特許 5661491 アンテナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5661491

(24)【登録日】2014年12月12日

(45)【発行日】2015年1月28日

(54)【発明の名称】アンテナ

(51)【国際特許分類】

   H01Q 21/06 20060101AFI20150108BHJP

   H01Q 1/12 20060101ALI20150108BHJP

   H01Q 9/32 20060101ALI20150108BHJP

【ＦＩ】

   H01Q21/06

   H01Q1/12

   H01Q9/32

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2011-23735(P2011-23735)

(22)【出願日】2011年2月7日

(65)【公開番号】特開2012-165162(P2012-165162A)

(43)【公開日】2012年8月30日

【審査請求日】2013年12月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227892

【氏名又は名称】日本アンテナ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100102635

【弁理士】

【氏名又は名称】浅見 保男

(74)【代理人】

【識別番号】100106459

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 英生

(74)【代理人】

【識別番号】100105500

【弁理士】

【氏名又は名称】武山 吉孝

(74)【代理人】

【識別番号】100103735

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 隆盛

(74)【代理人】

【識別番号】100118821

【弁理士】

【氏名又は名称】祖父江 栄一

(72)【発明者】

【氏名】嶋原 正隆

【審査官】 角田 慎治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−０１３２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２８８７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６７１４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ １／００ − ２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

全体としてＴ字状に配置されており、それぞれがＬ字状に形成されている左側給電ケーブルと右側給電ケーブルと、
前記左側給電ケーブルの先端に設けられた左側素子と、該左側素子と所定間隔離隔されて前記右側給電ケーブルの先端に設けられた右側素子と、
Ｔ字状に配置された前記左側給電ケーブルと前記右側給電ケーブルにおいて、近接して配置されている垂直部の基端にそれぞれ設けられた左側給電点と右側給電点と、
Ｔ字状に配置された前記左側給電ケーブルと前記右側給電ケーブルにおいて、ほぼ一直線上に配置されている水平部に所定の間隙をおいて配置されている無給電素子と、
を備え、前記無給電素子はどこにも接続されておらず、前記無給電素子により前記右側給電ケーブルおよび前記左側給電ケーブルに流れる表皮電流が減少することを特徴とするアンテナ。

【請求項2】

前記無給電素子が基板の一面にプリントされて形成されており、該基板の他面に密着するよう前記左側給電ケーブルと前記右側給電ケーブルとの前記水平部が配置されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。

【請求項3】

前記基板の他面の両側にそれぞれ、前記左側給電ケーブルの芯線と前記左側素子が接続される第１パターンおよび前記左側給電ケーブルの編組線が接続される第２パターンと、前記右側給電ケーブルの芯線と前記右側素子が接続される第３パターンおよび前記右側給電ケーブルの編組線が接続される第４パターンとが形成されていることを特徴とする請求項２記載のアンテナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダイバーシティ受信を行える２本のアンテナ素子を備えるアンテナに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、基地局から送信された電波を受信する無線機ではダイバーシティ受信によるフェージング対策が行われている。ダイバーシティとは、２本以上のアンテナで受信した２つ以上の電波を合成したり、あるいは受信するアンテナを切り換えることで、受信電波のレベルの揺れを少なくする方法である。このようなダイバーシティ受信を行うことのできる従来のアンテナの一例を図１７および図１８に示す。図１７は従来のアンテナ１００の構成を示す正面図であり、図１８は従来のアンテナ１００の構成を示す上面図である。
これらの図に示す従来のアンテナ１００は、線条の直立して配置された左側素子１１０と、左側素子１１０と間隔Ｌ１００だけ離隔してほぼ平行に直立して配置された線条の右側素子１１１とを有している。左側素子１１０と右側素子１１１との直径は、例えば約１．３ｍｍとされている。

