(57)【要約】【課題】反射係数が高くなることを抑制できるアンテナを提供する。【解決手段】アンテナ１は、ループアンテナ１０と、第１無給電素子２０とを備える。ループアンテナ１０のループ部１１は、第１線状導体１１ｅが始点１１ｆから終点１１ｇに渡ってループ状且つ菱形状に形成される。第１無給電素子２０の第１エレメント２１は、ループ部１１の外側に位置し、ループ部１１の一辺１１ｄに沿って線状に形成される。そして、第１エレメント２１は、ループ部１１の第３頂点１１ｎに対向する第１エレメント端部２１ａを有する。第２エレメント２２は、第１エレメント端部２１ａから第１対角線１１ｊに沿って第１エレメント２１とは反対側に線状に形成される。ループ部１１は、第１対角線１１ｊと直交する基準線１１ｍとループ部１１の給電点１２側の辺１１ｂとが成す、第１対角線１１ｊとは反対側の角度θが４５°よりも大きく８０°よりも小さい。【選択図】図１
2019022016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１線状導体が始点から終点に渡ってループ状且つ菱形状に形成されたループ部、及び、前記ループ部の前記始点及び前記終点にそれぞれ設けられ電力を供給又は受電する給電点、を有するループアンテナと、
前記ループ部とは異なる第２線状導体から形成され前記ループ部の外側に位置し前記ループ部の一辺に沿って線状に形成され前記ループ部の前記給電点側の頂点である第１頂点と前記第１頂点に対向する第２頂点とを結ぶ第１対角線と直交する第２対角線上に位置する前記ループ部の第３頂点に対向する第１エレメント端部を有する第１エレメント、及び、前記第２線状導体から形成され前記第１エレメント端部から前記第１対角線に沿って前記第１エレメントとは反対側に線状に形成される第２エレメントを有する第１無給電素子と、を備え、
前記ループ部は、前記第１対角線と直交する基準線と前記ループ部の前記給電点側の辺とが成す、前記第１対角線とは反対側の角度が４５°よりも大きく８０°よりも小さいことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記第１エレメントは、設置面に設けられ前記設置面を視て前記第１頂点を前記ループ部の上側とし前記第２頂点を前記ループ部の下側とした場合、前記ループ部の前記下側且つ左側の辺に沿って線状に形成され前記第１エレメント端部が前記第２対角線に沿って前記第３頂点に対向し前記ループ部の一辺の長さよりも短く、
前記第２エレメントは、前記第１エレメント端部から前記第１対角線に沿って前記給電点側に線状に形成され前記ループ部の一辺の長さと同等の長さである請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記ループ部は、前記給電点側の二辺においてそれぞれの長手方向に直交する幅方向の線幅が、前記第２頂点側の二辺においてそれぞれの長手方向に直交する幅方向の線幅よりも長い請求項１又は２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記第１無給電素子と同等の形状の第２無給電素子を備え、
前記第２無給電素子は、前記第１対角線と前記第２対角線とが交わる中心点で前記第１無給電素子と点対称となる位置に配置される請求項１〜３のいずれか１項に記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円偏波を送受信するアンテナがある。