JP7304009B2 - アンテナ及び通信装置 - Google Patents

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Description

本開示の実施形態は、アンテナ及び通信装置に関する。
通信システムにおいて、基材と、基材上の導電体層とを含むアンテナが用いられている。例えば特許文献1は、移動体通信システムにおけるアンテナ装置としてパッチアンテナを用いることを提案している。
国際公開第2018/230039号パンフレット
周波数が高くなるほど、電波の伝搬距離が短くなる。例えばミリ波を用いる場合、アンテナを用いる通信の距離は約100mである。また、周波数が高くなるほど、電波の直進性が高くなり、電波が物体によって遮蔽されやすくなる。このため、周波数が高くなるほど、アンテナの設置数も増加する。
アンテナの設置数が増加すると、アンテナが視認される可能性も高くなる。アンテナの外観が調整可能であることが好ましい。
本開示の実施形態は、このような点を考慮してなされたものであり、外観を調整可能なアンテナを提供することを目的とする。
本開示の一実施形態は、
第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基材と、
前記第1面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、前記第3面と前記第4面の間に位置する第1側面と、を含む第1導電体層と、
前記第4面及び前記第1側面を覆う第1カバー層と、を備え、
前記第1側面は、前記第3面に接続されている第1端と、前記第4面に接続されている第2端と、を含み、
前記第1端は、平面視において前記第2端よりも外側に位置しており、
前記第1カバー層は、着色剤を含む第1着色層を備える、アンテナである。
本開示の一実施形態によるアンテナは、前記第2面側に位置する第2導電体層を含み、平面視において前記第1側面よりも外側に位置する第2外縁を備えるグランドを備えていてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1側面は、断面図において前記第1端と前記第2端とを通る仮想的な直線よりも内側に位置する内側湾曲面を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1側面は、前記第1端において前記第3面に対して第1角度を成し、前記第1側面は、前記第2端において前記第4面に対して第2角度を成し、前記第1角度と前記第2角度の和が90°超175°未満であってもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第2角度は、135°以下であってもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1側面は、断面図において前記第1端と前記第2端とを通る仮想的な直線よりも外側に位置する外側湾曲面を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1側面は、前記第1端において前記第3面に対して第1角度を成し、前記第1側面は、前記第2端において前記第4面に対して第2角度を成し、前記第1角度と前記第2角度の和が185°超270°未満であってもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1側面は、平坦面を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1側面は、前記第1端において前記第3面に対して第1角度を成し、前記第1側面は、前記第2端において前記第4面に対して第2角度を成し、前記第1角度と前記第2角度の和が175°以上185°以下であってもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1側面は、第11側面と、第1接続部において前記第11側面に接続され、前記第1接続部と前記第4面との間に位置する第12側面と、を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第11側面又は前記第12側面は、断面図において前記第1端と前記第2端とを通る仮想的な直線よりも内側に位置する内側湾曲面を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第11側面又は前記第12側面は、断面図において前記第1端と前記第2端とを通る仮想的な直線よりも外側に位置する外側湾曲面を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第11側面又は前記第12側面は、平坦面を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1カバー層は、前記第1面に平行な上面を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1着色層は、前記第1面に平行な下面を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1カバー層は、前記第1側面に接し、平面視において前記第1側面に重なる段差が現れる上面を含む層を備えていてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1カバー層は、平面視において前記第1側面に重なる段差が現れる上面を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1着色層は、前記第4面及び前記第1側面に接していてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1カバー層は、前記第1導電体層と前記第1着色層との間に位置し、前記第4面及び前記第1側面に接している第1粘着層を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1カバー層は、着色剤を含む第2着色層を備えていてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1カバー層は、前記第1着色層と前記第2着色層の間に位置する第2粘着層を備えていてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1カバー層は、前記第1着色層と前記第2着色層の間に位置する第1透明層を備えていてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記第1導電体層は、パッチと、前記パッチに接続された配線と、を備え、前記パッチと前記配線との間にスリットが形成されていてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナにおいて、前記パッチは、300MHz以上の周波数を有する電波の送信又は受信に対応するよう構成されていてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナは、前記第1導電体層の前記第4面に対向する第3導電体層を備えていてもよい。
本開示の一実施形態によるアンテナは、前記第3導電体層を覆う第3カバー層を備え、前記第3カバー層は、着色剤を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態は、
表面を有する構造体と、
前記表面に取り付けられている、上記記載のアンテナと、を備える、通信装置である。
本開示の一実施形態による通信装置において、前記構造体の前記表面は、湾曲面を含んでいてもよく、前記アンテナは、湾曲面に取り付けられていてもよい。
本開示の実施形態によれば、外観を調整可能なアンテナを提供できる。
通信システムの一例を示す図である。 通信装置の一例を示す図である。 通信装置の一例を示す図である。 アンテナの一例を示す図である。 図3のアンテナから第1カバー層を取り除いた状態を示す図である。 図3のアンテナをV-V方向から見た断面図である。 図5の第1導電体層の第1側面を拡大して示す断面図である。 パッチの一例を示す平面図である。 パッチの一例を示す平面図である。 アンテナの製造方法の一例を示す図である。 アンテナの製造方法の一例を示す図である。 第1導電体層の加工方法の一例を示す図である。 第1導電体層の加工方法の一例を示す図である。 第1導電体層の第1側面の一変形例を示す断面図である。 第1導電体層の第1側面の一変形例を示す断面図である。 第1導電体層の第1側面の一変形例を示す断面図である。 第1導電体層の第1側面の一変形例を示す断面図である。 第1導電体層の第1側面の一変形例を示す断面図である。 第1導電体層の第1側面の一変形例を示す断面図である。 第1導電体層の第1側面の一変形例を示す断面図である。 第1カバー層の一変形例を示す断面図である。 第1カバー層の一変形例を示す断面図である。 第1カバー層の一変形例を示す断面図である。 第1カバー層の一変形例を示す断面図である。 第1カバー層の一変形例を示す断面図である。 第1カバー層の一変形例を示す断面図である。 第1カバー層の一変形例を示す断面図である。 第1カバー層の一変形例を示す断面図である。 第1カバー層の一変形例を示す断面図である。 アンテナの一変形例を示す断面図である。 表面層の一例を示す断面図である。 アンテナの一変形例を示す断面図である。 アンテナの一変形例を示す断面図である。 アンテナの製造方法の一例を示す図である。 アンテナの製造方法の一例を示す図である。 アンテナの製造方法の一例を示す図である。 アンテナの製造方法の一例を示す図である。 アンテナの製造方法の一例を示す図である。 アンテナの製造方法の一例を示す図である。 アンテナの製造方法の一例を示す図である。 パッチの変形例を示す図である。 パッチの変形例を示す図である。 アンテナの一変形例を示す図である。 アンテナの一変形例を示す図である。 アンテナの一変形例を示す図である。 アンテナの一変形例を示す図である。 アンテナの一変形例を示す図である。 アンテナの共振周波数の評価結果を示す図である。 アンテナの放射効率の評価結果を示す図である。 アンテナの特性の評価結果を示す図である。
本開示の一実施形態に係るアンテナ10の構成について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本開示の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。また、本明細書において、「基板」、「基材」、「シート」や「フィルム」など用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基板」や「基材」は、シートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。更に、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈する。
