特開 2022-167772 アンテナ構造体、アンテナ構造体の製造方法、アンテナ構造体の組立て方法、アンテナ構造体の使用方法、及び可動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022167772

(43)【公開日】2022-11-04

(54)【発明の名称】アンテナ構造体、アンテナ構造体の製造方法、アンテナ構造体の組立て方法、アンテナ構造体の使用方法、及び可動装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 9/18 20060101AFI20221027BHJP

   H01Q 13/08 20060101ALI20221027BHJP

   H01P 11/00 20060101ALI20221027BHJP

   H01Q 21/24 20060101ALI20221027BHJP

【ＦＩ】

H01Q9/18

H01Q13/08

H01P11/00

H01Q21/24

【審査請求】有

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022005037

(22)【出願日】2022-01-17

(31)【優先権主張番号】110114737

(32)【優先日】2021-04-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】522021837

【氏名又は名称】台湾禾邦電子有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】鄭 大福

(72)【発明者】

【氏名】山口 泰一

(72)【発明者】

【氏名】蘇 志銘

【テーマコード（参考）】

5J021

5J045

【Ｆターム（参考）】

5J021AA09

5J021AB06

5J021JA05

5J045DA09

5J045NA01

(57)【要約】

【課題】高い垂直偏波利得が得られる、アンテナ構造体、アンテナ構造体の製造方法、アンテナ構造体の組立て方法、アンテナ構造体の使用方法、及び可動装置を提供する。
【解決手段】アンテナ構造体の製造方法は、アンテナシミュレーションソフトウェアに基づいてアンテナシミュレーション情報を取得し、アンテナシミュレーション情報に基づいて、アンテナ構造体を形成するようにチップアンテナと金属部品とを回路基板に固定させて、アンテナ構造体によるアンテナ電気情報及びアンテナパターン情報を取得するようにアンテナ構造体をテストする。金属部品とチップアンテナとの距離はλ／２以下に、金属部品の全長をλ／８以上に、回路基板の面の向く方向に沿って金属部品が回路基板から延在する高さはλ／１６以上にするように設定される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナシミュレーションソフトウェアによって、仮想チップアンテナ及び仮想金属部品を仮想回路基板に配置する最適配置と、前記仮想金属部品の最適寸法とを評価することで、アンテナシミュレーション情報を取得し、
前記アンテナシミュレーション情報に基づいて、チップアンテナと金属部品とを回路基板に固定させることによってアンテナ構造体を形成し、
前記アンテナ構造体をテストすることによって、前記アンテナ構造体によるアンテナ電気情報及びアンテナパターン情報を取得し、
前記アンテナ構造体において、無線信号の送信に使用する動作周波数の波長をλとした場合、前記金属部品と前記チップアンテナと距離をλ／２以下に、前記金属部品の全長をλ／８以上に、前記回路基板の面の向く方向に沿って前記金属部品が前記回路基板から延在する高さをλ／１６以上にするように設定し、
前記アンテナ構造体による垂直偏波パターンと同じ方位において、前記金属部品を使用した前記アンテナ構造体による垂直偏波利得は、前記金属部品を使用していない前記アンテナ構造体による垂直偏波利得よりも大きくなることを特徴とする、アンテナ構造体の製造方法。

【請求項2】

前記仮想チップアンテナ及び前記仮想金属部品を前記仮想回路基板に配置する前記最適配置は、前記仮想チップアンテナを前記仮想回路基板に配置するチップアンテナ位置情報と、前記仮想金属部品を前記仮想回路基板に配置する金属部品位置情報とを含み、
前記仮想金属部品の前記最適寸法は、前記仮想金属部品の形状情報と、前記仮想金属部品と前記仮想チップアンテナとの距離情報と、前記仮想金属部品の全長情報と、前記回路基板から前記回路基板の面の向く方向に沿って前記仮想金属部品が延在する高さ情報とを含み、
前記アンテナシミュレーション情報は、前記仮想チップアンテナの前記チップアンテナ位置情報と、前記仮想金属部品の前記金属部品位置情報と、前記仮想金属部品の前記形状情報と、前記距離情報と、前記全長情報と、前記高さ情報とを含み、
前記金属部品を前記回路基板の上面及び下面の一方に配置されると共に、前記回路基板に電気的に接続され、前記チップアンテナは、前記回路基板の前記上面に配置されると共に前記金属部品と互いに離間して配置され、
前記金属部品はシート状または柱状であり、かつ、前記金属部品と前記回路基板となす角度は８５度～９５度であり、
前記金属部品は、前記回路基板に固定された固定部と、及び上向きに延在するように前記固定部に連接する延在部とを含み、前記金属部品における前記固定部は、はんだ付け、ねじ止め、または締結によって前記回路基板に固定され、
前記金属部品と前記チップアンテナとの距離をλ／４～λ／２にし、前記金属部品の全長をλ／８～２λにし、前記回路基板の面の向く方向に沿って前記金属部品が前記回路基板から延在する高さをλ／１６～１λにするように設定する、請求項１に記載のアンテナ構造体の製造方法。

【請求項3】

請求項１に記載されるアンテナ構造体の製造方法で製造された垂直偏波利得を高めるためのアンテナ構造体であって、
前記アンテナ構造体による垂直偏波パターンと同じ方位において、前記金属部品を使用した前記アンテナ構造体による垂直偏波利得は、前記金属部品を使用していない前記アンテナ構造体による垂直偏波利得よりも大きくなり、
前記金属部品は、前記回路基板の上面または下面の一方に配置されると共に前記回路基板に電気的に接続され、前記チップアンテナは、前記回路基板の前記上面に前記金属部品と互いに離間して配置され、
前記金属部品はシート状または柱状に構成され、前記金属部品と前記回路基板となす角度は８５度～９５度であり、
前記金属部品は、前記回路基板に固定された固定部と、及び上向きに延在するように前記固定部に連接される延在部とを含み、前記金属部品は、前記固定部は、はんだ付け、ねじ止め、または締結によって前記回路基板に固定され、
前記金属部品と前記チップアンテナとの距離をλ／４～λ／２に、前記金属部品の全長をλ／８～２λに、前記回路基板の面の向く方向に沿って前記金属部品が前記回路基板から延在する高さをλ／１６～１λにするように設定し、
前記アンテナ構造体は、動作周波数それぞれが６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚである場合、電圧定在波比がそれぞれ１．３、１．２及び１．４であると測定され、
前記アンテナ構造体は、動作周波数それぞれが６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚである場合、放射効率がそれぞれ８１％、８１％及び７９％と測定され、
前記アンテナ構造体は、動作周波数それぞれが６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚである場合、ピークゲインがそれぞれ１．８ｄＢｉ、１．９ｄＢｉ及び２．１ｄＢｉと測定されたことを特徴とする、アンテナ構造体。

