知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024115062
(43)【公開日】2024-08-26
(54)【発明の名称】アンテナ装置及び無線通信装置
(51)【国際特許分類】
H01Q 13/08 20060101AFI20240819BHJP
H01Q 5/378 20150101ALI20240819BHJP
H01Q 1/24 20060101ALI20240819BHJP
【ＦＩ】
H01Q13/08
H01Q5/378
H01Q1/24 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023020524
(22)【出願日】2023-02-14
(71)【出願人】
【識別番号】524066085
【氏名又は名称】ＦＣＮＴ合同会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】森 雅朋
【テーマコード（参考）】
5J045
5J047
【Ｆターム（参考）】
5J045AA03
5J045DA10
5J045LA01
5J045NA03
5J047AB13
5J047FD01
(57)【要約】
【課題】より広帯域の周波数帯に使用できるアンテナ装置を提供する。
【解決手段】本アンテナ装置は、第１の周波数の電波の１／２波長に一辺の長さが形成され、給電点からの給電を受けて上記第１の周波数の上記電波を放射する矩形のパッチアンテナと、上記パッチアンテナによる上記電波の放射方向に配置され、上記パッチアンテナよりも小さい板状に形成される無給電素子と、第２の周波数の電波の１／４波長の長さを有する線状に形成され、長手方向の一端が上記無給電素子に接続され、上記長手方向の他端が開放される線状素子と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本アンテナ装置は、第１の周波数の電波の１／２波長に一辺の長さが形成され、給電点からの給電を受けて上記第１の周波数の上記電波を放射する矩形のパッチアンテナと、上記パッチアンテナによる上記電波の放射方向に配置され、上記パッチアンテナよりも小さい板状に形成される無給電素子と、第２の周波数の電波の１／４波長の長さを有する線状に形成され、長手方向の一端が上記無給電素子に接続され、上記長手方向の他端が開放される線状素子と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の周波数の電波の１／２波長に一辺の長さが形成され、給電点からの給電を受けて前記第１の周波数の前記電波を放射する矩形のパッチアンテナと、
前記パッチアンテナによる前記電波の放射方向に配置され、前記パッチアンテナよりも小さい板状に形成される無給電素子と、
第２の周波数の電波の１／４波長の長さを有する線状に形成され、長手方向の一端が前記無給電素子に接続され、前記長手方向の他端が開放される線状素子と、を備える、
アンテナ装置。
前記パッチアンテナによる前記電波の放射方向に配置され、前記パッチアンテナよりも小さい板状に形成される無給電素子と、
第２の周波数の電波の１／４波長の長さを有する線状に形成され、長手方向の一端が前記無給電素子に接続され、前記長手方向の他端が開放される線状素子と、を備える、
アンテナ装置。
【請求項2】
前記無給電素子と前記パッチアンテナとの前記放射方向における距離は、前記第２の周波数の前記電波の波長の０．０１倍以上、かつ、０．１倍未満である、
請求項１に記載のアンテナ装置。
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項3】
前記線状素子の幅は、前記第１の周波数の前記電波の波長の０．０２５倍以下である、
請求項１に記載のアンテナ装置。
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項4】
請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナ装置を実装した、
無線通信装置。