本明細書において、あるパラメータに関して複数の上限値の候補及び複数の下限値の候補が挙げられている場合、そのパラメータの数値範囲は、任意の1つの上限値の候補と任意の1つの下限値の候補とを組み合わせることによって構成されてもよい。例えば、「パラメータBは、例えばA1以上であり、A2以上であってもよく、A3以上であってもよい。パラメータBは、例えばA4以下であり、A5以下であってもよく、A6以下であってもよい。」と記載されている場合を考える。この場合、パラメータBの数値範囲は、A1以上A4以下であってもよく、A1以上A5以下であってもよく、A1以上A6以下であってもよく、A2以上A4以下であってもよく、A2以上A5以下であってもよく、A2以上A6以下であってもよく、A3以上A4以下であってもよく、A3以上A5以下であってもよく、A3以上A6以下であってもよい。
本実施形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号又は類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
以下、本開示の実施の形態について説明する。
近年、マイクロ波、ミリ波、準ミリ波などの高い周波数を有する電波が、様々な分野で活用され始めている。マイクロ波とは、およそ0.3GHz以上300GHz以下の周波数帯の電波である。ミリ波とは、およそ30GHz以上300GHz以下の周波数帯の電波である。準ミリ波とは、およそ10GHz以上30GHz以下の周波数帯の電波である。分野の例は、第5世代移動通信システムやモバイル、自動車用の通信システム、衝突防止システムのレーダ、医療の生体センシングなどである。
図1は、移動通信システム100の一例を示す図である。移動通信システム100は、基地局110、複数の通信装置120及び複数の端末装置130を備える。基地局110はマクロセルとも呼ばれ、領域115に位置する通信装置及び端末装置130との間で無線通信を行う。通信装置120はスモールセルとも呼ばれ、領域125に位置する端末装置130との間で無線通信を行う。基地局110及び通信装置120は、アンテナを備える。端末装置130は、例えばスマートフォンである。スモールセルである各通信装置120がカバーする領域125は、図1に示すように、マクロセルがカバーする領域115の内側に位置していてもよい。図示はしないが、スモールセルがカバーする領域125は、マクロセルがカバーする領域115の外側に部分的に位置していてもよい。本明細書において、スモールセルは、マクロセルよりも小さい領域をカバーする通信装置を意味する。スモールセルは、いわゆるフェムトセル、ナノセル、ピコセル、マイクロセルなどであってもよい。
図2Aは、通信装置120の一例を示す図である。通信装置120は、表面122を含む構造体121と、表面122に取り付けられているアンテナ10と、を備える。構造体121にアンテナ10を取り付けることにより、構造体121が通信の機能を有することができる。
図示はしないが、通信装置120は、アンテナ10により送信される電波を制御する制御装置を備えていてもよい。また、通信装置120は、アンテナ10により受信される電波を処理する処理装置を備えていてもよい。制御装置及び処理装置は、アンテナ10と共通の基材に設けられていてもよい。若しくは、制御装置及び処理装置は、アンテナ10とは異なる部材に設けられていてもよい。
周波数が高くなるほど、電波の伝搬距離が短くなる。例えばミリ波を用いる場合、アンテナを用いる通信の距離は約100mである。また、周波数が高くなるほど、電波の直進性が高くなり、電波が物体によって遮蔽されやすくなる。このため、周波数が高くなるほど、通信装置120の設置数も増加する。
通信装置120の設置数が増加すると、アンテナ10が視認される可能性も高くなる。すなわち、人が視認しやすい構造体121にアンテナ10が設置される可能性が高くなる。構造体121は、例えば商業施設などの屋内の柱、信号機やスマート街灯の支柱などである。構造体121は、湾曲面を含んでいてもよい。柱、支柱などの構造体121は、例えば、水平面で切断された場合の断面が、円形などの湾曲した形状を有する。
人が視認可能な場所にアンテナ10が設置される場合、アンテナ10の外観が調整可能であることが好ましい。例えば、アンテナ10が、周囲の環境に調和した外観を有することが好ましい。本実施の形態においては、第1カバー層60を用いてアンテナ10の外観を調整することを提案する。具体的には、図2Aに示すように、アンテナ10は、パッチ30とパッチ30を覆う第1カバー層60と、を備える。パッチ30は、電波を送信又は受信する。パッチ30は、パッチ素子とも称される。第1カバー層60は、模様を有する。例えば、第1カバー層60は、通信装置120の表面122と同様の模様を有する。これにより、構造体121の外観がアンテナ10によって損なわれることを抑制できる。
図2Aに示すように、通信装置120は、複数のパッチ30を備えていてもよい。図2Aに示すように、1つの第1カバー層60が複数のパッチ30を覆っていてもよい。
図2Bは、通信装置120のその他の例を示す図である。図2Aに示すように、1つの第1カバー層60が1つのパッチ30を覆っていてもよい。
複数のパッチ30の配列方向、配列ピッチなどは、パッチ30の放射角に基づいて定められてもよい。例えば、複数のパッチ30が円周方向に配列される場合、円周方向において隣り合う2つのパッチ30に基づいて算出される円周角が、パッチ30の放射角以下であってもよい。円周角は、第1のパッチの中心点と構造体121の中心点とを結ぶ第1の線分と、円周方向において第1のパッチの隣に位置する第2のパッチの中心点と構造体121の中心点とを結ぶ第2の線分と、がなす角度である。
構造体121の湾曲面の曲率半径は、例えば(1/2)×(Cf/(π×F))mm以上であり、(3/4)×(Cf/(π×F))mm以上であってもよく、Cf/(π×F)mm以上であってもよい。構造体121の湾曲面の曲率半径は、例えば2000mm以下であり、1000mm以下であってもよく、200mm以下であってもよい。Fは、アンテナ10が送信又は受信する電波の周波数の最大値であり、単位はGHzである。Cfは、電磁波の伝搬速度であり、具体的には299792458[m/s]である。
アンテナ10が対応可能な曲率半径は、アンテナ10の可撓性、アンテナ10が送信又は受信する電波の周波数などに依存する。例えば、周波数が高いほど、パッチ30の寸法が小さくなる。パッチ30の寸法が小さいほど、アンテナ10を、小さい曲率半径を有する湾曲面に設置しやすい。
図3は、アンテナ10の一例を示す図である。図4は、図3のアンテナ10から第1カバー層60を取り除いた状態を示す図である。図5は、図3のアンテナ10をV-V方向から見た断面図である。
アンテナ10は、基材20、パッチ30及び第1カバー層60を備える。アンテナ10は、グランド40を備えていてもよい。図5に示すように、基材20は、第1面21、第2面22及び側面23を含む。第2面22は、第1面21の反対側に位置する。側面23は、第1面21から第2面22まで広がっている。パッチ30は、第1面21側に位置する。第1カバー層60は、第1面21側においてパッチ30を覆う。図示はしないが、第1カバー層60は、基材20の側面23を覆っていてもよい。第1カバー層60は、側面23の一部を覆っていてもよく、側面23の全部を覆っていてもよい。グランド40は、第2面22側に位置する。基材20及び第1カバー層60は、絶縁性を有する。パッチ30及びグランド40は、導電性を有する。基材20、パッチ30及びグランド40は、コンデンサ型のアンテナを構成している。第1カバー層60は、アンテナ10の特性に影響を及ぼす。アンテナ10の特性は、共振周波数、利得、放射効率、放射分布などである。
アンテナ10が送信又は受信する電波の周波数は、例えば300MHz以上であり、3GHz以上であってもよく、25GHz以上であってもよく、50GHz以上であってもよい。アンテナ10が送信又は受信する電波の周波数は、例えば110GHz以下であり、80GHz以下であってもよい。このような電波は、第5世代移動通信システム、自動車間通信システム、自動車用のレーダ装置などで利用される。
図5に示すように、アンテナ10は、基材20とパッチ30との間に位置する第1接着層36を備えていてもよい。また、アンテナ10は、基材20とグランド40との間に位置する第2接着層46を備えていてもよい。
アンテナ10の各構成要素について説明する。
(基材)
基材20は可撓性を有していてもよい。この場合、湾曲面を含む構造体121にアンテナ10を取り付けることができる。
図3及び図4に示すように、基材20は、平面視において矩形の外縁を有していてもよい。例えば、基材20は、第1方向D1及び第1方向D1に直交する第2方向D2に延びる外縁20Yを含んでいてもよい。平面視とは、第1面21の法線方向に沿ってアンテナ10を見ることを意味する。
基材20は、低い比誘電率を有する樹脂材料を含む。基材20の比誘電率は、4.0以下であってもよく、3.5以下であってもよく、3.0以下であってもよく、2.5以下であってもよく、2.0以下であってもよい。これにより、アンテナ10の放射効率及び利得を高めることができる。基材20の比誘電率は、1.0以上であってもよく、1.5以上であってもよい。
基材20の誘電正接tanδは、0.01以下であってもよく、0.005以下であってもよく、0.001以下であってもよく、0.0005以下であってもよい。
基材20の樹脂材料としては、フッ素樹脂、液晶ポリマー(LCP)、ポリプロピレン(PP)、変性ポリプロピレン(変性PP)、ポリイミド(PI)などを用いることができる。フッ素樹脂の例は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの完全フッ化樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)などの部分フッ化樹脂、エチレン・4フッ化エチレン共重合体(ETFE)などのフッ素化樹脂共重合体などである。フッ素樹脂は、例えば2.0以上3.0以下の比誘電率を有する。液晶ポリマーは、例えば2.9以上3.7以下の比誘電率を有する。ポリプロピレンは、例えば2.2以上2.6以下の比誘電率を有する。ポリイミドは、約3.5の比誘電率を有する。本願の比誘電率の値は、周囲環境の気温が20℃であり、電波の周波数が10GHzの時の値である。
基材20は、単一の層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。
基材20の厚さT0は、例えば10mm以下であり、5mm以下であってもよく、2mm以下であってもよく、1mm以下であってもよい。基材20の厚さT0は、例えば10μm以上であり、20μm以上であってもよく、50μm以上であってもよく、100μm以上であってもよい。
図示はしないが、基材20は、複数の気泡を含んでいてもよい。すなわち、基材20が発泡樹脂を含んでいてもよい。これにより、基材20の比誘電率を低くすることができる。
(パッチ)
図4に示すように、パッチ30は、平面視において基材20の外縁20Yよりも内側に位置する第1外縁30Yを含む。第1外縁30Yは、平面視において矩形の形状を有していてもよい。例えば、第1外縁30Yは、第1方向D1及び第1方向D1に交差する第2方向D2に延びていてもよい。第2方向D2は、第1方向D1に直交していてもよい。
図4に示すように、パッチ30には配線37が接続されていてもよい。配線37は、例えばマイクロストリップ線路である。
図4において、符号L1は、第1方向D1におけるパッチ30の寸法を表す。符号W1は、第2方向D2におけるパッチ30の寸法を表す。寸法L1、W1は、例えば50mm以下であり、20mm以下であってもよく、10mm以下であってもよく、1mm以下であってもよい。寸法L1、W1は、例えば0.2mm以上であってもよい。
