JP2020108050A - アンテナ装置および無線端末 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナ素子を実装する回路の実装効率を向上させる。【解決手段】本アンテナ装置は、第１信号を伝送する配線を有する基板と、板状に形成され第２信号による無線通信に用いられる複数のアンテナ素子と、を備える。本アンテナ装置において、前記アンテナ素子は、前記配線上に前記配線に沿って並んで配置され、複数の前記アンテナ素子それぞれの前記配線が延びる方向と直交する方向の長さは、前記配線の短手方向の長さより長く形成されており、複数の前記アンテナ素子それぞれの給電点は、前記アンテナ素子の重心とは異なる位置に設けられる。【選択図】図２

Description

本発明は、アンテナ装置および無線端末に関する。

昨今、サービス導入に向けた動きが活発となっている第５世代通信システムは、ミリ波帯域の電波を採用する。ミリ波帯域の電波は、第４世代通信システムで採用されたマイクロ波帯域の電波よりも伝搬距離が短い。第５世代通信システムでは、ビームフォーミングを採用することで伝搬距離を伸ばすことが検討されている。ビームフォーミングでは、複数並べて配置したアンテナ素子からの電波の位相を制御することで高い指向性ゲインを得る。このような複数のアンテナ素子を並べたアンテナをアレーアンテナと称する。アレーアンテナにおける各アンテナ素子の配置について、様々なパターンが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２０１７−１８８７７９号公報 特開平９−１９９９３８号公報

無線端末は、様々な機能に対応しつつ小型化、薄型化が要請されている。小型化、薄型化が要請される中で様々な機能への対応を要請されるため、無線端末内にアンテナ素子を実装するスペースの確保が困難となっている。

開示の技術の１つの側面は、アンテナ素子を実装する回路の実装効率を向上させることを課題とする。

開示の技術の１つの側面は、次のようなアンテナ装置によって例示される。本アンテナ装置は、第１信号を伝送する配線を有する基板と、板状に形成され第２信号による無線通信に用いられる複数のアンテナ素子と、を備える。本アンテナ装置において、前記アンテナ素子は、前記配線上に前記配線に沿って並んで配置され、複数の前記アンテナ素子それぞれの前記配線の延びる方向と直交する方向の長さは、前記配線の短手方向の長さより長く形成されており、複数の前記アンテナ素子それぞれの給電点は、前記アンテナ素子の重心とは異なる位置に設けられる。

本アンテナ装置は、アンテナ素子を実装する回路の実装効率を向上させることができる。

図１は、実施形態に係るアンテナ装置の一例を示す図である。 図２は、実施形態に係るアンテナ装置の正面の一例を示す図である。 図３は、実施形態に係るアンテナ装置の側面の一例を示す図である。 図４は、図３の矩形領域Ｒ１を拡大した図である。 図５は、実施形態に係るアンテナ素子に給電する給電回路からアンテナ素子までの給電経路の一例を模式的に示す図である。 図６は、給電点の位置を変えたアンテナ素子に給電した場合における電流分布を模式的に示す図である。 図７は、各アンテナ素子から送信する電波の位相を揃えるビームフォーミングの一例を示す図である。 図８は、走査角を様々に変更した場合における放射パターンの一例を示す図である。 図９は、信号線を流れる信号の損失を例示する図である。 図１０は、第１実施例に係るスマートフォンの構成を説明する図である。 図１１は、スマートフォンに搭載される近距離無線通信用アンテナの一例を示す図である。 図１２は、第１変形例に係るアンテナ装置の一例を示す正面図である。 図１３は、図１２のＡ−Ａ断面を示す図である。 図１４は、第２変形例に係るアンテナ装置の一例を示す正面図である。 図１５は、第２変形例に係るアンテナ装置の一例を示す背面図である。 図１６は、信号線とアンテナ素子の位置関係の別例を示す図である。

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。以下に示す実施形態の構成は例示であり、開示の技術は実施形態の構成に限定されない。

＜実施形態＞
本実施形態に係るアンテナ装置は、例えば、第１信号を伝送する配線を有する基板と、板状に形成され第２信号による無線通信に用いられる複数のアンテナ素子と、を備える。

