(57)【要約】【課題】誘電体基体に半波長の電気長エレメントで共振するアンテナ電極を形成し、アンテナ単体でインピーダンスと共振周波数とを独立して調整可能にすることで、容易にアンテナ特性を最適値に調整可能なアンテナと、そのアンテナの製造方法を得ることを目的とする。【解決手段】誘電体の角柱の基体と、前記基体の角柱側面に形成されたアンテナ電極と、を備え、前記アンテナ電極は、前記基体の角柱側面の第１の面に形成された第１電極と、前記第１の面に隣り合う一方の側面の第２の面に形成され前記第１電極に接続される第２電極、および前記第１の面に隣り合う他方の側面の第３の面に形成され前記第１電極に接続される第３電極と、を備え、前記アンテナ電極は、前記アンテナ電極の電気長方向に並行して形成される第１開口部および第２開口部と、前記電気長方向に交差して前記第１開口部と前記第２開口部とを連通する第３開口部と、を備えるアンテナ。【選択図】図１
2014168109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体により形成された角柱の基体と、
前記基体の角柱側面に形成されたアンテナ電極と、を備え、
前記アンテナ電極は、前記基体の角柱側面の第１の面に形成された第１電極と、少なくとも、前記第１の面に隣り合う一方の側面の第２の面に形成され前記第１電極に接続される第２電極、および前記第１の面に隣り合う他方の側面の第３の面に形成され前記第１電極に接続される第３電極と、を備え、
前記アンテナ電極は、前記アンテナ電極の電気長方向に並行して形成される第１開口部および第２開口部と、前記電気長方向に交差して前記第１開口部と前記第２開口部とを連通する第３開口部と、を備える、
ことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記第１開口部と、前記第２開口部と、前記第３開口部と、が前記第１電極に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記第１開口部および前記第２開口部が、前記第１電極と、前記第２電極と前記第３電極のどちらか一方、または両方に跨って形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記第１開口部または前記第２開口部のどちらか一方が、前記基体の角柱上底面に開放されている、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記基体が四角柱であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項６】
誘電体により形成された角柱の基体と、
前記基体の角柱側面に形成されたアンテナ電極と、を備え、
前記アンテナ電極は、前記基体の角柱側面の第１の面に形成された第１電極と、少なくとも、前記第１の面に隣り合う一方の側面の第２の面に形成され前記第１電極に接続される第２電極、および前記第１の面に隣り合う他方の側面の第３の面に形成され前記第１電極に接続される第３電極と、を備え、
前記アンテナ電極は、前記アンテナ電極の電気長方向に並行して形成される第１開口部および第２開口部と、前記電気長方向に交差して前記第１開口部と前記第２開口部とを連通する第３開口部と、を備えるアンテナの製造方法であって、
前記アンテナのインピーダンスを測定するインピーダンス測定工程と、
前記アンテナ電極の前記第１開口部および前記第２開口部の周縁部を除去する開口電極除去工程と、
前記開口電極除去工程後のインピーダンスを測定する調整インピーダンス測定工程と、
前記調整インピーダンス測定工程で得られたインピーダンスが所望のインピーダンスであるかを判定するインピーダンス判定工程と、を含む、
ことを特徴とするアンテナの製造方法。
【請求項７】
前記開口電極除去工程において、前記アンテナ電極の前記第１開口部および前記第２開口部の前記電気長方向の縁部を除去する、
ことを特徴とする請求項６に記載のアンテナの製造方法。
【請求項８】
誘電体により形成された角柱の基体と、
前記基体の角柱側面に形成されたアンテナ電極と、を備え、
前記アンテナ電極は、前記基体の角柱側面の第１の面に形成された第１電極と、少なくとも、前記第１の面に隣り合う一方の側面の第２の面に形成され前記第１電極に接続される第２電極、および前記第１の面に隣り合う他方の側面の第３の面に形成され前記第１電極に接続される第３電極と、を備え、
前記アンテナ電極は、前記アンテナ電極の電気長方向に並行して形成される第１開口部および第２開口部と、前記電気長方向に交差して前記第１開口部と前記第２開口部とを連通する第３開口部と、を備えるアンテナの製造方法であって、
前記アンテナの共振周波数を測定する共振周波数測定工程と、
前記第２電極もしくは前記第３電極の電気長方向の端部を除去する電極除去工程と、
前記電極除去工程後の共振周波数を測定する調整共振周波数測定工程と、
前記調整共振周波数測定工程で得られた共振周波数が所望の共振周波数であるかを判定する共振周波数判定工程と、を含む、
