(57)【要約】【課題】  広帯域な利得特性を示す構造が簡易でより低姿勢なアンテナとする。【解決手段】  所定の長さの導線をＬ字状に折曲した短辺１１ａと長辺１１ｂとを有するＬ型素子１１の短辺１１ａの端部が、同軸ケーブル１０の中心導体１０ｃの先端に接続される。これにより、同軸ケーブル１０に対してＬ型素子１１が短辺１１ａの高さで折り返されると共に、長辺１１ｂが同軸ケーブル１０にほぼ平行に配置される。Ｌ型素子１１の長さＬは動作させたい周波数帯の波長にほぼ共振するよう約１／４波長の長さとされている。また、短辺１１ａの高さＨは約０．００９波長以上とされる。【選択図】  図１
2008153816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸ケーブルと、
所定の長さの導線をＬ字状に折曲した短辺と長辺とを有するＬ型素子とを備え、
前記同軸ケーブルの中心導体の先端に、前記Ｌ型素子の短辺の端部が接続されることにより、前記同軸ケーブルに対して前記Ｌ型素子が前記短辺の高さで折り返されると共に、前記長辺が前記同軸ケーブルにほぼ平行に配置され、前記Ｌ型素子の長さが動作させたい周波数帯の波長にほぼ共振する長さとされて、前記Ｌ型素子に前記同軸ケーブルから給電されることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
動作させたい周波数帯における中心周波数の波長をλとするとき、
前記Ｌ型素子の短辺の高さが約０．００９λ〜約０．１λとされると共に、前記Ｌ型素子の所定の長さが約０．２１λ〜約０．３０λとされていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
【請求項３】
前記同軸ケーブルの端部における外部導体が除去されることで露出された所定の長さの前記中心導体を折り返すよう折曲することにより、前記Ｌ型素子を前記中心導体で構成するようにしたことを特徴とする請求項１あるいは２記載のアンテナ。
【請求項４】
前記アンテナ素子がミアンダ状の形状とされていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
【請求項５】
折り返された先の前記アンテナ素子が太径パイプ状とされていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
【請求項６】
線路部と該線路部にほぼ平行に配置されているグランドとを少なくとも含む伝送線路と、該グランドを越えて延伸されている所定の長さの前記線路部により構成されるアンテナ素子とが絶縁基板上に形成されているアンテナであって、
前記アンテナ素子は折り返されて、前記伝送線路と所定間隔をもってほぼ平行になるよう配置されて前記絶縁基板上に形成されており、前記アンテナ素子の長さが動作させたい周波数帯の波長にほぼ共振する長さとされていることを特徴とするアンテナ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のアンテナと、
該アンテナを収納する保護ケースとを備え、
前記保護ケースは、
前記同軸ケーブルの先端部と、前記中心導体に接続されている前記Ｌ型素子の先端部とが収納される先端収納部と、
該先端収納部に連なっており、前記アンテナにおける前記Ｌ型素子の長辺とほぼ平行に配置される前記同軸ケーブルが収納される第１筒状部と、
前記先端収納部から突出している前記Ｌ型素子の長辺が収納される第２筒状部とを備え、
前記保護ケースにより、前記Ｌ型素子と前記同軸ケーブルとが所定間隔でほぼ平行配置されるように規制されることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項８】
