(57)【要約】  本発明は、入力インピーダンスの低下が可能であるとともに広帯域特性を示すアンテナ装置を提供する。このアンテナ装置は、平板状の第一放射板および第二放射板と、第一放射板および第二放射板に電気的に接続する給電部と、を備えるアンテナ装置において、第一放射板と第二放射板は平面視形状の異なるものが組み合わせて備えられており、給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されている第一放射板を備えていることを特徴とする。
2007052425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の複数の放射板と、前記各放射板に電気的に接続する給電部と、を備えるアンテナ装置において、
前記放射板は平面視形状の異なるものが組み合わせて備えられており、前記給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されている放射板を少なくとも一つ備えていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されている放射板は、平面視半円形状であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記放射板は二枚備えられており、他方の前記放射板は平面視台形状であることを特徴とする請求の範囲第２項に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記放射板のうち少なくとも一つは接地されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に係り、特に、複数の放射板を備えるアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の放射板を備えるアンテナ装置としては、放射板のうち少なくとも一つを接地させてグラウンド板として用いるモノポール型のアンテナ装置と、同形状の二枚の放射板を備えるダイポール型のアンテナ装置と、等が知られている。【０００３】
モノポール型のアンテナ装置の一例としては、図１４に示すように、平面視台形状の第一放射板５０と、第一放射板５０より大きい矩形状の第二放射板５１と、を備えるアンテナ装置５２が挙げられる。第一放射板５０及び第二放射板５１は導電性の材料から形成されており、第二放射板５１は公知の接地手段５３により接地されてグラウンド板として機能するようになっている。第一放射板５０の上辺と第二放射板５１の長辺とは略平行にかつ幅ｇの間隙を設けて配置させており、間隙側から給電部５４を介して給電されるようになっている。ここで、第一放射板５０は、上辺が１２ｍｍ、下辺が３２．５ｍｍ、高さが１５ｍｍであり、第二放射板５１は、長辺が４０ｍｍ、短辺が２０ｍｍとなるように形成されている。【０００４】
このようなモノポール型のアンテナ装置５２によれば、給電部５４から第一放射板５０に給電されると、図１４中矢印で示すように給電部５４から第一放射板５０の両側縁に沿って電流が流れる。すると、第二放射板５１において第一放射板５０の鏡像（図１４中点線）が形成されるので、第一放射板５０と第二放射板５１の両方から電波が送受信されるようになっている。【０００５】
ダイポール型のアンテナ装置の一例としては、図１５に示すように、平面視台形状の二枚の放射板５５，５５を備えるアンテナ装置５６が挙げられる。放射板５５の上辺同士は、所定幅の間隙を設けかつ略平行になるように配置されている。また、放射板５５の上辺の中心には、各放射板５５に給電する給電部５７が接続されている。ここで、放射板５５は、上辺が１５ｍｍ、下辺が３２．５ｍｍ、高さが１５．１６ｍｍである。【０００６】
このようなダイポール型のアンテナ装置５７によれば、給電部５７から各放射板５５に給電することにより、図１５中矢印で示すように各放射板５５の側辺に沿って電流が流れて電波が送受信されるようになっている。そして、放射板５５の形状を自己相似形状にすることによりアンテナ特性が広帯域化される事が知られている。【０００７】