ことを特徴とするアンテナの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナおよびアンテナの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などの小型移動体通信システム、あるいは携帯可能な全地球測位システム、いわゆるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）などには、アンテナの更なる小型化が求められている。アンテナの小型化を実現する手段として、特許文献１に開示されている逆Ｆ型アンテナが広く知られている。また、共振周波数とインピーダンスをそれぞれ独立して調整することにより、複数機種の小型携帯端末に使用可能なアンテナ装置として、特許文献２に開示されているアンテナ装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１３９５２０号公報
【特許文献２】特開２００９−８１７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたアンテナでは、平板状の絶縁体で形成された樹脂１に給電スルーホール５を形成し、この給電スルーホールを介してアンテナ面２の導体膜に給電を行っている。この場合、樹脂１に形成された給電スルーホール５の位置によってアンテナのインピーダンスが決定されてしまい、給電スルーホール５を形成した後からではインピーダンス調整を行なうことができなかった。また、アンテナを機器に内蔵するとき、アンテナの共振周波数やインピーダンスが、実装基板の構造や、周囲に実装される各種電子部品、さらには筐体の影響を受けて変化する。そのため、組込アンテナにおいては、機器毎にアンテナのインピーダンスや共振周波数を調整する必要がある。これに対して、特許文献２に開示されたアンテナは、アンテナの共振周波数とインピーダンスをそれぞれ独立して調整することができる１つの手法である。しかし、この手法では、アンテナが実装されるプリント基板上に設置された２箇所のパターンを使用して共振周波数あるいはインピーダンスの調整が行われるため、アンテナ単体では各パラメーターの調整を行なうことができないという課題があった。
【０００５】
そこで、誘電体基体に半波長の電気長エレメントで共振するアンテナ電極を形成し、且つ、インピーダンスと共振周波数をアンテナ単体でそれぞれ独立して調整することを可能にすることにより、容易にアンテナ特性を最適値に調整可能なアンテナとそのアンテナの製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
〔適用例１〕本適用例に係るアンテナは、誘電体により形成された角柱の基体と、前記基体の角柱側面に形成されたアンテナ電極と、を備え、前記アンテナ電極は、前記基体の角柱側面の第１の面に形成された第１電極と、少なくとも、前記第１の面に隣り合う一方の側面の第２の面に形成され前記第１電極に接続される第２電極、および前記第１の面に隣り合う他方の側面の第３の面に形成され前記第１電極に接続される第３電極と、を備え、前記アンテナ電極は、前記アンテナ電極の電気長方向に並行して形成される第１開口部および第２開口部と、前記電気長方向に交差して前記第１開口部と前記第２開口部とを連通する第３開口部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本適用例のアンテナによれば、第１電極と、第２電極と、第３電極と、により、半波長の電気長エレメントで共振するアンテナを構成することができる。すなわち、逆Ｆ型アンテナと同じ原理で動作するアンテナを構成することができるため、アンテナを小型化することができる。さらに、アンテナ電極の電気長方向に並行して形成される第１開口部および第２開口部と、アンテナ電極の電気長方向に交差して第１開口部と第２開口部とを連通する第３開口部と、を備えることにより、アンテナ電極に対する給電部分を、Ｈ型、Ｕ字型あるいは逆Ｕ字型で構成することができる。これにより、基体にスルーホールを設けずにアンテナ電極に対して給電を行うことが可能となるため、アンテナの製造工程を簡略化することができる。更には、第１電極に形成された第１開口および第２開口の、開口の大きさを変えることによって、容易にアンテナのインピーダンスを調整できるアンテナを得ることができる。この時、共振周波数の変化は微小であり、インピーダンス単独での調整ができる。また、第１電極あるいは第３電極の電気長方向の電極長さ変えることにより、共振周波数を調整することができる。この時、インピーダンスの変化は微小であり、共振周波数単独での調整ができる。
【０００９】
なお、アンテナを組込む機器により、アンテナの周辺部材の影響などで共振周波数とインピーダンスが変化してしまう場合があるが、組込み機器に合わせて個別にインピーダンスと共振周波数をアンテナ単体でそれぞれ独立して調整することが可能になるため、アンテナ単体あるいは機器にアンテナ組込み後であってもアンテナ特性の微調整などが容易となる。これにより、同じ構造を有するアンテナを複数機種の機器に使用することができ、部品コストの削減及びアンテナ設計の効率化を図ることが可能となる。
【００１０】
