JP7266507B2

JP7266507B2 - アンテナモジュール及び通信装置

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Publication number: JP7266507B2
Application number: JP2019191163A
Authority: JP
Inventors: 武宏奥道
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2019-10-18
Filing date: 2019-10-18
Publication date: 2023-04-28
Anticipated expiration: 2039-10-18
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Description

本開示は、アンテナモジュール及び通信装置に関する。

電波を反射する反射層（反射板）をアンテナの近くに配置して、アンテナの指向性を調整する技術が知られている（例えば特許文献１）。

特開２００３－２６４４２６号公報

小型化及び広帯域化が容易な反射層を備えたアンテナモジュール及び通信装置が提供されることが待たれる。

本開示の一態様に係るアンテナモジュールは、直交座標系ｘｙｚのｙ方向に電界が振動する電波の送信及び受信の少なくとも一方に利用可能なアンテナと、ｚ方向の一方側から前記アンテナに面している層状の導体によって構成されている反射層と、を有しており、前記反射層は、前記ｙ方向に互いに離れている１対の反射幅広部と、ｘ方向の幅が前記１対の反射幅広部よりも狭く、前記１対の反射幅広部の間に、かつ前記１対の反射幅広部に対して前記ｘ方向の中央側に位置して、前記１対の反射幅広部同士を接続している反射幅狭部と、を有している。

本開示の一態様に係る通信装置は、上記のアンテナモジュールと、前記アンテナに接続されているＲＦ－ＩＣと、を有している。

上記の構成によれば、小型化及び広帯域化が容易である。

第１実施形態に係るアンテナモジュールの構成を示す模式的な斜視図である。図１のアンテナモジュールに含まれるアンテナの分解斜視図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は図２のアンテナに含まれる第１及び第２誘電体層の平面図である。図２のアンテナに含まれる第３誘電体層の平面図である。図３（ａ）の領域Ｖの拡大図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）は反射器が無い場合における図２のアンテナの特性の概要を示す図である。図１のアンテナモジュールに含まれる反射器の分解斜視図である。第２実施形態に係るアンテナモジュールを説明する平面図である。第３実施形態に係るアンテナモジュールを説明する平面図である。第４実施形態に係るアンテナモジュールを説明する平面図である。第４実施形態に係るアンテナモジュールの要部を示す斜視図である。図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）及び図１２（ｄ）は比較例に係るアンテナの特性を示す図である。図１３（ａ）、図１３（ｂ）、図１３（ｃ）及び図１３（ｄ）は実施例に係るアンテナモジュールの特性を示す図である。アンテナの利用例としての通信装置の要部の構成を示すブロック図である。

以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。また、細部については図示及び／又は説明を省略することがある。従って、例えば、部材の形状について矩形と表現しても、アンテナ特性等に大きな影響が生じない大きさで、角部が面取りされていたり、矩形の辺に凸部又は凹部が形成されていたりしてもよい。

また、便宜上、アンテナに固定的な直交座標系ｘｙｚを図面に付し、これを参照することがある。アンテナは、いずれの方向が上方又は下方とされてもよいが、便宜上、ｚ方向の正側を上方として、上面又は下面等の語を用いることがある。

また、図面においては、導体層の平面パターンの視認性を良くするために、便宜上、導体層の表面に（すなわち、部材の断面ではない面に）ハッチングを付すことがある。導体層等の「層」は「板」を含むものとする。

第２実施形態以降の説明においては、基本的に先に説明された実施形態との相違部分についてのみ述べる。特に言及しない事項については、先に説明された実施形態と同様とされたり、類推されたりしてよい。

互いに類似する構成については、「第１アンテナ導体７Ａ」及び「第２アンテナ導体７Ｂ」のように、同一名称に対して互いに異なる番号（「第１」、「第２」）、ならびに互いに異なる大文字のアルファベット等からなる付加符号（「Ａ」、「Ｂ」）を付すことがある。また、この場合において、単に「アンテナ導体７」といい、両者を区別しないことがある。

［第１実施形態］
（アンテナモジュールの全体構成）
図１は、第１実施形態に係るアンテナモジュール９１を模式的に示す斜視図である。

アンテナモジュール９１は、例えば、電波の送信及び受信の少なくとも一方を行うアンテナ１と、電波を反射する反射器５１と、これらを保持している保持体９３とを有している。

アンテナ１は、例えば、ｙ方向を電界の振動の方向とする直線偏波の電波の送信（放射）及び／又は受信に利用可能である。また、アンテナ１は、例えば、ｙ軸に交差する軸回りに旋回する円偏波の電波の送信及び／又は受信にも利用可能である。なお、以下の説明では、便宜上、送信のみに着目した用語（例えば給電）を用いて説明することがある。アンテナ１が利用される周波数帯は任意である。

反射器５１は、アンテナ１に対して－ｚ側に配置されている。反射器５１は、例えば、＋ｚ側から反射器５１に入射する電波を＋ｚ側に反射する。これにより、例えば、アンテナ１は、＋ｚ側の利得が高くなる。すなわち、所望の方向の利得を向上させることができる。別の観点では、アンテナ１は、反射器５１によって指向性が調整される。

アンテナ１と反射器５１とは互いに離れて配置されている。両者の間には、気体（例えば空気）が介在している。なお、両者の間は真空とされていてもよいし、誘電体等の他の材料が介在していてもよい。本実施形態では、後述するように、アンテナ１及び反射器５１の外表面は、絶縁体によって構成されている。このような場合においては、図示の例とは異なり、アンテナ１及び反射器５１は、互いに当接していてもよい。

保持体９３は、アンテナ１及び反射器５１を保持することによって両者を互いに固定しており、ひいては、両者の位置関係を規定している。保持体９３の材料及び形状は任意である。例えば、保持体９３の材料は、導体（金属）であってもよいし、絶縁体であってもよい。保持体９３は、アンテナ１及び反射器５１を収容する容器状であってもよいし（図示の例）、フレーム状であってもよい。

なお、保持体９３は設けられなくてもよい。また、アンテナ１及び反射器５１は、直接に互いに固定されていてもよい。アンテナ１及び反射器５１（そのうちの後述する絶縁性の基板）は、一体的に構成されていてもよい。

アンテナモジュール９１の大きさは、アンテナモジュール９１が利用される周波数帯等に応じて適宜に設定されてよい。以下の説明では、アンテナモジュール９１が比較的高い周波数帯で利用される比較的小さいものである場合を例にとることがある。例えば、アンテナモジュール９１は、３００ＭＨｚ以上３０００ＭＨｚ以下の範囲で設定された周波数帯で利用される。また、例えば、アンテナモジュール９１の外形の１辺の長さは、１００ｍｍ以下である。

アンテナモジュール９１は、例えば、電子機器に組み込まれる電子部品として構成されてよい。別の観点では、アンテナモジュール９１は、それのみで流通可能とされてよい。ただし、アンテナ１及び反射器５１が別個に電子機器に組み込まれ、その電子機器の一部がアンテナモジュール９１として概念されてもよい。別の観点では、保持体９３は、モジュールのパッケージであってもよいし、電子機器の筐体であってもよい。

なお、アンテナモジュール９１は、既述の大きさの説明からも理解されるように、電子部品として構成されるものに限定されない。例えば、アンテナモジュール９１は、数十ｃｍ以上または数ｍ以上の大きさを有し、鉄塔または家屋等の不動産に設けられたり、又は船舶等の移動手段に設けられたりしてよい。

（アンテナの全体構成）
アンテナ１は、例えば、全体として、概略、ｚ軸に直交する平板状に形成されている。その平面形状は適宜に設定されてよい。本実施形態では、アンテナ１の平面形状は、ｘ軸及びｙ軸に平行な辺を有する矩形である。当該矩形は、例えば、ｙ軸に平行な方向を長手方向とする長方形である。

アンテナモジュール９１の大きさと同様に、アンテナ１の大きさは、アンテナ１が利用される周波数帯等に応じて適宜に設定されてよい。例えば、アンテナ１のｙ方向又はｘ方向における最大長さ（図示の例では１辺の長さ）は５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。アンテナ１の厚さは、２ｍｍ以上８ｍｍ以下である。

図２は、アンテナ１の分解斜視図である。なお、アンテナ１に固定的な直交座標系ｘｙｚのｚ軸の向きから理解されるように、図２は、図１とは上下が逆である。なお、アンテナ１の向き（別の観点では反射器５１との位置関係）は、図示の例とは逆であっても構わない。

アンテナ１は、下面１ｂに露出する端子部１ｃを有している。アンテナ１は、端子部１ｃを介して電気信号が入力され、その電気信号を電波に変換して送信する。及び／又はアンテナ１は、受信した電波を電気信号に変換して、その電気信号を端子部１ｃを介して出力する。

なお、図２では、端子部１ｃを含む導体層の全体が図示されている。実際には、この導体層のうち、端子部１ｃを除く部分は、不図示の絶縁層（例えばソルダーレジスト）によって覆われていてよい。

アンテナ１は、複数の誘電体層３（第１誘電体層３Ａ～第３誘電体層３Ｃ）と、複数の誘電体層３に重なる導体層（例えばアンテナ導体７（７Ａ及び７Ｂ））と、複数の誘電体層３をその厚さ方向に貫通する貫通導体（例えば後に他の図で示す貫通導体１７）とを有している。換言すれば、アンテナ１は、多層基板によって構成されている。また、別の観点では、アンテナ１は、１以上の誘電体層３を含む基板５（符号は図１）と、基板５に重なる、又は埋設されている導体とを有している。

（誘電体層）
複数の誘電体層３の平面形状は、例えば、互いに同一であり、また、上述したアンテナ１の平面形状の説明は、各誘電体層３の平面形状に援用されてよい。複数の誘電体層３の厚さ及び／又は材料は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。

各誘電体層３は、単一の材料から構成されていてもよいし、複数の材料から構成されていてもよい。複数の材料から構成される場合、例えば、誘電体層３は、異なる材料からなる誘電体層が厚み方向に積層された部分を含んでいてもよいし、及び／又はガラス布等からなる基材に誘電体を含浸させた部分を含んでいてもよい。

誘電体層３の材料は、基本的には（例えば８割以上は）、誘電体である。誘電体は、例えば、セラミック及び／又は樹脂である。誘電体層３は、例えば、各種の導体の保持に寄与しているとともに、電波の波長の短縮に寄与している。すなわち、アンテナ１の外形寸法は誘電体層３の材料の誘電率に関係する。

（導体層及び貫通導体）
誘電体層３に重なる導体層及び誘電体層３をその厚さ方向に貫通する貫通導体の材料は、例えば、金属である。金属は、Ｃｕ、Ａｌ又はステンレス鋼など、適宜なものとされてよい。後述する種々の導体層及び貫通導体は、互いに同一の材料から構成されていてもよいし、互いに異なる材料から構成されていてもよい。また、各導体層又は各貫通導体は、単一の材料から構成されていてもよいし、複数の材料から構成されていてもよい。一の導体層が複数の材料から構成される場合、例えば、互いに異なる金属からなる層がｚ方向に積層されて構成されていてもよい。

導体層と貫通導体との接続部において、材料等の観点から見たときに、導体層の上面又は下面と貫通導体の端面とが接合されていてもよいし、貫通導体が導体層の孔に挿通されて貫通導体の外周面と孔の内面とが接合されていてもよいし、そのような区別が不可能であってもよい。以下では、上記のような接合態様の相違を特に区別しないこととする。

