アンテナ
【課題】広い周波数帯域にて、優れたＶＳＷＲ（電圧定在波比）特性を示し、かつ、広範囲に亘って均一に電波を放射することのできる良好な指向性を発揮すると共に、整合周波数の調整を柔軟に行うことが可能なアンテナを提供する。
【解決手段】３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子１を一点Ｃ廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部３をもって相互に近接して配設し、薄片面状アンテナ素子１は、一点Ｃから最も離れた箇所に最外角部１０を備えると共に、一点Ｃから最外角部１０へ向かうラジアルスリット２を有し、ラジアルスリット２の内端は、微小間隙部３の内端に連続して形成し、さらに、微小間隙部３のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の外周縁部１３に外側スリット４を切欠形成している。
【解決手段】３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子１を一点Ｃ廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部３をもって相互に近接して配設し、薄片面状アンテナ素子１は、一点Ｃから最も離れた箇所に最外角部１０を備えると共に、一点Ｃから最外角部１０へ向かうラジアルスリット２を有し、ラジアルスリット２の内端は、微小間隙部３の内端に連続して形成し、さらに、微小間隙部３のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の外周縁部１３に外側スリット４を切欠形成している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビルの各室内や地下街でも携帯電話やＰＨＳが使えるように、屋外の携帯電話の電波を引き込み、屋内の小出力アンテナで中継するシステムが各所で導入されている。
従来、このシステム用の上記小出力アンテナとしては、屋内の通話エリア設計のため、アンテナには無指向性の特性が要求されることから、ダイポールアンテナやモノポールアンテナが使用されてきた（特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、特許文献１記載のアンテナは、無指向性の特性を得るために立体形状とならざるを得ず、天井等にアンテナを設置する場合、天井からアンテナが突出し、見栄えが悪くなるという欠点があった。そこで、平面状で無指向性のループアンテナが提案され、その一例としては、複数の線状ループを備えたクローバ形アンテナがあった（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１５１３３号公報
【特許文献２】特表２００８−５３９６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のクローバ形アンテナは、線状ループで構成されているため、単一の周波数帯にしか対応できず、所定のＶＳＷＲ値が得られる周波数域は狭帯域に限定されていた。従って、従来のクローバ形アンテナでは、携帯電話の周波数分割複信（ＦＤＤ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）における複数の周波数全体を、ひとつのアンテナでカバーすることが困難であった。
【０００６】
また、従来のクローバ形アンテナに於て、線状ループの周長を設計変更することで整合周波数の調整が可能であったが、整合周波数を低周波側へシフトさせようとする場合には、線状ループの周長を大きくする必要があるため、アンテナ全体の大型化が避けられないという欠点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、広い周波数帯域にて、優れたＶＳＷＲ（電圧定在波比）特性を示し、かつ、広範囲に亘って均一に電波を放射することのできる良好な指向性を発揮すると共に、整合周波数の調整を柔軟に行うことが可能なアンテナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るアンテナは、３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子を一点廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部をもって相互に近接して配設し、上記薄片面状アンテナ素子は、上記一点から最も離れた箇所に最外角部を備えると共に、上記一点から上記最外角部へ向かうラジアルスリットを有し、該ラジアルスリットの内端は、上記微小間隙部の内端に連続して形成し、さらに、上記微小間隙部のラジアル方向中間位置に於て、上記アンテナ素子の外周縁部に外側スリットを切欠形成したものである。
【０００９】
また、３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子を一点廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部をもって相互に近接して配設し、上記薄片面状アンテナ素子は、上記一点から最も離れた箇所に最外角部を備えると共に、上記一点から上記最外角部へ向かうラジアルスリットを有し、該ラジアルスリットの内端は、上記微小間隙部の内端に連続して形成し、さらに、上記ラジアルスリットのラジアル方向中間位置に於て、上記アンテナ素子の内周縁部に内側スリットを切欠形成したものである。
また、上記一点を上記３個以上のアンテナ素子の共通の第１給電点とすると共に、上記ラジアルスリットの内端と上記微小間隙部の内端とが連続する内角部に第２給電点を配設したものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のアンテナによれば、無指向性の特性を損なうことなく、周波数域の異なる複数の電波に対応可能（広帯域化）となり、複数の中継アンテナを、ひとつのアンテナに統合することができる。よって、少ない設置数で、効率よく広い範囲に均一に電波を放射することができる。また、現状のアンテナのサイズを維持したまま、整合周波数を低周波側へと調整することができる。即ち、小型のアンテナで低い周波数の電波に対応でき、コンパクトに設計することができる。また、双方向無線通信等に於て、２種類の電波に対応する整合周波数を、各々個別に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示した図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は外側スリットの拡大図であり、（ｃ）は要部説明図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の構成を示した図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は外側スリットの拡大図であり、（ｃ）は要部説明図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の構成を示した図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は外側スリットの拡大図であり、（ｃ）は要部説明図である。
【図４】本発明の第４の実施形態の構成を示した図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は要部説明図である。
【図５】本発明の第５の実施形態の構成を示した図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は要部説明図である。
【図６】本発明の第６の実施形態の構成を示した図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は要部説明図である。
【図７】アンテナの設置例を示した簡略図である。
