(57)【要約】【課題】アンテナ装置の小型化に伴うアンテナ特性の劣化を少なくとも低減する。【解決手段】本発明であるアンテナ装置は、接地導体板と、第１周波数のための第１逆Ｆ型アンテナと、第２周波数のための第２逆Ｆ型アンテナとを有し、前記第１と前記第２逆Ｆ型アンテナは共用給電部を互いに共用し、前記共用給電部は、第１平面上において互いに隔てられて形成された複数のブランチと第２平面上において互いに隔てられて形成された複数のブランチとを有して、前記各複数のブランチを介して供給された高周波電流を各逆Ｆ型アンテナに供給し、前記第１平面と前記第２平面とは互いに所定の角度で交わっている、ことを特徴とする。【選択図】図１
2015162857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性部材から成る板状の接地導体板と、前記接地導体板の第１の面に設けられた第１周波数のための第１逆Ｆ型アンテナと、前記接地導体板の前記第１の面に設けられ、第１周波数より高い周波数である第２周波数のための第２逆Ｆ型アンテナと、を少なくとも有し、前記第１逆Ｆ型アンテナは第１放射器部分を有し、前記第２逆Ｆ型アンテナは第２放射器部分を有し、さらに前記第１逆Ｆ型アンテナと前記第２逆Ｆ型アンテナとは互いに共用する共用給電部を有し、
前記共用給電部は、少なくとも前記第１周波数と第２周波数の高周波電流を供給する供給部からの前記第１周波数の高周波電流を前記第１逆Ｆ型アンテナの前記第１放射器部分へ供給する第１回路と、前記共用給電部からの前記第２周波数の高周波電流を前記第２逆Ｆ型アンテナの前記第２放射器部分に供給する第２回路と、を有し、
前記第１回路は前記供給部からの前記第１周波数の高周波電流を第１平面上において互いに隔てられて形成された複数のブランチを介して前記第１放射器部分へ供給し、前記第２回路は前記供給部からの前記第２周波数の高周波電流を第２平面上において互いに隔てられて形成された複数のブランチを介して前記第２放射器部分へ供給し、
前記第１平面と前記第２平面とは互いに所定の角度で交わっている、
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナ装置において、
前記第１平面と前記第２平面とは略９０度の角度で交わっていて、前記第１平面に沿って前記第１放射器部分が伸びており、前記第２平面に沿って前記第２放射器部分が伸びており、前記第１平面上および前記第２平面上に形成された複数のブランチはそれぞれ、２ｍｍ以上８ｍｍ以下の値の隔たりで形成されている、
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のアンテナ装置において、
共用給電部５０は、前記第１平面に沿って配置された第１金属板と前記第２平面に沿って配置された第２金属板とを有し、前記第１金属板と前記第２金属板にそれぞれ、前記複数のブランチが形成され、さらに前記第１平面に沿って前記第１放射器部分が伸びており、前記第２平面に沿って前記第２放射器部分が伸びている、
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のアンテナ装置において、
前記第１金属板および前記第２金属板の幅が、それぞれ２ｍｍ以上８ｍｍ以下の値を有している、
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載のアンテナ装置において、
前記板状の接地導体板の前記第１の面は長方形の形状を成し、前記第１放射器部分が長方形の形状の長軸に沿って伸びており、前記第２放射器部分が長方形の形状の短軸に沿って伸びている、
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】
本発明は無線機用のアンテナ装置に関し、特に複数の周波数あるいは複数の周波数帯域に対応する小型のアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯無線機のように小型アンテナを用いた無線機が広く利用されている。携帯無線機だけでなく様々な装置における無線の利用が今後ますます増大すると予想される。例えば、家電品に無線機が備えられれば、離れた位置から家電品の状態を確認することが可能となる。冷蔵庫やエアコンに無線機が備えられれば、離れた位置に居てもこれらの状態を確認することができる。もちろん家電品に限るものではなく、様々な機械や様々な設備であっても良い。
【０００３】
