(57)【要約】【課題】  小型低背化を促進しても所望の帯域幅が確保しやすいアンテナ装置を提供すること。【解決手段】  アンテナ装置２０は、接地導体面２１上に略平行に対向して配置された放射導体板２２と、放射導体板２２の外縁から接地導体面２１側へ略直角に延出する給電導体板２３および短絡導体板２４とを備えている。放射導体板２２には略相似形な開口部２５が開設してあり、給電時には開口部２５を迂回した経路で放射導体板２２に電流が流れる。そのため、このアンテナ装置２０は比較的長い電気長で共振させることができ、放射導体板２２を小型化しても必要な共振電気長が確保しやすい。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地導体面上に略平行に対向して配置された放射導体板と、該放射導体板から前記接地導体面側へ略直角に延出して給電回路に接続された給電導体板とを備え、前記放射導体板に電流を迂回させるための開口部を設け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、前記放射導体板に一対の前記開口部を略線対称な配置で設けると共に、前記放射導体板の略中央から延出する前記給電導体板を備え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、前記放射導体板が前記開口部を包囲する枠状に形成されていると共に、該放射導体板の外縁から延出する前記給電導体板と、該放射導体板の外縁から前記給電導体板と略平行に延出して前記接地導体面に接続された短絡導体板とを備えていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項３の記載において、前記接地導体面上に略平行に対向して配置されて前記放射導体板とスリットを介して隣接する第２放射導体板と、前記放射導体板の前記スリットと対向しない外縁から延出する前記給電導体板および前記短絡導体板と、前記第２放射導体板の前記スリットと対向しない外縁から前記接地導体面側へ略直角に延出して該接地導体面に接続された第２短絡導体板とを備え、前記第２放射導体板に前記開口部と略同形な第２開口部を設け、前記放射導体板と前記第２放射導体板を前記スリットを対称軸として略線対称な位置関係で近接させて両放射導体板を電磁結合させるようにしたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１の記載において、前記放射導体板に一対の前記開口部を略線対称な配置で設けると共に、前記放射導体板のうち前記一対の開口部に挟まれた領域から延出する前記給電導体板と、該給電導体板の近傍で前記放射導体板から前記接地導体面側へ略直角に延出して前記接地導体面に接続された短絡導体板とを備えていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項６】
請求項１の記載において、前記接地導体面上に略平行に対向して配置されて前記放射導体板とスリットを介して隣接する第２放射導体板と、前記放射導体板の前記スリット側の外縁から延出する前記給電導体板と、前記第２放射導体板の前記スリット側の外縁から前記給電導体板と略平行に延出して前記接地導体面に接続された短絡導体板とを備え、前記第２放射導体板に前記開口部と略同形な第２開口部を設け、前記放射導体板と前記第２放射導体板を前記スリットを対称軸として略線対称に配設すると共に、前記給電導体板と前記短絡導体板とを近接させて両者を電磁結合させるようにした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、前記放射導体板の外縁から前記接地導体面側へ略直角に延出して該接地導体面に接続された短絡導体板を備えている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、車載用アンテナや携帯用アンテナ等として用いて好適な小型低背のアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型低背化に好適なアンテナ装置の一例として、従来、接地導体面に対し起立して下端部が給電回路に接続された帯状導体と、接地導体面上に略平行に対向して配置されて略中央に帯状導体の上端部が接続された上部導体とを備えたＴ字形状のモノポールアンテナが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この種のモノポールアンテナは、帯状導体に給電することによって該帯状導体と上部導体を放射素子として動作させるというものであり、電圧変化の大きい容量領域に上部導体を配設して容量値を高めているため共振電気長が短縮でき、アンテナ全体の高さ寸法を抑えた低背化が促進しやすくなっている。また、この種のモノポールアンテナの低背化を一層促進するために、前記帯状導体をいわゆるメアンダ形状（蛇行形状）に形成しておくという技術も広く知られており、こうすることでアンテナ全体の高さ寸法を抑えつつ所望の共振電気長が確保しやすくなる。
