(57)【要約】 【課題】  小型アンテナ及び放射妨害電波測定システムを提供すること。【解決手段】  誘電体により形成された基板と、前記基板の一方の面に形成された平面状の第１の平面素子と、前記基板の他方の面に、前記第１の素子に対して対称位置に形成された平面状の第２の平面素子と、前記基板の前記一方の面と前記他方の面とに互いに対峙して形成され、前記第１の平面素子と前記第２の平面素子とによる成るインピーダンスを調整するための線路と、前記第１の平面素子と前記第２の平面素子との背面に配置される反射素子とを具備した小型アンテナ、及び当該小型アンテナを備えた放射妨害電波測定システムである。【選択図】図１
2016012870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体により形成された基板と、
前記基板の一方の面に形成された平面状の第１の平面素子と、
前記基板の他方の面に、前記第１の素子に対して  線  対称位置  に形成された平面状の第２の平面素子と、
前記基板の前記一方の面と前記他方の面とに互いに対峙して形成され、前記第１の平面素子と前記第２の平面素子とによる成るインピーダンスを調整するための線路と、
前記第１の平面素子と前記第２の平面素子との背面に配置される反射素子と、
を具備することを特徴とする小型アンテナ。
【請求項２】
前記第１の平面素子と前記第２の平面素子とは、それぞれ前記対称位置とする対称線の方向を幅方向とし、当該幅方向を幅広に形成することを特徴とする請求項１記載の小型アンテナ。
【請求項３】
前記第１の平面素子と前記第２の平面素子とは、それぞれ中空部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の小型アンテナ。
【請求項４】
前記前記第１の平面素子と前記第２の平面素子との各幅は、最高周波数の波長の１６分の１に形成されることを特徴とする請求項２又は３記載の小型アンテナ。
【請求項５】
前記第１の平面素子と前記第２の平面素子とは、それぞれエッジ方向を変えるコーナ部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項記載の小型アンテナ。
【請求項６】
前記第１の平面素子と前記第２の平面素子との各エッジに形成される前記コーナ部の箇所又は個数のいずれか一方又は両方に応じて周波数に対する利得が設定されることを特徴とする請求項５記載の小型アンテナ。
【請求項７】
周波数帯域が異なる複数の前記第１の平面素子と前記第２の平面素子とを配置することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項記載の小型アンテナ。
【請求項８】
被測定物から放射されるノイズを受信する請求項１乃至７のうちいずれか１項記載の小型アンテナと、
前記小型アンテナから出力されるノイズ信号を解析する解析装置と、
を具備することを特徴とする放射妨害電波測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、広帯域の小型アンテナ及びこの小型アンテナを用いた放射妨害電波（ＥＭＩ）測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被測定物から放射される妨害電波（以下、ノイズという）を測定する放射妨害電波測定（以下、放射ＥＭＩと称する）がある。この放射ＥＭＩでは、被測定物から放射されるノイズ（通常、３０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの広周波数帯域のことをいうことが多い）を所定距離だけ離れた位置から測定するために、広周波数帯域（３０ＭＨｚ〜１ＧＨｚ）を受信可能なログペリオディックアンテナが用いられている。
【０００３】
このような放射ＥＭＩ測定は、放射ＥＭＩ測定システムを用いて行われたり、又は屋外において例えばノイズの放射箇所を特定するために行われている。放射ＥＭＩ測定システムは、電波暗室と、この電波暗室に隣接して設けられる試験室とを使用して行われる。この測定システムでは、電波暗室内に被測定物とログペリオディックアンテナとが設けられ、試験室内にスペクトラムアナライザが設けられる。被測定物は、電波暗室内に設けられた支持台上に載置される。ログペリオディックアンテナは、電波暗室内において被測定物に対峙して設けられる。なお、電波暗室内に被測定物、ログペリオディックアンテナ及びスペクトラムアナライザの全てを配置しないのは、スペクトラムアナライザ自体から放射されるノイズが被測定物から放射されるノイズの測定に影響を与えるからである。又、人体も当該人体から放射されるノイズも被測定物から放射されるノイズの測定に影響を与えるので、電波暗室内には、人体も測定中に立ち入らないようになっている。
【０００４】
このような測定システムによれば、ログペリオディックアンテナは、被測定物から放射されるノイズを受信してそのノイズ信号を出力する。このノイズ信号は、例えばケーブルを通してスペクトラムアナライザに送られる。このスペクトラムアナライザは、ノイズ信号を解析処理して例えばノイズ波形を表示出力する。
【０００５】
一方、屋外でノイズ測定を行う場合がある。この屋外のノイズ測定では、検査員がログペリオディックアンテナ等のアンテナを手に持って移動し、手に持ったアンテナを被測定物に向けてノイズ量を測定し、ノイズを放射している箇所を特定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１６７９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような放射ＥＭＩでは、ログペリオディックアンテナ等のアンテナを小型化することにより、設置スペースを取らず、取り扱いが容易になる。  
