特許 7616971 アンテナ装置及びアンテナ装置の製造方法

(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】2025-01-08

(45)【発行日】2025-01-17

(54)【発明の名称】アンテナ装置及びアンテナ装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/22 20060101AFI20250109BHJP

   H01Q 13/10 20060101ALI20250109BHJP

   H01P 11/00 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

H01Q1/22 Z

H01Q13/10

H01P11/00

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021140387

(22)【出願日】2021-08-30

(65)【公開番号】P2023034241

(43)【公開日】2023-03-13

【審査請求日】2023-11-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000226932

【氏名又は名称】日星電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100164471

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 大和

(74)【代理人】

【識別番号】100176728

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 慎吾

(72)【発明者】

【氏名】竹内 陽祐

(72)【発明者】

【氏名】笠原 久稔

(72)【発明者】

【氏名】岡村 陽介

(72)【発明者】

【氏名】高村 祐

(72)【発明者】

【氏名】望月 太貴

【審査官】麻生 哲朗

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２５８５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０９６６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００５１９７４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００３－３４２９６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ １／２２

Ｈ０１Ｑ １３／１０

Ｈ０１Ｐ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スリット孔が形成された金属板によって構成されている第１のアンテナ部と、
構造物に取り付けられて、前記第１のアンテナ部が該構造物に対して固定されるように、前記第１のアンテナ部を支持する支持部と、
導電性の部材を含み、一端において、前記第１のアンテナ部と電気的に接続されている接続部と、
前記第１のアンテナ部と連接して設けられ、前記金属板の法線方向に延在する側面部と、
前記側面部に連接して設けられ、前記金属板に平行な面を有する底面部と、
前記底面部における、前記第１のアンテナ部に対向する側とは反対側に取り付けられた第２のアンテナ部と、
を備え、
前記支持部は、前記側面部に取り付けられているアンテナ装置。

【請求項2】

前記底面部は、金属材料によって形成されている、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項3】

スリット孔が形成された金属板によって構成されている第１のアンテナ部と、
構造物に取り付けられて、前記第１のアンテナ部が該構造物に対して固定されるように、前記第１のアンテナ部を支持する支持部と、
導電性の部材を含み、一端において、前記第１のアンテナ部と電気的に接続されている接続部と、
前記第１のアンテナ部と連接して設けられ、前記金属板の法線方向に延在する側面部と、
を備え、
前記支持部は、前記側面部に取り付けられ、前記側面部における、前記第１のアンテナ部に連接する側とは反対側の端部から連接して外側に突出しているアンテナ装置。

【請求項4】

前記側面部は、金属材料によって形成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項5】

スリット孔が形成された金属板によって構成されている第１のアンテナ部と、
構造物に取り付けられて、前記第１のアンテナ部が該構造物に対して固定されるように、前記第１のアンテナ部を支持する支持部と、
導電性の部材を含み、一端において、前記第１のアンテナ部と電気的に接続されている接続部と、
前記第１のアンテナ部と連接して設けられ、前記金属板の法線方向に延在する側面部と、
を備え、
前記支持部は、前記側面部に取り付けられ、
前記側面部は、金属材料によって形成されているアンテナ装置。

【請求項6】

前記スリット孔は、広幅部と、前記広幅部に隣接して配置されている細幅部とを含み、
前記細幅部の短手方向の長さは、前記広幅部の短手方向の長さよりも短い、請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項7】

金属材料によって形成された、矩形状のスリット孔が形成された、矩形状の板面から、四隅の正方形の領域である正方形領域を切り取るステップと、
前記板面の辺の方向に沿って配列されている２つの前記正方形領域の間の領域である折り代領域それぞれと、前記正方形領域及び前記折り代領域とは異なる領域である中央領域との境界線を互いに同じ方向に折り曲げるステップと、
前記折り代領域それぞれにおける、前記境界線と平行な線分であって、該折り代領域を２分する線分である境界平行線を前記方向とは反対の方向に折り曲げるステップと、
前記スリット孔の側面にケーブルの一端を接続させるステップと、
を含む、アンテナ装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナ装置及びアンテナ装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

市場拡大が見込まれるＩｏＴ（Internet of Things）分野において、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）の通信方式を用いることが知られている（非特許文献１）。ＬＰＷＡ、Ｗｉ-Ｆｉ（登録商標）、５Ｇ、６Ｇ等の電波は、直進性が高く、通信距離が短いため、多数のアンテナを設置することが望まれている。

