(57)【要約】【課題】電極間にアンテナ以外の部品を配置することが可能な小型の直線偏波アンテナや円偏波アンテナ、およびこれらのアンテナを用いた電子機器を提供する。【解決手段】直線偏波アンテナ１は、第１電極１０と、第１電極１０のうち互いに異なる部分と向かい合う２つの第２電極２０Ａ，２０Ｂと、少なくとも導体を用いて構成され、２つの第２電極２０Ａ，２０Ｂを接続する導通線路３０とを備える。２つの第２電極２０Ａ，２０Ｂ用の給電点５０は導通線路３０上に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
前記第１電極のうち互いに異なる部分と向かい合う２つの第２電極と、
少なくとも導体を用いて構成され、前記２つの第２電極を接続する導通線路とを備え、
前記２つの第２電極用の給電点が前記導通線路に設けられている、
ことを特徴とする直線偏波アンテナ。
【請求項２】
集中定数素子として機能するコイルを２つ備え、
前記導通線路には、前記給電点を挟んで２つの前記コイルが接続されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の直線偏波アンテナ。
【請求項３】
コイルとコンデンサとを含んだ集中定数回路を２つ備え、
前記導通線路には、前記給電点を挟んで２つの前記集中定数回路が接続されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の直線偏波アンテナ。
【請求項４】
前記２つの第２電極の各々は前記第１電極側に折れ曲がった側面部を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の直線偏波アンテナ。
【請求項５】
２つの第１電極と、
前記２つの第１電極の各々と向かい合う２つの第２電極と、
少なくとも導体を用いて構成され、前記２つの第１電極を接続する第１の導通線路と、
少なくとも導体を用いて構成され、前記２つの第２電極を接続する第２の導通線路とを備え、
前記２つの第１電極用の給電点が前記第１の導通線路に設けられ、前記２つの第２電極用の給電点が前記第２の導通線路に設けられている、
ことを特徴とする直線偏波アンテナ。
【請求項６】
第１電極と、
前記第１電極と向かい合う開環状の第２電極と、
少なくとも導体を用いて構成され、前記第２電極のうち互いに向かい合う２箇所を接続する導通線路とを備え、
前記第２電極用の給電点が前記導通線路に設けられている、
ことを特徴とする直線偏波アンテナ。
【請求項７】
第１電極と、
前記第１電極のうち各々異なる部分と向かい合う４つの第２電極と、
少なくとも導体を用いて構成された第１および第２の導通線路とを備え、
前記４つの第２電極のうち、２つの第２電極は第１の方向に配列され、残りの２つの第２電極は第２の方向に配列され、前記第１の方向に配列された第２電極同士を結ぶ線分と、前記第２の方向に配列された第２電極同士を結ぶ線分とが交差し、
前記第１および第２の導通線路は、両端間のインダクタンスが異なり、一方の導通線路が前記第１の方向に配列された第２電極同士を接続し、他方の導通線路が前記第２の方向に配列された第２電極同士を接続し、
前記第１および第２の導通線路が交わる部分に前記４つの第２電極用の給電点が設けられている、
ことを特徴とする円偏波アンテナ。
【請求項８】
集中定数素子として機能するコイルを４つ備え、
前記第１および第２の導通線路の各々には、前記給電点を挟んで２つの前記コイルが接続されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の円偏波アンテナ。
【請求項９】
コイルとコンデンサとを含んだ集中定数回路を４つ備え、
前記第１および第２の導通線路の各々には、前記給電点を挟んで２つの前記集中定数回路が接続されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の円偏波アンテナ。
【請求項１０】
前記４つの第２電極の各々は前記第１電極側に折れ曲がった側面部を有する、
ことを特徴とする請求項７乃至９のうちいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。
【請求項１１】
互いに向かい合う第１電極および第２電極を４組備えると共に、少なくとも導体を用いて構成された第１乃至第４の導通線路を備え、
前記４組の第１電極および第２電極のうち、２組の第１電極および第２電極は第１の方向に配列され、残りの２組の第１電極および第２電極は第２の方向に配列され、前記第１の方向に配列された第１電極同士または第２電極同士を結ぶ線分と、前記第２の方向に配列された第１電極同士または第２電極同士を結ぶ線分とが交差し、
前記第１の導通線路は前記第１の方向に配列された第１電極同士を接続し、前記第２の導通線路は前記第２の方向に配列された第１電極同士を接続し、前記第３の導通線路は前記第１の方向に配列された第２電極同士を接続し、前記第４の導通線路は前記第２の方向に配列された第２電極同士を接続し、
前記第１および第３の導通線路と、前記第２および第４の導通線路とは、両端間のインダクタンスが異なり、
前記第１および第２の導通線路が交わる部分に前記４つの第１電極用の給電点が設けられ、前記第３および第４の導通線路の交わる部分に前記４つの第２電極用の給電点が設けられている、
ことを特徴とする円偏波アンテナ。
【請求項１２】
請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の直線偏波アンテナを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
請求項７乃至１１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、直線偏波や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、特許文献１には、誘電体基板と、誘電体基板を挟んで対向するアンテナ放射電極および接地電極とを備えた直線偏波用のパッチアンテナが記載されている。また、特許文献２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２００２−３１４３２５号公報
【特許文献２】特開２０１３−０４２２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２に記載されたパッチアンテナでは、誘電体板があるため両電極間に他の部品を配置することができない。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、電極間にアンテナ以外の部品を配置することが可能な小型の直線偏波アンテナや円偏波アンテナ、およびこれらのアンテナ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】
【０００５】
以上の課題を解決するため、本発明の第１の態様に係る直線偏波アンテナは、第１電極と、前記第１電極のうち互いに異なる部分と向かい合う２つの第２電極と、少なくとも導体を用いて構成され、前記２つの第２電極を接続する導通線路とを備え、前記２つの第２電極用の給電点が前記導通線路に設けられている、ことを特徴とする。
【０００６】
以上の構成によれば、導通線路は、少なくとも導体を用いて構成された線路であるから必ず波長短縮率を有する。また、２つの第２電極と両者を接続する導通線路は、第２電極用の１つのアンテナエレメントとして機能する。したがって、導通線路の波長短縮率により、送信または受信する電波の波長を第２電極用のアンテナエレメント上（導通線路上）で短縮す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。また、以上の構成によれば、誘電体板をなくすことが可能になるから、第１電極と２つの第２電極との間に他の部品を配置することができる。よって、本発明の第１の態様によれば、電極間にアンテナ以外の部品を配置することが可能な小型の直線偏波アンテナを提供することができる。
【０００７】
なお、本発明において、導通線路は少なくとも導体を用いて構成された線路であればよいから、導通線路には、例えば、銅線、同軸ケーブル、ストリップ線路、マイクロストリップ線路等が含まれる。また、導通線路は、異なる種類または同じ種類の導通線路を複数接続して構成されていてもよい。これらは、後述する本発明の第２の態様における第１の導通線路や第２の導通線路、本発明の第３の態様における導通線路、本発明の第４の態様における第１および第２の導通線路、本発明の第５の態様における第１乃至第４の導通線路についても同様である。また、本発明において、例えば、第１電極を接地電極（またはグランド電極）、第２電極を放射電極としてもよいし、第１電極を放射電極、第２電極を接地電極（またはグランド電極）としてもよい。これは後述する本発明の第２乃至第５の態様についても同様である。
【０００８】
また、本発明の第１の態様に係る直線偏波アンテナは、集中定数素子として機能するコイルを２つ備え、前記導通線路には、前記給電点を挟んで２つの前記コイルが接続されている構成であってもよい。
このようにコイルを接続することで、導通線路の両端間のインダクタンス値を大きくすることができるから、第２電極用のアンテナエレメント上（導通線路上）で波長をより短く短縮することが可能になる。したがって、アンテナの更なる小型化が図れる。また、導通線路の両端間のインダクタンス値を大きくすることで、アンテナの共振周波数をより小さい値に設定することもできる。
【０００９】
また、本発明の第１の態様に係る直線偏波アンテナは、コイルとコンデンサとを含んだ集中定数回路を２つ備え、前記導通線路には、前記給電点を挟んで２つの前記集中定数回路が接続されている構成であってもよい。
集中定数回路に含まれるコイルについては、前述したように、アンテナの更なる小型化が図れるという効果と、アンテナの共振周波数をより小さい値に設定することができるという効果を奏する。また、集中定数回路に含まれるコンデンサについては、インピーダンスマッチングをより正確にとることができるという効果と、指向性の向きを調整することができるという効果を奏する。
【００１０】
また、本発明の第１の態様に係る直線偏波アンテナにおいて、前記２つの第２電極の各々は前記第１電極側に折れ曲がった側面部を有する構成であってもよい。
前述したように本発明の第１の態様によれば、第１電極と２つの第２電極との間にアンテナ以外の部品を配置することが可能になる。しかしながら、第１電極と２つの第２電極との離間間隔を広げると、第１電極や２つの第２電極において一部の電流の向きが逆になる等、電流分布が乱れ、アンテナの送信効率や受信効率が低下してしまう。これに対し、２つの第２電極の各々に第１電極側に折れ曲がった側面部を設けると、第２電極の側面部の先端と第１電極との離間間隔を小さくすることができるから、この部分に電界が集中し、電流分布が乱れることを抑制することができる。したがって、２つの第２電極のうち側面部を除いた部分と第１電極との離間間隔が比較的大きい場合であっても、直線偏波を効率よく送信または受信することができるから、アンテナ以外の部品の実装スペースをより大きく確保することが可能になる。
【００１１】
また、本発明の第２の態様に係る直線偏波アンテナは、２つの第１電極と、前記２つの第１電極の各々と向かい合う２つの第２電極と、少なくとも導体を用いて構成され、前記２つの第１電極を接続する第１の導通線路と、少なくとも導体を用いて構成され、前記２つの第２電極を接続する第２の導通線路とを備え、前記２つの第１電極用の給電点が前記第１の導通線路に設けられ、前記２つの第２電極用の給電点が前記第２の導通線路に設けられている、ことを特徴とする。
以上の構成は、鏡像を利用していないものの本発明の第１の態様に係る直線偏波アンテナと等価であるから、本発明の第１の態様に係る直線偏波アンテナと同様の効果を奏する。
【００１２】
また、本発明の第２の態様に係る直線偏波アンテナにおいて、［１］集中定数素子として機能するコイルを４つ備え、前記第１の導通線路と前記第２の導通線路との各々には、前記給電点を挟んで２つの前記コイルが接続されていてもよいし、［２］コイルとコンデンサとを含んだ集中定数回路を４つ備え、前記第１の導通線路と前記第２の導通線路との各々には、前記給電点を挟んで２つの前記集中定数回路が接続されていてもよいし、［３］前記２つの第２電極の各々は、向かい合う前記第１電極側に折れ曲がった側面部を有する構成であってもよい。
