JP2008172590A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易かつ小型の構成で複数の指向性を有するアンテナ装置を提供すること。
【解決手段】アンテナ装置１は、導体板からなる複数のアンテナ素子２ａ〜２ｄを有する。複数のアンテナ素子２ａ〜２ｄは放射状に配置されている。複数のアンテナ素子２ａ〜２ｄの平面投影において、隣接するアンテナ素子同士の縁が交差することにより、隣接縁間の距離が隣接縁の交点から放射方向外方に向けて次第に長くなっているテーパスロット部８ａ〜８ｄと、隣接するアンテナ素子面が重なる重複部４ａ〜４ｄとが形成されている。給電部３ａ〜３ｄは、重複部４ａ〜４ｄに形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンテナ装置に関し、特にテーパスロット部を備えるアンテナ装置に関する。

ダイバーシティ、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）、ビームフォーミング技術等の無線システムにおいては、複数のアンテナ素子が必要とされる。

図１１に、複数のアンテナ素子を有するモノポールアンテナの例を示す。モノポールアンテナ４１は、棒状の４つのアンテナ素子４２、円板状の誘電体４５、誘電体４５の上面に形成された導体４４、及び誘電体４５の下面に形成されたマイクロストリップ線路４３を備える。アンテナ素子４２は垂直に突設されており、１つのアンテナ素子４２の長さは約０．２５波長である。誘電体４５は直径約１．５波長の円板形状であり、アンテナ素子４２が直立している側の面はグランドとなる導体４４で覆われ、その裏面には放射状にマイクロストリップ線路４３が形成されている。アンテナ素子４２はマイクロストリップ線路４３に電気的に接続され、誘電体４５及び導体４４にはアンテナ素子４２が通る穴（不図示）が形成されている。

別のアンテナとして、図１２に、複数のアンテナ素子を有するマイクロストリップアンテナの例を示す。図１２に示すマイクロストリップアンテナ５１は、直径約２波長程度の円板形状の誘電体５３、誘電体５３の上面に形成された４つのアンテナ素子５２、及び誘電体５３の下面に形成された導体５４を備える。アンテナ素子５２は、直径約０．５波長の円形の平板導体である。導体５４は、グランドとなり、誘電体５３の下面全体を覆っている。同軸ケーブル（不図示）は、給電部５５において導体５４側から接続され、同軸ケーブルの外部導体が導体５４に接続され、内部導体が誘電体５３に形成した穴（不図示）を通してアンテナ素子５２に接続されている。

特許文献１には、テーパスロット線路を備えるアンテナ装置が開示されている。特許文献１に記載のアンテナ装置は、誘電体基板上に配設された２つの導体板がテーパスロット線路を形成し、一方の導体板に同軸ケーブルの外部導体が接続され、他方の導体板に同軸ケーブルの内部導体が接続されている。

特許文献２には、ヴィヴァルディクローバリーフアンテナが開示されている。特許文献２に記載のヴィヴァルディクローバリーフアンテナにおいては、金属グランド面に配置構成された共振金属素子のアレイを含む高インピーダンス表面に、フレアノッチアンテナが配置されている。

特開２００３−１５２４３３号公報 特表２００３−５２７０１７号公報

上記で説明した背景技術に係るアンテナにおいては、サイズ、指向性及びインピーダンス整合の点において問題を有している。

図１１に示すモノポールアンテナ４１においては、使用波長の４分の１の長さを有するアンテナ素子４２を直立させる必要があるので、薄型にすることができない。

図１２に示すマイクロストリップアンテナ５１においては、複数のアンテナ素子５２を使用したとしても指向性がアンテナ素子５２面に垂直な方向（矢印方向）の一方向しか得られず、誘電体５３の半径方向（放射方向）の指向性は得ることができない。

特許文献１に記載されているようなアンテナ装置の場合、その指向性は一方向に限定されている。

特許文献２に記載されているようなヴィヴァルディクローバリーフアンテナの場合、インピーダンス整合の調節が困難である。また、高インピーダンス表面の影響により好ましいインピーダンス特性が得られないおそれがある。

本発明の目的は、簡易かつ小型（特に薄型）の構成で複数の指向性を有するアンテナ装置を提供することである。

本発明の第１視点によれば、導体板からなる複数のアンテナ素子を有し、複数のアンテナ素子は、放射状に配置され、複数のアンテナ素子の平面投影において、隣接するアンテナ素子同士の縁が交差することにより、隣接縁間の距離が隣接縁の交点から放射方向外方に向けて次第に長くなっているテーパスロット部と、隣接するアンテナ素子面が重なる重複部とが形成され、重複部に給電部が形成されているアンテナ装置を提供する。