無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アンテナ装置及び無線通信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、より高速な無線通信システムである第５世代移動通信システム（５Ｇ）の普及が進められている。このような状況に鑑みて、様々なアンテナ装置も検討されている（特許文献１－３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開２０１９／１１６９４１号
【特許文献2】特開２００４－３２８０６７号公報
【特許文献3】特開２０１７－０９２５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
パッチアンテナは帯域が狭いため、例えば、５Ｇで使用されるＳｕｂ６帯（３～５ＧＨｚ）とＵｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ（ＵＷＢ）帯（７～９ＧＨｚ）をひとつのパッチアンテナでカバーすることは困難であった。
【0005】
開示の技術の１つの側面は、より広帯域の周波数帯に使用できるアンテナ装置及び無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
開示の技術の１つの側面は、次のようなアンテナ装置によって例示される。本アンテナ装置は、第１の周波数の電波の１／２波長に一辺の長さが形成され、給電点からの給電を受けて上記第１の周波数の上記電波を放射する矩形のパッチアンテナと、上記パッチアンテナによる上記電波の放射方向に配置され、上記パッチアンテナよりも小さい板状に形成される無給電素子と、第２の周波数の電波の１／４波長の長さを有する線状に形成され、長手方向の一端が上記無給電素子に接続され、上記長手方向の他端が開放される線状素子と、を備える。
【発明の効果】
【0007】
開示の技術によれば、より広帯域の周波数帯に使用できるアンテナ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
＜実施形態＞
以下、図面を参照して実施形態についてさらに説明する。図１及び図２は、実施形態に係るアンテナ装置１の一例を示す図である。図１はアンテナ装置１を正面から見た状態を例示し、図２はアンテナ装置１を側方から見た状態を例示する。アンテナ装置１は、基板２、給電点３、給電線３１、パッチアンテナ４、無給電素子５及び導電ライン６を備える。以下、本明細書において、パッチアンテナ４が電波を放射する方向をＺ方向、Ｚ方向と直交する２方向を夫々Ｘ方向、Ｙ方向とする。
以下、図面を参照して実施形態についてさらに説明する。図１及び図２は、実施形態に係るアンテナ装置１の一例を示す図である。図１はアンテナ装置１を正面から見た状態を例示し、図２はアンテナ装置１を側方から見た状態を例示する。アンテナ装置１は、基板２、給電点３、給電線３１、パッチアンテナ４、無給電素子５及び導電ライン６を備える。以下、本明細書において、パッチアンテナ４が電波を放射する方向をＺ方向、Ｚ方向と直交する２方向を夫々Ｘ方向、Ｙ方向とする。
【0010】
基板２は、各種電子部品を実装するプリント基板である。基板２は、硬質なリジッド基板であっても屈曲可能なフレキシブル基板であってもよい。
【0011】
給電点３は、基板２上に配置され、給電線３１を介してパッチアンテナ４に電力を給電する。パッチアンテナ４は、例えば、アンテナ装置１のＺ方向視（正面視）において正方形（パッチ形状）に形成される放射素子である。パッチアンテナ４は、給電点３からの給電を受けてＺ方向に第１の周波数の電波を放射する。パッチアンテナ４と基板２とのＺ方向における距離Ｈ１は、例えば、２ｍｍである。パッチアンテナ４の一辺の長さＷ１は、パッチアンテナ４が放射する第１の周波数の電波の波長をλ１とすると、λ１／２（λ１の半波長）に相当する長さである。
【0012】
無給電素子５は、パッチアンテナ４による電波の放射方向に配置される無給電の素子である。無給電素子５とパッチアンテナ４とのＺ方向における距離Ｈ２は、０．０１λ２以上、かつ、０．１λ２未満の範囲内である。距離Ｈ２は、例えば、２ｍｍである。無給電素子５は、例えば、正方形に形成される。無給電素子５の一辺の長さＷ２は、例えば、λ１／２より短く形成される。すなわち、無給電素子５は、パッチアンテナ４よりも小さく形成される。無給電素子５は、Ｚ方向視においてパッチアンテナ４と重なるように配置される。例えばＺ方向視において、無給電素子５の中心とパッチアンテナ４の中心とは一致する。
