(57)【要約】【課題】利得特性および偏波特性を損ねることなく小型化されたループアンテナを提供すること。【解決手段】給電点から該給電点までを周回する導電体で形成された主放射素子と、前記主放射素子の途中の少なくとも一つの接続位置において、前記主放射素子が形成するループ面内かつ前記主放射素子に対して直角方向に接続された叉形状の叉状素子とを備えるループアンテナである。【選択図】図１
2016131338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電点から該給電点までを周回する導電体で形成された主放射素子と、
前記主放射素子の途中の少なくとも一つの接続位置において、前記主放射素子が形成するループ面内かつ前記主放射素子に対して直角方向に接続された叉形状の叉部を有する叉状素子と、を備えることを特徴とするループアンテナ。
【請求項２】
前記主放射素子は、直方体の面上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のループアンテナ。
【請求項３】
前記接続位置は、前記主放射素子に沿った前記給電点からの距離が対称であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のループアンテナ。
【請求項４】
前記叉状素子は、前記叉部が対向して前記ループ面内に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のループアンテナ。
【請求項５】
前記叉部が対向して配置された１対の前記叉状素子の間に、前記給電点と有線接続されていない無給電素子が配置されていることを特徴とする請求項４に記載のループアンテナ。
【請求項６】
前記無給電素子は、前記叉状素子の叉部と平行に配置されていることを特徴とする請求項５に記載のループアンテナ。
【請求項７】
前記叉状素子の叉部は、前記主放射素子と平行に配置されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のループアンテナ。
【請求項８】
前記接続位置は、前記給電点から前記主放射素子の素子長の約４分の１の位置であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のループアンテナ。
【請求項９】
前記接続位置は、前記給電点から前記主放射素子の素子長の約８分の１の位置であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のループアンテナ。
【請求項１０】
前記接続位置は、前記給電点から前記主放射素子の素子長の約８分の３の位置であることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のループアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ループアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ループアンテナの放射素子を折り返すことによりアンテナ装置の収容容積を小型化する技術が従来から知られている。一般に、アンテナの放射素子の大きさは、共振周波数と大きな関連があり、使用周波数を小さくすると（つまり使用波長を長くすると）、放射素子の大きさも必然的に大きくなってしまう。そこで、折り返しループアンテナでは、放射素子を折り返すことにより、実用上の大きさが小さくなるよう構成されている。ループアンテナを折り返す方法としては、メアンダ状に折り返す方法やらせん状に折り返す方法や立体的に折り返す方法やこれらを組み合わせた方法など、各種の方法が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４２６００号公報
【特許文献２】国際公開第２００９／０３１２２９号
【特許文献３】特開２００６−２１７０００号公報
【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、放射素子の折り返しのみでループアンテナをさらに小型化するには、利得特性および偏波特性へ影響することがあり、限界があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、利得特性および偏波特性を損ねることなく小型化されたループ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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るループアンテナは、給電点から該給電点までを周回する導電体で形成された主放射素子と、前記主放射素子の途中の少なくとも一つの接続位置において、前記主放射素子が形成するループ面内かつ前記主放射素子に対して直角方向に接続された叉形状の叉状素子と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の一態様に係るループアンテナは、上記発明において、前記主放射素子は、直方体の面上に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様に係るループアンテナは、上記発明において、前記接続位置は、前記給電点からの距離が対称であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