(57)【要約】【課題】特性劣化の小さく汎用性の高いパッチアンテナと、当該パッチアンテナを備える電子機器とを提供すること。【解決手段】板状の誘電体１２と、放射導体１０と、板状の接地導体１１とを有し、放射導体１０の中心に孔１３ａ、放射導体１０の対向する部分に一対の切り欠き部１０ａ，１０ａがそれぞれ形成されたパッチアンテナ１において、切り欠き部１０ａ，１０ａ同士を結ぶ第１の線分上の偏心位置に孔１３ｂを有し、第１の線分と直交する第２の線分上の偏心位置に孔１３ｃ，１３ｄを有する。これにより、中心の孔以外に複数の孔を上記偏心位置に予め形成しておけば、中心にだけ孔を必要とする電子機器のみならず、中心の孔以外に孔を必要とする電子機器に対応できるアンテナを得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の誘電体と、この誘電体の表面に設けられた板状の放射導体と、前記誘電体の裏面に設けられた板状の接地導体と、を備え、前記放射導体の中心に前記放射導体、前記誘電体及び前記接地導体を貫通する孔が形成され、円偏波特性を有する位置で給電するパッチアンテナにおいて、
前記放射導体には当該放射導体の中心を挟んで対向する位置にそれぞれ切り欠き部が形成され、
さらに、前記切り欠き部同士を互いに結び前記放射導体の中心を通る第１の線分と、前記第１の線分と前記放射導体の中心で直交する第２の線分とを考えた場合、前記第１の線分上で且つ当該第1の線分を前記放射導体の中心によって区切った２つの線分のうち少なくとも一方の線分上の偏心位置に孔が形成されると共に、前記第２の線分上で且つ当該第２の線分を前記放射導体の中心によって区切った２つの線分のうち少なくとも一方の線分上の偏心位置に孔が形成されていることを特徴とするパッチアンテナ。
【請求項２】
前記第１の線分上で且つ当該第1の線分を前記放射導体の中心によって区切った２つの線分のうち一方の線分上の偏心位置に１つの孔が形成されると共に、前記第２の線分上で且つ前記放射導体の中心によって区切られる２つの線分のうち一方の線分上の偏心位置に１つの孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のパッチアンテナ。
【請求項３】
さらに、前記第２の線分上で且つ前記放射導体の中心によって区切られる２つの線分のうち他の線分上の偏心位置に１つの孔が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のパッチアンテナ。
【請求項４】
さらに、前記第１の線分上で且つ前記放射導体の中心によって区切られる２つの線分のうち他の線分上の偏心位置に１つの孔が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のパッチアンテナ。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか一項に記載のパッチアンテナを機器本体に備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、腕時計の時計ケース内に、板状の誘電体と、この誘電体の表面側に設けられた板状の放射導体と、誘電体の裏面側に設けられた板状の接地導体と、放射導体に電気的に接続された給電部材とを備えたパッチアンテナが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２００４−１４３３３４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、このパッチアンテナを腕時計のケース内に設置する場合、文字板と時計モジュールとの間に配置されることになる。
したがって、アナログ式腕時計の場合には、文字板の上で駆動される分針及び時針の駆動軸はアンテナの中心を貫通する必要があり、そのために、アンテナの中心には当該駆動軸用の孔を設ける必要がある。
一方、いわゆるクロノグラフと呼ばれる多針の腕時計にパッチアンテナを適用する場合、アンテナの中心以外にも孔を空けることが必要となる。
