(57)【要約】【課題】風圧を受けにくく、軽量であり、意匠上の見栄えもよく、しかも給電特性が良好である、特にワイヤレスマイクロホンに好適な平面型アンテナ装置を提供する。【解決手段】硬質材からなる誘電体基板１０に、導波器２０ａ〜２０ｃ，放射器２０ｄおよび反射器２０ｅの各アンテナエレメント２０を含む八木式アンテナを形成してなるアンテナ装置１Ａにおいて、各アンテナエレメント２０（２０ａ〜２０ｅ）が所定の間隔をもって互いに平行として形成される複数のエレメント形成部１１（１１ａ〜１１ｅ）の各々の中央部分同士を主骨格板１２で一体に連結するとともに、各エレメント形成部１１（１１ａ〜１１ｅ）の間に空隙部１３（１３ａ〜１１ｄ）を形成する。【選択図】図２
2007129432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質材からなる誘電体基板に、導波器，放射器および反射器の各アンテナエレメントを含む八木式アンテナを形成してなるアンテナ装置において、
上記誘電体基板は、上記各アンテナエレメントが所定の間隔をもって互いに平行として形成される複数のエレメント形成部を有し、上記複数のエレメント形成部の中央部分同士が主骨格板で一体に連結されているとともに、上記複数のエレメント形成部の間に空隙部が形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
上記誘電体基板自体に給電線接続用のコネクタと、支持用のアンテナホルダとが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
上記誘電体基板は、上記エレメント形成部の端部間を連結する橋絡部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
上記エレメント形成部の端部は、上記アンテナエレメントの端部とほぼ同一位置で終端しており、上記エレメント形成部の端部面は空隙と接していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
上記導波器と上記反射器とが上記誘電体基板の一方の面に配置されるとともに、上記放射器が上記誘電体基板の他方の面に配置され、上記放射器と上記給電線接続用のコネクタとが上記誘電体基板の他方の面に形成されるプリント配線にて接続されることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
少なくとも上記エレメント形成部のエレメント形成面が電気絶縁性樹脂材にて被覆されていることを特徴とする請求項１ないし５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、誘電体基板に八木式アンテナを形成してなるアンテナ装置に関し、さらに詳しく言えば、主として屋内や屋外のステージまたは録音スタジオなどで使用されるワイヤレスマイクロホン用の受信アンテナとして好適なアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常の八木式アンテナは、金属の棒材からなる導波器，放射器および反射器の各アンテナエレメントを所定の間隔をもって互いに平行に配置してなるが、近年では、誘電体基板上に各アンテナエレメントを配置して平面型とした八木式アンテナが、例えばワイヤレス・ローカル・ループなどで用いられている（例えば特許文献１，２参照）。
【０００３】
従来において、この種の平面型八木式アンテナは、誘電体基板に形成されたアンテナ本体を合成樹脂ケース内に収納し、その合成樹脂ケースに設けられた取り付け金具を介して例えば屋外に設置されているアンテナ支持軸に所定の方向を向くようにセットして使用される。
【０００４】
しかしながら、平面型であることからケースの風当たり面積が大きく、したがって強い風を受けると、アンテナの向きが変わってしまうことがある。八木式アンテナは指向性が強いため、アンテナの向きが変わると、電波の受信感度が低下し通信に支障をきたすことになる。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の発明では、誘電体基板に形成された八木式アンテナをケース内に収納して設置する収納型八木アンテナにおいて、八木式アンテナのアンテナエレメントのない部分を通して、ケースに風通しのための貫通孔を設け、風圧を受けにくいようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１７７３３８号公報
【特許文献２】特開２００５−１４２９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、誘電体基板にアンテナエレメントを形成してなる平面型の八木式アンテナを、例えば屋内や屋外のステージもしくは録音スタジオなどで使用されるワイヤレスマイクロホンの受信アンテナに用いる場合には、上記のワイヤレス・ローカル・ループや無線ＬＡＮなどの用途とは異なり、次の点に対する配慮が必要となる。
【０００８】
