(57)【要約】【課題】  広帯域特性を部分的に劣化させることができるアンテナを実現する。【解決手段】  導体板からなるアンテナエレメント１を備え、アンテナエレメント１の一端部に給電を行うモノポール又はダイポール構造を有し、アンテナエレメント１が給電側へ折り曲げられたことを特徴とする。【選択図】    図１
2005184704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体板からなるアンテナエレメントを備え、
前記アンテナエレメントの一端部に給電を行うモノポール又はダイポール構造を有し、
前記アンテナエレメントが前記給電部側へ折り曲げられたことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記アンテナエレメントの中心線を含む領域を折り目にして前記アンテナエレメントが折り曲げられていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記折り目となる領域は、前記中心線の両側の範囲が調節されることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ等のアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
広帯域特性を実現するアンテナとして円形のアンテナエレメントを用いた円板モノポールアンテナや円板ダイポールアンテナが知られている。また、半円形のアンテナエレメントを用いたものや、半円形の導体板を半円と同心状に半円形の切り欠きが形成されたものなどもある（例えば、特許文献１参照）。この従来の広帯域特性を有するアンテナを用いて無線通信システムを構築する場合には、当該アンテナにより他システムの使用周波数帯の電磁波が放射されて他システムとの干渉が起こることが問題となる。このため、他システムの使用周波数帯の信号成分を抑圧する帯域抑圧フィルタをアンテナの前段に設けることにより、他システムとの干渉を防いでいる。
【特許文献１】特許第３２７３４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述した従来の広帯域特性を有するアンテナでは、特に他システムの使用周波数帯で良好なアンテナ特性を有している場合には、高性能な帯域抑圧フィルタが要求されることとなるが、これにより帯域抑圧フィルタのサイズ及びその挿入損失が増大する。この結果、無線通信システム、特に送信機能を有する無線装置が大型化し、そのコストも増大するという問題が生じる。
このような理由から、アンテナの広帯域特性を部分的に劣化させることにより、アンテナの前段に設けられる帯域抑圧フィルタに対する要求性能を緩和することが要求されている。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、広帯域特性を部分的に劣化させることができる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】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載のアンテナは、導体板からなるアンテナエレメントを備え、前記アンテナエレメントの一端部に給電を行うモノポール又はダイポール構造を有し、前記アンテナエレメントが前記給電部側へ折り曲げられたことを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載のアンテナにおいては、前記アンテナエレメントの中心線を含む領域を折り目にして前記アンテナエレメントが折り曲げられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載のアンテナにおいては、前記折り目となる領域は、前記中心線の両側の範囲が調節されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、導体板からなるアンテナエレメントが給電部側へ折り曲げられたことにより、広帯域特性を部分的に劣化させることができる。これにより、アンテナの前段に設けられる帯域抑圧フィルタに対する要求性能を緩和することが可能となるので、帯域抑圧フィルタのサイズ及びその挿入損失の増大を防ぐことができる。この結果として、送信機能を有する無線装置等の大型化やコストアップを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態を説明する。
図１、図２は、本発明の一実施形態に係るアンテナの概略構成を示す図であり、図１は斜視図、図２は側面図である。本実施形態においては、円形のアンテナエレメント１を折り曲げてモノポール構造に組み立てている。
【００１０】
アンテナエレメント１は円形の導体板からなる部材である。アンテナエレメント１は給電部２側へ折り曲げられている。給電部２はアンテナエレメント１に給電を行う部材である。給電部２はアンテナエレメント１の一端と、地板３とに接続されている。
【００１１】
図３は、本発明に係るアンテナエレメントの折り曲げ構造を説明するための図である。アンテナエレメント１は、その直径が抑圧したい周波数の波長λの略１／２となる長さである。そして、図３に示されるように、アンテナエレメント１の中心線Ｐを含む領域を折り目にして、アンテナエレメント１が折り曲げられる。図３では、アンテナエレメント１の中心線Ｐを含む幅Ｂの領域が折り目の領域である。このようにして給電部２側へアンテナエレメント１を折り曲げることにより、折り返された対面する２つの半円形領域では、双方の電流の主方向が反対となる。これにより、周波数帯域の部分的な抑圧効果が得られる。
【００１２】
また、該折り目となる領域は、中心線Ｐの両側の範囲が調節される。図３では、幅Ｂが増減される。これにより、折り返される範囲の長さＡが変わる。折り目部分の幅Ｂを調節することにより、周波数帯域の抑圧特性を調整することができる。
【００１３】
