(57)【要約】【課題】  ＵＷＢに対応可能で、小型化も可能なアンテナ装置を提供すること。【解決手段】  基板本体２と、基板本体に互いに間隔を空けて近接していると共に互いに反対方向に延在した一対の帯状パターン３とを備え、帯状パターンの一方に給電点ＦＰが設けられ、一対の帯状パターンのうち一方が、給電点から離間した位置から他方の帯状パターンに向けて突出した第１突出部４ａと、第１突出部と給電点との間に形成された第１凹部４ｂとを有した第１アンテナ領域４を備え、一対の帯状パターンのうち他方が、第１突出部に対向した位置から第１突出部に向けて突出した第２突出部５ａと、第２突出部と給電点との間に形成された第２凹部５ｂと、給電点から第１突出部及び第２突出部に対向する位置まで突出した中間延在部５ｃとを有した第２アンテナ領域５を備え、第１凹部が第２凹部よりも広く凹んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の基板本体と、
前記基板本体に金属箔でパターン形成され互いに間隔を空けて基端が近接していると共に互いに反対方向に延在した一対の帯状パターンとを備え、
一対の前記帯状パターンの互いに対向した基端側の端辺のうちいずれか一方に給電点が設けられ、
一対の前記帯状パターンのうち少なくとも一方が、前記給電点から離間した位置から他方の前記帯状パターンに向けて突出した第１突出部と、前記第１突出部と前記給電点との間に形成され先端側に向けて凹んだ第１凹部とを有した第１アンテナ領域を備え、
一対の前記帯状パターンのうち少なくとも他方が、一方の前記第１突出部に対向した位置から前記第１突出部に向けて突出した第２突出部と、前記第２突出部と前記給電点との間に形成され先端側に向けて凹んだ第２凹部と、前記給電点から前記帯状パターンの延在方向に直交する方向に延在し前記第１突出部及び前記第２突出部に対向する位置まで突出した中間延在部とを有した第２アンテナ領域を備え、
前記第１凹部が前記第２凹部よりも広く凹んでいることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナ装置において、
前記中間延在部と前記第１突出部との間隔と、前記中間延在部と前記第２突出部との間隔とが異なることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のアンテナ装置において、
前記給電点が、前記帯状パターンの基端側の前記端辺の中央に設けられ、
一対の前記帯状パターンの両方が、前記第１アンテナ領域と前記第２アンテナ領域とを前記給電点を挟んで両側に備え、
一対の前記帯状パターンが、両者の中心に対して互いに点対称に形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記中間延在部と前記第１突出部とに接続された電気容量を有する第１の容量性素子を備えていること特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記中間延在部と前記第２突出部とに接続された電気容量を有する第２の容量性素子を備えていること特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、幅広い帯域で使用可能なアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信機器において、例えば送信機の帯域幅が５００ＭＨｚ以上または比帯域幅＝（帯域幅）／（中心周波数）が２０％以上を占める伝送方式のＵＷＢ（Ultra Wide Band：超広帯域）アンテナが要望されている。このＵＷＢアンテナの主な周波数帯は、例えば３．１６８〜１０．５６０ＧＨｚとされている。
このＵＷＢアンテナによる通信システムは、高い周波数帯であり、非常に広い帯域幅を有していることから大容量のデータ通信や高速通信などに適している。また、位置情報トラッキングやセキュリティ対策向けの通信システムとしても使用が想定されている。
