(57)【要約】【課題】円偏波の通信に適する平面アンテナを提供する。【解決手段】誘電体基板にループ状のアンテナ線条３、アンテナ線条３に接続されアンテナ線条３の内側に伸長されている第１の容量結合用線条１及びアンテナ線条３に接続されアンテナ線条３の内側に伸長されている第２の容量結合用線条２が設けられている平面アンテナにおいて、第１の開放端１ａと第２の開放端２ａとが近接して容量結合されており、第１の容量結合用線条１と第２の容量結合用線条２とが近接することにおいて、第１の開放端１ａと第２の開放端２ａとが最近接部分である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板にループ状のアンテナ線条、該アンテナ線条に接続され該アンテナ線条の内側に伸長されている第１の容量結合用線条及び該アンテナ線条に接続され該アンテナ線条の内側に伸長されている第２の容量結合用線条が設けられている平面アンテナにおいて、
第１の容量結合用線条の開放端と第２の容量結合用線条の開放端とが近接して容量結合されており、
第１の容量結合用線条と第２の容量結合用線条とが近接することにおいて、第１の容量結合用線条の開放端と第２の容量結合用線条の開放端とが最近接部分であることを特徴とする平面アンテナ。
【請求項２】
誘電体基板にループ状のアンテナ線条、該アンテナ線条に接続され該アンテナ線条の内側に伸長されている第１の容量結合用線条及び該アンテナ線条に接続され該アンテナ線条の内側に伸長されている第２の容量結合用線条が設けられている円偏波用の平面アンテナであって、
第１の容量結合用線条と第２の容量結合用線条とが近接して容量結合されていることを特徴とする円偏波用の平面アンテナ。
【請求項３】
仮に第１の容量結合用線条の開放端を伸長させ、仮に第２の容量結合用線条の開放端を伸長させたときに両者の伸長部分が衝突し接続する請求項１又は２に記載の平面アンテナ。
【請求項４】
前記アンテナ線条が構成する図形の重心を通る直線に関して互いに該図形が線対称又は略線対称である場合に、
該アンテナ線条と前記第１の容量結合用線条との接続箇所を第１の接続箇所といい、
該アンテナ線条と前記第２の容量結合用線条との接続箇所を第２の接続箇所というとき、
第１の接続箇所と第２の接続箇所とが該直線を境として同じ側に設けられており、
該直線から離間して第１の接続箇所と第２の接続箇所とが設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の平面アンテナ。
【請求項５】
前記アンテナ線条に給電部が設けられているか、又は前記アンテナ線条に給電線路が接続されており、該給電部又は該給電線路が前記直線を境として、第１の接続箇所と第２の接続箇所とは反対側に設けられている請求項４に記載の平面アンテナ。
【請求項６】
前記アンテナ線条の一部が途切れており、この途切れている部分に前記給電部が設けられているか、又はこの途切れている部分に前記給電線路が接続されている請求項５に記載の平面アンテナ。
【請求項７】
前記図形が六角形又は略六角形であり、該図形の底辺と該底辺の対辺とが平行又は略平行であり、
底辺に接する２つの内角及び該底辺の対辺に接する２つの内角以外の２つの内角の角度が１８０ｄｅｇ以上である請求項４〜６のいずれかに記載の平面アンテナ。
【請求項８】
前記第１の接続箇所から一旦伸長されている前記アンテナ線条が曲がって又は曲折して、前記第１の容量結合用線条の開放端と前記第２の容量結合用線条の開放端との方向に向かって伸長され、この伸長されている部分において第１の容量結合用線条の開放端と第２の容量結合用線条の開放端とに近接し容量結合している請求項４〜７のいずれかに記載の平面アンテナ。
【請求項９】
前記第１の接続箇所と前記第２の接続箇所とに近い３つの角のうちの中央の角が前記第１の容量結合用線条の開放端及び前記第２の容量結合用線条の開放端と近接して容量結合している請求項７に記載の平面アンテナ。
【請求項１０】
前記直線と第１の容量結合用線条とが平行又は略平行である請求項４〜９のいずれかに記載の平面アンテナ。
【請求項１１】
前記直線と第２の容量結合用線条２とが平行又は略平行である請求項４〜１０のいずれかに記載の平面アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面アンテナに関し、特に、１〜３０ＧＨｚ程度の周波数の円偏波の電波通信に用いられる車両用のガラスアンテナに適する平面アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車載通信装置と外部通信装置との間で電磁波を用いた通信を行って車両の走行をより円滑にするために、ＧＰＳ（衛星測位システム：Global Positioning System）及びＥＴＣ（自動料金収受システム：Electric Toll Collection System）等が用いられている。