様に係るループアンテナは、上記発明において、前記叉状素子は、叉部が対向して配置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様に係るループアンテナは、上記発明において、前記叉部が対向して配置された１対の前記叉状素子の間に、前記給電点と有線接続されていない無給電素子が配置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様に係るループアンテナは、上記発明において、前記無給電素子は、前記叉状素子の叉部と平行に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様に係るループアンテナは、上記発明において、前記叉状素子の叉部は、前記主放射素子と平行に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様に係るループアンテナは、上記発明において、前記接続位置は、前記給電点から前記主放射素子の素子長の約４分の１の位置であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一態様に係るループアンテナは、上記発明において、前記接続位置は、前記給電点から前記主放射素子の素子長の約８分の１の位置であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一態様に係るループアンテナは、上記発明において、前記接続位置は、前記給電点から前記主放射素子の素子長の約８分の３の位置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るループアンテナは、利得特性および偏波特性を損ねることなく小型化できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、第１実施形態に係るループアンテナの外観を示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係るループアンテナの外観を示す図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るループアンテナの外観を示す図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るループアンテナの外観を示す図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係るループアンテナの外観を示す図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係るループアンテナの展開図である。
【図７】図７は、第１実施形態の叉状素子および無給電素子のみを抜き出して示した図である。
【図８】図８は、図２に示したループアンテナの正面図に電流方向の分布を書き加えた図である。
【図９】図９は、図４に示したループアンテナ１００の底面図に電流方向の分布を書き加えた図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態に係るループアンテナの外観を示す図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態に係るループアンテナの外観を示す図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態に係るループアンテナの外観を示す図である。
【図１３】図１３は、第３実施形態に係るループアンテナの外観を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、第４実施形態に係るループアンテナの外観を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、比較例に係るループアンテナの外観を示す図である。
【図１６】図１６は、比較例に係るループアンテナの外観を示す図である。
【図１７】図１７は、比較例に係るループアンテナの外観を示す図である。
【図１８】図１８は、比較例に係るループアンテナの反射減衰特性を示すグラフである。
【図１９】図１９は、第１実施形態に係るループアンテナの反射減衰特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施形態に係るループアンテナについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１９】
〔第１実施形態〕
図１〜図５は、第１実施形態に係るループアンテナ１００の外観を示す図である。図１は、ループアンテナ１００の斜視図であり、図２はループアンテナ１００の正面図であり、図３はループアンテナ１００の背面図であり、図４は、ループアンテナ１００の底面図であり、図５は、ループアンテナ１００の側面図である。図６は、第１実施形態に係るループアンテナの展開図である。図１〜図５に示されるループアンテナ１００は、図６に示される展開図を破線位置にて折り曲げた構成となっている。
【００２０】
