JP3180684B2 - アンテナ - Google Patents
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- 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
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- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
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- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration
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- Waveguide Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナに関し、
詳しくは、複数の周波数帯域に対応し、かつ、偏波の選
択が可能なアンテナに関するものである。
詳しくは、複数の周波数帯域に対応し、かつ、偏波の選
択が可能なアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のアンテナを図５から図８を用いて
説明する。図５，図６に示すアンテナ１００は、誘電体
材料からなる基板１０１と、基板１０１の一方主面に形
成された放射電極１０２と、基板１０１の他方主面に形
成された接地電極１０３とからなる。そして、基板１０
１の放射電極１０２に対応する箇所に給電用貫通孔１０
４が設けられている。この給電用貫通孔１０４に、基板
１０１の他方主面側から基板１０１を貫通するように、
放射電極１０２に対して給電するためのコネクタ１０５
が挿入される。コネクタ１０５は、ハンダ１０６ａによ
り放射電極１０２と導通されるとともに、ハンダ１０６
ａおよびハンダ１０６ｂにより基板１０１に固定され
る。そして、このアンテナ１００が円偏波を受信するも
ので、放射電極１０２には、図５に示すように、縮退分
離部１０２ａが設けられている。
説明する。図５，図６に示すアンテナ１００は、誘電体
材料からなる基板１０１と、基板１０１の一方主面に形
成された放射電極１０２と、基板１０１の他方主面に形
成された接地電極１０３とからなる。そして、基板１０
１の放射電極１０２に対応する箇所に給電用貫通孔１０
４が設けられている。この給電用貫通孔１０４に、基板
１０１の他方主面側から基板１０１を貫通するように、
放射電極１０２に対して給電するためのコネクタ１０５
が挿入される。コネクタ１０５は、ハンダ１０６ａによ
り放射電極１０２と導通されるとともに、ハンダ１０６
ａおよびハンダ１０６ｂにより基板１０１に固定され
る。そして、このアンテナ１００が円偏波を受信するも
ので、放射電極１０２には、図５に示すように、縮退分
離部１０２ａが設けられている。
【０００３】次に、図７，図８に示すアンテナ１１０
は、誘電体材料からなる基板１１１と、基板１１１の一
方主面に形成された放射電極１１２と、基板１１１の他
方主面に形成された接地電極１１３とからなる。そし
て、基板１１１の放射電極１１２に対応する箇所に給電
用貫通孔１１４が設けられている。この給電用貫通孔１
１４に、基板１１１の他方主面側から基板１１１を貫通
するように、放射電極１１２に対して給電するためのコ
ネクタ１１５が挿入される。コネクタ１１５は、ハンダ
１１６ａにより放射電極１１２と導通されるとともに、
ハンダ１１６ａおよびハンダ１１６ｂにより基板１１１
に固定される。そして、このアンテナ１１０は直線偏波
を受信するもので、アンテナ１００の放射電極１０２と
は異なり、図７に示すように、放射電極１１２に縮退分
離部が設けられていない。
は、誘電体材料からなる基板１１１と、基板１１１の一
方主面に形成された放射電極１１２と、基板１１１の他
方主面に形成された接地電極１１３とからなる。そし
て、基板１１１の放射電極１１２に対応する箇所に給電
用貫通孔１１４が設けられている。この給電用貫通孔１
１４に、基板１１１の他方主面側から基板１１１を貫通
するように、放射電極１１２に対して給電するためのコ
ネクタ１１５が挿入される。コネクタ１１５は、ハンダ
１１６ａにより放射電極１１２と導通されるとともに、
ハンダ１１６ａおよびハンダ１１６ｂにより基板１１１
に固定される。そして、このアンテナ１１０は直線偏波
を受信するもので、アンテナ１００の放射電極１０２と
は異なり、図７に示すように、放射電極１１２に縮退分
離部が設けられていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のアンテナは、それぞれ受信する周波数帯域が離れ
ており、また、受信する偏波も異なる。このような離れ
た周波数帯域を同じに受信しようとする場合、 ２つ
のアンテナを並べて配置する、 １枚の基板に２つの
放射パターンを形成し、それぞれの放射電極に給電する
アンテナを用いる、の方法が考えられる。
来例のアンテナは、それぞれ受信する周波数帯域が離れ
