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(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】P2024121408
(43)【公開日】2024-09-06
(54)【発明の名称】アンテナ装置
(51)【国際特許分類】
H01Q 9/16 20060101AFI20240830BHJP
H01Q 1/38 20060101ALI20240830BHJP
H01Q 5/378 20150101ALI20240830BHJP
【ＦＩ】
H01Q9/16
H01Q1/38
H01Q5/378
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023028499
(22)【出願日】2023-02-27
(71)【出願人】
【識別番号】504255685
【氏名又は名称】国立大学法人京都工芸繊維大学
(74)【代理人】
【識別番号】100106518
【弁理士】
【氏名又は名称】松谷 道子
(74)【代理人】
【識別番号】100135703
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 英隆
(72)【発明者】
【氏名】上田 哲也
(72)【発明者】
【氏名】浅川 晃次
【テーマコード（参考）】
5J046
【Ｆターム（参考）】
5J046AA03
5J046AB07
(57)【要約】
【課題】従来技術に比較して広帯域の帯域幅を得ることができるアンテナ装置を提供する。
【解決手段】互いに直列に接続される少なくとも１個の直列枝共振回路をそれぞれ有する一対の周期構造回路を、一対の周期構造回路の各一端を接続する所定の原点の接続点から所定の角度θで、Ｖ字形状で配置して構成された０次共振器を用いて構成されたモノポールアンテナであって、一対の周期構造回路の各他端に接続された一対の容量性反射素子と、接続点に接続された誘導性反射素子とを備えるモノポールアンテナを一対備えるアンテナ装置において、一対のモノポールアンテナを互いに、アンテナ装置の装置中心を中心として回転対称で配置し、もしくは、装置中心を含み周期構造回路に対して垂直な平面を対称面として平面対称で配置することでダイポールアンテナを構成し、アンテナ装置は、一対の周期構造回路に対して、電磁的に結合するように配置された無給電素子を備える。
【選択図】図４Ａ
【解決手段】互いに直列に接続される少なくとも１個の直列枝共振回路をそれぞれ有する一対の周期構造回路を、一対の周期構造回路の各一端を接続する所定の原点の接続点から所定の角度θで、Ｖ字形状で配置して構成された０次共振器を用いて構成されたモノポールアンテナであって、一対の周期構造回路の各他端に接続された一対の容量性反射素子と、接続点に接続された誘導性反射素子とを備えるモノポールアンテナを一対備えるアンテナ装置において、一対のモノポールアンテナを互いに、アンテナ装置の装置中心を中心として回転対称で配置し、もしくは、装置中心を含み周期構造回路に対して垂直な平面を対称面として平面対称で配置することでダイポールアンテナを構成し、アンテナ装置は、一対の周期構造回路に対して、電磁的に結合するように配置された無給電素子を備える。
【選択図】図４Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに直列に接続される少なくとも１個の直列枝共振回路をそれぞれ有する一対の周期構造回路を、前記一対の周期構造回路の各一端を接続する所定の原点の接続点から所定の角度θで、Ｖ字形状で配置して構成された０次共振器を用いて構成されたモノポールアンテナであって、前記一対の周期構造回路の各他端に接続された一対の容量性反射素子と、前記接続点に接続された誘導性反射素子とを備えるモノポールアンテナを一対備えるアンテナ装置において、
前記一対のモノポールアンテナを、互いに所定の間隔をおいて配置し、かつ前記間隔の領域の中央部に位置する前記アンテナ装置の装置中心を中心として回転対称で配置し、もしくは、前記装置中心を含む平面であって前記周期構造回路に対して垂直な平面を対称面として平面対称で配置することでダイポールアンテナを構成し、
前記アンテナ装置は、前記一対の周期構造回路に対して、電磁的に結合するように配置された無給電素子をさらに備える、アンテナ装置。
前記一対のモノポールアンテナを、互いに所定の間隔をおいて配置し、かつ前記間隔の領域の中央部に位置する前記アンテナ装置の装置中心を中心として回転対称で配置し、もしくは、前記装置中心を含む平面であって前記周期構造回路に対して垂直な平面を対称面として平面対称で配置することでダイポールアンテナを構成し、
前記アンテナ装置は、前記一対の周期構造回路に対して、電磁的に結合するように配置された無給電素子をさらに備える、アンテナ装置。
【請求項2】
前記無給電素子は、前記アンテナ装置の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が所定の値以下となる帯域幅が広くなるように配置される、
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】
前記無給電素子は、複数の素子に分割される、もしくは分割されない、
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】
前記無給電素子の複数の素子の少なくとも一部は、互いに電磁的に結合するように配置される、
請求項３に記載のアンテナ装置。
請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項5】
前記無給電素子の複数の素子の少なくとも一部は、前記一対の周期構造回路に対して、前記無給電素子の他の素子を介して間接的に電磁的に結合するように配置される、
請求項３に記載のアンテナ装置。
請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項6】
前記一対の周期構造回路、前記一対の容量性反射素子及び前記誘導性反射素子により０次共振モードで動作し、
前記一対の周期構造回路により１／２波長共振モードで動作することを特徴とする請求項１～５のうちのいずれか１つに記載のアンテナ装置。
前記一対の周期構造回路により１／２波長共振モードで動作することを特徴とする請求項１～５のうちのいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項7】
前記各直列枝共振回路は、ＬＣ共振回路である請求項１～５のうちのいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項8】
前記一対の容量性反射素子は互いに容量結合される請求項１～５のうちのいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項9】
前記アンテナ装置は、前記誘導性反射素子を介して前記接続点に給電される請求項１～５のうちのいずれか１つ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、例えば０次共振器を用いたアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、右手／左手系複合伝送線路からなる０次共振器を用いたマイクロ波回路、及びアンテナ装置に関する研究が行われている（例えば、非特許文献１及び２参照）。０次共振器は、動作周波数が共振器のサイズに依存せず、当該共振器内で電磁界分布が一様となる特徴があり、アンテナの小型化、あるいは逆に大型化も可能であると言われている。しかし、０次共振器を用いたアンテナ装置は、非特許文献１及び２において開示されているように、狭帯域でしか動作しない問題点があった。
【0003】
例えば特許文献１は、従来技術に比較して高い効率で動作し、鋭いビーム幅を可能とする非相反メタマテリアル伝送線路装置を用いたアンテナ装置を開示している。しかし、伝送線路装置を用いているために、長細くなり、大型になるという問題点があった。
【0004】
この問題点を解決し、０次共振器を用いたアンテナ装置において、従来技術に比較して広帯域で動作しかつ小型化できるアンテナ装置が、特許文献２において開示されている。このアンテナ装置は、互いに直列に接続される少なくとも１個の直列枝共振回路をそれぞれ有する一対の周期構造回路を、前記一対の周期構造回路の各一端を接続する所定の原点の接続点から所定の角度θで、Ｖ字形状で配置して構成された０次共振器を用いたアンテナ装置であって、前記一対の周期構造回路の各他端に接続された一対の容量性反射素子と、前記接続点に接続された誘導性反射素子とを備えたことを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第６６５０２９３号公報
【特許文献2】特許第７１７０３１９号公報
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】A. Sanada, C. Caloz and T. Itoh, "Zeroth-order resonance in composite right/left-handed transmission line resonators," Asia-Pacific Microwave Conference, Vol. 3, Seoul, Korea, November 2003, pp. 1588-1592.
