JP4793210B2 - フォールデッドダイポールアンテナ - Google Patents

Description

本発明は、面上に展開される金属配線から構成された小形の広帯域アンテナに関する。このアンテナは、ダイポールアンテナを簡潔に低コストで構成する場合に有用であり、例えば車載アンテナを車窓等の誘電体に配設する際などに用いる。

広帯域で整合する平面型の小形アンテナを実現しようとした従来技術としては、例えば下記の特許文献１に記載されているものが公知である。この従来のループアンテナは、その一部分としてフォールデッドダイポールを備えることによって、広帯域化を図った点に大きな特徴がある。

また、可変容量素子を用いて、アンテナの広帯域化を図ろうとする従来技術としては、例えば下記の非特許文献１に記載されているものが公知である。このアンテナは、アンテナの周辺環境の変化（例：人体の接近など）によって、アンテナの入力インピーダンスが内部回路（受信回路）に整合し難くなる場合が生じ得ると言う問題を解決するために提案されたものであり、バラクタダイオードを用いたπ型のマッチング回路と、このマッチング回路の整合特性を動的に制御するアナログ回路に特徴がある。
特開２００５−２０４１９４ 井田、高田、外２名「アダプティブ制御による移動体通信機用アンテナ自動整合装置」，２００４年電子情報通信学会総合大会,B-1-262.

しかしながら、可変容量素子を用いてアンテナの広帯域化を図ろうとする場合には、その容量制御のためのバイアス制御回路などが複雑となるので、コスト面などで明らかに不利となる。
また、アンテナ自体に可変容量素子を組み付ける方式も考えられるが、回路の複雑化、コスト、アンテナの美観、或いは、アンテナの放射パターン形状に対するバイアス線路の悪影響などの点に、未だ多くの問題が残っており、その様な方式も必ずしも望ましいとは言えない。

一方、上記の特許文献１に記載されている従来のループアンテナの場合、何らかの追加または変形による更なる広帯域化が期待されるが、低コスト化の観点からすると、その広帯域化手段は、できるだけ簡潔なものが望ましい。