前記保護ケースの前記先端収納部内に、前記Ｌ型素子による受信信号を増幅する増幅手段が少なくとも収納されていることを特徴とする請求項７記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広帯域な利得特性を示す低姿勢のアンテナおよびアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の広帯域板状アンテナの構成を示す斜視図を図１６に示す。図１６に示す広帯域板状アンテナ１００は、グランドプレーンとされるアース板１０１と、矩形状の励振板１０２と、励振板１０２に対向するよう配置された矩形状の導体板１０３とを備えている。また、広帯域板状アンテナ１００に給電する給電ケーブル１０４が設けられており、給電ケーブル１０４の芯線１０４−１は励振板１０２の端縁に接続され、給電ケーブル１０４の外部導体とされる編組線は導体板１０３の端縁に接続されている。また、給電ケーブル１０４はアース板１０１を貫通するように設けられており、給電ケーブル１０４の他端は信号源１０５に接続されている。この広帯域板状アンテナ１００では、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が２以下で約１５％、ＶＳＷＲが３以下で約２９％の比周波数帯域が得られるようになる。
【特許文献１】特開平１０−３２２１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
地上デジタル放送の周波数帯域は４７０ＭＨｚ〜７１０ＭＨｚとされており、中心周波数は５９０ＭＨｚとなり帯域幅は２４０ＭＨｚとなる。しかしながら、従来のアンテナでは、中心周波数が５９０ＭＨｚで帯域幅が２４０ＭＨｚの周波数帯域を確保することが困難であって、地上デジタル放送受信用のアンテナとして適したアンテナとすることができなかった。
そこで、地上デジタル放送受信用のアンテナとして特願２００６−１７９５４３のアンテナが提案されている。このアンテナの構成を示す斜視図を図１７に示す。図１７に示すアンテナ２００は、横に長い矩形の平板状に形成された金属板からなるほぼ垂直に配置されているアース板２１０と、アース板２１０の面から所定間隔空けてほぼ平行に配置されている横に細長い矩形の平板状に形成された金属板からなるほぼ垂直に配置されている放射素子２１２と、放射素子２１２の下部における角部の近傍の縁部をアース板２１０に短絡する細長い矩形の平板状に形成された金属板からなるショート板２１１を備えている。このショート板２１１は、放射素子２１２およびアース板２１０に対してほぼ垂直に配置されている。そして、アンテナ２００においては、放射素子２１２の上部がアース板２１０の上辺より所定長だけ上に露出している構成とされている。また、放射素子２１２の下辺の所定位置に給電点が設けられて、この給電点に同軸ケーブル２１３から給電されている。
【０００４】
このアンテナ２００では、中心周波数が５９０ＭＨｚで帯域幅が２４０ＭＨｚの周波数帯域において良好な電気的特性を得ることができる。この場合のアンテナ２００の寸法は、アース板２１０の長辺の長さが約２４０ｍｍとされ、短辺の長さが約４０ｍｍとされる。また、ショート板２１１の高さが約２０ｍｍとされ、その幅は約１０ｍｍとされる。さらに、放射素子２１２の長辺の長さが約１０５ｍｍとされ、短辺の長さがアース板２１０の短辺より長い約５０ｍｍとされる。放射素子２１２は、アース板２１０の上辺から約２０ｍｍ上方へ露出される。このように、図１７に示すアンテナ２００のアンテナ高は約２０ｍｍとなり、図１６に示す広帯域板状アンテナ１００より小型で低姿勢とされるが、これ以上は小型で低姿勢とすることができないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、広帯域な利得特性を示す構造が簡易でより低姿勢のアンテナおよびアンテナ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のアンテナは、所定の長さの導線をＬ字状に折曲した短辺と長辺とを有するＬ型素子の短辺の端部が、同軸ケーブルの中心導体の先端に接続されることにより、同軸ケーブルに対してＬ型素子が前記短辺の高さで折り返されると共に、長辺が同軸ケーブルにほぼ平行に配置されることを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のアンテナ装置は、所定の長さの導線をＬ字状に折曲した短辺と長辺とを有するＬ型素子の短辺の端部が、同軸ケーブルの中心導体の先端に接続されることにより、同軸ケーブルに対してＬ型素子が前記短辺の高さで折り返されると共に、長辺が同軸ケーブルにほぼ平行に配置されることで、非常に低姿勢な形状となり、簡単な構造であるにもかかわらず、広帯域な利得特性が得られ、地上デジタル放送受信用のアンテナとして好適なアンテナとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の第１実施例にかかるＬ型アンテナの構成を図１に示す。
