(57)【要約】【課題】周波数帯域幅が広く、人体等の導電性物質が近くに存在しても円偏波を効率良く送信または受信することが可能なアンテナ、およびこれを用いた電子機器を提供する。【解決手段】アンテナ１は、基体１０と第１電極２０と第２電極３０とを備える。基体１０は、向かい合う一対の面１０Ａ，１０Ｂと、側面１０Ｃ〜１０Ｆとを有する。一対の面１０Ａ，１０Ｂのうち、一方の面１０Ａには第１電極２０が、他方の面１０Ｂには第２電極３０が設けられる。側面１０Ｃ〜１０Ｆには、第１電極２０と第２電極３０のどちらも設けられていない間隙部４０が基体１０の全周囲にわたって延在すると共に、間隙部４０より一方の面１０Ａ側には第１電極２０が、間隙部４０より他方の面１０Ｂ側には第２電極３０が設けられる。側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図において、間隙部４０を挟んで向かい合う第１電極２０の縁と第２電極３０の縁との一方以上は２以上の屈曲点を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、第１電極と、第２電極とを備え、
前記基体は、向かい合う一対の面と、前記一対の面に連なる側面とを有し、
前記一対の面のうち、一方の面には前記第１電極が、他方の面には前記第２電極が設けられ、
前記側面には、前記第１電極と前記第２電極のどちらも設けられていない間隙部が前記基体の全周囲にわたって延在すると共に、前記間隙部より前記一方の面側には前記第１電極が、前記間隙部より前記他方の面側には前記第２電極が設けられ、
前記側面の展開図において、前記間隙部を挟んで向かい合う前記第１電極の縁と前記第２電極の縁との一方以上が２以上の屈曲点を有する、
ことを特徴とする円偏波アンテナ。
【請求項２】
前記側面の展開図において、前記間隙部を挟んで向かい合う前記第１電極の縁と前記第２電極の縁との一方以上が２つの屈曲点を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の円偏波アンテナ。
【請求項３】
基体と、第１電極と、第２電極とを備え、
前記基体は、向かい合う一対の面と、前記一対の面に連なる側面とを有し、
前記一対の面のうち、一方の面には前記第１電極が、他方の面には前記第２電極が設けられ、
前記側面には、前記第１電極と前記第２電極のどちらも設けられていない帯状の間隙部が前記基体の全周囲にわたって延在すると共に、前記間隙部より前記一方の面側には前記第１電極が、前記間隙部より前記他方の面側には前記第２電極が設けられ、
前記側面の展開図において前記間隙部が２以上の屈曲点を有する、
ことを特徴とする円偏波アンテナ。
【請求項４】
前記側面の展開図において前記間隙部が２つの屈曲点を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載の円偏波アンテナ。
【請求項５】
前記間隙部は、前記側面のうち前記一方の面側の端と前記他方の面側の端とに接している、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の円偏波アンテナ。
【請求項６】
前記一対の面の中心同士を結ぶ線分を２等分する垂線の延びる方向から前記アンテナを平面視したとき、
前記側面のうち、視点側の表面に設けられ、前記間隙部に沿って延在する前記第１電極の縁の部分に流れる電流の向きと、前記視点とは反対側の表面に設けられ、前記間隙部に沿って延在する前記第２電極の縁の部分に流れる電流の向きとが交差する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。
【請求項７】
前記一対の面の中心同士を結ぶ線分を２等分する垂線の延びる方向から前記アンテナを平面視したとき、
前記側面のうち、視点側の表面に設けられ、前記間隙部に沿って延在する前記第１電極の縁と、前記視点とは反対側の表面に設けられ、前記間隙部に沿って延在する前記第２電極の縁とが交差する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。
【請求項８】
前記間隙部の最小の幅は、前記第１電極と前記第２電極とが電気的に結合可能な距離以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。
【請求項９】
前記基体は、波長短縮効果を得ることが可能な材料を用いて形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の円偏波アンテナを備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円偏波を送信または受信するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、衛星携帯電話機や、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用したナビゲーション装置では、円偏波を用いた無線通信が行われている。円偏波の送信や受信は直線偏波アンテナでも行えるが、利得が半減してしまうため円偏波アンテナを用いることが望ましい。例えば、特許文献１には、誘電体板と、誘電体板を挟んで対向する平面放射電極および接地電極とを備えた円偏波用のパッチアンテナが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−４２２５２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、パッチアンテナは周波数帯域幅が狭いという欠点がある。円偏波パッチアンテナもその例外ではなく、特に、アンテナを小型化する程、周波数帯域幅が狭くなってしまう。また、円偏波パッチアンテナの近くに比較的大きい導電性物質（例えば人体や金属等）が存在すると、この導電性物質からの影響を受けてリターンロスが増大してしまう。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、周波数帯域幅が広く、人体等の導電性物質が近くに存在しても円偏波を効率良く送信または受信することが可能なアンテナ、およびこれを用いた電子機器を提供することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、本発明の第１の態様に係る円偏波アンテナは、基体と、第１電極と、第２電極とを備え、前記基体は、向かい合う一対の面と、前記一対の面に連なる側面とを有し、前記一対の面のうち、一方の面には前記第１電極が、他方の面には前記第２電極が設けられ、前記側面には、前記第１電極と前記第２電極のどちらも設けられていない間隙部が前記基体の全周囲にわたって延在すると共に、前記間隙部より前記一方の面側には前記第１電極が、前記間隙部より前記他方の面側には前記第２電極が設けられ、前記側面の展開図において、前記間隙部を挟んで向かい合う前記第１電極の縁と前記第２電極の縁との一方以上が２以上の屈曲点を有する、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、第１電極と第２電極は、どちらも一対の面のみにとどまらず側面にまで延在している。また、側面の展開図において第１電極の縁が２以上の屈曲点を有すると仮定し、第１電極に着目すると、平面状に展開した第１電極の外形は、一対の面の形状ではなく、より複雑な形状になる。例えば、一対の面の形状が長方形で、長辺が延びる方向を長辺方向、短辺が延びる方向を短辺方向と定義した場合、平面状に展開した第１電極の長辺方向の長さと短辺方向の長さは、どちらも場所によって異なり、１つの値に固定されず複数の値をとる。したがって、第１電極に給電される電流のうち長辺方向に流れる電流が共振する周波数と、短辺方向に流れる電流が共振する周波数は、どちらも１つの値に固定されず複数の値になるから、アンテナの周波数帯域幅を広げることができる。なお、側面の展開図において第２電極の縁が２以上の屈曲点を有すると仮定し、第２電極に着目した場合も同様のことが言える。また、便宜上、一対の面の形状を長方形としたが、一対の面の形状は多角形や円形等であってもよい。
また、本発明によれば、第１電極の縁と第２電極の縁を基体の側面に配置することができるから、電流密度の高い部分が側面に集中し、側面の部分から強い電界が発生する。発明者が鋭意検討した結果、このように両電極の縁を側面に配置することで、一対の面のうちどちらか一方の面側の近傍に人体や金属等の比較的大きい導電性物質が存在しても、リターンロスの増加を低減できることや、所望の円偏波（右旋円偏波または左旋円偏波）の割合を高められることがわかった。
したがって、本発明によれば、周波数帯域幅が広く、人体等の導電性物質が近くに存在しても円偏波を効率良く送信または受信することが可能なアンテナを提供することができる。
【０００８】
また、本発明の第１の態様に係る円偏波アンテナは、前記側面の展開図において、前記間隙部を挟んで向かい合う前記第１電極の縁と前記第２電極の縁との一方以上が２つの屈曲点を有する構成であってもよい。
前述したように、側面の展開図において第１電極の縁が２以上の屈曲点を有すると仮定し、第１電極に着目した場合、平面状に展開した第１電極の長辺方向の長さと短辺方向の長さは、どちらも場所によって異なり複数の値をとる。ここで、第１電極の縁の屈曲点を２つにすると、平面状に展開した第１電極の長辺方向の長さと短辺方向の長さを、どちらも最も多くの異なる値にすることが可能になる。また、屈曲点の数が少ないので基体の表面に第１電極を容易に形成することができる。したがって、本発明によれば、最も広い周波数帯域幅を確保することが可能になると共にアンテナの製造を容易に行える。
【０００９】
また、本発明の第２の態様に係る円偏波アンテナは、基体と、第１電極と、第２電極とを備え、前記基体は、向かい合う一対の面と、前記一対の面に連なる側面とを有し、前記一対の面のうち、一方の面には前記第１電極が、他方の面には前記第２電極が設けられ、前記側面には、前記第１電極と前記第２電極のどちらも設けられていない帯状の間隙部が前記基体の全周囲にわたって延在すると共に、前記間隙部より前記一方の面側には前記第１電極が、前記間隙部より前記他方の面側には前記第２電極が設けられ、前記側面の展開図において前記間隙部が２以上の屈曲点を有する、ことを特徴とする。
