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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】P2024057435
(43)【公開日】2024-04-24
(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 20060101AFI20240417BHJP
【ＦＩ】
H01Q13/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022164174
(22)【出願日】2022-10-12
(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
(72)【発明者】
【氏名】鳥屋尾 博
【テーマコード（参考）】
5J045
【Ｆターム（参考）】
5J045AA03
5J045AA13
5J045AB05
5J045CA04
5J045DA10
(57)【要約】
【課題】 小型かつデュアルバンドで通信可能なアンテナ装置及びそれに用いられる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２０は、上側導体２２１と、第１下側導体２４１と、第２下側導体２４３と、第１脚部２２３と、第２脚部２２５と、給電部２２７とを備える。上側導体２２１は、中央部２３１と、環状部２３３と、連結部２３５とを有する。環状部２３３は、中央部２３１を切れ目なく囲み、連結部２３５は、中央部２３１と環状部２３３とを連結する。第１脚部２２３は、中央部２３１から延び、第２脚部２２５は、環状部２３３から延びている。第
１下側導体２４１及び第２下側導体２４３は、互いに別体であり、上下方向において上側導体２２１から離れている。第１下側導体２４１は、第１脚部２２３に接続され、第２下側導体２４３は、第２脚部２２５に接続されている。給電部２２７は、上側導体２２１から延びている。
【選択図】図１
【解決手段】 アンテナエレメント２０は、上側導体２２１と、第１下側導体２４１と、第２下側導体２４３と、第１脚部２２３と、第２脚部２２５と、給電部２２７とを備える。上側導体２２１は、中央部２３１と、環状部２３３と、連結部２３５とを有する。環状部２３３は、中央部２３１を切れ目なく囲み、連結部２３５は、中央部２３１と環状部２３３とを連結する。第１脚部２２３は、中央部２３１から延び、第２脚部２２５は、環状部２３３から延びている。第
１下側導体２４１及び第２下側導体２４３は、互いに別体であり、上下方向において上側導体２２１から離れている。第１下側導体２４１は、第１脚部２２３に接続され、第２下側導体２４３は、第２脚部２２５に接続されている。給電部２２７は、上側導体２２１から延びている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
誘電体を介してグランド導体上に設けられることにより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、少なくとも一つの第１下側導体と、少なくとも一つの第２下側導体と、少なくとも一つの第１脚部と、少なくとも一つの第２脚部と、少なくとも一つの給電部を備えており、
前記上側導体は、中央部と、環状部と、連結部とを有しており、
前記環状部は、前記中央部から離れて位置していると共に前記中央部を切れ目なく囲んでおり、
前記連結部は、前記中央部と前記環状部とを連結しており、
前記少なくとも一つの第１脚部は、前記中央部から延びており、
前記少なくとも一つの第２脚部は、前記環状部から延びており、
前記少なくとも一つの第１下側導体は、上下方向において前記上側導体から離れており、前記少なくとも一つの第１脚部に接続されており、
前記少なくとも一つの第２下側導体は、前記少なくとも一つの第１下側導体と別体であり、かつ前記少なくとも一つの第１下側導体から離れており、
前記少なくとも一つの第２下側導体は、前記上下方向において前記上側導体から離れており、前記少なくとも一つの第２脚部に接続されており、
前記少なくとも一つの給電部は、前記上側導体から延びている
アンテナエレメント。
前記アンテナエレメントは、上側導体と、少なくとも一つの第１下側導体と、少なくとも一つの第２下側導体と、少なくとも一つの第１脚部と、少なくとも一つの第２脚部と、少なくとも一つの給電部を備えており、
前記上側導体は、中央部と、環状部と、連結部とを有しており、
前記環状部は、前記中央部から離れて位置していると共に前記中央部を切れ目なく囲んでおり、
前記連結部は、前記中央部と前記環状部とを連結しており、
前記少なくとも一つの第１脚部は、前記中央部から延びており、
前記少なくとも一つの第２脚部は、前記環状部から延びており、
前記少なくとも一つの第１下側導体は、上下方向において前記上側導体から離れており、前記少なくとも一つの第１脚部に接続されており、
前記少なくとも一つの第２下側導体は、前記少なくとも一つの第１下側導体と別体であり、かつ前記少なくとも一つの第１下側導体から離れており、
前記少なくとも一つの第２下側導体は、前記上下方向において前記上側導体から離れており、前記少なくとも一つの第２脚部に接続されており、
前記少なくとも一つの給電部は、前記上側導体から延びている
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、
前記少なくとも一つの給電部は、二つの給電部を備えており、
前記中央部の中心と前記二つの給電部をそれぞれ結ぶ二つの仮想的な線は、平面視で９０度をなしている