又、屋外でノイズ測定を行う場合には、検査員がログペリオディックアンテナ等のアンテナを手に持ってノイズ量を測定するので、取り扱いの面からもアンテナを小型化することの要求がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、誘電体により形成された基板と、前記基板の一方の面に形成された平面状の第１の平面素子と、前記基板の他方の面に、前記第１の素子に対して対称位置に形成された平面状の第２の平面素子と、前記基板の前記一方の面と前記他方の面とに互いに対峙して形成され、前記第１の平面素子と前記第２の平面素子とによる成るインピーダンスを調整するための線路と、前記第１の平面素子と前記第２の平面素子との背面に配置される反射素子とを具備する小型アンテナである。
【０００９】
実施形態によれば、被測定物から放射されるノイズを受信する上記小型アンテナと、前記小型アンテナから出力されるノイズ信号を解析する解析装置とを具備する放射妨害電波測定システムである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態の小型アンテナである超広帯域（ＵＷＢ）ダイポールアンテナを示す斜視図である。
【図２】同アンテナを示す断面図である。
【図３】同アンテナの各平面素子のコーナ部により形成される各エッジ長を示す図である。
【図４Ａ】同アンテナにおける第１と第２の平面素子に流れる高周波電流の領域を示す図である。
【図４Ｂ】同アンテナにおける各平面素子のコーナ部での高周波電流の作用を説明するための図である。
【図５】同アンテナにおける第１及び第２の平面素子と反射板との間の距離Ｄに対する反射特性を示す図である。
【図６】同アンテナにおけるエレメントを構成する第１及び第２の平面素子と反射板との間の距離Ｄに対する利得特性を示す図である。
【図７】同アンテナにおける周波数に対するｘｙ面内の放射パターンを示す図である。
【図８】同アンテナにおいて反射板が無い場合の周波数に対するｘｙ面内の放射パターンを示す図である。
【図９】第２の実施の形態である超広帯域（ＵＷＢ）ダイポールアンテナを用いた放射ＥＭＩ測定システムを示す構成図である。
【図１０】第３の実施の形態として第１と第２の中空部が形成された小型アンテナである超広帯域（ＵＷＢ）ダイポールアンテナを示す斜視図である。
【図１１】同実施の形態の第１及び第２の中空部が形成されたアンテナと上記第１の実施の形態のアンテナ（オリジナルのアンテナ）との反射特性を示す図である。
【図１２】同本アンテナにおける周波数に対するｘｙ面内の放射パターンを示す図である。
【図１３】第４の実施の形態として小型アンテナである超広帯域（ＵＷＢ）ダイポールアンテナの第１と第２の平面素子を示す構成図である。
【図１４】第５の実施の形態として小型アンテナである超広帯域（ＵＷＢ）ダイポールアンテナを示す構成図である。
【図１５】第６の実施の形態として小型アンテナである超広帯域（ＵＷＢ）ダイポールアンテナを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施の形態］  
以下、第１の実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１及び図２は、小型アンテナである超広帯域（ＵＷＢ）ダイポールアンテナ（以下、ＵＷＢアンテナと称する）１の構成図を示すもので、図１はＵＷＢアンテナ１の斜視図を示し、図２はＵＷＢアンテナ１の断面図を示す。このＵＷＢアンテナ１は、平板状に形成された基板２を有する。この基板２は、誘電体により例えば四辺形状の平板状に形成されている。なお、この基板２は、以下、誘電体基板２と称する。この誘電体基板２は、例えば図１に示す上側面を第１面（一方の面）２ａとし、下側面を第２面（他方の面）２ｂとする。  
又、このＵＷＢアンテナ１は、軸方向Ａを有し、当該軸方向Ａ側を正面側とし、その反対側を背面側とする。
【００１２】
この誘電体基板２の第１面２ａ上には、ＵＷＢアンテナ１のエレメントを構成する第１の平面素子３ａが形成されている。この第１の平面素子３ａは、平面状で幅広に形成されている。又、同基板２の第２面２ｂ上には、同じくＵＷＢアンテナ１のエレメントを構成する第２の平面素子３ｂが形成されている。この第２の平面素子３ｂも平面状で幅広に形成されている。これら第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとは、ＵＷＢアンテナ１の軸方向Ａを対称線として対称な形状に形成されている。
【００１３】
このＵＷＢアンテナ１では、第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとの幅方向を軸方向Ａとしている。しかるに、このＵＷＢアンテナ１の第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとは、それぞれＵＷＢアンテナ１の軸方向Ａに幅広に形成され、その幅方向の各長さをＷ１としている。これら第１の平面素子３ａ及び第２の平面素子３ｂの幅方向の長さＷ１は、例えは、受信可能な周波数帯域のうち最高周波数の波長λの１６分の１以上に形成されることが好ましく、さらには最高周波数の波長λの４分の１以上に形成されることが好ましい。
【００１４】
