特許 7436183 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】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】アンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 9/16 20060101AFI20240214BHJP

   H05K 3/46 20060101ALI20240214BHJP

   H01Q 1/40 20060101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

H01Q9/16

H05K3/46 N

H05K3/46 G

H01Q1/40

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019207085

(22)【出願日】2019-11-15

(65)【公開番号】P2021082888

(43)【公開日】2021-05-27

【審査請求日】2022-11-08

(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】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】山下 大輔

(72)【発明者】

【氏名】岩田 宗之

(72)【発明者】

【氏名】杉本 康宏

【審査官】齊藤 晶

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０９５５３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－００４８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２０１２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０１００１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１７６３６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ ９／１６

Ｈ０５Ｋ ３／４６

Ｈ０１Ｑ １／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

誘電体基板と、
前記誘電体基板に形成された第１平面電極と、
前記誘電体基板に形成され、前記誘電体基板の厚さ方向である第１の方向に前記第１平面電極と対向して配置される第２平面電極と、
前記誘電体基板に形成され、前記第１平面電極と前記第２平面電極との間を電気的に接続する１又は複数のビア導体と、
前記誘電体基板に形成され、前記第１の方向から見た平面視で前記第１平面電極及び前記第２平面電極と重ならない領域に配置されるグランド導体と、
を備え、
前記第１平面電極と、前記第２平面電極と、前記１又は複数のビア導体とによりアンテナ素子が構成され、前記アンテナ素子の一端が給電線路を介して給電点と電気的に接続され、
前記アンテナ素子は、前記誘電体基板に形成されて前記第１平面電極及び前記第２平面電極の間に配置される１又は複数の第３平面電極を更に含み、
前記１又は複数の第３平面電極のそれぞれは、前記１又は複数のビア導体を介して前記第１平面電極及び前記第２平面電極と電気的に接続され、
前記グランド導体は、少なくとも前記第１平面電極、前記第２平面電極、前記１又は複数の第３平面電極のそれぞれと同一の導体層に配置される、
ことを特徴とするアンテナ装置。

【請求項2】

前記グランド導体は、前記第１平面電極、前記第２平面電極、前記１又は複数の第３平面電極、前記１又は複数のビア導体と対称的に配置される複数の平面電極及び１又は複数のビア導体からなる構成部分を有す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１又は複数のビア導体は、前記第１平面電極及び前記第２平面電極の長手方向に沿って所定の間隔で並んで配置される複数のビア導体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4】

前記アンテナ素子は、水平偏波用素子及び垂直偏波用素子の一方又は両方として機能す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5】

前記第１平面電極及び前記第２平面電極が前記水平偏波用素子として機能することを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。

【請求項6】

前記１又は複数のビア導体が前記垂直偏波用素子として機能することを特徴とする請求項４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、誘電体基板を用いて構成したアンテナ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

高周波信号を用いた無線通信においては、できるだけ広い周波数帯域の電磁波を送受信し得る広帯域のアンテナ装置が要望されている。周波数帯域を拡大するための手法としては、例えば、三角形の平面形状を有する金属電極を用いたボウタイアンテナが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。このようなボウタイアンテナは、三角形の頂点から給電することで複数の電流経路が形成されるので、全体的に合成された周波数帯域を広くすることができる。例えば、特許文献１の図１に示される板状金属１０に対して給電点５から給電した場合、板状金属１０の三角形の頂点から末端の多数の位置に至るまでに複数の経路に分岐して電流が流れ、長さの異なる各径路で互いに共振周波数が異なるため、板状金属１０を含むアンテナ装置全体が広帯域化する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－０５０２０９号公報