ここで、側面の展開図において帯状の間隙部が２以上の屈曲点を有するということは、側面の展開図において帯状の間隙部を挟んで向かい合う第１電極の縁と第２電極の縁の両方が２以上の屈曲点を有することになる。したがって、本発明の第２の態様に係るアンテナは、第１の態様に係るアンテナと同様の効果を奏する。
【００１０】
また、本発明の第２の態様に係る円偏波アンテナは、前記側面の展開図において前記間隙部が２つの屈曲点を有する構成であってもよい。
この場合も、側面の展開図において第１電極の縁と第２電極の縁の両方が２つの屈曲点を有することになるから、最も広い周波数帯域幅を確保することが可能になると共にアンテナの製造を容易に行える。
【００１１】
また、本発明の第２の態様に係る円偏波アンテナにおいて、前記間隙部は、前記側面のうち前記一方の面側の端と前記他方の面側の端とに接していてもよい。
ここでも一対の面の形状は長方形で、長辺が延びる方向を長辺方向、短辺が延びる方向を短辺方向と定義し、第１電極に着目する。帯状の間隙部を側面のうち一方の面側の端と他方の面側の端とに接する構成にすると、例えば間隙部がどちらの端にも接してない構成に比べ、平面状に展開した第１電極の長辺方向の長さと短辺方向の長さを、［１］どちらもより多くの異なる値にすることができることに加え、［２］どちらもより大きな値にすることができる。したがって、［１］によれば、より広い周波数帯域幅を確保することができる。また、［２］によれば、第１電極に給電される電流のうち長辺方向に流れる電流が共振する周波数と、短辺方向に流れる電流が共振する周波数をどちらも下げることができ、アンテナの共振周波数を下げることが可能になるから、アンテナを小型化することができる。このように本発明によれば、より広い周波数帯域幅を確保できると共にアンテナを小型化できる。
【００１２】
また、上述したいずれかの円偏波アンテナにおいて、前記一対の面の中心同士を結ぶ線分を２等分する垂線の延びる方向から前記アンテナを平面視したとき、前記側面のうち、視点側の表面に設けられ、前記間隙部に沿って延在する前記第１電極の縁の部分に流れる電流の向きと、前記視点とは反対側の表面に設けられ、前記間隙部に沿って延在する前記第２電極の縁の部分に流れる電流の向きとが交差してもよい。
発明者が鋭意検討した結果、このように側面のうち視点側の表面に設けられた第１電極の縁の部分に流れる電流の向きと、視点とは反対側の表面に設けられた第２電極の縁の部分に流れる電流の向きとを交差させると、交差させない場合に比べ、一対の面のうちどちらか一方の面側の近傍に人体等の導電性物質が存在しても、所望の円偏波（右旋円偏波または左旋円偏波）の割合を高められることや、所望の円偏波についてより広い指向性を確保できることがわかった。したがって、本発明によれば、アンテナの近くに人体等の導電性物質が存在しても所望の円偏波を効率よく送信または受信することができる。
【００１３】
また、上述したいずれかの円偏波アンテナにおいて、前記一対の面の中心同士を結ぶ線分を２等分する垂線の延びる方向から前記アンテナを平面視したとき、前記側面のうち、視点側の表面に設けられ、前記間隙部に沿って延在する前記第１電極の縁と、前記視点とは反対側の表面に設けられ、前記間隙部に沿って延在する前記第２電極の縁とが交差してもよい。
このように側面のうち視点側の表面に設けられた第１電極の縁と、視点とは反対側の表面に設けられた第２電極の縁とを交差させた場合も、交差させた両電極の縁の部分に流れる電流の向きが交差することになるから、電流の向きを交差させた場合と同様の効果を奏する。また、発明者が鋭意検討した結果、単に電流の向きだけを交差させるのではなく電極の縁も交差させた方が、所望の円偏波の割合を高められることや、所望の円偏波についてより広い指向性を確保できることがわかった。したがって、本発明によれば、電流の向きだけを交差させる場合よりも、所望の円偏波の割合を高められると共に所望の円偏波についてより広い指向性を確保できる。
【００１４】
また、上述したいずれかの円偏波アンテナにおいて、前記間隙部の最小の幅は、前記第１電極と前記第２電極とが電気的に結合可能な距離以下であってもよい。このように間隙部の最小の幅、すなわち側面における第１電極と第２電極との最小の離間間隔を両電極が電気的に結合可能な距離以下にすることで、アンテナの共振周波数の値を下げることができるから、アンテナを小型化できる。
【００１５】
また、上述したいずれかの円偏波アンテナにおいて、前記基体は、波長短縮効果を得ることが可能な材料を用いて形成されていてもよい。この構成によれば、基体による波長短縮効果によりアンテナを小型化できる。
【００１６】
また、本発明に係る電子機器は、上述したいずれかの円偏波アンテナを備える。例えば、電子機器として、ＧＰＳを利用したナビゲーション装置、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して時刻を補正する機能を備えた腕時計、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して位置や速度を算出して移動距離や移動速度等を計測することが可能な携帯型ランニング機器、衛星携帯電話機、タブレット端末、スマートフォン、ノート型パソコン等を例示することができる。なお、電子機器は、円偏波を送信する機器であってもよいし、円偏波を受信する機器であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係るアンテナ１の構造を示す斜視図である。
【図２】基体１０の斜視図である。
【図３】上部電極２０の斜視図である。
【図４】下部電極３０の斜視図である。
【図５】スリット４０の斜視図である。
【図６】アンテナ１の展開図である。
【図７】アンテナ１の一部断面図である。
【図８】同軸ケーブル６０の構造を示す斜視図である。
【図９】給電点２５の電流ＩＡおよび給電点３５の電流ＩＢの波形図である。
【図１０】Ｙ軸方向から見たときのアンテナ１の平面図である。
【図１１】Ｘ軸方向から見たときのアンテナ１の平面図である。
【図１２】上面１０Ａにおける電流ＩＡの向きの変化と、下面１０Ｂにおける電流ＩＢの向きの変化とを示す図である。
【図１３】上部電極２０の展開図である。
【図１４】一点給電方式の円偏波方形パッチアンテナの放射電極を示す図である。
【図１５】側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図である。
【図１６】スリット４１の屈曲点が０個の場合の側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図および上部電極２１の展開図である。
【図１７】側面１０Ｃおよび側面１０Ｄの寸法図である。
【図１８】側面１０Ｅおよび側面１０Ｆの寸法図である。
【図１９】人体ファントムＨＢＰに対するアンテナ１の設置位置を示す図である。
【図２０】アンテナ１の指向特性（右旋円偏波／人体ファントムＨＢＰがある場合）を立体的に示す図である。
【図２１】アンテナ１の指向特性（右旋円偏波／人体ファントムＨＢＰがある場合）を示すグラフである。
【図２２】第２実施形態に係るアンテナ２の構造を示す斜視図である。
【図２３】アンテナ２の展開図である。
【図２４】Ｙ軸方向から見たときのアンテナ２の平面図である。
【図２５】Ｘ軸方向から見たときのアンテナ２の平面図である。
【図２６】上面１０Ａにおける電流ＩＡの向きの変化と、下面１０Ｂにおける電流ＩＢの向きの変化とを示す図である。
【図２７】上部電極２２の展開図である。
【図２８】側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図である。
【図２９】側面１０Ｃおよび側面１０Ｄの寸法図である。
【図３０】アンテナ２の指向特性（右旋円偏波／人体ファントムＨＢＰがある場合）を立体的に示す図である。
【図３１】アンテナ２の指向特性（右旋円偏波／人体ファントムＨＢＰがある場合）を示すグラフである。
【図３２】変形例２に係るアンテナ３の構造を示す斜視図である。
【図３３】アンテナ３の側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図である。
【図３４】変形例３に係るアンテナ４の構造を示す斜視図である。
【図３５】アンテナ４の側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図である。
【図３６】変形例４に係るアンテナ１’の一部断面図である。
【図３７】変形例１０に係るアンテナ５の構造を示す斜視図である。
【図３８】アンテナ５の側面１００Ｃの展開図である。
【図３９】アンテナ５の変形例について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態を説明する。なお、図面において各部の寸法の比率は実際のものと適宜異なる。
＜Ａ．第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るアンテナ１の構造を示す斜視図である。また、図２は基体１０の斜視図、図３は上部電極２０（第１電極）の斜視図、図４は下部電極３０（第２電極）の斜視図、図５はスリット４０（間隙部）の斜視図、図６はアンテナ１の展開図である。アンテナ１は、例えば直方体状の外形を有する基体１０（図２）と、基体１０の表面に設けられた上部電極２０（図３）および下部電極３０（図４）とを備える。また、基体１０の表面には、上部電極２０と下部電極３０のどちらも設けられていない帯状のスリット４０（図５）が存在する。
【００１９】