パッチアンテナの場合、中心以外に無造作に孔を空けると、中心だけに孔を有するパッチアンテナとは電流の経路が異なってしまい、中心だけに孔を有するパッチアンテナと比べて、特性が大きく劣化してしまうということがある。
そのため、中心だけに孔を有するパッチアンテナと、多針用のパッチアンテナとは従来、別々に設計されるのが通常であった。そのため、設計が面倒であった。
【０００５】
本発明は、かかる問題点に鑑みなされたもので、特性劣化が小さく汎用性の高いパッチアンテナと、当該パッチアンテナを備える電子機器とを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るパッチアンテナは、
板状の誘電体と、この誘電体の表面に設けられた板状の放射導体と、前記誘電体の裏面に設けられた板状の接地導体と、を備え、前記放射導体の中心に前記放射導体、前記誘電体及び前記接地導体を貫通する孔が形成され、円偏波特性を有する位置で給電するパッチアンテナにおいて、
前記放射導体には当該放射導体の中心を挟んで対向する位置にそれぞれ切り欠き部が形成され、
さらに、前記切り欠き部同士を互いに結び前記放射導体の中心を通る第１の線分と、前記第１の線分と前記放射導体の中心で直交する第２の線分とを考えた場合、前記第１の線分上で且つ当該第1の線分を前記放射導体の中心によって区切った２つの線分のうち少なくとも一方の線分上の偏心位置に孔が形成されると共に、前記第２の線分上で且つ当該第２の線分を前記放射導体の中心によって区切った２つの線分のうち少なくとも一方の線分上の偏心位置に孔が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る電子機器は、このパッチアンテナを機器本体に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように構成されたアンテナ装置及び電子機器によれば次のような効果を得ることができる。
すなわち、本発明のパッチアンテナによれば、中心の孔以外に孔を必要とする電子機器に対応できるパッチアンテナを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態のパッチアンテナの平面図である。
【図２】図１のパッチアンテナのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１のパッチアンテナの中央部を断面で示した斜視図である。
【図４】図１のパッチアンテナの各部の配置関係を説明するための平面図である。
【図５】図１のパッチアンテナのアンテナ入力インピーダンスのシミュレーション結果を示したスミスチャートである。
【図６】図１のパッチアンテナの放射特性のシミュレーション結果を示したグラフである。
【図７】比較例１のパッチアンテナの平面図である。
【図８】比較例１のパッチアンテナの放射特性のシミュレーション結果を示したグラフである。
【図９】比較例２のパッチアンテナの平面図である。
【図１０】比較例２のパッチアンテナの放射特性のシミュレーション結果を示したグラフである。
【図１１】比較例３のパッチアンテナの平面図である。
【図１２】比較例３のパッチアンテナの放射特性のシミュレーション結果を示したグラフである。
【図１３】本発明の第２の実施形態のパッチアンテナの平面図である。
【図１４】図１３のパッチアンテナのアンテナ入力インピーダンスのシミュレーション結果を示したスミスチャートである。
【図１５】図１３のパッチアンテナの放射特性のシミュレーション結果を示したグラフである。
【図１６】本発明の第３の実施形態のパッチアンテナの平面図である。
【図１７】図１６のパッチアンテナのアンテナ入力インピーダンスのシミュレーション結果を示したスミスチャートである。
【図１８】図１６のパッチアンテナの放射特性のシミュレーション結果を示したグラフである。
【図１９】本発明のパッチアンテナの変形例１の平面図である。
【図２０】本発明のパッチアンテナの変形例２の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態のパッチアンテナの平面図である。
