JP2009044697A

JP2009044697A - 平面アンテナ

Info

Publication number: JP2009044697A
Application number: JP2007210635A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Ikeda; 正和池田
Original assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Current assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2009-02-26

Abstract

【課題】グランドプレーンからのアンテナ高を低くしても良好な電気的特性を得ることができる平面アンテナを提供する。
【解決手段】平面状のグランドプレーン１２の縁部に、周期的に形成された単位パターンからなるＥＢＧ部１１を形成する。ＥＢＧ１１上に近接して、アンテナ部１０を配置する。ＥＧＢ１１においては、グランドプレーン１２との間に容量が生じると共に長さによりインダクタが生じ、ＥＢＧ部１１はアンテナ部１０の使用周波数においてほぼ共振状態となるようにされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、グランドプレーンとの間に容量が生じると共に長さによりインダクタが生じる平面状とされている単位パターンが縁部に周期的に形成されるグランドプレーンを備える平面アンテナに関する。

グランドプレーンを備える従来のアンテナ２０１の構成を図１５に示す。従来のアンテナ２０１は、グランドプレーン２１２上の所定の高さｈの位置にアンテナ部２１０を配置している。アンテナ部２１０は、例えばダイポールアンテナとされており給電部２００ａにより中央給電されている。この場合、アンテナ部２１０が給電されるとグランドプレーン２１２にイメージ電流が流れるが、このイメージ電流の位相は１８０°反転した位相となる。このため、給電部２００ａから給電される周波数の波長をλとした際に、高さｈを約λ／４とすることにより、Ｚ方向に放射する放射波の放射効率が低下しないようにしている。

ところで、近年の電子機器に内蔵するアンテナや車両に搭載するアンテナは小型化の傾向にあるが、一般に車体は金属製とされていることからアンテナを車体のフレーム等から所定間隔離して設置しなければならない。このことからアンテナを小型化することは困難である。例えば、図１５に示す従来のアンテナ２０１において、グランドプレーン２１２からの高さｈを約０．０８λとしてアンテナ部２１０を配置すると、前述した１８０°反転した位相でグランドプレーン２１２に流れるイメージ電流の影響により、アンテナ部２１０が伝送線路として動作するようになり、このため、アンテナ２０１の放射抵抗が減少しアンテナ２０１の放射効率が減少してしまうようになる。また、高さｈを約０．０８λとした際の放射パターンを図１６に示す。図１６を参照すると、大きなバックローブが生じていることが分かる。これはグランドプレーンに電流が流れ、グランドプレーンから放射が起こるためである。

従来の車両に搭載するガラスアンテナの一例の構成を図１７に示す。図１７に示すガラスアンテナ２２１は車両に設けられているリアガラス等の窓ガラス部２２０に設けられており、防曇用のヒータを兼ねる第１エレメント２２２と線状の第２エレメント２２３とから構成されている。第１エレメント２２２は平行に配置された多数のヒータ兼エレメントからなり、電源２２６からチョークコイルである第１コイル２２４および第２コイル２２５を介して給電されて発熱し、窓ガラス部２２０が露結して曇ることを防止している。第１エレメント２２２からは第１ケーブル２２７を介してＡＭ帯やＦＭ帯の受信信号が出力され、第２エレメント２２３からは第２ケーブル２２８を介して受信信号が出力されている。この窓ガラス部２２０は金属製の車体に嵌め込まれているため、第１エレメント２２２および第２エレメント２２３を窓ガラス部２２０が嵌め込まれている車体のフレーム等に近づけ過ぎると放射抵抗が減少して放射効率が低下するため、近接して配置することはできない。

ここで、ガラスアンテナ２２１における第１エレメント２２２と窓ガラス部２２０の端縁、すなわち車体のフレーム等との距離をａとして、距離ａをパラメータした際の第１エレメント２２２の水平偏波および垂直偏波の平均ゲイン(Avg.Gain)の特性を図１８に示す。
図１８を参照すると、距離ａが小さくなるほど平均ゲインが低下し、水平偏波でも垂直偏波でも少なくとも距離ａを１０ｍｍ以上とする必要があることが分かる。また、距離ａをパラメータした際の第１エレメント２２２の放射抵抗Ｒｉｎのグラフを図１９に示す。図１９を参照すると、距離ａが小さくなるほど放射抵抗Ｒｉｎが低下し、距離ａを３０ｍｍとしても放射抵抗Ｒｉｎは約６Ωであることが分かる。