【請求項4】

回路基板、チップアンテナ及び金属部品を用意し、
前記チップアンテナと前記金属部品を前記回路基板上に固定させることで、アンテナ構造体を形成し、
前記アンテナ構造体において無線信号の送信に使用する動作周波数の波長をλとした場合、前記金属部品と前記チップアンテナとの距離をλ／２以下に、前記金属部品の全長をλ／８以上に、前記回路基板の面の向く方向に沿って前記金属部品が前記回路基板から延在する高さをλ／１６以上にするように設定し、
前記アンテナ構造体による垂直偏波パターンと同じ方位において、前記金属部品を使用した前記アンテナ構造体による垂直偏波利得は、前記金属部品を使用していない前記アンテナ構造体による垂直偏波利得よりも大きいアンテナ構造体の組立て方法。

【請求項5】

仮想チップアンテナ及び仮想金属部品を仮想回路基板に配置する最適配置は、前記仮想チップアンテナを前記仮想回路基板に配置するチップアンテナ位置情報と、前記仮想金属部品を前記仮想回路基板に配置する金属部品位置情報とを含み、
前記仮想金属部品の最適寸法は、前記仮想金属部品の形状情報と、前記仮想金属部品と前記仮想チップアンテナとの距離情報と、前記仮想金属部品の全長情報と、前記回路基板から前記回路基板の面の向く方向に沿って前記仮想金属部品が延在する高さ情報とを含み、
アンテナシミュレーション情報は、前記仮想チップアンテナの前記チップアンテナ位置情報と、前記仮想金属部品の前記金属部品位置情報と、前記仮想金属部品の前記形状情報と、前記距離情報と、前記全長情報と、前記高さ情報とを含み、
前記金属部品を前記回路基板の上面及び下面の一方に配置されると共に、前記回路基板に電気的に接続され、前記チップアンテナは、前記回路基板の前記上面に配置されると共に前記金属部品と互いに離間して配置され、
前記金属部品はシート状または柱状であり、かつ、前記金属部品と前記回路基板となす角度は８５度～９５度であり、
前記金属部品は、前記回路基板に固定された固定部と、及び上向きに延在するように前記固定部に連接する延在部とを含み、前記金属部品における前記固定部は、はんだ付け、ねじ止め、または締結によって前記回路基板に固定され、
前記金属部品と前記チップアンテナとの距離をλ／４～λ／２にし、前記金属部品の全長をλ／８～２λにし、前記回路基板の面の向く方向に沿って前記金属部品が前記回路基板から延在する高さをλ／１６～１λにするように設定する、請求項４に記載のアンテナ構造体の組立て方法。

【請求項6】

請求項４に記載されるアンテナ構造体の組立て方法で製造された垂直偏波利得を高めるためのアンテナ構造体であって、
前記アンテナ構造体による垂直偏波パターンと同じ方位において、前記金属部品を使用した前記アンテナ構造体による垂直偏波利得は、前記金属部品を使用していない前記アンテナ構造体による垂直偏波利得よりも大きくなり、
前記金属部品は、前記回路基板の上面または下面の一方に配置されると共に前記回路基板に電気的に接続され、前記チップアンテナは、前記回路基板の前記上面に前記金属部品と互いに離間して配置され、
前記金属部品はシート状または柱状に構成され、前記金属部品と前記回路基板となす角度は８５度～９５度であり、
前記金属部品は、前記回路基板に固定された固定部と、及び上向きに延在するように前記固定部に連接される延在部とを含み、前記金属部品は、前記固定部は、はんだ付け、ねじ止め、または締結によって前記回路基板に固定され、
前記金属部品と前記チップアンテナとの距離をλ／４～λ／２に、前記金属部品の全長をλ／８～２λに、前記回路基板の面の向く方向に沿って前記金属部品が前記回路基板から延在する高さをλ／１６～１λにするように設定し、
前記アンテナ構造体は、動作周波数それぞれが６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚである場合、電圧定在波比がそれぞれ１．３、１．２及び１．４であると測定され、
前記アンテナ構造体は、動作周波数それぞれが６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚである場合、放射効率がそれぞれ８１％、８１％及び７９％と測定され、
前記アンテナ構造体は、動作周波数それぞれが６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚである場合、ピークゲインがそれぞれ１．８ｄＢｉ、１．９ｄＢｉ及び２．１ｄＢｉと測定されたことを特徴とする、アンテナ構造体。

【請求項7】

回路基板、前記回路基板に配置されたチップアンテナ、及び前記回路基板に配置された金属部品を含むアンテナ構造体を用意し、
前記金属部品と前記チップアンテナとの配置が相俟って、前記アンテナ構造体に垂直偏波パターンを生じさせ、
前記アンテナ構造体において、無線信号の送信に使用する動作周波数の波長をλとした場合、前記金属部品と前記チップアンテナとの距離をλ／２以下に、前記金属部品の全長をλ／８以上に、前記回路基板の面の向く方向に沿って前記金属部品が前記回路基板から延在する高さをλ／１６以上にするように設定し、
前記アンテナ構造体による前記垂直偏波パターンと同じ方位において、前記金属部品を使用した前記アンテナ構造体による垂直偏波利得は、前記金属部品を使用していない前記アンテナ構造体による垂直偏波利得よりも大きくなることを特徴とする、アンテナ構造体の使用方法。

【請求項8】

仮想チップアンテナ及び仮想金属部品を仮想回路基板に配置する最適配置は、前記仮想チップアンテナを前記仮想回路基板に配置するチップアンテナ位置情報と、前記仮想金属部品を前記仮想回路基板に配置する金属部品位置情報とを含み、
前記仮想金属部品の最適寸法は、前記仮想金属部品の形状情報と、前記仮想金属部品と前記仮想チップアンテナとの距離情報と、前記仮想金属部品の全長情報と、前記回路基板から前記回路基板の面の向く方向に沿って前記仮想金属部品が延在する高さ情報とを含み、
アンテナシミュレーション情報は、前記仮想チップアンテナの前記チップアンテナ位置情報と、前記仮想金属部品の前記金属部品位置情報と、前記仮想金属部品の前記形状情報と、前記距離情報と、前記全長情報と、前記高さ情報とを含み、
前記金属部品を前記回路基板の上面及び下面の一方に配置されると共に、前記回路基板に電気的に接続され、前記チップアンテナは、前記回路基板の前記上面に配置されると共に前記金属部品と互いに離間して配置され、
前記金属部品はシート状または柱状であり、かつ、前記金属部品と前記回路基板となす角度は８５度～９５度であり、
前記金属部品は、前記回路基板に固定された固定部と、及び上向きに延在するように前記固定部に連接する延在部とを含み、前記金属部品における前記固定部は、はんだ付け、ねじ止め、または締結によって前記回路基板に固定され、
前記金属部品と前記チップアンテナとの距離をλ／４～λ／２にし、前記金属部品の全長をλ／８～２λにし、前記回路基板の面の向く方向に沿って前記金属部品が前記回路基板から延在する高さをλ／１６～１λにするように設定する、請求項７に記載のアンテナ構造体の使用方法。

