(57)【要約】【課題】放射特性を改善したアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置は、第１絶縁層と、前記第１絶縁層の第１面に設けられ、平面視における第１端部及び第２端部にそれぞれ配置され、９０度の位相差を有する高周波電力が給電される第１給電点及び第２給電点を有し、円偏波の電波を放射する、矩形又は円形のパッチアンテナと、前記第１絶縁層の第２面において、前記矩形のパッチアンテナの四辺のうちの前記第１給電点及び前記第２給電点に近い二辺の一部若しくは全部と平面視で重なるように配置される、又は、前記円形のパッチアンテナの中心よりも前記第１給電点及び前記第２給電点側の円弧と平面視で重なるように配置される、層状の無給電素子と、前記無給電素子に対して前記第１絶縁層とは反対側に設けられる第２絶縁層と、前記第２絶縁層に対して前記無給電素子とは反対側に設けられるグランド層とを含む。【選択図】図１
2018148354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の第１面に設けられ、平面視における第１端部及び第２端部にそれぞれ配置され、９０度の位相差を有する高周波電力が給電される第１給電点及び第２給電点を有し、円偏波の電波を放射する、矩形又は円形のパッチアンテナと、
前記第１絶縁層の第２面において、前記矩形のパッチアンテナの四辺のうちの前記第１給電点及び前記第２給電点に近い二辺の一部若しくは全部と平面視で重なり、かつ、前記二辺の一部若しくは全部を跨ぐように配置される、又は、前記円形のパッチアンテナの中心よりも前記第１給電点及び前記第２給電点側の円弧と平面視で重なり、かつ、前記円弧を跨ぐように配置される、層状の無給電素子と、
前記無給電素子に対して前記第１絶縁層とは反対側に設けられる第２絶縁層と、
前記第２絶縁層に対して前記無給電素子とは反対側に設けられるグランド層と
を含む、アンテナ装置。
【請求項２】
前記第１絶縁層は、平面視で前記第１給電点及び前記第２給電点に対応する２つの位置において厚さ方向にそれぞれ貫通する２つの第１貫通孔を有し、
前記第２絶縁層は、平面視で前記第１給電点及び前記第２給電点に対応する２つの位置において厚さ方向にそれぞれ貫通し、前記２つの第１貫通孔に連通する２つの第２貫通孔を有し、
前記グランド層は、平面視で前記第１給電点及び前記第２給電点に対応する２つの位置にそれぞれ配置され、前記２つの第２貫通孔に連通する２つの開口部を有し、
前記２つの開口部、前記２つの第２貫通孔、及び前記２つの第１貫通孔の内部に挿通され、前記グランド層及び前記無給電素子から絶縁される、２つのビアをさらに含み、
前記パッチアンテナは、前記２つのビアを介して前記第１給電点及び前記第２給電点において９０度の位相差を有する高周波電力が給電される、請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層は、第１金属層、第２金属層、及び第３金属層と、前記第１金属層、前記第２金属層、及び前記第３金属層の間に設けられる２つの絶縁層とを有する配線基板に含まれる前記２つの絶縁層であり、
前記パッチアンテナは、前記第１金属層に配置され、前記無給電素子は、第２金属層に配置され、前記グランド層は、前記第３金属層に配置される、請求項１又は２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、アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、誘電体板と、該誘電体板の一面側に配置された金属基板と、前記誘電体板の他面側に配置された第１の金属板とを備えた円偏波マイクロストリップアンテナがある。前記第１の金属板を楕円形状とし、前記誘電体内に第２の楕円形状金属板を少なくとも１個さらに備えて、前記第１の楕円形状金属板又は少なくとも１個の前記第２の楕円形状金属板の一つに前記金属基板から前記誘電体板を介して給電するように構成したことを特徴とする（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５７−９１００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のアンテナ装置は、第１の金属板が放射する円偏波の電波に分布が生じても、第２の楕円形状金属板は、平面視で第１の金属板と同心楕円状に配置されているため、電波の分布を矯正することができない。電波の分布を矯正できない場合には、アンテナ装置としての放射特性が低下する。
