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WO2024116989A1 - アンテナ装置、及び、アンテナ装置の調整方法 - Google Patents

アンテナ装置、及び、アンテナ装置の調整方法 Download PDF

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WO2024116989A1
WO2024116989A1 PCT/JP2023/041948 JP2023041948W WO2024116989A1 WO 2024116989 A1 WO2024116989 A1 WO 2024116989A1 JP 2023041948 W JP2023041948 W JP 2023041948W WO 2024116989 A1 WO2024116989 A1 WO 2024116989A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
matching layer
antenna
window glass
antenna device
matching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2023/041948
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
翔 熊谷
健一 岩上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP2024561426A priority Critical patent/JPWO2024116989A1/ja
Publication of WO2024116989A1 publication Critical patent/WO2024116989A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/02—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism
    • H01Q15/08—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism formed of solid dielectric material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/06—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart

Definitions

  • This disclosure relates to an antenna device and a method for adjusting the antenna device.
  • an antenna device that is attached to a window glass for a building and used, which includes an antenna, a waveguide member located on the outdoor side of the antenna, and a conductor located on the indoor side of the antenna, where a is the distance between the antenna and the waveguide member, and ⁇ r is the relative dielectric constant of the medium composed of the dielectric member between the antenna and the waveguide member, where a is equal to or greater than (2.11 ⁇ r-1.82) mm.
  • the antenna device further includes a matching layer that is attached directly to the glass plate of the window glass (see, for example, Patent Document 1).
  • the matching layer is attached directly to the glass plate of the window glass, and it is not easy to replace the matching layer.
  • Conventional antenna devices do not assume the use of multiple matching layers with different conditions, such as the thickness of the matching layer, the dielectric constant of the matching layer, or the distance from the glass plate, to select the optimal matching layer.
  • the objective is to provide an antenna device that allows easy selection of the optimal matching layer, and a method for adjusting the antenna device.
  • the antenna device of the embodiment of the present disclosure is an antenna device that is attached to a window glass and includes an antenna that is positioned at a distance from the window glass, a matching layer that is positioned between the window glass and the antenna, and a holding portion that holds the matching layer at a predetermined distance from the window glass.
  • FIG. 1 is a diagram showing, in plan view, an example of a building in which a window is provided with a wireless communication device including an antenna device according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an antenna device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a wireless device.
  • 4 is a cross-sectional view showing an example of a configuration of a holding portion.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of another configuration of the holding portion.
  • FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of still another configuration of the holding portion.
  • 1 is a diagram showing an example of the configuration of an antenna device including a matching layer.
  • FIG. 5B is a diagram showing an example of the configuration of the matching layer shown in FIG. 5A.
  • the XYZ coordinate system is defined and explained below.
  • the direction parallel to the X axis (X direction), the direction parallel to the Y axis (Y direction), and the direction parallel to the Z axis (Z direction) are mutually perpendicular.
  • the XYZ coordinate system is an example of a Cartesian coordinate system.
  • the length, width, thickness, etc. of each part may be exaggerated below to make the configuration easier to understand.
  • terms such as parallel, right angle, orthogonal, horizontal, vertical, up and down, etc. are intended to allow for deviations to the extent that they do not impair the effects of the embodiment.
  • radio waves refers to a type of electromagnetic wave, and generally, electromagnetic waves below 3 THz are called radio waves.
  • electromagnetic waves below 3 THz emitted from outdoor base stations or relay stations will be called “radio waves,” and when referring to electromagnetic waves in general, they will be called “electromagnetic waves.”
  • the radio waves relayed by the wireless communication device including the antenna device of the embodiment are preferably radio waves in the frequency band of 1 GHz to 40 GHz, including the Sub-6 frequency band and the millimeter wave band of the fifth generation mobile communication system (5G).
  • the wireless communication device including the antenna device of the embodiment functions as a repeater that relays radio waves arriving from an outdoor base station or the like indoors.
  • the repeater may also have the function of receiving radio waves arriving from an outdoor base station or the like, converting them into radio waves of a communication standard different from the communication standard of the radio waves arriving from the base station or the like, and relaying them indoors.
  • the radio waves relayed by the wireless communication device including the antenna device of the embodiment may be LTE (Long Term Evolution), LTE-A (LTE-Advanced), UMB (Ultra Mobile Broadband), or CBRS (Citizens Broadband Radio Service).
  • the radio waves relayed by the wireless communication device of the embodiment may be IEEE802.11 (Wi-Fi (registered trademark)), IEEE802.16 (WiMAX (registered trademark)), IEEE802.20, UWB (Ultra-Wideband), Bluetooth (registered trademark), or LPWA (Low Power Wide Area), etc.
  • the antenna device of the embodiment is included in a wireless communication device that can be used as a repeater, and has a configuration that makes it easy to select a matching layer that maximizes the power of the radio waves received by the antenna (received power). Details are explained below. Received power is synonymous with the strength of the radio waves (received strength).
  • Fig. 1 is a plan view of an example of a building 1 in which a window 10 is installed with a wireless communication device 200 including an antenna device according to an embodiment.
  • Fig. 1 also shows a base station BS, a PC (Personal Computer) 50, and a smartphone 60.
  • BS Base Station
  • PC Personal Computer
  • the building 1 may be a detached house, a building, an apartment, or a commercial facility such as a shopping mall or a department store, an airport, a factory, a power facility, a government building, a station (station building), or a bus stop building.
  • the window 10 is used in these buildings 1.
  • the window 10 includes a window glass and a window frame (the window frame on the building 1 side).
  • the wireless communication device 200 functions as a repeater.
  • the antenna of the wireless communication device 200 is preferably provided on the window glass of the window 10, and the other parts may be provided on the window 10 or on the wall 1A or bay window frame near the window 10.
  • the antenna of the wireless communication device 200 is the antenna of the antenna device of the embodiment included in the wireless communication device 200.
  • the other parts of the wireless communication device 200 do not have to be fixed to the wall 1A, ceiling, or bay window frame near the window 10, and may simply be placed on a flat surface, for example.
  • the glass of the windows 10 is the entrance point for radio waves into the building 1.
  • the antenna of the wireless communication device 200 is provided on the window 10 to improve the reception environment and expand the communication area.
  • providing the wireless communication device 200 on the window 10 means that, as described above, the antenna is provided on the window glass, and parts other than the antenna may be provided on the window 10 or on the wall 1A near the window 10 or the frame of a bay window.
  • the wireless communication device 200 receives radio waves with the antenna through the window glass of the window 10, amplifies them, and radiates them indoors.
  • the wireless communication device 200 is provided on the indoor side of the window 10, but it may also be provided on the outdoor side of the window 10.
  • the wireless communication device 200 When relaying radio waves arriving from outside the window 10, the wireless communication device 200 amplifies the received radio waves and radiates the amplified radio waves indoors at a specified radiation angle using an array antenna or the like.
  • the amplified radio waves are radiated over a wide area indoors, making it easy for indoor terminals to receive the radio waves.
  • the wireless communication device 200 may receive radio waves of multiple frequencies, amplify them, and radiate them. By relaying radio waves of multiple frequencies, it is possible to radiate the amplified radio waves over a wider area indoors and improve communication performance.
  • radio waves in the Sub-6 frequency band or millimeter wave band such as the fifth generation mobile communication system (5G) are attenuated when they pass through the glass of the window 10.
  • a matching layer By using a matching layer, when the wireless communication device 200 relays the radio waves, it is possible to reduce loss by adjusting the electrical length of the radio waves before or after they pass through the window glass to match the impedance.
  • ⁇ Configuration of wireless communication device 200 and window 10> 2 is a diagram showing an example of the configuration of a wireless communication device 200 and a window 10.
  • the wireless communication device 200 includes an antenna device 100, and is attached to the window 10.
  • the window 10 includes a window pane 11 and a window frame 12.
  • window 10 ⁇ Configuration of window 10>
  • the window 10 may be a sliding window that can be opened and closed freely, a casement window, etc.
  • the window glass 11 held by the window frame may be either one piece or multiple pieces.
  • the window glass 11 has an indoor main surface 11A and an outdoor main surface 11B (see Figures 4A to 5A).
  • the window glass 11 may be made of commonly available glass, such as soda-lime glass, alkali-free glass, Pyrex (registered trademark) glass, or quartz glass.
  • the window glass 11 is not limited to a glass plate, and may be a resin surface material such as polycarbonate or acrylic.
  • the window frame 12 is a frame-shaped member that surrounds the edge of the window glass 11 and is made of a metal such as aluminum, or a resin. Below, an example in which the window frame 12 is made of metal will be described.
  • the window glass 11 and window frame 12 of the window 10 are mounted on a wall 1A that is perpendicular to the horizontal plane.
  • the indoor main surface 11A of the window glass 11 is parallel to the indoor surface 12A of the window frame 12, and the thickness (thickness in the Z direction) of the window glass 11 and the window frame 12 is constant.
  • the wireless communication device 200 includes the antenna device 100, a waveguide 150, a wireless device 210, and a bracket 220.
  • the waveguide 150 is an example of a transmission path.
  • the bracket 220 is an example of a fixture.
  • the wireless communication device 200 is provided, as an example, on the indoor side of a building 1 (see FIG. 1 ).
  • the wireless communication device 200 includes a waveguide 150
  • the following transmission path may be used instead of the waveguide 150.
  • a coaxial cable, or an FPC (Flexible Printed Circuits) transmission path having a transmission line such as a microstrip line (MSL) or a coplanar waveguide (CPW) formed on a flexible substrate such as polyimide may be used.
  • the FPC transmission path is an example of a transmission path having a flexible substrate and a transmission line such as an MSL or CPW formed on the flexible substrate.
  • the XYZ coordinate system is defined based on the indoor surface 12A of the window frame 12 on which the wireless device 210 is attached.
  • the X axis is an example of the first axis
  • the Y axis is an example of the second axis
  • the Z axis is an example of the third axis.
  • the X direction is an example of the first axis direction
  • the Y direction is an example of the second axis direction
  • the Z direction is an example of the third axis direction.
  • the indoor surface 12A of the window frame 12 is a surface including the X and Y directions.
  • the surface 12A is parallel to the XY plane and is an example of a first surface.
  • the Z direction is the direction perpendicularly away from the surface 12A and is the direction of the normal to the surface 12A.
  • the +Z direction side of the surface 12A is the indoor side.
  • the Y direction of such an XYZ coordinate system is the direction connecting the wireless device 210 and the window glass 11.
  • the X direction is the direction in which the window frame 12 extends along the outer edge 11E of the window glass 11 at the fixed position of the wireless device 210 to the window frame 12.
  • the fixed position of the wireless device 210 to the window frame 12 is the position where two brackets 220 of the frame-shaped window frame 12 are attached, and in FIG. 2, it is the part of the window frame 12 that is on the +Y direction side of the window glass 11 and extends in the X direction.
  • the outer edge 11E of the window glass 11 is the outer edge when the window glass 11 is viewed in the XY plane (plan view), and the outer edge 11E of the window glass 11 at the fixed position of the wireless device 210 to the window frame 12 is the part of the outer edge 11E of the window glass 11 that is on the +Y direction side of the window glass 11 and extends in the X direction.
  • the window glass 11 is rectangular in plan view and the window frame 12 is frame-shaped (rectangular ring-shaped) in plan view is described, but the window glass 11 is not limited to being rectangular in plan view, and the outer edge 11E may be curved, such as circular or elliptical.
  • the window frame 12 may be a frame-shaped member that surrounds the window glass 11 having such a curved outer edge 11E.
  • the X and Z directions in FIG. 2 are horizontal directions, and the XZ plane is parallel to the horizontal plane.
  • the Y direction is the vertical direction
  • the +Y direction is the vertically upward direction
  • the -Y direction is the vertically downward direction.
  • the +Y direction side will be referred to as the upper side
  • the -Y direction side as the lower side.
  • Two waveguides 150 are provided between the antenna device 100 and the wireless device 210.
  • the two waveguides 150 are arranged parallel to each other with a gap in the X direction and have equal lengths.
  • the relative positions of the antenna device 100 and the wireless device 210 in the X direction are determined by the two waveguides 150.
  • the waveguides may be configured to guide two types of radio waves (high frequency signals), horizontally polarized and vertically polarized.
  • the waveguide 150 has an end 151 connected to the antenna 110 of the antenna device 100 and an end (not shown) connected to the wireless device 210, and guides radio waves received by the antenna device 100.
  • the wireless communication device 200 includes two waveguides 150
  • the number of waveguides 150 may be one or three or more.
  • four waveguides 150 may be provided corresponding to four antennas 110. Note that even when there is one waveguide 150, the relative positions of the antenna device 100 and the wireless device 210 do not need to be adjusted in the X direction, so the relative positions of the antenna device 100 and the wireless device 210 in the X direction are determined by one waveguide 150.
  • an RF component such as an amplifier may be mounted on the transparent antenna device 100.
  • the relative positions of the antenna device 100 and the wireless device 210 in the X direction are determined by the FPC transmission line.
  • the waveguide 150 is, as an example, a bendable waveguide that extends from the antenna 110 of the antenna device 100 in the +Z direction, is bent in the +Y direction, and extends to the lower end of the wireless device 210.
  • the waveguide 150 does not expand or contract much, but can be bent at any position between the end 151 and the end connected to the wireless device 210.
  • a flexible waveguide can be used as such a bendable waveguide 150.
  • the wireless device 210 is fixed by screws 240 to two brackets 220 attached to the indoor surface 12A of the window frame 12. That is, the wireless device 210 is attached to the indoor surface 12A of the window frame 12 by two screws 240 and two brackets 220.
  • the screws 240 are an example of a protrusion that protrudes in the X direction from the housing 231 of the wireless device 210. Note that instead of the screws 240, a protrusion that is integrally formed with the housing 231 and protrudes in the X direction may be provided.
  • the wireless device 210 has a wireless communication unit in addition to the array antenna 210A, heat dissipation unit 210B, and housing 231.
  • the array antenna 210A, heat dissipation unit 210B, and wireless communication unit are arranged inside the housing 231.
  • the housing 231 is, for example, a rectangular parallelepiped resin case.
  • the housing 231 is fixed to the bracket 220 by screws 240.
  • the array antenna 210A is provided on the +Z direction side inside the housing 231, and the heat dissipation unit 210B is provided on the -Z direction side inside the housing 231.
  • the wireless communication unit is omitted.
  • the wireless communication unit will be described later with reference to FIG. 3.
  • the wireless communication unit is connected to the end of the waveguide 150 (the end connected to the wireless device 210), and performs processes such as amplifying the radio waves received from the antenna device 100 via the waveguide 150 and outputting them to the array antenna 210A, and controlling the direction in which the array antenna 210A radiates the radio waves.
  • the wireless communication unit includes an amplifier, a microcomputer, etc.
  • the wireless communication unit is connected to the heat dissipation unit 210B in a manner that allows thermal conduction, and dissipates heat via the heat dissipation unit 210B.
  • the heat dissipation section 210B faces the indoor surface 12A of the window frame 12 when the wireless device 210 is attached to the window frame 12 by the bracket 220. Therefore, the heat generated by the wireless communication section can be dissipated from the heat dissipation section 210B to the window frame 12.
  • a highly thermally conductive member may be provided between the heat dissipation section 210B and the window frame 12.
  • the brackets 220 are fixed to the indoor surface 12A of the window frame 12 as shown in FIG. 2, for example, via double-sided tape.
  • the brackets 220 are made of resin, metal, or the like.
  • One bracket 220 is provided on each of the +X direction side and the -X direction side of the housing 231 of the wireless device 210, and one is arranged so as to sandwich the ends of the wireless device 210 on the ⁇ X direction sides.
  • the brackets 220 may be fixed to the window frame 12 with screws or the like. Fixing with screws is particularly effective when the surface 12A of the window frame 12 is not flat or when the material makes it difficult to fix with double-sided tape.
  • the bracket 220 has a flat plate portion 220P, a rib 220R, and a guide groove 221.
  • the guide groove 221 is an example of a guide portion.
  • the flat plate portion 220P is a flat portion that is approximately parallel to the YZ plane.
