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(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】P2024054457
(43)【公開日】2024-04-17
(54)【発明の名称】平面アンテナ装置
(51)【国際特許分類】
H01Q 19/13 20060101AFI20240410BHJP
H01Q 1/42 20060101ALI20240410BHJP
H01Q 9/16 20060101ALI20240410BHJP
【ＦＩ】
H01Q19/13
H01Q1/42
H01Q9/16
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022160667
(22)【出願日】2022-10-05
(71)【出願人】
【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】110002767
【氏名又は名称】弁理士法人ひのき国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大嶋 元樹
【テーマコード（参考）】
5J020
5J046
【Ｆターム（参考）】
5J020BA06
5J020BC09
5J020BC12
5J046EA03
(57)【要約】
【課題】 地上デジタル放送を受信可能な平面アンテナを備え、金属導体が平面アンテナに近接されて使用されても平面アンテナの性能を維持すること。
【解決手段】 第１平面アンテナ１ａと第２平面アンテナ１ｂとが同じ平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置された平面アンテナ１を備え、第１平面アンテナ１ａと第２平面アンテナ１ｂとの間を塞ぐと共に、第１アンテナ素子１０ａおよび第２アンテナ素子１０ｂの一部に重なるように、第１アンテナ素子１０ａおよび第２アンテナ素子１０ｂの前方に金属導体が配置されている。このように、第１アンテナ素子１０ａおよび第２アンテナ素子１０ｂの一部に金属導体が重なっていても、第１アンテナ素子１０ａおよび第２アンテナ素子１０ｂの全部が金属導体で覆われないようにしたので、平面アンテナ１の性能が維持されることが確かめられた。
【選択図】 図１
【解決手段】 第１平面アンテナ１ａと第２平面アンテナ１ｂとが同じ平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置された平面アンテナ１を備え、第１平面アンテナ１ａと第２平面アンテナ１ｂとの間を塞ぐと共に、第１アンテナ素子１０ａおよび第２アンテナ素子１０ｂの一部に重なるように、第１アンテナ素子１０ａおよび第２アンテナ素子１０ｂの前方に金属導体が配置されている。このように、第１アンテナ素子１０ａおよび第２アンテナ素子１０ｂの一部に金属導体が重なっていても、第１アンテナ素子１０ａおよび第２アンテナ素子１０ｂの全部が金属導体で覆われないようにしたので、平面アンテナ１の性能が維持されることが確かめられた。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１アンテナ素子と、該第１アンテナ素子の後方側に所定の間隔で配置した第１後方素子とから構成される第１平面アンテナと、
第２アンテナ素子と、該第２アンテナ素子の後方側に所定の間隔で配置した第２後方素子とから構成され、前記第１平面アンテナが配置された平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置された第２平面アンテナと、
前記第１平面アンテナと前記第２平面アンテナとの間を塞ぐと共に、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の一部に重なるように、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の前方に配置された金属導体とを備え、
前記第１アンテナ素子は、中央部に形成された２つの給電点と、該２つの給電点の上側に形成されている第１開口部と、該２つの給電点の下側に形成されている第２開口部とを有しており、前記第２アンテナ素子は、中央部に形成された２つの給電点と、該２つの給電点の上側に形成されている第３開口部と、該２つの給電点の下側に形成されている第４開口部とを有していることを特徴とする平面アンテナ装置。
第２アンテナ素子と、該第２アンテナ素子の後方側に所定の間隔で配置した第２後方素子とから構成され、前記第１平面アンテナが配置された平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置された第２平面アンテナと、
前記第１平面アンテナと前記第２平面アンテナとの間を塞ぐと共に、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の一部に重なるように、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の前方に配置された金属導体とを備え、
前記第１アンテナ素子は、中央部に形成された２つの給電点と、該２つの給電点の上側に形成されている第１開口部と、該２つの給電点の下側に形成されている第２開口部とを有しており、前記第２アンテナ素子は、中央部に形成された２つの給電点と、該２つの給電点の上側に形成されている第３開口部と、該２つの給電点の下側に形成されている第４開口部とを有していることを特徴とする平面アンテナ装置。
【請求項2】
前記第１開口部ないし前記第４開口部が、ほぼ同形状の矩形状とされていることを特徴とする請求項１に記載の平面アンテナ装置。
【請求項3】
前記金属導体は前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の前方に所定間隔離隔されて配置されており、前記第１開口部および前記第２開口部の全部と、前記第３開口部および前記第４開口部の全部とが前記金属導体で塞がれないことを特徴とする請求項２に記載の平面アンテナ装置。
【請求項4】
前記第１開口部ないし前記第４開口部が、多角形形状とされていることを特徴とする請求項１に記載の平面アンテナ装置。
【請求項5】
前記金属導体は複数の金属導体とされ、前記第１開口部および前記第２開口部の全部と、前記第３開口部および前記第４開口部の全部とが前記複数の金属導体で塞がれないと共に、前記第１平面アンテナおよび前記第２平面アンテナの前方に所定間隔離隔されて前記複数の金属導体が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の平面アンテナ装置。
【請求項6】
樹脂製の箱状のケースに前記第１平面アンテナおよび前記第２平面アンテナが収納されており、前記第１開口部および前記第２開口部の全部と、前記第３開口部および前記第４開口部の全部とが塞がれないように、該ケースの前面に前記金属導体が装着されていることを特徴とする請求項４に記載の平面アンテナ装置。
【請求項7】
前記第１平面アンテナと前記第２平面アンテナとの間を塞ぐと共に、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の前面の一部に重なるように、前記金属導体が装着されていることを特徴とする請求項４に記載の平面アンテナ装置。
【請求項8】
前記第１後方素子に複数の第５開口部が形成されていると共に、前記第２後方素子に複数の第６開口部が形成されており、前記第１後方素子の両側の側縁が前記第１アンテナ素子方向に屈曲されて第１立上部が形成されていると共に、前記第２後方素子の両側の側縁が前記第２アンテナ素子方向に屈曲されて第２立上部が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の平面アンテナ装置。
【請求項9】
請求項７または請求項８に記載の平面アンテナ装置が、ケース本体部と、該ケース本体部に嵌合されているケース蓋部とからなる樹脂製の箱状のケースに収納されており、少なくとも前記ケース蓋部が光透過性の材質で形成されていることを特徴とする平面アンテナ装置。
【請求項10】
前記第１後方素子の前面に第２の金属導体が前記複数の第５開口部の全部が塞がれないように装着されていると共に、前記第２後方素子の前面に第３の金属導体が前記複数の第６開口部の全部が塞がれないように装着されていることを特徴とする請求項８に記載の平面アンテナ装置。
【請求項11】
前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子に、複数の貫通穴が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の平面アンテナ装置。
【請求項12】
前記金属導体は複数の金属導体とされ、前記第１開口部および前記第２開口部の全部と、前記第３開口部および前記第４開口部の全部とが前記複数の金属導体で塞がれないと共に、前記第１平面アンテナおよび前記第２平面アンテナの上面に前記複数の金属導体が装着されていることを特徴とする請求項４に記載の平面アンテナ装置。
【請求項13】
前記複数の金属導体によって、前記第１開口部と前記第２開口部、および、前記第３開口部と前記第４開口部が遮蔽される遮蔽率が５０％以下とされていることを特徴とする請求項１３に記載の平面アンテナ装置。
【請求項14】
第１アンテナ素子と、該第１アンテナ素子の後方側に所定の間隔で配置した第１後方素子とから構成される第１平面アンテナと、
第２アンテナ素子と、該第２アンテナ素子の後方側に所定の間隔で配置した第２後方素子とから構成され、前記第１平面アンテナが配置された平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置された第２平面アンテナと、
前記第１平面アンテナと前記第２平面アンテナとの間に装着されると共に、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の上面に装着されている複数に分割された多数の金属導体とを備え、
前記第１アンテナ素子は、中央部に形成された２つの給電点と、該２つの給電点の上側に形成されている第１開口部と、該２つの給電点の下側に形成されている第２開口部とを有しており、前記第２アンテナ素子は、中央部に形成された２つの給電点と、該２つの給電点の上側に形成されている第３開口部と、該２つの給電点の下側に形成されている第４開口部とを有しており、前記第１開口部ないし前記第４開口部が前記多数の金属導体で塞がれていないことを特徴とする平面アンテナ装置。
第２アンテナ素子と、該第２アンテナ素子の後方側に所定の間隔で配置した第２後方素子とから構成され、前記第１平面アンテナが配置された平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置された第２平面アンテナと、
前記第１平面アンテナと前記第２平面アンテナとの間に装着されると共に、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の上面に装着されている複数に分割された多数の金属導体とを備え、
前記第１アンテナ素子は、中央部に形成された２つの給電点と、該２つの給電点の上側に形成されている第１開口部と、該２つの給電点の下側に形成されている第２開口部とを有しており、前記第２アンテナ素子は、中央部に形成された２つの給電点と、該２つの給電点の上側に形成されている第３開口部と、該２つの給電点の下側に形成されている第４開口部とを有しており、前記第１開口部ないし前記第４開口部が前記多数の金属導体で塞がれていないことを特徴とする平面アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金属導体が装荷されても平面アンテナの性能を維持することのできる平面アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、天候予測等に用いるために環境情報を収集することが求められており、環境情報を測定するセンサーと、測定した環境情報を送信する無線ユニットを屋外に設置する電子機器に搭載することが提案されている。この場合、センサーおよび無線ユニットを動作させる電源として、通常は２次電池やスーパーキャパシタ等の蓄電素子が搭載され、この蓄電素子を充電するためのソーラーパネルが搭載されることが好適とされている。
環境情報を活用した環境情報収集システムにおける計測システムでは、多くの環境観測用センサーを緻密かつ幅広いエリアに設置するために、センサーを内蔵する無線送信ユニットを多数用意して所定の場所に設置すると共に、無線受信ユニットを備える電子機器を多数用意する必要がある。そこで、建物の屋根や外壁などに設置される地上デジタル放送を受信するアンテナにセンサーおよび無線ユニットを搭載することが提案されている。
環境情報を活用した環境情報収集システムにおける計測システムでは、多くの環境観測用センサーを緻密かつ幅広いエリアに設置するために、センサーを内蔵する無線送信ユニットを多数用意して所定の場所に設置すると共に、無線受信ユニットを備える電子機器を多数用意する必要がある。そこで、建物の屋根や外壁などに設置される地上デジタル放送を受信するアンテナにセンサーおよび無線ユニットを搭載することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２２－０４８６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に、地上デジタル放送を受信するアンテナ装置であって、環境情報を検出するセンサーと、センサーにより検出された環境情報を収集して収集した環境情報信号を送信する送信機と、ソーラーパネルから供給された電源を蓄電する蓄電素子を有し、蓄電素子から供給された電源によりセンサと送信機を動作させる従来のアンテナ装置１００が開示されている。この従来のアンテナ装置１００の斜視図を図１９に示す。
図１９に示すように、従来のアンテナ装置１００は、前面カバー１１１と後面カバー１１２とからなる縦長の箱状とされたアンテナカバー１１０を備え、アンテナカバー１１０には、地上デジタル放送を受信可能なアンテナが内蔵され、アンテナカバー１１０の背面上部にはセンサー、送信機、蓄電素子を備えるセンサー基板１２０が内蔵されている。センサーは環境情報を検出する１つ以上のセンサーからなり、蓄電素子はソーラーパネル１３０から供給された電源を蓄電し、送信機はセンサーで検出された環境情報を監視センターへ向けて送信する。センサーと送信機は、蓄電素子から電源が供給されて動作している。
アンテナカバー１１０に内蔵されているアンテナは、アンテナカバー１１０の中央から上部に配置される第１のアンテナと、アンテナカバー１１０の中央から下部に配置される第２のアンテナとから構成され、ソーラーパネル１３０がアンテナカバー１１０の前面のほぼ中央に装着されている。これにより、ソーラーパネル１３０は第１のアンテナと第２のアンテナとの間に装着されることから、第１のアンテナと第２のアンテナとの動作に極力影響を与えないようになる。
図１９に示すように、従来のアンテナ装置１００は、前面カバー１１１と後面カバー１１２とからなる縦長の箱状とされたアンテナカバー１１０を備え、アンテナカバー１１０には、地上デジタル放送を受信可能なアンテナが内蔵され、アンテナカバー１１０の背面上部にはセンサー、送信機、蓄電素子を備えるセンサー基板１２０が内蔵されている。センサーは環境情報を検出する１つ以上のセンサーからなり、蓄電素子はソーラーパネル１３０から供給された電源を蓄電し、送信機はセンサーで検出された環境情報を監視センターへ向けて送信する。センサーと送信機は、蓄電素子から電源が供給されて動作している。
アンテナカバー１１０に内蔵されているアンテナは、アンテナカバー１１０の中央から上部に配置される第１のアンテナと、アンテナカバー１１０の中央から下部に配置される第２のアンテナとから構成され、ソーラーパネル１３０がアンテナカバー１１０の前面のほぼ中央に装着されている。これにより、ソーラーパネル１３０は第１のアンテナと第２のアンテナとの間に装着されることから、第１のアンテナと第２のアンテナとの動作に極力影響を与えないようになる。
【0005】
ところで、ソーラーパネル１３０は金属性の電極を備えていることから、上記説明した従来のアンテナ装置１００において、ソーラーパネル１３０を大きくすると、ソーラーパネル１３０と第１のアンテナおよび第２のアンテナとが重なるように配置されることになるから、ソーラーパネル１３０と第１のアンテナおよび第２のアンテナとの間が電気的に結合したり、インピーダンスが変化することで、従来のアンテナ装置１００の性能が大きく劣化する恐れがあった。このため、ソーラーパネル１３０の大きさを大きくすることができず、蓄電素子を十分に充電することができない恐れがあるという問題点があった。
そこで、本発明は、例えば、地上デジタル放送を受信可能な平面アンテナを備え、金属導体が平面アンテナに近接されて使用されても平面アンテナの性能を維持することができる平面アンテナ装置を提供することを目的としている。
そこで、本発明は、例えば、地上デジタル放送を受信可能な平面アンテナを備え、金属導体が平面アンテナに近接されて使用されても平面アンテナの性能を維持することができる平面アンテナ装置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】
【0006】
本発明の平面アンテナ装置は、第１アンテナ素子と、該第１アンテナ素子の後方側に所定の間隔で配置した第１後方素子とから構成される第１平面アンテナと、第２アンテナ素子と、該第２アンテナ素子の後方側に所定の間隔で配置した第２後方素子とから構成され、前記第１平面アンテナが配置された平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置された第２平面アンテナと、前記第１平面アンテナと前記第２平面アンテナとの間を塞ぐと共に、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の一部に重なるように、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の前方に配置された金属導体とを備え、前記第１アンテナ素子は、中央部に形成された２つの給電点と、該２つの給電点の上側に形成されている第１開口部と、該２つの給電点の下側に形成されている第２開口部とを有しており、前記第２アンテナ素子は、中央部に形成された２つの給電点と、該２つの給電点の上側に形成されている第３開口部と、該２つの給電点の下側に形成されている第４開口部とを有していることを主要な特徴としている。