【0003】

左側素子１１０は、左側給電ケーブル１１３の芯線を延伸してＬ字状に折曲することにより構成されている。すなわち、左側給電ケーブル１１３の先端部において、左側給電ケーブル１１３の外被が除去されて編組線１１３ａが露出されていると共に、その先において編組線１１３ａが除去されて短く内部絶縁体１１３ｂが露出されている。この内部絶縁体１１３ｂが除去され露出された芯線がＬ字状に折曲されて左側素子１１０が構成されている。右側素子１１１においても同様に、右側給電ケーブル１１４の芯線を延伸してＬ字状に折曲することにより構成されている。すなわち、右側給電ケーブル１１４の先端部において、右側給電ケーブル１１４の外被が除去されて編組線１１４ａが露出されていると共に、その先において編組線１１４ａが除去されて短く内部絶縁体１１４ｂが露出されている。この内部絶縁体１１４ｂが除去され露出された芯線がＬ字状に折曲されて右側素子１１１が構成されている。また、左側給電ケーブル１１３と右側給電ケーブル１１４とはＴ字状に配置されており、ほぼ一直線上に配置された水平部と、ほぼ平行に近接して配置された垂直部とから構成されている。左側給電ケーブル１１３の水平部の先端に左側素子１１０が形成され、その垂直部の端部が左側給電点１１５とされる。また、右側給電ケーブル１１４の水平部の先端に右側素子１１１が形成され、その垂直部の端部が右側給電点１１６とされている。なお、左側給電ケーブル１１３と右側給電ケーブル１１４とは同軸ケーブルであり、その編組線１１３ａ、１１４ａがアースとされている。

【0004】

このように構成された従来のアンテナ１００では、左側給電点１１５と右側給電点１１６とから得られた受信信号を合成したり、左側給電点１１５と右側給電点１１６とから得られる受信信号を切り換えることによりダイバーシティ受信を行うことができる。また、左側素子１１０と右側素子１１１の一方を送信アンテナとして用いることができる。すなわち、左側給電点１１５あるいは右側給電点１１６の一方に送信信号を供給することにより、左側素子１１０あるいは右側素子１１１を送信アンテナとして用いることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１−１２７０２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

次に、従来のアンテナ１００の電気的特性を測定する際の構成を図１９に示す。測定する際には図１９に示すように、右側給電ケーブル１１４の特性インピーダンスＺ₀のダミーロードで右側給電点１１６が終端されており、左側給電点１１５だけから給電されている。すなわち、左側素子１１０の電気的特性を測定する回路とされている。
図１９に示す構成により測定したアンテナ１００の左側素子１１０のＶＳＷＲ（電圧定在波比）の周波数特性を図２０に示す。図２０では中心周波数ｆ₀が２．６ＧＨｚとされ、周波数ｆの周波数範囲はｆ／ｆ₀が０．９８から１．０２の範囲とされて、この周波数範囲のＶＳＷＲが示されている。なお、左側素子１１０と右側素子１１１の間隔Ｌ１００は約１７０ｍｍ（中心周波数ｆ₀の波長をλとすると約１．４７λ）とされている。図２０を参照すると、ｆ／ｆ₀が０．９８から１．０２の周波数範囲においてＶＳＷＲはほぼ一定となり、２．６ＧＨｚにおいて約１．４５のＶＳＷＲが得られている。

【0007】

また、図１９に示す構成により測定したアンテナ１００の左側素子１１０のＸ−Ｚ面の指向特性を図２１に示す。なお、図１９に示すようにＺ軸はアンテナ１００の垂直方向であり、左側給電ケーブル１１３と右側給電ケーブル１１４との水平部が延伸している方向がＹ軸であり、この水平部が延伸する方向と直交する方向がＸ軸とされている。図２１に示す指向特性は周波数が２．６ＧＨｚの場合であり、約２．２ｄＢｉの最大利得と約５８ｄｅｇの半値角が得られている。この指向特性を参照すると、指向特性のパターン波形は本来ならば８の字のパターンとなるが、＋３０°〜＋１５０°および −３０°〜−１５０°の範囲の凹凸が大きくなっている。これは、左側給電ケーブル１１３及び右側給電ケーブル１１４の編組線１１３ａ、１１４ａに流れる大きな表皮電流による放射の影響と考えられる。この表皮電流とは、左側給電点１１５あるいは右側給電点１１６から編組線１１３ａあるいは編組線１１４ａの内側に流れる電流が、露出された編組線１１３ａあるいは編組線１１４ａの先端において折り返されて編組線１１３ａあるいは編組線１１４ａの外側に流れる電流である。

