(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されたパターンによるアンテナの共振点を調整するアンテナ設計方法であって、
前記アンテナは、
スロット・アンテナを利用し、
外周上に給電部を有するものであり、
第１共振点、第２共振点及び第３共振点という３つの共振点が存在して、前記各共振点の共振周波数及びインピーダンスが調整されるものであり、
前記給電部において前記外周に対して垂直な方向のサイズには、前記給電部から前記スロットまでの長さ、アンテナスロット幅及び前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さが含まれ、
前記給電部に向かっての外周の最大幅の変更により前記第１共振点の共振周波数を調整し、
前記給電部から前記スロットまでの長さの変更による前記第２共振点の共振周波数を調整し、
前記アンテナスロット幅の変更により前記第２共振点のインピーダンスを調整し、
前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さの変更により前記第３共振点の共振周波数を調整し、
アンテナスロット長の変更により前記第３共振点のインピーダンスを調整するステップを含むアンテナ設計方法。
【請求項２】
基板上にパターンを形成してアンテナを生産する方法であって、
前記アンテナは、
スロット・アンテナを利用し、
外周上に給電部を有するものであり、
第１共振点、第２共振点及び第３共振点という３つの共振点が存在して、前記各共振点の共振周波数及びインピーダンスが調整されるものであり、
前記給電部において前記外周に対して垂直な方向のサイズには、前記給電部から前記スロットまでの長さ、アンテナスロット幅及び前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さが含まれ、
前記給電部に向かっての外周の最大幅の変更により前記第１共振点の共振周波数を調整し、
前記給電部から前記スロットまでの長さの変更による前記第２共振点の共振周波数を調整し、
前記アンテナスロット幅の変更により前記第２共振点のインピーダンスを調整し、
前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さの変更により前記第３共振点の共振周波数を調整し、
アンテナスロット長の変更により前記第３共振点のインピーダンスを調整して、前記アンテナの外周の形状を決定する形状決定ステップと、
前記形状決定ステップにおいて決定された前記アンテナの外周の形状に基づいてパターンを基板上に形成する形成ステップ、を含むアンテナを生産する方法。
【請求項３】
アンテナの共振点を調整するアンテナ設計装置であって、
前記アンテナは、
スロット・アンテナを利用し、
外周上に給電部を有するものであり、
第１共振点、第２共振点及び第３共振点という３つの共振点が存在して、前記各共振点の共振周波数及びインピーダンスが調整されるものであり、
前記給電部において前記外周に対して垂直な方向のサイズには、前記給電部から前記スロットまでの長さ、アンテナスロット幅及び前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さが含まれ、
前記給電部に向かっての外周の幅が異なる部分の形成による前記第１共振点の共振周波数及びインピーダンスの少なくとも一つの調整、
前記給電部に向かっての外周の最大幅の変更による前記第１共振点の共振周波数の調整、
前記給電部から前記スロットまでの長さの変更による前記第２共振点の共振周波数の調整、
前記アンテナスロット幅の変更による前記第２共振点のインピーダンスの調整、
前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さの変更による前記第３共振点の共振周波数の調整、及び、
アンテナスロット長の変更による前記第３共振点のインピーダンスの調整、
を行う形状変更手段を備えるアンテナ設計装置。
【請求項４】
スロット・アンテナを利用するアンテナであって、
３つの共振点である第１共振点、第２共振点及び第３共振点があり、
