(57)【要約】【課題】アンテナと、周辺物体からアンテナへの影響を抑制するシールド材との取り付け位置によらず、不要放射（散乱体方向への放射）を抑制する。【解決手段】パッチアンテナ２０ｂをアンテナシールド材であるＨＩＰ１０と、スペーサ２６により対向距離Ｌ隔てて配置する。ＨＩＰ１０は、アンテナに対向する表面上に、アンテナの動作周波数帯の表面波伝搬を禁止するバンドギャップが形成されているフォトニックバンドギャップマテリアル（ＰＢＧ）を用いて構成されている。ＨＩＰの反射位相はＰＢＧの構造および周波数により種々に変更可能であり、対向距離Ｌに応じてアンテナの放射波とＨＩＰからの反射波とを同相化して不要放射を抑制できるよう、自由に設計可能である。【選択図】　　　　図１７
2004140560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面上に所定周波数帯の電磁波の伝搬を阻止するバンドギャップを有するフォトニックバンドギャップマテリアルにより構成されるアンテナシールド材であって、
自由空間において前記所定周波数帯内にある動作周波数で動作するアンテナと該アンテナ以外の導体部材との間にあって、前記アンテナシールド材の表面が前記アンテナと対向するとともに、前記アンテナシールド材の裏面が前記導体部材に対向して配置されることを特徴とするアンテナシールド材。
【請求項２】
前記アンテナとアンテナシールド材の表面との対向距離が略０であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナシールド材。
【請求項３】
前記アンテナとアンテナシールド材の表面との対向距離が所定値とであることを特徴とする請求項１に記載のアンテナシールド材。
【請求項４】
前記アンテナとアンテナシールド材の表面との対向距離が、前記アンテナの放射電波の前記アンテナシールド材の表面からの反射波が同相化される距離に相当することを特徴とする請求項３に記載のアンテナシールド材。
【請求項５】
前記アンテナとアンテナシールド材の表面との距離Ｌと前記アンテナシールド材の反射位相ψとが、ｋは前記アンテナの動作周波数における波数、ｎは整数、πは円周率として、式２ｎπ＝ψ−２ｋＬを満たすことを特徴とする請求項４に記載のアンテナシールド材。
【請求項６】
前記アンテナが前記アンテナシールド材の表面との対向方向と反対の方向に指向性を有することを特徴とする請求項１に記載のアンテナシールド材。
【請求項７】
前記アンテナは無指向性アンテナであって、前記アンテナシールド材の表面の方向が、前記アンテナの非所望放射方向と直角をなすことを特徴とする請求項１に記載のアンテナシールド材。
【請求項８】
表面上に所定周波数帯の電磁波の伝搬を阻止するバンドギャップを有するフォトニックバンドギャップマテリアルにより構成され、
自由空間において前記所定周波数帯内にある動作周波数で動作するアンテナと該アンテナ以外の導体部材との間にあって、前記アンテナシールド材の表面が前記アンテナと対向距離を略０として対向するとともに、前記アンテナシールド材の裏面が前記導体部材に対向して配置されるアンテナシールド材の設計方法において、
前記アンテナシールド材の基板サイズに対する前記アンテナのＦＢ比、利得および半値幅の各特性値の少なくとも１つの特性線図より、前記各特性値が所望の値となる前記基板サイズを選択することを特徴とするアンテナシールド材の設計方法。
【請求項９】
表面上に所定周波数帯の電磁波の伝搬を阻止するバンドギャップを有するフォトニックバンドギャップマテリアルにより構成され、
自由空間において前記所定周波数帯内にある動作周波数で動作するアンテナと該アンテナ以外の導体部材との間にあって、前記アンテナシールド材の表面が前記アンテナと所定の対向距離を隔てて対向するとともに、前記アンテナシールド材の裏面が前記導体部材に対向して配置されるアンテナシールド材の設計方法において、
前記対向距離に対する前記アンテナのＦＢ比、利得および半値幅の各特性値の少なくとも１つの特性線図より、前記各特性値が所望の値となる前記基板サイズを選択することを特徴とするアンテナシールド材の設計方法。
【請求項１０】
表面上に所定周波数帯の電磁波の伝搬を阻止するバンドギャップを有するフォトニックバンドギャップマテリアルにより構成され、
自由空間において前記所定周波数帯内にある動作周波数で動作するアンテナと該アンテナ以外の導体部材との間にあって、前記アンテナシールド材の表面が前記アンテナと所定の対向距離を隔てて対向するとともに、前記アンテナシールド材の裏面が前記導体部材に対向して配置されるアンテナシールド材の設計方法において、
前記対向距離を決定するステップと、
前記動作周波数を決定するステップと、
異なる反射位相を有する複数のフォトニックバンドギャップマテリアルの各反射位相に対する、前記アンテナのＦＢ比、利得および半値幅の各特性値の少なくとも１つの特性線図を求めるステップと、
前記特性線図より、前記各特性値が所望の値となる前記反射位相を選択するステップと、
を備えることを特徴とするアンテナシールド材の設計方法。
【請求項１１】
前記アンテナシールド材の基板サイズに対する、前記アンテナのＦＢ比、利得および半値幅の各特性値の少なくとも１つの特性線図を求めるステップをさらに有することを特徴とする請求項１０に記載のアンテナシールド材の設計方法。
【請求項１２】
表面上に所定周波数帯の電磁波の伝搬を阻止するバンドギャップを有するフォトニックバンドギャップマテリアルにより構成されるアンテナシールド材であって、
自由空間において前記所定周波数帯内にある動作周波数で動作するアンテナと該アンテナのインピーダンス特性を変化させる散乱物体との間にあって、前記アンテナシールド材の表面が前記アンテナと対向するとともに、前記アンテナシールド材の裏面が前記散乱物体に対向して配置されることを特徴とするアンテナシールド材。
【請求項１３】
