(57)【要約】【課題】良好な指向性を有し、良好な通信品質を実現することができる、かつ、簡易に製造できるアンテナを提供する。【解決手段】アンテナ１ａは、誘電体基板３の一方の表面上に、第２導体３と第１導体４とが、互いに同一平面上に構成されるように形成されている。第１導体４は、２対の対向辺のうち、一方が他方よりも長い構成となった、いわゆる長方形形状を有しており、第２導体３は、第１導体４の長い辺に設けられていることが好ましい。さらに、この第２導体３には、切り欠き部６ａ〜６ｃが設けられていてもよい。インサート成形することによって、給電導体２と該誘電体基板３とを一体成形して製造する。【選択図】図１０
2006186969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる形状を有する第１導体および第２導体と、当該第１導体および第２導体に給電を行う給電部とを備えており、当該第１導体および第２導体は、それぞれの表面が互いに平行となるように配設されていることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
上記第１導体と第２導体とが、上記給電部を介して、面一となるように構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】
上記第１導体および第２導体は、基板上に形成されており、
上記基板の誘電率よりも高い誘電率を有する誘電材料からなる誘電体層が、少なくとも上記第２導体を被覆するように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ。
【請求項４】
上記第１導体は、第１基板の表面に形成されており、
上記第２導体は、第１基板の表面と互いに面一となるように構成された、当該第１基板の誘電率よりも高い誘電率を有する誘電材料からなる第２基板の表面に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ。
【請求項５】
上記第１導体は、第１基板の表面に形成されており、
上記第２導体は、上記第１導体よりも面積が小さく、当該第１基板よりも面積が小さい第２基板の表面に形成されており、
上記第２基板は、上記第１基板の表面における上記第１導体が形成されていない表面に積層された、当該第１基板の誘電率よりも高い誘電率を有する誘電材料からなることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項６】
上記第１導体は、隣接する２辺のうちの一方の辺が、他方の辺よりも長い矩形形状を有しており、
上記給電部は、当該第１導体における一方の長辺に設けられていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項７】
上記第２導体は、第１導体よりも面積が小さく、
上記給電部は、当該第２導体が第１導体の一方の長辺における何れか一方の端領域に設けられていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項８】
上記第２導体は、円形形状を有していることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項９】
上記第１導体および第２導体の少なくとも一方に、切り欠き部が設けられていることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項１０】
上記切り欠き部は、円形形状を有していることを特徴とする請求項９に記載のアンテナ。
【請求項１１】
互いに面積の異なる複数の上記切り欠き部が設けられていることを特徴とする請求項９または１０に記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナに関し、より詳細には、高周波帯域における指向性の向上と、所望の広い遮断域をより正確に形成できるアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信機能を備えた携帯型の情報処理装置の普及がめざましい。このような情報処理装置における無線通信には、情報処理装置へのアンテナの搭載が必須である。特に、携帯型の情報処理装置の小型軽量化に伴って、小型のアンテナの開発、および、そのアンテナ性能の向上を実現するための技術開発が渇望されている。
【０００３】
これまでに、小型化の要求に対応した様々なアンテナが提案されており、例えば、高さ寸法の短縮が容易で小型化を促進できるモノポールアンテナ等がある。このモノポールアンテナの一般的な構造としては、接地面上で起立する誘電体基板と、この誘電体基板の表面に上下方向に沿って設けられた放射導体とから構成されており、同軸ケ−ブル等の給電線が放射導体の下端部に接続されているというものである。
【０００４】
上記のようなモノポールアンテナは、例えば、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）技術を利用したＢｒｏａｄｂａｎｄ−ＰＡＮ（Personal Area Network）などの通信システムに用いることができ、周波数帯域３．１〜１０．６ＧＨｚの広帯域の電波に対応することができる。
【０００５】
また、上記と同様、広帯域の電波に対応可能なアンテナとして、特許文献１に開示されている構造のアンテナ（広帯域アンテナ装置）がある。以下に、この広帯域アンテナ装置について図２８に基づいて説明する。
【０００６】
図２８は、広帯域アンテナ装置１００の構成を示す斜視図である。広帯域アンテナ装置１００は、円形平板の放射導体１１を、導体地板１２の面上に対してほぼ垂直となるように配置したものである。導体地板１２と放射導体１１との間には、任意の高さｄの空隙が設けられ、図２８に示すように、導体地板１２へのグラウンド給電点１２ｆ、放射導体１１への信号給電点１１ｆが設けられている。さらに、円形平板の放射導体１１には、図２８に示すように、その外周部の２箇所に長方形状の切り欠き（ノッチ）１１Ｎが設けられている。切り欠き１１Ｎは、放射導体１１の外周部分に放射導体１１を貫通するように設けられており、外周の外側方向に解放口を有した形状を有している。
【特許文献１】特開２００３−２７３６３８号公報（２００３年９月２６日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来技術に示すような広帯域アンテナ装置１００には、指向性に関して以下のような問題がある。この問題を、図２９を用いて説明する。
【０００８】
図２９（ａ）・（ｂ）は、上記広帯域アンテナ装置１００の指向性を調べるために行った放射特性解析について示した図である。図２９（ａ）は、放射特性解析を行うにあたり広帯域アンテナ装置１００に設けた３次元方向を模式的に示した図である。また、図２９（ｂ）は、図２９（ａ）に示した３次元方向に基づいて広帯域アンテナ装置１００の放射特性解析結果を示した図である。なお、この放射特性解析は、図２９（ａ）において示したＹ軸およびＺ軸から構成されるＹＺ面と、Ｘ軸およびＺ軸から構成されるＸＺ面と、Ｘ軸およびＹ軸から構成されるＸＹ面とのそれぞれの場合について行っており、このＹＺ面とＸＺ面とＸＹ面とに関して、以下の（１）〜（３）のような偏波を放射電波として用いた。すなわち、（１）ＹＺ面については、この面に垂直な偏波（Ｖ偏波）、および水平な偏波（Ｈ偏波）、（２）ＸＺ面については、この面に垂直な偏波（Ｖ偏波）、および水平な偏波（Ｈ偏波）、（３）ＸＹ面については、この面に垂直な偏波（Ｖ偏波）、および水平な偏波（Ｈ偏波）、を放射電波として用いた。さらに、各面につき、３ＧＨｚ、４ＧＨｚ、６ＧＨｚの３種類の周波数の放射電波を用いて行った。なお、図２９（ｂ）の解析結果において、細線で示したものがＨ偏波の解析結果であり、太線で示したものがＶ偏波の解析結果である。
【０００９】
図２９（ｂ）から、上記の（１）ＹＺ面では、放射電波はＨ偏波に限定されていることがわかる。同じく、上記の（２）ＸＹ面についても、放射電波はＨ偏波に限定されている。この解析結果から、広帯域アンテナ装置１００は、アンテナの設置角度の変化により通信品質が変動し易いといえる。
【００１０】
すなわち、広帯域アンテナ装置１００は、設置の自由度に制限があるといえる。
【００１１】
さらに、上記の（１）ＹＺ面、および（２）ＸＹ面における６ＧＨｚの周波数における解析結果から、これらの場合、導体地板１２の背面への放射が抑制されていることがわかる（図２９（ｂ）中の破線内）。これは、導体地板１２があるためである。したがって、上記のような構成の広帯域アンテナ装置１００では、特に高周波帯域において導体地板背面への放射レベルが抑制されてしまい、その方向への通信領域が確保できない。すなわち、広帯域アンテナ装置１００は指向性に乏しく、良好な通信品質を実現することができないといえる。
【００１２】