【非特許文献2】T. Ueda, G. Haida and T. Itoh, "Zeroth-Order Resonators with Variable Reactance Loads at Both Ends," IEEE Transmission on Microwave Theory and Techniques, Vol. 59, No. 3, March 2011, pp. 612-618.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献２において開示されたアンテナ装置は、基板裏面の接地導体（接地板）を小型化すると、帯域幅が狭くなり、広帯域の帯域幅を得ることができないという問題点があった。
【0008】
本開示の目的は、従来技術に比較して小型で広帯域の帯域幅を得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】
本発明の一態様に係るアンテナ装置は、
互いに直列に接続される少なくとも１個の直列枝共振回路をそれぞれ有する一対の周期構造回路を、前記一対の周期構造回路の各一端を接続する所定の原点の接続点から所定の角度θで、Ｖ字形状で配置して構成された０次共振器を用いて構成されたモノポールアンテナであって、前記一対の周期構造回路の各他端に接続された一対の容量性反射素子と、前記接続点に接続された誘導性反射素子とを備えるモノポールアンテナを一対備えるアンテナ装置において、
前記一対のモノポールアンテナを、互いに所定の間隔をおいて配置し、かつ前記間隔の領域の中央部に位置する前記アンテナ装置の装置中心を中心として回転対称で配置し、もしくは、前記装置中心を含む平面であって前記周期構造回路に対して垂直な平面を対称面として平面対称で配置することでダイポールアンテナを構成し、
前記アンテナ装置は、前記一対の周期構造回路に対して、電磁的に結合するように配置された無給電素子をさらに備える。
互いに直列に接続される少なくとも１個の直列枝共振回路をそれぞれ有する一対の周期構造回路を、前記一対の周期構造回路の各一端を接続する所定の原点の接続点から所定の角度θで、Ｖ字形状で配置して構成された０次共振器を用いて構成されたモノポールアンテナであって、前記一対の周期構造回路の各他端に接続された一対の容量性反射素子と、前記接続点に接続された誘導性反射素子とを備えるモノポールアンテナを一対備えるアンテナ装置において、
前記一対のモノポールアンテナを、互いに所定の間隔をおいて配置し、かつ前記間隔の領域の中央部に位置する前記アンテナ装置の装置中心を中心として回転対称で配置し、もしくは、前記装置中心を含む平面であって前記周期構造回路に対して垂直な平面を対称面として平面対称で配置することでダイポールアンテナを構成し、
前記アンテナ装置は、前記一対の周期構造回路に対して、電磁的に結合するように配置された無給電素子をさらに備える。
【発明の効果】
【0010】
従って、本発明に係るアンテナ装置によれば、従来技術に比較して広帯域の帯域幅を得ることができるアンテナ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】比較例に係る左手系／右手系複合伝送線路を用いた０次共振器の等価回路図である。
【図2】比較例に係るアンテナ装置で用いる０次共振器の等価回路図である。
【図3A】比較例に係る０次共振器を用いたアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【図4A】実施形態１に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【図4B】実施形態１～３及び変形例１～１２において用いる直交座標系及び極座標系を示す斜視図である。
【図5】比較例に係るアンテナ装置の電圧定在波比（ＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio））の周波数特性を示すグラフである。
【図6】実施形態２に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【図8A】実施形態１及び２に係るアンテナ装置の３８００ＭＨｚの放射パターン特性を示すグラフである。
【図8B】実施形態１及び２に係るアンテナ装置の３８３８ＭＨｚの放射パターン特性を示すグラフである。
【図9】比較例、実施形態１及び２に係るアンテナ装置の反射周波数特性を示すグラフである。
【図10】比較例、実施形態１及び２に係るアンテナ装置のＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。
【図11】実施形態１に係るアンテナ装置の給電点の入力インピーダンス特性を示すスミスチャートである。
【図12】実施形態１に係るアンテナ装置の入力インピーダンスＺｉｎの周波数特性を示すグラフである。
【図13A】実施形態１に係るアンテナ装置の３６０４ＭＨｚのＥ面の放射パターン特性を示すグラフである。
【図13B】実施形態１に係るアンテナ装置の３６０４ＭＨｚのＨ面の放射パターン特性を示すグラフである。
【図14A】実施形態１に係るアンテナ装置の３７５０ＭＨｚのＥ面の放射パターン特性を示すグラフである。
【図14B】実施形態１に係るアンテナ装置の３７５０ＭＨｚのＨ面の放射パターン特性を示すグラフである。
【図15A】実施形態１に係るアンテナ装置の５０００ＭＨｚのＥ面の放射パターン特性を示すグラフである。
【図15B】実施形態１に係るアンテナ装置の５０００ＭＨｚのＨ面の放射パターン特性を示すグラフである。
【図16A】実施形態１に係るアンテナ装置の７１００ＭＨｚのＥ面の放射パターン特性を示すグラフである。
【図16B】実施形態１に係るアンテナ装置の７１００ＭＨｚのＨ面の放射パターン特性を示すグラフである。
【図17A】実施形態１に係るアンテナ装置の８２７９ＭＨｚのＥ面の放射パターン特性を示すグラフである。
【図17B】実施形態１に係るアンテナ装置の８２７９ＭＨｚのＨ面の放射パターン特性を示すグラフである。
【図18A】実施形態３に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【図18B】実施形態３に係るアンテナ装置の構成例を示す裏面図である。
【図19】実施形態１及び３に係るアンテナ装置の反射周波数特性を示すグラフである。
【図20】実施形態１及び３に係るアンテナ装置のＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。
【図21】実施形態３に係るアンテナ装置の給電点の入力インピーダンス特性を示すスミスチャートである。
【図22】実施形態３に係るアンテナ装置の給電点の入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
【図23A】実施形態３に係るアンテナ装置の３６０７ＭＨｚの放射パターン特性を示すグラフである。
【図23B】実施形態３に係るアンテナ装置の８９２５ＭＨｚの放射パターン特性を示すグラフである。
【図23C】実施形態３に係るアンテナ装置の１０５００ＭＨｚの放射パターン特性を示すグラフである。
【図23D】実施形態３に係るアンテナ装置の１４５００ＭＨｚの放射パターン特性を示すグラフである。
【図24】変形例１に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【図25】変形例２に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【図26】変形例３に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【図27】変形例４に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【図28】変形例５に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【図29】変形例６に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【図30】変形例７に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【図31】変形例８に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【図32】変形例９に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【図33】変形例１０に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【図34】変形例１１に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【図35】変形例１２に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、比較例、並びに、本発明に係る実施形態及び変形例について図面を参照して説明する。なお、同一又は同様の構成要素については同一の符号を付している。
【0013】
（比較例の０次共振器の構成）
まず、比較例に係る０次共振器の構成について以下に説明する。
まず、比較例に係る０次共振器の構成について以下に説明する。
【0014】
図１は比較例に係る、メタマテリアルの一種である左手系／右手系複合伝送線路（以下、ＣＲＬＨ線路という。）３０を用いた０次共振器の等価回路図である。
【0015】
