JP2005065075A - テレビ用平面アンテナ - Google Patents
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Abstract
【課題】 高利得のTV用平面アンテナを提供する。
【解決手段】 非導電性の基板を備え、その基板の両面の一方を第一面,他方を第二面として、第一面に導電体パターンによるVHF信号受信用のVHFアンテナ素子およびVHF給電部が形成され、第二面に導電体パターンによるUHF信号受信用のUHFアンテナ素子およびUHF給電部が形成され、第一面および第二面のうちのいずれか一方の面あるいは両方の面を用いて、VHFアンテナ素子およびVHF給電部,およびUHFアンテナ素子およびUHF給電部が接続される整合部,接地線,および外部アンテナ線接続部が形成されることを特徴とするTV用平面アンテナとして提供可能である。
【選択図】 図2
【解決手段】 非導電性の基板を備え、その基板の両面の一方を第一面,他方を第二面として、第一面に導電体パターンによるVHF信号受信用のVHFアンテナ素子およびVHF給電部が形成され、第二面に導電体パターンによるUHF信号受信用のUHFアンテナ素子およびUHF給電部が形成され、第一面および第二面のうちのいずれか一方の面あるいは両方の面を用いて、VHFアンテナ素子およびVHF給電部,およびUHFアンテナ素子およびUHF給電部が接続される整合部,接地線,および外部アンテナ線接続部が形成されることを特徴とするTV用平面アンテナとして提供可能である。
【選択図】 図2
Description
本発明は、テレビ用アンテナに関するもので、特にテレビ用平面アンテナに関するものである。
アンテナは無線通信において必要欠くべからざるものであり、無線通信の発達と共に、その開発は多岐にわたっており、八木アンテナ、ロッドアンテナ(棒状アンテナ)、ループ・アンテナ(環状アンテナ)、ダイポール・アンテナ(双極子アンテナ)等の各種のものが既に開発されて実用化されている。
一般に、TVアンテナ・システムは、VHF(Very High Frequency,波長:10m〜1m)帯とUHF(Ultra High Frequency,波長:10cm〜1m)帯をそれぞれ受信する2つの別個のアンテナを備えている。VHF帯を受信するアンテナは1対の伸縮性素子を使用してダイポールを形成し、各素子は1.5m〜2.5mの最大長を有する。2つの素子は通常、伸縮されてダイポールの長さを増加または短縮させ、「ラビット・イヤー」と呼ばれている。UHF帯を受信する典型的な屋内アンテナは直径約20cmを有するループ・アンテナである。
ところで、近年においては、車載テレビジョン受像機等、小型のテレビジョン受像機が多く出現してきている。このような小型のテレビジョン受像機においては、アンテナも小型、縮小化が求められている。なおかつ、受信利得は向上させるよう求められる。
アンテナの小型、縮小化という面からは、平面アンテナが好ましい。この平面アンテナの一例として、閉ループ素子を有する複合形アンテナに関する技術が公開されている。このアンテナでは、所望の周波数帯域に対応するための閉ループ素子の大きさを小さくすることが可能であり、小型、縮小化に適している(特許文献1参照)。
また、受信利得を向上する方法としては、誘電性基板の両面にほぼ同一のアンテナ素子を備える平面アンテナに関する技術が公開されている(特許文献2参照)。
特許文献1のアンテナでは、全てのアンテナ素子を同一平面上に形成しているため、小型化が難しくスペースの小さい場所に組み込むことが困難であるという欠点がある。また、導体パターンにより形成されるVHF/UHFアンテナの形状は、もう一方のアンテナに影響を及ぼさないように形成する必要があり、受信利得よりも大きさを重視した形状となってしまう。この結果、受信利得を思うように上げることができなくなる。
特許文献2のアンテナは、受信利得の向上が主目的で、平面アンテナのそれぞれの表面にある素子は形状および構成がほぼ同じである。これでは小型化が困難ある。さらに、このアンテナは、2枚の平面アンテナを背中合わせに張り合わせたことにほぼ等しく、通常の平面アンテナのほぼ2倍の製造コストを要してしまう。
上記問題を背景として、本発明の課題は、安価で小型化可能なテレビ用平面アンテナを提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するためのテレビ用平面アンテナを提供するものである。即ち、