【０００３】
また、Ｔ字形状のモノポールアンテナよりも一層低背なアンテナ装置が要求される場合には、接地導体面上に略平行に対向して配置された放射導体板と、この放射導体板の外縁から略直角に延出して給電回路に接続された給電導体板と、放射導体板の外縁から略直角に延出して接地導体面に接続された短絡導体板とを備えた逆Ｆ型アンテナが、従来より採用されている。この種の逆Ｆ型アンテナは、給電導体板に給電することによって放射導体板を放射素子として動作させるというものであり、短絡導体板の形成位置を適宜選択することによってインピーダンスの不整合が回避しやすいため、アンテナ全体の高さ寸法を抑えた設計が容易である。
【０００４】
そして、この種の逆Ｆ型アンテナの小型低背化をさらに推し進めたアンテナ装置として、従来、図７に示すようなメアンダ形状の逆Ｆ型アンテナが提案されている。同図に示すアンテナ装置１は、接地導体面２上に略平行に対向して配置された放射導体板３がメアンダ形状に形成されており、この放射導体板３の一端部から接地導体面２側へ略直角に給電導体板４と短絡導体板５とが延出している。これらの導体板３〜５は銅板等の導電性金属板を折曲加工して一体形成されたものであり、給電導体板４の下端部は接地導体面２とは非接触で図示せぬ給電回路に接続されており、短絡導体板５の下端部は半田付け等によって接地導体面２に接続されている。放射導体板３は複数の切れ込み３ａを設けることによってメアンダ形状に打ち抜き加工されており、こうすることで放射導体板３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、アンテナ全体の小型化を促進しつつ所望の共振電気長が確保しやすくなる。
【特許文献１】特開２００３−１３３８４３号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車載用や携帯用のアンテナ装置においては、近年、小型低背化の要求がますます高まっている関係上、上述したＴ字形状のモノポールアンテナや逆Ｆ型アンテナが広く採用されるようになっているが、アンテナ装置は小型低背化に伴って共振可能な帯域幅が狭くなるという特性を有するため、小型低背化を促進すると所望の帯域幅が確保できなくなる虞があった。ここで、帯域幅とは、リターンロス（反射減衰量）が例えば−１０ｄＢ以下となる周波数範囲であって、アンテナ装置は使用周波数帯域よりも広い帯域幅を確保しておかねばならない。また、アンテナ装置の小型低背化を推し進めるために放射導体板３等の放射素子をメアンダ形状に形成した場合には、該放射素子の電流経路中に至近距離で逆向きに流れる電流（例えば図７に示す矢印Ａ，Ｂ）が発生し、これら逆向き電流に起因する電界は相殺されやすいため放射効率の低下を余儀なくされる。そして、アンテナ装置は放射効率が低下するほど小型低背化に伴う狭帯域化が顕著となるため、結局、放射素子をメアンダ形状にしてアンテナ装置の小型低背化を推し進めると、所望の帯域幅を確保することは一層困難となる。
【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、小型低背化を促進しても所望の帯域幅が確保しやす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】
【０００７】
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、接地導体面上に略平行に対向して配置された放射導体板と、該放射導体板から前記接地導体面側へ略直角に延出して給電回路に接続された給電導体板とを備え、前記放射導体板に電流を迂回させるための開口部（窓部）を設ける構成にした。このように放射導体板に開口部を設けて電気長を稼げば、アンテナ装置の小型低背化が促進できると共に、放射素子の電流経路中に至近距離で逆向きに流れる電流が発生しにくくなって放射効率が向上することから、小型低背化に伴う狭帯域化を抑制することができて所望の帯域幅が確保しやすくなる。
【０００８】
例えば、アンテナ装置がＴ字形状のモノポールアンテナである場合、放射導体板に一対の開口部を略線対称な配置で設けると共に、該放射導体板の略中央から延出する給電導体板を備えていれば好ましく、該給電導体板は該放射導体板と共に放射素子として動作する。このようにすると、給電導体板を経て放射導体板の略中央に供給された電流が各開口部に沿って流れるため、該放射導体板を小型化しても必要な共振電気長が確保しやすくなる。それゆえ、給電導体板をメアンダ形状に形成する必要がなくなって放射効率が高まり、小型低背化に伴う狭帯域化が抑制できる。
