アンテナ及びアンテナを備えた電子機器
【課題】より簡単な構造で、異なる２つの使用周波数帯における最大放射方向のチルトを可能にし、かつ小型化が可能なアンテナを提供する。
【解決手段】対称形状の導体板と、導体板に形成されたスロットと、導体板の対称軸上に設けられた給電点３と、を有し、導体板が対称軸５と平行となる２箇所で互いに異なる面に折り曲げられていることを特徴とするアンテナである。
【解決手段】対称形状の導体板と、導体板に形成されたスロットと、導体板の対称軸上に設けられた給電点３と、を有し、導体板が対称軸５と平行となる２箇所で互いに異なる面に折り曲げられていることを特徴とするアンテナである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の偏波成分により形成された電波を送受信する通信システムに用いられるアンテナに関して、この通信システムの２つの周波数帯における電波の効率の良い送受信を可能にするアンテナ及びアンテナを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両における通信では、ＧＰＳ（Global Positioning System）による位置情報や道路情報、地上波デジタルテレビ放送などさまざまな情報を取得することができるようになり、ユーザーのさらなる利便性の向上および安全性の向上のために多数の無線通信機器が開発され実用に供されている。安全性の向上に関する無線通信には、緊急時の救援通信システムおよび通信時に必要となる垂直偏波を送受信するアンテナが開発されている。このアンテナは車両のフロントガラスなどの傾斜部分に設置することで最大放射方向が天頂方向へ傾く。端末に対して十分遠方の基地局からの電波は、地面に対してほぼ平行の水平方向から到来するため、アンテナの最大放射方向を地面に対して水平方向へ制御することが求められている。
【０００３】
従来技術の例として、例えば、特許文献１に開示された鉛直方向から水平方向にチルトした主ビームを形成することのできるアンテナ装置がある。このアンテナは、ルームミラー内に取り付けることで、ルームミラーを反射板として動作させ、面に対して垂直方向から水平方向へチルトしたビームが形成できるアンテナである。これは１つの導体に同形状の横長スロット素子を縦に２つ並べて設け、２つのスロット素子間隔の中央から少しずらしたところにマイクロストリップラインを接続する。これにより２つのスロット素子は、位相差が生じて励振され、かつアンテナとルームミラーをある間隔で離すことにより、ルームミラーが反射板として動作し、２つのスロットからの放射と反射板からの放射を合成することによって、アンテナの面の水平方向にチルトした主ビームが形成される。しかしながらこの場合、対応する動作は１つの周波数帯であり、異なる２つの周波数帯での動作はできないと推察できる。もし、主ビームのチルトの効果を維持しつつ異なる２つの周波数帯での動作を可能にするならば、１つの周波数帯に対して１つのアンテナを用意しなくてはならないため、全体のアンテナサイズが大きくなることが考えられる。また、動作周波数５ＧＨｚの場合にルームミラー内に設置できることを示しているが、より低い動作周波数に対しては、波長が長いためにアンテナが大きくなることでルームミラー内に設置することは不可能となり、反射板の効果が得られず、アンテナの面の水平方向へのチルトの効果は小さくなると考えられる。よって、より低い周波数帯におけるアンテナの小型化、主ビームのチルト、異なる２つの周波数帯での動作が困難であることが推察できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、従来の技術では、異なる２つの周波数帯における最大放射方向のチルトを可能にし、これをより簡単な構造でかつ小型のアンテナで実現することは困難である。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、より簡単な構造で、異なる２つの周波数帯における最大放射方向のチルトを可能にし、かつ小型化が可能なアンテナ及びアンテナを備えた電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記目的を達成するために創案されたものであり、対称形状の導体板と、前記導体板に形成されたスロットと、前記導体板の対称軸上に設けられた給電点と、を有し、前記導体板が前記対称軸と平行となる２箇所で互いに異なる面に折り曲げられているアンテナである。
【０００８】
前記導体板が前記対称軸と等しい距離の２箇所で折り曲げられていてもよい。
【０００９】
前記スロットが対称形状であり、その対称軸が前記導体板の対称軸と一致するように形成されていてもよい。
【００１０】
前記スロットが２個形成されていてもよい。
【００１１】
前記スロットが２個とも同形状であり、異なる幅及び／又は異なる長さを有していてもよい。
【００１２】
前記スロットがそれぞれ異形状であってもよい。
【００１３】
前記スロットが前記導体板の対称軸上に１列に形成されていてもよい。
【００１４】
前記スロットの少なくとも１個が前記導体板の対称軸方向の一端側に開放されるように形成されていてもよい。
【００１５】
前記給電点が前記スロットの一方のみに設けられていてもよい。
【００１６】
前記導体板が対称軸方向に横長の四角形状であり、その導体板の前記対称軸上の中央部にスロット境界導体部を形成すべく、前記導体板の対称軸上の一方に、横向きＭ字スロットとその横向きＭ字スロットに連続して形成され徐々に拡径する開放端を有する台形スロットとからなる複合スロットが形成され、前記導体板の対称軸上の他方に、矩形スロットが形成されていてもよい。
【００１７】
前記矩形スロットが、開放端を有する細長スロットとその細長スロットに連続して形成された四角形スロットとからなってもよい。
【００１８】
前記複合スロットの使用周波数帯に対する設計周波数υ1での電波の波長をλ１、前記台形スロットの上底の幅を２ｄ、前記Ｍ字スロットの前記対称軸方向の長さをｆ、前記台形スロットの上底と下底とを結ぶ２辺の長さをそれぞれｈとしたとき、ｄ＋ｆ＋ｈ＝λ１／３．７となるようにｄ、ｆ、ｈが調整されるとよい。
【００１９】
前記矩形スロットの使用周波数帯に対する設計周波数υ2での電波の波長をλ２、前記細長スロットの長さをｇ、前記細長スロットの幅をｅ、前記導体板の対称軸に垂直な辺の幅をｂとしたとき、ｇ＋（ｂ−ｅ）／２＝λ２／３．１となるようにｇ、ｅ、ｂが調整されるとよい。
【００２０】
前記給電点が前記矩形スロットに設けられていてもよい。
【００２１】
給電に同軸ケーブルを用いてもよい。
【００２２】
給電に複数本の単芯ケーブルを用いてもよい。
【００２３】
給電にフラットケーブルを用いてもよい。
【００２４】
前記導体板が導体平板又は軟性導体シート（フィルム）からなってもよい。
【００２５】
前記導体平板が銅板又はばね性のあるリン青銅板からなってもよい。
【００２６】
前記軟性導体シート（フィルム）が銅箔又はアルミ箔からなってもよい。
【００２７】
前記のいずれかに記載のアンテナを備えた電子機器である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００２９】
（１）より簡単な構造で特定の偏波成分で形成された異なる２つの使用周波数帯における電波を効率良く送受信でき、最大放射方向のチルトを可能にする小型のアンテナ及びアンテナを備えた電子機器の実現が可能である。
【００３０】
（２）設置条件の自由度が広いアンテナの実現が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のベースとなるアンテナの構造を説明する図である。
【図２】本発明のベースとなるアンテナの動作原理を説明する図である。
【図３】本発明のベースとなるアンテナの動作原理を説明する図である。
【図４】本発明のベースとなるアンテナの構造を説明する図である。
【図５】本発明のベースとなるアンテナの特性を説明する図である。
【図６】本発明のベースとなるアンテナの遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示す図である。
【図７】本発明のベースとなるアンテナの特性を説明する図である。
【図８】本発明のベースとなるアンテナの遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示す図である。
【図９】本発明のベースとなるアンテナの特性を説明する図である。
【図１０】本発明のアンテナの折り曲げ位置を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの構造を説明する図である。
【図１２】アンテナの配置を説明する図である。
【図１３】アンテナの配置を説明する図である。
【図１４】図１３の配置におけるアンテナの特性を説明する図である。
【図１５】図１３の配置におけるアンテナの特性を説明する図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの構造を説明する側面図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示す図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示す図である。
【図２１】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの構造を説明する図である。
【図２３】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの構造を説明する側面図である。
【図２４】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図２５】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示す図である。
【図２６】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図２７】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示す図である。
【図２８】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図２９】本発明の第３の実施の形態のベースとなるアンテナの構造を説明する図である。
【図３０】本発明の第３の実施の形態のベースとなるアンテナの構造を説明する側面図である。
【図３１】本発明の第３の実施の形態のベースとなるアンテナの特性を説明する図である。
【図３２】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナの構造を説明する図である。
【図３３】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図３４】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示す図である。
【図３５】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図３６】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示す図である。
【図３７】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図３８】本発明の第４の実施の形態のベースとなるアンテナの構造を説明する図である。
【図３９】本発明の第４の実施の形態のベースとなるアンテナの構造を説明する側面図である。
【図４０】本発明の第４の実施の形態のベースとなるアンテナの特性を説明する図である。
【図４１】本発明の第４の実施の形態に係るアンテナの構造を説明する図である。
【図４２】本発明の第４の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図４３】本発明の第４の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示す図である。
【図４４】本発明の第４の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図４５】本発明の第４の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示す図である。
【図４６】本発明の第４の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図４７】第１〜第４の実施の形態に係るアンテナの構造を説明する図である。
【図４８】図４７の各アンテナの特性比較を示す図である。
【図４９】図４７の各アンテナの特性比較を示す図である。
【図５０】給電に使用する同軸ケーブルの好ましい配置を説明する図である。
【図５１】本発明の好ましい折り曲げ位置や折り曲げ間隔を説明する図である。
【図５２】本発明のアンテナの共振周波数の調整を説明する図である。
【図５３】本発明のアンテナの取り付け例を示す図である。
【図５４】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図５５】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図５６】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図５７】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図５８】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図５９】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６０】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６１】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６２】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６３】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６４】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６５】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６６】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６７】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６８】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６９】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図７０】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図７１】本発明のアンテナを内蔵した電子機器の一例を示す図である。
【図７２】本発明のアンテナを内蔵した電子機器の一例を示す図である。
【図７３】本発明のアンテナを内蔵した電子機器の一例を示す図である。
【図７４】本発明のアンテナを内蔵した電子機器の一例を示す図である。
【図７５】本発明のアンテナを内蔵した電子機器の一例を示す図である。