  • the flat plate portion 220P has an approximately trapezoidal shape when viewed from the YZ plane.
  • the flat plate portion 220P is formed with an X-shaped guide groove 221 when viewed from the YZ plane.
  • the rib 220R is formed around the flat plate portion 220P that is approximately parallel to the YZ plane and near the guide groove 221 for reinforcement.
  • the guide groove 221 is an X-shaped groove that penetrates the flat plate portion 220P in the X direction.
  • the X-shape of the guide groove 221 extends in four directions that form angles of 45 degrees with respect to the Y axis and Z axis when viewed from the YZ plane.
  • the wireless communication device 200 When installing the wireless communication device 200 on the window 10, placing it on the indoor side of the building 1 (see FIG. 1) makes it easier to protect it from wind, rain, dust, etc., and allows it to operate stably for a long period of time. For this reason, the wireless communication device 200 is placed indoors.
  • the antenna device 100 is provided in a portion that overlaps with the window glass 11 in order to efficiently receive radio waves that pass through the window glass 11.
  • each portion of the antenna device 100 is made transparent, and the antenna device 100 is attached to the window glass 11, thereby realizing efficient reception of radio waves propagating from outdoors and minimizing obstruction of the view through the window glass 11.
  • the amplifier, microcomputer, etc. of the wireless device 210 generate heat due to amplification processing and control of the array antenna 210A, so if the wireless device 210 is attached to the window glass 11, the heat may damage or break the window glass 11. It is also difficult to make the wireless device 210 itself optically transparent. For these reasons, it is more convenient to attach the wireless device 210 to the window frame 12. In particular, if the window frame 12 is made of metal, it is possible to dissipate the heat generated by the wireless device 210 via the window frame 12.
  • the antenna device 100 is attached to the window glass 11, and the wireless device 210 is attached to the window frame 12.
  • the antenna device 100 and the wireless device 210 are attached to the upper side (+Y direction side) of the window glass 11 and the window frame 12, respectively.
  • the antenna device 100 includes an antenna 110, a matching layer 120, and a holder 130.
  • the holder 130 is an example of a holding unit.
  • MIMO Multi-Input Multi-Output
  • FIG. 2 there are four antennas 110 as an example.
  • the holder 130 that holds the antenna 110 and the matching layer 120 is, for example, attached to the indoor main surface 11A of the window glass 11 by double-sided tape. As an example, with this configuration, the antenna device 100 is placed on the indoor side of the window glass 11.
  • the antenna 110 is disposed on the indoor side of the window glass 11 and spaced apart from the window glass 11.
  • the antenna 110 is held by a holder 130 together with a matching layer 120, thereby being spaced apart from the window glass 11.
  • each antenna 110 has the same configuration and are spaced the same distance from the main surface 11A of the window glass 11.
  • each antenna 110 can be a patch antenna, a monopole antenna, a dipole antenna, or the like.
  • the four antennas 110 are connected to a wireless device 210.
  • the antennas 110 and the wireless devices 210 can be connected by a transmission path capable of transmitting radio waves, and as an example, are connected by a waveguide 150.
  • the four antennas 110 receive radio waves that have passed through the window glass 11 and the matching layer 120.
  • the radio waves emitted by the four antennas 110 pass through the matching layer 120 and the window glass 11 and are transmitted to the outside of the building 1.
  • the antenna 110 receives radio waves emitted from an outdoor base station BS or the like.
  • the antenna 110 is formed on the surface of the -Z direction side of the substrate 111.
  • the substrate is preferably transparent.
  • transparent means transparent to visible light.
  • the antenna 110 is preferably placed close to the window glass 11. This is because it is easier to receive radio waves closer to the window glass 11.
  • the distance in the Z direction between the antenna 110 and the indoor main surface 11A of the window glass 11 is preferably about 10 mm to 50 mm, and more preferably 20 mm to 30 mm.
  • Substrate 111 is formed of any material that is transparent to radio waves radiated from an outdoor base station and that can support antenna 110.
  • Transparent to the radiated radio waves means, for example, that the transmission loss is 10 dB or less.
  • Substrate 111 is transparent to the radiated radio waves means that the transmission loss of substrate 111 is 10 dB or less, preferably 6 dB or less, more preferably 3 dB or less, and even more preferably 1 dB or less.
  • the substrate 111 may also be transparent to visible light.
  • Transparent to visible light means that the visual transmittance is at least 40%, preferably 60% or more, more preferably 70% or more, and even more preferably 80% or more.
  • a resin substrate (resin film) may be used as the substrate 111.
  • resin materials that satisfy the above conditions include acrylic resins such as polymethyl methacrylate, cycloolefin resins, polycarbonate resins, and polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • a glass plate may be used as the substrate 111. Examples of glass plates that satisfy the above conditions include soda-lime glass, alkali-free glass, Pyrex (registered trademark) glass, and quartz glass.
  • the antenna 110 is formed of a conductor. Since the antenna device 100 is arranged overlapping the window 10, the antenna 110 is desirably formed of a transparent conductive film such as zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), tin-doped indium oxide (ITO), indium oxide-tin oxide (IZO), or the like, a metal nitride such as titanium nitride (TiN) or chromium nitride (CrN), or a low-e film for low-e (low emissivity) glass.
  • the antenna 110 may be formed of a metal thin film such as copper, nickel, or gold. In the case of a metal thin film, it is preferable to form it in a mesh shape from the viewpoint of visibility.
  • the matching layer 120 is a plate-like member held by a holder 130 attached to the indoor side of the window glass 11.
  • the matching layer 120 is held by the holder 130 at its upper and lower ends, for example.
  • the matching layer 120 is disposed between the window glass 11 and the four antennas 110, and is held at a predetermined distance from the window glass 11 by a holder 130.
  • the matching layer 120 has a surface 120A (see Figures 4A to 4C) facing the window glass 11, and a surface 120B (see Figures 4A to 4C) facing the indoor side.
  • Surface 120A is an example of a first surface
  • surface 120B is an example of a second surface.
  • the matching layer 120 is disposed such that surface 120A on the window glass 11 side is a predetermined distance away from the indoor main surface 11A of the window glass 11.
  • the matching layer 120 is provided to adjust the electrical length of the radio waves incident on the antenna 110 and match the impedance.
  • the matching layer 120 can be made of polycarbonate, acrylic, COP (cycloolefin polymer), PET (polyethylene terephthalate), polystyrene, glass, or the like.
  • the matching layer 120 is preferably at least 1 mm thick to prevent bending. If the matching layer 120 bends, the characteristics that adjust the electrical length of the radio waves will become non-uniform in the XY plane, which may cause variations in the degree of impedance matching.
  • the Z-direction thickness of the matching layer 120 is, for example, constant throughout. From the viewpoint of increasing the luminous transmittance, the thickness of the matching layer 120 is preferably 20 mm or less, and more preferably 15 mm or less. Furthermore, the thickness of the matching layer 120 is further preferably 2 mm to 12 mm.
  • the matching layer 120 may be a single layer, or may be configured with multiple layers stacked on top of each other, or multiple layers spaced apart.
  • the distance between the matching layer 120 and the window glass 11 is preferably adjustable within a range of more than 0 mm and less than or equal to 40 mm, and more preferably within a range of more than 1 mm and less than or equal to 30 mm.
  • the matching layer 120 adjusts the electrical length of the radio waves incident on the antenna 110, and so its effective thickness varies depending on the dielectric constant. This is because the degree of effect of shortening the wavelength of the radio waves varies depending on the dielectric constant. For this reason, from the perspective of matching the impedance of the radio waves, the effective thickness of the matching layer 120 should be set to an appropriate effective thickness that allows impedance matching.
  • the matching layer 120 has a size that allows it to face the antenna 110 when viewed in the XY plane.
  • a size that allows it to face the antenna 110 when viewed in the XY plane means a size that is larger than the antenna 110 when viewed in the XY plane and that can cover an area of radio waves radiated from the antenna 110 where the radiation intensity is equal to or greater than the intensity required for wireless communication.
  • the holder 130 is attached to the main surface 11A on the indoor side of the window glass 11, and, as an example, holds the upper and lower ends of the matching layer 120.
  • the holder 130 is made of transparent glass or resin. Transparent here means transparent to visible light. Note that the holder 130 is not limited to a configuration that holds the upper and lower ends of the matching layer 120, and may be a configuration that holds, for example, the +X direction side and the -X direction side.
  • the holder 130 holds the antenna 110 and the matching layer 120, and holds the matching layer 120 at a predetermined distance from the window glass 11.
  • the predetermined distance is the distance between the main surface 11A on the indoor side of the window glass 11 and the surface 120A on the window glass 11 side.
  • the holder 130 has a structure that allows the matching layer 120 to be inserted and removed (detached), and multiple types of matching layers 120 can be attached to the holder 130 while being replaced one by one. Details of the structure of the holder 130 will be described later using Figures 4A to 4C.
  • Fig. 3 is a diagram showing an example of the circuit configuration of the wireless device 210.
  • Fig. 3 shows the configuration of a portion of the overall configuration of the wireless device 210 that corresponds to one antenna 110.
  • the antenna 110 is connected to the wireless device 210.
  • the wireless device 210 If the distance between the antenna 110 and the wireless device 210 is long, the transmission loss of radio waves between the antenna 110 and the wireless device 210 increases. Therefore, in order to reduce the transmission loss of radio waves, it is preferable to attach the wireless device 210 to the window glass 11, or to the wall 1A or ceiling surrounding the window 10.
  • a bendable waveguide 150 is used as an example of a transmission path connecting the antenna 110 and the wireless device 210.
  • radio waves can be efficiently propagated between the antenna 110 and the wireless device 210 with little transmission loss.
  • the wireless device 210 has a wireless module 211, a switch 212, an LNA (Low Noise Amplifier) 213, a mixer 214, an ADC (Analog to Digital Converter) 215, a DAC (Digital to Analog Converter) 216, a mixer 217, and a PA (Power Amplifier) 218.
  • the wireless module 211 to the PA 218 are an example of a wireless communication section of the wireless device 210.
  • the switch 212 In the wireless device 210, the switch 212, LNA 213, mixer 214, ADC 215, DAC 216, mixer 217, and PA 218 are provided one for each antenna 110.
  • the wireless device 210 includes the components from the switch 212 to the PA 218 in the same number as the number of antennas 110.
  • the wireless module 211 As for the wireless module 211, as an example, there is one wireless module common to the four antennas 110.
  • the wireless module 211 is composed of an MCU (Micro Controller Unit) as an example, and has a control unit 211A and a relay unit 211B that performs relay processing.
  • the control unit 211A and the relay unit 211B are functional blocks that represent the functions executed by the MCU.
  • the control unit 211A When receiving radio waves through the antenna 110, the control unit 211A switches the three-terminal switch 212 to connect the antenna 110 to the LNA 213. When transmitting radio waves through the antenna 110, the control unit 211A switches the three-terminal switch 212 to connect the antenna 110 to the PA 218.
  • the relay unit 211B includes a Bluetooth (registered trademark) communication unit as an example, and is connected to the array antenna 210A, and transmits the digital signal input from the ADC 215 from the array antenna 210A to the inside of the building 1.
  • the relay unit 211B transmits a signal to the inside of the building 1 via the array antenna 210A, whereby the radio waves received by the antenna 110 from the base station BS are relayed and radiated to the inside of the building 1 in which the wireless communication device 200 is located. This allows the radio waves to be radiated over a wide area inside the building 1, making it easier for terminals such as the smartphone 60 located indoors to receive the radio waves.
  • the communication unit that radiates the radio waves that the relay unit 211B relays to the indoor side is not limited to Bluetooth, and may be Wi-Fi, etc.
  • the LNA 213 is provided between the switch 212 and the mixer 214, and amplifies the radio waves received by the antenna 110 and outputs them while preventing degradation of the signal-to-noise ratio.
  • the mixer 214 mixes the radio waves output from the LNA 213 with a local signal (LO), demodulates them, and outputs an IF (Intermediate Frequency) signal.
  • LO local signal
  • IF Intermediate Frequency
  • the ADC 215 digitally converts the IF signal output from the mixer 214 and outputs it to the wireless module 211.
  • the DAC 216 converts the signal output by the wireless module 211 into an analog signal and outputs the IF signal to the mixer 217.
  • the mixer 217 mixes and modulates the IF signal with a local signal (LO) and outputs it to the PA 218.
  • LO local signal
  • PA218 amplifies the signal output from mixer 217 and outputs it to antenna 110 via switch 212.
  • radio device 210 may not include mixers 214 and 217.
  • the signal input to ADC 215 and the signal output from DAC 216 are not IF signals, but signals in the Sub-6 frequency band.
  • PC 50 (see FIG. 1) is connected to wireless device 210 to measure the reception power of antenna 110.
  • PC 50 measures the strength of a digital signal output from ADC 215 (see FIG. 3) to wireless module 211.
  • the digital signal output from ADC 215 is a signal obtained by digitally converting the IF signal output from mixer 214, and the strength of this digital signal corresponds to the reception power of radio waves at antenna 110. Therefore, if the strength of the digital signal is measured by PC 50, the reception power of radio waves at antenna 110 can be measured.
  • the matching layer 120 that maximizes the received power is the optimal matching layer 120.
  • the wireless communication device 200 can relay outdoor radio waves indoors in a state optimized by the optimal matching layer 120.
  • the PC 50 may be removed from the wireless communication device 200. This is because the PC 50 is connected to the wireless communication device 200 to measure the reception power of the antenna 110 when selecting the optimal matching layer 120.
  • the wireless communication device 200 optimized by the optimal matching layer 120 can be used. Note that here, a form in which the reception power of radio waves is measured by the PC 50 and the optimal matching layer 120 is selected will be described, but this may be done by the smartphone 60 instead of the PC 50.
  • an application program for selecting the optimal matching layer 120 may be installed on the smartphone 60, and the application program may execute processing to select the optimal matching layer 120.
  • Fig. 4A is a cross-sectional view showing an example of the configuration of holder 130A.
  • Holder 130A shown in Fig. 4A is one form of a holding part that can be used as holder 130 shown in Fig. 2.
  • Fig. 4A shows a part of window glass 11 and antenna device 100.
  • Antenna device 100 shown in Fig. 4A includes antenna 110, matching layer 120, and holder 130A.
  • the holder 130A has a support plate 131A, a base 132A, a spring 133A, and a screw 134A.
  • the spring 133A is an example of an elastic member disposed between the matching layer 120 and the window glass 11.
  • the screw 134A is an example of an adjustment part that can adjust the position of the surface 120B of the matching layer 120 opposite the surface 120A.
  • the support plate 131A is fixed to the main surface 11A on the indoor side of the window glass 11.
  • two support plates 131A, an upper one and a lower one, are fixed to the main surface 11A.
  • the support plate 131A may be fixed to the main surface 11A with double-sided tape or adhesive.
  • the support plate 131A is a transparent plate-like member, and can be made of polycarbonate, acrylic, glass plate, or the like.
  • the two support plates 131A may be provided on the +X direction side and the -X direction side, instead of the upper and lower sides.
  • the base 132A is a flat plate-like member parallel to the XY plane that connects the ends of the two support plates 131A on the +Z direction side. Like the support plate 131A, the base 132A is a transparent plate-like member and can be made of polycarbonate, acrylic, or glass plate. The base 132A is fixed to the two support plates 131A and has a through hole for passing the screw 134A. A screw thread is formed on the inner wall of the through hole. The base 132A forms the housing of the holder 130A by being fixed to the two support plates 131A. The base 132A may be formed integrally with the two support plates 131A.
  • the substrate 111 on which the four antennas 110 are mounted is attached to the surface on the -Z direction side of the base 132A.
  • the through hole through which the screw 134A passes is provided outside the substrate 111.
  • the spring 133A is disposed between the matching layer 120 and the window glass 11.
  • the spring 133A can contract in the Z direction, and biases the matching layer 120 in the +Z direction with its restoring force.
  • the spring 133A is held by a member (not shown) so that it does not move within the XY plane.