【０００５】
そこで、放射特性を改善したアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施の形態のアンテナ装置は、第１絶縁層と、前記第１絶縁層の第１面に設けられ、平面視における第１端部及び第２端部にそれぞれ配置され、９０度の位相差を有する高周波電力が給電される第１給電点及び第２給電点を有し、円偏波の電波を放射する、矩形又は円形のパッチアンテナと、前記第１絶縁層の第２面において、前記矩形のパッチアンテナの四辺のうちの前記第１給電点及び前記第２給電点に近い二辺の一部若しくは全部と平面視で重なるように配置される、又は、前記円形のパッチアンテナの中心よりも前記第１給電点及び前記第２給電点側の円弧と平面視で重なるように配置される、層状の無給電素子と、前記無給電素子に対して前記第１絶縁層とは反対側に設けられる第２絶縁層と、前記第２絶縁層に対して前記無給電素子とは反対側に設けられるグランド層とを含む。
【発明の効果】
【０００７】
放射特性を改善したアンテナ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態のアンテナ装置１００を示す図である。
【図２】図１のＡ１−Ａ２矢視断面図である。
【図３】図１のＡ１−Ｂ矢視断面図である。
【図４】パッチアンテナ１３０に生じる電流分布を示す図である。
【図５】パッチアンテナ１３０に生じる電流分布を示す図である。
【図６】実施の形態のアンテナ装置１００における円偏波の軸比の周波数特性を示す図である。
【図７】比較用のアンテナ装置における円偏波の軸比の周波数特性を示す図である。
【図８】実施の形態の変形例のアンテナ装置１００Ａを示す図である。
【図９】実施の形態の変形例のアンテナ装置１００Ｂを示す図である。
【図１０】実施の形態の変形例のアンテナ装置３００を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のアンテナ装置を適用した実施の形態について説明する。
【００１０】
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態のアンテナ装置１００を示す図である。図２は、図１のＡ１−Ａ２矢視断面図である。図３は、図１のＡ１−Ｂ矢視断面図である。ここでは、ＸＹＺ座標系を用いて説明する。
【００１１】
アンテナ装置１００は、絶縁層１１０、１２０、パッチアンテナ１３０、無給電素子１４０、及びグランド層１５０を含む。アンテナ装置１００は、２層の絶縁層（絶縁層１１０、１２０）と３層の金属層（パッチアンテナ１３０、無給電素子１４０、及びグランド層１５０）とを含む配線基板によって実現される。
【００１２】
配線基板は、一例として、ＦＲ−４(Flame  Retardant  type  4)規格の多層型のビルドアップ型の配線基板である。２層の絶縁層と３層の金属層を含む配線基板は、重ね合わせた状態で熱硬化されることによって作製される。なお、多層型とは、２層以上の絶縁層と、３層以上の金属層とを含む意味である。ここでは、２層の絶縁層と３層の金属層を含む配線基板を用いる形態について説明するが、さらに多くの絶縁層及び／又は金属層を含んでもよい。
【００１３】
また、図１に示すように、アンテナ装置１００には、ＲＦ(Radio  Frequency：高周波)送受信機１６０が接続されている。図２及び図３では、ＲＦ送受信機１６０を省略する。
【００１４】
