(57)【要約】  モノポールアンテナ（７）の第５の部分（７ａ）と、モノポールアンテナ（８）の第７の部分（８ａ）とは、アンテナ装置（４）の外部に設けられた接地導体（１ｃ）に近接して実質的に平行に形成される。第５の部分（７ａ）はループ部（７ｃ）を含み、第７の部分（８ａ）はループ部（８ｃ）を含む。ダイポールアンテナ（６）は、屈曲部（６１ｃ，６１ｄ，６２ｃ，６２ｄ）を含む。
2012124008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に導体パターンとしてそれぞれ形成されたダイポールアンテナと、第１のモノポールアンテナと、第２のモノポールアンテナとを備えたアンテナ装置であって、
上記ダイポールアンテナは、
第１の給電点に接続された一端を有しかつ所定の第１の方向に延在する第１の部分と、上記第１の部分の他端に接続された一端を有しかつ所定の第２の方向に延在する第２の部分とを含む第１のアンテナ素子と、
第２の給電点に接続された一端を有しかつ上記第１の方向に延在する第３の部分と、上記第３の部分の他端に接続された一端を有しかつ所定の第３の方向に延在する第４の部分とを含む第２のアンテナ素子とを含み、
上記第１のモノポールアンテナは、第３の給電点に接続された一端を有しかつ上記第２の方向に延在する第５の部分と、上記第５の部分の他端に接続された一端を有しかつ上記第１の方向に延在する第６の部分とを含み、
上記第２のモノポールアンテナは、第４の給電点に接続された一端を有しかつ上記第３の方向に延在する第７の部分と、上記第７の部分の他端に接続された一端を有しかつ上記第１の方向に延在する第８の部分とを含み、
上記第５及び第７の部分は、上記アンテナ装置の外部に設けられた導体に近接して実質的に平行に形成され、
上記第５の部分は第１のループ部を含み、
上記第７の部分は第２のループ部を含むことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
上記第２の部分は、当該第２の部分の他端部分に形成された第１の屈曲部を含み、
上記第４の部分は、当該第４の部分の他端部分に形成された第２の屈曲部を含むことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
上記第２の部分は、当該第２の部分の中間部分に形成された第３の屈曲部を含み、
上記第４の部分は、当該第４の部分の中間部分に形成された第４の屈曲部を含むことを特徴とする請求項１又は２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
上記ダイポールアンテナを用いて送受信される電波を反射する反射器として動作する無給電素子をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
上記第１、第３、第６及び第８の部分は、上記第１及び第３の部分が上記第６及び第８の部分を用いて送受信される電波を反射する反射器として動作するように、互いに実質的に平行に形成されたことを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
請求項１から５のうちのいずれか１つに記載のアンテナ装置と、
上記アンテナ装置を用いて無線信号を送受信する無線通信回路とを備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
請求項６記載の無線通信装置と、
上記無線信号に含まれる映像信号を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナ素子を備えたアンテナ装置と、当該アンテナ装置を備えた無線通信装置と、当該無線通信装置を備えた電子機器とに関する。
【背景技術】
【０００２】
地上デジタルテレビジョン放送の放送信号などの放送信号を受信する無線通信装置と、受信された放送信号を表示する表示装置とを備えた携帯型の電子機器が普及してきている。このような電子機器において、高感度の受信を実現するための方法として、複数のアンテナ素子で受信した受信信号を同相合成する合成ダイバーシティ方式等のアダプティブ制御が用いられている。また、アダプティブ制御を行うためには、複数のアンテナ素子を電子機器の筐体の内側又は外側に設ける必要があるが、複数のアンテナ素子の形状及び配置方法について、様々な方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８１９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような電子機器においては、電子機器の小型化に伴いアンテナ素子を電子機器内の回路基板の接地導体又はシールド板などの導体の近傍に配置せざるを得ないことが多い。この場合、当該導体に実質的に平行にアンテナ素子が配置されると、当該導体に対してアンテナ素子と対称な位置に、アンテナ素子に流れるアンテナ電流と逆向きの鏡像電流が流れる。このため、アンテナ電流によって誘起される磁束と、鏡像電流によって誘起される磁束とが打ち消しあい、合成磁束が小さくなった。【０００５】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、複数のアンテナ素子を備え従来技術に比較して合成磁束の減少を防止できるアンテナ装置と、当該アンテナ装置を備えた無線通信装置と、当該無線通信装置を備えた電子機器とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係るアンテナ装置は、
絶縁基板上に導体パターンとしてそれぞれ形成されたダイポールアンテナと、第１のモノポールアンテナと、第２のモノポールアンテナとを備えたアンテナ装置であって、
上記ダイポールアンテナは、
第１の給電点に接続された一端を有しかつ所定の第１の方向に延在する第１の部分と、上記第１の部分の他端に接続された一端を有しかつ所定の第２の方向に延在する第２の部分とを含む第１のアンテナ素子と、
第２の給電点に接続された一端を有しかつ上記第１の方向に延在する第３の部分と、上記第３の部分の他端に接続された一端を有しかつ所定の第３の方向に延在する第４の部分とを含む第２のアンテナ素子とを含み、
上記第１のモノポールアンテナは、第３の給電点に接続された一端を有しかつ上記第２の方向に延在する第５の部分と、上記第５の部分の他端に接続された一端を有しかつ上記第１の方向に延在する第６の部分とを含み、
上記第２のモノポールアンテナは、第４の給電点に接続された一端を有しかつ上記第３の方向に延在する第７の部分と、上記第７の部分の他端に接続された一端を有しかつ上記第１の方向に延在する第８の部分とを含み、
上記第５及び第７の部分は、上記アンテナ装置の外部に設けられた導体に近接して実質的に平行に形成され、
上記第５の部分は第１のループ部を含み、
上記第７の部分は第２のループ部を含むことを特徴とする。【０００７】
上記アンテナ装置において、
上記第２の部分は、当該第２の部分の他端部分に形成された第１の屈曲部を含み、
上記第４の部分は、当該第４の部分の他端部分に形成された第２の屈曲部を含むことを特徴とする。【０００８】
また、上記アンテナ装置において、
上記第２の部分は、当該第２の部分の中間部分に形成された第３の屈曲部を含み、
上記第４の部分は、当該第４の部分の中間部分に形成された第４の屈曲部を含むことを特徴とする。【０００９】
またさらに、上記アンテナ装置において、上記ダイポールアンテナを用いて送受信される電波を反射する反射器として動作する無給電素子をさらに備えたことを特徴とする。【００１０】
また、上記アンテナ装置において、上記第１、第３、第６及び第８の部分は、上記第１及び第３の部分が上記第６及び第８の部分を用いて送受信される電波を反射する反射器として動作するように、互いに実質的に平行に形成されたことを特徴とする。【００１１】
第２の発明に係る無線通信装置は、上記アンテナ装置と、上記アンテナ装置を用いて無線信号を送受信する無線通信回路とを備えたことを特徴とする。【００１２】
第３の発明に係る電子機器は、上記無線通信装置と、上記無線信号に含まれる映像信号を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るアンテナ装置、無線通信装置、及び電子機器によれば、第５及び第７の部分は、アンテナ装置の外部に設けられた導体に近接して実質的に平行に形成され、第５の部分は第１のループ部を含み、第７の部分は第２のループ部を含むので、合成磁束の減少を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る電子機器の斜視図である。
