(57)【要約】      （修正有）【課題】少ない処理コストで複雑な形状を有するアンテナの形状を設計可能なアンテナ設計装置を提供する。【解決手段】アンテナ形状設計装置１は、パラメータ生成部２２と、アンテナ形状情報生成部２３と、アンテナ形状情報出力部２４とを有する。パラメータ生成部２２は、所与の制御点群に基づいてベジエ曲線を生成し、生成したベジエ曲線を使用して、パラメータを生成する。アンテナ形状情報生成部２３は、パラメータから生成した制御点群に基づいてベジエ曲線を生成し、生成したベジエ曲線に基づいてアンテナの形状を示すアンテナ形状情報を生成する。アンテナ形状情報出力部２４はアンテナ形状情報を出力する。【選択図】図１
2017156876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所与の制御点群に基づいてベジエ曲線を生成し、生成したベジエ曲線を使用して、パラメータを生成するパラメータ生成部と、
前記パラメータから生成した制御点群に基づいてベジエ曲線を生成し、生成したベジエ曲線に基づいてアンテナの形状を示すアンテナ形状情報を生成するアンテナ形状情報生成部と、
前記アンテナ形状情報を出力するアンテナ形状情報出力部と、
を有するアンテナ形状設計装置。
【請求項２】
前記パラメータ生成部は、
第１方向の成分と、前記第１方向と直交する第３方向の成分とで規定される所定の複数の制御点を含む第１方向制御点群を取得する第１方向制御点群取得部と、
前記第１方向制御点群に基づいて、前記第１方向に延伸する第１方向ベジエ曲線を生成する第１方向ベジエ曲線生成部と、
前記第１方向ベジエ曲線から、前記第１方向の成分と、前記第３方向の成分の関係を示す第１方向パラメータを生成する第１方向パラメータ生成部と、
を有する、請求項１に記載のアンテナ形状設計装置。
【請求項３】
前記アンテナ形状情報生成部は、
前記第１方向パラメータを使用して、前記第１方向及び前記第３方向と直交する第２方向の成分と、前記第３方向の成分とで規定される複数の制御点を含む第２方向制御点群を生成する第２方向制御点群生成部と、
前記第２方向制御点群に基づいて、前記第２方向に延伸する第２方向ベジエ曲線を生成する第２方向ベジエ曲線生成部と、
を有する、請求項２に記載のアンテナ形状設計装置。
【請求項４】
前記アンテナ形状情報生成部は、
第３方向の成分が所定の第３方向しきい値以上であるか否かを前記第１方向及び前記第２方向により規定されるアンテナ平面に亘って判定して、判定結果を示す判定結果情報を生成する第３方向座標判定部と、
前記判定結果情報から前記アンテナ形状情報を生成する形状生成部と、
を更に有する、請求項３に記載のアンテナ形状設計装置。
【請求項５】
前記アンテナ平面の一部の領域の第３方向の成分の値を嵩上げするオフセット部を更に有する、請求項４に記載のアンテナ形状設計装置。
【請求項６】
前記パラメータ生成部は、
変数と、極座標の長さ成分とで規定される複数の制御点を含む所定の長さ制御点群を取得する長さ制御点群取得部と、
前記長さ制御点群に基づいて、前記変数と前記長さ成分との関係を示す長さベジエ曲線を生成する長さベジエ曲線生成部と、
前記長さベジエ曲線から、前記変数と前記長さ成分の関係を示す長さパラメータを生成する長さパラメータ生成部と、
前記変数と、極座標の角度成分とで規定される複数の制御点を含む所定の角度制御点群を取得する角度制御点群取得部と、
前記角度制御点群に基づいて、前記変数と前記角度成分との関係を示す角度ベジエ曲線を生成する角度ベジエ曲線生成部と、
前記角度ベジエ曲線から、前記変数と前記角度成分の関係を示す角度パラメータを生成する角度パラメータ生成部と、
を有する、請求項１に記載のアンテナ形状設計装置。
【請求項７】
前記アンテナ形状情報生成部は、
前記長さパラメータと前記角度パラメータとを前記変数を介して関連付けて極座標制御点群を生成する極座標制御点群生成部と、
前記極座標制御点群に基づいて、アンテナの形状を示すアンテナ形状情報を生成する形状ベジエ曲線生成部と、
を有する、請求項６に記載のアンテナ形状設計装置。
【請求項８】
前記アンテナ形状情報生成部は、
前記長さパラメータと前記角度パラメータとを前記変数を介して関連付けて、アンテナ形状の半分の形状を生成するための極座標制御点群を生成する極座標制御点群生成部と、
前記極座標制御点群に基づいて、半形状ベジエ曲線を生成する半形状ベジエ曲線生成部と、
前記半形状ベジエ曲線と線対称の形状を有する対称ベジエ曲線を生成する対称ベジエ曲線生成部と、
前記極座標制御点群に基づいて、形状ベジエ曲線を生成するベジエ曲線結合部と、
を有する、請求項６に記載のアンテナ形状設計装置。
【請求項９】
前記アンテナ形状情報生成部は、
前記極座標制御点群を複数の分割極座標制御点群に分割する極座標制御点群分割部と、
前記複数の分割極座標制御点群のそれぞれに基づいて、部分ベジエ曲線を生成する部分ベジエ曲線生成部と、を更に有し
前記半形状ベジエ曲線生成部は、前記部分ベジエ曲線を結合して前記半形状ベジエ曲線を生成する、請求項８に記載のアンテナ形状設計装置。
【請求項１０】
前記極座標制御点群は、前記極座標制御点群を第１分割極座標制御点群、第２分割極座標制御点群、及び第３分割極座標制御点群に分割し、
前記第１分割極座標制御点群は、
Ｘ座標が５．５８であり、Ｙ座標が０．００であり座標ずれの許容誤差が±１２％である第１制御点と、
Ｘ座標が２１．３７であり、Ｙ座標が４．８６であり座標ずれの許容誤差が±６％である第２制御点と、
Ｘ座標が１６．７３であり、Ｙ座標が８．０２であり座標ずれの許容誤差が±８％である第３制御点と、
Ｘ座標が２９．５９であり、Ｙ座標が２３．４９であり座標ずれの許容誤差が±１％である第４制御点と、を含み、
前記第２分割極座標制御点群は、
前記第４制御点と、
Ｘ座標が１０．５７であり、Ｙ座標が３４．２６であり座標ずれの許容誤差が±４％である第５制御点と、
Ｘ座標が−９．２０であり、Ｙ座標が２９．５８であり座標ずれの許容誤差が±２％である第６制御点と、
Ｘ座標が−２９．４８であり、Ｙ座標が２３．２９であり座標ずれの許容誤差が±１％である第７制御点と、を含み、
前記第３分割極座標制御点群は、
前記第７制御点と、
Ｘ座標が−２２．６８であり、Ｙ座標が１０．８４であり座標ずれの許容誤差が±９％である第８制御点と、
Ｘ座標が−３８．８０であり、Ｙ座標が８．７９であり座標ずれの許容誤差が±４％である第９制御点と、
Ｘ座標が−２８．７３であり、Ｙ座標が０．００であり座標ずれの許容誤差が±３％である第１０制御点と、を含む、請求項９に記載のアンテナ形状設計装置。
【請求項１１】
所与の制御点群に基づいてベジエ曲線を生成し、生成したベジエ曲線を使用して、パラメータを生成し、