【図８】アンテナの設置例を示した簡略平面図である。
【図９】比較例のアンテナの構成を示した平面図である。
【図１０】種々のアンテナの実験データに基づくＶＳＷＲ特性を示したグラフ図である。
【図１１】種々のアンテナの実験データに基づくＶＳＷＲ特性を示したグラフ図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態を示した平面図である。
【図１３】本発明の第８の実施形態を示した平面図である。
【図１４】本発明の第９の実施形態を示した平面図である。
【図１５】本発明の第１０の実施形態を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図１〜図６に示すように、本発明に係るアンテナＡの第１の実施形態〜第６の実施形態の全てに共通する構成を説明すると、３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子１を一点Ｃ廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部３をもって相互に近接して配設している。薄片面状アンテナ素子１は、一点Ｃから最も離れた箇所に最外角部１０を備えると共に、一点Ｃから最外角部１０へ向かうラジアルスリット２を有している。ラジアルスリット２の内端は、微小間隙部３の内端に連続して形成している。
また、アンテナＡは、一点Ｃを、３個以上のアンテナ素子１の共通の第１給電点Ｅ１とし、ラジアルスリット２の内端と微小間隙部３の内端とが連続する内角部１２に第２給電点Ｅ２を配設している。アンテナＡには、第１給電点Ｅ１から第２給電点Ｅ２に通電するように図示省略の導線が接続されている。
【００１３】
図１，図２，図３に於て、本発明の第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態を示すアンテナＡは、微小間隙部３のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の外周縁部１３に（凹状に切り込む）外側スリット４を切欠形成している。このようにして、外側スリット４は、微小間隙部３に直交して十文字を成す。
また、図４，図５，図６に於て、本発明の第４の実施形態、第５の実施形態、第６の実施形態を示すアンテナＡは、ラジアルスリット２のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の内周縁部１４に（凹状に切り込む）内側スリット５を切欠形成している。このようにして、内側スリット５は、ラジアルスリット２に直交して十文字を成す。
なお、外側スリット４は、微小間隙部３の外端部を形成する薄片面状アンテナ素子１の近接角部１１と一点Ｃとの中点近傍に設けるのが好ましく、内側スリット５は、最外角部１０と一点Ｃとの中点近傍に設けるのが好ましい。
【００１４】
薄片面状アンテナ素子１は、望ましくは、一枚の金属薄板をもって構成する。具体的には、アンテナ素子１は、略正方形状に形成され、アンテナＡ全体としても略正方形状になるように、４個が放射状に配設されている。アンテナＡの四角に配設された最外角部１０は、直角かつ尖鋭状に形成されている。アンテナＡは、第１給電点Ｅ１（一点Ｃ）を有する中央連結部によって４個の薄片面状アンテナ素子１を一体に連結している。アンテナ素子１は、Ｃｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属薄板（金属箔）を用いることができ、ガラス、樹脂シート及び樹脂フィルム、電子基板等に貼着して使用できる。
また、金属膜、透明導電膜及び導電塗料膜を、直接ガラス及び電子基板等に成膜して使用したり、一旦樹脂シート、樹脂フィルム等に成膜したものを更にガラス及び電子基板に貼設して使用することもできる。
【００１５】
金属膜としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｐｄ，Ｐｔやこれらを含む合金を使用でき、透明導電膜としては、ＩＴＯ，酸化亜鉛、酸化スズ等の金属酸化物を使用でき、真空蒸着法、スパッタリング法、メッキ、電着等で製造できる。
導電塗料膜としては、金属ペーストやカーボンペーストを使用でき、スクリーン印刷、ロールコーティング、転写等で製造することができる。
窓ガラス等のガラス面に張設して使用するときは、可視光線の透過率を７０％以上にすることが望ましく、このような透明性を求められる用途では金属メッシュ型、極めて薄い（例えば０．０５μｍの）金属箔、あるいは、透明導電膜や金属半透明膜から構成することが好ましい。金属半透明膜としては、Ａｇ−Ｃｕ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｎｉ−Ａｕ等を使用することができる。
なお、貼設又は貼着とは、ガラス面の外面に接着剤や粘着剤等で貼ったり、あるいは、焼付けて積層したり、それ以外にもガラス層の間に挟設・挟着させる場合も本発明では包含する。
【００１６】
また、各々のアンテナ素子１に於て、第１給電点Ｅ１と第２給電点Ｅ２とをアンテナ素子１の外周縁部１３に沿って結んだ仮想の経路を外周ループ１８とすると、外周ループ１８の外周経路長寸法Ｌ１８が、所要周波数帯域の下限周波数ＦＬに対応する電気的波長λｅＬの約２倍の長さ寸法になるように構成している。なお、外周経路長寸法Ｌ１８は電気的波長λｅＬの１．８倍〜２．２倍に設定されるのが好ましく、さらに詳しくは、１．９倍〜２．１倍に設定するのがより好ましい。一方、第１給電点Ｅ１と第２給電点Ｅ２とをアンテナ素子１の内周縁部１４に沿って結んだ仮想の経路を内周ループ１９とすると、内周ループ１９の内周経路長寸法Ｌ１９が、所要周波数帯域の上限周波数ＦＨに対応する電気的波長λｅＨの約１．５倍の長さ寸法になるように構成している。なお、内周経路長寸法Ｌ１９は電気的波長λｅＨの１．３倍〜１．７倍に設定されるのが好ましく、さらに詳しくは、１．４倍〜１．６倍に設定するのがより好ましい。これにより、複数種類の電波の周波数域に対応したＶＳＷＲ特性が得られる。
【００１７】
言い換えると、本発明の第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態のアンテナＡに於て、下限周波数ＦＬに対応する外周ループ１８の外周経路長寸法Ｌ１８は、外側スリット４の長さ寸法Ｌ４を適宜設定することにより調整が可能である。つまり、本発明のアンテナＡは、外側スリット４により、薄片面状アンテナ素子１の最外角部１０，１０間の長さ寸法Ｌ０を維持したまま外周ループ１８の外周経路長寸法Ｌ１８を延長するように構成している。
また、本発明の第４の実施形態、第５の実施形態、第６の実施形態のアンテナＡに於て、上限周波数ＦＨに対応する内周ループ１９の内周経路長寸法Ｌ１９は、内側スリット５の長さ寸法Ｌ５を適宜設定することにより調整が可能である。つまり、本発明のアンテナＡは、内側スリット５により、薄片面状アンテナ素子１の最外角部１０，１０間の長さ寸法Ｌ０を維持したまま内周ループ１９の内周経路長寸法Ｌ１９を延長するように構成している。
ここで、アンテナ素子１に於て、外周縁部１３とは、アンテナ素子１の輪郭のうちラジアルスリット２を除いた範囲を意味し、内周縁部１４とは、アンテナ素子１の輪郭のうちラジアルスリット２の範囲を意味している。
また、電気的波長λｅとは、周波数Ｆの電流が波長短縮率Ｋを有するアンテナ素子１を流れる状態での波長であって、次式で表される。
λｅ＝（３００／Ｆ）＊Ｋ
【００１８】
なお、外周ループ１８の外周経路長寸法Ｌ１８は、外側スリット４の幅寸法Ｗ４を適宜設定することにより調整が可能である。また、外周ループ１８の外周経路長寸法Ｌ１８は、微小間隙部３の外端部を形成する薄片面状アンテナ素子１の近接角部１１，１１を、円弧状に面取りし、円弧の曲率半径Ｒ１１を適宜設定することによっても調整が可能である。
そして、内周ループ１９の内周経路長寸法Ｌ１９は、内側スリット５の幅寸法Ｗ５を適宜設定することにより調整が可能である。また、内周ループ１９の内周経路長寸法Ｌ１９は、ラジアルスリット２の内端から外端までの長さ寸法Ｌ２を適宜設定することによっても調整可能である。
