JP6340690B2

JP6340690B2 - アンテナ装置

Info

Publication number: JP6340690B2
Application number: JP2014114915A
Authority: JP
Inventors: 祐一樫野; 宇野　博之; 博之宇野; 真木中村; 藤田　卓; 卓藤田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2018-06-13
Anticipated expiration: 2034-06-03
Also published as: US9711861B2; JP2015231062A; US20150349428A1

Description

本開示は、アンテナ装置に関する。

従来のアンテナ装置として、誘電体基板と無給電素子とを有する基地局用アンテナ装置が知られている。この誘電体基板では、一方の面にスロットを設けた接地導体板が形成され、他方の面にストリップ導体が形成される。無給電素子は、接地導体板に対向させて設けられる（例えば、特許文献１参照）。

図１５は、特許文献１に記載された基地局用アンテナ装置における無給電素子４００の構成を示す平面図である。基地局用アンテナ装置には、方形型の無給電素子４００の周辺にスリット４０１が設けられ、基地局用アンテナ装置の広帯域化を実現している。

特開２００２−３５９５１７号公報

特許文献１の基地局用アンテナ装置では、無給電素子４００の天頂方向（図１５の紙面手前方向）に、アンテナの指向性が向いている。特許文献１の技術では、アンテナの指向性を所望の方向（例えば基板水平方向）へチルトさせて、アンテナの利得を維持することは困難であった。

本開示は、上記事情に鑑みてながされたものであって、アンテナの指向性を好適にチルトでき、アンテナの利得を改善できるアンテナ装置を提供する。

本開示の一態様のアンテナ装置は、誘電体基板と、前記誘電体基板の一方の面に配置された導体板と、給電線から給電され、当該アンテナ装置の使用周波数の略１／２波長の電気長を有し、前記導体板に形成された第１スロット素子と、前記第１スロット素子より長い電気長を有し、前記第１スロット素子から電気長略１／４波長の間隔を隔てて、前記第１スロット素子と略平行に前記導体板に形成された第２スロット素子と、前記第１スロット素子と、前記第１スロット素子に対して前記第２スロット素子とは反対側に位置する前記導体板の第１の端部と、の間に、前記導体板に形成されたスリットと、前記導体板から所定の間隔を隔てて、前記導体板と略平行に配置された地導体と、を備え、前記スリットは、前記導体板における前記第１の端部と直交する第２の端部に形成された、アンテナ装置である。
本開示の別の一態様のアンテナ装置は、誘電体基板と、前記誘電体基板の一方の面に配置された導体板と、給電線から給電され、当該アンテナ装置の使用周波数の略１／２波長の電気長を有し、前記導体板に形成された第１スロット素子と、前記第１スロット素子より長い電気長を有し、前記第１スロット素子から電気長略１／４波長の間隔を隔てて、前記第１スロット素子と略平行に前記導体板に形成された第２スロット素子と、前記第１スロット素子と、前記第１スロット素子に対して前記第２スロット素子とは反対側に位置する前記導体板の第１の端部と、の間に、前記導体板に形成されたスリットと、前記導体板から所定の間隔を隔てて、前記導体板と略平行に配置された地導体と、を備え、前記スリットの中心部は、前記第１の端部と直交する方向において、前記第１スロット素子の中心部から、当該アンテナ装置の使用周波数の０．０８波長以下の電気長を隔てて配置された、アンテナ装置である。
本開示のさらに別の一態様のアンテナ装置は、誘電体基板と、前記誘電体基板の一方の面に配置された導体板と、給電線から給電され、当該アンテナ装置の使用周波数の略１／２波長の電気長を有し、前記導体板に形成された第１スロット素子と、前記第１スロット素子より長い電気長を有し、前記第１スロット素子から電気長略１／４波長の間隔を隔てて、前記第１スロット素子と略平行に前記導体板に形成された第２スロット素子と、前記第１スロット素子と、前記第１スロット素子に対して前記第２スロット素子とは反対側に位置する前記導体板の第１の端部と、の間に、前記導体板に形成されたスリットと、前記導体板から所定の間隔を隔てて、前記導体板と略平行に配置された地導体と、を備え、前記スリットの前記第１の端部に沿う方向の長さは、当該アンテナ装置の使用周波数の０．０１６波長以上かつ０．０５波長以下の電気長を有する、アンテナ装置である。