【図２】図１の電子機器の側面図である。
【図３】図１の本体装置筐体１の分解斜視図である。
【図４】図１のアンテナ装置４に対する図３の接地導体１ｃの位置と、アンテナ装置４のアンテナ装置筐体内に設けられる絶縁基板５及び給電回路基板９の構成を示す上面図である。
【図５】図４の給電回路基板９の下面図である。
【図６】図４のダイポールアンテナ６のｘｙ平面における放射パターンを示すグラフである。
【図７】図４のモノポールアンテナ７のｘｙ平面における放射パターンを示すグラフである。
【図８】図４のモノポールアンテナ８のｘｙ平面における放射パターンを示すグラフである。
【図９】図４のループ部７ｃに流れるアンテナ電流ｉ１と、接地導体１ｃを対称面としたときのアンテナ電流ｉ１の鏡像電流ｉ２とを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る電子機器の斜視図であり、図２は、図１の電子機器の側面図である。また、図３は、図１の本体装置筐体１の分解斜視図である。本実施形態に係る電子機器は、地上デジタルテレビジョン放送の周波数帯（４７３ＭＨｚ〜７６７ＭＨｚ）の電波を受信するための携帯型のテレビジョン放送受信装置である。図１及び図２において、本実施形態に係る電子機器は、本体装置筐体１と、支持アーム２と、表示装置３と、アンテナ装置４とを備えて構成される。なお、本実施形態において、図２に示すように、アンテナ装置４上においてｘｙｚ座標系を定義する。具体的には、図２において、アンテナ装置４に直交しかつディスプレイ装置３から離れる方向をｘ軸の正の方向と定義し、アンテナ装置４に平行でありかつディスプレイ装置３に向かって左方向をｙ軸の正の方向と定義し、アンテナ装置４に平行でありかつ図２の下方向をｚ軸の正の方向と定義する。
【００１７】
図１及び図２において、支持アーム２は樹脂により形成され、支持アーム２の後端部分は本体装置筐体１に固定されている。また、表示装置３は、例えば液晶ディスプレイ装置又は有機ＥＬ（Electronic-Luminescence）ディスプレイ装置であって、薄型の平板形状を有し、支持アーム２の先端部分に回動可能に軸支される。さらに、アンテナ装置４は、支持アーム２の後端部分に回動可能に軸支される。ここで、図２に示すように、表示装置３の回転角φと、アンテナ装置４の回転角θとを定義する。また、アンテナ装置４は、ダイバーシティ受信方式のアンテナ装置であって、地上デジタルテレビジョン放送の放送信号を、詳細後述する複数のダイポールアンテナ６と、モノポールアンテナ７及び８（図４参照。）とを用いて受信し、各受信信号を増幅して出力する。
【００１８】
また、図３において、本体装置筐体１の内部には、電子機器全体を制御するためのメイン基板１ｂが組み込まれる。具体的には、メイン基板１ｂの上面には、メイン基板１ｂ上の各回路に電源電圧を供給する電源回路と、表示装置３を駆動して画像を表示する駆動回路と、アンテナ装置４からの３個の受信信号に対してダイバーシティ処理を行って１つの受信信号に合成し、合成後の受信信号に含まれる映像信号及び音声信号を出力する無線通信回路であるチューナと、表示装置３を駆動して、チューナからの映像信号に対して所定の画像処理を行って表示装置３に画像を表示する駆動回路とが設けられる。また、メイン基板１ｂの下面には、接地導体１ｃ（グランドパターン）が例えば銅箔により形成されている。さらに、本体装置筐体１は、チューナからの音声信号に対して所定の処理を行ってスピーカに出力する音声処理回路、映像信号及び音声信号のための記録装置及び再生装置、及びメイン基板１ｂなどの部品から発生する熱を低減するための放熱用金属部材など部品を内蔵する。なお、図３において、本体装置筐体１のうち、メイン基板１ｂの上部にかぶせられる部分を省略している。また、アンテナ装置４と、上述したチューナとは、無線信号を受信する無線通信装置を構成する。
【００１９】
図４は、図１のアンテナ装置４に対する図３の接地導体１ｃの位置と、アンテナ装置４のアンテナ装置筐体内に設けられる絶縁基板５及び給電回路基板９の構成を示す上面図である。また、図５は、図４の給電回路基板９の下面図である。図４において、アンテナ装置４は、平板形状のアクリル樹脂にてなる絶縁基板５と、給電回路基板９と、ダイポールアンテナ６と、モノポールアンテナ７及び８と、無給電素子１０とを備えて構成される。さらに、図４及び図５において、給電回路基板９は、誘電体層９ｄと、誘電体層９ｄの下面に形成された導電層とを有する二層基板である。図４に示すように、誘電体層９ｄの上面には、給電回路（アンテナ回路）１０６，１０７，１０８が搭載される。また、図５に示すように、誘電体層９ｄの下面の導体層は、互いに電気的に絶縁された接地導体９ａ，９ｂ，９ｃを含む。
【００２０】
図４において、絶縁基板５は矩形形状を有し、支持アーム２の後端部に取り付けられる長辺に凹部５ａを有する。凹部５ａは、アンテナ装置４のアンテナ装置筐体の本体筐体装置１に取り付けられる部分に設けられる。また、給電回路基板９は凹部５ａに設けられる。
【００２１】
また、図４において、ダイポールアンテナ６と、モノポールアンテナ７及び８と、無給電素子１０とは、例えば、３ｍｍの一定の幅を有する銅などの金属にてなる導体パターンとして形成される。なお、ダイポールアンテナ６と、モノポールアンテナ７及び８と、無給電素子１０とは、金属パターンの印刷、金属フィルムの貼り付け、金属線の貼り付け、又は金属のエッチングなどによって形成することができる。
【００２２】
図４において、ダイポールアンテナ６はデュアルバンドのダイポールアンテナであって、地上デジタルテレビジョン放送の周波数帯（４７３ＭＨｚ〜７６７ＭＨｚ）のうちの高周波数帯の共振周波数ｆ１を有する電波と、地上デジタルテレビジョン放送の周波数帯のうちの低周波数帯の共振周波数ｆ２（ｆ２＜ｆ１）を有する電波とを受信する。ここで、ダイポールアンテナ６は、アンテナ素子６１と６２とを備えて構成される。アンテナ素子６１と６２とは、ｚ軸に対して対称な形状を有する。
【００２３】
ここで、アンテナ素子６１は、第１の部分６１ａと第２の部分６１ｂとを含む。第１の部分６１ａは、給電回路１０６に接続された給電点６１ｅである一端を有し、かつ給電点６１ｅからｚ軸の負の方向に延在する。また、第２の部分６１ｂは、第１の部分６１ａの他端に接続された一端と、開放端である他端とを有し、絶縁基板５の上辺近傍においてｙ軸の負の方向に延在する。ここで、第２の部分６１ｂは、第１の部分６１ａの他端に接続された直線部６１ｆと、屈曲部６１ｃと、屈曲部６１ｄとを含む。なお、第１の部分６１ａと直線部６１ｆとは実質的に直交する。また、屈曲部６１ｃは、第２の部分６１ｂの中間部分に形成され、Ｕ字形状に実質的に直角に４回だけ屈曲する。屈曲部６１ｄは、第２の部分６１ｂの先端部分に設けられ、Ｃ字形状に４回だけ屈曲する。ここで、屈曲部６１ｄのうち屈曲部６１ｃに接続された部分６１ｄａは、直線部６１ｆと実質的に平行である。
【００２４】
図４において、アンテナ素子６２は、第３の部分６２ａと第４の部分６２ｂとを含む。第３の部分６２ａは、給電回路１０６に接続された給電点６２ｅである一端を有し、かつ給電点６２ｅからｚ軸の負の方向に延在する。また、第４の部分６２ｂは、第３の部分６２ａの他端に接続された一端と、開放端である他端とを有し、絶縁基板５の上辺近傍においてｙ軸の正の方向に延在する。ここで、第４の部分６２ｂは、第３の部分６２ａの他端に接続された直線部６２ｆと、屈曲部６２ｃと、屈曲部６２ｄとを含む。なお、第３の部分６２ａと直線部６２ｆとは実質的に直交する。また、屈曲部６２ｃは、第２の部分６２ｂの中間部分に形成され、Ｕ字形状に実質的に直角に４回だけ屈曲する。屈曲部６２ｄは、第２の部分６２ｂの先端部分に設けられ、Ｃ字形状に４回だけ屈曲する。ここで、屈曲部６２ｄのうち屈曲部６２ｃに接続された部分６２ｄａは、直線部６２ｆと実質的に平行である。
【００２５】
図４において、第２の部分６１ｂと第４の部分６２ｂとは、第１の部分６１ａと第３の部分６１ａとの各他端から、左右に分かれて延在する。また、屈曲部６１ｃと６２ｃとは、共振周波数ｆ１以上の周波数を有する信号を遮断し、かつ共振周波数ｆ１未満の周波数を有する信号を通過させる高周波阻止用インダクタとしてそれぞれ動作する。ここで、直第１の部分６１ａと、直線部６１ｆと、第３の部分６２ａと、直線部６２ｆとの総電気長は、共振周波数ｆ１を有する電波の波長の半分に設定される。また、アンテナ素子６１及び６２の総電気長は、共振周波数ｆ２を有する電波の波長の半分に設定される。