前記アンテナシールド材を構成するバンドギャップマテリアルは、所定厚さの誘電体板と、該誘電体板の裏面上に形成されている導体板と、前記誘電体板の表面上に２次元的に各端部が互いに等間隔となるように配置されている同一形状の複数の金属小板と、前記導体板と金属小板とを電気的に連結する連結体とを備える高インピーダンス板で構成されており、該高インピーダンス板の表面が前記アンテナに対応して配置されることを特徴とする請求項１ないし１２に記載のアンテナシールド材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナの特性を劣化させる他の物体から、アンテナをシールドするための材料、およびその設計方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アンテナは、アンテナ単体または無線装置の筐体を含めて設計が行われる。例えば、ＧＰＳアンテナや無線ＬＡＮの外付けアンテナのように使用する無線端末とケーブルを介して接続されるアンテナでは、アンテナ単体で設計され、携帯電話のホイップアンテナでは、携帯電話の筐体を含めて設計される。しかし、設計段階で想定している空間は、自由空間、すなわち、アンテナ以外に何も物体が存在しない空間である。
【０００３】
しかし、通常、アンテナは使用される環境によっては、その性能が設計値どおり発揮されず、大きく劣化してしまう場合がある。たとえば、図１（ａ）に示すように、パッチアンテナの直下（ｈ＝１００ｍｍ）に金属板がある場合、図１（ｂ）の破線で示すように金属板からの反射波がアンテナ正面方向の波に干渉して、アンテナの指向性を歪めてしまう。
【０００４】
これは、ＧＰＳアンテナを車両のダッシュボードの上に配置する場合に、ダッシュボード内部にあるカーステレオやナビゲーション本体など各種電子機器の金属筐体から反射した電磁波が直接波に干渉して指向性の変動を引き起こすことになる。
【０００５】
また、図２（ａ）に示すようにダイポールアンテナの近接する位置（ｈ＝３ｍｍ）にダイポールアンテナと平行に金属板が存在するような場合、その金属板上にダイポールアンテナのイメージ電流が流れるためリターンロスが大きくなり、アンテナの共振が得られなくなる（図２（ｂ））。
【０００６】
要するに、通常、アンテナは使用条件により、周辺物体の影響を受けて、次のような性能劣化が生じ得る。
【０００７】
（ａ）金属を含む周辺物体からの散乱波が、直接波に干渉し、アンテナの指向性の変動を引き起こす。
【０００８】
（ｂ）金属を含む周辺物体がアンテナの近傍に存在すると、アンテナの共振が得られなくなる。
【０００９】
上記（ａ）は、アンテナから散乱物体へ放射する電磁波のレベルが大きいために生じる問題である。特に、指向性アンテナの場合、裏面放射レベルを示すＦＢ比（正面方向利得に対する裏面±６０度方向の利得）の問題として取り扱われる。これに関しては従来ＦＢ比を良くするという観点から、以下の２つの方法が提案されている。
【００１０】
第１の従来技術は、アンテナの下に金属の反射板を設置する方法である（たとえば、非特許文献１参照。）。この方法では、アンテナの裏面側の放射波を反射板で正面方向に再放射することで裏面放射を抑えている。また、アンテナと反射板との間隔をλ／４とすることで、正面方向の波と反射波とを同相で合成し、正面方向の利得を向上させるようにする。
【００１１】
第２の従来技術は、フォトニックバンドギャップマテリアル（以下、ＰＢＧ）をアンテナ地板に使用する方法である。
【００１２】
ＰＢＧとは、誘電体や金属など異なる２種類の物質を波長オーダーの周期で規則正しく並べた構造をとることにより、その平面上で特定周波数の電磁波の伝搬（表面電流の伝搬）が禁止される領域（バンドギャップ）が形成される、すなわち、空間的にも周波数的にも電磁波が伝搬できないバンドギャップ領域を有する材料である。この材料は、種々の構造が提案され、光学分野だけでなくマイクロ波でも、ＨＩＰ（Ｈｉｇｈ　Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　Ｇｒｏｕｄ　Ｐｌａｎｅ）として使用可能になってきた（例えば、非特許文献２参照。）。
【００１３】
ＨＩＰは、後に詳述するように、２層構造の誘電体基板を使用し、その表面に金属板を周期的に配置し、裏面の金属板とスルーホールで結線することにより、ＬＣ並列共振回路を金属シート上に無数に構成するものであり、共振周波数（バンドギャップ周波数）において高いインピーダンス特性をもつ。
【００１４】
この構成によりＨＩＰは、（ア）共振周波数において、ＨＩＰに入力した電波が同相で反射すること、および（イ）共振周波数及びその近傍の周波数帯において、表面電流が流れなくなる、すなわち表面波が伝搬できなくなること、という特徴を有している。
【００１５】
非特許文献３などには、このＨＩＰの六角形金属板の一部をパッチアンテナに置き換えて、ＨＩＰをパッチアンテナの地板として用いることにより、パッチアンテナの裏面放射を大きく抑制できることが示されている。
【００１６】
【非特許文献１】
陸田、新井、恵比根、「反射板付ダイポールアンテナのＦＢ比に対する反射板形状の最適化」、信学技報、ＡＰ２００１−２７
【００１７】
【非特許文献２】
Ｄ．Ｓｉｅｖｅｎｐｉｐｅｒ　他２名，“Ｈｉｇｈ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｇｒｏｕｎｄ　Ｐｌａｎｅｓ”，ＩＥＥＥ　ＭＴＴ−Ｓ　Ｄｉｇｅｓｔ，ＴＨ２Ｃ−１，１９９９
【００１８】
【非特許文献３】
Ｄ．Ｓｉｅｖｅｎｐｉｐｅｒ　他４名，“Ｈｉｇｈ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｓｕｒｆａｃｅ　ｗｉｔｈ　Ｆｏｒｂｉｄｄｅｎ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｂａｎｄ”，ＩＥＥＥ　ＭＴＴ，ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．１１，Ｎｏｖ．１９９９
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記（ａ）の問題の対策として、第１の従来技術においては、アンテナと金属反射板との間隔がλ／４と異なる場合には、正面方向の波と金属反射板からの反射波とが同相で合成できないため正面方向の利得が低下し、結果としてＦＢ比が悪くなるという問題がある。
【００２０】
また、第２の従来技術においては、アンテナはＨＩＰと一体化されたものであり、アンテナの設計をＨＩＰのパラメータも含めて行わなければならず、最適設計が容易ではなく、また設計の汎用性に欠けるという問題がある。さらに、本発明者らの試験検討により、裏面放射の抑制効果はアンテナ地板であるＨＩＰが大きいほど効果があるという結果を得ているが、設置スペースが限られている場合にはこのようなＨＩＰと一体化されたアンテナを設置できないという問題も生ずる。
【００２１】