〔適用例２〕上述の適用例において、前記第１開口部と、前記第２開口部と、前記第３開口部と、が前記第１電極に形成されていてもよい。
【００１１】
上述の適用例によれば、第１開口、第２開口および第３開口の、開口の大きさを、第１の面に形成された第１の電極に形成する、すなわち第１の面の面内に配置することにより、インピーダンス調整のための電極除去を容易にすることができる。
【００１２】
〔適用例３〕上述の適用例において、前記第１開口部および前記第２開口部が、前記第１電極と、前記第２電極と前記第３電極のどちらか一方、または両方に跨って形成されていてもよい。
【００１３】
上述の適用例によれば、第３開口部の両側はそれぞれアンテナの＋と−（ＧＮＤ）の信号入出力端子である。入出力端子はアンテナの組込み状況により端子を設定できる電極面が限定される。前記第２電極と前記第３電極のどちらか一方、または両方に跨って形成された前記第１開口部および前記第２開口部のどの位置にも設定することができるため、結果として入出力端子を前記第２電極と前記第３電極のどちらにも自由に設定できる。これにより、アンテナ及びアンテナ周辺構造設計の利便性が改善される。
【００１４】
〔適用例４〕上述の適用例において、前記第１開口部または前記第２開口部のどちらか一方が、前記基体の角柱上底面に開放されていてもよい。
【００１５】
上述の適用例によれば、アンテナの性能を低下させること無く、アンテナの第１電極および第２電極に給電を行う外部配線の配置を容易にすることができる。
【００１６】
〔適用例５〕上述の適用例において、前記基体が四角柱であってもよい。
【００１７】
上述の適用例によれば、アンテナ組込み対象に合わせて性能を最適化する場合において各最適化されたアンテナの個別製造が容易であり、低コストのアンテナを得ることができる。
【００１８】
〔適用例６〕本適用例のアンテナの製造方法は、誘電体により形成された角柱の基体と、前記基体の角柱側面に形成されたアンテナ電極と、を備え、前記アンテナ電極は、前記基体の角柱側面の第１の面に形成された第１電極と、少なくとも、前記第１の面に隣り合う一方の側面の第２の面に形成され前記第１電極に接続される第２電極、および前記第１の面に隣り合う他方の側面の第３の面に形成され前記第１電極に接続される第３電極と、を備え、前記アンテナ電極は、前記アンテナ電極の電気長方向に並行して形成される第１開口部および第２開口部と、前記電気長方向に交差して前記第１開口部と前記第２開口部とを連通する第３開口部と、を備えるアンテナの製造方法であって、前記アンテナのインピーダンスを測定するインピーダンス測定工程と、前記アンテナ電極の前記第１開口部および前記第２開口部の周縁部を除去する開口電極除去工程と、前記開口電極除去工程後のインピーダンスを測定する調整インピーダンス測定工程と、前記調整インピーダンス測定工程で得られたインピーダンスが所望のインピーダンスであるかを判定するインピーダンス判定工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
本適用例のアンテナの製造方法によれば、第１開口部および第２開口部の周縁部電極を除去するだけで、容易にアンテナのインピーダンスを調整することができる。従って、５０Ω、７５Ωと言った規定のインピーダンスにアンテナを容易に調整することができる。この時、共振周波数の変化は微小であり、インピーダンス単独での調整をすることができる。従って、調整済みの共振周波数を大きくシフトさせることなく所望のインピーダンスを備えるアンテナを得ることができるため、アンテナの製造が容易になる。
【００２０】
〔適用例７〕上述の適用例において、前記開口電極除去工程において、前記アンテナ電極の前記第１開口部および前記第２開口部の前記電気長方向の縁部を除去してもよい。
【００２１】
上述の適用例によれば、第１開口部および第２開口部の電気長方向の開口長さを変えることだけでも、容易にアンテナのインピーダンスを調整することができる。従って、開口部の電気長方向の縁部を除去する手段により、５０Ω、７５Ωといった規定のインピーダンスにアンテナを容易に調整することができる。
【００２２】
なお、開口部の電気長方向の縁部を除去すると、アンテナインピーダンスを変動させる事ができるが、第１開口部および第２開口部の長さが短いとき、アンテナのリターンロスは大きい値（例えば、１ｄＢ）となる。開口部の電気長方向の長さを大きくするに従ってリターンロスは減少し、やがて増加に転じる。この変化点（極小点）が最適な第１開口部および第２開口部の長さとなる。
【００２３】
〔適用例８〕本適用例のアンテナの製造方法は、誘電体により形成された角柱の基体と、前記基体の角柱側面に形成されたアンテナ電極と、を備え、前記アンテナ電極は、前記基体の角柱側面の第１の面に形成された第１電極と、少なくとも、前記第１の面に隣り合う一方の側面の第２の面に形成され前記第１電極に接続される第２電極、および前記第１の面に隣り合う他方の側面の第３の面に形成され前記第１電極に接続される第３電極と、を備え、前記アンテナ電極は、前記アンテナ電極の電気長方向に並行して形成される第１開口部および第２開口部と、前記電気長方向に交差して前記第１開口部と前記第２開口部とを連通する第３開口部と、を備えるアンテナの製造方法であって、前記アンテナの共振周波数を測定する共振周波数測定工程と、前記第２電極もしくは前記第３電極の電気長方向の端部を除去する電極除去工程と、前記電極除去工程後の共振周波数を測定する調整共振周波数測定工程と、前記調整共振周波数測定工程で得られた共振周波数が所望の共振周波数であるかを判定する共振周波数判定工程と、を含むことを特徴とする。