【文献】特開２０１２－１０９６５２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装置を構成し、誘電体基板に形成した導体パターンからなるアンテナ素子に給電する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広帯域化するために前述のボウタイアンテナの構造を実現する場合、アンテナ素子として所定の導体層に三角形の平面電極のパターンを構成することが想定されるが、周波数帯域を十分に広げるには平面電極に割り当てる面積を拡大する必要がある。そのため、アンテナ素子を配置する誘電体基板の平面サイズが大きくなり、アンテナ装置全体の小型化が困難にな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、誘電体基板に平面電極及びビア導体を用いてアンテナ素子を構成し、小型化を保ちつつ広帯域化を実現可能な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、誘電体基板（１０）と、前記誘電体基板に形成された第１平面電極（２０）と、前記誘電体基板に形成され、前記誘電体基板の厚さ方向である第１の方向（Ｚ）に前記第１平面電極と対向して配置される第２平面電極（２２）と、前記誘電体基板に形成され、前記第１平面電極と前記第２平面電極との間を電気的に接続する１又は複数のビア導体（３０）と、前記誘電体基板に形成され、前記第１の方向から見た平面視で前記第１平面電極及び前記第２平面電極と重ならない領域に配置されるグランド導体（１２）とを備え、前記第１平面電極と、前記第２平面電極と、前記１又は複数のビア導体とによりアンテナ素子（１１）が構成され、前記アンテナ素子の一端が給電線路（２３、３２）を介して給電点（２４）と電気的に接続され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、誘電体基板にアンテナ素子とグランド導体を形成し、第１平面電極及び第２平面電極と１又は複数のビア導体とによりアンテナ素子を構成したので、給電点から給電線路を介してアンテナ素子の一端に給電したとき、平面電極の長さ方向とビア導体の高さ方向とを含む範囲内で多様な経路に分岐して電流が流れるので、長さの異なる各径路で共振周波数特性が合成されて周波数帯域を広げることができる。この場合、平面電極の面積を拡大する必要がないため誘電体基板を小型に構成することができる。

【0008】

本発明のアンテナ素子は、誘電体基板に形成されて第１平面電極及び第２平面電極の間に配置される１又は複数の第３平面電極を更に含めて構成し、１又は複数の第３平面電極のそれぞれを、１又は複数のビア導体を介して第１平面電極及び第２平面電極と電気的に接続してもよい。これにより、平面電極の個数を増やすことで更に電流の経路が増加するので、周波数帯域を一層広げることが可能となる。

【0009】

本発明のグランド導体は、少なくとも第１平面電極、第２平面電極、１又は複数の第３平面電極のそれぞれと同一の導体層に配置することができる。ここで、「同一の導体層」とは、誘電体基板における同一の積層位置に形成される導体層であって、信号やグランドなどの異なる導体パターンを含む。この場合、グランド導体は、第１平面電極、第２平面電極、１又は複数の第３平面電極、１又は複数のビア導体と対称的に配置される複数の平面電極及び１又は複数のビア導体からなる構成部分を有する構造としてもよい。グランド導体の面積を十分に確保することで、アンテナ装置のグランドを強化してアンテナ特性を向上させることができるとともに、グランド導体をアンテナ素子と対称的に配置することで、アンテナ利得向上の効果が期待できる。

【0010】

本発明において、１又は複数のビア導体として、第１平面電極及び第２平面電極の長手方向に沿って所定の間隔で並んで配置される複数のビア導体を用いてもよい。この場合、アンテナ装置の使用波長λ０に対し、複数のビア導体の全ての所定の間隔をλ０／４以下に設定すれば、複数のビア導体の全体が１つの導体壁として機能する。ただし、複数のビア導体のうち少なくとも２つのビア導体の所定の間隔をλ０／４以下に設定してもよい。

【0011】

本発明のアンテナ素子は、水平偏波用素子及び垂直偏波用素子の一方又は両方として機能させることができる。この場合において、主に第１平面電極及び第２平面電極が水平偏波用素子として機能し、主に１又は複数のビア導体が垂直偏波用素子として機能する。なお、アンテナ素子の寸法パラメータ（各平面電極の長さ又は各ビア導体の高さ）に依存して、アンテナ素子が水平偏波用素子と垂直偏波用素子のいずれとして主に動作するかが定まる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、誘電体基板を用いて、第１及び第２平面電極と１又は複数のビア導体とを含むアンテナ素子を構成したので、アンテナ素子に給電したとき誘電体基板の厚さ方向を含む範囲内で多様な電流経路が形成されることから広い周波数帯域を確保できるとともに、従来のボウタイアンテナとは異なり誘電体基板の平面方向を広げる必要がないためアンテナ装置を小型化できる効果がある。

【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方向から見た断面図（図３（Ｂ）のＡ－Ａ断面）である。

【図2】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３（Ｂ）のＢ－Ｂ断面）である。

【図3】図１のアンテナ装置に含まれる導体層４０ａ、４０ｂ、４０ｃに関し、それぞれＺ方向の上方から見た平面図である。

【図4】図１のアンテナ装置に含まれる導体層４０ｄ、４０ｅ、４０ｆに関し、それぞれＺ方向の上方から見た平面図である。

【図5】本実施形態のアンテナ装置のうち、アンテナ素子１１の部分を拡大して示す斜視図である。

【図6】アンテナ素子１１を構成する平面電極２０～２２の個数を増やした場合の変形例である。

【図7】アンテナ素子１１を構成する平面電極２０～２２のサイズを変更した場合の変形例である。

【図8】アンテナ素子１１を主に垂直偏波用素子として動作させるように変更した場合の変形例である。

【図9】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10】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５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方向から見た断面図（図３（Ｂ）のＡ－Ａ断面）であり、図２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３（Ｂ）のＢ－Ｂ断面）であり、図３及び図４は、図１のアンテナ装置に含まれる６層の導体層に関し、それぞれＺ方向の上方から見た平面図である。