絶縁層１１０、１２０は、配線基板の絶縁層として用いられるコア層又はプリプレグ層である。一例として、ここでは、絶縁層１１０がプリプレグ層であり、絶縁層１２０がコア層である。絶縁層１１０、１２０は、それぞれ、第１絶縁層、第２絶縁層の一例である。なお、絶縁層１１０、１２０は、配線基板の絶縁層として用いられる層であれば、コア層又はプリプレグ層ではなくてもよい。
【００１５】
絶縁層１１０のＺ軸正方向側の面にはパッチアンテナ１３０が配設され、絶縁層１１０と１２０の間には、無給電素子１４０が配置され、絶縁層１１０のＺ軸負方向側の面にはグランド層１５０が配設される。絶縁層１１０のＺ軸正方向側の面は、第１面の一例であり、絶縁層１１０のＺ軸負方向側の面は、第２面の一例である。
【００１６】
パッチアンテナ１３０は、絶縁層１２１のＺ軸正方向側の面に設けられており、辺Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４と頂点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４とを有する平面視で正方形状の金属層である。パッチアンテナ１３０は、例えば、銅箔によって作製することができる。パッチアンテナ１３０は、２つの給電点１３１、１３２を有する。パッチアンテナ１３０は、円偏波の電波をＺ軸方向に放射する。パッチアンテナ１３０の辺の長さは、一例として、アンテナ装置１００の通信周波数における波長の電気長λの１／２（λ／２）である。
【００１７】
給電点１３１、１３２は、それぞれ、隣り合う辺Ｓ１、Ｓ２の中点の近傍に設けられている。給電点１３１、１３２は、それぞれ、第１給電点、第２給電点の一例である。給電点１３１、１３２を辺Ｓ１、Ｓ２の近傍に設けるのは、パッチアンテナ１３０の端（辺Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に沿った部分）は、電流が多く流れる部位であり、給電点１３１、１３２のインピーダンスを小さくすることができるからである。
【００１８】
なお、辺Ｓ１の中点の近傍とは、辺Ｓ１の中点から対辺である辺Ｓ３側にオフセットした位置である。また、辺Ｓ２の中点の近傍とは、辺Ｓ２の中点から対辺である辺Ｓ４側にオフセットした位置である。すなわち、給電点１３１は、パッチアンテナ１３０のＸ軸方向の幅の中央に位置し、給電点１３２は、パッチアンテナ１３０のＹ軸方向の幅の中央に位置する。なお、オフセットの量は、ゼロであってもよい。この場合には、給電点１３１、１３２が辺Ｓ１、Ｓ２上に位置することになる。
【００１９】
給電点１３１、１３２は、絶縁層１１０、１２０を厚さ方向に貫通する貫通孔の内部に形成されるビア１３３、１３４に接続されている。ビア１３３、１３４のＺ軸負方向側の端部は、グランド層１５０に設けられる開口部１５１、１５２から表出する。なお、開口部１５１、１５２は、ビア１３３、１３４のＺ軸負方向側の端部を避けており、互いに絶縁されている。
【００２０】
ビア１３３、１３４は、同軸ケーブル１６１、１６２を介してＲＦ送受信機１６０が接続されている。同軸ケーブル１６２の途中には、９０度位相器１６２Ａが挿入されている。ＲＦ送受信機１６０から出力される高周波の電力は、同軸ケーブル１６１を介して（さらにビア１３３を介して）給電点１３１に供給されるとともに、同軸ケーブル１６２を介して（さらにビア１３４を介して）給電点１３２に供給される。
【００２１】
同軸ケーブル１６２を介して給電点１３２に供給される高周波は、９０度位相器１６２Ａで位相が９０度遅延されるため、給電点１３２に供給される高周波は、給電点１３１に供給される高周波よりも９０度位相が遅れている。これにより、パッチアンテナ１３０は、円偏波の高周波を放射する。なお、高周波の周波数は、一例として、６０ＧＨｚであり、所謂ミリ波である。
【００２２】
