(57)【要約】【課題】給電し得る周波数帯幅が広帯域であるとともに、誘電体物質板１０から外方から大きく突出することのないアンテナの給電構造を提供する。【解決手段】誘電体物質板１０の裏面に裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８を短絡させずに接近して配設し、表面に表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４を短絡させずに接近して配設し、裏側信号用電極板１６と表側信号用電極板１２また裏側グランド用電極板１８と表側グランド用電極板１４で誘電体物質板１０をそれぞれに挟んで対向させて配設する。裏側信号用電極板１６に伝送路の中心導体を裏側グランド用電極板１８に伝送路の外部導体をそれぞれ電気的接続する。表側信号用電極板１２にアンテナを接続し表側グランド用電極板１４がアンテナのグランドとして動作するように構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体物質板の裏面に裏側信号用電極板と裏側グランド用電極板を短絡させずに接近させて配設し、前記誘電体物質板の表面に表側信号用電極板と表側グランド用電極板を短絡させずに接近させて配設し、しかも前記裏側信号用電極板と前記表側信号用電極板また前記裏側グランド用電極板と前記表側グランド用電極板で前記誘電体物質板をそれぞれに挟んで対向するようにし、前記裏側信号用電極板に伝送路の中心導体を電気的接続するとともに前記裏側グランド用電極板に前記伝送路の外部導体を電気的接続し、前記表側信号用電極板にアンテナを接続するとともに前記表側グランド用電極板が前記アンテナのグランドとして動作するように構成したことを特徴とするアンテナの給電構造。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナの給電構造において、前記表側信号用電極板と前記表側グランド用電極板の間に整合素子を介装して構成したことを特徴とするアンテナの給電構造。
【請求項３】
請求項１または２記載のアンテナの給電構造において、前記表側信号用電極板の縁部と前記表側グランド用電極板の縁部が対向して平行となるように配設し、前記裏側信号用電極板の縁部と前記裏側グランド用電極板の縁部が対向して平行となるように配設して構成したことを特徴とするアンテナの給電構造。
【請求項４】
請求項１または２記載のアンテナの給電構造において、前記アンテナがＪ型アンテナであり、前記表側信号用電極板にその主放射素子を接続し、前記表側グランド用電極板に副放射素子を接続して構成したことを特徴とするアンテナの給電構造。
【請求項５】
請求項１または２記載のアンテナの給電構造において、前記アンテナが１波長ループアンテナであり、前記表側信号用電極板にその一端を接続し、前記表側グランド用電極板に他端を接続して構成したことを特徴とするアンテナの給電構造。
【請求項６】
請求項１または２記載のアンテナの給電構造において、前記アンテナが逆Ｆ型アンテナであり、前記表側信号用電極板にその放射素子を接続し、前記表側グランド用電極板にショートスタブを接続して構成したことを特徴とするアンテナの給電構造。
【請求項７】
請求項１または２記載のアンテナの給電構造において、前記誘電体物質板としての自動車のウインドガラスまたは樹脂で成形された部分に配設して構成したことを特徴とするアンテナの給電構造。
【請求項８】
請求項７記載のアンテナの給電構造において、前記誘電体物質板としての自動車のウインドガラスに配設し、しかも前記表側信号用電極板と前記裏側信号用電極板が前記ウインドガラスに設けられているデフォガまたはガラスアンテナパターン等の導電体線を挟まないように配設して構成したことを特徴とするアンテナの給電構造。
【請求項９】
請求項８記載のアンテナの給電構造において、前記表側グランド用電極板と前記裏側グランド用電極板が前記デフォガまたはガラスアンテナパターン等の導電体線を挟むように配設して構成したことを特徴とするアンテナの給電構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体物質板を介して高周波数の信号をアンテナに給電するようにしたアンテナの給電構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体に孔等を穿設することなしに、車外に配設固定したアンテナに対して、車内に設置した通信装置から高周波数の信号を給電する技術の一例として、実公平６−３１７６３号公報（特許文献１）に示されたものがある。この特許文献１記載の従来技術は、誘電体物質板である自動車のウインドガラスを車外と車内から挟むようにして２つのヘリカル導体を同軸的に配設したものであり、電磁結合による給電構造である。また、別の従来技術として、ＵＳＰ５２１２４９２号公報（特許文献２）に示されたものがある。この特許文献２記載の従来技術は、誘電体物質板である自動車のウインドガラスを挟むようにして一対の電極板が配設されたもので、一対の電極板間の容量による容量性結合による給電構造である。
【特許文献１】実公平６−３１７６３号公報
