特許 6348396 アンテナ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6348396

(24)【登録日】2018年6月8日

(45)【発行日】2018年6月27日

(54)【発明の名称】アンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 13/08 20060101AFI20180618BHJP

   H01Q 5/10 20150101ALI20180618BHJP

   H01Q 1/52 20060101ALI20180618BHJP

   H01Q 23/00 20060101ALI20180618BHJP

【ＦＩ】

   H01Q13/08

   H01Q5/10

   H01Q1/52

   H01Q23/00

【請求項の数】3

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-206418(P2014-206418)

(22)【出願日】2014年10月7日

(65)【公開番号】特開2016-76839(P2016-76839A)

(43)【公開日】2016年5月12日

【審査請求日】2017年6月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】池田 正和

(72)【発明者】

【氏名】倉岡 宏明

【審査官】 米倉 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／０８７７５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０６−０３７５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２０９０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２８０５８１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ １３／０８

Ｈ０１Ｑ １／５２

Ｈ０１Ｑ ５／１０

Ｈ０１Ｑ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状に形成された導体である第１導体板（１２，１１２，３１３）と、
板状に形成され、前記第１導体板と離間して対向するように配置された導体である第２導体板（１３，１１３，３１２）と、
前記第１導体板と前記第２導体板との間に配置されて、内部に電子部品（４１，１１７，３１７）を収容するための第１収容空間（２１，１３０，３３０）が形成され、前記第１導体板と前記第２導体板の両方に接続される導体である第１短絡部（１４，１１４，３１４）と、
前記第１短絡部の内部に配置された前記電子部品から、前記第１短絡部および前記第１導体板と電気的に接続されることなく前記第１短絡部の外部に向かって延びて、さらに前記第１短絡部の外部から、前記第１導体板と電気的に接続されることなく前記第１導体板と前記第２導体板との間で延びて前記第２導体板と電気的に接続される導体である第１接続部（１５，１１５，３１５）とを備える
ことを特徴とするアンテナ装置（１，１０１，３０１）。

【請求項2】

前記第１導体板と前記第２導体板との間に配置されるともに、前記第１収容空間を構成する貫通孔が形成された誘電体（１１）を備え、
前記第１短絡部は、
前記貫通孔の外側において前記貫通孔を覆うように配置されて、前記誘電体を貫通する複数のスルーホール導体（５１）によって構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置（１）。

【請求項3】

板状に形成された導体である第１導体板（２１２）と、
板状に形成され、前記第１導体板と離間して対向するように配置された導体である第２導体板（２１３）と、
前記第１導体板と前記第２導体板との間に配置されて、内部にアンテナ（２１６，２１７）を収容するための第２収容空間（２２１）が形成され、前記第１導体板と前記第２導体板の両方に接続される導体である第２短絡部（２１４）と、
前記第１導体板と電気的に接続される導体である第２接続部（２１５）とを備える
ことを特徴とするアンテナ装置（２０１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、短絡部を有するアンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、底面に凹部を有する誘電体と、誘電体の上面に形成された放射電極部と、誘電体の底面と凹部に形成された接地電極部と、凹部内に配置されて放射電極部と接地電極部とに接続される電子部品と、凹部を塞ぐ蓋部とを備えた平面アンテナ装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

【0003】

このような平面アンテナ装置は、電子部品を内蔵することができ、電子部品を平面アンテナ装置の外部に設置する場合よりも、電子部品と平面アンテナ装置とを含んだ全体の厚さを薄くすることが可能となる。さらに、このような平面アンテナ装置は、接地電極部と蓋部とにより電子部品を電磁的にシールドすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平９−６４６３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、電磁的にシールドされた電子部品を平面アンテナ装置に内蔵すると、平面アンテナ装置の内部で発生する電界が、平面アンテナ装置に内蔵された電子部品の影響を受け、平面アンテナ装置の性能が低下するおそれがある。

【0006】

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、電子部品を内蔵することに起因したアンテナ性能の低下を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するためになされた第１発明のアンテナ装置は、第１導体板と、第２導体板と、第１短絡部と、第１接続部とを備える。
第１導体板は、板状に形成された導体である。第２導体板は、板状に形成され、第１導体板と離間して対向するように配置された導体である。

