特許 7430100 アンテナ装置

(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】2024-02-01

(45)【発行日】2024-02-09

(54)【発明の名称】アンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 21/24 20060101AFI20240202BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20240202BHJP

   H01Q 1/40 20060101ALI20240202BHJP

【ＦＩ】

H01Q21/24

H01Q1/38

H01Q1/40

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020072504

(22)【出願日】2020-04-14

(65)【公開番号】P2021170708

(43)【公開日】2021-10-28

【審査請求日】2023-03-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110881

【弁理士】

【氏名又は名称】首藤 宏平

(72)【発明者】

【氏名】山下 大輔

(72)【発明者】

【氏名】森 奈緒子

(72)【発明者】

【氏名】平野 聡

(72)【発明者】

【氏名】高橋 裕之

(72)【発明者】

【氏名】岩田 宗之

(72)【発明者】

【氏名】杉本 康宏

【審査官】佐藤 当秀

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／０７７８１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００４３４７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２２／０００６１９２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ ２１／２４

Ｈ０１Ｑ １／３８

Ｈ０１Ｑ １／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの異なる偏波を送受信可能なアンテナ装置において、
誘電体基板と、
前記誘電体基板に形成され、それぞれ前記誘電体基板の厚さ方向である第１の方向に延伸する複数の垂直偏波用素子と、
前記誘電体基板の１又は複数の導体層に形成された複数の水平偏波用素子と、
前記誘電体基板に形成され、少なくとも前記１又は複数の導体層のそれぞれの平面内で前記複数の水平偏波用素子と対向して配置されるグランド導体と、
を備え、
前記複数の垂直偏波用素子と前記複数の水平偏波用素子は、前記第１の方向から見た平面視で、所定方向に沿って交互に並んで配置され、
前記複数の水平偏波用素子は、前記誘電体基板のうち前記所定方向の一端の外縁部に面する領域に配置される１つの第１水平偏波用素子と、前記複数の垂直偏波用素子の間に配置される１又は複数の第２水平偏波用素子とを含み、
前記第１水平偏波用素子は、基端から先端までが前記平面内で前記所定方向に沿って直線状に延伸する第１の平面形状を有し、
前記１又は複数の第２水平偏波用素子の各々は、前記第１の方向から見た平面視で、基端から先端までが前記平面内で複数の方向に折り曲げられて延伸する第２の平面形状を有する、
ことを特徴とするアンテナ装置。

【請求項2】

前記第１の平面形状は、前記所定方向を長辺方向とする長方形であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項3】

前記第２の平面形状は、前記所定方向を長辺方向とする第１の長方形の一端に、前記第１の方向及び前記所定方向に直交する方向を長辺方向とする第２の長方形を接続したクランク形状であることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。

【請求項4】

前記グランド導体は、前記平面内で前記複数の水平偏波用素子のそれぞれと対称的な平面形状で配置される構成部分を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。

【請求項5】

前記複数の水平偏波用素子の各々は、前記複数の導体層のそれぞれに形成されて前記第１の方向に対向する複数の平面電極と、前記複数の平面電極の間を電気的に接続する１又は複数のビア導体とを含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項6】

前記複数の水平偏波用素子のそれぞれの前記基端は、使用周波数帯域の中心周波数に対応する波長λ０に関し、前記所定方向に沿ってλ０／２の間隔で配置されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項7】