【００２４】
本適用例のアンテナの製造方法によれば、第２電極の電気長方向の端部を除去するだけで、容易に共振周波数の調整をすることができる。この時、インピーダンスの変化量は微小である。従って、既に最良に調整されたインピーダンスを大きくシフトさせることなく所望の共振周波数を備えるアンテナを得ることができるため、アンテナ製造が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係るアンテナを示し，（ａ）は外観斜視図、（ｂ）はアンテナ基体の面構成を説明する斜視図、（ｃ）は（ａ）に示すＡ部断面図、（ｄ）は（ａ）に示すＢ部断面図、（ｅ）は（ａ）に示すＣ部断面図、（ｆ）は（ａ）に示すＤ部断面図。
【図２】第１実施形態に係るアンテナの機能概念図。
【図３】第２実施形態に係るアンテナを示す、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）はアンテナの基体の面構成を説明する斜視図、（ｃ）は（ａ）に示すＥ部断面図、（ｄ）は機能概念図。
【図４】その他の形態に係るアンテナを示す、（ａ）および（ｂ）は外観斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示すアンテナの機能概念図。
【図５】第３実施形態に係るアンテナの製造方法における調整方法を示すフローチャート。
【図６】第３実施形態に係るアンテナの製造方法において調整される調整前アンテナの外観斜視図。
【図７】第３実施形態に係るアンテナの製造方法における電極除去部位を説明する外観斜視図。
【図８】実施例を示すアンテナの外観斜視図。
【図９】実施例を示すスミスチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
第１実施形態に係るアンテナを図１に示す。図１は、本実施形態に係るアンテナ１００を示し、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は基体１０の外観斜視図、（ｃ）は（ａ）に示すＡ部断面図、（ｄ）は（ａ）に示すＢ部断面図、（ｅ）は（ａ）に示すＣ部断面図、（ｄ）は（ａ）に示すＤ部断図である。
【００２８】
図１（ａ）に示すように、本実施形態に示すアンテナ１００は、誘電体により形成されている基体１０に第１電極２１と、第２電極２２と、第３電極２３と、を備えるアンテナ電極２０が形成されている。基体１０は、図１（ｂ）に示すように、矩形の上面１６（以下、第５の面１６という）と底面１７（以下、第６の面１７という）を有する柱状体であり、側面として第１の面１１と、第１の面１１に隣り合う一方の側面としての第２の面１２と、第１の面１に隣り合う他方の側面としての第３の面１３と、第１の面１１の背面となる第４の面１４と、を備えている。
【００２９】
基体１０の第１の面１１には第１電極２１が形成されている。第１電極２１には図示する電気長方向Ｌに延在する第１開口３１と、第１開口３１に並行して延在する第２開口３２と、第１開口３１と第２開口３２に跨って電気長方向Ｌに交差する方向に延在する第３開口３３と、を備える電極の開口３０が形成されている。開口３０によって形成された、第１開口３１と第２開口３２との間に、第２電極２２に給電を行うための給電部２１ａと第３電極２３に給電を行うための接地部２１ｂとが形成される。すなわち、開口３０は平面視でＨ型の形状を有している。なお、アンテナ１００における電気長方向Ｌは、第１電極２１、第２電極２２、第３電極２３の配置方向に相当するアンテナ長さの電気的な長さ方向を言う。
【００３０】
図１（ｃ），（ｄ）に示すように、第２電極２２は基体１０の第２の面１２に形成される第２電極Ａ２２ａと、第４の面１４に形成される第２電極Ｂ２２ｂと、により構成されている。また、第３電極２３は基体１０の第３の面１３に形成される第３電極Ａ２３ａと、第４の面１４に形成される第３電極Ｂ２３ｂと、により構成される。第２電極２２の第４の面での端部、すなわち第２電極Ｂ２２ｂの端部２２ｃと、第３電極２３の第４の面での端部、すなわち第３電極Ｂ２３ｂの端部２３ｃと、は電気長方向Ｌに交差する方向に延在するスリット状の離間部２０ｃを備えている。
【００３１】
図１（ｅ），（ｄ）に示すように、第１開口３１と第２開口３２との間に給電部２１ａおよび接地部２１ｂが形成されている。また、第１電極２１の第１開口３１の外側（第６の面１７側）に配置される部分の第１短絡電極２１ｃ、および第２開口３２の外側（第５の面１６側）に配置される部分の第２短絡電極２１ｄは、第２電極２２と第３電極２３とを電気的に接続させる（短絡させる）電極である。また、給電部２１ａの付け根部２０ａは、給電位置と呼ばれ（以下、付け根部２０ａを給電位置２０ａという）、接地部２１ｂの付け根部２０ｂは、接地位置と呼ばれている（以下、付け根部２０ｂを接地位置２０ｂという）。