【請求項9】

請求項７に記載されるアンテナ構造体の使用方法が提供される垂直偏波利得を高めるためのアンテナ構造体であって、
前記アンテナ構造体による垂直偏波パターンと同じ方位において、前記金属部品を使用した前記アンテナ構造体による垂直偏波利得は、前記金属部品を使用していない前記アンテナ構造体による垂直偏波利得よりも大きくなり、
前記金属部品は、前記回路基板の上面または下面の一方に配置されると共に前記回路基板に電気的に接続され、前記チップアンテナは、前記回路基板の前記上面に前記金属部品と互いに離間して配置され、
前記金属部品はシート状または柱状に構成され、前記金属部品と前記回路基板となす角度は８５度～９５度であり、
前記金属部品は、前記回路基板に固定された固定部と、及び上向きに延在するように前記固定部に連接される延在部とを含み、前記金属部品は、前記固定部は、はんだ付け、ねじ止め、または締結によって前記回路基板に固定され、
前記金属部品と前記チップアンテナとの距離をλ／４～λ／２に、前記金属部品の全長をλ／８～２λに、前記回路基板の面の向く方向に沿って前記金属部品が前記回路基板から延在する高さをλ／１６～１λにするように設定し、
前記アンテナ構造体は、動作周波数それぞれが６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚである場合、電圧定在波比がそれぞれ１．３、１．２及び１．４であると測定され、
前記アンテナ構造体は、動作周波数それぞれが６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚである場合、放射効率がそれぞれ８１％、８１％及び７９％と測定され、
前記アンテナ構造体は、動作周波数それぞれが６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚである場合、ピークゲインがそれぞれ１．８ｄＢｉ、１．９ｄＢｉ及び２．１ｄＢｉと測定されたことを特徴とする、アンテナ構造体。

【請求項10】

回路基板、前記回路基板に配置されたチップアンテナ、及び前記回路基板に配置された金属部品を含む、アンテナ構造体を備える可動装置であって、
前記アンテナ構造体において無線信号の送信に使用する動作周波数の波長をλとした場合、前記金属部品と前記チップアンテナとの距離はλ／２以下に、前記金属部品の全長はλ／８以上に、前記金属部品が前記回路基板から前記回路基板の面の向く方向に沿って延在する高さはλ／１６以上にするように設定され、
前記アンテナ構造体による垂直偏波パターンと同じ方位において、前記金属部品を使用した前記アンテナ構造体による垂直偏波利得は、前記金属部品を使用していない前記アンテナ構造体による垂直偏波利得よりも大きくなることを特徴とする、可動装置。

【請求項11】

前記金属部品は、前記回路基板の上面または下面の一方に配置されると共に前記回路基板に電気的に接続され、前記チップアンテナは、前記回路基板の前記上面に前記金属部品と互いに離間して配置され、
前記金属部品はシート状または柱状に構成され、前記金属部品と前記回路基板となす角度は８５度～９５度であり、
前記金属部品は、前記回路基板に固定された固定部と、及び上向きに延在するように前記固定部に連接される延在部とを含み、前記金属部品は、前記固定部は、はんだ付け、ねじ止め、または締結によって前記回路基板に固定され、
前記金属部品と前記チップアンテナとの距離はλ／４～λ／２に、前記金属部品の全長はλ／８～２λに、前記回路基板の面の向く方向に沿って前記金属部品が前記回路基板から延在する高さはλ／１６～１λにするように設定される、請求項１０に記載の可動装置。

【請求項12】

前記金属部品は、第１の垂直エレメント及び第１の水平エレメントを備え、前記第１の垂直エレメントは前記回路基板に垂直となり、前記第１の水平エレメントは前記第１の垂直エレメントより前記チップアンテナから離れる方向に水平に延在するように構成される、請求項１０に記載の可動装置。

【請求項13】

前記金属部品は、第１の垂直エレメント、第１の水平エレメント及び第２の垂直エレメントを含み、前記第１の垂直エレメントは前記回路基板に垂直となり、前記第１の水平エレメントは前記第１の垂直エレメントより前記チップアンテナから離れる方向に水平に延在し、前記第２の垂直エレメントは前記第１の水平エレメントから上向きに延在すると共に前記第１の水平エレメントに垂直となるように構成される、請求項１０に記載の可動装置。

【請求項14】

前記金属部品は、第１の垂直エレメント、第１の水平エレメント、第２の垂直エレメント、及び第２の水平エレメントを含み、前記第１の垂直エレメントは前記回路基板に垂直となり、前記第１の水平エレメントは前記第１の垂直エレメントより前記チップアンテナから離れる方向に水平に延在し、前記第２の垂直エレメントは前記第１の水平エレメントから上向きに延在すると共に前記第１の水平エレメントに垂直となり、前記第２の水平エレメントは前記第２の垂直エレメントより前記チップアンテナに近づく方向に水平に延在するように構成される、請求項１０に記載の可動装置。

【請求項15】

前記金属部品は、第１の垂直エレメント、第１の水平エレメント、第２の垂直エレメント、第２の水平エレメント、及び第３の垂直エレメントを含み、前記第１の垂直エレメントは前記回路基板に垂直となり、前記第１の水平エレメントは前記第１の垂直エレメントより前記チップアンテナから離れる方向に水平に延在し、前記第２の垂直エレメントは前記第１の水平エレメントから上向きに延在すると共に前記第１の水平エレメントに垂直となり、前記第２の水平エレメントは前記第２の垂直エレメントから前記チップアンテナに近づく方向に水平に延在し、前記第３の垂直エレメントは前記第２の水平エレメントから上向きに延在すると共に前記第２の水平エレメントに垂直となるように構成される、請求項１０に記載の可動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナ構造体に関し、特に、垂直偏波利得を向上させるアンテナ構造体、アンテナ構造体の製造方法、アンテナ構造体の組立て方法、アンテナ構造体の使用方法、及びそのアンテナ構造を使用した可動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

既存技術では、チップアンテナを用いたアンテナ構造体は、所望の水平偏波パターンを提供できる（水平偏波利得が高い）だけで、所望の垂直偏波パターンを単独で提供できない（垂直偏波利得が良くない）ので、チップアンテナを用いた既存のアンテナ構造には改善の余地が残されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明が解決しようとする課題は、既存の技術の不足に対し、垂直偏波利得を高めるアンテナ構造体、アンテナ構造体の製造方法、アンテナ構造体の組立て方法、アンテナ構造体の使用方法、及び可動装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

