(57)【要約】  多帯域アンテナには、細長第１アンテナ素子と、第１アンテナ素子と平行に間隔を置いた関係で延在する１つ以上の他の細長アンテナ素子とが含まれる。アンテナ素子間の物理的なスペースを確保するために、第１アンテナ素子と１つ以上の他のアンテナ素子との間に、絶縁体が延在する。アンテナは、螺旋状第１アンテナ素子と、第１素子の長手方向の軸に平行に延在する直線状部が含まれる、第２アンテナ素子とを有する。アンテナの一形態では、第２素子には、第１素子の同軸上で周囲に延在し直線状部と直列接続される螺旋状部が含まれる。他の形態では、第２素子の直線状部は第２素子の全体を構成し、第２素子及び第３素子が、第１素子のそれぞれ反対側で第１素子の長手方向の軸に平行に延在する。アンテナ素子は、導線か金属テープの何れかで形成されれば良い。本アンテナの有利な点は、共振周波数帯域を従来に比べてより綿密に区切ることができ、それ相応に多くの共振周波数帯域が実現可能となる。【選択図】図２
2007520964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の送信及び／又は受信のための電気回路に接続可能な給電端を有する多帯域アンテナであって、該アンテナは、
螺旋状の第１アンテナ素子と、
前記第１アンテナ素子の長手方向の軸に平行に延在する直線状部が含まれる第２アンテナ素子と、を具備し、
前記アンテナ素子間の相互作用は、第１アンテナ素子を単体で使用したときに生ずる帯域に追加される動作周波数帯域を提供する、
ことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナにおいて、前記第２アンテナ素子には、第１アンテナ素子の同軸上に延在し、直線状部に直列に接続される螺旋状部も含まれることを特徴とするアンテナ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のアンテナにおいて、前記直線状部は、アンテナの給電端に最も近い螺旋状部の端部から離れる方向に、螺旋状部から延在することを特徴とするアンテナ。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のアンテナにおいて、前記直線状部は、アンテナの給電端から最も離れた螺旋状部の端部から離れる方向に、螺旋状部から延在することを特徴とするアンテナ。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載のアンテナにおいて、前記螺旋状部は、第１アンテナ素子の長手方向の中央部分の近傍にあることを特徴とするアンテナ。
【請求項６】
先行する請求項の何れかに記載のアンテナにおいて、前記第２アンテナ素子は、第１アンテナ素子の略すべての長さにわたって延在することを特徴とするアンテナ。
【請求項７】
先行する請求項の何れかに記載のアンテナであって、第１アンテナ素子及び第２アンテナ素子間の物理的なスペースを確保するために、アンテナ素子間に延在する絶縁手段を具備することを特徴とするアンテナ。
【請求項８】
請求項１に記載のアンテナであって、さらに、
直線状の第３アンテナ素子を具備し、
前記第２アンテナ素子の直線状部は、第２アンテナ素子の全体を構成し、
前記第２及び第３アンテナ素子は、第１アンテナ素子の長手方向の軸に平行にそれぞれ延在し、
前記第１、第２及び第３アンテナ素子間の相互作用は、第１アンテナ素子を単体で使用したときに生ずる帯域に追加される、動作周波数帯域を提供する、
ことを特徴とするアンテナ。
【請求項９】
請求項８に記載のアンテナにおいて、前記第２アンテナ素子及び第３アンテナ素子は、第１アンテナ素子の外側に配置されることを特徴とするアンテナ。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載のアンテナにおいて、前記第２アンテナ素子は、第３アンテナ素子から第１アンテナ素子の反対側で、好ましくはこれの正反対側で延在することを特徴とするアンテナ。
【請求項１１】
請求項８乃至請求項１０の何れかに記載のアンテナであって、前記第１アンテナ素子を取り囲む螺旋状の第４アンテナ素子を具備することを特徴とするアンテナ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のアンテナにおいて、前記第４アンテナ素子は、第１アンテナ素子上で第２及び第３アンテナ素子から長手方向に間隔を置かれることを特徴とするアンテナ。