外周上に給電部を有し、前記給電部において前記外周に対して垂直な方向のサイズには、前記給電部からスロットまでの長さ、アンテナスロット幅及び前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さが含まれ、
前記給電部に向かっての外周の幅が異なる部分の形成による前記第１共振点の共振周波数及びインピーダンスの少なくとも一つの調整、
前記給電部に向かっての外周の最大幅の変更による前記第１共振点の共振周波数の調整、
前記給電部から前記スロットまでの長さの変更による前記第２共振点の共振周波数の調整、
前記アンテナスロット幅の変更による前記第２共振点のインピーダンスの調整、
前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さの変更による前記第３共振点の共振周波数の調整、及び、
アンテナスロット長の変更による前記第３共振点のインピーダンスの調整、
が行われたアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、アンテナ、アンテナ設計装置、アンテナ設計方法及びアンテナを生産する方法に関し、特に外周上に給電部を有するアンテナ等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速な移動体通信の発展と通信情報量の増大により、高速で高性能な通信品質が求められ、マイクロ波デバイスのさらなる小型化、低消費電力化が求められる。
【０００３】
最近、無線ＰＡＮなどにおいて、超広帯域（Ultra  Wide  Band：UWB）が注目を集めている（非特許文献１参照）。ＵＷＢは、最大数ＧＨｚにわたる非常に広い帯域に、弱い電波で、ごく短い時間のパルス状の信号を送ることで、短距離内での高速な無線データ通信（例えば、ホームサーバー、無線ＬＡＮ、無線ＰＡＮなど）が可能となる。ＵＷＢは、ＦＦＣ（Federal  Communication  Commission）では、比帯域幅が中心周波数の２０％以上で、帯域幅が５００ＭＨｚ以上と定義されている。
【０００４】
また、発明者らは、従来、微小アンテナの研究を行ってきた者である（非特許文献２など参照）。
【０００５】
【非特許文献１】Z．N．Chen，外４名著，“Consideration  for  Source  Pulses  and  Antennas  in  UWB  Ratio  System，”IEEE  Trans．Antennas  Propagat.，vol．52，no．7，pp．1739-1748，July  2004.
【非特許文献２】k．Yoshida、外４名著，“Superconducting  slot  antenna  with  broadband  impedance  matching  circuit”，IEEE  Trans．Appl．Supercond.，vol.11，pp.103-106，March  2001.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＵＷＢは、１ナノ秒以下の極短パルス波を利用することにより、マルチパスに強く、超低消費電力、位置特定が可能という特徴がある。また、ＵＷＢは、短距離無線ながら１００Ｍｂｐｓ以上の高速通信が可能であり、ＵＷＢの送信電波の出力はＰＣから出るノイズ程度であり、電波干渉の問題が少ないという特徴がある。
【０００７】
しかしながら、ＵＷＢでの通信を可能にするためには、パワーが低く、かつ、例えば７〜１０ＧＨｚのような広い周波数帯域内において、利得や指向性が一定である広帯域なアンテナが必要となる。このような広帯域なアンテナは、ＵＷＢに限らず、他の通信でも必要となるものである。
【０００８】