第１誘電体層３Ａ、第２誘電体層３Ｂ及び第３誘電体層３Ｃは、この列挙順で下面１ｂ側から積層されている。第１誘電体層３Ａの－ｚ側の面は、アンテナ１の下面１ｂを構成している。第３誘電体層３Ｃの＋ｚ側の面は、アンテナ１の上面１ａを構成している。

図３（ａ）は、第１誘電体層３Ａを－ｚ側から見た平面図である。図３（ｂ）は、第２誘電体層３Ｂを－ｚ側から見た平面図である。図４は、第３誘電体層３Ｃを－ｚ側から見た平面図である。

第１誘電体層３Ａの－ｚ側の面（図３（ａ））には端子部１ｃが構成されている。第２誘電体層３Ｂの－ｚ側の面（図３（ｂ））には、端子部１ｃと電気的に接続されるアンテナ導体としての第１アンテナ導体７Ａが重なっている。第３誘電体層３Ｃの－ｚ側の面（図４）には、端子部１ｃと電気的に接続される第２アンテナ導体７Ｂが重なっている。

なお、本実施形態では、２つのアンテナ導体７が設けられている態様を例に取っているが、アンテナ導体７の数は、１つのみであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、アンテナ導体７は、基板５の内部（互いに重なり合う誘電体層３の間）ではなく、基板５の表面に位置していてもよい。

第１誘電体層３Ａと第２誘電体層３Ｂとの間に位置している導体層（第１アンテナ導体７Ａ）は、第１誘電体層３Ａの＋ｚ側の面に重なっていると捉えられてもよいし、第２誘電体層３Ｂの－ｚ側の面に重なっていると捉えられてもよい。ただし、本実施形態の説明では、便宜上、第２誘電体層３Ｂの－ｚ側の面に重なっているものとして説明する。他の導体層（例えば第２アンテナ導体７Ｂ）についても同様に、便宜上、誘電体層の－ｚ側の面に重なっているものとして説明する。

（アンテナ導体）
アンテナ導体７の平面形状は、２つの概略Ｃ字状の形状を、その途切れている側とは反対側同士で連結した形状である。従って、各Ｃ字は、その途切れている部分に電圧が印加されることにより、フォールデッドダイポールアンテナ又はループアンテナのように機能し得る。ただし、この説明は、理解を容易にするための便宜上のものである。本実施形態に関する下記の具体的な説明、及び後述する他の実施形態からも理解されるように、本開示に係るアンテナ導体の形状及び作用は、フォールデッドダイポールアンテナ又はループアンテナの概念には縛られない。本実施形態のアンテナ導体７の具体的な形状等は、例えば、以下のとおりである。

第１アンテナ導体７Ａ及び第２アンテナ導体７Ｂは、例えば、互いに略同一の形状及び大きさを有しており、また、両者は、ｘｙ平面において互いに略同一の位置に設けられている。すなわち、両者は、平面透視において互いに過不足なく重なっている。

アンテナ導体７の平面形状は、例えば、ｙ軸に平行な第１対称軸ＣＬ１に対して線対称、かつｘ軸に平行な第２対称軸ＣＬ２に対して線対称の形状とされている。なお、第１対称軸ＣＬ１及び第２対称軸ＣＬ２は、別の観点では、アンテナ導体７の中心線である。中心線は、例えば、アンテナ導体７の互いに対向する１対の縁部からの距離が等しい点の集合からなる線である。

また、アンテナ導体７の平面形状は、例えば、矩形に１対の切欠き部９が形成された形状とされている。

アンテナ導体７の上記矩形は、より具体的には、例えば、ｘ軸及びｙ軸に平行な辺を有する矩形であり、さらに詳しくはｙ方向を長手方向とする長方形である。また、この矩形は、例えば、誘電体層３の概ね全体に広がっている。別の観点では、アンテナ導体７の外縁（切欠き部９を除く）は、例えば、誘電体層３の外縁から概ね一定距離で内側へシフトした形状を有している。前記一定距離は、例えば、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下、又は誘電体層３の最大長さの０．５％以上２％以下である。

切欠き部９は、アンテナ導体７をその厚さ方向に貫通している。また、切欠き部９は、平面視においてアンテナ導体７の外縁に凹部を構成している。換言すれば、切欠き部９は、アンテナ導体７の外縁に到達している開口又は貫通溝である。１対の切欠き部９は、第１対称軸ＣＬ１に対して両側に位置しており、第１対称軸ＣＬ１に対して互いに線対称の形状及び位置とされている。また、各切欠き部９は、第２対称軸ＣＬ２上に位置しており、第２対称軸ＣＬ２に対して線対称の形状とされている。

各切欠き部９は、第１部位１１と、第１部位１１からアンテナ導体７の外縁へ到達している第２部位１３とを有している。

第１部位１１の形状、大きさ及び位置は、アンテナ１に要求される仕様（アンテナ１が利用される周波数帯）等に応じて適宜に設定されてよい。

例えば、本実施形態では、第１部位１１の形状は、ｘ軸及びｙ軸に平行な辺を有する矩形とされている。当該矩形は、より具体的には、例えば、ｙ方向を長手方向とする長方形とされている。長方形の縦横比は適宜に設定されてよい。図示の例では、第１部位１１は、溝又はスリットという語から想起される一般的な寸法に比較して、幅（ｘ方向、短辺の長さ）に対して長さ（ｙ方向、長辺の長さ）がさほど長くない形状とされている。例えば、第１部位１１の長さは、第１部位１１の幅の３倍以下である。

また、例えば、第１部位１１のｙ軸に平行な不図示の中心線は、第１対称軸ＣＬ１と、アンテナ導体７のｙ軸に平行な辺（長辺）との中間位置よりも内側（第１対称軸ＣＬ１側）に位置していてもよいし（図示の例）、前記中間位置上に位置していてもよいし、前記中間位置よりも外側（第１対称軸ＣＬ１とは反対側）に位置していてもよい。

また、例えば、１対の第１部位１１同士の距離（別の観点では後述する幅狭部７ｂの幅）は、第１部位１１のｘ方向の長さ（幅狭部７ｂの長さ）に対して、長くてもよいし（図示の例）、同等でもよいし、短くてもよい。

第２部位１３の形状、大きさ及び位置も、第１部位１１と同様に、アンテナ１に要求される仕様等に応じて適宜に設定されてよい。

例えば、本実施形態では、第２部位１３の形状は、ｘ軸及びｙ軸に平行な辺を有する矩形とされている。当該矩形は、より具体的には、例えば、ｘ方向を長手方向とする長方形とされている。長方形の縦横比は適宜に設定されてよい。

第２部位１３のｙ方向の長さ（径）は、第１部位１１のｙ方向の長さ（径）よりも短くされている。その差の絶対値又は割合は適宜に設定されてよい。本実施形態では、両者の差は比較的小さい。例えば、第２部位１３のｙ方向の長さは、第１部位１１のｙ方向の長さの１／２以上となっている。

また、例えば、第２部位１３のｙ方向の長さは、アンテナ導体７のうち、第２部位１３のｙ方向両側に位置する部分同士（後述するように互いに異なる電位が付与される部分同士）が短絡しない限り、短くされて構わない。ただし、本実施形態では、第２部位１３のｙ方向の長さは、比較的長くされている。例えば、当該長さは、５ｍｍ以上、アンテナ導体７のｙ方向の長さの１／１０以上、又はアンテナ導体７と誘電体層３の外縁との距離の５倍以上とされている。

また、例えば、第２部位１３のｘ方向の長さは、第１部位１１のｘ方向の長さよりも長くてもよいし（図示の例）、同等でもよいし、短くてもよい。

アンテナ導体７の大きさと切欠き部９の大きさとの相対関係も、アンテナ１に要求される仕様等に応じて適宜に設定されてよい。例えば、切欠き部９が無いと仮定した場合のアンテナ導体７の面積をＳａ０とし、１対の切欠き部９の面積をＳｃとする。なお、実際のアンテナ導体７の面積Ｓａ０－Ｓｃは、Ｓａ１とする。このとき、例えば、Ｓｃ／Ｓａ０は、０より大きく、０．５以下である（Ｓｃ／Ｓａ１は、０より大きく、１以下である。）。より具体的には、例えば、Ｓｃ／Ｓａ０は、０．０５以上０．３以下、又はＳｃ／Ｓａ１は、０．０５以上０．５以下である。

上記では、アンテナ導体７の形状について、矩形に切欠き部９が形成されていると捉えて説明した。ここで、アンテナ導体７は、ｙ方向に互いに離れている１対の幅広部７ａと、１対の幅広部７ａの間に位置して両者を接続している幅狭部７ｂとを有していると捉えられてもよい。幅狭部７ｂは、ｘ方向の長さ（幅）が幅広部７ａのｘ方向の長さ（幅）よりも狭く、１対の幅広部７ａに対してｘ方向の中央側に位置している。

幅広部７ａは、例えば、概略矩形である。また、幅広部７ａは、第１部位１１のｙ方向の長さが第２部位１３のｙ方向の長さよりも長いことに伴って、ｘ方向外側に他方の幅広部７ａに向かって突出する部分を有している。なお、当該突出する部分を除いた矩形部分が幅広部７ａとして捉えられてもよい。幅広部７ａが、上記の突出する部分を含んで定義される場合において、又は含まずに定義される場合において、幅広部７ａのｘ方向の最大長さ及びｙ方向の最大長さは、いずれが他方よりも長くてもよいし、同等であってもよい。１対の幅広部７ａ同士の距離（第１部位１１のｙ方向の長さ又は第２部位１３のｙ方向の長さ）は、幅広部７ａのｙ方向の長さよりも短くてもよいし（図示の例）、同等でもよいし、長くてもよい。

幅狭部７ｂは、例えば、矩形である。別の観点では、幅狭部７ｂは、一定の幅でｙ方向に沿って（例えば平行に）延びている。ただし、幅狭部７ｂは、幅が一定でなくてもよい。幅狭部７ｂの幅（ｘ方向の長さ）と、幅広部７ａの幅（ｘ方向の長さ）との比又は差は適宜に設定されてよい。例えば、幅狭部７ｂの幅は、幅広部７ａの幅の１／２以下又は１／５以下とされてよい。１対の第１部位１１同士の距離の説明で述べたように、幅狭部７ｂのｘ方向の長さは、幅狭部７ｂのｙ方向の長さに対して、短くてもよいし（図示の例）、同等でもよいし、長くてもよい。

アンテナ導体７の概略寸法は、例えば、上記のようにアンテナ導体７の半分をフォールデッドダイポールアンテナ又はループアンテナと捉え、アンテナ１が利用される周波数帯の波長に基づいて見積もられてよい。例えば、図３（ｂ）に示すように、第２部位１３のｙ方向両側の縁部の一方から他方への経路Ｒｔ１を考える。経路Ｒｔ１は、例えば、切欠き部９の縁部も含めたアンテナ導体７の縁部に関して、互いに対向する縁部の中央を通過するように設定する。この経路Ｒｔ１のうち第１対称軸ＣＬ１上の長さＬｔ１が、アンテナ１が利用される周波数帯の実効波長の半分になるように、又は経路Ｒｔ１の全体の長さが前記実効波長になるように、概略寸法が見積もられてよい。

一例を挙げると、例えば、アンテナ１が利用される周波数帯の代表値ｆが１２００ＭＨｚであり、誘電体層３の比誘電率ε_ｒが４．８であり、自由空間における光速ｃが３×１０^８（ｍ／ｓ）であるものとする。この場合、実効波長λ_ｇは以下の値となる。
λ_ｇ＝ｃ／（ｆ×√ε_ｒ）
＝約０．１１４（ｍ）
従って、長さＬｔ１について、概略寸法を５７ｍｍ（＝０．１１４ｍ／２）と見積もることができる。また、図示の例では、長さＬｔ１は、例えば、アンテナ導体７の長辺の長さの６割～７割であるから、アンテナ導体７の長辺は、概略、８１ｍｍ～９５ｍｍと見積もることができる。

