(57)【要約】【課題】物理的には比較的小型で、かつ比較的広い帯域幅および比較的大きな放射効率の要件を満たす平面アンテナを提供する。【解決手段】アンテナ１１０は、導電材料からなる薄層１１６を備えている。このアンテナ１１０は、１つ以上の共振動作モードにおいて動作可能であり、前記動作モードにおいて、アンテナ１１０の少なくとも一部分は比較的高い電磁界と関係し、アンテナの少なくとも他の一部分は比較的低いか実質的にゼロの電磁界と関係している。薄層１１６は、アンテナ１１０の少なくとも一部分がアンテナ１１０の表面に位置し、アンテナ１１０の少なくとも他の一部分がアンテナ１１０の裏面に位置するように、自身に対して折り重ねられる。１つの実施の形態では、このアンテナはスロットループアンテナである。他の実施の形態では、このアンテナは４分の１波長モノポールとして機能する。【選択図】図２
2005323368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料からなる薄層を備え、１つ以上の共振動作モードにおいて動作可能な平面アンテナであって、
前記共振動作モードにおいて、前記平面アンテナの少なくとも一部分は比較的高い電磁界と関係し、前記平面アンテナの少なくとも他の一部分は比較的低いかまたは実質的にゼロの電磁界と関係し、
前記薄層は、前記平面アンテナの前記少なくとも一部分が第１の平面に位置し、前記平面アンテナの前記少なくとも他の一部分が第２の平面に位置するように、自身に対して折り重ねられ、
前記第２の平面は、前記第１の平面と実質的に平行になっていることを特徴とする平面アンテナ。
【請求項２】
更に、第１および第２の端部領域と、前記第１および第２の端部領域の間に配置された中央領域とを備え、
前記の各領域は前記薄層の一部をそれぞれ備え、
前記中央領域は前記第１の平面に配置され、前記第１および第２の端部領域の一方または両方の少なくとも一部は前記第２の平面に配置されていることを特徴とする請求項１記載の平面アンテナ。
【請求項３】
平面アンテナに電磁信号を供給したり、平面アンテナから電磁信号を受信することのできる給電点が、前記薄層の端縁に設けられていることを特徴とする請求項１記載の平面アンテナ。
【請求項４】
平面アンテナに電磁信号を供給したり、平面アンテナから電磁信号を受信することのできる給電点が、前記薄層の端縁に設けられていることを特徴とする請求項２記載の平面アンテナ。
【請求項５】
前記給電点は、前記中央領域に含まれることを特徴とする請求項４記載の平面アンテナ。
【請求項６】
前記給電点は、実質的に前記端縁の中間点に配置されていることを特徴とする請求項３記載の平面アンテナ。
【請求項７】
前記給電点は、実質的に前記端縁の中間点に配置されていることを特徴とする請求項４または５記載の平面アンテナ。
【請求項８】
前記端部領域はそれぞれ、各々の想定上の折り返し線に沿って折り曲げられ、
前記折り返し線は、実質的に互いに平行であることを特徴とする請求項２記載の平面アンテナ。
【請求項９】
前記端部領域はそれぞれ、各々の想定上の折り返し線に沿って折り曲げられ、
前記折り返し線は、実質的に互いに平行であることを特徴とする請求項４、５、７のいずれかに記載の平面アンテナ。
【請求項１０】
前記端部領域の一方または両方は、各々の想定上の折り返し線に沿って折り曲げられ、
前記折り返し線は、前記給電点を備えた前記端縁に対して実質的に垂直であることを特徴とする請求項４、５、７、９のいずれかに記載の平面アンテナ。
【請求項１１】
前記薄層は、基板層の上に設けられ、
前記平面アンテナの前記少なくとも一部分が前記基板層の表面上に配置されると共に、前記平面アンテナの前記少なくとも他の一部分が前記基板層の裏面上に配置されるように、前記薄層が前記基板層を挟んで折り曲げられていることを特徴とする請求項１、３、６のいずれかに記載の平面アンテナ。
【請求項１２】
前記薄層は、基板層の上に設けられ、
前記平面アンテナの前記少なくとも一部分が前記基板層の表面上に配置されると共に、前記平面アンテナの前記少なくとも他の一部分が前記基板層の裏面上に配置されるように、前記薄層が前記基板層を挟んで折り曲げられていることを特徴とする請求項２、４、５、７、８、９、１０のいずれかに記載の平面アンテナ。
【請求項１３】
前記薄層は全体的に矩形であることを特徴とする請求項１、３、６、１１のいずれかに記載の平面アンテナ。