【特許文献２】ＵＳＰ５２１２４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１記載の従来技術にあっては、給電し得る周波数帯幅が狭帯域であるとともにヘリカル導体の軸方向寸法だけウインドガラスから外方に大きく突出するという不具合がある。また、上記特許文献２記載の従来技術にあっては、ウインドガラスから大きく突出することはないが、給電し得る周波数帯幅がやはり狭帯域であるという不具合がある。
【０００４】
本発明は、上述したごとき従来技術の事情に鑑みてなされたもので、給電し得る周波数帯幅が広帯域であるとともに、誘電体物質板から大きく突出することのないアンテナの給電構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するために、本発明のアンテナの給電構造は、誘電体物質板の裏面に裏側信号用電極板と裏側グランド用電極板を短絡させずに接近させて配設し、前記誘電体物質板の表面に表側信号用電極板と表側グランド用電極板を短絡させずに接近させて配設し、しかも前記裏側信号用電極板と前記表側信号用電極板また前記裏側グランド用電極板と前記表側グランド用電極板で前記誘電体物質板をそれぞれに挟んで対向するようにし、前記裏側信号用電極板に伝送路の中心導体を電気的接続するとともに前記裏側グランド用電極板に前記伝送路の外部導体を電気的接続し、前記表側信号用電極板にアンテナを接続するとともに前記表側グランド用電極板が前記アンテナのグランドとして動作するように構成されている。
【０００６】
また、前記表側信号用電極板と前記表側グランド用電極板の間に整合素子を介装して構成しても良い。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載のアンテナの給電構造にあっては、伝送路から給電された信号により、誘電体物質板の裏面に配設された裏側信号用電極板と裏側グランド用電極板の間に、電気力線が生じる。この電気力線により生ずる磁力線により、誘電体物質板の表面に配設された表側信号用電極板と表側グランド用電極板の間に、同様の電気力線が生じる。もって、裏面と表面に配設された電極板が、電磁結合される。また、誘電体物質板を挟んで配設された裏側信号用電極板と表側信号用電極板および裏側グランド用電極板と表側グランド用電極板がそれぞれにコンデンサとして容量性結合される。これらの電磁結合および容量性結合により、給電し得る周波数帯幅が広帯域となる。また、誘電体物質板の表面に表側信号用電極板と表側グランド用電極板が設けられるので、グランド接地が必要なアンテナに給電することができる。しかも、誘電体物質板の表面から給電構造自体が外方に大きく突出することもない。
【０００８】
請求項２記載のアンテナの給電構造にあっては、誘電体物質板の表面に配設される表側信号用電極板と表側グランド用電極板の間に、整合素子を介装することで、電磁結合と容量性結合のバランスの調整ができ、伝送損失を少なくできるとともに給電し得る周波数帯幅を更に広帯域とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の第１実施例を図１ないし図８を参照して説明する。図１は、本発明のアンテナの給電構造の基本的構成を示す斜視図である。図２は、図１の構成で誘電体物質板の表面と裏面に設けられた電極板の電磁結合を説明する図である。図３は、図１の構成で誘電体物質板の表面と裏面に設けられた電極板の容量性結合を説明する図である。図４は、本発明のアンテナの給電構造をＶＨＦ帯に適用した第１実施例の構造を示す斜視図である。図５は、図４のＡ−Ａ断面の要部拡大図である。図６は、図４の平面寸法図である。図７は、第１実施例の等価回路図である。図８は、整合素子を介装させた第１実施例における伝送損失を示すグラフである。
【００１０】
まず、本発明のアンテナの給電構造の基本的構成は、図１に示すごとく、自動車のウインドガラス等の誘電体物質板１０の表面に、導電体からなる表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４が、その縁部が互いに対向させて平行でしかも短絡させずに接近させて配設される。また、誘電体物質板１０の裏面に、導電体からなる裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８が、その縁部が互いに対向させて平行でしかも短絡させずに接近させて配設される。しかも、表側信号用電極板１２と裏側信号用電極板１６は、誘電体物質板１０を挟んで対向するように配設され、また表側グランド用電極板１４と裏側グランド用電極板１８も、誘電体物質板１０を挟んで対向するように配設される。
【００１１】