アンテナエレメント。
前記少なくとも一つの給電部は、二つの給電部を備えており、
前記中央部の中心と前記二つの給電部をそれぞれ結ぶ二つの仮想的な線は、平面視で９０度をなしている
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、
前記少なくとも一つの第１下側導体と前記少なくとも一つの第１脚部は、互いに同数であり、一対一に接続されており、
前記少なくとも一つの第２下側導体と前記少なくとも一つの第２脚部は、互いに同数であり、一対一に接続されている
アンテナエレメント。
前記少なくとも一つの第１下側導体と前記少なくとも一つの第１脚部は、互いに同数であり、一対一に接続されており、
前記少なくとも一つの第２下側導体と前記少なくとも一つの第２脚部は、互いに同数であり、一対一に接続されている
アンテナエレメント。
【請求項4】
請求項３記載のアンテナエレメントであって、
前記少なくとも一つの第１下側導体は、四つの第１下側導体を備えており、
前記少なくとも一つの第２下側導体は、四つの第２下側導体を備えている
アンテナエレメント。
前記少なくとも一つの第１下側導体は、四つの第１下側導体を備えており、
前記少なくとも一つの第２下側導体は、四つの第２下側導体を備えている
アンテナエレメント。
【請求項5】
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、前記上下方向と交差する平面内に延びており、
前記上側導体と、前記少なくとも一つの第１脚部と、前記少なくとも一つの第２脚部と、前記少なくとも一つの給電部は、一枚の金属板からなる
アンテナエレメント。
前記上側導体は、前記上下方向と交差する平面内に延びており、
前記上側導体と、前記少なくとも一つの第１脚部と、前記少なくとも一つの第２脚部と、前記少なくとも一つの給電部は、一枚の金属板からなる
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、
前記上側導体は、前記上下方向と交差する平面内に延びており、
前記上側導体と、前記少なくとも一つの第１下側導体と、前記少なくとも一つの第２下側導体と、前記少なくとも一つの第１脚部と、前記少なくとも一つの第２脚部と、前記少なくとも一つの給電部は、一枚の金属板からなる
アンテナエレメント。
前記上側導体は、前記上下方向と交差する平面内に延びており、
前記上側導体と、前記少なくとも一つの第１下側導体と、前記少なくとも一つの第２下側導体と、前記少なくとも一つの第１脚部と、前記少なくとも一つの第２脚部と、前記少なくとも一つの給電部は、一枚の金属板からなる
アンテナエレメント。
【請求項7】
請求項１から請求項６までのいずれか一つに記載のアンテナエレメントと、
グランド導体と、
前記アンテナエレメントと前記グランド導体との間に介在する誘電体と
を備えるアンテナ装置。
グランド導体と、
前記アンテナエレメントと前記グランド導体との間に介在する誘電体と
を備えるアンテナ装置。
【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備えるアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、金属板からなるアンテナエレメントを備えるアンテナ装置を開示している。特許文献１のアンテナ装置は、セラミックス製の基板を備える平面型アンテナ装置と比較して小型化できるとされている。
【0003】
図２５を参照すると、特許文献１に開示されるアンテナ装置９０は、誘電体基板９２と、誘電体基板９２と所定間隔を有して配設された金属板からなるアンテナエレメント９５と、アンテナエレメント９５から誘電体基板９２に向かって延びる複数の脚片９５２と、脚片９５２および誘電体基板９２と電気的に接続されるチップコンデンサ９４と、誘電体基板９２とアンテナエレメント９５との間に挿入される樹脂製のインサート部材９６とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００８－１９３２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年、小型であるだけでなく、デュアルバンドで通信可能なアンテナ装置に対するニーズがある。
【0006】
そこで、本発明は、小型かつデュアルバンドで通信可能なアンテナ装置及びそれに用いられる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】
【0007】
本発明は、第１のアンテナエレメントとして、誘電体を介してグランド導体上に設けられることにより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、少なくとも一つの第１下側導体と、少なくとも一つの第２下側導体と、少なくとも一つの第１脚部と、少なくとも一つの第２脚部と、少なくとも一つの給電部を備えており、
前記上側導体は、中央部と、環状部と、連結部とを有しており、
前記環状部は、前記中央部から離れて位置していると共に前記中央部を切れ目なく囲んでおり、
前記連結部は、前記中央部と前記環状部とを連結しており、
前記少なくとも一つの第１脚部は、前記中央部から延びており、
前記少なくとも一つの第２脚部は、前記環状部から延びており、
前記少なくとも一つの第１下側導体は、上下方向において前記上側導体から離れており、前記少なくとも一つの第１脚部に接続されており、
前記少なくとも一つの第２下側導体は、前記少なくとも一つの第１下側導体と別体であり、かつ前記少なくとも一つの第１下側導体から離れており、