【請求項１４】
前記薄層は全体的に矩形であることを特徴とする請求項２、４、５、７、８、９、１０、１２のいずれかに記載の平面アンテナ。
【請求項１５】
更に、前記薄層を提供する層であって、前記薄層の周囲にスロットループを規定する形状を有する、導電性材料からなる導電層を備え、１つ以上の共振動作モードにおいて動作可能な平面アンテナであって、
前記共振動作モードにおいて、前記スロットループの少なくとも一部分は比較的高い電磁界と関係し、前記スロットループの少なくとも他の一部分は比較的低いかまたは実質的にゼロの電磁界と関係し、
前記導電層は、前記スロットループの前記少なくとも一部分が前記第１の平面に位置し、前記平面アンテナの前記少なくとも他の一部分が前記第２の平面に位置するように、自身に対して折り重ねられていることを特徴とする請求項１、３、６、１１、１３のいずれかに記載の平面アンテナ。
【請求項１６】
更に、前記薄層を提供する層であって、前記薄層の周囲にスロットループを規定する形状を有する、導電性材料からなる導電層を備え、１つ以上の共振動作モードにおいて動作可能な平面アンテナであって、
前記共振動作モードにおいて、前記スロットループの少なくとも一部分は比較的高い電磁界と関係し、前記スロットループの少なくとも他の一部分は比較的低いかまたは実質的にゼロの電磁界と関係し、
前記導電層は、前記スロットループの前記少なくとも一部分が前記第１の平面に位置し、前記平面アンテナの前記少なくとも他の一部分が前記第２の平面に位置するように、自身に対して折り重ねられていることを特徴とする請求項２、４、５、７、８、９、１０、１２、１４のいずれかに記載の平面アンテナ。
【請求項１７】
前記中央領域は、前記スロットループのうち、互いに間隔をあけて配置された少なくとも２つの部分を含み、前記端部領域はそれぞれ、前記スロットループの一部を含むことを特徴とする請求項１６記載の平面アンテナ。
【請求項１８】
前記スロットループは、全体的に矩形で、全体的に平行な第１および第２のスロット部と、全体的に平行な第３および第４のスロット部とによって構成され、
前記第１および第２のスロット部は、前記第３および第４のスロット部に対して全体的に垂直で、
前記導電層は、前記第３および第４のスロット部が前記第２の平面に位置するように折り曲げられていることを特徴とする請求項１５ないし１７のいずれかに記載の平面アンテナ。
【請求項１９】
前記導電層は基板層の上に設けられ、
前記スロットループの前記少なくとも一部分が前記基板層の表面上に配置されると共に、前記スロットループの前記少なくとも他の一部分が前記基板層の裏面上に配置されるように、前記導電層が前記基板層を挟んで折り曲げられていることを特徴とする請求項１５ないし１８のいずれかに記載の平面アンテナ。
【請求項２０】
前記平面アンテナは、前記スロットループの電気長が、前記平面アンテナの動作周波数の信号の波長と実質的に等しい、１波長全体の共振動作モードすなわち基本共振動作モードにおいて動作可能であることを特徴とする請求項１５ないし１９のいずれかに記載の平面アンテナ。
【請求項２１】
前記平面アンテナは、前記薄層が４分の１波長モノポールとして機能する共振モードにおいて動作可能であることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の平面アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面アンテナに関する。本発明は、特に、携帯電話機、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）、音響映像（ＡＶ）（娯楽用）装置等の携帯無線装置において用いられる、電気的に小規模の平面アンテナに関するが、これに限定されるものではない。
【背景技術】
【０００２】
一般に、携帯無線装置等の携帯電子装置は小型化の傾向にある。その結果、アンテナは、スペースに関して、装置の他の構成要素（例えば、バッテリ、ディスプレイ、キーパッド、プリント回路基板）と競合することになる。
【０００３】
