JPWO2019146183A1 - アンテナ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数のアンテナ素子をアレイ化する場合において、より好適な態様で装置の小型化を可能とする。【解決手段】基板と、前記基板に支持され、それぞれが給電点を有する複数のアンテナ素子と、前記基板に支持され、給電点を有しない無給電素子と、を備え、前記複数のアンテナ素子は所定の方向に沿って互いに離間するように配設され、前記無給電素子は、前記複数のアンテナ素子のうち前記方向の端部側に位置する第１のアンテナ素子に対して当該方向に互いに離間し、前記無給電素子と前記第１のアンテナ素子との間の第１の素子間隔は、当該第１のアンテナ素子と、当該第１のアンテナ素子に対して前記無給電素子の反対側に位置する第２のアンテナ素子との間の第２の素子間隔の２倍以下である、アンテナ装置。【選択図】図６

Description

本開示は、アンテナ装置に関する。
ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ（Advanced）と呼ばれる通信規格に基づく移動体通信システムにおいては、主に、７００ＭＨｚ〜３．５ＧＨｚ前後の極超短波と呼ばれる周波数の無線信号が通信に利用されている。
また、上記通信規格のような極超短波を利用した通信では、所謂ＭＩＭＯ（Multiple−Input and Multiple−Output）と呼ばれる技術を採用することで、フェージング環境下においても、直接波に加えて反射波を信号の送受信に利用して通信性能をより向上させることが可能となる。ＭＩＭＯでは、複数のアンテナを使用することとなるため、スマートフォン等のような移動体通信の端末装置に対して、複数のアンテナをより好適な態様で配設する手法についても各種検討されている。
また、近年では、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａに続く第５世代（５Ｇ）移動体通信システムについて各種検討がされている。例えば、同移動体通信システムでは、２８ＧＨｚや３９ＧＨｚといったミリ波と呼ばれる周波数の無線信号（以下、単に「ミリ波」とも称する）を利用した通信の利用が検討されている。
特開２００５−７２６５３号公報
ところで、一般的にはミリ波は空間減衰が比較的大きく、ミリ波を通信に利用する場合には、利得の高いアンテナが求められる傾向にある。このような要求を実現するために、所謂ビームフォーミングと呼ばれる技術が利用される場合がある。具体的には、ビームフォーミングによりアンテナのビーム幅を制御し、ビームの指向性を向上させることで、アンテナの利得をより向上させることが可能となる。このような制御を実現可能なアンテナ方式の一例として、パッチアレイアンテナが挙げられる。例えば、特許文献１には、パッチアレイアンテナの一例が開示されている。
一方で、複数のアンテナ素子（例えば、パッチアンテナ）のアレイ化に伴い、少なくとも一部のアンテナ素子の放射パターンに歪が生じる場合がある。これに対して、十分に大きいグランド領域を設けることで、このような歪の発生を抑制する手法が挙げられるが、この場合には、アンテナ装置のサイズがより大型化する場合がある。
そこで、本開示では、複数のアンテナ素子をアレイ化する場合において、より好適な態様で装置の小型化を可能とする技術の一例について提案する。
本開示によれば、基板と、前記基板に支持され、それぞれが給電点を有する複数のアンテナ素子と、前記基板に支持され、給電点を有しない無給電素子と、を備え、前記複数のアンテナ素子は所定の方向に沿って互いに離間するように配設され、前記無給電素子は、前記複数のアンテナ素子のうち前記方向の端部側に位置する第１のアンテナ素子に対して当該方向に互いに離間し、前記無給電素子と前記第１のアンテナ素子との間の第１の素子間隔は、当該第１のアンテナ素子と、当該第１のアンテナ素子に対して前記無給電素子の反対側に位置する第２のアンテナ素子との間の第２の素子間隔の２倍以下である、アンテナ装置が提供される。
以上説明したように本開示によれば、複数のアンテナ素子をアレイ化する場合において、より好適な態様で装置の小型化を可能とする技術が提供される。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の一実施形態に係るシステムの概略的な構成の一例について説明するための説明図である。 同の実施形態に係る端末装置の構成の一例を示すブロック図である。 ミリ波の利用を想定した通信装置の構成の一例について説明するための説明図である。 ミリ波の利用を想定した通信装置に適用されるアンテナ装置の概略的な構成の一例について説明するための説明図である。 ミリ波の利用を想定した通信装置に適用されるアンテナ装置の技術的課題について説明するための説明図である。 同実施形態に係るアンテナ装置の概略的な構成の一例について説明するための説明図である。 同実施形態に係るアンテナ装置の構成の一例について説明するための説明図である。 同実施形態に係るアンテナ装置の構成の一例について説明するための説明図である。 同実施形態に係るアンテナ装置の構成の他の一例について説明するための説明図である。 同実施形態に係るアンテナ装置の構成の他の一例について説明するための説明図である。 比較例に係るアンテナ装置の概略的な構成の一例を示した図である。 比較例に係るアンテナ装置におけるアンテナ素子の放射パターンのシミュレーション結果の一例を示した図である。 比較例に係るアンテナ装置におけるアンテナ素子の放射パターンのシミュレーション結果の一例を示した図である。 同実施形態に係るアンテナ装置の概略的な構成の一例を示した図である。 同実施形態に係るアンテナ装置におけるアンテナ素子の放射パターンのシミュレーション結果の一例を示した図である。 同実施形態に係るアンテナ装置におけるアンテナ素子の放射パターンのシミュレーション結果の一例を示した図である。 比較例に係るアンテナ装置の反射特性のシミュレーション結果の一例を示した図である。 同実施形態に係るアンテナ装置の反射特性のシミュレーション結果の一例を示した図である。 変形例１に係るアンテナ装置の構成の一例について説明するための説明図である。 変形例１に係るアンテナ装置の構成の他の一例について説明するための説明図である。 変形例１に係るアンテナ装置の構成の他の一例について説明するための説明図である。 変形例２に係るアンテナ装置の構成の一例について説明するための説明図である。 変形例２に係るアンテナ装置の構成の一例について説明するための説明図である。 変形例２に係るアンテナ装置の構成の一例について説明するための説明図である。 変形例２に係るアンテナ装置の構成の一例について説明するための説明図である。 変形例３に係るアンテナ装置の構成の一例について説明するための説明図である。 変形例３に係るアンテナ装置の構成の一例について説明するための説明図である。 同実施形態に係る通信装置の応用例について説明するための説明図である。 同実施形態に係る通信装置の応用例について説明するための説明図である。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．概略構成
１．１．システム構成の一例
１．２．端末装置の構成例
２．ミリ波を利用した通信の概要
３．ミリ波の利用を想定した通信装置の構成例
４．技術的課題
５．技術的特長
５．１．構成
５．２．アンテナ装置の特性
５．３．変形例
５．４．応用例
６．むすび
＜＜１．概略構成＞＞
＜１．１．システム構成の一例＞
まず、図１を参照して、本開示の一実施形態に係るシステム１の概略的な構成の一例について説明する。図１は、本開示の一実施形態に係るシステム１の概略的な構成の一例について説明するための説明図である。図１に示すように、システム１は、無線通信装置１００と、端末装置２００とを含む。ここでは、端末装置２００は、ユーザとも呼ばれる。当該ユーザは、ＵＥとも呼ばれ得る。無線通信装置１００Ｃは、ＵＥ−Ｒｅｌａｙとも呼ばれる。ここでのＵＥは、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａにおいて定義されているＵＥであってもよく、ＵＥ−Ｒｅｌａｙは、３ＧＰＰで議論されているＰｒｏｓｅ ＵＥ ｔｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｒｅｌａｙであってもよく、より一般的に通信機器を意味してもよい。
（１）無線通信装置１００
無線通信装置１００は、配下の装置に無線通信サービスを提供する装置である。例えば、無線通信装置１００Ａは、セルラーシステム（又は移動体通信システム）の基地局である。基地局１００Ａは、基地局１００Ａのセル１０Ａの内部に位置する装置（例えば、端末装置２００Ａ）との無線通信を行う。例えば、基地局１００Ａは、端末装置２００Ａへのダウンリンク信号を送信し、端末装置２００Ａからのアップリンク信号を受信する。
基地局１００Ａは、他の基地局と例えばＸ２インタフェースにより論理的に接続されており、制御情報等の送受信が可能である。また、基地局１００Ａは、所謂コアネットワーク（図示を省略する）と例えばＳ１インタフェースにより論理的に接続されており、制御情報等の送受信が可能である。なお、これらの装置間の通信は、物理的には多様な装置により中継され得る。