図１において、端子Ｔ１と端子Ｔ２との間に、複数の直列枝共振回路１０が直列に接続され、各直列枝共振回路１０の両端にそれぞれ接地との間に複数の並列枝共振回路２０が接続されている。ここで、各直列枝共振回路１０は、インダクタンスＬＲのインダクタ１１と、キャパシタンスＣＬのキャパシタ１２とを有し、共振角周波数ωｓｅを有する。また、各並列枝共振回路２０は、インダクタンスＬＬのインダクタ２１と、キャパシタンスＣＲのキャパシタ２２とを有し、共振角周波数ωｓｈを有する。なお、周期構造回路の周期長（単位セルの単位長）をｐとする。さらに、端子Ｔ１と接地との間には、リアクタンスＸＬを有するインピーダンス素子３１が接続され、端子Ｔ２と接地との間には、リアクタンス－ＸＬを有するインピーダンス素子３２が接続される。
【0016】
以上のように構成された０次共振器において、端子Ｔ１と端子Ｔ２との間の回路はＣＲＬＨ線路３０を構成しており、０次共振器は当該ＣＲＬＨ線路３０の実効屈折率が０となるときに共振する。ここで、実効屈折率が０で管内波長が無限大となり、共振周波数が共振器のサイズに依存しないので、動作周波数を固定したまま、共振器サイズを波長に比べて小さくすることも、逆に大きくすることも可能である。前者は電気的に小さいアンテナ装置の構成法に、後者は指向性アンテナ装置への応用に利用することが考えられる。
【0017】
０次共振器は、その電磁界分布にも特徴があり、共振器内の位置に関係なく電流振幅が一様となる。従来の共振器内の電磁界分布と違い、定在波による腹節を持たない。０次共振器の両端反射条件においては、両端開放、両端短絡の場合も含めて、互いに複素共役の関係にあるインピーダンス素子３１，３２の組をそれぞれ伝送線路の両端子Ｔ１，Ｔ２に挿入することにより、各単位セル内の直列枝共振回路１０と、並列枝共振回路２０とが同時に共振する二重共振状態が実現できる。また、両端子Ｔ１，Ｔ２のインピーダンス素子３１，３２である反射素子のリアクタンスの大きさＸＬの値を変えるだけで、各単位セル内の直列枝共振回路１０と並列枝共振回路２０のエネルギー分布を連続的に変えることができる。これにより、直列枝回路に流れる電流と、並列枝回路に流れる電流の大きさの比を連続的に変えることができる。
【0018】
（比較例の０次共振器の構成）
図２は比較例及び実施形態に係るアンテナ装置で用いる０次共振器の等価回路図である。図１に記載した比較例に係るＣＲＬＨ線路３０からなる０次共振器から、本実施形態に係る共振器では、ＣＲＬＨ線路３０を構成する各単位セル内に含まれていた並列枝共振回路２０を取り除き、直列枝共振回路１０のみからなる周期構造回路３３を構成する。周期構造回路３３では、並列枝共振回路２０が存在しないので、インピーダンスが互いに複素共役の関係となる一対の両端子Ｔ１，Ｔ２のインピーダンス素子（反射素子）のリアクタンスＸＬを変えることにより、直列枝共振回路１０に流れる電流の大きさや、給電線から見た入力インピーダンスを制御することができる。後述するように、これらの特性を線状アンテナに適用して、０次共振アンテナ装置の小型化及び広帯域化を図る。
図２は比較例及び実施形態に係るアンテナ装置で用いる０次共振器の等価回路図である。図１に記載した比較例に係るＣＲＬＨ線路３０からなる０次共振器から、本実施形態に係る共振器では、ＣＲＬＨ線路３０を構成する各単位セル内に含まれていた並列枝共振回路２０を取り除き、直列枝共振回路１０のみからなる周期構造回路３３を構成する。周期構造回路３３では、並列枝共振回路２０が存在しないので、インピーダンスが互いに複素共役の関係となる一対の両端子Ｔ１，Ｔ２のインピーダンス素子（反射素子）のリアクタンスＸＬを変えることにより、直列枝共振回路１０に流れる電流の大きさや、給電線から見た入力インピーダンスを制御することができる。後述するように、これらの特性を線状アンテナに適用して、０次共振アンテナ装置の小型化及び広帯域化を図る。
【0019】
（容量装荷Ｖ字型０次共振線状メタマテリアルアンテナ装置の構成法）
次いで、比較例に係る容量装荷Ｖ字型０次共振線状メタマテリアルアンテナ装置の構成について以下に説明する。
次いで、比較例に係る容量装荷Ｖ字型０次共振線状メタマテリアルアンテナ装置の構成について以下に説明する。
【0020】
【0021】
図３Ａ～図３Ｃの誘電体基板４０において、一対の素子導体５１～５３；６１～６３にそれぞれキャパシタＣ１２～Ｃ１３；Ｃ２２～Ｃ２３を周期的に挿入して、直列ＬＣ共振回路からなる一対の周期構造回路（図２の３３に対応するので、以下符号３３を付す。）を構成する。一対の周期構造回路３３を左右対称のＶ字形状で配置し、当該Ｖ字形状の一対の周期構造回路３３の上側終端にはそれぞれ結合用キャパシタＣ１４，Ｃ２４を介して容量性反射素子となる素子導体５４，６４を接続する。ここで、素子導体５４，６４間で互いに電磁的に結合することで、例えば寄生キャパシタであるギャップキャパシタＣｇ１が生成される。一方、一対の周期構造回路３３の下側終端にはそれぞれキャパシタＣ１１，Ｃ２１を介して共通の誘導性反射素子となるミアンダ形状の素子導体７２を接続する。これにより、直列枝のみからなるＶ字型０次共振器構造を有するモノポールアンテナ２０１を構成する。
【0022】
また、外部給電線としてマイクロストリップ線路の線路導体７１を、誘導性反射素子の素子導体７２の他端から接続する。さらに、素子導体７２及び線路導体７１を含む領域に対して裏面に接地導体４１を配置する。ここで、誘電体基板４０を挟設する線路導体７１及び接地導体４１によりマイクロストリップ線路を構成する。マイクロストリップ線路の線路導体７１の幅は特性インピーダンス５０Ωに対応する幅に設定される。なお、ここで、ミアンダ形状の素子導体７２はインピーダンス変換の機能も有する。
【0023】
（発明者の知見）
比較例に係る図３Ａ～図３Ｃのモノポールアンテナ２０１では、接地導体４１の変形によるアンテナ性能への影響は無視できず、その都度変更と調整が必要であった。この課題を解決するために、本発明者らは、前記モノポールアンテナ２０１（又はそれの左右対称のモノポールアンテナ２０１Ａ）に基づくダイポールアンテナであって、十分に大きな接地導体４１を必要とせず、接地導体４１の影響をなくして効率的にアンテナを動作させるためにダイポールアンテナの構造を提案する。
比較例に係る図３Ａ～図３Ｃのモノポールアンテナ２０１では、接地導体４１の変形によるアンテナ性能への影響は無視できず、その都度変更と調整が必要であった。この課題を解決するために、本発明者らは、前記モノポールアンテナ２０１（又はそれの左右対称のモノポールアンテナ２０１Ａ）に基づくダイポールアンテナであって、十分に大きな接地導体４１を必要とせず、接地導体４１の影響をなくして効率的にアンテナを動作させるためにダイポールアンテナの構造を提案する。
【0024】
以下の実施形態及び変形例に係るダイポールアンテナの構成を説明するときに用いる、直交座標系（構造図）と極座標系（放射パターン）についてまず説明する。
【0025】
図４Ｂは実施形態１～３及び変形例１～１２において用いる直交座標系及び極座標系を示す斜視図である。図４Ｂにおいて、ｘｙｚ直交座標系において、原点Ｏからの位置Ｐは、距離ｒと、位置Ｐからｘｙ平面への垂線を下ろしたときのｘｙ平面の点をＱとしたときのｘ軸と辺ＯＱとの間のｘｙ面での角度φと、ｚ軸と辺ＯＰとの間の角度θとにより、位置Ｐ（ｒ，θ，φ）として定義される。
【0026】
（実施形態１）
図４Ａは実施形態１に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。実施形態１では、前記モノポールアンテナ２０１又は２０１Ａ（２０１Ａは左右対称のＶ字型形状のモノポールアンテナ）からダイポールアンテナに変換することで、接地導体４１の依存性の課題と、より小型化による性能向上を両立させる提案を行う。しかし、この変換されたダイポールアンテナの構成では、ＶＳＷＲに対して周波数帯域幅が狭くなる問題が生じる（図５参照）。この問題を解決するため、実施形態１では、接地導体４１に代えて、無給電素子４１Ａ（誘電体基板４０の裏面において形成されるので、平面図では点線で示し、以下同様である。）を給電素子の近傍の誘電体基板４０の裏面に配置し、所望の周波数特性を得るために必要な無給電素子４１Ａが所定の形状を有することを特徴としている。実施形態１によれば、詳細後述するように、無給電素子４１Ａは遠方界特性に影響を与えず、広帯域な周波数帯域を得ることができる。
図４Ａは実施形態１に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。実施形態１では、前記モノポールアンテナ２０１又は２０１Ａ（２０１Ａは左右対称のＶ字型形状のモノポールアンテナ）からダイポールアンテナに変換することで、接地導体４１の依存性の課題と、より小型化による性能向上を両立させる提案を行う。しかし、この変換されたダイポールアンテナの構成では、ＶＳＷＲに対して周波数帯域幅が狭くなる問題が生じる（図５参照）。この問題を解決するため、実施形態１では、接地導体４１に代えて、無給電素子４１Ａ（誘電体基板４０の裏面において形成されるので、平面図では点線で示し、以下同様である。）を給電素子の近傍の誘電体基板４０の裏面に配置し、所望の周波数特性を得るために必要な無給電素子４１Ａが所定の形状を有することを特徴としている。実施形態１によれば、詳細後述するように、無給電素子４１Ａは遠方界特性に影響を与えず、広帯域な周波数帯域を得ることができる。
【0027】
なお、無給電素子４１Ａは誘電体基板４０の裏面に形成されているが、本発明はこれに限らず、誘電体基板４０のおもて面に形成されてもよい。
【0028】
【0029】