【0013】
導電ライン６は、線状に形成される無給電の素子である。導電ライン６は、その長手方向の一端６１が無給電素子５に接続され、他端６２が開放される。導電ライン６の幅Ｗ３は、０．０２５λ１よりも短く形成される。また、導電ライン６の長さＬ１は、第１の周波数とは異なる第２の周波数の電波の波長をλ２とすると、λ２／４である。導電ライン
６は、「線状素子」の一例である。
６は、「線状素子」の一例である。
【0014】
＜第１比較例＞
図３及び図４は、第１比較例に係るアンテナ装置５００の一例を示す図である。アンテナ装置５００は、基板５０２、給電点５０３、給電線５３１及びパッチアンテナ５０４を備える。基板５０２、給電点５０３、給電線５３１及びパッチアンテナ５０４は、実施形態に係る基板２、給電点３、給電線３１及びパッチアンテナ４と同一であるため、その説明を省略する。すなわち、第１比較例に係るアンテナ装置５００は、実施形態に係るアンテナ装置１から無給電素子５及び導電ライン６を省略した構成を有する。
図３及び図４は、第１比較例に係るアンテナ装置５００の一例を示す図である。アンテナ装置５００は、基板５０２、給電点５０３、給電線５３１及びパッチアンテナ５０４を備える。基板５０２、給電点５０３、給電線５３１及びパッチアンテナ５０４は、実施形態に係る基板２、給電点３、給電線３１及びパッチアンテナ４と同一であるため、その説明を省略する。すなわち、第１比較例に係るアンテナ装置５００は、実施形態に係るアンテナ装置１から無給電素子５及び導電ライン６を省略した構成を有する。
【0015】
＜第２比較例＞
図５及び図６は、第２比較例に係るアンテナ装置６００の一例を示す図である。アンテナ装置６００は、基板６０２、給電点６０３、給電線６３１、パッチアンテナ６０４及び導電ライン６０６を備える。基板６０２、給電点６０３、給電線６３１及びパッチアンテナ６０４は、実施形態に係るアンテナ装置１の基板２、給電点３、給電線３１及びパッチアンテナ４と同一であるため、その説明を省略する。導電ライン６０６は、その一端がパッチアンテナ６０４に接続され、他端が開放される。すなわち、第２比較例に係るアンテナ装置６００は、実施形態に係るアンテナ装置１から無給電素子５を省略し、導電ライン６０６をパッチアンテナ６０４に接続した構成を有する。
図５及び図６は、第２比較例に係るアンテナ装置６００の一例を示す図である。アンテナ装置６００は、基板６０２、給電点６０３、給電線６３１、パッチアンテナ６０４及び導電ライン６０６を備える。基板６０２、給電点６０３、給電線６３１及びパッチアンテナ６０４は、実施形態に係るアンテナ装置１の基板２、給電点３、給電線３１及びパッチアンテナ４と同一であるため、その説明を省略する。導電ライン６０６は、その一端がパッチアンテナ６０４に接続され、他端が開放される。すなわち、第２比較例に係るアンテナ装置６００は、実施形態に係るアンテナ装置１から無給電素子５を省略し、導電ライン６０６をパッチアンテナ６０４に接続した構成を有する。
【0016】
＜シミュレーション＞
以上の構成を有するアンテナ装置１の特性を検証するシミュレーションを行ったので、以下説明する。なお、以下のシミュレーションでは、第１の周波数を７．６ＧＨｚとし、第２の周波数を３．６ＧＨｚとした。
以上の構成を有するアンテナ装置１の特性を検証するシミュレーションを行ったので、以下説明する。なお、以下のシミュレーションでは、第１の周波数を７．６ＧＨｚとし、第２の周波数を３．６ＧＨｚとした。
【0017】
（第１シミュレーション）
第１シミュレーションでは、実施形態に係るアンテナ装置１、第１比較例に係るアンテナ装置５００及び第２比較例に係るアンテナ装置６００の特性を比較した。第１シミュレーションでは、アンテナ装置１のパッチアンテナ４の一辺の長さＷ１は１８ｍｍとした。無給電素子５の一辺の長さＷ２は、１４ｍｍとした。導電ライン６の長さＬ１は２０ｍｍとした。導電ライン６の幅Ｗ３は、１ｍｍとした。また、パッチアンテナ４と基板２とのＺ方向における距離Ｈ１は、２ｍｍとした。無給電素子５とパッチアンテナ４とのＺ方向における距離Ｈ２は、２ｍｍとした。