【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、３層の平面電極２０、２１、２２及び複数のビア導体３０からなるアンテナ素子１１と、多層構造のグランド導体１２が設けられている。誘電体基板１０には６層の導体層４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆが形成され、それぞれの導体層４０ａ～４０ｆの多様な導体パターンを用いて、平面電極２０～２２やグランド導体１２が形成されている。また、それぞれの導体層４０ａ～４０ｆの間にてＺ方向に延伸する複数のビア導体には、前述の複数のビア導体３０に加えて、グランド導体１２の一部である複数のビア導体３１、３４や、給電用のビア導体３２などが形成されている。

【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４０ａ～４０ｆとを交互に積層してなる。図３及び図４においては、Ｚ方向の上方から順に、導体層４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆの平面構造が示されている。このうち、導体層４０ａ、４０ｆ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４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅは、誘電体基板１０の内層を構成する。また、最下層の導体層４０ｆには、アンテナ素子１１と電気的に接続される給電端子２４（本発明の給電点）が設けられている。

【0018】

アンテナ素子１１は、導体層４０ｂの平面電極２０（本発明の第１平面電極）と、導体層４０ｃの平面電極２１（本発明の第３平面電極）と、導体層４０ｄの平面電極２２（本発明の第２平面電極）と、それぞれの平面電極２０～２２の間を接続する４つのビア導体３０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２０、２１、２２は、いずれもＹ方向を長手方向とする矩形形状を有する。４つのビア導体３０は、３つの平面電極２０～２２の矩形の範囲内で、Ｙ方向に沿って所定の間隔で並んで配置されている。この所定の間隔は、アンテナ装置の使用波長λ０に対し、λ０／４以下に設定することが望ましい。

【0019】

図３（Ｂ）に示すように、上部の平面電極２０の一端２０ａは給電用の導体パターン２３に接続されている。この導体パターン２３は、給電用のビア導体３２の上端に接続され、更に図４（Ｃ）に示すように、給電用のビア導体３２の下端が、導体層４０ｆの給電端子２４に接続されている。すなわち、給電端子２４から、ビア導体３２及び導体パターン２３を経由して、平面電極２０の一端２０ａに給電される。よって、ビア導体３２及び導体パターン２３は、給電端子２４とアンテナ素子１１との間の給電線路を構成する。給電端子２４は、グランド導体１２に囲まれる領域内で、所定の長さだけＸ方向に延伸した形状を有する。

【0020】

ここで、図５は、本実施形態のアンテナ装置のうち、アンテナ素子１１の部分を拡大して示す斜視図である。図５に示すように、３つの平面電極２０～２２は、互いに同一の形状及びサイズに形成され、Ｚ方向から見た平面視で、互いに重なる領域に配置されている。１対の平面電極２０、２１はＺ方向に距離Ｈ１で対向するとともに、同様に１対の平面電極２１、２２はＺ方向に距離Ｈ２で対向している。なお、図５の例では、Ｈ１＝Ｈ２に設定されている。一方、４つのビア導体３０は、Ｚ方向から見た平面視で、互いに同一の径で、かつＹ方向に沿って前述の所定の間隔で並んで配置されている。なお、平面電極２０、２１の間を接続する上部のビア導体３０と、平面電極２１、２２の間の接続する下部のビア導体３０とは、互いに別々に作製されるが、ここではＺ方向から見た平面視で同じ位置である限り１本のビア導体３０とみなして説明する。

【0021】

図５において、平面電極２０の一端２０ａに接続される給電用の導体パターン２３はＸ方向に延伸する。そして、給電端子２４から、ビア導体３２及び導体パターン２３を介して給電された所定の周波数の入力信号は、３つの平面電極２０～２２及び４つのビア導体３０からなるアンテナ素子１１を励振し、外部に電磁波が放射される。本実施形態では、各々の平面電極２０～２２のＹ方向の長さＬ（図１）を使用周波数に共振し得る適切な値に設定することで、アンテナ素子１１を主に水平偏波用素子として動作させることを想定する。この場合、図５に示すように、それぞれの平面電極２０、２１、２２の側面２０ｂ、２１ｂ、２２ｂからＸ方向に向かって水平偏波の電磁波が放射される。このような放射方向により、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。