ここで、図１に示した無線通信装置１００Ａは、マクロセル基地局であり、セル１０Ａはマクロセルである。一方で、無線通信装置１００Ｂ及び１００Ｃは、スモールセル１０Ｂ及び１０Ｃをそれぞれ運用するマスタデバイスである。一例として、マスタデバイス１００Ｂは、固定的に設置されるスモールセル基地局である。スモールセル基地局１００Ｂは、マクロセル基地局１００Ａとの間で無線バックホールリンクを、スモールセル１０Ｂ内の１つ以上の端末装置（例えば、端末装置２００Ｂ）との間でアクセスリンクをそれぞれ確立する。なお、無線通信装置１００Ｂは、３ＧＰＰで定義されるリレーノードであってもよい。マスタデバイス１００Ｃは、ダイナミックＡＰ（アクセスポイント）である。ダイナミックＡＰ１００Ｃは、スモールセル１０Ｃを動的に運用する移動デバイスである。ダイナミックＡＰ１００Ｃは、マクロセル基地局１００Ａとの間で無線バックホールリンクを、スモールセル１０Ｃ内の１つ以上の端末装置（例えば、端末装置２００Ｃ）との間でアクセスリンクをそれぞれ確立する。ダイナミックＡＰ１００Ｃは、例えば、基地局又は無線アクセスポイントとして動作可能なハードウェア又はソフトウェアが搭載された端末装置であってよい。この場合のスモールセル１０Ｃは、動的に形成される局所的なネットワーク（Localized Network／Virtual Cell）である。
セル１０Ａは、例えば、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＬＴＥ−ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＰＲＯ、ＧＳＭ（登録商標）、ＵＭＴＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２００、ＷｉＭＡＸ、ＷｉＭＡＸ２又はＩＥＥＥ８０２．１６などの任意の無線通信方式に従って運用されてよい。
なお、スモールセルは、マクロセルと重複して又は重複せずに配置される、マクロセルよりも小さい様々な種類のセル（例えば、フェムトセル、ナノセル、ピコセル及びマイクロセルなど）を含み得る概念である。ある例では、スモールセルは、専用の基地局によって運用される。別の例では、スモールセルは、マスタデバイスとなる端末がスモールセル基地局として一時的に動作することにより運用される。いわゆるリレーノードもまた、スモールセル基地局の一形態であると見なすことができる。リレーノードの親局として機能する無線通信装置は、ドナー基地局とも称される。ドナー基地局は、ＬＴＥにおけるＤｅＮＢを意味してもよく、より一般的にリレーノードの親局を意味してもよい。
（２）端末装置２００
端末装置２００は、セルラーシステム（又は移動体通信システム）において通信可能である。端末装置２００は、セルラーシステムの無線通信装置（例えば、基地局１００Ａ、マスタデバイス１００Ｂ又は１００Ｃ）との無線通信を行う。例えば、端末装置２００Ａは、基地局１００Ａからのダウンリンク信号を受信し、基地局１００Ａへのアップリンク信号を送信する。
また、端末装置２００としては、所謂ＵＥのみに限らず、例えば、ＭＴＣ端末、ｅＭＴＣ（Enhanced MTC）端末、及びＮＢ−ＩｏＴ端末等のような所謂ローコスト端末（Low cost UE）が適用されてもよい。
（３）補足
以上、システム１の概略的な構成を示したが、本技術は図１に示した例に限定されない。例えば、システム１の構成として、マスタデバイスを含まない構成、ＳＣＥ（Small Cell Enhancement）、ＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous Network）、ＭＴＣネットワーク等が採用され得る。またシステム１の構成の、他の一例として、マスタデバイスがスモールセルに接続し、スモールセルの配下でセルを構築してもよい。
以上、図１を参照して、本開示の一実施形態に係るシステム１の概略的な構成の一例について説明した。
＜１．２．端末装置の構成例＞
次に、図２を参照して、本開示の実施形態に係る端末装置２００の構成の一例を説明する。図２は、本開示の実施形態に係る端末装置２００の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、端末装置２００は、アンテナ部２００１と、無線通信部２００３と、記憶部２００７と、通信制御部２００５とを含む。
（１）アンテナ部２００１
アンテナ部２００１は、無線通信部２００３により出力される信号を電波として空間に放射する。また、アンテナ部２００１は、空間の電波を信号に変換し、当該信号を無線通信部２００３へ出力する。
（２）無線通信部２００３
無線通信部２００３は、信号を送受信する。例えば、無線通信部２００３は、基地局からのダウンリンク信号を受信し、基地局へのアップリンク信号を送信する。
（３）記憶部２００７
記憶部２００７は、端末装置２００の動作のためのプログラム及び様々なデータを一時的に又は恒久的に記憶する。
（４）、通信制御部２００５
通信制御部２００５は、無線通信部２００３の動作を制御することで、他の装置（例えば、基地局１００）との間の通信を制御する。具体的な一例として、通信制御部２００５は、送信対象となるデータを所定の変調方式に基づき変調することで送信信号を生成し、無線通信部２００３に当該送信信号を基地局１００に向けて送信させてもよい。また、他の一例として、通信制御部２００５は、基地局１００からの信号の受信結果（即ち、受信信号）を無線通信部２００３から取得し、当該受信信号に対して所定の復調処理を施すことで当該基地局１００から送信されたデータを復調してもよい。
以上、図２を参照して、本開示の実施形態に係る端末装置２００の構成の一例を説明した。
＜＜２．ミリ波を利用した通信の概要＞＞
ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ等の規格に基づく通信システムでは、７００ＭＨｚ〜３．５ＧＨｚ前後の極超短波と呼ばれる周波数の無線信号が通信に利用されている。これに対して、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａに続く第５世代（５Ｇ）移動体通信システムでは、２８ＧＨｚや３９ＧＨｚといったミリ波と呼ばれる周波数の無線信号（以下、単に「ミリ波」とも称する）を利用した通信の利用が検討されている。そこで、ミリ波を利用した通信の概要について説明したうえで、本開示の一実施形態に係る通信装置の技術的課題について整理する。
ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａのような極超短波を利用した通信では、所謂ＭＩＭＯ（Multiple−Input and Multiple−Output）と呼ばれる技術を採用することで、フェージング環境下においても、直接波に加えて反射波を信号の送受信に利用して通信性能をより向上させることが可能である。
これに対して、ミリ波は、極超短波に比べて伝送される情報の量を増加させることが可能となる一方で、直進性が高く伝搬ロスや反射損失が増大する傾向にある。そのため、無線信号が送受信されるアンテナ間を直接結ぶ経路上に障害物が存在しない環境（所謂ＬＯＳ：Line of Site）においては、反射波の影響をほとんど受けずに、主に直接波が通信特性に寄与することとなる。このような特性から、ミリ波を利用した通信においては、例えば、スマートフォン等のような通信端末が、基地局から直接送信される無線信号（即ち、ミリ波）を受信する（即ち、直接波を受信する）ことで、通信性能をより向上させることが可能となる。
また、前述したように、ミリ波を利用した通信では、主に直接波が通信特性に寄与し、反射波の影響は少ない。このような特性から、通信端末と基地局との間のミリ波を利用した通信において、直接波として送信される無線信号のうち、偏波方向が互いに異なる複数の偏波（例えば、水平偏波及び垂直偏波）を利用してＭＩＭＯを実現する、偏波ＭＩＭＯと呼ばれる技術の導入も検討されている。
＜＜３．ミリ波の利用を想定した通信装置の構成例＞＞
続いて、ミリ波の利用を想定した通信装置の構成例として、前述した端末装置２００のような通信装置に対して、パッチアンテナ（平面アンテナ）をアレイ化した所謂パッチアレイアンテナを適用した場合の構成の一例について説明する。例えば、図３は、ミリ波の利用を想定した通信装置の構成の一例について説明するための説明図である。なお、以降の説明では、図３に示す通信装置を、「通信装置２１１」と称する場合がある。
通信装置２１１は、略長方形の形状を成す表面及び裏面を有する板状の筐体２０９を備えている。なお、本説明では、ディスプレイ等の表示部が設けられた側の面を筐体２０９の表面と称する。即ち、図３において、参照符号２０１は、筐体２０９の外面のうち裏面を示している。また、参照符号２０３及び２０５は、筐体２０９の外面のうち裏面２０１の周囲に位置する一端面に相当し、より具体的には、当該裏面２０１の長手方向に延伸する端面を示している。また、参照符号２０２及び２０４は、筐体２０９の外面のうち裏面２０１の周囲に位置する一端面に相当し、より具体的には、当該裏面２０１の短手方向に延伸する端面を示している。なお、図３において図示を省略しているが、裏面２０１の反対側に位置する表面を、便宜上「表面２０６」とも称する。
また、図３において、参照符号２１１０ａ〜２１１０ｆのそれぞれは、基地局との間で無線信号（例えば、ミリ波）を送受信するためのアンテナ装置を示している。なお、以降の説明では、アンテナ装置２１１０ａ〜２１１０ｆを特に区別しない場合には、単に「アンテナ装置２１１０」と称する場合がある。
図３に示すように、通信装置２１１は、裏面２０１及び端面２０２〜２０５のそれぞれについて、当該面の少なくとも一部の近傍に位置するように、筐体２０９の内部にアンテナ装置２１１０が保持（設置）されている。
