(57)【要約】【課題】  小型低背化や低コスト化に有利であり、かつ特定の偏波方向の電波に対する利得が高いアンテナ装置を提供すること。【解決手段】  アンテナ装置１０は、一枚の金属板の略中央に２片の舌片を略直角に折り曲げ形成して、これら２片の舌片を短絡導体板１２および給電導体板１３となし、かつ残余の該金属板を放射導体板１１となしている。このアンテナ装置１０はグラウンド面５上に設置されており、放射導体板１１がグラウンド面５に対向して平行に配置され、短絡導体板１２の下端がグラウンド面５に半田付けされており、給電導体板１３の下端は給電回路に接続されている。このアンテナ装置１０では、給電時に放射導体板１１の略中央から隅部へと互いに逆向きに流れる電流によって生起される一方の電界と他方の電界とがキャンセルされるため、水平偏波はほとんど放射されず、その分、垂直偏波の利得が高まる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラウンド面に対して略平行に配置された放射導体部と、一端側が前記放射導体部の略中央に接続されている短絡導体部および給電導体部とを備え、
前記短絡導体部の他端側を前記グラウンド面に接続すると共に、前記給電導体部の他端側を給電回路に接続して、給電時に前記放射導体部を流れる主たる電流が前記略中央から互いに逆向きに進行するように構成したことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記短絡導体部と前記給電導体部が前記放射導体部の略中央の互いに離隔した位置に接続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の記載において、前記放射導体部の略中央に兼用導体部が接続されており、該兼用導体部に前記短絡導体部および前記給電導体部が接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかの記載において、前記放射導体部の周縁部分の少なくとも一部に、前記グラウンド面に対して非平行な折曲部を設けたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかの記載において、前記放射導体部に複数の切れ込みを形成することにより、該放射導体部をその中央部を通る直線に関して略対称なメアンダ形状としたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項６】
請求項１〜５いずれかの記載において、前記放射導体部と前記短絡導体部と前記給電導体部がすべて金属板からなることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項７】
請求項６の記載において、一枚の金属板の略中央に２片の舌片を折り曲げ形成して、これら２片の舌片を前記短絡導体部および前記給電導体部となし、かつ残余の該金属板を前記放射導体部となしたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項８】
請求項６の記載において、２枚または３枚の金属板によって前記放射導体部と前記短絡導体部と前記給電導体部とが構成されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項９】
請求項１〜５いずれかの記載において、前記放射導体部と前記短絡導体部と前記給電導体部がすべて、絶縁性基体の表面に形成された導電層からなることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１０】
請求項９の記載において、１個の前記絶縁性基体の表面に形成された導電層によって前記放射導体部と前記短絡導体部と前記給電導体部とが構成されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１１】
請求項９の記載において、２個または３個の前記絶縁性基体の表面に形成された導電層によって前記放射導体部と前記短絡導体部と前記給電導体部とが構成されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１２】
請求項１〜５いずれかの記載において、金属板と、表面に導電層が形成された絶縁性基体とが一体化されており、該金属板または該導電層によって前記放射導体部と前記短絡導体部と前記給電導体部とが構成されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１３】
