(57)【要約】【課題】  マイクロ波、ミリ波などの無線通信システムにおいて、より効果的に利用可能な片面放射アンテナを提案する。【解決手段】  遮断用導体面を電気的に絶縁された導体面とし、その上部に、誘電体層と、放射用導体面に、アンテナパターンを配し、その前方に半波長の導体を設けた構造を特徴とし、さらに遮断用導体面の下部に誘電体層及び電気的に接地された導体面を有していることを特徴とする片面放射アンテナである。これにより、従来よりも薄型で、アンテナの裏面に送受信回路が実装可能となる。【選択図】図１
2010074344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に絶縁された導体面である遮断用導体面層を中間層に有する多層構造を備える片面放射アンテナであって、
前記多層構造において、前記遮断用導体面層を基準として、
一方には、誘電体である第１誘電体層、並びに、アンテナパターン及び放射用導体面が配置される放射用導体面層を有し、前記放射用導体面層は、前記アンテナパターンの一端から前記放射用導体面の一端までにおいて前記アンテナパターンの給電部から入力される信号周波数によって共振し、前記遮断用導体面層の前記電気的に絶縁された導体面は前記入力される信号周波数において共振せず、
他方には、誘電体である第２誘電体層、及び、電気的に接地された導体面であるグランド用導体面層を有する、
片面放射アンテナ。
【請求項２】
前記放射用導体面層において、
前記アンテナパターンは、前記給電部に対して対称であるスロットアンテナであり、
前記放射用導体面の長さは、放射される信号の半波長であり、
前記スロットアンテナのスロットから前記放射用導体面の一端までの距離Ｌ２において前記給電部から入力される信号周波数によって共振することを利用したアンテナであり、
前記遮断用導体面層の前記電気的に絶縁された導体面の長さはＬ２とは異なる、
請求項１記載の片面放射アンテナ。
【請求項３】
前記グランド用導体面層において、前記電気的に接地された導体面は信号端子接続部を有し、ビアホールを介して前記放射用導体面に給電する構造を有する請求項１又は２に記載の片面放射アンテナ。
【請求項４】
前記放射用導体面は、ビアホールを介して前記電気的に接地された導体面の信号端子に接続し、さらに、コンデンサ、コイル成分及び抵抗成分の少なくとも１つを介して外部信号端子と接続される信号端子を有する、請求項１から３のいずれかに記載の片面放射アンテナ。
【請求項５】
前記グランド用導体面層において、前記電気的に接地された導体面上に、信号の送受信を行う高周波回路、電源回路、データ記憶回路及びデジタル回路を備えた回路素子が配置され、
前記グランド用導体面層は、信号接続端子及びビアホールによって前記放射用導体面層に接続される、
請求項１から４のいずれかに記載の片面放射アンテナ。
【請求項６】
前記遮断用導体面層の前記電気的に絶縁された導体面の面積は、前記放射用導体面の面積よりも広く、
前記グランド用導体面層の前記電気的に接地された導体面の大きさは、前記電気的に絶縁された導体面とも前記放射用導体面とも独立に設計可能である、
請求項１から５いずれかに記載の片面放射アンテナ。
【請求項７】
前記多層構造において、前記グランド用導体面層を基準として、前記他方の向きに、さらに、誘電体である第３誘電体層、及び、電気的に絶縁された導体面である第２遮断用導体面層又は電気的に接地された導体面である第２グランド用導体面層がある、請求項１から６のいずれかに記載の片面放射アンテナ。
【請求項８】
前記電気的に絶縁された導体面、前記電気的に接地された導体面及び前記放射用導体面の少なくとも１つは、金属、金属を含有するペースト、導電性を有する炭素系の物質、又は、導電性を有するプラスチックにより形成された、請求項１から７いずれかに記載の片面放射アンテナ。
【請求項９】
前記誘電体は、プリント配線板用材料の誘電体である、請求項１から８いずれかに記載の片面放射アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波、ミリ波などの無線通信システムにおいて利用される片面放射アンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信機器においては、有線ケーブルを使わずに、周波数の高い電波による送受信で情報交換が行える無線通信が普及している。これらの無線電子機器には、無線通信で使用される信号波を送受信するためのアンテナが必要不可欠である。ただし、電子機器内の送受信用アンテナは、その設置場所によって、近傍に導電性物体もしくは磁性体が存在する場合がある。これは、アンテナの放射の性能に影響を及ぼす。