基体１０は、例えばプラスチックやセラミック等の誘電体材料を用いて形成されている。これにより基体１０が高い誘電率を有することになるので、基体１０による波長短縮効果によりアンテナ１を小型化することができる。図２に示すように、基体１０の表面は、上面１０Ａと、下面１０Ｂと、４つの側面１０Ｃ〜１０Ｆとで構成されている。上面１０Ａと下面１０Ｂ、側面１０Ｃと側面１０Ｅ、側面１０Ｄと側面１０Ｆは、各々対向している。また、基体１０には、Ｚ軸方向に基体１０を貫通するスルーホール５０が設けられている。スルーホール５０の一方の端は上面１０Ａに位置し、他方の端は下面１０Ｂに位置する。なお、各図において、Ｘ軸は基体１０の上面１０Ａに対して平行な方向に延びる軸であり、Ｚ軸は上面１０Ａに対して垂直な方向に延びる軸であり、Ｙ軸はＸ軸およびＺ軸に対して垂直な方向に延びる軸である。
【００２０】
上部電極２０および下部電極３０は、金属等の導体であり、例えばメッキやスクリーン印刷等によって基体１０の表面に形成される。例えば、メッキ加工により基体１０の表面（全面）に導体の薄膜を被覆した後、スリット４０となる部分の薄膜をエッチングにより除去することで、基体１０の表面に両電極２０，３０を形成することができる。また、スリット４０となる部分をマスキングした後、メッキ加工により基体１０の表面（全面）に導体の薄膜を形成することで両電極２０，３０を形成してもよい。
【００２１】
図３および図６に示すように、上部電極２０は、基体１０の表面のうち上面１０Ａと４つの側面１０Ｃ〜１０Ｆとに形成されている。より具体的に説明すると、上部電極２０は、上面１０Ａの全面に形成された正方形状の部分と、側面１０Ｃに形成された五角形状の部分と、側面１０Ｄに形成された四角形状の部分と、側面１０Ｅに形成された四角形状の部分と、側面１０Ｆに形成された２つの三角形状の部分とで構成されている。このように上部電極２０は、基体１０の上面１０Ａのみにとどまらず側面１０Ｃ〜１０Ｆにまで延在している。
【００２２】
図４および図６に示すように、下部電極３０は、基体１０の表面のうち下面１０Ｂと４つの側面１０Ｃ〜１０Ｆとに形成されている。より具体的に説明すると、下部電極３０は、下面１０Ｂに形成された正方形状の部分と、側面１０Ｃに形成された２つの三角形状の部分と、側面１０Ｄに形成された四角形状の部分と、側面１０Ｅに形成された四角形状の部分と、側面１０Ｆに形成された五角形状の部分とで構成されている。なお、下部電極３０のうち下面１０Ｂに形成された正方形状の部分には、給電用の開口部ＯＰ（円形）が形成されている。このように下部電極３０も、基体１０の下面１０Ｂのみにとどまらず側面１０Ｃ〜１０Ｆにまで延在している。
【００２３】
図５および図６に示すように、スリット４０は、基体１０の表面のうち４つの側面１０Ｃ〜１０Ｆに延在している。前述したようにスリット４０は、基体１０の表面のうち上部電極２０と下部電極３０のどちらも設けられていない部分であり、両電極２０，３０を電気的に非接続の状態にするための隙間である。スリット４０は、帯状の形状を有し、基体１０の側面１０Ｃ〜１０Ｆの全周囲にわたって延在している。また、スリット４０は、アンテナ１を立体視した場合、環状の形状を有している。このように基体１０の側面１０Ｃ〜１０Ｆの全周囲にわたってスリット４０を設けることで、上部電極２０の縁と下部電極３０の縁を側面１０Ｃ〜１０Ｆに配置することができる。
【００２４】
以上の説明から明らかとなるように、基体１０の表面のうち、［１］上面１０Ａには上部電極２０が形成され、［２］下面１０Ｂには下部電極３０が形成され、［３］側面１０Ｃ〜１０Ｆには、スリット４０を挟んで上面１０Ａ側には上部電極２０が、下面１０Ｂ側には下部電極３０が形成されている。また、図１や図６に示すように、上部電極２０のうち上面１０Ａに形成された正方形状の部分には給電点２５が設けられ、下部電極３０のうち下面１０Ｂに形成された正方形状の部分には開口部ＯＰ（給電点３５）が設けられている。給電点２５は上部電極２０に対する給電位置であり、給電点３５は下部電極３０に対する給電位置である。
【００２５】
図７は、スルーホール５０の部分の構造を示すアンテナ１の一部断面図である。また、図８は、同軸ケーブル６０の構造を示す斜視図である。図７に示すように、下部電極３０には、円柱状のスルーホール５０と同心円になるように円形状の開口部ＯＰが形成されている。開口部ＯＰの直径Ｄは、スルーホール５０の直径ｄより大きいことが望ましい。また、図８に示すように、同軸ケーブル６０は、その内側から順に、金属等の導体で形成された内部導体（芯線）６２と、内部導体６２の周囲を覆う絶縁層６４と、金属等の導体で編組された外部導体（網線）６６と、外部導体６６を被覆する外皮６８とを有する。例えば、内部導体６２と外部導体６６の材料は銅であり、絶縁層６４と外皮６８の材料はポリエチレン等の絶縁体である。また、同軸ケーブル６０の特性インピーダンスは、例えば５０Ωである。
【００２６】
上部電極２０および下部電極３０には、同軸ケーブル６０を用いて基体１０の下面１０Ｂ側から給電が行われる。同軸ケーブル６０の内部導体６２は、基体１０の下面１０Ｂ側から下部電極３０の開口部ＯＰを介してスルーホール５０に挿入され、その先端が上部電極２０にハンダ付けされる。また、同軸ケーブル６０の外部導体６６は、下部電極３０のうち開口部ＯＰの周縁部にハンダ付けされる。このように給電点２５は、同軸ケーブル６０の内部導体６２と上部電極２０との接続位置である。また、給電点３５は、同軸ケーブル６０の外部導体６６と下部電極３０との接続位置であり、下部電極３０のうち開口部ＯＰの周縁部の一部または全部となる。また、本実施形態に係るアンテナ１を円偏波パッチアンテナと比較した場合、例えば、上部電極２０が放射電極（パッチ）に相当し、下部電極３０が接地電極（地板）に相当する。
【００２７】
図９は、給電点２５の電流ＩＡおよび給電点３５の電流ＩＢの波形図である。なお、縦軸は電流の振幅であり、横軸は電流の位相である。同図に示すように、電流ＩＡと電流ＩＢとの位相差は、例えば１８０°である。つまり、両電極２０，３０には、交流電源から同軸ケーブル６０を介して１８０°の位相差を有する電流ＩＡ，ＩＢが給電される。また、電流ＩＡ，ＩＢはいずれも高周波電流である。前述したように同軸ケーブル６０の内部導体６２は、基体１０の下面１０Ｂ側からスルーホール５０を通って上部電極２０に接続されている。したがって、基体１０のＺ軸方向の厚さを調整することで、給電点２５，３５に給電される電流ＩＡ，ＩＢに１８０°の位相差を生じさせることができる。
【００２８】
図１０は、Ｙ軸方向から見たときのアンテナ１の平面図である。また、図１１は、Ｘ軸方向から見たときのアンテナ１の平面図である。なお、図１０および図１１は、いずれも上面１０Ａと下面１０Ｂの中心同士を結ぶ線分を２等分する垂線の延びる方向からアンテナ１を平面視したときの図になる。また、図１０および図１１において矢印で示す電流ＩＡ，ＩＢの向きは、図９の波形図において位相が０°の場合である。図９の波形図において位相が１８０°の場合は、電流ＩＡ，ＩＢの向きが図示した方向とは逆になる。
【００２９】
図１０に示すようにＹ軸方向からアンテナ１を平面視したとき、互いに向かい合う側面１０Ｃと側面１０Ｅにおいて、側面１０Ｃに延在するスリット４０と、側面１０Ｅに延在するスリット４０は交差していない。しかしながら、側面１０Ｃにおいてスリット４０に沿って延在する上部電極２０の縁の部分に流れる電流ＩＡの向きと、側面１０Ｅにおいてスリット４０に沿って延在する下部電極３０の縁の部分に流れる電流ＩＢの向きは、交差している。同様に、図１１に示すようにＸ軸方向からアンテナ１を平面視した場合も、互いに向かい合う側面１０Ｆと側面１０Ｄにおいて、側面１０Ｆに延在するスリット４０と、側面１０Ｄに延在するスリット４０は交差していない。しかしながら、側面１０Ｆにおいてスリット４０に沿って延在する下部電極３０の縁の部分に流れる電流ＩＢの向きと、側面１０Ｄにおいてスリット４０に沿って延在する上部電極２０の縁の部分に流れる電流ＩＡの向きは、交差している。
【００３０】
このように本実施形態に係るアンテナ１は、互いに向かい合う側面同士を平面視したとき、一方の側面においてスリット４０に沿って延在する上部電極２０の縁の部分に流れる電流ＩＡの向きと、他方の側面においてスリット４０に沿って延在する下部電極３０の縁の部分に流れる電流ＩＢの向きとが、図９の波形図の位相に係らず常に交差する。
【００３１】
なお、上部電極２０や下部電極３０において電流の分布は均一でなく、中央部に比べ縁の部分の電流密度が高い。また、図１０および図１１において局所的な電流ＩＡ，ＩＢの向きは、図中矢印で示す方向とは異なる場合がある。また、「上部電極２０の縁の部分に流れる電流ＩＡ」とは、より正確には、給電点２５に給電される電流ＩＡのうち上部電極２０の縁の部分に流れる電流成分（一部の電流）のことである。同様に、「下部電極３０の縁の部分に流れる電流ＩＢ」とは、より正確には、給電点３５に給電される電流ＩＢのうち下部電極３０の縁の部分に流れる電流成分（一部の電流）のことである。
【００３２】
また、基体１０を、２つの底面（上面１０Ａおよび下面１０Ｂ）と、４つの平面（側面１０Ｃ〜１０Ｆ）で構成される１つの側面とを有する四角柱と捉えた場合、アンテナ１をＹ軸方向から平面視した場合の図１０において、側面１０Ｃは、四角柱の側面のうち視点側の表面に該当し、側面１０Ｅは、四角柱の側面のうち視点側とは反対側の表面に該当する。同様にアンテナ１をＸ軸方向から平面視した場合の図１１において、側面１０Ｆは、四角柱の側面のうち視点側の表面に該当し、側面１０Ｄは、四角柱の側面のうち視点側とは反対側の表面に該当する。
【００３３】
図１２は、上面１０Ａにおける電流ＩＡの向きの変化と、下面１０Ｂにおける電流ＩＢの向きの変化とを示す図である。なお、図９の波形図において位相が０°の場合が図１２（Ａ）、位相が９０°の場合が図１２（Ｂ）、位相が１８０°の場合が図１２（Ｃ）、位相が２７０°の場合が図１２（Ｄ）である。また、これらの図において白塗りの矢印は電流ＩＡの向きを、黒塗りの矢印は電流ＩＢの向きを示す。図１２から明らかとなるように、位相が０°→９０°→１８０°→２７０°→３６０°（０°）と進むにつれ、上面１０Ａにおける電流ＩＡの向きと、下面１０Ｂにおける電流ＩＢの向きは、どちらも反時計回りに回転する。この場合、例えばアンテナ１がＺ軸方向に放射する電界の偏波面の旋回方向は、基体１０の重心を視点として電波の進行方向（Ｚ軸方向）を見たとき、時間の経過と共に時計回り（右回り）に回転することになる。したがって、本実施形態に係るアンテナ１は右旋円偏波用のアンテナになる。なお、図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）においても局所的な電流ＩＡ，ＩＢの向きは、図中矢印で示す方向とは異なる場合がある。