かかる構成において、裏側信号用電極板１６に同軸ケーブル等の伝送路の中心導体が接続されるとともに裏側グランド用電極板１８に外部導体が接続されて、伝送路を介して適宜な周波数帯の信号が印加されると、図２に示すごとく、裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８の縁部の間に、電気力線２０が生じ、これにより誘電体物質板１０内を通過する磁力線２２が生ずる。そこで、この磁力線２２により、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４の縁部の間にも電気力線２０が生じる。もって、かかる電磁結合により、裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８に印加された信号が、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４に給電される。また、裏側信号用電極板１６と表側信号用電極板１２また裏側グランド用電極板１８と表側グランド用電極板１４は、誘電体物質板１０を挟んでコンデンサを形成しており、裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８に印加された信号が、図３に示すごとく、容量性結合により、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４に給電される。したがって、本発明のアンテナの給電構造の基本的構成により、誘電体物質板１０の裏面に設けた裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８に印加した信号が、表面に設けた表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４に、電磁結合と容量性結合とにより給電される。なお、誘電体物質板１０の表面に設けた表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４に印加された信号が、裏面に設けた裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８に、電磁結合と容量性結合とにより給電されることは勿論である。ここで、電磁結合による給電にあっては、ＴＥＭｍｏｄｅによる伝送であり、誘電体伝送損失および異物質入射による特性インピーダンス変化に伴う損失は少ない。
【００１２】
かかる基本的な構成を具体的に、テレビ放送周波数のＶＨＦ帯に適応させた第１実施例では、図４ないし図６に示すごとく、比誘電率が７前後で厚さ３ｍｍで３００ｍｍ×３００ｍｍのガラス板である誘電体物質板１０に、表側信号用電極板１２と裏側信号用電極板１６が１５ｍｍ×７０ｍｍの同じ形状で対向して、また表側グランド用電極板１４と裏側グランド用電極板１８も４０ｍｍ×７０ｍｍの同じ形状で対向して、しかも表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１６の隙間および裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８の隙間がそれぞれ１ｍｍで配設される。そして、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４の間には、整合素子２４が介装される。一例として、この整合素子２４は、５６ｎＨのインダクタンス素子である。さらに、図５に示すごとく、裏側信号用電極板１６には同軸ケーブル等の伝送路２６の中心導体２６ａが半田等で電気的接続され、裏側グランド用電極板１８には外部導体２６ｂが半田等で電気的接続される。かかる構成の等価回路は、図７に示すごときものである。図７において、Ｚｒは接続されるアンテナの入出力インピーダンスであり、Ｚｃは伝送路２６の出力インピーダンスである。なお、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４と裏側信号用電極板１６および裏側グランド用電極板１８の大きさおよびその隙間の間隔さらには整合素子２４の定数等は、電磁結合および容量性結合が給電する信号の周波数帯に依存するために、誘電体物質板１０の比誘電率や厚さ等も配慮して適宜に設定調整されるべきものである。
【００１３】
この第１実施例の伝送損失は、図８に示すごとく、ＶＨＦ帯の１７０ＭＨｚで−１．０１ｄＢｉであり、２００ＭＨｚで−０．８３ｄＢｉであり、２２０ＭＨｚで−０．４９ｄＢｉであり、ＶＨＦ帯の全帯域において伝送損失が極めて少ない。
【００１４】
次に、本発明の第２実施例を図９ないし図１２を参照して説明する。図９は、本発明のアンテナの給電構造をＵＨＦ帯に適用した第２実施例の構造を示す斜視図である。図１０は、図９の平面寸法図である。図１１は、整合素子を介装させた第２実施例における伝送損失を示すグラフである。図１２は、整合素子を省いた状態の第２実施例における伝送損失を示すグラフである。図９および図１０において、図１ないし図７に示す部材と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて、重複する説明を省略する。
【００１５】