本発明は、これらの課題を解決するために成されたものであり、その目的は、アンテナの複雑化やコスト上昇を抑えつつ、更なる広帯域化を図ることである。

上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
即ち、本発明の第１の手段は、面上にパターン展開された金属配線から構成されるフォールデッドダイポールアンテナにおいて、互いに接近した左右２点１組の給電点（α，β）からなる１つの給電部Ｏとその反対側に位置する容量とを備えた最外周ループＺ（経路α−ｅ−ｆ−ａ−ｂ−ｃ−ｄ−ｈ−ｇ−β）から成る第１のフォールデッドダイポールと、最外周ループＺの内側に配置され、かつ、両端（ｇ，ｈ）が最外周ループＺの左側半周の途中の相異なる２点にそれぞれ接続された無分岐の線路ｓと、最外周ループＺの内側に配置され、両端（ｅ，ｆ）が最外周ループＺの右側半周の途中の相異なる２点にそれぞれ接続され、かつ、線路ｓと交点も接点も持たない無分岐の線路ｔとを有し、線路ｓと線路ｔと給電部Ｏと容量と、最外周ループＺの一部分（経路ｆ−ａ−ｂ−ｃ−ｄ−ｈ）とから成り、給電点（α，β）を両端点とし途中に容量を有する無分岐の１本の開曲線を形成する金属配線ｐ（経路α−ｅ−線路ｔ−ｆ−ａ−ｂ−ｃ−ｄ−ｈ−線路ｓ−ｇ−β）は、第２のフォールデッドダイポールを構成しており、容量は、最外周ループＺを形成する金属配線上の中点上において、最外周ループＺを形成する金属配線（経路ｂ−ｃ）が有する隙間でパターン形成されており、線路ｓと、その両端（ｇ，ｈ）間を結ぶ線路とは、１本の単純閉曲線である金属配線ｑ（経路ｇ−線路ｓ−ｈ−ｇ）を構成し、線路ｔと、その両端（ｅ，ｆ）間を結ぶ線路とは、他の１本の単純閉曲線である金属配線ｒ（経路ｅ−線路ｔ−ｆ−ｅ）を構成し、金属配線ｐと金属配線ｑは、互いに線路ｓを共有し、金属配線ｐと金属配線ｒは、互いに線路ｔを共有し、金属配線ｑと金属配線ｒは、互いに離れて配置され、金属配線ｐ，ｑ，ｒから線路ｓと線路ｔとを除いた残りの部分は、最外周ループＺを形成し、金属配線ｑと金属配線ｒの間に位置する金属配線ｐの部分ｐｐは、給電部Ｏを備え、かつ、給電部Ｏを介して、金属配線ｑと金属配線ｒとをつないでおり、面上にパターン展開された金属配線は、左右２点１組の給電点（α，β）を左右に分割する１本の中心線に対して、左右対称に展開されており、第１のフォールデッドダイポールの長手方向の長さＬ（経路ｂ−ｃ）は、それと直交する方向の第１のフォールデッドダイポールの長さＷ（経路ａ−ｂ）の１０倍以上５０倍以下であり、第２のフォールデッドダイポールを形成する、長手方向に平行な金属配線の間隔Ｄ２は、第１のフォールデッドダイポールの長手方向の長さＬに対して、Ｌ／２００≦Ｄ２≦Ｌ／５０を満たし、給電点（α，β）から見たインピーダンスが純インピーダンスとなる周波数であって、低い側から第１周波数、第２周波数、第３周波数とする時に、容量の減少に対して、第２周波数と第３周波数との増加が、第１周波数の増加よりも大きくなる特性にして、利用周波数帯域を拡大させたことを特徴とするフォールデッドダイポールアンテナである。

ただし、上記の金属配線を展開する面は、誘電体基板やフィルム基板やガラスなどの表面を考えることができ、これらの金属配線はその後更に、任意の誘電体材料で封止してもよい。
また、上記の容量は、複数の容量を直列接続したものでも、並列接続したものでもよい。特にその場合には、それらの合成容量が上記の容量に相当する。
また、上記の容量の望ましい数値範囲は、凡そ０．１ｐＦ〜２ｐＦ程度であり、より望ましくは凡そ０．１ｐＦ〜１．０ｐＦ程度であり、更に望ましくは概ね０．２ｐＦ前後である。この値が大き過ぎると、本発明の広帯域化作用を得ることが難しくなり、また、この値が小さ過ぎると、アンテナが良好に動作すべき周波数帯域の中央部において、局所的に整合特性が劣化する帯域が生じ得て望ましくない。即ち、アンテナの共振周波数に対する電圧定在波比（ＶＳＷＲ）のグラフに極大点が生じてしまい、かつ、その極大値が３以上の大きな値を示す場合が生じることがあり望ましくない。

ここで言う開曲線や単純閉曲線は、金属配線の中心線などと解釈すれば良い。この金属配線は、実際には金属ワイヤー等の周知の金属導体で形成するものであるので、勿論、厳密に言及すれば太さや体積を有する。
また、厳密には、上記の開曲線は上記の容量の所で切れているが、ここでは、その隙間を無視して上記の開曲線（金属配線ｐ）を考えるものとする。

上記の容量を形成するための上記の隙間（スリット）は、必ずしも左右対称形に形成する必要はない。この場合に重要となるのは、容量または合成容量の実効的な重心の位置であり、その位置が上記の中心線上にあれば十分である。

また、本発明の第２の手段は、上記の第１の手段において、給電部Ｏ寄りに位置する線路ｓの一部分ｓｓと給電部Ｏ寄りに位置する線路ｔの一部分ｔｔとを距離Ｄ１だけ離して互いに平行に対峙させて配置することである。