【請求項１３】
請求項８乃至請求項１２の何れかに記載のアンテナにおいて、前記第２及び第３アンテナ素子は、略同じ長さであることを特徴とするアンテナ。
【請求項１４】
請求項８乃至請求項１３の何れかに記載のアンテナであって、前記第１アンテナ素子と他のアンテナ素子間の物理的なスペースを確保するために、第１アンテナ素子の外側に延在する絶縁手段を具備することを特徴とするアンテナ。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項６又は請求項８乃至請求項１３の何れかに記載のアンテナであって、細長絶縁支持体を具備し、前記第１アンテナ素子は前記絶縁支持体に巻回されることを特徴とするアンテナ。
【請求項１６】
請求項７乃至請求項１４の何れかに記載のアンテナであって、細長絶縁支持体を具備し、前記第１アンテナ素子は前記絶縁支持体に巻回され、前記絶縁手段は、前記絶縁支持体と該絶縁支持体に巻回される第１アンテナ素子の両方を覆うように延在する絶縁シースが含まれることを特徴とするアンテナ。
【請求項１７】
請求項１５又は請求項１６に記載のアンテナにおいて、前記細長絶縁支持体は、グラスファイバ製ロッドであることを特徴とするアンテナ。
【請求項１８】
先行する請求項の何れかに記載のアンテナにおいて、１つ以上の前記アンテナ素子が導線で形成されることを特徴とするアンテナ。
【請求項１９】
請求項１８に記載のアンテナにおいて、前記１つ以上のアンテナ素子の導線は、絶縁被覆を有することを特徴とするアンテナ。
【請求項２０】
請求項１９に記載のアンテナにおいて、前記絶縁被覆は、エナメルであることを特徴とするアンテナ。
【請求項２１】
請求項１乃至請求項１７の何れかに記載のアンテナにおいて、１つ以上の前記アンテナ素子が金属テープで形成されることを特徴とするアンテナ。
【請求項２２】
先行する請求項の何れかに記載のアンテナであって、前記アンテナの給電端と第１アンテナ素子の一端との間に延在し、可撓性を有する金属スプリング部を具備することを特徴とするアンテナ。
【請求項２３】
請求項２２に記載のアンテナにおいて、前記金属スプリング部は、スプリングの誘導性装荷作用を減少させるために、平行に延在する短絡線を有する螺旋状金属スプリングであることを特徴とするアンテナ。
【請求項２４】
先行する請求項の何れかに記載のアンテナであって、外側絶縁シースを具備することを特徴とするアンテナ。
【請求項２５】
請求項２４に記載のアンテナにおいて、前記外側絶縁シースは、アンテナの風騒音を軽減させるように構成されることを特徴とするアンテナ。
【請求項２６】
先行する請求項の何れかに記載のアンテナにおいて、前記第１アンテナ素子及び１つ以上の他のアンテナ素子は、約１：２：３：４の比率の中心周波数をそれぞれ有する４つの共振周波数帯域が存在するように、相対的に位置決めされることを特徴とするアンテナ。
【請求項２７】
先行する請求項の何れかに記載のアンテナにおいて、前記アンテナは、車両用マストアンテナであることを特徴とするアンテナ。
【請求項２８】
請求項２７に記載のアンテナであって、水平に対して約６０度の角度でアンテナが延在するように、マストアンテナを車両の屋根に固定するための手段を具備することを特徴とするアンテナ。
【請求項２９】
先行する請求項の何れかに記載のアンテナにおいて、前記第１アンテナ素子と１つ以上の他のアンテナ素子間の物理的スペースは、少なくとも０．０２ｍｍであることを特徴とするアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナに関し、特に、多帯域動作において帯域数を増やすために、主アンテナ素子に平行に延在し静電結合を提供する少なくとも１つの無給電素子を含む、多帯域アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は自動車用途のための無線の使用が劇的に発展した年であった。これにより、デジタルラジオ放送（ＤＡＢ）や無線電話（ＧＳＭ）の周波数等の、異なる周波数で使用可能な従来の振幅変調／周波数変調（ＡＭ／ＦＭ）の車両用アンテナ（大抵マストアンテナ状のもの）に対する需要が高まった。