上記アンテナ装置において、前記アンテナ素子は、前記配線上に前記配線の長手方向に並んで配置され、複数の前記アンテナ素子それぞれの前記長手方向と直交する方向の長さは、前記配線の短手方向の長さより長く形成されており、複数の前記アンテナ素子それぞれの給電点は、前記アンテナ素子の重心とは異なる位置に設けられる。

第１信号は、アンテナ装置が搭載する部品間やアンテナ装置を搭載する無線装置の部品間で送受信される信号であってもよく、部品に供給される電力であってもよい。このようなアンテナ装置であれば、第１信号を伝送する配線と第２信号の通信に用いられる複数のアンテナ素子とを異なる場所に配置しなくともよいため、回路の実装効率を高めることができる。

上記アンテナ装置において、前記第２信号が波長λの信号である場合に、複数の前記アンテナ素子それぞれは、互いにλ／４以上離れて配置されてもよい。このような構成とすることで、アンテナ素子間のアイソレーション（Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）を確保し、アンテナ素子間が配線によって接続されることによるアンテナ素子の放射特性への影響を抑制できる。

上記アンテナ装置において、前記給電点は、前記重心を通り、前記配線と直交する線上において前記重心とは異なる位置に設けられてもよい。このような位置に給電点が設けられることで、給電したアンテナ素子から配線によって接続された隣接するアンテナ素子への電流の流入が抑制される。そのため、アンテナ素子それぞれについて所望の放射特性を確保することが容易となる。

上記アンテナ装置において、前記アンテナ素子に給電する給電回路と前記アンテナ素子との間に、前記給電回路への前記第１信号の流入を抑制するフィルタ部が設けられてもよい。フィルタ部は、例えば、コンデンサやフィルタ回路を挙げることができる。フィルタ
回路は、例えば、ハイパスフィルタやバンドパスフィルタを挙げることができる。また、フィルタ部として、アンテナ素子への給電を非接触で行う非接触給電を挙げることもできる。フィルタ部によって、配線を流れる第１信号が給電回路へ流入を抑制することができ、アンテナ素子への給電を高精度に制御することが可能となる。

上記アンテナ装置は、例えば、無線端末に実装することができる。無線端末としては、スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブルコンピュータ、携帯電話、ノートブック型パーソナルコンピュータ等を挙げることができる。

以上で説明したアンテナ装置および無線端末について、図面を参照してさらに説明する。図１は、実施形態に係るアンテナ装置の一例を示す斜視図である。図２は、実施形態に係るアンテナ装置の正面の一例を示す図である。図３は、実施形態に係るアンテナ装置の側面の一例を示す図である。図４は、図３の矩形領域Ｒ１を拡大した図である。アンテナ装置１は、複数のアンテナ素子４１を含むアレイアンテナ４および信号線３を備える。信号線３およびアレイアンテナ４は、例えば、プリント基板２上に印刷されることで形成される。

プリント基板２は、硬質なリジッド基板であっても屈曲可能なフレキシブル基板であってもよい。プリント基板２は、厚さｔ_Ｇの地板２１と地板２１の一方の面上に形成される厚さｈ_Ａの誘電体層２２とを含む。地板２１はグランド層となる。誘電体層２２上には、厚さｔ_Ａの信号線３およびアレイアンテナ４が形成される。信号線３およびアレイアンテナ４が設けられる側の面を正面、地板２１側の面を背面と称する。

信号線３は、アレイアンテナ４が送受信を行う無線信号とは異なる信号を伝送する配線である。信号線３は、マイクロストリップラインとして形成される。信号線３の両端部には、接続点９が設けられる。接続点９には、例えば、電源や各種部品等が接続される。信号線３は、一方の接続点９に接続された電源から供給される電力を他方の接続点９に接続された部品に伝送してもよいし、一方の接続点９に接続された部品と他方の接続点９に接続された部品との間で送受信される信号を伝送してもよい。以下、本明細書において、信号線３が伝送する電力および信号を、伝送信号と称する。伝送信号は、「第１信号」の一例である。