【0003】

そこで、多数のアンテナの設置を実現するために、室内外を問わず、既存の構造物にアンテナを取り付けること望まれている。このとき、アンテナを構造物に取り付けることによって、構造物の美観が損なれないようにすることが要求されている。このため、目立たない外観を有し、構造物に後付けすることが可能なガラスアンテナが提供されている（非特許文献２）。

【0004】

また、特製のマンホールの鉄蓋にアンテナを内蔵させることによって、アンテナが外力により損傷を受けることを抑制しつつ、車両の障害とならないように路面に取り付ける技術も開発されている（非特許文献３）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【文献】ＮＴＴ西日本、「ＩｏＴ事業拡大のためのＬｏＲａＷＡＮ（登録商標）の事業化」、ＮＴＴ技術ジャーナル、２０１８年１０月号、pp.44-47

【文献】ＡＧＣ、「ＡＧＣの『窓を基地局化するガラスアンテナ』５Ｇ対応の開発が完了」、［online］、［令和３年７月５日検索］、インターネット＜URL:https://www.agc.com/news/detail/1200821_2148.html＞

【文献】明電舎、「管きょリアルタイム監視用マンホールアンテナ」、［online］、［令和３年７月５日検索］、インターネット＜URL: https://www.meidensha.co.jp/catalog/bb/BB524-3291.pdf＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述したガラスアンテナのような脆性材料によって構成されるアンテナが、金属又は鉄筋コンクリートによって構成される構造物に取り付けられている場合、アンテナは、構造物が耐えうる外力と同等の外力に耐えることができない。このため、構造物が外力に対して損傷を受けない状況においても、アンテナは損傷を受けやすいことがある。したがって、アンテナが構造物に取り付けられる場合、該アンテナには、該アンテナが取り付けられる構造物と同等の靭性を有することが要求されている。また、アンテナが該構造物と同等の靭性を有するために、上述したような、構造物にアンテナを内蔵する手法には、高い作業負荷が発生し、高コストとなっている。

【0007】

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、高い作業負荷が発生し、高コストとなるのを抑制しつつ、構造物と同等の靭性を有することができるアンテナ装置及びアンテナ装置の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

一実施形態に係るアンテナ装置は、スリット孔が形成された金属板によって構成されている第１のアンテナ部と、構造物に取り付けられて、前記第１のアンテナ部が該構造物に対して固定されるように、前記第１のアンテナ部を支持する支持部と、導電性の部材を含み、一端において、前記第１のアンテナ部と電気的に接続されている接続部と、を備える。

【0009】

一実施形態に係るアンテナ装置の製造方法は、金属材料によって形成された、矩形状のスリット孔が形成された、矩形状の板面から、該板面の各角をそれぞれ１つの角とする正方形の領域である正方形領域を切り取るステップと、前記板面の辺の方向に沿って配列されている２つの前記正方形領域の間の領域である折り代領域それぞれと、前記正方形領域及び前記折り代領域とは異なる領域である中央領域との境界線を互いに同じ方向に折り曲げるステップと、前記折り代領域それぞれにおける、前記境界線と平行な線分である境界平行線を前記方向とは反対の方向に折り曲げるステップと、前記スリット孔にケーブルの一端を接続させるステップと、を含む。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、作業負荷を抑制しつつ、構造物と同等の靭性を有することができるアンテナ装置及びアンテナ装置の製造方法を提供することにある。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施形態に係るアンテナ装置の一例を示す図である。

【図2】図１に示すアンテナ装置が取り付けられる構造物の一例であるマンホールを説明するための図である。

【図3】図１に示すアンテナ装置を示す斜視図である。

【図4】図１に示すアンテナ装置の第１の変形例を示す図である。

【図5A】図１に示すアンテナ装置の第２の変形例を示す斜視図である。

【図5B】図５Ａに示すアンテナ装置を示す上面図である。

【図6】第２の実施形態に係るアンテナ装置の一例を示す斜視図である。

【図7】図６に示すアンテナ装置を示す斜視図である。

【図8】図６に示すアンテナ装置の第１の変形例を示す図である。

【図9】図６に示すアンテナ装置の第２の変形例を示す図である。

【図10A】図６に示すアンテナ装置の第３の変形例を示す図である。

【図10B】図１０Ａに示すアンテナ装置を示す側面図である。

【図10C】図１０Ａに示すアンテナ装置を示す底面図である。

【図11】第３の実施形態に係るアンテナ装置の一例を示す斜視図である。

【図12】図１１に示すアンテナ装置を製造するために用いられる金属板の一例である。

【図13】図１１に示すアンテナ装置を製造する方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜＜第１の実施形態＞＞
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0013】