前記パラメータから生成した制御点群に基づいてベジエ曲線を生成し、生成したベジエ曲線に基づいてアンテナの形状を示すアンテナ形状情報を生成し、
前記アンテナ形状情報を出力する、
ことを含むアンテナ形状設計方法。
【請求項１２】
所与の制御点群に基づいてベジエ曲線を生成し、生成したベジエ曲線を使用して、パラメータを生成し、
前記パラメータから生成した制御点群に基づいてベジエ曲線を生成し、生成したベジエ曲線に基づいてアンテナの形状を示すアンテナ形状情報を生成し、
前記アンテナ形状情報を出力する、
ことを含む処理をコンピュータに実行させるアンテナ形状設計プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ形状設計装置、アンテナ形状設計プログラム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
候補アンテナ群から最良のアンテナ特性を有する最良アンテナを探索する遺伝的アルゴリズムとアンテナ特性の数値シミュレーションとを組み合わせたアンテナの設計方法が知られる（例えば、特許文献１を参照）。この設計方法では、候補アンテナ群は、放射素子形成領域と地板形成領域とを含むアンテナ形成領域を覆う平面導体から、アンテナ形成領域を分割して得られる複数のブロックより選択された欠損ブロックを覆う部分を欠損させて形成される。
【０００３】
また、ベジエ曲線と称される補間曲線を用いてアンテナの外形形状を決定することが知られる（例えば、非特許文献１を参照）。ベジエ曲線を使用することで、一例では８個の制御点を規定することで、アンテナの外形形状を決定することができるので、アンテナの形状を決定するための演算処理コストを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−６６１５０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「Spline Based Geometry for Printed Monopole Antennas」、Electronics Letters, vol. 43. no. 6, pp. 317-319. M. John and M. J. Ammann、２００７年３月１５日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ブロックの一部を欠損して形成される候補アンテナ群から遺伝的アルゴリズムを使用して最良アンテナを探索するとき、検索回数は、ブロックの数に応じて指数的に増加するため、処理コストが増加するおそれがある。一方、ベジエ曲線を使用して、アンテナの外形形状を決定すると、穴あき形状等の複雑な形状を生成することは容易ではない。
【０００７】
一実施形態では、少ない処理コストで複雑な形状を有するアンテナの形状を設計可能なアンテナ設計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】
【０００８】
１つの態様では、アンテナ形状設計装置は、パラメータ生成部と、アンテナ形状情報生成部と、アンテナ形状情報出力部とを有する。パラメータ生成部は、所与の制御点群に基づいてベジエ曲線を生成し、生成したベジエ曲線を使用して、パラメータを生成する。アンテナ形状情報生成部は、パラメータから生成した制御点群に基づいてベジエ曲線を生成し、生成したベジエ曲線に基づいてアンテナの形状を示すアンテナ形状情報を生成する。アンテナ形状情報出力部は、アンテナ形状情報を出力する。
【発明の効果】
【０００９】
一実施形態では、少ない処理コストで複雑な形状を有するアンテナの形状を設計可能なアンテナ設計装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係るアンテナ形状設計装置のブロック図である。
【図２】図１に示すアンテナ形状設計装置によるアンテナ形状設計処理のフローチャートである。
【図３】図２に示すＳ１０２の処理のより詳細なフローチャートである。
【図４】図３に示すＳ２０２の処理で生成されるｍ個のＸ方向ベジエ曲線を示す図である。
【図５】図２に示すＳ１０３の処理のより詳細なフローチャートである。
【図６】図５に示すＳ３０３の処理を説明するための図である。
【図７】図２に示すＳ１０３で生成されたアンテナ形状情報に対応するアンテナの形状の例を示す図であり、（ａ）は第１例を示し、（ｂ）は第２例を示し、（ｃ）は第３例を示し、（ｄ）は第４例を示し、（ｅ）は第５例を示し、（ｆ）は第６例を示す。
【図８】第２実施形態に係るアンテナ形状設計装置のブロック図である。
【図９】（ａ）は図８に示すアンテナ形状設計装置によるアンテナ形状設計処理のフローチャートであり、（ｂ）は（ａ）に示すＳ４０３の処理のより詳細な処理を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態に係るアンテナ形状設計装置のブロック図である。
【図１１】図１０に示すアンテナ形状設計装置によるアンテナ形状設計処理のフローチャートである。
【図１２】図１１に示すＳ６０２の処理のより詳細なフローチャートである。
【図１３】（ａ）は長さベジエ曲線の一例を示す図であり、（ｂ）は角度ベジエ曲線の一例を示す図である。
【図１４】図１１に示すＳ６０３の処理のより詳細なフローチャートである。
【図１５】図１４に示すＳ８０１で生成された極座標制御点の配置を示す図である。
【図１６】第４実施形態に係るアンテナ形状設計装置のブロック図である。
【図１７】（ａ）は図１６に示すアンテナ形状設計装置によるアンテナ形状設計処理のフローチャートであり、（ｂ）は（ａ）に示すＳ９０３の処理のより詳細な処理を示すフローチャートである。
【図１８】図１６に示す極座標制御点群生成部が配置する極座標制御点の一例を示す図である。
【図１９】第５実施形態に係るアンテナ形状設計装置のブロック図である。
【図２０】（ａ）は図１９に示すアンテナ形状設計装置によるアンテナ形状設計処理のフローチャートであり、（ｂ）は（ａ）に示すＳ１１０３の処理のより詳細な処理を示すフローチャートである。
【図２１】図１９に示す部分ベジエ曲線生成部が生成する部分ベジエ曲線の一例を示す図である。
【図２２】図１９に示すアンテナ形状設計装置が生成したアンテナ形状の一例を示す図である。
【図２３】（ａ）はアンテナ形状設計装置が生成したアンテナ形状の他の例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示すアンテナ形状を生成するときに使用した制御点の座標及びその許容誤差を示す図である。