【００１３】
また、本発明の第３の態様に係る直線偏波アンテナは、第１電極と、前記第１電極と向かい合う開環状の第２電極と、少なくとも導体を用いて構成され、前記第２電極のうち互いに向かい合う２箇所を接続する導通線路とを備え、前記第２電極用の給電点が前記導通線路に設けられている、ことを特徴とする。
このように開環状の１つの第２電極において互いに向かい合う２箇所を導通線路で接続する構成であっても、小型化の点でやや劣るものの本発明の第１の態様に係る直線偏波アンテナと同様の効果を奏する。なお、開環状とは、輪の一部が切れている形状を指すが、輪（環）の形状は、四角形等の多角形の他、円形や楕円であってもよい。
【００１４】
また、本発明の第３の態様に係る直線偏波アンテナにおいても、［１］集中定数素子として機能するコイルを２つ備え、前記導通線路には、前記給電点を挟んで２つの前記コイルが接続されていてもよいし、［２］コイルとコンデンサとを含んだ集中定数回路を２つ備え、前記導通線路には、前記給電点を挟んで２つの前記集中定数回路が接続されていてもよいし、［３］前記開環状の第２電極は前記第１電極側に折れ曲がった側面部を有する構成であってもよい。
【００１５】
また、本発明の第４の態様に係る円偏波アンテナは、第１電極と、前記第１電極のうち各々異なる部分と向かい合う４つの第２電極と、少なくとも導体を用いて構成された第１および第２の導通線路とを備え、前記４つの第２電極のうち、２つの第２電極は第１の方向に配列され、残りの２つの第２電極は第２の方向に配列され、前記第１の方向に配列された第２電極同士を結ぶ線分と、前記第２の方向に配列された第２電極同士を結ぶ線分とが交差し、前記第１および第２の導通線路は、両端間のインダクタンスが異なり、一方の導通線路が前記第１の方向に配列された第２電極同士を接続し、他方の導通線路が前記第２の方向に配列された第２電極同士を接続し、前記第１および第２の導通線路が交わる部分に前記４つの第２電極用の給電点が設けられている、ことを特徴とする。
【００１６】
以上の構成によれば、４つの第２電極とこれらを接続する２本の導通線路は、第２電極用の１つのアンテナエレメントとして機能する。したがって、給電点に給電する電流の大きさが共振周波数から３ｄＢだけ低下する周波数をｆ１とｆ２としたとき、第２電極用のアンテナエレメントにおいて、例えば、第１の方向における両端間に流れる電流が周波数ｆ１で共振し、第２の方向における両端間に流れる電流が周波数ｆ２で共振するように２本の導通線路のインダクタンス値を定めることで、円偏波を送信または受信することが可能になる。
また、以上の構成によれば、２本の導通線路の各々は、少なくとも導体を用いて構成された線路であるから必ず波長短縮率を有する。したがって、導通線路の波長短縮率により、送信または受信する電波の波長を第２電極用のアンテナエレメント上（導通線路上）で短縮することが可能になる。つまり、第２電極用のアンテナエレメントにおいて第１の方向の長さと第２の方向の長さをどちらも短縮することができるから、アンテナを小型化することができる。また、以上の構成によれば、誘電体板をなくすことが可能になるから、第１電極と４つの第２電極との間に他の部品を配置することができる。よって、本発明の第４の態様によれば、電極間にアンテナ以外の部品を配置することが可能な小型の円偏波アンテナを提供することができる。
【００１７】
なお、本発明において、線分が交差するとは、２つの線分が１点で交わる態様の他に、立体交差のように２つの線分自体が直接交わらないものの１点で重なる態様を含む。また、円偏波アンテナの送信性能や受信性能を高めるためには、第１の方向に配列された第２電極同士を結ぶ線分と、第２の方向に配列された第２電極同士を結ぶ線分とが直交していることが望ましい。これらは後述する本発明の第５の態様に係る円偏波アンテナについても同様である。
【００１８】
また、本発明の第４の態様に係る円偏波アンテナは、集中定数素子として機能するコイルを４つ備え、前記第１および第２の導通線路の各々には、前記給電点を挟んで２つの前記コイルが接続されている構成であってもよい。
以上の構成によれば、円偏波アンテナの場合も、アンテナの更なる小型化が図れることに加え、アンテナの共振周波数をより小さい値に設定することができる。
【００１９】
また、本発明の第４の態様に係る円偏波アンテナは、コイルとコンデンサとを含んだ集中定数回路を４つ備え、前記第１および第２の導通線路の各々には、前記給電点を挟んで２つの前記集中定数回路が接続されている構成であってもよい。
以上の構成によれば、円偏波アンテナの場合も、アンテナの更なる小型化や、アンテナの共振周波数をより小さい値に設定することが可能になることに加え、インピーダンスマッチングをより正確にとることや、指向性の向きを調整することができる。
【００２０】
また、本発明の第４の態様に係る円偏波アンテナにおいて、前記４つの第２電極の各々は前記第１電極側に折れ曲がった側面部を有する構成であってもよい。
以上の構成によれば、円偏波アンテナの場合も、アンテナ以外の部品の実装スペースをより大きく確保することが可能になる。
【００２１】
また、本発明の第５の態様に係る円偏波アンテナは、互いに向かい合う第１電極および第２電極を４組備えると共に、少なくとも導体を用いて構成された第１乃至第４の導通線路を備え、前記４組の第１電極および第２電極のうち、２組の第１電極および第２電極は第１の方向に配列され、残りの２組の第１電極および第２電極は第２の方向に配列され、前記第１の方向に配列された第１電極同士または第２電極同士を結ぶ線分と、前記第２の方向に配列された第１電極同士または第２電極同士を結ぶ線分とが交差し、前記第１の導通線路は前記第１の方向に配列された第１電極同士を接続し、前記第２の導通線路は前記第２の方向に配列された第１電極同士を接続し、前記第３の導通線路は前記第１の方向に配列された第２電極同士を接続し、前記第４の導通線路は前記第２の方向に配列された第２電極同士を接続し、前記第１および第３の導通線路と、前記第２および第４の導通線路とは、両端間のインダクタンスが異なり、前記第１および第２の導通線路が交わる部分に前記４つの第１電極用の給電点が設けられ、前記第３および第４の導通線路の交わる部分に前記４つの第２電極用の給電点が設けられている、ことを特徴とする。
以上の構成は、鏡像を利用していないものの本発明の第４の態様に係る円偏波アンテナと等価であるから、本発明の第４の態様に係る円偏波アンテナと同様の効果を奏する。
【００２２】
また、本発明の第５の態様に係る円偏波アンテナにおいても、［１］集中定数素子として機能するコイルを８つ備え、前記第１乃至第４の導通線路の各々には、前記給電点を挟んで２つの前記コイルが接続されていてもよいし、［２］コイルとコンデンサとを含んだ集中定数回路を８つ備え、前記第１乃至第４の導通線路の各々には、前記給電点を挟んで２つの前記集中定数回路が接続されていてもよいし、［３］前記４つの第２電極の各々は、向かい合う前記第１電極側に折れ曲がった側面部を有する構成であってもよい。
【００２３】
また、本発明に係る電子機器は、上述したいずれかの直線偏波アンテナや円偏波アンテナを備える。例えば、直線偏波アンテナを備える電子機器として、タブレット端末、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、無線ルータ、携帯電話機やその基地局等を例示することができる。また、円偏波アンテナを備える電子機器として、ＧＰＳ（Global Positioning System）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、スマートフォン等を例示することができる。なお、電子機器は、直線偏波や円偏波を送信する機器であってもよいし、直線偏波や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】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係る直線偏波用のアンテナ１の構造を示す斜視図である。
【図２】従来の方形パッチアンテナ（直線偏波用）の放射電極を示す図である。
【図３】Ｚ軸方向とは反対側の方向から見たときのアンテナ１の平面図である。
【図４】端点Ｐ１，Ｐ２における電圧の波形を示すグラフである。
【図５】第１実施形態の変形例に係るアンテナ１’の構造を示す斜視図である。
【図６】第２実施形態に係る直線偏波用のアンテナ２の構造を示す斜視図である。
【図７】Ｚ軸方向とは反対側の方向から見たときのアンテナ２の平面図である。
【図８】チップコイル６０のインダクタンス値Ｌと、アンテナ２の共振周波数ｆとの関係を示すグラフである。
【図９】放射電極２１Ａと接地電極１１Ａの電流分布を示す図である。
【図１０】第３実施形態に係る円偏波用のアンテナ３の構造を示す斜視図である。
【図１１】従来の円偏波方形パッチアンテナ（一点給電方式）の放射電極を示す図である。
【図１２】Ｚ軸方向とは反対側の方向から見たときのアンテナ３の平面図である。
【図１３】ＸＺ平面におけるアンテナ３の指向性を示すグラフである。
【図１４】第３実施形態の変形例に係るアンテナ３’の構造を示す斜視図である。
【図１５】第４実施形態に係る円偏波用のアンテナ４の構造を示す斜視図である。
【図１６】ＸＺ平面におけるアンテナ４の指向性（電子部品２００がない場合）を示すグラフである。
【図１７】ＸＺ平面におけるアンテナ４の指向性（電子部品２００がある場合）を示すグラフである。
【図１８】電子時計３００の平面図である。
【図１９】４つのベゼル７１Ａ〜７１Ｄと、２本の導通線路７６Ａ，７６Ｂと、ＧＰＳ受信部７７との接続関係を示す図である。
【図２０】電子時計３００の要部断面図である。
【図２１】電子時計３０１の要部断面図である。
【図２２】第１実施形態の変形例に係るアンテナ５の構造を示す斜視図である。
【図２３】変形例１に係る直線偏波用のアンテナ６の構造を示す斜視図である。
【図２４】変形例４に係る直線偏波用のアンテナ７の構造を示す斜視図である。
【図２５】変形例１０に係る直線偏波用のアンテナ２’の構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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実施形態に係る直線偏波用のアンテナ１の構造を示す斜視図である。アンテナ１は、接地電極１０と、２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂと、導通線路３０とを備える。また、接地電極１０上には給電点４０が、導通線路３０上には給電点５０が設けられており、給電点４０，５０には送信回路１００が接続されている。接地電極１０および放射電極２０Ａ，２０Ｂは、いずれも金属等の導体で構成された長方形状の平板である。放射電極２０Ａは、接地電極１０のうち図中左側の端部と向かい合う位置に、また、放射電極２０Ｂは、接地電極１０のうち図中右側の端部と向かい合う位置に配置されている。このように２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂは、Ｘ軸方向に配列されており、接地電極１０のうち互いに異なる部分と向かい合っている。
【００２６】
なお、図１において、Ｘ軸は接地電極１０の長辺が延在する方向に延びる軸であり、Ｙ軸は接地電極１０の短辺が延在する方向に延びる軸であり、Ｚ軸はＸ軸およびＹ軸に対して垂直な方向に延びる軸である。また、図示を省略しているが、アンテナ１を構成する各要素は、絶縁材料で構成された支持部材により支持されている。
【００２７】
導通線路３０は、Ｘ軸方向に延在し、２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂを接続している。導通線路３０は、例えば、銅線，同軸ケーブル，ストリップ線路，マイクロストリップ線路等である。このように導通線路３０は、少なくとも導体を用いて構成された線路であるから、その値の大小は別として必ず波長短縮率を有する。波長短縮率ｋは、自由空間における１波長の長さをλ０とし、導通線路３０上における１波長の長さをλｋとしたとき、ｋ＝λｋ／λ０になる（０＜ｋ＜１）。