【0008】

上記したように、従来のアンテナは給電ケーブルに流れる表皮電流により、電気的特性が劣化するという問題点があった。
そこで、本発明は給電ケーブルに流れる表皮電流による悪影響を極力防止することができるアンテナを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明のアンテナは、全体としてＴ字状に配置されており、それぞれがＬ字状に形成されている左側給電ケーブルと右側給電ケーブルと、前記左側給電ケーブルの先端に設けられた左側素子と、該左側素子と所定間隔離隔されて前記右側給電ケーブルの先端に設けられた右側素子と、Ｔ字状に配置された前記左側給電ケーブルと前記右側給電ケーブルとが近接して配置されている垂直部の基端にそれぞれ設けられた左側給電点と右側給電点と、Ｔ字状に配置された前記左側給電ケーブルと前記右側給電ケーブルとがほぼ一直線上に配置されている水平部に所定の間隙をおいて配置されている無給電素子とを備え、前記無給電素子はどこにも接続されておらず、前記無給電素子により前記右側給電ケーブルおよび前記左側給電ケーブルに流れる表皮電流が減少することを最も主要な特徴としている。

【発明の効果】

【0010】

本発明のアンテナでは、Ｔ字状に配置された左側給電ケーブルと右側給電ケーブルとがほぼ一直線上に配置されている水平部に所定の間隙をおいて無給電素子を配置したことにより、左側給電ケーブルと右側給電ケーブルに流れる表皮電流を減少することができる。これにより、給電ケーブルに流れる表皮電流による悪影響を極力防止することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１実施例にかかるアンテナの構成を示す正面図である。

【図2】本発明の第１実施例にかかるアンテナの構成を示す上面図である。

【図3】本発明の第２実施例にかかるアンテナの構成を示す正面図である。

【図4】本発明の第２実施例にかかるアンテナの構成を示す上面図である。

【図5】本発明の第２実施例にかかるアンテナの構成を示す正面斜視図である。

【図6】本発明の第２実施例にかかるアンテナの構成を示す背面斜視図である。

【図7】本発明の第２実施例にかかるアンテナの電気的特性を測定する際の構成を示す正面図である。

【図8】本発明の第２実施例にかかるアンテナのＶＳＷＲの周波数特性を示す図である。

【図9】本発明の第２実施例にかかるアンテナの指向特性を示す図である。

【図10】本発明の第２実施例にかかるアンテナのアイソレーション特性を示す図である。

【図11】本発明の第３実施例にかかるアンテナの構成を示す正面図である。

【図12】本発明の第３実施例にかかるアンテナの構成を示す上面図である。

【図13】本発明の第３実施例にかかるアンテナの構成を示す正面斜視図である。

【図14】本発明の第３実施例にかかるアンテナの構成を示す背面斜視図である。

【図15】本発明の第３実施例にかかるアンテナにおける左側素子の構成を示す正面図、側面図および下面図である。

【図16】本発明の第３実施例にかかるアンテナの変形例の構成の一部を拡大して示す正面斜視図である。

【図17】従来のアンテナの構成を示す正面図である。

【図18】従来のアンテナの構成を示す上面図である。

【図19】従来のアンテナの電気的特性を測定する際の構成を示す正面図である。

【図20】従来のアンテナのＶＳＷＲの周波数特性を示す図である。

【図21】従来のアンテナの指向特性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の第１実施例のアンテナ１の構成を図１および図２に示す。ただし、図１は本発明の第１実施例のアンテナ１の構成を示す正面図であり、図２は本発明の第１実施例のアンテナ１の構成を示す上面図である。
これらの図に示す本発明の第１実施例にかかるアンテナ１は、直立してほぼ垂直に配置された線条の左側素子１０と、左側素子１０と間隔Ｌ１だけ離隔してほぼ平行に直立して配置された線条の右側素子１１とを有している。左側素子１０と右側素子１１との直径は、例えば約１．３ｍｍとされている。アンテナ１は、例えば２．６ＧＨｚ帯において使用されるアンテナとされ、この場合の間隔Ｌ１は約１７０ｍｍとされている。約１７０ｍｍは、２．６ＧＨｚの自由空間の波長をλ（約１１５．３８ｍｍ）とすると、約１．４７λとなる。