【図７６】本発明のアンテナを内蔵した電子機器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００３３】
本発明のアンテナは、特定の偏波成分の電波を効率良く送受信できるアンテナ素子構造を２つ用いて、これらアンテナ素子構造の内、一方にのみ給電点を設け、さらに給電点および２つのアンテナ素子構造の中央を通る対称軸から等距離で折り曲げて、それぞれのアンテナ素子構造のサイズ調整、または給電点位置の調整、もしくは両方法を組み合わせた調整により、異なる２つの周波数帯での共振特性を調整して、特定の偏波成分で形成された異なる２つの周波数帯における電波を送受信し、最大放射方向のチルトを可能にする小型のアンテナを実現させるものである。なお、異なる２つの周波数帯とは、１つの周波数帯の高調波を利用して、計２つの周波数帯の電波を送受信するものではない。
【００３４】
前記の特定の偏波成分の電波とは、一般的に言われる垂直偏波もしくは水平偏波のそれら一方を限定したものである。
【００３５】
また前記のアンテナ素子とは、特定の偏波成分の電波に対し、その送受信の効率が良いと一般的に知られた構造によるものであり、本発明ではその構造を応用している。
【００３６】
前記本発明のアンテナは、電子機器の筐体に内蔵、もしくは金属（導体）を使用した設備等に設置した場合、２つのアンテナ素子構造それぞれの電力放射に寄与する部分と共振特性を調整する部分に筐体内や設備等の金属（導体）部が近接もしくは接触しない限り、アンテナ素子の電波送受信特性に影響が現れない構造を有するものである。
【００３７】
前記本発明のアンテナは、給電線路の引き回し位置が２つのアンテナ素子それぞれの無導体領域に交差しなければ、アンテナ素子の電波送受信特性に影響を与えない構造を有するものである。
【００３８】
前記本発明のアンテナは、電子機器の筐体に内蔵、もしくは設備等に設置することができる。
【００３９】
前記本発明のアンテナは、電子機器筐体のプラスティック材質部分や窓ガラス等の誘電体成形物の表面に設置することができる。
【００４０】
本発明のベースとなるアンテナ構造について図１から図３を用いて説明する。
【００４１】
図１に示すように、本発明のベースとなるアンテナ１は、長さ方向（図の横方向）の長さａと幅方向（図の縦方向）の幅ｂの導体平板２に、幅２ｄのスロット境界導体部２１を境にそれぞれの開放端を持つ幅２ｄと長さｆの横向きＭ字スロット４１ｍとそのＭ字スロット４１ｍに連続して形成された上底２ｄ、下底ｂの台形スロット４１ｔとの複合スロット４１と、矩形スロット４２とが形成され、これらスロット４１，４２の各幅の中心（スロット境界導体部２１の幅方向の中心）と導体平板２の幅ｂの中心を通る対称軸５で線対称構造とされる。
【００４２】
導体平板２は、例えば、銅板又はばね性のあるリン青銅板からなる。台形スロット４１ｔの上下には、鋭角導体部２ａが形成され、Ｍ字スロット４１ｍの上下には横長導体部２ｂが形成される。
【００４３】
矩形スロット４２は、開放端を有する幅ｅと長さｇの細長スロット４２ｌと、その細長スロット４２ｌに連続して形成された四角形スロット４２ｓとからなる。細長スロット４２ｌの上下には矩形導体部２ｃが形成される。四角形スロット４２ｓは、Ｍ字スロット４１ｍの中央部近傍に形成される。複合スロット４１と矩形スロット４２はそれぞれ対称形状であり、それぞれの対称軸はアンテナ１の対称軸５と一致している。
【００４４】
２つの動作周波数帯に対する１つ目の設計周波数ν1での電波の波長をλ１とし、２つ目の設計周波数ν2での電波の波長をλ２と定義した場合、ｄ＋ｆ＋ｈは約λ１／３．７とされ、ｇ＋ｃ（ここで、ｃ＝（ｂ−ｅ）／２）は約λ２／３．１とされる。
【００４５】
アンテナ１に電力を供給する給電点３は、一方の矩形スロット４２内に設けられ、給電点３の位置は矩形スロット４２の開放端から長さｇの位置とされる。なお、前記の２つの動作周波数帯は、本発明のアンテナを機器筐体に内蔵した場合や設備等に設置した場合、機器筐体や設備等を構成する各種誘電体の材料や周辺物体の配置により決定される。各種誘電体成形物の表面に設置した場合は、本発明のアンテナとその周辺物体の距離や周辺物体の配置および誘電体特有の波長短縮効果により決定される。
【００４６】
図１の構造により、波長λ１を定義する設計周波数ν1のとき、この周波数成分を持ち、かつ給電点３よりアンテナ１を構成した導体平板２上に発生する電流は、共振動作に伴いｄ＋ｆ＋ｈが約λ１／３．７の複合スロット４１の対向する導体縁付近に分布する際、図２に示すような電流分布９１が発生し、設計周波数ν1で動作するスロットアンテナを実現できる。
【００４７】
一方、図１の構成により、波長λ２を定義する設計周波数ν2のとき、この周波数成分を持ち、かつ給電点３よりアンテナ１を構成した導体平板２上に発生する電流は、共振動作に伴いｇ＋ｃが約λ２／３．１の矩形スロット４２の対向する導体縁付近に分布する際、図３に示すような電流分布９２が発生し、ν2で動作するスロットアンテナを実現できる。
【００４８】
以上より、本発明のベースとなるアンテナ１では、１つの給電点３を境に設計周波数ν1と設計周波数ν2で動作する２つのスロットアンテナを同一平面に並べて配置することが可能となる。よって、２つの周波数帯における特定の偏波成分の電波の送受信が本発明のベースとなるアンテナ１により可能となる。
【００４９】
以下、本発明のベースとなるアンテナ１の特性を図４から図９を用いて説明する。
【００５０】
図４は、図１のアンテナ１の給電に同軸ケーブル６を使用したアンテナ１１を示す。アンテナ１１では、矩形スロット４２の長さ方向に沿って平行に対向する導体縁の一方に同軸ケーブル６の内導体６１が通電性のあるはんだ材６３で接続され、他方に同軸ケーブル６の外導体６２が通電性のあるはんだ材６３で接続されている。同軸ケーブル６の内導体６１と外導体６２の中間層である絶縁体６４は、絶縁樹脂あるいは中空、つまり空気による絶縁でもよい。なお、同軸ケーブル等の給電線路の接続は、通電性のあるはんだ材等による融着接続の他、通電性を保持し得る形状の専用コネクタやステイなどを用いてもよい。
【００５１】
図４のアンテナ１１は、厚さ０．２ｍｍの導体平板を使用し、寸法を図１の定義より、ａ＝１０２ｍｍ、ｂ＝５０ｍｍ、ｃ＝２４ｍｍ、ｄ＝１０ｍｍ、ｅ＝２ｍｍ、ｆ＝４５ｍｍ、ｇ＝２６ｍｍ、ｈ＝４１ｍｍとしている。アンテナ１１が８００ＭＨｚ帯と１９００ＭＨｚ帯の２つの周波数帯で動作するように、ｄ＋ｆ＋ｈを１つ目の設計周波数８６０ＭＨｚでの電波の波長λ１（≒３４９ｍｍ）の約１／３．７とし、ｇ＋ｃを２つ目の設計周波数１９２０ＭＨｚでの電波の波長λ２（≒１５６ｍｍ）の約１／３．１としている。また、アンテナ１１への給電は、直径約１．１ｍｍの同軸ケーブルを使用し、アンテナ１１の導体部と重なる部分以外には、諸特性への影響を考慮し、フェライトを取り付けている。なお、以下の本発明のアンテナの説明において使用する同軸ケーブルには、前記同様にフェライトが取り付けられている。
【００５２】
図５は、図４のアンテナ１１の周波数特性を示し、横軸は周波数、縦軸はリターンロスをそれぞれ示す。図５より、アンテナ１１は、２つの周波数帯である８００ＭＨｚ帯と１９００ＭＨｚ帯で動作していることが分かる。
【００５３】
図６は、図４のアンテナ１１の遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示している。測定中心はアンテナの横方向の長さａの半分の長さｍ、アンテナの縦方向の幅ｂの半分の幅ｏの位置とする。以下の本発明のアンテナの説明において、測定中心は前記同様の定義とする。
【００５４】
図７は、図６の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図７より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに垂直偏波による良好な無指向性が得られている。
【００５５】
図８は、図４のアンテナ１１の遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示している。測定中心はアンテナの横方向の長さａの半分の長さｍ、アンテナの縦方向の幅ｂの半分の幅ｏの位置とする。以下の本発明のアンテナの説明において、測定中心は前記同様の定義とする。
【００５６】
図９は、図８の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図９より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに８の字指向性の垂直偏波が得られている。図４のアンテナ１１を車両フロントガラス等の傾斜した部分に設置するときに、前記８の字指向性の最大放射方向が水平方向を向くようにするために、８の字指向性の最大放射方向を設置面と垂直方向（図９の０°、１８０°方向）から水平方向（図９の９０°、２７０°方向）側に傾けることが必要となる場合がある。具体的にはトラックなどのフロントガラスの傾斜が地面に対して９０°に近い車両については、フロントガラスに設置した際にＸＺ平面の垂直偏波の最大放射方向が水平方向を向くことから、傾ける必要がない。しかし、スポーツカーなどのフロントガラスの傾斜が地面に対して０°に近くなる車両については、フロントガラスに設置した際にＸＺ平面の垂直偏波の最大放射方向が垂直方向を向くことから、前記最大放射方向を大幅に水平方向側に傾ける必要が出てくる。
【００５７】
以下、前記最大放射方向を傾ける問題に対して行った本発明の第１の実施の形態を図１０から図１９を用いて説明する。
【００５８】
図１０は、図４のアンテナ１１の最大放射方向を傾けるための折り曲げ位置と折り曲げ間隔を示したアンテナ１１１を示している。折り曲げ位置７１，７４は、アンテナ１１の上下対称軸７０から図の上側および下側にそれぞれ等しい距離７２，７３（本実施の形態では６ｍｍ）の間隔を空けた位置である。
【００５９】
図１１は、図１０に示す折り曲げ位置および折り曲げ間隔で折り曲げた本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ１１２を示している。アンテナ１１２は、上下対称軸７０と平行となる折り曲げ位置７１，７４で互いに異なる面方向に折り曲げられている。すなわち、図１１において、アンテナ１１２の折り曲げ位置７１より図の上側の部分は、図の後方に折り曲げられており、アンテナ１１２の折り曲げ位置７４より図の下側の部分は、図の前方に折り曲げられている。
【００６０】
図１２は、アンテナの配置を説明する側面図である。アンテナ８１は、図１０のアンテナ１１１を側面から見た図である。図１２は、傾斜２５°のフロントガラス８０の下に、地面８２と垂直になるようにアンテナ８１を配置した状態を示している。図１２のような配置が可能であれば、前記アンテナの最大放射方向を傾ける必要がない。しかし、図１２のような配置だとフロントガラス（アンテナ設置面）からの突出部分が非常に大きくなってしまうため、別の配置方法を考える必要がある。
【００６１】
図１３は、アンテナの配置を説明する側面図である。図１３は、傾斜２５°のフロントガラス８０の下に、フロントガラス８０と平行になるようにアンテナ８１を配置した状態を示している。図１３のように配置することにより、図１２に示した配置とは異なり、フロントガラス（アンテナ設置面）からの突出部分が小さく抑えられる。しかし、図１３の場合、傾斜２５°のフロントガラスに平行になるように前記アンテナ８１を配置するため、アンテナ８１の最大放射方向が仰角６５°を向く。よって、前記アンテナ８１の最大放射方向（仰角６５°）を水平方向（仰角０°）に傾ける必要がある。
【００６２】
図１４では、図１３に示した状態でＸＹ面の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図１４より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに垂直偏波による無指向性が得られている。しかし、図７の傾斜９０°のときの特性に比べると大幅に水平偏波が上昇し、垂直偏波が低下している。これはアンテナ面を傾斜２５°にすることによって、アンテナの最大放射方向が地面と平行な水平方向から天頂方向寄りにずれたために生じる変化である。
【００６３】
図１５では、図１３に示した状態でＸＺ面の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図１５より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに８の字指向性の垂直偏波が得られている。しかし、図９の傾斜９０°のときの特性に比べると８の字指向性の最大放射方向が６５°変化している。これは、アンテナ面を傾斜２５°にすることによって、アンテナの最大放射方向が水平方向から天頂方向寄りにずれたために生じる変化である。
【００６４】
図１６は、側面図であり、傾斜２５°のフロントガラス８０の下に、図１１のアンテナ１１２の側面図であるアンテナ８１を配置した状態を示している。
【００６５】
図１７は、図１１のアンテナ１１２の周波数特性を示し、横軸は周波数、縦軸はリターンロスをそれぞれ示し、図１０のアンテナ１１１の結果も太線で示している。図１７より、アンテナ１１２は、給電点を設けない複合スロット４１で主に動作する８００ＭＨｚ帯と給電点を設ける矩形スロット４２で主に動作する１９００ＭＨｚ帯の２つの周波数帯で共振特性が得られている。図１０のアンテナ１１１の結果と比較した場合、折り曲げたことによって上下の導体平板が接近し、インピーダンスの整合劣化に伴う特性劣化が見られるが、目的とする２つの周波数帯での共振特性はほぼ実現している。
【００６６】
図１８は、図１１のアンテナ１１２の遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示している。
【００６７】
図１９は、図１８の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図１９より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに垂直偏波による無指向性が得られている。しかし、図７の平面の時の特性に比べると大幅に水平偏波が上昇し、垂直偏波が若干低下している。これは折り曲げることにより、上下の導体間の距離が近づき、平面時に縦方向に発生していた電流が横方向に発生する電流に変わったためである。
【００６８】
本発明では、最大放射方向を厳密に定義する意味で、半値幅（指向性の主ローブの最大値から３ｄＢ下がった点の間の角度幅）の中間方向を最大放射方向と定義する。以下の本発明のアンテナの説明において、最大放射方向は前記同様の定義とする。本発明者らは８の字指向性の最大放射方向を評価する上で、半値幅の中間方向、２つのヌル（指向性の最小方向）の中間方向、２つのピークの最大値の方向、という３種類の評価方法で比較検討した。その結果、半値幅の中間方向と２つのヌルの中間方向はほぼ等しい方向を示したが、２つのピークの最大値の方向は他の２つの評価方法と大きく異なる方向を示した。また、一般的に半値幅を使った放射方向の評価方法が知られている。このため、本発明では半値幅の中間方向を最大放射方向として評価している。また、本発明では周波数特性における共振ピークでの指向性を測定し、最大放射方向を評価している。
【００６９】
図２０は、図１１のアンテナ１１２の遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示している。
【００７０】