また、特許文献１に示すように、自由度が高い形状の放射板を用いて広帯域特性を備えるアンテナ装置が開発されている。このようなアンテナ装置によれば、放射板間の間隙の予め決められた位置に給電部が備えられており、給電部から供給された電流は自己相似形状を形成しやすい方向に伝達され、広帯域特性が得られるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−１１７３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のアンテナ装置においては、入力インピーダンスの低下が難しく、約２００〜３００Ωと高くなってしまうという問題があった。そのため、一般的なマイクロ波回路で用いられている５０Ω系の伝送線路で直接給電した場合、インピーダンス整合が取れずに給電する電力が大幅に反射されてしまい、電波の送受信を有効に行うことができないという問題があった。さらに、不平衡−平衡変換回路やインピーダンス変換回路を介して５０Ω系の伝送線路を接続させた場合、アンテナ装置自体が大型化してしまうという問題もあった。【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、入力インピーダンスの低下が可能であるとともに広帯域特性を示すアンテナ装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、請求の範囲第１項に記載の発明は、アンテナ装置において、
平板状の複数の放射板と、前記各放射板に電気的に接続する給電部と、を備えるアンテナ装置において、
前記放射板は平面視形状の異なるものが組み合わせて備えられており、前記給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されている放射板を少なくとも一つ備えていることを特徴とする。【００１１】
請求の範囲第１項に記載の発明によれば、平面視形状の異なる複数の放射板が組み合わせて備えられており、放射板の縁部に沿った電流の流れる経路がそれぞれ異なるようになっている。アンテナ装置の共振周波数は、電流の流れる経路によって決定されるようになっているので、放射板の平面視形状が異なれば共振周波数も異なることとなる。【００１２】
また、給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されているので、給電部からの電流が放射板の辺部両端角部に沿って流れやすく、入力インピーダンスが低減される。【００１３】
請求の範囲第２項に記載の発明は、  請求の範囲第１項に記載のアンテナ装置において、
前記給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されている放射板は、平面視半円形状であることを特徴とする。【００１４】
請求の範囲第２項に記載の発明によれば、給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されている放射板は平面視半円形状であるので、給電部から放射板の両側縁に沿って電流が弧状に流れやすく、入力インピーダンスがより低減される。【００１５】
請求の範囲第３項に記載の発明は、  請求の範囲第２項に記載のアンテナ装置において、
前記放射板は二枚備えられており、他方の前記放射板は平面視台形状であることを特徴とする。【００１６】
請求の範囲第３項に記載の発明によれば、平面視半円形状の放射板と、平面視台形状の放射板とを組み合わせて用いるので、給電部からの電流が放射板の両側縁に沿って弧状に流れやすい放射板と、給電部が接続される辺部が直線である放射板と、の組み合わせとなる。よって、アンテナ装置の入力インピーダンスを低減しつつ柔軟に調整することができる。【００１７】
請求の範囲第４項に記載の発明は、  請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載のアンテナ装置において、
前記放射板のうち少なくとも一つは接地されていることを特徴とする。【００１８】
請求の範囲第４項に記載の発明によれば、放射板のうち少なくとも一つは接地されているので、放射板に電流が流れるとその鏡像を形成するグラウンド板として機能する。
【発明の効果】
【００１９】
請求の範囲第１項に記載の発明によれば、放射板によって共振周波数が異なるので、同一形状の放射板を複数用いるよりも共振点の数が増加し、広帯域化させることが可能である。また、給電部が接続される辺部両端角部が弧状に形成されている放射板を用いるので、入力インピーダンスを低下させることが可能である。よって、低入力インピーダンスでかつ広帯域特性を示すアンテナ装置とすることができる。【００２０】
