(57)【要約】【課題】放射素子が設置された基板面に対して垂直な方向に偏波を有する電磁波を発生することが可能なアンテナ構造を得ることを目的とする。【解決手段】基板と、該基板の一方の面に設置された線状放射素子と、前記基板の他方の面に設置されたグラウンドプレーンとを備え、前記線状放射素子は、給電点に接合された給電端部と、開放端部とを有するアンテナ構造において、前記基板は、線状放射素子の給電端部から開放端部の方向に沿って、インピーダンスが徐々に増大し、前記基板は、線状放射素子の給電端部から開放端部の方向に向かって、比透磁率が徐々に増大することを特徴とするアンテナ構造が提供される。【選択図】図１
2008182337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板の一方の面に設置された放射素子と、前記基板の他方の面に設置されたグラウンドプレーンとを備え、前記放射素子は、給電点に接合された給電端部と、開放端部とを有するアンテナ構造において、
前記放射素子は、線状の放射素子であり、
前記基板は、線状の放射素子の給電端部から開放端部の方向に沿って、インピーダンスが徐々に増大し、
前記基板は、線状の放射素子の給電端部から開放端部の方向に向かって、比透磁率が徐々に増大することを特徴とするアンテナ構造。
【請求項２】
線状の放射素子は、マイクロストリップ線路を有することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ構造。
【請求項３】
基板と、該基板の一方の面に設置された放射素子と、前記基板の他方の面に設置された信号線路とを備え、前記放射素子は、給電点に接合された給電端部と、開放端部とを有するアンテナ構造において、
前記放射素子は、線状の放射素子であり、
前記基板は、線状の放射素子の給電端部から開放端部の方向に沿って、インピーダンスが徐々に増大し、
前記基板は、線状の放射素子の給電端部から開放端部の方向に向かって、比透磁率が徐々に増大することを特徴とするアンテナ構造。
【請求項４】
前記基板は、線状の放射素子の給電端部から開放端部の方向に沿って、比誘電率が一定であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載のアンテナ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信用およびローカルエリア用に用いられるアンテナは、小型であることが重要であり、この要求を満たすアンテナの一つとして、例えば、特許文献１に記載されているようなアンテナモジュールがある。このアンテナモジュールは、アンテナ部と、無線送受信部とを備える。アンテナ部は、プリント回路基板の片面に、モノポールアンテナ素子を有し、このモノポールアンテナ素子は、トレース部を介して、コネクタと接続されている。また、プリント回路基板の反対側には、グラウンドプレーンが設置される。また、無線送受信部は、ヒンジ部を介して、前述のアンテナ部と結合されている。このようなアンテナモジュールは、例えば、ラップトップ型コンピュータ等のコンピュータに接続して使用される。
【特許文献１】米国特許第６３６６２６１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述のアンテナモジュールを用いて、例えば、鉛直方向の偏波（垂直偏波）を有する電磁波を利用して、無線信号の送受信を行う場合、図１に示すように、アンテナモジュール２０１は、アンテナ部２１０を鉛直方向に立てた状態にする必要がある。アンテナ部２１０のモノポールアンテナ素子がこの方向に配向されなければ、すなわち、アンテナ素子が設置された基板面が、電磁波の偏波面と平行にならなければ、アンテナモジュール２０１は、鉛直方向の偏波を有する電磁波に対して、感度を有さないからである。しかしながら、この場合、アンテナモジュール２０１の使用時に、アンテナを作動させるためには、一定の空間（高さ）が必要となり、アンテナ部２１０を小型化した効果が十分に発揮されなくなってしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、アンテナ素子が設置された基板面に対して垂直な方向に偏波を有する電磁波を放射することが可能なアンテナ構造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】