【００２６】
また、図４において、無給電素子１０は、絶縁基板５の上辺近傍に、直線部６１ｆ及び６２ｆに対向してｙ軸方向に延在するように形成されたストリップ導体である。無給電素子１０の両端はそれぞれｚ軸の負の方向に曲げられている。無給電素子１０は、ダイポールアンテナ６を用いて受信される電波を反射する反射器として動作する。
【００２７】
図４において、モノポールアンテナ７は、第５の部分７ａと第６の部分７ｂとを含む。第５の部分７ａは、給電回路１０７に接続された給電点７ｄである一端を有し、絶縁基板５の下辺近傍において給電点７ｄからｙ軸の負の方向に延在する。また、第５の部分７ａは、メイン基板１ｂの接地導体１ｃに近接して実質的に平行に形成される。第６の部分７ｂは、第５の部分７ａの他端に接続された一端と、開放端である他端とを有し、ｚ軸の負の方向に屈曲部６１ｄに向かって延在する。さらに、第５の部分７ａのうち第５の部分７ａと第６の部分７ｂとの境界部分に、直角に屈曲したループ部７ｃが形成されている。なお、好ましくは、第５の部分７ａは、メイン基板１ｂの接地導体１ｃに電磁的に結合するように近接して形成される。
【００２８】
図４において、モノポールアンテナ８は、ｚ軸に対してアンテナ素子７と対称な形状を有し、第７の部分８ａと第８の部分８ｂとを含む。第７の部分８ａは、給電回路１０８に接続された給電点８ｄである一端を有し、絶縁基板５の下辺近傍において給電点８ｄからｙ軸の正の方向に延在する。また、第７の部分８ａは、メイン基板１ｂの接地導体１ｃに近接して実質的に平行に形成される。第８の部分８ｂは、第７の部分８ａの他端に接続された一端と、開放端である他端とを有し、ｚ軸の負の方向に屈曲部６２ｄに向かって延在する。さらに、第７の部分８ａのうち第７の部分８ａと第８の部分８ｂとの境界部分に、直角に屈曲したループ部８ｃが形成されている。なお、好ましくは、第７の部分８ａは、メイン基板１ｂの接地導体１ｃに電磁的に結合するように近接して形成される。
【００２９】
なお、第１の部分６１ａと、第３の部分６２ａと、第６の部分７ｂと、第８の部分８ｂとは、互いに実質的に平行である。また、第１の部分６１ａは第６の部分７ｂより長く、第３の部分６２ａは第８の部分８ｂより長い。従って、第１の部分６１ａ及び第３の部分６２ａは、第６の部分７ｂ及び第８の部分８ｂを用いて受信される電波を反射する反射器として動作する。
【００３０】
なお、本実施形態において、モノポールアンテナ７及び８の各共振周波数は、地上デジタルテレビジョン放送の周波数帯（４７３ＭＨｚ〜７６７ＭＨｚ）内の実質的に同一の周波数に設定される。
【００３１】
図４において、給電回路１０６は、平衡不平衡変換回路であるバランと、インピーダンス整合回路と、低雑音増幅回路とを備え、ダイポールアンテナ６により受信された受信信号を平衡不平衡変換し、インピーダンス整合処理を行った後に低雑音増幅して、メイン基板１ｂ上のチューナに出力する。また、給電回路１０７は、インピーダンス整合回路と低雑音増幅回路とを備え、モノポールアンテナ７により受信された受信信号に対してインピーダンス整合処理を行った後に低雑音増幅して、メイン基板１ｂ上のチューナに出力する。さらに、給電回路１０８は、インピーダンス整合回路と低雑音増幅回路とを備え、モノポールアンテナ８により受信された受信信号に対してインピーダンス整合処理を行った後に低雑音増幅して、メイン基板１ｂ上のチューナに出力する。なお、各給電点６１ｅ，６２ｅ，７ｄ，８ｄは、給電回路基板の導体パッド（図示せず。）に例えばバネなどの接続部品を用いて電気的に接続される。
【００３２】
ここで、給電回路１０６の接地端子は接地導体９ａに接続されて接地され、給電回路１０７の接地端子は接地導体９ｂに接続されて接地され、給電回路１０８の接地端子は接地導体９ｃに接続されて接地される。従って、給電回路１０６，１０７及び１０８に対する各グランド電位は、接地導体９ａ，９ｂ及び９ｃによってそれぞれ与えられる。なお、ダイポールアンテナ６により電波を受信するとき、上述したバランにより平衡不平衡変換された受信信号は不平衡信号の形式でその後の処理がなされ、ここで、当該受信信号によるグランド電流は接地導体９ａに流れる。また、モノポールアンテナ７により電波を受信するとき、モノポールアンテナ７によって受信された受信信号は給電回路１０７に出力され、ダイポールアンテナ６の受信動作に伴って発生する受信信号のグランド電流は、接地導体９ｂに流れる。さらに、モノポールアンテナ８により電波を受信するとき、モノポールアンテナ８によって受信された受信信号は給電回路１０８に出力され、モノポールアンテナ８の受信動作に伴って発生する受信信号のグランド電流は、接地導体９ｃに流れる。
【００３３】
図６、図７及び図８は、図４のダイポールアンテナ６と、モノポールアンテナ７と、もポールアンテナ８のｘｙ平面における放射パターンをそれぞれ示すグラフである。図６に示すように、ダイポールアンテナ６は、表示装置３の背面方向に高い利得を有している。これは、アンテナ装置４よりも前面側に配置されているディスプレイ装置３の金属フレームなどがアンテナ装置４に対して反射器として動作しているためである。また、図７に示すように、モノポールアンテナ７は、表示装置３の表示面に向かって右方向に高い利得を有している。これは、ダイポールアンテナ６の第１の部分６１ａと第３の部分６２ａとがモノポールアンテナ７に対して反射器として動作しているためである。さらに、図８に示すように、モノポールアンテナ８は、表示装置３の表示面に向かって左方向に高い利得を有している。これは、ダイポールアンテナ６の第１の部分６１ａと第３の部分６２ａとがモノポールアンテナ８に対して反射器として動作しているためである。
【００３４】
次に、図４のループ部７ｃについて説明する。図９は、図４のループ部７ｃに流れるアンテナ電流ｉ１と、接地導体１ｃを対称面としたときのアンテナ電流ｉ１の鏡像電流ｉ２とを示す平面図である。一般に、電子機器の小型化に伴い、アンテナ素子を電子機器内の回路基板の接地導体やシールド板などの導体の近傍に配置せざるを得ないことが多い。この場合、当該導体に実質的に平行にアンテナ素子が配置されると、当該導体に対してアンテナ素子と対称な位置に、アンテナ素子に流れるアンテナ電流と逆向きの鏡像電流が流れる。このため、アンテナ電流によって誘起される磁束と、鏡像電流によって誘起される磁束とが打ち消しあい、合成磁束が小さくなることがあった。
【００３５】
これに対して、本実施形態では、図９に示すように、モノポールアンテナ７の接地導体１ｃに近接して対向する部分にループ部７ｃを設けたので、モノポールアンテナ７による受信時にループ部７ｃに渦電流であるアンテナ電流ｉ１が流れる。さらに、接地導体１ｃに対してアンテナ電流ｉ１と対称な位置に渦電流ｉ１と逆向きの鏡像電流ｉ２が流れる。この結果、アンテナ電流ｉ１のうち図９において右から左に流れる成分と、鏡像電流ｉ２のうち図９において左から右に流れる成分とが互いに打ち消し合う。従って、アンテナ電流ｉ１のうち図９において左から右に流れる成分は鏡像電流ｉ２によって打ち消されずに残るので、合成磁束の減少を防止できる。なお、ループ８ｃもループ部７ｃと同様に機能し、合成磁束の減少を防止できる。
【００３６】
また、本実施形態に係るダイポールアンテナ６によれば、第２の部分６１ｂ及び６２ｂの各先端に屈曲部６１ｄ及び６２ｄをそれぞれ設けたので、第２の部分６１ｂ及び６２ｂの各先端を直線状にする場合に比較して、ダイポールアンテナ６を小型化できる。このため、アンテナ装置４全体を小型化できる。
【００３７】
さらに、本実施形態に係るダイポールアンテナ６によれば、インダクタとして機能する屈曲部６１ｃ及び６２ｃを備えたので、共振周波数ｆ１及びｆ２を有するデュアルバンドのダイポールアンテナを実現できる。またさらに、無給電素子１０を備えたので、無給電素子１０を備えない場合に比較してｚ軸の正の方向からの電波を効率よく受信できる。
【００３８】