  • the end of the spring 133A on the +Z direction side may be fixed to the surface on the -Z direction side of the matching layer 120, and the end of the spring 133A on the -Z direction side may be abutted against the main surface 11A of the window glass 11.
  • the springs 133A may be arranged one at each of the four corners in the XY plane view between the window glass 11 and the matching layer 120. Also, there may be more than four springs 133A. As an example, the springs 133A are made of metal or resin. The springs 133A may be transparent. Here, transparent means transparent to visible light.
  • the spring 133A is disposed between the matching layer 120 and the window glass 11 in the sense that the spring 133A is disposed between the matching layer 120 and the window glass 11, and other members may be disposed between the matching layer 120 and the window glass 11 in addition to the spring 133A. Examples of other members include members attached to the ends of the spring 133A.
  • FIG. 4A shows spring 133A made up of a coil spring, it may also be a leaf spring. Also, a rubber member having resilience may be used instead of spring 133A.
  • the screw 134A is a member capable of adjusting the position of the surface 120B of the matching layer 120.
  • the screw 134A is passed through a through hole in the base 132A, and the tip on the -Z direction side abuts the surface 120B of the matching layer 120.
  • the screw 134A does not have to be transparent, but it is preferable that it is transparent.
  • transparent means transparent to visible light.
  • the transparent screw 134A can be made of, for example, polycarbonate, acrylic, or glass.
  • the spring 133A contracts and the matching layer 120 moves in the -Z direction.
  • the spring 133A returns to its original state (expands) and the matching layer 120 moves in the +Z direction. In this way, by adjusting the amount that the screw 134A is screwed into the base 132A, the position of the matching layer 120 can be adjusted in the Z direction while being parallel to the XY plane.
  • the matching layer 120 is always held in a sandwiched state between the spring 133A on the -Z direction side and the screw 134A on the +Z direction side.
  • the screw 134A when the screw 134A is capable of adjusting the position of the surface 120B of the matching layer 120, this does not mean that the screw 134A is limited to being capable of adjusting the position of the matching layer 120 when the tip of the screw 134A in the -Z direction is in direct contact with the surface 120B of the matching layer 120.
  • the screw 134A may be configured to be capable of adjusting the position of the matching layer 120 when another member is present between the tip of the screw 134A and the surface 120B.
  • An example of the other member is a protective member that is inserted between the surface 120B of the matching layer 120 and the tip of the screw 134A.
  • a plate-like member may be sandwiched between the matching layer 120 and the base 132A, and the position of the surface 120B of the matching layer 120 may be adjusted by changing the thickness of the plate-like member.
  • the holder 130A configured as described above holds the antenna 110 and the matching layer 120.
  • the holder 130A holds the matching layer 120 at a predetermined distance from the window glass 11.
  • the holder 130A By using the holder 130A as described above, it is possible to adjust the position of the matching layer 120 in the Z direction relative to the window glass 11, and by measuring the received power of the antenna 110 with the PC 50 (see Figure 1) while adjusting the position of the matching layer 120 in the Z direction, it is possible to determine the position of the matching layer 120 that provides optimal impedance matching of the radio waves.
  • the holder 130A allows the position of the matching layer 120 to be adjusted by the amount that the screw 134A is screwed in, making it possible to make minute adjustments to the position of the matching layer 120.
  • the screw 134A can be fixed in that position, and the wireless communication device 200 including the antenna device 100 can be used as a repeater.
  • Fig. 4B is a cross-sectional view showing an example of the configuration of holder 130B.
  • Holder 130B shown in Fig. 4B is one form of a holding part that can be used as holder 130 shown in Fig. 2.
  • Fig. 4B shows a part of window glass 11 and antenna device 100.
  • Antenna device 100 shown in Fig. 4B includes antenna 110, matching layer 120, and holder 130B.
  • the holder 130B has a support plate 131B, a base 132B, and a partition 133B.
  • the holder 130B has a number of positioning sections (partitions 133B) that hold the matching layer 120 removably at a number of positions at a predetermined distance from the window glass 11.
  • the support plates 131B are plate-like members parallel to the XY plane, one on the upper side and one on the lower side, similar to the support plate 131A shown in FIG. 4A.
  • the support plates 131B are fixed to the indoor main surface 11A of the window glass 11.
  • the two support plates 131B, the upper and lower ones, are fixed to the main surface 11A.
  • the support plates 131B may be fixed to the main surface 11A with double-sided tape or adhesive or the like.
  • the support plate 131B is a transparent plate-like member, and can be made of polycarbonate, acrylic, a glass plate, or the like.
  • the two support plates 131B may be provided on the +X direction side and the -X direction side, instead of the upper and lower sides.
  • the base 132B is a flat plate-like member parallel to the XY plane that connects the ends of the two support plates 131B on the +Z direction side. Like the support plate 131B, the base 132B is a transparent plate-like member and can be made of polycarbonate, acrylic, or glass plate. The base 132B is fixed to the two support plates 131B. The base 132B forms the housing of the holder 130B by being fixed to the two support plates 131B. The base 132B may be formed integrally with the two support plates 131B.
  • the substrate 111 on which the four antennas 110 are mounted is attached to the surface on the -Z direction side of the base 132B.
  • the partitions 133B are provided on the lower surface of the upper support plate 131B and on the upper surface of the lower support plate 131B.
  • the partitions 133B are an example of multiple positioning portions.
  • Each partition 133B is a wall-shaped member extending in the X direction.
  • the partitions 133B are spaced apart in the Z direction, and the distance between two adjacent partitions 133B is approximately equal to the thickness of the matching layer 120 in the Z direction.
  • the upper partitions 133B and the lower partitions 133B have the same thickness in the Z direction and are positioned at the same position in the Z direction.
  • the upper and lower partitions 133B are arranged at equal intervals in the Z direction and aligned in position in the Z direction.
  • the matching layer 120 can be held parallel to the XY plane.
  • the upper end side of the matching layer 120 is sandwiched between two adjacent partitions 133B on the upper side, and the lower end side of the matching layer 120 is sandwiched between two adjacent partitions 133B on the lower side.
  • the number of partitions 133B on the upper and lower sides may be three or more. Since the matching layer 120 is sandwiched between two partitions 133B, if there are three or more partitions 133B, the matching layer 120 can be moved to two or more positions.
  • the number of upper and lower partitions 133B need only be equal, and their positions in the Z direction need only be aligned.
  • the matching layer 120 can be inserted and removed between two adjacent partitions 133B.
  • the position of the matching layer 120 in the Z direction relative to the window glass 11 can be adjusted by changing the position at which the matching layer 120 is inserted.
  • the multiple partitions 133B may be fixed to the support plate 131B with double-sided tape or adhesive, or may be formed integrally with the support plate 131B.
  • the partitions 133B are transparent and can be made of polycarbonate, acrylic, or glass plates.
  • the partitions 133B located furthest in the +Z direction are located on the -Z side of the antenna 110 in the Z direction. This is to ensure that the matching layer 120 does not come into contact with the antenna 110 even when it is positioned furthest in the +Z direction.
  • the holder 130B configured as described above holds the antenna 110 and the matching layer 120.
  • the holder 130B holds the matching layer 120 at a predetermined distance from the window glass 11.
  • the position where the matching layer 120 is inserted can be changed while measuring the received power of the antenna 110 with the PC 50 (see Figure 1), thereby determining the position of the matching layer 120 that provides optimal impedance matching of the radio waves.
  • the matching layer 120 can be inserted into that position and the wireless communication device 200 including the antenna device 100 can be used as a repeater.
  • the holder 130B shown in FIG. 4B has a configuration in which multiple partitions 133B protrude from the lower surface of the upper support plate 131B and the upper surface of the lower support plate 131B.
  • grooves extending in the X direction may be provided on the lower surface of the upper support plate 131B and the upper surface of the lower support plate 131B.
  • the groove may have multiple steps in a staircase shape.
  • multiple types of matching layers 120 with different thicknesses in the Z direction and lengths in the Y direction can be inserted and removed.
  • the spacing between the multiple partitions 133B in the Z direction does not have to be equal.
  • the upper and lower partitions 133B that are at the same position in the Z direction only need to have the same thickness in the Z direction and be positioned in the same position in the Z direction. This is to enable the matching layer 120 to be held parallel to the XY plane.
  • Fig. 4C is a cross-sectional view showing an example of the configuration of holder 130C.
  • Holder 130C shown in Fig. 4C is a modified version of holder 130B shown in Fig. 4B, and is one form of a holding part that can be used as holder 130 shown in Fig. 2.
  • Fig. 4C shows a part of window glass 11 and antenna device 100.
  • Antenna device 100 shown in Fig. 4C includes antenna 110, matching layer 120, and holder 130C.
  • the holder 130C has a support plate 131C, a base 132C, and a partition portion 133C. Two partition portions 133C are provided on each of the upper and lower support plates 131C.
  • the support plate 131C is the support plate 131B shown in FIG. 4B, with the addition of grooves that allow the two partitions 133C to move in the Z direction, and the two partitions 133C are attached to the grooves so that they can move freely in the Z direction.
  • the base 132C has the same configuration as the base 132B shown in FIG. 4B.
  • the substrate 111 on which the four antennas 110 are mounted is attached to the surface on the -Z direction side of the base 132C.
  • the position of the end on the +Z direction side of the groove of the support plate 131C should be such that it does not come into contact with the antennas 110 even if the matching layer 120 is positioned on the furthest +Z direction side.
  • the partitions 133C two of which are provided on each of the upper and lower support plates 131C and 131C, are an example of a pair of walls.
  • the pair of partitions 133C can sandwich the matching layer 120.
  • the pair of partitions 133C sandwich the matching layer 120 in the direction connecting the window glass 11 and the antenna 110 (Z direction).
  • the matching layer 120 can be moved to the position shown by the dashed line.
  • the matching layer 120 can be moved freely in the Z direction.
  • the position of the matching layer 120 can be adjusted to any position in the Z direction.
  • the two partitions 133C can be moved independently in the Z direction. In other words, it is possible to change the distance in the Z direction between the two partitions 133C. This makes it possible to sandwich multiple types of matching layers 120 with different thicknesses in the Z direction.
  • the holder 130C configured as described above holds the antenna 110 and the matching layer 120.
  • the holder 130C holds the matching layer 120 at a predetermined distance from the window glass 11.
  • the holder 130C By using the holder 130C as described above and measuring the received power of the antenna 110 with the PC 50 (see FIG. 1) while changing the position at which the matching layer 120 is held, it is possible to determine the position of the matching layer 120 that provides optimal impedance matching of radio waves. In addition, it is possible to search for a matching layer 120 of a certain thickness and a certain position that will maximize the received power of the antenna 110, from among multiple types of matching layers 120 with different thicknesses in the Z direction.
  • the matching layer 120 and the partition portion 133C can be fixed in that position and the wireless communication device 200 including the antenna device 100 can be used as a repeater.
  • Fig. 5A is a diagram showing an example of the configuration of the antenna device 100 including the matching layer 120M.
  • Fig. 5B is a diagram showing an example of the configuration of the matching layer 120M.
  • Fig. 5A shows a part of the window glass 11 and the antenna device 100.
  • the antenna device 100 shown in FIG. 5A includes a matching layer 120M that can be used in place of the matching layer 120 shown in FIG. 2 and FIG. 4A to FIG. 4C. Also shown in FIG. 5A are four flat antennas 110 and a substrate 111. The matching layer 120M, the four antennas 110, and the substrate 111 are held by a holder 130. As an example, the holder 130 may have any of the configurations of the holders 130A to 130C shown in FIG. 4A to FIG. 4C, but FIG. 5A shows a support plate 131 and a base 132. The substrate 111 on which the four antennas 110 are mounted is attached to the surface on the -Z direction side of the base 132. Also, the cross section of the matching layer 120M shown in FIG. 5A is a cross section taken along the arrow A-A in FIG. 5B.
  • the matching layer 120M has four matching sections 121 of different thicknesses and wall sections 122 provided on both sides ( ⁇ X directions) of the four matching sections 121 along the arrangement direction (Y direction) of the four matching sections 121.
  • the matching layer 120M having the four matching sections 121 and two wall sections 122 is molded as a single unit.
  • the four matching sections 121 are arranged with the stepped side facing the antenna 110.
  • the flat surface of the matching layer 120M (the surface on the -Z direction side in FIG. 5A) faces the main surface 11A of the window glass 11, so the distance between the main surface 11A of the window glass 11 and the matching layer 120M is constant in the Y direction.
  • the matching layer 120M is provided to adjust the electrical length of the radio waves incident on the antenna 110 and match the impedance.
  • the matching layer 120M can be made of polycarbonate, acrylic, COP (cycloolefin polymer), PET (polyethylene terephthalate), polystyrene, glass, etc.
  • each matching section 121 in the XY plane is equal to the size of the matching layer 120 shown in Figures 2 and 4A to 4C in the XY plane. Therefore, the four matching sections 121 have a configuration in which four matching layers 120 of different thicknesses are connected in a stepped manner in the Y direction. Each matching section 121 has a size that allows it to face the antenna 110 in the XY plane.
  • the matching layer 120M is molded as a single piece, the dielectric constant is constant. Therefore, the multiple matching sections 121 have different physical thicknesses and different effective thicknesses.
  • the walls 122 are provided on both sides ( ⁇ X direction) of the four alignment parts 121, and have a constant thickness in the Z direction.
  • the walls 122 are provided to facilitate holding by the holders 130A to 130C shown in Figures 4A to 4C.
  • the matching layer 120M can be positioned so that the spring 133A abuts against the surface on the -Z direction side of the matching layer 120M and the tip of the screw 134A abuts against the surface on the +Z direction side of the wall portion 122.
  • matching layer 120M can be inserted between two adjacent partitions 133B so that the surface on the +Z side of wall 122 abuts against the surface on the -Z side.
  • holder 130C shown in FIG. 4C is used as holder 130 shown in FIG. 5A.
  • the four antennas 110 have the same configuration and are the same distance from the main surface 11A of the window glass 11. Also, as shown in FIG. 5A, the four matching sections 121 face the four antennas 110. Therefore, by measuring the radio wave reception power at each antenna 110 with the PC 50, it is possible to identify the matching section 121 with the maximum reception power among the four matching sections 121, and the distance between the matching layer 120 and the window glass 11.
  • a matching layer 120 that has the same thickness as the optimal matching portion 121 and can face the four antennas 110 can be selected as the optimal matching layer 120.
  • the wireless communication device 200 including the antenna device 100 can be used as a repeater.
  • the distance between the matching layer 120 and the window glass 11 can be set to the selected optimal distance.
  • the four matching parts 121 may be arranged with the stepped side facing the main surface 11A of the window glass 11, as opposed to the arrangement shown in FIG. 5A. Furthermore, in the stage of searching for the optimal matching layer, the received power of each antenna 110 may be measured in both a state in which the stepped side of the four matching parts 121 faces the antenna 110 and a state in which it faces the main surface 11A of the window glass 11.
  • the matching layer 120M As described above, by arranging the matching layer 120M so that the four matching sections 121 face the four antennas 110, the received power of the radio waves at the four antennas 110 can be quickly measured, and the optimal matching layer 120 can be quickly selected.
  • FIG. 5A shows a form in which the matching layer 120M is used so that four matching sections 121 face four antennas 110.
  • the optimal matching section 121 may be identified by measuring the received power of the antenna 110 while shifting the position of the matching layer 120M relative to one antenna 110 and facing each matching section 121 one by one to one antenna 110.
  • the holder 130 may be configured to hold the matching layer 120M while shifting it in the Y direction.
  • the antenna device 100 is attached to a window glass 11 and includes an antenna 110 arranged at a distance from the window glass 11, a matching layer 120 arranged between the window glass 11 and the antenna 110, and a holder 130 for holding the antenna 110 and the matching layer 120, the holder 130 holding the matching layer 120 at a position a predetermined distance from the window glass 11. Since the matching layer 120 is not attached to the window glass 11 with double-sided tape or adhesive, by replacing the matching layer 120 held by the holder 130 with a different type of matching layer 120, it is possible to determine which matching layer 120 is more suitable. The more suitable matching layer 120 is the matching layer 120 that provides a greater received power at the antenna 110.