【０００５】
本発明では、基板と、該基板の一方の面に設置された放射素子と、前記基板の他方の面に設置されたグラウンドプレーンとを備え、前記放射素子は、給電点に接合された給電端部と、開放端部とを有するアンテナ構造において、
前記放射素子は、線状の放射素子であり、
前記基板は、線状の放射素子の給電端部から開放端部の方向に沿って、インピーダンスが徐々に増大し、
前記基板は、線状の放射素子の給電端部から開放端部の方向に向かって、比透磁率が徐々に増大することを特徴とするアンテナ構造が提供される。
【０００６】
ここで、線状の放射素子は、マイクロストリップ線路を有しても良い。
【０００７】
また、本発明は、基板と、該基板の一方の面に設置された放射素子と、前記基板の他方の面に設置された信号線路とを備え、前記放射素子は、給電点に接合された給電端部と、開放端部とを有するアンテナ構造において、
前記放射素子は、線状の放射素子であり、
前記基板は、線状の放射素子の給電端部から開放端部の方向に沿って、インピーダンスが徐々に増大し、
前記基板は、線状の放射素子の給電端部から開放端部の方向に向かって、比透磁率が徐々に増大することを特徴とするアンテナ構造が提供される。
【０００８】
ここで、前記基板は、線状の放射素子の給電端部から開放端部の方向に沿って、比誘電率が一定であっても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、アンテナ素子が設置された基板面に対して垂直な方向に偏波を有する電磁波を放射することが可能なアンテナ構造を提供することができる。このアンテナ構造では、基板の向きを水平にしたまま使用することができるため、より小さな空間でアンテナを使用すること、さらにはアンテナの小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面により本発明の形態の一例を説明する。
【００１１】
図２には、本発明によるアンテナ構造の一構成例の斜視図を示す。また、図３には、アンテナ構造１の平面図を、図４には、図３のアンテナ構造１の直線Ａ−Ａ’線に沿った断面図を示す。
【００１２】
図２に示すように、本発明によるアンテナ構造１は、誘電体からなる基板５０と、基板５０の一方の面（基板表面）８０に設置されたマイクロストリップ線路１０と、基板５０の他方の面（基板裏面）９０の全面に設置されたグラウンドプレーン３１とで構成される。基板５０は、図１のＸＺ平面に沿って延在するように設置されている。また、マイクロストリップ線路１０は、直線状であり、Ｚ軸に沿って延伸している。従って、Ｙ軸は、基板の厚さ方向に相当する。
【００１３】
なお、本発明において、「線」とは、数学的な線ではなく、幅を持った「線」であることはいうまでもない。
【００１４】
基板５０は、誘電体材料で構成される。マイクロストリップ線路１０は、例えば、銅のような金属で構成され、プリント印刷、エッチング法など、従来の方法で、基板５０の上に設置される。なお、グラウンドプレーン３１は、後述のように、信号線路と置換されても良い。この場合、マイクロストリップ線路１０への給電は、平衡給電方式となる。
【００１５】
図３、４に示すように、アンテナ構造１は、給電部１０１と放射部１０２とで構成されており、給電部１０１は、給電部側のマイクロストリップ線路２１を有し、放射部１０２は、放射部側のマイクロストリップ線路２２を有する。マイクロストリップ線路１０は、給電部１０１側のＺ方向端部から給電され、マイクロストリップ線路１０の放射部１０２の側の端部は、開放端になっている。なお、以下、給電部１０１の基板部分を特に、誘電体基板１１といい、放射部１０２の基板部分を、特に誘電体基板１２という。
【００１６】
誘電体基板１１の厚さｈとマイクロストリップ線路２１の幅Ｗ１の関係は、給電部１０１のインピーダンスが５０Ωとなるように調整されている。一方、放射部１０２では、マイクロストリップ線路２２から、効率よく電磁波を放射させるため、マイクロストリップ線路２２のインピーダンスと自由空間のインピーダンスを整合させる必要がある。
【００１７】