このように様々な装置に取り付けられる無線機には、アンテナ装置が必要である。アンテナ装置は、様々な設置条件への対応を考えると、できるだけ小型であることが望ましい。しかし、アンテナ装置を小型化するとアンテナ装置の特性が悪くなる傾向がある。例えば、小型のアンテナ装置として逆Ｆ型アンテナが広く利用されているが、逆Ｆ型アンテナ装置ではより低姿勢化しようとすると特性が劣化する。
【０００４】
なお、小型のアンテナ装置である逆Ｆ型アンテナは、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５４８１５号公報
【特許文献２】特開２００４−２８９５５０号公報
【特許文献３】特開２０１１−１４２６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したアンテナ装置は、様々な装置に装着し易い観点から小型であることが望ましいが、さらにこれからの市場動向を考えると複数の周波数にも対応できることが望ましい。上述した逆Ｆ型アンテナは小型化し易い利点があるが、低姿勢化に伴い特性が劣化する恐れがある。複数の周波数に対応でき、省スペース化が可能なアンテナ装置が望まれる。
【０００７】
本発明の目的は、複数の周波数に対応でき、設置スペースがかさばらずに特性劣化を少なくとも抑制できる、アンテナ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する第１の発明は、導電性部材から成る板状の接地導体板と、前記接地導体板の第１の面に設けられた第１周波数のための第１逆Ｆ型アンテナと、前記接地導体板の前記第１の面に設けられ、第１周波数より高い周波数である第２周波数のための第２逆Ｆ型アンテナと、を少なくとも有し、前記第１逆Ｆ型アンテナは第１放射器部分を有し、前記第２逆Ｆ型アンテナは第２放射器部分を有し、さらに前記第１逆Ｆ型アンテナと前記第２逆Ｆ型アンテナとは互いに共用する共用給電部を有し、前記共用給電部は、少なくとも前記第１周波数と第２周波数の高周波電流を供給する供給部からの前記第１周波数の高周波電流を前記第１逆Ｆ型アンテナの前記第１放射器部分へ供給する第１回路と、前記共用給電部からの前記第２周波数の高周波電流を前記第２逆Ｆ型アンテナの前記第２放射器部分に供給する第２回路と、を有し、前記第１回路は前記供給部からの前記第１周波数の高周波電流を第１平面上において互いに隔てられて形成された複数のブランチを介して前記第１放射器部分へ供給し、前記第２回路は前記供給部からの前記第２周波数の高周波電流を第２平面上において互いに隔てられて形成された複数のブランチを介して前記第２放射器部分へ供給し、前記第１平面と前記第２平面とは互いに所定の角度で交わっていることを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する第２の発明は、前記第１の発明において、前記第１平面と前記第２平面とは略９０度の角度で交わっていて、前記第１平面に沿って前記第１放射器部分が伸びており、前記第２平面に沿って前記第２放射器部分が伸びており、前記第１平面上および前記第２平面上に形成された複数のブランチはそれぞれ、２ｍｍ以上８ｍｍ以下の値の隔たりで形成されている、ことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第３の発明は、前記第１の発明において、共用給電部５０は、前記第１平面に沿って配置された第１金属板と前記第２平面に沿って配置された第２金属板とを有し、前記第１金属板と前記第２金属板にそれぞれ、前記複数のブランチが形成され、さらに前記第１平面に沿って前記第１放射器部分が伸びており、前記第２平面に沿って前記第２放射器部分が伸びている、ことを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第４の発明は、前記第３の発明において、前記第１金属板および前記第２金属板の幅が、それぞれ２ｍｍ以上８ｍｍ以下の値を有している、ことを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第５の発明は、前記第３の発明又は第４の発明において、前記板状の接地導体板の前記第１の面は長方形の形状を成し、前記第１放射器部分が長方形の形状の長軸に沿って伸びており、前記第２放射器部分が長方形の形状の短軸に沿って伸びている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の周波数に対応でき、小型化に伴う特性劣化を少なくとも抑制できるアンテナ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用されたアンテナ装置の一実施形態を示す説明図である。