＜アンテナ装置の構成＞
本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置１００の構成の一例を説明する。

【0014】

図１に示すように、アンテナ装置１００は、構造物ＳＴに取り付けられている。

【0015】

アンテナ装置１００は、内部装置２００と電気信号を送受信する。本例では、アンテナ装置１００は、有線通信により、内部装置２００と電気信号を送受信してもよい。

【0016】

また、アンテナ装置１００は、外部装置３００と無線通信により電気信号を送受信する。本例では、アンテナ装置１００は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬｏＲａＷＡＮ（Long Range Wide Area Network）などの広域ネットワークにより、外部装置３００と電気信号を送受信する。

【0017】

内部装置２００は、アンテナ装置１００から送信された電気信号を受信し、アンテナ装置１００に電気信号を送信する送受信部、電気信号を制御する制御部、電源等を備える通信装置（第１の通信装置）である。内部装置２００は、構造物の内部Ｓ１側に配設される。

【0018】

外部装置３００は、例えば、内部装置２００によって取得された各種の情報を管理するサーバ等の通信装置（第２の通信装置）である。外部装置３００は、構造物の外部Ｓ２側に配設される。

【0019】

本実施形態における構造物ＳＴは、地中Ａ内の空間を画定するための構造物である。構造物ＳＴは、例えば、図２に示すような、地中Ａに埋設されたマンホール４００である。構造物ＳＴは、金属、コンクリート、又はレジンコンクリート等によって形成される。

【0020】

マンホール４００は、首部４１と、筐体４２と、鉄蓋４３とを備える。首部４１及び筐体４２は、例えば、鉄筋コンクリートによって形成されている。首部４１は、略円筒形状とすることができ、首部４１によって画定される空間は、構造物ＳＴの外部Ｓ２と連通している。筐体４２は、略直方体形状とすることができる。また、首部４１によって画定される空間と、筐体４２とによって画定される空間とは連通されている。

【0021】

鉄蓋４３は、マンホール４００が画定する内部Ｓ１側の空間と、外部Ｓ２側への空間との境界（マンホール４００の出入口）を覆う部材である。図２の例では、鉄蓋４３は、首部４１における外部Ｓ２側に配設されている。また、鉄蓋４３には、該鉄蓋４３を貫通する穴ＨＬが形成されている。

【0022】

図１及び図３に示すように、アンテナ装置１００は、アンテナ部１１と、支持部１２と、接続部１３とを備える。

【0023】

アンテナ部１１は、スリット孔ＳＨＬが形成された金属板によって構成されている。アンテナ部１１におけるスリット孔ＳＨＬの周辺に流れる電流が変化すると、該アンテナ部１１の周辺における磁場が変化することにより、アンテナ部１１は、電波を送信する。アンテナ部１１は、アクティブアンテナとして機能することもでき、パッシブアンテナとして機能することもできる。

【0024】

図３に示すように、スリット孔ＳＨＬは、アンテナ部１１を構成している金属板の面の法線方向（ｚ軸方向）から見て矩形である。本例では、アンテナ部１１は矩形であって、スリット孔ＳＨＬの短辺は、アンテナ部１１の短辺に平行であり、スリット孔ＳＨＬの長辺は、アンテナ部１１の長辺に平行である。

【0025】

スリット孔ＳＨＬは、外部装置３００と送受信する電波の波長λに応じた大きさを有することができる。例えば、スリット孔ＳＨＬの長辺の長さｘ１は０．７λ以上で０．８λ以下とすることができる。また、スリット孔ＳＨＬの短辺の長さｙ１は０．０２λ以上で０．０５λ以下とすることができる。また、スリット孔ＳＨＬの高さｚは波長λによらず、０．５ｍｍ以上で２．０ｍｍ以下とすることができる。

【0026】

スリット孔ＳＨＬは、該スリット孔ＳＨＬが設けられない状態で製造された金属板を切削加工することによって形成されてもよい。スリット孔ＳＨＬは、スリット孔ＳＨＬとともに金属板を成型することによって形成されてもよい。

【0027】

また、アンテナ部１１が屋外に配置される場合、アンテナ部１１の表面に樹脂プレートが設けられてもよい。これにより、アンテナ装置１００は、アンテナ部１１が屋外の物、人等に直接、接したり、風雨にさらされたりするのを抑制し、アンテナ部１１が受ける損傷を低減することができる。