無給電素子１４０は、絶縁層１２１と１２２との間に設けられている平面視で矩形状の金属層であり、一例として、パッチアンテナ１３０よりも小さいサイズを有する。無給電素子１４０は、辺Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４と頂点Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４とを有する。ここで、パッチアンテナ１３０の中心１３０Ａと、頂点Ｐ２及びＰ４とを通る直線をＬ１とする。また、無給電素子１４０の中心を１４０Ａとする。直線Ｌ１は、給電点１３１と１３２の対称軸である。
【００２３】
無給電素子１４０の中心１４０Ａは、パッチアンテナ１３０の中心１３０Ａに対して、直線Ｌ１に沿って、頂点Ｐ２側にオフセットした位置にある。無給電素子１４０の頂点Ｐ１２及びＰ１４は、直線Ｌ１上に位置する。
【００２４】
無給電素子１４０の辺Ｓ１１は、パッチアンテナ１３０の辺Ｓ１よりもＹ軸負方向側に位置し、辺Ｓ１２は、辺Ｓ２よりもＸ軸正方向側に位置し、辺Ｓ１３は、給電点１３２よりもＹ軸負方向側に位置し、辺Ｓ１４は、給電点１３１よりもＸ軸正方向側に位置する。
【００２５】
このため、無給電素子１４０は、パッチアンテナ１３０の辺Ｓ１の給電点１３１よりもＸ軸正方向側の部分、及び、辺Ｓ２の給電点１３２よりもＹ軸負方向側の部分と重複し、かつ、辺Ｓ１、Ｓ２を越えてパッチアンテナ１３０からはみ出すように配置されている。
【００２６】
換言すれば、パッチアンテナ１３０の辺Ｓ１とＳ３の中点同士を通る直線と、辺Ｓ２とＳ４の中点同士を通る直線とで、パッチアンテナ１３０を４つの正方形の領域に分割して考えると、無給電素子１４０は、４つの正方形のうち、Ｘ軸正方向側かつＹ軸負方向側に位置する正方形の一部分と重複し、かつ、辺Ｓ１、Ｓ２を越えてパッチアンテナ１３０からはみ出すように配置されている。
【００２７】
また、さらに換言すれば、無給電素子１４０は、パッチアンテナ１３０のうちの２つの給電点１３１、１３２によって挟まれた領域（給電点１３１、１３２の間にある領域）と重複し、かつ、辺Ｓ１、Ｓ２を越えてパッチアンテナ１３０からはみ出すように配設されている。
【００２８】
このように、無給電素子１４０は、パッチアンテナ１３０の辺Ｓ１及びＳ２の一部と平面視で重複し、かつ、辺Ｓ１及びＳ２の一部を跨ぐように配置されている。無給電素子１４０が辺Ｓ１及びＳ２の一部と平面視で重複し、かつ、辺Ｓ１及びＳ２の一部を跨ぐとは、無給電素子１４０が辺Ｓ１及びＳ２の一部と平面視で重複し、かつ、辺Ｓ１及びＳ２の一部の両側に連続的に位置することをいう。無給電素子１４０をこのように配置する理由については、図４乃至図７を用いて後述する。
【００２９】
グランド層１５０は、パッチアンテナ１３０からＺ軸負方向側に放射される電波をＺ軸正方向側に反射する反射層として絶縁層１２２のＺ軸負方向側の面に設けられている。パッチアンテナ１３０の放射効率を向上させるためである。
【００３０】
図４及び図５は、パッチアンテナ１３０に生じる電流分布を示す図である。図４では、電流の向きを矢印で示す。矢印の長さは電流量に比例するものとして示す。
【００３１】
パッチアンテナ１３０では、中心１３０Ａ側よりも辺Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の側に電流が集中して流れる。
【００３２】
図４に示すように、ある時刻（ｔ＝０）では、給電点１３１に供給される高周波電力によってパッチアンテナ１３０の辺Ｓ２、Ｓ４に沿ってＹ軸正方向の電流が流れる。辺Ｓ２には給電点１３２があり、辺Ｓ４に比べると電流の流れが妨げられるため、辺Ｓ２に沿って流れる電流は、辺Ｓ４に沿って流れる電流よりも少なくなる。このため、辺Ｓ２に沿った矢印を辺Ｓ４に沿った矢印よりも短く示す。
【００３３】
また、時刻ｔ＝０から高周波電力の周期の１／４（π／２）が経過した時刻（ｔ＝π／２）では、給電点１３２に供給される高周波電力によってパッチアンテナ１３０の辺Ｓ１、Ｓ３に沿ってＸ軸負方向の電流が流れる。辺Ｓ１には給電点１３１があり、辺Ｓ３に比べると電流の流れが妨げられるため、辺Ｓ１に沿って流れる電流は、辺Ｓ３に沿って流れる電流よりも少なくなる。このため、辺Ｓ１に沿った矢印を辺Ｓ３に沿った矢印よりも短く示す。
