(57)【要約】本発明は、第１の誘電体層（１）及び第２の誘電体層（２）と、第１の誘電体層（１）及び第２の誘電体層（２）を積層方向にそれぞれ挟むように設けられた、アンテナ導体（４）、グラウンド導体（５）、及びパッド導体（６）と、を備える。第１の誘電体層（１）は、アンテナ導体（４）とグランド導体（５）との間に挟まれて配置される。第２の誘電体層（２）は、アンテナ導体（４）及びグランド導体（５）の一方と、パッド導体（６）との間に挟まれて配置される。アンテナ導体（４）及びグラウンド導体（５）の他方と、パッド導体（６）とを電気的に接続する接続導体（７）を備える。
2010013610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の誘電体層及び第２の誘電体層と、
前記第１の誘電体層及び前記第２の誘電体層を積層方向にそれぞれ挟むように設けられた、アンテナ導体、グラウンド導体、及びパッド導体と、を備え、
前記第１の誘電体層は、前記アンテナ導体と前記グランド導体との間に挟まれて配置され、
前記第２の誘電体層は、前記アンテナ導体及び前記グランド導体の一方と、前記パッド導体との間に挟まれて配置され、
前記アンテナ導体及び前記グラウンド導体の他方と、前記パッド導体とを電気的に接続する接続導体を備える平面アンテナ。
【請求項２】
前記アンテナ導体には非導電部が設けられ、
前記接続導体は、前記非導電部を経由して前記アンテナ導体を積層方向に貫通し、前記グラウンド導体と前記パッド導体とを電気的に接続している、請求項１に記載の平面アンテナ。
【請求項３】
前記グラウンド導体には非導電部が設けられ、
前記接続導体は、前記非導電部を経由して前記グラウンド導体を積層方向に貫通し、前記アンテナ導体と前記パッド導体とを電気的に接続している、請求項１に記載の平面アンテナ。
【請求項４】
複数の前記パッド導体を備え、
前記接続導体が前記複数のパッド導体それぞれに電気的に接続されて設けられている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の平面アンテナ。
【請求項５】
前記パッド導体は、アンテナの共振周波数において、前記アンテナ導体と前記グラウンド導体との間の電圧が最大となる位置に設けられている、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の平面アンテナ。
【請求項６】
前記パッド導体が、前記第１及び第２誘電体層を挟んで対向する前記アンテナ導体の形成領域において最も離間した両端部の各領域に設けられている、請求項５に記載の平面アンテナ。
【請求項７】
更に他のパッド導体が、前記最も離間した両端部間の中央部の領域にも設けられている、請求項６に記載の平面アンテナ。
【請求項８】
第１の誘電体層、第２の誘電体層、及び第３の誘電体層と、
前記第１の誘電体層、前記第２の誘電体層、及び前記第３の誘電体層を積層方向にそれぞれ挟むように設けられた、アンテナ導体、グラウンド導体、第１のパッド導体、及び第２のパッド導体と、を備え、
前記第１の誘電体層は、前記アンテナ導体と前記グラウンド導体との間に挟まれて配置され、
前記第２の誘電体層は、前記アンテナ導体及び前記グランド導体の一方と、前記パッド導体との間に挟まれて配置され、
前記第３の誘電体層は、前記アンテナ導体及び前記グランド導体の他方と、前記パッド導体との間に挟まれて配置され、
前記アンテナ導体及び前記グラウンド導体の他方と、前記第１のパッド導体とを電気的に接続する第１の接続導体と、
前記アンテナ導体及び前記グラウンド導体の一方と、前記第２のパッド導体とを電気的に接続する第２の接続導体と、を備える平面アンテナ。
【請求項９】
前記アンテナ導体には非導電部が設けられ、
前記第１及び第２の接続導体は、前記非導電部を経由して前記アンテナ導体を積層方向に貫通し、前記グラウンド導体と前記第１及び第２のパッド導体とをそれぞれ電気的に接続している、請求項８に記載の平面アンテナ。
【請求項１０】
前記グラウンド導体には非導電部が設けられ、
前記第１及び第２の接続導体は、前記非導電部を経由して前記グラウンド導体を積層方向に貫通し、前記アンテナ導体と前記第１及び第２のパッド導体とをそれぞれ電気的に接続している、請求項８に記載の平面アンテナ。
【請求項１１】
前記第１及び第２のパッド導体は、アンテナの共振周波数において、前記アンテナ導体と前記グラウンド導体との間の電圧が最大となる位置に設けられている、請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の平面アンテナ。
【請求項１２】
前記第１、第２のパッド導体が、前記第１、第２及び第３の誘電体層を挟んで対向する前記アンテナ導体の形成領域において最も離間した両端部の各領域に設けられている、請求項１１に記載の平面アンテナ。
【請求項１３】
更に他のパッド導体が、前記最も離間した両端部間の中央部の領域にも設けられている、請求項１２に記載の平面アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信機器等に用いられる平面アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
高速かつ大容量のデータ通信を行うために、マイクロ波やミリ波を用いた無線通信の普及が進んでいる。無線通信を行う電子機器には、機器自身の小型化、軽量化や、複数の電子デバイスを搭載するための高密度実装化が要求されている。このため、無線通信機器は、電波を送受信するために不可欠なアンテナの小型化も要求されている。【０００３】
無線通信機器のアンテナとしては、誘電体基板上に、グラウンド導体及び方形状（長方形状又は正方形状）や円形状のアンテナ導体が形成されたパッチアンテナ構造の平面アンテナが広く用いられている。このパッチアンテナ構造の平面アンテナでは、アンテナ導体の大きさと誘電体基板の誘電率とによって、共振周波数が決まる。一般に、使用する周波数帯域が低いほどアンテナ導体の大きさが大きくなり、広い実装面積が必要になる。アンテナを小型化するためには、アンテナ導体の大きさを変えずに共振周波数を低周波化すればよい。【０００４】
平面アンテナの小型化に関して、特許文献１の図１には、小型化、高性能化及び高集積化等を目的とする内蔵アンテナが提案されている。この内蔵アンテナは、プリント基板１１上にアンテナパターン１２が形成されたマイクロストリップアンテナ１と、そのマイクロストリップアンテナ１表面に配設する誘電体基板２とを備えている。また、特許文献２の図１には、共振周波数を低くし、アンテナを小型化することを目的とする平面アンテナ装置が提案されている。この平面アンテナ装置は、アンテナとして機能する放射導体層７の外縁部から略直角に延出するコンデンサ電極部８と、放射導体層７と所定の間隔を存して対向する接地導体層１０と、放射導体層７を臨出させる上部開口２ａを有して接地導体層１０と電気的に接続された金属ケース２とを備えている。そして、この平面アンテナ装置は、電気的にグラウンドとして動作する金属ケース２の側壁部２ｂが、コンデンサ電極部８の外方に配置されて対向させ、側壁部２ｂとコンデンサ電極部８とが容量結合されている。【０００５】
