JP4223174B2

JP4223174B2 - フィルムアンテナ

Info

Publication number: JP4223174B2
Application number: JP2000148849A
Authority: JP
Inventors: 正太郎堀井
Original assignee: Ｄｘアンテナ株式会社
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: JP2001332923A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルムアンテナに関し、例えば窓枠のような導電性の枠体に取り付けられるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
フィルムアンテナは、導電性のフィルムを用いてアンテナ素子を形成したもので、例えば窓ガラス等に貼り付けて使用されることがある。フィルムアンテナとしては、従来、受信中心周波数に共振する長さを有するダイポールアンテナとして構成されたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなダイポール形のフィルムアンテナによって、例えばＶＨＦ帯のアンテナを構成した場合、このフィルムアンテナのエレメントをＶＨＦ帯の受信中心周波数で共振する長さに設定する必要がある。この長さは比較的長くなり、窓ガラス等に貼り付けにくかった。また、ＶＨＦ帯だけでなくＵＨＦ帯でも受信が可能な共用アンテナを、フィルムアンテナによって構成しようとすると、そのパターンが複雑になり、作成に手間がかかっていた。
【０００４】
本発明は、長さ寸法が短くても、所望の周波数帯の電波が受信可能であり、かつ構成が簡単なフィルムアンテナを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、間隔を隔てて位置する１対の水平部と、これら１対の水平部の両端をそれぞれ接続する１対の垂直部とを有し、大きさがそれぞれ異なる複数の導電性枠体のうち、選択されたものによって支持されている支持体に、前記１対の水平部と平行に貼り付けられ、長さが受信しようとする電波受信用として短い矩形状のフィルムアンテナ素子と、このフィルタアンテナ素子と、前記１対の垂直部の一方とに、給電する給電部とを、具備している。
【０００６】
このフィルムアンテナでは、矩形状のフィルムアンテナ素子と平行な１対の水平部が、所定の周波数と共振して、アンテナ素子の一部として機能する。従って、同じフィルムアンテナ素子を用いていても、フィルムアンテナ素子が貼り付けられる枠体の水平部の長さを異ならせると、受信周波数帯を変更することができる。また、フィルムアンテナ素子が矩形状であるので、その製造が容易である。
【０００７】
前記フィルムアンテナ素子は、その長さ寸法を１００乃至２００ｍｍ、前記フィルムアンテナ素子と前記一方の垂直部との距離を約３０ｍｍにすることができる。また前記給電部は、前記フィルムアンテナ素子への給電を、前記フィルムアンテナ素子の前記一方の垂直部に近い端部で行うこともできる。
【０００９】
また、前記フィルムアンテナ素子を挟んで、前記フィルムアンテナ素子よりも長さ寸法の長い２つの矩形状のフィルム反射素子を、前記１対の水平部に平行に、前記支持体に貼り付けることもできる。
【００１０】
