(57)【要約】【課題】  スロットから放射される電波の利得が高く、効率の高いアンテナ装置を提供すること。【解決手段】  アンテナ装置は、導電性材料で形成され、スロットを有する筐体と、前記筐体内に配設されるアンテナとを含み、前記スロットの長手方向は、前記アンテナの長手方向と所定の角度を有する。【選択図】図４
2012231266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料で形成され、スロットを有する筐体と、
前記筐体内に配設されるアンテナと
を含み、前記スロットの長手方向は、前記アンテナの長手方向と所定の角度を有するアンテナ装置。
【請求項２】
前記所定の角度は９０度であり、前記スロットの長手方向と前記アンテナの長手方向は直交する、請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記筐体は、直方体であり、前記スロットが形成される面とは異なる面に前記スロットとは異なる他のスロットを有する、請求項１又は２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記筐体は、直方体であり、前記スロットは、前記直方体の一の面と、当該一の面に隣接する他の面とにわたって形成される、請求項１又は２記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記筐体は、直方体であり、前記スロットは、前記直方体の一の面に複数形成される、請求項１又は２記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記複数のスロットの長さは互いに異なり、使用周波数における波長の半波長に対して、所定の範囲内の長さに設定される、請求項５記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記筐体には開口部が形成される、請求項１乃至６のいずれか一項記載のアンテナ装置。
【請求項８】
絶縁性材料で構成され、前記スロットを覆う蓋部をさらに含む、請求項１乃至７のいずれか一項記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記アンテナは、前記筐体内に配設される基板に実装される、請求項１乃至８のいずれか一項記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無線機と、無線機が内部に配置され、スロットを有する金属筐体とを備え、スロットは、無線機から無線により給電されるアンテナ装置があった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２４２０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のアンテナ装置は、無線機から電磁波を放射し、金属筐体にあるスロットで偏波面を調整している。
【０００５】
このため、スロットから放射される電波の利得が低く、効率が低いという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、スロットから放射される電波の利得が高く、効率の高いアンテナ装置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】
【０００７】
本発明の一局面のアンテナ装置は、導電性材料で形成され、スロットを有する筐体と、前記筐体内に配設されるアンテナとを含み、前記スロットの長手方向は、前記アンテナの長手方向と所定の角度を有する。
【０００８】
また、前記所定の角度は９０度であり、前記スロットの長手方向と前記アンテナの長手方向は直交してもよい。
【０００９】
また、前記筐体は、直方体であり、前記スロットが形成される面とは異なる面に前記スロットとは異なる他のスロットを有してもよい。
【００１０】
また、前記筐体は、直方体であり、前記スロットは、前記直方体の一の面と、当該一の面に隣接する他の面とにわたって形成されてもよい。
【００１１】
また、前記筐体は、直方体であり、前記スロットは、前記直方体の一の面に複数形成されてもよい。
【００１２】
また、前記複数のスロットの長さは互いに異なり、使用周波数における波長の半波長に対して、所定の範囲内の長さに設定されてもよい。
【００１３】
また、前記筐体には開口部が形成されてもよい。
【００１４】
また、絶縁性材料で構成され、前記スロットを覆う蓋部をさらに含んでもよい。
【００１５】
また、前記アンテナは、前記筐体内に配設される基板に実装されてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、スロットから放射される電波の利得が高く、効率の高いアンテナ装置を提供できるという特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】比較例１のアンテナ装置を示す図である。