前記少なくとも一つの第２下側導体は、前記上下方向において前記上側導体から離れており、前記少なくとも一つの第２脚部に接続されており、
前記少なくとも一つの給電部は、前記上側導体から延びている
アンテナエレメントを提供する。
前記アンテナエレメントは、上側導体と、少なくとも一つの第１下側導体と、少なくとも一つの第２下側導体と、少なくとも一つの第１脚部と、少なくとも一つの第２脚部と、少なくとも一つの給電部を備えており、
前記上側導体は、中央部と、環状部と、連結部とを有しており、
前記環状部は、前記中央部から離れて位置していると共に前記中央部を切れ目なく囲んでおり、
前記連結部は、前記中央部と前記環状部とを連結しており、
前記少なくとも一つの第１脚部は、前記中央部から延びており、
前記少なくとも一つの第２脚部は、前記環状部から延びており、
前記少なくとも一つの第１下側導体は、上下方向において前記上側導体から離れており、前記少なくとも一つの第１脚部に接続されており、
前記少なくとも一つの第２下側導体は、前記少なくとも一つの第１下側導体と別体であり、かつ前記少なくとも一つの第１下側導体から離れており、
前記少なくとも一つの第２下側導体は、前記上下方向において前記上側導体から離れており、前記少なくとも一つの第２脚部に接続されており、
前記少なくとも一つの給電部は、前記上側導体から延びている
アンテナエレメントを提供する。
【0008】
また、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、
前記少なくとも一つの給電部は、二つの給電部を備えており、
前記中央部の中心と前記二つの給電部をそれぞれ結ぶ二つの仮想的な線は、平面視で９０度をなしている
アンテナエレメントを提供する。
前記少なくとも一つの給電部は、二つの給電部を備えており、
前記中央部の中心と前記二つの給電部をそれぞれ結ぶ二つの仮想的な線は、平面視で９０度をなしている
アンテナエレメントを提供する。
【0009】
また、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、
前記少なくとも一つの第１下側導体と前記少なくとも一つの第１脚部は、互いに同数であり、一対一に接続されており、
前記少なくとも一つの第２下側導体と前記少なくとも一つの第２脚部は、互いに同数であり、一対一に接続されている
アンテナエレメントを提供する。
前記少なくとも一つの第１下側導体と前記少なくとも一つの第１脚部は、互いに同数であり、一対一に接続されており、
前記少なくとも一つの第２下側導体と前記少なくとも一つの第２脚部は、互いに同数であり、一対一に接続されている
アンテナエレメントを提供する。
【0010】
また、本発明は、第４のアンテナエレメントとして、第３のアンテナエレメントであって、
前記少なくとも一つの第１下側導体は、四つの第１下側導体を備えており、
前記少なくとも一つの第２下側導体は、四つの第２下側導体を備えている
アンテナエレメントを提供する。
前記少なくとも一つの第１下側導体は、四つの第１下側導体を備えており、
前記少なくとも一つの第２下側導体は、四つの第２下側導体を備えている
アンテナエレメントを提供する。
【0011】
また、本発明は、第５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、前記上下方向と交差する平面内に延びており、
前記上側導体と、前記少なくとも一つの第１脚部と、前記少なくとも一つの第２脚部と、前記少なくとも一つの給電部は、一枚の金属板からなる
アンテナエレメントを提供する。
前記上側導体は、前記上下方向と交差する平面内に延びており、
前記上側導体と、前記少なくとも一つの第１脚部と、前記少なくとも一つの第２脚部と、前記少なくとも一つの給電部は、一枚の金属板からなる
アンテナエレメントを提供する。
【0012】
また、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、
前記上側導体は、前記上下方向と交差する平面内に延びており、
前記上側導体と、前記少なくとも一つの第１下側導体と、前記少なくとも一つの第２下側導体と、前記少なくとも一つの第１脚部と、前記少なくとも一つの第２脚部と、前記少なくとも一つの給電部は、一枚の金属板からなる
アンテナエレメントを提供する。
前記上側導体は、前記上下方向と交差する平面内に延びており、
前記上側導体と、前記少なくとも一つの第１下側導体と、前記少なくとも一つの第２下側導体と、前記少なくとも一つの第１脚部と、前記少なくとも一つの第２脚部と、前記少なくとも一つの給電部は、一枚の金属板からなる
アンテナエレメントを提供する。
【0013】
さらに、本発明は、第１のアンテナ装置として、第１から第６のアンテナエレメントのいずれか一つと、
グランド導体と、
前記アンテナエレメントと前記グランド導体との間に介在する誘電体と
を備えるアンテナ装置を提供する。
グランド導体と、
前記アンテナエレメントと前記グランド導体との間に介在する誘電体と
を備えるアンテナ装置を提供する。
【発明の効果】
【0014】
本発明によるアンテナエレメントにおいて、第１下側導体及び第２下側導体のそれぞれは上側導体とキャパシタを構成する。それによりアンテナエレメントの小型化を実現できる。このようなアンテナエレメントを備えるアンテナ装置も小型化できる。
【0015】
