特許 7225903 アンテナ設計支援装置、アンテナ設計支援プログラム、及びアンテナ設計支援方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-13

(45)【発行日】2023-02-21

(54)【発明の名称】アンテナ設計支援装置、アンテナ設計支援プログラム、及びアンテナ設計支援方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 30/36 20200101AFI20230214BHJP

   G06F 30/10 20200101ALI20230214BHJP

【ＦＩ】

G06F30/36

G06F30/10

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019032740

(22)【出願日】2019-02-26

(65)【公開番号】P2020135815

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2021-11-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】甲斐 学

(72)【発明者】

【氏名】古賀 洋平

【審査官】合田 幸裕

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１４２７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４２７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１５８０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１３９３６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３０／３６

Ｇ０６Ｆ ３０／１０

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

性能評価の対象になる第１アンテナ装置について設定される仕様値に基づいて前記第１アンテナ装置の構造を決定する複数の第１パラメータを算出する第１パラメータ算出部と、
前記複数の第１パラメータに基づいて通信周波数を取得する周波数取得部と、
前記第１アンテナ装置の所定の性能評価基準を満たす前記通信周波数のずれの許容範囲を算出する許容範囲算出部と、
基準モデルとしての第２アンテナ装置の構造を決定するとともに互いに相関を有する２つの第２パラメータの前記許容範囲内における前記通信周波数の変化に対応する変化量を求める変化量取得部と、
前記複数の第１パラメータのうち前記２つの第２パラメータに対応する互いに相関を有する２つの第１パラメータと、前記変化量とに基づいて前記互いに相関を有する２つの第１パラメータの関係式を取得する関係式取得部と
を含む、アンテナ設計支援装置。

【請求項2】

前記関係式に前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの一方を代入して他方を算出する第２パラメータ算出部をさらに含む、請求項１記載のアンテナ設計支援装置。

【請求項3】

前記関係式に代入される前記２つの第１パラメータのうちの一方と、前記関係式から算出される前記２つの第１パラメータのうちの他方とを用いて前記第１アンテナ装置が前記所定の性能評価基準を満たすかどうかの試算を行う試算部と、
前記試算部によって前記所定の性能評価基準を満たさないと判定されると、前記試算に用いられた前記２つの第１パラメータによって決まる前記許容範囲の下限又は上限の通信周波数と、前記許容範囲算出部によって算出される前記許容範囲の下限又は上限の通信周波数との比で、前記関係式に代入される前記２つの第１パラメータのうちの一方と、前記関係式から算出される前記２つの第１パラメータのうちの他方とを補正するパラメータ補正部と
をさらに含む、請求項１又は２記載のアンテナ設計支援装置。

【請求項4】

前記変化量取得部は、前記変化量として、前記通信周波数を前記許容範囲の上限に移動させたときの前記２つの第２パラメータのうちの一方の第１変化量と他方の第２変化量とを求め、
前記関係式取得部は、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの一方に前記第１変化量を乗じて得る第１値と、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの他方とで特定される第１座標点と、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの他方に前記第２変化量を乗じて得る第２値と、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの一方とで特定される第２座標点とを満たす式を前記関係式のうちの第１関係式として取得する、請求項１乃至３のいずれか一項記載のアンテナ設計支援装置。

【請求項5】

前記第１関係式は線形１次式である、請求項４記載のアンテナ設計支援装置。

【請求項6】

前記変化量取得部は、前記変化量として、前記通信周波数を前記許容範囲の下限に移動させたときの前記２つの第２パラメータのうちの一方の第３変化量と他方の第４変化量とを求め、
前記関係式取得部は、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの一方に前記第３変化量を乗じて得る第３値と、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの他方とで特定される第３座標点と、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの他方に前記第４変化量を乗じて得る第４値と、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの一方とで特定される第４座標点とを満たす式を前記関係式のうちの第２関係式として取得する、請求項１乃至５のいずれか一項記載のアンテナ設計支援装置。

【請求項7】

前記第２関係式は線形１次式である、請求項６記載のアンテナ設計支援装置。

【請求項8】

性能評価の対象になる第１アンテナ装置について設定される仕様値に基づいて前記第１アンテナ装置の構造を決定する複数の第１パラメータを算出することと、
前記複数の第１パラメータに基づいて通信周波数を取得することと、
前記第１アンテナ装置の所定の性能評価基準を満たす前記通信周波数のずれの許容範囲を算出することと、
基準モデルとしての第２アンテナ装置の構造を決定するとともに互いに相関を有する２つの第２パラメータの前記許容範囲内における前記通信周波数の変化に対応する変化量を求めることと、
前記複数の第１パラメータのうち前記２つの第２パラメータに対応する互いに相関を有する２つの第１パラメータと、前記変化量とに基づいて前記互いに相関を有する２つの第１パラメータの関係式を取得することと
を含む処理をコンピュータに実行させる、アンテナ設計支援プログラム。

【請求項9】

性能評価の対象になる第１アンテナ装置について設定される仕様値に基づいて前記第１アンテナ装置の構造を決定する複数の第１パラメータを算出することと、
前記複数の第１パラメータに基づいて通信周波数を取得することと、
前記第１アンテナ装置の所定の性能評価基準を満たす前記通信周波数のずれの許容範囲を算出することと、
基準モデルとしての第２アンテナ装置の構造を決定するとともに互いに相関を有する２つの第２パラメータの前記許容範囲内における前記通信周波数の変化に対応する変化量を求めることと、
前記複数の第１パラメータのうち前記２つの第２パラメータに対応する互いに相関を有する２つの第１パラメータと、前記変化量とに基づいて前記互いに相関を有する２つの第１パラメータの関係式を取得することと
を含む処理をコンピュータが実行する、アンテナ設計支援方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナ設計支援装置、アンテナ設計支援プログラム、及びアンテナ設計支援方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、対象アンテナの構造を規定する構造パラメータと、前記構造パラメータの値が所定値であるときの対象特性値とを取得し、前記構造パラメータ及び前記対象特性値、並びに前記対象アンテナと同じ形状特徴を持ち且つタイプが相違する基準アンテナについての前記構造パラメータの値と特性との関係に基づいて、前記対象アンテナについての前記構造パラメータの値と特性との関係を推定するアンテナ設計用コンピュータプログラムがある。

【0003】

アンテナ設計用コンピュータプログラムは、推定した前記対象アンテナについての前記構造パラメータの値と特性との関係に基づいて、前記対象アンテナの特性が、要求される仕様を満たすように、前記構造パラメータの値を決定する（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１４２７２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来のアンテナ設計用コンピュータプログラムは、構造パラメータ（アンテナの構造を規定するパラメータ（以下、パラメータ））の値を決定することができるが、互いに相関を有するパラメータについて考慮していない。

【0006】

互いに相関を有するパラメータについて考慮すれば計算量を減らすことができ、すべてのパラメータをより速く計算することができる。

【0007】

そこで、アンテナの構造に関するパラメータをより速く計算できるアンテナ設計支援装置、アンテナ設計支援プログラム、及びアンテナ設計支援方法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】

【0008】

本発明の実施の形態のアンテナ設計支援装置は、性能評価の対象になる第１アンテナ装置について設定される仕様値に基づいて前記第１アンテナ装置の構造を決定する複数の第１パラメータを算出するパラメータ算出部と、前記複数の第１パラメータに基づいて通信周波数を取得する周波数取得部と、前記第１アンテナ装置の所定の性能評価基準を満たす前記通信周波数のずれの許容範囲を算出する許容範囲算出部と、基準モデルとしての第２アンテナ装置の構造を決定するとともに互いに相関を有する２つの第２パラメータの前記許容範囲内における前記通信周波数の変化に対応する変化量を求める変化量取得部と、前記複数の第１パラメータのうち前記２つの第２パラメータに対応する互いに相関を有する２つの第１パラメータと、前記変化量とに基づいて前記互いに相関を有する２つの第１パラメータの関係式を取得する関係式取得部とを含む。

【発明の効果】

【0009】

アンテナの構造に関するパラメータをより速く計算できるアンテナ設計支援装置、アンテナ設計支援プログラム、及びアンテナ設計支援方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態のアンテナ設計支援装置１００のハードウェア構成図である。

【図2】アンテナ設計支援装置１００によってパラメータが算出されるアンテナ装置１０のモデルを示す図である。

【図3】アンテナ設計支援装置１００の制御装置１１０の機能的な構成を示す図である。

【図4】ディスプレイ５３の表示例を示す図である。

【図5】許容範囲算出部１１４によって算出される共振周波数ｆ０の許容範囲を示す図である。

【図6】アンテナ設計支援装置１００が利用するアンテナ装置１０Ｒのモデルを示す図である。

【図7】メモリ１１８に格納されるデータの一例を示す図である。

【図8】高さＨｒと長さＬｒの関係を表す特性を示す図である。

【図9】共振周波数ｆＳＨ、ｆＳＬについての高さＨｒと長さＬｒの変換値を求める処理を示す図である。

【図10】共振周波数ｆＳＨ、ｆＳＬについての高さＨｒと長さＬｒの変換値を求める処理を示す図である。

【図11】長さＧＮＤｘｒと長さＧＮＤｙｒの関係を表す特性を示す図である。

【図12】共振周波数ｆＳＨ、ｆＳＬについての長さＧＮＤｘｒと長さＧＮＤｙｒの変換値を求める処理を示す図である。

【図13】共振周波数ｆＳＨ、ｆＳＬについての長さＧＮＤｘｒと長さＧＮＤｙｒの変換値を求める処理を示す図である。

【図14】被誘電率εｒｒと厚さｔｒの関係を表す特性を示す図である。

【図15】共振周波数ｆＳＨ、ｆＳＬについての被誘電率εｒｒと厚さｔｒの変換値を求める処理を示す図である。

【図16】共振周波数ｆＳＨ、ｆＳＬについての被誘電率εｒｒと厚さｔｒの変換値を求める処理を示す図である。

【図17】制御装置１１０が実行する処理を示すフローチャートである。

【図18】実施の形態の変形例のアンテナ設計支援装置１００Ｍの制御装置１１０Ｍの機能的な構成を示す図である。

【図19】補正前の点Ｐ１～Ｐ４を示す図である。

【図20】補正後の点Ｐ１～Ｐ４を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明のアンテナ設計支援装置、アンテナ設計支援プログラム、及びアンテナ設計支援方法を適用した実施の形態について説明する。

