特開 2024-172259 アンテナエレメント及びアンテナ装置

(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】P2024172259

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】アンテナエレメント及びアンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 13/08 20060101AFI20241205BHJP

【ＦＩ】

H01Q13/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023089850

(22)【出願日】2023-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000231073

【氏名又は名称】日本航空電子工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117341

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 拓哉

(72)【発明者】

【氏名】妹尾 拓馬

【テーマコード（参考）】

5J045

【Ｆターム（参考）】

5J045AA16

5J045CA04

5J045DA08

5J045LA01

5J045MA01

(57)【要約】

【課題】材料コストを抑えつつ、円偏波の電波を送受信するのに適したアンテナエレメントを提供すること。
【解決手段】アンテナエレメント３０は、線対称な外周形状を有する上側導体４０と、少なくとも一対の脚部５０とを備えている。上側導体４０には、脚部５０に対応する凹部４４が設けられている。脚部５０のそれぞれは、上側導体４０を上下方向に沿って見た場合に上側導体４０の中心から見て互いに反対の方位である第１方位又は第２方位に向かって突出すると共に、上下方向において下側に延びている。一方、凹部４４のそれぞれは、第１方位と第２方位とで規定される方向と直交する方向において対応する脚部５０と並置されていると共に、第２方位又は第１方位に凹んでいる。これにより、本発明によれば、円偏波の電波を送受信するのに適したアンテナエレメントを得ることができ、良好な軸比特性を有するアンテナ装置を得ることができる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

グランド導体を有する基板上に固定されてアンテナ装置を構成するアンテナエレメントであって、
前記アンテナエレメントは、上側導体と、少なくとも一対の脚部とを備えており、
前記上側導体は、上下方向に沿って見た場合に、当該上側導体の中心を通る直線に対して線対称な形状の外周を有しており、
前記一対の脚部は、前記上側導体を前記上下方向に沿って見た場合に前記上側導体の前記中心から見て互いに反対の方位である第１方位及び第２方位に向かってそれぞれ突出すると共に、前記上下方向において下側にそれぞれ延びており、
前記上側導体には、少なくとも一対の凹部が設けられており、
前記一対の凹部は、前記一対の脚部と一対一に対応しており、
前記一対の凹部は、前記上側導体を前記上下方向に沿って見た場合に前記第２方位及び前記第１方位にそれぞれ凹んでおり、
前記凹部のそれぞれは、前記第１方位と前記第２方位とで規定される方向と交差する方向において、対応する前記脚部と並置されている
アンテナエレメント。

【請求項2】

請求項１記載のアンテナエレメントであって、
前記凹部のそれぞれは、幅広形状を有している
アンテナエレメント。

【請求項3】

請求項１記載のアンテナエレメントであって、
前記凹部のそれぞれは、前記第１方位と前記第２方位とで規定される方向と直交する方向において、対応する前記脚部と隣接配置されている
アンテナエレメント。

【請求項4】

請求項１記載のアンテナエレメントであって、
前記上側導体は、前記上下方向と直交する所定平面内に延びており、
前記所定平面上に存すると共に仮想線の四辺を有する四角形であって、前記上側導体を内包する最小面積の四角形を特定四角形として想定した場合に、互いに対応する前記脚部と前記凹部とは同一辺上に位置している
アンテナエレメント。

【請求項5】

請求項４記載のアンテナエレメントであって、
前記少なくとも一対の脚部は、二対の脚部を有しており、
前記少なくとも一対の凹部は、二対の凹部を有しており、
前記脚部のそれぞれは、前記特定四角形のうち、前記上側導体の前記中心から見て前記第１方位と前記第２方位に位置する二つの辺のいずれかに位置している
アンテナエレメント。

【請求項6】

請求項１記載のアンテナエレメントであって、
前記アンテナエレメントは、少なくとも一対のスタブを更に備えており、
前記上側導体の前記中心から見て互いに反対の方位である第３方位と第４方位とで規定される方向は、前記第１方位と前記第２方位とで規定される方向と直交しており、
前記一対のスタブは、前記第３方位及び前記第４方位に向かって前記上側導体の前記外周からそれぞれ延びており、
前記スタブのそれぞれは、前記上側導体を前記上下方向に沿って見た場合に、前記上側導体とは重なっていない
アンテナエレメント。

【請求項7】

請求項６記載のアンテナエレメントであって
前記スタブのそれぞれは、幅広形状を有している
アンテナエレメント。

【請求項8】

請求項１記載のアンテナエレメントであって、
前記脚部のそれぞれから少なくとも部分的に前記基板の上面と平行な方向に延びる下側導体であって、前記上下方向において前記上側導体と離れている下側導体を更に備える
アンテナエレメント。

