(57)【要約】  本発明は、特定の周波数帯域のアンテナ特性を向上させ、使用目的に応じたアンテナ特性を有するアンテナ装置を提供する。このアンテナ装置は、支持基板と、支持基板の第１面に形成され給電点を有する平面状の第一放射板と、第１面に形成され前記給電点に電気的に接続され支持基板の一辺まで延在する伝送線路と、支持基板の第２面に形成された平面状の第二放射板と、を備えるアンテナ装置であって、第一放射板及び前記第二放射板の各々は、伝送線路の中心線及び／又はその延在線に対して線対称の形状を有し、第１面及び第２面の少なくとも一方の面には、支持基板の厚み方向から見た場合に伝送線路の中心線及びその延在線を挟む２つの領域のいずれか一方に、誘電体が形成されている。
2008108112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、
前記支持基板の第１面に形成され給電点を有する平面状の第一放射板と、
前記第１面に形成され前記給電点に電気的に接続され前記支持基板の一辺まで延在する伝送線路と、
前記支持基板の第２面に形成された平面状の第二放射板と、を備えるアンテナ装置であって、
前記第一放射板及び前記第二放射板の各々は、前記支持基板の厚み方向から見た場合に前記伝送線路の中心線及び／又はその延在線に対して線対称の形状を有し、
前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方の面には、前記支持基板の厚み方向から見た場合に前記伝送線路の中心線及びその延在線を挟む２つの領域のいずれか一方に、誘電体が形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
支持基板と、
前記支持基板の第１面に形成され給電点を有する平面状の第一放射板と、
前記第１面に形成され前記給電点に電気的に接続され前記支持基板の一辺まで延在する伝送線路と、
前記支持基板の第２面に形成された平面状の第二放射板と、を備えるアンテナ装置であって、
前記第一放射板及び前記第二放射板の各々は、前記支持基板の厚み方向から見た場合に前記伝送線路の中心線及び／又はその延在線に対して線対称の形状を有し、
前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方の面には、前記支持基板の厚み方向から見た場合に前記伝送線路の中心線及びその延在線を挟む２つの領域の双方にそれぞれ誘電体が形成されており、
各領域の誘電体は互いに異なる誘電率を有していることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
前記第一放射板は前記給電点側の外縁が前記一辺に向けて弧状に膨出するように半円状に形成され、前記第二放射板は、略台形状を呈し、前記支持基板の厚み方向から見た場合に、前記第一放射板と重ならない場所に、前記給電点に対向する側に上底が位置するように形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記誘電体は、放射板の縁の少なくとも一部を被覆して形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記誘電体は、前記支持基板の厚み方向から見た場合に、前記給電点と重ならない部分に形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか一項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、アンテナ装置に係り、特に、放射板に誘電体が備えられたアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅｂａｎｄ）用のアンテナ装置としては、一対の放射板をボウタイ型に配置することで広帯域特性を有するボウタイアンテナが知られている。本発明者らは、一対の放射板を用いるアンテナ装置において、平面視形状が異なる放射板を組み合わせて用いることにより共振点の数を増加させて、より広帯域な特性が得られることを見出している。さらに、支持基板の両面に各放射板を配置させ、一方の放射板に一方の伝送線路を接続し、他方の放射板と一方の伝送線路とが支持基板を介して対向することにより、他方の放射板の一部を伝送線路の一部として用いることができることも見出している。【０００３】
一方、近年の情報処理装置等の小型軽量化に伴って小型で薄型のアンテナ装置の開発が重要となっている。このような要求に応じて、平面型のアンテナ装置のアンテナ放射素子全体を誘電体で被覆するように構成したアンテナ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、立体形状のアンテナ装置であって、アンテナ放射素子を支えるようにアンテナ放射素子全体を誘電体で包み込むような構成にしたアンテナ装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００６−０６７２５１号公報
【特許文献２】特開２００５−２６０３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１又は特許文献２に記載されたアンテナ装置では、アンテナ放射素子全体を誘電体で被覆する構成であるためインピーダンス整合がとりにくく、また、アンテナ装置全体を誘電体で被覆する構成であるため誘電体による損失が大きいため所望の周波数帯域のアンテナ特性が劣化してしまうという問題があった。【０００５】
また、特許文献２に記載されたアンテナ装置では、アンテナ放射素子の給電部分に誘電体が存在するためインピーダンス整合がとりにくく、所望の周波数帯域のアンテナ特性が劣化してしまうという問題があった。【０００６】
本発明は、前記した点に鑑みてなされたものであり、アンテナ装置の特定箇所に誘電体を形成することにより、アンテナ特性を向上させることを目的とするものである。すなわち、使用目的に応じたアンテナ特性を有するアンテナ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、請求の範囲第１項に記載の発明は、
支持基板と、
前記支持基板の第１面に形成され給電点を有する平面状の第一放射板と、
前記第１面に形成され前記給電点に電気的に接続され前記支持基板の一辺まで延在する伝送線路と、
前記支持基板の第２面に形成された平面状の第二放射板と、を備えるアンテナ装置であって、
前記第一放射板及び前記第二放射板の各々は、前記支持基板の厚み方向から見た場合に前記伝送線路の中心線及び／又はその延在線に対して線対称の形状を有し、
前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方の面には、前記支持基板の厚み方向から見た場合に前記伝送線路の中心線及びその延在線を挟む２つの領域のいずれか一方に、誘電体が形成されていることを特徴とする。【０００８】
また、請求の範囲第２項に記載の発明は、
支持基板と、
前記支持基板の第１面に形成され給電点を有する平面状の第一放射板と、
前記第１面に形成され前記給電点に電気的に接続され前記支持基板の一辺まで延在する伝送線路と、
前記支持基板の第２面に形成された平面状の第二放射板と、を備えるアンテナ装置であって、
前記第一放射板及び前記第二放射板の各々は、前記支持基板の厚み方向から見た場合に前記伝送線路の中心線及び／又はその延在線に対して線対称の形状を有し、
前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方の面には、前記支持基板の厚み方向から見た場合に前記伝送線路の中心線及びその延在線を挟む２つの領域の双方にそれぞれ誘電体が形成されており、
各領域の誘電体は互いに異なる誘電率を有していることを特徴とする。【０００９】
また、請求の範囲第３項に記載の発明は、請求の範囲第１項又は第２項に記載のアンテナ装置において、
前記第一放射板は前記給電点側の外縁が前記一辺に向けて弧状に膨出するように半円状に形成され、前記第二放射板は、略台形状を呈し、前記支持基板の厚み方向から見た場合に、前記第一放射板と重ならない場所に、前記給電点に対向する側に上底が位置するように形成されていることを特徴とする。【００１０】
また、請求の範囲第４項に記載の発明は、請求の範囲第１項乃至から第３項のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記誘電体は、前記放射板の縁の少なくとも一部を被覆して形成されていることを特徴とする。【００１１】
また、請求の範囲第５項に記載の発明は、請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記誘電体は、前記支持基板の厚み方向から見た場合に、前記給電点と重ならない部分に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求の範囲第１項乃至第３項に記載の発明によれば、支持基板の少なくとも一方の面の、伝送線路の中心線及びその延在線を挟む２つの領域の少なくともいずれか一方に、誘電体が形成されているので、ある周波数帯域のアンテナ特性を向上させることができる。したがって、使用目的に応じたアンテナ特性を有するアンテナ装置を提供することができる。【００１３】
請求の範囲第４項に記載の発明によれば、支持基板に備えられた放射板の縁の少なくとも一部を被覆するように誘電体が形成されているので、誘電体による波長短縮効果を効果的に得ることができ、最低共振周波数を低下させることができる。このためアンテナ装置を小型化することができる。【００１４】
請求の範囲第５項に記載の発明によれば、誘電体が放射板の給電点を回避して形成されていることにより、最低共振周波数を低下させるとともに、インピーダンス特性を改善し、より良好にインピーダンス整合をとることができる。このためアンテナ特性が向上し広帯域な特性を維持するとともに小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係るアンテナ装置の概略構成図である。
【図２】図１に示すアンテナ装置の作用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の作用を説明するための図である。