なお、最外角部１０は、ラジアルスリット２の外端との間に、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの残部を残して形成されている。最外角部１０は、適当な曲率半径を有していても良く、例えば、曲率半径が０．５ｍｍとなるように形成すれば良い。
また、ラジアルスリット２の幅寸法Ｗ２は１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ、微小間隙部３の間隙寸法Ｗ３は０．５ｍｍ〜２．０ｍｍに設定されるのが望ましい。ラジアルスリット２の外端は、テーパー状に形成されている場合を図示しているが、適当な曲率半径を有していれば良く、尖っていても良い。ラジアルスリット２の内端は、テーパー状に形成され微小間隙部３の内端と同じ幅員に減少し、微小間隙部３の内端に連続している。ラジアルスリット２と微小間隙部３とが連続する箇所は、弯曲状とし、円弧状の内角部１２を形成している。
【００１９】
上述した本発明のアンテナの使用方法（作用）について説明する。
図７に示すように、本発明のアンテナＡは、携帯電話の電波を室内に引き込むための屋内中継用アンテナ３０に接続され、屋外の電波をビルの室内３１や地下街３２等の閉じた室内空間に、電波が及ぶように中継する。アンテナＡは、ビルの室内３１や地下街３２の室内空間の天井に、突出することなく設置される。
アンテナＡは、携帯電話等の双方向無線通信に於て、例えば、周波数分割複信（ＦＤＤ）の受信電波（周波数：１.９４ＧＨｚ〜１.９６ＧＨｚ）及び送信電波（周波数：２.１３ＧＨｚ〜２.１５ＧＨｚ）の両方に対応する。
【００２０】
図８に示すように、ビルの室内３１等の室内空間の天井に、複数のアンテナＡ…を所定の等間隔をもって配設し、夫々のアンテナＡが補うサービスエリアＳを相互に重ね合わせて、室内空間に通信電波の及ばない地域ができるだけ少なくなるように設計する。アンテナＡは、均一に電波を放射・吸収する無指向性の特性を有し、平面視略円形状にサービスエリアＳを発生させる。つまり、無指向性のアンテナＡは、少ない設置数で、効率よく広い範囲にサービスエリアＳを形成する。また、周波数分割複信（ＦＤＤ）を、ひとつのアンテナＡで対応するため、より一層、設置数が少なく済む。
【００２１】
図１０に示すグラフ図は、図１〜図３に示した本発明の第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態のアンテナＡであって、薄片面状アンテナ素子１の材質がＣｕ，厚さ寸法３５μｍ，最外角部１０，１０間の長さ寸法Ｌ０を１００ｍｍ，ラジアルスリット２の幅寸法Ｗ２を３．０ｍｍ，微小間隙部３の間隙寸法Ｗ３を１．０ｍｍとし、ラジアルスリット２の長さ寸法Ｌ２を６５ｍｍ，近接角部１１の曲率半径Ｒ１１を７．５ｍｍとし、１．６ｍｍ厚のエポキシガラス基板（波長短縮率Ｋ＝６２％）に形成したときの実験データを図示している。第１の実施形態のアンテナＡは、外側スリット４の長さ寸法Ｌ４を、２．０ｍｍに設定している。また、第２の実施形態のアンテナＡは、外側スリット４の長さ寸法Ｌ４を、４．５ｍｍに設定し、第３の実施形態のアンテナＡは、外側スリット４の長さ寸法Ｌ４を、７．０ｍｍに設定している。なお、図１０に示すグラフ図は、横軸に周波数（ＧＨｚ），縦軸にＶＳＷＲ値（電圧定在波比）をとっている。
【００２２】
図１０に於て、測定グラフ線(i) は、第１の実施形態のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示している。測定グラフ線(ii)は、第２の実施形態のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示し、測定グラフ線(iii) は、第３の実施形態のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示している。
第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態のアンテナＡは、送信電波の周波数（２.１５ＧＨｚ）の近傍に１つのピークを有し、受信電波の周波数（１.９４ＧＨｚ）よりも低い周波数帯域に夫々が異なるもう一つのピークを分布している。即ち、本発明のアンテナＡは、十分に広い周波数帯域にて、２つのピークが存在する双峰的な軌跡を描き、周波数分割複信（ＦＤＤ）の２種類の電波の周波数に対応する広帯域にわたって、有効なＶＳＷＲ特性を得たことが判る。
なお、図示省略するが、本発明のアンテナＡは、無指向性の特性を有していることが確認されている。即ち、周波数分割複信（ＦＤＤ）に対応する受信電波・送信電波の両方の周波数域に於て、均一に電波を放射しており、無指向特性を有している。
【００２３】
ここで、本発明のアンテナＡの作用効果を説明するための比較例として、図９に示すように、４個の略正方形状薄片面状アンテナ素子１を一点Ｃ廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部３をもって相互に近接して配設し、薄片面状アンテナ素子１は、一点Ｃから最も離れた箇所に最外角部１０を備えると共に、一点Ｃから最外角部１０へ向かうラジアルスリット２を有し、ラジアルスリット２の内端を微小間隙部３の内端に連続して形成しているアンテナＡ´であって、外側スリット４及び内側スリット５を有していないものを作製し、その実験データのＶＳＷＲ特性を、図１０に於て、測定グラフ線(iv)として示している。
【００２４】
図１０のグラフ図に示すように、比較例のアンテナＡ´（図９参照）は、所定周波数（１.９４ＧＨｚ）近傍に、起点最深部Ｐ０を有している。外側スリット４を有する第１の実施形態のアンテナＡ（図１参照）は、起点最深部Ｐ０よりも低周波側に第１最深部Ｐ１を有している。また、第１の実施形態よりも長さ寸法Ｌ４の大きい外側スリット４を有する第２の実施形態のアンテナＡ（図２参照）は、第１最深部Ｐ１よりも低周波側に第２最深部Ｐ２を有し、より長さ寸法Ｌ４の大きい外側スリット４を有する第３の実施形態のアンテナＡ（図３参照）は、第２最深部Ｐ２よりも低周波側に第３最深部Ｐ３を有している。つまり、本発明のアンテナＡに於て、外側スリット４の長さ寸法Ｌ４が大きくなるにつれて（外周ループ１８の外周経路長寸法Ｌ１８が長くなるにつれて）、ＶＳＷＲ特性を示すグラフの低域側の整合周波数（第１最深部Ｐ１、第２最深部Ｐ２、第３最深部Ｐ３）が低周波数側にシフトすることが判る。
【００２５】
次に、図１１に示すグラフ図は、図４〜図６に示した本発明の第４の実施形態、第５の実施形態、第６の実施形態のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示している。測定グラフ線(v) は、第４の実施形態のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示している。測定グラフ線(vi)は、第５の実施形態のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示し、測定グラフ線(vii)は、第６の実施形態のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示している。なお、測定グラフ線(viii)は、比較例のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示している。
第４の実施形態のアンテナＡは、内側スリット５の長さ寸法Ｌ５を、８．５ｍｍに設定している。また、第５の実施形態のアンテナＡは、内側スリット５の長さ寸法Ｌ５を、１３．５ｍｍに設定し、第６の実施形態のアンテナＡは、内側スリット５の長さ寸法Ｌ５を、１８．５ｍｍに設定している。その他の構成及び条件は、上述の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００２６】