アンテナ素子４１は、アンテナ装置１の正面視において正方形（パッチ形状）に形成される放射素子である。アンテナ素子４１は、信号線３上に等間隔に複数配置される。アンテナ素子４１は、信号線３の一部の領域の幅を広げて形成される。すなわち、アンテナ素子４１の幅Ｗ_Ａは信号線３の幅Ｗ_Ｌよりも広い。さらに、アンテナ素子４１の幅Ｗ_Ａは、ミリ波の無線信号の送受信に好適な幅に調整される。信号線３は、アンテナ素子４１が形成する正方形の対向する２辺と直交するとともに、アンテナ素子４１の中心を通る。アンテナ素子４１の給電点４２は、アンテナ素子４１の中心とは異なる位置に設けられる。給電点４２は、好ましくはアンテナ素子４１の中心を通り信号線３の配線が延びる方向と直交する線上に設けられ、より好ましくはアンテナ素子４１の中心を通り信号線３の配線が延びる方向と直交する線上におけるアンテナ素子４１の端部に設けられる。複数のアンテナ素子４１によって、アレイアンテナ４が形成される。すなわち、アレイアンテナ４は、複数のアンテナ素子４１を信号線３上に並べて配置したアンテナである。ミリ波の無線信号は、「第２信号」の一例である。アンテナ素子４１の中心は、「重心」の一例である。

（アンテナ素子４１の形状および大きさ）
アンテナ素子４１の幅Ｗ_Ａは、アンテナ素子４１が送受信する電波の波長をλとすると、λ／２の正の整数倍とする。その上で、アンテナ素子４１の幅Ｗ_Ａは、信号線３の幅Ｗ_Ｌよりも広く形成する。換言すれば、信号線３の幅Ｗ_Ｌをアンテナ素子４１の幅Ｗ_Ａより
も狭く形成する。信号線３の幅Ｗ_Ｌをアンテナ素子４１の幅Ｗ_Ａよりも狭くする（Ｗ_ＬをＷ_Ａよりも小さい値とする）ことで、共振長の確保および給電点４２を介した給電信号の反射を発生させることが可能となる。その結果、アンテナ素子４１が互いに信号線３によって接続されている状態においても、アンテナ素子４１間における放射特性の影響を抑制し、アンテナ素子４１を互いに信号線３で接続していない状態からのアンテナ性能の劣化を抑制できる。

（アンテナ素子４１の間隔）
アンテナ素子４１それぞれの間隔を広げることで、アンテナ素子４１間のアイソレーション（Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）を確保し、アンテナ素子４１間が信号線３によって接続されることによるアンテナ素子４１の放射特性への影響を抑制することができる。アンテナ素子４１それぞれの間隔（すなわち、アンテナ素子４１を接続する接続ライン長）Ｌ_Ｌは、例えば、λ／４以上とすること好ましい。

（給電回路）
アレイアンテナ４は信号線３上に設けられる。そのため、信号線３を流れる伝送信号が給電点４２を介して給電回路に流れる虞がある。そこで、アンテナ装置１は、信号線３を流れる伝送信号が給電回路に流れることを抑制する構成を採用する。図５は、実施形態に係るアンテナ素子に給電する給電回路からアンテナ素子までの給電経路の一例を模式的に示す図である。図５では、アンテナ素子４１と給電回路５の間に電波の位相を制御する位相器６が設けられる。さらに、アンテナ素子４１と位相器６との間に、フィルタ部７が設けられる。フィルタ部７は、給電回路５から供給される電流を通過させるとともに、信号線３を流れる伝送信号をフィルタする。このようなフィルタ部７を採用することで、給電回路５への信号線３を流れる伝送信号の流入を抑制することができる。フィルタ部７は、例えば、コンデンサやフィルタ回路を挙げることができる。フィルタ回路は信号線３が伝送する伝送信号の周波数および給電回路５が給電する電流の周波数に応じて適宜選択することができる。フィルタ回路は、例えば、ハイパスフィルタやバンドパスフィルタを採用することができる。

（給電点４２の位置）
給電点４２の位置は、アンテナ素子４１の中心から信号線３と直交する方向にオフセット距離ｄずらした位置とし、好ましくはアンテナ素子４１の端部とする。すなわち、給電点４２は、信号線３の中心線上から外れた位置に配置される。また、各アンテナ素子４１において、給電点４２を中心からずらす方向は同一方向とする。