また、地上デジタルテレビジョン放送の放送信号などの放送信号を受信するアンテナ装置では、様々な方向に対して受信感度が高いことが好ましい。しかしながら、電子機器のアンテナ装置の利得を様々な方向において高めるために同一の周波数帯域の電波を用いる複数のアンテナ素子を用いると、アンテナ素子間の電磁的な結合に起因して、他方のアンテナ素子からの信号混入が発生し、各アンテナ素子を用いて受信するときの信号対雑音比が低下し、実質的に利得が低下することがあった。これに対して、本実施形態によれば、ダイポールアンテナ６並びにモノポールアンテナ７及び８の各受信動作時に、別の接地導体９ａ、９ｂ及び９ｃにそれぞれグランド電流（ダイポールアンテナ６の場合は、上述したバランによる平衡不平衡変換後の受信信号のグランド電流）が流れるので、ダイポールアンテナ６並びにモノポールアンテナ７及び８の結合状態が疎結合状態になる。従って、本実施形態に係るアンテナ装置４によれば、ダイポールアンテナ６並びにモノポールアンテナ７及び８の受信動作に伴って発生するグランド電流が同一の接地導体に流れる場合に比較して、他方のアンテナ素子からの信号混入を防止でき、ダイポールアンテナ６並びにモノポールアンテナ７及び８による各信号受信時の利得の低下を実質的に防止できる。このため、従来技術に比較して、様々な方向に対して受信感度が高いアンテナ装置４を実現できる。
【００３９】
さらに、第１の部分６１ａ及び第３の部分６２ａを、第６の部分７ｂ及び第８の部分８ｂに対して実質的に平行に形成したので、図４の左方向からの電波をモノポールアンテナ７により効率よく受信し、図４の右方向からの電波をモノポールアンテナ８により効率よく受信できる。
【００４０】
またさらに、本実施形態に係る電子機器によれば、アンテナ装置４を備えたので、従来技術に比較して高い感度で地上デジタルテレビジョン放送を受信できる。
【００４１】
なお、上記実施形態において、第５の部分７ａ及び第７の部分８ａは接地導体１ｃに実質的に平行に形成されたが、本発明はこれに限られず、図１の電子機器のシールド板などの、アンテナ装置４の外部に設けられた導体に近接して実質的に平行に形成されればよい。
【００４２】
また、上記実施形態において、第１の部分６１ａ、第３の部分６２ａ、第５の部分７ａ及び第７の部分８ａの各一端は、それぞれ給電点６１ｅ、６２ｅ、７ｄ及び８ｄであったが、本発明はこれに限られず、第１の部分６１ａ、第３の部分６２ａ、第５の部分７ａ及び第７の部分８ａの各一端は、配線導体などの電気的な接続手段を介してそれぞれ給電点に接続されてもよい。
【００４３】
さらに、上記実施形態に係るアンテナ装置４は無給電素子１０を含み、第２の部分６１ｂは屈曲部６１ｃと６１ｄとを含み、第２の部分６２ｂは屈曲部６２ｃと６２ｄとを含み、第５の部分７ａはループ部７ｃを含み、第７の部分はループ部８ｃを含んだが、本発明はこれに限られない。アンテナ装置４において、第５の部分７ａがループ部７ｃを含み、第７の部分がループ部８ｃを含めばよく、屈曲部６１ｄ及び６２ｄと、屈曲部６１ｃ及び６２ｃと、無給電素子１０とのうち少なくとも１つを含めばよい。
【００４４】
またさらに、上記実施形態及びその変形例において、アンテナ装置４は、地上デジタルテレビジョン放送の周波数帯の電波を無線受信したが、本発明はこれに限られず、無線送信回路からの高周波信号を無線送信してもよい。この場合、無給電素子１０は、ダイポールアンテナ６を用いて送信される電波を反射する反射器として動作し、第１の部分６１ａ及び第３の部分６２ａは、第６の部分７ｂ及び第８の部分８ｂを用いて送信される電波を反射する反射器として動作する。
【００４５】
また、上記実施形態及びその変形例において、地上デジタルテレビジョン放送の周波数帯の電波を受信するための携帯型のテレビジョン放送受信装置である電子機器を例に挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限られず、アンテナ装置４と、アンテナ装置４を用いて無線信号を送受信する無線通信回路と備えた無線通信装置に適用できる。また、本発明は、上述した無線通信装置と、当該無線通信装置によって受信された無線信号に含まれる映像信号を表示する表示装置とを備えた携帯電話機などの電子機器に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上説明したように、本発明に係るアンテナ装置、無線通信装置、及び電子機器によれば、第５及び第７の部分は、アンテナ装置の外部に設けられた導体に近接して実質的に平行に形成され、第５の部分は第１のループ部を含み、第７の部分は第２のループ部を含むので、合成磁束の減少を防止できる。
【符号の説明】
【００４７】
１…本体装置筐体、
２…支持アーム、
３…表示装置、
４…アンテナ装置、
５…絶縁基板、
６…ダイポールアンテナ、
７，８…モノポールアンテナ
７ａ…第５の部分、
７ｂ…第６の部分、
７ｃ…ループ部、
７ｄ…給電点、
８ａ…第７の部分、
８ｂ…第８の部分、
８ｃ…ループ部、
８ｄ…給電点、
９…給電回路基板、
９ａ，９ｂ，９ｃ…接地導体、
９ｄ…誘電体層、
１０…無給電素子、
６１，６２…アンテナ素子、
６１ａ…第１の部分、
６１ｂ…第２の部分、
６１ｃ，６１ｄ…屈曲部、
６１ｅ…給電点、
６１ｆ…直線部、
６２ａ…第３の部分、
６２ｂ…第４の部分、
６２ｃ，６２ｄ…屈曲部、
６２ｅ…給電点、
６２ｆ…直線部、
１０６，１０７，１０８…給電回路。
【図１】
2012124008.tif 000003
【図２】
2012124008.tif 000004
【図３】
2012124008.tif 000005
【図４】
2012124008.tif 000006
【図５】
2012124008.tif 000007
【図６】
2012124008.tif 000008
【図７】
2012124008.tif 000009
【図８】
2012124008.tif 000010
【図９】
2012124008.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月3日(2012.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナ素子を備えたアンテナ装置と、当該アンテナ装置を備えた無線通信装置と、当該無線通信装置を備えた電子機器とに関する。
【背景技術】
【０００２】
地上デジタルテレビジョン放送の放送信号などの放送信号を受信する無線通信装置と、受信された放送信号を表示する表示装置とを備えた携帯型の電子機器が普及してきている。このような電子機器において、高感度の受信を実現するための方法として、複数のアンテナ素子で受信した受信信号を同相合成する合成ダイバーシティ方式等のアダプティブ制御が用いられている。また、アダプティブ制御を行うためには、複数のアンテナ素子を電子機器の筐体の内側又は外側に設ける必要があるが、複数のアンテナ素子の形状及び配置方法について、様々な方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８１９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような電子機器においては、電子機器の小型化に伴いアンテナ素子を電子機器内の回路基板の接地導体又はシールド板などの導体の近傍に配置せざるを得ないことが多い。この場合、当該導体に実質的に平行にアンテナ素子が配置されると、当該導体に対してアンテナ素子と対称な位置に、アンテナ素子に流れるアンテナ電流と逆向きの鏡像電流が流れる。このため、アンテナ電流によって誘起される磁束と、鏡像電流によって誘起される磁束とが打ち消しあい、合成磁束が小さくなった。
【０００５】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、複数のアンテナ素子を備え従来技術に比較して合成磁束の減少を防止できるアンテナ装置と、当該アンテナ装置を備えた無線通信装置と、当該無線通信装置を備えた電子機器とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係るアンテナ装置は、
絶縁基板上に導体パターンとしてそれぞれ形成されたダイポールアンテナと、第１のモノポールアンテナと、第２のモノポールアンテナとを備えたアンテナ装置であって、
上記ダイポールアンテナは、
第１の給電点に接続された一端を有しかつ所定の第１の方向に延在する第１の部分と、上記第１の部分の他端に接続された一端を有しかつ所定の第２の方向に延在する第２の部分とを含む第１のアンテナ素子と、
第２の給電点に接続された一端を有しかつ上記第１の方向に延在する第３の部分と、上記第３の部分の他端に接続された一端を有しかつ所定の第３の方向に延在する第４の部分とを含む第２のアンテナ素子とを含み、
上記第１のモノポールアンテナは、第３の給電点に接続された一端を有しかつ上記第２の方向に延在する第５の部分と、上記第５の部分の他端に接続された一端を有しかつ上記第１の方向に延在する第６の部分とを含み、
