特許 7514289 アンテナ構造体

(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】2024-07-02

(45)【発行日】2024-07-10

(54)【発明の名称】アンテナ構造体

(51)【国際特許分類】

   H01Q 25/00 20060101AFI20240703BHJP

   H01Q 3/26 20060101ALI20240703BHJP

   H01Q 15/14 20060101ALI20240703BHJP

【ＦＩ】

H01Q25/00

H01Q3/26

H01Q15/14 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022186631

(22)【出願日】2022-11-22

(65)【公開番号】P2023090648

(43)【公開日】2023-06-29

【審査請求日】2022-11-22

(31)【優先権主張番号】110147312

(32)【優先日】2021-12-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】501243317

【氏名又は名称】耀登科技股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】江 啓名

【審査官】鈴木 肇

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１５８９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０９０２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０１６９９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－０１３８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０１１６８７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００５／００９９３４０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００３／００５８１７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】欧州特許出願公開第０２４７７２７５（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ １／００－２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁シートと、前記絶縁シートに配置される第１のアンテナと、前記絶縁シートに配置される第２のアンテナと、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナに接続される給電点とを具備する、アンテナ構造体であって、
前記第１のアンテナは、
４つの側縁部を有する第１の本体部と、
前記第１の本体部における４つの側縁部と連接しながら、前記第１の本体部に平行とならない複数の第１の延在部と、
を備え、
前記第２のアンテナは、
４つの側縁部と、その４つの側縁部における一方の２つの側縁部の接続位置と他方の２つの側縁部の接続位置を通るように定義された対角線とを含み、前記第１の本体部と離隔して配置される、第２の本体部と、
前記第２の本体部に平行とならないように、前記第２の本体部における各側縁部に少なくとも２つが配置される、複数の第２の延在部と、
を備え、
複数の前記第２の延在部と複数の前記第１の延在部との間に所定間隔があけられることによって、複数の前記第２の延在部と複数の前記第１の延在部と共同で静電容量効果を発生させ、
前記第２の本体部における側縁部のそれぞれにおいて、前記対角線に隣接する前記第２の延在部の長さは他の前記第２の延在部の長さよりも小さい、
ことを特徴とする、アンテナ構造体。

【請求項2】

前記第１のアンテナにおける第２のアンテナから離れた側に配置されると共に、面積が前記第１の本体部及び前記第２の本体部よりも大きい、リフレクターをさらに備える、
請求項１に記載のアンテナ構造体。

【請求項3】

前記第１の本体部と前記第２の本体部は正方形に構成され、
前記第１の本体部と前記第２の本体部との面積の差が５％以下であり、
複数の前記第１の延在部はそれぞれ前記第１の本体部から第２の本体部に向かって延在し、複数の前記第２の延在部はそれぞれ前記第２の本体部から第１の本体部に向かって延在し、前記第１の本体部と複数の前記第１の延在部とは互いに垂直となり、前記第２の本体部と複数の前記第２の延在部とは互いに垂直となり、前記第１の本体部と前記第２の本体部は互いに略平行となる、
請求項１に記載のアンテナ構造体。

【請求項4】

前記第１の本体部における各側縁部に連接された第１の延在部の数は、前記第２の本体部における各側縁部に連接された第２の延在部の数と一致しない、
請求項１に記載のアンテナ構造体。

【請求項5】

各前記第１の延在部の面積は第１の本体部の面積の３０％以下であり、各前記第２の延在部の面積は第２の本体部の面積の３０％以下である、
請求項１に記載のアンテナ構造体。

【請求項6】

絶縁シートと、
前記絶縁シートに配置された第１のアンテナと、
前記絶縁シートに配置された第２のアンテナと、
前記第１のアンテナに配置される絶縁プレートと、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナに電気的に接続される位相差が９０度である２つの接点を含むと共に、前記絶縁プレートに配置される、マイクロストリップラインと、
前記マイクロストリップラインに電気的接続される給電点と、
を具備する、アンテナ構造体であって、
前記第１のアンテナは、
４つの側縁部を有する第１の本体部と、
前記第１の本体部の４つの側縁部に接続され、それぞれが前記第１の本体部と平行でないように構成された複数の第１の延在部と、
を備え、
前記第２のアンテナは、
前記第１の本体部から間隔を空けて配置され、４つの側縁部を有する第２の本体部と、
前記第２の本体部の４つの側縁部に接続され、それぞれが前記第２の本体部と平行でないように構成されると共に、前記複数の第１の延在部と共同で静電容量効果を生成するように前記複数の第１の延在部と所定の間隔をあけるように構成される第２の延在部と、
を備え、
前記第２のアンテナは、前記第２の本体部から前記第１の本体部に向かって延びる２つの接続部をさらに含み、前記２つの接続部は、互いに隣接する前記第２の本体部の４つの側縁部のうち２つの側縁部にそれぞれ位置し、前記２つの接続部は、２つの前記接点を形成するように前記第１のアンテナ及び前記マイクロストリップラインに接続される、
ことを特徴とする、アンテナ構造体。

【請求項7】

前記第１のアンテナにおける第２のアンテナから離れた側に配置されると共に、面積が前記第１の本体部及び前記第２の本体部よりも大きい、リフレクターをさらに備える、
請求項６に記載のアンテナ構造体。