本開示によれば、アンテナの指向性を好適にチルトでき、アンテナの利得を改善できる。

実施形態におけるアンテナ装置の構造例を示す分解斜視図（Ａ）〜（Ｄ）実施形態における多層基板の各層におけるパターン構成例を示す平面図実施形態におけるアンテナ装置のパターンにおけるスリットを含む領域αの一例を示す拡大図実施形態におけるアンテナ装置の構造例を示すＡ−Ａ断面図実施形態におけるスリット無しの場合のアンテナ装置の利得の一例と、スリット有りの場合のアンテナ装置の利得の一例と、を示す模式図（Ａ）実施形態におけるスリット有りの場合の及びスリット無しの場合のアンテナ放射パターンの解析結果（垂直（ＸＺ）面指向性）の一例を示す模式図、（Ｂ）実施形態におけるスリット有りの場合の及びスリット無しの場合のアンテナ放射パターンの解析結果（円錐面指向性（θ＝５８度））の一例を示す模式図実施形態における円錐面指向性を説明するための模式図（Ａ）実施形態におけるスリット無しの場合のアンテナ装置における電流分布の一例を示す模式図、（Ｂ）実施形態におけるスリット有りの場合のアンテナ装置における電流分布の一例を示す模式図実施形態におけるスリット位置を変化させた場合の相対利得の変化例を示す模式図実施形態におけるスリット長を変化させた場合の相対利得の変化例を示す模式図実施形態における長さＬ１とチルト角θとの関係の一例を示す模式図実施形態における長さＬ１と利得（最大値により規格化）との関係の一例を示す模式図実施形態における長さｄｘ２とチルト角θとの関係の一例を示す模式図実施形態における長さｄｘ１とサイドローブレベルとの関係の一例を示す模式図特許文献１に記載された基地局用アンテナ装置における無給電素子の構成を示す平面図携帯端末にアンテナ装置が搭載された場合に想定されるユースケースの一例を示す模式図

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。

（本開示の一形態を得るに至った経緯）
アンテナ装置を携帯端末に搭載する場合、例えば、図１６に示すユースケースが想定される。図１６では、携帯端末５０１を把持するユーザ５０２が、携帯端末を用いて例えばテレビ装置５０３に対して制御信号を送信する。この場合、携帯端末内の基板面方向５０４（基板面と平行な方向）から所定の角度チルト（傾斜）された方向５０５に指向性を有すると、ユーザの利便性が向上する。また、アンテナ装置の指向性がチルトされると、アンテナ装置の利得が低下する虞がある。

以下の実施形態では、アンテナの指向性を好適にチルトでき、アンテナの利得を改善できるアンテナ装置について説明する。

（実施形態）
本実施形態のアンテナ装置は、例えば、ミリ波帯域の高周波（例えば６０ＧＨｚ）の無線通信回路に用いられ、各種電子部品（例えばアンテナ、半導体チップ）を搭載する。アンテナ装置は、例えばスリット付きのスロットアンテナとして動作する。

図１は、実施形態におけるアンテナ装置１０の構成例を示す分解斜視図である。図２（Ａ）〜（Ｄ）は、アンテナ装置１０の各層におけるパターン構成例を示す平面図である。図３は、アンテナ装置１０のパターン１０４におけるスリット１１０を含む領域αの一例を示す拡大図である。図４は、図１に示すアンテナ装置１０の構成例を示すＡ−Ａ断面図である。図４では、各基板を組み合わせた状態を示している。