ＤＡＢは、ＤＡＢ  Ｂａｎｄ  ＩＩＩ（〜２００ＭＨｚ）及びＤＡＢ  Ｌ  Ｂａｎｄ（〜１４５０ＭＨｚ）として知られる２つの周波数帯域から構成される。堅く巻回されたコイル状の「チョーク」を使用することにより、ＧＳＭやＤＡＢ  Ｌ  Ｂａｎｄ等の、より高い周波数での多帯域動作が可能となった。しかしながら、カバーすべき高周波数帯域及び低周波数帯域の中心周波数が約２．５：１よりも低い比率のときに確実に動作可能なアンテナ、例えば、ＦＭ（〜１００ＭＨｚ）とＤＡＢ  Ｂａｎｄ  ＩＩＩ（〜２００ＭＨｚ）の両方を確実にカバー可能なアンテナを製造すことが可能であるかは判明していない。好適実施例において説明したアンテナは、この制限を解決することを目的としている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明は、信号の送信及び／又は受信のための電気回路に接続可能な給電端を有する多帯域アンテナであって、該アンテナには、螺旋状の第１アンテナ素子と、第１アンテナ素子の長手方向の軸に平行に延在する直線状部を有する第２アンテナ素子とが含まれるものである。アンテナ素子間の相互作用は、第１アンテナ素子を単体で使用したときに生ずる帯域に追加される動作周波数帯域を提供する。
【０００４】
第１の形態のアンテナでは、第２アンテナ素子には、第１アンテナ素子の同軸上で周囲に延在し、直線状部に直列に接続される螺旋状部が含まれていても良い。直線状部は、アンテナの給電端に最も近い螺旋状部の端部から離れる方向に、螺旋状部から延在しても良い。他の例としては、直線状部は、アンテナの給電端から最も離れた螺旋状部の端部から離れる方向に、螺旋状部から延在しても良い。螺旋状部は、好ましくは第１アンテナ素子の長手方向の中央部分を取り囲むものである。第２アンテナ素子は、好ましくは第１アンテナ素子の略すべての長さにわたって延在するものである。好ましくは、アンテナには、第１アンテナ素子及び第２アンテナ素子間の物理的なスペースを確保するために、アンテナ素子間に延在する絶縁手段が含まれる。
【０００５】
第２の形態のアンテナでは、アンテナは、直線状の第３アンテナ素子も具備する。この形態では、第２アンテナ素子の直線状部は、第２アンテナ素子の全体を構成する。第２アンテナ素子及び第３アンテナ素子は、第１アンテナ素子の長手方向の軸に平行にそれぞれ延在する。第１、第２、第３アンテナ素子間の相互作用は、第１アンテナ素子を単体で使用したときに生ずる帯域にさらに追加される動作周波数帯域を提供する。第２アンテナ素子は、第３アンテナ素子から第１アンテナ素子の反対側で延在していれば良いが、好ましくは、第２アンテナ素子及び第３アンテナ素子は、第１アンテナ素子上でそれぞれ正反対の位置で延在する。
【０００６】
第２の形態のアンテナには、第２アンテナ素子及び第３アンテナ素子から第１アンテナ素子上の長手方向外側又は長手方向内側のいずれかの位置で、第１アンテナ素子を取り囲む螺旋状の第４アンテナ素子が含まれていても良い。
【０００７】
第２の形態のアンテナでは、第２アンテナ素子及び第３アンテナ素子は略同じ長さを有していても良い。アンテナには、第１アンテナ素子と他のアンテナ素子間の物理的なスペースを確保するために、第１アンテナ素子の外側に延在する絶縁手段が含まれても良い。
【０００８】
第１の形態及び第２の形態のアンテナでは、アンテナには第１アンテナ素子が巻回される細長絶縁支持体が含まれても良い。絶縁手段を有するこれらのアンテナにおいて、絶縁手段には、絶縁支持体とこの絶縁支持体に巻回される第１アンテナ素子とを覆うように延在する絶縁シースが含まれても良い。細長絶縁支持体は、グラスファイバ製ロッドであれば良い。
【０００９】
１つ以上のアンテナ素子が導線で形成されていても良く、この場合、１つ以上のアンテナ素子の導線は、絶縁被覆を有していても良い。絶縁被覆は、エナメルであれば良い。
【００１０】
１つ以上のアンテナ素子は、金属テープで形成されても良い。
【００１１】
アンテナには、アンテナの給電端と第１アンテナ素子の一端との間に延在し、可撓する金属スプリング部が含まれても良い。金属スプリング部は、スプリングの誘導性装荷作用を減少させるために、平行に延在する短絡線を有する螺旋状金属スプリングであっても良い。
【００１２】
アンテナには外側絶縁シースが含まれても良く、この場合、シースはアンテナの風騒音を軽減させるように構成されれば良い。