寸法L1又は寸法W1は、アンテナ10が送信又は受信する電波の周波数に基づいて定められてもよい。図4に示すアンテナ10においては、配線37が、第2方向D2に延びるパッチ30の外縁に接続されている。この場合、パッチ30は、第1方向D1に共振するアンテナとして機能できる。この場合、第1方向D1におけるパッチ30の寸法である寸法L1が、アンテナ10が送信又は受信する電波の周波数に基づいて定められていることが好ましい。
電波の周波数が300MHz以上3GHz以下である場合、寸法L1は、20mm以上500mm以下であってもよい。
電波の周波数が3GHz以上6GHz以下である場合、寸法L1は、10mm以上50mm以下であってもよい。
電波の周波数が6GHz以上25GHz以下である場合、寸法L1は、2.5mm以上30mm以下であってもよい。
電波の周波数が25GHz以上30GHz以下である場合、寸法L1は、2mm以上20mm以下であってもよい。
電波の周波数が50GHz以上75GHz以下である場合、寸法L1は、0.5mm以上10mm以下であってもよい。
電波の周波数が75GHz以上300GHz以下である場合、寸法L1は、0.2mm以上5.0mm以下であってもよい。
寸法L1は、寸法W1と同一であってもよく、異なっていてもよい。寸法W1は、アンテナ10が送信又は受信する電波の周波数に基づいて定められていてもよく、周波数とは無関係に定められていてもよい。寸法W1が、アンテナ10が送信又は受信する電波の周波数に基づいて定められる場合、寸法W1の数値範囲としては、寸法L1に関する上述の数値範囲を採用できる。
図4において、符号L0は、第1方向D1における基材20の寸法を表す。符号W0は、第2方向D2における基材20の寸法を表す。寸法L0、W0は、寸法L1、W1よりも大きい。例えば、寸法L0、W0は、寸法L1、W1の2倍以上であってもよく、3倍以上であってもよい。
図5に示すように、パッチ30は、基材20の第1面21側に位置する第1導電体層31を含む。第1導電体層31は、第3面32、第4面33及び第1側面34を含む。第3面32は、基材20の第1面21に対向する。第4面33は、第3面32の反対側に位置する。第1側面34は、第3面32と第4面33の間に位置する。第1側面34は、平面視におけるパッチ30の第1外縁30Yを構成する。
上述の配線37も第1導電体層31を含んでいてもよい。すなわち、パッチ30及び配線37が、共通の第1導電体層31を含んでいてもよい。
第1導電体層31は、導電性を有する材料を含む。例えば第1導電体層31は、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)等の金属材料又はこれらを用いた合金などを含む。第1導電体層31は、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)などの透明な導電性材料を含んでいてもよい。第1導電体層31は、グラファイト、カーボンナノチューブ、グラーフェン、フラーレン等の炭素系導電性材料を含んでもよい。
第1導電体層31の形成方法は特に限定されない。例えば、めっき法、印刷法、スパッタリング法、蒸着法などによって第1導電体層31を形成してもよい。第1導電体層31を構成する箔を、第1接着層36を介して基材20に貼り付けてもよい。箔は、電析法、圧延法などによって作製されてもよい。
第1導電体層31の厚さT1は、1μm以上であってもよく、5μm以上であってもよい。第1導電体層31の厚さは、35μm以下であってもよく、20μm以下であってもよい。
第1導電体層31の面は、小さい表面粗さを有することが好ましい。これにより、パッチ30において生じる伝送損失を低減できる。例えば、第1導電体層31の第3面32における最大高さ粗さ(Rz)は、3.0μm以下であってもよく、2.0μm以下であってもよく、1.0μm以下であってもよい。第3面32の最大高さ粗さが3.0μm以下であることにより、20GHzにおけるパッチ30の伝送損失を例えば6dB以下に低減できる。
第1導電体層31の第3面32における算術平均粗さ(Ra)は、3.0μm以下であってもよく、2.0μm以下であってもよく、1.0μm以下であってもよい。
なお、第3面32の算術平均粗さ(Ra)及び最大高さ粗さ(Rz)が小さいほど、基材20の第1面21に対する第3面32の密着性が低くなる可能性がある。この点を考慮すると、第1面21と第3面32との間に第1接着層36が設けられていることが好ましい。これにより、第3面32の算術平均粗さ(Ra)及び最大高さ粗さ(Rz)が小さい場合であっても、パッチ30が剥離することを抑制できる。
算術平均粗さ(Ra)及び最大高さ粗さ(Rz)は、JIS B 0601:2013に基づいて規定される。
図6は、図5の第1導電体層31の第1側面34を拡大して示す断面図である。第1側面34は、第4面33から第3面32に向かうにつれて外側に変位するよう広がっている。このため、平面視において第1側面34が第4面33に隠れていない。これにより、第4面33及び第1側面34を覆うように第1カバー層60を形成する時に、第1カバー層60が第1側面34に接触しやすい。このため、第1側面34と第1カバー層60との間に隙間が生じることを抑制できる。「外側」は、平面視においてパッチ30の中心から第1外縁30Yへ向かう側を意味する。後述する「内側」は、平面視において第1外縁30Yからパッチ30の中心へ向かう側を意味する。
第1側面34と第1カバー層60との間に隙間が生じている場合、隙間もアンテナ10の特性に影響を及ぼす。例えば、隙間は、空気の誘電率に基づいてアンテナ10の特性に影響を及ぼす。隙間の形状、体積などは、環境温度、アンテナ10の温度などに応じて変化する。例えば、環境温度が高くなると、空気の膨張に応じて隙間の体積が増加する。隙間の体積が変化すると、アンテナ10の特性も変化する。このため、第1側面34と第1カバー層60との間に隙間が存在していると、アンテナ10の特性が不安定になることが考えられる。
本実施の形態によれば、第1側面34の形状を工夫することにより、第1側面34と第1カバー層60との間に隙間が生じることを抑制できる。これにより、アンテナ10の特性を安定化できる。例えば、環境温度の変化に応じてアンテナ10の共振周波数及び放射効率が変化することを抑制できる。
第1側面34は、第3面32に接続されている第1端341と、第4面33に接続されている第2端342と、を含む。第1端341は、平面視において第2端342よりも外側に位置している。図6に示すように、第1側面は、内側に向かって凸となる湾曲面を含んでいてもよい。「内側に向かって凸」とは、断面図において、第1端341と第2端342とを通る仮想的な直線K3よりも内側に第1側面34が位置することを意味する。内側に向かって凸となる湾曲面のことを、内側湾曲面とも称する。第1側面34は、第1端341から第2端342まで広がる内側湾曲面によって構成されていてもよい。
図6において、符号θ1は、第1端341において第1側面34が第3面32に対して成す角度(第1角度とも称する)を表す。第1角度θ1は、第1端341における第1側面34の接線K1と第3面32との間の角度である。第1角度θ1は、90°未満である。第1側面34が内側湾曲面によって構成される場合、第1角度θ1は、例えば45°以下であり、40°以下であってもよく、35°以下であってもよい。第1角度θ1は、例えば5°以上であり、10°以上であってもよく、15°以上であってもよい。
図6において、符号θ2は、第2端342において第1側面34が第4面33に対して成す角度(第2角度とも称する)を表す。第2角度θ2は、第2端342における第1側面34の接線K2と第4面33との間の角度である。第2角度θ2は、90°超である。第1側面34が内側湾曲面によって構成される場合、第2角度θ2は、例えば95°以上であり、100°以上であってもよく、105°以上であってもよい。第2角度θ2は、例えば135°以下であり、130°以下であってもよく、125°以下であってもよい。
第1側面34が内側湾曲面によって構成される場合、第1角度θ1と第2角度θ2の和は、90°超175°未満である。第1角度θ1と第2角度θ2の和は、例えば95°以上であり、100°以上であってもよく、105°以上であってもよい。第1角度θ1と第2角度θ2の和は、例えば145°以下であり、140°以下であってもよく、135°以下であってもよい。
図7Aは、パッチ30の一例を示す平面図である。図7Aに示すように、平面視において、パッチ30と配線37との間にはスリット35Aが形成されていてもよい。スリット35Aの寸法は、アンテナ10の特性に影響を及ぼす。
スリット35Aに面する第1側面34も、第4面33から第3面32に向かうにつれて外側に変位するよう広がっていてもよい。これにより、スリット35Aの場所において第1側面34と第1カバー層60との間に隙間が形成されることを抑制できる。
スリット35Aの長さL3は、インピーダンスの整合がとれるように設定さればよく、例えば20mm以下であり、10mm以下であってもよく、5mm以下であってもよい。スリット35Aの長さL3は、例えば1mm以上であり、2mm以上であってもよく、3mm以上であってもよい。
スリット35Aの幅W3は、例えば2mm以下であり、1mm以下であってもよく、0.8mm以下であってもよく、0.5mm以下であってもよい。スリット35Aの幅W3は、例えば0.01mm以上であり、0.05mm以上であってもよく、0.1mm以上であってもよい。
幅W3に対する長さL3の比であるL3/W3は、例えば2以上であり、5以上であってもよく、10以上であってもよい。L3/W3は、例えば100以下であり、50以下であってもよく、30以下であってもよい。
図7Bは、パッチ30のその他の例を示す平面図である。図7Bに示すように、配線37に隣接しない位置においてパッチ30にスリット35Bが形成されていてもよい。スリット35Bの寸法も、アンテナ10の特性に影響を及ぼす。
スリット35Aの場合と同様に、スリット35Bに面する第1側面34も、第4面33から第3面32に向かうにつれて外側に変位するよう広がっていてもよい。これにより、スリット35Bの場所において第1側面34と第1カバー層60との間に隙間が形成されることを抑制できる。スリット35Bを含むパッチ30の形状は、E-Shapeとも称される。
スリット35Bの長さは、スリット35Aで例示した長さL3の範囲内であってもよい。スリット35Bの長さは、スリット35Aの長さL3よりも大きくてもよい。スリット35Bの幅は、スリット35Aで例示した幅W3の範囲内であってもよい。スリット35Bの幅に対する長さの比は、スリット35Aで例示したL3/W3の範囲内であってもよい。
(第1接着層)
第1接着層36は、基材20の第1面21とパッチ30の第3面32との間に位置する。第1接着層36は、第1面21と第3面32とを接着している。図4に示すように、第1接着層36は、パッチ30の第1外縁30Yよりも外側にまで広がっていてもよい。すなわち、第1接着層36は、平面視においてパッチ30に重ならない領域を含んでいてもよい。
第1接着層36は、アンテナを使用する環境や第1カバー層60、基材20に応じて選択される。第1接着層36は、フッ素樹脂を含むフッ素系接着剤を備えていてもよい。例えば、第1接着層36は、カルボキシル基含有スチレン系エラストマー、エポキシ樹脂などを含んでいてもよい。第1接着層36の比誘電率は、4.0以下であってもよく、3.5以下であってもよく、3.0以下であってもよく、2.5以下であってもよく、2.0以下であってもよい。第1接着層36の比誘電率は、1.0以上であってもよく、1.5以上であってもよい。