また、本発明の平面アンテナ装置において、前記第１開口部ないし前記第４開口部が、ほぼ同形状の矩形状とされている。
さらに、前記金属導体は前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の前方に所定間隔離隔されて配置されており、前記第１開口部および前記第２開口部の全部と、前記第３開口部および前記第４開口部の全部とが前記金属導体で塞がれないようにされている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、前記第１開口部ないし前記第４開口部が、多角形形状とされている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、前記金属導体は複数の金属導体とされ、前記第１開口部および前記第２開口部の全部と、前記第３開口部および前記第４開口部の全部とが前記複数の金属導体で塞がれないと共に、前記第１平面アンテナおよび前記第２平面アンテナの前方に所定間隔離隔されて前記複数の金属導体が配置されている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、樹脂製の箱状のケースに前記第１平面アンテナおよび前記第２平面アンテナが収納されており、前記第１開口部および前記第２開口部の全部と、前記第３開口部および前記第４開口部の全部とが塞がれないように、該ケースの前面に前記金属導体が装着されている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、前記第１平面アンテナと前記第２平面アンテナとの間を塞ぐと共に、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の前面の一部に重なるように、前記金属導体が装着されている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、前記第１後方素子に複数の第５開口部が形成されていると共に、前記第２後方素子に複数の第６開口部が形成されており、前記第１後方素子の両側の側縁が前記第１アンテナ素子方向に屈曲されて第１立上部が形成されていると共に、前記第２後方素子の両側の側縁が前記第２アンテナ素子方向に屈曲されて第２立上部が形成されている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、ケース本体部と、該ケース本体部に嵌合されているケース蓋部とからなる樹脂製の箱状のケースに収納されており、少なくとも前記ケース蓋部が光透過性の材質で形成されている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、前記第１後方素子の前面に第２の金属導体が前記複数の第５開口部の全部が塞がれないように装着されていると共に、前記第２後方素子の前面に第３の金属導体が前記複数の第６開口部の全部が塞がれないように装着されている。
さらにまた、本発明の他の平面アンテナ装置において、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子に、複数の貫通穴が形成されている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、前記金属導体は複数の金属導体とされ、前記第１開口部および前記第２開口部の全部と、前記第３開口部および前記第４開口部の全部とが前記複数の金属導体で塞がれないと共に、前記第１平面アンテナおよび前記第２平面アンテナの上面に前記複数の金属導体が装着されている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、前記複数の金属導体によって、前記第１開口部と前記第２開口部、および、前記第３開口部と前記第４開口部が遮蔽される遮蔽率が５０％以下とされている。
さらにまた、本発明の他の平面アンテナ装置は、第１アンテナ素子と、該第１アンテナ素子の後方側に所定の間隔で配置した第１後方素子とから構成される第１平面アンテナと、第２アンテナ素子と、該第２アンテナ素子の後方側に所定の間隔で配置した第２後方素子とから構成され、前記第１平面アンテナが配置された平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置された第２平面アンテナと、前記第１平面アンテナと前記第２平面アンテナとの間に装着されると共に、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の上面に装着されている複数に分割された多数の金属導体とを備え、前記第１アンテナ素子は、中央部に形成された２つの給電点と、該２つの給電点の上側に形成されている第１開口部と、該２つの給電点の下側に形成されている第２開口部とを有しており、前記第２アンテナ素子は、中央部に形成された２つの給電点と、該２つの給電点の上側に形成されている第３開口部と、該２つの給電点の下側に形成されている第４開口部とを有しており、前記第１開口部ないし前記第４開口部が前記多数の金属導体で塞がれていないことを主要な特徴としている。
また、本発明の平面アンテナ装置において、前記第１開口部ないし前記第４開口部が、ほぼ同形状の矩形状とされている。
さらに、前記金属導体は前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の前方に所定間隔離隔されて配置されており、前記第１開口部および前記第２開口部の全部と、前記第３開口部および前記第４開口部の全部とが前記金属導体で塞がれないようにされている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、前記第１開口部ないし前記第４開口部が、多角形形状とされている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、前記金属導体は複数の金属導体とされ、前記第１開口部および前記第２開口部の全部と、前記第３開口部および前記第４開口部の全部とが前記複数の金属導体で塞がれないと共に、前記第１平面アンテナおよび前記第２平面アンテナの前方に所定間隔離隔されて前記複数の金属導体が配置されている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、樹脂製の箱状のケースに前記第１平面アンテナおよび前記第２平面アンテナが収納されており、前記第１開口部および前記第２開口部の全部と、前記第３開口部および前記第４開口部の全部とが塞がれないように、該ケースの前面に前記金属導体が装着されている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、前記第１平面アンテナと前記第２平面アンテナとの間を塞ぐと共に、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の前面の一部に重なるように、前記金属導体が装着されている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、前記第１後方素子に複数の第５開口部が形成されていると共に、前記第２後方素子に複数の第６開口部が形成されており、前記第１後方素子の両側の側縁が前記第１アンテナ素子方向に屈曲されて第１立上部が形成されていると共に、前記第２後方素子の両側の側縁が前記第２アンテナ素子方向に屈曲されて第２立上部が形成されている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、ケース本体部と、該ケース本体部に嵌合されているケース蓋部とからなる樹脂製の箱状のケースに収納されており、少なくとも前記ケース蓋部が光透過性の材質で形成されている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、前記第１後方素子の前面に第２の金属導体が前記複数の第５開口部の全部が塞がれないように装着されていると共に、前記第２後方素子の前面に第３の金属導体が前記複数の第６開口部の全部が塞がれないように装着されている。
さらにまた、本発明の他の平面アンテナ装置において、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子に、複数の貫通穴が形成されている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、前記金属導体は複数の金属導体とされ、前記第１開口部および前記第２開口部の全部と、前記第３開口部および前記第４開口部の全部とが前記複数の金属導体で塞がれないと共に、前記第１平面アンテナおよび前記第２平面アンテナの上面に前記複数の金属導体が装着されている。
さらにまた、本発明の平面アンテナ装置において、前記複数の金属導体によって、前記第１開口部と前記第２開口部、および、前記第３開口部と前記第４開口部が遮蔽される遮蔽率が５０％以下とされている。
さらにまた、本発明の他の平面アンテナ装置は、第１アンテナ素子と、該第１アンテナ素子の後方側に所定の間隔で配置した第１後方素子とから構成される第１平面アンテナと、第２アンテナ素子と、該第２アンテナ素子の後方側に所定の間隔で配置した第２後方素子とから構成され、前記第１平面アンテナが配置された平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置された第２平面アンテナと、前記第１平面アンテナと前記第２平面アンテナとの間に装着されると共に、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の上面に装着されている複数に分割された多数の金属導体とを備え、前記第１アンテナ素子は、中央部に形成された２つの給電点と、該２つの給電点の上側に形成されている第１開口部と、該２つの給電点の下側に形成されている第２開口部とを有しており、前記第２アンテナ素子は、中央部に形成された２つの給電点と、該２つの給電点の上側に形成されている第３開口部と、該２つの給電点の下側に形成されている第４開口部とを有しており、前記第１開口部ないし前記第４開口部が前記多数の金属導体で塞がれていないことを主要な特徴としている。
【発明の効果】
【0007】
本発明の平面アンテナ装置は、第１平面アンテナと第２平面アンテナとが同じ平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置された平面アンテナを備え、第１平面アンテナと第２平面アンテナとの間を塞ぐと共に、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子の一部に重なるように、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子の前方あるいは上面に金属導体が配置されている。このように、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子の一部に金属導体が重なっていても、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子に形成された開口部の全部が金属導体で覆われないにしたので、平面アンテナの性能が維持されることが確かめられた。
よって、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子の一部に重なるように、金属性の電極を備えているソーラーパネルを設けても、平面アンテナ装置の性能が維持されるようになり、本発明の平面アンテナ装置では、十分な発電電力が得られる面積のソーラーパネルを利用することができるようになる。
よって、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子の一部に重なるように、金属性の電極を備えているソーラーパネルを設けても、平面アンテナ装置の性能が維持されるようになり、本発明の平面アンテナ装置では、十分な発電電力が得られる面積のソーラーパネルを利用することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の第１実施例の平面アンテナ装置の構成を示す正面図である。
【図2】本発明の第１実施例の平面アンテナ装置の構成を示す側面図である。
【図3】本発明の第１実施例の平面アンテナ装置における平面アンテナの構成を示す正面図である。
【図4】本発明の第２実施例の平面アンテナ装置の構成を示す正面図である。
【図5】本発明の第２実施例の平面アンテナ装置の構成を示す側面図である。
【図6】本発明の第２実施例の平面アンテナ装置における平面アンテナの構成を示す正面図である。
【図7】本発明の第２実施例の平面アンテナ装置における平面アンテナの後方素子の構成を示す正面図および側面図である。
【図8】本発明の第３実施例の平面アンテナ装置の構成を示す斜視図である。
【図9】本発明の第４実施例の平面アンテナ装置の構成を示す正面図である。
【図10】本発明の第４実施例の平面アンテナ装置における平面アンテナの構成を示す正面図である。
【図11】本発明の第４実施例の平面アンテナ装置における平面アンテナの後方素子の構成を示す正面図および側面図である。
【図12】本発明の第５実施例の平面アンテナ装置の構成を示す斜視図である。
【図13】本発明の第５実施例の平面アンテナ装置におけるＶＳＷＲの周波数特性、各周波数におけるＶＳＷＲの値を示す図表である。
【図14】本発明の第５実施例の平面アンテナ装置の平面アンテナにおけるＶＳＷＲの周波数特性、各周波数におけるＶＳＷＲの値を示す図表である。
【図15】本発明の第６実施例の平面アンテナ装置の構成を分解図で示す斜視図である。
【図16】本発明の第６実施例の平面アンテナ装置におけるＶＳＷＲの周波数特性、各周波数におけるＶＳＷＲの値を示す図表である。
【図17】本発明の第７実施例の平面アンテナ装置の構成を示す正面図である。
【図18】本発明の第８実施例の平面アンテナ装置の構成を示す正面図である。
【図19】本発明の第９実施例の平面アンテナ装置の構成を示す正面図である。
【図20】本発明の第９実施例の平面アンテナ装置の構成を示す側面図である。
【図21】本発明の第９実施例の平面アンテナ装置における金属導体による開口部の遮蔽率に対するＶＳＷＲ特性、各遮蔽率におけるＶＳＷＲの値を示す図表である。
【図22】従来のアンテナ装置の構成を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
＜本発明の第１実施例の平面アンテナ装置＞
本発明の第１実施例にかかる平面アンテナ装置０１の構成を図１ないし図３を参照して説明する。図１は第１実施例の平面アンテナ装置０１の構成を示す正面図であり、図２は第１実施例の平面アンテナ装置０１の構成を示す側面図であり、図３は第１実施例の平面アンテナ装置０１における平面アンテナ１の構成を示す正面図である。
これらの図に示すように、本発明の第１実施例の平面アンテナ装置０１は、平面アンテナ１と矩形状の金属導体１８とから構成されている。この場合、平面アンテナ１は地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ１の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされ、金属導体１８は平面アンテナ１の前方に所定間隔だけ離隔して配置されている。
第１実施例の平面アンテナ装置０１における平面アンテナ１は、図３に示すように同形状の第１平面アンテナ１ａと第２平面アンテナ１ｂとから構成され、第１平面アンテナ１ａと第２平面アンテナ１ｂとは同じ平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置されている。
本発明の第１実施例にかかる平面アンテナ装置０１の構成を図１ないし図３を参照して説明する。図１は第１実施例の平面アンテナ装置０１の構成を示す正面図であり、図２は第１実施例の平面アンテナ装置０１の構成を示す側面図であり、図３は第１実施例の平面アンテナ装置０１における平面アンテナ１の構成を示す正面図である。
これらの図に示すように、本発明の第１実施例の平面アンテナ装置０１は、平面アンテナ１と矩形状の金属導体１８とから構成されている。この場合、平面アンテナ１は地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ１の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされ、金属導体１８は平面アンテナ１の前方に所定間隔だけ離隔して配置されている。
第１実施例の平面アンテナ装置０１における平面アンテナ１は、図３に示すように同形状の第１平面アンテナ１ａと第２平面アンテナ１ｂとから構成され、第１平面アンテナ１ａと第２平面アンテナ１ｂとは同じ平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置されている。
【0010】
図３に平面アンテナ１の構成が示されており、第１平面アンテナ１ａは、ほぼ正方形の第１アンテナ素子１０ａと第１後方素子１６ａとから構成され、金属板製の第１アンテナ素子１０ａには横に長い長方形状の第１開口部１１ａと、第１開口部１１ａと同形状の第２開口部１２ａとが上下に形成されている。第１開口部１１ａと第２開口部１２ａとの間であって、第１アンテナ素子１０ａのほぼ中央部に第１給電点１３ａと第２給電点１４ａとの２つの給電点が対面して形成されている。また、第１アンテナ素子１０ａの後方に所定間隔だけ離隔されてほぼ正方形の第１後方素子１６ａが配置されている。第１後方素子１６ａは金属板製とされている。