請求の範囲第２項に記載の発明によれば、入力インピーダンスを効果的に低下させることができる。【００２１】
請求の範囲第３項に記載の発明によれば、給電部からの電流が放射板の両側縁に沿って弧状に流れやすい放射板を用いることにより、アンテナ装置の入力インピーダンスの低減が可能である。また、給電部が接続される辺部が直線である放射板を用いることにより、当該辺部の長さ寸法を調整することによって容易かつ柔軟に入力インピーダンスの調整が可能である。よって、アンテナ装置の入力インピーダンスの低減が可能であるとともに、容易に調整が可能である。【００２２】
請求の範囲第４項に記載の発明によれば、放射板のうち少なくとも一つはグラウンド板として機能するので、モノポール型のアンテナ装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第一の実施形態のアンテナ装置を示す平面図である。
【図２】放射板の辺部両端角部が弧状に形成されていることを示す説明図である。
【図３】第一の実施形態のアンテナ装置と従来のアンテナ装置のＶＳＷＲ特性曲線を示すグラフである。
【図４】第一の実施形態のアンテナ装置と従来のアンテナ装置の入力抵抗及び入力リアクタンスを示すグラフである。
【図５】第一の実施形態のアンテナ装置における間隙の幅を変化させた際のＶＳＷＲ特性の変化を示すグラフである。
【図６】第一の実施形態のアンテナ装置における間隙の幅を変化させた際の入力抵抗及び入力リアクタンスの変化を示すグラフである。
【図７】第二の実施形態のアンテナ装置を示す平面図である。
【図８】第二の実施形態のアンテナ装置と従来のアンテナ装置のＶＳＷＲ特性曲線を示すグラフであり、第二の実施形態のアンテナ装置における間隙の幅を変化させた際のＶＳＷＲ特性の変化を示すグラフである。
【図９】第二の実施形態のアンテナ装置における間隙の幅を変化させた際の入力抵抗及び入力リアクタンスの変化を示すグラフである。
【図１０】第三の実施形態のアンテナ装置を示す平面図である。
【図１１】第三の実施形態に係る半円・台形ダイポールのアンテナ装置と、従来の平衡台形ダイポールのアンテナ装置と、不平衡台形ダイポールのアンテナ装置と、のＶＳＷＲ特性曲線を示すグラフである。
【図１２】第三の実施形態のアンテナ装置の変形例を示す平面図である。
【図１３】第三の実施形態のアンテナ装置の変形例を示す平面図である。
【図１４】従来のモノポール型のアンテナ装置を示す平面図である。
【図１５】従来のダイポール型のアンテナ装置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１，１０，１２  アンテナ装置
２，１１，１４  第一放射板
３，１３  第二放射板
４  支持基板
５  給電部
６  接地手段
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明に係るアンテナ装置の実施形態について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
［第一の実施形態］
本実施形態のアンテナ装置１は、平面視略台形状の第一放射板２と、平面視矩形状で接地されている第二放射板３と、を備えるモノポール型のアンテナ装置１である。【００２６】
まず、アンテナ装置１の構成について説明する。【００２７】
図１に示すように、アンテナ装置１には、第一放射板２及び第二放射板３を支持する平板状の支持基板４が備えられている。支持基板４はテフロン（登録商標）等の誘電材料より形成されている。なお、支持基板４は、所定の枚数を重ねて用いることにより、アンテナ装置１からの電気信号を処理する電子機器又は信号処理装置（いずれも図示省略）の回路基板を形成することとしてもよい。【００２８】
第一放射板２及び第二放射板３の材料としては、アルミや銅などの導電性材料が適用可能であり、本実施形態においては銅箔の上面に錆防止のための金メッキ処理が施されている。第一放射板２及び第二放射板３は、第一放射板２の上辺と第二放射板３の長辺とが幅ｇの間隙を設けて略平行になるように、支持基板４の一面に配置されている。間隙の幅ｇを小さくするほど、アンテナ装置１の入力インピーダンスが低下されるようになっている。なお、図１においては支持基板４の一面に第一放射板２及び第二放射板３を延在させることとしているが、間隙の幅ｇが０．５ｍｍ以下の場合実装が困難であることから、支持基板４の両面に第一放射板２と第二放射板３をそれぞれ備えさせることとしても良い。【００２９】