アンテナ装置１０は、第１誘電体基板１００、第２誘電体基板１０１、第３誘電体基板１０２、地導体１０３、パターン１０４、放射素子１０５、反射素子１０６、給電線１０７、及びスリット１１０を備える。つまり、アンテナ装置１０は、多層基板を有する。また、パターン１０４の形状は、例えば平面視において略正方形の形状を有し、金属導体（例えば銅箔）によって構成される。

第１誘電体基板１００、第２誘電体基板１０１、第３誘電体基板１０２は、比誘電率εr（例えば３．６）の基板である。また、第１誘電体基板１００、第２誘電体基板１０１、及び第３誘電体基板１０２は、各々略平行に配置される。

図１では、第１誘電体基板１００の厚みは、ｔ１２（例えば０．０２λ）である。第２誘電体基板１０１の厚みは、ｔ２３（例えば０．０３λ）である。第３誘電体基板１０２の厚みは、ｔ３４（例えば０．０２λ）である。なお、「λ」は、アンテナ装置１０の使用周波数に対応する自由空間波長を示す。

本実施形態では、第１誘電体基板１００の一面側（＋Ｚ側）を第１層（Ｌ１層）と称し、第２誘電体基板１０１の一面側（＋Ｚ側）を第２層（Ｌ２層）と称する。また、第３誘電体基板１０２の一面側（＋Ｚ側）を第３層（Ｌ３層）と称し、第３誘電体基板１０２の他面側（−Ｚ側）を第４層（Ｌ４層）と称する。

図１では、Ｌ１層に形成される銅箔パターンの厚みは、ｔ１である。また、Ｌ２層に形成される銅箔パターンの厚みはｔ２である。また、Ｌ３層に形成される銅箔パターンの厚みはｔ３である。また、Ｌ４層に形成される銅箔パターンはｔ４である。銅箔パターンの厚みｔ１〜ｔ４は、例えば０．００４λである。

Ｌ１層では、第１誘電体基板１００の一面側（＋Ｚ側）に、銅箔パターンにより形成された例えば略正方形のパターン１０４が配置される。パターン１０４には、スロット型にパターン１０４の一部が切削されて形成された放射素子１０５及び反射素子１０６が設けられる。放射素子１０５は、第１スロット素子の一例である。反射素子１０６は、第２スロット素子の一例である。

パターン１０４は、例えば、Ｘ方向において、第１誘電体基板１００の中心よりも放射方向と反対側（−Ｘ側）に配置される。パターン１０４から放射された電波は、第１誘電体基板１００内に誘導され、第１誘電体基板１００内に電波が伝搬される。これにより、＋Ｘ方向に電波の放射方向（ビーム）が傾く。

放射素子１０５と反射素子１０６とは、Ｌ１層において略平行に配置されている。また、反射素子１０６の方が放射素子１０５よりも長手方向（図１ではＹ方向）において長い。なお、反射素子１０６は、放射素子１０５に対して、所望のアンテナ放射方向（指向性を有する方向）とは反対側（図１では−Ｘ側）に配置される。このように、誘電体基板上の導体パターンによりスロットアンテナが形成されている。

放射素子１０５は、電波を放射する放射器として動作するため、スロット長（図１では放射素子１０５の長手方向長さ）Ｌ２が、略１/２λｇに設定される。「λｇ」は、アンテナ装置１０の使用周波数に対応する、基板内の波長短縮効果を考慮した波長を示す。

反射素子１０６は、反射器として動作するため、放射素子１０５と反射素子１０６との間隔ｄが略１/４λｇに設定される。この間隔ｄが略１/４λｇに設定されることで、アンテナの指向性を基板の水平方向（ＸＹ方向）又は垂直方向（Ｚ方向）からチルトできる。また、反射素子１０６のスロット長（図１では反射素子１０６の長手方向長さ）Ｌ３は、放射素子１０５のスロット長Ｌ２より長く、放射素子１０５に平行する略正方形のパターン１０４の１辺の長さＬ１より短く設定される。

放射素子１０５から第１誘電体基板１００における反射素子１０６側（−Ｘ側）の端辺までの長さは、ｄｘ１（例えば１．１５λｇ）である。放射素子１０５から第１誘電体基板１００における放射方向（＋Ｘ側）の端辺までの長さは、ｄｘ２（例えば２．８９λｇ）である。