【0012】

＜実施の形態＞
図１は、実施の形態のアンテナ設計支援装置１００のハードウェア構成図である。アンテナ設計支援装置１００は、実施の形態のアンテナ設計支援プログラムを実行し、ユーザ（利用者）の要望に応じたアンテナ装置の構造を決定するパラメータを決定する。この際に、相関を有するパラメータ同士の関係を表す関係式を作成し、１つのパラメータを関係式に代入することによって、当該１つのパラメータと相関を有するもう１つのパラメータを算出する。アンテナ設計支援装置１００がアンテナ設計支援プログラムを実行することによって実現される方法は、実施の形態のアンテナ設計支援方法である。

【0013】

アンテナ設計支援装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、メモリ５２、ディスプレイ５３、キーボード５４、Ｉ／Ｆ（Interface）５５、バス５６を有する。

【0014】

ＣＰＵ１１は、メモリ５２に記録されたアンテナ設計支援プログラムを読出し、実行することにより、アンテナ設計処理を実現する演算装置である。

【0015】

メモリ５２は、アンテナ設計支援プログラムおよびＣＰＵ１１によりプログラムを実行した結果、発生したデータなどを記憶する記憶装置である。メモリ５２は、フラッシュメモリ等の不揮発メモリであってもよいし、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性メモリであってもよい。メモリ５２は、ＣＰＵ１１が実行するプログラムを一時的に記憶してもよい。記憶装置として、メモリ５２の他に、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの他の記憶装置を用いてもよい。ディスプレイ５３、キーボード５４、Ｉ／Ｆ５５、ＣＰＵ１１、メモリ５２は、バス５６により互いに電気的に接続されている。

【0016】

ディスプレイ５３は、解析対象モデルを作成するための三次元ＣＡＤの操作画面などを表示するための表示装置であり、タッチパネルが一体化されている。

【0017】

キーボード５４は、利用者がアンテナ設計支援装置１００に対し外部から操作するための入力装置である。Ｉ／Ｆ５５は、アンテナ設計支援装置１００と外部装置とを接続するための外部接続装置である。

【0018】

図２は、アンテナ設計支援装置１００によってパラメータが算出されるアンテナ装置１０のモデルを示す図である。アンテナ装置１０は、第１アンテナ装置の一例である。アンテナ装置１０は、基板２０、グランド層（グランドプレーン）３０、及びアンテナエレメント４０を含む。アンテナ装置１０のモデルは、電磁界シミュレーションに用いられる。

【0019】

以下では、ＸＹＺ座標系を用いて説明する。また、説明の便宜上、－Ｚ方向側を下側又は下、＋Ｚ方向側を上側又は上と称すが、普遍的な上下関係を表すものではない。また、平面視とはＸＹ面視をいう。

【0020】

基板２０は、平面視で矩形状の誘電体製の基板であり、上面にグランド層３０が設けられている。基板の被誘電率をεｒ、厚さをｔ（ｍｍ）、誘電正接をｔａｎδとする。

【0021】

グランド層３０は、基板２０の上面に配設される金属層であり、平面視でのＸ方向及びＹ方向の寸法をＧＮＤｘ（ｍｍ）、ＧＮＤｙ（ｍｍ）とする。

【0022】

アンテナエレメント４０は、基板２０の上面のうち、－Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側の端部に設けられている。アンテナエレメント４０は、Ｘ方向にＬｕ（ｍｍ）、Ｙ方向にＨｕ（ｍｍ）の矩形状の配置領域内に配置される。Ｌｕ、Ｈｕは、ユーザによって設定される配置領域の寸法である。

【0023】

アンテナエレメント４０は、配置領域内でグランド層３０の端辺３１の近傍の給電点４１から開放端４２まで折り曲げられながら延在している。一例として、アンテナエレメント４０は、図２に示すように給電点４１から開放端４２まで矩形的な渦状に直角に５回折り曲げられている。

【0024】

配置領域のサイズ（Ｌｕ×Ｈｕ）はユーザによって設定される固定値であり、アンテナエレメント４０を配置できる平面的な領域の大きさは限られているため、アンテナエレメント４０の長さ（給電点４１から開放端４２までの長さ）を長くする場合には、折り曲げる回数が多くなる。

【0025】

アンテナエレメント４０の寸法を、給電点４１から開放端４２までの間の直線状の区間毎に、高さＨｍ（ｍｍ）、長さＬｍ（ｍｍ）、長さＢＬ１（ｍｍ）、長さＢＬ２（ｍｍ）、長さＢＬ３（ｍｍ）、長さＢＬ４（ｍｍ）とする。高さＨｍ（ｍｍ）は、ユーザによって設定されるＨｕよりも小さくなる場合があり、長さＬｍ（ｍｍ）は、ユーザによって設定されるＬｕよりも小さくなる場合がある。

【0026】

ここで、高さＨｍ（ｍｍ）及び長さＬｍ（ｍｍ）は、Ｈｕ（ｍｍ）×Ｌｕ（ｍｍ）の配置領域内でアンテナエレメント４０を最大化するために、最大値が算出される。アンテナエレメント４０が大きい方が放射特性が良好になるため、スペースが限られた配置領域内でアンテナエレメント４０を最大化するためである。

【0027】

また、アンテナエレメント４０の長さが短くなれば、長さＢＬ１（ｍｍ）、長さＢＬ２（ｍｍ）、長さＢＬ３（ｍｍ）、長さＢＬ４（ｍｍ）が短くなり、長さＢＬ４（ｍｍ）、長さＢＬ３（ｍｍ）、長さＢＬ３（ｍｍ）、長さＢＬ１（ｍｍ）の区間が存在しない場合もある。

【0028】

図３は、アンテナ設計支援装置１００の制御装置１１０の機能的な構成を示す図である。制御装置１１０は、図１に示すＣＰＵ１１及びメモリ５２によって実現される。

【0029】

制御装置１１０は、主制御部１１１、パラメータ算出部１１２、周波数取得部１１３、許容範囲算出部１１４、変化量取得部１１５、関係式取得部１１６、パラメータ算出部１１７、及びメモリ１１８を有する。主制御部１１１、パラメータ算出部１１２、周波数取得部１１３、許容範囲算出部１１４、変化量取得部１１５、関係式取得部１１６、パラメータ算出部１１７は、制御装置１１０の機能を表したものであり、メモリ１１８は、制御装置１１０のメモリを機能的に表したものである。

【0030】

主制御部１１１は、制御装置１１０の処理を統括する処理部であり、主制御部１１１、パラメータ算出部１１２、周波数取得部１１３、許容範囲算出部１１４、変化量取得部１１５、関係式取得部１１６、パラメータ算出部１１７が実行する処理以外の処理を行う。例えば、主制御部１１１は、パラメータ算出部１１２、周波数取得部１１３、許容範囲算出部１１４、変化量取得部１１５、関係式取得部１１６、パラメータ算出部１１７が決定した内容をディスプレイ５３に表示する表示処理を行う表示処理部としての機能を有する。

【0031】

パラメータ算出部１１２は、ユーザによって入力される仕様値及び評価値に基づいて、設計対象であるアンテナ装置１０の構造を決定するパラメータ（構造パラメータ）を算出する。パラメータ算出部１１２は、第１パラメータ算出部の一例である。また、アンテナ装置１０の構造を決定するパラメータは、第１パラメータの一例である。

【0032】

このようなパラメータの算出は、例えば、特開２０１７－１４２７２０号公報に記載されたアンテナ設計用コンピュータプログラムによって実現することができる。なお、パラメータの算出は、特開２０１７－１４２７２０号公報に記載されたアンテナ設計用コンピュータプログラム以外の算出プログラムによって行ってもよい。

【0033】

仕様値は、例えば、設計対象であるアンテナ装置１０のアンテナエレメント４０の寸法、アンテナ装置１０の通信周波数の最小値、アンテナ装置１０の通信周波数の最大値、グランド層３０のサイズ（ＧＮＤｘ、ＧＮＤｙ）、グランド層３０が配置される誘電体（ここでは基板２０）の被誘電率、誘電体の厚さ、誘電体の誘電正接等である。

【0034】

ここで、アンテナ装置１０の通信周波数とは、アンテナ装置１０の共振周波数と等しい周波数、又は、アンテナ装置１０の共振周波数の前後でアンテナ装置１０が所定の良好な通信状態で通信可能な周波数帯に含まれる周波数である。

【0035】

ここでは一例として、仕様値にはアンテナ装置１０の共振周波数（中心周波数）の最小値、アンテナ装置１０の共振周波数（中心周波数）の最大値が含まれる形態について説明する。

【0036】

また、評価値は、所定の周波数帯域における、比帯域（帯域幅／周波数）、Ｓパラメータ、利得、放射効率等の評価項目の上限値又は下限値であり、ユーザによって決定される所定の周波数帯域における評価基準（性能評価基準）を表す値である。

【0037】

パラメータ算出部１１２は、例えば、所定の周波数帯域でＳ１１パラメータを所定値以下にするパラメータを算出する。パラメータ算出部１１２が算出するパラメータとしては、例えば、アンテナ装置１０のアンテナエレメント４０の寸法、給電点４１とグランド層３０とのギャップ（給電ギャップ）、グランド層３０の平面視でのｘ方向及びｙ方向のサイズ、グランド層３０が配置される誘電体（ここでは基板２０）の被誘電率、誘電体の厚さ、誘電体の誘電正接等である。なお、これらのパラメータは、Ｓ１１パラメータ以外の評価項目についても同様である。

【0038】

周波数取得部１１３は、パラメータ算出部１１２によって算出された複数のパラメータによって特定されるアンテナ装置１０の周波数特性を電磁界シミュレーションで求め、求めた周波数特性からアンテナ装置１０の通信周波数を取得する。ここでは一例として、周波数取得部１１３がアンテナ装置１０の共振周波数（中心周波数）を取得する形態について説明する。