例えば、特許文献１には、環状に形成されたループアンテナと、ループアンテナとは独立して形成された無給電素子とを備える統合アンテナが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３６６５９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、特許文献１の統合アンテナは、例えば、入力インピーダンスの整合性がとれない場合があり、この場合に反射係数が高くなる傾向があり、この点で更なる改善の余地がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、反射係数が高くなることを抑制できるアンテナ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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るアンテナは、第１線状導体が始点から終点に渡ってループ状且つ菱形状に形成されたループ部、及び、前記ループ部の前記始点及び前記終点にそれぞれ設けられ電力を供給又は受電する給電点、を有するループアンテナと、前記ループ部とは異なる第２線状導体から形成され前記ループ部の外側に位置し前記ループ部の一辺に沿って線状に形成され前記ループ部の前記給電点側の頂点である第１頂点と前記第１頂点に対向する第２頂点とを結ぶ第１対角線と直交する第２対角線上に位置する前記ループ部の第３頂点に対向する第１エレメント端部を有する第１エレメント、及び、前記第２線状導体から形成され前記第１エレメント端部から前記第１対角線に沿って前記第１エレメントとは反対側に線状に形成される第２エレメントを有する第１無給電素子と、を備え、前記ループ部は、前記第１対角線と直交する基準線と前記ループ部の前記給電点側の辺とが成す、前記第１対角線とは反対側の角度が４５°よりも大きく８０°よりも小さいことを特徴とする。
【０００７】
また、上記アンテナにおいて、前記第１エレメントは、設置面に設けられ前記設置面を視て前記第１頂点を前記ループ部の上側とし前記第２頂点を前記ループ部の下側とした場合、前記ループ部の前記下側且つ左側の辺に沿って線状に形成され前記第１エレメント端部が前記第２対角線に沿って前記第３頂点に対向し前記ループ部の一辺の長さよりも短く、前記第２エレメントは、前記第１エレメント端部から前記第１対角線に沿って前記給電点側に線状に形成され前記ループ部の一辺の長さと同等の長さであることが好ましい。
【０００８】
また、上記アンテナにおいて、前記ループ部は、前記給電点側の二辺においてそれぞれの長手方向に直交する幅方向の線幅が、前記第２頂点側の二辺においてそれぞれの長手方向に直交する幅方向の線幅よりも長いことが好ましい。
【０００９】
また、上記アンテナにおいて、前記第１無給電素子と同等の形状の第２無給電素子を備え、前記第２無給電素子は、前記第１対角線と前記第２対角線とが交わる中心点で前記第１無給電素子と点対称となる位置に配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るアンテナは、ループ部の給電点側の辺と基準線とが成す角度が４５°よりも大きく８０°よりも小さいので、入力インピーダンスの整合性をとることができ、反射係数が高くなることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態１に係るアンテナの構成例を示す正面図である。
【図２】図２は、実施形態１に係るアンテナのインピーダンス特性を示すスミスチャートである。
【図３】図３は、実施形態１に係るアンテナの反射特性を示す図である。
【図４】図４は、実施形態１に係るアンテナの放射特性を示す図である。
【図５】図５は、実施形態２に係るアンテナの構成例を示す正面図である。
【図６】図６は、実施形態２に係るアンテナの反射特性を示す図である。
【図７】図７は、実施形態２に係るアンテナの放射特性を示す図である。
【図８】図８は、実施形態３に係るアンテナの構成例を示す正面図である。