ところで、電磁バンドギャップ（ＥＢＧ：Electromagnetic band-gap）という人工的な構造が知られている。ＥＢＧとは波長より小さい単位構造を周期的に配列した３次元の構造とされている。単位構造は、基板の表面に金属製のパッチが形成され、基板の裏面にグランドプレーンが形成されていると共に、パッチとグランドプレーンを短絡する短絡ピンが基板を貫通して設けられている。このような構造のＥＢＧは、特定周波数で共振するようになり、共振周波数において反射波位相が同相反射となり、表面電流が流れにくいなどの性質を有している。このため、ＥＢＧ構造の反射板とするとアンテナエレメントを反射板に密着しても電気的特性が劣化しないようになって、低姿勢のアンテナとすることができる。また、このＥＢＧ構造とされた地板の表面波伝播阻止特性を利用したアンテナが、従来提案されている。（特開２００３−３０４１１３号公報参照）

ここで、図１５に示す従来のアンテナ２０１は、前述したようにアンテナ高ｈを低くすると電気的特性が劣化することから、前記ＥＢＧ構造を採用してアンテナ高ｈを低くすることが考えられる。しかしながら、従来のアンテナ２０１は２次元のアンテナであって平面構造とされているため、３次元構造とされているＥＢＧ構造を適用することができないという問題点があった。
そこで、本発明は、グランドプレーンからのアンテナ高を低くしても良好な電気的特性を得ることができる平面アンテナを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の平面アンテナは、グランドプレーンの縁部に、該グランドプレーン間に容量が生じると共に長さによりインダクタが生じる平面状とされている単位パターンを周期的に形成することを最も主要な特徴としている。

本発明によれば、グランドプレーンの縁部に、該グランドプレーン間に容量が生じると共に長さによりインダクタが生じる平面状とされている単位パターンを周期的に形成することから、周期的に形成された単位パターンが２次元の電磁ギャップ構造として作用するようになり、単位パターンに近接してアンテナを配置することができる。これにより、アンテナ高を低くしても良好な電気的特性を得ることができるようになる。

本発明の実施例の平面アンテナの構成を示す正面図を図１に示し、この平面アンテナの構成を示す側面図を図２に示す。
これらの図に示す平面アンテナは、厚さｔが薄くされているグランドプレーン１２と、グランドプレーン１２の上縁に形成された２次元構造の電磁バンドギャップ（ＥＢＧ）構造のＥＢＧ部１１とを備え、グランドプレーン１２の上端から高さｈの位置にダイポールアンテナとされているアンテナ部１０が配置されて構成されている。アンテナ部１０は給電部１０ａにより中央給電されている。ＥＢＧ部１１は、厚さｔが薄くされて平面状に構成されており、使用波長に比して小さくされたほぼＴ字状の単位パターンが周期的に配列されてグランドプレーン１２の上縁に形成されている。横棒と縦棒からなるＴ字状の単位パターンの横棒の先端はグランドプレーン１２に向かって折曲されており、単位パターンはその縦棒のパターンによりグランドプレーン１２に短絡されている。