【０００３】
これらのシステムにおいて用いられる車載通信装置のアンテナとして、例えば、図５に示すＵＨＦ用の車両用窓ガラスアンテナを応用することも考えられる（例えば、特許文献１参照）。この従来例では、ループ状のアンテナ線条１３に２本の容量結合用線条１４
を接続して、長さＬ１３の容量結合用線条１４の平行近接部によって容量結合させてアンテナ利得を向上させている。しかし、この従来例は直線偏波用のアンテナであり、ＧＨｚの周波数の円偏波に用いた場合には、軸比及びアンテナ利得が悪い問題があった。このため、従来に比べてより軸比及びアンテナ利得に優れる円偏波用の平面アンテナが求められていた。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−９３０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来技術の有する前述の欠点を解消する平面アンテナの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、誘電体基板にループ状のアンテナ線条、該アンテナ線条に接続され該アンテナ線条の内側に伸長されている第１の容量結合用線条及び該アンテナ線条に接続され該アンテナ線条の内側に伸長されている第２の容量結合用線条が設けられている平面アンテナにおいて、
第１の容量結合用線条の開放端と第２の容量結合用線条の開放端とが近接して容量結合されており、
第１の容量結合用線条と第２の容量結合用線条とが近接することにおいて、第１の容量結合用線条の開放端と第２の容量結合用線条の開放端とが最近接部分であることを特徴とする平面アンテナを提供する。
【０００７】
また、誘電体基板にループ状のアンテナ線条、該アンテナ線条に接続され該アンテナ線条の内側に伸長されている第１の容量結合用線条及び該アンテナ線条に接続され該アンテナ線条の内側に伸長されている第２の容量結合用線条が設けられている円偏波用の平面アンテナであって、
第１の容量結合用線条と第２の容量結合用線条とが近接して容量結合されていることを特徴とする円偏波用の平面アンテナを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、ループ状のアンテナ線条に接続されている、第１の容量結合用線条の開放端と第２の容量結合用線条の開放端とが近接して容量結合されているために、円偏波の特性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の平面アンテナを添付の図面に示される好適実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の平面アンテナの一実施例の平面図であって、アンテナ線条が設けられている誘電体基板(不図示)の片面を見た平面図である。
【００１０】
図１において、１は第１の容量結合用線条、１ａは第１の容量結合用線条１の開放端である第１の開放端、１ｂはアンテナ線条３と第１の容量結合用線条１との接続箇所である第１の接続箇所、２は第２の容量結合用線条、２ａは第２の容量結合用線条２の開放端である第２の開放端、２ｂはアンテナ線条３と第２の容量結合用線条２との接続箇所である第２の接続箇所、３はアンテナ線条、４は給電部、５はアンテナ線条３が構成する図形の重心を通る直線（１点鎖線）、αは第１の内角、βは第２の内角、ｇは第１の開放端１ａと第２の開放端２ａとの間隔、Ｌａは給電部４の中心と直線５との間隔、Ｌｂは第１の容量結合用線条１と直線５との間隔又は第２の容量結合用線条２と直線５との間隔、Ｌｃはアンテナ線条３が構成する図形の底辺と第２の内角βとの距離、Ｌｘはアンテナ線条３が構成する図形の底辺の長さ、Ｌｙはアンテナ線条３が構成する図形の底辺から該底辺の対辺までの距離である。
【００１１】
図１に示す例では、アンテナ線条３が構成する図形が六角形又は略六角形であり、この図形の底辺と該底辺の対辺とが平行又は略平行であり、底辺に接する２つの内角及び該底辺の対辺に接する２つの内角以外の２つの内角βの角度が１８０ｄｅｇ以上である。内角βの角度は２４０ｄｅｇ以上が好ましい。
【００１２】
