(57)【要約】【課題】  小型化に有利な超薄型の平面アンテナ装置を提供すること。【解決手段】  平面アンテナ装置１０は、基板１１上に、一対の凹部１２ｂを有するＨ字形状に形成された内側導体１２と、各凹部１２ｂ内へ突出する一対の凸部１３ｂを有して内側導体１２を包囲する地導体１３とを配設して、内側導体１２の外周縁１２ａ近傍を給電回路に接続すると共に、地導体１３の内周縁１３ａ近傍をアース回路に接続して概略構成されている。内側導体１２の外周縁１２ａと地導体１３の内周縁１３ａとの間には枠状のスロット１４が画成されており、このスロット１４の半周分の長さ寸法を共振電気長の約２分の１に設定しておくことにより、平面アンテナ装置１０はスロットアンテナとして動作させることができる。かかるスロットアンテナは、内側導体１２の外周縁１２ａの長さ寸法が凹部１２ｂによって増大しているため、必要な共振電気長が確保しやすい。【選択図】  図１
2005079972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面上に、凹部を有する外形形状に形成された内側導体と、前記凹部内へ突出する凸部を有して前記内側導体を包囲する地導体とを配設することにより、前記内側導体の外周縁と前記地導体の内周縁とが枠状のスロットを介して対向するようになし、前記内側導体の外周縁近傍を給電回路に接続すると共に前記地導体の内周縁近傍をアース回路に接続することによりスロットアンテナとして動作させるようにしたことを特徴とする平面アンテナ装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記内側導体が前記凹部を複数有し、かつ、前記地導体が前記凸部を複数有することを特徴とする平面アンテナ装置。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記内側導体を前記凹部を通過する略二等分線上で前記給電回路に接続し、かつ、該給電点と前記スロットを介して対向する位置で前記地導体を前記アース回路に接続するようにしたことを特徴とする平面アンテナ装置。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかの記載において、前記内側導体の外形形状が線対称または点対称な形状であることを特徴とする平面アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロットアンテナとして動作する極めて薄型の平面アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のガラス窓等に装着可能な超薄型の平面アンテナ装置として、導電性の金属箔や導電性フィルム等からなる内側導体を枠状のスロットを介して車両ボディ等の地導体にて包囲し、該内側導体の外周縁近傍に給電することによってスロットアンテナとして動作させるという構成のものが、従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は従来のこの種の平面アンテナ装置の基本的な構成を説明するための平面図である。同図に示す平面アンテナ装置１において、ガラス等からなる基板２上には、方形状の内側導体３と、この内側導体３を包囲する地導体４とが配設されており、内側導体３の外周縁３ａと地導体４の内周縁４ａとの間には幅寸法が一定な枠状のスロット５が画成されている。また、内側導体３の外周縁３ａ近傍は図示せぬ給電回路に接続されており、地導体４の内周縁４ａ近傍は図示せぬアース回路に接続されている。
【０００４】
このように概略構成された平面アンテナ装置１は、内側導体３の外周縁３ａと地導体４の内周縁４ａとがスロット５を介して対向しているので、給電時にスロット５を横切る電界が生じ、スロット５の半周分の長さ寸法を共振電気長λ0の約２分の１に設定しておけば、電界の定在波を発生させることができる。そのため、この平面アンテナ装置１は、伝送損失が少なくて高利得なスロットアンテナとして動作させることが可能である。
【特許文献１】特開２００２−２９０１４５号公報（第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、図４に示す従来の平面アンテナ装置１では、スロット５の半周分の長さ寸法を共振電気長λ0の約２分の１に設定しておく必要があるが、使用する電波が特に高周波な場合を除き、λ0／２の長さ寸法は決して短くはないので、外周縁３ａの長さ寸法を確保するために内側導体３はある程度大きく形成しなければならない。それゆえ、かかる従来の平面アンテナ装置１は比較的大型のアンテナになりやすく、車載用等において要望の高い小型化が図りにくいという問題があった。
【０００６】
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、小型化に有利な超薄型の平面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】
【０００７】
上述した目的を達成するため、本発明の平面アンテナ装置では、同一平面上に、凹部を有する外形形状に形成された内側導体と、前記凹部内へ突出する凸部を有して前記内側導体を包囲する地導体とを配設することにより、前記内側導体の外周縁と前記地導体の内周縁とが枠状のスロットを介して対向するようになし、前記内側導体の外周縁近傍を給電回路に接続すると共に前記地導体の内周縁近傍をアース回路に接続することによりスロットアンテナとして動作させるように構成した。
【０００８】
このように構成された平面アンテナ装置は、内側導体の外周縁と地導体の内周縁との間に凹凸を有する枠状のスロットを介在させたスロットアンテナとして動作する。かかるスロットアンテナは、内側導体の外周縁の長さ寸法が凹部によって増大しているため、給電時に該外周縁に沿って流れる電流の経路が延び、その分、共振電気長が長くなる。したがって、内側導体の大きさを縮小しても必要な共振電気長を確保することが容易になって、平面アンテナ装置の小型化が促進しやすくなる。
【０００９】
かかる構成の平面アンテナ装置は、内側導体が前記凹部を複数有し、かつ、地導体が前記凸部を複数有することが好ましく、これにより共振電気長が一層長くなるため小型化が一層促進しやすくなる。