また、より高いデータレートに対応するため、今日の無線システムは益々、より広い帯域幅を要求するようになっている。これは、特に、ＩＥＥＥ（米国電子電気学会）により規格化されたＵＷＢ（超広帯域無線）プロトコルを用いた映像・音声のアプリケーションについて当てはまる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、物理的なサイズの縮小と、帯域幅の拡張という目標は、通常両立できないものである。更に、アンテナの物理的なサイズを縮小すると、通常、アンテナの放射効率が低下する傾向がある。
【０００５】
従って、物理的には比較的小型で、かつ比較的広い帯域幅および比較的大きな放射効率の要件を満たすアンテナを提供することが望ましい。
【０００６】
本発明の目的は、物理的には比較的小型で、かつ比較的広い帯域幅および比較的大きな放射効率の要件を満たす平面アンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、導電材料からなる薄層を備えた平面アンテナを提供する。このアンテナは、１つ以上の共振動作モードにおいて動作可能であり、前記動作モードにおいて、アンテナの少なくとも一部分は比較的高い電磁界と関係し、アンテナの少なくとも他の一部分は比較的低いまたは実質的にゼロの電磁界と関係する。薄層は、アンテナの前記少なくとも一部分が第１の平面に位置し、アンテナの前記少なくとも他の一部分が第２の平面に位置するように、自身に対して折り重ねられる。第２の平面は、実質的に第１の平面と平行になっている。
【０００８】
従って、アンテナすなわち薄層において、無視できない程度の電界（実施の形態のいくつかにおいては、無視できない程度の磁流）と関係する部分がアンテナの表面上に配置され、無視できる程度の、またはゼロの電界（実施の形態のいくつかにおいては、無視できる程度の、またはゼロの磁流）と関係する部分がアンテナの裏面上に配置されるように、アンテナは自身に対して折り重ねられる。このようにアンテナを折り曲げることで、アンテナ全体の厚さは大幅に増加しない。更に、折り重ねられたスロット部は大きな電界と関係しないので、これらの部分は、互いに電磁干渉を生じることなく、互いに近接した位置に折り重ねることができる。
【０００９】
本発明の好適な実施の形態では、薄層は、例えば誘電材料によって形成された層である基板層の上に設けられ、アンテナの前記少なくとも一部分がこの基板層の表面上に配置されると共に、アンテナの前記少なくとも他の一部分が基板層の裏面上に配置されるように、薄層は基板層を挟んで折り曲げられる。
【００１０】
実施の形態の１つにおいて、アンテナは、薄層が４分の１波長モノポールとして機能する共振モードにおいて動作可能である。
【００１１】
他の実施の形態では、アンテナはスロットループ型のアンテナであって、導電材料からなる導電層を備えている。この層は、前記薄層を提供するものであり、前記薄層の周囲にスロットループを規定する形状となっている。この場合、アンテナは１つ以上の共振動作モードにおいて動作可能であり、その共振動作モードにおいて、スロットループの少なくとも一部分は比較的高い電磁界と関係し、スロットループの少なくとも他の一部分は比較的低いまたは実質的にゼロの電磁界と関係する。また、前記導電層は、スロットループの前記少なくとも一部分が第１の平面に位置し、アンテナの前記少なくとも他の一部分が第２の平面に位置するように、自身に対して折り重ねられる。
【００１２】
このような実施の形態において、アンテナは、スロットループの電気長がアンテナの動作周波数の波長と実質的に等しい、１波長全体の共振動作モードすなわち基本共振動作モードにおいて動作可能であってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、物理的には比較的小型で、かつ比較的広い帯域幅および比較的大きな放射効率の要件を満たす平面アンテナを実現することができる。
【００１４】
本発明の好ましい特徴は従属クレームに記載されている。また、当業者が以下の本発明の具体的な実施の形態の説明を一読し図面を参照すれば、本発明のその他の有利な様態が明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図中、類似の部材には類似の符号を用いている。
【００１６】
まず、図１は、一般に金属、例えば銅等の導電性材料によって形成される層１２を備えた、符号１０で示す平面アンテナを示している。層１２は、通常、例えば誘電材料あるいは他の適当な材料によって形成される基板層（図示せず）の上に設けられる。通常、アンテナ１０の形状は全体的に矩形であり、ａで示す長さと、ｂで示す幅を有する。