まず、ワイヤレスマイクロホンでの使用周波数帯は８００ＭＨｚ付近であるため、その受信アンテナは、上記無線ＬＡＮなどで使用される例えば数ＧＨｚ帯のアンテナよりも大型なものとなるため、上記従来のアンテナ以上に風圧を受けにくいようにする必要があるとともに、運搬を容易とするため軽量であることが求められる。
【０００９】
また、ステージなどの人の目につきやすい場所に設置されるため、受信性能もさることながら意匠も重視される。そればかりでなく、録音スタジオなどでは、スタンドなどを介して人の背丈くらいの高さに設置されることから、人の顔面などに接触するおそれがあるため、その安全対策も必要とされる。
【００１０】
しがって、本発明の課題は、風圧を受けにくく、軽量であり、意匠上の見栄えもよく、人と接触しても安全であり、しかも給電特性が良好である、特にワイヤレスマイクロホンに好適な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】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、硬質材からなる誘電体基板に、導波器，放射器および反射器の各アンテナエレメントを含む八木式アンテナを形成してなるアンテナ装置において、上記誘電体基板は、上記各アンテナエレメントが所定の間隔をもって互いに平行として形成される複数のエレメント形成部を有し、上記複数のエレメント形成部の中央部分同士が主骨格板で一体に連結されているとともに、上記複数のエレメント形成部の間に空隙部が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記誘電体基板自体に給電線接続用のコネクタと、支持用のアンテナホルダとが設けられることを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２において、上記誘電体基板は、上記エレメント形成部の端部間を連結する橋絡部を備えていることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１ないし３のいずれか１項において、上記エレメント形成部の端部は、上記アンテナエレメントの端部とほぼ同一位置で終端しており、上記エレメント形成部の端部面は空隙と接していることを特徴としている。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、上記請求項２ないし４のいずれか１項において、上記導波器と上記反射器とが上記誘電体基板の一方の面に配置されるとともに、上記放射器が上記誘電体基板の他方の面に配置され、上記放射器と上記給電線接続用のコネクタとが上記誘電体基板の他方の面に形成されるプリント配線にて接続されることを特徴としている。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、上記請求項１ないし５のいずれか１項において、少なくとも上記エレメント形成部のエレメント形成面が電気絶縁性樹脂材にて被覆されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、硬質材からなる誘電体基板に、導波器，放射器および反射器の各アンテナエレメントを含む八木式アンテナを形成してなるアンテナ装置において、各アンテナエレメントが所定の間隔をもって互いに平行として形成される複数のエレメント形成部の各々の中央部分同士を主骨格板で一体に連結するとともに、各エレメント形成部の間に空隙部を形成し、アンテナとして機能しない無駄な部分を極力削除して、誘電体基板を魚骨状としたことにより、大幅な軽量化が図れるとともに、各アンテナエレメント間に誘電体基板の誘電率が殆ど介在せず、性能的に金属のアンテナロッドを空気中に配列したのと同等になり、給電特性の向上を図ることができる。
【００１８】
誘電体基板自体に給電線接続用のコネクタと、支持用のアンテナホルダとを備える請求項２に記載の発明によれば、外装ケースを用いることなく、誘電体基板単体でスタンドなどに取り付けて使用することができる。
【００１９】
エレメント形成部の端部間を連結する橋絡部を備える構成とした請求項３に記載の発明によれば、出っ張る部分がなく、したがって人が接触しても怪我などを負わせる危険性が回避される。また、機械的強度も高められる。
【００２０】
エレメント形成部の端部をアンテナエレメントの端部とほぼ同一位置で終端とし、エレメント形成部の端部面を空隙と接するようにした請求項４に記載の発明によれば、アンテナエレメントの端部に、その長さ成分に悪影響をおよぼす誘電体が殆ど存在しないため、アンテナエレメントがほぼ設計どおりの長さで動作する。
【００２１】
導波器と反射器とを誘電体基板の一方の面に配置し、放射器を誘電体基板の他方の面に配置して、放射器と給電線接続用のコネクタとを誘電体基板の他方の面に形成されるプリント配線にて接続するようにした請求項５に記載の発明によれば、放射器から見て給電線接続用のコネクタを反射器の外側位置である誘電体基板の端縁に配置することができ、設計の自由度が高められる。