【００３２】
本実施形態に係るアンテナ１００を図２の概念図により説明する。図２に示すように、給電部２１ａは、第１電極２１に備える給電位置２０ａより延出し、図示しない同軸ケーブルを介してアンテナ１００の外部に備える給電装置４０に接続される。また接地部２１ｂは、第１電極２１に備える接地位置２０ｂより延出し、図示しない同軸ケーブルを介してアンテナ１００の外部に備えるＧＮＤ（接地）５０に接続される。
【００３３】
第２電極２２は、第２の面１２に形成された第２電極Ａ２２ａと、第４の面１４に形成された第２電極Ｂ２２ｂと、により構成されるが、第２電極Ｂ２２ｂが第２の面１２に沿って第２電極Ａ２２ａより延設される仮想第２電極Ｂ２２ｂ´を備える仮想第２電極２２´と同等の電気長を有している。従って、第２電極Ｂ２２ｂの端部２２ｃまでの電気長方向Ｌの方向の長さを変えることによってアンテナ１００の共振周波数を変更することができる。このとき、第３の面１３と第４の面１４とに跨って形成される第３電極２３においても、所望の共振周波数に応じて、第３電極Ｂ２３ｂの端部２３ｃまでの電気長方向Ｌの方向の長さを変えることができる。
【００３４】
また、本実施形態に係るアンテナ１００では、給電位置２０ａを電気長方向Ｌの方向に変えることによって、インピーダンスを変更することができる。すなわち、図１に示す第１開口３１と第２開口３２の電気長方向Ｌの開口長さを変えることによって、アンテナ１００のインピーダンスを変更することができる。
【００３５】
本実施形態に係るアンテナ１００によって、第１電極２１に形成された第１開口３１および第２開口３２の、開口の大きさを変えることによって、容易にアンテナのインピーダンスを調整できるアンテナ１００を得ることができる。この時、共振周波数の変化は微小であり、インピーダンス単独での調整ができる。また、第１電極２１あるいは第３電極２３の電気長方向の電極長さ変えることにより、共振周波数を調整することができる。この時、インピーダンスの変化は微小であり、共振周波数単独での調整ができる。
【００３６】
更に、アンテナ電極の電気長方向に並行して形成される第１開口部および第２開口部と、アンテナ電極の電気長方向に交差して第１開口３１と第２開口３２とを連通する第３開口３３を備えることにより、アンテナ電極に対する給電部分を、Ｈ型、Ｕ字型あるいは逆Ｕ字型で構成することができる。これにより、基体１０にスルーホールを設けずにアンテナ電極に対して給電を行うことが可能となるため、アンテナの製造工程を簡略化することができる。
【００３７】
また、アンテナ１００を組込む機器により、アンテナ１００の周辺部材の影響などで共振周波数とインピーダンスが変化してしまう場合があるが、組込み機器に合わせて個別にインピーダンスと共振周波数をアンテナ単体でそれぞれ独立して調整することが可能になるため、アンテナ単体あるいは機器にアンテナ組込み後であってもアンテナ特性の微調整などがを容易となる。これにより、同じ構造を有するアンテナを複数機種の機器に使用することができ、部品コストの削減及びアンテナ設計の効率化を図ることが可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態に係るアンテナ１００では、第２電極２２の端部２２ｃと第３電極２３の端部２３ｃが第４の面１４上に配置されているが、所望する共振周波数によってはこれに限定されず、端部２２ｃが第２の面１２上に、端部２３ｃが第３の面１３上に、配置されても良い。すなわち、第２電極Ｂ２２ｂおよび第３電極Ｂ２３ｂが形成されない形態であっても良い。
【００３９】
（第２実施形態）
図３に第２実施形態に係るアンテナ１１０を示す。図３に示すアンテナ１１０は、第１実施形態に係るアンテナ１００において、給電位置２０ａおよび接地位置２０ｂが第１の面１１に形成されていることに対して、給電位置２０ａが第２の面１２に、接地位置２０ｂが第３の面１３に、形成されている点で異なる。従って、アンテナ１１０においてアンテナ１００と同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略することがある。
【００４０】
図３（ａ）は本実施形態に係るアンテナ１１０の外観斜視図、（ｂ）は基体１０の面構成を説明する概要図、（ｃ）は（ａ）に示すＥ部の断面図、（ｄ）はアンテナ１１０の概念図である。図３（ａ）に示すように、アンテナ１１０は第１電極２１と、第２電極２２と、第３電極２３と、が基体１０に形成されている。基体１０の第１の面１１に形成された第１電極２１には図示する電気長方向Ｌに延在する第１開口６１と、第１開口６１に並行して延在する第２開口６２と、第１開口６１と第２開口６２に跨って電気長方向Ｌに交差する方向に延在する第３開口６３と、を備える電極の開口６０が形成されている。ここで、第３開口６３についても、基体１０の第２の面１２あるいは第３の面１３に設けて構成してもよい。
【００４１】