パターン１０４には、パターン１０４のＹ方向端部に、パターン１０４の一部が切削されたスリット１１０が形成される。スリット１１０は、パターン１０４のＹ方向端部の一方又は双方に形成される。図１、図２（Ａ）、及び図３では、スリット１１０は、Ｙ方向両端部に、Ｘ方向の同じ位置に対向して形成されることを例示しているが、Ｘ方向の異なる位置に、スリット同士が対向せずに形成されてもよい。

スリット１１０は、Ｘ方向において、放射素子１０５とパターン１０４の＋Ｘ方向端部（第１の端部の一例）との間に形成される。Ｘ方向において、放射素子１０５の中心とスリット１１０の中心との距離（間隔）をｄｓとすると、ｄｓ≧０λに設定され、例えば０λ≦ｄｓ≦０．０８λに設定される。つまり、間隔ｄｓは、Ｘ方向における、放射素子１０５に対するスリット１１０の位置（スリット位置）を示している。

スリット１１０は、Ｙ方向において、放射素子１０５と重ならないように形成される。スリット１１０のＹ方向に沿う長さ（スリット長）をＬｓとすると、例えば０．０１６λ≦Ｌｓ≦０．０５λに設定される。

Ｌ２層では、第２誘電体基板１０１の一面側（＋Ｚ側）に、給電線１０７が設けられる。給電線１０７は、放射素子１０５と電磁界的に結合するよう、ＸＹ平面の平面視において放射素子１０５と略直交する位置に配置される。

また、給電線１０７は、Ｌ２層からＬ３層のスルーホール１０８を介してＬ４層に延びており、給電部１０９に接続される。給電部１０９は、例えば図示しない外部の基板（例えばマザーボード）に配設されている。

このように、放射素子１０５は給電素子であり、反射素子１０６は無給電素子である。よって、給電線１０７は、複数の放射素子に給電する必要が無く、放射素子１０５への給電を可能とする長さしか必要としないため、Ｌ２層における給電線１０７の長さを短縮化でき、給電線１０７による信号損失を抑制できる。

Ｌ３層では、第３誘電体基板１０２の一面側（＋Ｚ側）に、地導体１０３が配置される。地導体１０３は、第１誘電体基板１００に配置されたパターン１０４と略平行に配置される。

Ｌ４層では、第３誘電体基板１０２の他面側（−Ｚ側）に、電子部品が搭載されてもよい。Ｌ４層に電子部品（例えば半導体チップ）が搭載された場合、電子部品とアンテナとしての放射素子１０５又は反射素子１０６との間に地導体１０３が配置される。これにより、電子部品側もアンテナ側も相互に電気的に干渉することを防止でき、アンテナ装置１０の信頼性が向上する。

第３誘電体基板１０２の他面側（−Ｚ側）は、電子部品が実装される第２誘電体基板１０１の他方の面の一例である。

次に、スリット１１０の有無によるアンテナ装置の利得について説明する。

図５は、アンテナ装置がスリット１１０を備えない場合（スリット無しの場合）のアンテナ装置の利得の一例と、アンテナ装置がスリット１１０を備える場合（スリット有りの場合）のアンテナ装置１０の利得の一例と、を示す模式図である。尚、スリットの有無以外の条件は、同じ条件であるとする。

図５では、スリット無しの場合の利得２０１は７．９（ｄＢｉ）程度であり、スリット有りの場合の利得２０２は８．７（ｄＢｉ）程度である。図５を参照すると、スリット有りの場合の方がスリット無しの場合よりも利得を高くできることが理解できる。

