(57)【要約】  アンテナ素子において、小型化と広帯域化の双方が実現可能とする。第１の導線部１１Ａと、第１の導線部１１Ａに交差して接続される第２の導線部１１Ｂと、第２の導線部１１Ｂに交差して接続される、第１の導線部１１Ａに平行な第３の導線部１１Ｃと、第３の導線部１１Ｃに交差して接続される第４の導線部１１Ｄと、第１の導線部１１Ａ、第２の導線部１１Ｂ、第３の導線部１１Ｃ及び第４の導線部１１Ｄの一つまたは二つに接続され、第１の導線部１１Ａ、第２の導線部１１Ｂ、第３の導線部１１Ｃ及び第４の導線部１１Ｄのいずれか三つによって囲まれる領域に配設される第１の導体平板１２と、を備える。また、第１の導体平板１２の端部は、この第１の導体平板１２に接続されていない第１の導体１１Ａに対して平行である。
2009031229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、
第１の導体と、
前記第１の導体に交差して接続される第２の導体と、
前記第２の導体に交差して接続される、前記第１の導体に平行な第３の導体と、
前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体の一つまたは二つに接続され、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域に配設される第１の導体平板と、
を備えるアンテナ素子。
【請求項２】
折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、
第１の導体と、
前記第１の導体に交差して接続される第２の導体と、
前記第２の導体に交差して接続される、前記第１の導体に平行な第３の導体と、
前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体のいずれか一つに接続され、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第２の導体平板と、
を備えるアンテナ素子。
【請求項３】
折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、
第１の導体と、
前記第１の導体に交差して接続される第２の導体と、
前記第２の導体に交差して接続される、前記第１の導体に平行な第３の導体と、
前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体の一つまたは二つに接続され、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域に配設される第１の導体平板と、
前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体のいずれか一つに接続され、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第４の導体と、
を備えるアンテナ素子。
【請求項４】
請求項１記載のアンテナ素子であって、
前記第１の導体平板の端部は、当該第１の導体平板に接続されていない導体に対して平行である、
アンテナ素子。
【請求項５】
請求項１または４のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第１の導体平板は、当該第１の導体平板の一部が前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域に配設される、
アンテナ素子。
【請求項６】
請求項１、４または５のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第１の導体平板を少なくとも二つ備え、
前記第１の導体平板はそれぞれ、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域内に、それぞれ離間して配設される、
アンテナ素子。
【請求項７】
請求項６記載のアンテナ素子であって、
少なくとも二つの前記第１の導体平板のうちの一つの導体平板は、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体の一つまたは二つに接続され、
少なくとも二つの前記第１の導体平板のうちの別の導体平板は、前記一つの導体平板に接続されていない導体を含む、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体の一つまたは二つに接続される、
アンテナ素子。
【請求項８】
請求項７記載のアンテナ素子であって、
前記導体平板の端部はそれぞれ、他の導体平板の端部に対して平行である、
アンテナ素子。
【請求項９】
請求項１、４から８のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
第５の導体と、
前記第５の導体に交差して接続される第６の導体と、
前記第６の導体に交差して接続される、前記第５の導体に平行な第７の導体と、
前記第５の導体、前記第６の導体及び前記第７の導体の一つまたは二つに接続され、前記第５の導体、前記第６の導体及び前記第７の導体によって囲まれる領域に配設される第３の導体平板と、
を備え、
前記第１の導体と前記第５の導体、前記第２の導体と前記第６の導体、前記第３の導体と前記第７の導体、及び前記第１の導体平板と前記第３の導体平板は、それぞれ、ある平面に対して対称に配設される、
アンテナ素子。
【請求項１０】
請求項１、４から８のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第１の導体平板に接続されていない前記第１の導体、前記第２の導体、及び前記第３の導体の一部、または、前記第３の導体平板に接続されていない前記第５の導体、前記第６の導体、前記第７の導体の一部、のうちの少なくとも一つは、メアンダ状である、
アンテナ素子。
【請求項１１】
請求項２記載のアンテナ素子であって、
前記第２の導体平板を少なくとも二つ備え、
前記第２の導体平板はそれぞれ、異なる前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体に接続される、
アンテナ素子。
【請求項１２】
請求項２または１１のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
第５の導体と、
前記第５の導体に交差して接続される第６の導体と、
前記第６の導体に交差して接続される、前記第５の導体に平行な第７の導体と、