図１１のグラフ図に示すように、比較例のアンテナＡ´（図９参照）は、所定周波数（２.１５ＧＨｚ）近傍に、起点最深部Ｐ０´を有している。内側スリット５を有する第４の実施形態のアンテナＡ（図４参照）は、起点最深部Ｐ０´よりも低周波側に第４最深部Ｐ４を有している。また、第４の実施形態よりも長さ寸法Ｌ５の大きい内側スリット５を有する第５の実施形態のアンテナＡ（図５参照）は、第４最深部Ｐ４よりも低周波側に第５最深部Ｐ５を有し、より長さ寸法Ｌ５の大きい内側スリット５を有する第６の実施形態のアンテナＡ（図６参照）は、第５最深部Ｐ５よりも低周波側に第６最深部Ｐ６を有している。つまり、本発明のアンテナＡに於て、内側スリット５の長さ寸法Ｌ５が大きくなるにつれて（内周ループ１９の内周経路長寸法Ｌ１９が長くなるにつれて）、ＶＳＷＲ特性を示すグラフの高域側の整合周波数（第４最深部Ｐ４、第５最深部Ｐ５、第６最深部Ｐ６）が低周波数側にシフトすることが判る。
【００２７】
次に、図１２と図１３に示す本発明の第７，第８の実施形態のように、薄片面状アンテナ素子１が、３個の略四角形状であって、全体が略正三角形状に成形されているものであって良い。図１２では、微小間隙部３のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の外周縁部１３に（凹状に切り込む）外側スリット４を切欠形成している。また、図１３では、ラジアルスリット２のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の内周縁部１４に（凹状に切り込む）内側スリット５を切欠形成している。この図１２と図１３の場合、最外角部１０は、角度６０°かつ尖鋭状に形成され、第１給電点Ｅ１（一点Ｃ）を有する中央連結部によって３個の薄片面状アンテナ素子１を一体に連結している。
また、図１４と図１５に示す本発明の第９，第１０の実施形態のように、３個の略正六角形状薄片面状アンテナ素子１を備え、全体が三叉状に形成されているものでも良い。図１４では、微小間隙部３のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の外周縁部１３に（凹状に切り込む）外側スリット４を切欠形成している。また、図１５では、ラジアルスリット２のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の内周縁部１４に（凹状に切り込む）内側スリット５を切欠形成している。３個の薄片面状アンテナ素子１は、夫々の最外角部１０を角度１２０°かつ尖鋭状に形成され、第１給電点Ｅ１（一点Ｃ）を有する中央連結部によって一体状に連結されている。
【００２８】
なお、本発明は、設計変更可能であって、上述の第１〜第１０の各実施形態に於て、薄片面状アンテナ素子１は、外周縁部１３に凹状に切り込む外側スリット４を切欠形成し、かつ、内周縁部１４に凹状に切り込む内側スリット５を切欠形成したものであって良い（図示省略）。この構成により、アンテナの整合周波数を低周波側に移動させて規定のサイズを小型化することができ、アンテナの設置スペースが制限される屋内用中継システムに於て、コンパクトなアンテナでのエリア設計が可能となり、非常に実用的である。
【００２９】
以上のように、本発明に係るアンテナは、３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子１を一点Ｃ廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部３をもって相互に近接して配設し、薄片面状アンテナ素子１は、一点Ｃから最も離れた箇所に最外角部１０を備えると共に、一点Ｃから最外角部１０へ向かうラジアルスリット２を有し、ラジアルスリット２の内端は、微小間隙部３の内端に連続して形成し、さらに、微小間隙部３のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の外周縁部１３に外側スリット４を切欠形成したので、無指向性の特性を損なうことなく、周波数域の異なる複数の電波に対応可能（広帯域化）となり、複数の中継アンテナを、ひとつのアンテナに統合することができる。よって、少ない設置数で、効率よく広い範囲に均一に電波を放射することができる。また、現状のアンテナのサイズを維持したまま、整合周波数を低周波側へと調整することができる。即ち、小型のアンテナで低い周波数の電波に対応でき、コンパクトに設計することができる。また、双方向無線通信等に於て、受信用電波に対応する整合周波数を、個別に制御することができる。また、平面状であるため、天井等から突出することがなく、目立つことなく設置することができ、実用性が向上する。
【００３０】
また、３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子１を一点Ｃ廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部３をもって相互に近接して配設し、薄片面状アンテナ素子１は、一点Ｃから最も離れた箇所に最外角部１０を備えると共に、一点Ｃから最外角部１０へ向かうラジアルスリット２を有し、ラジアルスリット２の内端は、微小間隙部３の内端に連続して形成し、さらに、ラジアルスリット２のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の内周縁部１４に内側スリット５を切欠形成したので、無指向性の特性を損なうことなく、周波数域の異なる複数の電波に対応可能（広帯域化）となり、複数の中継アンテナを、ひとつのアンテナに統合することができる。よって、少ない設置数で、効率よく広い範囲に均一に電波を放射することができる。また、現状のアンテナのサイズを維持したまま、整合周波数を低周波側へと調整することができる。即ち、小型のアンテナで低い周波数の電波に対応でき、コンパクトに設計することができる。また、双方向無線通信等に於て、送信用電波に対応する整合周波数を、個別に制御することができ、外周ループの大きさの制限を受けることもない。
【００３１】
また、一点Ｃを３個以上のアンテナ素子１の共通の第１給電点Ｅ１とすると共に、ラジアルスリット２の内端と微小間隙部３の内端とが連続する内角部１２に第２給電点Ｅ２を配設したので、全体を小型化でき、かつ、無指向性を損なうことなく広帯域化した性能の高いアンテナを得ることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１ 薄片面状アンテナ素子
２ ラジアルスリット
３ 微小間隙部
４ 外側スリット
５ 内側スリット
１０ 最外角部
１２ 内角部
１３ 外周縁部
１４ 内周縁部
Ｃ 一点
Ｅ１ 第１給電点
Ｅ２ 第２給電点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビルの各室内や地下街でも携帯電話やＰＨＳが使えるように、屋外の携帯電話の電波を引き込み、屋内の小出力アンテナで中継するシステムが各所で導入されている。
従来、このシステム用の上記小出力アンテナとしては、屋内の通話エリア設計のため、アンテナには無指向性の特性が要求されることから、ダイポールアンテナやモノポールアンテナが使用されてきた（特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、特許文献１記載のアンテナは、無指向性の特性を得るために立体形状とならざるを得ず、天井等にアンテナを設置する場合、天井からアンテナが突出し、見栄えが悪くなるという欠点があった。そこで、平面状で無指向性のループアンテナが提案され、その一例としては、複数の線状ループを備えたクローバ形アンテナがあった（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１５１３３号公報