【００１０】
また、かかる構成の平面アンテナ装置は、内側導体を前記凹部を通過する略二等分線上で給電回路に接続し、かつ、該給電点とスロットを介して対向する位置で地導体をアース回路に接続しておくことが好ましく、これにより給電時に効率よく共振させることができるため利得が向上する。
【００１１】
また、かかる構成の平面アンテナ装置は、内側導体の外形形状が線対称または点対称な形状であることが好ましい。すなわち、使用する電波が直線偏波の場合は、内側導体を凹部を有する線対称な外形形状にしておくことで設計が容易となり、使用する電波が円偏波の場合は、内側導体を凹部を有する点対称な外形形状にしておくことで設計が容易となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の平面アンテナ装置は、内側導体の外周縁の長さ寸法を凹部により増大させて、給電時に該外周縁に沿って流れる電流の経路を延ばしているため、内側導体の大きさを縮小しても必要な共振電気長が確保しやすくなっており、それゆえ、小型化に有利な超薄型の平面アンテナ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係る平面アンテナ装置の平面図である。同図に示す平面アンテナ装置１０において、ガラス等からなる平坦な基板１１上には、一対の凹部１２ｂを有するＨ字形状に形成された内側導体１２と、各凹部１２ｂ内へ突出する一対の凸部１３ｂを有して内側導体１２を包囲する地導体１３とが配設されている。これら両導体１２，１３は導電性の金属箔等からなり、内側導体１２の外周縁１２ａ近傍は図示せぬ給電回路に接続され、地導体１３の内周縁１３ａ近傍は図示せぬアース回路に接続されている。また、内側導体１２の外周縁１２ａと地導体１３の内周縁１３ａとの間には、幅寸法が一定な枠状のスロット１４が画成されている。つまり、内側導体１２の外周縁１２ａと地導体１３の内周縁１３ａは、クランク状に折れ曲がってＨ字形状の内側導体１２を包囲するスロット１４を介して対向している。なお、内側導体１２は一方の凹部１２ｂの底部近傍で給電回路に接続されており、地導体１３は該凹部１２ｂ内へ突出する一方の凸部１３ｂの頂部近傍でアース回路に接続されている。
【００１４】
このように構成された平面アンテナ装置１０では、給電時にスロット１４を横切る電界が生じるため、スロット１４の半周分の長さ寸法を共振電気長λ0の約２分の１に設定しておくことにより電界の定在波を発生させることができ、そのためスロットアンテナとして動作させることができる。かかるスロットアンテナは、内側導体１２やスロット１４が線対称な外形形状に形成されており、その対称軸付近に給電点が位置していることから、直線偏波の送受信を行うことが可能であり、しかも形状が単純なため設計は容易である。また、かかるスロットアンテナは、内側導体１２の外周縁１２ａの長さ寸法が一対の凹部１２ｂによって増大しているため、給電時に外周縁１２ａに沿って流れる電流の経路が延び、その分、共振電気長が長くなっている。したがって、この平面アンテナ装置１０は、超薄型で安価に製造できるのみならず、内側導体１２の大きさを縮小しても必要な共振電気長を確保することが容易なため、小型化が促進しやすくなっている。
【００１５】
なお、この平面アンテナ装置１０は、内側導体１２が一対の凹部１２ｂを通過する略二等分線上で給電回路に接続されており、かつ、該給電点とスロット１４を介して対向する位置で地導体１３がアース回路に接続されているため、給電時に効率よく共振させることができる。したがって、この平面アンテナ装置１０は伝送損失が少なくて高利得なスロットアンテナとして動作させることができる。
【００１６】
図２は本発明の第２実施形態例に係る平面アンテナ装置の平面図であり、図１と対応する部分には同一符号を付してある。図２に示す平面アンテナ装置２０では、内側導体１２が等間隔な４箇所に凹部１２ｂを有する略円形に形成されており、地導体１３の４個の凸部１３ｂが各凹部１２ｂ内へ突出していると共に、内側導体１２の外周縁１２ａと地導体１３の内周縁１３ａとの間に幅寸法が一定な枠状のスロット１４が画成されている。この平面アンテナ装置２０の場合、内側導体１２の外形形状が略円形ではあるが、凹部１２ｂの数が多いため、その外周縁１２ａの長さ寸法は比較的長く、それゆえ小型化しても必要な共振電気長を確保することは容易である。なお、この平面アンテナ装置２０も直線偏波の送受信を行うことが可能である。
【００１７】
図３は本発明の第３実施形態例に係る平面アンテナ装置の平面図であり、図１と対応する部分には同一符号を付してある。図３に示す平面アンテナ装置３０では、凹部１２ｂを有する略Ｈ字形状に形成された内側導体１２の２箇所に縮退分離素子１２ｃが設けてあるため、円偏波の送受信を行うことが可能である。また、斜めに切り欠かれた形状の縮退分離素子１２ｃが付設されていることから、この平面アンテナ装置３０は、凸部１３ｂを有する地導体１３の形状や、内側導体１２の外周縁１２ａと地導体１３の内周縁１３ａとの間に画成された枠状のスロット１４の形状も、前記平面アンテナ装置１０とは若干異なっている。なお、本実施形態例では切欠きによって縮退分離素子を形成しているが、突起によって縮退分離素子を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る平面アンテナ装置の平面図である。
【図２】本発明の第２実施形態例に係る平面アンテナ装置の平面図である。
【図３】本発明の第３実施形態例に係る平面アンテナ装置の平面図である。
【図４】従来例に係る平面アンテナ装置の平面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０，２０，３０  平面アンテナ装置
１１  基板
１２  内側導体
１２ａ  外周縁
１２ｂ  凹部
１２ｃ  縮退分離素子
１３  地導体
１３ａ  内周縁
１３ｂ  凸部
１４  スロット
【図１】
2005079972.tif 000003
【図２】
2005079972.tif 000004
【図３】
2005079972.tif 000005
【図４】
2005079972.tif 000006