【００３４】
図１３は、上部電極２０の展開図である。また、図１４は、対比例であり、一点給電方式の円偏波方形パッチアンテナの放射電極を示す図である。なお、図１３および図１４に示す座標軸（ｘ軸およびｙ軸）は、他の図面の座標軸（Ｘ軸およびＹ軸）とは、軸線の方向や原点の位置等が異なる。
【００３５】
一点給電方式の円偏波方形パッチアンテナでは、二点給電方式の場合と異なり、９０°の位相差を有する２つの電流を生成するハイブリッド回路が不要である。また、図１４に示す放射電極は、ｘ軸方向の長さが２ａで、ｙ軸方向の長さが２ｂ（２ａ−Δａ×２）となる長方形である。一点給電方式の円偏波方形パッチアンテナでは、電流の大きさが共振周波数ｆ０から３ｄＢだけ低下する周波数をｆ１とｆ２としたとき（ｆ１＜ｆ０＜ｆ２）、周波数ｆ１の電流と周波数ｆ２の電流との位相差が９０°になることを利用する。つまり、図１４において●印で示す給電点に共振周波数ｆ０の電流を給電したとき、放射電極では、ｘ軸方向に流れる電流は周波数ｆ１で共振するようにし、ｙ軸方向に流れる電流は周波数ｆ２で共振するようにしている。これにより、ｘ軸方向に流れる電流は、ｙ軸方向に流れる電流より位相が９０°だけ遅れることになる。その結果、図１４において図中手前側の方向をｚ軸方向としたとき、ｚ軸方向に放射される電波の電界は、ｘ軸方向からｙ軸方向に回転し、例えば放射電極の表面から電波の進行方向（Ｚ軸方向）を見たとき、時計回り（右回り）に回転することになるから、右旋円偏波になる。
【００３６】
本実施形態に係るアンテナ１も、円偏波を放射する原理は基本的に一点給電方式の円偏波方形パッチアンテナと同様である。すなわち、図１３に示す上部電極２０においてｘ軸方向の長さとｙ軸方向の長さを比較した場合、全体的に見ると、おおむねｘ軸方向の長さの方がｙ軸方向の長さよりも長い。したがって、本実施形態に係るアンテナ１では、給電点２５に給電する電流ＩＡの周波数（共振周波数ｆ０）から３ｄＢだけ低下する周波数をｆ１とｆ２としたとき（ｆ１＜ｆ０＜ｆ２）、上部電極２０では、ｘ軸方向に流れる電流ＩＡは基本的に周波数ｆ１で共振するようにし、ｙ軸方向に流れる電流ＩＡは基本的に周波数ｆ２で共振するようにしている。これにより図１４の場合と同様に、ｘ軸方向に流れる電流ＩＡは、ｙ軸方向に流れる電流ＩＡより位相が９０°だけ遅れることになる。したがって、図１３において図中手前側の方向をｚ軸方向としたとき、ｚ軸方向に放射される電波の電界は、ｘ軸方向からｙ軸方向に回転し、例えば上部電極２０の表面から電波の進行方向（Ｚ軸方向）を見たとき、時計回り（右回り）に回転することになるから、右旋円偏波になる。
【００３７】
なお、「ｘ軸方向に流れる電流ＩＡ」とは、より正確には、給電点２５に給電される電流ＩＡのうちｘ軸方向に流れる電流成分（一部の電流）のことである。同様に、「ｙ軸方向に流れる電流ＩＡ」とは、より正確には、給電点２５に給電される電流ＩＡのうちｙ軸方向に流れる電流成分（一部の電流）のことである。
【００３８】
ところで、本実施形態に係るアンテナ１が一点給電方式の円偏波方形パッチアンテナと相違するのは、上部電極２０や下部電極３０が基体１０の底面（上面１０Ａ，下面１０Ｂ）のみにとどまらず側面１０Ｃ〜１０Ｆにまで延在している点である。このため、例えば上部電極２０に着目すると、平面状に展開した上部電極２０の外形は、図１３に示すように、上面１０Ａの形状（正方形）ではなく、より複雑な形状になる。
【００３９】
一点給電方式の円偏波方形パッチアンテナでは、図１４から明らかとなるように、放射電極のｘ軸方向の長さは１つの値（２ａ）に固定される。同様に放射電極のｙ軸方向の長さも１つの値（２ｂ）に固定される。これに対し、本実施形態に係るアンテナ１では、図１３から明らかとなるように、平面状に展開した上部電極２０のｘ軸方向の長さは、場所によって異なり、１つの値に固定されず多数の値をとる。同様に、平面状に展開した上部電極２０のｙ軸方向の長さも、１つの値に固定されず多数の値をとる。つまり、本実施形態に係るアンテナ１では、給電点２５に共振周波数ｆ０の電流ＩＡを給電したとき、上部電極２０においてｘ軸方向に流れる電流ＩＡは、ｆ１以外の周波数でも共振することになる。同様に、上部電極２０においてｙ軸方向に流れる電流ＩＡは、ｆ２以外の周波数でも共振することになる。したがって、本実施形態に係るアンテナ１は、一点給電方式の円偏波方形パッチアンテナに比べ、周波数帯域幅を広くとることができる。
【００４０】
また、図１４の放射電極に比べ、図１３の上部電極２０の方が、側面１０Ｃ〜１０Ｆにまで電極２０が延在している分だけ、ｘ軸方向の長さとｙ軸方向の長さをどちらもより大きな値にすることができる。したがって、本実施形態に係るアンテナ１は、ｘ軸方向に流れる電流ＩＡが共振する周波数の値と、ｙ軸方向に流れる電流ＩＡが共振する周波数の値をどちらも下げることができる。これにより給電点２５に給電する電流ＩＡの共振周波数ｆ０の値、すなわちアンテナ１の共振周波数ｆ０の値を下げることができるから、アンテナ１を小型化することもできる。
【００４１】
また、以上の説明から明らかとなるように、周波数帯域幅を広げたりアンテナ１の小型化を図る上で重要になるのは、平面状に展開した上部電極２０のｘ軸方向の長さとｙ軸方向の長さが、［１］どちらも場所によって異なり、１つの値に固定されず多数の値をとること、［２］どちらもできるだけ大きな値になること、の２点である。
【００４２】
図１５（Ａ）〜図１５（Ｃ）は、いずれも側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図である。図１５（Ａ）に示すように、側面１０Ｃ〜１０Ｆには、帯状のスリット４０が基体１０の全周囲にわたって延在している。また、同図（Ａ）に示すように、スリット４０は、側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図において２つの屈曲点ＣＰ１，ＣＰ２を有する。なお、後述する第２実施形態には、図２８（Ａ）に示すように、側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図においてスリット４２が８つの屈曲点ＣＰ４１〜ＣＰ４８を有する場合を例示している。
【００４３】
ここで、両実施形態における上部電極２０，２２の展開図（図１３および図２７）を比較すると、図１３の方が、平面状に展開した上部電極２０の外形を構成する各辺の傾斜が緩やかで、外形が徐々に変化しているため、上部電極２０のｘ軸方向の長さとｙ軸方向の長さを、どちらもより多くの異なる値にすることができる。したがって、本実施形態の方が、より広い周波数帯域幅を確保することが可能になる。このように側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図においてスリット４０の屈曲点の数が少ない方が、周波数帯域幅を広げることができる。また、スリット４０の屈曲点の数が少ない方が、例えば、スリット４０となる部分をマスキングしてメッキ加工により両電極２０，３０を形成する処理、あるいはエッチングによりスリット４０を形成する処理を容易に行える。
【００４４】
但し、例えば、図１６（Ａ）に示すように側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図においてスリット４１の屈曲点が０個の場合は、上部電極２１の展開図が図１６（Ｂ）に示すようになる。この場合、上部電極２１のｘ軸方向の長さとｙ軸方向の長さは、どちらも２つの値しかとれないから、周波数帯域幅を十分に広くとることができない。また、側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図においてスリットの屈曲点が１つの態様は基本的にあり得ない。したがって、より広い周波数帯域幅を確保するためには、側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図においてスリット４０の屈曲点の数を２つにすることが望ましい。また、より広い周波数帯域幅を確保するためには、図１５（Ａ）に示す２つの屈曲点ＣＰ１，ＣＰ２間の距離Ｌ１をできるだけ大きくとるとよい。
【００４５】
また、前述したようにアンテナ１を小型化するためには、上部電極２０のｘ軸方向の長さとｙ軸方向の長さを、どちらもできるだけ大きな値にすることが望ましい。このためには図１５（Ａ）に示す２つの屈曲点ＣＰ１，ＣＰ２間の距離Ｌ２をできるだけ大きくとるとよい。したがって、図１５（Ａ）に示すように、スリット４０が側面１０Ｃ〜１０Ｆのうち上面１０Ａ側の端と下面１０Ｂ側の端の両方に接しているとよい。なお、スリット４０は、必ずしも側面１０Ｃ〜１０Ｆのうち上面１０Ａ側の端と下面１０Ｂ側の端の両方に接している必要はなく、いずれか一方の端のみに接していてもよいし、どちらの端にも接していなくてもよい。
【００４６】
また、以上の説明から明らかとなるように、側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図において、［１］スリット４０の屈曲点の数を２つにし、［２］２つの屈曲点ＣＰ１，ＣＰ２間の距離Ｌ１をできるだけ大きくとり、［３］スリット４０が側面１０Ｃ〜１０Ｆのうち上面１０Ａ側の端と下面１０Ｂ側の端の両方に接するようにすると、アンテナ１の周波数帯域幅を最大にすることかできる。
【００４７】
なお、図１５（Ａ）に示すように側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図においてスリット４０が２つの屈曲点ＣＰ１，ＣＰ２を有するということは、着眼点を変えると、図１５（Ｂ）に示すように側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図においてスリット４０に沿って延在する上部電極２０の縁が２つの屈曲点ＣＰ２１，ＣＰ２２を有し、かつ、図１５（Ｃ）に示すように側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図においてスリット４０に沿って延在する下部電極３０の縁が２つの屈曲点ＣＰ３１，ＣＰ３２を有することになる。