このパッチアンテナ１は、図２に示すように、板状の放射導体１０及び接地導体１１で板状の誘電体１２を上下から挟み込んだ平面アンテナ構造となっている。
【００１２】
ここで、放射導体１０の中心ＳＡの位置には、放射導体１０、誘電体１２及び接地導体１１を貫通する孔１３ａ（図３参照）が形成されている。
そして、放射導体１０と接地導体１１とは、孔１３ａを画成する内壁の全周に沿って付設した短絡導体１５によって電気的に短絡されている。この短絡導体１５は、放射導体１０と接地導体１１とを接続する電気接続部を構成する。
【００１３】
また、放射導体１０の外周には、放射導体１０の中心ＳＡを挟んで互いに対向する位置に一対の切り欠き部１０ａ，１０ａが形成されている。この一対の切り欠き部１０ａ，１０ａは、パッチアンテナ１を円偏波アンテナとして機能させるために設けたものである。
【００１４】
さらに、放射導体１０には、放射導体１０の中心ＳＡから偏心した位置に、放射導体１０、誘電体１２及び接地導体１１を貫通する３つの孔１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが形成されている。この３つの孔１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは、様々な用途に利用される。一例を挙げれば、３つの孔１３ｂ，１３ｃ，１３ｄはいわゆるクロノグラフと呼ばれる多針タイプの腕時計の多針用の駆動軸の挿通に利用される。
【００１５】
このように構成された放射導体１０は、当該放射導体１０の中心ＳＡから偏心した位置で、給電ピン（図示せず）の上端に接続されている。この接続位置が図３にＳで示す給電点である。そして、この給電ピンの下端は、パッチアンテナ１の下方の回路基板（図示せず）の伝送線路（図示せず）に接続されている。
【００１６】
次に、誘電体１２について説明する。
ここでは誘電体１２は平面視で８角形を成している。このように誘電体１２を８角形その他の多角形とすることにより、電子機器のケース内にパッチアンテナ１を組み込んだ際にその角部が位置決め部として機能し、ケースに対する誘電体１２の回転防止と、ケースに対して誘電体１２を組み込む際に、その角部が指標として機能し、パッチアンテナ１の向きを簡単に合わせることができる。
また、誘電体１２の比誘電率は、要求されるパッチアンテナ１のサイズに応じた値に設定される。
すなわち、誘電体１２を設けないとすれば、放射導体１０の直径は受信電波の波長に対して１／２になっている必要がある。例えば、ＧＰＳ衛星からの受信周波数が１．５７５４２ＧＨＺだとすれば、放射導体１０の直径を９５．２ｍｍとすることが必要である。しかし、それでは大きすぎて、パッチアンテナ１が適用される電子機器のケースの内に組み込むことができない場合もある。そこで、パッチアンテナ１が適用される電子機器のケースサイズに応じて、誘電体１２の比誘電率を適宜に選択することで、波長短縮化を図ることとしている。
【００１７】
次に、放射導体１０と接地導体１１とを円筒状の短絡導体１５で接続した理由を述べる。
通常のパッチアンテナでは放射導体の中心位置で電圧が０Ｖになるため、仮に、この中心位置においてピンポイントで放射導体１０と接地導体１１とを接続し短絡させただけではアンテナ特性にはほとんど影響しない。
しかし、放射導体１０の中心ＳＡの位置に孔１３ａを設ける一方で、この孔１３ａを画成する内壁の全周に沿って付設した短絡導体１５を介して、放射導体１０と接地導体１１とを接続し短絡させると、短絡導体１５自身がアンテナ素子として機能する。その結果、短絡導体１５が存在する分だけ、電波を受ける面積または容積が増加し，アンテナ利得が増加する。
このような理由から、実施形態のパッチアンテナ１では、放射導体１０と接地導体１１とを円筒状の短絡導体１５で接続している。
【００１８】
次に、３つの孔１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの位置関係を図４に基づいて説明する。
３つの孔１３ｂ，１３ｃ，１３ｄのうち孔１３ｂは、一対の切り欠き部１０ａ，１０ａを結び放射導体１０の中心ＳＡを通る線分（第１の線分：Ｙ（＋）−Ｙ（−）線）のうち、Ｙ（＋）側の線分上に形成されている。