マイクロストリップ線路２２のインピーダンスと自由空間のインピーダンスを整合させるには、放射部１０２を以下のように設計することが好ましい。すなわち、放射部１０２のマイクロストリップ線路２２の終端部が３７７Ωであると仮定した場合、放射部１０２が１／４λgインピーダンス変換器として動作することを考慮して、放射部のＺ方向の長さＬ２＝１／４λgとなる基本波周波数ｆ０とインピーダンス整合する。ここで、λgは、誘電体基板１２の比誘電率と比透磁率で決まるマイクロストリップ線路の管内波長を表す。これにより、この周波数ｆ０の奇数倍となる周波数、すなわち高調波成分で、インピーダンス整合が得られる。なお、理想的には、放射部１０２のインピーダンスが、給電部１０１のインピーダンス（５０Ω）と自由空間のインピーダンス（３７７Ω）の相乗平均である１３７Ωのときに、整合性は、最も良好となり、インピーダンスがこの値からずれるにつれて、整合状態は、徐々に悪くなっていくことが予想される。しかしながら、放射部１０２の終端のインピーダンスは、周波数依存性を示し、また基板寸法が有限であるため、基板には共振現象が生じる。従って実際には、これ以外の周波数においても、インピーダンス整合は生じ得る。
【００１８】
一方、伝送線路から空間に電磁波を放射させるためには、伝送線路のインピーダンスを高くして、これを、自由空間の波動インピーダンス３７７Ωとインピーダンス整合させる必要がある。
【００１９】
一般に、インピーダンスηは、以下の式で表される：
【００２０】
【数１】
2008182337.tif 000003
ここで、μｒは基板の比透磁率、μ０は真空中の比透磁率、εｒは基板の比誘電率、ε０は真空中の比誘電率である。
【００２１】
マイクロストリップ線路のインピーダンスを高くするには、線路を細くするか、基板厚みを厚くする方法があるが、前者は金属パターンの製法によってインピーダンスの上限が制限され、後者は低背化を目的とした平面アンテナの利点を損なう。ところが、物理的な基板厚みを変えなくても、厚み方向の電気長を長く見せる方法（すなわち、波長短縮効果）を利用して、インピーダンスを高くすることができる。
【００２２】
波長短縮効果は、波長短縮率Ｋを用いて評価される。波長短縮率Ｋとは、電磁波が真空中を伝搬するときの波長λ０に対する、誘電体を通るときの波長λmediumの短縮率を意味し、
【００２３】
【数２】
2008182337.tif 000004
で表される。ここで前述のように、εrは、誘電体の比誘電率、μrは、誘電体の比透磁率である。この式から、誘電体基板の比誘電率εrおよび比透磁率μrを大きくすることにより、誘電体基板の波長短縮率Ｋを小さくすることが可能であることがわかる。
【００２４】
しかしながら、誘電体基板の比誘電率εrのみを増大させた場合、電気長を長くすることは可能であるが、波動インピーダンスηは、低下してしまうため、伝送線路に対して、有効な高いインピーダンスを得ることは難しい。一方、誘電体基板の比透磁率μrを増大させた場合は、式（１）、（２）から明らかなように、長い電気長と高い波動インピーダンスが同時に実現でき、伝送線路において有効な高いインピーダンスを得ることができると予想される。
【００２５】
このような考察の下、本願発明者らは、基板に対して垂直な方向に偏波を有する電磁波を発生させる条件について、鋭意研究を実施した。その結果、基板表面（ＸＺ面方向）に、マイクロストリップ線路等の放射素子が設置されたアンテナ構造において、以下の２つの条件が成立するときに、基板に対して垂直な方向（図２のＹ方向）に、偏波を有する電磁波が生じ得ることを見出した。一つ目の条件は、前述のように、放射部１０２のインピーダンスを整合させることである。二つめの条件は、給電部１０１から放射部１０２に向かって、基板の比透磁率を増大させることである。すなわち、線路を細くするだけでは、基板に対して垂直な方向に偏波を有する電磁波は発生しないが、誘電体基板の比透磁率を増大させて、伝送線路のインピーダンスを高くすることでインピーダンス整合させ、かつ厚マイクロストリップ線路の信号線とグラウンドプレーン間の電気長を長くみせることで、所望の偏波特性が得られるようになる。
【００２６】
図２〜図４に示したアンテナ構造１では、前述の思想を踏まえ、放射部１０２の誘電体基板１２は、給電部１０１の誘電体基板１１に比べて、比透磁率μｒが大きくなっている。なお、基板の比透磁率は、給電部１０１と放射部１０２のいずれにおいても、１以上となっていることが好ましい。