ただし、上記はあくまで概略寸法の求め方である。より詳細な寸法は、例えば、種々の寸法について、利得等を算出するシミュレーション計算を行い、設定されてよい。このときに、例えば、上記の概略寸法に基づいて、シミュレーション計算が行われる寸法の範囲が設定されてよい。シミュレーション計算の結果、上記のような考え方で見積もった概略寸法から実際の寸法が乖離しても（例えば、見積もった概略寸法の１割以上の差で離れても）構わない。

以上のような形状のアンテナ導体７では、例えば、電波の送信及び／又は受信に関して、アンテナ導体７内をｙ方向へ流れる電流を利用することができる。この電流は、広帯域化に適している。そして、第２部位１３よりもｙ方向の長さが大きい第１部位１１が設けられていることにより、例えば、アンテナ導体７をｘ方向に流れる電流を低減することができる。このｘ方向の電流は、上記の広帯域化に適したｙ方向の電流を阻害するから、ｘ方向の電流を低減することによって、広帯域化がさらに容易化される。第１対称軸ＣＬ１の両側に位置するアンテナ導体を２つ結合させて一つのアンテナ導体７としていることから、例えば、２つのアンテナ導体をそれぞれ作製して並列配置する場合に比較して小型化することができる。また、アンテナ導体７が誘電体層３に重なっていることから、実効波長を短くすることができ、ひいては、アンテナ１を小型化することができる。

（アンテナ導体への電気的経路）
図３（ａ）に示すように、端子部１ｃからアンテナ導体７への電気的経路は、例えば、第１誘電体層３Ａの－ｚ側の面に重なっている１対の線路１５（第１線路１５Ａ及び第２線路１５Ｂ）と、第１誘電体層３Ａをその厚さ方向に貫通している貫通導体１７（第１貫通導体１７Ａ～第８貫通導体１７Ｈ）とを含んでいる。線路１５は、端子部１ｃに電気的に接続されており、貫通導体１７は線路１５と第１アンテナ導体７Ａとを接続している。これにより、端子部１ｃと第１アンテナ導体７Ａとが電気的に接続されている。

また、図３（ｂ）に示すように、上記電気的経路は、第２誘電体層３Ｂをその厚さ方向に貫通する貫通導体１９（第１貫通導体１９Ａ～第８貫通導体１９Ｈ）を有している。貫通導体１９は、貫通導体１７と第２アンテナ導体７Ｂとを接続している。これにより、端子部１ｃと第２アンテナ導体７Ｂとは、線路１５、貫通導体１７及び貫通導体１９を介して電気的に接続されている。

なお、図４に示すように、第３誘電体層３Ｃの厚みの全部又は当該厚みの第２誘電体層３Ｂ側の一部を貫通する貫通導体２１（第１貫通導体２１Ａ～第８貫通導体２１Ｈ）が設けられていてもよい。この貫通導体２１は、例えば、貫通導体１９と第２アンテナ導体７Ｂとの電気的接続の信頼性を向上させることに寄与している。もちろん、当該貫通導体２１は省略されてもよい。

１対の線路１５は、例えば、平面透視したときに、アンテナ導体７の形状の基準である第２対称軸ＣＬ２を対称軸として互いに線対称の形状及び位置で設けられている。また、各線路１５は、例えば、平面透視したときに、アンテナ導体７の形状の基準である第１対称軸ＣＬ１を対称軸として互いに線対称の形状及び位置で設けられている。

線路１５は、例えば、概略、一定の幅でｘ方向に直線状に延びる長尺状に形成されている。ただし、線路１５は、長さ方向の一部で幅が異なっていたり、一部又は全部がｘ方向に対して傾斜していたり、一部又は全部が曲線状となっていてもよい。線路１５の幅等の寸法は、アンテナ１に要求される仕様等に応じて適宜に設定されてよい。一例として、線路１５の幅は、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。

第１線路１５Ａは、第１貫通導体１７Ａ～第４貫通導体１７Ｄを介して第１アンテナ導体７Ａに接続されている。第１貫通導体１７Ａ～第４貫通導体１７Ｄは、図３（ｂ）において第１貫通導体１９Ａ～第４貫通導体１９Ｄが示されている位置にて、第１アンテナ導体７Ａに接続されている。すなわち、第１貫通導体１９Ａ～第４貫通導体１９Ｄ又はこれらによって示されている位置は、第１アンテナ導体７Ａの給電点と捉えられてよい。

同様に、第２線路１５Ｂは、第５貫通導体１７Ｅ～第８貫通導体１７Ｈを介して第１アンテナ導体７Ａに接続されている。第５貫通導体１７Ｅ～第８貫通導体１７Ｈは、図３（ｂ）において第５貫通導体１９Ｅ～第８貫通導体１９Ｈが示されている位置にて、第１アンテナ導体７Ａに接続されている。すなわち、第５貫通導体１９Ｅ～第８貫通導体１９Ｈ又はこれらによって示されている位置は、第１アンテナ導体７Ａの給電点と捉えられてよい。

以下では、給電点の語に１９（１９Ａ～１９Ｈ）又は２１の符号を付すことがある。複数の貫通導体１７（給電点１９）は、例えば、第１対称軸ＣＬ１に対して線対称に、かつ第２対称軸ＣＬ２に対して線対称に配置されている。

第１線路１５Ａに接続されている第１貫通導体１７Ａ～第４貫通導体１７Ｄは、第２部位１３の＋ｙ側に配置されている。第２線路１５Ｂに接続されている第５貫通導体１７Ｅ～第８貫通導体１７Ｈは、第２部位１３の－ｙ側に配置されている。すなわち、互いに電位が異なる給電点は、１対の第２部位１３に対してｙ方向の両側に配置されている。言い換えると、第２対称軸ＣＬ２をまたいだ両側に配置されている。これにより、各第２部位１３のｙ方向の両側に（第２対称軸ＣＬ２をまたいだ両側に）互いに異なる電位を付与することが可能になっている。

より具体的には、例えば、複数の貫通導体１７は、第２部位１３の縁部に隣接した位置に配置されている。縁部に隣接した位置は、例えば、縁部からの距離が貫通導体１７の直径又は最大径以下の位置である。なお、以下において、他の貫通導体及びアンテナ導体について、隣接する位置という場合の例も、上記と同様とされてよい。

また、１対の第２部位１３のｙ方向両側（第１対称軸ＣＬ１をまたぐ両側）の合計で４つの縁部それぞれに対しては、同一の電位が付与される２つの貫通導体１７が設けられている。第２部位１３の各縁部において、２つの貫通導体１７は、例えば、当該縁部の両端（当該縁部に交差する縁部に隣接する位置）に配置されている。これにより、縁部全体に均等に電位を付与しやすくなっている。ただし、給電点１９の数は、各縁部に１つのみでも構わないし、３つ以上でも構わない。

上述のように、平面透視において、複数の貫通導体１７の位置と、複数の貫通導体１９及び２１の位置とは一致する。また、既述のように、平面透視において、第１アンテナ導体７Ａの外縁と第２アンテナ導体７Ｂの外縁とは略一致する。従って、第２アンテナ導体７Ｂの給電点の位置（別の観点では第２アンテナ導体７Ｂに対する貫通導体１９又は２１の位置）は、第１アンテナ導体７Ａの給電点の位置と略同様である。

貫通導体１７、１９及び２１の寸法（例えば直径又は最大径）は、アンテナ１に要求される仕様等に応じて適宜に設定されてよい。例えば、これらの貫通導体の直径又は最大径は、線路１５の幅よりも小さい。また、寸法の一例を挙げると、直径又は最大径は、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。

（平衡不平衡変換回路）
図５は、図３（ａ）の領域Ｖの拡大図である。

アンテナ１を外部の機器と接続するための端子部１ｃは、例えば、１対の端子２３（第１端子２３Ａ及び第２端子２３Ｂ）を有している。１対の端子２３は、例えば、交流電源３１によって模式的に示されているように、一方（図示の例では第１端子２３Ａ）が基準電位用とされ、他方が不平衡信号の入力及び／又は出力用とされている。不平衡信号は、情報の内容に応じて基準電位に対する電位が変化する信号である。

この１対の端子２３は、平衡不平衡変換回路２５（以下、単に「変換回路２５」ということがある。）を介して１対の線路１５と電気的に接続されている。１対の端子２３は、変換回路２５の不平衡側のポート２７（第１ポート２７Ａ及び第２ポート２７Ｂ）に接続されている。１対の線路１５は、変換回路２５の平衡側のポート２９（第１ポート２９Ａ及び第２ポート２９Ｂ）に接続されている。

これにより、例えば、１対の線路１５には互いに逆相で電位の絶対値が互いに等しい信号（すなわち平衡信号）が入力され、アンテナ導体７は、ダイポールアンテナのように機能し得る。なお、ポート２７及び２９は、点線でその範囲が示されていることから理解されるように、明瞭にポートとして区別できる部位が存在しなくてもよく、端子２３及び／又は線路１５の一部がポートの一部又は全部として兼用されていてもよい。また、上記では、変換回路２５が平衡側のポートを２つ有しているものとして概念したが、変換回路２５が平衡側に４つのポート２９ａ、２９ｂ、２９ｃ及び２９ｄを有していると概念されてもよい。

変換回路２５の構成は、適宜なものとされてよい。図示の例の構成は、以下のとおりである。

変換回路２５は、点線で示すように、インダクタ３５（第１インダクタ３５Ａ及び第２インダクタ３５Ｂ）及びキャパシタ３７（第１キャパシタ３７Ａ及び第２キャパシタ３７Ｂ）を有している。第１インダクタ３５Ａ及び第２インダクタ３５Ｂは、基本的に、互いに同一の構成（例えばインダクタンスが同一）である。同様に、第１キャパシタ３７Ａ及び第２キャパシタ３７Ｂは、基本的に、互いに同一の構成（例えばキャパシタンスが同一）である。

第１端子２３Ａは、第１インダクタ３５Ａを介して第１線路１５Ａと電気的に接続されているとともに、第１キャパシタ３７Ａを介して第２線路１５Ｂと電気的に接続されている。一方、第２端子２３Ｂは、第２インダクタ３５Ｂを介して第２線路１５Ｂと電気的に接続されているとともに、第２キャパシタ３７Ｂを介して第１線路１５Ａと電気的に接続されている。すなわち、第１端子２３Ａと第２端子２３Ｂとでは、第１線路１５Ａとの間に介在する素子及び第２線路１５Ｂとの間に介在する素子が互いに逆の素子になっている。

このような構成により、例えば、変換回路２５に入力された不平衡信号は、平衡信号に変換されて１対の線路１５に入力される。

インダクタ３５及びキャパシタ３７等の構成は適宜なものとされてよい。図５では、チップ型のインダクタ３５及びキャパシタ３７が第１誘電体層３Ａの－ｚ側の面に重なる導体層（例えば第１配線部３３Ａ～第４配線部３３Ｄ）に表面実装されている場合を例示している。具体的には、端子２３から線路１５へは、４本の配線部３３が延びている。そして、インダクタ３５及びキャパシタ３７は、配線部３３の先端のパッド（符号省略）と線路１５から突出しているパッド（符号省略）とに不図示の半田等を介して実装されている。なお、配線部３３及びパッドは、変換回路２５の一部と捉えられてよい。また、図示の例とは異なり、インダクタ３５及び／又はキャパシタ３７は、その一部又は全部が基板５の表面又は内部の導体によって構成されていてもよい。