また、孔１３ｃは、第１の線分に放射導体１０の中心ＳＡで直交する線分（第２の線分：Ｘ（＋）−Ｘ（−）線）のうち、Ｘ（＋）側に形成され、孔１３ｄは、第２の線分のうち、Ｘ（−）側に形成されている。
ここで孔が存在すると、電流がその孔を迂回することによって経路が長くなり周波数が低くなる。そこで、電流の流れる経路の上である第１の線分及び第２の線分上に孔を形成し、孔の大きさや数を変更することで、他方の電流による周波数に影響を与えずに経路の長さを容易に調整することができ、パッチアンテナ１の中心ＳＡ以外に孔を形成した場合であっても周波数の調整が容易となる。
また給電点と中心ＳＡを通る線分上は直線偏波の軸になるため、この線分上に孔を形成すると、給電特性が悪化してしまい孔を形成する位置に不向きである。つまり、パッチアンテナ１を右旋円偏波とするには複数の孔を対称に形成することが望ましく、そのためには第１の線分及び第２の線分上に孔を形成するほうが、他の位置に孔を形成するよりも望ましい。
【００１９】
続いて、給電ピン１６による給電点Ｓを図４に基づいて説明する。
この実施形態のハッチアンテナ１の給電点Ｓは、一対の切り欠き部１０ａ，１０ａを結び放射導体１０の中心ＳＡを通る線分（第１の線分：Ｙ（＋）−Ｙ（−）線）と、放射導体１０の中心ＳＡと当該給電点Ｓとを結ぶ線分（ＳＡ−Ｓ）とがＸ（−），Ｙ（−）の領域において４５°となるような位置に設定されている。これによって、右旋円偏波に対応したアンテナが実現される。
なお、パッチアンテナ１を右旋円偏波とするのに、給電点Ｓを、一対の切り欠き部１０ａ，１０ａを結び放射導体１０の中心ＳＡを通る線分（第１の線分：Ｙ（＋）−Ｙ（−）線）と、放射導体１０の中心ＳＡと当該給電点Ｓとを結ぶ線分（ＳＡ−Ｓ）とがＸ（＋），Ｙ（＋）の領域において４５°となるような位置に設定してもよい。
なおちなみに、パッチアンテナ１を右旋円偏波でなく左旋円偏波とする場合には、給電点Ｓを、一対の切り欠き部１０ａ，１０ａを結び放射導体１０の中心ＳＡを通る線分（第１の線分：Ｙ（＋）−Ｙ（−）線）と、放射導体１０の中心ＳＡと当該給電点Ｓとを結ぶ線分（ＳＡ−Ｓ）とがＸ（＋），Ｙ（−）の領域またはＸ（−），Ｙ（＋）の領域において４５°となるような位置に設定する。
続いて、放射導体１０の中心ＳＡから給電点Ｓまでの距離について言えば、その距離はインピーダンスが例えば５０Ωとなるように設定されている。
【００２０】
次に、この実施形態のパッチアンテナ１のシミュレーション結果を比較例と比較しつつ説明する。
なお、このシミュレーションでは、腕時計に使用されるパッチアンテナを想定し、アンテナの最大径を２９．５ｍｍ、孔１３ａの直径を２．５ｍｍ、それ以外の孔の直径を１．５ｍｍとした。また、１．５ｍｍの孔は放射導体１０の中心から７．５ｍｍずれた位置に形成した。さらに、放射導体１０と接地導体１１とを円筒状の短絡導体１５で接続した。
【００２１】
図７は比較例１のパッチアンテナ１Ａの平面図である。このパッチアンテナ１Ａは、放射導体１０の中央にだけ放射導体１０、誘電体１２及び接地導体１１を貫通する孔１３ａが形成されているアンテナである。同図には示していないが、誘電体１２の下面には、第１の実施形態と同様の接地導体１１が形成されている。この点は、比較例２及び３において同じである。
図８は、この比較例１のパッチアンテナ１Ａの放射特性のシミュレーション結果を示したグラフである。
同図においては、実線８１がＹＺ平面での右旋偏波に対する放射特性を示し、破線８２がＺＸ平面での右旋偏波に対する放射特性を示し、２点鎖線８３が左旋偏波に対する放射特性を示している。
この図８からは、パッチアンテナ１Ａの天頂方向（０°の方向）では右旋偏波の利得（ｄＢｉｃ）が左旋偏波の利得よりも大きく、しかも、両者の利得差が大きくなっている。すなわち、比較例１のパッチアンテナ１Ａは円偏波特性に優れていることが分かる。
【００２２】
図９は比較例２のパッチアンテナ１Ｂの平面図である。このパッチアンテナ１Ｂは、一対の切り欠き部１０ａ，１０ａを結び放射導体１０の中心ＳＡを通る線分（第１の線分：Ｘ（＋）−Ｘ（−）線）上で且つ給電点Ｓとは反対側（Ｘ（＋）側）に孔１３ｅを孔１３ａの他に１つ形成したアンテナである。