【００２８】
なお、導通線路３０の波長短縮率は、使用する導通線路３０の種類や材質等によって異なる。例えば、導通線路３０が銅線の場合は、銅線の太さで波長短縮率が異なる。また、導通線路３０が同軸ケーブルの場合は、芯線（内部導体）の太さや材質、網線（外部導体）の形状や材質、芯線の周囲を覆う絶縁層や外皮の材質，厚さ等によって波長短縮率が異なる。また、導通線路３０がマイクロストリップ線路の場合は、プリント基板（誘電体基板）の材質や厚さ、プリント基板上に形成された導通パターンの材質，幅，厚さ等によって波長短縮率が異なる。また、本実施形態において、２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂと両者を接続する導通線路３０は、同一のＸＹ平面上に設けられており、放射電極用の１つのアンテナエレメントとして機能する
【００２９】
送信回路１００は、送信信号を生成する回路であり、交流電圧源を含む。送信回路１００は、送信信号として、給電点４０にグランド電位（例えば地面と同電位）を、給電点５０に高周波電位を給電する。これにより導通線路３０と、２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂと、接地電極１０とに電流（高周波電流）が流れる。このように給電点４０，５０は、アンテナ１に対して送信信号を給電する位置である。また、接地電極１０上に設けられた給電点４０は、接地電極１０用の給電点であり、導通線路３０上に設けられた給電点５０は、２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂ用の給電点である。
【００３０】
なお、図１に示したアンテナ１は送信用のアンテナであるが、このアンテナ１を受信用のアンテナとして利用することもできる。この場合、送信回路１００の代わりに受信回路を設ければよい。また、受信用のアンテナの場合、給電点４０，５０は、アンテナ１から受信信号を取り出す位置、すなわちアンテナ１が捕らえた電波により発生した高周波電力を受信回路に取り出す位置になる。
【００３１】
図２は、従来の方形パッチアンテナ（直線偏波用）の放射電極を示す図である。方形パッチアンテナは、誘電体板と、誘電体板の一方の表面に形成された放射電極と、誘電体板の他方の表面に形成された接地電極とを備える。また、同図に示すように放射電極の共振方向（Ｘ軸方向）の長さは、このアンテナの共振周波数における１波長の長さをλとしたとき、１／２λ（またはその整数倍）になる。
【００３２】
方形パッチアンテナでは誘電体板を用いて波長短縮を行っている。例えば、誘電体板がない場合、共振周波数を１．５［ＧＨｚ］とすると、放射電極の共振方向の長さとして約１０ｃｍが必要になる（光速／共振周波数／２）。これに対し、誘電体板を用いて波長短縮を行うと、誘電体板の比誘電率をεｒとしたとき、放射電極の共振方向の長さを１／√εｒに短縮することができるから、例えば比誘電率εｒが１００であれば、放射電極の共振方向の長さを１／１０（約１ｃｍ）にすることができる。
【００３３】
また、図２に示す放射電極において●印で示す位置に給電を行うとＸ軸方向やＹ軸方向に電流が流れるが、放射電極における電流の分布は均一でなく、中央部に比べ周縁部の電流密度が高い。このため放射電極の四方の端部に磁流が流れる。また、図２の放射電極において、図中左右の端部には１／２λの定在波が立って共振することに加え、●印で示す給電点は放射電極のうち中央より右側に設けられている。したがって、直線偏波の放射に大きく寄与する磁流は、放射電極の図中右側の端部に流れる磁流となり、この磁流を波源として電波（直線偏波）が放射される。このように従来の方形パッチアンテナ（図２）において直線偏波の送信や受信に寄与する部分は、共振方向（Ｘ軸方向）の両端に位置する左右の端部になる。
【００３４】
図３は、Ｚ軸方向とは反対側の方向から見たときのアンテナ１の平面図である。同図において、端点Ｐ１は放射電極２０Ａの左端に、端点Ｐ２は放射電極２０Ｂの右端に設けられている。また、給電点４０，５０の位置は、接地電極１０の中心以外に設けられている。アンテナ１の共振周波数における１波長の長さをλとしたとき、アンテナ１の共振方向（Ｘ軸方向）の長さ、すなわち端点Ｐ１，Ｐ２間のＸ軸方向の距離は、１／２λ（またはその整数倍）になる。このようにアンテナの共振方向の長さが１／２λになる点は、従来の方形パッチアンテナと同じである。
【００３５】
前述したように方形パッチアンテナ（図２）において直線偏波の送信や受信に寄与する部分は、共振方向（Ｘ軸方向）の両端に位置する左右の端部になる。そこで、本実施形態に係るアンテナ１では、図３に示すように、アンテナ１の共振方向（Ｘ軸方向）の両端に位置する図中左右の端部の部分だけを放射電極２０Ａ，２０Ｂとして残し、それ以外の部分を取り除いている。
【００３６】
また、従来の方形パッチアンテナでは、誘電体板による波長短縮によってアンテナの共振方向の長さを短縮している。つまり、誘電体板の比誘電率εｒによって、誘電体板の内部や表面における波長（電気長）を、自由空間における波長（物理長）よりも短縮している。例えば、自由空間における１波長の長さをλ０とすると、誘電体板の内部や表面における１波長の長さλｇは、λ０／√εｒになる。
【００３７】
これに対し、本実施形態に係るアンテナ１では、２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂを接続する導通線路３０の波長短縮率によってアンテナ１の共振方向（Ｘ軸方向）の長さを短縮している。つまり、導通線路３０の波長短縮率によって、導通線路３０上における波長（電気長）を、自由空間における波長（物理長）よりも短縮している。前述した波長短縮率ｋの式（ｋ＝λｋ／λ０）からも明らかとなるように、導通線路３０上における１波長の長さλｋは、λ０×ｋになる（０＜ｋ＜１）。
【００３８】
なお、以上の説明から明らかとなるように、図２に記載している１／２λは、正確には１／２λｇになる。また、図３に記載している１／２λは、両端に放射電極２０Ａ，２０Ｂが存在するので厳密には１／２λｋとはならないが、これに近い値になり、導通線路３０上での電気長を考慮した値になる。
【００３９】
また、図３において、端点Ｐ１から導通線路３０を介して端点Ｐ２に至るまでの経路のインダクタンスと、アンテナ１の共振周波数とは、おおむね反比例の関係を有する。したがって、所望の共振周波数が得られるように導通線路３０のインダクタンス値を定めてやればよい。なお、導通線路３０のインダクタンス値は、例えば使用する導通線路３０の種類や長さ、材質等を変えることで調整可能である。
【００４０】
例えば、導通線路３０が銅線の場合は、線径を小さくするほど単位長さ当たりのインダクタンス値が大きくなるから、銅線の長さを変えなくてもその太さを変えることでインダクタンス値を調整することができる。また、導通線路３０が同軸ケーブルの場合は、芯線の太さや材質、網線の形状や材質、絶縁層や外皮の材質，厚さ等を変えることで、また、導通線路３０がマイクロストリップ線路の場合は、プリント基板の材質や厚さ、導通パターンの材質，幅，厚さ等を変えることで、導通線路３０の種類や長さを変えなくてもインダクタンス値を調整することができる。
【００４１】
図４は、端点Ｐ１，端点Ｐ２における電圧の波形を示すグラフである。なお、縦軸は電圧の振幅であり、横軸は時間である。同図から明らかとなるように端点Ｐ１の電圧ＶＡと端点Ｐ２の電圧ＶＢとの位相差は１８０°になる。このようにアンテナの共振方向における両端の電圧が逆相になる点は、従来の方形パッチアンテナでも同様である。したがって、本実施形態に係るアンテナ１と、従来の方形パッチアンテナ（図２）とでは、アンテナの共振方向の長さが１／２λになる点や、アンテナの共振方向における両端の電圧が逆相になる点で共通している。
【００４２】
よって、本実施形態に係るアンテナ１は、基本的に従来の方形パッチアンテナと同様の原理で直線偏波を送信または受信する。例えば、直線偏波を送信する場合を例に説明すると、給電点４０，５０に給電を行うことで、図３において放射電極２０Ａの左側の端部と放射電極２０Ｂの右側の端部に１／２λの定在波が立って共振する。また、図３において給電点５０は中央より右側に設けられているから、直線偏波の放射に大きく寄与する磁流は、放射電極２０Ｂの右側の端部に流れる磁流となり、この磁流を波源として電波（直線偏波）が放射される。
【００４３】
以上説明したように本実施形態によれば、導通線路３０は、少なくとも導体を用いて構成された線路であるから、その値の大小は別として必ず波長短縮率を有する。また、２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂと両者を接続する導通線路３０は、放射電極用の１つのアンテナエレメントとして機能する。したがって、導通線路３０の波長短縮率により、送信または受信する電波の波長を放射電極用のアンテナエレメント上（導通線路３０上）で短縮す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。また、誘電体板が不要であるから、接地電極１０と２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂとの間に、例えば図１に示した送信回路１００等、他の部品を配置することが可能になる。また、放射電極２０Ａと放射電極２０Ｂとの間の部分にも、アンテナ１以外の部品を配置することが可能である。よって、電極間にアンテナ１以外の部品を配置することが可能な小型の直線偏波アンテナを提供することができる。
【００４４】
また、本実施形態によれば、誘電体板が不要であるので、アンテナ１の重量や製造コストを低減できることに加え、誘電体の損失（ｔａｎδ）により送信効率や受信効率が低下することもないので、直線偏波を効率よく送信または受信することができる。
【００４５】
なお、図５は、第１実施形態の変形例に係るアンテナ１’の構造を示す斜視図である。図１に示したアンテナ１は、鏡像を利用して構成の簡素化を図っており、図５に示すアンテナ１’と等価である。接地電極１０の面積が比較的大きい場合は、図１に示したように接地電極１０の近くに放射電極用のアンテナエレメント（２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂおよび導通線路３０）を設けることで、このアンテナエレメントの鏡像が接地電極１０上に作成される。図１と図５を比較すると明らかになるように、第１実施形態に係るアンテナ１は、鏡像を利用して接地電極１０や導通線路３０の個数を減らしているので、アンテナ１の構成を簡素化することができる。但し、接地電極１０の面積が十分に確保できず、鏡像を利用することができない場合等は、図５に示す構成にする必要がある。
【００４６】
図５に示すアンテナ１’は、２つの接地電極１０Ａ，１０Ｂと、２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂと、２本の導通線路３０Ａ，３０Ｂとを備える。接地電極１０Ａと放射電極２０Ａ、接地電極１０Ｂと放射電極２０Ｂは、各々向かい合っている。したがって、アンテナ１’は、互いに向かい合う接地電極と放射電極のペアを２組備える。また、接地電極１０Ａと放射電極２０Ａのペアと、接地電極１０Ｂと放射電極２０Ｂのペアは、Ｘ軸方向に配列されている。
【００４７】
２本の導通線路３０Ａ，３０Ｂの各々は、前述した導通線路３０と同じであり、少なくとも導体を用いて構成された線路である。２本の導通線路３０Ａ，３０ＢはいずれもＸ軸方向に延在しており、導通線路３０Ａは２つの接地電極１０Ａ，１０Ｂを接続し、導通線路３０Ｂは２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂを接続している。なお、２本の導通線路３０Ａ，３０Ｂの波長短縮率やインダクタンス値は同じであり、インダクタンス値については前述したように所望の共振周波数が得られるように定められる。また、２つの接地電極１０Ａ，１０Ｂと両者を接続する導通線路３０Ａは、接地電極用の１つのアンテナエレメントとして機能し、２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂと両者を接続する導通線路３０Ｂは、放射電極用の１つのアンテナエレメントとして機能する。