【００１７】
層１２から導電性材料を一部除去することにより、全体が矩形のループ型スロット１４（スロットループとも称する）が形成され、このスロット１４を通して基板が露出する。スロット１４は、導電層１２を薄層１６とグランド面部材１８とに分割する。スロット１４は、実質的に薄層１６を囲んでいるが、端部が開放されており、これによって、導電性材料からなる給電点（部）２０が形成される。この給電部２０により、薄層１６に電気信号（一般に、高周波（ＲＦ）信号やマイクロ波信号等の電磁信号）を供給したり、薄層１６から電気信号を受信したりできるようになっている。給電部２０を介して、薄層１６に信号を供給したり薄層１６から信号を受信したりするために、例えばコプレーナ導波路のような、導電給電線２１の形態の結合装置が設けられている。給電線２１は、給電線スロット部２２によって、グランド面１８から電気的にアイソレートされている。コプレーナ導波路を用いる場合、コプレーナ導波路の励起接地接続点は、給電線２１の端部に直接隣接していることが好ましい。
【００１８】
スロット１４は全体的にループ形状であり、第１ないし第４のスロット部２４，２６，２８，３０を備えている。第１のスロット部２４は、給電部２０に対向するよう配置され、第２のスロット部２６は、第１のスロット部２４と対向するように配置されると共に、給電線２０によって遮断されている。第３および第４のスロット部２８，３０は、互いに対向するように配置されると共に、第１および第２のスロット部２４，２６を各端部においてつないでいる。好ましい実施の形態においては、スロット１４は全体的に矩形で、第１および第２のスロット部２４，２６は概ね互いに平行であり、第３および第４のスロット部２８，３０も概ね互いに平行である。従って、好ましい実施の形態では、薄層１６も全体的に矩形をなしている。
【００１９】
アンテナ１０は、薄層１６、グランド面１８、スロット１４および給電部２０が全て共通の主要な平面に位置しているという点において、平面アンテナであるといえる。薄層１６、グランド面１８およびスロット１４を合わせて、アンテナ１０の共振構造とも称する。共振構造の物理的および電気的特性によっては、共振構造のうちの１つ以上の要素を、使用する１つ以上の共振モードの間（例えば、給電線２１を介して供給された、あるいは自由空間から受信した、動作周波数帯域の電磁信号によって励起されているとき）、電磁波を定常状態で存在させる場所として機能させることができる。
【００２０】
アンテナ１０は、スロットループアンテナまたはループスロットアンテナとも称され、そのように動作するとき、スロット１４は、電磁波を定常状態で存在させる共振経路を提供する。スロット１４が１つ以上の共振動作モードにおいて動作するとき、電磁波がスロット１４内に存在する。定常電磁波の特性は共振モードに依存する。１つ以上の共振モードにおいて、電磁波の特性は以下のようになっている。すなわち、スロット１４のいくつかの部分では、近距離場磁界とこれに伴う電界の強度が最大になり、スロット１４の他の部分では、近距離場磁界とこれに伴う電界の強度は無視できる程度か、実質的にゼロとなる。
【００２１】
特に、アンテナ１０は、スロットループの基本共振モードすなわち１波長全体の共振モードにおいて動作可能であり、このモードでは、スロット１４の電気長は、アンテナ１０の動作周波数（一般に、動作帯域の中心の周波数）における信号の１波長全体に実質的に等しい。アンテナ１０が基本共振モードで動作しているとき、近距離場電界および磁界の強度は、第１および第２のスロット部２４，２６において最大となり、特に、第１および第２のスロット部２４，２６のそれぞれの、実質的に中心点、あるいはその周囲において、最大となる。このことを図２に示す。図２において、波線の矢印は最大の磁流の領域を示し、実線の矢印は最大の電界の領域を示している。この動作モードでは、スロット部２４，２６における磁流のベクトルは同相で、これに伴う電界と同様に、遠距離場の放射に建設的に貢献する。しかしながら、第３および第４のスロット部２８，３０における電界および磁界の強度は、非常に小さいか実質的にゼロである。一般に、第１のスロット部２４の長さＷが、第３および第４のスロット部２８，３０の長さＬより長い場合に、上述の電磁界特性は最も良好に実現される。好適な実施の形態では、スロット１４のアスペクト比、すなわちＬに対するＷの比率は、１より大きく、２以下である。