上記第１視点の好ましい形態によれば、各アンテナ素子は、一方の重複部を形成する面と他方の重複部を形成する面との間に段差が生じるように折り曲げられており、一方の重複部においては、一方の重複部を形成する面は、隣接するアンテナ素子の上側にあり、他方の重複部においては、他方の重複部を形成する面は、隣接するアンテナ素子の下側にある。

上記第１視点の好ましい形態によれば、隣接するアンテナ素子同士が電気的に接続されている。さらに好ましい形態によれば、隣接縁の交点から放射方向内方において、隣接するアンテナ素子同士が電気的に接続されている。さらに好ましい形態によれば、各アンテナ素子において、一方の重複部を形成する面の放射方向内方側を、一方の重複部を形成する面と他方の重複部を形成する面とが同一面上にあるように折り曲げることにより、隣接するアンテナ素子同士が電気的に接続されている。

上記第１視点の好ましい形態によれば、複数のアンテナ素子は、板状の誘電体の上面と下面に交互に放射状に配置されており、各アンテナ素子は、隣接する他方の面のアンテナ素子のうち、一方のアンテナ素子とは誘電体を介してテーパスロット部及び重複部を形成し、他方のアンテナ素子とはスルーホールによって電気的に接続されている。さらに好ましい形態によれば、プリント基板から作製されたアンテナ装置であって、複数のアンテナ素子は、プリント基板の導体層から形成されている。

上記第１視点の好ましい形態によれば、複数のアンテナ素子で形成される厚みが中心周波数の０．２波長以下である。

上記第１視点の好ましい形態によれば、複数のアンテナ素子で形成される放射方向の大きさが中心周波数の４波長以下である。

本発明によれば、複数の指向性を有するアンテナ装置を、簡易かつ小型（特に薄型）の構成で得ることができる。また、本発明のアンテナ装置は小型であっても大きな比帯域を有する。例えば本発明のアンテナ装置と同等の厚さを有するパッチアンテナと比較すると、パッチアンテナの比帯域は約３％であるのに対し、本発明のアンテナ装置の比帯域は約１０％である。

本発明のアンテナ装置は、金属部品のみで作製することができ、その場合放射効率を高くすることができる。

本発明のアンテナ装置は、金属板又はプリント基板から容易に製造することができるので、製造コストを抑えることができる。

本発明のアンテナ装置においてインピーダンスが安定しない場合には、重複部の調節により及び／又はアンテナ素子間を短絡させることにより容易に整合を調節することができる。

本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置について説明する。本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置の概略斜視図を図１に、概略平面図を図２に、図２のIII−III線の概略断面図を図３に示す。図１においては、隠れている部分を点線で示してある。アンテナ装置１は、導体板からなる４つのアンテナ素子２ａ〜２ｄと４つの同軸ケーブル７ａ〜７ｄを有する。アンテナ素子２ａ〜２ｄは、重複部４ａ〜４ｄ及びテーパスロット部８ａ〜８ｄを形成するように放射状（花弁状ないしクローバ歯状）に、好ましくは均等に、配置されている。すなわち、隣接するアンテナ素子は、図２に示すような平面図（平面投影）においてそれぞれの縁がＸ字状に交差するように配置されている。

まず、重複部４ａ〜４ｄについて説明する。隣接するアンテナ素子同士は、放射方向内方側（中心側）で板面間にギャップを形成するように一部が重複し、それぞれ重複部４ａ〜４ｄを形成している。重複部４ａ〜４ｄにおいて、アンテナ素子２ａ〜２ｄ同士は直接的には接触していない。アンテナ素子の平面投影においては、隣接するアンテナ素子同士の隣接縁の交点から放射方向内方側に重複部４ａ〜４ｄが形成されている。重複部４ａ〜４ｄは、各指向で特性を同等にするためには、それぞれ同じ形状、同じ大きさであると好ましい。また、隣接するアンテナ素子面間の間隔は一定であると好ましい。