【請求項8】

前記２つの接点のそれぞれが前記絶縁プレートに直交投影して第１の投影点を形成し、前記第２の本体部の中心位置が前記絶縁プレートに直交投影して第２の投影点を形成し、前記第２の投影点と一方の前記第１の投影点に第１の仮想線が通り、前記第２の投影点と他方の前記第１の投影点に第２の仮想線が通り、かつ、前記第１の仮想線と前記第２の仮想線は互いに垂直となる、
請求項６に記載のアンテナ構造体。

【請求項9】

前記第１のアンテナと前記第２のアンテナに電気的接続される２つの接地素子をさらに備え、
前記２つの接地素子が前記絶縁プレートに直交投影する位置はそれぞれ第１の仮想線と第２の仮想線に位置し、前記給電点が前記絶縁プレートに直交投影した位置は、前記第１の仮想線に位置する、
請求項６に記載のアンテナ構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナ構造体に関し、より詳細には、立体アンテナ構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のアンテナ構造体は、平面的なシート状の構造として設計されている。しかし、従来のアンテナ構造体を素子（例えば、携帯電話の基板）上に配置した場合、従来のアンテナ構造体は素子上でかなりの面積を占めることになり、最終製品の体積を小さくすることができない。例えば、従来のアンテナ構造体の一辺の長さを１／２λに設計し、極超短波無線による自動認識技術（ＵＨＦ ＲＦＩＤ）に適用した場合、９０２ＭＨｚから９２８ＭＨｚの範囲内の周波数帯を有する従来のアンテナ構造体の一辺の長さは１６ｃｍ以上にならなければならない。

【0003】

そこで、本願発明者は、上記不具合を改善することができると考え、科学的な原理を研究・応用して、合理的な設計で、上記不具合を改善する効果のある発明を考え出したのである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする技術的課題は、上記のような技術的不備に対して、新規なアンテナ構造体を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記技術的課題を解決するために、本発明が採用した技術的解決手段の一つは、次のようなアンテナ構造体を提供することである。アンテナ構造体は、絶縁シートと、前記絶縁シートに配置される第１のアンテナと、前記絶縁シートに配置される第２のアンテナと、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナに接続される給電点とを具備する。前記第１のアンテナは、４つの側縁部を有する第１の本体部と、前記第１の本体部における４つの側縁部と連接しながら、前記第１の本体部に平行とならない複数の第１の延在部と、を備える。前記第２のアンテナは、４つの側縁部と、その４つの側縁部における一方の２つの側縁部の接続位置と他方の２つの側縁部の接続位置を通るように定義された対角線とを含み、前記第１の本体部と離隔して配置される、第２の本体部と、前記第２の本体部に平行とならないように、前記第２の本体部における各側縁部に少なくとも２つが配置される、複数の第２の延在部と、を備える。複数の前記第２の延在部と複数の前記第１の延在部との間に所定間隔があけられることによって、複数の前記第２の延在部と複数の前記第１の延在部と共同で静電容量効果を発生させ、前記第２の本体部における側縁部のそれぞれにおいて、前記対角線に隣接する前記第２の延在部の長さは他の前記第２の延在部の長さよりも小さい。

【0006】

本発明の実施形態は、さらに次のようなアンテナ構造体を提供する。アンテナ構造体は、絶縁シートと、前記絶縁シートに配置された第１のアンテナと、前記絶縁シートに配置された第２のアンテナと、前記第１のアンテナに配置される絶縁プレートと、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナに電気的に接続される位相差が９０度である２つの接点を含むと共に、前記絶縁プレートに配置される、マイクロストリップラインと、前記マイクロストリップラインに電気的接続される給電点と、を具備する。前記第１のアンテナは、４つの側縁部を有する第１の本体部と、前記第１の本体部の４つの側縁部に接続され、それぞれが前記第１の本体部と平行でないように構成された複数の第１の延在部と、を備える。前記第２のアンテナは、前記第１の本体部から間隔を空けて配置され、４つの側縁部を有する第２の本体部と、前記第２の本体部の４つの側縁部に接続され、それぞれが前記第２の本体部と平行でないように構成されると共に、前記複数の第１の延在部と共同で静電容量効果を生成するように前記複数の第１の延在部と所定の間隔をあけるように構成される第２の延在部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

それで、本発明が提供するアンテナ構造体では、「第１の延在部のそれぞれが第１本体部と平行ではなく、第２の延在部のそれぞれが第２の本体部と平行ではなく、第２の延在部が第１の延在部と位置的に対応している」ことと、「第２の延在部と第１の延在部とが所定の距離だけ離隔しており、第２の延在部と第１の延在部とが共同して静電容量効果を発生させるように構成されている」こととにより、アンテナ構造体を３次元構造とすることが可能である。また、アンテナ構造体を外部装置に配置する場合、従来の平面アンテナ構造体が持つのと同じ利得を持つ場合、本発明にかかるアンテナ構造体はより効果的に占有面積を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１の実施形態によるアンテナ構造体を示す斜視模式図である。

