(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波放射源となるアンテナと、
前記アンテナから放射された電磁波を反射する反射面を有する反射部と、
を有し、
前記アンテナは、前記反射面から前記反射面の焦点の位置より遠い位置に配置され、
前記アンテナと前記焦点の位置との距離は、前記電磁波の波長の２倍以上１９倍未満であるアンテナ装置。
【請求項２】
前記アンテナの開口部の中央位置と前記焦点の位置とを結ぶ線が接する前記反射面の位置又はその位置の近傍に電波吸収体が配置された請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記反射部は、前記アンテナの開口部の中央位置と前記焦点の位置とを結ぶ線が接する前記反射面の位置又はその位置の近傍の金属が欠損している請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記アンテナは、前記反射部の開口面の中心軸からずれた位置に配置されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記アンテナは、平面アンテナである請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記アンテナは、水平・垂直両偏波又は円偏波を発生するアンテナである請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のアンテナ装置と、
前記反射部により反射された前記電磁波を受信することで前記アンテナ装置と通信する無線端末と、
を備える無線システム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置及び無線システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁波を用いた遠距離無線通信を行うためにパラボラ鏡を有するアンテナ装置が用いられている。このアンテナ装置は、反射鏡面が放物線状の曲面に構成されたパラボラ鏡と１次放射器（電波放射源）としてのアンテナとを有する（例えば、特許文献１参照）。このアンテナは、パラボラ鏡の放物面の焦点位置に配置され、反射鏡面に対して電磁波を放射する。これにより、反射鏡面で反射した電磁波は、開口面全体で同一位相のまま伝搬する。したがって、上述のアンテナ装置は、遠方界において最大利得を実現することが可能となる。上述のアンテナ装置では、ビーム幅が狭いこと及び遠方まで伝搬減衰を最小限に抑えられているため、通信エリアは遠方に及ぶ。一方、近接又は非接触通信の通信システムを構築する場合には、電磁波の伝搬距離を短くすることにより、高いセキュリティを有するシステムとすることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００６／０２８１３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のアンテナ装置では、電磁波の伝搬距離を短くするために送信電力及びアンテナ利得を抑えたとしても、電磁波は必要な距離以上に伝搬してしまう。アンテナ装置を用いた通信システムを高いセキュアなシステムとして使用するためには、伝搬距離をより短くする必要がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、伝搬距離がより短いアンテナ装置及び無線システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、電磁波放射源となるアンテナと、前記アンテナから放射された電磁波を反射する反射面を有する反射部と、を有し、前記アンテナは、前記反射面から前記反射面の焦点の位置より遠い位置に配置されているアンテナ装置である。
【０００７】
また、本発明の一態様は、上述のアンテナ装置であって、前記アンテナの開口部の中央位置と前記焦点の位置とを結ぶ線が接する前記反射面の位置又はその位置の近傍に電波吸収体が配置される。
【０００８】
