特許 7597399 アンテナ装置および無線装置

(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】2024-12-02

(45)【発行日】2024-12-10

(54)【発明の名称】アンテナ装置および無線装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 9/42 20060101AFI20241203BHJP

   H01Q 19/26 20060101ALI20241203BHJP

   H01Q 1/24 20060101ALI20241203BHJP

【ＦＩ】

H01Q9/42

H01Q19/26

H01Q1/24 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023036439

(22)【出願日】2023-03-09

(65)【公開番号】P2024127338

(43)【公開日】2024-09-20

【審査請求日】2023-03-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080816

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 朝道

(74)【代理人】

【識別番号】100098648

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 潔人

(72)【発明者】

【氏名】御倉 悠

【審査官】白井 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０５２３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１０８１４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１００８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１７５０４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ ９／４２

Ｈ０１Ｑ １９／２６

Ｈ０１Ｑ １／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端が給電点に接続され、金属面から所定の距離を空けて、当該面に平行に配置されるアンテナ素子と、
第一素子部と、前記第一素子部に接続され、前記金属面と非平行な第二素子部と、を備える電流誘導素子と、を備え、
前記電流誘導素子は、前記第一素子部の開放端が、前記アンテナ素子の開放端に容量結合し、前記第二素子部の開放端が、前記金属面と容量結合するよう配置される、アンテナ装置。

【請求項2】

請求項１記載のアンテナ装置であって、
前記第二素子部は、インダクタを備える、アンテナ装置。

【請求項3】

請求項１記載のアンテナ装置であって、
前記第二素子部は、前記金属面に垂直に配置される、アンテナ装置。

【請求項4】

請求項１記載のアンテナ装置であって、
前記アンテナ素子の前記開放端近傍と、前記第一素子部とは、同一平面上で、直交するよう配置される、アンテナ装置。

【請求項5】

請求項１記載のアンテナ装置であって、
前記電流誘導素子は、送受信の対象波長の略半波長の長さを有する、アンテナ装置。

【請求項6】

請求項１記載のアンテナ装置であって、
前記第二素子部の開放端と前記金属面との間の距離は、送受信の対象波長の０．００８倍から０．０２４倍である、アンテナ装置。

【請求項7】

請求項１記載のアンテナ装置であって、
前記アンテナ素子は、逆Ｌ字形状を有する、アンテナ装置。

【請求項8】

基準電位を有するグランド部と、
請求項１から７いずれか１項に記載のアンテナ装置と、
前記アンテナ装置に給電する前記給電点と、を備え、
前記グランド部は、前記給電点を介して前記アンテナ装置の前記アンテナ素子に接続され、当該アンテナ素子に前記基準電位を提供する無線装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナ装置および無線装置に関する。

【背景技術】

【0002】

アンテナ装置の小型化が進んでいる。例えば、大地面に垂直に配置される垂直素子部を備える無給電アンテナ素子を給電アンテナ素子の端部付近に備えることにより、垂直偏波の強度を強くするアンテナがある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１－１７５０４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

以下の分析は、本発明によって与えられたものである。

【0005】

特許文献１に開示の技術によれば、アンテナ効率を改善することができる。また、反射素子としての無給電アンテナ素子の長さを送受信の対象とする電波の波長の２分の１未満に短縮することができ、アンテナ装置の大型化を抑制することができる。さらに、給電アンテナ素子と無給電アンテナ素子とを近い位置に配置するため、追加のノイズ対策を必要としない。

【0006】

電波は、金属板に遮蔽されるため、金属板の反対側へは電波の届きが悪くなる。したがって、金属板直近にアンテナ装置を有する無線装置を設置する場合、金属板の反対側での電波強度やアンテナ装置の指向性が劣化する。本現象を回避するためには金属板と無線装置とを離したり、金属板の材質を変更したりといった対処が必要である。

【0007】

例えば、自動車に搭載される情報通信機器等の場合、アンテナ装置を有する無線装置を窓ガラスやルーフに取り付けることで車外にある基地局アンテナとの通信に必要な電波強度を確保しやすくしている。しかしながら、その分、ケーブルが長くなり、コスト増につながる。

【0008】

このような対処や変更なしで、金属板の反対側への電波強度を確保し、アンテナ装置の指向性劣化を緩和することが求められている。

【0009】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コストを抑え、使用場所に制約のないアンテナ装置および無線装置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】