非導電性の基板を備え、その基板の両面の一方を第一面,他方を第二面として、基板の第一面に導電体パターンによるVHF信号受信用のVHFアンテナ素子およびVHF給電部が形成され、基板の第二面に導電体パターンによるUHF信号受信用のUHFアンテナ素子およびUHF給電部が形成され、基板の第一面および第二面のうちのいずれか一方の面あるいは両方の面を用いて、VHFアンテナ素子およびVHF給電部,およびUHFアンテナ素子およびUHF給電部が接続される整合部,接地線,および外部アンテナ線接続部が形成されることを特徴とするテレビ用平面アンテナとして構成される。
非導電性の基板を備え、その基板の両面の一方を第一面,他方を第二面として、基板の第一面に導電体パターンによるVHF信号受信用のVHFアンテナ素子およびVHF給電部が形成され、基板の第二面に導電体パターンによるUHF信号受信用のUHFアンテナ素子およびUHF給電部が形成され、基板の第一面および第二面のうちのいずれか一方の面あるいは両方の面を用いて、VHFアンテナ素子およびVHF給電部,およびUHFアンテナ素子およびUHF給電部が接続される整合部,接地線,および外部アンテナ線接続部が形成されることを特徴とするテレビ用平面アンテナとして構成される。
より具体的には、
基板の第一面にはVHFアンテナ素子,VHFアンテナ素子が接続されるVHF給電部,VHF給電部が接続される整合部,および整合部が接続される接地線および外部アンテナ線接続部が形成され、
基板の第一面と基板の第二面との導通を可能とするための接続部が形成され、
基板の第二面にはUHFアンテナ素子,UHFアンテナ素子が接続されるUHF給電部が形成され、UHFアンテナ素子は接続部を介して接地線に接続され、UHF給電部は接続部を介して整合部に接続されるテレビ用平面アンテナとして構成される。
基板の第一面にはVHFアンテナ素子,VHFアンテナ素子が接続されるVHF給電部,VHF給電部が接続される整合部,および整合部が接続される接地線および外部アンテナ線接続部が形成され、
基板の第一面と基板の第二面との導通を可能とするための接続部が形成され、
基板の第二面にはUHFアンテナ素子,UHFアンテナ素子が接続されるUHF給電部が形成され、UHFアンテナ素子は接続部を介して接地線に接続され、UHF給電部は接続部を介して整合部に接続されるテレビ用平面アンテナとして構成される。
また、整合部,接地線,アンテナ線接続部,および接続部のうちの少なくとも一部が導電体パターンにより形成されるテレビ用平面アンテナという構成を採ってもよい。この構成によって、実装する部品点数が少なくなり、製造コストが低減される。また、アンテナの厚みが薄くなるので、アンテナを装着する場所に対する制約も少なくなる。
本発明者らが詳細に検討したところ、特許文献1の平面アンテナは、VHF帯において受信利得が良くない周波数帯域があることが分かった。テレビ視聴者の大多数は都市部に集中し、都市部ではVHF帯のチャンネルが割り当てられているため、VHF帯の受信利得の良し悪しは、そのまま製品(アンテナあるいはテレビ受像機)の良し悪しとなるほど重要である。本発明のTV用平面アンテナでは、特許文献1の平面アンテナにおいて受信利得が良くない周波数帯域おいて受信利得が改善されていることが本発明者らにより確認されている。
本発明によって、従来は基板の片面にVHF/UHF受信用のアンテナを構成していたものを、基板の両面を用いて該アンテナを構成することにより、導電体パターンにより形成されるアンテナ素子の形状の制約を受けることがなくなるため、アンテナの受信利得をより向上させるようなアンテナ素子を形成することが可能となる。
また、本発明の構成を採れば、VHFあるいはUHFのアンテナ素子の形状を単独で改良することも可能である。これは、同一平面上に2つのアンテナ素子を形成する場合は、両方のアンテナ素子の形状を再設計しなければならないが、本発明のアンテナの場合は該当する面のアンテナ素子の形状のみの再設計で済むため、アンテナの設計および製造に関する期間あるいは設計・製造コストを短縮・低減可能である。
また、本発明によって、従来は基板の片面にVHF/UHF受信用のアンテナを構成していた場合に発生するアンテナ間の電波干渉は生じにくくなる。電波干渉が発生したとしても、片面基板の場合に比べて、アンテナ素子のパターン設計の自由度が高いので電波干渉対策も容易となる。