前記第５の導体、前記第６の導体及び前記第７の導体のいずれか一つに接続され、前記第５の導体、前記第６の導体及び前記第７の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第４の導体平板と、
を備え、
前記第１の導体と前記第５の導体、前記第２の導体と前記第６の導体、前記第３の導体と前記第７の導体、及び前記第２の導体平板または前記第４の導体と前記第４の導体平板は、それぞれ、ある平面に対して対称に配設される、
アンテナ素子。
【請求項１３】
請求項２、１１または１２のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第１の導体、前記第２の導体、及び前記第３の導体の一部、または、前記第５の導体、前記第６の導体、前記第７の導体の一部、のうちの少なくとも一つは、メアンダ状である、
アンテナ素子。
【請求項１４】
請求項３記載のアンテナ素子であって、
前記第１の導体平板の端部は、当該第１の導体平板に接続されていない導体に対して平行である、
アンテナ素子。
【請求項１５】
請求項３または１４に記載のアンテナ素子であって、
前記第１の導体平板は、当該第１の導体平板の一部が前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域に配設される、
アンテナ素子。
【請求項１６】
請求項３、１４または１５のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第１の導体平板を少なくとも二つ備え、
前記第１の導体平板はそれぞれ、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域内に、それぞれ離間して配設される、
アンテナ素子。
【請求項１７】
請求項１６記載のアンテナ素子であって、
少なくとも二つの前記第１の導体平板のうちの一つの導体平板は、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体の一つまたは二つに接続され、
少なくとも二つの前記第１の導体平板のうちの別の導体平板は、前記一つの導体平板に接続されていない導体を含む、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体の一つまたは二つに接続される、
アンテナ素子。
【請求項１８】
請求項１７記載のアンテナ素子であって、
前記導体平板の端部はそれぞれ、他の導体平板の端部に対して平行である、
アンテナ素子。
【請求項１９】
請求項３、１４から１８のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
第５の導体と、
前記第５の導体に交差して接続される第６の導体と、
前記第６の導体に交差して接続される、前記第５の導体に平行な第７の導体と、
前記第５の導体、前記第６の導体及び前記第７の導体の一つまたは二つに接続され、前記第５の導体、前記第６の導体及び前記第７の導体によって囲まれる領域に配設される第３の導体平板と、
を備え、
前記第１の導体と前記第５の導体、前記第２の導体と前記第６の導体、前記第３の導体と前記第７の導体、及び前記第１の導体平板と前記第３の導体平板は、それぞれ、ある平面に対して対称に配設される、
アンテナ素子。
【請求項２０】
請求項３、１４から１９のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第４の導体を少なくとも二つ備え、
前記第４の導体はそれぞれ、異なる前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体に接続される、
アンテナ素子。
【請求項２１】
請求項３、１４から２０のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
第５の導体と、
前記第５の導体に交差して接続される第６の導体と、
前記第６の導体に交差して接続される、前記第５の導体に平行な第７の導体と、
前記第５の導体、前記第６の導体及び前記第７の導体のいずれか一つに接続され、前記第５の導体、前記第６の導体及び前記第７の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第８の導体と、
を備え、
前記第１の導体と前記第５の導体、前記第２の導体と前記第６の導体、前記第３の導体と前記第７の導体、及び前記第２の導体平板または前記第４の導体と前記第８の導体は、それぞれ、ある平面に対して対称に配設される、
アンテナ素子。
【請求項２２】
請求項３、２１のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第１の導体、前記第２の導体、及び前記第３の導体の一部、または、前記第５の導体、前記第６の導体、前記第７の導体の一部、のうちの少なくとも一つは、メアンダ状である、
アンテナ素子。
【請求項２３】
請求項３に記載のアンテナ素子であって、
前記前記第４の導体は、平板で形成される、
アンテナ素子。
【請求項２４】
請求項３に記載のアンテナ素子であって、
前記第１から第３までの導体平板、第４の導体は網状金具で形成される、
アンテナ素子。
【請求項２５】
請求項１から２４のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記第１から第７の導体は、折り返しダイポールアンテナの端部をコの字型に折り曲げて構成するアンテナ導体の一部である、
アンテナ素子。
【請求項２６】
請求項１から２５のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
前記アンテナ素子への給電系に平衡給電、および不平衡給電のいずれか一方を用いた、
アンテナ素子。
【請求項２７】
請求項１から２６のいずれか一項に記載のアンテナ素子であって、
アンテナ素子内部及び外部に接してアンテナ素子の保持を行う材料に誘電体素材を用いた、
アンテナ素子。
【請求項２８】
両端が短絡された所定間隔の平衡線路を有する折り返しダイポールアンテナの、２つの素子先端部を左右対称に垂直方向と水平方向に折り曲げた２重折り返しアンテナ素子であって，
前記２重折り返しアンテナ素子を構成する素子のうち、隣接する３素子から構成されるコの字形状の平行となる両端２素子の少なくとも１つを導体面とすることにより設けられたスロットと，
前記２重折り返しアンテナ素子を構成する素子のうち、隣接する３素子から構成されるコの字形状の中央素子に設けられた導体面と，
を有することを特徴とする２重折り返しアンテナ素子。
【請求項２９】
前記所定間隔の平行線路は、所定の厚みを有することを特徴とする請求項２８記載のアンテナ素子
