(57)【要約】【課題】アンテナ素子を覆う金属筐体の形状を変えることなく、アンテナ素子からの電波の放射効率の向上が可能なアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ素子１１を覆う金属筐体２１を備えたアンテナ装置１において、アンテナ素子１１の共振周波数の約１／２波長の長さからなる絶縁体または誘電体の２つのコの字形状のスロット２２１，２２２を金属筐体２１上に形成し、かつ、２つのコの字形状のスロット２２１，２２２の配置位置に関し、それぞれ、アンテナ素子１１からの電波の主偏波と直交する第１のスロット部分２２１１，２２２１を、金属筐体２１の長手方向の真ん中の位置に配置し、第１のスロット部分２２１１，２２２１の両端からそれぞれ９０°に折り曲げてアンテナ素子１１からの電波の主偏波と平行する状態にした２本ずつの第２のスロット部分２２１２，２２２２それぞれの先端を、アンテナ素子１１の近傍に位置するように延在させて配置する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ素子はプリント基板に搭載し、
前記アンテナ素子の共振周波数の約１／２波長の長さからなる絶縁体または誘電体の２つのコの字形状のスロットを金属筐体上に形成し、
かつ、
２つのコの字形状の前記スロットの配置位置に関し、それぞれ、前記アンテナ素子からの電波の主偏波と直交する第１のスロット部分を、前記金属筐体の長手方向の真ん中の位置に配置し、該第１のスロット部分それぞれの両端からそれぞれ９０°に折り曲げて前記アンテナ素子からの電波の主偏波と平行する状態にした２本ずつの第２のスロット部分を、該第２のスロット部分それぞれの先端が前記アンテナ素子の近傍に位置するように延在させて配置し、
前記アンテナ素子が搭載されたプリント基板を前記金属筐体で覆う
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記金属筐体の長手方向の位置が前記アンテナ素子と略同一となる位置に、当該アンテナ素子の共振周波数の約１／２波長の長さからなる絶縁体または誘電体のスリット状の第３のスロットをさらに形成し、
かつ、
２つのコの字形状の前記スロットそれぞれの前記第１のスロット部分の前記金属筐体の長手方向の位置を、同一の位置に揃えるのではなく、異なる位置に別々に配置する
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
２つのコの字形状の前記スロットのうち、前記第３のスロットの閉口部側に配置されるコの字形状の前記スロットの前記第１のスロット部分を、前記金属筐体の長手方向の真ん中の位置に配置し、
２つのコの字形状の前記スロットのうち、前記第３のスロットの開口部側に配置されるコの字形状の前記スロットの前記第１のスロット部分を、前記金属筐体の長手方向の真ん中の位置よりも前記アンテナ素子から離れた任意の位置に配置する
ことを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記アンテナ素子として、一部に開口部を有するＣ字形状のスプリットリング共振器（ＳＲＲ: Sprit  Ring  Resonator）アンテナを用いる
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のアンテナ装置を備え、無線通信用の電波を該アンテナ装置により送受信する無線通信機器。
【請求項６】
アンテナ素子の共振周波数の約１／２波長の長さからなる絶縁体または誘電体の２つのコの字形状のスロットを金属筐体上に形成し、
かつ、
２つのコの字形状の前記スロットの配置位置に関し、それぞれ、前記アンテナ素子からの電波の主偏波と直交する第１のスロット部分を、前記金属筐体の長手方向の真ん中の位置に配置し、該第１のスロット部分それぞれの両端からそれぞれ９０°に折り曲げて前記アンテナ素子からの電波の主偏波と平行する状態にした２本ずつの第２のスロット部分を、該第２のスロット部分それぞれの先端が前記アンテナ素子の近傍に位置するように延在させて配置し、
前記アンテナ素子を前記金属筐体により覆う
ことを特徴とするアンテナ形成方法。
【請求項７】
前記金属筐体の長手方向の位置が前記アンテナ素子と略同一となる位置に、当該アンテナ素子の共振周波数の約１／２波長の長さからなる絶縁体または誘電体のスリット状の第３のスロットをさらに形成し、
かつ、
２つのコの字形状の前記スロットそれぞれの前記第１のスロット部分の前記金属筐体の長手方向の位置を、同一の位置に揃えるのではなく、異なる位置に別々に配置する
ことを特徴とする請求項６に記載のアンテナ形成方法。
【請求項８】
２つのコの字形状の前記スロットのうち、前記第３のスロットの閉口部側に配置されるコの字形状の前記スロットの前記第１のスロット部分を、前記金属筐体の長手方向の真ん中の位置に配置し、
２つのコの字形状の前記スロットのうち、前記第３のスロットの開口部側に配置されるコの字形状の前記スロットの前記第１のスロット部分を、前記金属筐体の長手方向の真ん中の位置よりも前記アンテナ素子から離れた任意の位置に配置する
ことを特徴とする請求項７に記載のアンテナ形成方法。
【請求項９】
前記アンテナ素子として、一部に開口部を有するＣ字形状のスプリットリング共振器（ＳＲＲ: Sprit  Ring  Resonator）アンテナを用いる
ことを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載のアンテナ形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ素子を覆う金属筐体の形状を変えることなく、アンテナ素子の放射パターンを制御して電波の放射効率を向上させることが可能なアンテナ装置、無線通信機器およびアンテナ形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
筐体に金属が使用された無線通信機器において、その金属に覆われたアンテナ素子から電波を放射させる方法として無給電スロットがある。一般的に、アンテナ素子は、金属（導体）に近づくと、放射特性が劣化するので、シールドされた（すなわち、金属で覆われた状態にされた）場合、アンテナ素子からの電波は金属で遮蔽されて、外部には放射されないことが知られている。そこで、アンテナ素子からの電波を金属外部に放射させる方法として、アンテナ素子を覆う金属にスリット（切れ目）状のスロットを設け、そのスロットを共振させることが、例えば、特許文献１の国際公開第２０１２／１６０９８２号「アンテナ装置」や特許文献２の特開２０１７−０９８８７２号公報「アンテナ装置、無線通信装置およびアンテナ形成方法」等において提案されている。
【０００３】
その特許文献１に開示されたアンテナ装置は、金属キャビティとその金属キャビティの内部に配置されたアンテナ素子とを備えている。そして、該金属キャビティは一部に絶縁体または誘電体のスロットを備えていて、アンテナ素子は該スロットを励振する位置に配置されている。さらに、そのスロットの間隙方向はアンテナ素子の主偏波の面に直交している。そのため、該スロットはアンテナ素子によって励振され、スロットアンテナとして作用する。而して、電波を外部に放射するアンテナ素子をシールドケースやシールド機能を有する金属キャビティ内に配置してなるアンテナ装置が構成できるとしている。