【０００３】
片面放射のアンテナとして、パッチアンテナが知られている。また、発明者らは、非特許文献１にあるように、プリント基板を用いた片面放射アンテナを提案している。図１２は、（ａ）背景技術であるパッチアンテナと、（ｂ）背景技術である発明者らが提案した片面放射アンテナを示す図である。
【０００４】
パッチアンテナは、図１２（ａ）にあるように、放射用導体面とこの放射用導体面に向かい合うように設けられたグランド用導体面によって形成される。放射電磁界は、放射用導体面とグランド用導体面との間から放射される。パッチアンテナは、放射用導体面からの放射がグランド用導体面によって遮断されるため、グランド用導体面の面積を放射用導体面に比べて大きくすることにより、放射用導体面の側からのみ放射を行う片面放射のアンテナである。
【０００５】
他方、発明者らが提案したプリント基板を用いた片面放射アンテナ（以下、「非特許文献１記載のアンテナ」という。）は、図１２（ｂ）にあるように、上部放射用導体面により構成したスロットアンテナと下部の電気的に絶縁された遮断用導体面とで構成されたものである。
【０００６】
【非特許文献１】H．Kanaya,  他５名著、”Development  of  an  Electrically  Small  One-Sided  Directional  Antenna  with  Matching  Circuit”，2008  IEEE  Radio  and  Wireless  Symposium  Proceedings，pp．739-742，2008．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
パッチアンテナは、グランド用導体面の裏側に導電性物体や磁性体があっても、放射用導体面からの放射に影響を受けにくい。そのため、アンテナの設置場所近傍に導電性物体もしくは磁性体が想定される場合、パッチアンテナが利用されている。また、グランド用導体面は電気的に接地されているので送受信回路素子及びデジタル回路素子の実装が可能となる。
【０００８】
しかしながら、パッチアンテナは、放射用導体面とグランド用導体面との間隔は、最適値が使用する周波数の４分の１であり、これが使用する周波数から換算した波長に比べて短くなると急激に放射しなくなり、また、周波数帯域が狭まるという問題がある。そのため、無線通信を目的として電子機器に取り付けるアンテナに、プリント基板などの誘電体基板を用いたパッチアンテナを用いる場合、アンテナ特性を維持するために放射用導体面とグランド用導体面間の距離をある程度設ける必要がある。また、信号線とグランド線は、線間から電界が漏れるため、配置することができない。よって、誘電体を薄膜化することによる、アンテナ自体及びアンテナを搭載した電子機器の薄型化、及びそれに伴うコストダウンなどができなかった。
【０００９】
表１は、基板厚と放射利得の関係を示す表である。パッチアンテナは、基板厚が１．６ｍｍの場合には、非特許文献１記載の片面放射アンテナと同程度の値を示すものの、基板厚が０．８ｍｍ、０．４ｍｍの場合には、性能が劣化している。
【００１０】
【表１】
2010074344.tif 000003
【００１１】
また、非特許文献１では、上部放射用導体面の長手方向の長さを、入力される信号周波数に対応した波長の１／２と同一の長さとし、電気的に絶縁された遮断用導体面の長手方向の長さは、放射用導体面の長手方向とは異なる長さにすることにより、遮断用導体面を入力される信号周波数で共振させない。これにより、片面放射を実現している。
【００１２】
しかしながら、非特許文献１の構造では、遮断用導体面が電気的に絶縁されているため、送受信回路素子及びデジタル回路素子の接地導体として使用できない。そのため、これら素子の実装が不可能である。