【請求項9】

請求項１記載のアンテナエレメントであって、
前記脚部のそれぞれよりも前記上側導体の中心に近い位置から前記上下方向において下側にそれぞれ延びている少なくとも一対の付加的脚部を更に備え、
前記付加的脚部のそれぞれから少なくとも部分的に前記基板の上面と平行な方向に延びる付加的下側導体であって、前記上下方向において前記上側導体と離れている付加的下側導体を更に備える
アンテナエレメント。

【請求項10】

請求項１から請求項９までのいずれかに記載のアンテナエレメントであって、
前記アンテナエレメントは、一枚の板金からなる
アンテナエレメント。

【請求項11】

請求項１０記載のアンテナエレメントであって、
前記アンテナエレメントは、外周の形状が線対称である展開形状を有している
アンテナエレメント。

【請求項12】

請求項１記載のアンテナエレメントと、基板とを備えるアンテナ装置であって、
前記基板は、グランド導体を有しており、
前記アンテナエレメントは、前記基板上に固定されている
アンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナエレメント及びそれを用いたアンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

図１１に示されるように、特許文献１のアンテナ装置９０は、グランド導体９２を有する基板９４と、その基板９４上に支持部９６を介して固定される導電体からなるアンテナエレメント９８とを備えている。グランド導体９２とアンテナエレメント９８とは物理的に離間して配置されている。アンテナエレメント９８は、円偏波の電波を送受信するため、回転対称性を有しており、図１２に示される板金９９を折り曲げて形成されている。図１０から理解されるように、アンテナエレメント９８は、４回対称な展開形状を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１５０３６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

アンテナエレメントが４回対称な展開形状を有していると、母材となる板金に無駄な部分が多く生じてしまう。そのため、従来の円偏波用のアンテナエレメントの展開形状では、材料コストを抑えることが難しい。

【0005】

そこで、本発明は、材料コストを抑えつつ、円偏波の電波を送受信するのに適したアンテナエレメント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】

材料コストを抑えるためには、アンテナエレメントの展開形状（特に、その外周形状）を線対称にすることが望ましい。しかし、アンテナエレメントの展開形状を単に線対称にすると、アンテナエレメントの回転対称性が崩れてしまい、そのアンテナエレメントを用いたアンテナ装置の軸比特性が悪化してしまう。本発明の発明者は、検証の結果、脚部近傍に凹部を設けることにより、アンテナエレメントの崩れた回転対称性を補正してアンテナ装置の軸比特性を改善できることを見出した。このようにして、所定の位置に凹部を設けることにより、材料コストを抑えつつ、円偏波の電波を送受信するのに適したアンテナエレメントを得ることができる。

【0007】

アンテナエレメントに凹部を設けることによりアンテナ装置の軸比特性の改善を図ることは、板金からなるアンテナエレメント以外のアンテナエレメントにも適用可能である。アンテナエレメント自体に回転対称性が求められないのであれば、アンテナエレメントの設計の自由度が多少高くなる。換言すると、所定の位置に凹部を設けることにより、設計の自由度を高くしつつ、円偏波の電波を送受信するのに適したアンテナエレメントを得ることができる。本発明は、かかる知見に基づいてなされたものであり、具体的には、以下に掲げるアンテナエレメントを提供する。

【0008】

本発明は、第１のアンテナエレメントとして、
グランド導体を有する基板上に固定されてアンテナ装置を構成するアンテナエレメントであって、
前記アンテナエレメントは、上側導体と、少なくとも一対の脚部とを備えており、
前記上側導体は、上下方向に沿って見た場合に、当該上側導体の中心を通る直線に対して線対称な形状の外周を有しており、
前記一対の脚部は、前記上側導体を前記上下方向に沿って見た場合に前記上側導体の前記中心から見て互いに反対の方位である第１方位及び第２方位に向かってそれぞれ突出すると共に、前記上下方向において下側にそれぞれ延びており、
前記上側導体には、少なくとも一対の凹部が設けられており、
前記一対の凹部は、前記一対の脚部と一対一に対応しており、
前記一対の凹部は、前記上側導体を前記上下方向に沿って見た場合に前記第２方位及び前記第１方位にそれぞれ凹んでおり、
前記凹部のそれぞれは、前記第１方位と前記第２方位とで規定される方向と交差する方向において、対応する前記脚部と並置されている
アンテナエレメントを提供する。

【0009】

本発明は、第２のアンテナエレメントとして、第１のアンテナエレメントであって、
前記凹部のそれぞれは、幅広形状を有している
アンテナエレメントを提供する。

【0010】

本発明は、第３のアンテナエレメントとして、第１のアンテナエレメントであって、
前記凹部のそれぞれは、前記第１方位と前記第２方位とで規定される方向と直交する方向において、対応する前記脚部と隣接配置されている
アンテナエレメントを提供する。

【0011】

本発明は、第４のアンテナエレメントとして、第１のアンテナエレメントであって、
前記上側導体は、前記上下方向と直交する所定平面内に延びており、
前記所定平面上に存すると共に仮想線の四辺を有する四角形であって、前記上側導体を内包する最小面積の四角形を特定四角形として想定した場合に、互いに対応する前記脚部と前記凹部とは同一辺上に位置している
アンテナエレメントを提供する。