２つのインダクタ３５及び２つのキャパシタ３７の１対の線路１５に対する合計４つの接続位置は、例えば、第１対称軸ＣＬ１に対して線対称、かつ第２対称軸ＣＬ２（ここでは不図示）に対して線対称とされる。別の観点では、これらの接続位置は、１８０°回転対称とされる。これにより、例えば、１対の線路１５同士で電気信号を高精度に逆相かつ同等の大きさとすることができ、また、各線路１５において、第１対称軸ＣＬ１の両側同士で電気信号の位相及び大きさを高精度に合わせることができる。

なお、以上に説明した端子部１ｃからアンテナ導体７までの電気的経路は一例に過ぎず、適宜に変形されてよい。例えば、第１アンテナ導体７Ａの－ｚ側に２層以上の誘電体層３及び導体層が設けられ、当該導体層によって電気的経路が構成されてよい。また、例えば、端子部１ｃと第１アンテナ導体７Ａとの間の層に端子部１ｃに重なる基準電位層が設けられてもよい。また、例えば、端子部１ｃと変換回路２５との間に適宜な電子素子が設けられてもよい。電子素子としては、例えば、分波器、フィルタ、増幅器（例えばローノイズアンプ）、ＩＣ（Integrated Circuit）、抵抗体、キャパシタ及び／又はインダクタが挙げられる。

（アンテナの特性）
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、反射器５１が設けられていない場合のアンテナ１の特性の概要を示す図である。図６（ａ）は、アンテナ１をｙ方向に見たときの右旋円偏波の利得の概要を示している。図６（ｂ）は、アンテナ１をｘ方向に見たときの右旋円偏波の利得の概要を示している。これらの図のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、図１等に付したｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に対応している。また、これらの図においては、中心から離れるほど利得（例えばｄＢｉ）が高いことが示されている。線Ｌｇ１及びＬｇ２は、アンテナ１の利得と、ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向の位置との関係を示している。

図６（ａ）に示されているように、アンテナ１は、ｙ方向に見て、概略、全方向へ同等の利得を有している。また、図６（ｂ）に示されているように、アンテナ１は、ｘ方向に見て、ｙ方向の利得が低くなっており、概略、８の字で表される指向性を有している。特に図示しないが、ｚ方向に見た場合も、図６（ｂ）と同様に、ｙ方向の利得が相対的に低くなっており、概略、８の字の指向性が示される。このように、アンテナ１は、半波長ダイポールアンテナに類似した指向性を有している。

（アンテナ１の製造方法）
アンテナ１の製造方法は、例えば、具体的な形状等を除いては、多層基板の製造方法と同様とされてよい。また、多層基板の製造方法も種々存在するが、そのいずれが利用されてもよい。例えば、アンテナ１は、いわゆるビルドアップ法によって作製されてよい。ビルドアップ法では、一の誘電体層３を形成するとともに当該一の誘電体層３に対して必要に応じて導体層（例えばアンテナ導体７）及び／又は貫通導体（例えば貫通導体１７）を形成する工程を繰り返すことによって、複数の誘電体層３が順に積層されて固定される。また、例えば、アンテナ１は、誘電体層３となるセラミックグリーンシートに貫通導体及び導体層となる導電ペーストを配置したものを積層して焼成する一括積層法によって作製されてよい。

（反射器）
図７は、反射器５１の構成を示す分解斜視図である。

図２と図７との比較から理解されるように、反射器５１は、例えば、アンテナ１と類似した構成とされている。具体的には、アンテナ１から、アンテナ導体７に接続される電気的経路に係る構成（端子部１ｃ、線路１５、並びに貫通導体１７、１９及び２１等）を無くした構成である。すなわち、反射器５１は、１以上の誘電体層５３（第１誘電体層５３Ａ～第３誘電体層５３Ｃ）を含む基板５５と、基板５５に重なる、又は埋設されている導体とを有している。導体は、例えば、１以上の反射層５７（第１反射層５７Ａ及び第２反射層５７Ｂ）を含んでいる。各反射層５７は、１対の幅広部５７ａと、これらの間に位置する幅狭部５７ｂとを有している。

既述のアンテナ１の説明は、電気的経路に係る構成についての説明を除き、反射器５１の説明に援用されてよい。この際、誘電体層３は誘電体層５３に、基板５は基板５５に、アンテナ導体７は反射層５７に読み替えられてよい。さらに、切欠き部９は切欠き部５９に、第１部位１１は第１部位６１に、第２部位１３は第２部位６３に、幅広部７ａは幅広部５７ａに、幅狭部７ｂは幅狭部５７ｂに読み替えられてよい。第１対称軸ＣＬ１は第１対称軸ＣＬ５１に、第２対称軸ＣＬ２は第２対称軸ＣＬ５２に読み替えられてよい。

反射器５１の各部の具体的な材料、形状及び寸法は、アンテナ１の各部の具体的な材料、形状及び寸法と同一であってもよいし、異なっていてもよい。例えば、ｚ方向に平面透視したとき、アンテナ導体７と反射層５７とは、過不足なく重なってもよいし（互いに同一の形状及び寸法であってもよいし）、そのように重ならなくてもよい。後者の場合としては、例えば、一方の導体の全部が他方の導体の一部に重なる態様、及び一方の導体の一部が他方の導体から食み出すとともに他方の導体の一部が一方の導体から食み出す態様が挙げられる。

ただし、例えば、幅広部７ａと幅広部５７ａとは少なくとも一部同士が重なり（対向し）、幅狭部７ｂと幅狭部５７ｂとは少なくとも一部同士が重なり、切欠き部９と切欠き部５９とは少なくとも一部同士が重なる。アンテナ導体７と反射層５７とが互いに重なる面積は、例えば、アンテナ導体７の面積の８割以上、９割以上又は全部とされてよく、また、反射層５７の面積の６割以上、８割以上、９割以上又は全部とされてよく、前者の下限と後者の下限とは適宜に組み合わされてよい。なお、後述する第４実施形態（図１１）に本段落の説明を援用するときは、後述する開口部４３９の存在は無視されてよい。

また、例えば、反射層５７の切欠き部５９は、アンテナ導体７の切欠き部９とは異なり、ｙ方向の長さが互いに異なる第１部位６１及び第２部位６３を有していなくてもよい。換言すれば、反射層５７の幅広部５７ａは、他方の幅広部５７ａ側へ突出する部分を有していなくてもよい。

また、例えば、反射層５７の厚さは、アンテナ導体７の厚さに比較して厚くされてもよい。例えば、アンテナ導体７の厚さが２０μｍ未満であるのに対して、反射層５７の厚さは、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下とされてよい。ただし、本願発明者は、シミュレーション計算により、本実施形態に係る反射層５７は、一般的な反射層よりも薄くしても反射層としての機能を維持できることを確認している。例えば、一般的な反射層であれば１ｍｍ程度の厚さが必要な場合において、反射層５７は０．２ｍｍ程度の厚さとすることも可能である。

反射層５７は、例えば、電気的に浮遊状態とされている。すなわち、反射層５７は、地板とは異なり、基準電位は付与されていない。２以上の反射層５７が設けられている場合において、これらは互いに電気的に接続されていなくてもよいし（図示の例）、互いに接続されていてもよい。本実施形態では、地板は設けられていない。ただし、基準電位が付与される、又は電気的に浮遊状態の導体板が、反射器５１に対してアンテナ１とは反対側に存在しても構わない。そのような導体は、保持体９３の一部であってもよいし、保持体９３内に配置される他の部材であってもよい。

反射器５１の作製方法は、アンテナ１の作製方法と同様とされてよい。ただし、上記に述べた構成の相違に応じてアンテナ１の作製方法と異なる点があってもよい。例えば、反射層５７の厚さは、比較的厚いから、多層基板において導体層を形成する方法とは異なる方法によって作製されてもよい。例えば、誘電体層５３となる材料に金属板が重ねられて反射層５７が作製されてもよい。

（アンテナと反射器との距離）
アンテナ１と反射器５１との距離は適宜に設定されてよい。例えば、アンテナモジュール９１が対象としている周波数帯の中心周波数の波長をλとしたときに、アンテナ導体７と反射層５７との距離は、０．３λ以下又は０．２λ以下とされてよい。また、別の観点では、当該距離は、２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下とされてよい。

なお、アンテナモジュール９１が対象としている周波数帯は、例えば、仕様書に基づいて特定されてもよいし、製品の特性を測定することによって特定されてもよい。後者の場合においては、アンテナモジュール９１が利用される技術分野において一般的に要求される利得が得られる周波数帯が対象の周波数帯として特定されてよい。また、λは、真空中の波長とされてもよいし、実効波長であってもよい。

アンテナ導体７が２以上設けられている場合、及び／又は反射層５７が２以上設けられている場合においては、アンテナ導体７と反射層５７との距離は、代表値が設定又は測定されてよい。代表値としては、例えば、互いに最も近いアンテナ導体７と反射層５７との距離、及び１以上のアンテナ導体７の重心と１以上の反射層５７の重心との距離が挙げられる。

以上のとおり、本実施形態では、アンテナモジュール９１は、アンテナ１と、反射層５７とを有している。アンテナ１は、ｙ方向に電界が振動する電波の送信及び受信の少なくとも一方に利用可能である。反射層５７は、ｚ方向の一方側（－ｚ側）からアンテナ１に面している層状の導体によって構成されている。また、反射層５７は、１対の反射幅広部（幅広部５７ａ）と、反射幅狭部（幅狭部５７ｂ）と、を有している。１対の幅広部５７ａは、ｙ方向に互いに離れている。幅狭部５７ｂは、ｘ方向の幅が１対の幅広部５７ａよりも狭く、１対の幅広部５７ａの間に、かつ１対の幅広部５７ａに対してｘ方向の中央側に位置して、１対の幅広部５７ａ同士を接続している。

従って、例えば、既述のように、－ｚ側へ向かう電波を反射器５１によって＋ｚ側へ反射することによって、アンテナ１の＋ｚ側の利得を向上させることができる。また、例えば、周波数選択反射板としての反射層５７の小型化及び広帯域化が容易である。その理由としては、例えば、以下のものが挙げられる。反射層５７を小型化すると、周波数が低い（波長が長い）電波を反射することが困難になる。しかし、切欠き部５９を設けると、図７において点線で示すように、８の字のような電流の経路Ｒｔ２が構成される。その結果、切欠き部５９を無視したときの反射層５７の大きさに比較して、周波数が高い電波を反射することが可能になる。ひいては、小型化及び広帯域化が容易化される。

また、本実施形態では、反射層５７は、ｙ方向に平行な第１対称軸ＣＬ５１に対して線対称の形状であり、かつｘ方向に平行な第２対称軸ＣＬ５２に対して線対称な形状である。

この場合、例えば、ｙ方向に見て又はｘ方向に見て、ｚ方向に平行な対称軸（不図示）に対して対称的な大きさで利得を得ることができる。すなわち、意図していない傾き（チルト）が低減される。