【００３４】
給電点１３１、１３２に供給される高周波電力がπ／２の位相差で交互に最大値又は最小値を取ることにより、パッチアンテナ１３０には、Ｙ軸正方向、Ｘ軸負方向、Ｙ軸負方向、Ｘ軸正方向に順番に電流が流れ、円偏波の電波がＺ軸方向に放射される。
【００３５】
ここで、パッチアンテナ１３０には、辺Ｓ１よりも辺Ｓ３側で多くの電流が流れ、辺Ｓ２よりも辺Ｓ４側で多くの電流が流れるため、無給電素子１４０が存在しない状態では、パッチアンテナ１３０によって放射される電波の強度は、パッチアンテナ１３０の中心１３０Ａよりも頂点Ｐ４側で強くなり、頂点Ｐ２側で弱くなる。このように、電波の強度に分布が生じる。
【００３６】
無給電素子１４０を図１に示すように配置すると、パッチアンテナ１３０と無給電素子１４０との間に静電容量が生じるため、パッチアンテナ１３０の静電容量は、頂点Ｐ２がある側において増大し、平面視で無給電素子１４０と重複している部分における電波の放射量が増大する。
【００３７】
すなわち、無給電素子１４０を図１に示すように配置することにより、パッチアンテナ１３０が放射する円偏波の電波の分布は、頂点Ｐ４側で強く、かつ、頂点Ｐ２側で弱い状態が矯正され、頂点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の間で均等化される。
【００３８】
以上のような理由から、電波の分布を均等に矯正するために、無給電素子１４０を上述のように配置する。
【００３９】
図６及び図７は、円偏波の軸比(Axial  Ratio)の周波数特性を示す図である。図６及び図７に示す特性は、シミュレーションで求めたものであり、図６は、無給電素子１４０を含むアンテナ装置１００のパッチアンテナ１３０の円偏波の軸比の周波数特性を示し、図７は、比較用に、無給電素子１４０を含まないアンテナ装置のパッチアンテナ１３０の円偏波の軸比の周波数特性を示す。なお、パッチアンテナ１３０に給電する高周波電力の周波数は、６０ＧＨｚである。
【００４０】
図６では、６０ＧＨｚにおいて軸比が約０．９ｄＢであり、図７では、６０ＧＨｚにおいて軸比が約３．６ｄＢである。軸比が低いほど真円に近い形状の円偏波が得られていることを表す。
【００４１】
このため、無給電素子１４０を設けることにより、円偏波が真円に矯正されていることが分かる。これは、無給電素子１４０を設けることにより、パッチアンテナ１３０が放射する円偏波の電波の分布が均等化されたことによる効果である。
【００４２】
以上より、実施の形態によれば、パッチアンテナ１３０の辺Ｓ１の給電点１３１よりもＸ軸正方向側の部分、及び、辺Ｓ２の給電点１３２よりもＹ軸負方向側の部分と重複し、かつ、辺Ｓ１、Ｓ２を越えてパッチアンテナ１３０からはみ出すように配置される無給電素子１４０を設けたことにより、円偏波の電波の分布を均等化することができる。
【００４３】
円偏波の電波の分布を均等化されるのは、パッチアンテナ１３０の電流が少ない辺Ｓ１及びＳ２と平面視で重複し、かつ、辺Ｓ１及びＳ２を跨ぐように配置する無給電素子１４０を設けたからである。パッチアンテナ１３０では、辺Ｓ１〜Ｓ４に沿って流れる電流が支配的になるが、インピーダンスの低い辺Ｓ１とＳ２の近傍に給電点１３１、１３２を設けると、辺Ｓ１、Ｓ２に沿って流れる電流が、それぞれ、辺Ｓ３、Ｓ４に沿って流れる電流よりも少なくなる。辺Ｓ１、Ｓ２に沿った部分は、電流が少ないため、電波の放射量が辺Ｓ３、Ｓ４に沿った部分よりも少なくなる。
【００４４】
そこで、辺Ｓ１、Ｓ２の一部と平面視で重複し、かつ、辺Ｓ１、Ｓ２の一部を跨ぐように無給電素子１４０を配置することにより、辺Ｓ１、Ｓ２のうち、平面視で無給電素子１４０に重複している部分の静電容量を増大させる。
【００４５】
パッチアンテナ１３０の辺Ｓ１、Ｓ２に沿った部分の静電容量を増大させれば、辺Ｓ１、Ｓ２に沿った部分の電流を増大させることができるので、パッチアンテナ１３０が放射する円偏波の電波の分布を均等化することができる。
【００４６】