さらに、本発明によって、基板の両面を用いて該アンテナを構成することにより、基板の面積を従来の半分程度までに縮小することが可能となる。この小型化により、本発明のテレビ用平面アンテナを用いたテレビシステムは、従来は搭載が困難であったものにも搭載が可能となる。また、本テレビシステムの搭載対象の空間利用の自由度が高まる。
基板の両面をなす第一面にVHF帯用アンテナおよびその他のVHF/UHF共通回路を形成し、第二面にUHF帯用アンテナを形成することにより、テレビ用平面アンテナの小型化を実現した。
以下、本発明における実施例であるテレビ用平面アンテナ(以下、単に平面アンテナと称することもある)の第1の実施の形態について図面を用いて説明する。
図1は本発明の一実施例としての平面アンテナを用いたVHF/UHF平面アンテナ・システムを示す。この平面アンテナ・システムは、平面アンテナ1とチューナ・ユニット3を備える。平面アンテナ1とチューナ・ユニット3は同軸ケーブル2で結合される。この実施例では、同軸ケーブル2の特性インピーダンスは75Ωである。
図1は本発明の一実施例としての平面アンテナを用いたVHF/UHF平面アンテナ・システムを示す。この平面アンテナ・システムは、平面アンテナ1とチューナ・ユニット3を備える。平面アンテナ1とチューナ・ユニット3は同軸ケーブル2で結合される。この実施例では、同軸ケーブル2の特性インピーダンスは75Ωである。
チューナ・ユニット3は、同調装置4,利得制御可能な増幅器5,および図示しない赤外線リモコン6の受信部とを備えている。増幅器5の利得は内蔵された自動利得制御(AGC:Automatic Gain Control)装置によって自動的に調整される。増幅器5は、テレビジョン放送の信号が十分に強力な場合、チューナ・ユニット3に備えなくともよい。同調装置4は複数の放送周波数帯について複数のインピーダンス整合回路(例えば、帯域フィルタ)を備えている。チューナ・ユニット3は、赤外線リモコン6からの信号に基づき、ユニット内の整合回路を選択し、該当するチャンネルの映像および音声をテレビジョン装置7に出力する。チューナ・ユニット3がテレビジョン装置7に含まれる構成を採ってもよい。
図2を用いて、平面アンテナ1の構成について説明する。平面アンテナ1は、導電性を有しない基板の表面および裏面に形成される。基板は、剛性を有するものであってもよく、また、弾性(フレキシビリティ)を有するものであってもよく、その材質は問わない。なお、弾性を有する基板を採用した場合には、例えば、自動車のフロントガラスあるいはリアガラス等の緩やかな曲面に装着することもできる。
図2(a)は平面アンテナ1の基板の両面のうちの第一面の構成例で、VHF受信部を含み、ダイポール・アンテナの技術に基づいて薄膜状の導体によるVHFアンテナ素子10が形成され同じく薄膜状の導体によるVHF給電部11に接続されている。VHF給電部11は、電波(電磁波)のエネルギーを電気エネルギーに変換するだけではなく、電波に含まれるノイズを除去する役割もある。12は周知の技術で構成された整合部で、基板上に実装されたコンデンサC1〜C5および薄膜状の導体によるコイルL1〜L7により構成される。整合部12はVHF給電部11からの電波信号から、第一面の裏面の第二面に形成されるUHFアンテナ素子16〜19で受信したUHF電波の干渉により含まれるUHF電波成分を除去するとともに、出力端子部14および15に接続される同軸ケーブル2とのインピーダンス整合を行なう。また、13は薄膜状の導体で形成される接地部である。
図2(b)は平面アンテナ1において第一面の裏面に構成される第二面の構成例でUHF受信部を含み、ループ・アンテナの技術に基づいて薄膜状の導体によるUHFアンテナ素子16〜19が形成され、UHF給電部20を介して基板を貫通するスルーホールAにより図2(a)で示される第一面に形成される整合部12に接続される。第一面に形成される整合部12では、UHF給電部20からの電波信号から、第一面に形成されるVHFアンテナ素子10で受信したVHF電波の干渉により含まれるVHF電波成分を除去するとともに、出力端子部14および15に接続される同軸ケーブル2とのインピーダンス整合を行なう。また、スルーホールBによって第一面に形成される接地部13にも接続される。なお、スルーホールAおよびBは、本発明における接続部に相当する。
なお、平面アンテナ1の構成要素の全てを薄膜状の導体で形成してもよいし、その構成要素の一部を周知の面実装部品を用いて構成してもよい。