【００４８】
導通線路３０Ａ上には２つの接地電極１０Ａ，１０Ｂ用の給電点４０’が、導通線路３０Ｂ上には２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂ用の給電点５０が設けられており、給電点４０’，５０には送信回路１００が接続されている。給電点４０’，５０は、アンテナ１’に対して送信信号を給電する位置であるが、このアンテナ１’を受信用のアンテナとして利用する場合は、送信回路１００の代わりに受信回路を設ければよく、その場合、給電点４０’，５０は、アンテナ１’から受信信号を取り出す位置になる。以上の構成であっても、第１実施形態に係るアンテナ１（図１）と等価であるから、鏡像を利用したことによる効果を除き、第１実施形態に係るアンテナ１と同様の効果を奏する。
【００４９】
＜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、第１実施形態と共通する要素には同一の符号を付し、説明を適宜省略している。
【００５０】
図６は、第２実施形態に係る直線偏波用のアンテナ２の構造を示す斜視図である。アンテナ２は、４つの接地電極１１Ａ〜１１Ｄと、４つの放射電極２１Ａ〜２１Ｄと、４本の導通線路３１Ａ〜３１Ｄと、８つのチップコイル６０とを備える。また、導通線路３１Ａと導通線路３１Ｂとの交点には給電点４１が、導通線路３１Ｃと導通線路３１Ｄとの交点には給電点５１が設けられており、給電点４１，５１には送信回路１００が接続されている。
【００５１】
本実施形態に係るアンテナ２が図５に示したアンテナ１’と相違するのは、［１］図５に示したアンテナ１’の各要素をＸ軸方向だけでなくＹ軸方向にも配置している点、［２］４本の導通線路３１Ａ〜３１Ｄの各々に２つずつチップコイル６０を接続している点、［３］４つの放射電極２１Ａ〜２１Ｄの各々に側面を設けている点である。以下にこれらの相違点を中心に本実施形態に係るアンテナ２について説明する。
【００５２】
接地電極１１Ａ〜１１Ｄおよび放射電極２１Ａ〜２１Ｄは、いずれも金属等の導体で構成されている。接地電極１１Ａ〜１１Ｄの各々が長方形状の平板であるのに対し、放射電極２１Ａ〜２１Ｄの各々は、Ｌ字型に折れ曲がっており、ＸＹ平面上に延在する長方形状の部分（以下、「上面」と記載する）と、ＸＺ平面上またはＹＺ平面上に延在する長方形状の部分（以下、「側面」と記載する）とで構成されている。なお、図６には、上面に対して側面が直角に折れ曲がっている態様を例示しているが、側面は接地電極１１Ａ〜１１Ｄ側に折れ曲がっていればよく、上面と側面との交差角が直角である態様に限られない。
【００５３】
放射電極２１Ａの上面と接地電極１１Ａ、放射電極２１Ｂの上面と接地電極１１Ｂ、放射電極２１Ｃの上面と接地電極１１Ｃ、放射電極２１Ｄの上面と接地電極１１Ｄは、各々向かい合っている。また、放射電極２１Ａと接地電極１１Ａのペアと、放射電極２１Ｃと接地電極１１Ｃのペアは、Ｘ軸方向に配列されており、放射電極２１Ｄと接地電極１１Ｄのペアと、放射電極２１Ｂと接地電極１１Ｂのペアは、Ｙ軸方向に配列されている。
【００５４】
４本の導通線路３１Ａ〜３１Ｄの各々は、前述した導通線路３０と同じであり、少なくとも導体を用いて構成された線路である。導通線路３１Ａは、Ｘ軸方向に配列された２つの接地電極１１Ａ，１１Ｃを接続し、導通線路３１Ｂは、Ｙ軸方向に配列された２つの接地電極１１Ｄ，１１Ｂを接続している。また、導通線路３１Ｃは、Ｘ軸方向に配列された２つの放射電極２１Ａ，２１Ｃを接続し、導通線路３１Ｄは、Ｙ軸方向に配列された２つの放射電極２１Ｄ，２１Ｂを接続している。
【００５５】
導通線路３１Ａと導通線路３１Ｂは１箇所で交わり、その交点に給電点４１が設けられている。同様に、導通線路３１Ｃと導通線路３１Ｄも１箇所で交わり、その交点に給電点５１が設けられている。送信回路１００は、給電点４１にグランド電位を、給電点５１に高周波電位を給電する。このように給電点４１，５１は、アンテナ２に対して送信信号を給電する位置である。また、給電点４１は４つの接地電極１１Ａ〜１１Ｄ用の給電点であり、給電点５１は４つの放射電極２１Ａ〜２１Ｄ用の給電点である。なお、このアンテナ２を受信用のアンテナとして利用する場合は、送信回路１００の代わりに受信回路を設ければよく、その場合、給電点４１，５１は、アンテナ２から受信信号を取り出す位置になる。
【００５６】
導通線路３１Ａと導通線路３１Ｂの各々には、給電点４１を挟んで２つのチップコイル６０が直列に接続されている。また、導通線路３１Ｃと導通線路３１Ｄの各々にも、給電点５１を挟んで２つのチップコイル６０が直列に接続されている。チップコイル６０は、プリント基板上に表面実装することが可能なチップ型のコイルであり、１辺の長さは数ミリ以下である。例えば、アンテナ２の共振周波数が１．５［ＧＨｚ］の場合、１波長の長さは約２０ｃｍになるから（光速／共振周波数）、この１波長の長さに対してチップコイル６０の大きさは無視できるほど小さい。したがって、チップコイル６０は集中定数素子として機能する。
【００５７】
また、本実施形態において、４つの接地電極１１Ａ〜１１Ｄと、これらを接続する２本の導通線路３１Ａ，３１Ｂと、この２本の導通線路３１Ａ，３１Ｂに接続された４つのチップコイル６０は、同一のＸＹ平面上に設けられており、接地電極用の１つのアンテナエレメントとして機能する。同様に、４つの放射電極２１Ａ〜２１Ｄと、これらを接続する２本の導通線路３１Ｃ，３１Ｄと、この２本の導通線路３１Ｃ，３１Ｄに接続された４つのチップコイル６０も、放射電極用の１つのアンテナエレメントとして機能する。
【００５８】
図７は、Ｚ軸方向とは反対側の方向から見たときのアンテナ２の平面図である。同図において、端点Ｐ１１は放射電極２１Ａの左端に、端点Ｐ１２は放射電極２１Ｂの下端に、端点Ｐ１３は放射電極２１Ｃの右端に、端点Ｐ１４は放射電極２１Ｄの上端に設けられている。また、ＸＹ平面におけるアンテナ２の形状は図中に破線で示すように正方形であるが、給電点４１，５１の位置は正方形の中心以外に設けられている。なお、図中に括弧書で記載しているように、Ｚ軸方向からアンテナ２を見たときの、４つの接地電極１１Ａ〜１１Ｄと、２本の導通線路３１Ａ，３１Ｂと、この２本の導通線路３１Ａ，３１Ｂに接続された４つのチップコイル６０の配置も図７と同様になる。
【００５９】
前述したように本実施形態に係るアンテナ２は、図５に示したアンテナ１’の各要素をＸ軸方向だけでなくＹ軸方向にも配置している。したがって、アンテナ２の共振方向は、Ｘ軸方向とＹ軸方向の両方になる。よって、アンテナ２の共振周波数における１波長の長さをλとしたとき、アンテナ２のＸ軸方向の長さとＹ軸方向の長さは、図７に示すようにどちらも１／２λ（またはその整数倍）になる。なお、アンテナ２のＸ軸方向の長さは、端点Ｐ１１，Ｐ１３間のＸ軸方向の距離であり、アンテナ２のＹ軸方向の長さは、端点Ｐ１４，Ｐ１２間のＹ軸方向の距離である。また、図７に記載している１／２λが、正確には導通線路３１Ａ〜３１Ｄ上での電気長を考慮した値でなければならない点は、第１実施形態で述べた通りである。
【００６０】
また、本実施形態では、アンテナ２のＸ軸方向の長さを、２つのチップコイル６０が接続された導通線路３１Ｃ，３１Ａの波長短縮率によって短縮している。また、アンテナ２のＹ軸方向の長さを、２つのチップコイル６０が接続された導通線路３１Ｄ，３１Ｂの波長短縮率によって短縮している。前述した第１実施形態では、チップコイル６０を使用せずに導通線路３０だけでインダクタンス値の調整を行っているので、インダクタンス値を調整する際には、導通線路３０の種類や長さ、導通線路３０を構成する各要素の材質や寸法等を変える必要がある。しかしながら、このように導通線路３０の調整だけでインダクタンス値を大きな値にすることには限界がある。また、導通線路３０を構成する各要素の材質や寸法等を変えることは、容易な調整方法ではない。
【００６１】
そこで、本実施形態では、集中定数素子として機能するチップコイル６０を導通線路３１Ａ〜３１Ｄの各々に接続することで、インダクタンス値を容易に大きな値に変更できるようにしている。また、このように導通線路３１Ａ〜３１Ｄの両端間のインダクタンス値を大きな値にすることができると、第１に、導通線路３１Ａ〜３１Ｄの波長短縮率の値（ｋ＝λｋ／λ０）を小さくすることができるから、導通線路３１Ａ〜３１Ｄ上における波長（電気長）をより短く短縮することが可能になる。したがって、アンテナ２の共振方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）の長さをより小さくすることができる。また、第２に、チップコイル６０を使用していない場合に比べ、アンテナ２の共振周波数をより小さい値に設定することが可能になる。
【００６２】
なお、本実施形態に係るアンテナ２において、４本の導通線路３１Ａ〜３１Ｄの両端間のインダクタンス値は全て同じであってよい。つまり、８つのチップコイル６０のインダクタンス値や、４本の導通線路３１Ａ〜３１Ｄの種類や長さ等は、基本的に全て同じであってよい。また、本実施形態においてもアンテナ２の共振方向における両端の電圧は逆相になる。すなわち端点Ｐ１１の電圧と端点Ｐ１３の電圧や、端点Ｐ１２の電圧と端点Ｐ１４の電圧は、位相差が１８０°になる。
【００６３】
図８は、チップコイル６０のインダクタンス値Ｌと、アンテナ２の共振周波数ｆとの関係を示すグラフである。なお、同図に示すグラフは、アンテナ２の各要素の寸法や材質等を電磁界シミュレータに設定してシミュレーションを行うことで得られた、１つのチップコイル６０のインダクタンス値Ｌと、アンテナ２の共振周波数ｆとの関係を示すグラフである。同図から明らかとなるように、チップコイル６０のインダクタンス値Ｌと、アンテナ２の共振周波数ｆとは、おおむね反比例の関係を有する。したがって、所望の共振周波数ｆが得られるようにチップコイル６０のインダクタンス値Ｌを決定すればよい。例えば、共振周波数ｆを２．７［ＧＨｚ］にする場合は、４００［ｎＨ］のチップコイル６０を使用すればよい。
【００６４】
図９は、放射電極２１Ａと接地電極１１Ａの電流分布を示す図である。なお、同図に示す電流分布も電磁界シミュレータによって得られたものである。前述したように放射電極２１Ａは、ＸＹ平面上に延在する長方形状の上面と、ＹＺ平面上に延在する長方形状の側面とで構成されている。同図に示すように、放射電極２１Ａの上面や接地電極１１Ａには放射状に電流が流れ、放射電極２１Ａの側面にはＺ軸方向に電流が流れる。したがって、放射電極２１Ａの側面の部分に磁流が発生し、この磁流を波源として電波（直線偏波）が放射される。
【００６５】
なお、４つの放射電極２１Ａ〜２１Ｄの各々に側面を設けない構成とすることも可能であるが、この場合、放射電極２１Ａ〜２１Ｄと接地電極１１Ａ〜１１Ｄとの離間間隔が大きくなると、放射電極２１Ａ〜２１Ｄや接地電極１１Ａ〜１１Ｄにおいて一部の電流の向きが逆になる等、電流分布が乱れ、アンテナの送信効率や受信効率が低下してしまう。
【００６６】
これに対し、放射電極２１Ａ〜２１Ｄの各々に側面を設けると、放射電極２１Ａ〜２１Ｄの側面の先端と、接地電極１１Ａ〜１１Ｄとの離間間隔を小さくすることができるから、この部分に電界が集中し、電流分布が乱れることを抑制することができる。したがって、放射電極２１Ａ〜２１Ｄの上面と接地電極１１Ａ〜１１Ｄとの離間間隔が比較的大きい場合であっても、直線偏波を効率よく送信または受信することができる。つまり、側面を設けない場合に比べ、放射電極２１Ａ〜２１Ｄの上面と接地電極１１Ａ〜１１Ｄとの離間間隔を広くとることができるから、アンテナ２以外の部品の実装スペースをより大きく確保することが可能になる。
【００６７】