図１０は、比較例２のパッチアンテナ１Ｂの放射特性のシミュレーション結果を示したグラフである。
同図においては実線１０１がＹＺ平面での右旋偏波に対する放射特性を示し、破線１０２がＺＸ平面での右旋偏波に対する放射特性を示し、２点鎖線１０３が左旋偏波に対する放射特性を示している。
この図１０からは、比較例１のパッチアンテナ１Ａに比較して、パッチアンテナ１の天頂方向では、右旋偏波の利得と左旋偏波の利得との差が小さく円偏波特性に劣り、しかも、右旋偏波で約４ｄＢｉｃの利得低下が生じていることが分かる。
また、図１１は比較例３のパッチアンテナ１Ｃの平面図である。このパッチアンテナ１Ｃは、一対の切り欠き部１０ａ，１０ａを結び放射導体１０の中心ＳＡを通る線分（第１の線分：Ｘ（＋）−Ｘ（−）線）に中心ＳＡで直交する線分（第２の線分：Ｙ（＋）−Ｙ（−）線）上で且つ給電点Ｓの側（Ｙ（−）側）に孔１３ｆを孔１３ａの他に１つ形成したアンテナである。
図１２は、比較例３のパッチアンテナ１Ｃの放射特性のシミュレーション結果を示したグラフである。同図においては実線１２１がＺＸ平面での右旋偏波に対する放射特性を示し、２点鎖線１２２がＺＸ平面での左旋偏波に対する放射特性を示している。
この図１２からは、比較例１のパッチアンテナ１Ａが右旋偏波特性であるのに対して、比較例３のパッチアンテナ１Ｃでは、パッチアンテナ１Ｃの天頂方向で左旋偏波の利得が右旋偏波の利得よりも大きくなっていて、左旋偏波特性となってしまっていることが分かる。
【００２３】
以上に対して、図５は、実施形態のパッチアンテナ１のアンテナ入力インピーダンスのシミュレーション結果を示したスミスチャートである。同図からは、実施形態のパッチアンテナ１では、受信周波数において適切な整合状態となっていることが分かる。
また、図６は実施形態のパッチアンテナ１の放射特性のシミュレーション結果を示したグラフである。
同図においては、実線５１がＹＺ平面での右旋偏波に対する放射特性を示し、破線５２がＺＸ平面での右旋偏波に対する放射特性を示し、２点鎖線５３がＹＺ平面での左旋偏波に対する放射特性を示している。
この図６からは、パッチアンテナ１の天頂方向（０°の方向）では右旋偏波の利得（ｄＢｉｃ）が左旋偏波の利得よりも大きく、しかも、両者の利得差が大きくなっている。すなわち、実施形態のパッチアンテナ１は円偏波特性に優れていることが分かる。
そして、この図６と図８とを比較すると、実施形態のパッチアンテナ１では、比較例１のパッチアンテナ１００と同等或いはそれ以上の利得特性が得られることが分かる。
【００２４】
以上のシミュレーション結果からもわかるように、実施形態のパッチアンテナ１によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、実施形態のパッチアンテナ１によれば、中心の孔１３ａ以外の孔を有しないパッチアンテナと同等或いはそれ以上の効果を得ることができる。
これにより、中心の孔１３ａ以外に３つの孔１３ｂ，１３ｃ，１３ｄをパッチアンテナ１に予め形成しておけば、中心にだけ孔１３ａを必要とする電子機器のみならず、中心の孔１３ａ以外に１〜３個の孔を必要とする電子機器に対応できるパッチアンテナ１を得ることができる。つまり、電流の流れる経路の上である第１の線分及び第２の線分上に孔を形成することで、中心の孔１３ａ以外に１〜３個の孔を必要とする電子機器に対応できるパッチアンテナ１を容易に得ることができる。
【００２５】
［第２の実施形態］
図１３は本発明の第２の実施形態のパッチアンテナの平面図である。
この第２の実施形態のパッチアンテナ１Ｄが第１の実施形態のパッチアンテナ１と異なるのは、放射導体１０の中心ＳＡから偏心した位置に形成される孔は３つではなくて２つである点である。
すなわち、この第２の実施形態のパッチアンテナ１Ｄでは、一対の切り欠き部１０ａ，１０ａを結び且つ放射導体１０の中心ＳＡを通る線分（第１の線分：Ｘ（＋）−Ｘ（−）線）のうち、Ｘ（＋）側の線分に孔１３ｇが形成され、また、第１の線分に放射導体１０の中心ＳＡで直交する線分（第２の線分：Ｙ（＋）−Ｙ（−）線）のうち、Ｙ（＋）側に孔１３ｈが形成されている。