【図９】図９は、実施形態３に係るアンテナの反射特性を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態３に係るアンテナの放射特性（θ＝７５°）を示す図である。
【図１１】図１１は、実施形態３に係るアンテナの放射特性（θ＝６５°）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１３】
〔実施形態１〕
実施形態１に係るアンテナ１について説明する。アンテナ１は、例えば、衛星デジタル放送用等の電波である左旋円偏波を送受信するアンテナである。アンテナ１は、例えば、透明フィルムに銅箔等の導体が印刷されて形成されるが、これに限定されず、導電性インク、導体薄膜等により形成してもよい。アンテナ１は、例えば、車両に搭載され、当該車両のフロントガラス、インストルメントパネル（樹脂部材）等の誘電体の設置面２に設置される。なお、以下の説明では、アンテナ１が設置される誘電体の比誘電率を「１」、特性インピーダンスを５０Ωとする条件でアンテナ１のインピーダンス特性等のシミュレーションを行ったが、これらの条件は一例であり、これらの条件が異なっても同様の傾向が得られると考えられる。以下、アンテナ１について詳細に説明する。
【００１４】
アンテナ１は、図１に示すように、ループアンテナ１０と、第１無給電素子２０とを備える。ループアンテナ１０は、ループ部１１と、２つの給電点１２（１２ａ、１２ｂ）とを有する。ループ部１１は、第１線状導体１１ｅが始点１１ｆから終点１１ｇに渡ってループ状且つ菱形状に形成された部分である。ループ部１１は、例えば、仮想的に形成した仮想菱形に沿って形成され、始点１１ｆと終点１１ｇとは物理的に直接接続されない。ループ部１１は、各辺１１ａ〜１１ｄにおける線幅Ｗが同じ太さである。つまり、ループ部１１は、各辺１１ａ〜１１ｄにおけるそれぞれの長手方向に直交する幅方向の線幅Ｗが、それぞれ同じ長さである。ループ部１１は、例えば、線幅Ｗが２ｍｍ程度である。ループ部１１は、当該ループ部１１の全長が、送受信する電波の波長と等しく形成される。ループ部１１は、例えば、衛星デジタル放送用の電波を受信する場合、当該ループ部１１の各辺１１ａ〜１１ｄの長さＬ１が５０ｍｍ程度である。なお、ループ部１１の全長は、アンテナ１が設置される誘電体の比誘電率に応じて変更される場合がある。ここで、ループ部１１は、当該ループ部１１の給電点１２側の頂点である第１頂点１１ｈと当該第１頂点１１ｈに対向する第２頂点１１ｉとを結ぶ直線を第１対角線１１ｊとし、当該第１対角線１１ｊと直交する直線を第２対角線１１ｋとする。つまり、ループ部１１は、仮想菱形の給電点１２側の頂点である第１頂点１１ｈと当該第１頂点１１ｈに対向する仮想菱形の第２頂点１１ｉとを結ぶ直線を第１対角線１１ｊとし、当該第１対角線１１ｊと直交する直線を第２対角線１１ｋとする。ループ部１１は、第１対角線１１ｊと直交する基準線１１ｍとループ部１１の給電点１２側の辺１１ｂとが成す、第１対角線１１ｊとは反対側の角度θが４５°よりも大きく８０°よりも小さい。典型的には、ループ部１１は、基準線１１ｍとループ部１１の給電点１２側の辺１１ｂとが成す角度θが６５°よりも大きく８０°よりも小さい。好ましくは、ループ部１１は、基準線１１ｍとループ部１１の給電点１２側の辺１１ｂとが成す角度θが７５°程度である。
【００１５】
各給電点１２は、ループ部１１の始点１１ｆ及び終点１１ｇにそれぞれ設けられ、ループ部１１に電力を供給し又はループ部１１から受電する部分である。各給電点１２は、図示しない接続線を介して図示しない送受信機が接続される。
【００１６】