【特許文献２】特表２００８−５３９６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のクローバ形アンテナは、線状ループで構成されているため、単一の周波数帯にしか対応できず、所定のＶＳＷＲ値が得られる周波数域は狭帯域に限定されていた。従って、従来のクローバ形アンテナでは、携帯電話の周波数分割複信（ＦＤＤ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）における複数の周波数全体を、ひとつのアンテナでカバーすることが困難であった。
【０００６】
また、従来のクローバ形アンテナに於て、線状ループの周長を設計変更することで整合周波数の調整が可能であったが、整合周波数を低周波側へシフトさせようとする場合には、線状ループの周長を大きくする必要があるため、アンテナ全体の大型化が避けられないという欠点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、広い周波数帯域にて、優れたＶＳＷＲ（電圧定在波比）特性を示し、かつ、広範囲に亘って均一に電波を放射することのできる良好な指向性を発揮すると共に、整合周波数の調整を柔軟に行うことが可能なアンテナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るアンテナは、３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子を一点廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部をもって相互に近接して配設し、上記薄片面状アンテナ素子は、上記一点から最も離れた箇所に最外角部を備えると共に、上記一点から上記最外角部へ向かうラジアルスリットを有し、該ラジアルスリットの内端は、上記微小間隙部の内端に連続して形成し、さらに、上記微小間隙部のラジアル方向中間位置に於て、上記アンテナ素子の外周縁部に外側スリットを切欠形成したものである。
【０００９】
また、３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子を一点廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部をもって相互に近接して配設し、上記薄片面状アンテナ素子は、上記一点から最も離れた箇所に最外角部を備えると共に、上記一点から上記最外角部へ向かうラジアルスリットを有し、該ラジアルスリットの内端は、上記微小間隙部の内端に連続して形成し、さらに、上記ラジアルスリットのラジアル方向中間位置に於て、上記アンテナ素子の内周縁部に内側スリットを切欠形成したものである。
また、上記一点を上記３個以上のアンテナ素子の共通の第１給電点とすると共に、上記ラジアルスリットの内端と上記微小間隙部の内端とが連続する内角部に第２給電点を配設したものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のアンテナによれば、無指向性の特性を損なうことなく、周波数域の異なる複数の電波に対応可能（広帯域化）となり、複数の中継アンテナを、ひとつのアンテナに統合することができる。よって、少ない設置数で、効率よく広い範囲に均一に電波を放射することができる。また、現状のアンテナのサイズを維持したまま、整合周波数を低周波側へと調整することができる。即ち、小型のアンテナで低い周波数の電波に対応でき、コンパクトに設計することができる。また、双方向無線通信等に於て、２種類の電波に対応する整合周波数を、各々個別に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示した図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は外側スリットの拡大図であり、（ｃ）は要部説明図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の構成を示した図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は外側スリットの拡大図であり、（ｃ）は要部説明図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の構成を示した図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は外側スリットの拡大図であり、（ｃ）は要部説明図である。
【図４】本発明の第４の実施形態の構成を示した図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は要部説明図である。
【図５】本発明の第５の実施形態の構成を示した図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は要部説明図である。
【図６】本発明の第６の実施形態の構成を示した図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は要部説明図である。
【図７】アンテナの設置例を示した簡略図である。
【図８】アンテナの設置例を示した簡略平面図である。
【図９】比較例のアンテナの構成を示した平面図である。
【図１０】種々のアンテナの実験データに基づくＶＳＷＲ特性を示したグラフ図である。
【図１１】種々のアンテナの実験データに基づくＶＳＷＲ特性を示したグラフ図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態を示した平面図である。
【図１３】本発明の第８の実施形態を示した平面図である。
【図１４】本発明の第９の実施形態を示した平面図である。
【図１５】本発明の第１０の実施形態を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図１〜図６に示すように、本発明に係るアンテナＡの第１の実施形態〜第６の実施形態の全てに共通する構成を説明すると、３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子１を一点Ｃ廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部３をもって相互に近接して配設している。薄片面状アンテナ素子１は、一点Ｃから最も離れた箇所に最外角部１０を備えると共に、一点Ｃから最外角部１０へ向かうラジアルスリット２を有している。ラジアルスリット２の内端は、微小間隙部３の内端に連続して形成している。
また、アンテナＡは、一点Ｃを、３個以上のアンテナ素子１の共通の第１給電点Ｅ１とし、ラジアルスリット２の内端と微小間隙部３の内端とが連続する内角部１２に第２給電点Ｅ２を配設している。アンテナＡには、第１給電点Ｅ１から第２給電点Ｅ２に通電するように図示省略の導線が接続されている。
【００１３】
図１，図２，図３に於て、本発明の第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態を示すアンテナＡは、微小間隙部３のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の外周縁部１３に（凹状に切り込む）外側スリット４を切欠形成している。このようにして、外側スリット４は、微小間隙部３に直交して十文字を成す。
また、図４，図５，図６に於て、本発明の第４の実施形態、第５の実施形態、第６の実施形態を示すアンテナＡは、ラジアルスリット２のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の内周縁部１４に（凹状に切り込む）内側スリット５を切欠形成している。このようにして、内側スリット５は、ラジアルスリット２に直交して十文字を成す。
なお、外側スリット４は、微小間隙部３の外端部を形成する薄片面状アンテナ素子１の近接角部１１と一点Ｃとの中点近傍に設けるのが好ましく、内側スリット５は、最外角部１０と一点Ｃとの中点近傍に設けるのが好ましい。
【００１４】