図２１は、図２０の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図２１より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに８の字指向性の垂直偏波が得られている。前記８の字指向性の半値幅の中間方向である最大放射方向が、傾斜２５°のフロントガラス設置面に対する垂直方向（図２１の２９５°、１１５°方向）から、水平方向（図２１の０°、１８０°方向）に傾けることが必要となる。図２１の（ａ）、（ｃ）に示された２つの周波数帯における最大放射方向は、正面方向を０°、背面方向を１８０°としたとき、８９０ＭＨｚと１９５０ＭＨｚにおいて正面では仰角（０°方向と最大放射方向との角度）６１°と４７°を向き、背面では俯角（１８０°方向と最大放射方向との角度）５１°と５２°を向いている。これは図１１（側面は図１６）のようにアンテナを正面方向と背面方向に折り曲げることにより、平面時の図１０（側面は図１３）に比べ正面で４°と１８°分だけ水平方向に傾き、背面で１４°と１３°分だけ水平方向に傾いていることとなる。これは図２と図３に示した電流分布９１，９２の給電点から最も遠い点を直線で結んでできる主要な電界発生面が平面時（図１３）に比べ、地面と垂直に近づいているためである。
【００７１】
以上の図２１に示す結果より、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ１１２によれば、特定の偏波成分の電波を効率良く送受信できるアンテナ素子構造を２つ用いて、これらアンテナ素子構造の内、一方にのみ給電点を設け、さらに対称軸から等距離で２箇所折り曲げて異なる２つの周波数帯での最大放射方向を傾けることにより、特定の偏波成分で形成された異なる２つの周波数帯における電波を平面時より水平方向に近い方向で送受信するアンテナを実現できる。
【００７２】
次に、本発明の第２の実施の形態を図２２から図２８を用いて説明する。
【００７３】
図２２は、図１０に示した折り曲げ位置および折り曲げ間隔（本実施の形態では上下ともに６ｍｍずつ）で折り曲げ、かつ側面から見たときの折り曲げ角度を図２３のように折り曲げた本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ１１３を示している。
【００７４】
図２４は、図２２のアンテナ１１３の周波数特性を示し、横軸は周波数、縦軸はリターンロスをそれぞれ示し、図１０のアンテナ１１１の結果も太線で示している。図２４より、アンテナ１１３は、給電点を設けない複合スロット４１で主に動作する８００ＭＨｚ帯と給電点を設ける矩形スロット４２で主に動作する１９００ＭＨｚ帯の２つの周波数帯で共振特性が得られている。図１０のアンテナ１１１の結果と比較した場合、折り曲げたことによって上下の導体平板が接近し、インピーダンスの整合劣化に伴う特性劣化が見られるが、目的とする２つの周波数帯での共振特性はほぼ実現している。
【００７５】
図２５は、図２２のアンテナ１１３の遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示している。
【００７６】
図２６は、図２５の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図２６より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに垂直偏波による無指向性が得られている。しかし、図７の平面のときの特性に比べると水平偏波が上昇し、垂直偏波が若干低下している。これは折り曲げることにより、上下の導体間の距離が近づき、平面時に縦方向に発生していた電流が横方向に発生する電流に変わったためである。
【００７７】
図２７は、図２２のアンテナ１１３の遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示している。
【００７８】
図２８は、図２７の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図２８より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに８の字指向性の垂直偏波が得られている。前記８の字指向性の半値幅の中間方向である最大放射方向が、傾斜２５°のフロントガラス設置面に対する垂直方向（図２８の２９５°、１１５°方向）から、水平方向（図２８の０°、１８０°方向）に傾けることが必要となる。図２８の（ａ）、（ｃ）に示された２つの周波数帯における最大放射方向は、８９０ＭＨｚと１９５０ＭＨｚにおいて正面では仰角３６°と３２°を向き、背面では俯角４３°と４７°を向いている。これは図２２（側面は図２３）のように折り曲げることにより、平面時の図１０（側面は図１３）に比べ正面で２９°と３３°分だけ水平方向に傾き、背面で２２°と１８°分だけ水平方向に傾いていることになる。これは図２と図３に示した電流分布９１，９２の給電点から最も遠い点を直線で結んでできる主要な電界発生面が平面時（図１３）に比べ、地面と垂直に近づいているためである。
【００７９】
以上の図２８に示す結果より、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ１１３によれば、特定の偏波成分の電波を効率良く送受信できるアンテナ素子構造を２つ用いて、これらアンテナ素子構造の内、一方にのみ給電点を設け、さらに対称軸から等距離で２箇所折り曲げて異なる２つの周波数帯での最大放射方向を傾けることにより、特定の偏波成分で形成された異なる２つの使用共振周波数帯における電波を平面時より水平方向に近い方向で送受信するアンテナを実現できる。
【００８０】
次に、本発明の第３の実施の形態を図２９から図３７を用いて説明する。
【００８１】
図２９は、図１０に示した折り曲げ位置および折り曲げ間隔（本実施の形態では上下ともに６ｍｍずつ）で折り曲げ、かつ側面から見たときの折り曲げ角度を図３０のように折り曲げたアンテナ１１４を示している。
【００８２】
図３１は、図２９のアンテナ１１４の周波数特性を示し、横軸は周波数、縦軸はリターンロスをそれぞれ示し、図１０のアンテナ１１１の結果も太線で示している。図３１より、アンテナ１１４は、給電点を設けない複合スロット４１で主に動作する８００ＭＨｚ帯と給電点を設ける矩形スロット４２で主に動作する１９００ＭＨｚ帯の２つの周波数帯で共振特性が得られている。図１０のアンテナ１１１の結果と比較した場合、折り曲げたことによって上下の導体平板が接近し、インピーダンスの整合劣化に伴う特性劣化が生じ、目的とする２つの周波数帯での共振特性が実現していない。
【００８３】
図３２は、図２９のアンテナ１１４のインピーダンス整合を調整するために、各部の長さ及び幅ｐ、ｑ、ｒ、ｓに従って変形した本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ１２４である。本実施の形態では、ｐ＝２ｍｍ、ｑ＝１３ｍｍ、ｒ＝２．５ｍｍ、ｓ＝８ｍｍとしている。
【００８４】
図３３は、図３２のアンテナ１２４の周波数特性を示し、横軸は周波数、縦軸はリターンロスをそれぞれ示し、図１０のアンテナ１１１の結果も太線で示している。図３２のように変形することにより、折り曲げたことによるインピーダンスの整合劣化を調整し、目的とする２つの周波数帯での共振特性がほぼ実現している。
【００８５】
図３４は、図３２のアンテナ１２４の遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示している。
【００８６】
図３５は、図３４の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図３５より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに垂直偏波による無指向性が得られている。しかし、図７の平面のときの特性に比べると水平偏波が上昇し、垂直偏波が若干低下している。これは折り曲げることにより、上下の導体間の距離が近づき、平面時に縦方向に発生していた電流が横方向に発生する電流に変わったためである。
【００８７】
図３６は、図３２のアンテナ１２４の遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示している。
【００８８】
図３７は、図３６の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図３７より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに８の字指向性の垂直偏波が得られている。前記８の字指向性の半値幅の中間方向である最大放射方向が、傾斜２５°のフロントガラス設置面に対して垂直方向（図３７の２９５°、１１５°方向）から水平方向（図３７の０°、１８０°方向）に傾けることが必要となる。図３７の（ａ）、（ｃ）に示された２つの周波数帯における最大放射方向は、９１０ＭＨｚと１９５０ＭＨｚにおいて正面では仰角３３°と２８°を向き、背面では俯角４０°と２２°を向いている。これは図２９（側面は図３０）のように折り曲げることにより、平面時の図１０（側面は図１３）に比べ正面で３２°と３７°分だけ水平方向に傾き、背面で２５°と４３°分だけ水平方向に傾いていることになる。これは図２と図３に示した電流分布９１，９２の給電点から最も遠い点を直線で結んでできる主要な電界発生面が平面時（図１３）に比べ、地面と垂直に近づいているためである。
【００８９】
以上の図３７に示す結果より、本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ１２４によれば、特定の偏波成分の電波を効率良く送受信できるアンテナ素子構造を２つ用いて、これらアンテナ素子構造の内、一方にのみ給電点を設け、さらに対称軸から等距離で２箇所折り曲げて異なる２つの周波数帯での最大放射方向を傾けることにより、特定の偏波成分で形成された異なる２つの周波数帯における電波を平面時より水平方向に近い方向で送受信するアンテナを実現できる。
【００９０】
次に、本発明の第４の実施の形態を図３８から図４６を用いて説明する。
【００９１】
図３８は、図１０に示した折り曲げ位置および折り曲げ間隔（本実施の形態では上下ともに６ｍｍずつ）で折り曲げ、かつ側面から見たときの折り曲げ角度を図３９のように折り曲げたアンテナ１１５を示している。
【００９２】
図４０は、図３８のアンテナ１１５の周波数共振特性を示し、横軸は周波数、縦軸はリターンロスをそれぞれ示し、図１０のアンテナ１１１の結果も太線で示している。図４０より、アンテナ１１５は、給電点を設けない複合スロット４１で主に動作する８００ＭＨｚ帯と給電点を設ける矩形スロット４２で主に動作する１９００ＭＨｚ帯の２つの周波数帯で共振特性が得られている。図１０のアンテナ１１１の結果と比較した場合、折り曲げたことによって上下の導体平板が接近し、インピーダンスの整合劣化に伴う特性劣化が生じ、目的とする２つの周波数帯での共振特性が実現していない。
【００９３】
図４１は、図３８のアンテナ１１５のインピーダンス整合を調整するために、各部の長さ及び幅ｐ、ｑ、ｒ、ｔに従って変形した本発明の第４の実施の形態に係るアンテナ１２４である。本実施の形態では、ｐ＝２ｍｍ、ｑ＝１３ｍｍ、ｒ＝２．５ｍｍ、ｔ＝９ｍｍとしている。
【００９４】
図４２は、図４１のアンテナ１２５の周波数特性を示し、横軸は周波数、縦軸はリターンロスをそれぞれ示し、図１０のアンテナ１１１の結果も太線で示している。図４１のように変形することにより、折り曲げたことによるインピーダンスの整合劣化を調整し、目的とする２つの周波数帯での共振特性がほぼ実現している。
【００９５】
図４３は、図４１のアンテナ１２５の遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示している。
【００９６】
図４４は、図４３の測定面で測定したときの指向性を２つ周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図４４より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに垂直偏波による無指向性が得られている。しかし、図７の平面のときの特性に比べると水平偏波が上昇し、垂直偏波が若干低下している。これは折り曲げることにより、上下の導体間の距離が近づき、平面時に縦方向に発生していた電流が横方向に発生する電流に変わったためである。
【００９７】
図４５は、図４１のアンテナ１２５の遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示している。
【００９８】
図４６は、図４５の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図４６より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに８の字指向性の垂直偏波が得られている。前記８の字指向性の半値幅の中間方向である最大放射方向が、傾斜２５°のフロントガラス設置面に対する垂直方向（図３７の２９５°、１１５°方向）から、水平方向（図３７の０°、１８０°方向）に傾けることが必要となる。図４６の（ａ）、（ｃ）に示された２つの周波数帯における最大放射方向は、９１０ＭＨｚと１９９０ＭＨｚにおいて正面では仰角３１°と２４°を向き、背面では俯角３８°と２５°を向いている。これは図３８（側面は図３９）のように折り曲げることにより、平面時の図１０（側面は図１３）に比べ正面で３４°と４１°分だけ水平方向に傾き、背面で２７°と４０°分だけ水平方向に傾いていることになる。これは図２と図３に示した電流分布９１，９２の給電点から最も遠い点を直線で結んでできる主要な電界発生面が平面時（図１３）に比べ、地面と垂直に近づいているためである。
【００９９】
以上の図４６に示す結果より、本発明の第４の実施の形態に係るアンテナ１２５によれば、特定の偏波成分の電波を効率良く送受信できるアンテナ素子構造を２つ用いて、これらアンテナ素子構造の内、一方にのみ給電点を設け、さらに対称軸から等距離で２箇所折り曲げて異なる２つの周波数帯での最大放射方向を傾けることにより、特定の偏波成分で形成された異なる２つの周波数帯における電波を平面時より水平方向に近い方向で送受信するアンテナを実現できる。
【０１００】
次に、折り曲げ角度に関する特性比較を図４７から図４９を用いて説明する。
【０１０１】
図４７は、本発明の前記実施の形態に係るアンテナの構造を、折り曲げ角度α、βにより定義したものである。なお、図中（１）〜（４）は、第１〜第４の実施の形態に対応している。
【０１０２】
図４８は、第１〜第４の実施の形態に係るアンテナにおける特性比較を示している。これは、正面方向を０°、背面方向を１８０°とし、アンテナの８の字指向性のピークの方向が地面と水平方向である正面方向あるいは背面方向からずれている角度を各帯域と各方向で分類して示している。この特性比較によると、折り曲げ角度（４）がHigh-bandの背面以外で０°、１８０°からのずれが最も少なく（ずれ角度が最も０°に近い）、良好な特性である。最大放射方向の最良な折り曲げ角度を順に示すと（４）、（３）、（２）、（１）となる。
【０１０３】
図４９は、第１〜第４の実施の形態に係るアンテナにおける特性比較を示している。これは、正面方向を０°、背面方向を１８０°として、アンテナの８の字指向性の最大利得を各帯域と各方向で分類して比較している。この特性比較によると、折り曲げ角度（２）がLow-bandの正面以外で最も最大利得が高く、良好な特性である。最大利得の良好な折り曲げ角度を順に示すと、（２）、（１）、（４）、（３）となる。
【０１０４】