第１無給電素子２０は、ループ部１１とは異なる第２線状導体２３から形成された部分である。第１無給電素子２０は、第１エレメント２１と、第２エレメント２２とを有する。第１エレメント２１は、ループ部１１の外側に位置し、ループ部１１の一辺１１ｄに沿って線状に形成される。第１エレメント２１は、第２対角線１１ｋ上に位置するループ部１１の第３頂点１１ｎに対向する第１エレメント端部２１ａを有する。第１エレメント２１は、例えば、第１エレメント端部２１ａが第２対角線１１ｋに沿って第３頂点１１ｎに対向する。第１エレメント２１は、設置面２を視て第１頂点１１ｈをループ部１１の上側とし第２頂点１１ｉをループ部１１の下側とした場合、ループ部１１の下側且つ左側の辺１１ｄに沿って線状に形成され、ループ部１１の一辺１１ａ〜１１ｄの長さＬ１よりも短く形成される。第１エレメント２１の全長Ｌ２は、例えば、３５ｍｍ程度である。第１エレメント２１とループ部１１の辺１１ｄとの間隔Ｑは、例えば、６ｍｍ程度である。
【００１７】
第２エレメント２２は、第１エレメント端部２１ａから第１対角線１１ｊに沿って第１エレメント２１とは反対側に線状に形成される。つまり、第２エレメント２２は、第１エレメント端部２１ａから第１対角線１１ｊに沿って給電点１２側に線状に形成される。第２エレメント２２の全長Ｌ３は、ループ部１１の一辺１１ａ〜１１ｄの長さＬ１と同等の長さであり、例えば、５０ｍｍ程度である。
【００１８】
第１無給電素子２０の全長（第１エレメント２１と第２エレメント２２との合計の長さ）は、送受信する電波の約１／２波長の長さであり、８５ｍｍ程度である。なお、第１無給電素子２０の全長は、ループアンテナ１０が送受信する電波の約１／２波長より長くすること、及び、ループアンテナ１０が送受信する電波の波長の整数倍とすることも可能である。
【００１９】
アンテナ１は、ループアンテナ１０及び第１無給電素子２０により左旋円偏波を送受信する。アンテナ１は、左旋円偏波を送受信するために、９０°の位相差を有した電流が流れるように構成される。アンテナ１は、ループアンテナ１０により第２対角線１１ｋに沿った方向である水平方向に電流を流し、第１無給電素子２０により第１対角線１１ｊに沿った方向である垂直方向に電流を流すことで、９０°の位相差を有した電流を流す。第１無給電素子２０は、例えば、電波を受信する場合、第２エレメント２２により左旋円偏波の垂直方向の成分を取り込み、取り込んだ左旋円偏波の垂直方向の成分を第１エレメント２１によりループアンテナ１０に合成する。
【００２０】
次に、図２に示すスミスチャートを参照してアンテナ１のインピーダンス特性について説明する。図２は、角度θを１５°、３０°、４５°、６０°、６５°、７５°、８０°に変化させた場合におけるアンテナ１のそれぞれのインピーダンス特性を示している。アンテナ１は、角度θが７５°のときにインピーダンス特性が最も円の中央部（５０Ω）に近づく。そして、アンテナ１は、角度θが７５°よりも大きい場合、角度θが７５°の場合よりもインピーダンス特性が中央部（５０Ω）から離れ、角度θが７５°よりも小さい場合、角度θが７５°の場合よりもインピーダンス特性が中央部（５０Ω）から離れる。この結果、アンテナ１は、角度θが７５°のときに最もインピーダンス整合がとれることが分かる。
【００２１】
次に、図３を参照してアンテナ１の反射特性について説明する。図３は、縦軸がＳパラメータの値であり、横軸が周波数である。図３は、角度θを１５°、３０°、４５°、６０°、６５°、７５°、８０°に変化させた場合におけるアンテナ１のそれぞれの反射特性を示している。アンテナ１は、例えば１．７ＧＨｚ帯域において角度θが７５°のときに反射係数が最も小さい値（０．２以下）となり反射を最も抑制することができる。
【００２２】