【0008】

第１短絡部は、第１導体板と第２導体板との間に配置されて、内部に電子部品を収容するための第１収容空間が形成され、第１導体板と第２導体板の両方に接続される導体である。

【0009】

第１接続部は、第１短絡部の内部に配置された電子部品から、第１短絡部および第１導体板と電気的に接続されることなく第１短絡部の外部に向かって延びて、さらに第１短絡部の外部から、第１導体板と電気的に接続されることなく第１導体板と第２導体板との間で延びて第２導体板と電気的に接続される導体である。

【0010】

このように構成された第１発明のアンテナ装置では、第１短絡部の内部の電子部品から第１接続部を通って第２導体板に到り、さらに第２導体板から第１短絡部を通って第１導体板に到る経路で電流が流れる。

【0011】

このため、第１発明のアンテナ装置は、第１導体板を接地電極とし第２導体板を放射電極とした場合と、第１導体板を放射電極とし第２導体板を接地電極とした場合の両方で、電子部品を介して放射電極へ電気信号を伝達したり、放射電極からの電気信号を電子部品へ伝達したりすることが可能となる。

【0012】

そして第１短絡部は、第１導体板と第２導体板の両方に接続される導体であるため、接地電位となる。これにより、第１短絡部の内部に収容された電子部品は、第１短絡部の外部で発生する電界の影響を受け難くなる。

【0013】

さらに、第１短絡部の内部に電子部品が収容されているため、第１導体板と第２導体板との間で発生する電界は、第１短絡部内の電子部品の影響を受け難くなる。
これにより、第１発明のアンテナ装置は、電子部品を内蔵することに起因したアンテナ性能の低下を抑制することができる。

【0014】

また第２発明のアンテナ装置は、第１導体板と、第２導体板と、第２短絡部と、第２接続部とを備える。
第２短絡部は、第１導体板と第２導体板との間に配置されて、内部にアンテナを収容するための第２収容空間が形成され、第１導体板と第２導体板の両方に接続される導体である。第２接続部は、第１導体板と電気的に接続される導体である。

【0015】

このように構成された第２発明のアンテナ装置では、第１導体板を放射電極とし第２導体板を接地電極とした場合に、第２接続部を介して放射電極へ電気信号を伝達したり、放射電極からの電気信号をアンテナ装置の外部へ伝達したりすることが可能となる。

【0016】

そして第２短絡部は、第１導体板と第２導体板の両方に接続される導体であるため、接地電位となる。これにより、第２短絡部の内部に収容されたアンテナは、第１導体板と第２導体板との間で発生する電界の影響を受け難くなる。

【0017】

さらに、第２短絡部の内部にアンテナが収容されているため、第１導体板と第２導体板との間で発生する電界は、第２短絡部内のアンテナの影響を受け難くなる。
これにより、第２発明のアンテナ装置は、アンテナを内蔵することに起因したアンテナ性能の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態の平面アンテナ装置１の断面図である。

【図2】第１実施形態の平面アンテナ装置１の斜視図である。

【図3】第１実施形態の平面アンテナ装置１の電流経路Ｒ１を示す断面図である。

【図4】第１実施形態の平面アンテナ装置１の電界分布を示す断面図である。

【図5】ＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。

【図6】第２実施形態の平面アンテナ装置１の断面図である。

【図7】第２実施形態の平面アンテナ装置１の斜視図である。

【図8】第３実施形態の平面アンテナ装置１０１の断面図である。

【図9】第３実施形態の平面アンテナ装置１０１の斜視図である。

【図10】第４実施形態の平面アンテナ装置２０１の断面図である。

【図11】第４実施形態の平面アンテナ装置２０１の斜視図である。

【図12】第５実施形態の平面アンテナ装置３０１の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

（第１実施形態）
以下に本発明の第１実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の平面アンテナ装置１は、図１に示すように、誘電体１１、上部平板１２、地板１３、短絡部１４、給電導体１５および回路部１６を備える。

【0020】

誘電体１１は、矩形板状に形成されている（図２を参照）。誘電体１１内には、誘電体１１を貫通する貫通孔２１が形成される。貫通孔２１は、貫通孔２１内に回路部１６を収容可能な大きさを有する。