第１シミュレーションでは、実施形態に係るアンテナ装置１、第１比較例に係るアンテナ装置５００及び第２比較例に係るアンテナ装置６００の特性を比較した。第１シミュレーションでは、アンテナ装置１のパッチアンテナ４の一辺の長さＷ１は１８ｍｍとした。無給電素子５の一辺の長さＷ２は、１４ｍｍとした。導電ライン６の長さＬ１は２０ｍｍとした。導電ライン６の幅Ｗ３は、１ｍｍとした。また、パッチアンテナ４と基板２とのＺ方向における距離Ｈ１は、２ｍｍとした。無給電素子５とパッチアンテナ４とのＺ方向における距離Ｈ２は、２ｍｍとした。
【0018】
また、アンテナ装置５００のパッチアンテナ５０４の一辺の長さＷ１１は、１８ｍｍとした。パッチアンテナ５０４と基板５０２とのＺ方向における距離Ｈ１１は、４ｍｍとした。アンテナ装置６００のパッチアンテナ６０４の一辺の長さＷ２１は、１６ｍｍとした。パッチアンテナ６０４と基板６０２とのＺ方向における距離Ｈ２１は、４ｍｍとした。導電ライン６０６の長さＬ２１は２１ｍｍとした。導電ライン６０６の幅Ｗ２３は、１ｍｍとした。
【0019】
ここで、第１シミュレーションにおいてパッチアンテナ４の一辺の長さＷ１、パッチアンテナ５０４の一辺の長さＷ１１、及び、パッチアンテナ６０４の一辺の長さＷ２１に設定された長さは、λ１／２に相当する。また、第１シミュレーションにおいて導電ライン６の長さＬ１、及び、導電ライン６０６の長さＬ２１に設定された長さは、λ２／４に相当する。
【0020】
図７から図９は、第１シミュレーションの結果を例示する図である。図７から図９では、縦軸が反射損失（ｄｂ）を例示し、横軸が周波数（ＭＨｚ）を例示する。図７では、第１比較例に係るアンテナ装置５００についてのシミュレーションの結果が例示される。図
８では、第２比較例に係るアンテナ装置６００についてのシミュレーション結果が例示される。図９では、実施形態に係るアンテナ装置１についてのシミュレーション結果が例示される。
８では、第２比較例に係るアンテナ装置６００についてのシミュレーション結果が例示される。図９では、実施形態に係るアンテナ装置１についてのシミュレーション結果が例示される。
【0021】
図７を参照すると、第１比較例に係るアンテナ装置５００では、第１の周波数である７．６ＧＨｚで共振が得られるものの、第２の周波数である３．６ＧＨｚでは共振が略得られないことが理解できる。また、図８を参照すると、第２比較例に係るアンテナ装置６００では、第１の周波数である７．６ＧＨｚ及び第２の周波数である３．６ＧＨｚの双方で共振が得られるものの、第１の周波数における共振は第１比較例よりも弱いものとなっている。一方、図９を参照すると、実施形態に係るアンテナ装置１では、第１の周波数である７．６ＧＨｚ及び第２の周波数である３．６ＧＨｚの双方で強い共振が得られることが理解できる。すなわち、アンテナ装置１は、アンテナ装置５００及びアンテナ装置６００よりも、より広帯域の周波数帯に使用できる。
【0022】
（第２シミュレーション）
第２シミュレーションでは、電流分布及び放射パターンが確認される。第２シミュレーションにおいて、アンテナ装置１に設定する各パラメータ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｌ１、Ｈ１、Ｈ２）は、第１シミュレーションと同様である。図１０から図１５は、第２シミュレーションの結果を例示する図である。
第２シミュレーションでは、電流分布及び放射パターンが確認される。第２シミュレーションにおいて、アンテナ装置１に設定する各パラメータ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｌ１、Ｈ１、Ｈ２）は、第１シミュレーションと同様である。図１０から図１５は、第２シミュレーションの結果を例示する図である。
【0023】
図１０では、第１の周波数である７．６ＧＨｚの電波をアンテナ装置１が放射する場合におけるアンテナ装置１の電流分布が例示される。図１１では、第１の周波数である７．６ＧＨｚの電波をアンテナ装置１が放射する場合における放射パターンが例示される。図１０を参照すると、第１の周波数である７．６ＧＨｚの電波を放射する場合には、給電点３からの給電を受ける領域に強い電流が多い一方で、導電ライン６では電流が少ないことが理解できる。また、図１１を参照すると、アンテナ装置１の主放射方向である０度方向に強い電波が放射されていることが理解できる。
