(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の可撓性を有する直径０．０４ｍｍ以下の線材を互いに間隔を隔てて平行に配置し、これらの線材を可撓性を有する透明な絶縁性フィルムの面に固定した両端を有する長尺の平行線テープからなるアンテナ素子が、２枚の透明な絶縁性基板に挟み込まれてなり、該平行線テープ自体をその長手方向の任意の位置で折り返した平面的な曲げ部と直線部とを組合せて引き回した任意の形状であることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
上記線材は、上記絶縁性フィルムに透明な接着剤で接着することにより固定したことを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
【請求項３】
上記線材は、２枚の上記絶縁性フィルム間に挟み込むことにより固定したことを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
【請求項４】
上記平行線テープに給電用の金属板を貼り付けることにより、該平行線テープを給電アンテナ素子としたことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のアンテナ。
【請求項５】
上記給電アンテナ素子としての平行線テープと間隔を隔てて平行に別の平行線テープを配置し、この平行線テープを無給電アンテナ素子としたことを特徴とする請求項４記載のアンテナ。
【請求項６】
上記線材を銀めっき銅合金で構成したことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載のアンテナ。
【請求項７】
上記線材同士の間隔を該線材の直径の１０倍以上としたことを特徴とする請求項１〜６いずれか記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ素子が目立たないアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＶＨＦ帯（３０〜３００ＭＨｚ）又はＵＨＦ帯（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）の電波を送受信する無線通信用のアンテナとして、半波長ダイポールアンテナを考えた場合、図７に示されるように、そのアンテナ７１は、給電部７２に接続されてその給電部７２の両側に所定の長さ延びた１対の導体板７３をアンテナ素子７４として構成される。
【０００３】
導体板７３は、剛体である金属板から構成されるほかに、導電性ペーストをフィルム状の基板に印刷して構成されるものもある。給電部７２両側の２枚の導体板７３を合わせた長さＬ（以下、アンテナ長と言う；図７、図８、図９参照）は様々であるが、最も原理的なアンテナにおけるアンテナ長Ｌは、主として使用する波長の１／２であり、例えば、使用する周波数が５００ＭＨｚである場合、波長が６００ｍｍであるから、アンテナ長Ｌ＝３００ｍｍとなる。この場合、導体板の実用的な幅Ｗは数ｍｍ以上である。これは、給電部とのインピーダンス整合を図るために抵抗を低減するには、抵抗率の低い銅板を使用しても、幅Ｗは数ｍｍが必要となるからである。
【０００４】
ＵＨＦ帯を送受信するアンテナにおける導体板の形状には以下のようなものがある。
【０００５】
図８に示されるように、このアンテナ８１では、導体板８３は長手方向全体にわたり、一定の広い幅Ｗを有する。幅Ｗは前述のように数ｍｍ以上である。
【０００６】
図９に示されるように、このアンテナ９１では、導体板９３は長手方向両端部において広い幅Ｗを有し、給電部７２に接続される中央部ではほとんど幅がない。すなわち、２枚の導体板９３をそれぞれ三角形に形成し、それぞれの頂点を給電部７２に接続してある。このアンテナ素子９１の形状をボウタイ形状という。両端部における導体板９３の幅Ｗは数ｍｍ以上である。
【０００７】