次に、アンテナ装置１０のアンテナ放射パターンの解析例について説明する。

図６（Ａ），（Ｂ）は、アンテナ装置１０が先に例示した寸法に設計された場合に、有限積分法にて解析したアンテナ放射パターンの解析結果の一例を示す模式図である。図６（Ａ），（Ｂ）の放射パターンは、主偏波である基板に対して垂直方向の偏波（Ｅθ成分）の放射パターンを記載している。図６（Ａ），（Ｂ）では、ピーク値で規格化して示している（最大０ｄＢ）。図６（Ａ），（Ｂ）では、スリットの有無以外の条件は、同じ条件であるとする。図６（Ｂ）では、例えば、スリットの条件として、ｄｓ＝０．０４λ，Ｌｓ＝０．３９λである。

図６（Ａ）は、基板垂直面（ＸＺ面）の指向性を示す放射パターン２０４，２０５を示している。放射パターン２０４は、スリット有りの場合の放射パターンを示す。放射パターン２０５は、スリット無しの場合の放射パターンを示す。

図６（Ａ）を参照すると、放射パターン２０４，２０５ともに、＋Ｚ方向を仰角（チルト角）θ＝０度とした場合、θ＝略５８度であり、＋Ｚ方向から基板水平方向（ＸＹ方向）へチルトされていることを確認できる。

また、図６（Ｂ）は、円錐面（ＸＹ面）の指向性を示す放射パターン２０６，２０７を示している。放射パターン２０６は、スリット有りの場合の放射パターンを示す。放射パターン２０７は、スリット無しの場合の放射パターンを示す。この円錐面指向性は、図７に示すように、ビームチルト方向（θ＝５８度）における基板水平方向（ＸＹ方向）に平行な面１４０における指向性を示す。

図６（Ｂ）を参照すると、放射パターン２０６，２０７ともに、放射素子１０５から放射された電波は、基板水平方向（ＸＹ方向）において＋Ｘ方向の成分を主に有していることが確認できる。また、放射パターン２０６は放射パターン２０７よりもＹ方向への広がりが狭く、Ｘ方向への指向性が強り、ビームが絞られていることを確認できる。

次に、アンテナ装置１０における電流分布について説明する。

図８（Ａ），（Ｂ）は、アンテナ装置１０における電流分布の一例を示す模式図である。図８（Ａ）はスリット無しの場合の電流分布特性の一例を示す。図８（Ｂ）はスリット有りの場合の電流分布特性の一例を示す。図８（Ａ），（Ｂ）では、スリットの有無以外は、同じ条件であることを想定する。図８（Ｂ）では、例えば、スリットの条件として、ｄｓ＝０．０４λ，Ｌｓ＝０．３９λである。

図８（Ａ），（Ｂ）では、給電点１２０から給電した場合の電流分布を示し、白い部分は相対的に電流値が高く、黒い部分は相対的に電流値が低いことを示している。給電点１２０は、給電線１０７に含まれる所定点に対応する。

図８（Ａ）のスリット無しの場合、放射素子、反射素子、及びパターンからの放射電波が合成され、放射パターンが形成される。

図８（Ｂ）のスリット有りの場合、図８（Ａ）の場合に比べて、パターン領域βの範囲の±Ｙ方向において、広範囲で電流値が高いことが確認できる。このように、±Ｙ方向において広い範囲で電流値が高いため、図８（Ｂ）のスリット有りの場合は、図８（Ａ）スリット無しの場合に比べて、実効的な開口面積が大きくなり、ＸＹ面のビームが絞られる。その結果、図８（Ｂ）のスリット有りの場合において高い利得を得ることができる。

次に、間隔ｄｓを変化させた場合のアンテナ性能の変化例について説明する。

図９は、放射素子１０５の中心とスリット１１０の中心との間隔ｄｓを変化させた場合の相対利得の変化例を示す模式図である。図１０では、スリット長Ｌｓを変化させた場合の相対利得の変化例を示す模式図である。図９では、間隔ｄｓを波長比（λ）で示している。図１０では、スリット長Ｌｓを波長比（λ）で示している。図９及び図１０では、相対利得の基準として、スリット無しの場合を０ｄＢとしている。