【図２】図１に記載の共用給電部の部分拡大図である。
【図３】図１に記載のアンテナ装置を矢印２の方向から見た説明図である。
【図４】図１に記載のアンテナ装置を矢印４の方向から見た説明図である。
【図５】図１に記載のアンテナ装置において共用給電部を構成する金属板の幅を変えた場合のアンテナの特性グラフである。
【図６】図１に記載のアンテナ装置において共用給電部を構成する金属板の幅を変えた場合のアンテナの特性グラフである。
【図７】第１逆Ｆ型アンテナを単独に使用した場合の共用給電部を構成する金属板の幅を変えた場合のアンテナの特性グラフである。
【図８】第２逆Ｆ型アンテナを単独に使用した場合の共用給電部を構成する金属板の幅を変えた場合のアンテナの特性グラフである。
【図９】第１逆Ｆ型アンテナにおける共用給電部の動作を説明する説明図である。
【図１０】第２逆Ｆ型アンテナにおける共用給電部の動作を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明が解決しようとする課題や本発明が奏する効果は、上述の発明が解決しようとする課題の欄や発明の効果の欄に記載したとおりであるが、以下で説明する発明を実施するための形態（以下、実施形態と記す）は、発明が解決しようとする課題の欄に記載の課題だけでなく、さらにいろいろな課題を解決する。これらについては以下の実施形態の説明の中で記載する。また、以下に記載の実施形態は、発明の効果の欄に記載した効果だけでなく、さらにいろいろな効果を奏する。これらについては以下の実施形態の説明の中で記載する。
【００１６】
実施形態を説明するための図面では、略同じ構成に対しては同じ符号を付している。同じ符号の構成は同様の作用をなし、同様の効果を奏する。同じ符号の構成に関して説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１７】
１．アンテナ装置の全体構造について
図１は、本発明が適用されたアンテナ装置の一実施形態を説明する説明図である。板状の接地導体板２０は全体あるいはその表面部分が電流を流すことができる金属材料などの導電性材料で形成されている。接地導体板２０の導電性を有する平面を第１の面２１とすると、第１の面２１に第１逆Ｆ型アンテナ３０と第２逆Ｆ型アンテナ４０の少なくとも２つのＦ型アンテナが設けられている。
【００１８】
第１逆Ｆ型アンテナ３０は第１の周波数あるいは周波数帯域（以下、第１周波数と記す）の電波の送受信用アンテナとして動作し、第２逆Ｆ型アンテナ４０は第２の周波数あるいは周波数帯域（以下、第２周波数と記す）の電波の送受信用アンテナとして動作する。さらに逆Ｆ型アンテナの数を増やすことにより、より多くの周波数あるいは周波数帯域の電波の送受信が可能となる。ここでは代表的な例として２つの逆Ｆ型アンテナが設けられているアンテナ装置を説明する。
【００１９】
接地導体板２０の形状は長方形に限るものではないが、より小型でしかも実用的な特性を確保する上では、接地導体板２０の平面形状を長辺と短辺とからなる長方形の形状とすることが大変好ましい。図示のように接地導体板２０の長辺に沿って第１周波数用に対応する第１逆Ｆ型アンテナ３０が配置され、接地導体板２０の短辺に沿って第２周波数用に対応する第２逆Ｆ型アンテナ４０が配置される。
【００２０】
第１逆Ｆ型アンテナ３０は接地導体板２０の上記平面を形成する２つの長辺の一方側に偏って、しかも前記一方の長辺の近傍に配置されている。第１逆Ｆ型アンテナ３０は、接地導体板２０の導体面に対して高さＨ０（図３参照）の距離を保って接地導体板２０の長辺方向に伸びる第１放射器部分３２と、第１放射器部分３２と接地導体板２０の導体面とを電気的に短絡する第１短絡部３４と、共用給電部５０、を有している。
【００２１】
また、第２逆Ｆ型アンテナ４０は、接地導体板２０の平面を形成する２つの短辺の一方の短辺に偏って、しかも前記一方の短辺の近傍に配置されている。第２逆Ｆ型アンテナ４０は、接地導体板２０の導体面に対して高さＨ０（図４参照）の距離を保って接地導体板２０の短辺方向に伸びる第２放射器部分４２と、第２放射器部分４２と接地導体板２０の導体面とを電気的に短絡する第２短絡部４４と、共用給電部５０と、を有している。
【００２２】