従って、放射特性を改善したアンテナ装置１００を提供することができる。
【００４７】
図８は、実施の形態の変形例のアンテナ装置１００Ａを示す図である。アンテナ装置１００Ａは、図１に示す矩形状のパッチアンテナ１３０を円形のパッチアンテナ２３０に変えたものである。パッチアンテナ２３０は、パッチアンテナ１３０の給電点１３１、１３２と同様の位置に、給電点２３１、２３２を有する。給電点２３１、２３２には、それぞれ、ビア２３３、２３４が接続されている。
【００４８】
このようなアンテナ装置１００Ａにおいても、アンテナ装置１００と同様に、無給電素子１４０は、パッチアンテナ２３０の給電点１３１よりもＸ軸正方向側の部分、及び、辺Ｓ２の給電点１３２よりもＹ軸負方向側の部分と重複し、かつ、パッチアンテナ２３０からはみ出すように配置されている。
【００４９】
換言すれば、パッチアンテナ２３０の中心２３０Ａよりも給電点２３１、２３２側に位置する一部分と重複し、かつ、パッチアンテナ１３０からはみ出すように配置されている。
【００５０】
また、さらに換言すれば、無給電素子１４０は、パッチアンテナ２３０のうちの２つの給電点２３１、２３２によって挟まれた領域と重複し、かつ、パッチアンテナ１３０からはみ出すように配設されている。
【００５１】
従って、円形のパッチアンテナ２３０の円周のうち、給電点２３１、２３２に近い側の一部（円弧）と平面視で重複し、かつ、給電点２３１、２３２に近い側の一部（円弧）を跨ぐように無給電素子１４０を配置することにより、平面視で無給電素子１４０と重複している円弧の部分の静電容量を増大させることができる。
【００５２】
このようにパッチアンテナ２３０の給電点２３１、２３２に近い側の円弧の部分の静電容量を増大させれば、円弧の部分の電流を増大させることができるので、パッチアンテナ２３０が放射する円偏波の電波の分布を均等化することができる。給電点２３１、２３２に近い側の円弧とは、中心２３０Ａから見て、給電点２３１、２３２に近い側に位置する円弧である。
【００５３】
従って、放射特性を改善したアンテナ装置１００Ａを提供することができる。
【００５４】
図９は、実施の形態の変形例のアンテナ装置１００Ｂを示す図である。アンテナ装置１００Ｂは、図１に示す矩形状の無給電素子１４０を、より大きな無給電素子２４０に変えたものである。
【００５５】
無給電素子２４０は、辺Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４と、頂点Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４とを有する矩形状の金属層である。無給電素子２４０は、頂点Ｐ２４がパッチアンテナ１３０の頂点Ｐ４と一致し、辺Ｓ２１がパッチアンテナ１３０の辺Ｓ１よりもＹ軸負方向側に位置し、辺Ｓ２２がパッチアンテナ１３０の辺Ｓ２よりもＸ軸正方向側に位置し、辺Ｓ２３、Ｓ２４がそれぞれパッチアンテナ１３０の辺Ｓ３、Ｓ４と重なるとともに、辺Ｓ２３のＸ軸正方向側の一部と、辺Ｓ２４のＹ軸負方向側の一部とは、パッチアンテナ１３０からはみ出すように配置されている。
【００５６】
このようなアンテナ装置１００Ｂでは、パッチアンテナ１３０の全体が無給電素子２４０と重複し、かつ、無給電素子２４０が辺Ｓ１、Ｓ２を越えてパッチアンテナ１３０からはみ出すように配置されている。すなわち、辺Ｓ１とＳ２の全体が平面視で無給電素子２４０と重複し、かつ、無給電素子２４０が辺Ｓ１とＳ２の全体を跨ぐように位置している。
【００５７】
従って、パッチアンテナ１３０の辺Ｓ１、Ｓ２に沿った部分の静電容量を増大させることができ、辺Ｓ１、Ｓ２に沿った部分の電流を増大させることができるので、パッチアンテナ１３０が放射する円偏波の電波の分布を均等化することができる。
【００５８】
従って、放射特性を改善したアンテナ装置１００Ｂを提供することができる。
【００５９】
図１０は、実施の形態の変形例のアンテナ装置３００を示す図である。アンテナ装置３００は、２行３列に配置した６個のアンテナ装置１００を含む。このようなアンテナ装置３００は、配線基板を用いれば、６個のアンテナ装置１００を同時に作製することができる。