【００１３】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、マイクロ波、ミリ波などの無線通信システムにおいて、より効果的に利用可能な片面放射アンテナを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明は、電気的に絶縁された導体面である遮断用導体面層を中間層に有する多層構造を備える片面放射アンテナであって、前記多層構造において、前記遮断用導体面層を基準として、一方には、誘電体である第１誘電体層、並びに、アンテナパターン及び放射用導体面が配置される放射用導体面層を有し、前記放射用導体面層は、前記アンテナパターンの一端から前記放射用導体面の一端までにおいて前記アンテナパターンの給電部から入力される信号周波数によって共振し、前記遮断用導体面層の前記電気的に絶縁された導体面は前記入力される信号周波数において共振せず、他方には、誘電体である第２誘電体層、及び、電気的に接地された導体面であるグランド用導体面層を有するものである。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の片面放射アンテナであって、前記放射用導体面層において、前記アンテナパターンが、前記給電部に対して対称であるスロットアンテナであり、前記放射用導体面の長さが、放射される信号の半波長であり、前記スロットアンテナのスロットから前記放射用導体面の一端までの距離Ｌ２において前記給電部から入力される信号周波数によって共振することを利用したアンテナであり、前記遮断用導体面層の前記電気的に絶縁された導体面の長さはＬ２とは異なるものである。
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の片面放射アンテナであって、前記グランド用導体面層において、前記電気的に接地された導体面が信号端子接続部を有し、ビアホールを介して前記放射用導体面に給電する構造を有するものである。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれかに記載の片面放射アンテナであって、前記放射用導体面が、ビアホールを介して前記電気的に接地された導体面の信号端子に接続し、さらに、コンデンサ、コイル成分及び抵抗成分の少なくとも１つを介して外部信号端子と接続される信号端子を有するものである。
【００１８】
請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載の片面放射アンテナであって、前記グランド用導体面層において、前記電気的に接地された導体面上に、信号の送受信を行う高周波回路、電源回路、データ記憶回路及びデジタル回路を備えた回路素子が配置され、前記グランド用導体面層は、信号接続端子及びビアホールによって前記放射用導体面層に接続されるものである。
【００１９】
請求項６に係る発明は、請求項１から５いずれかに記載の片面放射アンテナであって、前記遮断用導体面層の前記電気的に絶縁された導体面の面積は、前記放射用導体面の面積よりも広く、前記グランド用導体面層の前記電気的に接地された導体面の大きさは、前記電気的に絶縁された導体面とも前記放射用導体面とも独立に設計可能である。
【００２０】
請求項７に係る発明は、請求項１から６のいずれかに記載の片面放射アンテナであって、前記多層構造において、前記グランド用導体面層を基準として、前記他方の向きに、さらに、誘電体である第３誘電体層、及び、電気的に絶縁された導体面である第２遮断用導体面層又は電気的に接地された導体面である第２グランド用導体面層があるものである。
【００２１】
請求項８に係る発明は、請求項１から７いずれかに記載の片面放射アンテナであって、前記電気的に絶縁された導体面、前記電気的に接地された導体面及び前記放射用導体面の少なくとも１つは、金属、金属を含有するペースト、導電性を有する炭素系の物質、又は、導電性を有するプラスチックにより形成されたものである。
【００２２】
請求項９に係る発明は、請求項１から８いずれかに記載の片面放射アンテナであって、前記誘電体は、プリント配線板用材料の誘電体であるものである。
【００２３】
なお、請求項４において、コンデンサ、コイル成分、抵抗成分は、直列又は並列に接続されたものであってもよい。
【００２４】
また、請求項８において、金属は、例えば、銅箔、アルミ箔であり、金属を含有するペーストは、例えば、銅ペースト、銀ペーストである。」）
【００２５】
さらに、請求項９において、プリント配線板用材料の誘電体は、例えば、ポリイミド基板、ガラスエポキシ基板、セラミクス基板である。
【発明の効果】
【００２６】
図１３は、（ａ）背景技術であるパッチアンテナと、（ｂ）背景技術である発明者らが提案したプリント基板を用いた片面放射アンテナと、（ｃ）本願発明の構成の比較を示す図である。
【００２７】