【０００３】
従来、ＵＷＢアンテナとして、例えば特許文献１には、涙滴型素子形状を有したアンテナが提案されている。
また、特許文献２には、プリント基板上に、ホームベース型のアンテナ部と、平板状のグランド部とを有したＵＷＢアンテナ装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２９２０９号公報
【特許文献２】特開２００８−１９９３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術においても、以下の課題が残されている。
上記特許文献１のアンテナ装置では、涙滴型素子を採用していると共に涙滴型素子の他にＧＮＤ板（直径１００ｍｍ）が必要になり、装置が大型化してしまうと共に量産化に不向きであるという問題があった。
また、上記特許文献２のアンテナ装置では、平板状のグランド部を小さくするとアンテナ性能も劣化してしまうため、特許文献２に記載の寸法よりも小型化することは困難であった。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、ＵＷＢに対応可能で、小型化も可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係るアンテナ装置は、絶縁性の基板本体と、前記基板本体に金属箔でパターン形成され互いに間隔を空けて基端が近接していると共に互いに反対方向に延在した一対の帯状パターンとを備え、一対の前記帯状パターンの互いに対向した基端側の端辺のうちいずれか一方に給電点が設けられ、一対の前記帯状パターンのうち少なくとも一方が、前記給電点から離間した位置から他方の前記帯状パターンに向けて突出した第１突出部と、前記第１突出部と前記給電点との間に形成され先端側に向けて凹んだ第１凹部とを有した第１アンテナ領域を備え、一対の前記帯状パターンのうち少なくとも他方が、一方の前記第１突出部に対向した位置から前記第１突出部に向けて突出した第２突出部と、前記第２突出部と前記給電点との間に形成され先端側に向けて凹んだ第２凹部と、前記給電点から前記帯状パターンの延在方向に直交する方向に延在し前記第１突出部及び前記第２突出部に対向する位置まで突出した中間延在部とを有した第２アンテナ領域を備え、前記第１凹部が前記第２凹部よりも広く凹んでいることを特徴とする。
【０００８】
このアンテナ装置では、第１凹部が第２凹部よりも広く凹んでいるので、第１アンテナ領域と第２アンテナ領域とで異なる共振周波数が発生する。すなわち、第１アンテナ領域では、給電点から中間延在部、第１突出部及び第１凹部の内周縁部を介したループ電流が発生し、第２アンテナ領域では、給電点から中間延在部、第２突出部及び第２凹部の内周縁部を介したループ電流が発生するが、第１アンテナ領域と第２アンテナ領域とでループ電流の経路長が異なることになり、互いに異なる共振周波数（異なる周波数の動作モード）が生じる。さらに、これらの共振周波数よりも低い周波数では、一対の帯状パターン全体でダイポールアンテナとして動作する。すなわち、一対の帯状パターンの全長がアンテナ長となった共振周波数でダイポールアンテナの動作モードで放射が行われる。したがって、本発明のアンテナ装置は、ダイポールアンテナの動作モードでLow Bandの共振周波数が発生すると共に、広く凹んだ第１凹部を有しループ電流の経路長が長い方の第１アンテナ領域でMiddle Bandの共振周波数が発生し、さらに狭く凹んだ第２凹部を有しループ電流の経路長が短い方の第２アンテナ領域でHigh Bandの共振周波数が発生することで、非常に広い帯域幅を得ることができる。このように、本発明のアンテナ装置は、超広帯域が得られると共に、平面構造であってアンテナ幅が小さく小型化し易く、プリント基板化が可能で量産性が高い。
