特開 2024-114623 アンテナ及びアンテナ装置

(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】P2024114623

(43)【公開日】2024-08-23

(54)【発明の名称】アンテナ及びアンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 5/28 20150101AFI20240816BHJP

   H01Q 5/364 20150101ALI20240816BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20240816BHJP

【ＦＩ】

H01Q5/28

H01Q5/364

H01Q1/38

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024006792

(22)【出願日】2024-01-19

(31)【優先権主張番号】202310093286.1

(32)【優先日】2023-02-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】596039187

【氏名又は名称】台達電子工業股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＤＥＬＴＡ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】フワン チエ－ツァオ

(72)【発明者】

【氏名】ス シアン－ロン

(72)【発明者】

【氏名】チェン イェン－ティン

【テーマコード（参考）】

5J046

【Ｆターム（参考）】

5J046AA03

5J046AA12

5J046AB13

(57)【要約】

【課題】アンテナ及びアンテナ装置を提供する。
【解決手段】本開示は、基板と、接地導体と、アンテナユニットとを備えるアンテナを提供する。接地導体は基板の第１表面に設けられ、接地導体ブランチを含む。アンテナユニットは、基板の第２表面に設けられ、給電体と、放射体と、短絡導体とを含む。給電体は、フィードイン信号を受信することに用いられ、給電体の一部の第１表面への投影が接地導体に重なる。放射体は、第１放射部と、第１放射部に接続される第２放射部とを含み、給電体が第１放射部と第２放射部との間に接続され、第１放射部及び第２放射部は、接地導体ブランチに平行であり、第１放射部及び第２放射部の長さは等しい。短絡導体は、第２放射部に接続され、貫通孔を介して接地導体に接続することに用いられる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１表面及び前記第１表面に対向する第２表面を含む基板と、
前記第１表面に設けられ、接地導体ブランチを含む接地導体と、
前記第２表面に設けられ、給電体と、放射体と、短絡導体と、を含むアンテナユニットと、
を備え、
前記給電体は、フィードイン信号を受信することに用いられ、その一部が前記接地導体のＹ軸方向に位置し、
前記放射体は、第１放射部及び前記第１放射部に接続される第２放射部を含み、前記給電体が前記第１放射部と前記第２放射部との間に接続され、前記第１放射部及び前記第２放射部は長さが等しく、ともに前記接地導体ブランチに平行であり、
前記短絡導体は、前記第２放射部に接続され、貫通孔を介して前記接地導体に接続され、
前記接地導体ブランチは前記フィードイン信号と共振して第１周波数帯域を発生させ、前記第１放射部及び前記第２放射部は前記フィードイン信号と共振して第２周波数帯域を発生させ、また前記第１放射部は前記フィードイン信号と共振して第３周波数帯域を発生させるアンテナ。

【請求項2】

前記第３周波数帯域は前記第２周波数帯域よりも大きく、前記第２周波数帯域は前記第１周波数帯域よりも大きい請求項１に記載のアンテナ。

【請求項3】

前記接地導体ブランチの長さは、前記第１周波数帯域の波長の四分の一である請求項１に記載のアンテナ。

【請求項4】

前記第１放射部の長さ及び前記第２放射部の長さの何れも前記第２周波数帯域の波長の八分の一である請求項１に記載のアンテナ。

【請求項5】

前記第１放射部が前記接地導体ブランチに対して、Ｚ軸方向に最小距離が存在し、前記最小距離の長さは前記第３周波数帯域の波長の四分の一と前記第２周波数帯域の波長の八分の一との差分値である請求項１に記載のアンテナ。

【請求項6】

金属平面及びケース縁部を含むケースと、
前記金属平面に対して垂直に設けられ、前記ケース縁部に近接する第１アンテナと、
を備え、
前記第１アンテナは、
第１表面及び前記第１表面に対向する第２表面を含む基板と、
前記第１表面に設けられ、接地導体ブランチを含み、また前記ケースに近接する接地縁部を有し、前記接地縁部と前記ケースとの間に間隔がある接地導体と、
前記第２表面に設けられ、給電体と、放射体と、短絡導体と、を含むアンテナユニットと、
を含み、
前記給電体は、フィードイン信号を受信することに用いられ、その一部が前記接地導体のＹ軸方向に位置し、
前記放射体は、第１放射部及び前記第１放射部に接続される第２放射部を含み、前記給電体が前記第１放射部と前記第２放射部との間に接続され、前記第１放射部及び前記第２放射部は長さが等しく、ともに前記接地導体ブランチに平行であり、
前記短絡導体は、前記第２放射部に接続され、貫通孔を介して前記接地導体に接続され、
また、前記アンテナユニットと前記金属平面との間隔が既定距離に等しい場合、前記接地導体ブランチは前記フィードイン信号と共振して第１周波数帯域を発生させ、前記第１放射部及び前記第２放射部は前記フィードイン信号と共振して第２周波数帯域を発生させ、前記第１放射部は前記フィードイン信号と共振して第３周波数帯域を発生させ、前記第１周波数帯域、前記第２周波数帯域及び前記第３周波数帯域のそれぞれは第１放射線場被覆率、第２放射線場被覆率及び第３放射線場被覆率を有し、
前記アンテナユニットと前記金属平面との間隔が前記既定距離よりも小さい場合、前記第１周波数帯域が、前記第１放射線場被覆率よりも大きい第４放射線場被覆率を有し、
前記アンテナユニットと前記金属平面との間隔が前記既定距離よりも大きい場合、前記第３周波数帯域が、前記第３放射線場被覆率よりも大きい第５放射線場被覆率を有するアンテナ装置。

