(57)【要約】【課題】  レジスタンスとリアクタンスの調整が容易で、かつ、配置の自由度を高めたノッチアンテナを提供する。【解決手段】  金属平板等の導電性基板１の一端に切欠き（ノッチ）１０を設け、ノッチ１０の平面内に給電部３を介して折れ曲がり部２２を有するＬ型プローブ２を配置することで小型のノッチアンテナを形成する。Ｌ型プローブ２の短辺２１の長さａを調整することで、そのレジスタンスを調整し、全長（短辺２１の長さａ＋長辺２３の長さｂ）を調整することで、そのリアクタンスを調整することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基板の端部に一端を開放端として他端を短絡端とし、開放端と短絡端の間に対向する側壁を有する切欠きを設け、該側壁の一方の面と電気的に接続されている給電部を配置し、前記基板の基板面の垂線方向から見て該切欠きの投影面内に給電プローブを配置し、前記給電部と電気的に接続して構成されているノッチアンテナにおいて、
前記給電プローブは、前記給電部から対向する側壁方向へと延在し、少なくとも一つの折れ曲がり部を経て、前記対向する側壁の側壁面と平行に延在する部分を備えていることを特徴とするノッチアンテナ。
【請求項２】
前記給電部は、前記側壁の開放端に接続されていることを特徴とする請求項１記載のノッチアンテナ。
【請求項３】
前記給電プローブは、複数の折れ曲がり部を有していることを特徴とする請求項１記載のノッチアンテナ。
【請求項４】
前記切欠きは、少なくとも１つの折れ曲がり部を有していることを特徴とする請求項１記載のノッチアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信用のアンテナに関し、特に、アンテナ自体の小型化を可能としたノッチアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信端末等の各種通信装置や受信装置に用いられるアンテナ装置としてノッチアンテナが知られている。ノッチアンテナは、スロットアンテナの縁端を開放することで、小型化を図ったものであり、小型・軽量機器のアンテナとして、あるいは、設置自由度の高いアンテナとして広く用いられている。さらに、ノッチアンテナにモノポールアンテナを複合したタイプのアンテナとして特許文献１に記載されたアンテナがある。
【０００３】
このアンテナは、回路基板に設けられた地導体の一角に切欠きを設けて、切欠きを跨ぐように第１の線状導体を配置して、地導体と接続し、切欠きの短絡端から開放端に延びるように第２の線状導体を配置して、それぞれに給電点を設けるものである。このように構成することで、同一スペースに２つのアンテナを形成することができ、かつ、両アンテナ間のアイソレーションを高くとることができる利点があると記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１０２８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この複合アンテナのノッチアンテナ部のみを取り出すと、図１２（ａ）に示される構造をとる。すなわち、導電性基板１に設けたノッチ（切欠き）１０の間隙に給電線２０、給電部３が配置される。このとき、インピーダンスの調整は、その給電位置、つまり、給電線２０と短絡端１４との距離ｄによって調整されることになる。このとき、ｄが０、つまり、給電線２０が短絡部１４に重なるときにインピーダンスが０となり、給電位置が開放端１３側へと向かうほどインピーダンス（レジスタンス）が大きくなる。一方、給電線２０とノッチ１０により環状の電流経路が形成されるため、この経路長が送受信波長λの半波長λ／２より短くなるほどインダクタンス分（正のリアクタンス）も増加するため、給電位置の変化とともにレジスタンスとリアクタンスが同時に変動し、インピーダンスの調整が困難である。
【０００５】
また、図１２（ｂ）に示されるように、ノッチ１０の間隙にＬ型プローブ２を立体的に交差させて、給電部３から給電するタイプのものもある。このタイプのノッチアンテナでは、Ｌ型プローブ２の長さでリアクタンスを調整することが可能となるが、全体を立体的に構成する必要があり、配置の自由度が低下する。
【０００６】
そこで本発明は、レジスタンスとリアクタンスの調整が容易で、かつ、配置の自由度を高めたノッチ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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明にかかるノッチアンテナは、導電性基板の端部に一端を開放端として他端を短絡端とし、開放端と短絡端の間に対向する側壁を有する切欠きを設け、この側壁の一方の面にこれと電気的に接続されている給電部を配置し、基板の基板面の垂線方向から見てこの切欠きの投影面内に給電プローブを配置し、給電部と電気的に接続して構成されているノッチアンテナにおいて、給電プローブは、給電部から対向する側壁方向へと延在し、少なくとも一つの折れ曲がり部を経て、対向する側壁の側壁面と平行に延在する部分を備えていることを特徴とする。