また、図２８および図２９に示したとおり、広帯域アンテナ装置１００は、放射導体１１が導体地板１２に対して起立した構成となっているため、必然的にアンテナ自体が立体形状となり、サイズが大きく、扱い難い場合がある。また、その製造においても、放射導体１１を導体地板１２上に自立させる、すなわち、自動的に導体地板１２上に放射導体１１を実装することは困難である。そのため、導体地板１２上に放射導体１１を起立させるためには、手動によって半田付けする必要があった。したがって、このような煩雑な工程を必要とするため、広帯域アンテナ装置１００は量産性に欠ける。
【００１３】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、良好な指向性を有し、良好な通信品質を実現することができる、かつ、簡易に製造できる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】
【００１４】
本発明のアンテナは、上記課題を解決するために、互いに異なる形状を有する第１導体および第２導体と、当該第１導体および第２導体に給電を行う給電部とを備えており、当該第１導体および第２導体は、それぞれの表面が互いに平行となるように配設されていることを特徴としている。
【００１５】
上記の構成によれば、第１導体と第２導体とが平行に構成されている。これにより、従来技術と比較して、高周波帯域においても指向性が良好となる。したがって、本発明のアンテナは、設置の自由度を向上させることができるとともに、設置角度が変動した場合であっても、通信品質も良好に維持することができる。
【００１６】
本発明の構成を、従来技術における広帯域アンテナ装置の構成に対応させると、本発明の第１導体は従来技術における導体地板とすることができ、また、この場合、第２導体を従来技術における円形の放射導体とすることができる。このように対応させた場合、本発明の構造は、従来技術の構造は異なり、第１導体（導体地板）と第２導体（円形の放射導体）とが同一面上に構成されている。第１導体と第２導体とが同一面上に構成されていることによって、詳細な解析結果は後述する実施形態に示すが、従来技術において問題となっていた第１導体（導体地板）背面への電波放射の抑制が生じず、したがって、従来において放射が抑制されていた方向への通信領域を確保することができる。
【００１７】
すなわち、本発明のアンテナは、従来技術と比較して指向性が良い（無指向に近づく）と言える。
【００１８】
したがって、本発明のアンテナは、従来の広帯域アンテナ装置と比較して、設置の自由度を向上させることができるとともに、設置角度が変動した場合であっても、通信品質が変動しにくいという効果を奏する。
【００１９】
また、本発明によれば、従来技術の構造とは異なり、平面構造であることから、薄型化を実現することができる。また、薄型化を実現できることによって、モバイル機器等の薄型の機器に搭載させることや、その他の機器等の狭い隙間にでも設置することが可能となる。さらに、他の回路との基板一体化も可能となる。
【００２０】
また、本発明のアンテナであれば、従来技術のようにその製造過程において起立させるような煩雑な工程を必要としない。したがって、量産性を向上させることができ、これに伴い製造コストの低減を実現することができる。
【００２１】
また、本発明に係るアンテナは、上記第１導体と第２導体とが、上記給電部を介して、面一となるように構成されていることが好ましい。
【００２２】
なお、面一とは、完全に面一である状態および実質的に面一である状態を含むものである。
【００２３】
また、本発明に係るアンテナでは、上記第１導体および第２導体は、基板上に形成されており、上記基板の誘電率よりも高い誘電率を有する誘電材料からなる誘電体層が、少なくとも上記第２導体を被覆するように設けられていることが好ましい。
【００２４】
上記の構成とすることにより、基板を汎用的な誘電率材料から構成することができる。
【００２５】
すなわち、基板の誘電率よりも高い誘電率を有する誘電材料からなる誘電体によって、少なくとも上記第２導体を被覆した構成とすることにより、基板は汎用的な誘電率材料から構成することができる。これにより、本発明のアンテナを低コストで実現することができる。
【００２６】
また、このように高誘電率な誘電体層を被覆させることによって、汎用的な誘電率材料から基板を構成した場合であっても波長短縮効果を利用することができるので、本発明のアンテナの小型化を実現することができる。なお、波長短縮効果とは、誘電体中を伝わる電磁波の波長が誘電率の値に従って短くなる効果のことである。
【００２７】
また、本発明に係るアンテナでは、上記第１導体は、第１基板の表面に形成されており、上記第２導体は、第１基板の表面と互いに面一となるように構成された、当該第１基板の誘電率よりも高い誘電率を有する誘電材料からなる第２基板の表面に形成されていることが好ましい。
【００２８】
上記の構成とすることにより、第２導体が形成される部分の基板（第２基板）のみを高い誘電率を有する誘電材料からなる誘電体によって構成し、その他の部分の基板（第１導体が形成される第１基板）を汎用的な誘電率材料から構成することができる。
【００２９】
これにより、本発明のアンテナを低コストで実現することができる。
【００３０】
また、このように高誘電率な誘電材料を用いることによって、波長短縮効果を利用することができるので、本発明のアンテナの小型化を実現することができる。
【００３１】
また、本発明に係るアンテナでは、上記第１導体は、第１基板の表面に形成されており、上記第２導体は、第１基板の表面と互いに面一となるように構成された、当該第１基板の誘電率よりも高い誘電率を有する誘電材料からなる第２基板の表面に形成されていることが好ましい。
【００３２】
これにより、上記の効果に加えて、第１導体および第１基板と、第２導体および第２基板とを別体で製造することが可能となる。これにより、一方の構成（例えば第１導体の形状）が変化した場合であっても、製造ラインを大きく変える必要がなく、効率的に対応することができる。
【００３３】
また、本発明に係るアンテナでは、上記第１導体は、第１基板の表面に形成されており、上記第２導体は、上記第１導体よりも面積が小さく、当該第１基板よりも面積が小さい第２基板の表面に形成されており、上記第２基板は、上記第１基板の表面における上記第１導体が形成されていない表面に積層された、当該第１基板の誘電率よりも高い誘電率を有する誘電材料からなることが好ましい。
【００３４】
これにより、上記の効果に加えて、第１導体および第１基板と、第２導体および第２基板とを別体で製造することが可能となる。これにより、一方の構成（例えば第１導体の形状）が変化した場合であっても、製造ラインを大きく変える必要がなく、効率的に対応することができる。
【００３５】
また、本発明に係るアンテナは、上記第１導体が、隣接する２辺のうちの一方の辺が他方の辺よりも長い矩形形状を有しており、上記給電部は、当該第１導体における一方の長辺に設けられていることが好ましい。
【００３６】
また、本発明に係るアンテナは、上記第２導体は、第１導体よりも面積が小さく、上記給電部は、当該第２導体が第１導体の一方の長辺における何れか一方の端領域に配設するように設けられていることが好ましい。
【００３７】
上記の構成とすることにより、第２導体を、第１導体の長辺における何れか一方の端領域に配設する、すなわち、第２導体を第１導体の長辺の中心に対して横方向にオフセット配置することができる。これにより、第１導体上に長辺方向の電流分布を生じさせ、第２導体だけでなく、第１導体もアンテナとして動作させることができる。
【００３８】
具体的には、従来技術における広帯域アンテナ装置の構成に対応させて本発明のアンテナに３次元方向を模式的に形成すると、ＹＺ面に垂直な偏波成分が、ＹＺ面内で無指向に放射できる。これは第１導体上に長辺方向に生じる電流分布によって放射されている偏波成分である。この偏波成分は、上述のモノポールアンテナや、広帯域アンテナ装置では生じさせることのできない偏波成分である。
【００３９】
よって、このような構成とすることにより、アンテナ設置角度が変化した場合の極端な通信品質の劣化を防ぐことが可能となり、結果としてアンテナ設置の自由度をさらに向上させることができる。
【００４０】
また、本発明に係るアンテナは、上記第２導体が、円形形状を有していることが好ましい。
【００４１】
第２導体を円形形状とすることによって、本発明のアンテナは、広帯域特性を得ることができる。
【００４２】
また、本発明に係るアンテナは、上記第１導体および第２導体の少なくとも一方に、切り欠き部が設けられていることが好ましい。
【００４３】
上記の構成によれば、本発明のアンテナは、上記の効果に加えて、第１導体上の高周波電流の流れを適切に制御して、当該アンテナの周波数特性を調整することができる。これにより、不必要な周波数帯域からの被干渉、目的外の周波数帯域への与干渉が低減される。
【００４４】
すなわち、上記の構成によれば、不必要な周波数帯域や、目的外の周波数帯域を遮断することができる。
【００４５】
具体的には、上述したように、ＵＷＢのような通信方式の場合、他の無線システムとの共存が必要であり、他の無線システムから受ける被干渉や他の無線システムに与える与干渉に対する考慮が必要である。
【００４６】