ており、また、受信する偏波も異なる。このような離れ
た周波数帯域を同じに受信しようとする場合、 ２つ
のアンテナを並べて配置する、 １枚の基板に２つの
放射パターンを形成し、それぞれの放射電極に給電する
アンテナを用いる、の方法が考えられる。
【０００５】しかし、この、，のどちらの場合も、
異なる周波数帯域に対応している２つの放射電極を、互
いに干渉しないように、十分な間隔を持って配置しなけ
ればならず、また、放射電極それぞれにコネクタ等の給
電手段を設けなければならなかった。このため、アンテ
ナの小型化の妨げとなっていた。
異なる周波数帯域に対応している２つの放射電極を、互
いに干渉しないように、十分な間隔を持って配置しなけ
ればならず、また、放射電極それぞれにコネクタ等の給
電手段を設けなければならなかった。このため、アンテ
ナの小型化の妨げとなっていた。
【０００６】したがって、本発明の目的は、複数の周波
数帯域に対応し、かつ、偏波の選択が可能で、小型化さ
れたアンテナを提供することにある。
数帯域に対応し、かつ、偏波の選択が可能で、小型化さ
れたアンテナを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数の誘電体層と、第１放射電極層と、
第２放射電極層と、接地電極層と、を有し、前記第１放
射電極層、第２放射電極層、接地電極層をそれぞれ別個
の誘電体層上に形成し、各誘電体層を積層してなるアン
テナであって、前記第２放射電極層を略Ｌ字状に形成
し、前記第１放射電極層を囲むように少なくとも１つ配
置するとともに、前記第１放射電極層と前記第２放射電
極層に互いに対応して容量結合部を設け、前記第１放射
電極層に給電部を設け、前記第２放射電極層と前記接地
電極層を貫通孔により導通したこと、を特徴とする。ま
た、複数の誘電体層と、第１放射電極層と、第２放射電
極層と、接地電極層と、を有し、前記第１放射電極層、
第２放射電極層、接地電極層をそれぞれ別個の誘電体層
上に形成し、各誘電体層を積層してなるアンテナであっ
て、前記第２放射電極層を少なくとも２つで形成し、前
記第１放射電極層を囲むように、前記第１放射電極層の
中心点を基準として、互いに直交方向に配置するととも
に、前記第１放射電極層と前記第２放射電極層に互いに
対応して容量結合部を設け、前記第１放射電極層に給電
部を設け、前記第２放射電極層と前記接地電極層を貫通
孔により導通したこと、を特徴とする。
に、本発明は、複数の誘電体層と、第１放射電極層と、
第２放射電極層と、接地電極層と、を有し、前記第１放
射電極層、第２放射電極層、接地電極層をそれぞれ別個
の誘電体層上に形成し、各誘電体層を積層してなるアン
テナであって、前記第２放射電極層を略Ｌ字状に形成
し、前記第１放射電極層を囲むように少なくとも１つ配
置するとともに、前記第１放射電極層と前記第２放射電
極層に互いに対応して容量結合部を設け、前記第１放射
電極層に給電部を設け、前記第２放射電極層と前記接地
電極層を貫通孔により導通したこと、を特徴とする。ま
た、複数の誘電体層と、第１放射電極層と、第２放射電
極層と、接地電極層と、を有し、前記第１放射電極層、
第２放射電極層、接地電極層をそれぞれ別個の誘電体層
上に形成し、各誘電体層を積層してなるアンテナであっ
て、前記第２放射電極層を少なくとも２つで形成し、前
記第１放射電極層を囲むように、前記第１放射電極層の
中心点を基準として、互いに直交方向に配置するととも
に、前記第１放射電極層と前記第２放射電極層に互いに
対応して容量結合部を設け、前記第１放射電極層に給電
部を設け、前記第２放射電極層と前記接地電極層を貫通
孔により導通したこと、を特徴とする。
【０００８】これにより、第１放射電極層が１つの周波
数帯域に対応したアンテナとして作用するとともに、第
１放射電極層と第２放射電極層が容量結合して別のスト
リップ線路が形成されていることになり、別の周波数帯
域に対応したアンテナとして作用する。よって、１つの
ブロックで複数の周波数帯域に対応したアンテナが得ら
れ、また、放射電極に対する給電も１箇所の給電部で済
み、小型化が達成される。
数帯域に対応したアンテナとして作用するとともに、第
１放射電極層と第２放射電極層が容量結合して別のスト
リップ線路が形成されていることになり、別の周波数帯
域に対応したアンテナとして作用する。よって、１つの
ブロックで複数の周波数帯域に対応したアンテナが得ら
れ、また、放射電極に対する給電も１箇所の給電部で済
み、小型化が達成される。
【０００９】また、容量結合部における容量値の調整
や、容量結合部を配置する位置により偏波の選択が可能
となる。
や、容量結合部を配置する位置により偏波の選択が可能
となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１，図２において、１はストリ
ップライン型のアンテナであり、セラミックシートから
なる誘電体層１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、誘電体層１１
ａの上層に配置され誘電体層１１ａとほぼ同じ面積を有
する接地電極層１２と、誘電体層１１ｂの上層に配置さ