これら第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとは、それぞれ例えば銅箔により形成されている。このうち第１の平面素子３ａは、誘電体基板２の第１面２ａ上に絶縁された状態、すなわち同第１面２ａ上において他の部位と電気的に接続されない状態でプリントされて形成されている。第２の平面素子３ｂも第２面２ｂ上に他の部位と電気的に接続されず、絶縁された状態でプリントされて形成されている。
【００１５】
第１の平面素子３ａは、例えば台形状に形成され、このうち図３に示すように例えば軸方向Ａに近い位置の各辺（エッジ）をＥ１〜Ｅ２とする。このうちエッジＥ１は、ＵＷＢアンテナ１の軸方向Ａに対して傾斜して形成され、エッジＥ２は、ＵＷＢアンテナ１の軸方向Ａに対して直交方向に形成されている。
【００１６】
このようにエッジＥ１は、軸方向Ａに対して傾斜して形成されているので、エッジＥ１とエッジＥ２との交わるところには、角度θａを有するコーナ部４ａが形成されている。換言すれば、このコーナ部４ａは、エッジＥ１が形成されている方向（エッジＥ１のエッジ方向）と、エッジＥ２が形成されている方向（エッジＥ２のエッジ方向）との間でエッジ方向を変えるところ、例えば軸方向Ａが通る対称線に近いエッジＥ１のエッジ方向からエッジＥ２のエッジ方向へそのエッジ方向を変えるところとなる。  
このように第１の平面素子３ａには、エッジＥ１が軸方向Ａに対して傾斜して形成されているので、当該エッジＥ１は、テーパ形状をしているとする。
【００１７】
一方、第２の平面素子３ｂは、第１の平面素子３ａと同様に、例えば台形状に形成され、軸方向Ａに近い側の各辺（エッジ）をＥ１０〜Ｅ１１とする。このうちエッジＥ１０は、ＵＷＢアンテナ１の軸方向Ａに対して傾斜して形成され、エッジＥ１１は、ＵＷＢアンテナ１の軸方向Ａに対して直交方向に形成されている。
【００１８】
このようにエッジＥ１０は、軸方向Ａに対して傾斜して形成されているので、エッジＥ１０とエッジＥ１１との交わるところには、角度θｂを有するコーナ部４ｂが形成される。このコーナ部４ｂは、エッジＥ１０のエッジ方向と、エッジＥ１１のエッジ方向との間でエッジ方向を変えるところとなる。  
このように第２の平面素子３ｂには、エッジＥ１０が軸方向Ａに対して傾斜して形成されているので、当該エッジＥ１０もテーパ形状をしているとする。
【００１９】
これら第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとは、軸方向Ａを対称線として線対象に設けられているので、互いに対向する各エッジＥ１、Ｅ１０は、それぞれのテーパ形状によって軸方向Ａを介して互いに広がる形状に形成されている。
【００２０】
ここで、図３に示すように第１の平面素子３ａのエッジＥ１の長さ（エッジ長）をＨ１とし、エッジＥ２の長さ（エッジ長）をＨ２とし、かつ第２の平面素子３ｂのエッジＥ１０の長さ（エッジ長）をＨ１とし、エッジＥ１１の長さ（エッジ長）をＨ２とする。  
このようなＵＷＢアンテナ１では、２つのエッジ長Ｈ１、Ｈ２に基づく各周波数に利得を有する特性が得られる。すなわち、ＵＷＢアンテナ１の第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとに給電が行われると、第１の平面素子３ａには、図４Ａに示すように高周波電流ｉａが各エッジＥ１〜Ｅ２に沿って流れ、これと共に他方の第２の平面素子３ｂにも高周波電流ｉｂが各エッジＥ１０、Ｅ１１に沿って流れる。
【００２１】
高周波電流ｉａは、第１の平面素子３ａの各エッジＥ１〜Ｅ２に沿った帯状の領域に流れる。この帯状の領域の大きさは、高周波電流ｉａの周波数等によって異なる。同様に、高周波電流ｉｂは、第２の平面素子３ｂの各エッジＥ１０〜Ｅ１１に沿った帯状の領域に流れる。この帯状の領域の大きさは、高周波電流ｉｂの周波数等によって異なる。ここで、これら高周波電流ｉａ、ｉｂがそれぞれ流れる各帯状の領域をそれぞれエッジ領域と称する。又、これら高周波電流ｉａ、ｉｂは、それぞれ図４Ａ上において同一方向となる。
【００２２】
このように高周波電流ｉａが第１の平面素子３ａのエッジ領域に流れると、当該高周波電流ｉａは、コーナ部４ａにおけるエッジＥ１のエッジ方向からエッジＥ２のエッジ方向に従って流れ、当該コーナ部４ａにおいて高周波電流ｉａの流れる方向が変えられる。  
同様に、高周波電流ｉｂが第２の平面素子３ｂのエッジ領域に流れると、当該高周波電流ｉｂは、コーナ部４ｂにおけるエッジＥ１０のエッジ方向からエッジＥ１１のエッジ方向に従って流れ、当該コーナ部４ｂにおいて高周波電流ｉｂの流れる方向が変えられる。
【００２３】
これら第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとにおいて、エッジＥ１とエッジＥ１０とはそれぞれ同一長さのエッジ長Ｈ１に形成され、エッジＥ２とエッジＥ１１とはそれぞれ同一長さのエッジ長Ｈ２に形成されているので、当該ＵＷＢアンテナ１では、各高周波電流ｉａ、ｉｂがそれぞれ流れる各エッジ長Ｈ１、Ｈ２に基づく各周波数にそれぞれ利得を有する特性が得られるものとなる。
【００２４】
具体的にＵＷＢアンテナ１は、エッジ長Ｈ２に対応する周波数（基本周波数）Ｆａと、各エッジ長Ｈ２、Ｈ１を合わせたエッジ長Ｈ２＋Ｈ１に対応する周波数Ｆｂとに利得を有する特性が得られる。図５はＵＷＢアンテナ１の反射特性を示しており、エッジ長Ｈ２に対応する基本周波数Ｆａと、エッジ長Ｈ２＋Ｈ１に対応する周波数Ｆｂとにおいてそれぞれ利得を有することを示す。
【００２５】