【0012】

本発明は、第５のアンテナエレメントとして、第４のアンテナエレメントであって、
前記少なくとも一対の脚部は、二対の脚部を有しており、
前記少なくとも一対の凹部は、二対の凹部を有しており、
前記脚部のそれぞれは、前記特定四角形のうち、前記上側導体の前記中心から見て前記第１方位と前記第２方位に位置する二つの辺のいずれかに位置している
アンテナエレメントを提供する。

【0013】

本発明は、第６のアンテナエレメントとして、第１のアンテナエレメントであって、
前記アンテナエレメントは、少なくとも一対のスタブを更に備えており、
前記上側導体の前記中心から見て互いに反対の方位である第３方位と第４方位とで規定される方向は、前記第１方位と前記第２方位とで規定される方向と直交しており、
前記一対のスタブは、前記第３方位及び前記第４方位に向かって前記上側導体の前記外周からそれぞれ延びており、
前記スタブのそれぞれは、前記上側導体を前記上下方向に沿って見た場合に、前記上側導体とは重なっていない
アンテナエレメントを提供する。

【0014】

本発明は、第７のアンテナエレメントとして、第６のアンテナエレメントであって、
前記スタブのそれぞれは、幅広形状を有している
アンテナエレメントを提供する。

【0015】

本発明は、第８のアンテナエレメントとして、第１のアンテナエレメントであって、
前記脚部のそれぞれから少なくとも部分的に前記基板の上面と平行な方向に延びる下側導体であって、前記上下方向において前記上側導体と離れている下側導体を更に備える
アンテナエレメントを提供する。

【0016】

本発明は、第９のアンテナエレメントとして、第１のアンテナエレメントであって、
前記脚部のそれぞれよりも前記上側導体の中心に近い位置から前記上下方向において下側にそれぞれ延びている少なくとも一対の付加的脚部を更に備え、
前記付加的脚部のそれぞれから少なくとも部分的に前記基板の上面と平行な方向に延びる付加的下側導体であって、前記上下方向において前記上側導体と離れている付加的下側導体を更に備える
アンテナエレメントを提供する。

【0017】

本発明は、第１０のアンテナエレメントとして、第１から第９のいずれかのアンテナエレメントであって、
前記アンテナエレメントは、一枚の板金からなる
アンテナエレメントを提供する。

【0018】

本発明は、第１１のアンテナエレメントとして、第１０のアンテナエレメントであって、
前記アンテナエレメントは、外周の形状が線対称である展開形状を有している
アンテナエレメントを提供する。

【0019】

更に、本発明は、第１のアンテナエレメントと、基板とを備えるアンテナ装置であって、
前記基板は、グランド導体を有しており、
前記アンテナエレメントは、前記基板上に固定されている
アンテナ装置を提供する。

【発明の効果】

【0020】

上述したように、脚部のそれぞれは、上側導体を上下方向に沿って見た場合に上側導体の中心から見て互いに反対の方位である第１方位又は第２方位に向かって突出すると共に、上下方向において下側に延びている。一方、凹部のそれぞれは、第１方位と第２方位とで規定される方向と直交する方向において当該凹部に対応する脚部と並置されていると共に、第２方位又は第１方位に凹んでいる。これにより、本発明によれば、円偏波の電波を送受信するのに適したアンテナエレメントを得ることができ、良好な軸比特性を有するアンテナ装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１の実施の形態によるアンテナ装置を示す斜視図である。

【図2】図１のアンテナ装置を示す分解斜視図である。

【図3】図２のアンテナ装置に含まれるアンテナエレメントを示す底面斜視図である。

【図4】図３のアンテナエレメントを示す上面図である。

【図5】図４のアンテナエレメントの展開形状を示す上面図である。

【図6】本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置を示す斜視図である。

【図7】図６のアンテナ装置に含まれるアンテナエレメント及び補助的エレメントを示す斜視図である。

【図8】図７のアンテナエレメントを示す底面斜視図である。

【図9】図８のアンテナエレメントを示す上面図である。

【図10】図９のアンテナエレメントの展開形状を示す上面図である。

【図11】特許文献１のアンテナ装置を示す分解斜視図である。

【図12】特許文献１のアンテナエレメントの展開形状を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

（第１の実施の形態）
図１及び図２を参照すると、本発明の第１の実施の形態によるアンテナ装置１０は、基板２０と、アンテナエレメント３０とを備えている。基板２０は、グランド導体２２を有している。詳しくは、図２に示されるように、基板２０は、誘電体基板上に形成されたグランド導体２２、固定パッド２４，２６、給電パッド２８を有している。グランド導体２２と、固定パッド２４，２６と、給電パッド２８は互いに分離されている。本実施の形態において、固定パッド２４，２６は、どこにも電気的に接続されていないフローティングなパッドである。これに対して、給電パッド２８は、図示せぬ手段によりアンテナ装置１０の外部まで電気的に引き出されている。但し、基板２０は、上述したものには限られない。基板２０は、グランド導体２２を有していれば、サイズや形状等について特に限定しない。また、基板２０は、更なるグランド導体や他の導体を有していてもよい。