【0024】
図１２では、第２の周波数である３．６ＧＨｚの電波をアンテナ装置１が放射する場合におけるアンテナ装置１の電流分布が例示される。図１３では、第２の周波数である３．６ＧＨｚの電波をアンテナ装置１が放射する場合における放射パターンが例示される。図１２を参照すると、第２の周波数である３．６ＧＨｚの電波を放射する場合には、パッチアンテナ４においては電流が少ない一方で、無給電素子５と導電ライン６とが接続されている箇所では電流が多いことが理解できる。すなわち、第２の周波数をアンテナ装置１が放射する場合には、無給電素子５と導電ライン６とが接続されている箇所に給電が行われているとみなすことができる。また、図１３を参照すると、アンテナ装置１の主放射方向である０度方向に強い電波が放射されていることが理解できる。
【0025】
図１４では、第１の周波数である７．６ＧＨｚの電波をアンテナ装置５００が放射する場合におけるアンテナ装置５００の電流分布が例示される。また、図１５では、第１の周波数である７．６ＧＨｚの電波をアンテナ装置５００が放射する場合における放射パターンが例示される。アンテナ装置５００においては、第１の周波数である７．６ＧＨｚを放射する場合には、給電点５０３からの給電を受ける領域に強い電流が多いことが理解できる。また、図１５を参照すると、０度方向に強い電波が放射されていることが理解できる。
【0026】
（第３シミュレーション）
第３シミュレーションでは、無給電素子５の一辺の長さＷ２を変えながら、アンテナ装置１のゲインの変動を確認する。第３シミュレーションにおいて、アンテナ装置１に設定するＷ２以外の各パラメータ（Ｗ１、Ｗ３、Ｌ１、Ｈ１、Ｈ２）は、第１シミュレーショ
ンと同様である。
第３シミュレーションでは、無給電素子５の一辺の長さＷ２を変えながら、アンテナ装置１のゲインの変動を確認する。第３シミュレーションにおいて、アンテナ装置１に設定するＷ２以外の各パラメータ（Ｗ１、Ｗ３、Ｌ１、Ｈ１、Ｈ２）は、第１シミュレーショ
ンと同様である。
【0027】
図１６は、第３シミュレーションの結果を例示する図である。図１６の縦軸はゲイン（ｄＢｉ）を例示し、横軸は無給電素子５の一辺の長さＷ２（ｍｍ）を例示する。図１６では、参考として、無給電素子５及び導電ライン６を有しないパッチアンテナに周波数７．６ＧＨｚの電波を放射させた場合のゲインと、３．６ＧＨｚの周波数の電波を放射させた場合のゲインも「無給電素子無し」として例示される。図１６を参照すると、無給電素子５の一辺の長さＷ２を１８ｍｍ（λ１／２）より短くすることで、周波数７．６ＧＨｚの電波を放射する場合におけるゲインを、アンテナ装置１から無給電素子５及び導電ライン６を除いた状態よりも改善できることが理解できる。
【0028】
（第４シミュレーション）
第４シミュレーションでは、無給電素子５とパッチアンテナ４との間の距離Ｈ２を変えながら、アンテナ装置１のゲインの変動を確認する。第４シミュレーションにおいて、アンテナ装置１に設定するＨ２以外の各パラメータ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｌ１、Ｈ１）は、第１シミュレーションと同様である。
第４シミュレーションでは、無給電素子５とパッチアンテナ４との間の距離Ｈ２を変えながら、アンテナ装置１のゲインの変動を確認する。第４シミュレーションにおいて、アンテナ装置１に設定するＨ２以外の各パラメータ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｌ１、Ｈ１）は、第１シミュレーションと同様である。
【0029】
図１７は、第４シミュレーションの結果を例示する図である。図１７の縦軸はゲイン（ｄＢｉ）を例示し、横軸は無給電素子５とパッチアンテナ４との間の距離Ｈ２（ｍｍ）を例示する。図１７では、参考として、無給電素子５及び導電ライン６を有しないパッチアンテナに周波数７．６ＧＨｚの電波を放射させた場合のゲインと、３．６ＧＨｚの周波数の電波を放射させた場合のゲインも「無給電素子無し」として例示される。図１７を参照すると、無給電素子５とパッチアンテナ４との間の距離Ｈ２を１ｍｍ以上８ｍｍ未満（０．０１λ２以上０．１λ２未満）に設定することで、周波数３．６ＧＨｚの電波を放射する場合におけるゲインを、第１比較例に係るアンテナ装置５００よりも改善できることが理解できる。