【００２７】
なお、図２の態様に係るアンテナ装置には給電部１１が設けられているが、給電部をなくし、放射部１２のみとしても、所望のアンテナ性能を得ることができる。すなわち、このアンテナ装置におけるインピーダンスを徐々に変化させなくても、放射部１２のインピーダンスが自由空間と整合できるように、放射部１２を構成する基板が適宜の比透磁率を有するように構成することでも、所望のアンテナ性能を得ることができる。
【００２８】
次に、本発明によるアンテナ構造１のアンテナ特性について説明する。なお、以下に示す結果は、各アンテナ構成素子の寸法が、次のような値である場合に得られたものである：
給電部のマイクロストリップ線路２１の幅Ｗ１＝４ｍｍ、放射部のマイクロストリップ線路２２の幅Ｗ２＝４ｍｍ、基板５０のＸ方向の幅Ｗ３＝２０ｍｍ、誘電体基板１１のＺ方向の幅Ｌ１＝１０ｍｍ、誘電体基板１２のＺ方向の幅Ｌ２＝１０ｍｍ、基板厚さｈ＝２ｍｍ、給電部１０１の誘電体基板１１の比誘電率＝４、給電部１０１の誘電体基板１１の比透磁率＝１、放射部１０２の誘電体基板１２の比誘電率＝４、放射部１０２の誘電体基板１２の比透磁率＝６。
【００２９】
図５は、本発明によるアンテナ構造１において、給電点を介してエネルギーを入力した際に得られる電磁波の特性を示したものである。図において、横軸は、周波数であり、縦軸は、リターンロスである。リターンロスは、以下に示すように、入力電力に対する反射電力の比で表され、この値が大きいほど、反射電力が少ないことを意味する：
リターンロス（ｄＢ）＝−１０ｌｏｇ（反射電力／入射電力）    式（３）
一般に、リターンロスが５ｄＢ以上であれば、そのアンテナは、その周波数において、感度を有し、１０ｄＢ以上では、極めて良好な感度を有するアンテナが得られると言われている。図に示すように、本発明のアンテナ構造では、周波数７．４ＧＨｚおよび７．８ＧＨｚ近傍において、２５ｄＢ以上のリターンロスが得られており、これらの周波数域において、感度が極めて良好であることがわかる。
【００３０】
図６には、本発明によるアンテナ構造１によって得られる、基板面（図２のＸＺ平面）に対して垂直な偏波の指向性を示す。図６では、給電点端部から終端部の方向、すなわち信号の伝送方向をゼロ度としている。この結果から、±９０度の角度に、強い放射が生じており、本発明によるアンテナ構造では、伝送方向と直交する方向（図２のＹ方向）に偏波が発生することがわかる。
【００３１】
このように、本発明では、基板面に対して垂直な方向に偏波を有する電磁波を送受信することが可能なアンテナ構造を提供することができる。本発明によるアンテナ構造では、従来のように、動作時に基板面を電磁波の偏波方向に対して平行にする必要はなく、より小さな空間でアンテナを使用することが可能となるとともに、アンテナ構造自身の小型化を図ることができる。また、例えば、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕt）技術を想定した場合、複数のアンテナ間の相互作用は、できるだけ排除されることが好ましいが、本発明によるアンテナ構造を用いることにより、直交する２軸または３軸に対して、交差偏波特性の良好なアンテナを得ることが可能となる。
【００３２】
図７には、本発明によるアンテナ構造の別の構成例を示す。このアンテナ構造２は、前述の給電部１０１と放射部１０２の間に、整合部１１０を有する。この整合部１１０は、セグメント区画１１１、１１２、１１３で構成されており、各セグメント区画を構成する基板は、少なくとも比透磁率が異なっている。すなわち、セグメント区画１１１、１１２、１１３は、放射部１０２の方向に向かって、この順に、徐々に増加する比透磁率を有する。また、給電部１０１に隣接するセグメント区画１１１の基板の比透磁率は、給電部の誘電体基板１１よりも大きく、放射部１０２に隣接するセグメント区画１１３の基板の比透磁率は、放射部の誘電体基板１２よりも小さくなっている。さらに、マイクロストリップ線路２０のインピーダンスは、給電部１０１から整合部１１０、さらには放射部１０２に向かって徐々に増大している。これにより、前述の二つの条件が満たされ、アンテナ構造１の場合と同様に、基板面に対して垂直な偏波を発生させることができる。特に、このような構成では、各セグメント区画１１１、１１２、１１３の基板の比透磁率μｒを制御することにより、より高精度に指向性が制御された偏波を発生させることができる。