また、本発明に関連する技術として、特許文献３の図１等には、アンテナ装置の広帯域化と小型化を目的とするアンテナ装置が提案されている。このアンテナ装置は、絶縁基板１２上のグランドパターン１４の縁から離れた位置に、アンテナ搭載用のパッド１８が設けられ、給電端子側をグランドパターン１４側に向けてパッド１８とグランドパターン１４とに跨るようにチップアンテナ１６が実装されている。また、特許文献４の図２には、チップアンテナの広帯域化と小型化を目的とするチップアンテナ１０が提案されている。このチップアンテナ１０は、実装面１１１を有する直方体状の基体１１を備えており、基体１１の表面には、給電用電極１２とグランド電極１３とが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１７９４２７号公報
【特許文献２】特開２００７−１３８５７号公報
【特許文献３】特開２００２−３１４３１７号公報
【特許文献４】特開平１１−１７７３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１に記載の構成では、マイクロストリップアンテナが形成されたプリント基板（誘電体基板）に加えて、第２の誘電体基板が必要になる。この第２の誘電体基板をマイクロストリップアンテナ上に固定するために、別々に形成された２つの誘電体基板を接合する工程が必要になる。また、特許文献１に記載の構成では、上述した第２の誘電体基板内における電界の波長短縮効果によって共振周波数を低下させている。一般にパッチアンテナ構造では、誘電体基板に形成されたアンテナ導体とグラウンド導体とが電磁的に強く結合されており、第２の誘電体基板に対して電界が容易に集中しない。このため、共振周波数を効果的に低周波化させるために、第２の誘電体基板は、その誘電率が第１の誘電体基板よりも数倍から数十倍大きく形成し、かつ、電気的に無視し得ない程度の厚みを有するように形成する必要があり、第２の誘電体基板の形成が煩雑である。【０００８】
また、特許文献２に記載の構成では、放射導体層から延ばして形成されたコンデンサ電極部と金属ケースとを電磁的に結合させるために、コンデンサ電極部と金属ケースとを近傍で対向させる必要がある。しかしながら、他の電子回路と共にプリント基板の一部分に平面アンテナが形成された場合には、平面アンテナの周囲にも多数の電子部品が実装されるので、金属ケースをプリント基板に接近させることが困難である。また、金属ケースの近傍の位置まで、プリント基板上の放射導体層からコンデンサ電極部を延ばす構造にするためには、その製造に手間がかかるという構造に起因する問題もある。さらに、金属ケースを採用しない電子機器では、このような技術を実現できないという問題もある。【０００９】
本発明の目的は、上述した問題を解決するものであって、その目的の１つは、特別な材料や構造を用いずにアンテナ導体の共振周波数を低下させ、小型化、高集積化が可能な平面アンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る平面アンテナは、第１の誘電体層及び第２の誘電体層と、第１の誘電体層及び第２の誘電体層を積層方向にそれぞれ挟むように設けられた、アンテナ導体、グラウンド導体、及びパッド導体と、を備える。第１の誘電体層は、アンテナ導体とグランド導体との間に挟まれて配置される。第２の誘電体層は、アンテナ導体及びグランド導体の一方と、パッド導体との間に挟まれて配置される。また、平面アンテナは、アンテナ導体及びグラウンド導体の他方と、パッド導体とを電気的に接続する接続導体を備える。【００１１】
本発明の第２の態様に係る平面アンテナは、第１の誘電体層、第２の誘電体層、及び第３の誘電体層と、第１の誘電体層、第２の誘電体層、及び第３の誘電体層を積層方向にそれぞれ挟むように設けられた、アンテナ導体、グラウンド導体、第１のパッド導体、及び第２のパッド導体と、を備える。第１の誘電体層は、アンテナ導体とグラウンド導体との間に挟まれて配置される。第２の誘電体層は、アンテナ導体及びグランド導体の一方と、パッド導体との間に挟まれて配置される。第３の誘電体層は、アンテナ導体及びグランド導体の他方と、パッド導体との間に挟まれて配置される。また、平面アンテナは、アンテナ導体及びグラウンド導体の他方と、第１のパッド導体とを電気的に接続する第１の接続導体と、アンテナ導体及びグラウンド導体の一方と、第２のパッド導体とを電気的に接続する第２の接続導体と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１の態様に係る平面アンテナによれば、アンテナ導体とグラウンド導体との間にキャパシタンスが付加されるので、アンテナ導体の共振周波数を低下させることができ、その結果、平面アンテナの小型化を実現できる。【００１３】
本発明の第２の態様に係る平面アンテナによれば、第１の態様に係る発明と同様に、２つのキャパシタンス（第１キャパシタンスと第２キャパシタンス）がアンテナ導体とグラウンド導体との間に付加されるので、アンテナ導体の共振周波数を低下させることができ、その結果、平面アンテナの小型化を実現できる。【００１４】
また、本発明の平面アンテナによれば、アンテナ導体又はグラウンド導体に非導電部が設けられて、グラウンド導体又はアンテナ導体とパッド導体とが電気的に接続される簡素な接続構造を備えているので、接続導体がその非導電部を経由してグラウンド導体又はアンテナ導体とパッド導体とを電気的に接続することが可能になり、平面アンテナの製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】第１の実施形態の平面アンテナを示す分解斜視図である。
【図１Ｂ】第１の実施形態の平面アンテナにおいて、接続導体による接続形態を示す斜視図である。
【図２Ａ】第１の実施形態の平面アンテナの他の構成を示す分解斜視図である。
【図２Ｂ】第１の実施形態の平面アンテナの他の構成において、接続導体による接続形態を示す斜視図である。
【図３Ａ】パッチアンテナの構成を示す図である。
【図３Ｂ】ＴＥ１０モードの電圧分布を示す模式的な図である。
【図３Ｃ】ＴＥ２０モードの電圧分布を示す模式的な図である。
【図４Ａ】第１の実施形態の平面アンテナのさらに他の構成を示す分解斜視図である。
【図４Ｂ】第１の実施形態の平面アンテナのさらに他の構成において、接続導体による接続形態を示す斜視図である。
【図５Ａ】第１の実施形態の平面アンテナのさらに他の構成を示す分解斜視図である。
【図５Ｂ】第１の実施形態の平面アンテナのさらに他の構成において、接続導体による接続形態を示す斜視図である。
【図６Ａ】第２の実施形態の平面アンテナを示す分解斜視図である。
【図６Ｂ】第２の実施形態の平面アンテナにおいて、接続導体による接続形態を示す斜視図である。
【図７】誘電体基板にアンテナ導体とグラウンド導体が形成されたパッチアンテナ構造の平面アンテナを示す分解斜視図である。
【図８】本発明に係る平面アンテナの電磁界シミュレーションモデルを示す分解斜視図である。
【図９Ａ】合計６個のパッド導体を有する配置パターンを示す平面図である。
【図９Ｂ】合計１０個のパッド導体を有する配置パターンを示す平面図である。
【図９Ｃ】合計１４個のパッド導体を有する配置パターンを示す平面図である。
【図１０】パッド導体の個数を変化させたときの電力反射係数のシミュレーション結果を示す図である。
【図１１】パッド導体の大きさを変化させたときの電力反射係数のシミュレーション結果を示す図である。
