特開 2023-38089 アンテナパターン及びアンテナシート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023038089

(43)【公開日】2023-03-16

(54)【発明の名称】アンテナパターン及びアンテナシート

(51)【国際特許分類】

   H01Q 9/16 20060101AFI20230309BHJP

   H01P 3/04 20060101ALI20230309BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20230309BHJP

【ＦＩ】

H01Q9/16

H01P3/04

H01Q1/38

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021145004

(22)【出願日】2021-09-06

(71)【出願人】

【識別番号】591186888

【氏名又は名称】株式会社トッパンインフォメディア

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】八屋 知義

(72)【発明者】

【氏名】安武 達也

【テーマコード（参考）】

5J046

【Ｆターム（参考）】

5J046AA02

5J046AB07

5J046PA09

(57)【要約】

【課題】受信する電波の周波数帯域における複数の帯域幅（チャンネル）をカバーできるとともに、通信障害となる障害物が存在しても、簡便な方法で、無電源で安定した無線通信を行うことができる無線通信中継用のアンテナパターン、及びそのようなアンテナパターンを備えたアンテナシートを提供すること。
【解決手段】導電線からなるアンテナパターンであって、前記導電線を折返し配置することで形成された線対称のアンテナエレメントを少なくとも１対含み、前記アンテナエレメントは、長さａの第１直線部と、前記第１直線部と平行に設けられた長さｂの第２直線部と、前記第１直線部と前記第２直線部とを繋ぐ長さｃの折返し部とからなり、前記第１直線部の長さａと前記第２直線部の長さｂとが異なる、アンテナパターン。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

導電線からなるアンテナパターンであって、前記導電線を折返し配置することで形成された線対称のアンテナエレメントを少なくとも１対含み、
前記アンテナエレメントは、長さａの第１直線部と、前記第１直線部と平行に設けられた長さｂの第２直線部と、前記第１直線部と前記第２直線部とを繋ぐ長さｃの折返し部とからなり、前記第１直線部の長さａと前記第２直線部の長さｂとが異なる、
アンテナパターン。

【請求項2】

前記第１直線部の長さａと前記折返し部の長さｃを合わせた長さａ＋ｃと、前記第２直線部の長さｂと前記折返し部の長さｃを合わせた長さｂ＋ｃのうち、一方は受信する電波の周波数帯域における最大受信周波数の１／４λに相当し、他方は受信する電波の周波数帯域における最小受信周波数の１／４λに相当する、請求項１に記載のアンテナパターン。

【請求項3】

前記アンテナエレメントの対が給電線を介して複数設けられた、請求項１又は２に記載のアンテナパターン。

【請求項4】

前記アンテナパターンの最先端のアンテナエレメントの対が１本の導電線として繋がっており、これにより前記アンテナパターンが全体で１本の連続した線状の導電性パターンとして設けられている、請求項１～３のいずれか１項に記載のアンテナパターン。

【請求項5】

シート状基材と、前記シート状基材の一方側に導電線を折返し配置することで設けられた、導電性パターンからなるアンテナ回路パターンを含むアンテナシートであって、
前記アンテナ回路パターンは、第１のアンテナ部と、該第１のアンテナ部と離れて設けられた第２のアンテナ部と、前記第１のアンテナ部と前記第２のアンテナ部とを接続する伝送線部とを含み、
前記第１のアンテナ部及び前記第２のアンテナ部はそれぞれ、線対称のアンテナエレメントを少なくとも１対含み、前記アンテナエレメントは、長さａの第１直線部と、前記第１直線部と平行に設けられた長さｂの第２直線部と、前記第１直線部と前記第２直線部とを繋ぐ長さｃの折返し部とからなり、前記第１直線部の長さａと前記第２直線部の長さｂとが異なる、
アンテナシート。

【請求項6】

前記第１のアンテナ部及び前記第２のアンテナ部の両方において、前記第１直線部の長さａと前記折返し部の長さｃを合わせた長さａ＋ｃと、前記第２直線部の長さｂと前記折返し部の長さｃを合わせた長さｂ＋ｃのうち、一方は受信する電波の周波数帯域における最大受信周波数の１／４λに相当し、他方は受信する電波の周波数帯域における最小受信周波数の１／４λに相当する、請求項５に記載のアンテナシート。

【請求項7】

前記第１のアンテナ部及び前記第２のアンテナ部の少なくとも一方において、前記アンテナエレメントの対が給電線を介して複数設けられた、請求項５又は６に記載のアンテナシート。

【請求項8】

前記第１のアンテナ部及び前記第２のアンテナ部の少なくとも一方において、最先端のアンテナエレメントの対が１本の導電線として繋がっており、前記第１のアンテナ部と前記第２のアンテナ部と前記伝送線部とが、全体で１本の連続した線状の導電性パターンとして設けられている、請求項５～７のいずれか１項に記載のアンテナシート。

【請求項9】

前記伝送線部は、２本の導電線が平行に配置された平行伝送路である、請求項５～８のいずれか１項に記載のアンテナシート。

【請求項10】

さらに、前記アンテナ回路パターンの少なくとも一部を保護するための保護層を含む、請求項５～９のいずれか１項に記載のアンテナシート。

【請求項11】

さらに、前記シート状基材の少なくとも一方側の表面に設けられた粘着層を含む、請求項５～１０のいずれか１項に記載のアンテナシート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナパターン及びアンテナシートに関する。特に、本発明は、無線通信用のアンテナパターン及びアンテナシートであって、電波を通さない又は減衰退させる障害物があっても、無電源で通信距離を伸ばすことができる無線通信中継用のアンテナパターン、及びそのようなアンテナパターンを備えたアンテナシートに関する。