また、本発明の第３の手段は、上記の第２の手段において、上記の第１のフォールデッドダイポールの長手方向の長さＬに対して、Ｌ／１０≦Ｄ１≦Ｌ／４が満たされる様に、上記の距離Ｄ１を設定することである。

以上の本発明の手段により、上記の前記の課題を効果的、或いは合理的に解決することができる。

以上の本発明の手段によって得られる効果は以下の通りである。
即ち、本発明の第１の手段によれば、上記の容量の配設によって、アンテナの利用可能な周波数帯域を従来よりも広くすることができる。また、この広帯域アンテナは、金属配線や容量を誘電体基板の面上にパターン展開することによって、非常に簡潔かつ安価に形成することができる。また、特に、上記の容量は、それらの面上に展開される金属配線の隙間で形成することができるので、その導入に伴うコスト上昇の恐れはなく、更に、この容量は、例えば０．２ｐＦ程度の非常に小さなものでよいので、上記の構成はアンテナの小形化にも適している。

また、本発明によれば、金属配線上の電流が強い部分に上記の容量が配設されるので、これにより、この容量に基づく周波数広帯域化作用を最も効果的に得ることができる。

また、本発明によれば、アンテナの利得を最大にすることができる。ただし、フォールデッドダイポールアンテナの配線パターンは最終的には設置場所の形状（例：ガラスを支持する窓枠の形状）や面積や、さらには視覚的な効果などをも総合的に考慮して決定することがより望ましい。

また、本発明によれば、アンテナの占有領域を細く形成することができるので、例えば車両のフロントガラスなどに当該アンテナを配設する場合に、アンテナの搭載性を改善することができる。また、本発明の第５の手段によれば、広帯域にわたって所謂８の字型の指向性を得ることもできる。

また、本発明の第２の手段によれば、第２のフォールデッドダイポールを略Ｔ字形状に形成することができ、更に、上記の距離Ｄ１の調整によって、この第２のフォールデッドダイポールの入力インピーダンスを容易に調整することができる。

また、本発明の第３の手段や第１の手段によれば、各チューニングパラメータ（Ｄ１またはＤ２）の最適化に基づいて、アンテナの電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を効果的に小さくすることができる。

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
ただし、本発明の実施形態は、以下に示す個々の実施例に限定されるものではない。

図１に本実施例１のフォールデッドダイポールアンテナＡ１の平面図を示す。図中の各金属配線は何れも板状のストリップ導体からなる。
第１のフォールデッドダイポールは、点ａ，ｂ，ｃ，ｄを頂点とする矩形の最外周ループＺによって構成されている。一方、第２のフォールデッドダイポールは、中央の略Ｔ字型の平面領域Ｐを取り囲むストリップ導体からなる金属配線ｐで構成されており、この金属配線ｐの両端点で給電点α，βが構成されている。以下、これらの給電点α，βを合わせて給電部Ｏと呼ぶ。

最外周ループＺの内側に配置された線路ｓの各端点は、この最外周ループＺ上の点ｈ，ｇにそれぞれ接続されている。また、最外周ループＺの内側に配置された線路ｔの各端点は、この最外周ループＺ上の点ｅ，ｆにそれぞれ接続されている。金属配線ｐの一部を構成する線路ｓの更なる一部分ｓｓと、金属配線ｐの一部を構成する線路ｔの更なる一部分ｔｔは、互いに距離Ｄ１だけ離して平行に対峙させて配置されている。この対峙部分ｓｓ、ｔｔを、以下、スタブ（ｓｓ、ｔｔ）と呼ぶことがある。

また、点ｇ，ｅ間を結ぶ金属配線ｐｐの中央には、上記の給電部Ｏが挿入されている。言い換えれば、この金属配線ｐｐは、給電部Ｏの右側に位置して給電点αと点ｅとをつなぐ金属配線（ｐｐ右部）と、給電部Ｏの左側に位置して給電点βと点ｇとをつなぐ金属配線（ｐｐ左部）との総称であり、このｐｐ右部とｐｐ左部も金属配線ｐの一部を構成している。その給電点αから出発して、左回りに順次点ａ、ｂ、ｃ、ｄを通り、最後に給電点βに戻る順路上に、上記の最外周ループＺが金属配線で形成されている。