【図１２】パッド導体とアンテナ導体との間に配置された誘電体層の厚さを変化させたときの電力反射係数のシミュレーション結果を示す図である。
【図１３】パッド導体とアンテナ導体との間に配置された誘電体層の厚さを１．６ｍｍとしたときの電力反射係数のシミュレーション結果を示す図である。
【図１４】パッド導体とアンテナ導体との間に配置された誘電体層の厚さを１．２ｍｍとしたときの電力反射係数のシミュレーション結果を示す図である。
【図１５】パッド導体とアンテナ導体との間に配置された誘電体層の厚さを０．８ｍｍとしたときの電力反射係数のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施形態の平面アンテナについて、図面を参照して説明する。
【００１７】
本発明に係る平面アンテナは、第１の誘電体層１及び第２の誘電体層２と、これら第１の誘電体層１及び第２の誘電体層２を積層方向にそれぞれ挟むように設けられた、アンテナ導体４、グラウンド導体５、及びパッド導体６と、を備える平面アンテナ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ（第１の態様に係る平面アンテナ。以下「第１の実施形態の平面アンテナ」と呼ぶ。図１，２，４，５を参照。）を含んでいる。
【００１８】
また、本発明に係る平面アンテナは、第１の誘電体層１、第２の誘電体層２、及び第３の誘電体層３と、これら第１の誘電体層１、第２の誘電体層２、及び第３の誘電体層３を積層方向にそれぞれ挟むように設けられた、アンテナ導体４、グラウンド導体５、第１のパッド導体６、及び第２のパッド導体９と、を備える平面アンテナ１０Ｅ（第２の態様に係る平面アンテナ。以下「第２の実施形態の平面アンテナ」と呼ぶ。図６を参照。）を含んでいる。
【００１９】
［第１の実施形態］
図１Ａ，１Ｂ、図２Ａ，２Ｂ、図４Ａ，４Ｂ及び図５Ａ，５Ｂは、第１の実施形態の平面アンテナの例を示す概略構成図である。図１Ａ，２Ａ，４Ａ，５Ａは分解斜視図であり、図１Ｂ，２Ｂ，４Ｂ，５Ｂは接続導体による接続形態の斜視図である。
【００２０】
第１の実施形態の平面アンテナは、図１Ａ，２Ａ，４Ａ，５Ａに示すように、アンテナ導体４とグラウンド導体５とが第１の誘電体層１を挟んで対向して配置され、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の一方」とパッド導体６とが第２の誘電体層２を挟んで対向して配置され、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の他方」とパッド導体６とが接続導体７によって電気的に接続されているように構成されている。
【００２１】
なお、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の一方」とは、アンテナ導体４及びグラウンド導体５のうちのいずれか一方のことを指しており、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の他方」とは他の一方のことを指している。例えば、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の一方」がアンテナ導体４である場合には、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の他方」はグラウンド導体５となり、逆に「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の一方」がグラウンド導体５である場合には、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の他方」はアンテナ導体４となる。
【００２２】
このような第１の実施形態の平面アンテナによれば、第１の誘電体層１を挟んで対向するアンテナ導体４とグラウンド導体５との間に生じる電圧が最大となる位置において、そのアンテナ導体４とパッド導体６との間にキャパシタンス（第２の誘電体層２）が配置されており、さらに「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の他方」とパッド導体６とが接続導体７によって電気的に接続されているので、上述のキャパシタンスは、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に付加されることになる。そして、そのキャパシタンスは、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間の電圧に対して作用する。このため、パッド導体を、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の他方」と電気的に接続することによって、共振周波数を効果的に低下させることができ、平面アンテナの小型化を実現できる。
【００２３】
以下、図１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂ，４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂに示す平面アンテナについて具体的に説明する。
【００２４】
図１Ａ，１Ｂは、第１の実施形態の平面アンテナ１０Ａの一例を示す概略構成図である。図２Ａ，２Ｂは、第１の実施形態の平面アンテナ１０Ｂの他の一例を示す概略構成図である。図１Ａ，２Ａは分解斜視図であり、図１Ｂ，２Ｂはパッド導体６とグラウンド導体５との電気的な接続状態を示す斜視図である。図１Ａ及び図２Ａに示す平面アンテナ１０Ａ，１０Ｂは、図面において下側から上側に向かって、グラウンド導体５、第１の誘電体層１、アンテナ導体４、第２の誘電体層２、パッド導体６の順序で積層されて配置されている。
【００２５】
言い換えれば、第１の誘電体層１がアンテナ導体４とグラウンド導体５との間に挟まれて配置され、第２の誘電体層２がアンテナ導体４とパッド導体６との間に挟まれて配置されている。そして、グラウンド導体５とパッド導体６とが接続導体７によって電気的に接続されている。さらに言い換えれば、第１の誘電体層１の両面に、グラウンド導体５とアンテナ導体４とがそれぞれ配置され、第２の誘電体層２の両面にアンテナ導体４とパッド導体６とが配置され、グラウンド導体５とパッド導体６とが接続導体７によって電気的に接続されている。
【００２６】
アンテナ導体４、グラウンド導体５及びパッド導体６の材質としては、例えば銅、アルミニウム、その他の平面アンテナ用の導体材料として一般的に用いられているものが挙げられる。また、第１の誘電体層１及び第２の誘電体層２の材質としては、例えばプリント基板に用いられている樹脂系材料や、誘電体基板に用いられているセラミクス系材料等が挙げられる。また、各導体４，５，６及び誘電体層１，２の大きさ、形状、厚さ等は、所望の共振周波数を得ることができるように考慮されればよく、特に限定されず、種々の大きさ、形状、厚さ等に設定されてよい。
【００２７】
図１Ａに示す例において、アンテナ導体４は、方形状（正方形状又は長方形状）に形成され、グラウンド導体５よりも小さく形成されている。パッド導体６は、アンテナ導体４のＸ軸方向の両端部に配置されており、Ｙ軸方向に延びるように所定の幅で形成されている。パッド導体６は、図１Ａに示す構成例において、Ｙ軸方向に直線状に延ばされた短冊状に形成されており、図２Ａに示す構成例において、複数の方形形状に分割されて、Ｙ軸方向に配列されている。