【背景技術】

【0002】

現代社会において、携帯電話やスマートフォン、モバイルノートパソコンなどの無線通信を利用した移動通信システムは社会において欠かすことのできない技術となっている。

【0003】

無線通信には、必ず電波を受信するためのアンテナが必要になる。一般に、パソコンやスマートフォンをインターネットに接続するときには、中継機となるモデムやルーターを介してインターネット回線に接続することになる。無線ＬＡＮルーター（Ｗｉ－Ｆｉルーター）を利用して別の場所にあるパソコンやスマートフォンなどの機器をインターネットに無線接続する場合、親機となる無線ＬＡＮルーターと子機となるパソコンなどの無線ＬＡＮ機器同士をケーブルで接続する必要がないため、見栄えや使い勝手はよいが、例えば、家庭など室内で利用する場合、扉や壁や天井などを構成する部材の材質が電波を通さない、又は電波を減衰退させることがあり、通信が十分にできない場合がある。そのような場合、中継装置（リピーター）や中継アンテナを設置することで、通信距離の延長や、電波の届かない死角エリアへの通信を可能にすることができる。

【0004】

例えば、特許文献１には、室内の第１壁面に設置される第１平面アンテナと、他の室内又は屋外の第２壁面に設置される第２平面アンテナと、前記第１平面アンテナと前記第２平面アンテナとを接続する高周波伝送用ケーブルを備え、前記高周波伝送用ケーブルが非居住空間に配設され、室内からは目視されないことを特徴とする屋内中継用平面アンテナが記載されている。第１平面アンテナと第２平面アンテナとを非居住空間内を通した高周波伝送用ケーブルで接続することにより、一方の平面アンテナで受信した無線信号を電界強度の減衰を抑えながら他方の平面アンテナへ伝送することができることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４－０９６６０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

無線ＬＡＮ機器同士でデータを受送信するためには、同じ帯域幅のチャンネルを使用する必要がある。しかし、無線ＬＡＮは電波を使うため、使用する環境や周波数帯によっては、電波の干渉で通信が途切れるなどのトラブルが起こることがある。そのため、電波干渉を防ぐために、近くに存在するアクセスポイント同士で異なるチャンネルを使用するように設定することが必要となる場合がある。

【0007】

また、アンテナを設置するためのコスト、及びメンテナンスのしやすさの観点から、アンテナは、できるだけ構造がシンプルであることが好ましく、無電源で機能できることが好ましい。

【0008】

本発明は上記問題点に鑑み完成されたものであり、一実施形態において、受信する電波の周波数帯域における複数の帯域幅（チャンネル）をカバーできるとともに、通信障害となる障害物が存在しても、簡便な方法で、無電源で安定した無線通信を行うことができる無線通信中継用のアンテナパターン、及びそのようなアンテナパターンを備えたアンテナシートを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者は鋭意検討の結果、アンテナパターンのアンテナエレメントの直線部の長さを制御することにより、上記課題を解決できることを見出した。より具体的には、アンテナエレメントにおいて、互いに並行する第１直線部と第２直線部の長さを異なるものに構成することにより、受信する電波の周波数帯域における複数の帯域幅（チャンネル）をカバーでき、簡便な方法で、無電源で安定した無線通信を行うことができる。本発明は上記知見に基づき完成されたものであり、以下に例示される。

【0010】

本発明は一側面において、導電線からなるアンテナパターンであって、前記導電線を折返し配置することで形成された線対称のアンテナエレメントを少なくとも１対含み、
前記アンテナエレメントは、長さａの第１直線部と、前記第１直線部と平行に設けられた長さｂの第２直線部と、前記第１直線部と前記第２直線部とを繋ぐ長さｃの折返し部とからなり、前記第１直線部の長さａと前記第２直線部の長さｂとが異なる、
アンテナパターンである。

【0011】

本発明の一実施形態において、前記第１直線部の長さａと前記折返し部の長さｃを合わせた長さａ＋ｃと、前記第２直線部の長さｂと前記折返し部の長さｃを合わせた長さｂ＋ｃのうち、一方は受信する電波の周波数帯域における最大受信周波数の１／４λに相当し、他方は受信する電波の周波数帯域における最小受信周波数の１／４λに相当するように構成することができる。

【0012】

本発明の一実施形態において、前記アンテナエレメントの対は、給電線を介して複数設けることができる。

【0013】

本発明の一実施形態において、前記アンテナパターンの最先端のアンテナエレメントの対を１本の導電線として繋げ、これにより前記アンテナパターンを全体で１本の連続した線状の導電性パターンとして設けることができる。

【0014】

本発明は別の側面において、シート状基材と、前記シート状基材の一方側に導電線を折返し配置することで設けられた、導電性パターンからなるアンテナ回路パターンを含むアンテナシートであって、
前記アンテナ回路パターンは、第１のアンテナ部と、該第１のアンテナ部と離れて設けられた第２のアンテナ部と、前記第１のアンテナ部と前記第２のアンテナ部とを接続する伝送線部とを含み、
前記第１のアンテナ部及び前記第２のアンテナ部はそれぞれ、線対称のアンテナエレメントを少なくとも１対含み、前記アンテナエレメントは、長さａの第１直線部と、前記第１直線部と平行に設けられた長さｂの第２直線部と、前記第１直線部と前記第２直線部とを繋ぐ長さｃの折返し部とからなり、前記第１直線部の長さａと前記第２直線部の長さｂとが異なる、
アンテナシートである。