また、折り曲げる前の面積が等しく、かつ形状がほぼ等しいアンテナを、（１）〜（４）の折り曲げ角度に従って折り曲げたときの体積を比較したときに、小型な順に示すと、（３）、（１）、（４）、（２）となる。折り曲げやすさで比較した際に折り曲げやすい（９０°に近い角度での折り曲げ角度の数の）順に示すと、（４）、（１）、（２）、（３）となる。よって、最大放射方向、最大利得、体積、折り曲げやすさの４つの点で１位から４位を１点から４点とし、最も少ない点数の折り曲げ角度を最も優れたものとする場合、総合的に最も優れた折り曲げ角度は（４）である。
【０１０５】
図５０は、前記実施の形態において、（ａ）のように給電に使用する同軸ケーブルが矩形スロットに進入している配置だと良好な特性が得られず、（ｂ）のように給電に使用する同軸ケーブルが矩形スロットに進入しない配置であれば、良好な特性が得られることを示している。なお、アンテナの給電線は、アンテナの長さ方向に水平な方向に延ばしてアンテナの給電点に接続してもよく、アンテナの幅方向に水平な方向に延ばしてアンテナの給電点に接続してもよく、アンテナの構造面と垂直な方向に延ばしてアンテナの給電点に接続してもよい。
【０１０６】
図５１は、前記実施の形態において、（ａ）〜（ｃ）のように折り曲げ位置や折り曲げ間隔を対称軸から等距離にしていれば、共振周波数が±２０ＭＨｚ以内の変化であることを示している。
【０１０７】
図５２は、前記実施の形態において、８００ＭＨｚ帯の共振周波数を調整するには上下の導体部分７５を、１９００ＭＨｚ帯の共振周波数を調整するには上下の導体部分７６を、上下対称に変形することで共振特性を劣化させることなく、共振周波数を調整することができることを示している。
【０１０８】
図５３は、第４の実施の形態において、アンテナ１２５を階段状のものへの取付が可能であることを示している。
【０１０９】
また、アンテナのスロットの形状は前記実施の形態のものに限定されず、例えば、対称形状のスロットを、その対称軸が導体平板の対称軸と一致するように形成するようにしてもよい。本発明を適用可能なスロット形状の一例を以下に説明する。
【０１１０】
図５４は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型長方形スロット４３の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１１】
図５５は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型台形スロット４４の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１２】
図５６は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型三角形スロット４５の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１３】
図５７は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型菱形スロット４６の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１４】
図５８は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型蝶ネクタイ形スロット４７の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１５】
図５９は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型楕円形形スロット４８の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１６】
図６０は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型砂時計形スロット４９の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１７】
図６１は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型長方形スロット５０の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１８】
図６２は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型台形スロット５１の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１９】
図６３は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型三角形スロット５２の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２０】
図６４は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型菱形スロット５３の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２１】
図６５は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型蝶ネクタイ形スロット５４の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２２】
図６６は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型楕円形スロット５５の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２３】
図６７は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型砂時計形スロット５６の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２４】
図６８は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型スロットの構造４３が対称軸５上に対称構造を保ちつつ１列に２つ配置され、給電点が片方にのみ設けられている場合に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２５】
図６９は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型スロットの構造５０が対称軸５上に対称構造を保ちつつ１列に２つ配置され、給電点が片方にのみ設けられている場合に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２６】
図７０は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型スロット４３と片側開放型スロット５０が対称軸５上に対称構造を保ちつつ１列に１つずつ配置され、給電点が片方にのみ設けられている場合に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２７】
このように、スロットが２個とも同形状であり、異なる幅及び／又は異なる長さを有していてもよい。また、スロットがそれぞれ異形状であってもよい。
【０１２８】
前記実施の形態においては、導体平板２にスロットを形成してアンテナとしたが、導体平板２の他にも銅箔又はアルミ箔からなる軟性導体シート（フィルム）にスロットを形成してアンテナとしてもよい。
【０１２９】
また、前記実施の形態においては、給電に同軸ケーブルを用いたが、複数本の単芯ケーブルやフラットケーブルを用いるようにしてもよい。
【０１３０】
次に、本発明のアンテナを内蔵した電子機器について説明する。
【０１３１】
図７１は、第４の実施の形態において、ディスプレイ１０２を備えた携帯端末（携帯電話など）１０１の中に、図のようにアンテナ１を内蔵可能であることを示している。
【０１３２】
図７２は、第４の実施の形態において、電子機器（ノートパソコンなど）１０３の中に、図のようにアンテナ１をディスプレイのフレーム部分（図はフレーム上部を示す）に内蔵可能であることを示している。
【０１３３】
図７３は、第４の実施の形態において、電子機器（ノートパソコンなど）１０３の中に、図のようにアンテナ１をキーボードの手前側に内蔵可能であることを示している。
【０１３４】
このように本発明のアンテナを電子機器内に内蔵する際には、アンテナの給電線が電子機器の筐体内に配置されるようにしてもよい。
【０１３５】
図７４は、第４の実施の形態において、取り付けユニット（樹脂製のケースなど）１０４の中に、図のようにアンテナ１を内蔵し、粘着性のあるテープ（両面テープなど）１０５により、建物の壁、天井、窓ガラスあるいは車両の窓ガラスなどに設置可能であることを示している。
【０１３６】
図７５は、第４の実施の形態において、取り付けユニット（樹脂製のケースなど）１０４の中に、図のようにアンテナ１を内蔵し、吸着性のある物体（吸盤など）１０６により、建物の壁、天井、窓ガラスあるいは車両の窓ガラスなどに設置可能であることを示している。
【０１３７】
図７６は、第４の実施の形態において、一体型ユニット（樹脂製のケースなど）１０７の中に、図のように本発明のセルラ対応アンテナ１０８を内蔵し、空いたスペースにセルラ以外の無線システムに対応したアンテナ１０９を内蔵することにより、２つ以上の無線システムに対応可能であることを示している。
【０１３８】
以上要するに、本発明のアンテナは、特定の偏波成分を効率良く送受信できるアンテナ素子構造を２つ使用し、これらアンテナ素子構造の内、一方にのみ給電点を設け、さらに給電点および２つのアンテナ素子構造の中央を通る対称軸から等距離で折り曲げて、それぞれのアンテナ素子構造のサイズ調整、または給電点位置の調整、もしくは両方法を組み合わせた調整を行うことにより、異なる２つの周波数帯での共振特性を調整できるので、より簡単な構造で特定の偏波成分で形成された異なる２つの周波数帯における電波を単体で送受信でき、最大放射方向のチルトを可能にする小型アンテナを実現できる。
【０１３９】
また、本発明のアンテナは、電子機器の筐体に内蔵したとき、もしくは金属（導体）を使用した設備等に設置したとき、２つのアンテナ素子構造のそれぞれの電力放射に寄与する部分と共振特性を調整する部分に筐体内や設備等の金属（導体）部が近接もしくは接触しない限り、アンテナ素子の電波送受信特性に影響を与えないため、アンテナ位置の選択を容易にする。
【０１４０】
本発明のアンテナで使用する給電線は、２つのアンテナ素子それぞれの無導体領域に交差しない位置であれば、アンテナ素子の電波送受信特性に影響を与えないため、引き回し方向を自由に選択できるので、電子機器の筐体に内蔵したときや設備等に設置したとき、給電線の配置を容易にすることができる。
【符号の説明】
【０１４１】
１ アンテナ
２ 導体平板
３ 給電点
２１ スロット境界導体部
４１ 複合スロット
４２ 矩形スロット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の偏波成分により形成された電波を送受信する通信システムに用いられるアンテナに関して、この通信システムの２つの周波数帯における電波の効率の良い送受信を可能にするアンテナ及びアンテナを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両における通信では、ＧＰＳ（Global Positioning System）による位置情報や道路情報、地上波デジタルテレビ放送などさまざまな情報を取得することができるようになり、ユーザーのさらなる利便性の向上および安全性の向上のために多数の無線通信機器が開発され実用に供されている。安全性の向上に関する無線通信には、緊急時の救援通信システムおよび通信時に必要となる垂直偏波を送受信するアンテナが開発されている。このアンテナは車両のフロントガラスなどの傾斜部分に設置することで最大放射方向が天頂方向へ傾く。端末に対して十分遠方の基地局からの電波は、地面に対してほぼ平行の水平方向から到来するため、アンテナの最大放射方向を地面に対して水平方向へ制御することが求められている。
【０００３】
従来技術の例として、例えば、特許文献１に開示された鉛直方向から水平方向にチルトした主ビームを形成することのできるアンテナ装置がある。このアンテナは、ルームミラー内に取り付けることで、ルームミラーを反射板として動作させ、面に対して垂直方向から水平方向へチルトしたビームが形成できるアンテナである。これは１つの導体に同形状の横長スロット素子を縦に２つ並べて設け、２つのスロット素子間隔の中央から少しずらしたところにマイクロストリップラインを接続する。これにより２つのスロット素子は、位相差が生じて励振され、かつアンテナとルームミラーをある間隔で離すことにより、ルームミラーが反射板として動作し、２つのスロットからの放射と反射板からの放射を合成することによって、アンテナの面の水平方向にチルトした主ビームが形成される。しかしながらこの場合、対応する動作は１つの周波数帯であり、異なる２つの周波数帯での動作はできないと推察できる。もし、主ビームのチルトの効果を維持しつつ異なる２つの周波数帯での動作を可能にするならば、１つの周波数帯に対して１つのアンテナを用意しなくてはならないため、全体のアンテナサイズが大きくなることが考えられる。また、動作周波数５ＧＨｚの場合にルームミラー内に設置できることを示しているが、より低い動作周波数に対しては、波長が長いためにアンテナが大きくなることでルームミラー内に設置することは不可能となり、反射板の効果が得られず、アンテナの面の水平方向へのチルトの効果は小さくなると考えられる。よって、より低い周波数帯におけるアンテナの小型化、主ビームのチルト、異なる２つの周波数帯での動作が困難であることが推察できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、従来の技術では、異なる２つの周波数帯における最大放射方向のチルトを可能にし、これをより簡単な構造でかつ小型のアンテナで実現することは困難である。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、より簡単な構造で、異なる２つの周波数帯における最大放射方向のチルトを可能にし、かつ小型化が可能なアンテナ及びアンテナを備えた電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記目的を達成するために創案されたものであり、対称形状の導体板と、前記導体板に形成されたスロットと、前記導体板の対称軸上に設けられた給電点と、を有し、前記導体板が前記対称軸と平行となる２箇所で互いに異なる面に折り曲げられているアンテナである。
【０００８】
前記導体板が前記対称軸と等しい距離の２箇所で折り曲げられていてもよい。
【０００９】
前記スロットが対称形状であり、その対称軸が前記導体板の対称軸と一致するように形成されていてもよい。
【００１０】
前記スロットが２個形成されていてもよい。
【００１１】
前記スロットが２個とも同形状であり、異なる幅及び／又は異なる長さを有していてもよい。
【００１２】
前記スロットがそれぞれ異形状であってもよい。
【００１３】
前記スロットが前記導体板の対称軸上に１列に形成されていてもよい。
【００１４】
前記スロットの少なくとも１個が前記導体板の対称軸方向の一端側に開放されるように形成されていてもよい。
【００１５】
前記給電点が前記スロットの一方のみに設けられていてもよい。
【００１６】
前記導体板が対称軸方向に横長の四角形状であり、その導体板の前記対称軸上の中央部にスロット境界導体部を形成すべく、前記導体板の対称軸上の一方に、横向きＭ字スロットとその横向きＭ字スロットに連続して形成され徐々に拡径する開放端を有する台形スロットとからなる複合スロットが形成され、前記導体板の対称軸上の他方に、矩形スロットが形成されていてもよい。