図４Ａに示すように、比較例に係るモノポールアンテナ２０１Ａを、アンテナ装置の装置中心２００（以下、「装置中心２００」といい、モノポールアンテナ２０１Ａ，２０２Ａ間の間隔の領域の中央部に位置する）を中心とする「回転対称」で回転することで、モノポールアンテナ２０２Ａを形成し、これにより、一対のモノポールアンテナ２０１Ａ，２０２Ａによりダイポールアンテナを構成したことを特徴としている。ここで、実施形態１に係るダイポールアンテナは、それぞれ直列枝のみからなるＶ字型０次共振器構造を有する一対のモノポールアンテナ２０１Ａ，２０２Ａと、誘電体基板４０の裏面に形成された所定形状の無給電素子４１Ａとを備えて構成される。
【0030】
まず、図３Ａの上側のモノポールアンテナ２０１Ａの構成について以下に説明する。
【0031】
図４Ａの誘電体基板４０において、一対の素子導体５１～５３；６１～６３にそれぞれキャパシタＣ１２～Ｃ１３；Ｃ２２～Ｃ２３を周期的に挿入して、直列ＬＣ共振回路からなる一対の周期構造回路３３を構成する。一対の周期構造回路３３を左右対称のＶ字形状で配置し、当該Ｖ字形状の一対の周期構造回路３３の上側終端にはそれぞれ結合用キャパシタＣ１４，Ｃ２４を介して容量性反射素子となる素子導体５４，６４を接続する。ここで、素子導体５４，６４間で互いに電磁的に結合することで、寄生キャパシタであるギャップキャパシタＣｇ１が生成される。一方、一対の周期構造回路３３の下側終端にはそれぞれキャパシタＣ１１，Ｃ２１及び線路導体７０を介して共通の誘導性反射素子となるミアンダ形状の素子導体７２を接続する。これにより、直列枝のみからなるＶ字型０次共振器構造を有するモノポールアンテナ２０１Ａを構成する。
【0032】
また、外部給電線としてマイクロストリップ線路の線路導体７４を、線路導体７０及び素子導体７２で構成される誘導性反射素子の他端から接続する。さらに、素子導体７２及び線路導体７１，７４を含む領域に対して裏面に無給電素子４１Ａを配置する。ここで、外部給電線の入力インピーダンスである５０Ωに対応するように、線路導体７４，７１，７３及び無給電素子４１Ａで構成される構造特性が得られる。なお、ここで、ミアンダ形状の素子導体７２はインピーダンス変換の機能も有する。線路導体７４の一端は、給電点の端子Ｔ１１を構成する。
【0033】
【0034】
図４Ａの誘電体基板４０のモノポールアンテナ２０１Ａの下側において、一対の素子導体１５１～１５３；１６１～１６３にそれぞれキャパシタＣ１１２～Ｃ１１３；Ｃ１２２～Ｃ１２３を周期的に挿入して、直列ＬＣ共振回路からなる一対の周期構造回路１３３を構成する。一対の周期構造回路３３を左右対称のＶ字形状で配置し、当該Ｖ字形状の一対の周期構造回路１３３の下側終端にはそれぞれ結合用キャパシタＣ１１４，Ｃ１２４を介して容量性反射素子となる素子導体１５４，１６４を接続する。ここで、素子導体１５４，１６４間で互いに電磁的に結合することで、寄生キャパシタであるギャップキャパシタＣｇ２が生成される。一方、一対の周期構造回路１３３の上側終端にはそれぞれキャパシタＣ１１１，Ｃ１２１及び線路導体１７０を介して共通の誘導性反射素子となるミアンダ形状の素子導体１７２を接続する。これにより、直列枝のみからなるＶ字型０次共振器構造を有するモノポールアンテナ２０２Ａを構成する。
【0035】
また、外部給電線としてマイクロストリップ線路の線路導体７１を、誘導性反射素子の素子導体１７２の他端から接続する。なお、線路導体７１の一端の給電点に入力インピーダンス補正用の誘導性素子導体７３が接続される。さらに、素子導体７２及び線路導体１７０を含む領域に対して裏面に無給電素子４１Ａを配置する。ここで、線路導体１７０，７１の幅は特性インピーダンス５０Ωに対応する幅に設定される。なお、ここで、ミアンダ形状の素子導体１７２はインピーダンス変換の機能も有する。線路導体７１の一端は、給電点の端子Ｔ１２を構成する。
【0036】
さらに、給電点の端子Ｔ１１，Ｔ１２には、５０Ωの内部抵抗３５２と高周波電源３５１を有する信号発生器３５０が接続される。
【0037】
図４Ａにおいて、無給電素子４１Ａは、モノポールアンテナ２０１Ａ，２０２Ａの、周期構造回路３３を構成する、例えば素子導体５１，６１，１５１，１６１に対して電磁的に結合するように、誘電体基板４０の裏面において以下の形状を有して形成される。
（１）無給電素子４１Ａは、－ｙ方向及びｙ方向の左右両端部でそれぞれ、ｚ方向に平行な直線の辺４１ｐ，４１ｑを有する。また、無給電素子４１Ａは、辺４１ｐの上側端部と、辺４１ｑの上側端部とを連結して下側方向に凹となる第１の凹部を形成する半円形状の辺４１ｒを有し、辺４１ｐの下側端部と、辺４１ｑの下側端部とを連結して上側方向に凹となる第２の凹部を形成する半円形状の辺４１ｓを有する。すなわち、無給電素子４１Ａは、互いに平行な辺４１ｐ，４１ｑを有する仮想四角形から、装置中心２００から見て上側の第１の凹部と、下側の第２の凹部を除去した形状を有する。
（２）無給電素子４１Ａは、装置中心２００近傍の線路導体７０，１７０付近において、上記両辺の辺幅が狭くなるようなｚ方向の幅を有する。すなわち、線路導体７０，１７０の裏面において、無給電素子４１Ａが存在する。なお，素子導体５１，６１，１５１，１６１の裏面には、無給電素子４１Ａは形成されていない。
（３）平面図において、無給電素子４１Ａの上側の辺４１ｒの左側半円は、素子導体６１に対して互いに電磁的に結合するように所定の間隔を有することで所定の容量を有してｚ方向から傾斜した斜め左上方向に辺４１ｒの左半分の曲線形状で延在して辺４１ｐの上側端部に到達する。また、無給電素子４１Ａの上側の辺４１ｒの右側半円は、素子導体５１に対して互いに電磁的に結合するように所定の間隔を有することで所定の容量を有してｚ方向から傾斜した斜め右上方向に曲線形状で延在して辺４１ｑの上側端部に到達する。さらに、無給電素子４１Ａの下側の辺４１ｓの左側半円は、素子導体１５１に対して互いに電磁的に結合するように所定の間隔を有することで所定の容量を有して－ｚ方向から傾斜した斜め左下方向に曲線形状で延在して辺４１ｐの下側端部に到達する。またさらに、無給電素子４１Ａの下側の辺４１ｓの右側半円は、素子導体１６１に対して互いに電磁的に結合するように所定の間隔を有することで所定の容量を有して－ｚ方向から傾斜した斜め左下方向に曲線形状で延在して辺４１ｑの下側端部に到達する。
（４）なお、無給電素子４１Ａの上下端部は上述のように曲線形状で延在しているが、直線形状又は折曲げの直線形状で形成してもよい。
（１）無給電素子４１Ａは、－ｙ方向及びｙ方向の左右両端部でそれぞれ、ｚ方向に平行な直線の辺４１ｐ，４１ｑを有する。また、無給電素子４１Ａは、辺４１ｐの上側端部と、辺４１ｑの上側端部とを連結して下側方向に凹となる第１の凹部を形成する半円形状の辺４１ｒを有し、辺４１ｐの下側端部と、辺４１ｑの下側端部とを連結して上側方向に凹となる第２の凹部を形成する半円形状の辺４１ｓを有する。すなわち、無給電素子４１Ａは、互いに平行な辺４１ｐ，４１ｑを有する仮想四角形から、装置中心２００から見て上側の第１の凹部と、下側の第２の凹部を除去した形状を有する。
（２）無給電素子４１Ａは、装置中心２００近傍の線路導体７０，１７０付近において、上記両辺の辺幅が狭くなるようなｚ方向の幅を有する。すなわち、線路導体７０，１７０の裏面において、無給電素子４１Ａが存在する。なお，素子導体５１，６１，１５１，１６１の裏面には、無給電素子４１Ａは形成されていない。
（３）平面図において、無給電素子４１Ａの上側の辺４１ｒの左側半円は、素子導体６１に対して互いに電磁的に結合するように所定の間隔を有することで所定の容量を有してｚ方向から傾斜した斜め左上方向に辺４１ｒの左半分の曲線形状で延在して辺４１ｐの上側端部に到達する。また、無給電素子４１Ａの上側の辺４１ｒの右側半円は、素子導体５１に対して互いに電磁的に結合するように所定の間隔を有することで所定の容量を有してｚ方向から傾斜した斜め右上方向に曲線形状で延在して辺４１ｑの上側端部に到達する。さらに、無給電素子４１Ａの下側の辺４１ｓの左側半円は、素子導体１５１に対して互いに電磁的に結合するように所定の間隔を有することで所定の容量を有して－ｚ方向から傾斜した斜め左下方向に曲線形状で延在して辺４１ｐの下側端部に到達する。またさらに、無給電素子４１Ａの下側の辺４１ｓの右側半円は、素子導体１６１に対して互いに電磁的に結合するように所定の間隔を有することで所定の容量を有して－ｚ方向から傾斜した斜め左下方向に曲線形状で延在して辺４１ｑの下側端部に到達する。
（４）なお、無給電素子４１Ａの上下端部は上述のように曲線形状で延在しているが、直線形状又は折曲げの直線形状で形成してもよい。
【0038】
なお、実施形態１において、無給電素子４１Ａは、モノポールアンテナ２０１Ａ，２０２Ａの、周期構造回路３３，１３３を構成する、例えば素子導体５１，６１，１５１，１６１に対して電磁的に結合するように形成しているが、本発明はこれに限らず、無給電素子４１Ａは、モノポールアンテナ２０１Ａ，２０２Ａの線路導体の少なくとも一部に対して電磁的に結合するように形成してもよい。
【0039】
図５は比較例に係るアンテナ装置の電圧定在波比（ＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio））の周波数特性の一例を示すグラフである。図５の比較例のＶＳＷＲ特性では、５ＧＨｚ～６ＧＨｚ付近でＶＳＷＲが３以上であることがわかる。この課題を解決するために、実施形態１では、無給電素子４１Ａを装荷したことを特徴としており、実験結果については詳細後述する。
【0040】
以上の実施形態１によれば、比較例に比較して、広帯域で動作することができ、しかも、放射パターンの偏りも補正することができる。
【0041】
【0042】
実施形態２に係るアンテナ装置であるダイポールアンテナは、図７に示すように、比較例に係るモノポールアンテナ２０１を、装置中心２００を含むｘｙ平面を対称面として「面対称」でモノポールアンテナ２０２Ａを形成し、これにより、一対のモノポールアンテナ２０１，２０２Ａによりダイポールアンテナを構成したことを特徴としている。すなわち、実施形態２に係るダイポールアンテナは、それぞれ直列枝のみからなるＶ字型０次共振器構造を有する一対のモノポールアンテナ２０１，２０２Ａと、誘電体基板４０の裏面に形成された所定形状の無給電素子４１Ａとを備えて構成される。