【図2】本発明の第１の実施形態によるアンテナ構造体を示す別の斜視模式図である。

【図3】本発明の第１の実施形態によるアンテナ構造体を示す分解斜視図である。

【図4】本発明の第１の実施形態によるアンテナ構造体を示す別の分解斜視図である。

【図5】本発明の第１の実施形態によるアンテナ構造体を示す上面模式図である。

【図6】本発明の第１の実施形態によるアンテナ構造体を示す底面模式図である。

【図7】本発明の第１の実施形態によるアンテナ構造体の放射パターンを示す斜視模式図である。

【図8】本発明の第１の実施形態によるアンテナ構造体の放射パターンの放射方向を示す模式図である。

【図9】本発明の第２の実施形態によるアンテナ構造体示す斜視模式図である。

【図10】本発明の第２の実施形態によるアンテナ構造体の放射パターンを示す斜視模式図である。

【図11】本発明の第３の実施形態によるアンテナ構造体を示す斜視模式図である。

【図12】本発明の第３の実施形態によるアンテナ構造体を示す分解模式図である。

【図13】本発明の第３の実施形態によるアンテナ構造体の別の分解模式図である。

【図14】本発明の第３の実施形態によるアンテナ構造体の放射パターンの放射方向を示す斜視模式図である。

【図15】本発明の第４の実施形態によるアンテナ構造体を示す斜視模式図である。

【図16】本発明の第４の実施形態によるアンテナ構造体を示す分解模式図である。

【図17】本発明の第４の実施形態によるアンテナ構造体の別の分解模式図である。

【図18】本発明の第５の実施形態によるアンテナ構造体を示す斜視模式図である。

【図19】本発明の第５の実施形態によるアンテナ構造体を示す別の斜視模式図である。

【図20】本発明の第５の実施形態によるアンテナ構造体を示す上面模式図である。

【図21】本発明の第５の実施形態によるアンテナ構造体の放射パターンの放射方向を示す斜視模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

発明の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下本発明に関する詳細な説明と添付図面を参照する。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本発明の特許請求の範囲を制限するためのものではない。

【0010】

下記より、本願による「アンテナ構造体」にかかる具体的な実施例で本発明が開示する実施形態を説明する。当業者は本明細書の公開内容により本発明のメリット及び効果を理解し得る。本発明は他の異なる実施形態により実行又は応用できる。本明細書における各細節も様々な観点又は応用に基づいて、本発明の精神逸脱しない限りに、均等の変形と変更を行うことができる。また、本発明の図面は簡単で模式的に説明するためのものであり、実際的な寸法を示すものではない。以下の実施形態において、さらに本発明に係る技術事項を説明するが、公開された内容は本発明を限定するものではない。また、本明細書に用いられる「又は」という用語は、実際の状況に応じて、関連する項目中の何れか一つ又は複数の組合せを含み得る。

【0011】

本明細書を通じて、「第１の」、「第２の」、「第３の」などの用語が様々なコンポーネントや信号を説明するために使用されることがあるが、これらのコンポーネントや信号は、これらの用語によって制限されるべきではないことは理解されたい。これらの用語は、主にあるコンポーネントと別のコンポーネント、またはある信号と別の信号を区別するために使用される。さらに、本明細書で使用される用語「または」は、関連する列挙された項目のいずれか１つまたは組み合わせを適宜含むことができる。

【0012】

さらに、以下の説明において、特定の図面または特定の図面に示されるように参照されることが示されている場合、これは、後続の説明において、説明される関連内容の大部分がその特定の図面に現れることを強調するだけであり、後続の説明をその特定の図面への参照のみに制限するものではない。
［第１の実施形態］

【0013】

図１から図８を参照すると、本発明の第１の実施形態では、アンテナ構造体１００Ａが提供され、アンテナ構造体１００Ａの偏波モードは直線偏波であることがわかる。言い換えれば、偏波モードが直線偏波でないアンテナ構造体は、本発明のアンテナ構造体１００Ａではない。

【0014】

図１および図２を共に参照されたい。アンテナ構造体１００Ａは、絶縁シート１と、絶縁シート１上に配置された第１のアンテナ２および第２のアンテナ３と、第１のアンテナ２および第２のアンテナ３に電気的に接続される２つの給電点４および２つの接地素子５とを含む。

【0015】

図３および図４を共に参照されたい。本実施形態では、絶縁シート１は、絶縁材で構成され、筐体１１と、筐体１１に連結される４つの固定アーム１２とを有する。詳細には、筐体１１は、直方体形状であり、第１の面側と、第１の面側とは反対面の第２の面側とを有している。本実施形態では、第１の面側は、図３における筐体１１の上面側であり、第２の面側は、図３における筐体１１の下面側であるが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0016】

筐体１１には、第１の面側と第２面側とが空間的に連通する複数の設定孔Ｈ１１が設けられており、設定孔Ｈ１１は、第１のアンテナ２と第２のアンテナ３とが配置するために用いられる。

【0017】

４つの固定アーム１２は、筐体１１の四隅から延びて筐体１１と一体的に形成されており、４つの固定アーム１２のそれぞれには、固定穴Ｈ１２が設けられている。絶縁シート１は、複数の固定要素（例えば、ネジ）を用いて固定穴Ｈ１２を通過させることで、電子部品（例えば、携帯電話のベースプレート）に固定することができるが、本発明の絶縁シート１はこれに限定されない。例えば、本発明の別の実施形態（図示せず）では、絶縁シート１は、４つの固定アーム１２を省略してもよい。

【0018】

図２および図３を参照されたい。本実施形態の第１のアンテナ２は、金属材料で構成され、第１の本体部２１と、第１の本体部２１に接続される複数の第１の延在部２２とを含む。そして、以下の説明では、第１のアンテナ２の各要素について紹介する。

