(57)【要約】【課題】互いに直交する二つの直線偏波の一方を偏波ダイバーシティの効果が得られる程度に選択的に受信または放射するスロットアンテナを形成可能なアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置（１〜３）は、基板１０上に配置され、スロット１２が形成された接地電極１１を有する。スロット１２は、互いに直交する第１の辺１２１及び第２の辺１２２を有し、第１の辺と第２の辺は一端で接続され、第２の辺の及び第１の辺の他端は、それぞれ、第１及び第２の折り曲げ部（１２３、１２４）と接続される。このアンテナ装置は、さらに、第１及び第２の折り曲げ部に接した接地電極の一部に設けられた二つの給電点（１３、１４）と、第１及び第２の辺に設けられ、各辺を挟んで対向する接地電極の部分同士を導通させることで、スロットの端部からその導通させられた部分までの区間をスロットアンテナとして機能させる二つのスイッチ（１５、１６）とを有する。【選択図】図１
2013232833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体により形成される基板と、
前記基板上に配置され、スロットが形成された接地電極であって、該スロットは、互いに直交する第１の辺及び第２の辺を有し、該第１の辺と該第２の辺は一端で接続されるとともに、該第２の辺の他端は前記第１の辺と平行かつ前記第１の辺よりも短い第１の折り曲げ部と接続され、かつ、該第１の辺の他端は前記第２の辺と平行かつ前記第２の辺よりも短い第２の折り曲げ部と接続される接地電極と、
前記第１の折り曲げ部に接した前記接地電極の一部に設けられた第１の給電点と、
前記第２の折り曲げ部に接した前記接地電極の一部に設けられた第２の給電点と、
前記第１の辺上に、当該第１の辺を挟んで対向する前記接地電極の部分同士を導通するか遮断するかを切り替え可能な第１のスイッチと、
前記第２の辺上に、当該第２の辺を挟んで対向する前記接地電極の部分同士を導通するか遮断するかを切り替え可能な第２のスイッチとを有し、
前記第１の辺及び前記第２の辺は、共振する無線電波の波長の1/2よりも短く、かつ、前記第１の折り曲げ部の端点から前記第１のスイッチまでの前記スロットに沿った第１の区間の長さ、及び、前記第２の折り曲げ部の端点から前記第２のスイッチまでの前記スロットに沿った第２の区間の長さがともに前記共振する無線電波の波長の1/2である、
アンテナ装置。
【請求項２】
前記第１のスイッチが前記第１の辺を挟んで対向する前記接地電極の部分同士を導通し、かつ、前記第２のスイッチが前記第２の辺を挟んで対向する前記接地電極の部分同士を遮断することで、前記第１の区間が前記第２の辺の幅方向に沿った偏波面を持つ無線電波を放射または受信するスロットアンテナとして機能し、一方、前記第１のスイッチが前記第１の辺を挟んで対向する前記接地電極の部分同士を遮断し、かつ、前記第２のスイッチが前記第２の辺を挟んで対向する前記接地電極の部分同士を導通することで、前記第２の区間が前記第１の辺の幅方向に沿った偏波面を持つ無線電波を放射または受信するスロットアンテナとして機能する、
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１のスイッチは、当該第１のスイッチから前記第２の辺の中点までの前記スロットに沿った長さが、当該中点から前記第１の給電点までの前記スロットに沿った長さ以上、かつ、当該中点から前記第１の折り曲げ部の端点までの長さ以下となるように配置される、請求項１または２に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、例えば、互いに異なる複数の偏波面を持つ無線電波を選択的に利用可能なスロットアンテナとして機能するアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スロットアンテナは、接地電極にスロットを設けることで形成できるので、回路基板または部品実装領域にも設置可能である。そのため、スロットアンテナを利用することで無線通信機器を小型化できるため、スロットアンテナは幅広く利用されている。
【０００３】