このような被干渉・与干渉を低減するために、一般的なアンテナには、アンテナ後段にバンドエリミネーションフィルタやバンドパスフィルタといった、何らかのフィルタ手段が必要とされていた。しかしながら、フィルタを付加することは、無線通信装置の小型化、低価格化に対する要求に相反するものであった。また、挿入したフィルタ自体の帯域内挿入損失により受信感度の低下など、特性の劣化も引き起こされていた。そこで、本発明のアンテナによれば、上記第１導体および第２導体の少なくとも一方に、切り欠き部が設けられていることから、目的とする周波数特性に合わせ込み、不必要な周波数帯域からの被干渉、目的外の周波数帯域への与干渉を低減させることができる。
【００４７】
また、周波数特性が目的とする特性に合わせ込むことができることにより、帯域制限用フィルタの不必要化、あるいは、帯域制限用フィルタのへの要求仕様の緩和が実現でき、本発明のアンテナを実装する無線通信装置等の小型化、低価格化、高性能化を実現することができる。
【００４８】
また、本発明に係るアンテナは、上記切り欠き部が、円形形状を有していることが好ましい。
【００４９】
上記の構成とすることにより、周波数帯域の広い範囲を遮断することができる。
【００５０】
具体的には、ＵＷＢの規格では３．１ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚのすべての帯域（フルバンド（Full Band））を使って通信を行う方式の他に、５ＧＨｚ無線ＬＡＮで既に使用されている帯域を避けて、３．１ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚの帯域（ローバンド（Low Band））、５．８ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚ（ハイバンド（High Band））に帯域を分割して通信を行うことも検討されている。
【００５１】
ローバンドでのＵＷＢ通信を行う場合、アンテナは３〜５ＧＨｚが通過域、それ以外の帯域が遮断域となるような特性を持ち、通過域と遮断域の境である３ＧＨｚ及び５ＧＨｚ付近では急峻な立ち上がり特性を持つことが望ましい。
【００５２】
ローバンドの通信では、３．１ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚ帯以外の信号はノイズとなるため受信回路へ入り込むのをフィルタリングして除去する必要がある。
【００５３】
フルバンド（３〜１０ＧＨｚ）用のアンテナを用いる場合、受信回路にフィルタを挿入する必要が生じるが、上記のような特性をもつアンテナによれば、アンテナ自身がフィルタリグ機能を有するので、別途フィルタ部材を挿入する必要がなくなり、高周波モジュール構成の簡易化、低コスト化につながるメリットがある。
【００５４】
従来技術の広帯域アンテナ装置では、例として広帯域特性をもつ円形の放射導体に長方形の切り欠きを設けることにより、ある特定の周波数（切り欠く長方形の長さに依存）を遮断できることが示されている。しかしながら、この方法では遮断できる帯域が狭いため、ローバンド用のアンテナとして必要となる広い遮断域（５〜１０ＧＨｚ程度）を形成するのは実現的に困難である。
【００５５】
これに対して、本願発明者らによって、切り欠き部を円形にすることよって遮断域を広くすることができることがわかった。
【００５６】
また、本発明に係るアンテナは、互いに面積の異なる複数の上記切り欠き部が設けられていることが好ましい。
【００５７】
上記の構成とすることにより、上記の効果に加えて、所望の広い遮断域をより正確に形成することができる。
【００５８】
具体的には、上記のようなローバンドでのＵＷＢ通信を行う場合、アンテナは３．１ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚ以外の帯域の信号はノイズとなるため、これを正確に遮断域とする必要が生じる。そこで、上記の構成によれば、本発明のアンテナは、面積の異なる複数の上記切り欠き部が設けられていることから、３〜５ＧＨｚ以外の帯域の信号を確実に遮断することができる。よって、アンテナが実装される無線機器等に対して、目的の周波数帯域を正確に提供することができる。
【発明の効果】
【００５９】
本発明のアンテナは、以上のように、互いに異なる形状を有する第１導体および第２導体と、当該第１導体および第２導体に給電を行う給電部とを備えており、当該第１導体および第２導体は、それぞれの表面が互いに平行となるように配設されていることを特徴としている。
【００６０】
上記の構成によれば、第１導体と第２導体とが互いに平行に構成されている。これにより、高周波帯域においても指向性が良好となり、設置の自由度を向上させることができるとともに、設置角度が変動した場合であっても、通信品質も良好に維持することができるアンテナを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
〔実施の形態１〕
本発明に係る実施の形態について、図１〜図３に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００６２】
なお、以下では、説明の便宜上、アンテナ１ａを用いて電磁波を送信する場合を想定してアンテナの特性等について説明するが、この特性等は、アンテナ１ａを用いて電磁波を受信する場合についてもほぼ同様に成り立つ。すなわち、アンテナ１ａは、電磁波の送信用にも受信用にも使用することができる。
【００６３】
図１は、本実施の形態におけるアンテナ１ａの構成を示した斜視図である。図１に示すように、アンテナ１ａは平板形状を有している。
【００６４】
なお、本明細書においては、アンテナ１ａから電磁波が放射される空間（外部空間、通常は空気層）の誘電率ε０に対する、誘電体基板（基板）２の誘電率ε１の比、すなわちε１／ε０を、誘電体基板２の比誘電率と定義する。
【００６５】
アンテナ１ａの構成について、図１に基づいて具体的に説明する。
【００６６】
図１に示すように、本実施の形態におけるアンテナ１ａは、誘電体基板２と、第２導体３と、第１導体４と、給電端子領域（給電部）５とを備えている。
【００６７】
第２導体３と第１導体４とは、誘電体基板２の一方の表面上に、互いに同一平面上に構成されるように形成されている。
【００６８】
上記の誘電体基板２は、誘電体からなり、この外形が、アンテナ１ａの大きさを規定している。図１に示すように、本実施の形態の誘電体基板２（アンテナ１ａ）は、矩形の平板形状を有している。
【００６９】
また、誘電体基板２に用いられる材料としては、例えば、比誘電率εｒ＝１５のような高誘電率のものがある。誘電体基板２として高誘電率の材料を用いることによって、波長短縮効果が得られる。この波長短縮効果とは、誘電体中を伝わる電磁波の波長が誘電率の値に従って短くなる効果である。この効果を使えば、同一周波数で動作するアンテナを考えた場合、基板誘電率の高いアンテナの方が、誘電率の低いアンテナよりもサイズを小さくすることができる。したがって、高誘電率の材料を用いるアンテナ１ａは小型化が可能になる。
【００７０】
また、誘電体基板２は、例えば樹脂から形成することができる。樹脂としては、ポリエーテルサルフォン（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、フェノール樹脂（ＰＦ）などを用いることができる。誘電体基板２を比誘電率εｒ＝１５のような高誘電率材料から構成する場合は、ＰＰＳまたはＬＣＰといった高誘電率を有することができる材料を用いることが好ましい。
【００７１】
上記の第１導体４は、導体からなる電極である。第１導体４は、２対の対向辺のうち、一方が他方よりも長い構成となった、いわゆる長方形形状を有している。この第１導体４の長いほうの辺（以下、長辺とする）のうちの一方の中心部分には、上記給電端子領域５と連結する領域４Ｖが設けられている。第１導体４は、例えば金属材料を用いて構成することができる。
【００７２】
上記の第２導体３は、導体からなる電極であり、円形形状を有している。第２導体３は、領域３Ｖにおいて、第１導体４の長辺のうちの一方の辺の中心部分に設けられた給電端子領域５と連結している。第２導体３が円形形状であることによって、アンテナ１ａは広帯域特性を有することができる。なお、第２導体３としては、例えば金属材料を用いることができる。
【００７３】
第２導体３および第１導体４では、それぞれの形状、寸法に応じた電流分布が各導体上に生じ、その電流分布によって決まるパターンの電波が照射される。
【００７４】
図２は、図１における線分Ａ−Ａ’でアンテナ１ａを切断し、矢印の方向からみた状態を示した矢視断面図である。図２に示すように、上記第２導体３の領域３Ｖと、上記第１導体４の領域４Ｖとの間に上記の給電端子領域５が設けられている。この給電端子領域５には、図示しない給電端子および給電線に接続されている。
【００７５】
以上のように、アンテナ１ａは、図１および図２に示されるように、誘電体基板２上に第２導体３および第１導体４が、同一面上に形成されている。これにより、従来技術の広帯域アンテナやモノポールアンテナとは異なり、平面（平板）構造であることから、薄型化を実現することができる。
