(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料からなるループ状無給電エレメントを少なくとも１個備えた網からなる基体から実質的になり、前記無給電エレメント周囲の実効長が、受信する周波数の略１波長であり、前記無給電エレメント周囲長ｌに対し、前記無給電エレメントの線幅ｗがｗ≧４・ｌ・ｅ−４．５を満たす値であり、該アンテナの後方で前記受信する周波数の電磁波に対するエンハンス効果を有することを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナにおいて、前記無給電エレメントの形状が、円を含む楕円形のループ状であることを特徴とするアンテナ。
【請求項３】
請求項１に記載のアンテナにおいて、前記無給電エレメントの形状が多角形のループ状であることを特徴とするアンテナ。
【請求項４】
請求項１乃至３の内のいずれか一つに記載のアンテナにおいて、前記基体が建築物の網戸を構成している網戸型アンテナであることを特徴とするアンテナ。
【請求項５】
請求項１乃至４の内のいずれか一つに記載のアンテナにおいて、前記無給電エレメントの配置間隔として、各エレメント中心間の間隔ｄが、エレメント周囲長をｌとして、ｌ／π≦ｄ≦５・ｌ／πを満たす値であることを特徴とするアンテナ。
【請求項６】
請求項１乃至５の内のいずれか一つに記載のアンテナにおいて、前記無給電エレメントのサイズは、同一、または、複数のサイズのものが混在して構成されており、単一、または、複数の周波数で動作することを特徴とするアンテナ。
【請求項７】
請求項１乃至６の内のいずれか一つに記載のアンテナにおいて、前記無給電エレメントに用いる導体には、抵抗率ρ≦１０−２（Ω・ｃｍ）であるような材料を使用することを特徴とするアンテナ。
【請求項８】
網戸上に、アンテナエレメントとして導電性材料からなるループ状の無給電エレメントを格子状に設け、前記無給電エレメント周囲の実効長が、受信する周波数の略１波長であり、前記無給電エレメント周囲長ｌに対し、前記アンテナエレメントの線幅ｗがｗ≧４・ｌ・ｅ−４．５を満たす値であり、該アンテナの後方で前記受信する周波数の電磁波に対するエンハンス効果を有することを特徴とする網戸型アンテナ。
【請求項９】
請求項８に記載の網戸型アンテナにおいて、前記アンテナエレメントに用いる導体には、抵抗率ρ≦１０−２（Ω・ｃｍ）であるような材料を使用することを特徴とする網戸型アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナに関し、詳しくは、目的に応じて所定の周波数の電磁波をシールドあるいは、エンハンスする機能を有するアンテナを付加した網戸に関し、また特定の周波数を有する電磁波をその偏波面に依らずシールドあるいはエンハンスさせることができる網戸型アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体通信等の普及に伴い、電磁波障害等の問題も急浮上し、建物内部の通信における電磁波の有効利用のために外部空間からの遮蔽が必要な場合や、病院など特定な場所での機器の誤動作を避けるために電磁波の遮蔽が必要とされる場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
建物等に電磁波が進入するのを防ぐために、壁面や窓ガラスに電磁波シールド材等を用いることがあるが、網戸使用時の電磁波の進入は通常避けられない。
【０００４】
また、逆に通信の感度アップが必要とされる場合もあるが、網戸等にエンハンス機能を付加した事例はほとんど無い。
【０００５】
そこで、本発明の第１の技術的課題は、到来電波の偏波面によらずに特性を発揮できるアンテナを提供することにある。
【０００６】
また、本発明の第２の技術的課題は、特定周波数の電磁波のシールドや、エンハンスが可能なアンテナを提供することにある。
【０００７】
さらに、本発明の第３の技術的課題は、上記アンテナを建物の網戸に備えた網戸型アンテナを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、導電性材料からなるループ状無給電エレメントを少なくとも１個備えた網からなる基体から実質的になり、前記無給電エレメント周囲の実効長が、受信する周波数の略１波長であり、前記無給電エレメント周囲長ｌに対し、前記無給電エレメントの線幅ｗがｗ≧４・ｌ・ｅ−４．５を満たす値であり、該アンテナの後方で前記受信する周波数の電磁波に対するエンハンス効果を有することを特徴とするアンテナが得られる。
【０００９】
また、本発明によれば、前記アンテナにおいて、前記無給電エレメントの形状が、円を含む楕円形のループ状であることを特徴とするアンテナが得られる。
【００１０】
また、本発明によれば、前記アンテナにおいて、前記無給電エレメントの形状が多角形のループ状であることを特徴とするアンテナが得られる。
