KR102099162B1 - 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

안테나 장치는 동축 케이블의 내부 도체와 전기적으로 접속되는 도체 부재인 방사 소자와, 동축 케이블의 외부 도체와 전기적으로 접속되는 평판상의 도체 부재인 평판부를 구비하고, 방사 소자는, 평판부와 소정의 간격을 두고 대향하도록, 또는 평판부로부터 기립 설치되도록 배치되어 있고, 평판부의 형상은 선 대칭이며, 또한 어느 단부로부터 대칭축을 통해 반대측에 위치하는 단부까지의 길이가 송수신의 대상으로 하는 전파의 반파장보다도 짧게 설정되어 있는 부분인 폭 줄임 영역을 구비하는 형상이며, 폭 줄임 영역을 형성하는 대칭축과 평행인 2개의 단부 중 적어도 한쪽의 단부에는, 당해 단부를 따라, 평판부에서 볼 때 방사 소자가 존재하지 않는 방향을 향해 도체 부재인 측벽부가 설치되어 있다.

Description

안테나 장치

본 출원은 2016년 10월 21일에 출원된 일본 특허 출원 번호 2016-207044호에 기초하는 것으로, 여기에 그 기재 내용을 원용한다.

본 개시는 동축 케이블의 외부 도체와 접속되어 접지 전위를 제공하는 평판상의 도체 부재인 지판을 구비하는 안테나 장치에 관한 것이다.

종래, 지판을 구비하는 안테나 장치로서, 모노폴 안테나나 패치 안테나 등, 다양한 안테나 장치가 기재 및 개발되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1). 이들 지판에 흐르는 전류를 이용한 안테나 장치에 있어서, 지판의 면적(이후, 지판 면적)이, 송수신의 대상으로 하는 전파의 파장에 대하여 불충분한 경우, 지판에 의한 미러 효과가 불충분해져, 본래의 방사 방향에서의 이득이 저감되어 버린다. 또한, 지판의 면적이 불충분한 경우에는, 지판으로부터 동축 케이블의 외부 도체로 누설되는 전류(이하, 누설 전류)가 증대되고, 이득이 저하되는 경우가 있다.

즉, 안테나 장치의 특성을 충분히 안정시키기 위해서는, 송수신의 대상으로 하는 전파(이후, 대상 전파)의 파장에 따른 면적의 지판이 필요해진다. 그 때문에, 소형화를 위해 지판의 면적을 축소하려고 하면, 안테나 장치의 특성이 불안정해져 버린다.

또한, 직사각 형상으로 형성된 지판을 사용하는 안테나 장치에 있어서, 그 특성을 충분히 안정시키기 위해서는, 지판의 1변당의 길이를 대상 전파의 반파장 이상(예를 들어, 0.75 파장)으로 설정할 필요가 있는 것이 일반적으로 알려져 있다.

일본 특허 공개 제2010-226633호 공보

안테나 장치는 한층 더한 소형화가 요망되고 있다. 또한, 지판의 주변에 다른 부품을 배치하고 싶다는 요구도 있다. 지판의 주위에 부품을 배치하면, 당연히 그 추가 부품의 배치에 필요한 면적만큼, 안테나 장치 전체적인 상면에서 볼 때에 있어서의 면적(이후, 안테나 면적)은 증대되어 버린다. 한편, 추가 부품의 배치를 위해 지판의 면적을 삭감하려고 하면, 안테나 장치로서의 이득이 저하되어 버린다.

본 개시의 목적은 이득의 저하를 억제하면서, 지판의 면적을 삭감 가능한 안테나 장치를 제공하는 데 있다.

그 목적을 달성하기 위한 제1 양태에 의한 안테나 장치는, 동축 케이블의 내부 도체와 전기적으로 접속되는 도체 부재인 방사 소자와, 동축 케이블의 외부 도체와 전기적으로 접속되는 평판상의 도체 부재인 평판부를 구비하고, 방사 소자는, 평판부와 소정의 간격을 두고 대향하도록, 또는 평판부로부터 기립 설치되도록 배치되어 있고, 평판부의 형상은 선 대칭이며, 또한 어느 단부로부터 대칭축을 통해 반대측에 위치하는 단부까지의 길이가 송수신의 대상으로 하는 전파의 반파장보다도 짧게 설정되어 있는 부분인 폭 줄임 영역을 구비하는 형상이고, 폭 줄임 영역을 형성하는 대칭축과 평행인 2개의 단부 중 적어도 한쪽의 단부에는, 당해 단부를 따라, 평판부에서 볼 때 방사 소자가 존재하지 않는 방향을 향해 도체 부재인 측벽부가 설치되어 있다.

통상, 지판의 길이가 반파장보다도 짧은 경우에는 지판 상에 역위상 전류가 발생하고, 안테나로서의 이득이 저하된다. 한편, 이상의 구성에서는, 폭 줄임 영역의 단부에는 방사 소자가 존재하지 않는 방향으로 판상의 도체 부재인 측벽부가 설치되어 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 평판부뿐만 아니라, 측벽부에도 전류가 분포된다. 그 때문에, 지판으로서의 평판부 상에 역위상으로 발생하는 전류의 양을 억제할 수 있다. 그 결과, 이득의 저하를 억제하면서, 지판의 면적을 삭감할 수 있다.

또한, 목적을 달성하기 위한 제2 양태에 의한 안테나 장치는, 동축 케이블의 내부 도체와 전기적으로 접속되는 도체 부재인 방사 소자와, 동축 케이블의 외부 도체와 전기적으로 접속되는 평판상의 도체 부재인 평판부를 구비하고, 방사 소자는 평판부와 소정의 간격을 두고 대향하도록, 또는 평판부로부터 기립 설치되도록 배치되어 있고, 평판부의 형상은 서로 대향하는 직선상의 제1 에지부와 제2 에지부를 구비하는 형상이고, 제1 에지부와 제2 에지부의 거리는 송수신의 대상으로 하는 전파의 반파장보다도 짧게 설정되어 있고, 제1, 제2 에지부 중 적어도 한쪽의 에지부에는, 당해 에지부를 따르고, 또한 평판부에서 볼 때 방사 소자가 존재하지 않는 방향을 향해, 도체 부재인 측벽부가 설치되어 있다.

상기한 구성도 또한, 상술한 제1 형태와 동일한 작용에 의해 이득의 저하를 억제하면서, 지판의 면적을 삭감할 수 있다.