このような単位パターンが周期的に配列されているＥＢＧ部１１においては、隣接する単位パターン間に容量成分が生じると共に、単位パターンの横棒の長さに応じてインダクタ成分が生じる。さらに、単位パターンの横棒とグランドプレーン１２間に容量成分が生じると共に、単位パターンの縦棒によりインダクタ成分が生じる。ＥＢＧ部１１の容量成分とインダクタ成分からなる回路をアンテナ部１０の使用周波数に共振するように単位パターンの横棒や縦棒の長さを定めることにより、ＥＢＧ部１１が使用周波数においてハイインピーダンス状態となって、アンテナ部１０をＥＢＧ部１１に近接して配置することができるようになる。例えば、グランドプレーン１２の上縁からの高さｈを使用周波数の波長をλ₀とした際に約０．０８λ₀とすることができる。また、ＥＢＧ部１１の高さＢは波長λ₀に比べて非常に小さい数値とされ、高さＢは約０．１λ₀以下とされる。
ここで、平面アンテナ１においてグランドプレーン１２の上縁からの高さｈを、約０．０８λ₀とした際のアンテナ部１０の入力インピーダンス特性を、図１５に示す従来のアンテナ２０１において高さｈを約０．２５λ₀、約０．０８λ₀、約０．０４λ₀とした際の入力インピーダンス特性と対比して示すスミスチャートを図３に示す。図３を参照すると、従来のアンテナにおいては高さｈを約０．０４λ₀および約０．０８λ₀とした場合は放射抵抗が小さくなり、高さｈを約０．２５λ₀まで高くしないと良好な入力インピーダンス値を得ることができないことがわかる。そして、本発明にかかる平面アンテナ１においては、高さｈを約０．０８λ₀としてもアンテナ部１０の使用周波数で共振するＥＢＧ部１１の作用により良好な入力インピーダンス値が得られることがわかる。

ＥＢＧ部１１における単位パターンの形状を変えたＥＢＧ部の構成例を図４（ａ）ないし（ｉ）に示す。
図４（ａ）に示すＥＢＧ部１００では、横の第１ライン１００ａと縦の短絡ライン１００ｃからなるＴ型のパターンと、隣接する第１ライン１００ａ間に対向してまたがる横の第２ライン１００ｂとからなる単位パターンが周期的に配列されて容量成分が発生しやすいよう形成されている。短絡ライン１００ｃはアースライン１００ｄに第１ライン１００ａを短絡しており、アースライン１００ｄはグランドプレーン１２に置き換えることができる。
図４（ｂ）に示すＥＢＧ部１０１では、横の第１ライン１０１ａと、隣接する第１ライン１０１ａ間に対向してまたがる横の第２ライン１０１ｂとからなる単位パターンが周期的に配列されてアースライン１０１ｄから所定高さで形成されている。アースライン１０１ｄはグランドプレーン１２に置き換えることができる。

図４（ｃ）に示すＥＢＧ部１０２では、横のラインの先端をアースライン１０２ｄ側へ折り曲げ、さらにアースライン１０２ｄとほぼ平行になるよう折り曲げた屈曲ライン１０２ａと、縦の短絡ライン１０２ｃとからなる単位パターンが周期的に配列されて形成されている。短絡ライン１０２ｃはアースライン１０２ｄに屈曲ライン１０２ａを短絡しており、アースライン１０２ｄはグランドプレーン１２に置き換えることができる。
図４（ｄ）に示すＥＢＧ部１０３では、横のラインの先端をアースライン１０３ｄ側へ折り曲げ、さらにアースライン１０３ｄとほぼ平行になるよう折り曲げた屈曲ライン１０３ａからなる単位パターンが周期的に配列されてアースライン１０３ｄから所定高さで形成されている。アースライン１０３ｄはグランドプレーン１２に置き換えることができる。

図４（ｅ）に示すＥＢＧ部１０４では、横のラインの先端をアースライン１０４ｄ側へ折り曲げた折曲ライン１０４ａと、縦の短絡ライン１０４ｃとからなる単位パターンが周期的に配列されて形成されている。短絡ライン１０４ｃはアースライン１０４ｄに折曲ライン１０４ａを短絡しており、アースライン１０４ｄはグランドプレーン１２に置き換えることができる。
図４（ｆ）に示すＥＢＧ部１０５では、横のラインの先端をアースライン１０５ｄ側へ折り曲げた屈曲ライン１０５ａからなる単位パターンが周期的に配列されてアースライン１０５ｄから所定高さで形成されている。アースライン１０５ｄはグランドプレーン１２に置き換えることができる。
図４（ｇ）に示すＥＢＧ部１０６では、横のラインの先端をアースライン１０６ｄ側へ折り曲げ、さらにアースライン１０６ｄとほぼ平行になるよう折り曲げた屈曲ライン１０６ａと、裏面に形成された縦の結合ライン１０６ｃとからなる単位パターンが周期的に配列されて形成されている。結合ライン１０６ｃはアースライン１０６ｄに屈曲ライン１０６ａを高周波的に結合して短絡するラインであり、アースライン１０６ｄはグランドプレーン１２に置き換えることができる。