【００２２】
少なくともエレメント形成部のエレメント形成面（好ましくは誘電体基板の全面）を電気絶縁性樹脂材にて被覆する請求項６に記載の発明によれば、ワイヤレスマイクロホン用の受信アンテナとして、誘電体基板をケースなしの露出した状態で用いることができ、また、その被覆面に宣伝用として例えばメーカー名などを印刷することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、図１ないし図６により、本発明のいくつかの実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本発明によるアンテナ装置の一例を示す外観斜視図，図２は上記アンテナ装置の一方の面の構成を示す平面図，図３は上記アンテナ装置の他方の面の構成を示す平面図，図４は図２のＡ−Ａ線断面図，図５，図６はそれぞれ別の実施形態を示す平面図である。
【００２４】
まず、図１ないし図４を参照して、本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置１Ａについて説明する。このアンテナ装置１Ａは、誘電体基板１０にアンテナエレメントとしての導波器，放射器および反射器を形成してなる平面型の八木式アンテナで、この例ではアンテナエレメントを５素子としている。
【００２５】
すなわち、誘電体基板１０には、３つの導波器２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、１つの放射器２０ｄと、１つの反射器２０ｅとがそれぞれ所定の間隔をもって互い平行に設けられている。なお説明上、導波器，放射器，反射器を区別する必要がない場合には、これらの素子を総称してアンテナエレメント２０という。
【００２６】
この例では、誘電体基板１０に銅張り積層基板からなる回路基板が用いられ、したがって各アンテナエレメント２０は帯状の銅箔パターンとして形成されている。なお、特性的には、誘電体基板１０にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）の基板を用いることが好ましい。また、変形例として、アンテナエレメント２０に金属線材を用いることもできる。
【００２７】
誘電体基板１０のうち、導波器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、放射器２０ｄおよび反射器２０ｅが形成される帯状の領域をエレメント形成部１１ａ〜１１ｅとすると、各エレメント形成部１１ａ〜１１ｅは、それらの各中央部分同士がアンテナエレメント２０と直交する方向に延びる主骨格板１２にて一体に連結され、各エレメント形成部１１ａ〜１１ｅ間には、それぞれ開口部（空隙）が設けられる。なお説明上、各エレメント形成部１１ａ〜１１ｅを区別する必要がない場合には、これらのエレメント形成部を総称してエレメント形成部１１という。
【００２８】
すなわち、エレメント形成部１１ａと１１ｂとの間には、主骨格板１２を挟んでその両側に１対の開口部１３ａ，１３ａが穿設されている。同様にして、エレメント形成部１１ｂと１１ｃとの間，エレメント形成部１１ｃと１１ｄとの間，エレメント形成部１１ｄと１１ｅとの間にも、それぞれ１対の開口部１３ａ，１３ａ；１３ｂ，１３ｂ；１３ｃ，１３ｃ；１３ｄ，１３ｄが穿設されている。なお説明上、各開口部１３ａ〜１３ｄを区別する必要がない場合には、これらの開口部を総称して開口部１３という。
【００２９】
開口部１３の反主骨格板１２側を開放して、誘電体基板１０を魚骨状としてもよいが、魚骨状とした場合、各エレメント形成部１１の両端が突き出た状態となり、人体などに対して好ましくなく、また機械的強度も低下するため、この第１実施形態では、エレメント形成部１１の端部間を連結する橋絡部１４，１４を備えている。
【００３０】
また、このアンテナ装置１Ａは、例えば同軸ケーブルからなる図示しない給電線を接続するためのコネクタ３１と、アンテナ装置１Ａを図示しないアンテナスタンドなどに支持させるためのアンテナホルダ４１とを備える。
【００３１】
この例では、図２，図３に示すように、誘電体基板１０の反射器２０ｅ側の端部にコネクタ３１のはんだ付け用パッド３２と、アンテナホルダ４１の取り付け孔４２とが設けられており、コネクタ３１ははんだ付け用パッド３２にはんだ付けされ、アンテナホルダ４１は取り付け孔４２にねじ止めされる。コネクタ３１およびアンテナホルダ４１は、市販されているものを使用することができる。
【００３２】
図２に示すように、導波器２０ａ，２０ｂ，２０ｃと反射器２０ｅは誘電体基板１０の一方の面側に配置され、図３に示すように、放射器２０ｄは誘電体基板１０の他方の面側に配置されている。
【００３３】
このような配置とすることにより、放射器２０ｄとコネクタ３１との間に反射器２０ｅが配置されているにも拘わらず、放射器２０ｄとコネクタ３１のはんだ付け用パッド３２とを、誘電体基板１０に形成されるプリント配線３３ａ，３３ｂにて接続することができ、設計の自由度が高められる。
【００３４】
