JP2019106563A

JP2019106563A - アンテナ

Info

Publication number: JP2019106563A
Application number: JP2016081705A
Authority: JP
Inventors: 龍太園田; Ryuta Sonoda; 稔貴佐山; Toshitaka Sayama; 井川　耕司; Koji Igawa; 耕司井川
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2019-06-27
Also published as: WO2017179654A1

Abstract

【課題】バランが無くても、零次又は負の次数の共振モードで共振するアンテナを提供すること。【解決手段】グランドプレーンと、前記グランドプレーンを基準とする給電点に接続された第１の共振器と、前記第１の共振器に近接する第２の共振器とを備え、前記第２の共振器は、前記第１の共振器によって電磁界結合で非接触に給電される第１の導体エレメントと、前記第１の導体エレメントとギャップを介して容量結合する第２の導体エレメントと、前記第１の導体エレメントとギャップを介して容量結合する第３の導体エレメントと、前記第１の導体エレメントの第１の部分と前記第１の導体エレメントの第２の部分とに接続された第１の誘導ストリップと、前記第２の導体エレメントと前記第３の導体エレメントとに接続された第２の誘導ストリップとを有する、アンテナ。【選択図】図１

Description

本発明は、アンテナに関する。

従来、メタマテリアル構造を備えたメタマテリアルダイポールアンテナが知られている（例えば、非特許文献１を参照）。メタマテリアルダイポールアンテナは、当該構造を有することにより、零次共振モードや−１次共振モードといった、従来のアンテナでは発現しない共振モードを有し、アンテナの小型化に有効であることが知られている。

Marco A. Antoniades,「Multiband Compact Printed Dipole Antennas Using NRI-TL Metamaterial Loading」，IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION,VOL.60,NO.12,DECEMBER 2012,p.5613-5626

非特許文献１のメタマテリアルダイポールアンテナは平衡系であり、同軸ケーブルは不平衡系であるため、メタマテリアルダイポールアンテナへの適切な給電を行うためには、バラン（平衡−不平衡変換器）を介して給電することが好ましい。

しかしながら、従来の技術では、非特許文献１のＦｉｇ．１８及びＦｉｇ．２０に示されるようにバランを大きくしなければ、メタマテリアルダイポールアンテナを零次又は負の次数の共振モードで共振させることができない。

そこで、本発明の一態様は、バランが無くても、零次又は負の次数の共振モードで共振するアンテナを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
グランドプレーンと、
前記グランドプレーンを基準とする給電点に接続された第１の共振器と、
前記第１の共振器に近接する第２の共振器とを備え、
前記第２の共振器は、
前記第１の共振器によって電磁界結合で非接触に給電される第１の導体エレメントと、
前記第１の導体エレメントとギャップを介して容量結合する第２の導体エレメントと、
前記第１の導体エレメントとギャップを介して容量結合する第３の導体エレメントと、
前記第１の導体エレメントの第１の部分と前記第１の導体エレメントの第２の部分とに接続された第１の誘導ストリップと、
前記第２の導体エレメントと前記第３の導体エレメントとに接続された第２の誘導ストリップとを有する、アンテナが提供される。

また、上記目的を達成するため、本発明の他の一態様によれば、
グランドプレーンと、
前記グランドプレーンを基準とする給電点に接続された第１の共振器と、
前記第１の共振器に近接する第２の共振器とを備え、
前記第２の共振器は、
前記第１の共振器により電磁界結合で非接触に給電される第１の導体エレメントと、
前記第１の導体エレメントの第１の部分と前記第１の導体エレメントの第２の部分とに接続された第１の誘導ストリップと、
複数の導体エレメントがギャップを介しての容量結合で直列に接続された第１の導体エレメント群と、
複数の導体エレメントがギャップを介しての容量結合で直列に接続された第２の導体エレメント群と、
前記第１の誘導ストリップとは別に複数の誘導ストリップを含む誘導ストリップ群とを有し、
ｋを自然数とするとき、
前記誘導ストリップ群のうちｋ番目の誘導ストリップは、前記第１の導体エレメント群において前記第１の導体エレメントに容量結合する導体エレメントから数えてｋ番目の導体エレメントと、前記第２の導体エレメント群において前記第１の導体エレメントに容量結合する導体エレメントから数えてｋ番目の導体エレメントとに接続された、アンテナが提供される。