そこで、本願発明は、広帯域に適した新たな設計によるアンテナ、アンテナ設計装置、アンテナ設計方法及びアンテナを生産する方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、基板上に形成されたパターンによるアンテナの共振点を調整するアンテナ設計方法であって、前記アンテナは、スロット・アンテナを利用し、外周上に給電部を有するものであり、第１共振点、第２共振点及び第３共振点という３つの共振点が存在して、前記各共振点の共振周波数及びインピーダンスが調整されるものであり、前記給電部において前記外周に対して垂直な方向のサイズには、前記給電部から前記スロットまでの長さ、アンテナスロット幅及び前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さが含まれ、前記給電部に向かっての外周の最大幅の変更により前記第１共振点の共振周波数を調整し、前記給電部から前記スロットまでの長さの変更による前記第２共振点の共振周波数を調整し、前記アンテナスロット幅の変更により前記第２共振点のインピーダンスを調整し、前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さの変更により前記第３共振点の共振周波数を調整し、アンテナスロット長の変更により前記第３共振点のインピーダンスを調整するステップを含むものである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、基板上にパターンを形成してアンテナを生産する方法であって、前記アンテナは、スロット・アンテナを利用し、外周上に給電部を有するものであり、第１共振点、第２共振点及び第３共振点という３つの共振点が存在して、前記各共振点の共振周波数及びインピーダンスが調整されるものであり、前記給電部において前記外周に対して垂直な方向のサイズには、前記給電部から前記スロットまでの長さ、アンテナスロット幅及び前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さが含まれ、前記給電部に向かっての外周の最大幅の変更により前記第１共振点の共振周波数を調整し、前記給電部から前記スロットまでの長さの変更による前記第２共振点の共振周波数を調整し、前記アンテナスロット幅の変更により前記第２共振点のインピーダンスを調整し、前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さの変更により前記第３共振点の共振周波数を調整し、アンテナスロット長の変更により前記第３共振点のインピーダンスを調整して、前記アンテナの外周の形状を決定する形状決定ステップと、前記形状決定ステップにおいて決定された前記アンテナの外周の形状に基づいてパターンを基板上に形成する形成ステップ、を含むものである。
【００１１】
請求項３に係る発明は、アンテナの共振点を調整するアンテナ設計装置であって、前記アンテナは、スロット・アンテナを利用し、外周上に給電部を有するものであり、第１共振点、第２共振点及び第３共振点という３つの共振点が存在して、前記各共振点の共振周波数及びインピーダンスが調整されるものであり、前記給電部において前記外周に対して垂直な方向のサイズには、前記給電部から前記スロットまでの長さ、アンテナスロット幅及び前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さが含まれ、前記給電部に向かっての外周の幅が異なる部分の形成による前記第１共振点の共振周波数及びインピーダンスの少なくとも一つの調整、前記給電部に向かっての外周の最大幅の変更による前記第１共振点の共振周波数の調整、前記給電部から前記スロットまでの長さの変更による前記第２共振点の共振周波数の調整、前記アンテナスロット幅の変更による前記第２共振点のインピーダンスの調整、前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さの変更による前記第３共振点の共振周波数の調整、及び、アンテナスロット長の変更による前記第３共振点のインピーダンスの調整、を行う形状変更手段を備えるものである。
【００１２】