本実施形態では、アンテナ１は、ｚ方向に面している層状の導体によって構成されているアンテナ導体７を含んでいる。アンテナ導体７は、１対のアンテナ幅広部（幅広部７ａ）と、アンテナ幅狭部（幅狭部７ｂ）とを有している。１対の幅広部７ａは、ｙ方向に互いに離れている。幅狭部７ｂは、ｘ方向の幅が幅広部７ａよりも狭く、１対の幅広部７ａの間に、かつ１対の幅広部７ａに対してｘ方向の中央側に位置して、１対の幅広部７ａ同士を接続している。１対の幅広部５７ａ（少なくとも一部）は、１対の幅広部７ａ（少なくとも一部）に対向している。幅狭部５７ｂ（少なくとも一部）は、幅狭部７ｂ（少なくとも一部）に対向している。

この場合、例えば、小型化及び広帯域化が容易なアンテナ１と、小型化及び広帯域化が容易な反射器５１との組み合わせによって、小型化及び広帯域化が容易なアンテナモジュール９１が得られる。また、平面透視において反射器５１の大きさをアンテナ１の大きさと同等とすることが容易化される。ひいては、アンテナモジュール９１の小型化が容易化される。

また、本実施形態では、アンテナ１は、ｚ方向に面している層状の導体によって構成されているアンテナ導体７を含んでいる。アンテナ１が対象としている周波数帯の中心周波数を有している電波の真空中の波長をλとしたときに、アンテナ導体７と反射層５７との距離が０．２λ以下である。

この場合、例えば、アンテナモジュール９１を低背化することが容易化される。また、例えば、アンテナ１によって直接的に送信及び／又は受信される電波の位相と、反射層５７によって反射されて送信及び／又は受信される電波の位相とのずれが低減される。

また、本実施形態では、アンテナモジュール９１は、反射層５７が重なっている誘電体層５３を含んでいる基板５５を更に有している。

この場合、例えば、反射層５７の周囲において実効波長を短くすることができ、ひいては、小型の反射層５７で周波数が低い（波長が長い）電波を反射することが容易化される。また、例えば、反射器５１を多層基板の作製方法と同様の作製方法によって作製することができる。

また、本実施形態では、反射層５７が両面側から２つの誘電体層５３に挟まれて基板５５の内部に位置している。

この場合、例えば、上記の実効波長を短くする作用が大きくなる。また、反射層５７が周囲の電子部品と短絡する蓋然性が低減される。

また、本実施形態では、アンテナモジュール９１は、アンテナ１に対してｚ方向の一方側（－ｚ側）に位置しており、ｚ方向に互いに距離を置いて積層的に配置されている複数の反射層５７を有している。

この場合、例えば、１層の反射層５７を透過した電波を他の反射層５７によって反射することができるから、反射器５１の反射特性が高くなる。ひいては、アンテナ１に対して反射器５１とは反対側の利得を大きくすることができる。

［第２実施形態］
図８は、第２実施形態に係るアンテナモジュール２９１を説明するための図であり、第１実施形態の図４に相当している。

アンテナモジュール２９１は、基本的に、アンテナ（誘電体層及びアンテナ導体）並びに反射器（誘電体層及び反射層）の平面形状のみが第１実施形態と相違している。図８では、アンテナ２０１のうちの１層の誘電体層２０３及び１層のアンテナ導体２０７のみを図示している。アンテナ２０１が複数の誘電体層２０３及び複数のアンテナ導体２０７を有している場合、他の誘電体層２０３及び他のアンテナ導体２０７の平面形状も図示のものと同様である。また、第１実施形態で述べたように、反射器の構成は、アンテナから電気的接続のための構成を無くした構成とされてよい。従って、ここでは不図示の反射器の誘電体層（別の観点では基板）及び反射層の平面形状は、アンテナ２０１の誘電体層２０３（別の観点では基板２０５）及びアンテナ導体２０７の平面形状と同様又は類似とされてよい。

本実施形態の誘電体層２０３及びアンテナ導体２０７の平面形状は、概して言えば、第１実施形態における概略矩形状の誘電体層３及びアンテナ導体７において、４隅を切り落とした形状である。より具体的には、例えば、誘電体層２０３及びアンテナ導体２０７は、全体として六角形とされており、ｙ方向の両側に、ｙ方向の中央側を底辺側とする２等辺三角形を有している。別の観点では、誘電体層２０３及びアンテナ導体２０７は、ｘ方向において第１対称軸ＣＬ１（幅狭部２０７ｂ）から離れるほどｙ方向の長さが短くなる形状である。そして、誘電体層２０３及びアンテナ導体２０７は、例えば、第１対称軸ＣＬ１上の長さが他のいずれの方向及び位置における長さよりも長い。また、幅広部２０７ａは、概略、三角形状となっている。幅狭部２０７ｂの形状は、第１実施形態の幅狭部７ｂと同様に、矩形状である。そして、１対の幅広部２０７ａ及び幅狭部２０７ｂは、両側を指し示す矢印のような形状を構成している。

アンテナ２０１が第１実施形態のアンテナ１と同一の周波数帯で用いられるものである場合において、誘電体層２０３及びアンテナ導体２０７の第１対称軸ＣＬ１上における長さは、例えば、アンテナ１の誘電体層３及びアンテナ導体７の第１対称軸ＣＬ１上における長さと、概略、同等である。従って、誘電体層２０３及びアンテナ導体２０７の面積は、誘電体層３及びアンテナ導体７の面積に比較して、概略、４隅が切り落とされた分だけ小さくなっている。

誘電体層２０３及びアンテナ導体２０７において、ｙ方向両側の三角形の辺の傾斜角等は適宜に設定されてよい。例えば、頂角（２等辺三角形の２つの等辺がなす角）は、直角であってもよいし（図示の例）、鋭角であってもよいし、鈍角であってもよく、例えば、４５°以上１３５°以下、６０°以上１２０°以下、又は８５°以上９５°以下である。アンテナ導体２０７の１対の切欠き部９の構成は、第１実施形態の切欠き部９の構成と同様である。ただし、具体的な寸法については、アンテナ導体２０７の形状をアンテナ導体７の４隅を切り落とした形状としたことに伴い、アンテナ導体７とは異なる寸法が最適値として選択されてよい。

以上の第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が奏される。例えば、アンテナモジュール２９１の広帯域化及び小型化が図られる。

また、本実施形態では、１対の幅広部２０７ａは、幅狭部２０７ｂからｘ方向に離れるほどｙ方向の長さが短くなる形状を有している。別の観点では、アンテナ導体２０７は、平面視において、第１対称軸ＣＬ１から離れるほど第１対称軸ＣＬ１に平行な方向（ｙ方向）の長さが短くなる形状を有している。

ここで、本願発明者が行った実験及びシミュレーション計算によれば、第１対称軸ＣＬ１上の長さは、他の寸法に比較して、アンテナ２０１の特性（例えば共振周波数）に及ぼす影響が大きい。従って、上記のように第１対称軸ＣＬ１から離れるほどｙ方向の長さが短くなる形状にすると、例えば、アンテナ２０１の特性を維持したまま、アンテナ導体２０７の小型化を図ることができる。

また、本実施形態では、アンテナ導体２０７だけでなく、基板２０５（誘電体層２０３）も、平面視において、第１対称軸ＣＬ１から離れるほど第１対称軸ＣＬ１に平行な方向（ｙ方向）の長さが短くなる形状を有している。別の観点では、基板２０５は、上記のように第１対称軸ＣＬ１から離れるほど第１対称軸ＣＬ１に平行な方向（ｙ方向）の長さが短くなる形状を有しているアンテナ導体２０７のｙ方向両側の縁部に沿って（例えば平行に）延びる縁部を有している。

従って、例えば、アンテナ２０１を小型化することができる。また、例えば、基板２０５を母基板から多数個取りすることによってアンテナ２０１を作製する場合においては、一の母基板から切り出せるアンテナ２０１の数が増加する。すなわち、生産性が向上する。

なお、図示の例とは異なり、比較的広い回路基板の一部の領域にアンテナ導体２０７が設けられて、当該回路基板の一部にアンテナ２０１が作り込まれてもよい。この場合においては、アンテナ導体２０７の小型化によって、アンテナ２０１が回路基板に占める面積が縮小される。

アンテナ２０１の効果について述べたが、同様又は類似の平面形状を有する不図示の反射器についても同様の効果が奏される。例えば、反射層の幅広部が反射層の幅狭部からｘ方向に離れるほどｙ方向の長さが短くなる形状を有していることから、反射層の特性を維持したまま、反射層の小型化を図ることができる。

［第３実施形態］
図９は、第３実施形態に係るアンテナモジュール３９１を説明するための図であり、第１実施形態の図４に相当している。

アンテナモジュール３９１は、基本的に、アンテナ（誘電体層及びアンテナ導体）並びに反射器（誘電体層及び反射層）の平面形状のみが第１実施形態と相違している。図９では、アンテナ３０１のうちの１層の誘電体層３０３及び１層のアンテナ導体３０７のみを図示している。アンテナ３０１が複数の誘電体層３０３及び複数のアンテナ導体３０７を有している場合、他の誘電体層３０３及び他のアンテナ導体３０７の平面形状も図示のものと同様である。また、第１実施形態で述べたように、反射器の構成は、アンテナから電気的接続のための構成を無くした構成とされてよい。従って、ここでは不図示の反射器の誘電体層（別の観点では基板）及び反射層の平面形状は、アンテナ３０１の誘電体層３０３（別の観点では基板３０５）及びアンテナ導体３０７の平面形状と同様又は類似とされてよい。

（アンテナ導体の平面形状）
本実施形態のアンテナ導体３０７の平面形状は、概して言えば、第２実施形態におけるアンテナ導体２０７をｘ方向において短くした形状である。具体的には、例えば、１対の第１部位３１１同士の距離（幅狭部３０７ｂの幅）が他の実施形態に比較して短くされており、かつアンテナ導体３０７（幅広部３０７ａ）のｘ方向の両側部分が切り落とされている。別の観点では、第２部位３１３のｘ方向の長さが短くされている。さらに別の観点では、アンテナ導体３０７の外形（切欠き部３０９を除く）は、第１対称軸ＣＬ１と平行な一対の辺を備え、その辺の長さは、その辺が対向する間隔、すなわち第１対称軸ＣＬ１と直交する方向における間隔に比べ長くなっている。具体的には２倍以上としてもよい。また、アンテナ導体３０７においては、第２部位３１３のｙ方向の長さ（径）も他の実施形態に比較して短くされている。より詳細には、本実施形態は、例えば、以下のように第２実施形態と区別できる。

第２実施形態では、例えば、１対の第１部位１１同士の距離（幅狭部２０７ｂの幅）は、第１部位１１のｘ方向の長さよりも長い。これに対して、本実施形態では、１対の第１部位３１１同士の距離（幅狭部３０７ｂの幅）は、第１部位３１１のｘ方向の長さよりも短い。また、例えば、第２実施形態では、１対の第１部位１１同士の距離は、アンテナ導体２０７の最大幅（ｘ方向）の１／５以上１／３以下である。これに対して、本実施形態では、１対の第１部位３１１同士の距離は、例えば、アンテナ導体３０７の最大幅（ｘ方向）の１／１０以下又は１／２０以下である。

また、第２実施形態では、例えば、第２部位１３のｘ方向の長さは、第１部位１１のｘ方向の長さと同等以上（１倍以上）である。一方、本実施形態では、第２部位３１３のｘ方向の長さは、第１部位３１１のｘ方向の長さよりも短い。より具体的には、例えば、第２部位３１３のｘ方向の長さは、第１部位３１１のｘ方向の長さの１／２以下又は１／５以下である。