なお、上記（ｂ）の問題を解決する技術は、現状では見当たらない。
【００２２】
本発明は上記点に鑑みて、アンテナと、周辺物体からアンテナへの影響を抑制するシールド材との取り付け位置によらず、不要放射（散乱体方向への放射）を抑制することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、表面上に所定周波数帯の電磁波の伝搬を阻止するバンドギャップを有するフォトニックバンドギャップマテリアルにより構成されるアンテナシールド材であって、自由空間において前記所定周波数帯内にある動作周波数で動作するアンテナと該アンテナ以外の導体部材との間にあって、前記アンテナシールド材の表面が前記アンテナと対向するとともに、前記アンテナシールド材の裏面が前記導体部材に対向して配置されることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、表面にバンドギャップが形成されたＰＢＧで構成されたアンテナシールド材を、アンテナとアンテナの特性を劣化させる導体部材との間に、アンテナ側に表面、導体部材側に裏面がそれぞれ対向するよう配置するので、不要放射を抑制することができる。
【００２５】
このアンテナとアンテナシールド材の表面との対向距離は、請求項２に記載のように、略０、すなわち、両者が密着するようにしても、あるいは、請求項３に記載のように、両者を所定値離して配置してもよい。
【００２６】
密着配置の場合は、アンテナシールド材に用いるＰＢＧの表面波抑制効果によりアンテナの裏面放射を抑制し、離間配置の場合は、ＰＢＧの反射位相特性を利用する。
【００２７】
そして、前記アンテナとアンテナシールド材の表面との対向距離は、請求項４に記載のように、前記アンテナの放射電波の前記アンテナシールド材の表面からの反射波が同相化される距離に相当するように設定することができる。これは、アンテナシールド材を構成するフォトニックバンドギャップマテリアルの電磁波の反射位相を、使用条件に応じて種々設定変更できることによる。
【００２８】
上記反射波が同相化される距離は、請求項５に記載のように、前記アンテナとアンテナシールド材の表面との距離Ｌと前記アンテナシールド材の反射位相ψとが、ｋは前記アンテナの動作周波数における波数、ｎは整数、πは円周率として、式２ｎπ＝ψ−２ｋＬを満たすようにすることで設定できる。
【００２９】
この式より、距離Ｌ、反射位相ψ、および波数ｋ（＝２π／（アンテナ動作周波数の波長λ））の３つのパラメータのうち、２つを既知数、１つを未知数として決定することができるので、この式をアンテナおよびアンテナシールド材の設計過程で利用できる。
【００３０】
請求項６に記載の発明は、前記アンテナが前記アンテナシールド材の表面との対向方向と反対の方向に指向性を有することを特徴とする。すなわち、アンテナが特定方向に指向性を有する指向性アンテナである場合、その指向性の方向と反対方向にアンテナシールド材を配置することにより、アンテナの指向性の変動を抑制することができる。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、前記アンテナは無指向性アンテナであって、前記アンテナシールド材の表面の方向が、前記アンテナの非所望放射方向と直角をなすことを特徴とする。
【００３２】
この発明のように、アンテナが特定方向に指向性を持たない無指向性アンテナであっても、電波を放射させたくない方向、すなわちアンテナ以外の導体部材（散乱体）のある方向にアンテナシールド材を配置することにより、不要放射を抑制することができる。
【００３３】
請求項８に記載の発明は、表面上に所定周波数帯の電磁波の伝搬を阻止するバンドギャップを有するフォトニックバンドギャップマテリアルにより構成され、自由空間において前記所定周波数帯内にある動作周波数で動作するアンテナと該アンテナ以外の導体部材との間にあって、前記アンテナシールド材の表面が前記アンテナと対向距離を略０として対向するとともに、前記アンテナシールド材の裏面が前記導体部材に対向して配置されるアンテナシールド材の設計方法において、前記アンテナシールド材の基板サイズに対する前記アンテナのＦＢ比、利得および半値幅の各特性値の少なくとも１つの特性線図より、前記各特性値が所望の値となる前記基板サイズを選択することを特徴とする。
【００３４】
この発明によれば、アンテナとアンテナシールド材とを密着配置する場合に、アンテナシールド材の基板サイズを決定する方法として、この基板サイズを変化させたときのアンテナの特性の線図をプロットし、この特性線図において所望の特性値となる基板サイズを決定することができる。ここで、特性値としては、ＦＢ比、利得、半値幅などがあり、所望の特性値を適宜選択することができ、あるいは、複数の特性線図より各特性値が所望となる基板サイズを決定することができる。
【００３５】
アンテナとアンテナシールド材とを離間配置する場合には、請求項９に記載のように、表面上に所定周波数帯の電磁波の伝搬を阻止するバンドギャップを有するフォトニックバンドギャップマテリアルにより構成され、自由空間において前記所定周波数帯内にある動作周波数で動作するアンテナと該アンテナ以外の導体部材との間にあって、前記アンテナシールド材の表面が前記アンテナと所定の対向距離を隔てて対向するとともに、前記アンテナシールド材の裏面が前記導体部材に対向して配置されるアンテナシールド材の設計方法において、前記対向距離に対する前記アンテナのＦＢ比、利得および半値幅の各特性値の少なくとも１つの特性線図より、前記各特性値が所望の値となる前記基板サイズを選択することができる。すなわち、与えられた対向距離に対する所望の特性が得られる基板サイズを決定することができる。
【００３６】
請求項１０に記載の発明は、表面上に所定周波数帯の電磁波の伝搬を阻止するバンドギャップを有するフォトニックバンドギャップマテリアルにより構成され、自由空間において前記所定周波数帯内にある動作周波数で動作するアンテナと該アンテナ以外の導体部材との間にあって、前記アンテナシールド材の表面が前記アンテナと所定の対向距離を隔てて対向するとともに、前記アンテナシールド材の裏面が前記導体部材に対向して配置されるアンテナシールド材の設計方法において、前記対向距離を決定するステップと、前記動作周波数を決定するステップと、異なる反射位相を有する複数のフォトニックバンドギャップマテリアルの各反射位相に対する、前記アンテナのＦＢ比、利得および半値幅の各特性値の少なくとも１つの特性線図を求めるステップと、前記特性線図より、前記各特性値が所望の値となる前記反射位相を選択するステップと、を備えることを特徴とする。