【0019】

本実施形態における第１の本体部２１は、正方形状をなすシート状構造物であり、４つの側縁部を有している。また、本実施形態における第１の延在部２２のそれぞれは、矩形状をなすシート状構造体である。第１の延在部２２は、第１の本体部２１の４つの側縁部に接続されており、第１の本体部２１と平行でないように構成される。実用上、第１の延在部２２は、第１の本体部２１の４つの側縁部から延在して第１の本体部２１と一体的に形成されており、第１の本体部２１の４つの側縁部のそれぞれには、第１の延在部２２のうちの互いに間隔を空けて設けられている２つが設けられる。言い換えると、第１のアンテナ２は、８つの第１の延在部２２を含む。

【0020】

好ましくは、第１の延在部２２の各々は、第１の本体部２１に対して垂直であってもよく、第１の延在部２２の各々の面積は、第１の本体部２１の面積の３０％以下であるが、本発明はこれに限定されない。

【0021】

なお、第１の本体部２１の４つの側縁部のそれぞれに接続される第１の延在部２２の数量、および第１の延在部２２のそれぞれと第１の本体部２１との間の角度は、実用上の要求に応じて調整することができることに留意すべきである。例えば、第１の本体部２１の４つの側縁部のそれぞれが、第１の延在部２２を１つ有していてもよいし、第１の延在部２２を３つ有していてもよいし、第１の延在部２２のそれぞれと第１の本体部２１との間の角度が１２０度であってもよい。

【0022】

また、実際には、第１のアンテナ２は、第２の面側から第１の面側に向かう方向に沿って絶縁シート１上に配置することによって、第１の延在部２２が筐体１１の設定孔Ｈ１１の一部を通過させると共に、第１のアンテナ２を絶縁シート１に固定させることができる。

【0023】

再び図１および図４を参照する。本実施形態において、第２のアンテナは、金属材料で作られており、第２の本体部３１と、第２の本体部３１に接続される複数の第２の延在部３２及び２つの接続部３３とを含む。そこで、以下の説明では、第２のアンテナの各要素について紹介する。

【0024】

本実施形態における第２の本体部３１は、４つの側縁部を有する、正方形状をなすシート状構造物である。第２の本体部３１の面積は、第１の本体部２１の面積と等しくなくてもよい。例えば、第２の本体部３１の面積は、第１の本体部２１の面積よりも大きいとよい。ただし、好ましくは、第１の本体部２１の面積と第２の本体部３１の面積との差は、５％以下である。

【0025】

図５を参照する。第２の本体部３１は、２つの中心線ＭＬを有し、２つの中心線ＭＬは、第２の本体部３１の中心位置Ｐ３を通る。２つの中心線ＭＬは、第２の本体部３１の４つの側縁部のうち、互いに隣接する２つの側縁部（例えば、図５の第２の本体部３１の上側縁部と左側縁部、または、図５の第２の本体部３１の下側縁部と右側縁部）にそれぞれ平行であり、２つの中心線ＭＬは互いに直交するようになっている。

【0026】

再び図４を参照する。本実施形態における第２の延在部３２のそれぞれは、矩形状をなすシート状の構造体である。第２の延在部３２は、第２の本体部３１の４つの側縁部に接続されており、第２の本体部３１とは平行でないように構成される。実用上、第２の延在部３２のそれぞれは、第２の本体部３１の４つの側縁部から延在して第２の本体部３１と一体的に形成されており、第２の本体部３１の４つの側縁部のそれぞれは、互いに間隔を空けて配置された２つの第２の延在部３２を有している。言い換えれば、第２のアンテナは、８つの第２の延在部３２を含む。

【0027】

好ましくは、第２の延在部３２の各々は、第２の本体部３１に対して垂直であってもよく、第２の延在部３２の各々の面積は、第２の本体部３１の面積の３０％以下である。さらに、本実施形態における第２の延在部３２の面積は、第１の延在部２２の面積よりも小さいが、本発明はこれに限定されない。

【0028】

なお、第２の本体部３１の４つの側縁部のそれぞれに接続される第２の延在部３２の数量、および第２の延在部３２のそれぞれと第２の本体部３１との間の角度は、実用上の要求に応じて調整することができる。例えば、第２の本体部３１の４つの側縁部のそれぞれが、第２の延在部３２のうちの１つを有していてもよいし、３つの第２の延在部３２を有していてもよいし、第２の延在部３２のそれぞれと第２の本体部３１との間の角度が１２０度であってもよい。

【0029】

また、実際の第２のアンテナ３は、第１の面側から第２の面側に向かう方向に沿って絶縁シート１に配置することで、第２の延在部３２が筐体１１の設定孔Ｈ１１の別の部分を通過し、第２のアンテナ３を絶縁シート１上に固定することが可能である。

【0030】

すなわち、第１のアンテナ２および第２のアンテナ３が絶縁シート１に配置されている場合、第１の本体部２１が筐体１１の第２の面側に位置し、第２の本体部３１が筐体１１の第１面側に位置し、第１の本体部２１と第２の本体部３１とが互いに平行となるように配置されているが、本発明はこれに限定されない。

【0031】

また、図１および図２に示すように、第１のアンテナ２および第２のアンテナ３が絶縁シート１に配置されると、第１の延在部２２が第１の本体部２１から第２の本体部３１に向かって延在し、第２の延在部３２が第２の本体部３１から第１の本体部２１に向かって延在し、第１の延在部２２と第２の延在部３２とが位置的に対応している。したがって、第１のアンテナ２および第２のアンテナ３は、立方体である三次元構造体に概略形成することができる。