【0043】
なお、実施形態２において、無給電素子４１Ａは、モノポールアンテナ２０１，２０２Ａの、周期構造回路３３，１３３を構成する、例えば素子導体５１，６１，１５１，１６１に対して電磁的に結合するように形成しているが、本発明はこれに限らず、無給電素子４１Ａは、モノポールアンテナ２０１，２０２Ａの線路導体の少なくとも一部に対して電磁的に結合するように形成してもよい。
【0044】
実施形態２によれば、詳細後述するように、無給電素子４１Ａは遠方界特性に影響を与えず、広帯域な周波数帯域を得ることができた。
【0045】
（実施形態１及び２の実験結果）
次いで、発明者らは実施形態１及び２のダイポールアンテナであるアンテナ装置を試作し、それらの実験結果について以下に説明する。図８Ａ以降の放射パターン特性において、電界強度に対応するアンテナ利得の記号を以下のように定義する。
（１）Ｅθ（ＨＰ）：Ｈ面において角度θを変化したときの電界強度に対応するアンテナ利得；
（２）Ｅφ（ＨＰ）：Ｈ面において角度φを変化したときの電界強度に対応するアンテナ利得；
（３）Ｅθ（ＥＰ）：Ｅ面において角度θを変化したときの電界強度に対応するアンテナ利得；
（４）Ｅφ（ＥＰ）：Ｅ面において角度φを変化したときの電界強度に対応するアンテナ利得；
（５）Ｅｔ：合計アンテナ利得；及び
（６）Ｅｐ：アンテナ利得の最大値（ピークアンテナ利得）。
次いで、発明者らは実施形態１及び２のダイポールアンテナであるアンテナ装置を試作し、それらの実験結果について以下に説明する。図８Ａ以降の放射パターン特性において、電界強度に対応するアンテナ利得の記号を以下のように定義する。
（１）Ｅθ（ＨＰ）：Ｈ面において角度θを変化したときの電界強度に対応するアンテナ利得；
（２）Ｅφ（ＨＰ）：Ｈ面において角度φを変化したときの電界強度に対応するアンテナ利得；
（３）Ｅθ（ＥＰ）：Ｅ面において角度θを変化したときの電界強度に対応するアンテナ利得；
（４）Ｅφ（ＥＰ）：Ｅ面において角度φを変化したときの電界強度に対応するアンテナ利得；
（５）Ｅｔ：合計アンテナ利得；及び
（６）Ｅｐ：アンテナ利得の最大値（ピークアンテナ利得）。
【0046】
図８Ａは実施形態１及び２に係るアンテナ装置の３５００ＭＨｚの放射パターン特性を示すグラフであり、図８Ｂは実施形態１及び２に係るアンテナ装置の３８３８ＭＨｚの放射パターン特性を示すグラフである。図８Ａから明らかなように、３５００ＭＨｚでは偏りのない放射パターンが実施形態１及び２においてそれぞれ得られているが、図８Ｂにおいて、周波数が３８３８ＭＨｚに近づくと角度θ＝２７０°に比べて角度θ＝９０°において、実施形態２が実施形態１比較して５ｄＢ程度の減衰が見られる（図８Ｂの２０１参照）。これに対して、実施形態１では、両方の周波数で偏りが生じていないことがわかる。
【0047】
図９は、比較例、実施形態１及び２に係るアンテナ装置の反射周波数特性を示すグラフであり、図１０は比較例、実施形態１及び２に係るアンテナ装置の給電点の入力インピーダンス特性を示すグラフである。また、図１１は実施形態１に係るアンテナ装置のＶＳＷＲの周波数特性を示すスミスチャートであり、図１２は実施形態１に係るアンテナ装置の入力インピーダンスＺｉｎの周波数特性を示すグラフである。
【0048】
図９の反射周波数特性から明らかなように、実施形態１及び２ともに所定の周波数で共振周波数が存在することがわかる。また、図１０のＶＳＷＲ特性から明らかなように、実施形態１において、ＶＳＷＲ≦３以下の開始周波数は３．６０４ＧＨｚであり、終了周波数は８．２７９ＧＨｚであり、実施形態１のアンテナ装置において、中心周波数に対する比帯域幅は実測で７８．６８％と広い周波数帯域性能が実現されていることが確認された。さらに、図１１から明らかなように、開始周波数３６０４ＭＨｚから終了周波数８２７９ＭＨｚまでの間において所定の範囲のインピーダンス特性が得られることがわかる。また、図１２から、所定の周波数において５０Ωの入力インピーダンスを実現できることがわかる。
【0049】
図１３Ａ及び図１３Ｂはそれぞれ、実施形態１に係るアンテナ装置の３６０４ＭＨｚのＥ面、Ｈ面の放射パターン特性を示すグラフである。また、図１４Ａ及び図１４Ｂはそれぞれ、実施形態１に係るアンテナ装置の３７５０ＭＨｚのＥ面、Ｈ面の放射パターン特性を示すグラフである。さらに、図１５Ａ及び図１５Ｂはそれぞれ、実施形態１に係るアンテナ装置の５０００ＭＨｚのＥ面、Ｈ面の放射パターン特性を示すグラフである。
【0050】
図１６Ａ及び図１６Ｂはそれぞれ、実施形態１に係るアンテナ装置の７１００ＭＨｚのＥ面、Ｈ面の放射パターン特性を示すグラフである。また、図１７Ａ及び図１７Ｂはそれぞれ、実施形態１に係るアンテナ装置の８２７９ＭＨｚのＥ面、Ｈ面の放射パターン特性を示すグラフである。
【0051】
【0052】
以上のように構成された実施形態１及び２によれば、提案したモノポールアンテナの課題である、接地導体の影響、Ｈ面利得の偏りを解決できることを示した。ダイポールアンテナへの構成過程で生じた、インピーダンス値の上昇にともなう反射周波数特性の劣化により動作周波数帯域幅の劣化が確認されたが、アンテナ素子の基板反対面へ無給電素子４１Ａを装荷することにより、反射周波数特性を改善して広帯域動作できることを実測により証明した。また、素子導体７０，７２，１７０，１７２に係る誘導性反射素子を折り曲げることで低姿勢化して小型化できることも示した。
【0053】
（実施形態３）
図１８Ａは実施形態３に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図であり、図１８Ｂは実施形態３に係るアンテナ装置の構成例を示す裏面図であり、図１８Ｃは図１８Ｂの無給電素子の詳細構成例を示す裏面図である。実施形態３に係るアンテナ装置は、図４Ａの実施形態１に係るアンテナ装置に比較して以下の相違点を有する。
（１）モノポールアンテナ２０１Ａ，２０２Ａに代えて、モノポールアンテナ２０１Ｂ，２０２Ｂを備える。
（２）モノポールアンテナ２０１Ｂにおいて、キャパシタＣ１１，Ｃ２１に代えてインターデジタルキャパシタＣ２１１，Ｃ２２１を備え、キャパシタＣ１２～Ｃ１４に代えて、インターデジタルキャパシタＣ２１２～Ｃ２１４を備える。
（３）素子導体５１～５４に代えて、素子導体２５１～２５４を備える。
（４）キャパシタＣ２２～Ｃ２４に代えて、インターデジタルキャパシタＣ２２２～Ｃ２２４を備える。
（５）素子導体６１～６４に代えて、素子導体２６１～２６４を備える。
（６）ここで、インターデジタルキャパシタＣ２１４、素子導体２５４，２６４、インターデジタルキャパシタＣ２２４はｙ方向で並置されて形成され、素子導体２５４，２６４は互いに電磁的に結合するように対向して並置され、寄生キャパシタであるギャップキャパシタＣｇ１を生成する。
（７）線路導体７０に代えて、線路導体２７０を備え，線路導体２７０は給電点である端子Ｔ１１を有する。
（８）モノポールアンテナ２０１Ｂにおいて、キャパシタＣ１１１，Ｃ１２１に代えてインターデジタルキャパシタＣ４１１，Ｃ４２１を備え、キャパシタＣ１２２～Ｃ１２４に代えて、インターデジタルキャパシタＣ４２２～Ｃ４２４を備える。
（９）素子導体１５１～１５４に代えて、素子導体４５１～４５４を備える。
（１０）キャパシタＣ１６１～Ｃ１６４に代えて、インターデジタルキャパシタＣ４６１～Ｃ４６４を備える。
（１１）素子導体１６１～１６４に代えて、素子導体４６１～４６４を備える。
（１２）ここで、インターデジタルキャパシタＣ４２４、素子導体４５４，４６４、インターデジタルキャパシタＣ４１４はｙ方向で並置されて形成され、素子導体４５４，４６４は互いに電磁的に結合するように対向して並置され、寄生キャパシタであるギャップキャパシタＣｇ２を生成する。
（１３）線路導体１７０に代えて、線路導体２７０，２７０ａ，２７０ｂを備え，線路導体２７０ａは給電点である端子Ｔ１２を有し、線路導体２７０ｂは給電点である端子Ｔ１３を有する。
（１４）給電点の端子Ｔ１１，Ｔ１２及びＴ１３には、５０Ωの内部抵抗３５１と高周波電源３５２を有する信号発生器３５０が接続される。
（１５）無給電素子４１Ａに代えて、無給電素子４１ａ，４１ｂを備える（図１８Ｂ及び図１８Ｃ参照）。
図１８Ａは実施形態３に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図であり、図１８Ｂは実施形態３に係るアンテナ装置の構成例を示す裏面図であり、図１８Ｃは図１８Ｂの無給電素子の詳細構成例を示す裏面図である。実施形態３に係るアンテナ装置は、図４Ａの実施形態１に係るアンテナ装置に比較して以下の相違点を有する。
（１）モノポールアンテナ２０１Ａ，２０２Ａに代えて、モノポールアンテナ２０１Ｂ，２０２Ｂを備える。
（２）モノポールアンテナ２０１Ｂにおいて、キャパシタＣ１１，Ｃ２１に代えてインターデジタルキャパシタＣ２１１，Ｃ２２１を備え、キャパシタＣ１２～Ｃ１４に代えて、インターデジタルキャパシタＣ２１２～Ｃ２１４を備える。
（３）素子導体５１～５４に代えて、素子導体２５１～２５４を備える。
（４）キャパシタＣ２２～Ｃ２４に代えて、インターデジタルキャパシタＣ２２２～Ｃ２２４を備える。
（５）素子導体６１～６４に代えて、素子導体２６１～２６４を備える。
（６）ここで、インターデジタルキャパシタＣ２１４、素子導体２５４，２６４、インターデジタルキャパシタＣ２２４はｙ方向で並置されて形成され、素子導体２５４，２６４は互いに電磁的に結合するように対向して並置され、寄生キャパシタであるギャップキャパシタＣｇ１を生成する。