【０００４】
また、特許文献２に開示されたアンテナ装置は、アンテナ素子と金属部材とを備えている。そのアンテナ素子は、信号供給源に接続され、その信号供給源から供給される信号に基づいた電波を外部に放射する等方性あるいは略等方性の指向性のアンテナ特性を有している。前記金属部材は、アンテナ素子を覆う形態を有している。そして、該金属部材には、アンテナ素子の電波に応じた電波を外部に放射する開口部であるスリット状のスロットが形成されている。而して、アンテナ素子が金属部材により覆われた構造においても、当該アンテナ素子の電波を該金属部材の外部に放射することができ、また、該アンテナ素子を備える無線通信装置のデザイン設計の自由度を高めることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１６０９８２号
【特許文献２】特開２０１７−０９８８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載のような本発明に関連する現状の技術には、アンテナ素子の指向性が金属筐体のサイズに影響されるため、設置場所などに制限が生じるという解決するべき課題がある。スロットによって放射される電波の指向性（放射パターン）は、金属筐体の外壁に誘起されるアンテナ電流により決まる。そこで、金属筐体のサイズが変わると、金属筐体の外壁に誘起されるアンテナ電流が影響を受け、ひいては放射される電波の指向性が影響を受けてしまうのである。
【０００７】
その一例を、図８〜図１３を参照してさらに説明する。まず、図８は、アンテナ素子を金属筐体により覆う構造からなる現状の技術におけるアンテナ装置の構成の一例を示す模式図である。図８（Ａ）は、アンテナ装置１Ａのアンテナ素子１１Ａを覆う円筒形状の金属筐体２１Ａを真上から垂直に眺めた（円筒形状の金属筐体２１Ａの中心軸方向に眺めた）場合の平面図であり、横軸方向がＸ軸、縦軸方向がＹ軸である。また、図８（Ｂ）は、金属筐体２１ＡをＹ軸方向の側面から水平に眺めた場合の側面図であり、横軸方向がＸ軸、縦軸方向がＺ軸である。また、図８（Ｃ）は、図８（Ｂ）の金属筐体２１Ａを９０°回転させたＸ軸方向の側面から水平に眺めた場合の側面図であり、横軸方向がＹ軸、縦軸方向がＺ軸である。また、図８（Ｄ）は、金属筐体２１Ａ内に配置されているアンテナ素子１１Ａを搭載したプリント基板１２の搭載位置を示す透視図であり、図８（Ｂ）の金属筐体２１Ａの場合と同様の側面から透視した場合を示している。
【０００８】
また、図９は、図８のアンテナ装置１Ａにおけるアンテナ素子１１Ａからの電波の放射パターンの一例を示す模式図であり、図９（Ａ）は、ＸＺ面における電波の放射パターンを示し、図９（Ｂ）は、ＸＹ面における電波の放射パターンを示している。
【０００９】
次に、図１０は、アンテナ素子を金属筐体により覆う構造からなる現状の技術におけるアンテナ装置の図８とは異なる構成例を示す模式図である。図１０（Ａ）は、アンテナ装置１Ｂのアンテナ素子１１Ａを覆う円筒形状の金属筐体２１Ｂを真上から垂直に眺めた（円筒形状の金属筐体２１Ｂの中心軸方向に眺めた）場合の平面図であり、横軸方向がＸ軸、縦軸方向がＹ軸である。また、図１０（Ｂ）は、金属筐体２１ＢをＹ軸方向の側面から水平に眺めた場合の側面図であり、横軸方向がＸ軸、縦軸方向がＺ軸である。また、図１０（Ｃ）は、図１０（Ｂ）の金属筐体２１Ｂを９０°回転させたＸ軸方向の側面から水平に眺めた場合の側面図であり、横軸方向がＹ軸、縦軸方向がＺ軸である。また、図１０（Ｄ）は、金属筐体２１Ｂ内に配置されているアンテナ素子１１Ａを搭載したプリント基板１２の搭載位置を示す透視図であり、図１０（Ｂ）の金属筐体２１Ｂの場合と同様の側面から透視した場合を示している。
【００１０】
また、図１１は、図１０のアンテナ装置１Ｂにおけるアンテナ素子１１Ａからの電波の放射パターンの一例を示す模式図であり、図１１（Ａ）は、ＸＺ面における電波の放射パターンを示し、図１１（Ｂ）は、ＸＹ面における電波の放射パターンを示している。
【００１１】
なお、図８のアンテナ装置１Ａと図１０のアンテナ装置１Ｂとは、いずれも、アンテナ素子１１Ａを配置したプリント基板１２と、円筒形状の金属外壁として、アンテナ素子１１Ａを実装したプリント基板１２を覆う金属筐体２１Ａと金属筐体２１Ｂと、をそれぞれ備え、さらに、アンテナ素子１１Ａの位置と同一の水平面上になる金属筐体２１Ａと金属筐体２１Ｂとのそれぞれの位置には、アンテナ素子１１Ａが放射する主偏波と直交するようにスリット（切れ目）状のスロット２２Ａとスロット２２Ｂとをそれぞれ設けている。ここで、それぞれに図示するように、円筒形状の金属筐体２１Ａと金属筐体２１Ｂとのそれぞれの水平方向の平面（例えば図８（Ａ）と平行する面）がＸＹ面であり、水平方向のＹ軸に対向する平面（例えば図８（Ｂ）と平行する面）面がＸＺ面であり、水平方向のＸ軸に対向する平面（例えば図８（Ｃ）と平行する面）面がＹＺ面である。
【００１２】
ここで、図８のアンテナ装置１Ａは、金属筐体２１Ａの長手方向（Ｚ軸方向）の高さが４０ｍｍであり、短手方向（Ｘ軸、Ｙ軸方向）の直径が２０ｍｍである。そして、金属筐体２１Ａに配置したスロット２２Ａの長手方向（Ｚ軸方向）の位置は、アンテナ素子１１Ａと同一の位置であって、金属筐体２１Ａの高さを１／２にした真ん中の位置、すなわち、金属筐体２１Ａの上端から２０ｍｍの位置である。また、スロット２２Ａの長さは、概ね共振周波数の略１／２波長であって、共振周波数は２，４００ＭＨｚであるものとする。
【００１３】
一方、図１０のアンテナ装置１Ｂは、金属筐体２１Ｂの高さを、図８のアンテナ装置１Ａの金属筐体２１Ａの高さ４０ｍｍから８０ｍｍに変更したものであって、アンテナ素子１１Ａと同一の位置として金属筐体２１Ｂに配置したスロット２２Ｂの長手方向（Ｚ軸方向）の位置は、金属筐体２１Ｂの上端から２０ｍｍの位置であって、金属筐体２１Ｂの下端から６０ｍｍの位置である。
【００１４】
なお、スロット２２Ａ、スロット２２Ｂそれぞれによって放射される電波の指向性（放射パターン）は、金属外壁すなわち金属筐体２１Ａ、金属筐体２１Ｂそれぞれに誘起されるアンテナ電流により決まり、金属筐体２１Ａ、金属筐体２１Ｂそれぞれの形状による影響を受けてしまう。つまり、図９（Ｂ）と図１１（Ｂ）との放射パターン（ＸＹ面）は、ほぼ同一であるが、図９（Ａ）と図１１（Ａ）との放射パターン（ＸＺ面）を比較すると、金属筐体２１Ａ、金属筐体２１Ｂそれぞれの垂直方向（Ｚ軸方向）の高さにより、言い換えると、金属筐体２１Ａ、金属筐体２１Ｂそれぞれのスロット２２Ａ、スロット２２Ｂとアンテナ素子１１Ａとの位置関係により、放射パターンが変化していることが分かる。仮に、アンテナ装置を同一フロア内に設定されている他の無線通信機器との間の無線通信に使用することを考えた場合において、アンテナ装置の水平方向例えば図９（Ａ）、図１１（Ａ）の左右方向（６０°〜１２０°と２４０°〜３００°）に無線通信相手の該無線通信機器が配置されていた場合には、左右方向（６０°〜１２０°と２４０°〜３００°）の利得が大きい方が有利である。したがって、かかる場合には、図９の放射パターンとなる図８のアンテナ装置１Ａの方が適しており、左右方向の利得が少ない図１０のアンテナ装置１Ｂは適していないことになる。
【００１５】