図3を用いて、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、この第2の実施の形態におけるVHF/UHF平面アンテナ・システムは、図1に示す構成と同一であるため、図1おいて各構成に付した符号を用いて説明を行なう。
図3(a)は平面アンテナ1の基板の両面のうちの第一面の構成例でVHF受信部を含み、ダイポール・アンテナの技術に基づいて薄膜状の導体によるVHFアンテナ素子30が形成され、周知の技術で構成された薄膜状の導体による整合部31に接続されている。基板上に実装されたコンデンサC21〜C27,薄膜状の導体によるコイルL21〜L24,および基板上に実装されたトランス35により構成される。整合部31はVHFアンテナ素子30からの電波信号から、第一面の裏面の第二面に形成されるUHFアンテナ素子36および37で受信したUHF電波の干渉により含まれるUHF電波成分を除去するとともに、出力端子部33および34に接続される同軸ケーブル2とのインピーダンス整合を行なう。また、32は薄膜状の導体で形成される接地部である。また、整合部31はVHF給電部を含んでいる。
図3(b)は平面アンテナ1の第一面の裏面に構成される第二面の構成例でUHF受信部を含み、ループ・アンテナの技術に基づいて薄膜状のUHFアンテナ素子36および37が形成され、基板を貫通するスルーホールCによって第一面に形成される整合部31に接続される。整合部31はUHFアンテナ素子36および37からの電波信号からVHFアンテナ素子30で受信したVHF電波の干渉により含まれるVHF電波成分を除去するとともに、トランス35により出力端子部14および15に接続される同軸ケーブル2とのインピーダンス整合を行なう。また、スルーホールDによって接地部32に接続される。なお、スルーホールCおよびDは、本発明における接続部に相当する。なお、本実施例では、UHF給電部はUHFアンテナ素子36あるいは37に含まれる。
図4を用いて、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、この第3の実施の形態におけるVHF/UHF平面アンテナ・システムは、図1に示す構成と同一であるため、図1おいて各構成に付した符号を用いて説明を行なう。また、この第3の実施の形態は、本発明の第1の実施の形態において第二面に形成されるUHFアンテナ素子(図2(b)参照)の変形例である。よって、第一面に形成されるVHFアンテナ素子,給電部,および整合部の構成は、本発明の第1の実施の形態(図2(a))と同様である。図4(a)〜(c)は、図2(b)で示される平面アンテナの裏面の第二面に形成されるUHFアンテナ素子を置き換える構成例である。本実施の形態では、UHFアンテナ素子は、その薄膜上の導体で形成されるパターン内にUHF給電部を含み、スルーホールAによって第一面に形成される整合部12に接続され、スルーホールBによって接地部13に接続される。
また、図4(a)〜(c)の例は、本発明の第2の実施の形態にも適用可能である。この場合、図4(a)〜(c)のスルーホールAおよびスルーホールBの位置を図3(b)のスルーホールCおよびスルーホールDの位置に合うように導電体パターンを形成すればよい。このときの平面アンテナ1の動作は本発明の第2の実施の形態と同様である。
なお、本発明の全ての実施の形態において、平面アンテナ1の構成要素の全てを薄膜状の導体で形成してもよいし、その構成要素の一部を周知の面実装部品を用いて構成してもよい。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
1 平面アンテナ
2 同軸ケーブル
3 チューナ・ユニット
4 同調装置
5 増幅器
6 赤外線リモコン
7 テレビジョン装置
10 VHFアンテナ素子
11 VHF給電部
12 整合部
13 接地部
14,15 出力端子部
16〜19 UHFアンテナ素子
20 UHF給電部
30 VHFアンテナ素子
31 整合部
32 接地部
33,34 出力端子部
36,37 UHFアンテナ素子
2 同軸ケーブル
3 チューナ・ユニット
4 同調装置
5 増幅器
6 赤外線リモコン
7 テレビジョン装置
10 VHFアンテナ素子
11 VHF給電部
12 整合部
13 接地部
14,15 出力端子部
16〜19 UHFアンテナ素子
20 UHF給電部
30 VHFアンテナ素子