【0010】

本発明の第一の視点によれば、
一端が給電点に接続され、金属面から所定の距離を空けて、当該面に平行に配置されるアンテナ素子と、
第一素子部と、前記第一素子部に接続され、前記金属面と非平行な第二素子部と、を備える電流誘導素子と、を備え、
前記電流誘導素子は、前記第一素子部の開放端が、前記アンテナ素子の開放端に容量結合し、前記第二素子部の開放端が、前記金属面と容量結合するよう配置される、アンテナ装置が提供される。

【0011】

本発明の第二の視点によれば、
基準電位を有するグランド部と、
上述のアンテナ装置と、
前記アンテナ装置に給電する前記給電点と、を備え、
前記グランド部は、前記給電点を介して前記アンテナ装置の前記アンテナ素子に接続され、当該アンテナ素子に前記基準電位を提供する無線装置が提供される。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、コストを抑え、使用場所に制約のないアンテナ装置および無線装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】（ａ）～（ｃ）は、第一実施形態の無線装置の構成の一例を説明するための説明図である。

【図2】（ａ）～（ｃ）は、比較のための無線装置の構成を説明するための説明図である。

【図3】（ａ）は、比較のための無線装置によるシミュレーション結果を、（ｂ）～（ｄ）は、第一実施形態の無線装置のシミュレーション結果を、それぞれ説明するための説明図である。

【図4】（ａ）～（ｃ）は、第二実施形態の無線装置の構成の一例を説明するための説明図である。

【図5】第二実施形態の無線装置のシミュレーション結果を説明するための説明図である。

【図6】（ａ）～（ｃ）は、第二実施形態の無線装置の実施例の構成および配置例を説明するための説明図である。

【図7】（ａ）～（ｃ）は、比較のための無線装置の構成および配置例を説明するための説明図である。

【図8】（ａ）は、実施例における比較のための無線装置によるシミュレーション結果を、（ｂ）は、実施例の無線装置のシミュレーション結果を、それぞれ説明するための説明図である。

【図9】（ａ）は、第二実施形態の無線装置の他の実施例の配置例を、（ｂ）は、比較のための無線装置の他の実施例における配置例を説明するための説明図である。

【図10】（ａ）は、他の実施例における比較のための無線装置によるシミュレーション結果を、（ｂ）は、他の実施例の無線装置のシミュレーション結果を、それぞれ説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と呼ぶ。）の概要について図面を参照して説明する。なお、付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。また、以下の説明において、「Ａおよび／またはＢ」は、ＡまたはＢ、もしくは、ＡおよびＢという意味で用いる。

【0015】

＜＜第一実施形態＞＞
本実施形態のアンテナ装置１００ａを備える無線装置１００の構成を説明する。なお、以下の説明では、後述するグランド部の面をＸＹ平面とし、当該グランド部の面に垂直な方向をＺ軸とする座標系を用いて説明する。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は後述する。

【0016】

［無線装置の構成］
図１（ａ）は、本実施形態のアンテナ装置１００ａを備える無線装置１００の模式斜視図である。図１（ｂ）は、無線装置１００の上面図であり、図１（ｃ）は、無線装置１００を、Ｘ軸の正の方向から見た図である。

【0017】

これらの図に示すように、本実施形態の無線装置１００は、基板１０１ａと、グランド部（ＧＮＤ部）１０１と、給電点１０２と、アンテナ装置１００ａと、を備える。ＧＮＤ部１０１と給電点１０２とアンテナ装置１００ａの後述するアンテナ素子１０３とは、基板１０１ａ上に形成される。また、本実施形態の無線装置１００は、所定の面（例えば、１～１０ｍｍ程度の厚さの金属板１０５の面；金属面）から所定の距離をあけて、当該面に平行に配置される。

【0018】

本実施形態では、ＧＮＤ部１０１は、長方形の板状の導体部材である。例えば、銅等で構成される。ＧＮＤ部１０１は、送受信回路や信号処理回路等の電気回路の搭載部のアース導体である。ＧＮＤ部１０１は、長方形の一辺に設置される給電点１０２を介して、アンテナ装置１００ａの後述するアンテナ素子１０３と電気的に接続され、アンテナ素子１０３に基準電位（接地電位）を提供する。