第1接着層36の誘電正接tanδは、0.01以下であってもよく、0.005以下であってもよく、0.001以下であってもよく、0.0005以下であってもよい。
第1接着層36の厚さは、例えば30μm以下であり、25μm以下であってもよく、20μm以下であってもよい。第1接着層36の厚さは、例えば2μm以上であり、5μm以上であってもよく、10μm以上であってもよい。第1接着層36の厚さは、さらに大きくてもよく、例えば50μm以上であってもよく、100μmであってもよい。
フッ素系接着剤などの接着剤が基材20を構成していてもよい。例えば、接着剤を固化させることによって得られた基材20の第1面21及び第2面22に第1導電体層31及び第2導電体層41が設けられていてもよい。
(第1カバー層)
図5及び図6に示すように、第1カバー層60は、第1導電体層31の第4面33及び第1側面34を覆っている。第1カバー層60は、第4面33及び第1側面34に隙間なく接することが好ましい。第1カバー層60は、第4面33及び第1側面34の全域に接していてもよい。
第1カバー層60は、何らかの色を呈するよう構成されている。すなわち、第1カバー層60は、無色透明の層ではない。第1カバー層60を設けることにより、第1導電体層31が視認されることを抑制できる。このため、第1導電体層31によって構造体121の外観が損なわれることを抑制できる。無色透明とは、色彩がなく、かつ、波長150nm~400nmの光線の透過率が95%以上であることを意味する。
第1カバー層60は、第1着色層61を少なくとも含む。本実施の形態においては、第1着色層61が第1導電体層31の第4面33及び第1側面34に接している。第1着色層61は、着色剤及びバインダー樹脂を含む。このため、第1着色層61が呈する色がアンテナ10の外観として視認される。第1着色層61は、第4面33及び第1側面34の全域に接していてもよい。図示はしないが、第1着色層61の発色性を高めるための層が第1着色層61と第1導電体層31の間に設けられていてもよい。
第1着色層61は、全域にわたって同一の色を呈するよう構成されていてもよい。例えば、着色剤が第1着色層61の全域にわたって均一に分布していてもよい。第1着色層61は、何らかの模様を表すよう構成されていてもよい。例えば、着色剤が何らかのパターンで第1着色層61に分布していてもよい。第1着色層61は、1つの色を呈するよう構成されていてもよく、2以上の色を呈するよう構成されていてもよい。第1着色層61は、透明な部分を含んでいてもよい。
着色剤は、有機インクを含んでいてもよく、無機インクを含んでいてもよい。有機インクは、有機化合物を主体とする顔料である。無機インクは、無機化合物を主体とする天然鉱物顔料又は合成無機顔料である。
図6に示すように、平面視において第1導電体層31に重なる第1着色層61の部分の厚みが、平面視において第1導電体層31に重ならない第1着色層61の部分の厚みよりも小さい場合、第1導電体層31に重なる第1着色層61の透過率が相対的に大きくなる。この場合、着色剤が無機インクを含むことが好ましい。これにより、第1着色層61の遮光性を高めることができる。このため、第1導電体層31に重なる第1着色層61の厚みが小さい場合であっても、その透過率の絶対値を十分に小さくできる。このため、第1導電体層31に重なる第1着色層61の透過率と、第1導電体層31に重ならない第1着色層61の透過率との間に差が生じることを抑制できる。これにより、第1導電体層31のパターンが視認されることを抑制できる。
図21Aにおいて後述するように、第1着色層61が、基材20の第1面21に平行な下面を含む場合、厚みの相違に起因する透過率の差が生じにくい。この場合、着色剤が有機インクを含んでいても、第1導電体層31のパターンが視認されることを抑制できる。
第1カバー層60の厚さT4は、例えば5μm以上であり、10μm以上であってもよく、20μm以上であってもよく、50μm以上であってもよく、100μm以上であってもよい。第1カバー層60の厚さT4は、例えば2mm以下であり、1mm以下であってもよく、500μm以下であってもよく、200μm以下であってもよい。
第1着色層61の厚さT41は、例えば5μm以上であり、10μm以上であってもよく、20μm以上であってもよく、50μm以上であってもよい。第1着色層61の厚さT41は、例えば500μm以下であり、300μm以下であってもよく、100μm以下であってもよい。
図6に示すように、第1カバー層60の上面は、基材20の第1面21に平行であってもよい。例えば、第1着色層61の上面が、基材20の第1面21に平行であってもよい。すなわち、第1側面34の影響が、第1側面34に接する第1カバー層60の層の上面に現れていなくてもよい。これにより、第1導電体層31のパターンが視認されることを抑制できる。アンテナ10が商業施設などの屋内に設置される場合、第1カバー層60の上面が、第1面21に平行であることが好ましい。
第1カバー層60及び第1カバー層60を構成する層に関して、「上面」は、「下面」の反対側に位置する面を意味する。「下面」は、基材20の第1面21に対向する、第1カバー層60及び第1カバー層60を構成する層の面を意味する。
「第1カバー層60の上面が基材20の第1面21に平行」とは、第1距離M1と第2距離M2の差が20μm以下であることを意味する。第1距離M1は、平面視において第1導電体層31に重なる第1カバー層60の上面と、基材20の第1面21との間の距離である。第2距離M2とは、平面視において第1導電体層31に重ならない第1カバー層60の上面と、基材20の第1面21との間の距離である。
第1カバー層60の上面は、小さい表面粗さを有することが好ましい。これにより、アンテナ10が視認されることを抑制できる。例えば、第1カバー層60の上面における最大高さ粗さ(Rz)は、3.0μm以下であってもよく、2.0μm以下であってもよく、1.0μm以下であってもよい。例えば、第1カバー層60の上面における算術平均粗さ(Ra)は、3.0μm以下であってもよく、2.0μm以下であってもよく、1.0μm以下であってもよい。
(グランド)
図5に示すように、グランド40は、基材20の第2面22側に位置する第2導電体層41を含む。第2導電体層41は、基材20の第2面22に対向する第5面42と、第5面42の反対側に位置する第6面43と、を含む。グランド40は、平面視においてパッチ30の第1外縁30Yよりも外側に位置する第2外縁40Yを含む。第2外縁40Yは、基材20の外縁20Yに一致していてもよい。
第2導電体層41は、導電性を有する材料を含む。第2導電体層41の材料としては、第1導電体層31で例示した材料を用いることができる。第2導電体層41の材料は、第1導電体層31の材料と同一であってもよく、異なっていてもよい。
第2導電体層41の厚さT2は、1μm以上であってもよく、5μm以上であってもよい。第2導電体層41の厚さT2は、35μm以下であってもよく、20μm以下であってもよく、10μm以下であってもよい。
第2導電体層41は、基材20の厚さ方向において第1導電体層31に対向している。これにより、第1導電体層31と第2導電体層41との間に電界を生じさせることができる。
(第2接着層)
第2接着層46は、基材20の第2面22とグランド40の第5面42との間に位置する。第2接着層46は、第2面22と第5面42とを接着している。
第2接着層46の材料としては、第1接着層36で例示した材料を用いることができる。第2接着層46の材料は、第1接着層36の材料と同一であってもよく、異なっていてもよい。
第2接着層46の厚さは、第1接着層36で例示した厚さの範囲内である。第2接着層46の厚さは、第1接着層36の厚さと同一であってもよく、異なっていてもよい。
(下地層)
第1導電体層31の第3面32と第2導電体層41の第5面42との間に位置する部材を、下地層50とも称する。図5に示す例において、下地層50は、基材20、第1接着層36及び第2接着層46を含む。下地層50は、アンテナ10のパッチ30及びグランド40をエッチングなどによって除去することによって得られる。
下地層50の比誘電率は、4.0以下であってもよく、3.5以下であってもよく、3.0以下であってもよく、2.5以下であってもよく、2.0以下であってもよい。これにより、アンテナ10の放射効率及び利得を高めることができる。下地層50の比誘電率は、1.0以上であってもよく、1.5以上であってもよい。
下地層50の誘電正接tanδは、0.01以下であってもよく、0.005以下であってもよく、0.001以下であってもよく、0.0005以下であってもよい。
下地層50の厚さT3は、例えば2mm以下であり、800μm以下であってもよく、500μm以下であってもよく、200μm以下であってもよい。下地層50の厚さT3は、例えば10μm以上であり、20μm以上であってもよく、50μm以上であってもよく、100μm以上であってもよい。
比誘電率及び誘電正接を測定する方法としては、開放型共振器法を利用できる。開放型共振器法を実行する測定システムは、ネットワークアナライザ、ミリ波てい倍器、ミリ波検波器、ファブリペロー共振器を含む。ファブリペロー共振器としては、キーコム株式会社のFPR-40、FPR-50、FPR-60、FPR-75、PFR-90、FPR-110などを、周波数に応じて用いることができる。
厚さを測定する測定器としては、測長機を利用でき、例えばニコン社製デジマイクロを用いることができる。測長機によっては厚さを測定できない場合、アンテナ10のサンプルの断面の画像に基づいて厚さを算出してもよい。各層の断面の形状は、画像に基づいて算出される。画像を測定する測定器としては、走査電子顕微鏡を用いることができる。
アンテナ10全体の厚さは、例えば2mm以下であり、800μm以下であってもよく、500μm以下であってもよく、200μm以下であってもよい。アンテナ10全体の厚さは、例えば10μm以上であり、20μm以上であってもよく、50μm以上であってもよく、100μm以上であってもよい。
次に、アンテナ10の製造方法の一例を説明する。
図8に示すように、第1導電体層31、基材20、第2導電体層41をこの順で備える積層体を準備する。積層体は、第1導電体層31と基材20との間に位置する第1接着層36を備えていてもよい。積層体は、第2導電体層41と基材20との間に位置する第2接着層46を備えていてもよい。続いて、図8に示すように、第1導電体層31の第4面33上にレジスト層150を形成する。
続いて、図9に示すように、レジスト層150をマスクとしてウェットエッチングによって第1導電体層31を加工する。これによりパッチ30が得られる。その後、レジスト層150を除去する。
続いて、第1導電体層31の第4面33上及び第1側面34上に第1着色層61を形成する。例えば、着色剤及びバインダー樹脂を含む溶液を、インクジェット法などの印刷法によって第1導電体層31上に塗布する。基材20の第1面21上又は第1接着層36上にも溶液を塗布してもよい。その後、溶液を固化させる。例えば、溶液を乾燥させる。これにより第1着色層61が得られる。このようにして、第1導電体層31の第4面33及び第1側面34を覆う第1カバー層60を備えるアンテナ10が作製される。
