(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定めた第１周波数帯受信用の長さ寸法と所定の幅寸法を有する第１アンテナ素子と、第１周波数帯よりも高く予め定めた第２周波数帯受信用の長さ寸法と所定の幅寸法とを有する第２アンテナ素子とを、間隔をおいて平行に配置し、両アンテナ素子の一端部を結合部によって結合し、
第１及び第２アンテナ素子並びに前記結合部が、透明導電性フィルムによって形成され、前記結合部は、第２アンテナ素子とほぼ同一の長さ寸法を有するフィルムアンテナ。
【請求項２】
請求項１記載のフィルムアンテナにおいて、第２アンテナ素子の一端部における第１アンテナ素子から最も離れた位置に、第１及び第２アンテナ素子共用の給電部が形成されているフィルムアンテナ。
【請求項３】
請求項１記載のフィルムアンテナにおいて、第１アンテナ素子の他端部に、ローディングコイル部が前記透明導電性フィルムによって形成されているフィルムアンテナ。
【請求項４】
請求項１、２または３記載のフィルムアンテナを、２つ、所定の間隔をおいて線対称に配置したフィルムアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルムアンテナに関し、特に透明導電性フィルムによって構成されたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯用のフィルムアンテナには、ＵＨＦ帯用とＶＨＦ帯用とをそれぞれ別個に形成し、これら別個のＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯のアンテナでの受信信号を混合器で混合して、出力するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯用のフィルムアンテナでは、上述したように混合器を別途設ける必要があり、構成が複雑になる。さらに、フィルムアンテナは、不透明であるので、窓ガラス等の透明体に取り付けた場合、美観を損なっていた。
【０００４】
本発明は、異なる複数の周波数帯で共用でき、かつ混合器が不要で、透明なフィルムアンテナを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によるフィルムアンテナは、予め定めた第１周波数帯受信用の長さ寸法と所定の幅寸法とを有する第１アンテナ素子を、備えている。さらに、本アンテナは、第１周波数帯よりも高く予め定めた第２周波数帯受信用の長さ寸法と、所定の幅寸法とを有する第２アンテナ素子も、備えている。第１及び第２のアンテナは、間隔をおいて平行に配置され、両アンテナ素子の一端部が結合部によって結合されている。第１及び第２アンテナ素子並びに前記結合部が、透明導電性フィルムによって形成されている。更に、前記結合部は、第２アンテナ素子とほぼ同一の長さ寸法を有している。即ち、第１及び第２アンテナ素子並びに結合部は、概略Ｌ字状をなしている。
【０００６】
本フィルムアンテナでは、第１及び第２アンテナ素子並びに結合部が透明導電性フィルムによって形成されているので、例えば窓ガラスのような透明体に取り付けても、第１及び第２のアンテナ素子が目立たず、美観が向上する。さらに、結合部によって第１及び第２アンテナ素子を結合しているので、第１アンテナ素子での受信信号と第２アンテナ素子での受信信号を混合する混合器を別途設ける必要がなく、フィルムアンテナの構成を簡略化することができる。また、透明導電性フィルムの面抵抗値が比較的大きいので、結合部の長さ寸法を短くした場合、第１及び第２アンテナ素子の特性が余り良好とならない。しかし、結合部の長さ寸法を第２アンテナ素子の長さ寸法とほぼ同じ長さ寸法とすることによって、第１及び第２アンテナ双方の特性が良好にできる。
【０００７】
第１及び第２アンテナ素子の給電部は、結合部上に設けることも可能であるが、第２アンテナ素子の一端部における第１アンテナ素子から最も離れた位置に、第１及び第２アンテナ素子共用の給電部を形成することも可能である。このように給電部を形成すると、アンテナ特性を良好にすることができる。
【０００８】
第１アンテナ素子の他端部に、ローディングコイル部を前記透明導電性フィルムによって形成することもできる。この場合、ローディングコイルを設けたことにより、第１アンテナ素子の長さを短くすることができる。
【０００９】