図１３（ａ）にあるように、パッチアンテナは、誘電体の幅ｈｐを薄膜化することによる、アンテナ自体及びアンテナを搭載した電子機器の薄型化、及びそれに伴うコストダウンなどができなかった。
【００２８】
また、図１３（ｂ）にあるように、発明者らが提案したプリント基板を用いた片面放射アンテナでは、遮断用導体面１０３が電気的に絶縁されているため、送受信回路素子及びデジタル回路素子の接地導体として使用できない。そのため、これら素子の実装が不可能である。
【００２９】
本願の各請求項に係る発明は、図１３（ｃ）にあるように、導体面１０３が接地されておらず、この中間層にある浮いた導体面１０３の下部に、さらに誘電体層１０４及び電気的に接地された導体面１０５を有する。
【００３０】
図１４は、（ａ）背景技術である単層の場合、（ｂ）２層の場合、及び、（ｃ）短絡した場合の放射特性の比較を示す図である。表２は、指向性利得（Peak  Directivity）、効率（Efficiency）、最大利得（Peak  Gain）及びＱ値を示す図である。単層の場合にも、２層の場合にも、短絡した場合にも、放射パターンに大きな変化が見られない。これにより、発明者らは、多層化が可能であり、グランド基板の追加が可能であることを示した。発明者らは、このような知見を示すにより、遮断用導体面１０３の下層に位置する電気的に接地された導体面１０５に受信回路素子及びデジタル回路素子やＬＳＩ等の接地端子を接続することが可能であることを示した。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
また、本願の各請求項に係る発明によれば、遮断用導体面を浮いた導体面とし、その上部に誘電体層と放射用導体面に、アンテナパターンを配し、その前方に半波長の導体を設けた構造とすることにより、放射用導体面に配置したアンテナとその放射用導体面自身による共振によるアンテナを構成し、そのとき遮断導体面は共振しない長さに調整する。そのため、従来のパッチアンテナのように設計の際に導体面間の距離を考慮する必要がなく、本願のアンテナをプリント基板等で作成するときに、誘電体厚を薄くすることができる。
【００３３】
さらに、従来のパッチアンテナの放射用導体面は、半波長の正方形であることが必要である。それに対して、本願発明は、アンテナパターン（例えばスロットアンテナのスロット部）で調整可能である。
【００３４】
さらに、パッチアンテナのグランド用導体面は、放射用導体面よりも大きくする必要があり、さらに、信号線とグランド線を配置できない。また、非特許文献１記載の片面放射アンテナでは、裏面の遮断導体面は、入力ポートまで含めると同じサイズが必要であり、かつ、グランド線を配置することができない。それに対して、本願発明は、遮断導体面は入力ポートまで含めると同じサイズが必要であるが、放射電磁界は、遮断用導体面によりその下層には発生しないため、電気的に接地された導体面のサイズは自由に選ぶことができ、さらに、電気的に接地された導体面に信号線とグランド線を配置でき、これに接続された受信回路素子及びデジタル回路素子やＬＳＩ等へ、アンテナから発せられる電磁波が雑音として進入することを遮断することができる。
【００３５】
さらに、インピーダンス整合は、パッチアンテナは放射用導体面の中心付近に給電する必要があるが、本願発明では、端面の入力ポートに直接給電可能である。
【００３６】
さらに、表面信号入力は、パッチアンテナは、給電線がマイクロストリップ構造になるので、信号線幅が基板厚ｈｐに依存するのに対して、本願発明では、ＣＰＷ（Coplanar  wave  guide）のため、基板厚ｈ１又はｈ２に依存しない。
【００３７】
さらに、裏面信号入力は、パッチアンテナは、同軸線路で給電するか、３層構造にしてマイクロストリップ構造を作るかで行い、裏面回路実装は、３層構造にすれば可能であった。また、非特許文献１記載の片面放射アンテナは、グランド線がないために、裏面信号入力も裏面回路実装もできなかった。それに対して、本願発明は、裏面信号入力は、３層構造により、裏面グランドはＧＳＧ（コプレーナ線路の構造であり、信号線の両端にギャップをはさんでグランドメタルがある、信号線をＳとしグランドメタルをＧとして、Ｇ−Ｓ−Ｇとした構造。）を自由に配線できるので可能であり、裏面回路実装も可能である。
【００３８】
以上より、本願発明により、薄型化が可能で、かつ、アンテナの裏面に送受信回路を実装することが可能となり、マイクロ波、ミリ波などの無線通信システムにおいて、より効果的に利用可能である。