前記誘電体基板に形成され、前記複数の垂直偏波用素子のそれぞれの前記基端と電気的に接続される複数の垂直偏波用給電端子と、前記複数の水平偏波用素子のそれぞれの前記基端と電気的に接続される複数の水平偏波用給電端子とが設けられることを特徴とする請求項１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、２つの異なる偏波を送受信可能なアンテナ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、高周波信号を用いた無線通信において、２つの異なる偏波（例えば、垂直偏波と水平偏波）の両方を送受信可能なアンテナ装置が知られている。例えば、特許文献１には、基板上の所定方向に沿って水平偏波用素子と垂直偏波用素子とを交互かつ一列に並べて配置した構造を有するアンテナ装置が開示されている。この種のアンテナ装置に対し、複数の水平偏波用素子及び複数の垂直偏波用素子に所定の周波数の入力信号を給電することで、水平偏波と垂直偏波の両方を共用することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】ＷＯ２００８／１３６４５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、アンテナ装置の小型軽量化の観点から、誘電体基板を用いて、アンテナ素子を構成する導体パターンを形成したアンテナ構造が提案されている。このような誘電体基板を用いたアンテナ装置をできるだけ小型化するには、特に水平偏波用素子の配置スペースを縮小することが重要となる。例えば、水平偏波用素子として導体パターンを折り曲げることで経路長を確保し、配置スペースを縮小し得る構成を挙げることができる。しかしながら、発明者らの検証の結果、クランク形状などの折り曲げた導体パターンを用いた水平偏波用素子と誘電体基板の外縁部との距離が小さい場合、インピーダンス特性が劣化するという問題が確認された。そのため、水平偏波と垂直偏波を共用可能なアンテナ装置の小型化と良好なインピーダンス特性とを両立することが困難であるという課題があった。

【0005】

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、誘電体基板を用いて複数の水平偏波用素子と複数の垂直偏波用素子とを配置し、良好なインピーダンス特性を保ちつつ小型化に適したアンテナ装置を実現するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のアンテナ装置は、２つの異なる偏波を送受信可能なアンテナ装置において、誘電体基板（１０）と、前記誘電体基板に形成され、それぞれ前記誘電体基板の厚さ方向である第１の方向（Ｚ）に延伸する複数の垂直偏波用素子（１３）と、前記誘電体基板の１又は複数の導体層に形成された複数の水平偏波用素子（１１、１２）と、前記誘電体基板に形成され、少なくとも前記１又は複数の導体層のそれぞれの平面内で前記複数の水平偏波用素子と対向して配置されるグランド導体（２０、２１、２２）とを備え、前記複数の垂直偏波用素子と前記複数の水平偏波用素子は、前記第１の方向から見た平面視で、所定方向（Ｙ）に沿って交互に並んで配置されている。前記複数の水平偏波用素子は、前記誘電体基板のうち前記所定方向の一端の外縁部に面する領域に配置される１つの第１水平偏波用素子（１１）と、前記複数の垂直偏波用素子の間に配置される１又は複数の第２水平偏波用素子（１２）とを含み、前記第１水平偏波用素子は、基端から先端までが前記平面内で前記所定方向に沿って直線状に延伸する第１の平面形状を有し、前記１又は複数の第２水平偏波用素子の各々は、前記第１の方向から見た平面視で、基端から先端までが前記平面内で複数の方向に折り曲げられて延伸する第２の平面形状を有することを特徴としている。

【0007】

本発明のアンテナ装置によれば、誘電体基板に形成した複数の水平偏波用素子と複数の垂直偏波用素子とを所定方向に沿って交互かつ一列に並べて配置し、誘電体基板の一端の外縁部に面する第１水平偏波用素子は直線状に延伸する第１の平面形状とし、それ以外の１又は複数の第２水平偏波用素子は折り曲げられて延伸する第２の平面形状としたので、全ての水平偏波用素子を第２の平面形状とする際に問題となる第１水平偏波用素子のインピーダンス特性の劣化を抑制できるので、配置スペースを十分に縮小しつつ良好なアンテナ特性を保つこと可能となる。

【0008】

本発明において、第１の平面形状及び第２の平面形状として多様な形状を用いることができる。第１の平面形状としては、例えば、所定方向を長辺方向とする長方形を用いることができる。また、第２の平面形状としては、例えば、所定方向を長辺方向とする第１の長方形の一端に、第１の方向及び所定方向に直交する方向を長辺方向とする第２の長方形を接続したクランク形状を用いることができる。