【００３７】
この発明によれば、まず、アンテナとアンテナシールド材との対向距離およびアンテナの動作周波数を決め、異なる反射位相を有する複数のＰＢＧを用意してこれらの反射位相に対するアンテナの特性線図をプロットし、この特性線図において所望の特性値となる反射位相を選択することにより、最適な反射位相特性を持つＰＢＧを決定することができる。この特性値は、上述の如く、ＦＢ比、利得、半値幅などがあり、所望の特性値を適宜選択することができ、あるいは、複数の特性線図より各特性値が所望となる反射位相を決定することができる。
【００３８】
なお、請求項１１に記載のように、前記アンテナシールド材の基板サイズに対する、前記アンテナのＦＢ比、利得および半値幅の各特性値の少なくとも１つの特性線図を求めるステップをさらに実行することにより、アンテナとアンテナシールド材とを離間配置する場合の最適な反射位相および基板サイズを決定することができる。
【００３９】
請求項１２に記載の発明は、表面上に所定周波数帯の電磁波の伝搬を阻止するバンドギャップを有するフォトニックバンドギャップマテリアルにより構成されるアンテナシールド材であって、自由空間において前記所定周波数帯内にある動作周波数で動作するアンテナと該アンテナのインピーダンス特性を変化させる散乱物体との間にあって、前記アンテナシールド材の表面が前記アンテナと対向するとともに、前記アンテナシールド材の裏面が前記散乱物体に対向して配置されることを特徴とする。
【００４０】
この発明によれば、表面にバンドギャップが形成されたＰＢＧで構成されたアンテナシールド材を、アンテナとアンテナのインピーダンス特性を変化させる散乱物体との間に、アンテナ側に表面、散乱物体側に裏面がそれぞれ対向するよう配置するので、アンテナのインピーダンス特性の変化を抑制することができる。
【００４１】
ここで、散乱物体とは、金属や誘電体など、アンテナの近傍に存在してアンテナのインピーダンス特性を変化させる物体である。
【００４２】
上記アンテナシールド材を構成するバンドギャップマテリアルは、請求項１３に記載のように、所定厚さの誘電体板と、該誘電体板の裏面上に形成されている導体板と、前記誘電体板の表面上に２次元的に各端部が互いに等間隔となるように配置されている同一形状の複数の金属小板と、前記導体板と金属小板とを電気的に連結する連結体とを備える高インピーダンス板で構成し、該高インピーダンス板の表面を前記アンテナに対応して配置することができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図面を参照して説明する。図３は、本第１実施形態の全体構成の斜視図である。パッチアンテナ２０ａの直下に、アンテナシールド材としてのＰＢＧの一種であるＨＩＰ１０を設置してある。パッチアンテナ２０ａの背面（裏面）とＨＩＰ１０の表面（バンドギャップの形成面）とは密着している。すなわち、パッチアンテナ２０ａとＨＩＰ１０の表面との対向距離Ｌは略０である。
【００４４】
パッチアンテナ２０ａへの給電は、ＨＩＰ１０に設けられた孔をとおってパッチアンテナ２０ａの背面に接続される同軸線路２５により行われる。なお、本第１実施形態において、図示しない金属等の散乱物体は、ＨＩＰ１０の下方（パッチアンテナ２０ａと反対側）にある。
【００４５】
パッチアンテナ２０ａは、図４の上面図に示すように、基板サイズ：３５×３５×１．６（縦×横×厚み（ｍｍ））、比誘電率１０．５のガラス熱硬化樹脂製の誘電体基板２２ａの表面上に、一辺８．９ｍｍの正方形の金属板のパッチ２１ａを載せ、給電点２３ａをパッチおよびＨＩＰの中央より０．８ｍｍオフセットさせ、誘電体基板２２ａの裏面全体にアンテナ地板としての金属板２４ａを形成した構造を有するアンテナであり、共振周波数は４．８ＧＨｚである。
【００４６】
図５（ａ）は、ＨＩＰ１０の表面側から見た平面図であり、図５（ｂ）はＨＩＰ１０の寸法形状を示す平面図、図５（ｃ）は表面を紙面上とするＨＩＰ１０の断面図、図５（ｄ）はＨＩＰ１０の断面における電気的な機能を説明する図である。
【００４７】
本第１実施形態のＨＩＰ１０は、厚さｄ＝３．２ｍｍ、比誘電率ε＝２．６のフッ素樹脂製誘電体板１１と、誘電体板１１の面上（ＨＩＰ１０の表面に相当）に、正六角形の金属小板１２が隣接する金属小板１２の端部である各辺間の間隙Ｌ１＝０．１５ｍｍおよびピッチＬ２＝７．００ｍｍで２次元周期配列されるとともに、誘電体板１１の裏面全体には裏面導体板１３が形成されている。
【００４８】
そして、表面の各金属小板１２と裏面導体板１３とは、それぞれピッチＬ２の間隔をおいて、内面に金属膜が形成されている連結体としての直径φ＝０．８ｍｍのスルーホール１４で接続されている。
【００４９】
なお、このＨＩＰ１０は、誘電体板１１に予め、スルーホール１４となる微小貫通孔を穿つとともに、表面には正六角形の金属小板１２のパターンを印刷し、しかる後、表面、裏面およびスルーホール部に、金属めっきなどにより金属膜を形成することにより、容易に製造することができる。
【００５０】
また、スルーホール１４の孔内部１５は、空気のみが存在する貫通状態であってもよいが、図５（ｃ）に示すように、金属または非金属材料で充たして孔をふさぐようにしてもよい。また、ＨＩＰ１０の表面および裏面の各金属板の摩耗や損傷を防止するために、各面上に樹脂等の保護膜を形成することが好ましい。スルーホール１４中の封止および表面への保護膜形成の何れの場合でも、ＨＩＰ１０としての電気的な特性に変化はない。
【００５１】
このような構造のＨＩＰ１０は、図５（ｄ）に示すように、導体板１３上に金属小板１２とスルーホール１４によって形成されるキャパシタンスＣとインダクタンスＬとが２次元的に配列されたものと考えることができ、例えば、非特許文献２および３などで知られている。
【００５２】
この従来技術では、ＨＩＰ１０は、その構造および寸法により定まる特定の周波数帯（本発明ではバンドギャップ周波数、または単にバンドギャップという）Δｆにおいて、インピーダンスが高くなり、そのバンドギャップΔｆの電磁波の表面伝搬が抑制されること、バンドギャップΔｆの範囲外の周波数帯では金属板として振る舞うこと、および、ＨＩＰをアンテナ地板として用いるとアンテナ地板からの裏面放射が抑制されることが開示されている。
【００５３】