第２平面アンテナ１ｂは、第１アンテナ素子１０ａと同形状とされており、第２平面アンテナ１ｂを構成する第２アンテナ素子１０ｂおよび第２後方素子１６ｂは、第１アンテナ素子１０ａおよび第１後方素子１６ａとそれぞれ同形状とされている。すなわち、金属板製の第２アンテナ素子１０ｂには横に長い長方形状の第３開口部１１ｂと、第３開口部１１ｂと同形状の第４開口部１２ｂとが上下に形成されている。第３開口部１１ｂと第４開口部１２ｂとの間であって、第２アンテナ素子１０ｂのほぼ中央部に第３給電点１３ｂと第４給電点１４ｂとの２つの給電点が対面して形成されている。また、第２アンテナ素子１０ｂの後方に所定間隔だけ離隔されてほぼ正方形の第２後方素子１６ｂが配置されている。第２後方素子１６ｂは金属板製とされている。
第２平面アンテナ１ｂは、第１アンテナ素子１０ａと同形状とされており、第２平面アンテナ１ｂを構成する第２アンテナ素子１０ｂおよび第２後方素子１６ｂは、第１アンテナ素子１０ａおよび第１後方素子１６ａとそれぞれ同形状とされている。すなわち、金属板製の第２アンテナ素子１０ｂには横に長い長方形状の第３開口部１１ｂと、第３開口部１１ｂと同形状の第４開口部１２ｂとが上下に形成されている。第３開口部１１ｂと第４開口部１２ｂとの間であって、第２アンテナ素子１０ｂのほぼ中央部に第３給電点１３ｂと第４給電点１４ｂとの２つの給電点が対面して形成されている。また、第２アンテナ素子１０ｂの後方に所定間隔だけ離隔されてほぼ正方形の第２後方素子１６ｂが配置されている。第２後方素子１６ｂは金属板製とされている。
【0011】
そして、第１アンテナ素子１０ａおよび第１後方素子１６ａの下側面は、第２アンテナ素子１０ｂおよび第２後方素子１６ｂの上側面と対向してほぼ平行に配置されている。そして、所定の間隔だけ離隔されて配置された第１アンテナ素子１０ａおよび第１後方素子１６ａと第２アンテナ素子１０ｂおよび第２後方素子１６ｂとの間に給電部１７が設けられている。図２に示すように、給電部１７から第１アンテナ素子１０ａに給電する２本の第１給電ライン１５ａは、第１アンテナ素子１０ａの後面と第１後方素子１６ａの前面との間の空間を通って、第１アンテナ素子１０ａの後面から２つの給電点１３ａ，１４ａに給電されている。同様に、給電部１７から第２アンテナ素子１０ｂに給電する２本の第２給電ライン１５ｂは、第２アンテナ素子１０ｂの後面と第２後方素子１６ｂの前面との間の空間を通って、第２アンテナ素子１０ｂの後面から２つの給電点１３ｂ，１４ｂに給電されている。第１給電ライン１５ａと第２給電ライン１５ｂとはほぼ同じ長さとされて、第１平面アンテナ１ａと第２平面アンテナ１ｂとは給電部１７から同位相で励振され、正面方向に対して平面アンテナ１の利得を増大させることが可能となる。
【0012】
第１実施例にかかる平面アンテナ装置０１の金属導体１８は、平面アンテナ１の前方に所定間隔だけ離隔されて、平面アンテナ１の中心点と金属導体１８の中心点とがほぼ一致するよう配置されている。金属導体１８は縦長の矩形状とされ、その横幅は第１アンテナ素子１０ａおよび第２アンテナ素子１０ｂの横幅より狭くされ、金属導体１８の縦方向の長さは平面アンテナ１の縦方向の長さより短くされている。この場合、金属導体１８の縦方向の長さは、上方から見て金属導体１８により第２開口部１２ａおよび第３開口部１１ｂは塞がれるが、第１開口部１１ａおよび第４開口部１２ｂの全部は塞がれない長さとされる。以上説明したように金属導体１８を配置すると、金属導体１８の大きさを大きくすることができ、金属導体１８の大きさを大きくして第１実施例にかかる平面アンテナ１の前方の所定範囲が塞がれても平面アンテナ１の性能が維持されることが分かった。
すなわち、金属導体１８を設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ１の性能が維持された第１実施例の平面アンテナ装置０１とすることができるようになる。
ここで、第１実施例の平面アンテナ装置０１において、平面アンテナ１と金属導体１８とを樹脂製の箱状のケースに収納することができる。平面アンテナ１と金属導体１８とをケースに収納すると、金属導体１８に設けられているデバイスを風雨などの外力から保護することができる。例えば、金属導体１８に照度センサー、紫外線センサー、温度センサー、湿度センサー、気圧センサー、降雨センサー等の環境情報を取得可能なセンサーや、２次電池などの蓄電素子や環境情報を送信可能な送信機や、増幅器、分岐器などの様々なデバイスを設置することができる。また、金属導体１８の範囲を金属製の電極を備えるソーラーパネルとして用いることができる。この場合、金属導体１８の大きさを大きくできることから、ソーラーパネルから十分な発電電力を得ることができる。ソーラーパネルは、蓄電素子を充電し、蓄電素子からセンサーおよび送信機に動作電源が供給されるようになる。また、ケースを光透過性の材質で作成してソーラーパネルの発電効率を確保してもよい。すると、第１実施例の平面アンテナ装置０１は、地上デジタル放送を受信するアンテナであって、建物の屋根や外壁などに設置されることから、環境情報を取得して送信するデバイスを幅広いエリアに設置することができるようになる。
すなわち、金属導体１８を設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ１の性能が維持された第１実施例の平面アンテナ装置０１とすることができるようになる。
ここで、第１実施例の平面アンテナ装置０１において、平面アンテナ１と金属導体１８とを樹脂製の箱状のケースに収納することができる。平面アンテナ１と金属導体１８とをケースに収納すると、金属導体１８に設けられているデバイスを風雨などの外力から保護することができる。例えば、金属導体１８に照度センサー、紫外線センサー、温度センサー、湿度センサー、気圧センサー、降雨センサー等の環境情報を取得可能なセンサーや、２次電池などの蓄電素子や環境情報を送信可能な送信機や、増幅器、分岐器などの様々なデバイスを設置することができる。また、金属導体１８の範囲を金属製の電極を備えるソーラーパネルとして用いることができる。この場合、金属導体１８の大きさを大きくできることから、ソーラーパネルから十分な発電電力を得ることができる。ソーラーパネルは、蓄電素子を充電し、蓄電素子からセンサーおよび送信機に動作電源が供給されるようになる。また、ケースを光透過性の材質で作成してソーラーパネルの発電効率を確保してもよい。すると、第１実施例の平面アンテナ装置０１は、地上デジタル放送を受信するアンテナであって、建物の屋根や外壁などに設置されることから、環境情報を取得して送信するデバイスを幅広いエリアに設置することができるようになる。
【0013】
＜本発明の第２実施例の平面アンテナ装置＞
次に、本発明の第２実施例の平面アンテナ装置０２の構成を図４ないし図７を参照して説明する。図４は第２実施例の平面アンテナ装置０２の構成を示す正面図であり、図５は第２実施例の平面アンテナ装置０２の構成を示す側面図であり、図６は第２実施例の平面アンテナ装置０２における平面アンテナ２の構成を示す正面図であり、図７（ａ）は第２実施例の平面アンテナ装置０２の平面アンテナ２における後方素子２６の構成を示す正面図であり、図７（ｂ）は後方素子２６の構成を示す側面図である。
図４，図５に示すように、本発明の第２実施例の平面アンテナ装置０２は、平面アンテナ２と５つの矩形状の金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅとから構成されている。この場合、平面アンテナ２は地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ２の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされ、金属導体２８ａ～２８ｅは、平面アンテナ２の前方に所定間隔だけ離隔して配置されている。
第２実施例の平面アンテナ装置０２における平面アンテナ２は、図６に示すように同形状の第１平面アンテナ２ａと第２平面アンテナ２ｂとから構成され、第１平面アンテナ２ａと第２平面アンテナ２ｂとは同じ平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置されている。
次に、本発明の第２実施例の平面アンテナ装置０２の構成を図４ないし図７を参照して説明する。図４は第２実施例の平面アンテナ装置０２の構成を示す正面図であり、図５は第２実施例の平面アンテナ装置０２の構成を示す側面図であり、図６は第２実施例の平面アンテナ装置０２における平面アンテナ２の構成を示す正面図であり、図７（ａ）は第２実施例の平面アンテナ装置０２の平面アンテナ２における後方素子２６の構成を示す正面図であり、図７（ｂ）は後方素子２６の構成を示す側面図である。
図４，図５に示すように、本発明の第２実施例の平面アンテナ装置０２は、平面アンテナ２と５つの矩形状の金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅとから構成されている。この場合、平面アンテナ２は地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ２の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされ、金属導体２８ａ～２８ｅは、平面アンテナ２の前方に所定間隔だけ離隔して配置されている。
第２実施例の平面アンテナ装置０２における平面アンテナ２は、図６に示すように同形状の第１平面アンテナ２ａと第２平面アンテナ２ｂとから構成され、第１平面アンテナ２ａと第２平面アンテナ２ｂとは同じ平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置されている。
【0014】
図６に平面アンテナ２の構成が示されており、第１平面アンテナ２ａは、４隅が４５°の斜辺とされるＣ面取りされ、縦長とされた第１アンテナ素子２０ａとやや横長の第１後方素子２６ａとから構成され、金属板製の第１アンテナ素子２０ａには多角形とされた横長の第１開口部２１ａが上部と、第１開口部２１ａと形状が異なる多角形とされた横長の第２開口部２２ａが下部に形成されている。第１開口部２１ａの横幅は第２開口部２２ａの横幅より短くされるが、縦方向の幅は第２開口部２２ａより広くされている。第１開口部２１ａと第２開口部２２ａとの間であって、第１アンテナ素子２０ａのほぼ中央部に第１給電点２３ａと第２給電点２４ａとの２つの給電点が対面して形成されている。第１アンテナ素子２０ａの後方には、所定間隔だけ離隔されて第１後方素子２６ａが配置されている。第１後方素子２６ａは金属板製とされ、図７（ａ）（ｂ）に後方素子２６として示すように、第１後方素子２６ａはやや横長の平面部Ａと、平面部Ａにおける両側の側縁が第１アンテナ素子２０ａの方向に屈曲されてそれぞれ形成された立上部Ｂとから構成されている。立上部Ｂにより第１平面アンテナ２ａの性能を高めることが可能となる。なお、第１後方素子２６ａと第２後方素子２６ｂとは同形状とされることから、図７（ａ）（ｂ）においては、第１後方素子２６ａと第２後方素子２６ｂとを後方素子２６として記している。
【0015】
第２平面アンテナ２ｂは、第１アンテナ素子２０ａと同形状とされており、第２平面アンテナ２ｂを構成する第２アンテナ素子２０ｂおよび第２後方素子２６ｂは、第１アンテナ素子２０ａおよび第１後方素子２６ａとそれぞれ同形状とされている。すなわち、金属板製の第２アンテナ素子２０ｂには金属板製の第１アンテナ素子２０ａには多角形とされた横長の第３開口部２１ｂが上部に、第３開口部２１ｂと形状が異なる多角形とされた横長の第４開口部２２ｂが下部に形成されている。第４開口部２２ｂの横幅は第３開口部２１ｂの横幅より短くされるが、縦方向の幅は第３開口部２１ｂより広くされている。第３開口部２１ｂと第４開口部２２ｂとの間であって、第２アンテナ素子２０ｂのほぼ中央部に第３給電点２３ｂと第４給電点２４ｂとの２つの給電点が対面して形成されている。第２アンテナ素子２０ｂの後方に所定間隔だけ離隔されて第１後方素子２６ａと同形状の第２後方素子２６ｂが配置されている。第２後方素子２６ｂは金属板製とされ、図７（ａ）（ｂ）に後方素子２６として示すように、第２後方素子２６ｂはやや横長の平面部Ａと、平面部Ａにおける両側の側縁が第２アンテナ素子２０ｂの方向に屈曲されてそれぞれ形成された立上部Ｂとから構成されている。立上部Ｂにより第２平面アンテナ２ｂの性能を高めることが可能となる。
【0016】
第１アンテナ素子２０ａおよび第１後方素子２６ａの下側面は、第２アンテナ素子２０ｂおよび第２後方素子２６ｂの上側面と対向してお互いに平行に配置されている。そして、第１アンテナ素子２０ａおよび第１後方素子２６ａの下側面と、第２アンテナ素子２０ｂおよび第２後方素子２６ｂの上側面との間に給電部２７が設けられている。図５、図６に示すように、給電部２７から第１アンテナ素子２０ａに給電する２本の第１給電ライン２５ａは、第１アンテナ素子２０ａの後面と第１後方素子２６ａの平面部Ａの前面との間の空間を通って、第１アンテナ素子２０ａの後面から２つの給電点２３ａ，２４ａに給電されている。同様に、給電部２７から第２アンテナ素子２０ｂに給電する２本の第２給電ライン２５ｂは、第２アンテナ素子２０ｂの後面と第２後方素子２６ｂの平面部Ａの前面との間の空間を通って、第２アンテナ素子２０ｂの後面から２つの給電点２３ｂ，２４ｂに給電されている。第１給電ライン２５ａと第２給電ライン２５ｂとはほぼ同じ長さとされて、第１平面アンテナ２ａと第２平面アンテナ２ｂとは給電部２７から同位相で励振され、正面方向に対して平面アンテナ２の利得を増大させることが可能となる。
【0017】
第２実施例にかかる平面アンテナ装置０２の５つの金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅの配置について説明する。金属導体２８ａは、平面アンテナ２の前方であって、第１アンテナ素子２０ａの上部を覆うように所定間隔だけ離隔されて配置されている。この場合、平面アンテナ２の縦方向の中心線と金属導体２８ａの縦方向の中心線とがほぼ一致するよう配置されている。金属導体２８ａは横長の矩形状とされ、その長さは第１アンテナ素子２０ａの横幅より短くされ、金属導体２８ａの縦方向の幅はＷ１とされ、第１アンテナ素子２０ａの上部を覆うものの第１開口部２１ａの全部を塞がない幅Ｗ１とされている。
また、金属導体２８ｂは、平面アンテナ２の前方であって、第１アンテナ素子２０ａの中央部よりやや下方を覆うように所定間隔だけ離隔されて配置されている。この場合、平面アンテナ２の縦方向の中心線と金属導体２８ａの縦方向の中心線とがほぼ一致するよう配置されている。金属導体２８ｂは横長の矩形状とされ、その横方向の長さは金属導体２８ａより長いが第１アンテナ素子２０ａの横幅より短くされ、金属導体２８ｂの縦方向の幅はＷ２とされ、第１アンテナ素子２０ａの中央部よりやや下方を覆うものの第２開口部２２ａの全部を塞がない幅Ｗ２とされている。
また、金属導体２８ｂは、平面アンテナ２の前方であって、第１アンテナ素子２０ａの中央部よりやや下方を覆うように所定間隔だけ離隔されて配置されている。この場合、平面アンテナ２の縦方向の中心線と金属導体２８ａの縦方向の中心線とがほぼ一致するよう配置されている。金属導体２８ｂは横長の矩形状とされ、その横方向の長さは金属導体２８ａより長いが第１アンテナ素子２０ａの横幅より短くされ、金属導体２８ｂの縦方向の幅はＷ２とされ、第１アンテナ素子２０ａの中央部よりやや下方を覆うものの第２開口部２２ａの全部を塞がない幅Ｗ２とされている。
【0018】
さらに、金属導体２８ｃは、平面アンテナ２の前方であって、第１アンテナ素子２０ａの下部および第２アンテナ素子２０ｂの上部に重なるように所定間隔だけ離隔されて配置されている。この場合、平面アンテナ２の中心点と金属導体２８ｃの中心点とがほぼ一致するよう配置されている。金属導体２８ｃは縦長の矩形状とされ、その横方向の長さはＬ１とされ金属導体２８ａより長いが金属導体２８ｂより短くされて、第１アンテナ素子２０ａおよび第２アンテナ素子２０ｂの横幅より短くされ、金属導体２８ｃの縦方向の長さはＬ２とされる。長さＬ２は、第２開口部２２ａと第３開口部２１ｂとの間であって、第１アンテナ素子２０ａの下部および第２アンテナ素子２０ｂの上部に重なる長さＬ２とされている。
さらにまた、金属導体２８ｄは金属導体２８ｂと同形状とされ、平面アンテナ２の横方向の中心線に対して線対称に配置されている。すなわち、金属導体２８ｄは横長の矩形状とされ、その横方向の長さは金属導体２８ｃより長いが第２アンテナ素子２０ｂの横幅より短くされ、金属導体２８ｄの縦方向の幅はＷ２とされ、第２アンテナ素子２０ｂの上部を覆うものの第３開口部２１ｂの全部を塞がない幅Ｗ２とされている。
さらにまた、金属導体２８ｅは金属導体２８ａと同形状とされ、平面アンテナ２の横方向の中心線に対して線対称に配置されている。すなわち、金属導体２８ｅは横長の矩形状とされ、その横方向の長さは金属導体２８ｃおよび金属導体２８ｄより短いと共に第２アンテナ素子２０ａの横幅より短くされ、金属導体２８ｅの縦方向の幅はＷ１とされ、第２アンテナ素子２０ｂの上部を覆うものの第４開口部２２ｂの全部を塞がない幅Ｗ１とされている。
さらにまた、金属導体２８ｄは金属導体２８ｂと同形状とされ、平面アンテナ２の横方向の中心線に対して線対称に配置されている。すなわち、金属導体２８ｄは横長の矩形状とされ、その横方向の長さは金属導体２８ｃより長いが第２アンテナ素子２０ｂの横幅より短くされ、金属導体２８ｄの縦方向の幅はＷ２とされ、第２アンテナ素子２０ｂの上部を覆うものの第３開口部２１ｂの全部を塞がない幅Ｗ２とされている。
さらにまた、金属導体２８ｅは金属導体２８ａと同形状とされ、平面アンテナ２の横方向の中心線に対して線対称に配置されている。すなわち、金属導体２８ｅは横長の矩形状とされ、その横方向の長さは金属導体２８ｃおよび金属導体２８ｄより短いと共に第２アンテナ素子２０ａの横幅より短くされ、金属導体２８ｅの縦方向の幅はＷ１とされ、第２アンテナ素子２０ｂの上部を覆うものの第４開口部２２ｂの全部を塞がない幅Ｗ１とされている。
【0019】