第一放射板２の上辺部両端角部は弧状に形成されている。ここで、「弧状に形成」とは、図２に示すように、第一放射板２の上辺と側辺に接触するような円を配置し、第一放射板２の上辺の両端角部を当該円の円弧に沿って弧状に形成することをいう。具体的には、図２に示すハッチングの部分を削除し、上辺の両端角部を丸くするようになっている。第一放射板２に接触する円の半径Ｒｔが大きいほど、第一放射板２の上辺の両端角部の丸みが大きいことを示す。なお、円を用いて弧状に形成するものとしたが、楕円を用いて弧状に形成することとしても良い。【００３０】
第一放射板２の外形寸法は、上辺が８〜１５ｍｍ、下辺が１０〜４５ｍｍ、高さが１２〜２２ｍｍの範囲であるのが好ましく、本実施形態においては、上辺が１２ｍｍ、下辺が３２．５ｍｍ、高さが１５ｍｍとなっている。なお、上辺又は側辺の長さ寸法は、丸め込
み処理前の台形の上辺又は側辺の長さ寸法をいうものとする。【００３１】
第二放射板３は、公知の接地手段６により接地されており、第一放射板２に電流が流れるとその鏡像を形成するグラウンド板として機能するようになっている。第二放射板３の大きさは、長辺が第一放射板２の下辺以上、短辺が第一放射板２の高さ以上であるのが好ましく、本実施形態においては長辺が４０ｍｍ、短辺が２０ｍｍとなっている。【００３２】
第一放射板２と第二放射板３との間の間隙には、それぞれに電気的に接続されて電圧電流を伝達する給電部５が備えられている。給電部５の設置箇所は、第一放射板２及び第二放射板３の長手方向における中心位置付近が好ましく、詳しくは、第一放射板２の上辺又は第二放射板３の長辺の５％に該当する幅だけ中心位置から左右にずれた範囲内に設けられていれば良い。【００３３】
給電部５には図示しない伝送線路の一端が接続されており、伝送線路の他端にはアンテナ装置１からの電気信号を処理する信号処理装置等が接続されている。本実施形態においては、支持基板４の一面に第一放射板２及び第二放射板３が備えられているので、ヴィアホールなどの貫通手段を備える給電部５を用いて、支持基板４の他面に備えられた伝送線路を貫通させるようになっている。また、支持基板４の両面に第一放射板２と第二放射板３をそれぞれ備えさせる場合には、伝送線路に支持基板４を貫通させることなく電気的な接続が可能である。【００３４】
ここで、第一放射板２の平面視形状に特に制限はなく、給電部５が接続される辺部両端角部が弧状に形成されていれば良い。従って、給電部５が接続される辺部の両端角部以外の箇所や、第一放射板２の他の辺部は、直線、曲線又はこれらの組み合わせ等のいずれでも良い。なお、給電部５が接続される辺部が曲線により形成される場合、給電部５に向けて凸となる曲線が好ましく、その頂点付近に給電部５が設けられるのが好ましい。【００３５】
また、第一放射板２の平面視形状は、電波の放射パターンを均等にするためには、給電部５が接続される辺部の両端を結んだ直線の垂直二等分線を基準軸として軸対称な形状とするのが好ましい。【００３６】
また、第二放射板３の平面視形状に関しても特に制限はなく、第一放射板２の鏡像が形成されるように、第一放射板２よりも大きい形状であればよい。【００３７】
次に、本実施形態にかかるアンテナ装置１による電波の送受信について説明する。【００３８】
アンテナ装置１が電波を送信する場合、電子機器からの電気信号に基づいて、伝送線路を介して給電部５に所定の振幅及び位相で電流が供給される。給電部５に供給された電流は第一放射板２に入射し、図１中矢印で示すように第一放射板２の上辺から両側辺に沿って下辺まで流れる。第一放射板２に電流が流れると、第二放射板３において第一放射板２の鏡像（図１中点線）が形成される。このように、第一放射板２および第二放射板３に電流が流れると、第一放射板２及び第二放射板３から電波が送信されるようになっている。【００３９】