なお、線路ｓは、最外周ループＺで囲まれた矩形の内部領域上のみを通って、最外周ループＺ上の２点ｇ、ｈをつないでおり、最外周ループＺ上には位置していない。同様に線路ｔは、最外周ループＺで囲まれた矩形の内部領域上のみを通って、最外周ループＺ上の２点ｅ、ｆをつないでいる。線路ｔと線路ｓは、互いに交点も接点も有していない。

以下、これらの構造を２次元領域Ｕを使って説明する。
この２次元領域Ｕは、給電点α，βを繋ぐ線分と上記の最外周ループＺとで囲まれる領域であり、点ａ、ｂ、ｃ、ｄを各頂点とする矩形の内部領域と一致する。そして、この２次元領域Ｕは、図１に示された３つの２次元領域Ｐ、Ｑ、Ｒの和領域と、上記の２本の線路ｓとｔから構成されている。ただし、Ｐ、Ｑ、Ｒ、ｓ、ｔは何れも互いに交わらない。２次元領域Ｐを囲む開曲線を形成する金属配線ｐと、２次元領域Ｑの周（単純閉曲線）を成す金属配線ｑとは、一部の金属配線ｓを共有している。同様に、２次元領域Ｐを囲む開曲線を形成する金属配線ｐと、２次元領域Ｒの周（単純閉曲線）を成す金属配線ｒとは、一部の金属配線ｔを共有している。

また、略Ｔ字型の２次元領域Ｐを囲む金属配線ｐは開曲線を構成しており、この開曲線の２つの端点が、上記の給電部Ｏの給電点α，βに相当する。即ち、２次元領域Ｐを囲む開曲線を形成する金属配線ｐの２つの端点α，βは、給電部Ｏの所で互いに接近している。この給電部Ｏを備えた金属配線ｐの部分ｐｐは、２次元領域Ｑの周（単純閉曲線）を形成する金属配線ｑ上の点ｇと、２次元領域Ｒの周（単純閉曲線）を形成する金属配線ｒ上の点ｅとを給電部Ｏを介してつないでいる。

図中の幅Ｄ２は、第２のフォールデッドダイポールを構成する略平行形状の２線の間隔を示している。そして、そのＴ字型の左側端部は、点ｃよりも先の部分がｙ軸方向の負の向き、およびｘ軸方向の正の向きに直角に折り曲げられている。同様に、このＴ字型の右側端部は、点ｂよりも先の部分がｙ軸方向の負の向き、およびｘ軸方向の負の向きに直角に折り曲げられている。また、給電部Ｏは、このＴ字の最下部の略中央に設けられている。

最外周ループＺによる第１のフォールデッドダイポールと第２のフォールデッドダイポールが共有する金属配線ｐ上には、容量Ｃ１が設けられている。この容量Ｃ１は、幅Ｄ３のスリットｐｓを有する金属配線でパターン形成されている。スリットｐｓは、直角の屈曲部を２つ有する。この構成によれば、プリント技術等により、必要な容量Ｃ１をアンテナの金属配線と同様に形成することができる。従って、広帯域な特性を有する低コストなアンテナを実現することができる。
また、第１のフォールデッドダイポールと第２のフォールデッドダイポールによって共有されるＴ字形の上部を構成する金属配線ｐの中央部は、電流が強い部分であるので、ここに容量Ｃ１を設けることにより、当該アンテナＡ１の許容周波数帯域幅を最大にすることができる。