【0019】

なお、以下、本明細書では、図１（ａ）～図１（ｃ）に示すように、ＧＮＤ部１０１の、給電点１０２が設けられる辺に平行な方向をＸ軸方向、ＸＹ平面上で、それに垂直な方向をＹ軸方向とする。

【0020】

給電点１０２は、アンテナ装置１００ａのアンテナ素子１０３への高周波電流の入力端およびアンテナ素子１０３からの高周波電流の出力端である。給電点１０２は、例えば、２端子を備え、一方の端子はアンテナ素子１０３に接続され、他方の端子はＧＮＤ部１０１に接続される。

【0021】

基板１０１ａは、樹脂等の電気絶縁材料で形成される平板上の部材である。用いられる樹脂は、例えば、ガラス布機材エポキシ樹脂等である。

【0022】

アンテナ装置１００ａは、アンテナ素子１０３と、電流誘導素子１０４と、を備え、対象とする電波の送受信を行う。対象とする電波としては、例えば、極超短波（ＵＨＦ：Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、マイクロ波（ＳＨＦ：Ｓｕｐｅｒ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）等があげられる。極超短波の波長は、１００ｍｍ～１０００ｍｍ程度、マイクロ波の波長は、１０ｍｍ～１００ｍｍ程度である。

【0023】

アンテナ素子１０３は、ＧＮＤ部１０１の給電点１０２が配置される辺に平行な平行部１０３ａと、平行部１０３ａに直交する直交部１０３ｂとを備える。図１（ａ）～図１（ｃ）に示すように、平行部１０３ａは、Ｘ軸に平行に配置され、直交部１０３ｂは、Ｙ軸に平行に配置される。直交部１０３ｂの一端は、給電点１０２に電気的に接続される。直交部１０３ｂの給電点１０２に接続していない端部は、平行部１０３ａに接続される。このように、アンテナ素子１０３は、例えば、平行部１０３ａと直交部１０３ｂとが垂直に接続された逆Ｌ字形状を有する。

【0024】

以下、アンテナ素子１０３の給電点１０２に接続される端部を給電端と呼ぶ。また、アンテナ素子１０３の平行部１０３ａの、直交部１０３ｂに接続されていない端部を開放端と呼ぶ。

【0025】

アンテナ素子１０３は、銅、真ちゅう、アルミニウム等の線状又は細長い板状の電気伝導体（以下、単に「導体」とも称する。）で形成される。また、アンテナ素子１０３は、基板１０１ａの導体パターンとして形成されてもよい。

【0026】

無線装置１００は、ＧＮＤ部１０１とアンテナ素子１０３とによりアンテナとして機能する。このため、ＧＮＤ部１０１のＹ軸方向の長さにアンテナ素子１０３の全長を加えた長さが送受信の対象とする電波の半波長程度またはそれ以下であることが望ましい。

【0027】

電流誘導素子１０４は、ｘｙ平面に平行に配置される第一素子部１０４ａと、一端が第一素子部１０４ａに接続される第二素子部１０４ｂと、を備える。

【0028】

第一素子部１０４ａの第二素子部１０４ｂに接続されていない端部（以下、第一素子部１０４ａの開放端と呼ぶ。）は、アンテナ素子１０３の平行部１０３ａの開放端の近傍に配置される。

【0029】

第一素子部１０４ａの開放端と平行部１０３ａの開放端とは、容量結合可能な距離に配置される。すなわち、第一素子部１０４ａの開放端と平行部１０３ａの開放端との距離ｄ１は、アンテナ素子１０３に給電すると、電流誘導素子１０４に高周波電流が励起され得る距離である。第一素子部１０４ａと、平行部１０３ａとは、ＸＹ平面上で直交するよう配置されることが望ましい。

【0030】

第二素子部１０４ｂの、第一素子部１０４ａと接続していない端部（以下、第二素子部１０４ｂの開放端と呼ぶ。）は、金属板１０５の近傍に配置される。第二素子部１０４ｂの開放端と金属板１０５との距離ｄ２は、電流誘導素子１０４に高周波電流が励起されると、金属板１０５に高周波電流が励起し得る距離である。すなわち、第二素子部１０４ｂの開放端は、金属板１０５の表面と、容量結合可能な距離に配置される。距離ｄ２は、送受信対象波長（励起される高周波）の波長の０.００８倍から０．０２４倍が望ましい。例えば、高周波の周波数が２．４ＧＨｚの場合、１～３ｍｍ、８００ＭＨｚの場合、３～９ｍｍが望ましい。高周波の周波数が２．４ＧＨｚの場合、特に、１ｍｍが望ましい。