この図に示す第１実施例にかかるＬ型アンテナ１は、同軸ケーブル１０の先端部分の外被が除去されており、外部導体である編組線１０ａが若干露出している。さらに、編組線１０ａも先端部分において除去されて絶縁部１０ｂが若干露出している。さらにまた、絶縁部１０ｂも先端部分において除去されており中心導体１０ｃが露出している。この中心導体１０ｃの先端に、Ｌ字状に折曲されたＬ型素子１１の端部が接続されている。Ｌ型素子１１は短辺１１ａと長辺１１ｂとを有し、短辺１１ａの端部が中心導体１１ｃの先端に接続されることにより、Ｌ型素子１１は同軸ケーブル１０に対して折り返されるようになると共に、長辺１１ｂが同軸ケーブル１０にほぼ平行になるように配置される。Ｌ型素子１１の短辺１１ａと長辺１１ｂとを合わせた長さＬはＬ型アンテナ１を動作させる周波数帯の中心周波数にほぼ共振する長さとされ、例えば中心周波数の波長をλとした際に約λ／４の長さとされる。また、同軸ケーブル１０とＬ型素子１１との間隔となる短辺１１ａの高さＨは約０．００９λ以上とされる。
なお、同軸ケーブル１０の中心導体１０ｃを所定の長さ露出するようにして、この中心導体１０ｃを高さＨで折り返すよう折曲することにより、Ｌ型素子１１を中心導体１０ｃで構成するようにしてもよい。
【０００９】
実施例１のＬ型アンテナ１における具体的な例を説明すると、Ｌ型アンテナ１を地上デジタル放送受信用のアンテナとする場合は、動作させる周波数帯域を４７０ＭＨｚ〜７１０ＭＨｚとして中心周波数を５９０ＭＨｚとする。そして、同軸ケーブル１０をＺ軸方向に沿って配置すると共に、Ｌ型素子１１の短辺１１ａをＸ軸方向に配置し、Ｌ型素子１１の長辺１１ｂをＺ軸にほぼ平行に配置する。この際に、Ｌ型素子１１の短辺１１ａの高さＨが約１０．２ｍｍとされ、長辺１１ｂの長さは約１１６．９ｍｍとされる。これにより、Ｌ型素子１１の長さＬは約１２７．１ｍｍとなる。約１２７．１ｍｍの長さＬは、中心周波数５９０ＭＨｚの波長λが約５０８．５ｍｍとなることから中心周波数５９０ＭＨｚの波長λの約０．２５λとなる。同軸ケーブル１０は、直径が約３ｍｍの１．５Ｃケーブルが使用されている。なお、直径が約０．５ｍｍのりん青銅等の線材を使用してＬ型素子１１を構成することができる。また、同軸ケーブル１０は特性インピーダンスが７５Ωの１．５Ｃケーブルだけでなく、特性インピーダンスが５０Ωの１．５Ｄケーブルやそれ以外の特性インピーダンスの同軸ケーブルを使用してもよい。また、フレキシブルな同軸ケーブルだけでなく、セミリジットの同軸ケーブルなどを使用してもよい。
【００１０】
Ｌ型素子１１の長さＬを約０．２５λ（約１２７．１ｍｍ）とした時に、Ｌ型素子１１の短辺１１ａの高さＨをパラメータとして、約０．００９λ（約４．６ｍｍ）、約０．０２λ（約１０．２ｍｍ）、約０．０３λ（約１５．２ｍｍ）および約０．１λ（約５０．９ｍｍ）とした際のＬ型アンテナ１の最大利得の周波数特性を図３に示す。図３を参照すると、Ｌ型素子１１の短辺１１ａの高さＨを約０．０２λあるいは約０．０３λとした際に４７０ＭＨｚ〜７１０ＭＨｚの周波数帯域において最も高い利得が得られている。そして、高さＨが約０．００９λ〜約０．１λの範囲においては上記周波数帯域において０ｄＢｄ以上の最大利得が得られている。
【００１１】
また、Ｌ型素子１１の短辺１１ａの高さＨを約０．０２λ（約１０．２ｍｍ）とした時に、Ｌ型素子１１の長さＬをパラメータとして約０．２１λ（約１０６．８ｍｍ）、約０．２５λ（約１２７．１ｍｍ）および約０．３０λ（約１５２．６ｍｍ）とした際のＬ型アンテナ１の最大利得の周波数特性を図４に示す。図４を参照すると、Ｌ型素子１１の長さＬを約０．２５λとした際に４７０ＭＨｚ〜７１０ＭＨｚの周波数帯域において最も高い利得が得られている。そして、長さＬが約０．２１λ〜約０．３０λの範囲においては上記周波数帯域において０ｄＢｄ以上の最大利得が得られている。なお、図４を参照すると、Ｌ型素子１１の長さＬを短くするにつれて利得のピーク部分が高域に移動するようになっており、このことからＬ型アンテナ１はＬ型素子１１の長さＬに共振するアンテナであることがわかる。