次に、図４を参照してアンテナ１の放射特性について説明する。図４は、縦軸が利得（ゲイン）であり、横軸が周波数である。図４は、角度θが７５°におけるアンテナ１の放射特性を示している。ここで、比較例のアンテナとして、例えば、角度θが４５°の場合、１．７ＧＨｚ帯域において左旋円偏波利得が−１０ｄＢ程度であり、右旋円偏波利得が−２ｄＢ程度であった。この結果、比較例のアンテナは、交差偏波識別度（ＸＰＤ；Ｃｒｏｓｓ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ）が８ｄＢ程度であった。これに対して、実施形態１に係るアンテナ１は、図４に示すように、１．７ＧＨｚ帯域において左旋円偏波利得が−１３ｄＢ程度であり、右旋円偏波利得が−２ｄＢ程度である。この結果、実施形態１に係るアンテナ１は、交差偏波識別度が１１ｄＢ程度となり比較例のアンテナよりも交差偏波識別度が３ｄＢ程度高く良好な円偏波放射特性を有することが分かる。また、アンテナ１は、１．６ＧＨｚ帯域において交差偏波識別度が０ｄＢとなり直線偏波を発生していることが分かる。この結果から、アンテナ１は、直線偏波及び円偏波の混合型のデュアルバンド・アンテナとしての機能を有することが分かる。
【００２３】
以上のように、実施形態１に係るアンテナ１は、ループアンテナ１０と、第１無給電素子２０とを備える。ループアンテナ１０は、ループ部１１及び給電点１２を有する。ループ部１１は、第１線状導体１１ｅが始点１１ｆから終点１１ｇに渡ってループ状且つ菱形状に形成される。給電点１２は、ループ部１１の始点１１ｆ及び終点１１ｇにそれぞれ設けられ電力を供給又は受電する。第１無給電素子２０は、第１エレメント２１及び第２エレメント２２を有する。第１エレメント２１は、ループ部１１とは異なる第２線状導体２３から形成され、ループ部１１の外側に位置し、ループ部１１の一辺１１ｄに沿って線状に形成される。そして、第１エレメント２１は、ループ部１１の給電点１２側の頂点である第１頂点１１ｈと当該第１頂点１１ｈに対向する第２頂点１１ｉとを結ぶ第１対角線１１ｊと直交する第２対角線１１ｋ上に位置するループ部１１の第３頂点１１ｎに対向する第１エレメント端部２１ａを有する。第２エレメント２２は、第２線状導体２３から形成され、第１エレメント端部２１ａから第１対角線１１ｊに沿って第１エレメント２１とは反対側に線状に形成される。ループ部１１は、第１対角線１１ｊと直交する基準線１１ｍとループ部１１の給電点１２側の辺１１ｂとが成す、第１対角線１１ｊとは反対側の角度θが４５°よりも大きく８０°よりも小さい。
【００２４】
この構成により、アンテナ１は、円偏波を送受信することができる。また、アンテナ１は、ループ部１１の給電点１２側の辺１１ｂと基準線１１ｍとが成す角度θを調整することにより入力インピーダンスを整合させることができる。アンテナ１は、例えば、入力インピーダンスが大きい場合、基準線１１ｍとループ部１１の辺１１ｂとが成す角度θを４５°よりも大きく８０°よりも小さくすることで入力インピーダンスを整合させることができる。この構成により、アンテナ１は、反射係数を相対的に低くすることができる。また、アンテナ１は、利得の向上により交差偏波識別度を向上できる。この結果、アンテナ１は、高品質な通信を提供することができる。
【００２５】
上記アンテナ１において、第１エレメント２１は、設置面２に設けられ、当該設置面２を視て第１頂点１１ｈをループ部１１の上側とし第２頂点１１ｉをループ部１１の下側とした場合、ループ部１１の下側且つ左側の辺１１ｄに沿って線状に形成され、第１エレメント端部２１ａが第２対角線１１ｋに沿って第３頂点１１ｎに対向し、ループ部１１の一辺１１ａ〜１１ｄの長さＬ１よりも短い。第２エレメント２２は、第１エレメント端部２１ａから第１対角線１１ｊに沿って給電点１２側に線状に形成され、ループ部１１の一辺１１ａ〜１１ｄの長さＬ１と同等の長さである。この構成により、アンテナ１は、左旋円偏波を送受信することができる。
【００２６】
〔実施形態２〕