【0022】

ここで、図５の構造を有するアンテナ素子１１において、入力信号が給電されたときに電流が流れる経路に着目する。まず、上部の平面電極２０に関しては、一端２０ａからＹ方向に沿って経路長が最大で長さＬとなる。一方、平面電極２１、２２の経路長は、ビア導体３０の長さを考慮する必要がある。よって、直下の平面電極２１に関しては、一端２０ａからＹ方向及びＺ方向を含む経路長が最大でＬ＋Ｈ１となり、下部の平面電極２２に関しては、一端２０ａからＹ方向及びＺ方向を含む経路長が最大でＬ＋Ｈ１＋Ｈ２となる。このように、アンテナ素子１１は、入力信号に対して多様な異なる経路長が存在することになり、アンテナ特性の広帯域化に適した構造を有する。なお、図５の構造は一例であり、本発明に係るアンテナ素子１１を構成するに際して多様な構造を適用可能であるが、詳細については後述する。

【0023】

グランド導体１２は、図３及び図４に示すように、６層の導体層４０ａ～４０ｆの全体にわたって配置され、各導体層４０ａ～４０ｆのグランド部分が複数のビア導体３１、３４を介して電気的に接続された多層構造を有する。このうち、誘電体基板１０の一方の表面の導体層４０ａには、グランド導体１２のみが配置されている。また、導体層４０ａのグランド導体１２には５つのビア導体３４が接続され、下方の導体層４０ｂ～４０ｆのそれぞれの対応する箇所が各ビア導体３４を介して電気的に接続される。６層の導体層４０ａ～４０ｆのグランド導体１２の領域はＺ方向に概ね対向して配置されるが、アンテナ素子１１の配置に応じて、導体層４０ｂ、４０ｃのグランド導体１２の中央内側の部分を切り欠いた形状を有する。

【0024】

ここで、導体層４０ｂ、４０ｃ、４０ｄに着目すると、この部分のグランド導体１２は、アンテナ素子１１と対称的に配置されている。具体的には、グランド導体１２は、３層の平面電極２０、２１、２２及び４個のビア導体３０をそれぞれＹ方向に沿って図３及び図４の右側に移動させた３層の平面形状の導体パターン及び４個のビア導体３１からなる構成部分を有する。このうち、導体層４０ｄのグランド導体１２は、Ｘ方向に延伸する導体パターンを介して、平面電極２２に対称的な構成部分と接続されている。このようにグランド導体１２をアンテナ素子１１と対称的に配置することにより、アンテナ装置の利得をある程度増加させる効果がある。

【0025】

誘電体基板１０に形成された全体のグランド導体１２は、アンテナ装置の反射器として機能する。すなわち、アンテナ素子１１の鏡像が全体のグランド導体１２に形成されるため、アンテナ特性の向上のためグランド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１２がアンテナ素子１１と重ならないように配置することが望ましい。また、導体層４０ｂ、４０ｃ、４０ｄにおける平面電極２０、２１、２２とグランド導体１２との間のＸ方向の距離をある程度確保することが望ましい。なお、アンテナ装置に必要なアンテナ特性を得られる限り、図３及び図４の構造には限定されず、グランド導体１２の配置、形状、面積を多様に変更することが可能である。

【0026】

アンテナ素子１１の寸法条件は多様であるが、Ｚ方向の寸法条件の具体例として、図１において、誘電体基板１０の最下部の導体層４０ｆの位置を基準に、導体層４０ｅまでが０．１５ｍｍ、導体層４０ｄまでが０．３ｍｍ、導体層４０ｃまでが０．８ｍｍ、導体層４０ｂまでが１．３ｍｍ、最上部の導体層４０ａまでが１．５ｍｍを挙げることができる。この寸法条件では、アンテナ素子１１の部分のＺ方向の高さが１．０ｍｍ程度になる。仮に、従来の構造（例えば、特許文献１の図１）のように平面内にアンテナ素子１１を構成する場合、少なくともＸ方向に１ｍｍ以上の幅を要するが、本実施形態ではアンテナ素子１１がＺ方向に拡がるため、Ｘ方向の幅は小さくて済む。よって、本実施形態のアンテナ素子１１の構造を採用すれば、誘電体基板１０の平面サイズを縮小でき、アンテナ装置の小型化に適している。

【0027】

本実施形態において、アンテナ素子１１の構造は、上記の説明には限定されることなく、多様な変更が可能である。以下、図６～図８を参照して、アンテナ素子１１の変形例について説明する。図６は、アンテナ素子１１を構成する平面電極２０～２２の個数を増やした場合の変形例を示している。すなわち、図６においては、上方から順に、平面電極２０（本発明の第１平面電極）、平面電極２１、２２（ともに本発明の第３平面電極）、平面電極２５（本発明の第２平面電極）が配置されており、４つのビア導体３０のそれぞれの下端が平面電極２５に接続されている。このように、アンテナ素子１１の平面電極の個数は必要に応じて増やすことができる。