【００１７】
前記矩形スロットが、開放端を有する細長スロットとその細長スロットに連続して形成された四角形スロットとからなってもよい。
【００１８】
前記複合スロットの使用周波数帯に対する設計周波数υ1での電波の波長をλ１、前記台形スロットの上底の幅を２ｄ、前記Ｍ字スロットの前記対称軸方向の長さをｆ、前記台形スロットの上底と下底とを結ぶ２辺の長さをそれぞれｈとしたとき、ｄ＋ｆ＋ｈ＝λ１／３．７となるようにｄ、ｆ、ｈが調整されるとよい。
【００１９】
前記矩形スロットの使用周波数帯に対する設計周波数υ2での電波の波長をλ２、前記細長スロットの長さをｇ、前記細長スロットの幅をｅ、前記導体板の対称軸に垂直な辺の幅をｂとしたとき、ｇ＋（ｂ−ｅ）／２＝λ２／３．１となるようにｇ、ｅ、ｂが調整されるとよい。
【００２０】
前記給電点が前記矩形スロットに設けられていてもよい。
【００２１】
給電に同軸ケーブルを用いてもよい。
【００２２】
給電に複数本の単芯ケーブルを用いてもよい。
【００２３】
給電にフラットケーブルを用いてもよい。
【００２４】
前記導体板が導体平板又は軟性導体シート（フィルム）からなってもよい。
【００２５】
前記導体平板が銅板又はばね性のあるリン青銅板からなってもよい。
【００２６】
前記軟性導体シート（フィルム）が銅箔又はアルミ箔からなってもよい。
【００２７】
前記のいずれかに記載のアンテナを備えた電子機器である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００２９】
（１）より簡単な構造で特定の偏波成分で形成された異なる２つの使用周波数帯における電波を効率良く送受信でき、最大放射方向のチルトを可能にする小型のアンテナ及びアンテナを備えた電子機器の実現が可能である。
【００３０】
（２）設置条件の自由度が広いアンテナの実現が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のベースとなるアンテナの構造を説明する図である。
【図２】本発明のベースとなるアンテナの動作原理を説明する図である。
【図３】本発明のベースとなるアンテナの動作原理を説明する図である。
【図４】本発明のベースとなるアンテナの構造を説明する図である。
【図５】本発明のベースとなるアンテナの特性を説明する図である。
【図６】本発明のベースとなるアンテナの遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示す図である。
【図７】本発明のベースとなるアンテナの特性を説明する図である。
【図８】本発明のベースとなるアンテナの遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示す図である。
【図９】本発明のベースとなるアンテナの特性を説明する図である。
【図１０】本発明のアンテナの折り曲げ位置を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの構造を説明する図である。
【図１２】アンテナの配置を説明する図である。
【図１３】アンテナの配置を説明する図である。
【図１４】図１３の配置におけるアンテナの特性を説明する図である。
【図１５】図１３の配置におけるアンテナの特性を説明する図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの構造を説明する側面図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示す図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示す図である。
【図２１】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの構造を説明する図である。
【図２３】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの構造を説明する側面図である。
【図２４】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図２５】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示す図である。
【図２６】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図２７】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示す図である。
【図２８】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図２９】本発明の第３の実施の形態のベースとなるアンテナの構造を説明する図である。
【図３０】本発明の第３の実施の形態のベースとなるアンテナの構造を説明する側面図である。
【図３１】本発明の第３の実施の形態のベースとなるアンテナの特性を説明する図である。
【図３２】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナの構造を説明する図である。
【図３３】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図３４】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示す図である。
【図３５】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図３６】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示す図である。
【図３７】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図３８】本発明の第４の実施の形態のベースとなるアンテナの構造を説明する図である。
【図３９】本発明の第４の実施の形態のベースとなるアンテナの構造を説明する側面図である。
【図４０】本発明の第４の実施の形態のベースとなるアンテナの特性を説明する図である。
【図４１】本発明の第４の実施の形態に係るアンテナの構造を説明する図である。
【図４２】本発明の第４の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図４３】本発明の第４の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示す図である。
【図４４】本発明の第４の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図４５】本発明の第４の実施の形態に係るアンテナの遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示す図である。
【図４６】本発明の第４の実施の形態に係るアンテナの特性を説明する図である。
【図４７】第１〜第４の実施の形態に係るアンテナの構造を説明する図である。
【図４８】図４７の各アンテナの特性比較を示す図である。
【図４９】図４７の各アンテナの特性比較を示す図である。
【図５０】給電に使用する同軸ケーブルの好ましい配置を説明する図である。
【図５１】本発明の好ましい折り曲げ位置や折り曲げ間隔を説明する図である。
【図５２】本発明のアンテナの共振周波数の調整を説明する図である。
【図５３】本発明のアンテナの取り付け例を示す図である。
【図５４】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図５５】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図５６】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図５７】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図５８】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図５９】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６０】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６１】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６２】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６３】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６４】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６５】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６６】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６７】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６８】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図６９】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図７０】本発明を適用可能なスロットの形状の一例を示す図である。
【図７１】本発明のアンテナを内蔵した電子機器の一例を示す図である。
【図７２】本発明のアンテナを内蔵した電子機器の一例を示す図である。
【図７３】本発明のアンテナを内蔵した電子機器の一例を示す図である。
【図７４】本発明のアンテナを内蔵した電子機器の一例を示す図である。
【図７５】本発明のアンテナを内蔵した電子機器の一例を示す図である。
【図７６】本発明のアンテナを内蔵した電子機器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００３３】
本発明のアンテナは、特定の偏波成分の電波を効率良く送受信できるアンテナ素子構造を２つ用いて、これらアンテナ素子構造の内、一方にのみ給電点を設け、さらに給電点および２つのアンテナ素子構造の中央を通る対称軸から等距離で折り曲げて、それぞれのアンテナ素子構造のサイズ調整、または給電点位置の調整、もしくは両方法を組み合わせた調整により、異なる２つの周波数帯での共振特性を調整して、特定の偏波成分で形成された異なる２つの周波数帯における電波を送受信し、最大放射方向のチルトを可能にする小型のアンテナを実現させるものである。なお、異なる２つの周波数帯とは、１つの周波数帯の高調波を利用して、計２つの周波数帯の電波を送受信するものではない。
【００３４】
前記の特定の偏波成分の電波とは、一般的に言われる垂直偏波もしくは水平偏波のそれら一方を限定したものである。
【００３５】
また前記のアンテナ素子とは、特定の偏波成分の電波に対し、その送受信の効率が良いと一般的に知られた構造によるものであり、本発明ではその構造を応用している。
【００３６】
前記本発明のアンテナは、電子機器の筐体に内蔵、もしくは金属（導体）を使用した設備等に設置した場合、２つのアンテナ素子構造それぞれの電力放射に寄与する部分と共振特性を調整する部分に筐体内や設備等の金属（導体）部が近接もしくは接触しない限り、アンテナ素子の電波送受信特性に影響が現れない構造を有するものである。
【００３７】
前記本発明のアンテナは、給電線路の引き回し位置が２つのアンテナ素子それぞれの無導体領域に交差しなければ、アンテナ素子の電波送受信特性に影響を与えない構造を有するものである。
【００３８】
前記本発明のアンテナは、電子機器の筐体に内蔵、もしくは設備等に設置することができる。
【００３９】
前記本発明のアンテナは、電子機器筐体のプラスティック材質部分や窓ガラス等の誘電体成形物の表面に設置することができる。
【００４０】
本発明のベースとなるアンテナ構造について図１から図３を用いて説明する。
【００４１】
図１に示すように、本発明のベースとなるアンテナ１は、長さ方向（図の横方向）の長さａと幅方向（図の縦方向）の幅ｂの導体平板２に、幅２ｄのスロット境界導体部２１を境にそれぞれの開放端を持つ幅２ｄと長さｆの横向きＭ字スロット４１ｍとそのＭ字スロット４１ｍに連続して形成された上底２ｄ、下底ｂの台形スロット４１ｔとの複合スロット４１と、矩形スロット４２とが形成され、これらスロット４１，４２の各幅の中心（スロット境界導体部２１の幅方向の中心）と導体平板２の幅ｂの中心を通る対称軸５で線対称構造とされる。
【００４２】
導体平板２は、例えば、銅板又はばね性のあるリン青銅板からなる。台形スロット４１ｔの上下には、鋭角導体部２ａが形成され、Ｍ字スロット４１ｍの上下には横長導体部２ｂが形成される。
【００４３】
矩形スロット４２は、開放端を有する幅ｅと長さｇの細長スロット４２ｌと、その細長スロット４２ｌに連続して形成された四角形スロット４２ｓとからなる。細長スロット４２ｌの上下には矩形導体部２ｃが形成される。四角形スロット４２ｓは、Ｍ字スロット４１ｍの中央部近傍に形成される。複合スロット４１と矩形スロット４２はそれぞれ対称形状であり、それぞれの対称軸はアンテナ１の対称軸５と一致している。
【００４４】
２つの動作周波数帯に対する１つ目の設計周波数ν1での電波の波長をλ１とし、２つ目の設計周波数ν2での電波の波長をλ２と定義した場合、ｄ＋ｆ＋ｈは約λ１／３．７とされ、ｇ＋ｃ（ここで、ｃ＝（ｂ−ｅ）／２）は約λ２／３．１とされる。
【００４５】
アンテナ１に電力を供給する給電点３は、一方の矩形スロット４２内に設けられ、給電点３の位置は矩形スロット４２の開放端から長さｇの位置とされる。なお、前記の２つの動作周波数帯は、本発明のアンテナを機器筐体に内蔵した場合や設備等に設置した場合、機器筐体や設備等を構成する各種誘電体の材料や周辺物体の配置により決定される。各種誘電体成形物の表面に設置した場合は、本発明のアンテナとその周辺物体の距離や周辺物体の配置および誘電体特有の波長短縮効果により決定される。
【００４６】
図１の構造により、波長λ１を定義する設計周波数ν1のとき、この周波数成分を持ち、かつ給電点３よりアンテナ１を構成した導体平板２上に発生する電流は、共振動作に伴いｄ＋ｆ＋ｈが約λ１／３．７の複合スロット４１の対向する導体縁付近に分布する際、図２に示すような電流分布９１が発生し、設計周波数ν1で動作するスロットアンテナを実現できる。
【００４７】
一方、図１の構成により、波長λ２を定義する設計周波数ν2のとき、この周波数成分を持ち、かつ給電点３よりアンテナ１を構成した導体平板２上に発生する電流は、共振動作に伴いｇ＋ｃが約λ２／３．１の矩形スロット４２の対向する導体縁付近に分布する際、図３に示すような電流分布９２が発生し、ν2で動作するスロットアンテナを実現できる。
【００４８】
以上より、本発明のベースとなるアンテナ１では、１つの給電点３を境に設計周波数ν1と設計周波数ν2で動作する２つのスロットアンテナを同一平面に並べて配置することが可能となる。よって、２つの周波数帯における特定の偏波成分の電波の送受信が本発明のベースとなるアンテナ１により可能となる。
【００４９】
以下、本発明のベースとなるアンテナ１の特性を図４から図９を用いて説明する。
【００５０】
