(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定長さの給電部およびその給電部につながる所定長さの無給電部を有する不平衡給電材と、所定面積を有する板状に成型されて前記不平衡給電材の給電部と共振する共振用導体と、所定面積を有する板状に成型されて前記共振用導体と一体となり、前記不平衡給電材の無給電部と共振するグランド用導体とを備え、
前記共振用導体が、前記不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、前記給電部に並行して前記不平衡給電材の軸方向前方へ延びる第１共振用導体部と、前記不平衡給電材を挟んで前記第１共振用導体部の反対側に位置し、前記不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、前記給電部に並行して前記軸方向前方へ延びる第２共振用導体部とから形成され、
前記グランド用導体が、前記不平衡給電材に固定手段を介して電気的に接続された固定部と、前記固定部につながって前記不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、前記無給電部に並行して前記不平衡給電材の軸方向後方へ延びる第１グランド用導体部と、前記不平衡給電材を挟んで前記第１グランド用導体の反対側に位置し、前記固定部につながって前記不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、前記無給電部に並行して前記軸方向後方へ延びる第２グランド用導体部とから形成されていることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記第１共振用導体部の平面形状と前記第２共振用導体部の平面形状とが、前記不平衡給電材の軸線に対して面対称の関係にあり、前記第１グランド用導体部の平面形状と前記第２グランド用導体部の平面形状とが、前記不平衡給電材の軸線に対して面対称の関係にある請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記第１および第２共振用導体部が、前記グランド用導体の側に位置して前記給電部から前記径方向外方へ延びる第１内側縁と、前記第１内側縁につながって前記給電部に対向して前記軸方向前方へ延びる第２内側縁と、それら内側縁の外側に位置して前記軸方向前方へ延びる外側縁と、前記軸方向前方に位置して前記第２内側縁から前記外側縁に向かって径方向外方へ延びる外端縁とを有し、前記第１および第２共振用導体部では、それらの第２内側縁と前記給電部との間の離間寸法が同一であり、それらの第２内側縁が前記給電部に対して平行して延びている請求項１または請求項２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記第１および第２グランド用導体部が、前記共振用導体の側に位置して前記無給電部から前記径方向外方へ延びる第１内側縁と、前記第１内側縁につながって前記無給電部に対向して前記軸方向後方へ延びる第２内側縁と、それら内側縁の外側に位置して前記軸方向後方へ延びる外側縁と、前記軸方向後方に位置して前記第２内側縁から前記外側縁に向かって径方向外方へ延びる外端縁とを有し、前記第１および第２グランド用導体部では、それらの第２内側縁と前記無給電部との間の離間寸法が同一であり、それらの第２内側縁が前記無給電部に対して平行して延びている請求項３に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記第１および第２共振用導体部の第２内側縁と外側縁との間の幅寸法が、２．５〜９ｍｍの範囲にあり、前記第１および第２グランド用導体部の第２内側縁と外側縁との間の幅寸法が、２．５〜９ｍｍの範囲にある請求項４に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記第１および第２共振用導体部が、前記グランド用導体の側に位置して前記給電部から前記径方向外方へ延びる第１内側縁と、前記第１内側縁につながって前記給電部に対向して前記軸方向前方へ延びる第２内側縁と、前記第２内側縁から軸方向前方へ末広がりに傾斜して延びる第３内側縁と、それら内側縁の外側に位置して前記軸方向前方へ延びる外側縁とを有し、前記第１および第２共振用導体部では、それらの第２内側縁と前記給電部との間の離間寸法が同一であり、それらの第２内側縁が前記給電部に対して平行して延びている請求項１または請求項２に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記第１および第２グランド用導体部が、前記共振用導体の側に位置して前記無給電部から前記軸方向後方へ末広がりに傾斜して延びる第１内側縁と、前記第１内側縁につながって前記無給電部に対して前記軸方向後方へ延びる第２内側縁と、前記第２内側縁から軸方向後方へ末広がりに傾斜して延びる第３内側縁と、それら内側縁の外側に位置して前記軸線方向後方へ延びる外側縁とを有し、前記第１および第２グランド用導体部では、それらの第２内側縁と前記無給電部との間の離間寸法が同一であり、それらの第２内側縁が前記無給電部に対して平行して延びている請求項６に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記不平衡給電材の軸線に対する前記第１および第２共振用導体部の第３内側縁の傾斜角度が、１５〜６０°の範囲にある請求項６または請求項７に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記不平衡給電材の軸線に対する前記第１および第２グランド用導体部の第１内側縁の傾斜角度が、４５〜８０°の範囲にあり、前記軸線に対する前記第１および第２グランド用導体部の第３内側縁の傾斜角度が、３０〜６０°の範囲にある請求項７または請求項８に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記給電部の中心と前記第１および第２共振用導体部の第２内側縁との間の第１離間寸法が、２〜９ｍｍの範囲にあり、前記無給電部の外周面と前記第１および第２グランド用導体部の第２内側縁との間の第２離間寸法が、３〜１０ｍｍの範囲にあり、前記第２離間寸法が、前記第１離間寸法と同一または該第１離間寸法よりも大きい請求項７ないし請求項９いずれかに記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記不平衡給電材が、第１導体と、前記第１導体の外周面を包被する絶縁体と、前記絶縁体の外周面を包被する第２導体とから作られ、前記不平衡給電材の給電部が、前記第１導体から形成され、前記不平衡給電材の無給電部が、前記第１および第２導体と前記絶縁体とから形成され、前記グランド用導体の固定部が、前記第２導体に電気的に接続されている請求項１ないし請求項１０いずれかに記載のアンテナ。
【請求項１２】
前記不平衡給電材の給電部を形成する第１導体には、所定面積を有して前記軸方向前方へ延びる給電素子が電気的に接続されている請求項１１に記載のアンテナ。
【請求項１３】
前記アンテナが、その後方に配置されて該アンテナの周り方向へ延びる電波反射材を備え、前記アンテナでは、前記不平衡給電材の軸線と前記電波反射材を前記周り方向に二分する該電波反射材の中心線とが一致するとともに、前記第１および第２共振用導体部が前記中心線に対して面対称に配置され、前記第１および第２グランド用導体部が前記中心線に対して面対称に配置されている請求項１ないし請求項１２いずれかに記載のアンテナ。
【請求項１４】
前記電波反射材が、前記アンテナの後方を取り囲むように該アンテナの周り方向へ円弧を画いている請求項１３に記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不平衡給電材と共振用導体およびグランド用導体とを備えたアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
所定長さの第１導波部と、第１導波部につながる所定長さの第２導波部とを備え、第１導波部が同軸ケーブルの芯線と芯線を包被する第１絶縁体とから形成され、第２導波部が同軸ケーブルの第２絶縁体に固定された第１導体管とその第１導体管に摺動可能に取り付けられた第２導体管とから形成されたアンテナがある（特許文献１参照）。このアンテナは、第１導体管に対して第２導体管をそれらの長さ方向へ移動させることで、通信周波数におけるアンテナの効率が高くなるように第２導波部の長さを調節することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１００９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に開示のアンテナは、第２導体管をその長さ方向へ移動させることで、共振周波数を変えることができるが、その使用周波数帯域（比周波数帯域）がアンテナとして使用可能な周波数帯域のうちの１０％程度をカバーしているに過ぎず、使用周波数帯域を広げることが難しく、広帯域（ワイドバンド）における使用ができない。また、このアンテナは、その使用周波数帯域を高い方へ移動させることができない。
【０００５】