【0013】

左側素子１０は、左側給電ケーブル１３の芯線を延伸してＬ字状に折曲することにより構成されている。すなわち、左側給電ケーブル１３の先端部において、左側給電ケーブル１３の外被が除去されて編組線１３ａが露出されていると共に、その先において編組線１３ａが除去されて短く内部絶縁体１３ｂが露出されている。この内部絶縁体１３ｂが除去され露出された芯線がＬ字状に折曲されて左側素子１０が構成されている。右側素子１１においても同様に、右側給電ケーブル１４の芯線を延伸してＬ字状に折曲することにより構成されている。すなわち、右側給電ケーブル１４の先端部において、右側給電ケーブル１４の外被が除去されて編組線１４ａが露出されていると共に、その先において編組線１４ａが除去されて短く内部絶縁体１４ｂが露出されている。この内部絶縁体１４ｂが除去され露出された芯線がＬ字状に折曲されて右側素子１１が構成されている。

【0014】

また、左側給電ケーブル１３と右側給電ケーブル１４とは、それぞれＬ字状に対象に折曲されて配置されることにより、全体としてＴ字状に配置されている。そして、左側給電ケーブル１３と右側給電ケーブル１４とはほぼ一直線上に配置された水平部と、互いにほぼ垂直に折曲されてほぼ平行に近接して配置された垂直部とから構成されている。左側給電ケーブル１３の水平部の先端に左側素子１０が形成され、その垂直部の基端が左側給電点１５とされる。また、右側給電ケーブル１４の水平部の先端に右側素子１１が形成され、その垂直部の基端が右側給電点１６とされている。なお、左側給電ケーブル１３と右側給電ケーブル１４とは同軸ケーブルであり、その編組線１３ａおよび編組線１４ａがアースとされている。左側給電ケーブル１３と右側給電ケーブル１４との外径は例えば約３ｍｍとされ、この場合は編組線１３ａ，１４ａの外径は約２．５ｍｍ、内部絶縁体１３ｂ，１４ｂの外径は約１．６ｍｍ、芯線とされる左側素子１０と右側素子１１の外径は約１．３ｍｍとされる。

【0015】

左側給電ケーブル１３と右側給電ケーブル１４とがほぼ一直線上に配置された水平部から間隙Ｄ１をおいて近接して細長い矩形状の導体板からなる無給電素子１２が配置されている。無給電素子１２の長さはＬ３、幅はＷ１、厚みはＤ２とされている。第１実施例のアンテナ１が、例えば２．６ＧＨｚ帯において使用される場合は、長さＬ３が約１０９ｍｍ（約０．９４λ）、幅Ｗ１が約７ｍｍ（約０．０６λ）、厚みＤ２が約０．５ｍｍ、間隙Ｄ１が約１．６ｍｍ（約０．０１λ）とされる。左側給電ケーブル１３と右側給電ケーブル１４とからなる水平部に、間隙Ｄ１をおいて近接して無給電素子１２を配置することにより、左側給電ケーブル１３と右側給電ケーブル１４との編組線１３ａ、編組線１４ａからの放射を低減させて電気的特性の劣化を極力防止することができる。
また、第１実施例のアンテナ１では、左側給電点１５と右側給電点１６とから得られた受信信号を合成したり、左側給電点１５と右側給電点１６とから得られる受信信号を切り換えることによりダイバーシティ受信を行うことができる。また、左側素子１０と右側素子１１の一方を送信アンテナとして用いることができる。すなわち、左側給電点１５あるいは右側給電点１６の一方に送信信号を供給することにより、左側素子１０あるいは右側素子１１を送信アンテナとして用いることができる。

【0016】

次に、本発明の第２実施例のアンテナ２の構成を図３ないし図６に示す。ただし、図３は本発明の第２実施例のアンテナ２の構成を示す正面図であり、図４は本発明の第２実施例のアンテナ２の構成を示す上面図であり、図５は本発明の第２実施例のアンテナ２の構成を示す正面斜視図であり、図６は本発明の第２実施例のアンテナ２の構成を示す背面斜視図である。
これらの図に示す本発明の第２実施例にかかるアンテナ２は、第１実施例のアンテナ１の無給電素子１２に替えて無給電素子基板２０に形成された無給電素子２１を用いるようにしており、他の構成は第１実施例のアンテナ１と同様とされている。第１実施例のアンテナ１と同様の構成についての説明は省略する。