ここで、第２実施例の平面アンテナ装置０２における５つの金属導体２８ａ～２８ｅの寸法の一例を上げる。金属導体２８ｃの横方向の長さＬ１は約１７０ｍｍ、縦方向の長さＬ２は約２０５ｍｍとされ、金属導体２８ａおよび金属導体２８ｅの縦方向の幅Ｗ１は約６０ｍｍ、金属導体２８ｂおよび金属導体２８ｄの縦方向の幅Ｗ２は約４０ｍｍとされ、金属導体２８ａと金属導体２８ｂとの間隔、または、金属導体２８ｅと金属導体２８ｄとの間隔はそれぞれ約８０ｍｍとされる。また、金属導体２８ｂと金属導体２８ｃとの間隔、または、金属導体２８ｃと金属導体２８ｄとの間隔はそれぞれ約１５ｍｍとされる。
以上説明したように金属導体２８ａ～２８ｅを配置すると、金属導体２８ａ～２８ｅを総合した面積を大きくすることができ、金属導体２８ａ～２８ｅの面積を大きくして第２実施例にかかる平面アンテナ２の前方の所定範囲が塞がれても平面アンテナ２の性能は維持されることが分かった。
すなわち、金属導体２８ａ～２８ｅを設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ２の性能が維持された第２実施例の平面アンテナ装置０２とすることができるようになる。
また、第２実施例の平面アンテナ装置０２において、平面アンテナ２と金属導体２８ａ～２８ｅとを樹脂製の箱状のケースに収納することができる。平面アンテナ２と金属導体２８ａ～２８ｅとをケースに収納すると、金属導体２８ａ～２８ｅに設けられているデバイスを風雨などの外力から保護することができる。例えば、金属導体２８ａ～２８ｅの少なくとも１つに照度センサー、紫外線センサー、温度センサー、湿度センサー、気圧センサー、降雨センサー等の環境情報を取得可能なセンサーや、２次電池などの蓄電素子や環境情報を送信可能な送信機や、増幅器、分岐器などの様々なデバイスを設置することができる。さらに、金属導体２８ａ～２８ｅの範囲を金属製の電極を備えるソーラーパネルとして用いることができる。この場合、金属導体２８ａ～２８ｅを総合した面積を大きくできることから、ソーラーパネルから十分な発電電力を得ることができる。ソーラーパネルは、蓄電素子を充電し、蓄電素子からセンサーおよび送信機に動作電源が供給されるようになる。また、ケースを光透過性の材質で作成してソーラーパネルの発電効率を確保してもよい。すると、第２実施例の平面アンテナ装置０２は、地上デジタル放送を受信するアンテナであって、建物の屋根や外壁などに設置されることから、環境情報を取得して送信するデバイスを幅広いエリアに設置することができるようになる。
以上説明したように金属導体２８ａ～２８ｅを配置すると、金属導体２８ａ～２８ｅを総合した面積を大きくすることができ、金属導体２８ａ～２８ｅの面積を大きくして第２実施例にかかる平面アンテナ２の前方の所定範囲が塞がれても平面アンテナ２の性能は維持されることが分かった。
すなわち、金属導体２８ａ～２８ｅを設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ２の性能が維持された第２実施例の平面アンテナ装置０２とすることができるようになる。
また、第２実施例の平面アンテナ装置０２において、平面アンテナ２と金属導体２８ａ～２８ｅとを樹脂製の箱状のケースに収納することができる。平面アンテナ２と金属導体２８ａ～２８ｅとをケースに収納すると、金属導体２８ａ～２８ｅに設けられているデバイスを風雨などの外力から保護することができる。例えば、金属導体２８ａ～２８ｅの少なくとも１つに照度センサー、紫外線センサー、温度センサー、湿度センサー、気圧センサー、降雨センサー等の環境情報を取得可能なセンサーや、２次電池などの蓄電素子や環境情報を送信可能な送信機や、増幅器、分岐器などの様々なデバイスを設置することができる。さらに、金属導体２８ａ～２８ｅの範囲を金属製の電極を備えるソーラーパネルとして用いることができる。この場合、金属導体２８ａ～２８ｅを総合した面積を大きくできることから、ソーラーパネルから十分な発電電力を得ることができる。ソーラーパネルは、蓄電素子を充電し、蓄電素子からセンサーおよび送信機に動作電源が供給されるようになる。また、ケースを光透過性の材質で作成してソーラーパネルの発電効率を確保してもよい。すると、第２実施例の平面アンテナ装置０２は、地上デジタル放送を受信するアンテナであって、建物の屋根や外壁などに設置されることから、環境情報を取得して送信するデバイスを幅広いエリアに設置することができるようになる。
【0020】
＜本発明の第３実施例の平面アンテナ装置＞
次に、本発明の第３実施例の平面アンテナ装置０３の構成を図８を参照して説明する。図８は第３実施例の平面アンテナ装置０３の構成を示す斜視図である。
図８に示すように、本発明の第３実施例の平面アンテナ装置０３は、箱形のケース３１に収納されている前述した図６および図７（ａ）（ｂ）に示す平面アンテナ２と、ケース３１の前面に装着された矩形状の金属導体３２とから構成されている。この場合、前述したように平面アンテナ２は地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ２の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされている。
第３実施例の平面アンテナ装置０３における平面アンテナ２は、第２実施例の平面アンテナ装置０２において前述した通りなのでその説明は省略する。平面アンテナ２が収納されているケース３１は、縦長のケース本体部３１ａと、ケース本体部３１ａの前面に嵌合されて縦長の箱状を形成するケース蓋部３１ｂとから構成されている。ケース蓋部３１ｂの前面からは、断面が三角形の突出部が突出するよう形成され、この突出部の前面に密着するよう「く」の字状に折曲された金属導体３２が中央部に装着されている。
この場合、金属導体３２の縦方向の長さは、金属導体３２により平面アンテナ２の第２開口部２２ａおよび第３開口部２１ｂの前方は塞がれるが、第１開口部２１ａおよび第４開口部２２ｂの前方の全部は塞がれない長さとされる。以上説明したように金属導体３２を配置すると、金属導体３２の大きさを大きくすることができ、金属導体３２の大きさを大きくして第３実施例における平面アンテナ２の前方の所定範囲が塞がれても平面アンテナ２の性能が維持されることが分かった。
すなわち、金属導体３２を設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ２の性能が維持された第３実施例の平面アンテナ装置０３とすることができるようになる。
ここで、第３実施例の平面アンテナ装置０３において、金属導体３２に照度センサー、紫外線センサー、温度センサー、湿度センサー、気圧センサー、降雨センサー等の環境情報を取得可能なセンサーや、２次電池などの蓄電素子や環境情報を送信可能な送信機や、増幅器、分岐器などの様々なデバイスを設置することができる。また、金属導体３２の範囲を金属製の電極を備えるソーラーパネルとして用いることができる。この場合、金属導体３２の大きさを大きくできることから、ソーラーパネルから十分な発電電力を得ることができる。ソーラーパネルは、蓄電素子を充電し、蓄電素子からセンサーおよび送信機に動作電源が供給されるようになる。すると、第３実施例の平面アンテナ装置０３は、地上デジタル放送を受信するアンテナであって、建物の屋根や外壁などに設置されることから、環境情報を取得して送信するデバイスを幅広いエリアに設置することができるようになる。
次に、本発明の第３実施例の平面アンテナ装置０３の構成を図８を参照して説明する。図８は第３実施例の平面アンテナ装置０３の構成を示す斜視図である。
図８に示すように、本発明の第３実施例の平面アンテナ装置０３は、箱形のケース３１に収納されている前述した図６および図７（ａ）（ｂ）に示す平面アンテナ２と、ケース３１の前面に装着された矩形状の金属導体３２とから構成されている。この場合、前述したように平面アンテナ２は地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ２の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされている。
第３実施例の平面アンテナ装置０３における平面アンテナ２は、第２実施例の平面アンテナ装置０２において前述した通りなのでその説明は省略する。平面アンテナ２が収納されているケース３１は、縦長のケース本体部３１ａと、ケース本体部３１ａの前面に嵌合されて縦長の箱状を形成するケース蓋部３１ｂとから構成されている。ケース蓋部３１ｂの前面からは、断面が三角形の突出部が突出するよう形成され、この突出部の前面に密着するよう「く」の字状に折曲された金属導体３２が中央部に装着されている。
この場合、金属導体３２の縦方向の長さは、金属導体３２により平面アンテナ２の第２開口部２２ａおよび第３開口部２１ｂの前方は塞がれるが、第１開口部２１ａおよび第４開口部２２ｂの前方の全部は塞がれない長さとされる。以上説明したように金属導体３２を配置すると、金属導体３２の大きさを大きくすることができ、金属導体３２の大きさを大きくして第３実施例における平面アンテナ２の前方の所定範囲が塞がれても平面アンテナ２の性能が維持されることが分かった。
すなわち、金属導体３２を設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ２の性能が維持された第３実施例の平面アンテナ装置０３とすることができるようになる。
ここで、第３実施例の平面アンテナ装置０３において、金属導体３２に照度センサー、紫外線センサー、温度センサー、湿度センサー、気圧センサー、降雨センサー等の環境情報を取得可能なセンサーや、２次電池などの蓄電素子や環境情報を送信可能な送信機や、増幅器、分岐器などの様々なデバイスを設置することができる。また、金属導体３２の範囲を金属製の電極を備えるソーラーパネルとして用いることができる。この場合、金属導体３２の大きさを大きくできることから、ソーラーパネルから十分な発電電力を得ることができる。ソーラーパネルは、蓄電素子を充電し、蓄電素子からセンサーおよび送信機に動作電源が供給されるようになる。すると、第３実施例の平面アンテナ装置０３は、地上デジタル放送を受信するアンテナであって、建物の屋根や外壁などに設置されることから、環境情報を取得して送信するデバイスを幅広いエリアに設置することができるようになる。
【0021】
＜本発明の第４実施例の平面アンテナ装置＞
次に、本発明の第４実施例の平面アンテナ装置０４の構成を図９ないし図１１を参照して説明する。図９（ａ）は第４実施例の平面アンテナ装置０４の構成を示す正面図であり、図９（ｂ）は第４実施例の平面アンテナ装置０４の構成を示す側面図であり、図１０は第４実施例の平面アンテナ装置０４における平面アンテナ３の構成を示す正面図であり、図１１（ａ）は第４実施例の平面アンテナ装置０４の平面アンテナ３における後方素子３６の構成を示す正面図であり、図１１（ｂ）は後方素子３６の構成を示す側面図である。
これらの図に示すように、本発明の第４実施例の平面アンテナ装置０４は、平面アンテナ３と矩形状の金属導体４２とから構成されている。この場合、平面アンテナ３は地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ３の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされている。金属導体４２は縦長の矩形状とされ、上部の下面が第１アンテナ素子２０ａの下部の上面と密着すると共に、金属導体４２の下部の下面が第２アンテナ素子２０ｂの上部の上面と密着するよう平面アンテナ３の上に装着されている。すなわち、所定の間隔だけ離隔されて配置された平面アンテナ３における第１アンテナ素子２０ａと第２アンテナ素子２０ｂとの間を塞ぐと共に、第１アンテナ素子２０ａの下部の上面および第２アンテナ素子２０ｂの上部の上面に、金属導体４２の上部の下面および下部の下面がそれぞれ密着して重なるように装着されている。
なお、第４実施例の平面アンテナ装置０４における平面アンテナ３は、同形状の第１平面アンテナ３ａと第２平面アンテナ３ｂとから構成され、第１平面アンテナ３ａと第２平面アンテナ３ｂとは同じ平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置されている。
次に、本発明の第４実施例の平面アンテナ装置０４の構成を図９ないし図１１を参照して説明する。図９（ａ）は第４実施例の平面アンテナ装置０４の構成を示す正面図であり、図９（ｂ）は第４実施例の平面アンテナ装置０４の構成を示す側面図であり、図１０は第４実施例の平面アンテナ装置０４における平面アンテナ３の構成を示す正面図であり、図１１（ａ）は第４実施例の平面アンテナ装置０４の平面アンテナ３における後方素子３６の構成を示す正面図であり、図１１（ｂ）は後方素子３６の構成を示す側面図である。
これらの図に示すように、本発明の第４実施例の平面アンテナ装置０４は、平面アンテナ３と矩形状の金属導体４２とから構成されている。この場合、平面アンテナ３は地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ３の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされている。金属導体４２は縦長の矩形状とされ、上部の下面が第１アンテナ素子２０ａの下部の上面と密着すると共に、金属導体４２の下部の下面が第２アンテナ素子２０ｂの上部の上面と密着するよう平面アンテナ３の上に装着されている。すなわち、所定の間隔だけ離隔されて配置された平面アンテナ３における第１アンテナ素子２０ａと第２アンテナ素子２０ｂとの間を塞ぐと共に、第１アンテナ素子２０ａの下部の上面および第２アンテナ素子２０ｂの上部の上面に、金属導体４２の上部の下面および下部の下面がそれぞれ密着して重なるように装着されている。
なお、第４実施例の平面アンテナ装置０４における平面アンテナ３は、同形状の第１平面アンテナ３ａと第２平面アンテナ３ｂとから構成され、第１平面アンテナ３ａと第２平面アンテナ３ｂとは同じ平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置されている。
【0022】
第１平面アンテナ３ａは、前述した第１平面アンテナ２ａにおける後方素子２６ａに替えて構成が異なる後方素子３６ａを備える構成されているが、他の構成は第１平面アンテナ２ａと同様とされて、同じ構成には同符号を付している。すなわち、第１平面アンテナ３ａは、４隅が４５°の斜辺とされるＣ面取りされ、縦長の第１アンテナ素子２０ａとやや横長の第１後方素子３６ａとから構成され、金属板製の第１アンテナ素子２０ａには多角形とされた横長の第１開口部２１ａと、第１開口部２１ａと形状が異なる多角形とされた横長の第２開口部２２ａとが形成されている。第１開口部２１ａの横幅は第２開口部２２ａの横幅より短くされるが、縦方向の幅は第２開口部２２ａより広くされている。第１開口部２１ａと第２開口部２２ａとの間であって、第１アンテナ素子２０ａのほぼ中央部に第１給電点２３ａと第２給電点２４ａとの２つの給電点が対面して形成されている。図１０に示すように、第１アンテナ素子２０ａの横方向の長さはＬ３とされ、縦方向の長さはＬ４とされる。第１アンテナ素子２０ａの後方に所定間隔だけ離隔されて第１後方素子３６ａが配置されている。第１後方素子３６ａは金属板製とされ、図１１（ａ）（ｂ）に後方素子３６として示すように、第１後方素子３６ａはやや横長の平面部Ａと、平面部Ａにおける両側の側縁が第１アンテナ素子２０ａの方向に屈曲されてそれぞれ形成された立上部Ｂとから構成されている。立上部Ｂにより第１平面アンテナ３ａの性能を高めることが可能となる。また、平面部Ａには上部、中央部、下部に所定間隔で３つの開口部Ｃが形成されており、３つの開口部Ｃにより第１後方素子３６ａの反射特性を向上させることが可能となる。なお、第１後方素子３６ａと第２後方素子３６ｂとは同構成とされることから、図１１（ａ）（ｂ）においては、第１後方素子３６ａと第２後方素子３６ｂとを後方素子３６として記している。
【0023】
第２平面アンテナ３ｂは、前述した第１平面アンテナ２ｂにおける後方素子２６ｂに替えて構成が異なる後方素子３６ｂを備える構成されているが、他の構成は第１平面アンテナ２ｂと同様とされて、同じ構成には同符号を付している。また、第２平面アンテナ３ｂは第１平面アンテナ３ａと同形状とされており、第２平面アンテナ３ｂを構成する第２アンテナ素子２０ｂおよび第２後方素子３６ｂは、第１アンテナ素子２０ａおよび第１後方素子３６ａとそれぞれ同形状とされている。すなわち、金属板製の第２アンテナ素子２０ｂには金属板製の第１アンテナ素子２０ａには多角形とされた横長の第３開口部２１ｂと、第３開口部２１ｂと形状が異なる多角形とされた横長の第４開口部２２ｂとが形成されている。第３開口部２１ｂの横幅は第４開口部２２ｂの横幅より短くされるが、縦方向の幅は第４開口部２２ｂより広くされている。第３開口部２１ｂと第４開口部２２ｂとの間であって、第２アンテナ素子２０ｂのほぼ中央部に第３給電点２３ｂと第４給電点２４ｂとの２つの給電点が対面して形成されている。第２アンテナ素子２０ｂにおいても、横方向の長さはＬ３とされ、縦方向の長さはＬ４とされる。第２アンテナ素子２０ｂの後方に所定間隔だけ離隔されて第１後方素子３６ａと同形状の第２後方素子３６ｂが配置されている。第２後方素子３６ｂは金属板製とされ、図１１（ａ）（ｂ）に後方素子３６として示すように、第１後方素子３６ｂはやや横長の平面部Ａと、平面部Ａにおける両側の側縁が第２アンテナ素子２０ｂの方向に屈曲されてそれぞれ形成された立上部Ｂとから構成されている。立上部Ｂにより第２平面アンテナ３ｂの性能を高めることが可能となる。また、平面部Ａには上部、中央部、下部に所定間隔で３つの開口部Ｃが形成されており、３つの開口部Ｃにより第２後方素子３６ｂの反射特性を向上させることが可能となる。