【図２４】図２３（ａ）に示すアンテナ形状、及び図２３（ｂ）に示す制御点Ｐ０〜Ｐ１０の座標ずれの許容値誤差内の制御点に基づいて生成されたアンテナ形状を有するアンテナの特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面を参照して、アンテナ形状設計装置、アンテナ形状設計プログラム及びその方法について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されない。
【００１２】
（実施形態に係るアンテナ形状設計装置の概要）
アンテナ形状設計装置は、ベジエ曲線を使用してパラメータを生成し、生成されたパラメータを使用して生成された制御点群に基づいて、ベジエ曲線からアンテナの形状を決定する。アンテナ形状を決定するときに使用されるベジエ曲線を生成するときに、ベジエ曲線を使用して生成したパラメータを使用することで、少ない処理コストで複雑な形状を有するアンテナの形状を設計可能とする。
【００１３】
（第１実施形態に係るアンテナ形状設計装置の構成及び機能）
図１は、第１実施形態に係るアンテナ形状設計装置のブロック図である。
【００１４】
アンテナ形状設計装置１は、通信部１０と、記憶部１１と、入力部１２と、出力部１３と、処理部２０とを有する。アンテナ形状設計装置１は、所与のＸ方向制御点群に基づいてＸ方向ベジエ曲線を生成し、生成したＸ方向ベジエ曲線を使用して、Ｙ方向制御点群を生成する。次いで、アンテナ形状設計装置１は、Ｘ方向パラメータから生成したＹ方向制御点群に基づいてＹ方向ベジエ曲線を生成し、生成したベジエ曲線から３次元形状を生成する。次いで、アンテナ形状設計装置１は、生成された３次元形状からＺ座標の点を抽出し、抽出した点から形成される形状をアンテナの形状とする。
【００１５】
通信部１０は、イーサネット（登録商標）などの有線、あるいは、無線の通信インターフェース回路を有する。通信部１０は、イントラネットを介して不図示のサーバ等と通信を行う。そして、通信部１０は、サーバ等から受信したデータを処理部２０に供給する。また、通信部１０は、処理部２０から供給されたデータをサーバ等に送信する。
【００１６】
記憶部１１は、例えば、半導体装置、磁気テープ装置、磁気ディスク装置、又は光ディスク装置のうちの少なくとも一つを備える。記憶部１１は、処理部２０での処理に用いられるオペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。例えば、記憶部１１は、アプリケーションプログラムとして、アンテナの形状を設計するアンテナ形状設計処理を、処理部２０に実行させるためのアンテナ形状設計プログラム等を記憶する。アンテナ形状設計プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部１１にインストールされてもよい。
【００１７】
また、記憶部１１は、データとして、入力処理で使用するデータ等を記憶する。さらに、記憶部１１は、入力処理等の処理で一時的に使用されるデータを一時的に記憶してもよい。
【００１８】
入力部１２は、データの入力が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、タッチパネル、キーボード等である。操作者は、入力部１２を用いて、文字、数字、記号等を入力することができる。入力部１２は、操作者により操作されると、その操作に対応する信号を生成する。そして、生成された信号は、操作者の指示として、処理部２０に供給される。
【００１９】
出力部１３は、映像や画像等の表示が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（Electro−Luminescence）ディスプレイ等である。出力部１３は、処理部２０から供給された映像データに応じた映像や、画像データに応じた画像等を表示する。また、出力部１３は、紙などの表示媒体に、映像、画像又は文字等を印刷する出力装置であってもよい。
【００２０】
処理部２０は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。処理部２０は、アンテナ形状設計装置１の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、ＣＰＵである。処理部２０は、記憶部１１に記憶されているプログラム（ドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。また、処理部２０は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行できる。
【００２１】
処理部２０は、初期パラメータ生成部２１と、パラメータ生成部２２と、アンテナ形状情報生成部２３と、アンテナ形状情報出力部２４とを有する。処理部２０は、電磁界解析実行部２５と、アンテナ特性判定部２６と、遺伝子アルゴリズム実行部２７と、最適形状情報出力部２８とを有する。パラメータ生成部２２は、Ｘ方向制御点群生成部２２１と、Ｘ方向ベジエ曲線生成部２２２と、Ｘ方向パラメータ生成部２２３とを有する。アンテナ形状情報生成部２３は、Ｙ方向制御点群生成部２３１と、Ｙ方向ベジエ曲線生成部２３２と、３次元形状形成部２３３と、Ｚ方向座標判定部２３４と、形状生成部２３５とを有する。これらの各部は、処理部２０が備えるプロセッサで実行されるプログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、これらの各部は、ファームウェアとしてアンテナ形状設計装置に実装されてもよい。
【００２２】
（第１実施形態に係るアンテナ形状設計装置の動作）
図２は、アンテナ形状設計装置１によるアンテナ形状設計処理のフローチャートである。図２に示すアンテナ形状設計処理は、予め記憶部１１に記憶されているプログラムに基づいて、主に処理部２０により、アンテナ形状設計装置１の各要素と協働して実行される。
【００２３】
まず、初期パラメータ生成部２１は、不図示の乱数生成部を使用して、Ｎ組のＸ方向制御点群の初期制御点群を生成する（Ｓ１０１）。Ｘ方向制御点群は、Ｘ座標とＺ座標とで規定される（ｎ×ｍ）個の制御点を含む。次いで、パラメータ生成部２２は、Ｎ組のＸ方向制御点群のそれぞれに基づいて生成されるベジエ曲線を使用して、Ｘ座標とＺ座標との関係を示すＮ個のＸ方向パラメータを生成する（Ｓ１０２）。次いで、アンテナ形状情報生成部２３は、Ｎ個のＸ方向パラメータのそれぞれに基づいて、Ｙ方向に延伸するＹ方向ベジエ曲線を生成し、生成したＹ方向ベジエ曲線に基づいて、Ｎ個のアンテナ形状情報を生成する（Ｓ１０３）。より詳細には、アンテナ形状情報生成部２３は、Ｎ個のＸ方向パラメータのそれぞれからＮ組のＹ方向制御点群を生成し、生成したＹ方向制御点群に基づいてＹ方向ベジエ曲線を生成する。アンテナ形状情報生成部２３は、生成したＹ方向ベジエ曲線に基づいて、Ｎ個のアンテナ形状情報を生成する。Ｎ個のアンテナ形状情報のそれぞれは、アンテナの形状を示す。次いで、アンテナ形状情報出力部２４は、Ｓ１０３で生成されたＮ個のアンテナ形状情報を出力する（Ｓ１０４）。