본 개시에 대한 상기 목적 및 그 밖의 목적, 특징이나 이점은 첨부한 도면을 참조하면서 하기의 상세한 기술에 의해, 더 명확해진다. 그 도면은,
도 1은 본 실시 형태의 안테나 장치의 부감 사시도이고,
도 2는 안테나 장치의 앙감 사시도이고,
도 3은 도 1에 도시하는 III-III선에 있어서의 안테나 장치의 단면도이고,
도 4는 안테나 장치의 상면도이고,
도 5는 일반적인 패치 안테나의 구성을 도시한 도면이고,
도 6은 접지판의 Y축 방향의 길이와 Y축 방향에 있어서의 전류 분포에 대하여 설명하기 위한 도면이고,
도 7은 접지판의 Y축 방향의 길이와 이득의 관계에 대한 시뮬레이션 결과를 도시하는 도면이고,
도 8은 본 실시 형태의 안테나 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이고,
도 9는 측벽부의 높이, 배면부의 길이 및 이득의 관계를 시뮬레이션한 결과를 도시하는 도면이고,
도 10은 측벽부와 배면부를 설치하는 것에 의한 효과를 도시하는 도면이고,
도 11은 안테나 장치의 변형예를 도시하는 도면이고,
도 12는 접지 패턴의 변형예를 도시하는 도면이고,
도 13은 접지 패턴의 변형예를 도시하는 도면이고,
도 14는 안테나 장치의 변형예를 도시하는 도면이고,
도 15는 도 14에 도시하는 안테나 장치의 배면도이고,
도 16은 안테나 장치의 변형예를 도시하는 도면이고,
도 17은 안테나 장치의 변형예를 도시하는 도면이다.

[실시 형태]

이하, 본 개시의 실시 형태에 대하여 도면을 사용하여 설명한다. 본 실시 형태에 관한 안테나 장치(100)는, 개략적으로는, 주지의 패치 안테나와 동일한 동작 원리에 의해 소정의 주파수의 원편파를 송수신하도록 구성되어 있다. 물론, 안테나 장치(100)는 송신과 수신의 어느 한쪽에만 제공되어도 된다.

송수신의 대상으로 하는 전파(이후, 대상 전파)는 적절히 설계되면 되고, 여기서는 일례로서 1.575㎓의 전파로 한다. 물론, 대상 전파는 적절히 설계되면 되고, 그 밖의 형태로서, 예를 들어 300㎒나, 760㎒, 900㎒, 5.9㎓ 등의 전파로 해도 된다. 이후에는, 대상 전파의 주파수를 대상 주파수라고 칭함과 함께, 대상 전파의 파장을 대상 파장이라고도 칭한다.

이 안테나 장치(100)는, 예를 들어 동축 케이블을 통해 도시하지 않은 무선기와 접속되어 있고, 안테나 장치(100)가 수신한 신호는 순차 무선기로 출력된다. 또한, 안테나 장치(100)는 무선기로부터 입력되는 전기 신호를 전파로 변환하여 공간에 방사한다. 무선기는 안테나 장치(100)가 수신한 신호를 이용함과 함께, 안테나 장치(100)에 대하여 송신 신호에 따른 고주파 전력을 공급하는 것이다. 또한, 안테나 장치(100)와 무선기는 동축 케이블 외에, 주지의 정합 회로나 필터 회로 등을 통해 접속되어도 된다.

이하, 안테나 장치(100)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다. 안테나 장치(100)는, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이 패치 패턴(10), 접지 패턴(20) 및 급전부(30)를 구비한다. 또한, 도 1은 안테나 장치(100)를 경사 상방향에서 보았을 때의 외관을 나타낸 도면(즉, 부감 사시도)이고, 도 2는 안테나 장치(100)를 경사 하방향에서 보았을 때의 외관을 나타낸 도면(즉, 앙감 사시도)이다. 안테나 장치(100)에 있어서의 상방향이란, 접지 패턴(20)으로부터 패치 패턴(10)을 향하는 방향으로 한다.

패치 패턴(10)은 구리 등의 도체를 소재로 하는 판상의 도체 부재이다. 또한, 여기서의 판상에는, 예를 들어 박과 같은 박막상도 포함된다. 패치 패턴(10)은 도시하지 않은 지지 부재를 통해, 접지 패턴(20)과 대향하도록 배치되어 있다. 지지 부재는 수지 등의 유전체를 사용하여 실현되면 된다. 지지 부재의 형상은 판상이어도 되고, 접지 패턴(20)과 패치 패턴(10)을 소정의 간격을 두고 대향하도록 지지하는 복수의 기둥이어도 된다.

패치 패턴(10)의 상면에서 볼 때에 있어서의 형상(이후, 평면 형상)은 정사각형의 1조의 대각부에 절결부(11)를 설치한 형상으로 되어 있다. 절결부(11)는 원편파를 방사하기 위한 구조이고, 주지의 축퇴 분리 소자나 섭동 소자라고 칭해지는 것에 상당한다. 절결부(11)에 의해, 원래의 정사각형으로부터 깎이는 부분의 면적은 주지의 축퇴 분리법에 의해 정해지는 면적으로 되어 있으면 된다. 또한, 본 실시 형태에서는 패치 패턴(10)에 절결부(11)를 설치함으로써 원편파를 송수신 가능하게 구성하고 있지만, 다른 형태로서, 급전점을 2개소에 설치하는 방식(소위 2점 급전 방식)에 의해, 원편파를 송수신 가능하게 구성해도 된다.

패치 패턴(10)의 1변의 길이 Lp는 전기적으로 대상 파장의 약 절반의 길이로 되어 있다. 여기서의 전기적인 길이란, 프린징 전계나, 유전체에 의한 파장 단축 효과 등을 고려한, 실효적인 길이이다. 가령 도시하지 않은 지지 부재에 의해 대상 전파의 파장이 단축되어 있는 경우에는, 그 단축된 파장의 절반의 길이로 되어 있으면 된다. 또한, 패치 패턴(10)의 1변의 길이란, 절결부(11)를 무시한 경우의 형상, 즉 정사각형에 있어서의 1변의 길이이다.

여기서는 일례로서, 대상 파장의 전기적인 길이(이후, λ)는 지지 부재의 파장 단축 효과에 의해 50㎜로 되어 있는 것으로 한다. 또한, 패치 패턴(10)의 1변의 길이 Lp는 프린징 전계 등의 영향을 고려하여, 대상 전파의 반파장(즉, λ/2)인 25㎜보다도 약간 짧은 값(예를 들어, 23㎜)으로 설정되어 있는 것으로 한다.