【0028】

なお、図６の変形例では４つのビア導体３０が設けられているが、平面電極の個数に加えて、ビア導体３０の個数を増やしてもよい。例えば、平面電極２０～２３、２５の長さＬ（図１）を拡張する場合には、Ｙ方向に沿って５つ以上のビア導体３０を並べる配置としてもよい。アンテナ素子１１を構成するには、少なくとも２つの平面電極（第１平面電極と第２平面電極）と、１又は複数のビア導体３０を設ければよく、アンテナ装置の構造やアンテナ特性に応じて適切に選択可能である。なお、本発明のアンテナ素子１１の最小限の構成は２つの平面電極及び１つのビア導体となる。ただし、アンテナ素子１１の電流経路を多くして広帯域化を図るには、平面電極の個数及びビア導体の個数をある程度増加させることが望ましい。

【0029】

次に図７は、アンテナ素子１１を構成する平面電極２０～２２のサイズを変更した場合の変形例を示している。すなわち、図７の変形例においては、平面電極２０、２１については図５と同じサイズであるが、下部の平面電極２２は図５と比べてＹ方向の長さが概ね半分程度になっている。よって、下部の平面電極２２に接続されるのは２本のビア導体３０のみとなり、他の２本のビア導体３０はＺ方向の高さが短縮される。このような構造を有するアンテナ素子１１についても、図４とは経路長の配分が異なるものの、多様な経路が存在することによるアンテナ特性の広帯域化の効果は得ることができる。図７の構造を広く捉えれば、アンテナ素子１１を構成する平面電極の個数に関わらず、部分的にＺ方向に重なる配置である限り、任意の平面電極のみＹ方向の長さを変更する（短く又は長くする）場合であってもアンテナ特性の広帯域化が可能である。

【0030】

次に図８は、アンテナ素子１１を主に垂直偏波用素子として動作させるように変更した場合の変形例を示している。すなわち、図８の変形例においては、図５の導体パターン２３を上部の平面電極２０と分離し、平面電極２０の上部に配置される導体パターン２６を設け、導体パターン２６の一端２６ａからビア導体３０ａを介して平面電極２０と接続した構造を有する。これにより、導体パターン２６の一端２６ａからＺ方向に延伸するビア導体３０ａ、３０の高さを増加させて使用周波数に共振し得る適切な値に設定することで、アンテナ素子１１を垂直偏波用素子として動作させることができる。なお、平面電極２０、２１、２２、２５の長さＬは、図５と比べて若干短縮されている。

【0031】

本実施形態において、アンテナ素子１１は、上述したように水平偏波用素子及び垂直偏波用素子のいずれか一方として動作させるだけではなく、寸法パラメータを適切に設定することで、水平偏波用素子及び垂直偏波用素子の両方として動作させることができる。例えば、図５において、アンテナ素子１１の平面電極２０、２１、２２の長さＬ及び４つのビア導体３０の高さＨ１＋Ｈ２をともに使用周波数に共振し得る値に設定すれば、主に平面電極２０、２１、２２が水平偏波用素子として機能し、主にビア導体３０が垂直偏波用素子として機能する。よって、アンテナ装置の用途に応じて、アンテナ素子１１を水平偏波用素子と垂直偏波用素子の一方又は両方として機能させるように所望の寸法パラメータを決定することが望ましい。

【0032】

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９及び図１０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９（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３０、３１、３２、３４の配置に対応して設定される。

【0033】

次に、図９（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３０、３１等を形成する。続いて、図１０（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、導体層４０ａ～４０ｆ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３０、３１等とにより、アンテナ装置におけるアンテナ素子１１とグランド導体１３とを含む基本構造が画定される。

【0034】

そして、図１０（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。

【0035】

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多様な変更を施すことができる。すなわち、本実施形態の図１～図５に示した構造例は１例であって、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。さらに、その他の点についても上記実施形態により本発明の内容が限定されるものではなく、本発明の作用効果を得られる限り、上記実施形態に開示した内容には限定されることなく適宜に変更可能である。

【符号の説明】

【0036】

１０…誘電体基板
１１…アンテナ素子
１２…グランド導体
２０、２１、２２、２５…平面電極
２３…導体パターン
２４…給電端子
３０、３１、３２、３４…ビア導体
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ…導体層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】