本発明の目的は、広い周波数帯域において電波を送受信することができ、高い利得を得ることができるとともに、使用周波数帯域の高低を自由に微調整することができるアンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための本発明にかかるアンテナは、所定長さの給電部およびその給電部につながる所定長さの無給電部を有する不平衡給電材と、所定面積を有する板状に成型されて不平衡給電材の給電部と共振する共振用導体と、所定面積を有する板状に成型されて共振用導体と一体となり、不平衡給電材の無給電部と共振するグランド用導体とを備え、共振用導体が、不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、給電部に並行して不平衡給電材の軸方向前方へ延びる第１共振用導体部と、不平衡給電材を挟んで第１共振用導体部の反対側に位置し、不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、給電部に並行して軸方向前方へ延びる第２共振用導体部とから形成され、グランド用導体が、不平衡給電材に固定手段を介して電気的に接続された固定部と、固定部につながって不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、無給電部に並行して不平衡給電材の軸方向後方へ延びる第１グランド用導体部と、不平衡給電材を挟んで第１グランド用導体の反対側に位置し、固定部につながって不平衡給電材の径方向外方へ離間するとともに、無給電部に並行して軸方向後方へ延びる第２グランド用導体部とから形成されている。
【０００７】
本発明のアンテナの一例としては、第１共振用導体部の平面形状と第２共振用導体部の平面形状とが不平衡給電材の軸線に対して面対称の関係にあり、第１グランド用導体部の平面形状と第２グランド用導体部の平面形状とが不平衡給電材の軸線に対して面対称の関係にある。
【０００８】
本発明のアンテナの他の一例としては、第１および第２共振用導体部が、グランド用導体の側に位置して給電部から径方向外方へ延びる第１内側縁と、第１内側縁につながって給電部に対向して軸方向前方へ延びる第２内側縁と、それら内側縁の外側に位置して軸方向前方へ延びる外側縁と、軸方向前方に位置して第２内側縁から外側縁に向かって径方向外方へ延びる外端縁とを有し、第１および第２共振用導体部では、それらの第２内側縁と給電部との間の離間寸法が同一であり、それらの第２内側縁が給電部に対して平行して延びている。
【０００９】
本発明のアンテナの他の一例としては、第１および第２グランド用導体部が、共振用導体の側に位置して無給電部から径方向外方へ延びる第１内側縁と、第１内側縁につながって無給電部に対向して軸方向後方へ延びる第２内側縁と、それら内側縁の外側に位置して軸方向後方へ延びる外側縁と、軸方向後方に位置して第２内側縁から外側縁に向かって径方向外方へ延びる外端縁とを有し、第１および第２グランド用導体部では、それらの第２内側縁と無給電部との間の離間寸法が同一であり、それらの第２内側縁が無給電部に対して平行して延びている。
【００１０】
本発明のアンテナの他の一例としては、第１および第２共振用導体部の第２内側縁と外側縁との間の幅寸法が２．５〜９ｍｍの範囲にあり、第１および第２グランド用導体部の第２内側縁と外側縁との間の幅寸法が２．５〜９ｍｍの範囲にある。
【００１１】
本発明のアンテナの他の一例としては、第１および第２共振用導体部が、グランド用導体の側に位置して給電部から径方向外方へ延びる第１内側縁と、第１内側縁につながって給電部に対向して軸方向前方へ延びる第２内側縁と、第２内側縁から軸方向前方へ末広がりに傾斜して延びる第３内側縁と、それら内側縁の外側に位置して軸方向前方へ延びる外側縁とを有し、第１および第２共振用導体部では、それらの第２内側縁と給電部との間の離間寸法が同一であり、それらの第２内側縁が給電部に対して平行して延びている。
【００１２】
本発明のアンテナの他の一例としては、第１および第２グランド用導体部が、共振用導体の側に位置して無給電部から軸方向後方へ末広がりに傾斜して延びる第１内側縁と、第１内側縁につながって無給電部に対して軸方向後方へ延びる第２内側縁と、第２内側縁から軸方向後方へ末広がりに傾斜して延びる第３内側縁と、それら内側縁の外側に位置して軸線方向後方へ延びる外側縁とを有し、第１および第２グランド用導体部では、それらの第２内側縁と無給電部との間の離間寸法が同一であり、それらの第２内側縁が無給電部に対して平行して延びている。
【００１３】
本発明のアンテナの他の一例としては、不平衡給電材の軸線に対する第１および第２共振用導体部の第３内側縁の傾斜角度が１５〜６０°の範囲にある。
【００１４】
本発明のアンテナの他の一例としては、不平衡給電材の軸線に対する第１および第２グランド用導体部の第１内側縁の傾斜角度が４５〜８０°の範囲にあり、軸線に対する第１および第２グランド用導体部の第３内側縁の傾斜角度が３０〜６０°の範囲にある。
【００１５】
本発明のアンテナの他の一例としては、給電部の中心と第１および第２共振用導体部の第２内側縁との間の第１離間寸法が２〜９ｍｍの範囲にあり、無給電部の外周面と第１および第２グランド用導体部の第２内側縁との間の第２離間寸法が３〜１０ｍｍの範囲にあり、第２離間寸法が第１離間寸法と同一または第１離間寸法よりも大きい。
【００１６】
本発明のアンテナの他の一例としては、不平衡給電材が、第１導体と、第１導体の外周面を包被する絶縁体と、絶縁体の外周面を包被する第２導体とから作られ、不平衡給電材の給電部が第１導体から形成され、不平衡給電材の無給電部が第１および第２導体と絶縁体とから形成され、グランド用導体の固定部が第２導体に電気的に接続されている。
【００１７】
本発明のアンテナの他の一例として、不平衡給電材の給電部を形成する第１導体には、所定面積を有して軸方向前方へ延びる給電素子が電気的に接続されている。
【００１８】
本発明のアンテナの他の一例としては、アンテナが、その後方に配置されてアンテナの周り方向へ延びる電波反射材を備え、アンテナでは、不平衡給電材の軸線と電波反射材を周り方向に二分する電波反射材の中心線とが一致するとともに、第１および第２共振用導体部が中心線に対して面対称に配置され、第１および第２グランド用導体部が中心線に対して面対称に配置されている。
【００１９】
電波反射材がアンテナの後方を取り囲むようにアンテナの周り方向へ円弧を画いている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかるアンテナによれば、給電部と所定面積の板状に成型された第１および第２共振用導体部とが共振するとともに、無給電部と所定面積の板状に成型された第１および第２グランド用導体部とが共振することで、複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができる。このアンテナは、高い利得を得ることができるのみならず、それが使用可能な周波数帯域のうちのすべての帯域において電波を送信または受信することができ、広帯域（ワイドバンド）における使用が可能であり、１本のみで広帯域の電波を送受信可能なアンテナを作ることができる。
【００２１】
第１共振用導体部の平面形状と第２共振用導体部の平面形状とが不平衡給電材の軸線に対して面対称の関係にあり、第１グランド用導体部の平面形状と第２グランド用導体部の平面形状とが不平衡給電材の軸線に対して面対称の関係にあるアンテナは、第１および第２共振用導体部を面対称にすることで、給電部と第１および第２共振用導体部とが同帯域の複数の共振周波数で共振するとともに、第１および第２グランド用導体部を面対称にすることで、無給電部と第１および第２グランド用導体部とが同帯域の複数の共振周波数で共振し、複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができる。このアンテナは、高い利得を得ることができるのみならず、それが使用可能な周波数帯域のうちのすべての帯域において電波を送信または受信することができ、広帯域（ワイドバンド）における使用が可能であり、１本のみで広帯域の電波を送受信可能なアンテナを作ることができる。
【００２２】
第１および第２共振用導体部が給電部から径方向外方へ延びる第１内側縁と給電部に対向して軸方向前方へ延びる第２内側縁とそれら内側縁の外側に位置して軸方向前方へ延びる外側縁と第２内側縁から外側縁に向かって径方向外方へ延びる外端縁とを有し、第２内側縁と給電部との間の離間寸法が同一であり、第２内側縁が給電部に対して平行して延びているアンテナは、高い利得を得ることができるのみならず、給電部とそれら内外縁を有して所定面積の板状に成型された第１および第２共振用導体部とが確実に共振するとともに、無給電部と第１および第２グランド用導体部とが共振し、それによって複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができ、それ１本のみで広帯域の電波を送受信することができる。
【００２３】
第１および第２グランド用導体部が無給電部から径方向外方へ延びる第１内側縁と無給電部に対向して軸方向後方へ延びる第２内側縁とそれら内側縁の外側に位置して軸方向後方へ延びる外側縁と第２内側縁から外側縁に向かって径方向外方へ延びる外端縁とを有し、第２内側縁と無給電部との間の離間寸法が同一であり、第２内側縁が無給電部に対して平行して延びているアンテナは、高い利得を得ることができるのみならず、給電部と第１および第２共振用導体部とが確実に共振するとともに、無給電部とそれら内外縁を有して所定面積の板状に成型された第１および第２グランド用導体部とが確実に共振し、それによって複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができ、それ１本のみで広帯域の電波を送受信することができる。
