JP2008258821A - アンテナモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】基板上のアンテナエレメントを複数用いて偏波ダイバシティを実現すると共に、それらアンテナエレメントから成るアンテナモジュールのサイズ増大を緩和する。
【解決手段】アンテナエレメント１２０、１３０のグラウンド１１０側の端部には給電点１２１、１３０がそれぞれ設けられている。また、アンテナエレメント１２０の偏波方向が、アンテナエレメント１２０の偏波方向に対して直交するように、各アンテナエレメント１２０、１３０は配置されている。さらに、グラウンド１１０の外周は、当該外周における給電点１２１に最も近い位置から、アンテナエレメント１３０から遠ざかる方向に離れるにつれ、アンテナエレメント１２０との間隔が広がるように形成されており、かつ、当該外周における給電点１３１に最も近い位置から、アンテナエレメント１２０から遠ざかる方向に離れるにつれ、アンテナエレメント１３０との間隔が広がるように形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基板、基板上のグラウンド、および基板上のアンテナエレメントを含むアンテナモジュールに関するものである。

従来、基板上にグラウンドおよびアンテナエレメントを配置することで形成されるアンテナモジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−３４５０３８

しかし、上記のようなアンテナモジュールにおいて、偏波ダイバシティを実現するものはなかった。上記のようなアンテナモジュールのうち、同じ特性を有する２つのアンテナモジュールの向きを互いに異ならせて配置すれば、偏波ダイバシティを実現することは可能である。しかしこの場合、それぞれがグラウンドを有する必要がある等の理由で、アンテナモジュール全体のサイズが大きくなってしまう。

本発明は上記点に鑑み、基板上のアンテナエレメントを複数用いて偏波ダイバシティを実現すると共に、それらアンテナエレメントから成るアンテナモジュールのサイズ増大を緩和することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明のアンテナモジュールは、基板（１０１、２０１、３０１）と、基板上に配置されたグラウンド（１１０、２１０、３１０）と、基板上に配置された第１のアンテナエレメント（１２０、２２０、３２０、５２０、６２０、７２０）と、基板上に配置された第２のアンテナエレメント（１３０、２３０、３３０）と、を備えている。そして、第１のアンテナエレメントのグラウンド側の端部には第１の給電点（１２１、２２１、３２１、５２１、６２１、７２１）が設けられ、第２のアンテナエレメントのグラウンド側の端部には第２の給電点（１３１、２３１、３３１）が設けられている。

また、第１のアンテナエレメントの放出する電波の偏波方向（以下、第１の偏波方向という）が、第２のアンテナエレメントの偏波方向（以下、第２の偏波方向という）に対して非平行になるよう、第１のアンテナエレメントおよび第２のアンテナエレメントは配置されている。さらに、グラウンドの外周は、当該外周における第１の給電点に最も近い位置から、第２のアンテナエレメントから遠ざかる方向に離れるにつれ、第１のアンテナエレメントとの間隔が広がるように、形成されており、かつ、当該外周における第２の給電点に最も近い位置から、第１のアンテナエレメントから遠ざかる方向に離れるにつれ、第２のアンテナエレメントとの間隔が広がるように、形成されている。

このように、第１の偏波方向と第２の偏波方向とが互いに非平行となっているので、基板上の第１および第２のアンテナエレメントを用いた偏波ダイバシティが実現する。また、これら２つのアンテナエレメントは、１つのグラウンドを共用しているので、その分、これらアンテナエレメントから成るアンテナモジュールのサイズ増大が緩和される。

また、グラウンドの外周が、当該外周における第１の給電点に最も近い位置から、第２のアンテナエレメントから遠ざかる方向に、当該外周に沿って離れるにつれ、第１のアンテナエレメントとの間隔が広がるように、形成されている。したがって、第１のアンテナエレメントにおける第２のアンテナエレメントの反対側において、グラウンドが第１のアンテナエレメントから逃げるような形状となっている。これにより、不要な偏波方向における第１のアンテナエレメントの共振が抑えられる。