上記技術的課題を解決するために、本発明に採用された技術的手段の一つは、次のようなアンテナ構造体の製造方法を提供することである。アンテナ構造体の製造方法は、アンテナシミュレーションソフトウェアによって、仮想回路基板における仮想チップアンテナ及び仮想金属部品の最適配置、或いは仮想金属部品の最適寸法を評価することによって、アンテナシミュレーション情報を取得し、アンテナシミュレーション情報に基づいてチップアンテナ及び金属部品を回路基板に固定させることで、アンテナ構造体を形成し、アンテナ構造体をテストすることによって、アンテナ構造体によるアンテナ電気情報及びアンテナパターン情報を取得する。なかでも、アンテナ構造体における無線信号の送信に使用する動作周波数の波長をλとした場合、金属部品とチップアンテナとの距離はλ／２以下し、金属部品の全長をλ／８以上に、回路基板の面の向く方向に沿って金属部品が回路基板から延在する高さをλ／１６以上にするように設定する。なかでも、アンテナ構造体による垂直偏波パターンと同じ方位において、金属部品を使用したアンテナ構造体による垂直偏波利得は、金属部品を使用してないアンテナ構造体による垂直偏波利得よりも大きい。

【0005】

上記技術的課題を解決するために、本発明に採用された技術的手段の一つは、垂直偏波利得を高めるためのアンテナ構造体を提供し、かつ、前記アンテナ構造体はアンテナ構造体の製作方法で製造される。

【0006】

上記技術的課題を解決するために、本発明に採用された技術的手段の一つは、アンテナ構造体の組立て方法を提供することである。アンテナ構造体の組立て方法は、回路基板、チップアンテナ及び金属部品を用意する。チップアンテナと金属部品とを回路基板に固定させることでアンテナ構造体を形成する。なかでも、アンテナ構造体無線信号の送信に使用する動作周波数の波長をλとした場合、金属部品とチップアンテナとの距離はλ／２以下に、金属部品の全長をλ／８以上に、回路基板の面の向く方向に沿って金属部品が回路基板から延在する高さをλ／１６以上にするように設定する。なかでも、アンテナ構造体による垂直偏波パターンと同じ方位において、金属部品を使用したアンテナ構造体による垂直偏波利得は、金属部品を使用してないアンテナ構造体による垂直偏波利得よりも大きい。

【0007】

上記技術的課題を解決するために、本発明に採用された技術的手段の一つは、垂直偏波利得を高めるためのアンテナ構造体を提供する。アンテナ構造体は、アンテナ構造体の組立て方法で製造される。

【0008】

上記技術的課題を解決するために、本発明に採用された技術的手段の一つは、アンテナ構造体の使用方法を提供することである。アンテナ構造体の使用方法は、回路基板、回路基板に配置されたチップアンテナ、及び回路基板に配置された金属部品を含む、アンテナ構造体を用意する。金属部品とチップアンテナとが相俟って、アンテナ構造体に垂直偏波パターンを生成させる。なかでも、アンテナ構造体無線信号の送信に使用する動作周波数の波長をλとした場合、金属部品とチップアンテナとの距離はλ／２以下に、金属部品の全長をλ／８以上に、回路基板の面の向く方向に沿って金属部品が回路基板から延在する高さをλ／１６以上にするように設定する。なかでも、アンテナ構造体による垂直偏波パターンと同じ方位において、金属部品を使用したアンテナ構造体による垂直偏波利得は、金属部品を使用してないアンテナ構造体による垂直偏波利得よりも大きい。

【0009】

上記技術的課題を解決するために、本発明に採用された技術的手段の一つは、垂直偏波利得を高めるためのアンテナ構造体を提供する。アンテナ構造体はアンテナ構造体の使用方法に適用される。

【0010】

上記技術的課題を解決するために、本発明に採用された技術的手段の一つは、次のような可動装置を提供することにある。可動装置は、回路基板、回路基板に配置されたチップアンテナ、及び回路基板に配置された金属部品を含む、アンテナ構造体を備える。なかでも、アンテナ構造体における無線信号の送信に使用する動作周波数の波長をλとした場合、金属部品とチップアンテナとの距離はλ／２以下に、金属部品の全長をλ／８以上に、回路基板の面の向く方向に沿って金属部品が回路基板から延在する高さをλ／１６以上にするように設定する。なかでも、アンテナ構造体による垂直偏波パターンと同じ方位において、金属部品を使用したアンテナ構造体による垂直偏波利得は、金属部品を使用してないアンテナ構造体による垂直偏波利得よりも大きい。

【発明の効果】

【0011】

本発明による有益な効果の１つとしては、本発明は、垂直偏波利得を高めるために、アンテナ構造体、アンテナ構造体の製造方法、アンテナ構造体の組立て方法、アンテナ構造体の使用方法、及び可動装置を提供する点である。「アンテナ構造体が回路基板、回路基板に配置されたチップアンテナ、及び回路基板に配置された金属部品を含む」、及び「金属部品とチップアンテナとの距離はλ／２以下に、金属部品の全長をλ／８以上に、回路基板の面の向く方向に沿って金属部品が回路基板から延在する高さをλ／１６以上にするように設定する」といった技術的手段によって、アンテナ構造体による垂直偏波パターンと同じ方位において、金属部品を使用したアンテナ構造体による垂直偏波利得が金属部品を使用してないアンテナ構造体による垂直偏波利得よりも大きくなる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る第１の実施形態のアンテナ構造体の製造方法を示すフローチャートである。

【図2】本発明に係る第１の実施形態のアンテナ構造体の組立て方法を示すフローチャートである。

【図3】本発明に係る第１の実施形態のアンテナ構造体の使用方法を示すフローチャートである。

【図4】本発明に係る第１の実施形態の可動装置を示す機能ブロック図である。

【図5】本発明に係る第１の実施形態のアンテナ構造体を示す機能斜視模式図である。

【図6】本発明に係る第１の実施形態のアンテナ構造体を示す部分平面図である。

【図7】本発明に係る第１の実施形態のアンテナ構造体を示す側面模式図である。

【図8】本発明に係る第１の実施形態おいて、金属部品を使用したアンテナ構造体と金属部品を使用していないアンテナ構造体とのそれぞれが、異なる周波数で得られた電圧定在波比を示す曲線図である。

【図9】本発明に係る第１の実施形態において、金属部品を使用したアンテナ構造体と、金属部品を使用していないアンテナ構造体とのそれぞれが、異なる周波数で得られた放射効率を示す曲線図である。

【図10】本発明に係る第１の実施形態において、金属部品を使用したアンテナ構造体と、金属部品を使用していないアンテナ構造体とのそれぞれが、異なる周波数で得られたピークゲインを示す曲線図である。