（７）線路導体７０に代えて、線路導体２７０を備え，線路導体２７０は給電点である端子Ｔ１１を有する。
（８）モノポールアンテナ２０１Ｂにおいて、キャパシタＣ１１１，Ｃ１２１に代えてインターデジタルキャパシタＣ４１１，Ｃ４２１を備え、キャパシタＣ１２２～Ｃ１２４に代えて、インターデジタルキャパシタＣ４２２～Ｃ４２４を備える。
（９）素子導体１５１～１５４に代えて、素子導体４５１～４５４を備える。
（１０）キャパシタＣ１６１～Ｃ１６４に代えて、インターデジタルキャパシタＣ４６１～Ｃ４６４を備える。
（１１）素子導体１６１～１６４に代えて、素子導体４６１～４６４を備える。
（１２）ここで、インターデジタルキャパシタＣ４２４、素子導体４５４，４６４、インターデジタルキャパシタＣ４１４はｙ方向で並置されて形成され、素子導体４５４，４６４は互いに電磁的に結合するように対向して並置され、寄生キャパシタであるギャップキャパシタＣｇ２を生成する。
（１３）線路導体１７０に代えて、線路導体２７０，２７０ａ，２７０ｂを備え，線路導体２７０ａは給電点である端子Ｔ１２を有し、線路導体２７０ｂは給電点である端子Ｔ１３を有する。
（１４）給電点の端子Ｔ１１，Ｔ１２及びＴ１３には、５０Ωの内部抵抗３５１と高周波電源３５２を有する信号発生器３５０が接続される。
（１５）無給電素子４１Ａに代えて、無給電素子４１ａ，４１ｂを備える（図１８Ｂ及び図１８Ｃ参照）。
【0054】
【0055】
無給電素子４１ａは、モノポールアンテナ２０１Ｂの素子導体２５１，２５２及びモノポールアンテナ２０２Ｂの素子導体４６１，４６２に電磁的に結合するように、誘電体基板４０の図１８Ａの右側の上下方向の中央部に位置する。無給電素子４１ａは、図１８ｃに示すように、
（１）ｚ方向の長辺４１ａｐと、ｚ方向の仮想短辺４１ａｓと、傾斜辺４１ａｑ，４１ａｒとを有する台形部４２と、
（２）仮想短辺４１ａｓを有する略矩形部４３とを有し、
（３）略矩形部４３は、略矩形部４３から－ｙ方向に突出する３個の矩形突起部４４を有する。なお、矩形突起部４４の個数は３個に限定されず、２個以上の複数であってもよく、矩形突起部４４は無くてもよい。
（１）ｚ方向の長辺４１ａｐと、ｚ方向の仮想短辺４１ａｓと、傾斜辺４１ａｑ，４１ａｒとを有する台形部４２と、
（２）仮想短辺４１ａｓを有する略矩形部４３とを有し、
（３）略矩形部４３は、略矩形部４３から－ｙ方向に突出する３個の矩形突起部４４を有する。なお、矩形突起部４４の個数は３個に限定されず、２個以上の複数であってもよく、矩形突起部４４は無くてもよい。
【0056】
無給電素子４１ｂは、モノポールアンテナ２０１Ｂの素子導体２６１，２６２及びモノポールアンテナ２０２Ｂの素子導体４５１，４５２に電磁的に結合するように、誘電体基板４０の図１８Ａの左側の上下方向の中央部に位置する。無給電素子４１ｂは、図１８ｃに示すように、
（１）ｚ方向の長辺４１ｂｐと、ｚ方向の仮想短辺４１ｂｓと、傾斜辺４１ｂｑ，４１ｂｒとを有する台形部４５と、
（２）仮想短辺４１ｂｓを有する略矩形部４６とを有し、
（３）略矩形部４６は、略矩形部４６から＋ｙ方向に突出する３個の矩形突起部４７を有する。なお、矩形突起部４７の個数は３個に限定されず、２個以上の複数であってもよく、矩形突起部４７は無くてもよい。
（１）ｚ方向の長辺４１ｂｐと、ｚ方向の仮想短辺４１ｂｓと、傾斜辺４１ｂｑ，４１ｂｒとを有する台形部４５と、
（２）仮想短辺４１ｂｓを有する略矩形部４６とを有し、
（３）略矩形部４６は、略矩形部４６から＋ｙ方向に突出する３個の矩形突起部４７を有する。なお、矩形突起部４７の個数は３個に限定されず、２個以上の複数であってもよく、矩形突起部４７は無くてもよい。
【0057】
なお、実施形態３において、無給電素子４１ａ，４１ｂは、モノポールアンテナ２０１Ｂ，２０２Ｂの、周期構造回路３３，１３３を構成する、例えば素子導体２５１，２５２，２６１，２６２，４５１，４５２，４６１，４６２に対して電磁的に結合するように形成しているが、本発明はこれに限らず、無給電素子４１ａ，４１ｂは、モノポールアンテナ２０１Ｂ，２０２Ｂの線路導体の少なくとも一部に対して電磁的に結合するように形成してもよい。
【0058】
以上のように構成された実施形態３に係るアンテナ装置の実験結果について以下に説明する。
【0059】
図１９は実施形態１及び３に係るアンテナ装置の反射周波数特性を示すグラフであり、図２０は実施形態１及び３に係るアンテナ装置のＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。また、図２１は実施形態３に係るアンテナ装置の給電点の入力インピーダンス特性を示すスミスチャートであり、図２２は実施形態３に係るアンテナ装置の給電点の入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
【0060】
図１９から明らかなように、複数の所定の共振周波数を有することがわかる。また、図２０から明らかなように、ＶＳＷＲが３を超える周波数が幾つか確認されるが、中心周波数に対する比帯域幅が１２０％（３．５ＧＨｚ～１４．８ＧＨｚ）程度の特性を得ることが見込まれる。特に、図２０から明らかなように、ＶＳＷＲが３以下となる周波数帯域の下限周波数が両構造共に３．６ＧＨｚであり、実施形態３のアンテナ構造では上限周波数が１４．５ＧＨｚにまで帯域が拡大している。さらに、図２１から明らかなように、開始周波数２．９５ＧＨｚから終了周波数１０．３１ＧＨｚまでの間において所定の範囲の入力インピーダンスが得られることがわかる。また、図２２から、所定の周波数において５０Ωの入力インピーダンスを実現できることがわかる。
【0061】
実施形態３に係るアンテナ装置によれば、以上の実験結果により、実施形態１と比較して、動作周波数の広帯域化を確認できた。
【0062】
図２３Ａは実施形態３に係るアンテナ装置の３６０７ＭＨｚの放射パターン特性を示すグラフであり、図２３Ｂは実施形態３に係るアンテナ装置の８９２５ＭＨｚの放射パターン特性を示すグラフである。また、図２３Ｃは実施形態３に係るアンテナ装置の１０５００ＭＨｚの放射パターン特性を示すグラフであり、図２３Ｄは実施形態３に係るアンテナ装置の１４５００ＭＨｚの放射パターン特性を示すグラフである。
【0063】
図２３Ａ～図２３Ｄの放射パターンから明らかなように、周波数１０．５ＧＨｚまでダイポールアンテナ特有の無指向性を示すが、周波数１０．５ＧＨｚを超える周波数においてはボウタイアンテナにも見られるような波状の放射パターンが得られた。また、周波数１０．５ＧＨｚまで放射パターンはＥ面のＥθ、Ｈ面のＥθ共にダイポールアンテナに似た放射特性を示している。しかし、周波数１０．５ＧＨｚを超えるとアンテナ素子の長さが波長に比べて長くなるため、Ｅ面のＥθの放射パターンが波状になる。
【0064】
さらに、実施形態及び変形例において用いられる無給電素子４１Ａ，４１ａ，４１ｂ等の形状について以下に説明する。
【0065】
実施形態１では、１個の無給電素子４１Ａのみで、実施形態２では、２個に分割分離して、２個の無給電素子４１ａ，４１ｂを備える。ここで、無給電素子を分割したときに、分割による各無給電素子間の距離は、２つの役割（機能）に分けられる。
（１）互いに電磁的に容量結合しない。
（２）互いに電磁的に容量結合する。
（１）互いに電磁的に容量結合しない。
（２）互いに電磁的に容量結合する。
【0066】
容量結合しない場合は、各無給電素子間の距離が大きくなり、無給電素子同士がつながることはない。分割によりアンテナ素子との結合が分布的に与えられることで、入力インピーダンスを調整することができる。これに対して、容量結合する場合は、分割された無給電素子は「容量結合」が生じ、周波数に応じて実効的なサイズが変化することで、アンテナ装置と高周波信号発生器との間でインピーダンス整合を行うことができる。
【0067】
以下、本発明に係る無給電素子の種々の変形例について説明する。
【0068】
（変形例１）
図２４は変形例１に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図２４において、無給電素子９１Ａ，９１Ｂは誘電体基板４０の裏面に形成され、平面図において点線で図示され、図２５以降の変形例においても同様である。無給電素子９１Ａ，９１Ｂはそれぞれ二等辺三角形の形状を有し、各等辺が素子導体５１，６１，１５１，１６１などの素子導体の一部に対して電磁的に結合するように配置される。このとき、無給電素子９１Ａ，９１Ｂと各素子導体５１，６１，１５１，１６１との平面図上での距離は等間隔でもいいし、そうでなくてもよい。
図２４は変形例１に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図２４において、無給電素子９１Ａ，９１Ｂは誘電体基板４０の裏面に形成され、平面図において点線で図示され、図２５以降の変形例においても同様である。無給電素子９１Ａ，９１Ｂはそれぞれ二等辺三角形の形状を有し、各等辺が素子導体５１，６１，１５１，１６１などの素子導体の一部に対して電磁的に結合するように配置される。このとき、無給電素子９１Ａ，９１Ｂと各素子導体５１，６１，１５１，１６１との平面図上での距離は等間隔でもいいし、そうでなくてもよい。
【0069】
（変形例２）
図２５は変形例２に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図２５において、無給電素子９２Ａは、矩形部９２ａと、２個の三角形部９２ｃ，９２ｄとを備えて構成される。三角形部９２ｃは矩形部９２ａの上辺の左上端部から上方向に突出するように形成され、その一辺は素子導体６１に電磁的に結合するように配置される。また、三角形部９２ｄは矩形部９２ａの上辺の右上端部から上方向に突出するように形成され、その一辺は素子導体５１に電磁的に結合するように配置される。さらに、三角形部９２ｅは矩形部９２ｂの下辺の左下端部から下方向に突出するように形成され、その一辺は素子導体１５１に電磁的に結合するように配置される。またさらに、三角形部９２ｆは矩形部９２ｂの下辺の右下端部から下方向に突出するように形成され、その一辺は素子導体１６１に電磁的に結合するように配置される。