【００２４】
電磁界解析実行部２５は、Ｎ個のアンテナ形状情報を取得し、Ｎ個のアンテナ形状情報のそれぞれに対応するアンテナの形状に対して有限要素法等の電磁界シミュレーションを実行することにより、Ｎ個のアンテナ特性を取得する（Ｓ１０５）。次いで、アンテナ特性判定部２６は、Ｓ１０５で取得されたＮ個のアンテナ特性のそれぞれが所望の特性を満たすか否かを判定する（Ｓ１０６）。
【００２５】
Ｎ個のアンテナの特性が何れも所望の特性を満たさないと判定される（Ｓ１０６−ＮＯ）と、遺伝子アルゴリズム実行部２７は、Ｎ個のＸ方向制御点群に対して、遺伝子アルゴリズムを実行する（Ｓ１０７）。まず、遺伝子アルゴリズム実行部２７は、一例として、Ｎ個のＸ方向制御点群の中から、Ｍ対（２Ｍ個）のＸ方向制御点群をランダムに選択する。次いで、遺伝子アルゴリズム実行部２７は、選択されたＭ対のＸ方向制御点群のそれぞれから、その制御点の一部を交叉させることによって１対の新たなＸ方向制御点群を生成する。次いで、遺伝子アルゴリズム実行部２７は、Ｎ個のＸ方向制御点群と交叉された２Ｍ個のＸ方向制御点群とを合計したＮ＋２Ｍ個のＸ方向制御点群の中から、Ｌ個のＸ方向制御点群をランダムに選択する。次いで、遺伝子アルゴリズム実行部２７は、一例として、選択されたＬ個のＸ方向制御点群のそれぞれについて、制御点に突然変異を生じさせる。次いで、遺伝子アルゴリズム実行部２７は、突然変異されたＬ個のＸ方向制御点群を含むＮ＋２Ｍ個のＸ方向制御点群の中からＮ個の候補アンテナを、次世代のＸ方向制御点群に決定する。
【００２６】
Ｎ個のアンテナの特性の何れが所望の特性を満たすと判定される（Ｓ１０６−ＹＥＳ）まで、Ｓ１０２〜Ｓ１０７の処理は繰り返される。Ｎ個のアンテナの特性の何れが所望の特性を満たすと判定される（Ｓ１０６−ＹＥＳ）と、最適形状情報出力部２８は、が所望の特性を満たすと判定されたアンテナの特性に対応するアンテナ形状情報を、最適形状情報として出力し（Ｓ１０８）、処理は終了する。
【００２７】
図３は、Ｓ１０２の処理のより詳細なフローチャートである。図３に示す処理は、Ｎ組のＸ方向制御点群のそれぞれについて実行される。
【００２８】
まず、Ｘ方向制御点群生成部２２１は、Ｓ１０１又はＳ１０７で生成されたＸ方向制御点群を取得する（Ｓ２０１）。次いで、Ｘ方向ベジエ曲線生成部２２２は、Ｘ方向制御点群に含まれる（ｎ×ｍ）個の制御点に基づいて、Ｘ方向に延伸するｍ個のＸ方向ベジエ曲線を生成する（Ｓ２０２）。ｍ個のＸ方向ベジエ曲線のそれぞれは、Ｘ方向制御点群に含まれるｎ個の制御点に基づいて生成される。そして、Ｘ方向パラメータ生成部２２３は、Ｓ２０２で生成されたＸ方向ベジエ曲線から、Ｘ座標とＺ座標との関係を示すＸ方向パラメータを生成する（Ｓ２０３）。
【００２９】
図４は、Ｓ２０２の処理で生成されるｍ個のＸ方向ベジエ曲線を示す図である。
【００３０】
Ｘ軸に沿ったＸ方向ベジエ曲線ＣＸ１は、Ｘ軸方向にΔｘずつ離れて配置されたｎ個の制御点Ｐ11〜Ｐn1に基づいて生成される。同様に、Ｘ方向ベジエ曲線ＣＸ１をＹ方向にΔＹシフトした位置に配置されるＸ方向ベジエ曲線ＣＸ２は、Ｘ軸方向にΔｘずつ離れて配置されたｎ個のＸ方向制御点Ｐ12〜Ｐn2に基づいて生成される。そして、Ｘ方向ベジエ曲線ＣＸ１をＹ方向に（ｍ×ΔＹ）シフトした位置に配置されるＸ方向ベジエ曲線ＣＸｍは、Ｘ軸方向にΔｘずつ離れて配置されたｎ個のＸ方向制御点Ｐ1m〜Ｐnmに基づいて生成される。Ｘ方向制御点Ｐ11の座標は（0, 0, Z11)で示され、Ｘ方向制御点Ｐ21の座標は（ΔX, 0, Z21)で示され、Ｘ方向制御点Ｐi1の座標は（ΔX×(i-1), 0, Zi1)で示される。ここで、Z11はＸ方向制御点Ｐ11のＺ座標であり、Z21はＸ方向制御点Ｐ21のＺ座標であり、Zi1はＸ方向制御点Ｐi1のＺ座標である。Ｘ方向制御点Ｐ12の座標は（0, ΔY, Z12)で示され、Ｘ方向制御点Ｐ1jの座標は（0, Δy×(j-1), Z1j)で示される。ここで、Z12はＸ方向制御点Ｐ12のＺ座標であり、Z1jはＸ方向制御点Ｐ1jのＺ座標である。また、Ｘ方向制御点Ｐijの座標は（Δx×(i-1), Δy×(j-1), Zij)で示される。ここで、ZijはＸ方向制御点ＰijのＺ座標である。
【００３１】
Ｘ軸に沿ったＸ方向ベジエ曲線ＣＸ１は、(BX1(tx),0, BZ1(tx))で示される。同様に、Ｘ方向ベジエ曲線ＣＸ１をＹ方向に（(ｊ-1)×ΔＹ）シフトした位置に配置されるＸ方向ベジエ曲線ＣＸｊは、(BXj(tx), (ｊ-1)×ΔY, BZj(tx))で示される。ｍ個のＸ方向ベジエ曲線ＣＸ１〜ＣＸＭは、Ｘ座標互いに等しく、
BX1(tx) = BX2(tx) = BX3(tx) = ・・・= BXm(tx)
となる。ここで、Ｘ方向ベジエ曲線ＣＸ１〜ＣＸＭのＸ座標は、ｊ（１≦ｊ≦m）を用いて一意に、
【００３２】
【数１】
2017156876.tif 000003
【００３３】
で示される。また、Ｘ方向ベジエ曲線ＣＸｊのＺ座標は、
【００３４】
【数２】
2017156876.tif 000004
【００３５】
で示される。Ｘ方向パラメータ生成部２２３は、Ｘ座標とＺ座標との関係を示すＸ方向パラメータ(BXj(tx),(j-1)×ΔY, BZj(tx))を生成する。
【００３６】
図５は、Ｓ１０３の処理のより詳細なフローチャートである。図５に示す処理は、Ｎ個のＸ方向パラメータのそれぞれについて実行される。
【００３７】
まず、Ｙ方向制御点群生成部２３１は、Ｓ１０２で生成されたＸ方向パラメータを使用して、Ｙ方向制御点群を生成する（Ｓ３０１）。Ｙ方向制御点群は、Ｙ座標とＺ座標とで規定されるｍ個のＹ方向制御点ＰＹ1〜ＰＹmを含む。Ｙ方向制御点ＰＹjの座標は、ｊ（１≦ｊ≦m）と媒介変数txを用いて、（BXj（tx）, Δy×(j-1), BZj(tｘ)）で示される。Ｙ方向制御点のＺ座標は式（２）で示されるＸ方向ベジエ曲線ＣＸｊのＺ座標である。
【００３８】
次いで、Ｙ方向ベジエ曲線生成部２３２は、Ｙ方向に延伸するＹ方向ベジエ曲線ＣＹを生成する（Ｓ３０２）。Ｙ方向ベジエ曲線ＣＹのＹ座標はｊ（１≦ｊ≦m）を用いて一意に、
【００３９】
【数３】
2017156876.tif 000005
【００４０】
で示される。また、Ｙ方向ベジエ曲線ＣＹのＺ座標は、
【００４１】
【数４】
2017156876.tif 000006
【００４２】
で示される。
【００４３】
次いで、３次元形状形成部２３３は、Ｓ３０２で生成されたＹ方向ベジエ曲線ＣＹを使用して、Ｚ座標方向の湾曲を有する３次元形状を生成する（Ｓ３０３）。
【００４４】
図６は、Ｓ３０３の処理を説明するための図である。
【００４５】