以下、金属配線の各部の長さについて、その適正範囲を開示する。
このフォールデッドダイポールアンテナＡ１のｘ，ｙ各方向の各長さＬ，Ｗに関しては、Ｌ／５０≦Ｗ≦Ｌ／１０とすれば、アンテナをｙ軸方向に細くすることができ、かつ、広い周波数に渡って安定した８の字型の指向性を得ることができる。
また、上記のスタブの幅Ｄ１（ワイヤｓｓとワイヤｔｔとの間隔）の適正範囲は、Ｌ／１０〜Ｌ／４であり、このとき、給電部Ｏでの電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を小さくすることができる。
また、第２のフォールデッドダイポールの２線間の間隔Ｄ２の適正範囲は、Ｌ／２００〜Ｌ／５０であり、この設定により、給電部Ｏでの電圧定在波比（ＶＳＷＲ）をさらに小さくすることができる。

次に、図２−Ａに、図１のフォールデッドダイポールアンテナＡ１の給電部Ｏにおけるインピーダンス特性を示す。このインピーダンス特性は、以下の数値を仮定したシミュレーションによって得られたものである。
（仮定条件１）
Ｗ ＝ １５ｍｍ
Ｌ ＝ ２８４ｍｍ
τ ＝ ５μｍ
Ｄ ＝ １ｍｍ
Ｄ１＝ ４０ｍｍ
Ｄ２＝ ２ｍｍ
Ｄ３＝ ６０μｍ
ＬＬ＝ ５ｍｍ
Ｃ１＝ ０．２ｐＦ
ただし、ここで、τとＤは各金属配線の厚さと幅であり、ＬＬはスリットｐｓのｘ軸方向の長さである。

図２−Ａのグラフでは、実線が該インピーダンスの実部の値を示しており、点線が虚部である。横軸は、中心周波数ｆ₀ （７１０ＭＨｚ）により規格化した周波数を示す。また、虚部が０となる横軸切片の周波数を、低いほうからｆ₁ 、ｆ₂ 、ｆ₃ とする。
また、図２−Ｂには、このアンテナＡ１の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を示す。周波数ｆは、給電部Ｏにおけるインピーダンスが２３０Ωを示す周波数ｆ₀ （即ち、上記の中心周波数：７１０ＭＨｚ）を１として規格化した。この時、周波数ｆが0 ．66ｆ₀ （４７０ＭＨｚ）〜1 ．34ｆ₀ （９５０ＭＨｚ）の範囲に渡って、電圧定在波比が３以下となる。したがって、例えばアンテナを特性インピーダンス５０ΩのＲＦケーブルに接続する際には、５０Ω〜２３０Ωのバランを給電部ＯとＲＦケーブルとの間に挿入すればよい。

一方、特許文献１の図１の従来のループアンテナ１０に対して、以下の２条件で同様のシミュレーションを行った結果、何れの場合も、電圧定在波比が３以下となる周波数帯域は、４７０ＭＨｚ〜７１０ＭＨｚであった。
（仮定条件２）
Ｗ ＝ ５０ｍｍ
Ｌ ＝ ２００ｍｍ
τ ＝ ５μｍ
Ｄ ＝ １ｍｍ
Ｄ１＝ ４０ｍｍ
Ｄ２＝ ５ｍｍ
（仮定条件３）
Ｗ ＝ ２０ｍｍ
Ｌ ＝ ２５０ｍｍ
τ ＝ ５μｍ
Ｄ ＝ １ｍｍ
Ｄ１＝ ４０ｍｍ
Ｄ２＝ ２ｍｍ

このシミュレーション結果より、上記の容量Ｃ１を金属配線ｐ上に設けたこと、及び、同時に従来よりもアンテナを細長くしたことなどにより、周波数帯域が従来の２倍に広がったことが分かる。また、人体の接近などの悪影響によってアンテナの送受信可能な周波数帯域は、下方にシフトすることが多いので、送受信可能な周波数帯域が上方に大幅に拡張されたことは、非常に望ましい結果であると言える。

図３−Ａに、上記のフォールデッドダイポールアンテナＡ１の容量Ｃ１の値と上記の各周波数ｆ₁ 、ｆ₂ 、ｆ₃ との関係を示す。このグラフから分かる様に、容量値を小さくするにつれ、周波数ｆ₂ 、ｆ₃ は高くなるが、この時、周波数ｆ₁ はあまり変化していない。即ち、このグラフより、容量値を小さくするとアンテナの利用周波数帯域が広くなることがわかる。