また、この実施形態のハッチアンテナ１Ｄの給電点Ｓは、一対の切り欠き部１０ａ，１０ａを結び放射導体１０の中心ＳＡを通る線分（第１の線分：Ｙ（＋）−Ｙ（−）線）と、放射導体１０の中心ＳＡと当該給電点Ｓとを結ぶ線分（ＳＡ−Ｓ）とがＸ（−），Ｙ（−）の領域において４５°となるような位置に設定されている。この給電点Ｓの位置は目的等に応じて変更可能である。
【００２６】
図１４は、この実施形態のパッチアンテナ１Ｄのアンテナ入力インピーダンスのシミュレーション結果を示したスミスチャートである。同図からは、パッチアンテナ１Ｄは受信周波数において適切な整合状態となっていることが分かる。
また、図１５はパッチアンテナ１Ｄの放射特性のシミュレーション結果を示したグラフである。
同図においては、実線１５１がＹＺ平面での右旋偏波に対する放射特性を示し、破線１５２がＺＸ平面での右旋偏波に対する放射特性を示し、２点鎖線１５３がＹＺ平面での左旋偏波に対する放射特性を示している。
この図１５からは、パッチアンテナ１Ｄの天頂方向（０°の方向）では右旋偏波の利得（ｄＢｉｃ）が左旋偏波の利得よりも大きく、しかも、両者の利得差が大きくなっている。すなわち、パッチアンテナ１Ｄは円偏波特性に優れていることが分かる。
そして、この図１５と図８とを比較すると、この第２の実施形態のパッチアンテナ１Ｄによれば、比較例１のパッチアンテナ１Ａと同等又はそれ以上の利得特性となっていることが分かる。
【００２７】
以上のシミュレーション結果からもわかるように、第２の実施形態のパッチアンテナ１Ｄによれば、次のような効果が得られる。
すなわち、パッチアンテナ１Ｄによれば、中心の孔１３ａ以外の孔を有しないパッチアンテナと同等の効果を得ることができる。
これにより、中心の孔１３ａ以外に２つの孔１３ｇ，１３ｈを予め形成しておけば、中心にだけ孔１３ａを必要とする電子機器のみならず、中心の孔１３ａ以外に１〜２個の孔を必要とする電子機器に対応できるパッチアンテナ１Ｄを得ることができる。つまり、電流の流れる経路の上である第１の線分及び第２の線分上に孔を形成することで、中心の孔１３ａ以外に１〜２個の孔を必要とする電子機器に対応できるパッチアンテナ１Dを容易に得ることができる。
【００２８】
［第３の実施形態］
図１６は本発明の第３の実施形態のパッチアンテナの平面図である。
この第３の実施形態のパッチアンテナ１Ｅが第１の実施形態のパッチアンテナ１と異なるのは、放射導体１０の中心ＳＡから偏心した位置に形成される孔は３つではなくて４つである点である。
すなわち、この第３の実施形態のパッチアンテナ１Ｅでは、一対の切り欠き部１０ａ，１０ａを結び放射導体１０の中心ＳＡを通る線分（第１の線分：Ｘ（＋）−Ｘ（−）線）のうち、Ｘ（＋）側の線分上に孔１３ｉが形成され、Ｘ（−）側の線分上に孔１３ｊが形成され、第１の線分に放射導体１０の中心ＳＡで直交する線分（第２の線分：Ｙ（＋）−Ｙ（−）線）のうち、Ｙ（＋）側に孔１３ｋが形成され、Ｙ（−）側の線分上に孔１３ｌが形成されている。
また、この実施形態のハッチアンテナ１Ｅの給電点Ｓは、一対の切り欠き部１０ａ，１０ａを結び放射導体１０の中心ＳＡを通る線分（第１の線分：Ｙ（＋）−Ｙ（−）線）と、放射導体１０の中心ＳＡと当該給電点Ｓとを結ぶ線分（ＳＡ−Ｓ）とがＸ（−），Ｙ（−）の領域において４５°となるような位置に設定されている。この給電点Ｓの位置は目的等に応じて変更可能である。
【００２９】
図１７は、実施形態のパッチアンテナ１Ｅのアンテナ入力インピーダンスのシミュレーション結果を示したスミスチャートである。同図からは、パッチアンテナ１Ｅは受信周波数において適切な整合状態となっていることが分かる。
また、図１８は、このパッチアンテナ１Ｅの放射特性のシミュレーション結果を示したグラフである。
同図においては、実線１８１がＺＸ平面及びＹＺ平面での右旋偏波に対する放射特性、２点鎖線１８２がＺＸ平面での左旋偏波に対する放射特性を示している。
この図１８からは、パッチアンテナ１Ｅの天頂方向（０°の方向）では右旋偏波の利得（ｄＢｉｃ）が左旋偏波の利得よりも大きく、しかも、両者の利得差が大きくなっている。すなわち、このパッチアンテナ１Ｅは円偏波特性に優れていることが分かる。