【図４】（ａ）は第１実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第１実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図５】第１実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図６】（ａ）は第２実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第２実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図７】第２実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図８】（ａ）は第３実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第３実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図９】第３実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図１０】（ａ）は第４実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第４実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図１１】第４実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図１２】（ａ）は第５実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第５実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図１３】第５実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図１４】（ａ）は第６実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第６実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図１５】第６実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図１６】（ａ）は第７実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第７実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図１７】第７実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図１８】（ａ）は第８実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第８実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図１９】第８実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図２０】（ａ）は第９実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第９実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図２１】第９実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図２２】（ａ）は第１０実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第１０実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図２３】第１０実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図２４】（ａ）は第１１実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第１１実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図２５】第１１実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図２６】（ａ）は第１２実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第１２実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図２７】第１２実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図２８】（ａ）は第１３実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第１３実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図２９】第１３実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図３０】（ａ）は第１４実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第１４実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図３１】第１４実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図３２】（ａ）は第１５実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第１５実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図３３】第１５実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図３４】（ａ）は第１６実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第１６実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図３５】第１６実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図３６】（ａ）は第１７実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第１７実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図３７】第１７実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図３８】（ａ）は第１８実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第１８実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図３９】第１８実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図４０】（ａ）は第１９実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第１９実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図４１】第１９実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図４２】（ａ）は第２０実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第２０実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図４３】第２０実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図４４】（ａ）は第２１実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第２１実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図４５】第２１実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図４６】（ａ）は第２２実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第２２実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図４７】第２２実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図４８】（ａ）は第２３実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第２３実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図４９】第２３実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図５０】（ａ）は第２４実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第２４実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図５１】第２４実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図５２】（ａ）は第２５実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第２５実