【0028】

支持部１２は、構造物ＳＴに取り付けられて、該構造物ＳＴに対して固定されるようにアンテナ部１１を支持する。支持部１２は、アンテナ部１１の端部に設けられた、該アンテナ部１１を構成する金属板が延在する方向に突出している。図３に示す例では、支持部１２は、金属板が形成する矩形の各辺の略中央部分に設けられ、該各辺と直交する方向に突出している。支持部１２は、アンテナ部１１と一体となって設けられていてもよいし、アンテナ部１１に取り付けられることによって設けられてもよい。

【0029】

支持部１２は、ネジ、接着剤貼付等を用いることによって構造物ＳＴに取り付けられる。図２に示すように、構造物ＳＴがマンホール４００である例において、支持部１２は、例えば、アンテナ部１１が鉄蓋４３の穴ＨＬを覆うように、鉄蓋４３に取り付けられてもよい。また、支持部１２が、構造物ＳＴを形成する金属とは異なる種類の金属によって形成されている構成において、支持部１２と構造物ＳＴとの間に、樹脂等の絶縁材料によって形成された防食層が設けられてもよい。これにより、支持部１２及び構造物ＳＴにおける異種金属接合による腐食を抑制することができる。

【0030】

接続部１３は、導電性の部材を含み、一端において、アンテナ部１１と電気的に接続されている。また、接続部１３は、他端において、内部装置２００と電気的に接続されている。これにより、接続部１３は、アンテナ部１１と内部装置２００とを電気的に接続する。

【0031】

接続部１３は、同軸ケーブル１３１と、コネクタ１３２とを含んでもよい。このような構成において、同軸ケーブル１３１は、一端において、アンテナ部１１におけるスリット孔ＳＨＬの側面に接続される。具体的には、同軸ケーブル１３１の内部導体及び外部導体それぞれの一端は、アンテナ部１１におけるスリット孔ＳＨＬの側面に接続される。

【0032】

また、コネクタ１３２は、同軸ケーブル１３１と、ケーブルＣＢとを接続させる。ケーブルＣＢは、内部装置２００に接続されたケーブル２０１とコネクタ２０２によって接続されている。

【0033】

なお、アンテナ部１１は複数のスリット孔ＳＨＬを備え、複数のスリット孔ＳＨＬの側面それぞれに接続部１３が接続されてもよい。これにより、１つのスリット孔ＳＨＬが形成される場合に比べて、単位時間あたりに多くの電波を送信することができ、通信速度が向上される。また、複数のスリット孔ＳＨＬの位置及び方向が適宜設計されることによって、アンテナ装置１００は、鉄蓋４３から送信される電気信号に基づく電波の指向性をよりよく制御することができる。これに伴い、特に無給電中継する場合に顕著に発生する電波減衰を抑制することができる。

【0034】

以上、説明したように、第１の実施形態に係るアンテナ装置１００は、スリット孔ＳＨＬが形成された金属板によって構成されているアンテナ部１１と、構造物ＳＴに取り付けられて、該構造物ＳＴに対して固定されるようにアンテナ部１１を支持する支持部１２と、導電性の部材を含み、一端において、第１のアンテナ部１１と電気的に接続されている接続部１３と、を備える。これにより、アンテナ装置１００は、作業負荷及びコストを抑制しつつ、構造物と同等の靭性を有することができる。

【0035】

＜第１の変形例＞
上述した第１の実施形態において、アンテナ装置１００の接続部１３は、ケーブルＣＢコネクタ２０２、及びケーブル２０１を介して、内部装置２００に接続されているが、これに限られない。図４に示すように、アンテナ装置１００の接続部１３は、ケーブルＣＢ及びコネクタ２０２を介して、アンテナ２０３に接続されていてもよい。これにより、アンテナ装置１００がアンテナ２０３と有線通信により電気信号を送受信し、アンテナ２０３が無線通信により電気信号を内部装置２００と送受信する。

【0036】

アンテナ２０３は、指向性アンテナであることが好ましく、誘電体によって構成される内部基板及び内部基板上に設けられる指向性の導電パターンを含んでもよい。内部基板は、方形状であることが好ましい。指向性アンテナは、例えば、パッチアンテナ等とすることができる。

【0037】

＜第２の変形例＞
上述した第１の実施形態において、スリット孔ＳＨＬは、矩形であったが、これに限られない。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、スリット孔ＳＨＬは、矩形でなくてもよい。例えば、スリット孔ＳＨＬは、広幅部ＳＨＬ１と、広幅部ＳＨＬ１に隣接して配置されている細幅部ＳＨＬ２とを含んでもよい。細幅部ＳＨＬ２の短手方向の長さは、広幅部ＳＨＬ１の短手方向の長さよりも短い。細幅部ＳＨＬ２の短手方向（ｙ軸方向）の長さは、広幅部ＳＨＬ１の短手方向（ｙ軸方向）の長さよりも短い。これにより、インピーダンス整合をとることができる。