薄片面状アンテナ素子１は、望ましくは、一枚の金属薄板をもって構成する。具体的には、アンテナ素子１は、略正方形状に形成され、アンテナＡ全体としても略正方形状になるように、４個が放射状に配設されている。アンテナＡの四角に配設された最外角部１０は、直角かつ尖鋭状に形成されている。アンテナＡは、第１給電点Ｅ１（一点Ｃ）を有する中央連結部によって４個の薄片面状アンテナ素子１を一体に連結している。アンテナ素子１は、Ｃｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属薄板（金属箔）を用いることができ、ガラス、樹脂シート及び樹脂フィルム、電子基板等に貼着して使用できる。
また、金属膜、透明導電膜及び導電塗料膜を、直接ガラス及び電子基板等に成膜して使用したり、一旦樹脂シート、樹脂フィルム等に成膜したものを更にガラス及び電子基板に貼設して使用することもできる。
【００１５】
金属膜としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｐｄ，Ｐｔやこれらを含む合金を使用でき、透明導電膜としては、ＩＴＯ，酸化亜鉛、酸化スズ等の金属酸化物を使用でき、真空蒸着法、スパッタリング法、メッキ、電着等で製造できる。
導電塗料膜としては、金属ペーストやカーボンペーストを使用でき、スクリーン印刷、ロールコーティング、転写等で製造することができる。
窓ガラス等のガラス面に張設して使用するときは、可視光線の透過率を７０％以上にすることが望ましく、このような透明性を求められる用途では金属メッシュ型、極めて薄い（例えば０．０５μｍの）金属箔、あるいは、透明導電膜や金属半透明膜から構成することが好ましい。金属半透明膜としては、Ａｇ−Ｃｕ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｎｉ−Ａｕ等を使用することができる。
なお、貼設又は貼着とは、ガラス面の外面に接着剤や粘着剤等で貼ったり、あるいは、焼付けて積層したり、それ以外にもガラス層の間に挟設・挟着させる場合も本発明では包含する。
【００１６】
また、各々のアンテナ素子１に於て、第１給電点Ｅ１と第２給電点Ｅ２とをアンテナ素子１の外周縁部１３に沿って結んだ仮想の経路を外周ループ１８とすると、外周ループ１８の外周経路長寸法Ｌ１８が、所要周波数帯域の下限周波数ＦＬに対応する電気的波長λｅＬの約２倍の長さ寸法になるように構成している。なお、外周経路長寸法Ｌ１８は電気的波長λｅＬの１．８倍〜２．２倍に設定されるのが好ましく、さらに詳しくは、１．９倍〜２．１倍に設定するのがより好ましい。一方、第１給電点Ｅ１と第２給電点Ｅ２とをアンテナ素子１の内周縁部１４に沿って結んだ仮想の経路を内周ループ１９とすると、内周ループ１９の内周経路長寸法Ｌ１９が、所要周波数帯域の上限周波数ＦＨに対応する電気的波長λｅＨの約１．５倍の長さ寸法になるように構成している。なお、内周経路長寸法Ｌ１９は電気的波長λｅＨの１．３倍〜１．７倍に設定されるのが好ましく、さらに詳しくは、１．４倍〜１．６倍に設定するのがより好ましい。これにより、複数種類の電波の周波数域に対応したＶＳＷＲ特性が得られる。
【００１７】
言い換えると、本発明の第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態のアンテナＡに於て、下限周波数ＦＬに対応する外周ループ１８の外周経路長寸法Ｌ１８は、外側スリット４の長さ寸法Ｌ４を適宜設定することにより調整が可能である。つまり、本発明のアンテナＡは、外側スリット４により、薄片面状アンテナ素子１の最外角部１０，１０間の長さ寸法Ｌ０を維持したまま外周ループ１８の外周経路長寸法Ｌ１８を延長するように構成している。
また、本発明の第４の実施形態、第５の実施形態、第６の実施形態のアンテナＡに於て、上限周波数ＦＨに対応する内周ループ１９の内周経路長寸法Ｌ１９は、内側スリット５の長さ寸法Ｌ５を適宜設定することにより調整が可能である。つまり、本発明のアンテナＡは、内側スリット５により、薄片面状アンテナ素子１の最外角部１０，１０間の長さ寸法Ｌ０を維持したまま内周ループ１９の内周経路長寸法Ｌ１９を延長するように構成している。
ここで、アンテナ素子１に於て、外周縁部１３とは、アンテナ素子１の輪郭のうちラジアルスリット２を除いた範囲を意味し、内周縁部１４とは、アンテナ素子１の輪郭のうちラジアルスリット２の範囲を意味している。
また、電気的波長λｅとは、周波数Ｆの電流が波長短縮率Ｋを有するアンテナ素子１を流れる状態での波長であって、次式で表される。
λｅ＝（３００／Ｆ）＊Ｋ
【００１８】
なお、外周ループ１８の外周経路長寸法Ｌ１８は、外側スリット４の幅寸法Ｗ４を適宜設定することにより調整が可能である。また、外周ループ１８の外周経路長寸法Ｌ１８は、微小間隙部３の外端部を形成する薄片面状アンテナ素子１の近接角部１１，１１を、円弧状に面取りし、円弧の曲率半径Ｒ１１を適宜設定することによっても調整が可能である。
そして、内周ループ１９の内周経路長寸法Ｌ１９は、内側スリット５の幅寸法Ｗ５を適宜設定することにより調整が可能である。また、内周ループ１９の内周経路長寸法Ｌ１９は、ラジアルスリット２の内端から外端までの長さ寸法Ｌ２を適宜設定することによっても調整可能である。
なお、最外角部１０は、ラジアルスリット２の外端との間に、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの残部を残して形成されている。最外角部１０は、適当な曲率半径を有していても良く、例えば、曲率半径が０．５ｍｍとなるように形成すれば良い。
また、ラジアルスリット２の幅寸法Ｗ２は１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ、微小間隙部３の間隙寸法Ｗ３は０．５ｍｍ〜２．０ｍｍに設定されるのが望ましい。ラジアルスリット２の外端は、テーパー状に形成されている場合を図示しているが、適当な曲率半径を有していれば良く、尖っていても良い。ラジアルスリット２の内端は、テーパー状に形成され微小間隙部３の内端と同じ幅員に減少し、微小間隙部３の内端に連続している。ラジアルスリット２と微小間隙部３とが連続する箇所は、弯曲状とし、円弧状の内角部１２を形成している。
【００１９】
上述した本発明のアンテナの使用方法（作用）について説明する。
図７に示すように、本発明のアンテナＡは、携帯電話の電波を室内に引き込むための屋内中継用アンテナ３０に接続され、屋外の電波をビルの室内３１や地下街３２等の閉じた室内空間に、電波が及ぶように中継する。アンテナＡは、ビルの室内３１や地下街３２の室内空間の天井に、突出することなく設置される。
アンテナＡは、携帯電話等の双方向無線通信に於て、例えば、周波数分割複信（ＦＤＤ）の受信電波（周波数：１.９４ＧＨｚ〜１.９６ＧＨｚ）及び送信電波（周波数：２.１３ＧＨｚ〜２.１５ＧＨｚ）の両方に対応する。
【００２０】
図８に示すように、ビルの室内３１等の室内空間の天井に、複数のアンテナＡ…を所定の等間隔をもって配設し、夫々のアンテナＡが補うサービスエリアＳを相互に重ね合わせて、室内空間に通信電波の及ばない地域ができるだけ少なくなるように設計する。アンテナＡは、均一に電波を放射・吸収する無指向性の特性を有し、平面視略円形状にサービスエリアＳを発生させる。つまり、無指向性のアンテナＡは、少ない設置数で、効率よく広い範囲にサービスエリアＳを形成する。また、周波数分割複信（ＦＤＤ）を、ひとつのアンテナＡで対応するため、より一層、設置数が少なく済む。
【００２１】
図１０に示すグラフ図は、図１〜図３に示した本発明の第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態のアンテナＡであって、薄片面状アンテナ素子１の材質がＣｕ，厚さ寸法３５μｍ，最外角部１０，１０間の長さ寸法Ｌ０を１００ｍｍ，ラジアルスリット２の幅寸法Ｗ２を３．０ｍｍ，微小間隙部３の間隙寸法Ｗ３を１．０ｍｍとし、ラジアルスリット２の長さ寸法Ｌ２を６５ｍｍ，近接角部１１の曲率半径Ｒ１１を７．５ｍｍとし、１．６ｍｍ厚のエポキシガラス基板（波長短縮率Ｋ＝６２％）に形成したときの実験データを図示している。第１の実施形態のアンテナＡは、外側スリット４の長さ寸法Ｌ４を、２．０ｍｍに設定している。また、第２の実施形態のアンテナＡは、外側スリット４の長さ寸法Ｌ４を、４．５ｍｍに設定し、第３の実施形態のアンテナＡは、外側スリット４の長さ寸法Ｌ４を、７．０ｍｍに設定している。なお、図１０に示すグラフ図は、横軸に周波数（ＧＨｚ），縦軸にＶＳＷＲ値（電圧定在波比）をとっている。