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図５３】第２５実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図５４】（ａ）は第２６実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第２６実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図５５】第２６実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図５６】（ａ）は第２７実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第２７実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図５７】第２７実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図５８】（ａ）は第２８実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第２８実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図５９】第２８実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図６０】（ａ）は第２９実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第２９実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図６１】第２９実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図６２】（ａ）は第３０実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第３０実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図６３】第３０実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図６４】（ａ）は第３１実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第３１実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図６５】第３１実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図６６】（ａ）は第３２実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第３２実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図６７】第３２実施形態に係るアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図６８】（ａ）は第３３実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第３３実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図６９】第３３実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図７０】（ａ）は第３４実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第３４実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図７１】第３４実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図７２】（ａ）は第３５実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第３５実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図７３】第３５実施形態のアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図７４】（ａ）は第３６実施形態のアンテナ装置の第１面を示す図であり、（ｂ）は第３６実施形態のアンテナ装置の第２面を示す図である。
【図７５】第３６実施形態に係るアンテナ装置のアンテナ特性を示すグラフである。
【図７６】第３６実施形態に係るアンテナ装置の放射パターンを示すグラフである。
【図７７】第３６実施形態に係るアンテナ装置の放射パターンを示すグラフである。
【符号の説明】
【００１６】
２  支持基板
３  第一放射板
４  給電点
５  伝送線路
６  給電手段
７  信号源
８  第二放射板
９  インピーダンス整合部
１０  誘電体
１０ａ  第一誘電体
１０ｂ  第二誘電体
１１  第１実施形態のアンテナ装置
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明に係るアンテナ装置の実施形態について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
[第１実施形態]
まず、第１実施形態に係るアンテナ装置１１の構成について説明する。【００１８】
図１に示すように、アンテナ装置１１には、平板状の支持基板２が備えられている。支持基板２は、例えば、テフロン（登録商標）、ガラスエポキシ、ＦＲ−４、シリコン等、従来より用いられている絶縁性のものを適宜用いることができる。本実施形態においては、比誘電率εｒ＝２．６のテフロン（登録商標）を、厚さ０．６ｍｍに形成した支持基板２を用いるものとする。ここで、支持基板２の一面に備えられているものは実線で示し、支持基板２の他面に備えられているものは破線で示す。【００１９】
図２に示すように、支持基板２の一面（以下、「第１面」という。）には、平面視半円状の第一放射板３が備えられている。第一放射板３は、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、白金等の導電性の材料により薄膜状に形成されている。第一放射板３の半径は８〜１５ｍｍ程度が好ましく、本実施形態においては１３．５ｍｍとなっている。第一放射板３の縁部は、弧状に形成された円弧部と、円の直径からなる直線部と、から形成されている。第一放射板３の円弧頂点は給電点４となっており、給電点４には、第一放射板３の直線部と略直交する方向に延在されている伝送線路５が接続されている。伝送線路５は、その幅寸法が１．６ｍｍで一定になるように、支持基板２の縁部まで形成されている。伝送線路５の幅寸法に特に制限はないが、支持基板２の厚さや比誘電率によって最適な値が定まるようになっており、伝送線路５の幅寸法を小さくするほどアンテナ装置１１のインピーダンスが高くなるようになっている。伝送線路５の他端には、電気信号を伝送する給電ケーブルなどの給電手段６が電気的に接続されており、給電手段６には信号処理装置等の信号源７が接続されている。また、第一放射板３は、伝送線路５の中心線に対して線対称の形状となっている。【００２０】
図３に示すように、支持基板２の他面（以下、「第２面」という。）には、平面視略台形状の第二放射板８が備えられている。第二放射板８は、第一放射板３と同様に導電性の材料により薄膜状に形成されている。第二放射板８は、第一放射板３の円弧頂点にその上辺を対向させ、かつ、第一放射板３の直線部と第二放射板８の上辺及び下辺とが略平行になるように配置されている。第二放射板８も、伝送線路５の中心線に対して線対称の形状となっている。また、第一放射板３と第二放射板８とは、支持基板２において幅ｇ＝０．５ｍｍの間隙を設けるように備えられている。【００２１】
第二放射板８の各辺の長さ寸法は、例えば、上辺（上底）が２０ｍｍ、下辺（下底）が３８ｍｍ、高さが２６ｍｍとなるように形成されている。第二放射板８の下辺中心部には、平面視矩形状のインピーダンス整合部９が備えられている。インピーダンス整合部９は第二放射板８と同様の材料により形成されたものであり、その大きさの一例としては横幅が１２ｍｍ、縦幅が３ｍｍとされている。アンテナのインピーダンス特性によってインピーダンス整合部９の寸法は適宜変更可能であるが、本実施形態においては小型化の観点からインピーダンス整合部９の縦幅を１〜１０ｍｍ程度とすることが好ましく、インピーダンス整合部９の横幅と伝送線路５（マイクロストリップ線路のストリップ導体）の幅を調整することによってアンテナ装置１１のインピーダンスを調整できるようになっている。また、インピーダンス整合部９は、支持基板２の縁部で給電手段６に接続される。つまり、伝送線路５に対向する第二放射板８の一部分とインピーダンス整合部９とは伝送線路（マイクロストリップ線路）として機能するようになっている。【００２２】
なお、第一放射板３及び第二放射板８の形状としては、これに限定されるものではなく、支持基板２の両面に備えられた平面状の放射板であれば適宜使用可能である。【００２３】
図４（ａ）は、第一放射板３側から目視した場合の第１面を示し、図４（ｂ）は、第一放射板３側から目視した場合の第２面を示す。なお、以下の実施形態においても同様に、第一放射板３側から目視した場合の第１面、第２面を、図の（ａ）、（ｂ）に示す。【００２４】
図４（ａ）に示すように、支持基板２の第１面であって、伝送線路５を中心線とした場合の、当該中心線に対して左半部全体には、第一放射板３を被覆するように誘電体１０が形成されている。「中心線」とは、伝送線路５の幅方向における中心を通る仮想の線をいう。また、以下の説明において「左半部」及び「右半部」とは、第一放射板３側から目視した場合の左右を表している。【００２５】
誘電体１０は、例えば、セラミック、テフロン（登録商標）、ガラスエポキシ、ＦＲ−４等を適宜用いることができる。本実施形態においては、特に限定はされないが、比誘電率εｒ＝１０．２のセラミックを厚さ０．６ｍｍに形成して用いている。【００２６】