【0032】

なお、本発明の別の実施形態（図示せず）では、第１のアンテナ２の第１の延在部２２の数量と第２のアンテナ３の第２の延在部３２の数量は不一致であってもよく、すなわち、第１の延在部２２と第２の延在部３２とがそれぞれ位置的に対応していなくてもよいことに留意されたい。例えば、第１のアンテナ２の第１の延在部２２の数量は４個であり、第２のアンテナ３の第２の延在部３２の数量は１２個であり、第１の延在部２２のそれぞれは、３つの第２の延在部３２と位置的に対応するように構成されてもよい。

【0033】

図１、図４、および図５を参照して、本実施形態における２つの接続部３３のそれぞれは、矩形状をなすシート状の構造体である。２つの接続部３３は、第２の本体部３１の４つの側縁部のうち互いに隣接する２つの側縁部（例えば、図５における第２の本体部３１の上側縁部と右側縁部）にそれぞれ接続されており、２つの接続部３３のそれぞれは、第２の本体部３１の４つの側縁部のうち対応する１つの側縁部に設けられた２つの第２の延在部３２の間に位置している。また、２つの接続部３３は、それぞれ２つの中心線ＭＬを通過しており、すなわち、２つの接続部３３と第２の本体部３１の中心位置Ｐ３との間の角度は９０度である。

【0034】

また、本実施形態における２つの接続部３３は、第２の本体部３１から第１の本体部２１に向かって延伸して形成されている。２つの接続部３３は、第２の本体部３１に対して垂直であり、筐体１１を貫通して、第１の本体部２１に接続するようになっている。したがって、２つの接続部３３は、第１の本体部２１と電気的に結合することができ、２つの接続部３３と第１の本体部２１との間の２つの接続点を、２つの給電点４として定義される。実際には、２つの接続部３３は、はんだ付けによって第１の本体部２１にそれぞれ接続または電気的に結合されてもよい。

【0035】

なお、第２の本体部３１の（延長面上の）２つの給電点４をそれぞれ直交投影して定義される２つの位置は、（図５に示すように）２つの中心線ＭＬを通過している。

【0036】

再び図１および図５を参照すると、２つの接地素子５は、第１の本体部２１および第２の本体部３１に接続されている。第２の本体部３１に２つの接地素子５をそれぞれ直交投影して定義される２つの位置は、２つの中心線ＭＬを通るので、第１の本体部２１および第２の本体部３１のうちの一方を接地部品（Ground）として使用し、第１の本体部２１および第２の本体部３１のうちの他方を放射部品として使用される。そのため、接地部材の大きさと放射部材の大きさを同等にすることができる（すなわち、第１の本体部２１の面積と第２の本体部３１の面積との差が５％以下である）。また、２つの接地素子５は、第２の本体部３１から第１の本体部２１に向かって延びることで一体的に形成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、２つの接地素子５も、第１の本体部２１から第２の本体部３１に向かって延びることで一体的に形成されていてもよい。

【0037】

図７および図８と合わせて参照すると、図７は、本実施形態に係るアンテナ構造体１００Ａの放射パターン（ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ）を示す模式図であり、図８は、放射パターンの放射方向を示す模式図である。図７のドット密度が低いと、利得値が高くなる。図８は、５本の線Ｇ１～Ｇ５を有しており、線Ｇ１はトータルのゲイン値（ｇａｉｎ ｔｏｔａｌ）、線Ｇ２はθ方向のゲイン値（ｇａｉｎ ｔｈｅｔａ）、線Ｇ３はΦ方向のゲイン値（ｇａｉｎ ｐｈｉ）、線Ｇ４は左方向のゲイン値（ｇａｉｎ ｌｅｆｔ）、線Ｇ５は右方向のゲイン値（ｇａｉｎ ｒｉｇｈｔ）を示している。図７～図８から、接地部材の大きさと放射部材の大きさが似ているので、アンテナ構造体１００Ａのゲイン値は前後比が似ていることがわかる。

【0038】

なお、本発明の別の実施形態（図示せず）では、２つの接地素子５のうちの一方の位置と２つの給電点４のうちの一方の位置とを、第２の本体部３１の２つの対角線のうちの一方に設計することができ、２つの接地素子５のうちの他方の位置と２つの給電点４のうちの他方の位置とを、第２の本体部３１の２つの対角線のうちの他方に設計することができる。したがって、本発明の別の実施形態に係るアンテナ構造体（図示せず）も、第１の実施形態に係るアンテナ構造体１００Ａが有する効果と同様の効果を奏することができる。
［第２の実施形態］

【0039】

図９から図１０を参照されたい。本発明の第２の実施形態は、アンテナ構造体１００Ｂを提供する。本実施形態に係るアンテナ構造体１００Ｂは、第１実施形態に係るアンテナ構造体１００Ａと類似しており、その類似点についてはここでは繰り返さない。本実施形態と第１の実施形態との相違点について紹介する。

【0040】

アンテナ構造体１００Ｂは、第２のアンテナ３から離れた第１のアンテナ２の側に配置されたリフレクター６をさらに含み、リフレクター６の面積は、第１の本体部２１の面積および第２の本体部３１の面積よりも大きくなっている。したがって、リフレクター６は、第１のアンテナ２の電波および第２のアンテナ３の電波を反射することができる。