【００２２】
図１０に於て、測定グラフ線(i) は、第１の実施形態のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示している。測定グラフ線(ii)は、第２の実施形態のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示し、測定グラフ線(iii) は、第３の実施形態のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示している。
第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態のアンテナＡは、送信電波の周波数（２.１５ＧＨｚ）の近傍に１つのピークを有し、受信電波の周波数（１.９４ＧＨｚ）よりも低い周波数帯域に夫々が異なるもう一つのピークを分布している。即ち、本発明のアンテナＡは、十分に広い周波数帯域にて、２つのピークが存在する双峰的な軌跡を描き、周波数分割複信（ＦＤＤ）の２種類の電波の周波数に対応する広帯域にわたって、有効なＶＳＷＲ特性を得たことが判る。
なお、図示省略するが、本発明のアンテナＡは、無指向性の特性を有していることが確認されている。即ち、周波数分割複信（ＦＤＤ）に対応する受信電波・送信電波の両方の周波数域に於て、均一に電波を放射しており、無指向特性を有している。
【００２３】
ここで、本発明のアンテナＡの作用効果を説明するための比較例として、図９に示すように、４個の略正方形状薄片面状アンテナ素子１を一点Ｃ廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部３をもって相互に近接して配設し、薄片面状アンテナ素子１は、一点Ｃから最も離れた箇所に最外角部１０を備えると共に、一点Ｃから最外角部１０へ向かうラジアルスリット２を有し、ラジアルスリット２の内端を微小間隙部３の内端に連続して形成しているアンテナＡ´であって、外側スリット４及び内側スリット５を有していないものを作製し、その実験データのＶＳＷＲ特性を、図１０に於て、測定グラフ線(iv)として示している。
【００２４】
図１０のグラフ図に示すように、比較例のアンテナＡ´（図９参照）は、所定周波数（１.９４ＧＨｚ）近傍に、起点最深部Ｐ０を有している。外側スリット４を有する第１の実施形態のアンテナＡ（図１参照）は、起点最深部Ｐ０よりも低周波側に第１最深部Ｐ１を有している。また、第１の実施形態よりも長さ寸法Ｌ４の大きい外側スリット４を有する第２の実施形態のアンテナＡ（図２参照）は、第１最深部Ｐ１よりも低周波側に第２最深部Ｐ２を有し、より長さ寸法Ｌ４の大きい外側スリット４を有する第３の実施形態のアンテナＡ（図３参照）は、第２最深部Ｐ２よりも低周波側に第３最深部Ｐ３を有している。つまり、本発明のアンテナＡに於て、外側スリット４の長さ寸法Ｌ４が大きくなるにつれて（外周ループ１８の外周経路長寸法Ｌ１８が長くなるにつれて）、ＶＳＷＲ特性を示すグラフの低域側の整合周波数（第１最深部Ｐ１、第２最深部Ｐ２、第３最深部Ｐ３）が低周波数側にシフトすることが判る。
【００２５】
次に、図１１に示すグラフ図は、図４〜図６に示した本発明の第４の実施形態、第５の実施形態、第６の実施形態のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示している。測定グラフ線(v) は、第４の実施形態のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示している。測定グラフ線(vi)は、第５の実施形態のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示し、測定グラフ線(vii)は、第６の実施形態のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示している。なお、測定グラフ線(viii)は、比較例のアンテナから得たＶＳＷＲ特性を示している。
第４の実施形態のアンテナＡは、内側スリット５の長さ寸法Ｌ５を、８．５ｍｍに設定している。また、第５の実施形態のアンテナＡは、内側スリット５の長さ寸法Ｌ５を、１３．５ｍｍに設定し、第６の実施形態のアンテナＡは、内側スリット５の長さ寸法Ｌ５を、１８．５ｍｍに設定している。その他の構成及び条件は、上述の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００２６】
図１１のグラフ図に示すように、比較例のアンテナＡ´（図９参照）は、所定周波数（２.１５ＧＨｚ）近傍に、起点最深部Ｐ０´を有している。内側スリット５を有する第４の実施形態のアンテナＡ（図４参照）は、起点最深部Ｐ０´よりも低周波側に第４最深部Ｐ４を有している。また、第４の実施形態よりも長さ寸法Ｌ５の大きい内側スリット５を有する第５の実施形態のアンテナＡ（図５参照）は、第４最深部Ｐ４よりも低周波側に第５最深部Ｐ５を有し、より長さ寸法Ｌ５の大きい内側スリット５を有する第６の実施形態のアンテナＡ（図６参照）は、第５最深部Ｐ５よりも低周波側に第６最深部Ｐ６を有している。つまり、本発明のアンテナＡに於て、内側スリット５の長さ寸法Ｌ５が大きくなるにつれて（内周ループ１９の内周経路長寸法Ｌ１９が長くなるにつれて）、ＶＳＷＲ特性を示すグラフの高域側の整合周波数（第４最深部Ｐ４、第５最深部Ｐ５、第６最深部Ｐ６）が低周波数側にシフトすることが判る。
【００２７】
次に、図１２と図１３に示す本発明の第７，第８の実施形態のように、薄片面状アンテナ素子１が、３個の略四角形状であって、全体が略正三角形状に成形されているものであって良い。図１２では、微小間隙部３のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の外周縁部１３に（凹状に切り込む）外側スリット４を切欠形成している。また、図１３では、ラジアルスリット２のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の内周縁部１４に（凹状に切り込む）内側スリット５を切欠形成している。この図１２と図１３の場合、最外角部１０は、角度６０°かつ尖鋭状に形成され、第１給電点Ｅ１（一点Ｃ）を有する中央連結部によって３個の薄片面状アンテナ素子１を一体に連結している。
また、図１４と図１５に示す本発明の第９，第１０の実施形態のように、３個の略正六角形状薄片面状アンテナ素子１を備え、全体が三叉状に形成されているものでも良い。図１４では、微小間隙部３のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の外周縁部１３に（凹状に切り込む）外側スリット４を切欠形成している。また、図１５では、ラジアルスリット２のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の内周縁部１４に（凹状に切り込む）内側スリット５を切欠形成している。３個の薄片面状アンテナ素子１は、夫々の最外角部１０を角度１２０°かつ尖鋭状に形成され、第１給電点Ｅ１（一点Ｃ）を有する中央連結部によって一体状に連結されている。
【００２８】
なお、本発明は、設計変更可能であって、上述の第１〜第１０の各実施形態に於て、薄片面状アンテナ素子１は、外周縁部１３に凹状に切り込む外側スリット４を切欠形成し、かつ、内周縁部１４に凹状に切り込む内側スリット５を切欠形成したものであって良い（図示省略）。この構成により、アンテナの整合周波数を低周波側に移動させて規定のサイズを小型化することができ、アンテナの設置スペースが制限される屋内用中継システムに於て、コンパクトなアンテナでのエリア設計が可能となり、非常に実用的である。