【００２８】
接続導体７は、グラウンド導体５とパッド導体６とを電気的に接続する構造であればその形状等は特に限定されないが、例えば図１Ａ及び図２Ｂに示すように、柱状導体に形成されるのが好ましい。接続導体７の材質としては、例えば銅、アルミニウム等の導電性材料が挙げられる。このような接続導体７としては、多層配線基板の内部の配線層間を、貫通孔を介して電気的に接続する、いわゆる「ビア」の形態が好ましい。このようなビアは、例えば第１の誘電体層１や第２の誘電体層２に、めっき手段（無電解めっきや電解めっき等）等でスルーホールを形成し、さらにそのスルーホールを充填することによって形成できる。
【００２９】
接続導体７は、図１Ｂ及び図２Ｂに示すように、グラウンド導体５とパッド導体６とを電気的に接続するためにアンテナ導体４を積層方向に貫通する。このため、アンテナ導体４には、接続導体７との接触を防ぐための非導電部８（クリアランスホールともいう）が設けられ、接続導体７が非導電部８を経由する構造が好ましい。このような非導電部８は、上述したスルーホールを形成した後にビア（接続導体７）を形成するような場合、そのビアの周囲の導体部をエッチング等で除去することによって電気的な穴形状（電気が流れない円柱形状）にすることで、形成することができる。
【００３０】
複数のパッド導体６が、例えば図１Ａに示すように、第２の誘電体層２の各端部にそれぞれ１つずつ、合計２つ設けられている場合には、それぞれのパッド導体６（６ａ，６ｂ）に、複数の接続導体７が任意の間隔で配置されていることが好ましい。このような複数の接続導体７は、図１Ｂに示すように、グラウンド導体５にそれぞれ電気的に接続される。また、複数のパッド導体６が、例えば図２Ａに示すように、第２の誘電体層２の各端部に配列されている（図２Ａに示す例では各端部にｎ個ずつ配列されて計２ｎ個が配置されている）場合には、それぞれのパッド導体６（６ａ１…６ａｎ，６ｂ１…６ｂｎ）に対応して接続導体７がそれぞれ設けられて、これら複数の接続導体７が、図２Ｂに示すようにグラウンド導体５に電気的に接続されている。
【００３１】
グラウンド導体５とパッド導体６は、アンテナ導体４に設けられた非導電部８を経由して、積層方向において電気的に接続される。このため、グラウンド導体５とパッド導体６との接続距離が比較的短く、かつ接続構造が簡素であり、さらに上述のようなスルーホールやビアなどの接続部材を利用することで、グラウンド導体５とパッド導体６とを簡単に接続できる。その結果、低コストの平面アンテナを提供する上で有利になる。なお、このような接続構造を採ることによって、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間にキャパシタンスが付加される。
【００３２】
パッド導体６は、アンテナの共振周波数において、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間の電圧が最大となる位置に設けられていることが好ましい。グラウンド導体５上に第１の誘電体層１を介して方形状のアンテナ導体４が配置された、本実施形態のパッチアンテナ１０Ａでは、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に半波長の電圧定在波が生じる基本共振モードが主に使用される。この基本共振モードでは、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に生じる電圧が、アンテナ導体４の形成領域のうち最も離間した両端部の各領域で最大になり、両端部間の中央部で最小になる。つまり、アンテナ導体４の形成領域において、離間距離が最大となる両端部の各領域で生じる電圧が最大となり、これら両端部間の中央部の領域で生じる電圧が最小になる。
【００３３】
そして、本実施形態では、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間にキャパシタンスが付加され、そのキャパシタンスがアンテナ導体４とグラウンド導体５との間の電圧に対して作用する。このため、パッド導体６を、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間の電圧が最大となる位置に配置することによって、共振周波数を効果的に低下させることができる。
【００３４】
図１Ａ，１Ｂに示す例は、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に半波長の電圧定在波が生じる基本共振モードの場合の構成であり、パッド導体６ａ，６ｂが、平面アンテナ１０Ａを平面図で見たときにおけるアンテナ導体４の形成領域のうち、アンテナ導体４において最も離間する両端部の各領域（図１Ａでは、方形状のアンテナ導体４のＸ軸方向（図中左右方向）の両端部がＹ軸方向に対して延びる領域）に設けられている。すなわち、平面アンテナ１０Ａを平面図で見たときに、グラウンド導体５と方形状のアンテナ導体４とが重なる領域において、その方形状のアンテナ導体４の対向する両辺に沿って、所定の幅に形成されたパッド導体６ａ，６ｂがそれぞれ設けられている。
【００３５】
一方、図２Ａ，２Ｂに示す例は、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に１波長の電圧定在波が生じる共振モードの場合であり、パッド導体（６ａ１…６ａｎ，６ｂ１…６ｂｎ）は、平面アンテナ１０Ｂを平面図で見た場合におけるアンテナ導体４の形成領域のうち、アンテナ導体４の最も離間した両端部の各領域（図２Ａでは、方形状のアンテナ導体４のＸ軸方向（図中左右方向）の両端部のＹ軸方向に延びる領域）に分割された方形形態で設けられている。すなわち、平面視でグラウンド導体５と方形状のアンテナ導体４とが重なる領域において、その方形状のアンテナ導体４の対向する両辺に沿って所定の幅からなるパッド導体６ａ，６ｂが所定の間隔で分割されて設けられている。
【００３６】
ここで、アンテナ導体４の共振モードと、パッド導体６の形成位置との関係について詳しく説明する。図３Ａに、第１の誘電体基板１の一方の面（下面）にグラウンド導体５が形成され、他方の面（上面）に方形状のアンテナ導体４が形成されたパッチアンテナを示す。また、図３Ｂは、ＴＥ１０モードにおける電圧分布であり、図３Ｃは、ＴＥ２０モードにおける電圧分布である。
【００３７】
パッチアンテナでは、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に半波長の電圧定在波が生じる基本共振モードが主に使用される。図３Ａに示す構成例では、この基本共振モードにおいて、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に図３Ｂに示すような電圧が生じる。すなわち、図３Ａに示すパッチアンテナでは、Ｙ軸方向に対して分布を持たず、図３Ｂに示すように、Ｘ軸方向の両端部で電圧が最大となると共にＸ軸方向の中央部で電圧が最小となる半波長の電圧定在波が生じる。
【００３８】