請求項４に係る発明は、スロット・アンテナを利用するアンテナであって、３つの共振点である第１共振点、第２共振点及び第３共振点があり、外周上に給電部を有し、前記給電部において前記外周に対して垂直な方向のサイズには、前記給電部からスロットまでの長さ、アンテナスロット幅及び前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さが含まれ、前記給電部に向かっての外周の幅が異なる部分の形成による前記第１共振点の共振周波数及びインピーダンスの少なくとも一つの調整、前記給電部に向かっての外周の最大幅の変更による前記第１共振点の共振周波数の調整、前記給電部から前記スロットまでの長さの変更による前記第２共振点の共振周波数の調整、前記アンテナスロット幅の変更による前記第２共振点のインピーダンスの調整、前記スロットから前記給電部とは異なる側の外周までの長さの変更による前記第３共振点の共振周波数の調整、及び、アンテナスロット長の変更による前記第３共振点のインピーダンスの調整、が行われたものである。
【００１６】
なお、本願発明は、裏面にコンダクターを形成するものであってもよい。このようなコンダクターを形成してグランドをおいて設計することにより、片面指向性を得ることができる。ＵＷＢアンテナなどへの応用において、このような片面指向性は極めて有効である。
【００１７】
また、本願発明を、アンテナ設計装置又はアンテナ設計方法により設計されたアンテナとして捉えてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本願の各請求項に係る発明によれば、外周の形状の変化により共振点の調整が可能となる。このような共振点の調整により、広帯域に適したアンテナの設計が可能となる。
【００１９】
また、本願発明によれば、複数の共振点をほぼ独立に調整可能となる。さらに、調整後の共振点における偏波面は揃っている。そのため、このような複数の共振点の調整により、１個の共振だけではＱ値が大きいため不可能であったような広帯域化設計が、複数の共振を利用して帯域を広げることにより可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下では、スロット・ダイポール・アンテナに関して、本願発明の実施の形態の一例について説明する。
【００２１】
まず、図１〜図３を参照して、標準的なスロット・ダイポール・アンテナについて説明する。
【００２２】
図１は、標準的なスロット・ダイポール・アンテナ１０１のレイアウトを示す図である。図１（ａ）において、スロット・ダイポール・アンテナ１０１は、一波長スロット・アンテナであり、コプレーナ（ＣＰＷ）線路により信号が供給される、フィード線のあるCPW-fedスロット・アンテナである。このアンテナは、裏面グランド構造を備えるものである。スロット・ダイポール・アンテナ１０１は、基板上に銅でパターンが形成されているとする。内部にはスロット１０３が形成されており、給電部１０５からスロット１０３まではコプレーナ線路で接続されている。アンテナのサイズは、横Ｘが２５ｍｍで、縦Ｙが１５ｍｍである。アンテナスロット長Ｌは９．５ｍｍ、アンテナスロット幅Ｗは１．０ｍｍ、フィード線長Ｆは８．５ｍｍである。
【００２３】
図１（ｂ）は、スロット・ダイポール・アンテナ１０１の断面図である。基板１１１は、厚さ１．６ｍｍ、誘電率４．２５、誘電正接０．０１７のＦＲ４基板である。厚さ１８ｕｍの銅箔上にパターンを形成している。また、片面指向性にするため、裏面にコンダクターを形成し、浮いたグランドをおいて設計されている。
【００２４】
図２は、図１のスロット・ダイポール・アンテナ１０１について、背面にコンダクターがある場合（ａ）とない場合（ｂ）の放射パターンを示す図である。図２において、Ｘ軸はアンテナの表面の横を基準とし、Ｙ軸はアンテナの表面の縦を基準とし、Ｚ軸は、ＸＹ平面に垂直で背面から表面への向きとし、ＸＹ平面を原点とするものである。図２（ａ）によれば、主にＺ軸の正の部分に放射パターンが存在する。それに対し、図２（ｂ）によれば、Ｚ軸の正にも負にも、いわば８の字となるように、放射パターンが存在する。よって、図２により、背面にコンダクターがある場合（ａ）には片面指向性があることが分かる。
【００２５】