【0009】

本発明において、グランド導体は、平面内で複数の水平偏波用素子のそれぞれと対称的な平面形状で配置される構成部分を含めて構成してもよい。これにより、複数の水平偏波用素子の各々は、対称的なグランド導体の部分を含めてダイポールアンテナとして機能するので、アンテナ特性の向上を実現することができる。

【0010】

本発明において、複数の水平偏波用素子の各々は、複数の導体層のそれぞれに形成されて第１の方向に対向する複数の平面電極と、この複数の平面電極の間を電気的に接続する１又は複数のビア導体とを含んで構成することができる。これにより、水平偏波用素子における多様な電流経路が形成されるので、アンテナ装置の広帯域化に適している。

【0011】

本発明において、前記複数の水平偏波用素子のそれぞれの前記基端は、使用周波数帯域の中心周波数に対応する波長λ０に関し、前記所定方向に沿ってλ０／２の間隔で配置することが望ましい。また、本発明において、誘電体基板に形成され、複数の垂直偏波用素子のそれぞれの基端と電気的に接続される複数の垂直偏波用給電端子と、複数の水平偏波用素子のそれぞれの基端と電気的に接続される複数の水平偏波用給電端子とが設けることができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、誘電体基板に形成した複数の水平偏波用素子と複数の垂直偏波用素子とを所定方向に沿って交互かつ一列に並べて配置し、誘電体基板の一端の外縁部に面する第１水平偏波用素子を直線状に延伸する第１の平面形状とし、他の１又は複数の第２水平偏波用素子を折り曲げられた第２の平面形状としたので、第１水平偏波用素子を第２の平面形状とすることに起因するインピーダンス特性の劣化を防止でき、配置スペースを縮小しつつ、良好なアンテナ特性を得られるアンテナ装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態のアンテナ装置をＸ方向から見た部分的な断面図（図２のＡ－Ａ断面）である。

【図2】図１のアンテナ装置に含まれる複数の導体層の平面構造をＺ方向の上方から見た平面図である。

【図3】図１のアンテナ装置をＹ方向に沿って図１の左側から見た断面図（図２のＢ－Ｂ断面）である。

【図4】図１のアンテナ装置をＹ方向に沿って図３と同方向から見た断面図であって、図３とは異なる断面（図２のＣ－Ｃ断面）で見た断面図である。

【図5】本実施形態のアンテナ装置に対するシミュレーションにより得られたインピーダンス特性の検証結果を示す図である。

【図6】本実施形態との対比のため、図２の左端の水平偏波用素子１１の平面形状を長方形からクランク形状に変更した場合について図５と同様のシミュレーションにより得られたインピーダンス特性の検証結果を示す比較例である。

【図7】本実施形態のアンテナ装置の作製方法の概要を説明する第１の図である。

【図8】本実施形態のアンテナ装置の作製方法の概要を説明する第２の図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、以下に述べる実施形態は本発明の技術思想を適用した形態の一例であって、本発明が本実施形態の内容により限定されることはない。

【0015】

図１～図４を用いて、本発明を適用した一実施例に係るアンテナ装置の構造について説明する。図１～図５では、説明の便宜のため、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向（本発明の第１の方向）をそれぞれ矢印にて示している。図１は、本実施形態のアンテナ装置をＸ方向から見た部分的な断面図（図２のＡ－Ａ断面）であり、図２は、本実施形態のアンテナ装置に含まれる複数の導体層の平面構造をＺ方向の上方から見た平面図であり、図３は、図１のアンテナ装置をＹ方向に沿って図１の左側から見た断面図（図２のＢ－Ｂ断面）であり、図４は、図１のアンテナ装置をＹ方向に沿って図３と同方向から見た断面図であって、図３とは異なる断面（図２のＣ－Ｃ断面）で見た断面図である。