図４は、図１のアンテナ１の給電に同軸ケーブル６を使用したアンテナ１１を示す。アンテナ１１では、矩形スロット４２の長さ方向に沿って平行に対向する導体縁の一方に同軸ケーブル６の内導体６１が通電性のあるはんだ材６３で接続され、他方に同軸ケーブル６の外導体６２が通電性のあるはんだ材６３で接続されている。同軸ケーブル６の内導体６１と外導体６２の中間層である絶縁体６４は、絶縁樹脂あるいは中空、つまり空気による絶縁でもよい。なお、同軸ケーブル等の給電線路の接続は、通電性のあるはんだ材等による融着接続の他、通電性を保持し得る形状の専用コネクタやステイなどを用いてもよい。
【００５１】
図４のアンテナ１１は、厚さ０．２ｍｍの導体平板を使用し、寸法を図１の定義より、ａ＝１０２ｍｍ、ｂ＝５０ｍｍ、ｃ＝２４ｍｍ、ｄ＝１０ｍｍ、ｅ＝２ｍｍ、ｆ＝４５ｍｍ、ｇ＝２６ｍｍ、ｈ＝４１ｍｍとしている。アンテナ１１が８００ＭＨｚ帯と１９００ＭＨｚ帯の２つの周波数帯で動作するように、ｄ＋ｆ＋ｈを１つ目の設計周波数８６０ＭＨｚでの電波の波長λ１（≒３４９ｍｍ）の約１／３．７とし、ｇ＋ｃを２つ目の設計周波数１９２０ＭＨｚでの電波の波長λ２（≒１５６ｍｍ）の約１／３．１としている。また、アンテナ１１への給電は、直径約１．１ｍｍの同軸ケーブルを使用し、アンテナ１１の導体部と重なる部分以外には、諸特性への影響を考慮し、フェライトを取り付けている。なお、以下の本発明のアンテナの説明において使用する同軸ケーブルには、前記同様にフェライトが取り付けられている。
【００５２】
図５は、図４のアンテナ１１の周波数特性を示し、横軸は周波数、縦軸はリターンロスをそれぞれ示す。図５より、アンテナ１１は、２つの周波数帯である８００ＭＨｚ帯と１９００ＭＨｚ帯で動作していることが分かる。
【００５３】
図６は、図４のアンテナ１１の遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示している。測定中心はアンテナの横方向の長さａの半分の長さｍ、アンテナの縦方向の幅ｂの半分の幅ｏの位置とする。以下の本発明のアンテナの説明において、測定中心は前記同様の定義とする。
【００５４】
図７は、図６の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図７より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに垂直偏波による良好な無指向性が得られている。
【００５５】
図８は、図４のアンテナ１１の遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示している。測定中心はアンテナの横方向の長さａの半分の長さｍ、アンテナの縦方向の幅ｂの半分の幅ｏの位置とする。以下の本発明のアンテナの説明において、測定中心は前記同様の定義とする。
【００５６】
図９は、図８の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図９より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに８の字指向性の垂直偏波が得られている。図４のアンテナ１１を車両フロントガラス等の傾斜した部分に設置するときに、前記８の字指向性の最大放射方向が水平方向を向くようにするために、８の字指向性の最大放射方向を設置面と垂直方向（図９の０°、１８０°方向）から水平方向（図９の９０°、２７０°方向）側に傾けることが必要となる場合がある。具体的にはトラックなどのフロントガラスの傾斜が地面に対して９０°に近い車両については、フロントガラスに設置した際にＸＺ平面の垂直偏波の最大放射方向が水平方向を向くことから、傾ける必要がない。しかし、スポーツカーなどのフロントガラスの傾斜が地面に対して０°に近くなる車両については、フロントガラスに設置した際にＸＺ平面の垂直偏波の最大放射方向が垂直方向を向くことから、前記最大放射方向を大幅に水平方向側に傾ける必要が出てくる。
【００５７】
以下、前記最大放射方向を傾ける問題に対して行った本発明の第１の実施の形態を図１０から図１９を用いて説明する。
【００５８】
図１０は、図４のアンテナ１１の最大放射方向を傾けるための折り曲げ位置と折り曲げ間隔を示したアンテナ１１１を示している。折り曲げ位置７１，７４は、アンテナ１１の上下対称軸７０から図の上側および下側にそれぞれ等しい距離７２，７３（本実施の形態では６ｍｍ）の間隔を空けた位置である。
【００５９】
図１１は、図１０に示す折り曲げ位置および折り曲げ間隔で折り曲げた本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ１１２を示している。アンテナ１１２は、上下対称軸７０と平行となる折り曲げ位置７１，７４で互いに異なる面方向に折り曲げられている。すなわち、図１１において、アンテナ１１２の折り曲げ位置７１より図の上側の部分は、図の後方に折り曲げられており、アンテナ１１２の折り曲げ位置７４より図の下側の部分は、図の前方に折り曲げられている。
【００６０】
図１２は、アンテナの配置を説明する側面図である。アンテナ８１は、図１０のアンテナ１１１を側面から見た図である。図１２は、傾斜２５°のフロントガラス８０の下に、地面８２と垂直になるようにアンテナ８１を配置した状態を示している。図１２のような配置が可能であれば、前記アンテナの最大放射方向を傾ける必要がない。しかし、図１２のような配置だとフロントガラス（アンテナ設置面）からの突出部分が非常に大きくなってしまうため、別の配置方法を考える必要がある。
【００６１】
図１３は、アンテナの配置を説明する側面図である。図１３は、傾斜２５°のフロントガラス８０の下に、フロントガラス８０と平行になるようにアンテナ８１を配置した状態を示している。図１３のように配置することにより、図１２に示した配置とは異なり、フロントガラス（アンテナ設置面）からの突出部分が小さく抑えられる。しかし、図１３の場合、傾斜２５°のフロントガラスに平行になるように前記アンテナ８１を配置するため、アンテナ８１の最大放射方向が仰角６５°を向く。よって、前記アンテナ８１の最大放射方向（仰角６５°）を水平方向（仰角０°）に傾ける必要がある。
【００６２】
図１４では、図１３に示した状態でＸＹ面の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図１４より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに垂直偏波による無指向性が得られている。しかし、図７の傾斜９０°のときの特性に比べると大幅に水平偏波が上昇し、垂直偏波が低下している。これはアンテナ面を傾斜２５°にすることによって、アンテナの最大放射方向が地面と平行な水平方向から天頂方向寄りにずれたために生じる変化である。
【００６３】
図１５では、図１３に示した状態でＸＺ面の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図１５より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに８の字指向性の垂直偏波が得られている。しかし、図９の傾斜９０°のときの特性に比べると８の字指向性の最大放射方向が６５°変化している。これは、アンテナ面を傾斜２５°にすることによって、アンテナの最大放射方向が水平方向から天頂方向寄りにずれたために生じる変化である。
【００６４】
図１６は、側面図であり、傾斜２５°のフロントガラス８０の下に、図１１のアンテナ１１２の側面図であるアンテナ８１を配置した状態を示している。
【００６５】
図１７は、図１１のアンテナ１１２の周波数特性を示し、横軸は周波数、縦軸はリターンロスをそれぞれ示し、図１０のアンテナ１１１の結果も太線で示している。図１７より、アンテナ１１２は、給電点を設けない複合スロット４１で主に動作する８００ＭＨｚ帯と給電点を設ける矩形スロット４２で主に動作する１９００ＭＨｚ帯の２つの周波数帯で共振特性が得られている。図１０のアンテナ１１１の結果と比較した場合、折り曲げたことによって上下の導体平板が接近し、インピーダンスの整合劣化に伴う特性劣化が見られるが、目的とする２つの周波数帯での共振特性はほぼ実現している。
【００６６】
図１８は、図１１のアンテナ１１２の遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示している。
【００６７】
図１９は、図１８の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図１９より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに垂直偏波による無指向性が得られている。しかし、図７の平面の時の特性に比べると大幅に水平偏波が上昇し、垂直偏波が若干低下している。これは折り曲げることにより、上下の導体間の距離が近づき、平面時に縦方向に発生していた電流が横方向に発生する電流に変わったためである。
【００６８】
本発明では、最大放射方向を厳密に定義する意味で、半値幅（指向性の主ローブの最大値から３ｄＢ下がった点の間の角度幅）の中間方向を最大放射方向と定義する。以下の本発明のアンテナの説明において、最大放射方向は前記同様の定義とする。本発明者らは８の字指向性の最大放射方向を評価する上で、半値幅の中間方向、２つのヌル（指向性の最小方向）の中間方向、２つのピークの最大値の方向、という３種類の評価方法で比較検討した。その結果、半値幅の中間方向と２つのヌルの中間方向はほぼ等しい方向を示したが、２つのピークの最大値の方向は他の２つの評価方法と大きく異なる方向を示した。また、一般的に半値幅を使った放射方向の評価方法が知られている。このため、本発明では半値幅の中間方向を最大放射方向として評価している。また、本発明では周波数特性における共振ピークでの指向性を測定し、最大放射方向を評価している。
【００６９】
図２０は、図１１のアンテナ１１２の遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示している。
【００７０】
図２１は、図２０の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図２１より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに８の字指向性の垂直偏波が得られている。前記８の字指向性の半値幅の中間方向である最大放射方向が、傾斜２５°のフロントガラス設置面に対する垂直方向（図２１の２９５°、１１５°方向）から、水平方向（図２１の０°、１８０°方向）に傾けることが必要となる。図２１の（ａ）、（ｃ）に示された２つの周波数帯における最大放射方向は、正面方向を０°、背面方向を１８０°としたとき、８９０ＭＨｚと１９５０ＭＨｚにおいて正面では仰角（０°方向と最大放射方向との角度）６１°と４７°を向き、背面では俯角（１８０°方向と最大放射方向との角度）５１°と５２°を向いている。これは図１１（側面は図１６）のようにアンテナを正面方向と背面方向に折り曲げることにより、平面時の図１０（側面は図１３）に比べ正面で４°と１８°分だけ水平方向に傾き、背面で１４°と１３°分だけ水平方向に傾いていることとなる。これは図２と図３に示した電流分布９１，９２の給電点から最も遠い点を直線で結んでできる主要な電界発生面が平面時（図１３）に比べ、地面と垂直に近づいているためである。
【００７１】
以上の図２１に示す結果より、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ１１２によれば、特定の偏波成分の電波を効率良く送受信できるアンテナ素子構造を２つ用いて、これらアンテナ素子構造の内、一方にのみ給電点を設け、さらに対称軸から等距離で２箇所折り曲げて異なる２つの周波数帯での最大放射方向を傾けることにより、特定の偏波成分で形成された異なる２つの周波数帯における電波を平面時より水平方向に近い方向で送受信するアンテナを実現できる。
【００７２】
次に、本発明の第２の実施の形態を図２２から図２８を用いて説明する。
【００７３】
図２２は、図１０に示した折り曲げ位置および折り曲げ間隔（本実施の形態では上下ともに６ｍｍずつ）で折り曲げ、かつ側面から見たときの折り曲げ角度を図２３のように折り曲げた本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ１１３を示している。
【００７４】
図２４は、図２２のアンテナ１１３の周波数特性を示し、横軸は周波数、縦軸はリターンロスをそれぞれ示し、図１０のアンテナ１１１の結果も太線で示している。図２４より、アンテナ１１３は、給電点を設けない複合スロット４１で主に動作する８００ＭＨｚ帯と給電点を設ける矩形スロット４２で主に動作する１９００ＭＨｚ帯の２つの周波数帯で共振特性が得られている。図１０のアンテナ１１１の結果と比較した場合、折り曲げたことによって上下の導体平板が接近し、インピーダンスの整合劣化に伴う特性劣化が見られるが、目的とする２つの周波数帯での共振特性はほぼ実現している。
【００７５】
図２５は、図２２のアンテナ１１３の遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示している。
【００７６】
図２６は、図２５の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図２６より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに垂直偏波による無指向性が得られている。しかし、図７の平面のときの特性に比べると水平偏波が上昇し、垂直偏波が若干低下している。これは折り曲げることにより、上下の導体間の距離が近づき、平面時に縦方向に発生していた電流が横方向に発生する電流に変わったためである。
【００７７】
図２７は、図２２のアンテナ１１３の遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示している。
【００７８】
図２８は、図２７の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図２８より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに８の字指向性の垂直偏波が得られている。前記８の字指向性の半値幅の中間方向である最大放射方向が、傾斜２５°のフロントガラス設置面に対する垂直方向（図２８の２９５°、１１５°方向）から、水平方向（図２８の０°、１８０°方向）に傾けることが必要となる。図２８の（ａ）、（ｃ）に示された２つの周波数帯における最大放射方向は、８９０ＭＨｚと１９５０ＭＨｚにおいて正面では仰角３６°と３２°を向き、背面では俯角４３°と４７°を向いている。これは図２２（側面は図２３）のように折り曲げることにより、平面時の図１０（側面は図１３）に比べ正面で２９°と３３°分だけ水平方向に傾き、背面で２２°と１８°分だけ水平方向に傾いていることになる。これは図２と図３に示した電流分布９１，９２の給電点から最も遠い点を直線で結んでできる主要な電界発生面が平面時（図１３）に比べ、地面と垂直に近づいているためである。
【００７９】
以上の図２８に示す結果より、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ１１３によれば、特定の偏波成分の電波を効率良く送受信できるアンテナ素子構造を２つ用いて、これらアンテナ素子構造の内、一方にのみ給電点を設け、さらに対称軸から等距離で２箇所折り曲げて異なる２つの周波数帯での最大放射方向を傾けることにより、特定の偏波成分で形成された異なる２つの使用共振周波数帯における電波を平面時より水平方向に近い方向で送受信するアンテナを実現できる。
【００８０】
次に、本発明の第３の実施の形態を図２９から図３７を用いて説明する。