なお、ＨＩＰはＰＢＧの一形態とみなすことができ、ＰＢＧは、広義には、誘電体または金属が２次元的あるいは３次元的に周期構造を成し、特定周波数帯（バンドギャップ周波数）の電磁波の２次元または３次元方向の伝搬を阻止、または大きく減衰させる、すなわち、上記２次元または３次元方向に対してバンドギャップにおけるインピーダンスが高い材料または構造をいう。
【００５４】
本第１実施形態のＨＩＰ１０の表面波伝搬特性を、図６に示す方法で測定した。図６中、プローブ１００は、同軸線路１０１の先端に、同軸線路１０１の中心導体と接続された金属三角板１０２と同軸線路１０１の外導体と接続された金属三角板１０３とを設けたもので、金属三角板１０２および１０３の間に電界を発生させる。これら１対のプローブ１００をＨＩＰ１０上に対向させ、それぞれの同軸線路１０１を図示しないネットワークアナライザのポート１および２へ入力させて、プローブ間のＳ２１特性を計測する。
【００５５】
図７に表面波伝搬特性の測定結果を、実線（ＨＩＰ）および破線（金属板）で示す。この結果から、ＨＩＰ１０には、４〜６ＧＨｚの範囲で表面波が伝搬しないバンドギャップが発生していることがわかる。
【００５６】
すなわち、本第１実施形態のＨＩＰ１０のバンドギャップは４〜６ＧＨｚであり、パッチアンテナ２０ａの共振周波数４．８ＧＨｚは、上記バンドギャップ周波数に含まれている。
【００５７】
図８は、図３に示すパッチアンテナ２０ａとＨＩＰ１０との配置における、Ｅ面指向性を測定した結果である。なおＨＩＰ１０のサイズは６５×６５（ｍｍ）で、パッチアンテナ２０ａの裏面と密着している。図８中、実線はＨＩＰ１０を使用したときの指向性を示し、破線は同一サイズの金属板をパッチアンテナ２０ａと密着させたときの指向性を示している。
【００５８】
この結果から、パッチアンテナ２０ａをＨＩＰ１０上に載置することにより、アンテナの指向性が変化し、特にアンテナの裏面への放射が抑制されることがわかる。
【００５９】
この指向性の変化を、ＨＩＰの基板サイズを変えたときのＦＢ比（正面方向（図８において０度方向）の利得に対する裏面±６０度方向の最大利得比）の測定結果でみたものが図９である。図の横軸は波長で規格化した基板サイズ、縦軸はＦＢ比である。実線はＨＩＰ１０での特性、破線は金属板での特性である。
【００６０】
この結果より、ＨＩＰ１０を使用すると基板サイズを大きくすることにより、ＦＢ比が改善されることがわかる。
【００６１】
このように、ＨＩＰ１０の基板サイズを変化させたときのＦＢ比の変化をプロットした特性線図より、所望のＦＢ比が得られるＨＩＰの基板サイズを決定することができる。
【００６２】
図１０は、指向性の変化を、ＨＩＰの基板サイズを変えたときのアンテナ利得の測定値の変化でみたものであり、横軸は図９と同様、波長で規格化した基板サイズであり、縦軸は相対利得を示している。ここでの相対利得は、１波長（１λ）の長さを１辺とする正方形金属板を使用したときの正面方向の利得を０ｄＢとしたときの、各基板サイズのＨＩＰでの正面方向利得を示したものである。
【００６３】
図１０の実線に示す結果より、ＨＩＰ１０の基板サイズを大きくすることにより、利得が上昇することがわかる。
【００６４】
したがって、ＨＩＰ１０の基板サイズを変化させたときの利得の変化をプロットした特性線図より、所望の利得が得られるＨＩＰの基板サイズを決定することができる。
【００６５】
なお、金属板を用いた場合では、金属板の基板サイズを大きくすると利得が急激に低下しているが、これは、金属板エッジからの回折波がアンテナ正面方向の波と逆相に近い位相になり、正面方向が凹んだ指向性になったためである。
【００６６】
図１１は、指向性の変化を、ＨＩＰ１０の基板サイズを変化させたときの半値幅の変化でみたものであり、横軸は図９と同様、波長で規格化した基板サイズであり、縦軸は半値幅を示している。この半値幅は、アンテナの正面方向利得から３ｄＢ低下した放射方向に挟まれた角度として定義したものである。
【００６７】
図１１の実線に示す結果より、ＨＩＰ１０の基板サイズを大きくすることにより、半値幅が狭くなる傾向があることがわかる。なお、金属板を用いた場合（破線）は、基板サイズを大きくすることにより半値幅が急激に広くなっている。
【００６８】
このように、ＨＩＰ１０の基板サイズを変化させたときの半値幅の変化をプロットした特性線図より、所望の半値幅が得られるＨＩＰの基板サイズを決定することができる。
【００６９】
以上、最適なＨＩＰの基板サイズは、アンテナの各特性値（ＦＢ比、利得、半値幅）に対して個別に決定するものとして説明したが、必要とする複数の特性線図を用いて、それぞれ所望の特性値が得られるような最適な基板サイズを決定することができる。
【００７０】
上述のように、本第１実施形態は、アンテナとアンテナシールド材とを密着配置することに特徴がある。この方法の、他の使用例を説明する。
【００７１】
図１２は、カーナビゲーション装置に用いられるＧＰＳアンテナ３０をアンテナシールド材であるＨＩＰ１０の上に載置する例を示している。ＧＰＳアンテナ３０は、ナビゲーションの本体装置と別体である場合がほとんどであり、ケーブルを引きまわして車両のボデー（屋根やトランクなど）に取り付けられることが推奨されている。しかし、実際には車室内のダッシュボード上やリアトレイ上に置かれることが多い。このような場合、ＧＰＳアンテナ３０の裏面放射が大きいと、ダッシュボードやリアトレイの内部の金属物体（ボデーを構成する金属パネルなど）からの散乱波により指向性変動が発生してしまう。
【００７２】
これに対して、図１２に示すようにＧＰＳアンテナ３０の下にアンテナシールド材としてのＨＩＰ１０を置いた構成のアンテナを、ダッシュボードやリアトレイに設置すれば、このＨＩＰ１０により裏面放射を抑制できるので、ＧＰＳアンテナ３０の指向性変動をなくすことができる。なお、ＧＰＳアンテナに限らず、ＥＴＣアンテナにも同じように用いることができる。
【００７３】
図１３は、無線ＬＡＮの無指向性タイプの外付けアンテナ４０に使用した例を示している。無線ＬＡＮの外付けアンテナの無指向性タイプのものは、モノポールアンテナやスリーブアンテナが用いられるが、それを金属板または金属板を用いたオフィス机の上に置くと、アンテナ４０の指向性が変形する。
【００７４】
これに対して、図１３のように無指向性外付けアンテナ４０をアンテナシールド材であるＨＩＰ１０の上に置く、すなわち、アンテナ４０と金属性の机（図示せず）との間にＨＩＰ１０を介在させることにより、指向性の変動を抑制することができる。