３次元形状形成部２３３は、Ｓ３０２で生成されたＹ方向ベジエ曲線ＣＹをＸ方向に移動することで、Ｘ方向ベジエ曲線ＣＸ１〜ＣＸｎ及びＹ方向ベジエ曲線ＣＹのそれぞれの湾曲に応じたＺ軸方向の湾曲を有する３次元形状を生成する。３次元形状のＸ軸方向に延伸する湾曲はＸ方向ベジエ曲線ＣＸ１〜ＣＸｎに応じて形成され、３次元形状のＹＸ軸方向に延伸する湾曲はＹ方向ベジエ曲線ＣＹに応じて形成される。
【００４６】
次いで、Ｚ方向座標判定部２３４は、Ｓ３０３の処理で形成された３次元形状のＺ座標が所定のＺ座標しきい値以上であるか否かを判定して、判定結果を示す判定結果情報を生成する（Ｓ３０４）。Ｚ方向座標判定部２３４は、Ｘ座標の範囲が０からｎ×Δｘであり且つＹ座標の範囲がｍ×Δｙの範囲であるアンテナ平面に亘って判定処理を実行する。そして、形状生成部２３５は、Ｓ３０４で判定結果情報からアンテナ形状情報を生成する（Ｓ３０５）。
【００４７】
図７は、Ｓ１０３の処理で生成されたアンテナ形状情報に対応するアンテナの形状の例を示す図である。図７（ａ）は第１例を示し、図７（ｂ）は第２例を示し、図７（ｃ）は第３例を示し、図７（ｄ）は第４例を示し、図７（ｅ）は第５例を示し、図７（ｆ）は第６例を示す。図７（ａ）〜７（ｆ）において隆起した部分がＺ方向しきい値以上であると判定されて、アンテナの平面形状を形成する部分である。
【００４８】
アンテナ形状設計装置１を使用して、アンテナの形状を設計することで、穴あき形状等の複雑な形状を有するアンテナ形状を少ない処理コストで生成することができる。
【００４９】
（第２実施形態に係るアンテナ形状設計装置の構成及び機能）
図８は、第２実施形態に係るアンテナ形状設計装置のブロック図である。
【００５０】
アンテナ形状設計装置２は、アンテナ形状情報生成部２３の代わりにアンテナ形状情報生成部３３を有する処理部３０を、処理部２０の代わりに有することがアンテナ形状設計装置１と相違する。アンテナ形状情報生成部３３は、オフセット部３３１を有することがアンテナ形状情報生成部２３と相違する。オフセット部３３１以外のアンテナ形状設計装置２の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付されたアンテナ形状設計装置１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００５１】
（第２実施形態に係るアンテナ形状設計装置の動作）
図９（ａ）はアンテナ形状設計装置２によるアンテナ形状設計処理のフローチャートであり、図９（ｂ）は図９（ａ）に示すＳ４０３の処理のより詳細な処理を示すフローチャートである。図９（ａ）に示すアンテナ形状設計処理は、予め記憶部１１に記憶されているプログラムに基づいて、主に処理部３０により、アンテナ形状設計装置２の各要素と協働して実行される。
【００５２】
Ｓ４０１〜Ｓ４０２及びＳ４０４〜Ｓ４０７の処理は、Ｓ１０１〜Ｓ１０２及びＳ１０４〜Ｓ１０７の処理と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。また、Ｓ５０１〜Ｓ５０３及びＳ５０６の処理は、Ｓ３０１〜Ｓ３０３及びＳ３０５の処理と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００５３】
Ｓ５０４において、オフセット部３３１は、Ｓ３０３の処理で形成された３次元形状の所定の部分のＺ座標の値を嵩上げする（Ｓ５０４）。次いで、Ｚ方向座標判定部２３４は、Ｓ５０４の処理で嵩上げされた部分を含む３次元形状のＺ座標が所定のＺ方向しきい値以上であるか否かを判定して、判定結果を示す判定結果情報を生成する（Ｓ５０４）。
【００５４】
アンテナ形状設計装置２を使用して、アンテナの形状を設計することで、Ｓ３０３の処理で形成された３次元形状の所定の部分のＺ座標を嵩上げすることで、嵩上げされた部分にアンテナ形状を形成する領域を配置することができる。
【００５５】
（第３実施形態に係るアンテナ形状設計装置の構成及び機能）
図１０は、第３実施形態に係るアンテナ形状設計装置のブロック図である。アンテナ形状設計装置３は、ベジエ曲線を使用して、極座標で示される極座標制御点の座標を生成するためのパラメータを生成し、生成したパラメータから生成した極座標制御点に基づいて、アンテナの形状を示すベジエ曲線を生成する。
【００５６】
アンテナ形状設計装置３は、処理部４０を処理部２０の代わりに有することがアンテナ形状設計装置１と相違する。処理部４０は、初期パラメータ生成部２１、パラメータ生成部２２及びアンテナ形状情報生成部２３の代わりに初期パラメータ生成部４１、パラメータ生成部４２及びアンテナ形状情報生成部４３を有する。初期パラメータ生成部４１〜アンテナ形状情報生成部４３以外のアンテナ形状設計装置３の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付されたアンテナ形状設計装置１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００５７】
パラメータ生成部４２は、長さ制御点取得部４２１と、長さベジエ曲線生成部４２２と、長さパラメータ生成部４２３と、角度制御点取得部４２４と、角度ベジエ曲線生成部４２５と、角度パラメータ生成部４２６とを有する。アンテナ形状情報生成部４３は、極座標制御点群生成部４３１と、形状ベジエ曲線生成部４３２とを有する。これらの各部は、処理部４０が備えるプロセッサで実行されるプログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、これらの各部は、ファームウェアとしてアンテナ形状設計装置に実装されてもよい。
【００５８】
（第３実施形態に係るアンテナ形状設計装置の動作）
図１１は、アンテナ形状設計装置３によるアンテナ形状設計処理のフローチャートである。図１１に示すアンテナ形状設計処理は、予め記憶部１１に記憶されているプログラムに基づいて、主に処理部４０により、アンテナ形状設計装置３の各要素と協働して実行される。
【００５９】
まず、初期パラメータ生成部４１は、不図示の乱数生成部を使用して、Ｎ組の長さ制御点群及び角度制御点群の初期制御点群を生成する（Ｓ６０１）。長さ制御点群は変数と極座標の長さ成分とで規定されるｎ個の制御点を含み、角度制御点群は変数と極座標の角度成分とで規定されるｎ個の制御点を含む。長さ制御点群に含まれる制御点の数ｎは、角度制御点群に含まれる制御点の数ｎと等しい。次いで、パラメータ生成部４２は、Ｎ組の長さ制御点群及び角度制御点群のそれぞれに基づいて生成されるベジエ曲線を使用して、長さパラメータ及び角度パラメータを生成する（Ｓ６０２）。詳細には、パラメータ生成部４２は、Ｎ組の長さ制御点群のそれぞれに基づいて生成されるベジエ曲線を使用して、変数と長さ成分との関係を示す長さパラメータを生成する。また、パラメータ生成部４２は、Ｎ組の角度制御点群のそれぞれに基づいて生成されるベジエ曲線を使用して、変数と角度成分との関係を示す角度パラメータを生成する。