【００１２】
上記した図３および図４の最大利得特性を根拠として、Ｌ型アンテナ１におけるＬ型素子１１の設計寸法は、Ｌ型素子１１の短辺１１ａの高さＨが約０．００９λ〜約０．１λの範囲、Ｌ型素子１１の長さＬが約０．２１λ〜約０．３０λの範囲とされる。この場合、Ｌ型アンテナ１を中心周波数５９０ＭＨｚで動作させる場合は、中心周波数の波長λを約５０８．５ｍｍとし、高さＨが約４．６ｍｍ〜５０．９ｍｍの範囲とされ、長さＬが約１０６．８ｍｍ〜約１５２．６ｍｍの範囲とすればよい。このように、本発明にかかるＬ型アンテナ１においては、同軸ケーブル１０を含めたアンテナ高が約１２［ｍｍ］であり、低い側の設計周波数４７０ＭＨｚの波長をλ’とした際に約０．０１９λ’の低姿勢な形状であるにもかかわらず、最大利得０ｄＢｄ以上が得られる比周波数帯域が４０％以上となり、非常に広帯域なアンテナを実現することができる。
【００１３】
なお、１／４波長のアンテナエレメントを有する共振アンテナとして、従来からブラウンアンテナやスリーブアンテナが知られており、ブラウンアンテナではグラウンドの代用とする１／４波長の複数本のラジアルを外部導体に接続しており、スリーブアンテナにおいては１／４波長の同軸円管（スリーブ）を外部導体の外側にかぶせて外部導体に接続している。しかしながら、本発明にかかるＬ型アンテナ１においては、原理は定かではないが１／４波長の長さが好適とされるＬ型素子１１を折り返して同軸ケーブル１０に平行に配置することにより、ラジアルやスリーブを必要とすることなく共振アンテナとして動作するようになる。このように、本発明にかかるＬ型アンテナ１においては、ラジアルやスリーブを必要とすることがなく簡単な構造とすることができると共に、非常に低姿勢なアンテナとすることができる。しかも、広帯域な利得特性が得られることから、地上デジタル放送受信用のアンテナとして好適なアンテナとすることができる。
【００１４】
次に、図１に示すＬ型アンテナ１において、Ｌ型素子１１の短辺１１ａの高さＨを約１０．２ｍｍとし長さＬを約１２７．１ｍｍとした際の水平偏波のＺ−Ｘ面の放射パターンを図５ないし図８に示す。ただし、図５は周波数が４７０ＭＨｚとされた際の放射パターンであり、図６は周波数が５３０ＭＨｚとされた際の放射パターンであり、図７は周波数が５９０ＭＨｚとされた際の放射パターンであり、図８は周波数が７１０ＭＨｚとされた際の放射パターンである。なお、図１に示すようにＬ型アンテナ１はＺ軸方向に沿って配置されており、Ｌ型素子１１の短辺１１ａがＸ軸方向に沿って配置されている。
図５ないし図８に示す各周波数の放射パターンでは、その最大値を０ｄＢｄに正規化して表示している。これらの放射パターンを参照すると、各周波数においてほぼ無指向性の放射パターンとされていることがわかるが、放射パターンにはいくつかのヌル点が発生している。しかし、このような放射パターンは同軸ケーブルの先端にアンテナが取り付けられている種類のアンテナにはよく見られる一般的な放射パターンである。
【００１５】
次に、図１に示すＬ型アンテナ１を用いた第１実施例のアンテナ装置２の構成を示す斜視図を図２に示す。
図２に示すように、第１実施例のアンテナ装置２は図１に示すＬ型アンテナ１を保護ケース２０に収納した構成とされている。保護ケース２０は、外部圧力からの保護やアンテナ構造の安定化、取付時の接着面の確保などを目的としてＬ型アンテナ１に装着されている。この保護ケース２０は、直方体の形状とされた先端収納部２１と第１筒状部２２ａと第２筒状部２２ｂを備え、その間が連接部２２ｃで連接された断面形状がめがね型とされた延伸収納部２２とから構成されている。先端収納部２１は、図２に破線で示すようにＬ型アンテナ１における編組線１０ａや中心導体１０ｃが露出する同軸ケーブル１０の先端部と、Ｌ型素子１１の短辺１１ａと長辺１１ｂの一部を覆うようにしている。また、延伸収納部２２は、第１筒状部２２ａに同軸ケーブル１０が収納され、第２筒状部２２ｂにＬ型素子１１における長辺１１ｂが収納される。この延伸収納部２２の作用により、同軸ケーブル１０とＬ型素子１１の長辺１１ｂとの間隔が短辺１１ａの高さＨの寸法に規制されるようになって、アンテナ装置２の電気的特性が安定化されるようになる。