本実施形態の平面アンテナでは、図１Ａ，１Ｂ及び図２Ａ，２Ｂに示すように、アンテナ導体４とパッド導体６（６ａ，６ｂ）との間に配置されたキャパシタンスは、パッド導体６とグラウンド導体５とが接続導体７で電気的に接続されることにより、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に付加される。そして、そのキャパシタンスは、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間の電圧に対して作用する。このため、パッド導体６を、アンテナの共振周波数において、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に生じる電圧が最大となる位置に配置することによって、共振周波数を効果的に低下させることができる。図１Ａ，１Ｂ及び図２Ａ，２Ｂでは、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に半波長の電圧定在波が生じる基本共振モードの例であるが、電圧が最大となるアンテナ導体４のＸ軸方向の両端部に、対向するパッド導体６ａ，６ｂが形成されている。
【００３９】
なお、更に高周波で生じる共振モードを使用する場合にも、上述と同様に、共振時の電圧が最大となる位置にキャパシタンスが付加されるようにパッド導体６を形成すればよい。例えば、図３Ｃに示すように、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に１波長の電圧定在波が生じる共振モードの場合には、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間の電圧が最大となる位置は、両端部と、両端部間の中央部となる。そのため、図４に示す平面アンテナ１０Ｃのように、アンテナ導体４の形成領域において最も離間した両端部にパッド導体６ａ，６ｂが設けられ、さらに、両端部間の中央部にもパッド導体６ｃが設けられることが好ましく、その結果、効果的に共振周波数を低下させることが可能となる。なお、図４Ａに示す平面アンテナ１０Ｃのその他の構成は、図１Ａ及び図２Ａに示した平面アンテナ１０Ａ，１０Ｂと同様であるので、その説明は省略する。
【００４０】
図５Ａ，５Ｂは、第１の実施形態の平面アンテナのさらに他の一例を示す分解斜視図であり、図５Ａは分解斜視図であり、図５Ｂはパッド導体６とアンテナ導体４との接続形態を示す斜視図である。図５Ａに示す平面アンテナ１０Ｄは、アンテナ導体４とグラウンド導体５とが第１の誘電体層１を挟んで対向して配置され、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の一方」とパッド導体６とが第２の誘電体層２を挟んで対向して配置され、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の他方」とパッド導体６とが接続導体７によって電気的に接続されているように構成されている点では、図１Ａ，２Ａ，４Ａに示す平面アンテナ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと概念上、同じである。
【００４１】
しかし、図５Ａにおいて、下側から上側に向かって見たとき、パッド導体６、第２の誘電体層２、グラウンド導体５、第１の誘電体層１、アンテナ導体４の順で積層配置されており、図１Ａ，２Ａ，４Ａに示す平面アンテナ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃとはパッド導体６の具体的な配置が異なっている。言い換えれば、アンテナ導体４とグラウンド導体５とが第１の誘電体層１を挟んで対向して配置されている点では図１等とは同じでるが、グラウンド導体５とパッド導体６とが第２の誘電体層２を挟んで対向して配置され、アンテナ導体４とパッド導体６とが接続導体７によって電気的に接続されている点では、図１Ａ等に示す態様とはアンテナ導体４とグラウンド導体５とがそれぞれ入れ替わった態様となっている。さらに言い換えれば、第１の誘電体層１の両面にグラウンド導体５とアンテナ導体４とが配置されている点では、図１Ａ等に示す態様と同じであるが、第２の誘電体層２の両面にグラウンド導体５とパッド導体６とが配置され、アンテナ導体４とパッド導体６とが接続導体７によって電気的に接続されている点では、図１Ａ等に示す態様とはアンテナ導体４とグラウンド導体５とがそれぞれ入れ替わった態様となっている。なお、見方を変えれば、図５Ａに示した構成と、図１Ａ，２Ａ，４Ａに示した構成とは、アンテナ導体４とグラウンド導体５との位置関係のみを交換した態様であり、アンテナ導体４とグラウンド導体５の位置を交換した後に上下反対に見れば、図５Ａに示す構造は図１Ａ等に示す構造と同じなっている。
【００４２】
この平面アンテナ１０Ｄでは、アンテナ導体４とパッド導体６とを電気的に接続する接続導体７が、グラウンド導体５を貫通する態様で設けられているので、パッド導体６とグラウンド導体５との間の第１の誘電体層１が、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に付加されるキャパシタンスとして機能する。
【００４３】
なお、アンテナ導体４、グラウンド導体５、パッド導体６、接続導体７、非導電部８等については、上述した図１等に示した場合と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００４４】
図５Ａに示す平面アンテナ１０Ｄにおいても、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に付加されるキャパシタンスによって共振周波数を低下させる効果が得られる。このように、第１の実施形態に係る平面アンテナ１０Ａ〜１０Ｄでは、パッド導体６をアンテナ導体４もしくはグラウンド導体５のどちらと対向して形成されても同様の効果が得られるので、他の電子回路が形成されるプリント基板内にアンテナを設ける際には、プリント基板の層構成やアンテナへの給電回路の構成に応じて、パッド導体６がアンテナ導体４に対向させて設けられてもよいし、グラウンド導体５に対向させて設けられてもよく、選択の幅が拡大する。
【００４５】
なお、本発明における各図において、アンテナ導体４に対する給電構造を省略しているが、背面給電や共平面給電、及び電磁結合型給電のような構造を用途に応じて採用すればよい。
【００４６】
［第２の実施形態］