次に、本実施形態に係るアンテナ装置１１による作用について説明する。【００２７】
アンテナ装置１１によって電波が送信される場合、まず、信号処理装置等の信号源７からの電気信号に基づいて給電手段６に所定の振幅及び位相で電流が流れる。すると、図２及び図３に中矢印で示すように、給電手段６から伝送線路５を介して第一放射板３及び第二放射板８に電流が流れる。【００２８】
具体的には、信号源７は交流信号を出力するため、伝送線路５に接続されている給電手段６側にプラスの電荷が流入し、第二放射板８に接続されている給電手段６側にマイナスの電荷が流入するとき、支持基板２における第一放射板３が配置されている面においては、信号源７から出力された電流は、給電手段６を通しインピーダンス整合部９を介して伝送線路５に流れ、伝送線路５から第一放射板３に流れ、第一放射板３の円弧に沿って半円上端まで電流が流れる。このとき、支持基板２における第二放射板８が配置されている面においては、電流は第二放射板８の台形側辺下端から側辺に沿って側辺上端に向かって流れ、側辺上端から上辺中心部に向かって流れた後、上辺中心部から下辺中心部に向かって流れ、インピーダンス整合部９を介し、給電手段６を通して、信号源７に電流が流入する。【００２９】
同様に、伝送線路５に接続されている給電手段６側にマイナスの電荷が流入し、第二放射板８に接続されている給電手段６側にプラスの電荷が流入するとき、支持基板２における第二放射板８が配置されている面においては、信号源７から出力された電流は、給電手段６を通し、インピーダンス整合部９を介して第二放射板８の下辺中心部から上辺中心部に向かって電流が流れ、上辺中心部から両側辺上端に向かって流れ、側辺上端から側辺に沿って側辺下端に向かって流れる。このとき、第一放射板３が配置されている面においては、電流は第一放射板３における半円上端から円弧に沿って第一放射板３の円弧中心部まで流れ、円弧中心部から伝送線路５に電流が流れ、給電手段６を通して信号源７に流入する。【００３０】
アンテナ装置１１により電波が受信される場合、第一放射板３又は第二放射板８が電波を受信すると、第一放射板３では円弧部又は直線部から円弧辺に沿って円弧頂点に、第二放射板８では両側辺に沿って上辺中心部に定在波電流が分布し、所定の振幅及び位相で電流が流れる。すると、第一放射板３からは、その円弧頂点から伝送線路５に電流が流れて給電手段６まで伝送される。また、第二放射板８からは、両側辺から両辺中心部まで電流が流れると、電流は上辺中心部からインピーダンス整合部９に向かって流れる。そして、電流はインピーダンス整合部９を経由して、給電手段６に伝送される。つまり、インピーダンス整合部９を備える第二放射板８は伝送線路としての機能も備えているので、第二放射板８から給電手段６に直接電流を伝送させるようになっている。【００３１】
次に、アンテナ装置１１のアンテナ特性を図５に示す。また、図５には比較例として、誘電体１０を備えていないアンテナ装置のアンテナ特性を一点鎖線で、両面全体に誘電体１０を備えたアンテナ装置のアンテナ特性を破線で示す。なお、以下の実施形態においても同様に、比較例として、誘電体１０を備えていないアンテナ装置のアンテナ特性を一点鎖線で、両面全体に誘電体１０を備えたアンテナ装置のアンテナ特性を破線で示す。【００３２】
アンテナ特性の指標の一つとしては、入力電圧と反射電圧の比から求められるリターンロス特性が挙げられる。リターンロスは反射係数ともいい、その値が小さいほどアンテナ装置としてマッチングがとれていることを示し、一般にはその値が−１０ｄＢ以下の範囲が使用帯域として好ましいとされている。【００３３】
図５に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．４ＧＨｚ〜７．９ＧＨｚである。また、７．９ＧＨｚ以上でもリターンロス−８．５ｄＢ程度となっており良好な特性となっている。したがって、使用帯域は２．４ＧＨｚ〜１２ＧＨｚ以上となる。【００３４】
さらに、２．７ＧＨｚ〜７．５ＧＨｚの帯域においては、リターンロスが−１２．５ｄＢ以下となっており、誘電体１０を備えていない場合、及び、両面全体に誘電体１０を備えた場合と比較して、より良好なアンテナ特性となっている。【００３５】
一方、アンテナ装置１１の両面に誘電体１０を備えた場合には、誘電体１０を備えない場合と比較して６〜９ＧＨｚの中高域において特性が劣化してしまい、使用帯域が顕著に狭くなってしまう。【００３６】
以上より、本実施形態のアンテナ装置１１によれば、誘電体１０の形成によって、誘電体１０を備えていない場合と比較してアンテナ装置の小型化することができるとともに、使用帯域の広帯域化を図ることができる。
[第２実施形態]
次に、第２実施形態に係るアンテナ装置１２について第１実施形態と異なる点を中心に述べる。【００３７】
なお、第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付している。【００３８】
また、以下の実施形態においても、第１実施形態と異なる点は誘電体１０の構成であるため、これを中心に説明する。また、以下の実施形態においても同様に、第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付している。【００３９】
図６に示すように、支持基板２の第２面には、中心線の左半部全体を被覆する１０が形成されている。【００４０】
このアンテナ装置１２のアンテナ特性を図７示す。【００４１】
図７に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスがほぼ−１０ｄＢ以下となる範囲は２．７ＧＨｚ以上であり、誘電体を備えていない場合、及び、両面全体に誘電体を備えた場合と比較して高域において大きく帯域が拡大している。【００４２】
また、低域側においては、誘電体１０を備えていない場合と比較して、１００ＭＨｚ程度帯域が低下している。したがって、広帯域化が可能であるとともに、小型化にも有効であることがわかる。
[第３実施形態]
図８に示すように、支持基板２の第１面には、中心線の左半部全体を被覆する誘電体１０が形成されており、支持基板２の第２面には第１面に形成した誘電体１０と重なるように誘電体１０が形成されている。【００４３】
このアンテナ装置１３のアンテナ特性を図９に示す。【００４４】
図９に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスがほぼ−１０ｄＢ以下となる範囲は２．４ＧＨｚ以上であり、誘電体１０を備えていない場合と比較して広帯域にわたり良好なアンテナ特性を示している。【００４５】
また、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる最低周波数領域は２．４ＧＨｚとなっており、両面全体に誘電体１０を備えた場合と同程度まで下がっているため、誘電体１０を備えていない場合と比較してアンテナ装置１３の小型化を図ることができる。【００４６】
さらに、アンテナ装置の両面全体に誘電体を備えた場合に問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が低減されていることがわかる。【００４７】
また、現在、ＵＷＢ（ウルトラワイドバンド）技術を用いたアプリケーションの１つであるワイヤレスＵＳＢで使われる周波数帯域として、３．１ＧＨｚ〜４．８ＧＨｚの範囲があげられている。本実施形態におけるアンテナ装置１２によれば、３．１ＧＨｚ〜４．８ＧＨｚにおいてリターンロスが−１５ｄＢ以下となっており、ワイヤレスＵＳＢ用途に適したアンテナ装置として使用することが可能である。
[第４実施形態]
図１０に示すように、支持基板２の第１面には、伝送線路５及びインピーダンス整合部９を回避して中心線の左半部を被覆する誘電体１０が形成されている。【００４８】
このアンテナ装置１４のアンテナ特性を図１１に示す。【００４９】
図１１に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．５ＧＨｚ〜９．５ＧＨｚである。また、９．５ＧＨz以上においても、リターンロスは−８ｄＢ以下となっており良好な特性を示している。【００５０】
さらに、２．７〜７．５ＧＨｚにおいては、リターンロスが−１２．５ｄＢ以下となっており、アンテナ装置に誘電体１０を備えていない場合、及び、両面全体に誘電体１０を備えた場合と比較して、さらに良好な特性のアンテナ装置となっている。
[第５実施形態]
図１２に示すように、支持基板２の第２面には、伝送線路５及びインピーダンス整合部９を回避して中心線の左半部を被覆する誘電体１０が形成されている。【００５１】
このアンテナ装置１５のアンテナ特性を図１３に示す。【００５２】
図１３に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスがほぼ−１０ｄＢ以下となる範囲は２．６ＧＨｚ〜９．８ＧＨｚとなっており、広帯域にわたって良好な特性を有している。【００５３】
また、現在、前記したようにワイヤレスＵＳＢで使われる周波数帯として、３．１〜４．８ＧＨｚがあげられている。本実施形態におけるアンテナ装置１５は、３．１〜４．８ＧＨｚにおいてリターンロスが−１５ｄＢ以下となっており、ワイヤレスＵＳＢ用途に適したアンテナ装置として使用することが可能である。【００５４】
また、特に日本においては、４．２〜４．８ＧＨｚのみの周波数帯をワイヤレスＵＳＢとして使用する方式が使用されるため、４．２〜４．８ＧＨｚにおいて−１７ｄＢ以下のリターンロスとなっているアンテナ装置１５は、ワイヤレスＵＳＢ用途において非常に有効なアンテナ装置となっている。
[第６実施形態]
図１４に示すように、支持基板２の第１面には、中心線の左半部を伝送線路５及びインピーダンス整合部９を回避して被覆する誘電体１０が形成されており、支持基板２の第２面には第１面に形成した誘電体１０と重なるように誘電体１０が形成されている。【００５５】
このアンテナ装置１６のアンテナ特性を図１５に示す。【００５６】
図１５に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスがほぼ−１０ｄＢ以下となる範囲は２．４ＧＨｚ以上であり、広帯域にわたって良好な特性を有している。【００５７】