また、アンテナ装置２１１０は、複数のアンテナ素子２１１１を含んでいる。より具体的には、アンテナ装置２１１０は、複数のアンテナ素子２１１１をアレイ化することで、アレイアンテナとして構成されている。例えば、アンテナ素子２１１１ａは、裏面２０１のうち端面２０４側の端部近傍に位置するように保持され、複数のアンテナ素子２１１１が、当該端部が延伸する方向（即ち、端面２０４の長手方向）に沿って配列されるように設けられている。また、アンテナ素子２１１１ｄは、端面２０５の一部の近傍に位置するように保持され、複数のアンテナ素子２１１１が、当該端面２０５の長手方向に沿って配列されるように設けられている。
また、ある面の近傍に位置するように保持されるアンテナ装置２１１０において、各アンテナ素子２１１１は、平面状のエレメントの法線方向が、当該面の法線方向と略一致するように保持される。より具体的な一例として、アンテナ装置２１１０ａに着目した場合には、当該アンテナ装置２１１０ａに設けられたアンテナ素子２１１１は、平面状のエレメントの法線方向が、裏面２０１の法線方向と略一致するように保持される。これは、他のアンテナ装置２１１０ｂ〜２１１０ｆについても同様である。
以上のような構成により、各アンテナ装置２１１０は、複数のアンテナ素子２１１１それぞれにより送信または受信される無線信号の位相や電力を制御することで、当該無線信号の指向性を制御する（即ち、ビームフォーミングを行う）ことが可能となる。
続いて、図４を参照して、ミリ波の利用を想定した通信装置２１１に適用されるアンテナ装置の概略的な構成の一例について説明する。図４は、ミリ波の利用を想定した通信装置２１１に適用されるアンテナ装置の概略的な構成の一例について説明するための説明図である。
図４に示すアンテナ装置２１４０は、互いに異なる２つのアンテナ装置２１３０が連結部２１４１により連結されて構成される。なお、図４に示す例において、アンテナ装置２１３０ａ及び２１３０ｆは、例えば、図３に示す例においけるアンテナ装置２１１０ａ及び２１１０ｆにそれぞれ対応している。即ち、図４において参照符号２１３１で示されたアンテナ素子は、図３に示すアンテナ素子２１１１に相当する。なお、図４に示す例では、便宜上、複数のアンテナ素子２１３１が配列された方向をｘ方向と称し、アンテナ装置２１４０の厚み方向をｚ方向と称する場合がある。また、ｘ方向及びｚ方向の双方に直交する方向をｙ方向と称する場合がある。
図４に示すように、アンテナ装置２１３０ａとアンテナ装置２１３０ｆとは、それぞれの端部のうち、複数のアンテナ素子２１３１が配列された方向に延伸する端部の一方が互いに近傍に位置するように配置される。このとき、アンテナ装置２１３０ａのアンテナ素子２１３１と、アンテナ装置２１３０ｆのアンテナ素子２１３１とは、平面状のエレメントの法線方向が互い交差する（例えば、直交する）か、または、当該法線方向が互いにねじれの位置にあるように配置されることとなる。また、アンテナ装置２１３０ａとアンテナ装置２１３０ｆと間で、互いに近傍に位置する端部間を架設するように連結部２１４１が設けられており、当該連結部２１４１により当該アンテナ装置２１３０ａと当該アンテナ装置２１３０ｆとが連結されている。
以上のような構成を有するアンテナ装置２１４０が、例えば、図３に示す裏面２０１と端面２０４とのように、筐体２０９の外面のうち互いに連接する複数の面（外面）に沿って保持されるとよい。このような構成により、互いに連接する当該複数の面それぞれについて、当該面に略垂直な方向から到来する無線信号をより好適な態様で送信または受信することが可能となる。
以上、図４を参照して、ミリ波の利用を想定した通信装置２１１に適用されるアンテナ装置の概略的な構成の一例について説明した。
＜＜４．技術的課題＞＞
続いて、図５を参照して、ミリ波の利用を想定した通信装置２１１に適用されるアンテナ装置の技術的課題について以下に説明する。図５は、ミリ波の利用を想定した通信装置２１１に適用されるアンテナ装置の技術的課題について説明するための説明図である。図５に示すアンテナ装置３０１０は、図３を参照して説明した通信装置２１１におけるアンテナ装置２１１０の構成の一例に相当する。即ち、図５に示す例は、パッチアンテナがアレイ化されたパッチアレイアンテナの構成の一例を示している。
図５に示すように、アンテナ装置３０１０は、アンテナ素子３０１１ａ〜３０１１ｄと、誘電体基板３０１８とを含む。図５に示すアンテナ装置３０１０において、アンテナ素子３０１１ａ〜３０１１ｄのそれぞれは、パッチアンテナ（平面アンテナ）として構成されている。なお、図５に示す例では、便宜上、複数のアンテナ素子３０１１ａ〜３０１１ｄそれぞれを構成する平面状のエレメントの法線方向をｚ方向とする。また、当該複数のアンテナ素子３０１１ａ〜３０１１ｄが配列された方向をｘ方向とし、特に図面の右方向を「＋ｘ方向」と称し、図面の左方向を「−ｘ方向」と称する場合がある。また、ｘ方向及びｚ方向の双方に直交する方向をｙ方向とする。即ち、図５に示す例では、誘電体基板３０１８の面上に、ｘ方向に沿って、アンテナ素子３０１１ａ〜３０１１ｄがこの順序で互いに離間するように配設されている。また、以降においては、アンテナ素子３０１１ａ〜３０１１ｄを特に区別しない場合には、「アンテナ素子３０１１」と称する場合がある。また、以降の説明では、アンテナ素子３０１１ａ〜３０１１ｄのように、アレイアンテナを構成する複数のアンテナ素子が配列された方向を、単に「配列方向」と称する場合がある。例えば、図５に示す例では、複数のアンテナ素子３０１１の配列方向はｘ方向となる。
図５に示すように、複数のアンテナ素子により所謂アレイアンテナを構成するアンテナ装置においては、一部のアンテナ素子の放射パターンに歪が生じる場合がある。具体的な一例として、図５に示す例では、ｘ方向に沿って配列されたアンテナ素子３０１１ａ〜３０１１ｄのそれぞれは、互いに隣り合うように配設された他のアンテナ素子３０１１（即ち、近傍に位置する他のアンテナ素子３０１１）により電流が引っ張られることで、配列方向（ｘ方向）に放射パターンの歪が生じる場合がある。
より具体的な一例として、アンテナ素子３０１１ｂは、配列方向の双方に他のアンテナ素子３０１１ａ及び３０１１ｃが互いに隣り合うように配設されるため、当該配列方向の双方（即ち、＋ｘ方向及び−ｘ方向）に放射パターンの歪が生じる。なお、この場合においては、アンテナ素子３０１１ｂの放射パターンの配列方向の対称性は維持されこととなる。これは、アンテナ素子３０１１ｃについても同様である。
一方で、配列方向（ｘ方向）の端部に位置するアンテナ素子３０１１ａ及び３０１１ｄは、当該配列方向の一方にのみ他のアンテナ素子３０１１が配設されている。そのため、例えば、アンテナ素子３０１１ａは、互いに隣り合うように配設されたアンテナ素子３０１１ｂにより電流が引っ張られることで、当該アンテナ素子３０１１ｂが位置する方向に放射パターンの歪が生じ、配列方向に沿った当該放射パターンの対称性が損なわれる場合がある。同様に、アンテナ素子３０１１ｄは、互いに隣り合うように配設されたアンテナ素子３０１１ｃの影響により、当該アンテナ素子３０１１ｃが位置する方向に放射パターンの歪が生じ、配列方向に沿った当該放射パターンの対称性が損なわれる場合がある。
上述のように、配列方向の端部側に位置するアンテナ素子３０１１について、放射パターンの配列方向の対称性を確保する方法として、例えば、図５に示すように、当該アンテナ素子３０１１の周辺に十分な広さのグランド領域を設ける方法が挙げられる。具体的な一例として、アンテナ素子３０１１ａについては、配列方向のうち他のアンテナ素子３０１１が配設されていない−ｘ方向側において、当該アンテナ素子３０１１ａにより送信または受信される無線信号の波長λ以上の長さのグランド領域を設けることとなる。即ち、この場合には、例えば、誘電体基板３０１８を、アンテナ素子３０１１ａが配設された位置からさらに−ｘ方向に当該波長λ以上の長さの分だけ延伸させることとなる。同様に、アンテナ素子３０１１ｄについては、配列方向のうち他のアンテナ素子３０１１が配設されていない＋ｘ方向側において、当該アンテナ素子３０１１ｄにより送信または受信される無線信号の波長λ以上の長さのグランド領域を設けることとなる。即ち、この場合には、例えば、誘電体基板３０１８を、アンテナ素子３０１１ｄが配設された位置からさらに＋ｘ方向に当該波長λ以上の長さの分だけ延伸させることとなる。
しかしながら、図５に示すようにグランド領域を設けることで配列方向の端部側に位置するアンテナ素子３０１１（例えば、アンテナ素子３０１１ａ及び３０１１ｄ）の放射パターンの対称性を確保する場合には、その特性上、アンテナ装置のサイズ（特に、上記配列方向のサイズ）がより大きくなる。
このような状況を鑑み、本開示では、複数のアンテナ素子をアレイ化する場合において、より好適な態様でアンテナ装置の小型化を実現することを可能とする技術について提案する。具体的には、本開示では、複数のアンテナ素子をアレイ化する場合において、各アンテナ素子（特に、配列方向の端部側に位置するアンテナ素子）の放射パターンの対称性の確保と、アンテナ装置の小型化と、をより好適な態様で両立することを可能とする技術について提案する。
＜＜５．技術的特長＞＞
以下に、本開示の一実施形態に係るアンテナ装置の技術的特徴について説明する。
＜５．１．構成＞
まず、本開示の一実施形態に係るアンテナ装置の構成の一例について説明する。例えば、図６は、本実施形態に係るアンテナ装置の概略的な構成の一例について説明するための説明図であり、パッチアンテナがアレイ化されたパッチアレイアンテナの構成の一例を示している。なお、以降の説明では、図６に示すアンテナ装置を他のアンテナ装置と区別するために「アンテナ装置３１１０」と称する場合がある。