【００１６】
先端収納部２１は、半截された収納部と蓋部とからなり、収納部にＬ型アンテナ１の先端部を収納した後に蓋部が収納部に嵌着される。また、延伸収納部２２の先端部は先端収納部２１から抜け出ないように先端収納部２１内に固着されている。先端収納部２１および延伸収納部２２は合成樹脂製とされるが、延伸収納部２２をシェアＡ（スプリング式ゴム硬度計）の硬度４０度〜６０度程度の樹脂製とすることで、アンテナ装置２の取付時の屈曲による障害が発生することを防止することができる。先端収納部２１の寸法の一例を挙げると、幅Ｗ１が約１０ｍｍ、長さＬ１が約５０ｍｍ、高さＨ１が約２０ｍｍとされ、延伸収納部２２の長さＬ２は約７０ｍｍとされている。このように、本発明にかかるＬ型アンテナ１を用いたアンテナ装置２は、簡単な構造とすることができると共に、非常に低姿勢なアンテナとすることができる。しかも、Ｌ型アンテナ１と同様の電気的特性を示すことから最大利得０ｄＢｄ以上が得られる比周波数帯域が４０％以上となり、広帯域な利得特性が得られ地上デジタル放送受信用のアンテナとして好適なアンテナ装置とすることができる。また、先端収納部２１の一面を被支持体に貼着することによりアンテナ装置２を取り付けることができるようになる。
なお、保護ケース２０の誘電率の影響を受けてＬ型アンテナ１の電気長が変化する場合は、所望の利得の周波数特性が得られるようにＬ型素子１１の長さＬを適宜調整するようにする。
【００１７】
次に、本発明の第２実施例にかかるＬ型アンテナの構成を図９に示す。
図９に示す第２実施例にかかるＬ型アンテナ３は、Ｌ型アンテナ１に増幅手段を付加した構成とされている。すなわち、同軸ケーブル３０の先端部分の外被は除去されており、外部導体である編組線３０ａが若干露出している。さらに、編組線３０ａも先端部分において除去されて絶縁部３０ｂが若干露出している。さらにまた、絶縁部３０ｂも先端部分において除去されており中心導体３０ｃが露出している。基板３２の一面には、アンプ３３が設けられておりアンプ３３の出力部に中心導体３０ｃが接続されている。アンプ３３の入力部には、Ｌ字状に折曲されたＬ型素子３１の端部が接続されている。Ｌ型素子３１は短辺３１ａと長辺３１ｂとを有し、短辺３１ａの端部がアンプ３３の入力部に接続されることにより、Ｌ型素子３１は同軸ケーブル３０に対して折り返されるようになると共に、長辺３１ｂが同軸ケーブル３０にほぼ平行になるように配置される。基板３２には、アンプ３３の他にインピーダンス整合回路など他の機能をもった回路を共に設置してもよい。なお、アンプ３３には、同軸ケーブル３０を介してチューナーから同軸ケーブル３０に重畳された電力が動作電源として供給される。
【００１８】
Ｌ型素子３１の長さはＬ型アンテナ３を動作させる周波数帯の中心周波数にほぼ共振する長さとされ、例えば中心周波数の波長をλとした際に約λ／４の長さとされ、Ｌ型素子３１の短辺３１ａの高さは約０．００９λ以上とされる。図９に示すＬ型アンテナ３は、図１に示すＬ型アンテナ１にアンプ３３の特性を加味した良好な最大利得の周波数特性を示すようになることから、同軸ケーブル３０とＬ型素子３１との間隔は約０．００９λ〜約０．１λの範囲とされ、Ｌ型素子３１の長さは約０．２１λ〜約０．３０λの範囲とされる。この場合、最大利得０ｄＢｄ以上が得られる比周波数帯域が４０％以上となり、非常に広帯域なアンテナを実現することができる。また、本発明にかかる第２実施例のＬ型アンテナ３においても、ラジアルやスリーブを必要とすることがなく簡単な構造とすることができると共に、非常に低姿勢なアンテナとすることができる。しかも、広帯域な利得特性が得られることから、地上デジタル放送受信用のアンテナとして好適なアンテナとすることができる。
【００１９】
次に、図９に示す第２実施例のＬ型アンテナ３を用いた第２実施例のアンテナ装置４の構成を示す斜視図を図１０に示す。
