特開 2023-175384 アンテナ装置

(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】P2023175384

(43)【公開日】2023-12-12

(54)【発明の名称】アンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 5/48 20150101AFI20231205BHJP

   H01Q 5/371 20150101ALI20231205BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20231205BHJP

【ＦＩ】

H01Q5/48

H01Q5/371

H01Q1/38

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022087805

(22)【出願日】2022-05-30

(71)【出願人】

【識別番号】000227043

【氏名又は名称】日精株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】弁理士法人武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金子 勉

【テーマコード（参考）】

5J046

【Ｆターム（参考）】

5J046AA12

5J046AB07

5J046PA07

5J046UA02

(57)【要約】

【課題】小型化を維持した上で２０ｄＢ以上のアイソレーションを実現することができるアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ装置は、絶縁基板１の一面に同心円状に形成された半円弧状の第１の外側アンテナ素子２および第１の内側アンテナ素子３と、絶縁基板の他面に同心円状に形成された半円弧状の第２の外側アンテナ素子１９および第２の内側アンテナ素子２０と、絶縁基板の一面に形成されたアンテナ側結合部１７と、絶縁基板の他面に結合部と１８０度反転する姿勢に形成された給電結合部１８とを備えている。第１の外側アンテナ素子と第２の外側アンテナ素子は接続ライン４，１０と第１スルーホール１５を介してアンテナ側結合部に接合され、第１の内側アンテナ素子と第２の内側アンテナ素子は接続ライン５，１１と第２スルーホール１４を介してアンテナ側結合部に接合されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

異なる周波数帯に対応する２つのダイポール方式円偏波アンテナが同一の絶縁基板に配置されるアンテナ装置であって、
前記絶縁基板の一面に同一の中心点を中心として異なる半径で半円弧状に形成された第１の外側アンテナ素子および第１の内側アンテナ素子と、
前記絶縁基板の他面に同一の中心点を中心として異なる半径で半円弧状に形成された第２の外側アンテナ素子および第２の内側アンテナ素子と、
前記絶縁基板の前記一面に形成され、前記絶縁基板に設けられたスルーホールを介して前記第１の外側アンテナ素子と前記第２の外側アンテナ素子を接続する第１接続ラインと、
前記絶縁基板の前記一面に形成され、前記絶縁基板に設けられたスルーホールを介して前記第１の内側アンテナ素子と前記第２の内側アンテナ素子を接続する第２接続ラインと、
前記第１接続ラインと前記第２接続ラインが結合するように前記絶縁基板の前記一面に形成された結合部と、
前記結合部に対向するように前記絶縁基板の前記他面に形成された給電結合部と、
を備え、
前記第１の外側アンテナ素子と前記第２の外側アンテナ素子は、平面視で円環状に連続するように同一円上に配置されており、
前記第１の内側アンテナ素子と前記第２の内側アンテナ素子は、平面視で円環状に連続するように同一円弧上に配置されている、
ことを特徴とするアンテナ装置。

【請求項2】

前記結合部は、前記第１接続ラインが接続される第１結合素子と、前記第２接続ラインが接続される第２結合素子とを有し、前記第１結合素子と前記第２結合素子は、それぞれ一部が分断された楕円形状に形成されており、前記第２結合素子が前記第１結合素子の内側に間隔を隔てて配置されている、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項3】

前記第２の内側アンテナ素子に前記第１の内側アンテナ素子の一部と平面的に重なる重畳部が形成されており、前記第２結合素子の内側に分断部を有する楕円形状の第３結合素子が間隔を隔てて配置されていると共に、前記第３結合素子に接合する第３接続ラインが前記絶縁基板に設けられたスルーホールを介して前記重畳部に接続されている、請求項２に記載のアンテナ装置。

【請求項4】

前記給電結合部が前記結合部と平面視で１８０度反転する姿勢に配置されている、請求項３に記載のアンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の周波数帯に対応する円偏波アンテナを備えたアンテナ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

携帯電話機や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ Ｏｕｔｐｕｔ）と呼ばれる通信方式により、同一周波数に対応するアンテナが１台の無線機に複数個接続されている。ＭＩＭＯは送受信の双方を複数のアンテナで構成することで、高いスループットや高信頼性通信を実現する無線通信技術であるが、実際にシステムを設計する段階では、小型化が求められる端末にどのように複数のアンテナを実装するかが問題となる。