  • the matching layer 120 can be stably positioned near the window glass 11 between the window glass 11 and the antenna 110. This makes it possible to provide an antenna device 100 that allows the optimum matching layer 120 to be easily selected while the matching layer 120 is stably positioned near the window glass 11.
  • the holder 130 holds the matching layer 120 in a state in which the distance between the matching layer 120 and the window glass 11 can be adjusted, it is possible to determine the optimal distance between the matching layer 120 and the window glass 11 with high accuracy. Therefore, it is possible to provide an antenna device 100 that can easily and accurately select the optimal matching layer 120 that sets the distance between the matching layer 120 and the window glass 11 to the optimal distance.
  • the distance between the window glass 11 and the antenna 110 is 10 mm or more and 50 mm or less, and the holder 130 holds the matching layer 120 in a state in which the distance between the matching layer 120 and the window glass 11 can be adjusted within a range of more than 0 mm and 40 mm or less, it is possible to determine the optimal distance between the matching layer 120 and the window glass 11 with high accuracy within the above-mentioned range. Therefore, it is possible to provide an antenna device 100 that can easily and accurately select the optimal matching layer 120 with the distance from the window glass 11 set to the optimal distance.
  • the matching layer 120M also has multiple matching sections 121 with different effective thicknesses, which are configured in a stepped shape, and each matching section 121 has a size that allows it to face the antenna 110 in a planar view.
  • the received power of the antenna 110 can be measured when matching sections 121 with different effective thicknesses are used, making it easier to identify the optimal matching section 121. This makes it possible to provide an antenna device 100 that makes it easier to select the optimal matching layer 120M.
  • the matching layer 120M has multiple matching sections 121 with different effective thicknesses, and the multiple matching sections 121 are configured in a stepped shape and are configured to face each of the multiple antennas 110 in a planar view.
  • the holder 130A also has a spring 133A that is placed between the window glass 11 and the surface 120A of the matching layer 120 facing the window glass 11, and a screw 134A that can adjust the position of the surface 120B of the matching layer 120, and the predetermined distance can be adjusted by adjusting the position of the surface 120B with the screw 134A.
  • the received power of the antenna 110 can be measured with the position of the matching layer 120 adjusted to any position relative to the window glass 11 and the antenna 110, so that the optimal matching layer 120 can be identified with higher accuracy. Therefore, an antenna device 100 can be provided that allows the optimal matching layer 120 to be selected more accurately and easily.
  • the holder 130B also has multiple partitions 133B (multiple positioning portions) that hold the matching layer 120 removably at multiple positions at a predetermined distance. By changing the position at which the matching layer 120 is held by the multiple partitions 133B, the received power of the antenna 110 can be measured with the position of the matching layer 120 adjusted to multiple positions relative to the window glass 11 and the antenna 110, making it possible to identify the optimal matching layer 120 with high accuracy.
  • the holder 130B also has a simple configuration, as the position of the matching layer 120 can be changed by the multiple partitions 133B. Therefore, it is possible to provide an antenna device 100 that has a simple configuration and allows the optimal matching layer 120 to be easily selected with high accuracy.
  • the holder 130C is a partition 133B (positioning portion) that can be moved between the window glass 11 and the antenna 110 and holds the matching layer 120 so that it can be inserted and removed, and the specified distance can be adjusted by moving the partition 133B (positioning portion).
  • the received power of the antenna 110 can be measured with the position of the matching layer 120 adjusted to any position relative to the window glass 11 and the antenna 110. This makes it possible to identify the optimal matching layer 120 with higher accuracy. Therefore, it is possible to provide an antenna device 100 that allows the optimal matching layer 120 to be selected more accurately and easily.
  • the partition 133B (positioning portion) is a pair of walls that sandwich the matching layer 120 in the direction connecting the window glass 11 and the antenna 110, and the distance between the pair of walls is variable. Since the distance in the Z direction between the pair of partitions 133C is variable in the upper support plate 131C and the lower support plate 131C, it is possible to search for a matching layer 120 of a certain thickness and a position that maximizes the received power of the antenna 110, from among multiple types of matching layers 120 with different thicknesses in the Z direction.
  • the thickness of the matching layer 120 is 1 mm or more, the bending of the matching layer 120 can be suppressed, the characteristics for adjusting the electrical length of the radio wave become uniform within the XY plane, and the variation in impedance matching can be suppressed.
  • the radio waves transmitted or received by the antenna 110 are in the Sub-6 or millimeter wave band. Therefore, it is possible to provide an antenna device 100 capable of transmitting and receiving radio waves in frequency bands such as Sub-6 and the fifth generation mobile communication system (5G), and in which the optimal matching layer 120 can be easily selected.
  • an antenna device 100 capable of transmitting and receiving radio waves in frequency bands such as Sub-6 and the fifth generation mobile communication system (5G), and in which the optimal matching layer 120 can be easily selected.
  • the method for adjusting the antenna device is to measure the received power while multiple matching layers 120 with different effective thicknesses are held one by one in the holder 130 on the antenna 110 of the antenna device 100, and then select the optimal matching layer 120 and hold it in the holder 130.
  • the holder 130 holds the matching layer 120 in a state in which the distance between the matching layer 120 and the window glass 11 can be adjusted, and the antenna 110 measures the received power while changing the distance between the matching layer 120 and the window glass 11, and the optimal distance is selected so that the holder 130 holds the matching layer 120 at the optimal distance.
  • This makes it possible to identify the optimal distance between the matching layer 120 and the window glass 11 with high accuracy.
  • This makes it possible to provide a method for adjusting an antenna device that can easily and accurately select the optimal matching layer 120 with the distance between the matching layer 120 and the window glass 11 set to the optimal distance.
  • the matching layer 120M also has multiple matching sections 121 with different effective thicknesses, which are configured in a stepped shape, and each matching section 121 has a size that allows it to face the antenna 110 in a planar view.
  • the received power is measured by the antenna 110, the optimal effective thickness of the matching layer 120M is selected, and the matching layer 120M with the optimal effective thickness is inserted.
  • the received power of the antenna 110 can be measured when matching sections 121 with different effective thicknesses are used, so that the optimal matching section 121 can be more easily identified. This makes it possible to provide a method for adjusting an antenna device that allows for easier selection of the optimal matching layer 120M.