【0030】
（第５シミュレーション）
第５シミュレーションでは、導電ライン６の幅Ｗ３を変えながら、アンテナ装置１の放射パターンの変化を確認する。第５シミュレーションにおいて、アンテナ装置１に設定するＷ３以外の各パラメータ（Ｗ１、Ｗ２、Ｌ１、Ｈ１、Ｈ２）は、第１シミュレーションと同様である。
第５シミュレーションでは、導電ライン６の幅Ｗ３を変えながら、アンテナ装置１の放射パターンの変化を確認する。第５シミュレーションにおいて、アンテナ装置１に設定するＷ３以外の各パラメータ（Ｗ１、Ｗ２、Ｌ１、Ｈ１、Ｈ２）は、第１シミュレーションと同様である。
【0031】
図１８から図２５は、第５シミュレーションの結果を例示する図である。図１８では、導電ライン６の幅Ｗ３が１ｍｍに設定された場合における周波数７．６ＧＨｚの電波をアンテナ装置１に放射させた場合の放射パターンが例示される。図１９では、導電ライン６の幅Ｗ３が１ｍｍに設定された場合における周波数３．６ＧＨｚの電波をアンテナ装置１に放射させた場合の放射パターンが例示される。
【0032】
図２０では、導電ライン６の幅Ｗ３が４ｍｍに設定された場合における周波数７．６ＧＨｚの電波をアンテナ装置１に放射させた場合の放射パターンが例示される。図２１では、導電ライン６の幅Ｗ３が４ｍｍに設定された場合における周波数３．６ＧＨｚの電波をアンテナ装置１に放射させた場合の放射パターンが例示される。
【0033】
図２２では、導電ライン６の幅Ｗ３が８ｍｍに設定された場合における周波数７．６ＧＨｚの電波をアンテナ装置１に放射させた場合の放射パターンが例示される。図２３では、導電ライン６の幅Ｗ３が８ｍｍに設定された場合における周波数３．６ＧＨｚの電波をアンテナ装置１に放射させた場合の放射パターンが例示される。
【0034】
図２４では、導電ライン６の幅Ｗ３が１４ｍｍに設定された場合における周波数７．６
ＧＨｚの電波をアンテナ装置１に放射させた場合の放射パターンが例示される。図２５では、導電ライン６の幅Ｗ３が１４ｍｍに設定された場合における周波数３．６ＧＨｚの電波をアンテナ装置１に放射させた場合の放射パターンが例示される。
ＧＨｚの電波をアンテナ装置１に放射させた場合の放射パターンが例示される。図２５では、導電ライン６の幅Ｗ３が１４ｍｍに設定された場合における周波数３．６ＧＨｚの電波をアンテナ装置１に放射させた場合の放射パターンが例示される。
【0035】
【0036】
（第６シミュレーション）
第６シミュレーションでは、導電ライン６の幅Ｗ３を変えながら、ゲインの変化を確認する。第６シミュレーションにおいて、アンテナ装置１に設定するＷ３以外の各パラメータ（Ｗ１、Ｗ２、Ｌ１、Ｈ１、Ｈ２）は、第１シミュレーションと同様である。
第６シミュレーションでは、導電ライン６の幅Ｗ３を変えながら、ゲインの変化を確認する。第６シミュレーションにおいて、アンテナ装置１に設定するＷ３以外の各パラメータ（Ｗ１、Ｗ２、Ｌ１、Ｈ１、Ｈ２）は、第１シミュレーションと同様である。
【0037】
図２６は、第６シミュレーションの結果を例示する図である。図２６の縦軸はゲイン（ｄＢｉ）を例示し、横軸は導電ライン６の幅Ｗ３（ｍｍ）を例示する。図１７を参照すると、導電ライン６の幅Ｗ３を１ｍｍ以下（０．０２５λ１以下）に設定することで、７．６ＧＨｚの周波数の電波をアンテナ装置１が放射する際における０度方向のゲイン低下が抑制されることが理解できる。
【0038】
＜実施形態の作用効果＞
本実施形態に係るアンテナ装置１は、パッチアンテナ４に加えて、無給電素子５及び導電ライン６を備える。そして、パッチアンテナ４の一辺の長さはλ１／２、導電ライン６の長さＬ１はλ２／２に設定される。さらに、無給電素子５の一辺の長さはλ１／２よりも短く形成される。すなわち、無給電素子５はパッチアンテナ４よりも小さく形成される。このような構成を備えるアンテナ装置１は、第１周波数λ１の電波及び第２の周波数λ２の電波を第１比較例に係るアンテナ装置５００及び第２比較例に係るアンテナ装置６００よりも高い効率で放射できる。そのため、本実施形態によれば、第１の周波数及び第２の周波数の双方の周波数の電波について高効率で放射できるアンテナ装置１を実現できる。換言すれば、本実施形態によれば、より広帯域の周波数帯に使用できるアンテナ装置１を提供できる。