【０００９】
また、アンテナ装置が逆Ｆ型アンテナである場合には、放射導体板が開口部を包囲する枠状に形成されていると共に、該放射導体板の外縁から延出する給電導体板と、該放射導体板の外縁から該給電導体板と略平行に延出して接地導体面に接続された短絡導体板とを備えていれば好ましい。このようにすると、給電導体板から枠状の放射導体板に供給された電流が開口部に沿って流れるため、該放射導体板を小型化しても必要な共振電気長が確保しやすくなる。それゆえ、放射導体板をメアンダ形状に形成する必要がなくなって放射効率が高まり、小型低背化に伴う狭帯域化が抑制できる。
【００１０】
かかる逆Ｆ型アンテナの場合において、開口部を有する放射導体板とスリットを介して隣接し接地導体面上に略平行に対向して配置された第２放射導体板と、前記放射導体板の前記スリットと対向しない外縁から延出する給電導体板および短絡導体板と、第２放射導体板の前記スリットと対向しない外縁から接地導体面側へ略直角に延出して該接地導体面に接続された第２短絡導体板とを備え、第２放射導体板に前記開口部と略同形な第２開口部を設け、放射導体板と第２放射導体板を前記スリットを対称軸として略線対称な位置関係で近接させて両放射導体板を電磁結合させるように構成してもよい。このようにすると、開口部を有する放射導体板に給電したときに、第２開口部を有する第２放射導体板を無給電アンテナの放射素子として動作させることができるため、広帯域化が図りやすくなる。
【００１１】
また、アンテナ装置が逆Ｆ型アンテナを変形したπ字形状に形成されている場合には、放射導体板に一対の開口部を略線対称な配置で設けると共に、該放射導体板のうちこれら一対の開口部に挟まれた領域から延出する給電導体板と、該給電導体板の近傍で放射導体板から接地導体面側へ略直角に延出して該接地導体面に接続された短絡導体板とを備えていれば好ましい。このようにすると、偏波純度の高いπ字形状のアンテナ装置において、給電導体板から放射導体板に供給された電流が各開口部に沿って流れるため、該放射導体板を小型化しても必要な共振電気長が確保しやすくなる。それゆえ、放射導体板をメアンダ形状に形成する必要がなくなって放射効率が高まり、小型低背化に伴う狭帯域化が抑制できる。
【００１２】
また、Ｔ字形状の前記アンテナ装置の変形例として、開口部を有する放射導体板とスリットを介して隣接し接地導体面上に略平行に対向して配置された第２放射導体板と、前記放射導体板の前記スリット側の外縁から延出する給電導体板と、第２放射導体板の前記スリット側の外縁から前記給電導体板と略平行に延出して接地導体面に接続された短絡導体板とを備え、第２放射導体板に前記開口部と略同形な第２開口部を設け、放射導体板と第２放射導体板を前記スリットを対称軸として略線対称に配設すると共に、給電導体板と短絡導体板とを近接させて両者を電磁結合させるように構成してもよい。このようにすると、給電導体板から放射導体板に供給された電流が開口部に沿って流れると共に、無給電アンテナの放射素子として動作する第２放射導体板の第２開口部に沿って電流が流れるため、アンテナ装置を小型化しても必要な共振電気長が確保しやすくなり、広帯域化も図りやすくなる。この場合、アンテナ装置が開口部を有する放射導体板の外縁から接地導体面側へ略直角に延出して該接地導体面に接続された短絡導体板を備えていれば、π字形状の前記アンテナ装置の変形例と見なすことができ、一層の小型低背化が図れると共に広帯域化に有利となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のアンテナ装置は、放射導体板に開口部を設けて電気長を稼ぐことにより、メアンダ形状の電流経路を設定しなくても小型低背化が促進できるようにしてあるので、放射効率が良好となって小型低背化に伴う狭帯域化を抑制することができる。それゆえ、所望の帯域幅が確保しやすくなって、アンテナ装置の小型低背化や特性向上を図るうえで顕著な効果が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図である。同図に示すアンテナ装置１０は、銅板等の導電性金属板からなる板金アンテナで、Ｔ字形状のモノポールアンテナと見なすことができる。このアンテナ装置１０は、接地導体面１１上に略平行に対向して配置された放射導体板１２と、放射導体板１２の略中央から接地導体面１１側へ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１３とを備えている。放射導体板１２には一対の開口部１４，１５が略線対称な配置で開設してあり、給電時にはこれらの開口部１４，１５を迂回した経路で放射導体板１２に電流が流れることになる。また、放射導体板１２のうち両開口部１４，１５に挟まれた領域に給電導体板１３の上端部が接続されており、この給電導体板１３は放射導体板１２と共に放射素子として動作する。