【００３３】
なお、上記のアンテナ構造の構成では、給電にマイクロストリップ線路を用いる場合を例に説明したが、本発明では、給電方法はこれに限られるものではない。例えば、給電部１０１の代わりに、基板のグラウンドプレーン側から直接同軸線路等で給電することも可能であり、また、他の平面構造の伝送線路を用いても良い。さらに、アンテナ構造２において、整合部１１０を構成するセグメント区画の数は３つに限られるものではなく、２つ以下であっても、４つ以上であっても良いことは明らかである。このとき、各セグメントのインピーダンス値をチェビシェフ多項式等で設計することによって、アンテナを広帯域化することができる。
【００３４】
以下、本発明のアンテナ構造の実施例について説明する。
【実施例】
【００３５】
（実施例１）
基板の一方の面にマイクロストリップ線路を設け、他方の面にグラウンドプレーンを設け、図２〜４に示すような給電部１０１と放射部１０２とを有するアンテナ構造１を構成した（実施例１）。各構成素子の寸法は、表１に示す値とした。特に、給電部１０１の誘電体基板１１の比誘電率および比透磁率は、それぞれ４および１とし、放射部１０２の誘電体基板１２の比誘電率および比透磁率は、それぞれ４および６とした。なお、給電部のマイクロストリップ線路２１の幅Ｗ１（＝４ｍｍ）は、誘電体基板１１の比誘電率を４、比透磁率を１、高さｈを２ｍｍとした場合に、給電部のマイクロストリップ線路２１のインピーダンスが５０Ωとなるように選定した。アンテナ構造を以上のように構成した場合、マイクロストリップ線路のインピーダンスは、給電部から放射部に向かって増大する。
【００３６】
【表１】
2008182337.tif 000005
図５には、実施例１に係るアンテナ構造で得られたリターンロスの周波数特性を示す。この周波数特性は、表１に示す各値を元に、Ｆ１（Ｆｉｎｉｔｅ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）法による電磁界シミュレーションを用いて算出されたものである。また、図６には、基板面（図２のＸＺ平面）に対して垂直な偏波の指向性を示す。指向性の周波数は、７．４ＧＨｚであり、給電点端部から周端部の方向、すなわち信号の伝送方向をゼロ度としている。±９０度の角度に、強い放射が生じており、伝送方向と直交する方向（図２のＹ方向）に偏波が発生していることがわかる。
【００３７】
（実施例２）
実施例１と同様の方法により、実施例２のアンテナ構造を構成した。ただし、実施例２では、基板の厚さｈを１ｍｍとした。また、この基板厚さｈにおいて、給電部のインピーダンスが５０Ωとなるように、給電部のマイクロストリップ線路２１の幅Ｗ１は、２ｍｍとした。さらに、放射部のマイクロストリップ線路２２の幅Ｗ２も、２ｍｍとした。その他の構成素子の寸法、および基板の比誘電率、比透磁率は、実施例１の場合と同様である。
【００３８】
（実施例３）
実施例１と同様の方法により、実施例３のアンテナ構造を構成した。ただし、実施例３では、基板の厚さｈを３ｍｍとした。また、この基板厚さｈにおいて、給電部のインピーダンスが５０Ωとなるように、給電部のマイクロストリップ線路２１の幅Ｗ１は、６ｍｍとした。さらに、放射部のマイクロストリップ線路２２の幅Ｗ２も、６ｍｍとした。その他の構成素子の寸法、及び基板の比誘電率、比透磁率は、実施例１の場合と同様である。
【００３９】
図８には、実施例１〜３に係るアンテナ構造において得られた、リターンロスの解析結果をまとめて示す。この図から、基板の厚さｈを厚くすることにより、より低い周波数で整合が得られることがわかる。
【００４０】
（実施例４、５）
実施例３と同様の方法により、実施例４および５のアンテナ構造を構成した。ただし、実施例４では、基板のＸ方向の幅Ｗ３を３０ｍｍとし、実施例５では、基板のＸ方向の幅Ｗ３を４０ｍｍとした。その他の構成素子の寸法、及び基板の比誘電率、比透磁率は、実施例３の場合と同様である。
【００４１】