【００２２】
従って、１つ以上の共振モードにおいて、無視できる程度の、あるいは実質的にゼロの電界（または磁流）と関係するか、または隣接する１つ以上のスロット部を含むアンテナ１０の一部分または各部分を、アンテナの主要な平面と同一平面上にはない平面に配置するように折り曲げ、一方、同じの共振モードにおいて、無視できない程度の電界（または磁流）と関係するか、または隣接する１つ以上のスロット部を含むアンテナ１０の一部分または各部分を、アンテナの主要な平面に配置することを提案する。このようにアンテナ１０を折り曲げることで、少なくとも１つの方向におけるアンテナ１０の大きさ（本例ではアンテナ全体の幅ｂ）が縮小され、その結果、アンテナ１０の面積も縮小される。更に、折り曲げられたスロット部は、測定可能な電界（または磁流や磁界）と関係したり隣接していないので、破壊的な電磁干渉を発生しない。従って、帯域幅と放射効率に関するアンテナ１０の性能に対して、悪影響は及ばないことがわかる。
【００２３】
以下に説明する好適な実施の形態では、折り曲げられたアンテナの部分は、アンテナの主要な平面と実質的に平行な平面に位置するように折り曲げられている。従って、アンテナ１０は、無視できない程度か、または比較的高い電界もしくは磁流とに関係しているアンテナ１０の部分がアンテナ１０の表面上に配置され、一方、比較的低く無視できる程度か、またはゼロの電界もしくは磁流とに関係しているアンテナ１０の部分がアンテナ１０の裏面上に配置されるように、自身に対して折り重ねられる。このようにアンテナ１０を折り曲げることで、アンテナ全体の（長さａと幅ｂの両方に垂直な方向の）厚さは、大幅に増加することはない。更に、折り重ねられたスロット部分は測定可能な電界と関係していないので、これらの部分は、互いに電磁干渉を引き起こすことなく、互いに近接した位置に折り重ねることができる。
【００２４】
次に、図３は、全体が矩形のループスロット１１４、グランド面１１８および放射体薄層１１６を含む、折り曲げられていない導電層１１２の構成を示す。導電層１１２の構成は基本的にアンテナ１０の導電層１２と同様なので、同様の部材には同様の符号を使用している。すなわち、図３における部材の符号は、図１における同様の部材の符号に１００を加えた数字になっている。但し、寸法Ｌ，Ｗ，ａ，ｂの値は必ずしもアンテナ１０の場合と同一である必要はない。ａとｂの全体の寸法を縮小するため、グランド面１１８が、実質的にスロット１１４を囲む導電性材料のストリップを備えるようにして、アンテナ１０のグランド面１８と比べてグランド面１１８の大きさを小さくすることが好ましい。例えば、グランド面１１８の幅Ｗ１は、スロット１１４の幅ｓとほぼ同等または同等であってもよい。アンテナ１１０、特に薄層１１６は、（図３に示すように）側部または端縁から給電されるのが好ましく、よって、給電点１２０は、スロット部１２６によって規定される薄層１１６の側部または端縁１１７に設けられるのが好ましい。好ましくは、給電点１２０は、実質的に端縁１１７の中間点に配置する。通常、薄層１１６は形状が全体的に矩形で、給電点１２０は、通常、（アスペクト比が１対１以外の場合）長いほうの端縁のうちの一方に配置される。給電線１２１は、コプレーナ導波路か、または例えばマイクロストリップ線路のような他の適当な給電機構（図示せず）を備えていてもよい。
【００２５】
また、グランド面を一部除去して、スロットループ用のグランド面１１８と、給電線１２１用のグランド面１１８´との間に間隙ｇａｐを設けることも好ましい。スロットループ用グランド面１１８と給電線用グランド面１１８´は、ブリッジ部１１９によってつながっており、間隙ｇａｐは第２のスロット部１２６と実質的に平行になっている。しかしながら、グランド面の一部を除去することなく、図１に示したようなタイプのアンテナを折り曲げることも同様に可能である。
【００２６】
導電層１１２は、それ自体で、あるいは、例えば誘導材料もしくは他の適当な材料によって構成される層（図示せず）のような基板上に設けられた場合、平面スロットループアンテナとしての使用に適している。
【００２７】