また、図３−Ｂに、上記のフォールデッドダイポールアンテナＡ１の容量Ｃ１の値とインピーダンスの関係を示す。このグラフから分かる様に、容量値を小さくするにつれて、ｆ₂ 、ｆ₃ におけるインピーダンスは高くなっているが、この時、周波数ｆ₁ におけるインピーダンスはあまり変化していない。ここで、ｆ₃ におけるインピーダンスが高くなることは、アンテナの利用周波数が広くなることを示している。

また、図４−Ａ〜Ｃに、フォールデッドダイポールアンテナＡ１の、ｆ＝0 ．66ｆ₀ 、ｆ＝ｆ₀ ＝７１０ＭＨｚ、ｆ＝１．34ｆ₀ におけるｘｙ平面上での各指向性を示す。これらのグラフから分かる様に、電圧定在波比が３以下となる周波数帯域において、フォールデッドダイポールアンテナＡ１の指向性は略８の字となる。

図５に本実施例２のフォールデッドダイポールアンテナＡ２の平面図を示す。このフォールデッドダイポールアンテナＡ２は、先の実施例１のフォールデッドダイポールアンテナＡ１を若干変形したものであり、給電部Ｏの反対側に位置する容量が、容量Ｃ２によって構成されている点に特徴がある。この容量Ｃ２は、第２のフォールデッドダイポールのＴ字の上部を構成する金属配線ｐを、間隔Ｄ１の内側において二重に平行に重ねて形成したものであり、その平行な金属配線間の僅かな隙間が、容量Ｃ２のスリットｐｓを構成している。このスリットｐｓの幅は、先の実施例１の幅Ｄ３と同程度でよい。

また、この容量Ｃ２の構造は、金属配線ｐの給電部Ｏの反対側の位置に、太い部位を形成し、その極太部の中央に左右方向（ｘ軸方向）のスリットｐｓを形成することによって構成されたものと考えてもよい。
この様な容量Ｃ２の形成形態によっても、勿論先の実施例１と略同様の作用・効果を得ることができる。

図６に本実施例３の容量Ｃ３の平面図を示す。この容量Ｃ３は実施例１のフォールデッドダイポールアンテナＡ１において、容量Ｃ１の代わりに適用可能なものである。この容量Ｃ３の構造は、若干入り組んだ所謂メアンダ状に該容量をパターン形成したものであり、容量Ｃ１を複数並列接続したものと考えてもよい。したがって、この容量Ｃ３は、容量Ｃ１を適用する場合よりも、その容量値を大きくしたい場合などに有用である。
また、これらの容量値は、その並列接続段数の他にも、スリットｐｓの幅やｘ軸方向の長さやｙ軸方向の長さや、金属パターンの厚さ（ｚ軸方向の長さ）などによっても、最適化することができる。

〔その他の変形例〕
本発明の実施形態は、上記の形態に限定されるものではなく、その他にも以下に例示される様な変形を行っても良い。この様な変形や応用によっても、本発明の作用に基づいて本発明の効果を得ることができる。

（変形例１）
例えば、上記の各実施例では、容量を形成するスリットｐｓの少なくとも一部を左右方向（ｘ軸方向）に形成したが、スリットｐｓは縦方向（ｙ軸方向）に形成するだけでもよい。図７−Ａに本変形例１の容量Ｃ４の平面図を示す。この容量Ｃ４は、金属配線ｐの給電部Ｏの反対側に位置する部位を太くして、縦方向に真っ直ぐにスリットｐｓを形成したものである。この様な容量の形成形態に従えば、金属配線ｐ上の容量の構造を簡単にすることができる。また、所望のフォールデッドダイポールアンテナを完全な左右対称形にすることもできる。