前述したように、アンテナ素子から放射される電波の放射パターンは、アンテナ素子１１Ａを覆う金属筐体２１Ａ、金属筐体２１Ｂそれぞれの外壁に誘起される電流によって決定される。図１２は、図８のアンテナ装置１Ａと図１０のアンテナ装置１Ｂとの或るタイミングにおいて金属筐体２１Ａ、金属筐体２１Ｂそれぞれの外壁に流れるアンテナ電流の様子を模式的に示す模式図であり、図１２（Ａ）が、図８のアンテナ装置１Ａの場合を示し、図１２（Ｂ）が、図１０のアンテナ装置１Ｂの場合を示している。
【００１６】
図８のアンテナ装置１Ａにおいては、図１２（Ａ）に示すように、金蔵円筒２１Ａの垂直方向の真ん中の位置に配置したスロット２２Ａにより、金属筐体２１Ａの長手方向すなわち垂直方向（Ｚ軸方向）には一方向（図１２（Ａ）に示す例においては金属筐体２１Ａの上端から下端方向）の電流が誘起される。これに対して、図１０のアンテナ装置１Ｂにおいては、金属筐体２１Ｂの長手方向すなわち垂直方向（Ｚ軸方向）には対向する向きの電流（図１２（Ｂ）に示す例においては金属筐体２１Ｂの上端から下端方向に向かう電流と下端から上端方向に向かう電流との対向電流）が誘起される。図１０のアンテナ装置１Ｂにおけるかくのごとき対向電流の誘起を無くすためには、スロット２２Ｂを金属筐体２１Ｂの長手方向すなわち垂直方向（Ｚ軸方向）の真ん中の位置（金属筐体２１Ｂの上端から４０ｍｍの位置）に配置することが必要である。
【００１７】
しかし、金属筐体２１Ｂのサイズは内蔵する部品（プリント基板１２等）によって定まるものであり、かつ、アンテナ素子１１Ａを搭載するプリント基板１２の金属筐体２１Ｂ内の実装位置は変わらない。したがって、スロット２２Ｂを金属筐体２１Ｂの垂直方向の真ん中の位置に配置した場合には、アンテナ素子１１Ａとスロット２２Ｂとの間の距離が離れてしまい、アンテナ素子１１Ａから放射される電波のアンテナ放射効率が劣化してしまう。
【００１８】
図１３は、図１０のアンテナ装置１Ｂのスロット２２Ｂを金属筐体２１Ｂの上端から２０ｍｍの位置に配置した場合と真ん中の４０ｍｍの位置に配置した場合とのアンテナ放射効率を示す特性図であり、実線が、金属筐体２１Ｂの上端から２０ｍｍの位置に配置した場合を示し、破線が、金属筐体２１Ｂの上端から４０ｍｍの位置すなわち真ん中の位置に配置した場合を示している。図１３に示すように、スロット２２Ｂを金属筐体２１Ｂの上端から４０ｍｍの位置すなわち真ん中の位置に配置した場合には、共振周波数２，４００ＭＨｚにおけるアンテナ放射効率が、−１６．７ｄＢとなり、金属筐体２１Ｂの上端から２０ｍｍの位置に配置した場合の−２．５ｄＢに比して、約−１４ｄＢも劣化してしまうことが分かる。
【００１９】
なお、前記特許文献１に記載されているように、スロット２２Ａ、スロット２２Ｂそれぞれの位置は、アンテナ素子１１Ａからの距離が適用周波数の１／１０波長以下であることが望ましいとされている。図１０のアンテナ装置１Ｂの場合には、水平方向の電波の放射パターンの利得を改善するために、金属筐体２１Ｂの上端から４０ｍｍの位置にスロット２２Ｂを配置しようとすると、該スロット２２Ｂの位置はアンテナ素子１１Ａからの距離が２０ｍｍとなり（すなわち、適用している共振周波数２，４００ＭＨｚの１／１０波長である約１２．５ｍｍを超える距離となり）、アンテナ放射効率が劣化してしまう。また、前記文献２に記載されているようなアンテナ素子の指向性を制御するための素子をプリント基板１２上に配置するスペースは、小型化を図るために、通常、図９に示すアンテナ装置１Ｂには存在しないので、現状の手法による特性改善は見込めない。
【００２０】
（本開示の目的）
本開示は、以上に述べたような解決するべき課題に鑑みてなされたものであり、アンテナ素子を覆う金属筐体の形状を変えることなく、アンテナ素子の放射パターンを制御して電波の放射効率を向上させることが可能なアンテナ装置、無線通信機器およびアンテナ形成方法を提供することを、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前述の課題を解決するため、本発明によるアンテナ装置、無線通信機器およびアンテナ形成方法は、主に、次のような特徴的な構成を採用している。
【００２２】
（１）本発明によるアンテナ装置は、
アンテナ素子はプリント基板に搭載し、
前記アンテナ素子の共振周波数の約１／２波長の長さからなる絶縁体または誘電体の２つのコの字形状のスロットを金属筐体上に形成し、
かつ、
２つのコの字形状の前記スロットの配置位置に関し、それぞれ、前記アンテナ素子からの電波の主偏波と直交する第１のスロット部分を、前記金属筐体の長手方向の真ん中の位置に配置し、該第１のスロット部分それぞれの両端からそれぞれ９０°に折り曲げて前記アンテナ素子からの電波の主偏波と平行する状態にした２本ずつの第２のスロット部分を、該第２のスロット部分それぞれの先端が前記アンテナ素子の近傍に位置するように延在させて配置し、
前記アンテナ素子が搭載されたプリント基板を前記金属筐体で覆う
ことを特徴とする。
【００２３】
（２）本発明による無線通信機器は、
前記（１）に記載のアンテナ装置を備え、無線通信用の電波を該アンテナ装置により送受信する無線通信機器。
【００２４】
（３）本発明によるアンテナ形成方法は、
アンテナ素子の共振周波数の約１／２波長の長さからなる絶縁体または誘電体の２つのコの字形状のスロットを金属筐体上に形成し、
かつ、
２つのコの字形状の前記スロットの配置位置に関し、それぞれ、前記アンテナ素子からの電波の主偏波と直交する第１のスロット部分を、前記金属筐体の長手方向の真ん中の位置に配置し、該第１のスロット部分それぞれの両端からそれぞれ９０°に折り曲げて前記アンテナ素子からの電波の主偏波と平行する状態にした２本ずつの第２のスロット部分を、該第２のスロット部分それぞれの先端が前記アンテナ素子の近傍に位置するように延在させて配置し、
前記アンテナ素子を前記金属筐体により覆う
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のアンテナ装置、無線通信機器およびアンテナ形成方法によれば、主に、以下のような効果を奏することができる。
【００２６】
すなわち、本発明においては、アンテナ素子を覆う金属筐体上に２つのコの字形状のスロットを配置した構造としている。さらに、２つのスロットそれぞれは、金属筐体の長手方向の真ん中の位置に、アンテナ素子からの電波の主偏波と直交する第１のスロット部分をそれぞれ配置するとともに、該第１のスロット部分それぞれの両端から９０°に折り曲がって金属筐体の長手方向に延在して、該アンテナ素子の近傍に先端が位置する状態に配置した、該アンテナ素子からの電波の主偏波と平行する第２のスロット部分を、それぞれ有する構造としている。而して、アンテナ素子からの電波の放射効率を、現状の技術よりも格段に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るアンテナ装置の構成の一例を示す模式図である。
【図２】図１のアンテナ装置の金属筐体上に配置した２つのコの字形状のスロットと金属筐体の内壁とに誘記されるアンテナ電流の一例を示す模式図である。
【図３】図１に示したアンテナ装置の金属筐体の外壁に或るタイミングにおいて誘記される電流の様子を模式的に示す模式図である。
【図４】図１に示したアンテナ装置のアンテナ素子からの電波の放射パターンの一例を示す模式図である。