【0023】

図１及び図２から理解されるように、アンテナエレメント３０は、基板２０上に固定されている。具体的な固定方法については、後述する。

【0024】

図１から図４に示されるように、アンテナエレメント３０は、上側導体４０と、脚部５０と、下側導体６０と、給電部７０と、スタブ７５とを備えている。本実施の形態のアンテナエレメント３０は、一枚の板金からなる。詳しくは、後述するように、本実施の形態のアンテナエレメント３０は、母材となる板金を打ち抜き、曲げることにより、一体に形成されている。但し、本発明は、これに限られない。アンテナエレメント３０は、レーザーダイレクトストラクチャリング（ＬＤＳ）によって形成されてもよい。

【0025】

図４から理解されるように、本実施の形態による上側導体４０は、上下方向と直交する所定平面内に延びており、上下方向に沿って見た場合に、当該上側導体４０の中心を通る直線に対して線対称な形状の外周を有している。本実施の形態において、上下方向はＺ方向である。＋Ｚ方向が上方であり、－Ｚ方向が下方である。また、所定平面は、水平面、すなわちＸＹ平面である。図１及び図４を参照すると、本実施の形態において、所定平面は基板２０の上面と平行な平面である。また、本実施の形態の上側導体４０は、基板２０の上面と平行に延びている。但し、上側導体４０は、これに限るものではなく、少なくとも部分的に基板２０の上面と平行な方向に延びていればよい。

【0026】

ここで、所定平面上に存すると共に仮想線の四辺を有する四角形であって、上側導体４０を内包する最小面積の四角形を特定四角形として想定する。図４及び図５から理解されるように、本実施の形態における特定四角形４２は、正方形である。すなわち、特定四角形４２は、４回対称である。このような特定四角形４２が成立する上側導体４０を備えるアンテナエレメント３０は、基本的には、円偏波の通信に適している。但し、特定四角形４２は正方形には限られず、場合によっては長方形として崩れた回転対称性の補正を行うこととしてもよい。

【0027】

図２及び図３に示されるように、本実施の形態による給電部７０は２つある。図１及び図２から理解されるように、給電部７０は、それぞれ給電パッド２８に接続される。図２及び図４から理解されるように、給電部７０のそれぞれは、上側導体４０の一部を折り曲げて形成されたものであり、この給電部７０の形成の結果として、上側導体４０にはスロット４６も形成されている。図４から理解されるように、上側導体４０を上下方向に沿って見た場合に、上側導体４０の中心と二つの給電部７０とをそれぞれ結ぶ仮想的な線は、９０度をなしている。これにより、二点給電方式による円偏波の通信を実現することができる。

【0028】

図１から図４を参照すると、本実施の形態によるアンテナエレメント３０は、４つの脚部５０を備えている。図４から理解されるように、脚部５０は、特定四角形４２の四辺のうち、Ｙ方向と直交する２つの辺からそれぞれ２つずつ延びている。すなわち、本実施の形態によるアンテナエレメント３０は、二対の脚部５０を備えている。脚部５０のそれぞれは、特定四角形４２のうち、上側導体４０の中心から見て第１方位と第２方位に位置する二つの辺のいずれかに位置している。なお、本実施の形態において、＋Ｙ側（図４右側）が第１方位であり、－Ｙ側（図４左側）が第２方位である。

【0029】

各対の脚部５０は、上側導体４０を上下方向に沿って見た場合に上側導体４０の中心から見て互いに反対の方位である第１方位及び第２方位に向かってそれぞれ突出すると共に、上下方向において下側にそれぞれ延びている。すなわち、本実施の形態において、２つの脚部５０は上側導体４０から＋Ｙ側に突出すると共に－Ｚ側に延びており、他の２つの脚部５０は上側導体４０から－Ｙ側に突出すると共に－Ｚ側に延びている。

【0030】

上述したように、本実施の形態においては、上側導体４０を上下方向に沿って見た場合に、特定四角形４２の＋Ｙ側の辺から２つの脚部５０が延びており、特定四角形４２の－Ｙ側の辺から２つの脚部５０が延びている。但し、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上側導体４０を上下方向に沿って見た場合に、特定四角形４２の＋Ｙ側の辺から１つの脚部５０が延びており、特定四角形４２の－Ｙ側の辺から１つの脚部５０が延びていてもよい。換言すると、アンテナエレメント３０には少なくとも一対の脚部５０が設けられていればよい。