各アンテナ素子２ａ〜２ｄは、両側にある重複部のうち、一方の面は隣接するアンテナ素子の上側にあり、他方の面は隣接するアンテナ素子の下側にある。たとえば、アンテナ素子２ａに着目すると、重複部４ａにおいてはアンテナ素子２ａが下側になってアンテナ素子２ｂと重複しており、重複部４ｄにおいてはアンテナ素子２ａが上側になってアンテナ素子２ｄと重複している。

そこで、図１〜図３に示すように、アンテナ素子２ａ〜２ｄを互い違いに上下に重なり合わすために、各アンテナ素子２ａ〜２ｄは、一方の重複部の板面と他方の重複部の板面との間に高低差が生じるように、放射方向に沿って折り曲げられた折り曲げ部５ａ〜５ｄを有している。各折り曲げ部５ａ〜５ｄにおいては、段差の大きさ及び向きが各アンテナ素子２ａ〜２ｄで同じになるように折り曲げられている。これにより、放射状に配置した各アンテナ素子２ａ〜２ｄを互い違いに重なり合わすことができ、アンテナ装置１を薄型に構成することができる。

各重複部４ａ〜４ｄには、給電部３ａ〜３ｄが形成されている。すなわち、同軸ケーブル７ａ〜７ｄは、アンテナ素子２ａ〜２ｄと重複部４ａ〜４ｄにおいて電気的に接続されている。各給電部３ａ〜３ｄにおいて、同軸ケーブルの内部導体（図３において１０ａ，１０ｂ，１０ｄ）は、重複部の一方のアンテナ素子に電気的に接続され、同軸ケーブルの外部導体（不図示）は、他方のアンテナ素子に電気的に接続されている。同軸ケーブルの外部導体ないし内部導体とアンテナ素子とは、好ましくは、はんだ１１で接続される。

重複部４ａ〜４ｄの寸法・面積及びアンテナ素子間の間隔（段差）は、給電部の特性インピーダンスが５０Ωになるように設定すると好ましい。また、重複部４ａ〜４ｄの幅（円周方向の長さ）は、インピーダンスが急激に変化しないよう（リターンロスが大きくならないように）、放射方向外方に向けて徐々に狭くなっていると好ましい。重複部の最も幅広の部分は、同軸ケーブル７ａ〜７ｄを接続できるように少なくとも中心周波数の０．０５波長以上あると好ましく、より好ましくは中心周波数の０．１波長以上である。

次に、テーパスロット部８ａ〜８ｄについて説明する。テーパスロット部８ａ〜８ｄにおいては、アンテナ素子の平面投影において、隣接するアンテナ素子同士の縁の交点から放射方向外方に向けて、隣接するアンテナ素子の縁間の距離が次第に長くなっている。すなわち、テーパスロット部８ａ〜８ｄは、重複部４ａ〜４ｄの外側に、隣接するアンテナ素子間の間隔（隣接するアンテナ素子の縁間の距離）が放射方向外方に向けて徐々に広くなるように形成されている。このテーパスロット部８ａ〜８ｄの幅（図１の両矢印で示すような円周方向の長さ）は、所望の放射パターンのビーム幅に依存する。例えば、狭いビームを必要とする場合にはテーパスロット部８ａ〜８ｄの幅を広くし、広いビームを必要とする場合には狭くする。また、テーパスロット部８ａ〜８ｄの幅及び形状は、インピーダンスが急激に変化しないように放射方向外方に向けて徐々に広くなっていると好ましい。テーパスロット部８ａ〜８ｄの長さ（放射方向の長さ）は、アンテナ特性にもよるが、中心周波数の０．２５波長以上あると好ましい。

各アンテナ素子２ａ〜２ｄは、放射状に配置したときに、隣接するアンテナ素子同士間で所望の重複部４ａ〜４ｄとテーパスロット部８ａ〜８ｄを形成するような形状であれば、いずれの形状でもよい。例えば、アンテナ素子２ａ〜２ｄは、楕円弧の縁を有していてもよいし、直線的な縁を有していてもよい。あるいは、アンテナ素子２ａ〜２ｄは、指数関数ないし対数関数のグラフ状の縁を有していてもよい。重複部４ａ〜４ｄ及びテーパスロット部８ａ〜８ｄの長さ（面積）及び幅の変化率は、インピーダンス整合の状況及びアンテナ特性に応じて適宜設定するようにすると好ましい。

アンテナ装置１においては、４つのテーパスロット部８ａ〜８ｄから電波が送受信される。すなわち、アンテナ装置１は、４つのアンテナ素子を有している場合、４つの指向性（図２に示す白矢印）を有していることになる。