【請求項7】

前記第３周波数帯域は前記第２周波数帯域よりも大きく、前記第２周波数帯域は前記第１周波数帯域よりも大きい請求項６に記載のアンテナ装置。

【請求項8】

前記第１アンテナと同じ構造を有する第２アンテナを更に備え、前記第１アンテナの前記基板と前記第２アンテナの基板とは、互いに平行であり又は互いに垂直である請求項６に記載のアンテナ装置。

【請求項9】

前記第１アンテナと前記第２アンテナとのアイソレーションは２３ｄＢよりも大きい請求項８に記載のアンテナ装置。

【請求項10】

前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの放射線場図は半球状に近似し、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの放射線場図被覆率は８０％よりも大きい請求項８に記載のアンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、アンテナ及びアンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、ｓｕｂ－７ＧＨｚの周波数帯域で第５世代ニューラジオ（５Ｇ ｎｅｗ ｒａｄｉｏ；５Ｇ ＮＲ）規格の高いニーズを満たすために、アンテナを更に設計する必要がある。それにより高動作帯域幅とアンテナ間の高アイソレーション（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）を処理し、高データ伝送レート（ｄａｔａ ｒａｔｅ）及び多入力多出力システム（ｍｕｌｔｉ－ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉ－ｏｕｔｐｕｔ，ＭＩＭＯ）の高スループット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を実現する。第５世代ニューラジオ規格よりも前のシステムでは、アンテナの動作周波数帯域が比較的小さい。このような帯域幅要件を満たすためには、一般的なアンテナの設計で十分である。例えば、代表的な逆Ｆアンテナタイプは、このような要件を満たすのに十分である。しかしながら、第５世代ニューラジオのマルチ帯域を実現するためには、通常、追加の部品（例えば、三次元金属プレート構造）を設計する必要がある。これは、外形寸法及びコストを大幅に増加させる。

【発明の概要】

【0003】

本開示は、第１表面及び第１表面に対向する第２表面を含む基板と、第１表面に設けられ、接地導体ブランチを含む接地導体と、第２表面に設けられ、給電体と、放射体と、短絡導体とを含むアンテナユニットと、を備え、給電体は、フィードイン信号を受信することに用いられ、その一部の第１表面への投影が接地導体に重なり、放射体は、第１放射部及び第１放射部に接続される第２放射部を含み、給電体が第１放射部と第２放射部との間に接続され、第１放射部及び第２放射部は長さが等しく、ともに接地導体ブランチに平行であり、短絡導体は、第２放射部に接続され、貫通孔を介して接地導体に接続され、接地導体ブランチは、フィードイン信号と共振して第１周波数帯域を発生させ、第１放射部及び第２放射部はフィードイン信号と共振して第２周波数帯域を発生させ、また第１放射部はフィードイン信号と共振して第３周波数帯域を発生させるアンテナを提供する。

【0004】

本開示は、金属平面及びケース縁部を含むケースと、金属平面に対して垂直に設けられ、ケース縁部に近接する第１アンテナと、を備え、第１アンテナは、第１表面及び第１表面に対向する第２表面を含む基板と、第１表面に設けられ、接地導体ブランチを含む接地導体と、第２表面に設けられ、給電体と、放射体と、短絡導体とを含むアンテナユニットと、を含み、給電体は、フィードイン信号を受信することに用いられ、その一部の第１表面への投影が接地導体に重なり、放射体は、第１放射部及び第１放射部に接続される第２放射部を含み、給電体が第１放射部と第２放射部との間に接続され、第１放射部及び第２放射部は長さが等しく、ともに接地導体ブランチに平行であり、短絡導体は、第２放射部に接続され、貫通孔を介して接地導体に接続され、また、アンテナユニットと金属平面との間隔が既定距離に等しい場合、接地導体ブランチはフィードイン信号と共振して第１周波数帯域を発生させ、第１放射部及び第２放射部はフィードイン信号と共振して第２周波数帯域を発生させ、第１放射部はフィードイン信号と共振して第３周波数帯域を発生させ、第１周波数帯域、第２周波数帯域及び第３周波数帯域のそれぞれは第１放射線場被覆率、第２放射線場被覆率及び第３放射線場被覆率を有し、アンテナユニットと金属平面との間隔が既定距離よりも小さい場合、第１周波数帯域が、前記第１放射線場被覆率よりも大きい第４放射線場被覆率を有し、アンテナユニットと金属平面との間隔が既定距離よりも大きい場合、第３周波数帯域が、前記第３放射線場被覆率よりも大きい第５放射線場被覆率を有するアンテナ装置を更に提供する。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】本開示の幾つかの実施例によるアンテナの上面斜視透視図である。