インクジェット法などの印刷法を用いて第1着色層61を形成する場合、第1着色層61は、デザインに関する高い自由度を有する。このため、周囲の環境に調和した色や模様を第1着色層61に付与しやすい。
インクジェット法などの印刷法を用いて第1着色層61を形成する場合、硬化される前の第1着色層61の上面を平坦化する工程が実施されてもよい。例えば、硬化される前の第1着色層61の上面にローラーを接触させてもよい。これにより、第1着色層61の上面の表面粗さを低減できる。
第1導電体層31を加工する工程について、図10及び図11を参照して詳細に説明する。図10及び図11は、エッチング液155によって第1導電体層31がエッチングされる様子を示す図である。
エッチング液155によるエッチングは、第1導電体層31の厚み方向だけでなく、第1導電体層31の面方向においても進行する。例えば図10に示すように、レジスト層150の端部151の近傍においては、レジスト層150に接する第1導電体層31の部分が面方向においてエッチングされる。
面内方向における第1導電体層31のエッチングは、第4面33において開始される。このため、第4面33における面方向のエッチングは、第3面32における面方向のエッチングよりも大きく進行する。このため、図11に示すように、第4面33から第3面32に向かうにつれて外側に変位するよう広がる第1側面34が形成される。
アンテナ10の作用について説明する。
アンテナ10は、第1導電体層31を覆う第1カバー層60を備える。第1カバー層60は、着色剤を含む第1着色層61を備える。このため、第1導電体層31が視認されることを抑制できる。従って、例えば、第1導電体層31によって構造体121の外観が損なわれることを抑制できる。
第1カバー層60によって覆われる第1導電体層31の第1側面34は、第4面33から第3面32に向かうにつれて外側に変位するよう広がる。このため、平面視において第1側面34が第4面33に隠れていない。これにより、第4面33及び第1側面34を覆うように第1カバー層60を形成する時に、第1カバー層60が第1側面34に接触しやすい。このため、第1側面34と第1カバー層60との間に隙間が生じることを抑制できる。これにより、アンテナ10の特性を安定化できる。例えば、環境温度の変化に応じてアンテナ10の共振周波数及び放射効率が変化することを抑制できる。
好ましくは、アンテナ10は、基材20の第2面22側に位置するグランド40を備える。アンテナ10は、グランド40が構造体121側を向くように構造体121に取り付けられる。アンテナ10がグランド40を備えることにより、アンテナ10の特性が構造体121の影響を受けることを抑制できる。また、好ましくは、アンテナ10の基材20は、可撓性を有する。これらのことにより、アンテナ10の設置場所、設置形態の制限を緩和できる。例えば図2A又は図2Bに示すように、電柱などの構造体121の表面122の湾曲面にアンテナ10を取り付けることができる。様々な構造体121にアンテナ10を設置できるので、領域125を容易に構成できる。これにより、移動通信システム100の通信容量を増加させることができる。
図2A又は図2Bに示すように、構造体121の表面122の湾曲面にアンテナ10が取り付けられる場合、様々な方向に電波を送信できる。例えば、図2A又は図2Bに示すように、第1のアンテナ10の法線方向は、第1のアンテナ10に隣接する第2のアンテナ10の法線方向と異なる。このため、第1のアンテナ10から送信される電波E1の方向も、第2のアンテナ10から送信される電波E2の方向と異なることができる。これにより、電波の送信方向の範囲を容易に拡張できる。
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明及び以下の説明で用いる図面では、上述の実施の形態と同様に構成され得る部分について、第1の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述の実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
(第1変形例)
図12は、第1変形例に係るアンテナ10の第1導電体層31を示す断面図である。図12に示すように、第1導電体層31の第1側面34は、平坦面を含んでいてもよい。第1側面34は、第1端341から第2端342まで広がる平坦面によって構成されていてもよい。この場合、第1角度θ1と第2角度θ2の和は、約180°である。例えば、第1角度θ1と第2角度θ2の和が175°以上185°以下である。平坦面を含む第1側面34は、例えば、ドライエッチングによって第1導電体層31を加工することによって得られる。ドライエッチングは、例えばプラズマエッチング、サンドブラストなどである。
「平坦面」とは、一定の方向に広がる面である。例えば、上端において平坦面が広がる方向と、下端において平坦面が広がる方向との差が、5°以下である。「上端」とは、基材20から遠い側にある平坦面の端であり、「下端」とは、基材20に近い側にある平坦面の端である。図12に示す例においては、第2端342が上端であり、第1端341が下端である。従って、第2端342における第1側面34の接線と、第1端341における第1側面34の接線とがなす角度は、5°以下である。
第1側面34が平坦面によって構成される場合、第1角度θ1は、例えば30°以上であり、35°以上であってもよく、40°以上であってもよい。第1角度θ1は、例えば60°以下であり、55°以下であってもよく、50°以下であってもよい。
第1側面34が平坦面によって構成される場合、第2角度θ2は、例えば120°以上であり、125°以上であってもよく、130°以上であってもよい。第2角度θ2は、例えば150°以下であり、145°以下であってもよく、140°以下であってもよい。
(第2変形例)
図13は、第2変形例に係るアンテナ10の第1導電体層31を示す断面図である。図13に示すように、第1導電体層31の第1側面34は、外側に向かって凸となる湾曲面を含んでいてもよい。「外側に向かって凸」とは、断面図において、第1端341と第2端342とを通る仮想的な直線K3よりも外側に第1側面34が位置することを意味する。第1側面34は、第1端341から第2端342まで広がる外側湾曲面によって構成されていてもよい。
第1側面34が外側湾曲面によって構成される場合、第1角度θ1は、例えば45°以上であり、50°以上であってもよく、55°以上であってもよい。第1角度θ1は、例えば85°以下であり、80°以下であってもよく、75°以下であってもよい。
第1側面34が外側湾曲面によって構成される場合、第2角度θ2は、例えば175°以下であり、170°以下であってもよく、165°以下であってもよい。第2角度θ2は、例えば135°以上であり、140°以上であってもよく、145°以上であってもよい。
第1側面34が外側湾曲面によって構成される場合、第1角度θ1と第2角度θ2の和は、185°超270°未満である。第1角度θ1と第2角度θ2の和は、例えば265°以下であり、260°以下であってもよく、255°以下であってもよい。第1角度θ1と第2角度θ2の和は、例えば215°以上であり、220°以上であってもよく、225°以上であってもよい。
(第3変形例)
図14は、第3変形例に係るアンテナ10の第1導電体層31を示す断面図である。図14に示すように、第1側面34は、第1接続部343において接続される第11側面34a及び第12側面34bを含んでいてもよい。第11側面34aは、第3面32と第1接続部343の間に位置する。第11側面34aは、第1端341から第1接続部343まで広がっていてもよい。第12側面34bは、第4面33と第1接続部343の間に位置する。第12側面34bは、第4面33から第1接続部343まで広がっていてもよい。
第11側面34a及び第12側面34bは、平坦面であってもよい。第11側面34aの面方向は、第12側面34bの面方向と異なっている。このため、第1接続部343においては、第1側面34の接面の面方向が不連続に変化する。
第11側面34a及び第12側面34bは、例えば、互いに異なる条件のドライエッチングによって第1導電体層31を加工することによって形成される。
第11側面34a及び第12側面34bは、第1接続部343が外側に向かって凸となるよう接続されていてもよい。第1接続部343は、第1端341と第2端342とを通る仮想的な直線K3よりも外側に位置していてもよい。
(第4変形例)
図15は、第4変形例に係るアンテナ10の第1導電体層31を示す断面図である。図15に示すように、第11側面34a及び第12側面34bは、第1接続部343が内側に向かって凸となるよう接続されていてもよい。第1接続部343は、第1端341と第2端342とを通る仮想的な直線K3よりも内側に位置していてもよい。第11側面34a及び第12側面34bは、平坦面であってもよい。第1接続部343においては、第1側面34の接面の面方向が不連続に変化する。
(第5変形例)
図16は、第5変形例に係るアンテナ10の第1導電体層31を示す断面図である。図16に示すように、第11側面34a及び第12側面34bは、内側に向かって凸となる内側湾曲面であってもよい。第1接続部343においては、第1側面34の接面の面方向が不連続に変化する。
(第6変形例)
図17は、第6変形例に係るアンテナ10の第1導電体層31を示す断面図である。図17に示すように、第11側面34aが平坦面であり、第12側面34bが内側湾曲面であってもよい。図示はしないが、第11側面34aが内側湾曲面であり、第12側面34bが平坦面であってもよい。第1接続部343においては、第1側面34の接面の面方向が不連続に変化する。
(第7変形例)
図18は、第7変形例に係るアンテナ10の第1導電体層31を示す断面図である。図18に示すように、第11側面34aが内側湾曲面であり、第12側面34bが外側湾曲面であってもよい。図示はしないが、第11側面34aが外側湾曲面であり、第12側面34bが内側湾曲面であってもよい。
図示しない第11側面34a及び第12側面34bの組み合わせによって第1側面34が構成されていてもよい。例えば、第11側面34aが、内側湾曲面、外側湾曲面及び平坦面のいずれか1つであり、第12側面34bが、内側湾曲面、外側湾曲面及び平坦面のいずれか1つであってもよい。
(第8変形例)
上述の実施の形態においては、第1側面34に接する第1カバー層60の層の上面が、基材20の第1面21に平行である例を示した。例えば、第1側面34に接する第1着色層61の上面が、基材20の第1面21に平行である例を示した。すなわち、第1側面34の影響が、第1側面34に接する第1カバー層60の層の上面に現れない例を示した。
本変形例においては、第1側面34の影響が、第1側面34に接する第1カバー層60の層の上面に現れる例を説明する。図19は、第8変形例に係るアンテナ10を示す断面図である。図19に示すように、第1側面34に接する第1カバー層60の層の上面には、第1側面34の形状に対応した段差が現れてもよい。例えば、第1側面34に接する第1着色層61の上面には、第1側面34の形状に対応した段差611が現れてもよい。
第1着色層61が段差611を有する場合、平面視において第1導電体層31に重なる第1着色層61の部分の厚みと、平面視において第1導電体層31に重ならない第1着色層61の部分の厚みの差が小さくなる。このため、例えば、平面視において第1導電体層31に重なる第1着色層61の部分に生じる収縮の大きさと、平面視において第1導電体層31に重ならない第1着色層61の部分に生じる収縮の大きさとの差が小さくなる。これにより、第1着色層61にクラックなどの欠陥が生じることを抑制できる。第1着色層61の収縮は、例えば、第1着色層61を加熱して第1着色層61を硬化させる工程において生じる。