このように構成した場合、フィルム反射素子の長さに共振する周波数帯域付近でのアンテナ特性が改善でき、反射素子がフィルム状であるので、反射素子を設けても、小型であることに代わりはない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態のフィルムアンテナは、図１に示すように、フィルムアンテナ素子２を有している。このフィルムアンテナ素子２は、透明導電性フィルムによって形成されており、概略矩形に形成されている。このフィルムアンテナ素子２は、枠体４によって支持されている支持体、例えばガラス６に貼り付けられている。透明導電性フィルム製であるので、フィルムアンテナ素子２をガラス６に貼り付けても、目立たず、美観を損なうことがない。
【００１３】
枠体４は、例えば家屋の窓に設けられているもので、互いに平行に間隔を隔てて配置された第１平行部、例えば水平部４ａ、４ｂを有し、さらに、第１平行部４ａ、４ｂと垂直で、且つ互いに平行に間隔を隔てて配置された第２平行部、例えば垂直部４ｃ、４ｄも有している。これら水平部４ａ、４ｂ、垂直部４ｃ、４ｄによって囲われた空間内に矩形のガラス６が支持されている。これら水平部４ａ、４ｂ、垂直部４ｃ、４ｄは、導電性を有するもので、表面に塗装が施されていることもある。
【００１４】
フィルムアンテナ素子２は、水平部４ａ、４ｂと平行に、かつ垂直部４ｃ、４ｄのほぼ中央に貼り付けられている。フィルムアンテナ素子２は、複数の周波数帯、例えばＵＨＦ帯とＶＨＦ帯とのテレビジョン放送電波を受信するためのもので、その長さ寸法は、例えば１００乃至２００ｍｍ、幅寸法は、例えば８０乃至１００ｍｍであり、垂直部４ｃから約３０ｍｍ離れた位置に配置されている。この長さ寸法は、ＶＨＦ帯の受信用として考えた場合、かなり短い長さである。
【００１５】
このフィルムアンテナ素子２における垂直部４ｃに近い位置に給電用の銅箔部８が貼り付けられている。この銅箔部８には、給電部、例えば同軸ケーブル１０の心線１２が接続されている。また、給電部である同軸ケーブル１０の外部導体１４は、垂直部４ｃに設けられている窓用の鍵１６に接続されている。鍵１６も導電性を有し、垂直部４ｃに機械的に固定部１６ａによって固定されている。外部導体１４は、この固定部１６ａに結合されている。固定部１６ａに塗装が施されていない場合には、外部導体１４を直接に固定部１６にねじ止めすることによって接続する。固定部１６ａに塗装が施されているような場合、間接に結合させる。例えば静電結合させる。
【００１６】
このように枠体４が外部導体１４に接続されているので、枠体４がアンテナ素子として機能する。特に、水平部４ａ、４ｂが、フィルムアンテナ素子２と平行に配置されているので、これらの部分がアンテナ素子として機能していると考えられる。
【００１７】
枠体４としては、様々な大きさのものを使用することができる。例えば図２（ａ）に示すように、長さ寸法が８５０ｍｍ、高さ寸法が３００ｍｍの枠体４０、同図（ｂ）に示すように長さ寸法及び高さ寸法が７１０ｍｍの枠体４１、同図（ｃ）に示すように長さ寸法が９００ｍｍで、高さ寸法が８２０ｍｍの枠体４２、同図（ｄ）に示すように長さ寸法及び高さ寸法が１０３０ｍｍの枠体４３を使用することができる。
【００１８】
これらの枠体４０、４１、４２、４３に、長さ寸法が１５０ｍｍで、幅寸法が９０ｍｍのフィルムアンテナ素子２を取り付けた状態における利得対周波数特性を、図３に符号ａ、ｂ、ｃ、ｄで示す。符号ａが枠体４０を、符号ｂが枠体４１を、符号ｃが枠体４２を、符号ｄが枠体４３を使用した場合である。図３から明らかなように、いずれの場合も、ＶＨＦ帯及びＵＨＦ帯において実用となるレベルの利得が得られており、広帯域のアンテナとして、このアンテナを使用することができる。
【００１９】
また、水平部４ａ、４ｂの長さ、即ち各枠体４０乃至４３の長さ寸法が異なると、利得対周波数特性が異なっている。特に、枠体４２を用いた場合、ＶＨＦ帯の低域（７６ＭＨｚ乃至１０８ＭＨｚ）において大きく利得が向上し、枠体４０を用いた場合、ＵＨＦ帯（４７０ＭＨｚ乃至７７０ＭＨｚ）において利得が大きく向上する。