【0039】

許容範囲算出部１１４は、アンテナ装置１０の所定の評価値（性能評価基準）を満たす通信周波数のずれの許容範囲を算出する。ここでは一例として、許容範囲算出部１１４がアンテナ装置１０の共振周波数（中心周波数）のずれの許容範囲を算出する形態について説明する。許容範囲算出部１１４が許容範囲を算出するための処理については後述する。

【0040】

変化量取得部１１５は、基準モデルとしてのアンテナ装置１０Ｒの構造を決定するとともに互いに相関を有する２つのパラメータの許容範囲内における共振周波数の変化に対応する変化量を求める。具体的な処理については後述する。アンテナ装置１０Ｒの構造を決定するとともに互いに相関を有する２つのパラメータは、第２パラメータの一例である。

【0041】

関係式取得部１１６は、パラメータ算出部１１２によって算出された複数のパラメータのうち互いに相関を有する２つのパラメータと、変化量取得部１１５によって取得される変化量とに基づいて、２つのパラメータの関係式を取得する。ここでは一例として、関係式取得部１１６が、許容範囲算出部１１４によって算出された許容範囲内において、変化量取得部１１５によって取得される共振周波数の変動に対応する２つのパラメータの変化量に基づいて、２つのパラメータの関係式を取得する形態について説明する。

【0042】

パラメータ算出部１１２によって算出される複数のパラメータのうち、アンテナエレメント４０の配置領域の高さＨｍと長さＬｍは、アンテナエレメント４０の全長を規定するパラメータであり、高さＨｍと長さＬｍの合計値は、アンテナエレメント４０の共振周波数によって決定する。このため、高さＨｍと長さＬｍは互いに相関を有する２つのパラメータである。

【0043】

また、アンテナ装置１０は、モノポール型のアンテナエレメント４０を含むため、グランド層３０も放射に寄与する。このため、アンテナエレメント４０の配置領域のサイズ（高さＨｍ×長さＬｍ）と同様に、グランド層３０のＸ軸方向の長さＧＮＤｘとＹ軸方向の長さＧＮＤｙとにも互いに相関がある。すなわち、グランド層３０のＸ軸方向の長さＧＮＤｘとＹ軸方向の長さＧＮＤｙとは、互いに相関を有する２つのパラメータである。

【0044】

また、基板２０の被誘電率εｒと基板２０の厚さｔとは、厚さｔが厚くなるほど被誘電率εｒが大きくなる関係を有するため、互いに相関を有する２つのパラメータである。

【0045】

関係式取得部１１６は、高さＨｍと長さＬｍ、長さＧＮＤｘと長さＧＮＤｙ、被誘電率εｒと基板２０の厚さｔの３組の互いに相関を有する２つのパラメータについて、関係式を取得する。

【0046】

パラメータ算出部１１７は、関係式取得部１１６によって取得された関係式に、ユーザによって指定された１つのパラメータを代入し、関係式に代入されたパラメータと相関を有するもう１つのパラメータを算出する。パラメータ算出部１１７は、第２パラメータ算出部の一例である。

【0047】

メモリ１１８は、アンテナ設計支援プログラム、パラメータ算出部１１２を実現するアンテナ設計用コンピュータプログラム、これらのプログラムの実行に必要なデータ、及び、これらのプログラムを実行する過程で取り扱うデータ等を格納する。

【0048】

図４は、ディスプレイ５３の表示例を示す図である。図４には、ディスプレイ５３に、一例として、仕様値入力欄６１、評価値選択欄６２、評価値表示欄６３、算出パラメータ表示欄６４、アンテナ形状表示欄６５、メッセージ表示欄６６、パラメータ解析開始ボタン６７、及び解析実行ウィンドウ６８を示す。これらの表示欄等には、ＧＵＩ(Graphic User Interface)によるボタン等が表示される。

【0049】

仕様値入力欄６１は、配置領域のサイズ（Ｈｕ、Ｌｕ）、共振周波数の最小値ｆｍｉｎ、最大値ｆｍａｘ、グランド層３０のサイズＧＮＤｘ、ＧＮＤｙ等の仕様値をユーザが入力する欄である。仕様値入力欄６１に入力された仕様値は、主制御部１１１によって一時的にメモリ１１８に格納される。

【0050】

評価値選択欄６２は、複数の評価項目のうちのいずれかを選択する欄である。一例として、Ｓ１１パラメータの－６ｄＢ、放射効率の－３ｄＢ、放射効率の－７ｄＢの３つの評価値の中から選択できるラジオボタンを示す。また、ユーザによって選択される評価値は、ユーザによって入力される共振周波数の最小値ｆｍｉｎと共振周波数の最大値ｆｍａｘとの間の周波数帯域で評価されることになる。評価値選択欄６２において選択された評価値は、主制御部１１１によって一時的にメモリ１１８に格納される。

【0051】

評価値表示欄６３は、評価値選択欄６２で選択された評価値を表示する欄である。一例として、Ｓ１１パラメータの周波数特性において－６ｄＢを評価基準とする特性を示す。周波数取得部１１３は、評価値を用いた周波数特性を求め、求めた周波数特性から共振周波数を取得する。

【0052】

算出パラメータ表示欄６４は、評価値選択欄６２で選択された評価値を用いて、仕様値入力欄６１に入力された仕様値に基づいてパラメータ算出部１１２が算出したパラメータを表示する欄である。主制御部１１１は、アンテナ装置１０の構造を決定する各種パラメータの算出値を算出パラメータ表示欄６４に表示する。

【0053】

アンテナ形状表示欄６５は、パラメータ算出部１１２によって算出されたパラメータによって表されるアンテナ装置１０の概略的な構造を表示する欄である。主制御部１１１は、アンテナ装置１０の概略的な構造をアンテナ形状表示欄６５に表示する。

【0054】

メッセージ表示欄６６は、アンテナ設計支援装置１００からのメッセージ、及び、メッセージに対するユーザのコメント等を表示する欄である。メッセージは、一例として、パラメータ算出部１１２によって算出されるパラメータ、周波数取得部１１３によって取得される共振周波数、許容範囲算出部１１４によって算出される許容範囲、変化量取得部１１５による変化量、関係式取得部１１６によって取得される関係式、及び、パラメータ算出部１１７によって算出されるパラメータ等に関するものである。

【0055】

主制御部１１１は、周波数取得部１１３、許容範囲算出部１１４、及びパラメータ算出部１１７によって生成されるメッセージと、ユーザによってディスプレイ５３のタッチパネル又はキーボード５４に入力されるメッセージをメッセージ表示欄６６に表示する。

【0056】

パラメータ解析開始ボタン６７は、許容範囲算出部１１４による許容範囲の算出、変化量取得部１１５による変化量の取得、関係式取得部１１６による関係式の取得、及び、パラメータ算出部１１７によるパラメータの算出を含む解析処理を開始するためのボタンである。

【0057】

主制御部１１１は、パラメータ算出部１１２によるパラメータの算出が完了すると、パラメータ解析開始ボタン６７をアクティブに切り替える。パラメータ解析開始ボタン６７は、アクティブな状態に切り替えられると操作可能な状態になる。

【0058】

解析実行ウィンドウ６８は、パラメータ解析開始ボタン６７が押されると、主制御部１１１によってポップアップウィンドウとして表示される。解析実行ウィンドウ６８には、パラメータを選択するためのチェックボックス６８Ａと、選択したパラメータについての解析の実行を開始させるための解析実行ボタン６８Ｂとが含まれる。

【0059】

図５は、許容範囲算出部１１４によって算出される共振周波数ｆ０の許容範囲を示す図である。横軸は周波数であり、縦軸は一例としてＳ１１パラメータである。ここで縦軸にＳ１１パラメータを示すのは、ユーザによって入力された評価値がＳ１１パラメータである場合について説明するためである。

【0060】

また、ここでは評価値は一例として、共振周波数の最小値ｆｍｉｎが２．３５ＧＨｚ、共振周波数の最大値ｆｍａｘが２．５７ＧＨｚ、Ｓ１１パラメータが－６ｄＢであることとする。

【0061】

実線で示す特性は、パラメータ算出部１１２によって算出されたパラメータによって決定される構造のアンテナ装置１０のＳ１１パラメータの周波数特性である。この周波数特性は、周波数取得部１１３が、パラメータ算出部１１２によって算出されたパラメータ（アンテナエレメント４０の寸法、給電ギャップ、グランド層３０のｘ方向及びｙ方向のサイズ（ＧＮＤｘ、ＧＮＤｙ）、被誘電率、誘電体の厚さ、誘電正接等）を用いて、電磁界シミュレーションを行うことで求めることができる。

【0062】

周波数取得部１１３は、求めた周波数特性から共振周波数ｆ０を求める。共振周波数ｆ０は、Ｓ１１パラメータが最小値を取る周波数である。一例として、共振周波数ｆ０は２．４５ＧＨｚであることとする。共振周波数ｆ０が２．４５ＧＨｚの周波数特性のＳ１１パラメータの値が評価値の－６ｄＢになる低周波側の周波数ｆＴＬは２．２２ＧＨｚであり、高周波側の周波数ｆＴＨは２．６５ＧＨｚである。これらの周波数は、電磁界シミュレーションによって求まる。

【0063】

許容範囲算出部１１４は、周波数取得部１１３によって求められた実線で示す周波数特性を横軸方向にずらすことによって、ユーザによって入力された評価値を満たす周波数の範囲を算出する。

【0064】

Ｓ１１パラメータは反射係数であるため、評価値の２．３５ＧＨｚ～２．５７ＧＨｚの周波数帯域においてＳ１１パラメータが－６ｄＢ以下になる範囲が評価値をクリアした動作領域になる。すなわち、実線で示す周波数特性を横軸方向にずらしたときに、Ｓ１１パラメータが２．３５ＧＨｚ～２．５７ＧＨｚの周波数帯域において－６ｄＢ以下になる範囲が共振周波数のずれの許容範囲になる。