【００１３】
第１アンテナ素子及び１つ以上の他のアンテナ素子は、約１：２：３：４の比率の中心周波数をそれぞれ有する４つの共振周波数帯域が存在するように、相対的に位置決めされれば良い。
【００１４】
アンテナは車両用マストアンテナであれば良い。このようなマストアンテナには、水平に対して約６０度の角度でアンテナが延在するように、マストアンテナを車両の屋根に固定するための手段が含まれても良い。
【００１５】
第１アンテナ素子と１つ以上の他のアンテナ素子間の物理的スペースは、少なくとも０．０２ｍｍであれば良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、単なる一例により図示例と共に説明する。
【００１７】
以下の段落では、好適実施例に関する発明、すなわち、図９の車両の屋根に示されるような車両用マストアンテナに関する実施例について説明する。しかしながら、本発明のアンテナは、より広い応用例を有することや、添付の特許請求の範囲でカバーされる構造を有するあらゆるアンテナに及ぶことを意図している。
【００１８】
現在のＡＭ／ＦＭマストアンテナ技術は、図１に示されるような複合構造を用いている。これは、増幅器の基台（電気回路を収容する）にねじ込む下部ジョイント２０と、柔軟性を提供し上部ジョイント２４を有する強化螺旋状スプリング（短絡線）２２とから構成される。グラスファイバ製ロッド２６は、ジョイント２４の頂部端に接続される。螺旋状部材２８は、ロッド２６の周囲に螺旋構造で巻回された金属テープで形成されている。他の例としては、螺旋状部材は、金属巻線を形成するようにロッド２６の周囲に巻回される導線で形成されても良い。金属巻線が自立するのに十分な厚さの導線を用いることも可能であり、この場合にはグラスファイバ製ロッド２６は不要となり得る。
【００１９】
ＦＭ用のマストの長さは、典型的には２０ｃｍ−８０ｃｍまでで可変可能である。８０ｃｍのマストは、モノポールアンテナ構造、すなわち、金属ロッド等の直線状の導電体を用いる。導電体が螺旋状に巻回された螺旋アンテナを用いれば、典型的には２０ｃｍ−５０ｃｍへ高さを短くすることができる。
【００２０】
マストの高さを短くするとＦＭ利得が減少してしまう。これは、マストアンテナの下部端に成形された基台内に典型的には収容される電気回路により増幅することで補償可能である。マストは、通常基台からねじを緩めて外すことが可能である。
【００２１】
図２は、本発明のマストアンテナの第１の好適実施例を図示している。図２のアンテナが図１のものと異なる点は、螺旋状部材２８と平行に間隔があけられた関係で延在する導電性直線状部材（又は「無給電素子」）３０が付加されているところである。図２の実施例では、螺旋状部材２８はエナメルで被覆された導線で形成され、エナメル被覆は導線に対して誘電絶縁材を提供する。そして、導線か金属テープである直線状部材３０は、螺旋状部材２８のエナメル被覆線の表面に沿って配置される。次に、例えば収縮した後に直線状部材が所定の位置に保持されるような熱収縮性外被をこの構造の上に配置することで、外側絶縁カバー（図示せず）が形成される。
【００２２】
螺旋状部材２８を形成するために、金属テープを用いることも可能である。この場合、ロッド２６及びこれに巻回された金属テープの外表面の周囲に、ロッド上でテープの位置を固定するために、絶縁シース、例えば熱収縮性外被を配置することが求められ得る。そして、直線状部材３０（導線又は金属テープ）が絶縁シースの外表面上に配置され、直線状部材３０が２つの絶縁シースの間で挟まれる（「サンドイッチ」される）ことで所定の位置に効果的に保持される状態で、外側絶縁シースが付けられる。
【００２３】
最適性能のために、螺旋状部材２８（主素子）と直線状部材３０（無給電素子）との間には直接的な電気的接続は無く、その代わり、これらは静電結合によってのみ相互作用している。図３は、図１の単一素子２８を有するアンテナに関連した２つの周波数帯域が、無給電素子、すなわち直線状部材３０を（図２に示すように）付加した後に４つの周波数帯域となったことを図示している。単一素子の従来のマストは、７０ＭＨｚ及び２１０ＭＨｚ付近の周波数帯域で共振している。周波数帯域７０ＭＨｚ（４０）における共振は、マストの「基本波」、すなわち一次モードとして知られており、周波数帯域２１０ＭＨｚ（４２）における共振は、三次モードである。このような従来のマストは、奇数モードにおける動作のみを提供する。無給電放射素子の導入は付加的なモードを発生し、従来のマストの一次及び三次モードに類似する周波数帯域５０ＭＨｚ（４４）及び１９０ＭＨｚ（４８）における動作を可能とするだけでなく、周波数帯域１２５ＭＨｚ（４６）及び２６０ＭＨｚ（５０）における動作をも可能としている。螺旋状部材２８及び直線状部材３０の長さは、所望の周波数帯域に合わせて調整される。