【0031】

図１から図４を参照すると、上側導体４０には４つの凹部４４が設けられている。凹部４４は、脚部５０と一対一に対応している。すなわち、本実施の形態において、凹部４４の数は、脚部５０の数と等しい。図４に示されるように、互いに対応する脚部５０と凹部４４とは特定四角形４２の四辺のうち同一辺上に位置している。

【0032】

詳しくは、図４から理解されるように、凹部４４は、特定四角形４２の四辺のうち、Ｙ方向と直交する２つの辺のそれぞれに２つずつ設けられている。すなわち、本実施の形態による上側導体４０には二対の凹部４４が設けられている。

【0033】

これらの凹部４４は、脚部５０を線対称配置したことにより崩れたアンテナエレメント３０の回転対称性を補正するものである。この目的のため、凹部４４のそれぞれは、Ｙ方向（すなわち、第１方位と第２方位とで規定される方向）と交差する方向において、当該凹部４４に対応する脚部５０と並置されている。本実施の形態において、脚部５０に対して凹部４４を並置することは必須であり、これにより円偏波の通信に対応できる可能性が格段に向上する。特に、本実施の形態においては、より良好な補正結果を得るため、凹部４４のそれぞれは、Ｙ方向と直交する方向において、当該凹部４４に対応する脚部５０と隣接配置されている。

【0034】

本実施の形態においては、凹部４４は脚部５０と同様に設けられている。すなわち、特定四角形４２の＋Ｙ側の辺に２つの凹部４４が設けられており、特定四角形４２の－Ｙ側の辺に２つの凹部４４が設けられている。但し、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述したように脚部５０が一対である場合には、上側導体４０を上下方向に沿って見た場合に、特定四角形４２の＋Ｙ側の辺に１つの凹部４４が設けられており、特定四角形４２の－Ｙ側の辺に１つの凹部４４が設けられていてもよい。換言すると、脚部５０にあわせて、上側導体４０には少なくとも一対の凹部４４が設けられていればよい。

【0035】

図４に示されるように、特定四角形４２の＋Ｙ側の辺に設けられた凹部４４は、－Ｙ方向に向かって凹んでおり、特定四角形４２の－Ｙ側の辺に設けられた凹部４４は、＋Ｙ方向に向かって凹んでいる。すなわち、上側導体４０を上下方向に沿って見た場合に、前者の凹部４４は第２方位に凹んでおり、後者の凹部４４は第１方位に凹んでいる。換言すると、前者の凹部４４と後者の凹部４４とは互いに反対の方位に向かって凹んでいる。

【0036】

図４から明らかなように、いずれの凹部４４も幅広形状を有している。すなわち、凹部４４のＸ方向におけるサイズは、凹部４４のＹ方向におけるサイズより大きい。詳しくは、Ｙ方向が凹部４４の凹んでいる方向であり、Ｘ方向は凹部４４の凹んでいる方向と直交する方向であり、後者の方向における凹部４４のサイズの方が前者の方向における凹部４４のサイズより大きい。更に、図４から理解されるように、本実施の形態において、凹部４４の幅は、それに対応する脚部５０の幅よりも大きい。ここで、幅はＸ方向におけるサイズである。このように凹部４４が幅広形状を有するときに、最も効果的に良好な補正結果を得ることができる。但し、凹部４４は、この形状に限るものではない。例えば、凹部４４のＸ方向におけるサイズは、凹部４４のＹ方向におけるサイズより小さい幅狭形状であってもよい。また、凹部４４は必ずしも方形形状に限るものではなく、半円形状や半楕円形状のように曲線を含む形状であってもよい。

【0037】

図２及び図３から理解されるように、本実施の形態による下側導体６０は、脚部５０のそれぞれから基板２０の上面と平行な方向に延びており、上下方向において上側導体４０と離れている。すなわち、本実施の形態の下側導体６０は、上側導体４０と平行に延びている。これにより、下側導体６０と上側導体４０とはキャパシタを構成している。下側導体６０の形状や配置は、下側導体６０と上側導体４０とがキャパシタを構成している限り、特に限定されない。但し、寸法公差のばらつきによるキャパシタンスの変動を抑えるため、下側導体６０は、少なくとも部分的に基板２０の上面と平行な方向に延びていることが望ましい。

【0038】

本実施の形態においては、下側導体６０から更に下側に向かって被固定部６２が延びており、図１及び図２から理解されるように、基板２０上の固定パッド２４に半田付けされ固定されている。これにより、下側導体６０とグランド導体２２は更なるキャパシタを構成している。

【0039】

図１から図４を参照すると、本実施の形態によるアンテナエレメント３０は、４つのスタブ７５を有している。スタブ７５は、特定四角形４２の四辺のうち、Ｘ方向と直交する２つの辺からそれぞれ２つずつ延びている。すなわち、本実施の形態によるアンテナエレメント３０は、二対のスタブ７５を備えている。スタブ７５のそれぞれは、特定四角形４２のうち、上側導体４０の中心から見て互いに反対の方位である第３方位と第４方位に位置する二つの辺のいずれかに位置している。なお、本実施の形態において、＋Ｘ側（図４下側）が第３方位であり、－Ｘ側（図４下側）が第４方位である。すなわち、第３方位と第４方位とで規定される方向は、Ｘ方向であり、第１方位と第２方位とで規定されるＹ方向と直交している。