本発明のアンテナの給電構造の第２実施例において、ＵＨＦ帯に適用させるべく、図９および図１０に示すごとく、表側信号用電極板１２と裏側信号用電極板１６が１５ｍｍ×３０ｍｍの同じ形状で対向して、また表側グランド用電極板１４と裏側グランド用電極板１８も４０ｍｍ×３０ｍｍの同じ形状で対向して配設される。なお、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１６の隙間および裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８の隙間はそれぞれに第１実施例と同じ１ｍｍであり、誘電体物質板１０も比誘電率が７前後で厚さ３ｍｍで第１実施例と同じものである。そして、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４の間に介装される整合素子２４は、一例として、２２ｎＨのインダクタンス素子である。
【００１６】
この第２実施例で整合素子２４を介装した状態で、伝送損失は、図１１に示すごとく、ＵＨＦ帯の４００ＭＨｚで−０．６０ｄＢｉであり、４７０ＭＨｚで−０．４０ｄＢｉであり、５００ＭＨｚで−０．４３ｄＢｉであり、６００ＭＨｚで−０．７８ｄＢｉであり、７００ＭＨｚで−１．２９ｄＢｉであり、ＵＨＦ帯の全帯域において伝送損失が極めて少ない。さらに、第２実施例の構造で、整合素子２４を省いた状態で伝送損失を測定すると、図１２に示すごとく、４００ＭＨｚで−１．１８ｄＢｉであり、４７０ＭＨｚで−１．４９ｄＢｉであり、５００ＭＨｚで−１．６５ｄＢｉであり、６００ＭＨｚで−２．１０ｄＢｉであり、７００ＭＨｚで−２．３６ｄＢｉであり、十分に使用できる範囲ではあるが、整合素子２４を設けた状態に比べて、ＵＨＦ帯の全帯域にわたり若干伝送損失が多くなっている。
【００１７】
さらに、本発明の第３実施例を図１３ないし図１５を参照して説明する。図１３は、本発明のアンテナの給電構造を準マイクロ波帯に適用した第３実施例の構造を示す斜視図である。図１４は、図１３の電極の寸法を示し、（ａ）は表面寸法図、（ｂ）は裏面寸法図である。図１５は、整合素子を介装させた第３実施例における伝送損失を示すグラフである。図１３および図１４において、図１ないし図７および図９と図１０に示す部材と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて、重複する説明を省略する。
【００１８】
本発明のアンテナの給電構造の第３実施例において、準マイクロ波帯に適用させるべく、図１３および図１４に示すごとく、表側信号用電極板１２と裏側信号用電極板１６は１０ｍｍ×１３ｍｍで同じ形状で対向して配設されるが、表側グランド用電極板１４は３５ｍｍ×３０ｍｍで裏側グランド用電極板１８は２０ｍｍ×２０ｍｍとその寸法が相違する形状で対向して配設される。なお、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１６の隙間および裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８の隙間はそれぞれに第１実施例と同じ１ｍｍであり、誘電体物質板１０も比誘電率が７前後で厚さ３ｍｍで第１実施例と同じものである。そして、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４の間に介装される整合素子２４は、一例として、４．７ｎＨのインダクタンス素子である。
【００１９】
この第３実施例で整合素子２４を介装した状態で、伝送損失は、図１５に示すごとく、準マイクロ波帯の１．２５ＧＨｚで−１．９８ｄＢｉであり、１．４ＧＨｚで−０．８７ｄＢｉであり、１．５ＧＨｚで−０．５０ｄＢｉであり、１．６ＧＨｚで−０．４９ｄＢｉであり、１．７ＧＨｚで−０．６３ｄＢｉであり、準マイクロ波帯の全帯域にわたって伝送損失が極めて少ない。
【００２０】
上記第１ないし第３実施例に示すごとく、テレビ放送周波数のＶＨＦ帯とＵＨＦ帯および準マイクロ波帯のいずれにあっても伝送損失の少ない良好な伝送特性が得られている。しかし、上記第１ないし第３実施例では、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４と裏側信号用電極板１６および裏側グランド用電極板１８はいずれも矩形であって、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４および裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８が接近する縁部が直線でしかも平行となるように対向して配設されている。そこで、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４と裏側信号用電極板１６および裏側グランド用電極板１８が、矩形以外の、例えば、円形とした場合の伝送損失を測定した。
【００２１】
電極板を円形とした本発明の第４実施例を図１６および図１７を参照して説明する。図１６は、本発明のアンテナの給電構造の第４実施例の構造を示す平面図である。図１７は、図１６の第４実施例における伝送損失を示すグラフである。図１６において、図１ないし図７等に示す部材と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて、重複する説明を省略する。
【００２２】