図１０に示されるように、このアンテナ１０１では、給電アンテナ素子１０４として給電部７２に接続された一対の導体板１０３に対し、間隔を隔てて平行に別の導体板１０５を配置し、この導体板１０５を無給電アンテナ素子１０６としたものである。給電アンテナ素子１０４の幅Ｗは数ｍｍ以上である。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１３６６１７号公報
【特許文献２】特開２０００−５９１２４号公報
【特許文献３】特開２０００−１７４５２９号公報
【特許文献４】特開平１１−１４５７１７号公報
【特許文献５】特開２００１−２４２１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図７〜図１０に示した従来のアンテナにおいては、アンテナ素子を構成している導体板の幅Ｗが太いので、人が容易にアンテナ素子を視認できてしまう。また、車両の窓や車内、あるいはテレビ受像器の周辺にアンテナを設置すると、車内から外部を見るときの妨害となる。また、車内、家屋内における他の物品とのデザインの調和を損なう。例えば、特許文献１，２ではアンテナ素子として線材を窓ガラスに取り付けているが、このアンテナ素子による視覚上の問題には全く配慮がなく、上記の問題を解決することができない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、アンテナ素子が目立たない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】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、複数本の可撓性を有する直径０．０４ｍｍ以下の線材を互いに間隔を隔てて平行に配置し、これらの線材を可撓性を有する透明な絶縁性フィルムの面に固定した両端を有する長尺の平行線テープからなるアンテナ素子が、２枚の透明な絶縁性基板に挟み込まれてなり、該平行線テープ自体をその長手方向の任意の位置で折り返した平面的な曲げ部と直線部とを組合せて引き回した任意の形状である。
【００１２】
上記線材は、上記絶縁性フィルムに透明な接着剤で接着することにより固定してもよい。
【００１３】
上記線材は、２枚の上記絶縁性フィルム間に挟み込むことにより固定してもよい。
【００１４】
上記平行線テープを折り返すことにより、平面的な曲げ部を形成してもよい。
【００１５】
上記平行線テープに給電用の金属板を貼り付けることにより、該平行線テープを給電アンテナ素子としてもよい。
【００１６】
上記給電アンテナ素子としての平行線テープと間隔を隔てて平行に別の平行線テープを配置し、この平行線テープを無給電アンテナ素子としてもよい。
【００１７】
上記線材を銀めっき銅合金で構成してもよい。
【００１８】
上記線材同士の間隔を該線材の直径の１０倍以上としてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００２０】
（１）アンテナ素子が目立たなくなる。
（２）所望する形状、寸法、本数、配置とすることができ、ニーズに応じた多種多様なアンテナが本発明により提供される。また、低コストで容易に生産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２２】
図１に示されるように、本発明に係るアンテナに用いる平行線テープ１は、複数本の可撓性を有する直径０．０４ｍｍ以下の線材２を互いに間隔を隔てて平行に配置し、これらの線材２を可撓性を有する透明な絶縁性フィルム３の面に固定することにより形成したものであり、このように形成された平行線テープ１自体も可撓性を有するので自在な形状に曲げたり折り返したりすることができる。線材２の径及び間隔の具体的数値とその理由は後述するが、線材２は十分に細いものであり、間隔は線材２の径に比べて十分に広いものである。
【００２３】
この平行線テープ１は、長尺かつ適宜な幅に形成されるものであり、送受信する電波の特性や設置場所のスペースに合わせて、適当な長さや幅に切断したり曲げたりしてアンテナ素子とすることができる。また、平行線テープ１を任意の折れ線で折り返すことにより、任意の角度に折れ曲がった平面的な曲げ部を形成し、曲げ部と直線部との組み合わせで平面的な図形を描いて、任意の形状のアンテナ素子を作成することができる。
【００２４】