【0016】

本実施形態のアンテナ装置は、セラミック等の誘電体材料からなる多層構造の誘電体基板１０を用いて構成される。誘電体基板１０には、Ｙ方向に延伸する４個の水平偏波用素子１１、１２と、Ｚ方向に延伸する４個の垂直偏波用素子１３と、多層構造のグランド導体２０、２１、２２がそれぞれ設けられている。誘電体基板１０には６層の導体層３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが形成され、それぞれの導体層３０ａ～３０ｆには多様な導体パターンが形成されるともに、それぞれの導体層３０ａ～３０ｅの間をＺ方向に接続する複数のビア導体４０～４３が設けられている。水平偏波用素子１１、１２、垂直偏波用素子１３、グランド導体２０～２２のそれぞれの構造は、各導体層３０ａ～３０ｆの導体パターン及びビア導体４０～４３を組合せて実現される。また、図２に示すように、４個の水平偏波用素子１１、１２は、２通りの異なる平面形状に応じて、１個の水平偏波用素子１１と、３個の水平偏波用素子１２とに区分されるが、水平偏波用素子１１、１２の２通りの異なる平面形状について詳しくは後述する。

【0017】

誘電体基板１０は、Ｙ方向に沿う長辺と、Ｘ方向に沿う短辺と、Ｚ方向に沿う所定の厚さを有する矩形の板状部材であり、所定の誘電率を有する誘電体層と、導電材料からなる前述の導体層３０ａ～３０ｆとを交互に積層してなる。図１からわかるように、最上層の導体層３０ａ及び最下層の導体層３０ｆは、誘電体基板１０のうちＺ方向に対向する１対の表面に露出しており、導体層３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅは、誘電体基板１０の内層を構成する。また、最下層の導体層３０ｆには、４個の水平偏波用素子１１、１２と電気的に接続される４個の給電端子３１と、４個の垂直偏波用素子１２と電気的に接続される４個の給電端子３２とが設けられている。

【0018】

図２には、本実施形態のアンテナ構造を理解するため、複数の導体層３０ａ～３０ｆが重なった状態をＺ方向の上方から見た平面構造が示されている。まず、４個の水平偏波用素子１１、１２は、Ｙ方向に沿って一定の間隔で一列に並んで配置されている。図２の左端に位置する１個の水平偏波用素子１１（第１水平偏波用素子）は、導体層３０ｄにおいて、Ｙ方向を長辺方向とする長方形の平面形状（第１の平面形状）を有する。一方、それ以外の３個の水平偏波用素子１２（第２水平偏波用素子）の各々は、Ｙ方向を長辺方向とする長方形の一端にＸ方向を長辺方向とする長方形を接続した平面形状（クランク形状：第２の平面形状）を有する。

【0019】

なお、４個の水平偏波用素子１１、１２のＹ方向の互いの間隔は、アンテナ装置のアンテナ特性の観点から、その使用周波数帯域の中心周波数ｆ０に対応する波長をλ０としたとき、λ０／２に設定することが望ましい。本実施形態において想定する使用周波数帯域に対応する間隔λ０／２は数ｍｍ程度の値になる。なお、この場合の間隔λ０／２は、隣接する水平偏波用素子１１、１２のそれぞれの基端（例えば、図２において、左から２番目の水平偏波用素子１２とＢ―Ｂ断面の交点の位置）同士の間隔として定められる。

【0020】

また、４個の垂直偏波用素子１３の各々は、水平偏波用素子１１、１２と同様、Ｙ方向に沿って一定の間隔で一列に並んで配置されている。この場合、水平偏波用素子１１、１２及び垂直偏波用素子１３はＹ方向に沿って交互かつ一列に並ぶことになる。各々の垂直偏波用素子１３は、図４に示すように、導体層３０ｂと導体層３０ｆとの間を接続するビア導体４３を用いて構成される。よって、垂直偏波用素子１３は、給電端子３２に接続される下端から上端までＺ方向に延伸される構造を有する。なお、４個の垂直偏波用素子１３のＹ方向の互いの間隔も、水平偏波用素子１１、１２と同様、λ０／２に設定することが望ましい。

