアレーアンテナ、MIMO(Multiple Input Multiple Output)などのような複数のアンテナを用いる装置に適用することもできる。複数のアンテナを用いる場合には、アンテナ間結合が発生し、アンテナの共振周波数が変化してしまう場合がある。しかし、本実施形態の自己補対アンテナを用いれば、アンテナの入力インピーダンスが周波数に対して一定である特性があるので、共振周波数が変化してしまうという問題がない。また、複数の周波数帯域で高放射効率を実現できる特徴もある。また、複数アンテナを用いる場合には、設置スペースの都合でアンテナを小型化しなくてはならない場合もある。本実施形態の自己補対アンテナでは、アンテナ形状の自由度が大きいので、素子間隔を非常に小さくしなくてはならない場合などに、アンテナ特性を変えないで、容易にアンテナ形状を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本実施形態の第１の実施形態に係る自己補対アンテナ装置の平面図。
【図２】第１の切替回路４１をオンして第２の切替回路４２をオフした場合の等価図。
【図３】第１の切替回路４１をオフして第２の切替回路４２をオンした場合の等価図。
【図４】入力インピーダンスの周波数特性をスミスチャート上に表した結果を示す図。
【図５】放射効率の周波数特性を示す図。
【図６】Ｌ状の切り欠き部１を設けたアンテナ装置の平面図。
【図７】給電線路に同軸線路を用いた例を示す図。
【図８】給電線路にマイクロストリップ線路を用いた例を示す図。
【図９】抵抗素子の配置例を示す図。
【図１０】第１の切替回路の詳細構成の一例を示す回路図。
【図１１】第２の切替回路の詳細構成の一例を示す回路図。
【図１２】本実施形態の第２の実施形態に係る自己補対アンテナの平面図。
【図１３】第１の切替回路をオフ、第２の切替回路をオン、第３の切替回路４３をオン、第４の切替回路４４をオフした場合の等価図。
【図１４】第１の切替回路をオン、第２の切替回路をオフ、第３の切替回路４３をオフ、第４の切替回路４４をオンした場合の等価図。
【図１５】複数の切替回路を設けて、これら切替回路の切替位置を任意に制御できるようにしたアンテナ装置の平面図。
【符号の説明】
【００６８】
１  切り欠き部
２  第１の導体板
３  第２の導体板
４  給電点
５  抵抗素子
６  第１の切替回路
１１  第１の導体部
１２  第２の導体部
１３  第２の切替回路
【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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【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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