本発明のアンテナの給電構造の第４実施例において、ＵＨＦ帯に適用させるべく、図１６に示すごとく、表側信号用電極板１２と裏側信号用電極板１６は直径４０ｍｍの円形で同じ形状で対向して配設され、表側グランド用電極板１４と裏側グランド用電極板１８は直径９０ｍｍの円形の同じ形状で対向して配設される。なお、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１６の隙間および裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８の隙間はそれぞれに第１実施例と同じ１ｍｍであり、誘電体物質板１０も比誘電率が７前後で厚さ３ｍｍで第１実施例と同じものである。そして、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４の間に介装される整合素子２４は、一例として、２２ｎＨのインダクタンス素子である。
【００２３】
この第４実施例で整合素子２４を介装した状態で、伝送損失は、図１７に示すごとく、ＵＨＦ帯の３００ＭＨｚで−１．１２ｄＢｉであり、３５０ＭＨｚで−０．７５ｄＢｉであり、４５０ＭＨｚで−０．６２ｄＢｉであり、５５０ＭＨｚで−０．９４ｄＢｉであり、６００ＭＨｚで−１．１３ｄＢｉであり、ＵＨＦ帯の全帯域において伝送損失が少なく、十分に使用できる範囲である。
【００２４】
さらに、上記本発明のアンテナの給電構造の第４実施例の構造のごとく、電極板を矩形以外とした変形例を図１８ないし図２０を参照して説明する。図１８は、本発明のアンテナの給電構造の第４実施例の構造の第１の変形例を示す平面図である。図１９は、本発明のアンテナの給電構造の第４実施例の構造の第２の変形例を示す平面図である。図２０は、本発明のアンテナの給電構造の第４実施例の構造の第３の変形例を示す平面図である。図１８ないし図２０において、図１ないし図７等に示す部材と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて、重複する説明を省略する。
【００２５】
図１８に示す本発明のアンテナの給電構造の第４実施例の構造の第１の変形例では、表側信号用電極板１２と裏側信号用電極板１６は小さな三角形の同じ形状で対向して配設され、表側グランド用電極板１４と裏側グランド用電極板１８は大きな三角形の同じ形状で対向して配設される。そして、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１６の隙間および裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８の隙間は、互いに三角形の辺が対向して平行となるように配設され、また表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４の間に整合素子２４が介装される。
【００２６】
図１９に示す本発明のアンテナの給電構造の第４実施例の構造の第２の変形例では、表側信号用電極板１２と裏側信号用電極板１６は小さな八画形の同じ形状で対向して配設され、表側グランド用電極板１４と裏側グランド用電極板１８は大きな八画形の同じ形状で対向して配設される。そして、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１６の隙間および裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８の隙間は、互いに八画形の辺が対向して平行となるように配設され、また表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４の間に整合素子２４が介装される。
【００２７】
図２０に示す本発明のアンテナの給電構造の第４実施例の構造の第３の変形例では、表側信号用電極板１２と裏側信号用電極板１６は小さな三日月型の同じ形状で対向して配設され、表側グランド用電極板１４と裏側グランド用電極板１８は大きな三日月型の同じ形状で対向して配設される。そして、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１６および裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８は、互いに三日月型の大きな円弧を接近させてその間に隙間ができるようにして配設され、また表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４の間に整合素子２４が介装される。
【００２８】
図１８ないし図２０に示す第４実施例の構造の第１ないし第３の変形例にあっても、第４実施例の場合とほぼ同様な特性を得ることができる。
【００２９】