【００３９】
さらに、本願の請求項２に係る発明において、スロットアンテナ（スロットダイポールアンテナ）の入力インピーダンスと、半導体素子のインピーダンスが合致していなかった場合、リターンロスが大きくなるという問題があるが、給電部にインピーダンス整合回路を設けることで、半導体素子からスロットダイポールアンテナへのリターンロスを軽減した片面放射アンテナ素子を提供することができる（非特許文献１参照）。
【００４０】
また、本願の請求項６に係る発明によれば、遮断用導体面が放射用導体面より大きくすることで、放射用導体面からの放射を遮断用導体面がより強力に遮断するので、片面放射をより強くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本願発明の片面放射アンテナ素子の実施例を、図を用いて説明する。なお、本願発明の実施の形態は、これら実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００４２】
図１は、本発明の第１の実施形態である片面放射アンテナを示した模式構成の（ａ）正面図及び（ｂ）断面図である。
【００４３】
図１の（ａ）、（ｂ）に示したように、平板状の放射用導体面１０１、任意の厚さｈ１をもつ誘電体１０２、遮断用導体面１０３、任意の厚さｈ２をもつ誘電体１０４、電気的に接地された導体面１０５で形成されている。
【００４４】
放射用導体面１０１には対称な長方形状に導体を除去した開口部１０６ａ及び１０６ｂが、放射用導体面１０１の一辺に対して平行に配置形成され、その開口部（スロット）１０６ａ及び１０６ｂは引出し線１０７及びインピーダンス整合用のインターディジタルギャップ１０８を介して給電部１０９をとおり同軸コネクタ及び同軸ケーブル１１０から信号を入力することができるようになっている。ここで、インターディジタルギャップとは、信号線にくし型の切り込みを入れたコンデンサである。
【００４５】
また、導体面１０５は同軸ケーブル１１０の接地導体に接続されているので、電気的に接地された構造となっている。
【００４６】
このとき、給電部１０９では、すでにインピーダンス整合されているので、給電部１０９の長さは任意に決めても特性の変化はない。なお、引出し線１０７及び給電部１０９はコプレーナ線路構造になっており、信号線の両側に金属の剥離部分を介して接地導体線が形成されている。
【００４７】
図１の（ａ）のダミーメタル１１１は、銅のエッチングの特性を安定させるために設けたパターンであり、アンテナの特性に影響しない。
【００４８】
開口部１０６ａ及び１０６ｂの長さはそれぞれＬ１であり、１０７の長さをＬ４とすると、全体でスロットアンテナとして動作する。
【００４９】
開口部１０６ａ及び１０６ｂは導体が無いので、開放とみなせる。従って、放射用導体面１０１のうち、１０６ａ及び１０６ｂと一方の端までの距離Ｌ２は両端開放の共振部１１２となり、その共振条件のときにアンテナとして動作する。
【００５０】
本構造により、スロットダイポールアンテナである開口部１０６ａ及び１０６ｂの共振による放射だけでなく、放射用導体面の共振部１１２の共振に伴って生じるアンテナからも放射する構造となっている。スロットと、放射金属面の形状のみで構成できるアンテナなので、誘電体１０２の厚さｈ１によらないため、特に薄膜の誘電体を使用した際にパッチアンテナよりも利得及び放射効率のよい片面放射アンテナを提供することができる。
【００５１】
図１の（ａ）、（ｂ）に示した片面放射アンテナを、２．４ＧＨｚで動作させるため、平板状の厚さ３０μｍの放射用導体面１０１、厚さｈ１＝６３５μｍ、比誘電率εｒ＝１０．２、誘電正接ｔａｎδ＝０．００２３の誘電体１０２、厚さ１２μｍの遮断用導体面１０３、厚さｈ２＝２００μｍ、比誘電率εｒ＝４．２、誘電正接ｔａｎδ＝０．０２の誘電体１０４、厚さ１２μｍの電気的に接地された導体面１０５で構成する。
【００５２】
開口部１０６ａ及び１０６ｂの幅を１ｍｍとした。長さＬ１と放射用導体面の長さＬ２は各々連動しているので、装着する電子機器の空きスペースに応じて、任意に決定できるが、図１（ａ）では、Ｌ１＋Ｌ４＝１３．５ｍｍ、とし、このとき、Ｌ２が共振する長さとしてＬ２＝１９ｍｍとした。またＬ３＝４０ｍｍとした。
【００５３】