また、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる最低周波数は２．４ＧＨｚとなっており、両面全体に誘電体１０を備えた場合と同程度まで最低周波数が下がっているため、誘電体１０を備えていない場合と比較してアンテナ装置の小型化に大きく効果があることがわかる。【００５８】
また、現在、前記したようにワイヤレスＵＳＢで使われる周波数帯として、３．１〜４．８ＧＨｚがあげられている。本実施形態におけるアンテナ装置１６は、３．１〜４．８ＧＨｚにおいて、リターンロスが−１５ｄＢ以下となっており、ワイヤレスＵＳＢ用途に適したアンテナ装置になっている。【００５９】
また、特にワイヤレスＵＳＢとして３．１〜４．２ＧＨｚを使用する方式もあり、この方式を使用する場合、本実施形態におけるアンテナ装置１４は、３．１〜４．２ＧＨｚでリターンロスが−２０ｄＢ以下となっているため、非常に有効なものとなっていることがわかる。
[第７実施形態]
図１６に示すように、支持基板２の第１面には、中心線の左半部の上方において第一放射板３を被覆するように誘電体１０が形成されている。【００６０】
このアンテナ装置１７のアンテナ特性を図１７に示す。【００６１】
図１７に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．６ＧＨｚ〜９．８ＧＨｚである。また、９．８ＧＨｚ以上においても、リターンロスは−７ｄＢ以下となっており、良好なアンテナ特性を示している。【００６２】
また、両面全体に誘電体を備えた場合に問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が、７．７ＧＨｚ付近に共振点が現れることで改善されていることがわかる。【００６３】
また、今後のＵＷＢのアプリケーションにおいて、６ＧＨｚ以上を使用するアプリケーションが出てくることが考えられるため、本実施形態におけるアンテナ装置１７によれば、今後のＵＷＢのアプリケーション用途に適したアンテナ装置として使用することが可能である。
[第８実施形態]
図１８に示すように、支持基板２の第２面には、中心線の左半部の上方において第二放射板８を回避するように誘電体１０が形成されている。【００６４】
このアンテナ装置１８のアンテナ特性を図１９に示す。【００６５】
図１９に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．６ＧＨｚ〜９．９ＧＨｚである。また、９．９ＧＨｚ以上においてもリターンロスが−７ｄＢ以下となっており良好な特性を示している。【００６６】
また、両面全体に誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が、７．７ＧＨｚ付近に共振点が現れることで改善されていることがわかる。
[第９実施形態]
図２０に示すように、支持基板２の第１面には、中心線の左半部の上方において第一放射板３を被覆するように誘電体１０が形成されている。また支持基板２の第２面には第１面に形成した誘電体１０と重なるように誘電体１０が形成されている。【００６７】
このアンテナ装置１９のアンテナ特性を図２１に示す。【００６８】
図２１に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスがほぼ−１０ｄＢ以下となる範囲は２．５ＧＨｚ〜１１ＧＨｚであり、誘電体１０を備えていない場合や両面全体に誘電体１０を備えた場合と比較して広帯域にわたって良好な特性を有している。【００６９】
また、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる最低周波数は２．５ＧＨｚとなっており、両面全体に誘電体１０を備えた場合と同様に最低周波数が下がっているため、誘電体１０を備えていない場合と比較して、アンテナ装置の小型化に大きく効果があることがわかる。
[第１０実施形態]
図２２に示すように、支持基板２の第１面には、中心線の左半部の一部において第一放射板３を被覆し伝送線路５及びインピーダンス整合部９を回避するように誘電体１０が形成されている。【００７０】
このアンテナ装置２０のアンテナ特性を図２３に示す。【００７１】
図２３に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．６ＧＨｚ〜９．７ＧＨｚである。また、９．７ＧＨｚ以上においてもリターンロスが−７ｄＢ以下となっており良好な特性を示している。【００７２】
特に、両面全体に誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が、７．７ＧＨｚ付近に共振点が現れることで改善されていることがわかる。【００７３】
また、今後のＵＷＢのアプリケーションにおいて、６ＧＨｚ以上を使用するアプリケーションが出てくることが考えられるため、本実施形態におけるアンテナ装置２０によれば、今後のＵＷＢのアプリケーション用途に適したアンテナ装置として使用することが可能である。
[第１１実施形態]
図２４に示すように、支持基板２の第２面には、中心線の左半部の一部において第一放射板３と重なる領域を被覆しつつ伝送線路５及びインピーダンス整合部９を回避するように誘電体１０が形成されている。【００７４】
このアンテナ装置２１のアンテナ特性を図２５に示す。【００７５】
図２５に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．６ＧＨｚ〜１０ＧＨｚである。また、１０ＧＨｚ以上においてもリターンロスは−７ｄＢ以下となっており良好な特性を示している。【００７６】
また、両面全体に誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が７．７ＧＨｚ付近に共振点が現れることで改善されていることがわかる。
[第１２実施形態]
図２６に示すように、支持基板２の第１面には、中心線の左半部の一部において第一放射板３を被覆し伝送線路５及びインピーダンス整合部９を回避するように誘電体１０が形成されている。また、支持基板２の第２面には、第１面に形成した誘電体１０と重なるように誘電体１０が形成されている。【００７７】
このアンテナ装置２２のアンテナ特性を図２７に示す。
図２７に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスがほぼ−１０ｄＢ以下となる範囲は２．５ＧＨｚ〜１０．２ＧＨｚであり、広帯域にわたって良好な特性を有している。また、１０．２ＧＨｚ以上においてもリターンロスは−７ｄＢ程度であり良好な特性を示している。【００７８】
さらに、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる最低周波数は２．５ＧＨｚとなっており誘電体をアンテナの両面全体に貼り付けた場合と同様に低下しているため、誘電体１０を備えていない場合と比較してアンテナ装置の小型化に大きく効果があることがわかる。
[第１３実施形態]
図２８に示すように、支持基板２の第１面には、中心線の左半部の一部において第一放射板３の下方を被覆するように誘電体１０が形成されている。【００７９】
このアンテナ装置２３のアンテナ特性を図２９に示す。【００８０】
図２９に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスがほぼ−１０ｄＢ以下となる範囲は２．６ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚであり、両面全体に誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化もなく、広帯域にわたって良好な特性を有している。【００８１】
また、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる最低周波数は２．６ＧＨｚとなっており、誘電体１０を備えていない場合よりも最低周波数が低下しており、誘電体１０を備えていない場合と比較してアンテナ装置の小型化にも効果があることがわかる。
[第１４実施形態]
図３０に示すように、支持基板２の第２面には、中心線の左半部の一部において第二放射板８を被覆するように誘電体１０が形成されている。【００８２】
このアンテナ装置２４のアンテナ特性を図３１に示す。【００８３】
図３１に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．６ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚである。【００８４】
また、両面全体に誘電体１０を備えた場合に問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化がみられず、広帯域にわたり良好なアンテナ特性を示すことがわかる。【００８５】
また、誘電体１０を備えていない場合と比較して７．５ＧＨｚ付近のアンテナ特性が向上していることがわかる。
[第１５実施形態]
図３２に示すように、支持基板２の第１面には、中心線の左半部の一部において第一放射板３の下方を被覆するように誘電体１０が形成されている。また、支持基板２の第２面には、第１面に形成した誘電体１０と重なるように誘電体１０が形成されている。【００８６】
続いて、アンテナ装置２５のアンテナ特性を図３３に示す。【００８７】
図３３に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．６ＧＨｚ〜７．５ＧＨｚ、及び８．５ＧＨｚ〜１１．２ＧＨｚとなっている。また、８ＧＨｚ付近においては−８ｄＢ程度であって良好な特性となっているといえる。【００８８】
したがって、アンテナの動作は２．６〜１１．２ＧＨｚとなり誘電体１０を備えていない場合、及び、両面全体に誘電体１０を備えた場合と比較して広帯域な特性を有している。【００８９】
また、両面全体に誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が改善されている。
[第１６実施形態]