【0015】

本発明の一実施形態において、前記第１のアンテナ部及び前記第２のアンテナ部の両方において、前記第１直線部の長さａと前記折返し部の長さｃを合わせた長さａ＋ｃと、前記第２直線部の長さｂと前記折返し部の長さｃを合わせた長さｂ＋ｃのうち、一方は受信する電波の周波数帯域における最大受信周波数の１／４λに相当し、他方は受信する電波の周波数帯域における最小受信周波数の１／４λに相当するように構成することができる。

【0016】

本発明の一実施形態において、前記第１のアンテナ部及び前記第２のアンテナ部の少なくとも一方において、前記アンテナエレメントの対は、給電線を介して複数設けることができる。

【0017】

本発明の一実施形態において、前記第１のアンテナ部及び前記第２のアンテナ部の少なくとも一方において、最先端のアンテナエレメントの対を１本の導電線として繋げ、前記第１のアンテナ部と前記第２のアンテナ部と前記伝送線部とを、全体で１本の連続した線状の導電性パターンとして設けることができる。

【0018】

本発明の一実施形態において、前記伝送線部は、２本の導電線が平行に配置された平行伝送路とすることができる。

【0019】

本発明の一実施形態において、アンテナシートは、さらに、前記アンテナ回路パターンの少なくとも一部を保護するための保護層を含むことができる。

【0020】

本発明の一実施形態において、アンテナシートは、さらに、前記シート状基材の少なくとも一方側の表面に設けられた粘着層を含むことができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、受信する電波の周波数帯域における複数の帯域幅（チャンネル）をカバーできるとともに、通信障害となる障害物が存在しても、簡便な方法で、無電源で安定した無線通信を行うことができる無線通信中継用のアンテナパターン、及びそのようなアンテナパターンを備えたアンテナシートを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１（Ａ）は、本発明のアンテナパターンのアンテナエレメントの対の一例を模式的に示す平面図である。図１（Ｂ）は、本発明のアンテナパターンのアンテナエレメントの対の別の一例を模式的に示す平面図である。

【図2】図２は、アンテナエレメントの対が複数設けられたアンテナパターンの一例を模式的に示す平面図である。

【図3】図３（Ａ）は、本発明のアンテナシートの一例を模式的に示す平面図である。図３（Ｂ）はアンテナシートに粘着層を設けた一例を模式的に示す断面図である。図３（ｃ）はアンテナシートに保護層を設けた一例を模式的に示す断面図である。

【図4】図４（Ａ）は、本発明のアンテナシートにおいて、導電性パターンの導電線がシート状基材の表面に埋め込まれた状態の一例を示す。図４（Ｂ）は、本発明のアンテナシートにおいて、導電性パターンの導電線の一部がシート状基材の表面に覆われる状態の一例を示す。

【図5】図５は、比較例に用いたアンテナシートの一例を模式的に示す平面図である。

【図6】図６（Ａ）は、本発明のアンテナシートの貼り付け態様の一例を示す模式図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の貼り付け態様を上面から見た図である。

【図7】図７は、本発明のアンテナシートの貼り付け態様の別の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

次に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。なお、本発明の各実施形態を説明する図面における寸法、縮尺、角度などは、理解に資するために便宜上示すものであり、実際の寸法、縮尺、角度などを示すとは限らない。

【0024】

（１．アンテナエレメント）
図１（Ａ）は、本発明のアンテナパターンのアンテナエレメントの対の一例を模式的に示す平面図である。図１（Ｂ）は、本発明のアンテナパターンのアンテナエレメントの対の別の一例を模式的に示す平面図である。本実施形態のアンテナパターンは、そのようなアンテナエレメントを少なくとも１対含むことを特徴とする。

【0025】

図１によると、本実施形態のアンテナパターンのアンテナエレメントは、導電線を折返し配置することで形成されており、図面では中心線（点線）に対して上下対称に設けられている。上下のアンテナエレメントは、それぞれ、長さａの第１直線部と、第１直線部と平行に設けられた長さｂの第２直線部と、第１直線部と第２直線部とを繋ぐ長さｃの折返し部とからなり、第１直線部の長さａと第２直線部の長さｂとが異なる長さになっている。長さａは、中心線から上下方向に向かって、折返し部ｃと繋がる端部までの距離をいい、長さｂは、中心線から上下方向に向かって、折返し部ｃと繋がる端部までの距離をいう。当該アンテナエレメントの対において、それぞれの第１直線部の長さａと第２直線部の長さｂが相等しいことが好ましい。

【0026】

第１直線部の長さａと第２直線部の長さｂとが異なる長さであることにより、受信すべき電波の周波数帯域における複数の帯域幅（チャンネル）をカバーでき、近くに存在するアクセスポイント同士による異なるチャンネルでの受信を容易にすることができる。

【0027】

図１（Ａ）では、受信する電波の周波数帯域における複数の帯域幅（チャンネル）をカバーするため、第１直線部の長さａと折返し部の長さｃを合わせた長さａ＋ｃを受信する電波の周波数帯域における最小受信周波数の１／４λに相当する長さとし、第２直線部の長さｂと折返し部の長さｃを合わせた長さｂ＋ｃを受信する電波の周波数帯域における最大受信周波数の１／４λに相当する長さにすることができる。例えば、Ｗｉ－Ｆｉの国際的な標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａの場合、無線ＬＡＮの５ＧＨｚ帯の周波数としては、５．２ＧＨｚ帯（Ｗ５２）の周波数帯域は５１５０～５２５０ＭＨｚ（４チャンネル）、５．３ＧＨｚ帯（Ｗ５３）の周波数帯域は５２５０～５３５０ＭＨｚ（４チャンネル）、５．６ＧＨｚ帯（Ｗ５６）の周波数帯域は５４７０～５７２５ＭＨｚ（１１チャンネル）が利用可能であり、これらすべての帯域幅をカバーするには、最小受信周波数５１５０ＭＨｚから最大受信周波数５７２５ＭＨｚの周波数帯域をカバーする必要がある。この場合、第１直線部の長さａと折返し部の長さｃを合わせた長さａ＋ｃを最小受信周波数５１５０ＭＨｚの１／４λに相当する約１４．５ｍｍとし、第２直線部の長さｂと折返し部の長さｃを合わせた長さｂ＋ｃを最大受信周波数５７２５ＭＨｚの１／４λに相当する約１３ｍｍの長さにするとよい。