図２は、図１の（ａ）に示される片面放射アンテナにおける、インターディジタルギャップを示す図である。図２に記載の寸法は図１の（ａ）に示した片面放射アンテナが２．４ＧＨｚで動作するためのインターディジタルギャップの寸法である。
【００５４】
２つのアンテナは同じ周波数で動作しているので、インピーダンス整合のためのインターディジタルギャップは図２に示す寸法とした。
【００５５】
図３は、本発明の第１の実施形態である片面放射アンテナのシミュレーションにおける、（ａ）放射パターンと、（ｂ）シミュレーションにおける座標軸を示す図である。
【００５６】
図３（ａ）は２．４ＧＨｚにおけるシミュレーション結果である。線２０１がスロット１０６ａ及び１０６ｂに平行な方向の放射パターンであり、線２０２がスロット１０６ａ及び１０６ｂに垂直な方向の放射パターンである。なお、ｚ軸は放射用導体面の上方向を示す。図３において、放射用導体面の上方と接地導体面下方との放射利得の比を約９ｄＢ取ることができる。
【００５７】
図４は、本発明の第１の実施形態である片面放射アンテナの（ａ）試作品の写真と、（ｂ）放射パターンの実測値を示す図である。
【００５８】
図４の（ａ）で示すように、放射用導体面側から同軸コネクタにより給電している。また、図４の（ｂ）の線２０３はスロットアンテナ１０６ａ及び１０６ｂに水平方向にスキャンした時の、放射パターンの実験値であり、これは、図３の（ａ）の線２０１に対応する。本試作品において、放射用導体面の上方と接地導体面下方との放射利得の比を約１０ｄＢ取ることができている。
【００５９】
図４（ａ）のアンテナを市販のリーダーライター装置に取り付け、ＲＦＩＤタグとの通信距離を計測したところ、放射用導体面側の通信距離が、７０ｍｍであり、接地導体面側の通信距離は１０ｍｍ以下であり、通信距離の比較においても片側放射特性が確認できた。
【００６０】
図５は、本発明の第２の実施形態である片面放射アンテナの（ａ）表面からみた正面図、（ｂ）裏面から見た平面図、（ｃ）断面図である。なお、表面とは１０１側から見た正面とし、裏面とは１０５側から見た正面とする。
【００６１】
図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示したように、電気的に接地された導体面１０５のうち、給電部として新たに裏面給電部１１３が形成されている。１１３はコプレーナ構造を有しており、１０５とは絶縁され、１０９と同一の構成とする。放射用導体面１０１の給電部１０９に貫通ビアホール１１４、１１５、１１６を通し、１１３とコプレーナ構造で接続されている。１１３から給電することにより、アンテナ放射部の裏面からの給電が可能となる。
【実施例２】
【００６２】
図６は、本発明の第２の実施形態である片面放射アンテナの試作品の写真である。
【００６３】
図６のアンテナを市販のリーダーライター装置に取り付け、ＲＦＩＤタグとの通信距離を計測したところ、放射用導体面側の通信距離が、１５０ｍｍであり、接地導体面側の通信距離は７０ｍｍであり、接地導体面に給電面を設けても片側放射特性を確認できた。
【実施例３】
【００６４】
図７は、本発明の第３の実施形態である片面放射アンテナの（ａ）正面図、及び（ｂ）断面図である。
【００６５】
インピーダンス整合のためのインターディジタルギャップはパターンニング後の変更ができない。従って、図７の（ａ）、（ｂ）に示すように、放射用導体面の信号端子を、ビアホールを介し、裏面給電部１１３に接続し、さらにコンデンサ１１７を介して同軸コネクタと接続することで周波数や帯域の調整をすることが可能となる。
【００６６】
図７の（ａ）及び図７の（ｂ）では、コンデンサのみを接続した場合の模式図であるが、コンデンサのかわりに、コイル成分、抵抗成分、あるいは、コンデンサやコイルや抵抗を並列もしくは直列に接続しても良い。
【００６７】
また図７の（ａ）及び図７の（ｂ）では、信号線のビア１１５のみに、コンデンサを接続しているが、ビア１１４及びビア１１６についても、同様にコンデンサ、コイル、抵抗成分をそれぞれ、もしくは各々を並列または直列に接続しても良い。
【００６８】
図８は、本発明の第３の実施形態である片面放射アンテナの正面図である。図７の（ａ）のかわりに、信号線にギャップを設け、パターンニングによりコンデンサを作成した場合のアンテナの模式図である。
【００６９】
図８のギャップ１１８の間隔は１００μｍである。
【００７０】
図９（ａ）、（ｂ）は給電部からアンテナを見た時の反射係数のシミュレーション結果を示すグラフである。
【００７１】