（変形例２）
また、図７−Ｂに本変形例２の容量Ｃ５の平面図を示す。この変形例２は、アンテナの中心線を外して、その中心線に対して左右対称に容量Ｃ５ａと容量Ｃ５ｂを配設したものである。即ち、本変形例２の容量Ｃ５は、直列接続された容量Ｃ５ａと容量Ｃ５ｂとの合成容量からなる。例えばこの様に、個々の容量は、必ずしもアンテナの中心線上に配置しなくてもよい。また、容量Ｃ５ａや容量Ｃ５ｂの形状は、最も簡単なものであり、この様な構造に従えば、給電部Ｏの反対側の金属配線ｐ上に配設すべき容量を極めて簡単に形成することができる。
なお、本変形例２の容量Ｃ５の直列接続の構造は、例えば容量Ｃ１を適用する場合よりも、その容量値を小さくしたい場合などに有用である。

（変形例３）
また、上記の実施例１では、直線（線分）と直角を基調として、金属配線のパターンを形成したが、アンテナの配線パターンは、必ずしも直線（線分）や直角を基調として形成する必要はない。例えば、先の特許文献１に開示されている様な、曲線を基調とする配線パターンによって、本発明のフォールデッドダイポールアンテナを形成してもよい。

（変形例４）
その他にも、本発明のアンテナには、種種の変形を与えることができ、例えば、先に言及した特許文献１に開示されている様な各種の実施例や変形例などを参考にして、それらの実施形態を部分的に真似たり応用したりしてもよい。

本発明のフォールデッドダイポールアンテナは、例えば窓ガラス等の透明な絶縁体に配設すると、その優位性が特に顕著となる構成を有するが、しかしながら、本発明のアンテナは、上記の用途や使用形態に何ら限定されることなく、通信に使用可能な任意の周波数の電波の送受信に、任意の使用形態で利用することができるものである。

実施例１のフォールデッドダイポールアンテナＡ１の平面図 実施例１のアンテナＡ１のインピーダンスを示すグラフ アンテナＡ１の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を示すグラフ アンテナＡ１の容量値と周波数の関係を示すグラフ アンテナＡ１の容量値とインピーダンスの関係を示すグラフ アンテナＡ１の指向性を示すグラフ（ｆ＝０．６６ｆ₀ ） アンテナＡ１の指向性を示すグラフ（ｆ＝ｆ₀ ） アンテナＡ１の指向性を示すグラフ（ｆ＝１．３４ｆ₀ ） 実施例２のフォールデッドダイポールアンテナＡ２の平面図 実施例３の容量Ｃ３の平面図 変形例１の容量Ｃ４の平面図 変形例２の容量Ｃ５の平面図

Ａ１ ： フォールデッドダイポールアンテナ
Ｃ１ ： 容量
Ｏ ： 給電部
ｐ ： ワイヤー（開曲線を形成する）
ｑ ： ワイヤー（単純閉曲線を形成する）
ｒ ： ワイヤー（単純閉曲線を形成する）
ｓ ： ｐとｑとの共有部
ｔ ： ｐとｒとの共有部
ｐｐ ： ｐの部分（給電部Ｏの近傍）
ｓｓ ： ｓの一部分（ｔｔとの対峙部）
ｔｔ ： ｔの一部分（ｓｓとの対峙部）
ｐｓ ： ワイヤーｐに設けられたスリット
Ｄ１： ｓｓとｔｔとの距離
Ｄ２： 第２のフォールデッドダイポールの平行２線間の間隔
Ｄ３： スリットｐｓの幅

Claims (3)