【0021】

上部平板１２は、矩形板状の誘電体１１における上面２２と接触するように配置された導体板である。上部平板１２は、上面２２の周縁部を覆わない大きさの矩形板状に形成されている（図２を参照）。さらに上部平板１２は、貫通孔２１と対向する部分と、給電線路３２（後述）が配置される部分に開口部が形成されている。

【0022】

地板１３は、矩形板状の誘電体１１における下面２３と接触するように配置された導体板である。地板１３は、下面２３の全体を覆うように形成されている。さらに地板１３は、貫通孔２１と対向する部分において貫通孔２１を塞ぐように形成される。

【0023】

短絡部１４は、貫通孔２１の内周面全体に亘って形成された導体である。これにより短絡部１４は、上部平板１２と地板１３とを電気的に接続する。
給電導体１５は、給電ピン３１、給電線路３２、給電線３３および給電ピン３４を備える。

【0024】

給電ピン３１は、棒状に形成された導体であり、一端が回路部１６に接続された状態で貫通孔２１内に配置される。
給電線路３２は、誘電体１１における上面２２と接触するように配置されたストリップ線路である。なお上部平板１２は、上述のように、給電線路３２が配置される部分に開口部が形成されている。このため、給電線路３２と上部平板１２とは電気的に絶縁されている。

【0025】

給電線３３は、一端が給電ピン３１に接続され、他端が給電線路３２に接続される導体線である。これにより給電線３３は、給電ピン３１と給電線路３２とを電気的に接続する。

【0026】

給電ピン３４は、棒状に形成された導体であり、誘電体１１内を貫通するように配置されている。そして給電ピン３４は、一端が給電線路３２に接続され、他端が地板１３に接続される。これにより給電ピン３４は、給電線路３２と地板１３とを電気的に接続する。

【0027】

回路部１６は、電子部品４１と回路基板４２とを備える。
電子部品４１は、給電部１８と平面アンテナ装置１とを接続する同軸ケーブルとのインピーダンス整合をとるインピーダンス整合回路と、給電部１８から出力される高周波信号を増幅する増幅回路などから構成される。

【0028】

回路基板４２は、板状に形成されており、上面に電子部品４１を実装する。そして回路基板４２は、その下面が地板１３と接触するようにして、貫通孔２１内に配置される。これにより回路部１６は、貫通孔２１内に収容される。

【0029】

このように構成された平面アンテナ装置１では、図３に示すように、回路部１６から給電導体１５と地板１３と短絡部１４とを通って上部平板１２に到る電流経路Ｒ１で電流が流れる。これにより平面アンテナ装置１は、図４に示すように、上部平板１２と地板１３との間に垂直電界Ｅ１を発生させ、上部平板１２の端部から電波を放射する。

【0030】

このように平面アンテナ装置１は、上部平板１２と、地板１３と、短絡部１４と、給電導体１５とを備える。
上部平板１２は、板状に形成された導体である。地板１３は、板状に形成され、上部平板１２と離間して対向するように配置された導体である。

【0031】

短絡部１４は、上部平板１２と地板１３との間に配置されて、内部に電子部品４１を収容するための貫通孔２１が形成され、上部平板１２と地板１３の両方に接続される導体である。

【0032】

給電導体１５は、短絡部１４の内部に配置された電子部品４１から、短絡部１４および上部平板１２と電気的に接続されることなく短絡部１４の外部に向かって延びて、さらに短絡部１４の外部から、上部平板１２と電気的に接続されることなく上部平板１２と地板１３との間で延びて地板１３と電気的に接続される導体である。

【0033】

このように構成された平面アンテナ装置１では、短絡部１４の内部の電子部品４１から給電導体１５を通って地板１３に到り、さらに地板１３から短絡部１４を通って上部平板１２に到る経路で電流が流れる。

【0034】

このため平面アンテナ装置１は、電子部品４１を介して上部平板１２へ電気信号を伝達することが可能となる。
そして短絡部１４は、上部平板１２と地板１３の両方に接続される導体であるため、接地電位となる。これにより、短絡部１４の内部に収容された電子部品４１は、平面アンテナ装置１の放射電界からの影響が非常に小さくなり、０次モードの動作周波数で、短絡部１４の外部で発生する電界の影響を受け難くなる。