次に、実施形態２に係るアンテナ１Ａについて説明する。実施形態２に係るアンテナ１Ａは、ループ部１１Ａの線幅が異なる点で実施形態１と異なる。なお、実施形態２は、実施形態１と同等の構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。実施形態２に係るアンテナ１Ａは、例えば、左旋円偏波を送受信するアンテナである。アンテナ１Ａは、当該アンテナ１Ａが設置される誘電体の比誘電率を「１」、特性インピーダンスを５０Ωとする条件でアンテナ１Ａのインピーダンス特性等のシミュレーションを行ったが、これらの条件は一例であり、これらの条件が異なっても同様の傾向が得られると考えられる。
【００２７】
アンテナ１Ａは、図５に示すように、ループアンテナ１０Ａと、第１無給電素子２０とを備える。ループアンテナ１０Ａは、ループ部１１Ａと、２つの給電点１２（１２ａ、１２ｂ）とを有する。本実施形態２では、ループ部１１Ａは、説明の理解を容易にするために、基準線１１ｍとループ部１１Ａの給電点１２側の辺１１ｂとが成す角度θを４５°に設定しているが、実施形態１のように角度θを変更してもよい。ループ部１１Ａは、線幅が異なる辺を含んで構成される。ループ部１１Ａは、例えば、給電点１２側の二辺１１ａ、１１ｂが第２頂点１１ｉ側の二辺１１ｃ、１１ｄよりも太く形成される。つまり、ループ部１１Ａは、給電点１２側の二辺１１ａ、１１ｂにおいてそれぞれの長手方向に直交する幅方向の線幅Ｗ１が、第２頂点１１ｉ側の二辺１１ｃ、１１ｄにおいてそれぞれの長手方向に直交する幅方向の線幅Ｗ２よりも長い。ループ部１１Ａは、例えば、給電点１２側の第１辺１１ａの線幅Ｗ１と給電点１２側の第１辺１１ａとは異なる第２辺１１ｂの線幅Ｗ１とが、同じ長さであり、例えば、８ｍｍ程度である。そして、ループ部１１Ａは、第２頂点１１ｉ側の第３辺１１ｃの線幅Ｗ２と第２頂点１１ｉ側の第３辺１１ｃとは異なる第４辺１１ｄの線幅Ｗ２とが、同じ長さであり、例えば、０．５ｍｍ程度である。このように、ループ部１１Ａは、給電点１２側における第１辺１１ａ及び第２辺１１ｂの線幅Ｗ１（８ｍｍ程度）が、第２頂点１１ｉ側における第３辺１１ｃ及び第４辺１１ｄの線幅Ｗ２（０．５ｍｍ程度）よりも長い。つまり、ループ部１１Ａは、給電点１２側における第１辺１１ａ及び第２辺１１ｂの線幅Ｗ１と、第２頂点１１ｉ側における第３辺１１ｃ及び第４辺１１ｄの線幅Ｗ２との比率（線幅Ｗ１／線幅Ｗ２）を「１」より高くしている。なお、アンテナ１Ａは、ループ部１１Ａの線幅の比率を高めたことにより、第１無給電素子２０の第１エレメント２１とループ部１１Ａとの間隔Ｑを４ｍｍ程度とし、第２エレメント２２の全長Ｌ３を５５ｍｍ程度としている。
【００２８】
次に、図６を参照してアンテナ１Ａの反射特性について説明する。図６は、縦軸がＳパラメータの値であり、横軸が周波数である。ここで、比較例として、例えば、ループ部１１の各辺の線幅Ｗを２ｍｍ程度とし角度θを４５°とした場合、１．６ＧＨｚ帯域において反射係数が０．６程度であった（図３参照）。これに対して、実施形態２に係るアンテナ１Ａは、図６に示すように、１．６ＧＨｚ帯域において反射係数が０．４以下であり、反射を抑制できることが分かる。
【００２９】
次に、図７を参照してアンテナ１Ａの放射特性について説明する。図７は、縦軸が利得（ゲイン）であり、横軸が周波数である。ここで、比較例として、例えば、ループ部１１の各辺の線幅を２ｍｍ程度とし角度θを４５°とした場合、例えば１．７ＧＨｚ帯域において左旋円偏波利得が−１０ｄＢ程度であり、右旋円偏波利得が−２ｄＢ程度であった。この結果、比較例のアンテナは、交差偏波識別度が８ｄＢ程度であった。これに対して、実施形態２に係るアンテナ１Ａは、図７に示すように、例えば１．６ＧＨｚ帯域において左旋円偏波利得が−２ｄＢ程度であり、右旋円偏波利得が−８ｄＢ程度である。この結果、実施形態２に係るアンテナ１Ａは、交差偏波識別度が６ｄＢ程度となり良好な円偏波放射特性を有するが、比較例の交差偏波識別度（８ｄＢ）よりも若干劣化している。
【００３０】