  • the matching layer 120M has multiple matching sections 121 with different effective thicknesses, and the multiple matching sections 121 are configured in a stepped shape and are configured to be able to face each of the multiple antennas 110 in a planar view.
  • the received power is measured at the antenna 110, the optimal effective thickness of the matching layer 120M is selected, and the matching layer 120M with the optimal effective thickness is inserted.
  • the matching layer 120M so that the multiple matching sections 121 face each of the multiple antennas 110, the received power of radio waves at the multiple antennas 110 can be quickly measured, and a method for adjusting an antenna device that allows the optimal matching layer 120M to be quickly and easily selected can be provided.
  • FIG. 1 Building 1A Wall 10 Window 11 Window glass 100 Antenna device 110 Antenna 120, 120M Matching layer 121 Matching portion 122 Wall portion 120A Surface (an example of a first surface) 120B Surface (an example of the second surface) 130 Holder (an example of a holding portion) 130A Holder (an example of a holding portion) 131A: Support plate 132A: Base 133A: Spring (an example of an elastic member) 134A Screw (an example of an adjustment part) 130B Holder (an example of a holding portion) 131B: Support plate; 132B: Base; 133B: Partition (an example of a positioning portion); 130C Holder (an example of a holding portion) 131C: Support plate 132C: Base portion 133C: Partition portion (an example of a pair of walls) 200 Wireless communication device 210 Wireless device

Landscapes

  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

最適な整合層を容易に選択可能なアンテナ装置、及び、アンテナ装置の調整方法を提供する。　アンテナ装置は、窓ガラスに取り付けられるアンテナ装置であって、前記窓ガラスから離間して配置されるアンテナと、前記窓ガラスと前記アンテナとの間に配置される整合層と、前記整合層を前記窓ガラスから所定距離の位置で保持する保持部とを含む。

Description

アンテナ装置、及び、アンテナ装置の調整方法
　本開示は、アンテナ装置、及び、アンテナ装置の調整方法に関する。
　従来より、建物用の窓ガラスに取り付けて使用されるアンテナ装置であって、アンテナと、前記アンテナに対して屋外側に位置する導波部材と、前記アンテナに対して屋内側に位置する導体とを含み、前記アンテナと前記導波部材との間の距離をａ、前記アンテナと前記導波部材との間の誘電体部材で構成される媒質の比誘電率をεｒとするとき、ａは、（２．１１×εｒ－１．８２）ｍｍ以上である、アンテナ装置がある。アンテナ装置は、窓ガラスのガラス板に直接的に貼り付けられる整合層をさらに含む（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２０１９／１７７１４４号
　ところで、従来のアンテナ装置では、整合層は窓ガラスのガラス板に直接的に貼り付けられており、整合層の貼り替えが容易ではない。従来のアンテナ装置は、例えば、整合層の厚さ、整合層の誘電率、又は、ガラス板からの距離等の条件が異なる複数の整合層を実際に利用して、最適な整合層を選択することは想定されていない。
　そこで、最適な整合層を容易に選択可能なアンテナ装置、及び、アンテナ装置の調整方法を提供することを目的とする。
　本開示の実施形態のアンテナ装置は、窓ガラスに取り付けられるアンテナ装置であって、前記窓ガラスから離間して配置されるアンテナと、前記窓ガラスと前記アンテナとの間に配置される整合層と、前記整合層を前記窓ガラスから所定距離の位置で保持する保持部とを含む。
　最適な整合層を容易に選択可能なアンテナ装置、及び、アンテナ装置の調整方法を提供できる。
実施形態のアンテナ装置を含む無線通信装置が設けられた窓を設置した建物の一例を平面視で示す図である。 実施形態のアンテナ装置の構成の一例を示す図である。 無線装置の回路構成の一例を示す図である。 保持部の構成の一例を示す断面図である。 保持部の他の構成の一例を示す断面図である。 保持部のさらに他の構成の一例を示す断面図である。 整合層を含むアンテナ装置の構成の一例を示す図である。 図５Ａに示す整合層の構成の一例を示す図である。
　以下、本開示のアンテナ装置、及び、アンテナ装置の調整方法を適用した実施形態について説明する。以下では、同一の要素に同一の号を付して、重複する説明を省略する場合がある。
　以下では、ＸＹＺ座標系を定義して説明する。Ｘ軸に平行な方向（Ｘ方向）、Ｙ軸に平行な方向（Ｙ方向）、Ｚ軸に平行な方向（Ｚ方向）は、互いに直交する。ＸＹＺ座標系は、直交座標系の一例である。また、以下では構成が分かりやすくなるように各部の長さ、太さ、厚さ等を誇張して示す場合がある。また、平行、直角、直交、水平、垂直、上下等の文言は、実施形態の効果を損なわない程度のずれを許容するものとする。
　また、以下の説明で、「電波」とは電磁波の一種であり、一般的に、３ＴＨｚ以下の電磁波は電波と呼ばれている。以下では、屋外の基地局又は中継局から放射された３ＴＨｚ以下の電磁波を「電波」と呼び、電磁波一般について言及するときは「電磁波」と呼ぶ。
　実施形態のアンテナ装置を含む無線通信装置が中継する電波は、Ｓｕｂ－６の周波数帯や第五世代移動通信システム（５Ｇ）等のミリ波帯を含む１ＧＨｚ～４０ＧＨｚの周波数帯域の電波であると好適である。実施形態のアンテナ装置を含む無線通信装置は、屋外の基地局等から到来する電波を屋内に中継する中継機として機能する。また、中継機は、屋外の基地局等から到来する電波を受信し、基地局等から到来した電波の通信規格とは異なる通信規格の電波に変換して屋内に中継する機能を有していてもよい。
　また、実施形態のアンテナ装置を含む無線通信装置が中継する電波は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、又はＣＢＲＳ(Citizens Broadband Radio Service)であってもよい。また、実施形態の無線通信装置が中継する電波は、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標））、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ（登録商標））、ＩＥＥＥ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-Wideband）、Bluetooth（登録商標）、又はＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）等であってもよい。
　実施形態のアンテナ装置は、中継機として利用可能な無線通信装置に含まれ、アンテナで受信する電波の電力（受信電力）が最大になる整合層を容易に選択可能にする構成を有する。以下、その詳細について説明する。受信電力は、電波の強度（受信強度）と同義である。
　＜実施形態＞
　図１は、実施形態のアンテナ装置を含む無線通信装置２００が設けられた窓１０を設置した建物１の一例を平面視で示す図である。図１には、建物１及び無線通信装置２００の他に、基地局ＢＳ、ＰＣ(Personal Computer)５０、及びスマートフォン６０を示す。
　建物１は、戸建住宅、ビル、又はマンション等の他に、ショッピングモールやデパート等の商業施設、空港、工場、電力施設、庁舎、駅（駅舎）、又はバス停の建屋等であってもよい。窓１０は、これらの建物１に用いられる。窓１０は、窓ガラスと窓枠（建物１側の窓枠）とを含む。無線通信装置２００は、中継機としての機能を有する。
　無線通信装置２００のアンテナは、窓１０の窓ガラスに設けられていることが好ましく、アンテナ以外の部分は、窓１０又は窓１０の付近の壁１Ａや出窓のフレーム等に設けられていてもよい。無線通信装置２００のアンテナとは、無線通信装置２００に含まれる実施形態のアンテナ装置のアンテナである。また、無線通信装置２００のアンテナ以外の部分は、窓１０の付近の壁１Ａ、天井、又は出窓のフレーム等に固定されていなくてもよく、例えば、平坦な場所等に置かれているだけでもよい。
　屋外の基地局ＢＳから放射されるＳｕｂ－６の周波数帯や第五世代移動通信システム（５Ｇ）等のミリ波帯の電波は、建物１の窓１０の窓ガラスのみを通って屋内に入るが、高い直進性を有するために、屋内の一部にしか到達せず、不感地帯が発生しやすくなる。窓１０の窓ガラスは、建物１における電波の侵入口である。
　Ｓｕｂ－６の周波数帯や第五世代移動通信システム（５Ｇ）等のミリ波帯の電波は、屋内での良好な通信環境を整えることが難しいため、窓１０に無線通信装置２００のアンテナを設けて受信環境を改善し、通信エリアを拡張する。ここで、窓１０に無線通信装置２００を設けるとは、上述のように、アンテナは窓ガラスに設けられ、アンテナ以外の部分については、窓１０又は窓１０の付近の壁１Ａや出窓のフレーム等に設けられてもよいことを意味する。無線通信装置２００は、電波を中継する際に、窓１０の窓ガラスを通じてアンテナで電波を受信し、増幅して屋内に放射する。図１では、無線通信装置２００は窓１０の屋内側に配置されているが、窓１０の屋外側に配置されていてもよい。
　無線通信装置２００は、窓１０の外から到来する電波を中継する際に、受信した電波を増幅し、増幅した電波をアレイアンテナ等で所定の放射角で屋内に放射する。増幅された電波は、屋内の広い範囲に放射されるので、屋内の端末での電波の受信が容易になる。
　一例として、無線通信装置２００は、電波を中継する際に、複数の周波数の電波を受信し、増幅して放射してもよい。複数の周波数の電波を中継することにより、増幅された電波を屋内のさらに広い範囲に放射したり、通信性能を向上させたりすることができる。
　また、Ｓｕｂ－６の周波数帯や第五世代移動通信システム（５Ｇ）等のミリ波帯の電波が窓１０の窓ガラスを透過する際には、電波が減衰する。電波の減衰（損失）を抑制するためには、整合層を用いることが好ましい。整合層を用いれば、無線通信装置２００が電波を中継する際に、窓ガラスを透過する前又は後で電波の電気長を調整してインピーダンスを整合させることで、損失を低減することができる。
　＜無線通信装置２００及び窓１０の構成＞
　図２は、無線通信装置２００及び窓１０の構成の一例を示す図である。無線通信装置２００は、アンテナ装置１００を含み、窓１０に取り付けられる。窓１０は、窓ガラス１１と、窓枠１２とを含む。
　ここでは、窓１０の構成、無線通信装置２００の構成と窓１０への取り付け構造、及び、アンテナ装置１００の構成の順番に説明する。
　＜窓１０の構成＞
　以下では、一例として、窓１０がＦＩＸ窓（fixed window）である形態について説明するが、開閉自在な引き違い窓、又は開き窓等であってもよい。また、窓枠によって保持される窓ガラス１１は、１枚又は複数枚のいずれであってもよい。
　窓ガラス１１は、屋内側の主面１１Ａと、屋外側の主面１１Ｂ（図４Ａ乃至図５Ａ参照）とを有する。窓ガラス１１は、一般的に入手可能なガラスでよく、ソーダ石灰ガラス、無アルカリガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、石英ガラス等を用いることができる。また、窓ガラス１１は、ガラス板に限定されずポリカーボネート又はアクリル等の樹脂製の面材等であってもよい。
　窓枠１２は、窓ガラス１１の縁を囲む額縁状の部材であり、アルミニウム等の金属、又は、樹脂等で作製される。以下では、一例として窓枠１２が金属製である形態について説明する。
　窓１０の窓ガラス１１及び窓枠１２は、水平面に対して垂直な壁１Ａに設けられている。窓ガラス１１の屋内側の主面１１Ａは窓枠１２の屋内側の表面１２Ａと平行であり、窓ガラス１１及び窓枠１２の厚さ（Ｚ方向の厚さ）は一定である。
　＜無線通信装置２００の構成と窓１０への取り付け構造＞
　無線通信装置２００は、アンテナ装置１００、導波管１５０、無線装置２１０、及びブラケット２２０を含む。導波管１５０は、伝送路の一例である。ブラケット２２０は、固定具の一例である。無線通信装置２００は、一例として建物１（図１参照）の屋内側に設けられている。
　なお、ここでは一例として、無線通信装置２００が導波管１５０を含む形態について説明するが、導波管１５０の代わりに次のような伝送路を用いてもよい。例えば、同軸ケーブル、又は、ポリイミド製等のフレキシブル基板に形成したマイクロストリップライン（ＭＳＬ）やコプレーナウェイブガイド（ＣＰＷ）等の伝送線路を有するＦＰＣ(Flexible printed circuits)伝送路を用いてもよい。ＦＰＣ伝送路は、フレキシブル基板と、フレキシブル基板に形成されたＭＳＬやＣＰＷ等の伝送線路とを有する伝送路の一例である。
　ここでは、無線装置２１０が取り付けられる窓枠１２の屋内側の表面１２Ａを基準にＸＹＺ座標系を定義している。Ｘ軸は第１軸の一例であり、Ｙ軸は第２軸の一例であり、Ｚ軸は第３軸の一例である。Ｘ方向は第１軸方向の一例であり、Ｙ方向は第２軸方向の一例であり、Ｚ方向は第３軸方向の一例である。
　窓枠１２の屋内側の表面１２Ａは、Ｘ方向及びＹ方向を含む面である。表面１２Ａは、ＸＹ平面に平行であり、第１面の一例である。Ｚ方向は、表面１２Ａから垂直に離間する方向であり、表面１２Ａの法線の向きである。表面１２Ａの＋Ｚ方向側は、屋内側である。このようなＸＹＺ座標系のＹ方向は、無線装置２１０と窓ガラス１１とを結ぶ方向である。また、Ｘ方向は、無線装置２１０の窓枠１２への固定位置で窓枠１２が窓ガラス１１の外縁１１Ｅに沿って延在する方向である。無線装置２１０の窓枠１２への固定位置とは、枠状の窓枠１２のうち２つのブラケット２２０が取り付けられる位置であり、図２では、窓枠１２のうち、窓ガラス１１に対して＋Ｙ方向側にあり、Ｘ方向に延在する部分である。窓ガラス１１の外縁１１Ｅは、窓ガラス１１をＸＹ面視（平面視）したとき外側の縁であり、無線装置２１０の窓枠１２への固定位置における窓ガラス１１の外縁１１Ｅとは、窓ガラス１１の外縁１１Ｅのうち、窓ガラス１１に対して＋Ｙ方向側にあり、Ｘ方向に延在する部分である。なお、ここでは窓ガラス１１が平面視で矩形状であり、窓枠１２が平面視で枠状（矩形環状）である形態について説明するが、窓ガラス１１は平面視で矩形状に限らず、例えば円形又は楕円形等のように、外縁１１Ｅが湾曲している形状であってもよい。この場合に、窓枠１２は、このような湾曲した外縁１１Ｅを有する窓ガラス１１を囲む枠状の部材であればよい。
　図２におけるＸ方向及びＺ方向は、水平方向であり、ＸＺ平面は水平面に平行である。Ｙ方向は鉛直方向であり、＋Ｙ方向は鉛直上方向であり、－Ｙ方向は鉛直下方向である。以下では、＋Ｙ方向側を上側、－Ｙ方向側を下側として説明する。
　導波管１５０は、アンテナ装置１００と無線装置２１０との間に２本設けられている。２本の導波管１５０は、Ｘ方向に間隔をおいて、平行に配置されており、互いに等しい長さを有する。アンテナ装置１００と無線装置２１０とのＸ方向の相対位置は、２本の導波管１５０によって規定されている。一例として、水平偏波と垂直偏波の２系統の電波（高周波信号）を導くように構成してもよい。
　導波管１５０は、アンテナ装置１００のアンテナ１１０に接続される端部１５１と、無線装置２１０に接続される端部（不図示）とを有し、アンテナ装置１００によって受信された電波を導く。ここでは、一例として、無線通信装置２００が２本の導波管１５０を含む形態について説明するが、導波管１５０の数は１本でもよいし、３本以上であってもよい。また、４つのアンテナ１１０に対応させて４本の導波管１５０を設けてもよい。なお、導波管１５０が１本である場合にも、アンテナ装置１００と無線装置２１０との相対位置をＸ方向においては調整しなくてよいので、アンテナ装置１００と無線装置２１０とのＸ方向の相対位置は、１本の導波管１５０によって規定されていることになる。