第１アンテナ素子２０ａおよび第１後方素子３６ａの下側面は、第２アンテナ素子２０ｂおよび第２後方素子３６ｂの上側面と対向してお互いに平行に配置されている。上記下側面と上記上側面との間の空間に給電部２７が設けられている。図９（ｂ）、図１０に示すように、給電部２７から第１アンテナ素子２０ａに給電する２本の第１給電ライン２５ａは、第１アンテナ素子２０ａの後面と第１後方素子３６ａの平面部Ａの前面との間の空間を通って、第１アンテナ素子２０ａの後面から２つの給電点２３ａ，２４ａに給電されている。同様に、給電部２７から第２アンテナ素子２０ｂに給電する２本の第２給電ライン２５ｂは、第２アンテナ素子２０ｂの後面と第２後方素子３６ｂの平面部Ａの前面との間の空間を通って、第２アンテナ素子２０ｂの後面から２つの給電点２３ｂ，２４ｂに給電されている。第１給電ライン２５ａと第２給電ライン２５ｂとはほぼ同じ長さとされて、第１平面アンテナ３ａと第２平面アンテナ３ｂとは給電部２７から同位相で励振され、正面方向に対して平面アンテナ３の利得を増大させることが可能となる。
第１アンテナ素子２０ａおよび第１後方素子３６ａの下側面は、第２アンテナ素子２０ｂおよび第２後方素子３６ｂの上側面と対向してお互いに平行に配置されている。上記下側面と上記上側面との間の空間に給電部２７が設けられている。図９（ｂ）、図１０に示すように、給電部２７から第１アンテナ素子２０ａに給電する２本の第１給電ライン２５ａは、第１アンテナ素子２０ａの後面と第１後方素子３６ａの平面部Ａの前面との間の空間を通って、第１アンテナ素子２０ａの後面から２つの給電点２３ａ，２４ａに給電されている。同様に、給電部２７から第２アンテナ素子２０ｂに給電する２本の第２給電ライン２５ｂは、第２アンテナ素子２０ｂの後面と第２後方素子３６ｂの平面部Ａの前面との間の空間を通って、第２アンテナ素子２０ｂの後面から２つの給電点２３ｂ，２４ｂに給電されている。第１給電ライン２５ａと第２給電ライン２５ｂとはほぼ同じ長さとされて、第１平面アンテナ３ａと第２平面アンテナ３ｂとは給電部２７から同位相で励振され、正面方向に対して平面アンテナ３の利得を増大させることが可能となる。
【0024】
第４実施例にかかる平面アンテナ装置０４の金属導体４２の上部の下面は、第１アンテナ素子２０ａの下部の上面と重なり、金属導体４２の下部の下面は第２アンテナ素子２０ｂの上部の上面と重なるよう密着されて装着されている。この場合、平面アンテナ３の縦方向の中心線と金属導体４２の縦方向の中心線とがほぼ一致するよう配置されている。金属導体４２は縦長の矩形状とされ、その横方向の長さはＬ１、縦方向の長さはＬ２とされる。長さＬ１は第１アンテナ素子２０ａおよび第２アンテナ素子２０ｂの横幅より短くされ、長さＬ２は、第２開口部２２ａと第３開口部２１ｂとの間の第１アンテナ素子２０ａの下部および第２アンテナ素子２０ｂの上部を覆う長さとされている。
【0025】
第４実施例の平面アンテナ装置０４においては、平面アンテナ３と金属導体４２とを樹脂製の箱状のケース４１に収納することができる。平面アンテナ３と金属導体４２とをケース４１に収納すると、金属導体４２に設けられているデバイスを風雨などの外力から保護することができる。例えば、金属導体４２に照度センサー、紫外線センサー、温度センサー、湿度センサー、気圧センサー、降雨センサー等の環境情報を取得可能なセンサーや、２次電池などの蓄電素子や環境情報を送信可能な送信機や、増幅器、分岐器などの様々なデバイスを設置することができる。また、金属導体４２の範囲を金属製の電極を備えるソーラーパネルとして用いることができる。この場合、金属導体４２の大きさを大きくできることから、ソーラーパネルから十分な発電電力を得ることができる。ソーラーパネルは、蓄電素子を充電し、蓄電素子からセンサーおよび送信機に動作電源が供給されるようになる。また、ケース４１を光透過性の材質で作成してソーラーパネルの発電効率を確保してもよい。すると、第４実施例の平面アンテナ装置０４は、地上デジタル放送を受信するアンテナであって、建物の屋根や外壁などに設置されることから、環境情報を取得して送信するデバイスを幅広いエリアに設置することができるようになる。
ここで、第４実施例の平面アンテナ装置０４における各部の寸法の一例を上げる。金属導体４２の横方向の長さＬ１は約１７０ｍｍ、縦方向の長さＬ２は約２０５ｍｍとされ、第１アンテナ素子２０ａおよび第２アンテナ素子２０ｂの横方向の長さＬ３は約２００ｍｍ、縦方向の長さＬ４は約２３０ｍｍとされる。
以上説明したように金属導体４２を配置したので、金属導体４２の面積を大きくすることができ、金属導体４２の面積を大きくして第４実施例の平面アンテナ装置０４にかかる平面アンテナ３の前方の所定範囲が塞がれても平面アンテナ３の性能は維持されるようになる。
すなわち、金属導体４２を設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ３の性能が維持された第４実施例の平面アンテナ装置０４とすることができるようになる。
なお、第４実施例の平面アンテナ装置０４において、金属導体４２の設置範囲は、第１アンテナ素子２０ａにおける第１開口部２１ａおよび第２開口部２２ａの全部、および、第２アンテナ素子２０ｂにおける第３開口部２１ｂおよび第２開口部２２ｂの全部を隠さない範囲とすることができる。さらに、金属導体４２に加えて複数の金属導体を設けるようにしてもよい。この場合においても、増やした金属導体の設置範囲は第１開口部２１ａ～第４開口部２２ｂの全部を隠さない範囲とする。
ここで、第４実施例の平面アンテナ装置０４における各部の寸法の一例を上げる。金属導体４２の横方向の長さＬ１は約１７０ｍｍ、縦方向の長さＬ２は約２０５ｍｍとされ、第１アンテナ素子２０ａおよび第２アンテナ素子２０ｂの横方向の長さＬ３は約２００ｍｍ、縦方向の長さＬ４は約２３０ｍｍとされる。
以上説明したように金属導体４２を配置したので、金属導体４２の面積を大きくすることができ、金属導体４２の面積を大きくして第４実施例の平面アンテナ装置０４にかかる平面アンテナ３の前方の所定範囲が塞がれても平面アンテナ３の性能は維持されるようになる。
すなわち、金属導体４２を設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ３の性能が維持された第４実施例の平面アンテナ装置０４とすることができるようになる。
なお、第４実施例の平面アンテナ装置０４において、金属導体４２の設置範囲は、第１アンテナ素子２０ａにおける第１開口部２１ａおよび第２開口部２２ａの全部、および、第２アンテナ素子２０ｂにおける第３開口部２１ｂおよび第２開口部２２ｂの全部を隠さない範囲とすることができる。さらに、金属導体４２に加えて複数の金属導体を設けるようにしてもよい。この場合においても、増やした金属導体の設置範囲は第１開口部２１ａ～第４開口部２２ｂの全部を隠さない範囲とする。
【0026】
＜本発明の第５実施例の平面アンテナ装置＞
次に、本発明の第５実施例の平面アンテナ装置０５の構成を図１２を参照して説明する。図１２は第５実施例の平面アンテナ装置０５の構成を示す斜視図である。
図１２に示すように、本発明の第５実施例の平面アンテナ装置０５は、本発明の第４実施例の平面アンテナ装置０４におけるケース４１に替えて樹脂製のケース本体部５１ａとケース蓋部５１ｂとからなる箱形のケース５１を備えた平面アンテナ装置とされている。ケース５１に収納されている平面アンテナ３は、前述したように地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ３の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされている。
第５実施例の平面アンテナ装置０５における平面アンテナ３は、前述した通りなのでその説明は省略し、平面アンテナ３の上に金属導体４２が前述したように装着されている。平面アンテナ３および金属導体４２が収納されている樹脂製のケース５１は、縦長のケース本体部５１ａと、ケース本体部５１ａの前面に嵌合されて縦長の箱状を形成するケース蓋部５１ｂとから構成されている。ケース蓋部５１ｂの前面からは、断面が三角形の突出部が突出するよう形成されている。
次に、本発明の第５実施例の平面アンテナ装置０５の構成を図１２を参照して説明する。図１２は第５実施例の平面アンテナ装置０５の構成を示す斜視図である。
図１２に示すように、本発明の第５実施例の平面アンテナ装置０５は、本発明の第４実施例の平面アンテナ装置０４におけるケース４１に替えて樹脂製のケース本体部５１ａとケース蓋部５１ｂとからなる箱形のケース５１を備えた平面アンテナ装置とされている。ケース５１に収納されている平面アンテナ３は、前述したように地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ３の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされている。
第５実施例の平面アンテナ装置０５における平面アンテナ３は、前述した通りなのでその説明は省略し、平面アンテナ３の上に金属導体４２が前述したように装着されている。平面アンテナ３および金属導体４２が収納されている樹脂製のケース５１は、縦長のケース本体部５１ａと、ケース本体部５１ａの前面に嵌合されて縦長の箱状を形成するケース蓋部５１ｂとから構成されている。ケース蓋部５１ｂの前面からは、断面が三角形の突出部が突出するよう形成されている。
【0027】
第５実施例の平面アンテナ装置０５においては、平面アンテナ３と金属導体４２とが樹脂製の箱状のケース５１に収納されていることから、金属導体４２に設けられているデバイスを風雨などの外力から保護することができる。例えば、金属導体４２に照度センサー、紫外線センサー、温度センサー、湿度センサー、気圧センサー、降雨センサー等の環境情報を取得可能なセンサーや、２次電池などの蓄電素子や環境情報を送信可能な送信機や、増幅器、分岐器などの様々なデバイスを設置することができる。また、金属導体４２の範囲を金属製の電極を備えるソーラーパネルとして用いることができる。この場合、金属導体４２の大きさを大きくできることから、ソーラーパネルから十分な発電電力を得ることができる。ソーラーパネルは、蓄電素子を充電し、蓄電素子からセンサーおよび送信機に動作電源が供給されるようになる。また、ケース５１を光透過性の材質で作成するとソーラーパネルの発電効率を確保することができる。この場合、ケース蓋部５１ｂが光透過性の材質で作成されていれば、ケース本体部５１ａは光透過性の材質で作成されていなくてもよい。これにより、第５実施例の平面アンテナ装置０５は、地上デジタル放送を受信するアンテナであって、建物の屋根や外壁などに設置されることから、環境情報を取得して送信するデバイスを幅広いエリアに設置することができるようになる。
【0028】
前述したように金属導体４２を配置したので、金属導体４２の面積を大きくすることができ、金属導体４２の面積を大きくして第５実施例にかかる平面アンテナ３の前方の所定範囲が塞がれても平面アンテナ３の性能は維持されるようになる。
すなわち、金属導体４２を設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ３の性能が維持された第５実施例の平面アンテナ装置０５とすることができるようになる。
なお、第５実施例の平面アンテナ装置０５において、金属導体４２の設置範囲は、第１アンテナ素子２０ａにおける第１開口部２１ａおよび第２開口部２２ａの全部、および、第２アンテナ素子２０ｂにおける第３開口部２１ｂおよび第２開口部２２ｂの全部を隠さない範囲とすることができる。さらに、金属導体４２に加えて複数の金属導体を設けるようにしてもよい。この場合においても、増やした金属導体の設置範囲は第１開口部２１ａ～第４開口部２２ｂの全部を隠さない範囲とする。
すなわち、金属導体４２を設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ３の性能が維持された第５実施例の平面アンテナ装置０５とすることができるようになる。
なお、第５実施例の平面アンテナ装置０５において、金属導体４２の設置範囲は、第１アンテナ素子２０ａにおける第１開口部２１ａおよび第２開口部２２ａの全部、および、第２アンテナ素子２０ｂにおける第３開口部２１ｂおよび第２開口部２２ｂの全部を隠さない範囲とすることができる。さらに、金属導体４２に加えて複数の金属導体を設けるようにしてもよい。この場合においても、増やした金属導体の設置範囲は第１開口部２１ａ～第４開口部２２ｂの全部を隠さない範囲とする。
【0029】
次に、本発明の第５実施例の平面アンテナ装置０５の電気的特性を図１３（ａ）（ｂ）に示す。図１３（ａ）は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚの周波数帯域における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を示すグラフであり、図１３（ｂ）は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚの周波数帯域における各周波数のＶＳＷＲの値を示す図表である。
第５実施例の平面アンテナ装置０５の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされ、図１３（ａ）（ｂ）を参照すると、４７０ＭＨｚないし５５０ＭＨｚにおいては約２．１～約２．４の良好なＶＳＷＲ値が得られており、約５５０ＭＨｚ～約７００ＭＨｚにおいては２．０未満のより良好なＶＳＷＲ値が得られている。特に、６８０ＭＨｚにおいては約１．１の最も良好なＶＳＷＲ値が得られている。このように、第５実施例の平面アンテナ装置０５は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚにおいて、２．５以下のＶＳＷＲ値を得ることができる。
ここで、金属導体４２の影響を検証するために、第５実施例の平面アンテナ装置０５における平面アンテナ３単体の電気的特性を図１４（ａ）（ｂ）に示す。図１４（ａ）は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚの周波数帯域における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を示すグラフであり、図１４（ｂ）は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚの周波数帯域における各周波数のＶＳＷＲの値を示す図表である。
図１４（ａ）（ｂ）を参照すると、４７０ＭＨｚないし５５０ＭＨｚにおいては約１．７～約２．２のＶＳＷＲ値が得られており、約５５０ＭＨｚ～約７００ＭＨｚにおいては２．０未満のより良好なＶＳＷＲ値が得られている。特に、６８０ＭＨｚにおいては約１．２の最も良好なＶＳＷＲ値が得られている。
ここで、図１３（ａ）（ｂ）に示す電気的特性と図１４（ａ）（ｂ）に示す電気的特性とを対比すると、図１４（ａ）（ｂ）に示す平面アンテナ３単体の電気的特性が若干良好なＶＳＷＲ値を示しているが、全周波数帯域に渡り観察するとほぼ同様の電気的特性とされており、金属導体４２による悪影響は見られないことが分かる。従って、前述したように金属導体４２を設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ３の性能が維持された第５実施例の平面アンテナ装置０５とすることができるようになる。
なお、第４実施例の平面アンテナ装置０４の電気的特性は、図１３（ａ）（ｂ）に示す電気的特性と同じ電気的特性となっている。
第５実施例の平面アンテナ装置０５の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされ、図１３（ａ）（ｂ）を参照すると、４７０ＭＨｚないし５５０ＭＨｚにおいては約２．１～約２．４の良好なＶＳＷＲ値が得られており、約５５０ＭＨｚ～約７００ＭＨｚにおいては２．０未満のより良好なＶＳＷＲ値が得られている。特に、６８０ＭＨｚにおいては約１．１の最も良好なＶＳＷＲ値が得られている。このように、第５実施例の平面アンテナ装置０５は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚにおいて、２．５以下のＶＳＷＲ値を得ることができる。
ここで、金属導体４２の影響を検証するために、第５実施例の平面アンテナ装置０５における平面アンテナ３単体の電気的特性を図１４（ａ）（ｂ）に示す。図１４（ａ）は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚの周波数帯域における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を示すグラフであり、図１４（ｂ）は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚの周波数帯域における各周波数のＶＳＷＲの値を示す図表である。
図１４（ａ）（ｂ）を参照すると、４７０ＭＨｚないし５５０ＭＨｚにおいては約１．７～約２．２のＶＳＷＲ値が得られており、約５５０ＭＨｚ～約７００ＭＨｚにおいては２．０未満のより良好なＶＳＷＲ値が得られている。特に、６８０ＭＨｚにおいては約１．２の最も良好なＶＳＷＲ値が得られている。
ここで、図１３（ａ）（ｂ）に示す電気的特性と図１４（ａ）（ｂ）に示す電気的特性とを対比すると、図１４（ａ）（ｂ）に示す平面アンテナ３単体の電気的特性が若干良好なＶＳＷＲ値を示しているが、全周波数帯域に渡り観察するとほぼ同様の電気的特性とされており、金属導体４２による悪影響は見られないことが分かる。従って、前述したように金属導体４２を設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ３の性能が維持された第５実施例の平面アンテナ装置０５とすることができるようになる。
なお、第４実施例の平面アンテナ装置０４の電気的特性は、図１３（ａ）（ｂ）に示す電気的特性と同じ電気的特性となっている。
【0030】
＜本発明の第６実施例の平面アンテナ装置＞
次に、本発明の第６実施例の平面アンテナ装置０６の構成を図１５を参照して説明する。図１５は第６実施例の平面アンテナ装置０６の構成を分解図で示す斜視図である。