【0017】

第２実施例のアンテナ２において、左側給電ケーブル１３と右側給電ケーブル１４とがほぼ一直線上に配置された水平部は細長い矩形状の無給電素子基板２０の一面に密着されて配置されている。無給電素子基板２０は、ベークライト基板、フィルム基板、ガラスエポキシ基板やテフロン基板等の樹脂製の基板とされている。この無給電素子基板２０の厚みはＤ３、長さはＬ４、幅はＷ２とされ、無給電素子基板２０の他面には無給電素子２１の銅箔パターンが形成されている。無給電素子基板２０上では、その誘電率により波長短縮されることから、無給電素子基板２０に形成されている無給電素子２１の長さはＬ３’、幅はＷ１’と波長短縮された長さとされている。左側給電ケーブル１３と右側給電ケーブル１４とからなる水平部に、他面に無給電素子２１が形成されている無給電素子基板２０の一面を密着して設けることにより、左側給電ケーブル１３と右側給電ケーブル１４との編組線１３ａ、編組線１４ａからの放射を低減させて電気的特性の劣化を極力防止することができる。この場合、無給電素子２１と左側給電ケーブル１３と右側給電ケーブル１４とからなる水平部との間隙は、無給電素子基板２０の厚みＤ３となる。

【0018】

また、第２実施例のアンテナ２においても、左側給電点１５と右側給電点１６とから得られた受信信号を合成したり、左側給電点１５と右側給電点１６とから得られる受信信号を切り換えることによりダイバーシティ受信を行うことができる。また、左側素子１０と右側素子１１の一方を送信アンテナとして用いることができる。すなわち、左側給電点１５あるいは右側給電点１６の一方に送信信号を供給することにより、左側素子１０あるいは右側素子１１を送信アンテナとして用いることができる。

【0019】

第２実施例のアンテナ２が、例えば２．６ＧＨｚ帯において使用される場合の寸法の一例を次に挙げる。２．６ＧＨｚの自由空間の波長をλ（約１１５．３８ｍｍ）とするが、無給電素子基板２０上においてはその比誘電率εｒの影響により波長が短縮されて波長λ’となる。比誘電率εｒが約３．７とされている場合は、波長λ’は約８４．８４ｍｍに短縮される。なお、無給電素子基板２０には片面だけにプリントされていることから、比誘電率εｒの１／２の影響を受けるものとしている。
左側素子１０と右側素子１１との間隔Ｌ１は約１７０ｍｍ（約１．４７λ）、左側素子１０と右側素子１１の長さＬ２は約２８ｍｍ（約０．２４λ）、無給電素子基板２０の長さＬ４は約１８０ｍｍ（約１．５６λ）、幅Ｗ２は約８ｍｍ（約０．０７λ）、厚みＤ３は１．６ｍｍ（約０．０１λ）、無給電素子２１の長さＬ３’が約８０ｍｍ（約０．９４λ’）、幅Ｗ１’が約５ｍｍ（約０．０６λ’）とされる。また、左側給電ケーブル１３と右側給電ケーブル１４との外径は例えば約３ｍｍとされ、この場合は編組線１３ａ，１４ａの外径は約２．５ｍｍ、内部絶縁体１３ｂ，１４ｂの外径は約１．６ｍｍ、芯線とされる左側素子１０と右側素子１１の外径は約１．３ｍｍとされる。

【0020】

次に、第２実施例のアンテナ２の電気的特性を測定する際の構成を図７に示す。測定する際には図７に示すように、右側給電点１６は右側給電ケーブル１４の特性インピーダンスＺ₀のダミーロードで終端されており、左側給電点１５だけから給電されている。すなわち、左側素子１０の電気的特性を測定する回路とされている。
第２実施例のアンテナ２の寸法を上記した通りとして、図７に示す構成により測定した左側素子１０のＶＳＷＲ（電圧定在波比）の周波数特性を図８に示す。図８では中心周波数ｆ₀が２．６ＧＨｚとされ、周波数ｆの周波数範囲はｆ／ｆ₀が０．９８から１．０２の範囲とされて、この周波数範囲のＶＳＷＲが示されている。図８を参照すると、ｆ／ｆ₀が０．９８から１．０２の周波数範囲においてＶＳＷＲは約１．２以下でほぼ一定となり、２．６ＧＨｚにおいて約１．１７のきわめて良好なＶＳＷＲ値が得られている。