図６は、給電点の位置を変えたアンテナ素子に給電した場合における電流分布を模式的に示す図である。図６のＢ１、Ｂ２、Ｂ３のそれぞれでは、上側の図が給電点４２の位置を示し、下側の図が電流分布を示す。図６の電流分布を示す図（下側の図）では、強い電流が存在する領域を濃い色で示し、弱い電流が存在する領域を薄い色で示す。図６では、Ｂ１およびＢ２に本実施形態のアレイアンテナ４においてアンテナ素子４１１に給電した場合の電流分布が模式的に示される。図６のＢ３では、給電点４２を信号線３の中心線上に配置した比較例に係るアレイアンテナにおいてアンテナ素子４１１に給電した場合の電流分布が模式的に示される。

図６のＢ１に例示する本実施形態に係るアレイアンテナ４では、アンテナ素子４１の中心を通り信号線３と直交する線上にアンテナ素子４１の中心からオフセット距離ｄだけずらした位置に給電点４２を配置する。オフセット距離ｄは、給電点４２がアンテナ素子４１の端部に位置するように設定される。Ｂ２に例示する本実施形態に係るアレイアンテナ４では、アンテナ素子４１の右上端部に給電点４２を配置する。Ｂ２に例示する給電点４２の位置は、アンテナ素子４１の中心から信号線３と直交する方向にオフセット距離ｄだ
けずらして給電点４２を配置する構成の一例である。Ｂ３に例示する比較例は、アンテナ素子４１それぞれにおいて、信号線３の中心線上に給電点４２を配置する。Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を比較すると、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３のいずれにおいても、アンテナ素子４１１において強い電流が生じている。一方、Ｂ１、Ｂ２では、アンテナ素子４１１以外の他のアンテナ素子４１においては弱い電流が生じているのに対し、Ｂ３では、アンテナ素子４１１以外のアンテナ素子４１においても強い電流が生じている。すなわち、Ｂ３に例示される比較例では、いずれかのアンテナ素子４１に給電すると他のアンテナ素子４１にも電流が流れやすいことが理解できる。

すなわち、図６のＢ３に例示する比較例のように、給電点４２をアンテナ素子４１における信号線３の線上に配置すると、アンテナ素子４１１に給電された電流が隣接するアンテナ素子４１に流入しやすくなる。そのため、アンテナ素子４１それぞれについて所望の放射特性を確保することが困難となる。一方、図６のＢ１、Ｂ２に例示する本実施形態では、給電点４２の位置を信号線３の線上からずらした位置に配置することで、アンテナ素子４１１に給電した電流の隣接するアンテナ素子４１への流入を抑制することができる。そのため、アンテナ素子４１それぞれについて所望の放射特性を確保することが容易となる。なお、Ｂ１とＢ２とを比較すると、アンテナ素子４１１以外の他のアンテナ素子４１に流れる電流はＢ１の方がＢ２よりも弱いことがわかる。すなわち、給電点４２は、アンテナ素子４１の中心を通り信号線３と直交する線上にアンテナ素子４１の中心からオフセット距離ｄだけずらした位置に配置することがより好ましいことが理解できる。

なお、アレイアンテナ４の一部のアンテナ素子４１における給電点４２を中心からずらす方向を他のアンテナ素子４１と逆方向とした場合、アンテナ素子４１に流れる電流の位相が逆となるため、各アンテナ素子４１に流れる電流の位相を揃えるため、逆方向にずらした給電点４２を有するアンテナ素子４１に流す電流の位相を１８０°移相することとなる。そのため、各アンテナ素子４１における給電点４２を中心からずらす方向は同一とすることが好ましい。なお、移相を行うのであれば、アレイアンテナ４は、一部のアンテナ素子４１における給電点４２を中心からずらす方向を他のアンテナ素子４１と逆方向とすることもできる。