アンテナ装置１が電波を受信する場合、所定の周波数の電波が第一放射板２により受信されると、第一放射板２の下辺側から側辺沿いに上辺の給電部５に向かって、受信した電波に応じた振幅及び位相の電圧電流が流れる。この際、第二放射板３には、第一放射板２の鏡像が形成されて電流が流れる。そして、給電部５に入射した電流は、伝送線路を介して信号処理装置に伝達され、電気信号として処理される。【００４０】
ここで、アンテナ装置１のＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio：電圧定在波比）
特性について説明する。【００４１】
ＶＳＷＲ特性とは、アンテナ装置の広帯域特性を示すものであり、一般には、ＶＳＷＲ
値≦２の領域が良好に使用可能な周波数帯域である。【００４２】
図３に示すのは、従来の丸め込み処理を施していない台形の第一放射板５０を用いたモノポール型のアンテナ装置５２と本実施形態のアンテナ装置１とのＶＳＷＲ特性の測定結果である。本実施形態のアンテナ装置１のＶＳＷＲ特性曲線は、８ＧＨｚ以上の高周波数領域で低下しており、Ｒｔを大きくして第一放射板２の辺部両端角部を大きな弧状にするほど広帯域化されている。一方、５〜６ＧＨｚ付近のＶＳＷＲ特性はＲｔを大きくするほど上昇しているが、その値は２．５以下に抑えられている。【００４３】
また、アンテナ装置１の入力インピーダンスについて説明する。【００４４】
ここで、入力インピーダンスとは、入力抵抗と入力リアクタンスとの和で表されるようになっている。入力抵抗とは、給電部５での電圧ベクトル量を電流ベクトル量で除することにより求められる値であり、入力リアクタンスとは、給電部５に入射した電流の反射量により求められる値である。【００４５】
図４に示すのは、従来の第一放射板５０を用いたモノポール型のアンテナ装置５２と本実施形態のアンテナ装置１との入力抵抗と入力リアクタンスの測定結果である。本実施形態の第一放射板２のように上辺の両端角部を弧状に形成することにより、入力リアクタンスが６ＧＨｚ以上の領域で低下している。また、Ｒｔを大きくするほど入力リアクタンスの低下量が大きく、特に１０ＧＨｚ以上の領域で著しく低下している。【００４６】
以上より、本実施形態のアンテナ装置１は、高周波領域でのＶＳＷＲ特性が低下しており広帯域化されている。また、入力リアクタンスが低下した分、入力インピーダンスが低下されている。これは、第一放射板２の上辺の両端角部を弧状に形成して電流が弧状に流れることにより、第一放射板２における誘導成分が低下するとともに、第一放射板２の上辺から側辺にかけて電流が流れやすくなったためと考えられる。【００４７】
ここで、より入力インピーダンスを低下させるために、第一放射板２と第二放射板３との間隙の幅ｇを変化させてそのＶＳＷＲ特性と入力抵抗及び入力リアクタンスを測定した。図５及び図６に示すように、間隙の幅ｇを小さくすることにより、ＶＳＷＲ特性、入力抵抗及び入力リアクタンスが低下していることがわかる。ここで、ｇ＝０ｍｍとは、間隙の幅ｇは略ゼロに等しいが、支持基板４の両面に第一放射板２と第二放射板３とがそれぞれ備えられているため、第一放射板２と第二放射板３は電気的には接触していない状態を示す。【００４８】
以上より、本実施形態のアンテナ装置１においては、間隙の幅ｇを小さくすることによりより広帯域特性を示しかつ低入力インピーダンスを示すようになっている。特に、第一放射板２の上辺の両端角部をＲｔ＝１０ｍｍで弧状に形成し、間隙の幅ｇを０．１ｍｍ以下とするのが好ましい。
［第二の実施形態］
次に、第二の実施形態に係るアンテナ装置１０について説明する。本実施形態におけるアンテナ装置１０は、第一放射板１１の形状が第一の実施形態と異なっており、その他の構成は第一の実施形態と同様である。【００４９】
まず、アンテナ装置１０の構成について説明する。【００５０】
図７に示すように、本実施形態のアンテナ装置１０には、支持基板４の一面に平面視半円形状の第一放射板１１が備えられている。第一放射板１１の半径は８〜１５ｍｍが好ましく、本実施形態では半径１５ｍｍで形成されている。第一放射板１１の辺部は、辺部両端角部が弧状に形成された円弧部と、円の直径からなる直線部と、から形成されている。【００５１】
第一放射板１１の円弧部側には、第一の実施形態と同様の第二放射板３が、幅ｇの間隙を設けかつ接地手段６により接地されて配置されている。第二放射板３の長辺と第一放射板１１の直線部とは略平行となっており、かつ、第一放射板１１の円弧頂点と第二放射板３の長辺の中心とが対向するようになっている。【００５２】