【請求項３０】
前記２重折り返しアンテナ素子を構成する素子のうち、隣接する３素子から構成されるコの字形状に設けられたスロットと、導体面を複数有することを特徴とする請求項２８または２９に記載のアンテナ素子
【請求項３１】
請求項２８乃至３０の２重折り返しアンテナ素子は不平衡給電されることを特徴とするアンテナ素子
【請求項３２】
請求項２８乃至３０の２重折り返しアンテナ素子は平衡給電されることを特徴とするアンテナ素子
【請求項３３】
請求項１乃至請求項３２のアンテナ素子を有する携帯無線装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動無線通信に用いるアンテナ素子に係り、特に小型無線装置などに内蔵可能で広帯域な特性を有するアンテナ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型無線装置、例えば携帯無線端末などにおいては、高性能化と小型化と要求されており、アンテナにおいても携帯無線端末などの筐体に内蔵可能な小型化と各種アプリケーションに対応可能な広帯域特性が同時に求められている。【０００３】
このようなアンテナとしては、例えば図１２に記載の小型広帯域アンテナが知られている(例えば、特許文献１参照)。即ち、この小型広帯域アンテナは、１波長ループアンテナ１０１を地板１０２に近接した状態で素子両端を給電部に向けて折り曲げて構成したものであり、地板１０２に電流分布が少なく、ユーザが近接した時の影響を受け難い上、到来波に応じた指向特性を実現可能なものである。なお、図中符号１０３は無線回路を示す。【０００４】
また、前述したアンテナとしては、例えば図１３に示すようなアンテナも知られている(例えば、特許文献２参照)。即ち、このアンテナは、両端短絡の１／２波長平行線路の折り返しダイポールアンテナ２０１の給電点２０２の左右約１／８波長から先の部分を左右対称に垂直・水平に折り曲げて２重折り返し構造のアンテナ素子２０３を形成している。このような構成のアンテナによれば、アンテナ構造を決定するパラメータ、特に間隙ｓおよびｈとストリップ幅比（ｗ１／ｗ２）を調整することにより、広帯域にわたるインピーダンス整合を可能にするものである。【０００５】
さらに、このようなアンテナとして、例えば図１４に示すようなものも知られている(例えば、特許文献３参照)。即ち、このアンテナは、多共振化とインピーダンス調整が可能な無線装置に内蔵するのに好適なアンテナであって、折り返しモノポール型の第１アンテナ３０１と、先端開放のモノポールアンテナ型の第２アンテナ３０２とに給電させるようになっており、第1アンテナ３０１の中間には短絡箇所を設け、それぞれ給電点３０３から折り返し点までの往路と接地点３０４までの復路の合計長を共振周波数の１／２波長とするものである。また、このアンテナでは、第２アンテナ３０２を給電点３０３と短絡箇所の間で分岐させ、素子長全体を共振周波数の１／４波長相当とする一方、第１アンテナ素子３０１は第２アンテナ素子３０２のスタブとしても機能するようになっている。なお、図中符号３０５は基板を示す。
【特許文献１】特開２００２−４３８２６号公報
【特許文献２】特開２００４−２２８９１７号公報
【特許文献３】特開２００６−１９６９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の記載のアンテナでは、無給電素子を追加したとしても帯域が狭いものとなっている。また、特許文献２に記載のアンテナでは、アンテナ素子が大きく、従って低周波への対応も困難である。さらに、特許文献３に記載のアンテナについては、更なる広帯域化が課題となっている。【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型化と広帯域化の双方が実現可能なアンテナ素子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】
【０００８】
本発明のアンテナ素子は、折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、第１の導体と、前記第１の導体に交差して接続される第２の導体と、前記第２の導体に交差して接続される、前記第１の導体に平行な第３の導体と、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体の一つまたは二つに接続され、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域に配設される第１の導体平板と、を備えるものである。【０００９】
本発明のアンテナ素子は、折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、第１の導体と、前記第１の導体に交差して接続される第２の導体と、前記第２の導体に交差して接続される、前記第１の導体に平行な第３の導体と、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体のいずれか一つに接続され、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第２の導体平板と、を備えるものである。【００１０】
本発明のアンテナ素子は、折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、第１の導体と、前記第１の導体に交差して接続される第２の導体と、前記第２の導体に交差して接続される、前記第１の導体に平行な第３の導体と、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体の一つまたは二つに接続され、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域に配設される第１の導体平板と、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体のいずれか一つに接続され、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第４の導体と、を備えるものである。【００１１】
この構成により、アンテナ素子の小型化と広帯域化の双方を実現するすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１の導線部と、前記第１の導線部に交差して接続される第２の導線部と、前記第２の導線部に交差して接続される、前記第１の導線部に平行な第３の導線部と、前記第３の導線部に交差して接続される第４の導線部と、