図２は図１に示す例とは別の実施例であって、アンテナ線条３が構成する図形が長方形又は略長方形である実施例を示す。図３は図１に示す例とは別の実施例であって、アンテナ線条３が構成する図形が六角形又は略六角形である実施例を示し、図３に示す例において、この図形の底辺と該底辺の対辺とが平行又は略平行であり、底辺に接する２つの内角及び該底辺の対辺に接する２つの内角以外の２つの内角の角度は１８０ｄｅｇ以下である。図４は図１に示す例とは別の実施例であって、アンテナ線条３が構成する図形が楕円形又は略楕円形である実施例を示す。
【００１３】
本発明では、誘電体基板にループ状のアンテナ線条３、アンテナ線条３に接続されアンテナ線条３の内側に伸長されている第１の容量結合用線条１及びアンテナ線条３に接続されアンテナ線条３の内側に伸長されている第２の容量結合用線条２が設けられている。さらに、第１の開放端１ａと第２の開放端２ａとが近接して容量結合されており、第１の容量結合用線条１と第２の容量結合用線条２とが近接することにおいて、第１の開放端１ａと第２の開放端２ａとが最近接部分である。
【００１４】
本発明において、軸比を向上させるために、ｇ／λｇの範囲は０．０３４以下が好ましい。より好ましいｇ／λｇの範囲は０．０２４以下であり、特に好ましいｇ／λｇの範囲は０．０１６以下である。また、マイグレーションによる間隔ｇの短絡防止、製造し易い点を考慮すると、間隔ｇは０．１ｍｍ以上が好ましい。なお、λｇはガラス中の電波の波長であり、λｇ＝λ０・ｋである。ただし、λ０は空気中の電波の波長、ｋはガラス波長短縮率であり、通常、ｋ＝０．６０である。
【００１５】
図１、２、３、４に示す例では、仮に第１の開放端１ａを伸長させ、仮に第２の開放端２ａを伸長させたときに両者の伸長部分が衝突する構成となっており、このようにすることが軸比を向上させる点において好ましい。しかし、これに限定されず、両者の伸長部分がずれて衝突しなくとも、第１の開放端１ａと第２の開放端２ａとが近接して容量結合されており、第１の容量結合用線条１と第２の容量結合用線条２とが近接することにおいて、第１の開放端１ａと第２の開放端２ａとが最近接部分であれば、使用できる。
【００１６】
図１、２、３、４に示す例では、直線５に関して互いに該図形が線対称又は略線対称である。また、第１の接続箇所１ｂと第２の接続箇所２ｂとが直線５を境として同じ側に設けられており、直線５から離間して第１の接続箇所１ｂと第２の接続箇所２ｂとが設けられている。アンテナ線条３に給電部４又は給電部４に接続されている給電線路が設けられており、給電部４又は該給電線路が直線５を境として、第１の接続箇所と第２の接続箇所とは反対側に設けられている。このような構成を採ることにより、軸比が向上する。
【００１７】
図１、２、３、４に示す例では、アンテナ線条３の一部が途切れており、この途切れている部分に給電部４が設けられている。これに限定されず、この途切れている部分に給電線路が接続されていてもよい。また、アンテナ線条３に途切部を設けずにアンテナ線条３の一部を利用して電磁結合により給電するようにしてもよい。アンテナ線条３の一部が途切れていてこの途切部の両側がそれぞれ給電線路８に接続されていることが、図３に示す例に例示されている。
【００１８】
本発明において、第１の接続箇所１ｂから一旦伸長されているアンテナ線条３が曲がって又は曲折して、第１の開放端１ａと第２の開放端２ａとの方向に向かって伸長され、この伸長されている部分において第１の開放端１ａと第２の開放端２ａとに近接し容量結合していることが好ましい。
【００１９】
図１に示す例では、第１の接続箇所１ｂと第２の接続箇所２ｂとに近い３つの角のうちの中央の角が第１の開放端１ａ及び第２の開放端２ａと近接して容量結合しており、このような構成が軸比を向上させる点において好ましい。
【００２０】
アンテナ線条３、第１の容量結合用線条１及び第２の容量結合用線条２とは、回路基板等の誘電体基板に導電性のパターンを形成することにより作製される。また、本発明の平面アンテナを車両用ガラスアンテナとする場合には、アンテナ線条３、第１の容量結合用線条１及び第２の容量結合用線条２として、例えば、通常、銀ペースト等の、導電性金属を含有するペーストを窓ガラス板の車内側表面にプリントし、焼付けて形成される。しかし、この形成方法に限定されず、銅等の導電性物質からなる、線状体又は箔状体を、窓ガラス板３の車内側表面又は車外側表面に形成してもよく、窓ガラス板自身の内部に設けてもよい。
【実施例】
【００２１】
以下に実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されず、本発明の要旨を損なわない限り、各種の改良や変更も本発明に含まれる。以下、図面にしたがって、実施例を詳細に説明する。