第一放射板１１の円弧頂点と第二放射板３の長辺の中心との間には、第一の実施形態と同様の給電部５が備えられている。給電部５には図示しない伝送線路の一端が接続されており、伝送線路の他端にはアンテナ装置１０からの電気信号を処理する信号処理装置等が接続されている。ここで、給電部５の設置箇所は、第一放射板１１の円弧頂点付近及び第二放射板３の長辺の中心付近であれば良い。詳しくは、第一放射板１１の直径の５％に該当する長さ寸法だけ円弧頂点から左右にずれた範囲内、かつ、第二放射板３の長辺の５％に該当する長さ寸法だけ中心位置からずれた範囲内に設けられていれば良い。【００５３】
このようなアンテナ装置１０の電波の送受信方法は第一の実施形態と同様であり、第一放射板１１に電流が流れると同時に第二放射板３に第一放射板１１の鏡像（図７点線）が形成され、電波が送受信されるようになっている。【００５４】
次に、アンテナ装置１０のＶＳＷＲ特性及び入力インピーダンスの測定結果について説明する。【００５５】
図８に示すように、本実施形態のアンテナ装置１０は、従来の第一放射板５０を用いたモノポール型のアンテナ装置５２に比べると、ＶＳＷＲ特性が８ＧＨｚ以上の高周波領域で著しく低下している。また、第一放射板１１と第二放射板３との間隙の幅ｇを０．１ｍｍ以下にすることにより、５〜６ＧＨｚでのＶＳＷＲ値も２以下となっている。【００５６】
図９に示すように、本実施形態のアンテナ装置１０は、第一放射板１１と第二放射板３との間隙の幅ｇを小さくするほど入力抵抗が低下している。また、５〜６ＧＨｚでの入力リアクタンスも低下している。【００５７】
以上より、本実施形態のアンテナ装置１０によれば、半円形状の第一放射板１１を用いることにより、高周波領域でのＶＳＷＲ特性が低下し、広帯域特性を示すようになっている。また、間隙の幅ｇを小さくすることにより、入力抵抗が全般的に低下するとともに、入力リアクタンスが５〜６ＧＨｚで低下するので、アンテナ装置１０の入力インピーダンスを低下させることが可能である。
［第三の実施形態］
次に、第三の実施形態に係るアンテナ装置１２について説明する。本実施形態のアンテナ装置１２は、平面視半円形状の第一放射板１１と平面視台形状の第二放射板１３を備えるダイポール型のアンテナ装置１２である。【００５８】
まず、アンテナ装置１２の構成について説明する。【００５９】
図１０に示すように、本実施形態のアンテナ装置１２には、第一放射板１１及び第二放射板１３を支持する支持基板４が備えられている。支持基板４の一面には、第二の実施形態と同様の第一放射板１１が備えられている。第一放射板１１の円弧部側には、平面視台形状の第二放射板１３が、その上辺が第一放射板１１側を向くように備えられている。第一放射板１１の直線部と第二放射板１３の上辺及び下辺はそれぞれ略平行となっており、第一放射板１１と第二放射板１３との間には幅ｇの間隙が設けられている。【００６０】
第一放射板１１及び第二放射板１３は、第一の実施形態と同様に、銅箔の上面に金メッキが施されて形成されている。第一放射板１１は半径１２．４４ｍｍの外形寸法になるように形成されている。第二放射板１３の外形寸法は、上辺が８〜１５ｍｍ、下辺が１０〜４５ｍｍ、高さが１２〜２２ｍｍが好ましく、第一放射板１１との組み合わせの観点から、上辺が１５ｍｍ、下辺が３５．５５ｍｍ、高さが１７．７９ｍｍとなっている。【００６１】
第一放射板１１の円弧頂点と第二放射板１３の上辺の中心との間には、第一放射板１１及び第二放射板１３に電力を供給する給電部５が備えられている。第一の実施形態と同様に、給電部５には図示しない伝送線路の一端が接続されており、伝送線路の他端にはアンテナ装置１２からの電気信号を処理する信号処理装置等が接続されている。また、給電部５の設置箇所は第一放射板１１及び第二放射板１３の長手方向における中心位置付近が好ましい。なお、中心位置付近とは、第一放射板１１の直径及び第二放射板１３の上辺の５％に該当する幅だけ中心位置から左右にそれぞれずれた範囲内をいう。【００６２】
このようなアンテナ装置１２による電波の送受信は、原理は第一の実施形態と略同様であるが、本実施形態では、給電部５から供給された電流は、図１０中矢印で示すように、第一放射板１１では円弧部に沿って流れ、第二放射板１３では上辺から側辺に沿って流れる。第一放射板１１又は第二放射板１３に電流が流れると、所定の周波数で共振して電波が送受信されるようになっている。【００６３】