【0003】

この種のアンテナ装置の一例として、特許文献１には、第１の円弧状アンテナ素子と第２の円弧状アンテナ素子とを含んで円弧状アンテナ素子が構成され、第１の円弧状アンテナ素子及び第２の円弧状アンテナ素子は、それぞれ、円弧状アンテナ素子の外周部から内周部に向けて、３つの周波数帯に対応する一体アンテナ素子と、一体アンテナ素子と間隔を隔てて配置される１つの周波数帯に対応する単体アンテナ素子と、を有し、第１の円弧状アンテナ素子と第２の円弧状アンテナ素子とがそれぞれ接合される複数の接合器と、複数の接合器が結合される結合部と、を有する基板型アンテナが記載されている。

【0004】

特許文献１に記載されたアンテナ装置は、基板表面に第１の円弧状アンテナ素子である長寸円弧状アンテナ素子と第２の円弧状アンテナ素子である短寸円弧状アンテナ素子とが中心点を中心に同心円状に形成され、これら長寸円弧状アンテナ素子と短寸円弧状アンテナ素子は間隔を隔てて対向するように分割されている。長寸円弧状アンテナ素子と短寸円弧状アンテナ素子はそれぞれ、３つの周波数帯に対応する外側の一体アンテナ素子と、一体アンテナ素子の内側に間隔を隔てて配置された１つの周波数帯に対応する単体アンテナ素子とを有しており、基板表面の中央部には結合器が形成されている。結合器は互いに離間して配置された長円形状の４つの結合素子を有しており、これら結合素子はギャップを介して離間する分断部を有している。そして、長寸円弧状アンテナ素子と短寸円弧状アンテナ素子とが、各結合素子の分断部で個別の接続パターンを用いて接合されている。

【0005】

具体的には、最も外側の結合素子は、１本の接続パターンにより長寸円弧状アンテナ素子の単体アンテナ素子と短寸円弧状アンテナ素子の一体アンテナ素子と接合され、最も内側の結合素子は、別の接続パターンにより長寸円弧状アンテナ素子の一体アンテナ素子と短寸円弧状アンテナ素子の単体アンテナ素子と接合され、残り２つの結合素子は、別の接続パターンにより長寸円弧状アンテナ素子の一体アンテナ素子と短寸円弧状アンテナ素子の一体アンテナ素子と接合されている。このように、長寸円弧状アンテナ素子と短寸円弧状アンテナ素子とは、４本の接続パターンによって結合器の各結合素子と接合されることにより、全体としてダイポール方式の円偏波アンテナとして構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２２-５４５２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載されたアンテナ装置では、基板表面に長寸円弧状アンテナ素子と短寸円弧状アンテナ素子とが分割されて同心円状に対向配置されており、これら長寸円弧状アンテナ素子と短寸円弧状アンテナ素子との合計の長さを調整することにより、アンテナの軸比（（ＡＲ：Ａｘｉａｌ Ｒａｔｉｏ）を円偏波として必要な３ｄＢ以下（のアンテナ間アイソレーション１５ｄＢ以下）に調整することができる。しかしながら、長寸円弧状アンテナ素子の内側の単体アンテナ素子と短寸円弧状アンテナ素子の外側の一体アンテナ素子とを接続パターンで接合した円偏波アンテナと、短寸円弧状アンテナ素子の内側の単体アンテナ素子と長寸円弧状アンテナ素子の外側の一体アンテナ素子とを別の接続パターンで接合した円偏波アンテナとを組み合わせたアンテナ構造であるため、５Ｇ携帯電話端末やＷｉ-Ｆｉ６（ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ）等で求められているアンテナ間のアイソレーション２０ｄＢ以上を実現することは困難であった。

【0008】

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、小型化を維持した上で２０ｄＢ以上のアイソレーションを実現することができるアンテナ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成するために、本発明の一形態は、異なる周波数帯に対応する２つのダイポール方式円偏波アンテナが同一の絶縁基板に配置されるアンテナ装置であって、前記絶縁基板の一面に同一の中心点を中心として異なる半径で半円弧状に形成された第１の外側アンテナ素子および第１の内側アンテナ素子と、前記絶縁基板の他面に同一の中心点を中心として異なる半径で半円弧状に形成された第２の外側アンテナ素子および第２の内側アンテナ素子と、前記絶縁基板の前記一面に形成され、前記絶縁基板に設けられたスルーホールを介して前記第１の外側アンテナ素子と前記第２の外側アンテナ素子を接続する第１接続ラインと、前記絶縁基板の前記一面に形成され、前記絶縁基板に設けられたスルーホールを介して前記第１の内側アンテナ素子と前記第２の内側アンテナ素子を接続する第２接続ラインと、前記第１接続ラインと前記第２接続ラインが結合するように前記絶縁基板の前記一面に形成された結合部と、前記結合部に対向するように前記絶縁基板の前記他面に形成された給電結合部と、を備え、前記第１の外側アンテナ素子と前記第２の外側アンテナ素子は、平面視で円環状に連続するように同一円弧上に配置されており、前記第１の内側アンテナ素子と前記第２の内側アンテナ素子は、平面視で円環状に連続するように同一円上に配置されている、ことを特徴としている。