また、第２実施形態では、例えば、第２部位１３のｙ方向の長さは、第１部位１１のｘ方向の長さ及び／又はｙ方向の長さの１／２以上である。一方、本実施形態では、第２部位３１３のｙ方向の長さは、第１部位３１１のｘ方向の長さ及び／又はｙ方向の長さの１／２よりも短く、より具体的には、例えば、第２部位３１３のｙ方向の長さは、第１部位３１１のｘ方向の長さ及び／又はｙ方向の長さの１／３以下又は１／５以下である。

アンテナ３０１が利用される周波数帯に対するアンテナ導体３０７のｙ方向の最大長さ（第１対称軸ＣＬ１上における長さ）は、概略、他の実施形態と同様とされてよい。ただし、上記の形状及び寸法の相違に応じて、適宜に微調整がなされてよい。本願発明者の実験及びシミュレーション計算では、微調整の結果、第１対称軸ＣＬ１上の長さは、第３実施形態の方が第２実施形態よりも約１割短くなった。すなわち、上記の形状及び寸法の相違は、ｘ方向だけでなく、ｙ方向の小型化に寄与している。

なお、第１部位３１１の形状及び大きさならびにアンテナ導体３０７のｙ方向両側の頂角等も、概略、第２実施形態と同様とされてよく、また、上記の形状及び寸法の相違に応じて適宜に微調整がなされてもよい。

（誘電体層の平面形状）
誘電体層３０３の平面形状は、他の実施形態と同様に、アンテナ導体３０７の平面形状（切欠き部３０９は除く）と同様の形状であってもよいし、図示の例のように、アンテナ導体３０７の平面形状とは異なる形状であってもよい。

図示の例では、誘電体層３０３の平面形状は、概略、アンテナ導体３０７のｙ方向の両側の２等辺三角形の等辺を延長して形成される矩形状（菱形）とされている。より具体的には、図示の例では、アンテナ導体３０７の頂角（等辺がなす角）は、９０°とされており、誘電体層３０３の平面形状は正方形である。そして、誘電体層３０３は、アンテナ導体３０７に対してｘ方向の外側へ三角形状に広がっている。別の観点では、基板３０５は、平面視において、アンテナ導体３０７から、ｘ方向の外側へ張り出す長さが、アンテナ導体３０７のうちのｙ方向における両側部分よりも、その間の部分において大きくなっている。

（アンテナ導体への電気的経路）
第１実施形態では、１つの第２部位１３のｙ方向の一方側には２つの給電点２１（別の層では給電点１９。以下、同様。）が設けられた。一方、本実施形態では、第２部位３１３のｘ方向の長さが短くされたことに伴い、１つの第２部位３１３のｙ方向の一方側に設けられる給電点２１は１つとされている。すなわち、１つのアンテナ導体３０７に対する給電点２１は合計で４つとされている。

また、第１実施形態では、給電点２１は、アンテナ導体７のうち第２部位１３の縁部に隣接して設けられた。本実施形態では、給電点２１は、アンテナ導体３０７のうち第２部位３１３の縁部から比較的離れている。具体的には、比較的短い距離（例えば給電点に接続される貫通導体の直径以下）で、第１部位３１１に対してｙ方向の外側に位置している。ただし、給電点２１は、第１実施形態と同様に、第２部位３１３の縁部に隣接して設けられても構わない。

給電点２１が４つとされていることに伴い、貫通導体１７（図３（ａ））も合計で４つとされている。また、線路１５（図３（ａ））は、第１実施形態に比較して短くされてよい。

以上の第３実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が奏される。例えば、アンテナモジュール３９１の広帯域化及び小型化が図られる。

また、本実施形態では、基板３０５は、平面視において、アンテナ導体３０７から、ｘ方向の外側へ張り出す長さが、アンテナ導体３０７のうちのｙ方向の両側部分よりも、その間の部分において大きい。すなわち、基板３０５の、アンテナ導体３０７からｘ方向の外側へ張り出している三角形状の部分は切り落とされていない。

この場合、例えば、本願発明者の実験及びシミュレーション計算によれば、三角形状部分を切り落とした場合に比較して、共振周波数が低くなる。その結果、アンテナ３０１に要求されている周波数帯に共振周波数を合わせるように設計した場合、第１対称軸ＣＬ１上の長さを短くできる。ひいては、アンテナ３０１をｙ方向において小型化することができる。なお、本実施形態においても、第２実施形態と同様に、ｘ方向の外側に張り出している三角形状の部分を切り落としてもよい。すなわち、三角形状部分を切り落とす量と、第１対称軸ＣＬ１上の長さを調節して、基板面積が最も小さくなるように形状を決定することも何ら差し支えない。この場合には、さらに小型なアンテナ３０１を提供することができる。

また、本実施形態では、アンテナ導体３０７の平面視において、１対の第１部位３１１同士の距離（ｘ方向）は、第１部位１１のｘ方向の長さよりも短い。及び／又はアンテナ導体３０７の平面視において、第２部位３１３のｘ方向の長さは、第１部位３１１のｘ方向の長さよりも短い。

本願発明者の実験及びシミュレーション計算によれば、このように第１部位３１１同士の距離及び／又は第２部位３１３のｘ方向の長さを比較的短くしても、アンテナ３０１の特性を維持することができ、ひいては、ｘ方向においてアンテナ導体３０７の小型化を図ることができる。さらに、本願発明者の実験及びシミュレーション計算によれば、第１部位３１１同士の距離及び／又は第２部位３１３のｘ方向の長さを比較的短くすると、アンテナ導体３０７の共振周波数を下げることができる。その結果、アンテナ３０１に要求されている周波数帯に共振周波数を合わせるように設計した場合、第１対称軸ＣＬ１上の長さを短くすることができる。ひいては、ｘ方向だけでなく、ｙ方向においてもアンテナ導体３０７の小型化を図ることができる。

また、本実施形態では、アンテナ導体３０７の平面視において、第２部位３１３のｙ方向の長さが、第１部位３１１のｙ方向の長さの１／２よりも短い。

本願発明者の実験及びシミュレーション計算によれば、このように第２部位３１３のｙ方向の長さを比較的短くしても、アンテナ３０１の特性を維持することができ、かつアンテナ導体３０７の共振周波数を下げることができる。その結果、アンテナ３０１に要求されている周波数帯に共振周波数を合わせるように設計した場合、第１対称軸ＣＬ１上の長さを短くすることができる。ひいては、ｙ方向においてアンテナ導体３０７の小型化を図ることができる。

アンテナ３０１の効果について述べたが、同様又は類似の平面形状を有する不図示の反射器についても同様の効果が奏される。例えば、反射層の平面視において、幅狭部の幅（ｘ方向）及び／又は切欠き部の第２部位のｘ方向の長さを短くすることによって、反射層の特性を維持しつつ、反射層を小型化することができる。

［第４実施形態］
図１０は、第４実施形態に係るアンテナモジュール４９１を説明するための図であり、第１実施形態の図４に相当している。

アンテナモジュール４９１は、基本的に、アンテナ（誘電体層及びアンテナ導体）並びに反射器（誘電体層及び反射層）の平面形状のみが第１実施形態と相違している。図１０では、アンテナ４０１のうちの１層の誘電体層４０３及び１層のアンテナ導体４０７のみを図示している。アンテナ４０１が複数の誘電体層４０３及び複数のアンテナ導体４０７を有している場合、他の誘電体層４０３及び他のアンテナ導体４０７の平面形状も図示のものと同様である。

（アンテナの平面形状）
本実施形態のアンテナ導体４０７の平面形状は、概して言えば、第３実施形態のアンテナ導体３０７（より詳細には幅広部４０７ａ）において、開口部４３９（別の観点では導体非形成領域）を設けた形状である。このように開口部４３９を設けると、アンテナ導体４０７に流れる電流の経路が８の字状となりやすい。別の観点では、電流の経路が長くなりやすい。その結果、アンテナ導体４０７の外形を小型化することができる。

開口部４３９の形状及び寸法は適宜に設定されてよい。図示の例では、開口部４３９の縁（幅広部４０７ａの内縁）は、幅広部４０７ａの外縁（切欠き部４０９に向かって突出している部分を除く）に沿って（例えば平行に）延びている。また、幅広部４０７ａの内縁と、幅広部４０７ａの外縁との距離は、開口部４３９の周方向における領域間で異なっている。具体的には、当該距離は、アンテナ導体４０７のｙ方向両側の領域において、他の領域よりも長くなっている。その差は適宜に設定されてよい。例えば、上記距離の最大値は、上記距離の最小値の２倍以上又は４倍以上である。なお、図示の例とは異なり、幅広部４０７ａの内縁は、幅広部４０７ａの外縁に沿って延びていなくてもよい。また、幅広部４０７ａの内縁は、その全体に亘って、幅広部４０７ａの外縁と一定の距離を保ちつつ平行に延びていてもよい。

開口部４３９以外の各部の寸法は、第３実施形態（又は他の実施形態）の各部の寸法と同様とされてもよいし、開口部４３９の影響等を考慮して、第３実施形態の各部の寸法とは異なるものとされてもよい。図示の例では、アンテナ導体４０７（幅広部４０７ａ）の最大幅は、第３実施形態のものよりも広くされている。また、１対の第１部位４１１同士の距離（幅狭部４０７ｂの幅）は、第３実施形態におけるものよりも広くされており、例えば、アンテナ導体４０７の最大幅（ｘ方向）の１／２０以上１／５以下である。第２部位４１３のｙ方向の長さは、第３実施形態のものよりも長くされており、例えば、第１部位４１１のｙ方向の長さの１／２以上又は１／３以上である。

アンテナ４０１が利用される周波数帯に対するアンテナ導体４０７のｙ方向の最大長さ（第１対称軸ＣＬ１上における長さ）は、概略、他の実施形態と同様とされてよい。ただし、上記の形状及び寸法の相違に応じて、適宜に微調整がなされてよい。本願発明者のシミュレーション計算では、微調整の結果、第１対称軸ＣＬ１上の長さは、第４実施形態の方が第３実施形態よりも約１割短くなった。すなわち、上記の形状及び寸法の相違（特に開口部４３９の存在）は、ｙ方向の小型化に寄与している。

誘電体層４０３（基板４０５）は、第３実施形態の説明で述べたように、アンテナ導体４０７からｘ方向の外側へ張り出す部分を有していてもよいし、有していなくてもよい。図示の例では、後者の態様が示されている。

（反射器の平面形状）
図１１は、アンテナモジュール４９１のアンテナ導体４０７及び反射層４５７の構成を示す斜視図である。

他の実施形態の説明で述べたように、反射層の平面形状は、アンテナ導体の平面形状と同様又は類似の形状とされてよい。図示の例においても、反射層４５７は、１対の幅広部４５７ａと、これらを接続する幅狭部４５７ｂとを有している点において、アンテナ導体４０７の外縁の形状と類似している。ただし、図示の例では、反射層４５７の細部の形状はアンテナ導体４０７の形状と異なっている。具体的には、以下のとおりである。

反射層４５７（幅広部４５７ａ）は、アンテナ導体４０７（幅広部４０７ａ）と異なり、開口部４３９が設けられていない。従って、幅広部４５７ａは、幅広部４０７ａ（導体部分）に対して対向しているとともに、開口部４３９に対しても対向している。

また、アンテナ導体４０７の幅広部４０７ａの平面形状は、概略、二等辺三角形の底辺の両側の角部が切り落とされた５角形状であるのに対して、反射層４５７の幅広部４５７ａの平面形状は、概略、角部が切り落とされる前の上記の二等辺三角形である。換言すれば、反射層４５７は、アンテナ導体４０７からｘ方向の外側に張り出す部分を有している。