このように第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとにおいて各コーナ部４ａ、４ｂを形成すことによって各高周波電流ｉａ、ｉｂの流れる向きが変わるので、当該ＵＷＢアンテナ１では、各エッジ長Ｈ２、Ｈ２＋Ｈ１に対応する各周波数Ｆａ、Ｆｂとにおいてそれぞれ利得を有するものとなる。この利得の大きさは、各コーナ部４ａ、４ｂの各角度θａに応じて変化し、最適な利得を得るための各コーナ部４ａ、４ｂの各角度θａに設定することが可能である。
【００２６】
ここで、コーナ部４ａの角度θａに応じた高周波電流ｉａによる作用を説明すると、図４Ｂに示すようにコーナ部４ａの角度θａが９０°以上に形成されていると、高周波電流ｉａは、当該コーナ部４ａにおいて互いに打消し合わない経路で流れるが、角度θａが９０°以下になると、高周波電流ｉａの流れる経路がＵターンの経路に近くなり、互いに打消し合う経路で流れるようになる。高周波電流ｉａが互いに打消し合う経路で流れると、当該高周波電流ｉａにより発生する磁界の大きさが弱まるので、当該ＵＷＢアンテナ１の利得が低くなる。従って、コーナ部４ａにおいては、高周波電流ｉａが互いに打消し合わないような経路で流れる角度θａに形成されるのがよい。
【００２７】
このように高周波電流ｉａが互いに打ち消さない経路となるための角度θａは、例えば８０°〜１８０°に形成するのがよい。さらに良い角度θａは、例えば８０°〜１５０°に形成するのがよく、さらに好ましくは角度９０°〜１２０°に形成するのがよい。なお、角度９０°では、高周波電流ｉａが互いに打ち消すことが考えられるが、当該角度９０°での高周波電流ｉａの打消しは、利得に影響を与えない程度の大きさである。
【００２８】
誘電体基板２の第１面２ａ上には、図１の一部拡大図Ｋに示すようにマッチング用給電ライン７ａが形成されている。又、同基板２の第２面２ｂ上には、マッチング用給電ライン７ｂが形成されている。これらマッチング用給電ライン７ａ、７ｂは、第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとにより成るインピーダンスを調整するための線路である。これらマッチング用給電ライン７ａ、７ｂは、インピーダンスを調整するためにその長さが例えば設計段階における各種条件に応じて予め設定される。従って、各マッチング用給電ライン７ａ、７ｂは、設計段階において予め設定された各長さで形成される。
【００２９】
マッチング用給電ライン７ａは第１の平面素子３ａに接続され、マッチング用給電ライン７ｂは第２の平面素子３ｂに接続され、かつこれらマッチング用給電ライン７ａ、７ｂは、それぞれ背面側に向かって配線されている。これらマッチング用給電ライン７ａ、７ｂは、互いに誘電体基板２を介して対峙して形成されている。これらマッチング用給電ライン７ａ、７ｂは、それぞれ絶縁された状態で例えば銅箔によりプリントされて形成されている。これらマッチング用給電ライン７ａ、７ｂの他端には、それぞれ給電端子８ａ、８ｂが設けられている。これら給電端子８ａ、８ｂには、外部の送受信装置等が接続される。
【００３０】
第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとの背面には、当該第１の平面素子３ａ及び第２の平面素子３ｂに対して所定の距離Ｄをおいて反射素子としての反射板９が配置されている。この反射板９は、第１の平面素子３ａ及び第２の平面素子３ｂのｙ方向の長さと同等の長さ、又は当該ｙ方向の長さよりも所定長さだけ長く形成されている。この反射板９は、例えば誘電体基板２の第１面２ａと第２面２ｂにそれぞれ互いに対峙して形成されている。この反射板９は、例えば銅箔によりプリントされて形成されている。なお、この反射板９は、誘電体基板２の第１面２ａと第２面２ｂに互いに対峙して形成されるのに限らず、例えば、誘電体基板２の第１面２ａ又は第２面２ｂのいずれか一方又は両方に形成されてもよい。
【００３１】
図５はＵＷＢアンテナ１のエレメントを構成する第１の平面素子３ａ及び第２の平面素子３ｂと、反射板９との間の距離Ｄに対する反射特性を示す。この反射特性は、第１の平面素子３ａ及び第２の平面素子３ｂと反射板９との間の距離Ｄを例えば６０ｍｍ、１２０ｍｍ、１８０ｍｍとしている。この反射特性は、３つの周波数において整合している。
【００３２】
すなわち、第１の平面素子３ａ及び第２の平面素子３ｂは、それぞれ図４Ａに示すように各エッジ長Ｈ１、Ｈ２の各辺が形成されているので、これらエッジ長Ｈ１、Ｈ２に基づく各周波数Ｆａ、Ｆｂに利得を有している。基本周波数Ｆａはエッジ長Ｈ２に対応し、周波数Ｆｂはエッジ長Ｈ２＋Ｈ１に対応する。しかるに、ＵＷＢアンテナ１では、第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂにおいて高周波電流ｉａが流れる各エッジ長Ｈ２、Ｈ２＋Ｈ１に対応する各周波数Ｆａ、Ｆｂに利得を有する特性を有する。
【００３３】
図６はＵＷＢアンテナ１のエレメントを構成する第１の平面素子３ａ及び第２の平面素子３ｂと反射板９との間の距離Ｄに対する利得特性を示す。この利得特性は、第１の平面素子３ａ及び第２の平面素子３ｂと反射板９との間の距離Ｄを例えば１２０ｍｍ、１８０ｍｍとしている。この利得特性からは、距離Ｄが１２０ｍｍの方が１８０ｍｍよりも高利得となり、周波数７００ＭＨｚから極端に高くなっている。これは共振モードが異なる為である。この利得特性からは、周波数２５０ＭＨｚ〜６００ＭＨｚにおいて利得３．５ｄＢｉを確保できることが分かる。  
従って、上記の通り距離Ｄが１２０ｍｍの方が１８０ｍｍよりも高利得であるので、距離Ｄを短くできることによりＵＷＢアンテナ１を小型化することができる。
【００３４】