また、無線信号品質を向上するために、偏波面が互いに異なる複数の無線電波を受信可能なように、偏波面ごとにアンテナを設け、それら複数の無線電波のうち、受信した無線電波のうちの強度が高い方を優先的に利用できるようにする技術が開発されている。このような技術は、偏波ダイバーシティと呼ばれる。そしてスロットアンテナにおいて偏波ダイバーシティの効果が得られるようにしたスロットアンテナが提案されている（例えば、特許文献１〜３を参照）。
【０００４】
例えば、特許文献１には、導体板に形成された十字状のスロットの直交する二つの放射部に給電することで偏波ダイバーシティの効果が得られるようにしたアンテナが開示されている。
【０００５】
また特許文献２には、小さい電気的分離を有する二つのスロットとトランシーバを各スロットに結合する手段とを組み込んだ接地導体を備え、その接地導体が二つの実質的に独立したアンテナとして機能するアンテナ装置が開示されている。このアンテナ装置では、各スロットの一端は開放され、各スロットのそれぞれの開放端から同様の距離にある部分は実質的に直交するように形成される。
【０００６】
さらに、特許文献３には、導電性接地面にＬ字型にスロットが形成され、そのＬ字のコーナーに給電点が設けられるとともに、二つのMEMSスイッチが給電点の両側に非常に近接して配置されたアンテナが開示されている。このアンテナでは、二つのMEMSスイッチのうちの一方を閉じることによって、閉じたスイッチを有するアームが短絡し、他方のアームがRF信号を放射及び／または受信できるようになる。その結果、アンテナの偏波を二つの異なる直線偏波の間で切り替える効果が得られる。
【０００７】
さらに特許文献４には、誘電体基板の表面に形成された方形の放射導体と、誘電体基板の裏面に形成された地導体と、放射導体の中央に接続され、地導体側から放射導体に給電する導体ピンとを有するアンテナ装置が開示されている。このアンテナ装置は、放射導体と導体ピンの接続位置を取り囲むように放射導体上に設けられた方形ループ状のスロット線路と、そのスロット線路上に所定の間隔で配置され、スロット線路の遮断の有無を切り替える複数の切り替え手段をさらに有する。そして方形ループ状のスロット線路上の所定の一辺上に配置されている切り替え手段をＯＮにすることにより、Ｕ字スロットパッチアンテナが形成され、このアンテナ装置は、切り替え手段がＯＮにされた辺と直交する方向の直線偏波を放射可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−９５４０号公報
【特許文献２】特表２００５−５２５０３６号公報
【特許文献３】特表２００５−５１４８４４号公報
【特許文献４】特開２００６−１５７１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記の特許文献１〜３に開示された技術の何れについても、所定の偏波面を持つ無線電波を放射するスロットアンテナに給電すると、その偏波面と直交する偏波面を持つ無線電波を放射する他方のスロットアンテナにも若干電流が流れてしまう。そのため、これらの技術では、アンテナ装置は、互いに直交する二つの偏波面の両方に関して、無線電波を放射または受信してしまい、偏波ダイバーシティの効果が十分に得られないおそれがあった。また特許文献４に記載の技術は、パッチアンテナに関するものであり、スロットアンテナのように、接地電極の裏面側に回路を配置することができず、スロットアンテナほど無線装置全体を小型化するのは困難であった。
【００１０】
そこで、本明細書は、互いに直交する二つの直線偏波の何れか一方を、偏波ダイバーシティの効果が得られる程度に選択的に受信または放射可能なスロットアンテナを形成する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】
【００１１】