図３は、図１のスロット・ダイポール・アンテナ１０１の入力インピーダンス(Zin=Rin+jXin)（ａ）とリターンロス（ｂ）を示す図である。図３（ａ）において、入力インピーダンスの実部は実線で、虚部は点線で示されている。図３（ａ）において、入力インピーダンスの実部について、共振点は、約７．５ＧＨｚ、約８．６ＧＨｚ及び約１０．５ＧＨｚにあり、以下、それぞれ、共振点Ａ、共振点Ｂ及び共振点Ｃとする。共振点Ｂの入力インピーダンスの実部は、一般的なアンプの入力インピーダンスである５０Ωにマッチしている。しかしながら、共振点Ａ及び共振点Ｃの入力インピーダンスの実部は５０Ωにマッチしていない。また、図３（ｂ）にあるように、８．６ＧＨｚ、１０．５ＧＨｚといった数点においてのみリターンロスが減少し、他の部分では、例えば１０ｄＢダウンといったリターンロスは得られていない。そのため、このアンテナは、例えばＵＷＢのハイ・バンド（７．２５〜１０．２５ＧＨｚ）における周波数帯域を満足するものではない。
【００２６】
以下では、図４〜図１３を参照して、複数の共振点Ａ、Ｂ及びＣを調整して帯域を広げ、７．２５〜１０．２５ＧＨｚという広帯域の周波数帯の受信に必要な特性を満たすＵＷＢアンテナの設計について説明する。
【００２７】
図４は、本発明の実施の形態に係るアンテナ生産システム１の概略ブロック図である。
【００２８】
アンテナ生産システム１には、基板上に形成されるパターンを決定する設計装置３と、設計装置３において決定されたパターンに基づいて基板上にパターンを形成するパターン形成部５が含まれる。パターン形成部５により、基板上に形成されたパターンによるアンテナが生産される。
【００２９】
設計装置３は、図３の共振点Ａを調整する共振点Ａ調整部７と、図３の共振点Ｃを調整する共振点Ｃ調整部９と、図３の共振点Ｂを調整する共振点Ｂ調整部１１を備える。
【００３０】
続いて、図４の共振点Ａ調整部７、共振点Ｃ調整部９及び共振点Ｂ調整部１１の動作について、それぞれ、図５、図６及び図７を参照して説明する。
【００３１】
図５は、図３の共振点Ａの調整とその場合のシミュレーションによる７．７５ＧＨｚでの電場の分布を示す図である。
【００３２】
図４の共振点Ａ調整部７は、アンテナの幅（給電部に向かっての左端から右端までの長さ）に基づいて共振点Ａの共振周波数及びインピーダンスを制御する。図５（ａ）は、図４の共振点Ａ調整部７による調整後のＵＷＢアンテナを示す図である。図４の共振点Ａ調整部７は、給電部に向かっての外周の最大幅Ｘを２９．０ｍｍと変更することにより共振点Ａの共振周波数を７．５ＧＨｚから７．７５ＧＨｚに調整する。
【００３３】
また、図４の共振点Ａ調整部７は、図１（ａ）に示される標準的なスロット・ダイポール・アンテナの給電部１０５側の両端に一辺がＸ１の正方形のスロットを形成して給電部に向かっての外周の幅が異なる部分を形成する。図４の共振点Ａ調整部７は、このサイズＸ１を５．０ｍｍとすることにより、共振点Ａの共振周波数と入力インピーダンスの実部を変動させ、入力インピーダンスの実部を５０Ωへ調整する。
【００３４】
このように、図４の共振点Ａ調整部７は、共振点Ａについて、アンテナの横のサイズＸを調節することで共振周波数を制御し、正方形のスロットのサイズＸ１を調節することでインピーダンスを制御する。図４の共振点Ａ調整部７は、アンテナの外周（物に沿った外側の一周り）の形状を変更して共振点Ａの共振周波数及びインピーダンスを調整するのである。
【００３５】
また、図５（ｂ）は電場の分布を示す。この場合の偏波面は、スロットの向きである。
【００３６】
図６は、図３の共振点Ｃの調整とその場合のシミュレーションによる９．７５ＧＨｚでの電場の分布を示す図である。
【００３７】
図４の共振点Ｃ調整部９は、共振点Ｃについて、スロットから給電部とは異なる側の外周までの長さＹ１を調節することで共振周波数を制御し、アンテナスロット長Ｌを調節することでインピーダンスを制御する。図６（ａ）は、図４の共振点Ｃ調整部９による調整後のＵＷＢアンテナを示す図である。
【００３８】
図４の共振点Ｃ調整部９は、スロットから給電部とは異なる側の外周までの長さＹ１を７．０ｍｍと変更することにより共振点Ｃの共振周波数を１０．５ＧＨｚから９．７５ＧＨｚへ調整する。
【００３９】
また、図４の共振点Ｂ調整部９は、アンテナスロット長Ｌを１１．５ｍｍへ変更することにより共振点Ｃの入力インピーダンスの実部を５０Ωへ調整する。
【００４０】
Ｙ１とＬの調整によっては、共振点Ａの共振周波数も入力インピーダンスもほとんど移動しない。
【００４１】
また、図６（ｂ）は電場の分布を示す。この場合の偏波面も、図５（ｂ）と同様にスロットの向きである。
【００４２】
図７は、図３の共振点Ｂの調整とその場合のシミュレーションによる８．７５ＧＨｚでの電場の分布を示す図である。
【００４３】
図４の共振点Ｂ調整部１１は、共振点Ｂについて、フィード線長Ｆを調節することで共振周波数を制御し、アンテナスロット幅Ｗを調節することでインピーダンスを制御する。図７（ａ）は、図４の共振点Ｂ調整部１１による調整後のＵＷＢアンテナを示す図である。
【００４４】
図４の共振点Ｃ調整部１１は、フィード線長Ｆを８．０ｍｍと変更することにより共振点Ｂの共振周波数を８．７５ＧＨｚへ調整する。
【００４５】
また、図４の共振点Ｃ調整部１１は、アンテナスロット幅Ｗを１．０ｍｍへ変更することにより共振点Ｂの入力インピーダンスの実部を５０Ωへ調整する。
【００４６】
ＦとＷの調整によっては、共振点Ａと共振点Ｃの共振周波数も入力インピーダンスもほとんど移動しない。
【００４７】
図７（ｂ）は電場の分布を示す。この場合の偏波面も、図５（ｂ）及び図６（ｂ）と同様にスロットの向きである。
【００４８】
図８は、図５〜図７に示される調整がなされた後のスロット・ダイポール・アンテナの（ａ）入力インピーダンスと（ｂ）リターンロスを示す図である。図８（ａ）において、入力インピーダンスの実部は実線で示されており、虚部は点線で示されている。７．５〜１０．５ＧＨｚで、入力インピーダンスの実部は５０Ω前後の値となり、虚部は０Ω前後の値となっている。これは、アンプの入力インピーダンスとほぼ同じである。また、図８（ｂ）に示されるように、十分な範囲で１０ｄＢ帯域を拡大することができている。
【００４９】
図９は、電場Ｅφのφ＝０°とφ＝９０°成分のシミュレーションによる周波数依存性を示す図である。図９（ａ）は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、角度φ、角度θ、Ｅφ＝０°、Ｅφ＝９０°の向きを示す。図９（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、７．２５ＧＨｚ、８．２５ＧＨｚ及び９．２５ＧＨｚにおける電場Ｅφのφ＝０°とφ＝９０°成分のシミュレーション結果を示す。図９（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）において、外側に付された角度は角度θであり、線２１、２３及び２５は電場Ｅφ＝０°の場合であり、線２７、２９及び３１は電場Ｅφ＝９０°の場合である。各周波数において、Ｅφ＝０°の値はＥφ＝９０°よりも大きい。そのため、偏波面が変化していない。
【００５０】
図１０は、各周波数におけるＵＷＢアンテナの放射パターンを示す図である。図１０（ａ）は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、角度φ、角度θの向きを示す。図１０（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、７．２５ＧＨｚ、８．２５ＧＨｚ及び９．２５ＧＨｚにおける放射パターンを示す。
【００５１】
図１０（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）において、外側に付された角度は角度θであり、線３３、３５及び３７はφ＝０°の場合であり、線３９、４１及び４３はφ＝９０°の場合である。上方（θが−９０°から９０°までの範囲にある場合）の指向性は、下方（θが−１８０°から−９０°まで、又は、９０°から１８０°までの範囲にある場合）の指向性よりも大きい。
【００５２】
図１１は、θ＝０°（上方）での最大アンテナ利得と実効最大利得の周波数依存性を示す図である。コンダクターと誘電損により、ＵＷＢハイ・バンドにおいて放射効率は７０％、もしくはそれ以上となる。また、このＵＷＢアンテナは、ＵＷＢハイ・バンドにおいて、実効利得を５ｄＢ以上とすることがわかる。
【００５３】
以上より、３つの共振点を利用して帯域を拡大させ、共にマッチングをさせることができる。さらに、これらの共振は偏波面が揃っている。そのため、３個の共振を制御することにより帯域を拡大して、例えば７．５〜１０．５ＧＨｚといった広帯域の周波数帯でインピーダンス・マッチングが可能となる。また、１０ｄＢ帯域を確保することが可能となる。さらに、帯域内でアンテナの実効利得は５ｄＢ以上と安定した特性を得ることができる。