図１５に示すように、本発明の第６実施例の平面アンテナ装置０６は、平面アンテナ３と３つの矩形状の金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃとから構成されている。この場合、平面アンテナ３は第４実施例の平面アンテナ装置０４の平面アンテナ３と同様であり、地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ３の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされている。金属導体４２ａは、第１後方素子３６ａの平面部Ａの前面に密着して装着されており、金属導体４２ｂは、その上部の下面が第１アンテナ素子２０ａの下部の上面と重なり、金属導体４２ｂの下部の下面は第２アンテナ素子２０ｂの上部の上面と重なるよう密着されて装着されており、金属導体４２ｃは、第２後方素子３６ｂの平面部Ａの前面に密着して装着されている。
第６実施例の平面アンテナ装置０６における平面アンテナ３は、第４実施例の平面アンテナ装置０４において説明したように、同形状の第１平面アンテナ３ａと第２平面アンテナ３ｂとから構成され、第１平面アンテナ３ａと第２平面アンテナ３ｂとは同じ平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置されている。第６実施例の平面アンテナ装置０６における平面アンテナ３の構成は、第４実施例の平面アンテナ装置０４において説明した通りであって、第６実施例の平面アンテナ装置０６においては平面アンテナ３を構成する各部の符号を同様としていることから、平面アンテナ３の詳細な説明は省略する。
次に、本発明の第６実施例の平面アンテナ装置０６の構成を図１５を参照して説明する。図１５は第６実施例の平面アンテナ装置０６の構成を分解図で示す斜視図である。
図１５に示すように、本発明の第６実施例の平面アンテナ装置０６は、平面アンテナ３と３つの矩形状の金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃとから構成されている。この場合、平面アンテナ３は第４実施例の平面アンテナ装置０４の平面アンテナ３と同様であり、地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ３の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされている。金属導体４２ａは、第１後方素子３６ａの平面部Ａの前面に密着して装着されており、金属導体４２ｂは、その上部の下面が第１アンテナ素子２０ａの下部の上面と重なり、金属導体４２ｂの下部の下面は第２アンテナ素子２０ｂの上部の上面と重なるよう密着されて装着されており、金属導体４２ｃは、第２後方素子３６ｂの平面部Ａの前面に密着して装着されている。
第６実施例の平面アンテナ装置０６における平面アンテナ３は、第４実施例の平面アンテナ装置０４において説明したように、同形状の第１平面アンテナ３ａと第２平面アンテナ３ｂとから構成され、第１平面アンテナ３ａと第２平面アンテナ３ｂとは同じ平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置されている。第６実施例の平面アンテナ装置０６における平面アンテナ３の構成は、第４実施例の平面アンテナ装置０４において説明した通りであって、第６実施例の平面アンテナ装置０６においては平面アンテナ３を構成する各部の符号を同様としていることから、平面アンテナ３の詳細な説明は省略する。
【0031】
また、第６実施例にかかる平面アンテナ装置０６の金属導体４２ａは第１後方素子３６ａの平面部Ａの前面に上部と中央部の開口部Ｃを塞ぐように密着して装着されており、金属導体４２ａは第１後方素子３６ａの上部と中央部の開口部Ｃを塞ぐ大きさの矩形状とされている。金属導体４２ｂは所定の間隔だけ離隔されて配置された平面アンテナ３における第１アンテナ素子２０ａと第２アンテナ素子２０ｂとの間を塞ぐと共に、第１アンテナ素子２０ａの下部の上面および第２アンテナ素子２０ｂの上部の上面に、金属導体４２ｂの上部の下面および下部の下面がそれぞれ密着して重なるように装着されており、金属導体４２ｂは、第１アンテナ素子２０ａの下部と重なると共に第２アンテナ素子２０ｂの上部と重なる大きさの矩形状とされている。金属導体４２ｃは第２後方素子３６ｂの平面部Ａの前面に下部と中央部の開口部Ｃを塞ぐように密着して装着されており、金属導体４２ｃは第２後方素子３６ｂの平面部Ａの下部と中央部の開口部Ｃを塞ぐ大きさの矩形状とされている。この場合、平面アンテナ３の縦方向の中心線と金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃの縦方向の中心線とがほぼ一致するよう配置されている。
【0032】
第６実施例の平面アンテナ装置０６においては、平面アンテナ３と３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃとが樹脂製の箱状のケース５１に収納されている。ケース５１は、第５実施例の平面アンテナ装置０５のケース５１と同様であり、ケース５１は、縦長のケース本体部５１ａと、ケース本体部５１ａの前面に嵌合されて縦長の箱状を形成するケース蓋部５１ｂとから構成されている。ケース蓋部５１ｂの前面からは、断面が三角形の突出部が突出するよう形成されている。このようなケース５１の内部に、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃが収納されることで、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃに設けられているデバイスを風雨などの外力から保護することができる。例えば、金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃの少なくとも１つに照度センサー、紫外線センサー、温度センサー、湿度センサー、気圧センサー、降雨センサー等の環境情報を取得可能なセンサーや、２次電池などの蓄電素子や環境情報を送信可能な送信機や、増幅器、分岐器などの様々なデバイスを設置することができる。さらに、金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃの範囲を金属製の電極を備えるソーラーパネルとして用いることができる。この場合、金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃを総合した面積を大きくできることから、ソーラーパネルから十分な発電電力を得ることができる。ソーラーパネルは、蓄電素子を充電し、蓄電素子からセンサーおよび送信機に動作電源が供給されるようになる。また、ケース５１を光透過性の材質で作成するとソーラーパネルの発電効率を確保することができる。この場合、ケース蓋部５１ｂが光透過性の材質で作成されていれば、ケース本体部５１ａは光透過性の材質で作成されていなくてもよい。これにより、第６実施例の平面アンテナ装置０６は、地上デジタル放送を受信するアンテナであって、建物の屋根や外壁などに設置されることから、環境情報を取得して送信するデバイスを幅広いエリアに設置することができるようになる。
【0033】
以上説明したように３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃを配置したので、総合した３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃの面積を大きくすることができ、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃの面積を大きくして第６実施例の平面アンテナ装置０６にかかる平面アンテナ３の前方の所定範囲が塞がれても平面アンテナ３の性能は維持されるようになる。
すなわち、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃを設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ３の性能が維持された第６実施例の平面アンテナ装置０６とすることができるようになる。
なお、第６実施例の平面アンテナ装置０６において、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃの内の金属導体４２ａの設置範囲は、第１アンテナ素子２０ａにおける第１開口部２１ａおよび第２開口部２２ａの全部、および、第２アンテナ素子２０ｂにおける第３開口部２１ｂおよび第２開口部２２ｂの全部を隠さない範囲とすることができる。
すなわち、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃを設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ３の性能が維持された第６実施例の平面アンテナ装置０６とすることができるようになる。
なお、第６実施例の平面アンテナ装置０６において、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃの内の金属導体４２ａの設置範囲は、第１アンテナ素子２０ａにおける第１開口部２１ａおよび第２開口部２２ａの全部、および、第２アンテナ素子２０ｂにおける第３開口部２１ｂおよび第２開口部２２ｂの全部を隠さない範囲とすることができる。
【0034】
次に、本発明の第６実施例の平面アンテナ装置０６の電気的特性を図１６（ａ）（ｂ）に示す。図１６（ａ）は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚの周波数帯域における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を示すグラフであり、図１６（ｂ）は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚの周波数帯域における各周波数のＶＳＷＲの値を示す図表である。
第６実施例の平面アンテナ装置０６の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされ、図１６（ａ）（ｂ）を参照すると、４７０ＭＨｚないし５８０ＭＨｚにおいては約１．７～約１．９の２．０未満の良好なＶＳＷＲ値が得られており、５９０ＭＨｚでは２．０のＶＳＷＲ値となるが、約６００ＭＨｚ～約６９５ＭＨｚにおいては１．７～２．０の良好なＶＳＷＲ値が得られている。このように、第６実施例の平面アンテナ装置０６は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚにおいて、２．２以下のＶＳＷＲ値が得られる。
そして、平面アンテナ３単体の電気的特性である図１４（ａ）（ｂ）に示す電気的特性と図１６（ａ）（ｂ）に示す電気的特性とを対比すると、全周波数帯域においてほぼ同様の電気的特性とされており、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃによる悪影響は見られないことが分かる。従って、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃを設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ３の性能が維持された第６実施例の平面アンテナ装置０６とすることができるようになる。
第６実施例の平面アンテナ装置０６の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされ、図１６（ａ）（ｂ）を参照すると、４７０ＭＨｚないし５８０ＭＨｚにおいては約１．７～約１．９の２．０未満の良好なＶＳＷＲ値が得られており、５９０ＭＨｚでは２．０のＶＳＷＲ値となるが、約６００ＭＨｚ～約６９５ＭＨｚにおいては１．７～２．０の良好なＶＳＷＲ値が得られている。このように、第６実施例の平面アンテナ装置０６は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚにおいて、２．２以下のＶＳＷＲ値が得られる。
そして、平面アンテナ３単体の電気的特性である図１４（ａ）（ｂ）に示す電気的特性と図１６（ａ）（ｂ）に示す電気的特性とを対比すると、全周波数帯域においてほぼ同様の電気的特性とされており、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃによる悪影響は見られないことが分かる。従って、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃを設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ３の性能が維持された第６実施例の平面アンテナ装置０６とすることができるようになる。
【0035】
＜本発明の第７実施例の平面アンテナ装置＞
次に、本発明の第７実施例の平面アンテナ装置０７の構成を図１７を参照して説明する。図１７は第７実施例の平面アンテナ装置０７の構成を示す正面図である。
図１７に示す本発明の第７実施例の平面アンテナ装置０７は、第６実施例の平面アンテナ装置０６における第１アンテナ素子２０ａおよび第２アンテナ素子２０ｂを構成の異なる第１アンテナ素子４０ａおよび第２アンテナ素子４０ｂに置き換えており、他の構成は第６実施例の平面アンテナ装置０６と同様とされている。
すなわち、本発明の第７実施例の平面アンテナ装置０７は、ケース本体部５１ａとケース蓋部５１ｂとからなる箱形のケース５１を備えている。ケース５１には、平面アンテナ４と３つの矩形状の金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃとが収納されている。この場合、平面アンテナ４において第１アンテナ素子４０ａおよび第２アンテナ素子４０ｂを除く構成は、第６実施例の平面アンテナ装置０６の平面アンテナ３と同様であり、第６実施例の平面アンテナ装置０６において説明した通りであって、第７実施例の平面アンテナ装置０７において、第１アンテナ素子４０ａおよび第２アンテナ素子４０ｂを除く構成には各部の符号を同様としていることから、第１アンテナ素子４０ａおよび第２アンテナ素子４０ｂを除く平面アンテナ４の詳細な説明は省略する。なお、平面アンテナ４は、地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ４の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされている。また、金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、第６実施例の平面アンテナ装置０６において説明したとおりとされている。
次に、本発明の第７実施例の平面アンテナ装置０７の構成を図１７を参照して説明する。図１７は第７実施例の平面アンテナ装置０７の構成を示す正面図である。
図１７に示す本発明の第７実施例の平面アンテナ装置０７は、第６実施例の平面アンテナ装置０６における第１アンテナ素子２０ａおよび第２アンテナ素子２０ｂを構成の異なる第１アンテナ素子４０ａおよび第２アンテナ素子４０ｂに置き換えており、他の構成は第６実施例の平面アンテナ装置０６と同様とされている。
すなわち、本発明の第７実施例の平面アンテナ装置０７は、ケース本体部５１ａとケース蓋部５１ｂとからなる箱形のケース５１を備えている。ケース５１には、平面アンテナ４と３つの矩形状の金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃとが収納されている。この場合、平面アンテナ４において第１アンテナ素子４０ａおよび第２アンテナ素子４０ｂを除く構成は、第６実施例の平面アンテナ装置０６の平面アンテナ３と同様であり、第６実施例の平面アンテナ装置０６において説明した通りであって、第７実施例の平面アンテナ装置０７において、第１アンテナ素子４０ａおよび第２アンテナ素子４０ｂを除く構成には各部の符号を同様としていることから、第１アンテナ素子４０ａおよび第２アンテナ素子４０ｂを除く平面アンテナ４の詳細な説明は省略する。なお、平面アンテナ４は、地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ４の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされている。また、金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、第６実施例の平面アンテナ装置０６において説明したとおりとされている。
【0036】
第７実施例の平面アンテナ装置０７において平面アンテナ４は、同形状の第１平面アンテナ４ａと第２平面アンテナ４ｂとから構成され、第１平面アンテナ４ａと第２平面アンテナ４ｂとは同じ平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置されている。第１平面アンテナ４ａは、第１アンテナ素子４０ａと、第１アンテナ素子４０ａの後方に所定間隔だけ離隔されて配置された第１後方素子３６ａとから構成されている。第１アンテナ素子４０ａは、４隅が４５°の斜辺とされるＣ面取りされ、縦長の金属板製とされて、多角形とされた横長の第１開口部２１ａと、第１開口部２１ａと形状が異なる多角形とされた横長の第２開口部２２ａとが形成されている。さらに、第１開口部２１ａおよび第２開口部２２ａを取り囲むように全面に多数の貫通穴４８ａが形成されている。また、第２平面アンテナ４ｂは、第２アンテナ素子４０ｂと、第２アンテナ素子４０ｂの後方に所定間隔だけ離隔されて配置された第２後方素子３６ｂとから構成されている。第２アンテナ素子４０ｂは、４隅が４５°の斜辺とされるＣ面取りされ、縦長の金属板製とされて、多角形とされた横長の第３開口部２１ｂと、第３開口部２１ｂと形状が異なる多角形とされた横長の第４開口部２２ｂとが形成されている。さらに、第３開口部２１ｂおよび第４開口部２２ｂを取り囲むように全面に多数の貫通穴４８ｂが形成されている。