請求項１〜５いずれかの記載において、絶縁性基体の表面に形成された導電層を前記放射導体部となし、かつ該絶縁性基体を貫通する導電ピンを前記短絡導体部および前記給電導体部となした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、逆Ｆ型アンテナのように比較的小型化が図りやすいアンテナ装置に係り、特に、車載用アンテナとして好適なアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、小型低背化に有利なアンテナ装置として逆Ｆ型アンテナが広く知られており、逆Ｆ型アンテナを一部改良したアンテナ装置も種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１１は逆Ｆ型アンテナの従来例を示す斜視図であって、板金製の逆Ｆ型アンテナ１がグラウンド面５上に設置されている。この逆Ｆ型アンテナ１は、グラウンド面５に対向して平行に配置された放射導体板２と、放射導体板２の外縁から略直角に延出して図示せぬ給電回路に接続された給電導体板３と、放射導体板２の外縁から略直角に延出してグラウンド面５に接続された短絡導体板４とによって構成されており、放射導体板２に対する給電導体板３と短絡導体板４の位置はインピーダンスのマッチングが図れる適宜位置が選択されている。また、図１１において放射導体板２の長手寸法は共振長の約４分の１に設定されている。この逆Ｆ型アンテナ１の場合、一枚の金属板を折曲加工することによって簡単に形成できるため、安価に製造できるという利点もある。
【特許文献１】特開平１０−９３３３２号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように逆Ｆ型アンテナやこれを一部改良したアンテナ装置は、小型低背化や低コスト化に有利であり利得も良好なため、車載用アンテナとしても一般的に採用されているが、従来の逆Ｆ型アンテナやその改良品は、車載用アンテナにおいて要求される垂直偏波に対する高利得なアンテナ性能を満足するには不十分であった。すなわち、従来の逆Ｆ型アンテナやその改良品においては、給電時に、偏波方向が放射導体板に対して直交する電波（例えば垂直偏波）だけでなく、偏波方向が放射導体板に対して平行な電波（例えば水平偏波）も放射されるため、偏波純度が低く、その分、特定の偏波方向の電波の利得が低減して所望の高利得化が図れなかった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、小型低背化や低コスト化に有利であると共に、特定の偏波方向の電波に対する利得が高いアンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するため、本発明のアンテナ装置では、グラウンド面に対して略平行に配置された放射導体部と、一端側が前記放射導体部の略中央に接続されている短絡導体部および給電導体部とを備え、前記短絡導体部の他端側を前記グラウンド面に接続すると共に、前記給電導体部の他端側を給電回路に接続して、給電時に前記放射導体部を流れる主たる電流が前記略中央から互いに逆向きに進行するように構成した。
【０００７】
このように構成されたアンテナ装置にあっては、給電時に放射導体部の略中央から互いに逆向きに流れる電流によって生起される一方の電界と他方の電界とがキャンセルされるため、偏波方向が放射導体板に対して平行な電波はほとんど放射されなくなり、その分、偏波方向が放射導体板に対して直交する電波が強く放射されることになる。すなわち、本発明のアンテナ装置は逆Ｆ型アンテナと同様に小型低背化や低コスト化に有利な構成でありながら、その偏波純度が高まるため、特定の偏波方向の電波（例えば垂直偏波）に対する利得を大幅に向上させることができる。
【０００８】
かかる構成のアンテナ装置において、短絡導体部や給電導体部は、放射導体部の略中央に直接接続されていてもよいが、間接的に接続されていてもよい。つまり、短絡導体部と給電導体部が放射導体部の略中央の互いに離隔した位置に直接接続されて、アンテナ装置全体がπ字形状の外観を呈する構成にしてもよいし、あるいは、放射導体部の略中央に兼用導体部が接続されて、該兼用導体部に短絡導体部および給電導体部が接続された構成にしてもよい。
【０００９】
なお、かかる構成に加えて、放射導体部の周縁部分の少なくとも一部に、グラウンド面に対して非平行な折曲部を設けたアンテナ装置においては、放射導体部の平面的な大きさが低減できるため、一層の小型化が図れて好ましい。
【００１０】