続いて、本発明のアンテナの給電構造にアンテナを配設した実施例につき、図２１ないし図２６を参照して説明する。図２１は、本発明のアンテナの給電構造にＪ型アンテナを配設した実施例の外観斜視図である。図２２は、図２１の平面寸法図である。図２３は、図２１のＪ型アンテナのスミスチャートである。図２４は、図２１のＪ型アンテナのＶＳＷＲ特性図である。図２５は、図２１のＪ型アンテナのダイポールアンテナ比を示すグラフである。図２６は、図２１のＪ型アンテナの水平面指向特性図であり、（ａ）は５３０ＭＨｚ、（ｂ）は５９０ＭＨｚ、（ｃ）は６５０ＭＨｚ、（ｄ）は７１０ＭＨｚでそれぞれに測定したものである。図２１および図２２において、図１ないし図７等に示す部材と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて、重複する説明を省略する。
【００３０】
図２１および図２２において、誘電体物質板１０の表面に表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４が配設され、その間に整合素子２４が介装される。また、裏面に裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８が配設される。表側信号用電極板１２と裏側信号用電極板１６は１５ｍｍ×３０ｍｍの同じ形状で対向して、また表側グランド用電極板１４と裏側グランド用電極板１８は４０ｍｍ×３０ｍｍの同じ形状で対向して配設され、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１６の隙間および裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８の隙間はそれぞれに第１実施例と同じ１ｍｍである。誘電体物質板１０は、比誘電率が６．５前後で厚さ６ｍｍの４００ｍｍ×４００ｍｍの板ガラスである。そして、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４の間に介装される整合素子２４は、一例として、２２ｎＨのインダクタンス素子である。さらに、表側信号用電極板１２にＪ型アンテナ２８の主放射素子２８ａの基端が配設され、表側グランド用電極板１４に副放射素子２８ｂの基端が配設される。このＪ型アンテナ２８は、ＵＨＦ帯で動作するように、主放射素子２８ａは５３０ＭＨｚ付近の周波数に共振する２００ｍｍであり、副放射素子２８ｂは７００ＭＨｚ付近の周波数に共振する１２０ｍｍであり、その間隔は１０ｍｍである。
【００３１】
かかる構成において、アンテナ入力インピーダンスは、図２３に示すスミスチャートのごときであり、ＶＳＷＲは、図２４に示すごとく、７２０ＭＨｚ以上において急激に特性が悪くなるが、それより低い周波数の７１０ＭＨｚ以下の周波数帯にて優れた特性が得られている。さらに、本発明のアンテナの給電構造に配設したＪ型アンテナ２８は、図２５に示すごとく、ダイポールアンテナ比が極めて良好であり、１／２波長のダイポールアンテナと同等の利得が得られている。そしてさらに、水平指向特性は、図２６の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すごとく、５３０ＭＨｚ、５９０ＭＨｚ、６５０ＭＨｚ、７１０ＭＨｚのいずれの周波数にあっても無指向性特性が得れている。よって、ＵＨＦ帯で動作するアンテナとして優れた特性を有する。
【００３２】
さらに、本発明のアンテナの給電構造にアンテナを配設した他の実施例につき、図２７ないし図３０を参照して説明する。図２７は、本発明のアンテナの給電構造にループアンテナを配設した他の実施例の外観斜視図である。図２８は、図２７の平面図である。図２９は、図２７のループアンテナのスミスチャートである。図３０は、図２７のループアンテナのＶＳＷＲ特性図である。図２７および図２８において、図１ないし図７等に示す部材と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて、重複する説明を省略する。
【００３３】
図２７および図２８において、誘電体物質板１０の表面に表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４が配設され、その間に整合素子２４が介装される。また、裏面に裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８が配設される。表側信号用電極板１２と裏側信号用電極板１６は１５ｍｍ×３０ｍｍの同じ形状で対向して、また表側グランド用電極板１４と裏側グランド用電極板１８も３０ｍｍ×３０ｍｍの同じ形状で対向して配設され、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１６の隙間および裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８の隙間はそれぞれに第１実施例と同じ１ｍｍである。誘電体物質板１０は、比誘電率が６．５前後で厚さ６ｍｍの４００ｍｍ×４００ｍｍの板ガラスである。そして、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４の間に介装される整合素子２４は、一例として、１．８ｐＦのキャパシタンス素子である。さらに、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４に両端部を配設して５３４ＭＨｚの１波長である約５５０ｍｍの周長さを有するループアンテナ３０が配設されている。