図１０に示すように、第２実施例のアンテナ装置４は図９に示すＬ型アンテナ３を保護ケース４０に収納した構成とされている。保護ケース４０は、外部圧力からの保護やアンテナ構造の安定化、取付時の接着面の確保などを目的としてＬ型アンテナ３に装着されている。この保護ケース４０は、半截された本体部４１ａと蓋部４１ｂとからなる直方体の形状とされた先端収納部４１と、第１筒状部４２ａと第２筒状部４２ｂを備え、その間が連接部４２ｃで連接された断面形状がめがね型とされた延伸収納部４２とから構成されている。先端収納部４１は、図１０に破線で示すようにＬ型アンテナ３における編組線３０ａや中心導体３０ｃが露出する同軸ケーブル３０の先端部と、アンプ３３が設けられている基板３２と、Ｌ型素子３１の短辺３１ａと長辺３１ｂの一部を覆うようにしている。また、延伸収納部４２は、第１筒状部４２ａに同軸ケーブル３０が収納され、第２筒状部４２ｂにＬ型素子３１の長辺３１ｂが収納される。この延伸収納部４２の作用により、同軸ケーブル３０とＬ型素子３１との間隔が短辺３１ａの高さの寸法に規制されるようになって、アンテナ装置４の電気的特性が安定化されるようになる。
【００２０】
先端収納部４１においては、本体部４１ａ内に同軸ケーブル３０の先端部と基板３２とＬ型素子３１の折り返し部が収納されて、接着やねじ止めなどにより蓋部４１ｂが本体部４１ａに固着される。この場合、基板３２およびＬ型素子３１の折り返し部を保持する保持部を本体部４１ａに形成して、この保持部に基板３２およびＬ型素子３１の折り返し部を保持させるようにしても良い。先端収納部４１および延伸収納部４２は合成樹脂製とされるが、延伸収納部４２をシェアＡ（スプリング式ゴム硬度計）の硬度４０度〜６０度程度の樹脂製とすることで、アンテナ装置４の取付時の屈曲による障害が発生することを防止することができる。なお、先端収納部４１における第１筒状部４２ａには同軸ケーブルを挿通させる直径３ｍｍ程度の貫通穴が設けられており、第２筒状部４２ｂにはＬ型素子３１を挿通させる直径１ｍｍ程度の貫通穴が設けられている。さらに、連接部４２ｃの先端部に本体部４１ａの内面に設けられたボス４３が貫通可能な直径４ｍｍ程度の挿通孔が開けられている。このボス４３に連接部４２ｃに設けられた挿通孔を挿通させることにより、延伸収納部４２が屈曲されたり引っ張り力が印加されても延伸収納部４２が先端収納部４１から脱落することを防止することができる。
【００２１】
次に、本発明にかかる第１，２実施例のＬ型アンテナにおけるＬ型素子の変形例の構成を図１１ないし図１３に示す。
図１１に示すＬ型アンテナ５では、Ｌ型素子５１をミアンダ状の形状に形成している。図示する場合は、Ｌ型素子５１が水平方向にジグザグ形状とされているが、その方向は任意の方向とすることができる。このようにミアンダ状の形状のＬ型素子５１とすることで、広帯域利得特性を維持したままでアンテナ長の短縮が可能となる。
また、図１２に示すＬ型アンテナ６は、Ｌ型素子６１の折り返し後の線径を太くしてパイプ状としている。図示する場合は、太径パイプ状のＬ型素子６１がパイプ状にしてあるが、中実な棒状としてもよい。このように太径パイプ状のＬ型素子６１とすることで、利得特性の周波数帯域がさらに拡大するため、量産時のばらつきによる規格外製品を減少させることができる。
【００２２】
図１３に示すＬ型アンテナ７は、高周波特性の良好な基板上に形成した伝送線路によりＬ型アンテナ７を構成するようにしている。ガラスエポキシ基板やテフロン基板等のプリント基板とされた基板７２上に、銅箔などの導電性の蒸着材料を用いて同軸ケーブル７０とほぼ同じ特性インピーダンスを有するのマイクロストリップライン７３をプリントする。この場合、マイクロストリップライン７３は線路部７３ａと、線路部７３ａを両側から挟んでいるグランド７３ｂから構成されている。そして、線路部７３ａには給電用の同軸ケーブル７０の絶縁部７０ｂから導出されている中心導体７０ｃが接続され、両側のグランド７３ｂは同軸ケーブル７０の外部導体である編組線７０ａに接続されていると共に、スルーホール７３ｃによって基板７２の裏面のグランドと接続されている。基板７２の裏面のグランドは、マイクロストリップライン７３が形成されている部分にのみ一様に配置されており、線路部７３ａが延伸されて構成されているＬ型素子７１の裏面にはグランドは形成されていない。