図１〜図６に示されるように、ループアンテナ１００は、給電点１１０から元の給電点１１０までを周回する主放射素子１２０と、叉形状の叉状素子１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂと、給電点１１０と有線接続されていない無給電素子１４１，１４２とを備えている。さらに、本実施形態のループアンテナ１００では、給電点１１０の入出力を短絡するように接続された、インピーダンスマッチング用の整合回路１５０を備えている。なお、図６に示されるループアンテナ１００の展開図では、見やすさのため、各素子がハッチングによって領域が区別されているが、これらループアンテナ１００を構成する素子は、例えば銅箔などの同一の導電体によって形成し得る。
【００２１】
ループアンテナ１００は、いわゆる１波長ループアンテナである。すなわち、ループアンテナ１００の主放射素子１２０の素子長が使用波長の１波長にほぼ等しい。ここで、主放射素子１２０の素子長とは、給電点１１０から元の給電点１１０までを周回する主放射素子１２０の長さのことをいう。ただし、後に詳述するように、本実施形態では、叉状素子１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂおよび無給電素子１４１，１４２の作用により、主放射素子１２０の長さが使用波長の１波長よりも短くなっている。
【００２２】
図６に示されるように、叉状素子１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂおよび無給電素子１４１，１４２は、いずれも主放射素子１２０が形成するループ面上に配置されている。なお、図１〜図５からも解るように、ループアンテナ１００が立体的に折り返された状態であっても、主放射素子１２０が形成するループ面上に叉状素子１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂおよび無給電素子１４１，１４２が配置されていることに変わりはない。ここで、ループアンテナ１００が立体的に折り返された状態におけるループ面とは、主放射素子１２０によって形成される直方体の面である。
【００２３】
ループアンテナ１００では、給電点１１０によって電界の発生方向が定まる。図６に示されるように、叉状素子１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂおよび無給電素子１４１，１４２は、いずれも主放射素子１２０が形成するループ面上に配置されているので、偏波特性に影響しない。
【００２４】
また、図６に示されるように、叉状素子１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂにおける「柄」は、主放射素子１２０に対して略直角に接続されている。なお、叉状素子１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂにおける「柄」とは、後に図７を参照しながら説明するように、叉状素子１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂにおける三叉点から主放射素子１２０に対する接続点までの部位である。
【００２５】
なお、叉状素子１３１ａ，１３１ｂの柄が主放射素子１２０に対して接続されている位置は、給電点１１０から主放射素子１２０の素子長の約８分の１の位置である。また、叉状素子１３２ａ，１３２ｂの柄が主放射素子１２０に対して接続されている位置は、給電点１１０から主放射素子１２０の素子長の約４分の１の位置である。さらに、叉状素子１３３ａ，１３３ｂの柄が主放射素子１２０に対して接続されている位置は、給電点１１０から主放射素子１２０の素子長の約８分の３の位置である。これらの接続位置は、ループアンテナ１００の全体の構成に合わせて、接続位置を適宜修正してもよい。
【００２６】
叉状素子１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂにおける「叉部」は、主放射素子１２０に対して沿うように配置されている。すなわち、叉状素子１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂにおける叉部は、主放射素子１２０との距離が略等間隔となるように配置されている。なお、叉状素子１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂにおける「叉部」とは、後に図７を参照しながら説明するように、叉状素子１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂにおける主放射素子１２０に対して沿うように配置された部分である。
【００２７】
無給電素子１４１，１４２は、叉状素子１３１ａと叉状素子１３１ｂとの間、および、叉状素子１３３ａと叉状素子１３３ｂとの間のループ面上に配置されている。より具体的に説明する。叉状素子１３１ａ，１３１ｂの叉部は、互いに平行に配置されている。また、叉状素子１３１ａと叉状素子１３１ｂとは、叉部を互いに対向させて配置されている。そこで、互いに対向された２つの叉状素子１３１ａと叉状素子１３１ｂとの間に形成されたほぼ矩形の領域に、無給電素子１４１を配置するのである。同様に、互いに対向された２つの叉状素子１３３ａと叉状素子１３３ｂとの間に形成された領域に、無給電素子１４２を配置する。
【００２８】