또한, 본 실시 형태에서는 패치 패턴(10)의 평면 형상을, 정사각형으로 절결부(11)를 설치한 형상으로 하지만, 이것에 한정되지 않는다. 그 밖의 구성으로서 패치 패턴(10)의 평면 형상은 직사각 형상이어도 되고, 직사각형 이외의 형상(예를 들어, 원형이나 팔각형 등)이어도 된다.

패치 패턴(10)은 급전부(30)에 의해, 동축 케이블의 내부 도체와 직접적 또는 간접적으로 접속되어 있다. 또한, 간접적으로 접속되어 있는 구성이란, 임피던스 정합 회로나 필터 회로 등을 통해 접속되어 있는 구성이나, 전자기 결합에 의해 접속되어 있는 구성을 포함한다. 어떻게 하든, 패치 패턴(10)은 동축 케이블의 내부 도체와 전기적으로 접속되어 있으면 된다. 패치 패턴(10)이 방사 소자에 상당한다.

편의상 이후에는, 각각이 서로 직교하는 X, Y, Z축을 구비하는 삼차원 좌표계의 개념을 적절히 도입하고, 안테나 장치(100)의 구성을 설명한다. X축은 패치 패턴(10)이 구비하는 어느 하나의 변에 평행인 축으로 하고, Y축은 X축을 포함하는 패치 패턴(10)과 평행인 평면에 있어서 X축과 직교하는 축으로 한다. Z축은 X축 및 Y축의 각각과 직교하고, 또한 접지 패턴(20)으로부터 패치 패턴(10)을 향하는 방향을 정방향으로 하는 축으로 한다.

접지 패턴(20)은 구리 등의 도체를 사용하여 실현되어 있다. 이 접지 패턴(20)은 동축 케이블의 외부 도체와 전기적으로 접속되어, 안테나 장치(100)에 있어서의 접지 전위(환언하면 접지 전위)를 제공한다.

접지 패턴(20)은 패치 패턴(10)과 대향하는 평판상의 패치 대향부(21)와, 패치 대향부(21)의 에지부의 일부로부터 패치 패턴(10)이 존재하지 않는 측을 향해 기립 설치되어 있는 측벽부(22)와, 측벽부(22)를 통해 패치 대향부(21)와 대향 배치되어 있는 배면부(23)를 구비한다. 동축 케이블과의 접속점은 패치 대향부(21)에 설치되어 있다. 그 때문에, 패치 대향부(21)가 평판부에 상당한다.

또한, 패치 대향부(21)에 있어서 패치 패턴(10)이 존재하지 않는 방향이란, Z축의 부방향에 상당한다. 측벽부(22)는 패치 대향부(21)에 대하여 수직이고, 배면부(23)는 상면에서 볼 때 패치 대향부(21)와 겹치도록 설치되어 있기 때문에, 안테나 장치(100)를 상방에서 보았을 때의 접지 패턴(20)의 면적(이후, 접지 면적)은 패치 대향부(21)의 면적과 일치한다.

패치 대향부(21)는, 도 4에 도시한 바와 같이 X축에 평행인 에지부와, Y축에 평행인 에지부를 구비하는 직사각 형상으로 형성되어 있다. X축 방향의 길이 Lx는, 전기적으로 λ/2 이상으로 설정되어 있으면 된다. 여기서는 일례로서, X축 방향의 길이 Lx는, 전기적으로 λ/2(즉, 25㎜)로 설정되어 있다. 또한, Y축 방향의 길이 Ly는, 전기적으로 λ/2보다도 짧은 값(예를 들어, 18㎜)으로 설정되어 있다.

편의상 이후에는, 직사각 형상의 패치 대향부(21)가 구비하는 4개의 에지부 중, X축에 평행인 에지부를 긴 에지부라고 칭하고, Y축에 평행인 에지부를 짧은 에지부라고 칭한다. 각각 직사각형의 긴 변이나 짧은 변에 상당하기 때문이다. 패치 대향부(21)는 서로 대향하는 2개의 긴 에지부와, 서로 대향하는 2개의 짧은 에지부를 구비한다. 2개의 긴 에지부 중, 상대적으로 X축 부방향측에 위치하는 긴 에지부를 제1 긴 에지부라고 칭하고, 상대적으로 X축 정방향측에 위치하는 긴 에지부를 제2 긴 에지부라고 칭한다.

제1 긴 에지부, 제2 긴 에지부의 각각이, 청구항에 기재된 폭 줄임 영역을 형성하는 대칭축과 평행인 2개의 단부에 상당한다. 또한, 패치 대향부(21)의 전체 영역이 청구항에 기재된 폭 줄임 영역에 상당한다. 또한, 제1 긴 에지부, 제2 긴 에지부는 청구항에 기재된 제1 에지부, 제2 에지부에도 상당한다.

접지 패턴(20)은 패치 대향부(21)의 중심이 패치 패턴(10)의 중심과 상면에서 볼 때 겹치도록 배치된다. 패치 대향부(21)는 X축 방향에 있어서는 패치 패턴(10)보다도 길고, 한편 Y축 방향에 있어서는 패치 패턴(10)보다도 짧게 형성되어 있기 때문에, 상면에서 볼 때 패치 대향부(21)는 X축 방향의 단부만이 패치 패턴(10)으로부터 밀려나왔다. 패치 대향부(21)가 구비하는 2개의 면 중, 패치 패턴(10)과 대향하는 측의 면을 패치 대향면이라고 칭하고, 그 반대측의 면을 이측면이라고 칭한다.

또한, 본 실시 형태에서는 패치 대향부(21)의 상면에서 볼 때에 있어서의 형상(이후, 평면 형상)을 직사각 형상으로 하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 패치 대향부(21)는, 예를 들어 마름모형이나, 원형, 정육각형, 정팔각형 등의 선 대칭의 형상이면 된다. 여기서의 원형에는 타원형도 포함한다. 또한, 패치 대향부(21)는 개략적으로 선 대칭으로 되어 있으면 된다. 그 때문에, 상술한 다양한 선 대칭의 형상의 외측 에지부에 커팅을 형성한 형상이나, 볼록부를 설치한 형상, 윤곽을 구불구불한 형상으로 형성한 형상 등도, 선 대칭의 형상에 포함된다.