【0038】

図５Ａ及び図５Ｂに示す例では、スリット孔ＳＨＬは、２つの広幅部ＳＨＬ１と、１つの細幅部ＳＨＬ２とを含んでいる。２つの広幅部ＳＨＬ１のうちの一の広幅部ＳＨＬ１は、細幅部ＳＨＬ２のｘ軸方向の一方の端部に隣接して配置されている。また、他の広幅部ＳＨＬ１は、細幅部ＳＨＬ２のｘ軸方向の他方の端部に隣接して配置されている。ここで、２つの広幅部ＳＨＬ１及び１つの細幅部ＳＨＬ２は、ｘ軸方向に延在する辺の一方が１つの直線上にあるように配置されている。

【0039】

さらに、ｘ軸方向における細幅部ＳＨＬ２の長さｘ２の１／２の長さは、第１のアンテナ部１１によって送信される電波の波長の１／８以下とすることができる。これにより、給電点近傍での電界が弱くなり、給電点から離れて位置する、スリット孔ＳＨＬの端部での電界が強くなるため、アンテナ装置１００は、放射効率を高めることができる。

【0040】

＜第３の変形例＞
上述した第１の実施形態において、接続部１３は、コネクタ１３２を含んだが、この限りではない。接続部１３は、コネクタ１３２を含まなくてもよく、このような構成において、同軸ケーブル１３１の他端は、内部装置２００またはアンテナ２０３に直接接続されてもよい。

【0041】

＜＜第２の実施形態＞＞
以下、本発明の第２の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0042】

＜アンテナ装置の構成＞
本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置１００－１の構成の一例を説明する。第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

【0043】

図６に示すように、アンテナ装置１００－１は、アンテナ部１１と、支持部１２－１と、接続部１３と、筐体部１４を備える。

【0044】

筐体部１４は、アンテナ部１１、及びスリット孔ＳＨＬを覆う仮想面とともに閉空間を形成する。筐体部１４は、側面部１４１と、底面部１４２とを含む。

【0045】

図６及び図７に示すように、側面部１４１は、アンテナ部１１と連接して設けられ、アンテナ部１１を構成する金属板の法線方向に延在する。すなわち、側面部１４１は、上述した閉空間の側面を画定する。本例では、側面部１４１は、アンテナ部１１を形成する金属板の法線方向に直交する方向を法線方向とする４つの面によって形成されている。また、側面部１４１を形成する４つの面それぞれは、長方形であり、該長方形の一辺が、アンテナ部１１を形成する金属板に連接するように設けられている。側面部１４１は、金属材料によって形成されてもよい。

【0046】

底面部１４２は、側面部１４３に連接して設けられ、アンテナ部１１を構成する金属板に平行な面を有する。すなわち、底面部１４２は、上述した閉空間の底面を画定する。上述した例において、底面部１４２を形成する面は、長方形であり、該長方形の各辺が、側面部１４１を形成する４つの面それぞれにおける、アンテナ部１１とは反対側の辺に連接するように設けられている。底面部１４２は、金属材料によって形成されてもよい。

【0047】

支持部１２－１は、第１の実施形態の支持部１２と同様に、構造物ＳＴに対してアンテナ部１１を支持する。支持部１２－１は、第１の実施形態の支持部１２とは異なり、筐体部１４の４つの側面部１４１それぞれに設けられ、該表面の法線方向に突出している。支持部１２－１は、側面部１４１と一体となって設けられていてもよいし、側面部１４１に取り付けられることによって設けられていてもよい。

【0048】

アンテナ部１１を構成する金属板の面は、構造物ＳＴに形成された穴ＨＬの断面よりも僅かに小さくてもよい。例えば、第１のアンテナ部１１のｘ軸方向の長さは、穴ＨＬのｘ軸方向の長さより１ｍｍ程度、小さく、アンテナ部１１のｙ軸方向の長さは、穴ＨＬのｙ軸方向の長さより１ｍｍ程度、小さい。このため、アンテナ部１１を穴ＨＬにスムーズにはめ込むことができ、アンテナ装置１００－１を構造物ＳＴに容易に取り付けることができる。

【0049】

以上、説明したように、第２の実施形態に係るアンテナ装置１００－１は、アンテナ部１１と連接して設けられ、金属板の法線方向に延在する側面部１４１をさらに備え、支持部１２－１は、側面部１４１に取り付けられている。これにより、支持部１２－１を、構造物ＳＴの内部Ｓ１側の表面に取り付けることができる。また、第１の実施形態のアンテナ装置１００とは異なり、外部Ｓ２側における不要な凸部を減少させることができ、これにより、利用者の安全性が向上する。