【0041】

特定の実施形態において、図９を参照すると、リフレクター６は、底板６１と、底板６１上に配置された反射層６２とを有していてもよい。底板６１は、第１のアンテナ２上に配置され、底板６１は、第１の本体部２１と平行に配置されている。実際には、反射層６２は、金属材料であってもよく、底板６１の第２の本体部３１に面する側に配置されている。

【0042】

本発明の別の実施形態（図示せず）では、リフレクター６は、接地部材を延長して形成されたものであってもよい。例えば、第１の本体部２１における４つの側縁部を複数の延在部となるように延在するように構成されてもよい。延在部は、第１の本体部２１と平行になってもよい。延在部（および第１の本体部２１）が共同でリフレクター６を形成するように構成されてもよい。

【0043】

図１０を共に参照されたい。図１０は、本実施形態によるアンテナ構造体１００Ｂの放射パターンを示す模式図である。図１０のドット密度が低いと、利得値が高くなる。図１０から、本実施形態に係るアンテナ構造体１００Ｂは、第１の実施形態に係るアンテナ構造体１００Ａよりも指向性が高く、利得値を高くすることを知ることができる。
［第３の実施形態］

【0044】

図１１から図１４を参照されたい。本発明の第３の実施形態は、アンテナ構造体１００Ｃを提供するものである。本実施形態に係るアンテナ構造体１００Ｃは、第１実施形態に係るアンテナ構造体１００Ａと類似しており、その類似点については、ここでは繰り返さない。本実施形態と第１の実施形態との違いは、主に、本実施形態に係るアンテナ構造体１００Ｃの偏波モードが円偏波であることにある。言い換えれば、偏波モードが円偏波でないアンテナ構造体は、本発明のアンテナ構造体１００Ｃではない。

【0045】

具体的には、図１１～図１３に示すように、本実施形態の第２のアンテナ３の第２の本体部３１は、４つの側縁部のうちの２つの側縁部の接合位置と、４つの側縁部のうちの別の２つの側縁部の接合位置とを通る対角線ＤＬ３を有しており、対角線ＤＬ３は、第２の本体部３１の中心位置Ｐ３を通過する。

【0046】

さらに、本実施形態では、第２の本体部３１の４つの側縁部のそれぞれは、第２の延在部３２のうちの少なくとも２つの延在部に接続されている。第２の本体部３１の４つの側縁部のそれぞれにおいて、対角線ＤＬ３に隣接する第２の延在部３２’の一方の長さは、第２の延在部３２の他方の長さよりも小さい。

【0047】

実用上、第２の延在部３２の数量は、第１の延在部２２の数量と一致しない。さらに、第２の本体部３１の４つの側縁部のそれぞれは、４つの第２の延在部３２に接続されていてもよく、第１の本体部２１の４つの側縁部のそれぞれは、２つの第１の延在部に接続されていてもよい。この場合、第２の延在部の２つ毎に、第１の延在部２２の１つに位置が対応している。

【0048】

さらに、第２の本体部３１の４つの側縁部を、第１の側縁部Ｓ３１１、第２の側縁部Ｓ３１２、第３の側縁部Ｓ３１３、および第４の側縁部Ｓ３１４とする。第１の側縁部Ｓ３１１の位置と第３の側縁部Ｓ３１３の位置とは互いに対向しており、第２の側縁部Ｓ３１２の位置と第４の側縁部Ｓ３１４の位置とは互いに対向している。第２の本体部３１の対角線ＤＬ３は、第１の側縁部Ｓ３１１と第２の側縁部Ｓ３１２との接続位置と、第３の側縁部Ｓ３１３と第４の側縁部Ｓ３１４との接続位置とを通る。第１の側縁部Ｓ３１１または第３の側縁部Ｓ３１３における第２の延在部３２を向いて観察するとき、最も右端に位置する第２の延在部３２’の長さは、第２の延在部３２の他の位置の長さよりも小さい。また、第２の側縁部Ｓ３１２または第４の側縁部Ｓ３１４における第２の延在部３２を向いて観察するとき、最も左端に位置する第２の延在部３２’の長さは、第２の延在部３２の他の部分の長さよりも小さいものとなっている。

【0049】

図１４を共に参照されたい。図１４は、アンテナ構造体１００Ｃによる放射パターンを示す模式図である。図１４の模式図は、５つの線Ｇ１～Ｇ５を有し、線Ｇ１はトータルゲイン値（ｇａｉｎ ｔｏｔａｌ）、線Ｇ２はθ方向のゲイン値（ｇａｉｎ ｔｈｅｔａ）、線Ｇ３はΦ方向のゲイン値（ｇａｉｎ ｐｈｉ）、線Ｇ４は左方向のゲイン値（ｇａｉｎ ｌｅｆｔ）、線Ｇ５は右方向のゲイン値（ｇａｉｎ ｒｉｇｈｔ）である。

【0050】

図１４からわかるように、第１のアンテナ２の周波数と第２のアンテナ３の周波数は、対角線ＤＬ３に隣接する第２の延在部３２’の長さと、第２の延在部３２の他の部分の長さとの差によって差異がつけられ、本実施形態のアンテナ構造体１００Ｃの放射パターンは、円環状、すなわち円偏波となるようになっている。