【図2】本開示の幾つかの実施例によるアンテナの側面図である。

【図3】本開示の幾つかの実施例によるアンテナの上面図である。

【図4】本開示の幾つかの実施例によるアンテナの下面図である。

【図5】本開示の幾つかの実施例によるアンテナの上面透視図である。

【図6】本開示の幾つかの実施例によるアンテナの反射損失の動作周波数帯域（反射係数と周波数）の概略図である。

【図7】本開示の幾つかの実施例によるアンテナ装置の概略図である。

【図8】本開示の幾つかの実施例によるアンテナ装置が発生する放射線場の概略図である。

【図9】本開示の幾つかの実施例による間隔の概略図である。

【図10】本開示の幾つかの実施例による２つのアンテナのケースにおける位置の概略図である。

【図11】本開示の別の実施例による２つのアンテナのケースにおける位置の概略図である。

【図12】本開示の別の実施例による２つのアンテナのケースにおける位置の概略図である。

【図13】本開示の幾つかの実施例による４つのアンテナのケースにおける位置の概略図である。

【図14】本開示の幾つかの実施例による８つのアンテナのケースにおける位置の概略図である。

【図15】本開示の幾つかの実施例による４つのアンテナ間の距離の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

図１を参照されたい。図１は、本開示の幾つかの実施例によるアンテナ１００の上面斜視透視図であり、図２は、本開示の幾つかの実施例によるアンテナ１００の側面図である。図１に示すように、アンテナ１００は、アンテナユニット１１０、基板１２０、及び接地導体１３０を含む。アンテナユニット１１０及び接地導体１３０はいずれも基板１２０に設けられる。幾つかの実施例において、アンテナユニット１１０及び接地導体１３０は、銅箔等の金属材質で製造されてよい。幾つかの実施例において、基板１２０の材質は、ＰＣＢを製造するためのテフロン（登録商標）（ＰＴＦＥ）やエポキシ樹脂（ＦＲ４）等の一般的な材質であってよい。

【0007】

また、図２に示すように、本実施例では、基板１２０は、第１表面Ｓ１、及び第１表面Ｓ１に対向する第２表面Ｓ２を有する。接地導体１３０は、第１表面Ｓ１に設けられる。アンテナユニット１１０は、第２表面Ｓ２に設けられる。アンテナユニット１１０は、貫通孔ＶＩＡによって基板１２０を介して接地導体１３０に接続される。

【0008】

図３を併せて参照されたい。図３は、本開示の幾つかの実施例によるアンテナ１００の上面図である。図３に示すように、アンテナ１００をｙ方向に平面視すると、第２表面Ｓ２上のアンテナユニット１１０は、放射体ＲＢ、給電体ＦＩＢ、及び短絡導体ＳＣＰを含む。放射体ＲＢは、第１放射部ＲＰ１及び第１放射部ＲＰ１に接続される第２放射部ＲＰ２を含み、給電体ＦＩＢが、第１放射部ＲＰ１と第２放射部ＲＰ２との間に接続され、第１放射部ＲＰ１と第２放射部ＲＰ２の長さは等しい。給電体ＦＩＢはフィードイン信号（即ち、フィードイン信号は受信した無線信号である）を受信することに用いられる。短絡導体ＳＣＰは、第２放射部ＲＰ２に接続される。幾つかの実施例において、給電体ＦＩＢは、フィードイン信号を受信することに利用可能なフィードインポイントＦＰを含んでよい。幾つかの実施例において、短絡導体ＳＣＰは貫通孔ＶＩＡを含み、且つ貫通孔ＶＩＡによって基板１２０を介して接地導体１３０に接続されてよい。言い換えれば、アンテナユニット１１０は、逆Ｆアンテナの構造である。

【0009】

幾つかの実施例において、基板１２０は、第１基板縁部ＳＥＤ１、第２基板縁部ＳＥＤ２、第３基板縁部ＳＥＤ３、及び第４基板縁部ＳＥＤ４を含んでよい。第１基板縁部ＳＥＤ１は、第２基板縁部ＳＥＤ２及び第３基板縁部ＳＥＤ３に垂直であってよく、第１基板縁部ＳＥＤ１は、第４基板縁部ＳＥＤ４に平行であってよい。