【００４８】
このようにスリット４０ではなく両電極２０，３０の縁に着目した場合も、周波数帯域幅を広げたりアンテナ１の小型化を図る上で重要になるのは、［１］屈曲点の数を２つにすること、［２］図１５（Ｂ）に示す２つの屈曲点ＣＰ２１，ＣＰ２２間の距離Ｌ１や、図１５（Ｃ）に示す２つの屈曲点ＣＰ３１，ＣＰ３２間の距離Ｌ１をできるだけ大きくとること、［３］図１５（Ｂ）に示す２つの屈曲点ＣＰ２１，ＣＰ２２間の距離Ｌ２や、図１５（Ｃ）に示す２つの屈曲点ＣＰ３１，ＣＰ３２間の距離Ｌ２をできるだけ大きくとることになる。
【００４９】
なお、本実施形態において、スリット４０の屈曲点の数や、両電極２０，３０の縁の屈曲点の数は、側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図上では２つだが、アンテナ１を立体視した場合は、基体１０の四隅の角部でも折れ曲がっているので６つになる。
【００５０】
図１７（Ａ）は側面１０Ｃの寸法図であり、図１７（Ｂ）は側面１０Ｄの寸法図である。また、図１８（Ａ）は側面１０Ｅの寸法図であり、図１８（Ｂ）は側面１０Ｆの寸法図である。なお、図示を省略しているが、これらの寸法図から明らかとなるように、上面１０Ａおよび下面１０Ｂは、９．０ｍｍ（Ｘ軸方向）×９．０ｍｍ（Ｙ軸方向）の正方形である。また、基体１０は、９．０ｍｍ（Ｘ軸方向）×９．０ｍｍ（Ｙ軸方向）×４．４ｍｍ（Ｚ軸方向）の直方体である。
【００５１】
図１７（Ｂ）および図１８（Ａ）に示すように、側面１０Ｄと側面１０Ｅでは、スリット４０の幅が０．９６ｍｍで一定である。これに対し、図１７（Ａ）および図１８（Ｂ）に示すように、側面１０Ｃと側面１０Ｆでは、スリット４０の幅が０．９４ｍｍの部分と０．９６ｍｍの部分がある。このようにスリット４０の幅は場所によって若干異なる。また、スリット４０の幅、すなわち側面１０Ｃ〜１０Ｆにおける上部電極２０と下部電極３０との離間間隔は、両電極２０，３０が電気的に結合可能な距離以下に定められている。ここで、電気的に結合可能とは、いわゆる容量結合、電磁結合、電磁界結合等を含む。これによりアンテナ１の共振周波数ｆ０を下げることができるから、アンテナ１を小型化することができる。なお、上面１０Ａと下面１０Ｂとの間隔を狭めることでもアンテナ１の共振周波数ｆ０の値を下げることが可能である。
【００５２】
また、基体１０の主材料はＢａＯ-ＴｉＯ２であり、基体１０の比誘電率は１１０で、誘電正接は２×１０−４である。両電極２０，３０の材料は銅であり、その厚さは１０μｍである。また、スルーホール５０の直径ｄは０．１５ｍｍである。
【００５３】
以上の寸法と材料で構成されたアンテナ１について、電磁界シミュレータによって得られた特性を表１に示す。なお、表１には、対比例として円偏波方形パッチアンテナの特性も併せて記載している。
【表１】
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【００５４】
なお、人体ファントムＨＢＰに対するアンテナ１の設置位置は図１９に示す通りであり、円偏波方形パッチアンテナの場合も同様である。図１９（Ａ）に示すように、人体ファントムＨＢＰのサイズは、１００ｍｍ×６０ｍｍ×５０ｍｍである。人体ファントムＨＢＰの比誘電率は３２．６で、導電率は１．２６Ｓ／ｍである。また、図１９（Ｃ）に示すように、人体ファントムＨＢＰの上面とアンテナ１の下面１０Ｂとのギャップは３．０ｍｍである。この人体ファントムＨＢＰは、人間の腕を模したものであり、例えば、アンテナ１を腕時計に搭載した場合をシミュレーションしている。
【００５５】
また、表１の項目において、「帯域（−１０ｄＢ以下）」は、リターンロスが−１０ｄＢ以下になる周波数帯域幅であり、「全放射効率」は、放射電力／給電電力である。「右旋円偏波率」は、右旋円偏波の占める割合であって、右旋円偏波率＋左旋円偏波率＝１００％になる。また、「ＲＨＣＰ放射効率」は、全放射効率×右旋円偏波率である。
【００５６】
表１から明らかとなるように、本実施形態に係るアンテナ１は、人体ファントムＨＢＰの有無に係らず共振周波数におけるリターンロスが−３０ｄＢ以下になっている。特に、人体ファントムＨＢＰがある場合のリターンロスは、円偏波方形パッチアンテナの場合が−５．０ｄＢであるのに対し、本実施形態に係るアンテナ１の場合は−３１．７ｄＢである。したがって、本実施形態に係るアンテナ１は、円偏波方形パッチアンテナに比べ、人体ファントムＨＢＰがある場合のリターンロスを大幅に改善することができる。
【００５７】
また、リターンロスが−１０ｄＢ以下になる周波数帯域幅は、円偏波方形パッチアンテナの場合が３．１ＭＨｚ（人体ファントムＨＢＰなし）であるのに対し、本実施形態に係るアンテナ１の場合は、８．６ＭＨｚ（人体ファントムＨＢＰなし）および１０．９ＭＨｚ（人体ファントムＨＢＰあり）である。したがって、本実施形態に係るアンテナ１は、円偏波方形パッチアンテナに比べ、リターンロスが−１０ｄＢ以下になる周波数帯域幅を２倍以上広くすることができる。
【００５８】
また、人体ファントムＨＢＰがある場合の右旋円偏波率は、円偏波方形パッチアンテナの場合が５５％であるのに対し、本実施形態に係るアンテナ１の場合は８２％であるから、本実施形態に係るアンテナ１の方が、人体ファントムＨＢＰがある場合の右旋円偏波率が２７％も高い。これに加え、本実施形態に係るアンテナ１は、前述したようにリターンロスも大幅に改善されていることから、人体や金属等の比較的大きい導電性物質がアンテナ１の下面１０Ｂ側の近傍に存在しても、右旋円偏波を効率良く送信または受信することができる。
【００５９】
なお、スリット４０を側面１０Ｃ〜１０Ｆに設け、上部電極２０の縁と下部電極３０の縁を側面１０Ｃ〜１０Ｆに配置することで、電流密度の高い部分が側面１０Ｃ〜１０Ｆに集中し、側面１０Ｃ〜１０Ｆの部分から強い電界が発生する。発明者が鋭意検討した結果、このように両電極２０，３０の縁を側面１０Ｃ〜１０Ｆに配置することで、人体等の導電性物質がアンテナ１の下面１０Ｂ側の近傍に存在しても、リターンロスの増加を低減できることや、右旋円偏波率を高められることがわかった。
【００６０】
また、発明者が鋭意検討した結果、図１０や図１１に示したように、対向する２つの側面（側面１０Ｃと側面１０Ｅや、側面１０Ｄと側面１０Ｆ）を平面視したとき、一方の側面においてスリット４０に沿って延在する上部電極２０の縁の部分に流れる電流ＩＡの向きと、他方の側面においてスリット４０に沿って延在する下部電極３０の縁の部分に流れる電流ＩＢの向きを交差させると、交差させない場合に比べ、人体等の導電性物質がアンテナ１の下面１０Ｂ側の近傍に存在しても、右旋円偏波率を高められることや、右旋円偏波についてより広い指向性を確保できることがわかった。
【００６１】
また、このように電流ＩＡ，ＩＢの向きを交差させる場合に、交差する角度を９０°に近づけると、右旋円偏波率をより高められることや、右旋円偏波についてより広い指向性を確保できることがわかった。つまり、電流ＩＡ，ＩＢが交差する角度だけに着目すると、両者を直交させることで、右旋円偏波率を最も高めることができ、また、右旋円偏波についても最も広い指向性を確保することができる。したがって、屈曲点の数との兼ね合いもあるが、電流ＩＡ，ＩＢが直交するように側面１０Ｃ〜１０Ｆにスリット４０を設けることが望ましい。
【００６２】
図２０および図２１は、アンテナ１の指向特性（右旋円偏波／人体ファントムＨＢＰがある場合）を示す図であり、いずれも図１９に示したようにアンテナ１の下面１０Ｂ側に人体ファントムＨＢＰを設置した場合のものである。図２０および図２１から明らかとなるように、Ｚ軸方向とは反対側の空間、すなわち人体ファントムＨＢＰを設置した下面１０Ｂ側の空間では、人体ファントムＨＢＰを設置したことにより、右旋円偏波の指向性が低く抑えられている。これに対し、Ｚ軸方向の空間、すなわち人体ファントムＨＢＰを設置した側とは反対となる上面１０Ａ側の空間では、おおむね全方向にわたって右旋円偏波を送信または受信することが可能であり、右旋円偏波に関して広い指向性を有している。
【００６３】
以上説明したように本実施形態によれば、側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図においてスリット４０の屈曲点の数が２つであるので、平面状に展開した上部電極２０のｘ軸方向の長さとｙ軸方向の長さを、どちらも最も多くの異なる値にすることが可能になる。したがって、上部電極２０においてｘ軸方向に流れる電流ＩＡが共振する周波数と、ｙ軸方向に流れる電流ＩＡが共振する周波数は、どちらも１つの値に固定されず多数の値になるから、アンテナ１の周波数帯域幅を広げることができる。特に、屈曲点の数を２つにしたことで、最も広い周波数帯域幅を確保することが可能になると共に、屈曲点の数が少ない分だけアンテナ１の製造を容易に行える。なお、本実施形態では、上部電極２０に着目して説明を行ったが、下部電極３０についても同様のことが言える。
【００６４】
また、本実施形態によれば、スリット４０を側面１０Ｃ〜１０Ｆに設け、上部電極２０の縁と下部電極３０の縁を側面１０Ｃ〜１０Ｆに配置することで、電流密度の高い部分が側面１０Ｃ〜１０Ｆに集中し、側面１０Ｃ〜１０Ｆの部分から強い電界が発生する。このように両電極２０，３０の縁を側面１０Ｃ〜１０Ｆに配置することで、人体等の比較的大きい導電性物質がアンテナ１の下面１０Ｂ側の近傍に存在しても、リターンロスの増加を大幅に低減することができ、右旋円偏波率を高めることもできる。
【００６５】
したがって、本実施形態によれば、周波数帯域幅が広く、人体等の導電性物質が近くに存在しても右旋円偏波を効率良く送信または受信することが可能なアンテナ１を提供することができる。
【００６６】