アンテナ装置１の厚み（アンテナ素子で形成される厚み）は、設置場所に応じて適宜設定することができる。例えば、アンテナ装置１の厚み１ｍｍ〜５ｍｍで２ＧＨｚ〜６ＧＨｚの周波数に適用する場合、アンテナ装置１の厚みは中心周波数の０．０１波長〜０．２波長となる。一般に、アンテナ装置１の厚みは薄いほうが好ましいことが多いので、好ましくは中心周波数の０．０３波長〜０．１５波長、より好ましくは０．０５波長〜０．１波長とすることができ、薄型のアンテナ装置を実現することができる。

アンテナ装置１の放射方向の大きさ（アンテナ素子で形成される径）は、設置場所、設計及び性能に応じて適宜設定することができる。例えば、本発明のアンテナ装置１の放射方向の大きさは、中心周波数の０．３波長〜４波長、好ましくは１波長〜１．５波長に設定することができ、小型のアンテナ装置を実現することができる。

図１〜図３に示す形態においては、重複部４ａ〜４ｄを形成するために、アンテナ素子２ａ〜２ｄに、中央（二等分線）付近に折り曲げ線を２つ有する折り曲げ部５ａ〜５ｄを形成したが、この形態に限定されることはない。例えば、両側の重複部の付近にそれぞれ折り曲げ線を形成してアンテナ素子の両側に段差を形成してもよいし、アンテナ素子を曲面状にしてアンテナ素子の両側に段差を形成してもよい。例えば、ファン（送風機）などの羽根のようにアンテナ素子を形成してもよい。また、アンテナ素子を曲げることなく、アンテナ素子を平板状のまま配置することもできる。図６に、アンテナ素子の配置のみを示す概略平面図を示す。例えば、図６に示すように、楕円弧を有する４つのアンテナ素子２ａ〜２ｄは放射状に配置されているが、平面投影において、アンテナ素子２ａ，２ｃは長軸が同一直線上にあるように同一面上に配置され、アンテナ素子２ｂ，２ｄは、長軸が同一直線上にあるようにかつアンテナ素子２ａ，２ｃの長軸方向と直角的になるように、アンテナ素子２ａ，２ｃ面とは異なる同一面に配置されている。このように、アンテナ素子２ａ〜２ｄを折り曲げることなく、重複部４ａ〜４ｄ及びテーパスロット部８ａ〜８ｄを形成することもできる。

図１〜図３においては、同一寸法及び形状を有するアンテナ素子２ａ〜２ｄを均等に配置して、同一寸法及び形状の重複部４ａ〜４ｄ及びテーパスロット部８ａ〜８ｄを形成する形態を示したが、アンテナ素子、重複部及びテーパスロット部の寸法及び形状は必ずしも同一である必要はなく、所望のアンテナ特性に応じて非対称（不均一）にすることができる。すなわち、複数の指向性に差異をつけることもできる。例えば、１つのアンテナ素子のみを大きく（又は小さく）すること、複数の重複部及びテーパスロット部の寸法及び形状をそれぞれ異なるように設定すること、及び／又はアンテナ素子の形状を放射方向に対して非対称に設計することができる。

また、アンテナ装置１において、アンテナ素子の数は４つに限定されることなく、目的とする性能・形態に応じて適宜設定することができる。例えば、アンテナ素子の数は、２〜６の中から選択することができる。

アンテナ装置１の動作を送信時のマイクロ波信号の流れに沿って説明する。まず、送信機（不図示）等より少なくとも１つの同軸ケーブルを介して（ここでは同軸ケーブル７ｄを介して）給電部３ｄにマイクロ波信号が供給される。アンテナ素子２ａ，２ｄにマイクロ波信号が入力され、重複部４ｄに電界９が発生する。電界９は、テーパスロット部８ｄを放射方向外方に向けて伝播し、空間に放射される。

１組のアンテナ素子で形成された１つのテーパスロット部から電波放射したときのＨ面の放射パターン（実測値）を図４に、Ｅ面の放射パターン（実測値）を図５に示す。

ここでは、給電箇所が１つの場合について説明したが、通信方式に応じて２以上の箇所に給電することもできる（すなわち、２以上のテーパスロット部から電波の送受信をすることができる）。例えば、ＭＩＭＯ通信においては、少なくとも２つのテーパスロット部を同時に使用する。テーパスロット部の選択や給電は、ベースバンド処理で行うと好ましい。