【００２４】
第１および第２共振用導体部の第２内側縁と外側縁との間の幅寸法が２．５〜９ｍｍの範囲にあり、第１および第２グランド用導体部の第２内側縁と外側縁との間の幅寸法が２．５〜９ｍｍの範囲にあるアンテナは、それら幅寸法を前記範囲において変更することで、使用周波数帯域の広狭を自由に調整することができる。具体的には、給電素子の幅寸法を大きくすることで、使用周波数帯域を広くすることができ、給電素子の幅寸法を小さくすることで、使用周波数帯域を狭くすることができる。
【００２５】
第１および第２共振用導体部が給電部から径方向外方へ延びる第１内側縁と給電部に対向して軸方向前方へ延びる第２内側縁と第２内側縁から軸方向前方へ末広がりに傾斜して延びる第３内側縁とそれら内側縁の外側に位置して軸方向前方へ延びる外側縁とを有し、第２内側縁と給電部との間の離間寸法が同一であり第２内側縁が給電部に対して平行して延びているアンテナは、第３内側縁を傾斜させることで、使用周波数帯域内でＶＳＷＲ（電圧定在波比）を安定化させることができる。アンテナは、第３内側縁の傾斜角度を調整することで、使用周波数帯域を高い方と低い方とのいずれかへ移動させることができ、使用周波数帯域の高低を自由に微調整することができる。このアンテナは、高い利得を得ることができるのみならず、給電部とそれら内外縁を有して所定面積の板状に成型された第１および第２共振用導体部とが確実に共振するとともに、無給電部と第１および第２グランド用導体部とが共振し、それによって複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができ、それ１本のみで広帯域の電波を送受信することができる。
【００２６】
第１および第２グランド用導体部が無給電部から軸方向後方へ末広がりに傾斜して延びる第１内側縁と無給電部に対して軸方向後方へ延びる第２内側縁と第２内側縁から軸方向後方へ末広がりに傾斜して延びる第３内側縁とそれら内側縁の外側に位置して軸線方向後方へ延びる外側縁とを有し、第２内側縁と無給電部との間の離間寸法が同一であり、第２内側縁が無給電部に対して平行して延びているアンテナは、第１内側縁を無給電部から軸方向後方へ末広がりに傾斜させ、第３内側縁を第２内側縁から軸方向後方へ末広がりに傾斜させることで、使用周波数帯域内でＶＳＷＲ（電圧定在波比）を安定化させることができる。アンテナは、第１内側縁の傾斜角度を調整し、第３内側縁の傾斜角度を調整することで、使用周波数帯域を高い方と低い方とのいずれかへ移動させることができ、使用周波数帯域の高低を自由に微調整することができる。このアンテナは、高い利得を得ることができるのみならず、給電部と第１および第２共振用導体部とが共振するとともに、無給電部とそれら内外縁を有して所定面積の板状に成型された第１および第２グランド用導体部とが確実に共振し、それによって複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができ、それ１本のみで広帯域の電波を送受信することができる。
【００２７】
不平衡給電材の軸線に対する第１および第２共振用導体部の第３内側縁の傾斜角度が１５〜６０°の範囲にあるアンテナは、不平衡給電材の軸線に対する第３内側縁の傾斜角度を前記範囲にすることで、使用周波数帯域内でＶＳＷＲ（電圧定在波比）を安定化させることができるとともに、第３内側縁の傾斜角度を前記範囲で調整することで、使用周波数帯域を高い方と低い方とのいずれかへ移動させることができ、使用周波数帯域の高低を自由に微調整することができる。このアンテナは、高い利得を得ることができるのみならず、給電部と第１および第２共振用導体部とが共振するとともに、無給電部と第１および第２グランド用導体部とが共振し、それによって複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができ、それ１本のみで広帯域の電波を送受信することができる。
【００２８】
不平衡給電材の軸線に対する第１および第２グランド用導体部の第１内側縁の傾斜角度が４５〜８０°の範囲にあり、軸線に対する第１および第２グランド用導体部の第３内側縁の傾斜角度が３０〜６０°の範囲にあるアンテナは、不平衡給電材の軸線に対する第１内側縁の傾斜角度を前記範囲にし、軸線に対する第３内側縁の傾斜角度を前記範囲にすることで、使用周波数帯域内でＶＳＷＲ（電圧定在波比）を安定化させることができるとともに、第１内側縁の傾斜角度を前記範囲で調整し、第３内側縁の傾斜角度を前記範囲で調整することで、使用周波数帯域を高い方と低い方とのいずれかへ移動させることができ、使用周波数帯域の高低を自由に微調整することができる。このアンテナは、高い利得を得ることができるのみならず、給電部と第１および第２共振用導体部とが共振するとともに、無給電部と第１および第２グランド用導体部とが共振し、それによって複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができ、それ１本のみで広帯域の電波を送受信することができる。
【００２９】
給電部の中心と第１および第２共振用導体部の第２内側縁との間の第１離間寸法が２〜９ｍｍの範囲にあり、無給電部の外周面と第１および第２グランド用導体部の第２内側縁との間の第２離間寸法が３〜１９ｍｍの範囲にあり、第２離間寸法が第１離間寸法と同一または第１離間寸法よりも大きいアンテナは、離間寸法を前記範囲にすることで、給電部と第１および第２共振用導体部との電波の共振効率が最適となり、給電部とそれら共振用導体とを効率よく共振させることができ、無給電部と第１および第２グランド用導体部との電波の共振効率が最適となり、無給電部とそれらグランド用導体とを効率よく共振させることができる。このアンテナは、高い利得を得ることができるのみならず、給電部と第１および第２共振用導体部とが効率よく共振するとともに、無給電部と第１および第２グランド用導体部とが効率よく共振し、それによって複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができ、１本のみで広帯域の電波を送受信可能なアンテナを作ることができる。
【００３０】
不平衡給電材の給電部が第１導体から形成され、不平衡給電材の無給電部が第１および第２導体と第１絶縁体とから形成され、グランド用導体の固定部が第２導体に電気的に接続されているアンテナは、高い利得を得ることができるのみならず、給電部と第１および第２共振用導体部とが確実に共振するとともに、無給電部と第１および第２グランド用導体部とが確実に共振し、それによって複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができ、１本のみで広帯域の電波を送受信可能なアンテナを作ることができる。
【００３１】
所定面積を有して軸方向前方へ延びる給電素子が不平衡給電材の給電部を形成する第１導体に電気的に接続されたアンテナは、使用周波数帯域内でＶＳＷＲ（電圧定在波比）を低い周波数において最適化することができるとともに、給電部と第１および第２共振用導体部との共振波長を長くすることができ、それによって使用周波数帯域を低い方へ移動させることができる。このアンテナは、第１導体に接続された給電素子の幅寸法を変更することで、使用周波数帯域の広狭を自由に調整することができる。具体的には、給電素子の幅寸法を大きくすることで、使用周波数帯域を広くすることができ、給電素子の幅寸法を小さくすることで、使用周波数帯域を狭くすることができる。
【００３２】
アンテナの後方に配置されてその周り方向へ延びる電波反射材を備え、不平衡給電材の軸線が電波反射材の中心線に一致するとともに、第１および第２共振用導体部が中心線に対して面対称に配置され、第１および第２グランド用導体部が中心線に対して面対称に配置されているアンテナは、アンテナにおける使用周波数帯域を広げることができることはもちろん、アンテナから発信された電波が電波反射材によって反射されることで、アンテナから発信された電波のすべてを所定の方向へ発信することができるとともに、所定方向から進入する電波をアンテナ全体で受信することができ、広い使用周波数帯域を有するアンテナに特定方向への指向性を持たせることができる。
【００３３】
電波反射材がアンテナの後方を取り囲むようにアンテナの周り方向へ円弧を画いているアンテナは、アンテナの後方へ発信された電波が電波反射材によって確実に反射され、その電波がアンテナの前方へ発信されるから、アンテナから発信された電波のすべてをアンテナの前方へ発信することができるとともに、前方から進入する電波が電波反射材によってアンテナに向かって確実に反射され、反射材によって反射された電波をアンテナ全体で受信することができ、広い使用周波数帯域を有するアンテナに特定方向への指向性を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】一例として示すアンテナの斜視図。
【図２】図１の２−２線矢視断面図。
【図３】幅寸法と使用周波数帯域との相関関係を示す図。
【図４】ＶＳＷＲ（電圧定在波比）と使用帯域との相関関係を示す図。
【図５】アンテナのインピーダンスを示すスミスチャート。
【図６】アンテナの周り方向において計測した電波強度を示す図。
【図７】アンテナの周り方向において計測した電波強度を示す図。