この平行線テープ１は、線材２が所定の間隔で絶縁性フィルム３に固定されているので、曲げたりしても線材２同士が短絡することがない。また、絶縁性フィルム３が内になるようにして平行線テープ１を折り返せば線材２同士が短絡することがない。線材２を２枚の絶縁性フィルム３間に挟み込んだものは、平行線テープ１をどちらに折り返しても線材２同士が短絡することがない。
【００２５】
図１に示した平行線テープ１は、平行に並べた線材２を、片面に透明な接着剤層４を有する２枚の絶縁性フィルム３間に挟み込むことにより、線材２を絶縁性フィルム３に固定したものである。このほかに、平行に並べた線材２を２枚の透明な絶縁性フィルム３間に挟み込み、加熱圧着（ラミネート）あるいは圧延接着して固定してもよいし、平行に並べた線材２を１枚の透明な絶縁性フィルム３に透明な接着剤で接着して固定しても構成することができる。
【００２６】
図２に示されるように、本発明に係るアンテナ２１は、平行線テープ１をアンテナ素子２２としたものである。この実施形態では、３本の平行線テープ１が組み合わせて使用されている。１本目の平行線テープ１は、図面下方に位置する給電部２３から上向きに延ばし、４５°の折り目で折り返すことにより、左に９０°折れ曲がった曲げ部２４を形成し、左向きに延ばしてある。２本目の平行線テープ１は、図面下方に位置する給電部２３から上向きに延ばし、４５°の折り目で折り返すことにより、右に９０°折れ曲がった曲げ部２４を形成し、右向きに延ばしてある。１，２本目の平行線テープ１の曲げ部２４から先は、ダイポールアンテナの一対のアンテナ素子２２を構成する。ダイポールアンテナを構成するアンテナ素子２２の左端から右端までの長さであるアンテナ長Ｌが使用する周波
数に対応して決められる。
【００２７】
可撓性を有する平行線テープ１を図２に示したような所望形状に形成した状態に固定するために、平行線テープ１を２枚の透明な絶縁性基板２５間に挟み込んである。これにより、給電部２３に向かう下向きの部分を除いて平行線テープ１が絶縁性基板２５で覆われるので、平行線テープ１は図示の形状を維持することができる。また、平行線テープ１を絶縁性基板２５間に挟み込んで固定するので、後述する無給電アンテナ素子２８のように、外部からの繋がりがない孤立した部材も固定することができる。
【００２８】
なお、絶縁性基板２５は、剛性を有する材料を用いることにより、平行線テープ１を図２の形状に固く固定できるが、剛性を有さず可撓性を有する材料を用いても、平行線テープ１の折り返しや引き回しの形状、複数の平行線テープ１同士の位置関係を保持することができる。
【００２９】
給電部２３においては、平行線テープ１に給電用の金属板２６を貼り付ける。詳しくは、図３に示されるように、線材２を１枚の絶縁性フィルム３の片面に固定した平行線テープ３１に金属板２６を貼り付ける。金属板２６は、例えば銅板である。金属板２６が各線材２に接しているので、平行線テープ３１中の各線材２に金属板２６より給電することができる。
【００３０】
なお、金属板２６は、絶縁性フィルム３の表面に貼り付けてもよい。この場合、金属板２６と各線材２は絶縁性フィルム３を介して静電的に結合され、金属板２６から各線材２への給電が可能となる。
【００３１】
このようにして平行線テープ１に給電用の金属板２６を貼り付けることにより、図２のように平行線テープ１は給電アンテナ素子２７となる。
【００３２】
図２のアンテナ２１は３本目の平行線テープ１を有する。すなわち、給電アンテナ素子２７としての１，２本目の平行線テープ１とは間隔を隔てて平行に別の平行線テープ１を配置する。この３本目の平行線テープ１は無給電アンテナ素子２８となる。この実施形態では、無給電アンテナ素子２８としての平行線テープ１は、給電アンテナ素子２７としての平行線テープ１と幅Ｗが同じであり、長さはアンテナ長Ｌより短い。
【００３３】
次に、図２に示したアンテナ２１の動作を説明する。アンテナ２１で電波を受信する際に、アンテナ素子２２を構成する平行線テープ１に含まれている線材２の１本ごとに電流が誘起され、金属板２６からなる給電部２３を通して図示しない受信器に受信電力が得られる。複数本の線材２はそれぞれ同じ長さであるため、給電部２３では各々の線材２からの受信電力が同位相で合成される。従って、１本の線材２からの受信電力が小さくても合成された受信電力は大きくなる。