第１逆Ｆ型アンテナ３０と第２逆Ｆ型アンテナ４０とは、それぞれ共用給電部５０を重要な構成要素として共用している。第１逆Ｆ型アンテナ３０や第２逆Ｆ型アンテナ４０だけでなく、さらに多くの周波数を利用するためにさらに多くの逆Ｆ型アンテナが設けられていても、同様に共用給電部５０は各逆Ｆ型アンテナの重要な構成要素として共用される。送信のための第１周波数や第２周波数を含む複数の周波数の電気信号が図示しない送受信回路で作られ、供給源１０から供給部１２を介して共用給電部５０に送られる。共用給電部５０に送られた第１周波数や第２周波数を含む複数の周波数の高周波の電気信号はそれぞれの周波数に対応する放射器部分に共用給電部５０から供給され、それぞれ放射される。
【００２３】
２．共用給電部５０の構造について
図２は、図１に記載のアンテナ装置の共用給電部５０の部分の拡大図である。なお、煩雑さをさけるために接地導体板２０の図示を省略する。共用給電部５０は、第１逆Ｆ型アンテナ３０のための第１平面５２に沿って設けられた導電性の板、例えば金属板６２と金属板６４を有している。共用給電部５０は、さらに第２逆Ｆ型アンテナ４０のための第２平面５６に沿って設けられた導電性の板、例えば金属板６６と金属板６８を有している。
【００２４】
第１平面５２と第２平面５６はある角度を有して交わっていて、例えばこの実施形態では互いに直角、すなわち９０度の角度で交わっている。この実施形態では第１放射器部分３２や第２放射器部分４２は、それぞれ第１平面５２や第２平面５６に沿って伸びており、第１放射器部分３２や第２放射器部分４２が互いに干渉し合う影響を低減するために上述のように第１平面５２と第２平面５６は略９０度の角度で交わっている。だだし、放射する周波数の数がさらに増加し、そのための逆Ｆ型アンテナの数がさらに増加した場合には、それぞれの逆Ｆ型アンテナのための共用給電部５０が有する導電性の板が形成する平面が互いに交わる角度は、９０度より小さい角度となる。例えば、周波数の数をＮとすると互いに交わる角αは次の式１となる。ただし、角αは実際のアンテナ装置の製造上の条件や製造上の誤差の関係から以下の計算結果に近い値とすれば良い。
角α  ＝  ３６０／２Ｎ        ・・・  式１
【００２５】
各逆Ｆ型アンテナが有する放射器部分は、それぞれ逆Ｆ型アンテナの第１平面５２や第２平面５６などの各平面に沿って伸びている。例えば、図１や図２に記載した第１逆Ｆ型アンテナ３０が有する第１放射器部分３２は第１平面５２に沿って伸びており、また第２逆Ｆ型アンテナ４０が有する第２放射器部分４２は第２平面５６に沿って伸びている。図１に示す実施形態のように、第１逆Ｆ型アンテナ３０と第２逆Ｆ型アンテナ４０の２つの逆Ｆ型アンテナが設けられるアンテナ装置では、第１平面５２は接地導体板２０の長辺に沿って配置され、また第２平面５６は接地導体板２０の短辺に沿って配置される。
【００２６】
図２に記載する共用給電部５０の構造では、互いに直角に交わる第１平面５２と第２平面５６にそれぞれ金属板６２や金属板６４、および金属板６６や金属板６８が設けられていて、第１平面５２と第２平面５６とが互いに交わる位置で、金属板６２や金属板６４、および金属板６６や金属板６８がそれぞれ互いに電気的に接続されている。この接続部分に供給源１０から供給された高周波の電流が供給部１２を介して供給される。供給された高周波の電流は、共用給電部５０が有する金属板６２や金属板６４を介して第１逆Ｆ型アンテナ３０の第１放射器部分３２へ供給され、また金属板６６や金属板６８を介して第２逆Ｆ型アンテナ４０の第２放射器部分４２へ供給される。
【００２７】
第１平面５２と第２平面５６とを中央で交差させると、第１平面５２と第２平面５６を同じ大きさにした場合に、第１平面５２及びと第２平面５６に設ける金属板６２、金属板６４、金属板６６、および金属板６８の大きさも同一となり、共用給電部５０の構造は安定する。しかし、第１平面５２と第２平面５６との交差は、それぞれの中心線においてでなくてもよい。なお、第１平面５２と第２平面５６との交差が中心線から少しずれても特性が大きく劣化等する訳ではないが、交差位置は各平面の略中央であることが好ましい。
【００２８】
３．第１逆Ｆ型アンテナ３０の構成や動作について
図１に記載のアンテナ装置を矢印２の方向（正面方向）から見た構造を図３に記載する。なお、本来なら図３には第２短絡部４４が表示されるはずであるが、図が煩雑になるのを避けるために第２短絡部４４の表示を省略する。供給源１０から供給された高周波電力は、例えば高周波同軸ケーブルなどの高周波電力を効率よく伝搬することができるように作られた供給部１２により、共用給電部５０に供給される。さらに高周波電力は共用給電部５０から第１放射器部分３２へ供給される。供給部１２が高周波同軸ケーブルで構成されている場合には、高周波同軸ケーブルの中心導体が共用給電部５０に接続され、高周波同軸ケーブルの中心導体を絶縁体を介して取り囲む高周波同軸ケーブルの外部導体が接地導体板２０に接続される。接地導体板２０には少なくとも高周波同軸ケーブルの中心導体を通すための穴２２が設けられている。高周波同軸ケーブルの外部導体は穴２２の入口部で接地導体板２０に接続されても良いし、穴２２を通り抜けた後で接地導体板２０に接続されても良い。