図６に示すように、アンテナ装置３１１０は、誘電体基板３１１８の一方の面上に所定の方向に沿ってアンテナ素子３１１１ａ〜３１１１ｄがこの順序で互いに離間するように配設されている。アンテナ素子３１１１ａ〜３１１１ｄのそれぞれは、平面状のエレメント３１１２と給電点３１１３とを有する。なお、以降の説明では、アンテナ素子３１１１ａ〜３１１１ｄを特に区別しない場合には、「アンテナ素子３１１１」と称する場合がある。また、以降の説明では、アンテナ素子３１１１を構成する平面状のエレメント３１１２の法線方向をｚ方向とし、特に当該エレメント３１１２の表面（上面）側を「＋ｚ方向」と称し、裏面（下面）側を「−ｚ方向」と称する場合がある。また、アンテナ素子３１１１ａ〜３１１１ｄの配列方向を−ｘ方向とし、特にアンテナ素子３１１１ａ側を「−ｘ方向」と称し、アンテナ素子３１１１ｄ側を「＋ｘ方向」とも称する。また、ｘ方向及びｚ方向の双方に直交する方向をｙ方向とする。
誘電体基板３１１８の他方の面（即ち、−ｚ方向側の面）には、当該面の略全体をカバーするように略平面状のグランド板３１１９が設けられている。アンテナ素子３１１１ａ〜３１１１ｄそれぞれの給電点３１１３は、対応するエレメント３１１２の法線方向（ｚ方向）に沿って誘電体基板３１１８を貫通し、当該エレメント３１１２と上記グランド板３１１９とを電気的に接続するように設けられている。
また、誘電体基板３１１８の一方の面（即ち、＋ｚ方向側の面）上において、ｘ方向に配列されたアンテナ素子３１１１ａ〜３１１１ｄのうち、配列方向（即ち、ｘ方向）の端部側に位置するアンテナ素子３１１１に対して、当該配列方向に互いに隣り合うように無給電素子３１１５が配設されている。より具体的には、アンテナ素子３１１１ａに対して、アンテナ素子３１１１ｂとは逆側（即ち、−ｘ方向）に、無給電素子３１１５ａが当該アンテナ素子３１１１ａと上記配列方向（ｘ方向）に互いに離間するように配設されている。同様に、アンテナ素子３１１１ｄに対して、アンテナ素子３１１１ｃとは逆側（即ち、＋ｘ方向）に、無給電素子３１１５ｂが当該アンテナ素子３１１１ｄと上記配列方向（ｘ方向）に互いに離間するように配設されている。
無給電素子３１１５は、平板状のエレメント３１１６を有している。エレメント３１１６は、アンテナ素子３１１１のエレメント３１１２と形状が略等しくなるように形成されていてもよい。また、エレメント３１１６は、当該エレメント３１１２とサイズが略等しくなるように形成されていてもよい。一方で、無給電素子３１１５は、エレメント３１１６を介して無線信号を送信または受信するための給電点を有していない点で、アンテナ素子３１１１と異なる。
また、無給電素子３１１５のエレメント３１１６は、他のセンサが各種状態を検知するためのパッドとして利用されてもよい。そのため、無給電素子３１１５のエレメント３１１６には、当該エレメント３１１６を上記センサのパッドとして機能させるための各種回路が電気的に接続されていてもよい。なお、上記センサとしては、例えば、物体の近接を検知するための近接センサ（例えば、Capacitiveセンサ）等が挙げられる。
続いて、図７を参照して、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０のうち、複数のアンテナ素子３１１１によりアレイアンテナを構成する部分のより詳細な構成について、特に各部のサイズに着目して説明する。図７は、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０の構成の一例について説明するための説明図であり、アンテナ装置３１１０を鉛直上方（＋ｚ方向）から見た場合における当該アンテナ装置３１１０の概略的な構成の一例を示している。なお、図７におけるｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向は、図６におけるｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向にそれぞれ対応している。
図７において、参照符号ｄ１は、複数のアンテナ素子３１１１の配列方向（ｘ方向）の幅（即ち、アンテナ素子３１１１のサイズ）を示している。ここで、アンテナ装置３１１０を構成する樹脂フレーム（即ち、誘電体基板３１１８）の比誘電率εｒ、当該アンテナ装置３１１０により送信または受信される無線信号の波長をλとすると、幅ｄ１は、以下に（式１）として示す関係式に基づき算出される幅が目安となる。
Figure 2019146183
上記樹脂フレームに一般的に使用される樹脂の比誘電率は４前後であるため、比誘電率εｒ＝４とした場合には、幅ｄ１は、以下に（式２）として示す関係式に基づき算出される。
Figure 2019146183
もちろん、上記樹脂フレームに使用する樹脂としてより高い誘電率の樹脂を利用することも可能である。この場合には、上記（式１）に示すように、幅ｄ１をより短くすることが可能となり、即ち、アンテナ素子３１１１としてより小さいサイズの素子を適用することが可能となる。なお、アンテナ素子３１１１の配列方向の幅ｄ１が、「第２の幅」の一例に相当する。
また、参照符号ｄ２は、アレーアンテナを構成する複数のアンテナ素子３１１１のうち、互いに隣り合う２つのアンテナ素子３１１１の間の素子間隔を示している。なお、本開示において「素子間隔」とは、互いに隣り合う２つのアンテナ素子３１１１それぞれの中心の間の間隔を示している。
素子間隔ｄ２は、放射パターンの歪をより低減するという観点に基づくと、互いに隣り合う２つのアンテナ素子３１１１が可能な限り離間するように配設される方が望ましい。
一方で、ｄ２≧λとすると、アレーアンテナとして動作させた場合に、グレーティングローブと呼ばれる不要輻射が発生し、所定の方向について利得が低下する場合がある。これに対して、λ／２＜ｄ２＜λの範囲において、グレーティングローブが発生する素子間隔ｄ２は、所要ビーム走査角度に依存する。
以上のような条件を鑑みると、素子間隔ｄ２が以下に（式３）で示す条件を満たすように、各アンテナ素子３１１１が配設されると望ましい。
Figure 2019146183
そのため、素子間隔ｄ２については、例えば、以下に（式４）として示す関係式に基づき算出される間隔を目安とするとよい。なお、配列方向に互いに隣り合う２つのアンテナ素子３１１１間の素子間隔ｄ２が、「第２の素子間隔」の一例に相当する。
Figure 2019146183
続いて、図８を参照して、無給電素子３１１５のサイズ及び設置位置の詳細を説明したうえで、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０の特徴について当該アンテナ装置３１１０のサイズに着目して説明する。図８は、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０の構成の一例について説明するための説明図であり、アンテナ装置３１１０を鉛直上方（＋ｚ方向）から見た場合における当該アンテナ装置３１１０の概略的な構成の一例を示している。なお、図８におけるｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向は、図６におけるｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向にそれぞれ対応している。
例えば、無給電素子３１１５は、アンテナ素子３１１１と略等しいサイズとなるように形成されるとよい。即ち、無給電素子３１１５のｘ方向の幅（即ち、複数のアンテナ素子３１１１の配列方向の幅）をｄ３とした場合に、幅ｄ３が、上記（式１）または（式２）で示される幅ｄ２と略等しくなるように無給電素子３１１５が形成されているとよい。また、無給電素子３１１５は、アンテナ素子３１１１と略等しい形状となるように形成されるとよい。なお、無給電素子３１１５の上記配列方向の幅ｄ３が、「第１の幅」の一例に相当する。
また、無給電素子３１１５と、当該無給電素子３１１５と互いに隣り合うアンテナ素子３１１１（即ち、配列方向の端部側に位置するアンテナ素子３１１１）と、の間の素子間隔をｄ４とする。無給電素子３１１５は、素子間隔ｄ４が、上記アンテナ素子３１１１が送信または受信する無線信号の波長λ以下となるように配設されるとよい。換言すると、上記（式４）を鑑みれば、無給電素子３１１５は、素子間隔ｄ４が上記素子間隔ｄ２の２倍以下（ｄ４≦２×ｄ２）となるように配設されるとよい。なお、無給電素子３１１５と、当該無給電素子３１１５と互いに隣り合うアンテナ素子３１１１と、の間の素子間隔をｄ４が、「第１の素子間隔」の一例に相当する。
例えば、図８に示す例では、幅ｄ３＝ｄ１＝λ／４、素子間隔ｄ４＝ｄ２＝λ／２とした場合におけるアンテナ装置３１１０の構成の一例を示している。なお、図８に示す例では、無給電素子３１１５は、互いに隣り合うアンテナ素子３１１１（即ち、配列方向の端部に位置するアンテナ素子３１１１）を基準として、当該アンテナ素子３１１１と互いに隣り合う他のアンテナ素子３１１１と対称となる位置に配設されることとなる。より具体的には、無給電素子３１１５ａは、アンテナ素子３１１１ａを基準として、アンテナ素子３１１１ｂと対称となる位置に配設される。同様に、無給電素子３１１５ｂは、アンテナ素子３１１１ｄを基準として、アンテナ素子３１１１ｃと対称となる位置に配設される。なお、配列方向の端部に位置するアンテナ素子３１１１（例えば、図８に示すアンテナ素子３１１１ａ及び３１１１ｄ）が、「第１のアンテナ素子」の一例に相当する。また、当該第１のアンテナ素子と互いに隣り合う他のアンテナ素子３１１１（例えば、図８に示すアンテナ素子３１１１ｂ及び３１１１ｃ）が、「第２のアンテナ素子」の一例に相当する。