上記第２のモノポールアンテナは、第４の給電点に接続された一端を有しかつ上記第３の方向に延在する第７の部分と、上記第７の部分の他端に接続された一端を有しかつ上記第１の方向に延在する第８の部分とを含み、
上記第５及び第７の部分は、上記アンテナ装置の外部に設けられた導体に近接して実質的に平行に形成され、
上記第５の部分は第１のループ部を含み、
上記第７の部分は第２のループ部を含むことを特徴とする。
【０００７】
上記アンテナ装置において、
上記第２の部分は、当該第２の部分の他端部分に形成された第１の屈曲部を含み、
上記第４の部分は、当該第４の部分の他端部分に形成された第２の屈曲部を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、上記アンテナ装置において、
上記第２の部分は、当該第２の部分の中間部分に形成された第３の屈曲部を含み、
上記第４の部分は、当該第４の部分の中間部分に形成された第４の屈曲部を含むことを特徴とする。
【０００９】
またさらに、上記アンテナ装置において、上記ダイポールアンテナを用いて送受信される電波を反射する反射器として動作する無給電素子をさらに備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、上記アンテナ装置において、上記第１、第３、第６及び第８の部分は、上記第１及び第３の部分が上記第６及び第８の部分を用いて送受信される電波を反射する反射器として動作するように、互いに実質的に平行に形成されたことを特徴とする。
【００１１】
第２の発明に係る無線通信装置は、上記アンテナ装置と、上記アンテナ装置を用いて無線信号を送受信する無線通信回路とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
第３の発明に係る電子機器は、上記無線通信装置と、上記無線信号に含まれる映像信号を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るアンテナ装置、無線通信装置、及び電子機器によれば、第５及び第７の部分は、アンテナ装置の外部に設けられた導体に近接して実質的に平行に形成され、第５の部分は第１のループ部を含み、第７の部分は第２のループ部を含むので、合成磁束の減少を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る電子機器の斜視図である。
【図２】図１の電子機器の側面図である。
【図３】図１の本体装置筐体１の分解斜視図である。
【図４】図１のアンテナ装置４に対する図３の接地導体１ｃの位置と、アンテナ装置４のアンテナ装置筐体内に設けられる絶縁基板５及び給電回路基板９の構成を示す上面図である。
【図５】図４の給電回路基板９の下面図である。
【図６】図４のダイポールアンテナ６のｘｙ平面における放射パターンを示すグラフである。
【図７】図４のモノポールアンテナ７のｘｙ平面における放射パターンを示すグラフである。
【図８】図４のモノポールアンテナ８のｘｙ平面における放射パターンを示すグラフである。
【図９】図４のループ部７ｃに流れるアンテナ電流ｉ１と、接地導体１ｃを対称面としたときのアンテナ電流ｉ１の鏡像電流ｉ２とを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る電子機器の斜視図であり、図２は、図１の電子機器の側面図である。また、図３は、図１の本体装置筐体１の分解斜視図である。本実施形態に係る電子機器は、地上デジタルテレビジョン放送の周波数帯（４７３ＭＨｚ〜７６７ＭＨｚ）の電波を受信するための携帯型のテレビジョン放送受信装置である。図１及び図２において、本実施形態に係る電子機器は、本体装置筐体１と、支持アーム２と、表示装置３と、アンテナ装置４とを備えて構成される。なお、本実施形態において、図２に示すように、アンテナ装置４上においてｘｙｚ座標系を定義する。具体的には、図２において、アンテナ装置４に直交しかつディスプレイ装置３から離れる方向をｘ軸の正の方向と定義し、アンテナ装置４に平行でありかつディスプレイ装置３に向かって左方向をｙ軸の正の方向と定義し、アンテナ装置４に平行でありかつ図２の下方向をｚ軸の正の方向と定義する。
【００１７】
図１及び図２において、支持アーム２は樹脂により形成され、支持アーム２の後端部分は本体装置筐体１に固定されている。また、表示装置３は、例えば液晶ディスプレイ装置又は有機ＥＬ（Electronic-Luminescence）ディスプレイ装置であって、薄型の平板形状を有し、支持アーム２の先端部分に回動可能に軸支される。さらに、アンテナ装置４は、支持アーム２の後端部分に回動可能に軸支される。ここで、図２に示すように、表示装置３の回転角φと、アンテナ装置４の回転角θとを定義する。また、アンテナ装置４は、ダイバーシティ受信方式のアンテナ装置であって、地上デジタルテレビジョン放送の放送信号を、詳細後述する複数のダイポールアンテナ６と、モノポールアンテナ７及び８（図４参照。）とを用いて受信し、各受信信号を増幅して出力する。
【００１８】
また、図３において、本体装置筐体１の内部には、電子機器全体を制御するためのメイン基板１ｂが組み込まれる。具体的には、メイン基板１ｂの上面には、メイン基板１ｂ上の各回路に電源電圧を供給する電源回路と、表示装置３を駆動して画像を表示する駆動回路と、アンテナ装置４からの３個の受信信号に対してダイバーシティ処理を行って１つの受信信号に合成し、合成後の受信信号に含まれる映像信号及び音声信号を出力する無線通信回路であるチューナと、表示装置３を駆動して、チューナからの映像信号に対して所定の画像処理を行って表示装置３に画像を表示する駆動回路とが設けられる。また、メイン基板１ｂの下面には、接地導体１ｃ（グランドパターン）が例えば銅箔により形成されている。さらに、本体装置筐体１は、チューナからの音声信号に対して所定の処理を行ってスピーカに出力する音声処理回路、映像信号及び音声信号のための記録装置及び再生装置、及びメイン基板１ｂなどの部品から発生する熱を低減するための放熱用金属部材など部品を内蔵する。なお、図３において、本体装置筐体１のうち、メイン基板１ｂの上部にかぶせられる部分を省略している。また、アンテナ装置４と、上述したチューナとは、無線信号を受信する無線通信装置を構成する。
【００１９】
図４は、図１のアンテナ装置４に対する図３の接地導体１ｃの位置と、アンテナ装置４のアンテナ装置筐体内に設けられる絶縁基板５及び給電回路基板９の構成を示す上面図である。また、図５は、図４の給電回路基板９の下面図である。図４において、アンテナ装置４は、平板形状のアクリル樹脂にてなる絶縁基板５と、給電回路基板９と、ダイポールアンテナ６と、モノポールアンテナ７及び８と、無給電素子１０とを備えて構成される。さらに、図４及び図５において、給電回路基板９は、誘電体層９ｄと、誘電体層９ｄの下面に形成された導電層とを有する二層基板である。図４に示すように、誘電体層９ｄの上面には、給電回路（アンテナ回路）１０６，１０７，１０８が搭載される。また、図５に示すように、誘電体層９ｄの下面の導体層は、互いに電気的に絶縁された接地導体９ａ，９ｂ，９ｃを含む。
【００２０】
図４において、絶縁基板５は矩形形状を有し、支持アーム２の後端部に取り付けられる長辺に凹部５ａを有する。凹部５ａは、アンテナ装置４のアンテナ装置筐体の本体筐体装置１に取り付けられる部分に設けられる。また、給電回路基板９は凹部５ａに設けられる。
【００２１】
また、図４において、ダイポールアンテナ６と、モノポールアンテナ７及び８と、無給電素子１０とは、例えば、３ｍｍの一定の幅を有する銅などの金属にてなる導体パターンとして形成される。なお、ダイポールアンテナ６と、モノポールアンテナ７及び８と、無給電素子１０とは、金属パターンの印刷、金属フィルムの貼り付け、金属線の貼り付け、又は金属のエッチングなどによって形成することができる。
【００２２】
図４において、ダイポールアンテナ６はデュアルバンドのダイポールアンテナであって、地上デジタルテレビジョン放送の周波数帯（４７３ＭＨｚ〜７６７ＭＨｚ）のうちの高周波数帯の共振周波数ｆ１を有する電波と、地上デジタルテレビジョン放送の周波数帯のうちの低周波数帯の共振周波数ｆ２（ｆ２＜ｆ１）を有する電波とを受信する。ここで、ダイポールアンテナ６は、アンテナ素子６１と６２とを備えて構成される。アンテナ素子６１と６２とは、ｚ軸に対して対称な形状を有する。
【００２３】