さらに、グラウンドの外周が、当該外周における第２の給電点に最も近い位置から、第１のアンテナエレメントから遠ざかる方向に、当該外周に沿って離れるにつれ、第２のアンテナエレメントとの間隔が広がるように、形成されている。したがって、第２のアンテナエレメントにおける第１のアンテナエレメントの反対側において、グラウンドが第２のアンテナエレメントから逃げるような形状となっている。これにより、不要な偏波方向における第２のアンテナエレメントの共振が抑えられる。

また、グラウンドの外周のうち、第１の給電点および第２の給電点に面している部分の形状は、円弧形状であってもよいし、円弧形状上の複数の点を直線で繋ぎ合わせた多角形外周形状となっていてもよい。

また、グラウンドの形状は、対称線（１１１、２１１、３１１）について線対称であってもよい。この場合、第１のアンテナエレメントの形状と第２のアンテナエレメントの形状とは、当該対称線について互いに線対称であり、第１の給電点の位置と第２の給電点の位置とは、当該対称線について互いに線対称であってもよい。このようになっていることで、グラウンドから見て第１のアンテナエレメントの電気的特性と第２のアンテナエレメントの電気的特性が同一となる。このようになっていることで、２つのアンテナエレメントにおいて、一方の性能が他方の性能に比べて劣ってしまう要因の１つを排除することができる。

また、第１のアンテナエレメントは、第１の給電点を含むと共に第１の偏波方向に垂直な方向の幅が第１の偏波方向に沿って第１の給電点から遠ざかるほど広くなる第１のテーパー部を有し、記第２のアンテナエレメントは、第２の給電点を含むと共に第２の偏波方向に垂直な方向の幅が第２の偏波方向に沿って第２の給電点から遠ざかるほど広くなる第２のテーパー部を有していてもよい。

このように、２つのアンテナエレメントのそれぞれが、給電点のある部分を頂点とするテーパー部を有することで、グラウンドがアンテナエレメントから逃げるように形成することが容易となる。また、２つのアンテナエレメント間の間隔を広くすることができるので、２つのアンテナエレメント間で相互に悪影響を及ぼし合う可能性が低下する。

例えば、第１のテーパー部と第２のテーパー部との間隔が、グラウンドから遠ざかるにつれて拡大するようになっていれば、２つのアンテナエレメント間が相互に悪影響を及ぼし合う可能性がさらに低下する。

またこのとき、第１のテーパー部のうち、第１の給電点から第１の偏波方向に伸びた直線よりも第２のアンテナエレメントに近い部分の面積は、第１の給電点から第１の偏波方向に伸びた直線よりも第２のアンテナエレメントから遠い部分の面積に比べて小さくなっていてもよい。

このように、第１のアンテナエレメントの形状を左右非対称とすることで、２つのアンテナエレメント間の距離は確保しつつ、第１のアンテナエレメントの第１の偏波方向に垂直な方向の幅を確保することができる。したがって、アンテナモジュールの放射性能の低下を抑えつつ、アンテナモジュールの広帯域化を実現することができる。

また、第１のアンテナエレメントの、第１の偏波方向に垂直な方向の幅は、第１のアンテナエレメントの、第１の偏波方向の幅の２／３よりも大きく、第２のアンテナエレメントの、第２の偏波方向に垂直な方向の幅は、第２のアンテナエレメントの、第２の偏波方向の幅の２／３よりも大きくなっていてもよい。このようになっていることで、アンテナモジュールの広帯域化を実現することができる。

さらには、第１のアンテナエレメントの、第１の偏波方向に垂直な方向の幅は、第１のアンテナエレメントの、第１の偏波方向の幅よりも大きく、第２のアンテナエレメントの、第２の偏波方向に垂直な方向の幅は、第２のアンテナエレメントの、第２の偏波方向の幅よりも大きくなっていてもよい。このようになっていることで、更なるアンテナモジュールの広帯域化を実現することができる。

なお、上記特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係るアンテナモジュール１００の平面図を示す。この図に示す通り、アンテナモジュール１００は、誘電体である基板１０１、導体パターンであるグラウンド１１０、導体パターンであるアンテナエレメント１２０、および導体パターンであるアンテナエレメント１３０を有している。