【0065】

実線で示す周波数特性を高周波数側（横軸の右方向側）にずらして行くと、破線で示す周波数特性のように、共振周波数の最小値ｆｍｉｎである２．３５ＧＨｚにおいてＳ１１パラメータが－６ｄＢになる周波数特性が得られる。この破線で示す特性が、評価値を満たす上限の共振周波数ｆＳＨを与える。共振周波数ｆＳＨは、一例として２．５８ＧＨｚである。共振周波数ｆＳＨは、電磁界シミュレーションによって求まる。

【0066】

また、実線で示す周波数特性を低周波数側（横軸の左方向側）にずらして行くと、一点鎖線で示す周波数特性のように、共振周波数の最大値ｆｍａｘである２．５７ＧＨｚにおいてＳ１１パラメータが－６ｄＢになる周波数特性が得られる。この破線で示す特性が、評価値を満たす下限の共振周波数ｆＳＬを与える。共振周波数ｆＳＬは、一例として２．３７ＧＨｚである。共振周波数ｆＳＬは、電磁界シミュレーションによって求まる。

【0067】

ここで、共振周波数ｆＳＨ、ｆＳＬは、それぞれ次式（１）、（２）で表すことができる。
ｆＳＨ＝ｆ０＋（ｆｍｉｎ－ｆＴＬ） （１）
ｆＳＬ＝ｆ０＋（ｆＴＨ－ｆｍａｘ） （２）

【0068】

図６は、アンテナ設計支援装置１００が利用するアンテナ装置１０Ｒのモデルを示す図である。アンテナ装置１０Ｒは、第２アンテナ装置の一例である。アンテナ装置１０Ｒは、基準モデルとして利用されるものであり、基板２０Ｒ、グランド層（グランドプレーン）３０Ｒ、及びアンテナエレメント４０Ｒを含む。ＸＹＺ座標系は、図２と同様である。

【0069】

基板２０Ｒは、平面視で矩形状の誘電体製の基板であり、上面にグランド層３０Ｒが設けられている。基板の被誘電率をεｒｒ、厚さをｔｒ（ｍｍ）、誘電正接をｔａｎδｒとする。

【0070】

グランド層３０Ｒは、基板２０Ｒの上面に配設される金属層であり、平面視でのＸ方向及びＹ方向の寸法をＧＮＤｘｒ（ｍｍ）、ＧＮＤｙｒ（ｍｍ）とする。

【0071】

アンテナエレメント４０Ｒは、基板２０Ｒの上面のうち、－Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側の端部に設けられている。アンテナエレメント４０Ｒは、逆Ｆ型のモノポール型のアンテナエレメントであり、Ｘ方向にＬｒ（ｍｍ）、Ｙ方向にＨｒ（ｍｍ）の矩形状の配置領域内に配置される。Ｌｒ、Ｈｒは、ユーザによって設定される配置領域の寸法である。

【0072】

アンテナエレメント４０Ｒは、配置領域内でグランド層３０Ｒの端辺３１の近傍の給電点４１Ｒから開放端４２Ｒまで折り曲げられながら延在している。一例として、アンテナエレメント４０Ｒは、図６に示すように給電点４１Ｒから開放端４２Ｒまで直角に３回折り曲げられている。また、アンテナエレメント４０Ｒは、逆Ｆ型であるため、短絡線路の先端４３Ｒはグランド層３０Ｒの端辺３１Ｒに接続されている。

【0073】

アンテナ設計支援装置１００は、アンテナ装置１０Ｒのパラメータ（アンテナエレメント４０Ｒの配置領域のサイズ（高さＨｒ×長さＬｒ）、給電点４１Ｒとグランド層３０Ｒとのギャップ（給電ギャップ）、グランド層３０Ｒの平面視でのｘ方向及びｙ方向のサイズ（ＧＮＤｘｒ、ＧＮＤｙｒ）、基板２０Ｒの被誘電率εｒｒ、基板２０Ｒの厚さｔｒ、基板２０Ｒの誘電正接ｔａｎδｒ等）を表すデータをメモリ１１８に格納している。

【0074】

アンテナ装置１０について説明したことと同様に、これらのパラメータのうち、高さＨｒと長さＬｒ、長さＧＮＤｘｒと長さＧＮＤｙｒ、被誘電率εｒｒと厚さｔｒは、それぞれ、互いに相関を有する２つのパラメータである。

【0075】

アンテナ設計支援装置１００は、アンテナ装置１０Ｒの複数の共振周波数における、高さＨｒと長さＬｒの関係を表す特性を表すデータ、長さＧＮＤｘｒと長さＧＮＤｙｒの関係を表す特性を表すデータ、被誘電率εｒｒと厚さｔｒの関係を表す特性を表すデータをメモリ１１８に格納しており、ディスプレイ５３に表示可能である。

【0076】

図７は、メモリ１１８に格納されるデータの一例を示す図である。図７には、アンテナ装置１０Ｒの複数の共振周波数における、高さＨｒと長さＬｒの関係を表す特性を表すデータ、長さＧＮＤｘｒと長さＧＮＤｙｒの関係を表す特性を表すデータ、被誘電率εｒｒと厚さｔｒの関係を表す特性を表すデータを示す。

【0077】

一例として、共振周波数は２．３ＧＨｚから０．１ＧＨｚ刻みで２．７ＧＨｚまでの５種類である。高さＨｒと長さＬｒの関係を表す特性は、各共振周波数において、高さＨｒをパラメータとする関数で長さＬｒを表す。同様に、各共振周波数において、長さＧＮＤｘｒをパラメータとする関数で長さＧＮＤｙｒを表し、被誘電率εｒｒをパラメータとする関数で厚さｔｒを表す。

【0078】

図８は、高さＨｒと長さＬｒの関係を表す特性を示す図である。図８では、横軸はアンテナ装置１０Ｒの高さＨｒであり、縦軸はアンテナ装置１０Ｒの長さＬｒである。ここで、長さＧＮＤｘｒ、長さＧＮＤｙｒ、被誘電率εｒｒ、厚さｔｒは一定とする。

【0079】

図８には、アンテナ装置１０Ｒの複数の共振周波数における高さＨｒと長さＬｒの関係を表す特性と、変化量取得部１１５によって求められる共振周波数ｆ０、ｆＳＨ、ｆＳＬにおける高さＨｒと長さＬｒの関係を表す。

【0080】

変化量取得部１１５は、アンテナ装置１０Ｒの複数の共振周波数における高さＨｒと長さＬｒの関係を表す特性として、共振周波数が２．３ＧＨｚ、２．４ＧＨｚ、２．５ＧＨｚ、２．６ＧＨｚ、２．７ＧＨｚの実線で示す特性をメモリ１１８から読み出してプロットする。

【0081】

そして、変化量取得部１１５は、周波数取得部１１３によって取得された共振周波数ｆ０（２．４５ＧＨｚ）と、許容範囲算出部１１４によって式（１）、（２）に基づいて算出された共振周波数ｆＳＨ（２．５８ＧＨｚ）及びｆＳＬ（２．３７ＧＨｚ）との３つの共振周波数についての高さＨｒと長さＬｒの関係を表す特性を補間処理によって求める。

【0082】

補間処理は、アンテナ装置１０Ｒの５つの共振周波数（２．３ＧＨｚ、２．４ＧＨｚ、２．５ＧＨｚ、２．６ＧＨｚ、２．７ＧＨｚ）の周波数特性に基づいて、３つの共振周波数ｆ０（２．４５ＧＨｚ）、ｆＳＨ（２．５８ＧＨｚ）、ｆＳＬ（２．３７ＧＨｚ）の特性を比例算で求める処理である。

【0083】

このような補間処理で求めた３つの共振周波数ｆ０（２．４５ＧＨｚ）、ｆＳＨ（２．５８ＧＨｚ）、ｆＳＬ（２．３７ＧＨｚ）の特性は、図８に破線で示す通りである。

【0084】

図９は、共振周波数ｆＳＨ、ｆＳＬについての高さＨｒと長さＬｒの変換値（変化量）を求める処理を示す図である。図９では、横軸はアンテナ装置１０Ｒの高さＨｒであり、縦軸はアンテナ装置１０Ｒの長さＬｒである。

【0085】

変化量取得部１１５は、共振周波数ｆ０上の任意の点Ｐ０ａを選択する。一例として点Ｐ０ａの座標（Ｈｒ，Ｌｒ）は（５．４，１０）であることとする。点Ｐ０ａのＨｒを固定して共振周波数ｆＳＬの特性上に移動させた点Ｐ１ａの座標（Ｈｒ，Ｌｒ）は（５．４，１３）である。また、点Ｐ０ａのＬｒを固定して共振周波数ｆＳＬの特性上に移動させた点Ｐ２ａの座標（Ｈｒ，Ｌｒ）は（６．４，１０）である。

【0086】

変化量取得部１１５は、点Ｐ０ａから点Ｐ１ａへの長さＬｒの変換値（変化量）として、１３／１０を取得する。また、点Ｐ０ａから点Ｐ２ａへの長さＨｒの変換値（変化量）として、６．４／５．４を取得する。

【0087】

次に、点Ｐ０ａに対する点Ｐ１ａ、Ｐ２ａの関係をアンテナエレメント４０の高さＨｍと長さＬｍについて求める。

【0088】

図１０は、共振周波数ｆＳＨ、ｆＳＬについての高さＨｒと長さＬｒの変換値を求める処理を示す図である。図１０では、横軸はアンテナエレメント４０の高さＨｍであり、縦軸はアンテナエレメント４０の長さＬｒである。ここでは、パラメータ算出部１１２によって算出されたアンテナエレメント４０の高さＨｍと長さＬｍは、それぞれ、４ｍｍ、１１ｍｍであることとする。

【0089】

ここでは、２．４５ＧＨｚにおけるアンテナエレメント４０の高さＨｍと長さＬｍを表す点Ｐ１０ａの座標（Ｈｍ，Ｌｍ）＝（４，１１）を用いて、図９における点Ｐ０ａに対する点Ｐ１ａと点Ｐ２ａに相当する、点Ｐ１０ａに対する点Ｐ１１ａと点Ｐ１２ａの座標を求める。点Ｐ１１ａは第１座標点の一例であり、点Ｐ１２ａは第２座標点の一例である。