【００７５】
図１４は、無線ＬＡＮの指向性タイプの外付けアンテナ４１に使用した例を示している。このタイプのアンテナ４１は、通信エリアを正面方向のみとするよう設計されている。したがって、アンテナの裏面放射は、他のアンテナの通信エリアへの干渉となってしまう。
【００７６】
これに対し、図１４に示すように、裏面側にアンテナシールド材であるＨＩＰ１０を配置した指向性外付けアンテナ４１によれば、裏面放射を抑えることができるので、他セル干渉を防ぐことができる。さらに、アンテナ４１の裏面側に散乱波を発生させる物体が存在するような場合でも、正面方向の指向性変動を抑制することができる。
【００７７】
図１５は、建築物の壁に取り付けられるアンテナ６０に使用した例を示している。このタイプのアンテナは壁と反対側の方向に通信エリアを形成するように設計されている。したがって壁内部に電波を散乱する物体（鉄骨など）が存在する場合には、正面方向の指向性を変形させてしまう。
【００７８】
これに対して、図１５に示すように、アンテナ６０の裏面と壁との間にアンテナシールド材としてのＨＩＰ１０を介在させる構成により、アンテナの正面方向の指向性変動を抑えることができる。
【００７９】
以上は、製品としてのアンテナ、すなわち、レドームに収納されたアンテナをアンテナシールド材としてのＨＩＰ上に載置する例を示したが、製品化される前段階のアンテナでもよい。例えばＧＰＳアンテナの場合には、図１２においてレドーム３１の内部には縮体分離素子を備えたパッチアンテナ（図示せず）が用いられるが、このパッチアンテナをＨＩＰ１０に直接載置し、全体をレドーム３１で覆ってもよい。また、図１６に示すように、代表的な小型アンテナであるチップ誘電体アンテナ５０をＨＩＰ１０上に載置する構成をとってもよい。
【００８０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図１７は、本第２実施形態の全体構成の斜視図である。本第２実施形態は、パッチアンテナ２０ｂをアンテナシールド材であるＨＩＰ１０の表面上に、スペーサ２６により対向距離Ｌ隔てて配置するものである。
【００８１】
パッチアンテナ２０ｂへの給電は、上記第１実施形態と同様、ＨＩＰ１０に設けられた孔をとおってパッチアンテナ２０ｂの背面に接続される同軸線路２５により行われる。図示しない金属等の散乱物体は、ＨＩＰ１０の下方（パッチアンテナ２０ｂと反対側）にある。
【００８２】
パッチアンテナ２０ｂは、図１８の上面図に示すように、基板サイズ：５０×５０×０．８（ｍｍ）、比誘電率２．６のフッ素樹脂製誘電体基板２２ｂの表面上に、一辺１７．１ｍｍの正方形金属パッチ２１ｂを載せ、給電点２３ｂをパッチおよびおよびＨＩＰの中央より２．２ｍｍオフセットさせ、誘電体基板２２ｂの裏面全体にアンテナ地板としての金属板２４ｂを形成した構造を有するアンテナであり、共振周波数は５．２ＧＨｚである。
【００８３】
一方、図１７において、ＨＩＰ１０は上記第１実施形態におけるＨＩＰ（図５（ａ）〜（ｃ）参照）と同一のものを用いている。
【００８４】
本第２実施形態では、ＨＩＰ１０の反射位相が重要となる。図１９に、この反射位相の測定方法を示す。同軸導波管変換器２００をＨＩＰ１０の表面上にかぶせ、ネットワークアナライザ（図示せず）でＳ１１の位相を測定することにより、ＨＩＰ１０の反射位相を測定した。なお、キャリブレーションは同軸線路の先端でとり、同軸導波管変換器２００をＨＩＰ１０上に設置したときと金属板（図示せず）上に設置したときとの変化量からＨＩＰ１０の反射位相を算出した。
【００８５】
図２０に測定した周波数−反射位相特性を実線で示す。なお、図中、破線は、電磁界シミュレータによる解析結果である。この結果より、ＨＩＰ１０では、反射位相に周波数特性があることがわかる。なお、測定結果の変動は、導波管内の定在波の影響によるものと考えられる。
【００８６】
図２１は、ＨＩＰ１０のサイズが１４０×１４０（ｍｍ）のものを使用し、図１７に示す配置構成としたとき、パッチアンテナ２０ｂとＨＩＰ１０との対向距離Ｌを変化させたときの共振周波数５．２ＧＨｚにおけるＦＢ比の変化を示している。
【００８７】
また、図２３は、図２２に示すパッチアンテナ２０ｃ（共振周波数４．３５ＧＨｚ）で、図１７に示す配置構成としたとき、同様に、対向距離Ｌを変化させたときの共振周波数４．３５ＧＨｚにおけるＦＢ比の変化を測定した結果である。
【００８８】
パッチアンテナ２０ｃの各部の寸法は、パッチアンテナ２０ｂと同一の誘電体基板２２ｂ上に、一辺２０．３ｍｍの金属パッチ２１ｃを載せ、給電点２３ｃをパッチおよびおよびＨＩＰの中央より２．４ｍｍオフセットさせ、誘電体基板２２ｂの裏面全体にアンテナ地板としての金属板２４ｂを形成した構造を有している。
【００８９】
なお、図２１および図２３において、縦の実線は、ＨＩＰ１０の反射位相ψ（解析値、５．２ＧＨｚでは−４９度、４．３５ＧＨｚでは６２度）が与えられたときに、数式１を満たすパッチアンテナ２０ｂ、２０ｃとＨＩＰ１０との対向距離Ｌを算出したもので、反射波が同相となる位置を示している。
【００９０】
【数１】
２ｎπ＝ψ−２ｋＬ
ただし、ｎ：整数、π：円周率、ｋ：波数（＝２π／λ、λ：波長）である。
【００９１】
また、図中、縦の破線は、反射波が逆相となる位置を示している。
【００９２】
図２１および図２３の結果を比較すると、ＦＢ比の対向距離Ｌに対して同相および逆相となる位置の出現パターンが異なっている。いずれにしろ、測定値と解析値とはよい一致を示し、同相となる位置ではＦＢ比が改善され、逆相となる位置ではＦＢ比が劣化している。
【００９３】
このことから、ＨＩＰ１０上のパッチアンテナ２０ｂ、２０ｃのＦＢ比は、両者の対向距離ＬとＨＩＰの反射位相ψでほぼ決定され、ＦＢ比が改善される対向距離Ｌは、近似的に数式１により決定できることがわかる。
【００９４】
また、より細かい範囲で調整したい場合には、上述のように、ＨＩＰ−アンテナ間の対向距離Ｌを変化させたときのＦＢ比の変化をプロットした特性線図上で、所望のＦＢ比を満たす対向距離Ｌを決定すればよい。
【００９５】
以上は、ＨＩＰの反射位相ψを決めたときのＨＩＰ−アンテナ間の対向距離Ｌの決定方法を示しているが、数式１は、対向距離Ｌを決めた後に、この条件を満たす反射位相ψを持つＨＩＰを作れば、ＦＢ比のよいアンテナが実現できることも意味している。
【００９６】