特に、第２下側導体の形状及びサイズは第１共振及び第２共振の二つの周波数の設定に影響し、且つ、第１下側導体の形状及びサイズは第１共振の周波数のみに影響する。そのため、第１下側導体と第２下側導体の形状及びサイズを決定することにより第１共振と第２共振を所望とする周波数に設定することができる。すなわち、デュアルバンドで通信可能なアンテナ装置用のアンテナエレメントを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【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10】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13】本発明によるアンテナ装置の第１変形例を示す模式図である。
【図14】本発明によるアンテナ装置の第２変形例を示す模式図である。
【図15】本発明によるアンテナ装置の第３変形例を示す模式図である。
【図16】本発明によるアンテナ装置の第４変形例を示す模式図である。
【図17】本発明によるアンテナエレメントに形成されるスロットの第１変形例を示す模式図である。
【図18】本発明によるアンテナエレメントに形成されるスロットの第２変形例を示す模式図である。
【図19】本発明によるアンテナエレメントに形成されるスロットの第３変形例を示す模式図である。
【図20】本発明によるアンテナエレメントに形成されるスロットの第４変形例を示す模式図である。
【図21】本発明によるアンテナエレメントに形成されるスロットの第５変形例を示す模式図である。
【図22】本発明によるアンテナエレメントに形成されるスロットの第６変形例を示す模式図である。
【図23】本発明によるアンテナエレメントに形成されるスロットの第７変形例を示す模式図である。
【図24】本発明によるアンテナエレメントに形成されるスロットの第８変形例を示す模式図である。
【図25】特許文献１に記載されたアンテナ装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
（第１の実施の形態）
図１から図３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、アンテナエレメント２０と、誘電体基板３０と、グランド導体４０とを備えている。換言すると、アンテナエレメント２０は、誘電体基板（誘電体）３０を介してグランド導体４０に設けられることによりアンテナ装置１０を構成している。
図１から図３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、アンテナエレメント２０と、誘電体基板３０と、グランド導体４０とを備えている。換言すると、アンテナエレメント２０は、誘電体基板（誘電体）３０を介してグランド導体４０に設けられることによりアンテナ装置１０を構成している。
【0018】
図４及び図７から理解されるように、アンテナエレメント２０は、上部エレメント２２と、下部エレメント２４とを有している。上下方向において、上部エレメント２２は、下部エレメント２４の上に位置している。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。
【0019】
【0020】
【0021】
図４から図６までの図から理解されるように、本実施の形態において、上部エレメント２２は、一枚の金属板からなる。換言すると、上側導体２２１と、少なくとも一つの第１脚部２２３と、少なくとも一つの第２脚部２２５と、少なくとも一つの給電部２２７とは、一枚の金属板からなる。詳しくは、上部エレメント２２は、一枚の金属板を打ち抜き加工及び曲げ加工して、一体に形成されている。ただし、本発明は、これに限られない。上部エレメント２２は、複数の金属板を用いて構成されてもよい。または、上部エレメント２２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。
【0022】
図５に示されるように、本実施の形態において、第１脚部２２３の数及び第２脚部２２５の数は、それぞれ四つである。また、本実施の形態において、給電部２２７の数は、二つである。換言すると、本実施の形態において、少なくとも一つの給電部２２７は、二つの給電部２２７を備えている。ただし、本発明は、これに限られない。第１脚部２２３、第２脚部２２５及び給電部２２７の数は、任意に設定可能である。
【0023】
図８から理解されるように、本実施の形態において、下部エレメント２４は、第１下側導体２４１及び第２下側導体２４３を備えている。第１下側導体２４１及び第２下側導体２４３は、誘電体基板３０の上面に設けられている。第１下側導体２４１及び第２下側導体２４３は、誘電体基板３０の上面に形成された導体層をエッチングすることにより形成されてよい。または、第１下側導体２４１及び第２下側導体２４３は、誘電体基板３０の上面に所定形状の導体板又は導体膜を貼り付けることにより形成されてもよい。ただし、本発明は、これに限られない。下部エレメント２４の少なくとも一部は、上部エレメント２２と同一材料を用いて上部エレメント２２と一体に形成されてもよい。また、第１下側導体２４１と第２下側導体２４３とは、上下方向と直交する同一平面上になくてもよい。換言すると、第１下側導体２４１と第２下側導体２４３とは、上下方向において異なる位置にあってもよい。その場合、第１下側導体２４１と第２下側導体２４３とは、平面視で部分的に重なってもよい。ただし、第１下側導体２４１と第２下側導体２４３とは電気的に分離されていなければならない。
【0024】
