(57)【要約】【課題】少なくとも二方向から到来する電磁波を高い利得で受信することが可能なフィルムアンテナを実現する。【解決手段】フィルムアンテナ（１）は、誘電体フィルム（２）と、誘電体フィルム（２）の表面に形成された、誘電体フィルム（２）よりも幅の狭い帯状導体（３１）を含むアンテナ導体（３）と、を備えており、帯状導体（３１）の一方の側辺（３１Ａ）全体を含む領域（Ａ）と帯状導体（３１）の他方の側辺（３１Ｂ）全体を含む領域（Ｂ）とが異なる方向を向くように折り曲げられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体フィルムと、前記誘電体フィルムの表面に形成された、前記誘電体フィルムよりも幅の狭い帯状導体を含むアンテナ導体と、を備えたフィルムアンテナであって、
前記帯状導体の一方の側辺全体を含む第１領域と前記帯状導体の他方の側辺全体を含む第２領域とが異なる方向を向くように折り曲げられている、ことを特徴とするフィルムアンテナ。
【請求項２】
前記アンテナ導体は、前記帯状導体からなる、
ことを特徴とする請求項１に記載のフィルムアンテナ。
【請求項３】
前記アンテナ導体は、前記帯状導体と、前記帯状導体から分岐した他の帯状導体とからなる、
ことを特徴とする請求項１に記載のフィルムアンテナ。
【請求項４】
前記アンテナ導体は、展開された状態において線対称な形状であり、
当該フィルムアンテナは、前記アンテナ導体の対称の軸を稜線として折り曲げられている、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のフィルムアンテナ。
【請求項５】
前記誘電体フィルムの前記帯状導体からはみ出した部分には、当該フィルムアンテナを設置対象物に取り付けるための切り欠きが形成されている、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のフィルムアンテナ。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載のフィルムアンテナを備えた、自動車の内装に用いられるトリムであって、
前記フィルムアンテナは、前記第１領域が前記自動車の左右方向を向き、かつ、前記第２領域が前記自動車の上下方向を向くように、当該トリムの上端角部に取り付けられている、
ことを特徴とするトリム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用に好適なフィルムアンテナに関する。また、本発明は、フィルムアンテナを備えたトリムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の自動車には、各種アンテナが搭載されている。ＡＭ放送やＦＭ放送などを受信するためのアンテナは、車載用アンテナの代表例である。
【０００３】
ロッドアンテナなどの車体から突出するタイプのアンテナは、自動車の外観に大きな影響を与える。このため、誘電体フィルム上にアンテナ導体が形成されたフィルムアンテナを、既存の自動車部品に取り付けて利用する実装形態が広く普及している。
【０００４】
例えば、特許文献１には、フィルムアンテナをエアスポイラの上面裏側に貼り付けて利用する実装形態が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１０２８２６号（公開日：２００１年４月１３日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のフィルムアンテナにおいては、誘電体フィルム上に平面的に広がったアンテナ導体を用いて電磁波を受信する。したがって、特定の方向から到来する電磁波に対する利得は高くなるが、それ以外の方向から到来する電磁波に対する利得は低くなるという問題があった。
【０００７】
例えば、ＡＭ波には、水平方向から到来する地表波と天頂方向から入射する上空波（電離層波）とがあるので、ＡＭ波を受信するアンテナには、これら二方向から到来する電磁波を高い利得で受信することが求められる。しかしながら、従来のフィルムアンテナをＡＭ波の受信に用いた場合、何れか一方向から到来する電磁波しか高い利得で受信することができない。特に、特許文献１に記載の実装形態を採用した場合、フィルムアンテナは、アンテナ導体が地面と略水平になるように、エアスポイラの上面に貼り付けられる。このため、昼間におけるＡＭ波の主たる成分である地表波に対する利得が低くなってしまう。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、少なくとも二方向から到来する電磁波を高い利得で受信することが可能なフィルムアンテナを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係るフィルムアンテナは、誘電体フィルムと、前記誘電体フィルムの表面に形成された、前記誘電体フィルムよりも幅の狭い帯状導体（以下、「主帯状導体」とも記載する）を含むアンテナ導体と、を備えたフィルムアンテナであって、前記帯状導体の一方の側辺全体を含む第１領域と前記帯状導体の他方の側辺全体を含む第２領域とが異なる方向を向くように折り曲げられている、ことを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、主帯状導体の一方の側辺近傍と主帯状導体の他方の側辺近傍とが異なる方向を向く。このため、これら二方向から到来する電磁波を高い利得で受信することが可能なフィルムアンテナを実現することができる。