本態様によれば、前記第１の共振器は前記第２の共振器に電磁界結合で非接触に給電するので、バランが無くても、零次又は負の次数の共振モードで前記第２の共振器を共振させることができる。

アンテナのシミュレーションモデルの構成の一例を平面視で示す図である。図１のＡ−Ａにおける断面の一例を示す図である。図１のＢ−Ｂにおける断面の一例を示す図である。第２の共振器の等価回路の一例を示す図である。容量結合部の面配置構成の一例を示す図である。容量結合部の積層配置構成の一例を示す図である。容量結合部の積層配置構成の他の一例を示す図である。アンテナのシミュレーション時の構成の一例を平面視で示す図である。アンテナのシミュレーション時の積層構成の一例を示す図である。第２の共振器のシミュレーション時の構成の一例を示す図である。第１の共振器のシミュレーション時の構成の一例を示す図である。反射係数Ｓ１１の測定結果の一例を示す図である。容量結合部のギャップ長と共振周波数との関係の一例を示す図である。誘電正接と放射効率との関係の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は、一実施形態に係るアンテナ２５のシミュレーションモデルの構成の一例を平面視で示す図である。アンテナ２５は、電子機器に搭載される。電子機器は、アンテナ２５を用いて無線通信を行う。

アンテナ２５が搭載される電子機器とは、例えば、無線通信モジュール、据え置き型のテレビやパソコン等の表示機器自体、表示機器に搭載される装置、移動体自体、又は移動体に搭載される装置である。移動体の具体例として、携帯可能な携帯端末装置、自動車等の車両、ロボットなどが挙げられる。携帯端末装置の具体例として、携帯電話、スマートフォン、コンピュータ、ゲーム機、テレビ、音楽や映像のプレーヤー、ウェアラブルデバイスなどが挙げられる。ウェアラブルデバイスの具体的な形態として、リストウォッチ型、ペンダント型、メガネ型などが挙げられる。

アンテナ２５は、例えば、ブルートゥース（登録商標）等の無線通信規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ等の無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に対応する。アンテナ２５は、グランド１４を利用する伝送線路の終端１２に接続される。

伝送線路の具体例として、マイクロストリップライン、ストリップライン、グランドプレーン付きコプレーナウェーブガイド（信号線の形成される導体面とは反対側の表面にグランドプレーンが配置されたコプレーナウェーブガイド）、コプレーナストリップラインなどが挙げられる。

アンテナ２５は、グランド１４と、給電素子２１と、放射素子２２とを備える。

グランド１４は、グランドプレーンの一例である。グランド外縁１４ａは、グランド１４の直線的な外縁の一例である。グランド１４は、例えば、ＸＹ平面に平行な基板１３に形成されたグランドパターンである。

基板１３は、誘電体を主成分とする部材である。基板１３の具体例として、ＦＲ４（Flame Retardant Type４）基板が挙げられる。基板１３は、可撓性を有するフレキシブル基板でもよい。基板１３は、第１の基板表面と、第１の基板表面とは反対側の第２の基板表面とを有する。例えば、第１の基板表面には、電子回路が実装され、第２の基板表面には、グランド１４が形成されている。

基板１３に実装される電子回路は、例えば、アンテナ２５を介して信号を受信する受信機能と、アンテナ２５を介して信号を送信する送信機能との少なくとも一方の機能を含む集積回路である。電子回路は、例えば、ＩＣチップによって実現される。

給電素子２１は、グランドプレーンを基準とする給電点に接続された第１の共振器の一例である。給電素子２１は、伝送線路の終端１２に接続されている。終端１２は、グランド１４をグランド基準とする給電点の一例である。

給電素子２１は、基板１３に配置されてもよいし、基板１３以外の箇所に配置されてもよい。給電素子２１が基板１３に配置されている場合、給電素子２１は、例えば、基板１３の第１の基板表面に形成された導体パターンである。