【図５】図１に示したアンテナ装置のアンテナ放射効率の一例を示す特性図である。
【図６】本発明に係るアンテナ装置の構成の図１とは異なる例を示す模式図である。
【図７】図６に示したアンテナ装置のアンテナ素子からの電波の放射パターンの一例を示す模式図である。
【図８】アンテナ素子を金属筐体により覆う構造からなる現状の技術におけるアンテナ装置の構成の一例を示す模式図である。
【図９】図８のアンテナ装置におけるアンテナ素子からの電波の放射パターンの一例を示す模式図である。
【図１０】アンテナ素子を金属筐体により覆う構造からなる現状の技術におけるアンテナ装置の図８とは異なる構成例を示す模式図である。
【図１１】図１０のアンテナ装置におけるアンテナ素子からの電波の放射パターンの一例を示す模式図である。
【図１２】図８のアンテナ装置と図１０のアンテナ装置との或るタイミングにおいてそれぞれの金属筐体の外壁に流れるアンテナ電流の様子を模式的に示す模式図である。
【図１３】図１０のアンテナ装置のスロットを金属筐体の上端から２０ｍｍの位置に配置した場合と真ん中の４０ｍｍの位置に配置した場合とのアンテナ放射効率を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明によるアンテナ装置、無線通信機器およびアンテナ形成方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明によるアンテナ装置、アンテナ形成方法について説明するが、かかるアンテナ装置を、例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレットや、あるいは、ノートＰＣ（Personal  Computer）等の無線通信用電波を送受信する機能を備えた移動無線通信機器に代表されるように、金属筐体で覆われた無線通信機器において無線通信用の電波を送受信するためのアンテナ装置として用いるようにしても良いことは言うまでもない。また、以下の各図面に付した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではないことも言うまでもない。
【００２９】
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、アンテナ素子が搭載されたプリント基板と、該プリント基板が例えば円筒形状の金属筐体により覆われたアンテナ装置において、前記アンテナ素子から離れた位置になる場合であっても、前記金属筐体上の長手方向の真ん中の位置に、前記アンテナ素子の共振周波数の略１／２波長程度の長さであって、かつ、前記アンテナ素子側に開口している状態になるコの字形状の２つのスロットを並べて配置することにより、該２つのスロットを励起して、前記アンテナ素子からの電波を前記金属筐体の外部に効率的に放射させることを可能にすることを主要な特徴としている。
【００３０】
より具体的には、本発明は、アンテナ素子の共振周波数の略１／２波長程度の長さになるコの字形状のスロットを、９０°回転させて金属筐体の長手方向に存在するアンテナ素子側に開口している形に２つ並べて配置する。この際、２つのスロットそれぞれについて、アンテナ素子からの電波の主偏波と直交するスロット部分は、金属筐体の長手方向の真ん中付近に配置し、かつ、アンテナ素子からの電波の主偏波と平行するスロット部分の先端が、アンテナ素子近傍となるような形状に配置する。而して、金属筐体の外壁に流れるアンテナ電流（例えば金属筐体の長手方向に流れるアンテナ電流）が、現状の技術として図９に示したような対向する方向ではなく、同じ一方向に流れるように制御することができ、アンテナ放射効率の劣化を防いで、より遠くまで電波を届くようにすることができる。
【００３１】
＜本発明の実施形態＞
以下に本発明に係るアンテナ装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。まず、本発明に係るアンテナ装置は、無線通信用の電波を送受信するアンテナ素子が金属筐体によって覆われた形状からなるアンテナ装置であって、例えば２，４００ＭＨｚ帯の電波を使用する小電力データ通信システムにおける無線通信機器に好適に適用することができる。
【００３２】
例えば、該無線通信機器の一例としては、センサのような保守機能を有する無線通信機器があり、同一フロア内に設置されている管理端末との間で小電力による無線通信を行う場合がある。つまり、同一フロア内の無線通信機器との間で無線通信を行う場合には、アンテナ放射効率として水平方向の利得が大きくなればなるほど、より遠くまで電波が届くことになるので、同一フロア内の遠くの位置に存在する無線通信機器との間で、無線通信を行うことができる。本実施形態においては、水平方向のアンテナ放射効率を向上させる場合を例にとって、具体的な構成例と動作とを詳細に説明する。
【００３３】
（実施形態の構成例）
次に、本発明に係るアンテナ装置の構成例について、その一例を、図１を用いて説明する。図１は、本発明に係るアンテナ装置の構成の一例を示す模式図である。図１（Ａ）は、アンテナ装置１のアンテナ素子１１を覆う円筒形状の金属筐体２１を真上から垂直に眺めた（円筒形状の金属筐体２１の中心軸方向に眺めた）場合の平面図であり、横軸方向がＸ軸、縦軸方向がＹ軸である。また、図１（Ｂ）は、金属筐体２１をＹ軸方向の側面から水平に眺めた場合の側面図であり、横軸方向がＸ軸、縦軸方向がＺ軸である。また、図１（Ｃ）は、図１（Ｂ）の金属筐体２１を９０°回転させたＸ軸方向の側面から水平に眺めた場合の側面図であり、横軸方向がＹ軸、縦軸方向がＺ軸である。また、図１（Ｄ）は、金属筐体２１内に配置されているアンテナ素子１１を搭載したプリント基板１２の搭載位置を示す透視図であり、図１（Ｂ）の金属筐体２１の場合と同様の側面から透視した場合を示している。ここで、それぞれに図示するように、円筒形状の金属筐体２１の垂直方向(長手方向)のＺ軸に対向する水平な平面（図１（Ａ）と平行する面）がＸＹ面であり、水平方向のＹ軸に対向する垂直の平面（図１（Ｂ）と平行する面）面がＸＺ面であり、水平方向のＸ軸に対向する垂直の平面（図１（Ｃ）と平行する面）面がＹＺ面である。
【００３４】
図１（Ｄ）に示すように、アンテナ装置１は、現状の技術として図１０に示したアンテナ装置１Ｂの場合と同様、金属筐体２１の長手方向（Ｚ軸方向）の高さは、８０ｍｍであり、かつ、金属筐体２１内に配置されているアンテナ素子１１は、金属筐体２１の長手方向の上端から２０ｍｍの位置に配置されている。しかし、スロットに関しては、図１０のアンテナ装置１Ｂの場合とは異なり、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図１（Ｄ）に示すように、金属筐体２１の長手方向（Ｚ軸方向）の真ん中の位置すなわち上端から４０ｍｍの位置に、アンテナ素子１１の共振周波数の略１／２波長の長さからなるコの字形状の２つのスロット２２１、スロット２２２が配置されている。
【００３５】
また、図１に示すアンテナ装置１は、現状の技術として図１０に示したアンテナ装置１Ｂとは異なり、図１（Ｄ）に示すように、アンテナ素子１１として一部に開口部を有するＣ字形状のスプリットリング共振器（ＳＲＲ: Sprit  Ring  Resonator）アンテナを用いており、かつ、アンテナ素子１１を覆う円筒形状の金属外壁を形成する金属筐体２１には、前述したように、絶縁体または誘電体からなる２つのコの字形状のスロット２２１、スロット２２２を配置している。