【０００９】
第２の発明に係るアンテナ装置は、第１の発明において、前記中間延在部と前記第１突出部との間隔と、前記中間延在部と前記第２突出部との間隔とが異なることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、中間延在部と第１突出部との間隔（以下、第１ギャップ幅とも称す）と、中間延在部と第２突出部との間隔（以下、第２ギャップ幅とも称す）とが異なるので、中間延在部と第１突出部との結合容量と、中間延在部と第２突出部との結合容量とが異なることになり、第１アンテナ領域と第２アンテナ領域との互いの共振周波数を個別に調整することができる。例えば、中間延在部と第１突出部との間隔（第１ギャップ幅）を広くすることで、中間延在部と第１突出部との間の結合容量が小さくなり、第１アンテナ領域で生じる共振周波数をより高く調整することができる。また、中間延在部と第２突出部との間隔（第２ギャップ幅）を小さくすることで、中間延在部と第２突出部との間の結合容量が大きくなり、第２アンテナ領域で生じる共振周波数をより低く調整することができる。
【００１０】
第３の発明に係るアンテナ装置は、第１又は第２の発明において、前記給電点が、前記帯状パターンの基端側の前記端辺の中央に設けられ、一対の前記帯状パターンの両方が、前記第１アンテナ領域と前記第２アンテナ領域とを前記給電点を挟んで両側に備え、一対の前記帯状パターンが、両者の中心に対して互いに点対称に形成されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、一対の帯状パターンの両方が、第１アンテナ領域と第２アンテナ領域とを給電点を挟んで両側に備え、一対の帯状パターンが、両者の中心に対して互いに点対称に形成されているので、第１アンテナ領域と第２アンテナ領域とが対称に配置されることで、無指向性の放射パターンを得ることができる。
【００１１】
第４の発明に係るアンテナ装置は、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記中間延在部と前記第１突出部とに接続された電気容量を有する第１の容量性素子を備えていること特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、中間延在部と第１突出部とに接続された電気容量を有する第１の容量性素子を備えているので、第１の容量性素子（受動素子や誘電体アンテナのアンテナ素子等）の電気容量に応じて中間延在部と第１突出部との間の結合容量を調整することができ、第１アンテナ領域で生じる共振周波数を調整することができる。
【００１２】
第５の発明に係るアンテナ装置は、第１から第４の発明のいずれかにおいて、前記中間延在部と前記第２突出部とに接続された電気容量を有する第２の容量性素子を備えていること特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、中間延在部と第２突出部とに接続された電気容量を有する第２の容量性素子を備えているので、第２の容量性素子（受動素子や誘電体アンテナのアンテナ素子等）の電気容量に応じて中間延在部と第２突出部との間の結合容量を調整することができ、第２アンテナ領域で生じる共振周波数を調整することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明のアンテナ装置によれば、第１凹部が第２凹部よりも広く凹んでいるので、第１アンテナ領域と第２アンテナ領域とでループ電流の経路長が異なり、互いに異なる共振周波数が発生すると共に、低い周波数で一対の帯状パターン全体がダイポールアンテナとして動作することで、３つの異なる共振周波数により非常に広い帯域を得ることができる。
したがって、本発明のアンテナ装置では、超広帯域が得られると共に、平面構造であってアンテナ幅が小さく小型化し易く、プリント基板化が可能で量産性が高い。