【図８】アンテナの使用の一例を示す斜視図。
【図９】図８の正面図。
【図１０】図８の上面図。
【図１１】他の一例として示すアンテナの斜視図。
【図１２】離間寸法と使用周波数帯域との相関関係を示す図。
【図１３】ＶＳＷＲ（電圧定在波比）と使用帯域との相関関係を示す図。
【図１４】アンテナの周り方向において計測した電波強度を示す図。
【図１５】アンテナの使用の一例を示す斜視図。
【図１６】図１５の正面図。
【図１７】図１５の上面図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
一例として示すアンテナ１０Ａの斜視図である図１等の添付の図面を参照し、本発明にかかるアンテナの実施形態の詳細を説明すると、以下のとおりである。なお、図２は、図１の２−２線矢視断面図であり、図３は、幅寸法と使用周波数帯域との相関関係を示す図である。図１では、軸方向を矢印Ａ、径方向を矢印Ｂで示すとともに、軸方向前方を矢印Ａ１で示し、軸方向後方を矢印Ａ２で示す。図１では、軸線Ｓ１を一点鎖線で示す。アンテナ１０Ａは、不平衡給電材１１（同軸ケーブルまたはセミリジットケーブル）と、共振用導体１２およびグランド用導体１３と、給電素子１４とから形成されている。
【００３６】
不平衡給電材１１は、所定長さを有して軸方向へ延びている。不平衡給電材１１は、図１，２に示すように、棒状の細長い第１導体１５（中心金属導体）と、第１導体１５の外周面を包被する断面円形の絶縁体１６と、絶縁体１６の外周面を包被する断面円筒状の第２導体１７（外側金属導体）とから作られている。不平衡給電材１１では、第１導体１５の外周面と絶縁体１６の内周面とが固着され、絶縁体１６の外周面と第２導体１７の内周面とが固着されている。
【００３７】
不平衡給電材１１は、所定長さ（約λ／４）に設定されて軸方向前方へ延びる給電部１８と、所定長さ（約λ／４）に設定されて給電部１８から軸方向後方へ延びる無給電部１９とを有する（長さはλ／４＋３０ｍｍ程度付加可能）。不平衡給電材１１の後端には、コネクタ３４が取り付けられている。給電部１８は、第１導体１５と給電素子１４とから形成されて軸方向へ略直線状に延びている。なお、給電部１８は、第１導体１５のみでもよいが、比帯域を広くするために給電素子１４を接続している。給電部１８が第１導体１５のみの場合は、その第１導体１５が所定長さ（約λ／４）に設定されて軸方向へ略直線状に延びる。無給電部１９は、第１導体１５と絶縁体１６と第２導体１７とから形成され、給電部１８から軸方向後方へ略直線状に延びている。第１導体１５や第２導体１７には、アルミニウムや銅等の導電性金属を使用することができ、絶縁体１６には、同軸ケーブルのインピーダンスを固定するための材料となる熱可塑性合成樹脂（特にプラスチック系の誘電率を有するテフロン（登録商標）樹脂）を使用することができる。
【００３８】
共振用導体１２は、給電部１８を挟んで径方向へ離間して並ぶ第１共振用導体部２０ａおよび第２共振用導体部２０ｂから形成されている。第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂは、導電性金属（アルミニウムや銅等）から作られ、所定面積を有する板状に成型されている。第１共振用導体部２０ａは、不平衡給電材１１（給電部１８）の径方向外方へ離間するとともに、給電部１８に並行してグランド用導体１３から軸方向前方へ延びている。
【００３９】
第２共振用導体部２０ｂは、不平衡給電材１１を挟んで第１共振用導体部２０ａの反対側に位置し、不平衡給電材１１（給電部１８）の径方向外方へ離間するとともに、給電部１８に並行してグランド用導体１３から軸方向前方へ延びている。第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂは、不平衡給電材１１の給電部１８と共振する。第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂは、それらの平面形状が同形同大の矩形であり、それらの平面形状が不平衡給電材１１の軸線Ｓ１に対して面対称の関係（鏡像関係）にある。
【００４０】
第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂは、第１内側縁２１および第２内側縁２２と、外側縁２３および外端縁２４とを有する。第１内側縁２１は、グランド用導体１３の側（無給電部１９の側）に位置し、給電部１８から径方向外方へ延びている。第２内側縁２２は、第１内側縁２１につながり、第１内側縁２１の径方向外端から給電部１８に対向して軸方向前方へ延びている。外側縁２３は、それら内側縁２１，２２の外側（径方向外方）に位置し、内側縁２２と平行して軸方向前方へ延びている。外端縁２４は、軸方向前方に位置し、第２内側縁２２の軸方向先端から外側縁２３の軸方向先端に向かって径方向外方へ延びている。
【００４１】
第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂでは、それらの第１内側縁２１の径方向の長さ寸法が同一であり、それらの第２内側縁２２の軸方向の長さ寸法が同一である。また、それらの外側縁２３の軸方向の長さ寸法が同一であり、それらの外端縁２４の径方向の幅寸法Ｌ１が同一である。第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂでは、それらの第２内側縁２２と給電部１８（第１導体１５の中心）との間の離間寸法Ｌ２が同一であり、それらの第２内側縁２２が給電部１８に対して平行して延びている。離間寸法Ｌ２は、１〜９ｍｍの範囲、好ましくは１〜３ｍｍの範囲にある。なお、給電部１８に給電素子１４を接続した場合の離間寸法は、２ｍｍが好ましい。離間寸法Ｌ２を前記範囲にすることで、給電部１８と第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂとの電波の共振効率が最適となり、給電部１８と第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂ（第２共振用導体部２０ａ，２０ｂの第２内側縁２２）とを効率よく共振させることができる。
【００４２】
グランド用導体１３は、固定部２５と、無給電部１９を挟んで径方向に並ぶ第１グランド用導体部２６ａおよび第２グランド用導体部２６ｂとから形成されている。グランド用導体１３は、共振用導体１２と一体に作られており、共振用導体１３につながっている。共振用導体１２およびグランド用導体１３の両者を含めた軸方向の長さ寸法は、約λ／４の設定されている。固定部２５は、第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂの間に位置し、不平衡給電材１１の第２導体１７に溶接（半田付け等）（固定手段）によって電気的に接続（固定）されている。
【００４３】
固定部２５は、径方向へ延びる帯状の第１支持部分２７と、第１支持部分２７の軸方向前方と軸方向後方とに位置する第２支持部分２８とから形成されている。第１支持部分２７は、径方向へ延びる一対の切断線で固定部２５を切断することから作られている。固定部２５では、不平衡給電材１１の第２導体１７の一方の周面が第１支持部分２７に当接するとともに、不平衡給電材１１の第２導体１７の他方の周面が第２支持部分２８に当接し、不平衡給電材１１が第１および第２支持部分２７，２８に挟まれた状態でそれら支持部分２７，２８に固定されている。
【００４４】
アンテナ１０Ａでは、第１支持部分２７と第２支持部分２８との間に形成された空間２９（図２参照）に不平衡給電材１１を挿入し、共振用導体１２やグランド用導体１３に対する不平衡給電材１１の固定位置を調節し、不平衡給電材１１のインピーダンスが変化しない程度に第１および第２支持部分２７，２８をプレスして不平衡給電材１１をそれら支持部分２７，２８に固定した後、不平衡給電材１１の第２導体１７をそれら支持部分２７，２８に溶接する。アンテナ１０Ａは、固定部２５に第１支持部分２７と第２支持部分２８とを形成することで、共振用導体１２やグランド用導体１３に対する不平衡給電材１１の固定位置を容易に調節することができるとともに、不平衡給電材１１をグランド用導体１３の固定部２５に容易に固定することができるから、アンテナ１０Ａの製作にかかる手間を大幅に軽減することができるとともに、アンテナ特性に影響を与えることなく、アンテナ１０Ａの製作にかかる時間を大幅に短縮することができる。
【００４５】
第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂは、導電性金属（アルミニウムや銅等）から作られ、所定面積を有する板状に成型されている。第１グランド用導体部２６ａは、固定部２５につながって不平衡給電材１１（無給電部１９）の径方向外方へ離間するとともに、無給電部１９に並行して共振用導体１２から軸方向後方へ延びている。
【００４６】
第２グランド用導体部２６ｂは、不平衡給電材１１を挟んで第１グランド用導体部２６ａの反対側に位置し、固定部２５につながって不平衡給電材１１（無給電部１９）の径方向外方へ離間するとともに、無給電部１９に並行して共振用導体１２から軸方向後方へ延びている。第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂは、不平衡給電材１１の無給電部１９と共振する。第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂは、それらの平面形状が同形同大の矩形であり、それらの平面形状が不平衡給電材１１の軸線Ｓ１に対して面対称の関係（鏡像関係）にある。