【0051】

また、本実施形態における第２の本体部３１の接続部３３の数量は、１つである（図１３に示すように）。接続部３３は、第２の本体部３１から第１の本体部２１に向かって延びるように形成されており、第２の本体部３１に対して垂直であり、かつ、筐体１１を貫通しているので、接続部３３を第１の本体部２１に接続することで、２つの中心線ＭＬのうちの一方を通る給電点４を形成するようになる。つまり、本実施形態のアンテナ構造体１００Ｃの給電点の数量は１つである。

【0052】

当然ながら、本実施形態のアンテナ構造体１００Ｃは、実用上の要求に応じて第２実施形態のリフレクター６を配置することも可能であり、その詳細についてはここでは説明しない。
［第４の実施形態］

【0053】

図１５から図１７を参照すると、本発明の第４の実施形態は、アンテナ構造体１００Ｄを提供する。本実施形態に係るアンテナ構造体１００Ｄは、第１実施形態に係るアンテナ構造体１００Ａと類似しており、その類似点については、ここでは繰り返さない。本実施形態と第１の実施形態との相違点は、主に、本実施形態に係るアンテナ構造体１００Ｄの偏波モードが円偏波であることにある。言い換えれば、偏波モードが円偏波でないアンテナ構造体は、本発明のアンテナ構造体１００Ｄではない。

【0054】

具体的には、本実施形態の第１のアンテナ２の第１の本体部２１は、対角線ＤＬ２を有しており、対角線ＤＬ２は、４つの側縁部のうちの２つの側縁部間の接続位置と、４つの側縁部のうちの別の２つの側縁部間の接続位置とを通過する。また、対角線ＤＬ２は、第１の本体部２１の中心位置Ｐ２を通過する。

【0055】

また、本実施形態の第１の本体部２１の４つの側縁部のそれぞれは、第１の延在部のうちの少なくとも２つの延在部に接続されている。また、第１の本体部２１の４つの側縁部のそれぞれにおいて、対角線ＤＬ２に隣接する第１の延在部２２’の長さは、他の第１の延在部２２の長さよりも小さい。

【0056】

実際には、第１の延在部の数量と第２の延在部３２の数量とは一致しない。さらに、第１の本体部２１の４つの側縁部のそれぞれは、４つの第１の延在部に接続されていてもよく、第２の本体部３１の４つの側縁部のそれぞれは、２つの第２の延在部に接続されていてもよい。この場合、第１の延在部の２つ毎に、第２の延在部３２の１つに位置が対応している。

【0057】

さらに、第１の本体部２１の４つの側縁部を、第１の側縁部Ｓ２１１、第２の側縁部Ｓ２１２、第３の側縁部Ｓ２１３、および第４の側縁部Ｓ２１４とし、第１の側縁部Ｓ２１１の位置と第３の側縁部Ｓ２１３の位置とは互いに対向し、第２の側縁部Ｓ２１２の位置と第４の側縁部Ｓ２１４の位置とは互いに対向する。第１の本体部２１の対角線ＤＬ２は、第１の側縁部Ｓ２１１と第２の側縁部Ｓ２１２との接続位置と、第３の側縁部Ｓ２１３と第４の側縁部Ｓ２１４との接続位置とを通る。第１の側縁部Ｓ２１１または第３の側縁部Ｓ２１３における第１の延在部に向いて観察するとき、最も右端に位置する第１の延在部２２’の長さは、他の第１の延在部の長さよりも小さい。第２の側縁部Ｓ２１２または第４の側縁部Ｓ２１４における第１の延在部に向いて観察するとき、最も左端部に位置する第１の延在部２２’の長さは、他の第１の延在部２２の長さよりも小さい。

【0058】

なお、本実施形態のアンテナ構造体１００Ｄでは、第１のアンテナに、第３実施形態の第２のアンテナの技術的特徴を適用したものである。そのため、アンテナ構造体１００Ｄが生成する放射パターンは、第３実施形態の放射パターン（図１４に示す）と実質的に同じであると考えられる。つまり、対角線ＤＬ２に隣接する第１の延在部２２’の長さと、他の第１の延在部２２の長さとの差によって、第１のアンテナ２の周波数と第２のアンテナ３の周波数とが一致しないため、本実施形態のアンテナ構造体１００Ｄの放射パターンは、円環状、すなわち円偏波となる。

【0059】

また、本実施形態における第２の本体部３１の接続部の数量は１つである。接続部３３は、第２の本体部３１から第１の本体部２１に向かって延びるように形成されており、第２の本体部３１に対して垂直であり、かつ、筐体１１を貫通しているので、接続部３３を第１の本体部２１に接続することで、２つの中心線ＭＬのうちの一方を通る給電点４を形成する。つまり、本実施形態のアンテナ構造体１００Ｄの給電点の数量は１つである。

【0060】

当然ながら、本実施形態のアンテナ構造体１００Ｄは、実用上の要求に応じて第２実施形態のリフレクター６との配置も可能であり、その詳細についてはここでは説明しない。
［第５の実施形態］

【0061】

図１９から図２１を参照されたい。本発明の第５の実施形態で、アンテナ構造体１００Ｅが提供される。本実施形態におけるアンテナ構造体１００Ｅは、第１の実施形態におけるアンテナ構造体１００Ａと類似しており、その類似点については、ここでは繰り返さない。本実施形態と第１の実施形態との違いは、主に、本実施形態におけるアンテナ構造体１００Ｅの偏波モードが円偏波であることにある。言い換えれば、偏波モードが円偏波でないアンテナ構造体は、本発明のアンテナ構造体１００Ｅではない。