【００３４】
ここで、１本の線材２は径が細いため、高い抵抗値を持つが、前述の理由により、複数本の線材２が並列回路を構成し、本数Ｎが十分大きければ、合成した抵抗値は１／Ｎとなる。これにより、アンテナ素子２２の抵抗値は十分に低くして抵抗損失を低減することができる。よって、給電部２３における外部とのインピーダンス整合は可能となる。すなわち、平行な複数本の線材２を有することにより、平行線テープ１は給電アンテナ素子２７として十分に機能する。平行線テープ１が無給電アンテナ素子２８としても十分に機能することは言うまでもない。
【００３５】
例えば、線材２として、直径０．０２ｍｍの抵抗値１．５×１０-8Ωの銀めっき銅合金線を用いるものとする。５００ＭＨｚ（波長６００ｍｍ）用のダイポールアンテナを作成する場合、アンテナ長Ｌ＝３００ｍｍとなる。このとき、１本の線材２におけるアンテナ素子２２の左端から右端までの高周波抵抗値は約１５０Ωになる。アンテナ２１の放射抵抗値は７３．１３Ωであるから、１本の線材２だけであると抵抗値が放射抵抗値より遙かに大きくなるため、熱損失が大きくなる。しかし、線材２の本数Ｎを５０とすると、合成した抵抗値は約３Ωとなり、放射抵抗値より十分に小さくなるため、熱損失は無視できる。すなわち、このアンテナ２１は、電波送受信の性能は十分である。
【００３６】
ところで、このとき線材２の間隔を線材２の径の１０倍である０．２ｍｍとすると、５０本の線材２が占める幅は約１０ｍｍである。つまり、平行線テープ１の幅Ｗは約１０ｍｍである。約１０ｍｍという幅Ｗは、一般的なアンテナの幅Ｗである。
【００３７】
一般的な裸眼あるいは眼鏡での視認能力を定量化すると、距離２５０ｍｍ離れて対象物を見たとき、視力の指標である分数視力２．０では約０．０４ｍｍ径の対象物を視認できるのが限界である。従って、対象物が線材２であるとき、線材２の直径が０．０４ｍｍ以下であれば、線材２は距離２５０ｍｍから視認できない。直径が０．０２ｍｍ以下になると、さらに近距離からでも分数視力２．０で線材２は視認が困難となる。
【００３８】
平行線テープ１は線材２を透明な絶縁性フィルム３に固定したものであるから、線材２の視認が困難であれば平行線テープ１も視認が困難となる。
【００３９】
ただし、平行線テープ１には線材２が複数本平行に配置されている。そこで、線材２同士の間隔について考察すると、線材２同士の間隔が線材２の径の１０倍以上であれば、平行線テープ１で視野を覆ったとき、線材２によって透過光が遮断される領域の面積が全体面積の１０％以下となる。遮断される割合が１０％以下であれば、平行線テープ１を透視して見る背景に対する視認性は十分に良い。この観点から、線材２同士の間隔は線材２の径の１０倍以上が望ましい。
【００４０】
線材２の表面の材質は、銅や黄銅のように色彩が濃く光沢があるものよりも、錫や銀のように色彩が淡く無光沢のものがより好ましい。
【００４１】
以上のように、本発明の平行線テープ１は、単体で視認が困難な線材２を適宜な間隔で並べ、透明な絶縁性フィルム３に固定したので、平行線テープ１の視認が困難にできる。
【００４２】
本発明のアンテナ２１は、この平行線テープ１をアンテナ素子２２としたので、アンテナ素子２２の視認が困難となり、かつアンテナ素子２２の背景は視認が容易となる。つまり、アンテナ素子２２が目立たなくなる。
【００４３】
さらに、平行線テープ１は、長尺かつ適宜な幅に形成されるものであり、適当な長さや幅に切断したりできるだけでなく、可撓性を有するので、平行線テープ１を任意の折れ線で折り返すことにより、任意の角度に折れ曲がった平面的な曲げ部を形成し、曲げ部と直線部との組み合わせで平面的な図形を描いて、任意の形状のアンテナ素子を作成することができる。
【００４４】
本発明のアンテナ２１は、アンテナ素子として所望形状に形成した平行線テープ１を２枚の透明な絶縁性基板２５間に挟み込んだので、アンテナ２１が視認困難であると共に平行線テープ１が引き回された通りの形状を維持することができる。
【００４５】