以上説明したように本実施形態によれば、４つの導通線路３１Ａ〜３１Ｄの各々には、給電点４１，５１を挟んで２つのチップコイル６０が直列に接続されていので、導通線路３１Ａ〜３１Ｄ上における波長（電気長）をより短く短縮することが可能になる。したがって、図１や図５に示したアンテナ１，１’と比較した場合に、アンテナ２を更に小型化することができると共に、共振周波数をより小さい値に設定することが可能になる。また、本実施形態によれば、放射電極２１Ａ〜２１Ｄの各々に側面を設けることで、放射電極２１Ａ〜２１Ｄの上面と接地電極１１Ａ〜１１Ｄとの離間間隔が比較的大きい場合であっても直線偏波を効率よく送信または受信することができるから、アンテナ２以外の部品の実装スペースをより大きく確保することが可能になる。
【００６８】
また、直線偏波アンテナの場合、送信側と受信側の両方のアンテナで偏波面を一致させないと通信効率が低下する。例えば、送信側と受信側で偏波面が９０°異なると直線偏波を全く受信することができなくなるが、本実施形態によれば、偏波面が直交する２つの直線偏波を送信または受信することができるので、アンテナ２の向きの自由度を高めることができ、また、図１や図５に示したアンテナ１，１’のように偏波面の向きが１つの場合に比べ、偏波面が一致しなくても比較的高い利得で直線偏波を送信または受信することができる。これは、特に、機器自体の向きが使用状況等によって様々に変わるモバイル機器やウェアラブル機器等に搭載する直線偏波アンテナとして有益である。
【００６９】
＜Ｃ．第３実施形態＞
図１０は、第３実施形態に係る円偏波用のアンテナ３の構造を示す斜視図である。第１実施形態に係るアンテナ１や第２実施形態に係るアンテナ２が直線偏波アンテナであったのに対し、本実施形態に係るアンテナ３は円偏波アンテナである。アンテナ３は、接地電極１２と、４つの放射電極２２Ａ〜２２Ｄと、２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂとを備える。また、接地電極１２上には給電点４２が、２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂの交点には給電点５２が設けられており、給電点４２，５２には送信回路１００が接続されている。なお、アンテナ３のサイズは、例えば、４０ｍｍ（Ｘ軸方向）×４０ｍｍ（Ｙ軸方向）×８ｍｍ（Ｚ軸方向）である。
【００７０】
接地電極１２および放射電極２２Ａ〜２２Ｄは、いずれも金属等の導体で構成されている。接地電極１２が正方形状の平板であるのに対し、４つの放射電極２２Ａ〜２２Ｄは、いずれも長方形状の平板であり、接地電極１２のうち互いに異なる部分と向かい合っている。また、放射電極２２Ａと放射電極２２ＣはＸ軸方向に配列されており、放射電極２２Ｄと放射電極２２ＢはＹ軸方向に配列されている。したがって、放射電極２２Ａ，２２Ｃの配列方向と、放射電極２２Ｄ，２２Ｂの配列方向は直交している。また、放射電極２２Ａ，２２Ｃを結ぶ線分（導通線路３２Ａ）と、放射電極２２Ｄ，２２Ｂを結ぶ線分（導通線路３２Ｂ）も直交している。
【００７１】
２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂの各々は、前述した導通線路３０と同じであり、少なくとも導体を用いて構成された線路である。導通線路３２Ａは、Ｘ軸方向に配列された２つの放射電極２２Ａ，２２Ｃを接続し、導通線路３２Ｂは、Ｙ軸方向に配列された２つの放射電極２２Ｄ，２２Ｂを接続している。また、２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂは両端間のインダクタンス値が異なる。なお、本実施形態においても、４つの放射電極２２Ａ〜２２Ｄと、これらを接続する２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂは、同一のＸＹ平面上に設けられており、放射電極用の１つのアンテナエレメントとして機能する。
【００７２】
２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂは１箇所で交わり、その交点に給電点５２が設けられている。送信回路１００は、給電点４２にグランド電位を、給電点５２に高周波電位を給電する。このように給電点４２，５２は、アンテナ３に対して送信信号を給電する位置である。また、給電点４２は接地電極１２用の給電点であり、給電点５２は４つの放射電極２２Ａ〜２２Ｄ用の給電点である。なお、このアンテナ３を受信用のアンテナとして利用する場合は、送信回路１００の代わりに受信回路を設ければよく、その場合、給電点４２，５２は、アンテナ３から受信信号を取り出す位置になる。
【００７３】
図１１は、従来の円偏波方形パッチアンテナ（一点給電方式）の放射電極を示す図である。一点給電方式の円偏波方形パッチアンテナは、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１１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の電流が周波数ｆ２の電流より位相が９０°だけ遅れること、すなわち両者の位相差が９０°になることを利用する。
【００７４】
つまり、図１１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が周波数ｆ１で共振し、Ｙ軸方向に流れる電流が周波数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。また、放射電極における給電点（●印）の位置から、円偏波の送信や受信に大きく寄与する磁流は、放射電極の図中上側の長辺（端部）に流れる磁流と、放射電極の図中左端の短辺（端部）に流れる磁流になる。したがって、これらの磁流に基づいて放射電極側の空間、すなわちＺ軸方向とは反対の方向に放射される電波の電界は、Ｙ軸からＸ軸の方向に回転し、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。
【００７５】
図１２は、Ｚ軸方向とは反対側の方向から見たときのアンテナ３の平面図である。同図において、端点Ｐ２１は放射電極２２Ａの左端に、端点Ｐ２２は放射電極２２Ｂの下端に、端点Ｐ２３は放射電極２２Ｃの右端に、端点Ｐ２４は放射電極２２Ｄの上端に設けられている。また、ＸＹ平面におけるアンテナ３の形状は正方形であるが、給電点４２，５２の位置は正方形の中心以外に設けられている。
【００７６】
前述したように４つの放射電極２２Ａ〜２２Ｄと、これらを接続する２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂは、放射電極用の１つのアンテナエレメントとして機能する。したがって、給電点５２に給電を行うと、この放射電極用のアンテナエレメントにもＸ軸方向やＹ軸方向に電流が流れる。なお、Ｘ軸方向に流れる電流とは、端点Ｐ２１から導通線路３２Ａを介して端点Ｐ２３に至るまでの経路に流れる電流である。また、Ｙ軸方向に流れる電流とは、端点Ｐ２４から導通線路３２Ｂを介して端点Ｐ２２に至るまでの経路に流れる電流である。
【００７７】
また、ＸＹ平面におけるアンテナ３の形状は正方形であるから、放射電極用のアンテナエレメントにおいて、Ｘ軸方向の長さ（端点Ｐ２１，Ｐ２３間のＸ軸方向の距離）と、Ｙ軸方向の長さ（端点Ｐ２４，Ｐ２２間のＹ軸方向の距離）は同じである。しかしながら、前述したように２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂは両端間のインダクタンス値が異なる。つまり、Ｘ軸方向に延在する導通線路３２Ａの波長短縮率と、Ｙ軸方向に延在する導通線路３２Ｂの波長短縮率は異なる。したがって、放射電極用のアンテナエレメントにおいて、Ｘ軸方向に流れる電流の波長（電気長）と、Ｙ軸方向に流れる電流の波長（電気長）は異なる。
【００７８】
なお、図１２に示す例では、２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂの長さは同じであり、例えば、使用する導通線路の種類や、導通線路を構成する各要素の材質や寸法等を変えることで、２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂのインダクタンス値を異ならせている。また、図１２に示す例では、導通線路３２Ａのインダクタンス値を導通線路３２Ｂのインダクタンス値よりも小さくしている。例えば、２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂがどちらも銅線の場合は、導通線路３２Ａ（銅線）の線径を導通線路３２Ｂ（銅線）の線径よりも太くしている。したがって、放射電極用のアンテナエレメントにおいて、Ｘ軸方向に流れる電流の波長の方が、Ｙ軸方向に流れる電流の波長よりも長い。
【００７９】
また、本実施形態に係るアンテナ３において、円偏波を送信または受信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じである。すなわち、放射電極用のアンテナエレメントにおいて、Ｘ軸方向の長さとＹ軸方向の長さは同じであるが、Ｘ軸方向に流れる電流の波長（電気長）の方が、Ｙ軸方向に流れる電流の波長（電気長）よりも長い。したがって、給電点５２に給電する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）、放射電極用のアンテナエレメントでは、Ｘ軸方向に流れる電流が周波数ｆ１で共振し、Ｙ軸方向に流れる電流が周波数ｆ２で共振するようにしている。
【００８０】
つまり、導通線路３２Ａのインダクタンス値は、Ｘ軸方向（端点Ｐ２１，Ｐ２３間）に流れる電流が周波数ｆ１で共振するように定められている。また、導通線路３２Ｂのインダクタンス値は、Ｙ軸方向（端点Ｐ２４，Ｐ２２間）に流れる電流が周波数ｆ２で共振するように定められている。
【００８１】
これにより図１１の場合と同様に、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。また、４つの放射電極２２Ａ〜２２Ｄに対する給電点５２の位置から、円偏波の送信や受信に大きく寄与する磁流は、放射電極２２Ｄの図中上側の長辺（端部）に流れる磁流と、放射電極２２Ａの図中左端の長辺（端部）に流れる磁流になる。したがって、これらの磁流に基づいてＺ軸方向とは反対の方向に放射される電波の電界は、Ｙ軸からＸ軸の方向に回転し、例えば接地電極１２の表面から電波の進行方向を見たとき、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。
【００８２】
なお、図１２に記載しているように、放射電極用のアンテナエレメントにおいて、Ｘ軸方向の長さは、周波数ｆ１における波長をλ１としたとき１／２λ１になる。また、Ｙ軸方向の長さは、周波数ｆ２における波長をλ２としたとき１／２λ２になる。但し、図１２に記載している１／２λ１が、正確には導通線路３２Ａ上での電気長を考慮した値でなければならない点や、図１２に記載している１／２λ２についても、正確には導通線路３２Ｂ上での電気長を考慮した値でなければならない点は、第１実施形態で述べた通りである。また、本実施形態においてもアンテナ３の共振方向における両端の電圧は逆相になる。すなわち端点Ｐ２１の電圧と端点Ｐ２３の電圧や、端点Ｐ２２の電圧と端点Ｐ２４の電圧は、位相差が１８０°になる。
【００８３】
なお、図１１に示した円偏波方形パッチアンテナは、誘電体板を用いて波長短縮を行っているので放射電極の形状を長方形にする必要がある。これに対し、本実施形態に係るアンテナ３は、導通線路３２Ａ，３２Ｂを用いて波長短縮を行っているので、ＸＹ平面におけるアンテナ３の形状は正方形であってもよい。勿論、ＸＹ平面におけるアンテナ３の形状を長方形にしてもよく、この場合は、２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂとして同じ導通線路を使用し、長さだけを変えてインダクタンス値を調整することができる。
【００８４】