【００２４】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、螺旋状部材２８と直線状部材３０との、直接結合及び静電結合に対する等価回路をそれぞれ図示している。直接接続（部材２８及び３０が物理的にそれらの一端で互いに接続される状態）は、静電結合の接続（部材が物理的に接続されていない状態）に比べてより長い製造工程が必要となり、その結果、静電結合のものに比べて直接結合のものを製造するにはより多くの時間とコストがかかる。さらに、直接接続は、静電結合の接続に対して、より狭い（好ましくない）帯域幅となってしまう。例として、２つのタイプの接続における帯域幅と性能に対する典型的な結果が、図５に図示される。−３ｄＢ帯域幅は、直接接続の１．５％から静電結合の接続では４％に増加した。
【００２５】
帯域幅の増加は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すような等価回路を用いて説明することができる。図４（ａ）の直接接続回路については、「非共振」長細部が共振点で残留無効負荷を第２長細部に与える。これは、共振の「Ｑ」値が増加してしまう。換言すると、単一共振長細部、すなわち、単一素子に対してより狭い帯域幅となってしまう。図４（ｂ）に示すように、第２長細部が静電結合するものであれば、結合コンデンサＣ１が非共振長細部の残留無効負荷に直列に存在する。これは、共振長細部の無効負荷の値を減らす効果を有し、増加した帯域幅を生じさせる。
【００２６】
直線状部材３０に用いられる金属テープ又は導線の厚みにより、図３に示される４つの共振周波数帯域のある程度のコントロールが可能である。２つの最低周波数帯域４４，４６を用いて実験を行った。以下、これらをそれぞれ低共振周波数帯域及び高共振周波数帯域と呼ぶ。２つの周波数の比率は、直線状部材３０の厚さを変えることで可変可能である。しかしながら、素子の厚さは、最適な放射効率に対して最も適切に調整される。すなわち、導線を最適な放射効率のための厚みよりもより薄く又は厚くすることは、放射効率を減少させる結果となる。直線状部材３０として導線が用いられた場合には、最適な導線の寸法は実験により明らかになった。この構造のインピーダンス帯域幅は、直線状部材（無給電素子）３０として用いられるさまざまな厚さの導線に対して−３ｄＢ帯域幅％が測定された、図６に図示される技術により最適化された。測定は２つの周波数帯域に対して行われた。直線状部材３０として用いられる導線が０．５ｍｍ−０．７ｍｍの範囲の厚さ（直径）を有するときに、−３ｄＢ帯域幅％について最適な値が現れたことが分かる。
【００２７】
螺旋状部材２８と直線状部材３０との間のスペースは、螺旋状部材２８上の静電結合及び装荷を変化させることで明らかになった。スペースが増加すると、低共振周波数帯域及び高共振周波数帯域、すなわち、図３の４４及び４６において増加が認められた。螺旋状部材２８を形成する導線のエナメル被覆の厚さ、又は、螺旋状部材２８を形成する熱収縮性外被で覆われる金属テープの最小の厚さは、スペースがアンテナの最高共振周波数帯域の中心周波数における信号の波長の１／１０よりも小さくなるようにされる。
【００２８】
本発明のアンテナは、機械的及び耐候性の両方の要求に対して、容易にパッケージ化することが可能である。しかしながら、このような用途に用いられる熱収縮可能な材料又は外側成形材料の影響を考慮する必要がある。外側成形材料の実効誘電率は自由空間における誘電率に比べて高いので、外側成形材料はマストに付加的な装荷を与える。
【００２９】
提案する構造は、高−低周波数比が約２：１（図３の周波数帯域４６，４４の周波数を参照）における動作のために主として設計される。しかしながら、この比率に限定されるわけではない。上述のように、この構造は適用例に限られず、他の目的、例えば携帯電話や家庭用ラジオ受信機等の目的のために用いられることも可能である。