れた略正方形状の第１放射電極層１３と、誘電体層１１
ｃの上層に配置され第１放射電極層１３が配置されてい
ない部分に対応する位置に略Ｌ字状に配置される第２放
射電極層１４と、第１放射電極層１３に給電するために
誘電体層１１ａの裏面から第１放射電極層１３に向かっ
て形成される給電用貫通孔１５と、第２放射電極層１４
を接地電極層１２と接続するための複数の貫通孔１６
と、第１放射電極層１３と第２放射電極層１４とを容量
結合するために、第１放射電極層１３および第２放射電
極層１４のそれぞれに対応して突出して形成される容量
結合部１７ａ，１７ｂとから構成されている。
を参照して説明する。図１，図２において、１はストリ
ップライン型のアンテナであり、セラミックシートから
なる誘電体層１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、誘電体層１１
ａの上層に配置され誘電体層１１ａとほぼ同じ面積を有
する接地電極層１２と、誘電体層１１ｂの上層に配置さ
れた略正方形状の第１放射電極層１３と、誘電体層１１
ｃの上層に配置され第１放射電極層１３が配置されてい
ない部分に対応する位置に略Ｌ字状に配置される第２放
射電極層１４と、第１放射電極層１３に給電するために
誘電体層１１ａの裏面から第１放射電極層１３に向かっ
て形成される給電用貫通孔１５と、第２放射電極層１４
を接地電極層１２と接続するための複数の貫通孔１６
と、第１放射電極層１３と第２放射電極層１４とを容量
結合するために、第１放射電極層１３および第２放射電
極層１４のそれぞれに対応して突出して形成される容量
結合部１７ａ，１７ｂとから構成されている。
【００１１】そして、給電用貫通孔１５には、特に図示
はしないが、第１放射電極層１３に対して給電するため
の同軸線路としてコネクタが挿入され、ハンダにより第
１放射電極層１３とコネクタが導通・固定される。
はしないが、第１放射電極層１３に対して給電するため
の同軸線路としてコネクタが挿入され、ハンダにより第
１放射電極層１３とコネクタが導通・固定される。
【００１２】このように構成されたストリップライン型
のアンテナ1は、第１放射電極層１３と第２放射電極層
１４との間で容量結合部１７ａ，１７ｂにより容量結合
している。そのため、第１放射電極層１３部分が１つの
周波数帯域（高周波側）に対応したアンテナとして機能
を奏するとともに、第１放射電極層１３および第２放射
電極層１４を含めた全体で他の周波数帯域（低周波側）
に対応したアンテナとして機能を奏する。
のアンテナ1は、第１放射電極層１３と第２放射電極層
１４との間で容量結合部１７ａ，１７ｂにより容量結合
している。そのため、第１放射電極層１３部分が１つの
周波数帯域（高周波側）に対応したアンテナとして機能
を奏するとともに、第１放射電極層１３および第２放射
電極層１４を含めた全体で他の周波数帯域（低周波側）
に対応したアンテナとして機能を奏する。
【００１３】次に、本発明の第２の実施の形態に係るア
ンテナ２０を，図３を用いて説明する。なお、アンテナ
２０において、図1に示したアンテナ１と同一の構成箇
所については同一番号を付しその説明を省略する。
ンテナ２０を，図３を用いて説明する。なお、アンテナ
２０において、図1に示したアンテナ１と同一の構成箇
所については同一番号を付しその説明を省略する。
【００１４】このアンテナ２０がアンテナ１と異なる点
は、略正方形に形成された第１放射電極層１３の４辺す
べてを囲む位置に対応する部分に略短冊状の第２放射電
極層２２，２３，２４，２５が配置され、第１放射電極
層１３と第２放射電極層２２，２３，２４，２５とを容
量結合するための容量結合部１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，
１７ｄが配置されているところである。
は、略正方形に形成された第１放射電極層１３の４辺す
べてを囲む位置に対応する部分に略短冊状の第２放射電
極層２２，２３，２４，２５が配置され、第１放射電極
層１３と第２放射電極層２２，２３，２４，２５とを容
量結合するための容量結合部１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，
１７ｄが配置されているところである。
【００１５】このアンテナ２０は、第１放射電極層１３
で１つの周波数帯域に、第１放射電極層１３および第２
放射電極層２２，２３で他の１つの周波数帯域に、第１
放射電極層１３および第２放射電極層２４，２５でさら
に他の１つの周波数帯域に対応したマイクロストリップ
アンテナとして機能を奏する。
で１つの周波数帯域に、第１放射電極層１３および第２
放射電極層２２，２３で他の１つの周波数帯域に、第１
放射電極層１３および第２放射電極層２４，２５でさら
に他の１つの周波数帯域に対応したマイクロストリップ
アンテナとして機能を奏する。
【００１６】尚、特に図示はしないが、このアンテナ２
０において、第１の実施の形態に示したアンテナ１と同
様に、第２放射電極層２２，２３を結合して略Ｌ字状に
形成してもよく、第２放射電極層２４，２５を結合して
略Ｌ字状に形成してもよい。