【００１５】
このように構成されたアンテナ装置１０は、給電時に給電導体板１３を経て放射導体板１２の略中央に供給される電流が、図１に矢印で示すように各開口部１４，１５を迂回するような経路で流れるため、比較的長い電気長で共振させることができる。つまり、このアンテナ装置１０は開口部１４，１５を有する放射導体板１２によって電気長が稼げるため、給電導体板１３をメアンダ形状に形成しなくても、必要な共振電気長を確保しつつ小型低背化を促進することができる。これにより、給電導体板１３をメアンダ形状に形成した場合に懸念される放射効率の低下が回避でき、小型低背化に伴う狭帯域化を抑制できるので、このアンテナ装置１０は所望の帯域幅を確保した小型低背化が図りやすい。
【００１６】
図２は本発明の第２実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図である。同図に示すアンテナ装置２０は、銅板等の導電性金属板を折曲加工してなる逆Ｆ型アンテナである。このアンテナ装置２０は、接地導体面２１上に略平行に対向して配置された放射導体板２２と、放射導体板２２の外縁から接地導体面２１側へ略直角に延出する給電導体板２３および短絡導体板２４とを備えている。放射導体板２２には略相似形な開口部２５が開設してあり、給電時にはこの開口部２５を迂回した経路で放射導体板２２に電流が流れることになる。また、インピーダンスを低減するため、給電導体板２３と短絡導体板２４は比較的近接した位置に配設されている。
【００１７】
このように構成されたアンテナ装置２０は、逆Ｆ型アンテナなので小型低背化に好適であることは言うまでもないが、それに加えて、給電時に給電導体板２３を経て放射導体板２２に供給される電流が図２に矢印で示すように開口部２５を迂回するような経路で流れるため、比較的長い電気長で共振させることができ、放射導体板２２を小型化しても必要な共振電気長が確保しやすい。したがって、このアンテナ装置２０は、放射導体板２２をメアンダ形状に形成する必要がなくなって放射効率が高まり、小型低背化に伴う狭帯域化が抑制できる。
【００１８】
図３は本発明の第３実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図である。同図に示すアンテナ装置３０は、銅板等の導電性金属板からなるπ字形状の板金アンテナで、逆Ｆ型アンテナの一種と見なすことができる。このアンテナ装置３０は、接地導体面３１上に略平行に対向して配置された放射導体板３２と、放射導体板３２から接地導体面３１側へ略直角に延出する給電導体板３３および短絡導体板３４とを備えており、放射導体板３２に一対の開口部３５，３６が略線対称な配置で開設されている。給電導体板３３の上端部は両開口部３５，３６に挟まれた領域で放射導体板３２に接続されており、この給電導体板３３の近傍で、短絡導体板３４の上端部が放射導体板３２に接続され、かつ下端部が接地導体面３１に接続されている。
【００１９】
このように構成されたアンテナ装置３０は、逆Ｆ型アンテナの一種なので小型低背化に好適であることは言うまでもないが、それに加えて、給電時に給電導体板３３を経て放射導体板３２に供給される電流が図３に矢印で示すように各開口部３５，３６を迂回するような経路で流れるため、比較的長い電気長で共振させることができて、放射導体板３２を小型化しても必要な共振電気長が確保しやすい。したがって、このアンテナ装置３０は、放射導体板３２をメアンダ形状に形成する必要がなくなって放射効率が高まり、小型低背化に伴う狭帯域化が抑制できる。
【００２０】
図４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と対応する部分には同一符号を付してある。図４に示すアンテナ装置４０はＴ字形状の前記アンテナ装置１０の変形例と見なすことができるが、接地導体面１１上に略平行に対向して配置された放射導体板が二分割されている点が大きく異なる。このアンテナ装置４０では、開口部１４を有する第１放射導体板４１と、開口部１５を有する第２放射導体板４２とが、スリット４３を介して隣接しており、これら両放射導体板４１，４２はスリット４３を対称軸として略線対称な配置になっている。また、給電導体板１３は第１放射導体板４１のスリット４３側の外縁から略直角に延出しており、第２放射導体板４２のスリット４３側の外縁からは給電導体板１３と略平行に短絡導体板４４が延出し、この短絡導体板４４の下端部が接地導体面１１に接続されている。短絡導体板４４は至近距離で給電導体板１３に沿って延設されているため、給電時に短絡導体板４４と給電導体板１３は電磁結合されることになり、それゆえ第２放射導体板４２を無給電アンテナの放射素子として動作させることができる。