【0050】

また、第２の実施形態に係るアンテナ装置１００－１において、側面部１４１は、金属材料によって形成されていてもよい。これにより、側面部１４１の内側に配設された接続部１３は金属によって覆われる。したがって、接続部１３に作用する外乱を抑制することができる。

【0051】

また、第２の実施形態に係るアンテナ装置１００－１において、底面部１４２は、金属材料によって形成されていてもよい。これにより、底面部１４２と、アンテナ部１１との間に配設された接続部１３は金属によって覆われる。したがって、接続部１３に作用する外乱を抑制することができる。

【0052】

＜第１の変形例＞
上述した第２の実施形態において、アンテナ装置１００－１の接続部１３は、ケーブルＣＢ及びコネクタ２０２を介して、内部装置２００に接続されているが、これに限られない。図８に示すように、アンテナ装置１００－１の接続部１３は、ケーブルＣＢ及びコネクタ２０２を介して、アンテナ２０３に接続されていてもよい。これにより、アンテナ装置１００－１がアンテナ２０３と有線通信により電気信号を送受信し、アンテナ２０３が無線通信により電気信号を内部装置２００と送受信する。

【0053】

＜第２の変形例＞
図９に示すように、アンテナ装置１００－１は、アンテナ部（第１のアンテナ部）１１とは別のアンテナである第２のアンテナ部１５をさらに備えてもよい。第２のアンテナ部１５は、底面部１４２における、アンテナ部１１に対向する側とは反対側の面に取り付けられている。このような構成において、アンテナ装置１００－１の接続部１３は、コネクタ１３２を含んでもよいし、含まなくてもよい。接続部１３がコネクタ１３２を含まない構成においては、同軸ケーブル１３１の一端は、アンテナ部１１に接続され、同軸ケーブル１３１の他端は、第２のアンテナ部１５に接続される。接続部１３がコネクタ１３２を含む構成においては、アンテナ部１１は、コネクタ１３２を介して第２のアンテナ部１５に接続されていてもよい。また、底面部１４２が金属材料によって形成されている構成においては、同軸ケーブル１３１の他端は、底面部１４２に接続され、底面部１４２を介して第２のアンテナ部１５に接続されてもよい。これにより、第２のアンテナ部１５が内部装置２００から無線通信により電波を受信すると、第１のアンテナ部１１は、同軸ケーブル１３１を介して該電波に基づく電気信号を受信し、該電気信号に基づく電波を外部装置３００に送信する。同様にして、第１のアンテナ部１１が外部装置３００から無線通信により電波を受信すると、第２のアンテナ部１５は、同軸ケーブル１３１を介して該電波に基づく電気信号を受信し、該電気信号に基づく電波を内部装置２００に送信する。したがって、アンテナ装置１００－１は、無電源の中継アンテナとして機能することができる。

【0054】

第２のアンテナ部１５は、誘電体上に導電パターンを設けたパッチアンテナとすることができる。このような構成において、底面部１４２を接地することによって、接地のための部材を別途設ける必要がなくなり、アンテナ装置１００－１を小型化することができる。

【0055】

また、底面部１４２は、第１のアンテナ部１１から第２のアンテナ部１５までの距離が、スリット孔ＳＨＬの長辺の長さｘ１の１／２以上となるように設けられてよい。これにより、第１のアンテナ部１１と、第２のアンテナ部１５との干渉が低減される。ただし、干渉を低減するための構成をさらに設けることによって、あるいは、干渉がアンテナの使用に問題ないレベルであれば、第１のアンテナ部１１から第２のアンテナ部１５までの距離は、長さｘ１の１／２未満となるように設けられてもよい。

【0056】

＜第３の変形例＞
図１０Ａに示すように、アンテナ部１１に形成されているスリット孔ＳＨＬは、第１の実施形態の第３の変形例と同様に、広幅部ＳＨＬ１と、細幅部ＳＨＬ２と含んでいてもよい。

【0057】

また、図１０Ａに示す例では、支持部１２－１の長さは、該支持部１２－１に連接する側面部１４１の長さと略同一である。図１０Ａにおいては、アンテナ部１１に対してｙ軸方向に突出する支持部１２－１は、「支持部１２１」と表され、アンテナ部１１に対してｘ軸方向に突出する支持部１２－１は、「支持部１２２」と表されている。