【００２３】
Ｌ型素子７１はマイクロストリップライン７３の先に、線路部７３ａがＬ型に屈曲されるよう延伸されて形成されている。このように、基板７２に形成した伝送線路によりＬ型アンテナ７を構成することにより、アンテナ構造が安定し、部品点数が減少するなど、量産化が容易となる作用がある。また、マイクロストリップライン７３をコプレナーラインとすることで、さらなるコストダウンを図ることもできる。さらに、マイクロストリップライン７３やコプレナーラインの線径比を変えてインピーダンス整合やバラン機能を持たせたり、デバイス部品を装着してアンプなどの機能を持たせたりすることもできる。なお、Ｌ型素子７１のみを基板７２上にプリントして、このＬ型素子７１に同軸ケーブル７０を直接接続する構造としてもよい。
【００２４】
次に、本発明にかかる第１，２実施例のアンテナ装置を車室内に装着した装着例を図１４および図１５に示す。ただし、図１４および図１５では第１実施例のアンテナ装置２を装着した例とされている。
図１４に示す装着例では、車両のフロントガラス８１の上部にアンテナ装置２が取り付けられている。この場合、保護ケース２０の一面に両面テープなどの貼着手段を設け、フロントガラス８１の上部に貼着する。また、ルームミラー８２の背面にアンテナ装置２’を貼着により取り付けることができる。この場合も、保護ケース２０’の一面に両面テープなどの貼着手段を設け、ルームミラー８２の背面に貼着する。そして、アンテナ装置２，２’から導出されている同軸ケーブル１０，１０’は、取り付けられたアンテナ装置２，２’近傍のルーフライニング（天井内張り）やピラーガーニッシュ（ピラー室内カバー）に挿入し、車内配線をして車室内に設置されているチューナーに接続する。また、車両のインスツルメンタルパネル８３の上面や内部にアンテナ装置２”を取り付ける場合も同様にして、保護ケース２０”の一面に両面テープなどの貼着手段を設け、インスツルメンタルパネル８３の上面に貼着する。あるいは、保護ケース２０”に固定部品を取り付けてインスツルメンタルパネル８３内の取付部分に固着する。そして、同軸ケーブル１０”を車内配線して車室内に設置されているチューナーに接続する。
【００２５】
図１５に示す装着例は、ダイバーシティ受信する場合のアンテナ装置２−１，２−２の設置例とされている。
一般的なダイバーシティ受信においては、複数のアンテナを約λ／４の間隔で配置するダイバーシティ受信が有効といわれている。図１５に示す場合は、フロントガラス８１の上部の左右にアンテナ装置２−１とアンテナ装置２−２とを所定間隔離隔して配置している。この場合、この場合、保護ケース２０−１，２０−２の一面に両面テープなどの貼着手段を設け、フロントガラス８１の上部の所定箇所に貼着する。アンテナ装置２−１，２−２から導出されている同軸ケーブル１０−１，１０−２は、取り付けられたアンテナ装置２−１，２−２近傍のルーフライニング（天井内張り）やピラーガーニッシュ（ピラー室内カバー）に挿入し、車内配線をして車室内に設置されているチューナーに接続する。この場合、アンテナ装置２−１とアンテナ装置２−２との配置間隔は動作させる周波数帯域が広いことと、車両設置に制約があるためにλ／４に限ることはない。
また、アンテナ装置２−１とアンテナ装置２−２の装着場所については、フロントガラス８１に限るものではなく、車室内における図１５に示す以外の場所に配置してもよいし、水平設置に限らず垂直方向やその他の方向に設置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上説明した本発明にかかるアンテナおよびアンテナ装置の実施例においては、地上デジタル放送用のアンテナ装置として説明したがこれに限るものではなく、使用周波数帯域が広帯域とされる低姿勢のアンテナおよびアンテナ装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施例にかかるＬ型アンテナの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例にかかるＬ型アンテナを用いた第１実施例のアンテナ装置の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施例にかかるＬ型アンテナの高さをパラメータとした際の最大利得の周波数特性を示す図である。