図７は、各アンテナ素子から送信する電波の位相を揃えるビームフォーミングの一例を示す図である。上記したように、アレイアンテナ４では、複数のアンテナ素子４１間における信号線３の幅Ｗ_Ｌ、アンテナ素子４１の間隔および給電点４２の位置の調整、信号線３を流れる伝送信号の給電回路５への流入を抑制するフィルタ部７の採用により、アンテナ素子４１それぞれについて所望の放射特性を確保することが可能となる。アンテナ素子４１それぞれについて所望の放射特性を確保することで、アレイアンテナ４をマイクロストリップパッチアンテナとして動作させることが可能となる。その結果、アンテナ素子４１が送信する電波の位相を制御することで、図７に例示するような、所望の方向（走査角θ）への指向性ゲインを得て伝搬距離を伸ばすビームフォーミングも可能である。

（本実施形態のシミュレーション）
本実施形態について、アンテナ装置１の各数値を具体的に定めてシミュレーションを行ったので、シミュレーション結果について説明する。本シミュレーションでは、誘電体層２２の比誘電率ε_ｒを１．０、アンテナ素子４１の幅Ｗ_Ａを４．６ｍｍ、信号線３の幅Ｗ_Ｌ（図２）を１．８ｍｍ、アンテナ素子４１の長さＬ_Ａ（図２）を４．６ｍｍ、アンテナ素子４１の間隔Ｌ_Ｌ（図２）を２．３ｍｍ、給電点４２のオフセット距離ｄ（図２）を１．５ｍｍ、地板２１からアンテナ素子４１までの高さｈ_Ａ（図３）を０．５ｍｍ、アンテナ素子４１の厚みｔ_Ａ（図４）を０．０５ｍｍ、地板２１の厚みｔ_Ｇ（図４）を１．０ｍｍとする。また、給電点４２を介してアンテナ素子４１に供給する電流の周波数を２８ＧＨｚとし、信号線３を流れる伝送信号の周波数を０〜６ＧＨｚの範囲とする。

図８は、走査角を様々に変更した場合における放射パターンの一例を示す図である。図８は、走査角０度、走査角１０度、走査角２０度、走査角３０度のそれぞれについて放射パターンを例示する。図８を参照すると、アレイアンテナ４は所望の走査角に対して強い電波を放射していることが理解できる。すなわち、本実施形態によれば、信号線３上にアレイアンテナ４を配置しても、所望の方向にビームフォーミングが可能である。

図９は、信号線を流れる信号の損失を例示する図である。図９の縦軸は信号線３を流れる伝送信号の損失を示しており、下方に行くほど伝送信号の損失が生じていることを示す。図９の横軸は伝送信号の周波数を示す。図６を参照すると、周波数が０〜６ＧＨｚの範囲の伝送信号について、大きな損失は生じていないことが理解できる。すなわち、本実施形態によれば、信号線３上にアレイアンテナ４を配置しても、伝送信号の損失が抑制される。

＜実施形態の作用効果＞
実施形態では、信号線３上にアンテナ素子４１を複数配置してアレイアンテナ４とした。すなわち、信号線３とアレイアンテナ４の実装スペースを共用化した。そのため、信号線３とは異なる位置にアレイアンテナ４を設ける場合と比較して、アレイアンテナ４を実装する回路の実装効率を向上させることができる。

本実施形態では、信号線３の幅Ｗ_Ｌをアンテナ素子４１の幅Ｗ_Ａよりも狭く形成することで、共振長をの確保および給電点４２を介した給電信号の反射を発生させる。本実施形態ではこのような構成を採用することで、アンテナ素子４１が互いに信号線３によって接続されている状態においても、アンテナ素子４１を互いに信号線３で接続していない状態からのアンテナ性能の劣化を抑制できる。

本実施形態では、アンテナ素子４１それぞれの間隔Ｌ_Ｌを広めに設定する（例えば、間隔Ｌ_Ｌをλ／４以上とする）ことで、アンテナ素子４１間のアイソレーション（Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）を確保し、アンテナ素子４１間が信号線３によって接続されることによるアンテナ素子４１の放射特性への影響を抑制できる。

本実施形態では、アンテナ素子４１と位相器６との間に、フィルタ部７が設けられる。フィルタ部７が設けられることで、給電回路５への信号線３を流れる伝送信号の流入を抑制することができるため、アンテナ素子４１への給電を高精度に制御することが可能となる。