【００２９】
第１放射器部分３２に高周波電力が供給されることにより、第１放射器部分３２には交番する高周波電流が流れ、同様に第１放射器部分３２に対向する接地導体板２０の導体面２４に高周波電流が流れる。例えば、ある瞬間に第１放射器部分３２に電流３２１が矢印の方向に流れると、その瞬間に対向する接地導体板２０の導体面２４に電流３２２が矢印の方向に流れる。電流３２１と電流３２２とは、大きさは略同じであるが電流の向きが逆であり、このため第１放射器部分３２のアンテナとしての直接的な働きは非常に少ない。一方、共用給電部５０は、第１逆Ｆ型アンテナ３０が高周波電力を放射する上で、アンテナとして非常に重要な役割を果たす。
【００３０】
共用給電部５０は、接地導体板２０の導体面２４と第１放射器部分３２との間（Ｈ０）に設けられており、また共用給電部５０と導体面２４との間には電気的な短絡を防止するための空間が設けられている。このため共用給電部５０の長さＨ１はＨ０より短い。Ｈ０を長くすることによりＨ１を長くすることができ、第１逆Ｆ型アンテナ３０の特性が改善される。なお、Ｈ１を長くするだけでなく、長さＨ０を長くするだけであっても第１逆Ｆ型アンテナ３０の特性が改善されと考えられる。しかし、このように長さＨ０を長くすることはアンテナ装置の体積が大きくなる問題がある。共用給電部５０の長さＨ１を短くして、Ｈ０をできるだけ短くすることにより、アンテナ装置全体の体積を小さくできる。アンテナ装置全体の体積を小さくでき、かつ第１逆Ｆ型アンテナ３０や第２逆Ｆ型アンテナ４０が実用に十分耐える放射特性を有することが望まれる。
【００３１】
共用給電部５０における各金属板の接続点、すなわちこの実施形態では第１平面５２における中央から第１放射器部分３２の先端までの長さＬ１より、接地導体板２０の長辺の長さＡ１が長くなっている。接地導体板２０の長辺の長さＡ１をより長くすると、第１逆Ｆ型アンテナ３０の特性が改善される可能性が考えられる。しかし、アンテナ装置自身が大きくなる問題が生じる。従って、アンテナ装置全体の体積を小さくし、かつ実用可能な特性を得るには、共用給電部５０の特性改善が大変重要である。
【００３２】
４．第２逆Ｆ型アンテナ４０の構成や動作について
図１に記載のアンテナ装置を矢印４の方向（側面方向）から見た構造を図４に記載する。供給源１０から供給された高周波電力は、供給部１２により共用給電部５０に供給される。さらに、高周波電力は共用給電部５０から第２放射器部分４２へ供給される。第２放射器部分４２に高周波電力が供給されることにより、第２放射器部分４２には交番する高周波電流が流れ、同様に第２放射器部分４２に対向する接地導体板２０の導体面２４に高周波電流が流れる。例えば、ある瞬間に第２放射器部分４２に電流４２１が矢印の方向に流れると、その瞬間に対向する接地導体板２０の導体面２４に電流４２２が矢印の方向に流れる。電流４２１と電流４２２とは、大きさは略同じであるが電流の向きが逆であり、このため第２放射器部分４２のアンテナとしての直接的な働きは非常に少ない。一方、共用給電部５０は、第１逆Ｆ型アンテナ３０が高周波電力を放射する上で、アンテナとして非常に重要な役割を果たす。
【００３３】
共用給電部５０は、接地導体板２０の導体面２４と第２放射器部分４２との間（Ｈ０）に設けられており、また共用給電部５０と導体面２４との間には電気的な短絡を防止するための空間が設けられている。このため共用給電部５０の長さＨ１はＨ０より短い。Ｈ０を長くすることによりＨ１を長くすることができ、第２逆Ｆ型アンテナ４０の特性が改善されるが、アンテナ装置の体積が大きくなる問題がある。共用給電部５０の長さＨ１を短くして、Ｈ０をできるだけ短くすることにより、アンテナ装置全体の体積を小さくできる。アンテナ装置全体の体積を小さくでき、かつ第１逆Ｆ型アンテナ３０や第２逆Ｆ型アンテナ４０が実用に十分耐える放射特性を有することが望まれる。
【００３４】
共用給電部５０における各金属板の接続点、すなわちこの実施形態では第２平面５６の左右方向の中央から第１放射器部分３２の先端までの長さを長さＬ２より、接地導体板２０の短辺の長さＡ２が長くなっている。接地導体板２０の短辺の長さＡ２をさらに長くすると、第２逆Ｆ型アンテナ４０の特性が改善される可能性が考えられる。しかしアンテナ装置自身が大きくなる問題が生じる。従ってアンテナ装置全体の体積を小さくし、かつ実用可能な特性を得るには、共用給電部５０の特性改善が大変重要である。