【００８１】
図２９は、図１０に示した折り曲げ位置および折り曲げ間隔（本実施の形態では上下ともに６ｍｍずつ）で折り曲げ、かつ側面から見たときの折り曲げ角度を図３０のように折り曲げたアンテナ１１４を示している。
【００８２】
図３１は、図２９のアンテナ１１４の周波数特性を示し、横軸は周波数、縦軸はリターンロスをそれぞれ示し、図１０のアンテナ１１１の結果も太線で示している。図３１より、アンテナ１１４は、給電点を設けない複合スロット４１で主に動作する８００ＭＨｚ帯と給電点を設ける矩形スロット４２で主に動作する１９００ＭＨｚ帯の２つの周波数帯で共振特性が得られている。図１０のアンテナ１１１の結果と比較した場合、折り曲げたことによって上下の導体平板が接近し、インピーダンスの整合劣化に伴う特性劣化が生じ、目的とする２つの周波数帯での共振特性が実現していない。
【００８３】
図３２は、図２９のアンテナ１１４のインピーダンス整合を調整するために、各部の長さ及び幅ｐ、ｑ、ｒ、ｓに従って変形した本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ１２４である。本実施の形態では、ｐ＝２ｍｍ、ｑ＝１３ｍｍ、ｒ＝２．５ｍｍ、ｓ＝８ｍｍとしている。
【００８４】
図３３は、図３２のアンテナ１２４の周波数特性を示し、横軸は周波数、縦軸はリターンロスをそれぞれ示し、図１０のアンテナ１１１の結果も太線で示している。図３２のように変形することにより、折り曲げたことによるインピーダンスの整合劣化を調整し、目的とする２つの周波数帯での共振特性がほぼ実現している。
【００８５】
図３４は、図３２のアンテナ１２４の遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示している。
【００８６】
図３５は、図３４の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図３５より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに垂直偏波による無指向性が得られている。しかし、図７の平面のときの特性に比べると水平偏波が上昇し、垂直偏波が若干低下している。これは折り曲げることにより、上下の導体間の距離が近づき、平面時に縦方向に発生していた電流が横方向に発生する電流に変わったためである。
【００８７】
図３６は、図３２のアンテナ１２４の遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示している。
【００８８】
図３７は、図３６の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図３７より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに８の字指向性の垂直偏波が得られている。前記８の字指向性の半値幅の中間方向である最大放射方向が、傾斜２５°のフロントガラス設置面に対して垂直方向（図３７の２９５°、１１５°方向）から水平方向（図３７の０°、１８０°方向）に傾けることが必要となる。図３７の（ａ）、（ｃ）に示された２つの周波数帯における最大放射方向は、９１０ＭＨｚと１９５０ＭＨｚにおいて正面では仰角３３°と２８°を向き、背面では俯角４０°と２２°を向いている。これは図２９（側面は図３０）のように折り曲げることにより、平面時の図１０（側面は図１３）に比べ正面で３２°と３７°分だけ水平方向に傾き、背面で２５°と４３°分だけ水平方向に傾いていることになる。これは図２と図３に示した電流分布９１，９２の給電点から最も遠い点を直線で結んでできる主要な電界発生面が平面時（図１３）に比べ、地面と垂直に近づいているためである。
【００８９】
以上の図３７に示す結果より、本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ１２４によれば、特定の偏波成分の電波を効率良く送受信できるアンテナ素子構造を２つ用いて、これらアンテナ素子構造の内、一方にのみ給電点を設け、さらに対称軸から等距離で２箇所折り曲げて異なる２つの周波数帯での最大放射方向を傾けることにより、特定の偏波成分で形成された異なる２つの周波数帯における電波を平面時より水平方向に近い方向で送受信するアンテナを実現できる。
【００９０】
次に、本発明の第４の実施の形態を図３８から図４６を用いて説明する。
【００９１】
図３８は、図１０に示した折り曲げ位置および折り曲げ間隔（本実施の形態では上下ともに６ｍｍずつ）で折り曲げ、かつ側面から見たときの折り曲げ角度を図３９のように折り曲げたアンテナ１１５を示している。
【００９２】
図４０は、図３８のアンテナ１１５の周波数共振特性を示し、横軸は周波数、縦軸はリターンロスをそれぞれ示し、図１０のアンテナ１１１の結果も太線で示している。図４０より、アンテナ１１５は、給電点を設けない複合スロット４１で主に動作する８００ＭＨｚ帯と給電点を設ける矩形スロット４２で主に動作する１９００ＭＨｚ帯の２つの周波数帯で共振特性が得られている。図１０のアンテナ１１１の結果と比較した場合、折り曲げたことによって上下の導体平板が接近し、インピーダンスの整合劣化に伴う特性劣化が生じ、目的とする２つの周波数帯での共振特性が実現していない。
【００９３】
図４１は、図３８のアンテナ１１５のインピーダンス整合を調整するために、各部の長さ及び幅ｐ、ｑ、ｒ、ｔに従って変形した本発明の第４の実施の形態に係るアンテナ１２４である。本実施の形態では、ｐ＝２ｍｍ、ｑ＝１３ｍｍ、ｒ＝２．５ｍｍ、ｔ＝９ｍｍとしている。
【００９４】
図４２は、図４１のアンテナ１２５の周波数特性を示し、横軸は周波数、縦軸はリターンロスをそれぞれ示し、図１０のアンテナ１１１の結果も太線で示している。図４１のように変形することにより、折り曲げたことによるインピーダンスの整合劣化を調整し、目的とする２つの周波数帯での共振特性がほぼ実現している。
【００９５】
図４３は、図４１のアンテナ１２５の遠方界における指向性のＸＹ平面の測定面定義を示している。
【００９６】
図４４は、図４３の測定面で測定したときの指向性を２つ周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図４４より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに垂直偏波による無指向性が得られている。しかし、図７の平面のときの特性に比べると水平偏波が上昇し、垂直偏波が若干低下している。これは折り曲げることにより、上下の導体間の距離が近づき、平面時に縦方向に発生していた電流が横方向に発生する電流に変わったためである。
【００９７】
図４５は、図４１のアンテナ１２５の遠方界における指向性のＸＺ平面の測定面定義を示している。
【００９８】
図４６は、図４５の測定面で測定したときの指向性を２つの周波数帯および垂直偏波（Vertical）と水平偏波（Horizontal）に分けて示している。図４６より、２つの周波数帯におけるそれぞれの周波数で、両者ともに８の字指向性の垂直偏波が得られている。前記８の字指向性の半値幅の中間方向である最大放射方向が、傾斜２５°のフロントガラス設置面に対する垂直方向（図３７の２９５°、１１５°方向）から、水平方向（図３７の０°、１８０°方向）に傾けることが必要となる。図４６の（ａ）、（ｃ）に示された２つの周波数帯における最大放射方向は、９１０ＭＨｚと１９９０ＭＨｚにおいて正面では仰角３１°と２４°を向き、背面では俯角３８°と２５°を向いている。これは図３８（側面は図３９）のように折り曲げることにより、平面時の図１０（側面は図１３）に比べ正面で３４°と４１°分だけ水平方向に傾き、背面で２７°と４０°分だけ水平方向に傾いていることになる。これは図２と図３に示した電流分布９１，９２の給電点から最も遠い点を直線で結んでできる主要な電界発生面が平面時（図１３）に比べ、地面と垂直に近づいているためである。
【００９９】
以上の図４６に示す結果より、本発明の第４の実施の形態に係るアンテナ１２５によれば、特定の偏波成分の電波を効率良く送受信できるアンテナ素子構造を２つ用いて、これらアンテナ素子構造の内、一方にのみ給電点を設け、さらに対称軸から等距離で２箇所折り曲げて異なる２つの周波数帯での最大放射方向を傾けることにより、特定の偏波成分で形成された異なる２つの周波数帯における電波を平面時より水平方向に近い方向で送受信するアンテナを実現できる。
【０１００】
次に、折り曲げ角度に関する特性比較を図４７から図４９を用いて説明する。
【０１０１】
図４７は、本発明の前記実施の形態に係るアンテナの構造を、折り曲げ角度α、βにより定義したものである。なお、図中（１）〜（４）は、第１〜第４の実施の形態に対応している。
【０１０２】
図４８は、第１〜第４の実施の形態に係るアンテナにおける特性比較を示している。これは、正面方向を０°、背面方向を１８０°とし、アンテナの８の字指向性のピークの方向が地面と水平方向である正面方向あるいは背面方向からずれている角度を各帯域と各方向で分類して示している。この特性比較によると、折り曲げ角度（４）がHigh-bandの背面以外で０°、１８０°からのずれが最も少なく（ずれ角度が最も０°に近い）、良好な特性である。最大放射方向の最良な折り曲げ角度を順に示すと（４）、（３）、（２）、（１）となる。
【０１０３】
図４９は、第１〜第４の実施の形態に係るアンテナにおける特性比較を示している。これは、正面方向を０°、背面方向を１８０°として、アンテナの８の字指向性の最大利得を各帯域と各方向で分類して比較している。この特性比較によると、折り曲げ角度（２）がLow-bandの正面以外で最も最大利得が高く、良好な特性である。最大利得の良好な折り曲げ角度を順に示すと、（２）、（１）、（４）、（３）となる。
【０１０４】
また、折り曲げる前の面積が等しく、かつ形状がほぼ等しいアンテナを、（１）〜（４）の折り曲げ角度に従って折り曲げたときの体積を比較したときに、小型な順に示すと、（３）、（１）、（４）、（２）となる。折り曲げやすさで比較した際に折り曲げやすい（９０°に近い角度での折り曲げ角度の数の）順に示すと、（４）、（１）、（２）、（３）となる。よって、最大放射方向、最大利得、体積、折り曲げやすさの４つの点で１位から４位を１点から４点とし、最も少ない点数の折り曲げ角度を最も優れたものとする場合、総合的に最も優れた折り曲げ角度は（４）である。
【０１０５】
図５０は、前記実施の形態において、（ａ）のように給電に使用する同軸ケーブルが矩形スロットに進入している配置だと良好な特性が得られず、（ｂ）のように給電に使用する同軸ケーブルが矩形スロットに進入しない配置であれば、良好な特性が得られることを示している。なお、アンテナの給電線は、アンテナの長さ方向に水平な方向に延ばしてアンテナの給電点に接続してもよく、アンテナの幅方向に水平な方向に延ばしてアンテナの給電点に接続してもよく、アンテナの構造面と垂直な方向に延ばしてアンテナの給電点に接続してもよい。
【０１０６】
図５１は、前記実施の形態において、（ａ）〜（ｃ）のように折り曲げ位置や折り曲げ間隔を対称軸から等距離にしていれば、共振周波数が±２０ＭＨｚ以内の変化であることを示している。
【０１０７】
図５２は、前記実施の形態において、８００ＭＨｚ帯の共振周波数を調整するには上下の導体部分７５を、１９００ＭＨｚ帯の共振周波数を調整するには上下の導体部分７６を、上下対称に変形することで共振特性を劣化させることなく、共振周波数を調整することができることを示している。
【０１０８】
図５３は、第４の実施の形態において、アンテナ１２５を階段状のものへの取付が可能であることを示している。
【０１０９】
また、アンテナのスロットの形状は前記実施の形態のものに限定されず、例えば、対称形状のスロットを、その対称軸が導体平板の対称軸と一致するように形成するようにしてもよい。本発明を適用可能なスロット形状の一例を以下に説明する。
【０１１０】
図５４は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型長方形スロット４３の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１１】
図５５は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型台形スロット４４の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１２】
図５６は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型三角形スロット４５の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１３】
図５７は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型菱形スロット４６の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１４】
図５８は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型蝶ネクタイ形スロット４７の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１５】
図５９は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型楕円形形スロット４８の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１６】
図６０は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型砂時計形スロット４９の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１７】
図６１は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型長方形スロット５０の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１８】
図６２は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型台形スロット５１の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１１９】
図６３は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型三角形スロット５２の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２０】
図６４は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型菱形スロット５３の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２１】
図６５は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型蝶ネクタイ形スロット５４の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２２】
図６６は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型楕円形スロット５５の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２３】