図６Ａ，６Ｂは、第２の実施形態の平面アンテナの一例を示す概略構成図であり、図６Ａは分解斜視図であり、図６Ｂは第１のパッド導体とグラウンド導体との接続構造、及びアンテナ導体と第２のパッド導体との接続構造を示す斜視図である。第２の実施形態の平面アンテナ１０Ｅは、図６Ａに示すように、第１の誘電体層１と第２の誘電体層２と第３の誘電体層３とをそれぞれ挟むように、アンテナ導体４とグラウンド導体５と第１のパッド導体６と第２のパッド導体９とが設けられた平面アンテナである。そして、アンテナ導体４とグラウンド導体５とが第１の誘電体層１を挟んで対向して配置され、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の一方」と、第１のパッド導体６とが第２の誘電体層９を挟んで対向して配置されている。また、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の他方」と、第１のパッド導体６とが第１の接続導体７によって電気的に接続され、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の他方」と、第２のパッド導体９とが第３の誘電体層３を挟んで対向して配置され、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の一方」と、第２のパッド導体９とが第２の接続導体７’によって電気的に接続されているように構成されている。なお、上述と同様に、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の一方」とは、アンテナ導体４及びグラウンド導体５のうちのいずれか一方を指しており、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の他方」とは、上記一方ではない他の一方を指している。
【００４７】
第２の実施形態の平面アンテナによれば、第１の実施形態の場合と同様に、第１の誘電体層１を挟んで対向するアンテナ導体４とグラウンド導体５との間の電圧が最大となる位置において、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の一方」と「第１のパッド導体６」との間に第２の誘電体層２（第１キャパシタンスとなる。）が配置されており、さらに、「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の他方」と「第２のパッド導体９」との間に第３の誘電体層３（第２キャパシタンスとなる。）が配置されており、さらに、「第１のパッド導体６」は「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の他方」と接続導体７で電気的に接続され、「第２のパッド導体９」は「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の一方」と接続導体７’で電気的に接続されている。そのため、第１キャパシタンスはアンテナ導体４とグラウンド導体５との間に付加される。一方、第２キャパシタンスもアンテナ導体４とグラウンド導体５との間に付加される。さらに、このような第１キャパシタンスと第２キャパシタンスは、両方のアンテナ導体４とグラウンド導体５との間に生じる電圧に対して作用するので、第１のパッド導体６が「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の他方」と電気的に接続され、第２のパッド導体９が「アンテナ導体４及びグラウンド導体５の一方」と電気的に接続されることによって、共振周波数を効果的に低下させることができ、平面アンテナの小型化を実現できる。
【００４８】
具体的には、図６Ａに示す平面アンテナ１０Ｅは、図面において、下側から上側に向かって、第２のパッド導体９、第３の誘電体層３、グラウンド導体５、第１の誘電体層１、アンテナ導体４、第２の誘電体層２、第１のパッド導体６の順序で積層されて配置されている。
【００４９】
言い換えれば、第１の誘電体層１がアンテナ導体４とグラウンド導体５との間に挟まれて配置され、第２の誘電体層２がアンテナ導体４と第１のパッド導体６との間に挟まれて配置され、第３の誘電体層３がグラウンド導体５と第２のパッド導体９との間に挟まれて配置されている。そして、グラウンド導体５と第１のパッド導体６とが接続導体７によって電気的に接続され、アンテナ導体４と第２のパッド導体９とが接続導体７’によって電気的に接続されている。
【００５０】
更に言い換えれば、第１の誘電体層１の両面にグラウンド導体５とアンテナ導体４がそれぞれ配置され、第２の誘電体層２の両面にアンテナ導体４と第１のパッド導体６がそれぞれ配置され、第３の誘電体層３の両面にグラウンド導体５と第２のパッド導体９がそれぞれ配置されている。そして、グラウンド導体５と第１のパッド導体６とが接続導体７によって電気的に接続され、アンテナ導体４と第２のパッド導体９とが接続導体７’によって電気的に接続されている。
【００５１】
この第２の実施形態の平面アンテナを構成する構成要素は、上述した第１の実施形態の平面アンテナと同様であり、例えば、アンテナ導体４、グラウンド導体５、第１のパッド導体６及び第２のパッド導体９の材質としては、例えば銅、アルミニウム、及び、平面アンテナ用の導体材料として一般的に用いられているその他のものが挙げられる。また、第１の誘電体層１、第２の誘電体層２及び第３の誘電体層３の材質としても、例えばプリント基板に用いられている樹脂系材料や、誘電体基板に用いられているセラミクス系材料等が挙げられる。また、それらの大きさ、形状、厚さ等は、所望の共振周波数を得ることができるように考慮されれば特に限定されず、種々の大きさ、形状、厚さ等に設定することができる。
【００５２】
また、図６Ａに示す例では、第２の誘電体層２の上面に設けられた第１のパッド導体６は、図２Ａのパッド導体６と同様、アンテナ導体４のＸ軸方向（図１Ａ，４Ａ等を参照）の両端部にＹ軸方向に複数に分割された方形状に形成されている。図６Ａに示す例では各端部にｎ個ずつ、合計２ｎ個が設けられ、第１のパッド導体６（６ａ１…６ａｎ，６ｂ１…６ｂｎ）を構成している。図６Ｂに示すように、個々の第１のパッド導体６（６ａ１…６ａｎ，６ｂ１…６ｂｎ）それぞれには接続導体７が設けられ、それら複数の接続導体７が、図６Ｂに示すように、アンテナ導体４の非導電部８を貫通してグラウンド導体５に電気的に接続されている。
【００５３】
一方、第３の誘電体層３の下面に設けられた第３のパッド導体９は、アンテナ導体４のＸ軸方向（図１Ａ，４Ａ等を参照）の両端部間の中央部の領域に、Ｙ軸方向に複数に分割された方形形状で形成されている。図６Ａに示す例ではその中央部の領域に１列でｎ個が設けられ、第３のパッド導体９（９ａ１…９ａｎ）を構成している。図６Ｂに示すように、第３の誘電体層３の下面に設けられた個々の第３のパッド導体９（９ａ１…９ａｎ）それぞれには接続導体７’が設けられ、その複数の接続導体７’は、図６Ｂに示すように、グラウンド導体５の非導電部８’を貫通してアンテナ導体４に電気的に接続される。
【００５４】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第２の誘電体層２の上面に設けられた第１のパッド導体６ａ，６ｂは、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間の電圧が最大となる位置、すなわち、アンテナ導体４の形成領域のうち、最も離間した両端部の各領域に対向する位置に設けられている。この位置は、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に半波長の電圧定在波が生じる基本共振モードであっても、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に１波長の電圧定在波が生じる共振モードであっても、電圧が最大になる位置である。そして、アンテナ導体４と第１のパッド導体６（６ａ，６ｂ）との間に配置された第１キャパシタンス（第２の誘電体層２）は、第１のパッド導体６とグラウンド導体５とが接続導体７によって電気的に接続されることによって、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に付加されることになる。そして、その第１キャパシタンスは、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間の電圧に対して作用する。このため、アンテナの共振周波数において、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に生じる電圧が最大となる位置に第１のパッド導体６を配置することによって、共振周波数を効果的に低下させることができる。