図４（ｈ）に示すＥＢＧ部１０７では、横の第１ライン１０７ａと縦の短絡ライン１０７ｃからなるＴ型の単位パターンが周期的に配列されて形成されている。短絡ライン１０７ｃはアースライン１０７ｄに第１ライン１０７ａを短絡しており、アースライン１０７ｄはグランドプレーン１２に置き換えることができる。
図４（ｉ）に示すＥＢＧ部１０８では、横の第１ライン１０８ａからなる単位パターンが周期的に配列されてアースライン１０８ｄから所定高さで形成されている。アースライン１０８ｄはグランドプレーン１２に置き換えることができる。
図４（ａ）ないし図４（ｉ）に示すＥＢＧ部１００〜ＥＢＧ部１０８において、ラインを屈曲したり折曲したりすることにより容量成分およびインダクタ成分が生じやすくなる。また、図４（ａ）ないし図４（ｉ）に示すＥＢＧ部１００〜ＥＢＧ部１０８のうちのいずれかのＥＢＧ部を図１に示す平面アンテナのＥＢＧ部１１に適用することができる。

図４（ａ）ないし図４（ｉ）に示すＥＢＧ部１００〜ＥＢＧ部１０８における単位パターンの等価回路を図５に示す。図５に示す等価回路において、容量Ｃ１，Ｃ２は、隣接する単位パターンと単位パターンとの間に生じる容量成分であり、容量Ｃ１，Ｃ２に直列に接続されているインダクタＬ１，Ｌ２は、単位パターンのパターン長により生じるインダクタ成分であり、容量Ｃ３は単位パターンとアースライン間の容量成分であり、容量Ｃ３に並列に接続されているインダクタＬ３は短絡ラインあるいは結合ラインのインダクタ成分である。図５に示す等価回路の単位パターンを周期的に配列した構造とされているＥＢＧ部１００〜ＥＢＧ部１０８においては、各単位パターンに生じた容量成分とインダクタ成分によるＬＣ共振回路が連続したものと考えられ、所定の周波数に並列共振するようになる。共振周波数においては、ＥＢＧ部１００〜ＥＢＧ部１０８はハイインピーダンス表面となり、表面電流が流れにくくなる。これにより、ＥＢＧ部１００〜ＥＢＧ部１０８に密着してアンテナ部１０を配置することができるようになる。
ここで、本発明にかかる平面アンテナ１において、高さｈを約０．０８λ₀とした際の放射パターンを図６に示す。図６を参照すると、ＥＢＧ部１１における表面電流が流れにくいという作用により、グランドプレーン１２からの放射がが抑制され、バックローブが減少していることが分かる。

次に、本発明の平面アンテナ１を車両に適用したガラスアンテナの構成を図７に示す。
図７に示すガラスアンテナ３１は、車体３２に嵌め込まれている窓ガラス部３０に設けられている。窓ガラス部３０の４辺からなる外周縁には横棒と縦棒からなるＴ字状の単位パターンが周期的に配列されたＥＢＧ部３３が形成されている。横長の矩形状とされているガラスアンテナ３１のエレメント３４は４辺からなる外周縁がＥＢＧ部３３に対面して近接するよう形成されている。この場合、エレメント３４は窓ガラス部３０に埋め込まれたり、金属材を窓ガラス部３０の一面に塗布あるいは蒸着等により形成されている。このエレメント３４の側辺の一方とグランドとなる車体３２の窓ガラス部３０と接するフレーム等の間とに給電部３５から給電されている。なお、エレメント３４を防曇用のヒータと兼用することができ、兼用する場合にはヒータ用の電源からチョークコイルを介して図１７に示す構成のようにエレメント３４の両側に給電するようにすればよい。また、窓ガラス部３０の外周部は一般に所定の幅で黒色等に塗られているため、ＥＢＧ部３３を設けるようにしても外観を損ねることはない。ＥＢＧ部３３は、エレメント３４の使用周波数においてほぼ共振するようにされている。