【００３４】
かかる構成において、アンテナ入力インピーダンスは、図２９に示すスミスチャートのごときであり、ＶＳＷＲは図３０に示すごとく５３４ＭＨｚで２以下の優れたＶＳＷＲ特性が得られている。もって、５３４ＭＨｚで動作させるアンテナとして優れた特性を有する。
【００３５】
また、本発明のアンテナの給電構造にアンテナを配設した別の実施例につき、図３１ないし図３４を参照して説明する。図３１は、本発明のアンテナの給電構造に逆Ｆ型アンテナを配設した別の実施例の外観斜視図である。図３２は、図３１の電極等の寸法を示し、（ａ）は表面寸法図、（ｂ）は裏面寸法図、（ｃ）は逆Ｆ型アンテナの寸法図である。図３３は、図３１の逆Ｆ型アンテナのスミスチャートである。図３４は、図３１の逆Ｆ型アンテナのＶＳＷＲ特性図である。図３１および図３２において、図１ないし図７等に示す部材と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて、重複する説明を省略する。
【００３６】
図３１および図３２において、誘電体物質板１０の表面に表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４が配設され、その間に整合素子２４が介装される。また、裏面に裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８が配設される。表側信号用電極板１２と裏側信号用電極板１６は１５ｍｍ×３０ｍｍの同じ形状で対向し、また表側グランド用電極板１４は９０ｍｍ×４０ｍｍで裏側グランド用電極板１８は４０ｍｍ×３０ｍｍで異なる寸法の形状で対向して配設され、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１６の隙間および裏側信号用電極板１６と裏側グランド用電極板１８の隙間はそれぞれに第１実施例と同じ１ｍｍである。誘電体物質板１０は、比誘電率が６．５前後で厚さ６ｍｍの４００ｍｍ×４００ｍｍの板ガラスである。そして、表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４の間に介装される整合素子２４は、一例として、２２ｎＨのインダクタンス素子である。さらに、表側信号用電極板１２に逆Ｆ型アンテナ３２の放射素子３２ａの基端が配設され、表側グランド用電極板１４にショートスタブ３２ｂの基端が配設される。この逆Ｆ型アンテナ３２は、使用する５００ＭＨｚ付近の周波数に共振するように、使用周波数の１／４波長の長さに設定されていて、約１６０ｍｍの長さであり、誘電体物質板１０の表面から３０ｍｍの高さに平行に配設される。なお、逆Ｆ型アンテナ３２にあっては、波長に対して十分に大きな地板が必要であるが、この別の実施例においては表側グランド用電極板１４を実用範囲内で矩形の電極板の対角線が動作周波数の１／４波長程度となるように設定されている。
【００３７】
かかる構成において、アンテナ入力インピーダンスは図３３に示すスミスチャートのごときであり、ＶＳＷＲは、図３４に示すごとく５００ＭＨｚで１．５程度の優れたＶＳＷＲ特性が得られている。もって、５００ＭＨｚで動作させるアンテナとして優れた特性を有する。
【００３８】
本発明のアンテナの給電構造にあっては、上記実施例で説明したごとく、表側信号用電極板１２と裏側信号用電極板１６の寸法は、ＶＨＦ帯とＵＨＦ帯および準マイクロ波帯のいずれにあっても、矩形の電極板の短辺を１５ｍｍとすることができる。そこで、図３５に示すごとく、自動車のウインドガラスに設けられている約３０ｍｍ間隔のデフォガ３４、３４…の間隔内に、デフォガ３４、３４…を挟むことなしに、表側信号用電極板１２と裏側信号用電極板１６を配設することができる。なお、表側グランド用電極板１４と裏側グランド用電極板１８は、デフォガ３４、３４…を挟むで配設される。
【００３９】
かかる構成において、表側信号用電極板１２と裏側信号用電極板１６は、放射特性に密接な関係にあり、デフォガ３４、３４…等の導電線を挟みまたは接触すると、共振周波数や特性インピーダンスに大きな影響を与える。しかし、図３５に示すごとく、デフォガ３４、３４…の間隔内に配設することで、かかる影響が回避できる。そして、表側グランド用電極板１４と裏側グランド用電極板１８は、デフォガ３４、３４…を挟むで配設されることで電磁結合のＴＥＭｍｏｄｅがショートした状態となるが、表側グランド用電極板１４と裏側グランド用電極板１８間の電気力線は僅かであり、電磁結合に必要な表側信号用電極板１２と裏側信号用電極板１６に対向する縁部以外は放射への影響を十分に無視し得る。しかも、デフォガ３４、３４…等の導電線を挟みまたは接触することで、表側グランド用電極板１４と裏側グランド用電極板１８のグランドとしての面積が拡大されたようにも作用し、放射に影響を及ぼさない。なお、デフォガ３４に代えて、ウインドガラスに設けられているアンテナパターン等の導電線でも同様である。
【００４０】