【００５５】
また、第３の誘電体層３の下面に設けられた第２のパッド導体９は、アンテナ導体４のＸ軸方向（図１Ａ，４Ａ等を参照）の両端部間の中央部の領域に設けられたが、この領域は、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に１波長の電圧定在波が生じる共振モードの場合に、両端部の電圧と同様に最大になる位置である。そして、グラウンド導体５と第２のパッド導体９との間に配置された第２キャパシタンス（第３の誘電体層３）は、アンテナ導体４と第２のパッド導体９とが接続導体７’で電気的に接続されることによってアンテナ導体４とグラウンド導体５との間に付加されることになり、そして、その第２キャパシタンスは、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間の電圧に対して作用する。このため、上述の共振モードにおいて、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間の電圧が最大となる中央部の領域に第２のパッド導体９が設けられることによって、共振周波数を効果的に低下させることができる。
【００５６】
グラウンド導体５と第１のパッド導体６は、アンテナ導体４に設けられた非導電部８を経由して積層方向に貫通する接続導体７によって電気的に接続されており、さらに、アンテナ導体４と第２のパッド導体９は、グラウンド導体５に設けられた非導電部８’を経由して積層方向に貫通する接続導体７’によって電気的に接続されている。このため、本実施形態は、接続距離が短く、かつ接続構造が簡素であり、さらに第１の実施形態の平面アンテナと同様に、スルーホールやビアなどの接続部材を利用して簡単に接続できる。
【００５７】
その結果、低コストの平面アンテナを提供する上で有利である。なお、第２の実施形態の接続構造は、いずれもアンテナ導体４とグラウンド導体５との間にキャパシタンスを付加するように機能する。なお、接続導体７，７’、及び非導電部８，８’は、上述した第１の実施形態の平面アンテナの場合と同様の構成であるので説明を省略する。
【００５８】
以上説明したように、図６Ａに示す平面アンテナ１０Ｅは、第１キャパシタンスと第２キャパシタンスがアンテナ導体４とグラウンド導体５との間に付加されるので、１つのキャパシタンスが付加される第１の実施形態の平面アンテナに比べてキャパシタンスを増すことができ、より一層効果的に共振周波数を低下させることができ、平面アンテナの更なる小型化を実現できる。
【００５９】
以上、本発明の第１及び第２の実施形態の平面アンテナは、パッド導体の大きさや形状及び配置位置、パッド導体を形成する誘電体層の厚さや誘電率に応じて、パッド導体と、アンテナ導体又はグラウンド導体との間に形成されるキャパシタンスを変化させることで、共振周波数の低下率を制御することが可能である。
【００６０】
[実施例]
以下、平面アンテナによる共振周波数の低下に関するシミュレーションを行い、その結果を参照して、本発明についてさらに詳しく説明する。
【００６１】
［シミュレーション］
図７は、第１の誘電体層１である誘電体基板（以下、誘電体基板１と称する）に、アンテナ導体４とグラウンド導体５が形成されたパッチアンテナ構造の平面アンテナを示す分解斜視図である。図８は、本発明に係る平面アンテナの電磁界シミュレーションモデルを示す分解斜視図である。図９Ａ，９Ｂ、９Ｃは、パッド導体６の配置パターンを示す平面図である。図９Ａに、第１のパッド導体が計６個である例（以下「パターン１」と呼ぶ。）を示す。図９Ｂに、第１のパッド導体が計１０個である例（以下「パターン２」と呼ぶ。）を示す。図９Ｃに、第１のパッド導体が計１４個である例（以下「パターン３」と呼ぶ。）を示す。
【００６２】
図７に示すように、大きさが５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さｔ１に形成された誘電体基板１の底面に、大きさが５０ｍｍ×５０ｍｍであるグラウンド導体５を形成し、その誘電体基板１の上面の中心部に、大きさが３０ｍｍ×３０ｍｍであるアンテナ導体４を形成する。誘電体基板１は、フッ素樹脂基板を用いて、その比誘電率を「２．４」、誘電正接を「０．００２」とする。図７中に示す信号源接続位置Ｐにおいて、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間に、５０Ωである抵抗と電圧源とを直列に接続し、アンテナへの給電部とする。ここでは、Ｘ軸方向に半波長の電圧定在波を生じる基本モードでパッチアンテナを利用することとし、給電部の抵抗とアンテナの入力インピーダンスとを整合させるために、アンテナ導体４のＸ軸方向の端から１０．５ｍｍの位置、かつ、Ｙ軸方向の端から１５ｍｍの位置である中心部に信号源接続位置Ｐを設ける。
【００６３】
図８は、本実施形態の平面アンテナを示す分解斜視図である。図８に、図７に示した構造に加えて、厚さｔ２の第２の誘電体層２をアンテナ導体４の上部に形成し、共振時に電圧が最大となるアンテナ導体４のＸ軸方向の両端部に対向する第２の誘電体層２の上面に、大きさが（ｄ×ｄ）である正方形状のパッド導体６を複数配置した例を示す。パッド導体６の配置は、図９Ａ〜９Ｃの３種であり、それぞれパターン１〜３と呼ぶ。パッド導体６とグラウンド導体５とは、図１Ｂと同様に、アンテナ導体４の非導電部８を経由してそのアンテナ導体４を貫通する接続導体７によって電気的に接続される。接続導体７の直径は０．３ｍｍであり、非導電部８（クリアランスホール）の直径は１．０ｍｍである。
【００６４】
図７、図８及び図９Ａ〜９Ｃに示したシミュレーションモデルにおいて、信号源からの入力電力と反射電力との比である電力反射係数を計算した。このシミュレーションには、電磁界解析手法であるＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ）法を使用した。
【００６５】
［結果］
図１０は、誘電体基板１の厚さをｔ１＝１．６ｍｍとし、第２の誘電体層２の厚さをｔ２＝０．２ｍｍとし、パッド導体６の一辺の長さをｄ＝３ｍｍとしたとき、パッド導体６の配置パターン１〜３（図９Ａ〜図９Ｃにそれぞれ対応する。）に対するシミュレーション結果である。図１０において、波形１１は、図８に示したシミュレーションモデルのｔ１＝１．６ｍｍにおける電力反射係数を示している。波形２１は、図９Ａに示したシミュレーションモデルのパターン１、ｔ１＝１．６ｍｍ、ｔ２＝０．２ｍｍ、ｄ＝３ｍｍにおける電力反射係数を示している。波形２２は、図９Ｂに示したシミュレーションモデルのパターン２、ｔ１＝１．６ｍｍ、ｔ２＝０．２ｍｍ、ｄ＝３ｍｍにおける電力反射係数を示している。波形２３は、図９Ｃに示したシミュレーションモデルのパターン３、ｔ１＝１．６ｍｍ、ｔ２＝０．２ｍｍ、ｄ＝３ｍｍにおける電力反射係数を示している。