　なお、上述のように、導波管１５０の代わりに、同軸ケーブル又はＦＰＣ伝送路を用いることが可能である。この場合には、例えば、アンプのようなＲＦ部品を透明なアンテナ装置１００側に搭載してもよい。また、アンテナ装置１００と無線装置２１０とのＸ方向の相対位置は、ＦＰＣ伝送路によって規定されていることになる。
　導波管１５０は、一例として折り曲げ可能な導波管であり、アンテナ装置１００のアンテナ１１０から＋Ｚ方向側に延在し、＋Ｙ方向に折り曲げられて、無線装置２１０の下端に延在している。導波管１５０は、殆ど伸縮しないが、端部１５１と、無線装置２１０に接続される端部との間の任意の位置で折り曲げ可能である。このような折り曲げ可能な導波管１５０としては、例えばフレキシブル導波管を用いることができる。
　無線装置２１０は、窓枠１２の屋内側の表面１２Ａに取り付けられる２つのブラケット２２０に対して、ネジ２４０によって固定されている。すなわち、無線装置２１０は、２本のネジ２４０と、２つのブラケット２２０とによって窓枠１２の屋内側の表面１２Ａに取り付けられている。ネジ２４０は、無線装置２１０の筐体２３１からＸ方向に突出する突起部の一例である。なお、ネジ２４０の代わりに、筐体２３１に一体的に形成され、Ｘ方向に突出する突起部を設けてもよい。
　無線装置２１０は、アレイアンテナ２１０Ａ及び放熱部２１０Ｂと、筐体２３１との他に、無線通信部を有する。アレイアンテナ２１０Ａ、放熱部２１０Ｂ、及び無線通信部は、筐体２３１の内部に配置されている。筐体２３１は、一例として直方体状の樹脂製のケースである。筐体２３１は、ネジ２４０によってブラケット２２０に固定される。アレイアンテナ２１０Ａは、筐体２３１内の＋Ｚ方向側に設けられており、放熱部２１０Ｂは、筐体２３１内の－Ｚ方向側に設けられている。ここでは、無線通信部を省略する。無線通信部については、図３を用いて後述する。
　無線通信部は、導波管１５０の端部（無線装置２１０に接続される端部）に接続されており、導波管１５０を介してアンテナ装置１００から受信した電波を増幅してアレイアンテナ２１０Ａに出力する処理や、アレイアンテナ２１０Ａが電波を放射する放射方向を制御する処理等を行う。このため、無線通信部は、増幅器やマイクロコンピュータ等を含む。また、無線通信部は、放熱部２１０Ｂに対して熱伝導可能に接続されており、放熱部２１０Ｂを介して放熱する。
　放熱部２１０Ｂは、無線装置２１０がブラケット２２０によって窓枠１２に取り付けられた状態で、窓枠１２の屋内側の表面１２Ａに対向する。このため、無線通信部が発する熱を放熱部２１０Ｂから窓枠１２に放熱することができる。なお、放熱部２１０Ｂと窓枠１２との間に、熱伝導性の高い部材を設けてもよい。
　ブラケット２２０は、一例として、両面テープを介して、図２に示すように窓枠１２の屋内側の表面１２Ａに固定されている。ブラケット２２０は、樹脂又は金属等で作製されている。ブラケット２２０は、無線装置２１０の筐体２３１の＋Ｘ方向側と－Ｘ方向側とに１つずつ設けられており、無線装置２１０の±Ｘ方向側の端部を挟むように１つずつ配置されている。なお、ブラケット２２０は、窓枠１２に対してネジ等で固定してもよい。特に、窓枠１２の表面１２Ａが平坦面ではない場合や、材質的に両面テープでは固定し難い場合等に、ネジでの固定が有効的である。
　ブラケット２２０は、平板部２２０Ｐ、リブ２２０Ｒ、及びガイド溝２２１を有する。ガイド溝２２１は、ガイド部の一例である。平板部２２０Ｐは、ＹＺ平面に略平行な平板状の部分である。平板部２２０Ｐは、ＹＺ面視で略台形の形状を有する。平板部２２０Ｐには、ＹＺ面視でＸ字型のガイド溝２２１が形成されている。リブ２２０Ｒは、ＹＺ平面に略平行な平板部２２０Ｐの周囲と、ガイド溝２２１の近傍とに補強のために形成されている。
　ガイド溝２２１は、平板部２２０ＰをＸ方向に貫通するＸ字型の溝である。ガイド溝２２１のＸ字形状は、ＹＺ面視でＹ軸及びＺ軸に対して４５度の角度をなす４つの方向に延在している。
　無線通信装置２００を窓１０に取り付ける場合に、建物１（図１参照）の屋内側に配置した方が、風雨や塵埃等から保護しやすく、長期にわたって安定的に稼働させることができる。このため、無線通信装置２００を屋内に配置する。
　また、無線通信装置２００を窓１０に取り付ける場合に、アンテナ装置１００は、窓ガラス１１を透過する電波を効率的に受信するために、窓ガラス１１と重なる部分に設けることが好ましい。このため、実施形態では、一例として、アンテナ装置１００の各部を透明な構成として、アンテナ装置１００を窓ガラス１１に貼り付けることで、屋外から伝搬する電波の効率的な受信と、窓ガラス１１の視界の妨害の抑制とを実現している。
　一方、無線装置２１０は、増幅処理やアレイアンテナ２１０Ａの制御等によって増幅器やマイクロコンピュータ等が発熱するため、窓ガラス１１に貼り付けると、熱によって窓ガラス１１の損傷や破損が生じる可能性がある。また、無線装置２１０自体を光の透過性を有する構成にすることは難しい。このような理由から、無線装置２１０は窓枠１２に取り付ける方が都合がよい。特に、窓枠１２が金属製である場合は、窓枠１２を介して無線装置２１０が発する熱を放熱することが可能である。
　以上のような理由から、実施形態では、アンテナ装置１００を窓ガラス１１に取り付け、無線装置２１０を窓枠１２に取り付ける。ここでは、一例として、窓ガラス１１及び窓枠１２の上側（＋Ｙ方向側）にアンテナ装置１００及び無線装置２１０をそれぞれ取り付ける形態について説明する。しかしながら、窓ガラス１１及び窓枠１２の下側（－Ｙ方向側）又は横側（＋Ｘ方向側又は－Ｘ方向側）にアンテナ装置１００及び無線装置２１０をそれぞれ取り付ける形態においても同様である。
　＜アンテナ装置１００の構成＞
　アンテナ装置１００は、アンテナ１１０、整合層１２０、及びホルダ１３０を含む。ホルダ１３０は、保持部の一例である。アンテナ１１０は、１つであってもよいが、ここでは一例として、ＭＩＭＯ(Multi Input Multi Output)通信が可能な構成として、複数のアンテナ１１０を含む構成について説明する。図２では、アンテナ１１０は、一例として、４つある。
　アンテナ１１０及び整合層１２０を保持するホルダ１３０は、一例として、両面テープによって、窓ガラス１１の屋内側の主面１１Ａに接着される。一例として、このような構成で、アンテナ装置１００は、窓ガラス１１に対する屋内側に配置される。
　＜アンテナ１１０＞
　アンテナ１１０は、窓ガラス１１の屋内側に配置され、窓ガラス１１から離間して配置されている。アンテナ１１０は、整合層１２０とともにホルダ１３０によって保持されることで、窓ガラス１１から離間して配置されている。
　４つのアンテナ１１０の構成は互いに等しく、窓ガラス１１の主面１１Ａからの距離は互いに等しい。各アンテナ１１０は、一例として、パッチアンテナ、モノポールアンテナ、又は、ダイポールアンテナ等で実現可能である。
　４つのアンテナ１１０は、無線装置２１０に接続されている。アンテナ１１０及び無線装置２１０の間は、電波を伝送可能な伝送路で接続すればよく、一例として導波管１５０で接続されている。
　４つのアンテナ１１０は、窓ガラス１１及び整合層１２０を透過した電波を受信する。また、４つのアンテナ１１０が放射する電波は、整合層１２０及び窓ガラス１１を透過して建物１の屋外に送信される。
　アンテナ１１０は、屋外の基地局ＢＳ等から放射される電波を受信する。アンテナ１１０は、一例として、基板１１１の－Ｚ方向側の表面に形成されている。基板は、透明であることが好ましい。透明とは、ここでは可視光に対して透明であることをいう。
　アンテナ１１０は、窓ガラス１１の近くに配置されることが好ましい。窓ガラス１１に近い方が電波を受信しやすいからである。アンテナ１１０と窓ガラス１１の屋内側の主面１１Ａとの間のＺ方向の距離は、一例として、１０ｍｍ～５０ｍｍ程度であることが好ましく、２０ｍｍ～３０ｍｍであることがより好ましい。
　基板１１１は、屋外の基地局から放射される電波に対して透明で、かつ、アンテナ１１０を担持することのできる任意の材料で形成されている。放射される電波に対して透明とは、例えば透過損失が１０ｄＢ以下であることをいう。基板１１１が放射される電波に対して透明であるとは、基板１１１の透過損失が１０ｄＢ以下、好ましくは６ｄＢ以下、より好ましくは３ｄＢ以下、さらに好ましくは１ｄＢ以下であることをいう。
　また、基板１１１は、可視光に対して透明であってもよい。可視光に対して「透明」とは、視感透過率が少なくとも４０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上であることをいう。
　一例として、基板１１１として、樹脂基板（樹脂フィルム）を用いてもよい。上記の条件を満たす樹脂材料として、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等を用いることができる。また、基板１１１として、ガラス板を用いてもよい。上記の条件を満たすガラス板として、ソーダ石灰ガラス、無アルカリガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、石英ガラス等を用いることができる。
　アンテナ１１０は、導体で形成される。アンテナ装置１００は窓１０と重ねて配置されるため、アンテナ１１０は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化インジウム・酸化スズ（ＩＺＯ）等の透明導電膜、窒化チタン（ＴｉＮ）や窒化クロム（ＣｒＮ）等の金属窒化物、又はＬｏｗ－ｅ(low emissivity)ガラス用のＬｏｗ－ｅ膜で形成されるのが望ましい。しかしながら、アンテナ１１０は、銅、ニッケル、又は金等の金属薄膜で形成されていてもよい。金属薄膜の場合は、メッシュ状にしておくことが視認性の観点から好ましい。
　＜整合層１２０＞
　整合層１２０は、窓ガラス１１の屋内側に取り付けられたホルダ１３０によって保持されている板状の部材である。整合層１２０は、一例として、上端側及び下端側がホルダ１３０によって保持されている。
　整合層１２０は、窓ガラス１１と４つのアンテナ１１０との間に配置されており、ホルダ１３０によって窓ガラス１１から所定距離の位置で保持されている。整合層１２０は、窓ガラス１１側を向く表面１２０Ａ（図４Ａ乃至図４Ｃ参照）、及び、屋内側を向く表面１２０Ｂ（図４Ａ乃至図４Ｃ参照）を有する。表面１２０Ａは、第１表面の一例であり、表面１２０Ｂは、第２表面の一例である。整合層１２０は、窓ガラス１１側の表面１２０Ａが窓ガラス１１の屋内側の主面１１Ａから所定距離だけ離れた位置に配置されている。
　整合層１２０は、アンテナ１１０に入射する電波の電気長を調整して、インピーダンスを整合させるために設けられている。整合層１２０は、ポリカーボネート、アクリル、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリスチレン、又はガラス等で作製可能である。
　整合層１２０は、撓みの発生を抑制する観点から、１ｍｍ以上の厚さを有することが好ましい。整合層１２０が撓むと、電波の電気長を調整する特性がＸＹ面内で不均一になり、インピーダンスの整合度合にばらつきが生じるおそれがあるからである。
　整合層１２０のＺ方向の厚さは、一例として、全体において一定である。整合層１２０の厚さは、視感透過率を高くする観点からは、２０ｍｍ以下であることが好ましく、１５ｍｍ以下であることがより好ましい。また、整合層１２０の厚さは、２ｍｍ～１２ｍｍであることがさらに好ましい。整合層１２０は、１枚であってもよいが、複数枚を重ねた構成、又は、複数枚を間隔を空けて配置した構成であってもよい。
　整合層１２０と窓ガラス１１との間隔は、０ｍｍよりも大きく、４０ｍｍ以下の範囲で調整可能であると好ましく、１ｍｍ以上で３０ｍｍ以下の範囲で調整可能であることがさらに好ましい。
　整合層１２０は、アンテナ１１０に入射する電波の電気長を調整するため、比誘電率によって実効厚さが異なる。比誘電率によって電波の波長の短縮効果の度合が異なるからである。このため、整合層１２０の実効厚さについては、電波のインピーダンスを整合させる観点からは、インピーダンスを整合可能な適切な実効厚さにすればよい。
　また、整合層１２０は、ＸＹ面視でアンテナ１１０に対向可能なサイズを有する。ＸＹ面視でアンテナ１１０に対向可能なサイズとは、ＸＹ面視においてアンテナ１１０よりも大きく、アンテナ１１０から放射される電波のうち、放射強度が無線通信に必要な強度以上の領域をカバーできるサイズをいう。
　＜ホルダ１３０＞
　ホルダ１３０は、窓ガラス１１の屋内側の主面１１Ａに取り付けられており、一例として、整合層１２０の上端及び下端を保持している。ホルダ１３０は、透明なガラス製又は樹脂製である。透明とは、ここでは可視光に対して透明であることをいう。なお、ホルダ１３０は、整合層１２０の上端及び下端を保持する構成に限らず、例えば、＋Ｘ方向側と－Ｘ方向側とを保持する構成であってもよい。
　ホルダ１３０は、アンテナ１１０及び整合層１２０を保持し、整合層１２０については窓ガラス１１から所定距離の位置で保持する。所定距離は、窓ガラス１１の屋内側の主面１１Ａと、窓ガラス１１側の表面１２０Ａとの間の距離である。ホルダ１３０は、整合層１２０を挿抜自在（着脱自在）な構成を有し、複数種類の整合層１２０を１つずつ取り替えながら、ホルダ１３０に取り付けることが可能である。なお、ホルダ１３０の構成の詳細については、図４Ａ乃至図４Ｃを用いて後述する。
　＜無線装置２１０＞
　無線装置２１０については、図２に加えて図３を用いて説明する。図３は、無線装置２１０の回路構成の一例を示す図である。図３には、無線装置２１０の全体の構成のうちの１つのアンテナ１１０に対応する部分の構成を示す。アンテナ１１０は、無線装置２１０に接続されている。
　アンテナ１１０及び無線装置２１０の間の距離が長いと、アンテナ１１０及び無線装置２１０の間における電波の伝送損失が増大する。このため、電波の伝送損失を低減するために、窓ガラス１１、又は、窓１０の周囲の壁１Ａや天井等に無線装置２１０を取り付けることが好ましい。
　また、アンテナ１１０及び無線装置２１０の間における電波の伝送損失を低減するために、アンテナ１１０及び無線装置２１０の間を接続する伝送路として、一例として、折り曲げ可能な導波管１５０を用いている。折り曲げ可能な導波管１５０を用いれば、アンテナ１１０と無線装置２１０との間において、伝送損失が少ない状態で効率的に電波を伝搬させることができる。
　無線装置２１０は、無線モジュール２１１、スイッチ２１２、ＬＮＡ(Low Noise Amplifier)２１３、ミキサ２１４、ＡＤＣ(Analog to Digital Converter)２１５、ＤＡＣ(Digital to Analog Converter)２１６、ミキサ２１７、及びＰＡ(Power Amplifier)２１８を有する。無線モジュール２１１からＰＡ２１８は、無線装置２１０の無線通信部の一例である。
　無線装置２１０のうち、スイッチ２１２、ＬＮＡ２１３、ミキサ２１４、ＡＤＣ２１５、ＤＡＣ２１６、ミキサ２１７、及びＰＡ２１８は、１つのアンテナ１１０に対して１つずつ設けられている。無線装置２１０は、スイッチ２１２からＰＡ２１８までの構成要素をアンテナ１１０の数と同じ数だけ含む。無線モジュール２１１については、一例として、４つのアンテナ１１０に対して共通であり、１つである。
　無線モジュール２１１は、一例としてＭＣＵ(Micro Controller Unit)で構成され、制御部２１１Ａと、中継処理を行う中継部２１１Ｂとを有する。制御部２１１Ａ及び中継部２１１Ｂは、ＭＣＵが実行する機能を表した機能ブロックである。
　制御部２１１Ａは、アンテナ１１０で電波を受信する際には、３端子型のスイッチ２１２を切り換えて、アンテナ１１０とＬＮＡ２１３とを接続する。また、制御部２１１Ａは、アンテナ１１０で電波を送信する際には、３端子型のスイッチ２１２を切り換えて、アンテナ１１０とＰＡ２１８を接続する。
　中継部２１１Ｂは、一例としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の通信部を含むとともに、アレイアンテナ２１０Ａに接続されており、ＡＤＣ２１５から入力されるデジタル信号をアレイアンテナ２１０Ａから建物１の内部に送信する。中継部２１１Ｂがアレイアンテナ２１０Ａを介して信号を建物１の内部に送信することにより、アンテナ１１０が基地局ＢＳから受信した電波が中継され、無線通信装置２００が配置されている建物１の内部に電波が放射される。これにより、建物１の内部の広い範囲に電波が放射され、屋内にあるスマートフォン６０等の端末で電波を受信しやすくなる。なお、中継部２１１Ｂが屋内側に中継する電波を放射する通信部は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈに限らず、Ｗｉ－Ｆｉ等であってもよい。
　ＬＮＡ２１３は、スイッチ２１２とミキサ２１４との間に設けられ、アンテナ１１０で受信した電波を増幅し、信号とノイズの比の劣化を防ぎながら出力する。
　ミキサ２１４は、ＬＮＡ２１３から出力される電波をローカル信号（ＬＯ）と混合して復調し、ＩＦ(Intermediate Frequency）信号を出力する。ＩＦ信号に変換することで、ＡＤＣ２１５でデジタル変換を容易に行うことができる。
　ＡＤＣ２１５は、ミキサ２１４から出力されるＩＦ信号をデジタル変換して無線モジュール２１１に出力する。
　ＤＡＣ２１６は、無線通信装置２００がアンテナ１１０から信号を送信する際に、無線モジュール２１１が出力する信号をアナログ変換してＩＦ信号をミキサ２１７に出力する。
　ミキサ２１７は、ＩＦ信号をローカル信号（ＬＯ）と混合して変調し、ＰＡ２１８に出力する。
　ＰＡ２１８は、ミキサ２１７から出力される信号を増幅して、スイッチ２１２を介してアンテナ１１０に出力する。
　なお、無線装置２１０が扱う電波がＳｕｂ－６の場合に、無線装置２１０は、ミキサ２１４及び２１７を含まない場合がある。この場合には、ＡＤＣ２１５に入力される信号、及び、ＤＡＣ２１６から出力される信号は、ＩＦ信号ではなく、Ｓｕｂ－６の周波数帯の信号である。