また、図８に示す例では、比較対象として、図５を参照して説明したアンテナ装置３０１０をあわせて示している。図８に示すように、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０は、無給電素子３１１５（即ち、無給電素子３１１５ａ及び３１１５ｂ）が設けられることで、当該無給電素子３１１５よりも複数のアンテナ素子３１１１の配列方向（ｘ方向）の外側に向けて誘電体基板３１１８を延伸させる必要がない。そのため、アンテナ装置３１１０は、アンテナ装置３０１０に比べて、上記配列方向のサイズをより小型化することが可能である。
なお、図６及び図８を参照して説明したアンテナ装置３１１０では、配列方向の端部側に位置するアンテナ素子３１１１ａ及び３１１１ｄそれぞれについて、当該配列方向に互いに隣り合うように無給電素子３１１５（即ち、無給電素子３１１５ａ及び３１１５ｂ）が設けられている。一方で、配列方向の端部側に位置するアンテナ素子３１１１ａ及び３１１１ｄのうちのいずれのアンテナ素子３１１１についてのみ、当該アンテナ素子３１１１の当該配列方向に互いに隣り合うように無給電素子３１１５が設けられていてもよい。
例えば、図９及び図１０は、本実施形態に係るアンテナ装置の構成の他の一例について説明するための説明図である。具体的には、図９は、上記アンテナ素子３１１１ａ及び３１１１ｄのうち、アンテナ素子３１１１ａについてのみ、当該アンテナ素子３１１１ａと当該配列方向に互いに隣り合うように無給電素子３１１５ａが設けられた場合の構成の一例を示している。また、図１０は、上記アンテナ素子３１１１ａ及び３１１１ｄのうち、アンテナ素子３１１１ｄについてのみ、当該アンテナ素子３１１１ｄと当該配列方向に互いに隣り合うように無給電素子３１１５ｂが設けられた場合の構成の一例を示している。なお、以降の説明では、図９に示すアンテナ装置を、他のアンテナ装置と区別するために「アンテナ装置３１３０」と称する場合がある。また、図１０に示すアンテナ装置を、他のアンテナ装置と区別するために「アンテナ装置３１５０」と称する場合がある。また、図６、図９、及び図１０それぞれに示したアンテナ装置を特に区別しない場合には、単に「アンテナ装置３１１０」と称する場合がある。即ち、以降の説明において単に「アンテナ装置３１１０」と記載した場合には、無給電素子３１１５の配設方法の違いに起因する阻害要因が無い限りは、アンテナ装置３１３０及び３１５０も含み得るものとする。
以上、図６〜図１０を参照して、本開示の一実施形態に係るアンテナ装置の構成の一例について説明した。
＜５．２．アンテナ装置の特性＞
続いて、本実施形態に係るアンテナ装置の特性のシミュレーション結果について説明する。
（放射パターンのシミュレーション結果）
まず、本実施形態に係るアンテナ装置の特性として、当該アンテナ装置を構成するアンテナ素子それぞれの放射パターンのシミュレーション結果の一例について説明する。なお、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０の特性をよりわかりやすくするために、まず比較例として、当該アンテナ装置３１１０における無給電素子３１１５に相当する構成を設けなかった場合におけるアンテナ素子の放射パターンの一例について説明する。例えば、図１１は、比較例に係るアンテナ装置の概略的な構成の一例を示した図であり、アンテナ装置を鉛直上方（＋ｚ方向）から見た場合における当該アンテナ装置の概略的な構成の一例を示している。なお、図１１におけるｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向は、図６におけるｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向にそれぞれ相当するものとする。また、以降の説明では、図１１に示すアンテナ装置を、便宜上「アンテナ装置３９１０」とも称する。
図１１に示すように、比較例に係るアンテナ装置３９１０は、上述した本実施形態に係るアンテナ装置３１１０と同様に、ｘ方向に沿って複数のアンテナ素子３１１１が互いに離間するように配設されており、当該複数のアンテナ素子３１１１がアレイアンテナを構成している。一方で、アンテナ装置３９１０は、上記アンテナ装置３１１０のように無給電素子３１１５に相当する構成が配設されておらず、図５を参照して前述したアンテナ装置３０１０のように誘電体基板を配列方向（ｘ方向）に延伸させるような構成も有していないものとする。このような構成の基で、複数のアンテナ素子３１１１のうち、−ｘ方向の端部側に位置するアンテナ素子３１１１ａと、当該アンテナ素子３１１１ａに対して＋ｘ方向に互いに隣り合うアンテナ素子３１１１ｂと、のそれぞれについて放射パターンのシミュレーションを行った。
例えば、図１２及び図１３は、比較例に係るアンテナ装置３９１０におけるアンテナ素子の放射パターンのシミュレーション結果の一例を示した図である。
具体的には、図１２は、アンテナ素子３１１１ａの放射パターンを図１１のＩ−Ｉ’面（ｘｚ平面）で切断した場合における当該放射パターンの一例を示している。図１２に示すように、アンテナ素子３１１１ａの放射パターンは、＋ｘ方向側に歪みが生じていることがわかる。当該歪みは、アンテナ素子３１１１ａと互いに隣り合うアンテナ素子３１１１ｂの影響によるものであることが推測される。これに対して、アンテナ素子３１１１ａの放射パターンは、−ｘ方向側については歪みが生じていない。即ち、図１２に示すように、比較例に係るアンテナ装置３９１０においては、アンテナ素子３１１１ａの放射パターンの形状がｘ方向において非対称となっている。
また、図１３は、アンテナ素子３１１１ｂの放射パターンを図１１のＩ−Ｉ’面（ｘｚ平面）で切断した場合における当該放射パターンの一例を示している。アンテナ素子３１１１ｂについては、＋ｘ方向及び−ｘ方向の双方について、他のアンテナ素子３１１１が互いに隣り合うように配設されている。そのため、図１３に示すように、アンテナ素子３１１１ｂの放射パターンは、＋ｘ方向及び−ｘ方向の双方について歪みが生じている。これにより、結果として、アンテナ素子３１１１ｂの放射パターンの形状がｘ方向において対象となっている。
続いて、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０の特性について説明する。例えば、図１４は、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０の概略的な構成の一例を示した図であり、アンテナ装置３１１０を鉛直上方（＋ｚ方向）から見た場合における当該アンテナ装置３１１０の概略的な構成の一例を示している。なお、図１４におけるｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向は、図６におけるｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向にそれぞれ対応している。このような構成の基で、複数のアンテナ素子３１１１のうち、−ｘ方向の端部側に位置するアンテナ素子３１１１ａ（即ち、無給電素子３１１５ａと互いに隣り合うアンテナ素子３１１１）と、当該アンテナ素子３１１１ａに対して＋ｘ方向に互いに隣り合うアンテナ素子３１１１ｂと、のそれぞれについて放射パターンのシミュレーションを行った。
例えば、図１５及び図１６は、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０におけるアンテナ素子の放射パターンのシミュレーション結果の一例を示した図である。
具体的には、図１５は、アンテナ素子３１１１ａの放射パターンを図１４のＩＩ−ＩＩ’面（ｘｚ平面）で切断した場合における当該放射パターンの一例を示している。図１５及び図１２を比較するとわかるように、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０においては、アンテナ素子３１１１ａの放射パターンに生じる＋ｘ方向側の歪が、比較例に係るアンテナ装置３９１０に比べて低減している。即ち、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０に依れば、アンテナ素子３１１１ａの放射パターンのｘ方向における形状の対称性が、比較例に係るアンテナ装置３９１０に比べて改善されていることがわかる。
また、図１６は、アンテナ素子３１１１ｂの放射パターンを図１４のＩＩ−ＩＩ’面（ｘｚ平面）で切断した場合における当該放射パターンの一例を示している。図１６に示す放射パターンのシミュレーション結果については、図１３に示すシミュレーション結果と同様に、＋ｘ方向及び−ｘ方向の双方について歪みが生じており、結果として、アンテナ素子３１１１ｂの放射パターンの形状がｘ方向において対象となっている。
（反射特性のシミュレーション結果）
続いて、本実施形態に係るアンテナ装置の特性として、当該アンテナ装置の反射特性のシミュレーション結果の一例について、特に、比較例に係るアンテナ装置３９１０（図１１参照）と、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０（図１４参照）と、のそれぞれについて説明する。
例えば、図１７は、比較例に係るアンテナ装置３９１０の反射特性のシミュレーション結果の一例を示した図である。図１７において、横軸は周波数（ＧＨｚ）を示しており、縦軸はゲイン（ｄＢ）を示している。また、図１７に示す例では、図１１に示すアンテナ装置３９１０のアンテナ素子３１１１ａ及び３１１１ｂを対象として、ＳパラメータＳ１１及びＳ２２それぞれについてシミュレーション結果を示している。