【００３６】
ここで、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれの形状は、金属筐体２１のＹ軸方向の側面から眺めた場合には、奥側に存在しているスロット部分が重なっているために、図１（Ｂ）に示すように、Ｌ字形状、逆Ｌ字形状になっているが、Ｘ軸方向の側面から眺めた場合の図１（Ｃ）に示すように、いずれも、コの字形状を９０°回転させて、金属筐体２１の長手方向に存在するアンテナ素子１１に向かって開口している形に配置している。すなわち、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれは、アンテナ素子１１からの電波の主偏波と直交する水平方向（すなわち金属筐体２１の短手方向）のスロット部分の両端から、アンテナ素子１１からの電波の主偏波と平行する垂直方向（すなわち金属筐体２１の長手方向）の上向きに９０°に折れ曲がったスロット部分が延在する形状を有している。２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれの形状は、かくのごとく、コの字形状である。
【００３７】
つまり、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれは、円筒形状の金属筐体２１の直径方向になる短手方向（例えば、図１（Ｃ）の場合の横軸方向（Ｙ軸方向）であり、アンテナ素子１１からの電波の主偏波と直交する水平方向）に配置した第１のスロット部分２２１１、第１のスロット部分２２２１を有している。さらに、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれは、該第１のスロット部分２２１１、該第１のスロット部分２２２１それぞれの両端部分において、９０°に折り曲げて、金属筐体２１の長手方向の上向き（すなわち、図１（Ｂ）の縦軸方向（Ｚ軸方向）の上向き、言い換えると、金属筐体２１の長手方向の上向き側であって、アンテナ素子１１からの電波の主偏波と平行する方向）に、金属筐体２１内に内在するアンテナ素子１１の近傍にそれぞれの先端が近づくように、延在させた２本ずつの第２のスロット部分２２１２、第２のスロット部分２２２２を有している。
【００３８】
そして、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）に示すように、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれの第１のスロット部分２２１１、第１のスロット部分２２２１のそれぞれは、金属筐体２１の長手方向の真ん中の位置すなわち金属筐体２１の上端から４０ｍｍの位置に、アンテナ素子１１からの電波の主偏波と直交するように水平に配置されている。また、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれの２本ずつの第２のスロット部分２２１２、第２のスロット部分２２２２それぞれは、図１（Ｂ）に示すように、互いに対向するような位置に、アンテナ素子１１からの電波の主偏波と平行するように垂直に形成されている。そして、図１（Ｄ）に示すように、第２のスロット部分２２１２、第２のスロット部分２２２２それぞれの先端部分が、金属筐体２１内に配置されているプリント基板１２上のアンテナ素子１１の近傍に位置するようにするために、望ましくは、アンテナ素子１１の水平方向と略同一の位置まで（すなわち、金属筐体２１の上端から略２０ｍｍの位置まで）延在するように形成されている。
【００３９】
言い換えると、２つのコの字形状のスロット２２１、スロット２２２それぞれは、アンテナ素子１１の共振周波数の略１／２波長の長さを有し、アンテナ素子１１の主偏波と直交するスロット部分として第１のスロット部分２２１１、第１のスロット部分２２２１のそれぞれと、アンテナ素子１１の主偏波と平行するスロット部分として第２のスロット部分２２１２、第２のスロット部分２２２２それぞれと、からなっている。
【００４０】
そして、アンテナ素子１１の主偏波と直交するスロット部分である第１のスロット部分２２１１、第１のスロット部分２２２１のそれぞれは、金属筐体２１の長手方向（Ｚ軸方向）の真ん中の位置に水平（金属筐体２１の短手方向）に配置される。また、アンテナ素子１１の主偏波と平行するスロット部分である第２のスロット部分２２１２、第２のスロット部分２２２２それぞれは、アンテナ素子１１の主偏波と直交するスロット部分である第１のスロット部分２２１１、第１のスロット部分２２２１のそれぞれの両端から９０°に折れ曲がった状態で垂直（金属筐体２１の長手方向）にアンテナ素子１１の近傍まで延在するように配置される。
【００４１】
つまり、アンテナ素子１１の主偏波と平行するスロット部分である２本ずつの第２のスロット部分２２１２、第２のスロット部分２２２２それぞれは、垂直方向（金属筐体２１の長手方向）に延在した結果として、それぞれの先端部分が、金属筐体２１の長手方向（Ｚ軸方向）の任意の位置（本実施形態においては金属筐体２１の上端から２０ｍｍの位置）に配置されているアンテナ素子１１の近傍に近づくように、望ましくは、アンテナ素子１１と略同一の水平方向の位置まで達するように、配置される。以上のように、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれは、金属筐体２１の長手方向（Ｚ軸方向）であって、アンテナ素子１１が配置されている方向(本実施形態においては金属筐体２１の上方向)側に開口したコの字形状のスロットを形成している。
【００４２】
（実施形態の動作の説明）
次に、本発明の実施形態として図１に示したアンテナ装置１の動作について、その一例を、図２および図３を用いて説明する。まず、図２は、図１に示したアンテナ装置１の金属筐体２１上に配置した２つのコの字形状のスロット２２１、スロット２２２と、金属筐体２１の内壁と、に誘記されるアンテナ電流の一例を示す模式図である。つまり、図２（Ａ）は、アンテナ装置１をＸ軸方向の側面から透視した場合を示しており、スロット２２１、スロット２２２の各コの字形状スロットに誘記されるアンテナ電流の様子を説明するものであり、図２（Ｂ）は、アンテナ装置１をＹ軸方向の側面から透視した場合を示しており、ＳＲＲアンテナであるアンテナ素子１１に流れる電流によって金属筐体２１の内壁に誘記されるアンテナ電流の様子を説明するものである。
【００４３】
図２（Ｂ）の実線矢印に示すように、Ｃの字形状のＳＲＲアンテナであるアンテナ素子１１に高周波電流が印加されると、図２（Ｂ）の破線矢印に示すように、金属筐体２１の内壁に電流が誘記される。アンテナ素子１１に流れる電流により誘記された該電流は、図２（Ａ）の実線矢印に示すように、アンテナ素子１１の主偏波と同じ垂直方向（Ｚ軸方向）すなわち金属筐体２１の長手方向に流れるが、該電流が流れるこの向きは、金属筐体の長手方向（垂直方向）の真ん中に配置した２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれの第１のスロット部分２２１１、第１のスロット部分２２２１それぞれと直交する向きになるので、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれに電流が誘起されることになる。