【0035】

なお、上記の０次モードとは、下記の１次モードに比べて、上部平板１２が波長に対して小さい場合に、上部平板１２と地板１３との間に同位相の垂直電界が生じることで、水平方向に無指向性の垂直偏波放射特性を示すモードのことである。また１次モードとは、上部平板１２の一辺の長さが約１／２波長である場合において上部平板１２に正弦波電流分布が形成されることで天頂方向放射特性を示すモードのことである。

【0036】

さらに、短絡部１４の内部に電子部品４１が収容されているため、上部平板１２と地板１３との間で発生する電界は、短絡部１４内の電子部品４１の影響を受け難くなる。
これにより平面アンテナ装置１は、電子部品４１を内蔵することに起因したアンテナ性能の低下を抑制することができる。

【0037】

図５は、平面アンテナ装置１と、上部平板１２と地板１３との間に電子部品４１を設置した平面アンテナ装置と、平面アンテナ装置１から電子部品４１を省略した平面アンテナ装置について、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数特性を示すグラフである。

【0038】

図５に示すように、平面アンテナ装置１の電圧定在波比（曲線Ｌ１を参照）は、平面アンテナ装置１から電子部品４１を省略した平面アンテナ装置の電圧定在波比（曲線Ｌ２を参照）と比較して、ほとんど変化していない。一方、上部平板１２と地板１３との間に電子部品４１を設置した平面アンテナ装置の電圧定在波比（曲線Ｌ３を参照）は、平面アンテナ装置１から電子部品４１を省略した平面アンテナ装置の電圧定在波比（曲線Ｌ２を参照）と比較して、動作周波数が変化するとともに動作帯域幅が狭くなっている。

【0039】

以上説明した実施形態において、平面アンテナ装置１は本発明におけるアンテナ装置、上部平板１２は本発明における第１導体板、地板１３は本発明における第２導体板、貫通孔２１は本発明における第１収容空間、短絡部１４は本発明における第１短絡部、給電導体１５は本発明における第１接続部である。

【0040】

（第２実施形態）
以下に本発明の第２実施形態を図面とともに説明する。なお第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分を説明する。

【0041】

第２実施形態の平面アンテナ装置１は、図６と図７に示すように、短絡部１４の代わりに複数のスルーホール導体５１を設けた点以外は第１実施形態と同じである。
スルーホール導体５１は、誘電体１１内において誘電体１１を貫通するように形成された導体である。これによりスルーホール導体５１は、上部平板１２と地板１３とを電気的に接続する。そしてスルーホール導体５１は、貫通孔２１の外側において貫通孔２１を覆うように配置されている。

【0042】

このように構成された平面アンテナ装置１は、貫通孔２１の外側において誘電体１１を貫通するスルーホールを形成した後に、メッキ処理によってスルーホール内に導体を形成するという簡便な方法で、内部に電子部品を収容するための収容空間を有する短絡部を形成することができる。

【0043】

（第３実施形態）
以下に本発明の第３実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の平面アンテナ装置１０１は、図８に示すように、誘電体１１１、上部平板１１２、地板１１３、短絡部１１４、給電導体１１５、スペーサ１１６および電子部品１１７を備える。

【0044】

誘電体１１１は、矩形板状に形成されており（図９を参照）、電子部品１１７を実装するためのプリント基板として利用される。
上部平板１１２は、矩形板状の誘電体１１１における上面１２２と接触するように配置された導体板である。上部平板１１２は、上面１２２の周縁部を覆わない大きさの矩形板状に形成されている（図９を参照）。さらに上部平板１１２は、給電線路１４２（後述）が配置される部分に開口部が形成されている。

【0045】

地板１１３は、誘電体１１１との間にスペーサ１１６を挟んで、矩形板状の誘電体１１１における下面１２３と対向するように配置された導体板である。
短絡部１１４は、図９に示すように、誘電体１１１と地板１１３との間に配置された４つの側面板１３１，１３２，１３３，１３４を備え、矩形筒状に形成されている。矩形筒状に形成された短絡部１１４の筒内が、電子部品１１７を収容する収容空間１３０となる。

【0046】

側面板１３１，１３２，１３３，１３４は、矩形状に形成されており、矩形を構成する４辺のうち誘電体１１１と接触する側の辺において上部接続片１４１，１４２，１４３，１４４が設けられている。また側面板１３１，１３２，１３３，１３４は、矩形を構成する４辺のうち地板１１３と接触する側の辺において下部接続片１５１，１５２，１５３，１５４が設けられている。