また、図１８は、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０の反射特性のシミュレーション結果の一例を示した図である。図１８における横軸及び縦軸については、図１７に示す例と同様である。また、図１８に示す例では、図１４に示すアンテナ装置３１１０のアンテナ素子３１１１ａ及び３１１１ｂを対象として、ＳパラメータＳ１１及びＳ２２それぞれについてシミュレーション結果を示している。
図１７及び図１８を比較するとわかるように、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０と、比較例に係るアンテナ装置３９１０との間で、反射特性に変化が生じていないことがわかる。このことから、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０のように、無給電素子３１１５を設けたとしても、アンテナ装置の反射特性に影響がないことがわかる。
以上、図１１〜図１８を参照して、本実施形態に係るアンテナ装置の特性のシミュレーション結果について説明した。
＜５．３．変形例＞
続いて、本実施形態に係るアンテナ装置の変形例について説明する。
（変形例１）
まず、変形例１として、２つのアンテナ装置をＬ字型に連結することで１つのアンテナ装置として構成した場合の一例について説明する。例えば、図１９は、変形例１に係るアンテナ装置の構成の一例について説明するための説明図であり、当該アンテナ装置の概略的な斜視図である。なお、以降の説明では、図１９に示すアンテナ装置を、他のアンテナ装置と区別するために「アンテナ装置３２１０」と称する場合がある。
図１９に示すようにアンテナ装置３２５０は、アンテナ部３１１０ａ及び３１１０ｂと、連結部３２１２とを含む。アンテナ部３１１０ａ及び３１１０ｂのそれぞれは、図６及び図８を参照して説明したアンテナ装置３１１０に相当する。そのため、アンテナ部３１１０ａ及び３１１０ｂのそれぞれの構成について詳細な説明は省略する。なお、図１９に示すアンテナ装置３２１０においては、アンテナ部３１１０ａ及び３１１０ｂのうち、一方が「第１のアンテナ部」の一例に相当し、他方が「第２のアンテナ部」の一例に相当する。即ち、第１のアンテナ部の誘電体基板３１１８が「第１の基板」の一例に相当し、第２のアンテナ部の誘電体基板３１１８が「第２の基板」の一例に相当する。
図１９に示すように、アンテナ部３１１０ａとアンテナ部３１１０ｂとは、それぞれの端部のうち、複数のアンテナ素子３１１１の配列方向に延伸する端部の一方が互いに近傍に位置するように配置される。このとき、アンテナ部３１１０ａのアンテナ素子３１１１と、アンテナ部３１１０ｂのアンテナ素子３１１１とは、平面状のエレメントの法線方向が互い交差する（例えば、直交する）か、または、当該法線方向が互いにねじれの位置にあるように配置されることとなる。また、アンテナ部３１１０ａとアンテナ部３１１０ｂとの間で、互いに近傍に位置する端部間を架設するように連結部３２１２が設けられており、当該連結部３２１２により当該アンテナ部３１１０ａと当該アンテナ部３１１０ｂとが連結されている。即ち、連結部３２１２により、アンテナ部３１１０ａとアンテナ部３１１０ｂとが略Ｌ字型を形成するように、当該アンテナ部３１１０ａと当該アンテナ部３１１０ｂとが保持される。
このような構成により、アンテナ装置３２１０は、参照符号Ｒ１１で示された領域にアレイアンテナを構成する複数のアンテナ素子３１１１が配設され、参照符号Ｒ１３及びＲ１５で示された領域に無給電素子３１１５が配設されることとなる。
以上のような構成を有するアンテナ装置３２１０については、例えば、図３に示す通信装置２１１の裏面２０１と端面２０４とのように、当該通信装置２１１の筐体２０９の外面のうち互いに連接する複数の面（外面）に沿って保持されるとよい。このような構成により、互いに連接する当該複数の面それぞれについて、当該面に略垂直な方向から到来する無線信号をより好適な態様で送信または受信することが可能となる。
なお、Ｌ字型のアンテナ装置３２１０を構成するアンテナ部３１１０ａ及び３１１０ｂに相当する構成として、図９を参照して説明したアンテナ装置３１３０や、図１０を参照して説明したアンテナ装置３１５０を適用することも可能である。
例えば、図２０は、変形例１に係るアンテナ装置の構成の他の一例について説明するための説明図である。なお、以降の説明では、図２０に示すアンテナ装置を、他のアンテナ装置と区別するために「アンテナ装置３２３０」と称する場合がある。
図２０に示すアンテナ装置３２３０は、図１９に示すアンテナ装置３２１０におけるアンテナ部３１１０ａ及び３１１０ｂに相当する構成として、図９に示すアンテナ装置３１３０を適用した場合の一例に相当する。即ち、図２０に示すアンテナ部３１３０ａ及び３１３０ｂが、図９に示すアンテナ装置３１３０に相当する。また、図１９に示すアンテナ装置３２１０と同様の思想に基づき、アンテナ部３１３０ａ及び３１３０ｂが連結部３２３２により連結されることで、Ｌ字型のアンテナ装置３２３０が構成されている。
このような構成により、アンテナ装置３２３０は、参照符号Ｒ１１で示された領域にアレイアンテナを構成する複数のアンテナ素子３１１１が配設され、参照符号Ｒ１３で示された領域に無給電素子３１１５が配設されることとなる。
また、図２０に示すアンテナ装置３２３０においては、アンテナ部３１３０ａ及び３１３０ｂのうち、一方が「第１のアンテナ部」の一例に相当し、他方が「第２のアンテナ部」の一例に相当する。即ち、第１のアンテナ部の誘電体基板３１１８が「第１の基板」の一例に相当し、第２のアンテナ部の誘電体基板３１１８が「第２の基板」の一例に相当する。
例えば、図２１は、変形例１に係るアンテナ装置の構成の他の一例について説明するための説明図である。なお、以降の説明では、図２１に示すアンテナ装置を、他のアンテナ装置と区別するために「アンテナ装置３２５０」と称する場合がある。
図２１に示すアンテナ装置３２５０は、図１９に示すアンテナ装置３２１０におけるアンテナ部３１１０ａ及び３１１０ｂに相当する構成として、図１０に示すアンテナ装置３１５０を適用した場合の一例に相当する。即ち、図２１に示すアンテナ部３１５０ａ及び３１５０ｂが、図１０に示すアンテナ装置３５３０に相当する。また、図１９に示すアンテナ装置３２１０と同様の思想に基づき、アンテナ部３１５０ａ及び３１５０ｂが連結部３２５２により連結されることで、Ｌ字型のアンテナ装置３２５０が構成されている。
このような構成により、アンテナ装置３２５０は、参照符号Ｒ１１で示された領域にアレイアンテナを構成する複数のアンテナ素子３１１１が配設され、参照符号Ｒ１５で示された領域に無給電素子３１１５が配設されることとなる。
また、図２１に示すアンテナ装置３２５０においては、アンテナ部３１５０ａ及び３１５０ｂのうち、一方が「第１のアンテナ部」の一例に相当し、他方が「第２のアンテナ部」の一例に相当する。即ち、第１のアンテナ部の誘電体基板３１１８が「第１の基板」の一例に相当し、第２のアンテナ部の誘電体基板３１１８が「第２の基板」の一例に相当する。
以上、変形例１として、図１９〜図２１を参照して、２つのアンテナ装置をＬ字型に連結することで１つのアンテナ装置として構成した場合の一例について説明した。
（変形例２）
続いて、変形例２として、本実施形態に係るアンテナ装置の構成の一例について、特にアレイアンテナの構成に着目して説明する。
前述した実施形態では、複数のアンテナ素子３１１１が所定の方向に沿って互いに離間するように配設された所謂一次元アレイを構成する場合について説明した。一方で、複数のアンテナ素子３１１１の配列は、必ずしも前述した実施形態のような所謂一次元アレイを構成する場合の配列のみには限定されない。
例えば、図２２〜図２４は、変形例２に係るアンテナ装置の構成の一例について説明するための説明図であり、複数のアンテナ素子３１１１を二次元状に配列することでアレイアンテナ（所謂二次元アレイ）を構成する場合の一例について示している。なお、図２２〜図２４においては、「給電素子」として示した部分が、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０におけるアンテナ素子３１１１（即ち、給電点を有するアンテナ素子）に相当する。また、「無給電素子」として示した部分が、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０における無給電素子３１１５に相当する。また、図２２〜図２４では、便宜上、給電素子を構成する平面状のエレメント（即ち、アンテナ素子３１１１のエレメント３１１２に相当する構成）の法線方向をｚ方向とし、当該エレメントの平面に水平な互いに直交する方向をｘ方向及びｙ方向とする。即ち、図２２〜図２４に示す例では、複数の給電素子がｘ方向及びｙ方向のそれぞれに沿って互いに離間するように配設されている。
まず、図２２に示す例について説明する。図２２に示す例では、ｘｙ平面上において二次元状に配列された給電素子のうち、ｘ方向の端部側に位置する給電素子に対して、当該ｘ方向に互いに隣り合うように無給電素子が配設されている。即ち、図２２に示す例では、参照符号Ｒ２１及びＲ２２で示した部分のそれぞれが、図６及び図８を参照して説明したアンテナ装置３１１０と同様の構成を有している。このような構成により、図２２に示す例においては、参照符号Ｒ２１及びＲ２２で示した部分のそれぞれにおいて、当該アンテナ装置３１１０と同様に、給電素子の放射パターンの形状の対称性（この場合には、ｘ方向の形状の対称性）を改善する効果を期待することが可能である。