【００３５】
５．共用給電部５０の動作について
５．１  共用給電部５０に金属板を使用することによる特性の改善について
図３および図４に示す第１逆Ｆ型アンテナ３０および第２逆Ｆ型アンテナ４０の金属板６２、金属板６４、金属板６６、および金属板６８の幅を変えた場合の特性を以下説明する。第１逆Ｆ型アンテナ３０が放射する電波の周波数を２．４ＧＨｚとし、第２逆Ｆ型アンテナ４０が放射する電波の周波数を５．５ＧＨｚとして、以下説明する。なお、これらの周波数は一例であり、これに限るものではない。
【００３６】
図５や図６は、第１放射器部分３２の長さＬ１を２４ｍｍ、第２放射器部分４２の長さＬ２を９ｍｍ、Ｈ０を８ｍｍ、Ｈ１を７ｍｍとし、更に共用給電部５０から第１短絡部３４までの間隙の長さＳ１および共用給電部５０から第２短絡部４４までの間隙の長さＳ２を各１ｍｍとし、金属板６２と金属板６４とで作られる第１平面５２に沿った金属板全体の長さＦ１や、金属板６６と金属板６８とで作られる第２平面５６に沿った金属板全体の長さＦ２を変化させた場合の、第１逆Ｆ型アンテナ３０と第２逆Ｆ型アンテナ４０の特性図を示す。
【００３７】
図５のグラフ１は、供給部１２が有する高周波同心ケーブルの中心導体をそのまま延長して第１逆Ｆ型アンテナ３０の第１放射器部分３２および第２逆Ｆ型アンテナ４０の第２放射器部分４２に接続した場合の特性である。すなわち、第１逆Ｆ型アンテナ３０と第２逆Ｆ型アンテナ４０とが交差する位置に供給部１２が接続されているだけで、共用給電部５０におけるＦ１およびＦ２が共に０ｍｍの場合である。供給部１２を介して供給された高周波電力が放射されないで全て戻ってきた場合をリターンロス０ｄＢとしている。アンテナ装置から放射される電力が増加されるにつれてリターンロスは減少する。従って、特性グラフが図の下方に来るほどアンテナ装置から放射される電力が増加し、放射されないで戻される電力量が少なくなることを表しており、特性グラフが図の下方に来るほど望ましい。
【００３８】
グラフ２は、図３と図４に記載のＦ１およびＦ２を共に４ｍｍとした場合であり、グラフ３は、図３と図４に記載のＦ１およびＦ２を共に６ｍｍとした場合である。なお、第１平面５２と第２平面５６とは中央で交差させている。第１逆Ｆ型アンテナ３０や第２逆Ｆ型アンテナ４０の特性において、グラフ１に比べグラフ２やグラフ３では大幅に特性が改善されている。特に、第２逆Ｆ型アンテナ４０に関しては改善傾向が顕著である。
【００３９】
Ｆ１およびＦ２を更に大きくした場合を図６に示す。グラフ３は、図５のグラフ３と同じである。グラフ３の特性で図５と図６で異なっている部分については、計測値をグラフ化したときに生じた誤差である。グラフ４は、上記Ｆ１およびＦ２を共に８ｍｍとした場合であり、グラフ５は、上記Ｆ１およびＦ２を共に１０ｍｍとした場合である。上記Ｆ１およびＦ２をさらに増加させると今度は特性が悪くなる傾向を示す。共用給電部５０の構造を単に線の状態とするよりも上記Ｆ１およびＦ２を幅広とすることで特性が改善される。さらに上記Ｆ１およびＦ２には好ましい範囲があり、上記幅Ｆ１および幅Ｆ２が特に４ｍｍから８ｍｍの範囲で好ましい特性が得られる。
【００４０】
上記グラフは、幅Ｆ１および幅Ｆ２を広げた場合の基本的な傾向を示すために、幅Ｆ１および幅Ｆ２を同じ値とした。しかし、実際のアンテナ装置では、幅Ｆ１および幅Ｆ２を同じ値にするのではなく、より木目細かく幅を調整することで更に大きな特性の改善が可能と考える。例えば第１放射器部分３２のＬ１の方が第２放射器部分４２のＬ２より長さが長いので、幅Ｆ１を幅Ｆ２より長くしても良い。上述したように基本的な傾向として、共用給電部５０を単に線とするのではなく、幅Ｆ１や幅Ｆ２で示すように、幅を持たせることが特性の大幅改善につながる。図５や図６の特性グラフからこのことが明らかであり、特に第２逆Ｆ型アンテナ４０の特性から明らかである。
【００４１】
５．２  共用給電部５０の共用について
図４や図５に示したごとく第１逆Ｆ型アンテナ３０と第２逆Ｆ型アンテナ４０とで共用給電部５０を共用する構造ではなく、単に第１逆Ｆ型アンテナ３０のみあるいは単に第２逆Ｆ型アンテナ４０のみを設けた状態で、幅Ｆ１あるいは幅Ｆ２を有する金属板を設けた場合の特性を図７や図８に記載する。なお、図７や図８と図５や図６に記載の特性グラフでは、測定対象の構造や基本構成が異なるため、単純にリターンロスの絶対値を比較することは避け、基本的な傾向について論ずる。
【００４２】