図９を参照すると、間隔ｄｓが約−０．００５λ以上０．０９λ以下の範囲（放射素子１０５の中心より−Ｘ方向をマイナス値とする）において、相対利得が０ｄＢ以上となり、スリット無しの場合と比較してアンテナの利得が高くなることが理解できる。よって、間隔ｄｓは、例えば、０λ以上０．０８λ以下の範囲の値において設定される。この場合、相対利得は０．２ｄＢ以上となり、アンテナの利得を好適に改善できる。

図１０を参照すると、スリット長Ｌｓが約０．０１λ以上０．０５λ以下の範囲において、相対利得が０ｄＢ以上となり、スリット無しの場合と比較してアンテナの利得が高くなることが理解できる。また、スリット長Ｌｓが約０．０５λよりも大きい場合、放射素子１０５とスリット１１０とが重なる可能性がある。よって、スリット長Ｌｓは、例えば、０．０１６λ以上０．０５λ以下の範囲の値に設定される。この場合、相対利得は０．２ｄＢ以上となり、アンテナの利得を好適に改善できる。

次に、長さＬ１を変化させた場合のアンテナ性能の変化例について説明する。

図１１は、パターン１０４の１辺の長さＬ１を変化させた場合のチルト角の変化例を示す模式図である。図１２は、パターン１０４の１辺の長さＬ１を変化させた場合の利得の変化例を示す模式図である。なお、図１２の縦軸では、計測対象の利得を最大利得により除算することにより規格化しており、利得の相対値を示している。

図１１を参照すると、長さＬ１が１．４７λｇ以上１．８λｇ以下の範囲において、比較的大きな所定のチルト角（例えば５０度〜６０度）となることが確認できる。図１２を参照すると、Ｌ１＝約１．５１λｇの場合に最大利得となることが確認できる。

従って、長さＬ１を調整することで、チルト角θを角度に調整できる。例えば、図１６に示した携帯端末５０１にアンテナ装置１０を搭載した場合を想定し、所望のチルト角θを５０〜６０度とする。この場合、長さＬ１が１．４７λｇ以上１．８λｇ以下に設定されることで、所望のチルト角を高精度に得ることができる。

次に、長さｄｘ２を変化させた場合のアンテナ性能の変化例について説明する。

図１３は、放射素子１０５から第１誘電体基板１００における放射方向（＋Ｘ側）の端辺までの長さｄｘ２とチルト角θとの関係の一例を示す模式図である。

図１３を参照すると、長さｄｘ２が長くなる程、チルト角が大きくなることが確認できる。また、長さｄｘ２が１．８λｇより小さくなると、チルト角は５０度以下となる。

このように、長さｄｘ２を調整することで、チルト角θを調整できる。例えば、図１６に示した携帯端末５０１にアンテナ装置１０を搭載した場合を想定し、所望のチルト角θを５０〜６０度とする。この場合、長さｄｘ２が１．８λｇ以上に設定されることで、所望のチルト角を高精度に得ることができる。

次に、長さｄｘ１を変化させた場合のアンテナ性能の変化例について説明する。

図１４は、放射素子１０５から第１誘電体基板１００における反射素子１０６側（−Ｘ側）の端辺までの長さｄｘ１とサイドローブレベルとの関係の一例を示す模式図である。ここで、メインローブは、指向性が最も強い方向の電波の放射成分を示す。サイドローブは、指向性が２番目以降に強い方向の電波の放射成分を示す。

図１４では、メインローブレベル（メインローブの放射レベル）とサイドローブ（サイドローブの放射レベル）との差をデシベル（ＤＢ）表記している。

図１４を参照すると、長さｄｘ１が長くなる程、サイドローブレベル１２６が大きくなることが確認できる。長さｄｘ１が１．７５λｇ以下の場合、サイドローブレベルは約−１０ｄＢとなる。図１４におけるサイドローブレベルが小さい程、メインローブ１２５方向の利得が大きくなる。