【0028】

またＩＥＥＥ８０２．１１ｂの場合、２．４ＧＨｚ帯の周波数帯域は２４０１～２４９５ＭＨｚ（中心周波数で２４１２～２４８４ＭＨｚ）で、日本国内では１４チャンネルが利用可能である。２．４ＧＨｚ帯は５ＧＨｚ帯に比べると電波が遠くまで届きやすく、壁などの障害物にも強いため、比較的に広範囲で使用することが可能だが、１つのチャンネル幅が規格上２２ＭＨｚ（中心周波数から両側に１１ＭＨｚ）であるため、周波数が重なり合わないように干渉なしで通信できるのは５チャンネルずつ離した３チャンネル（最大４チャンネル）を割り当てていくのが一般的である。この場合でも、２４０１～２４４３ＭＨｚ（１～５チャンネル）、２４２６～２４６８ＭＨｚ（６～１０チャンネル）、２４５１～２４８３ＭＨｚ（１１～１３チャンネル）及び２４７３～２４９５ＭＨｚ（１４チャンネル）、のすべての帯域幅をカバーするには、最小受信周波数２４０１ＭＨｚから最大受信周波数２４９５ＭＨｚの周波数帯域をカバーする必要がある。この場合、第１直線部の長さａと折返し部の長さｃを合わせた長さａ＋ｃを最小受信周波数２４０１ＭＨｚの１／４λに相当する約３１ｍｍとし、第２直線部の長さｂと折返し部の長さｃを合わせた長さｂ＋ｃを最大受信周波数２４９５ＭＨｚの１／４λに相当する約３０ｍｍの長さにするとよい。

【0029】

さらに、実際の必要に応じて、これらの周波数帯域のいずれかの最小受信周波数と、いずれかの最大受信周波数を任意に選択したうえ、第１直線部の長さａと折返し部の長さｃを合わせた長さａ＋ｃ、及び第２直線部の長さｂと折返し部の長さｃを合わせた長さｂ＋ｃを設定することができる。本発明の異なる実施形態は、これらの任意の組み合わせを含むものとする。さらには、本発明の様々なアンテナパターンにおいて、異なるアンテナエレメントの対を組み合わせて配置することができる。例えば、アンテナパターンにおいて、一部のアンテナエレメントの対における第１直線部の長さａと折返し部の長さｃを合わせた長さａ＋ｃを最小受信周波数５１５０ＭＨｚの１／４λに相当する約１４．５ｍｍとし、第２直線部の長さｂと折返し部の長さｃを合わせた長さｂ＋ｃを最大受信周波数５７２５ＭＨｚの１／４λに相当する約１３ｍｍの長さとし、別の一部のアンテナエレメントの対における第１直線部の長さａと折返し部の長さｃを合わせた長さａ＋ｃを最小受信周波数２４０１ＭＨｚの１／４λに相当する約３１ｍｍとし、第２直線部の長さｂと折返し部の長さｃを合わせた長さｂ＋ｃを最大受信周波数２４９５ＭＨｚの１／４λに相当する約３０ｍｍの長さとすることも可能である。

【0030】

図１（Ａ）の場合、第１直線部と折返し部と第２直線部の端部をそれぞれ繋げて１つの線状に形成するには、第１直線部の長さａよりも第２直線部の長さｂと折返し部ｃを合わせた長さｂ＋ｃの方を長く（ａ＜ｂ＋ｃ）する必要がある。また折返し部ｃの長さは任意であるが、第１直線部の長さａに対する折返し部ｃの折り曲げ率〔ｃ／（ａ＋ｃ）〕と第２直線部の長さｂに対する折返し部ｃの折り曲げ率〔ｃ／（ｂ＋ｃ）〕は、６０％以下、好ましくは４０％以下であるようにするとよい。特に折り曲げ率を最大４０％までとして折り曲げると、放射効率の悪化を非常に小さく抑えることができ、アンテナの小型化に寄与することができる。

【0031】

図１（Ａ）の場合、上下対称のアンテナエレメントの対のそれぞれの第２直線部ｂ同士の間には給電線（又は給電点）のための間隔が設けられている。この間隔は任意であるが、１ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは、１ｍｍ～３ｍｍであるとよい。また、図１（Ａ）では、上下対称のアンテナエレメントの対のそれぞれの第１直線部ａは１つの線状に繋がっているが、第２直線部ｂと同様に間隔を有してもよく、この場合の第１直線部ａの長さは、上下対称のアンテナエレメントの対の中心線から折返し部ｃと繋がる端部までの長さであるとよい。