図７は、第１逆Ｆ型アンテナ３０のみを設け、金属板６２と金属板６４の合計幅Ｆ１を変化させた場合の第１逆Ｆ型アンテナ３０の特性グラフである。グラフ６は、共用給電部５０の部分を単に高周波同軸ケーブルの中心導体とした場合（幅Ｆ１を０ｍｍ）であり、金属板６２や金属板６４を設けていない状態である。グラフ７は幅Ｆ１を２ｍｍ、グラフ８は幅Ｆ１を４ｍｍ、グラフ９は幅Ｆ１を６ｍｍとした場合である。金属板６２と金属板６４の合計幅Ｆ１を広げるに従って特性が悪くなる傾向が見られ、むしろ金属板６２と金属板６４を設けない方が良いことが分かる。なお、上述したように図７の特性グラフの絶対値と、図５や図６の絶対値との比較は、構造そのものや演算条件等、シミュレーション条件等の相違があり、行わないこととする。
【００４３】
このことから第１逆Ｆ型アンテナ３０が単独に存在する場合には、共用給電部５０に金属板６２と金属板６４を設けることが特性を悪化させ、設けない方が良いことが分かる。言い換えると複数の逆Ｆ型アンテナが存在し、複数の逆Ｆ型アンテナに対して互いに共用して使用する共用給電部５０を設けた場合に、所定の角度（例えば、９０度）で互いに交差する第１平面５２や第２平面５６において、金属板６２、金属板６４、金属板６６、および金属板６８を設けることに大きな意味があることが分かる。
【００４４】
図８は、第２逆Ｆ型アンテナ４０のみが単独に存在する状態で、金属板６６と金属板６８で構成される金属板全体の幅Ｆ２を変化させた場合の特性グラフである。グラフ１０は、共用給電部５０の部分を単に高周波同軸ケーブルの中心導体とした場合であり、金属板６６や金属板６８を設けていない状態である（幅Ｆ２を０ｍｍ）。グラフ１１は幅Ｆ２を２ｍｍ、グラフ１２は幅Ｆ２を４ｍｍ、グラフ１３は幅Ｆ２を６ｍｍとした場合である。幅Ｆ２を２ｍｍとしたグラフ１１では、放射される高周波電力が増大する傾向を示しているが、全体的にみると幅Ｆ２を広げる効果があまり見られない。むしろグラフ１２やグラフ１３をグラフ１０と比較してみると、共用給電部５０の部分に幅広構造を採用する効果が見られない。言い換えると、図７の場合と同様、複数の逆Ｆ型アンテナが存在して複数の逆Ｆ型アンテナに対して互いに共用して使用する共用給電部５０を設けた場合に、所定の角度で互いに交差する第１平面５２や第２平面５６において、金属板６２、金属板６４、金属板６６、および金属板６８を設けることに大きな意味があることが分かる。
【００４５】
上述したように、第１逆Ｆ型アンテナ３０においても、また第２逆Ｆ型アンテナ４０においても、共用給電部５０は電波を放射する上で大変重要な働きをする部分である。即ち、第１放射器部分３２や第２放射器部分４２は対向する接地導体板２０の導体面に逆方向の電流が流れるので、直接的には電波を放射する上で共用給電部５０の役割が大きい。その共用給電部５０を第１逆Ｆ型アンテナ３０と第２逆Ｆ型アンテナ４０とで共用することは大きな意味があり、特別な作用をすると考えられる。ちなみに、共用給電部５０の幅Ｆ１や幅Ｆ２を増大することで、第１逆Ｆ型アンテナ３０や第２逆Ｆ型アンテナ４０をそれぞれ単独に設けた場合には考えられない効果が得られる。
【００４６】
６．共用給電部５０を更に発展させた実施形態
図９および図１０は、共用給電部５０の拡大図である。図９において、供給源１０からの高周波電流は、供給部１２から金属板６２や金属板６４を介して第１放射器部分３２に供給される。ここで、接続部１４および接続部１６は、金属板６２、金属板６４、金属板６６、および金属板６８を電気的および機械的に接続している部分である。供給された高周波電流は、導体の外側の方を流れる傾向と成る為、ブランチ７２やブランチ７４の部分に集中して流れることが考えられる。逆に、金属板６２や金属板６４の中央部分は電流密度が低いことが考えられる。このため、金属板６２や金属板６４の中央部を空隙にしても、ある程度の効果が期待できる。また、接続部１６の部分および金属板６２のブランチ７２および金属板６４のブランチ７４および接続部１４からなる回路で構成してもある程度の効果が期待できる。この場合は、第１放射器部分３２と第２放射器部分４２が電気的に接続されると共に、接続部１４により以下で述べるブランチ７６とブランチ７８が電気的および機械的に接続される。
【００４７】
図１０は、図９と同様に共用給電部５０の拡大図である。供給源１０から供給部１２を介して接続部１４に供給される高周波電流は、金属板６６や金属板６８の外周部に形成されるブランチ７６やブランチ７８に集中して流れる傾向にある。従って、図９で説明したと同様の理由で、金属板６６や金属板６８の中央部を無くして枠状にしてもある程度の効果が得られることが期待できる。また、接続部１６も無くし、接続部１４やブランチ７６やブランチ７８で構成される回路を設けてもある程度の効果が期待できる。この場合は、供給部１２を介して接続部１４に供給された高周波電流は、接続部１４からブランチ７６あるいはブランチ７８を介して第２放射器部分４２に供給される。