【図２】比較例１のアンテナ装置１の特性を示す図である。
【図３】比較例２のアンテナ装置２を示す図である。
【図４】実施の形態１のアンテナ装置１０を示す平面図である。
【図５】実施の形態１のアンテナ装置１０の特性を示す図である。
【図６】実施の形態１のアンテナ装置１０Ａを示す図である。
【図７】実施の形態２のアンテナ装置２０を示す図である。
【図８】実施の形態２のアンテナ装置２０の特性を示す図である。
【図９】実施の形態２の変形例のアンテナ装置２０Ａを示す図である。
【図１０】実施の形態２の変形例のアンテナ装置２０Ａの特性を示す図である。
【図１１】実施の形態３のアンテナ装置３０を示す図である。
【図１２】実施の形態３のアンテナ装置３０の特性を示す図である。
【図１３】実施の形態３の第１変形例によるアンテナ装置３０Ｂを示す図である。
【図１４】実施の形態３の第２変形例のアンテナ装置３０Ｃを示す図である。
【図１５】比較例３のアンテナ装置３を示す図である。
【図１６】比較例３のアンテナ装置３の特性を示す図である。
【図１７】実施の形態４のアンテナ装置４０を示す図である。
【図１８】実施の形態４のアンテナ装置４０の特性を示す図であ
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明のアンテナ装置を適用した実施の形態について説明する。
【００１９】
実施の形態のアンテナ装置について説明する前に、図１乃至図３を用いて、比較例１、２のアンテナ装置について説明する。
【００２０】
＜比較例１＞
図１（Ａ）、（Ｂ）は、比較例１のアンテナ装置を示す図である。
【００２１】
比較例１のアンテナ装置１は、ダイポールアンテナ部１Ａと給電部１Ｂを含む。図１（Ａ）にはダイポールアンテナ部１Ａの中央に給電部１Ｂを記号で示すが、実際には図１（Ｂ）に示すように、ダイポールアンテナ部１Ａは、給電部を挟んで２つのエレメント１Ａ１、１Ａ２に分かれている。ダイポールアンテナ１Ａのエレメント１Ａ１、１Ａ２には、それぞれ給電部１Ｂが設けられる。２つの給電部１Ｂには、それぞれ、例えば、マイクロストリップラインや同軸ケーブルによって給電が行われる。なお、以下では、ダイポールアンテナを図１（Ａ）のように記号化して表す。
【００２２】
ダイポールアンテナ部１Ａの長さは、一例として、使用周波数における波長の１／２の長さに設定されている。これは、図１（Ｂ）に示す２つのエレメント１Ａ１、１Ａ２の端から端までの長さである。例えば、使用周波数が２．４５ＧＨｚの場合、ダイポールアンテナ部１Ａの長さは、約６０ｍｍである。なお、この場合、エレメント１Ａ１、１Ａ２の長さは、それぞれ、３０ｍｍとなる。
【００２３】
ダイポールアンテナ部１Ａは、例えば、誘電体製の基板の上に、銅箔をパターニングすることによって実現される。
【００２４】
給電部１Ｂは、ダイポールアンテナ部１Ａの長さ方向における中央に設けられており、アンテナ装置１には、図示しない通信装置から給電部１Ｂに、使用周波数の電力が供給される。
【００２５】
なお、図１に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を取る。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、三次元空間において互いに直交する軸である。図１では、ダイポールアンテナ部１Ａは、Ｘ軸方向に延在している。
【００２６】
図２は、比較例１のアンテナ装置１の特性を示す図であり、（Ａ）はＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio：電圧定在波比）の周波数特性、（Ｂ）はＸＹ平面における指向特性、（Ｃ）は垂直偏波、水平偏波、及び円偏波の合計による指向特性を示す。なお、これらのアンテナ特性は、一例として、アンテナ装置１の使用周波数を２．４５ＧＨｚに設定して得たシミュレーション結果である。
【００２７】
図２（Ａ）に示すように、比較例１のアンテナ装置１のＶＳＷＲは、使用周波数である２．４５ＧＨｚで極小となり、極小値は約１．５程度である。これは反射が少なく非常に良好な値である。
【００２８】
また、図２（Ｂ）に示すように、アンテナ装置１のＸＹ面における指向性は、Ｘ軸に対して対称であり、図２（Ｃ）に示すように、垂直偏波、水平偏波、及び円偏波の合計による指向特性は、Ｘ軸に対して対称である。
【００２９】
＜比較例２＞
次に、図３を用いて、比較例２のアンテナ装置２について説明する。
【００３０】
図３は、比較例２のアンテナ装置２を示す図である。
【００３１】
比較例２のアンテナ装置２は、比較例１のアンテナ装置１を金属製の筐体２Ａの内部に収容した構成を有する。すなわち、アンテナ装置２は、ダイポールアンテナ部１Ａ、給電部１Ｂ、筐体２Ａ、及び基板２Ｂを含む。
【００３２】
筐体２Ａは、例えば、アルミニウム製の直方体状の筐体であり、六方が封止されている。筐体２の内部の底面には、絶縁体製の基板２Ｂが配設されている。給電部１Ｂは、例えば、筐体２Ａ内の電源から通信装置を介して送信波を供給すればよい。