前記第１の導線部、第２の導線部、第３の導線部及び前記第４の導線部の一つまたは二つに接続され、前記第１の導線部、前記第２の導線部、前記第３の導線部及び前記第４の導線部のいずれか三つによって囲まれる領域に配設される第１の導体平板と、を備えることにより、容量性リアクタンス成分を持つことが可能になり、小型化と広帯域化の双方が実現可能なアンテナ素子を提供できる。【００１３】
また、本発明によれば、第１の導線部と、前記第１の導線部に交差して接続される第２の導線部と、前記第２の導線部に交差して接続される、前記第１の導線部に平行な第３の導線部と、前記第３の導線部に交差して接続される第４の導線部と、前記第１の導線部、第２の導線部、前記第３の導線部及び前記第４の導線部のいずれか一つに接続され、前記第１の導線部、前記第２の導線部、前記第３の導線部及び前記第４の導線部のいずれか三つによって囲まれる領域に隣接して配設される第２の導体平板と、を備えることにより、誘導性リアクタンス成分を持つことが可能になり、小型化と広帯域化の双方が実現可能なアンテナ素子を提供できる。【００１４】
なお、折り返しアンテナ素子に適用する前記第１から第４の導線は、例えば折り返しダイポールアンテナの両先端部をコの字型に２度折り曲げて構成したアンテナ形状等で効果的に採用することが可能である。実際には従来のアンテナ寸法(例えば、特許文献２参照)と比較すると、本アンテナ構成を用いることにより同等の広帯域特性でアンテナ素子の占有体積を1/5以下程度と大幅な小型化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るアンテナ素子を示すものであり、（Ａ）はその概略構成を示す図、（Ｂ）はその変形例を示す構成図、（Ｃ）はさらに他の変形例を示す構成図
【図２】本発明のアンテナ素子の基本構成であるアンテナ本体の元の形状を示す図、（Ｂ）はその折り曲げたアンテナ素子の平衡給電の場合の構成を示す説明図、（Ｃ）はその不平衡給電の場合の構成を示す説明図
【図３】本発明の第１実施形態に係るアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図であり、（Ａ）は本発明のアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図、（Ｂ）は従来の芯線のみのアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図
【図４】本発明の第２の実施形態に係るアンテナ素子を示すものであり、（Ａ）はその概略構成を示す図、（Ｂ）はその基本構成であるアンテナ本体の構成を示す図、（Ｃ）は（Ａ）の変形例を示す構成図
【図５】本発明の第２実施形態に係るアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図であり、（Ａ）は本発明のアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図、（Ｂ）は従来の芯線のみのアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図
【図６】本発明の第３の実施形態に係るアンテナ素子を示すものであり、（Ａ）はその概略構成を示す図、（Ｂ）はその変形例を示す構成図
【図７】本発明の第３の実施形態に係るアンテナ素子の反射特性を示す図であり、（Ａ）は本発明のアンテナ素子、（Ｂ）は従来の芯線のみのアンテナ素子の反射特性をそれぞれスミスチャートにて示す図
【図８】本発明の第３実施形態に係るアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図であり、（Ａ）は本発明のアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図、（Ｂ）は従来の芯線のみのアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図
【図９】本発明の第４の実施形態に係るアンテナ素子を示すものであり、（Ａ）はその概略構成を示す図、（Ｂ）はその基本構成であるアンテナ本体の構成を示す図、（Ｃ）は（Ａ）の変形例を示す構成図
【図１０】本発明の第５の実施形態に係るアンテナ素子を示すものであり、（Ａ）はその概略構成を示す図、（Ｂ）はその変形例を示す構成図
【図１１】本発明の第６の実施形態に係るアンテナ素子を示すものであり、（Ａ）はその概略構成を示す図、（Ｂ）はその変形例の要部を示す図、（Ｃ）はさらに他の変形例の要部を示す図
【図１２】従来のアンテナ素子の概略構成を示す図
【図１３】従来の他のアンテナ素子の概略構成を示す図
【図１４】従来のさらに他のアンテナ素子の概略構成を示す図
【符号の説明】
【００１６】
１０Ａ、１０Ｃ、３０Ａ、３０Ｂ、４０Ａ、５０Ａ、５０Ｂ、６０Ａ  アンテナ素子
１１  折り返し（ダイポール）アンテナ（アンテナ本体）
１１Ａ  第1の導線部
１１Ｂ  第２の導線部
１１Ｃ  第３の導線部
１１Ｄ  第４の導線部
１２、１４  第１の導体平板（第３の導体平板）
１２Ａ  主平板（主導体）
１２Ｂ  副平板（副導体）
１５  アンテナ本体
１５Ａ〜１５Ｄ  第１の導線部〜第４の導線部
２  平衡給電部
２２  第２の導体平板
３  不平衡給電部
６１、６２、６３  第２の導体平板
６１Ａ、６２Ａ、６３Ａ  スロット
Ａ、Ｂ、Ｃ  片側短絡の平衡２線部分
ｄ  間隙
ｆ０  中心周波数
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３〜Ｍ５  メアンダ
Ｗ  芯線（線材で構成された導体）
λ０  中心波長
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ素子１０Ａの概略構成を示す。このアンテナ素子１０Ａは、基本的には、芯線（線材で構成された導体）Ｗからなる折り返し半波長（ダイポール）アンテナ（図２（Ａ））の本体部分を更に２つに折り曲げて構成したアンテナ（図２（Ｂ））（以下、アンテナ本体とよぶ）１１を基本構成しており、このアンテナ本体１１の途中に第１の導体平板（左右対称に一対配置されており、「第３の導体平板」として定義されているものに相当する）１２を設けて空隙ｄを構成することによりアンテナ素子間に容量性インダクタンス（Ｃ）成分を有するものである。設置される導体の間隔が一定の場合、通常周波数が低いほどＣ成分が大きくなる分布定数として動作する。
なお、このときの芯線Ｗは線材に限定するものではなく、ｚ軸方向、もしくはｙ軸方向に一定の厚みを持って帯状に構成することも可能である。【００１８】