０において、第１の実施の形態に示したアンテナ１と同
様に、第２放射電極層２２，２３を結合して略Ｌ字状に
形成してもよく、第２放射電極層２４，２５を結合して
略Ｌ字状に形成してもよい。
【００１７】また、これも特に図示はしないが、アンテ
ナ１において、アンテナ２０と同様に、第２放射電極層
１４を略短冊状に分割して形成してもよい。
ナ１において、アンテナ２０と同様に、第２放射電極層
１４を略短冊状に分割して形成してもよい。
【００１８】上述の第１および第２の実施の形態で示し
たアンテナにおいて、第１放射電極層と第２放射電極層
とは容量結合部により容量結合されているが、この容量
結合部の形成位置をずらせたり、容量結合部をトリミン
グすることにより、受信する低周波側の周波数帯域を簡
単に調整することができるとともに、受信する低周波側
の偏波も選択できる。
たアンテナにおいて、第１放射電極層と第２放射電極層
とは容量結合部により容量結合されているが、この容量
結合部の形成位置をずらせたり、容量結合部をトリミン
グすることにより、受信する低周波側の周波数帯域を簡
単に調整することができるとともに、受信する低周波側
の偏波も選択できる。
【００１９】また、この容量結合部は積層型であり特別
な製造工程を必要としないため形成が容易であるととも
に、厚みが薄いためアンテナの低背化が達成できる。
な製造工程を必要としないため形成が容易であるととも
に、厚みが薄いためアンテナの低背化が達成できる。
【００２０】また、各実施の形態で述べた第１放射電極
層１３は、図４に示すように、縮退分離部１３ａを有す
る形状として、第１放射電極層１３で受信する高周波側
の偏波を選択することもできる。尚、図４において、縮
退分離部１３ａ以外の構成部分は、第１の実施の形態で
示したマイクロストリップアンテナと同一であるため、
同一番号を付しその説明を省略する。
層１３は、図４に示すように、縮退分離部１３ａを有す
る形状として、第１放射電極層１３で受信する高周波側
の偏波を選択することもできる。尚、図４において、縮
退分離部１３ａ以外の構成部分は、第１の実施の形態で
示したマイクロストリップアンテナと同一であるため、
同一番号を付しその説明を省略する。
【００２１】このように、本発明のアンテナでは、１つ
の周波数帯域（高周波側）に対応している第１放射電極
層において偏波の設定ができるとともに、他の周波数帯
域（低周波側）に対応している第１放射電極層と第２放
射電極層を含めた全体においても偏波の選択が可能とな
る。
の周波数帯域（高周波側）に対応している第１放射電極
層において偏波の設定ができるとともに、他の周波数帯
域（低周波側）に対応している第１放射電極層と第２放
射電極層を含めた全体においても偏波の選択が可能とな
る。
【００２２】また、上述の第１および第２の実施の形態
では、第１放射電極層が略正方形状であるが、略円形状
でもよい。
では、第１放射電極層が略正方形状であるが、略円形状
でもよい。
【００２３】また、上記実施の形態で、第２放射電極層
と接地電極層は複数の貫通孔により接続されているが、
第２放射電極層が高周波的に接地されていれば、貫通孔
の個数は適宜選択決定できるものである。
と接地電極層は複数の貫通孔により接続されているが、
第２放射電極層が高周波的に接地されていれば、貫通孔
の個数は適宜選択決定できるものである。
【００２４】尚、上述の実施の形態では、セラミックシ
ートを用いて誘電体層を形成しているが、最下層のセラ
ミックシートはアルミナ基板や窒化アルミ基板などでも
よい。
ートを用いて誘電体層を形成しているが、最下層のセラ
ミックシートはアルミナ基板や窒化アルミ基板などでも
よい。
【００２５】また、本発明のアンテナは、複数のセラミ
ックシートと複数の電極層を積層した後、焼成すること
によって得られるものであり、特に図示はしないが、大
きな１枚のセラミックシート上に複数の電極パターンを
形成し、焼成した後に分割切断することによって、一度
に大量のアンテナを製造することができるため、コスト
ダウンが図れる。
ックシートと複数の電極層を積層した後、焼成すること
によって得られるものであり、特に図示はしないが、大
きな１枚のセラミックシート上に複数の電極パターンを
形成し、焼成した後に分割切断することによって、一度
に大量のアンテナを製造することができるため、コスト
ダウンが図れる。
【００２６】尚、本発明に係るアンテナは、前記実施の
形態に限定するものでなく、その要旨の範囲内で種々に
変形することができる。
形態に限定するものでなく、その要旨の範囲内で種々に
変形することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、本発明によるマイクロス
トリップ型のアンテナでは、第１放射電極層が１つの周
波数帯域に対応したアンテナとして作用するとともに、
第１放射電極層と第２放射電極層が容量結合して別のマ
イクロストリップ線路が形成されていることになり、別
の周波数帯域に対応したアンテナとして機能を奏し、よ
って、１枚の誘電体層上に複数の周波数帯域に対応した
アンテナが得られ、また、放射電極に対する給電も１つ
の給電部で済むため、小型化が達成される。