なお、上述したフィルムアンテナを２つ準備し、これらを所定の間隔をあけて、線対称に配置することができる。この場合、２つの第１のアンテナ素子が所定の間隔をあけて、一直線状に配置され、２つの第２アンテナ素子も所定の間隔をあけて一直線状に配置され、それぞれダイポールアンテナとして機能する。ダイポールアンテナとして使用する場合、透明導電性フィルムを用いて形成した反射素子と、このダイポールアンテナを組み合わせて、八木形アンテナとして使用することもできる。この場合、ダイポールアンテナが放射素子として作用する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施形態のフィルムアンテナ１は、図１に示すように、ダイポールアンテナである。このフィルムアンテナ１は、透明導電性フィルム、例えばＩＴＯ（酸化インジウム・酸化スズ）を主材料とし、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）を層状に重ねて形成したものによって、構成されている。
【００１１】
このフィルムアンテナ１は、図１から明らかなように、平面形状が概略Ｌ字状の２つのフィルムアンテナを、所定の間隔をあけて線対称に配置したものである。このフィルムアンテナは、第１の周波数帯、例えばＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２を有している。このＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２は、例えば４００ｍｍの長さ寸法と１４０ｍｍの幅寸法を有する矩形状のものである。これらアンテナ素子２、２は、３０ｍｍの間隔をあけて直線状に配置されている。このＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２は、ＶＨＦ帯内の所定の周波数に共振するように、その長さ寸法が選択されている。
【００１２】
このフィルムアンテナ１は、更に第２の周波数帯、例えばＵＨＦ帯用アンテナ素子４、４も有している。ＵＨＦ帯用アンテナ素子４、４は、その長さ寸法が１８０ｍｍで、その幅寸法が約１４０ｍｍである。ＵＨＦ帯用アンテナ素子４、４も、ＵＨＦ帯内の所定の周波数に共振するように、長さ寸法が選択されている。これらＵＨＦ帯用アンテナ素子４、４は、約３０ｍｍの間隔をおいて直線状に配置され、かつＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２と一定の間隔をおいて平行に配置されている。
【００１３】
これらＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２とＵＨＦ帯用アンテナ素子４、４とは、それぞれ結合部６、６によって結合されている。結合部６、６の長さ寸法は、ＵＨＦ帯用アンテナ素子４、４の長さ寸法と等しく形成され、その幅寸法は約２０ｍｍである。この結合部６、６の長さ寸法は、当初にはＵＨＦ帯用アンテナ素子４、４の長さ寸法よりも短く設計されていた。しかし、透明導電性フィルムの面抵抗が、例えば１０オームと比較的大きな値であることに影響されて、ＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯におけるアンテナ特性が良好でなかった。そこで、結合部６、６の長さ寸法を徐々に長くしていくと、徐々にアンテナ特性が良好になり、ＵＨＦ帯のアンテナ素子４、４と同じ長さ寸法としたとき、最もアンテナ特性が良好となった。よって、結合部６、６もＵＨＦ帯用アンテナ素子４、４と同じ長さに設定されている。
【００１４】
ＵＨＦ帯用アンテナ素子４、４には、ＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２及びＵＨＦ帯用アンテナ素子４、４共用の給電部８、８が設けられている。共用の給電部８、８を用いているので、ＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２の受信出力と、ＵＨＦ帯用アンテナ素子４、４の受信出力とを、混合する混合器を別途設ける必要がなく、構成が簡略化されている。これら給電部８、８は、ＵＨＦ帯用アンテナ素子４、４の一端部におけるＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２から最も離された位置に対称に形成されている。この給電部８、８は、例えば１辺の長さが３０ｍｍの正方形状に形成され、ＵＨＦ帯用アンテナ素子４、４の表面に貼着されている。給電部８、８の位置は、様々な位置とすることが可能であるが、上述したような位置に形成した場合に、最もアンテナ特性が良好となった。このように、このフィルムアンテナ１では、ＵＨＦ帯用アンテナ素子４、４の一端部が隣接するように、かつＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２の一端部が隣接するように、線対称に配置されている。