【発明の効果】

【0010】

本発明のアンテナ装置によれば、小型化を維持した上で２０ｄＢ以上のアイソレーションを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係るアンテナ装置のアンテナパターンを示す平面図である。

【図2】実施形態に係るアンテナ装置のアンテナパターンを示す裏面図である。

【図3】図１と図２に示すアンテナパターン絶縁基板の上方から見た透視図である。

【図4】実施形態に係るアンテナ装置が右旋円偏波アンテナとして動作する場合の説明図である。

【図5】実施形態に係るアンテナ装置が左旋円偏波アンテナとして動作する場合の説明図である。

【図6】図４と図５に示す２つのアンテナ装置を近接配置した状態を示す説明図である。

【図7】図６に示す２つのアンテナの定在波比（ＶＳＷＲ値）を示すグラフである。

【図8】図６に示す２つのアンテナ間のアイソレーションを示すグラフである。

【図9】図６に示す２つのアンテナの２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯における利得の最大値と平均値を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

【0013】

本実施形態に係るアンテナ装置は、Ｗｉ-Ｆｉ６の２．４ＧＨｚ帯（２４００～２４８４ＭＨｚ）、５ＧＨｚ帯（５１５０～５２５０ＭＨｚ、５２５０～５３５０ＭＨｚ、５４７０～５７２５ＭＨｚ）のＭＩＭＯアンテナに対応するアンテナ装置である。

【0014】

図１は本実施形態に係るアンテナ装置のアンテナパターンを示す平面図、図２は該アンテナ装置のアンテナパターンを示す裏面図、図３は図１と図２に示すアンテナパターンを絶縁基板の上方から見た透視図である。これら図１～３に示すアンテナ装置は、複数のアンテナ素子の最小構成である２つの円弧状アンテナ素子が、絶縁基板の表面と裏面に配置されたＷｉ-Ｆｉ６用のダイポール方式円偏波アンテナである。

【0015】

図１に示すように、絶縁基板１の表面１Ａには、第１の外側アンテナ素子２と、第１の内側アンテナ素子３と、アンテナ側結合部１７とが形成されている。絶縁基板１は、ガラスエポキシ樹脂等の誘電材料から板状体であり、本実施形態では、誘電率４．３のＦＲ－４基板（板厚０．３ｍｍ）を用いている。

【0016】

第１の外側アンテナ素子２と第１の内側アンテナ素子３は、同一の中心点Ｏを中心として異なる半径で半円弧状に形成されている。第１の内側アンテナ素子３は第１の外側アンテナ素子２の内方に間隔を隔てて配置されており、第１の外側アンテナ素子２の円弧長は第１の内側アンテナ素子３の円弧長に比べて十分に長く設定されている。

【0017】

アンテナ側結合部１７は中心点Ｏを囲むように配置された３本の結合素子７，８，９を有しており、これら各結合素子７，８，９は互いに離間して楕円形状に形成されている。３本の結合素子を外側から順に第１結合素子７、第２結合素子８、第３結合素子９とすると、第１乃至第３結合素子７，８，９はそれぞれ一部が分断されてギャップ１３を有している。

【0018】

第１の外側アンテナ素子２は、第１接続ライン４を経由して第１結合素子７に接続され、さらに別の第１接続ライン１０を経由して第１スルーホール１５に接続されている。第１の内側アンテナ素子３は、第２接続ライン５を経由して第２結合素子８に接続され、さらに別の第２接続ライン１１を経由して第２スルーホール１４に接続されている。第３結合素子９には一対の第３接続ライン６，１２が接続されており、これら第３接続ライン６，１２は第１の外側アンテナ素子２と第１の内側アンテナ素子３に接続されていないが、一方の第３接続ライン１２は第３スルーホール１６に接続されている。なお、第１乃至第３スルーホール１４，１５，１６は、絶縁基板１に穿設した貫通孔にメッキ処理を施すことによって形成されている。