このように、長さｄｘ１を調整することで、サイドローブレベルを調整できる。

アンテナ装置１０によれば、パターン１０４のＸ方向において、放射素子１０５と＋Ｘ方向端部との間に、パターン１０４が設けられることで、パターン１０４における放射方向（＋Ｘ側）に電流を広く分布できる。これにより、アンテナの指向性を好適にチルトでき、チルトに伴うアンテナの利得を改善できる。また、スリット１１０が設けられることで、パターン１０４において電流が流れる経路を増大でき、広帯域化できる。

また、スリット１１０がパターン１０４のＹ方向端部に設けられることで、例えば、放射素子１０５とスリット１１０と＋Ｘ方向端部との間で、高周波電流を留め易くなり（図８（Ｂ）のパターン領域β参照）、アンテナの指向性及び利得を更に改善できる。

また、スリット１１０がパターン１０４のＹ方向両端部に対向して設けられることで、例えば、Ｙ方向における対称性に優れ、＋Ｘ方向への電波放射精度を向上できる。また、２つのスリット１１０によりビームが絞られ、円錐面指向性が絞られ、アンテナの指向性を強くできる。

また、例えば、基板垂直方向（Ｚ方向）よりも基板水平方向（ＸＹ方向）に近いビームチルト（例えばチルト角５０度〜６０度）を実現できる。

また、例えば、放射素子１０５への電磁界的な結合により給電するので、給電線１０７を短くできる。従って、給電線１０７における伝送損失を低減でき、アンテナ性能を向上できる。更に、導体線路の長さによる影響は、高周波通信である程受けやすいが、アンテナ装置１０をミリ波通信に適用することで、損失の少ない高周波通信を実現できる。

また、例えば、−Ｚ方向への電波の放射を防止するために反射板として機能する地導体１０３を、多層基板内に設けることができる。従って、誘電体基板以外に別部材として反射板を設ける必要がなく、アンテナ装置１０の構成が簡素化できる。

また、例えば、Ｌ４層に電子部品（例えばチップ部品、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ））を実装することで、アンテナと電子部品との間にグランドとして機能する地導体１０３が配置される。これにより、アンテナと電子部品との電気的干渉を抑制することができる。従って、電気的な特性を良好に保ち、容易にモジュール化できる。

また、アンテナ装置１０は、送信装置側ではなく、受信装置側に搭載されてもよい。

なお、本開示は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

例えば、上記実施形態では、パターン１０４において、放射素子１０５、反射素子１０６が形成されることを説明したが、更に導波素子が形成されてもよい。導波素子は、第３スロット素子の一例である。

導波素子は、放射素子１０５、反射素子１０６と同様に、スロット型にパターン１０４から切削されて形成される。また、導波素子は、放射素子１０５と略平行に、放射素子１０５から反射素子１０６と反対側（図１では＋Ｘ側）に、放射素子１０５から所定の距離（例えば略１／４λｇ）隔てて配置される。また、導波素子の電気長は、放射素子１０５の電気長より短く形成される。また、反射素子１０６及び導波素子は、複数形成されてもよい。

導波素子を備えることで、基板水平方向（ＸＹ平面）における指向性を更に良好にできる。

（本開示の一態様の概要）
本開示の第１のアンテナ装置は、
誘電体基板と、
前記誘電体基板の一方の面に配置された導体板と、
給電線から給電され、当該アンテナ装置の使用周波数の略１／２波長の電気長を有し、前記導体板に形成された第１スロット素子と、
前記第１スロット素子より長い電気長を有し、前記第１スロット素子から電気長略１／４波長の間隔を隔てて、前記第１スロット素子と略平行に前記導体板に形成された第２スロット素子と、
前記第１スロット素子と、前記第１スロット素子に対して前記第２スロット素子とは反対側に位置する前記導体板の第１の端部と、の間に、前記導体板に形成されたスリットと、
前記導体板から所定の間隔を隔てて、前記導体板と略平行に配置された地導体と、
を備える。