第１実施形態の説明では、反射層５７の切欠き部５９は、ｙ方向の長さが互いに異なる第１部位６１及び第２部位６３を有していなくてもよいことを述べた。図１１に示す例では、反射層４５７の切欠き部４５９は、第１部位６１及び第２部位６３を有していない。なお、切欠き部４５９のｙ方向の長さは、アンテナ導体４０７の第２部位４１３のｙ方向の長さ以下であってもよいし（反射層５７はアンテナ導体４０７の第２部位４１３のｙ方向両側の部分に対向してもよいし）、当該長さよりも大きくてもよい。

第１実施形態の説明でも述べたように、アンテナ導体４０７及び反射層４５７は、互いに同一の寸法を有していてもよいし、互いに異なる寸法を有していてもよい。例えば、アンテナ導体４０７における角部が切り落とされる前の二等辺三角形と、反射層４５７における二等辺三角形とは、概ね同等の寸法を有していてもよいし、互いに異なる寸法を有していてもよい。また、図示の例では、反射層４５７の幅狭部４５７ｂの幅（ｘ方向の長さ）は、アンテナ導体４０７の幅狭部４０７ｂの幅よりも狭くされている。

図示の例では、反射層４５７が１層のみ示されているが、他の実施形態と同様に、２層以上の反射層４５７が設けられても構わない。反射器４５１の不図示の基板（誘電体層）の平面形状は、図８の基板２０５のように矩形からｘ方向の両側の角部が切り落とされた形状であってもよいし、図９の基板３０５のように矩形状（反射層４５７からｘ方向の両側に張り出す部分が切り落とされていない形状）であってもよい。

以上の第４実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が奏される。例えば、アンテナモジュール４９１の広帯域化及び小型化が図られる。

また、本実施形態では、１対のアンテナ幅広部（幅広部４０７ａ）は、それぞれ開口部４３９を有している。１対の反射幅広部（幅広部４５７ａ）は、１対の幅広部４０７ａの開口部４３９に対向している。

従って、例えば、既述のように、アンテナ導体４０７に開口部４３９を設けることによって、アンテナ導体４０７を小型化することが容易化される。また、例えば、アンテナ導体４０７から－ｚ側に向かう送信用の電波を反射層４５７によって反射したときに、この反射した電波がアンテナ導体４０７によって反射されて反射層４５７に戻ってしまう蓋然性が低減される。また、例えば、＋ｚ側から開口部４３９を通過した受信用の電波を幅広部４５７ａによって反射することができる。

［実施例］
実施形態に係るアンテナモジュールに対して具体的な寸法を設定した実施例に係るアンテナモジュールについて、シミュレーション計算によってアンテナ特性を調べた。その一例を以下に示す。ここでは、第４実施形態のアンテナモジュール４９１に係る実施例についての計算結果を示す。また、比較例として、アンテナモジュール４９１から反射器を無くした構成を設定した。

比較例及び実施例に係るアンテナモジュールは、周波数帯Ｌ５、Ｌ２、Ｌ６及びＬ１の４つの周波数帯においてが利用されることを想定して設計された。各周波数帯の中心周波数は、以下のとおりである。
Ｌ５：１１７６．４５ＭＨｚ
Ｌ２：１２２７．６０ＭＨｚ
Ｌ６：１２７８．７５ＭＨｚ
Ｌ１：１５７５．４２ＭＨｚ

実施例に係るアンテナモジュール４９１の代表的な寸法等を以下に示す。基板４０５、アンテナ導体４０７及び反射層４５７の各部の寸法の比率は、概略、図１０及び図１１に図示したとおりである。反射器４５１は、誘電体層を有さず、１層の反射層４５７のみからなる構成とした。
基板４０５：
ｙ方向の最大長さ：７５ｍｍ
ｘ方向の最大長さ：３８ｍｍ
厚さ（導体層も含めた合計厚）：約４ｍｍ
比誘電率：４．４
アンテナ導体４０７：
層数：２
基板４０５の外縁からアンテナ導体４０７の外縁までの距離：１ｍｍ
厚さ：１８μｍ
反射層４５７：
層数：１
ｙ方向の最大長さ：７４ｍｍ
ｘ方向の最大長さ：５３ｍｍ
厚さ：１ｍｍ
幅狭部４５７ｂのｘ方向の長さ：１ｍｍ
切欠き部９のｙ方向の長さ：１８ｍｍ
基板４０５と反射層４５７との距離：２０ｍｍ

図１２（ａ）～図１２（ｄ）は、比較例に係るアンテナ特性を示す図である。図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）及び図１２（ｄ）は、それぞれ、周波数帯Ｌ５、Ｌ２、Ｌ６及びＬ１におけるアンテナ特性を示している。線Ｌｘは、ｘ方向に見たときの右円偏波の利得を示している。線Ｌｘに関しては、横軸、縦軸及び同心円状の目盛りは、図６（ｂ）のものに相当している。線Ｌｙは、ｙ方向に見たときの右円偏波の利得を示している。線Ｌｙに関しては、横軸、縦軸及び同心円状の目盛りは、図６（ａ）のものに相当している。同心円（目盛り）の中心は－１６ｄＢｉであり、最外周の同心円は６ｄＢｉであり、２ｄＢｉ毎に同心円が描かれている。

これらの図に示されているように、比較例においては、利得の大きさは、＋ｚ側と－ｚ側とで同等となっている。すなわち、比較例の利得は、ｘｙ平面に対して対称性を有している。また、比較例の最大利得は、いずれの周波数帯においても０ｄＢｉ未満となっている。

図１３（ａ）～図１３（ｄ）は、実施例に係るアンテナ特性を示す図であり、図１２（ａ）～図１２（ｄ）に相当している。

これらの図に示されているように、実施例においては、利得は、＋ｚ側が－ｚ側よりも大きくなっている。すなわち、実施例の利得は、＋ｚ側が相対的に高くなる指向性を有している。ただし、特に図示しないが、実施例の利得は、ｘｙ平面においては対称性を有している。また、実施例の最大利得は、いずれの周波数帯においても０ｄＢｉ以上となっている。

比較例及び実施例の結果から、反射器４５１を設けることによって、＋ｚ側の利得を向上させることができることが確認された。

４つの周波数帯のいずれにおいても、反射器４５１によって＋ｚ側の利得が向上していることから理解されるように、反射器４５１は、反射特性が高くなる帯域の比帯域が比較的広い。例えば、図示の例では、１１７６．４５ＭＨｚ（Ｌ５）～１５７５．４２ＭＨｚ（Ｌ１）において反射特性が高くなったことが示されている。この周波数帯の帯域幅は３９８．９７ＭＨｚであり、中心周波数は１３７５．９３５ＭＨｚであるから、比帯域は約２９％である。また、１１７６．４５ＭＨｚ（Ｌ５）～１２７８．７５ＭＨｚ（Ｌ６）において反射特性が高くなったと捉えれば、このときの比帯域は約８．３％である。従って、少なくとも比帯域１０％の帯域で反射特性が高くなっていると言える。

図示の例では、周波数が最も高い周波数帯Ｌ１における反射特性が最も低くなっている。このときの＋ｚ側の最大利得は、－ｚ側の最大利得に比較して、２ｄＢ以上高い。従って、－ｚ側の最大利得が＋ｚ側の最大利得よりも２ｂＢ小さくなる周波数は、反射特性が高くなっている周波数と捉えられてよい。そして、そのような周波数を含む周波数帯は、上記のように比帯域１０％以上である。

なお、図示は省略するが、本願発明者は、上記の実施例とは寸法等が異なる他の種々の実施例においても、上記と同様の結果が得られることを確認している。ここでいう同様の結果は、例えば、４つの全ての周波数帯で最大利得を０ｄＢｉ未満から０ｄＢｉ以上に向上できること、４つの全ての周波数帯で－ｚ側の最大利得が＋ｚ側の最大利得よりも２ｂＢ小さくなることを含む。具体的には、例えば、上記の実施例に対して、反射層５７のｘ方向の最大長さを６０ｍｍまで長くしたり、反射層４５７の厚さを０．２ｍｍまで薄くしたり、切欠き部９のｙ方向の長さを１３ｍｍまで狭くしたりしても、同様の結果が得られることを確認している。また、例えば、本願発明者は、反射層５７の材料をアルミニウムにしたり、ステンレス鋼にしたりしても、同様の結果が得られることを確認している。また、本願発明者は、反射器４５１に対してアンテナ４０１とは反対側に比較的広い面積（例えば反射器４５１よりも広い面積）を有するベタ状の導体層が存在したり、反射層４５７が重なる誘電体層を反射器４５１が有していたりする場合においても、同様の結果が得られることを確認している。

ただし、反射器４５１に対してアンテナ４０１とは反対側に反射器４５１と同程度の広さのベタ状の導体層を反射器４５１に近接させると、周波数が低い帯域において、＋ｚ側の利得と－ｚ側の利得との差が小さくなることが確認された。例えば、実施例の反射層４５７と、１辺が１００ｍｍの矩形の導体層とを１ｍｍの距離で対向させると、＋ｚ側の利得と－ｚ側の利得との差は、１ｄＢｉ程度となる。この結果は、付加された導体層の反射特性が支配的になったことによるものと考えられる。また、この結果は、別の観点では、反射層４５７における１対の幅広部４５７ａ及びその間の幅狭部４５７ｂを有する形状が、低い周波数帯において指向性を向上させることに有効であることを示している。なお、上記のように＋ｚ側の利得と－ｚ側の利得との差が２ｄＢｉ以下となった場合においても、＋ｚ側において０ｄＢｉ以上の利得（比較例よりも高い利得）が維持されることが確認されている。従って、例えば、利得を高くするという課題に関して、反射器４５１に対してアンテナ４０１とは反対側に反射器４５１と同程度の広さのベタ状の導体層を反射器４５１に近接させても構わない。

［アンテナの利用例］
図１４は、アンテナの利用例としての通信装置１５１の要部の構成を示すブロック図である。

通信装置１５１は、電波を利用した無線通信を行うものであり、アンテナ１５９を含んでいる。アンテナ１５９は、例えば、上述したアンテナ１、２０１、３０１又は４０１のいずれかによって構成されてよい。ここでは、アンテナ１５９に組み合わされる反射器の図示は省略されている。

通信装置１５１において、送信すべき情報を含む送信情報信号ＴＩＳは、ＲＦ－ＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）１５３によって変調及び周波数の引き上げ（搬送波周波数を有する高周波信号への変換）がなされて送信信号ＴＳとされる。送信信号ＴＳは、バンドパスフィルタ１５５によって送信用の通過帯以外の不要成分が除去され、増幅器１５７によって増幅されて分波器１０１の送信フィルタ１０９に入力される。そして、送信フィルタ１０９は、入力された送信信号ＴＳから送信用の通過帯以外の不要成分を除去し、その除去後の送信信号ＴＳをアンテナ１５９に出力する。アンテナ１５９は、入力された電気信号（送信信号ＴＳ）を無線信号（電波）に変換して送信する。

また、通信装置１５１において、アンテナ１５９によって受信された無線信号（電波）は、アンテナ１５９によって電気信号（受信信号ＲＳ）に変換されて分波器１０１に入力される。分波器１０１の受信フィルタ１１１は、入力された受信信号ＲＳから受信用の通過帯以外の不要成分を除去して増幅器１６１へ出力する。出力された受信信号ＲＳは、増幅器１６１によって増幅され、バンドパスフィルタ１６３によって受信用の通過帯以外の不要成分が除去される。そして、受信信号ＲＳは、ＲＦ－ＩＣ１５３によって周波数の引き下げ及び復調がなされて受信情報信号ＲＩＳとされる。