【0058】

支持部１２１のｘ軸方向における長さｘ３は、アンテナ部１１のｘ軸方向の長さと同じであり、本例では１１９ｍｍである。また、支持部１２２のｙ軸方向の長さｙ３は、アンテナ部１１のｙ軸方向の長さと同じであり、本例では４９ｍｍである。これにより、支持部１２－１におけるアンテナ部１１側の辺に平行な方向での長さが該辺の長さより短い構成に比べて、支持部１２－１は、構造物ＳＴに強固に取り付けられる。したがって、支持部１２－１は、構造物ＳＴに対してアンテナ部１１をより強固に支持することができる。

【0059】

なお、図１０Ａに示すように、支持部１２１のｙ軸方向における長さｙ４、及び支持部１２１のｘ軸方向における長さｘ４は、１４ｍｍである。また、本例では、図１０Ｂに示すように、側面部１４１のｚ軸方向の長さｚ２は、５５ｍｍであり、第２のアンテナ部１５のｚ軸方向の長さｚ３は、５．５ｍｍである。また、ｚ軸方向における、第１のアンテナ部１１側の端部から支持部１２－１までの長さｚ４は、８ｍｍである。さらに、本例では、図１０Ｃに示すように、第２のアンテナ部１５のｘ軸方向の長さｘ５は、４４ｍｍであり、ｙ軸方向の長さｙ５は、４６ｍｍである。

【0060】

また、第１の実施形態の第３の変形例は、第２の実施形態に適用されてもよい。

【0061】

＜＜第３の実施形態＞＞
以下、本発明の第３の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0062】

＜アンテナ装置の構成＞
本発明の第３の実施形態に係るアンテナ装置１００－２の構成の一例を説明する。第３の実施形態において、第１の実施形態又は第２の実施形態と同一の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

【0063】

図１１に示すように、アンテナ装置１００－２は、アンテナ部１１と、支持部１２－２と、接続部１３と、筐体部１４－２とを備える。

【0064】

筐体部１４－２は、第２の実施形態の筐体部１４と同様に側面部１４１を含む。筐体部１４－２は、第２の実施形態の筐体部１４とは異なり、底面部１４２を含まない。

【0065】

支持部１２－２は、第１の実施形態の支持部１２及び第２の実施形態の支持部１２－１とは異なり、側面部１４１における第１のアンテナ部１１に連接する側とは反対側の端部に連接されている。具体的には、支持部１２－２は、側面部１４１における第１のアンテナ部１１側とは反対側の辺を、一辺とする矩形の形状を有しており、側面部１４１が形成する面の法線方向の外側に突出している。なお、支持部１２－２は、側面部１４１と一体となって設けられていてもよいし、側面部１４１に取り付けられることによって設けられていてもよい。

【0066】

＜アンテナ装置の製造方法＞
ここで、第３の実施形態に係るアンテナ装置１００－２を製造する工程について、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は、第３の実施形態に係るアンテナ装置１００－２を製造する工程の一例を示すフローチャートである。図１２を参照して説明するアンテナ装置１００－２を製造する工程は、第１の実施形態に係るアンテナ装置１００－２の製造方法の一例に相当する。

【0067】

図１３に示すように、ステップＳ１において、矩形状のスリット孔ＳＨＬが形成された、矩形状の金属板ＭＰ（図１２参照）から、四隅の正方形の領域である正方形領域ＭＰ１を切り取る。金属板ＭＰには、該板面の長手方向に延在するスリット孔ＳＨＬが設けられている。正方形領域ＭＰ１は、該金属板ＭＰの各角をそれぞれ１つの角とする正方形の領域である。正方形の辺の長さＬｓｑは、板面の短辺の長さｙ６からスリット孔ＳＨＬの短辺の長さｙ１を差し引いた長さ（ｙ６－ｙ１）の１／２より短い。正方形の辺の長さＬｓｑは、本方法によって製造されるアンテナ装置１００－２におけるアンテナ部１１の大きさに基づいて、適宜決定されてよい。

【0068】

なお、ステップＳ１を実行する前に、スリット孔ＳＨＬが形成されていない金属板ＭＰを切削加工することによってスリット孔ＳＨＬを形成してもよい。

【0069】

ステップＳ１を実行することにより、折り代領域ＭＰ２と、中央領域ＭＰ３とによって構成される金属板が形成される。折り代領域ＭＰ２は、金属板ＭＰの辺の方向に沿って配列されている２つの正方形領域ＭＰ１の間の領域である。図１２に示す例では、折り代領域ＭＰ２は、正方形領域ＭＰ１１と正方形領域ＭＰ１２との間の領域である折り代領域ＭＰ２１と、正方形領域ＭＰ１３と正方形領域ＭＰ１４との間の領域である折り代領域ＭＰ２３と、正方形領域ＭＰ１１と正方形領域ＭＰ１４との間の領域である折り代領域ＭＰ２４と、正方形領域ＭＰ１２と正方形領域ＭＰ１３との間の領域である折り代領域ＭＰ２２とを含んでいる。中央領域ＭＰ３は、金属板ＭＰにおける、正方形領域ＭＰ１及び折り代領域ＭＰ２とは異なる領域である。