【００４４】
ここで、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれの第１のスロット部分２２１１、第１のスロット部分２２２１それぞれは、図１（Ｄ）に示したように、アンテナ素子１１との間の距離が垂直方向（Ｚ軸方向）すなわち金属筐体２１の長手方向に２０ｍｍ程度離れているので、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれに誘記される電流の値は低い値になる。
【００４５】
しかし、コの字形状スロットを形成する２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれの第２のスロット部分２２１２、第２のスロット部分２２２２それぞれは、アンテナ素子１１（ＳＲＲアンテナ）の近傍に配置されており、かつ、アンテナ素子１１の主偏波と平行しているので、図２（Ａ）に示す２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれに誘記される電流が、図２（Ｂ）に示すアンテナ素子１１（ＳＲＲアンテナ）により金属筐体２１の内壁に誘記された電流に結合することになる。したがって、アンテナ素子１１の主偏波と直交する２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれの第１のスロット部分２２１１、第１のスロット部分２２２１それぞれが、アンテナ素子１１から離れた距離に存在していても、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれには比較的高い電流値の電流が誘記される。
【００４６】
なお、ＳＲＲアンテナであるアンテナ素子１１の主偏波と直交する２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれの第１のスロット部分２２１１、第１のスロット部分２２２１それぞれと、アンテナ素子１１の主偏波と平行する２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれの第２のスロット部分２２１２、第２のスロット部分２２２２それぞれとの間を分離した場合や、あるいは、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれの第２のスロット部分２２１２、第２のスロット部分２２２２それぞれを、アンテナ素子１１が存在する方向（図１（Ｂ）のＺ軸の上方向）ではなく、アンテナ素子１１から遠ざかる方向（図１（Ｂ）のＺ軸の下方向）に９０°に折り曲げて延在させた場合には、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれに誘記される電流の値は、微弱なままになってしまう。
【００４７】
しかし、図１に示したように、本実施形態におけるアンテナ装置１においては、コの字形状スロットを形成する２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれの第２のスロット部分２２１２、第２のスロット部分２２２２それぞれは、ＳＲＲアンテナであるアンテナ素子１１の近傍に達するように、アンテナ素子１１が存在する方向に配置されている。したがって、図２（Ｂ）に示したように、ＳＲＲアンテナである該アンテナ素子１１の両側に位置する金属筐体２１の内壁には電流が誘記される。而して、アンテナ素子１１の近傍に配置されている第２のスロット部分２２１２、第２のスロット部分２２２２それぞれを有する２つのコの字形状のスロット２２１、スロット２２２それぞれには、金属筐体２１の内壁に流れる前記電流により電流が誘記されることになり、２つのコの字形状のスロット２２１、スロット２２２それぞれに誘記される前記電流の値は、比較的高い値になる。
【００４８】
なお、以上の説明においては、アンテナ素子１１としてＳＲＲアンテナを採用している場合について説明したが、本発明は、用途に応じて、場合によっては、ＳＲＲアンテナ以外のアンテナ素子を用いるようにしても構わない。しかし、仮に、アンテナ素子１１が、ＳＲＲアンテナではなく、逆Ｌ字型アンテナであった場合には、以下のように、ＳＲＲアンテナの場合に比し、アンテナ素子１１からの電波の放射効率が低下してしまう。すなわち、逆Ｌ字型アンテナであった場合、アンテナ素子１１に近い側の金属筐体２１の内壁（１か所のみであり、両側ではない）に電流が誘起され、これにより、２つのスロット２２１、スロット２２２のうち、アンテナ素子１１に近い側のスロット例えばスロット２２１に電流が誘記される。そして、スロット例えばスロット２２１に誘記された電流によって、もう一方のスロット例えばスロット２２２に電流が誘起される。その結果、アンテナ素子１１として逆Ｌ字型アンテナを用いた場合においても、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれに電流が誘記されるものの、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれに誘記される電流値に差分が発生し易くなるのみならず、ＳＲＲアンテナを使用した場合に比して、アンテナ素子１１から放射される電波の放射効率が劣化することになる。
【００４９】
次に、図３は、図１に示したアンテナ装置１の金属筐体２１の外壁に或るタイミングにおいて誘記される電流の様子を模式的に示す模式図であり、実線矢印が、金属筐体２１の外壁に誘記される電流を示し、破線矢印が、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれに誘記される電流を示している。図１のアンテナ装置１においては、ＳＲＲアンテナであるアンテナ素子１１の主偏波と直交する２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれの第１のスロット部分２２１１、第１のスロット部分２２２１それぞれを、円筒形状の金属筐体２１の垂直方向（Ｚ軸方向）すなわち長手方向の真ん中の位置（高さ８０ｍｍの金属筐体２１の上端から４０ｍｍの位置）に配置している。したがって、図３の実線矢印に示すように、金属筐体２１の外壁に誘記される電流は、一律、同じ向きに、すなわち、図３に示すタイミングにおいては、金属筐体２１の垂直方向（Ｚ軸方向）の上から下方向に、流れるように誘記される。したがって、アンテナ素子１１からの電波の放射効率を、現状の技術として図１０に示したアンテナ装置１Ｂに比して、格段に向上させることができる。
【００５０】
（実施形態の効果の説明）
以上に詳細に説明したように、本実施形態においては、以下のような効果を奏することができる。
【００５１】
すなわち、本実施形態においては、アンテナ素子１１として、Ｃ字形状のＳＲＲアンテナを採用するとともに、該アンテナ素子１１を覆う金属筐体２１上に２つのコの字形状のスロット２２１、スロット２２２を配置した構造としている。さらに、スロット２２１、スロット２２２それぞれは、金属筐体２１の長手方向の真ん中の位置に、アンテナ素子１１の主偏波と直交する第１のスロット部分２２１１、第１のスロット部分２２２１それぞれを配置するとともに、該第１のスロット部分２２１１、第１のスロット部分２２２１それぞれの両端から９０°に折り曲がって金属筐体２１の長手方向に延在して、該アンテナ素子１１の近傍に先端が位置する状態に配置した、該アンテナ素子１１の主偏波と平行する第２のスロット部分２２１２、第２のスロット部分２２２２それぞれを、有する構造としている。