図３４に示すように、支持基板２の第１面には、中心線の左半部の一部において第一放射板３の下方を被覆する誘電体１０が、伝送線路５及びインピーダンス整合部９を回避するように形成されている。【００９０】
このアンテナ装置２６のアンテナ特性を図３５に示す。【００９１】
図３５に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスがほぼ−１０ｄＢ以下となる範囲は、２．６ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚであり誘電体をアンテナの両面全体に貼り付けた場合において問題であった中高域（６〜９ＧＨｚ）における特性の劣化もなく広帯域にわたって良好な特性を有している。【００９２】
また、誘電体１０を備えていない場合と比較して、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる最低周波数は２．７ＧＨｚであって誘電体１０を備えていない場合と同程度に良好であって、さらに、８ＧＨｚ付近においてはその特性が誘電体１０を備えていない場合よりも改善している。
[第１７実施形態]
図３６に示すように、支持基板２の第２面には、中心線の左半部の一部において第二放射板８を被覆する誘電体１０が、伝送線路５及びインピーダンス整合部９を回避するように形成されている。【００９３】
このアンテナ装置２７のアンテナ特性を図３７に示す。【００９４】
図３７に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスがほぼ−１０ｄＢ以下となる範囲は２．６ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚであり、両面全体に誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化もなく広帯域にわたって良好な特性を有している。【００９５】
また、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる最低周波数は２．７ＧＨｚとなっており、誘電体１０を備えていない場合と同程度に良好であり、さらに、７．８ＧＨｚ付近においてはその特性が誘電体１０を備えていない場合よりも改善している。
[第１８実施形態]
図３８に示すように、支持基板２の第１面には、中心線の左半部の一部において第一放射板３の下方を被覆する誘電体１０が、伝送線路５及びインピーダンス整合部９を回避するように形成されている。【００９６】
また、支持基板２の第２面には、第１面に形成した誘電体１０と重なるように誘電体１０が形成されている。【００９７】
このアンテナ装置２８のアンテナ特性を図３９に示す。【００９８】
図３９に示すように、前記のような領域に誘電体１０を備えた場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．７ＧＨｚ〜７．５ＧＨｚ、及び、８．５ＧＨｚ〜１１．２ＧＨｚとなっている。また、８ＧＨｚ付近においても、−９．５ｄＢ程度であって良好な特性となっている。【００９９】
したがって、アンテナ装置２８の動作は２．７〜１１．２ＧＨｚとなり、誘電体１０を備えていない場合、及び、両面全体に誘電体１０を備えた場合と比較して広帯域な特性を有している。【０１００】
また、両面全体に誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が改善されている。
[第１９実施形態]
図４０に示すように、支持基板２の第１面において、中心線に対する左半部の一部には第一誘電体１０ａが、中心線に対する右半部の一部には第二誘電体１０ｂが、第一放射板３を回避するように形成されている。【０１０１】
第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂは、例えば、セラミック、テフロン（登録商標）、ガラスエポキシ、ＦＲ−４等を適宜用いることができる。本実施形態においては、第一誘電体１０ａは、比誘電率εｒ＝１０．２のセラミックを厚さ０．６ｍｍに形成して用いており、第二誘電体１０ｂは、比誘電率εｒ＝４．５の樹脂を厚さ０．６ｍｍに形成して用いている。【０１０２】
なお、第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂとして用いる物質の誘電率の組合せには特に限定はなく、使用目的に応じて適宜設定されるものである。【０１０３】
このアンテナ装置２９のアンテナ特性を図４１に示す。
図４１に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は、２．６ＧＨｚ〜６．１ＧＨｚ、及び、７．５ＧＨｚ〜１０．５ＧＨｚである。また、６．５ＧＨｚ付近においても、−８ｄＢ程度と良好な特性となっている。【０１０４】
したがって、アンテナ装置２９の動作は、２．６〜１０．５ＧＨｚとなり誘電体１０を備えていない場合と同程度の広帯域な特性を有している。【０１０５】
また、リターンロスが−１０ｄＢとなる最低周波数は２．６ＧＨｚであり、誘電体１０を備えていない場合よりも１００ＭＨｚ程度低下しているため、誘電体１０を備えていない場合と比較してアンテナ装置を小型化することができる。
[第２０実施形態]
次に、第２０実施形態に係るアンテナ装置３０について第１９実施形態と異なる点を中心に述べる。なお、第１９実施形態と同様の構成には同じ符号を付している。【０１０６】
また、以下の実施形態においても、第１９実施形態と異なる点は第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂの構成であるため、これを中心に説明する。また、以下の実施形態においても同様に、第１９実施形態と同様の構成には同じ符号を付している。【０１０７】
図４２に示すように、支持基板２の第２面において、中心線に対する左半部の一部には第一誘電体１０ａが、中心線に対する右半部の一部には第二誘電体１０ｂが、第二放射板８を被覆するように形成されている。【０１０８】
このアンテナ装置３０のアンテナ特性を図４３に示す。【０１０９】
図４３に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は、２．７ＧＨｚ〜１０．８ＧＨｚと高域側へ拡大している。【０１１０】
また、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化がなくなり良好な特性を有している。【０１１１】
また、７．８ＧＨｚ付近においては、誘電体１０を備えていない場合よりも良好な特性となっている。
[第２１実施形態]
図４４に示すように、支持基板２の第１面において、中心線に対する左半部の一部には第一誘電体１０ａが、中心線に対する右半部の一部には第二誘電体１０ｂが、第一放射板３を回避するように形成されている。【０１１２】
また、支持基板２の第２面には、第１面に形成した第一誘電体１０ａ，第二誘電体１０ｂとそれぞれ重なるように第一誘電体１０ａ，第二誘電体１０ｂが形成されている。【０１１３】
このアンテナ装置３１のアンテナ特性を図４５に示す。【０１１４】
図４５に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．６ＧＨｚ〜５．７ＧＨｚ、及び、６．６ＧＨｚ〜１１．４ＧＨｚとなっている。また、６．２ＧＨｚ付近においても、−８ｄＢ程度と良好な特性となっている。【０１１５】
したがって、アンテナ装置３１の動作は２．６〜１１．４ＧＨｚとなり両面全体に誘電体１０を備えた場合よりも広帯域な特性であることがわかる。【０１１６】
また、リターンロスが−１０ｄＢとなる最低周波数は、２．６ＧＨｚであり、誘電体１０を備えていない場合よりも１００ＭＨｚ程度低下しているため、誘電体１０を備えていない場合と比較してアンテナ装置を小型化することができる。
[第２２実施形態]
図４６に示すように、支持基板２の第１面において、中心線に対する左半部の一部には第一誘電体１０ａが、中心線に対する右半部の一部には第二誘電体１０ｂが、第一放射板３、伝送線路５、及びインピーダンス整合部９を回避するように形成されている。【０１１７】
このアンテナ装置３２のアンテナ特性を図４７に示す。【０１１８】
図４７に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．７ＧＨｚ〜１０．７ＧＨｚとなっている。【０１１９】
また、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化がなくなり良好な特性を有している。【０１２０】
また、８．４ＧＨｚ付近では、誘電体１０を備えていない場合よりも良好な特性となっている。
[第２３実施形態]
図４８に示すように、支持基板２の第２面において、中心線に対する左半部の一部には第一誘電体１０ａが、中心線に対する右半部の一部には第二誘電体１０ｂが、第一放射板３、伝送線路５、及びインピーダンス整合部９と重なる領域を回避するように形成されている。【０１２１】
このアンテナ装置３３のアンテナ特性を図４９に示す。【０１２２】
図４９に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．７ＧＨｚ〜１０．８ＧＨｚと高域側へ拡大している。【０１２３】
両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化がなくなり良好な特性を有している。また、７．９ＧＨｚ付近では誘電体１０を備えていない場合よりも良好な特性となっている。
[第２４実施形態]
図５０に示すように、支持基板２の第１面において、中心線に対する左半部の一部には第一誘電体１０ａが、中心線に対する右半部の一部には第二誘電体１０ｂが、第一放射板３、伝送線路５、及びインピーダンス整合部９を回避するように形成されている。また、支持基板２の第２面には、第１面に形成した第一誘電体１０ａ，第二誘電体１０ｂとそれぞれ重なるように第一誘電体１０ａ，第二誘電体１０ｂが形成されている。【０１２４】
このアンテナ装置３４のアンテナ特性を図５１に示す。【０１２５】
図５１に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．６ＧＨｚ〜１１．３ＧＨｚであり誘電体１０を備えていない場合より広帯域な特性であることがわかる。