第１開口６１は、第１の面１１に備える開口６１ａと、第２の面１２に備える開口６１ｂと、第３の面１３に備える開口６１ｃと、で構成されている。同様に、第２開口６２は、第１の面１１に備える開口６２ａと、第２の面１２に備える開口６２ｂと、第３の面１３に備える開口６２ｃと、で構成されている。従って、給電部２１ａは第２の面１２から第１の面１１にかけて配設され、図３（ｃ）に示すように接地部２１ｂは第３の面１３から第１の面１１にかけて配設される。また、給電位置２０ａは第２の面１２の面内に配置され、図３（ｃ）に示すように接地位置２０ｂは第３の面１３の面内に配置されることとなる。
【００４２】
このように構成されるアンテナ１１０は、図３（ｄ）の概念図に示すように給電部２１ａが短絡電極２１ｃ，２１ｄより第２電極Ｂ２２ｂ側、すなわちアンテナ１１０の先端側に配置された形態と等価となる。また、同様に接地部２１ｂも第３電極Ｂ２３ｂ側、すなわちアンテナ１１０の先端側に配置された形態と等価となる。このように、給電部２１ａが短絡電極２１ｃ，２１ｄよりアンテナ１１０の先端側に配置されることによってインピーダンスを低くすることができる。
【００４３】
また、第３開口６３の両側はそれぞれアンテナの＋と−（ＧＮＤ）の信号入出力端子である。入出力端子はアンテナの組込み状況により端子を設定できる電極面が限定される。第２電極２２と第３電極２３のどちらか一方、または両方に跨って形成された第１開口６１および第２開口６２のどの位置にも設定することができるため、結果として入出力端子を第２電極２２と第３電極２３のどちらにも自由に設定できる。これにより、アンテナ及びアンテナ周辺構造設計の利便性が改善される。
【００４４】
本実施形態に係るアンテナ１１０では、基体１０に給電位置２０ａから接地位置２０ｂにかけて、いわゆるスルーホールを形成しなくても、実質的に基体１０の内部に給電部２１ａおよび接地部２１ｂが配置されたと同じ効果を得ることが可能になり、アンテナ１１０を低コストで製造することができる。
【００４５】
（アンテナのその他の形態）
図４にアンテナのその他の形態を示す。なお、第１実施形態に係るアンテナ１００と同じ構成には同じ符号を付し、説明は省略することがある。
【００４６】
図４（ａ）に示すアンテナ１２０は、第２開口３２が第５の面１６側に開放されている。すなわち、図１に示すアンテナ１００における第２短絡電極２１ｄが形成されていない形態である。このように開口３０を構成しても、アンテナ１２０はアンテナ１００と同等の性能を備えることができる。
【００４７】
図４（ｂ）は円柱状の基体７０を有するアンテナ１３０を示す斜視図である。図４（ｂ）に示すように、基体７０が円柱状、すなわち辺数が無限大の角柱、であっても良い。基体７０の円柱側面７０ａに形成されたアンテナ電極８０には、第１開口３１、第２開口３２、そして第３開口３３と、スリット状の離間部８０ｇと、が形成されている。第１開口３１と、第２開口３２と、第３開口３３と、よって給電部８０ａと接地部８０ｂが形成され、給電部８０ａの付け根部が給電位置８０ｃ、および接地部８０ｂの付け根部が接地位置８０ｄとなる。また、開口３０の基体７０の円柱軸方向に延在するアンテナ電極８０は、短絡電極８０ｅ，８０ｆである。
【００４８】
図４（ｂ）に示すアンテナ１３０の概念図を図４（ｃ）に示す。図４（ｃ）に示すように、給電位置８０ｃおよび接地位置８０ｄは、短絡電極８０ｅ，８０ｆに対してアンテナ１３０の先端側、すなわち離間部８０ｇ方向に配置され、実質的に給電部８０ａおよび接地部８０ｂが基体７０の内部に配置されることと等価のアンテナ１３０を得ることができる。従って、インピーダンスの低いアンテナ１３０を得ることができる。
【００４９】
（第３実施形態）
第１実施形態に係るアンテナ１００のインピーダンス調整および共振周波数調整の方法について説明する。図５は、アンテナ１００のインピーダンス調整および共振周波数調整を含むアンテナ１００の製造方法を示すフローチャートである。
【００５０】
〔準備工程〕
先ず、インピーダンスあるいは共振周波数が調整される調整前アンテナ１０１を準備する（Ｓ１０１）。調整前アンテナ１０１は、以下、説明する製造方法において調整される第１実施形態に係るアンテナ１００となる調整前のアンテナである。図６は調整前アンテナ１０１を示し、（ａ）は第１電極２１を正面とした外観斜視図、（ｂ）は第２電極Ｂ２２ｂおよび第３電極Ｂ２３ｂを正面とした外観斜視図である。
【００５１】
調整前アンテナ１０１は、図６（ａ）に示す開口３１および開口３２の電気長方向Ｌの開口長さｐ１が、所望のインピーダンスに対して、高いインピーダンスとなるように形成される。すなわち、ｐ１を予め短く形成しておき、後述する第１電極２１を部分的に除去してインピーダンスの調整が可能な調整前アンテナ１０１に形成する。また、図６（ｂ）に示す離間部２０ｃの幅ｒ１は、所望の共振周波数より低い周波数となるように狭く形成される。すなわち、第２電極Ｂ２２ｂの電気長方向Ｌの長さｒ２、および第３電極Ｂ２３ｂの電気長方向長さｒ３を長く形成し、後述する離間部２０ｃを構成する第２電極２２の端部２２ｃ、および第３電極２３の端部２３ｃを徐々に除去しながら共振周波数の調整が可能な調整前アンテナ１０１に形成する。
【００５２】
〔初期インピーダンス測定工程〕