측벽부(22)는 패치 대향부(21)가 구비하는 긴 에지부로부터 Z축 부방향을 향해 긴 에지부를 따라 기립 설치된 직사각형의 판상 도체 부재이다. 측벽부(22)는 제1 긴 에지부와 제2 긴 에지부의 각각에 배치되어 있다. 편의상, 제1 긴 에지부를 따라 배치되어 있는 측벽부(22)와, 제2 긴 에지부를 따라 배치되어 있는 측벽부(22)를 구별하는 경우에는, 제1 측벽부(22A), 제2 측벽부(22B)라고 기재한다. 제1 측벽부(22A)는 제1 긴 에지부를 따라 배치되어 있는 측벽부(22)이고, 제2 측벽부(22B)는 제2 긴 에지부를 따라 배치되어 있는 측벽부(22)이다.

도 3에 도시하는 H는 측벽부(22)의 Z축 방향의 길이(환언하면 높이)를 나타내고 있다. 측벽부(22)의 높이 H는 배면부(23)의 Y축 방향에 있어서의 길이 γ와 합하여 적절히 설계되면 된다.

편의상, 측벽부(22)에 있어서 패치 대향부(21)와 접합하고 있는 부분을 상측 단부라고 칭한다. 또한, 측벽부(22)에 있어서 Z축 부방향측의 단부(즉, 상대적으로 하측의 단부)를 하측 단부라고 칭한다. 측벽부(22)는 측면에서 볼 때 직사각형이 되는 판상의 부재이기 때문에, 하측 단부도 또한 패치 대향부(21)와 평행이다.

배면부(23)는 측벽부(22)의 하측 단부로부터, 패치 대향부(21)의 이측면과 대향하도록 연장 설치된 판상의 도체 부재이다. 배면부(23)는 측벽부(22)의 하측 단부를 따라 직사각 형상으로 형성되어 있다. 배면부(23)는 제1 측벽부(22A)와 제2 측벽부(22B)의 각각의 하측 단부에 배치되어 있다.

편의상, 제1 측벽부(22A)의 하측 단부를 따라 배치되어 있는 배면부(23)와, 제2 측벽부(22B)의 하측 단부를 따라 배치되어 있는 배면부(23)를 구별하는 경우에는, 제1 배면부(23A), 제2 배면부(23B)라고 기재한다.

제1 배면부(23A)는 제1 측벽부(22A)의 하측 단부로부터 제2 측벽부(22B)의 하측 단부를 향해 형성되어 있는 배면부(23)이다. 제1 배면부(23A)에 있어서 Y축 정방향측의 단부는 어떤 부재와도 접속되어 있지 않고, 개방단으로 되어 있다. 제2 배면부(23B)는 제2 측벽부(22B)의 하측 단부로부터 제1 측벽부(22A)의 하측 단부를 향해 형성되어 있는 배면부(23)이다. 제2 배면부(23B)에 있어서 Y축 부방향측의 단부는 어떤 부재와도 접속되어 있지 않고, 개방단으로 되어 있다.

배면부(23)의 X축 방향의 길이는 측벽부(22)나 패치 대향부(21)의 X축 방향의 길이 Lx와 동등하다. 배면부(23)의 Y축 방향의 길이 γ는, 전술한 바와 같이 측벽부(22)의 높이 H와 합하여 시험 등에 의해 결정되면 된다.

단, 패치 대향부(21)의 Y축 방향의 길이 Ly와, 측벽부(22)의 높이 H를 2배로 한 값의 합은 대상 전파의 반파장(즉, λ/2)보다도 짧게 설정되어 있다. 또한, 패치 대향부(21)의 Y축 방향의 길이 Ly와, 측벽부(22)의 높이 H를 2배로 한 값과, 배면부(23)의 길이 γ를 2배로 한 값의 합계값(이후, 합계 길이)이, 대상 전파의 λ/2보다도 길어지도록 설정되어 있는 것으로 한다. 즉, Ly, H, γ는 하기 식을 만족시키도록 설정되어 있다.

(식) Ly＋H×2<λ/2<Ly＋H×2＋γ×2

여기서는 일례로서 높이 H는 2㎜로 설정되어 있다. 또한, 길이 γ는 6㎜로 설정되어 있는 것으로 한다. 즉, 본 실시 형태의 합계 길이는 34㎜로 설정되어 있다. 합계 길이는 제1 배면부(23A)의 개방단으로부터 제2 배면부(23B)의 개방단까지의 접지 패턴(20)의 표면을 따른 길이(즉, 둘레 길이)에 상당한다. 합계 길이가 청구항에 기재된 둘레 길이에 상당한다.

또한, 본 실시 형태에서는 일례로서, 패치 대향부(21)가 구비하는 2개의 긴 에지부의 양쪽에 측벽부(22) 및 배면부(23)를 설치하고 있지만, 변형예(7)로서 측벽부(22)나 배면부(23)는 1개뿐이어도 된다.

급전부(30)는 동축 케이블의 내부 도체와 패치 패턴(10)을 전기적으로 접속하는 구성이다. 본 실시 형태에서는 일례로서 급전부(30)는 도전성의 핀(이후, 급전 핀)(31)을 사용하여 실현되어 있다. 급전 핀(31)은 접지 패턴(20)이 구비하는 패치 대향부(21)의 중심에 형성된 도시하지 않은 구멍부를 통해 패치 패턴(10)의 중심과 전기적으로 접속되어 있다.

급전 핀(31)과 패치 패턴(10)의 접속점(이후, 급전점)은 대상 주파수에 있어서 동축 케이블과 안테나 장치(100)의 임피던스의 정합이 취해지는 위치에 설치되면 된다. 본 실시 형태에서는, 패치 패턴(10)의 중심에 급전점을 설치하고 있지만, 그 밖의 장소에 설치해도 된다. 임피던스의 정합이 취해지고 있는 상태란, 완전한 정합 상태에 한정되지 않고, 임피던스의 부정합에 의한 손실이 소정의 허용 범위 내가 되어 있는 상태를 포함한다.

또한, 패치 대향부(21)에 형성된 구멍부에 의해, 접지 패턴(20)과 급전 핀(31)의 전기적인 비접속은 유지된다. 또한, 동축 케이블의 외부 도체와 접지 패턴(20)의 접속점(이후, 접지점)은 패치 대향부(21)가 구비하는 급전 핀(31)을 통과시키기 위한 구멍부의 부근에 설치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 안테나 장치(100)로의 급전 방식으로서 직결 급전 방식을 채용하고 있지만, 다른 형태로서, 마이크로 스트립 선로 등을 사용한 전자 결합 급전 방식을 채용해도 된다.