【0021】

図１に示すように、水平偏波用素子１２は、Ｚ方向に沿って対向する３つの平面電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、それぞれの平面電極１２、１２ｂ、１２ｃの間を接続する複数のビア導体４０と、により構成される立体的構造を有する。３つの平面電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、上部から順に３層の導体層３０ｂ、３０ｃ、３０ｄにそれぞれ形成され、いずれも前述のクランク形状を有する。また、図３に示すように、水平偏波用素子１２（平面電極１２ａ）からＸ方向に延びる導体パターンＰ１を介してビア導体４０に接続され、ビア導体４０の下端が給電端子３１に接続される。なお、図１には示されないが、図２の左端の水平偏波用素子１１についても、水平偏波用素子１２と同様の３層構造であり、それぞれ長方形の平面形状を有する３層の平面電極及び複数のビア導体４０により構成される。このように、水平偏波用素子１１、１２を多層構造とすることで、電流経路を多様にしてアンテナ装置を広帯域化することができる。ただし、水平偏波用素子１１、１２の層数に制約はなく、１層の平面電極のみを用いて構成してもよい。

【0022】

また、図２に示すように、左端の水平偏波用素子１１に隣接する１個のグランド導体２０は、Ｙ方向に沿って水平偏波用素子１１と対称的な平面形状（長方形）を有する。同様に、３個の水平偏波用素子１２に隣接する３個のグランド導体２１の各々は、Ｙ方向に沿って水平偏波用素子１２と対称的な平面形状（クランク形状）を有する。また、図１に示すように、３個のグランド導体２１の各々の立体的構造は、水平偏波用素子１２と同様、Ｚ方向に沿って対向する３つの平面電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃと、それぞれの平面電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃの間を接続する４つのビア導体４１とにより構成される。なお、図１には示されないが、グランド導体２０についても、同様の３層構造立体的構造を有する。以上のように、水平偏波用素子１１、１２とそれに対称的なグランド導体２０、１２とは、一体的にダイポールアンテナとして動作する。

【0023】

グランド導体２２は、各導体層３０ａ～３０ｆの広い範囲にわたって形成され、アンテナ装置の反射器として機能する。すなわち、図２に例示されるように、グランド導体２２は、各導体層３０ａ～３０ｆのうち水平偏波用素子１１、１２及び垂直偏波用素子１３の配置領域に対向する領域に配置される。多層構造のグランド導体２２は、Ｚ方向に沿って形成された複数のビア導体４２を介して各層が互いに接続されている。アンテナ特性の向上のためには、グランド導体２２の全体の面積を十分に確保する必要がある。ただし、Ｚ方向から見た平面視で、グランド導体２２が水平偏波用素子１１、１２及び垂直偏波用素子１３と重ならないように配置することが望ましい。なお、前述のダイポールアンテナの一部をなすグランド導体２０、２１は、導体層３０ａ～３０ｆにおける所定の導体パターン（不図示）を介してグランド導体２２と接続されている。

【0024】

本実施形態のアンテナ装置において、給電端子３１を介して所定の周波数の入力信号を水平偏波用素子１１、１２に給電すると水平偏波の電磁波が外部に放射される。同様に、給電端子３２を介して所定の周波数の入力信号を垂直偏波用素子１３に給電すると垂直偏波の電磁波が外部に放射される。この場合、アンテナ装置から電磁波の放射方向は、概ね誘電体基板１０の側面方向であるＸ方向に合致する。よって、本実施形態のアンテナ装置を携帯端末等の内部に載置する際の薄型化が容易となる。