図２５は変形例２に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図２５において、無給電素子９２Ａは、矩形部９２ａと、２個の三角形部９２ｃ，９２ｄとを備えて構成される。三角形部９２ｃは矩形部９２ａの上辺の左上端部から上方向に突出するように形成され、その一辺は素子導体６１に電磁的に結合するように配置される。また、三角形部９２ｄは矩形部９２ａの上辺の右上端部から上方向に突出するように形成され、その一辺は素子導体５１に電磁的に結合するように配置される。さらに、三角形部９２ｅは矩形部９２ｂの下辺の左下端部から下方向に突出するように形成され、その一辺は素子導体１５１に電磁的に結合するように配置される。またさらに、三角形部９２ｆは矩形部９２ｂの下辺の右下端部から下方向に突出するように形成され、その一辺は素子導体１６１に電磁的に結合するように配置される。
【0070】
（変形例３）
図２６は変形例３に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図２６において、変形例３は、図２４の無給電素子９１Ａ，９１Ｂに加えて、無給電素子９３をさらに備える。無給電素子９３は、二等辺部９３ａ，９３ｂを頂点部分の所定領域で重なるように合体された６つの辺を有する。無給電素子９３は無給電素子９１Ａ，９１Ｂとの間であって、所定の間隔を有して配置される。ここで、無給電素子９３は、素子導体５１，５２，６１，６２，１５１，１５２，１６１，１６２などの素子導体の一部に対して電磁的に結合するように配置される。
図２６は変形例３に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図２６において、変形例３は、図２４の無給電素子９１Ａ，９１Ｂに加えて、無給電素子９３をさらに備える。無給電素子９３は、二等辺部９３ａ，９３ｂを頂点部分の所定領域で重なるように合体された６つの辺を有する。無給電素子９３は無給電素子９１Ａ，９１Ｂとの間であって、所定の間隔を有して配置される。ここで、無給電素子９３は、素子導体５１，５２，６１，６２，１５１，１５２，１６１，１６２などの素子導体の一部に対して電磁的に結合するように配置される。
【0071】
（変形例４）
図２７は変形例４に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図２７において、変形例４は、図２４の無給電素子９１Ａ，９１Ｂに加えて、無給電素子９４をさらに備える。無給電素子９４は、矩形形状を有し、無給電素子９１Ａ，９１Ｂとの間であって、所定の間隔を有して配置される。ここで、無給電素子９３は、素子導体５１，６１，１５１，１６１などの素子導体の一部に対して電磁的に結合するように配置される。
図２７は変形例４に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図２７において、変形例４は、図２４の無給電素子９１Ａ，９１Ｂに加えて、無給電素子９４をさらに備える。無給電素子９４は、矩形形状を有し、無給電素子９１Ａ，９１Ｂとの間であって、所定の間隔を有して配置される。ここで、無給電素子９３は、素子導体５１，６１，１５１，１６１などの素子導体の一部に対して電磁的に結合するように配置される。
【0072】
（変形例５）
図２８は変形例５に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図２８において、変形例５は、図２４の変形例１の無給電素子９１Ａ，９１Ｂをそれぞれ２分割することで形成した無給電素子９５Ａ，９５Ｂ，９５Ｃ，９５Ｄを備える。無給電素子９５Ａ，９５Ｂ，９５Ｃ，９５Ｄはそれぞれ三角形状を有し、互いに所定の間隔を有して配置される。無給電素子９５Ａは例えば素子導体５１に電磁的に結合するように並置され、無給電素子９５Ｂは例えば素子導体６１に電磁的に結合するように並置される。また、無給電素子９５Ｃは例えば素子導体１６１に電磁的に結合するように並置され、無給電素子９５Ｄは例えば素子導体１５１に電磁的に結合するように並置される。
図２８は変形例５に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図２８において、変形例５は、図２４の変形例１の無給電素子９１Ａ，９１Ｂをそれぞれ２分割することで形成した無給電素子９５Ａ，９５Ｂ，９５Ｃ，９５Ｄを備える。無給電素子９５Ａ，９５Ｂ，９５Ｃ，９５Ｄはそれぞれ三角形状を有し、互いに所定の間隔を有して配置される。無給電素子９５Ａは例えば素子導体５１に電磁的に結合するように並置され、無給電素子９５Ｂは例えば素子導体６１に電磁的に結合するように並置される。また、無給電素子９５Ｃは例えば素子導体１６１に電磁的に結合するように並置され、無給電素子９５Ｄは例えば素子導体１５１に電磁的に結合するように並置される。
【0073】
（変形例６）
図２９は変形例６に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図２９において、変形例６は、図２８の無給電素子９５Ａ～９５Ｄに加えて、図２６の無給電素子９３をさらに備えて構成される。なお、無給電素子９３は、二等辺部９３ａ，９３ｂを頂点部分の所定領域で重なるように合体された６つの辺を有し、図２６と同様の作用効果を有する。
図２９は変形例６に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図２９において、変形例６は、図２８の無給電素子９５Ａ～９５Ｄに加えて、図２６の無給電素子９３をさらに備えて構成される。なお、無給電素子９３は、二等辺部９３ａ，９３ｂを頂点部分の所定領域で重なるように合体された６つの辺を有し、図２６と同様の作用効果を有する。
【0074】
（変形例７）
図３０は変形例７に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図３０において、変形例７は、図２８の無給電素子９５Ａ～９５Ｄに加えて、無給電素子９５Ａと９５Ｃとの間、並びに無給電素子９５Ｂと９５Ｄとの間において、矩形形状の無給電素子９７が配置される。無給電素子９７は例えば素子導体５１，６１，１５１，１６１に電磁的に結合するように配置される。
図３０は変形例７に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図３０において、変形例７は、図２８の無給電素子９５Ａ～９５Ｄに加えて、無給電素子９５Ａと９５Ｃとの間、並びに無給電素子９５Ｂと９５Ｄとの間において、矩形形状の無給電素子９７が配置される。無給電素子９７は例えば素子導体５１，６１，１５１，１６１に電磁的に結合するように配置される。
【0075】
（変形例８）
図３１は変形例８に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図３１において、変形例８は、図２８の無給電素子９５Ａ～９５Ｄに加えて、台形形状の無給電素子９８Ａ，９８Ｂをさらに備える。無給電素子９８Ａは素子導体５１，６１の裏面付近に配置され、例えば素子導体５１，６１に電磁的に結合するように配置される。また、無給電素子９８Ｂは素子導体１５１，１６１の裏面付近に配置され、例えば素子導体１５１，１６１に電磁的に結合するように配置される。
図３１は変形例８に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図３１において、変形例８は、図２８の無給電素子９５Ａ～９５Ｄに加えて、台形形状の無給電素子９８Ａ，９８Ｂをさらに備える。無給電素子９８Ａは素子導体５１，６１の裏面付近に配置され、例えば素子導体５１，６１に電磁的に結合するように配置される。また、無給電素子９８Ｂは素子導体１５１，１６１の裏面付近に配置され、例えば素子導体１５１，１６１に電磁的に結合するように配置される。
【0076】
（変形例９）
図３２は変形例９に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図３２において、変形例９は、図２５の無給電素子９２Ａ，９２Ｂに加えて、三角形状の無給電素子９９Ａ～９９Ｄをさらに備えて構成される。無給電素子９９Ａは、無給電素子９２Ａの三角形部９２ｄの一辺に対して所定の間隔を有して電磁的に結合するように、かつ例えば素子導体５１に電磁的に結合するように配置される。また、無給電素子９９Ｂは、無給電素子９２Ａの三角形部９２ｃの一辺に対して所定の間隔を有して電磁的に結合するように、かつ例えば素子導体６１に電磁的に結合するように配置される。またさらに、無給電素子９９Ｃは、無給電素子９２Ｂの三角形部９２ｆの一辺に対して所定の間隔を有して電磁的に結合するように、かつ例えば素子導体１６１に電磁的に結合するように配置される。また、無給電素子９９Ｄは、無給電素子９２Ｂの三角形部９２ｅの一辺に対して所定の間隔を有して電磁的に結合するように、かつ例えば素子導体１５１に電磁的に結合するように配置される。