また、本開示の第２のアンテナ装置は、第１のアンテナ装置であって、
前記スリットは、前記導体板における前記第１の端部と直交する第２の端部に形成される。

また、本開示の第３のアンテナ装置は、第２のアンテナ装置であって、
前記スリットは、前記導体板における前記第２の端部の双方に、対向して形成される。

また、本開示の第４のアンテナ装置は、第１ないし第３のいずれか１つのアンテナ装置であって、
前記スリットの中心部は、前記第１の端部と直交する方向において、前記第１スロット素子の中心部から、当該アンテナ装置の使用周波数の０．０８波長以下の電気長を隔てて配置される。

また、本開示の第５のアンテナ装置は、第１ないし第４のいずれか１つのアンテナ装置であって、前記スリットの前記第１の端部に沿う方向の長さは、当該アンテナ装置の使用周波数の０．０１６波長以上かつ０．０５波長以下の電気長を有する。

本開示は、アンテナの指向性を好適にチルトでき、アンテナの利得を改善できるアンテナ装置等に有用である。

１０アンテナ装置
１００第１誘電体基板
１０１第２誘電体基板
１０２第３誘電体基板
１０３地導体
１０４パターン
１０５放射素子
１０６反射素子
１０７給電線
１０８スルーホール
１０９給電部
１１０スリット
１２０給電点
５０１携帯端末
５０２ユーザ
５０３テレビ装置
５０４基板面方向
５０５チルトされた方向

Claims

誘電体基板と、
前記誘電体基板の一方の面に配置された導体板と、
給電線から給電され、使用周波数の略１／２波長の電気長を有し、前記導体板に形成された第１スロット素子と、
前記第１スロット素子より長い電気長を有し、前記第１スロット素子から電気長略１／４波長の間隔を隔てて、前記第１スロット素子と略平行に前記導体板に形成された第２スロット素子と、
前記第１スロット素子と、前記第１スロット素子に対して前記第２スロット素子とは反対側に位置する前記導体板の第１の端部と、の間に、前記導体板に形成されたスリットと、
前記導体板から所定の間隔を隔てて、前記導体板と略平行に配置された地導体と、を備え、
前記スリットは、前記導体板における前記第１の端部と直交する第２の端部に形成された、アンテナ装置。
請求項１に記載のアンテナ装置であって、
前記スリットは、前記導体板における前記第２の端部の双方に、対向して形成された、アンテナ装置。
誘電体基板と、
前記誘電体基板の一方の面に配置された導体板と、
給電線から給電され、使用周波数の略１／２波長の電気長を有し、前記導体板に形成された第１スロット素子と、
前記第１スロット素子より長い電気長を有し、前記第１スロット素子から電気長略１／４波長の間隔を隔てて、前記第１スロット素子と略平行に前記導体板に形成された第２スロット素子と、
前記第１スロット素子と、前記第１スロット素子に対して前記第２スロット素子とは反対側に位置する前記導体板の第１の端部と、の間に、前記導体板に形成されたスリットと、
前記導体板から所定の間隔を隔てて、前記導体板と略平行に配置された地導体と、を備え、
前記スリットの中心部は、前記第１の端部と直交する方向において、前記第１スロット素子の中心部から、当該アンテナ装置の使用周波数の０．０８波長以下の電気長を隔てて配置された、アンテナ装置。
誘電体基板と、
前記誘電体基板の一方の面に配置された導体板と、
給電線から給電され、使用周波数の略１／２波長の電気長を有し、前記導体板に形成された第１スロット素子と、
前記第１スロット素子より長い電気長を有し、前記第１スロット素子から電気長略１／４波長の間隔を隔てて、前記第１スロット素子と略平行に前記導体板に形成された第２スロット素子と、
前記第１スロット素子と、前記第１スロット素子に対して前記第２スロット素子とは反対側に位置する前記導体板の第１の端部と、の間に、前記導体板に形成されたスリットと、
前記導体板から所定の間隔を隔てて、前記導体板と略平行に配置された地導体と、を備え、
前記スリットの前記第１の端部に沿う方向の長さは、当該アンテナ装置の使用周波数の０．０１６波長以上かつ０．０５波長以下の電気長を有する、アンテナ装置。