給電素子２１は、グランド１４から離れる方向に延伸し、グランド１４をグランド基準とする給電点（終端１２）に接続されている。給電素子２１は、放射素子２２に対して非接触で高周波的に結合して給電可能な線状導体である。図面には、グランド外縁１４ａに対して直角な方向に延在する直線状導体と、グランド外縁１４ａに並走して延在する直線状導体とによって、Ｌ字状に形成された給電素子２１が例示されている。図示の場合、給電素子２１は、終端１２を起点に端部２１ａから延伸してから曲折部２１ｃで折れ曲がり、先端部２１ｂまで延伸する。先端部２１ｂは、他の導体が接続されていない開放端である。図面には、Ｌ字状の給電素子２１が例示されているが、給電素子２１の形状は、直線状、メアンダ状、ループ状などの他の形状でもよい。

放射素子２２は、第１の共振器に近接する第２の共振器の一例である。放射素子２２は、例えば、給電素子２１から離れて配置され、給電素子２１が共振することにより放射導体として機能する。放射素子２２は、例えば、給電素子２１と電磁界結合することにより非接触に給電されて放射導体として機能する。電磁界結合とは、電磁波による非接触結合を意味する。

放射素子２２は、グランド外縁１４ａに沿うように延伸する導体部分を有する。図面には、導体部分として、導体エレメント４１，５１，５２が示されている。導体部分は、グランド外縁１４ａから離れて位置する。放射素子２２がグランド外縁１４ａに沿った導体部分を有することによって、例えば、アンテナ２５の指向性を容易に調整することが可能となる。

給電素子２１と放射素子２２は、例えば、互いに電磁界結合可能な距離で離れて配置されている。放射素子２２は、給電素子２１から給電を受ける給電部を有している。図面には、給電部として、第１の導体エレメント４１が示されている。放射素子２２は、給電部で給電素子２１を介して電磁界結合によって非接触で給電される。このように給電されることによって、放射素子２２は、アンテナ２５の放射導体として機能する。

放射素子２２は、給電素子２１によって電磁界結合で非接触に給電されることにより、非特許文献１に示されたアンテナと同一（略同一を含む）の共振電流が放射素子２２上に流れる。すなわち、放射素子２２は、給電素子２１によって電磁界結合で非接触に給電されることにより、メタマテリアルダイポールアンテナとして機能する。

放射素子２２は、第１の導体エレメント４１と、第２の導体エレメント５１と、第３の導体エレメント５２とを同軸上に有する。

第１の導体エレメント４１は、給電素子２１によって電磁界結合で非接触に給電される。第１の導体エレメント４１は、第１の部分エレメント４３と、第２の部分エレメント４４とを同軸上に有する。第１の部分エレメント４３と第２の部分エレメント４４とは、第１の導体エレメント４１の中央部４２で導電的に（直流的に）接続されている。

第１の部分エレメント４３と第２の部分エレメント４４とのうち少なくとも一方が給電素子２１によって電磁界結合で非接触に給電される。図示の形態の場合、第１の部分エレメント４３と給電素子２１との最短距離は、第２の部分エレメント４４と給電素子２１との最短距離よりも短い。よって、第１の部分エレメント４３と給電素子２１との電磁界結合での結合度は、第２の部分エレメント４４と給電素子２１との電磁界結合での結合度よりも大きい。給電素子２１は、図示の場合、中央部４２に対して第１の部分エレメント４３寄りに位置する。

第１の部分エレメント４３は、中央部４２に対して一方の側に位置し、第２の部分エレメント４４は、中央部４２に対してもう一方の側に位置する。第１の部分エレメント４３は、中央部４２に接続された第１の内側端部４５と、第１の内側端部４５に対して中央部４２とは反対側に位置する第１の外側端部４７とを有する。第２の部分エレメント４４は、中央部４２に接続された第２の内側端部４６と、第２の内側端部４６に対して中央部４２とは反対側に位置する第２の外側端部４８とを有する。

第１の部分エレメント４３は、第１の内側端部４５から第１の外側端部４７に広がる形状を有する。第２の部分エレメント４４は、第２の内側端部４６から第２の外側端部４８に広がる形状を有する。第１の部分エレメント４３及び第２の部分エレメント４４の形状の具体例として、三角形（略三角形を含む）、台形（略台形を含む）などが挙げられる。第１の部分エレメント４３及び第２の部分エレメント４４の形状は、長方形（略長方形を含む）などの他の形状でもよい。