【0090】

点Ｐ１０ａに対する点Ｐ１１ａは、図９における点Ｐ０ａに対する点Ｐ１ａに相当する共振周波数ｆＳＬ上の点であるため、点Ｐ１１ａの横軸の値は４である。また、点Ｐ１１ａの縦軸の値は、１１×（１３／１０）＝１４．３である。すなわち、点Ｐ１１ａの座標（Ｈｍ，Ｌｍ）は（４，１４．３）である。

【0091】

また、点Ｐ１０ａに対する点Ｐ１２ａは、図９における点Ｐ０ａに対する点Ｐ２ａに相当する共振周波数ｆＳＬ上の点であるため、点Ｐ１２ａの縦軸の値は１１である。また、点Ｐ１２ａの横軸の値は、４×（６．４／５．４）＝４．７である。すなわち、点Ｐ１２ａの座標（Ｈｍ，Ｌｍ）は（４．７，１１）である。なお、ここでは値を小数点第２位で四捨五入している。

【0092】

関係式取得部１１６は、点Ｐ１１ａと点Ｐ１２ａとを通る直線を共振周波数ｆＳＬにおけるアンテナ装置１０のアンテナエレメント４０の高さＨｍと長さＬｍとの関係式として求める。関係式は次式（３）の一般式で表される。
Ｌｍ＝αＨｍ＋β （３）

【0093】

ここで、点Ｐ１１ａと点Ｐ１２ａの座標を用いると、α＝－４．４６、β＝３２．１と求まるため、共振周波数ｆＳＬにおけるアンテナ装置１０のアンテナエレメント４０の高さＨｍと長さＬｍとの関係式は次式（４）として求められる。式（４）は第１関係式の一例である。
Ｌｍ＝－４．４６Ｈｍ＋３２．１ （４）

【0094】

同様に、関係式取得部１１６は、図９における点Ｐ３ａと点Ｐ４ａに相当する点Ｐ１３ａと点Ｐ１４ａの座標を用いて、点Ｐ１３ａと点Ｐ１４ａとを通る直線を共振周波数ｆＳＨにおけるアンテナ装置１０のアンテナエレメント４０の高さＨｍと長さＬｍとの関係式を次式（５）として求める。なお、点Ｐ１３ａは第３座標点の一例であり、点Ｐ１４ａは第４座標点の一例であり、式（５）は第２関係式の一例である。
Ｌｍ＝－４．９５Ｈｍ＋２６．４ （５）

【0095】

このため、ユーザが設定した許容値を満たす許容範囲内におけるアンテナエレメント４０の高さＨｍと長さＬｍの上限と下限は、それぞれ式（４）と式（５）で表されることになる。

【0096】

したがって、ユーザによって入力される共振周波数の最小値ｆｍｉｎと共振周波数の最大値ｆｍａｘにおいて、Ｓ１１パラメータが－６ｄＢ以下になる高さＨｍと長さＬｍの組み合わせを求める際には、式（４）、（５）に高さＨｍ及び長さＬｍのいずれか一方を代入すれば、いずれか他方の値を求めることができる。

【0097】

次に、グランド層３０の長さＧＮＤｘとＧＮＤｙについての関係式について説明する。

【0098】

図１１は、長さＧＮＤｘｒと長さＧＮＤｙｒの関係を表す特性を示す図である。図１１では、横軸はアンテナ装置１０Ｒの長さＧＮＤｘｒであり、縦軸はアンテナ装置１０Ｒの長さＧＮＤｙｒである。ここで、高さＨｒ、長さＬｒ、被誘電率εｒｒ、厚さｔｒは一定とする。

【0099】

図１１には、アンテナ装置１０Ｒの複数の共振周波数における長さＧＮＤｘｒと長さＧＮＤｙｒの関係を表す特性と、変化量取得部１１５によって求められる共振周波数ｆ０、ｆＳＨ、ｆＳＬにおける長さＧＮＤｘｒと長さＧＮＤｙｒの関係を表す。

【0100】

変化量取得部１１５は、アンテナ装置１０Ｒの複数の共振周波数における長さＧＮＤｘｒと長さＧＮＤｙｒの関係を表す特性として、共振周波数が２．３ＧＨｚ、２．４ＧＨｚ、２．５ＧＨｚ、２．６ＧＨｚ、２．７ＧＨｚの実線で示す特性をメモリ１１８から読み出してプロットする。

【0101】

そして、変化量取得部１１５は、周波数取得部１１３によって取得された共振周波数ｆ０（２．４５ＧＨｚ）、許容範囲算出部１１４によって式（１）、（２）に基づいて算出された共振周波数ｆＳＨ（２．５８ＧＨｚ）、ｆＳＬ（２．３７ＧＨｚ）の３つの共振周波数についての長さＧＮＤｘｒと長さＧＮＤｙｒの関係を表す特性を補間処理によって求める。補間処理は、高さＨｒ、長さＬｍの場合と同様に比例算で求める処理である。

【0102】

このような補間処理で求めた３つの共振周波数ｆ０（２．４５ＧＨｚ）、ｆＳＨ（２．５８ＧＨｚ）、ｆＳＬ（２．３７ＧＨｚ）の特性は、図１１に破線で示す通りである。

【0103】

図１２は、共振周波数ｆＳＨ、ｆＳＬについての長さＧＮＤｘｒと長さＧＮＤｙｒの変換値（変化量）を求める処理を示す図である。図１２では、横軸はアンテナ装置１０Ｒの長さＧＮＤｘｒであり、縦軸はアンテナ装置１０Ｒの長さＧＮＤｙｒである。

【0104】

変化量取得部１１５は、共振周波数ｆ０上の任意の点Ｐ０ｂを選択する。一例として点Ｐ０ｂの座標（ＧＮＤｘｒ，ＧＮＤｙｒ）は（３２，３０）であることとする。点Ｐ０ｂのＧＮＤｘｒを固定して共振周波数ｆＳＬの特性上に移動させた点Ｐ１ｂの座標（ＧＮＤｘｒ，ＧＮＤｙｒ）は（３２，３７）である。また、点Ｐ０ｂのＧＮＤｙｒを固定して共振周波数ｆＳＬの特性上に移動させた点Ｐ２ｂの座標（ＧＮＤｘｒ，ＧＮＤｙｒ）は（３７，３０）である。

【0105】

変化量取得部１１５は、点Ｐ０ｂから点Ｐ１ｂへの長さＧＮＤｙｒの変換値（変化量）として、３７／３０を取得する。また、点Ｐ０ｂから点Ｐ２ｂへの長さＧＮＤｘｒの変換値（変化量）として、３７／３２を取得する。

【0106】

次に、点Ｐ０ｂに対する点Ｐ１ｂ、Ｐ２ｂの関係をアンテナ装置１０の長さＧＮＤｘとＧＮＤｙについて求める。

【0107】

図１３は、共振周波数ｆＳＨ、ｆＳＬについての長さＧＮＤｘｒと長さＧＮＤｙｒの変換値を求める処理を示す図である。図１３では、横軸はアンテナ装置１０の長さＧＮＤｘであり、縦軸はアンテナ装置１０の長さＧＮＤｙである。ここでは、パラメータ算出部１１２によって算出されたアンテナ装置１０の長さＧＮＤｘとＧＮＤｙは、それぞれ、７０ｍｍ、７０ｍｍであることとする。

【0108】

ここでは、２．４５ＧＨｚにおけるアンテナ装置１０の長さＧＮＤｘとＧＮＤｙを表す点Ｐ１０ｂの座標（Ｈｍ，Ｌｍ）＝（７０，７０）を用いて、図１２における点Ｐ０ｂに対する点Ｐ１ｂと点Ｐ２ｂに相当する、点Ｐ１０ｂに対する点Ｐ１１ｂと点Ｐ１２ｂの座標を求める。

【0109】

点Ｐ１０ｂに対する点Ｐ１１ｂは、図１２における点Ｐ０ｂに対する点Ｐ１ｂに相当する共振周波数ｆＳＬ上の点であるため、点Ｐ１１ｂの横軸の値は７０である。また、点Ｐ１１ｂの縦軸の値は、７０×（３７／３０）＝８３．３である。すなわち、点Ｐ１１ｂの座標（Ｈｍ，Ｌｍ）は（７０，８６．３）である。

【0110】

また、点Ｐ１０ｂに対する点Ｐ１２ｂは、図１２における点Ｐ０ｂに対する点Ｐ２ｂに相当する共振周波数ｆＳＬ上の点であるため、点Ｐ１２ｂの縦軸の値は７０である。また、点Ｐ１２ｂの横軸の値は、７０×（３７／３２）＝８０．９である。すなわち、点Ｐ１１ｂの座標（Ｈｍ，Ｌｍ）は（８０．９，７０）である。なお、ここでは値を小数点第２位で四捨五入している。

【0111】

関係式取得部１１６は、高さＨｍと長さＬｍについての関係式（４）と同様に、点Ｐ１１ｂと点Ｐ１２ｂとを通る直線を共振周波数ｆＳＬにおけるアンテナ装置１０の長さＧＮＤｘとＧＮＤｙとの関係式として求めることができる。

【0112】

また、関係式取得部１１６は、高さＨｍと長さＬｍについての関係式（５）と同様に、点Ｐ１３ｂと点Ｐ１４ｂとを通る直線を共振周波数ｆＳＨにおけるアンテナ装置１０の長さＧＮＤｘとＧＮＤｙとの関係式として求めることができる。

【0113】

次に、基板２０の被誘電率εｒと厚さｔについての関係式について説明する。

【0114】

図１４は、被誘電率εｒｒと厚さｔｒの関係を表す特性を示す図である。図１４では、横軸はアンテナ装置１０Ｒの基板２０Ｒの被誘電率εｒｒであり、縦軸はアンテナ装置１０Ｒの基板２０Ｒの厚さｔｒである。ここで、高さＨｒ、長さＬｒ、長さＧＮＤｘｒ、長さＧＮＤｙｒは一定とする。