そして、この図１８と図８とを比較すると、この第３の実施形態のパッチアンテナ１Ｅによれば、比較例１のパッチアンテナ１Ａと同等或いはそれ以上の利得特性となっていることが分かる。
【００３０】
以上のシミュレーション結果からもわかるように、実施形態のパッチアンテナ１Ｅによれば、次のような効果が得られる。
すなわち、パッチアンテナ１Ｅによれば、中心の孔１３ａ以外の孔を有しないパッチアンテナと同等の効果を得ることができる。
これにより、中心の孔１３ａ以外に４つの孔１３ｉ〜１３ｌをパッチアンテナ１Ｅに予め形成しておけば、中心にだけ孔１３ａを必要とする電子機器のみならず、中心の孔１３ａ以外に１〜４個の孔を必要とする電子機器に対応できるパッチアンテナ１Ｅを得ることができる。つまり、電流の流れる経路の上である第１の線分及び第２の線分上に孔を形成し、孔の大きさや数を変更することで、中心の孔１３ａ以外に１〜４個の孔を必要とする電子機器に対応できるパッチアンテナ１Eを容易に得ることができる。
【００３１】
［変形例１］
図１９は変形例１のパッチアンテナ１Ｆを示している。このパッチアンテナ１Ｆでは、誘電体１２Ｆを平面視で正方形とすると共に、放射導体１０Ｆを平面視でほぼ正方形とし、この放射導体１０Ｆの一対の対向する角部に三角形状に切りかかれた切り欠き部１０ｂ、１０ｂをそれぞれ形成したものである。また、このパッチアンテナ１Ｆは、中心の孔１３ａの他に、一対の切り欠き部１０ｂ，１０ｂを結び放射導体１０Ｆの中心ＳＡを通る線分のうち、中心ＳＡで区切られる一方の線上に孔１３ｍが形成されている。また、第１の線分に放射導体１０Ｆの中心ＳＡで直交する線分のうち、中心ＳＡで区切られる一方の線上に孔１３ｎが形成され、他方の線上に孔１３ｏが形成されている。この図１９には接地導体が図示されていないが、誘電体１２Ｆの下面には接地導体が形成されている。
なお、図１９には誘電点Ｓは図示されていないが、誘電点Ｓは、パッチアンテナ１Ｃが右旋偏波特性又は左旋偏波特性を有し、且つ、インピーダンス調整された位置に設置される。その他の構造は、第１の実施形態と同様である。
このパッチアンテナ１Ｆによれば、電流が流れる方向は対角線上となるため、上記第１〜３の実施形態と同じに、４角形状のパッチアンテナで中心にだけ孔１３ａを有するものと、ほぼ同等の効果を得ることができる。
これにより、中心の孔１３ａ以外に３つの孔１３ｍ，１３ｎ，１３ｏをパッチアンテナ１Ｆに予め形成しておけば、中心にだけ孔１３ａを必要とする電子機器のみならず、中心の孔１３ａ以外に１〜３個の孔を必要とする電子機器に対応できるパッチアンテナ１Ｆを得ることができる。
【００３２】
［変形例２］
図２０は変形例１のパッチアンテナ１Ｇを示している。このパッチアンテナ１Ｇでは、誘電体１２Ｆ及び放射導体１０Ｆの形は変形例１と同じとなっている。
このパッチアンテナ１Ｇは、中心の孔１３ａの他に、一対の切り欠き部１０ｂ，１０ｂを結び放射導体１０Ｆの中心ＳＡを通る線分のうち、中心ＳＡで区切られる一方の線上に孔１３ｐが形成され、また、第１の線分に放射導体１０Ｆの中心ＳＡで直交する線分のうち、中心ＳＡで区切られる一方の線上に孔１３ｑが形成されている。この図２０には接地導体が図示されていないが、誘電体１０Ｆの下面には接地導体が形成されている。
なお、図２０には誘電点Ｓは図示されていないが、誘電点Ｓは、パッチアンテナ１Ｃが右旋偏波特性又は左旋偏波特性を有し、且つ、インピーダンス調整された位置に設置される。その他の構造は、第１の実施形態と同様である。
このパッチアンテナ１Ｇによれば、電流が流れる方向は対角線上となるため、上記第１〜３の実施形態と同じに、４角形状のパッチアンテナで中心にだけ孔１３ａを有するものと、ほぼ同等の効果を得ることができる。
これにより、中心の孔１３ａ以外に２つの孔１３ｐ，１３ｑをパッチアンテナ１Ｇに予め形成しておけば、中心にだけ孔１３ａを必要とする電子機器のみならず、中心の孔１３ａ以外に１〜２個の孔を必要とする電子機器に対応できるパッチアンテナ１Ｇを得ることができる。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００３４】