グラウンド１１０は、基板１０１の一角に配置されたパターンであり、円盤を４等分した形状、すなわち９０°の扇形形状を有している。したがって、グラウンド１１０の外周は、角度９０°の開きを有する円弧、および当該円弧の各端部から円弧の回転中心までを繋ぐ２本の直線から成る。

アンテナエレメント１２０は、基板１０１上で、グラウンド１１０の円弧側に近接するように、図１中左上部分に配置されたパターンである。このアンテナエレメント１２０は、偏波面が垂直方向（すなわち、紙面上下方向）に平行となっている電波（すなわち垂直偏波）の送信および／または受信を行うためのアンテナエレメントである。図１に示す通り、アンテナエレメント１２０は、野球のホームベースに似た５角形形状を有している。

また、アンテナエレメント１２０は、その５角形の頂点のうち、グラウンド１１０に最も近い頂点部（すなわち、アンテナエレメント１２０のグラウンド１１０側の端部）に、給電点１２１が設けられている。

したがって、図示しない信号回路から同軸線またはマイクロストリップ線を介して給電点１２１に電流を供給すると、給電点１２１から、給電点１２１から最も遠い辺である底部１２２の方向に沿って、電流が流れることで、アンテナエレメント１２０は、垂直偏波の送信および／または受信を行うことができる。このように、アンテナエレメント１２０は、モノポール型アンテナエレメントとして機能することで、給電点１２１のある頂点から底部１２２までの長さの４／α倍の波長λ以下の波長で電波の送受信が可能となる。なお、値αは、基板１０１を構成する誘電体の存在に起因する波長短縮率である。換言すれば、アンテナエレメント１２０の偏波面に平行な方向（以下、偏波方向という）の長さは、アンテナモジュール１００の使用帯域の下限周波数の波長λのα／４倍となる。

また、給電点１２１のある頂点部から伸びる２本の辺１２３、１２４は、給電点１２１から遠ざかるほど互いの間隔が広がっている。したがって、アンテナエレメント１２０の、辺１２３および１２４に挟まれる部分は、アンテナエレメント１２０の偏波方向（第１の偏波方向の一例に相当する）に垂直な方向の幅が、当該偏波方向に沿って給電点１２１から遠ざかるほど広くなるテーパー部（第１のテーパー部の一例に相当する）となっている。

そして、テーパー部の給電点１２１と反対側の終端から、底部１２２までは、アンテナエレメント１２０の偏波方向に垂直な方向の幅が、一定となっている。このように、アンテナエレメント１２０における、アンテナエレメント１２０の偏波方向に垂直な方向の最大幅（以下、単にアンテナエレメント１２０の幅という）は、底部１２２の幅と等しくなっている。周知の通り、モノポール型エレメントは、その幅が大きい程、使用可能周波数帯域が広がる。図１の例においては、アンテナエレメント１２０の幅は、αλ／４である。このようになっていることで、アンテナエレメント１３０の広帯域化が実現する。

アンテナエレメント１３０は、基板１０１上で、グラウンド１１０の円弧側に近接するように、図１中右下部分に配置されたパターンである。このアンテナエレメント１３０は、偏波面が水平方向（すなわち、紙面左右方向）に平行となっている電波（すなわち水平偏波）の送信および／または受信を行うためのアンテナエレメントである。図１に示す通り、アンテナエレメント１３０は、野球のホームベースに似た５角形形状を有している。

また、アンテナエレメント１３０は、その５角形の頂点のうち、グラウンド１１０に最も近い頂点部（すなわち、アンテナエレメント１３０のグラウンド１１０側の端部）に、給電点１３１が設けられている。

したがって、図示しない信号回路から同軸線またはマイクロストリップ線を介して給電点１３１に電流を供給すると、給電点１３１から、給電点１３１から最も遠い辺である底部１３２の方向に沿って、電流が流れることで、アンテナエレメント１３０は、水平偏波の送信および／または受信を行うことができる。このように、アンテナエレメント１３０は、モノポール型アンテナエレメントとして機能することで、給電点１３１のある頂点から底部１３２までの長さの４／α倍の波長λ以下の波長で電波の送受信が可能となる。換言すれば、アンテナエレメント１３０の偏波方向（第２の偏波方向の一例に相当する）の長さは、アンテナモジュール１００の使用帯域の下限周波数の波長λのα／４倍となる。

また、給電点１３１のある頂点部から伸びる２本の辺１３３、１３４は、給電点１３１から遠ざかるほど互いの間隔が広がっている。したがって、アンテナエレメント１３０の、辺１３３および１３４に挟まれる部分は、アンテナエレメント１３０の偏波方向に垂直な方向の幅が、当該偏波方向に沿って給電点１３１から遠ざかるほど広くなるテーパー部（第２のテーパー部の一例に相当する）となっている。

そして、テーパー部の給電点１３１と反対側の終端から、底部１３２までは、アンテナエレメント１３０の偏波方向に垂直な方向の幅が、一定となっている。このように、アンテナエレメント１３０における、アンテナエレメント１２０の偏波方向に垂直な方向の最大幅（以下、単にアンテナエレメント１３０の幅という）は、底部１３２の幅と等しくなっている。図１の例においては、アンテナエレメント１３０の幅は、αλ／４である。このようになっていることで、アンテナエレメント１３０の広帯域化が実現する。

また、このテーパー部は、給電点１３１からアンテナエレメント１３０の偏波方向に伸びた直線１３５に関して非線対称である。すなわち、この偏波方向線１３５のうち、アンテナエレメント１２０に近い側の部分の面積は、偏波方向線１３５よりもアンテナエレメント１２０から遠い側の部分の面積に比べて小さくなっている。

このように、アンテナエレメント１２０の偏波方向とアンテナエレメント１３０の偏波方向とが互いに垂直となっているので、基板１０１上のアンテナエレメント１２０、１３０を用いた偏波ダイバシティが実現する。また、これら２つのアンテナエレメント１２０、１３０は、１つのグラウンド１１０を共用しているので、その分、これらアンテナエレメント１２０、１３０から成るアンテナモジュール１００のサイズ増大が緩和される。

また、グラウンド１１０の外周が、円弧状となっているので、当該外周における給電点１２１に最も近い位置から、当該外周に沿って、アンテナエレメント１３０から遠ざかる方向に離れるにつれ、アンテナエレメント１２０とグラウンド１１０との間隔が広がるようになっている。したがって、アンテナエレメント１２０におけるアンテナエレメント１３０の反対側において、グラウンド１１０がアンテナエレメント１２０から逃げるような形状となっている。これにより、不要な偏波方向におけるアンテナエレメント１２０の共振が抑えられる。

同様に、グラウンド１１０の外周が、円弧状となっているので、当該外周における給電点１３１に最も近い位置から、当該外周に沿って、アンテナエレメント１２０から遠ざかる方向に離れるにつれ、アンテナエレメント１３０とグラウンド１１０との間隔が広がるようになっている。したがって、アンテナエレメント１３０におけるアンテナエレメント１２０の反対側において、グラウンド１１０がアンテナエレメント１３０から逃げるような形状となっている。これにより、不要な偏波方向におけるアンテナエレメント１３０の共振が抑えられる。このように、グラウンド１１０を扇型にして角部を無くすことによって、不要な方向での共振を防ぐことができる。

また、グラウンド１１０の形状は、対称線１１１について線対称である。さらに、アンテナエレメント１２０の形状とアンテナエレメント１３０の形状とは、当該対称線１１１について互いに線対称である。さらに、給電点１２１の位置と給電点１３１の位置とは、当該対称線１１１について互いに線対称である。このようになっていることで、グラウンド１１０から見てアンテナエレメント１２０の電気的特性とアンテナエレメント１３０の電気的特性が同一となる。このようになっていることで、２つのアンテナエレメント１２０、１３０において、一方の性能が他方の性能に比べて劣ってしまう要因の１つを排除することができる。

また、上述の通り、２つのアンテナエレメント１２０、１３０のそれぞれが、給電点１２１、１３１のある部分を頂点とするテーパー部を有することで、グラウンド１１０がアンテナエレメント１２０、１３０から逃げるように形成することが容易となる。また、２つのアンテナエレメント１２０、１３０間の間隔を広くすることができるので、２つのアンテナエレメント１２０、１３０間で相互に悪影響を及ぼし合う可能性が低下する。

テーパーについては、より具体的には、アンテナエレメント１２０のテーパー部とアンテナエレメント１３０のテーパー部との間隔１４０が、グラウンド１１０から遠ざかるにつれて拡大するようになっている。このようになっていることで、２つのアンテナエレメント間で相互に悪影響を及ぼし合う可能性がさらに低下する。

なお、アンテナエレメント１２０、１３０の幅を大きくすると、広帯域化には寄与するが、アンテナエレメント１２０とアンテナエレメント１３０との間の間隔１４０が短くなると、両者が互いに電気的に結合してしまい、ダイバシティの性能が悪化する可能性がある。

そのため、アンテナエレメント１２０のテーパー部は、給電点１２１からアンテナエレメント１２０の偏波方向に伸びた直線１２５に関して非線対称となっている。すなわち、この偏波方向線１２５のうち、アンテナエレメント１３０に近い側の部分の面積は、偏波方向線１２５よりもアンテナエレメント１３０から遠い側の部分の面積に比べて小さくなっている。

また同様に、アンテナエレメント１３０のテーパー部は、給電点１３１からアンテナエレメント１３０の偏波方向に伸びた直線１３５に関して非線対称となっている。すなわち、この偏波方向線１３５のうち、アンテナエレメント１２０に近い側の部分の面積は、偏波方向線１３５よりもアンテナエレメント１２０から遠い側の部分の面積に比べて小さくなっている。

このように、アンテナエレメント１２０、１３０の形状を左右非対称とすることで、２つのアンテナエレメント１２０間の距離１４０は確保しつつ、アンテナエレメント１２０の幅を確保することができる。したがって、アンテナモジュール１００の放射性能の低下を抑えつつ、アンテナモジュール１００の広帯域化を実現することができる。

（第２実施形態）
以下、次に、本発明の第２実施形態について説明する。図２に、本実施形態に係るアンテナモジュール２００の平面図を示す。なお、本実施形態におけるアンテナモジュール２００、基板２０１、グラウンド２１０、対称線２１１、アンテナエレメント２２０、給電点２２１、底部２２２、テーパー部側面２２３、テーパー部側面２２４、偏波方向線２２５、アンテナエレメント２３０、給電点２３１、底部２３２、テーパー部側面２３３、テーパー部側面２３４、偏波方向線２３５、エレメント間隔２４０が、それぞれ第１実施形態におけるアンテナモジュール１００、基板１０１、グラウンド１１０、対称線１１１、アンテナエレメント１２０、給電点１２１、底部１２２、テーパー部側面１２３、テーパー部側面１２４、偏波方向線１２５、アンテナエレメント１３０、給電点１３１、底部１３２、テーパー部側面１３３、テーパー部側面１３４、偏波方向線１３５、エレメント間隔１４０に対応する要素となっている。

本実施形態のアンテナモジュール２００が第１実施形態のアンテナモジュール１００と異なっている点は２点である。１つは、第１実施形態におけるアンテナエレメント１２０、１３０における底部１２２、１３２の幅がαλ／４であったのに対し、本実施形態のアンテナエレメント２２０、２３０における底部２２２、２３２の幅がαλ／３となっていることである。もう１つは、第１実施形態におけるアンテナエレメント１２０、１３０は偏波方向線１２５、１３５について左右非対称であったのに対し、本実施形態におけるアンテナエレメント２２０、２３０は偏波方向線２２５、２３５について左右対称であることである。

このようになっていても、第１実施形態の効果のうち、２つのアンテナエレメントのそれぞれが左右非対称であることに起因する効果以外の効果が達成される。ただし、広帯域化の程度は第１実施形態と異なる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図３に、本実施形態に係るアンテナモジュール３００の平面図を示す。なお、本実施形態におけるアンテナモジュール３００、基板３０１、グラウンド３１０、対称線３１１、アンテナエレメント３２０、給電点３２１、底部３２２、テーパー部側面３２３、テーパー部側面３２４、偏波方向線３２５、アンテナエレメント３３０、給電点３３１、底部３３２、テーパー部側面３３３、テーパー部側面３３４、偏波方向線３３５、エレメント間隔３４０が、それぞれ第１実施形態におけるアンテナモジュール１００、基板１０１、グラウンド１１０、対称線１１１、アンテナエレメント１２０、給電点１２１、底部１２２、テーパー部側面１２３、テーパー部側面１２４、偏波方向線１２５、アンテナエレメント１３０、給電点１３１、底部１３２、テーパー部側面１３３、テーパー部側面１３４、偏波方向線１３５、エレメント間隔１４０に対応する要素となっている。

本実施形態のアンテナモジュール３００が第１実施形態のアンテナモジュール１００と異なっている点は２点である。１つは、第１実施形態におけるアンテナエレメント１２０、１３０における底部１２２、１３２の幅がαλ／４であったのに対し、本実施形態のアンテナエレメント３２０、３３０における底部３２２、３３２の幅がαλ／６０となっていることである。もう１つは、第１実施形態におけるアンテナエレメント１２０、１３０は偏波方向線１２５、１３５について左右非対称であったのに対し、本実施形態におけるアンテナエレメント３２０、３３０は偏波方向線３２５、３３５について左右対称であることである。

このようになっていても、第１実施形態の効果のうち、２つのアンテナエレメントのそれぞれが左右非対称であることに起因する効果以外の効果が達成される。ただし、広帯域化の程度は第１実施形態と異なる。

図４に、第１〜第３実施形態および他の例におけるアンテナモジュールのＶＳＷＲ−周波数特性を、グラフにて示す。グラフ中、線２１が本実施形態のアンテナモジュール３００の特性を示し、線２２が第２実施形態に対して両アンテナモジュールの幅をαλ／６に変更した場合のアンテナモジュールを示し、線２３が第２実施形態に対して両アンテナモジュールの幅をαλ／４に変更した場合のアンテナモジュールを示し、線２４が第２実施形態のアンテナモジュール２００の特性を示し、線２５が第１実施施形態のアンテナモジュール１００の特性を示している。また、縦軸がＶＳＷＲ（電圧定在波比）の値に対応し、横軸が周波数（ＧＨｚ単位）に対応する。ある周波数におけるＶＳＷＲの値が低いほど、その周波数におけるアンテナモジュールの作動がより良好になることを意味する。

線２５に示す通り、第１実施形態のアンテナモジュール１００は、４ＧＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数帯域のほぼすべてにおいて、ＶＳＷＲが２以下となっている。また、線２４に示す通り、第２実施形態のアンテナモジュール２００は、４ＧＨｚ〜６ＧＨｚ帯の多くでＶＳＷＲが２以上２．５以下となっているが、それ以外のほとんどの帯域ではＶＳＷＲが２以下となっている。

このように、第１実施形態のアンテナモジュール１００は、第２実施形態のアンテナモジュール２００に比べてアンテナエレメントの幅が狭くなっているにもかかわらず、より広い周波数帯域で２以下のＶＳＷRを実現している。これは、第１実施形態のアンテナモジュール１００においては、各アンテナエレメントを左右非対称とすることで、各アンテナエレメント間の間隔を広げており、その結果、両アンテナエレメント間の結合の悪影響が小さくなるからである。また、両アンテナエレメント間の結合の悪影響が小さくなることで、それらの指向性が正面方向に保たれるという効果も得られる。

また、線２３に示す通り、アンテナエレメントを左右対称とし、かつ、アンテナエレメントの幅をαλ／４とした例においても、４〜１０ＧＨｚ体のＶＳＷＲの値は２前後となるので、この例のアンテナモジュールをこの帯域内で良好に使用することができる。