【0062】

具体的には、図１９および図２０に示すように、本実施形態のアンテナ構造体１００Ｅは、絶縁プレート７およびマイクロストリップライン８をさらに含む。絶縁プレート７は、第１のアンテナ２上に配置されており、絶縁プレート７は、第１の本体部２１と平行に配置されていてもよい。

【0063】

マイクロストリップライン８は、絶縁プレート７の第１の本体部２１から離れた側に配置されており、マイクロストリップライン８は、２つの接点８１と、インピーダンス変換点８２とを有している。２つの接点８１は、第１のアンテナ２および第２のアンテナ３と電気的に接続されており、２つの接点８１の位相差は９０度である。インピーダンス変換点８２は、２つの接点８１に電気的に接続されている。

【0064】

詳細には、マイクロストリップライン８の２つの部分を絶縁プレート７に直交投影して規定される領域は、第２のアンテナ３の２つの接続部３３を絶縁プレート７上に直交投影して規定される領域と重なっている。マイクロストリップライン８の２つの部分は、絶縁プレート７を通過し、２つの接続部３３にそれぞれ電気的に接続されているので、２つの接点８１のそれぞれは、マイクロストリップライン８の２つの部分の一方と２つの接続部３３の一方との間の電気的接続位置に形成されている。

【0065】

さらに、図２０に示すように、２つの接点８１を絶縁プレート７上に直交投影することで２つの第１の投影点Ａ１がそれぞれ定義され、第２の本体部３１の中心位置Ｐ３を絶縁プレート７上に直交投影することで第２の投影点Ａ２が定義される。第２の投影点Ａ２と一方の第１の投影点Ａ１とを通る第１の仮想線ＭＬ１は、第２の投影点Ａ２と他方の第１の投影点Ａ１とを通る第２の仮想線ＭＬ２と直交している。

【0066】

また、第２の本体部３１にインピーダンス変換点８２を直交投影して規定される位置は、第２の投影点Ａ２に隣接しており、インピーダンス変換点８２を用いて第１のアンテナ２と第２のアンテナ３のインピーダンス変換を行うことができる。

【0067】

さらに、本実施形態では、アンテナ構造体１００Ｅは、マイクロストリップライン８に電気的に結合された給電点４を有し、給電点４を絶縁プレート７上に直交して投影することで定義される投影点Ａ３は、第１の仮想線ＭＬ１上に位置している。また，２つの接地素子５を絶縁プレート７に直交投影して定義される２つの位置が、それぞれ第１の仮想線ＭＬ１および第２の仮想線ＭＬ２上に位置している。

【0068】

図２１を参照すると、図は、アンテナ構造体１００Ｅによる放射パターンを示す模式図である。図２１では、５つの線Ｇ１～Ｇ５を有し２１、線Ｇ１はトータルのゲイン値であり、線Ｇ２はθ方向のゲイン値であり、線Ｇ３はΦ方向のゲイン値であり、線Ｇ４は左方向のゲイン値であり、線Ｇ５は右方向のゲイン値である。図２１からわかるように、第１のアンテナ２の周波数と第２のアンテナ３の周波数は、２つの接点の位相差が９０度であることで不一致となり、本実施形態のアンテナ構造体１００Ｅの放射パターンは、円形、すなわち円偏波となることがわかる。
［実施形態の有益な効果］

【0069】

上記を纏めて、本願発明は、「第２の延在部のそれぞれが第２の本体部と平行ではなく、第２の延在部が第１の延在部と位置的に対応している」ことと、「第２の延在部と第１の延在部が共同で静電容量効果を発生させるように、第２の延在部と第１の延在部が所定の距離だけ離隔している」ことにより、アンテナ構造体を３次元構造にすることができる。また、アンテナ構造体が素子上に配置され、平面アンテナ構造体が持つのと同じ利得を持つ場合、アンテナ構造体はより効果的に占有面積を減らすことができる。

【0070】

以上に開示された内容は本発明の好ましい実施形態に過ぎず、これにより本発明の特許請求の範囲を制限するものではない。そのため、本発明の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。

【符号の説明】

【0071】

アンテナ構造 １００Ａ－１００Ｅ
絶縁シート １
接続部 ３３
筐体 １１
給電点 ４
設定孔 Ｈ１１
接地素子 ５
固定アーム １２
リフレクター ６
固定穴 Ｈ１２
底板 ６１
第１のアンテナ ２
反射層 ６２
第１の本体部 ２１
絶縁プレート ７
第１の側縁部 Ｓ２１１
マイクロストリップライン ８
第２の側縁部 Ｓ２１２
接点 ８１
第３の側縁部 Ｓ２１３
インピーダンス変換点 ８２
第４の側縁部 Ｓ２１４
中心線 ＭＬ
第１の延在部 ２２、２２’
第１の仮想線 ＭＬ１
第２のアンテナ ３
第２の仮想線 ＭＬ２
第２の本体部 ３１
対角線 ＤＬ２、ＤＬ３
第１の側縁部 Ｓ３１１
第１の投影点 Ａ１
第２の側縁部 Ｓ３１２
第２の投影点 Ａ２
第３の側縁部 Ｓ３１３
第３の投影点 Ａ３
第４の側縁部 Ｓ３１４
中心位置 Ｐ２、Ｐ３
第２の延在部 ３２，３２’
線 Ｇ１－Ｇ５

【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】