1. 面上にパターン展開された金属配線から構成されるフォールデッドダイポールアンテナにおいて、
   互いに接近した左右２点１組の給電点（α，β）からなる１つの給電部Ｏとその反対側に位置する容量とを備えた最外周ループＺ（経路α−ｅ−ｆ−ａ−ｂ−ｃ−ｄ−ｈ−ｇ−β）から成る第１のフォールデッドダイポールと、
   前記最外周ループＺの内側に配置され、かつ、両端（ｇ，ｈ）が前記最外周ループＺの左側半周の途中の相異なる２点にそれぞれ接続された無分岐の線路ｓと、
   前記最外周ループＺの内側に配置され、両端（ｅ，ｆ）が前記最外周ループＺの右側半周の途中の相異なる２点にそれぞれ接続され、かつ、前記線路ｓと交点も接点も持たない無分岐の線路ｔと
   を有し、
   前記線路ｓと前記線路ｔと前記給電部Ｏと前記容量と、前記最外周ループＺの一部分（経路ｆ−ａ−ｂ−ｃ−ｄ−ｈ）とから成り、前記給電点（α，β）を両端点とし途中に前記容量を有する無分岐の１本の開曲線を形成する金属配線ｐ（経路α−ｅ−線路ｔ−ｆ−ａ−ｂ−ｃ−ｄ−ｈ−線路ｓ−ｇ−β）は、第２のフォールデッドダイポールを構成しており、
   前記容量は、前記最外周ループＺを形成する金属配線上の中点上において、前記最外周ループＺを形成する金属配線（経路ｂ−ｃ）が有する隙間でパターン形成されており、
   前記線路ｓと、その両端（ｇ，ｈ）間を結ぶ線路とは、１本の単純閉曲線である金属配線ｑ（経路ｇ−線路ｓ−ｈ−ｇ）を構成し、
   前記線路ｔと、その両端（ｅ，ｆ）間を結ぶ線路とは、他の１本の単純閉曲線である金属配線ｒ（経路ｅ−線路ｔ−ｆ−ｅ）を構成し、
   前記金属配線ｐと前記金属配線ｑは、互いに前記線路ｓを共有し、
   前記金属配線ｐと前記金属配線ｒは、互いに前記線路ｔを共有し、
   前記金属配線ｑと前記金属配線ｒは、互いに離れて配置され、
   前記金属配線ｐ，ｑ，ｒから前記線路ｓと前記線路ｔとを除いた残りの部分は、前記最外周ループＺを形成し、
   前記金属配線ｑと前記金属配線ｒの間に位置する前記金属配線ｐの部分ｐｐは、前記給電部Ｏを備え、かつ、前記給電部Ｏを介して、前記金属配線ｑと前記金属配線ｒとをつないでおり、
   面上にパターン展開された前記金属配線は、前記左右２点１組の給電点（α，β）を左右に分割する１本の中心線に対して、左右対称に展開されており、
   前記第１のフォールデッドダイポールの長手方向の長さＬ（経路ｂ−ｃ）は、それと直交する方向の前記第１のフォールデッドダイポールの長さＷ（経路ａ−ｂ）の１０倍以上５０倍以下であり、
   前記第２のフォールデッドダイポールを形成する、長手方向に平行な金属配線の間隔Ｄ２は、前記第１のフォールデッドダイポールの長手方向の長さＬに対して、
   Ｌ／２００≦Ｄ２≦Ｌ／５０を満たし、
   前記給電点（α，β）から見たインピーダンスが純インピーダンスとなる周波数であって、低い側から第１周波数、第２周波数、第３周波数とする時に、前記容量の減少に対して、第２周波数と第３周波数との増加が、第１周波数の増加よりも大きくなる特性にして、利用周波数帯域を拡大させた
   ことを特徴とするフォールデッドダイポールアンテナ。
2. 前記給電部Ｏ寄りに位置する前記線路ｓの一部分ｓｓと
   前記給電部Ｏ寄りに位置する前記線路ｔの一部分ｔｔは、
   距離Ｄ１だけ離して互いに平行に対峙させて配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のフォールデッドダイポールアンテナ。
3. 前記距離Ｄ１は、前記第１のフォールデッドダイポールの長手方向の長さＬに対して、 Ｌ／１０≦Ｄ１≦Ｌ／４を満たす
   ことを特徴とする請求項２に記載のフォールデッドダイポールアンテナ。

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