図１３は、ＸＺ平面におけるアンテナ３の指向性を示すグラフである。なお、同図に示すグラフは電磁界シミュレータによって得られたものである。電磁界シミュレータに対して設定したアンテナ３の寸法や材質に関するパラメータについては、［１］接地電極１２は、材質が銅でＸＹ平面におけるサイズが４０ｍｍ×４０ｍｍ、［２］４つの放射電極２２Ａ〜２２Ｄの各々は、材質が銅でＸＹ平面におけるサイズが２８ｍｍ×５．０ｍｍ、［３］接地電極１２と４つの放射電極２２Ａ〜２２ＤとのＺ軸方向の離間間隔は８．０ｍｍ、［４］２本の導通線路３２Ａ〜３１Ｄは、いずれも材質が銅で長さが３０ｍｍの細長い平板であって、導通線路３２Ａの幅は２．０ｍｍ、導通線路３２Ｂの幅は１．６ｍｍである。
【００８５】
図１３から明らかとなるように、ＸＺ平面において、少なくとも角度が０°から−６０°を経由して−１２０°に至るまでの範囲では右旋円偏波が優勢であり、特に−３０°から−９０°までの範囲では左旋円偏波との差も大きい（例えば角度が−６０°の部分では左旋円偏波との差が１３ｄＢほどある）。したがって、本実施形態に係るアンテナ３を右旋円偏波用のアンテナとして使用することができる。また、ＸＺ平面において、少なくとも角度が３０°から１２０°を経由して−１５０°に至るまでの範囲では左旋円偏波が優勢であり、特に６０°から１２０°までの範囲では右旋円偏波との差も大きい。したがって、本実施形態に係るアンテナ３を左旋円偏波用のアンテナとして使用することも可能である。
【００８６】
なお、一般的なパッチアンテナでは、例えば、放射電極側の空間で右旋円偏波が優勢であると、接地電極側の空間では左旋円偏波が優勢になる。したがって、図１３に示すアンテナ３の指向性は、一般的なパッチアンテナの指向性と比較した場合に、右旋円偏波や左旋円偏波の指向性の向きが傾いているが、右旋円偏波が優勢である向きと左旋円偏波が優勢である向きが逆になっている点で共通している。
【００８７】
以上説明したように本実施形態によれば、給電点５２に給電する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、放射電極用のアンテナエレメントにおいて、Ｘ軸方向に流れる電流が周波数ｆ１で共振し、Ｙ軸方向に流れる電流が周波数ｆ２で共振するように２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂのインダクタンス値を定めることで、円偏波を送信または受信することが可能になる。
【００８８】
また、本実施形態によれば、２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂの各々は、少なくとも導体を用いて構成された線路であるから、その値の大小は別として必ず波長短縮率を有する。したがって、導通線路３２Ａ，３２Ｂの波長短縮率により、送信または受信する電波の波長を放射電極用のアンテナエレメント上（導通線路３２Ａ，３２Ｂ上）で短縮することが可能になる。つまり、放射電極用のアンテナエレメントにおいて、Ｘ軸方向の長さとＹ軸方向の長さをどちらも短縮することができるから、アンテナ３を小型化することができる。また、誘電体板が不要であるから、接地電極１２と４つの放射電極２２Ａ〜２２Ｄとの間に、例えば図１０に示した送信回路１００等、他の部品を実装することが可能になる。また、放射電極２２Ａと放射電極２２Ｃや、放射電極２２Ｂと放射電極２２Ｄとの間にも、アンテナ３以外の部品を実装することが可能である。よって、電極間にアンテナ３以外の部品を配置することが可能な小型の円偏波アンテナを提供することができる。
【００８９】
また、本実施形態によれば、誘電体板が不要であるので、アンテナ３の重量や製造コストを低減できることに加え、誘電体の損失（ｔａｎδ）により送信効率や受信効率が低下することもないので、円偏波を効率よく送信または受信することができる。
【００９０】
なお、図１４は、第３実施形態の変形例に係るアンテナ３’の構造を示す斜視図である。図１０に示したアンテナ３は、鏡像を利用して構成の簡素化を図っており、図１４に示すアンテナ３’と等価である。図１０と図１４を比較すると明らかになるように、第３実施形態に係るアンテナ３は、鏡像を利用して接地電極１２や導通線路３２Ａ，３２Ｂの個数を減らしているので、アンテナ３の構成を簡素化することができる。但し、接地電極１２の面積が十分に確保できず、鏡像を利用することができない場合等は、図１４に示す構成にする必要がある。
【００９１】
図１４に示すアンテナ３’は、４つの接地電極１２Ａ〜１２Ｄと、４つの放射電極２２Ａ〜２２Ｄと、４本の導通線路３２Ａ〜３２Ｄとを備える。また、導通線路３１Ａと導通線路３１Ｂとの交点には給電点５２が、導通線路３１Ｃと導通線路３１Ｄとの交点には給電点４２’が設けられており、給電点４２’，５２には送信回路１００が接続されている。接地電極１２Ａと放射電極２２Ａ、接地電極１２Ｂと放射電極２２Ｂ、接地電極１２Ｃと放射電極２２Ｃ、接地電極１２Ｄと放射電極２２Ｄは、各々向かい合っている。したがって、アンテナ３’は、互いに向かい合う接地電極と放射電極のペアを４組備える。また、接地電極１２Ａと放射電極２２Ａのペアと、接地電極１２Ｃと放射電極２２Ｃのペアは、Ｘ軸方向に配列されており、接地電極１２Ｄと放射電極２２Ｄのペアと、接地電極１２Ｂと放射電極２２Ｂのペアは、Ｙ軸方向に配列されている。
【００９２】
したがって、Ｘ軸方向に配列された２つの接地電極１２Ａ，１２Ｃを結ぶ線分（導通線路３２Ｃ）と、Ｙ軸方向に配列された２つの接地電極１２Ｄ，１２Ｂを結ぶ線分（導通線路３２Ｄ）は直交している。また、Ｘ軸方向に配列された２つの放射電極２２Ａ，２２Ｃを結ぶ線分（導通線路３２Ａ）と、Ｙ軸方向に配列された放射電極２２Ｄ，２２Ｂを結ぶ線分（導通線路３２Ｂ）も直交している。
【００９３】
４本の導通線路３２Ａ〜３２Ｄの各々は、前述した導通線路３０と同じであり、少なくとも導体を用いて構成された線路である。導通線路３２Ａは、Ｘ軸方向に配列された２つの放射電極２２Ａ，２２Ｃを接続し、導通線路３２Ｂは、Ｙ軸方向に配列された２つの放射電極２２Ｄ，２２Ｂを接続している。また、導通線路３２Ｃは、Ｘ軸方向に配列された２つの接地電極１２Ａ，１２Ｃを接続し、導通線路３２Ｄは、Ｙ軸方向に配列された２つの接地電極１２Ｄ，１２Ｂを接続している。
【００９４】
４つの放射電極２２Ａ〜２２Ｄとこれらを接続する２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂは、同一のＸＹ平面上に設けられており、放射電極用の１つのアンテナエレメントとして機能する。また、４つの接地電極１２Ａ〜１２Ｄとこれらを接続する２本の導通線路３２Ｃ，３２Ｄも、同一のＸＹ平面上に設けられており、接地電極用の１つのアンテナエレメントとして機能する。
【００９５】
Ｘ軸方向に延在する２本の導通線路３２Ａ，３２Ｃはインダクタンス値が同じであり、Ｙ軸方向に延在する２本の導通線路３２Ｄ，３２Ｂもインダクタンス値が同じである。但し、導通線路３２Ａ，３２Ｃのインダクタンス値と、導通線路３２Ｄ，３２Ｂのインダクタンス値は異なる。前述したように給電点４２，５２に給電する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）、放射電極用のアンテナエレメントや、接地電極用のアンテナエレメントにおいて、例えば、Ｘ軸方向に流れる電流が周波数ｆ１で共振し、Ｙ軸方向に流れる電流が周波数ｆ２で共振するように、導通線路３２Ａ，３２Ｃのインダクタンス値と、導通線路３２Ｄ，３２Ｂのインダクタンス値が定められている。
【００９６】
また、導通線路３２Ａと導通線路３２Ｂは１箇所で交わり、その交点に給電点５２が設けられている。同様に、導通線路３２Ｃと導通線路３２Ｄも１箇所で交わり、その交点に給電点４２’が設けられている。送信回路１００は、給電点４２’にグランド電位を、給電点５２に高周波電位を給電する。このように給電点４２’，５２は、アンテナ３に対して送信信号を給電する位置である。また、給電点４２’は４つの接地電極１２Ａ〜１２Ｄ用の給電点であり、給電点５２は４つの放射電極２２Ａ〜２２Ｄ用の給電点である。
【００９７】
なお、このアンテナ３’を受信用のアンテナとして利用する場合は、送信回路１００の代わりに受信回路を設ければよく、その場合、給電点４２’，５２は、アンテナ３’から受信信号を取り出す位置になる。以上の構成であっても、第３実施形態に係るアンテナ３（図１０）と等価であるから、鏡像を利用したことによる効果を除き、第３実施形態に係るアンテナ３と同様の効果を奏する。
【００９８】
＜Ｄ．第４実施形態＞
図１５は、第４実施形態に係る円偏波用のアンテナ４の構造を示す斜視図である。なお、本実施形態に係るアンテナ４は、基本的に第３実施形態に係るアンテナ３と同じである。アンテナ３との相違点は、［１］導通線路３２Ａ，３２Ｂとして、いずれも銅で形成された細長い平板を使用している点、［２］４つの放射電極２２Ａ〜２２Ｄのサイズ、［３］接地電極１２と４つの放射電極２２Ａ〜２２Ｄとの間に電子部品２００が配置されている点である。
【００９９】
アンテナ４のサイズは、４０ｍｍ（Ｘ軸方向）×４０ｍｍ（Ｙ軸方向）×８ｍｍ（Ｚ軸方向）である。接地電極１２は、銅で形成された４０ｍｍ×４０ｍｍの正方形状の平板である。４つの放射電極２２Ａ〜２２Ｄは、いずれも銅で形成された２０ｍｍ×５．０ｍｍの長方形状の平板である。また、接地電極１２から４つの放射電極２２Ａ〜２２ＤまでのＺ軸方向の離間間隔は８．０ｍｍである。２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂは、いずれも材質が銅で長さが３０ｍｍの細長い平板であって、導通線路３２Ａの幅は２．０ｍｍ、導通線路３２Ｂの幅は１．０ｍｍである。また、アンテナ４の共振周波数は２．４３［ＧＨｚ］である。
【０１００】
電子部品２００は、例えば、前述した送信回路１００や受信回路の他に、ＣＰＵ，メモリ，基板，電源等、アンテナ４が搭載された電子機器の部品である。ここでは、図１５に示すように電子部品２００を直方体状の金属物体（例えば銅）として模擬化しており、その外形サイズは２０ｍｍ（Ｘ軸方向）×２０ｍｍ（Ｙ軸方向）×５ｍｍ（Ｚ軸方向）であり、給電点５２の部分にＺ軸方向に貫通する四角柱状の穴が設けられている。
【０１０１】
図１６および図１７は、ＸＺ平面におけるアンテナ４の指向性を示すグラフである。なお、図１６は電子部品２００がない場合、図１７は電子部品２００がある場合である。両図に示すグラフも電磁界シミュレータによって得られたものであり、電磁界シミュレータに対して設定したアンテナ４や電子部品２００の寸法，材質等は前述した通りである。
【０１０２】
図１６から明らかとなるように、電子部品２００がない場合は、ＸＺ平面において、少なくとも角度が−３０°から−９０°を経由して−１５０°に至るまでの範囲では右旋円偏波が優勢であり、特に−３０°から−９０°までの範囲では左旋円偏波との差も大きい（例えば角度が−６０°の付近では左旋円偏波との差が２５ｄＢほどある）。また、ＸＺ平面において、少なくとも角度が０°から９０°を経由して１８０°に至るまでの範囲では左旋円偏波が優勢であり、３０°から１５０°までの範囲では右旋円偏波との差も４ｄＢ以上ある。したがって、電子部品２００がない場合、本実施形態に係るアンテナ４を右旋円偏波用のアンテナや左旋円偏波用のアンテナとして使用することができる。
【０１０３】
また、図１７から明らかとなるように、電子部品２００がある場合も、ＸＺ平面において、少なくとも角度が０°から−１２０°を経由して１５０°に至るまでの範囲では右旋円偏波が優勢であり、特に−１２０°から−１８０°までの範囲では左旋円偏波との差も大きい（例えば角度が−１５０°の部分では左旋円偏波との差が２５ｄＢほどある）。また、ＸＺ平面において、少なくとも角度が３０°から９０°を経由して１２０°に至るまでの範囲では左旋円偏波が優勢であり、特に３０°から９０°までの範囲では右旋円偏波との差も大きい。したがって、接地電極１２と４つの放射電極２２Ａ〜２２Ｄとの間に電子部品２００を配置しても、本実施形態に係るアンテナ４を右旋円偏波用のアンテナや左旋円偏波用のアンテナとして使用できることがわかる。
【０１０４】
＜Ｅ．応用例＞
次に、本発明に係るアンテナを電子機器に組み込んだ場合について説明する。
図１８は、電子時計３００の平面図である。電子時計３００は、ＧＰＳ衛星からの電波（円偏波）を受信して時刻を修正する機能を備えた腕時計である。電子時計３００は、セラミックやプラスチック等の非導電性材料で形成された円筒状のケース胴７０を備える。また、ケース胴７０の上側（Ｚ軸方向とは反対側の方向）には、銅やステンレス等の金属やその他の導電性材料で形成された４つのベゼル７１Ａ〜７１Ｄが嵌合されている。