【0031】

なお、第二素子部１０４ｂは、金属板１０５と非平行に配置される。例えば、第二素子部１０４ｂは、金属板１０５の板面に垂直に配置されることが望ましい。すなわち、第二素子部１０４ｂは、Ｚ軸に平行に配置されることが望ましい。垂直に配置されることにより、電磁結合作用に関し、最大の効果が得られる。一方、電流誘導素子１０４の第二素子部１０４ｂと金属板１０５とを平行に配置すると効果が最小化する。

【0032】

電流誘導素子１０４の材質は、導電体であればよい。電流誘導素子１０４は、例えば、銅、真ちゅう、アルミニウム等の線状又は細長い板状の導体で形成される。また、電流誘導素子１０４は、プリント配線基板の導体パターンとして形成されてもよいし、銅テープで形成されてもよい。なお、電流誘導素子１０４の共振周波数は、アンテナ素子１０３の共振周波数と一致することが望ましい。また、電流誘導素子１０４は、例えば、プラスチック製の筐体の側面に貼り付けて固定される。

【0033】

電流誘導素子１０４の全長は、電流誘導素子１０４と金属板１０５の関係性に影響を受けるが、送受信の対象とする電波の半波長程度が望ましい。

【0034】

［無線装置の動作］
次に、本実施形態の無線装置１００の動作について説明する。本実施形態では、給電点１０２からアンテナ素子１０３に高周波電流が供給され、アンテナ素子１０３に高周波電流が流れると、アンテナ素子１０３の平行部１０３ａと電流誘導素子１０４の第一素子部１０４ａとが近接しているため、電磁結合作用によって、電流誘導素子１０４に高周波電流が励起される。なお、電流誘導素子１０４に励起される高周波電流の強さは、アンテナ素子１０３に流れる高周波電流の強さに依存する。

【0035】

さらに、電流誘導素子１０４に電流が流れると、電流誘導素子１０４の第二素子部１０４ｂの開放端と金属板１０５とが近接しているため、同様に、電磁結合作用によって、金属板１０５に高周波電流が励起される。これにより、金属板１０５の、電流誘導素子１０４の第二素子部１０４ｂの開放端が近接する面と反対側への放射量が増加する。すなわち、反対側の電波強度が増大する。

【0036】

［シミュレーション］
次に、上記実施形態の無線装置１００による金属板１０５の放射特性のシミュレーション結果を示す。ここでは、給電点１０２から周波数が２．４ＧＨｚの高周波電流を供給した場合の、金属板１０５の放射特性を示す。

【0037】

なお、シミュレーションで用いた無線装置１００は、図１（ｃ）に示すように、電流誘導素子１０４の全長（Ｌ１＋Ｌ２）を、０．４波長とした。すなわち、電流誘導素子１０４の全長（Ｌ１＋Ｌ２）を、５０ｍｍ、そのうち、第一素子部１０４ａの長さ（Ｌ１）を３０ｍｍ、第二素子部１０４ｂの長さ（Ｌ２）を２０ｍｍとした。また、無線装置１００と金属板１０５との距離（Ｌ２）を、２０ｍｍとした。アンテナ素子１０３の平行部１０３ａの開放端と電流誘導素子１０４の第一素子部１０４ａの開放端との間の距離ｄ１を、１ｍｍとした。また、第二素子部１０４ｂの開放端と金属板１０５の距離ｄ２を、１ｍｍとした。なお、金属板１０５のサイズ（Ｘ軸方向の長さ×Ｙ軸方向の長さ）を、３００ｍｍ×３００ｍｍとし、厚みを５ｍｍとした。

【0038】

ここでは、比較のために、電流誘導素子１０４を備えないアンテナ装置２００ａを有する無線装置２００の放射パターンも示す。用いた無線装置２００は、図２（ａ）～図２（ｃ）に示すように、電流誘導素子１０４を備えない点以外の構成は、全て無線装置１００と同じとした。すなわち、この無線装置２００では、アンテナ装置２００ａは、アンテナ素子１０３のみ備える。