【００６０】
次いで、アンテナ形状情報生成部４３は、長さパラメータ及び角度パラメータのそれぞれに基づいて、アンテナの形状を示す形状ベジエ曲線を生成し、生成した形状ベジエ曲線に基づいて、アンテナ形状情報を生成する（Ｓ６０３）。より詳細には、アンテナ形状情報生成部４３は、長さパラメータ及び角度パラメータのそれぞれからＮ組の極座標制御点群を生成し、生成した極座標制御点群に基づいて、アンテナ形状に対応するベジエ曲線を生成する。極座標制御点群は、極座標の長さ成分と角度成分とを有する。アンテナ形状情報生成部４３は、生成したベジエ曲線に基づいて、アンテナ形状情報を生成する。次いで、アンテナ形状情報出力部２４は、Ｓ６０３で生成されたアンテナ形状に対応するベジエ曲線を示すアンテナ形状情報を出力する（Ｓ６０４）。Ｓ６０５〜Ｓ６０８の処理は、Ｓ１０５〜Ｓ１０８の処理と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。Ｓ６０７において、遺伝子アルゴリズム実行部２７は、Ｘ方向制御点群に対して遺伝子アルゴリズムを実行して、次世代の長さ制御点群及び角度制御点群を決定する。
【００６１】
図１２は、Ｓ６０２の処理のより詳細なフローチャートである。図１２に示す処理は、Ｎ組の長さ制御点群及び角度制御点群のそれぞれについて実行される。
【００６２】
まず、長さ制御点取得部４２１は、Ｓ６０１又はＳ６０７で生成された長さ制御点群を取得する（Ｓ７０１）。次いで、長さベジエ曲線生成部４２２は、長さ制御点群に含まれるｎ個の制御点に基づいて、長さベジエ曲線を生成する（Ｓ７０２）。そして、長さパラメータ生成部４２３は、Ｓ７０２で生成された長さベジエ曲線から、変数と長さ成分との関係を示す長さパラメータを生成する（Ｓ７０３）。
【００６３】
次いで、角度制御点取得部４２４は、Ｓ６０１又はＳ６０７で生成された角度制御点群を取得する（Ｓ７０４）。次いで、角度ベジエ曲線生成部４２５は、角度制御点群に含まれるｎ個の制御点に基づいて、角度ベジエ曲線を生成する（Ｓ７０５）。そして、角度パラメータ生成部４２６は、Ｓ７０５で生成された角度ベジエ曲線から、変数と角度成分との関係を示す角度パラメータを生成する（Ｓ７０６）。
【００６４】
図１３（ａ）は長さベジエ曲線の一例を示す図であり、図１３（ｂ）は角度ベジエ曲線の一例を示す図である。図１３（ａ）及び（ｂ）において、横軸は同一の変数αを示し、図１３（ａ）において縦軸は極座標の長さ成分Ｌを示し、図１３（ｂ）において縦軸θは極座標の角度成分を示す。
【００６５】
長さ制御点群に含まれる制御点は、変数αと長さ成分Ｌとの関係を示す。制御点ＰL0の座標は(0, L0)で示され、制御点ＰL1の座標は(Δα, L1)で示される。同様に制御点ＰL2〜ＰL9の座標のそれぞれは(Δα×２, L2)〜(Δα×９, L9)で示される。長さベジエ曲線ＢＬは、長さ制御点群に含まれる制御点ＰL0〜ＰL9に基づいて生成される。長さパラメータ生成部４２３は、長さベジエ曲線ＢＬ上の任意の点の変数αと長さＬとの関係を示す長さパラメータを生成する。一例では、長さパラメータ生成部４２３は、図１３（ａ）において、矢印Ａ〜Ｄで示される４つの点を長さパラメータとして生成する。矢印Ａで示される点はαが０のときの長さベジエ曲線の長さであり、矢印Ｂで示される点はαがΔα×２のときの長さベジエ曲線の長さである。矢印Ｃで示される点はαがΔα×７のときの長さベジエ曲線の長さであり、矢印Ｄで示される点はαがΔα×９のときの長さベジエ曲線の長さである。
【００６６】
角度制御点群に含まれる制御点は、変数αと角度成分θとの関係を示す。制御点Ｐθ0の座標は(0, θ0)で示され、制御点Ｐθ1の座標は(Δα, θ1)で示される。同様に制御点Ｐθ2〜Ｐθ9の座標のそれぞれは(Δα×２, θ2)〜(Δα×９, θ9)で示される。角度ベジエ曲線Ｂθは、角度制御点群に含まれる制御点Ｐθ0〜Ｐθ9に基づいて生成される。角度パラメータ生成部４２６は、角度ベジエ曲線Ｂθ上の対応する長さパラメータと同一の変数αと角度成分θとの関係を示す角度パラメータを生成する。一例では、角度パラメータ生成部４２６は、図１３（ｂ）において、矢印Ｅ〜Ｈで示される４つの点を角度パラメータとして生成する。矢印Ｅで示される点は、矢印Ａで示される長さパラメータと対応し、αが０のときの角度ベジエ曲線の角度である。矢印Ｆで示される点は、矢印Ｂで示される長さパラメータと対応し、αがΔα×２のときの角度ベジエ曲線の角度である。矢印Ｇで示される点は、矢印Ｃで示される長さパラメータと対応し、αがΔα×７のときの角度ベジエ曲線の角度である。矢印Ｈで示される点は、矢印Ｄで示される長さパラメータと対応し、αがΔα×９のときの角度ベジエ曲線の角度である。
【００６７】
図１４は、Ｓ６０３の処理のより詳細なフローチャートである。図１４に示す処理は、Ｎ個の長さパラメータ及び角度パラメータのそれぞれについて実行される。
【００６８】
まず、極座標制御点群生成部４３１は、Ｓ６０２で生成された長さパラメータと角度パラメータとを変数を介して関連付けて極座標制御点群を生成する（Ｓ８０１）。図１３に示す例では、矢印Ａで示される長さパラメータと矢印Ｅで示される角度パラメータとが変数α＝０を介して関連付けられて極座標制御点が生成される。同様に、矢印Ｂ〜Ｄで示される長さパラメータのそれぞれと、変数の値が同一である矢印Ｆ〜Ｈで示される角度パラメータの何れかが関連付けられて極座標制御点が生成される。そして、形状ベジエ曲線生成部４３２は、Ｓ８０１で生成された極座標制御点に基づいて、ベジエ曲線が閉曲線を形成するようにアンテナの形状を示すアンテナ形状情報を生成する（Ｓ８０２）。
【００６９】
図１５は、Ｓ８０１で生成された極座標制御点の配置を示す図である。図１５において、横軸はＸ座標を示し、縦軸はＹ座標を示す。
【００７０】
極座標制御点は、隣接する極座標制御点と原点との間を結んだ直線を基軸としたときの仰角を角度成分θとし、原点との間の距離を長さ成分Ｌとする。図１５では、極座標制御点は、反時計回りに順次配置される例が示されるが、極座標制御点は、時計回りに順次配置されてもよい。
【００７１】
アンテナ形状設計装置３は、ベジエ曲線が閉曲線を形成するように極座標制御点を配置することによりアンテナの形状を示すアンテナ形状情報を生成することができる。アンテナ形状設計装置３は、それぞれがベジエ曲線から生成される長さパラメータ及び角度パラメータから生成する極座標制御点を使用して、アンテナの形状に対応するベジエ曲線を生成するので、より少ない変数で複雑なアンテナ形状を生成できる。図１３及び１５に示す例では、それぞれが１０個の制御点に基づいて生成された長さパラメータ及び角度パラメータから４つの極座標制御点を生成することで、２０個の制御点で生成されたベジエ曲線に基づいて４つの極座標制御点が生成される。図１３及び１５に示す例では、２０個の制御点で生成されたベジエ曲線に含まれる複雑な情報を使用して４つの極座標制御点を生成することで、複雑なアンテナ形状を少ない制御点で形成することが可能になる。