【0010】

幾つかの実施例において、放射体ＲＢと第１基板縁部ＳＥＤ１との間の距離は、放射体ＲＢと第４基板縁部ＳＥＤ４との間の距離よりも遥かに小さい。言い換えれば、放射体ＲＢは、第１基板縁部ＳＥＤ１に近接してよい。幾つかの実施例において、短絡導体ＳＣＰと第２基板縁部ＳＥＤ２との間の距離は、短絡導体ＳＣＰと第３基板縁部ＳＥＤ３との間の距離よりも遥かに小さい。言い換えれば、短絡導体ＳＣＰは、第２基板縁部ＳＥＤ２に近接してよい。

【0011】

幾つかの実施例において、放射体ＲＢの設置方向は、第１基板縁部ＳＥＤ１及び第４基板縁部ＳＥＤ４に平行であってよく、且つ第２基板縁部ＳＥＤ２及び第３基板縁部ＳＥＤ３に垂直であってよい。幾つかの実施例において、短絡導体ＳＣＰの設置方向は、第２基板縁部ＳＥＤ２及び第３基板縁部ＳＥＤ３に平行であってよく、且つ第１基板縁部ＳＥＤ１及び第４基板縁部ＳＥＤ４に垂直であってよい。

【0012】

幾つかの実施例において、給電体ＦＩＢは、第１フィードイン部ＦＩＰ１及び第２フィードイン部ＦＩＰ２を含んでよく、第１フィードイン部ＦＩＰ１は、第２フィードイン部ＦＩＰ２に接続され、第２フィードイン部ＦＩＰ２は、第１放射部ＲＰ１と第２放射部ＲＰ２との間に接続され、第１フィードイン部ＦＩＰ１と第２フィードイン部ＦＩＰ２とは互いに垂直である。幾つかの実施例において、第１フィードイン部ＦＩＰ１はフィードインポイントＦＰを含んでよく、且つフィードインポイントＦＰを介してフィードイン信号を受信する。幾つかの実施例において、第１フィードイン部ＦＩＰ１の設置方向は、第１基板縁部ＳＥＤ１及び第４基板縁部ＳＥＤ４に平行であってよく、且つ第２基板縁部ＳＥＤ２及び第３基板縁部ＳＥＤ３に垂直であってよい。幾つかの実施例において、第２フィードイン部ＦＩＰ２の設置方向は、第２基板縁部ＳＥＤ２及び第３基板縁部ＳＥＤ３に平行であってよく、且つ第１基板縁部ＳＥＤ１及び第４基板縁部ＳＥＤ４に垂直であってよい。

【0013】

図４を併せて参照されたい。図４は、本開示の幾つかの実施例によるアンテナ１００の下面図である。図４に示すように、アンテナ１００を－ｙ方向に底面から視たと、第１表面Ｓ１上の接地導体１３０は、接地導体ブランチＧＢＰを含む（即ち、接地導体ブランチＧＢＰは、接地導体１３０のストリップ状部分の一部である）。幾つかの実施例において、接地導体１３０はスロット孔ＳＬを含んでよい。幾つかの実施例において、接地導体ブランチＧＢＰの末端と第２基板縁部ＳＥＤ２との間の距離は、接地導体ブランチＧＢＰの末端と第３基板縁部ＳＥＤ３との間の距離よりも遥かに大きい。言い換えれば、接地導体ブランチＧＢＰは、第３基板縁部ＳＥＤ３に近接してよい。幾つかの実施例において、接地導体ブランチＧＢＰの設置方向は、第１基板縁部ＳＥＤ１及び第４基板縁部ＳＥＤ４に平行であってよく、且つ第２基板縁部ＳＥＤ２及び第３基板縁部ＳＥＤ３に垂直であってよい。

【0014】

図５を併せて参照されたい。図５は、本開示の幾つかの実施例によるアンテナ１００の上面透視図である。図５に示すように、給電体ＦＩＢの第１表面Ｓ１への投影は、接地導体１３０に重なる（即ち、給電体ＦＩＢの一部が接地導体１３０のＹ軸方向に位置する）。幾つかの実施例において、給電体ＦＩＢの第１フィードイン部ＦＩＰ１の第１表面Ｓ１への投影は接地導体１３０に重なってよく、給電体ＦＩＢの第２フィードイン部ＦＩＰ２の一部の第１表面Ｓ１への投影は接地導体１３０に重なってよい。幾つかの実施例において、短絡導体ＳＣＰの一部の第１表面Ｓ１への投影は、接地導体１３０に重なってよい。