【0021】

また、同じ条件で測定した第２実施例のアンテナ２の左側素子１０のＸ−Ｚ面の指向特性を図２１に示す。なお、図７に示すようにＺ軸はアンテナ２の垂直方向であり、左側給電ケーブル１３と右側給電ケーブル１４との水平部が延伸している方向がＹ軸であり、この水平部が延伸する方向と直交する方向がＸ軸とされている。図９に示す指向特性において利得は０ｄＢに正規化されており、周波数が２．６ＧＨｚの場合の最大利得は約２．０ｄＢｉが得られていると共に、約６６ｄｅｇの半値角が得られている。この指向特性を参照すると、パターン波形は、 ＋３０°〜＋１５０°および −３０°〜−１５０°の範囲の凹凸が従来のアンテナ１００より小さくなっている。これは、左側給電ケーブル１３及び右側給電ケーブル１４の編組線１３ａ、１４ａに流れる表皮電流が、近接して配置された無給電素子２１の作用により減少したためと考えられる。
なお、左側給電点１５を左側給電ケーブル１３の特性インピーダンスＺ₀のダミーロードで終端し、右側給電点１６だけから給電して右側素子１１の電気的特性を測定した場合においても、右側素子１１のＶＳＷＲの周波数特性は図８に示すようになると共に、指向特性は図９に示すようになる。

【0022】

また、第２実施例のアンテナ２において無給電素子２１長さＬ３’を０λ’〜１．８λ’まで変化させたときの左側素子１０と右側素子１１間のアイソレーション特性を図１０に示す。図１０の横軸は無給電素子２１の長さＬ３’／λ’とされ、縦軸はアイソレーションＩＬとされている。アイソレーションＩＬは、例えば左側素子１０から送信した場合は、その送信電力と右側素子１１において受信された受信電力との比となる。すなわち、左側素子１０の送信電力と右側素子１１の受信電力の単位がｄＢとされている場合は、アイソレーションＩＬは（受信電力−送信電力）［ｄＢ］で算出される。図１０を参照すると、無給電素子２１の長さＬ３’が約０．９４λ’（約８０ｍｍ）の場合にピークとなり、約−２２．１ｄＢのアイソレーションＩＬが得られる。そして、−１５ｄＢ以下のアイソレーションＩＬが得られる無給電素子２１の長さＬ３’の範囲は、約０．８０λ’（約６８ｍｍ）ないし約１．０３λ’（約８７ｍｍ）となる。
なお、第１実施例のアンテナ１においても図８ないし図１０に示す第２実施例のアンテナ２が示す電気的特性を示すようになる。

【0023】

次に、本発明の第３実施例のアンテナ３の構成を図１１ないし図１４に示す。ただし、図１１は本発明の第３実施例のアンテナ３の構成を示す正面図であり、図１２は本発明の第３実施例のアンテナ３の構成を示す上面図であり、図１３は本発明の第３実施例のアンテナ３の構成を示す正面斜視図であり、図１４は本発明の第３実施例のアンテナ３の構成を示す背面斜視図である。
これらの図に示す本発明の第３実施例にかかるアンテナ３は、直立してほぼ垂直に配置された金属製の棒を加工して作成された左側素子３０と、左側素子３０と離隔されてほぼ平行に直立して配置された金属製の棒を加工して作成された右側素子３１とを有している。細長い矩形状の無給電素子基板３７は、ベークライト基板、フィルム基板、ガラスエポキシ基板やテフロン基板等の樹脂製の基板とされている。無給電素子基板３７の一面の左端部に、左側素子３０の下部がハンダ付けされるランドと、Ｌ字状に形成された左側給電ケーブル３３の先端に露出されている芯線３３ｃがハンダ付けされるランドからなる第１パターン３７ｂと、第１パターン３７ｂの内側に左側給電ケーブル３３の先端において露出されている編組線３３ａがハンダ付けされる第２パターン３７ａとが形成されている。