【００１１】
更に、上記の構成によれば、主帯状導体の幅が誘電体フィルムの幅よりも狭い。このため、フィルムアンテナを設置対象物に固定するための螺子等の部材を、誘電体フィルムの主帯状導体からはみ出した部分に、主帯状導体から離間させて配置することができる。このため、フィルムアンテナを設定対象物に固定するための螺子等の部材が導体により構成されている場合であっても、これらの部材がアンテナ特性に与える影響を小さく抑えることができる。
【００１２】
本発明に係るフィルムアンテナにおいて、前記アンテナ導体は、前記帯状導体からなる、ことが好ましい。
【００１３】
上記の構成によれば、アンテナ導体を形成するために誘電体フィルム上に複雑なパターンをプリントする必要がないので、フィルムアンテナの製造を簡単化することができる。
【００１４】
本発明に係るフィルムアンテナにおいて、前記アンテナ導体は、前記帯状導体と、前記帯状導体から分岐した他の帯状導体（以下、「副対象導体」とも記載する）とからなる、ことが好ましい。
【００１５】
上記の構成によれば、主帯状導体の長さに応じた周波数の他に、副帯状導体の長さに応じた周波数がアンテナ導体の共振周波数となる。このため、アンテナ導体が主帯状導体のみからなる場合と比べて、フィルムアンテナの使用可能帯域（ＶＳＷＲが規定値以下になる周波数帯域）を拡大することができる。
【００１６】
本発明に係るフィルムアンテナにおいて、前記アンテナ導体は、展開された状態において線対称な形状であり、当該フィルムアンテナは、前記アンテナ導体の対称の軸を稜線として折り曲げられている、ことが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、アンテナ導体がその対称の軸を中心を稜線として折り曲げられるので、主帯状導体の一方の側辺近傍が向く方向に対する利得と、主帯状導体の他方の側辺近傍が向く方向に対する利得とを、同程度に高くすることができる。
【００１８】
本発明に係るフィルムアンテナにおいて、前記誘電体フィルムの前記帯状導体からはみ出した部分には、当該フィルムアンテナを設置対象物に取り付けるための切り欠きが形成されている、ことが好ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、フィルムアンテナの設置対象物への取り付けに際して切り欠きを改めて形成する必要がないので、フィルムアンテナの設置対象物への取り付けを簡単化することができる。
【００２０】
なお、前記フィルムアンテナを備えたトリムも本発明の範疇に含まれる。この場合、前記帯状導体の一方の側辺全体を含む第１領域が前記自動車の左右方向を向き、かつ、前記帯状導体の他方の側辺全体を含む第２領域が前記自動車の上下方向を向くように、前記フィルムアンテナを当該トリムの上端角部に取り付けることによって、ＡＭ波など地表波と上空波とを含む電磁波を高い利得で受信することができる。
【００２１】
なお、特許文献１に記載の実装形態は、フィルムアンテナをエアスポイラに取り付ける実装形態であるため、開閉式のルーフを有するコンパーチブル型の自動車には適用することができない。上記の実装形態は、フィルムアンテナをサイドボディトリムやドアトリムなどのトリムに取り付ける実装形態であるため、コンパーチブル型の自動車にも適用することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、少なくとも二方向から到来する電磁波を高い利得で受信することができるフィルムアンテナを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るフィルムアンテナ（展開した状態）の平面図である。
【図２】図１に示すフィルムアンテナ（折り曲げた状態）の斜視図である。（ａ）は、１次元的な稜部を構成するように折り曲げた形態を示し、（ｂ）は、２次元的な稜部を構成するように折り曲げた形態を示す。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示すフィルムアンテナの具体例を示す平面図である。（ｄ）は、比較例に係るフィルムアンテナを示す平面図である。
【図４】図３の（ａ）〜（ｄ）に示すフィルムアンテナの利得の周波数特性を示すグラフである。
【図５】図１に示すフィルムアンテナが搭載された自動車の内観図である。
【図６】図１に示すフィルムアンテナが取り付けられたサイドボディトリムの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（フィルムアンテナの構成）