図２、図５及び図８から理解されるように、第１下側導体２４１は、第１脚部２２３に夫々対応している。換言すると、少なくとも一つの第１下側導体２４１と少なくとも一つの第１脚部２２３は、互いに同数である。本実施の形態において、第１下側導体２４１の数は、四つである。換言すると、少なくとも一つの第１下側導体２４１は、四つの第１下側導体２４１を備えている。また、第２下側導体２４３は、第２脚部２２５に夫々対応している。換言すると、少なくとも一つの第２下側導体２４３と前記少なくとも一つの第２脚部２２５は、互いに同数である。本実施の形態において、第２下側導体２４３の数は、四つである。換言すると、少なくとも一つの第２下側導体２４３は、四つの第２下側導体２４３を備えている。ただし、本発明は、これに限られない。第１下側導体２４１の数は、第１脚部２２３の数と同じであれば、任意に設定可能である。また、第２下側導体２４３の数は、第２脚部２２５の数と同じであれば、任意に設定可能である。
【0025】
図７及び図８に示されるように、誘電体基板３０の上面には、さらに少なくとも一つの給電パッド３２が設けられている。給電パッド３２は、給電部２２７に夫々それぞれ対応している。本実施の形態において、給電パッド３２の数は、二つである。給電パッド３２は、誘電体基板３０を上下方向において貫通するビアを介して、誘電体基板３０の下面に設けられた給電線（図示せず）に接続されている。
【0026】
図３に示されるように、グランド導体４０は、誘電体基板３０の直下に配置される。換言すると、アンテナ装置１０は、グランド導体４０の上に搭載される。グランド導体４０として、絶縁体基板の上面及び下面の夫々の全面に導体層が形成された回路基板を用いることができる。この場合、上面の導体層と下面の導体層とは、ビア等を用いて互いに接続されていることが好ましい。
【0027】
図３及び図９から理解されるように、本実施の形態において、誘電体基板３０の下面には、その略全面を覆うグランド層２４５が形成されている。誘電体基板３０の下に配置されるグランド導体４０は、グランド層２４５に電気的に接続される。ただし、本発明は、これに限られない。誘電体基板３０は、グランド層２４５を有していなくてもよい。
【0028】
図５を参照すると、本実施の形態において、上側導体２２１の外形は、平面視において略正方形である。ただし、本発明は、これに限られない。上側導体２２１の外形は、平面視において略正方形でなくてもよい。しかしながら、アンテナ装置１０で円偏波による通信を行わせるため、上側導体２２１の外形は、平面視において略ｎ回対称であることが好ましい。ここで、ｎは４の倍数である（以下、同じ）。
【0029】
図５に示されるように、上側導体２２１は、中央部２３１と、環状部２３３と、連結部２３５とを有している。中央部２３１は、平面視において上側導体２２１の中心を含む部分である。環状部２３３は、上側導体２２１の外縁に沿った部分である。連結部２３５は、中央部２３１と環状部２３３とを連結する部分である。ただし、中央部２３１と連結部２３５との境界、及び環状部２３３と連結部２３５との境界は、それぞれ明確なものではない。
【0030】
図５に示されるように、本実施の形態において、中央部２３１の外形は、平面視において上側導体２２１の外形と略相似する正方形である。本実施の形態において、環状部２３３は、上側導体２２１の外形に沿った略正方形のフレーム形状である。環状部２３３は、平面視において、中央部２３１から離れて外側に位置し、中央部２３１を切れ目なく囲んでいる。本実施の形態において、連結部２３５の数は、四つである。連結部２３５は、中央部２３１の四つの角に夫々対応するとともに、環状部２３３の四つの角に夫々対応している。連結部２３５の夫々は、対応する中央部２３１の角と対応する環状部２３３の角とを連結している。
【0031】
図５及び図６から理解されるように、本実施の形態において、中央部２３１と、環状部２３３と、連結部２３５とは、上下方向と交差する一平面上に位置している。換言すると、上側導体２２１は、上下方向と交差する平面内に延びている。本実施の形態において、上側導体２２１は、上下方向と直交する平面内に延びている。ただし、本発明は、これに限られない。環状部２３３は、部分的に、中央部２３１及び連結部２３５が位置する平面上に位置していなくてもよい。
【0032】
図４から図６に示されるように、第１脚部２２３は、中央部２３１から延びている。本実施の形態において、第１脚部２２３は、平面視において外側へ延びている。詳しくは、第１脚部２２３の夫々は、中央部２３１の四辺のいずれかから水平方向において外側へ延び、斜め下方へ延び、更に水平方向外側へ延びている。本実施の形態において、第１脚部２２３の夫々は、前後方向又は横方向のいずれかの方向へ延びている。本実施の形態において、前後方向はＸ方向であり、横方向はＹ方向である。また、＋Ｘ方向が前方であり、－Ｘ方向が後方である。
【0033】
図４から図６に示されるように、第２脚部２２５は、環状部２３３から延びている。本実施の形態において、第２脚部２２５は、平面視において環状部２３３の外縁から外側へ延びている。詳しくは、第２脚部２２５の夫々は、環状部２３３の四つ角のいずれかから水平方向において外側へ延び、斜め下方へ延び、更に水平方向外側へ延びている。本実施の形態において、第２脚部２２５の延びる方向は、上側導体２２１の対角線方向において外側方向である。ただし、本発明は、これに限られない。第２脚部２２５は、平面視において、環状部２３３の内縁から延びていてもよい。その場合、第２脚部２２５は、平面視において環状部２３３の内側へ延びてもよいし、環状部２３３の外側へ延びてもよい。
【0034】