【０１０５】
同図に示すように４つのベゼル７１Ａ〜７１Ｄの各々は、所定の幅を有する円弧状の形状を有し、ベゼルとしての役割の他に放射電極としても機能する。また、ベゼル７１Ａとベゼル７１ＣはＸ軸方向に配列されており、ベゼル７１Ｄとベゼル７１ＢはＹ軸方向に配列されている。したがって、ベゼル７１Ａ，７１Ｃの配列方向と、ベゼル７１Ｄ，７１Ｂの配列方向は直交している。ベゼル７１Ａ〜７１Ｄの内周側には、円環状のダイヤルリング７２と、円板状の文字板７３と、指針軸７４を中心に周回して現在時刻を指し示す指針７５（秒針７５ａ、分針７５ｂ、時針７５ｃ）が設けられている。
【０１０６】
図１９は、４つのベゼル７１Ａ〜７１Ｄと、２本の導通線路７６Ａ，７６Ｂと、ＧＰＳ受信部７７との接続関係を示す図である。２本の導通線路７６Ａ，７６Ｂの各々は、前述した導通線路３０と同じであり、少なくとも導体を用いて構成された線路である。２本の導通線路７６Ａ，７６Ｂは両端間のインダクタンス値が異なる。導通線路７６Ａはベゼル７１Ａとベゼル７１Ｃとを接続し、導通線路７６Ｂはベゼル７１Ｄとベゼル７１Ｂとを接続している。また、２本の導通線路７６Ａ，７６Ｂは１箇所で交わり、その交点（給電点７８）にＧＰＳ受信部７７が接続されている。なお、同図には４つのベゼル７１Ａ〜７１Ｄを模式的に示しているが、実際には、後述する図２０からも明らかとなるように、ベゼル７１Ａ〜７１ＤはＺ軸方向の高さも有する立体的な部材である。
【０１０７】
図２０は、電子時計３００の内部構造の概略を示す要部断面図である。ケース胴７０の上側にはベゼル７１Ａ〜７１Ｄが嵌合されており、上側の開口は円板状のカバーガラス７９で塞がれている。一方、ケース胴７０の下側の開口は、ステンレスやチタン等の導電性材料で形成された裏蓋８０で塞がれている。裏蓋８０にはグランド電位が供給され、蓋としての役割の他に接地電極としても機能する。なお、同図から明らかとなるように、放射電極として機能する４つのベゼル７１Ａ〜７１Ｄと、接地電極として機能する裏蓋８０は、Ｚ軸方向に所定の間隔をあけて配置されており、互いに向かい合っている。
【０１０８】
カバーガラス７９の下側には、ダイヤルリング７２，文字板７３，指針軸７４，指針７５，ソーラーパネル８１，地板８２が設けられている。また、地板８２の下側には、指針軸７４を回転させて指針７５を駆動する駆動機構８３や、回路基板８４が設けられている。回路基板８４には、ＧＰＳ受信部７７や制御部８５が実装されている。ＧＰＳ受信部７７は、例えば１チップのＩＣモジュールで構成される。制御部８５は、ＧＰＳ受信部７７や駆動機構８３の動作を制御する。また、回路基板８４の下側には電池８６が配置されている。
【０１０９】
ベゼル７１Ａとベゼル７１Ｃは導通線路７６Ａにより接続されている。また、同図には図示していないが、図１９に示したようにベゼル７１Ｄとベゼル７１Ｂも導通線路７６Ｂにより接続されており、２本の導通線路７６Ａ，７６Ｂの交点が給電点７８になる。ＧＰＳ受信部７７は、給電点７８の他に裏蓋８０にも接続されており、ＧＰＳ受信部７７と裏蓋８０との接続点が給電点８７になる。
【０１１０】
以上の説明から明らかとなるように、この電子時計３００では、接地電極として機能する裏蓋８０と、放射電極として機能する４つのベゼル７１Ａ〜７１Ｄと、２本の導通線路７６Ａ，７６Ｂとで円偏波アンテナが構成されている。また、給電点７８，８７は、円偏波アンテナから受信信号を取り出す位置、すなわち円偏波アンテナが捕らえた電波により発生した高周波電力をＧＰＳ受信部７７に取り出す位置になる。なお、同図に示す例は、導通線路７６Ａ，７６Ｂとして同軸ケーブルを使用している。この場合、同軸ケーブルの芯線がベゼルに接続され、網線（外部導体）は接地される。
【０１１１】
また、図２０から明らかとなるように、電子時計３００では、４つのベゼル７１Ａ〜７１Ｄ（放射電極）と裏蓋８０（接地電極）との間に、アンテナ以外の部品として、ダイヤルリング７２，文字板７３，指針軸７４，ＧＰＳ受信部７７，ソーラーパネル８１，地板８２，駆動機構８３，回路基板８４，制御部８５，電池８６等のムーブメントが配置されている。
【０１１２】
ところで、一般的にアンテナは、アンテナのサイズが大きいほど高い利得を得ることができる。例えば、特開２０１１−７５５４１号公報（特に段落００５２，図１，図５）には、パッチアンテナ１９を内蔵したＧＰＳ付き腕時計１Ａが記載されているが、同公報に記載されたパッチアンテナ１９は、アンテナ基板１９１（接地電極）とアンテナ電極１９４（放射電極）との間に誘電体１９３が挟まれているので、電極間に他の部品を配置することができない。また、電極間に誘電体１９３が挟まれているので、腕時計１Ａの筐体内でパッチアンテナ１９の平面サイズを大きくすることや、パッチアンテナ１９の厚さを大きくすることにも限界があった。
【０１１３】
これに対し、本発明によれば、接地電極と放射電極との間にアンテナ以外の部品を配置することができるので、例えば図２０に示したように、ベゼル７１Ａ〜７１Ｄを放射電極とし、裏蓋８０を接地電極とした場合、アンテナの平面サイズを電子時計３００の平面サイズとほぼ同じにすることができる。また、ベゼル７１Ａ〜７１Ｄ（放射電極）と裏蓋８０（放射電極）との離間間隔についても電子時計３００のＺ軸方向の厚さとほぼ同じにすることができる。したがって、アンテナのサイズを大きくすることができるから、高い利得を得ることが可能になる。
【０１１４】
なお、図１８〜図２０に示した電子時計３００において、ベゼル７１Ａ〜７１Ｄ自体を放射電極とするのではなく、セラミックやプラスチック等の非導電性材料で形成された円筒状のベゼルの上面に、所定の幅を有する円弧状の４つの放射電極を配置してもよい。また、カバーガラス７９の周縁部（上側と下側のどちらでもよい）に４つの放射電極を配置してもよいし、ダイヤルリング７２の上面や文字板７３の周縁部に４つの放射電極を配置してもよい。また、裏蓋８０を接地電極とするのではなく、ケース胴７０の内側において裏蓋８０の近傍に円板状の接地電極を設けてもよい。
【０１１５】
さらに図２１に示すように、カバーガラス８８の下側の周縁部に湾曲した形状を有する放射電極８９Ａ，８９Ｃを配置してもよい。なお、同図には放射電極８９Ａ，８９Ｃが２つしか記載されていないが、実際にはベゼル７１Ａ〜７１Ｄの場合と同様に４つの放射電極が配置されている。
【０１１６】
また、図２１に示す電子時計３０１の場合、放射電極８９Ａ，８９Ｃを接続する導通線路は、２本の銅線９０と、回路基板８４上に形成されたストリップ線路（図示省略）とで構成されている。このように放射電極同士（または接地電極同士）を接続する導通線路は、種類の異なる複数の導通線路で構成されていてもよい。これは上述した各実施形態についても同様である。例えば、図１に示したアンテナ１を例に説明すると、導通線路３０は、異なる種類または同じ種類の導通線路を複数接続して構成されていてもよく、例えば、２本の同軸ケーブルを接続して導通線路３０を構成し、同軸ケーブル同士の接続点が給電点５０となる態様であってもよい。
【０１１７】
また、円偏波アンテナではなく直線偏波アンテナを電子時計３００，３０１に搭載してもよいし、第２実施形態で説明したように導通線路にチップコイル６０を接続してもよい。また、電子機器の筐体内にアンテナを搭載する場合は、例えば図２２に示すように、プリント基板９５上に放射電極用のアンテナエレメントを形成してもよい。なお、同図は、図１に示したアンテナ１の変形例である。図２２に示すアンテナ５は、プリント基板９５上に、例えば銅の導通パターンとして形成された２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂと、２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂを接続する導通線路（ストリップ線路）３０と、導通線路３０に接続された２つのチップコイル６０とが設けられている。以上の構成であっても、接地電極１０とプリント基板９５との間に、送信回路１００等、アンテナ５以外の部品を配置することができる。なお、図５や図１４に示したアンテナ１’，３’の場合は、放射電極用のアンテナエレメントを形成したプリント基板と、接地電極用のアンテナエレメントを形成したプリント基板とを向かい合うように配置すればよい。
【０１１８】
また、アンテナを組み込む電子機器は腕時計に限らない。例えば、本発明に係る直線偏波アンテナを、無線ＬＡＮ用のアンテナとして、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等に搭載してもよい。また、本発明に係る円偏波アンテナを、ＧＰＳ用の受信アンテナとして、モバイル機器やウェアラブル機器、カーナビゲーション装置、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、上述した実施形態の記載やアンテナの可逆定理からも明らかとなるように、本発明に係る直線偏波アンテナや円偏波アンテナは、受信用のアンテナに限らず、送信用の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、直線偏波や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。
【０１１９】
＜Ｆ．変形例＞
本発明は、上述した各実施形態や応用例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。
【０１２０】
［変形例１］
図２３は、変形例１に係る直線偏波用のアンテナ６の構造を示す斜視図であり、図１に示したアンテナ１の変形例である。アンテナ６は、長方形状の接地電極１０と、接地電極１０と向かい合う開環状の放射電極２０と、放射電極２０のうち互いに向かい合う２箇所を接続する導通線路３０とを備える。また、接地電極１０上には給電点４０が、導通線路３０上には給電点５０が設けられており、給電点４０，５０には送信回路１００が接続されている。発明者が鋭意検討した結果、このように開環状の１つの放射電極２０において互いに向かい合う２箇所を導通線路３０で接続する構成としても、導通線路３０の波長短縮率によりアンテナ６を小型化できることがわかった。但し、同図に示すアンテナ６の場合、開環状の放射電極２０の全長（環の周回方向の長さ）が長いため、共振周波数が大きくなる。したがって、図１に示したアンテナ１に比べると小型化できる割合が低下する。
【０１２１】
［変形例２］
図１に示したアンテナ１において、導通線路３０上に給電点５０を挟んで２つのチップコイル６０を直列に接続してもよい。このようにチップコイル６０を接続することでアンテナ１の更なる小型化が図れる。また、図１に示したアンテナ１において、放射電極２０Ａの図中左側の端と、放射電極２０Ｂの図中右側の端に、接地電極１０側に折れ曲がった側面を設けてもよい。このように側面を設けることでアンテナ１以外の部品の実装スペースをより大きく確保することができる。これらは図５に示したアンテナ１’や、図２３に示したアンテナ６についても同様である。但し、図５に示したアンテナ１’の場合は、２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂを接続する導通線路３０Ｂだけでなく、２つの接地電極１０Ａ，１０Ｂを接続する導通線路３０Ａにも給電点４０’を挟んで２つのチップコイル６０を直列に接続する必要がある。
【０１２２】
また、図１０に示したアンテナ３において、２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂの各々に給電点５２を挟んで２つのチップコイル６０を直列に接続してもよい。また、図１０に示したアンテナ３において、放射電極２２Ａの図中左側の端と、放射電極２２Ｂの図中下側の端と、放射電極２２Ｃの図中右側の端と、放射電極２２Ｄの図中上側の端に、接地電極１２側に折れ曲がった側面を設けてもよい。これらは図１４に示したアンテナ３’や、図１５に示したアンテナ４についても同様である。但し、図１４に示したアンテナ３’の場合は、放射電極２２Ａ〜２２Ｄ用の２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂだけでなく、接地電極１２Ａ〜１２Ｄ用の２本の導通線路３２Ｃ，３２Ｄの各々にも給電点４２’を挟んで２つのチップコイル６０を直列に接続する必要がある。