【図11】本発明に係る第１の実施形態において、金属部品を使用したアンテナ構造体と金属部品を使用していないアンテナ構造体とをそれぞれ６２３９．６ＭＨｚで操作される場合、Ｙ－Ｚ平面上の垂直偏波パターンを示す模式図である。

【図12】本発明に係る第１の実施形態において、金属部品を使用したアンテナ構造体と金属部品を使用していないアンテナ構造体とをそれぞれ６２３９．６ＭＨｚで操作される場合、Ｘ－Ｙ平面での垂直偏波パターンを示す模式図である。

【図13】本発明に係る第１の実施形態において、金属部品を使用したアンテナ構造体と金属部品を使用していないアンテナ構造体とをそれぞれ６４８９．６ＭＨｚで操作された場合、Ｙ－Ｚ平面での垂直偏波パターンを示す模式図である。

【図14】本発明に係る第１の実施形態において、金属部品を使用したアンテナ構造体と金属部品を使用していないアンテナ構造体とをそれぞれ６４８９．６ＭＨｚで操作される場合、Ｘ－Ｙ平面での垂直偏波パターンを示す模式図である。

【図15】本発明に係る第１の実施形態において、金属部品を使用したアンテナ構造体と、金属部品を使用していないアンテナ構造体とをそれぞれ６７３９．６ＭＨｚで操作される場合、Ｙ－Ｚ平面での垂直偏波パターンを示す模式図である。

【図16】本発明に係る第１の実施形態において、金属部品を使用したアンテナ構造体と、金属部品を使用していないアンテナ構造体とをそれぞれ６７３９．６ＭＨｚで操作される場合、Ｘ－Ｙ平面での垂直偏波パターンを示す模式図である。

【図17】本発明に係る第２の実施形態のアンテナ構造体を示す側面模式図である。

【図18】本発明に係る第３の実施形態のアンテナ構造体を示す側面模式図である。

【図19】本発明に係る第４の実施形態のアンテナ構造体を示す側面模式図である。

【図20】本発明に係る第５の実施形態のアンテナ構造体を示す側面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

発明の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下本発明に関する詳細な説明と添付図面を参照する。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本発明の特許請求の範囲を制限するためのものではない。

【0014】

下記より、具体的な実施例で本発明が開示する実施形態を説明する。当業者は本明細書の公開内容により本発明のメリット及び効果を理解し得る。本発明は他の異なる実施形態により実行又は応用できる。本明細書における各細節も様々な観点又は応用に基づいて、本発明の精神逸脱しない限りに、均等の変形と変更を行うことができる。また、本発明の図面は簡単で模式的に説明するためのものであり、実際的な寸法を示すものではない。以下の実施形態において、さらに本発明に係る技術事項を説明するが、公開された内容は本発明を限定するものではない。また、本明細書に用いられる「又は」という用語は、実際の状況に応じて、関連する項目中の何れか一つ又は複数の組合せを含み得る。
［第１の実施形態］

【0015】

図１、図５乃至図１６を参照されたい。本発明に係る第１の実施形態は、アンテナ構造体の製造方法を提供する。まず、図１、図５乃至図７に示すように、アンテナシミュレーションソフトウェアによって、仮想チップアンテナ及び仮想金属部品のそれぞれが仮想回路基板での最適配置と、仮想金属部品の最適寸法とを評価することで、アンテナシミュレーション情報を取得する（ステップＳ１００）。アンテナシミュレーション情報に基づいて、チップアンテナ２と金属部品３とを回路基板１に固定させることで、アンテナ構造体Ｓを取得する（ステップＳ１０２）。続いて、図１、図８乃至図１６に示すように、アンテナ構造体Ｓをテストすることによって、アンテナ構造体Ｓによるアンテナ電気情報（例えば、図８乃至図１０に示すように）及びアンテナパターン情報（例えば、図１１乃至図１６に示すように）（ステップＳ１０４）を取得する。また、本発明に係る第１の実施形態はさらに、アンテナ構造体の製造方法で作られたアンテナ構造体Ｓを提供する。これによって、アンテナ構造体Ｓの垂直偏波利得を向上させる。

【0016】

図２、図５乃至図１６に示すように、本発明に係る第１の実施形態は、次のようなアンテナ構造体の組立て方法を提供する。まず、図２に示すように、回路基板１、チップアンテナ２及び金属部品３を用意する（ステップＳ２００）。そして、図２、図５乃至図７に示すように、チップアンテナ２と金属部品３とを回路基板１に固定させることで、アンテナ構造体Ｓを形成する（ステップＳ２０２）。また、本発明に係る第１の実施形態はさらに、アンテナ構造体の組立て方法で製造されたアンテナ構造体Ｓを提供することで、アンテナ構造体Ｓの垂直偏波利得を向上させる。

【0017】

図３、図５乃至図１６に示すように、本発明に係る第１の実施形態は、アンテナ構造体の使用方法を提供する。まず、図３、図５乃至図７に示すように、アンテナ構造体Ｓを用意する。アンテナ構造体Ｓは、回路基板１、回路基板１に配置されたチップアンテナ２、及び回路基板１に配置された金属部品３を含む（ステップＳ３００）。そして、図３、図１１乃至図１６に示すように、金属部品３とチップアンテナ２との（配置レイアウト）が相俟って、アンテナ構造体Ｓに垂直偏波パターンを生じさせる（ステップＳ３０２）。また、本発明に係る第１の実施形態はさらに、垂直偏波利得を高めるためのアンテナ構造体Ｓを提供する。かつ、アンテナ構造体Ｓは、アンテナ構造体の使用方法に適用される。

【0018】

図４、図５乃至図１６に示すように、本発明に係る第１の実施形態において、可動装置Ｍが提供される。可動装置Ｍは、アンテナ構造体Ｓを使用した。アンテナ構造体Ｓは、回路基板１、回路基板１に配置されたチップアンテナ２、及び回路基板１に配置された金属部品３を含む。例えば、可動装置Ｍとしては、自動車、船舶、航空機などあらゆる輸送手段が挙げられる。

【0019】

なお、図６に示すように、アンテナ構造体Ｓにおける無線信号の送信に使用する動作周波数の波長をλとした場合、金属部品３とチップアンテナ２との距離Ｄ（チップアンテナ２の一端部から金属部品３の一端部までの間隔距離）はλ／２以下（またはλ／２より小さい）にすることが好ましい。また、金属部品３の全長Ｌ（金属部品３の一方の末端から金属部品３の他方の末端までの距離）は、λ／８以上（またはλ／８よりも大きい）にすることが好ましい。かつ、金属部品３が回路基板１に対する高さＨ（金属部品３の底端部から金属部品３の頂端部の垂直距離）はλ／１６以上（またはλ／１６よりも大きい）にすることが好ましい。このように、図１１乃至図１６に示すように、アンテナ構造体Ｓによる垂直偏波パターンと同じ方位において、（例えば、同様な仮想延伸線または同様な延伸方向において）「金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓ」による垂直偏波利得（例えば、図１１乃至図１６において実線で示された輪禍）は、「金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓ」による垂直偏波利得（例えば、図１１乃至図１６において破線で示された輪郭）よりも大きい。