このように、本発明のアンテナ装置は、多様な用途や機器に対応した超広帯域化が容易に可能になると共に、低コストで省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態を示す平面図である。
【図２】第１実施形態において、第１アンテナ領域及び第２アンテナ領域を示す要部の拡大平面図である。
【図３】第１実施形態において、Low Bandの共振周波数（ａ）、Middle Bandの共振周波数（ｂ）及びHigh Bandの共振周波数（ｃ）が発生する際の電流経路を示す説明図である。
【図４】本発明に係るアンテナ装置の第２実施形態において、第１アンテナ領域及び第２アンテナ領域を示す要部の拡大平面図である。
【図５】本発明に係るアンテナ装置の実施例において、ＶＳＷＲ特性（電圧定在波比）を示すグラフである。
【図６】本発明に係るアンテナ装置の実施例において、放射効率を示すグラフである。
【図７】本発明に係るアンテナ装置の実施例において、ＺＸ面における放射パターンを示すグラフである。
【図８】本発明に係るアンテナ装置の実施例において、ＸＹ面における放射パターンを示すグラフである。
【図９】本発明に係るアンテナ装置の実施例において、Low Bandの共振周波数が発生する際の全体の電流分布である。
【図１０】本発明に係るアンテナ装置の実施例において、Middle Bandの共振周波数が発生する際の全体（ａ）及び要部（ｂ）の電流分布である。
【図１１】本発明に係るアンテナ装置の実施例において、High Bandの共振周波数が発生する際の全体（ａ）及び要部（ｂ）電流分布である。
【図１２】本発明に係るアンテナ装置の実施例において、アンテナ長Ｌｄを変えた際のＶＳＷＲ特性（電圧定在波比）を示すグラフである。
【図１３】本発明に係るアンテナ装置の実施例において、第１凹部の奥行き量Ｌｍを変えた際のＶＳＷＲ特性（電圧定在波比）を示すグラフである。
【図１４】本発明に係るアンテナ装置の実施例において、第２凹部の奥行き量Ｌｈを変えた際のＶＳＷＲ特性（電圧定在波比）を示すグラフである。
【図１５】本発明に係るアンテナ装置の実施例において、第１ギャップ幅Ｇｍを変えた際のＶＳＷＲ特性（電圧定在波比）を示すグラフである。
【図１６】本発明に係るアンテナ装置の実施例において、第２ギャップ幅Ｇｈを変えた際のＶＳＷＲ特性（電圧定在波比）を示すグラフである。
【図１７】本発明に係るアンテナ装置の実施例において、本発明（ａ）と従来例（ｂ）との電流分布（振幅平均値）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態を、図１から図３を参照しながら説明する。
【００１６】
本実施形態におけるアンテナ装置１は、図１及び図２に示すように、絶縁性の基板本体２と、基板本体２に銅箔等の金属箔でパターン形成され互いに間隔を空けて基端が近接していると共に互いに反対方向に延在した一対の帯状パターン３とを備えている。
上記一対の帯状パターン３の互いに対向した基端側の端辺のうちいずれか一方には、給電点ＦＰが設けられている。すなわち、一対の帯状パターン３の一方に給電点ＦＰが設けられ、給電点ＦＰの無い他方の帯状パターン３には誘導電流による電流が流れる。
【００１７】
上記一対の帯状パターン３のうち少なくとも一方は、給電点ＦＰから離間した位置から他方の帯状パターン３に向けて突出した第１突出部４ａと、第１突出部４ａと給電点ＦＰとの間に形成され先端側に向けて凹んだ第１凹部４ｂとを有した第１アンテナ領域４を備えている。
なお、一対の帯状パターン３の上記基端は、給電点ＦＰ側の端部であり、一対の帯状パターン３の上記先端は給電点ＦＰとは反対側の端部である。
また、本実施形態では、一対の帯状パターン３が両方とも同一形状の第１アンテナ領域４を基端側に備えている。
【００１８】