【0047】

上部接続片１４１，１４２，１４３，１４４は、誘電体１１１と上部平板１１２とを貫通するようにして側面板１３１，１３２，１３３，１３４から突出する。また下部接続片１５１，１５２，１５３，１５４は、地板１１３を貫通するようにして側面板１３１，１３２，１３３，１３４から突出する。これにより短絡部１１４は、誘電体１１１と地板１１３との間で固定されるとともに、上部平板１１２と地板１１３とを電気的に接続する。

【0048】

なお、側面板１３１，１３２，１３３，１３４のうち側面板１３４は、給電線路１４２（後述）と交差するように配置されている。このため側面板１３４は、矩形を構成する４辺のうち誘電体１１１と接触する側の辺において、側面板１３４と給電線路１４２とが接触しないように凹部１４９が形成されている。

【0049】

給電導体１１５は、図８に示すように、給電ピン１６１、給電線路１６２および給電ピン１６３を備える。
給電ピン１６１は、誘電体１１１を貫通するようにして形成された導体であり、一端が電子部品１１７の一部と接続される。

【0050】

給電線路１６２は、給電ピン１６１の他端と接続され、誘電体１１１における上面１２２と接触するように配置されたストリップ線路である。なお上部平板１１２は、上述のように、給電線路１６２が配置される部分に開口部が形成されている。このため、給電線路１６２と上部平板１１２とは電気的に絶縁されている。

【0051】

給電ピン１６３は、棒状に形成された導体であり、一端が給電線路１６２と接続される。さらに給電ピン１６３は、誘電体１１１を貫通して地板１１３に到るように配置される。これにより給電ピン１６３は、給電線路１６２と地板１１３とを電気的に接続する。

【0052】

スペーサ１１６は、誘電体１１１と地板１１３とが予め設定された配置間隔ｄを隔てて配置されている状態を保持するために、誘電体１１１と地板１１３との間に配置された絶縁部材である。なおスペーサ１１６は、矩形板状に形成された誘電体１１１の四隅に位置するようにして、誘電体１１１と地板１１３との間に配置されている。

【0053】

電子部品１１７は、給電部１１８と平面アンテナ装置１０１とを接続する同軸ケーブルとのインピーダンス整合をとるインピーダンス整合回路と、給電部１１８から出力される高周波信号を増幅する増幅回路などから構成される。そして電子部品１１７は、矩形板状の誘電体１１１における下面１２３に実装される。

【0054】

このように平面アンテナ装置１０１は、上部平板１１２と、地板１１３と、短絡部１１４と、給電導体１１５とを備える。
上部平板１１２は、板状に形成された導体である。地板１１３は、板状に形成され、上部平板１１２と離間して対向するように配置された導体である。

【0055】

短絡部１１４は、上部平板１１２と地板１１３との間に配置されて、内部に電子部品１１７を収容するための収容空間１３０が形成され、上部平板１１２と地板１１３の両方に接続される導体である。

【0056】

給電導体１１５は、短絡部１１４の内部に配置された電子部品１１７から、短絡部１４および上部平板１１２と電気的に接続されることなく短絡部１１４の外部に向かって延びて、さらに短絡部１１４の外部から、上部平板１１２と電気的に接続されることなく上部平板１１２と地板１１３との間で延びて地板１１３と電気的に接続される導体である。

【0057】

このように構成された平面アンテナ装置１０１では、短絡部１１４の内部の電子部品１１７から給電導体１１５を通って地板１１３に到り、さらに地板１１３から短絡部１１４を通って上部平板１１２に到る経路で電流が流れる。

【0058】

このため平面アンテナ装置１０１は、電子部品１１７を介して上部平板１１２へ電気信号を伝達することが可能となる。
そして短絡部１１４は、上部平板１１２と地板１１３の両方に接続される導体であるため、接地電位となる。これにより、短絡部１１４の内部に収容された電子部品１１７は、平面アンテナ装置１０１の放射電界からの影響が非常に小さくなり、０次モードの動作周波数で、短絡部１４の外部で発生する電界の影響を受け難くなる。