【0025】

本実施形態のアンテナ装置においては、１個の水平偏波用素子１１と３個の水平偏波用素子１２とを異なる平面形状で形成した点が特徴的である。ここで、水平偏波用素子１１、１２の長辺方向の長さに着目すると、図２に示すように、水平偏波用素子１１が長さＬ１であり、水平偏波用素子１２が長さＬ２であって、Ｌ１＞Ｌ２の関係にある。通常、使用周波数に共振させるために、水平偏波用素子１１、１２の基端から先端までの経路長を波長に応じた適切な長さに設定する必要があるが、クランク形状は長方形に比べて経路長を長く確保できるので、前述のようにＬ１＞Ｌ２となる。そのため、４個の水平偏波用素子１１、１２の間隔が一定であっても、それらを全てクランク形状にできれば、Ｙ方向の配置スペースを縮小するために有利である。

【0026】

しかし、発明者らの検証の結果、全ての水平偏波用素子１１、１２及びそれらと対称的なグランド導体２０、２１をクランク形状で形成する場合、主に誘電体基板１０の外縁部に面した水平偏波用素子１１のインピーダンス特性が劣化することが確認された。この場合、グランド導体２０、２１を含むダイポール構成で考えると、図２の左端の水平偏波用素子１１はＹ方向に沿って誘電体基板１０の外縁部に面しているが、図２の右端の水平偏波用素子１２は両側の２個の垂直偏波用素子１３の間に位置し、Ｙ方向に沿って誘電体基板１０の外縁部に面しているのは垂直偏波用素子１３である。そして、インピーダンス特性を改善するには、外縁部に面した水平偏波用素子１１を、グランド導体２０とともに、クランク形状ではなく、長方形の平面形状とすることが有効であることが確認された。また、外縁部に面する１個の水平偏波用素子１１のみを長方形の平面形状とすればよいので、４個の水平偏波用素子１１、１２の全てを長方形の平面形状とする場合に比べ、Ｙ方向の配置スペースを十分に縮小することができる。

【0027】

次に、図５及び図６を用いて、本実施形態のアンテナ装置に関してのアンテナ特性の検証結果について説明する。図５は、本実施形態のアンテナ装置に対するシミュレーションにより得られたインピーダンス特性の検証結果を示している。ここでは、図２の平面構造を有する４個の水平偏波用素子１１、１２のそれぞれに周波数範囲２３～３３ＧＨｚの入力信号を供給した場合のリターンロスを求めた。図５においては、図２の左側から、水平偏波用素子１１のインピーダンス特性ａ１と、３個の水平偏波用素子１２の左側から右側にかけてのインピーダンス特性ａ２、ａ３、ａ４とを示している。通常、良好なアンテナ特性を確保するには、リターンロスの値が－１０ｄＢ程度を下回ることが望ましい。よって、４個の水平偏波用素子１１、１２のいずれについても、概ね周波数２４～３０ＧＨｚにわたる広い周波数帯域で、十分なリターンロスを得られることが確認された。

【0028】

これに対し、図６は、本実施形態との対比のため、図２の左端の水平偏波用素子１１の平面形状（対称的配置のグランド導体２０も含む）を長方形からクランク形状（３個の水平偏波用素子１２と同一形状）に変更した場合について図５と同様のシミュレーションにより得られたインピーダンス特性の検証結果を比較例として示している。図６においては、クランク形状の水平偏波用素子１１のインピーダンス特性ｂ１のみを示すとともに、図５と同形状の３個の水平偏波用素子１２は概ね図５の近いインピーダンス特性であるため省略している。図５と図６を比較すると、水平偏波用素子１１をクランク形状にした場合のインピーダンス特性ｂ１は、図５のインピーダンス特性ａ１と比べて、－１０ｄＢのリターンロスを確保し得る周波数範囲が明らかに狭くなっている。すなわち、ダイポールアンテナとして機能する水平偏波用素子１１及び対称的なグランド導体２０のうち、クランク形状のＸ方向に延びる部分と誘電体基板１０の外縁部と距離が近いと、インピーダンスの劣化を招くことが想定される。