【００２２】
自動車の窓ガラス板の車内側表面に、図１に示すような平面アンテナを形成したものを想定し、以下の各特性図に示す特性をモーメント法により計算した。動作周波数は２．２２ＧＨｚであり、図８、１０は動作周波数にて計算した。各部の寸法、定数は以下のとおりである。周波数−反射損失（ｄＢ）を図６に示す。
【００２３】
Ｌａ                                        ０．０７４・λｇｍｍ、
Ｌｂ                                        ０．０７４・λｇｍｍ、
Ｌｃ                                        ０．０８１・λｇｍｍ、
Ｌｘ                                        ０．３５６・λｇｍｍ、
Ｌｙ                                        ０．１６３・λｇｍｍ、
λｇ                                              ８１．０２ｍｍ、
α                                                  ４５ｄｅｇ、
β                                                ２７０ｄｅｇ。
【００２４】
図７は、ｘ、ｙ、ｚ座標平面において、ｘ、ｚ座標平面にアンテナ線条３、第１の容量結合用線条１及び第２の容量結合用線条２を設けた場合の模式図である。図７において、アンテナ線条３が構成する六角形の重心がｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の交点に一致しており、この六角形の底辺がｘ軸に平行である。角度φは放射方向とｘ軸とのなす角度である。角度φと軸比（ｄＢ）との特性を図８に示す。
【００２５】
図９にはｇ／λｇと軸比（ｄＢ）との特性を示した。なお、図９において、ｋ＝０．６０とした。図１０には動作周波数におけるＬａを変数とした場合の、Ｌａと軸比（ｄＢ）との特性を示した。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
ＥＴＣ、ＳＤＡＲＳ（Satellite Digital Audio Radio System、２．６ＧＨｚ前後）等の円偏波等の通信に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の平面アンテナの一実施例の平面図であって、アンテナ線条３が設けられている誘電体基板の片面を見た平面図。
【図２】図１に示す例とは別の実施例であって、アンテナ線条３が構成する図形が長方形又は略長方形である実施例の平面図。
【図３】図１に示す例とは別の実施例であって、アンテナ線条３が構成する図形が六角形又は略六角形である実施例の平面図。
【図４】図１に示す例とは別の実施例であって、アンテナ線条３が構成する図形が楕円形又は略楕円形である実施例の平面図。
【図５】従来の車両用窓ガラスアンテナの平面図。
【図６】実施例の周波数−反射損失特性図。
【図７】ｘ、ｙ、ｚ座標平面において、ｘ、ｚ座標平面にアンテナ線条３、第１の容量結合用線条１及び第２の容量結合用線条２を設けた場合の模式図。
【図８】角度φと軸比との特性図。
【図９】ｇ／λｇと軸比との特性図。
【図１０】動作周波数におけるＬａを変数とした場合の、Ｌａと軸比（ｄＢ）との特性図。
【符号の説明】
【００２８】
１：第１の容量結合用線条
１ａ：第１の開放端
１ｂ：アンテナ線条と第１の容量結合用線条１との接続箇所である第１の接続箇所
２：第２の容量結合用線条
２ａ：第２の開放端
２ｂ：アンテナ線条３と第２の容量結合用線条２との接続箇所第２の接続箇所
３：アンテナ線条
４：給電部
５：１点鎖線で表される、アンテナ線条３が構成する図形の重心を通る直線
【図１】
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【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】
2005136573.tif 000009
【図８】
2005136573.tif 000010
【図９】
2005136573.tif 000011
【図１０】
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