【００４７】
第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂは、第１内側縁３０および第２内側縁３１と、外側縁３２および外端縁３３とを有する。第１内側縁３０は、共振用導体１２の側（給電部１８の側）に位置し、無給電部１９から径方向外方へ延びている。第２内側縁３１は、第１内側縁３０につながり、第１内側縁３０の径方向外端から無給電部１９に対向して軸方向後方へ延びている。外側縁３２は、それら内側縁３０，３１の外側（径方向外方）に位置し、内側縁３１と平行して軸方向後方へ延びている。外端縁３３は、軸方向後方に位置し、第２内側縁３１の軸方向後端から外側縁３２の軸方向後端に向かって径方向外方へ延びている。
【００４８】
第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂでは、それらの第１内側縁３０の径方向の長さ寸法が同一であり、それらの第２内側縁３１の軸方向の長さ寸法が同一である。また、それらの外側縁３２の軸方向の長さ寸法が同一であり、それらの外端縁３３の径方向の幅寸法Ｌ３が同一である。第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂでは、それらの第２内側縁３１と無給電部１９（第２導体１７の表面）との間の離間寸法Ｌ４が同一であり、それらの第２内側縁３１が無給電部１９に対して平行して延びている。離間寸法Ｌ４は、１〜９ｍｍの範囲、好ましくは１〜３ｍｍの範囲にある。離間寸法Ｌ４を前記範囲にすることで、無給電部１９と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂとの電波の共振効率が最適となり、無給電部１９と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂ（第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂの第２内側縁３１）とを効率よく共振させることができる。
【００４９】
アンテナ１０Ａでは、第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂの外端縁２４の幅寸法Ｌ１（第２内側縁２２と外側縁２３との間に幅寸法）が２．５〜９ｍｍの範囲にあり、第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂの外端縁３３の幅寸法Ｌ３（第２内側縁３１と外側縁３２との間に幅寸法）が２．５〜９ｍｍの範囲にある。それら幅寸法Ｌ１，Ｌ３が２．５ｍｍ未満では、不平衡給電材１１の給電部１８と第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂとの共振が不十分になるとともに、不平衡給電材１１の無給電部１９と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂとの共振が不十分になり、複数の共振周波数を得ることができず、アンテナ１０Ａにおいて使用可能な周波数帯域を広げることができない。それら幅寸法Ｌ１，Ｌ３が９ｍｍを超過すると、アンテナ１０Ａにおける使用可能な周波数帯域が最も広い状態で飽和し、それ以上アンテナ１０Ａの周波数帯域を広げることができないのみならず、幅寸法Ｌ１，Ｌ３を大きくし過ぎると、不平衡給電材１１の給電部１８と第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂとを共振させることができない場合があるとともに、不平衡給電材１１の無給電部１９と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂとを共振させることができない場合がある。
【００５０】
アンテナ１０Ａは、それら幅寸法Ｌ１，Ｌ３を前記範囲において変更することで、使用周波数帯域の広狭を自由に調整することができ、共振帯域を安定化させることができる。具体的には、幅寸法Ｌ１，Ｌ３を大きくすることで、使用周波数帯域を広くすることができ、幅寸法Ｌ１，Ｌ３を小さくすることで、使用周波数帯域を狭くし、共振帯域内のＶＳＷＲを安定化させることができる。アンテナ１０Ａは、図３に示すように、幅寸法Ｌ１，Ｌ３が２．５ｍｍ（ａ点）から大きくなるにつれて使用周波数帯域が急勾配に広がり、幅寸法Ｌ１，Ｌ３が９ｍｍ（ｂ点）で使用周波数帯域が最も広い状態となり、幅寸法Ｌ１，Ｌ３がそれ以上大きくなったとしても、アンテナ１０Ａの使用周波数帯域は略一定となる。アンテナ１０Ａは、それら幅寸法Ｌ１，Ｌ３を２．５〜９ｍｍの範囲にすることで、アンテナ１０Ａにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができる。
【００５１】
給電素子１４は、不平衡給電材１１の給電部１８を形成する第１導体１５に電気的に接続され、所定面積を有して軸方向前方へ延びている。給電素子１４には、熱可塑性合成樹脂（特にプラスチック系の誘電率を有するテフロン（登録商標）樹脂）を使用することができる。給電素子１４は、軸方向へ長い帯状に成型され、軸方向の長さ寸法が約λ／４に設定されている。給電素子１４は、その幅寸法Ｌ５がアンテナ１０Ａの使用周波数帯域によって異なり、その幅寸法Ｌ５を変更することで、使用周波数帯域の広狭を自由に調整することができる。具体的には、給電素子１４の幅寸法Ｌ５を大きくすることで、使用周波数帯域を広くすることができ、給電素子１４の幅寸法Ｌ５を小さくすることで、使用周波数帯域を狭くすることができる。アンテナ１０Ａは、第１導体１５に給電素子１４を接続することで、使用周波数帯域内でＶＳＷＲ（電圧定在波比）を低い周波数において最適化することができるとともに、給電部１８と第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂとの共振波長を長くすることができ、それによって使用周波数帯域を低い方へ移動させることができる。
【００５２】
図４は、アンテナ１０ＡにおけるＶＳＷＲ（電圧定在波比）と使用帯域との相関関係を示す図であり、図５は、アンテナ１０Ａのインピーダンスを示すスミスチャートである。図６，７は、アンテナ１０Ａの３平面（XY面、ＹＺ面、ＺＸ面）の周り方向において計測した電波強度を示す図である。図６は、ＸＹ面アンテナ特性の周り方向（０°〜３６０°）の電波強度の計測結果を示し、図７は、ＹＺ面またはＺＸ面アンテナ特性の周り方向（０°〜３６０°）の電波強度の計測結果を示す。
【００５３】
アンテナ１０Ａは、図４に示すように、使用周波数が約２．０ＧＨｚ〜約４．０ＧＨｚにおいて反射係数ＶＳＷＲ（電圧定在波比）が２以下であり、低いＶＳＷＲ（電圧定在波比）を維持した状態で、広い使用周波数帯域を持っていることが分かる。また、図５に示すように、アンテナ１０Ａのインピーダンスが５０Ωであり、図６に示すように、ＸＹ面アンテナ特性の周り方向（０°〜３６０°）の電波強度が略真円を画き、図７に示すように、ＹＺ面またはＺＸ面アンテナ特性の周り方向（０°〜３６０°）の電波強度がバタフライ型を画いており、アンテナ１０Ａが良好な無指向性を有していることが分かる。
【００５４】
アンテナ１０Ａは、給電部１８と第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂ（第２共振用導体部２０ａ，２０ｂの第２内側縁２２）とが共振するとともに、無給電部１９と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂ（第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂの第２内側縁３１）とが共振することで、複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナ１０Ａにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができる。アンテナ１０Ａは、高い利得を得ることができるのみならず、それが使用可能な周波数帯域のうちのすべての帯域において電波を送信または受信することができ、広帯域（ワイドバンド）における使用が可能であり、１本のみで広帯域の電波を送受信可能なアンテナ１０Ａを作ることができる。
【００５５】
図８は、アンテナ１０Ａの使用の一例を示す斜視図であり、図９は、図８の正面図である。図１０は、図８の上面図である。図９，１０では、縦方向を矢印Ｃで示し（図９のみ）、周り方向を矢印Ｄで示すとともに（図１０のみ）、前後方向Ｅを矢印で示す（図１０のみ）。また、図８，１０では、前後方向前方を矢印Ｅ１で示し、前後方向後方を矢印Ｅ２で示す（図１０のみ）。図９では、中心線Ｓ２を二点鎖線で示す。
【００５６】
アンテナ１０Ａは、その使用の一例として電波反射材３５を備えている。電波反射材３５は、アンテナ１０Ａの後方に配置されている。電波反射材３５は、導電性金属（アルミニウムや銅、メッキ等）から作られ、アンテナ１０Ａから発信された電波を反射する。電波反射材３５は、図８，１０に示すように、半円形に成形され、アンテナ１０Ａの周り方向へ円弧（正円）を画いている。アンテナ１０Ａでは、不平衡給電材１１の中心（第１導体１５の中心）と電波反射材３５の内周面との離間距離がλ／４に設定されている。