ここで、アンテナ素子６１は、第１の部分６１ａと第２の部分６１ｂとを含む。第１の部分６１ａは、給電回路１０６に接続された給電点６１ｅである一端を有し、かつ給電点６１ｅからｚ軸の負の方向に延在する。また、第２の部分６１ｂは、第１の部分６１ａの他端に接続された一端と、開放端である他端とを有し、絶縁基板５の上辺近傍においてｙ軸の負の方向に延在する。ここで、第２の部分６１ｂは、第１の部分６１ａの他端に接続された直線部６１ｆと、屈曲部６１ｃと、屈曲部６１ｄとを含む。なお、第１の部分６１ａと直線部６１ｆとは実質的に直交する。また、屈曲部６１ｃは、第２の部分６１ｂの中間部分に形成され、Ｕ字形状に実質的に直角に４回だけ屈曲する。屈曲部６１ｄは、第２の部分６１ｂの先端部分に設けられ、Ｃ字形状に４回だけ屈曲する。ここで、屈曲部６１ｄのうち屈曲部６１ｃに接続された部分６１ｄａは、直線部６１ｆと実質的に平行である。
【００２４】
図４において、アンテナ素子６２は、第３の部分６２ａと第４の部分６２ｂとを含む。第３の部分６２ａは、給電回路１０６に接続された給電点６２ｅである一端を有し、かつ給電点６２ｅからｚ軸の負の方向に延在する。また、第４の部分６２ｂは、第３の部分６２ａの他端に接続された一端と、開放端である他端とを有し、絶縁基板５の上辺近傍においてｙ軸の正の方向に延在する。ここで、第４の部分６２ｂは、第３の部分６２ａの他端に接続された直線部６２ｆと、屈曲部６２ｃと、屈曲部６２ｄとを含む。なお、第３の部分６２ａと直線部６２ｆとは実質的に直交する。また、屈曲部６２ｃは、第２の部分６２ｂの中間部分に形成され、Ｕ字形状に実質的に直角に４回だけ屈曲する。屈曲部６２ｄは、第２の部分６２ｂの先端部分に設けられ、Ｃ字形状に４回だけ屈曲する。ここで、屈曲部６２ｄのうち屈曲部６２ｃに接続された部分６２ｄａは、直線部６２ｆと実質的に平行である。
【００２５】
図４において、第２の部分６１ｂと第４の部分６２ｂとは、第１の部分６１ａと第３の部分６１ａとの各他端から、左右に分かれて延在する。また、屈曲部６１ｃと６２ｃとは、共振周波数ｆ１以上の周波数を有する信号を遮断し、かつ共振周波数ｆ１未満の周波数を有する信号を通過させる高周波阻止用インダクタとしてそれぞれ動作する。ここで、直第１の部分６１ａと、直線部６１ｆと、第３の部分６２ａと、直線部６２ｆとの総電気長は、共振周波数ｆ１を有する電波の波長の半分に設定される。また、アンテナ素子６１及び６２の総電気長は、共振周波数ｆ２を有する電波の波長の半分に設定される。
【００２６】
また、図４において、無給電素子１０は、絶縁基板５の上辺近傍に、直線部６１ｆ及び６２ｆに対向してｙ軸方向に延在するように形成されたストリップ導体である。無給電素子１０の両端はそれぞれｚ軸の負の方向に曲げられている。無給電素子１０は、ダイポールアンテナ６を用いて受信される電波を反射する反射器として動作する。
【００２７】
図４において、モノポールアンテナ７は、第５の部分７ａと第６の部分７ｂとを含む。第５の部分７ａは、給電回路１０７に接続された給電点７ｄである一端を有し、絶縁基板５の下辺近傍において給電点７ｄからｙ軸の負の方向に延在する。また、第５の部分７ａは、メイン基板１ｂの接地導体１ｃに近接して実質的に平行に形成される。第６の部分７ｂは、第５の部分７ａの他端に接続された一端と、開放端である他端とを有し、ｚ軸の負の方向に屈曲部６１ｄに向かって延在する。さらに、第５の部分７ａのうち第５の部分７ａと第６の部分７ｂとの境界部分に、直角に屈曲したループ部７ｃが形成されている。なお、好ましくは、第５の部分７ａは、メイン基板１ｂの接地導体１ｃに電磁的に結合するように近接して形成される。
【００２８】
図４において、モノポールアンテナ８は、ｚ軸に対してアンテナ素子７と対称な形状を有し、第７の部分８ａと第８の部分８ｂとを含む。第７の部分８ａは、給電回路１０８に接続された給電点８ｄである一端を有し、絶縁基板５の下辺近傍において給電点８ｄからｙ軸の正の方向に延在する。また、第７の部分８ａは、メイン基板１ｂの接地導体１ｃに近接して実質的に平行に形成される。第８の部分８ｂは、第７の部分８ａの他端に接続された一端と、開放端である他端とを有し、ｚ軸の負の方向に屈曲部６２ｄに向かって延在する。さらに、第７の部分８ａのうち第７の部分８ａと第８の部分８ｂとの境界部分に、直角に屈曲したループ部８ｃが形成されている。なお、好ましくは、第７の部分８ａは、メイン基板１ｂの接地導体１ｃに電磁的に結合するように近接して形成される。
【００２９】
なお、第１の部分６１ａと、第３の部分６２ａと、第６の部分７ｂと、第８の部分８ｂとは、互いに実質的に平行である。また、第１の部分６１ａは第６の部分７ｂより長く、第３の部分６２ａは第８の部分８ｂより長い。従って、第１の部分６１ａ及び第３の部分６２ａは、第６の部分７ｂ及び第８の部分８ｂを用いて受信される電波を反射する反射器として動作する。
【００３０】
なお、本実施形態において、モノポールアンテナ７及び８の各共振周波数は、地上デジタルテレビジョン放送の周波数帯（４７３ＭＨｚ〜７６７ＭＨｚ）内の実質的に同一の周波数に設定される。
【００３１】
図４において、給電回路１０６は、平衡不平衡変換回路であるバランと、インピーダンス整合回路と、低雑音増幅回路とを備え、ダイポールアンテナ６により受信された受信信号を平衡不平衡変換し、インピーダンス整合処理を行った後に低雑音増幅して、メイン基板１ｂ上のチューナに出力する。また、給電回路１０７は、インピーダンス整合回路と低雑音増幅回路とを備え、モノポールアンテナ７により受信された受信信号に対してインピーダンス整合処理を行った後に低雑音増幅して、メイン基板１ｂ上のチューナに出力する。さらに、給電回路１０８は、インピーダンス整合回路と低雑音増幅回路とを備え、モノポールアンテナ８により受信された受信信号に対してインピーダンス整合処理を行った後に低雑音増幅して、メイン基板１ｂ上のチューナに出力する。なお、各給電点６１ｅ，６２ｅ，７ｄ，８ｄは、給電回路基板の導体パッド（図示せず。）に例えばバネなどの接続部品を用いて電気的に接続される。
【００３２】
ここで、給電回路１０６の接地端子は接地導体９ａに接続されて接地され、給電回路１０７の接地端子は接地導体９ｂに接続されて接地され、給電回路１０８の接地端子は接地導体９ｃに接続されて接地される。従って、給電回路１０６，１０７及び１０８に対する各グランド電位は、接地導体９ａ，９ｂ及び９ｃによってそれぞれ与えられる。なお、ダイポールアンテナ６により電波を受信するとき、上述したバランにより平衡不平衡変換された受信信号は不平衡信号の形式でその後の処理がなされ、ここで、当該受信信号によるグランド電流は接地導体９ａに流れる。また、モノポールアンテナ７により電波を受信するとき、モノポールアンテナ７によって受信された受信信号は給電回路１０７に出力され、ダイポールアンテナ６の受信動作に伴って発生する受信信号のグランド電流は、接地導体９ｂに流れる。さらに、モノポールアンテナ８により電波を受信するとき、モノポールアンテナ８によって受信された受信信号は給電回路１０８に出力され、モノポールアンテナ８の受信動作に伴って発生する受信信号のグランド電流は、接地導体９ｃに流れる。
【００３３】
図６、図７及び図８は、図４のダイポールアンテナ６と、モノポールアンテナ７と、もポールアンテナ８のｘｙ平面における放射パターンをそれぞれ示すグラフである。図６に示すように、ダイポールアンテナ６は、表示装置３の背面方向に高い利得を有している。これは、アンテナ装置４よりも前面側に配置されているディスプレイ装置３の金属フレームなどがアンテナ装置４に対して反射器として動作しているためである。また、図７に示すように、モノポールアンテナ７は、表示装置３の表示面に向かって右方向に高い利得を有している。これは、ダイポールアンテナ６の第１の部分６１ａと第３の部分６２ａとがモノポールアンテナ７に対して反射器として動作しているためである。さらに、図８に示すように、モノポールアンテナ８は、表示装置３の表示面に向かって左方向に高い利得を有している。これは、ダイポールアンテナ６の第１の部分６１ａと第３の部分６２ａとがモノポールアンテナ８に対して反射器として動作しているためである。
【００３４】
次に、図４のループ部７ｃについて説明する。図９は、図４のループ部７ｃに流れるアンテナ電流ｉ１と、接地導体１ｃを対称面としたときのアンテナ電流ｉ１の鏡像電流ｉ２とを示す平面図である。一般に、電子機器の小型化に伴い、アンテナ素子を電子機器内の回路基板の接地導体やシールド板などの導体の近傍に配置せざるを得ないことが多い。この場合、当該導体に実質的に平行にアンテナ素子が配置されると、当該導体に対してアンテナ素子と対称な位置に、アンテナ素子に流れるアンテナ電流と逆向きの鏡像電流が流れる。このため、アンテナ電流によって誘起される磁束と、鏡像電流によって誘起される磁束とが打ち消しあい、合成磁束が小さくなることがあった。