一つの実施形態によれば、アンテナ装置が提供される。このアンテナ装置は、誘電体により形成される基板と、基板上に配置され、スロットが形成された接地電極とを有する。スロットは、互いに直交する第１の辺及び第２の辺を有し、第１の辺と第２の辺は一端で接続されるとともに、第２の辺の他端は第１の辺と平行かつ第１の辺よりも短い第１の折り曲げ部と接続され、かつ、第１の辺の他端は第２の辺と平行かつ第２の辺よりも短い第２の折り曲げ部と接続される。さらにこのアンテナ装置は、第１の折り曲げ部に接した接地電極の一部に設けられた第１の給電点と、第２の折り曲げ部に接した接地電極の一部に設けられた第２の給電点と、第１の辺上に、第１の辺を挟んで対向する接地電極の部分同士を導通するか遮断するかを切り替え可能な第１のスイッチと、第２の辺上に、第２の辺を挟んで対向する接地電極の部分同士を導通するか遮断するかを切り替え可能な第２のスイッチとを有する。そして第１の辺及び第２の辺は、共振する無線電波の波長の1/2よりも短く、かつ、第１の折り曲げ部の端点から第１のスイッチまでのスロットに沿った第１の区間の長さ、及び、第２の折り曲げ部の端点から第２のスイッチまでのスロットに沿った第２の区間の長さがともに共振する無線電波の波長の1/2となる。
【００１２】
本発明の目的及び利点は、請求項において特に指摘されたエレメント及び組み合わせにより実現され、かつ達成される。
上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【発明の効果】
【００１３】
本明細書に開示されたアンテナ装置は、互いに直交する二つの直線偏波の何れか一方を、偏波ダイバーシティの効果が得られる程度に選択的に受信または放射できるスロットアンテナを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態によるアンテナ装置の概略平面図である。
【図２】図１のＡＡ’における線を矢印の方向から見た、アンテナ装置の給電点付近の概略側面断面図である。
【図３】（ａ）は、上側の辺に設けられたスイッチをオンとし、左側の辺に設けられたスイッチをオフとしたときのアンテナ装置の概略平面図である。（ｂ）は、上側の辺に設けられたスイッチをオフとし、左側の辺に設けられたスイッチをオンとしたときのアンテナ装置の概略平面図である。
【図４】（ａ）は、水平偏波が放射または受信されるように二つのスイッチを設定した場合における、アンテナ装置の接地電極を流れる電流の分布のシミュレーション結果を示す図である。（ｂ）は、垂直偏波が放射または受信されるように二つのスイッチを設定した場合における、アンテナ装置の接地電極を流れる電流の分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図５】（ａ）は、水平偏波が放射または受信されるように二つのスイッチを設定した場合における、アンテナ装置の基板の表面に平行な面における水平偏波及び垂直偏波の利得及び指向性パターンのシミュレーション結果を示す図である。（ｂ）は、垂直偏波が放射または受信されるように二つのスイッチを設定した場合における、アンテナ装置の基板の表面に平行な面における水平偏波及び垂直偏波の利得及び指向性パターンのシミュレーション結果を示す図である。
【図６】折り曲げ部の長さと偏波間の相関係数との関係を示すシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図７】第２の実施形態によるアンテナ装置の概略平面図である。
【図８】第３の実施形態によるアンテナ装置の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照しつつ、様々な実施形態によるアンテナ装置について説明する。
このアンテナ装置では、誘電体基板上に設けられた接地電極に、Ｌ字の両端を直角に折り曲げた形状を持つスロットが形成されている。折り曲げられた二つの部分の端部それぞれと対向するスロットの辺上に、そのスロットを挟む接地電極同士を導通または電気的に遮断するためのスイッチがそれぞれ配置される。そして、どちらか一方のスイッチがオンになることで、このアンテナ装置は、互いに直交するＵ字型のスロットアンテナの一方として機能する。この実施形態では、一方のスロットアンテナを形成するためのスイッチが、他方のスロットアンテナに給電されているときに流れる電流が比較的少ない位置に配置される。これにより、このアンテナ装置は、給電されていない方のスロットアンテナに流れる電流を少なくして、スロットアンテナ同士の結合を抑制する。
【００１６】
図１は、第１の実施形態によるアンテナ装置の概略平面図であり、図２は、図１のＡＡ’における線を矢印の方から見た、アンテナ装置１の一つの給電点付近の概略側面断面図である。