【００３０】
図７は、図２に示される構造を有するマストアンテナの周波数特性として反射減衰量を測定したときの他の結果を図示している。特定用途向けではない２つの周波数帯域（図３の周波数帯域４４，４６に対応するもの）が選択された。螺旋状部材２８の高次モードと直線状部材３０の基本モードとの組み合わせにより、高帯域の帯域幅が増加した。
【００３１】
図８は、符号５６として特定されるマストアンテナの第１実施例を用いて、図９の側面図で示される車両５４の後方の屋根上に水平から６０度に傾けて設置されたときに測定された典型的な空中線指向性図を示している。特性は、マストアンテナの車両上への取付位置及び方向に関連することが分かった。
【００３２】
無給電素子は、図２の直線性部材に限定されるわけではない。図１０は、螺旋状部材２８を含む第２実施例を図示している。直線状部材３０は、螺旋状部６２の一端で接続される直線状部６０が含まれる無給電部材５８により代替されている。第１実施例と同様に、絶縁材料が螺旋状部材２８と無給電部材５８の両部との間に延在する。実験により、本発明のアンテナでは、螺旋状部材２８の長さを超えるような非常に長い直線状無給電素子が必要なときには、１つの解決手段として、装荷コイルとして螺旋状部６２が含まれる無給電素子を形成すれば良いことが分かった。螺旋状部６２の存在は僅かな障害となるため、低共振周波数帯域（図３の帯域４４に対応する帯域）の利得の低下をもたらす。減少の程度は、障害の大きさに依存する。
【００３３】
高共振周波数帯域（図８の帯域４６に対応する帯域）の帯域幅は、螺旋状部材２８に対する螺旋状部６２の位置によって制御可能である。螺旋状部６２が螺旋状部材２８の下部端の方に配置されたときに、帯域幅の十分な増加が得られる。図１１及び図１２は、それぞれ低共振周波数帯域及び高共振周波数帯域に対して、受信電力の信号レベル及び帯域幅について無給電部材５８の構造及び位置の影響を図示している。中心にコイルを有する導線の実施例は、図１０に表わされたものである。下部にコイルを有する導線の実施例は図示していないが、直線状部６０が螺旋状部６２から上方に延在する状態、すなわち、図１０の無給電部材５８を上下逆さまに反転した状態で、螺旋状部６２が螺旋状部材２８の下部端を囲むように位置するものである。
【００３４】
図１３は、複数の無給電部材７０，７２，７４を用いた第３実施例を図示している。第１部材７０は、第１実施例の直線状部材３０に対応する。第２部材７２は、直線状部材７０から螺旋状部材２８の反対側で延在する第２直線状部材である。第３部材７４は、マストアンテナの上部端に位置し、直線状部材７０や第２直線状部材７２のいずれにも接続されていない第２螺旋状部材である。複数の無給電部材の導入は複合的な効果をもたらし、また、製造上及び美観的理由から、これが必要とされても良い。図１３に示すように、無給電部材は同じような形状で作られる必要はなく、すなわち、これらはすべて直線状部材でなくても良い。図１３に示される配置例では、直線状部材７０及び７２は、螺旋状部材２８の最も有効な領域が妨害されないようにするために螺旋状部材２８の下部領域で用いられ、また、第２螺旋状部材７４は、最大装荷が得られるような、マストアンテナの上部付近に位置する。
【００３５】
無給電部材の形状は限定されるものではなく、螺旋状部材２８の周りにゆるく巻回されても良い。標準的なマストに用いられる風騒音軽減機構が、巻回無給電部材を構成するために金属化されても良い。螺旋状部材２８上の無給電素子の位置も可変可能である。位置を可変することにより、高周波数帯域と低周波数帯域との周波数比が変更可能である。
【００３６】
これまで説明したように、無給電アンテナ素子、すなわち、図２の直線状部材３０は、螺旋状部材２８の外側に存在していた。しかしながら、螺旋状部材２８の内側に、絶縁的に螺旋状部材２８から間隔をあけた状態で配置されても良い。しかしながら、このような内側構造は、外側構造よりも放射効率が悪くなってしまうことが分かった。しかしながら、ある状況においては、例えば「スリムライン」マストには内側構造が使われるべきであり、この場合には、放射効率のトレードオフは差し支えない。
【００３７】