【００７２】
（第４実施形態に係るアンテナ形状設計装置の構成及び機能）
図１６は、第４実施形態に係るアンテナ形状設計装置のブロック図である。アンテナ形状設計装置４は、アンテナ形状設計装置３と同様に、極座標制御点に基づいて、アンテナの形状を示すベジエ曲線を生成する。アンテナ形状設計装置４は、ベジエ曲線により、アンテナの半分の形状を生成した後に、ベジエ曲線で形成した形状と対象な形状を生成して、両者を結合することで、アンテナ形状情報を生成する。アンテナ形状設計装置４は、ベジエ曲線で生成した形状と、ベジエ曲線で形成した形状と対象な形状を結合して、アンテナ形状情報を生成することで、線対称の形状を有するアンテナの形状を示すアンテナ形状情報を生成できる。
【００７３】
アンテナ形状設計装置４は、アンテナ形状情報生成部４３の代わりにアンテナ形状情報生成部５３を有する処理部５０を処理部４０の代わりに有することがアンテナ形状設計装置３と相違する。アンテナ形状情報生成部５３以外のアンテナ形状設計装置４の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付されたアンテナ形状設計装置３の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００７４】
アンテナ形状情報生成部５３は、極座標制御点群生成部５３１と、半形状ベジエ曲線生成部５３２と、対称ベジエ曲線生成部５３３と、ベジエ曲線結合部５３４とを有する。これらの各部は、処理部５０が備えるプロセッサで実行されるプログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、これらの各部は、ファームウェアとしてアンテナ形状設計装置に実装されてもよい。
【００７５】
（第４実施形態に係るアンテナ形状設計装置の動作）
図１７（ａ）はアンテナ形状設計装置４によるアンテナ形状設計処理のフローチャートであり、図１７（ｂ）は図１７（ａ）に示すＳ９０３の処理のより詳細な処理を示すフローチャートである。図１７（ａ）に示すアンテナ形状設計処理は、予め記憶部１１に記憶されているプログラムに基づいて、主に処理部５０により、アンテナ形状設計装置４の各要素と協働して実行される。Ｓ９０１〜Ｓ９０２及びＳ９０４〜Ｓ９０８の処理は、Ｓ６０１〜Ｓ６０２及びＳ６０４〜Ｓ６０８の処理と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００７６】
まず、極座標制御点群生成部５３１は、Ｓ９０２で生成された長さパラメータと角度パラメータとを変数を介して関連付けて極座標制御点群を生成する（Ｓ１００１）。極座標制御点群生成部５３１は、０度〜１８０度の範囲で極座標制御点を配置する。極座標制御点群生成部５３１は、アンテナ形状の半分の形状を生成するための極座標制御点群を生成する。
【００７７】
図１８は、極座標制御点群生成部５３１が配置する極座標制御点の一例を示す図である。図１８に示す例では、１０個の極座標制御点Ｐ0〜Ｐ9は、１８０度から０度まで２０度毎に配置される。
【００７８】
次いで、半形状ベジエ曲線生成部５３２は、Ｓ１００１で生成された座標制御点に基づいて半形状ベジエ曲線を生成する（Ｓ１００２）。次いで、対称ベジエ曲線生成部５３３は、Ｓ１００２で生成された半形状ベジエ曲線と線対称の形状を有する対称ベジエ曲線を生成する（Ｓ１００３）。次いで、ベジエ曲線結合部５３４は、Ｓ１００２で生成したベジエ曲線と、Ｓ１００３で生成した対称ベジエ曲線とを結合して、アンテナの形状を示すアンテナ形状情報を生成する（Ｓ１００４）。
【００７９】
（第５実施形態に係るアンテナ形状設計装置の構成及び機能）
図１９は、第５実施形態に係るアンテナ形状設計装置のブロック図である。アンテナ形状設計装置５は、アンテナ形状設計装置４が単一の処理で形成する半形状ベジエ曲線を、複数のベジエ曲線を組み合わせて生成する。アンテナ形状設計装置５は、半形状ベジエ曲線を、複数のベジエ曲線を組み合わせて生成することで、突起部を有するアンテナの形状を生成できる。
【００８０】
アンテナ形状設計装置５は、アンテナ形状情報生成部５３の代わりにアンテナ形状情報生成部６３を有する処理部６０を、処理部４０の代わりに有することがアンテナ形状設計装置３と相違する。アンテナ形状情報生成部６３以外のアンテナ形状設計装置５の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付されたアンテナ形状設計装置３の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００８１】
アンテナ形状情報生成部６３は、極座標制御点群生成部６３１と、極座標制御点分割部６３２と、部分ベジエ曲線生成部６３３と、半形状ベジエ曲線生成部６３４と、対称ベジエ曲線生成部６３５と、ベジエ曲線結合部６３６とを有する。これらの各部は、処理部６０が備えるプロセッサで実行されるプログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、これらの各部は、ファームウェアとしてアンテナ形状設計装置に実装されてもよい。
【００８２】
（第５実施形態に係るアンテナ形状設計装置の動作）
図２０（ａ）はアンテナ形状設計装置５によるアンテナ形状設計処理のフローチャートであり、図２０（ｂ）は図２０（ａ）に示すＳ１１０３の処理のより詳細な処理を示すフローチャートである。図２０（ａ）に示すアンテナ形状設計処理は、予め記憶部１１に記憶されているプログラムに基づいて、主に処理部６０により、アンテナ形状設計装置５の各要素と協働して実行される。Ｓ１１０１〜Ｓ１１０２及びＳ１１０４〜Ｓ１１０８の処理は、Ｓ６０１〜Ｓ６０２及びＳ６０４〜Ｓ６０８の処理と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００８３】
まず、極座標制御点群生成部６３１は、Ｓ１１０２で生成された長さパラメータと角度パラメータとを変数を介して関連付けて極座標制御点群を生成する（Ｓ１２０１）。極座標制御点群生成部６３１は、０度〜１８０度の範囲で極座標制御点を配置する。次いで、極座標制御点分割部６３２は、極座標制御点群生成部６３１が生成した極座標制御点を所定の範囲毎に分割する（Ｓ１２０２）。次いで、部分ベジエ曲線生成部６３３は、Ｓ１２０２の処理で分割された範囲毎に、部分ベジエ曲線を生成する（Ｓ１２０３）。