また、本実施形態によれば、スリット４０が側面１０Ｃ〜１０Ｆのうち上面１０Ａ側の端と下面１０Ｂ側の端の両方に接しているので、平面状に展開した上部電極２０のｘ軸方向の長さとｙ軸方向の長さを、［１］どちらもより多くの異なる値にすることができることに加え、［２］どちらもより大きな値にすることができる。したがって、［１］によれば、より広い周波数帯域幅を確保することができる。また、［２］によれば、上部電極２０においてｘ軸方向に流れる電流ＩＡが共振する周波数と、ｙ軸方向に流れる電流ＩＡが共振する周波数をどちらも下げることができ、アンテナ１の共振周波数ｆ０を下げることが可能になるから、アンテナ１を小型化することができる。
【００６７】
また、本実施形態によれば、対向する２つの側面（側面１０Ｃと側面１０Ｅや、側面１０Ｄと側面１０Ｆ）を平面視したとき、一方の側面においてスリット４０に沿って延在する上部電極２０の縁の部分に流れる電流ＩＡの向きと、他方の側面においてスリット４０に沿って延在する下部電極３０の縁の部分に流れる電流ＩＢの向きとを交差させているので、人体等の導電性物質がアンテナ１の下面１０Ｂ側の近傍に存在しても、右旋円偏波率を高めることや、右旋円偏波についてより広い指向性を確保することができる。
【００６８】
また、本実施形態によれば、スリット４０の幅、すなわち側面１０Ｃ〜１０Ｆにおける上部電極２０と下部電極３０との離間間隔を、両電極２０，３０が電気的に結合可能な距離以下にしているので、アンテナ１を小型化することができる。また、本実施形態によれば、誘電体材料を用いて基体１０を形成しているので、基体１０による波長短縮効果によりアンテナ１を小型化することができる。
【００６９】
＜Ｂ．第２実施形態＞
次に第２実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態と共通する要素には同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【００７０】
図２２は、第２実施形態に係るアンテナ２の構造を示す斜視図である。また、図２３はアンテナ２の展開図である。アンテナ２は、直方体状の外形を有する基体１０と、基体１０の表面に設けられた上部電極２２および下部電極３２とを備える。また、基体１０の側面１０Ｃ〜１０Ｆには、上部電極２２と下部電極３２のどちらも設けられていない帯状のスリット４２が存在する。本実施形態に係るアンテナ２が第１実施形態に係るアンテナ１と相違するのは、特に、スリット４２の屈曲点の数と、スリット４２の幅と、両電極２２，３２の形状と、給電点２６，３６の位置（スルーホール５１および開口部ＯＰ２の直径や位置）である。
【００７１】
図２２および図２３から明らかとなるように、本実施形態に係るアンテナ２においても、基体１０の表面のうち、［１］上面１０Ａには上部電極２２が形成され、［２］下面１０Ｂには下部電極３２が形成され、［３］側面１０Ｃ〜１０Ｆには、スリット４２を挟んで上面１０Ａ側には上部電極２２が、下面１０Ｂ側には下部電極３２が形成されている。したがって、上部電極２２は、上面１０Ａのみにとどまらず側面１０Ｃ〜１０Ｆにまで延在している。同様に、下部電極３２も、下面１０Ｂのみにとどまらず側面１０Ｃ〜１０Ｆにまで延在している。また、スリット４２は、基体１０の側面１０Ｃ〜１０Ｆの全周囲にわたって延在しており、アンテナ２を立体視した場合、環状の形状を有している。このように基体１０の側面１０Ｃ〜１０Ｆの全周囲にわたってスリット４２を設けることで、上部電極２２の縁と下部電極３２の縁を側面１０Ｃ〜１０Ｆに配置することができる。
【００７２】
なお、第１実施形態でも述べたが、両電極２２，３２の縁を側面１０Ｃ〜１０Ｆに配置することで、アンテナ２の下面１０Ｂ側の近傍に人体等の比較的大きな導電性物質が存在しても、リターンロスの増加を低減することができ、また、右旋円偏波率を高めることができる。
【００７３】
また、スルーホール５１が設けられた部分のアンテナ２の断面構造は図７と同様であり、上部電極２２および下部電極３２には、図８に示した同軸ケーブル６０を用いて基体１０の下面１０Ｂ側から給電が行われる。したがって、上部電極２２の給電点２６には同軸ケーブル６０の内部導体６２が接続され、下部電極３２の給電点３６には同軸ケーブル６０の外部導体６６が接続される。また、給電点２６の電流ＩＡの波形と、給電点３６の電流ＩＢの波形は、図９と同様である。
【００７４】
図２４は、Ｙ軸方向から見たときのアンテナ２の平面図である。また、図２５は、Ｘ軸方向から見たときのアンテナ２の平面図である。なお、図２４および図２５は、いずれも上面１０Ａと下面１０Ｂの中心同士を結ぶ線分を２等分する垂線の延びる方向からアンテナ２を平面視したときの図になる。また、基体１０を四角柱と捉えた場合、図２４において、側面１０Ｃは四角柱の側面のうち視点側の表面に該当し、側面１０Ｅは四角柱の側面のうち視点側とは反対側の表面に該当する。同様に図２５において、側面１０Ｆは四角柱の側面のうち視点側の表面に該当し、側面１０Ｄは四角柱の側面のうち視点側とは反対側の表面に該当する。また、図２４および図２５において矢印で示す電流ＩＡ，ＩＢの向きは、図９の波形図において位相が０°の場合である。図９の波形図において位相が１８０°の場合は、電流ＩＡ，ＩＢの向きが図示した方向とは逆になる。また、図２４および図２５においても局所的な電流ＩＡ，ＩＢの向きは、図中矢印で示す方向とは異なる場合がある。
【００７５】
図２４に示すようにＹ軸方向からアンテナ２を平面視したとき、互いに向かい合う側面１０Ｃと側面１０Ｅにおいて、側面１０Ｃに延在するスリット４２と、側面１０Ｅに延在するスリット４２は交差している。また、第１実施形態の場合と同様に、側面１０Ｃにおいてスリット４２に沿って延在する上部電極２２の縁の部分に流れる電流ＩＡの向きと、側面１０Ｅにおいてスリット４２に沿って延在する下部電極３２の縁の部分に流れる電流ＩＢの向きは、交差している。また、第１実施形態とは異なる点として、側面１０Ｃにおいてスリット４２に沿って延在する上部電極２２の縁と、側面１０Ｅにおいてスリット４２に沿って延在する下部電極３２の縁は、一部で交差している。
【００７６】
同様に、図２５に示すようにＸ軸方向からアンテナ２を平面視した場合も、互いに向かい合う側面１０Ｆと側面１０Ｄにおいて、側面１０Ｆに延在するスリット４２と、側面１０Ｄに延在するスリット４２は交差している。また、第１実施形態の場合と同様に、側面１０Ｆにおいてスリット４２に沿って延在する上部電極２２の縁の部分に流れる電流ＩＡの向きと、側面１０Ｄにおいてスリット４２に沿って延在する下部電極３２の縁の部分に流れる電流ＩＢの向きは、交差している。また、第１実施形態とは異なる点として、側面１０Ｆにおいてスリット４２に沿って延在する上部電極２２の縁と、側面１０Ｄにおいてスリット４２に沿って延在する下部電極３２の縁は、一部で交差している。
【００７７】
このように本実施形態に係るアンテナ２は、互いに向かい合う側面同士を平面視したとき、一方の側面においてスリット４２に沿って延在する上部電極２２の縁と、他方の側面においてスリット４２に沿って延在する下部電極３２の縁とが交差している。発明者が鋭意検討した結果、このように両電極２２，３２の縁を交差させると、交差させない場合や、第１実施形態で述べたように電流ＩＡ，ＩＢの向きだけを交差させている場合に比べ、アンテナ２の下面１０Ｂ側の近傍に人体等の導電性物質が存在しても、右旋円偏波率を高められることや、右旋円偏波についてより広い指向性を確保できることがわかった。また、両電極２２，３２の縁が交差する角度を９０°に近づけると、右旋円偏波率をより高められることや、右旋円偏波についてより広い指向性を確保できることがわかった。したがって、両電極２２，３２の縁が直交するように側面１０Ｃ〜１０Ｆにスリット４２を設けることが望ましい。
【００７８】
図２６は、上面１０Ａにおける電流ＩＡの向きの変化と、下面１０Ｂにおける電流ＩＢの向きの変化とを示す図である。なお、図９の波形図において位相が０°の場合が図２６（Ａ）、位相が９０°の場合が図２６（Ｂ）、位相が１８０°の場合が図２６（Ｃ）、位相が２７０°の場合が図２６（Ｄ）である。図２６から明らかとなるように、本実施形態に係るアンテナ２においても、位相が０°→９０°→１８０°→２７０°→３６０°（０°）と進むにつれ、上面１０Ａにおける電流ＩＡの向きと、下面１０Ｂにおける電流ＩＢの向きは、どちらも反時計回りに回転する。したがって、例えばアンテナ２がＺ軸方向に放射する電界の偏波面の旋回方向は、基体１０の重心を視点として電波の進行方向（Ｚ軸方向）を見たとき、時間の経過と共に時計回り（右回り）に回転することになる。よって、本実施形態に係るアンテナ２も右旋円偏波用のアンテナになる。なお、図２６（Ａ）〜図２６（Ｄ）においても局所的な電流ＩＡ，ＩＢの向きは、図中矢印で示す方向とは異なる場合がある。
【００７９】
図２７は、上部電極２２の展開図である。本実施形態においても、給電点２６に給電する電流ＩＡの周波数（共振周波数ｆ０）から３ｄＢだけ低下する周波数をｆ１とｆ２としたとき、上部電極２２では、例えば、ｘ軸方向に流れる電流ＩＡは基本的に周波数ｆ１で共振するようにし、ｙ軸方向に流れる電流ＩＡは基本的に周波数ｆ２で共振するようにしている。これによりｘ軸方向に流れる電流ＩＡは、ｙ軸方向に流れる電流ＩＡより位相が９０°だけ遅れることになる。したがって、同図において図中手前側の方向をｚ軸方向としたとき、ｚ軸方向に放射される電波の電界は、ｘ軸方向からｙ軸方向に回転することになるので、右旋円偏波になる。
【００８０】
また、同図から明らかとなるように、本実施形態においても、平面状に展開した上部電極２２の外形は、上面１０Ａの形状（正方形）ではなく、より複雑な形状になる。したがって、上部電極２２のｘ軸方向の長さとｙ軸方向の長さは、どちらも１つの値に固定されず多数の値をとるから、アンテナ２の周波数帯域幅を広げることができる。また、同図に示す上部電極２２は、図１４に示した円偏波方形パッチアンテナの放射電極に比べ、側面１０Ｃ〜１０Ｆにまで電極２２が延在している分だけ、ｘ軸方向の長さとｙ軸方向の長さをどちらもより大きな値にすることができるから、アンテナ２の共振周波数ｆ０の値を下げることが可能になり、アンテナ２を小型化することができる。
【００８１】