【0032】

図１（Ｂ）は、第１直線部の長さａと折返し部の長さｃを合わせた長さａ＋ｃを受信する電波の周波数帯域における最大受信周波数の１／４λに相当する長さとし、第２直線部の長さｂと折返し部の長さｃを合わせた長さｂ＋ｃを受信する電波の周波数帯域における最小受信周波数の１／４λに相当する長さにしたアンテナパターンである。図１（Ｂ）では、図１（Ａ）の第１直線部ａと折返し部ｃと第２直線部ｂとで形成される台形状の線状パターンが反転した形になっている。この場合でも、図１（Ａ）のアンテナパターンと同様に、受信する電波の周波数帯域における複数の帯域幅（チャンネル）をカバーすることができる。

【0033】

（２．アンテナパターン）
図２は、前述の本発明の実施形態に係るアンテナエレメントの対が複数設けられたアンテナパターンの一例を模式的に示す平面図である。図２によると、第１直線部ａと折返し部ｃと第２直線部ｂとで形成されるアンテナエレメントの対が給電線を介して複数設けられている。アンテナパターンには、前述の本発明の実施形態に係るアンテナエレメントの対のほか、ほかの形状のアンテナエレメントの対を配置することも可能であるが、好ましくは、すべてのアンテナエレメントの対が、前述の本発明の実施形態に係るアンテナエレメントの対である。本発明の実施形態に係るアンテナエレメントの対を複数配置する場合、それぞれの第１直線部及び第２直線部がすべて平行になるように配置することが好ましい。アンテナエレメントの対の総数は２以上であればよいが、数が増えるとアンテナシートの寸法が大きくなるため、１０以下、好ましくは５以下であってよい。また隣接する２つのアンテナエレメントの対の間隔ｄは、２ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは、３ｍｍ～１０ｍｍが好適である。アンテナエレメントの対の総数、間隔は設計の自由度が高いので、これで指向性や受信感度をある程度調整することができる。

【0034】

本発明の実施形態に係るアンテナエレメントの対を複数配置する場合、１つのアンテナエレメントの対における第１直線部の長さａ、第２直線部の長さｂ、及び折返し部の長さｃは、他のアンテナエレメントの対のそれぞれと同じであってもよく、異なってもよい。好ましくは、すべての１つのアンテナエレメントの対において、第１直線部の長さａ、第２直線部の長さｂ、及び折返し部の長さｃが同じになるように構成する。

【0035】

図２において、アンテナパターンの最先端のアンテナエレメントの対が給電線と同様の間隔を有しているが、最先端のアンテナエレメントの対を１本の導電線として繋げることによりアンテナパターンを全体で１本の連続した線状の導電性パターンとして設けることができる（図３（Ａ）参照）。図２の実施形態において、アンテナパターンの最先端のアンテナエレメントの対とは、最も左側に位置するアンテナエレメントの対を意味する。

【0036】

（３．アンテナシート）
図３（Ａ）は、本発明のアンテナシートの一例を模式的に示す平面図である。図３（Ｂ）はアンテナシートに粘着層を設けた一例を模式的に示す断面図である。図３（ｃ）はアンテナシートに保護層を設けた一例を模式的に示す断面図である。

【0037】

図３（Ａ）によると、アンテナシート１は、シート状基材２と、シート状基材２の一方側に導電線を折返し配置することで設けられた、導電性パターンからなるアンテナ回路パターン３を含み、アンテナ回路パターン３は、第１のアンテナ部３１と、第１のアンテナ部３１と離れて設けられた第２のアンテナ部３２と、第１のアンテナ部３１と第２のアンテナ部３２とを接続する伝送線部４とを備える。

【0038】

第１のアンテナ部３１と第２のアンテナ部３２はそれぞれ、図１又は図２に開示される実施形態のように、長さａの第１直線部と、第１直線部と平行に設けられた長さｂの第２直線部と、第１直線部と第２直線部とを繋ぐ長さｃの折返し部とからなるアンテナエレメントが線対称に設けられ、第１直線部の長さａと第２直線部の長さｂとが異なる長さになっている。また、図３（Ａ）の実施形態では、第１のアンテナ部３１と第２のアンテナ部３２は、第１直線部と折返し部と第２直線部とで形成されるアンテナエレメントの対がそれぞれ給電線を介して上下対称に４対設けられている。

【0039】

第１のアンテナ部３１と第２のアンテナ部３２とを接続する伝送線部４は、第１のアンテナ部３１と第２のアンテナ部３２との間で電力信号を伝送する伝送路で、平行な２本の直線で構成される。伝送線部４の長さは特に制限はないが、例えば、５ｍｍ～５００ｍｍ、好ましくは、１０ｍｍ～１００ｍｍが好適である。また、平行間隔は、１ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは、１．５ｍｍ～３ｍｍが好適である。

【0040】

図３（Ａ）に例示した本実施形態のアンテナシート１によると、第１のアンテナ部３１で受信した電波を第２のアンテナ部３２から送信することができ、通信障害となる障害物が存在しても、簡便な方法で、無電源で安定した無線通信を行うことができる無線通信中継用のアンテナシート１とすることができる。

【0041】

本発明の一実施形態において用いられるシート状基材２は、所定の厚みを有し、単層又は複数層で構成され、各層は、紙、合成紙、熱可塑性樹脂シートなどを用いることができる。柔軟性の観点から、シート状基材２が単層である場合、樹脂材料からなる層であることが好ましく、シート状基材２が複数層で構成される場合、少なくともその一層が樹脂材料からなることが好ましい。シート状基材２の少なくとも一層を構成する樹脂材料には熱可塑性樹脂を用いることが望ましい。

【0042】

熱可塑性樹脂としては、エチレン系樹脂、プロピレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、熱可塑性ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂等を用いることができ、これらの材料として、１種を単独に使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