本発明の一実施形態に係るフィルムアンテナ１の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、展開した状態にあるフィルムアンテナ１の平面図である。図２は、折り曲げた状態にあるフィルムアンテナ１の斜視図である。
【００２５】
フィルムアンテナ１は、図１に示すように、誘電体フィルム２と、誘電体フィルム２の表面に形成されたアンテナ導体３とを備えている。
【００２６】
誘電体フィルム２は、アンテナ導体３を支持するための手段であり、フィルム状の誘電体により構成されている。本実施形態においては、誘電体フィルム２として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）又はＰＩ（ポリイミド）フィルムを用いる。アンテナ導体３は、高周波数電流を電磁波に変換（送信）する、及び／又は、電磁波を高周波電流に変換（受信）するための構成であり、箔状の導体により構成されている。本実施形態においては、アンテナ導体３として、銅箔又は銀ペーストを用いる。
【００２７】
アンテナ導体３は、帯状導体３１を含んでいる（図１、２には、帯状導体３１のみからなるアンテナ導体３を示している）。帯状導体３１の長さは、送信及び／又は受信する電磁波の波長λに応じた長さ（例えばλ／４）に設定されている。これにより、帯状導体３１は、平面モノポールアンテナ、平面逆Ｆアンテナ、平面ダイポールアンテナ等の放射素子として機能させることができる。また、帯状導体３１の幅Ｗは、誘電体フィルム２の幅Ｗ’よりも狭く設定されている。これにより、誘電体フィルム２の帯状導体からはみ出した部分に、フィルムアンテナ１を設置対象物に取り付けるための各種切り欠きを形成することができる。図１に点線で示した孔２１や窪み２２は、このような切り欠きの例である。
【００２８】
フィルムアンテナ１は、図２の（ａ）又は（ｂ）に示すように、帯状導体３１の一方の側辺３１Ａ全体を含む領域Ａ（第１領域）と帯状導体３１の他方の側辺３１Ｂ全体を含む領域Ｂ（第２領域）とが異なる方向を向くように折り曲げられる。図２の（ａ）又は（ｂ）に示した例では、帯状導体３１の一方の側辺３１Ａ全体を含む領域Ａがｚ軸正方向を向き、帯状導体３１の他方の側辺３１Ｂ全体を含む領域Ｂがｘ軸正方向を向くように折り曲げられている。これにより、少なくとも二方向（図２の（ａ）又は（ｂ）に示した例ではｚ軸方向とｘ軸方向）から到来する電磁波を高い利得で受信することができる。
【００２９】
帯状導体３１の一方の側辺３１Ａ全体を含む領域Ａと帯状導体３１の他方の側辺３１Ｂ全体を含む領域Ｂとが異なる方向を向くようにするためには、帯状領域３１の一方の端辺３１Ｃ上の任意の点と帯状領域３１の他方の端辺３１Ｄ上の任意の点とを結ぶ直線が１次元稜部（稜線）を構成するように、或いは、当該直線全体を含む帯状領域が２次元稜部（曲面）を構成するように、フィルムアンテナ１を折り曲げればよい。何れの形態においても、帯状導体３１の一方の側辺３１Ａ全体を含む第１領域Ａと帯状導体３１の他方の側辺３１Ｂ全体を含む領域Ｂとが異なる方向を向く点に変わりはないので、上記の効果が得られる。
【００３０】
図２の（ａ）は、帯状導体３１の一方の端辺３１Ｃの中点と帯状導体３１の他方の端辺３１Ｄの中点とを結ぶ直線、すなわち、帯状導体３１の中心軸Ｌが１次元稜部を構成するようにフィルムアンテナ１を折り曲げた形態を示している。一方、図２の（ｂ）は、帯状導体３１の中心軸Ｌを含む帯状領域Ｃが２次元稜部を構成するようにフィルムアンテナ１を折り曲げた形態を示している。ただし、フィルムアンテナ１は、帯状導体３１の一方の側辺３１Ａ全体を含む領域Ａと帯状導体３１の他方の側辺３１Ｂ全体を含む領域Ｂとが異なる方向を向くように折り曲げられていればよく、その折り曲げ方は、図２の（ａ）または（ｂ）に示したものに限定されない。例えば、帯状導体３１の対角線が１次元稜部を構成するように折り曲げられていてもよい。
【００３１】
（フィルムアンテナの特性）
次に、フィルムアンテナ１の特性について、図３及び図４を参照して説明する。
【００３２】
図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、本実施形態の具体例に係るフィルムアンテナ１の平面図であり、図３の（ｄ）は、比較例に係るフィルムアンテナ１’の平面図である。図４は、これら４つのフィルムアンテナの周波数特性（利得の周波数依存性）を示すグラフである。
【００３３】
図３の（ａ）に示すフィルムアンテナ１は、帯状導体３１からなるアンテナ導体３と給電線路４とを誘電体フィルム２上に形成し、これを帯状導体３１の中心軸Ｌが稜線となるように折り曲げたものである。給電線路４は、鉤型であり、帯状導体３１の端辺３１Ｄに接続されている。図４においては、このフィルムアンテナ１の周波数特性を、実線により示している。
【００３４】