図７に示すガラスアンテナ３１のインピーダンス特性を示すスミスチャートを、ＥＢＧ部３３を設けない場合と対比して図８に示す。図８を参照すると、ＥＢＧ部を設けない場合は放射抵抗が低くなるが、低い値となったガラスアンテナ３１の放射抵抗が、ＥＢＧ部３３を設けることにより良好な値の放射抵抗となることが分かる。
また、図７に示す本発明にかかるガラスアンテナ３１の入力インピーダンスのＦＭ帯の周波数特性を、ＥＢＧ部３３を設けない場合と対比して図９に示す。図９を参照すると、本発明にかかるガラスアンテナ３１においては、約９０ＭＨｚにおいて入力インピーダンスの実数分が約５０Ωとなっている。しかし、ＥＢＧ部３３を設けていない場合は約９０ＭＨｚにおいて約４０Ωの低い値しか得られていないことが分かる。
なお、ガラスアンテナ３１におけるＥＢＧ部３３を、図４（ａ）ないし図４（ｉ）に示すＥＢＧ部１００〜ＥＢＧ部１０８のうちのいずれかのＥＢＧ部に替えても良い。

次に、本発明にかかる平面アンテナ１をパーソナルコンピュータ（ＰＣ）４０に応用した例を図１０に示す。
図１０に示すいわゆるノートパソコンであるＰＣ４０は、液晶等のディスプレイにおける上枠内に複数のエレメントからなる内蔵アンテナ４１が設けられている。この内蔵アンテナ４１は無線ＬＡＮ等のネットワークに接続するワイヤレス機器のアンテナとされ、その構成例を図１１に示す。図１１に示すように、内蔵アンテナ４１は平面状のディスプレイのアース部４３と、アース部４３の上縁に形成された２次元構造のＥＢＧ部４４を備え、アース部４３に近接して複数のダイポールエレメント４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄが配置されて構成されている。ダイポールアンテナ４５ａ〜４５ｄ間の間隔はＤとされ、中央給電されている。平面状に形成されているＥＢＧ部４４は、使用波長に比して小さくされたほぼＴ字状の単位パターンが周期的に配列されてアース部４３の上縁に形成されている。横棒と縦棒からなるＴ字状の単位パターンの横棒の先端はアース部４３に向かって折曲されており、単位パターンはその縦棒のパターンによりアース部４３に短絡されている。

図１１に示す本発明にかかる内蔵アンテナ４１において、中心周波数である６．０ＧＨｚの波長をλ₁とした際に間隔Ｄを約０．５λ₁とした場合のダイポールアンテナ間のＳパラメータの５．０ＧＨｚ〜７．０ＧＨｚにわたる周波数特性を、ＥＢＧ部４４を設けない場合と対比して図１２に示す。図１２を参照すると、入力側の反射係数を示すＳ１１パラメータは、本発明にかかる内蔵アンテナ４１では６．０ＧＨｚにおいて約−２６ｄＢの良好な値が得られているが、ＥＢＧ部４４を設けない場合は６．０ＧＨｚにおいて約−１６ｄＢしか得られていない。また、順方向の伝達係数を示すＳ２１パラメータは、本発明にかかる内蔵アンテナ４１では６．０ＧＨｚにおいて約−３０ｄＢの値が得られているが、ＥＢＧ部４４を設けない場合では６．０ＧＨｚにおいて約−１２ｄＢの値しか得られていない。このように、ＥＢＧ部４４を設けることにより隣接するダイポールアンテナ４５ａ〜４５ｄ間の相関が減少することから、複数のダイポールアンテナ４５ａ〜４５ｄ間の間隔Ｄを非常に小さくすることができる。例えば、ダイポールアンテナ４５ａ〜４５ｄの長さは約０．５λ₁とされることから、間隔Ｄを約０．５λ₁とすると隣接するダイポールアンテナ４５ａ〜４５ｄは密着して配置されるようになる。このように配置できるのは、ＥＢＧ部４４では共振周波数においてハイインピーダンス表面となり、表面電流が流れにくくなるからである。
なお、内蔵アンテナ４１におけるＥＢＧ部４４を、図４（ａ）ないし図４（ｉ）に示すＥＢＧ部１００〜ＥＢＧ部１０８のうちのいずれかのＥＢＧ部に替えても良い。