上記一対の帯状パターン３のうち少なくとも他方は、一方の第１突出部４ａに対向した位置から第１突出部４ａに向けて突出した第２突出部５ａと、第２突出部５ａと給電点ＦＰとの間に形成され先端側に向けて凹んだ第２凹部５ｂと、給電点ＦＰから帯状パターン３の延在方向に直交する方向に延在し第１突出部４ａ及び第２突出部５ａに対向する位置まで突出した中間延在部５ｃとを有した第２アンテナ領域５を備えている。
なお、本実施形態では、一対の帯状パターン３が両方とも同一形状の第２アンテナ領域５を基端側に備えている。
【００１９】
上記第１凹部４ｂは、第２凹部５ｂよりも広く凹んでいる。
すなわち、第１凹部４ｂは、第２凹部５ｂよりも帯状パターン３の延在方向に深く凹んだ形状を有し、第１凹部４ｂの内周縁が第２凹部５ｂよりも長く設定されている。
このため、図２に示すように、中間延在部５ｃの先端から給電点ＦＰ及び第１凹部４ｂの内周縁を介して第１突出部４ａの先端までの経路Ｒ２が、中間延在部５ｃの先端から給電点ＦＰ及び第２凹部５ｂの内周縁を介して第２突出部５ａの先端までの経路Ｒ３よりも長くなっている。
【００２０】
また、上記中間延在部５ｃと第１突出部４ａの間隔（第１ギャップ幅Ｇｍ）と、中間延在部５ｃと第２突出部５ａとの間隔（第２ギャップ幅Ｇｈ）とは異なっている。
本実施形態では、第１ギャップ幅Ｇｍが第２ギャップ幅Ｇｈよりも狭く設定されている。
【００２１】
一対の上記給電点ＦＰは、それぞれ帯状パターン３の基端側の端辺の中央に設けられている。
一対の帯状パターン３の両方は、第１アンテナ領域４と第２アンテナ領域５とを給電点ＦＰを挟んで両側に備えている。
さらに、一対の帯状パターン３は、両者の中心に対して互いに点対称に形成されている。
すなわち、一対の帯状パターン３は、互いに同一形状であり、互いに給電点ＦＰ側（基端側）で対向させ、一方の第１アンテナ領域４と他方の第２アンテナ領域５とが対向配置されている。
【００２２】
上記第１凹部４ｂは、最も先端側に凹んだ位置から一対の帯状パターン３の中間までの距離（奥行き量）Ｌｍで凹んでいる。
また、上記第２凹部５ｂは、最も先端側に凹んだ位置から一対の帯状パターン３の中間までの距離（奥行き量）Ｌｈで凹んでいる。
なお、第１凹部４ｂの奥行き量Ｌｍが第２凹部５ｂの奥行き量Ｌｈよりも大きく設定され、第１突出部４ａの突出量が第２突出部５ａの突出量よりも大きく設定されている。
【００２３】
一対の中間延在部５ｃは、中央の給電点ＦＰから互いに反対方向であって帯状パターン３の幅方向（延在方向に直交する方向）に向けて帯状パターン３と同じ幅まで延在している。なお、中間延在部５ｃは、途中で若干曲げられて、先端部が一対の帯状パターン３の中間に位置するように延在している。
【００２４】
上記基板本体２は、長方形状の一般的なプリント基板であって、本実施形態では、ガラスエポキシ樹脂等からなるプリント基板を採用している。
上記給電点ＦＰは、同軸ケーブル等の給電手段を介して別のメイン基板等に設けられた高周波回路（図示略）の給電点に接続される。この給電手段としては、同軸ケーブル、レセプタクル等のコネクタ、接点が板バネ形状を有する接続構造、接点がピンプローブ形状またはピン形状を有する接続構造、ハンダ付け用のランドを用いた接続構造等の種々の構造が採用可能である。
例えば、給電手段として同軸ケーブルを採用する場合、同軸ケーブルの芯線が一対の帯状パターン３のうち一方の基端側の端辺中央に接続されると共に、同軸ケーブルのグランド線が一対の帯状パターン３のうち他方の基端側の端辺中央に接続される。
【００２５】
このように本実施形態のアンテナ装置１では、第１凹部４ｂが第２凹部５ｂよりも広く凹んでいるので、第１アンテナ領域４と第２アンテナ領域５とで異なる共振周波数が発生する。すなわち、第１アンテナ領域４では、図２及び図３の（ｂ）に示すように、給電点ＦＰから中間延在部５ｃ、第１突出部４ａ及び第１凹部４ｂの内周縁部を介したループ電流Ｉ２が発生し、第２アンテナ領域５では、図２及び図３の（ｃ）に示すように、給電点ＦＰから中間延在部５ｃ、第２突出部５ａ及び第２凹部５ｂの内周縁部を介したループ電流Ｉ３が発生するが、第１アンテナ領域４と第２アンテナ領域５とでループ電流Ｉ２，Ｉ３の経路長が異なることになり、互いに異なる共振周波数（異なる周波数の動作モード）が生じる。