【0015】

本実施例において、第１放射部ＲＰ１及び第２放射部ＲＰ２は、接地導体ブランチＧＢＰに平行である。幾つかの実施例において、第１放射部ＲＰ１及び第２放射部ＲＰ２の第１表面Ｓ１への投影は接地導体１３０に重ならなくてもよく、第２フィードイン部ＦＩＰ２の他の一部の第１表面Ｓ１への投影は接地導体１３０に重ならなくてもよく、短絡導体ＳＣＰの他の一部の第１表面Ｓ１への投影は接地導体１３０に重ならなくてもよい。幾つかの実施例において、第１フィードイン部ＦＩＰ１の一部の第１表面Ｓ１への投影は、接地導体１３０のスロット孔ＳＬに重なってよく、第１フィードイン部ＦＩＰ１の一部の幅は、第１フィードイン部ＦＩＰ１の他の部分の幅よりも小さくてよい。このような設置により、アンテナのインピーダンスがフィードインポイントの５０オームに近くなるように、マッチング回路と見なすことができる。

【0016】

本実施例において、接地導体ブランチＧＢＰはフィードイン信号と共振して第１周波数帯域を発生させ、第１放射部ＲＰ１及び第２放射部ＲＰ２はフィードイン信号と共振して第２周波数帯域を発生させ、第１放射部ＲＰ１はフィードイン信号と共振して第３周波数帯域を発生させる。幾つかの実施例において、第３周波数帯域は第２周波数帯域よりも大きく、第２周波数帯域は第１周波数帯域よりも大きい。言い換えれば、接地導体ブランチＧＢＰの共振により、アンテナ１００が低周波帯域で動作し、第１放射部ＲＰ１及び第２放射部ＲＰ２の共振により、アンテナ１００が中周波帯域で動作し、第１放射部ＲＰ１の共振により、アンテナ１００が高周波帯域で動作することができる（例えば、低周波帯域（即ち、第１周波帯域）の中心周波数は３．３ＧＨｚであってよく、中周波帯域（即ち、第２周波帯域）の中心周波数は４．２ＧＨｚであってよく、高周波帯域（即ち、第３周波帯域）の中心周波数は５ＧＨｚであってよい）。言い換えれば、このような構造は共振によって超広帯域（例えば、３．２ＧＨｚ～５．５ＧＨｚ）を発生させる。

【0017】

幾つかの実施例において、接地導体ブランチＧＢＰの長さＰは、第１周波数帯域の波長の四分の一であってよい。幾つかの実施例において、第１放射部ＲＰ１の長さＭ及び第２放射部の長さＭはいずれも第２周波数帯域の波長の八分の一である。幾つかの実施例において、第１放射部ＲＰ１の第１表面Ｓ１への投影と接地導体ブランチＧＢＰとの間に最小距離Ｎが存在し（即ち、第１放射部ＲＰ１が接地導体ブランチＧＢＰに対して、Ｚ軸方向に最小距離Ｎが存在する）、最小距離Ｎの長さは、第３周波数帯域の波長の四分の一と第２周波数帯域の波長の八分の一との差分値である。言い換えれば、アンテナの動作周波数帯域のニーズに応じて、アンテナ１００が所望の周波数帯域で動作できるように、接地導体ブランチＧＢＰの長さＰ、第１放射部ＲＰ１の長さＭ、第２放射部の長さＭ、及び最小距離Ｎを調整してよい。

【0018】

幾つかの実施形態において、存在する距離が最小距離Ｎよりも低いと、アンテナが所望の周波数帯域で動作するというニーズを達成できないことを説明すべきである。

【0019】

図６を併せて参照されたい。図６は、本開示の幾つかの実施例によるアンテナ１００の反射損失の動作周波数帯域（反射係数（ｓ－ｐａｒａｍｅｔｅｒ）と周波数）の概略図である。図６に示すように、－１０ｄＢをベースラインＢＬとして、上記アンテナ１００の構成により、アンテナ１００が共振によって発生する動作周波数帯域は、３．１～５．５ＧＨｚである。言い換えれば、アンテナ１００は共振により、第５世代無線通信技術のアンテナの動作周波数帯域の要件を満たすように、超広帯域を発生させることができる。

【0020】

上記アンテナ１００によれば、逆Ｆアンテナ１００、及び接地導体ブランチＧＢＰを有する接地導体１３０の共振によって、３つの共振周波数帯域を発生させることができる。これはアンテナ１００の動作周波数帯域を大幅に増加させ、それにより従来の第５世代無線通信技術のアンテナの動作周波数帯域が小さいという問題を解決する。また、動作周波数帯域のニーズに応じて、接地導体ブランチＧＢＰの長さＰ、第１放射部ＲＰ１の長さＭ、第２放射部の長さＭ、及び最小距離Ｎを調整することにより、アンテナが必要な周波数帯域で動作するという要件を簡単且つ迅速に達成することができる。