本実施形態に係るアンテナ装置１は、パッチアンテナ４に加えて、無給電素子５及び導電ライン６を備える。そして、パッチアンテナ４の一辺の長さはλ１／２、導電ライン６の長さＬ１はλ２／２に設定される。さらに、無給電素子５の一辺の長さはλ１／２よりも短く形成される。すなわち、無給電素子５はパッチアンテナ４よりも小さく形成される。このような構成を備えるアンテナ装置１は、第１周波数λ１の電波及び第２の周波数λ２の電波を第１比較例に係るアンテナ装置５００及び第２比較例に係るアンテナ装置６００よりも高い効率で放射できる。そのため、本実施形態によれば、第１の周波数及び第２の周波数の双方の周波数の電波について高効率で放射できるアンテナ装置１を実現できる。換言すれば、本実施形態によれば、より広帯域の周波数帯に使用できるアンテナ装置１を提供できる。
【0039】
本実施形態に係るアンテナ装置１では、無給電素子５とパッチアンテナ４とのＺ方向における距離Ｈ２は、例えば、０．０１λ２以上、かつ、０．１λ２未満の範囲内に設定される。このように無給電素子５とパッチアンテナ４とのＺ方向における距離Ｈ２が設定されることで、第２の周波数の電波を放射する場合におけるゲインを改善できる。
【0040】
本実施形態に係るアンテナ装置１では、例えば、導電ライン６の幅Ｗ３を０．０２５λ１以下とすることで、主放射方向である０度方向における第１の周波数の電波を放射する際のゲイン低下が抑制される。
【0041】
＜実装例＞
図２７は、実装例に係るスマートフォン１００の一例を示す図である。図２７では、スマートフォン１００に実装されるアンテナ装置１が点線で模式的に示される。図２７では、３つのアンテナ装置１がスマートフォン１００に実装されているが、スマートフォン１００が実装するアンテナ装置１の数は２つ以下でもよいし、４つ以上であってもよい。スマートフォン１００では、アンテナ装置１を用いて無線通信を行う。アンテナ装置１は、例えば、スマートフォン１００、タブレット端末、ノートブック型パーソナルコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ、ドローン等の各種無線通信装置に実装できる。
図２７は、実装例に係るスマートフォン１００の一例を示す図である。図２７では、スマートフォン１００に実装されるアンテナ装置１が点線で模式的に示される。図２７では、３つのアンテナ装置１がスマートフォン１００に実装されているが、スマートフォン１００が実装するアンテナ装置１の数は２つ以下でもよいし、４つ以上であってもよい。スマートフォン１００では、アンテナ装置１を用いて無線通信を行う。アンテナ装置１は、例えば、スマートフォン１００、タブレット端末、ノートブック型パーソナルコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ、ドローン等の各種無線通信装置に実装できる。
【0042】
以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0043】
１・・アンテナ装置
２・・基板
３・・給電点
３１・・給電線
４・・パッチアンテナ
５・・無給電素子
６・・導電ライン
６１・・一端
６２・・他端
１００・・スマートフォン
５００・・アンテナ装置
５０２・・基板
５０３・・給電点
５０４・・パッチアンテナ
５３１・・給電線
６００・・アンテナ装置
６０２・・基板
６０３・・給電点
６０４・・パッチアンテナ
６０６・・導電ライン
６３１・・給電線
２・・基板
３・・給電点
３１・・給電線
４・・パッチアンテナ
５・・無給電素子
６・・導電ライン
６１・・一端
６２・・他端
１００・・スマートフォン
５００・・アンテナ装置
５０２・・基板
５０３・・給電点
５０４・・パッチアンテナ
５３１・・給電線
６００・・アンテナ装置
６０２・・基板
６０３・・給電点
６０４・・パッチアンテナ
６０６・・導電ライン
６３１・・給電線
【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】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】