[第２５実施形態]
図５２に示すように、支持基板２の第１面において、中心線に対する左半部の上方には第一誘電体１０ａが、中心線に対する右半部の上方には第二誘電体１０ｂが形成されている。【０１２６】
このアンテナ装置３５のアンテナ特性を図５３に示す。【０１２７】
図５３に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．５ＧＨｚ〜８．９ＧＨｚであり、帯域幅自体は誘電体１０を備えていない場合より小さくなるが、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合よりも広帯域な特性となっている。【０１２８】
また、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が７．７ＧＨｚ付近の共振により改善している。【０１２９】
また、リターンロスが−１０ｄＢとなる最低周波数は２．５ＧＨｚとなっており、誘電体１０をアンテナ装置の両面全体に貼着した場合と同様に低下しているため、誘電体１０を備えていない場合と比較して小型化にも効果的であることがわかる。
[第２６実施形態]
図５４に示すように、支持基板２の第２面において、中心線に対する左半部の上方には第一誘電体１０ａが、中心線に対する右半部の上方には第二誘電体１０ｂが形成されている。【０１３０】
このアンテナ装置３６のアンテナ特性を図５５に示す。【０１３１】
図５５に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．６ＧＨｚ〜９．６ＧＨｚである。このとき、帯域幅自体は誘電体１０を備えていない場合より小さくなるが、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合よりも広帯域な特性となっている。【０１３２】
また、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が８．３ＧＨｚ付近の共振により改善している。【０１３３】
また、リターンロスが−１０ｄＢとなる最低周波数は２．６ＧＨｚとなっており、誘電体１０をアンテナ装置の両面全体に貼着した場合と同様に低下しているため、誘電体１０を備えていない場合と比較して小型化にも効果的であることがわかる。
[第２７実施形態]
図５６に示すように、支持基板２の第１面において、中心線に対する左半部の上方には第一誘電体１０ａが、中心線に対する右半部の上方には第二誘電体１０ｂが形成されている。また、支持基板２の第２面には、第１面に形成した第一誘電体１０ａ，第二誘電体１０ｂとそれぞれ重なるように第一誘電体１０ａ，第二誘電体１０ｂが形成されている。【０１３４】
このアンテナ装置３７のアンテナ特性を図５７に示す。【０１３５】
図５７に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．４ＧＨｚ〜８．４ＧＨｚであり、また、８．４ＧＨｚ以上においてもリターンロスは−８ｄＢ程度であって良好な特性を有している。【０１３６】
また、誘電体１０を備えていない場合、及び、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合と比較して広帯域な特性となっている。【０１３７】
また、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が７ＧＨｚ付近の共振により改善している。【０１３８】
また、リターンロスが−１０ｄＢとなる最低周波数は２．４ＧＨｚとなっており、誘電体１０をアンテナ装置の両面全体に貼着した場合と同様に低下しているため、誘電体１０を備えていない場合と比較してアンテナ装置の小型化にも効果的であることがわかる。
[第２８実施形態]
図５８に示すように、支持基板２の第１面において、中心線に対する左半部の上方には第一誘電体１０ａが、中心線に対する右半部の上方には第二誘電体１０ｂが、第一放射板３、伝送線路５、及びインピーダンス整合部９を回避するように形成されている。【０１３９】
このアンテナ装置３８のアンテナ特性を図５９に示す。【０１４０】
図５９に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．５ＧＨｚ〜８．９ＧＨｚである。このとき、帯域幅自体は誘電体１０を備えていない場合より小さくなるが、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合よりも広帯域な特性となっている。【０１４１】
また、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が７．７ＧＨｚ付近の共振により改善している。【０１４２】
また、リターンロスが−１０ｄＢとなる最低周波数は２．５ＧＨｚとなっており、誘電体１０をアンテナ装置の両面全体に貼着した場合と同様に低下しているため、誘電体１０を備えていない場合と比較して小型化に効果があることがわかる。
[第２９実施形態]
図６０に示すように、支持基板２の第２面において、中心線に対する左半部の上方には第一誘電体１０ａが、中心線に対する右半部の上方には第二誘電体１０ｂが、第一放射板３、伝送線路５、及びインピーダンス整合部９を回避するように形成されている。【０１４３】
このアンテナ装置３９のアンテナ特性を図６１に示す。【０１４４】
図６１に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．６ＧＨｚ〜９．５ＧＨｚである。このとき、帯域幅自体は誘電体１０を備えていない場合より小さくなるが、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合よりも広帯域な特性となっている。【０１４５】
また、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が８．３ＧＨｚ付近の共振により改善している。【０１４６】
また、リターンロスが−１０ｄＢとなる最低周波数は２．６ＧＨｚとなっており、誘電体１０をアンテナ装置の両面全体に貼着した場合と同様に低下しているため、誘電体１０を備えていない場合と比較して小型化にも効果的であることがわかる。
[第３０実施形態]
図６２に示すように、支持基板２の第１面において、中心線に対する左半部の上方には第一誘電体１０ａが、中心線に対する右半部の上方には第二誘電体１０ｂが、第一放射板３、伝送線路５、及びインピーダンス整合部９を回避するように形成されている。また、支持基板２の第２面には、第１面に形成した第一誘電体１０ａ，第二誘電体１０ｂとそれぞれ重なるように第一誘電体１０ａ，第二誘電体１０ｂが形成されている。【０１４７】
このアンテナ装置４０のアンテナ特性を図６３に示す。【０１４８】
図６３に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．４ＧＨｚ〜８．３ＧＨｚであり、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合よりも広帯域な特性となっている。【０１４９】
また、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が７ＧＨｚ付近の共振により改善している。【０１５０】
また、リターンロスが−１０ｄＢとなる最低周波数は２．４ＧＨｚとなっており、誘電体１０をアンテナ装置の両面全体に貼着した場合と同様に低下しているため、誘電体１０を備えていない場合と比較して小型化にも効果的であることがわかる。
[第３１実施形態]
図６４に示すように、支持基板２の第１面の中心線に対する左半部全体には、第一誘電体１０ａが形成されている。また、支持基板２の第１面の中心線に対する右半部全体には、第二誘電体１０ｂが形成されている。【０１５１】
このアンテナ装置４１のアンテナ特性を図６５示す。【０１５２】
図６５に示すように、上記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを備えた場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．４ＧＨｚ〜８．３ＧＨｚとなり、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合と比較して広帯域な特性となっている。また、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が７ＧＨｚに共振点を得ることにより改善されているのがわかる。【０１５３】
さらに、リターンロスが−１０ｄＢとなる最低周波数は２．４ＧＨｚとなっており、誘電体１０をアンテナ装置の両面全体に貼着した場合と同様に低下しているため、誘電体１０を備えていない場合と比較してアンテナ装置の小型化にも効果的である。
[第３２実施形態]
図６６に示すように、支持基板２の第２面の中心線に対する左半部全体には第一誘電体１０ａが形成されている。また、支持基板２の第２面の中心線に対する右半部全体には、第二誘電体１０ｂが形成されている。【０１５４】
このアンテナ装置４２のアンテナ特性を図６７に示す。【０１５５】
図６７に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスがほぼ−１０ｄＢ以下となる範囲は２．７ＧＨｚ以上である。【０１５６】
また、１０ＧＨｚ付近においても、リターンロスは−９ｄＢ程度であり良好な特性を示しているといえる。【０１５７】
したがって、アンテナ装置の動作帯域は２．８ＧＨｚ以上であり良好な特性を有しており、誘電体１０を備えていない場合よりも広帯域な特性を示している。【０１５８】
また、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が７．２ＧＨｚ付近および８．５ＧＨｚ付近の共振により改善している。
[第３３実施形態]
図６８に示すように、支持基板２の第１面の中心線に対する左半部全体には、第一誘電体１０ａが形成されており、支持基板２の第１面の中心線に対する右半部全体には、第二誘電体１０ｂが形成されている。【０１５９】