以上のように、実施形態２に係るアンテナ１Ａでは、ループ部１１Ａは、給電点１２側の二辺１１ａ、１１ｂにおいてそれぞれの長手方向に直交する幅方向の線幅Ｗ１が、第２頂点１１ｉ側の二辺１１ｃ、１１ｄにおいてそれぞれの長手方向に直交する幅方向の線幅Ｗ２よりも長い。この構成により、アンテナ１Ａは、例えば、入力インピーダンスが大きい場合、ループ部１１Ａの線幅Ｗ１／線幅Ｗ２の比率を「１」より高くすることにより、入力インピーダンスを整合させることができる。この構成により、アンテナ１Ａは、反射係数を相対的に低くすることができる。また、アンテナ１Ａは、交差偏波識別度が６ｄＢ程度であり相対的に若干劣化するが良好な円偏波放射特性を有する。
【００３１】
〔実施形態３〕
次に、実施形態３に係るアンテナ１Ｂについて説明する。実施形態３に係るアンテナ１Ｂは、無給電素子を２つ有する点で実施形態１、２と異なる。なお、実施形態３は、実施形態１、２と同等の構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。実施形態３に係るアンテナ１Ｂは、例えば、左旋円偏波を送受信するアンテナである。アンテナ１Ｂは、当該アンテナ１Ｂが設置される誘電体の比誘電率を「１」、特性インピーダンスを５０Ωとする条件でアンテナ１Ｂのインピーダンス特性等のシミュレーションを行ったが、これらの条件は一例であり、これらの条件が異なっても同様の傾向が得られると考えられる。
【００３２】
アンテナ１Ｂは、図８に示すように、ループアンテナ１０と、第１無給電素子２０と、第１無給電素子２０と同等の形状の第２無給電素子３０とを備える。第２無給電素子３０は、第１対角線１１ｊと第２対角線１１ｋとが交わる中心点Ｐで第１無給電素子２０と点対称となる位置に配置される。
【００３３】
図９を参照してアンテナ１Ｂの反射特性について説明する。図９は、縦軸がＳパラメータの値であり、横軸が周波数である。図９は、基準線１１ｍとループ部１１の給電点１２側の辺とが成す角度θを４５°、６０°、６５°、７５°に変化させた場合におけるアンテナ１Ｂのそれぞれの反射特性を示している。アンテナ１Ｂは、例えば１．７ＧＨｚ帯域において角度θが７５°のときに反射係数が最も小さい値（０．２以下）となり反射を最も抑制することができる。実施形態３のアンテナ１Ｂは、実施形態１のアンテナ１と比較した場合、１．７ＧＨｚ帯域において角度θが７５°のときに同等の反射係数である。
【００３４】
次に、図１０、図１１を参照してアンテナ１Ｂの放射特性について説明する。図１０は、角度θが７５°におけるアンテナ１Ｂの放射特性を示し、図１１は、角度θが６５°におけるアンテナ１Ｂの放射特性を示している。図１０、図１１は、縦軸が利得（ゲイン）であり、横軸が周波数である。ここで、実施形態１のアンテナ１は、角度θが７５°の場合、１．７ＧＨｚ帯域において左旋円偏波利得が−１３ｄＢ程度であり、右旋円偏波利得が−２ｄＢ程度である（図４参照）。この結果、実施形態１のアンテナ１は、交差偏波識別度が１１ｄＢ程度であった。これに対して、実施形態３に係るアンテナ１Ｂは、図１０に示すように、１．７ＧＨｚ帯域において左旋円偏波利得が−２５ｄＢ程度であり、右旋円偏波利得が−１ｄＢ程度である。この結果、実施形態３に係るアンテナ１Ｂは、交差偏波識別度が２４ｄＢ程度となり、実施形態１のアンテナ１よりも交差偏波識別度が１３ｄＢ程度改善し良好な円偏波放射特性を有することが分かる。また、実施形態３に係るアンテナ１Ｂは、図１１に示すように、角度θが６５°の場合、例えば１．７ＧＨｚ帯域において左旋円偏波利得が−２１ｄＢ程度であり、右旋円偏波利得が＋１ｄＢ程度である。この結果、実施形態３に係るアンテナ１Ｂは、交差偏波識別度が２２ｄＢ程度となり実施形態１のアンテナ１よりも交差偏波識別度が１１ｄＢ程度改善し良好な円偏波放射特性を有することが分かる。アンテナ１Ｂは、交差偏波識別度に関して角度θが６５°よりも角度θが７５°のほうが良い結果が得られたが、右旋円偏波利得（主偏波利得）に関しては角度θが７５°よりも角度θが６５°のほうが良い結果が得られた。この結果、アンテナ１Ｂは、交差偏波識別度又は右旋円偏波利得（主偏波利得）のどちらを優先して改善するかに応じて角度θが設定される。