図７はＵＷＢアンテナ１の周波数に対するｘｙ面内の放射パターンを示す。この放射パターンは、ＵＷＢアンテナ１の正面における軸方向Ａを角度０°とし、当該角度０°から左右の角度方向における利得を示す。この放射パターンは、第１の平面素子３ａ及び第２の平面素子３ｂと反射板９との間の距離Ｄを例えば１２０ｍｍとしている。この放射パターンでは、周波数７００ＭＨｚ〜９００ＭＨｚにおいて正面方向（角度０°）の利得が高いが、サイドローブも同等に高いことが分かる。又、この放射パターンでは、周波数３００ＭＨｚ〜６００ＭＨｚにおいて正面方向（角度０°）の利得が高いが、サイドローブでは正面方向と比べて充分低くなっている、すなわち周波数３００ＭＨｚ〜６００ＭＨｚでは、正面方向（角度０°）の利得とサイドローブの利得との差が大きくなっている。これにより、この放射パターンの周波数３００ＭＨｚ〜６００ＭＨｚでは、正面方向（角度０°）の感度を高くすることができる。
【００３５】
しかるに、周波数３００ＭＨｚ〜６００ＭＨｚの方が広角で超広帯域（ＵＷＢ）において利得を得ることが可能である。
【００３６】
図８はＵＷＢアンテナ１において反射板９が無い場合の周波数に対するｘｙ面内の放射パターンを示す。この放射パターンは、図７に示す反射板９が有る場合の放射パターンと比較すると、例えば周波数７００ＭＨｚ〜９００ＭＨｚにおいて利得が低くなっていることが分かる。又、この放射パターンは、図７に示す反射板９が有る場合の放射パターンと比較すると、特に正面方向（角度０°）の利得にばらつきがあることが分かる。  
従って、ＵＷＢアンテナ１では、反射板９が有る方が利得にばらつきが生じることがない。
【００３７】
このように上記第１の実施の形態によれば、幅広に形成された第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとを設けたので、例えばログペリオディックアンテナのようにダイポールアンテナエレメントを複数本配列するのと比較してＵＷＢアンテナ１全体を小型化できる。従って、ＵＷＢアンテナ１を小型化できることにより、設置スペースを取らず、取り扱いも容易になる。  
又、屋外でノイズ測定を行う場合には、小型化したＵＷＢアンテナ１を検査員が手に持ってそのノイズ量を測定できるので、電磁波を放射する箇所にＵＷＢアンテナ１を向けることが容易かつ簡単な手操作で行うことができ、電磁波を放射する箇所を容易に特定することができる。
【００３８】
第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとに対してマッチング用給電ライン７ａ、７ｂを形成するので、設計ごとに異なる各ライン長のマッチング用給電ライン７ａ、７ｂを容易に形成することができる。すなわち、インピーダンスマッチングする場合には、当該インピーダンスが設計ごとに異なることが多い。これらインピーダンスにマッチングする場合には、各マッチング用給電ライン７ａ、７ｂのライン長を変えて対処することになる。第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとには、ＵＷＢアンテナ１のマッチング用給電ライン７ａ、７ｂの長さが設計段階で変わっても、当該長さの変化に柔軟に対応して当該長さのマッチング用給電ライン７ａ、７ｂを容易に第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂに形成することができる。
【００３９】
従って、ＵＷＢアンテナ１のマッチング用給電ライン７ａ、７ｂは、ライン長を変えることによりインピーダンスマッチングすることが可能である。しかるに、設計段階で設定されたインピーダンスになるようにマッチング用給電ライン７ａ、７ｂのライン長を設計すれば、当該ライン長のマッチング用給電ライン７ａ、７ｂを形成してインピーダンスマッチングを行うことができる。
【００４０】
第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとにおいて各コーナ部４ａ、４ｂを形成したので、これらコーナ部４ａ、４ｂにおいて高周波電流ｉａの流れる向きを変えることによって図５に示すように各エッジ長Ｈ２、Ｈ２＋Ｈ１に対応する各周波数Ｆａ、Ｆｂにおいて利得を有する特性を得ることができる。換言すれば、所望の各周波数Ｆａ、Ｆｂにおいて利得を得ようとすれば、これら周波数Ｆａ、Ｆｂに対応する各エッジ長Ｈ２、Ｈ２＋Ｈ１の長さに設計することにより当該各周波数Ｆａ、Ｆｂにおいて利得を得ることができる。
【００４１】
［第２の実施の形態］  
次に、第２の実施の形態について図面を参照して説明する。  
図９はＵＷＢアンテナ１を用いた放射ＥＭＩ測定システム１０の構成図を示す。この放射ＥＭＩ測定システム１０には、電波暗室１１と試験室１２とが設けられている。試験室１２は、電波暗室１１に隣接して設けられる。  
電波暗室１１内には、支持台１３が設けられ、この支持台１３上に被測定物１４が載置される。この電波暗室１１内には、図１に示すＵＷＢアンテナ１が設けられている。ＵＷＢアンテナ１は、被測定物１４に対峙して設けられる。
【００４２】
試験室１２内には、スペクトラムアナライザ１５が設けられる。このスペクトラムアナライザ１５は、ケーブル１６を介してＵＷＢアンテナ１に接続されている。ケーブル１６は、例えば同軸線路である。  
スペクトラムアナライザ１５は、ＵＷＢアンテナ１から出力されるノイズ信号を入力し、このノイズ信号を解析処理して例えばノイズ波形１７をディスプレイ１８に表示出力する。
【００４３】