【００３５】
これに対して、本実施形態では、図９に示すように、モノポールアンテナ７の接地導体１ｃに近接して対向する部分にループ部７ｃを設けたので、モノポールアンテナ７による受信時にループ部７ｃに渦電流であるアンテナ電流ｉ１が流れる。さらに、接地導体１ｃに対してアンテナ電流ｉ１と対称な位置に渦電流ｉ１と逆向きの鏡像電流ｉ２が流れる。この結果、アンテナ電流ｉ１のうち図９において右から左に流れる成分と、鏡像電流ｉ２のうち図９において左から右に流れる成分とが互いに打ち消し合う。従って、アンテナ電流ｉ１のうち図９において左から右に流れる成分は鏡像電流ｉ２によって打ち消されずに残るので、合成磁束の減少を防止できる。なお、ループ８ｃもループ部７ｃと同様に機能し、合成磁束の減少を防止できる。
【００３６】
また、本実施形態に係るダイポールアンテナ６によれば、第２の部分６１ｂ及び６２ｂの各先端に屈曲部６１ｄ及び６２ｄをそれぞれ設けたので、第２の部分６１ｂ及び６２ｂの各先端を直線状にする場合に比較して、ダイポールアンテナ６を小型化できる。このため、アンテナ装置４全体を小型化できる。
【００３７】
さらに、本実施形態に係るダイポールアンテナ６によれば、インダクタとして機能する屈曲部６１ｃ及び６２ｃを備えたので、共振周波数ｆ１及びｆ２を有するデュアルバンドのダイポールアンテナを実現できる。またさらに、無給電素子１０を備えたので、無給電素子１０を備えない場合に比較してｚ軸の正の方向からの電波を効率よく受信できる。
【００３８】
また、地上デジタルテレビジョン放送の放送信号などの放送信号を受信するアンテナ装置では、様々な方向に対して受信感度が高いことが好ましい。しかしながら、電子機器のアンテナ装置の利得を様々な方向において高めるために同一の周波数帯域の電波を用いる複数のアンテナ素子を用いると、アンテナ素子間の電磁的な結合に起因して、他方のアンテナ素子からの信号混入が発生し、各アンテナ素子を用いて受信するときの信号対雑音比が低下し、実質的に利得が低下することがあった。これに対して、本実施形態によれば、ダイポールアンテナ６並びにモノポールアンテナ７及び８の各受信動作時に、別の接地導体９ａ、９ｂ及び９ｃにそれぞれグランド電流（ダイポールアンテナ６の場合は、上述したバランによる平衡不平衡変換後の受信信号のグランド電流）が流れるので、ダイポールアンテナ６並びにモノポールアンテナ７及び８の結合状態が疎結合状態になる。従って、本実施形態に係るアンテナ装置４によれば、ダイポールアンテナ６並びにモノポールアンテナ７及び８の受信動作に伴って発生するグランド電流が同一の接地導体に流れる場合に比較して、他方のアンテナ素子からの信号混入を防止でき、ダイポールアンテナ６並びにモノポールアンテナ７及び８による各信号受信時の利得の低下を実質的に防止できる。このため、従来技術に比較して、様々な方向に対して受信感度が高いアンテナ装置４を実現できる。
【００３９】
さらに、第１の部分６１ａ及び第３の部分６２ａを、第６の部分７ｂ及び第８の部分８ｂに対して実質的に平行に形成したので、図４の左方向からの電波をモノポールアンテナ７により効率よく受信し、図４の右方向からの電波をモノポールアンテナ８により効率よく受信できる。
【００４０】
またさらに、本実施形態に係る電子機器によれば、アンテナ装置４を備えたので、従来技術に比較して高い感度で地上デジタルテレビジョン放送を受信できる。
【００４１】
なお、上記実施形態において、第５の部分７ａ及び第７の部分８ａは接地導体１ｃに実質的に平行に形成されたが、本発明はこれに限られず、図１の電子機器のシールド板などの、アンテナ装置４の外部に設けられた導体に近接して実質的に平行に形成されればよい。
【００４２】
また、上記実施形態において、第１の部分６１ａ、第３の部分６２ａ、第５の部分７ａ及び第７の部分８ａの各一端は、それぞれ給電点６１ｅ、６２ｅ、７ｄ及び８ｄであったが、本発明はこれに限られず、第１の部分６１ａ、第３の部分６２ａ、第５の部分７ａ及び第７の部分８ａの各一端は、配線導体などの電気的な接続手段を介してそれぞれ給電点に接続されてもよい。
【００４３】
さらに、上記実施形態に係るアンテナ装置４は無給電素子１０を含み、第２の部分６１ｂは屈曲部６１ｃと６１ｄとを含み、第２の部分６２ｂは屈曲部６２ｃと６２ｄとを含み、第５の部分７ａはループ部７ｃを含み、第７の部分はループ部８ｃを含んだが、本発明はこれに限られない。アンテナ装置４において、第５の部分７ａがループ部７ｃを含み、第７の部分がループ部８ｃを含めばよく、屈曲部６１ｄ及び６２ｄと、屈曲部６１ｃ及び６２ｃと、無給電素子１０とのうち少なくとも１つを含めばよい。
【００４４】
またさらに、上記実施形態及びその変形例において、アンテナ装置４は、地上デジタルテレビジョン放送の周波数帯の電波を無線受信したが、本発明はこれに限られず、無線送信回路からの高周波信号を無線送信してもよい。この場合、無給電素子１０は、ダイポールアンテナ６を用いて送信される電波を反射する反射器として動作し、第１の部分６１ａ及び第３の部分６２ａは、第６の部分７ｂ及び第８の部分８ｂを用いて送信される電波を反射する反射器として動作する。
【００４５】
また、上記実施形態及びその変形例において、地上デジタルテレビジョン放送の周波数帯の電波を受信するための携帯型のテレビジョン放送受信装置である電子機器を例に挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限られず、アンテナ装置４と、アンテナ装置４を用いて無線信号を送受信する無線通信回路と備えた無線通信装置に適用できる。また、本発明は、上述した無線通信装置と、当該無線通信装置によって受信された無線信号に含まれる映像信号を表示する表示装置とを備えた携帯電話機などの電子機器に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上説明したように、本発明に係るアンテナ装置、無線通信装置、及び電子機器によれば、第５及び第７の部分は、アンテナ装置の外部に設けられた導体に近接して実質的に平行に形成され、第５の部分は第１のループ部を含み、第７の部分は第２のループ部を含むので、合成磁束の減少を防止できる。
【符号の説明】
【００４７】
１…本体装置筐体、
２…支持アーム、
３…表示装置、
４…アンテナ装置、
５…絶縁基板、
６…ダイポールアンテナ、
７，８…モノポールアンテナ
７ａ…第５の部分、
７ｂ…第６の部分、
７ｃ…ループ部、
７ｄ…給電点、
８ａ…第７の部分、
８ｂ…第８の部分、
８ｃ…ループ部、
８ｄ…給電点、
９…給電回路基板、
９ａ，９ｂ，９ｃ…接地導体、
９ｄ…誘電体層、
１０…無給電素子、
６１，６２…アンテナ素子、
６１ａ…第１の部分、
６１ｂ…第２の部分、
６１ｃ，６１ｄ…屈曲部、
６１ｅ…給電点、
６１ｆ…直線部、
６２ａ…第３の部分、
６２ｂ…第４の部分、
６２ｃ，６２ｄ…屈曲部、
６２ｅ…給電点、
６２ｆ…直線部、
１０６，１０７，１０８…給電回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に導体パターンとしてそれぞれ形成されたダイポールアンテナと、第１のモノポールアンテナと、第２のモノポールアンテナとを備えたアンテナ装置であって、
上記ダイポールアンテナは、
第１の給電点に接続された一端を有しかつ所定の第１の方向に延在する第１の部分と、上記第１の部分の他端に接続された一端を有しかつ所定の第２の方向に延在する第２の部分とを含む第１のアンテナ素子と、
第２の給電点に接続された一端を有しかつ上記第１の方向に延在する第３の部分と、上記第３の部分の他端に接続された一端を有しかつ所定の第３の方向に延在する第４の部分とを含む第２のアンテナ素子とを含み、
上記第１のモノポールアンテナは、第３の給電点に接続された一端を有しかつ上記第２の方向に延在する第５の部分と、上記第５の部分の他端に接続された一端を有しかつ上記第１の方向に延在する第６の部分とを含み、
上記第２のモノポールアンテナは、第４の給電点に接続された一端を有しかつ上記第３の方向に延在する第７の部分と、上記第７の部分の他端に接続された一端を有しかつ上記第１の方向に延在する第８の部分とを含み、