アンテナ本体１１は、図２（Ａ）に示すように、元は全幅Ｌが略半波長（λ／２）を有する折り返しダイポールアンテナ素子でであり、この左右両端部を同図（Ｂ）に示すように略コ字形に折り曲げて形成している。つまり、このアンテナ本体１１には、第１の導線部１１Ａと、第１の導線部１１Ａに交差して接続される第２の導線部１１Ｂと、第２の導線部１１Ｂに交差して接続される、第１の導線部１１Ａに平行な第３の導線部１１Ｃと、第３の導線部１１Ｃ間に設けた第３の導線部１１Ｃに交差する第４の導線部１１Ｄとの各要素を複数備えている。従って、このアンテナ本体１１には、略コ字形の芯線Ｗで囲まれた片側短絡の平衡２線部分が左右それぞれに３箇所（つまり、点線で囲まれるＡ、Ｂ、Ｃの部分）形成されている。【００１９】
なお、本実施形態では、アンテナ素子本体１１が、左右対称形状を有しているので、第１の導線部１１Ａ〜第４の導線部１１Ｄと同様のものを反対側にも備えている。即ち、本実施形態では、左側半分にある第１の導線部１１Ａ〜第４の導線部１１Ｄと、右側半分に設けてある、第１の導線部１１Ａ〜第４の導線部１１Ｄと同様の第５の導線部１１Ａ〜第８の導線部１１Ｄとを有する（但し、図１（Ａ）では、便宜上、同一符号を付してある）。【００２０】
第１の導体平板１２は、容量性インダクタンス（Ｃ）成分を形成するものであり、本実施形態の場合、図２（Ｂ）の領域Ｃの一方に設けており、主平板（主導体）１２Ａ及び副平板（副導体）１２Ｂで構成されている。この第１の導体平板１２には、主平板（以下、「導体」とよぶことがある）１２Ａ及び副平板（以下、「導体」とよぶことがある）１２Ｂの間に、動作周波数ｆ０に対して十分小さい間隙ｄが形成されているため、アンテナ素子１０Ａに分布定数（Ｃ）成分を付与できる【００２１】
このうち、主導体１２Ａは、第２の導線部１１Ｂと第３の導線部導体１１Ｃに接続されている。そして、この主導体１２Ａの端部は、主導体１２Ａに接続されていない第１の導線部１１Ａに対して平行である。【００２２】
一方、副導体１２Ｂは、第１の導線部１１Ａ及び第２の導線部１１Ｂに接続されている。そして、副導体１２Ｂの端部は、この副導体１２Ｂに接続されていない第３の導線部１１Ｃに対して平行である。【００２３】
なお、本実施形態の第１の導体平板１２は、第１の導線部１１Ａ、第２の導線部１１Ｂ、第３の導線部１１Ｃの３つによって囲まれる領域、つまり図２（Ｂ）の領域Ｃに設置されているが、これ以外にも、片側短絡の平衡２線部分の領域Ａ又は領域Ｂのいずれかに形成してもよい。また、本発明の第１の導体平板は、この実施形態の第１の導体平板１２のような平板状の構成のほかに、網目状を呈するものであってもよい。【００２４】
間隙ｄは０．０１λ（好ましくは、中心周波数ｆ０に対する中心波長λ０としたときに、０．００５λ０以下が好ましい）程度であって、主平板（主導体）１２Ａと副平板（副導体）１２Ｂを合わせた広さは、その間隔ｄの部分の広さより広い面積を有する。【００２５】
なお、この第１の導体平板１２は、物理的に芯線Ｗよりも寸法の大きな面形状であればよいので、図１（Ａ）のアンテナ素子１０Ａのように、２枚の導体（Ｚ方向の長さが異なる）で形成したものをそれぞれ芯線Ｗに電気的に接続させてもよいし、その部分だけ芯線Ｗを取り除くようにして隣接する芯線部分と接続させてもよい。また、この実施形態では、２枚の導体１２Ａ、１２Ｂのうち、上側の導体１２Ａの方のＺ成分長さを長くしてあるが、逆に、下側の導体１２Ｂの方のＺ成分長さを長くしてもよい。【００２６】
また、このアンテナ素子１０Ａは、前述したように、全幅Ｌが略１波長（λ）分の長さを有するものであって、図２（Ｂ）に示すように、平衡給電を行うために両端部を整合回路を含む平衡給電部２に接続して構成している。但し、元のアンテナ素子長は略１波長（λ）分の長さを有するが、容量性インダクタンス（Ｃ）成分を設ける本構成により動作周波数を低く設定することが可能となるため、本アンテナ構成における実質的なアンテナ長は大幅に短縮して構成される。【００２７】
また、本発明では、これとは別に、例えば同図（Ｃ）に示すように、対称に設けた折り返しアンテナの素子半部を用い、全幅Ｌが略１／４波長（λ／４）分の長さを有するモノポールアンテナ構成としても構わない。このとき、アンテナ１１の一端が不平衡給電部３に接続されているとともに、他端がＧＮＤに接続される。したがって、本アンテナ形状では、平衡給電および不平衡給電の給電モードに関わらず広帯域特性が得られる。【００２８】
本アンテナ構成で広帯域アンテナの小型化が可能となる。なお、元のアンテナ形状図２（Ｂ）、（Ｃ）で広帯域にインピーダンス調整を行うために用いた、アンテナ素子間隔ｈ１〜ｈ３、アンテナ素子幅ｊ、ＧＮＤとの間の距離ｇの各パラメータは本小型広帯域アンテナのインピーダンス調整に用いることができる。ただし、アンテナ素子の小型化には直接寄与しない。【００２９】
しかも、本実施形態によれば、間隙ｄが０．０１λ程度で、導体１２Ａ、１２Ｂは、間隔ｄより広い面積を有するので、間隔ｄに電流集中が起こり、その結果、近接した導体１２Ａ、１２Ｂ間に容量性インダクタンス（Ｃ）成分を持たせることができる。また、間隔ｄの大きさを変更することにより、容量成分を変更させることが可能なので、さらに、きめ細かなパラメータ調整を行うことができる。【００３０】
一般的に折り返しアンテナは、平行モードと不平衡モードと異なる動作モードを有する複合モードで動作することが知られており、アンテナ素子を近接させたことにより、インピーダンス調整を行う（平行モード）をアンテナ素子中に構成することが可能となる。本アンテナはこの複合モードの持つインピーダンスを調整する特性を適用して広帯域化を実現している。【００３１】
なお、本実施形態でキャパシタンス成分を設けた空隙部の形状がスロットアンテナのようにも見えるが、アンテナ動作は電界型の放射源であり、給電点付近にスロットを設けて放射させる一般的なスロットアンテナとは異なる。【００３２】
図３のＶＳＷＲ特性図を参照して本発明のアンテナ素子１０Ａを評価すると、本発明のアンテナ素子１０ＡのＶＳＷＲ特性図は、従来の芯線のみのアンテナ素子と比較して、バンド幅が２０ＭＨｚ広くなっており、アンテナ特性が向上していることがわかる。【００３３】
次に、本実施形態の変形例について図１（Ｂ）、（Ｃ）を参照しながら説明する。なお、この変形例において、本実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。【００３４】