【００４８】
上記実施形態では、第１放射器部分３２や第２放射器部分４２を直線の棒として記載しているが若干の幅を有していても良い。また、長さＬ１や長さＬ２を直線で確保しても良いし、折り曲げる構造で確保しても良い。さらに、共用給電部５０から第１短絡部３４までの間隙の長さＳ１、共用給電部５０から第２短絡部４４までの間隙の長さＳ２、共用給電部５０から導体面２４までの間隙の長さ（Ｈ０−Ｈ１）など、その他アンテナ装置に係る寸法は、アンテナ装置が設置される無線機などのサイズに応じて調整されるものである。
【００４９】
７．実施形態が奏する効果
実施形態が奏する効果については、実施形態の説明の中でも述べたが、再度以下に記載する。
【００５０】
第１逆Ｆ型アンテナ３０や第２逆Ｆ型アンテナ４０の電波の放射動作において共用給電部５０の役割が大きい。この共用給電部５０を第１逆Ｆ型アンテナ３０と第２逆Ｆ型アンテナ４０とで共用することは大きな意味があり、特別な作用をすると考えられる。ちなみに共用給電部５０の幅Ｆ１や幅Ｆ２を増大することで、第１逆Ｆ型アンテナ３０や第２逆Ｆ型アンテナ４０をそれぞれ単独に設けた場合には考えられない効果が得られる。
【００５１】
アンテナ装置全体の小型化が設置条件等から望ましいがその反面アンテナとしての特性が悪化する心配がある。上述により共用給電部５０にブランチ７２やブランチ７４、あるいはブランチ７６やブランチ７８を形成し、ブランチ７２やブランチ７４が作る第１平面５２とブランチ７６やブランチ７８が作る第２平面５６とが所定角度で交わるようにすることで、アンテナとしての特性を改善できる。これは小型化により特性が悪化を少なくとも低減する効果があり、また場合によってはアンテナ特性の大きな改善にもつながる。
【００５２】
逆Ｆ型アンテナを２個設ける場合には第１平面５２と第２平面５６とを直角に近い角度とすることで、第１平面５２に沿って設けた第１放射器部分３２と第２平面５６に沿って設けた第２放射器部分４２との干渉を起こり難くすることができる。例えば、逆Ｆ型アンテナをＮ個設けた場合には、各逆Ｆ型アンテナの放射器部分および共用給電部５０の平面が交差する角度を、次の式で得られた値に近い角度とすることが望ましい。
平面が交差する角度  ＝  ３６０／２Ｎ
【００５３】
また、第１逆Ｆ型アンテナ３０や第２逆Ｆ型アンテナ４０の電波の放射動作において大きな役割を果たす共用給電部５０を共用する構造は、アンテナ装置全体の小型化の観点においても有利である。即ち、第１逆Ｆ型アンテナ３０や第２逆Ｆ型アンテナ４０を個別に配置する場合より小型化が容易となる。さらに、上述したようにアンテナとしての特性も向上する。また機械的な強度も向上する。
【００５４】
接地導体板２０を長方形とし、共用給電部５０をその一角の近傍に配置し、長方形の長辺に沿って第１放射器部分３２を配置し、長方形の短辺に沿って第２放射器部分４２を配置することで、アンテナ装置全体の小型化が可能となる。また優れた特性が得られやすい効果がある。さらに、第１短絡部３４や第２短絡部４４と共用給電部５０との間の間隔（Ｓ１やＳ２）は広くても２ｍｍで、通常１ｍｍないし１ｍｍ以下であるので、共用給電部５０を接地導体板２０の長方形の一つの隅の近傍に配置することが寸法的に可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０・・・供給源、１２・・・供給部、１４・・・接続部、１６・・・接続部、２０・・・接地導体板、２１・・・第１の面、２２・・・穴、２４・・・導体面、３０・・・第１逆Ｆ型アンテナ、３２・・・第１放射器部分、３４・・・第１短絡部、４０・・・第２逆Ｆ型アンテナ、４２・・・第２放射器部分、４４・・・第２短絡部、５０・・・共用給電部、５２・・・第１平面、５６・・・第２平面、６２・・・金属板、６４・・・金属板、６６・・・金属板、６８・・・金属板、７２・・・ブランチ、７４・・・ブランチ、７６・・・ブランチ、７８・・・ブランチ、３２１・・・電流、３２２・・・電流、４２１・・・電流、４２２・・・電流。
【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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