【００５２】
而して、アンテナ素子１１からの電波の放射効率を、現状の技術よりも格段に向上させることができる。図４は、図１に示したアンテナ装置１のアンテナ素子１１からの電波の放射パターンの一例を示す模式図であり、図４（Ａ）は、ＸＺ面における電波の放射パターンを示し、図４（Ｂ）は、ＸＹ面における電波の放射パターンを示している。図４に示すように、アンテナ素子１１からの電波の放射効率が、特に、スロット２２１、スロット２２２のコの字形状の面に対向している側面方向（図１のＸＺ面のＸ軸方向、すなわち、図４（Ａ）の左右方向）の電波の放射効率が、現状の技術に比して格段に良好な特性を有していることが分かる。
【００５３】
すなわち、現状の技術として図１０に示したアンテナ装置１Ｂにおいては、アンテナ素子１１Ａの主偏波と直交するスロット２２Ｂを金属筐体２１Ｂの長手方向の真ん中の位置に配置していないので、図１２（Ｂ）に示したように、金属筐体２１Ｂの外壁に流れる電流が、金属筐体２１Ｂの上端から下端方向に向かう電流と下端から上端方向に向かう電流との対向電流になる。そのため、図１１（Ａ）に示したように、水平方向の電波の放射パターンが劣化している。
【００５４】
これに対して、本実施形態として図１に示したアンテナ装置１においては、アンテナ素子１１の主偏波と直交する第１のスロット部分２２１１、第１のスロット部分２２２１それぞれを金属筐体２１の長手方向の真ん中の位置に配置するとともに、アンテナ素子１１としてＳＲＲアンテナを採用しているので、金属筐体２１の外壁に流れる電流が、図３に示したように、例えば金属筐体２１の上端から下端方向に向かう一方向とすることができる。したがって、図４に示すように、現状の技術として図１０に示したアンテナ装置１Ｂの場合に比して、アンテナ利得特性が格段に改善され、特に、アンテナ装置１の水平方向例えば図４（Ａ）のＸＺ面におけるアンテナ利得が大幅に大きくなっていることが分かる。
【００５５】
また、本実施形態として図１に示したアンテナ装置１においては、コの字形状の２つのスロット２２１、スロット２２２を並べて配置しているので、２つのスロット２２１、スロット２２２それぞれから電波を放射することによって、図４（Ａ）のＸＺ面の放射パターンに示すように、スロット２２１、スロット２２２のコの字形状の面に対向している側面方向すなわち図１のＸ軸方向に対向する水平方向の左右（０°〜１８０°と１８０°〜３６０°）の対称性についても、現状の技術として図１０に示したアンテナ装置１Ｂの場合（図１１（Ａ）の放射パターン）に比して、大幅に改善することができる。
【００５６】
また、図５は、図１に示したアンテナ装置１のアンテナ放射効率の一例を示す特性図である。図５の特性図において、太い点線のグラフが、本実施形態として図１に示したアンテナ装置１の場合の放射効率を示している。また、実線のグラフは、現状の技術として図１０に示したアンテナ装置１Ｂの場合（スロット２２Ｂを金属筐体２１Ｂの上端から２０ｍｍの位置に配置した場合）を比較のために示しており、図１３の特性図における実線のグラフと同じものである。また、破線のグラフは、現状の技術として図１０に示したアンテナ装置１Ｂにおけるスロット２２Ｂの位置を金属筐体２１Ｂの長手方向の真ん中（すなわち金属筐体２１Ｂの上端から４０ｍｍ）の位置に変更した場合を比較のために示しており、図１３の特性図における破線のグラフと同じものである。
【００５７】
図５の特性図に示すように、共振周波数２，４００ＭＨｚにおけるアンテナ放射効率は、本実施形態として図１に示したアンテナ装置１においては、太い点線のグラフに示す−２．７ｄＢであり、現状の技術として図１０に示したアンテナ装置１Ｂの場合（スロット２２Ｂを金属筐体２１Ｂの上端から２０ｍｍの位置に配置した場合）とほぼ同じ値であり、図１０に示したアンテナ装置１Ｂにおけるスロット２２Ｂの位置を金属筐体２１Ｂの長手方向の真ん中に変更した場合の−１６．７ｄＢに比して、大幅に改善されていることが分かる。
【００５８】
＜本発明の他の実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態として、図１に示したアンテナ装置１とは異なる構成例について、図６および図７を参照しながら詳細に説明する。本他の実施形態においては、アンテナ素子を覆う金属筐体に配置するスロットの個数が、図１に示したアンテナ装置１の場合とは異なり、２つではなく、３つのスロットを配置する場合について示している。なお、スロット以外の部分（アンテナ素子、プリント基板、金属筐体）については、図１のアンテナ装置１の場合と同じである。
【００５９】
図６は、本発明に係るアンテナ装置の構成の図１とは異なる例を示す模式図である。図６に示すアンテナ装置２において、スロット以外のアンテナ素子１１、プリント基板１２、金属筐体２２の各構成要素については、前述したように、図１に示したアンテナ装置１におけるアンテナ素子１１、プリント基板１２、金属筐体２１と全く同じである。なお、金属筐体２２は、金属筐体２２上に配置するスロットの個数および配置位置が、図１の場合と異なっているので、図１の場合の金属筐体２１とは異なる符号を付している。
【００６０】
図６（Ａ）は、図１（Ａ）と同様、アンテナ装置２のアンテナ素子１１を覆う円筒形状の金属外壁を形成する金属筐体２２を真上から垂直に眺めた（円筒形状の金属筐体２２の中心軸方向に眺めた）場合の平面図であり、横軸方向がＸ軸、縦軸方向がＹ軸である。また、図６（Ｂ）は、図１（Ｂ）と同様、金属筐体２２をＹ軸方向の側面から水平に眺めた場合の側面図であり、横軸方向がＸ軸、縦軸方向がＺ軸である。また、図６（Ｃ）は、図１（Ｃ）と同様、図６（Ｂ）の金属筐体２２を９０°回転させたＸ軸方向の側面から水平に眺めた場合の側面図であり、横軸方向がＹ軸、縦軸方向がＺ軸である。また、図６（Ｄ）は、図１（Ｄ）と同様、金属筐体２２内に配置されているアンテナ素子１１を搭載したプリント基板１２の搭載位置を示す透視図であり、図６（Ｂ）の金属筐体２２の場合と同様の側面から透視した場合を示している。ここで、それぞれに図示するように、円筒形状の金属筐体２２の垂直方向（長手方向）のＺ軸に対向する水平な平面（図６（Ａ）と平行する面）がＸＹ面であり、水平方向のＹ軸に対向する垂直の平面（図６（Ｂ）と平行する面）面がＸＺ面であり、水平方向のＸ軸に対向する垂直の平面（図６（Ｃ）と平行する面）面がＹＺ面である。
【００６１】
図６（Ｄ）に示すように、図１のアンテナ装置１の場合と同様、金属筐体２２の長手方向（Ｚ軸方向）の高さは、８０ｍｍであり、かつ、金属筐体２２内に配置されているアンテナ素子１１は、金属筐体２２の長手方向の上端から２０ｍｍの位置に配置されている。また、アンテナ素子１１も、図１のアンテナ装置１の場合と同様、ＳＲＲアンテナ（スプリットリング共振器アンテナ）を用いている。しかし、スロットに関しては、図１のアンテナ装置１の場合とは異なり、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）、図６（Ｄ）に示すように、金属筐体２２上に第１スロット２２３、第２スロット２２４、第３スロット２２５の絶縁体または誘電体からなる３個のスロットが配置されている。なお、第１スロット２２３、第２スロット２２４、第３スロット２２５の３個のスロットそれぞれは、アンテナ素子１１の共振周波数の略１／２波長の長さである。