なお、本実施形態では、叉状素子１３２ａと叉状素子１３２ｂとの間に無給電素子を配置していないが、これは、整合回路１５０と干渉してしまうからである。したがって、整合回路１５０などの干渉物を有しない構成においては、叉状素子１３２ａと叉状素子１３２ｂとの間に無給電素子を配置することができる。
【００２９】
ここで、図７を参照しながら、叉状素子および無給電素子の細部についての説明をする。図７は、第１実施形態の叉状素子１３１ａ，１３１ｂおよび無給電素子１４１のみを抜き出して示した図である。なお、以下の説明は、叉状素子１３１ａ，１３１ｂおよび無給電素子１４１に関する例であるが、ループアンテナ１００の他の叉状素子および無給電素子についても同様の説明が成り立つ。
【００３０】
図７に示されるように、叉状素子１３１ａは、第１の叉部１３１ａａと第２の叉部１３１ａｂと三叉点１３１ａｃと柄１３１ａｄとを備えている。同様に、叉状素子１３１ｂは、第１の叉部１３１ｂａと第２の叉部１３１ｂｂと三叉点１３１ｂｃと柄１３１ｂｄとを備えている。
【００３１】
第１の叉部１３１ａａ，１３１ｂａおよび第２の叉部１３１ａｂ，１３１ｂｂは、図７に不図示の主放射素子１２０に対して沿うように配置された部位であり、三叉点１３１ａｃ，１３１ｂｃを介して、主放射素子１２０に電気的に接続されている。また、第１の叉部１３１ａａ，１３１ｂａと第２の叉部１３１ａｂ，１３１ｂｂとは、所定の幅を隔てて、略平行に配置されている。ここで、第１の叉部１３１ａａ，１３１ｂａおよび第２の叉部１３１ａｂ，１３１ｂｂの長さをＬ１とし、三叉点１３１ａｃ，１３１ｂｃを介して第１の叉部１３１ａａ，１３１ｂａと第２の叉部１３１ａｂ，１３１ｂｂとを繋ぐ部位の長さをＬ２とする。
【００３２】
柄１３１ａｄ，１３１ｂｄは、三叉点１３１ａｃ，１３１ｂｃから図７に不図示の主放射素子１２０までを繋ぐ部位である。ここで、三叉点１３１ａｃ，１３１ｂｃから主放射素子１２０までの長さをＬ３とする。
【００３３】
この時、長さＬ１を２倍したものと、長さＬ２と、長さＬ３とを足したものは、ループアンテナ１００の使用波長の約０．０１倍から０．５倍の間の値とすることが好ましい。なお、上記説明は、叉状素子１３１ａおよび叉状素子１３１ｂの例を用いているが、ループアンテナ１００が備える他の叉状素子においても同様の関係式が成立していることが好ましい。
【００３４】
さらに、叉状素子１３１ａと叉状素子１３１ｂとの間に無給電素子１４１が配置されている。無給電素子１４１は、図７に示されるように、互いに対向された２つの叉状素子１３１ａと叉状素子１３１ｂとの間に形成された領域に配置されている。無給電素子１４１の長さをＬ４とした場合、長さＬ４は、ループアンテナ１００の使用波長の約０．０１倍から０．３倍の間の値とすることが好ましい。なお、他の叉状素子においても同様の関係式が成立していることが好ましい。
【００３５】
次に図８および図９を参照しながら、叉状素子および無給電素子の作用について説明する。図８は、図２に示したループアンテナ１００の正面図に電流方向の分布を書き加えた図であり、図９は、図４に示したループアンテナ１００の底面図に電流方向の分布を書き加えた図である。なお、図８および図９に記載の電流方向の分布は、記載の便宜上、電流方向のみに着目し、電流の大きさの違いについては記載の区別をしていない。また、ループアンテナ１００上に流れる電流は交流であるので、図８および図９に記載された電流方向もある時点での電流方向を示したものに過ぎない。
【００３６】
図８に示されるように、叉状素子１３２ａ，１３２ｂの叉部には、平行方向に電流が流れている。また、図９に示されるように、叉状素子１３１ａ，１３１ｂの叉部には、表面に沿うように電流が流れている。つまり、叉状素子１３２ａ，１３２ｂと、叉状素子１３１ａ，１３１ｂとでは、流れる電流の分布が異なる。これは、叉状素子１３２ａ，１３２ｂと叉状素子１３１ａ，１３１ｂとでは、主放射素子１２０に接続されている点が異なるからである。
【００３７】
すなわち、叉状素子１３２ａ，１３２ｂが主放射素子１２０に対して接続されている位置は、給電点１１０から主放射素子１２０の素子長の約４分の１の位置であるので、主放射素子１２０における電圧最大点に叉状素子１３２ａ，１３２ｂが接続されていることになる。一方、叉状素子１３１ａ，１３１ｂが主放射素子１２０に対して接続されている位置は、給電点１１０から主放射素子１２０の素子長の約８分の１の位置であるので、主放射素子１２０における電圧最大点ではない位置に叉状素子１３１ａ，１３１ｂが接続されていることになる。この違いにより、叉状素子１３２ａ，１３２ｂと叉状素子１３１ａ，１３１ｂとでは、流れる電流の分布が異なるのである。
【００３８】
しかしながら、叉状素子１３２ａ，１３２ｂおよび叉状素子１３１ａ，１３１ｂの何れも、ループアンテナ１００全体として電流が流れる経路が長くなるように作用するので、ループアンテナ１００の共振周波数が低い方へシフトする作用を有する。なお、ここで、電流が流れる経路が長くなるように作用するとは、主放射素子１２０の実際の長さは変わらないが、流れる高周波電流によっては経路が長くなったことと同様の作用を有することである。
【００３９】
さらに、図９に示されるように、叉状素子１３１ａと叉状素子１３１ｂとの間のループ面上には、無給電素子１４１が配置されている。叉状素子１３１ａおよび叉状素子１３１ｂが発生する電界および磁界の影響により、無給電素子１４１の表面上には図９に示されるように電流が発生する。
【００４０】