【図４】本発明の第１実施例にかかるＬ型アンテナの長さをパラメータとした際の最大利得の周波数特性を示す図である。
【図５】本発明の第１実施例のＬ型アンテナにおいて周波数が４７０ＭＨｚとされた際のＺ−Ｘ面の放射パターンを示す図である。
【図６】本発明の第１実施例のＬ型アンテナにおいて周波数が５３０ＭＨｚとされた際のＺ−Ｘ面の放射パターンを示す図である。
【図７】本発明の第１実施例のＬ型アンテナにおいて周波数が５９０ＭＨｚとされた際のＺ−Ｘ面の放射パターンを示す図である。
【図８】本発明の第１実施例のＬ型アンテナにおいて周波数が７１０ＭＨｚとされた際のＺ−Ｘ面の放射パターンを示す図である。
【図９】本発明の第２実施例にかかるＬ型アンテナの構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施例にかかるＬ型アンテナを用いた第２実施例のアンテナ装置の構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明にかかる第１，２実施例のＬ型アンテナにおけるＬ型素子の変形例の構成を示す図である。
【図１２】本発明にかかる第１，２実施例のＬ型アンテナにおけるＬ型素子の他の変形例の構成を示す図である。
【図１３】本発明にかかる第１，２実施例のＬ型アンテナにおけるＬ型素子のさらに他の変形例の構成を示す図である。
【図１４】本発明にかかる第１，２実施例のアンテナ装置を車室内に装着した装着例を示す図である。
【図１５】本発明にかかる第１，２実施例のアンテナ装置を車室内に装着した他の装着例を示す図である。
【図１６】従来の広帯域板状アンテナの構成を示す斜視図である。
【図１７】提案されている地上デジタル放送受信用のアンテナの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  Ｌ型アンテナ、２  アンテナ装置、３  Ｌ型アンテナ、４  アンテナ装置、５  Ｌ型アンテナ、６  Ｌ型アンテナ、７  Ｌ型アンテナ、１０  同軸ケーブル、１０ａ  編組線、１０ｂ  絶縁部、１０ｃ  中心導体、１１  Ｌ型素子、１１ａ  短辺、１１ｂ  長辺、２０  保護ケース、２１  先端収納部、２２  延伸収納部、２２ａ  第１筒状部、２２ｂ  第２筒状部、２２ｃ  連接部、３０  同軸ケーブル、３０ａ  編組線、３０ｂ  絶縁部、３０ｃ  中心導体、３１  Ｌ型素子、３１ａ  短辺、３１ｂ  長辺、３２  基板、３３  アンプ、４０  保護ケース、４１  先端収納部、４１ａ  本体部、４１ｂ  蓋部、４２  延伸収納部、４２ａ  第１筒状部、４２ｂ  第２筒状部、４２ｃ  連接部、４３  ボス、５１  Ｌ型素子、６１  Ｌ型素子、７０  同軸ケーブル、７０ａ  編組線、７０ｂ  絶縁部、７０ｃ  中心導体、７１  Ｌ型素子、７２  基板、７３  マイクロストリップライン、７３ａ  線路部、７３ｂ  グランド、７３ｃ  スルーホール、８１  フロントガラス、８２  ルームミラー、８３  インスツルメンタルパネル、１００  広帯域板状アンテナ、１０１  アース板、１０２  励振板、１０３  導体板、１０４  給電ケーブル、１０４  芯線、１０５  信号源、２００  アンテナ、２１０  アース板、２１１  ショート板、２１２  放射素子、２１３  同軸ケーブル
【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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【図１６】
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【図１７】
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