図４は、本発明による周波数帯域の抑圧効果を示すためのＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）特性のグラフである。図４には、モノポールアンテナによるＶＳＷＲのシミュレーション結果が示されている。波形Ｗ１ａが、図５（ａ）に示される本発明に係るアンテナのシミュレーション結果である。図５（ａ）のアンテナは、上記したように円形のアンテナエレメント１が給電部２側へ折り曲げられている。
【００１４】
波形Ｗ１ｂは、図５（ｂ）に示される従来の円板モノポールアンテナのシミュレーション結果である。図５（ｂ）のアンテナは、円形のアンテナエレメント１００がモノポール構造に組み立てられている。波形Ｗ１ｃは、図５（ｃ）に示される従来の半円板モノポールアンテナのシミュレーション結果である。図５（ｃ）のアンテナは、半円形のアンテナエレメント１１０がモノポール構造に組み立てられている。
【００１５】
図４のシミュ−レーション条件は、各アンテナエレメント１，１００，１１０の直径が３０ｍｍである。そして、本発明に係るアンテナエレメント１は、上記図３の幅Ａが１４．５ｍｍ、幅Ｂが１ｍｍである。
【００１６】
本発明に係る波形Ｗ１ａは、５．６ＧＨｚ付近でＶＳＷＲ特性が劣化しており、周波数帯域の部分的な抑圧効果が得られている。なお、最低共振周波数が略３ＧＨｚとなっており、図５（ｂ）の円板モノポールアンテナの波形Ｗ１ｂに比べて高い周波数の方向へシフトしている。これは、アンテナエレメントの偏波方向の長さが短くなったことによる影響であり、図５（ｃ）の半円板モノポールアンテナの波形Ｗ１ｃと同様の結果である。
【００１７】
次に、図６は、本発明による周波数帯域抑圧特性の調整効果を示すためのＶＳＷＲ特性のグラフである。図６には、本発明に係る図５（ａ）のアンテナによるＶＳＷＲのシミュレーション結果が示されている。図５のシミュ−レーション条件は、アンテナエレメント１の直径が３０ｍｍである。そして、波形Ｗ２ａは上記図３の幅Ｂが１ｍｍ（すなわち幅Ａが１４．５ｍｍ）、波形Ｗ２ｂは幅Ｂが３ｍｍ（すなわち幅Ａが１３．５ｍｍ）、波形Ｗ２ｃは幅Ｂが５ｍｍ（すなわち幅Ａが１２．５ｍｍ）である。
【００１８】
幅Ｂが最小である波形Ｗ２ａは、ＶＳＷＲの劣化量が最大であり、且つ周波数の抑圧する周波数範囲が狭い。そして、幅Ｂが大きくなる程に、ＶＳＷＲの劣化量が小さくなり、且つ周波数の抑圧する周波数範囲が広がる。このように、幅Ｂを調整することにより、周波数帯域抑圧特性を調整することが可能である。
【００１９】
上記した構成によれば、導体板からなるアンテナエレメントが給電側へ折り曲げられたことにより、広帯域特性を部分的に劣化させることができる。これにより、アンテナの前段に設けられる帯域抑圧フィルタに対する要求性能を緩和することが可能となるので、帯域抑圧フィルタのサイズ及びその挿入損失の増大を防ぐことができる。この結果として、送信機能を有する無線装置等の大型化やコストアップを防止することができる。
【００２０】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、アンテナエレメント１は、図７（ａ）に示されるように地板３と垂直に設けられてもよく、あるいは図７（ｂ）に示されるように地板３と平行に設けられてもよい。また、図７（ｃ）に示されるように、アンテナエレメント１は、地板３に対してオフセット距離ｄを持って配置されていてもよい。
【００２１】
また、アンテナエレメントに使用される導体板は、楕円形や菱形であってもよく、上記した円形と同様に折り曲げることにより同様の効果が得られる。
【００２２】
また、アンテナエレメントは誘電体上に形成されていてもよい。
【００２３】
また、本発明はダイポールアンテナにも適用することができる。なお、ダイポールアンテナにはクロスダイポールと呼ばれるものも含まれる。図８は、本発明に係るダイポール構造のアンテナの概略構成を示す図であり、図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は側面図である。図８の実施例では、円形のアンテナエレメント１を折り曲げてダイポール構造に組み立てている。
【００２４】
また、本発明に係るアンテナは、各種の無線通信システムに適用することができる。例えば、非常に広帯域な通信周波数帯域を使用する無線通信システムで使用されるアンテナとして有効である。具体的には、例えば、３．１〜１０．６ＧＨｚ帯を使用するＵＷＢ（Ultra Wide Band）無線通信システムでは、無線ＬＡＮやＥＴＣ等で使用される５ＧＨｚ帯との干渉抑圧を行う必要がある。そのＵＷＢ無線通信システムに本発明に係るアンテナを使用することにより、該５ＧＨｚ帯の抑圧能力が向上し、混信等の不具合を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るアンテナの概略斜視図である。
【図２】同実施形態に係るアンテナの概略側面図である。
【図３】本発明に係るアンテナエレメントの折り曲げ構造を説明するための図である。
【図４】本発明による周波数帯域の抑圧効果を示すためのＶＳＷＲ特性のグラフである。
【図５】図４に示す波形Ｗ１ａ〜ｃに対応するアンテナの構成を示す図である。
【図６】本発明による周波数帯域抑圧特性の調整効果を示すためのＶＳＷＲ特性のグラフである。
【図７】本発明に係るアンテナエレメントの配置例を説明するための図である。
【図８】本発明に係るダイポール構造のアンテナの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…アンテナエレメント、２…給電部、３…地板。
【図１】
2005184704.tif 000003
【図２】
2005184704.tif 000004
【図３】
2005184704.tif 000005
【図４】
2005184704.tif 000006
【図５】
2005184704.tif 000007
【図６】
2005184704.tif 000008
【図７】
2005184704.tif 000009
【図８】
2005184704.tif 000010