이어서, 도 5에 도시하는 종래의 패치 안테나(100X)를 사용하고, 본 실시 형태에 따르면 지판 면적을 저감시키면서, 이득의 저하를 억제할 수 있는 이유에 대하여 설명한다. 또한, 종래의 패치 안테나(100X)란, 본 실시 형태의 안테나 장치(100)로부터 측벽부(22)와 배면부(23)를 제거한 구성이며, 패치부(10X)와, 접지판(20X)을 구비한다.

패치부(10X)는 본 실시 형태의 패치 패턴(10)에 상당하는 부재이며, 패치 패턴(10)과 동일한 치수로 형성되어 있다. 접지판(20X)은 동축 케이블의 외부 도체와 접속되는 평판상의 부재이다. 접지판(20X)의 X축 방향의 길이는 본 실시 형태와 마찬가지로, 대상 전파의 λ/2로 형성되어 있는 것으로 한다.

도면 중 부호 Ln1로 나타내는 파선은, 접지판(20X)의 중심을 지나는 Y축에 평행인 직선이고, 부호 M으로 나타내는 점은, 직선 L1과 Y축에 평행인 에지부(이후, Y축 평행 에지부)의 교점을 나타내고 있다. 교점 M은 Y축 평행 에지부의 중점에 상당한다. 도면 중의 Lα는 접지판(20X)의 Y축 방향의 길이를 나타내고 있다.

도 6의 (A)는 Y축 평행 에지부에 있어서의 전류 분포를 개념적으로 나타낸 그래프이다. Y축 평행 에지부에는, 도 6에 도시한 바와 같이 중점 M을 중심으로 하여 정재파가 발생한다. 여기서, 도 6의 (B-1)에 도시한 바와 같이, Y축 방향의 길이 Lα가 λ/2보다도 짧은 경우에는, 도 6의 (A)에 있어서 부호 Im으로 나타내는 면적에 따른 전류(이후, 비어져 나옴 성분)가, 역위상 전류가 된다. 이 비어져 나옴 성분 Im은 접지판(20X)의 이측에 전파를 방사하도록 작용한다. 즉, Y축 방향의 길이 Lα가 λ/2 미만인 경우에는, 비어져 나옴 성분 Im이 역위상 전류로서 작용하기 때문에, 안테나로서의 이득이 저하되어 버린다.

한편, Y축 방향의 길이 Lα가 λ/2로 되어 있는 경우에는, Y축 평행 에지부의 단부가 정재파의 절과 일치하기 때문에, 역위상 전류가 발생하기 어렵다. 즉, 이득의 저하가 발생하기 어렵다. 그러므로, 일반적으로 접지판(20X)의 1변은 도 7에 도시한 바와 같이 적어도 λ/2 이상으로 설계된다. 또한, 도 7은 접지판(20X)의 X축 방향의 길이를 λ/2로 설정하고 있는 상태에 있어서 Y축 방향의 길이 Lα를 변화시켰을 때의 이득의 변화를 시뮬레이션한 결과를 나타내고 있다.

한편, 본 실시 형태의 구성에서는 제1 배면부(23A)의 개방단으로부터 제2 배면부(23B)의 개방단까지의 둘레 길이(즉, 합계 길이)가 λ/2보다도 길게 설정되어 있다. 그 때문에, 도 8에 도시한 바와 같이 패치 대향부(21)뿐만 아니라, 측벽부(22) 및 배면부(23)에도 전류가 흐른다. 구체적으로는, 비어져 나옴 성분 Im이 측벽부(22)로부터 배면부(23)의 도중까지 분포된다. 또한, 배면부(23)의 나머지 영역에는 역위상 성분 In이 분포된다.

여기서, 비어져 나옴 성분 Im 중의 배면부(23)에 분포되어 있는 성분 Ima와, 역위상 성분 In의 크기가 동등한 경우, 이것들이 서로 상쇄되고, 실질적인 전류 분포는 동 도의 (C)에 나타낸다. 즉, 패치 대향부(21)에 분포하는 전류에 대하여 역위상의 전류가 존재하지 않게 된다.

따라서, 측벽부(22)의 높이 H 및 배면부(23)의 길이 γ를 조정함으로써, Y축 방향의 길이 Ly를 λ/2보다도 작게 하면서, 이득의 저하를 억제할 수 있다. 도 9는 측벽부(22)의 높이 H를 1㎜, 2㎜, 3㎜의 각각으로 설정한 구성에 있어서, 배면부(23)의 길이 γ를 0㎜로부터 9㎜까지 변화시켰을 때의 이득의 시뮬레이션 결과를 나타내고 있다. 도 9의 장파선은 H＝1㎜로 설정한 구성의 시뮬레이션 결과를 나타내고 있고, 일점 쇄선은 H＝2㎜로 설정한 구성의 시뮬레이션 결과를 나타내고 있어, 이점 쇄선은 H＝3㎜로 설정한 구성의 시뮬레이션 결과를 나타내고 있다.

또한, 점선은 도 5에 도시하는 패치 안테나(100X)에 있어서 접지판(20X)의 Y축 방향의 길이 Lα를 λ/2로 설정했을 때의 시뮬레이션 결과를 나타내고 있다. 즉, 점선은 충분한 크기를 갖는 접지판(20X)을 구비하는, 종래의(환언하면 기본적인) 패치 안테나(100X)(이후, 기본 패치 안테나)에서의 시뮬레이션 결과를 나타내고 있다.

단파선은, 접지판(20X)의 크기를 본 실시 형태의 안테나 장치(100)가 구비하는 패치 대향부(21)와 동일한 치수(Lα＝Ly＝18㎜)로 설정했을 때의 시뮬레이션 결과를 나타내고 있다. 또한, 접지판(20X)의 크기를 패치 대향부(21)와 동일한 치수로 설정한 패치 안테나(100X)는, 본 실시 형태의 안테나 장치(100)에 있어서 측벽부(22) 및 배면부(23)를 제거한 구성(이후, 측벽부 배면부 없음 구성)에 상당한다.

도 9에 도시한 바와 같이, 가령 γ＝0(즉, 배면부 없음)으로 한 경우라도, 어떤 H에 있어서도, 단파선으로 나타내는 측벽부 배면부 없음 구성보다도 높은 이득이 얻어진다. 즉, 측벽부(22)를 배치한다면, 측벽부 배면부 없음 구성보다도 이득을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 9에 도시한 바와 같이 측벽부(22)의 높이 H를 짧게 설정해도 배면부(23)의 길이 γ를 길게 함으로써, 이득을 향상시킬 수 있다. 어떤 H에 있어서도 γ를 조정함으로써 기본 패치 안테나와 동등 이상의 이득을 실현할 수 있다. 예를 들어 H＝1㎜로 설정한 경우에는 γ＝8㎜로 설정함으로써, 기본 패치 안테나와 동일한 이득을 실현할 수 있다. H＝2㎜로 설정한 경우에는, γ＝6㎜로 설정함으로써, 기본 패치 안테나보다도 높은 이득을 실현할 수 있다. H＝3㎜로 설정한 경우에는, γ＝2 내지 5㎜로 설정함으로써, 기본 패치 안테나와 동등한 이득을 실현할 수 있다.