【００６２】
そして、第１スロット２２３、第２スロット２２４の２つのスロットの形状については、それぞれ、図１のアンテナ装置１の場合のスロット２２１、スロット２２２と同様のコの字形状のスロットであるが、金属筐体２２上の配置位置については、図１のアンテナ装置１の場合とは異なり、それぞれ、金属筐体２２の長手方向（Ｚ軸方向）の任意の高さ位置に配置することができ、第１スロット２２３と第２スロット２２４とを、別々の高さ位置に配置しても構わない。
【００６３】
図６に示す配置例においては、第１スロット２２３と第２スロット２２４とを別々の高さ位置とし、第３スロット２２５の閉口部側の位置すなわち図６（Ｂ）の左側に配置される第１スロット２２３については、図１のスロット２２１、スロット２２２の場合と同様、図６（Ｂ）に示すように、該第１スロット２２３のアンテナ素子１１からの電波の主偏波と直交する第１のスロット部分を、金属筐体２２の長手方向の真ん中の位置すなわち金属筐体２２の上端から長手方向に４０ｍｍの位置に配置している。したがって、第１スロット２２３のアンテナ素子１１からの電波の主偏波と平行する第２のスロット部分の先端部分は、図１のスロット２２１、スロット２２２の場合と同様、アンテナ素子１１と略同一の水平位置すなわち金属筐体２２の上端から長手方向（Ｚ軸方向）に略２０ｍｍの位置に達することになる。一方、第３スロット２２５の開口部側の位置すなわち図６（Ｂ）の右側に配置される第２スロット２２４については、図１のスロット２２１、スロット２２２の場合とは異なり、該第２スロット２２４のアンテナ素子１１からの電波の主偏波と直交する第１のスロット部分を、金属筐体２２の長手方向の真ん中の位置よりもアンテナ素子１１から離れた任意の位置、例えば、金属筐体２２の上端から長手方向に５５ｍｍの位置に配置している。
【００６４】
一方、第３スロット２２５の形状は、現状の技術として図１０に示したアンテナ装置１Ｂにおけるスロット２２Ｂの場合と同様、金属筐体２２の水平方向（短手方向の面に形成したスリット（切れ目）状のスロットであり、図６（Ｂ）に示すように、Ｘ軸の右側方向に開口部を有し、アンテナ素子１１からの電波の主偏波と直交するスロット部分のみによって構成されている。そして、第３スロット２２５の配置位置も、図１０に示したアンテナ素子装置１Ｂにおけるスロット２２Ｂの場合と同様、アンテナ素子１１の近傍の位置に配置される。すなわち、図６（Ｄ）に示すように、金属筐体２２の長手方向（Ｚ軸方向）において、アンテナ素子１１と略同一の水平位置すなわち金属筐体２２の上端から長手方向（Ｚ軸方向）に略２０ｍｍの位置に配置される。
【００６５】
次に、図６に示したアンテナ装置２の動作例について説明する。ＳＲＲアンテナのアンテナ素子１１に高周波電流が流れると、該アンテナ素子１１の近傍に配置されている第３スロット２２５が励起されて、金属筐体２２の外壁に長手方向（Ｚ軸方向）に流れる電流が誘記される。そして、金属筐体２２の外壁に長手方向（Ｚ軸方向）に流れる電流によって、２つの第１スロット２２３と第２スロット２２４とのコの字形状スロットのうち、アンテナ素子１１の近傍に配置されている第３スロット２２５の開口部側に位置しているコの字形状スロットすなわち図６においては第２スロット２２４（アンテナ素子１１からの電波の主偏波と直交する第１のスロット部分が金属筐体２２の長手方向（Ｚ軸方向）の真ん中よりもアンテナ素子１１から離れた位置に配置されているスロット）が励起される。ここで、金属筐体２２の外壁に長手方向（Ｚ軸方向）に流れる電流は、第２スロット２２４にも流れ込むので、第２スロット２２４よりも先に位置する金属筐体２２の外壁に流れる電流量は小さい値になる。したがって、金属筐体２２の外壁の一方向に電流が流れた場合と同様の効果が得られる。
【００６６】
一方、アンテナ素子１１の近傍に配置されている第３スロット２２５の閉口部側に位置しているコの字形状スロットすなわち図６においては第１スロット２２３（アンテナ素子１１からの電波の主偏波と直交する第１のスロット部分が金属筐体２２の長手方向（Ｚ軸方向）の真ん中に位置しているスロット）は、アンテナ素子１１からの主偏波と平行する第２のスロット部分の先端がアンテナ素子１１と略同一の水平位置に達しているので、ＳＲＲアンテナのアンテナ素子１１によって直接励起されて、金属筐体２２の外壁に長手方向（Ｚ軸方向）に流れる電流が誘記される。また、第１スロット２２３は、アンテナ素子１１からの電波の主偏波と直交する第１のスロット部分が金属筐体２２の長手方向（Ｚ軸方向）の真ん中に位置しているので、金属筐体２２の外壁の長手方向（Ｚ軸方向）に誘記された電流は、一方向に流れることになる。
【００６７】
以上のように、図６に示すアンテナ装置２においては、ＳＲＲアンテナのアンテナ素子１１により一方のコの字型スロットすなわち第１スロット２２３を直接励起させ、もう一方のコの字型スロットすなわち第２スロット２２４をアンテナ素子１１近傍に配置した第１スロット２２５により誘起される電流の制御に使うことによって、金属筐体２２の外壁に流れる電流を一方向とすることができるので、図７に示すように、図１のアンテナ装置１の場合と同様、良好なアンテナ放射パターン特性を得ることができる。
【００６８】
図７は、図６に示したアンテナ装置２のアンテナ素子１１からの電波の放射パターンの一例を示す模式図であり、図７（Ａ）は、ＸＺ面における電波の放射パターンを示し、図７（Ｂ）は、ＸＹ面における電波の放射パターンを示している。図７に示すように、アンテナ素子１１からの電波の放射効率に関しては、特に、第１スロット２２３、第２スロット２２４のコの字形状の面に対向している側面方向（図１のＸＺ面のＸ軸方向、すなわち、図７（Ａ）の左右方向）の電波の放射効率が、図１のアンテナ装置１の場合と同様、良好な特性を有し、良好なアンテナ利得を得ることができる。
【００６９】
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。
【符号の説明】
【００７０】
１        アンテナ装置
１Ａ      アンテナ装置
１Ｂ      アンテナ装置
２        アンテナ装置
１１      アンテナ素子
１１Ａ    アンテナ素子
１２      プリント基板
２１      金属筐体
２１Ａ    金属筐体
２１Ｂ    金属筐体
２２      金属筐体
２２Ａ    スロット
２２Ｂ    スロット
２２１    スロット
２２２    スロット
２２３    第１スロット
２２４    第２スロット
２２５    第３スロット
２２１１  第１のスロット部分
２２１２  第２のスロット部分
２２２１  第１のスロット部分
２２２２  第２のスロット部分
【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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