また、かかる構成に加えて、放射導体部に複数の切れ込みを形成することにより、該放射導体部をその中央部を通る直線に関して略対称なメアンダ形状としたアンテナ装置においては、放射導体部を流れる電流の経路がメアンダ形状に沿ったものとなって電気長が稼げるため、一層の小型化が図れて好ましい。
【００１１】
また、かかる構成のアンテナ装置において、放射導体部と短絡導体部と給電導体部は、金属板であってもよいし、合成樹脂等からなる絶縁性基体の表面に形成された導電層であってもよい。そして、放射導体部と短絡導体部と給電導体部がすべて金属板からなる場合には、一枚の金属板の略中央に２片の舌片を折り曲げ形成して、これら２片の舌片を短絡導体部および給電導体部となし、かつ残余の該金属板を放射導体部となしておくことにより、アンテナ装置の製造コストを大幅に低減することが可能となる。ただし、２枚または３枚の金属板によって放射導体部と短絡導体部と給電導体部とが構成されていてもよい。
【００１２】
一方、放射導体部と短絡導体部と給電導体部がすべて導電層からなる場合には、１個の絶縁性基体の表面に各導体部に相当する導電層を形成しておくことにより、アンテナ装置の製造コストを大幅に低減することが可能となる。ただし、２個または３個の絶縁性基体の表面に形成された導電層によって放射導体部と短絡導体部と給電導体部とが構成されていてもよい。このほか、金属板と、表面に導電層が形成された絶縁性基体とを一体化し、該金属板または該導電層によって放射導体部と短絡導体部と給電導体部とが構成されていてもよい。
【００１３】
さらにまた、かかる構成のアンテナ装置において、絶縁性基体の表面に形成された導電層を放射導体部となし、かつ該絶縁性基体を貫通する導電ピンを短絡導体部および給電導体部となしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のアンテナ装置は、短絡導体部および給電導体部を放射導体部の略中央に接続したアンテナ装置であり、給電時に放射導体部の略中央から互いに逆向きに流れる電流によって生起される一方の電界と他方の電界とがキャンセルされるようにしてあるため、偏波方向が放射導体板に対して直交する電波（例えば垂直偏波）が強く放射されることになって、偏波純度を高めることができると共に、小型低背化や低コスト化にも有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図、図２は該アンテナ装置の側面図である。
【００１６】
これらの図に示すアンテナ装置１０は、一枚の金属板の略中央に２片の舌片を略直角に折り曲げ形成して、これら２片の舌片を短絡導体板１２および給電導体板１３となし、かつ残余の該金属板を放射導体板１１となしている。つまり、放射導体板１１には中央を挟んだ２か所に前記舌片に対応する切れ込み１１ａが設けられており、アンテナ装置１０は全体として側面視π字形状の外観を呈している。このアンテナ装置１０はグラウンド面５上に設置されており、放射導体板１１がグラウンド面５に対向して平行に配置されている。また、短絡導体板１２の下端はグラウンド面５に半田付けされており、給電導体板１３の下端は図示せぬ給電回路に接続されている。短絡導体板１２と給電導体板１３はいずれも放射導体板１１の中央近傍から下向きに突出しているが、放射導体板１１に対する短絡導体板１２と給電導体板１３の正確な位置はインピーダンスのマッチングが図れる適宜位置が選択されている。
【００１７】
このように構成されたアンテナ装置１０の基本的な動作は逆Ｆ型アンテナと似ているため、逆Ｆ型アンテナと同様に小型低背化や低コスト化に有利な構成と言えるが、放射導体板１１に対する短絡導体板１２と給電導体板１３の位置が通常の逆Ｆ型アンテナとは大きく異なるため、偏波純度に顕著な相違が現れる。すなわち、アンテナ装置１０では短絡導体板１２および給電導体板１３が放射導体板１１の略中央に接続されているため、給電時に放射導体板１１の略中央から隅部へと互いに逆向きに流れる電流によって生起される一方の電界と他方の電界とがキャンセルされることになり、それゆえ偏波方向が放射導体板１１に対して平行な電波（水平偏波）はほとんど放射されず、その分、偏波方向が放射導体板１１に対して直交する電波（垂直偏波）が強く放射されることになって、偏波純度が高まっている。このように垂直偏波に対する利得が極めて良好であることから、このアンテナ装置１０は車載用アンテナとして好適である。また、このアンテナ装置１０は一枚の金属板を折曲加工することによって簡単に形成できるため、安価に製造できるという利点もある。
【００１８】
図３は本発明の第２実施形態例に係るアンテナ装置の側面図であって、図１，２と対応する部分には同一符号が付してある。