無給電素子１４１の表面に流れる電流の影響により、無給電素子１４１がキャパシタンスおよびインダクタンスとして機能し、ループアンテナ１００の共振周波数が低い方へシフトする。
【００４１】
なお、上記説明では、叉状素子１３３ａ，１３３ｂおよび無給電素子１４２に関する説明を省略したが、叉状素子１３３ａ，１３３ｂおよび無給電素子１４２のループアンテナ１００に対する作用は、叉状素子１３１ａ，１３１ｂおよび無給電素子１４１と同様である。
【００４２】
以上説明したように、第１実施形態に係るループアンテナ１００は、給電点１１０から該給電点１１０までを周回する導電体で形成された主放射素子１２０と、給電点１１０から主放射素子１２０の素子長の約４分の１の位置と約８分の１の位置と約８分の３の位置とに、主放射素子１２０が形成するループ面内かつ主放射素子１２０に対して直角方向に接続された叉形状の叉状素子１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂと、を備えるので、主放射素子１２０の実際の素子長よりも長い波長に整合をとることができ、かつ、利得特性および偏波特性を損ねることもない。すなわち、使用周波数が同じであるならば、第１実施形態に係るループアンテナ１００は、利得特性および偏波特性を損ねることなく小型化することができる。
【００４３】
また、第１実施形態に係るループアンテナ１００は、叉部が対向して配置された叉状素子１３１ａ，１３３ａと叉状素子１３１ｂ，１３３ｂとの間に、給電点１１０と有線接続されていない無給電素子１４１，１４２が配置されているので、利得特性および偏波特性を損ねることなくさらに小型化することができる。
【００４４】
〔第２実施形態〕
図１０〜図１２は、第２実施形態に係るループアンテナ２００の外観を示す図である。図１０は、ループアンテナ２００の斜視図であり、図１１はループアンテナ２００の斜視図であり、図１２はループアンテナ１００の背面図である。
【００４５】
図１０〜図１２に示されるように、ループアンテナ２００は、給電点２１０から元の給電点２１０までを周回する主放射素子２２０と、叉形状の叉状素子２３１ａ，２３１ｂ，と、給電点２１０と有線接続されていない無給電素子２４１とを備えている。
【００４６】
すなわち、第１実施形態に係るループアンテナ１００では、主放射素子１２０の電圧最大点に接続されている叉状素子１３２ａと叉状素子１３２ｂとの間には無給電素子が配置されていなかったが、第２実施形態に係るループアンテナ２００では、主放射素子２２０の電圧最大点に接続されている叉状素子２３１ａと叉状素子２３１ｂとの間には無給電素子２４１が配置されている。
【００４７】
このように、主放射素子２２０の電圧最大点に接続されている叉状素子２３１ａと叉状素子２３１ｂとの間に無給電素子２４１を配置しても、利得特性および偏波特性を損ねることなく小型化することができる。
【００４８】
〔第３実施形態〕
図１３は、第３実施形態に係るループアンテナ３００の外観を示す斜視図である。図１３に示されるように、ループアンテナ３００は、給電点３１０から元の給電点３１０までを周回する主放射素子３２０と、叉形状の叉状素子３３１ａ，３３１ｂ，３３２ａ，３３２ｂと、給電点３１０と有線接続されていない無給電素子３４１，３４２とを備えている。また、本実施形態のループアンテナ３００では、給電点３１０の入出力を短絡するように接続された、インピーダンスマッチング用の整合回路３５０を備えている。
【００４９】
図１３に示されるように、第３実施形態に係るループアンテナ３００では、主放射素子３２０の電圧最大点には叉状素子を備えていない一方、主放射素子３２０の電圧最大点以外の点に叉状素子３３１ａ，３３１ｂ，３３２ａ，３３２ｂを備えている。また、叉状素子３３１ａと叉状素子３３１ｂとの間、および、叉状素子３３２ａと叉状素子３３２ｂとの間のループ面上には、無給電素子３４１，３４２が配置されている。
【００５０】
このように、主放射素子３２０の電圧最大点以外にのみ叉状素子３３１ａ，３３１ｂ，３３２ａ，３３２ｂを備えても同様に、利得特性および偏波特性を損ねることなく小型化することができる。
【００５１】
〔第４実施形態〕
図１４は、第４実施形態に係るループアンテナ４００の外観を示す斜視図である。図１４に示されるように、ループアンテナ４００は、給電点４１０から元の給電点４１０までを周回する主放射素子４２０と、叉形状の叉状素子４３１ａ，４３１ｂ，４３２ａ，４３２ｂとを備えている。また、本実施形態のループアンテナ４００では、給電点４１０の入出力を短絡するように接続された、インピーダンスマッチング用の整合回路４５０を備えている。
【００５２】
図１３と図１４とを比較すると解るように、第４実施形態に係るループアンテナ４００は、第３実施形態に係るループアンテナ３００において無給電素子３４１，３４２を省略した構成となっている。このような構成であっても、第４実施形態に係るループアンテナ４００は、給電点４１０から該給電点４１０までを周回する導電体で形成された主放射素子４２０と、給電点４１０から主放射素子４２０の素子長の約８分の１の位置と約８分の３の位置とに、主放射素子４２０が形成するループ面内かつ主放射素子４２０に対して直角方向に接続された叉形状の叉状素子４３１ａ，４３１ｂ，４３２ａ，４３２ｂと、を備えるので、主放射素子４２０の実際の素子長よりも長い波長を使用することができ、かつ、利得特性および偏波特性を損ねることもない。
【００５３】
〔効果の検証〕