【0020】

例えば、ステップＳ１００において、アンテナシミュレーションソフトウェアとしては、ＣＳＴ、ＨＦＳＳ、Ｓｏｎｎｅｔ、ＸＦＤＴＤまたは ＦＥＫＯ等であってもよい。また、仮想チップアンテナ及び仮想金属部品のそれぞれが仮想回路基板での最適配置について例を挙げれば、少なくとも仮想チップアンテナを仮想回路基板に配置するための「チップアンテナ位置情報（例えば、仮想チップアンテナを仮想回路基板の所定位置に配置する）」、及び「仮想金属部品を仮想回路基板に配置するための金属部品位置情報（例えば、仮想金属部品を仮想チップアンテナの近傍位置に配置する）」が挙げられる。また、仮想金属部品の最適寸法について例を挙げれば、少なくとも仮想金属部品の「形状情報（例えば、柱状の金属部品の使用（或いは柱状金属部品のみを採用）、シート状金属部品の使用（或いはシート状金属部品のみを採用）、または任意形状の金属部品）」、仮想金属部品から仮想チップアンテナまでの「距離情報（例えば、金属部品３とチップアンテナ２との距離Ｄをλ／４～λ／２に設定するか、或いはλ／４よりも小さく設定するか）」、「仮想金属部品の全長情報（例えば、金属部品３の全長Ｌをλ／８～２λに設定するか、或いは２λよりも大きく設定するか）」、及び「仮想金属部品から仮想回路基板までの高さ情報（例えば、回路基板１の面の向く方向に沿って金属部品３が回路基板１から延在する高さＨをλ／１６～１λに設定するか、或いは２λよりも大きく設定するか）」。即ち、アンテナシミュレーションソフトウェアによって得られたアンテナシミュレーション情報は、少なくとも仮想チップアンテナの位置情報、仮想金属部品の金属部品の位置情報、仮想金属部品の形状情報、仮想金属部品の距離情報、仮想金属部品の全長情報及び仮想金属部品の高さ情報を含む。なお、上記の例は、実施可能な実施形態の１つを例示したに過ぎず、本発明を限定する意図はない。

【0021】

例えば、ステップＳ１０２において、アンテナシミュレーション情報に基づいて、チップアンテナ２は、回路基板１の所定位置に溶接によって固定されてもよい。それによって、チップアンテナ２の２つの端子電極を、回路基板１の２つの導電性はんだパッドにそれぞれ溶接で固定させることで、チップアンテナ２を回路基板１に電気的に接続させる。また、ステップＳ１０２において、アンテナシミュレーション情報に基づいて、金属部品３を回路基板１に電気的に接続するために、金属部品３をはんだ付け、ロック、クランプによって回路基板１上の別の所定位置に固定することで、金属部品３をはんだ付け、ねじ止め、または締結によって回路基板１上の少なくとも１つの導電性はんだパッドに固定されてもよい。注意すべきは、金属部品３は、回路基板１における上面１０１と下面１０２との何れか一方に配置されると共に、回路基板１に電気的に接続されてもよい。かつ、チップアンテナ２が回路基板１の上面１０１に配置されると共に、金属部品３と互いに離間して配置されてもよい。また、金属部品３と回路基板となす角度は、８５度～９５度であってもよい。なお、上記の例は、実施可能な実施形態の１つを例示したに過ぎず、本発明を限定する意図はない。

【0022】

例えば、図５及び図６に示すように、チップアンテナ２が回路基板１の上面１０１における横方向に沿った中央部（チップアンテナの位置情報）に配置されると共に、金属部品３が回路基板１の上面１０１におけるチップアンテナ２の近傍にある所定位置（金属部品の位置情報）に配置される。また、図５及び図６に示すように、金属部品３は直立姿の柱状金属部品（形状情報）であるため、金属部品３と回路基板となす角度はちょうど９０度となる。また、図７に示すように、金属部品３とチップアンテナ２との距離Ｄはλ／４（距離情報）に設定してもよい。金属部品３の全長Ｌをλ／８（全長情報）に設定してもよい。回路基板１の面の向く方向に沿って金属部品３が回路基板１から延在する高さＨをλ／８（高さ情報）に設定してもよい。このように、ステップＳ１０４において、図８乃至図１６に示すように、アンテナシミュレーション情報に基づいて製造されたアンテナ構造体Ｓを実際にテストすると、アンテナ構造体Ｓによるアンテナ電気情報（例えば、図８乃至図１０に示すように）、及びアンテナパターン情報（例えば、図１１乃至図１６に示すように）を取得することができる。ところで、金属部品３は、柱状金属部品、シート状金属部品または任意形状の金属部品のいずれを採用したかにかかわらず、柱状金属部品の直径方向寸法（またはシート状金属部品の幅方向寸法、厚さ）等は、アンテナ構造体Ｓの垂直偏波パターンにあまり影響を及ばない。

【0023】

さらに言えば、図８に示すように、図８は、本発明に係る第１の実施形態に提供される「金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓ」、及び「金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓ」のそれぞれが、異なる周波数で得られた電圧定在波比（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ，ＶＳＷＲ）を示す曲線図である。例えば、本発明に係る第１の実施形態において、金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓをテストする場合、動作周波数がそれぞれ６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚの場合で測定された電圧定在波比はそれぞれ、１．３、１．２及び１．４となる。本発明に係る第１の実施形態において、金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓをテストする場合、動作周波数がそれぞれ６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚの場合で測定された電圧定在波比はそれぞれ１．３、１．２及び１．３となる。即ち、本発明に係る第１の実施形態において、アンテナ構造体Ｓが金属部品３を使用したかしないかにもかかわらず、動作周波数が６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚのいずれである場合にも、２以下の電圧定在波比が得られる。

【0024】

さらに言えば、図９に示すように、図９は、本発明に係る第１の実施形態に提供された「金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓ」、及び「金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓ」のそれぞれが異なる周波数で得られた放射効率（ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を示す曲線図である。例えば、本発明に係る第１の実施形態において、金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓをテストする場合、動作周波数がそれぞれ６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚの場合で測定された放射効率はそれぞれ８１％、８１％及び７９％となる。本発明に係る第１の実施形態において、金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓをテストする場合、動作周波数がそれぞれ６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚの場合で測定された放射効率はそれぞれ８２％、８２％及び８２％となる。即ち、第１の実施形態において、アンテナ構造体Ｓが金属部品３を使用したかしないかにもかかわらず、動作周波数が６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚの場合で測定された放射効率はいずれも７５％よりも大きい。