第２の導体エレメント５１は、第１の導体エレメント４１と第１のギャップ６１を介して容量結合する。第２の導体エレメント５１は、第１の部分エレメント４３の第１の外側端部４７に第１のギャップ６１を介して対向する第３の内側端部５４と、第３の内側端部５４に対して第１のギャップ６１とは反対側に位置する第３の外側端部５３とを有する。

第１のギャップ６１は、第１の外側端部４７と第３の内側端部５４との間に形成された第１の容量結合部である。

第３の導体エレメント５２は、第１の導体エレメント４１と第２のギャップ６２を介して容量結合する。第３の導体エレメント５２は、第２の部分エレメント４４の第２の外側端部４８に第２のギャップ６２を介して対向する第４の内側端部５６と、第４の内側端部５６に対して第２のギャップ６２とは反対側に位置する第４の外側端部５５とを有する。

第２のギャップ６２は、第２の外側端部４８と第４の内側端部５６との間に形成された第２の容量結合部である。

第２の導体エレメント５１は、第３の内側端部５４から第３の外側端部５３に広がる形状を有する。第３の導体エレメント５２は、第４の内側端部５６から第４の外側端部５５に広がる形状を有する。第２の導体エレメント５１及び第３の導体エレメント５２の形状の具体例として、台形（略台形を含む）などが挙げられる。第２の導体エレメント５１及び第３の導体エレメント５２の形状は、長方形（略長方形を含む）などの他の形状でもよい。

放射素子２２は、複数の誘導ストリップ（inductive strips）を更に有する。図面には、第１の誘導ストリップ７１と、第２の誘導ストリップ７２とが示されている。

第１の誘導ストリップ７１は、第１の部分エレメント４３と第２の部分エレメント４４とに接続された線条導体である。第１の誘導ストリップ７１は、第１の部分エレメント４３に第１の外側端部４７で接続された一端７３と、第２の部分エレメント４４に第２の外側端部４８で接続された他端７４とを有する。第１の誘導ストリップ７１は、第２の導体エレメント５１及び第３の導体エレメント５２には接続されていない。第１の誘導ストリップ７１は、第１の部分エレメント４３と第２の部分エレメント４４と中央部４２とを通る軸に平行に位置する。

第２の誘導ストリップ７２は、第２の導体エレメント５１と第３の導体エレメント５２とに接続された線条導体である。第２の誘導ストリップ７２は、第２の導体エレメント５１に第３の外側端部５３で接続された一端７５と、第３の導体エレメント５２に第４の外側端部５５で接続された他端７６とを有する。第２の誘導ストリップ７２は、第１の導体エレメント４１には接続されていない。第２の誘導ストリップ７２は、第２の導体エレメント５１と第３の導体エレメント５２と中央部４２とを通る軸に平行に位置する。

図２は、図１のＡ−Ａにおける断面の一例を示す図である。図３は、図１のＢ−Ｂにおける断面の一例を示す図である。放射素子２２は、誘電性の基材部３０に設けられている。基材部３０は、例えば、平面部を有する基板である。

第１の誘導ストリップ７１は、第１の部分エレメント４３の第１の外側端部４７に第１のビア３１を介して接続された一端７３と、第２の部分エレメント４４の第２の外側端部４８に第２のビア３２を介して接続された他端７４とを有する。第１のビア３１及び第２のビア３２は、基材部３０を貫通する。

第２の誘導ストリップ７２は、第２の導体エレメント５１の第３の外側端部５３に第３のビア３３を介して接続された一端７５と、第３の導体エレメント５２の第４の外側端部５５に第４のビア３４を介して接続された他端７６とを有する。第３のビア３３及び第４のビア３４は、基材部３０を貫通する。

基材部３０は、第１の導体エレメント４１と第２の導体エレメント５１と第３の導体エレメント５２とが配置された第１の基材部表面と、第１の誘導ストリップ７１と第２の誘導ストリップ７２とが配置された第２の基材部表面とを有する。なお、第１の誘導ストリップ７１と第２の誘導ストリップ７２のうちの少なくとも一方は、第１の基材部表面に配置された部分を有してもよいし、基材部３０の内部に配置された部分を有してもよい。