도 10은 측벽부 배면부 없음 구성과, 본 실시 형태의 안테나 장치(100)의 방사 지향성을 비교한 결과를 나타내고 있다. 또한, 도 10에서는, 실선이 본 실시 형태의 안테나 장치(100)의 방사 지향성을 나타내고 있고, 파선이 측벽부 배면부 없음 구성의 방사 지향성을 나타내고 있다. 도 10에 도시한 바와 같이, 측벽부(22) 및 배면부(23)를 설치함으로써, Z축 부방향(즉, 안테나 후방측)으로의 전파의 방사를 억제하여, Z축 정방향에서의 이득을 높일 수 있다.

상술한 구성에서는, 패치 대향부(21)에 측벽부(22) 및 배면부(23)를 부가함으로써, 패치 대향부(21)의 Y축 방향의 길이 Ly가 대상 파장의 절반 미만으로 설정되어 있어도, 이득이 저감되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 또한, 측벽부(22)의 높이 H 및 배면부(23)의 길이 γ를 조정함으로써 기본 패치 안테나보다도 이득을 향상시키는 것도 가능하다.

또한, 상기 구성에 있어서의 접지 면적은 패치 대향부(21)의 면적에 상당한다. 상기 구성에 의하면, 패치 대향부(21)의 Y축 방향의 길이 Ly를 기본 패치 안테나보다도 7㎜ 정도 삭감할 수 있다. 즉, 상기 구성에 의하면 기본 패치 안테나보다도 면적을 28％ 정도 삭감할 수 있게 된다. 그리고, 그 삭감할 수 있었던 스페이스에는 다른 부품을 배치할 수 있기 때문에, 추가 부품의 배치에 수반하는 안테나 면적의 증대도 억제할 수 있다.

또한, 접지 패턴(20)을 구성하는 패치 대향부(21), 측벽부(22), 배면부(23)는 하나의 판금을 절곡 가공함으로써 형성하면 된다. 또한, 측벽부(22) 및 배면부(23)를 판금으로 형성하고, 패치 대향부(21)에 납땜함으로써 실현해도 된다. 패치 대향부(21)는 애디티브법이나 서브트랙티브법 등의 주지의 방법에 의해 프린트 기판의 표면 등에 패턴 형성되어도 된다.

[변형예 1]

측벽부(22)는 복수의 도전성의 핀을 일렬로 배치함으로써 실현되어 있어도 된다. 가령 패치 대향부(21)를 프린트 기판의 어느 1층(예를 들어, 표면)에 형성하고, 배면부(23)를 다른 층에 형성하는 경우에는, 측벽부(22)는 그것들 2개의 층을 접속하는 복수의 관통 비아를, 패치 대향부(21)의 에지부를 따라 일렬로 배치함으로써 실현되면 된다.

[변형예 2]

접지 패턴(20)은, 도 11에 도시한 바와 같이 배면부(23)를 구비하고 있지 않아도 된다. 바꾸어 말하면, 접지 패턴(20)은 패치 대향부(21)와 측벽부(22)를 구비하고 있으면 된다. 측벽부(22)의 높이 H는 적절히 설계되면 된다. 측벽부(22)가 설치되어 있다면, 측벽부(22)를 구비하지 않는 상정 구성보다도 높은 이득이 얻어지는 것은 시뮬레이션에 의해 확인할 수 있다.

또한, 제1 측벽부(22A)의 Z축 부방향측의 단부로부터 제2 측벽부(22B)의 Z축 부방향측의 단부까지의 접지 패턴(20)의 표면을 따른 길이(소위 둘레 길이)는 대상 전파의 λ/2로 되어 있는 것이 바람직하다. 이 변형예 2에 있어서의 둘레 길이는 Ly＋H×2이다. 즉, Ly＋H×2가 전기적으로 λ/2와 일치하도록, Ly 및 H가 설정되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 여기서의 일치하고 있는 상태란, 완전한 일치에 한정되지 않고, 대략 일치도 포함한다. 대략 일치로 하는 범위는, 안테나 장치(100)로서 충분한 이득이 얻어지는 범위에 상당하고, 예를 들어 ±25％ 정도로 하면 된다.

[변형예 3]

이상에서는, 패치 대향부(21)의 전체 영역의 Y축 방향의 길이를 λ/2 미만으로 하는 구성을 개시했지만, 이것에 한정되지 않는다. 도 12에 도시한 바와 같이, 일부만을 반파장 미만으로 해도 된다. 도 12에 도시하는 접지 패턴(20)은 X축 방향의 중앙부 부근에 있어서의, Y축 부방향측의 단부로부터 Y축 정방향측의 단부까지의 길이가, 대상 전파의 λ/2보다도 짧게 설정한 구성이다. 패치 대향부(21)는 파선 Ln2를 대칭축으로 하여 선 대칭으로 형성되어 있다. 도 12에 있어서 도트 패턴의 해칭을 실시하고 있는 영역 Ar이 청구항에 기재된 폭 줄임 영역에 상당한다. 또한, 도 12에서는 폭 줄임 영역 Ar을 명시하기 위해, 제1 측벽부(22A)는 투과시키고 있다.

또한, 도 12 중의 Ly1은 패치 대향부(21) 전체의 Y축 방향의 길이를 나타내고 있고, 예를 들어 Ly1＝λ/2로 설정되어 있다. Ly2는 폭 줄임 영역 Ar의 Y축 방향의 길이를 나타내고 있고, Ly2<λ/2로 설정되어 있다. Ly2는, 예를 들어 0.36λ 등으로 하면 된다.

Lx1은 패치 대향부(21) 전체의 X축 방향의 길이를 나타내고 있고, 예를 들어 Lx1＝λ/2로 설정되어 있다. Lx2는 폭 줄임 영역 Ar의 Y축 방향의 길이를 나타내고 있고, Lx2의 구체적인 값은 적절히 설계되면 된다. 단, Lx2가 클수록, 지판 면적의 삭감량을 크게 할 수 있다. 즉, Lx2는 클수록 바람직하다. 물론, Lx2의 상한은 Lx1이다. 또한, Lx2＝Lx1로 한 구성이, 변형예 2에 나타낸 접지 패턴(20)에 상당한다. 이 변형예 3에 나타내는 측벽부(22)에 배면부(23)를 설치해도 된다.