第1着色層61が段差611を有する場合、アンテナ10は、屋外に設置されていてもよい。これにより、段差611に対応する第1導電体層31のパターンが視認されることを抑制できる。
段差611の高さT5は、第1導電体層31の厚さT1にほぼ等しくてもよい。すなわち、第1側面34に接する第1カバー層60の層の段差の形状が、第1側面34の形状に類似していてもよい。高さT5は、厚さT1の例えば0.7倍以上であり、0.8倍以上であってもよく、0.9倍以上であってもよい。
(第9変形例)
図20は、第9変形例に係るアンテナ10を示す断面図である。図20に示すように、第1側面34に接する第1カバー層60の層の段差の形状は、第1側面34の形状に類似していなくてもよい。高さT5は、厚さT1の例えば0.7倍未満であり、0.6倍以下であってもよく、0.5倍以下であってもよい。高さT5は、厚さT1の例えば0.1倍以上であってもよく、0.2倍以上であってもよく、0.3倍以上であってもよい。
(第10変形例)
図21Aは、第10変形例に係るアンテナ10を示す断面図である。図21Aに示すように、第1カバー層60は、第1導電体層31と第1着色層61との間に位置する第1粘着層64を含んでいてもよい。第1粘着層64が第1導電体層31の第4面33及び第1側面34に接していてもよい。第1着色層61は第1粘着層64に接していてもよい。
第1粘着層64は、第1着色層61を第1導電体層31及び下地層50に取り付けるための層である。第1導電体層31に対する第1粘着層64の粘着力は、第1導電体層31に対する第1着色層61の粘着力よりも高い。第1粘着層64を設けることにより、第1側面34と第1カバー層60との間に隙間が生じることを抑制できる。
本願において、「粘着層」は、対象物から剥がされることが可能な層であってもよい。若しくは、「粘着層」は、対象物から剥がされることが困難な層、又は、対象物から剥がされることが想定されていない層であってもよい。
第1粘着層64は、透明であってもよい。第1粘着層64の材料は、例えばOCA(光学粘着シート)、ポリエステルウレタン系の接着剤などである。
第1粘着層64の厚さT44は、第1導電体層31の厚さT1よりも大きくてもよい。第1粘着層64の厚さT44は、2μm以上であってもよく、5μm以上であってもよい。第1粘着層64の厚さT44は、50μm以下であってもよく、30μm以下であってもよい。
図21Aのアンテナ10は、例えば、第1着色層61及び第1粘着層64を含む加飾シートを第1導電体層31及び下地層50に貼り付けることによって作製される。加飾シートを用いることにより、効率的に第1カバー層60を形成できる。
図21Aに示すように、第1着色層61は、基材20の第1面21に平行な下面を含んでいてもよい。この場合、平面視において第1導電体層31に重なる第1着色層61の部分の厚みが、平面視において第1導電体層31に重ならない第1着色層61の部分の厚みにほぼ等しくなる。これにより、第1導電体層31が視認されることを抑制できる。
「第1着色層61の下面が基材20の第1面21に平行」とは、第3距離M3と第4距離M4の差が20μm以下であることを意味する。第3距離M3は、平面視において第1導電体層31に重なる第1着色層61の下面と、基材20の第1面21との間の距離である。第4距離M4とは、平面視において第1導電体層31に重ならない第1着色層61の下面と、基材20の第1面21との間の距離である。
図21Bは、第10変形例に係るアンテナ10の一例を示す断面図である。図21Bに示すように、第1側面34に接する層、及び、第1カバー層60の上面を構成する層の両方に、第1側面34の形状に対応した段差が現れていてもよい。
符号T5’は、第1側面34に接する層の段差の高さを表す。符号T5は、第1カバー層60の層の上面を構成する層に現れる段差を表す。段差T5’の高さ及び段差T5の高さは、第8変形例の場合と同様に、厚さT1の0.7倍以上であってもよく、0.8倍以上であってもよく、0.9倍以上であってもよい。段差T5’の高さ及び段差T5の高さは、第9変形例の場合と同様に、厚さT1の0.7倍未満であってもよく、0.6倍以下であってもよく、0.5倍以下であってもよく、0.1倍以上であってもよく、0.2倍以上であってもよく、0.3倍以上であってもよい。
図21Bに示す例において、第1側面34に接する第1粘着層64の上面は、第1側面34の形状に対応した段差641を含む。段差641は、上述の高さT5’を有する。図21Bに示す例において、第1カバー層60の上面を構成する第1着色層61の上面は、第1側面34の形状に対応した段差611を含む。段差611は、上述の高さT5を有する。
図21Bに示す第1カバー層60は、例えば、第1側面34の形状に追従可能な程度に薄い加飾シートを第1導電体層31及び下地層50に貼り付けることによって作製される。
図21Cは、第10変形例に係るアンテナ10の一例を示す断面図である。第1側面34に接する層の上面は、第1側面34の形状に対応した段差を含み、第1カバー層60の上面を構成する層の上面は、基材20の第1面21に平行であってもよい。
図21Cに示す例において、第1側面34に接する第1粘着層64の上面は、第1側面34の形状に対応した段差641を含む。図21Cに示す例において、第1カバー層60の上面を構成する第1着色層61の上面は、基材20の第1面21に平行である。
(第11変形例)
図22は、第11変形例に係るアンテナ10を示す断面図である。図22に示すように、第1カバー層60は、第1着色層61上に位置する第2着色層62を含んでいてもよい。第2着色層62は、着色剤を含む。第2着色層62は、第1着色層61に接していてもよい。
第2着色層62の着色剤としては、第1着色層61で例示した着色剤を用いることができる。第2着色層62の着色剤は、第1着色層61の着色剤と同一であってもよく、異なっていてもよい。
第2着色層62の厚さT42は、第1着色層61の厚さT41よりも大きくてもよく、小さくてもよく、同一であってもよい。
図22に示すように第1カバー層60が複数の層を含む場合の、第1カバー層60の形成方法は任意である。例えば、複数の層を印刷法などによって順に基材20に積層してもよい。例えば、複数の層を備えるシートを基材20に貼り付けてもよい。
(第12変形例)
図23は、第12変形例に係るアンテナ10を示す断面図である。図23に示すように、第1カバー層60は、第1着色層61と第2着色層62の間に位置する第2粘着層65を含んでいてもよい。
第2粘着層65は、第2着色層62を第1着色層61に取り付けるための層である。第1着色層61に対する第2粘着層65の粘着力は、第1着色層61に対する第2着色層62の粘着力よりも高い。
第2粘着層65の材料としては、第1粘着層64で例示した材料を用いることができる。第2粘着層65の材料は、第1粘着層64の材料と同一であってもよく、異なっていてもよい。
第2粘着層65の厚さT45は、第1粘着層64の厚さT44よりも大きくてもよく、小さくてもよく、同一であってもよい。
(第13変形例)
図24は、第13変形例に係るアンテナ10を示す断面図である。図24に示すように、第1カバー層60は、第4面33及び第1側面34に接する第1着色層61と、第2着色層62とを含んでいてもよい。第2着色層62は、第1着色層61に接していてもよい。第1着色層61と第2着色層62の間に、粘着層などの層が設けられていてもよい。
図24に示す例において、第1着色層61は、第1導電体層31に対する粘着性を有していてもよい。例えば、第1導電体層31に対する第1着色層61の粘着力が、第1導電体層31に対する第2着色層62の粘着力よりも高くてもよい。
(第14変形例)
図25は、第14変形例に係るアンテナ10を示す断面図である。図25に示すように、第1カバー層60は、第1着色層61と第2着色層62の間に位置する第1透明層67を含んでいてもよい。第1透明層67は、透明な材料によって構成されている。「透明」とは、第1透明層67から出射される光が呈する色が、第1透明層67と基材20との間に位置する層の影響を受けることを意味する。例えば、図25の例において、第1透明層67から出射される光が呈する色は、第1着色層61の影響を受ける。第1透明層67の材料は、例えば透明オレフィンフィルム、透明ポリプロピレンフィルムなどである。
第1透明層67の厚さT47は、例えば2μm以上であり、5μm以上であってもよい。第1透明層67の厚さT47は、例えば50μm以下であり、30μm以下であってもよい。
(第15変形例)
図26は、第15変形例に係るアンテナ10を示す断面図である。図26に示すように、第1カバー層60は、第1カバー層60の上面を構成する表面層90を含んでいてもよい。表面層90は、耐候性を有していてもよい。表面層90の材料は、例えばUV硬化性樹脂、EB硬化性樹脂などである。
耐候性とは、周囲の環境に起因するアンテナ10の劣化を防ぐという特性である。例えば、アンテナ10が屋外の構造体121に取り付けられる場合、アンテナ10は、日照、降雨、降雪などの様々な環境の影響を受ける。環境の変化に対する耐性を有する表面層90をアンテナ10に設けることにより、アンテナ10の耐候性を高めることができる。
表面層90の厚さT6は、例えば2μm以上であり、5μm以上であってもよい。表面層90の厚さT6は、例えば50μm以下であり、30μm以下であってもよい。
図27は、表面層90を拡大して示す断面図である。表面層90は、凹部91及び凸部92を含んでいてもよい。凹部91及び凸部92は、アンテナ10の表面に模様、手触り感を持たせるよう構成されていてもよく、反射を防止するように構成されていてもよく、汚れ、細菌等の付着を防止するよう構成されていてもよい。図示はしないが、このような凹部及び凸部は、第1着色層61の上面に形成されていてもよい。
凹部91の深さT7は、例えば100nm以上であり、200nm以上であってもよい。凹部91の深さT7は、例えば28000nm以下であり、4800nm以下であってもよい。凹部91の深さT7は、位置に依らず一定であってもよく、位置に応じて変化してもよい。
(第16変形例)
図28は、第16変形例に係るアンテナ10を示す断面図である。図28に示すように、アンテナ10は、グランド40の第6面43を覆う第2カバー層70を備えていてもよい。これにより、アンテナ10の意匠性又は耐候性の少なくともいずれか1つを高めることができる。例えば、構造体121が透明なガラスなどである場合、第2カバー層70が視認される。第2カバー層70が適切な色、模様などを有することにより、アンテナ10の意匠性を高めることができる。
第2カバー層70の層構成及び材料としては、第1カバー層60で例示した層構成及び材料を用いることができる。例えば、第2カバー層70は、着色剤を含んでいてもよい。第2カバー層70の層構成及び材料は、第1カバー層60の層構成及び材料と同一であってもよく、異なっていてもよい。第2カバー層70は、単一の層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。