【００２１】
すなわち、このアンテナ装置４０に給電すると、給電導体板１３から第１放射導体板４１に供給された電流が開口部１４に沿って流れると共に、電磁結合により短絡導体板４４から第２放射導体板４２に供給された電流が開口部１５に沿って流れる。したがって、このアンテナ装置４０は小型低背化しても必要な共振電気長が確保しやすいだけでなく、広帯域化が図りやすいという長所がある。
【００２２】
図５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って、図４と対応する部分には同一符号を付してある。図５に示すアンテナ装置５０は前記アンテナ装置４０の変形例と見なすことができるが、第１放射導体板４１の外縁で給電導体板１３の近傍に短絡導体板５１を備えており、モノポールアンテナではなくπ字形状の逆Ｆ型アンテナとして動作するため、前記アンテナ装置３０の変形例と見なすこともできる。ただし、このアンテナ装置５０の場合も、給電時に給電導体板１３と電磁結合される短絡導体板４４から第２放射導体板４２へ電流が供給され、その電流が開口部１５に沿って流れるため、小型低背化に有利であるのみならず広帯域化が図りやすいという長所がある。
【００２３】
図６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２と対応する部分には同一符号を付してある。図６に示すアンテナ装置６０は逆Ｆ型の前記アンテナ装置２０の変形例と見なすことができるが、接地導体面２１上に略平行に対向して配置された放射導体板が二分割されている点が大きく異なる。このアンテナ装置６０では、開口部６４を有する第１放射導体板６１と、開口部６５を有する第２放射導体板６２とが、スリット６３を介して隣接しており、これら両放射導体板６１，６２はスリット６３を対称軸として略線対称な配置になっている。また、第１放射導体板６１の外縁のうちスリット６３に臨出しない位置から給電導体板２３および短絡導体板２４が略直角に延出していると共に、第２放射導体板６２の外縁のうちスリット６３に臨出しない位置から第２短絡導体板６６が略直角に延出しており、この第２短絡導体板６６の下端部は接地導体面２１に接続されている。このように略同形な第１および第２放射導体板６１，６２を至近距離で並設することにより、給電時に両放射導体板６１，６２を電磁結合させることができるため、第２放射導体板６２を無給電アンテナの放射素子として動作させることができる。
【００２４】
すなわち、このアンテナ装置６０に給電すると、給電導体板２３から第１放射導体板６１に供給された電流が開口部６４に沿って流れると共に、第１放射導体板６１との電磁結合により第２放射導体板６２に発生した電流が開口部６５に沿って流れる。したがって、このアンテナ装置６０は、小型低背化を促進しても必要な共振電気長が確保しやすいだけでなく、広帯域化が図りやすいという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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】本発明の第２実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図である。
【図３】本発明の第３実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図である。
【図４】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５】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６】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７】従来例に係る逆Ｆ型アンテナを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０，２０，３０，４０，５０，６０  アンテナ装置
１１，２１，３１  接地導体面
１２，２２，３２  放射導体板
１３，２３，３３  給電導体板
１４，１５，２５，３５，３６，６４，６５  開口部
２４，３４，４４，５１  短絡導体板
４１，６１  第１放射導体板
４２，６２  第２放射導体板
４３，６３  スリット
６６  第２短絡導体板
【図１】
2005079971.tif 000003
【図２】
2005079971.tif 000004
【図３】
2005079971.tif 000005
【図４】
2005079971.tif 000006
【図５】
2005079971.tif 000007
【図６】
2005079971.tif 000008
【図７】
2005079971.tif 000009