【００１１】
また、本発明によれば、前記いずれかのアンテナにおいて、前記基体が建築物の網戸を構成している網戸型アンテナであることを特徴とするアンテナが得られる。
【００１５】
また、本発明によれば、前記いずれかのアンテナにおいて、前記無給電エレメントの配置間隔として、各エレメント中心間の間隔ｄが、エレメント周囲長をｌとして、ｌ／π≦ｄ≦５・ｌ／πを満たす値であることを特徴とするアンテナが得られる。ここで、本発明において、中心間ｄの間隔を上記値に限定したのは、上記直径〜直径の５倍の値は再放射の度合いを決める値であり、此以外の値、ｌ／π＞ｄ又はｄ＞５・ｌ／πであると、それぞれ再放射波過剰、透過波過剰となり、効果が無くなるためである。
【００２１】
また、本発明によれば、前記いずれかのアンテナにおいて、前記無給電エレメントのサイズは、同一、または、複数のサイズのものが混在して構成されており、単一、または、複数の周波数で動作することを特徴とするアンテナが得られる。
【００２２】
また、本発明によれば、前記いずれかのアンテナにおいて、前記無給電エレメントに用いる導体には、抵抗率ρ≦１０-2（Ω・ｃｍ）であるような材料を使用することを特徴とするアンテナが得られる。ここで、本発明において、抵抗率ρが１０-2（Ω・ｃｍ）を越える値であると、再放射のためのロスとなるからであり、その材料としては、通常の導電率の高い金属材料であれば良い。
【００２３】
また、本発明によれば、網戸上に、アンテナエレメントとして導電性材料からなるループ状の無給電エレメントを格子状に設け、前記無給電エレメント周囲の実効長が、受信する周波数の略１波長であり、前記無給電エレメント周囲長ｌに対し、前記アンテナエレメントの線幅ｗがｗ≧４・ｌ・ｅ−４．５を満たす値であり、該アンテナの後方で前記受信する周波数の電磁波に対するエンハンス効果を有することを特徴とする網戸型アンテナが得られる。
【００２４】
さらに、本発明によれば、前記網戸型アンテナにおいて、前記アンテナエレメントに用いる導体には、抵抗率ρ≦１０-2（Ω・ｃｍ）であるような材料を使用することを特徴とする網戸型アンテナが得られる。ここで、前述したように、本発明において、抵抗率ρが１０-2（Ω・ｃｍ）を越える値であると、再放射のためのロスとなるからであり、その材料としては、通常の導電率の高い金属材料であれば良い。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態による網戸型アンテナを示す平面図であり、本発明の網戸型アンテナの基本構成の一例を示している。
【００２７】
図１を参照すると、網戸型アンテナ１０は、網戸を構成する基体である網部材１１上に、ループ状エレメント１２を複数配置することで構成されている。
【００２８】
図２は図１の各エレメントの配置を概略的に示す図である。
【００２９】
図２に示したように、ループ状エレメント１２からなる互いに角度６０度で交差している直線群の各交点にその中心を合わせ、この交点間距離ｄを素子間隔としている。
【００３０】
ループ状アンテナエレメント１２には、給電点を短絡した無給電アンテナ、ループアンテナの両性質を利用している。このように、給電点を短絡した無給電アンテナは、受信した電波を再放射する。その際、エレメントの線太さ、寸法により再放射電界の位相が異なり、入射波と同相にも逆相にもなり得る。
【００３１】
アンテナ後方においては、入射波の透過波と再放射波とが合わさるので、互いに逆相であればシールド、同相であればエンハンスすることになる。
【００３２】
シールド、エンハンス量の度合いはアンテナ透過波、アンテナ再放射波のバランスで決定されるため、アンテナエレメント間隔、線太さ、線長さに依存し、これらにより特性調整可能である。
【００３３】
更に、給電点を短絡したループ状のエレメントの場合には、その特性がループ面内において方向性を持たないため、面内で偏波依存性がない。
【００３４】
また、動作周波数はエレメントサイズで決まるため複数のサイズのアンテナエレメントを共存させることで、複数の周波数帯域での動作が可能である。
【００３５】
（第２の実施の形態）
図３は本発明の第２の実施の形態による網戸型アンテナの構成を示す平面図である。図３に示すように、アンテナ２０は、前記素子間隔ｄ＝１００（ｍｍ）とし、半径ｒ２＝２４（ｍｍ）、幅ｗ２＝０．５（ｍｍ）のエレメント群２３と、更に１つおきに同心円状に配置した半径ｒ１＝５５（ｍｍ）、幅ｗ１＝１．０（ｍｍ）のエレメント群２２を網戸を構成する基体をなす網部材２１上に形成したアンテナである。この網戸型アンテナは、無給電エレメント周囲長ｌに対し，前記無給電エレメントの線幅ｗがｗ≦４・ｌ・ｅ-4.5を満たす値であり、シールド機能を備え、また、２つの周波数帯で動作するシールドアンテナである。
【００３６】