【００２９】
以上のように、本発明に係るアンテナは、３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子１を一点Ｃ廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部３をもって相互に近接して配設し、薄片面状アンテナ素子１は、一点Ｃから最も離れた箇所に最外角部１０を備えると共に、一点Ｃから最外角部１０へ向かうラジアルスリット２を有し、ラジアルスリット２の内端は、微小間隙部３の内端に連続して形成し、さらに、微小間隙部３のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の外周縁部１３に外側スリット４を切欠形成したので、無指向性の特性を損なうことなく、周波数域の異なる複数の電波に対応可能（広帯域化）となり、複数の中継アンテナを、ひとつのアンテナに統合することができる。よって、少ない設置数で、効率よく広い範囲に均一に電波を放射することができる。また、現状のアンテナのサイズを維持したまま、整合周波数を低周波側へと調整することができる。即ち、小型のアンテナで低い周波数の電波に対応でき、コンパクトに設計することができる。また、双方向無線通信等に於て、受信用電波に対応する整合周波数を、個別に制御することができる。また、平面状であるため、天井等から突出することがなく、目立つことなく設置することができ、実用性が向上する。
【００３０】
また、３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子１を一点Ｃ廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部３をもって相互に近接して配設し、薄片面状アンテナ素子１は、一点Ｃから最も離れた箇所に最外角部１０を備えると共に、一点Ｃから最外角部１０へ向かうラジアルスリット２を有し、ラジアルスリット２の内端は、微小間隙部３の内端に連続して形成し、さらに、ラジアルスリット２のラジアル方向中間位置に於て、アンテナ素子１の内周縁部１４に内側スリット５を切欠形成したので、無指向性の特性を損なうことなく、周波数域の異なる複数の電波に対応可能（広帯域化）となり、複数の中継アンテナを、ひとつのアンテナに統合することができる。よって、少ない設置数で、効率よく広い範囲に均一に電波を放射することができる。また、現状のアンテナのサイズを維持したまま、整合周波数を低周波側へと調整することができる。即ち、小型のアンテナで低い周波数の電波に対応でき、コンパクトに設計することができる。また、双方向無線通信等に於て、送信用電波に対応する整合周波数を、個別に制御することができ、外周ループの大きさの制限を受けることもない。
【００３１】
また、一点Ｃを３個以上のアンテナ素子１の共通の第１給電点Ｅ１とすると共に、ラジアルスリット２の内端と微小間隙部３の内端とが連続する内角部１２に第２給電点Ｅ２を配設したので、全体を小型化でき、かつ、無指向性を損なうことなく広帯域化した性能の高いアンテナを得ることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１ 薄片面状アンテナ素子
２ ラジアルスリット
３ 微小間隙部
４ 外側スリット
５ 内側スリット
１０ 最外角部
１２ 内角部
１３ 外周縁部
１４ 内周縁部
Ｃ 一点
Ｅ１ 第１給電点
Ｅ２ 第２給電点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子（１）を一点（Ｃ）廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部（３）をもって相互に近接して配設し、
上記薄片面状アンテナ素子（１）は、上記一点（Ｃ）から最も離れた箇所に最外角部（１０）を備えると共に、上記一点（Ｃ）から上記最外角部（１０）へ向かうラジアルスリット（２）を有し、該ラジアルスリット（２）の内端は、上記微小間隙部（３）の内端に連続して形成し、
さらに、上記微小間隙部（３）のラジアル方向中間位置に於て、上記アンテナ素子（１）の外周縁部（１３）に外側スリット（４）を切欠形成したことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子（１）を一点（Ｃ）廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部（３）をもって相互に近接して配設し、
上記薄片面状アンテナ素子（１）は、上記一点（Ｃ）から最も離れた箇所に最外角部（１０）を備えると共に、上記一点（Ｃ）から上記最外角部（１０）へ向かうラジアルスリット（２）を有し、該ラジアルスリット（２）の内端は、上記微小間隙部（３）の内端に連続して形成し、
さらに、上記ラジアルスリット（２）のラジアル方向中間位置に於て、上記アンテナ素子（１）の内周縁部（１４）に内側スリット（５）を切欠形成したことを特徴とするアンテナ。
【請求項３】
上記一点（Ｃ）を上記３個以上のアンテナ素子（１）の共通の第１給電点（Ｅ１）とすると共に、上記ラジアルスリット（２）の内端と上記微小間隙部（３）の内端とが連続する内角部（１２）に第２給電点（Ｅ２）を配設した請求項１又は２記載のアンテナ。
【請求項１】
３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子（１）を一点（Ｃ）廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部（３）をもって相互に近接して配設し、
上記薄片面状アンテナ素子（１）は、上記一点（Ｃ）から最も離れた箇所に最外角部（１０）を備えると共に、上記一点（Ｃ）から上記最外角部（１０）へ向かうラジアルスリット（２）を有し、該ラジアルスリット（２）の内端は、上記微小間隙部（３）の内端に連続して形成し、
さらに、上記微小間隙部（３）のラジアル方向中間位置に於て、上記アンテナ素子（１）の外周縁部（１３）に外側スリット（４）を切欠形成したことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
３個以上の導電性材料から成る薄片面状アンテナ素子（１）を一点（Ｃ）廻りに回転対称として、かつ、微小間隙部（３）をもって相互に近接して配設し、
上記薄片面状アンテナ素子（１）は、上記一点（Ｃ）から最も離れた箇所に最外角部（１０）を備えると共に、上記一点（Ｃ）から上記最外角部（１０）へ向かうラジアルスリット（２）を有し、該ラジアルスリット（２）の内端は、上記微小間隙部（３）の内端に連続して形成し、
さらに、上記ラジアルスリット（２）のラジアル方向中間位置に於て、上記アンテナ素子（１）の内周縁部（１４）に内側スリット（５）を切欠形成したことを特徴とするアンテナ。
【請求項３】
上記一点（Ｃ）を上記３個以上のアンテナ素子（１）の共通の第１給電点（Ｅ１）とすると共に、上記ラジアルスリット（２）の内端と上記微小間隙部（３）の内端とが連続する内角部（１２）に第２給電点（Ｅ２）を配設した請求項１又は２記載のアンテナ。
【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】
【公開番号】特開２０１３−６６０９４（Ｐ２０１３−６６０９４Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０４１７２（Ｐ２０１１−２０４１７２）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００３２６３）三菱電線工業株式会社 (734)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００３２６３）三菱電線工業株式会社 (734)
【Ｆターム（参考）】
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