図３の（ｂ）に示すフィルムアンテナ１は、図３の（ａ）に示すフィルムアンテナ１に、誘電体フィルム２及びアンテナ導体３の両方を貫通する２つの貫通孔５ａ，５ｂを形成したものである。図４においては、このフィルムアンテナ１の周波数特性を、１点鎖線により示している。
【００３５】
図３の（ｃ）に示すフィルムアンテナ１は、使用可能帯域（ＶＳＲＷが規定値よりも低くなる周波数帯域）を拡大するべく、図３の（ａ）に示すフィルムアンテナ１に、帯状導体３１から分岐した他の帯状導体３２〜３５を付加したものである。帯状導体３２〜３３は、帯状導体３１の一方の端辺３１Ｄの近傍から、中心軸Ｌに直交する方向に延伸している。帯状導体３４〜３５は、帯状導体３２の他方の端辺３１Ｃの近傍から、中心軸Ｌに直交する方向に延伸している。帯状導体３１の一方の側（図３の（ｃ）のおける下側）に延伸する帯状導体３３、３５は、帯状導体３１の他方の側（図３の（ｃ）における上側）に延伸する帯状導体３２、３４よりも長くなっている。図４においては、このフィルムアンテナ１の周波数特性を、鎖線により示している。
【００３６】
図３の（ｄ）に示すフィルムアンテナ１’は、蛇行した帯状導体３１’からなるアンテナ導体３’と給電線路４’とを誘電体フィルム２’上に形成し、これを帯状導体３１上を通らない直線Ｌ’が稜線となるように折り曲げたものである。図４においては、このフィルムアンテナ１’の周波数特性を、点線により示している。
【００３７】
図３の（ａ）〜（ｃ）に示すフィルムアンテナ１の周波数特性と、図３の（ｄ）に示すフィルムアンテナ１’の周波数特性とを比較すると、前者の方が後者よりも優れていることが分かる。このような差が生じる理由としては、前者においては、帯状導体３１の一方の側辺３１Ａを含む領域Ａと帯状導体３１の他方の側辺３１Ｂを含む領域Ｂとが異なる二方向を向いているため、上記二方向に対する利得が高くなり、その結果、得られる利得が高くなることが挙げられる。
【００３８】
また、図３の（ａ）〜（ｂ）に示すフィルムアンテナ１の周波数特性と、図３の（ｃ）に示すフィルムアンテナ１の周波数特性とを比較すると、前者の方が後者よりも優れていることが分かる。このような差が生じる理由としては、前者においては、フィルムアンテナ１をアンテナ導体３の対称の軸を稜線として折り曲げているため、上記二方向に対する利得が同程度に高くなり電波の飛来方向によらず一定以上の利得を得ることができ、その結果、得られる利得の合計が特に高くなると考えられる。
【００３９】
なお、図３の（ａ）に示すフィルムアンテナ１と、図３の（ｂ）に示すフィルムアンテナ１とを比較すると、何れが優れているとも言えず、両者は同程度であることが分かる。すなわち、貫通孔５ａ〜５ｂの存在は、フィルムアンテナ１の周波数特性に対して、その優劣を左右するような大きな影響を与えないことが分かる。
【００４０】
（フィルムアンテナの実装例）
最後に、フィルムアンテナ１の実装例について、図５及び図６を参照して説明する。
【００４１】
図５は、自動車１０の内観図であり、図６は、自動車１０が備えるサイドボディトリム２０の斜視図である。自動車１０は、コンパーチブル型の車両であり、後部座席の側方は、ドアでなくサイドボディとなっている。サイドボディトリム２０は、このサイドボディの内装として用いられるトリム（内装材）である。
【００４２】
フィルムアンテナ１は、図５及び図６に示すように、サイドボディトリム２０の上端角部２１の裏面に貼り付けて使用することができる。このとき、フィルムアンテナ１のアンテナ導体３を構成する帯状導体３１の一方の側辺３１Ａ全体を含む領域Ａ（図２の（ｂ）参照）は、自動車１０の上下方向を向き、同帯状導体３１の他方の側辺３１Ｂ全体を含む領域Ｂ（図２の（ｂ）参照）は、自動車１０の左右方向を向く。このため、ＡＭ波など地表波と上空波とを含む電磁波を高い利得で受信することができる。
【００４３】
なお、フィルムアンテナ１は、サイドボディトリム２０以外のトリム、例えば、運転席又は助手席側方に位置するドアの内装に用いられるドアトリムの上端角部２１の裏面に貼り付けて使用してもよい。この場合でも、ＡＭ波など地表波と上空波とを含む電磁波を高い利得で受信することができる。
【００４４】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
１              フィルムアンテナ
２              誘電体フィルム
２１            孔（切り欠き）
２２            窪み（切り欠き）
３              アンテナ導体
３１            帯状導体
３１Ａ〜３１Ｂ  側辺
３１Ｃ〜３１Ｄ  端辺
４              給電線路
１０              自動車
２０              サイドボディトリム（トリム）
２１              上端角部
【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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