【００７６】
また、薄型化を実現できることによって、モバイル機器等の薄型の機器に搭載させることや、その他の機器等の狭い隙間にでも設置することが可能となる。さらに、他の回路との基板一体化も可能となる。
【００７７】
次に、本実施の形態におけるアンテナ１ａの指向性について、図３（ａ）・（ｂ）に基づいて説明する。
【００７８】
図３（ａ）・（ｂ）は、上記の構成を備えたアンテナ１ａの指向性を調べるために行った放射特性解析の解析結果を示した図である。
【００７９】
図３（ａ）は、放射特性解析を行うにあたりアンテナ１ａに設けた３次元方向を模式的に示した斜視図である。図３（ａ）に示すように、給電端子領域５を始点として第２導体３の直径方向にＹ軸を形成し、給電端子領域５を始点として第１導体４の長辺方向にＸ軸を形成し、上記Ｙ軸とＸ軸から構成されるＸＹ面から垂直方向にＺ軸を形成している。
【００８０】
また、図３（ｂ）は、図３（ａ）において示した３次元方向に基づいたアンテナ１ａの放射特性解析の解析結果を示した図である。なお、この放射特性解析では、図３（ａ）において示したＹ軸およびＺ軸から構成されるＹＺ面と、Ｘ軸およびＺ軸から構成されるＸＺ面と、Ｘ軸およびＹ軸から構成されるＸＹ面とのそれぞれの場合について行っており、このＹＺ面とＸＺ面とＸＹ面とに関して、以下の（１）〜（３）のような偏波を放射電波として用いた。すなわち、（１）ＹＺ面については、この面に垂直な偏波（Ｖ偏波）、および水平な偏波（Ｈ偏波）、（２）ＸＺ面については、この面に垂直な偏波（Ｖ偏波）、および水平な偏波（Ｈ偏波）、（３）ＸＹ面については、この面に垂直な偏波（Ｖ偏波）、および水平な偏波（Ｈ偏波）、を放射電波として用いた。さらに、各面につき、３ＧＨｚ、４ＧＨｚ、６ＧＨｚの３種類の周波数の放射電波を用いて行った。また、図３（ｂ）の解析結果において、細線で示したものがＨ偏波の解析結果であり、太線で示したものがＶ偏波の解析結果である。
【００８１】
図３（ｂ）の解析結果から、図２９（ｂ）に示した従来の広帯域アンテナ装置において問題となっていた電波放射の抑制は発生していないことがわかる。すなわち、上述したように、上記の従来技術の場合、図２９（ｂ）に示した解析結果のうち、（１）ＹＺ面、および（２）ＸＹ面における６ＧＨｚの周波数の放射電波を用いた場合、導体地板１２（図２８）があるために、導体地板１２の背面への放射が抑制されている（図２９（ｂ）中の破線内）。よって、上記のような構成の広帯域アンテナ装置１００では、特に高周波帯域において導体地板１２背面への放射レベルが抑制されてしまい、その方向への通信領域が確保できていない。そこで、本実施の形態のアンテナ１ａを用いて従来技術と同じ放射特性解析を行ったところ、図３（ｂ）に示すように、（１）ＹＺ面、および（３）ＸＹ面における６ＧＨｚの高周波帯域においても、従来の広帯域アンテナ装置において放射が抑制されていた方向にも電波が放射される。
【００８２】
これにより、本発明のアンテナは、従来において放射が抑制されていた方向への通信領域を確保することができる。すなわち、本発明のアンテナは、従来技術に比べ、指向性が良い（無指向に近づく）と言える。
【００８３】
また、従来では、図２９（ｂ）に示されるように、上記の（１）ＹＺ面では、放射電波は水平偏波に限定されていることがわかる。同じく、上記の（３）ＸＹ面についても、放射電波は水平偏波に限定されている。これにより、広帯域アンテナ装置１００（図２８）は、アンテナの設置角度の変化により通信品質が変動し易いといえる。すなわち、広帯域アンテナ装置１００は、設置の自由度に制限がある。これに対して、本実施形態のアンテナ１は、例えば（３）ＸＹ面において見られるように、放射電波は、従来のものとは異なり、垂直偏波も放射されている。
【００８４】
以上のことから、本実施の形態におけるアンテナ１ａは、従来の広帯域アンテナ装置１００（図２８）と比較して、設置の自由度を向上させることができるとともに、設置角度が変動した場合であっても、通信品質も良好に維持することができる。
【００８５】
このようなアンテナ１ａを製造するためには、誘電体基板２を所定の形状に成形する工程と、メッキする工程と、マスク加工する工程、電解メッキする工程、マスク除去する工程、エッチングする工程による従来の製造技術を用いることができる。
【００８６】
したがって、従来技術における広帯域アンテナ装置１００（図２８）では、上述したような導体地板１２上に放射導体１１を起立させる際の手動による半田付け工程といった煩雑な工程が必要であったが、これに対し、本発明のアンテナは、平面構造であることから、上述のような煩雑な工程を用いることなく、容易に製造することができる。そのため、量産性を向上させることができ、これに伴い製造コストの低減を実現することができる。
【００８７】
なお、上述したアンテナ１ａは、説明の便宜上、誘電体基板２上に第２導体３と第１導体４と給電端子領域５のみが設けられた構成となっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第２導体３と第１導体４と給電端子領域５とを保護するような保護層が設けられていてもよい。
【００８８】
〔実施の形態２〕
本発明にかかるアンテナの他の実施形態について、図４から図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００８９】
なお、本実施の形態では、上記実施の形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した部材と同様の機能を有する部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。
【００９０】
図４は、本実施の形態におけるアンテナ１ｂの構成を示した斜視図である。上記実施の形態１では、第１導体４の長辺の中心に給電端子領域５が設けられている。すなわち、第２導体３は、第１導体４の長辺の中心に配設されている。これに対し、図４に示す本実施の形態のアンテナ１ｂでは、給電端子領域５が、第１導体４の長辺の中心から何れか一方の端領域に設けられており、その給電端子領域５に、第２導体３が連結されている。すなわち、本実施の形態におけるアンテナ１ｂでは、第２導体３を、第１導体４の長辺の中心から何れか一方の端領域にずらして備えた構成となっている。
【００９１】
第２導体３を、第１導体４の長辺の中心から何れか一方の端領域にずらして備えた構成とすることによって、第１導体４上に長辺方向の電流分布を生じさせることができ、この電流に起因した放射電波を生じさせることができる。すなわち、第２導体３だけでなく、第１導体４もアンテナとして動作させることができる。
【００９２】
次に、本実施の形態のアンテナ１ｂの指向性について、図５（ａ）・（ｂ）に基づいて説明する。
【００９３】
図５（ａ）・（ｂ）は、上記の構成を備えたアンテナ１ｂの指向性を調べるために行った放射特性解析の結果を示した図である。
【００９４】
図５（ａ）は、放射特性解析を行うにあたりアンテナ１ｂに設けた３次元方向を模式的に示した斜視図である。上記実施の形態１と同様に、第１導体４の長辺の中心を始点として第２導体３の直径方向にＹ軸を形成し、第１導体４の長辺の中心を始点として第１導体４の長辺方向にＸ軸を形成し、上記Ｙ軸とＸ軸から構成されるＸＹ面から垂直方向にＺ軸を形成している。
【００９５】
また、図５（ｂ）は、図５（ａ）において示した３次元方向に基づいたアンテナ１ｂの放射特性解析の解析結果を示した図である。
【００９６】
この放射特性解析では、図５（ａ）において示したＹ軸およびＺ軸から構成されるＹＺ面と、Ｘ軸およびＺ軸から構成されるＸＺ面と、Ｘ軸およびＹ軸から構成されるＸＹ面とのそれぞれの場合について行っており、このＹＺ面とＸＺ面とＸＹ面とに関して、以下の（１）〜（３）のような偏波を放射電波として用いた。すなわち、（１）ＹＺ面については、この面に垂直な偏波（Ｖ偏波）、および水平な偏波（Ｈ偏波）、（２）ＸＺ面については、この面に垂直な偏波（Ｖ偏波）、および水平な偏波（Ｈ偏波）、（３）ＸＹ面については、この面に垂直な偏波（Ｖ偏波）、および水平な偏波（Ｈ偏波）、を放射電波として用いた。さらに、各面につき、３ＧＨｚ、４ＧＨｚ、６ＧＨｚの３種類の周波数の放射電波を用いて行った。また、図５（ｂ）の解析結果において、細線で示したものがＨ偏波の解析結果であり、太線で示したものがＶ偏波の解析結果である。
【００９７】
図５（ｂ）の解析結果から、上記実施の形態１の図３（ｂ）に示した解析結果と比較して、（１）ＹＺ面における垂直な偏波成分が、ＹＺ面内で無指向に放射できていることがわかる。この放射は第１導体４上に長辺方向に生じる電流分布によって放射されている偏波成分である。この偏波成分は、従来における上述したモノポールアンテナや、広帯域アンテナ装置では生じさせることのできない偏波成分である。
【００９８】