このような測定システム１０によれば、ＵＷＢアンテナ１は、被測定物１４から放射されるノイズ（放射ノイズ）Ｎを受信してそのノイズ信号を出力する。このノイズ信号は、例えばケーブル１６を通してスペクトラムアナライザ１５に送られる。このスペクトラムアナライザ１５は、ノイズ信号を解析処理して例えばノイズ波形をディスプレイ１８に表示出力する。
【００４４】
このように上記第２の実施の形態によれば、小型のＵＷＢアンテナ１を放射ＥＭＩ測定システム１０の電波暗室１１内に設けるので、電波暗室１１内に設置スペースを取らず、取り扱いも容易である。ＵＷＢアンテナ１を被測定物１４に対峙して設けられる操作も容易にできる。
【００４５】
なお、放射ＥＭＩ測定システム１０には、ハンディタイプ（携帯型）のものがある。このハンディタイプの測定システム１０は、例えば、図１に示すＵＷＢアンテナ１と、当該ＵＷＢアンテナ１にケーブルを介して接続されたスペクトラムアナライザ１５とから成る。
【００４６】
このようなハンディタイプの測定システム１０は、試験室１２及び電波暗室１１を使用せず、屋外でのノイズ測定に使用するもので、検査員がＵＷＢアンテナ１及びスペクトラムアナライザ１５を携帯して移動し、手に持ったＵＷＢアンテナ１を被測定物に向けてノイズ量を測定し、ノイズを放射している箇所を特定する。
【００４７】
又、ハンディタイプの測定システム１０は、ＵＷＢアンテナ１と、当該ＵＷＢアンテナ１にケーブルを介して接続されたメモリとから成るのでもよい。このメモリは、ＵＷＢアンテナ１から出力されるノイズ信号を記憶する。このメモリは、ノイズ量の測定終了後、別途設けられたスペクトラムアナライザ１５に接続され、スペクトラムアナライザ１５によりノイズ信号が読み取られて解析処理される。
【００４８】
又、ハンディタイプの測定システム１０は、ＵＷＢアンテナ１と、当該ＵＷＢアンテナ１にケーブルを介して接続されたノイズ量表示器とから成るのでもよい。このノイズ量表示器は、ＵＷＢアンテナ１から出力されるノイズ信号を入力し、ノイズ量の強弱に応じた表示、例えばノイズ量の強弱に応じた数値を表示したり、又はノイズ量の強弱に応じたバー表示、グラフ化した表示を行う。
【００４９】
なお、スペクトラムアナライザ１５は、例えば小型化された携帯可能のものを用いてもよいし、携帯可能で無くてもよい。すなわち、放射ＥＭＩ測定システム１０では、ＵＷＢアンテナ１を小型化し、検査員がＵＷＢアンテナ１のみを携帯して屋外等でノイズ測定を行えればよい。この場合、スペクトラムアナライザ１５は、例えば携帯可能で無く、通常のものを用いる。ＵＷＢアンテナ１とスペクトラムアナライザ１５との間は、無線又は有線でデータ通信を行うようにすればよい。
【００５０】
このように小型のＵＷＢアンテナ１を用い、スペクトラムアナライザ１５としては通常のものを用いた場合には、検査員は、小型のＵＷＢアンテナ１のみを携帯してノイズ測定を行うものとなる。この場合、小型化したＵＷＢアンテナ１にはメモリを接続し、このメモリにＵＷＢアンテナ１から出力されるノイズの測定信号を記憶する。ノイズ測定の終了後、当該メモリをスペクトラムアナライザ１５に接続してノイズ信号の解析処理を行うものとなる。
【００５１】
［第３の実施の形態］  
次に、第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。  
図１０はＵＷＢアンテナ１の構成図を示す。第１の平面素子３ａには第１の中空部２０ａが形成され、第２の平面素子３ｂには第２の中空部２０ｂが形成されている。これにより、各第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとは、それぞれ帯状体を環状に形成したものとなる。  
この帯状体の第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとの各幅Ｂは、各高周波電流ｉａ、ｉｂが流れる領域を確保するように形成される。すなわち、第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとには、給電により各高周波電流ｉａ、ｉｂが上記図４Ａに示すように第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとの各エッジ部に沿って流れるので、当該高周波電流ｉａ、ｉｂが流れる帯状の領域を確保できればよい。
【００５２】
図１１は本実施の形態の第１と第２の中空部２０ａ、２０ｂが形成されたＵＷＢアンテナ１の反射特性と、上記図１に示すオリジナルのＵＷＢアンテナ１の反射特性とを対比して示す。本実施の形態のＵＷＢアンテナ１の反射特性とオリジナルのＵＷＢアンテナ１の反射特性とには、反射量に両者に相違のないことが分かる。
【００５３】
図１２はＵＷＢアンテナ１の周波数に対するｘｙ面内の放射パターンを示す。この放射パターンは、ＵＷＢアンテナ１の正面における軸方向Ａを角度０°とし、当該角度０°から左右の角度方向における利得を示す。この放射パターンであれば、上記図７に示すオリジナルのＵＷＢアンテナ１の利得と対比して若干の利得の低下があるが、実用上問題となるものではない。
【００５４】
このように上記第３の実施の形態によれば、第１の平面素子３ａに第１の中空部２０ａを形成し、第２の平面素子３ｂに第２の中空部２０ｂを形成したので、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができると共に、第１と第２の中空部２０ａ、２０ｂを形成した分だけＵＷＢアンテナ１を軽量化できる。
【００５５】
第１と第２の中空部２０ａ、２０ｂは、各高周波電流ｉａ、ｉｂが流れるところでは無いところに形成されるので、ＵＷＢアンテナ１の反射特性が悪くなることはない。  