【0019】

図２に示すように、絶縁基板１の裏面１Ｂには、第２の外側アンテナ素子１９と、第２の内側アンテナ素子２０と、給電結合部１８とが形成されている。第２の外側アンテナ素子１９と第２の内側アンテナ素子２０は、同一の中心点Ｏを中心として異なる半径で半円弧状に形成されている。

【0020】

第２の外側アンテナ素子１９は、絶縁基板１の表面１Ａに形成された第１の外側アンテナ素子２と同じ半径の円弧上に配置されている。これら第１の外側アンテナ素子２と第２の外側アンテナ素子１９は平面視で真円状となっており、第１スルーホール１５が第２の外側アンテナ素子１９の端部に接続されている。

【0021】

第２の内側アンテナ素子２０は第２の外側アンテナ素子１９の内方に間隔を隔てて配置されており、第２の内側アンテナ素子２０の円弧長は第２の外側アンテナ素子１９の円弧長に比べて十分に長く設定されている。第２の内側アンテナ素子２０は、絶縁基板１の表面１Ａに形成された第１の内側アンテナ素子３と同じ半径の円弧上に配置されている。これら第１の内側アンテナ素子３と第２の内側アンテナ素子２０は平面視で真円状となってとなっており、第２スルーホール１４と第３スルーホール１６が第２の内側アンテナ素子２０の端部側に接続されている。

【0022】

給電結合部１８は、中心点Ｏを囲むように配置された外側給電結合素子２１と内側給電結合素子２２とを有しており、これら外側給電結合素子２１と内側給電結合素子２２は、互いに離間して楕円形状に形成されている。外側給電結合素子２１と内側給電結合素子２２はそれぞれ分断されたギャップ２４を有しており、給電結合部１８は絶縁基板１の表面１Ａに形成されたアンテナ側結合部１７と平面視で１８０度反転する姿勢に配置されている。すなわち、外側給電結合素子２１と第１結合素子７が互いに反転した姿勢で重なっており、内側給電結合素子２２と第３結合素子９が互いに反転した姿勢で重なっている。また、各給電結合素子２１，２２のギャップ２４を挟んで分断された両端部にそれぞれ給電点２５，２６が形成されており、後述するように、これら給電点２５，２６に対して信号ケーブル（同軸ケーブル）の中心導体と外部導体が選択的に接続されるようになっている。

【0023】

図３に示すように、絶縁基板１の表面１Ａと裏面１Ｂに形成されたアンテナパターンを上方から透視して平面的に見たとき、第１の外側アンテナ素子２と第２の外側アンテナ素子１９は真円状に配置されている。本実施形態の場合、第１の外側アンテナ素子２と第２の外側アンテナ素子１９の円弧上を位相が３６０度回転するよう長さを調整し、２．４ＧＨｚ帯の周波数に対応する長さに調整されている。そして、第１の外側アンテナ素子２の一端が第１接続ライン４を経由して第１結合素子７に接続され、さらに第１接続ライン１０と第１スルーホール１５を経由して第２の外側アンテナ素子１９の一端に接続されることにより、２．４ＧＨｚ帯に対応する第１のダイポール方式円偏波アンテナが構成されている。

【0024】

同様に、第１の内側アンテナ素子３と第２の内側アンテナ素子２０も真円状に配置されている。第２の内側アンテナ素子２０は、第１の内側アンテナ素子３の一部と平面的に重なる重畳部２０ａを有しており、この重畳部２０ａによって第１の内側アンテナ素子３と第２の内側アンテナ素子２０の合計の長さが延長されている。本実施形態の場合、第１の内側アンテナ素子３の円弧長と重畳部２０ａを含む第２の内側アンテナ素子２０の円弧上を位相が３６０度回転するよう長さを調整し、５ＧＨｚ帯の周波数に対応する長さに調整されている。そして、第１の内側アンテナ素子３の一端が第２接続ライン５を経由して第２結合素子８に接続され、さらに第２接続ライン１１と第２スルーホール１４を経由して第２の内側アンテナ素子２０の一端部近傍に接続されることにより、５ＧＨｚ帯に対応する第２のダイポール方式円偏波アンテナが構成されている。

【0025】

さらに、第３接続ライン６が第３結合素子９に接続されると共に、第３結合素子９に接続する第３接続ライン１２から第３スルーホール１６を経由して第２の内側アンテナ素子２０の重畳部２０ａに接続されているため、第２のダイポール方式円偏波アンテナの広帯域化が図られている。