図９には、実施例３〜５に係るアンテナ構造において得られた、リターンロスの解析結果を示す。この結果から、Ｗ３がいずれの値であっても、３次高調波である５ＧＨｚと、４次高調波である７ＧＨｚで整合が得られている。ただし、この３次元高調波と４次元高調波との間で整合がとれている周波数については、基板の幅を変えることによる整合周波数の変化によって、基板の幅方向に生じる共振であると考えられる。
【００４２】
図１０には、実施例３〜５に係るアンテナ構造において得られた、整合周波数における偏波の指向性を示す。それぞれの共振周波数において、基板平面に直交する偏波が得られていることがわかる。なお、偏波について良好な指向性利得を得るためには、基板のＸ方向の幅Ｗ３は、Ｗ３＞λｇ／２であることが好ましい。ただし、Ｗ３を広くし過ぎると、指向性が基板上部に集中するため、低仰角方向に指向性が必要な場合は、λｇ＞Ｗ３＞λｇ／２としても良い。また、基板のＸ方向端部で、インピーダンスが大きくなることが好ましい。換言すれば、グラウンドプレーン３１のＸ方向の電流分布において、基板のＸ軸方向の端部が節となることが好ましい。
【００４３】
（実施例６）
実施例６では、グラウンドプレーン３１の代わりに、基板裏面にも、基板表面と同様の信号線路２１’および２２’を設け、対蹠型ストリップ線路を構成した（図１８参照）。給電部および放射部のストリップ線路２１、２２の幅Ｗ１およびＷ２は、それぞれ２ｍｍとし、給電部１０１のインピーダンスは１００Ωとした。また、給電部１０１および放射部１０２の誘電体基板１１、１２の比透磁率は、それぞれ、４および１２とした。表１に示すように、その他の構成素子の寸法、および誘電体基板１１、１２の比誘電率は、実施例１の場合と同様である。
【００４４】
図１１には、実施例６のアンテナ構造におけるリターンロスの解析結果を示す。また、図１２には、整合周波数８．４ＧＨｚにおいて、ＸＺ平面に対して垂直な方向の偏波の指向性を示す。これらの図から、本発明のアンテナ構造は、マイクロストリップ線路のような不平衡給電方式の他、差動伝送線路による平衡給電方式においても、作動することがわかる。
【００４５】
（実施例７）
実施例７では、給電部のＺ方向の幅Ｌ１を２０ｍｍとした。表１に示すように、その他の構成素子の寸法、および誘電体基板の比誘電率、比透磁率は、実施例１の場合と同様である。
【００４６】
図１３には、実施例７に係るアンテナ構造で得られたリターンロスの解析結果を、実施例１に係るアンテナ構造と比較して示す。この結果から、給電部のＺ方向の幅Ｌ１を変化させても、アンテナ構造の整合条件は、ほとんど変化しないことがわかる。
【００４７】
図１４には、整合周波数７．４ＧＨｚでの、ＸＺ平面に対して垂直な偏波の指向性を示す。この図から、給電部１０１のＺ方向の幅Ｌ１を変化させることにより、アンテナ構造の整合条件および偏波特性に影響を及ぼさずに、指向性の挙動のみを調整することが可能であることがわかる。
【００４８】
（実施例８）
実施例８では、給電部１０１と放射部１０２の間に整合部１１０を設け、図７に示すようなアンテナ構造２を構成した。各構成素子の寸法を表２に示した。ここで、Ｗ４は、図７に示すように、整合部１１０のマイクロストリップ線路幅であり、Ｌ３、Ｌ４，Ｌ５は、それぞれ、整合部のセグメント区画１１１、１１２、１１３のＺ方向の幅である。また、表２には、給電部１０１、整合部１１０の各区画１１１〜１１３、および放射部１０２における基板の比誘電率と比透磁率も示されている。
【００４９】
【表２】
2008182337.tif 000006
実施例８に係るアンテナ構造を用いて得られた、リターンロスの解析結果を図１５に示す。また、図１６には、整合周波数６ＧＨｚでの、基板に対して垂直な偏波の指向性を示す。本アンテナ構成においても、基板面に垂直な方向に偏波を発生させることができる。特に、このアンテナ構造２を用いた場合、伝送方向と直交する方向（図の±９０度の方向）に、より強い偏波が生じ、先に示した実施例１乃至７に比べて、より明確な指向性が得られることがわかる。従って、アンテナ構造をこのような構成とすることにより、多共振化または広帯域化させることが可能となる。
【００５０】
なお、このような整合部１１０を有するアンテナ構造において、さらに、給電部から放射部１０２に向かって、マイクロストリップ線路の幅を徐々に狭くしても良いことは明らかであろう。
【００５１】