例えば、上記実施形態では、円形の放射導体及び８角形の誘電体を有するものを説明したが、誘電体が円形のものにも適用できることは勿論である。
【００３５】
また、上記実施形態では、円筒状の短絡導体１５によって放射導体１０と接地導体１１とを接続した構造のパッチアンテナについて説明したが、円筒状の短絡導体１５によって放射導体１０等と接地導体１１等とを接続しない構造のパッチアンテナに適用できることは勿論である。
【００３６】
また、上記実施形態では、第１の線分又は第２の線分の各々の偏心位置に最高２つの孔を形成しているが、第１の線分又は第２の線分の各々の偏心位置に３つ以上の孔を形成してもよい。
また、各々の孔を同心円状に形成しているが、第１の線分又は第２の線分上であれば、同心円状に形成しなくてもよい。
【００３７】
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
板状の誘電体と、この誘電体の表面に設けられた板状の放射導体と、前記誘電体の裏面に設けられた板状の接地導体と、を備え、前記放射導体の中心に前記放射導体、前記誘電体及び前記接地導体を貫通する孔が形成され、円偏波特性を有する位置で給電するパッチアンテナにおいて、
前記放射導体には当該放射導体の中心を挟んで対向する位置にそれぞれ切り欠き部が形成され、
さらに、前記切り欠き部同士を互いに結び前記放射導体の中心を通る第１の線分と、前記第１の線分と前記放射導体の中心で直交する第２の線分とを考えた場合、前記第１の線分上で且つ当該第1の線分を前記放射導体の中心によって区切った２つの線分のうち少なくとも一方の線分上の偏心位置に孔が形成されると共に、前記第２の線分上で且つ当該第２の線分を前記放射導体の中心によって区切った２つの線分のうち少なくとも一方の線分上の偏心位置に孔が形成されていることを特徴とするパッチアンテナ。
＜請求項２＞
前記第１の線分上で且つ当該第1の線分を前記放射導体の中心によって区切った２つの線分のうち一方の線分上の偏心位置に１つの孔が形成されると共に、前記第２の線分上で且つ前記放射導体の中心によって区切られる２つの線分のうち一方の線分上の偏心位置に１つの孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のパッチアンテナ。
＜請求項３＞
さらに、前記第２の線分上で且つ前記放射導体の中心によって区切られる２つの線分のうち他の線分上の偏心位置に１つの孔が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のパッチアンテナ。
＜請求項４＞
さらに、前記第１の線分上で且つ前記放射導体の中心によって区切られる２つの線分のうち他の線分上の偏心位置に１つの孔が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のパッチアンテナ。
＜請求項５＞
請求項１〜４いずれか一項に記載のパッチアンテナを機器本体に備えることを特徴とする電子機器。
【符号の説明】
【００３８】
１，１Ａ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ    パッチアンテナ
１０，１０Ｆ    放射導体
１０ａ，１０ｂ    切り欠き部
１１    接地導体
１２，１２Ｆ    誘電体
１３ａ〜１３ｑ    孔
ＳＡ    中心
Ｓ    給電点
【図１】
2013135262.tif 000003
【図２】
2013135262.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2013135262.tif 000007
【図６】
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【図７】
2013135262.tif 000009
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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