図２８（Ａ）〜図２８（Ｃ）は、いずれも側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図である。図２８（Ａ）に示すように、帯状のスリット４２は、側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図において８つの屈曲点ＣＰ４１〜ＣＰ４８を有する。なお、第１実施形態でも説明したように、側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図においてスリット４２の屈曲点の数が少ない方が、より広い周波数帯域幅を確保することができる。したがって、本実施形態に係るアンテナ２は、第１実施形態に係るアンテナ１と比較した場合、周波数帯域幅が狭い。また、図２８（Ａ）に示すように、スリット４２は、側面１０Ｃ〜１０Ｆのうち上面１０Ａ側の端と下面１０Ｂ側の端の両方に接しているから、例えばスリット４２がどちらの端にも接していない場合に比べ、より広い周波数帯域幅を確保できると共にアンテナ２をより小型化することができる。
【００８２】
なお、図２８（Ａ）に示すように側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図においてスリット４２が８つの屈曲点ＣＰ４１〜ＣＰ４８を有するということは、着眼点を変えると、図２８（Ｂ）に示すように側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図においてスリット４２に沿って延在する上部電極２２の縁が８つの屈曲点ＣＰ５１〜ＣＰ５８を有し、かつ、図２８（Ｃ）に示すように側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図においてスリット４２に沿って延在する下部電極３２の縁が８つの屈曲点ＣＰ６１〜ＣＰ６８を有することになる。このようにスリット４２ではなく両電極２２，３２の縁に着目した場合も、例えば、屈曲点の数を２つにすることで、より広い周波数帯域幅を確保することが可能になる。
【００８３】
図２９（Ａ）は側面１０Ｃの寸法図である。また、図２９（Ｂ）は側面１０Ｄの寸法図である。なお、図示を省略しているが、側面１０Ｅの寸法図は図２９（Ａ）と同じになり、側面１０Ｆの寸法図は図２９（Ｂ）と同じになる。また、上面１０Ａおよび下面１０Ｂは、９．０ｍｍ（Ｘ軸方向）×９．０ｍｍ（Ｙ軸方向）の正方形であり、基体１０は、９．０ｍｍ（Ｘ軸方向）×９．０ｍｍ（Ｙ軸方向）×４．４ｍｍ（Ｚ軸方向）の直方体である。
【００８４】
図２９から明らかとなるように、スリット４２の幅は、１．８２ｍｍの部分と１．８４ｍｍの部分があり、場所によって若干異なると共に第１実施形態の場合に比べ、２倍近く広い。また、スリット４２の幅、すなわち側面１０Ｃ〜１０Ｆにおける上部電極２２と下部電極３２との離間間隔は、両電極２２，３２が電気的に結合可能な距離以下に定められている。また、基体１０の主材料はＢａＯ-ＴｉＯ２であり、基体１０の比誘電率は１１０で、誘電正接は２×１０−４である。両電極２２，３２の材料は銅であり、その厚さは１０μｍである。また、スルーホール５１の直径は０．５０ｍｍである。
【００８５】
以上の寸法と材料で構成されたアンテナ２について、電磁界シミュレータによって得られた特性を表２に示す。なお、表２には、対比例として、第１実施形態に係るアンテナ１の特性と、円偏波方形パッチアンテナの特性も併せて記載している。なお、人体ファントムＨＢＰに対するアンテナ２の設置位置は図１９と同様である。
【表２】
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【００８６】
表２から明らかとなるように、本実施形態に係るアンテナ２は、人体ファントムＨＢＰの有無に係らず共振周波数におけるリターンロスがおおよそ−２０ｄＢ以下（−２２．７ｄＢ、−１９．４ｄＢ）となっており、リターンロスの値として十分な値を得ることができている。特に、人体ファントムＨＢＰがある場合のリターンロスは、円偏波方形パッチアンテナの場合が−５．０ｄＢであるのに対し、本実施形態に係るアンテナ２の場合は−１９．４ｄＢである。したがって、本実施形態に係るアンテナ２は、円偏波方形パッチアンテナに比べ、人体ファントムＨＢＰがある場合のリターンロスを大幅に改善することができる。
【００８７】
また、リターンロスが−１０ｄＢ以下になる周波数帯域幅は、円偏波方形パッチアンテナの場合が３．１ＭＨｚ（人体ファントムＨＢＰなし）であるのに対し、本実施形態に係るアンテナ２の場合は、７．３ＭＨｚ（人体ファントムＨＢＰなし）および１０．８ＭＨｚ（人体ファントムＨＢＰあり）である。したがって、本実施形態に係るアンテナ２は、円偏波方形パッチアンテナに比べ、リターンロスが−１０ｄＢ以下になる周波数帯域幅を２倍以上広くすることができる。
【００８８】
また、人体ファントムＨＢＰがある場合の右旋円偏波率は、円偏波方形パッチアンテナの場合が５５％であるのに対し、本実施形態に係るアンテナ２の場合は８９％であるから、本実施形態に係るアンテナ２の方が、人体ファントムＨＢＰがある場合の右旋円偏波率が３４％も高い。これに加え、本実施形態に係るアンテナ２は、前述したようにリターンロスも大幅に改善されていることから、人体等の比較的大きい導電性物質がアンテナ２の下面１０Ｂ側の近傍に存在しても、右旋円偏波を効率良く送信または受信することができる。
【００８９】
また、人体ファントムＨＢＰがある場合の右旋円偏波率は、第１実施形態に係るアンテナ１の場合が８２％であるのに対し、本実施形態に係るアンテナ２の場合は８９％である。つまり、本実施形態に係るアンテナ２の方が７％も高い。これは前述したように、本実施形態に係るアンテナ２の方が、対向する２つの側面（側面１０Ｃと側面１０Ｅや、側面１０Ｄと側面１０Ｆ）を平面視したとき、［１］電流ＩＡ，ＩＢの向きの交差する角度が９０°に近いことに加え、［２］電流ＩＡ，ＩＢの向きだけでなく両電極２２，３２の縁も交差させているためである。
【００９０】
また、表２から明らかとなるように、アンテナ１，２は同じ外形サイズを有するが、アンテナ１の方が、人体ファントムＨＢＰの有無に係らず共振周波数の値が２０ＭＨｚ以上小さい。これは、アンテナ１の方が、スリット４０の幅が狭いことに加え、スリット４０の屈曲点の数も少ないため、平面状に展開した上部電極２０のｘ軸方向の長さとｙ軸方向の長さを、どちらもより大きな値にすることができるためである。したがって、共振周波数を同じ値にするのであれば、第１実施形態に係るアンテナ１の方が外形サイズを小さくすることができる。
【００９１】
図３０および図３１は、アンテナ２の指向特性（右旋円偏波／人体ファントムＨＢＰがある場合）を示す図であり、いずれも図１９に示したアンテナ１と同様に、アンテナ２の下面１０Ｂ側に人体ファントムＨＢＰを設置した場合のものである。図３０および図３１から明らかとなるように、本実施形態に係るアンテナ２においても、Ｚ軸方向とは反対側の空間、すなわち人体ファントムＨＢＰを設置した下面１０Ｂ側の空間では、人体ファントムＨＢＰを設置したことにより、右旋円偏波の指向性が低く抑えられている。これに対し、Ｚ軸方向の空間、すなわち人体ファントムＨＢＰを設置した側とは反対となる上面１０Ａ側の空間では、おおむね全方向にわたって右旋円偏波を送信または受信することが可能であり、右旋円偏波に関して広い指向性を有している。
【００９２】
以上説明したように本実施形態に係るアンテナ２は、側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図においてスリット４２の屈曲点の数を８つにした点や、スリット４２の幅を広くした点以外は、第１実施形態に係るアンテナ１とおおむね同様の構成を有する。したがって、第１実施形態に係るアンテナ１と同様の効果を奏する。また、本実施形態に係るアンテナ２は、第１実施形態に係るアンテナ１に比べ、対向する２つの側面を平面視したとき、電流ＩＡ，ＩＢの向きの交差する角度が９０°に近く、また、電流ＩＡ，ＩＢの向きだけでなく両電極２２，３２の縁も交差させているため、右旋円偏波率をより高めることや、右旋円偏波についてより広い指向性を確保することができる。また、第１実施形態に比べ、スリット４２の幅が２倍近く広く、その分だけ両電極２２，３２の面積が小さいので消費電力を低減することもできる。
【００９３】
＜Ｃ．応用例＞
アンテナ１，２を用いて所望の周波数の円偏波を送信または受信するためには、アンテナ１，２の寸法調整を行う必要がある。寸法調整を行う場合、目的の周波数に応じてアンテナ１，２の各部の寸法を定数倍すればよい。例えば、第１実施形態に係るアンテナ１（表１／共振周波数：１５２３ＭＨｚ−人体ファントムありの場合）をＧＰＳのＬ１信号を受信するＧＰＳアンテナとして使用する場合、Ｌ１信号の送信周波数は１５７５．４２ＭＨｚであるので、理論的にはアンテナ１の各部の寸法を１５２３／１５７５．４２倍してやればよい。但し、上部電極２０や下部電極３０の厚さ、スルーホール５０の直径ｄ、開口部ＯＰの直径Ｄ等は、定数倍する必要はない。なお、種々の要因によって、実際には理論通りにはいかないため、理論値に対してさらなる寸法調整が必要である。
【００９４】
以上の寸法調整を行うことで、アンテナ１，２を、例えば、ＧＰＳ用の信号を受信するアンテナとしてモバイル機器やウェアラブル機器（例えば、ノート型パソコン、タブレット端末、スマートフォン、腕時計等）に搭載することができる。また、アンテナ１，２を、例えば、カーナビゲーション装置や衛星携帯電話機に搭載してもよいし、衛星通信に限らず、例えば、無線タグ用の電波（円偏波）を受信する読取装置等に搭載してもよい。また、アンテナの可逆定理から明らかとなるように、本発明に係るアンテナは、円偏波を受信するアンテナに限らず、円偏波を送信するアンテナであってもよい。このように本発明に係るアンテナは、円偏波を送信または受信する機能を有する各種の電子機器に搭載することが可能である。また、電子機器には、アンテナと給電線と通信回路（送信回路または受信回路）とを備えた円偏波用の通信モジュールも含まれる。
【００９５】
＜Ｄ．変形例＞