【0059】

さらに、短絡部１１４の内部に電子部品１１７が収容されているため、上部平板１１２と地板１１３との間で発生する電界は、短絡部１１４内の電子部品１１７の影響を受け難くなる。

【0060】

これにより平面アンテナ装置１０１は、電子部品１１７を内蔵することに起因したアンテナ性能の低下を抑制することができる。
以上説明した実施形態において、平面アンテナ装置１０１は本発明におけるアンテナ装置、上部平板１１２は本発明における第１導体板、地板１１３は本発明における第２導体板、収容空間１３０は本発明における第１収容空間、短絡部１１４は本発明における第１短絡部、給電導体１１５は本発明における第１接続部である。

【0061】

（第４実施形態）
以下に本発明の第４実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の平面アンテナ装置２０１は、図１０に示すように、誘電体２１１、上部平板２１２、地板２１３、短絡部２１４、給電ピン２１５、第２アンテナ誘電体２１６、第２アンテナ放射素子２１７および第２アンテナ誘電体給電ピン２１８を備える。

【0062】

誘電体２１１は、矩形板状に形成されている（図１１を参照）。誘電体２１１内には、誘電体２１１を貫通する貫通孔２２１が形成される。貫通孔２２１は、貫通孔２２１内に第２アンテナ誘電体２１６と第２アンテナ放射素子２１７を収容可能な大きさを有する。

【0063】

上部平板２１２は、矩形板状の誘電体２１１における上面２２２と接触するように配置された導体板である。上部平板２１２は、上面２２２の周縁部を覆わない大きさの矩形板状に形成されている（図１１を参照）。さらに上部平板２１２は、貫通孔２２１と対向する部分に開口部が形成されている。

【0064】

地板２１３は、矩形板状の誘電体２１１における下面２２３と接触するように配置された導体板である。地板２１３は、下面２２３の全体を覆うように形成されている。さらに地板２１３は、貫通孔２２１と対向する部分において貫通孔２２１を塞ぐように形成される。

【0065】

短絡部２１４は、貫通孔２２１の内周面全体に亘って形成されている。これにより短絡部２１４は、上部平板２１２と地板２１３とを電気的に接続する。
給電ピン２１５は、棒状に形成された導体であり、一端が上部平板２１２と接続される。さらに給電ピン２１５は、誘電体２１１と地板２１３を貫通して、他端が同軸ケーブル２５１に接続される。なお、給電ピン２１５と地板２１３とは電気的に絶縁されている。

【0066】

第２アンテナ誘電体２１６は、貫通孔２２１内に収容可能な大きさで矩形板状に形成されている（図１１を参照）。
第２アンテナ放射素子２１７は、矩形板状の第２アンテナ誘電体２１６における上面２３２と接触するように配置された導体板である。第２アンテナ放射素子２１７は、第２アンテナ誘電体２１６の周縁部を覆わない大きさの矩形板状に形成されている（図１１を参照）。

【0067】

第２アンテナ誘電体給電ピン２１８は、棒状に形成された導体であり、一端が第２アンテナ放射素子２１７と接続される。さらに第２アンテナ誘電体給電ピン２１８は、第２アンテナ誘電体２１６と地板２１３を貫通して、他端が同軸ケーブル２５２に接続される。なお、第２アンテナ誘電体給電ピン２１８と地板２１３とは電気的に絶縁されている。

【0068】

したがって、第２アンテナ誘電体２１６と第２アンテナ放射素子２１７と地板２１３は一体となって、誘電体２１１と上部平板２１２と地板２１３で構成されるアンテナとは独立に動作する第２アンテナとして機能する。

【0069】

このように平面アンテナ装置２０１は、上部平板２１２と、地板２１３と、短絡部２１４と、給電ピン２１５とを備える。
上部平板２１２は、板状に形成された導体である。地板２１３は、板状に形成され、上部平板２１２と離間して対向するように配置された導体である。

【0070】

短絡部２１４は、上部平板２１２と地板２１３との間に配置されて、内部に第２アンテナ誘電体２１６および第２アンテナ放射素子２１７を収容するための貫通孔２２１が形成され、上部平板２１２と地板２１３の両方に接続される導体である。給電ピン２１５は、上部平板２１２と電気的に接続される導体である。