【0025】

さらに言えば、図１０に示すように、図１０は、本発明に係る第１の実施形態に提供された「金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓ」、及び「金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓ」のそれぞれが異なる周波数で得られたピークゲイン（ｐｅａｋ ｇａｉｎ）を示す曲線図である。例えば、本発明に係る第１の実施形態において、金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓをテストする場合、動作周波数がそれぞれ６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚの場合で測定されたピークゲインはそれぞれ１．８ｄＢｉ、１．９ｄＢｉ及び２．１ｄＢｉとなる。本発明に係る第１の実施形態において、金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓをテストする場合、動作周波数がそれぞれ６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚの場合で測定されたピークゲインはそれぞれ３．２ｄＢｉ、３．２ｄＢｉ及び３ｄＢｉとなる。即ち、第１の実施形態において、アンテナ構造体Ｓが金属部品３を使用したかしないかにもかかわらず、動作周波数がそれぞれ６２３９．６ＭＨｚ、６４８９．６ＭＨｚ及び６７３９．６ＭＨｚの場合で測定されたピークゲインはいずれも１．５ｄＢｉよりも大きい。

【0026】

さらに言えば、図１１及び図１２に示すように、図１１は、本発明に係る第１の実施形態に提供された「金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓ」、及び「金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓ」のそれぞれが６２３９．６ＭＨｚで操作された場合Ｙ－Ｚ平面の垂直偏波パターンを示す模式図である。図１２は、本発明に係る第１の実施形態に提供された「金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓ」、及び「金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓ」のそれぞれが６２３９．６ＭＨｚで操作された場合Ｘ－Ｙ平面の垂直偏波パターンを示す模式図である。例えば、図１１に示すように、アンテナ構造体Ｓを６２３９．６ＭＨｚで操作する場合、アンテナ構造体ＳのＹ－Ｚ平面で生成された垂直偏波パターンと同じ方位において（例えば、同様な仮想延伸線において）、金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓによる垂直偏波利得Ｐ１は、金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓによる垂直偏波利得Ｐ２よりも少なくとも１０ｄＢ以上大きくなる。図１２に示すように、アンテナ構造体Ｓを６２３９．６ＭＨｚで操作する場合、アンテナ構造体ＳのＸ－Ｙ平面で生成された垂直偏波パターンと同じ方位において（例えば、同様な仮想延伸線において）、金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓによる垂直偏波利得Ｐ１は、金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓによる垂直偏波利得Ｐ２よるも少なくとも１０ｄＢ以上大きくなる。

【0027】

さらに言えば、図１３及び図１４に示すように、図１３は、本発明に係る第１の実施形態に提供された「金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓ」、及び「金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓ」のそれぞれが６４８９．６ＭＨｚで操作された場合Ｙ－Ｚ平面の垂直偏波パターンを示す模式図である。図１４は、本発明に係る第１の実施形態に提供された「金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓ」、及び「金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓ」のそれぞれが６４８９．６ＭＨｚで操作された場合Ｘ－Ｙ平面の垂直偏波パターンを示す模式図である。例えば、図１３に示すように、アンテナ構造体Ｓを６４８９．６ＭＨｚで操作する場合、アンテナ構造体ＳのＹ－Ｚ平面で生成された垂直偏波パターンと同じ方位において（例えば、同様な仮想延伸線において）、金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓによる垂直偏波利得Ｐ１は、金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓによる垂直偏波利得Ｐ２よりも少なくとも１０ｄＢ以上大きくなる。図１４に示すように、アンテナ構造体Ｓを６４８９．６ＭＨｚで操作する場合、アンテナ構造体ＳのＸ－Ｙ平面で生成された垂直偏波パターンと同じ方位において（例えば、同様な仮想延伸線において）、金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓによる垂直偏波利得Ｐ１は、金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓによる垂直偏波利得Ｐ２よりも少なくとも１０ｄＢ以上大きくなる。

【0028】

さらに言えば、図１５及び図１６に示すように、図１５は、本発明に係る第１の実施形態に提供された「金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓ」、及び「金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓ」のそれぞれが６７３９．６ＭＨｚで操作された場合Ｙ－Ｚ平面の垂直偏波パターンを示す模式図である。図１６は、本発明に係る第１の実施形態に提供された「金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓ」、及び「金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓ」のそれぞれが６７３９．６ＭＨｚで操作された場合Ｘ－Ｙ平面の垂直偏波パターンを示す模式図である。例えば、図１５に示すように、アンテナ構造体Ｓを６７３９．６ＭＨｚで操作される場合、アンテナ構造体ＳでのＹ－Ｚ平面で生成された垂直偏波パターンと同じ方位において（例えば、同様な仮想延伸線において）、金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓによる垂直偏波利得Ｐ１は、金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓによる垂直偏波利得Ｐ２よりも少なくとも１０ｄＢ以上大きくなる。例えば、図１６に示すように、アンテナ構造体Ｓを６７３９．６ＭＨｚで操作される場合、アンテナ構造体ＳでのＸ－Ｙ平面で生成された垂直偏波パターンと同じ方位において（例えば、同様な仮想延伸線において）、金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓによる垂直偏波利得Ｐ１は、金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓによる垂直偏波利得Ｐ２よりも少なくとも１０ｄＢ以上大きくなる。
［第２の実施形態］

【0029】

図１７に示すように、本発明に係る第２の実施形態は、垂直偏波利得を高めるためのアンテナ構造体Ｓは、回路基板１、回路基板１に配置されたチップアンテナ２、及び回路基板１に配置された金属部品３を含む。図１７と図７との比較から看取できるように、本発明に係る第２の実施形態と第１の実施形態との最大な相違点は、第２の実施形態において、回路基板１に電気的に接続された金属部品３が回路基板１の下面１０２に配置される点にある。即ち、チップアンテナ２及び金属部品３はそれぞれ回路基板１における反対な両表面（上面１０１及び下面１０２）に配置される。

【0030】

詳しくは、アンテナ構造体Ｓにおいて無線信号の送信に使用する動作周波数の波長をλとした場合、金属部品３とチップアンテナ２との距離Ｄはλ／２以下に、金属部品３の全長Ｌをλ／８以上に、回路基板１の面の向く方向に沿って金属部品３が回路基板１から延在する高さＨをλ／１６以上にするように設定することによって、アンテナ構造体Ｓによる垂直偏波パターンと同じ方位において、「金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓ」による垂直偏波利得は、「金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓ」による垂直偏波利得よりも大きくなる。

【0031】

注目すべきは、本発明に係る第２の実施形態に提供されるアンテナ構造体Ｓは、回路基板１の上面１０１に配置されたもう１つの金属部品（例えば、図７に示された金属部品３）をさらに含んでもよい。即ち、本発明に係る第２の実施形態は、２つの金属部品３を、それぞれ回路基板１の上面１０１及び下面１０２に配置するように構成されてもよい。
［第３の実施形態］