第2カバー層70の厚さT8は、第1カバー層60で例示した厚さT4の範囲内であってもよい。第2カバー層70の厚さT8は、第1カバー層60で例示した厚さT4の範囲と、表面層90で例示した厚さT6の範囲の和の範囲内であってもよい。第2カバー層70の厚さT8は、第1カバー層60の厚さT4と同一であってもよく、異なっていてもよい。
(第17変形例)
図29は、第17変形例に係るアンテナ10を示す断面図である。図29に示すように、アンテナ10は、第1導電体層31の第4面33に対向する第3導電体層38を備えていてもよい。第3導電体層38は、第1カバー層60上に位置していてもよい。
第3導電体層38は、導電性を有する材料を含む。第3導電体層38の材料としては、第1導電体層31で例示した材料を用いることができる。第3導電体層38の材料は、第1導電体層31の材料と同一であってもよく、異なっていてもよい。
第3導電体層38の厚さT9は、1μm以上であってもよく、5μm以上であってもよい。第3導電体層38の厚さT9は、35μm以下であってもよく、20μm以下であってもよく、10μm以下であってもよい。
図示はしないが、アンテナ10は、平面視において1つの第1導電体層31に重なる複数の第3導電体層38を備えていてもよい。複数の第3導電体層38が設けられる場合、平面視において隣り合う2つの第3導電体層38の間に、粘着性、着色性、透明性などを有する層が存在していてもよい。
第3導電体層38は、アンテナ10の特性に影響を及ぼす層であってもよい。第3導電体層38は、アンテナ10の意匠性のために設けられる層であってもよい。
図29に示すように、アンテナ10は、第3導電体層38を覆う第3カバー層80を備えていてもよい。第3カバー層80の層構成及び材料としては、第1カバー層60で例示した層構成及び材料を用いることができる。例えば、第3カバー層80は、着色剤を含んでいてもよい。第3カバー層80の層構成及び材料は、第1カバー層60の層構成及び材料と同一であってもよく、異なっていてもよい。第3カバー層80は、単一の層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。
第3カバー層80の厚さT9は、第1カバー層60で例示した厚さT6の範囲内である。第3カバー層80の厚さT9は、第1カバー層60の厚さT6と同一であってもよく、異なっていてもよい。
第3導電体層38がアンテナ10の特性に影響を及ぼす層である場合、第3導電体層38の第3側面39は、第1導電体層31の第1側面34と同様に、第1カバー層60側に向かうにつれて外側に変位するよう広がっていてもよい。この場合、平面視において第3側面39が隠れていない。これにより、第3カバー層80を形成する時に、第3カバー層80が第3側面39に接触しやすい。このため、第3側面39と第3カバー層80との間に隙間が生じることを抑制できる。
(第18変形例)
本変形例においては、転写によって第1導電体層31を作製する例を説明する。図30~図33は、本変形例によるアンテナ10の製造方法を示す図である。
図30に示すように、基材160上に第1導電体層31を形成する。第1導電体層31は、基材160に対向する第3面32と、第3面32の反対側に位置する第4面33と、を含む。第1導電体層31の形成方法は任意である。例えば、上述の実施の形態の場合と同様に、ウェットエッチングによって第1導電体層31を形成してもよい。
続いて、図31に示すように、第1導電体層31を覆うように基材160上に第1カバー層60を形成する。第1カバー層60は、印刷によって形成されてもよい。第1カバー層60は、加飾シートなどを基材160に貼り付けることによって形成されてもよい。
続いて、図32に示すように、第1カバー層60を基材160から剥離させる。第1導電体層31に対する第1カバー層60の粘着力は、第1導電体層31に対する基材160の粘着力よりも高い。このため、第1カバー層60とともに第1導電体層31も基材160から剥離される。すなわち、第1導電体層31が第1カバー層60に転写される。
続いて、図33に示すように、第1カバー層60及び第1導電体層31を下地層50に貼り付ける。このようにして、下地層50、第1導電体層31及び第1カバー層60を備えるアンテナ10が得られる。
(第19変形例)
本変形例においても、転写によって第1導電体層31を作製する例を説明する。図34~図36は、本変形例によるアンテナ10の製造方法を示す図である。
図34に示すように、基材170上に第1導電体層31を形成する。第1導電体層31は、基材170に対向する第4面33と、第4面33の反対側に位置する第3面32と、を含む。第1導電体層31の形成方法は任意である。
続いて、図35に示すように、基材170上の第1導電体層31を下地層50に接触させる。続いて、図36に示すように、基材170を下地層50から分離させる。第1導電体層31に対する下地層50の粘着力は、第1導電体層31に対する基材170の粘着力よりも高い。このため、第1導電体層31は下地層50上に残る。すなわち、第1導電体層31が下地層50に転写される。
続いて、第1導電体層31を覆うように下地層50上に第1カバー層60を形成する。このようにして、下地層50、第1導電体層31及び第1カバー層60を備えるアンテナ10が得られる。
(第20変形例)
上述の実施の形態においては、平面視においてパッチ30の第1外縁30Yが第1方向D1及び第1方向D1に直交する第2方向D2に延びる例を示した。すなわち、平面視におけるパッチ30の形状が長方形又は正方形である例を示した。しかしながら、平面視におけるパッチ30の形状は特には限定されない。図37は、平面視におけるパッチ30の形状の例を示す図である。
図37において符号30Aで示すように、パッチ30は円形であってもよい。符号30Bで示すように、パッチ30は楕円形であってもよい。符号30Cで示すように、パッチ30はリングの形状であってもよい。符号30Dで示すように、パッチ30は、円周方向におけるリングの一部分の形状であってもよい。符号30Eで示すように、パッチ30は三角形であってもよい。図示はしないが、パッチ30は、五角形、六角形などのその他の多角形であってもよい。符号30Fで示すように、パッチ30は弧の形状であってもよい。
(第21変形例)
平面視においてパッチ30の形状が多角形である場合、図38に示すように、パッチ30の角部が湾曲していてもよい。角部の曲率半径R1は、例えば1mm以上であり、2mm以上であってもよく、3mm以上であってもよい。
(第22変形例)
アンテナ10の複数のパッチ30の配置の例をいくつか説明する。
図39Aは、アンテナ10の一例を示す図である。アンテナ10は、水平偏波用の複数のパッチ30を備えていてもよい。以下の説明において、水平偏波用のパッチ30は、符号30Hで表される。水平偏波用のパッチ30Hは、水平方向に延びるスリット35Hを含んでいてもよい。
図39Aに示すように、水平偏波用の複数のパッチ30Hは、上下方向に配列されていてもよい。水平偏波用の複数のパッチ30Hは、同一の配線37に接続されていてもよい。図示はしないが、水平偏波用の複数のパッチ30Hは、同一の配線37に接続されていなくてもよい。例えば、水平偏波用の複数のパッチ30Hのそれぞれに、電力供給用の別個の配線が接続されていてもよい。
図39Bは、アンテナ10の一例を示す図である。アンテナ10は、垂直偏波用の複数のパッチ30を備えていてもよい。以下の説明において、垂直偏波用のパッチ30は、符号30Vで表される。垂直偏波用のパッチ30Vは、上下方向に延びるスリット35Vを含んでいてもよい。
図39Bに示すように、垂直偏波用の複数のパッチ30Vは、上下方向に配列されていてもよい。垂直偏波用の複数のパッチ30Vは、同一の配線37に接続されていてもよい。図示はしないが、垂直偏波用の複数のパッチ30Vは、同一の配線37に接続されていなくてもよい。例えば、垂直偏波用の複数のパッチ30Vのそれぞれに、電力供給用の別個の配線が接続されていてもよい。
図39C及び図39Dはそれぞれ、アンテナ10の一例を示す図である。アンテナ10は、水平偏波用の複数のパッチ30Hと、垂直偏波用の複数のパッチ30Vと、を備えていてもよい。図39Cに示すように、アンテナ10は、水平偏波用のパッチ30Hと、垂直偏波用のパッチ30Vとの間に配線37が位置しないように構成されていてもよい。図39Dに示すように、アンテナ10は、水平偏波用のパッチ30Hと、垂直偏波用のパッチ30Vとの間に配線37が位置するように構成されていてもよい。
図39Eは、アンテナ10の一例を示す図である。上下方向に配列された複数のパッチ30はそれぞれ、水平方向に延びるスリット35H及び上下方向に延びるスリット35Vを含んでいてもよい。この場合、1つのパッチ30が、水平偏波及び垂直偏波の両方に対応できる。
(第23変形例)
上述の実施の形態においては、アンテナ10が取り付けられる構造体121が電柱である例を示したが、特には限られない。例えば、構造体121は、壁、天井、梁、柱、その他建築物構成要素の内面又は外面であってもよく、電柱、信号機、トンネル内壁、歩道の段差、その他の建設物の内面又は外面であってもよく、地表、樹木、その他の自然の構造物等であってもよい。構造体121は、自動車の一部であってもよい。例えば、構造体121は、自動車のピラーであってもよい。この場合、構造体121及びアンテナ10を備える通信装置120は、衝突防止システムのレーダとして機能してもよい。
上述した複数の変形例を適宜組み合わせて上述の実施の形態に適用してもよい。
次に、本開示の形態を実施例により更に具体的に説明するが、本開示の形態はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
(例1)
図5に示すアンテナ10の特性を、シミュレーションに基づいて評価した。アンテナ10の構成要素の主要なパラメータは下記のとおりである。
・第1カバー層60の比誘電率:ε1、ε2、ε3(ε1<ε2<ε3)
・第1カバー層60の厚さ:0~200μm
アンテナ10の共振周波数の評価結果を図40に示す。図40の横軸は、第1カバー層60の厚さを表す。図40の縦軸は、アンテナ10の共振周波数を表す。図40に示すように、アンテナ10の共振周波数は、第1カバー層60の厚さが大きくなるにつれて低くなる。例えば、第1カバー層60の厚さが0μmから25μmに増加すると、共振周波数が約0.4GHz低下する。従って、第1導電体層31上に第1カバー層60を設ける場合、第1カバー層60に起因する共振周波数のシフトを考慮してアンテナ10を設計する必要がある。なお、0.4GHzは、28GHz帯において1つの通信キャリアに割り当てられる帯域に相当する。
アンテナ10の放射効率の評価結果を図41に示す。図41の横軸は、第1カバー層60の厚さを表す。図41の縦軸は、アンテナ10の放射効率を表す。図41に示すように、アンテナ10の放射効率は、第1カバー層60の厚さが大きくなるにつれて低くなる。なお、28GHz帯の通信においては、80%以上の放射効率が必要であると言われている。
(例2)
第1側面34と第1カバー層60との間に隙間がない場合、隙間がある場合のそれぞれにおいて、アンテナ10の特性を、シミュレーションに基づいて評価した。結果を図42に示す。図42の横軸は、アンテナの共振周波数を表す。図42の縦軸は、Sパラメータの1つであるS11を表す。図42に示すように、第1側面34と第1カバー層60との間に隙間が生じると、S11のピークが現れる共振周波数が約0.1GHz変化した。
10 アンテナ
20 基材
21 第1面
22 第2面
30 パッチ
30Y 第1外縁
31 第1導電体層
32 第3面