【0040】

図４に示されるように、スタブ７５のそれぞれは、上側導体４０の外周から第３方位又は第４方位に向かって延びており、上側導体４０を上下方向に沿って見た場合に、上側導体４０とは重なっていない。すなわち、スタブ７５のそれぞれは、上側導体４０を上下方向に沿って見た場合に、上側導体４０から外側に向かって延びている。なお、本実施の形態によるスタブ７５は、上側導体４０と同様、水平面内に延びているが、上下方向に沿って見た場合に上側導体４０と重ならない限り、水平面と多少交差する方向に延びていてもよい。

【0041】

スタブ７５のそれぞれは、アンテナエレメント３０の崩れた回転対称性を補助的に補正するものである。この目的のため、スタブ７５は、脚部５０の近傍に配置されていることが望ましい。上述したように、アンテナエレメント３０の崩れた回転対称性を主として補正するのは、凹部４４であるので、スタブ７５はアンテナエレメント３０に必須ではないが、スタブ７５を設けることにより、円偏波の通信に対応できる可能性が更に向上する。特に、本実施の形態のスタブ７５は、幅広形状を有している。すなわち、スタブ７５のＹ方向におけるサイズは、スタブ７５のＸ方向におけるサイズより大きい。詳しくは、Ｘ方向がスタブ７５の延びている方向であり、Ｙ方向はスタブ７５の延びている方向と直交する方向であり、後者の方向におけるスタブ７５のサイズの方が前者の方向におけるスタブ７５のサイズより大きい。なお、本実施の形態によるスタブ７５は、脚部５０にそれぞれ対応しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、本実施の形態のようにアンテナエレメント３０に二対の脚部５０が設けられている場合、Ｙ方向に長いスタブを一対のみ設ける一方で、スタブ７５のそれぞれの端部を脚部５０近傍まで延ばすこととしてもよい。なお、凹部４４による補正で十分な場合、スタブ７５を設けなくてもよい。

【0042】

図２及び図３から理解されるように、本実施の形態によるアンテナエレメント３０は、更に、付加的脚部５５と、付加的下側導体６５と、被固定部６７とを有している。付加的脚部５５と、付加的下側導体６５と、被固定部６７とは、上側導体４０の一部を加工して形成されたものであり、本実施の形態において、上側導体４０の外周の形状には影響を与えていない。

【0043】

付加的脚部５５は、上側導体４０の中心に近いところから下側に向かって延びている。付加的下側導体６５は、付加的脚部５５から基板２０の上面と平行な方向に延びており、上下方向において上側導体４０と離れている。すなわち、本実施の形態の付加的下側導体６５は、上側導体４０と平行に延びている。これにより、付加的下側導体６５と上側導体４０とはキャパシタを構成している。付加的下側導体６５の形状や配置は、付加的下側導体６５と上側導体４０とがキャパシタを構成している限り、特に限定されない。但し、寸法公差のばらつきによるキャパシタンスの変動を抑えるため、付加的下側導体６５は、少なくとも部分的に基板２０の上面と平行な方向に延びていることが望ましい。

【0044】

本実施の形態においては、付加的下側導体６５から更に下側に向かって被固定部６７が延びており、図１及び図２から理解されるように、基板２０上の固定パッド２６に半田付けされ固定されている。これにより、付加的下側導体６５とグランド導体２２は更なるキャパシタを構成している。

【0045】

上述したように、下側導体６０と上側導体４０とはキャパシタを構成しており、付加的下側導体６５と上側導体４０とはキャパシタを構成している。また、下側導体６０とグランド導体２２とはキャパシタを構成しており、付加的下側導体６５とグランド導体２２とはキャパシタを構成している。下側導体６０が構成するキャパシタは、主に所定の共振周波数を有するアンテナエレメント３０の小型化に寄与する。また、付加的下側導体６５が構成するキャパシタは主に共振周波数の調整に寄与する。但し、本発明は、これに限定されるわけではなく、これらのキャパシタに代えて、脚部５０や付加的脚部５５とグランド導体との間にチップコンデンサのようなコンデンサ素子を接続するようにしてもよい。

【0046】

上述したような構成を備えるアンテナエレメント３０は、図５に示されるような板金３２を曲げ加工して得られる。換言すると、本実施の形態のアンテナエレメント３０は、図５に示されるように、外周の形状が線対称である展開形状を有している。