【0026】

また、絶縁基板１の表裏両面にアンテナ側結合部１７と給電結合部１８が平面視で１８０度反転する姿勢に対向配置されているため、アンテナ側結合部１７と給電結合部１８が静電容量結合され、第１のダイポール方式円偏波アンテナと第２のダイポール方式円偏波アンテナが受信した各周波数体の電波による利得が給電結合部１８上に生じる。そして、給電結合部１８の２つの給電点２５，２６に信号ケーブルを接続することにより、第１と第２のダイポール方式円偏波アンテナの利得が合成されるのと同時に、インピーダンスが５０Ωにマッチングされて信号ケーブルから合成利得が得られる。その際、給電結合部１８の２つの給電点２５，２６に対する信号ケーブルの中心導体と外部導体の接続形態を変えることにより、第１および第２のダイポール方式円偏波アンテナを右旋円偏波アンテナとしても左旋円偏波アンテナとしても動作させることができる。

【0027】

すなわち、図４に示すように、信号ケーブル（同軸ケーブル）２９の中心導体を図示左側の給電点２５に接続すると共に、ＧＮＤ線となる外部導体を図示右側の給電点２６に接続した場合、信号ケーブル２９からは右旋円偏波アンテナの利得が得られる。これとは逆に、図５に示すように、信号ケーブル２９の外部導体（ＧＮＤ線）を図示左側の給電点２５に接続すると共に、中心導体を図示右側の給電点２６に接続した場合、信号ケーブル２９からは左旋円偏波アンテナの利得が得られる。

【0028】

次に、本実施形態に係るアンテナ装置の作用について、図６～図９に基づいて説明する。

【0029】

図６は、図４に示す右旋円偏波アンテナＷ１と図５に示す左旋円偏波アンテナＷ２を絶縁基板３０に近接配置した状態を示す説明図である。図６に示すように、右旋円偏波アンテナＷ１と左旋円偏波アンテナＷ２は両方共に寸法を３４×３４ｍｍとし、それぞれのアンテナパターン間の距離を６ｍｍ（３×２ｍｍ）として絶縁基板３０に近接配置する。

【0030】

図７は、図６に示す絶縁基板３０の表面を板厚２ｍｍのポリカーボネイト樹脂からなるケース蓋の裏側に貼り付けた場合における２つのアンテナＷ１とＷ２の定在波比（ＶＳＷＲ値）を示すグラフであり、横軸は周波数、縦軸はＶＳＷＲ値である。図７に示すように、２つのアンテナＷ１とＷ２が図６に示すような寸法で配置されている場合、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯のＶＳＷＲ値をいずれも２以下とすることができる。

【0031】

図８は、２つのアンテナＷ１とＷ２間のアイソレーションを示すグラフである。図８に示すように、２つのアンテナＷ１とＷ２が図６に示すような寸法で配置されている場合、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯のアイソレーションをいずれも２０ｄＢ以上とすることができる。

【0032】

図９は、２つのアンテナＷ１とＷ２の２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯における利得の最大値と平均値を示すグラフであり、横軸が周波数、縦軸は円偏波における利得である。図９に示すように、２つのアンテナＷ１とＷ２が図６に示すような寸法で配置されている場合、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯における各利得に大きなバラツキがなく、全体として安定した利得の確保ができていることがわかる。

【0033】

以上説明したように、本実施形態に係るアンテナ装置は、２．４ＧＨｚ帯の周波数に対応する第１の外側アンテナ素子２と第２の外側アンテナ素子１９が絶縁基板１の表裏両面に振り分けて形成されていると共に、５ＧＨｚ帯の周波数に対応する第１の内側アンテナ素子３と第２の内側アンテナ素子２０が絶縁基板１の表裏両面に振り分けて形成され、これら対をなす２組のアンテナ素子が同一の中心点Ｏを中心に同心円状に配置されている。そして、第１の外側アンテナ素子２と第２の外側アンテナ素子１９が接続ライン４，１０と第１スルーホール１５を介してアンテナ側結合部１７に接合され、第１の内側アンテナ素子３と第２の内側アンテナ素子２０が別の接続ライン５，１１と第２スルーホール１４を介してアンテナ側結合部１７に接合されており、各接続ライン４，５，６，１０，１１，１２を互いに交差することなく絶縁基板１上に引き回すことにより、位相差なく真円に近いアンテナ素子を持つ２つのダイポール方式円偏波アンテナが構成されている。