【０００８】
このノッチアンテナの基本構成は、ノッチ内部の平面にＬ型プローブが挿入され、その短辺部が側壁と垂直（開放端・短絡端と平行）で、長辺部が側壁と平行（開放端・短絡端に直交）に配置される形態となる。
【０００９】
給電部は、側壁の開放端に接続されているとよい。給電プローブは、複数の折れ曲がり部を有していてもよいし、切欠きが、少なくとも１つの折れ曲がり部を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、例えば、Ｌ型プローブを挿入した場合で、プローブの挿入量（＝短辺部の長さ）によってレジスタンスを、プローブの全長（短辺部と長辺部の長さの和）によってリアクタンスをそれぞれ独立して調整することができる。また、Ｌ型プローブをノッチの平面内に配置することができるので、配置の自由度が確保できる。
【００１１】
給電部を側壁の開放端に接続すると、プローブの可能な全長を長くとることができる。また、給電プローブを複数の折れ曲がり部を有するように構成したり、切欠き自体を折れ曲がり部を有するように構成することで、その配置の自由度をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１３】
図１は、本発明にかかるノッチアンテナの基本構成を示す正面図である。導電性基板（例えば金属平板）１の一端に長方形の切欠き（ノッチ）１０を設け、ノッチ１０内にＬ型プローブ２を配置する。Ｌ型プローブ２の短辺２１が給電部３を介してノッチ１０の側壁１１の開放端１３側に接続される。そして、Ｌ型プローブ２の短辺２１は、開放端１３に沿ってこれと平行（側壁１１から垂直に対向する側壁１２へと向かう方向）に延在し、折れ曲がり部２２を経て、その長辺２３が短辺２１と垂直に短絡端１４方向（側壁１１、１２と平行）に延びて、ノッチ１０と同一平面内に配置されている。
【００１４】
ここで、ノッチ１０の幅（側壁１１、１２間の距離）をｗ、その長さ（開放端１３と短絡端１４間の距離）をＬとし、Ｌ型プローブの短辺２１の長さ（挿入量）をａ、長辺２３の長さをｂとする。
【００１５】
このノッチアンテナでは、ノッチ１０の側壁１１、１２間に電位差が発生する。例えば、給電部３側の側壁１１の電位が０ボルトで、対向する側壁１２の電位がｘＶだとすると、Ｌ型プローブ２を通じて給電部３に生ずる電圧は、ａが長いほど、つまり、Ｌ型プローブ２が対向する側壁１２側へと接近するほど高くなり、給電インピーダンスは高くなる。その結果、レジスタンス（インピーダンスの実部に相当。）も増大する。逆に、ａが短いほど、つまり、Ｌ型プローブ２が給電部３が接続された側壁１１側へと接近するほど給電部３に生ずる電圧は低くなり、給電インピーダンスも低くなる。その結果、レジスタンスも低下する。
【００１６】
図２は、Ｌ型プローブ２の全長（ａ＋ｂ）を一定として、挿入量ａを変えた場合のレジスタンスとリアクタンス（インピーダンスの虚部に相当。）の変化を示すグラフである。挿入量ａの変化によるリアクタンスの変動はわずかなものにすぎないが、レジスタンスは大きく変動している。このことから、逆に、求めるレジスタンス値を得るためには挿入量ａを調整すれば足りることがわかる。
【００１７】
一方、Ｌ型プローブ２の全長（ａ＋ｂ）が波長λの１／４（＝λ／４）より短くなるとそのインピーダンスは容量性となり、λ／４より長くなると、そのインピーダンスは誘導性となり、給電部のインピーダンスに反映される。
【００１８】
図３は、Ｌ型プローブ２の挿入量を一定として、その全長（ａ＋ｂ）、具体的には、長辺ｂの長さを変えた場合のレジスタンスとリアクタンスの変化を示すグラフである。挿入量を変えた場合とは異なり、全長ａ＋ｂの変化によるレジスタンスの変動はわずかなものにすぎないが、リアクタンスは大きく変動している。このことから、逆に、求めるリアクタンス値を得るためには全長ａ＋ｂ、特に長辺ｂの長さを調整すれば足りることがわかる。
【００１９】
具体的な調整は、ａ、ｂとも長めにとったＬ型プローブ２を用意しておき、最初に、挿入量ａを調整することで、レジスタンスを調整する。レジスタンスの調整が終了したら、長辺ｂの長さを調整する（これにより全長ａ＋ｂの長さを調整できる）ことでリアクタンスを調整する。このとき、使用する周波数におけるリアクタンスが略０となるよう調整するとよい。これにより、所望のレジスタンス特性と、リアクタンス特性を有するノッチアンテナが得られる。
【００２０】