ここで、アンテナ１ｂとの比較として、図６（ａ）・（ｂ）に示すアンテナについて説明する。上記実施の形態１（図１）および本実施の形態（図４）の給電端子領域５および第２導体３は、第１導体４の長辺側に設けられていたのに対し、図６（ａ）に示すアンテナの斜視図では、給電端子領域５０および第２導体３０を、第１導体４０の短い辺（以下、短辺とする）に備えている。図６（ｂ）は、図５（ｂ）と同様に、図６（ａ）に示すアンテナの指向性を調べるために行った放射特性解析の結果を示した図である。解析結果から、図６（ｂ）の（１）ＹＺ面の垂直偏波の成分が、図５（ｂ）のそれに比べ小さくなっていることから、図６（ａ）に示すように、第１導体４の短辺に第２導体３を構成した場合では、図６（ａ）に示したＸ軸方向に十分な電流分布が生じず、この電流に起因する偏波成分も図５（ｂ）の（１）ＹＺ面の垂直偏波の成分と比較して小さくなっていることがわかる。
【００９９】
すなわち、Ｘ軸方向に十分な電流分布が生じさせて、この電流に起因する、上述したモノポールアンテナや広帯域アンテナ装置では生じさせることのできない偏波成分を生じさせるためには、図４のように、第２導体３を、第１導体４の長辺の中心から何れか一方の端領域にずらして備えた構成とすればよい。
【０１００】
このように構成することにより、上記の偏波成分を生じさせることができるとともに、この偏波成分があることによって、アンテナ設置角度が変化した場合の極端な通信品質の劣化を防ぐことが可能となる。したがって、結果として、アンテナ設置の自由度をさらに向上させることができる。
【０１０１】
本実施の形態におけるアンテナ１ｂの大きさは、実装する機器との関係から適宜設定することができるが、一例を図７に示す。図７に示すように、アンテナ１ｂ（誘電体基板２）の外形を２０ｍｍ×３０ｍｍとすることができ、誘電体基板２の厚みを１ｍｍとすることができる。この場合、第２導体３の直径を１０ｍｍとし、第２導体３の中心が、アンテナ１ｂの２０ｍｍの辺から約５ｍｍのところに配置されるように構成することが好ましい。
【０１０２】
また、第２導体３を円形とすることにより、上記実施の形態１と同じく、アンテナ１ｂの広帯域化を実現することができる。しかしながら、本実施の形態は、第２導体３の形状を円形としているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図８（ａ）に示すような楕円形状のものであってもよく、他に、図８（ｂ）〜（ｏ）に示すような形状を有するものであってもよい。なお、説明の便宜上、図１３には給電端子部は設けていない。なお、図８（ａ）〜（ｏ）に示す形状の放射導体は、上記実施の形態１における放射導体にも適用することが可能である。なお、図８（ａ）〜（ｏ）には、説明の便宜上、第２導体３のみの部材番号を付している。
【０１０３】
なおまた、第１導体４についても、本実施の形態では長方形を有しているが、上述したように、第１導体４上に長辺方向の電流分布を生じさせて、この電流に起因した放射電波を生じさせることができるならば、その形状に制限はない。したがって、例えば、図９（ａ）〜（ｉ）のような形状を有する第１導体４であってもよい。なお、図９（ａ）〜（ｉ）には、説明の便宜上、第１導体４のみの部材番号を付している。
【０１０４】
〔実施の形態３〕
本発明にかかるアンテナの他の実施形態について、図１０および図１７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【０１０５】
なお、本実施の形態では、上記実施の形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した部材と同様の機能を有する部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０１０６】
図１０は、本実施の形態におけるアンテナ１ｃの形状を示した斜視図である。上記実施の形態１および実施の形態２では、第２導体３が、円形形状を有した平板である。これに対し、図１０に示す本実施の形態のアンテナ１ｃは、給電端子領域５が、第１導体４の長辺の中心からオフセットしており、さらに、この第２導体３”に切り欠き部６ａ〜６ｃが設けられている。
【０１０７】
上記切り欠き部６ａ〜６ｃは、円形形状を有している。また、切り欠き部６ａと、切り欠き部６ｂと、切り欠き部６ｃとは、それぞれ異なる径を有している。
【０１０８】
次に、本実施の形態におけるアンテナ１ｃのＳ１１特性について、図１１に基づいて説明する。図１１は、本実施の形態におけるアンテナ１ｃのＳ１１特性を測定した結果を示すグラフである。
【０１０９】
Ｓ１１とは、アンテナの入力反射係数であり、Ｓ１１が小さい（−∞）ほどアンテナ入力端からの反射が小さく、電力がロス無くアンテナに伝達されることを意味し、逆にＳ１１が０ｄＢである場合には、アンテナ入力端で完全に反射され、アンテナには伝達されないことを意味する。Ｓ１１が−１０ｄＢよりも小さければ、アンテナとして大きな支障なく機能するといえる。
【０１１０】
図１１の結果から、本実施の形態のアンテナ１ｃでは、周波数３．０ＧＨｚ付近〜５．０付近の帯域においてＳ１１が−１０ｄＢ以下となっている。すなわち、本実施の形態のアンテナ１ｃは、この帯域においてアンテナとして大きな支障なく機能することができるといえる。言い換えると、本実施の形態のアンテナ１ｃでは、周波数３．０ＧＨｚ付近〜５．０付近以外の帯域では、アンテナ入力端において反射が生じている。すなわち、本実施の形態のアンテナ１ｃは、この周波数３．０ＧＨｚ付近〜５．０付近以外の帯域を遮断しているということになる。
【０１１１】
第２導体３”には、上記の実施の形態１と同様に、例えば、比誘電率εｒ＝１５のような高誘電率の材料を用いることできる。
【０１１２】
それぞれの切り欠き部６ａ〜６ｃについて、以下に、図１２（ａ）・（ｂ）〜図１４（ａ）・（ｂ）を用いて具体的に説明する。
【０１１３】
図１２（ａ）は、第２導体３”が、第１導体４の長辺の中心からオフセットしており、かつ、切り欠き部６ａのみが設けられた構成を示した斜視図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のアンテナ１ｃのＳ１１特性について測定した結果を示した図である。また、図１３（ａ）は、第２導体３”が、第１導体４の長辺の中心からオフセットしており、かつ、切り欠き部６ｂのみが設けられた構成を示した斜視図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のアンテナ１ｃのＳ１１特性について測定した結果を示した図である。図１２（ｂ）から、切り欠き部６ａのみが設けられた第２導体３”を備えたアンテナ１ｃでは、周波数５．０ＧＨｚ付近〜７．０付近の帯域においてＳ１１が−１０ｄＢ以上となっている。すなわち、本実施の形態のアンテナ１ｃは、この帯域において、アンテナ入力端において反射が生じているということであり、この帯域を遮断しているといえる。また、図１３（ｂ）から、切り欠き部６ｂのみが設けられた第２導体３”を備えたアンテナ１ｃでは、周波数８．０ＧＨｚ付近〜１０．０ＧＨｚ付近の帯域においてＳ１１が−１０ｄＢ以上となっている。すなわち、本実施の形態のアンテナ１ｃは、この帯域において、アンテナ入力端において反射が生じているということであり、この帯域を遮断しているといえる。図１４（ａ）には、第２導体３”が、第１導体４の長辺の中心からオフセットしており、かつ、切り欠き部６ａおよび切り欠き部６ｂを備えた構成とした場合について、そのアンテナ１ｃのＳ１１特性を測定する。図１４（ｂ）は、切り欠き部６ａおよび切り欠き部６ｂが設けられた第２導体３”を備えたアンテナ１ｃのＳ１１特性測定結果を示した図である。図１４（ｂ）から、図１４（ａ）に示したアンテナ１ｃでは、周波数５．０ＧＨｚ以上の帯域においてＳ１１が−１０ｄＢ以上となっている。すなわち、本実施の形態のアンテナ１ｃは、この帯域において、アンテナ入力端において反射が生じているということであり、この帯域を遮断しているといえる。
【０１１４】
ここで、図１４（ｂ）の５．５ＧＨｚ付近においてＳ１１特性が低下している帯域Ｐがある（図中、破線で示した箇所）。図１１に示したように、切り欠き部６ｃも備えた本実施の形態のアンテナ１ｃであれば、この帯域Ｐにおける低下も存在しない。
【０１１５】
以上のように、本実施の形態のアンテナ１ｃは、周波数３．０ＧＨｚ付近〜５．０付近の帯域以外を遮断することができる。
【０１１６】
ＵＷＢのような通信方式の場合、他の無線システムとの共存が必要であり、他の無線システムから受ける被干渉や他の無線システムに与える与干渉に対する考慮が必要である。
【０１１７】
このような被干渉・与干渉を低減するために、一般的なアンテナには、アンテナ後段にバンドエリミネーションフィルタやバンドパスフィルタといった、何らかのフィルタ手段が必要とされていた。しかしながら、フィルタを付加することは、無線通信装置の小型化、低価格化に対する要求に相反するものであった。また、挿入したフィルタ自体の帯域内挿入損失により受信感度の低下など、特性の劣化も引き起こされていた。そこで、本実施の形態のアンテナによれば、特定の帯域を遮断することができるため、アンテナ１ｃをＵＷＢのような通信方式に用いた際に、他の無線システムとの共存が必要となった場合であっても、他の無線システムから受ける被干渉や他の無線システムに与える与干渉を抑制することができる。