【0043】

シート状基材２を複数層で構成する場合の例としては、紙基材上に熱可塑性樹脂を塗工やラミネートしたものを挙げることができる。

【0044】

シート状基材２を熱可塑性樹脂で構成する場合、透明又は半透明な熱可塑性樹脂からなるものであれば、全体として透明又は半透明なアンテナシート１を作製することができるので好適である。全体として透明又は半透明な無線通信中継用アンテナシート１は、貼り付け対象となる建築物等の被着体の意匠性を損なうことなく貼着可能となる。

【0045】

シート状基材２には、無機微細粉末あるいは有機フィラー、分散剤、酸化防止剤、相溶化剤、紫外線安定剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤等を適宜添加することができる。

【0046】

シート状基材２の強度を維持し、導電性パターン３を担持する機能を果たすためには、シート状基材２の厚みは、０．０３０ｍｍ以上であることが好ましく、０．０５０ｍｍ以上であることがより好ましい。一方、シート状基材２の柔軟性を維持する観点から、シート状基材２の厚みは、１．０００ｍｍ以下であることが好ましく、０．５００ｍｍ以下であることがより好ましい。

【0047】

上述の様に、シート状基材２は単層又は複数層（あるいは、異なる材料の層の組み合わせ）で構成されてもよいが、シート状基材２全体としては、可撓性又は可塑性を有することが好ましい。その理由として、後述する図６～７に示すように、折り曲げて使用する態様に適用することができるからである。

【0048】

導電性パターン３の配置手段は限定されないが、銀ペースト等の導電性インキを用いた印刷や銅箔等の金属箔のエッチングによる形成、一定の径を有する断面視で円形の導電線を所定のパターンに配設して形成することができる。

【0049】

印刷方式では、銀ペースト等の導電性インキを、スクリーン印刷やオフセット印刷、インクジェット印刷などの印刷方式を用いて、シート状基材２の一方側に、印刷アンテナとして所望のアンテナ回路パターンを形成することができる。

【0050】

エッチングによる形成では、銅箔やアルミ箔を絶縁フィルムと貼り合せた基材をエッチングし、エッチングアンテナとして、所望のアンテナ回路パターンを形成する。エッチングによる形成では、絶縁フィルムをそのままシート状基材２として用いてよく、また絶縁フィルムのアンテナ回路パターンを形成した面にシート状基材２を貼り合せ、絶縁フィルムとシート状基材２でアンテナ回路パターンを挟み込んだ形にしてもよい。

【0051】

導電性パターン３を導電線で形成する場合、その導電線は、少なくとも金属線を含んで構成され、好ましくは、金属線が自己融着性の絶縁被膜により被覆されてなるものとすることができる。金属線としては、例えば、銅、鉄、金、銀、銅ニッケル、ニッケルクロム、鉄ニッケルクロム等の金属線を用いることができるが、導電性を有するものであれば他の材料を用いることもできる。通信特性や耐久性、コストの観点から、金属線として銅又は銅合金が好ましい。銅合金の例としては、亜鉛、鉛、錫、銀、アルミ、ニッケル、ベリリウム、ジルコニウムなどを単独もしくは複数組み合わせてなる銅合金を用いることが好ましい。

【0052】

金属線を被覆する絶縁被膜は、絶縁性の樹脂被膜であり、絶縁被膜で被覆された導電線は市販のエナメル線とすることができる。絶縁性の樹脂被膜の具体例としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、フッ素樹脂等を挙げることができる。絶縁被膜は、典型的には黒色であるが、貼り付け対象となる被着体の色彩にあわせて絶縁被膜を任意の色に着色させてもよい。

【0053】

導電性パターン３を構成する導電線の直径は通信特性を考慮すると、例えば、０．０３ｍｍ～０．２ｍｍとすることができる。細い導電線を形成するのは容易ではない場合もあるが、貼り付け対象となる被着体の透明性や意匠性を損なわないためには導電線はできるだけ細いほうがよく、導電線の直径は好ましくは、０．０５ｍｍ～０．１５ｍｍである。

【0054】

本発明の好ましい１つの実施態様として、導電性パターン３は、第１のアンテナ部３１と第２のアンテナ部３２と伝送線部４とを１つの連続した導電線で形成することができる。図３（Ａ）では、第１のアンテナ部３１の最先端のアンテナエレメントの対の第１直線部が１本の導電線で繋がっており、第１のアンテナ部３１と第２のアンテナ部３２と伝送線部４とが全体で１本の導電線からなる連続した導電性パターンとして設けられた例を示している。なお、第１のアンテナ部３１の最先端のアンテナエレメントの対とは、伝送線部４との距離が最も遠いアンテナエレメントの対を意味する。

【0055】

このような導電性パターンの形成方法としては、典型的にはシート状基材２の一方の表面に、導電線を引き回して、所定のパターン形態を描き、導電線を少なくともシート状基材２の一方の表面に埋め込むことにより固定することで、形成することができる。ここで、埋め込むとは、導電線に接しているシート部分の位置が、導電線の下端よりも高い状態にあることを意味する。例えば、図４（Ａ）に示すように、シート状基材２の表面よりも奥側に導電線の下端がめりこんだ状態であってもよい。あるいは、図４（Ｂ）に示すように、導電線の下端は、シート面と同じ高さかそれよりも高い位置にあるが、シート面の一部が盛り上がって、導電線の下端の一部を覆うような状態であってもよい。