上述の説明は主素子が螺旋状、すなわち螺旋状部材２８である場合について説明したが、実験では効率は悪くなるものの主素子として直線状部材が代わりに用いられても良いことが分かった。第１乃至第３実施例で説明された無給電部材は、このような直線状主素子と共に用いることも可能である。
【００３８】
本発明は好適実施例について説明されたが、使用された用語は限定的ではない説明のための用語であり、添付の特許請求の範囲により画定される範囲から逸脱せずに発明に変更を加え得ることが理解されるべきである。
【００３９】
本明細書（特許請求の範囲も含まれる）に開示され及び／又は図面に示されたそれぞれの特徴は、他に開示され及び／又は図示された特徴とは独立して発明に組み込まれても良い。
【００４０】
これと共に提出される要約書の内容を、明細書の一部としてここに複写する。
【００４１】
多帯域アンテナには、細長第１アンテナ素子と、第１アンテナ素子と平行に間隔を置いた関係で延在する１つ以上の他の細長アンテナ素子とが含まれる。アンテナ素子間の物理的なスペースを確保するために、第１アンテナ素子と１つ以上の他のアンテナ素子との間に、絶縁体が延在する。アンテナは、螺旋状の第１アンテナ素子と、第１素子の長手方向の軸に平行に延在する直線状部が含まれる、第２アンテナ素子とを有する。アンテナの一形態では、第２素子には、第１素子の同軸上で周囲に延在し直線状部と直列接続される螺旋状部が含まれる。他の形態では、第２素子の直線状部は第２素子の全体を構成し、第２素子及び第３素子が、第１素子のそれぞれ反対側で第１素子の長手方向の軸に平行に延在する。アンテナ素子は、導線か金属テープの何れかで形成されれば良い。本アンテナの有利な点は、共振周波数帯域を従来に比べてより綿密に区切ることができ、それ相応に多くの共振周波数帯域が実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、従来のアンテナ形状の側面図である。
【図２】図２は、本発明のアンテナの第１実施例の側面図であり、アンテナの外側に装着される外側絶縁シースが省略された図である。
【図３】図３は、図１及び図２のアンテナの周波数特性として反射減衰量を比較したグラフである。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、それぞれ、第１導線素子及び第２導線素子が、（ｉ）それらの一端で直接接続されたもの、（ｉｉ）直接接続ではなく静電結合されたもの、に対する等価回路図である。
【図５】図５は、図４（ａ）及び図４（ｂ）にそれぞれ示された、直接接続された及び静電結合された第１導線素子及び第２導線素子の周波数特性として反射減衰量の比較を図示したグラフである。
【図６】図６は、第２導線素子の導線の厚さの特性として２つの帯域幅に対して最適な帯域幅を図示したグラフである。
【図７】図７は、図２に示したものと同種のものであるが異なる構成のアンテナの周波数特性として反射減衰量を図示したグラフであり、図３の左半分に示される帯域と同じ周波数帯域のグラフである。
【図８】図８は、水平に対して６０度の角度で車両の後方の屋根に設置された図２のアンテナを用いて測定された、典型的な空中線指向性図を図示している。
【図９】図９は、車両の側面を図示しており、図８に図示される指向性を得るために用いられる後方の屋根のアンテナの位置を図示している。
【図１０】図１０は、本発明のアンテナの第２実施例の側面図であり、アンテナの外側に装着される外側絶縁シースが省略された図である。
【図１１】図１１は、図１０のアンテナの５５ＭＨｚ−７５ＭＨｚの低周波数の範囲の周波数特性として受信電力（ｄＢ）を図示するグラフである。
【図１２】図１２は、図１０のアンテナの１１０ＭＨｚ−１７０ＭＨｚの高周波数の範囲の周波数特性として受信電力（ｄＢ）を図示するグラフである。
【図１３】図１３は、本発明のアンテナの第３実施例の側面図であり、アンテナの外側に装着される外側絶縁シースが省略された図である。
【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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【国際調査報告】
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