準備工程（Ｓ１０１）で準備された調整前アンテナ１０１は、初期のインピーダンスを測定する初期インピーダンス測定工程（Ｓ１０２）に移行される。初期インピーダンス測定工程（Ｓ１０２）では、図６（ａ）に示す給電部２１ａと接地部２１ｂに、図示しないインピーダンス測定装置、例えばネットワークアナライザー、の測定端子（プローブ）を接続し、調整前アンテナ１０１のインピーダンスを測定する。
【００５３】
〔初期インピーダンス判定工程〕
測定された調整前アンテナ１０１のインピーダンス、すなわち初期インピーダンスが所定のインピーダンス以下であるかを判定する初期インピーダンス判定工程（Ｓ１０３）が実行される。すなわち、調整前アンテナ１０１は、上述したように所望のインピーダンスに対して高いインピーダンスとなるように第１電極２１に開口３０が形成されている。しかし、調整前アンテナ１０１の状態であっても所望のインピーダンス以下の初期インピーダンスが初期インピーダンス測定工程（Ｓ１０２）で得られた場合（ＹＥＳ）には、インピーダンスを調整するための工程を必要としないため、初期共振周波数測定工程（Ｓ２０１）に移行する。しかし、調整前アンテナ１０１のインピーダンスが上述したように、狙い通り高いインピーダンス、すなわち所望のインピーダンスを超えている場合（ＮＯ）には、次の開口電極除去工程に移行する。
【００５４】
〔開口電極除去工程〕
初期インピーダンス測定工程（Ｓ１０２）において測定された調整前アンテナ１０１の初期インピーダンスが、初期インピーダンス判定工程（Ｓ１０３）において、所望のインピーダンスを超えていると判定されると、開口電極除去工程（Ｓ１０４）に移行される。開口電極除去工程（Ｓ１０４）では、図７（ａ）に示すように、開口３１，３２の電気長方向Ｌの長さｐ１を長くするように除去量δp2が除去される除去部２１ｅと、除去量δp3が除去される除去部２１ｆが、例えばレーザーによって蒸散除去される。なお、除去量δp2と除去量δp3は略同量であることが好ましい。このように除去部２１ｅ，２１ｆを除去することにより調整前アンテナ１０１のインピーダンスを低減させることができる。
【００５５】
また、開口３１，３２の電気長方向Ｌと交差する方向の長さである開口幅ｑ１，ｑ２を広くすることでインピーダンスを低減させることができる。図７に示す開口３１の電気長方向Ｌに交差する方向に、除去量δq1が除去される除去部２１ｇと、除去量δq2が除去される除去部２１ｈとが、例えばレーザーによって蒸散除去される。なお、除去量δq1と除去量δq2は略同量であることが好ましい。このように除去部２１ｇ，２１ｈを除去することによっても、調整前アンテナ１０１のインピーダンスを低減させることができる。なお、開口電極除去工程（Ｓ１０４）では、除去部２１ｅ，２１ｆのみを除去することによりインピーダンスを調整することが好ましいが、除去部２１ｅ，２１ｆの除去に加えて、除去部２１ｇ，２１ｈを合わせて除去することもできる。なお、電極の除去量δp2，δp3，δq1，δq2は、予め、インピーダンス調整量と電極除去量との関係を求めておき、適用すればよい。
【００５６】
なお、開口３１，３２の電気長方向の縁部を除去するインピーダンスを変動させる事ができるが、第１開口３１および第２開口３２の長さが短いとき、アンテナのリターンロスは大きい値（例えば、１ｄＢ）となる。開口３１，３２の電気長方向の長さを大きくするに従ってリターンロスは減少し、やがて増加に転じる。この変化点（極小点）が最適な第１開口３１および第２開口３２の長さとなる。
【００５７】
〔調整インピーダンス測定工程〕
開口電極除去工程（Ｓ１０４）の後、調整前アンテナ１０１のインピーダンスを測定する調整インピーダンス測定工程（Ｓ１０５）を行う。インピーダンスの測定方法は、初期インピーダンス測定工程（Ｓ１０２）と同じである。次に、インピーダンス判定工程に移行する。
【００５８】
〔インピーダンス判定工程〕
測定されたインピーダンス値が所望のインピーダンスであるかを判定するインピーダンス判定工程（Ｓ１０６）では、アンテナ１００の所定のインピーダンス値以下であるかを判定する。測定されたインピーダンス値が所望値を超えている場合（ＮＯ）には、再度、開口電極除去工程（Ｓ１０４）に移行し、インピーダンス調整を実行する。また、測定されたインピーダンス値が所望値以下である場合（ＹＥＳ）には、次の初期共振周波数測定工程に移行する。
【００５９】
〔初期共振周波数測定工程〕
初期インピーダンス測定工程（Ｓ１０２）からインピーダンス判定工程（Ｓ１０６）のインピーダンス調整工程を経て、所望のインピーダンスに調整された調整前アンテナ１０１は、初期共振周波数測定工程（Ｓ２０１）に移行される。初期共振周波数測定工程（Ｓ２０１）では、調整前アンテナ１０１の共振周波数を所定の機器によって測定する。測定後、初期共振周波数判定工程に移行する。
【００６０】
〔初期共振周波数判定工程〕
初期共振周波数測定工程（Ｓ２０１）において測定された初期共振周波数は、初期共振周波数判定工程（Ｓ２０２）において、所望の共振周波数の範囲内にあるかが判定される。
【００６１】