【0071】

このように構成された平面アンテナ装置２０１では、上部平板２１２からの電気信号を給電ピン２１５を介して平面アンテナ装置２０１の外部へ伝達することが可能となる。
そして短絡部２１４は、上部平板２１２と地板２１３の両方に接続される導体であるため、接地電位となる。これにより、短絡部２１４の内部に収容された第２アンテナは、上部平板２１２と地板２１３との間で発生する電界の影響を受け難くなる。

【0072】

さらに、短絡部２１４の内部に第２アンテナが収容されているため、上部平板２１２と地板２１３との間で発生する電界は、短絡部２１４内の第２アンテナの影響を受け難くなる。

【0073】

これにより、平面アンテナ装置２０１は、アンテナを内蔵することに起因したアンテナ性能の低下を抑制することができる。
以上説明した実施形態において、平面アンテナ装置２０１は本発明におけるアンテナ装置、上部平板２１２は本発明における第１導体板、地板２１３は本発明における第２導体板、貫通孔２２１は本発明における第２収容空間、短絡部２１４は本発明における第２短絡部、給電ピン２１５は本発明における第２接続部である。

【0074】

（第５実施形態）
以下に本発明の第５実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の平面アンテナ装置３０１は、図１２に示すように、誘電体３１１、上部平板３１２、地板３１３、短絡部３１４、給電導体３１５、スペーサ３１６、電子部品３１７および回路基板３１８を備える。

【0075】

誘電体３１１は、矩形板状に形成されている。
上部平板３１２は、矩形板状の誘電体３１１における上面３２２と接触するように配置された導体板である。上部平板３１２は、上面３２２の周縁部を覆わない大きさの矩形板状に形成されている。

【0076】

地板３１３は、誘電体３１１との間にスペーサ３１６を挟んで、矩形板状の誘電体３１１における下面３２３と対向するように配置された導体板である。
短絡部３１４は、第３実施形態の短絡部１１４と同様に、誘電体３１１と地板３１３との間に配置された４つの側面板を備え、矩形筒状に形成されている。矩形筒状に形成された短絡部３１４の筒内が、電子部品３１７を収容する収容空間３３０となる。

【0077】

４つの側面板は、第３実施形態の側面板１３１〜１３４と同様に、矩形状に形成されており、矩形を構成する４辺のうち誘電体３１１と接触する側の辺において上部接続片が設けられている。また、４つの側面板は、矩形を構成する４辺のうち地板３１３と接触する側の辺において下部接続片が設けられている。

【0078】

上部接続片は、第３実施形態の上部接続片１４１〜１４４と同様に、誘電体３１１と上部平板３１２とを貫通するようにして側面板から突出する。また下部接続片は、第３実施形態の下部接続片１５１〜１５４と同様に、地板３１３を貫通するようにして側面板から突出する。これにより短絡部３１４は、誘電体１１１と地板３１３との間で固定されるとともに、上部平板３１２と地板３１３とを電気的に接続する。

【0079】

なお、４つの側面板のうち１つの側面板は、給電線路３４１（後述）と交差するように配置されている。このため、この側面板は、矩形を構成する４辺のうち地板３１３と接触する側の辺において、側面板と給電線路３４１とが接触しないように凹部３３１が形成されている。

【0080】

給電導体３１５は、給電線路３４１および給電ピン３４２を備える。
給電線路３４１は、回路基板３１８上に配置されたストリップ線路であり、一端が電子部品３１７の一部と接続される。

【0081】

給電ピン３４２は、棒状に形成された導体であり、一端が給電線路３４１と接続される。さらに給電ピン３４２は、誘電体３１１を貫通して上部平板３１２に到るように配置される。これにより給電ピン３４２は、給電線路３４１と上部平板３１２とを電気的に接続する。

【0082】

スペーサ３１６は、誘電体３１１と地板３１３とが予め設定された配置間隔を隔てて配置されている状態を保持するために、誘電体３１１と地板３１３との間に配置された絶縁部材である。なおスペーサ３１６は、矩形板状に形成された誘電体３１１の四隅に位置するようにして、誘電体３１１と地板３１３との間に配置されている。

【0083】

電子部品３１７は、給電部３１９と平面アンテナ装置３０１とを接続する同軸ケーブルとのインピーダンス整合をとるインピーダンス整合回路と、給電部３１９から出力される高周波信号を増幅する増幅回路などから構成される。