次に、第１実施形態に係るアンテナ装置の使用例を説明する。図７に、第１実施形態に係るアンテナ装置にカバーを取り付ける際の分解斜視図を示し、図８に、第１実施形態に係るアンテナ装置にカバーを取り付けた後の透視斜視図を示す。アンテナ装置１は、図７及び図８に示すようにカバー１２ａ，１２ｂを取り付けて使用することができる。このとき、図７に示すようなサポート１３を使用して各アンテナ素子２ａ〜２ｄを固定することもできる。例えば、サポート１３として、図７に示すように環状の平板を使用することができる。アンテナ装置１は、サポート１３の中心の孔に同軸ケーブル７ａ〜７ｄを通し、各アンテナ素子２ａ〜２ｄに形成した固定部６ａ〜６ｄにおいて固定具１４（例えば、ネジ、ボルト・ナットなど）を用いてサポート１３に固定される。そして、アンテナ装置１は、アンテナ装置１の上面及び側面を覆うカバー１２ａと、同軸ケーブル７ａ〜７ｄを通す孔が形成された、アンテナ装置１の下面及び側面を覆うカバー１２ｂを嵌合させて保護される。あるいは、サポート１３を使用せずに、カバー１２ａ，１２ｂに直接アンテナ装置１を固定してもよい。

カバー１２ａ，１２ｂ及びサポート１３の材質は、絶縁体が好ましく、例えば、ポリカーボネートやＡＢＳ樹脂等の射出成形用のプラスチック樹脂を使用することができる。固定具１４の材質は、絶縁体が好ましいが、構造的強度を付与するために金属製のものを使用してもよい。アンテナ素子２ａ〜２ｄとサポート１３ないしカバー１２ａ，１２ｂとの接続方法は図７及び図８に示す形態に限定されず、適宜好適な方法を選択することができる。

次に、本発明の第２実施形態に係るアンテナ装置について説明する。図９に、第２実施形態に係るアンテナ装置の概略斜視図を示す（アンテナ素子の縁及び折り曲げ線については隠れている部分を点線で示す）。第１実施形態に係るアンテナ装置１においては、アンテナ素子２ａ〜２ｄ同士は直接的に電気的接続していなかった（短絡していなかった）が、第２実施形態に係るアンテナ装置２１おいてはアンテナ素子２２ａ〜２２ｄ同士を直接的に電気的接続させている（すなわち、アンテナ素子２２ａ〜２２ｄ同士を短絡させている）。以下、第２実施形態に係るアンテナ装置２１について、第１実施形態に係るアンテナ素子１との差異を中心に説明する。

アンテナ素子２２ａ〜２２ｄは、第１実施形態と同様に、放射方向に沿った第１折り曲げ部２３ａ〜２３ｄを有し、重複部（符号省略）及びテーパスロット部（符号省略）を形成するように放射状に配置されている。しかし、各アンテナ素子２２ａ〜２２ｄの中心側部分では、第１実施形態とは異なり、隣接するアンテナ素子と電気的に接続する（短絡する）ように短絡部２５ａ〜２５ｄが形成されている。すなわち、図１〜図３に示す第１実施形態に係るアンテナ装置１でいえば、重複部４ａ〜４ｄの放射方向内方の一部で、隣接するアンテナ素子と短絡させている状態にある。したがって、第２実施形態においては、放射方向外方に向かって、短絡部２５ａ〜２５ｄ、重複部、テーパスロット部が順に形成されている。

隣接するアンテナ素子と電気的に接続するために、図９に示す形態においては、アンテナ素子２２ａ〜２２ｄの中心側の一部を円周（接線）方向に折り曲げた第２折り曲げ部２４ａ〜２４ｄを形成して、アンテナ素子２２ａ〜２２ｄの中心側において第１折り曲げ部２３ａ〜２３ｄによって生じた段差をなくしている。したがって、アンテナ素子２２ａ〜２２ｄにおいて、第１折り曲げ部２３ａ〜２３ｄによって分けられた片側では、放射方向に新たな段差が形成されている。各アンテナ素子２２ａ〜２２ｄ全体では、片側の放射方向外方部分が隆起して、隣接するアンテナ素子と接触しない重複部を形成していることになる。