【００１９】
図３に示すアンテナ装置２０は、放射導体板１１の略中央に兼用導体板２１が接続されており、この兼用導体板２１に短絡導体板１２および給電導体板１３が接続された構成になっている。この場合、兼用導体板２１は短絡用と給電用を兼ねた導体板として機能し、本実施形態例では兼用導体板２１から真っ直ぐ下方へ延出する部分を短絡導体板１２となし、側方へ分岐してから下方へ延出する部分を給電導体板１３となしている。ただし、これとは逆に、兼用導体板２１から真っ直ぐ下方へ延出する部分を給電導体板となし、側方へ分岐してから下方へ延出する部分を短絡導体板となすことも可能である。
【００２０】
図４は本発明の第３実施形態例に係るアンテナ装置の側面図であって、図１，２と対応する部分には同一符号が付してある。
【００２１】
図４に示すアンテナ装置３０は、放射導体板１１の周縁部分に下向きに折り曲げられた折曲部１１ｂが形成されている点が、前記アンテナ装置１０（第１実施形態例）と異なっている。このように放射導体板１１の周縁部分にグラウンド面５に対して非平行な部分が設けてあると、同じ電気長で放射導体板１１の平面的な大きさを小さく設定することができるため、アンテナ装置３０は小型化が促進されている。また、本実施形態例では放射導体板１１のほぼ全周に亘って折曲部１１ｂを設けた場合について説明したが、放射導体板１１の周縁部分の少なくとも一部に同様の折曲部を設けるだけでもアンテナ装置の小型化は促進できる。
【００２２】
図５は本発明の第４実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図であって、図１，２と対応する部分には同一符号が付してある。
【００２３】
図５に示すアンテナ装置９０は、放射導体板１１に複数の切れ込み１１ｃを形成することにより、該放射導体部１１をその中央部を通る直線Ｐに関して略対称なメアンダ形状とした点が、前記アンテナ装置１０（第１実施形態例）と異なっている。このように放射導体板１１をメアンダ形状にしてあると、放射導体部１１を流れる電流の経路がメアンダ形状に沿ったものとなって電気長が稼げるため、一層の小型化が図れる。
【００２４】
なお、上述した第１〜第４実施形態例において、１枚の金属板を折曲加工して放射導体板１１と短絡導体板１２と給電導体板１３がすべて形成できればコスト面で極めて有利となるが、これらの導体板１１〜１３を２枚または３枚の金属板を用いて構成したとしても、偏波純度の向上という点では同等の効果を期待できる。
【００２５】
図６は本発明の第５実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図である。
【００２６】
同図に示すアンテナ装置４０は、合成樹脂からなるＴ字形状の絶縁基板４５の表面に導電層をπ字形状に形成して、絶縁基板４５の水平部４５ａに形成された帯状の導電層を放射導体部４１となし、該水平部４５ａの略中央から下方へ延びる脚部４５ｂに形成された一対の帯状の導電層を短絡導体部４２および給電導体部４３となしている。これら短絡導体部４２と給電導体部４３は所定の間隔を存して並設されており、両導体部４２，４３の各上端は放射導体部４１の略中央に接続されている。また、放射導体部４１は、このアンテナ装置４０が設置されている図示せぬグラウンド面と平行に配置されており、短絡導体部４２の下端が該グラウンド面に半田付けされていると共に、給電導体部４３の下端が図示せぬ給電回路に接続されている。
【００２７】
このようにアンテナ装置４０は１枚の絶縁基板４５の表面に各導体部４１〜４３を形成することができるため、前記第１〜第４実施形態例と同様に、小型低背化や低コスト化に有利であると共に、偏波方向が放射導体部４１に対して直交する電波（垂直偏波）を強く放射することができて偏波純度が高いことから車載用アンテナとして好適である。
【００２８】
図７は本発明の第６実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図であって、図６と対応する部分には同一符号が付してある。
【００２９】
図７に示すアンテナ装置５０は、放射導体部４１の略中央に兼用導体部５１が接続されており、この兼用導体部５１に短絡導体部４２および給電導体部４３が接続された構成になっている。この場合、兼用導体部５１は短絡用と給電用を兼ねた導体部として機能し、本実施形態例では兼用導体部５１から真っ直ぐ下方へ延出する部分を短絡導体部４２となし、側方へ分岐してから下方へ延出する部分を給電導体部４３となしている。ただし、これとは逆に、兼用導体部５１から真っ直ぐ下方へ延出する部分を給電導体部となし、側方へ分岐してから下方へ延出する部分を短絡導体部となすことも可能である。