【0084】

回路基板３１８は、板状に形成されており、上面に電子部品３１７を実装する。そして回路基板３１８は、その下面が地板３１３と接触するようにして、誘電体３１１と地板３１３との間に配置される。

【0085】

このように構成された平面アンテナ装置３０１では、電子部品３１７から給電導体３１５と上部平板３１２と短絡部３１４とを通って地板３１３に到る電流経路Ｒ２で電流が流れる。これにより平面アンテナ装置３０１は、上部平板３１２と地板３１３との間に垂直電界を発生させ、上部平板３１２の端部から電波を放射する。

【0086】

このように平面アンテナ装置３０１は、地板３１３と、上部平板３１２と、短絡部３１４と、給電導体３１５とを備える。
地板３１３は、板状に形成された導体である。上部平板３１２は、板状に形成され、地板３１３と離間して対向するように配置された導体である。

【0087】

短絡部３１４は、地板３１３と上部平板３１２との間に配置されて、内部に電子部品３１７を収容するための収容空間３３０が形成され、地板３１３と上部平板３１２の両方に接続される導体である。

【0088】

給電導体３１５は、短絡部３１４の内部に配置された電子部品３１７から、短絡部３１４および地板３１３と電気的に接続されることなく短絡部３１４の外部に向かって延びて、さらに短絡部３１４の外部から、地板３１３と電気的に接続されることなく地板３１３と上部平板３１２との間で延びて上部平板３１２と電気的に接続される導体である。

【0089】

このように構成された平面アンテナ装置３０１では、短絡部３１４の内部の電子部品３１７から給電導体３１５を通って上部平板３１２に到る経路で電流が流れる。
このため平面アンテナ装置３０１は、電子部品３１７を介して上部平板３１２へ電気信号を伝達することが可能となる。

【0090】

そして短絡部３１４は、地板３１３と上部平板３１２の両方に接続される導体であるため、接地電位となる。これにより、短絡部３１４の内部に収容された電子部品３１７は、平面アンテナ装置３０１の放射電界からの影響が非常に小さくなり、０次モードの動作周波数で、短絡部３１４の外部で発生する電界の影響を受け難くなる。

【0091】

さらに、短絡部３１４の内部に電子部品３１７が収容されているため、上部平板３１２と地板３１３との間で発生する電界は、短絡部３１４内の電子部品３１７の影響を受け難くなる。

【0092】

これにより平面アンテナ装置３０１は、電子部品３１７を内蔵することに起因したアンテナ性能の低下を抑制することができる。
以上説明した実施形態において、平面アンテナ装置３０１は本発明におけるアンテナ装置、地板３１３は本発明における第１導体板、上部平板３１２は本発明における第２導体板、収容空間３３０は本発明における第１収容空間、短絡部３１４は本発明における第１短絡部、給電導体３１５は本発明における第１接続部である。

【0093】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば上記第１実施形態では、平面アンテナ装置１を、電子部品４１を介して上部平板１２へ電気信号を伝達することにより上部平板１２の端部から電波を放射する送信アンテナとして用いるものを示した。しかし、平面アンテナ装置１を、上部平板１２からの電気信号を給電導体１５を介して電子部品へ伝達する受信アンテナとして用いるようにしてもよい。

【0094】

また上記第１実施形態では、電子部品４１がインピーダンス整合回路と増幅回路などから構成されるものを示した。しかし、短絡部１４の内部に収容されるものは、電子部品であればよく、インピーダンス整合回路および増幅回路などに限定されるものではない。なお電子部品とは、電子機器に使用される部品のことである。そして電子部品は、能動部品と受動部品と機構部品とに大別される。能動部品には、トランジスタおよびダイオードなどが含まれる。受動部品には、抵抗器およびコンデンサなどが含まれる。機構部品には、コネクタおよび電線などが含まれる。

【0095】

また、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

【符号の説明】

【0096】

１，１０１，２０１，３０１…平面アンテナ装置、１２，１１２，２１２，３１２…上部平板、１３，１１３，２１３，３１３…地板、１４，１１４，２１４，３１４…短絡部、１５，１１５，２１５，３１５…給電導体、４１，１１７，３１７…電子部品、２１６…第２アンテナ誘電体、２１７…第２アンテナ放射素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】