なお、送信情報信号ＴＩＳ及び受信情報信号ＲＩＳは、適宜な情報を含む低周波信号（ベースバンド信号）でよく、例えば、アナログの音声信号若しくはデジタル化された音声信号である。無線信号の通過帯は、適宜に設定されてよく、公知の各種の規格に従ってよい。変調方式は、位相変調、振幅変調、周波数変調若しくはこれらのいずれか２つ以上の組み合わせのいずれであってもよい。回路方式は、ダイレクトコンバージョン方式を例示したが、それ以外の適宜なものとされてよく、例えば、ダブルスーパーヘテロダイン方式であってもよい。また、図１４は、要部のみを模式的に示すものであり、適宜な位置にローパスフィルタやアイソレータ等が追加されてもよいし、また、増幅器等の位置が変更されてもよい。

第１実施形態の説明では、アンテナモジュールは、種々の電子素子を含んでよいことについて触れた。従って、例えば、アンテナモジュールは、アンテナ１５９を構成するだけでなく、分波器１０１を含んでいてもよいし、アンテナ１５９から増幅器１５７及び１６１までを含んでいてもよいし、アンテナ１５９からバンドパスフィルタ１５５及び１６３までを含んでいてもよいし、アンテナ１５９からＲＦ－ＩＣ１５３までを含んでいてもよい。

なお、以上の実施形態において、反射層の幅広部５７ａ及び４５７ａは、反射幅広部の一例である。反射層の幅狭部５７ｂ及び４５７ｂは、反射幅狭部の一例である。アンテナ導体に係る幅広部７ａ、２０７ａ、３０７ａ及び４０７ａは、アンテナ幅広部の一例である。アンテナ導体に係る幅狭部７ｂ、２０７ｂ、３０７ｂ及び４０７ｂは、アンテナ幅狭部の一例である。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

第１～第４実施形態は適宜に組み合わされてよい。例えば、第４実施形態のアンテナ導体に開口部を設ける構成は、第１及び第２実施形態のアンテナ導体に適用されてもよい。また、第４実施形態における反射層がアンテナ導体に対してｘ方向外側に張り出す構成は、第２及び第３実施形態のように開口部を有さないアンテナ導体と対向する反射層に適用されてもよい。逆に、第２及び第３実施形態における反射層がアンテナ導体に対してｘ方向外側に張り出さない構成は、第４実施形態のように開口部を有するアンテナ導体と対向する反射層に適用されてもよい。

アンテナは、ｙ方向に電界が振動する電波の送信及び／又は受信が可能な種々の構成のものとされてよい。例えば、アンテナは、ｙ方向に延びる軸状の導体を有するダイポールアンテナであっても構わない。また、層状導体（金属板）を有するアンテナは、基板（誘電体層）を有さないものであってもよい。

アンテナの基板及び／又は反射器の基板は、誘電体層からなるものに限定されない。例えば、基板は、誘電体層以外の層（例えば半導体層）を含んでいてもよい。ただし、基板のうちの誘電体層からなる部分のみを本開示に係る基板と捉えてもよい。なお、誘電体層が誘電体以外の材料（例えば樹脂が含浸される基材）を含んでいてもよいことは実施形態でも述べたとおりである。

アンテナ導体及び／又は反射層は、１層のみ設けられていてもよいし、３層以上設けられていてもよい。また、アンテナ導体の層数と、反射層の層数との組み合わせも任意である。アンテナ導体及び／又は反射層は、基板（誘電体）に埋設されずに、基板の上面又は下面に重なっていてもよい。別の観点では、誘電体層は１層のみでよく、多層で設けられていなくてもよい。

アンテナ導体及び／又は反射層は、平面視において、対称性が崩されていてもよい。なお、微調整のために比較的小さい面積（例えば対称軸の一方側と他方側との面積差が両者のうちの小さい方の面積の５％以下）で対称性が崩されている場合は、線対称と表現する態様に含められてもよい。

アンテナ導体及び／又は反射層の平面形状（切欠き部が無いとした場合の形状）は、多角形に限定されない。例えば、当該平面形状は、円形又は楕円形のように曲線を含む形状であってもよいし、曲線と直線との組み合わせであってもよい。また、アンテナ導体及び／又は反射層の平面形状が多角形である場合において、多角形は、矩形及び六角形に限定されない。例えば、ｙ方向両側にｘ軸に直交する辺を有する八角形であってもよい。

同様に、切欠き部（第１部位及び／又は第２部位）の形状は、矩形に限定されない。例えば、切欠き部又はその各部の形状は、円形又は楕円形のように曲線を含む形状であってもよいし、曲線と直線との組み合わせであってもよいし、矩形以外の多角形であってもよい。また、第１部位と第２部位との間には段差が存在しなくてもよい。すなわち、両者の境界は一義的に特定可能でなくてもよい。

アンテナ導体及び／又は反射層、１対の幅広部を互いに接続する幅狭部以外の部分を有していてもよい。例えば、ｙ方向に平行な対称軸（第１対称軸ＣＬ１又はＣＬ５１）に対して線対称に、１対の幅広部同士を接続する１対の接続部が設けられていてもよい。

第２～第４実施形態では、アンテナ導体及び反射層（並びに基板）が、平面視において、幅狭部（第１対称軸ＣＬ１）からｘ方向に離れるほどｙ方向の長さが短くなる形状を示した。この形状は、実施形態で例示したｙ方向の両側に三角形が位置する形状に限定されない。例えば、ｙ方向の両側部分は、ｙ方向外側を上底とする台形状であってもよいし、ｙ方向外側に膨らむ弧状であってもよいし、幅狭部からｘ方向へ離れるほどｙ方向中央側に位置する階段状であってもよい。なお、階段状であってもよいことから明らかなように、幅狭部からｘ方向に離れるほどｙ方向の長さが短くなるという場合、幅狭部からのｘ方向の距離に関わらずにｙ方向の長さが一定の部分がアンテナ導体及び／又は反射層の一部に含まれていても構わない。

第４実施形態では、アンテナ導体の幅広部に導体非形成領域（開口部）が設けられる形状を示した。この開口部は、幅広部中に閉空間を形成するようなもの（開口部）に限定されず、切欠き状のものであってもよい。また、１つの幅広部に、閉空間を形成するような導体非形成領域を複数設けてもよいし、切欠き状の導体非形成領域を複数設けてもよい。

アンテナ及び／又は反射器は、多層基板の平面視における一部であってもよいし、及び／又は多層基板の厚み方向における一部であってもよい。すなわち、多層基板の一部にアンテナ及び／又は反射器が作り込まれていてもよい。

上述の例では、反射層が２層の場合を例に説明したが、１層でもよいし、３層以上としてもよい。また、反射層を複数層設ける場合には、パターンを各層で異ならせてもよい。具体的には、例えば、凡その形状は相似形にして電流の経路の長さが各層で異なるように調整することで、より幅広い周波数範囲に対応できるようにしてよい。また、例えば、外周の形状は略同一として反射幅狭部の太さや長さを異ならせることで、電流の経路の長さが各層で異なるように調整し、より幅広い周波数範囲に対応できるようにしてもよい。

１…アンテナ、５７…反射層、５７ａ…幅広部（反射幅広部）、５７ｂ…幅狭部（反射幅狭部）、９１…アンテナモジュール。

Claims

直交座標系ｘｙｚのｙ方向に電界が振動する電波の送信及び受信の少なくとも一方に利用可能なアンテナと、
ｚ方向の一方側から前記アンテナに面している層状の導体によって構成されている反射層と、
を有しており、
前記反射層は、
前記ｙ方向に互いに離れている１対の反射幅広部と、
ｘ方向の幅が前記１対の反射幅広部よりも狭く、前記１対の反射幅広部の間に、かつ前記１対の反射幅広部に対して前記ｘ方向の中央側に位置して、前記１対の反射幅広部同士を接続している反射幅狭部と、を有しており、
前記１対の反射幅広部は、前記ｘ方向において前記反射幅狭部から離れるほど前記ｙ方向の長さが短くなる形状を有している
アンテナモジュール。
直交座標系ｘｙｚのｙ方向に電界が振動する電波の送信及び受信の少なくとも一方に利用可能なアンテナと、
ｚ方向の一方側から前記アンテナに面している層状の導体によって構成されている反射層と、
を有しており、
前記反射層は、
前記ｙ方向に互いに離れている１対の反射幅広部と、
ｘ方向の幅が前記１対の反射幅広部よりも狭く、前記１対の反射幅広部の間に、かつ前記１対の反射幅広部に対して前記ｘ方向の中央側に位置して、前記１対の反射幅広部同士を接続している反射幅狭部と、を有しており、
前記アンテナは、前記ｚ方向に面している層状の導体によって構成されているアンテナ導体を含んでおり、
前記アンテナ導体は、
前記ｙ方向に互いに離れている１対のアンテナ幅広部と、
前記ｘ方向の幅が前記アンテナ幅広部よりも狭く、前記１対のアンテナ幅広部の間に、かつ前記１対のアンテナ幅広部に対して前記ｘ方向の中央側に位置して、前記１対のアンテナ幅広部同士を接続しているアンテナ幅狭部と、を有しており、
前記１対の反射幅広部は、前記１対のアンテナ幅広部に対向しており、
前記反射幅狭部は、前記アンテナ幅狭部に対向している
アンテナモジュール。
前記１対のアンテナ幅広部は、それぞれ開口部を有しており、
前記１対の反射幅広部は、前記１対のアンテナ幅広部の開口部に対向している
請求項２に記載のアンテナモジュール。
直交座標系ｘｙｚのｙ方向に電界が振動する電波の送信及び受信の少なくとも一方に利用可能なアンテナと、
ｚ方向の一方側から前記アンテナに面している層状の導体によって構成されている反射層と、
を有しており、
前記反射層は、
前記ｙ方向に互いに離れている１対の反射幅広部と、
ｘ方向の幅が前記１対の反射幅広部よりも狭く、前記１対の反射幅広部の間に、かつ前記１対の反射幅広部に対して前記ｘ方向の中央側に位置して、前記１対の反射幅広部同士を接続している反射幅狭部と、を有しており、
前記ｚ方向の前記一方側において、前記ｚ方向に互いに距離を置いて積層的に配置されている複数の前記反射層を有している
アンテナモジュール。
前記反射層は、前記ｙ方向に平行な対称軸に対して線対称、かつ前記ｘ方向に平行な対称軸に対して線対称な形状を有している
請求項１～４のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
前記アンテナは、前記ｚ方向に面している層状の導体によって構成されているアンテナ導体を含んでおり、
前記アンテナモジュールが対象としている周波数帯の中心周波数を有している電波の真空中の波長をλとしたときに、前記アンテナ導体と前記反射層との距離が０．２λ以下である
請求項１～５のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
前記反射層が重なっている誘電体層を含んでいる基板を更に有している
請求項１～６のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
前記反射層が両面側から２つの前記誘電体層に挟まれて前記基板の内部に位置している
請求項７に記載のアンテナモジュール。
前記アンテナモジュールが対象としている周波数帯に含まれる第１周波数帯において、前記ｚ方向の前記一方側の円偏波利得が前記ｚ方向の他方側の円偏波利得に対して２ｄＢ小さく、かつ前記第１周波数帯の比帯域が１０％以上である
請求項１～８のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
請求項１～９のいずれか１項に記載のアンテナモジュールと、
前記アンテナに接続されているＲＦ－ＩＣと、
を有している通信装置。