【００３５】
以上のように、実施形態３に係るアンテナ１Ｂは、第１無給電素子２０と同等の形状の第２無給電素子３０を備える。第２無給電素子３０は、第１対角線１１ｊと第２対角線１１ｋとが交わる中心点Ｐで第１無給電素子２０と点対称となる位置に配置される。この構成により、アンテナ１Ｂは、入力インピーダンスを整合させることができ、反射係数を相対的に低くすることができる。また、アンテナ１Ｂは、実施形態１のアンテナ１よりも交差偏波識別度を向上できる。
【００３６】
〔変形例〕
次に、実施形態の変形例について説明する。アンテナ１、１Ａは、第１無給電素子２０がループ部１１、１１Ａの辺１１ｄ側に形成される例について説明したが、これに限定されない。アンテナ１、１Ａは、ループ部１１、１１Ａの辺１１ｄ側に形成された第１無給電素子２０と中心点Ｐで点対称となる位置（ループ部１１、１１Ａの辺１１ｂ側）に配置してもよいと考えられる。
【００３７】
また、アンテナ１、１Ａ、１Ｂは、左旋円偏波を送受信するアンテナについて説明したが、これに限定されず、右旋円偏波を送受信するアンテナについても適用できると考えられる。この場合、アンテナ１、１Ａは、第１無給電素子２０が第１対角線１１ｊに対して線対称の位置に配置される。また、アンテナ１Ｂは、第１無給電素子２０及び第２無給電素子３０が第１対角線１１ｊに対して線対称の位置に配置される。このように、円偏波は、左旋円偏波と右旋円偏波とにより電界と磁界とが回転する方向が変わるため、右旋円偏波と左旋円偏波との切り替えは、アンテナパターンの反転により行うことができる。
【００３８】
〔参考例〕
次に、実施形態の参考例について説明する。アンテナ１、１Ｂは、入力インピーダンスが大きいことを抑制するため、基準線１１ｍとループ部１１の辺１１ｂとが成す角度θを４５°よりも大きく８０°よりも小さくすることでインピーダンス整合を行った。アンテナ１、１Ｂは、入力インピーダンスが小さいことを抑制する場合、基準線１１ｍとループ部１１Ａの辺１１ｂとが成す角度θを４５°よりも小さくすることでインピーダンス整合を行うことが考えられる。
【００３９】
また、アンテナ１Ａは、入力インピーダンスが大きいことを抑制するため、ループ部１１Ａの線幅Ｗ１／線幅Ｗ２の比率を「１」より高くすることにより、入力インピーダンスを整合させることでインピーダンス整合を行った。アンテナ１Ａは、例えば、入力インピーダンスが小さいことを抑制する場合、ループ部１１Ａの線幅Ｗ１／線幅Ｗ２の比率を「１」より低くすることで入力インピーダンス整合を行うことが考えられる。
【符号の説明】
【００４０】
１、１Ａ、１Ｂ  アンテナ
２  設置面
１０、１０Ａ  ループアンテナ
１１、１１Ａ  ループ部
１１ａ〜１１ｄ  辺、一辺
１１ｅ  第１線状導体
１１ｆ  始点
１１ｇ  終点
１１ｈ  第１頂点
１１ｉ  第２頂点
１１ｊ  第１対角線
１１ｋ  第２対角線
１１ｍ  基準線
１１ｎ  第３頂点
１２、１２ａ、１２ｂ  給電点
２０  第１無給電素子
２１  第１エレメント
２１ａ  第１エレメント端部
２２  第２エレメント
２３  第２線状導体
３０  第２無給電素子
Ｌ１  長さ
Ｐ  中心点
Ｗ１、Ｗ２  線幅
θ  角度
【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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