次いで、図２３に示す例について説明する。図２３に示す例では、ｘｙ平面上において二次元状に配列された給電素子のうち、ｙ方向の端部側に位置する給電素子に対して、当該ｙ方向に互いに隣り合うように無給電素子が配設されている。即ち、図２３に示す例では、参照符号Ｒ２３及びＲ２４で示して部分のそれぞれが、図６及び図８を参照して説明したアンテナ装置３１１０と同様の構成を有している。このような構成により、図２３に示す例においては、参照符号Ｒ２３及びＲ２４で示した部分のそれぞれにおいて、当該アンテナ装置３１１０と同様に、給電素子の放射パターンの形状の対称性（この場合には、ｙ方向の形状の対称性）を改善する効果を期待することが可能である。
次いで、図２４に示す例について説明する。図２４に示す例では、ｘｙ平面上において二次元状に配列された給電素子のうち、ｘ方向及びｙ方向のそれぞれについて、当該方向の端部側に位置する給電素子に対して、当該方向に互いに隣り合うように無給電素子が配設されている。即ち、図２４に示す例では、参照符号Ｒ２５及びＲ２６で示して部分のそれぞれが、図６及び図８を参照して説明したアンテナ装置３１１０と同様の構成を有している。このような構成により、図２４に示す例においては、参照符号Ｒ２５及びＲ２６で示した部分のそれぞれにおいて、当該アンテナ装置３１１０と同様に、給電素子の放射パターンの形状の対称性（この場合には、ｘ方向の形状の対称性）を改善する効果を期待することが可能である。同様に、図２４に示す例では、参照符号Ｒ２７及びＲ２８で示して部分のそれぞれが、当該アンテナ装置３１１０と同様の構成を有している。このような構成により、図２５に示す例においては、参照符号Ｒ２７及びＲ２８で示した部分のそれぞれにおいて、当該アンテナ装置３１１０と同様に、給電素子の放射パターンの形状の対称性（この場合には、ｙ方向の形状の対称性）を改善する効果を期待することが可能である。
また、図２５は、変形例２に係るアンテナ装置の構成の一例について説明するための説明図であり、複数のアンテナ素子３１１１を放射状に配列することでアレイアンテナ（所謂ラジアルアレイ）を構成する場合の一例について示している。なお、図２５においては、「給電素子」として示した部分が、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０におけるアンテナ素子３１１１（即ち、給電点を有するアンテナ素子）に相当する。また、「無給電素子」として示した部分が、本実施形態に係るアンテナ装置３１１０における無給電素子３１１５に相当する。また、図２５において、ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向は、図２２〜図２４に示す例におけるｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向にそれぞれ対応している。即ち、図２５に示す例では、ｘｙ平面上において、複数の給電素子が互いに離間するように放射状に配設されている。
図２５に示す例では、ｘｙ平面上において放射状に配列された給電素子（換言すると、同心円状に配列された給電素子）のうち、動径方向に配列された複数の給電素子それぞれについて、当該動径方向の端部側に位置する給電素子に対して、当該動径方向に互いに隣り合うように無給電素子が配設されている。即ち、図２５に示す例では、参照符号Ｒ３１〜Ｒ３７で示して部分のそれぞれが、図６及び図８を参照して説明したアンテナ装置３１１０と同様の構成を有している。このような構成により、図２５に示す例においては、参照符号Ｒ３１〜Ｒ３７で示した部分のそれぞれにおいて、当該アンテナ装置３１１０と同様に、給電素子の放射パターンの形状の対称性（この場合には、動径方向の形状の対称性）を改善する効果を期待することが可能である。
なお、図２２〜図２５に示す例はあくまで一例であり、必ずしも本実施形態に係るアンテナ装置３１１０の構成を限定するものではない。即ち、アレイアンテナを構成する複数のアンテナ素子のうち所望の方向に沿って配列された少なくとも一部の２以上のアンテナ素子を対象として、上述した思想に基づき無給電素子が配設されていれば、本実施形態に係るアンテナ装置の構成は特に限定されない。
また、給電素子や無給電素子の形状についても特に限定されず、例えば、円形、方形等の形状であってもよい。そのため、給電素子として、例えば、Ｅ型パッチアンテナ、スロット入りパッチアンテナ、円偏波摂動素子入りパッチアンテナ等のアンテナ素子を適用することも可能である。また、給電素子として適用されるアンテナ素子に応じて、無給電素子の形状が設定されていてもよい。また、他の一例として、アンテナ装置を構成するアレイアンテナを構成する複数の給電素子の配列パターンに応じて給電素子や無給電素子の形状が決定されてもよい。これは、本変形例に限らず、上述した実施形態や他の変形例についても同様である。
以上、変形例２として、図２２〜図２５を参照して、本実施形態に係るアンテナ装置の構成の一例について、特にアレイアンテナの構成に着目して説明した。
（変形例３）
続いて、変形例３として、本実施形態に係るアンテナ装置の構成の他の一例について説明する。
前述した実施形態や変形例では、上述したアンテナ素子や無給電素子が配設される基板が平板状に形成されている場合の一例ついて説明した。一方で、上述したアンテナ素子や無給電素子を配設することが可能であれば、当該アンテナ素子や当該無給電素子が配設される基材（即ち、上述した基板に相当する構成）の形状は、必ずしも平板状には限定されない。
例えば、図２６及び図２７は、変形例３に係るアンテナ装置の構成の一例について説明するための説明図である。図２６及び図２７に示す例では、所望の機構の一部の部材として形成された樹脂フレーム（例えば、メカフレーム）に対して、アンテナ素子を配設した場合の一例を示している。
具体的には、図２６に示すアンテナ装置３３１０において、参照符号３３１８は樹脂フレームを示しており、参照符号３３１１はアンテナ素子を示している。即ち、図２６に示す例において、樹脂フレーム３３１８のうち、アンテナ素子３３１１が配設された領域に、上述した実施形態や変形例と実質的に同様となるように、アンテナ素子及び無給電素子（例えば、図６に示すアンテナ素子３１１１及び無給電素子３１１５）が配設されてもよい。即ち、図２６に示す例では、樹脂フレーム３３１８が上述した実施形態や変形例における「基板」に相当する。
また、図２７に示すアンテナ装置３３２０において、参照符号３３２８は樹脂フレームを示しており、参照符号３３２１はアンテナ素子を示している。即ち、図２７に示す例において、樹脂フレーム３３２８のうち、アンテナ素子３３２１が配設された領域に、上述した実施形態や変形例と実質的に同様となるように、アンテナ素子及び無給電素子（例えば、図６に示すアンテナ素子３１１１及び無給電素子３１１５）が配設されてもよい。即ち、図２６に示す例では、樹脂フレーム３３１８が上述した実施形態や変形例における「基板」に相当する。
以上のように、本実施形態に係るアンテナ装置においては、アンテナ素子や無給電素子が配設される基板に相当する構成は、必ずしも平板状に限定されず、例えば、図２６や図２７に示すように立体形状を有するように構成されてもよい。即ち、本開示において「基板」として記載した部分は、平板状の基板のみには限定されず、上記した樹脂フレームのようにアンテナ素子が配設され得る基材（例えば、立体形状を有する基材）についても包含するものとする。
以上、変形例３として、本実施形態に係るアンテナ装置の構成の他の一例について説明した。
＜５．４．応用例＞
続いて、本開示の一実施形態に係るアンテナ装置を適用した通信装置の応用例として、スマートフォンのような通信端末以外の装置に対して、本開示に係る技術を応用する場合の一例について説明する。
近年では、ＩｏＴ（Internet of Things）と呼ばれる、多様なモノをネットワークにつなげる技術が注目されており、スマートフォンやタブレット端末以外の装置についても、通信に利用可能となる場合が想定される。そのため、例えば、移動可能に構成された各種装置に対して、本開示に係る技術を応用することで、当該装置についても、ミリ波を利用した通信が可能となる。
例えば、図２８は、本実施形態に係る通信装置の応用例について説明するための説明図であり、本開示に係る技術をカメラデバイスに応用した場合の一例を示している。具体的には、図２８に示す例では、カメラデバイス３００の筐体の外面のうち、互いに異なる方向を向いた面３０１及び３０２それぞれの近傍に位置するように、本開示の一実施形態に係るアンテナ装置が保持されている。例えば、参照符号３１１は、本開示の一実施形態に係るアンテナ装置を模式的に示している。このような構成により、図２８に示すカメラデバイス３００は、例えば、面３０１及び３０２それぞれについて、当該面の法線方向と略一致する方向に伝搬する無線信号を送信または受信することが可能となる。なお、図２８に示した面３０１及び３０２のみに限らず、他の面にもアンテナ装置３１１が設けられていてもよいことは言うまでもない。
また、本開示に係る技術は、ドローンと呼ばれる無人航空機等にも応用することが可能である。例えば、図２９は、本実施形態に係る通信装置の応用例について説明するための説明図であり、本開示に係る技術を、ドローンの下部に設置されるカメラデバイスに応用した場合の一例を示している。具体的には、高所を飛行するドローンの場合には、主に、下方側において各方向から到来する無線信号（ミリ波）を送信または受信できることが望ましい。そのため、例えば、図２９に示す例では、ドローンの下部に設置されるカメラデバイス４００の筐体の外面４０１のうち、互いに異なる方向を向いた各部の近傍に位置するように、本開示の一実施形態に係るアンテナ装置が保持されている。例えば、参照符号４１１は、本開示の一実施形態に係るアンテナ装置を模式的に示している。また、図２９では図示を省略しているが、カメラデバイス４００のみに限らず、例えば、ドローン自体の筐体の各部にアンテナ装置４１１が設けられていてもよい。この場合においても、特に、当該筐体の下方側にアンテナ装置４１１が設けられているとよい。