図３２は変形例９に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図３２において、変形例９は、図２５の無給電素子９２Ａ，９２Ｂに加えて、三角形状の無給電素子９９Ａ～９９Ｄをさらに備えて構成される。無給電素子９９Ａは、無給電素子９２Ａの三角形部９２ｄの一辺に対して所定の間隔を有して電磁的に結合するように、かつ例えば素子導体５１に電磁的に結合するように配置される。また、無給電素子９９Ｂは、無給電素子９２Ａの三角形部９２ｃの一辺に対して所定の間隔を有して電磁的に結合するように、かつ例えば素子導体６１に電磁的に結合するように配置される。またさらに、無給電素子９９Ｃは、無給電素子９２Ｂの三角形部９２ｆの一辺に対して所定の間隔を有して電磁的に結合するように、かつ例えば素子導体１６１に電磁的に結合するように配置される。また、無給電素子９９Ｄは、無給電素子９２Ｂの三角形部９２ｅの一辺に対して所定の間隔を有して電磁的に結合するように、かつ例えば素子導体１５１に電磁的に結合するように配置される。
【0077】
（変形例１０）
図３３は変形例１０に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。変形例１０は、（１）装置中心２００の中央部に配置された矩形形状の無給電素子１９０と、
（２）無給電素子１９０の右上部に近接して電磁的に結合しかつ素子導体５１に近接して電磁的に結合するように配置された矩形形状の無給電素子１９１と、
（３）無給電素子１９０の左上部に近接して電磁的に結合しかつ素子導体６１に近接して電磁的に結合するように配置された矩形形状の無給電素子１９３と、
（４）無給電素子１９１，１９３の上部に配置された無給電素子１９２であって、左右方向に延在する基部と、基部の両端から－ｚ方向に突出しかつ素子導体５１，６２にそれぞれ近接して電磁的にそれぞれ結合する２個の矩形突出部とを有する無給電素子１９２と、
（５）無給電素子１９０の右下部に近接して電磁的に結合しかつ素子導体１６１に近接して電磁的に結合するように配置された矩形形状の無給電素子１９４と、
（６）無給電素子１９０の左下部に近接して電磁的に結合しかつ素子導体１５１に近接して電磁的に結合するように配置された矩形形状の無給電素子１９６と、
（７）無給電素子１９４，１９６の下部に配置された無給電素子１９５であって、左右方向に延在する基部と、基部の両端からｚ方向に突出しかつ素子導体１５１，１６２にそれぞれ近接して電磁的にそれぞれ結合する２個の矩形突出部とを有する無給電素子１９５と、
を備えて構成される。
図３３は変形例１０に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。変形例１０は、（１）装置中心２００の中央部に配置された矩形形状の無給電素子１９０と、
（２）無給電素子１９０の右上部に近接して電磁的に結合しかつ素子導体５１に近接して電磁的に結合するように配置された矩形形状の無給電素子１９１と、
（３）無給電素子１９０の左上部に近接して電磁的に結合しかつ素子導体６１に近接して電磁的に結合するように配置された矩形形状の無給電素子１９３と、
（４）無給電素子１９１，１９３の上部に配置された無給電素子１９２であって、左右方向に延在する基部と、基部の両端から－ｚ方向に突出しかつ素子導体５１，６２にそれぞれ近接して電磁的にそれぞれ結合する２個の矩形突出部とを有する無給電素子１９２と、
（５）無給電素子１９０の右下部に近接して電磁的に結合しかつ素子導体１６１に近接して電磁的に結合するように配置された矩形形状の無給電素子１９４と、
（６）無給電素子１９０の左下部に近接して電磁的に結合しかつ素子導体１５１に近接して電磁的に結合するように配置された矩形形状の無給電素子１９６と、
（７）無給電素子１９４，１９６の下部に配置された無給電素子１９５であって、左右方向に延在する基部と、基部の両端からｚ方向に突出しかつ素子導体１５１，１６２にそれぞれ近接して電磁的にそれぞれ結合する２個の矩形突出部とを有する無給電素子１９５と、
を備えて構成される。
【0078】
（変形例１１）
図３４は変形例１１に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図３４において、変形例１１は、図３３の無給電素子１９１～１９６を備え、また、無給電素子１９０に代えてその中央部に例えば矩形形状の孔１９０ｈを有する無給電素子１９０Ａを備える。
図３４は変形例１１に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図３４において、変形例１１は、図３３の無給電素子１９１～１９６を備え、また、無給電素子１９０に代えてその中央部に例えば矩形形状の孔１９０ｈを有する無給電素子１９０Ａを備える。
【0079】
（変形例１２）
図３５は変形例１２に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図３５において、変形例２１は、線路導体７０，１７０の裏面に配置された矩形形状の無給電素子１９７と、無給電素子１９７の上側において２×４の行列形状で配置された矩形形状の８個の無給電素子１９８と、無給電素子１９７の下側において２×４の行列形状で配置された矩形形状の８個の無給電素子１９９とを備えて構成される。ここで、無給電素子１９８は例えば素子導体５１，６１に電磁的に結合し、無給電素子１９９は例えば素子導体１５１，１６１に電磁的に結合する。
図３５は変形例１２に係るアンテナ装置の構成例を示す平面図である。図３５において、変形例２１は、線路導体７０，１７０の裏面に配置された矩形形状の無給電素子１９７と、無給電素子１９７の上側において２×４の行列形状で配置された矩形形状の８個の無給電素子１９８と、無給電素子１９７の下側において２×４の行列形状で配置された矩形形状の８個の無給電素子１９９とを備えて構成される。ここで、無給電素子１９８は例えば素子導体５１，６１に電磁的に結合し、無給電素子１９９は例えば素子導体１５１，１６１に電磁的に結合する。
【0080】
以上説明したように、実施形態及び変形例によれば、０次共振器を用いたアンテナ装置において、従来技術に比較して広帯域で動作しかつ小型化できる。
【0081】
（他の変形例）
【0082】
【0083】
以上の実施形態及び変形例において、前記無給電素子の複数の素子の少なくとも一部は、前記一対の周期構造回路に対して、前記無給電素子の他の素子を介して間接的に電磁的に結合するように配置されてもよい（例えば、図３０、図３２、図３３、図３４、図３５参照）。
【0084】
以上の実施形態の変形例では、０次共振器の周期構造回路３３において、複数の直列枝共振回路１０を備えているが、本発明はこれに限らず、少なくとも１つの直列枝共振回路１０を備えて０次共振器を構成すればよい。
【0085】
以上の実施形態では、例えばチップキャパシタを用いてキャパシタＣ１１～Ｃ１４，Ｃ２１～Ｃ２４を構成しているが、本発明はこれに限らず、インターデジタル構造を有するキャパシタを用いて構成してもよい。
【0086】
以上のように構成された実施形態及び変形例に係るアンテナ装置において、アンテナ装置の小型化のために、上側端部における容量性反射素子を構成する素子導体５４，６４を互いに容量結合しているが、本発明はこれに限らず、当該容量結合せずに、例えば素子導体５４，６４をそれぞれ素子導体５１～５３；６１～６３と平行となるように一直線上で形成してもよい。このように構成しても０次共振器を用いたアンテナ装置を構成できる。
【産業上の利用可能性】
【0087】
以上詳述したように、本発明に係るアンテナ装置によれば、従来技術に比較して広帯域の帯域幅を得ることができるアンテナ装置を提供できる。
【符号の説明】
【0088】
１０ 直列枝共振回路
２０ 並列枝共振回路
１１，２１ インダクタ
１２，２２ キャパシタ
３０ 左手系／右手系複合伝送線路（ＣＲＬＨ線路）
３１，３２ インピーダンス素子
３３，１３３ 周期構造回路
４０ 誘電体基板
４１ 接地導体
４１Ａ，４１ａ，４１ｂ 無給電素子
４２，４５ 台形部
４３，４６ 略矩形部
４４，４７ 矩形突起部
５１～５４，６１～６４，７３，１５１～１５４，１６１～１６４，４５１～４５４，４６１～４６４ 素子導体
７０，７１，７４，１７０，１７１，１７３，１７４，２７０，２７０ａ，２７０ｂ 線路導体
７２，１７２ 素子導体
９１Ａ～９９Ｄ，１９０～１９９ 無給電素子
２００ 装置中心
２０１，２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２，２０２Ａ，２０２Ｂ モノポールアンテナ
３５０ 信号発生器
３５１ 高周波電源
３５２ 内部抵抗
Ｃ１１～Ｃ４６４ キャパシタ
Ｃｇ１，Ｃｇ２ ギャップキャパシタ
Ｔ１～Ｔ１３ 端子
２０ 並列枝共振回路
１１，２１ インダクタ
１２，２２ キャパシタ
３０ 左手系／右手系複合伝送線路（ＣＲＬＨ線路）
３１，３２ インピーダンス素子
３３，１３３ 周期構造回路
４０ 誘電体基板
４１ 接地導体
４１Ａ，４１ａ，４１ｂ 無給電素子
４２，４５ 台形部
４３，４６ 略矩形部
４４，４７ 矩形突起部
５１～５４，６１～６４，７３，１５１～１５４，１６１～１６４，４５１～４５４，４６１～４６４ 素子導体
７０，７１，７４，１７０，１７１，１７３，１７４，２７０，２７０ａ，２７０ｂ 線路導体
７２，１７２ 素子導体
９１Ａ～９９Ｄ，１９０～１９９ 無給電素子
２００ 装置中心
２０１，２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２，２０２Ａ，２０２Ｂ モノポールアンテナ
３５０ 信号発生器
３５１ 高周波電源
３５２ 内部抵抗
Ｃ１１～Ｃ４６４ キャパシタ
Ｃｇ１，Ｃｇ２ ギャップキャパシタ
Ｔ１～Ｔ１３ 端子
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図23C】
【図23D】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】