【０１１８】
ところで近年では、上述したように、３．１ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚのすべての帯域（フルバンド（Full Band））を使って通信を行う方式の他に、５．０ＧＨｚ無線ＬＡＮで既に使用されている帯域を避けて、３．１ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚの帯域（ローバンド（Low Band））、５．８ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚ（ハイバンド（High Band））に帯域を分割して通信を行うことも検討されている。
【０１１９】
そこで、本実施の形態のアンテナ１ｃを用いれば、ローバンドでのＵＷＢ通信を行う場合、アンテナは３．１ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚを通過域することができ、それ以外の帯域を遮断域とすることができる。
【０１２０】
さらに、本実施の形態のアンテナ１ｃでは、図１１に示すように、通過域と遮断域の境界である３．０ＧＨｚおよび５．０ＧＨｚ付近において、Ｓ１１が急峻に立ち上がっている。上述のように、ローバンドでのＵＷＢ通信を行う場合、３．１ＧＨｚおよび４．９ＧＨｚ付近で急峻な立ち上がり特性を持つことにより、受信回路へのノイズ（３．１ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚ以外の帯域の信号）の混入を正確に遮断することができるため、通信品質を良好にすることができる。
【０１２１】
このように、アンテナ１ｃによれば、第２導体３”に切り欠き部が設けられていることから、目的とする周波数特性に合わせ込み、不必要な周波数帯域からの被干渉、目的外の周波数帯域への与干渉を低減させることができる。
【０１２２】
また、周波数特性を目的とする特性に合わせ込むことができることにより、帯域制限用フィルタの不必要化、あるいは、帯域制限用フィルタのへの要求仕様の緩和が実現でき、アンテナを実装する無線通信装置等の小型化、低価格化、高性能化を実現することができる。
【０１２３】
また、図１０に示したように、本実施の形態におけるアンテナ１ｃは、切り欠き部６ａ〜６ｃが設けられた第２導体３”が、第１導体４の長辺の中心からオフセットしている。これにより、第１導体４上に長辺方向の電流分布を生じさせ、この電流に起因した放射電波も生じさせることができる。
【０１２４】
図１０に示したように、本実施の形態におけるアンテナ１ｃは、切り欠き部６ａ〜６ｃが円形形状を有しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１５（ａ）および図１６（ａ）に示すような形状の切り欠き部であってもよい。図１５（ａ）は、六角形の切り欠き部６ａ’〜６ｃ’を有しており、図１６（ａ）は、楕円形の切り欠き部６ａ”〜６ｃ”を有している。図１５（ａ）および図１６（ａ）に示すような形状の切り欠き部を備えた場合のアンテナ１ｃのＳ１１特性を測定すると、図１５（ｂ）および図１６（ｂ）のようになる。
【０１２５】
図１５（ｂ）および図１６（ｂ）から、円形形状を有した切り欠き部６ａ〜６ｃを備えた本実施の形態におけるアンテナ１ｃと同様のＳ１１特性を示すことがわかる。
【０１２６】
したがって、アンテナ１ｃの切り欠き部６ｃは、上記と同様のＳ１１特性を示すことができれば、その形状に制限はない。また、上記の他にも、図１７（ａ）に示すような形状の切り欠き部を有していてもよい。なお、図１７（ａ）は、切り欠き部の形状について示したものであり、切り欠き部の数については、１対（２個）に限定されるものではない。
【０１２７】
また、第２導体３を、第１導体４の長辺の中心から、何れか一方の端領域にずらして備えた構成にして、第１導体４上に長辺方向の電流分布を生じさせて、この電流に起因した放射電波も生じさせることができるため、上記切り欠き部６ａ〜６ｃは、図１７（ｂ）に示すように、第１導体４に設けてもよい。
【０１２８】
また、第２導体３”を円形とすることにより、上記実施の形態１と同じく、アンテナ１ｃの広帯域化を実現することができる。しかしながら、上記実施の形態２において説明したとおり、本実施の形態の第２導体３”の形状も、図８（ａ）〜（ｏ）に示す形状とすることも可能である。
【０１２９】
なおまた、本実施の形態の第１導体４も、上記実施の形態２と同様、その形状に制限はなく、例えば、図９（ａ）〜（ｉ）のような形状を有する導体であってもよい。
【０１３０】
〔実施の形態４〕
本発明にかかるアンテナの他の実施形態について、図１８から図２１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態３との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態３で説明した部材と同様の機能を有する部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０１３１】
上記実施の形態３では、比誘電率εｒ＝１５のような高誘電率の材料を誘電体基板２として用いている。ところが、このような高誘電率の材料は汎用的なものではない。そのため、比誘電率がこれほど高くない汎用的な材料を用いれば、コストの更なる低減を実現することができる。
【０１３２】
そこで、本願発明者らは、上記実施の形態３における構成のアンテナ１ｃについて、誘電体基板２の比誘電率の違いによるそれぞれの遮断域を、Ｓ１１特性として測定した。
【０１３３】
図１８は、上記実施の形態３における構成のアンテナ１ｃについて、誘電体基板２の誘電率の違いによる遮断域をＳ１１特性として測定した結果を示すグラフである。図１８において、比誘電率εｒ＝１５の誘電体基板で構成されたアンテナ１ｃを実線で示し、比誘電率εｒ＝１２の誘電体基板で構成されたアンテナ１ｃを破線で示し、比誘電率εｒ＝８の誘電体基板で構成されたアンテナ１ｃを１点鎖線で示している。図１８から、誘電体基板の比誘電率を下げる（比誘電率εｒ＝８の場合）と、ローバンド（３．１ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚ）でのＵＷＢ通信を行う場合に、５．０ＧＨｚ以上の帯域を正確に遮断することができないことがわかる。
【０１３４】
そこで、本願発明者らは、汎用的な材料（εｒ＝４程度）からなる誘電体基板２を用いた場合であっても、ローバンド（３．１ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚ）でのＵＷＢ通信を行う際に良好な通信ができるアンテナ１ｄについて検討した。上記実施の形態３の構成のアンテナであって、誘電体基板２に汎用的な材料（εｒ＝４程度）を用いた場合における遮断域をＳ１１特性として測定し、その測定結果を図１９に示す。図１９に示すように、上記実施の形態３の構成において、汎用的な材料（εｒ＝４程度）からなる誘電体基板２を設けたアンテナでは、５〜７ＧＨｚの帯域においてＳ１１特性が−１０ｄＢ以上になっているものの、アンテナ入力端において反射が完全に行われてはおらず、すなわち、この帯域を完全に遮断しているとはいえない。また、７〜７．５ＧＨｚの帯域においては、Ｓ１１特性が−１０ｄＢ以下となっており、すなわち、通過域となっていることがわかる。このようなＳ１１特性をもつアンテナでは、ローバンド通信に必要なＳ１１特性（３．１ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚが通過域、それ以外では遮断域）を得ることができなくなる。
【０１３５】
そこで、図２０に、本実施の形態におけるアンテナ１ｄの構成を示す。図２０は、本実施の形態におけるアンテナ１ｄの構成を示した斜視図であり、その一部は透視図となっている。
【０１３６】
図２０に示すように、アンテナ１ｄは、上記実施の形態３の構成に加えて、樹脂層（誘電体層）７を備えている。アンテナ１ｄは、上記実施の形態３と同様に、第２導体３と第１導体４とが、誘電体基板２上に同一平面になるように構成されており、さらに、この第２導体３を被覆するように、樹脂層７が配設されている。
【０１３７】
誘電体基板２は、汎用的な材料であるＦＲ４（比誘電率εｒ＝４．７）によって構成されている。このように、上記実施の形態３とは異なり、このような汎用的な材料を用いることによって、上記実施の形態３と比較して、アンテナのコスト低減を実現することができる。
【０１３８】
上記樹脂層７は、比誘電率εｒ＝１５程度の高誘電率の材料によって構成される。
【０１３９】
以上のような構成を備えた本実施の形態のアンテナ１ｄにおけるＳ１１特性を測定する。この測定結果を図２１のグラフに示す。
【０１４０】
図２１から、本実施の形態のアンテナ１ｄが、上記実施の形態３における図１１に示したＳ１１特性と同等の特性を有していることがわかる。
【０１４１】