【0056】

シート状基材２の表面への導電線の埋め込み方法としては、例えば、少なくとも一方の表面が熱可塑性樹脂で構成されるシート状基材２を用い、超音波融着の原理を活用して導電線をシート状基材２の表面に埋め込むことが望ましい。超音波融着を行うに際しては、導電線を繰り出しながら熱可塑性樹脂からなるシート状基材２の表面を溶融させ、導電線をシート状基材２の表面に埋め込むことが可能な配線描画装置を用いることができる。このような配線描画装置が備える超音波ヘッドにより、導電線をシート状基材２の表面上へ繰り出しつつ、振動と加圧によりシート状基材２の表面に導電線を埋め込むことができる。

【0057】

シート状基材２の表面への導電線の埋め込みにより、シート状基材２上での導電性パターン３の位置決めを行うことができ、外部からの衝撃等による導電線の位置ずれの抑制を図ることができる。また、シート状基材２の表面に導電線を埋め込むことで、シート状基材２の表面上に導電線を配置することによるシート状基材２の表面の凹凸の程度を低減することができる。

【0058】

（４．粘着層）
本発明の一実施形態において、シート状基材２の少なくとも一方側の表面に粘着層を設けることができる。より具体的には、シート状基材２の導電性パターン３が設けられた一方の面、及びシート状基材２の導電性パターン３が設けられていない他方の面の少なくともどちらか一方に、粘着層５を設けることができる。図３（Ｂ）では、シート状基材２の導電性パターン３が設けられていない他方の面に粘着層５が設けられている。

【0059】

粘着層は、本発明のアンテナシート１の貼り付け対象となる建造物や建築物の建具等の被着体に貼り付けるものである。粘着層としては、例えば、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、ゴム系、ポリエステル系、セルロース系、エマルジョン等の粘着剤が使用可能である。また必要により粘着剤の特性向上のための添加剤として、フィラーや粘着付与剤や硬化剤なども適宜使用できる。

【0060】

粘着層５の厚みは接着力が得られる厚みであれば特に限定されず、通常は２０μｍ以上であり、好ましくは２５μｍ以上である。粘着層５の厚みの上限は特に限定されないが、通常は２００μｍ以下であり、好ましくは７５μｍ以下である。粘着層５を形成する場合、粘着剤をグラビアコーティング、グラビアリバースコーティング、コンマコーティング、ナイフコーティング、ダイコーティング等の塗布方式を用いて形成できる。

【0061】

（５．保護層）
本発明の一実施形態において、導電性パターン３の少なくとも一部を保護するために、保護層６を設けることができる。より具体的には、シート状基材２の導電性パターン３が設けられた一方の面に、導電性パターン３の少なくとも一部を保護する保護層６を設けることができる。図３（Ｃ）では、シート状基材２の一方の面に、導電性パターン３が設けられ、当該導電性パターン３が設けられたシート状基材２の面の全面に、導電性パターン３を被覆するように保護層６が設けられている。

【0062】

保護層６は、シート状基材２の一方側に設けられた導電性パターン３が外部に露出しないように保護する。導電性パターン３が自己融着性の絶縁層により被覆された導電線であれば保護層６は必ずしも必要ではないが、保護層６は、擦れなどで導電性パターン３がシート状基材２から剥がれたり、衝撃で断線したりすることを防止することができる。

【0063】

保護層６の材料の具体例としては、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリアクリル系もしくはポリメタクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン共重合体、ポリビニルアセタール系樹脂、ゴム系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フェノール系樹脂、アミノ－プラスト系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、シリコーン系樹脂、セルロース系樹脂等を構成するモノマー、プレポリマー、オリゴマー又はポリマーの１種又は２種以上を主成分とする組成物を挙げることができる。

【0064】

保護層６の形成方法としては、例えば、オフセット印刷やグラビア印刷等、スクリーン印刷等の印刷方式で形成することができる。また、シート状基材２と同様の透明又は半透明な熱可塑性樹脂シートを、必要により接着層を介して熱プレスでラミネート形成することもできる。シート状基材２と保護層６が透明又は半透明なものであると、全体として透明又は半透明なアンテナシート１を好適に作製することができる。全体として透明又は半透明なアンテナシート１は、貼り付け対象となる建築物等の被着体の意匠性を損なうことなく貼着可能となる。

【0065】

保護層６の厚みは、例えば、印刷方式で形成する際には、下限が１μｍ以上、好ましくは５μｍ以上であり、上限が１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下である。熱可塑性樹脂シートを用いる場合、例えば、保護層６の厚みの下限が１０μｍ以上、好ましくは５０μｍ以上であり、上限が５００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下である。

【0066】

本発明では、保護層６が導電性パターン３を視覚的に隠蔽する隠蔽層とすることができる。隠蔽層としては保護層６を着色したものでよく、保護層６そのもの、又は保護層６上に印刷による意匠を施したものでもよい。意匠としては、貼り付け対象となる建造物や建築物の建具等の被着体と外観類似の化粧層とすることで、貼り付けた無線通信中継用アンテナシート１を目立たないようにすることができる。例えば、建築物の建具等の被着体が一定パターンの模様を表面に有している場合には、外見上、当該パターンと連続的になるように貼り付けることが可能な化粧層であってもよい。

【0067】

本発明では、シート状基材の導電性パターンが設けられた一方の面の保護層６上に更に第２の粘着層を設けることもできる。ただし、その場合、保護層６と第２の粘着層が接することは必須ではなく、間に別の層を設けてもよい。

【0068】

本実施形態の１つの使用態様として、建造物を構成する少なくとも２つの面を有する部材において、該部材の第１面に第１のアンテナ部３１を、該第１面に隣接する第２面に第２のアンテナ部３２を配置し、第１のアンテナ部３１と第２のアンテナ部３２に接続された伝送線部４で第１のアンテナ部３１と第２のアンテナ部３２との間に電力信号を伝送する無線通信中継用のアンテナシート１として用いることができる。特に、建造物を構成する部材が建築物の建具である場合に好適に用いられる。