図４から図６に示されるように、給電部２２７は、上側導体２２１から延びている。本実施の形態において、給電部２２７は、前後方向に隣り合う二つの連結部２３５から延びている。ただし、本発明は、これに限られない。給電部２２７は、中央部２３１から延びていてもよい。
【0035】
図５から理解されるように、中央部２３１の中心と二つ給電部２２７をそれぞれ結ぶ二つの仮想的な線は、平面視で９０度をなしている。これにより、アンテナ装置１０を用いて、二点給電方式による円偏波を用いた通信を実現することができる。
【0036】
図７及び図８に示されるように、第１下側導体２４１は、互いに離れて誘電体基板３０の中央部に配置されている。第１下側導体２４１は、平面視で、誘電体基板３０の中心に関して４回対称に配置されている。本実施の形態において、第１下側導体２４１の夫々の形状は、一直線に関して線対称である九角形である。ただし、本発明は、これに限られない。第１下側導体２４１の夫の形状は、任意に設定することができる。しかしながら、第１下側導体２４１は、平面視で、誘電体基板３０の中心に関して略ｎ回対称に形成されることが好ましい。
【0037】
図１から図３までの図から理解されるように、第１下側導体２４１の夫々は、対応する第１脚部２２３に接続される。換言すると、第１下側導体２４１は、第１脚部２２３に一対一に接続される。第１脚部２２３の存在により、第１下側導体２４１は、上下方向において上側導体２２１から離れている。
【0038】
図７及び図８に示されるように、第２下側導体２４３は、誘電体基板３０の角部に夫々配置されている。第２下側導体２４３の夫々は、第１下側導体２４１とは別体であり、すべての第１下側導体２４１から離れている。本実施の形態において、第２下側導体２４３の形状は、平面視において正方形である。ただし、本発明は、これに限られない。第２下側導体２４３の夫々の形状は、任意に設定することができる。しかしながら、第２下側導体２４３は、平面視で、誘電体基板３０の中心に関して略ｎ回対称に形成されることが好ましい。
【0039】
図１から図３までの図から理解されるように、第２下側導体２４３の夫々は、対応する第２脚部２２５に接続される。換言すると、第２下側導体２４３は、第２脚部２２５に一対一に接続される。第２脚部２２５の存在により、第２下側導体２４３は、上下方向において上側導体２２１から離れている。
【0040】
図７及び図８に示されるように、給電パッド３２の夫々は、誘電体基板３０の対角線上に配置されている。給電パッド３２の夫々は、互いに隣り合う二つの第１下側導体２４１の間に位置している。二つの給電パッド３２は、一つの第１下側導体２４１を挟んで前後方向に沿って一直線上に位置している。
【0041】
図１から図３に示されるアンテナ装置１０において、第１下側導体２４１及び第２下側導体２４３の夫々は、上側導体２２１とキャパシタを構成する。即ち、第１下側導体２４１及び第２下側導体２４３の存在は、アンテナ装置１０の共振周波数に影響を与える。詳しくは、第１下側導体２４１及び第２下側導体２４３の存在は、これらが存在しない場合に比べて共振周波数を低下させる。換言すると、第１下側導体２４１及び第２下側導体２４３の存在は、所定の共振周波数を有するアンテナエレメント２０の小型化を実現可能にし、もって、アンテナ装置１０の小型化を実現可能にする。
【0042】
図１から図３に示されるアンテナ装置１０において、第１下側導体２４１及び第２下側導体２４３の夫々は、グランド導体４０ともキャパシタを構成する。このキャパシタに代えて、第１下側導体２４１及び第２下側導体２４３の夫々とグランド導体４０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。
【0043】
図１から図３に示されるアンテナ装置１０は、第１共振周波数と、第１共振周波数よりも高い第２共振周波数とを有している。第２下側導体２４３の形状及びサイズは、第１共振周波数及び第２共振周波数の両方の設定に影響する。一方、第１下側導体２４１の形状及びサイズは、第１共振周波数の設定のみに影響する。したがって、第１下側導体２４１及び第２下側導体２４３の形状及びサイズを決定することにより、第１共振周波数及び第２共振周波数を夫々所望の周波数に設定することができる。すなわち、デュアルバンドで通信可能なアンテナエレメント２０及びアンテナ装置１０を得ることができる。
【0044】
図１から図３に示されるアンテナ装置１０は、二点給電方式を採用している。詳しくは、給電パッド３２の一方に第１入力信号を入力し、給電パッド３２の他方に第１入力信号と位相が９０度異なる第２入力信号を入力することにより、真円度の高い円偏波での通信をアンテナエレメント２０に行わせることができる。真円度の高い円偏波での通信を実現するため、上側導体２２１の外形、第１下側導体２４１の配置、第２下側導体２４３の配置は、略ｎ回転対称であることが好ましい。
【0045】
（第２の実施の形態）
図１０から図１２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、アンテナエレメント２０Ａと、誘電体基板３０Ａと、グランド導体４０Ａとを備えている。アンテナ装置１０Ａは、基本的に第１の実施の形態によるアンテナ装置１０と同様に構成されている。
図１０から図１２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、アンテナエレメント２０Ａと、誘電体基板３０Ａと、グランド導体４０Ａとを備えている。アンテナ装置１０Ａは、基本的に第１の実施の形態によるアンテナ装置１０と同様に構成されている。
【0046】