【００１５】
図２にこのフィルムアンテナ１のアンテナ特性を示す。同図（ａ）はＵＨＦ帯におけるアンテナ利得、同図（ｂ）はＶＨＦ帯の高域におけるアンテナ利得、同図（ｃ）はＶＨＦ帯の低域におけるアンテナ利得を示す。同図（ｄ）はＵＨＦ帯におけるリターンロス、同図（ｅ）はＶＨＦ帯の高域におけるリターンロス、同図（ｆ）はＶＨＦ帯の低域におけるリターンロスを示す。これらよりＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯において充分実用となるアンテナ利得及びリターンロスであることが明らかである。
【００１６】
図３及び図４に、このフィルムアンテナ１の指向特性を示す。図３（ａ）はＵＨＦ帯の４７０ＭＨｚにおける指向特性、同図（ｂ）はＵＨＦ帯の６２０ＭＨｚにおける指向特性、同図（ｃ）はＵＨＦ帯の７７０ＭＨｚにおける指向特性、同図（ｄ）はＶＨＦ帯の高域である１７０ＭＨｚにおける指向特性、同図（ｅ）はＶＨＦ帯の高域である１９８．５ＭＨｚにおける指向特性、同図（ｆ）はＶＨＦ帯の高域である２３０ＭＨｚにおける指向特性である。図４（ａ）はＶＨＦ帯の低域である７２ＭＨｚにおける指向特性、同図（ｂ）はＶＨＦ帯の低域である９０ＭＨｚにおける指向特性、同図（ｃ）はＶＨＦ帯の低域である１１２ＭＨｚにおける指向特性である。これら指向特性から明らかなように、ＵＨＦ帯において若干の乱れがあるが、いずれの帯域においても８の字指向性を示している。
【００１７】
このフィルムアンテナ１は、例えば窓ガラスに貼り付けて、ダイポールアンテナとして使用することができる。この場合、フィルムアンテナ１は透明であるので、美観を損ねることがない。また、このフィルムアンテナ１を放射素子として使用し、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、窓ガラス１０の外側に貼り、窓ガラス１０の内面に、透明導電性フィルムより構成した反射素子１２を設けて八木形アンテナを構成してもよい。この場合、反射素子１２とフィルムアンテナ１とは、所定の間隔をおいて配置されている。
【００１８】
或いは、図６に示すように、窓ガラス１０の内側にフィルムアンテナ１を貼り付け、窓ガラスの内面側に取り付けられている金属製のブラインド１４を反射素子として使用して、八木形アンテナを構成することもできる。
【００１９】
本発明の第２の実施形態のフィルムアンテナ１ａは、図７に示すように、ＶＨＦ帯のアンテナ素子２、２の先端部にローディングコイル部１６、１６が形成されている以外、第１の実施形態のフィルムアンテナ１と同様に構成されている。同等部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２０】
ローディングコイル部１６、１６は、ＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２の先端部、即ち、給電部８、８が設けられている側と反対側の端部にそれぞれ形成されている。このローディングコイル部１６、１６は、ＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２の長さ方向に対してほぼ直角にそれぞれ等しい長さだけ突出している。
【００２１】
これらローディングコイル部１６、１６は、ＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２の長さ寸法を短くするために設けられている。このローディングコイル部１６、１６を設けたことにより、ＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２の長さ寸法は、２７０ｍｍと、第１の実施の形態におけるＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２よりも短く形成されている。このＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２の幅寸法は、第１の実施の形態におけるＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２と同じで１４０ｍｍとされている。また、ローディングコイル部１６、１６は、その幅寸法が４３０ｍｍであり、ＶＨＦ帯用アンテナ素子２、２の両側にそれぞれ１４５ｍｍずつ突出している。ローディングコイル部１６、１６の長さ寸法は、８０ｍｍである。また、結合部６、６及びＵＨＦ帯アンテナ素子４、４の長さ寸法は、共に１９０ｍｍである。また、結合部６、６及びＵＨＦ帯アンテナ素子４、４を合わせた幅寸法は１４５ｍｍである。