【００５７】
電波反射材３５は、その縦方向の長さ寸法がアンテナ１０Ａの不平衡給電材１１（コネクタ３４を含まず）と給電素子１４との両者の軸方向の長さ寸法と略同一かそれよりも大きく、アンテナ１０Ａの後面側の全域を取り囲んでいる。なお、電波反射材３５は、半円形に限らず、その円周の長さを自由に設定することができる。また、アンテナ１０Ａを取り囲むようにその周り方向へ延びていればよく、必ずしも正円を画く必要はなく、半楕円形やＶ形であってもよい。
【００５８】
このアンテナ１０Ａの使用例では、不平衡給電材１１の軸線Ｓ１（図１参照）と電波反射材３５を周り方向に二分する反射材３５の中心線Ｓ２とが一致するとともに、給電材１１の軸線Ｓ１が反射材３５を正円としたときのその中心点Ｓ２に位置するように、電波反射材３５に対してアンテナ１０Ａが配置されている。また、第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂが中心線Ｓ２に対して面対称に配置され、第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂが中心線Ｓ２に対して面対称に配置されている。アンテナ１０Ａは、図８，１０に矢印Ｅ１，Ｅ２で示すように、その後面側から前後方向後方へ発信された電波が電波反射材３５によって反射され、反射された電波とその前面側から発信された電波とが前後方向前方へ向かって発信される。
【００５９】
アンテナ１０Ａは、不平衡給電材１１の給電部１８の中心（第１導体１５の中心）と電波反射材３５の内周面との離間距離がλ／４に設定されているが、図１０に示すように、不平衡給電材１１の軸線Ｓ１と電波反射材３５の中心線Ｓ２とを結ぶ移動線Ｓ３上を移動させることができる。それによって、アンテナ１０Ａの放射利得と共振周波数とを自由に微調整することができる。
【００６０】
電波反射材３５を備えたアンテナ１０Ａは、その使用周波数帯域を広げることができることはもちろん、アンテナ１０Ａの後方へ発信された電波が電波反射材３５によって反射され、その電波が前後方向前方へ発信されるから、アンテナ１０Ａから発信された電波のすべてを前後方向前方（所定の方向）へ発信することができるとともに、前後方向前方（所定の方向）から進入する電波をアンテナ１０Ａ全体で受信することができ、広い使用周波数帯域を有するアンテナ１０Ａに前後方向前方（特定方向）への指向性を持たせることができる。
【００６１】
不平衡給電材１１の給電部１８の中心（第１導体１５の中心）と電波反射材３５の内周面との離間距離がλ／４に設定されたアンテナ１０Ａは、アンテナ１０Ａから発信された電波が効率よく電波反射材３５に達し、その電波が反射材３５によって反射されることで、アンテナ１０Ａから発信された電波のすべてを前後方向前方（所定の方向）へ発信することができる。また、前後方向前方（所定の方向）から進入して電波反射材３５によって反射した電波が効率よくアンテナ１０Ａに達し、アンテナ１０Ａが電波を効率よく受信することができる。
【００６２】
図１１は、他の一例として示すアンテナ１０Ｂの斜視図であり、図１２は、離間寸法と使用周波数帯域との相関関係を示す図である。図１１では、軸方向を矢印Ａ、径方向を矢印Ｂで示すとともに、軸方向前方を矢印Ａ１で示し、軸方向後方を矢印Ａ２で示す。図１１では、軸線を一点鎖線Ｓ１で示す。アンテナ１０Ｂは、図１のそれと同様に、不平衡給電材１１（同軸ケーブルまたはセミリジットケーブル）と、共振用導体１２およびグランド用導体１３と、給電素子１４とから形成されている。不平衡給電材１１は図１のアンテナ１０Ａのそれと同一であるから、図１と同一の符号を付すとともに、図１の説明を援用することで、その説明は省略する。
【００６３】
共振用導体１２は、給電部１８を挟んで径方向へ離間して並ぶ第１共振用導体部２０ａおよび第２共振用導体部２０ｂから形成されている。第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂは、導電性金属（アルミニウムや銅等）から作られ、所定面積を有する板状に成型されている。第１共振用導体部２０ａは、不平衡給電材１１（給電部１８）の径方向外方へ離間するとともに、給電部１８に並行してグランド用導体１３から軸方向前方へ延びている。
【００６４】
第２共振用導体部２０ｂは、不平衡給電材１１（給電部１８）を挟んで第１共振用導体部２０ａの反対側に位置し、不平衡給電材１１（給電部１８）の径方向外方へ離間するとともに、給電部１８に並行してグランド用導体１３から軸方向前方へ延びている。第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂは、不平衡給電材１１の給電部１８と共振する。第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂは、それらの平面形状が同形同大であり、それらの平面形状が不平衡給電材１１の軸線Ｓ１に対して面対称の関係（鏡像関係）にある。
【００６５】
第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂは、第１内側縁〜第３内側縁３６〜３８と、外側縁３９および外端縁４０とを有する。第１内側縁３６は、グランド用導体１３の側（無給電部１９の側）に位置し、給電部１８から径方向外方へ延びている。第２内側縁３７は、第１内側縁３６につながり、第１内側縁３６の径方向外端から給電部１８に対向して軸方向前方へ延びている。第３内側縁３８は、第２内側縁３７につながり、第２内側縁３７の軸方向先端から軸方向前方へ末広がりに傾斜（軸線方向前方へ向かって径方向外方へ傾斜）して延びている。外側縁３９は、それら内側縁３６〜３８の外側（径方向外方）に位置し、内側縁３７と平行して軸方向前方へ延びている。外端縁４０は、軸方向前方に位置し、第３内側縁３８の軸方向先端から外側縁３９の軸方向先端に向かって径方向外方へ延びている。
【００６６】
第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂでは、それらの第１内側縁３６の径方向の長さ寸法が同一であり、それらの第２内側縁３７の軸方向の長さ寸法が同一である。また、それらの第３内側縁３８の軸方向の長さ寸法が同一であり、それらの外側縁３９の軸方向の長さ寸法が同一であるとともに、それらの外端縁４０の径方向の長さ寸法が同一である。第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂでは、それらの第２内側縁３７と給電部１８の中心（軸線Ｓ１）との間の離間寸法Ｌ６（第１離間寸法）が同一であり、それらの第２内側縁３７が給電部１８に対して平行して延びている。
【００６７】
アンテナ１０Ｂでは、第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂの第２内側縁３７と不平衡給電材１１の給電部１８の中心（軸線Ｓ１）との間の離間寸法Ｌ６が２〜９ｍｍの範囲にある。離間寸法Ｌ６が９ｍｍを超過すると、アンテナ１０Ｂにおける使用可能な周波数帯域が最も広い状態で飽和し、それ以上アンテナ１０Ｂの周波数帯域を広げることができないのみならず、離間寸法Ｌ６を大きくし過ぎると、不平衡給電材１１の給電部１８と第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂとを共振させることができない場合がある。
【００６８】
アンテナ１０Ｂは、離間寸法Ｌ６を前記範囲において変更することで、使用周波数帯域の広狭を自由に調整することができ、共振帯域を安定化させることができる。具体的には、離間寸法Ｌ６を大きくすることで、使用周波数帯域を広くすることができ、離間寸法Ｌ６を小さくすることで、使用周波数帯域を狭くし、共振帯域内のＶＳＷＲを安定化させることができる。アンテナ１０Ｂは、図１２に示すように、離間寸法Ｌ６が２ｍｍ（ａ点）から大きくなるにつれて使用周波数帯域が急勾配に広がり、離間寸法Ｌ６が９ｍｍ（ｂ点）で使用周波数帯域が最も広い状態となり、離間寸法Ｌ６がそれ以上大きくなったとしても、アンテナ１０Ｂの使用周波数帯域は略一定となる。アンテナ１０Ｂは、離間寸法Ｌ６を２〜９ｍｍの範囲にすることで、給電部１８と第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂとの電波の共振効率が最適となり、給電部１８と第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂ（第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂの第２内側縁３７）とを効率よく共振させることができるとともに、アンテナ１０Ｂにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができる。
【００６９】