図１０に戻り、ＰＣ４０に装着されているＰＣカード４２は無線ＬＡＮ等のネットワークに接続するＰＣカードであり、アンテナが内蔵されている。ＰＣカード４２の構成例を図１３に示す。図１３に示すＰＣカード４２の上部に内蔵されているアンテナは、ＰＣカード４２の回路部を覆う金属製のアース部４９と、アース部４９の上縁に形成された２次元構造のＥＢＧ部４７とを備え、アース部４９に近接してＬ字状のエレメント４６が形成されて構成されている。エレメント４６は、給電部４８により給電されている。平面状に形成されているＥＢＧ部４７は、使用波長に比して小さくされたほぼＴ字状の単位パターンが周期的に配列されてアース部４９の上縁に形成されている。横棒と縦棒からなるＴ字状の単位パターンの横棒の先端はアース部４９に向かって折曲されており、単位パターンはその縦棒のパターンによりアース部４９に短絡されている。この場合においても、エレメント４６はエレメント４６の使用周波数でほぼ共振するＥＢＧ部４７の作用によりＥＢＧ部４７に密着して配置できるようになる。
なお、内蔵するアンテナにおけるＥＢＧ部４７を、図４（ａ）ないし図４（ｉ）に示すＥＢＧ部１００〜ＥＢＧ部１０８のうちのいずれかのＥＢＧ部に替えても良い。

次に、本発明にかかる平面アンテナ１を車両に搭載するフィルムアンテナに応用した例を図１４に示す。
図１４に示すフィルムアンテナ５０は、車両のフロントガラスの上部に貼着されている。フロントガラスと車両のフレーム等の境界にはＥＢＧ５１がフロントガラス上に形成されている。このため、フィルムアンテナ５０の使用周波数においてほぼ共振するＥＢＧ５１の作用によりフィルムアンテナ５０を車両のフレーム等に密着して配置することができ、運転者等の視界を極力妨げないようになる。フィルムアンテナ５０に設けられているアンテナ接続用コネクタ５２から導出されたリード線は、車室内のフロントガラス上に設けられたアース接続用コネクタ５３において同軸ケーブル５５に接続される。同軸ケーブル５５を伝達したフィルムアンテナ５０の受信信号は、車に搭載されたアンプ５６で増幅されて受信器５７に供給されている。なお、同軸ケーブル５５のアース部は、アース接続用コネクタ５３においてアーステープ５４に接続されて車体にアースにされている。また、フロントガラスの外周部は一般に所定の幅で黒色等に塗られているため、ＥＢＧ５１を設けるようにしても外観を損ねることはない。
なお、ＥＢＧ５１を、図４（ａ）ないし図４（ｉ）に示すＥＢＧ部１００〜ＥＢＧ部１０８のうちのいずれかのＥＢＧ部に替えても良い。

以上説明した本発明にかかる平面アンテナは、車両やＰＣに適用するようにしたが、これに限るものではなく、グランドプレーン等のアース部上に配置されるアンテナに適用することができ、アンテナの小型化や低姿勢化を実現することができる。