なお、線材２の径は、上記例に限定されず、視認が困難な程度の太さであればよい。線材２に用いる導体及びめっきの材質は、上記例に限定されず、視認が困難で十分に給電ができれば他の材質でもよい。線材２の本数は、上記例に限定されず、十分に給電ができれば上記例以上でも以下でも構わない。線材２同士の間隔は、等間隔に限定されず、各々が異なった間隔でも構わない。
【００４６】
絶縁性フィルム３または絶縁性基板２５の材料としては、ポリ塩化ビニルポリアミド、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレート、ポリプチレンテレフタレート、セルロースアセテートなどがある。接着剤４の材料としては、ポリエチレンテレフタレートやポリプチレンテレフタレートを主成分とした材料やその他のポリエステル系材料がある。絶縁性フィルム３や接着剤４の厚みは限定されない。圧延や接着のときの温度は限定されない。
【００４７】
金属板２６は、上記例のような板状でなく、線状でもよい。金属板２６の金属の種類や厚さ、寸法は限定されない。
【００４８】
図４に示されるように、本発明に係るアンテナ４１は、平行線テープ１をアンテナ素子４２としたものである。この実施形態では、２本の平行線テープ１が組み合わせて使用されている。１本目の平行線テープ１は、図面左下方に位置する給電部２３から上向きに延ばし、４５°の折り目で折り返すことにより、左に９０°折れ曲がった曲げ部２４を形成して左向きに延ばし、次に４５°の折り目で折り返すことにより、上に９０°折れ曲がった曲げ部２４を形成して上向きに延ばし、さらに４５°の折り目で折り返すことにより、右に９０°折れ曲がった曲げ部２４を形成して右向きに延ばすというふうにして、閉じていない矩形ループを形成し、図面右下方に位置する給電部２３に戻したものである。矩形ループ状のアンテナ素子４２は給電アンテナ素子となる。
【００４９】
２本目の平行線テープ１は、矩形ループ状の給電アンテナ素子４２の上辺となっている平行線テープ１と間隔を隔てて平行に配置したものであり、無給電アンテナ素子４３を形成する。
【００５０】
図５に示されるように、本発明に係るアンテナ５１は、図２のアンテナ２１に対して、さらに平行線テープ１からなる無給電アンテナ素子を付加したものである。
【００５１】
本発明は、給電アンテナ素子や無給電アンテナ素子の形状、寸法、本数、配置は実施形態のものに限定されず、所望する形状、寸法、本数、配置とすることができる。従って、ニーズに応じた多種多様なアンテナが本発明により提供される。また、本発明のアンテナは低コストで容易に生産することができる。
【００５２】
本発明の平行線テープ１はアンテナ素子に利用されるが、この技術は電磁波遮断部材にも応用できる。すなわち、複数本の線材２を互いに間隔を隔てて平行に配置するだけでなく、これら複数本の線材２に対して交差するように別の複数本の線材２を配置して透明な絶縁性フィルムの面に固定することで格子状あるいは網目状の線材付きフィルムを形成する。この線材付きフィルムは、線材２の視認が困難であること及び背景の視認性を損なわないことから、家屋の窓ガラスやブラウン管表面に貼り付けたり、顔面を保護する透明カバーに貼り付けたりすることができ、これによって視界を邪魔することなく電磁波を遮断することができる。
【００５３】
（実施例１）
５０本の直径０．０２ｍｍの無光沢銀めっき銅合金線材２を等間隔０．２ｍｍで平行に配置し、これらの線材２を厚さ０．０１５ｍｍの透明な絶縁性フィルム（ポリエチレンテレフタレート又はポリカーボネート）３に、厚さ０．０１ｍｍの接着剤層４により接着して図１のような断面構造の平行線テープ１を形成した。その平行線テープ１を切断して同じ長さの平行線テープ１を２本作成し、それぞれの平行線テープ１を４５°の折り目で折り返すことにより９０°の平面的な曲げ部２４を形成し、これら２本の平行線テープ１でアンテナ長Ｌ＝３００ｍｍのダイポールアンテナを形成するべく、図２のように曲げ部２４同士を揃え互いに反対に延びた給電アンテナ素子２７を有し給電部２３まで平行に延びた配置とした。
【００５４】