アンテナ装置１は、基板１０と、基板１０上に設けられた接地電極１１とを有する。基板１０は、ガラス、エポキシ樹脂などの誘電体により形成される。また接地電極１１は、例えば、銅、金など、導電性を有する材料によって形成されている。
なお、以下では、便宜上、図１における接地電極１１の左端または右端に平行な方向を垂直方向と呼ぶ。また、接地電極１１の上端または下端に平行な方向を水平方向と呼ぶ。
【００１７】
接地電極１１には、Ｌ字の両端が直角に折り曲げられた形状を持つスロット１２が形成されている。すなわち、スロット１２は、接地電極１１の上端近傍に形成された、水平方向に沿って伸びる第１の辺１２１と、接地電極１１の左端近傍に形成された、垂直方向に沿って伸びる第２の辺１２２とを有する。
【００１８】
第１の辺１２１及び第２の辺１２２の長さは、それぞれ、放射または受信しようとする無線電波の共振波長の1/2よりも短い。また第１の辺１２１の長さと第２の辺１２２の長さは同一であってもよく、あるいは、互いに異なっていてもよい。
また第１の辺１２１及び第２の辺１２２は、互いに直交し、一端にて互いに接続されている。そして第２の辺１２２の他端（図１では、下側の端部）は、第１の辺１２１と平行かつ第１の辺１２１よりも短い折り曲げ部１２３と接続されている。同様に、第１の辺１２１の他端（図１では、右側の端部）も、第２の辺１２２と平行かつ第２の辺１２２よりも短い折り曲げ部１２４と接続されている。スロット１２の各辺及び折り曲げ部は、それぞれ、接地電極１１のうちの最も近接する端辺とそれぞれ平行となるように形成されている。また本実施形態では、スロット１２の幅Wは、各辺及び各折り曲げ部において同一とすることが好ましい。さらに、スロット１２は、接地電極１１の垂直方向の中心線または水平方向の中心線に対して、図１に示された形状と線対称な形状を持つように形成されてもよい。
【００１９】
また、スロット１２の下側の折り曲げ部１２３の端点１２ａ及び右側の折り曲げ部１２４の端点１２ｃの近傍には、それぞれ、スロット１２の外側に隣接する接地電極１１の一部分において給電点１３、１４が形成されている。
図２に示されるように、給電点１３では、接地電極１１が設けられた基板１０の表面から基板１０の裏面まで貫通されたビア１７が形成されており、そのビア１７を介して、接地電極１１は、基板１０の裏面に設けられた導線１８と電気的に接続されている。この導線１８と接地電極１１とで、マイクロストリップラインが形成されており、導線１８を介して、基板１０の裏面に配置された無線信号処理用の回路（図示せず）と給電点１３は接続される。なお、給電点１４についても、給電点１３と同様の構造を有するので、給電点１４の詳細な説明については省略する。
【００２０】
また、スロット１２の端点１２ａから給電点１３までの距離は、給電点１３におけるスロットアンテナのインピーダンスが導線１８及び接地電極１１とで形成されるマイクロストリップラインのインピーダンスと整合するように決定される。同様に、スロット１２の端点１２ｃから給電点１４までの距離も、給電点１４におけるスロットアンテナのインピーダンスが給電点１４へ給電する導線と接地電極１１とで形成されるマイクロストリップラインのインピーダンスと整合するように決定される。なお給電点１３及び１４が端点１２ａ、１２ｃの近くに設けられるほど、後述するスロットアンテナのインピーダンスは高くなる。
【００２１】
さらに、スロット１２の上側の辺１２１には、スイッチ１５が設けられている。スイッチ１５は、スイッチ１５が配置された位置１２ｂから左側の辺１２２の中点までのスロット１２に沿った距離が、その中点から給電点１３までのスロット１２に沿った距離以上となり、かつ、その中点から端点１２ａまでの距離以下となるように配置される。このスイッチ１５は、位置１２ｂにおいてスロット１２の内側に隣接する接地電極１１の一部分と、スロット１２の外側に隣接する接地電極１１の一部分とを導通させるか電気的に遮断するかを切り替え可能である。同様に、スロット１２の左側の辺１２２には、スイッチ１６が設けられている。スイッチ１６は、スイッチ１６が配置された位置１２ｄから上側の辺１２１の中点までのスロット１２に沿った距離が、その中点から給電点１４までのスロット１２に沿った距離以上となり、かつ、その中点から端点１２ｃまでの距離以下となるように配置される。このスイッチ１６は、位置１２ｄにおいてスロット１２の内側に隣接する接地電極１１の一部分と、スロット１２の外側に隣接する接地電極１１の一部分とを導通させるか電気的に遮断するかを切り替え可能である。
【００２２】
なお、スイッチ１５及び１６は、例えば、Single pole, single throw(SPST)構造を持ち、例えば、Micro Electro Mechanical Systems(MEMS)スイッチとして形成される。そしてスイッチ１５及び１６は、それぞれ、図示しない制御回路と接続され、その制御回路からの制御信号に応じてオンまたはオフを切り替える。すなわち、スイッチ１５及び１６は、オンになると、スロット１２を挟んで対向する、接地電極１１の外側部分と内側部分とを導通させ、一方、オフになると、接地電極１１の外側部分と内側部分とを電気的に遮断する。
【００２３】
次に、アンテナ装置１の動作について説明する。
アンテナ装置１では、無線電波を放射または受信する際、制御回路（図示せず）からの制御信号に応じて二つのスイッチ１５、１６のうち、何れか一方のみがオンとなる。
【００２４】
図３（ａ）は、スイッチ１５をオンとし、スイッチ１６をオフとしたときのアンテナ装置１の概略平面図である。この場合、スロット１２の下側端点１２ａからスイッチ１５までのＵ字型の区間２１がスロットアンテナとして機能する。そしてそのスロットアンテナは、そのＵ字型の区間２１の２倍の波長を持つ無線電波に共振する。そのため、給電点１３から給電された信号が、そのＵ字型の区間２１から、その区間の２倍の波長を持つ無線電波として放射される。あるいは、そのＵ字型の区間２１で受信した、その区間の２倍の波長を持つ無線電波が給電点１３を介して無線信号処理用の回路（図示せず）へ送られる。この場合、区間２１の略中央部、すなわち、第２の辺１２２において、スロット１２の外側と内側とを結ぶ方向に沿って最も電界が強くなる。また、スイッチ１５が上述した位置に配置されているので、区間２１に含まれる、第２の辺１２２の上端からスイッチ１５までの長さと、第２の辺１２２の下端からスロット１２の端点１２ａまでの長さが略等しくなる。そのため、第２の辺１２２の幅方向に沿った偏波面を持つ直線偏波が放射または受信される。
【００２５】
図３（ｂ）は、スイッチ１５をオフとし、スイッチ１６をオンとしたときのアンテナ装置１の概略平面図である。この場合、スロット１２の右側端点１２ｃからスイッチ１６までのＵ字型の区間２２がスロットアンテナとして機能する。そしてそのスロットアンテナは、そのＵ字型の区間２２の２倍の波長を持つ無線電波に共振する。そのため、給電点１４から給電された信号がそのＵ字型の区間２２から、その区間の２倍の波長を持つ無線電波として放射される。あるいは、そのＵ字型の区間２２で受信した、その区間の２倍の波長を持つ無線電波が給電点１４を介して無線信号処理用の回路（図示せず）へ送られる。この場合も、区間２２の略中央部、すなわち、第１の辺１２１において、スロット１２の外側と内側とを結ぶ方向に沿って最も電界が強くなる。また、スイッチ１６が上述した位置に配置されているので、区間２２に含まれる、第１の辺１２１の左端からスイッチ１６までの長さと、第１の辺１２１の右端からスロット１２の端点１２ｃまでの長さが略等しくなる。そのため、第１の辺１２１の幅方向に沿った偏波面を持つ直線偏波が放射または受信される。
なお、以下では、便宜上、第１の辺１２１の幅方向、すなわち、垂直方向に沿った偏波面を持つ直線偏波を垂直偏波と呼ぶ。また、第２の辺１２２の幅方向、すなわち、水平方向に沿った偏波面を持つ直線偏波を水平偏波と呼ぶ。
【００２６】
このように、アンテナ装置１は、スイッチ１５及び１６のオン、オフを切り替えることにより、互いに直交する二つの偏波面の何れかを持つ無線電波を放射または受信することができる。
【００２７】
図４（ａ）は、水平偏波が放射または受信されるように二つのスイッチを設定した場合における、アンテナ装置１の接地電極１１を流れる電流の分布のシミュレーション結果を示す図である。一方、図４（ｂ）は、垂直偏波が放射または受信されるように二つのスイッチを設定した場合における、アンテナ装置１の接地電極１１を流れる電流の分布のシミュレーション結果を示す図である。なお、このシミュレーション結果は、有限要素法を用いた電界解析によって得た。
【００２８】
図４（ａ）及び図４（ｂ）において、暗いところほど、電流が強く、明るいところほど、電流が弱いことを表す。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、給電されているスロットのＵ字型の区間２１、２２の両端で電流が強くなり、一方、そのＵ字型の区間の中央付近では、電流が弱くなっている。そして本実施形態では、その電流が弱くなるＵ字型の区間の中央付近に、オフにされるスイッチが位置するように各スイッチ１５、１６が配置されている。そのため、給電されない方のスロットの区間の端部が、給電されているスロットの区間の中央付近に位置することになるので、給電されない方のスロットの区間が、給電されている方のスロットの区間と結合し難くなっている。そのため、このアンテナ装置１は、互いに直交する二つの偏波面のうちの一方に沿った直線偏波のみを選択的に放射または受信できる。
【００２９】
図５（ａ）は、水平偏波が放射または受信されるように二つのスイッチを設定した場合における、アンテナ装置１の基板１０の表面に平行な面における水平偏波及び垂直偏波の利得及び指向性パターンのシミュレーション結果を示す図である。また図５（ｂ）は、垂直偏波が放射または受信されるように二つのスイッチを設定した場合における、アンテナ装置１の基板１０の表面に平行な面における水平偏波及び垂直偏波の利得及び指向性パターンのシミュレーション結果を示す図である。なお、このシミュレーションでは、無線周波数1GHz、接地電極１１の材質を銅とし、接地電極１１の厚みを0.4mmとして、自由空間における電界を有限要素法を用いて解析することで、利得及び指向性パターンを求めた。
【００３０】
図５（ａ）及び図５（ｂ）において、グラフ５０１は水平偏波の利得の指向性パターンを表し、グラフ５０２は垂直偏波の利得の指向性パターンを表す。そしてグラフの中心から離れているほど、利得（単位dBi）が大きいことを表す。
図５（ａ）に示されるように、水平偏波が放射または受信されるようにアンテナ装置１が設定されると、垂直方向を除き、水平偏波の利得の方が垂直偏波の利得の方よりも十分に大きくなっていることが分かる。一方、図５（ｂ）に示されるように、垂直偏波が放射または受信されるようにアンテナ装置１が設定されると、全方向にわたって、垂直偏波の利得の方が水平偏波の利得の方よりも十分に大きくなっていることが分かる。この結果から、アンテナ装置１は、十分な偏波ダイバーシティの効果を得ることができることが分かる。
【００３１】
なお、スロット１２の折り曲げ部１２３、１２４の長さはできるだけ長い方が好ましい。折り曲げ部が長いほど、スロット１２中の給電される区間に強い電流が流れるところから、給電されない方の区間の端部に位置するスイッチまでの距離も長くなる。そのため、スロット１２の区間２１と区間２２とが電気的に結合し難くなり、その結果として、アンテナ装置１は、放射または受信しない方の偏波面を持つ無線電波の利得をより低減できる。
【００３２】
図６は、折り曲げ部の長さと偏波間の相関係数との関係を示すシミュレーション結果の一例を示す図である。このシミュレーションは、自由空間における電界を有限要素法を用いて解析することにより実行した。また、接地電極１１は銅で形成されるものとし、スロット１２の幅Wを5.5mmとした。そしてスロットアンテナと共振する無線電波の周波数を1GHzとした。
【００３３】
図６において、横軸は折り曲げ部１２３、１２４の長さを表し、縦軸は水平偏波と垂直偏波間の相関係数を表す。そしてグラフ６００は、スロット１２の幅方向の外側境界から接地電極１１の端部までの長さを5mmとしたときの折り曲げ部の長さと相関係数の関係を表す。一方、グラフ６０１は、スロット１２の幅方向の外側境界から接地電極１１の端部までの長さを2.5mmとしたときの折り曲げ部の長さと相関係数の関係を表す。グラフ６００及びグラフ６０１の何れにも示されるように、折り曲げ部が長くなるほど、相関係数が低下することが示されている。そして相関係数が低いほど、水平偏波用のスロットアンテナと垂直偏波用のスロットアンテナとの結合度合いが低く、偏波ダイバーシティの効果が高くなる。また、相関係数が0.5以下であれば、実用上十分な偏波ダイバーシティ効果が得られる（例えば、藤本、『アンテナ後現学』、菊水電子工業、季刊情報誌SAWS 2000 Spring、p.5、2000年を参照）。そのため、本実施形態のアンテナ装置では、折り曲げ部の長さが0.03λ以上であれば、実用上十分な偏波ダイバーシティ効果が得られることが分かる。
【００３４】
ただし、折り曲げ部１２３、１２４の長さを共振波長λの1/6以上とすると、スイッチ１５からスロット１２の下側端点１２ａまでの長さをλ/2とするためには、スロット１２の垂直方向に平行な部分の長さもλ/6となる。その結果、スロット１２の下側端点１２ａと右側端点１２ｃとが接触してしまう。そこで、折り曲げ部１２３、１２４の長さはλ/6未満に設定される。
【００３５】
以上に説明してきたように、このアンテナ装置は、互いに直交する二つの偏波面のうちの何れか一方に沿った直線偏波を選択的に放射または受信できるスロットアンテナとして機能する。またこのアンテナ装置では、放射または受信しようとする直線偏波に対するスロットアンテナ使用時に電流が弱くなる位置付近に、他方の直線偏波に対するスロットアンテナの端部が位置するようにスイッチが配置される。これにより、このアンテナ装置は、放射または受信しようとする直線偏波を持つ無線電波に対する利得に対して、その直線偏波と直交する直線偏波に対する利得を十分に小さくできる。したがって、このアンテナ装置は、偏波ダイバーシティの効果を十分に得ることができる。
【００３６】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
図７は、変形例による、アンテナ装置２の概略平面図である。この変形例によるアンテナ装置２は、上記の実施形態によるアンテナ装置１と比較して、接地電極１１に形成されるスロット１２'の各辺が、接地電極１１の端辺に対して傾くように形成されている点で異なる。このようにスロット１２'が形成されることにより、アンテナ装置２が放射または受信しようとする無線電波の偏波面は、接地電極１１の水平方向の辺及び垂直方向の辺に対して傾く。
アンテナ装置２のその他の構成要素及び機能については、アンテナ装置１と同様であるため、アンテナ装置１に関する対応部分の説明を参照されたい。
【００３７】
図８は、他の変形例による、アンテナ装置３の概略平面図である。この変形例によるアンテナ装置３は、上記の実施形態によるアンテナ装置１と比較して、接地電極１１に形成されるスロット１２”の各コーナーが緩やかに湾曲するように形成される点で異なる。このようにスロットを形成することで、例えば、アンテナ装置の固定のために基板の角付近にスロットを形成できない場合にも、アンテナ装置３は、アンテナ装置１と同様の機能を提供できる。ただし、放射または受信可能な二つの直線偏波が互いに直交するように、スイッチ１５から端点１２ａまでのスロットの区間の中心付近の幅方向と、スイッチ１６から端点１２ｃまでのスロットの区間の中心付近の幅方向とは、互いに直交することが好ましい。
【００３８】
ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、読者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。
【符号の説明】
【００３９】
１〜３    アンテナ装置
１０    基板
１１    接地電極
１２、１２'、１２"    スロット
１２１、１２２    スロットの辺
１２３、１２４    折り曲げ部
１３、１４    給電点
１５、１６    スイッチ
１７    ビア
１８    導線
【図１】
2013232833.tif 000003
【図２】
2013232833.tif 000004
【図３】
2013232833.tif 000005
【図４】
2013232833.tif 000006
【図５】
2013232833.tif 000007
【図６】
2013232833.tif 000008
【図７】
2013232833.tif 000009
【図８】
2013232833.tif 000010