【0047】

図示された板金３２は、母材となる板金を打ち抜き加工して得られたブランクであり、上側導体４０やスタブ７５に加えて、第１部位３４と、第２部位３６と、第３部位３８とを有している。図４及び図５を参照すると、第１部位３４は、折り曲げられて、脚部５０や下側導体６０を構成する部分である。第１部位３４は、上側導体４０から第１方位（＋Ｙ方向）と第２方位（－Ｙ方向）とに向かって２つずつ延びている。第２部位３６は、折り曲げられて、付加的脚部５５や付加的下側導体６５を構成する部分である。第３部位３８は、折り曲げられて、給電部７０を構成する部分である。第３部位３８は、特定四角形４２の中心（すなわち、上側導体４０の中心）から特定四角形４２の頂点に向かう線上に２つ設けられている。必要に応じて、アンテナエレメント３０の回転対称性を高めるため、特定四角形４２の中心（すなわち、上側導体４０の中心）から特定四角形４２の頂点に向かう線上であって、第３部位３８の設けられていない線上にスロット４６に対応するようなダミーのスロットを設けることとしてもよい。

【0048】

このように、本実施の形態のアンテナエレメント３０は、外周の形状が線対称である展開形状を有している。アンテナエレメントの展開形状の外周が回転対称であった場合と比較して、アンテナエレメント３０の展開形状の外周が線対称であると、母材となる板金から複数のアンテナエレメントを切り出す際に無駄が生じにくい。従って、本実施の形態によれば、材料コストを抑えることができる。また、本実施の形態によれば、アンテナエレメント３０の展開形状の外周が回転対称でなくてもよいので、アンテナエレメント３０の設計の自由度を高めることができる。

【0049】

アンテナエレメント３０の展開形状を線対称にするため、単に、脚部５０の第１方位（＋Ｙ側）又は第２方位（－Ｙ側）のみに突出させると、アンテナエレメント３０の回転対称性が崩れてしまい、良好な軸比特性を有するアンテナ装置１０を実現することができない。これに対して、本実施の形態においては、第２方位又は第１方位に凹んだ凹部４４を脚部５０に対してそれぞれ並置することによりアンテナエレメント３０の崩れた回転対称性を補正することとし、更に、スタブ７５により補助的に補正することとしている。これにより、本実施の形態のアンテナエレメント３０は、円偏波の通信に適したものとなっており、それを用いたアンテナ装置１０は、良好な軸比特性を得ることができる。なお、上述した凹部４４のサイズや形状、スタブ７５のサイズや形状は、上述した以外に特に制限はなく、想定するアンテナ装置１０について想定する周波数帯域で良好な軸比特性を実現できるように適宜調整されればよい。

【0050】

（第２の実施の形態）
図６を参照すると、本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置１０Ａは、基板２０Ａと、アンテナエレメント３０Ａに加えて、補助的エレメント８０Ａを備えている。基板２０Ａは、グランド導体２２Ａを有している。具体的には、基板２０Ａは、誘電体基板上に形成されたグランド導体２２Ａを有している。基板２０Ａのサイズや形状、その他の構造については、グランド導体２２Ａを備えている限り、特に限定しない。

【0051】

本実施の形態において、アンテナエレメント３０Ａは、補助的エレメント８０Ａを介して、基板２０Ａ上に固定されている。本実施の形態のアンテナエレメント３０Ａは、図１から図４に示される第１の実施の形態のアンテナエレメント３０とほぼ同様の構造を備えている。本実施の形態のアンテナエレメント３０Ａの部位のうち、第１の実施の形態のアンテナエレメント３０と同様の部位については、第１の実施の形態のアンテナエレメント３０の部位の参照符号に「Ａ」を付加した参照符号を付すこととする。例えば、本実施の形態のアンテナエレメント３０Ａの上側導体には、第１の実施の形態のアンテナエレメント３０の上側導体の参照符号「４０」に「Ａ」を付加した「４０Ａ」を付す。このようにして参照符号で、第１の実施の形態にて説明された部位と同様の部位であると理解されるものについては、以下において、説明を省略又は簡略化する。

【0052】

本実施の形態のアンテナエレメント３０Ａは、下側導体及び付加的下側導体を備えていない点で、上述した第１の実施の形態のアンテナエレメント３０と異なっている。アンテナエレメント３０Ａが下側導体及び付加的下側導体を備えていないことから、被固定部５２Ａ，５７Ａは、脚部５０Ａ及び付加的脚部５５Ａから直接延びている。

【0053】

図６から理解されるように、本実施の形態の補助的エレメント８０Ａは、アンテナエレメント３０Ａを搭載すると共に、基板２０Ａに固定されるサブ基板である。図７に示されるように、補助的エレメント８０Ａは、誘電体基板上に形成された補助的第１下側電極８２Ａ、補助的第２下側電極８４Ａ、給電パッド８６Ａを有している。補助的第１下側電極８２Ａ、補助的第２下側電極８４Ａ、給電パッド８６Ａは互いに分離されている。本実施の形態において、補助的第１下側電極８２Ａ及び補助的第２下側電極８４Ａは、どこにも電気的に接続されていないフローティングなパッドである。これに対して、給電パッド８６Ａは、図示せぬ手段によりアンテナ装置１０Ａの外部まで電気的に引き出されている。補助的エレメント８０Ａは、上述した構成に加えて、裏面にグランドベタパターンを更に備えていてもよい。