トリップ型のアンテナでは、第１放射電極層が１つの周
波数帯域に対応したアンテナとして作用するとともに、
第１放射電極層と第２放射電極層が容量結合して別のマ
イクロストリップ線路が形成されていることになり、別
の周波数帯域に対応したアンテナとして機能を奏し、よ
って、１枚の誘電体層上に複数の周波数帯域に対応した
アンテナが得られ、また、放射電極に対する給電も１つ
の給電部で済むため、小型化が達成される。
【００２８】また、容量結合部における容量値の調整
や、容量結合部を配置する位置により偏波の選択が可能
となる。
や、容量結合部を配置する位置により偏波の選択が可能
となる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るマイクロスト
リップアンテナの構造を示す平面図である。
リップアンテナの構造を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るマイクロスト
リップアンテナの構造を示す分解斜視図である。
リップアンテナの構造を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るマイクロスト
リップアンテナの構造を示す平面図である。
リップアンテナの構造を示す平面図である。
【図４】本発明のマイクロストリップアンテナにおける
第１放射電極部分に縮退分離部を設けた構造を示す平面
図である。
第１放射電極部分に縮退分離部を設けた構造を示す平面
図である。
【図５】従来のマイクロストリップアンテナの構造を示
す平面図である。
す平面図である。
【図６】図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】従来のマイクロストリップアンテナの構造を示
す平面図である。
す平面図である。
【図８】図７におけるＣ−Ｃ線断面図である。
１，２０ マイクロストリップアンテナ １１ａ，１１ｂ，１１ｃ 誘電体層 １２ 接地電極層 １３ 第１放射電極層 １４，２２，２３，２４，２５ 第２放射電極層 １５ 給電用貫通孔 １６ 貫通孔 １７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ 容量結合部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−4101（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−316726（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−38328（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−357702（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−130005（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−169103（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−16402（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−36641（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4069483（ＵＳ，Ａ) 米国特許4370657（ＵＳ，Ａ) 国際公開96／34426（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 13/08
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の誘電体層と、 第１放射電極層と、 第２放射電極層と、 接地電極層と、を有し、 前記第１放射電極層、第２放射電極層、接地電極層をそ
れぞれ別個の誘電体層上に形成し、各誘電体層を積層し
てなるアンテナであって、 前記第２放射電極層を略Ｌ字状に形成し、前記第１放射
電極層を囲むように少なくとも１つ配置するとともに、 前記第１放射電極層と前記第２放射電極層に互いに対応
して容量結合部を設け、 前記第１放射電極層に給電部を設け、 前記第２放射電極層と前記接地電極層を貫通孔により導
通したこと、 を特徴とするアンテナ。 - 【請求項２】 複数の誘電体層と、 第１放射電極層と、 第２放射電極層と、 接地電極層と、を有し、 前記第１放射電極層、第２放射電極層、接地電極層をそ
れぞれ別個の誘電体層上に形成し、各誘電体層を積層し
てなるアンテナであって、 前記第２放射電極層を少なくとも２つで形成し、前記第
１放射電極層を囲むように、前記第１放射電極層の中心
点を基準として、互いに直交方向に配置するとともに、 前記第１放射電極層と前記第２放射電極層に互いに対応
して容量結合部を設け、 前記第１放射電極層に給電部を設け、 前記第２放射電極層と前記接地電極層を貫通孔により導
通したこと、 を特徴とするアンテナ。
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