このように、放射素子２２は、導体エレメント４１，５１，５２と誘導ストリップ７１，７２とによって形成されたメタマテリアル構造を有するメタマテリアルダイポールアンテナである。放射素子２２は、第１のギャップ６１及び第２のギャップ６２によって、負の屈折率を有する２つの伝送線路ユニットセル８１，８２（図１参照）に分割される。第１の伝送線路ユニットセル８１は、第１の導体エレメント４１及び第１の誘導ストリップ７１によって構成される。第２の伝送線路ユニットセル８２は、第２の導体エレメント５１と第３の導体エレメント５２と第２の誘導ストリップ７２とによって構成される。

本構成によれば、給電素子２１は放射素子２２に電磁界結合で非接触に給電するので、バランが無くても、零次又は負の次数の共振モードで放射素子２２を共振させることができる。また、零次及び負の次数の共振モードで放射素子２２が共振することによって、バランが無くても、アンテナ２５のマルチバンド化やワイドバンド化が可能となる。

第２の導体エレメント５１と第３の導体エレメント５２との結合度Ｃ２３は、第１の導体エレメント４１と第２の導体エレメント５１との結合度Ｃ１２よりも小さく且つ第１の導体エレメント４１と第３の導体エレメント５２との結合度Ｃ１３よりも小さい。これにより、零次又は負の次数の共振モードで放射素子２２が共振するときのアンテナ利得を向上させることができる。結合度Ｃ２３，Ｃ１２，Ｃ１３は、容量結合の度合いを表す。結合度Ｃ２３，Ｃ１２，Ｃ１３は、それぞれ、各導体エレメント間の静電容量の大きさによって表され、結合度が大きいほど静電容量は大きくなる。

中央部４２は、第１の誘導ストリップ７１の一端７３が接続される第１の外側端部４７と第１の誘導ストリップ７１の他端７４が接続される第２の外側端部４８との間に位置することが好ましい。これにより、零次又は負の次数の共振モードで放射素子２２のマッチングがとれやすくなる。

放射素子２２の共振周波数を固定した場合、容量結合部のギャップ長が短いほど、容量結合部の容量は増えるので、放射素子２２の小型化が可能であり、ひいてはアンテナ２５の小型化が可能である。しかしながら、アンテナ２５の容量結合部のギャップ長が短くなると、アンテナ２５の放射効率ηが劣化する。放射効率ηは、アンテナ２５への供給電力に対する放射電力の比率を表す。放射効率ηの劣化は、放射素子２２が形成された基材部３０の誘電正接（ｔａｎδ）に起因する。

基材部３０の誘電正接（ｔａｎδ）は、０よりも大きく０．０１以下であると、０．０１よりも大きい場合に比べて、容量結合部のギャップを狭くしてもアンテナ２５の放射効率を向上させることができる。すなわち、アンテナ２５の小型化と放射効率ηの向上が両立する。

図４は、放射素子２２の等価回路の一例を示す図である。図４に示されるように、放射素子２２は、メタマテリアル構造を連続的に備えてもよい。

放射素子２２は、複数の導体エレメントが容量結合で直列に接続された第１の導体エレメント群１０１と、複数のエレメントが容量結合で直列に接続された第２の導体エレメント群１０２と、誘導ストリップ群７０とを有する。誘導ストリップ群７０は、第１の誘導ストリップ７１とは別に複数の誘導ストリップを含む。

第１の導体エレメント群１０１内の隣り合う導体エレメントは、第１の導体エレメント４１と第２の導体エレメント５１との間と同様の特徴を有し、ギャップを介して容量的に結合する。第２の導体エレメント群１０２内の隣り合う導体エレメントは、第１の導体エレメント４１と第３の導体エレメント５２との間と同様の特徴を有し、ギャップを介して容量的に結合する。

誘導ストリップ群７０は、Ｎ個の誘導ストリップを含む。第２の誘導ストリップ７２の長さは、第１の誘導ストリップ７１の長さよりも長く、第３の誘導ストリップ７３の長さは、第２の誘導ストリップ７２の長さよりも長い。第４の誘導ストリップ以降も同様である。