ここで、Ｌ型プローブ２は、線状導体ではなく、薄膜や面状導体によって形成してもよい。図４に示されるようにプローブ２自体をノッチ１０の平面内で幅のある構成とすると、帯域を拡大する効果が得られる。また、プローブ２は、ノッチ１０の空間内に必ずしも配置されていなくても良く、例えば、導電性基板１の面に垂直な方向から見たノッチ１０の投影面内に配置されていてもよい（図５参照）。この場合でもノッチ１０内にプローブ２を配置するのと同様の効果が得られる一方で、プローブ２自体の幅をノッチ１０の幅に近づけることが容易になり、帯域拡大効果がさらに増す。この場合、導電性基板１とプローブ２との接触を防ぐため、両者の間に絶縁性の薄膜４を配置するとよい。
【００２１】
このノッチアンテナを車載アンテナとして利用した場合の実施形態を以下に説明する。図６、図７は、リアウィンドウ５の曇り防止・除去のために配置されるデフォッガ６の熱線パターン部を導電性基板として利用した形態である。図６に示される形態では、デフォッガ６の熱線パターン部の内側にノッチ１０を配置して、Ｌ型プローブ２と給電部３を設けている。また、図７に示される形態では、デフォッガ６の熱線パターン部の一方の隅にノッチ１０を配置しており、ノッチ１０のパターン部の隅側の基板面積を確保するために、給電部３からおよそλ／４の長さの突出部１６を配置している。
【００２２】
図８は、フロントウィンドウまたはサイドウィンドウのガラス面７上にノッチアンテナを配置した形態を示している。この形態では、運転者の視界を確保するために、ガラス面７の中央側に位置する導電性基板１を金属枠１ａにより構成している。金属枠１ａとするほか、例えば、金網状やパンチングメタル状に形成してもよい。視界の邪魔にならない場所であれば金属薄板により形成してもよいし、導電性の透明フィルムを用いてもよい。
【００２３】
さらに、図９〜図１１に示されるように、リアスポイラー８や、フロントウィンドウやリアウィンドウのガラス面７から外側に突出するルーフのガラス裏のボディーフランジ部分７５（実際の車両においては、ガラスを固定する材料によって隠される）、またはルームミラー９の端部や裏面に形成することも可能である。
【００２４】
このとき、図１０に示されるように、ノッチ１０を折り返しを有するクランク形状としてもよい。また、プローブ２自体も複数の折れ曲がり部を有する形状としてもよい。また、図１１（ａ）〜（ｃ）に示されるように、ノッチ１０の隅側の基板面積を確保するために、およそλ／４の長さの突出部１７を折り曲げ配置するとよい。
本発明にかかるノッチアンテナは、このように形状の自由度が高く、コンパクトに形成できるため、配置の自由度が向上する。
【００２５】
車載アンテナでは、ラジオ、テレビ、ナビゲーション装置、車々間通信装置等の各種の周波数帯に対応する必要があるが、複数のアンテナを配置する場合でも、良好な送受信特性を確保しつつ、目立たない位置に配置することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のノッチアンテナは、車載アンテナのほか、各種の通信機器、受信機器等の小型アンテナとして使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明にかかるノッチアンテナの基本構成を示す正面図である。
【図２】Ｌ型プローブ２の全長を一定として、挿入量を変えた場合のレジスタンスとリアクタンスの変化を示すグラフである。
【図３】Ｌ型プローブ２の挿入量を一定として、その長辺ｂの長さを変えた場合のレジスタンスとリアクタンスの変化を示すグラフである。
【図４】図１のノッチアンテナの変形形態を説明する図である。
【図５】図１、図４のノッチアンテナの変形形態を説明する図である。
【図６】本発明にかかるノッチアンテナを車両のリアウィンドウに配置した形態を示す図である。
【図７】本発明にかかるノッチアンテナを車両のリアウィンドウに配置した別の形態を示す図である。
【図８】本発明にかかるノッチアンテナを車両のフロントまたはサイドウィンドウに配置した形態を示す図である。
【図９】本発明にかかるノッチアンテナを車両のリアスポイラーに配置した形態を示す図である。
【図１０】本発明にかかるノッチアンテナを車両のガラス裏部分に配置した形態を示す図である。
【図１１】本発明にかかるノッチアンテナを車両のルームミラー裏面に配置した形態を示す図である。
【図１２】従来のノッチアンテナの基本構造を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…導電性基板、１ａ…金属枠、２…プローブ、３…給電部、４…薄膜、５…リアウィンドウ、６…デフォッガ、７…ガラス面、８…リアスポイラー、９…ルームミラー、１０…ノッチ、１１…側壁、１２…側壁、１３…開放端、１４…短絡端、１６…突出部、１７…突出部、２０…給電線、２１…短辺、２２…折れ曲がり部、２３…長辺。
【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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