このことから、より細かい範囲で調整したい場合には、異なる反射位相を持つＨＩＰを複数用意し、各ＨＩＰに対するＦＢ比を測定した結果、反射位相ψに対するＦＢ比をプロットした特性線図上で、所望のＦＢ比を満たす反射位相のＨＩＰを選択すればよい。
【００９７】
図２４は、ＨＩＰ−アンテナ間の対向距離Ｌの変化に対する利得の変化の測定結果を示している。測定はパッチアンテナ２０ｂ（図１８、共振周波数＝５．２ＧＨｚ）を用いて行ったもので、図２４中、縦軸は、対向距離Ｌ＝０ｍｍのときの正面方向利得を０ｄＢとした相対利得を示し、図２１および図２３と同様、縦の実線は数式１より算出される反射波が同相化される位置を、縦の破線は逆相化される位置を、それぞれ示している。
【００９８】
この特性線図より、ＦＢ比の変化と同様に、反射波が同相化されるときに利得が増加し、逆相化されるときに利得が低下することがわかる。したがって、利得が上昇する対向距離Ｌは近似的に数式１により決定される。
【００９９】
また、より細かい範囲で調整したい場合には、上述のように、ＨＩＰ−アンテナ間の対向距離Ｌを変化させたときの利得変化をプロットした特性線図より、所望の利得を満たす対向距離Ｌを決定すればよい。
【０１００】
さらに、予めＨＩＰ−アンテナ間の対向距離Ｌが与えられている場合には、数式１を満たす反射位相ψを持つようにＨＩＰ１０を設計製作すればよい。これに関しても、より細かい範囲で調整したい場合には、異なる反射位相を持つＨＩＰを複数用意し、各ＨＩＰに対する利得を測定した結果、反射位相ψに対する利得をプロットした特性線図上で、所望の利得を満たす反射位相のＨＩＰを選択すればよい。
【０１０１】
図２５は、ＨＩＰ−アンテナ間の対向距離Ｌの変化に対する半値幅の変化の測定結果を示している。上記と同様、測定はパッチアンテナ２０ｂ（図１８、共振周波数＝５．２ＧＨｚ）を用いて行ったもので、図２５中、縦の実線は数式１より算出される反射波が同相化される位置、縦の破線は逆相化される位置をそれぞれ示している。
【０１０２】
この特性線図より、半値幅は反射波が同相化されるときに狭くなり、逆相化されるときに広くなることがわかる。したがって、半値幅を狭くする対向距離Ｌは、近似的に数式１により決定され、半値幅を広くする距離はそこから±λ／４離れたところとなる。
【０１０３】
これを、より細かい範囲で調整したい場合には、上述のように、ＨＩＰ−アンテナ間の対向距離Ｌを変化させたときの半値幅の変化をプロットした特性線図上で、所望の半値幅を満たす対向距離Ｌを決定すればよい。
【０１０４】
さらに、予めＨＩＰ−アンテナ間の対向距離Ｌが与えられている場合には、数式１を満たす反射位相ψを持つようにＨＩＰ１０を設計製作すれば、狭い半値幅を持つアンテナとなり、その反射位相ψから±πシフトした反射位相を持つＨＩＰを作成すれば、広い半値幅をもつアンテナとなる。
【０１０５】
これに関しても、より細かい範囲で調整したい場合には、異なる反射位相を持つＨＩＰを複数用意し、各ＨＩＰに対する半値幅を測定した結果、反射位相ψに対する半値幅をプロットした特性線図上で、所望の半値幅を満たす反射位相のＨＩＰを選択すればよい。
【０１０６】
上述のように、本第２実施形態は、アンテナとアンテナシールド材とを対向距離Ｌ離間させて配置することに特徴がある。この方法の、他の使用例を説明する。
【０１０７】
図２６は、ＧＰＳアンテナ３０に使用した例を示している。図２６（ａ）では、車両のダッシュボード３００を挟んで上側にＧＰＳアンテナ３０、下側にＨＩＰ１０がバンドギャップが形成されている表面をＧＰＳアンテナ３０に対向するよう設置されている。図２６（ｂ）では、ＧＰＳアンテナ３０およびＨＩＰ１０がともにダッシュボード３００の内部に設置されており、ＨＩＰを配置する都合上ＧＰＳアンテナ３０とＨＩＰ１０とを離す必要がある場合を想定している。なお、ともに、電波を散乱する物体（図示せず）は、図の紙面下方にある。
【０１０８】
いずれの場合でも、ＨＩＰ−アンテナ間距離（すなわち、アンテナとアンテナシールド材との対向距離）Ｌは、予め設定されているので、前記数式１を満たす反射位相ψがアンテナの共振周波数で得られるＨＩＰを作成すれば、裏面放射を抑えたＧＰＳアンテナ３０が実現できる。また、異なる反射位相特性を持つＨＩＰを少なくとも２つ以上用意し、それぞれに対するＦＢ比、利得および半値幅を測定し、所望の各特性が得られるＨＩＰを選択してもよい。
【０１０９】
図２７は、パソコン（ＰＣ）４００に装着される無線ＬＡＮカード４２に使用した例を示している。無線ＬＡＮカード４２のＰＣ４００の筐体から出る部分にはアンテナ４３が内蔵されているが、そのアンテナ４３の裏面放射が大きいと金属を用いた机から散乱波が発生し、これによりアンテナ４３の指向性の変動が生じる。そこで、図２７に示すように、ＨＩＰ１０をはめ込んだＰＣ置き場あるいは下敷き４４を設置し、このＨＩＰ１０の反射位相を数式１を満たすように設計すれば、アンテナ４３の指向性変動を抑えることができる。また、異なる反射位相を持つＨＩＰを少なくとも２つ以上用意し、それぞれに対するＦＢ比、利得および半値幅を測定し、所望の各特性が得られるＨＩＰを選択してもよい。
【０１１０】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図２８は、本第３実施形態の構成を示す斜視図であり、５ＧＨｚ付近で共振するダイポールアンテナ７０の直下に、対向距離Ｌ隔ててＨＩＰ１０を設置したアンテナを示している。
【０１１１】
ＨＩＰ１０は、図５（ａ）〜（ｃ）に示した第１および第２実施形態で用いたＨＩＰと同じものを、１４０×１４０（ｍｍ）のサイズとして用いている。
【０１１２】
図２９は、ダイポールアンテナ７０を自由空間に置いた場合（実線）、金属板（１４０×１４０（ｍｍ））上にＬ＝３ｍｍ隔てて置いた場合（点線）、および上記ＨＩＰ１０上にＬ＝３ｍｍ隔てて置いた場合（一点鎖線）の周波数に対するリターンロス特性を示したものである。また、参考のためにスチール製のオフィス机の上にＬ＝３ｍｍ隔てて置いた場合（破線）も合わせて示している。
【０１１３】
この結果より、金属板やそれに類するオフィス机の上にダイポールアンテナ７０を設置すると共振がとれなくなるのに対して、ＨＩＰ１０の上では、自由空間におけるのと同様アンテナが共振することがわかる。
【０１１４】