ｋを１からＮまでの自然数とするとき、誘導ストリップ群７０において長さが最小の誘導ストリップから数えてｋ番目の誘導ストリップは、第１の導体エレメント群１０１において第２の導体エレメント５１から数えてｋ番目の導体エレメントと、第２の導体エレメント群１０２において第３の導体エレメント５２から数えてｋ番目の導体エレメントとに接続されている。なお、誘導ストリップ群７０において長さが最小の誘導ストリップとは、第２の誘導ストリップ７２である。第２の誘導ストリップ７２は、１番目の誘導ストリップに相当する。

ｋ＝２の場合、放射素子２２は、第４の導体エレメント９１と、第５の導体エレメント９２と、第３の誘導ストリップ７３とを有する。

第４の導体エレメント９１は、第２の導体エレメント５１と容量結合する。例えば、第４の導体エレメント９１は、第３のギャップ６３を介して第３の外側端部５３と対向する第５の内側端部９４を有し、第３のギャップ６３を介して第２の導体エレメント５１と容量結合する。

第５の導体エレメント９２は、第３の導体エレメント５２と容量結合する。例えば、第５の導体エレメント９２は、第４のギャップ６４を介して第４の外側端部５５と対向する第６の内側端部９６を有し、第４のギャップ６４を介して第３の導体エレメント５２と容量結合する。

第３の誘導ストリップ７３は、第４の導体エレメント９１の第５の外側端部９３に接続された一端と、第５の導体エレメント９２の第６の外側端部９５に接続された他端とを有する線条導体である。

図５は、容量結合部の面配置構成の一例を示す図である。第１のギャップ６１及び第２のギャップ６２は、櫛状電極が交互に配置されたインターデジタルキャパシタ構造によって形成されている。これにより、第１の導体エレメント４１と第２の導体エレメント５１とは、第１のギャップ６１を介して容量結合し、第１の導体エレメント４１と第３の導体エレメント５２とは、第２のギャップ６２を介して容量結合する。

図６は、容量結合部の積層配置構成の一例を示す図である。第２の導体エレメント５１は、第１のギャップ６１を介して第１の導体エレメント４１と積層方向に容量結合し、第３の導体エレメント５２は、第２のギャップ６２を介して第１の導体エレメント４１と積層方向に容量結合する。第２の導体エレメント５１及び第３の導体エレメント５２は同層に配置され、第１の導体エレメント４１は、第２の導体エレメント５１及び第３の導体エレメント５２とは異なる層に配置されている。

図７は、容量結合部の積層配置構成の他の一例を示す図である。第２の導体エレメント５１は、第１のギャップ６１を介して第１の導体エレメント４１と積層方向に容量結合し、第３の導体エレメント５２は、第２のギャップ６２を介して第１の導体エレメント４１と積層方向に容量結合する。第１の導体エレメント４１と第２の導体エレメント５１と第３の導体エレメント５２とは、互いに異なる層に配置されている。

図８は、アンテナ２５のシミュレーション時の構成の一例を平面視で示す図である。図９は、アンテナ２５のシミュレーション時の積層構成の一例を示す図である。給電素子２１及びグランド１４は、給電素子層１６に配置され、放射素子２２及び基材部３０は、放射素子層１５に配置されている。図１０は、放射素子２２のシミュレーション時の構成の一例を示す図である。図１１は、給電素子２１のシミュレーション時の構成の一例を示す図である。

図８〜図１１において、本シミュレーション時の各部の寸法は、単位をｍｍとすると、
Ｌ１１：５０
Ｌ１２：５０
Ｌ１３：５
Ｌ１４：２０
Ｌ１５：４０
Ｌ１６：４０
Ｌ１７：１．７
Ｌ１：２０
Ｌ２：２７
Ｗｓ１：０．０８
Ｗｓ２：０．０８
ＦＷ：１
Ｗ：８
ｇ：０．０８
Ｌ２１：１
Ｌ２２：２．５
Ｌ２３：１３．５
とする。ビア３１〜３４の直径は、０．０３ｍｍとする。基材部３０の厚さは０．３ｍｍとする。

図１２は、バランを使用せずに、反射係数Ｓ１１を測定した結果の一例を示す図である。図１２に示されるように、バランが無くても、給電素子２１により非接触で給電された放射素子２２を、３ＧＨｚと４ＧＨｚとの間で零次の共振モードで共振させることができ、２ＧＨｚと３ＧＨｚとの間で−１次の共振モードで共振させることができる。