第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂでは、不平衡給電材１１の軸線Ｓ１に対する第３内側縁３８の傾斜角度α１が１５〜６０°の範囲にある。なお、不平衡給電材１１の軸線Ｓ１に対する第１共振用導体部２０ａの第３内側縁３８の傾斜角度α１と不平衡給電材１１の軸線Ｓ１に対する第２共振用導体部２０ｂの第３内側縁３８の傾斜角度α１とは同一である。傾斜角度α１が１５度未満または６０°を超過すると、不平衡給電材１１の給電部１８と第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂとの共振が不十分になり、複数の共振周波数を得ることができず、アンテナ１０Ｂにおいて使用可能な周波数帯域を広げることができない。アンテナ１０Ｂは、傾斜角度α１を１５〜６０°の範囲にすることで、給電部１８と第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂとの電波の共振効率が最適となり、給電部１８と第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂ（第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂの第３内側縁３８）とを効率よく共振させることができる。
【００７０】
グランド用導体１３は、固定部２５と、無給電部１９を挟んで径方向に並ぶ第１グランド用導体部２６ａおよび第２グランド用導体部２６ｂとから形成されている。グランド用導体１３は、共振用導体１２と一体に作られ、共振用導体１３につながっている。共振用導体１２およびグランド用導体１３の両者を含めた軸方向の長さ寸法は、約λ／４の設定されている。固定部２５は、第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂの間に位置し、不平衡給電材１１の第２導体１７に溶接（半田付け等）（固定手段）によって電気的に接続（固定）されている。固定部２５は図１のアンテナ１０Ａのそれと同一であるから、図１と同一の符号を付すとともに、図１の説明を援用することで、その説明は省略する。
【００７１】
アンテナ１０Ｂでは、第１支持部分２７と第２支持部分２８との間に形成された空間２９（図２援用）に不平衡給電材１１を挿入し、共振用導体１２やグランド用導体１３に対する不平衡給電材１１の固定位置を調節し、不平衡給電材１１のインピーダンスが変化しない程度に第１および第２支持部分２７，２８をプレスして不平衡給電材１１をそれら支持部分２７，２８に固定した後、不平衡給電材１１の第２導体１７をそれら支持部分２７，２８に溶接する。アンテナ１０Ｂは、固定部２５に第１支持部分２７と第２支持部分２８とを形成することで、共振用導体１２やグランド用導体１３に対する不平衡給電材１１の固定位置を容易に調節することができるとともに、不平衡給電材１１をグランド用導体１３の固定部２５に容易に固定することができるから、アンテナ１０Ｂの製作にかかる手間を大幅に軽減することができるとともに、アンテナ特性に影響を与えることなく、アンテナ１０Ｂの製作にかかる時間を大幅に短縮することができる。
【００７２】
第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂは、導電性金属（アルミニウムや銅等）から作られ、所定面積を有する板状に成型されている。第１グランド用導体部２６ａは、固定部２５につながって不平衡給電材１１（無給電部１９）の径方向外方へ離間するとともに、無給電部１９に並行して共振用導体１２から軸方向後方へ延びている。
【００７３】
第２グランド用導体部２６ｂは、不平衡給電材１１を挟んで第１グランド用導体部２６ａの反対側に位置し、固定部２５につながって不平衡給電材１１（無給電部１９）の径方向外方へ離間するとともに、無給電部１９に並行して共振用導体１２から軸方向後方へ延びている。第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂは、不平衡給電材１１の無給電部１９と共振する。第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂは、それらの平面形状が同形同大であり、それらの平面形状が不平衡給電材１１の軸線Ｓ１に対して面対称の関係（鏡像関係）にある。
【００７４】
第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂは、第１内側縁４１〜第３内側縁４３と、外側縁４４とを有する。第１内側縁４１は、共振用導体１２の側（給電部１８の側）に位置し、無給電部１９から軸方向後方へ末広がりに傾斜（軸線方向後方へ向かって径方向外方へ傾斜）して延びている。第２内側縁４２は、第１内側縁４１につながり、第１内側縁４１の径方向外端から無給電部１９に対向して軸方向後方へ延びている。第３内側縁４３は、第２内側縁４２につながり、第２内側縁４２の軸方向先端から軸方向後方へ末広がりに傾斜（軸線方向後方へ向かって径方向外方へ傾斜）して延びている。外側縁４４は、それら内側縁４１〜４３の外側（径方向外方）に位置し、内側縁４２と平行して軸方向前方へ延びている。
【００７５】
第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂでは、それらの第１内側縁４１の軸方向の長さ寸法が同一であり、それらの第２内側縁４２の軸方向の長さ寸法が同一である。また、それらの第３内側縁４３の軸方向の長さ寸法が同一であり、それらの外側縁４４の軸方向の長さ寸法が同一である。第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂでは、それらの第２内側縁４２と無給電部１９（第２導体１７の表面）との間の離間寸法Ｌ７（第２離間寸法）が同一であり、それらの第２内側縁４２が無給電部１９に対して平行して延びている。
【００７６】
アンテナ１０Ｂでは、第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂの第２内側縁４２と不平衡給電材１１の無給電部１８（第２導体１７の表面）との間の離間寸法Ｌ７が３〜１０ｍｍの範囲にある。アンテナ１０Ｂでは、離間寸法Ｌ７が離間寸法Ｌ６よりも大きい。なお、離間寸法Ｌ７と離間寸法Ｌ６とが同一であってもよい。離間寸法Ｌ７が３ｍｍ未満では、不平衡給電材１１の無給電部１９と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂとの共振が不十分になり、複数の共振周波数を得ることができず、アンテナ１０Ｂにおいて使用可能な周波数帯域を広げることができない。離間寸法Ｌ７が１０ｍｍを超過すると、アンテナ１０Ｂにおける使用可能な周波数帯域が最も広い状態で飽和し、それ以上アンテナ１０Ｂの周波数帯域を広げることができないのみならず、離間寸法Ｌ７を大きくし過ぎると、不平衡給電材１１の無給電部１９と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂとが共振帯域内において不安定になる場合がある。
【００７７】
アンテナ１０Ｂは、離間寸法Ｌ７を前記範囲において変更することで、使用周波数帯域の広狭を自由に調整することができる。具体的には、離間寸法Ｌ７を大きくすることで、使用周波数帯域を広くすることができ、離間寸法Ｌ７を小さくすることで、使用周波数帯域を狭くし、共振帯域内のＶＳＷＲを安定化させることができる。アンテナ１０Ｂは、図１２に示すように、離間寸法Ｌ７が３ｍｍ（ａ点）から大きくなるにつれて使用周波数帯域が急勾配に広がり、離間寸法Ｌ７が１０ｍｍ（ｂ点）で使用周波数帯域が最も広い状態となり、離間寸法Ｌ７がそれ以上大きくなったとしても、アンテナ１０Ｂの使用周波数帯域は略一定となる。アンテナ１０Ｂは、離間寸法Ｌ７を前記範囲にすることで、無給電部１９と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂとの電波の共振効率が最適となり、無給電部１９と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂ（第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂの第２内側縁４２）とを効率よく共振させることができるとともに、アンテナ１０Ｂにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができる。
【００７８】
第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂでは、不平衡給電材１１の軸線Ｓ１に対する第１内側縁４１の傾斜角度α２が４５〜８０°の範囲にある。なお、不平衡給電材１１の軸線Ｓ１に対する第１グランド用導体部２６ａの第１内側縁４１の傾斜角度α２と不平衡給電材１１の軸線Ｓ１に対する第２グランド用導体部２６ｂの第１内側縁４１の傾斜角度α２とは同一である。傾斜角度α２が４５度未満または８０°を超過すると、不平衡給電材１１の給電部１８と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂとの共振が不十分になり、複数の共振周波数を得ることができず、アンテナ１０Ｂにおいて使用可能な周波数帯域を広げることができない。アンテナ１０Ｂは、傾斜角度α２を４５〜８０°の範囲にすることで、給電部１８と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂとの電波の共振効率が最適となり、給電部１８と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂとを効率よく共振させることができる。
【００７９】
第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂでは、不平衡給電材１１の軸線Ｓ１に対する第３内側縁４３の傾斜角度α３が１５〜６０°の範囲にある。なお、不平衡給電材１１の軸線Ｓ１に対する第１グランド用導体部２６ａの第３内側縁４３の傾斜角度α３と不平衡給電材１１の軸線Ｓ１に対する第２グランド用導体部２６ｂの第３内側縁４３の傾斜角度α３とは同一である。傾斜角度α３が１５度未満または６０°を超過すると、不平衡給電材１１の無給電部１９と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂとの共振が不十分になり、複数の共振周波数を得ることができず、アンテナ１０Ｂにおいて使用可能な周波数帯域を広げることができない。アンテナ１０Ｂは、傾斜角度α３を１５〜６０°の範囲にすることで、無給電部１９と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂとの電波の共振効率が最適となり、無給電部１９と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂとを効率よく共振させることができる。
【００８０】
給電素子１４は、図１のアンテナ１０Ａのそれと同一であるから、図１と同一の符号を付すとともに、図１の説明を援用することで、その説明は省略する。給電素子１４は、その幅寸法Ｌ５がアンテナ１０Ａの使用周波数帯域によって異なり、その幅寸法Ｌ５を変更することで、使用周波数帯域の広狭を自由に調整することができる。アンテナ１０Ａは、第１導体１５に給電素子１４を接続することで、使用周波数帯域内でＶＳＷＲ（電圧定在波比）を低い周波数において最適化することができるとともに、給電部１８と第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂとの共振波長を長くすることができ、それによって使用周波数帯域を低い方へ移動させることができる。
【００８１】
図１３は、アンテナ１０ＢにおけるＶＳＷＲ（電圧定在波比）と使用帯域との相関関係を示す図であり、図１４は、アンテナ１０ＢのＹＺ面またはＺＸ面アンテナ特性の周り方向（０°〜３６０°）の電波強度の計測結果を示す図である。なお、アンテナ１０Ｂのインピーダンスを示すスミスチャートは図５を援用し、アンテナ１０ＢのＹＺ面またはＺＸ面アンテナ特性の周り方向（０°〜３６０°）の電波強度の計測結果を示す図は図６を援用する。
【００８２】
アンテナ１０Ｂは、図１３に示すように、使用周波数が約２．０ＧＨｚ〜約４．０ＧＨｚにおいて反射係数ＶＳＷＲ（電圧定在波比）が２以下であり、低いＶＳＷＲ（電圧定在波比）を維持した状態で、広い使用周波数帯域を持っていることが分かる。また、アンテナ１０Ｂのインピーダンスが５０Ωであり（図５援用）、ＸＹ面アンテナ特性の周り方向（０°〜３６０°）の電波強度が略真円を画き（図６援用）、図１４に示すように、ＹＺ面またはＺＸ面アンテナ特性の周り方向（０°〜３６０°）の電波強度が楕円型を画いており、アンテナ１０Ｂが良好な無指向性を有していることが分かる。
【００８３】
アンテナ１０Ｂは、給電部１８と第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂ（第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂの第２内側縁３７）とが共振するとともに、無給電部１９と第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂ（第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂの第２内側縁４２）とが共振することで、複数の共振周波数を得ることが可能であり、得られた複数の共振周波数が一方向へ連続して隣り合うとともにそれら共振周波数の一部が重なり合うから、アンテナ１０Ｂにおける使用周波数帯域を大幅に広げることができる。アンテナ１０Ｂは、高い利得を得ることができるのみならず、それが使用可能な周波数帯域のうちのすべての帯域において電波を送信または受信することができ、広帯域（ワイドバンド）における使用が可能であり、１本のみで広帯域の電波を送受信可能なアンテナ１０Ｂを作ることができる。
【００８４】
図１５は、アンテナ１０Ｂの使用の一例を示す斜視図であり、図１６は、図１５の正面図である。図１７は、図１５の上面図である。図１６，１７では、縦方向を矢印Ｃで示し（図１６のみ）、周り方向を矢印Ｄで示すとともに（図１７のみ）、前後方向Ｅを矢印で示す（図１７のみ）。また、図１５，１７では、前後方向前方を矢印Ｅ１で示し、前後方向後方を矢印Ｅ２で示す（図１７のみ）。図１６では、中心線Ｓ２を二点鎖線で示す。
【００８５】
アンテナ１０Ｂは、その使用の一例として電波反射材３５を備えている。電波反射材３５は、アンテナ１０Ｂの後方に配置されている。電波反射材３５は、導電性金属（アルミニウムや銅、メッキ等）から作られ、アンテナ１０Ｂから発信された電波を反射する。電波反射材３５は、図１７，１９に示すように、半円形に成形され、アンテナ１０Ｂの周り方向へ円弧（正円）を画いている。アンテナ１０Ｂでは、不平衡給電材１１の中心（第１導体１５の中心）と電波反射材３５の内周面との離間距離がλ／４に設定されている。電波反射材３５は、その縦方向の長さ寸法がアンテナ１０Ｂの不平衡給電材１１（コネクタ３４を含まず）と給電素子１４との両者の軸方向の長さ寸法と略同一であり、アンテナ１０Ｂの後面側の全域を取り囲んでいる。なお、電波反射材３５は、半円形に限らず、その円周の長さを自由に設定することができる。
【００８６】
このアンテナ１０Ｂの使用例では、不平衡給電材１１の軸線Ｓ１（図１１参照）と電波反射材３５を周り方向に二分する反射材３５の中心線Ｓ２とが一致するとともに、給電材１１の軸線Ｓ１が反射材３５を正円としたときのその中心点Ｓ２に位置するように、電波反射材３５に対してアンテナ１０Ｂが配置されている。また、第１および第２共振用導体部２０ａ，２０ｂが中心線Ｓ２に対して面対称に配置され、第１および第２グランド用導体部２６ａ，２６ｂが中心線Ｓ２に対して面対称に配置されている。アンテナ１０Ｂは、図１５，１７に矢印Ｅ１，Ｅ２で示すように、その後面側から前後方向後方へ発信された電波が電波反射材３５によって反射され、反射された電波とその前面側から発信された電波とが前後方向前方へ向かって発信される。
【００８７】
アンテナ１０Ｂは、不平衡給電材１１の中心（第１導体１５の中心）と電波反射材３５の内周面との離間距離がλ／４に設定されているが、図１７に示すように、不平衡給電材１１の軸線Ｓ１と電波反射材３５の中心線Ｓ２とを結ぶ移動線Ｓ３上を移動させることができる。それによって、アンテナ１０Ｂの放射利得と共振周波数とを自由に微調整することができる。
【００８８】
電波反射材３５を備えたアンテナ１０Ｂは、その使用周波数帯域を広げることができることはもちろん、アンテナ１０Ｂの後方へ発信された電波が電波反射材３５によって反射され、その電波が前後方向前方へ発信されるから、アンテナ１０Ｂから発信された電波のすべてを前後方向前方（所定の方向）へ発信することができるとともに、前後方向前方（所定の方向）から進入する電波をアンテナ１０Ｂ全体で受信することができ、広い使用周波数帯域を有するアンテナ１０Ｂに前後方向前方（特定方向）への指向性を持たせることができる。
【００８９】
不平衡給電材１１の中心（第１導体１５の中心）と電波反射材３５の内周面との離間距離がλ／４に設定されたアンテナ１０Ｂは、アンテナ１０Ｂから発信された電波が効率よく電波反射材３５に達し、その電波が反射材３５によって反射されることで、アンテナ１０Ｂから発信された電波のすべてを前後方向前方（所定の方向）へ発信することができる。また、前後方向前方（所定の方向）から進入して電波反射材３５によって反射した電波が効率よくアンテナ１０Ｂに達し、アンテナ１０Ｂが電波を効率よく受信することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１０Ａ  アンテナ
１０Ｂ  アンテナ
１１    不平衡給電材
１２    共振用導体
１３    グランド用導体
１４    給電素子
１５    第１導体
１６    第１絶縁体
１７    第２導体
１８    給電部
１９    無給電部
２０ａ  第１共振用導体部
２０ｂ  第２共振用導体部
２１    第１内側縁
２２    第２内側縁
２３    外側縁
２４    外端縁
２５    固定部
２６ａ  第１グランド用導体部
２６ｂ  第２グランド用導体部
２７    第１支持部分
２８    第２支持部分
３０    第１内側縁
３１    第２内側縁
３２    外側縁
３３    外端縁
３５    電波反射材
Ｌ１    幅寸法
Ｌ２    離間寸法
Ｌ３    幅寸法
Ｌ４    離間寸法
Ｌ５    幅寸法
Ｌ６    離間寸法
Ｌ７    離間寸法
α１    傾斜角度
α２    傾斜角度
α３    傾斜角度
【図１】
0005677150.tif 000002
【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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【図１６】
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【図１７】
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