従って、ハンディタイプの測定システム１０に適用すれば、検査員がＵＷＢアンテナ１及びスペクトラムアナライザ１５を携帯して移動し、手に持ったＵＷＢアンテナ１を被測定物に向けてノイズ量を測定し、ノイズを放射している箇所を特定することの作業が容易になる。
【００５６】
［第４の実施の形態］  
次に、第４の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。  
図１３はＵＷＢアンテナ１における第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとの構成図を示す。第１の平面素子３ａには、複数のコーナ部、ここでは２つのコーナ部３０−１、３０−２が形成されている。これらコーナ部３０−１、３０−２が形成されることにより第１の平面素子３ａにエッジには、エッジ長Ｈ１０、Ｈ１１、Ｈ１２の各エッジが設けられる。なお、第２の平面素子３ｂにも同様のエッジ長Ｈ１０、Ｈ１１、Ｈ１２の各エッジが設けられるが、図示の煩雑化を避けるために省略している。
【００５７】
このような３つのコーナ部３０−１、３０−２が形成された第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとであれば、高周波電流ｉａ等は、例えば第１の平面素子３ａにおけるエッジ長Ｈ１０、Ｈ１１、Ｈ１２の各エッジに沿って流れ、かつ各コーナ部３０−１、３０−２においてそれぞれ流れる向きが変えられるので、エッジ長Ｈ１２と、エッジ長Ｈ１２＋Ｈ１１と、エッジ長Ｈ１２＋Ｈ１１＋Ｈ１０とに応じた各周波数に利得を有する特性を得ることができる。
【００５８】
このように上記第４の実施の形態によれば、第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとにそれぞれエッジ長Ｈ１０、Ｈ１１、Ｈ１２の各エッジを設けたので、エッジ長Ｈ１２と、エッジ長Ｈ１２＋Ｈ１１と、エッジ長Ｈ１２＋Ｈ１１＋Ｈ１０とに応じた各周波数に利得を有する特性を得ることができる。
【００５９】
［第５の実施の形態］  
次に、第５の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。  
図１４はＵＷＢアンテナ１の構成図を示す。このＵＷＢアンテナ１は、上記図１に示すＵＷＢアンテナ１を第１のアンテナ４０とし、この第１のアンテナ４０に対して軸方向Ａ上に第２のアンテナ４１を並設している。これら第１のアンテナ４０と第２のアンテナ４１とは、誘電体基板２上に設けられている。なお、第１のアンテナ４０と第２のアンテナ４１とは、別々の誘電体基板２上にそれぞれ設けてもよい。
【００６０】
第１のアンテナ４０は、第１の平面素子３ａと第２の平面素子３ｂとを備えている。第１の平面素子３ａには、エッジ長Ｈ２０、Ｈ２１の各エッジが設けられている。なお、第２の平面素子３ｂにも同様に、エッジ長Ｈ２０、Ｈ２１の各エッジが設けられている。  
第２のアンテナ４１は、第１の平面素子３ａ−１と第２の平面素子３ｂ−１とを備えている。第１の平面素子３ａ−１には、エッジ長Ｈ３０、Ｈ３１の各エッジが設けられている。なお、第２の平面素子３ｂ−１にも同様に、エッジ長Ｈ３０、Ｈ３１の各エッジが設けられている。
【００６１】
このようなＵＷＢアンテナ１であれば、第１のアンテナ４０と第２のアンテナ４１とに形成されている各エッジ長Ｈ２０、Ｈ２１、Ｈ３０、Ｈ３１による各周波数、すなわちエッジ長Ｈ２１と、エッジ長Ｈ２１＋Ｈ２０と、エッジ長Ｈ３１と、エッジ長Ｈ３１＋Ｈ３０とに対応する各周波数に利得を有する特性を有するものとなる。
【００６２】
このように上記第５の実施の形態によれば、第１のアンテナ４０と第２のアンテナ４１とを軸方向Ａ上に配列したので、これら第１のアンテナ４０と第２のアンテナ４１とにおける各エッジ長Ｈ２０、Ｈ２１、Ｈ３０、Ｈ３１による各周波数、すなわちエッジ長Ｈ２１と、エッジ長Ｈ２１＋Ｈ２０と、エッジ長Ｈ３１と、エッジ長Ｈ３１＋Ｈ３０とに対応する各周波数に利得を有する特性を持つことができる。  
なお、上記第５の実施の形態では、第１のアンテナ４０と第２のアンテナ４１との２つのアンテナを配列したが、これに限らず、複数のアンテナを軸方向Ａ上に配列してもよい。これら配置する複数のアンテナは、複数のエッジが形成されていてもよい。これにより、複数のエッジ長に基づく複数の周波数に利得を有する特性を持つＵＷＢアンテナ１を得ることが可能である。
【００６３】
［第６の実施の形態］  
次に、第６の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。  
図１５はＵＷＢアンテナ１００の構成図を示す。ＵＷＢアンテナ１００は、水平偏波と垂直偏波との両方を受信可能とする。具体的にＵＷＢアンテナ１００は、上記図１に示すＵＷＢアンテナ１と、ＵＷＢアンテナ１に対して垂直方向（ｚ軸方向）に設けられたアンテナ１０１とから構成される。
【００６４】
ＵＷＢアンテナ１は、上記図１に示すＵＷＢアンテナ１と同一構成であり、その説明は省略する。  
アンテナ１０１は、ＵＷＢアンテナ１と同様に、誘電体基板５０を有し、この誘電体基板５０上に第１の平面素子５１ａと、第２の平面素子５１ｂと、反射板９とが形成されている。
【００６５】
第１の平面素子５１ａと第２の平面素子５１ｂとは、平面状で、ＵＷＢアンテナ１の軸方向Ａに幅広に形成されている。  
第１の平面素子５１ａにはテーパ形状５２ａが形成され、第２の平面素子５１ｂにはテーパ形状５２ｂが形成されている。  