【００８４】
図２１は、極座標制御点分割部６３２が生成する部分ベジエ曲線の一例を示す図である。図２１に示す例では、極座標制御点群は、制御点Ｐ0〜Ｐ3を含む第１分割極座標制御点群、制御点Ｐ3〜Ｐ6を含む第２分割極座標制御点群、及び制御点Ｐ6〜Ｐ9を含む第３分割極座標制御点の３つの分割極座標制御点群に分割される。第１部分ベジエ曲線は、第１分割極座標制御点群に含まれる極座標制御点Ｐ0〜Ｐ3に基づいて生成され、破線で示される位置に生成される第２部分ベジエ曲線は、第２分割極座標制御点群に含まれる極座標制御点Ｐ3〜Ｐ6に基づいて生成される。そして、一点鎖線で示される位置に生成される第３部分ベジエ曲線は、第３分割極座標制御点群に含まれる極座標制御点Ｐ6〜Ｐ9に基づいて生成される。
【００８５】
次いで、半形状ベジエ曲線生成部６３４は、Ｓ１２０３で生成された部分ベジエ曲線を結合して半形状ベジエ曲線を生成する（Ｓ１２０４）。次いで、対称ベジエ曲線生成部６３５は、Ｓ１２０４で生成されたベジエ曲線と線対称の形状を有する対称ベジエ曲線を生成する（Ｓ１２０５）。次いで、ベジエ曲線結合部６３６は、Ｓ１２０４で生成されたベジエ曲線と、Ｓ１２０５で生成された対称ベジエ曲線とを結合して、アンテナの形状を示すアンテナ形状情報を生成する（Ｓ１２０６）。
【００８６】
図２２は、アンテナ形状設計装置４が生成したアンテナ形状の一例を示す図である。
【００８７】
第１部分ベジエ曲線ＢＰ１と第２部分ベジエ曲線ＢＰ２とは、矢印Ａで示される点で結合される。第２部分ベジエ曲線ＢＰ２と第３部分ベジエ曲線ＢＰ３とは、矢印Ｂで示される点で結合される。半形状ベジエ曲線は、第１部分ベジエ曲線ＢＰ１、第２部分ベジエ曲線ＢＰ２、及び第３部分ベジエ曲線ＢＰ３を結合して生成される。矢印Ｃで示される対象ベジエ曲線は、半形状ベジエ曲線と線対称の形状を有する。
【００８８】
図２３（ａ）はアンテナ形状設計装置４が生成したアンテナ形状の他の例を示す図であり、図２３（ｂ）は図２３（ａ）に示すアンテナ形状を生成するときに使用した制御点の座標及びその許容誤差を示す図である。図２３（ａ）において、横軸はＸ軸を示し、縦軸はＹ軸を示す。図２３（ｂ）において、座標は、極座標を直交座標に変換して記載される。図２３（ａ）のＸ軸及びＹ軸、並びに図２３（ｂ）のＸ座標及びＹ座標に記載される数値は、任意単位である。許容誤差は、座標の値に対する割合で示される。例えば、Ｘ座標の値が１００．００であり、Ｙ座標の値が０．００であり、許容誤差が１％であるとき、Ｘ座標の値は９９．００から１０１．００までの値が許容され、Ｙ座標は０．００のみが許容される。
【００８９】
第１部分ベジエ曲線ＢＰ１は、第１制御点Ｐ０、第２制御点Ｐ１、第３制御点Ｐ３及び第４制御点Ｐ３に基づいて生成される。第１制御点Ｐ０のＸ座標は５．５８であり、第１制御点Ｐ０のＹ座標は０．００であり、第１制御点Ｐ０の座標ずれの許容誤差は±１２％である。第２制御点Ｐ１のＸ座標は２１．３７であり、第２制御点Ｐ１のＹ座標は４．８６であり、第２制御点Ｐ１の座標ずれの許容誤差は±６％である。第３制御点Ｐ２のＸ座標は１６．７３であり、第３制御点Ｐ２のＹ座標は８．０２であり、第３制御点Ｐ２の座標ずれの許容誤差は±８％である。第４制御点Ｐ３のＸ座標は２９．５９であり、第４制御点Ｐ３のＹ座標は２３．４９であり、第４制御点Ｐ３の座標ずれの許容誤差は±１％である。
【００９０】
第２部分ベジエ曲線ＢＰ２は、第４制御点Ｐ３、第５制御点Ｐ４、第６制御点Ｐ５及び第７制御点Ｐ６に基づいて生成される。第５制御点Ｐ４のＸ座標は１０．５７であり、第５制御点Ｐ４のＹ座標は３４．２６であり、第５制御点Ｐ４の座標ずれの許容誤差は±４％である。第６制御点Ｐ５のＸ座標は−９．２０であり、第６制御点Ｐ５のＹ座標は２９．５８であり、第６制御点Ｐ５の座標ずれの許容誤差は±２％である。第７制御点Ｐ６のＸ座標は−２９．４８であり、第７制御点Ｐ６のＹ座標は２３．２９であり、第７制御点Ｐ６の座標ずれの許容誤差は±１％である。
【００９１】
第３部分ベジエ曲線ＢＰ３は、第７制御点Ｐ６、第８制御点Ｐ７、第９制御点Ｐ８及び第１０制御点Ｐ９に基づいて生成される。第８制御点Ｐ７のＸ座標は−２２．６８であり、第８制御点Ｐ７のＹ座標は１０．８４であり、第８制御点Ｐ７の座標ずれの許容誤差は±９％である。第９制御点Ｐ８のＸ座標は−３８．８０であり、第９制御点Ｐ８のＹ座標は８．７９であり、第９制御点Ｐ８の座標ずれの許容誤差は±４％である。第１０制御点Ｐ９のＸ座標は−２８．７３であり、第１０制御点Ｐ９のＹ座標は０．００９であり、第１０制御点Ｐ９の座標ずれの許容誤差は±３％である。
【００９２】
図２４は、図２３（ａ）に示すアンテナ形状、及び図２３（ｂ）に示す制御点Ｐ０〜Ｐ１０の座標ずれの許容値誤差内の制御点に基づいて生成されたアンテナ形状を有するアンテナの特性を示す図である。図２４において、特性Ｓ１は、図２３（ａ）に示すアンテナ形状アンテナのアンテナ特性である。特性Ｓ２〜Ｓ１０のそれぞれは、図２３（ｂ）に示す制御点Ｐ０〜Ｐ１０の座標ずれの許容値誤差内の制御点に基づいて生成されたアンテナ形状を有するアンテナのアンテナ特性である。
【００９３】
図２３（ａ）及び２３（ｂ）を参照して説明されたアンテナは、２．４ＧＨｚから２．５ＧＨｚまでの範囲でＳパラメータのＳ１１が−１０ｄＢ以下になるように遺伝子アルゴリズムが実行されたものである。図２３（ａ）に示すアンテナ形状を有するアンテナのアンテナ特性は、２．４ＧＨｚから２．５ＧＨｚまでの範囲においてＳ１１は−１０ｄＢ以下であり且つ2２．４ＧＨｚから２．５ＧＨｚまでの範囲でのＳ１１の総和が最も低い。
【符号の説明】
【００９４】
１〜５    アンテナ形状設計装置
１０    通信部
１１    記憶部
１２    入力部
１３    出力部
２１、４１    初期パラメータ生成部
２２、４２    パラメータ生成部
２３、３３、４３、５３、６３    アンテナ形状情報生成部
２４    アンテナ形状情報出力部
２５    電磁界解析実行部
２６    アンテナ特性判定部
２７    遺伝子アルゴリズム実行部
２８    最適形状情報出力部
【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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【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】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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