上記第５及び第７の部分は、上記アンテナ装置の外部に設けられた導体に近接して実質的に平行に形成され、
上記第５の部分は第１のループ部を含み、
上記第７の部分は第２のループ部を含むことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
上記第２の部分は、当該第２の部分の他端部分に形成された第１の屈曲部を含み、
上記第４の部分は、当該第４の部分の他端部分に形成された第２の屈曲部を含むことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
上記第２の部分は、当該第２の部分の中間部分に形成された第３の屈曲部を含み、
上記第４の部分は、当該第４の部分の中間部分に形成された第４の屈曲部を含むことを特徴とする請求項１又は２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
上記ダイポールアンテナを用いて送受信される電波を反射する反射器として動作する無給電素子をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
上記第１、第３、第６及び第８の部分は、上記第１及び第３の部分が上記第６及び第８の部分を用いて送受信される電波を反射する反射器として動作するように、互いに実質的に平行に形成されたことを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
請求項１から５のうちのいずれか１つに記載のアンテナ装置と、
上記アンテナ装置を用いて無線信号を送受信する無線通信回路とを備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
請求項６記載の無線通信装置と、
上記無線信号に含まれる映像信号を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする電子機器。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2012124008.tif 000012
【図２】
2012124008.tif 000013
【図３】
2012124008.tif 000014
【図４】
2012124008.tif 000015
【図５】
2012124008.tif 000016
【図６】
2012124008.tif 000017
【図７】
2012124008.tif 000018
【図８】
2012124008.tif 000019
【図９】
2012124008.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成26年1月15日(2014.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る電子機器の斜視図であり、図２は、図１の電子機器の側面図である。また、図３は、図１の本体装置筐体１の分解斜視図である。本実施形態に係る電子機器は、地上デジタルテレビジョン放送の周波数帯（４７３ＭＨｚ〜７６７ＭＨｚ）の電波を受信するための携帯型のテレビジョン放送受信装置である。図１及び図２において、本実施形態に係る電子機器は、本体装置筐体１と、支持アーム２と、表示装置３と、アンテナ装置４とを備えて構成される。なお、本実施形態において、図２に示すように、アンテナ装置４上においてｘｙｚ座標系を定義する。具体的には、図２において、アンテナ装置４に直交しかつ表示装置３から離れる方向をｘ軸の正の方向と定義し、アンテナ装置４に平行でありかつ表示装置３に向かって左方向をｙ軸の正の方向と定義し、アンテナ装置４に平行でありかつ図２の下方向をｚ軸の正の方向と定義する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
図４において、絶縁基板５は矩形形状を有し、支持アーム２の後端部に取り付けられる長辺に凹部５ａを有する。凹部５ａは、アンテナ装置４のアンテナ装置筐体の本体装置筐体１に取り付けられる部分に設けられる。また、給電回路基板９は凹部５ａに設けられる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図４において、アンテナ素子６２は、第３の部分６２ａと第４の部分６２ｂとを含む。第３の部分６２ａは、給電回路１０６に接続された給電点６２ｅである一端を有し、かつ給電点６２ｅからｚ軸の負の方向に延在する。また、第４の部分６２ｂは、第３の部分６２ａの他端に接続された一端と、開放端である他端とを有し、絶縁基板５の上辺近傍においてｙ軸の正の方向に延在する。ここで、第４の部分６２ｂは、第３の部分６２ａの他端に接続された直線部６２ｆと、屈曲部６２ｃと、屈曲部６２ｄとを含む。なお、第３の部分６２ａと直線部６２ｆとは実質的に直交する。また、屈曲部６２ｃは、第４の部分６２ｂの中間部分に形成され、Ｕ字形状に実質的に直角に４回だけ屈曲する。屈曲部６２ｄは、第４の部分６２ｂの先端部分に設けられ、Ｃ字形状に４回だけ屈曲する。ここで、屈曲部６２ｄのうち屈曲部６２ｃに接続された部分６２ｄａは、直線部６２ｆと実質的に平行である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図４において、第２の部分６１ｂと第４の部分６２ｂとは、第１の部分６１ａと第３の部分６２ａとの各他端から、左右に分かれて延在する。また、屈曲部６１ｃと６２ｃとは、共振周波数ｆ１以上の周波数を有する信号を遮断し、かつ共振周波数ｆ１未満の周波数を有する信号を通過させる高周波阻止用インダクタとしてそれぞれ動作する。ここで、第１の部分６１ａと、直線部６１ｆと、第３の部分６２ａと、直線部６２ｆとの総電気長は、共振周波数ｆ１を有する電波の波長の半分に設定される。また、アンテナ素子６１及び６２の総電気長は、共振周波数ｆ２を有する電波の波長の半分に設定される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、図４において、無給電素子１０は、絶縁基板５の上辺近傍に、直線部６１ｆ及び６２ｆに対向してｙ軸方向に延在するように形成されたストリップ導体である。無給電素子１０の両端はそれぞれｚ軸の正の方向に曲げられている。無給電素子１０は、ダイポールアンテナ６を用いて受信される電波を反射する反射器として動作する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図４において、モノポールアンテナ８は、ｚ軸に対してモノポールアンテナ７と対称な形状を有し、第７の部分８ａと第８の部分８ｂとを含む。第７の部分８ａは、給電回路１０８に接続された給電点８ｄである一端を有し、絶縁基板５の下辺近傍において給電点８ｄからｙ軸の正の方向に延在する。また、第７の部分８ａは、メイン基板１ｂの接地導体１ｃに近接して実質的に平行に形成される。第８の部分８ｂは、第７の部分８ａの他端に接続された一端と、開放端である他端とを有し、ｚ軸の負の方向に屈曲部６２ｄに向かって延在する。さらに、第７の部分８ａのうち第７の部分８ａと第８の部分８ｂとの境界部分に、直角に屈曲したループ部８ｃが形成されている。なお、好ましくは、第７の部分８ａは、メイン基板１ｂの接地導体１ｃに電磁的に結合するように近接して形成される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図６、図７及び図８は、図４のダイポールアンテナ６と、モノポールアンテナ７と、モノポールアンテナ８のｘｙ平面における放射パターンをそれぞれ示すグラフである。図６に示すように、ダイポールアンテナ６は、表示装置３の背面方向に高い利得を有している。これは、アンテナ装置４よりも前面側に配置されている表示装置３の金属フレームなどがアンテナ装置４に対して反射器として動作しているためである。また、図７に示すように、モノポールアンテナ７は、表示装置３の表示面に向かって右方向に高い利得を有している。これは、ダイポールアンテナ６の第１の部分６１ａと第３の部分６２ａとがモノポールアンテナ７に対して反射器として動作しているためである。さらに、図８に示すように、モノポールアンテナ８は、表示装置３の表示面に向かって左方向に高い利得を有している。これは、ダイポールアンテナ６の第１の部分６１ａと第３の部分６２ａとがモノポールアンテナ８に対して反射器として動作しているためである。
【国際調査報告】
2012124008.tif 000021
2012124008.tif 000022