これらのことから、アンテナエレメントの幅は、両者が近づきすぎて結合しない程度に幅を広くするという観点から、αλ／４〜αλ／３が望ましいと考えられる。

また、線２２に示す通り、アンテナエレメントを左右対称とし、かつ、アンテナエレメントの幅をαλ／６とした例においても、４〜１０ＧＨｚ体のＶＳＷＲの値は３前後となるので、この例のアンテナモジュールをこの帯域内で使用することは可能である。したがって、アンテナエレメントの幅がαλ／６以上であれば、アンテナモジュールの広帯域化が実現する。

また、線２１に示す通り、アンテナエレメントを左右対称とし、かつ、アンテナエレメントの幅をαλ／６０とした例においては、４ＧＨｚ付近の帯域でのみ良好に作動する。このような例においても、偏波ダイバシティは実現できる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能を実現し得る種々の形態を包含するものである。

例えば、上記の各実施形態においては、グラウンドの外周のうち、２つのアンテナエレメントに面する側の形状は、円弧形状であった。しかし、グラウンドが、アンテナエレメントから逃げるような形状となるためには、必ずしもその外周が円弧状となっていなくてもよい。

例えば、グラウンドの外周のうち、２つのアンテナエレメントに面する側の形状は、円弧形状上の複数の点を直線で繋ぎ合わせた多角形外周形状となっていてもよい。すなわち、グラウンドの外周は、当該外周における第１（または第２）の給電点に最も近い位置から、第２（または第１）のアンテナエレメントから遠ざかる方向に離れるにつれ、第１（または第２）のアンテナエレメントとの間隔が広がるように、形成されており、かつ、当該外周における第２の給電点に最も近い位置から、第１（または第２）のアンテナエレメントから遠ざかる方向に離れるにつれ、第２（または第１）のアンテナエレメントとの間隔が広がるように、形成されていれば足りる。

また、第１〜第３実施形態においては、アンテナエレメントはホームベース形状を有していたが、アンテナエレメントの形状はこのようなものに限られるわけではない。例えば、アンテナモジュールは、図５に示すような、三角形のアンテナエレメント５２０を有するようになっていてもよい。また、図６、図７に示すように、アンテナモジュールのテーパー部分の辺は、曲線であってもよい。なお、点５２１、６２１、７２１は、それぞれ給電点であり、線５２５、５２６、５２７は、給電点から偏波方向に伸びる線である。

また、上記の実施形態においては、基板上に設けられた２つのアンテナエレメントの偏波方向が互いに垂直となるように、各アンテナエレメントの向きが決められている。しかし、偏波ダイバシティを実現するためには、２つのアンテナエレメントの偏波方向の成す角は、必ずしも９０°である必要はない。２つのアンテナエレメントの偏波方向の成す角が０°以上でありさえすれば、偏波ダイバシティは実現可能である。

第１実施形態に係るアンテナモジュール１００の平面図である。 第２実施形態に係るアンテナモジュール１００の平面図である。 第３実施形態に係るアンテナモジュール１００の平面図である。 第１〜第３実施形態および他の例におけるアンテナモジュールのＶＳＷＲ−周波数特性を示すグラフである。 アンテナエレメント１２０の変形例を示す図である。 アンテナエレメント１２０の変形例を示す図である。 アンテナエレメント１２０の変形例を示す図である。

符号の説明

２１…左右対称・幅λ／６０の特性、２２…左右対称・幅λ／６の特性、２３…左右対称・幅λ／４の特性、２４…左右対称・幅λ／３の特性、２５…左右非対称・幅λ／４の特性、１００、２００、３００…アンテナモジュール、１０１、２０１、３０１…基板、１１０、２１０、３１０…グラウンド、１１１、２１１、３１１…対称線、１２０、１３０、２２０、２３０、３２０、３３０、５２０、６２０、７２０…アンテナエレメント、１２１、１３１、２２１、２３１、３２１、３３１、５２１、６２１、７２１…給電点、１２２、１３２、２２２、２３２、３２２、３３２…底部、１２３、１２４、１３３、１３４、２２３、２２４、２３３、２３４、３２３、３２４、３３３、３３４…テーパー部側面、１２５、１３５、２２５、２３５、３２５、３３５、５２５、６２５、７２５…偏波方向線、１４０、２４０、３４０…エレメント間隔。

Claims (9)

1. 基板（１０１、２０１、３０１）と、
   前記基板上に配置されたグラウンド（１１０、２１０、３１０）と、
   前記基板上に配置された第１のアンテナエレメント（１２０、２２０、３２０、５２０、６２０、７２０）と、
   前記基板上に配置された第２のアンテナエレメント（１３０、２３０、３３０）と、を備え、
   前記第１のアンテナエレメントの前記グラウンド側の端部には第１の給電点（１２１、２２１、３２１、５２１、６２１、７２１）が設けられ、
   前記第２のアンテナエレメントの前記グラウンド側の端部には第２の給電点（１３１、２３１、３３１）が設けられ、
   前記第１のアンテナエレメントの放出する電波の偏波方向（以下、第１の偏波方向という）が、前記第２のアンテナエレメントの偏波方向（以下、第２の偏波方向という）に対して非平行になるよう、前記第１のアンテナエレメントおよび第２のアンテナエレメントは配置され、
   前記グラウンドの外周は、当該外周における前記第１の給電点に最も近い位置から、前記第２のアンテナエレメントから遠ざかる方向に離れるにつれ、前記第１のアンテナエレメントとの間隔が広がるように、形成されており、かつ、当該外周における前記第２の給電点に最も近い位置から、前記第１のアンテナエレメントから遠ざかる方向に離れるにつれ、前記第２のアンテナエレメントとの間隔が広がるように、形成されていることを特徴とするアンテナモジュール。
2. 前記グラウンドの外周のうち、前記第１の給電点および前記第２の給電点に面している部分の形状は、円弧形状であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
3. 前記グラウンドの外周のうち、前記第１の給電点および前記第２の給電点に面している部分の形状は、円弧形状上の複数の点を直線で繋ぎ合わせた多角形外周形状となっていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
4. 前記グラウンドの形状は、対称線（１１１、２１１、３１１）について線対称であり、前記第１のアンテナエレメントの形状と前記第２のアンテナエレメントの形状とは、前記対称線について互いに線対称であり、前記第１の給電点の位置と前記第２の給電点の位置とは、前記対称線について互いに線対称であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のアンテナモジュール。
5. 前記第１のアンテナエレメントは、前記第１の給電点を含むと共に前記第１の偏波方向に垂直な方向の幅が前記第１の偏波方向に沿って前記第１の給電点から遠ざかるほど広くなる第１のテーパー部を有し、
   前記第２のアンテナエレメントは、前記第２の給電点を含むと共に前記第２の偏波方向に垂直な方向の幅が前記第２の偏波方向に沿って前記第２の給電点から遠ざかるほど広くなる第２のテーパー部を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のアンテナモジュール。
6. 前記第１のテーパー部と第２のテーパー部との間隔は、前記グラウンドから遠ざかるにつれて拡大するようになっていることを特徴とする請求項５に記載のアンテナモジュール。
7. 前記第１のテーパー部のうち、前記第１の給電点から前記第１の偏波方向に伸びた直線よりも前記第２のアンテナエレメントに近い部分の面積は、前記第１の給電点から前記第１の偏波方向に伸びた直線よりも前記第２のアンテナエレメントから遠い部分の面積に比べて小さくなっていることを特徴とする請求項６に記載のアンテナモジュール。
8. 前記第１のアンテナエレメントの、前記第１の偏波方向に垂直な方向の幅は、前記第１のアンテナエレメントの、前記第１の偏波方向の幅の２／３よりも大きく、
   前記第２のアンテナエレメントの、前記第２の偏波方向に垂直な方向の幅は、前記第２のアンテナエレメントの、前記第２の偏波方向の幅の２／３よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のアンテナモジュール。
9. 前記第１のアンテナエレメントの、前記第１の偏波方向に垂直な方向の幅は、前記第１のアンテナエレメントの、前記第１の偏波方向の幅よりも大きく、
   前記第２のアンテナエレメントの、前記第２の偏波方向に垂直な方向の幅は、前記第２のアンテナエレメントの、前記第２の偏波方向の幅よりも大きいことを特徴とする請求項８に記載のアンテナモジュール。

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