次に、アンテナ装置１２のＶＳＷＲ特性及び入力インピーダンスについて説明する。【００６４】
図１１に示すように、本実施形態のアンテナ装置１２は、従来の台形の放射板５５を二枚用いた平衡台形ダイポールのアンテナ装置５６に比べると、ＶＳＷＲ特性が７ＧＨｚ以上の高周波領域で著しく低下している。【００６５】
ここで、一般に、放射板の共振する周波数は、電流の流れる経路で決定されるものである。従って、平面視形状の異なる複数の放射板を用いた不平衡型のアンテナ装置の場合、放射板の縁部に沿った電流の流れる経路がそれぞれ異なるようになっているので、放射板ごとに共振周波数も異なることとなる。そのため、同一形状の放射板を複数用いるよりも共振点の数が増加し、広帯域化されるようになっている。【００６６】
図１１に示すように、アンテナ装置５６の一方の放射板５５を、上辺が１０．５ｍｍ、下辺が２４．８８ｍｍ、高さが１２．４５ｍｍの放射板にかえた不平衡台形ダイポールのアンテナ装置の場合、平衡台形ダイポールのアンテナ装置５６に比べて共振点の数が増加して広帯域化されている。【００６７】
本実施形態に係る半円・台形ダイポールのアンテナ装置１２を用いた場合、不平衡台形ダイポールのアンテナ装置に比べ、９ＧＨｚ以上の高周波領域でＶＳＷＲ特性が低下して広帯域化されている。詳しくは、第一放射板１１の直線部から第二放射板１３の下辺までの長さに基づいて決定される第一共振点と、給電部５から第二放射板１３の下辺までの距離に基づいて決定される第二共振点と、給電部５から第一放射板１１の直線部までの距離に基づいて決定される第三共振点と、が周波数の低い方から順に表れる。従って、第一放射板１１と第二放射板１３との形状が異なることにより共振点の数が増加することに加え、第一放射板１１を半円形状にすることにより、第三共振点が周波数の高い領域に表れてより広帯域化される。【００６８】
以上より、本実施形態のアンテナ装置１２によれば、半円形状の第一放射板１１と台形状の第二放射板１３とを用いることにより、高周波領域でのＶＳＷＲ特性が低下し、広帯域特性を示すようになっている。また、３〜１１ＧＨｚ程度の周波数領域においてＶＳＷＲ値が２以下であるので、ＵＷＢ用として使用可能である。【００６９】
なお、本実施形態においては、第一放射板１１の直線部と第二放射板１３の上辺及び下辺とが平行に配置されていることとしたが、図１２に示すように、第一放射板１１の直線部を傾けて配置させることとしても良い。その場合、図１２中に矢印で示すように、給電部５から第一放射板１１の円弧部に沿った電流の流れる経路が左右で異なるので、共振点の数が増加し、更にアンテナ特性を広帯域化させることが可能である。【００７０】
また、第一放射板１１の形状は半円形状に限られず、その縁部が円弧部と直線部とから形成されていれば良い。例えば、図１３に示すように、平面視扇形状の第一放射板１４が適用可能である。その場合、図１３中矢印で示すように、給電部５から第一放射板１４の円弧部に沿った電流の流れる経路が左右で異なるので、共振点の数がさらに増加し、アンテナ特性をより広帯域化させることが可能である。
【図１】
2007052425.tif 000003
【図２】
2007052425.tif 000004
【図３】
2007052425.tif 000005
【図４】
2007052425.tif 000006
【図５】
2007052425.tif 000007
【図６】
2007052425.tif 000008
【図７】
2007052425.tif 000009
【図８】
2007052425.tif 000010
【図９】
2007052425.tif 000011
【図１０】
2007052425.tif 000012
【図１１】
2007052425.tif 000013
【図１２】
2007052425.tif 000014
【図１３】
2007052425.tif 000015
【図１４】
2007052425.tif 000016
【図１５】
2007052425.tif 000017
【国際調査報告】
2007052425.tif 000018
2007052425.tif 000019
2007052425.tif 000020
2007052425.tif 000021