【００６０】
例えば、６個のアンテナ装置１００から放射するミリ波の位相に分布を持たせることにより、６個のアンテナ装置１００から放射されるミリ波が合成された１つのビームの仰角及び方位角を制御することができる。なお、ここでは、２行３列に配置した６個のアンテナ装置１００を含むアンテナ装置３００について説明したが、アンテナ装置１００の数は複数であれば幾つであってもよい。
【００６１】
以上、本発明の例示的な実施の形態のアンテナ装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の第１面に設けられ、平面視における第１端部及び第２端部にそれぞれ配置され、９０度の位相差を有する高周波電力が給電される第１給電点及び第２給電点を有し、円偏波の電波を放射する、矩形又は円形のパッチアンテナと、
前記第１絶縁層の第２面において、前記矩形のパッチアンテナの四辺のうちの前記第１給電点及び前記第２給電点に近い二辺の一部若しくは全部と平面視で重なり、かつ、前記二辺の一部若しくは全部を跨ぐように配置される、又は、前記円形のパッチアンテナの中心よりも前記第１給電点及び前記第２給電点側の円弧と平面視で重なり、かつ、前記円弧を跨ぐように配置される、層状の無給電素子と、
前記無給電素子に対して前記第１絶縁層とは反対側に設けられる第２絶縁層と、
前記第２絶縁層に対して前記無給電素子とは反対側に設けられるグランド層と
を含む、アンテナ装置。
（付記２）
前記第１絶縁層は、平面視で前記第１給電点及び前記第２給電点に対応する２つの位置において厚さ方向にそれぞれ貫通する２つの第１貫通孔を有し、
前記第２絶縁層は、平面視で前記第１給電点及び前記第２給電点に対応する２つの位置において厚さ方向にそれぞれ貫通し、前記２つの第１貫通孔に連通する２つの第２貫通孔を有し、
前記グランド層は、平面視で前記第１給電点及び前記第２給電点に対応する２つの位置にそれぞれ配置され、前記２つの第２貫通孔に連通する２つの開口部を有し、
前記２つの開口部、前記２つの第２貫通孔、及び前記２つの第１貫通孔の内部に挿通され、前記グランド層及び前記無給電素子から絶縁される、２つのビアをさらに含み、
前記パッチアンテナは、前記２つのビアを介して前記第１給電点及び前記第２給電点において９０度の位相差を有する高周波電力が給電される、付記１記載のアンテナ装置。
（付記３）
前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層は、第１金属層、第２金属層、及び第３金属層と、前記第１金属層、前記第２金属層、及び前記第３金属層の間に設けられる２つの絶縁層とを有する配線基板に含まれる前記２つの絶縁層であり、
前記パッチアンテナは、前記第１金属層に配置され、前記無給電素子は、第２金属層に配置され、前記グランド層は、前記第３金属層に配置される、付記１又は２記載のアンテナ装置。
【符号の説明】
【００６２】
１００、１００Ａ、１００Ｂ、３００  アンテナ装置
１１０、１２０  絶縁層
１３０、２３０  パッチアンテナ
１３０Ａ  中心
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４  辺
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４  頂点
１４０、２４０  無給電素子
Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４  辺
Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４  頂点
１５０  グランド層
【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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