これら第１の平面素子５１ａと第２の平面素子５１ｂとの背面には、反射板５３が形成されている。
【００６６】
第１の平面素子５１ａと第２の平面素子５１ｂとの幅方向の各長さＷ１０は、最高周波数の波長の１６分の１に形成される。  
これら第１の平面素子５１ａと第２の平面素子５１ｂとは、それぞれ例えば銅箔により形成されている。  
第１の平面素子５１ａと第２の平面素子５１ｂとには、それぞれテーパ形状５２ａ、５２ｂが形成されている。
【００６７】
ＵＷＢアンテナ１００においては、上記の通り第１の平面素子５１ａにおいて例えば３つのエッジ長Ｈ１、Ｈ２に基づく各周波数、すなわちエッジ長Ｈ２と、エッジ長Ｈ２＋Ｈ１とに対応する各周波数に利得を有する特性が得られる。なお、第２の平面素子５１ｂにおいても上記第１の平面素子５１ａにおけるエッジ長Ｈ２と、エッジ長Ｈ２＋Ｈ１とに対応する各周波数に利得を有する特性が得られる。
【００６８】
一方、アンテナ１０１の第１の平面素子５１ａと第２の平面素子５１ｂとにおいてもＵＷＢアンテナ１と同様に、例えば３つのエッジ長Ｈ１、Ｈ２に基づく各周波数、すなわちエッジ長Ｈ２と、エッジ長Ｈ２＋Ｈ１とに対応する各周波数に利得を有する特性が得られる。
【００６９】
誘電体基板５０には、マッチング用給電ライン５４ａ、５４ｂが形成されている。これらマッチング用給電ライン５４ａ、５４ｂのうちマッチング用給電ライン５４ａは第１の平面素子５１ａに接続され、マッチング用給電ライン５４ｂは第２の平面素子５１ｂに接続されている。
【００７０】
このように上記第６の実施の形態によれば、ＵＷＢアンテナ１と、ＵＷＢアンテナ１に対して垂直方向（ｚ軸方向）に設けられたアンテナ１０１とから構成されるので、当該ＵＷＢアンテナ１００の小型化を図れると共に、例えば一方のアンテナ１によって電磁波の水平偏波を受信し、他方のアンテナ１０１によって電磁波の垂直偏波を受信できる。  
なお、ＵＷＢアンテナ１０１のみを設ければ、電磁波の垂直偏波のみを受信するようにすることができる。
【００７１】
又、ＵＷＢアンテナ１００によれば、当該ＵＷＢアンテナ１の出力端子に選択回路を接続すれば、電磁波の水平偏波又は垂直偏波のいずれか一方又は両方を選択的に受信することができる。  
ＵＷＢアンテナ１とＵＷＢアンテナ１０１とは、互いに取り付け、取り外しを可能に構成すれば、電磁波の水平偏波又は垂直偏波のいずれか一方又は両方の受信に応じた対応が容易にできる。
【００７２】
なお、上記第１乃至第６の実施の形態に限定されるものでなく、次の通り変形してもよい。  
例えば、図１３乃至図１５に示すＵＷＢアンテナ１、１０１における第１の平面素子３ａ、第２の平面素子３ｂや、第１の平面素子５１ａ、第２の平面素子５１ｂには、それぞれ軽量化を図るために図１０に示す各中空部２０ａ、２０ｂを形成してもよい。  
又、これら第１の平面素子３ａ、第２の平面素子３ｂや、第１の平面素子５１ａ、第２の平面素子５１ｂには、それぞれ複数のエッジ長を形成し、これらエッジ長に応じた複数の周波数に利得を有する特性を得るようにしてもよい。
【００７３】
図１、図１０、図１３乃至図１５に示すＵＷＢアンテナ１、１０１は、ホーンガイド２０内に収容してもよい。ＵＷＢアンテナ１、１０１をホーンガイド２０内に収容することによって当該アンテナ１、１０１を、左右の両側と背面側とからの電磁波から遮蔽し、所要の方向である前方からだけの電磁波を受信できるものとなる。  
電磁波の水平偏波又は垂直偏波のいずれか一方又は両方を選択的に受信する場合でも、これら水平偏波又は垂直偏波のいずれか一方又は両方を受信するときの受信感度を高くすることができる。
【００７４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７５】
１：超広帯域（ＵＷＢ）ダイポールアンテナ、２：基板（誘電体基板）、２ａ：誘電体基板の上側面（第１面）、２ｂ：誘電体基板の下側面（第２面）、３ａ：第１の平面素子、３ｂ：第２の平面素子、７ａ，７ｂ，５４ａ，５４ｂ：マッチング用給電ライン、８ａ，８ｂ：給電端子、９：反射板、１０：放射ＥＭＩ測定システム、１１：電波暗室、１２：試験室、１３：支持台、１４：被測定物、１５：スペクトラムアナライザ、１６：ケーブル、１７：ノイズ波形、１８：ディスプレイ、２０ａ：第１の中空部、２０ｂ：第２の中空部、３０−１，３０−２，３０−３：コーナ部、４０：第１のアンテナ、４１：第２のアンテナ、１００：ＵＷＢアンテナ、１０１：アンテナ、５０：誘電体基板、５１ａ：第１の平面素子、５１ｂ：第２の平面素子、５２ａ：テーパ形状、５２ｂ：テーパ形状、５３：反射板、Ｅ１，Ｅ２，Ｅ１０，Ｅ１１：エッジ、Ｈ１，Ｈ２：エッジ長。
【図１】
2016012870.tif 000003
【図２】
2016012870.tif 000004
【図３】
2016012870.tif 000005
【図４Ａ】
2016012870.tif 000006
【図４Ｂ】
2016012870.tif 000007
【図５】
2016012870.tif 000008
【図６】
2016012870.tif 000009
【図７】
2016012870.tif 000010
【図８】
2016012870.tif 000011
【図９】
2016012870.tif 000012
【図１０】
2016012870.tif 000013
【図１１】
2016012870.tif 000014
【図１２】
2016012870.tif 000015
【図１３】
2016012870.tif 000016
【図１４】
2016012870.tif 000017
【図１５】
2016012870.tif 000018