図１（Ｂ）に示すアンテナ素子１０Ｂでは、第１の導体平板１２の代わりに、同図（Ａ）に示すアンテナ素子１０Ｂの折り返し（ダイポール）アンテナ１１部分からはみ出した第１の導体平板（これも、左右対称に配置されているので、「第３の導体平板」である）１３を設けている。即ち、この第１の導体平板１３は、導体１２Ａ及び１２Ｂのほかに、これらの間の隙間と同一間隔ｄを保持して、導体１２Ｃ、１２Ｄが形成されている。なお、導体１２Ａ及び１２Ｃ（導体１２Ｂ及び１２Ｄも同様）を一枚のもので構成し、芯線Ｗに電気的に接続させてもよい。【００３５】
従って、このアンテナ素子１０Ｂによれば、キャパシタンス（Ｃ）成分が増大するので、その分、低周波への対応がより拡大し、広帯域化を図ることができるばかりか、アンテナ構成や設計の自由度が拡大する。【００３６】
一方、図１（Ｃ）に示すアンテナ素子１０Ｃは、左右の各第１の導体平板（これも、左右対称に配置されているので、「第３の導体平板」である）１４が、それぞれ２分割されておらず、１枚のもので構成されており、近傍の芯線Ｗ１との間で隙間ｄを形成している。従って、このアンテナ素子１０Ｃによれば、アンテナ素子形状が単純になり芯線Ｗへの接続作業が容易、作成コストの削減ができる。【００３７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。【００３８】
図４（Ａ）は、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ素子２０Ａの概略構成を示すものであり、このアンテナ素子２０Ａでは、誘導性リアクタンス（Ｌ）成分を付与するために、アンテナ本体１１の途中に第４の導体２１を設けている。設置される導体の大きさが一定の場合、通常周波数が高いほどＬ成分が大きくなる分布定数として動作する。【００３９】
アンテナ１１は、前述した、略コ字形の芯線Ｗで囲まれた片側短絡の平衡２線部分Ａ、Ｂ、Ｃ（図２（Ｂ）、（Ｃ）参照）に対応して、Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれ中央部に設けた３箇所の折り返し端面である、第２の導線部１１Ｂ、第３の導線部１１Ｄ、第２の導線部１１Ｂ、第２の導線部１１Ａ（つまり、図４（Ｂ）に示す略コ字形の空隙の中央部である領域Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）の少なくともいずれか１箇所に、第４の導体２１を有している。【００４０】
第４の導体２１は、面積Ｓを有する平面状の導体を加工して形成されており、第３の導線部１１Ｃ、第４の導線部１１Ｄ、第３の導線部１１Ｃの３つの導線で囲まれる領域に設置されている。【００４１】
本実施形態の第４の導体２１は、左右ともに折り返し端面である第４の導線部１１Ｄの全体に亙って接続されており、左右対称な配置となっている。また、本実施形態の第４の導体２１は、面積Ｓを有する平面状の導体を折り曲げて中空箱状に形成されており、そのうちに一面がアンテナ本体１１から外部（Ｚ方向）へ突出させてある。なお、本実施形態の第４の導体２１は、このように一部がアンテナ本体１１から外部へ突出させてあるが、この突出部分はなくてもよい。【００４２】
なお、本実施形態の第４の導体２１は、前述したように、中空箱状に形成されているが、図４（Ｃ）に示すアンテナ素子２０Ｂのように、第４の導体２１の代わりに、平面状に形成した第２の導体平板２２を設けてもよい。また、本実施形態の第４の導体２１は、折り返し端面のひとつである領域Ｅに設置してあるが、これ以外の折り返し端面を構成する領域Ｄ、Ｆ、Ｇ（１１Ｂ、１１Ｂ、１１Ａ）のいずれか一方に又は双方に形成してもよい。ここで、第４の導体がより大きい場合に誘導性リアクタンス成分を大きく得ることができる。【００４３】
従って、本実施形態によれば、アンテナ本体１１の折り返し端面である領域Ｅに面積Ｓを有する第４の導体２１を設けることにより、アンテナ素子２０Ａに誘導性インダクタンス（Ｌ）成分を持たせることができる。また、本実施形態のアンテナ素子２０Ａでは、第４の導体２１の面積Ｓを変更させることで、パラメータ調整を行い、インピーダンス調整を行うことにより、より広帯域にアンテナ特性の調整が可能となる。【００４４】
しかも、本実施形態のように、第４の導体２１の一部を突出させてアンテナ本体１１からはみ出すようにすれば、第４の導体２１の面積Ｓを容易に増大させることができるので、低周波への対応がより拡大する。同時に、また、アンテナ構成の設計自由度も高まる。【００４５】
図５のＶＳＷＲ特性図を参照して本発明のアンテナ素子２０Ａを評価すると、本発明のアンテナ素子２０ＡのＶＳＷＲ特性図は、従来の芯線のみのアンテナ素子と比較して、バンド幅が２００ＭＨｚ広くなっており、アンテナ特性が向上していることがわかる。【００４６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第１、第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図６（Ａ）は、本発明の第３の実施形態に係るアンテナ素子３０Ａの概略構成を示すものであり、このアンテナ素子３０Ａでは、容量性インダクタンス（Ｃ）成分及び誘導性インダクタンス（Ｌ）成分の双方を同時に付加するために、アンテナ本体１１の途中に、第１の導体平板１２及び第２の導体平板２２を設けている。つまり、第１の実施形態と第２の実施形態を同時に満たした構成により相乗効果を得る。【００４７】
第１の導体平板１２は、本実施形態の場合、片側短絡の平衡２線部分Ｃ（図２（Ｂ）の領域Ｃ）に間隔ｄを有するように設置しているが、片側短絡の平衡２線部分の領域Ａ、Ｂの何れか或いは双方に設けてもよい。【００４８】
第２の導体平板２２は、面積Ｓを有する平面状のものを折り返し端面である第４の導線部１１Ｄ（図４（Ｂ）の領域Ｅ）の全体に亙って形成してあるが、折り返し端面である図４（Ｂ）に示す略コ字形の片側短絡平衡２線部分の中央部である領域Ｄ、Ｆ、Ｇの何れか或いは双方に設けてもよい。このとき、導体平面を複数設け第１と第２の平板に交差する面が生じた場合、それらの面は一体化して一つの面として構成することが可能である。【００４９】
なお、本実施形態のアンテナ素子３０Ａでは、平衡給電を行っており両端部が整合回路を含む平衡給電部２に接続されているが、アンテナ素子の片側をＧＮＤ終端してもう一方から不平衡給電を行った場合においても広帯域特性が得られる。また、後述するアンテナ素子３０Ｂのように、端部を不平衡給電部３とＧＮＤに接続させて構成してもよい。【００５０】
従って、本実施形態によれば、片側短絡の平衡２線部分Ｃに間隔ｄを有する第１の導体平板１２を設置して容量性リアクタンス（Ｃ）成分を持たせるとともに、折り返し端面である第４の導線部１１Ｄに面積Ｓを有する第２の導体平板２２を設置して導電性リアクタンス（Ｌ）成分を持たせており、アンテナ素子３０Ａの広帯域化及び小型化を同時に実現可能としている。【００５１】
即ち、本実施形態のアンテナ素子３０Ａには、前述したように、第１の導体平板１２及び第２の導体平板２２を設けて誘電性インダクタンス（Ｃ）成分と導電性リアクタンス（Ｌ）成分とを持たせてある。このため、この第１の導体平板１２及び第２の導体平板２２を設けていない従来のアンテナ素子（例えば、図２（Ｂ）に示すもの）に比べて、新たに低い周波数で共振点を得ることができる。その結果、従来のものと同じアンテナ占有体積であっても、従来のアンテナ素子のものより低い周波数に対応することができる。つまり、従来と同様の共振周波数の場合、より小型でのアンテナ構成が可能になる。【００５２】
図７は本アンテナを平衡給電した場合の反射特性を示す。ここで、従来の芯線のみのアンテナ素子では１共振（図７（Ｂ）参照）であったものが、本実施形態によれば近接した周波数帯で２共振（図７（Ａ）参照）を得ることができるため、整合回路による調整により、従来のアンテナ素子に比べて広帯域化が可能になる。この動作は給電系を不平衡給電とした場合においても類似の特性を得ることができる。【００５３】
また、図８のＶＳＷＲ特性図を参照して本発明のアンテナ素子２０Ａを評価すると、本発明のアンテナ素子３０ＡのＶＳＷＲ特性図は、従来の芯線のみのアンテナ素子と比較して、バンド幅が３３０ＭＨｚ広くなっており、アンテナ特性が向上していることがわかる。【００５４】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図６（Ｂ）は、第３の実施形態の変形例であるアンテナ素子３０Ｂを示すものである。このアンテナ素子３０Ｂでは、導電性リアクタンス成分と容量性リアクタンス成分をそれぞれ１つのアンテナ素子内に複数構成した形状の一例を示しており、より複雑なアンテナ形状により構成される。まず、複数設けたスロット部について説明すると、導体平板１４Ａ、１４Ｂは第１の導体平板１２の変形であり、対向する芯線Ｗとの間で間隔ｄの隙間を設けており、これは図２（Ｂ）の対称に２箇所あるコの字形状Ｃ部にスロットを構成した場合となる。ここでは、導体平板１４はコの字形状より一部はみ出してスロット長をより長く構成している。【００５５】
これと同様に図２（Ｂ）におけるその他のコの字形状ＡおよびＢ間にも導体平板を設けることで異なる空隙ｄ２（スロット２）と空隙ｄ３（スロット３）を構成する。また、Ｃ成分に加えＬ成分を更に加えて備えることでアンテナ素子内でのインピーダンス調整を行うことが可能となり、広帯域特性を得ることが可能となるため、Ｌ成分を持つ導体平板２２を更に備えた構成とする。【００５６】
ここでは、容量性リアクタンス成分を３箇所に設けたため、導体平板２２の長さＬを長く調整、もしくは容量性リアクタンス成分を持つ各空隙（ｄ）の間隔を調整することで帯域特性の調整を行う。ここでは、容量性リアクタンス成分および導電性リアクタンス成分を１つのアンテナ素子中により多く構成することで小型化の効果も大きく得られる。【００５７】
これら手法を用いて、折り返しアンテナ素子中に容量性リアクタンス成分と導電性リアクタンス成分の一方もしくは両方を構成するアンテナ構成を可能とし、より小型で広帯域なアンテナの実現が可能となる。【００５８】
例えば図６（Ｂ）を用いた場合、アンテナ寸法（座標軸ｘ、ｙ、ｚ）＝（0.01λ、0.25λ、0.035λ）の小型寸法において、比帯域＝50％程度（ＶＳＷＲ＜３）の広帯域特性を得ることが可能である。【００５９】
また、このときアンテナ素子は直方体（６面体）で構成されており、このアンテナ素子内部の空間に低損失な誘電素材を用いることにより更なるアンテナ素子の小型化が可能である。ここで、誘電素材にはセラミック素材やその他ＡＢＳなどの樹脂素材が適用可能である。【００６０】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第１〜第３の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。【００６１】
図９（Ａ）は本発明の第４の実施形態に係るアンテナ素子４０Ａを示すものであり、このアンテナ素子４０Ａは、基本的には、芯線（線材で構成された導体）Ｗからなる１／４波長（モノポール）アンテナを２つに折り返した折り返しモノポールアンテナ（以下、アンテナ本体とよぶ）１５と、このアンテナ本体１５の途中に設けた、容量性リアクタンス（Ｃ）成分となる第１の導体平板１２と導電性リアクタンス（Ｌ）成分となる第２の導体平板２２とを有するものである。【００６２】
アンテナ本体１５は、同図（Ｂ）に示すように、全幅Ｌが略λ／４を有する芯線Ｗを折り返して形成したものであって、第３の実施形態のアンテナ素子３０Ａの半分のところをＧＮＤで終端したモノポールアンテナで構成されている。なお、本実施形態のアンテナ本体１５には、アンテナ本体１１のものと同様、第１の導線部１５Ａ〜第４の導線部１５Ｄを備えている。【００６３】
第１の導体平板１２は、本実施形態の場合、片側短絡の平衡２線部分Ｃ（同図（Ｂ）参照）に間隔ｄの隙間を有するように設置しているが、これも同じものを、Ａ、Ｂの何れか或いは双方に設けてもよい。【００６４】
第２の導体平板２２は、面積Ｓを有する平面状のものを折り返し端面である第４の導線部１５Ｄ（同図（Ｂ）参照）の全体に亙って形成してあるが、他の折り返し端面である領域の何れか或いは双方に設けてもよい。【００６５】
従って、本実施形態によれば、このアンテナ素子４０Ａでも、第１の導体平板１２及び第２の導体平板２２を設けて容量性リアクタンス（Ｃ）成分と導電性リアクタンス（Ｌ）成分とを持たせてあるので、第３の実施形態のアンテナ素子３０Ａと同様に、従来のアンテナ素子に比べて、１つ多い共振点を得ることができる。そのため、広帯域なアンテナ特性を得ることができる。【００６６】
また、第３の実施形態のアンテナ素子３０Ａに比べて、半分で構成できるので、アンテナ占有体積を半分に削減できるとともに、設置する無線機器での配置自由度が高まる。【００６７】
なお、本発明では、第４の実施形態のアンテナ素子４０Ａのような横置き配置構成のほかに、例えば、図９（Ｃ）に示すように、縦置き配置構成であってもよい。【００６８】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第１〜第４の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。【００６９】
図１０は、本実施形態に係るアンテナ素子５０Ａを示すものであり、このアンテナ素子５０Ａは、図１０（Ｂ）に示すアンテナ素子３０Ｂにおいて、芯線Ｗ部分のうち、第１の導体平板１４及び第２の導体平板２２を設けていない部分（以下、「導体平板非設置部分」とよぶ）を、メアンダＭ１、Ｍ２で構成してある。【００７０】