本発明のアンテナの給電構造にアンテナを配設した構成は、誘電体物質板１０であればいかなる部材でも配設することができ、図３６に示すごとく、自動車のフロンガラス３４やリヤガラス３６に設置できるだけでなく、前照灯のガラス３８にも設置できる。また、樹脂材等の誘電物質で成形されていればルーフ４０やフェンダー４２の部分にも設置できる。
【００４１】
なお、上記実施例にあっては、本発明のアンテナの給電構造を自動車に配設された実施例を参照して説明しているが、配設され得る場所はこれらに限られず、無線受信または無線通信を行ういかなるものに配設されても良い。例えば、無線ＬＡＮ用のサーバーの筐体等に配設されても良い。かかる場合には、誘電体物質板１０としてのプリント基板の表面に表側信号用電極板１２と表側グランド用電極板１４を配設し裏面に裏側信号用電極板１６裏側グランド用電極板１８を配設して、ユニット化しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のアンテナの給電構造の基本的構成を示す斜視図である。
【図２】図１の構成で誘電体物質板の表面と裏面に設けられた電極板の電磁結合を説明する図である。
【図３】図１の構成で誘電体物質板の表面と裏面に設けられた電極板の容量性結合を説明する図である。
【図４】本発明のアンテナの給電構造をＶＨＦ帯に適用した第１実施例の構造を示す斜視図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面の要部拡大図である。
【図６】図４の平面寸法図である。
【図７】第１実施例の等価回路図である。
【図８】整合素子を介装させた第１実施例における伝送損失を示すグラフである。
【図９】本発明のアンテナの給電構造をＵＨＦ帯に適用した第２実施例の構造を示す斜視図である。
【図１０】図９の平面寸法図である。
【図１１】整合素子を介装させた第２実施例における伝送損失を示すグラフである。
【図１２】整合素子を省いた状態の第２実施例における伝送損失を示すグラフである。
【図１３】本発明のアンテナの給電構造を準マイクロ波帯に適用した第３実施例の構造を示す斜視図である。
【図１４】図１３の電極の寸法を示し、（ａ）は表面寸法図、（ｂ）は裏面寸法図である。
【図１５】整合素子を介装させた第３実施例における伝送損失を示すグラフである。
【図１６】本発明のアンテナの給電構造の第４実施例の構造を示す平面図である。
【図１７】図１６の第４実施例における伝送損失を示すグラフである。
【図１８】本発明のアンテナの給電構造の第４実施例の構造の第１の変形例を示す平面図である。
【図１９】本発明のアンテナの給電構造の第４実施例の構造の第２の変形例を示す平面図である。
【図２０】本発明のアンテナの給電構造の第４実施例の構造の第３の変形例を示す平面図である。
【図２１】本発明のアンテナの給電構造にＪ型アンテナを配設した実施例の外観斜視図である。
【図２２】図２１の平面寸法図である。
【図２３】図２１のＪ型アンテナのスミスチャートである。
【図２４】図２１のＪ型アンテナのＶＳＷＲ特性図である。
【図２５】図２１のＪ型アンテナのダイポールアンテナ比を示すグラフである。
【図２６】図２１のＪ型アンテナの水平面指向特性図であり、（ａ）は５３０ＭＨｚ、（ｂ）は５９０ＭＨｚ、（ｃ）は６５０ＭＨｚ、（ｄ）は７１０ＭＨｚでそれぞれに測定したものである。
【図２７】本発明のアンテナの給電構造にループアンテナを配設した他の実施例の外観斜視図である。
【図２８】図２７の平面図である。
【図２９】図２７のループアンテナのスミスチャートである。
【図３０】図２７のループアンテナのＶＳＷＲ特性図である。
【図３１】本発明のアンテナの給電構造に逆Ｆ型アンテナを配設した別の実施例の外観斜視図である。
【図３２】図３１の電極等の寸法を示し、（ａ）は表面寸法図、（ｂ）は裏面寸法図、（ｃ）は逆Ｆ型アンテナの寸法図である。
【図３３】図３１の逆Ｆ型アンテナのスミスチャートである。
【図３４】図３１の逆Ｆ型アンテナのＶＳＷＲ特性図である。
【図３５】本発明のアンテナの給電構造で、表側信号用電極板と裏側信号用電極板を自動車のウインドガラスに設けられたデフォガを挟むことなしに配設することができることを示す図である。
【図３６】本発明のアンテナの給電構造にアンテナを配設した構成を、自動車のいろいろな部分に配設できることを示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  誘電体物質板
１２  表側信号用電極板
１４  表側グランド用電極板
１６  裏側信号用電極板
１８  裏側グランド用電極板
２０  電気力線
２２  磁力線
２４  整合素子
２６  伝送路
２６ａ  中心導体
２６ｂ  外部導体
２８  Ｊ型アンテナ
２８ａ  主放射素子
２８ｂ  副放射素子
３０  ループアンテナ
３２  逆Ｆ型アンテナ
３２ａ  放射素子
３２ｂ  ショートスタブ
３４  デフォガ
３６  フロントガラス
３８  リヤガラス
４０  前照灯のガラス
４２  ルーフ
４４  フェンダー
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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