【0024】

また、無給電素子基板３７の一面の右端部に、右側素子３１の基部がハンダ付けされるランドと、Ｌ字状に形成された右側給電ケーブル３４の先端に露出されている芯線３４ｃがハンダ付けされるランドからなる第３パターン３７ｄと、第３パターン３７ｄの内側に右側給電ケーブル３４の先端において露出されている編組線３４ａがハンダ付けされる第４パターン３７ｃとが形成されている。左側給電ケーブル３３と右側給電ケーブル３４とはＬ字状に対象に折曲されて、全体としてＴ字状に配置されている。これにより、左側給電ケーブル３３と右側給電ケーブル３４とのほぼ一直線上に配置された水平部が、無給電素子基板３７の一面に密着されて配置され、左側給電ケーブル３３と右側給電ケーブル３４との中途からは近接してほぼ垂直に配置される。この垂直部の左側給電ケーブル３３の基端が左側給電点３５とされ、右側給電ケーブル３４の基端が右側給電点３６とされている。なお、左側給電ケーブル３３と右側給電ケーブル３４とは同軸ケーブルであり、先端部において露出されている編組線３３ａと芯線３３ｃとの間および編組線３４ａと芯線３４ｃとの間に短く内部絶縁体３３ｂ，３４ｂが露出されている。

【0025】

無給電素子基板３７の他面には無給電素子３８が銅箔パターンにより形成されている。無給電素子基板３７上では、その誘電率により波長短縮される。左側給電ケーブル３３と右側給電ケーブル３４とが一直線上に配置されている水平部に、他面に無給電素子３８が形成されている無給電素子基板３７の一面を密着して設けることにより、左側給電ケーブル３３と右側給電ケーブル３４との編組線３３ａ、編組線３４ａに流れる表皮電流を減少させて、電気的特性の劣化を極力防止することができる。この場合、無給電素子３８と左側給電ケーブル３３および右側給電ケーブル３４とからなる水平部との間隙は、無給電素子基板３７の厚みとなる。
また、第３実施例のアンテナ３においても、左側給電点３５と右側給電点３６とから得られた受信信号を合成したり、左側給電点３５と右側給電点３６とから得られる受信信号を切り換えることによりダイバーシティ受信を行うことができる。また、左側素子３０と右側素子３１の一方を送信アンテナとして用いることができる。すなわち、左側給電点３５あるいは右側給電点３６の一方に送信信号を供給することにより、左側素子３０あるいは右側素子３１を送信アンテナとして用いることができる。

【0026】

第３実施例のアンテナ３が、例えば２．６ＧＨｚ帯において使用される場合の寸法の一例を次に挙げる。２．６ＧＨｚの自由空間の波長をλ（約１１５．３８ｍｍ）とするが、無給電素子基板３７上においてはその比誘電率εｒの影響により波長が短縮されて波長λ’となる。比誘電率εｒが約３．７とされている場合は、波長λ’は約８４．８４ｍｍに短縮される。なお、無給電素子基板３７には片面だけに無給電素子３８がプリントされていることから、比誘電率εｒの１／２の影響を受けるものとしている。
左側素子３０と右側素子３１との間隔は約１７０ｍｍ（約１．４７λ）、左側素子３０と右側素子３１の長さは約２８ｍｍ（約０．２４λ）、無給電素子基板３７の長さは約１８０ｍｍ（約１．５６λ）、幅は約８ｍｍ（約０．０７λ）、厚みは１．６ｍｍ（約０．０１λ）、無給電素子３８の長さが約８０ｍｍ（約０．９４λ’）、幅が約５ｍｍ（約０．０６λ’）とされる。また、左側給電ケーブル３３と右側給電ケーブル３４との外径は例えば約３ｍｍとされ、この場合は編組線３３ａ，３４ａの外径は約２．５ｍｍ、内部絶縁体３３ｂ，３４ｂの外径は約１．６ｍｍ、芯線３３ｃ，３４ｃの外径は約１．３ｍｍとされる。

【0027】

第３実施例のアンテナ３において、左側給電ケーブル３３及び右側給電ケーブル３４の編組線３３ａ、３４ａに流れる表皮電流が、近接して配置された無給電素子３８の作用により減少するようになる。そして、上記した通りの寸法とされた際に、第３実施例のアンテナ３においても図８ないし図１０に示す第２実施例のアンテナ２が示す電気的特性を示すようになる。
上記した第３実施例のアンテナ３においては、各部品を無給電素子基板３７に設置するようにしたので、アンテナ３の組立性、配置精度などを向上させられることから高品質とすることができると共に、アンテナ３を低コストで量産することが可能となる。