【0032】

図１８に示すように、本発明に係る第３の実施形態は、垂直偏波利得を高めるためのアンテナ構造体Ｓを提供する。アンテナ構造体Ｓは、回路基板１、回路基板１に配置されたチップアンテナ２、及び回路基板１に配置された金属部品３を含む。図１８と図７との比較から看取できるように、本発明に係る第３の実施形態と第１の実施形態との最大な相違点は、第３の実施形態において、金属部品３は、回路基板１に固定するための固定部３１と、固定部３１に連接されると共に上向きに延在した延在部３２とを備える。かつ、金属部品３の固定部３１は、はんだ付け、ロック、クランプによって回路基板１に固定されてもよい。

【0033】

詳しくは、アンテナ構造体Ｓにおいて、無線信号の送信に使用する動作周波数の波長をλとした場合、金属部品３とチップアンテナ２との距離Ｄをλ／２以下に、金属部品３の全長（図示しない）をλ／８以上に、回路基板１の面の向く方向に沿って金属部品３が回路基板１から延在する高さＨをλ／１６以上にするように設定することが好ましい。それによって、アンテナ構造体Ｓによる垂直偏波パターンと同じ方位において、「金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓ」による垂直偏波利得は、「金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓ」による垂直偏波利得よりも大きくなる。
［第４の実施形態］

【0034】

図１９を参照されたい。本発明に係る第４の実施形態は、垂直偏波利得を高めるためのアンテナ構造体Ｓを提供する。アンテナ構造体Ｓは、回路基板１、回路基板１に配置されたチップアンテナ２、及び回路基板１に配置された金属部品３を備える。図１９と図７との比較から看取できるように、本発明に係る第４の実施形態と第１の実施形態との最大な相違点は、第４の実施形態において、金属部品３は、第１の垂直エレメント３２１及び第１の水平エレメント３２２を含む。第１の垂直エレメント３２１は回路基板１に垂直となり、かつ、第１の水平エレメント３２２は、第１の垂直エレメント３２１よりチップアンテナ２から離れる方向に向かって水平方向に延在するように構成される。

【0035】

詳しくは、アンテナ構造体Ｓにおいて、無線信号の送信に使用する動作周波数の波長をλとした場合、金属部品３とチップアンテナ２との距離Ｄをλ／２以下に、金属部品３の全長（図示しない）をλ／８以上に、回路基板１の面の向く方向に沿って金属部品３が回路基板１から延在する高さＨをλ／１６以上にするように設定することが好ましい。それによって、アンテナ構造体Ｓによる垂直偏波パターンと同じ方位において、「金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓ」による垂直偏波利得は、「金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓ」による垂直偏波利得よりも大きくなる。
［第５の実施形態］

【0036】

図２０を参照されたい。本発明に係る第５の実施形態には、垂直偏波利得を高めるためのアンテナ構造体Ｓが提供される。アンテナ構造体Ｓ回路基板１、回路基板１に配置されたチップアンテナ２、及び回路基板１に配置された金属部品３を備える。図２０と図７との比較から看取できるように、本発明に係る第５の実施形態と第１の実施形態との最大な相違点は、第５の実施形態において、金属部品３は、第１の垂直エレメント３２１、第１の水平エレメント３２２、第２の垂直エレメント３２３、第２の水平エレメント３２４及び第３の垂直エレメント３２５を含む。第１の垂直エレメント３２１は、回路基板１に垂直となり、第１の水平エレメント３２２は第１の垂直エレメント３２１よりチップアンテナ２から離れる方向に向かって水平方向に延在し、第２の垂直エレメント３２３は第１の水平エレメント３２２より上向きに延在すると共に第１の水平エレメント３２２に垂直となり、第２の水平エレメント３２４は第２の垂直エレメント３２３よりチップアンテナ２に近づくように水平方向に延在し、第３の垂直エレメント３２５は第２の水平エレメント３２４より上向きに延在すると共に第２の水平エレメント３２４に垂直となるように構成される。

【0037】

詳しくは、アンテナ構造体Ｓにおいて、無線信号の送信に使用する動作周波数の波長をλとした場合、金属部品３とチップアンテナ２との距離Ｄをλ／２以下に、金属部品３の全長（図示しない）をλ／８以上に、金属部品３が回路基板１のまでの高さＨをλ／１６以上にするように設定してもよい。それによって、アンテナ構造体Ｓによる垂直偏波パターンと同じ方位において、「金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓ」による垂直偏波利得は、「金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓ」による垂直偏波利得よりも大きくなる。

【0038】

注目すべきは、本発明に係る第５の実施形態に提供されたアンテナ構造体Ｓは、第３の垂直エレメント３２５を省略してもよいし、或いは第２の水平エレメント３２４及び第３の垂直エレメント３２５を共に省略することで、垂直偏波利得を高めるためのアンテナ構造体Ｓの変形例とするようにしてもよい。
［実施形態による有益の効果］

【0039】

本発明による有益な効果の１つは、本発明に提供される垂直偏波利得を高めるためのアンテナ構造体Ｓ、ンテナ構造体、アンテナ構造体の製造方法、アンテナ構造体の組立て方法、アンテナ構造体の使用方法、及び可動装置Ｍは、「アンテナ構造体Ｓが、回路基板１、回路基板１に配置されたチップアンテナ２、及び回路基板１に配置された金属部品３を含むこと」、及び「金属部品３とチップアンテナ２との距離Ｄをλ／２以下に、金属部品３の全長Ｌをλ／８以上に、回路基板１から回路基板１の面向く方向に沿って金属部品３が延在する高さＨをλ／１６以上にするように設定する」といった技術的手段によって、アンテナ構造体Ｓによる垂直偏波パターンと同じ方位において、金属部品３を使用したアンテナ構造体Ｓによる垂直偏波利得は、金属部品３を使用していないアンテナ構造体Ｓによる垂直偏波利得よりも大きくなる。

【0040】

以上に開示された内容は本発明の好ましい実施形態に過ぎず、これにより本発明の特許請求の範囲を制限するものではない。そのため、本発明の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。

【符号の説明】

【0041】

Ｍ ： 可動装置
Ｓ ： アンテナ構造体
１ ： 回路基板
１０１ ： 上面
１０２ ： 下面
２ ： チップアンテナ
３ ： 金属部品
３１ ： 固定部
３２ ： 延在部
３２１ ： 第１の垂直エレメント
３２２ ： 第１の水平エレメント
３２３ ： 第２の垂直エレメント
３２４ ： 第２の水平エレメント
３２５ ： 第３の垂直エレメント
Ｄ ： 距離
Ｌ ： 全長
Ｈ ： 高さ
Ｐ１， Ｐ２ ： 垂直偏波利得

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】