また、支持基板２の第２面には、第１面に形成した第一誘電体１０ａ，第二誘電体１０ｂとそれぞれ重なるように第一誘電体１０ａ，第二誘電体１０ｂが形成されている。【０１６０】
このアンテナ装置４３のアンテナ特性を図６９に示す。【０１６１】
図６９に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．４ＧＨｚ〜８．０ＧＨｚ、及び、８．６ＧＨｚ以上である。また、８．３ＧＨｚ付近においても、リターンロスは−８ｄＢ程度であり良好な値となっている。【０１６２】
したがって、アンテナの動作帯域は、２．４ＧＨｚ以上であり良好な特性を有している。また、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が、７．３ＧＨｚ付近の共振により改善している。
また、リターンロスが−１０ｄＢとなる最低周波数は２．４ＧＨｚとなっており、誘電体１０をアンテナ装置の両面全体に貼着した場合と同様に低下しているため、誘電体１０を備えていない場合と比較して小型化にも効果的であることがわかる。
[第３４実施形態]
図７０に示すように、支持基板２の第１面の中心線に対する左半部には第一誘電体１０ａが、伝送線路５及びインピーダンス整合部９を回避するように形成されている。また、支持基板２の第１面の中心線に対する右半部には、第二誘電体１０ｂが伝送線路５及びインピーダンス整合部９を回避するように形成されている。【０１６３】
このアンテナ装置４４のアンテナ特性を図７１に示す。【０１６４】
図７１に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．５ＧＨｚ〜８．６ＧＨｚであり、誘電体１０を備えていない場合よりも帯域は狭くなるが、２．５〜５．５ＧＨｚでは、誘電体１０を備えていない場合よりも良好な特性を示している。【０１６５】
また、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が７．３ＧＨｚ付近の共振により改善している。【０１６６】
また、前記したように、ワイヤレスＵＳＢで使われる周波数帯として、３．１〜４．８ＧＨｚがあげられており、本実施形態におけるアンテナ装置４４は、３．１〜４．８ＧＨｚにおいて、リターンロスが−１５ｄＢ以下となっているため、ワイヤレスＵＳＢ用途において、適したアンテナ装置となっている。【０１６７】
また、リターンロスが−１０ｄＢとなる最低周波数は２．５ＧＨｚとなっており、誘電体１０をアンテナ装置の両面全体に貼着した場合と同様に低下しているため、誘電体１０を備えていない場合と比較して小型化にも効果的であることがわかる。
[第３５実施形態]
図７２に示すように、支持基板２の第２面の中心線に対する左半部には第一誘電体１０ａが、伝送線路５及びインピーダンス整合部９を回避するように形成されている。また、支持基板２の第２面の中心線に対する右半部には、第二誘電体１０ｂが伝送線路５及びインピーダンス整合部９を回避するように形成されている。【０１６８】
このアンテナ装置４５のアンテナ特性を図７３に示す。【０１６９】
図７３に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．５ＧＨｚ〜８．９ＧＨｚであり、誘電体１０を備えていない場合よりも帯域は狭くなるが２．５〜５．４ＧＨｚでは、誘電体１０を備えていない場合よりも良好な特性を示している。【０１７０】
また、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合において問題であった６ＧＨｚ〜９ＧＨｚの中広域における特性劣化が７．１ＧＨｚ付近の共振により改善している。【０１７１】
また、前記したように、ワイヤレスＵＳＢで使われる周波数帯として、３．１〜４．８ＧＨｚがあげられており、本実施形態におけるアンテナ装置４５は、３．１〜４．８ＧＨｚにおいて、リターンロスが−１６ｄＢ以下となっているためワイヤレスＵＳＢ用途に適したアンテナ装置になっている。【０１７２】
また、リターンロスが−１０ｄＢとなる最低周波数は２．５ＧＨｚとなっており、誘電体１０をアンテナ装置の両面全体に貼着した場合と同様に低下しているため、誘電体１０を備えていない場合と比較して小型化にも効果的であることがわかる。
[第３６実施形態]
図７４に示すように、支持基板２の第１面の中心線に対する左半部には第一誘電体１０ａが、伝送線路５及びインピーダンス整合部９を回避するように形成されている。また、支持基板２の第１面の中心線に対する右半部には、第二誘電体１０ｂが伝送線路５及びインピーダンス整合部９を回避するように形成されている。また、支持基板２の第２面には、第１面に形成した誘電体１０と重なるように誘電体１０が形成されている。【０１７３】
このアンテナ装置４６のアンテナ特性を図７５示す。【０１７４】
図７５に示すように、前記のように第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを形成した場合には、リターンロスが−１０ｄＢ以下となる範囲は２．４ＧＨｚ〜７．７ＧＨｚとなり、さらに、５．２ＧＨｚ以下では誘電体を備えていない場合と比較して良好な特性を示している。【０１７５】
また、両面全体に同一種類の誘電体１０を備えた場合において問題であった、６〜９ＧＨｚの中高域における特性劣化が７．５ＧＨｚに共振点を得ることにより改善されているのがわかる。【０１７６】
また、前記したように、ワイヤレスＵＳＢで使われる周波数帯として、３．１ＧＨｚ〜４．８ＧＨｚが挙げられており、本実施形態のアンテナ装置４６によれば、３．１ＧＨｚ〜４．８ＧＨｚにおいてリターンロスが−１７ｄＢ以下とすることができるため、ワイヤレスＵＳＢに適したアンテナ装置を提供することができる。【０１７７】
さらに、リターンロスが−１０ｄＢとなる最低周波数は２．４ＧＨｚとなっており、誘電体１０をアンテナ装置の両面全体に貼着した場合と同様に低下しているため、誘電体１０を備えていない場合と比較してアンテナ装置の小型化にも効果的である。【０１７８】
また、アンテナ装置４６の水平面（ＸＹ面）内における３ＧＨｚの放射パターンを図７６に、５ＧＨｚの放射パターンを図７７に示す。【０１７９】
図７６、７７には比較例として、誘電体を備えていないアンテナ装置の放射パターンを一点鎖線で示す。【０１８０】
図７６、７７に示すように、アンテナ装置４６に第一誘電体１０ａ及び第二誘電体１０ｂを備えた場合と、誘電体を備えていない場合とを比較すると、その放射パターンに若干の変化はあるものの大きな変化はみられず、ほぼ同一であることがわかる。よって、誘電体の形成による放射特性への影響はほとんど無く、良好な放射特性（指向性）が得られている。【０１８１】
なお、前記した第１実施形態から第３６実施形態に係るアンテナ装置においては、支持基板２の両面に、平面視半円状の第一放射板３と、平面視略台形状の第二放射板８とを組み合わせた、いわゆる「半円台形不平衡ダイポールアンテナ」を用いて説明したが、異なる形状を有する２枚の放射板を組み合わせて一対の放射板としたもの、又は、相似形状の２枚の放射板を組み合わせて一対の放射板としたもの等であれば、放射板の形状及び組合せに特に限定はなく、例えば「小型板状ボルケーノスモークアンテナ」などを使用することができる。【０１８２】
また、前記した第１実施形態から第３６実施形態に係るアンテナ装置における、誘電体１０、第一誘電体１０ａ、及び第二誘電体１０ｂの形成の仕方として、上記で説明した組合せはあくまで例示であって、その形成部位を限定するものではなく、必要に応じて適時設定されるものである。
【図１】
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【図２】
2008108112.tif 000004
【図３】
2008108112.tif 000005
【図４】
2008108112.tif 000006
【図５】
2008108112.tif 000007
【図６】
2008108112.tif 000008
【図７】
2008108112.tif 000009
【図８】
2008108112.tif 000010
【図９】
2008108112.tif 000011
【図１０】
2008108112.tif 000012
【図１１】
2008108112.tif 000013
【図１２】
2008108112.tif 000014
【図１３】
2008108112.tif 000015
【図１４】
2008108112.tif 000016
【図１５】
2008108112.tif 000017
【図１６】
2008108112.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2008108112.tif 000021
【図２０】
2008108112.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2008108112.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
2008108112.tif 000031
【図３０】
2008108112.tif 000032
【図３１】
2008108112.tif 000033
【図３２】
2008108112.tif 000034
【図３３】
2008108112.tif 000035
【図３４】
2008108112.tif 000036
【図３５】
2008108112.tif 000037
【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
2008108112.tif 000040
【図３９】
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【図４０】
2008108112.tif 000042
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【国際調査報告】
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