【0115】

図１４には、アンテナ装置１０Ｒの複数の共振周波数における被誘電率εｒｒと厚さｔｒの関係を表す特性と、変化量取得部１１５によって求められる共振周波数ｆ０、ｆＳＨ、ｆＳＬにおける被誘電率εｒｒと厚さｔｒの関係を表す。

【0116】

変化量取得部１１５は、アンテナ装置１０Ｒの複数の共振周波数における被誘電率εｒｒと厚さｔｒの関係を表す特性として、共振周波数が２．３ＧＨｚ、２．４ＧＨｚ、２．５ＧＨｚ、２．６ＧＨｚ、２．７ＧＨｚの実線で示す特性をメモリ１１８から読み出してプロットする。

【0117】

そして、変化量取得部１１５は、周波数取得部１１３によって取得された共振周波数ｆ０（２．４５ＧＨｚ）、許容範囲算出部１１４によって式（１）、（２）に基づいて算出された共振周波数ｆＳＨ（２．５８ＧＨｚ）、ｆＳＬ（２．３７ＧＨｚ）の３つの共振周波数についての被誘電率εｒｒと厚さｔｒの関係を表す特性を補間処理によって求める。補間処理は、高さＨｒ、長さＬｍの場合と同様に比例算で求める処理である。

【0118】

このような補間処理で求めた３つの共振周波数ｆ０（２．４５ＧＨｚ）、ｆＳＨ（２．５８ＧＨｚ）、ｆＳＬ（２．３７ＧＨｚ）の特性は、図１４に破線で示す通りである。

【0119】

図１５は、共振周波数ｆＳＨ、ｆＳＬについての被誘電率εｒｒと厚さｔｒの変換値（変化量）を求める処理を示す図である。図１５では、横軸はアンテナ装置１０Ｒの被誘電率εｒｒであり、縦軸はアンテナ装置１０Ｒの厚さｔｒである。

【0120】

変化量取得部１１５は、共振周波数ｆ０上の任意の点Ｐ０ｃを選択する。一例として点Ｐ０ｃの座標（εｒｒ，ｔｒ）は（３．７，０．１５）であることとする。点Ｐ０ｃのεｒｒを固定して共振周波数ｆＳＬの特性上に移動させた点Ｐ１ｃの座標（εｒｒ，ｔｒ）は（３．７，０．２２）である。また、点Ｐ０ｃのｔｒを固定して共振周波数ｆＳＬの特性上に移動させた点Ｐ２ｃの座標（εｒｒ，ｔｒ）は（４．２，０．１５）である。

【0121】

変化量取得部１１５は、点Ｐ０ｃから点Ｐ１ｃへの厚さｔｒの変換値（変化量）として、０．２２／０．１５を取得する。また、点Ｐ０ｃから点Ｐ２ｃへの被誘電率εｒｒの変換値（変化量）として、４．２／３．７を取得する。

【0122】

次に、点Ｐ０ｃに対する点Ｐ１ｃ、Ｐ２ｃの関係をアンテナ装置１０の被誘電率εｒと厚さｔｒについて求める。

【0123】

図１６は、共振周波数ｆＳＨ、ｆＳＬについての被誘電率εｒｒと厚さｔｒの変換値を求める処理を示す図である。図１６では、横軸はアンテナ装置１０の被誘電率εｒであり、縦軸はアンテナ装置１０の厚さｔｒである。ここでは、パラメータ算出部１１２によって算出されたアンテナ装置１０の被誘電率εｒは３、厚さｔｒは０．１ｍｍであることとする。

【0124】

ここでは、２．４５ＧＨｚにおけるアンテナ装置１０の被誘電率εｒと厚さｔｒを表す点Ｐ１０ｃの座標（εｒ，ｔｒ）＝（３，０．１）を用いて、図１５における点Ｐ０ｃに対する点Ｐ１ｃと点Ｐ２ｃに相当する、点Ｐ１０ｃに対する点Ｐ１１ｃと点Ｐ１２ｃの座標を求める。

【0125】

点Ｐ１０ｃに対する点Ｐ１１ｃは、図１５における点Ｐ０ｃに対する点Ｐ１ｃに相当する共振周波数ｆＳＬ上の点であるため、点Ｐ１１ｃの横軸の値は３である。また、点Ｐ１１ｃの縦軸の値は、０．１×（０．２２／０．１５）＝０．１５である。すなわち、点Ｐ１１ｃの座標（εｒ，ｔｒ）は（３，０．１５）である。

【0126】

また、点Ｐ１０ｃに対する点Ｐ１２ｃは、図１５における点Ｐ０ｃに対する点Ｐ２ｃに相当する共振周波数ｆＳＬ上の点であるため、点Ｐ１２ｃの縦軸の値は０．１である。また、点Ｐ１２ｃの横軸の値は、３×（４．２／３．７）＝３．４である。すなわち、点Ｐ１１ｃの座標（εｒ，ｔｒ）は（３．４，０．１）である。なお、ここでは値を小数点第２位で四捨五入している。

【0127】

関係式取得部１１６は、高さＨｍと長さＬｍについての関係式（４）と同様に、点Ｐ１１ｃと点Ｐ１２ｃとを通る直線を共振周波数ｆＳＬにおけるアンテナ装置１０の被誘電率εｒと厚さｔｒとの関係式として求めることができる。

【0128】

また、関係式取得部１１６は、高さＨｍと長さＬｍについての関係式（５）と同様に、点Ｐ１３ｃと点Ｐ１４ｃとを通る直線を共振周波数ｆＳＨにおけるアンテナ装置１０の被誘電率εｒと厚さｔｒとの関係式として求めることができる。

【0129】

図１７は、制御装置１１０が実行する処理を示すフローチャートである。図１７に示す処理は、制御装置１１０がアンテナ設計支援プログラムを実行することによって行われる処理であり、制御装置１１０がアンテナ設計支援プログラムを実行することによって実現される方法は、実施の形態のアンテナ設計支援方法である。

【0130】

以下では、高さＨｒと長さＬｒについての点Ｐ０ａ、点Ｐ１ａ、点Ｐ２ａ（図９参照）、長さＧＮＤｘｒと長さＧＮＤｙｒについての点Ｐ０ｂ、点Ｐ１ｂ、点Ｐ２ｂ（図１２参照）、被誘電率εｒｒと厚さｔｒについての点Ｐ０ｃ、点Ｐ１ｃ、点Ｐ２ｃ（図１５参照）を区別しない場合に、それぞれ、点Ｐ０、点Ｐ１、点Ｐ２と称す。

【0131】

また、高さＨｒと長さＬｒについての点Ｐ３ａ、点Ｐ４ａ（図９参照）、長さＧＮＤｘｒと長さＧＮＤｙｒについての点Ｐ３ｂ、点Ｐ４ｂ（図１２参照）、被誘電率εｒｒと厚さｔｒについての点Ｐ３ｃ、点Ｐ４ｃ（図１５参照）を区別しない場合に、それぞれ、点Ｐ３、点Ｐ４と称す。

【0132】

また、高さＨｍと長さＬｍについての点Ｐ１０ａ、点Ｐ１１ａ、点Ｐ１２ａ（図１０参照）、長さＧＮＤｘと長さＧＮＤｙについての点Ｐ１０ｂ、点Ｐ１１ｂ、点Ｐ１２ｂ（図１３参照）、被誘電率εｒと厚さｔについての点Ｐ１０ｃ、点Ｐ１１ｃ、点Ｐ１２ｃ（図１６参照）を区別しない場合に、それぞれ、点Ｐ１０、点Ｐ１１、点Ｐ１２と称す。

【0133】

また、高さＨｍと長さＬｍについての点Ｐ１３ａ、点Ｐ１４ａ（図１０参照）、長さＧＮＤｘと長さＧＮＤｙについての点Ｐ１３ｂ、点Ｐ１４ｂ（図１３参照）、被誘電率εｒと厚さｔについての点Ｐ１３ｃ、点Ｐ１４ｃ（図１５参照）を区別しない場合に、それぞれ、点Ｐ１３、点Ｐ１４と称す。

【0134】

処理がスタートすると、パラメータ算出部１１２は、ユーザによって入力される仕様値及び評価値に基づいて、設計対象であるアンテナ装置１０の構造を決定するパラメータを算出する（ステップＳ１）。

【0135】

周波数取得部１１３は、パラメータ算出部１１２によって算出された複数のパラメータによって特定されるアンテナ装置１０の周波数特性を取得する（ステップＳ２）。

【0136】

周波数取得部１１３は、求めた周波数特性からアンテナ装置１０の共振周波数ｆ０を取得する（ステップＳ３）。

【0137】

許容範囲算出部１１４は、アンテナ装置１０の所定の評価値を満たす共振周波数ｆ０のずれの許容範囲を算出する。（ステップＳ４）。所定の評価値は、ユーザによって選択された評価基準についての所定値である。

【0138】

変化量取得部１１５は、許容範囲算出部１１４によって算出された許容範囲を用いて、評価値を満たす上限の共振周波数ｆＳＨと、評価値を満たす下限の共振周波数ｆＳＬとを求める（ステップＳ５）。

【0139】

変化量取得部１１５は、ユーザによって指定された２つのパラメータについての複数の共振周波数における特性をメモリ１１８から読み出してプロットし、さらに補間処理を行うことにより、共振周波数ｆ０、ｆＳＨ、ｆＳＬにおける２つのパラメータの関係を表す特性を求める（ステップＳ６）。これにより、高さＨｒと長さＬｒについては図８に示す特性が求められる。

【0140】

変化量取得部１１５は、ユーザによって指定された２つのパラメータについて、基準モデルとしてのアンテナ装置１０Ｒにおける２つのパラメータの関係を表す特性をメモリ１１８から読み出し、共振周波数ｆ０上の任意の点の横軸の値を固定して共振周波数ｆＳＬの特性上に移動させた点の座標と、共振周波数ｆ０上の任意の点の縦軸の値を固定して共振周波数ｆＳＬの特性上に移動させた点の座標とを求める（ステップＳ７）。