図６７は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型砂時計形スロット５６の構造に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２４】
図６８は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型スロットの構造４３が対称軸５上に対称構造を保ちつつ１列に２つ配置され、給電点が片方にのみ設けられている場合に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２５】
図６９は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで片側開放型スロットの構造５０が対称軸５上に対称構造を保ちつつ１列に２つ配置され、給電点が片方にのみ設けられている場合に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２６】
図７０は、前記実施の形態において、上下対称なアンテナで両端短絡型スロット４３と片側開放型スロット５０が対称軸５上に対称構造を保ちつつ１列に１つずつ配置され、給電点が片方にのみ設けられている場合に本発明を適用可能であることを示している。
【０１２７】
このように、スロットが２個とも同形状であり、異なる幅及び／又は異なる長さを有していてもよい。また、スロットがそれぞれ異形状であってもよい。
【０１２８】
前記実施の形態においては、導体平板２にスロットを形成してアンテナとしたが、導体平板２の他にも銅箔又はアルミ箔からなる軟性導体シート（フィルム）にスロットを形成してアンテナとしてもよい。
【０１２９】
また、前記実施の形態においては、給電に同軸ケーブルを用いたが、複数本の単芯ケーブルやフラットケーブルを用いるようにしてもよい。
【０１３０】
次に、本発明のアンテナを内蔵した電子機器について説明する。
【０１３１】
図７１は、第４の実施の形態において、ディスプレイ１０２を備えた携帯端末（携帯電話など）１０１の中に、図のようにアンテナ１を内蔵可能であることを示している。
【０１３２】
図７２は、第４の実施の形態において、電子機器（ノートパソコンなど）１０３の中に、図のようにアンテナ１をディスプレイのフレーム部分（図はフレーム上部を示す）に内蔵可能であることを示している。
【０１３３】
図７３は、第４の実施の形態において、電子機器（ノートパソコンなど）１０３の中に、図のようにアンテナ１をキーボードの手前側に内蔵可能であることを示している。
【０１３４】
このように本発明のアンテナを電子機器内に内蔵する際には、アンテナの給電線が電子機器の筐体内に配置されるようにしてもよい。
【０１３５】
図７４は、第４の実施の形態において、取り付けユニット（樹脂製のケースなど）１０４の中に、図のようにアンテナ１を内蔵し、粘着性のあるテープ（両面テープなど）１０５により、建物の壁、天井、窓ガラスあるいは車両の窓ガラスなどに設置可能であることを示している。
【０１３６】
図７５は、第４の実施の形態において、取り付けユニット（樹脂製のケースなど）１０４の中に、図のようにアンテナ１を内蔵し、吸着性のある物体（吸盤など）１０６により、建物の壁、天井、窓ガラスあるいは車両の窓ガラスなどに設置可能であることを示している。
【０１３７】
図７６は、第４の実施の形態において、一体型ユニット（樹脂製のケースなど）１０７の中に、図のように本発明のセルラ対応アンテナ１０８を内蔵し、空いたスペースにセルラ以外の無線システムに対応したアンテナ１０９を内蔵することにより、２つ以上の無線システムに対応可能であることを示している。
【０１３８】
以上要するに、本発明のアンテナは、特定の偏波成分を効率良く送受信できるアンテナ素子構造を２つ使用し、これらアンテナ素子構造の内、一方にのみ給電点を設け、さらに給電点および２つのアンテナ素子構造の中央を通る対称軸から等距離で折り曲げて、それぞれのアンテナ素子構造のサイズ調整、または給電点位置の調整、もしくは両方法を組み合わせた調整を行うことにより、異なる２つの周波数帯での共振特性を調整できるので、より簡単な構造で特定の偏波成分で形成された異なる２つの周波数帯における電波を単体で送受信でき、最大放射方向のチルトを可能にする小型アンテナを実現できる。
【０１３９】
また、本発明のアンテナは、電子機器の筐体に内蔵したとき、もしくは金属（導体）を使用した設備等に設置したとき、２つのアンテナ素子構造のそれぞれの電力放射に寄与する部分と共振特性を調整する部分に筐体内や設備等の金属（導体）部が近接もしくは接触しない限り、アンテナ素子の電波送受信特性に影響を与えないため、アンテナ位置の選択を容易にする。
【０１４０】
本発明のアンテナで使用する給電線は、２つのアンテナ素子それぞれの無導体領域に交差しない位置であれば、アンテナ素子の電波送受信特性に影響を与えないため、引き回し方向を自由に選択できるので、電子機器の筐体に内蔵したときや設備等に設置したとき、給電線の配置を容易にすることができる。
【符号の説明】
【０１４１】
１ アンテナ
２ 導体平板
３ 給電点
２１ スロット境界導体部
４１ 複合スロット
４２ 矩形スロット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対称形状の導体板と、
前記導体板に形成されたスロットと、
前記導体板の対称軸上に設けられた給電点と、
を有し、
前記導体板が前記対称軸と平行となる２箇所で互いに異なる方向に折り曲げられていることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記導体板が前記対称軸と等しい距離の２箇所で折り曲げられている請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記スロットが対称形状であり、その対称軸が前記導体板の対称軸と一致するように形成されている請求項１又は２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記スロットが２個形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項５】
前記スロットが２個とも同形状であり、異なる幅及び／又は異なる長さを有する請求項４に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記スロットがそれぞれ異形状である請求項４に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記スロットが前記導体板の対称軸上に１列に形成されている請求項４〜６のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記スロットの少なくとも１個が前記導体板の対称軸方向の一端側に開放されるように形成される請求項４〜７のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記給電点が前記スロットの一方のみに設けられる請求項４〜８のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記導体板が対称軸方向に横長の四角形状であり、その導体板の前記対称軸上の中央部にスロット境界導体部を形成すべく、前記導体板の対称軸上の一方に、横向きＭ字スロットとその横向きＭ字スロットに連続して形成され徐々に拡径する開放端を有する台形スロットとからなる複合スロットが形成され、前記導体板の対称軸上の他方に、矩形スロットが形成された請求項３に記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記矩形スロットが、開放端を有する細長スロットとその細長スロットに連続して形成された四角形スロットとからなる請求項１０に記載のアンテナ。
【請求項１２】
前記複合スロットの２つの周波数帯に対する第１の設計周波数υ1での電波の波長をλ１、前記台形スロットの上底の幅を２ｄ、前記Ｍ字スロットの前記対称軸方向の長さをｆ、前記台形スロットの上底と下底とを結ぶ２辺の長さをそれぞれｈとしたとき、ｄ＋ｆ＋ｈ＝λ１／３．７となるようにｄ、ｆ、ｈが調整される請求項１１に記載のアンテナ。
【請求項１３】
前記矩形スロットの２つの周波数帯に対する第２の設計周波数υ2での電波の波長をλ２、前記細長スロットの長さをｇ、前記細長スロットの幅をｅ、前記導体板の対称軸に垂直な辺の幅をｂとしたとき、ｇ＋（ｂ−ｅ）／２＝λ２／３．１となるようにｇ、ｅ、ｂが調整される請求項１２に記載のアンテナ。
【請求項１４】
前記給電点が前記矩形スロットに設けられる請求項１０〜１３のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項１５】
給電に同軸ケーブルを用いる請求項１〜１４のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項１６】
給電に複数本の単芯ケーブルを用いる請求項１〜１４のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項１７】
給電にフラットケーブルを用いる請求項１〜１４のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項１８】
前記導体板が導体平板又は軟性導体シート（フィルム）からなる請求項１〜１７のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項１９】
前記導体平板が銅板又はばね性のあるリン青銅板からなる請求項１８に記載のアンテナ。
【請求項２０】
前記軟性導体シート（フィルム）が銅箔又はアルミ箔からなる請求項１８に記載のアンテナ。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれかに記載のアンテナを備えた電子機器。
【請求項１】
対称形状の導体板と、
前記導体板に形成されたスロットと、
前記導体板の対称軸上に設けられた給電点と、
を有し、
前記導体板が前記対称軸と平行となる２箇所で互いに異なる方向に折り曲げられていることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記導体板が前記対称軸と等しい距離の２箇所で折り曲げられている請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記スロットが対称形状であり、その対称軸が前記導体板の対称軸と一致するように形成されている請求項１又は２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記スロットが２個形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項５】
前記スロットが２個とも同形状であり、異なる幅及び／又は異なる長さを有する請求項４に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記スロットがそれぞれ異形状である請求項４に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記スロットが前記導体板の対称軸上に１列に形成されている請求項４〜６のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記スロットの少なくとも１個が前記導体板の対称軸方向の一端側に開放されるように形成される請求項４〜７のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記給電点が前記スロットの一方のみに設けられる請求項４〜８のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記導体板が対称軸方向に横長の四角形状であり、その導体板の前記対称軸上の中央部にスロット境界導体部を形成すべく、前記導体板の対称軸上の一方に、横向きＭ字スロットとその横向きＭ字スロットに連続して形成され徐々に拡径する開放端を有する台形スロットとからなる複合スロットが形成され、前記導体板の対称軸上の他方に、矩形スロットが形成された請求項３に記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記矩形スロットが、開放端を有する細長スロットとその細長スロットに連続して形成された四角形スロットとからなる請求項１０に記載のアンテナ。
【請求項１２】
前記複合スロットの２つの周波数帯に対する第１の設計周波数υ1での電波の波長をλ１、前記台形スロットの上底の幅を２ｄ、前記Ｍ字スロットの前記対称軸方向の長さをｆ、前記台形スロットの上底と下底とを結ぶ２辺の長さをそれぞれｈとしたとき、ｄ＋ｆ＋ｈ＝λ１／３．７となるようにｄ、ｆ、ｈが調整される請求項１１に記載のアンテナ。
【請求項１３】
前記矩形スロットの２つの周波数帯に対する第２の設計周波数υ2での電波の波長をλ２、前記細長スロットの長さをｇ、前記細長スロットの幅をｅ、前記導体板の対称軸に垂直な辺の幅をｂとしたとき、ｇ＋（ｂ−ｅ）／２＝λ２／３．１となるようにｇ、ｅ、ｂが調整される請求項１２に記載のアンテナ。
【請求項１４】
前記給電点が前記矩形スロットに設けられる請求項１０〜１３のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項１５】
給電に同軸ケーブルを用いる請求項１〜１４のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項１６】
給電に複数本の単芯ケーブルを用いる請求項１〜１４のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項１７】
給電にフラットケーブルを用いる請求項１〜１４のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項１８】
前記導体板が導体平板又は軟性導体シート（フィルム）からなる請求項１〜１７のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項１９】
前記導体平板が銅板又はばね性のあるリン青銅板からなる請求項１８に記載のアンテナ。
【請求項２０】
前記軟性導体シート（フィルム）が銅箔又はアルミ箔からなる請求項１８に記載のアンテナ。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれかに記載のアンテナを備えた電子機器。
【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】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【図６８】
【図６９】
【図７０】
【図７１】
【図７２】
【図７３】
【図７４】
【図７５】
【図７６】
【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】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【図６８】
【図６９】
【図７０】
【図７１】
【図７２】
【図７３】
【図７４】
【図７５】
【図７６】
【公開番号】特開２０１０−１０９９６８（Ｐ２０１０−１０９９６８Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０７３０２（Ｐ２００９−２０７３０２）
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
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