なお、図２９に示すように、対象となる装置の筐体の外面のうち少なくとも一部が湾曲する面（即ち、曲面）として構成されている場合においては、当該湾曲する面中における各部分領域のうち、法線方向が互いに交差するか、または、当該法線方向が互いにねじれの位置にある複数の部分領域それぞれの近傍に、アンテナ装置４１１が保持されるとよい。このような構成により、図２９に示すカメラデバイス４００は、各部分領域の法線方向と略一致する方向に伝搬する無線信号を送信または受信することが可能となる。
なお、図２８及び図２９を参照して説明した例はあくまで一例であり、ミリ波を利用した通信を行う装置であれば、本開示に係る技術の応用先は特に限定されない。
以上、本開示の一実施形態に係るアンテナ装置を適用した通信装置の応用例として、図２８及び図２９を参照して、スマートフォンのような通信端末以外の装置に対して、本開示に係る技術を応用する場合の一例について説明した。
＜＜６．むすび＞＞
以上説明したように、本実施形態に係るアンテナ装置は、基板（誘電体基板）と、それぞれが給電点を有する複数のアンテナ素子と、給電点を有しない無給電素子と、を備える。複数のアンテナ素子のそれぞれと無給電素子とは、基板に支持される。具体的には、複数のアンテナ素子は、所定の方向に沿って互いに離間するように配設される。このとき、当該複数のアンテナ素子は、アレイアンテナを構成する。また、無給電素子は、上記複数のアンテナ素子のうち、当該複数のアンテナ素子の配列方向の端部側に位置する第１のアンテナ素子に対して当該配列方向に互いに離間するように配設される。即ち、当該無給電素子は、当該第１のアンテナ素子と、上記配列方向に互いに隣り合うように配設される。また、上記無給電素子と上記第１のアンテナ素子との間の第１の素子間隔は、当該第１のアンテナ素子と、当該第１のアンテナ素子に対して当該無給電素子の反対側に位置する第２のアンテナ素子との間の第２の素子間隔の２倍以下である。
以上のような構成により、本実施形態に係るアンテナ装置に依れば、上記第１のアンテナ素子の放射パターンに生じる歪に依る影響を軽減し、当該放射パターンの上記配列方向の対称性を確保することが可能となる。また、本実施形態に係るアンテナ装置に依れば、無給電素子を設けずに、上記放射パターンの上記配列方向の対称性を確保する場合に比べて、当該配列方向のサイズをより低減することが可能となる。即ち、本実施形態に係るアンテナ装置に依れば、複数のアンテナ素子をアレイ化する場合において、各アンテナ素子（特に、配列方向の端部側に位置するアンテナ素子）の放射パターンの対称性の確保と、アンテナ装置の小型化と、をより好適な態様で両立することが可能となる。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
基板と、
前記基板に支持され、それぞれが給電点を有する複数のアンテナ素子と、
前記基板に支持され、給電点を有しない無給電素子と、
を備え、
前記複数のアンテナ素子は所定の方向に沿って互いに離間するように配設され、
前記無給電素子は、前記複数のアンテナ素子のうち前記方向の端部側に位置する第１のアンテナ素子に対して当該方向に互いに離間し、
前記無給電素子と前記第１のアンテナ素子との間の第１の素子間隔は、当該第１のアンテナ素子と、当該第１のアンテナ素子に対して前記無給電素子の反対側に位置する第２のアンテナ素子との間の第２の素子間隔の２倍以下である、
アンテナ装置。
（２）
前記無給電素子は、前記第１のアンテナ素子を基準として、前記第２のアンテナ素子と対称となる位置に配設される、前記（１）に記載のアンテナ装置。
（３）
前記第１の素子間隔は、前記複数のアンテナ素子により送信または受信される無線信号の波長以下である、前記（１）または（２）に記載のアンテナ装置。
（４）
前記第１の素子間隔は、前記波長の１／２と略等しい、前記（３）に記載のアンテナ装置。
（５）
前記無給電素子の前記方向に沿った第１の幅は、前記アンテナ素子の当該方向に沿った第２の幅と略等しい、前記（１）〜（４）のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
（６）
前記アンテナ素子の樹脂フレームの比誘電率をεｒ、前記複数のアンテナ素子により送信または受信される無線信号の波長をλとした場合に、前記第１の幅ｄ１が以下に示す条件式を満たす、前記（５）に記載のアンテナ装置。
Figure 2019146183
 （７）
前記第１の幅は、λ／４と略等しい、前記（６）に記載のアンテナ装置。
（８）
前記無給電素子は、所定のセンサのパッドとして使用される、前記（１）〜（７）のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
（９）
前記無給電素子は、前記アンテナ素子と略等しい形状を有する、前記（１）〜（７）のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
（１０）
前記アンテナ素子は、パッチアンテナ、Ｅ型パッチアンテナ、スロット入りパッチアンテナ、または円偏波摂動素子入りパッチアンテナとして構成される、前記（９）に記載のアンテナ装置。
（１１）
前記複数のアンテナ素子は、１以上の方向に複数のアンテナ素子が配設されたアレーアンテナを構成する少なくとも一部のアンテナ素子である、前記（１）〜（１０）のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
（１２）
前記アレーアンテナは、一次元アレーアンテナ、二次元アレーアンテナ、またはラジアルアレーアンテナである、前記（１１）に記載のアンテナ装置。
（１３）
前記基板として、それぞれが前記複数のアンテナ素子と前記無給電素子とを支持する第１の基板及び第２の基板を備え、
前記第１の基板と前記第２の基板とは、法線方向が互いに交差するか、または当該法線方向が互いにねじれの位置となるようにそれぞれ保持される、
前記（１）〜（１２）のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
２００ 端末装置
２００１ アンテナ部
２００３ 無線通信部
２００５ 通信制御部
２００７ 記憶部
２１１ 通信装置
３１１０ アンテナ装置
３１１１ アンテナ素子
３１１２ エレメント
３１１３ 給電点
３１１５ 無給電素子
３１１６ エレメント
３１１８ 誘電体基板
３１１９ グランド板
３２１０ アンテナ装置
３１１０ａ、３１１０ｂ アンテナ部
３２１２ 連結部

Claims (13)

  1. 基板と、
    前記基板に支持され、それぞれが給電点を有する複数のアンテナ素子と、
    前記基板に支持され、給電点を有しない無給電素子と、
    を備え、
    前記複数のアンテナ素子は所定の方向に沿って互いに離間するように配設され、
    前記無給電素子は、前記複数のアンテナ素子のうち前記方向の端部側に位置する第１のアンテナ素子に対して当該方向に互いに離間し、
    前記無給電素子と前記第１のアンテナ素子との間の第１の素子間隔は、当該第１のアンテナ素子と、当該第１のアンテナ素子に対して前記無給電素子の反対側に位置する第２のアンテナ素子との間の第２の素子間隔の２倍以下である、
    アンテナ装置。
  2. 前記無給電素子は、前記第１のアンテナ素子を基準として、前記第２のアンテナ素子と対称となる位置に配設される、請求項１に記載のアンテナ装置。
  3. 前記第１の素子間隔は、前記複数のアンテナ素子により送信または受信される無線信号の波長以下である、請求項１に記載のアンテナ装置。
  4. 前記第１の素子間隔は、前記波長の１／２と略等しい、請求項３に記載のアンテナ装置。
  5. 前記無給電素子の前記方向に沿った第１の幅は、前記アンテナ素子の当該方向に沿った第２の幅と略等しい、請求項１に記載のアンテナ装置。
  6. 前記アンテナ素子の樹脂フレームの比誘電率をεｒ、前記複数のアンテナ素子により送信または受信される無線信号の波長をλとした場合に、前記第１の幅ｄ１が以下に示す条件式を満たす、請求項５に記載のアンテナ装置。
    Figure 2019146183
  7. 前記第１の幅は、λ／４と略等しい、請求項６に記載のアンテナ装置。
  8. 前記無給電素子は、所定のセンサのパッドとして使用される、請求項１に記載のアンテナ装置。
  9. 前記無給電素子は、前記アンテナ素子と略等しい形状を有する、請求項１に記載のアンテナ装置。
  10. 前記アンテナ素子は、パッチアンテナ、Ｅ型パッチアンテナ、スロット入りパッチアンテナ、または円偏波摂動素子入りパッチアンテナとして構成される、請求項９に記載のアンテナ装置。
  11. 前記複数のアンテナ素子は、１以上の方向に複数のアンテナ素子が配設されたアレーアンテナを構成する少なくとも一部のアンテナ素子である、請求項１に記載のアンテナ装置。
  12. 前記アレーアンテナは、一次元アレーアンテナ、二次元アレーアンテナ、またはラジアルアレーアンテナである、請求項１１に記載のアンテナ装置。
  13. 前記基板として、それぞれが前記複数のアンテナ素子と前記無給電素子とを支持する第１の基板及び第２の基板を備え、
    前記第１の基板と前記第２の基板とは、法線方向が互いに交差するか、または当該法線方向が互いにねじれの位置となるようにそれぞれ保持される、
    請求項１に記載のアンテナ装置。
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