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下の変形が可能である。また、以下に示す２以上の変形を適宜組み合わせることもできる。
【００９６】
［変形例１］
第１実施形態では、側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図において、スリット４０の屈曲点の数や両電極２０，３０の縁の屈曲点の数が２つの場合を、また、第２実施形態ではそれらの屈曲点の数が８つの場合を例示したが、屈曲点の数は２以上であればよい。
【００９７】
［変形例２］
図３２は、変形例２に係るアンテナ３の構造を示す斜視図である。また、図３３は、アンテナ３の側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図である。本変形例に係るアンテナ３は、図３３に示すように、スリット４３を挟んで向かい合う上部電極２３の縁と下部電極３３の縁のうち、上部電極２３の縁のみが２つの屈曲点ＣＰ７１，ＣＰ７２を有している。このようにどちらか一方の電極の縁のみが、側面の展開図において２以上の屈曲点を有する構成であってもよい。また、図３２や図３３からも明らかとなるように、スリット４３の幅は一定でなくてもよく、場所によって異なってもよい。また、スリットは曲線状であってもよい。
【００９８】
［変形例３］
図３４は、変形例３に係るアンテナ４の構造を示す斜視図である。また、図３５は、アンテナ４の側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図である。本変形例に係るアンテナ４は、図３５に示すように、側面１０Ｃ〜１０Ｆの展開図においてスリット４４が４つの屈曲点ＣＰ８１〜ＣＰ８４を有している。例えば、アンテナ４をＹ軸方向から平面視した場合、側面１０Ｃに延在するスリット４４と、側面１０Ｅに延在するスリット４４は、完全に重なるから交差していない。また、アンテナ４をＸ軸方向から平面視した場合も、側面１０Ｆに延在するスリット４４と、側面１０Ｄに延在するスリット４４は、平行であるから交差していない。したがって、例えば、側面１０Ｃにおいてスリット４４に沿って延在する上部電極２４の縁の部分に流れる電流ＩＡの向きと、側面１０Ｅにおいてスリット４４に沿って延在する下部電極３４の縁の部分に流れる電流ＩＢの向きは、平行になるから交差しない。また、側面１０Ｃにおいてスリット４４に沿って延在する上部電極２４の縁と、側面１０Ｅにおいてスリット４４に沿って延在する下部電極３４の縁も、交差しない。側面１０Ｆと側面１０Ｄについても同様のことが言える。このように対向する２つの側面を平面視したとき、電流ＩＡ，ＩＢの向きや両電極２４，３４の縁が交差していなくてもよい。
【００９９】
［変形例４］
図３６に示すように、スルーホールを設けないようにし、その代わりに金属等の導体で形成された円形状の補助電極１１０を設ける構成としてもよい。補助電極１１０は、基体１０’の下面１０Ｂにおいて、下部電極３０の開口部ＯＰの内側に、開口部ＯＰと同心円になるように設けられる。例えば、補助電極１１０の材料は銅であり、その厚さは１０μｍである。補助電極１１０には、同軸ケーブル６０の内部導体６２が接続される。ハンダ付けを考慮すると、補助電極１１０の直径Ｓは、同軸ケーブル６０の内部導体６２の直径より大きいことが好ましい。また、補助電極１１０は、開口部ＯＰの内側に設けられるから、その直径Ｓは開口部ＯＰの直径Ｄより小さい。以上の構成であっても、上部電極２０（給電点２５）に対し、同軸ケーブル６０の内部導体６２、補助電極１１０および基体１０’を介して給電を行うことができる。同図に示す構成の場合、基体１０’にスルーホールを形成する必要がないので、その分だけアンテナ１’の製造工程を簡素化することができ、製造コストを低減できる。但し、第１実施形態で説明したように、スルーホール５０を設けた方が上部電極２０における給電点２５の位置を正確に定めることができる。
【０１００】
［変形例５］
上述した各実施形態において、スリットの幅は、必ずしも両電極が電気的に結合可能な距離以下でなくてもよい。また、変形例３に係るアンテナ３の場合、スリット４３の最小の幅（図３３における屈曲点ＣＰ７１の部分）を、両電極２３，３３が電気的に結合可能な距離以下とすればよい。
【０１０１】
［変形例６］
上述した各実施形態において、給電方式は一点給電に限らず二点給電であってもよい。また、給電線は同軸ケーブル６０に限らない。
【０１０２】
［変形例７］
本発明に係るアンテナは、右旋円偏波用のアンテナに限らない。例えば、スリットを給電点に対して反転配置したり、給電点の位置を調整することで、左旋円偏波用のアンテナにすることが可能である。
【０１０３】
［変形例８］
基体１０の材料は、ＢａＯ-ＴｉＯ２の他に、例えば、ＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）等のペロブスカイト型化合物や、ＰｂＴｉＯ３（チタン酸鉛）等の誘電体であってもよい。また、基体１０の材料は、例えばフェライトやパーマロイ等の磁性体であってもよい。なお、磁性体材料を用いて基体１０を形成した場合は、基体１０が高い透磁率を有することになるので、この透磁率により波長短縮効果が得られる。また、磁性粒子を樹脂（誘電体）に混ぜ込んだ磁性誘電体材料を用いて基体１０を形成してもよい。この場合、誘電体だけを用いた場合より高い波長短縮効果が得られる。このように基体１０は、波長短縮効果を得ることが可能な材料を用いて形成されていることが望ましい。但し、基体１０は、必ずしも波長短縮効果を得ることが可能な材料で形成されていなくてもよい。この場合、基体１０による波長短縮効果を得ることができないので、アンテナのサイズは大きくなるが、円偏波を送信または受信することは可能である。
【０１０４】
［変形例９］
基体１０において、上面１０Ａと下面１０Ｂは、互いに向かい合っていればよく、必ずしも平行である必要はない。また、上面１０Ａと下面１０Ｂが合同である必要もない。これらは、側面１０Ｃと側面１０Ｅ、側面１０Ｄと側面１０Ｆについても同様である。また、上述した各実施形態では、ＧＰＳ用の信号を人工衛星から受信する場合を想定し、Ｚ軸方向を上側、その反対方向を下側としたが、例えば、無線タグ用の電波（円偏波）を受信する読取装置を想定した場合、Ｚ軸方向を下側や横側にしてもよい。
【０１０５】
［変形例１０］
基体の形状は直方体（四角柱）に限らない。例えば、基体は、三角柱，五角柱，六角柱等の多角柱であってもよいし、円柱であってもよい。図３７は、変形例１０に係るアンテナ５の構造を示す斜視図である。また、図３８は、アンテナ５の側面１００Ｃの展開図である。本変形例に係るアンテナ５は、円柱状の外形を有する基体１００と、基体１００の表面に設けられた上部電極２００および下部電極３００とを備える。また、基体１００の側面１００Ｃには、上部電極２００と下部電極３００のどちらも設けられていない帯状のスリット４００が存在する。基体１００の表面のうち、［１］上面１００Ａには上部電極２００が形成され、［２］下面１００Ｂには下部電極３００が形成され、［３］側面１００Ｃには、スリット４００を挟んで上面１００Ａ側には上部電極２００が、下面１００Ｂ側には下部電極３００が形成されている。また、本変形例に係るアンテナ５は、図３８に示すように、側面１００Ｃの展開図においてスリット４００が２つの屈曲点ＣＰ９１，ＣＰ９２を有している。
【０１０６】
このように基体１００の形状が円柱であっても円偏波を送信または受信することが可能である。なお、基体１００の形状が円柱の場合、側面１００Ｃは、複数の平面でなく１つの曲面で構成される。このように基体は、２つの底面と、１つ以上の面で構成される側面とを有する柱状の形状であればよい。また、基体の形状が柱状であるということは、基体は、向かい合う一対の面（例えば上面１００Ａおよび下面１００Ｂ）と、この一対の面に連なる側面（例えば側面１００Ｃ）とを有していることになる。また、基体は、底面と側面とが直交している直柱体であることが望ましいが斜柱体であってもよい。
【０１０７】
また、側面１００Ｃの展開図においてスリット４００の屈曲点の数（または両電極２００，３００の縁の屈曲点の数）は２以上であればよく、屈曲点を多数設ける場合は、上面１００Ａと下面１００Ｂの中心同士を結ぶ線分を２等分する垂線の延びる方向からアンテナ５を平面視したとき、図３９に示すように、側面１００Ｃのうち、視点側の表面に延在するスリット４０１と、視点とは反対側の表面に延在するスリット４０１’とを直交させることが望ましい。この場合、側面１００Ｃのうち、視点側の表面に設けられ、スリット４０１に沿って延在する上部電極２００の縁と、視点とは反対側の表面に設けられ、スリット４０１’に沿って延在する下部電極３００の縁とが直交することになるから、両電極２００，３００の縁の部分に流れる電流の向きも直交する。
【符号の説明】
【０１０８】
１〜５，１’…アンテナ、１０，１０’，１００…基体、１０Ａ，１００Ａ…上面、１０Ｂ，１００Ｂ…下面、１０Ｃ〜１０Ｆ，１００Ｃ…側面、２０〜２４，２００…上部電極（第１電極）、２５，２６…給電点、３０〜３４，３００…下部電極（第２電極）、３５，３６…給電点、４０〜４４，４００，４０１，４０１’…スリット（間隙部）、５０，５１…スルーホール、６０…同軸ケーブル、６２…内部導体、６４…絶縁層、６６…外部導体、６８…外皮、１１０…補助電極、ＯＰ，ＯＰ２…開口部、Ｄ…開口部の直径、ｄ…スルーホールの直径、Ｓ…補助電極の直径、ＩＡ，ＩＢ…電流、ＣＰ１〜ＣＰ９２…屈曲点、Ｌ１，Ｌ２…距離、ＨＢＰ…人体ファントム。
【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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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図２０】
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【図３０】
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