【0054】

図７の補助的第１下側電極８２Ａは、図２の下側電極６０に対応するものである。図６及び図７から理解されるように、補助的第１下側電極８２Ａに対して被固定部５２Ａが固定されることにより、補助的第１下側電極８２Ａは、上側導体４０Ａとキャパシタを形成する。また、補助的エレメント８０Ａを基板２０Ａ上に固定することにより、補助的第１下側電極８２Ａは、グランド導体２２Ａと別のキャパシタを形成する。

【0055】

図７の補助的第２下側電極８４Ａは、図２の付加的下部電極６５に対応するものである。図６及び図７から理解されるように、補助的第２下側電極８４Ａに対して被固定部５７Ａが固定されることにより、補助的第２下側電極８４Ａは、上側導体４０Ａとキャパシタを形成する。また、補助的エレメント８０Ａを基板２０Ａ上に固定することにより、補助的第２下側電極８４Ａは、グランド導体２２Ａと別のキャパシタを形成する。

【0056】

本実施の形態によるアンテナエレメント３０Ａは、図１０に示されるような板金３２Ａを曲げ加工して得られる。すなわち、本実施の形態によるアンテナエレメント３０Ａは、図１０に示されるように、外周の形状が線対称である展開形状を有している。

【0057】

図示された板金３２Ａは、母材となる板金を打ち抜き加工して得られたブランクであり、上側導体４０Ａやスタブ７５Ａに加えて、第１部位３４Ａと、第２部位３６Ａと、第３部位３８Ａとを有している。図９及び図１０を参照すると、第１部位３４Ａは、折り曲げられて、脚部５０Ａを構成する部分である。第２部位３６Ａは、折り曲げられて、付加的脚部５５Ａを構成する部分である。第３部位３８Ａは、折り曲げられて、給電部７０Ａを構成する部分である。本実施の形態においても、スロット４６Ａに対応するダミーのスロットを上側導体４０Ａに対して更に設けることとしてもよい。

【0058】

上述した第１の実施の形態と同様、本実施の形態によるアンテナエレメント３０Ａも母材となる板金に無駄を生じさせず、且つ、設計の自由度を高めることができる。また、アンテナエレメント３０Ａを線対称としたことにより崩れた回転対称性を凹部４４Ａやスタブ７５Ａにより適切に補正することができ、アンテナエレメント３０Ａを用いたアンテナ装置１０Ａにおいては良好な軸比特性を得ることができる。

【0059】

以上、本発明について、実施の形態を掲げて説明してきたが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形、変更が可能である。

【0060】

例えば、上述した実施の形態の上側導体４０，４０Ａは概略矩形の外周形状を有していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、平面視した場合に上側導体の中心を通る直線に対して線対称な形状であれば他の形状であってもよい。例えば、上側導体の概略外周形状は、円形状や楕円形状、その他の多角形状であってもよい。その場合、上述した特定四角形４２，４２Ａは、上側導体の概略外周形状に合わせることとなる。例えば、上側導体の概略外周形状が円形状の場合、その上側導体を内包する最小面積の円形を特定円形として想定すればよい。

【0061】

上述した実施の形態において、脚部５０，５０Ａの突出方向とそれに対応する凹部４４，４４Ａの凹んでいる方向とは、互いに平行且つ反対方向であったが、概略反対に向かっている限り、平行でなく互いに多少交差していてもよい。例えば、上側導体の概略外周形状が円形状であった場合、脚部が径方向外側に突出し、それに対応する凹部が径方向内側に凹んでいてもよい。

【符号の説明】

【0062】

１０，１０Ａ アンテナ装置
２０，２０Ａ 基板
２２，２２Ａ グランド導体
２４，２６ 固定パッド
２８ 給電パッド
３０，３０Ａ アンテナエレメント
３２，３２Ａ 板金
３４，３４Ａ 第１部位
３６，３６Ａ 第２部位
３８，３８Ａ 第３部位
４０，４０Ａ 上側導体
４２，４２Ａ 特定四角形
４４，４４Ａ 凹部
４６，４６Ａ スロット
５０，５０Ａ 脚部
５２Ａ 被固定部
５５，５５Ａ 付加的脚部
５７Ａ 被固定部
６０ 下側導体
６２ 被固定部
６５ 付加的下側導体
６７ 被固定部
７０，７０Ａ 給電部
７５，７５Ａ スタブ
８０Ａ 補助的エレメント
８２Ａ 補助的第１下側電極
８４Ａ 補助的第２下側電極
８６Ａ 給電パッド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】