図９は、図１により設計されたアンテナの反射係数（ａ）と、図７により設計されたアンテナの反射係数（ｂ）のシミュレーション結果である。すなわち、図９の（ａ）はギャップ１１８を設けない場合であり、図９（ｂ）はギャップ１１５を設けた場合の結果である。キャパシタンス成分が変化したため、動作周波数がシフトしていることがわかる。
【００７２】
図１０は、本発明のうち、第２の実施形態により実現可能な、3次元実装によりアンテナを一体化した送受信回路の模式構造を示す。
【００７３】
電気的に接地された導体面１０５上に接続された受信回路素子及びデジタル回路素子やＬＳＩは、遮断用導体面１０３により、アンテナから発せられる電磁波が雑音として進入しないので、図１０のようなアンテナを表面に、回路素子を裏面に配置することができるので、特性の劣化を防ぎつつ、アンテナを含めた回路全体の小型化が可能となる。また、１０５上に電池を搭載することにより、アクティブタグとして動作できる。
【００７４】
図１１は、本発明のうち、第３の実施形態により実現可能な、電気的に接地された導体面の下層にさらに誘電体層と導体面を多層に接続し、各層にインダクタやコンデンサなどを配置した送受信回路の模式構造を示す。
【００７５】
以上の説明では信号の周波数が２．４ＧＨｚ帯の場合について示したが、２．４ＧＨｚ付近だけでなく、ミリ波、マイクロ波で特にその性能を発揮する。また、本発明の活用例としては、Zigbee、Bluetooth、無線ＬＡＮなどの無線ネットワークが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施形態である片面放射アンテナを示した模式構成の（ａ）正面図、及び（ｂ）断面図である。
【図２】図１の（ａ）に示される片面放射アンテナにおける、インターディジタルギャップを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態である片面放射アンテナのシミュレーションにおける、（ａ）放射パターンと、（ｂ）シミュレーションにおける座標軸を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態である片面放射アンテナの（ａ）試作品の写真と、（ｂ）放射パターンの実測値を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態である片面放射アンテナの（ａ）表面からみた正面図、（ｂ）裏面から見た平面図、（ｃ）断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態である片面放射アンテナの試作品の写真である。
【図７】本発明の第３の実施形態である片面放射アンテナの（ａ）正面図、及び（ｂ）断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態である片面放射アンテナの正面図である。
【図９】図１により設計されたアンテナの反射係数（ａ）と、図７により設計されたアンテナの反射係数（ｂ）のシミュレーション結果である。
【図１０】本発明の第２の実施形態により実現可能な、3次元実装によりアンテナを一体化した送受信回路の模式構造である。
【図１１】本発明の第３の実施形態により実現可能な、電気的に接地された導体面の下層にさらに誘電体層と導体面を多層に接続し、各層にインダクタやキャパシタなどを配置した送受信回路の模式構造である。
【図１２】（ａ）背景技術であるパッチアンテナと（ｂ）背景技術である発明者らが提案した片面放射アンテナを示す図である。
【図１３】（ａ）背景技術であるパッチアンテナと（ｂ）背景技術である発明者らが提案した片面放射アンテナと（ｃ）本願発明の構成の比較を示す。
【図１４】（ａ）背景技術である単層の場合と（ｂ）２層の場合と（ｃ）短絡した場合の放射特性の比較を示す。
【符号の説明】
【００７７】
１０１・・・・放射用導体面
１０２・・・・誘電体
１０３・・・・遮断用導体面
１０４・・・・誘電体
１０５・・・・電気的に接地された導体面
１０６ａ、１０６ｂ・・・・開口部
１０７・・・・引出し線１０７
１０８・・・・インターディジタルギャップ
１０９・・・・給電部
１１２・・・・共振部
１１３・・・・裏給電部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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