短絡部２５ａ〜２５ｄの寸法・面積・形状は、所望のインピーダンス（リターンロス）となるように適宜設定する。

隣接するアンテナ素子同士を短絡させる方法は、図９に示すような折り曲げに限定されることなく、適宜好適な方法を選択することができる。例えば、新たな金属部品を用いて、隣接するアンテナ素子同士を電気的に接続することができる。

第２実施形態は、第１実施形態において一方のアンテナ素子と他方のアンテナ素子の電位が不安定で、インピーダンスが安定しない場合に有効である。この場合、アンテナ素子同士を短絡させれば、強制的に電位差がなくなるので、インピーダンスをより安定させることができる。また、第２実施形態によれば、特許文献２に示すようなギャップ（特許文献２のスロット５８）を形成しなくてもアンテナ装置の整合をとりやすくなる。さらに、各アンテナ素子を接続することにより構造的に安定させることもできる。

次に、本発明の第３実施形態に係るアンテナ装置について説明する。図１０に、第３実施形態に係るアンテナ装置の概略平面図を示す（裏面にあるアンテナ素子は点線で示す）。第３実施形態においては、プリント基板３２によってアンテナ装置３１を形成している。すなわち、プリント基板３２の導体（銅箔）によってアンテナ素子を形成している。

第１実施形態及び第２実施形態においては、アンテナ素子を変形させることにより、重複部を形成するためのギャップ（段差）を形成していたが、第３実施形態においては、誘電体３４の表面と裏面の導体層をアンテナ素子に使用することによって、重複部を形成するためのギャップを形成している。したがって、第３実施形態における２枚のアンテナ素子、例えばアンテナ素子３３ａ，３３ｂ、が、第１実施形態及び第２実施形態の１つのアンテナ素子に相当することになる。

アンテナ装置３１においては、アンテナ素子３３ａ，３３ｃ，３３ｅ，３３ｇが誘電体３４の一方の面に形成され、アンテナ素子３３ｂ，３３ｄ，３３ｆ，３３ｈが誘電体３４の他方の面に形成されている。アンテナ素子３３ａとアンテナ素子３３ｂは複数のスルーホール３８ａによって、アンテナ素子３３ｃとアンテナ素子３３ｄは複数のスルーホール３８ｂによって、アンテナ素子３３ｅとアンテナ素子３３ｆは複数のスルーホール３８ｃによって、及びアンテナ素子３３ｇとアンテナ素子３３ｈは複数のスルーホール３８ｄによって、それぞれ電気的に接続されている。このように複数のスルーホールでアンテナ素子同士を接続することにより、不要な電波放射を防止することができる。

重複部３６ａ〜３６ｄ及びテーパスロット部３７ａ〜３７ｄは、誘電体３４の上面及び下面に形成されたアンテナ素子３３ｂとアンテナ素子３３ｃ間に、アンテナ素子３３ｄとアンテナ素子３３ｅ間に、アンテナ素子３３ｆとアンテナ素子３３ｇ間、及びアンテナ素子３３ｈとアンテナ素子３３ａ間に形成されている。また、給電部３５ａ〜３５ｄは、重複部３６ａ〜３６ｄに形成されている。例えば、同軸ケーブル（不図示）の内部導体（符号無し）を誘電体３４上面にあるアンテナ素子と接続し、同軸ケーブルの外部導体（不図示）を誘電体３４下面にあるアンテナ素子と接続することができる。重複部３６ａ〜３６ｄ及びテーパスロット部３７ａ〜３７ｄの形態は、誘電体３４を介していること以外は第１実施形態の説明と同様である。

また、第３実施形態において、第２実施形態のように重複部及びテーパスロット部を形成する２つのアンテナ素子を電気的に接続したい場合には、新たなスルーホールにより接続することができる。例えば、アンテナ素子３３ｂとアンテナ素子３３ｃで形成された重複部３６ａにおいて、給電部３５ａより内方にスルーホール（不図示）を形成してアンテナ素子３３ｂとアンテナ素子３３ｃとを短絡させることができる。

第３実施形態によれば、４方向に指向性を有するアンテナ装置を１枚のプリント基板から製造することができるので、品質の安定、低コスト、及び量産可能という製造上の効果を得ることができる。また、アンテナ素子は誘電体上に形成されているので、アンテナ装置の形状も容易に保持することができる。

本発明のアンテナ装置は、上記実施形態を用いて説明したが、上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において変形、改良等を含むことができることはいうまでもない。