【0021】

図７を併せて参照されたい。図７は、本開示の幾つかの実施例によるアンテナ装置２００の概略図である。図７に示すように、アンテナ装置２００は、アンテナ１００及びケースＣＳを含む。ケースＣＳは、金属平面ＭＰ及びケース縁部ＥＦを含む。アンテナ１００は、金属平面ＭＰに対して垂直に設けられ、アンテナ１００は、ケース縁部ＥＦに近接する。言い換えれば、アンテナユニット１１０、基板１２０及び接地導体１３０の平面全体（即ち、法線方向ＡＮＬがｘ方向である）は、金属平面ＭＰ全体に垂直であり（即ち、法線方向ＭＮＬがｚ方向である）、アンテナユニット１１０、基板１２０、及び接地導体１３０は、ケース縁部ＥＦに近接し、基板１２０は、金属平面ＭＰに固定される。幾つかの実施例において、治具（ｆｉｘｔｕｒｅ）ＦＴを用いて基板１２０を金属平面ＭＰに直接固定してよい。幾つかの実施例において、ケースＣＳは、任意の金属材質で実現されてよい。なお、ケースＣＳに設けられるアンテナ１００も、上記図１～図５のアンテナ１００と同じ構造を有するため、ここでは説明を省略する。

【0022】

図８を併せて参照されたい。図８は、本開示の幾つかの実施例によるアンテナ装置２００が発生する放射線場ＲＰの概略図である。図８に示すように、ケースＣＳの金属平面ＭＰの法線方向はｚ方向であり、アンテナ１００はｚ方向に向かって半球体に近似する放射線場ＲＰを発生させ、＋Ｚ方向を基準として（即ち、０度とする）、放射線場ＲＰは８２．５度～－８２．５度の平面角に集中する。言い換えれば、アンテナ装置２００が発生する放射線場の被覆する領域は、±８２．５度の間にある。このことから、アンテナ装置２００は、極めて広い動作周波数帯域を備えるだけでなく、極めて良好な放射線場被覆率を維持できることが分かる。例えば、関心領域、即ち±８２．５度の間の指向性（ｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙ）＞０ｄＢｉの放射線場被覆率は８０％以上に達する。

【0023】

図９を併せて参照されたい。図９は、本開示の幾つかの実施例による間隔Ｚの概略図である。図９に示すように、アンテナ１００における接地導体１３０は、ケースＣＳに近接する接地縁部ＧＥＤを有し、接地縁部ＧＥＤとケースＣＳとの間に間隔Ｚが存在する。言い換えれば、接地縁部ＧＥＤとケースＣＳとの間の最小距離が、この間隔Ｚである。

【0024】

本実施例において、間隔Ｚが既定距離に等しい場合、接地導体ブランチＧＢＰはフィードイン信号と共振して第１周波数帯域を発生させ、第１放射部ＲＰ１及び第２放射部ＲＰ２はフィードイン信号と共振して第２周波数帯域を発生させ、第１放射部ＲＰ１はフィードイン信号と共振して第３周波数帯域を発生させる。間隔Ｚが既定距離に等しい場合、３．３～５ＧＨｚの周波数帯域に対して良好な放射線場被覆率（即ち、８０％よりも大きい）を有する。更に、第１周波数帯域、第２周波数帯域及び第３周波数帯域はいずれも８０％よりも大きい放射線場被覆率を有する。第１周波数帯域、第２周波数帯域及び第３周波数帯域はそれぞれ第１放射線場被覆率、第２放射線場被覆率及び第３放射線場被覆率を有し、第１放射線場被覆率、第２放射線場被覆率及び第３放射線場被覆率はいずれも８０％よりも大きい。間隔Ｚが既定距離よりも小さい場合、ｎ７８周波数帯域（第１周波数帯域）に対して最適化された放射線場被覆率（即ち、高い放射線場被覆率）を有する。更に言えば、第１周波数帯域は、前記第１放射線場被覆率よりも大きい第４放射線場被覆率を有する。間隔Ｚが既定距離よりも大きい場合、ｎ７９周波数帯域（第３周波数帯域）に対して最適化された放射線場被覆率（即ち、高い放射線場被覆率）を有する。更に言えば、第３周波数帯域は、前記第３放射線場被覆率よりも大きい第５放射線場被覆率を有する。

【0025】

例えば、既定距離を８．１ｍｍに予め設定すると仮定すると、アンテナ装置２００におけるアンテナ１００は共振によって、３．３ＧＨｚの第１周波数帯域、４．２ＧＨｚの第２周波数帯域、及び５ＧＨｚの第３周波数帯域を発生させることができる。したがって、第５世代無線通信技術のｎ７８（又はｎ７７）及びｎ７９周波数帯域の要件を満たすことができ、角度が±８２．５度の間であり、各周波数帯域も良好な放射線場被覆率（約８０％）を有する。