【0039】

図３（ａ）は、無線装置２００による、ＹＺ平面の放射パターンである。また、図３（ｂ）は、本実施形態の無線装置１００によるＹＺ平面の放射パターンである。

【0040】

金属板１０５の、無線装置１００（無線装置２００）を設置した側と反対側の面からの放射は、９０度から２７０度部分で示される。図３（ａ）および図３（ｂ）の結果を比較すると、無線装置２００の９０度から２７０度区間の平均利得は－２０．４ｄＢｉであるのに対し、本実施形態の無線装置１００の９０度から２７０度区間の平均利得は－１２．９ｄＢｉである。電流誘導素子１０４を付加すると、それがない場合と比較して、金属板１０５の反対側の面における平均利得が、７．５ｄＢ改善することがわかる。

【0041】

なお、図３（ｃ）および図３（ｄ）は、第二素子部１０４ｂの開放端と金属板１０５の距離ｄ２を、それぞれ、２ｍｍおよび３ｍｍとした場合の放射パターンを参考として示す。これらの場合も、それぞれ、３．６ｄＢ、１．７ｄＢ、改善していることがわかる。

【0042】

以上説明したように、本実施形態では、無線装置１００に内蔵されたアンテナ装置１００ａの先端近くに、電流誘導素子１０４を備える。そして、この電流誘導素子１０４を、電波を外側に放射したい金属板１０５の内側直近に設置する。これにより、本実施形態の無線装置１００のアンテナ装置１００ａによれば、電流誘導素子１０４に励起された電流を金属板１０５の反対側の面に流すことができる。したがって、金属板１０５の反対側への無線装置１００による電波の放射強度を確保でき、無線装置１００の指向性が増強される。

【0043】

したがって、本実施形態の無線装置１００によれば、金属板１０５による電波の遮蔽を低減することができ、金属板１０５の近傍に無線装置１００を設置したとしても性能が確保できる。よって、アンテナ装置１００ａを有する無線装置１００とそれを介して電波の送受信を行う機器との一体化を実現できるとともに、金属板１０５等の電波遮蔽度の高い部材への無線装置１００の設置が可能となる。すなわち、無線装置１００の設置環境の制約が低減する。

【0044】

＜＜第二実施形態＞＞
本発明の第二実施形態を説明する。本実施形態の無線装置１１０のアンテナ装置１１０ａは、電流誘導素子１０４にインダクタ１１６を付加し、小型化を図る。以下、本実施形態について、第一実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。

【0045】

図４（ａ）は、本実施形態のアンテナ装置１１０ａを備える無線装置１１０の模式斜視図である。図４（ｂ）は、無線装置１１０の上面図であり、図４（ｃ）は、無線装置１１０を、Ｘ軸の正の方向から見た図である。

【0046】

これらの図に示すように、本実施形態の無線装置１１０は、基板１０１ａと、グランド部（ＧＮＤ部）１０１と、給電点１０２と、アンテナ装置１１０ａと、を備える。ＧＮＤ部１０１と給電点１０２とアンテナ装置１１０ａの後述するアンテナ素子１０３とは、基板１０１ａ上に形成される。また、本実施形態の無線装置１１０は、金属板１０５から所定の距離をおいて、金属板１０５の板面に平行に配置される。ＧＮＤ部１０１、給電点１０２および基板１０１ａの詳細は、第一実施形態と同様である。

【0047】

本実施形態のアンテナ装置１１０ａは、アンテナ素子１０３と、電流誘導素子１１４と、を備え、対象とする電波の送受信を行う。対象とする電波は、第一実施形態と同様である。また、アンテナ素子１０３の構成等も第一実施形態と同様である。

【0048】

電流誘導素子１１４は、ｘｙ平面に平行に配置される第一素子部１１４ａと、一端が第一素子部１１４ａに接続される第二素子部１１４ｂと、インダクタ１１６と、を備える。第一素子部１１４ａと第二素子部１１４ｂとの詳細は、第一実施形態の同名の構成と同様である。また、インダクタ１１６は、電流誘導素子１１４の、例えば、第二素子部１１４ｂに取り付けられる。

【0049】

本実施形態では、インダクタ１１６を、電流誘導素子１１４に付加することで、電流誘導素子１１４の実効長を長くする。それにより、電流誘導素子１１４の実長を短くすることができる。