ここで、第１実施形態に係るループアンテナ１００を例に用いて、本発明の効果の検証を行う。以下では、図１５〜図１７に示される比較例に係るループアンテナ５００と第１実施形態に係るループアンテナ１００との特性比較を行った。図１５〜図１７は、比較例に係るループアンテナ５００の外観を示す図である。
【００５４】
図１５〜図１７に示されるように、比較例に係るループアンテナ５００は、給電点５１０から元の給電点５１０までを周回する主放射素子５２０を有する。なお、主放射素子５２０は、第１実施形態に係るループアンテナ１００と同一の材料を同一の寸法で構成し、同一の形状に折り曲げている。すなわち、比較例に係るループアンテナ５００も１波長ループアンテナとして構成されている。
【００５５】
ここで、効果の検証に用いた第１実施形態に係るループアンテナ１００および比較例に係るループアンテナ５００の寸法について開示する。なお、以下で開示する寸法は、設計周波数ｆ０の波長λ０で規格化した規格化寸法である。
【００５６】
第１実施形態に係るループアンテナ１００および比較例に係るループアンテナ５００の共通構成である主放射素子１２０，５２０の寸法は、以下に掲げる表の通りである。
【表１】
2016131338.tif 000003
【００５７】
第１実施形態に係るループアンテナ１００における、給電点１１０から主放射素子１２０の素子長の約４分の１の位置に設けられた叉状素子１３２ａ，１３２ｂの寸法は、以下に掲げる表の通りである。
【表２】
2016131338.tif 000004
【００５８】
第１実施形態に係るループアンテナ１００における、給電点１１０から主放射素子１２０の素子長の約８分の１の位置と約８分の３の位置とに設けられた叉状素子１３１ａ，１３１ｂ，１３３ａ，１３３ｂの寸法は、以下に掲げる表の通りである。
【表３】
2016131338.tif 000005
【００５９】
第１実施形態に係るループアンテナ１００における、無給電素子１４１，１４２の寸法は、以下に掲げる表の通りである。
【表４】
2016131338.tif 000006
【００６０】
なお、上記表１〜表４に記載される記号は、図６中にて同じ記号で示される箇所の長さに対応している。
【００６１】
以上説明した第１実施形態に係るループアンテナ１００および比較例に係るループアンテナ５００の反射減衰特性をシミュレーションしたものが図１８および図１９である。なお、図１８は、比較例に係るループアンテナ５００の反射減衰特性を示すグラフであり、図１９は、第１実施形態に係るループアンテナ１００の反射減衰特性を示すグラフである。ここで、図１８および図１９に示される反射減衰特性は、Ｓパラメータ（Ｓ行列）の（１，１）成分であるＳ１１を用いて表記している。なお、図１８および図１９においても、設計周波数ｆ０で規格化した表示を用いている。
【００６２】
図１８と図１９とを比較すると解るように、第１実施形態に係るループアンテナ１００の反射減衰特性の負のピークは、比較例に係るループアンテナ５００の反射減衰特性の負のピークよりも、周波数が低い。このことは、第１実施形態に係るループアンテナ１００と比較例に係るループアンテナ５００とが同じ大きさであるにも拘わらず、第１実施形態に係るループアンテナ１００の方が、比較例に係るループアンテナ５００よりも共振周波数が低いことを示している。
【００６３】
以上を合わせると、使用周波数が同じであるならば、第１実施形態に係るループアンテナ１００は、叉状素子１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂや無給電素子１４１，１４２を備えることで、これらの素子を備えない図１６〜図１８に示されるループアンテナと比べて、利得特性や偏波特性を損ねることなく小型化することができることが示されている。
【００６４】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記説明した実施形態に、メアンダ構造を設けることや誘電体または磁性体を追加するなどの小型化技術を併用することもでき、これら変形例も本発明の範疇に属する。
【符号の説明】
【００６５】
１００，２００，３００，４００，５００  ループアンテナ
１１０，２１０，３１０，４１０，５１０  給電点
１２０，２２０，３２０，４２０，５２０  主放射素子
１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂ，２３１ａ，２３１ｂ，３３１ａ，３３１ｂ，３３２ａ，３３２ｂ，４３１ａ，４３１ｂ，４３２ａ，４３２ｂ  叉状素子
１３１ａａ，１３１ｂａ  第１の叉部
１３１ａｂ，１３１ｂｂ  第２の叉部
１３１ａｃ，１３１ｂｃ  三叉点
１３１ａｄ，１３１ｂｄ  柄
１４１，１４２，２４１，３４１，３４２  無給電素子
１５０，３５０，４５０  整合回路
【図１】
2016131338.tif 000007
【図２】
2016131338.tif 000008
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2016131338.tif 000023
【図１８】
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【図１９】
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