これにより、上記のような汎用的な材料を誘電体基板２として用いた場合であっても、ローバンド（３．１ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚ）でのＵＷＢ通信を行う際に良好な通信ができるアンテナ１ｄを提供することができる。
【０１４２】
また、この構成にすることによって、上記実施の形態１〜３における比誘電率の高い材料から構成された誘電体基板において得られていたのと同様の波長短縮効果が得られる。したがって、図７に示したような比較的小さなサイズのアンテナを提供することができる。
【０１４３】
さらに、通常では他の回路も汎用的な材料（例えば、ＦＲ４）であるため、それらと本実施の形態におけるアンテナを同一基板上に構成することができる。
【０１４４】
上記樹脂層７は、少なくとも第２導体３を被覆するように配設されていればよい。第２導体３部分だけに樹脂層７を配設すれば、樹脂層７の使用量を抑えることができ、コストの低減を実現することができる。
【０１４５】
上記樹脂層７としては、例えば、ポリエーテルサルフォン（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、フェノール樹脂（ＰＦ）などを用いることができるが、ＰＰＳまたはＬＣＰは、樹脂の中でも高い誘電率を有することができるため、特に好ましい。
【０１４６】
なお、本実施の形態においても、上記実施の形態３と同様に、切り欠き部６ａ〜６ｃの形状は円形に限定されるものではなく、図１５（ａ）や図１６（ａ）や図１７に示すような形状であってもよい。
【０１４７】
また、第２導体３”を円形とすることにより、上記実施の形態１〜３と同じく、アンテナ１ｃの広帯域化を実現することができる。なお、上記実施の形態２において説明したとおり、本実施の形態の第２導体３”の形状も、図８（ａ）〜（ｏ）に示す形状とすることも可能である。
【０１４８】
また、本実施の形態の第１導体４も、上記実施の形態２と同様、その形状に制限はなく、例えば、図９（ａ）〜（ｉ）のような形状を有する第１導体４であってもよい。
【０１４９】
なお、本実施の形態および上記実施の形態１〜３は、上記実施の形態１において説明したエッチング工程等を含む製造工程によって製造することができるほか、予め、第１導体と第２導体とを形成しておき、誘電体基板となる樹脂とともに一体成形することによって製造することも可能である。
【０１５０】
また、本実施の形態および上記実施の形態１〜３において、誘電体基板２を構成する樹脂は一種類に限定されるものではなく、複数の種類の樹脂から構成されるものであってもよく、これらの樹脂の比誘電率は同一であっても異なるものであってもよい。
【０１５１】
〔実施の形態５〕
本発明にかかるアンテナの他の実施形態について、図２２および図２４に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態３および４との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態３で説明した部材と同様の機能を有する部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０１５２】
上記実施の形態３では、比誘電率εｒ＝１５のような高誘電率の材料を誘電体基板２として用いている。ところが、このような高誘電率の材料は汎用的なものではない。そのため、比誘電率がこれほど高くない汎用的な材料を用いれば、コストの更なる低減を実現することができる。
【０１５３】
ここで、上記実施の形態４では、図２０に示したように、第２導体３”と第１導体４とが、誘電体基板２上に同一平面になるように構成されており、この第２導体３”を被覆するように、樹脂層７が配設されている。この構成とすれば、汎用的ではない高誘電率の材料は、第２導体３”を被覆する樹脂層７にのみ使用するため、使用量を抑えて、コストの低減を実現することができる。
【０１５４】
そこで、本実施形態におけるアンテナ１ｅは、汎用的ではない高誘電率の材料の使用量を抑えた、他の形態について説明する。
【０１５５】
図２２は、本実施形態におけるアンテナ１ｅの構成を示した斜視図であり、その一部は透視図となっている。
【０１５６】
アンテナ１ｅは、図２２に示すように、Ｌ字型の誘電体基板２’を備えており、当該誘電体基板２’と同じ層に、樹脂基板９を備えている。すなわち、誘電体基板２’と樹脂基板９とは、それぞれの表面が互いに面一となっている。なお、ここで「表面が互いに面一」とは、完全に面一である場合の他に、実質的に面一である場合も含まれる。そして、アンテナ１ｅは、樹脂基板９の表面に、第２導体３”が設けられており、第２導体３と、誘電体基板２’に設けられている第１導体４とが、同一平面になるように構成されている。
【０１５７】
上記誘電体基板２’は、汎用的な材料であるＦＲ４（比誘電率εｒ＝４．７）によって構成されている。このように、上記実施の形態３とは異なり、このような汎用的な材料を用いることによって、上記実施の形態３と比較して、アンテナのコスト低減を実現することができる。
【０１５８】
上記樹脂基板９は、比誘電率εｒ＝１５程度の高誘電率の材料によって構成される。
【０１５９】
以上のような構成を備えた本実施の形態のアンテナ１ｅは、誘電体基板２’と樹脂基板９とを別体として製造することができる。具体的には、図２３に示すように、アンテナ１ｅは、第１導体４を形成した誘電体基板２’と、第２導体３”を形成した樹脂基板９とは、それぞれ独立した構造体から構成することができる。図２３に示すように第２導体３”の給電端子３”ａが、樹脂基板９の外部に配設されている。よって、第１導体４を形成した誘電体基板２’と、第２導体３”を形成した樹脂基板９とをそれぞれ製造して、給電端子３”ａを、誘電体基板２’に設けられた給電端子領域５に接続することによって図２２に示した本実施形態のアンテナ１ｅを製造することができる。これにより、例えば、図１５（ａ）や図１６（ａ）に示した切り欠き部６ａ’〜６ｃ’・６ａ”〜６ｃ”を設ける場合であっても、製造ラインのうち、第２導体３”および樹脂基板９を製造するラインを変更するのみで対応することができるため、多様な形状を有するアンテナを効率よく製造することが可能である。
【０１６０】
以上のような構成を備えた本実施の形態のアンテナ１ｅにおけるＳ１１特性を測定する。この測定結果を図２４のグラフに示す。
【０１６１】
図２４から、本実施の形態のアンテナ１ｅが、上記実施の形態３における図１１に示したＳ１１特性と同等の特性を有していることがわかる。
【０１６２】
これにより、本実施形態の構成であっても、ローバンド（３．１ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚ）でのＵＷＢ通信を行う際に良好な通信ができるアンテナを提供することができる。
【０１６３】
〔実施の形態６〕
本発明にかかるアンテナの他の実施形態について、図２５および図２７に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態３および４との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態４で説明した部材と同様の機能を有する部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。
【０１６４】
上記実施の形態４では、図２０に示したように、第２導体３と第１導体４とが、誘電体基板２上に同一平面になるように構成されており、この第２導体３を被覆するように、樹脂層７が配設されている。これに対して、本実施形態におけるアンテナ１ｆは、誘電体基板２上に積層基板１０を積層し、当該積層基板１０の上に第２導体３が形成されている。すなわち、第２導体３と第１導体４とは、それぞれの表面が互いに平行となるように配設されている。なお、ここで「それぞれの表面が互いに平行」とは、それぞれの表面が完全に平行である場合に加えて、製造上、完全に平行である状態から逸脱した「実質的に平行」である場合も含まれる。
【０１６５】
図２５は、本実施形態におけるアンテナ１ｆの構成を示した斜視図であり、その一部は透視図となっている。
【０１６６】
上記積層基板１０は、図２５に示すように、誘電体基板２上に、第２導体３と誘電体基板２との間に挟持されるように設けられている。積層基板１０は、比誘電率εｒ＝１５程度の高誘電率の材料によって構成される。積層基板１０の大きさ（表面積）は、少なくとも、第２導体３が積層基板１０の表面に配設される大きさであればよい。
【０１６７】
図２６に、アンテナ１ｆの構成を分解した状態を示す。図２６は、第２導体３および積層基板１０の構成を示す斜視図であり、その一部は透視図となっている。第２導体３の給電端子３”ｂが、図２６に示すように、積層基板１０の外部に配設されている。よって、第１導体４を形成した誘電体基板２’と、第２導体３”を形成した積層基板１０とをそれぞれ製造して、給電端子３”ｂを、誘電体基板２に設けられた給電端子領域５に接続することによって、アンテナ１ｆを製造することができる。これにより、例えば、図１５（ａ）や図１６（ａ）に示した切り欠き部６ａ’〜６ｃ’・６ａ”〜６ｃ”を設ける場合であっても、製造ラインのうち、第２導体３”および積層基板１０を製造するラインを変更するのみで対応することができるため、多様な形状を有するアンテナを効率よく製造することが可能である。