[변형예 4]

이상에서는, 서로 대향하도록 2개의 측벽부(22)를 설치한 구성을 개시했지만, 이것에 한정되지 않는다. 도 13에 도시한 바와 같이 패치 대향부(21)를 T자 형상으로 형성하고, 제1 측벽부(22A), 제2 측벽부(22B)에 더하여, 세번째의 측벽부(이후, 제3 측벽부)(22C)가 설치되어 있어도 된다.

이와 같은 구성에 의하면, 기본 패치 안테나에 대하여 X축 방향의 길이 Lx도 저감시킬 수 있다. 또한, 도면 중의 부호 Ln2는 패치 대향부(21)에 있어서의 대칭축을 나타내고 있다. 패치 대향부(21)는 파선 Ln2로 대칭축으로 하여 선 대칭으로 형성되어 있다. 이 변형예 4에 나타내는 각 측벽부(22)에 배면부(23)를 설치해도 된다.

[변형예 5]

또한, 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 패치 대향부(21)를 직사각 형상으로 형성하고, 패치 대향부(21)가 구비하는 4개의 에지부의 각각에 측벽부(22)를 설치해도 된다. 즉, 접지 패턴(20)은 제1 측벽부(22A), 제2 측벽부(22B), 제3 측벽부(22C) 및 제4 측벽부(22D)를 구비하고 있어도 된다.

제1 측벽부(22A)에 있어서, 제2 측벽부(22B) 및 제4 측벽부(22D)의 각각은 인접하는 측벽부(22)이다. 도 15에 도시하는 CL은 제1 측벽부(22A)와 제2 측벽부(22B) 사이, 제1 측벽부(22A)와 제4 측벽부(22D) 사이의 이격을 나타내고 있다. 제1 측벽부(22A)와 제2 측벽부(22B) 사이, 제1 측벽부(22A)와 제4 측벽부(22D) 사이에는 그것들이 전자기적으로 결합하지 않도록, 소정의 간격 CL이 형성되어 있다. 다른 측벽부(22)에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 가령 어느 측벽부(22)가 다른 측벽부(22)와 전자기적으로 결합되어 버리면 전류의 경로가 바뀌어 버려, 상술한 효과를 얻을 수 없게 되어 버린다. 간격 CL은 대상 전파의 파장의 100분의 1 이상이면 된다.

이와 같은 구성에 의하면, 변형예 4보다도 패치 대향부(21)의 X축 방향의 길이 Lx를 삭감할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성에 있어서는, 패치 대향부(21)의 전체 영역이 폭 줄임 영역 Ar에 상당한다.

[변형예 6]

직사각 형상으로 형성한 패치 대향부(21)가 구비하는 4개의 변의 각각에, 도 16에 도시한 바와 같이 측벽부(22) 및 배면부(23)의 조합을 설치해도 된다. 즉, 접지 패턴(20)은 제1 배면부(23A), 제2 배면부(23B), 제3 배면부(23C) 및 제4 배면부(23D)를 구비하고 있어도 된다. 각 배면부(23)는 인접하는 배면부(23)에 대하여 소정의 간격 CL을 갖도록 형성된다. 각 배면부(23)는, 예를 들어 등변 사다리꼴 형상으로 형성되면 된다.

[변형예 7]

또한, 안테나 장치(100)가 구비하는 측벽부(22) 및 배면부(23)의 수는, 도 17에 도시한 바와 같이 1개씩이어도 된다. 또한, 배면부(23)를 구비하지 않고, 직사각 형상으로 형성된 패치 대향부(21)의 1개의 에지부를 따라 측벽부(22)를 1개만 구비하도록 구성되어 있어도 된다.

[변형예 8]

또한, 측벽부(22)는 선 대칭의 도형이 구비하는 대칭축과 평행인 에지부에 설치하지 않아도 된다. 예를 들어, 변형예 4에 나타내는 패치 대향부(21)는 Y축과 평행인 방향에 있어서는 선 대칭이 아니다. 그러나, 상술한 변형예 4에 나타내는 패치 대향부(21)에 있어서, 제1 측벽부(22A), 제2 측벽부(22B)를 설치하지 않고, 제3 측벽부(22C)만을 설치한 구성을 채용해도 된다. 그와 같은 구성에 의해서도 지판 면적의 삭감과, 이득의 유지를 양립시킬 수 있다.

도 13에 도시하는 예에서는, Y축에 평행이며 서로 대향하는 2개의 에지부가, 청구항에 기재된 제1 에지부, 제2 에지부에도 상당한다. 또한, Y축에 평행인 에지부 중, X축 부방향측의 에지부에 측벽부(22)를 설치해도 된다. 즉, 제1, 제2 에지부의 어느 한쪽에만 측벽부가 설치되어 있어도 되고, 양쪽에 측벽부가 설치되어도 된다. 이 변형예 8로서 개시하는 안테나 장치(100)에 있어서는, 패치 대향부(21)는 반드시 선 대칭의 도형일 필요는 없고, 서로 대향하는 한 쌍의 직선상의 외측 에지 부분을 구비하는 형상이면 된다.

또한, 서로 대향하는 직선상의 외측 에지부인 제1 외측 에지부와 제2 외측 에지부의 양쪽에 측벽부를 설치하는 경우에는, 변형예 2에서 언급한 바와 같이, 제1 외측 에지부에 설치한 측벽부의 Z축 부방향측의 단부로부터, 제2 외측 에지부에 설치한 측벽부의 Z축 부방향측의 단부까지의 둘레 길이가, 대상 전파의 λ/2로 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 측벽부(22)에는 상술한 바와 같이 배면부(23)가 설치되어 있어도 된다. 가령, 제1 외측 에지부와 제2 외측 에지부의 각각에, 측벽부(22)와 배면부(23)를 설치하는 경우에는, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 한쪽의 배면부의 단부로부터 다른 쪽의 배면부까지의 둘레 길이가 대상 전파의 λ/2 이상으로 되어 있는 것이 바람직하다.