【0028】

左側素子３０と右側素子３１とは同じ構成とされているが、代表として左側素子３０の詳細な構成を図１５に示す。図１５（ａ）は左側素子３０の構成を示す正面図であり、図１５（ｂ）は左側素子３０の構成を示す側面図であり、図１５（ｃ）は左側素子３０の構成を示す下面図である。
これらの図に示す左側素子３０は、金属製の棒状体を加工することにより作成されており、約上半分に断面円形の細長い棒状の素子部３０ａが形成され、素子部３０ａの下に外径がやや大きくされた長さの短い基部３０ｂが形成され、基部３０ｂの下にさらに外径が大きくされた鍔部３０ｃが形成され、鍔部３０ｃの下面から断面がＤ字状にカットされた固定部３０ｄが延伸するよう形成されている。Ｄ字状にカットされた固定部３０ｄにおける平面状の部分が、無給電素子基板３７に左端部に形成されている第１パターン３７ｂの左側にハンダ付けされる。ハンダ付けされる部位は平面状とされていることから接触面積が大きくされている。

【0029】

次に、第３実施例のアンテナ３の変形例の構成の一部を拡大して図１６に示す。変形例においては、左側素子３０と右側素子３１がハンダ付けに替えて無給電素子基板３７にネジ止めされている。図１６には右側素子３１の固着部分が示されており、右側素子３１の固定部には挿通孔３１ａが形成され、この挿通孔３１ａにビス３９ａが挿通され、無給電素子基板３７を貫通したビス３９ａにナット３９ｂが螺着されることにより、右側素子３１が無給電素子基板３７に形成されている第３パターン３７ｄに電気的かつ機械的に固着される。左側素子３０も右側素子３１と同様にビスとナットにより無給電素子基板３７に形成されている第１パターン３７ｂに電気的かつ機械的に固着される。

【産業上の利用可能性】

【0030】

以上説明した本発明にかかるアンテナの使用周波数帯は２．６ＧＨｚ帯に限るものではないと共に、右側素子および左側素子の長さや太さは上記した寸法に限るものではない。また、左側素子および右側素子は、ミアンダ状やコイル状などとしてもよい。また、本発明の実施例のアンテナでは、左側素子および右側素子の長さを同じ長さとしたが、異なる長さとしても良い。さらに、左側素子および右側素子を垂直に配置したが、これに限るものではなく水平に設置したり所定の傾斜角度で設置してもよい。さらにまた、右側給電ケーブルおよび左側給電ケーブルは、セミリジットケーブル、セミフレキシブルケーブル、フレキシブルケーブルなどの同軸ケーブルを使用することができ、その外径は約３ｍｍに限るものではなく種々の外径の同軸ケーブルとすることができる。そして、その同軸ケーブルの特性インピーダンスを５０Ωや７５Ω、あるいはその他のインピーダンスとすることができる。

【符号の説明】

【0031】

１ アンテナ、２ アンテナ、３ アンテナ、１０ 左側素子、１１ 右側素子、１２ 無給電素子、１３ 左側給電ケーブル、１３ａ 編組線、１３ｂ 内部絶縁体、１４ 右側給電ケーブル、１４ａ 編組線、１４ｂ 内部絶縁体、１５ 左側給電点、１６ 右側給電点、２０ 無給電素子基板、２１ 無給電素子、３０ 左側素子、３０ａ 素子部、３０ｂ 基部、３０ｃ 鍔部、３０ｄ 固定部、３１ 右側素子、３１ａ 挿通孔、３３ 左側給電ケーブル、３３ａ 編組線、３３ｂ 内部絶縁体、３３ｃ 芯線、３４ 右側給電ケーブル、３４ａ 編組線、３４ｃ 芯線、３５ 左側給電点、３６ 右側給電点、３７ 無給電素子基板、３７ａ 第２パターン、３７ｂ 第１パターン、３７ｃ 第４パターン、３７ｄ 第３パターン、３８ 無給電素子、３９ａ ビス、３９ｂ ナット、１００ アンテナ、１１０ 左側素子、１１１ 右側素子、１１３ 左側給電ケーブル、１１３ａ 編組線、１１３ｂ 内部絶縁体、１１４ 右側給電ケーブル、１１４ａ 編組線、１１４ｂ 内部絶縁体、１１５ 左側給電点、１１６ 右側給電点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】