33 第4面
34 第1側面
341 第1端
342 第2端
343 第1接続部
34a 第11側面
34b 第12側面
35A,35B スリット
36 第1接着層
37 配線
38 第3導電体層
39 第3側面
40 グランド
40Y 第2外縁
41 第2導電体層
42 第5面
43 第6面
46 第2接着層
50 下地層
60 第1カバー層
61 第1着色層
62 第2着色層
64 第1粘着層
65 第2粘着層
67 第1透明層
70 第2カバー層
80 第3カバー層
90 表面層
100 移動通信システム

Claims (27)

  1. 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基材と、
    前記第1面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、前記第3面と前記第4面の間に位置する第1側面と、を含む第1導電体層と、
    前記第4面及び前記第1側面を覆う第1カバー層と、を備え、
    前記第1側面は、前記第3面に接続されている第1端と、前記第4面に接続されている第2端と、を含み、
    前記第1端は、平面視において前記第2端よりも外側に位置しており、
    前記第1カバー層は、着色剤を含む第1着色層を備え、
    前記第1側面は、断面図において前記第1端と前記第2端とを通る仮想的な直線よりも内側に位置する内側湾曲面を含む、アンテナ。
  2. 前記第1側面は、前記第1端において前記第3面に対して第1角度を成し、
    前記第1側面は、前記第2端において前記第4面に対して第2角度を成し、
    前記第1角度と前記第2角度の和が90°超175°未満である、請求項に記載のアンテナ。
  3. 前記第2角度は、135°以下である、請求項に記載のアンテナ。
  4. 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基材と、
    前記第1面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、前記第3面と前記第4面の間に位置する第1側面と、を含む第1導電体層と、
    前記第4面及び前記第1側面を覆う第1カバー層と、を備え、
    前記第1側面は、前記第3面に接続されている第1端と、前記第4面に接続されている第2端と、を含み、
    前記第1端は、平面視において前記第2端よりも外側に位置しており、
    前記第1カバー層は、着色剤を含む第1着色層を備え、
    前記第1側面は、断面図において前記第1端と前記第2端とを通る仮想的な直線よりも外側に位置する外側湾曲面を含む、アンテナ。
  5. 前記第1側面は、前記第1端において前記第3面に対して第1角度を成し、
    前記第1側面は、前記第2端において前記第4面に対して第2角度を成し、
    前記第1角度と前記第2角度の和が185°超270°未満である、請求項に記載のアンテナ。
  6. 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基材と、
    前記第1面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、前記第3面と前記第4面の間に位置する第1側面と、を含む第1導電体層と、
    前記第4面及び前記第1側面を覆う第1カバー層と、を備え、
    前記第1側面は、前記第3面に接続されている第1端と、前記第4面に接続されている第2端と、を含み、
    前記第1端は、平面視において前記第2端よりも外側に位置しており、
    前記第1カバー層は、着色剤を含む第1着色層を備え、
    前記第1側面は、平坦面を含む、アンテナ。
  7. 前記第1側面は、前記第1端において前記第3面に対して第1角度を成し、
    前記第1側面は、前記第2端において前記第4面に対して第2角度を成し、
    前記第1角度と前記第2角度の和が175°以上185°以下である、請求項に記載のアンテナ。
  8. 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基材と、
    前記第1面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、前記第3面と前記第4面の間に位置する第1側面と、を含む第1導電体層と、
    前記第4面及び前記第1側面を覆う第1カバー層と、を備え、
    前記第1側面は、前記第3面に接続されている第1端と、前記第4面に接続されている第2端と、を含み、
    前記第1端は、平面視において前記第2端よりも外側に位置しており、
    前記第1カバー層は、着色剤を含む第1着色層を備え、
    前記第1側面は、第11側面と、第1接続部において前記第11側面に接続され、前記第1接続部と前記第4面との間に位置する第12側面と、を含む、アンテナ。
  9. 前記第11側面又は前記第12側面は、断面図において前記第1端と前記第2端とを通る仮想的な直線よりも内側に位置する内側湾曲面を含む、請求項に記載のアンテナ。
  10. 前記第11側面又は前記第12側面は、断面図において前記第1端と前記第2端とを通る仮想的な直線よりも外側に位置する外側湾曲面を含む、請求項8又は9に記載のアンテナ。
  11. 前記第11側面又は前記第12側面は、平坦面を含む、請求項8乃至10のいずれか一項に記載のアンテナ。
  12. 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基材と、
    前記第1面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、前記第3面と前記第4面の間に位置する第1側面と、を含む第1導電体層と、
    前記第4面及び前記第1側面を覆う第1カバー層と、を備え、
    前記第1側面は、前記第3面に接続されている第1端と、前記第4面に接続されている第2端と、を含み、
    前記第1端は、平面視において前記第2端よりも外側に位置しており、
    前記第1カバー層は、着色剤を含む第1着色層を備え、
    前記第1カバー層は、前記第1面に平行な上面を含む、アンテナ。
  13. 前記第1着色層は、前記第1面に平行な下面を含む、請求項12に記載のアンテナ。
  14. 前記第1カバー層は、前記第1側面に接し、平面視において前記第1側面に重なる段差が現れる上面を含む層を備える、請求項12に記載のアンテナ。
  15. 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基材と、
    前記第1面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、前記第3面と前記第4面の間に位置する第1側面と、を含む第1導電体層と、
    前記第4面及び前記第1側面を覆う第1カバー層と、を備え、
    前記第1側面は、前記第3面に接続されている第1端と、前記第4面に接続されている第2端と、を含み、
    前記第1端は、平面視において前記第2端よりも外側に位置しており、
    前記第1カバー層は、着色剤を含む第1着色層を備え、
    前記第1カバー層は、平面視において前記第1側面に重なる段差が現れる上面を含む、アンテナ。
  16. 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基材と、
    前記第1面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、前記第3面と前記第4面の間に位置する第1側面と、を含む第1導電体層と、
    前記第4面及び前記第1側面を覆う第1カバー層と、を備え、
    前記第1側面は、前記第3面に接続されている第1端と、前記第4面に接続されている第2端と、を含み、
    前記第1端は、平面視において前記第2端よりも外側に位置しており、
    前記第1カバー層は、着色剤を含む第1着色層を備え、
    前記第1着色層は、前記第4面及び前記第1側面に接している、アンテナ。
  17. 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基材と、
    前記第1面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、前記第3面と前記第4面の間に位置する第1側面と、を含む第1導電体層と、
    前記第4面及び前記第1側面を覆う第1カバー層と、を備え、
    前記第1側面は、前記第3面に接続されている第1端と、前記第4面に接続されている第2端と、を含み、
    前記第1端は、平面視において前記第2端よりも外側に位置しており、
    前記第1カバー層は、着色剤を含む第1着色層を備え、
    前記第1カバー層は、前記第1導電体層と前記第1着色層との間に位置し、前記第4面及び前記第1側面に接している第1粘着層を含む、アンテナ。
  18. 第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面を含む基材と、
    前記第1面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面と、前記第3面と前記第4面の間に位置する第1側面と、を含む第1導電体層と、
    前記第4面及び前記第1側面を覆う第1カバー層と、を備え、
    前記第1側面は、前記第3面に接続されている第1端と、前記第4面に接続されている第2端と、を含み、
    前記第1端は、平面視において前記第2端よりも外側に位置しており、
    前記第1カバー層は、着色剤を含む第1着色層を備え、
    前記第1カバー層は、着色剤を含む第2着色層を備える、アンテナ。
  19. 前記第1カバー層は、第1着色層と前記第2着色層の間に位置する第2粘着層を備える、請求項18に記載のアンテナ。
  20. 前記第1カバー層は、前記第1着色層と前記第2着色層の間に位置する第1透明層を備える、請求項18に記載のアンテナ。
  21. 前記第2面側に位置する第2導電体層を含み、平面視において前記第1側面よりも外側に位置する第2外縁を備えるグランドを備える、請求項1乃至20のいずれか一項に記載のアンテナ。
  22. 前記第1導電体層は、パッチと、前記パッチに接続された配線と、を備え、
    前記パッチと前記配線との間にスリットが形成されている、請求項1乃至20のいずれか一項に記載のアンテナ。
  23. 前記パッチは、300MHz以上の周波数を有する電波の送信又は受信に対応するよう構成されている、請求項22に記載のアンテナ。
  24. 前記第1導電体層の前記第4面に対向する第3導電体層を備える、請求項1乃至23のいずれか一項に記載のアンテナ。
  25. 前記第3導電体層を覆う第3カバー層を備え、
    前記第3カバー層は、着色剤を含む、請求項24に記載のアンテナ。
  26. 表面を有する構造体と、
    前記表面に取り付けられている、請求項1乃至25のいずれか一項に記載のアンテナと、を備える、通信装置。
  27. 前記構造体の前記表面は、湾曲面を含み、
    前記アンテナは、湾曲面に取り付けられている、請求項26に記載の通信装置。
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