【0070】

ステップＳ２において、折り代領域ＭＰ２それぞれと中央領域ＭＰ３との境界線ＬＮ１を互いに同じ方向に折り曲げる。例えば、境界線ＬＮ１を互いに同じ方向に９０度、折り曲げてもよい。

【0071】

ステップＳ３において、折り代領域ＭＰ２それぞれの境界平行線ＬＮ２をステップＳ２における方向とは反対の方向に折り曲げる。このとき、境界平行線ＬＮ２を９０度、折り曲げてもよい。境界平行線ＬＮ２は、折り代領域ＭＰ２それぞれにおける、境界線ＬＮ１と平行な線分であって、該折り代領域ＭＰ２を２分する線分である。

【0072】

ステップＳ４において、スリット孔ＳＨＬに接続部１３を接続させる。具体的には、スリット孔ＳＨＬの側面にケーブルの一端を接続させる。さらに、ケーブルの他端をコネクタ１３２に接続させてもよい。

【0073】

なお、第３の実施形態におけるアンテナ装置１００－２の接続部１３はコネクタ１３２を含まなくてもよく、このような構成において、ステップＳ４において、ケーブルの他端をコネクタ１３２に接続させる処理を実行しない。なお、接続部１３がコネクタ１３２を含む構成においては、アンテナ装置１００－２を内部装置２００に容易に接続させることができる。接続部１３がコネクタ１３２を含まない構成においては、同軸ケーブル１３１の他端を内部装置２００にはんだ付け等により直接接続させてもよい。

【0074】

以上、説明したように、第３の実施形態に係るアンテナ装置１００－２において、支持部１２－２は、側面部１４１における第１のアンテナ部１１に連接する側とは反対側の端部に設けられている。これにより、アンテナ装置１００－２は、金属板ＭＰを用いて容易に製造することができるとともに、構造物への取り付けにおける作業負荷を抑制しつつ、構造物と同等の靭性を有することができる。

【0075】

また、第３の実施形態に係るアンテナ装置１００－２の製造方法は、金属材料によって形成された矩形状の金属板ＭＰから、該金属板ＭＰの各角をそれぞれ１つの角とする正方形の領域である正方形領域ＭＰ１を切り取るステップと、金属板ＭＰの辺の方向に沿って配列されている２つの正方形の間の領域である折り代領域ＭＰ２それぞれと、正方形領域ＭＰ１及び折り代領域ＭＰ２とは異なる領域である中央領域ＭＰ３との境界線ＬＮ１を互いに同じ方向に折り曲げるステップと、折り代領域ＭＰ２それぞれにおける、境界線ＬＮ１と平行な線分であって、該折り代領域ＭＰ２を２分する線分である境界平行線ＬＮ２を、境界線ＬＮ１を折り曲げた方向とは反対の方向に折り曲げるステップと、を含む。これにより、構造物への取り付けにおける作業負荷を抑制しつつ、構造物と同等の靭性を有することができるアンテナ装置１００－２を容易に製造することができる。

【0076】

なお、第１の実施形態の第１から第３の変形例、並びに第２の実施形態の第１の変形例及び第３の変形例は、第３の実施形態に適用されてもよい。

【0077】

本発明は上記の実施形態及び変形例に限定されるものではない。例えば、上述の各種の処理は、記載にしたがって時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

【0078】

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本開示の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、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。

【符号の説明】

【0079】

１１ アンテナ部（第１のアンテナ部）
１２、１２－１、１２－２ 支持部
１３ 接続部
１４、１４－２ 筐体部
１５ 第２のアンテナ部
４１ 首部
４２ 筐体
４３ 鉄蓋
１００、１００－１、１００－２ アンテナ装置
１２１、１２２ 支持部
１３１ 同軸ケーブル
１３２ コネクタ
１４１ 側面部
１４２ 底面部
２００ 内部装置
２０１ 同軸ケーブル
２０２ コネクタ
２０３ アンテナ
３００ 外部装置
４００ マンホール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11】

【図12】

【図13】