【０１６８】
上記誘電体基板２は、汎用的な材料であるＦＲ４（比誘電率εｒ＝４．７）によって構成されている。このように、上記実施の形態３とは異なり、このような汎用的な材料を用いることによって、上記実施の形態３と比較して、アンテナのコスト低減を実現することができる。
【０１６９】
このように、本実施形態におけるアンテナ１ｆは、高誘電率の材料を、積層基板１０という限られた領域のみに用いることから、上記実施の形態３と比較して、アンテナのコスト低減を実現することができる。
【０１７０】
以上のような構成を備えた本実施の形態のアンテナ１ｆにおけるＳ１１特性を測定する。この測定結果を図２７のグラフに示す。
【０１７１】
図２７から、本実施の形態のアンテナ１ｆが、上記実施の形態３における図１１に示したＳ１１特性と同等の特性を有していることがわかる。
【０１７２】
これにより、本実施形態の構成であっても、ローバンド（３．１ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚ）でのＵＷＢ通信を行う際に良好な通信ができるアンテナを提供することができる。
【０１７３】
なお、積層基板１０の厚みは、アンテナ１ｆがローバンド（３．１ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚ）でのＵＷＢ通信を行う場合には、３．０〜５．０ＧＨｚ帯域においてＳ１１特性が−１０ｄＢ以下となる範囲で適宜設定することができる。一例を挙げると、アンテナ１ｆ（誘電体基板２）の外形が２０ｍｍ×３０ｍｍ×厚み１ｍｍとして、第２導体３”の直径を１０ｍｍとし、第２導体３”の中心がアンテナ１ｆの２０ｍｍの辺から約５ｍｍのところに配置されるように構成した場合、積層基板１０の厚みを０．５〜２．０ｍｍとすることによって、Ｓ１１特性を−１０ｄＢ以下とすることができる。
【０１７４】
なお、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明に係るアンテナは、放射導体と矩形導体とを同一平面上に構成することによって、広帯域を遮断することができる。よって、５．０ＧＨｚ無線ＬＡＮで既に使用されている帯域を避けて、３．１ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚの帯域（ローバンド（Low Band））、または５．８ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚ（ハイバンド（High Band））の帯域の通信を行う場合であっても、目的以外の帯域を正確に遮断することができる。さらに、良好な指向性を有し、良好な通信品質を実現したアンテナを提供することができる
したがって、例えば、携帯電話、ＰＤＡ等の情報端末やＰＣカード゛型無線機、ＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））型無線機、ＩＥＥＥ１３９４型無線機等の薄型機器に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】本発明に係る実施の形態におけるアンテナの構成を示した斜視図である。
【図２】図１に示したアンテナのＡ−Ａ′線矢視断面図である。
【図３】図１に示したアンテナの指向性について解析した図であり、（ａ）は放射特性解析を行うにあたりアンテナに設けた３次元方向を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）において示した３次元方向に基づいたアンテナの放射特性解析の解析結果を示した図である。
【図４】本発明に係る他の実施の形態におけるアンテナの構成を示した斜視図である。
【図５】図４に示したアンテナの指向性について解析した図であり、（ａ）は放射特性解析を行うにあたりアンテナに設けた３次元方向を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）において示した３次元方向に基づいたアンテナの放射特性解析の解析結果を示した図である。
【図６】アンテナの変形例を示した図であり、（ａ）は放射特性解析を行うにあたり当該アンテナに設けた３次元方向を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）において示した３次元方向に基づいたアンテナの放射特性解析の解析結果を示した図である。
【図７】図４に示したアンテナのサイズの一例を示した斜視図である。
【図８】（ａ）〜（ｏ）は、図４に示したアンテナに設けられる放射導体の変形例を示した斜視図である。
【図９】（ａ）〜（ｉ）は、図４に示したアンテナに設けられる矩形導体の変形例を示した斜視図である。
【図１０】本発明に係る他の実施の形態におけるアンテナの構成を示した斜視図である。
【図１１】図１０に示したアンテナのＳ１１特性について測定した結果を示すグラフである。
【図１２】図１０に示したアンテナの切り欠き部の特性を解析した図であり、（ａ）は切り欠き部の配置を示した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）において示したアンテナのＳ１１特性について測定した結果を示したグラフである。
【図１３】図１０に示したアンテナの切り欠き部の特性を解析した図であり、（ａ）は切り欠き部の配置を示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）において示したアンテナのＳ１１特性について測定した結果を示したグラフである。
【図１４】図１０に示したアンテナの切り欠き部の特性を解析した図であり、（ａ）は切り欠き部の配置を示した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）において示したアンテナのＳ１１特性について測定した結果を示したグラフである。
【図１５】（ａ）は図１０に示したアンテナの切り欠き部の変形例を示した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）において示したアンテナのＳ１１特性について測定した結果を示したグラフである。
【図１６】（ａ）は図１０に示したアンテナの切り欠き部の変形例を示した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）において示したアンテナのＳ１１特性について測定した結果を示したグラフである。
【図１７】（ａ）および（ｂ）は図１０に示したアンテナの切り欠き部の変形例を示した斜視図である。
【図１８】図１０に示したアンテナにおいて誘電体基板に異なる誘電率を有する場合のそれぞれのＳ１１特性を測定した結果を示すグラフである。
【図１９】図１０に示したアンテナにおいて誘電体基板に汎用的な材料を用いた場合のＳ１１特性について測定した結果を示したグラフである。
【図２０】本発明に係る他の実施の形態におけるアンテナの構成を示した斜視図である。
【図２１】図２０に示すアンテナのＳ１１特性を測定した結果を示すグラフである。
【図２２】本発明に係る他の実施の形態におけるアンテナの構成を示した斜視図である。
【図２３】図２２に示すアンテナの構成を分解した斜視図である。
【図２４】図２２に示すアンテナのＳ１１特性を測定した結果を示すグラフである。
【図２５】本発明に係る他の実施の形態におけるアンテナの構成を示した斜視図である。
【図２６】図２５に示すアンテナの構成を分解した斜視図である。
【図２７】図２５に示すアンテナのＳ１１特性を測定した結果を示すグラフである。
【図２８】従来の広帯域アンテナ装置の構成を示す斜視図である。
【図２９】従来の広帯域アンテナ装置の指向性について解析した図であり、（ａ）は放射特性解析を行うにあたり広帯域アンテナ装置に設けた３次元方向を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）において示した３次元方向に基づいた広帯域アンテナ装置の放射特性解析の解析結果を示した図である。
【符号の説明】
【０１７７】
１ａ〜１ｆ１            アンテナ
２、２’            誘電体基板
３、３”            第２導体
３”ａ、３”ｂ      給電端子
４            第１導体
５            給電端子領域（給電部）
６ａ〜６ｃ、６ａ’〜６ｃ’、６ａ”〜６ｃ”            切り欠き部
７            樹脂層（誘電体層）
９            樹脂基板
１０            積層基板
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【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】
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