なお、この例において、放射器２０ｄは中央で分割されており、その一方の放射器パターンはプリント配線３３ａを介してはんだ付け用パッド３２のうちの給電側（ホット側）に接続され、他方の放射器パターンはプリント配線３３ｂを介してはんだ付け用パッド３２のうちのアース側と接続される。
【００３５】
図４の断面図に示すように、誘電体基板１０には、意匠性を良好にするとともに、屋外での使用時の耐候性などを高めるため、電気絶縁性樹脂材（好ましくは、耐環境性塗料とシリコン樹脂との併用）からなる樹脂膜５１が設けられる。樹脂膜５１は、少なくとも銅箔パターンの形成部分に設けられればよいが、開口部１３の切り口部分を含めて、誘電体基板１０の全面に形成することが好ましい。
【００３６】
このアンテナ装置１Ａは、一例としてステージの脇のアンテナスタンドなどに取り付けられ、音源（ワイヤレスマイクロホン）側に向けて使用されるが、開口部１３が多数設けられているため、強風でないかぎり風圧によって向きが変えられることは殆どない。また、軽量であるため、運搬も容易である。ちなみに、受信帯域を８００ＭＨｚとした場合、このアンテナ装置１Ａの大きさは、縦寸法約２１６ｍｍ，横寸法約３２０ｍｍである。厚さは用いる誘電体基板１０の厚さによる。
【００３７】
また、アンテナエレメント２０の間に開口部１３が設けられ、その間に誘電体基板１０の誘電率が存在しないため、アンテナゲインおよびＦ／Ｂ比（前方／後方比）も改善される。開口部１３を設けない場合を比較例として、実測したところ次のような結果が得られた。周波数範囲：７７９〜８１０ＭＨｚ，バンド幅３１ＭＨｚとして、
アンテナゲインは、本発明例９．８ｄＢｉであるのに対して、比較例９．２ｄＢｉ，
Ｆ／Ｂ比は、本発明例１５ｄＢｉであるのに対して、比較例１２ｄＢｉ，
であった。
【００３８】
次に、図５の第２実施形態と図６の第３実施形態について説明する。この第２実施形態と第３実施形態は、各アンテナエレメント２０の端部に、その長さ成分に悪影響をおよぼす誘電体が存在しないようにして、各アンテナエレメント２０がほぼ設計どおりの長さで動作することを意図したものである。
【００３９】
この意図は、エレメント形成部１１の端部をアンテナエレメント２０の端部とほぼ同一位置で終端させ、エレメント形成部１１の端部面を空隙と接するようにすることで達成される。その他の構成は、上記第１実施形態と実質的に同一であってよい。
【００４０】
そのため、図５の第２実施形態に係るアンテナ装置１Ｂでは、左側の導波器２０ａについては、上記第１実施形態で説明した橋絡部１４の角の部分を一部削り落として、エレメント形成部１１ａの長さを導波器２０ａの長さとほぼ同一とし、また、導波器２０ｂ，２０ｃ，放射器２０ｄ，反射器２０ｅの各アンテナエレメント２０については、上記橋絡部１４の内側において、その各エレメント形成部１１の長さをアンテナエレメント２０の長さとほぼ同一として、各エレメント形成部１１の端部面に、開口部１３の一部分を回り込ませて空隙１３ｇを与えるようにしている。
【００４１】
また、図６の第３実施形態に係るアンテナ装置１Ｃでは、各エレメント形成部１１ａ〜１１ｅを上記橋絡部１４の外側にまで延長し、その各エレメント形成部１１ａ〜１１ｅのほぼ全長にわたって各アンテナエレメント２０（２０ａ〜２０ｅ）を形成するようにしている。
【００４２】
以上、図示の実施形態により本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、アンテナエレメントは５素子に限られない。八木式アンテナであることから、少なくとも導波器，放射器および反射器の３素子を備えていればよい。また、各アンテナエレメント２０ａ〜２０ｅは、誘電体基板１０の一方の面にのみ設けられてもよい。さらには、アンテナホルダは天井吊り下げ式であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置の一例を示す外観斜視図。
【図２】上記アンテナ装置の一方の面の構成を示す平面図。
【図３】上記アンテナ装置の他方の面の構成を示す平面図。
【図４】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係るアンテナ装置を示す平面図。
【図６】本発明の第３実施形態に係るアンテナ装置を示す平面図。
【符号の説明】
【００４４】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  アンテナ装置
１０  誘電体基板
１１（１１ａ〜１１ｅ）  エレメント形成部
１２  主骨格板
１３（１３ａ〜１３ｅ）  開口部
１３ｇ  空隙
１４  橋絡部
２０（２０ａ〜２０ｅ）  アンテナエレメント
３１  コネクタ
４１  アンテナホルダ
５１  樹脂膜
【図１】
2007129432.tif 000003
【図２】
2007129432.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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