【００２６】
さらに、これらの共振周波数よりも低い周波数では、図３の（ａ）に示すように、一対の帯状パターン３全体でダイポールアンテナとして動作する。すなわち、一対の帯状パターン３の全長がアンテナ長となった共振周波数でダイポールアンテナの動作モード（電流Ｉ１）で放射が行われる。したがって、本実施形態のアンテナ装置１は、ダイポールアンテナの動作モードでLow Bandの共振周波数が発生すると共に、広く凹んだ第１凹部４ｂを有しループ電流の経路長が長い方の第１アンテナ領域４でMiddle Bandの共振周波数が発生し、さらに狭く凹んだ第２凹部５ｂを有しループ電流の経路長が短い方の第２アンテナ領域５でHigh Bandの共振周波数が発生することで、非常に広い帯域幅を得ることができる。このように、本実施形態のアンテナ装置１は、超広帯域が得られると共に、平面構造であってアンテナ幅が小さく小型化し易く、プリント基板化が可能で量産性が高い。
【００２７】
また、中間延在部５ｃと第１突出部４ａとの間隔（第１ギャップ幅Ｇｍ）と、中間延在部５ｃと第２突出部５ａとの間隔（第２ギャップ幅Ｇｈ）とが異なるので、中間延在部５ｃと第１突出部４ａとの結合容量と、中間延在部５ｃと第２突出部５ａとの結合容量とが異なることになり、第１アンテナ領域４と第２アンテナ領域５との互いの共振周波数を個別に調整することができる。
【００２８】
例えば、中間延在部５ｃと第１突出部４ａとの間隔（第１ギャップ幅Ｇｍ）を広くすることで、中間延在部５ｃと第１突出部４ａとの間の結合容量が小さくなり、第１アンテナ領域４で生じる共振周波数をより高く調整することができる。また、中間延在部５ｃと第２突出部５ａとの間隔（第２ギャップ幅Ｇｈ）を小さくすることで、中間延在部５ｃと第２突出部５ａとの間の結合容量が大きくなり、第２アンテナ領域５で生じる共振周波数をより低く調整することができる。
【００２９】
さらに、一対の帯状パターン３の両方が、第１アンテナ領域４と第２アンテナ領域５とを給電点ＦＰを挟んで両側に備え、一対の帯状パターン３が、両者の中心に対して互いに点対称に形成されているので、第１アンテナ領域４と第２アンテナ領域５とが対称に配置されることで、無指向性の放射パターンを得ることができる。
なお、無指向性が必要でない場合や、指向性が必要な場合は、上記点対称の配置を採用せず、一対の帯状パターン３における第１アンテナ領域４と第２アンテナ領域５との配置を非対称にしても構わない。また、一方の帯状パターン３には、第１アンテナ領域４だけ形成し、他方の帯状パターン３には、第２アンテナ領域５だけ形成しても構わない。
【００３０】
次に、本発明に係るアンテナ装置の第２実施形態について、図４を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３１】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、中間延在部５ｃと第１突出部４ａの先端とが接続されていないと共に、中間延在部５ｃと第２突出部５ａの先端とが接続されていないのに対し、第２実施形態のアンテナ装置２１では、図４に示すように、中間延在部５ｃと第１突出部４ａの先端とが電気容量を有する第１の容量性素子Ｐ１で接続されていると共に、中間延在部５ｃと第２突出部５ａの先端とが電気容量を有する第２の容量性素子Ｐ２で接続されている点である。
【００３２】
すなわち、第２実施形態では、中間延在部５ｃと第１突出部４ａとの間に第１の容量性素子Ｐ１が設置されていると共に、中間延在部５ｃと第２突出部５ａとの間に第２の容量性素子Ｐ２が設置されている。