【0050】

本実施形態の無線装置１１０の動作は、第一実施形態の無線装置１００の動作と同様である。

【0051】

［シミュレーション］
本実施形態の無線装置１１０による金属板１０５の放射特性のシミュレーション結果を示す。ここでは、第一実施形態同様、給電点１０２から周波数が２．４ＧＨｚの高周波電流を供給した場合の、金属板１０５の放射特性を示す。

【0052】

なお、シミュレーションの条件は、基本的に第一の実施形態と同様である、ただし、図４（ｃ）に示すように、電流誘導素子１１４の全長（Ｌ１＋Ｌ２）を、３０ｍｍ、そのうち、第一素子部１１４ａの長さ（Ｌ１）を１０ｍｍ、第二素子部１１４ｂの長さ（Ｌ２）を２０ｍｍとした。そして、第二素子部１１４ｂにインダクタ１１６を取り付けた。取り付けたインダクタ１１６の容量は１０ｎＨである。

【0053】

図５は、無線装置１１０による、ＹＺ平面の放射パターンである。上述のように、金属板１０５の、アンテナ装置１１０ａの設置側とは反対側の面からの放射は、９０度から２７０度部分で示される。

【0054】

本図に示すように、本実施形態の無線装置１１０の場合、９０度から２７０度区間の平均利得は－１３．５ｄＢｉである。図３（ａ）に示す、電流誘導素子１０４がない場合の無線装置２００と比較すると、６．９ｄＢ改善している。また、第一実施形態の無線装置１００と比較しても、電流誘導素子１１４の全長を、アンテナ装置１００ａの電流誘導素子１０４の全長より２０ｍｍ小型化（短く）した上で、無線装置１００の結果と遜色ない結果が得られることがわかる。

【0055】

以上説明したように、本実施形態の無線装置１１０によれば、第一実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態の無線装置１１０によれば、電流誘導素子１１４に、インダクタ１１６を備える。これにより、電流誘導素子１１４の実効長が長くなるため、より短い電流誘導素子１１４で、第一実施形態と同様の効果が得られる。したがって、第一実施形態と同様の効果を得ながら、小型化を図ることができる。

【0056】

＜実施例１＞
次に、第二実施形態の無線装置１１０を、自動車のピラーの車内側に設置した状態を模した場合の、放射特性のシミュレーション結果を示す。設置した状態を、図６（ａ）～図６（ｃ）に示す。

【0057】

ここでは、上記金属板１０５の替わりに、自動車ピラーに模した金属板１０７が用いられる。ピラーを模した金属板１０７のサイズ（Ｘ軸方向の長さ×Ｙ軸方向の長さ）は、６００ｍｍ×６０ｍｍとした。その他のシミュレーション条件は、上記第二実施形態と同様である。

【0058】

本実施例においても、図７（ａ）～図７（ｃ）に示すように、無線装置２００を同じ金属板１０７に取り付けた場合の放射特性を比較例として示す。金属板１０７のサイズ以外のシミュレーション条件は、上記第一実施形態と同様である。

【0059】

図８（ａ）は、無線装置２００によるＹＺ平面の放射パターンであり、図８（ｂ）は、第二実施形態の無線装置１１０によるＹＺ平面の放射パターンである。ここでは、上記実施形態と同様の周波数の高周波電流を給電点１０２から給電した場合の金属板１０７の放射特性を示す。

【0060】

図８（ａ）および図８（ｂ）の結果を比較すると、無線装置２００の９０度から２７０度区間の平均利得は－９．９ｄＢｉであるのに対し、第二実施形態の無線装置１１０の９０度から２７０度区間の平均利得は－６．７ｄＢｉである。電流誘導素子１１４を付加すると、それがない場合と比較して、金属板１０７の反対側の面における平均利得が、３．２ｄＢ改善することがわかる。

【0061】

＜実施例２＞
次に、第二実施形態の無線装置１１０を、シーリングルータの天面側に設置した状態を模した場合の、放射特性のシミュレーション結果を示す。シーリングルータは、例えば、ＷｉＦｉルータ機能搭載のＬＥＤシーリングライトである。なお、上記金属板１０５の替わりに、シーリングライト（シーリングルータ）の天面を模した金属板１０８を用いた。設置した状態を、図９（ａ）に示す。