本実施形態では、アンテナ素子４１の中心からずらした位置、かつ、信号線３と直交する線上に給電点４２を配置した。給電点４２をこのような位置に配置することで、給電したアンテナ素子４１から信号線３によって接続された隣接するアンテナ素子４１への電流の流入が抑制される。そのため、本実施形態によれば、アンテナ素子４１それぞれについて所望の放射特性を確保することを容易となる。

（第１実施例）
本実施形態の実施例について説明する。第１実施例では、スマートフォンやタブレット端末のリジッドなプリント基板に本実施形態を適用する場合について説明する。図１０は、第１実施例に係るスマートフォンの構成を説明する図である。図１０では、スマートフォン１００の筐体１０１内の構成が例示される。スマートフォン１００では、筐体１０１内のプリント基板２上に、電池１０２、電源ＩＣ１０３、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＲＣ）ＩＣ１０４、アンテナ１０５が設けられる。電池１０２は、例えば、リチウムイオンバッテリーである。電源ＩＣ１０３は、電池１０２から供給される電力をスマート
フォン１００内部のＲＣ ＩＣ１０４等の各部品に供給する。

電源ライン３１およびＲＦライン３２は、信号線３の一例である。電源ライン３１は、電源ＩＣ１０３とＲＦ ＩＣ１０４とを接続し、電源ＩＣ１０３から供給される電力をＲＦ ＩＣ１０４に伝送する。ＲＦライン３２は、ＲＦ ＩＣ１０４とアンテナ１０５とを接続し、ＲＦ ＩＣ１０４からのＲＦ信号をアンテナ１０４に伝送する。

第１実施例では、電源ライン３１上に４つのアンテナ素子４１が配置され、ＲＦライン３２上に５つのアンテナ素子４１が配置される。電源ライン３１上に配置された４つのアンテナ素子４１は、アレイアンテナ４ａとして動作可能である。ＲＦライン３２上に配置された５つのアンテナ素子４１もアレイアンテナ４ｂとして動作可能である。このような構成を採用することで、第１実施例に係るスマートフォン１００は、アンテナ１０５とは異なる周波数で通信するアレイアンテナ４ａおよびアレイアンテナ４ｂを備えることができる。

（第２実施例）
第２実施例では、スマートフォンやタブレット端末のフレキシブルなプリント基板に本実施形態を適用した場合について説明する。図１１は、スマートフォンに搭載される近距離無線通信（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、ＮＦＣ）アンテナの一例を示す図である。図１１に例示されるＮＦＣアンテナ２００では、給電回路５１によって給電されるアンテナ線３３を備える。ＮＦＣアンテナ２００は、アンテナ線３３によって近距離無線通信を行う。アンテナ線３３は、信号線３の一例である。第２実施例では、アンテナ線３３上にアンテナ素子４１が並んで配置される。このような構成を採用することで、ＮＦＣアンテナ２００は、アンテナ線３３とは異なる周波数で通信するアレイアンテナ４ｃおよびアレイアンテナ４ｄを備えることができる。

＜変形例＞
以上説明した実施形態は、様々に変形することができる。以下では、変形例について説明する。

実施形態では、信号線３を流れる伝送信号の給電回路５への流入を抑制するため、コンデンサやフィルタ回路が採用される。しかしながら、給電回路への伝送信号の流入を抑制する手段は、コンデンサやフィルタ回路に限定されるわけではなく、他の手段を採用してもよい。例えば、給電回路５からアンテナ素子４１へ非接触給電を行うことで、給電回路への伝送信号を抑制してもよい。非接触給電の方式としては、例えば、容量結合給電およびスロット結合給電を挙げることができる。

図１２は、第１変形例に係るアンテナ装置の一例を示す正面図である。図１３は、図１２のＡ−Ａ断面を示す図である。図１２および図１３に例示されるアンテナ装置１ａは、アンテナ素子４１に給電する給電エレメント７ａを備える。図１３に例示の通り、給電エレメント７ａは誘電体層２２上に設けられ、給電回路５に接続される。アンテナ素子４１と給電エレメント７ａとは正面視において一部重なり合うように配置され、アンテナ素子４１と給電エレメント７ａとは図１３に例示されるように互いに接触しない。第１変形例において給電回路５からアンテナ素子４１への給電は、給電エレメント７ａとアンテナ素子４１との容量結合給電によって行う。