[변형예 9]

이상에는 패치 안테나에 본 개시를 적용한 형태를 개시했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 개시는 모노폴 안테나에 적용해도 된다. 즉, 방사 소자로서의 선상의 도체 부재가, 접지 패턴(20)에 기립 설치되어 있는 구성에 적용해도 된다. 그 경우, 측벽부(22)는 패치 대향부(21)에 상당하는 평판상의 도체 부재(이후, 평판부)의 에지부의 일부를 따라, 선상의 도체 부재와는 반대측을 향해 설치되어 있으면 된다. 본 개시는 접지 전위를 제공하는 평판상의 도체를 사용한 불평형 급전형의 안테나에 적용 가능하다.

본 개시는 실시예에 준거하여 기술되었지만, 본 개시는 당해 실시예나 구조에 한정되는 것은 아니라고 이해된다. 본 개시는 다양한 변형예나 균등 범위 내의 변형도 포함한다. 또한, 다양한 조합이나 형태, 나아가, 그것들에 1요소만, 그 이상, 혹은 그 이하를 포함하는 다른 조합이나 형태도, 본 개시의 범주나 사상 범위에 들어가는 것이다.

Claims (12)

1. 동축 케이블의 내부 도체와 전기적으로 접속되는 도체 부재인 방사 소자(10)와,
   동축 케이블의 외부 도체와 전기적으로 접속되는 평판상의 도체 부재인 평판부(21)를 구비하고,
   상기 방사 소자는, 상기 평판부와 소정의 간격을 두고 대향하도록, 또는 상기 평판부로부터 기립 설치되도록 배치되어 있고,
   상기 평판부의 형상은 선 대칭이며, 또한 어느 단부로부터 대칭축을 통해 반대측에 위치하는 단부까지의 길이가 송수신의 대상으로 하는 전파의 반파장보다도 짧게 설정되어 있는 부분인 폭 줄임 영역을 구비하는 형상이고,
   상기 폭 줄임 영역을 형성하는 상기 대칭축과 평행인 2개의 단부 중 적어도 한쪽의 단부에는, 당해 단부를 따라, 상기 평판부에서 볼 때 상기 방사 소자가 존재하지 않는 방향을 향해 도체 부재인 측벽부(22)가 설치되어 있고,
   상기 방사 소자는, 상기 평판부의 상기 2개의 단부를 각각 넘어 평판부의 평면에 평행한 방향으로 돌출해 있는 안테나 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 측벽부는 상기 폭 줄임 영역을 형성하는 상기 대칭축과 평행인 2개의 단부의 양쪽에, 각각 제1 측벽부 및 제2 측벽부로서 형성되어 있는 안테나 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 측벽부 및 상기 제2 측벽부의 상기 평판부에 직교하는 방향에 있어서의 길이는, 상기 제1 측벽부에 있어서 상기 평판부와 접하고 있지 않은 쪽의 단부로부터, 상기 제2 측벽부에 있어서 상기 평판부와 접하고 있지 않은 쪽의 단부까지의 둘레 길이가, 상기 전파의 반파장과 일치하도록 설정되어 있는 안테나 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 평판부에 직교하는 방향에 있어서 상기 측벽부가 구비하는 단부 중, 상기 평판부와 접하고 있지 않은 쪽의 단부에는 상기 평판부와 대향하도록 평판상의 도체 부재인 배면부(23)가 설치되어 있는 안테나 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 측벽부는, 상기 폭 줄임 영역을 형성하는 상기 대칭축과 평행인 2개의 단부의 양쪽에, 각각 제1 측벽부 및 제2 측벽부로서 형성되어 있고,
   상기 배면부는 상기 제1 측벽부 및 상기 제2 측벽부의 각각에, 제1 배면부, 제2 배면부로서 설치되어 있는 안테나 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 제1 측벽부에 있어서 상기 평판부와 접하고 있지 않은 쪽의 단부로부터, 상기 제2 측벽부에 있어서 상기 평판부와 접하고 있지 않은 쪽의 단부까지의 둘레 길이는 상기 전파의 반파장보다도 짧아지도록, 상기 폭 줄임 영역, 상기 제1 측벽부 및 상기 제2 측벽부가 형성되어 있는 안테나 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1 측벽부에 설치되어 있는 상기 배면부인 제1 배면부에 있어서 상기 제2 측벽부가 존재하는 측의 단부로부터, 상기 제2 측벽부에 설치되어 있는 상기 배면부인 제2 배면부에 있어서 상기 제1 측벽부가 존재하는 측의 단부까지의 둘레 길이가, 상기 전파의 반파장보다도 긴 안테나 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평판부는, 각 변의 길이가 상기 전파의 반파장 미만으로 설정된 직사각 형상으로 형성되어 있고,
   상기 평판부의 각 변에 상기 측벽부가 설치되어 있고,
   어느 상기 측벽부와, 그 측벽부에 인접하는 상기 측벽부 사이에는 소정의 이격이 마련되어 있는 안테나 장치.
9. 동축 케이블의 내부 도체와 전기적으로 접속되는 도체 부재인 방사 소자(10)와,
   동축 케이블의 외부 도체와 전기적으로 접속되는 평판상의 도체 부재인 평판부(21)를 구비하고,
   상기 방사 소자는, 상기 평판부와 소정의 간격을 두고 대향하도록, 또는 상기 평판부로부터 기립 설치되도록 배치되어 있고,
   상기 평판부의 형상은 서로 대향하는 직선상의 제1 에지부와 제2 에지부를 구비하는 형상이고,
   상기 제1 에지부와 상기 제2 에지부의 거리는 송수신의 대상으로 하는 전파의 반파장보다도 짧게 설정되어 있고,
   상기 제1 에지부 및 상기 제2 에지부 중 적어도 한쪽의 에지부에는, 당해 에지부를 따르고, 또한 상기 평판부에서 볼 때 상기 방사 소자가 존재하지 않는 방향을 향해, 도체 부재인 측벽부(22)가 설치되어 있고,
   상기 방사 소자는, 상기 평판부의 상기 제1 에지부 및 상기 제2 에지부를 각각 넘어 평판부의 평면에 평행한 방향으로 돌출해 있는 안테나 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 평판부에 직교하는 방향에 있어서 상기 측벽부가 구비하는 단부 중, 상기 평판부와 접하고 있지 않은 쪽의 단부에는, 상기 평판부와 대향하도록 평판상의 도체 부재인 배면부(23)가 설치되어 있는 안테나 장치.
11. 제1항 내지 제7항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방사 소자는 상기 평판부에 대하여 평행하게 배치되어 있고,
    패치 안테나로서 동작하도록 구성되어 있는 안테나 장치.
12. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    상기 평판부 및 상기 측벽부는 일체로 형성되어 있는 안테나 장치.
    

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