【0069】

図６は、コンクリートや土壁などの建造物の壁面に本実施形態のアンテナシート１を貼り付けた一例を示す模式図である。図７は建築物の建具、例えば扉に本実施形態のアンテナシート１を貼り付けた一例を示す模式図である。

【0070】

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）のように、コンクリートや土壁などの建造物の角部にアンテナシート１を貼り付けることで、コードレス電話機やＦＡＸ機、加熱中の電子レンジなどの電波干渉を起こすような機器があっても通信距離の延長や電波の届かない死角エリアへの通信を可能にすることができる。なお、建造物の角部が必ずしも直角でなくてもよい。

【0071】

また、図７のように、通信障害となる扉や窓などの障害物の両面を跨ぐようにアンテナシート１を貼り付けることで、電波が遮蔽された空間の無線通信を、簡便な方法で、安定に行うことができる。

【実施例0072】

以下、本発明及びその利点をより良く理解するための実施例を例示するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

【0073】

（実施例１）
シート状基材２となる熱可塑性樹脂シート（三菱樹脂株式会社製ポリカシートＤＰＩ－ＡＯ、厚み０．０７５ｍｍ）を準備し、シート状基材２の一方の面に導電線（ＥＬＥＫＴＲＩＳＯＬＡ社製自己融着被膜導線ＡＢ１５、Φ０．１０ｍｍ）を、超音波ヘッドを備えた配線描画装置（Ｒｕｈｌａｍａｔ社製ＷＣＥ１５０、設定条件：ＵＳＰ１２００、ｓｐｅｅｄ４０％）を用いて埋め込み、図３（Ａ）に示す導電性パターンからなるアンテナ回路パターン３を形成した。

【0074】

第１のアンテナ部３１と第２のアンテナ部３２は、国際標準規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａの５ＧＨｚ帯の１９チャンネルに対応するように、図１（Ａ）を参照して、第１直線部の長さａと折返し部の長さｃを合わせた長さａ＋ｃを周波数帯域の最小受信周波数５１５０ＭＨｚの１／４λに相当する約１４．５ｍｍ、第２直線部の長さｂと折返し部の長さｃを合わせた長さｂ＋ｃを周波数帯域の最大受信周波数５７２５ＭＨｚの１／４λに相当する約１３ｍｍ、折返し部の長さｃを３ｍｍとした。また図２を参照して、アンテナエレメントは上下対称に４対、隣接する２つのアンテナエレメントの対の間隔ｄは７．５ｍｍとした。第１のアンテナ部３１と第２のアンテナ部３２とを接続する伝送線部４の長さは５０ｍｍとした。最後に、縦１００ｍｍｍ×横２００ｍｍにカットし、図３（Ａ）に示すアンテナシート１を作製した。

【0075】

（実施例２）
実施例１と同様の手順によりアンテナシート１を作製した。このとき、図１（Ｂ）を参照して、第１直線部の長さａと折返し部の長さｃを合わせた長さａ＋ｃを周波数帯域の最大受信周波数の１／４λに相当する１３ｍｍとし、第２直線部の長さｂと折返し部の長さｃを合わせた長さｂ＋ｃを周波数帯域の最小受信周波数の１／４λに相当する長さ１４．５ｍｍとし、折返し部の長さｃを３ｍｍとした。すなわち、第１直線部の長さａと第２直線部の長さｂの長さを入れ替えた以外、実施例１のアンテナシート１と同様の構成であった。

【0076】

（比較例１）
実施例１と同様にアンテナシートを作製した。このとき、図５を参照して、第１のアンテナ部３１と第２のアンテナ部３２は、国際標準規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａの５ＧＨｚ帯の１９チャンネルの中心周波数に対応するようにＷ₁を２５ｍｍ、Ｗ₂を１２．５ｍｍとした。折返し部は１ｍｍとし、アンテナエレメントは上下対称に４対、隣接する２つのアンテナエレメントの対の間隔ｄは２ｍｍとした。これにより、第１直線部と第２直線部の長さが等しいアンテナシートを作製した。

【0077】

実施例１、２と比較例１のアンテナシートを用いて受送信特性を評価した。評価方法は、シールドボックスの外側と内側に第１アンテナ部と第２アンテナ部が位置するようにアンテナシートを配置し、シールドボックスの蓋で第１アンテナ部と第２アンテナ部の境（伝送線部）を挟み遮断した状態で、シールドボックス外の信号発生器に接続された送信アンテナから照射した５ＧＨｚ帯の信号を第１アンテナ部で受信し、シールドボックス内の第２アンテナ部より再放射した電波を、シールドボックス内の受信アンテナにて受信し、その信号レベルをスペクトラムアナライザにて測定した。この操作を、周波数を変えて行った。信号レベル（受送信特性）が０に近ければ近いほど、信号の減衰が小さかったことを意味する。

【0078】

結果を表１に示した。実施例１と実施例２のアンテナシートは、５１５０ＭＨｚから５２７５ＭＨｚの範囲で安定した受送信特性を示した。一方、比較例１は、５３５０ＭＨｚで良好な受送信特性を示すが、中心の周波数帯域から外れると、受送信特性が悪くなる傾向が見られた。

【0079】

【表1】

【符号の説明】

【0080】

１ アンテナシート
２ シート状基材
３ 導電性パターン（アンテナ回路パターン）
３１ 第１のアンテナ部
３２ 第２のアンテナ部
４ 伝送線部
５ 粘着層
６ 保護層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】