上記第１の容量性素子Ｐ１及び第２の容量性素子Ｐ２は、チップコンデンサや容量成分を有したチップインダクタ等の受動素子、又は容量成分を有した誘電体アンテナのアンテナ素子等が採用可能である。
なお、上記アンテナ素子は、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子であって、例えばセラミックス等の誘電体の表面にＡｇ等の導体パターンが形成されたチップアンテナ等が採用可能である。
【００３３】
このように第２実施形態のアンテナ装置２１では、中間延在部５ｃと第１突出部４ａとに接続された電気容量を有する第１の容量性素子Ｐ１を備えているので、第１の容量性素子Ｐ１（受動素子や誘電体アンテナのアンテナ素子等）の電気容量に応じて中間延在部５ｃと第１突出部４ａとの間の結合容量を調整することができ、第１アンテナ領域４で生じる共振周波数を調整することができる。
【００３４】
また、中間延在部５ｃと第２突出部５ａとに接続された電気容量を有する第２の容量性素子Ｐ２を備えているので、第２の容量性素子Ｐ２（受動素子や誘電体アンテナのアンテナ素子等）の電気容量に応じて中間延在部５ｃと第２突出部５ａとの間の結合容量を調整することができ、第２アンテナ領域５で生じる共振周波数を調整することができる。
なお、第１の容量性素子Ｐ１又は第２の容量性素子Ｐ２として、上記誘電体アンテナのアンテナ素子を採用した場合、アンテナ素子の持つ構造や材料特性に応じて全体の小型化・高性能化を図ることが可能になる。
【実施例】
【００３５】
次に、第１実施形態のアンテナ装置を本発明の実施例とした場合の各共振周波数について、図５を参照して説明する。
【００３６】
第１実施形態のアンテナ装置１では、図５に示すように、周波数の低い方から、第１の共振周波数ｆ１、第２の共振周波数ｆ２及び第３の共振周波数ｆ３の順に３つの周波数帯にわたって非常に広い帯域幅が得られている。
本実施例では、帯域幅（V.S.W.R.≦３）が７４４０ＭＨｚ（２９５６〜１０３９６ＭＨｚ）で、比帯域１１４．５％（Center ６５００ＭＨｚ）と、超広帯域特性であった。
また、図６に示すように、３〜１０Ｇｈｚの範囲で高い放射効率が得られている。
【００３７】
この測定において、各寸法は以下のように設定した。
アンテナ長Ｌｄ：３２．０ｍｍ（０．３２λ）
アンテナ幅Ｌｗ：９．０ｍｍ（０．０９λ）
（λ：使用最低周波数の３ＧＨｚの波長）
第１ギャップ幅Ｇｍ：０．５ｍｍ
第２ギャップ幅Ｇｈ：０．７ｍｍ
第１凹部４ｂの奥行き量Ｌｍ：３．０ｍｍ
第２凹部５ｂの奥行き量Ｌｈ：１．９ｍｍ
第１突出部４ａ及び第２突出部５ａの先端部の幅Ｈ：１．０ｍｍ
第１凹部４ｂの内側の最大幅Ｗｍ及び第２凹部５ｂの内側の最大幅Ｗｈ：２．８ｍｍ
【００３８】
なお、Low Band（３〜５ＧＨｚ）の第１の共振周波数ｆ１は、図２の（ａ）に示すダイポールアンテナの電流モードによるものであり、またMiddle Band（６〜９ＧＨｚ）の第２の共振周波数ｆ２は、図２の（ｂ）に示す第１アンテナ領域４の電流モードによるものであり、さらにHigh Band（１０ＧＨｚ）の第３の共振周波数ｆ３は、図２の（ｃ）に示す第２アンテナ領域５の電流モードによるものである。
【００３９】
次に、本実施例の電磁界シミュレーションによる放射パターンの解析結果を、図７及び図８に示す。なお、一対の帯状パターン３の面に垂直な方向をＺ方向、帯状パターン３の延在方向をＹ方向、中間延在部５ｃの延在方向（帯状パターン３の幅方向）をＸ方向とした。
これらから分かるように、ＺＸ面では、無指向性の放射パターンが得られ、３〜１０ＧＨｚの範囲で一様な放射パターンであった。
【００４０】
次に、本実施例の電流分布について、各電流モードについて解析した結果を、図９〜図１１に示す。なお、これらの図では、電流が強い部分では電流の向きを示す矢印が濃く図示されている。