給電部１２０と第３のスロット部１２８との間に、第１の想定上の折り返し線Ｆ１が示されている。折り返し線Ｆ１は、第１および第２のスロット部１２４，１２６に対して実質的に垂直で且つ交差しており、本実施の形態では、給電線１２１の長軸と実質的に平行になっている。同様に、給電部１２０と第４のスロット部１３０との間に第２の想定上の折り返し線Ｆ２が設けられている。折り返し線Ｆ１，Ｆ２は、想定上、導電層１１２を以下の３つの領域に分割する。すなわち、基本共振モードの間、測定可能な（ある程度の大きさの）電界または磁流と関係するスロット部を有し、折り返し線Ｆ１，Ｆ２間に規定される、（給電点１２０を含む）幅Ｗｂを有する主要もしくは中央領域１３２と、基本共振モードの間、実質的にゼロの電界または磁流に関係するスロット部を有し、中央領域１３２から見て、折り返し線Ｆ１の外側に規定される第１の端部領域１３４と、基本共振モードの間、実質的にゼロの電界または磁流と関係するスロット部を有し、中央領域１３２から見て、折り返し線Ｆ２の外側に規定される第２の端部領域１３６である。
【００２８】
基本共振モードの間、端部領域１３４，１３６に存在するのは、無視できる程度かあるいは実質的にゼロの電界もしくは磁流なので、端部領域１３４，１３６は、帯域幅や放射効率に悪影響を及ぼすことなく、中央領域１３２が位置する平面（すなわち平面アンテナの主要な平面）とは同一平面上ではない１つの平面またはそれぞれの平面に位置するように折り曲げることができる。好適な実施の形態では、導電層１１２は、端部領域１３４，１３６が、中央領域１３２が位置する平面と実質的に平行な共通の平面に位置するように、自身に対して折り曲げられている。この目的のため、それぞれ折り返し線Ｆ１，Ｆ２に実質的に平行で、端部領域１３４，１３６にそれぞれ配置された、更に２つの想定上の折り返し線Ｆ１´，Ｆ２´が設定されている。従って、各折り返し線Ｆ１，Ｆ１´，Ｆ２，Ｆ２´において、導電層１１２を約９０度の角度で自身に対して折り曲げることにより、各端部領域１３４，１３６（または、各端部領域１３４，１３６のうち、少なくとも各折り返し線Ｆ１´，Ｆ２´の外側に位置する部分）は、中央領域１３２に対して約１８０度の角度で折り曲げられる。好適な実施の形態では、各一対の折り返し線Ｆ１，Ｆ１´およびＦ２，Ｆ２´の間の間隔Ｗｓは等しいので、折り曲げられた端部領域１３４，１３６は、共通の平面に位置する。
【００２９】
上記の説明において、共振モードで発生する電磁界は、スロット１４，１１４の各部分と関係するといえる。また、薄層１６，１１６の端縁が部分的にスロット１４，１１４を規定するので、この電磁界は薄層１６，１１６自体の隣接部分（通常、端縁）とも関係するといえる。
【００３０】
次に、図２（ａ）〜（ｆ）に、平面矩形スロットループアンテナ１１０の好適な実施の形態を示す。アンテナ１１０は、全体的に形状が矩形の（例えば誘電材料からなる）基板層１１５の上に設けられた導電層１１２を備えている。基板層１１５は、実質的にＷｂに等しい幅と、実質的にＷｓに等しい長さと、厚さ約ａを有している。アンテナ１１０は、全体的に形状が矩形の表面（図２（ａ））と、全体的に形状が矩形の裏面（図２（ｂ））とを有し、これらの面は全体的に形状が矩形の４つの側面（図２（ｃ）〜（ｆ））によってつながっている。表面と裏面は、全体的に互いに平行で、互いに対向するように配置され、側面は、表面と裏面に対して全体的に垂直になっている。導電層１１２は、給電部１２０を含む中央領域１３２が表面上に配置され、端部領域１３４，１３６が部分的には、対向する２つの側面（（図２（ｃ），（ｄ））上に配置されるが、主としては裏面上に配置されるように、基板層１１５上に設けられている。従って、スロット１４は、基本共振モードにおいて、相当な大きさの電界もしくは磁界と関係する部分が、表面上に配置され、一方、無視できる程度かあるいは実質的にゼロの電界もしくは磁界と関係する部分が、主に裏面上に配置されるように、基板層１１５を挟んで折り曲げられている。
【００３１】