【0034】

また、絶縁基板１の表裏両面にアンテナ側結合部１７と給電結合部１８が平面視で１８０度反転する姿勢に対向配置されているため、アンテナ側結合部１７と給電結合部１８が静電容量結合されることで、第１の円偏波アンテナと第２の円偏波アンテナの利得が給電結合部１８上に生じる。そして、給電結合部１８の２つの給電点２５，２６に信号ケーブル２９を接続することにより、第１と第２の円偏波アンテナの利得が合成されるのと同時に、インピーダンスが５０Ωにマッチングされて信号ケーブル２９から合成利得が得られる。その際、給電結合部１８の２つの給電点２５，２６に対する信号ケーブル２９の中心導体と外部導体の接続形態を変えることにより、第１および第２の円偏波アンテナを右旋円偏波アンテナとしても左旋円偏波アンテナとしても動作させることができる。

【0035】

さらに、第２の内側アンテナ素子２０が第１の内側アンテナ素子３の一部と平面的に重なる重畳部２０ａを有していると共に、アンテナ側結合部１７にギャップ１３を有する楕円形状の第３結合素子９が形成されており、この第３結合素子９が第３接続ライン１２から第３スルーホール１６を経由して重畳部２０ａに接続されている。このため、第１の内側アンテナ素子３と第２の内側アンテナ素子２０の円弧長を調整可能な範囲が広がり、第１の内側アンテナ素子３と第２の内側アンテナ素子によって構成される円偏波アンテナの広帯域化を実現することができる。

【0036】

このように本実施形態に係るアンテナ装置は、ダイポール方式の二分の一波長のアンテナであって、円弧状アンテナ素子の円弧の径を対応する周波数の円偏波位相が３６０度回転できる長さに調整可能となっている。そして、円弧状アンテナ素子が短い場合には、一方の半円弧状アンテナ素子を絶縁基板の表面側に配置すると共に、もう一方の半円弧状アンテナ素子を絶縁基板の裏面側に配置し、これら半円弧状アンテナ素子間を接続ラインとスルーホールを用いて接続することにより、左右の半円弧状アンテナ素子が互いに接触することなく長さ調整可能となり、アンテナの小型化も実現することができる。

【0037】

また、給電結合部の給電点に接続した信号ケーブルから得られる利得が右旋円偏波アンテナの時に、給電点に対する信号ケーブルの接続を逆にすると、同じアンテナパターンを用いて左旋円偏波アンテナになる。そして、右旋円偏波アンテナの円弧状アンテナ素子（対をなす２つの半円弧状アンテナ素子）を真円に近い形状にすることにより軸比（ＡＲ）が２ｄＢ以下となり、同様に、左旋円偏波アンテナの軸比も２ｄＢ以下となる。また、右旋円偏波と左旋円偏波のアイソレーションの関係は、交差偏波識別度（ＸＰＤ：Ｃｒｏｓｓ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ）からＡＲ=２ｄＢのときに２０ｄＢ、ＡＲ=１ｄＢのときに２５ｄＢとなる。したがって、このようにして作成した右旋円偏波アンテナと左旋円偏波アンテナを最小面積で近接して並設しても、二つの複数アンテナ素子からなる円偏波アンテナは、共に軸比が２ｄＢ以下に制御されると、アンテナ間のアイソレーションは２０ｄＢ以上になる。

【0038】

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。上記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

【0039】

例えば、上記実施形態では、給電結合部１８が外側給電結合素子２１と内側給電結合素子２２を有する２本の素子で構成されている場合について説明したが、外側給電結合素子２１と内側給電結合素子２２を一体化した１本の素子で構成しても良く、あるいは、アンテナ側結合部１７の３本の結合素子７，８，９に対応する３本の素子で構成しても良い。

【符号の説明】

【0040】

１ 絶縁基板
２ 第１の外側アンテナ素子
３ 第１の内側アンテナ素子
４，１０ 第１接続ライン
５，１１ 第２接続ライン
６，１２ 第３接続ライン
７ 第１結合素子
８ 第２結合素子
９ 第３結合素子
１３ ギャップ
１４ 第２スルーホール
１５ 第１スルーホール
１６ 第３スルーホール
１７ アンテナ側結合部
１８ 給電結合部
１９ 第２の外側アンテナ素子
２０ 第２の内側アンテナ素子
２０ａ 重畳部
２１ 外側給電結合素子
２２ 内側給電結合素子
２４ ギャップ
２５，２６ 給電点
２９ 信号ケーブル
Ｗ１ 右旋円偏波アンテナ
Ｗ２ 左旋円偏波アンテナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】