【０１２３】
［変形例３］
図６に示したアンテナ２において、放射電極２１Ａ〜２１Ｄの各々から側面を削除してもよいし、４本の導通線路３１Ａ〜３１Ｄに接続されている８つのチップコイル６０を削除してもよい。また、図６に示したアンテナ２において、４つの接地電極１１Ａ〜１１Ｄと、２本の導通線路３１Ａ，３１Ｂと、この２本の導通線路３１Ａ，３１Ｂに接続された４つのチップコイル６０とを削除し、４つの放射電極２１Ａ〜２１Ｄの上面と向かい合う１つの正方形状の接地電極を設けてもよい。また、図６に示したアンテナ２は、偏波面が直交する２つの直線偏波を送信または受信することができるが、例えば、図５に示したアンテナ１’の各要素を３組備え、偏波面が６０°ずつ異なる３つの直線偏波を送信または受信できるようにしてもよいし、図５に示したアンテナ１’の各要素を４組備え、偏波面が４５°ずつ異なる４つの直線偏波を送信または受信できるようにしてもよい。
【０１２４】
［変形例４］
図１に示したアンテナ１において、２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂは、一直線上に配置されていることが望ましいが、必ずしも両者を一直線上に配置する必要はない。例えば図２４に示すように２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂ’を配置して両者を導通線路３０’で接続しても、一直線上に配置した場合に比べ、送信効率や受信効率が低下するが直線偏波を送信または受信することができる。したがって、図５に示したアンテナ１’において、接地電極１０Ａと放射電極２０Ａのペアと、接地電極１０Ｂと放射電極２０Ｂのペアについても、必ずしも両者を一直線上に配置する必要はない。また、図６に示したアンテナ２において、接地電極１１Ａと放射電極２１Ａのペアと、接地電極１１Ｃと放射電極２１Ｃのペアの配置や、接地電極１１Ｂと放射電極２１Ｂのペアと、接地電極１１Ｄと放射電極２１Ｄのペアの配置についても同様である。
【０１２５】
［変形例５］
円偏波を送信または受信するためには、図１０に示したように、放射電極２２Ａ，２２Ｃの配列方向（Ｘ軸方向）と、放射電極２２Ｂ，２２Ｄの配列方向（Ｙ軸方向）とが直交していることが望ましいが、両者の配列方向は直交に限らず交差していればよい。例えば、放射電極２２Ａ，２２Ｃの配列方向と、放射電極２２Ｂ，２２Ｄの配列方向との交差角が７５°や１００°の場合であっても、９０°の場合よりは送信性能や受信性能が低下するが、円偏波を送信または受信することができる。但し、交差角が９０°から離れるにつれ、直線偏波等の必要としない成分が多く含まれることに加え、軸比の値も悪くなるので円偏波アンテナとしての性能が低下する。なお、ここから明らかとなるように、両者の配列方向を直交させることで、直線偏波等の必要としない成分の占める割合を低減できると共に軸比の値も１にすることができるから、円偏波アンテナの性能を高めることができる。これは、図１５に示したアンテナ４についても同様である。また、図１４に示したアンテナ３’の場合も、接地電極１２Ａと放射電極２２Ａのペアと、接地電極１２Ｃと放射電極２２Ｃのペアとの配列方向と、接地電極１２Ｂと放射電極２２Ｂのペアと、接地電極１２Ｄと放射電極２２Ｄのペアとの配列方向は、直交に限らず交差していればよい。
【０１２６】
［変形例６］
例えば、図１０に示したアンテナ３に４つのチップコイル６０を追加する場合に、２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂ自体は長さを含め同じ導通線路で、導通線路３２Ａに接続される２つのチップコイル６０の合計インダクタンス値と、導通線路３２Ｂに接続される２つのチップコイル６０の合計インダクタンス値とが異なる態様であってもよい。これは、図１４に示したアンテナ３’や図１５に示したアンテナ４についても同様である。
【０１２７】
［変形例７］
チップコイル６０の代わりに、チップコイル６０とチップコンデンサとを含んだ集中定数回路を導通線路に接続してもよい。なお、チップコンデンサは、プリント基板上に表面実装することが可能なチップ型のコンデンサであり、例えば１辺の長さは数ミリ以下である。したがって、チップコイル６０と同様にチップコンデンサについても、その大きさがアンテナの共振周波数における１波長の長さに対して無視できるほど小さいので、集中定数素子として機能する。
【０１２８】
発明者が鋭意検討した結果、チップコイル６０を集中定数回路に置換し、チップコンデンサを加えることで、インピーダンスマッチングをより正確にとれることがわかった。また、チップコンデンサを加えることで、図１３等に示すグラフにおいて右旋円偏波や左旋円偏波の指向性の向きを補正（調整）できることがわかった。なお、集中定数回路に含まれるチップコイル６０については、前述したようにアンテナの小型化や、アンテナの共振周波数をより小さい値に設定することを可能にする。
【０１２９】
例えば、図１に示したアンテナ１に集中定数回路を加える場合は、集中定数回路を２つ用意し、導通線路３０上に給電点５０を挟んで２つの集中定数回路を直列に接続すればよい。また、図１０に示したアンテナ３に集中定数回路を加える場合は、集中定数回路を４つ用意し、２本の導通線路３２Ａ，３２Ｂの各々に給電点５２を挟んで２つずつ集中定数回路を直列に接続すればよい。また、図６に示したアンテナ２の場合は、集中定数回路を８つ用意し、８つのチップコイル６０の各々を集中定数回路に置き換えればよい。
【０１３０】
［変形例８］
導通線路に接続するコイルは、集中定数素子として機能する必要があるが、アンテナの共振周波数における１波長の長さに対して無視できるほど小さいサイズであればよいから、必ずしもチップコイルである必要はない。これは、変形例７に記載した集中定数回路に含まれるコイルとコンデンサについても同様である。
【０１３１】
［変形例９］
応用例の記載からも明らかであるが、上述した各実施形態において、放射電極用のアンテナエレメント（例えば図１における２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂと導通線路３０）や、接地電極用のアンテナエレメント（例えば図５における２つの接地電極１０Ａ，１０Ｂと導通線路３０Ａ）は、同一のＸＹ平面上に設けられていなくてもよい。また、図１に示したアンテナ１を例に説明すると、導通線路３０は、必ずしも一直線上に延在している必要はなく、導通線路３０を途中で巻回して線路長を長くとり、これにより導通線路３０の両端間のインダクタンス値を調整してもよい。
【０１３２】
［変形例１０］
図２５は、変形例１０に係る直線偏波用のアンテナ２’の構造を示す斜視図であり、図６に示したアンテナ２の変形例である。同図に示すように給電点４１’，５１’の位置を、４つの接地電極１１Ａ〜１１Ｄや４つの放射電極２１Ａ〜２１Ｄで囲まれた領域の外側に設けてもよい。但し、この場合は、４本の導通線路３１Ａ’〜３１Ｄ’の各々を同軸ケーブル等、シールドされた導通線路にする必要がある。なお、このように給電点の位置を接地電極や放射電極の外側に設けてもよい点は、図６以外の他のアンテナについても同様である。
【０１３３】
［変形例１１］
例えば、第１実施形態に係るアンテナ１において、接地電極１０は図３に示すサイズより大きくてもよい。つまり、接地電極１０のうち２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂと向かい合う部分は周縁部に限らない。これは、図１０に示したアンテナ３や、図１５に示したアンテナ４、図２３に示したアンテナ６等についても同様である。また、図１に示したアンテナ１を例に説明すると、接地電極１０と２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂとは、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、図５に示したアンテナ１’を例に説明すると、接地電極１０Ａと放射電極２０Ａや、接地電極１０Ｂと放射電極２０Ｂは、必ずしも合同である必要はない。
【０１３４】
［変形例１２］
例えば図１に示したアンテナ１において、接地電極１０は必ずしも地面に接続されている必要はない。すなわち、接地電極１０に供給されるグランド電位は、地面と同電位でなく、２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂに供給される高周波電位をプラスの電位としたとき、マイナスの電位であってもよい。これは図１以外のアンテナ、すなわち図５に示したアンテナ１’や、第１実施形態以外の他の実施形態、応用例、他の変形例に係るアンテナについても同様である。
【０１３５】
［変形例１３］
例えば図１に示したアンテナ１において、接地電極１０と２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂに供給する電位を逆転させてもよい。すなわち、接地電極１０に高周波電位（＋）を供給し、２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂにグランド電位（−）を供給してもよい。なお、この場合も変形例１２に記載したように、グランド電位は、地面と同電位でなく、接地電極１０に供給される高周波電位をプラスの電位としたとき、マイナスの電位であってもよい。また、このように接地電極１０と２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂに供給する電位を逆転させた場合も、接地電極１０の近くに放射電極用のアンテナエレメント（２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂおよび導通線路３０）を設けることで、このアンテナエレメントの鏡像が接地電極１０上に作成される。これは図１以外の他のアンテナについても同様である。
【０１３６】
［変形例１４］
例えば、図１に示したアンテナ１を例に説明すると、波長短縮効果を高めるため、接地電極１０と２つの放射電極２０Ａ，２０Ｂとの間の空間の一部に誘電体板を設けてもよい。これは図１以外の他のアンテナについても同様である。このように本発明は、第１電極と第２電極との間に誘電体板がないことを必須の要件とするものではない。
【符号の説明】
【０１３７】
１〜７，１’〜３’…アンテナ、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ〜１１Ｄ，１２，１２Ａ〜１２Ｄ…接地電極、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｂ’，２１Ａ〜２１Ｄ，２２Ａ〜２２Ｄ…放射電極、３０，３０’，３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ〜３１Ｄ，３１Ａ’〜３１Ｄ’，３２Ａ〜３２Ｄ…導通線路、４０〜４２，４０’〜４２’…給電点、５０〜５２，５１’…給電点、６０…チップコイル、７０…ケース胴、７１Ａ〜７１Ｄ…ベゼル、７２…ダイヤルリング、７３…文字板、７４…指針軸、７５…指針、７５ａ…秒針、７５ｂ…分針、７５ｃ…時針、７６Ａ，７６Ｂ…導通線路、７７…ＧＰＳ受信部、７８…給電点、７９，８８…カバーガラス、８０…裏蓋、８１…ソーラーパネル、８２…地板、８３…駆動機構、８４…回路基板、８５…制御部、８６…電池、８７…給電点、８９Ａ，８９Ｃ…放射電極、９０…銅線、９５…プリント基板、１００…送信回路、２００…電子部品、３００，３０１…電子時計、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１〜Ｐ１４，Ｐ２１〜Ｐ２４…端点、ＶＡ…端点Ｐ１の電圧、ＶＢ…端点Ｐ２の電圧。
【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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