【0029】

以上から、本実施形態のアンテナ装置では、外縁部に面した水平偏波用素子１１を長方形で形成し、それ以外の水平偏波用素子１２をクランク形状で形成することにより、インピーダンス特性を改善する効果が確認された。そして、本実施形態のアンテナ装置では、インピーダンス特性を保ちつつ、３個の水平偏波用素子１２をクランク形状とすることで配置スペースを縮小でき、アンテナ装置の小型化に適している。なお、本実施形態では、４個の水平偏波用素子１１、１２及び４個の垂直偏波用素子１３を配置する構成を示したが、水平偏波用素子１１、１２及び垂直偏波用素子１３の個数には制約がなく、複数の水平偏波用素子１１、１２及び垂直偏波用素子１３を配置した構成に対して本発明を適用することができる。

【0030】

次に、本実施形態のアンテナ装置の作製方法の概要について、図７及び図８を参照しつつ説明する。まず、誘電体基板１０を構成する複数の誘電体層として、例えば、ドクターブレード法により形成した低温焼成用の複数のセラミックグリーンシート５０を用意する。そして、図７（Ａ）に示すように、それぞれのセラミックグリーンシート５０の所定位置に打ち抜き加工を施して、複数のビアホール５１を開口する。なお、各セラミックグリーンシート５０における各ビアホール５１の位置及び個数は、図１及び図２の複数のビア導体４０～４３の配置に対応して設定される。

【0031】

次に、図７（Ｂ）に示すように、それぞれのセラミックグリーンシート５０に開口された複数のビアホール５１のそれぞれに、Ｃｕを含む導電性ペーストをスクリーン印刷により充填することにより、複数のビア導体４０～４３を形成する。続いて、図８（Ａ）に示すように、それぞれのセラミックグリーンシート５０の表面又は裏面に、Ｃｕを含む導電性ペーストをスクリーン印刷により塗布することにより、図１の導体層３０ａ～３０ｆのそれぞれの導体パターンを形成する。このとき形成される導体パターンと前述のビア導体４０～４３等とにより、アンテナ装置における水平偏波用素子１１、１２、垂直偏波用素子１３、グランド導体２０～２２とを含む基本構造が画定される。

【0032】

そして、図８（Ｂ）に示すように、複数のセラミックグリーンシート５０を順に積層した上で、加熱加圧することにより積層体を形成する。その後、得られた積層体を脱脂、焼成することにより、本実施形態で説明したように誘電体基板１０に構成されたアンテナ装置が完成する。

【0033】

以上、本実施形態に基づき本発明の内容を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更を施すことができる。すなわち、図１～図４を用いて説明したアンテナ装置の構造は、本発明の作用効果を得られる限り、他の構造や材料を用いた多様なアンテナ装置に対して広く本発明を適用することができる。例えば、アンテナ素子１１を構成する水平偏波用素子１１、１２の平面形状は、長方形やクランク形状には限られず、本発明の作用効果を得られる限り、多様な平面形状を採用することができる。また、水平偏波用素子１１、１２を構成する平面電極やビア導体の配置や個数も適宜に増減することができる。

【0034】

一方、本実施形態では、複数の水平偏波用素子１１、１２と対称的に配置される複数のグランド導体２０、２１とがダイポールアンテナとして動作する場合を説明したが、水平偏波用素子１１、１２のみを配置して対称的なグランド導体２０、２１を配置しない場合であっても本発明の適用が可能である。この場合、各々の水平偏波用素子１１、１２はモノポールアンテナとして機能する。

【符号の説明】

【0035】

１０…誘電体基板
１１、１２…水平偏波用素子
１３…垂直偏波用素子
２０、２１、２２…グランド導体
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ…導体層
３１、３２…給電端子
４０、４１、４２、４３…ビア導体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】