【００３３】
アンテナ装置１は、基板２Ｂに形成されている。図３には、理解しやすくするために、ダイポールアンテナ部１Ａ、給電部１Ｂ、及び基板２Ｂを透視的に示す。
【００３４】
このように、筐体２Ａで覆うと、給電部１Ｂダイポールアンテナ部１Ａが電波を放射しても、すべて筐体２Ａで遮断されるため、筐体２Ａの外に電波は放射されない。
【００３５】
次に、実施の形態のアンテナ装置について説明する。
【００３６】
＜実施の形態１＞
図４は、実施の形態１のアンテナ装置１０を示す平面図である。
【００３７】
実施の形態１のアンテナ装置１０は、ダイポールアンテナ部１１Ａ、給電部１１Ｂ、筐体１２Ａ、及び基板１２Ｂを含む。
【００３８】
ここで、図４に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を取る。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、三次元空間において互いに直交する軸である。図４では、ダイポールアンテナ部１１Ａは、Ｘ軸方向に延在している。
【００３９】
ダイポールアンテナ部１１Ａは、筐体１２Ａの内部の底面に設けられた誘電体製の基板１２Ｂの上に配設されている。ダイポールアンテナ部１１Ａは、例えば、銅箔をパターニングすることによって形成される。
【００４０】
ダイポールアンテナ部１１Ａの長さは、一例として、使用周波数における波長の１／２の長さに設定されている。例えば、使用周波数が２．４５ＧＨｚの場合、ダイポールアンテナ部１１Ａの長さは、約６０ｍｍである。なお、これは比較例１のダイポールアンテナ１Ａと同様であり、ダイポールアンテナ１１Ａは、実際には２つのエレメント（図１（Ｂ）参照）を含み、２つのエレメントの端から端までの長さが約６０ｍｍとなる。
【００４１】
給電部１１Ｂは、ダイポールアンテナ部１１Ａの長さ方向における中央に設けられており、アンテナ装置１０には、図示しない通信装置から給電部１１Ｂに、使用周波数の電力が供給される。
【００４２】
筐体１２Ａは、例えば、アルミニウム製の直方体状の筐体であり、上面にスロット１２Ｃが設けられている。
【００４３】
スロット１２Ｃは、筐体１２Ａの上面に設けられ、長手方向がＹ軸方向を向くとともに短手方向がＸ軸方向を向くように形成された切り欠き部である。スロット１２Ｃの長手方向の向き（Ｙ軸方向）は、ダイポールアンテナ部１１Ａの長手方向の向き（Ｘ軸方向）と直交するように設定されている。
【００４４】
スロット１２Ｃの長手方向の長さは、アンテナ装置１０の使用周波数における波長（λ）の半分の長さ（λ／２）に設定されている。
【００４５】
筐体１２Ａの内部の底面には、絶縁体製の基板１２Ｂが配設されている。給電部１１Ｂは、例えば、筐体１２Ａ内の電源から通信装置を介して送信波を供給すればよい。
【００４６】
なお、筐体１２Ａは、スロット１２Ｃ以外の部分は、すべて封止されている。
【００４７】
アンテナ装置１０は、基板１２Ｂに形成されている。図４には、理解しやすくするために、ダイポールアンテナ部１１Ａ、給電部１１Ｂ、及び基板１２Ｂを透視的に示す。
【００４８】
このような実施の形態１のアンテナ装置１０において、給電部１１Ｂに送信波を供給すると、ダイポールアンテナ部１１Ａが電波を放射する。筐体１２Ａの内部では、ダイポールアンテナ部１１ＡのＺ軸マイナス方向への放射は、筐体１２Ａの底面によって遮断される。
【００４９】
このため、筐体１２Ａの内部におけるダイポールアンテナ部１１Ａの指向特性は、比較例１のアンテナ装置１のダイポールアンテナ部１Ａ（図１参照）の図２（Ｃ）に示す指向特性のＸＹ平面よりもＺ軸方向プラス側にある部分（すなわち、図２（Ｃ）に示す分布のうちＸＹ平面よりＺ軸におけるプラスにある半分の分布）で表される指向特性となる。
【００５０】
しかしながら、ダイポールアンテナ部１１Ａは筐体１２Ａに覆われており、筐体１２Ａに形成されている開口部はスロット１２Ｃだけである。
【００５１】
このため、ダイポールアンテナ部１１Ａから放射された電波は、スロット１２Ｃを介して筐体１２Ａの外部に放射される。
【００５２】
このとき、ダイポールアンテナ部１１Ａが形成する電界の向きはＸ軸方向となる。また、スロット１２Ｃの短手方向はＸ軸方向を向いている。
【００５３】
従って、スロット１２Ｃには、スロット１２Ｃの短手方向（Ｘ軸方向）においてスロット１２Ｃを挟んだ一方１２Ｃ１と他方１２Ｃ２との間に電界が生じ、Ｘ軸方向に延在しているダイポールアンテナ１１Ａと同じ働きをする。このとき、スロット１２Ｃの長手方向の長さはλ／２に設定されているため、ダイポールアンテナ１１Ａから放射された電波と共振を発生し、Ｘ軸方向の偏波が放射される。
【００５４】
このため、実施の形態１のアンテナ装置１０では、ダイポールアンテナ部１１Ａが電波を放射すると、スロット１２Ｃから電波が放射される。
【００５５】
なお、筐体１２Ａは、スロット１２Ｃ以外に開口部を有しないため、筐体１２Ａのスロット１２Ｃ以外の部分から電波が放射されることはない。