【００２２】
図８にこのフィルムアンテナ１ａのアンテナ特性を示す。同図（ａ）はＵＨＦ帯におけるアンテナ利得、同図（ｂ）はＶＨＦ帯の高域におけるアンテナ利得、同図（ｃ）はＶＨＦ帯の低域におけるアンテナ利得を示す。同図（ｄ）はＵＨＦ帯におけるリターンロス、同図（ｅ）はＶＨＦ帯の高域におけるリターンロス、同図（ｆ）はＶＨＦ帯の低域におけるリターンロスを示す。これらよりＵＨＦ帯及びＶＨＦ帯において充分実用となるアンテナ利得及びリターンロスであることが明らかである。
【００２３】
図９及び図１０に、このフィルムアンテナ１ａの指向特性を示す。図９（ａ）はＵＨＦ帯の４７０ＭＨｚにおける指向特性、同図（ｂ）はＵＨＦ帯の６２０ＭＨｚにおける指向特性、同図（ｃ）はＵＨＦ帯の７７０ＭＨｚにおける指向特性、同図（ｄ）はＶＨＦ帯の高域である１７０ＭＨｚにおける指向特性、同図（ｅ）はＶＨＦ帯の高域である１９８．５ＭＨｚにおける指向特性、同図（ｆ）はＶＨＦ帯の高域である２３０ＭＨｚにおける指向特性である。図１０（ａ）はＶＨＦ帯の低域である７２ＭＨｚにおける指向特性、同図（ｂ）はＶＨＦ帯の低域である９０ＭＨｚにおける指向特性、同図（ｃ）はＶＨＦ帯の低域である１１２ＭＨｚにおける指向特性である。これら指向特性から明らかなように、ＵＨＦ帯において若干の乱れがあるが、いずれの帯域においても８の字指向性を示している。
【００２４】
このフィルムアンテナ１ａも、第１の実施形態のフィルムアンテナ１と同様に使用することができる。
【００２５】
上記の２つの実施形態では、給電部８、８は、ＵＨＦ帯用アンテナ素子４、４に接触させて設けたが、これに限ったものではなく、非接触で給電することも可能である。また、上記の２つの実施の形態では、フィルムアンテナ１、１ａは、ダイポールアンテナとしたが、これに限ったものではなく、モノポールアンテナとすることもできる。上記の２つの実施形態では、ＵＨＦ帯とＶＨＦ帯とのアンテナ素子としたが、他の周波数帯の２つのアンテナ素子を設けてもよい。例えばＶＨＦ帯の高域用のアンテナ素子とＶＨＦ帯の低域用のアンテナ素子とを設けてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によるフィルムアンテナは、透明であるので、美観が良好で、かつ共用アンテナであるので、混合器が不要である。さらに、結合部の長さ寸法を第２のアンテナ素子の長さ寸法と同じにしているので、アンテナ特性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のフィルムアンテナの平面図である。
【図２】図１のフィルムアンテナのＵＨＦ帯、ＶＨＦ帯の高域、ＶＨＦ帯の低域における利得対周波数特性、リターンロス対周波数特性を示す図である。
【図３】図１のフィルムアンテナのＵＨＦ帯、ＶＨＦ帯の高域における指向特性を示す図である。
【図４】図１のフィルムアンテナのＶＨＦ帯の低域における指向特性を示す図である。
【図５】図１のフィルムアンテナの第１の使用状態を示す正面図、背面図及び側面図である。
【図６】図１のフィルムアンテナの第２の使用状態を示す側面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態のフィルムアンテナの平面図である。
【図８】図７のフィルムアンテナのＵＨＦ帯、ＶＨＦ帯の高域、ＶＨＦ帯の低域における利得対周波数特性、リターンロス対周波数特性を示す図である。
【図９】図７のフィルムアンテナのＵＨＦ帯、ＶＨＦ帯の高域における指向特性を示す図である。
【図１０】図７のフィルムアンテナのＶＨＦ帯の低域における指向特性を示す図である。
【符号の説明】
１  １ａ  フィルムアンテナ
２  ＶＨＦ帯用アンテナ素子
４  ＵＨＦ帯用アンテナ素子
６  結合部
【図１】
0004132576.tif 000002
【図２】
0004132576.tif 000003
【図３】
0004132576.tif 000004
【図４】
0004132576.tif 000005
【図５】
0004132576.tif 000006
【図６】
0004132576.tif 000007
【図７】
0004132576.tif 000008
【図８】
0004132576.tif 000009
【図９】
0004132576.tif 000010
【図１０】
0004132576.tif 000011