図１３は、基材部３０の誘電正接（＝ｔａｎδ）の違いによる、容量結合部のギャップ長と共振周波数との関係の一例を示す図である。横軸のｇａｐは、第１のギャップ６１及び第２のギャップ６２のギャップ長を表す。縦軸の共振周波数は、アンテナ２５の共振周波数を表す。ｔｄは、誘電正接を表す。図１３に示されるように、誘電正接を変化させても、同一ギャップ長であれば、共振周波数はほとんど変化しない。

図１４は、第１のギャップ６１及び第２のギャップ６２のギャップ長の違いによる、誘電正接と放射効率ηとの関係の一例を示す図である。図１４に示されるように、基材部３０の誘電正接（ｔａｎδ）は、０よりも大きく０．０１以下であると、０．０１よりも大きい場合に比べて、容量結合部のギャップが狭くてもアンテナ２５の放射効率が向上する。

以上、アンテナを実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

１２終端
１４グランド
２１給電素子
２２放射素子
２５アンテナ
３０基材部
４１第１の導体エレメント
４２中央部
４３第１の部分エレメント
４４第２の部分エレメント
５１第２の導体エレメント
５２第３の導体エレメント
７１第１の誘導ストリップ
７２第２の誘導ストリップ
７３第３の誘導ストリップ
８１第１の伝送線路ユニットセル
８２第２の伝送線路ユニットセル
９１第４の導体エレメント
９２第５の導体エレメント
１０１第１の導体エレメント群
１０２第２の導体エレメント群

Claims

グランドプレーンと、
前記グランドプレーンを基準とする給電点に接続された第１の共振器と、
前記第１の共振器に近接する第２の共振器とを備え、
前記第２の共振器は、
前記第１の共振器によって電磁界結合で非接触に給電される第１の導体エレメントと、
前記第１の導体エレメントとギャップを介して容量結合する第２の導体エレメントと、
前記第１の導体エレメントとギャップを介して容量結合する第３の導体エレメントと、
前記第１の導体エレメントの第１の部分と前記第１の導体エレメントの第２の部分とに接続された第１の誘導ストリップと、
前記第２の導体エレメントと前記第３の導体エレメントとに接続された第２の誘導ストリップとを有する、アンテナ。
前記第２の導体エレメントと前記第３の導体エレメントとの容量結合の度合いは、前記第１の導体エレメントと前記第２の導体エレメントとの容量結合の度合いよりも小さく且つ前記第１の導体エレメントと前記第３の導体エレメントとの容量結合の度合いよりも小さい、請求項１に記載のアンテナ。
前記第２の導体エレメントとギャップを介して容量結合する第４の導体エレメントと、
前記第３の導体エレメントとギャップを介して容量結合する第５の導体エレメントと、
前記第４の導体エレメントと前記第５の導体エレメントとに接続された第３の誘導ストリップとを備える、請求項１又は２に記載のアンテナ。
グランドプレーンと、
前記グランドプレーンを基準とする給電点に接続された第１の共振器と、
前記第１の共振器に近接する第２の共振器とを備え、
前記第２の共振器は、
前記第１の共振器により電磁界結合で非接触に給電される第１の導体エレメントと、
前記第１の導体エレメントの第１の部分と前記第１の導体エレメントの第２の部分とに接続された第１の誘導ストリップと、
複数の導体エレメントがギャップを介しての容量結合で直列に接続された第１の導体エレメント群と、
複数の導体エレメントがギャップを介しての容量結合で直列に接続された第２の導体エレメント群と、
前記第１の誘導ストリップとは別に複数の誘導ストリップを含む誘導ストリップ群とを有し、
ｋを自然数とするとき、
前記誘導ストリップ群のうちｋ番目の誘導ストリップは、前記第１の導体エレメント群において前記第１の導体エレメントにギャップを介して容量結合する導体エレメントから数えてｋ番目の導体エレメントと、前記第２の導体エレメント群において前記第１の導体エレメントにギャップを介して容量結合する導体エレメントから数えてｋ番目の導体エレメントとに接続された、アンテナ。
前記第１の導体エレメントの中央部は、前記第１の部分と前記第２の部分との間に位置する、請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナ。
前記第２の共振器が形成された基材部の誘電正接は、０よりも大きく０．０１以下である、請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナ。