(57)【要約】【課題】２つの共振周波数を独立して制御できるアンテナ装置および無線機を提供すること。【解決手段】本発明の一態様に係るアンテナ装置は、一端が給電点に接続され、他端が開放された長さが第１の周波数の１／４波長のアンテナ素子と、アンテナ素子の他端からの長さが第２の周波数の１／２波長以下の位置に配置されたキャパシタと、アンテナ素子の他端からの長さが第２の周波数の１／４波長以下の位置に配置されたインダクタとを具備する。【選択図】図１
2010147636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が給電点に接続され、他端が開放された長さが第１の周波数の１／４波長のアンテナ素子と、
前記アンテナ素子の前記他端からの長さが第２の周波数の１／２波長以下の位置に配置されたキャパシタと、
前記アンテナ素子の前記他端からの長さが前記第２の周波数の１／４波長以下の位置に配置されたインダクタと、
を具備するアンテナ装置。
【請求項２】
前記キャパシタの容量値を変化させるキャパシタ制御部と、
前記インダクタのインダクタンス値を変化させるインダクタ制御部と
を具備することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第２の周波数は、前記第１の周波数よりも高いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記アンテナ素子は、逆Ｌ型形状または逆Ｆ型形状を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記アンテナ素子は、一端が前記給電点に接続され、他端が前記キャパシタに接続された第１の素子と、一端が前記給電点近傍の導体板に接続され、他端が前記キャパシタ近傍の第１の素子に接続された第２の素子とを具備する折り返し構造を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１の周波数は、前記第２の周波数の略１／３であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記キャパシタは、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System)素子からなることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
一端が給電点に接続され、他端が開放された長さが第１の周波数の１／４波長のアンテナ素子と、前記アンテナ素子の前記他端からの長さが第２の周波数の１／２波長以下の位置に配置されたキャパシタと、前記アンテナ素子の前記他端からの長さが前記第２の周波数の１／４波長以下の位置に配置されたインダクタとを備えたアンテナ部と、
前記アンテナ部で受信した無線信号をベースバンド信号に変換する変換部と、
前記変換部からのベースバンド信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記Ａ／Ｄ変換部からのデジタル信号を復調する信号処理部と
を具備する無線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アンテナ装置および無線機に関し、特に動作周波数を可変するアンテナ装置および無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアンテナ装置では、複数の周波数での無線通信を可能とするため、一端が給電点に接続された第1の素子と、一端が導体に接続され、前記第1の素子と電磁的に結合する第２の素子とを具備し、第２の素子により第１の周波数で共振させ、第１および第２の素子により第１の周波数より高い第２の周波数で共振させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１８１０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のアンテナ装置では、第１および第２の素子により第２の周波数で共振させているため、第１および第２の共振周波数を独立して制御できない。
上記に鑑み、本発明は、２つの共振周波数を独立して制御できるアンテナ装置および無線機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】
【０００４】
本発明の一態様に係るアンテナ装置は、一端が給電点に接続され、他端が開放された長さが第１の周波数の１／４波長のアンテナ素子と、アンテナ素子の他端からの長さが第２の周波数の１／２波長以下の位置に配置されたキャパシタと、アンテナ素子の他端からの長さが第２の周波数の１／４波長以下の位置に配置されたインダクタとを具備する。
【０００５】
本発明の一態様に係る無線機は、一端が給電点に接続され、他端が開放された長さが第１の周波数の１／４波長のアンテナ素子と、アンテナ素子の他端からの長さが第２の周波数の１／２波長以下の位置に配置されたキャパシタと、アンテナ素子の他端からの長さが第２の周波数の１／４波長以下の位置に配置されたインダクタとを備えたアンテナ部と、アンテナ部で受信した無線信号をベースバンド信号に変換する変換部と、変換部からのベースバンド信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、Ａ／Ｄ変換部からのデジタル信号を復調する信号処理部とを具備する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、２つの共振周波数を独立して制御できるアンテナ装置および無線機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るアンテナ装置１の概略構成の一例を示した図である。
アンテナ装置１は、導体板１１、給電点１２、アンテナ素子１３、可変容量素子１４（キャパシタ）、可変インダクタ素子１５（インダクタ）、無線部１６、可変容量制御部１７および可変インダクタ制御部１８を具備する。
【０００８】
アンテナ素子１３は、一端が給電点１２に接続されている。アンテナ素子１３は、他端が開放端である。アンテナ素子１３の長さは、第１の周波数ｆ１（波長λ１）の１／４波長である。アンテナ素子１３は、逆Ｌ型アンテナである。逆Ｌ型アンテナは、アンテナ素子１３の９０度の角度に曲げたアンテナである。アンテナ素子１３の途中をＬ型に曲げていることから、低姿勢にできる。このため、極超短波帯では機器への内蔵が容易となる。
【０００９】
キャパシタとしての可変容量素子１４は、アンテナ素子１３の他端からの長さが第２の周波数ｆ２（波長λ２）の１／２波長の位置に直列に配置（装荷）される。インダクタとしての可変インダクタ素子１５は、アンテナ素子１３の他端からの長さが第２の周波数ｆ２の１／４波長以下となる位置に直列に配置（装荷）される。
【００１０】
可変容量制御部１７は、可変容量素子１４の容量値を制御（変化）する。可変インダクタ制御部１８は、可変インダクタ素子１５のインダクタンス値を制御（変化）する。可変容量制御部１７は、可変容量素子１４の容量値を変化することにより、アンテナ装置１の２つの共振周波数のうち低いほうの共振周波数を変化させる。可変インダクタ制御部１８は、可変インダクタ素子１５のインダクタンス値を変化することにより、アンテナ装置１の２つの共振周波数のうち高いほうの共振周波数を変化させる。
【００１１】
無線部１６は、アンテナ素子１３に接続される。無線部１６は、アンテナ素子１３の受信状態、例えばアンテナ装置１で受信する無線信号の強度が所定の値よりも小さい場合に、可変容量制御部１７および可変インダクタ制御部１８に対し、可変容量素子１４の容量値および可変インダクタ素子１５のインダクタンス値の変更を指示する。
【００１２】
なお、無線部１６に、３Ｇなどの無線方式を検知する検知部を具備し、上記共振周波数が該検知部で検知した方式に使用される周波数となるよう制御してもよい。
【００１３】
また、第１の周波数ｆ１と第２の周波数ｆ２との間には、下記（１）式の関係がある。
ｆ２＞ｆ１・・・（１）
【００１４】
アンテナ装置１は、下記（２）式を満たす場合、周波数ｆ１から周波数ｆ２の周波数帯域で２共振アンテナとして動作する。
ｆ１×３＜ｆ２・・・（２）
【００１５】
また、アンテナ装置１は、下記（３）式を満たす場合、周波数ｆ１からｆ１×３の周波数帯域で２共振アンテナとして動作する。
ｆ１×３＞ｆ２・・・（３）
【００１６】
また、可変容量素子１４の容量値および可変インダクタ素子１５のインダクタンス値を変更することにより、２つの共振周波数を独立して変化できる。
【００１７】
図２Ａは、長さが周波数ｆ１の１／４波長の一般的な逆Ｌアンテナ装置における共振モード（第１の共振モード）を示した図である。図２Ｂ、２Ｃは、図２Ａに示す逆Ｌアンテナ装置のアンテナ素子１３の先端から、周波数ｆ２の１／２波長となる位置に可変容量素子１４を装荷（配置）した場合における共振モード（第２、第３の共振モード）を示した図である。なお、図２Ａないし２Ｃの破線は、電流分布を示している。以下、図２Ａないし図２Ｃを用いて、この第１の実施形態に係るアンテナ装置１の動作を説明する。
【００１８】
図２Ａに示すアンテナ素子１３の他端から、第２の周波数ｆ２の１／２波長の位置に可変容量素子１４を装荷する。ここで、可変容量素子１４の容量値を、０、数（数分の１）ｐＦ（ピコファラッド）程度に制御した場合、図２Ａに示す第１の共振モードに代わり、第１の共振モードの共振周波数よりも共振周波数の高い図２Ｂ、２Ｃに示す第２、第３の共振モードがアンテナ素子１３に発生する。
【００１９】
第２、第３の共振モードでは、第３の共振モードの共振周波数のほうが高い周波数となる。そして、その共振周波数は第２の周波数ｆ２と略同一となる。
【００２０】
図２Ｂに示す第２の共振モードでは、可変容量素子１４を境にして、給電点１２に接続された一端側と、解放端である他端側とでアンテナ素子１３内の電子が同一の向きに振動する。このため、可変容量素子１４の両端に大きな電位差が生じる。その結果、可変容量素子１４の容量値を変化させると図２Ｂに示す第２の共振モードの共振周波数が変化する。
【００２１】
そして、可変容量素子１４の容量値を数ｐＦ程度まで大きくしていくと、第２の共振モードの共振周波数が低くなる。そして、共振周波数が低くなるとともに、共振モードも、図２Ｂに示す第２の共振モードから図２Ａに示す第１の共振モードへと遷移する。
【００２２】
また、図２Ｃに示す第３の共振モードでは、可変容量素子１４を境にして、給電点１２に接続された一端側と、解放端である他端側とでアンテナ素子１３内の電子が反対の向きに振動する。このため、可変容量素子１４の両端に小さな電圧差しか発生しない。その結果、可変容量素子１４を変化させても第３の共振周波数はあまり変化しない。しかし可変容量素子１４の容量値が大きくなると、該容量値の変化とともに共振周波数がｆ１×３の状態へ遷移する。
【００２３】
ここで、周波数ｆ２と周波数ｆ１×３とが略等しい場合、図２Ｃに示す第３の共振モードにおける共振周波数は、可変容量素子１４をアンテナ素子１３へ装荷しない場合、すなわち図２Ａに示す第１の共振モードの共振周波数ｆ１×３と略等しくなる。このため、可変容量素子１４の容量値を大きくしても第３の共振モードの共振周波数は変化しない。その結果、可変容量素子１４の容量値を可変させることにより図２Ｂに示す第２の共振モードの共振周波数を独立して変化できる。
【００２４】
すなわち、この第１の実施形態に係るアンテナ装置１では、低周波側の共振については、可変容量素子１４の容量値が小さい場合（０、数ｐＦ）において、容量値を大きくしていくと、共振モードは図２Ｂのままで、共振周波数が低いほうへ変化する。このため、共振周波数を独立して変化できる。また、可変容量素子１４の容量値を大きくしていくと、可変容量素子１４のインピーダンスが小さくなり、可変容量素子１４を装荷していないのと同じ状態（スルー）に見えてくるため、共振モードが図２Ｂから図２Ａに変化し、結果として共振周波数が低いほうへ変化する。
【００２５】
また、高周波側の共振については、共振モードは図２Ｃで変わらないまま、可変インダクタンス素子１５が装荷されることで共振周波数が低周波側に変化する。このため、高周波側の共振については、共振モードに依存せず共振周波数を変化できる。
【００２６】
次に、アンテナ素子１３の他端からの長さが第２の周波数ｆ２の１／４波長以下の位置に可変インダクタ素子１５を装荷した場合を考える。この場合、図２Ｃに示す第３の共振モードでは、共振周波数に対する可変インダクタ素子１５のインダクタンス値の影響が大きい。このため、可変インダクタ素子１５のインダクタンス値を可変することで第３の共振モードの共振周波数を変化できる。
【００２７】
また、図２Ｂに示す第２の共振モードは、可変容量素子１４の容量値を大きくすることにより、インダクタンス値の影響を受けにくい図２Ａの第１の共振モードへと変化する。このため、可変インダクタ素子１５のインダクタンス値を可変しても、第２の共振モードの共振周波数はほとんど変化しない。その結果、可変インダクタ素子１５のインダクタンス値を可変させることにより、図２Ｃに示す第３の共振モードの共振周波数を独立して変化できる。
【００２８】
以上のように、可変容量素子１４の容量値を可変することにより、アンテナ装置１に発生する２つの共振周波数のうち周波数が低い第２の共振モードの共振周波数を独立して制御できる。また、可変インダクタ素子１５のインダクタンス値を可変することにより、アンテナ装置１に発生する２つの共振周波数のうち周波数が高い第３の共振モードの共振周波数を独立して制御できる。
【００２９】
図３Ａ、図３Ｂは、可変容量素子１４および可変インダクタ素子１５の構成の一例を示した図である。図３Ａに示す例では、可変容量素子１４は、可変容量Ｃを具備する。なお、可変容量Ｃは、ひとつに限られず複数個を具備してもよい。この場合、複数の可変容量Ｃは、アンテナ素子１３に対して並列に接続される。また可変インダクタ素子１５は、互いに並列に配置されるインダクタンスＬａおよびＬｂと、各インダクタンスＬａ、Ｌｂをアンテナ素子１３に接続するスイッチＳａ、Ｓｂを具備する。
【００３０】
また、図３Ｂに示す例では、可変容量素子１４は、並列に接続される容量ＣａおよびＣｂおよび容量Ｃａまたは容量Ｃｂをアンテナ素子１３へ接続するスイッチＳｃを具備する。なお、可変容量とするため、容量Ｃａの容量値を数分の１ｐＦとし、容量Ｃｂの容量値を数ｐＦとしている。また、可変インダクタ素子１５は、互いに並列に配置されるインダクタンスＬａおよびＬｂと、各インダクタンスＬａまたはＬｂをアンテナ素子１３に接続するスイッチＳｄを具備する。
【００３１】
なお、図３Ａ、３Ｂで説明した可変容量ＣおよびスイッチＳａないしＳｄは、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System)素子で構成される。
【００３２】
図４ないし図７は、可変容量ＣおよびスイッチＳａないしＳｄの構成の一例を示した図である。図４は、可変容量Ｃの平面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ’線に沿った断面図である。図６は、図４のVI−VI’線に沿った断面図である。
【００３３】
可変容量Ｃは、可変容量部１１１、静電アクチュエータ部１１２Ａ、１１２Ｂおよび圧電アクチュエータ部１１３Ａ、１１３Ｂを具備する。可変容量部１１１、静電アクチュエータ部１１２Ａ、１１２Ｂおよび圧電アクチュエータ部１１３Ａ、１１３Ｂは、シリコン基板１１０等にアンカ１２７Ａ、１２７Ｂで弾性部材１１５の両端が固定された構造体中に形成される。
【００３４】
可変容量部１１１は、弾性部材１１５中に形成された上部電極１２１と基板１１０上に形成された下部電極１２２、１２３とを備えている。弾性部材１１５と基板１１０との間には空洞１３５が形成される。このため、上部電極１２１と絶縁膜１３３との間隔は１．５μｍ程度である。
【００３５】
上部電極１２１は、物理的および電気的にフロートとなっている。上部電極１２１は、アクチュエータ部１１２Ａ、１１２Ｂ、１１３Ａ、１１３Ｂで駆動されることにより下部電極１２２、１２３との距離が変化する。その結果、上部電極１２１と下部電極１２２、１２３との間の結合容量が変化する。
【００３６】
次に、可変容量部１１１の電極間距離を制御するハイブリッド型のアクチュエータについて説明する。静電アクチュエータ部１１２Ａ、１１２Ｂはそれぞれ、可変容量部１１１の両側に配置され、上部電極１２５Ａ、１２５Ｂと下部電極１２６Ａ、１２６Ｂとを具備する。
【００３７】
静電アクチュエータ部１１２Ａ、１１２Ｂと両端のアンカ１２７Ａ、１２７Ｂの間にはそれぞれ、圧電アクチュエータ部１１３Ａ、１１３Ｂが配置される。圧電アクチュエータ部１１３Ａ、１１３Ｂは、圧電膜１２８Ａ、１２８Ｂおよび圧電膜１２８Ａ、１２８Ｂをそれぞれ挟むように配置された圧電駆動用の上部電極１２９Ａ、１２９Ｂと下部電極１３０Ａ、１３０Ｂとを具備する。圧電膜１２８Ａ、１２８Ｂの材料としては、例えばＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などが使用できる。
【００３８】
可変容量部１１１の上部電極１２１、静電アクチュエータ部１１２Ａ、１１２Ｂの上部電極１２５Ａ、１２５Ｂおよび圧電アクチュエータ部１１３Ａ、１１３Ｂの上部電極１２９Ａ、１２９Ｂ上には絶縁膜１３１が形成される。圧電アクチュエータ部１１３Ａ、１１３Ｂの下部電極１３０Ａ、１３０Ｂ下には絶縁膜１３２が形成される。
【００３９】
また、可変容量部１１１の下部電極１２２、１２３および静電アクチュエータ部１１２Ａ、１１２Ｂの下部電極１２６Ａ、１２６Ｂは、基板１００上に形成された絶縁膜１３４上に形成される。これらの下部電極１２２、１２３、１２６Ａ、１２６Ｂ上には絶縁膜１３３が形成される。
【００４０】
圧電アクチュエータ部１１３Ａ、１１３Ｂにおける上部電極１２９Ａ、１２９Ｂと下部電極１３０Ａ、１３０Ｂ間に電位差をかけると、圧電膜１２８Ａ、１２８Ｂが変位して、弾性部材１１５の他端が下方に変位する。その結果、上部電極１２５Ａ、１２５Ｂと下部電極１２６Ａ、１２６Ｂとの距離が変化する。
【００４１】
次に、上部電極１２５Ａ、１２５Ｂと下部電極１２６Ａ、１２６Ｂの間に電位差を印加する。すると、可変容量部１１１の上部電極１２１Ａ、１２１Ｂが下方に変位し、上部電極１２１と下部電極１２２、１２３間の電極距離が変化し容量値が変化する。
【００４２】
なお、可変容量部１１１の上部電極２１を上方に変位させて元の位置に戻すには、静電アクチュエータ部１１２Ａ、１１２Ｂの電位差をなくしたあと、もしくはそれと同時に圧電アクチュエータ部１１３Ａ、１１３Ｂの電位差をなくせば良い。
【００４３】
図７は、スイッチＳａないしＳａの断面図である。可変容量ＣとスイッチＳａないしＳａとは、図７に示すように可変容量部１１１の上部電極１２１に、下部電極１２２へ向かって凸部１２１Ａを設けた点が異なる。この凸部１２１Ａは、上部電極１２１が下方に変位した際に下部電極１２２と電気的に接触する。その他の構成要素については、図４ないし図６で説明したため、同一の構成要素については同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００４４】
以上のように、可変容量素子１４の容量値を可変することにより、アンテナ装置１に発生する２つの共振周波数のうち周波数が低いほうの共振周波数を独立して制御できる。また、可変インダクタ素子１５のインダクタンス値を可変することにより、アンテナ装置１に発生する２つの共振周波数のうち周波数が高いほうの共振周波数を独立して制御できる。
【００４５】
また、可変容量素子１４および可変インダクタ素子１５で用いられる可変容量およびスイッチをＭＥＭＳ素子で構成している。ＭＥＭＳ素子では、低抵抗の金属電極を用いているため、抵抗による損失が少ない。また、ＭＥＭＳ素子では、共振周波数が低いため、高周波信号が印加されても共振しにくい。このため、このアンテナ装置１で送受信される高周波信号の歪みおよび損失が小さい。
【００４６】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係るアンテナ装置２の構成の一例を示した図である。
図８に示すように、この第２の実施形態に係るアンテナ装置２では、アンテナ素子２３として逆Ｆ型アンテナを用いている。
【００４７】
この逆Ｆ型のアンテナ素子２３は、第１の素子（アンテナ素子本体）２３ａと、第２の素子（短絡部）２３ｂを具備する。第１の素子２３ａは、一端が給電点１２へ接続され、他端が開放端となっている。第２の素子２３ｂは、一端が第１の素子２３ａに接続され、他端が給電点１２近傍の導体板１１へ接続されている。第２の素子２３ｂにより、第１の素子２３ａは、給電点１２近傍へ短絡される。その他の構成については、図１で説明したので、同一の構成要素には 同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００４８】
第１の素子２３ａを短絡する第２の素子２３ｂを設けることにより、アンテナ素子２３のインピーダンス整合が取りやすくなる。その他の効果については、第１の実施形態に係るアンテナ装置１と同様である。
【００４９】
（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態に係るアンテナ装置３の構成の一例を示した図である。図１０は、第３の実施形態に係るアンテナ装置３の実装例を示した図である。図９に示すように、この第３の実施形態に係るアンテナ装置３では、アンテナ素子３３の給電点１１から可変容量素子１４までの部分を折返し構造としている。
【００５０】
このアンテナ装置３のアンテナ素子３３は、第３の素子３３ａ、第４の素子３３ｂ、第５の素子３３ｃを具備する（なお、第３の素子３３ａおよび第４の素子３３ｂは、それぞれ請求項に記載の第１の素子および第２の素子に対応する）。
第３の素子３３ａは、一端が給電点１２に接続され、他端が可変容量素子１４に接続される。第４の素子３３ｂは、一端が給電点１２近傍の導体板に接続され、他端が可変容量素子１４に近傍の第３の素子３３ａに接続される。第５の素子３３ｃは、一端が可変容量素子１４に接続され、他端が開放端となっている。
【００５１】
第３の素子３３ａと第４の素子３３ｂは、略同じ長さである。また、第３の素子３３ａと第４の素子３３ｂは、略平行に配置される。その他の構成については、図１で説明したので、同一の構成要素には 同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００５２】
この第３の実施形態に係るアンテナ装置３は、第３の素子と第４の素子の折返しの間隔など設計の自由度が高く、指向性や周波数帯域を調整できる。このため、電波の送受信の周波数帯域を広げることができる。その他の効果については、第１の実施形態に係るアンテナ装置１と同様である。
【００５３】
（第４の実施形態）
図１１は、第４の実施形態に係るアンテナ装置４の構成の一例を示した図である。図１２は、第４の実施形態に係るアンテナ装置４の実装例を示した図である。なお、図１２では、可変容量素子１４および可変インダクタ素子１５を一つのモジュールとして実装している。
【００５４】
図１１に示すように、この第４の実施形態に係るアンテナ装置４は、第３の素子３３ａおよび第４の素子３３ｂで構成される給電点１１から可変容量素子１４までの部分および第６の素子４３ａで構成される可変容量素子１４から開放端までの部分をそれぞれ折返し構造としたアンテナ素子４３を具備する。なお、図９で説明した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００５５】
この第４の実施形態に係るアンテナ装置４は、縦横の長さが１１１ｍｍ×６５ｍｍの大きさの基板に配置されている。第３の素子３３ａおよび第４の素子３３ｂで構成される給電点１１から可変容量素子１４までの部分は、高さが６ｍｍ、第３の素子と第４の素子の間隔が３ｍｍとなっている。
【００５６】
また、第６の素子４３ａで構成される可変容量素子１４から開放端までの部分は、全長が７６ｍｍである。また、開放端から可変インダクタ素子１５までの長さが１５ｍｍである。
【００５７】
図１３は、この第４の実施形態に係るアンテナ装置４の特性のシミュレーション結果を示したグラフである。図１３は、共振周波数での最大効率を基準（０ｄＢ）とした周波数特性を示している。図１３では、効率を縦軸に、周波数を横軸に示している。また、シミュレータとしてＮＥＣ-2（ネック‐２）を使用した。
【００５８】
図１３の各データ（シミュレーション結果）のシミュレーション条件は以下のとおりである。
データ１（点線で表示）。
可変容量素子１４          装荷せず（スルー）。
可変インダクタ素子１５    装荷せず（スルー）。
【００５９】
データ２（鎖線で表示）。
可変容量素子１４          装荷せず（スルー）。
可変インダクタ素子１５    インダクタンス値５ｎＨ（ナノヘンリー）。
【００６０】
データ３（一点鎖線で表示）。
可変容量素子１４          容量値３ｐＦ（ピコファラッド）。
可変インダクタ素子１５    装荷せず（スルー）。
【００６１】
データ４（実線で表示）。
可変容量素子１４          容量値３ｐＦ（ピコファラッド）。
可変インダクタ素子１５    インダクタンス値５ｎＨ（ナノヘンリー）。
【００６２】
例えば、データ１とデータ２とのシミュレーション結果を比較した場合、可変インダクタ素子１５のインダクタンス値が変化しても、低周波側の共振周波数はほとんど変化しない。一方、高周波側の共振周波数は、ピークが１９００ＭＨｚ（メガヘルツ）近傍から２１００ＭＨｚ近傍まで変化する。
【００６３】
また、データ１とデータ３とのシミュレーション結果を比較した場合、可変容量素子１４の容量値が変化しても、高周波側の共振周波数はほとんど変化しない。一方、低周波側の共振周波数は、ピークが８５０ＭＨｚ（メガヘルツ）近傍から９５０ＭＨｚ近傍まで変化する。
【００６４】
以上のように図１３に示されたデータから、可変容量素子により低周波側の共振が、可変インダクタにより高周波側の共振が、高い効率を維持し、かつ２つの共振周波数を互いに独立して可変できている事が分かる。
【００６５】