図１０から図１２までの図から理解されるように、アンテナエレメント２０Ａは、上側導体２２１Ａと、少なくとも一つの第１脚部２２３Ａと、少なくとも一つの第２脚部２２５Ａと、少なくとも一つの給電部２２７Ａと、少なくとも一つの第１下側導体２４１Ａと、少なくとも一つの第２下側導体２４３Ａとを備えている。本実施の形態において、アンテナエレメント２０Ａは、一枚の金属板からなる。また、上側導体２２１Ａは、第１の実施の形態の上側導体２２１と同様に、中央部２３１Ａと、環状部２３３Ａと、連結部２３５Ａとを有している。
【0047】
図１０から図１２までの図から理解されるように、本実施の形態において、第１脚部２２３Ａ、第２脚部２２５Ａ、第１下側導体２４１Ａ及び第２下側導体２４３Ａの数は、それぞれ四つである。また、本実施の形態において、給電部２２７Ａの数は二つである。
【0048】
図１０から図１２までの図から理解されるように、アンテナエレメント２０Ａは、誘電体基板３０Ａの上面に搭載されている。誘電体基板３０Ａの下面には、グランド導体４０Ａが設けられている。この構成により、アンテナ装置１０Ａは、第１の実施の形態によるアンテナ装置１０と同様に動作する。
【0049】
本実施の形態によれば、アンテナエレメント２０Ａの小型化及びアンテナ装置１０Ａの小型化が可能である。また、本実施の形態によれば、デュアルバンドで通信可能なアンテナエレメント２０Ａ及びアンテナ装置１０Ａを得ることができる。第１下側導体２４１Ａ及び第２下側導体２４３Ａがアンテナエレメント２０Ａに一体化されているので、取り付け精度に依存する上側導体２２１に対する第１下側導体２４１Ａ及び第２下側導体２４３Ａの位置精度の低下を防止することできる。
【0050】
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。
【0051】
（第１変形例）
図１３を参照すると、アンテナエレメント２０Ｂは、上側導体２２１Ｂと、少なくとも一つの第１下側導体２４１Ｂと、少なくとも一つの第２下側導体２４３Ｂと、少なくとも一つの第１脚部２２３Ｂと、少なくとも一つの第２脚部２２５Ｂと、少なくとも一つの給電部２２７Ｂとを備えている。
図１３を参照すると、アンテナエレメント２０Ｂは、上側導体２２１Ｂと、少なくとも一つの第１下側導体２４１Ｂと、少なくとも一つの第２下側導体２４３Ｂと、少なくとも一つの第１脚部２２３Ｂと、少なくとも一つの第２脚部２２５Ｂと、少なくとも一つの給電部２２７Ｂとを備えている。
【0052】
図１３に示されるように、アンテナエレメント２０Ｂは、グランド導体４０Ｂの上方に、グランド導体４０Ｂから離れて配置され、アンテナ装置１０Ｂを構成する。アンテナエレメント２０Ｂとグランド導体４０Ｂとは、支持部材（図示せず）によって互いに固定される。アンテナエレメント２０Ｂとグランド導体４０Ｂとの間には、誘電体として空気が存在する。このように、本発明のアンテナ装置において、誘電体は空気であってもよい。
【0053】
（第２変形例）
図１４を参照すると、アンテナ装置１０Ｃは、グランド導体４０Ｂの上方に、グランド導体４０Ｂから離れてアンテナエレメント２０Ｂを配置して構成されている。上下方向において、第１下側導体２４１Ｂ又は第２下側導体２４３Ｂとグランド導体４０Ｂとの間には、誘電体３４が充填されている。誘電体３４として、エポキシ樹脂、テフロン（登録商標）など、様々な樹脂を用いることができる。このように、本発明のアンテナ装置において、誘電体は、リジッド基板である必要はない。
図１４を参照すると、アンテナ装置１０Ｃは、グランド導体４０Ｂの上方に、グランド導体４０Ｂから離れてアンテナエレメント２０Ｂを配置して構成されている。上下方向において、第１下側導体２４１Ｂ又は第２下側導体２４３Ｂとグランド導体４０Ｂとの間には、誘電体３４が充填されている。誘電体３４として、エポキシ樹脂、テフロン（登録商標）など、様々な樹脂を用いることができる。このように、本発明のアンテナ装置において、誘電体は、リジッド基板である必要はない。
【0054】
（第３変形例）
図１５を参照すると、アンテナ装置１０Ｄは、グランド導体４０Ｂの上方に、グランド導体４０Ｂから離れてアンテナエレメント２０Ｂを配置して構成されている。上下方向において、グランド導体４０Ｂの上側導体２２１Ｂとグランド導体４０Ｂとの間の空間には、誘電体３４が充填されている。誘電体３４として、エポキシ樹脂、テフロン（登録商標）など、様々な樹脂を用いることができる。このように、本発明のアンテナ装置において、誘電体は、アンテナエレメント２０Ｂとグランド導体４０Ｂとの間のみならず、アンテナエレメント２０Ｂの内部にも充填されてもよい。
図１５を参照すると、アンテナ装置１０Ｄは、グランド導体４０Ｂの上方に、グランド導体４０Ｂから離れてアンテナエレメント２０Ｂを配置して構成されている。上下方向において、グランド導体４０Ｂの上側導体２２１Ｂとグランド導体４０Ｂとの間の空間には、誘電体３４が充填されている。誘電体３４として、エポキシ樹脂、テフロン（登録商標）など、様々な樹脂を用いることができる。このように、本発明のアンテナ装置において、誘電体は、アンテナエレメント２０Ｂとグランド導体４０Ｂとの間のみならず、アンテナエレメント２０Ｂの内部にも充填されてもよい。
【0055】
（第４変形例）
図１６を参照すると、アンテナ装置１０Ｅは、グランド導体４０Ｂの上方に、グランド導体４０Ｂから離れてアンテナエレメント２０Ｂを配置して構成されている。上下方向において、グランド導体４０Ｂの上側導体２２１Ｂと第１下側導体２４１Ｂ又は第２下側導体２４３Ｂとの間の空間には、誘電体３４が充填されている。また、上下方向において、第１下側導体２４１Ｂ又は第２下側導体２４３Ｂとグランド導体４０Ｂとの間には、誘電体として空気が存在する。このように、本発明のアンテナ装置において、誘電体は、アンテナエレメント２０Ｂの内部のみに充填されてもよい。