【００５４】
続いて、実際に基板加工機を利用して作製したアンテナの実験結果について説明する。アンテナ全体のサイズは、縦１６ｍｍ、横２９ｍｍである。このアンテナには、特性インピーダンスが５０ΩのＭＭＣＸコネクタを取り付け、ネットワークアナライザでＳパラメータを測定して比較している。ただし、コネクタを取り付けるために、テーパー状に広げている。指向性は裏面グランドをおくことにより、下方向への放射を抑制し、上方向だけに放射させることができた。
【００５５】
図１２は、実際に作製したＵＷＢアンテナの入力インピーダンスの実験結果を示す図である。共振点Ｂ及びＣの周波数はほとんど変わらないが、共振点Ａは周波数の高い方にずれている。
【００５６】
図１３は、ＵＷＢアンテナのリターンロスについて、実験結果とシミュレーション結果の比較を示す図である。実験結果は実線で、シミュレーション結果は点線で示されている。実験結果では、シミュレーション結果に比べて１０ｄＢ帯域が縮小しているが、３個の共振を確認することができ、これらはほとんど５０Ωにマッチしている。同様に、低周波数領域において、実験結果の入力インピーダンスの実部は、シミュレーション結果のものよりも大きい。
【００５７】
図１４は、実際に作製したＵＷＢアンテナの実効最大利得とＳパラメータを示す図である。線４５はＳパラメータを示し、線４７は実効利得を示す。実効利得は、帯域外で低下している。
【００５８】
実験結果は、共振点Ａのずれや、作製過程におけるスロット・アンテナのエッジ部の製造誤差、ＦＲ４基板の誘電率誤差、MMCXコネクタとアンテナの接続の残留抵抗などの影響があるものと考えられる。しかしながら、設計結果と実験結果は、ほぼ同様な特性となった。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】標準的なスロット・ダイポール・アンテナ１０１のレイアウトを示す図である。
【図２】図１のスロット・ダイポール・アンテナ１０１について、背面にコンダクターがある場合（ａ）とない場合（ｂ）の放射パターンを示す図である。
【図３】図１のスロット・ダイポール・アンテナ１０１の入力インピーダンス（ａ）とリターンロス（ｂ）を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るアンテナ生産システム１の概略ブロック図である。
【図５】図３の共振点Ａの調整とその場合のシミュレーションによる７．７５ＧＨｚでの電場の分布を示す図である。
【図６】図３の共振点Ｃの調整とその場合のシミュレーションによる９．７５ＧＨｚでの電場の分布を示す図である。
【図７】図３の共振点Ｂの調整とその場合のシミュレーションによる８．７５ＧＨｚでの電場の分布を示す図である。
【図８】図５〜図７に示される調整がなされた後のスロット・ダイポール・アンテナの（ａ）入力インピーダンスと（ｂ）リターンロスを示す図である。
【図９】電場Ｅφのφ＝０°とφ＝９０°成分のシミュレーションによる周波数依存性を示す図である。
【図１０】各周波数におけるＵＷＢアンテナの放射パターンを示す図である。
【図１１】θ＝０°（上方）での最大アンテナ利得と実効最大利得の周波数依存性を示す図である。
【図１２】実際に作製したＵＷＢアンテナの入力インピーダンスの実験結果を示す図である。
【図１３】ＵＷＢアンテナのリターンロスについて、実験結果とシミュレーション結果の比較を示す図である。
【図１４】実際に作製したＵＷＢアンテナの実効利得とＳパラメータを示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  アンテナ生成システム、３  設計装置、５  パターン形成部、７  共振点Ａ調整部、９  共振点Ｃ調整部、１１  共振点Ｂ調整部
【図４】
0004811807.tif 000002
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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