アンテナ１１０の裏面上にある端部領域１３４，１３６およびこれら領域のそれぞれのスロット部が近接していることで、相互干渉を生じることはない。それらスロット部と関係する磁流もしくは電界はごく小さいかあるいはゼロに等しいからである。スロット１４において最大磁流の生じる点（また、それに対応する、スロット１４における最大の電界の位置）は、実質的に、アンテナ１１０の表面上のスロット部１２４，１２６の中心点に存在する。更に、スロット１４における相当な大きさの磁流または電界は、アンテナ１１０の表面上に配置されたスロット部１２４，１２６の領域に関係している。従って、対応する、折り曲げられていないアンテナと比べ、アンテナ１１０における近距離場電磁界の挙動に弊害は生じない。
【００３２】
結果的に、アンテナ１１０の全体の幅Ｗｂは、対応する、折り曲げられていないアンテナの幅Ｗよりも大幅に小さくなっている（そして、アンテナ１１０の面積もこれに応じて縮小されている）が、対応する、折り曲げられていないアンテナと比べ、帯域幅や放射効率に関するアンテナ１１０の性能に弊害はない。
【００３３】
次に、図５（ａ）〜（ｆ）を参照して、本発明の他の実施の形態を一例として説明する。図５（ａ）〜（ｆ）は、平面モノポールアンテナという好適な形態をとった、折り返し平面薄層アンテナを示す。まず、図４（ａ）〜（ｆ）を参照すると、放射体薄層２１６を規定する導電性材料からなる層２１２を備えた、折り曲げられていない平面アンテナ（薄層アンテナ）２１０が示されている。放射体薄層２１６は、使用中、アンテナ２１０の共振構造として機能する。薄層２１６に対して電磁信号を供給したり、薄層２１６から電磁信号を受け取るために、給電線２２１が設けられている。好適な実施の形態では、給電線２２１は、薄層２１６の端縁２１７に配置された（好ましくは、実質的に端縁２１７の中間点に配置された）給電部または給電点２２０を介して、薄層２１６へ信号を供給したり、薄層２１６から信号を受け取ったりするように構成されている。給電線２２１は、例えばマイクロストリップ線路やコプレーナ導波路等、任意の適した形態をとってよい。薄層２１６は、形状が全体的に矩形で、通常、１対１〜１対２の範囲のアスペクト比を有していてもよく、給電点２２０は、通常、（アスペクト比が１対１以外の場合）長いほうの端縁のうちの一方に配置される。薄層２１６は、通常、例えば、セラミック等の誘導材料によって構成される基板層２１５の上に設けられる。一般に、薄層２１６の実質的に外周全体の周りにストリップを設けるため、基板層２１５は薄層２１６より大きくなっている。
【００３４】
図４（ａ）は、アンテナ２１０の表面を示し、図４（ｂ）は、裏面を示し、図４（ｃ）〜（ｆ）はそれぞれ、各側面を示している。薄層２１６は完全に表面上に載置され、アンテナ２１０の裏面は、導電性材料が配置されない基板を備え、導電性材料が配置される唯一の側面は、給電線２２０に連結した側面であることがわかる。
【００３５】
アンテナ２１０は、アンテナ１０、１１０から周辺部のグランド面１８，１１８（従って、スロット１４，１１４）を除いたものとほぼ同様である。１つ以上の共振動作モードにおいて、例えば、外部から給電線２２１を介して動作周波数帯の電磁信号が供給されたとき、アンテナ２１０は、４分の１波長平面モノポールアンテナとして挙動する。このような動作モードにおいて、主要な共振電流経路は、薄層２１６の端縁２１７の中央（点Ａとして示す）に位置する給電点２２０から、またはその近隣から発生し、薄層２１６の反対側の端縁２２３の中央（点Ｂ）と、薄層２１６の他の端縁２２５（すなわち、端縁２１７，２２３間を通る端縁）の中央（点Ｃ）との間の領域または点に到達する。実際の電流経路は励振周波数に依存し、整合性の良好な低い周波数は、点Ａ，Ｂ間の長さＬによって決まる。従って、平面モノポールの帯域幅は比較的広く、実際の上限はおよそ、半値幅Ｗ／２によって設定される（Ｗは端縁２１７，２２３の長さを表し、本例では、Ｗ／２は給電点２２０から端縁２１７，２２５の交点における角部までの距離である）。従って、給電点２２０またはその近隣において、電界は、ほぼゼロかあるいは実質的にゼロであり、励振周波数に依存して、各点Ｂ，Ｃにおいて最大となるように増加する。
【００３６】
薄層２１６の端縁２１７と点Ｃとの間における端縁２２５では、電界は比較的低いので、（端縁２１７，２２３に平行な方向の）アンテナ２１０のサイズを縮小するため、図１〜図３を参照して説明したのと同様の方法でアンテナ２１０を折り曲げてもよい。このようにアンテナ２１０を折り曲げても、対応する、折り曲げられていない平面モノポールアンテナと比べ、帯域幅に大きな影響はないことがわかる。
【００３７】