【００２０】
また、図２に示す各枠体４０、４１、４２、４３に、長さ寸法が１５０ｍｍで、幅寸法が９０ｍｍのフィルムアンテナ素子２を取り付けた状態におけるＶＨＦ帯の低域である９０ＭＨｚでの指向特性図を図４に示す。同図（ａ）が枠体４０に取り付けた場合、同図（ｂ）が枠体４１に取り付けた場合、同図（ｃ）が枠体４２に取り付けた場合、同図（ｄ）が枠体４３に取り付けた場合である。
【００２１】
図２に示す各枠体４０、４１、４２、４３に、長さ寸法が１５０ｍｍで、幅寸法が９０ｍｍのフィルムアンテナ素子２を取り付けた状態におけるＶＨＦ帯の高域である１９５ＭＨｚでの指向特性図を図５に示す。同図（ａ）が枠体４０に取り付けた場合、同図（ｂ）が枠体４１に取り付けた場合、同図（ｃ）が枠体４２に取り付けた場合、同図（ｄ）が枠体４３に取り付けた場合である。
【００２２】
図２に示す各枠体４０、４１、４２、４３に、長さ寸法が１５０ｍｍで、幅寸法が９０ｍｍのフィルムアンテナ素子２を取り付けた状態におけるＵＨＦ帯の６２０ＭＨｚでの指向特性図を図６に示す。同図（ａ）が枠体４０に取り付けた場合、同図（ｂ）が枠体４１に取り付けた場合、同図（ｃ）が枠体４２に取り付けた場合、同図（ｄ）が枠体４３に取り付けた場合である。なお、図４（ａ）乃至（ｄ）、図５（ａ）乃至（ｄ）、図６（ａ）乃至（ｄ）における０度−１８０度方向が図２における紙面の表裏方向である。
【００２３】
これら各図から明らかなように指向特性は、０度−１８０度方向から各図における右方向に若干傾いている。
【００２４】
図２に示す各枠体４０、４１、４２、４３に、長さ寸法が１５０ｍｍで、幅寸法が９０ｍｍのフィルムアンテナ素子２を取り付けた状態におけるＶＨＦ帯（４０ＭＨｚ乃至３００ＭＨｚ）での反射損を図７に示す。同図（ａ）が枠体４０、同図（ｂ）が枠体４１、同図（ｃ）が枠体４２、同図（ｄ）が枠体４３の場合の反射損である。
【００２５】
図２に示す各枠体４０、４１、４２、４３に、長さ寸法が１５０ｍｍで、幅寸法が９０ｍｍのフィルムアンテナ素子２を取り付けた状態におけるＵＨＦ帯（４７０ＭＨｚ乃至８００ＭＨｚ）での反射損を図８に示す。同図（ａ）が枠体４０の場合、同図（ｂ）が枠体４１の場合、同図（ｃ）が枠体４２の場合、同図（ｄ）が枠体４３の場合の反射損である。
【００２６】
このように、フィルムアンテナ素子２を貼り付ける枠体を選択することによって、アンテナ特性を変更することができる。
【００２７】
図９に第２の実施形態のフィルムアンテナを示す。このフィルムアンテナでは、第１の実施形態のフィルムアンテナのフィルムアンテナ素子２の他に、フィルム反射素子２０ａ、２０ｂが設けられている。他の構成は、第１の実施形態のフィルムアンテナと同様であるので、同等部分には同一符号を付して、説明を省略する。
【００２８】
フィルム反射素子２０ａ、２０ｂも、フィルムアンテナ素子２と同様に、透明導電性フィルム製で、フィルムアンテナ素子２よりも長い矩形状に形成されている。例えばフィルムアンテナ素子２が長さ寸法１５０ｍｍで、幅寸法が９０ｍｍであるのに対して、フィルム反射素子２０ａ、２０ｂは、長さ寸法が３００ｍｍで、幅寸法が９０ｍｍに形成されており、フィルムアンテナ素子２の２倍の長さを有している。これらフィルム反射素子２０ａ、２０ｂは、枠体４の水平部４ａ、４ｂに平行にかつ、フィルムアンテナ素子２を間に挟むように、フィルムアンテナ素子２と所定の間隔をあけて、窓ガラス６に貼り付けられている。
【００２９】