31 整合部
32 接地部
33,34 出力端子部
36,37 UHFアンテナ素子
Claims (3)
- 非導電性の基板を備え、その基板の両面の一方を第一面,他方を第二面として、前記第一面に導電体パターンによるVHF信号受信用のVHFアンテナ素子およびVHF給電部が形成され、前記第二面に導電体パターンによるUHF信号受信用のUHFアンテナ素子およびUHF給電部が形成され、前記第一面および前記第二面のうちのいずれか一方の面あるいは両方の面を用いて、前記VHFアンテナ素子および前記VHF給電部,および前記UHFアンテナ素子および前記UHF給電部が接続される整合部,接地線,および外部アンテナ線接続部が形成されることを特徴とするテレビ用平面アンテナ。
- 前記第一面には前記VHFアンテナ素子,前記VHFアンテナ素子が接続される前記VHF給電部,前記VHF給電部が接続される前記整合部,および前記整合部が接続される前記接地線および前記外部アンテナ線接続部が形成され、
前記第一面と前記第二面との導通を可能とするための接続部が形成され、
前記第二面には前記UHFアンテナ素子,前記UHFアンテナ素子が接続される前記UHF給電部が形成され、前記UHFアンテナ素子は前記接続部を介して前記接地線に接続され、前記UHF給電部は前記接続部を介して前記整合部に接続される請求項1に記載のテレビ用平面アンテナ。 - 前記整合部,前記接地線,前記アンテナ線接続部,および前記接続部のうちの少なくとも一部が導電体パターンにより形成される請求項1または2に記載のテレビ用平面アンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003295040A JP2005065075A (ja) | 2003-08-19 | 2003-08-19 | テレビ用平面アンテナ |
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JP2003295040A JP2005065075A (ja) | 2003-08-19 | 2003-08-19 | テレビ用平面アンテナ |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007108612A1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | E.M.W. Antenna Co., Ltd. | Dual-band antenna for receiving vhf and uhf signal and communication device including the same |
JP2010171877A (ja) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Inpaq Technology Co Ltd | デジタルテレビ用アンテナ構造およびその製造方法 |
JP2013258779A (ja) * | 2011-02-28 | 2013-12-26 | Murata Mfg Co Ltd | 無線通信デバイス |
-
2003
- 2003-08-19 JP JP2003295040A patent/JP2005065075A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2007108612A1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | E.M.W. Antenna Co., Ltd. | Dual-band antenna for receiving vhf and uhf signal and communication device including the same |
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US8960561B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-02-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Wireless communication device |
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