【0026】

間隔Ｚを５．１ｍｍに調整すると、アンテナ装置２００におけるアンテナ１００は共振によって、３．３ＧＨｚの第１周波数帯域、４．２ＧＨｚの第２周波数帯域、及び５ＧＨｚの第３周波数帯域を発生させることができ、これは第５世代無線通信技術ｎ７８及びｎ７９周波数帯域のニーズを満たすことができる。ｎ７８周波数帯域に対して、角度が±８２．５度の間にあり、且つ最適化された放射線場被覆率（約８９％）を有する。

【0027】

間隔Ｚを１３．１ｍｍに調整すると、アンテナ装置２００におけるアンテナ１００は共振によって、３．３ＧＨｚの第１周波数帯域、４．２ＧＨｚの第２周波数帯域、及び５ＧＨｚの第３周波数帯域を発生させることができ、これは第５世代無線通信技術ｎ７８及びｎ７９周波数帯域のニーズを満たすことができる。ｎ７９周波数帯域に対して、角度が±８２．５度の間にあり、且つ最適化された放射線場被覆率（約８７％）を有する。

【0028】

なお、以上では、ケースＣＳに１つのアンテナ１００を設けることを例としたが、実際の応用において、ケースＣＳに１つ以上のアンテナ１００を設けてよい。以下、ケースＣＳに複数のアンテナ１００を設ける場合を実例で説明する。

【0029】

図１０を併せて参照されたい。図１０は、本開示の幾つかの実施例による２つのアンテナ１００（１）～１００（２）のケースにおける位置の概略図である。図１０に示すように、アンテナ装置２００は、アンテナ１００（１）～１００（２）及びケースＣＳを含む。アンテナ装置２００におけるアンテナ１００（１）～１００（２）は、金属平面ＭＰに互いに平行に設られけてよく、アンテナ１００（１）～１００（２）はいずれもケース縁部ＥＦに近接してよい。アンテナ１００（１）～１００（２）のそれぞれの平面の法線方向ＮＬ１～ＮＬ２の間の角度は、１８０度である。

【0030】

図１１を併せて参照されたい。図１１は、本開示の別の実施例による２つのアンテナ１００（１）～１００（２）のケースにおける位置の概略図である。図１１に示すように、アンテナ装置２００は、アンテナ１００（１）～１００（２）及びケースＣＳを含む。アンテナ装置２００におけるアンテナ１００（１）～１００（２）は、金属平面ＭＰに互いに平行に設られけてよく、アンテナ１００（１）はアンテナ１００（２）に近接し、アンテナ１００（１）～１００（２）はいずれもケース縁部ＥＦに近接してよい。アンテナ１００（１）～１００（２）のそれぞれの平面の法線方向ＮＬ１～ＮＬ２の間の角度は、０度である。

【0031】

図１２を併せて参照されたい。図１２は、本開示の別の実施例による２つのアンテナ１００（１）～１００（２）のケースにおける位置の概略図である。図１２に示すように、アンテナ装置２００は、アンテナ１００（１）～１００（２）及びケースＣＳを含む。アンテナ装置２００におけるアンテナ１００（１）～１００（２）は、金属平面ＭＰに互いに垂直に設られけてよく、アンテナ１００（１）はアンテナ１００（２）に近接し、アンテナ１００（１）～１００（２）はいずれもケース縁部ＥＦに近接してよい。アンテナ１００（１）～１００（２）のそれぞれの平面の法線方向ＮＬ１～ＮＬ２の間の角度は、９０度である。

【0032】

図１３を併せて参照されたい。図１３は、本開示の幾つかの実施例による４つのアンテナ１００（１）～１００（４）のケースにおける位置の概略図である。図１３に示すように、アンテナ装置２００は、アンテナ１００（１）～１００（４）及びケースＣＳを含む。アンテナ装置２００におけるアンテナ１００（１）～１００（２）は、金属平面ＭＰに互いに垂直に設られけてよく、アンテナ１００（１）はアンテナ１００（２）に近接し、アンテナ１００（１）～１００（２）はいずれもケース縁部ＥＦに近接してよい。アンテナ１００（１）～１００（２）のそれぞれの平面の法線方向ＮＬ１～ＮＬ２の間の角度は、９０度である。

【0033】

また、アンテナ装置２００におけるアンテナ１００（２）～１００（３）は、金属平面ＭＰに互いに平行に設られけてよく、アンテナ１００（２）はアンテナ１００（３）に近接し、アンテナ１００（２）～１００（３）はいずれもケース縁部ＥＦに近接してよい。アンテナ１００（２）～１００（３）のそれぞれの平面の法線方向ＮＬ２～ＮＬ３の間の角度は、０度である。