【００３０】
図８は本発明の第７実施形態例に係るアンテナ装置の分解斜視図であって、図６と対応する部分には同一符号が付してある。
【００３１】
図８に示すアンテナ装置６０は、表面に放射導体部４１が形成されている合成樹脂製の絶縁基板６１と、表面に短絡導体部４２および給電導体部４３が形成されている合成樹脂製の絶縁基板６２とを、Ｔ字形状に組み合わせて構成されている。これらの絶縁基板６１，６２を一体化する際には、水平に配置される絶縁基板６１の略中央に穿設されている一対の取付孔６１ａ内に、垂直に配置される絶縁基板６２の上端に突設されている一対の突起６２ａを差し込んで、放射導体部４１の略中央の２か所に短絡導体部４２と給電導体部４３を半田付けする。すなわち、このアンテナ装置６０は、前記アンテナ装置４０（第５実施形態例）における放射導体部４１を上向きにしたような構成になっている。
【００３２】
図９は本発明の第８実施形態例に係るアンテナ装置の分解斜視図であって、図８と対応する部分には同一符号が付してある。
【００３３】
図９に示すアンテナ装置７０は、垂直に配置される絶縁基板６２上に金属板７１を水平に取り付け、この金属板７１を放射導体部となした点が、前記アンテナ装置６０（第７実施形態例）と異なっている。したがって、この金属板７１の略中央には絶縁基板６２の一対の突起６２ａを差し込むための一対の取付孔７１ａが穿設されており、これらの金属板７１と絶縁基板６２を一体化する際には、各取付孔７１ａ内に各突起６２ａを差し込んで、金属板（放射導体部）７１の略中央の２か所に短絡導体部４２と給電導体部４３を半田付けする。
【００３４】
図１０は本発明の第９実施形態例に係るアンテナ装置の断面図である。
【００３５】
同図に示すアンテナ装置８０は、板厚の厚い絶縁基板８５の表面に形成された導電層を放射導体部８１となし、かつ絶縁基板８５を貫通する一対の導電ピンを短絡導体部８２および給電導体部８３となしている。これら短絡導体部８２と給電導体部８３は所定の間隔を存して並設されており、両導体部８２，８３の各上端は放射導体部８１の略中央に半田付けされている。また、放射導体部８１は、このアンテナ装置８０が設置されているグラウンド面５と平行に配置されており、短絡導体部８２の下端がグラウンド面５に半田付けされていると共に、給電導体部８３の下端が図示せぬ給電回路に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図である。
【図２】図１に示すアンテナ装置の側面図である。
【図３】本発明の第２実施形態例に係るアンテナ装置の側面図である。
【図４】本発明の第３実施形態例に係るアンテナ装置の側面図である。
【図５】本発明の第４実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図である。
【図６】本発明の第５実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図である。
【図７】本発明の第６実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図である。
【図８】本発明の第７実施形態例に係るアンテナ装置の分解斜視図である。
【図９】本発明の第８実施形態例に係るアンテナ装置の分解斜視図である。
【図１０】本発明の第９実施形態例に係るアンテナ装置の断面図である。
【図１１】逆Ｆ型アンテナの一従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
５  グラウンド面
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０  アンテナ装置
１１  放射導体板（放射導体部）
１１ｂ  折曲部
１２  短絡導体板（短絡導体部）
１３  給電導体板（給電導体部）
２１  兼用導体板（兼用導体部）
４１  放射導体部
４２  短絡導体部
４３  給電導体部
４５  絶縁基板（絶縁性基体）
５１  兼用導体部
６１，６２  絶縁基板（絶縁性基体）
７１  金属板（放射導体部）
８１  放射導体部
８２  短絡導体部
８３  給電導体部
８５  絶縁基板（絶縁性基体）
【図１】
2005039754.tif 000003
【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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