図１４は、第２変形例に係るアンテナ装置の一例を示す正面図である。図１５は、第２変形例に係るアンテナ装置の一例を示す背面図である。図１５では、正面側（すなわち、誘電体層２２側）に設けられるアンテナ素子４１が点線で示される。第２変形例に係るアンテナ装置１ｂは、給電エレメント７ａがプリント基板２の背面に設けられる。すなわち
、第２変形例では、アンテナ素子４１と給電エレメント７ａとが、プリント基板２の互いに異なる面に設けられる。第２変形例では、プリント基板２を厚み方向に貫通するスロット８が、アンテナ素子４１と給電エレメント７ａとが正面視において重畳する領域に設けられる。第２変形例では、スロット８を介してアンテナ素子４１と給電エレメント７ａとがスロット結合することで、アンテナ素子４１への給電が行われる。第１変形例および第２変形例では、アンテナ素子４１と給電エレメント７ａとが非接触であるため、伝送信号の給電回路５への流入が抑制される。

実施形態では、正方形に形成されたアンテナ素子４１を用いたが、アンテナ素子４１の形状は正方形以外の形状であってもよい。アンテナ素子４１は、例えば、円形、正多角形等の様々な形状を採用できる。アンテナ素子４１の形状として正多角形を採用する場合、角の数が偶数である多角形が好ましい。アンテナ素子４１の形状を正方形以外の形状とする場合、給電点４２の位置はアンテナ素子４１の重心からずらした位置に設ければよい。

実施形態では、信号線３は、正方形に形成されたアンテナ素子４１の対向する２辺に直交するとともにアンテナ素子４１の中心を通るが、信号線３とアンテナ素子４１との位置関係がこのような関係に限定されるわけではない。信号線３は、例えば、アンテナ素子４１の重心を通過するとともに、信号線３を対象軸としてアンテナ素子４１が線対象となるような位置を通ればよい。例えば、図１６に例示されるように、信号線３は、ひし形に形成したアンテナ素子４１の対向する頂点を通ってもよい。また、アレイアンテナ４が含むアンテナ素子４１の数に限定は無い。

以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせる事ができる。

１、１ａ、１ｂ・・・アンテナ装置
２・・・プリント基板
２１・・・地板
２２・・・誘電体層
３・・・信号線
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ・・・アレイアンテナ
４１、４１１・・・アンテナ素子
５、５１・・・給電回路
６・・・位相器
７・・・フィルタ部
７ａ・・・給電エレメント
８・・・スリット
９・・・接続点
３１・・・電源ライン
３２・・・ＲＦライン
１００・・・スマートフォン
２００・・・ＮＦＣアンテナ
１０４、１０５・・・アンテナ

Claims (6)

1. 第１信号を伝送する配線を有する基板と、
   板状に形成され第２信号による無線通信に用いられる複数のアンテナ素子と、を備え、
   前記アンテナ素子は、前記配線上に前記配線に沿って並んで配置され、
   複数の前記アンテナ素子それぞれの前記配線が延びる方向と直交する方向の長さは、前記配線の短手方向の長さより長く形成されており、
   複数の前記アンテナ素子それぞれの給電点は、前記アンテナ素子の重心とは異なる位置に設けられる、
   アンテナ装置。
2. 前記第２信号が波長λの信号である場合に、複数の前記アンテナ素子それぞれは、互いにλ／４以上離れて配置される、
   請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記給電点は、前記重心を通り、前記配線と直交する線上において前記重心とは異なる位置に設けられる、
   請求項１または２に記載のアンテナ装置。
4. 前記アンテナ素子に給電する給電回路と前記アンテナ素子との間に、前記給電回路への前記第１信号の流入を抑制するフィルタ部が設けられる、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
5. 前記無線通信は近距離無線通信である、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナ装置を備える、
   無線端末。

Images