さらに１本の平行線テープ１を用いて給電アンテナ素子２７のアンテナ長Ｌよりも短い１６０ｍｍの長さを有する無給電アンテナ素子２８を形成し、この無給電アンテナ素子２８を給電アンテナ素子２７と平行に並べ、厚さ０．０１５ｍｍの透明な絶縁性基板（ポリエチレンテレフタレート又はポリカーボネート）２５に厚さ０．０１ｍｍの接着剤層を設けた２枚の接着剤層付き絶縁性基板間に挟み込んで、温度１５０℃で圧延接着した。給電部２３は絶縁性基板２５の外に出した。給電部２３には、金属板２６として厚さ０．１ｍｍの銅板を平行線テープ１の絶縁性フィルム３上に貼り付けた。
【００５５】
（実施例２）
５０本の直径０．０２ｍｍの無光沢銀めっき銅合金線材２を等間隔０．２ｍｍで平行に配置し、これらの線材２を厚さ０．０１５ｍｍの透明な絶縁性フィルム（ポリエチレンテレフタレート又はポリカーボネート）３に、厚さ０．０１ｍｍの接着剤層４により接着して図１のような断面構造の平行線テープ１を形成した。その平行線テープ１を適宜な長さに切断し、図４のように長辺の長さが３００ｍｍ、短辺の長さが５０ｍｍの長方形の給電アンテナ素子２７となるよう平行線テープ１を繰り返して折り返し、平行に揃えた平行線テープ１の両端を給電部２３とした。
【００５６】
さらに１本の平行線テープ１を用いて給電アンテナ素子２７の長辺よりも短い長さを有する無給電アンテナ素子２８を形成し、この無給電アンテナ素子２８を給電アンテナ素子２７と平行に並べ、厚さ０．０１５ｍｍの透明な絶縁性基板（ポリエチレンテレフタレート又はポリカーボネート）２５に厚さ０．０１ｍｍの接着剤層を設けた２枚の接着剤層付き絶縁性基板間に挟み込んで、温度１５０℃で圧延接着した。給電部２３は絶縁性基板２５の外に出した。給電部２３には、金属板２６として厚さ０．１ｍｍの銅板を平行線テープ１の絶縁性フィルム３上に貼り付けた。
【００５７】
実施例１，２のアンテナは、ともにアンテナ素子である平行線テープ１が目立たず、背景を透視する障害にもならないことが実証された。
【００５８】
図６に実施例１のアンテナのアンテナ特性（リターンロス特性）αと、実施例１のアンテナから給電アンテナ素子２７を除去したアンテナのアンテナ特性（リターンロス特性）βを示す。アンテナ特性αではリターンロスが所定レベル以下となる周波数範囲が広く、それに比べアンテナ特性βではリターンロスが上記レベル以下となる周波数範囲が狭い。このように本発明のアンテナは、従来の導体板を用いたアンテナと同様にアンテナ特性を設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態を示す平行線テープの長手方向に直角な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すアンテナの平面図である。
【図３】図２のアンテナにおける給電部の拡大斜視図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示すアンテナの平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示すアンテナの平面図である。
【図６】本発明のアンテナにおけるアンテナ特性図である。
【図７】従来のアンテナの平面図である。
【図８】従来のアンテナの平面図である。
【図９】従来のアンテナの平面図である。
【図１０】従来のアンテナの平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  平行線テープ
２  線材
３  絶縁性フィルム
４  接着剤層
２１  アンテナ
２２  アンテナ素子
２３  給電部
２４  曲げ部
２５  絶縁性基板
２６  金属板
２７  給電アンテナ素子
２８  無給電アンテナ素子
【図１】
0004770497.tif 000002
【図２】
0004770497.tif 000003
【図３】
0004770497.tif 000004
【図４】
0004770497.tif 000005
【図５】
0004770497.tif 000006
【図６】
0004770497.tif 000007
【図７】
0004770497.tif 000008
【図８】
0004770497.tif 000009
【図９】
0004770497.tif 000010
【図１０】
0004770497.tif 000011