Low Band（３〜５ＧＨｚ）のダイポールアンテナによる電流モードでは、図９に示すように、一対の帯状パターン３の延在方向に沿って電流が流れていることが分かる。
また、Middle Band（６〜９ＧＨｚ）の第１アンテナ領域４による電流モードでは、図１０に示すように、第１凹部４ｂの内周縁及び中間延在部５ｃに沿って電流が流れていることが分かる。
さらに、High Band（１０ＧＨｚ）の第２アンテナ領域５による電流モードでは、図１１に示すように、第２凹部５ｂの内周縁及び中間延在部５ｃに沿って電流が流れていることが分かる。
【００４１】
次に、本実施例について、アンテナ長Ｌｄを変化させた際のＶＳＷＲ特性について調べた結果を、図１２に示す。なお、アンテナ長Ｌｄを２８ｍｍ，３２ｍｍ，３６ｍｍに変化させた場合について調べた。
この結果、図１２に示すように、Low Band、Middle Band、High Bandの３つの共振周波数が変化している。
【００４２】
また、本実施例について、第１アンテナ領域寸法である第１凹部４ｂの奥行き量Ｌｍを変化させた際のＶＳＷＲ特性について調べた結果を、図１３に示す。なお、第１凹部４ｂの奥行き量Ｌｍを２．５ｍｍ，３．０ｍｍ，３．５ｍｍに変化させた場合について調べた。
この結果、図１３に示すように、主にMiddle Bandの共振周波数が変化している。
さらに、本実施例について、第２アンテナ領域寸法である第２凹部５ｂの奥行き量Ｌｈを変化させた際のＶＳＷＲ特性について調べた結果を、図１４に示す。なお、第２凹部５ｂの奥行き量Ｌｈを１．４ｍｍ，１．９ｍｍ，２．４ｍｍに変化させた場合について調べた。
この結果、図１４に示すように、主にHigh Bandの共振周波数が変化している。
【００４３】
次に、本実施例について、第１ギャップ幅Ｇｍを変化させた際のＶＳＷＲ特性について調べた結果を、図１５に示す。なお、第１ギャップ幅Ｇｍを０．３ｍｍ，０．５ｍｍ，０．７ｍｍに変化させた場合について調べた。
この結果、図１５に示すように、主にMiddle Bandの共振周波数が変化している。
また、本実施例について、第２ギャップ幅Ｇｈを変化させた際のＶＳＷＲ特性について調べた結果を、図１６に示す。なお、第２ギャップ幅Ｇｈを０．５ｍｍ，０．７ｍｍ，０．９ｍｍに変化させた場合について調べた。
この結果、図１６に示すように、主にHigh Bandの共振周波数が変化している。
【００４４】
次に、本発明の上記実施例と特許文献２の従来例とについて、電流分布（振幅平均値）を比較した結果を、図１７に示す。なお、周波数はHigh Bandの１０ＧＨｚとした。なお、この図では、電流が強く分布している部分が、濃く図示されている。
上記従来例では、図１７の（ｂ）に示すように、High Bandで高周波電流が幅方向にも広く分布するため、アンテナ幅を一定以上短くすることが困難であるが、本発明の実施例では、図１７の（ａ）に示すように、High Bandでループ電流が発生する構造により、第１アンテナ領域及び第２アンテナ領域に電流が強く集中するため、アンテナ幅を狭くして小型化を図ることが可能である。
【００４５】
なお、本発明は上記各実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１，２１…アンテナ装置、２…基板本体、３…帯状パターン、４…第１アンテナ領域、４ａ…第１突出部、４ｂ…第１凹部、５…第２アンテナ領域、５ａ…第２突出部、５ｂ…第２凹部、５ｃ…中間延在部、ＦＰ…給電点、Ｇｍ…第１ギャップ幅（中間延在部と第１突出部との間隔）、Ｇｈ…第２ギャップ幅（中間延在部と第２突出部との間隔）、Ｐ１…第１の容量性素子、Ｐ２…第２の容量性素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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