【0141】

より具体的には、変化量取得部１１５は、共振周波数ｆ０上の任意の点Ｐ０を選択し、点Ｐ０の横軸の値を固定して共振周波数ｆＳＬの特性上に移動させた点Ｐ１の座標と、点Ｐ０の縦軸の値を固定して共振周波数ｆＳＬの特性上に移動させた点Ｐ２の座標とを求める。

【0142】

変化量取得部１１５は、アンテナ装置１０Ｒにおける２つのパラメータについて、周波数取得部１１３によって取得された共振周波数ｆ０と、評価値を満たす下限の共振周波数ｆＳＬとの２軸方向（２つのパラメータを軸とする２軸の方向）の比率（変化量）を求める（ステップＳ８）。

【0143】

比率の求め方は次の通りである。変化量取得部１１５は、点Ｐ０と点Ｐ１の縦軸の座標値の比率（変化量）を求めるとともに、点Ｐ０と点Ｐ２の横軸の座標値の比率（変化量）を求める。縦軸の座標値の比率（変化量）は、点Ｐ１の縦軸の座標値を点Ｐ０の縦軸の座標値で除算した値である。横軸の座標値の比率（変化量）は、点Ｐ２の横軸の座標値を点Ｐ０の横軸の座標値で除算した値である。

【0144】

変化量取得部１１５は、ユーザによって指定された２つのパラメータについて、基準モデルとしてのアンテナ装置１０Ｒにおける２つのパラメータの関係を表す特性をメモリ１１８から読み出し、共振周波数ｆ０上の任意の点の横軸の値を固定して共振周波数ｆＳＨの特性上に移動させた点の座標と、共振周波数ｆ０上の任意の点の縦軸の値を固定して共振周波数ｆＳＨの特性上に移動させた点の座標とを求める（ステップＳ９）。

【0145】

より具体的には、変化量取得部１１５は、共振周波数ｆ０上の任意の点Ｐ０を選択し、点Ｐ０の横軸の値を固定して共振周波数ｆＳＨの特性上に移動させた点Ｐ３の座標と、点Ｐ０の縦軸の値を固定して共振周波数ｆＳＨの特性上に移動させた点Ｐ４の座標とを求める。

【0146】

変化量取得部１１５は、アンテナ装置１０Ｒにおける２つのパラメータについて、周波数取得部１１３によって取得された共振周波数ｆ０と、評価値を満たす上限の共振周波数ｆＳＨとの２軸方向（２つのパラメータを軸とする２軸の方向）の比率（変化量）を求める（ステップＳ１０）。

【0147】

比率の求め方は次の通りである。変化量取得部１１５は、点Ｐ０と点Ｐ３の縦軸の座標値の比率（変化量）を求めるとともに、点Ｐ０と点Ｐ４の横軸の座標値の比率（変化量）を求める。縦軸の座標値の比率（変化量）は、点Ｐ３の縦軸の座標値を点Ｐ０の縦軸の座標値で除算した値である。横軸の座標値の比率（変化量）は、点Ｐ４の横軸の座標値を点Ｐ０の横軸の座標値で除算した値である。

【0148】

関係式取得部１１６は、ユーザによって指定された２つのパラメータについてパラメータ算出部１１２によって算出された値によって表される点Ｐ１０の座標と、ステップＳ８、Ｓ１０で求められた比率（変化量）とを用いて、点Ｐ１１、点Ｐ１２、点Ｐ１３、点Ｐ１４の座標を求める（ステップＳ１１）。

【0149】

具体的には、関係式取得部１１６は、基準モデルとしてのアンテナ装置１０Ｒにおける２つのパラメータの関係を表す特性から得た点Ｐ０と点Ｐ１の他方のパラメータの値の比率を、パラメータ算出部１１２によって算出された複数のパラメータのうち互いに相関を有する２つのパラメータ（点Ｐ１０の座標）のうちの他方に乗算することによって点Ｐ１１を求める。

【0150】

また、関係式取得部１１６は、基準モデルとしてのアンテナ装置１０Ｒにおける２つのパラメータの関係を表す特性から得た点Ｐ０と点Ｐ２の一方のパラメータの値の比率を、パラメータ算出部１１２によって算出された複数のパラメータのうち互いに相関を有する２つのパラメータ（点Ｐ１０の座標）のうちの一方に乗算することによって点Ｐ１２を求める。

【0151】

また、関係式取得部１１６は、基準モデルとしてのアンテナ装置１０Ｒにおける２つのパラメータの関係を表す特性から得た点Ｐ０と点Ｐ３の他方のパラメータの値の比率を、パラメータ算出部１１２によって算出された複数のパラメータのうち互いに相関を有する２つのパラメータ（点Ｐ１０の座標）のうちの他方に乗算することによって点Ｐ１３を求める。

【0152】

また、関係式取得部１１６は、基準モデルとしてのアンテナ装置１０Ｒにおける２つのパラメータの関係を表す特性から得た点Ｐ０と点Ｐ４の一方のパラメータの値の比率を、パラメータ算出部１１２によって算出された複数のパラメータのうち互いに相関を有する２つのパラメータ（点Ｐ１０の座標）のうちの一方に乗算することによって点Ｐ１４を求める。

【0153】

ステップＳ１１の処理により、高さＨｒと長さＬｒについては図９に示す点Ｐ１１、点Ｐ１２、点Ｐ１３、点Ｐ１４が求められる。

【0154】

関係式取得部１１６は、ステップＳ１１で求めた点Ｐ１１と点Ｐ１２から第１関係式を求めるとともに、ステップＳ１１で求めた点Ｐ１３と点Ｐ１４から第２関係式を求める（ステップＳ１２）。ユーザによって指定された２つのパラメータが高さＨｍと長さＬｍである場合には、第１関係式は式（４）であり、第２関係式は式（５）である。

【0155】

パラメータ算出部１１７は、関係式取得部１１６によって取得された関係式（４）及び／又は（５）に、ユーザによって指定された１つのパラメータを代入し、関係式に代入されたパラメータと相関を有するもう１つのパラメータを算出する（ステップＳ１３）。

【0156】

これにより、共振周波数の最小値ｆｍｉｎと最大値ｆｍａｘにおいて、ユーザによって指定された１つのパラメータと相関を有するパラメータについて、Ｓ１１パラメータ等の評価項目を満たす値を算出することができる。

【0157】

すなわち、互いに相関を有する２つのパラメータについては、評価値を満たす値を別々に求めることなく、一方の値を式（４）又は（５）に代入することにより、他方の値を容易に求めることができる。このため、計算量を半分に減らすことができ、アンテナの構造に関するパラメータをより速く計算できる。

【0158】

したがって、実施の形態によれば、アンテナの構造に関するパラメータをより速く計算できるアンテナ設計支援装置、アンテナ設計支援プログラム、及びアンテナ設計支援方法を提供することができる。

【0159】

なお、次のような補正機能を追加してもよい。図１８は、実施の形態の変形例のアンテナ設計支援装置１００Ｍの制御装置１１０Ｍの機能的な構成を示す図である。制御装置１１０Ｍは、主制御部１１１Ｍ、パラメータ算出部１１２、周波数取得部１１３、許容範囲算出部１１４、変化量取得部１１５、関係式取得部１１６、パラメータ算出部１１７、パラメータ補正部１１９、及びメモリ１１８Ｍを有する。

【0160】

アンテナ設計支援装置１００Ｍは、図３に示すアンテナ設計支援装置１００の制御装置１１０を制御装置１１０Ｍに入れ替えた構成を有し、制御装置１１０Ｍは、図３に示す制御装置１１０の主制御部１１１及びメモリ１１８を主制御部１１１Ｍ及びメモリ１１８Ｍに入れ替え、さらにパラメータ補正部１１９を追加した構成を有する。以下、相違点について説明する。

【0161】

主制御部１１１Ｍは、図３に示す主制御部１１１に次のような試算部としての機能を追加したものである。試算部は、関係式取得部１１６によって取得される関係式に互いに相関のある２つのパラメータのうちの一方を代入して他方を算出する。そして、試算部は、関係式に代入した一方のパラメータと、関係式によって算出された他方のパラメータとを用いてアンテナ装置１０の電磁界シミュレーションを行う。さらに、試算部は、電磁界シミュレーションで所定の性能評価基準を満たすかどうかの試算を行う。

【0162】

すなわち、主制御部１１１Ｍに追加された試算部は、関係式取得部１１６によって取得される関係式が所定の性能評価基準を満たすパラメータを算出できるかどうかを試算する処理部である。

【0163】

例えば、試算部は、パラメータ算出部１１２によって算出されたパラメータのうち、高さＨｍを式（４）に代入して長さＬｍを求める。試算部は、パラメータ算出部１１２によって算出されたパラメータのうちの長さＬｍのみを式（４）から算出された長さＬｍに置き換えてアンテナ装置１０のモデルの電磁界シミュレーションを行い、所定の性能評価基準を満たすかどうかの試算を行う。所定の性能評価基準を満たさない場合は、関係式取得部１１６によって取得される関係式が所定の性能評価基準を満たすパラメータを算出できない場合である。

【0164】

より具体的には、関係式取得部１１６によって取得される関係式が所定の性能評価基準を満たすパラメータを算出できない場合とは、例えば、パラメータ算出部１１２によって算出されたパラメータのうちの長さＬｍのみを式（４）から算出された長さＬｍに置き換えたパラメータを用いたアンテナ装置１０のシミュレーションモデルに基づいて求められる許容範囲の下限ｆＳＬ２が共振周波数の最小値ｆｍｉｎよりも低い場合である。

【0165】

また、試算部は、パラメータ算出部１１２によって算出されたパラメータのうち、高さＨｍを式（５）に代入して長さＬｍを求める。試算部は、パラメータ算出部１１２によって算出されたパラメータのうちの長さＬｍのみを式（５）から算出された長さＬｍに置き換えてアンテナ装置１０のモデルの電磁界シミュレーションを行い、所定の性能評価基準を満たすかどうかの試算を行う。