　＜ＰＣ５０での受信電力の測定＞
　ＰＣ５０（図１参照）は、アンテナ１１０の受信電力を測定するために無線装置２１０に接続されている。ＰＣ５０は、一例として、ＡＤＣ２１５（図３参照）から無線モジュール２１１に出力されるデジタル信号の強度を測定する。ＡＤＣ２１５から出力されるデジタル信号は、ミキサ２１４から出力されるＩＦ信号をデジタル変換した信号であり、このデジタル信号の強度は、アンテナ１１０における電波の受信電力に対応する。このため、ＰＣ５０でデジタル信号の強度を測定すれば、アンテナ１１０における電波の受信電力を測定できる。
　また、複数種類の整合層１２０を１つずつホルダ１３０に取り付けることが可能であるため、各整合層１２０をホルダ１３０に取り付けた状態におけるアンテナ１１０の受信電力をＰＣ５０で測定すれば、受信電力が最大になる整合層１２０を見つけることができる。受信電力が最大になる整合層１２０は、最適な整合層１２０である。
　最適な整合層１２０を選択してホルダ１３０に取り付ければ、無線通信装置２００は最適な整合層１２０によって最適化された状態で屋外の電波を屋内に中継可能である。最適な整合層１２０を選択してホルダ１３０に取り付けた後は、ＰＣ５０を無線通信装置２００から取り外してよい。ＰＣ５０は、最適な整合層１２０を選択する際に、アンテナ１１０の受信電力を測定するために無線通信装置２００に接続されるからである。以後は、最適な整合層１２０によって最適化された無線通信装置２００を利用可能である。なお、ここでは、ＰＣ５０で電波の受信電力を測定して、最適な整合層１２０を選択する形態について説明するが、ＰＣ５０の代わりに、スマートフォン６０で行ってもよい。例えば、スマートフォン６０に、最適な整合層１２０を選択するためのアプリケーションプログラムをインストールしておき、アプリケーションプログラムが処理を実行することで、最適な整合層１２０を選択できるようにしてもよい。
　＜ホルダ１３０（１３０Ａ）の構成＞
　図４Ａは、ホルダ１３０Ａの構成の一例を示す断面図である。図４Ａに示すホルダ１３０Ａは、図２に示すホルダ１３０として利用可能な保持部の一形態である。図４Ａには、窓ガラス１１の一部とアンテナ装置１００を示す。図４Ａに示すアンテナ装置１００は、アンテナ１１０、整合層１２０、及びホルダ１３０Ａを含む。
　ホルダ１３０Ａは、支持板１３１Ａ、基部１３２Ａ、バネ１３３Ａ、及びネジ１３４Ａを有する。バネ１３３Ａは、整合層１２０と窓ガラス１１との間に配置される弾性部材の一例である。ネジ１３４Ａは、整合層１２０の表面１２０Ａとは反対の表面１２０Ｂの位置を調整可能な調整部の一例である。
　支持板１３１Ａは、窓ガラス１１の屋内側の主面１１Ａに固定される。一例として、上側と下側の２つの支持板１３１Ａが主面１１Ａに固定されている。支持板１３１Ａは、一例として、両面テープ又は接着剤等で主面１１Ａに固定すればよい。支持板１３１Ａは、透明な板状部材であり、ポリカーボネート、アクリル、又はガラス板等で作製可能である。なお、２つの支持板１３１Ａは、上側と下側ではなく、＋Ｘ方向側と－Ｘ方向側に設けられていてもよい。
　基部１３２Ａは、２つの支持板１３１Ａの＋Ｚ方向側の端部を繋ぐ、ＸＹ平面に平行な平板状の部材である。基部１３２Ａは、支持板１３１Ａと同様に、透明な板状部材であり、ポリカーボネート、アクリル、又はガラス板等で作製可能である。基部１３２Ａは、２つの支持板１３１Ａに固定されており、ネジ１３４Ａを通す貫通孔を有する。貫通孔の内壁には、ネジ山が形成されている。基部１３２Ａは、２つの支持板１３１Ａと固定されることによってホルダ１３０Ａの筐体を構成する。なお、基部１３２Ａは、２つの支持板１３１Ａと一体的に形成されていてもよい。
　また、４つのアンテナ１１０が実装された基板１１１は、基部１３２Ａの－Ｚ方向側の表面に取り付けられている。ＸＹ面視において、ネジ１３４Ａを通す貫通孔は、基板１１１よりも外側に設けられている。
　バネ１３３Ａは、整合層１２０と窓ガラス１１との間に配置されている。バネ１３３Ａは、Ｚ方向に収縮可能であり、復元力で整合層１２０を＋Ｚ方向に付勢している。バネ１３３Ａは、ＸＹ面内では移動しないように、図示しない部材等によって保持されている。例えば、バネ１３３Ａの＋Ｚ方向側の端部を整合層１２０の－Ｚ方向側の表面に固定し、バネ１３３Ａの－Ｚ方向側の端部を窓ガラス１１の主面１１Ａに当接させた構成であってもよい。
　図４Ａには２つのバネ１３３Ａを示すが、一例として、バネ１３３Ａは、窓ガラス１１と整合層１２０との間でＸＹ面視における四隅に１つずつ配置されていてもよい。また、バネ１３３Ａは、４つよりも多くてもよい。バネ１３３Ａは、一例として、金属製又は樹脂製である。バネ１３３Ａは、透明であってもよい。透明とは、ここでは可視光に対して透明であることをいう。
　なお、バネ１３３Ａが整合層１２０と窓ガラス１１との間に配置されているとは、整合層１２０と窓ガラス１１との間にバネ１３３Ａが配置されていればよい意味であり、整合層１２０と窓ガラス１１との間に、バネ１３３Ａに加えて他の部材が配置されていてもよい。他の部材としては、例えば、バネ１３３Ａの端部に取り付けられる部材等がある。
　また、図４Ａにはコイルバネで構成されるバネ１３３Ａを示すが、板バネであってもよい。また、バネ１３３Ａの代わりに、反発弾性を有するゴム部材等を用いてもよい。
　ネジ１３４Ａは、整合層１２０の表面１２０Ｂの位置を調整可能な部材である。ネジ１３４Ａは、基部１３２Ａの貫通孔に通されており、－Ｚ方向側の先端は、整合層１２０の表面１２０Ｂに当接している。ネジ１３４Ａは、透明ではなくてもよいが、透明であることが好ましい。透明とは、ここでは可視光に対して透明であることをいう。透明なネジ１３４Ａは、例えば、ポリカーボネート、アクリル、又はガラス等で作製可能である。
　ネジ１３４Ａのネジ込み量を調整することで先端が－Ｚ方向側に移動すると、バネ１３３Ａが収縮して整合層１２０が－Ｚ方向側に移動する。ネジ１３４Ａのネジ込み量を調整することで先端が＋Ｚ方向側に移動すると、バネ１３３Ａが復元（伸張）して整合層１２０が＋Ｚ方向側に移動する。このように、基部１３２Ａに対するネジ１３４Ａのネジ込み量を調整することで、ＸＹ平面に平行な状態で整合層１２０の位置をＺ方向において調整できる。整合層１２０は、－Ｚ方向側のバネ１３３Ａと、＋Ｚ方向側のネジ１３４Ａとによって常に挟まれた状態で保持される。
　また、ネジ１３４Ａが整合層１２０の表面１２０Ｂの位置を調整可能であるとは、ネジ１３４Ａの－Ｚ方向側の先端が整合層１２０の表面１２０Ｂに直接的に当接した状態でネジ１３４Ａが整合層１２０の位置を調整可能である構成に限らない意味である。例えば、ネジ１３４Ａの先端と表面１２０Ｂとの間に他の部材が存在している状態で、ネジ１３４Ａが整合層１２０の位置を調整可能である構成であってもよい。他の部材としては、例えば、整合層１２０の表面１２０Ｂとネジ１３４Ａの先端との間に挿入される保護部材である。
　なお、ネジ１３４Ａの代わりに、整合層１２０と基部１３２Ａとの間に板状の部材を挟み、板状の部材の厚さを変更することで、整合層１２０の表面１２０Ｂの位置を調整可能にしてもよい。
　上述のような構成のホルダ１３０Ａは、アンテナ１１０及び整合層１２０を保持している。ホルダ１３０Ａは、整合層１２０を窓ガラス１１から所定距離の位置で保持する。
　以上のようなホルダ１３０Ａを用いれば、整合層１２０の窓ガラス１１に対するＺ方向における位置を調整可能であり、整合層１２０の位置をＺ方向に調整しながらＰＣ５０（図１参照）でアンテナ１１０の受信電力を測定することで、電波のインピーダンス整合が最適な整合層１２０の位置を求めることができる。ホルダ１３０Ａは、ネジ１３４Ａのネジ込み量によって整合層１２０の位置を調整できるので、整合層１２０の微小な位置調整が可能である。
　最適な整合層１２０の位置が求まれば、ネジ１３４Ａをその位置で固定して、アンテナ装置１００を含む無線通信装置２００を中継機として利用すればよい。
　＜ホルダ１３０（１３０Ｂ）の構成＞
　図４Ｂは、ホルダ１３０Ｂの構成の一例を示す断面図である。図４Ｂに示すホルダ１３０Ｂは、図２に示すホルダ１３０として利用可能な保持部の一形態である。図４Ｂには、窓ガラス１１の一部とアンテナ装置１００を示す。図４Ｂに示すアンテナ装置１００は、アンテナ１１０、整合層１２０、及びホルダ１３０Ｂを含む。
　ホルダ１３０Ｂは、支持板１３１Ｂ、基部１３２Ｂ、及び、仕切部１３３Ｂを有する。ホルダ１３０Ｂは、窓ガラス１１から複数の所定距離の位置において整合層１２０を挿抜可能に保持する複数の位置決め部（仕切部１３３Ｂ）を有する。
　支持板１３１Ｂは、一例として、図４Ａに示す支持板１３１Ａと同様に、上側と下側に１つずつ設けられているＸＹ平面に平行な板状の部材である。支持板１３１Ｂは、窓ガラス１１の屋内側の主面１１Ａに固定される。一例として、上側と下側の２つの支持板１３１Ｂが主面１１Ａに固定されている。支持板１３１Ｂは、一例として、両面テープ又は接着剤等で主面１１Ａに固定すればよい。支持板１３１Ｂは、透明な板状部材であり、ポリカーボネート、アクリル、又はガラス板等で作製可能である。なお、２つの支持板１３１Ｂは、上側と下側ではなく、＋Ｘ方向側と－Ｘ方向側に設けられていてもよい。
　基部１３２Ｂは、２つの支持板１３１Ｂの＋Ｚ方向側の端部を繋ぐ、ＸＹ平面に平行な平板状の部材である。基部１３２Ｂは、支持板１３１Ｂと同様に、透明な板状部材であり、ポリカーボネート、アクリル、又はガラス板等で作製可能である。基部１３２Ｂは、２つの支持板１３１Ｂに固定されている。基部１３２Ｂは、２つの支持板１３１Ｂと固定されることによってホルダ１３０Ｂの筐体を構成する。なお、基部１３２Ｂは、２つの支持板１３１Ｂと一体的に形成されていてもよい。
　また、４つのアンテナ１１０が実装された基板１１１は、基部１３２Ｂの－Ｚ方向側の表面に取り付けられている。
　仕切部１３３Ｂは、上側の支持板１３１Ｂの下面と、下側の支持板１３１Ｂの上面とに、それぞれ複数設けられている。複数の仕切部１３３Ｂは、複数の位置決め部の一例である。各仕切部１３３Ｂは、Ｘ方向に延在する壁状の部材である。上側及び下側において、複数の仕切部１３３ＢがＺ方向に間隔を空けて配置されており、隣り合う２つの仕切部１３３Ｂ同士の間隔は、整合層１２０のＺ方向の厚さに略等しい。上側の複数の仕切部１３３Ｂと、下側の複数の仕切部１３３Ｂとは、Ｚ方向の厚さが等しく、かつ、Ｚ方向の位置が等しい。
　このため、上側の複数の仕切部１３３Ｂと、下側の複数の仕切部１３３Ｂとは、Ｚ方向に等間隔で、かつ、Ｚ方向の位置を揃えて配置されている。整合層１２０の上端側及び下端側におけるＺ方向の位置を揃えて、上側で隣り合う２つの仕切部１３３Ｂ同士の間と、下側で隣り合う２つの仕切部１３３Ｂ同士の間との間に整合層１２０を差し込めば、整合層１２０をＸＹ平面に平行に保持可能である。整合層１２０の上端側は、上側で隣り合う２つの仕切部１３３Ｂ同士の間に挟まれ、整合層１２０の下端側は、下側で隣り合う２つの仕切部１３３Ｂ同士の間に挟まれることになる。
　上側及び下側における仕切部１３３Ｂの数は、３つ以上であればよい。２つの仕切部１３３Ｂで整合層１２０を挟むため、仕切部１３３Ｂが３つ以上あれば、整合層１２０を２つ以上の位置に移動できるからである。
　また、上側及び下側の仕切部１３３Ｂの数は等しければよく、Ｚ方向における位置が揃っていればよい。このようなホルダ１３０Ｂでは、隣り合う２つの仕切部１３３Ｂ同士の間に整合層１２０を挿抜可能である。また、上側及び下側には３つ以上の仕切部１３３Ｂが設けられているため、整合層１２０を差し込む位置を変更することによって、窓ガラス１１に対する整合層１２０のＺ方向における位置を調整可能である。
　複数の仕切部１３３Ｂは、支持板１３１Ｂに両面テープ又は接着剤等で固定されていてもよく、支持板１３１Ｂと一体的に形成されていてもよい。仕切部１３３Ｂは、透明であり、ポリカーボネート、アクリル、又はガラス板等で作製可能である。なお、最も＋Ｚ方向側に位置する仕切部１３３Ｂの位置は、Ｚ方向において、アンテナ１１０よりも－Ｚ方向側である。整合層１２０を最も＋Ｚ方向側に配置しても、アンテナ１１０に接触しないようにするためである。
　上述のような構成のホルダ１３０Ｂは、アンテナ１１０及び整合層１２０を保持している。ホルダ１３０Ｂは、整合層１２０を窓ガラス１１から所定距離の位置で保持する。
　以上のようなホルダ１３０Ｂを用いて、整合層１２０を差し込む位置を変更しながらＰＣ５０（図１参照）でアンテナ１１０の受信電力を測定することで、電波のインピーダンス整合が最適な整合層１２０の位置を求めることができる。
　最適な整合層１２０の位置が求まれば、整合層１２０をその位置に差し込んだ状態で、アンテナ装置１００を含む無線通信装置２００を中継機として利用すればよい。
　なお、図４Ｂに示すホルダ１３０Ｂは、上側の支持板１３１Ｂの下面、及び、下側の支持板１３１Ｂの上面から、複数の仕切部１３３Ｂが突出する構成であるが、複数の仕切部１３３Ｂの代わりに、上側の支持板１３１Ｂの下面、及び、下側の支持板１３１Ｂの上面に、Ｘ方向に延在する溝を設けてもよい。溝で整合層１２０の上下端を挟めば、仕切部１３３Ｂ同士の間に整合層１２０を挿抜可能な構成と同様の構成を実現可能である。
　また、上側の支持板１３１Ｂの下面、及び、下側の支持板１３１Ｂの上面に、Ｘ方向に延在する溝を設ける場合に、階段状に複数の段差を有する溝であってもよい。階段の複数段のうちのどの段を用いるかによって、Ｚ方向の厚さ、及び、Ｙ方向の長さの異なる複数種類の整合層１２０を挿抜可能である。
　また、複数の仕切部１３３ＢのＺ方向における間隔は、等間隔ではなくてもよい。ただし、Ｚ方向における位置が等しい上下の仕切部１３３Ｂは、Ｚ方向の厚さが等しく、かつ、Ｚ方向の位置を揃えて配置されていればよい。整合層１２０をＸＹ平面に平行に保持可能にするためである。
　＜ホルダ１３０（１３０Ｃ）の構成＞
　図４Ｃは、ホルダ１３０Ｃの構成の一例を示す断面図である。図４Ｃに示すホルダ１３０Ｃは、図４Ｂに示すホルダ１３０Ｂを変形したものであり、図２に示すホルダ１３０として利用可能な保持部の一形態である。図４Ｃには、窓ガラス１１の一部とアンテナ装置１００を示す。図４Ｃに示すアンテナ装置１００は、アンテナ１１０、整合層１２０、及びホルダ１３０Ｃを含む。
　ホルダ１３０Ｃは、支持板１３１Ｃ、基部１３２Ｃ、及び、仕切部１３３Ｃを有する。仕切部１３３Ｃは、上側の支持板１３１Ｃと下側の支持板１３１Ｃとに、２つずつ設けられている。
　支持板１３１Ｃは、図４Ｂに示す支持板１３１Ｂに対して２つの仕切部１３３ＣをＺ方向に移動可能にする溝部を加え、溝部に２つの仕切部１３３ＣをＺ方向に移動自在に取り付けたものである。
　基部１３２Ｃは、図４Ｂに示す基部１３２Ｂと同様の構成を有する。４つのアンテナ１１０が実装された基板１１１は、基部１３２Ｃの－Ｚ方向側の表面に取り付けられている。なお、支持板１３１Ｃの溝部の＋Ｚ方向側の端部の位置は、整合層１２０を最も＋Ｚ方向側に配置しても、アンテナ１１０に接触しない位置にすればよい。
　上側の支持板１３１Ｃと下側の支持板１３１Ｃとに、２つずつ設けられる仕切部１３３Ｃは、一対の壁部の一例である。一対の仕切部１３３Ｃで整合層１２０を挟むことができる。一対の仕切部１３３Ｃは、窓ガラス１１とアンテナ１１０とを結ぶ方向（Ｚ方向）において整合層１２０を挟む。
　例えば、図４Ｃにおいて破線で示す位置に２つの仕切部１３３Ｃを移動させれば、整合層１２０を一点鎖線で示す位置に移動できる。すなわち、整合層１２０をＺ方向において自在に移動させることができる。ホルダ１３０Ｃでは、整合層１２０の位置をＺ方向における任意の位置に調整可能である。
　また、上側の支持板１３１Ｃ、及び、下側の支持板１３１Ｃにおいて、２つの仕切部１３３Ｃは、Ｚ方向に独立的に移動自在である。すなわち、２つの仕切部１３３ＣのＺ方向の間隔を変えることが可能である。このため、Ｚ方向の厚さが異なる複数種類の整合層１２０を挟むことが可能である。
　上述のような構成のホルダ１３０Ｃは、アンテナ１１０及び整合層１２０を保持している。ホルダ１３０Ｃは、整合層１２０を窓ガラス１１から所定距離の位置で保持する。
　以上のようなホルダ１３０Ｃを用いて、整合層１２０を保持する位置を変更しながらＰＣ５０（図１参照）でアンテナ１１０の受信電力を測定することで、電波のインピーダンス整合が最適な整合層１２０の位置を求めることができる。また、Ｚ方向の厚さが異なる複数種類の整合層１２０の中から、どの厚さの整合層１２０をどの位置に配置した場合にアンテナ１１０の受信電力が最大になるかを探索できる。
　最適な整合層１２０の位置と厚さが求まれば、整合層１２０及び仕切部１３３Ｃをその位置に固定した状態で、アンテナ装置１００を含む無線通信装置２００を中継機として利用すればよい。
　＜整合層１２０Ｍ＞
　図５Ａは、整合層１２０Ｍを含むアンテナ装置１００の構成の一例を示す図である。図５Ｂは、整合層１２０Ｍの構成の一例を示す図である。図５Ａには、窓ガラス１１の一部とアンテナ装置１００を示す。
　図５Ａに示すアンテナ装置１００は、図２及び図４Ａ乃至図４Ｃに示す整合層１２０の代わりに利用可能な整合層１２０Ｍを含む。また、図５Ａには、４つの平板状のアンテナ１１０及び基板１１１を示す。整合層１２０Ｍ、４つのアンテナ１１０、及び基板１１１は、ホルダ１３０によって保持されている。ホルダ１３０は、一例として、図４Ａ乃至図４Ｃに示すホルダ１３０Ａ乃至１３０Ｃのいずれの構成であってもよいが、図５Ａには、支持板１３１及び基部１３２を示す。４つのアンテナ１１０が実装された基板１１１は、基部１３２の－Ｚ方向側の表面に取り付けられている。また、図５Ａに示す整合層１２０Ｍの断面は、図５ＢにおけるＡ－Ａ矢視断面である。
　整合層１２０Ｍは、厚さが異なる４つの整合部１２１と、４つの整合部１２１の配列方向（Ｙ方向）に沿って、４つの整合部１２１の両側（±Ｘ方向）に設けられる壁部１２２とを有する。一例として、４つの整合部１２１と、２つの壁部１２２とを有する整合層１２０Ｍは、一体的に成型されている。