本発明の実施例の平面アンテナの構成を示す正面図である。本発明の実施例の平面アンテナの構成を示す側面図である。本発明の実施例の平面アンテナの入力インピーダンスを従来のアンテナの入力インピーダンスと対比して示すスミスチャートである。本発明の実施例の平面アンテナにおける単位パターンの形状を変えたＥＢＧ部の構成例を示す図である。本発明の実施例の平面アンテナにおける単位パターンの等価回路を示す図である。本発明の実施例の平面アンテナにおける放射パターンを示す図である。本発明の実施例の平面アンテナを適用したガラスアンテナの構成を示す図である。本発明の実施例の平面アンテナを適用したガラスアンテナのインピーダンス特性を示すスミスチャートである。本発明の実施例の平面アンテナを適用したガラスアンテナのインピーダンスの実数分と虚数分の周波数特性を示す図である。本発明にかかる平面アンテナをパーソナルコンピュータに応用した例を示す図である。本発明にかかる平面アンテナをパーソナルコンピュータに応用した一例の構成を示す図である。本発明にかかる平面アンテナをパーソナルコンピュータに応用した一例におけるＳパラメータの周波数特性を示す図である。本発明にかかる平面アンテナをパーソナルコンピュータに応用した他の例の構成を示す図である。本発明にかかる平面アンテナを車両に搭載するフィルムアンテナに応用した例の構成を示す図である。従来のアンテナの構成を示す図である。従来のアンテナの放射パターンを示す図である。従来の車両に搭載するガラスアンテナの一例の構成を示す図である。従来の車両に搭載するガラスアンテナの一例において車体のフレーム等との距離に対する平均ゲインの特性を示す図である。従来の車両に搭載するガラスアンテナの一例において車体のフレーム等との距離に対する放射抵抗の特性を示す図である。

符号の説明

１平面アンテナ、１０アンテナ部、１０ａ給電部、１１ＥＢＧ部、１２グランドプレーン、３０窓ガラス部、３１ガラスアンテナ、３２車体、３３ＥＢＧ部、３４エレメント、３５給電部、４０パーソナルコンピュータ、４１内蔵アンテナ、４２ＰＣカード、４３アース部、４４ＥＢＧ部、４５ａ〜４５ｄダイポールエレメント、４６エレメント、４７ＥＢＧ部、４８給電部、４９アース部、５０フィルムアンテナ、５１ＥＢＧ、５２アンテナ接続用コネクタ、５３アース接続用コネクタ、５４アーステープ、５５同軸ケーブル、５６アンプ、５７受信器、１００〜１０８ＥＢＧ部、１００ａ第１ライン、１００ｂ第２ライン、１００ｃ短絡ライン、１００ｄアースライン、１０１ａ第１ライン、１０１ｂ第２ライン、１０１ｄアースライン、１０２ａ屈曲ライン、１０２ｃ短絡ライン、１０２ｄアースライン、１０３ａ屈曲ライン、１０３ｄアースライン、１０４ａ折曲ライン、１０４ｃ短絡ライン、１０４ｄアースライン、１０５ａ屈曲ライン、１０５ｄアースライン、１０６ａ屈曲ライン、１０６ｃ結合ライン、１０６ｄアースライン、１０７ａ第１ライン、１０７ｃ短絡ライン、１０７ｄアースライン、１０８ａ第１ライン、１０８ｄアースライン、２００ａ給電部、２０１アンテナ、２１０アンテナ部、２１２グランドプレーン、２２０窓ガラス部、２２１ガラスアンテナ、２２２第１エレメント、２２３第２エレメント、２２４第１コイル、２２５第２コイル、２２６電源、２２７第１ケーブル、２２８第２ケーブル

Claims

平面状のグランドプレーンの縁部に周期的に形成され、該グランドプレーンとの間に容量が生じると共に長さによりインダクタが生じる平面状とされている単位パターンと、
該単位パターン上に近接して配置されたアンテナ部とを備え、
前記グランドプレーンの縁部に周期的に形成された前記単位パターンが、前記アンテナ部の使用周波数においてほぼ共振状態となるようにされていることを特徴とする平面アンテナ。
前記単位パターン上に近接して複数のアンテナエレメントが配置されることを特徴とする請求項１記載の平面アンテナ。
パーソナルコンピュータに装着されるカードに内蔵されるアンテナとされていることを特徴とする請求項１記載の平面アンテナ。
前記グランドプレーンが車体とされ、前記単位パターンと前記アンテナ部とが車体に固着されている窓ガラス上に形成されていることを特徴とする請求項１記載の平面アンテナ。