【0166】

より具体的には、関係式取得部１１６によって取得される関係式が所定の性能評価基準を満たすパラメータを算出できない場合とは、例えば、パラメータ算出部１１２によって算出されたパラメータのうちの長さＬｍのみを式（５）から算出された長さＬｍに置き換えたパラメータを用いたアンテナ装置１０のシミュレーションモデルに基づいて求められる許容範囲の上限ｆＳＨ２が共振周波数の最大値ｆｍａｘよりも高い場合である。

【0167】

メモリ１１８Ｍは、図３に示すメモリ１１８が格納するデータに加えて、主制御部１１１Ｍに試算部としての機能が追加されたことに伴い、主制御部１１１Ｍが試算部として機能するのに必要なプログラム及びデータをさらに格納する点が異なる。

【0168】

パラメータ補正部１１９は、パラメータ算出部１１７によって算出される複数のパラメータのうち試算部としての主制御部１１１Ｍによって所定の性能評価基準を満たさないと判定されたパラメータについて補正処理を行う。

【0169】

パラメータ補正部１１９は、所定の性能評価基準を満たさないパラメータによって決まる許容範囲の下限の共振周波数ｆＳＬ２又は上限の共振周波数ｆＳＨ２と、所定の性能評価基準を満たすパラメータによって決まる許容範囲の下限の共振周波数ｆＳＬ又は上限の共振周波数ｆＳＨとの比（ｆＳＬ／ｆＳＬ２又はｆＳＨ／ｆＳＨ２）で所定の性能評価基準を満たさないパラメータを補正する。

【0170】

所定の性能評価基準を満たすパラメータによって決まる許容範囲の下限の共振周波数ｆＳＬ又は上限の共振周波数ｆＳＨとしては、パラメータ算出部１１２によって算出されたパラメータを用いて算出した値を用いればよい。

【0171】

図１９は、補正前の点Ｐ１～Ｐ４を示す図である。図２０は、補正後の点Ｐ１～Ｐ４を示す図である。図１９に示す点Ｐ１～Ｐ４が求まり、点Ｐ１～Ｐ４をアンテナ装置１０の座標系に換算した点Ｐ１１～Ｐ１４（図１０、図１３、図１６参照）に基づいて２つの関係式が求まり、さらに許容範囲の上限ｆＳＨと下限ｆＳＬが求まっていることとする。

【0172】

この場合に、所定の性能評価基準を満たさないパラメータによって決まる許容範囲の下限ｆＳＬ２が共振周波数の最小値ｆｍｉｎよりも低い場合には、所定の性能評価基準を満たさないパラメータによって決まる許容範囲の下限の共振周波数ｆＳＬ２と、所定の性能評価基準を満たすパラメータによって決まる許容範囲の下限の共振周波数ｆＳＬとの比（ｆＳＬ／ｆＳＬ２）で所定の性能評価基準を満たさないパラメータを補正する。

【0173】

図１９に示す点Ｐ１、Ｐ２の長さＬｍｎに比（ｆＳＬ／ｆＳＬ２）を乗算して補正すれば、図２０に示す点Ｐ１、Ｐ２が得られる。この結果、関係式取得部１１６は、係数（式（３）のα、βに対応する係数）を補正した式（４）を取得することができる。

【0174】

また、所定の性能評価基準を満たさないパラメータによって決まる許容範囲の上限ｆＳＨ２が共振周波数の最大値ｆｍａｘよりも高い場合には、所定の性能評価基準を満たさないパラメータによって決まる許容範囲の上限の共振周波数ｆＳＨ２と、所定の性能評価基準を満たすパラメータによって決まる許容範囲の上限の共振周波数ｆＳＨとの比（ｆＳＨ／ｆＳＨ２）で所定の性能評価基準を満たさないパラメータを補正する。

【0175】

図１９に示す点Ｐ３、Ｐ４の長さＬｍに比（ｆＳＨ／ｆＳＨ２）を乗算して補正すれば、図２０に示す点Ｐ３、Ｐ４が得られる。この結果、関係式取得部１１６は、係数（式（３）のα、βに対応する係数）を補正した式（５）を取得することができる。

【0176】

このように、所定の性能評価基準を満たさないと判定されたパラメータがある場合には、共振周波数ｆＳＨ２、ｆＳＬ２と共振周波数ｆＳＨ、ｆＳＬとの比（ｆＳＨ／ｆＳＨ２又はｆＳＬ／ｆＳＬ２）を乗算することによって、点Ｐ１～Ｐ４の座標を補正でき、補正した点Ｐ１～Ｐ４の座標に基づいて、高精度な関係式（４）、（５）を求めることができる。

【0177】

以上、本発明の例示的な実施の形態のアンテナ設計支援装置、アンテナ設計支援プログラム、及びアンテナ設計支援方法について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

【0178】

以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
性能評価の対象になる第１アンテナ装置について設定される仕様値に基づいて前記第１アンテナ装置の構造を決定する複数の第１パラメータを算出する第１パラメータ算出部と、
前記複数の第１パラメータに基づいて通信周波数を取得する周波数取得部と、
前記第１アンテナ装置の所定の性能評価基準を満たす前記通信周波数のずれの許容範囲を算出する許容範囲算出部と、
基準モデルとしての第２アンテナ装置の構造を決定するとともに互いに相関を有する２つの第２パラメータの前記許容範囲内における前記通信周波数の変化に対応する変化量を求める変化量取得部と、
前記複数の第１パラメータのうち前記２つの第２パラメータに対応する互いに相関を有する２つの第１パラメータと、前記変化量とに基づいて前記互いに相関を有する２つの第１パラメータの関係式を取得する関係式取得部と
を含む、アンテナ設計支援装置。
（付記２）
前記関係式に前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの一方を代入して他方を算出する第２パラメータ算出部をさらに含む、付記１記載のアンテナ設計支援装置。
（付記３）
前記関係式に代入される前記２つの第１パラメータのうちの一方と、前記関係式から算出される前記２つの第１パラメータのうちの他方とを用いて前記第１アンテナ装置が前記所定の性能評価基準を満たすかどうかの試算を行う試算部と、
前記試算部によって前記所定の性能評価基準を満たさないと判定されると、前記試算に用いられた前記２つの第１パラメータによって決まる前記許容範囲の下限又は上限の通信周波数と、前記許容範囲算出部によって算出される前記許容範囲の下限又は上限の通信周波数との比で、前記関係式に代入される前記２つの第１パラメータのうちの一方と、前記関係式から算出される前記２つの第１パラメータのうちの他方とを補正するパラメータ補正部と
をさらに含む、付記１又は２記載のアンテナ設計支援装置。
（付記４）
前記変化量取得部は、前記変化量として、前記通信周波数を前記許容範囲の上限に移動させたときの前記２つの第２パラメータのうちの一方の第１変化量と他方の第２変化量とを求め、
前記関係式取得部は、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの一方に前記第１変化量を乗じて得る第１値と、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの他方とで特定される第１座標点と、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの他方に前記第２変化量を乗じて得る第２値と、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの一方とで特定される第２座標点とを満たす式を前記関係式のうちの第１関係式として取得する、付記１乃至３のいずれか一項記載のアンテナ設計支援装置。
（付記５）
前記第１関係式は線形１次式である、付記４記載のアンテナ設計支援装置。
（付記６）
前記変化量取得部は、前記変化量として、前記通信周波数を前記許容範囲の下限に移動させたときの前記２つの第２パラメータのうちの一方の第３変化量と他方の第４変化量とを求め、
前記関係式取得部は、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの一方に前記第３変化量を乗じて得る第３値と、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの他方とで特定される第３座標点と、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの他方に前記第４変化量を乗じて得る第４値と、前記互いに相関を有する２つの第１パラメータのうちの一方とで特定される第４座標点とを満たす式を前記関係式のうちの第２関係式として取得する、付記１乃至５のいずれか一項記載のアンテナ設計支援装置。
（付記７）
前記第２関係式は線形１次式である、付記６記載のアンテナ設計支援装置。
（付記８）
性能評価の対象になる第１アンテナ装置について設定される仕様値に基づいて前記第１アンテナ装置の構造を決定する複数の第１パラメータを算出することと、
前記複数の第１パラメータに基づいて通信周波数を取得することと、
前記第１アンテナ装置の所定の性能評価基準を満たす前記通信周波数のずれの許容範囲を算出することと、
基準モデルとしての第２アンテナ装置の構造を決定するとともに互いに相関を有する２つの第２パラメータの前記許容範囲内における前記通信周波数の変化に対応する変化量を求めることと、
前記複数の第１パラメータのうち前記２つの第２パラメータに対応する互いに相関を有する２つの第１パラメータと、前記変化量とに基づいて前記互いに相関を有する２つの第１パラメータの関係式を取得することと
を含む処理をコンピュータに実行させる、アンテナ設計支援プログラム。
（付記９）
性能評価の対象になる第１アンテナ装置について設定される仕様値に基づいて前記第１アンテナ装置の構造を決定する複数の第１パラメータを算出することと、
前記複数の第１パラメータに基づいて通信周波数を取得することと、
前記第１アンテナ装置の所定の性能評価基準を満たす前記通信周波数のずれの許容範囲を算出することと、
基準モデルとしての第２アンテナ装置の構造を決定するとともに互いに相関を有する２つの第２パラメータの前記許容範囲内における前記通信周波数の変化に対応する変化量を求めることと、
前記複数の第１パラメータのうち前記２つの第２パラメータに対応する互いに相関を有する２つの第１パラメータと、前記変化量とに基づいて前記互いに相関を有する２つの第１パラメータの関係式を取得することと
を含む、アンテナ設計支援方法。

【符号の説明】

【0179】

１０、１０Ｒ アンテナ装置
１００、１００Ｍ アンテナ設計支援装置
１１０、１１０Ｍ 制御装置
１１１ 主制御部
１１２ パラメータ算出部
１１３ 周波数取得部
１１４ 許容範囲算出部
１１５ 変化量取得部
１１６ 関係式取得部
１１７ パラメータ算出部
１１８、１１８Ｍ メモリ
１１９ パラメータ補正部

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】