図４はアンテナ測定系を示す図である。図４に示すように、対向配置された送信アンテナ１及び受信アンテナ２間にアンテナ試料４を配置し、送信アンテナ１及び受信アンテナ２の夫々に接続されたネットワークアナライザーによって測定するものである。なお測定時のリファレンスは送受信アンテナ直通の場合とした。
【００３７】
図５は本発明の第２の実施の形態によるシールドアンテナの通過特性を示す図である。図５によれば、中心周波数約８００（ＭＨｚ），約１６００（ＭＨｚ）において、それぞれシールド効果があり、その他の周波数帯域では電磁波が透過していることが分かる。
【００３８】
（第３の実施の形態）
図６は本発明の第３の実施の形態による網戸型アンテナの構成を示す平面図である。図６に示すように、網戸型アンテナ３０は、前記素子間隔ｄ＝６２（ｍｍ）とし、半径ｒ＝１２（ｍｍ）、幅ｗ＝６（ｍｍ）のエレメント群３２を網戸を構成する基体をなす網部材３１上に形成したアンテナである。この網戸型アンテナ３０は、無給電エレメント周囲長ｌに対し，無給電エレメントの線幅ｗがｗ≧４・ｌ・ｅ-4.5を満たす値であり、エンハンス効果を有するエンハンスアンテナである。
【００３９】
第３の実施の形態によるアンテナの特性を、図４に示す測定系で第２の実施の形態によるものと同様に評価した。なお測定時のリファレンスは送受信アンテナ直通の場合とした。
【００４０】
図７は本発明の第３の実施の形態による網戸型アンテナの通過特性を示す図である。図７において、図４で試料４がないときの透過特性を基準値（０ｄＢ）として比較した値を示している。図７によれば、約４．３（ＧＨｚ）において、約５（ｄＢ）のエンハンス効果がみられる。この場合も、図５に示す結果と同様に、得られた周波数はループ状エレメントのサイズがほぼ１波長になる周波数であり、また、ループ状エレメントの採用によりアンテナを面内で回転させてもこの特性は変わらないことが確認できた。
【００４１】
（第４の実施の形態）
図８は、本発明の第４の実施の形態による網戸型アンテナの構成を示す平面図である。図８に示すように、網戸型アンテナ４０は、約半波長の線状エレメント４１を平面内任意の偏波対応性と各エレメントの有効面積を考慮した場合の配列を示しており、基体は省略されている。線状エレメントは、正三角形の各辺をなす様に配置されており、その頂点において、夫々互いに離間して設けられている。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、特定周波数の電磁波のシールドや、エンハンスが可能なアンテナが得られ、更に、到来電波の偏波面によらずに特性を発揮できるアンテナが得られる。
【００４３】
また、本発明によれば、建物等の網戸において前記アンテナを備えた網戸型アンテナが得られる。
【００４４】
さらに、本発明によれば、アンテナエレメント間隔、線太さ、線長さにより特性調整可能であり、更に、複数のサイズのアンテナエレメントを共存させることで、複数の周波数帯域での動作が可能なアンテナ付きの網戸が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるアンテナの基本構成を示す平面図である。
【図２】図１の各エレメントの配置を概略的に示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態によるアンテナの構成を示す平面図である。
【図４】アンテナの測定系を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による網戸型ドアンテナの通過特性を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態による網戸型アンテナの構成を示す平面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態によるエンハンスアンテナの通過特性を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態によるアンテナの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１，２    送受信アンテナ
３    ネットワークアナライザ
４    アンテナ試料
１０，２０，３０，４０    網戸型アンテナ
１１，２１，３１    網部材
１２，２２，２３，３２  アンテナエレメント
４１  アンテナエレメント
【図１】
0003949292.tif 000002
【図２】
0003949292.tif 000003
【図３】
0003949292.tif 000004
【図４】
0003949292.tif 000005
【図５】
0003949292.tif 000006
【図６】
0003949292.tif 000007
【図７】
0003949292.tif 000008
【図８】
0003949292.tif 000009