また、金属導体４２ａは、第１後方素子３６ａの平面部Ａの前面に密着して装着されており、金属導体４２ｂは、その上部の下面が第１アンテナ素子４０ａの下部の上面と重なり、金属導体４２ｂの下部の下面は第２アンテナ素子４０ｂの上部の上面と重なるよう密着されて装着されており、金属導体４２ｃは、第２後方素子３６ｂの平面部Ａの前面に密着して装着されていることは、第６実施例の平面アンテナ装置０６において説明したとおりである。
また、金属導体４２ａは、第１後方素子３６ａの平面部Ａの前面に密着して装着されており、金属導体４２ｂは、その上部の下面が第１アンテナ素子４０ａの下部の上面と重なり、金属導体４２ｂの下部の下面は第２アンテナ素子４０ｂの上部の上面と重なるよう密着されて装着されており、金属導体４２ｃは、第２後方素子３６ｂの平面部Ａの前面に密着して装着されていることは、第６実施例の平面アンテナ装置０６において説明したとおりである。
【0037】
第７実施例の平面アンテナ装置０７においてはケース５１の内部に、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃが収納されることで、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃに設けられているデバイスを風雨などの外力から保護することができる。また、金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃの少なくとも１つに照度センサー、紫外線センサー、温度センサー、湿度センサー、気圧センサー、降雨センサー等の環境情報を取得可能なセンサーや、２次電池などの蓄電素子や環境情報を送信可能な送信機や、増幅器、分岐器などの様々なデバイスを設置したり、金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃの範囲を金属製の電極を備えるソーラーパネルとすることが、第７実施例の平面アンテナ装置０７には好適となる。すなわち、ケース５１を光透過性の材質で作成すると、ケース５１を透過した光は金属導体４２ｂに照射されると共に、第１アンテナ素子４０ａの貫通穴４８ａおよび第２アンテナ素子４０ｂの貫通穴４８ｂを透過して、第１後方素子３６ａの前面に装着された金属導体４２ａによる電極を備えるソーラーパネルや、第２後方素子３６ｂの前面に装着された金属導体４２ｃによる電極を備えるソーラーパネルにそれぞれ照射される。これにより、金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃによる電極を備える１つ以上のソーラーパネルで効率よく発電することができることから、十分な発電電力を確保することができる。この場合は、ケース蓋部５１ｂが光透過性の材質で作成されていれば、ケース本体部５１ａは光透過性の材質で作成されていなくてもよい。ソーラーパネルは、蓄電素子を充電し、蓄電素子からセンサーおよび送信機に動作電源が供給されるようになる。これにより、第７実施例の平面アンテナ装置０７は、地上デジタル放送を受信するアンテナであって、建物の屋根や外壁などに設置されることから、環境情報を取得して送信するデバイスを幅広いエリアに設置することができるようになる。
【0038】
以上説明したように３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃを配置したので、総合した３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃの面積を大きくすることができ、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃの面積を大きくして第７実施例の平面アンテナ装置０７にかかる平面アンテナ４の前方の所定範囲が塞がれても平面アンテナ４の性能は維持されるようになる。
すなわち、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃを設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ４の性能が維持された第７実施例の平面アンテナ装置０７とすることができるようになる。この場合、本発明の第７実施例の平面アンテナ装置０７の電気的特性は、第６実施例の平面アンテナ装置０６における図１６（ａ）（ｂ）に示す電気的特性と同様となる。
なお、第１アンテナ素子４０ａの貫通穴４８ａおよび第２アンテナ素子４０ｂの貫通穴４８ｂは、図示するように丸形状でもよいが、多角形としてもでもよい。また、第１アンテナ素子４０ａおよび第２アンテナ素子４０ｂに貫通穴４８ａ、４８ｂを形成することに替えて、第１アンテナ素子４０ａおよび第２アンテナ素子４０ｂをフィルムなどの樹脂に蒸着印刷などを施して、細い線状導体とし、メッシュ形状で構成してもよい。さらに、第７実施例の平面アンテナ装置０７において、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃの内の金属導体４２ａの設置範囲は、第１アンテナ素子４０ａにおける第１開口部２１ａおよび第２開口部２２ａの全部、および、第２アンテナ素子４０ｂにおける第３開口部２１ｂおよび第２開口部２２ｂの全部を隠さない範囲とすることができる。
すなわち、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃを設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ４の性能が維持された第７実施例の平面アンテナ装置０７とすることができるようになる。この場合、本発明の第７実施例の平面アンテナ装置０７の電気的特性は、第６実施例の平面アンテナ装置０６における図１６（ａ）（ｂ）に示す電気的特性と同様となる。
なお、第１アンテナ素子４０ａの貫通穴４８ａおよび第２アンテナ素子４０ｂの貫通穴４８ｂは、図示するように丸形状でもよいが、多角形としてもでもよい。また、第１アンテナ素子４０ａおよび第２アンテナ素子４０ｂに貫通穴４８ａ、４８ｂを形成することに替えて、第１アンテナ素子４０ａおよび第２アンテナ素子４０ｂをフィルムなどの樹脂に蒸着印刷などを施して、細い線状導体とし、メッシュ形状で構成してもよい。さらに、第７実施例の平面アンテナ装置０７において、３つの金属導体４２ａ、４２ｂ、４２ｃの内の金属導体４２ａの設置範囲は、第１アンテナ素子４０ａにおける第１開口部２１ａおよび第２開口部２２ａの全部、および、第２アンテナ素子４０ｂにおける第３開口部２１ｂおよび第２開口部２２ｂの全部を隠さない範囲とすることができる。
【0039】
＜本発明の第８実施例の平面アンテナ装置＞
次に、本発明の第８実施例の平面アンテナ装置０８の構成を図１８を参照して説明する。図１８は第８実施例の平面アンテナ装置０８の構成を示す正面図である。
図１８に示す本発明の第８実施例の平面アンテナ装置０８は、第５実施例の平面アンテナ装置０５における金属導体４２をソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃからなるソーラーパネル群に置き換えており、他の構成は第５実施例の平面アンテナ装置０５と同様とされている。
すなわち、本発明の第８実施例の平面アンテナ装置０８は、ケース本体部５１ａとケース蓋部５１ｂとからなる箱形のケース５１を備えている。ケース５１には、平面アンテナ３とソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃからなるソーラーパネル群とが収納されている。この場合、平面アンテナ３の構成は、第５実施例の平面アンテナ装置０５の平面アンテナ３と同様であって、第５実施例の平面アンテナ装置０５において説明した通りとされており、第８実施例の平面アンテナ装置０８においては各部の符号を同様としていることから、平面アンテナ３の詳細な説明は省略する。なお、平面アンテナ３は、地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ３の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされている。
次に、本発明の第８実施例の平面アンテナ装置０８の構成を図１８を参照して説明する。図１８は第８実施例の平面アンテナ装置０８の構成を示す正面図である。
図１８に示す本発明の第８実施例の平面アンテナ装置０８は、第５実施例の平面アンテナ装置０５における金属導体４２をソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃからなるソーラーパネル群に置き換えており、他の構成は第５実施例の平面アンテナ装置０５と同様とされている。
すなわち、本発明の第８実施例の平面アンテナ装置０８は、ケース本体部５１ａとケース蓋部５１ｂとからなる箱形のケース５１を備えている。ケース５１には、平面アンテナ３とソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃからなるソーラーパネル群とが収納されている。この場合、平面アンテナ３の構成は、第５実施例の平面アンテナ装置０５の平面アンテナ３と同様であって、第５実施例の平面アンテナ装置０５において説明した通りとされており、第８実施例の平面アンテナ装置０８においては各部の符号を同様としていることから、平面アンテナ３の詳細な説明は省略する。なお、平面アンテナ３は、地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ３の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされている。
【0040】
第８実施例の平面アンテナ装置０８において平面アンテナ３の上にソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃからなるソーラーパネル群が装着されている。すなわち、第１平面アンテナ３ａにおける第１アンテナ素子２０ａの前面には矩形状の２０個の大小のソーラーパネルからなるソーラーパネルユニット６２ａが装着され、第２平面アンテナ３ｂにおける第２アンテナ素子２０ｂの前面には矩形状の２０個の大小のソーラーパネルからなるソーラーパネルユニット６２ｃが装着されている。さらに、第１平面アンテナ３ａと第２平面アンテナ３ｂとの間に矩形状の１５個のソーラーパネルからなるソーラーパネルユニット６２ｂが配置されている。ソーラーパネルユニット６２ａにおけるソーラーパネルは、第１アンテナ素子２０ａの第１開口部２１ａおよび第２開口部２２ａをほぼ塞がない位置に装着され、ソーラーパネルユニット５２ｃにおけるソーラーパネルは、第２アンテナ素子２０ｂの第３開口部２１ｂおよび第４開口部２２ｂをほぼ塞がない位置に装着されている。
なお、第１平面アンテナ３ａは、第１アンテナ素子２０ａと、第１アンテナ素子２０ａの後方に所定間隔だけ離隔されて配置された第１後方素子３６ａとから構成されている。また、第２平面アンテナ３ｂは、第２アンテナ素子２０ｂと、第２アンテナ素子２０ｂの後方に所定間隔だけ離隔されて配置された第２後方素子３６ｂとから構成されている。
なお、第１平面アンテナ３ａは、第１アンテナ素子２０ａと、第１アンテナ素子２０ａの後方に所定間隔だけ離隔されて配置された第１後方素子３６ａとから構成されている。また、第２平面アンテナ３ｂは、第２アンテナ素子２０ｂと、第２アンテナ素子２０ｂの後方に所定間隔だけ離隔されて配置された第２後方素子３６ｂとから構成されている。
【0041】
第８実施例の平面アンテナ装置０８においてはケース５１の内部に、ソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃからなるソーラーパネル群が収納されることで、ソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃからなるソーラーパネル群を風雨などの外力から保護することができる。また、ケース５１におけるケース蓋部５１ｂは光透過性の材質で作成されており、ケース５１を透過した光はソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃからなるソーラーパネル群に照射される。これにより、ソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃからなるソーラーパネル群で効率よく発電することができ、十分な発電電力を確保することができる。ところで、ソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃにおける少なくとも１つのソーラーパネルに照度センサー、紫外線センサー、温度センサー、湿度センサー、気圧センサー、降雨センサー等の環境情報を取得可能なセンサーや、２次電池などの蓄電素子や環境情報を送信可能な送信機や、増幅器、分岐器などの様々なデバイスを設置することができる。この場合、ソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃは、蓄電素子を充電し、蓄電素子からセンサーおよび送信機に動作電源が供給されるようになる。すると、第８実施例の平面アンテナ装置０８は、地上デジタル放送を受信するアンテナであって、建物の屋根や外壁などに設置されることから、環境情報を取得して送信するデバイスを幅広いエリアに設置することができるようになる。
【0042】
以上説明したようにソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃからなるソーラーパネル群を配置したので、総合したソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃからなるソーラーパネル群の面積を大きくすることができ、ソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃからなるソーラーパネル群がそれぞれ備える電極の面積を大きくして第８実施例の平面アンテナ装置０８にかかる平面アンテナ３の前方の所定範囲が塞がれても平面アンテナ３の性能は維持されるようになる。
すなわち、ソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃからなるソーラーパネル群を設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ３の性能が維持された第８実施例の平面アンテナ装置０８とすることができるようになる。
なお、第８実施例の平面アンテナ装置０８において、平面アンテナ３を第２実施例の平面アンテナ装置０２が備える平面アンテナ２に置き換えてもよい。また、ソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃにおけるソーラーパネルを様々なデバイスを設置することができる金属導体に置き換えてもよい。
すなわち、ソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃからなるソーラーパネル群を設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ３の性能が維持された第８実施例の平面アンテナ装置０８とすることができるようになる。
なお、第８実施例の平面アンテナ装置０８において、平面アンテナ３を第２実施例の平面アンテナ装置０２が備える平面アンテナ２に置き換えてもよい。また、ソーラーパネルユニット６２ａ、６２ｂ、６２ｃにおけるソーラーパネルを様々なデバイスを設置することができる金属導体に置き換えてもよい。
【0043】
＜本発明の第９実施例の平面アンテナ装置＞
次に、本発明の第９実施例の平面アンテナ装置０９の構成を図１９および図２０を参照して説明する。図１９は第９実施例の平面アンテナ装置０９の構成を示す正面図であり、図２０は第９実施例の平面アンテナ装置０９の構成を示す側面図である。
図１９，図２０に示すように、本発明の第９実施例の平面アンテナ装置０９は、平面アンテナ２と５つの矩形状の金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅとから構成されている。この場合、平面アンテナ２は地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ２の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされ、金属導体２８ａ～２８ｅは、平面アンテナ２の上面に密着して装着されている。
第９実施例の平面アンテナ装置０９における平面アンテナ２は、第２実施例の平面アンテナ装置０２において説明した平面アンテナ２であるから詳細な説明は省略するが、平面アンテナ２は、同形状の第１平面アンテナ２ａと第２平面アンテナ２ｂとから構成され、第１平面アンテナ２ａと第２平面アンテナ２ｂとは同じ平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置されている。
次に、本発明の第９実施例の平面アンテナ装置０９の構成を図１９および図２０を参照して説明する。図１９は第９実施例の平面アンテナ装置０９の構成を示す正面図であり、図２０は第９実施例の平面アンテナ装置０９の構成を示す側面図である。
図１９，図２０に示すように、本発明の第９実施例の平面アンテナ装置０９は、平面アンテナ２と５つの矩形状の金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅとから構成されている。この場合、平面アンテナ２は地上デジタル放送を受信可能とされて、平面アンテナ２の受信周波数帯域は４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚとされ、金属導体２８ａ～２８ｅは、平面アンテナ２の上面に密着して装着されている。
第９実施例の平面アンテナ装置０９における平面アンテナ２は、第２実施例の平面アンテナ装置０２において説明した平面アンテナ２であるから詳細な説明は省略するが、平面アンテナ２は、同形状の第１平面アンテナ２ａと第２平面アンテナ２ｂとから構成され、第１平面アンテナ２ａと第２平面アンテナ２ｂとは同じ平面上に所定の間隔だけ離隔されて線対称に配置されている。
【0044】