本発明のアンテナ装置は、ＭＩＭＯ等の通信方式に適用することができるが、特定の通信方式や機器に限定されることなく、種々の通信方式及び機器に適用することができる。

本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置の概略斜視図。 本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置の概略平面図。 図２のIII−III線概略断面図。 １組のアンテナ素子で形成された１つのテーパスロット部から電波放射したときのＨ面の放射パターン。 １組のアンテナ素子で形成された１つのテーパスロット部から電波放射したときのＥ面の放射パターン。 本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置におけるアンテナ素子の配置の別の態様を説明するための概略平面図。 本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置の使用例を説明するための概略分解斜視図。 本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置の使用例を説明するための概略透視斜視図。 本発明の第２実施形態に係るアンテナ装置の概略斜視図。 本発明の第３実施形態に係るアンテナ装置の概略平面図。 背景技術に係るモノポールアンテナの概略斜視図。 背景技術に係るマイクロストリップアンテナの概略斜視図。

符号の説明

１ アンテナ装置
２ａ〜２ｄ アンテナ素子
３ａ〜３ｄ 給電部
４ａ〜４ｄ 重複部
５ａ〜５ｄ 折り曲げ部
６ａ〜６ｄ 固定部
７ａ〜７ｄ 同軸ケーブル
８ａ〜８ｄ テーパスロット部
９ 電界
１０ａ〜１０ｄ 内部導体
１１ はんだ
１２ａ，１２ｂ カバー
１３ サポート
１４ 固定具
２１ アンテナ装置
２２ａ〜２２ｄ アンテナ素子
２３ａ〜２３ｄ 第１折り曲げ部
２４ａ〜２４ｄ 第２折り曲げ部
２５ａ〜２５ｄ 短絡部
３１ アンテナ装置
３２ プリント基板
３３ａ〜３３ｈ アンテナ素子
３４ 誘電体
３５ａ〜３５ｄ 給電部
３６ａ〜３６ｄ 重複部
３７ａ〜３７ｄ テーパスロット部
３８ａ〜３８ｄ スルーホール
４１ モノポールアンテナ
４２ アンテナ素子
４３ マイクロストリップ線路
４４ 導体
４５ 誘電体
５１ マイクロストリップアンテナ
５２ アンテナ素子
５３ 誘電体
５４ 導体
５５ 給電部

Claims (9)

1. 導体板からなる複数のアンテナ素子を有し、
   前記複数のアンテナ素子は、放射状に配置され、
   前記複数のアンテナ素子の平面投影において、隣接するアンテナ素子同士の縁が交差することにより、前記隣接縁間の距離が前記隣接縁の交点から放射方向外方に向けて次第に長くなっているテーパスロット部と、隣接するアンテナ素子面が重なる重複部とが形成され、
   前記重複部に給電部が形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
2. 各前記アンテナ素子は、一方の前記重複部を形成する面と他方の前記重複部を形成する面との間に段差が生じるように折り曲げられており、
   前記一方の前記重複部においては、前記一方の前記重複部を形成する面は、隣接するアンテナ素子の上側にあり、
   前記他方の前記重複部においては、前記他方の前記重複部を形成する面は、隣接するアンテナ素子の下側にあることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 隣接する前記アンテナ素子同士が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
4. 前記隣接縁の交点から放射方向内方において、隣接する前記アンテナ素子同士が電気的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ装置。
5. 各前記アンテナ素子において、一方の前記重複部を形成する面の放射方向内方側を、前記一方の前記重複部を形成する面と他方の前記重複部を形成する面とが同一面上にあるように折り曲げることにより、隣接する前記アンテナ素子同士が電気的に接続されていることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
6. 前記複数のアンテナ素子は、板状の誘電体の上面と下面に交互に放射状に配置されており、
   各前記アンテナ素子は、隣接する他方の面のアンテナ素子のうち、一方のアンテナ素子とは前記誘電体を介して前記テーパスロット部及び前記重複部を形成し、他方のアンテナ素子とはスルーホールによって電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
7. プリント基板から作製されたアンテナ装置であって、
   前記複数のアンテナ素子は、前記プリント基板の導体層から形成されていることを特徴とする請求項６に記載のアンテナ装置。
8. 前記複数のアンテナ素子で形成される厚みが中心周波数の０．２波長以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
9. 前記複数のアンテナ素子で形成される放射方向の大きさが中心周波数の４波長以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

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