【００６６】
図１１は、誘電体基板１の厚さをｔ１＝１．６ｍｍとし、第２の誘電体層２の厚さをｔ２＝０．２ｍｍとし、パッド導体６の配置をパターン１（図９Ａに対応する。）としたときのパッド導体６の大きさｄ＝３ｍｍ、５ｍｍ、７ｍｍに対するシミュレーション結果である。図１１において、波形１１は、図８に示したシミュレーションモデルのｔ１＝１．６ｍｍにおける電力反射係数を示している。波形３１は、図９Ａに示したシミュレーションモデルのパターン１、ｔ１＝１．６ｍｍ、ｔ２＝０．２ｍｍ、ｄ＝３ｍｍにおける電力反射係数を示している。波形３２は、図９Ａに示したシミュレーションモデルのパターン１、ｔ１＝１．６ｍｍ、ｔ２＝０．２ｍｍ、ｄ＝５ｍｍにおける電力反射係数を示している。波形３３は図９Ａに示したシミュレーションモデルのパターン１、ｔ１＝１．６ｍｍ、ｔ２＝０．２ｍｍ、ｄ＝７ｍｍにおける電力反射係数を示している。
【００６７】
図１２は、誘電体基板１の厚さをｔ１＝１．６ｍｍとし、パッド導体６の大きさをｄ＝３ｍｍとし、パッド導体６の配置をパターン１としたときの、第２の誘電体層２の厚さｔ２＝０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍに対するシミュレーション結果である。図１２において、波形４１は、図９Ａに示したシミュレーションモデルのパターン１、ｔ１＝１．６ｍｍ、ｔ２＝０．３ｍｍ、ｄ＝７ｍｍにおける電力反射係数を示している。波形４２は、図９Ａに示したシミュレーションモデルのパターン１、ｔ１＝１．６ｍｍ、ｔ２＝０．２ｍｍ、ｄ＝３ｍｍにおける電力反射係数を示している。波形４３は、図９Ａに示したシミュレーションモデルのパターン１、ｔ１＝１．６ｍｍ、ｔ２＝０．１ｍｍ、ｄ＝７ｍｍにおける電力反射係数を示している。
【００６８】
図１３は、第２の誘電体層２の厚さをｔ２＝０．２ｍｍとし、パッド導体６の大きさをｄ＝３ｍｍとし、パッド導体６の配置をパターン１としたときの、誘電体基板１の厚さｔが１＝１．６ｍｍのときのシミュレーション結果である。図１３において、波形１１は、図８に示したシミュレーションモデルのｔ１＝１．６ｍｍにおける電力反射係数を示している。波形５１は、図９Ａに示したシミュレーションモデルのパターン１、ｔ１＝１．６ｍｍ、ｔ２＝０．２ｍｍ、ｄ＝３ｍｍにおける電力反射係数を示している。
【００６９】
図１４に示す構成も図１３に示した構成と同様、第２の誘電体層２の厚さをｔ２＝０．２ｍｍとし、パッド導体６の大きさをｄ＝３ｍｍとし、パッド導体６の配置をパターン１とした場合において、誘電体基板１の厚さｔが１＝１．２ｍｍのときのシミュレーション結果である。図１４において、波形１２は、図８に示したシミュレーションモデルのｔ１＝１．２ｍｍにおける電力反射係数を示している。波形５２は、図９Ａに示したシミュレーションモデルのパターン１、ｔ１＝１．２ｍｍ、ｔ２＝０．２ｍｍ、ｄ＝３ｍｍにおける電力反射係数を示している。
【００７０】
図１５に示す構成も図１３に示した構成と同様に、第２の誘電体層２の厚さをｔ２＝０．２ｍｍとし、パッド導体６の大きさをｄ＝３ｍｍとし、パッド導体６の配置をパターン１とした場合において、誘電体基板１の厚さｔが１＝０．８ｍｍのときのシミュレーション結果である。図１５において、波形１３は、図８に示したシミュレーションモデルのｔ１＝０．８ｍｍにおける電力反射係数を示している。波形５３は、図９Ａに示したシミュレーションモデルのパターン１、ｔ１＝０．８ｍｍ、ｔ２＝０．２ｍｍ、ｄ＝３ｍｍにおける電力反射係数を示している。
【００７１】
なお、これら図１０〜図１５には、シミュレーションを行った電力反射係数のうち、基本モードにおける共振周波数付近の結果のみを示している。電力反射係数が最小となる周波数が共振周波数である。
【００７２】
図１０〜図１５に結果を示すように、パッド導体６の個数を増やすほど、パッド導体６を大きくするほど、第２の誘電体層２を薄くするほど、すなわちパッド導体６とアンテナ導体４との間に形成されるキャパシタンスを増加させるほど、共振周波数が低下する。また、図１３〜図１５に結果を示すように、パッド導体６とアンテナ導体４との間のキャパシタンスが同一であっても、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間の誘電体層１の厚みが大きいほど、共振周波数の低下の度合いが大きくなる。これは、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間の誘電体基板１が厚いほど、アンテナ導体４とグラウンド導体５との間のキャパシタンスが小さくなり、これに付加されるパッド導体６とアンテナ導体４との間のキャパシタンスが相対的に大きくなるからである。
【００７３】
以上のことから、パッド導体６とアンテナ導体４との間に形成されるキャパシタンス、及びアンテナ導体４とグラウンド導体５との間に形成されるキャパシタンスを変化させることによって、共振周波数の低下する割合が調整可能になる。
【００７４】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００７５】
この出願は、２００８年７月３０日に出願された日本出願の特願２００８−１９５６６０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００７６】
１  第１の誘電体層
２  第２の誘電体層
３  第３の誘電体層
４  アンテナ導体
５  グラウンド導体
６  パッド導体（第１のパッド導体）
７，７’  接続導体
８，８’  非導電部
９  パッド導体（第２のパッド導体）
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ  平面アンテナ
【図１Ａ】
2010013610.tif 000003
【図１Ｂ】
2010013610.tif 000004
【図２Ａ】
2010013610.tif 000005
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
2010013610.tif 000009
【図４Ａ】
2010013610.tif 000010
【図４Ｂ】
2010013610.tif 000011
【図５Ａ】
2010013610.tif 000012
【図５Ｂ】
2010013610.tif 000013
【図６Ａ】
2010013610.tif 000014
【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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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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【図１５】
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【国際調査報告】
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