第９実施例の平面アンテナ装置０９が第２実施例の平面アンテナ装置０２と異なる構成は、５つの矩形状の金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅの配置態様とされている。すなわち、図２０に示されるように第９実施例の平面アンテナ装置０９においては、金属導体２８ａは、平面アンテナ２の前方であって、第１アンテナ素子２０ａの上部および第１開口部２１ａの上部を覆うように第１アンテナ素子２０ａの上面に密着して装着されている。この場合、平面アンテナ２の縦方向の中心線と金属導体２８ａの縦方向の中心線とがほぼ一致するよう配置されている。金属導体２８ａは横長の矩形状とされ、その長さは第１アンテナ素子２０ａの横幅より短くされ、第１アンテナ素子２０ａの上部および第１開口部２１ａの上部を覆うものの第１開口部２１ａの全部を塞がない幅とされている。
また、金属導体２８ｂは、平面アンテナ２の前方であって、第１アンテナ素子２０ａの中央部よりやや下部および第２開口部２２ａの下部を覆うように第１アンテナ素子２０ａの上面に密着して装着されている。この場合、平面アンテナ２の縦方向の中心線と金属導体２８ａの縦方向の中心線とがほぼ一致するよう配置されている。金属導体２８ｂは横長の矩形状とされ、その横方向の長さは金属導体２８ａより長いが第１アンテナ素子２０ａの横幅より短くされ、第１アンテナ素子２０ａの中央部よりやや下部および第２開口部２２ａの下部を覆うものの第２開口部２２ａの全部を塞がない幅とされている。
また、金属導体２８ｂは、平面アンテナ２の前方であって、第１アンテナ素子２０ａの中央部よりやや下部および第２開口部２２ａの下部を覆うように第１アンテナ素子２０ａの上面に密着して装着されている。この場合、平面アンテナ２の縦方向の中心線と金属導体２８ａの縦方向の中心線とがほぼ一致するよう配置されている。金属導体２８ｂは横長の矩形状とされ、その横方向の長さは金属導体２８ａより長いが第１アンテナ素子２０ａの横幅より短くされ、第１アンテナ素子２０ａの中央部よりやや下部および第２開口部２２ａの下部を覆うものの第２開口部２２ａの全部を塞がない幅とされている。
【0045】
さらに、金属導体２８ｃは縦長の矩形状とされ、上部の下面が第１アンテナ素子２０ａの下部の上面と密着すると共に、金属導体２８ｃの下部の下面が第２アンテナ素子２０ｂの上部の上面と密着するよう平面アンテナ２の上に装着されている。すなわち、所定の間隔だけ離隔されて配置された平面アンテナ２における第１アンテナ素子２０ａと第２アンテナ素子２０ｂとの間を塞ぐと共に、第１アンテナ素子２０ａの下部の上面および第２アンテナ素子２０ｂの上部の上面に、金属導体２８ｃの上部の下面および下部の下面がそれぞれ密着して重なるように装着されている。この場合、平面アンテナ２の中心点と金属導体２８ｃの中心点とがほぼ一致するよう配置されている。金属導体２８ｃの横方向の長さは金属導体２８ａより長いが金属導体２８ｂより短くされて、第１アンテナ素子２０ａおよび第２アンテナ素子２０ｂの横幅より短くされ、金属導体２８ｃの縦方向の長さは第２開口部２２ａと第３開口部２１ｂとの間であって、第１アンテナ素子２０ａの下部および第２アンテナ素子２０ｂの上部に重なる長さとされている。
さらにまた、金属導体２８ｄは金属導体２８ｂと同形状とされ、平面アンテナ２の横方向の中心線に対して線対称に配置されている。すなわち、金属導体２８ｄは横長の矩形状とされ、その横方向の長さは金属導体２８ｃより長いが第２アンテナ素子２０ｂの横幅より短くされ、第２アンテナ素子２０ｂの上部を覆うものの第３開口部２１ｂの全部を塞がない幅とされている。
さらにまた、金属導体２８ｅは金属導体２８ａと同形状とされ、平面アンテナ２の横方向の中心線に対して線対称に配置されている。すなわち、金属導体２８ｅは横長の矩形状とされ、その横方向の長さは金属導体２８ｃおよび金属導体２８ｄより短いと共に第２アンテナ素子２０ａの横幅より短くされ、第２アンテナ素子２０ｂの上部を覆うものの第４開口部２２ｂの全部を塞がない幅とされている。
上記説明したように、第９実施例の平面アンテナ装置０９においては、５つの矩形状の金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅが第１アンテナ素子２０ａと第２アンテナ素子２０ｂの上面に密着して装着されている構成とされている。なお、金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅと第１アンテナ素子２０ａと第２アンテナ素子２０ｂの上面との間は絶縁されている。
さらにまた、金属導体２８ｄは金属導体２８ｂと同形状とされ、平面アンテナ２の横方向の中心線に対して線対称に配置されている。すなわち、金属導体２８ｄは横長の矩形状とされ、その横方向の長さは金属導体２８ｃより長いが第２アンテナ素子２０ｂの横幅より短くされ、第２アンテナ素子２０ｂの上部を覆うものの第３開口部２１ｂの全部を塞がない幅とされている。
さらにまた、金属導体２８ｅは金属導体２８ａと同形状とされ、平面アンテナ２の横方向の中心線に対して線対称に配置されている。すなわち、金属導体２８ｅは横長の矩形状とされ、その横方向の長さは金属導体２８ｃおよび金属導体２８ｄより短いと共に第２アンテナ素子２０ａの横幅より短くされ、第２アンテナ素子２０ｂの上部を覆うものの第４開口部２２ｂの全部を塞がない幅とされている。
上記説明したように、第９実施例の平面アンテナ装置０９においては、５つの矩形状の金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅが第１アンテナ素子２０ａと第２アンテナ素子２０ｂの上面に密着して装着されている構成とされている。なお、金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅと第１アンテナ素子２０ａと第２アンテナ素子２０ｂの上面との間は絶縁されている。
【0046】
第９実施例の平面アンテナ装置０９においては、平面アンテナ２と５つの矩形状の金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅとを前述した樹脂製のケース本体部５１ａとケース蓋部５１ｂとからなる箱形のケース５１に収納している。平面アンテナ２と金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅとをケース５１に収納すると、金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅに設けられているデバイスを風雨などの外力から保護することができる。例えば、金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅに照度センサー、紫外線センサー、温度センサー、湿度センサー、気圧センサー、降雨センサー等の環境情報を取得可能なセンサーや、２次電池などの蓄電素子や環境情報を送信可能な送信機や、増幅器、分岐器などの様々なデバイスを設置することができる。また、金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅの範囲を金属製の電極を備えるソーラーパネルとして用いることができる。この場合、金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅを総合した面積を大きくできることから、ソーラーパネルから十分な発電電力を得ることができる。ソーラーパネルは、蓄電素子を充電し、蓄電素子からセンサーおよび送信機に動作電源が供給されるようになる。また、ケース５１を光透過性の材質で作成するとソーラーパネルの発電効率を確保することができる。この場合、ケース蓋部５１ｂが光透過性の材質で作成されていれば、ケース本体部５１ａは光透過性の材質で作成されていなくてもよい。これにより、第９実施例の平面アンテナ装置０９は、地上デジタル放送を受信するアンテナであって、建物の屋根や外壁などに設置されることから、環境情報を取得して送信するデバイスを幅広いエリアに設置することができるようになる。
【0047】
以上説明したように金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅを配置したので、金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅを総合した面積を大きくすることができ、金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅの面積を大きくして第９実施例の平面アンテナ装置０９にかかる平面アンテナ２の前方の所定範囲が塞がれても平面アンテナ２の性能は維持されるようになる。
すなわち、金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅを設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ２の性能が維持された第９実施例の平面アンテナ装置０９とすることができるようになる。
すなわち、金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅを設けても設けなくても、ほぼ同等の平面アンテナ２の性能が維持された第９実施例の平面アンテナ装置０９とすることができるようになる。
【0048】
第９実施例の平面アンテナ装置０９においては、金属導体２８ａにより第１開口部２１ａの上部が塞がれ、金属導体２８ｂにより第２開口部２２ａの下部が塞がれると共に、金属導体２８ｄにより第３開口部２１ｂの上部が塞がれ、金属導体２８ｅにより第４開口部２２ｂの下部が塞がれている。このように、第１開口部２１ａないし第４開口部２２ｂが金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｄ，２８ｅで塞がれて遮蔽される面積の割合である遮蔽率について次に説明する。
第９実施例の平面アンテナ装置０９において第１開口部２１ａないし第４開口部２２ｂが金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｄ，２８ｅで塞がれて遮蔽される遮蔽率［％］を０％から８０％まで変化させた際のＶＳＷＲ特性を示すグラフを図２１（ａ）に示し、各遮蔽率におけるＶＳＷＲの値を示す図表を図２１（ｂ）に示す。この場合、測定周波数は平面アンテナ２の受信周波数帯域とされる４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚの中心周波数である５９０ＭＨｚとされている。
図２１（ａ）（ｂ）を参照すると、遮蔽率が大きくなるにつれてＶＳＷＲ値が劣化していき、遮蔽率が約５０％とされるまでは２．５以下のＶＳＷＲ値が得られているが、遮蔽率が約５０％を超えると２．５を超えるＶＳＷＲ値となることが分かる。例えば、遮蔽率が５０％の時は２．４８のＶＳＷＲ値が得られるが、遮蔽率が６０％の時はＶＳＷＲ値が２．６０となり、遮蔽率が７０％の時はＶＳＷＲ値が２．７２となり、遮蔽率が８０％になるとＶＳＷＲ値が３．７７まで劣化するようになる。このことから、第９実施例の平面アンテナ装置０９においては、２．５以下のＶＳＷＲ値が得られるように金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｄ，２８ｅで第１開口部２１ａないし第４開口部２２ｂが遮蔽される遮蔽率［％］を５０％以下とするのが好適とされる。
なお、図２１（ａ）（ｂ）のＶＳＷＲ特性は測定周波数を５９０ＭＨｚとしたが、受信周波数帯域とされる４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚにおける５９０ＭＨｚ以外の周波数としても、図２１（ａ）（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性とほぼ同様のＶＳＷＲ特性となる。また、第２実施例の平面アンテナ装置０２においても、第１開口部２１ａないし第４開口部２２ｂが金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｄ，２８ｅで遮蔽される遮蔽率［％］に対するＶＳＷＲ特性は図２１（ａ）（ｂ）と同様となり、第２実施例の平面アンテナ装置０２においても、遮蔽率［％］を５０％以下とするのが好適とされる。
第９実施例の平面アンテナ装置０９において第１開口部２１ａないし第４開口部２２ｂが金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｄ，２８ｅで塞がれて遮蔽される遮蔽率［％］を０％から８０％まで変化させた際のＶＳＷＲ特性を示すグラフを図２１（ａ）に示し、各遮蔽率におけるＶＳＷＲの値を示す図表を図２１（ｂ）に示す。この場合、測定周波数は平面アンテナ２の受信周波数帯域とされる４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚの中心周波数である５９０ＭＨｚとされている。
図２１（ａ）（ｂ）を参照すると、遮蔽率が大きくなるにつれてＶＳＷＲ値が劣化していき、遮蔽率が約５０％とされるまでは２．５以下のＶＳＷＲ値が得られているが、遮蔽率が約５０％を超えると２．５を超えるＶＳＷＲ値となることが分かる。例えば、遮蔽率が５０％の時は２．４８のＶＳＷＲ値が得られるが、遮蔽率が６０％の時はＶＳＷＲ値が２．６０となり、遮蔽率が７０％の時はＶＳＷＲ値が２．７２となり、遮蔽率が８０％になるとＶＳＷＲ値が３．７７まで劣化するようになる。このことから、第９実施例の平面アンテナ装置０９においては、２．５以下のＶＳＷＲ値が得られるように金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｄ，２８ｅで第１開口部２１ａないし第４開口部２２ｂが遮蔽される遮蔽率［％］を５０％以下とするのが好適とされる。
なお、図２１（ａ）（ｂ）のＶＳＷＲ特性は測定周波数を５９０ＭＨｚとしたが、受信周波数帯域とされる４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚにおける５９０ＭＨｚ以外の周波数としても、図２１（ａ）（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性とほぼ同様のＶＳＷＲ特性となる。また、第２実施例の平面アンテナ装置０２においても、第１開口部２１ａないし第４開口部２２ｂが金属導体２８ａ，２８ｂ，２８ｄ，２８ｅで遮蔽される遮蔽率［％］に対するＶＳＷＲ特性は図２１（ａ）（ｂ）と同様となり、第２実施例の平面アンテナ装置０２においても、遮蔽率［％］を５０％以下とするのが好適とされる。
【産業上の利用可能性】
【0049】
上記説明した本発明の実施例の平面アンテナ装置は、平面アンテナと、平面アンテナの前方に配置した金属導体、あるいは、平面アンテナを構成するアンテナ素子の上面に装着した金属導体とから構成され、金属導体に照度センサー、紫外線センサー、温度センサー、湿度センサー、気圧センサー、降雨センサー等の環境情報を取得可能なセンサーや、増幅器や分岐器などの様々なデバイスを設置することができる。設置する場合は、金属板を敷いて、その表裏面に設置してもよいし、個別のデバイスをばらばらに設置してもよい。また、金属導体範囲をソーラーパネルとしてもよい。そして、平面アンテナを地上デジタル放送を受信するアンテナとすると、本発明の実施例の平面アンテナ装置は建物の屋根や外壁などに設置されることから、環境情報を取得して送信するデバイスを幅広いエリアに設置することができるようになる。
上記説明した本発明の実施例の平面アンテナ装置では、平面アンテナの広範囲に金属導体を設置できるので、デバイス装着の自由度が増すことができる。また、本発明の実施例の平面アンテナ装置が全体を収納するケースを備えている場合は、ケースの内部にも設置できるので、デバイスの保護ができるという効果を奏することができる。さらに、金属導体の範囲をソーラーパネルとすることで広い範囲で発電が可能となり、より大きな電力が得られるようになる。
上記説明した本発明の実施例の平面アンテナ装置では、平面アンテナの広範囲に金属導体を設置できるので、デバイス装着の自由度が増すことができる。また、本発明の実施例の平面アンテナ装置が全体を収納するケースを備えている場合は、ケースの内部にも設置できるので、デバイスの保護ができるという効果を奏することができる。さらに、金属導体の範囲をソーラーパネルとすることで広い範囲で発電が可能となり、より大きな電力が得られるようになる。
【符号の説明】
【0050】
０１，０２０３，０４，０５，０６，０７，０８，０９ 平面アンテナ装置、１，２，３，４ 平面アンテナ、１ａ，２ａ，３ａ，４ａ 第１平面アンテナ、１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂ 第２平面アンテナ、１０ａ，２０ａ，４０ａ 第１アンテナ素子、１０ｂ，２０ｂ，４０ｂ 第２アンテナ素子、１１ａ，２１ａ 第１開口部、１１ｂ，２１ｂ 第３開口部、１２ａ，２２ａ 第２開口部、１２ｂ，２２ｂ 第４開口部、１３ａ，２３ａ 第１給電点、１３ｂ，２３ｂ 第３給電点、１４ａ，２４ａ 第２給電点、１４ｂ，２４ｂ 第４給電点、１５ａ，２５ａ 第１給電ライン、１５ｂ，２５ｂ 第２給電ライン、１６ａ，２６ａ，３６ａ 第１後方素子、１６ｂ，２６ｂ，３６ｂ 第２後方素子、１７，２７ 給電部、１８ 金属導体、２６ 後方素子、２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅ 金属導体、３１，４１，５１ ケース、３１ａ，５１ａ ケース本体部、３１ｂ，５１ｂ ケース蓋部、３２ 金属導体、３６ 後方素子、４２ 金属導体、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ 金属導体、４８ａ，４８ｂ 貫通穴、５２ａ，５１ｂ，５２ｃ ソーラーパネルユニット、１００ アンテナ装置、１１０ アンテナカバー、１１１ 前面カバー、１１２ 後面カバー、１２０ センサー基板、１３０ ソーラーパネル、Ａ 平面部、Ｂ 立上部、Ｃ 開口部
【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】
【図22】