このフィルムアンテナを長さ寸法及び幅寸法が共に７１０ｍｍである枠体４１に取り付けた場合の利得対周波数特性を図１０に符号Ａで示す。比較のため、同じ枠体４１にフィルムアンテナ素子２のみを設けた場合の利得対周波数特性を符号Ｂで示す。この図から明らかなように、フィルム反射素子２０ａ、２０ｂを設けた場合、ＶＨＦ帯の低域の８９ＭＨｚ付近からフィルムアンテナ素子２単独の場合よりも利得が向上しており、特にＵＨＦ帯では大きく利得が向上している。これは、水平部４ａ、４ｂがアンテナ素子の一部として機能しているのに加えて、フィルム反射素子２０ａ、２０ｂもアンテナ素子の一部として共振している上に、フィルムアンテナ素子から放射された電波をフィルム反射素子が反射しているからである。
【００３０】
上記の実施形態では、フィルムアンテナ素子２としては、矩形のものを用いたが、他の形状、例えば円形のものや、ループ状のものを使用することもできる。また、上記の実施形態では、窓にフィルムアンテナ素子２を貼り付けたが、導電性の枠体によって支持体が支持されているものであれば、他のもの例えばドア等も使用することができる。また、フィルムアンテナ２の長さ寸法及び幅寸法は、上述したものに限ったものではなく、使用される枠体に応じて、種々変形することが可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によるフィルムアンテナによれば、枠体をアンテナ素子の一部として使用しているので、小型化することができる上に、広帯域とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のフィルムアンテナの正面図である。
【図２】図１のフィルムアンテナを様々な枠体に取り付けた状態の正面図である。
【図３】図２の様々な枠体にフィルムアンテナを取り付けた状態の利得対周波数特性図である。
【図４】図２の様々な枠体にフィルムアンテナを取り付けた状態におけるＶＨＦ帯の低域における指向特性図である。
【図５】図２の様々な枠体にフィルムアンテナを取り付けた状態におけるＶＨＦ帯の高域における指向特性図である。
【図６】図２の様々な枠体にフィルムアンテナを取り付けた状態におけるＵＨＦ帯における指向特性図である。
【図７】図２の様々な枠体にフィルムアンテナを取り付けた状態におけるＶＨＦ帯での反射損対周波数特性図である。
【図８】図２の様々な枠体にフィルムアンテナを取り付けた状態におけるＵＨＦ帯での反射損対周波数特性図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の正面図である。
【図１０】図９のフィルアンテナと図１のフィルムアンテナとの利得対周波数特性図である。
【符号の説明】
２フィルムアンテナ
４枠体
１０同軸ケーブル（給電部）
２０ａ、２０ｂ反射素子

Claims

間隔を隔てて位置する１対の水平部と、これら１対の水平部の両端をそれぞれ接続する１対の垂直部とを有し、大きさがそれぞれ異なる複数の導電性枠体のうち、選択されたものによって支持されている支持体に、前記１対の水平部と平行に貼り付けられ、長さが受信しようとする電波受信用として短い矩形状のフィルムアンテナ素子と、
このフィルタアンテナ素子と、前記１対の垂直部の一方とに、給電する給電部とを、
具備するフィルムアンテナ。
請求項１記載のフィルムアンテナにおいて、前記フィルムアンテナ素子の長さ寸法が１００乃至２００ｍｍで、前記フィルムアンテナ素子と前記一方の垂直部との距離が約３０ｍｍであるフィルムアンテナ。
請求項１記載のフィルムアンテナにおいて、前記給電部は、前記フィルムアンテナ素子への給電を、前記フィルムアンテナ素子の前記一方の垂直部に近い端部で行っているフィルムアンテナ。
請求項１記載のフィルムアンテナにおいて、前記フィルムアンテナ素子を挟んで、前記フィルムアンテナ素子よりも長さ寸法の長い２つの矩形状のフィルム反射素子が、前記１対の水平部に平行に、前記支持体に貼り付けられているフィルムアンテナ。