なお、この現象に関しては、次のように考えられる。金属板近傍にダイポールアンテナ７０を設置した場合には、アンテナと金属板との間に不要な電気力線が形成されるため共振がとれなくなるのに対して、ＨＩＰ１０の表面は共振周波数帯で高いインピーダンス特性を持つことにより、アンテナとＨＩＰ表面との間に不要な電気力線が形成されないため、アンテナの共振がとれる。
【０１１５】
ところで、図２８において、ＨＩＰ１０の代わりに金属板に置き換え、Ｌ＝λ／４としたものは、非特許文献１などで知られているように反射板付きダイポールアンテナと呼ばれ、携帯電話の基地局等で使用されている。すなわち、従来は、Ｌ＝λ／４という制約条件は必須であった。
【０１１６】
一方、図３０は、図２８に示す構成で同じくＬ＝３ｍｍとしたときの４．６ＧＨｚでのＥ面指向性の測定結果である。この結果より、近接位置にＨＩＰ１０を備えることにより反射位相を調節し、Ｌがλ／４（＝１６．３ｍｍ）以下でも共振が確保できる小型の反射板付きダイポールアンテナ７０が実現できることがわかる。
【０１１７】
本第３実施形態は、金属板に近接すると共振が得られなくなるアンテナに、ＨＩＰを近接させることにより共振を維持できるようにすることに特徴がある。この方法の他の使用例を説明する。
【０１１８】
周辺物体によりアンテナの共振が得られなくなるアンテナは、ダイポールアンテナに代表される線状アンテナである。このような線状アンテナが使用されている代表的な無線端末として携帯電話が挙げられる。携帯電話は音声通話以外にもパソコンと接続してデータ通信を行う手段として、例えばオフィス机の上に携帯電話を置いた状態で用いられることが多く、この場合、上述のようにアンテナ共振が得られなくなることがある。このような場合には、図３１に示すように、パソコン４００とケーブルにより接続された携帯電話８０を、そのホイップアンテナ８１までカバーできる大きさのＨＩＰ１０の板の上に置くことにより、アンテナの共振を維持、すなわちアンテナの受信感度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】パッチアンテナの使用状況がアンテナの指向性に及ぼす影響を説明するための、（ａ）は測定条件を示す図であり、（ｂ）は測定結果を示す線図である。
【図２】ダイポールアンテナの使用状況がアンテナの共振特性に及ぼす影響を説明するための、（ａ）は測定条件を示す図であり、（ｂ）は測定結果を示す線図である。
【図３】第１実施形態の構成を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態のパッチアンテナの上面図である。
【図５】第１実施形態のＨＩＰの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図、（ｃ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ’断面図、（ｄ）は（ｃ）に対応して電気的機能を示す図である。
【図６】ＨＩＰの表面波伝搬特性の測定方法を示す図である。
【図７】ＨＩＰの表面波伝搬特性の測定結果を示す図である。
【図８】ＨＩＰの指向性の測定結果を示す図である。
【図９】第１実施形態における基板サイズに対するＦＢ比の測定結果を示す図である。
【図１０】第１実施形態における基板サイズに対する相対利得の測定結果を示す図である。
【図１１】第１実施形態における基板サイズに対する半値幅の測定結果を示す図である。
【図１２】第１実施形態のアンテナおよびアンテナシールド材の配置方法の適用例を示す図である。
【図１３】第１実施形態のアンテナおよびアンテナシールド材の配置方法の他の適用例を示す図である。
【図１４】第１実施形態のアンテナおよびアンテナシールド材の配置方法の他の適用例を示す図である。
【図１５】第１実施形態のアンテナおよびアンテナシールド材の配置方法の他の適用例を示す図である。
【図１６】第１実施形態のアンテナおよびアンテナシールド材の配置方法の他の適用例を示す図である。
【図１７】第２実施形態の構成を示す斜視図である。
【図１８】第２実施形態のパッチアンテナの上面図である。
【図１９】ＨＩＰの反射位相の測定方法を示す図である。
【図２０】ＨＩＰの反射位相の測定結果を示す図である。
【図２１】第２実施形態におけるＨＩＰ−アンテナ間の対向距離Ｌに対するＦＢ比の測定結果を示す図である。
【図２２】第２実施形態のパッチアンテナの他の例の上面図である。
【図２３】第２実施形態における他のパッチアンテナの例でのＨＩＰ−アンテナ間の対向距離Ｌに対するＦＢ比の測定結果を示す図である。
【図２４】第２実施形態におけるＨＩＰ−アンテナ間の対向距離Ｌに対する相対利得の測定結果を示す図である。
【図２５】第２実施形態におけるＨＩＰ−アンテナ間の対向距離Ｌに対する半値幅の測定結果を示す図である。
【図２６】（ａ）、（ｂ）はともに、第２実施形態のアンテナおよびアンテナシールド材の配置方法の適用例を示す図である。
【図２７】第２実施形態のアンテナおよびアンテナシールド材の配置方法の他の適用例を示す図である。
【図２８】第３実施形態の構成を示す斜視図である。
【図２９】第３実施形態におけるリターンロスの測定結果を示す図である。
【図３０】第３実施形態におけるＥ面指向性の測定結果を示す図である。
【図３１】第３実施形態のアンテナおよびアンテナシールド材の配置方法の適用例を示す図である。
【符号の説明】
１０…ＨＩＰ、１１…誘電体板、１２…金属小板、１３…裏面導体板、
１４…スルーホール、２０ａ〜ｃ…パッチアンテナ、２１ａ〜ｃ…パッチ、
２２ａ、ｂ…誘電体基板、２３ａ〜ｃ…給電点、
２４ａ、ｂ…金属板（アンテナ地板）、２５…給電線（同軸線路）、
２６…スペーサ、３０…ＧＰＳアンテナ、
４０…無線ＬＡＮ用無指向性アンテナ、４１…無線ＬＡＮ用指向性アンテナ、
４２…無線ＬＡＮカード、４３…内蔵アンテナ、４４…ＰＣ置き場、
５０…チップ誘電体アンテナ、６０…アンテナ、７０…ダイポールアンテナ、
８０…携帯電話、８１…ホイップアンテナ。
【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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【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３０】
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【図３１】
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