以上のように、この第４の実施形態に係るアンテナ装置４は、アンテナ素子４３の給電点１１から可変容量素子１４までの部分および可変容量素子１４から開放端までの部分をそれぞれ折返し構造としている。このため、第１ないし第３の実施形態に係るアンテナ装置１ないし３に比べて、アンテナ装置４を小型化できる。また、可変容量素子１４と可変インダクタ素子１５を近接して配置できる、このため、可変容量素子１４と可変インダクタ素子１５を一つのモジュールとして実装できる。
【００６６】
（第５の実施形態）
図１４は、第５の実施形態に係る無線機５の構成の一例を示した図である。図１５は、第５の実施形態に係る無線機５へのアンテナ装置４の実装例を示した図である。無線機５は、アンテナ装置４（アンテナ部）、増幅器２２、周波数変換器２３、フィルタ２４、利得可変増幅器２５、Ａ／Ｄ変換装置２６およびデジタル信号処理回路２７（復調部）を具備する。
【００６７】
アンテナ装置４は、無線信号を受信する。増幅器２２は、アンテナ２１で受信した無線信号を増幅する。周波数変換器２３は、増幅器２２で増幅された無線信号をベースバンド信号に変換する。フィルタ２４は、周波数変換器２３で変換されたベースバンド信号のうち任意の周波数帯のみを通過させる。すなわち、上記ベースバンド信号に含まれる妨害波を除去する。
【００６８】
利得可変増幅器２５は、フィルタ２４の出力信号を増幅して振幅を一定に保つ。Ａ／Ｄ変換装置２６は、利得可変増幅器２５から入力されるベースバンド信号をＡ／Ｄ変換する。デジタル信号処理回路２７は、Ａ／Ｄ変換装置７６から入力されるデジタル変換後の信号をサンプルレート変換、ノイズ除去および復調などのベースバンド信号処理を行う。
【００６９】
以上のように、この第５に実施形態に係る無線機５は、無線信号の送受信を行うアンテナ装置として、第４の実施形態で説明したアンテナ装置４を具備するようにした。なお、効果については、第４の実施形態と同様である。また、アンテナ装置４に代えて、第１ないし第３の実施形態で説明したアンテナ装置１ないしアンテナ装置３を用いてもよい。
【００７０】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第１の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成の一例を示した図である。
【図２Ａ】第１の共振モードを示した図である。
【図２Ｂ】第２の共振モードを示した図である。
【図２Ｃ】第３の共振モードを示した図である。
【図３Ａ】可変容量素子および可変インダクタ素子の構成の一例を示した図である。
【図３Ｂ】可変容量素子および可変インダクタ素子の構成の一例を示した図である。
【図４】ＭＥＭＳの構造を示した図である。
【図５】ＭＥＭＳの構造を示した図である。
【図６】ＭＥＭＳの構造を示した図である。
【図７】ＭＥＭＳの構造を示した図である。
【図８】第２の実施形態に係るアンテナ装置の構成の一例を示した図である。
【図９】第３の実施形態に係るアンテナ装置の構成の一例を示した図である。
【図１０】第３の実施形態に係るアンテナ装置の実装例を示した図である。
【図１１】第４の実施形態に係るアンテナ装置の構成の一例を示した図である。
【図１２】第４の実施形態に係るアンテナ装置の実装例を示した図である。
【図１３】第４の実施形態に係るアンテナ装置の特性のシミュレーション結果を示した図である。
【図１４】第５の実施形態に係る無線機の構成の一例を示した図である。
【図１５】第５の実施形態に係る無線機へのアンテナ装置の実装例を示した図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ないし４…アンテナ装置、５…無線機、１１…導体板、１２…給電点、１３…アンテナ素子、１４…可変容量素子、１５…可変インダクタ素子、１６…無線部、１７…可変容量制御部、１８…可変インダクタ制御部、２２…増幅器、２３…周波数変換器、２４…フィルタ、２５…利得可変増幅器、２６…Ａ／Ｄ変換装置、２７…デジタル信号処理回路２７、１１０…基板、１１１…可変容量部、１１２…静電アクチュエータ部、１１３…圧電アクチュエータ部、１１５…弾性部材、１２１…上部電極、１２２，１２３…下部電極、１２７…アンカ、１２８…圧電膜、１３１ないし１３３…絶縁膜。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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