【0062】

ここでは、金属板１０８は円形状であり、その直径を、４００ｍｍとした。

【0063】

本実施例においても、比較のため、図９（ｂ）に示すように、無線装置２００を同じ金属板１０８に取り付けた場合の放射特性のシミュレーション結果も示す。

【0064】

図１０（ａ）は、無線装置２００によるＹＺ平面の放射パターンであり、図１０（ｂ）は、第二実施形態の無線装置１１０によるＹＺ平面の放射パターンである。ここでは、上記実施形態と同様の周波数の高周波電流を給電点１０２から給電した場合の金属板１０８の放射特性を示す。

【0065】

図１０（ａ）および図１０（ｂ）の結果を比較すると、無線装置２００の９０度から２７０度区間の平均利得は－２１．５ｄＢｉであるのに対し、第二実施形態の無線装置１１０の９０度から２７０度区間の平均利得は－１０．６ｄＢｉである。電流誘導素子１１４を付加すると、それがない場合と比較して、金属板１０８の反対側の面における平均利得が、１０．９ｄＢ改善することがわかる。

【0066】

＜変形例１＞
上記各実施形態では、アンテナ素子１０３が逆Ｌ字形状を有するものとして記載したが、これに限定されない。例えば、直線状の導体であってもよい。この場合であっても、電流誘導素子１０４、１１４は、アンテナ素子１０３に対し、直交配置が望ましい。

【0067】

＜変形例２＞
また、電流誘導素子１０４、１１４の第一素子部１０４ａ、１１４ａは、アンテナ素子１０３と同一平面に配置しているが、これに限定されない。アンテナ素子１０３の平行部１０３ａの開放端と、電流誘導素子１０４の第一素子部１０４ａの開放端とが、容量結合可能であり、高周波電流が励起され得る距離であればよい。例えば、アンテナ素子１０３が配置される面と異なる面であって、アンテナ素子１０３が配置される面と平行な面に配置されてもよい。

【0068】

以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、各図面に示したネットワーク構成、各要素の構成は、本発明の理解を助けるための一例であり、これらの図面に示した構成に限定されるものではない。

【0069】

上記の実施形態および変形例の一部又は全部は、以下に付記する形態のように記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
一端が給電点に接続され、金属面から所定の距離を空けて、当該面に平行に配置されるアンテナ素子と、
第一素子部と、前記第一素子部に接続され、前記金属面と非平行な第二素子部と、を備える電流誘導素子と、を備え、
前記電流誘導素子は、前記第一素子部の開放端が、前記アンテナ素子の開放端に容量結合し、前記第二素子部の開放端が、前記金属面と容量結合するよう配置される、アンテナ装置。
（付記２）
付記１記載のアンテナ装置において、
前記第二素子部は、インダクタを備えることが望ましい。
（付記３）
付記１または２記載のアンテナ装置において、
前記第二素子部は、前記金属面に垂直に配置されることが望ましい。
（付記４）
付記１から３のいずれかに記載のアンテナ装置において、
前記アンテナ素子の前記開放端近傍と、前記第一素子部とは、同一平面上で、直交するよう配置される、アンテナ装置。
（付記５）
付記１から４のいずれかに記載のアンテナ装置において、
前記電流誘導素子は、送受信の対象波長の略半波長の長さを有することが望ましい。
（付記６）
請求項１から５のいずれかに記載のアンテナ装置において、
前記第二素子部の開放端と前記金属面との間の距離は、送受信の対象波長の０．００８倍から０．０２４倍であることが望ましい。
（付記７）
請求項１から６のいずれかに記載のアンテナ装置において、
前記アンテナ素子は、逆Ｌ字形状を有することが望ましい。
（付記８）
基準電位を有するグランド部と、
付記１から７のいずれかに記載のアンテナ装置と、
前記アンテナ装置に給電する前記給電点と、を備える無線装置。

【0070】

なお、上記の特許文献等の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。

【符号の説明】

【0071】

１００：無線装置、１００ａ：アンテナ装置、１０１：ＧＮＤ部、１０１ａ：基板、１０２：給電点、１０３：アンテナ素子、１０３ａ：平行部、１０３ｂ：直交部、１０４：電流誘導素子、１０４ａ：第一素子部、１０４ｂ：第二素子部、１０５：金属板、１０７：金属板、１０８：金属板、
１１０：無線装置、１１０ａ：アンテナ装置、１１４：電流誘導素子、１１４ａ：第一素子部、１１４ｂ：第二素子部、１１６：インダクタ、
２００：無線装置、２００ａ：アンテナ装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】