また、本発明の一態様は、上述のアンテナ装置であって、前記反射部は、前記アンテナの開口部の中央位置と前記焦点の位置とを結ぶ線が接する前記反射面の位置又はその位置の近傍の金属が欠損している。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上述のアンテナ装置であって、前記アンテナと前記反射面の焦点の位置との距離は、前記電磁波の波長の２倍以上３２倍以下である。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上述のアンテナ装置であって、前記アンテナは、前記反射部の開口面の中心軸からずれた位置に配置されている。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上述のアンテナ装置であって、前記アンテナは、平面アンテナである。
【００１２】
また、本発明の一態様は、上述のアンテナ装置であって、前記アンテナは、水平・垂直両偏波又は円偏波を発生するアンテナである。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上述のアンテナ装置と、前記反射部により反射された電磁波を受信することで前記アンテナ装置と通信する無線端末と、を備える無線システムである。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、伝搬距離がより短いアンテナ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態のアンテナ装置１の構成の一例を示す図である。
【図２】第１の実施形態のアンテナ装置１と従来のアンテナ装置との電波強度を示す図である。
【図３】第２の実施形態のアンテナ装置１Ａの構成の一例を示す図である。
【図４】第２の実施形態のアンテナ装置１Ａと従来のアンテナ装置との電波強度を示す図である。
【図５】第３の実施形態のアンテナ装置１Ｂの構成の一例を示す図である。
【図６】第３の実施形態のアンテナ装置１Ｂのアンテナ４からの距離に対する電界強度の減衰特性の一例を示す図である。
【図７】第４の実施形態のアンテナ装置１Ｃの構成の一例を示す図である。
【図８】第５の実施形態のアンテナ装置１Ｄの構成と電波強度特性とを示す図である。
【図９】第５の実施形態のアンテナ装置１Ｄの回線設計の一例である。
【図１０】第６の実施形態のアンテナ装置１Ｅの構成と電波強度特性とを示す図である。
【図１１】第６の実施形態の本実施形態のアンテナ装置１Ｅの通信エリアでの遠方界指向特性の解析結果を示す図である。
【図１２】第７の実施形態のアンテナ装置を用いた無線システム１００の一例を示す図である。
【図１３】第７の実施形態の無線システム１００のアンテナ装置による通信エリアを表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係るアンテナ装置を、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るアンテナ装置１の構成の一例を示す図である。なお以降の説明に用いる各図面においては、それぞれの図に図示した空間において互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向を規定して説明する。
【００１７】
本実施形態のアンテナ装置１は、特定の近接位置における照射範囲である通信エリア１０以外では、急速に電界強度を減衰させる。
図１に示すように、アンテナ装置１は、反射部２及びアンテナ４を備える。
反射部２は、アンテナ４から放射された電磁波を反射する。例えば、反射部２は、反射鏡、反射板又は反射鏡と反射板とを組み合わせたものである。例えば、反射鏡は、楕円反射鏡や放物面反射鏡（パラボラ反射鏡）である。例えば、反射板は、メタマテリアル材料で構成されている。また、反射部２は、反射鏡と金属反射板とを組み合わせた多面体構造を有してもよい。反射部２の反射面には、焦点位置３を有する反射鏡面又は平面リフレクターを備える。以下、反射部２がパラボラ反射鏡、すなわち反射面がパラボラ反射鏡面である場合について説明する。
【００１８】
アンテナ４は、焦点位置３を基準に、反射部２が配置されている側と反対の方向に配置されている。すなわち、アンテナ４は、反射部２の反射面から焦点位置３より遠い位置に配置されている。アンテナ４は、反射部２に対して電磁波を放射する。例えば、アンテナ４は、ホーンアンテナ又は平面アンテナである。例えば、平面アンテナは、マイクロストリップアンテナ及びそのアレーアンテナ又はスロットアンテナ及びそのアレーアンテである。
【００１９】
次に、本実施形態のアンテナ装置１と従来のアンテナ装置との電波強度を比較する。図２は、本実施形態のアンテナ装置１と従来のアンテナ装置との電波強度の比較を説明する図である。図２（ａ）は、本実施形態のアンテナ装置１と従来のアンテナ装置との動作を示す図である。図２（ｂ）は、本実施形態のアンテナ装置１と従来のアンテナ装置との電波強度を示す図である。なお、本実施形態のアンテナ装置１の電磁波の経路（Ｎ）を実線で示し、従来のアンテナ装置の電磁波の経路（Ｍ）を点線で示す。
【００２０】
従来のアンテナ装置は、反射部２及びアンテナ５０を備える。従来のアンテナ装置は、反射部２の焦点位置３にアンテナ５０が配置される。これにより、アンテナ５０から放射された電磁波を反射部２の開口面のどの位置においてもほぼ等位相面となる平面波の電磁波として、−Ｚ方向に平行に反射させる。したがって、遠方において最大利得を得ることができるため、遠方に位置する無線装置間で通信可能である。しかしながら、従来のアンテナ装置を近接通信において使用する場合、従来のアンテナ装置は遠方において最大利得を得る構成であるため、送信電力及びアンテナ利得を抑えても、距離Ａ３（Ａ１＜Ａ２＜Ａ３）までが通信エリアとなり、不要なエリアまでが通信エリアとなる場合がある。なお、通信エリアは、電波強度が所定の電波強度Ｂ１以下になるまでの距離とする。
【００２１】
一方、本実施形態のアンテナ装置１では、アンテナ４から放射された電磁波を反射部２によって散乱させる。また、反射部２によって反射される電磁波のうち、アンテナ４のアンテナ開口の鉛直後方に放射された電磁波をアンテナ４で遮蔽する。そのため、反射部２の開口面の中心軸を通るアンテナ４から放射された電磁波（直接波）は減衰され、反射部２の反射面からの角度のある反射のみが通信エリア１０に到達する。これにより、通信エリア１０は、距離Ａ２までとなり、距離Ａ２を越える領域では、急速に電界強度を減衰させる。これにより、従来と比較して遠方に到達する電磁波を減らすことが可能となる。
【００２２】
上述した実施形態では、電磁波放射源となるアンテナ４とアンテナ４から放射された電磁波を反射する反射部２を有し、反射部２とアンテナ４は、反射部２の反射面の焦点位置３より離して配置されている。これにより、反射された電磁波は、短焦点の位置で像を結ぶことができる。これにより、特定の照射範囲（通信エリア１０）以外では電界強度が弱まる指向性が得られる。なお、距離Ａ１以下の距離でも通信可能であるが、実際には狭い距離であり、反射された電磁波を受信する装置を物理的に設置できる距離ではない。そのため、距離Ａ１から距離Ａ２の通信エリア（目的のエリアのみ）で通信ができる装置が実現できる。
【００２３】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態に係るアンテナ装置１Ａについて説明する。図３は、第２の実施形態に係るアンテナ装置１Ａの構成の一例を示す図である。なお、第１の実施形態と同じ部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。
図３に示すように、アンテナ装置１Ａは、反射部２、アンテナ４及び電波吸収体５を備える。
電波吸収体５は、反射部２の反射面の中心部分に配置されている。すなわち、アンテナ４の開口部の中央位置と焦点位置３とを結ぶ線が反射部２と接する反射面の位置又はその近傍に配置される。これにより、アンテナ４から反射部２の反射面の中心部分に放射された電磁波は、電波吸収体５で吸収される。これにより、反射部２の反射面の中心部分で反射される電磁波を低減し、アンテナ装置１Ａの後方に向かう電磁波を抑圧することが可能となる。なお、本実施形態では、電波吸収体５を用いているが、より簡易な方法として、アンテナ４の開口中央と焦点位置３を結ぶ線が反射部２と接する反射面の位置又はその近傍の金属を欠損させても同様の効果が得られる。
【００２４】
次に、本実施形態のアンテナ装置１Ａと従来のアンテナ装置との電波強度を比較する。図４は、本実施形態のアンテナ装置１と従来のアンテナ装置との電波強度を示す図である。図４（ａ）は、本実施形態のアンテナ装置１Ａと従来のアンテナ装置との動作を示す図である。図４（ｂ）は、本実施形態のアンテナ装置１Ａと従来のアンテナ装置との電波強度を示す図である。なお、本実施形態のアンテナ装置１Ａの電磁波の経路（Ｋ）を実線で示し、従来のアンテナ装置の電磁波の経路（Ｍ）を点線で示す。
【００２５】
本実施形態のアンテナ装置１Ａでは、アンテナ４から放射された電磁波を反射部２によって反射させる。また、反射部２によって反射される電磁波のうち、アンテナ４のアンテナ開口の鉛直後方に放射された電磁波をアンテナ４で遮蔽する。さらに、アンテナ４から反射部２の反射面の中心部分に放射された電磁波は、電波吸収体５で吸収される。そのため、直接波はより減衰され、反射部２の反射面からの角度のある反射のみが通信エリア１０に到達する。これにより、通信エリア１０は、距離Ａ１´（距離Ａ１＜距離Ａ１´＜距離Ａ２）までとなり、距離Ａ１´を超える領域では、急速に電界強度を減衰させる。これにより、従来と比較して遠方に到達する電磁波を減らすことが可能となる。さらに、第１の実施形態と比較して、遠方に到達する電磁波を減らすことが可能となる。
【００２６】
上述した実施形態では、電磁波放射源となるアンテナ４とアンテナ４から放射された電磁波を反射する反射部２と電磁波を吸収する電波吸収体５を有し、反射部２とアンテナ４は、反射部２の反射面の焦点位置３より離して配置されている。これにより、反射された電磁波は、短焦点の位置で像を結ぶことができる。これにより、特定の照射範囲、すなわち通信エリア１０以外では電界強度が弱まる指向性が得られる。したがって、目的のエリアのみで通信ができる装置が実現できる。
【００２７】
また、上述した実施形態では、アンテナ４の開口中央と焦点位置３とを結ぶ線が接する反射部２の位置の近傍の金属を欠損させる、又はもしくはその位置に電波吸収体５が配置される。これにより、アンテナ４から反射部２の中央部分に放射された電磁波の反射を抑えることができる。したがって、正面方向に伝搬する電磁波を抑圧することができる。これにより、正面の通信エリアを限定することが可能となる。よって、さらに目的の通信エリアのみで通信ができる装置が実現できる。
【００２８】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態に係るアンテナ装置１Ｂについて説明する。図５は、第３の実施形態に係るアンテナ装置１Ｂの構成の一例を示す図である。なお、第１の実施形態と同じ部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。
【００２９】
図５に示すように、アンテナ装置１Ｂは、反射部２、アンテナ４及び実装基板６を備える。本実施形態のアンテナ装置１Ｂは、実装基板６に表面実装されたアンテナ４から放射した電磁波を反射部２の反射面において反射させることにより目的の照射エリア（通信エリア）を生成する。アンテナ装置１Ｂは、反射部２、アンテナ４及び実装基板６が一体化されている。
【００３０】
以下に、本実施形態のアンテナ装置１Ｂのサイズの一例を説明する。
図５に示すように、本実施形態のアンテナ装置１Ｂを、ＭＭＩＣ（monolithic microwave integrated circuit）等を一体化するシステムインパッケージとする場合、実装基板６が実装に適したセラミックス基板やアンテナで使用するテフロン（登録商標）基板等では適用できるサイズに限界がある場合がある。
【００３１】
例えば、ミリ波帯である６０ＧＨｚ帯の電磁波を用いるアンテナ装置を想定した場合、アンテナ一体型のシステムインパッケージを１次放射器とする場合、実装性及び指向性ビーム幅の観点も踏まえると、アンテナ４のサイズは、５ｍｍ角程度から２０ｍｍ角程度である。この場合、アンテナ４の開口面積に応じた放射指向特性の半値幅は、約８０度から約２０度の範囲となる。また、アンテナ４の開口面積の大きさをＤとした時、アンテナ４からの距離が２×Ｄ／λで与えられる値、すなわちアンテナ４から２×Ｄ／λ以上離れた位置では、アンテナ４からの放射電磁界はほぼ平面波となる。したがって、反射部２の焦点位置３において既に平面波である電磁波が反射部２に入射されれば、その電磁波の反射波は、近い領域で焦点を結ぶことができる。そのため、急速に電界強度を増加させ、且つ焦点位置３を過ぎると急激に電界強度が減少することになる。ここで、波長により記述し直すと、反射部２の焦点位置３からアンテナ４までの距離は、アンテナ４に１波長角程度のアンテナである場合には２波長以上（電磁波の波長の２倍以上）であり、アンテナ４に４波長角程度のアンテナである場合には３２波長以上（電磁波の波長の３２倍以上）とする。これにより、反射部２の反射面には平面波に近い電磁波が入力できることになり、目的の短焦点を結ぶ照射エリアを構成することが可能となる。なお、実際にはアンテナ４と反射部２との距離を３２波長以上とすると、６０ＧＨｚ帯であっても、反射部２の焦点位置３からアンテナ４までの距離は１６０ｍｍと大きくなる。そのため、反射部２の焦点位置３からアンテナ４までの距離を、より小さくするためには、反射部２の反射面に入射する電磁波を平面波ではなく準平面波として、反射部２の焦点位置３からアンテナ４までの距離を３２波長以下（電磁波の波長の３２倍以下）とすることが望ましい。
【００３２】
以下に、本実施形態のアンテナ装置１Ｂのアンテナ４からの距離に対する電界強度の減衰特性を説明する。
図６は、本実施形態のアンテナ装置１Ｂのアンテナ４からの距離に対する電界強度の減衰特性の一例を示す図である。なお、図６に示すアンテナ４からの距離に対する電界強度の減衰特性は、電磁波が６０ＧＨｚ帯の場合の電界強度の減衰特性を測定したものである。また、アンテナ４は、１辺が３．２波長の平面アンテナである。アンテナ４と反射部２との距離は、８９ｍｍであり約１８波長とした。なお、点線が反射部２を用いないアンテナ４単体での距離に対する電界強度の減衰特性を示す。実線が反射部２を用いるアンテナ４、すなわちアンテナ装置１Ｂでの距離に対する電界強度の減衰特性を示す。
【００３３】
図６に示すように、反射部２を用いるか否かにおいて距離に対する減衰特性が異なり、反射部２を用いることにより、距離に対する電界強度の減衰特性が良いことがかる。例えば、アンテナ４から１ｍ離れた位置では、反射部２を用いることにより、反射部２を用いない場合と比較して１３ｄＢも電界強度が小さくなっていることがわかる。これより、反射部２とアンテナ４との距離に応じて、通常の電波伝搬よりも減衰を大きくすることが可能であることがわかる。このように、反射部２を用いてアンテナ４を反射部２の反射面の焦点位置３より離して配置されることで、反射部２を用いず単に送信電力及びアンテナ利得を抑える場合と比べて電磁波の伝搬距離を短くすることができる。
【００３４】
上述した実施形態では、実装基板６と、実装基板６に表面実装された電磁波放射源となるアンテナ４とアンテナ４から放射された電磁波を反射する反射部２とを有し、反射部２とアンテナ４は、反射部２の反射面の焦点位置３より離して配置される。これにより、反射された電磁波は、短焦点の位置で像を結ぶことができる。これにより、特定の照射範囲、すなわち通信エリア１０以外では電界強度が弱まる指向性が得られる。したがって、目的のエリアのみで通信ができる装置が実現できる。
【００３５】
また、上述した実施形態では、アンテナ４の開口中央と焦点位置３とを結ぶ線が接する反射部２の位置の近傍の金属を欠損させる、又はもしくはその位置に電波吸収体５を配置させてもよい。これにより、アンテナ４から反射部２の中央部分に放射された電磁波の反射を抑えることができる。したがって、正面方向に伝搬する電磁波を抑圧することができる。これにより、正面の通信エリアを限定することが可能となる。よって、さらに目的の通信エリアのみで通信ができる装置が実現できる。
【００３６】
また、上述した実施形態では、反射部２の焦点位置３からアンテナ４までの距離を、アンテナ４が放射する電磁波の２波長以上３２波長以下にする。したがって、本実施形態のアンテナ装置１Ｂは、実装基板６に実装可能な現実的な大きさのアンテナ４を用いて、短焦点で像を結ぶことができる。これにより、特定の照射範囲内でのみ拡散するアンテナ装置を実現することができる。よって、現実的なキオスク装置が実現可能となる。
【００３７】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態に係るアンテナ装置１Ｃについて説明する。図７は、第４の実施形態に係るアンテナ装置１Ｃの構成の一例を示す図である。本実施形態のアンテナ装置１Ｃの電磁波の経路（Ｏ）を実線で示す。なお、第１の実施形態と同じ部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。
【００３８】
図７に示すように、アンテナ装置１Ｃは、反射部２及びアンテナ４を備える。なお、本実施形態において、反射部２は、反射板を用いた例を示す。アンテナ装置１Ｃは、アンテナ４及び反射部２をオフセットさせた位置で配置したアンテナ装置である。すなわち、アンテナ４が反射部２の開口面の中心軸からずれた位置に配置されている。なお、オフセットは、例えば、反射部２としてオフセットパラボラを用い、そのオフセットパラボラのパラボラ鏡面の焦点側を照射ゾーンとして使用し、１次放射器としてのアンテナ４は、従来のパラボラアンテナの指向方向側に配置（すなわち、逆転して配置）されている状態をいう。
これにより、図７に示すように、アンテナ４から放射された電磁波は、反射部２で反射し、近接の通信エリア１０で収束することが可能である。さらに、距離が延びるにつれ拡散させることが可能である。
【００３９】
上述した実施形態では、電磁波放射源となるアンテナ４とアンテナ４から放射された電磁波を反射する反射部２を有し、反射部２とアンテナ４は、反射部２の反射面の焦点位置３より離して配置される。これにより、反射された電磁波は、短焦点の位置で像を結ぶことができる。これにより、特定の照射範囲、すなわち通信エリア１０以外では電界強度が弱まる指向性が得られる。したがって、目的のエリアのみで通信ができる装置が実現できる。
【００４０】
また、上述した実施形態では、アンテナ４の開口中央と焦点位置３とを結ぶ線が接する反射部２の位置の近傍の金属を欠損させる、又はもしくはその位置に電波吸収体５を配置させてもよい。これにより、アンテナ４から反射部２の中央部分に放射された電磁波の反射を抑えることができる。したがって、正面方向に伝搬する電磁波を抑圧することができる。これにより、正面の通信エリアを限定することが可能となる。よって、さらに目的の通信エリアのみで通信ができる装置が実現できる。
【００４１】
また、上述した実施形態では、アンテナ４が反射部２の開口面の中心軸からずれた位置に配置されている。これにより、任意の位置に通信エリアを設けることができる。また、反射部２とアンテナ４との配置の角度を変えることができる。これにより、アンテナ配置の組み合わせの自由度を上げることができる。したがって、アンテナ装置の小型化が可能となる。
【００４２】
（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態に係るアンテナ装置１Ｄについて説明する。図８は、第５の実施形態に係るアンテナ装置１Ｄの構成と電波強度特性とを示す図である。図８（ａ）は、第５の実施形態に係るアンテナ装置１Ｄの構成の一例を示す図である。
図８（ａ）に示すように、アンテナ装置１Ｄは、反射部２及びアンテナ４を備えている。本実施形態において、反射部２は、反射板である場合を示し、アンテナ４は、平面アンテナである場合を示す。
図８（ｂ）は、本実施形態におけるアンテナ装置１Ｄのアンテナ４からの距離に対する電界強度の減衰特性の一例を示す図である。なお、図８（ｂ）は、アンテナ４から照射した６０ＧＨｚ帯の電磁波を反射部である反射板で反射させ、反射した電磁波の収束位置を４波長とした場合の電界強度の解析結果を示したものである。
【００４３】
図９は、図８（ｂ）電界強度の解析結果から行った６０Ｈｚ帯における回線設計の一例である。なお、縦軸が受信信号ＣＮ比マージン（ｄＢ）であり、横軸が距離（ｍｍ）である。以下にその条件及び結果を示す。
【００４４】
周波数が６０ＧＨｚ、変調方式がＱＰＳＫ、受信帯域が１．７６ＧＨｚ、送信アンテナ利得が１０ｄＢ、受信アンテナ利得が２．５ｄＢ、受信機ＮＦが８ｄＢ、所要ＣＮ比が９．７９ｄＢ（ＢＥＲ＝１０−３）、送信電力が反射板が有りの場合で−４５．９ｄＢｍ、反射板が無しの場合で−３３．５ｄＢｍ（ただし、距離１６．５ｍｍでのＣＮ比が同一になるように設定した）である。
【００４５】
図９に示すように、上記条件の場合、４０ｍｍより近い場合に通信が可能であることを示しており、通常のアンテナの場合に比べ、近い範囲でのみ通信ができることがわかる。
【００４６】
（第６の実施形態）
以下、第６の実施形態に係るアンテナ装置１Ｅについて説明する。図１０は、第６の実施形態に係るアンテナ装置１Ｅの構成と電波強度特性とを示す図である。図１０（ａ）は、第６の実施形態に係るアンテナ装置１Ｅの構成の一例を示す図である。
【００４７】
図１０（ａ）に示すように、アンテナ装置１Ｅは、反射部２及びアンテナ４を備えている。本実施形態において、反射部２は、多面体の反射板である場合を示し、アンテナ４は、平面アンテナである場合を示す。アンテナ装置１Ｅは、アンテナ４が反射部２の開口面の中心軸からずれた位置に配置されている。これにより、アンテナ装置１Ｅは、平面アンテナであるアンテナ４から放射した電磁波を多面体の反射板で反射し、反射した電磁波をオフセットした方向に散乱させるアンテナ装置である。
【００４８】
図１０（ｂ）は、本実施形態のアンテナ装置１Ｅにおいて、６０ＧＨｚ帯の電磁波の照射正面方向における電界強度の電磁界解析結果である。
図１０（ｂ）に示すように、アンテナ装置１Ｅは、電磁波の電界強度のピークがある距離２０ｍｍから５０ｍｍ程度においては、通常の２乗曲線よりも大きな減衰曲線に乗って減衰していることがわかる。また、それ以降離れた場合では２乗減衰に近い値となっている。これにより、目的の通信エリアにおいてのみ通信ができ、少しでも離れると通信できないようにする、通信エリア分けが可能となる。
参考までに本実施形態のアンテナ装置１Ｅの通信エリアでの遠方界指向特性の解析結果を図１１に示す。図１１（ａ）は、放射方向に対して垂直方向の指向特性を示す図である。図１１（ｂ）は、放射方向に対して水平方向の指向特性を示す図である。
【００４９】
（第７の実施形態）
以下、第１の実施形態から第６の実施形態に係るアンテナ装置のいずれかを用いた無線システムについて説明する。図１２は、上述の実施形態のおけるアンテナ装置のいずれかを用いた無線システム１００の一例を示す図である。図１３は、第７の実施形態における無線システム１００のアンテナ装置による通信エリアを表した図である。
無線システム１００は、無線基地局装置１１及び小型無線端末１３を備えている。
無線基地局装置１１は、無線送受信部１２及びアンテナ装置１４を備えている。
無線基地局装置は、上述の実施形態のアンテナ装置のいずれかのアンテナ装置を備えている。
小型無線端末１３は、通信機能を有する端末であり、例えば携帯電話（スマートフォンを含む）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノートパソコン、タブレット端末等の携帯端末である。
無線送受信部１２は、無線基地局装置１１の中央部分に設置されており、ユーザ等が小型無線端末１３を近接させ、通信エリアに入ることで、小型無線端末と通信可能状態となることができる。これにより、無線システム１００は、複数の小型無線端末１３が無線基地局装置１１に近接した場合でも、非常に小さい通信エリアを形成することで通信可能な小型無線端末１３を限定することが可能となる。また、通信エリアが小さいことによる情報漏えいも抑えることができ、高セキュアな通信システムを構築することが可能となる。
【００５０】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
上述のアンテナ装置において、アンテナ４は、水平・垂直両偏波又は円偏波を発生するアンテナ（以下、「両偏波・円偏波アンテナ」という。）であってもよい。両偏波・円偏波アンテナは、２点給電等を用いた平面アンテナでは実現性に問題はなく、アンテナ４として適用可能である。両偏波・円偏波アンテナは、偏波がずれても信号レベルの劣化を抑えられるという特徴を持つ。したがって、通信機器間の偏波面がずれる可能性が高い近接通信では、偏波ずれによる通信品質劣化を抑えるために両偏波・円偏波アンテナを用いることは有効な方法である。これにより、両偏波・円偏波アンテナを用いたアンテナ装置は、無線装置間の角度ずれを意識することなく通信をすることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  アンテナ装置
２  反射部
４  アンテナ
１０  通信エリア
【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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