【0034】

また、アンテナ装置２００におけるアンテナ１００（３）～１００（４）は、金属平面ＭＰに互いに垂直に設られけてよく、アンテナ１００（３）はアンテナ１００（４）に近接し、アンテナ１００（３）～１００（４）はいずれもケース縁部ＥＦに近接してよい。アンテナ１００（３）～１００（４）のそれぞれの平面の法線方向ＮＬ３～ＮＬ４の間の角度は、９０度である。

【0035】

また、アンテナ装置２００におけるアンテナ１００（１）、１００（４）は、金属平面ＭＰに互いに平行に設られけてよく、アンテナ１００（１）、１００（４）はいずれもケース縁部ＥＦに近接してよい。アンテナ１００（１）、１００（４）のそれぞれの平面の法線方向ＮＬ１～ＮＬ４の間の角度は、１８０度である。

【0036】

図１４を併せて参照されたい。図１４は、本開示の幾つかの実施例による８つのアンテナ１００（１）～１００（８）のケースにおける位置の概略図である。図１４に示すように、アンテナ装置２００は、アンテナ１００（１）～１００（８）及びケースＣＳを含む。アンテナ１００（１）～１００（４）の設置方法は、図１３のアンテナ１００（１）～１００（４）の設置方法と同様である。また、線分ＬＮを基準として、アンテナ１００（１）～１００（４）の設置方法に基づいて、アンテナ１００（８）～１００（５）は鏡像的に設置される。

【0037】

以下、実例でアンテナ間の距離を説明する。図１５を併せて参照されたい。図１５は、本開示の幾つかの実施例による４つのアンテナ１００（１）～１００（４）間の距離Ａ、Ｂの概略図である。図１５に示すように、アンテナ１００（１）のフィードインポイントＦＰ（１）とアンテナ１００（２）のフィードインポイントＦＰ（２）との間の距離Ａは５３．４９ｍｍであり、アンテナ１００（２）のフィードインポイントＦＰ（２）とアンテナ１００（３）のフィードインポイントＦＰ（３）との間の距離Ｂは１３３．５ｍｍであり、アンテナ１００（３）のフィードインポイントＦＰ（３）とアンテナ１００（４）のフィードインポイントＦＰ（４）との間の距離Ａは５３．４９ｍｍである。

【0038】

なお、上記これらのアンテナの設置方法はいずれもアイソレーションが２０ｄＢよりも大きいという要件を満たすことができる。

【0039】

以上をまとめると、本開示のアンテナ及びアンテナ装置は共振によって第５世代無線通信技術の動作周波数帯域に適合するように大きな周波数帯域を発生させることができる。また、本開示のアンテナ及びアンテナ装置は、簡単な逆Ｆアンテナだけで第５世代無線通信技術の動作周波数帯域に適合することができ、複雑なアンテナを必要とせず、これはアンテナのコストを大幅に削減する。また、アンテナの放射体の長さや接地導体の接地導体ブランチの長さを調整すれば、必要な動作周波数帯域を調整することができ、これはアンテナ設計の利便性を大幅に向上させる。また、本開示のアンテナ及びアンテナ装置は、関心のある周波数帯域に対して、主要放射領域の放射線場被覆率を最適化することができる。

【0040】

本開示は、実施例に基づいて以上のように開示されたが、当該実施例は本開示を限定するものではなく、当業者であれば、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変更及び修正を行うことができ、よって、本開示の保護範囲は、添付の特許請求の範囲に定義されたものを基準とする。

【符号の説明】

【0041】

１００、１００（１）～１００（８） アンテナ
２００ アンテナ装置
１１０ アンテナユニット
１２０ 基板
１３０ 接地導体
Ｓ１ 第１表面
Ｓ２ 第２表面
ＶＩＡ 貫通孔
ＳＥＤ１ 第１基板縁部
ＳＥＤ２ 第２基板縁部
ＳＥＤ３ 第３基板縁部
ＳＥＤ４ 第４基板縁部
ＲＰ１ 第１放射部
ＲＰ２ 第２放射部
ＲＢ 放射体
ＦＩＰ１ 第１フィードイン部
ＦＩＰ２ 第２フィードイン部
ＦＩＢ 給電体
ＦＰ フィードインポイント
ＳＣＰ 短絡導体
ＳＬ スロット孔
ＧＢＰ 接地導体ブランチ
Ｍ、Ｐ 長さ
Ｎ 最小距離
Ｚ 間隔
ＣＳ ケース
ＥＦ ケース縁部
ＭＰ 金属平面
ＦＴ 治具
ＡＮＬ、ＭＮＬ、ＮＬ１～ＮＬ４ 法線方向
ＲＰ 放射線場
ＬＮ 線分
Ａ、Ｂ 距離
ＢＬ ベースライン
ＧＥＤ 接地縁部

【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】