図１６を参照すると、アンテナ装置１０Ｅは、グランド導体４０Ｂの上方に、グランド導体４０Ｂから離れてアンテナエレメント２０Ｂを配置して構成されている。上下方向において、グランド導体４０Ｂの上側導体２２１Ｂと第１下側導体２４１Ｂ又は第２下側導体２４３Ｂとの間の空間には、誘電体３４が充填されている。また、上下方向において、第１下側導体２４１Ｂ又は第２下側導体２４３Ｂとグランド導体４０Ｂとの間には、誘電体として空気が存在する。このように、本発明のアンテナ装置において、誘電体は、アンテナエレメント２０Ｂの内部のみに充填されてもよい。
【0056】
（スロットの変形例）
単一の金属板を用いて上部エレメント２２又はアンテナエレメント２０Ａを作製する場合、第１脚部２２３又は２２３Ａ及び給電部２２７又は２２７Ａの切り起こしが行われる。その際、上側導体２２１又は２２１Ａには、必然的にスロット（開口部）が形成される。スロットの形状は、例えば、図１７から図２４に示されるように、任意に設定することができる。ただし、上側導体の形状、スロットの形状及び配置は、円偏波による通信を実現する上でｎ回対称であることが好ましい。
単一の金属板を用いて上部エレメント２２又はアンテナエレメント２０Ａを作製する場合、第１脚部２２３又は２２３Ａ及び給電部２２７又は２２７Ａの切り起こしが行われる。その際、上側導体２２１又は２２１Ａには、必然的にスロット（開口部）が形成される。スロットの形状は、例えば、図１７から図２４に示されるように、任意に設定することができる。ただし、上側導体の形状、スロットの形状及び配置は、円偏波による通信を実現する上でｎ回対称であることが好ましい。
【0057】
図１７を参照すると、上側導体２２１Ｃには、四つの第１スロット２６１と、二つの第２スロット２６３が形成されている。第１スロット２６１及び第２スロット２６３の夫々の形状は、矩形である。第１スロット２６１は、例えば、第１実施の形態の第１脚部２２３に夫々対応する。第２スロット２６３は、例えば、第１実施の形態の給電部２２７に夫々対応する。
【0058】
図１８を参照すると、図１７の上側導体２２１Ｃと比べると、更に二つの第３スロット２６５が形成されている。第３スロット２６５は、第１実施の形態の第１脚部２２３及び給電部２２７のいずれにも対応していないダミースロットである。ダミースロットを形成することにより、図１８の上側導体２２１Ｃの形状は、４回対称となっている。これにより、真円度の高い円偏波を得ることができる。
【0059】
【0060】
図１７から図２０の上側導体２２１Ｃの夫々において、第１スロット２６１の夫々は、上側導体２２１Ｃの中心と辺との間に配置され、第２スロット２６３の夫々は、上側導体２２１Ｃの中心と角との間に配置されている。しかしながら、図２１から図２４に示されるように、第１スロット２６１の夫々は、上側導体２２１Ｃの中心と角との間に配置され、第２スロット２６３の夫々は、上側導体２２１Ｃの中心と辺との間に配置されてもよい。また、図２３又は図２４に示されるように、第１スロット２６１の形状は、八角形であってもよい。
【0061】
図１７から図２４に示される上側導体２２１Ｃのいずれにおいても、第１スロット２６１、第２スロット２６３及び第３スロット２６５のいずれも、上側導体２２１Ｃの中心にまで延びておらず、また、外縁にまで延びていない。したがって、図１７から図２４に示される上側導体２２１Ｃの夫々は、中央部２３１Ｃと、それを切れ目なく囲む環状部２３３Ｃと、中央部２３１Ｃと環状部２３３Ｃとを連結する連結部２３５Ｃとを有している。
【符号の説明】
【0062】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ アンテナ装置
２０，２０Ａ，２０Ｂ アンテナエレメント
２２ 上部エレメント
２２１，２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃ 上側導体
２２３，２２３Ａ，２２３Ｂ 第１脚部
２２５，２２５Ａ，２２５Ｂ 第２脚部
２２７，２２７Ａ，２２７Ｂ 給電部
２３１，２３１Ａ，２３１Ｃ 中央部
２３３，２３３Ａ，２３３Ｃ 環状部
２３５，２３５Ａ，２３５Ｃ 連結部
２４ 下部エレメント
２４１，２４１Ａ，２４１Ｂ 第１下側導体
２４３，２４３Ａ，２４３Ｂ 第２下側導体
２４５ グランド層
２６１ 第１スロット
２６３ 第２スロット
２６５ 第３スロット
３０，３０Ａ 誘電体基板
３２ 給電パッド
３４ 誘電体
４０，４０Ａ，４０Ｂ グランド導体
２０，２０Ａ，２０Ｂ アンテナエレメント
２２ 上部エレメント
２２１，２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃ 上側導体
２２３，２２３Ａ，２２３Ｂ 第１脚部
２２５，２２５Ａ，２２５Ｂ 第２脚部
２２７，２２７Ａ，２２７Ｂ 給電部
２３１，２３１Ａ，２３１Ｃ 中央部
２３３，２３３Ａ，２３３Ｃ 環状部
２３５，２３５Ａ，２３５Ｃ 連結部
２４ 下部エレメント
２４１，２４１Ａ，２４１Ｂ 第１下側導体
２４３，２４３Ａ，２４３Ｂ 第２下側導体
２４５ グランド層
２６１ 第１スロット
２６３ 第２スロット
２６５ 第３スロット
３０，３０Ａ 誘電体基板
３２ 給電パッド
３４ 誘電体
４０，４０Ａ，４０Ｂ グランド導体
【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】