図５（ａ）〜（ｆ）は、折り返し薄層アンテナ２１０を形成するために折り曲げられたアンテナ２１０を示す。図５（ａ）はアンテナ２１０の表面を示し、図５（ｂ）は裏面を示し、図５（ｃ）〜（ｆ）はそれぞれ、各側面を示している。薄層２１６の（給電点２２０を含む）中央領域２３２はアンテナ２１０の表面に設けられ、薄層２１６の第１および第２の端部領域２３４，２３６はアンテナ２１０の裏面に設けられており、薄層２１６が折り曲げられていないとき、中央領域２３２は端部領域２３４，２３６の間に配置されていることがわかる。給電点２２０が端縁２１７に配置されている好適な実施の形態では、端部領域２３４，２３６は端縁２２５を含む。薄層２１６は基板層２１８を挟んで折り曲げられ、あるいは基板層２１８に巻き付けられるので、アンテナ２１０の側部（図５（ｃ），（ｄ））には、それぞれ、薄層２１６の一部が載置されている。
【００３８】
アンテナ１１０，２１０は、全体的な形状は平面であるが、より正確には、折り返し平面アンテナと呼ぶことができる。
【００３９】
本発明は、導電層が基板上に配置されているアンテナにおける使用に限定されない。例えば、図１と図３に示したタイプの導電層１２，１１２をアンテナとして用いても良く、これらを支持する基板層を設けずに、上述の方法で折り曲げても良い。
【００４０】
本発明の他の実施の形態（図６）では、導電層の（スロット部３２４，３２６とスロット部３２８，３３０のうちのいくつかを含む）１つ以上の端部領域３３４，３３６と、これらが配置される基板層３１５の各部分とが、導電層の中央領域が位置する主要な平面と実質的に平行な面に配置されるように折り曲げられる。従って、導電層が自身に対して折り返されるだけでなく、基板層３１５も自身に対して折り返されている。基板層３１５は、折り返された基板部分と折り返されていない基板部分との間に間隙または空隙を設けるように折り曲げてもよい。図６は、裏面が上を向いた状態のアンテナ３１０を示す。表面（図６では見えない）は、一般的に、図２（ａ）に示したアンテナ１１０の表面と同様であってもよい。
【００４１】
本発明は、矩形のループスロットにおける使用に限定されない。ループスロットは、直線型の、および／または湾曲した側部を備えた様々な形状とすることができる。同様に、本発明は、全体的な形状が矩形の平面アンテナにおける使用に限定されない。
【００４２】
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく、変形もしくは変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】矩形スロットループ平面アンテナを示す平面図である。
【図２】（ａ）は本発明の実施の形態である矩形スロットループ平面アンテナの表面を示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示すアンテナの裏面を示す平面図、（ｃ）〜（ｆ）はそれぞれ、（ａ）に示すアンテナの側面図である。
【図３】図２に示すアンテナの、説明のため折り曲げられていない状態を示し、給電線を含む平面図である。
【図４】（ａ）は矩形薄層アンテナの表面を示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示すアンテナの裏面を示す平面図、（ｃ）〜（ｆ）はそれぞれ、（ａ）に示すアンテナの側面図である。
【図５】（ａ）は本発明の実施の形態である、折り返し型矩形薄層平面アンテナの表面を示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示すアンテナの裏面を示す平面図、（ｃ）〜（ｆ）はそれぞれ、（ａ）に示すアンテナの側面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態のアンテナの裏面から見た斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１０…アンテナ、１１２…導体層、１１４…ループスロット、１１５…基板層、１１６…薄層、１１８…グランド面。
【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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