調整前アンテナ１０１では、上述したように所望の共振周波数に対して低い周波数となるようにアンテナ電極２０が形成されている。しかし、調整前アンテナ１０１の状態であっても所望の共振周波数の範囲内に初期共振周波数が初期共振周波数測定工程（Ｓ２０１）で得られた場合（ＹＥＳ）には、インピーダンスを調整するための工程を必要としないため、調整前アンテナ１０１は調整が完了しアンテナ１００を得ることができ、アンテナ１００の調整は終了する。しかし、調整前アンテナ１０１の共振周波数が上述したように、狙い通り低い共振周波数、すなわち所望の共振周波数の範囲ではない場合（ＮＯ）には、次の離間部電極除去工程に移行する。
【００６２】
〔離間部電極除去工程〕
離間部電極除去工程（Ｓ２０３）では、図７（ｂ）に示すように、離間部２０ｃの電気長方向Ｌの幅ｒ１を拡げるように、第２電極２２では除去量δr2が除去される除去部２２ｄと、第３電極２３では除去量δr3が除去される除去部２３ｄが、例えばレーザーによって蒸散除去される。なお、除去量δr2と除去量δr3は略同量であることが好ましい。このように除去部２２ｄ，２３ｄを除去することにより電気長方向Ｌ方向の第２電極２２の電極長さが短くなり、調整前アンテナ１０１の共振周波数を高めることができる。なお、電極の除去量δr2，δr3は、予め、共振周波数調整量と電極除去量との関係を求めておき、適用すればよい。このとき、インピーダンスの変化量は微小であり、既に調整されたインピーダンスを大きくシフトさせること無く所望の共振周波数を備えるアンテナ１００を得ることができる。
【００６３】
〔調整共振周波数測定工程〕
離間部電極除去工程（Ｓ２０３）において除去部２２ｄ，２３ｄが除去された調整前アンテナ１０１の共振周波数、すなわち調整共振周波数を測定する調整共振周波数測定工程（Ｓ２０４）に移行する。調整共振周波数測定工程（Ｓ２０４）における周波数測定方法は初期共振周波数測定工程（Ｓ２０１）と同じでよい。
【００６４】
〔共振周波数判定工程〕
調整共振周波数測定工程（Ｓ２０４）において測定された共振周波数が所望の共振周波数であるかを判定する共振周波数判定工程（Ｓ２０５）を実行する。共振周波数判定工程（Ｓ２０５）では、アンテナ１００の所望の共振周波数の周波数範囲内に調整共振周波数が調整されたかが判定される。共振周波数判定工程（Ｓ２０５）において、所望の共振周波数の範囲に調整されていない場合（ＮＯ）には、離間部電極除去工程（Ｓ２０３）に戻り、以降の工程が繰り返される。また、所望の共振周波数の範囲に調整されていた場合（ＹＥＳ）には、調整前アンテナ１０１が、インピーダンスを含め共振周波数も調整されたと判断され、アンテナ１００が得られ、アンテナ１００の調整工程が終了する。
【００６５】
上述したように、アンテナ１００を得るための本実施形態に係るアンテナの製造方法における調整では、アンテナ電極２０の一部を除去するという簡便な方法によって、インピーダンスおよび共振周波数を調整することが可能となる。
【実施例】
【００６６】
図８（ａ）に示すアンテナを製作した。図８（ａ）に示すように。各辺６ｍｍの立方体の基体に、第１実施形態に係るアンテナ１００に示す電極が形成されている。なお、基体の材料にはＮｄＯ−ＭｇＴｉＯ3（誘電率：９２．７）を用い、電極材料には銅（Ｃｕ）を用いた。
【００６７】
図８（ａ）に示すアンテナの開口部の開口長さＳ（ｍｍ）の寸法を、３．６ｍｍと５．６ｍｍを作成し、インピーダンスを測定した。その結果は図９（ａ）のスミスチャートに示す通りである。すなわち、図６（ａ）に示す開口長さｐ１を変化させることにより、第１実施形態に係るアンテナ１００のインピーダンスを調整することが可能であることが分かった。なお、アンテナの開口部の開口長さＳ（ｍｍ）を、１ｍｍ長くしたときのインピーダンス変化は、リターンロス換算で５ｄＢであった。また、この時の共振周波数変化は３ＭＨｚであったことから、例えばＧＰＳ衛星から送信されるＬ１信号を受信するＧＰＳアンテナとして使用する場合、Ｌ１信号の送信周波数１５７５．４２ＭＨｚに対して共振周波数変化は微小であることが分かった。つまり、インピーダンス単独での調整が可能な範囲内であった。これに対して、図６（ｂ）に示すｒ２あるいはｒ３の長さを、１ｍｍ削ることで共振周波数変化は５０ＭＨｚであった。また、この時のインピーダンス変化は、リターンロス換算で０．１ｄＢ以下であることが分かった。つまり、共振周波数単独での調整が可能な範囲内であった。
【００６８】
また、図８（ｂ）に示すアンテナを製作した。基体および電極の材料は上述した図８（ａ）に示すアンテナと同じである。図８（ｂ）に示すアンテナの開口部の開口幅Ｔを０．７５ｍｍと０．２ｍｍを作成し、インピーダンスを測定した。その結果は図９（ｂ）のスミスチャートに示すとおりである。すなわち図６（ａ）に示す開口幅ｑ１，ｑ２を変化させることにより、第１実施形態に係るアンテナ１００のインピーダンスを調整することが可能であることが分かった。
【符号の説明】
【００６９】
１０…基体、２０…電極、３０…開口、１００…アンテナ。
【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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