【００５６】
図５は、実施の形態１のアンテナ装置１０の特性を示す図であり、（Ａ）はＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio：電圧定在波比）の周波数特性、（Ｂ）はＸＹ平面における指向特性、（Ｃ）は垂直偏波、水平偏波、及び円偏波の合計による指向特性を示す。なお、これらのアンテナ特性は、一例として、アンテナ装置１０の使用周波数を２．４５ＧＨｚに設定して得たシミュレーション結果である。
【００５７】
図５（Ａ）に示すように、ＶＳＷＲ特性は、使用周波数である２．４５ＧＨｚにおいて極小値（約１０）が得られた。
【００５８】
また、図５（Ｂ）に示すように、ＸＺ平面における指向特性では、Ｚ軸のプラス方向に０（ｄＢｉ）前後の均等な分布が得られた。これは、スロット１２Ｃを通じて、Ｚ軸のプラス方向に電波が放射されていることを表している。
【００５９】
また、図５（Ｃ）に示すように、垂直偏波、水平偏波、及び円偏波の合計による指向特性は、Ｚ軸のプラス方向に分布が広がっており、Ｙ軸方向よりもＸ軸方向に幅広く広がっていることが確認できた。なお、最大値は、＋２ｄＢｉであった。
【００６０】
以上のように、実施の形態１によれば、ダイポールアンテナ部１１Ａと直交する方向に長手方向を有するスロット１２Ｃで指向性を設定することができ、スロットから放射される電波の利得が高く、効率の高いアンテナ装置１０を提供することができる。
【００６１】
このため、用途に応じてスロット１２Ｃの向きを調整すれば、用途に応じた方向だけに効率的に電波を放射することができる。
【００６２】
次に、図６を用いて、実施の形態１のアンテナ装置１０Ａについて説明する。
【００６３】
図６は、実施の形態１のアンテナ装置１０Ａを示す図である。図６（Ａ）は斜視図であり、理解しやすくするために内部構成を透視的に示す。図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＡ−Ａ断面を示す図である。
【００６４】
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すアンテナ装置１０Ａは、図４に示す実施の形態１のアンテナ装置１０に、通信回路等を追加し、構成をより具体的にしたものである。
【００６５】
アンテナ装置１０Ａは、ダイポールアンテナ部１１Ａ、給電部１１Ｂ、基板１２Ｂ、ＲＦ（Radio Frequency）モジュール１３、ＭＣＵ（Micro Control Unit）１４、電源１５、及び蓋部１６を含む。
【００６６】
ＲＦモジュール１３は、アンテナ１１Ａの給電部１１Ｂにマイクロストリップライン１１Ｃを介して接続されている。また、ＲＦモジュール１３は、基板１２Ｂの配線を介して、ＭＣＵ１４及び電源１５に接続されている。
【００６７】
ＲＦモジュール１３は、電源１５から電力供給を受け、ＭＣＵ１４によって制御されることにより、アンテナ１１Ａから電波を放射する。
【００６８】
ＭＣＵ１４は、電源１５から電力供給を受け、ＲＦモジュール１３を制御し、ＲＦモジュール１３にアンテナ１１Ａから電波を放射させる。
【００６９】
電源１５は、例えば、充電可能な二次電池であり、充電することにより、繰り返し利用可能である。
【００７０】
蓋部１６は、筐体１２Ａの上面において、スロット部１２Ｃを覆うように配設されている。蓋部１６は、絶縁性があり、スロット部１２Ｃを封止できる部材であればよい。蓋部１６は、例えば、樹脂、ガラス、又は布等で構成することができる。
【００７１】
このような実施の形態１のアンテナ装置１０Ａにおいて、筐体１２Ａ及び蓋部１６に十分な強度を持たせれば、例えば、アンテナ装置１０Ａをスマートメータとして用いることができる。
【００７２】
スマートメータは、例えば、電力の利用量等を計測し、利用量を表す信号を遠隔地に送信する装置である。実施の形態１のアンテナ装置１０Ａは、例えば、アンテナ装置１０Ａに電力計を取り付けることにより、スマートメータのように情報を遠隔監視する装置に利用可能である。特に、筐体１２Ａ及び蓋部１６に十分な強度を持たせれば、長期間にわたって戸外に設置されても大丈夫である。
【００７３】
＜実施の形態２＞
図７は、実施の形態２のアンテナ装置２０を示す図である。
【００７４】
実施の形態２のアンテナ装置２０は、スロット２２Ｃが５本形成されている点が実施の形態１のアンテナ装置（図４参照）と異なる。その他の構成は実施の形態１のアンテナ装置１０と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。なお、図７では、理解しやすくするために、ダイポールアンテナ部１１Ａ、給電部１１Ｂ、及び基板１２Ｂを透視的に示す。
【００７５】
筐体２２Ａは、例えば、アルミニウム製の直方体状の筐体であり、上面に５本のスロット２２Ｃを有する。各スロット２２Ｃの長手方向の長さは、アンテナ装置１０の使用周波数における波長（λ）の半分の長さ（λ／２）に設定されている。
【００７６】
スロット２２Ｃは、実施の形態１のアンテナ装置１０のスロット１２Ｃと同様に、筐体２２Ａの上面に設けられ、長手方向がＹ軸方向を向くとともに短手方向がＸ軸方向を向くように形成された切り欠き部である。スロット２２Ｃの長手方向の向き（Ｙ軸方向）は、ダイポールアンテナ部１１Ａの長手方向の向き（Ｘ軸方向）と直交するように設定されている。
【００７７】
実施の形態２のアンテナ装置２０では、５本のスロット２２Ｃから、Ｚ軸プラス方向に電波が放射される。
【００７８】
図８は、実施の形態２のアンテナ装置２０の特性を示す図であり、（Ａ）はＶＳＷＲの周波数特性、（Ｂ）はＸＹ平面における指向特性、（Ｃ）は垂直偏波、水平偏波、及び円偏波の合計による指向特性を示す。なお、これらのアンテナ特性は、一例として、アンテナ装置２０の使用周波数を２．４５ＧＨｚに設定して得たシミュレーション結果である。
【００７９】
図８（Ａ）に示すように、ＶＳＷＲ特性は、使用周波数である２．４５ＧＨｚにおいて極小値（約１０）が得られた。また、実施の形態１のアンテナ装置１０に比べると、ＶＳＷＲ特性は、幅広い特性になった。
【００８０】
また、図８（Ｂ）に示すように、ＸＺ平面における指向特性では、Ｚ軸のプラス方向に０（ｄＢｉ）前後の均等な分布が得られた。これは、スロット２２Ｃを通じて、Ｚ軸のプラス方向に電波が放射されていることを表している。
【００８１】
また、図８（Ｃ）に示すように、垂直偏波、水平偏波、及び円偏波の合計による指向特性は、Ｚ軸のプラス方向に分布が広がっており、Ｙ軸方向よりもＸ軸方向に幅広く広がっていることが確認できた。なお、最大値は、＋１．３ｄＢｉであった。
【００８２】
なお、実施の形態２のアンテナ装置２０は、実施の形態１のアンテナ装置１０と同様に、例えば、スマートメータとして利用することができる。
【００８３】
以上のように、実施の形態２によれば、スロット２２Ｃを複数設けることで、実施の形態１のアンテナ装置１０よりもさらに指向性を調整することができ、スロットから放射される電波の利得が高く、効率の高いアンテナ装置２０を提供することができる。
【００８４】
このため、用途に応じてスロット２２Ｃの本数や向きを調整すれば、用途に応じた方向だけに電波を放射することができる。
【００８５】
ここで、図９及び図１０を用いて、５本のスロット２２Ｃの長さを変更した実施の形態２の変形例のアンテナ装置２０Ａについて説明する。
【００８６】
図９は、実施の形態２の変形例のアンテナ装置２０Ａを示す図である。
【００８７】
実施の形態２の変形例のアンテナ装置２０Ａは、５本のスロット２２Ｃ１〜２２Ｃ５の長さを変えた点が図７に示す実施の形態２のアンテナ装置２０と異なる。その他の構成は実施の形態２のアンテナ装置２０と同様である。なお、図９には、理解しやすくするために、ダイポールアンテナ部１１Ａ、給電部１１Ｂ、及び基板１２Ｂを透視的に示す。
【００８８】
スロット２２Ｃ１〜２２Ｃ５の長手方向の長さは、スロット２２Ｃ１が最も長く、スロット２２Ｃ５が最も短く設定されている。
【００８９】
例えば、スロット２２Ｃ３の長さは、使用周波数における波長（λ）の半分（λ／２）であり、スロット２２Ｃ１の長さは、使用周波数における波長（λ）の半分（λ／２）より２０％長く設定され、スロット２２Ｃ２の長さは、使用周波数における波長（λ）の半分（λ／２）より１０％長く設定される。
【００９０】
また、スロット２２Ｃ４の長さは、使用周波数における波長（λ）の半分（λ／２）より１０％短く設定され、スロット２２Ｃ５の長さは、使用周波数における波長（λ）の半分（λ／２）より２０％短く設定される。
【００９１】
すなわち、スロット２２Ｃ１〜２２Ｃ５の長手方向の長さは、スロット２２Ｃ３の長さ（λ／２）を中心として、±２０％の範囲に収まるように設定される。
【００９２】
図１０は、実施の形態２の変形例のアンテナ装置２０Ａの特性を示す図であり、（Ａ）はＶＳＷＲの周波数特性、（Ｂ）はＸＹ平面における指向特性、（Ｃ）は垂直偏波、水平偏波、及び円偏波の合計による指向特性を示す。なお、これらのアンテナ特性は、一例として、アンテナ装置２０Ａの使用周波数を２．４５ＧＨｚに設定して得たシミュレーション結果である。
【００９３】
図１０（Ａ）に示すように、ＶＳＷＲ特性は、使用周波数である２．４５ＧＨｚにおいて極小値（約１０）が得られた。また、２．６ＧＨｚにおいても極小値（約９）が得られた。
【００９４】
ＶＳＷＲ特性は、実施の形態１のアンテナ装置１０に比べると、幅広い特性になり、実施の形態２のアンテナ装置２０に比べると、高周波側における低減が認められた。
【００９５】
また、図１０（Ｂ）に示すように、ＸＺ平面における指向特性では、Ｚ軸のプラス方向に０（ｄＢｉ）前後の均等な分布が得られた。これは、スロット２２Ｃ１〜２２Ｃ５を通じて、Ｚ軸のプラス方向に電波が放射されていることを表している。
【００９６】
また、図１０（Ｃ）に示すように、垂直偏波、水平偏波、及び円偏波の合計による指向特性は、Ｚ軸のプラス方向に分布が広がっており、Ｙ軸方向よりもＸ軸方向に幅広く広がっていることが確認できた。なお、最大値は、＋１．３ｄＢｉであった。
【００９７】
なお、実施の形態２の変形例のアンテナ装置２０Ａは、実施の形態１のアンテナ装置１０と同様に、例えば、スマートメータとして利用することができる。
【００９８】
以上のように、実施の形態２の変形例によれば、ダイポールアンテナ部１１Ａと直交する方向に長手方向を有するスロット２２Ｃ１〜２２Ｃ５を複数設けることで、実施の形態１のアンテナ装置１０よりもさらに指向性を調整することができ、スロットから放射される電波の利得が高く、効率の高いアンテナ装置２０Ａを提供することができる。
【００９９】
このため、用途に応じてスロット２２Ｃ１〜２２Ｃ５の長さを調整すれば、用途に応じた方向だけに電波を放射することができる。
【０１００】
＜実施の形態３＞
図１１は、実施の形態３のアンテナ装置３０を示す図である。
【０１０１】
実施の形態３のアンテナ装置３０は、筐体３２Ａの上面と側面にスロット３２Ｃ１と３２Ｃ２が形成されている点が実施の形態１のアンテナ装置（図４参照）と異なる。その他の構成は実施の形態１のアンテナ装置１０と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。なお、図１１には、理解しやすくするために、ダイポールアンテナ部１１Ａ、給電部１１Ｂ、及び基板１２Ｂを透視的に示す。
【０１０２】
筐体３２Ａは、例えば、アルミニウム製の直方体状の筐体であり、上面と側面にスロット３２Ｃ１、３２Ｃ２を１本ずつ有する。各スロット３２Ｃ１、３２Ｃ２の長手方向の長さは、アンテナ装置１０の使用周波数における波長（λ）の半分の長さ（λ／２）に設定されている。
【０１０３】
スロット３２Ｃ１は、実施の形態１のアンテナ装置１０のスロット１２Ｃと同様に、筐体３２Ａの上面に設けられ、長手方向がＹ軸方向を向くとともに短手方向がＸ軸方向を向くように形成された切り欠き部である。スロット３２Ｃ１の長手方向の向き（Ｙ軸方向）は、ダイポールアンテナ部１１Ａの長手方向の向き（Ｘ軸方向）と直交するように設定されている。
【０１０４】
スロット３２Ｃ２は、筐体３２Ａの外周面に沿ってスロット３２Ｃ１をＹ軸マイナス方向に延伸した場合に、上面３２Ｄに隣接する側面３２Ｅにおいて、長手方向がＺ軸方向を向くとともに短手方向がＸ軸方向を向くように形成された切り欠き部である。スロット３２Ｃ２の長手方向の向き（Ｚ軸方向）は、ダイポールアンテナ部１１Ａの長手方向の向き（Ｘ軸方向）と直交するように設定されている。
【０１０５】
実施の形態１で説明したように、ダイポールアンテナ部１１Ａが形成する電界の向きはＸ軸方向となる。また、スロット３２Ｃ２の短手方向はＸ軸方向を向いている。
【０１０６】
従って、スロット３２Ｃ１、３２Ｃ２には、スロット３２Ｃ１、３２Ｃ２の短手方向（Ｘ軸方向）においてスロット３２Ｃ１、３２Ｃ２を挟んだ一方と他方との間に電界が生じ、Ｘ軸方向に延在しているダイポールアンテナ１１Ａと同じ働きをする。このとき、スロット３２Ｃ１、３２Ｃ２の長手方向の長さはλ／２に設定されているため、ダイポールアンテナ１１Ａから放射された電波と共振を発生し、Ｘ軸方向の偏波が放射される。
【０１０７】
実施の形態３のアンテナ装置３０では、スロット３２Ｃ１、３２Ｃ２から、それぞれ、Ｚ軸プラス方向、Ｙ軸マイナス方向に電波が放射される。
【０１０８】
図１２は、実施の形態３のアンテナ装置３０の特性を示す図であり、（Ａ）はＶＳＷＲの周波数特性、（Ｂ）はＸＹ平面における指向特性、（Ｃ）は垂直偏波、水平偏波、及び円偏波の合計による指向特性を示す。なお、これらのアンテナ特性は、一例として、アンテナ装置３０の使用周波数を２．４５ＧＨｚに設定して得たシミュレーション結果である。
【０１０９】
図１２（Ａ）に示すように、ＶＳＷＲ特性は、使用周波数である２．４５ＧＨｚにおいて極小値（約５）が得られた。また、実施の形態１のアンテナ装置１０に比べると、ＶＳＷＲ特性は、幅広い特性になった。
【０１１０】
また、図１２（Ｂ）に示すように、ＸＺ平面における指向特性では、Ｚ軸のプラス方向に０（ｄＢｉ）前後の均等な分布が得られた。これは、スロット３２Ｃ１、３２Ｃ２を通じて、それぞれ、Ｚ軸のプラス方向、Ｙ軸のマイナス方向に電波が放射されていることを表している。
【０１１１】
また、図１２（Ｃ）に示すように、垂直偏波、水平偏波、及び円偏波の合計による指向特性は、Ｚ軸のプラス方向に分布が広がっており、Ｙ軸方向よりもＸ軸方向に幅広く広がっていることが確認できた。なお、最大値は、＋３ｄＢｉであった。
【０１１２】
以上のように、実施の形態３によれば、実施の形態１のアンテナ装置１０よりもＶＳＷＲ特性及び指向特性ともに改善されたアンテナ装置３０を提供することができる。
【０１１３】
なお、実施の形態３のアンテナ装置３０は、実施の形態１のアンテナ装置１０と同様に、例えば、スマートメータとして利用することができる。
【０１１４】
以上のように、実施の形態３によれば、ダイポールアンテナ部１１Ａと直交する方向に長手方向を有するスロット３２Ｃ１、３２Ｃを設けることで、実施の形態１のアンテナ装置１０よりもさらに指向性を調整することができ、スロットから放射される電波の利得が高く、効率の高いアンテナ装置３０を提供することができる。
【０１１５】
このため、用途に応じてスロット３２Ｃ１、３２Ｃ２の本数や向きを調整すれば、用途に応じた方向だけに電波を放射することができる。
【０１１６】
次に、図１３及び図１４を用いて実施の形態３のアンテナ装置３０の変形例について説明する。
【０１１７】
図１３は、実施の形態３の第１変形例によるアンテナ装置３０Ｂを示す図である。
【０１１８】
アンテナ装置３０Ｂは、筐体３２Ａの上面３２Ｄから側面３２Ｅにわたって形成されたスロット３２Ｃを有する。スロット３２Ｃは、部分３２１、３２２を有する。その他の構成は、図１１に示す実施の形態３のアンテナ装置３０と同様である。なお、図１３には、理解しやすくするために、ダイポールアンテナ部１１Ａ、給電部１１Ｂ、及び基板１２Ｂを透視的に示す。
【０１１９】
スロット３２Ｃは、上面３２Ｄに形成される部分３２１の長手方向がＹ軸方向を向くとともに短手方向がＸ軸方向を向くように形成されている。部分３２１の長手方向の向き（Ｙ軸方向）は、ダイポールアンテナ部１１Ａの長手方向の向き（Ｘ軸方向）と直交するように設定されている。
【０１２０】
また、スロット３２Ｃは、側面３２Ｅに形成される部分３２２の長手方向がＺ軸方向を向くとともに短手方向がＸ軸方向を向くように形成されている。部分３２２の長手方向の向き（Ｚ軸方向）は、ダイポールアンテナ部１１Ａの長手方向の向き（Ｘ軸方向）と直交するように設定されている。
【０１２１】
スロット３２Ｃの長手方向の長さは、部分３２１、３２２を合わせて、アンテナ装置１０の使用周波数における波長（λ）の半分の長さ（λ／２）に設定されている。
【０１２２】
実施の形態３の第１変形例によれば、ＶＳＷＲ特性及び指向特性がともに改善されたアンテナ装置３０Ｂを提供することができる。
【０１２３】
図１４は、実施の形態３の第２変形例のアンテナ装置３０Ｃを示す図である。
【０１２４】
アンテナ装置３０Ｃは、筐体３２Ａの上面３２Ｄに形成されたスロット３２Ｃを有する。
【０１２５】
アンテナ装置３０Ｃのスロット３２Ｃは、コの字型に形成されており、部分３２１Ｃ、３２２Ｃ、３２３Ｃを有する。なお、図１４には、理解しやすくするために、ダイポールアンテナ部１１Ａ、給電部１１Ｂ、及び基板１２Ｂを透視的に示す。
【０１２６】
部分３２１Ｃ、３２３Ｃは、それぞれ、部分３２２Ｃの両端に位置し、長手方向がＸ軸方向を向くとともに、短手方向がＹ軸方向を向いている。
【０１２７】
また、部分３２２Ｃは、部分３２１Ｃ、３２３Ｃの間に位置し、長手方向がＹ軸方向を向くとともに、短手方向がＸ軸方向を向いている。
【０１２８】
スロット３２Ｃは、部分３２１Ｃ、３２２Ｃ、３２３Ｃの全体で、アンテナ装置１０の使用周波数における波長（λ）の半分の長さ（λ／２）に設定されている。
【０１２９】
スロット３２Ｃには、少なくとも部分３２２Ｃにおいて、短手方向（Ｘ軸方向）においてスロット３２Ｃを挟んだ一方と他方との間に電界が生じ、Ｘ軸方向に延在しているダイポールアンテナ１１Ａと同じ働きをする。このとき、スロット３２Ｃの長さはλ／２に設定されているため、ダイポールアンテナ１１Ａから放射された電波と共振を発生し、Ｘ軸方向の偏波が放射される。
【０１３０】
このように、コの字型のスロット３２Ｃは、特に、上面が小さくてスロット３２Ｃを上面に収めきれないような場合に、有効である。
【０１３１】
実施の形態３の第２変形例によれば、ＶＳＷＲ特性及び指向特性がともに改善されたアンテナ装置３０Ｃを提供することができる。
【０１３２】
＜比較例３＞
次に、実施の形態４のアンテナ装置について説明する前に、比較例３のアンテナ装置について説明する。
【０１３３】
図１５は、比較例３のアンテナ装置３を示す図である。
【０１３４】
比較例３のアンテナ装置３は、比較例２のアンテナ装置２（図３参照）の手前側（Ｙ軸のマイナス方向側）の側面に開口部３Ａを有する点が比較例２のアンテナ装置２と異なる。その他の構成は、比較例２のアンテナ装置２と同様である。なお、図１５には、理解しやすくするために、ダイポールアンテナ部１Ａ、給電部１Ｂ、及び基板２Ｂを透視的に示す。
【０１３５】
比較例３のアンテナ装置３の筐体２Ａは開口部３Ａを有するため、ダイポールアンテナ部１Ａから電波が放射されると、開口部３Ａを通じて、電波が筐体２Ａの外部に放射される。
【０１３６】
図１６は、比較例３のアンテナ装置３の特性を示す図であり、（Ａ）はＶＳＷＲの周波数特性、（Ｂ）は垂直偏波、水平偏波、及び円偏波の合計による指向特性を示す。なお、これらのアンテナ特性は、一例として、アンテナ装置３の使用周波数を２．４５ＧＨｚに設定して得たシミュレーション結果である。
【０１３７】
図１６（Ａ）に示すように、比較例３のアンテナ装置３のＶＳＷＲは、使用周波数である２．４５ＧＨｚで極小となり、極小値は約２．８程度である。
【０１３８】
また、図１６（Ｂ）に示すように、垂直偏波、水平偏波、及び円偏波の合計による指向特性は、Ｙ軸マイナス方向に偏っている。これは、Ｙ軸マイナス方向の側面に開口部３Ａを有するためと考えられる。なお、最大値は、＋６ｄＢｉであった。
【０１３９】
＜実施の形態４＞
次に、実施の形態４のアンテナ装置４０について説明する。
【０１４０】
図１７は、実施の形態４のアンテナ装置４０を示す図である。
【０１４１】
実施の形態４のアンテナ装置４０は、比較例３のアンテナ装置３に、実施の形態１のアンテナ装置のスロット１２Ｃ（図４参照）と同様のスロット４２Ｃを設けたものである。
【０１４２】
このため、実施の形態１のアンテナ装置１０及び比較例３のアンテナ装置３と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。なお、図１７には、理解しやすくするために、ダイポールアンテナ部１１Ａ、給電部１１Ｂ、及び基板１２Ｂを透視的に示す。
【０１４３】
スロット４２Ｃは、筐体４２Ａの上面に設けられ、長手方向がＹ軸方向を向くとともに短手方向がＸ軸方向を向くように形成された切り欠き部である。スロット４２Ｃの長手方向の向き（Ｚ軸方向）は、ダイポールアンテナ部１１Ａの長手方向の向き（Ｘ軸方向）と直交するように設定されている。
【０１４４】
スロット１２Ｃの長手方向の長さは、アンテナ装置１０の使用周波数における波長（λ）の半分の長さ（λ／２）に設定されている。
【０１４５】
図１８は、実施の形態４のアンテナ装置４０の特性を示す図であり、（Ａ）はＶＳＷＲの周波数特性、（Ｂ）は垂直偏波、水平偏波、及び円偏波の合計による指向特性を示す。なお、これらのアンテナ特性は、一例として、アンテナ装置４０の使用周波数を２．４５ＧＨｚに設定して得たシミュレーション結果である。
【０１４６】
図１８（Ａ）に示すように、実施の形態４のアンテナ装置４０のＶＳＷＲは、使用周波数である２．４５ＧＨｚで極小となり、極小値は約１．３程度の良好な値である。ＶＳＷＲ特性は、比較例３のアンテナ装置３のＶＳＷＲ特性に比べて幅広い特性になった。
【０１４７】
また、図１８（Ｂ）に示すように、垂直偏波、水平偏波、及び円偏波の合計による指向特性は、比較例３のアンテナ装置３よりも、Ｚ軸プラス方向にシフトした。これは、筐体４２Ａの上面に形成されたスロット４２ＣからＺ軸プラス方向に電波が放射されたためと考えられる。なお、最大値は、＋６ｄＢｉであった。
【０１４８】
以上のように、実施の形態４によれば、ダイポールアンテナ部１１Ａと直交する方向に長手方向を有するスロット４２Ｃを設けることで、実施の形態１のアンテナ装置１０よりもさらに指向性を調整することができ、スロット４２Ｃから放射される電波の利得が高く、効率の高いアンテナ装置４０を提供することができる。
【０１４９】
このため、用途に応じてスロット４２Ｃの本数や向きを調整すれば、用途に応じた方向だけに電波を放射することができる。
【０１５０】
以上、本発明の例示的な実施の形態のアンテナ装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【０１５１】
１０、２０、２０Ａ、３０、３０Ｂ、３０Ｃ、４０  アンテナ装置
１１Ａ  ダイポールアンテナ部
１１Ｂ  給電部
１２Ａ、２２Ａ、３２Ａ、４２Ａ  筐体
１２Ｂ  基板
１２Ｃ、２２Ｃ、２２Ｃ１〜２２Ｃ５、３２Ｃ、３２Ｃ１、３２Ｃ２、４２Ｃ  スロット
３２１、３２２、３２１Ｃ、３２２Ｃ、３２３Ｃ  部分
【図１】
2012231266.tif 000003
【図３】
2012231266.tif 000004
【図４】
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【図６】
2012231266.tif 000006
【図７】
2012231266.tif 000007
【図９】
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【図１１】
2012231266.tif 000009
【図１３】
2012231266.tif 000010
【図１４】
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【図１５】
2012231266.tif 000012
【図１７】
2012231266.tif 000013
【図２】
2012231266.tif 000014
【図５】
2012231266.tif 000015
【図８】
2012231266.tif 000016
【図１０】
2012231266.tif 000017
【図１２】
2012231266.tif 000018
【図１６】
2012231266.tif 000019
【図１８】
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