（比較例）
前述の実施例１の場合と同様の方法により、アンテナ構造を形成した。ただし、比較例では、表１に示すように、放射部の誘電体基板１２の比誘電率と比透磁率は、給電部の値と同じであり、放射部のマイクロストリップ線路２２の幅Ｗ２を狭くすることにより、インピーダンスを増大させた。その他の構成素子の寸法は、実施例１の場合と同様である。
【００５２】
図１７には、比較例に係るアンテナ構造において得られた、リターンロスの解析結果を示す。この場合、前述の実施例の場合とは異なり、良好な特性が得られなくなることがわかる。このことから、基板のインピーダンスが結合部１０１から放射部１０２に向かって徐々に増加するように、アンテナ構造を構成しただけでは、基板面に対して垂直な偏波は生じない。すなわち前述のように、アンテナ構造において、基板面に対して垂直な偏波を得るためには、インピーダンスを整合させた状態で、放射部１０２のマイクロストリップ線路２２のインピーダンスを増大させることと、給電部から放射部に向かって、基板の比透磁率を徐々に増大させることの両方が必要であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、例えば、携帯電話機などのような移動通信用のアンテナに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】従来のアンテナモジュールを作動可能な状態にする際の態様を示した図である。
【図２】本発明によるアンテナ構造の斜視図を示した図である。
【図３】本発明によるアンテナ構造の平面図を示した図である。
【図４】図３のアンテナ構造のＡ−Ａ’断面を示した図である。
【図５】本発明によるアンテナ構造で得られるリターンロスの周波数特性を示すグラフである。
【図６】本発明によるアンテナ構造で得られる、基板に対して垂直な偏波の指向性を示すグラフである。
【図７】本発明によるアンテナ構造の別の構成を示した平面図である。
【図８】実施例１〜３に係るアンテナ構造で得られるリターンロスの周波数特性を示すグラフである。
【図９】実施例３〜５に係るアンテナ構造で得られるリターンロスの周波数特性を示すグラフである。
【図１０】実施例３〜５に係るアンテナ構造で得られる、基板に対して垂直な偏波の指向性を示すグラフである。
【図１１】実施例６に係るアンテナ構造で得られるリターンロスの周波数特性を示すグラフである。
【図１２】実施例６に係るアンテナ構造で得られる、基板に対して垂直な偏波の指向性を示すグラフである。
【図１３】実施例７および実施例１に係るアンテナ構造で得られるリターンロスの周波数特性を比較して示したグラフである。
【図１４】実施例７および実施例１に係るアンテナ構造で得られる、基板に対して垂直な偏波の指向性を比較して示したグラフである。
【図１５】実施例８に係るアンテナ構造で得られるリターンロスの周波数特性を示すグラフである。
【図１６】実施例８に係るアンテナ構造で得られる、基板に対して垂直な偏波の指向性を示すグラフである。
【図１７】比較例に係るアンテナ構造で得られるリターンロスの周波数特性を示すグラフである。
【図１８】実施例６に係るアンテナ構造の斜視図を示した図である。
【符号の説明】
【００５５】
１、２      アンテナ構造
１０、２０  マイクロストリップ線路
１１        誘電体基板（給電部）
１２        誘電体基板（放射部）
２１        マイクロストリップ線路（給電部）
２２        マイクロストリップ線路（放射部）
３１        グラウンドプレーン
５０        基板
８０        基板表面
９０        基板裏面
１０１      給電部
１０２      放射部
１１０      整合部
１１１、１１２、１１３  セグメント区画
２０１      従来のアンテナモジュール
２１０      従来のアンテナモジュールのアンテナ部
２２０      従来のアンテナモジュールのヒンジ部
２３０      従来のアンテナモジュールの送受信部。
【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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