　図５Ａでは、一例として、４つの整合部１２１が階段状の形状を有する側をアンテナ１１０に向けて配置する。この場合には、窓ガラス１１の主面１１Ａには、整合層１２０Ｍの平坦面（図５Ａにおける－Ｚ方向側の表面）が対向するため、窓ガラス１１の主面１１Ａと、整合層１２０Ｍとの距離は、Ｙ方向において一定である。
　整合層１２０Ｍは、アンテナ１１０に入射する電波の電気長を調整して、インピーダンスを整合させるために設けられている。整合層１２０Ｍは、ポリカーボネート、アクリル、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリスチレン、又はガラス等で作製可能である。
　各整合部１２１のＸＹ面視でのサイズは、図２及び図４Ａ乃至図４Ｃに示す整合層１２０のＸＹ面視でのサイズと等しい。このため、４つの整合部１２１は、厚さの異なる４つの整合層１２０をＹ方向に階段状に接続した構成を有する。各整合部１２１は、ＸＹ面視でアンテナ１１０に対向可能なサイズを有する。
　一例として、整合層１２０Ｍは、一体的に成型されているため、誘電率は一定である。このため、複数の整合部１２１は、互いに物理的な厚さが異なり、かつ、互いに実効厚さが異なる。
　壁部１２２は、４つの整合部１２１の両側（±Ｘ方向）に設けられており、Ｚ方向の厚さは一定である。壁部１２２は、図４Ａ乃至図４Ｃに示すホルダ１３０Ａ乃至１３０Ｃによって保持しやすくするために設けられている。
　例えば、図５Ａに示すホルダ１３０として図４Ａに示すホルダ１３０Ａを用いる場合には、バネ１３３Ａが整合層１２０Ｍの－Ｚ方向側の表面に当接し、かつ、ネジ１３４Ａの先端が壁部１２２の＋Ｚ方向側の表面に当接するように整合層１２０Ｍを配置すればよい。
　また、例えば、図５Ａに示すホルダ１３０として図４Ｂに示すホルダ１３０Ｂを用いる場合には、隣り合う２つの仕切部１３３Ｂ同士の間に、壁部１２２の＋Ｚ方向側の表面と、－Ｚ方向側の表面とが当接するように、整合層１２０Ｍを差し込めばよい。また、図５Ａに示すホルダ１３０として図４Ｃに示すホルダ１３０Ｃを用いる場合にも同様である。
　４つのアンテナ１１０の構成は互いに等しく、窓ガラス１１の主面１１Ａからの距離も等しい。また、図５Ａに示すように、４つの整合部１２１は、４つのアンテナ１１０に対向する。このため、ＰＣ５０で各アンテナ１１０における電波の受信電力を測定すれば、４つの整合部１２１のうちで受信電力が最大になる整合部１２１、及び、整合層１２０と窓ガラス１１との間隔を特定できる。
　最適な整合部１２１の厚さ、及び、整合層１２０と窓ガラス１１との間隔が求まれば、最適な整合部１２１と等しい厚さを有し、４つのアンテナ１１０に対向可能な整合層１２０を最適な整合層１２０として選択できる。このようにして選択した最適な整合層１２０をホルダ１３０に取り付けた状態で、アンテナ装置１００を含む無線通信装置２００を中継機として利用すればよい。整合層１２０と窓ガラス１１との間隔は、選択した最適な間隔に設定すればよい。
　なお、図５Ａに示す配置とは逆に、４つの整合部１２１が階段状の形状を有する側を窓ガラス１１の主面１１Ａに向けて配置してもよい。また、最適な整合層を探索する段階で、４つの整合部１２１が階段状の形状を有する側をアンテナ１１０に向けた状態と、窓ガラス１１の主面１１Ａに向けた状態との両方の状態で、各アンテナ１１０の受信電力を測定してもよい。
　以上のように、４つのアンテナ１１０に４つの整合部１２１が対向するように整合層１２０Ｍを配置することで、４つのアンテナ１１０における電波の受信電力を迅速に測定でき、最適な整合層１２０を迅速に選択できる。
　なお、図５Ａには、４つのアンテナ１１０に４つの整合部１２１を対向させるように整合層１２０Ｍを用いる形態を示した。しかしながら、１つのアンテナ１１０に対する整合層１２０Ｍの位置をずらしながら、１つのアンテナ１１０に対して各整合部１２１を１つずつ対向させてアンテナ１１０の受信電力を測定することで、最適な整合部１２１を特定してもよい。例えば、図４Ｂに示すように４つのアンテナ１１０がＹ方向に配列されている場合には、ホルダ１３０が整合層１２０ＭをＹ方向にずらしながら保持できる構成であればよい。整合層１２０Ｍをずらすだけで実効厚さの異なる整合部１２１を用いた場合のアンテナ１１０の受信電力を測定できるので、最適な整合部１２１を容易に特定できる。
　＜効果＞
　アンテナ装置１００は、窓ガラス１１に取り付けられるアンテナ装置１００であって、窓ガラス１１から離間して配置されるアンテナ１１０と、窓ガラス１１とアンテナ１１０との間に配置される整合層１２０と、アンテナ１１０及び整合層１２０を保持するホルダ１３０とを含み、ホルダ１３０は、整合層１２０を窓ガラス１１から所定距離の位置で保持する。整合層１２０が窓ガラス１１に両面テープや接着剤で貼り付けられていないので、ホルダ１３０が保持する整合層１２０を種類の異なる整合層１２０に取り替えれば、どちらの整合層１２０がより適しているかを見分けることができる。より適している整合層１２０とは、アンテナ１１０での受信電力がより大きい整合層１２０である。
　したがって、最適な整合層１２０を容易に選択可能なアンテナ装置１００を提供できる。
　また、ホルダ１３０は、窓ガラス１１に取り付けられているので、窓ガラス１１とアンテナ１１０との間で、窓ガラス１１の近くに整合層１２０を安定的に配置可能である。このため、窓ガラス１１の近くに整合層１２０を安定的に配置した状態で、最適な整合層１２０を容易に選択可能なアンテナ装置１００を提供できる。
　また、ホルダ１３０は、整合層１２０と窓ガラス１１との間隔を調整可能な状態で整合層１２０を保持するので、整合層１２０と窓ガラス１１との最適な間隔を高精度に特定可能である。したがって、整合層１２０と窓ガラス１１との間隔を最適な間隔に設定した最適な整合層１２０を高精度かつ容易に選択可能なアンテナ装置１００を提供できる。
　また、窓ガラス１１とアンテナ１１０との間隔が１０ｍｍ以上～５０ｍｍ以下であり、ホルダ１３０は、整合層１２０と窓ガラス１１との間隔が０ｍｍよりも大きく４０ｍｍ以下の範囲で調整可能な状態で整合層１２０を保持するので、整合層１２０と窓ガラス１１との最適な間隔を上述の範囲内でより高精度に特定可能である。したがって、窓ガラス１１との間隔を最適な間隔に設定した最適な整合層１２０をより高精度かつ容易に選択可能なアンテナ装置１００を提供できる。
　また、整合層１２０Ｍは、実効厚さが異なる複数の整合部１２１を有し、複数の整合部１２１は階段状に構成されており、各整合部１２１は、平面視でアンテナ１１０に対向可能なサイズを有する。整合層１２０Ｍをずらすだけで実効厚さの異なる整合部１２１を用いた場合のアンテナ１１０の受信電力を測定できるので、最適な整合部１２１をより容易に特定できる。このため、最適な整合層１２０Ｍをより容易に選択可能なアンテナ装置１００を提供できる。
　また、複数のアンテナ１１０が配列されており、整合層１２０Ｍは、実効厚さが異なる複数の整合部１２１を有し、複数の整合部１２１は、階段状に構成されるとともに、平面視で複数のアンテナ１１０にそれぞれ対向可能に構成されている。複数のアンテナ１１０に複数の整合部１２１がそれぞれ対向するように整合層１２０Ｍを用いることで、複数のアンテナ１１０における電波の受信電力を迅速に測定でき、最適な整合層１２０Ｍを迅速かつ容易に選択可能なアンテナ装置１００を提供できる。
　また、ホルダ１３０Ａは、整合層１２０の窓ガラス１１側の表面１２０Ａと窓ガラス１１との間に配置されるバネ１３３Ａと、整合層１２０の表面１２０Ｂの位置を調整可能なネジ１３４Ａとを有し、ネジ１３４Ａで表面１２０Ｂの位置を調整することにより、所定距離を調整可能である。ネジ１３４Ａのネジ込み量を調整することで、窓ガラス１１及びアンテナ１１０に対する任意の位置に整合層１２０の位置を調整した状態でアンテナ１１０の受信電力を測定できるので、最適な整合層１２０をより高精度に特定可能である。したがって、最適な整合層１２０をより高精度かつ容易に選択可能なアンテナ装置１００を提供できる。
　また、ホルダ１３０Ｂは、複数の所定距離の位置において整合層１２０を挿抜可能に保持する複数の仕切部１３３Ｂ（複数の位置決め部）を有する。複数の仕切部１３３Ｂによって整合層１２０が保持される位置を変更することで、窓ガラス１１及びアンテナ１１０に対する複数の位置に整合層１２０の位置を調整した状態でアンテナ１１０の受信電力を測定できるので、最適な整合層１２０を高精度に特定可能である。また、ホルダ１３０Ｂは、複数の仕切部１３３Ｂによって整合層１２０の位置を変更可能にしており、構成が簡易である。したがって、最適な整合層１２０を高精度かつ容易に選択可能で構成が簡易なアンテナ装置１００を提供できる。
　また、ホルダ１３０Ｃは、窓ガラス１１とアンテナ１１０との間において移動可能で、整合層１２０を挿抜可能に保持する仕切部１３３Ｂ（位置決め部）であり、仕切部１３３Ｂ（位置決め部）を移動させることで、所定距離を調整可能である。仕切部１３３Ｂを移動させることで、窓ガラス１１及びアンテナ１１０に対する任意の位置に整合層１２０の位置を調整した状態でアンテナ１１０の受信電力を測定できる。このため、最適な整合層１２０をより高精度に特定可能である。したがって、最適な整合層１２０をより高精度かつ容易に選択可能なアンテナ装置１００を提供できる。
　また、仕切部１３３Ｂ（位置決め部）は、窓ガラス１１とアンテナ１１０とを結ぶ方向において整合層１２０を挟む一対の壁部であり、一対の壁部の間隔は可変である。上側の支持板１３１Ｃ、及び、下側の支持板１３１Ｃにおいて、一対の仕切部１３３ＣのＺ方向の間隔は可変であるので、Ｚ方向の厚さが異なる複数種類の整合層１２０の中から、どの厚さの整合層１２０をどの位置に配置した場合にアンテナ１１０の受信電力が最大になるかを探索できる。
　また、整合層１２０の厚さは、１ｍｍ以上であるので、整合層１２０の撓みを抑制でき、電波の電気長を調整する特性がＸＹ面内で均一になり、インピーダンス整合のばらつきを抑制できる。
　また、アンテナ１１０が送信又は受信する電波は、Ｓｕｂ－６、又は、ミリ波帯の電波である。このため、Ｓｕｂ－６や第五世代移動通信システム（５Ｇ）等の周波数帯域の電波を送受信可能で、最適な整合層１２０を容易に選択可能なアンテナ装置１００を提供できる。
　アンテナ装置の調整方法は、アンテナ装置１００のアンテナ１１０で、整合層１２０の実効厚さが異なる複数の整合層１２０を１つずつホルダ１３０に保持させた状態で受信電力を測定し、最適な整合層１２０を選択してホルダ１３０に保持させる。
　また、ホルダ１３０は、整合層１２０と窓ガラス１１との間隔を調整可能な状態で整合層１２０を保持しており、アンテナ１１０で、整合層１２０と窓ガラス１１との間隔を変更しながら受信電力を測定し、最適な間隔を選択してホルダ１３０に整合層１２０を最適な間隔で保持させる。このため、整合層１２０と窓ガラス１１との最適な間隔を高精度に特定可能である。したがって、整合層１２０と窓ガラス１１との間隔を最適な間隔に設定した最適な整合層１２０を高精度かつ容易に選択可能なアンテナ装置の調整方法を提供できる。
　また、整合層１２０Ｍは、実効厚さが異なる複数の整合部１２１を有し、複数の整合部１２１は階段状に構成されており、各整合部１２１は、平面視でアンテナ１１０に対向可能なサイズを有し、アンテナ１１０で受信電力を測定し、最適な整合層１２０Ｍの実効厚さを選択し、最適な実効厚さの整合層１２０Ｍを挿入する。整合層１２０Ｍをずらすだけで実効厚さの異なる整合部１２１を用いた場合のアンテナ１１０の受信電力を測定できるので、最適な整合部１２１をより容易に特定できる。このため、最適な整合層１２０Ｍをより容易に選択可能なアンテナ装置の調整方法を提供できる。
　また、複数のアンテナ１１０が配列されており、整合層１２０Ｍは、実効厚さが異なる複数の整合部１２１を有し、複数の整合部１２１は、階段状に構成されるとともに、平面視で複数のアンテナ１１０にそれぞれ対向可能に構成されており、アンテナ１１０で受信電力を測定し、最適な整合層１２０Ｍの実効厚さを選択し、最適な実効厚さの整合層１２０Ｍを挿入する。複数のアンテナ１１０に複数の整合部１２１がそれぞれ対向するように整合層１２０Ｍを用いることで、複数のアンテナ１１０における電波の受信電力を迅速に測定でき、最適な整合層１２０Ｍを迅速かつ容易に選択可能なアンテナ装置の調整方法を提供できる。
　以上、本開示の例示的なアンテナ装置、及び、アンテナ装置の調整方法について説明したが、本開示は、具体的に開示された実施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。
　なお、本国際出願は、２０２２年１１月２８日に出願した日本国特許出願２０２２－１８９３８２に基づく優先権を主張するものであり、その全内容は本国際出願にここでの参照により援用されるものとする。
１　建物
１Ａ　壁
１０　窓
１１　窓ガラス
１００　アンテナ装置
１１０　アンテナ
１２０、１２０Ｍ　整合層
１２１　整合部
１２２　壁部
１２０Ａ　表面（第１表面の一例）
１２０Ｂ　表面（第２表面の一例）
１３０　ホルダ（保持部の一例）
１３０Ａ　ホルダ（保持部の一例）
１３１Ａ　支持板
１３２Ａ　基部
１３３Ａ　バネ（弾性部材の一例）
１３４Ａ　ネジ（調整部の一例）
１３０Ｂ　ホルダ（保持部の一例）
１３１Ｂ　支持板
１３２Ｂ　基部
１３３Ｂ　仕切部（位置決め部の一例）
１３０Ｃ　ホルダ（保持部の一例）
１３１Ｃ　支持板
１３２Ｃ　基部
１３３Ｃ　仕切部（一対の壁部の一例）
２００　無線通信装置
２１０　無線装置

Claims (15)

  1. 　窓ガラスに取り付けられるアンテナ装置であって、
    　前記窓ガラスから離間して配置されるアンテナと、
    　前記窓ガラスと前記アンテナとの間に配置される整合層と、
    　前記アンテナ及び前記整合層を保持する保持部と
    　を含み、
    　前記保持部は、前記整合層を前記窓ガラスから所定距離の位置で保持する、アンテナ装置。
  2. 　前記保持部は、前記窓ガラスに取り付けられている、請求項１に記載のアンテナ装置。
  3. 　前記保持部は、前記整合層と前記窓ガラスとの間隔を調整可能な状態で前記整合層を保持する、請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
  4. 　前記窓ガラスと前記アンテナとの間隔が１０ｍｍ以上～５０ｍｍ以下であり、
    　前記保持部は、前記整合層と前記窓ガラスとの間隔が０ｍｍよりも大きく４０ｍｍ以下の範囲で調整可能な状態で前記整合層を保持する、請求項３に記載のアンテナ装置。
  5. 　前記整合層は、実効厚さが異なる複数の整合部を有し、
    　前記複数の整合部は階段状に構成されており、
    　各整合部は、平面視で前記アンテナに対向可能なサイズを有する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  6. 　複数の前記アンテナが配列されており、
    　前記整合層は、実効厚さが異なる複数の整合部を有し、
    　前記複数の整合部は、階段状に構成されるとともに、平面視で前記複数のアンテナにそれぞれ対向可能に構成されている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  7. 　前記保持部は、
    　前記整合層の前記窓ガラス側の第１表面と前記窓ガラスとの間に配置される弾性部材と、
    　前記整合層の前記第１表面とは反対の第２表面の位置を調整可能な調整部と
    　を有し、
    　前記調整部で前記第２表面の位置を調整することにより、前記所定距離を調整可能である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  8. 　前記保持部は、複数の前記所定距離の位置において前記整合層を挿抜可能に保持する複数の位置決め部を有する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  9. 　前記保持部は、前記窓ガラスと前記アンテナとの間において移動可能で、前記整合層を挿抜可能に保持する位置決め部を有し、
    　前記位置決め部を移動させることで、前記所定距離を調整可能である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  10. 　前記位置決め部は、前記窓ガラスと前記アンテナとを結ぶ方向において前記整合層を挟む一対の壁部であり、
    　前記一対の壁部の間隔は可変である、請求項９に記載のアンテナ装置。
  11. 　前記整合層の厚さは、１ｍｍ以上である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  12. 　前記アンテナが送信又は受信する電波は、Ｓｕｂ－６、又は、ミリ波帯の電波である、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  13. 　請求項１に記載のアンテナ装置の前記アンテナで、前記整合層の実効厚さが異なる複数の前記整合層を１つずつ前記保持部に保持させた状態で受信電力を測定し、最適な前記整合層を選択して前記保持部に保持させる、アンテナ装置の調整方法。
  14. 　請求項３に記載のアンテナ装置の前記アンテナで、前記整合層と前記窓ガラスとの間隔を変更しながら受信電力を測定し、最適な間隔を選択して前記保持部に前記整合層を前記最適な間隔で保持させる、アンテナ装置の調整方法。
  15. 　請求項５又は６に記載のアンテナ装置の前記アンテナで受信電力を測定し、最適な前記整合層の実効厚さを選択し、前記最適な実効厚さの整合層を挿入する、アンテナ装置の調整方法。
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WO2020071390A1 (ja) * 2018-10-05 2020-04-09 Ａｇｃ株式会社 アンテナシステム

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