本実施形態のメアンダＭ１、Ｍ２は、同図（Ｂ）に示すアンテナ素子５０ＢのメアンダＭ３〜Ｍ５に比べて、ピッチが狭い構造のものである。また、本実施形態のメアンダＭ１、Ｍ２は、導体平板非設置部分の全体に亙って形成されているが、その一部に設置しても構わない。【００７１】
従って、本実施形態のアンテナ素子５０Ａは、ループアンテナとして動作しないので、メアンダ構成が共振周波数の調整を行う上で有用である。即ち、本実施形態のメアンダＭ１、Ｍ２によって、アンテナ特性としてさらに低周波への対応が可能となる。【００７２】
また、図１０（Ｂ）に示すアンテナ素子５０ＢのメアンダＭ３〜Ｍ５は、同図（Ａ）に示すアンテナ素子５０Ａに比べてピッチ幅を広げてあるので、広帯域特性を保つ効果が見込まれる。【００７３】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第１〜第５の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。【００７４】
図１１は、本実施形態に係るアンテナ素子６０Ａは、図６（Ｂ）に示すアンテナ素子３０Ｂにおいて、第１の導体平板１４は同様のものであるが、第２の導体平板２２の代わりに、スロット６１Ａを切った第２の導体平板６１を用いてある。【００７５】
この第２の導体平板６１のスロット６１Ａは、平面形状に限るものではなく、例えば同図（Ｂ）に示すような、つまり第２の導体平板６２のようにスロット６２Ａが折り曲げた構造のものであってもよい。また、同図（Ｃ）に示すような、第２の導体平板６３としては複数のスロット６３Ａを切った構造であってもよい。さらに、図示しないが、このようなスロットを切った第２の導体平板とともに、メアンダを設けてもよい。なお、スロット範囲を広く取りすぎると、面積Ｓで構成したインダクタンス成分が少なくなる。【００７６】
従って、本実施形態によれば、導電性リアクタンス（Ｌ）成分を得るために設けた第２の導体平板６１にスロット６１Ａを設けることで、略１λで動作する折り返しアンテナの小型化が可能になる。即ち、スロット６１Ａを設けることで、導体平板６１の一辺の長さが延長され、スロット表面を電流が流れる電気長が実質的に長く見える効果が得られる。また、第２の導体平板６１に容量成分を持たせることにもなり２重の効果が見込める。従って、全体としてアンテナ素子６１Ａの実行長が長くなり低周波への対応が可能となる。
従って、メアンダを設ける場合と同様、共振周波数の調整を行う上で有用である。【００７７】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、折り返しアンテナの素子中に導電性リアクタンス成分及び／又は容量性リアクタンス成分を簡単な構成で持たせるとが可能になるので、広帯域特性を保ったまま小型化の実現が可能となる効果を有し、携帯無線端末などの小型無線装置等に有用である。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成20年1月24日(2008.1.24)
【手続補正１】
【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】
（削除）
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
（削除）
【請求項１０】
（削除）
【請求項１１】
（削除）
【請求項１２】
（削除）
【請求項１３】
（削除）
【請求項１４】
（削除）
【請求項１５】
（削除）
【請求項１６】
（削除）
【請求項１７】
（削除）
【請求項１８】
（削除）
【請求項１９】
（削除）
【請求項２０】
（削除）
【請求項２１】
（削除）
【請求項２２】
（削除）
【請求項２３】
（削除）
【請求項２４】
（削除）
【請求項２５】
（削除）
【請求項２６】
（削除）
【請求項２７】
（削除）
【請求項２８】
両端が短絡された所定間隔の平衡線路を有する折り返しダイポールアンテナの、２つの素子先端部を左右対称に垂直方向と水平方向に折り曲げた、外形が直方体の２重折り返しアンテナ素子であって、
前記２重折り返しアンテナ素子を構成する素子のうち、隣接する３素子から構成されるコの字形状の平行となる両端２素子の少なくとも１つを導体面とすることにより設けられたスロットと、
前記２重折り返しアンテナ素子を構成する素子のうち、隣接する３素子から構成されるコの字形状の中央素子の少なくとも１つに設けられた導体面であって、当該２重折り返しアンテナ素子の左右対称に設けられた導体面と、
を有することを特徴とする２重折り返しアンテナ素子。
【請求項２９】
前記所定間隔の平衡線路は、所定の厚みを有することを特徴とする請求項２８記載の２重折り返しアンテナ素子。
【請求項３０】
前記２重折り返しアンテナ素子を構成する素子のうち、隣接する３素子から構成されるコの字形状の平行となる両端２素子の少なくとも１つを導体面とすることにより設けられたスロットを、複数有する、外形が直方体の２重折り返しアンテナ素子であって、
前記２重折り返しアンテナ素子の外形を形成する直方体のうちの第１面において、左右対称に設けられた２つのスロットと、
前記２重折り返しアンテナ素子の外形を形成する直方体のうちの、前記第１面と平行な第２面において、左右対称に設けられた２つのスロットと、
前記２重折り返しアンテナ素子の外形を形成する直方体のうちの、前記第１面と前記第２面に直交する第３面において、左右対称に設けられた２つのスロットと、
当該２重折り返しアンテナ素子を構成する素子のうち、隣接する３素子から構成されるコの字形状の中央素子の少なくとも１つに設けられた導体面であって、当該２重折り返しアンテナ素子の左右対称に設けられた導体面と、
を有することを特徴とする請求項２８に記載の２重折り返しアンテナ素子。
【請求項３１】
前記導体面の少なくとも一部は、前記２重折り返しアンテナ素子の外形を形成する直方体の外部に突出していることを特徴とする請求項２８に記載の２重折り返しアンテナ素子。
【請求項３２】
前記導体面の少なくとも一部は、前記２重折り返しアンテナ素子の外形を形成する直方体のうちの、前記導体面の他部が設けられた面から別の面へ折り返されていることを特徴とする請求項２８に記載の２重折り返しアンテナ素子。
【請求項３３】
前記２重アンテナ素子を構成する素子のうち、前記導体面が設けられていない素子は、メアンダで構成されることを特徴とする請求項２８に記載の２重折り返しアンテナ素子。
【請求項３４】
前記導体面の少なくとも一部は、前記２重折り返しアンテナ素子の外形を形成する直方体のうちの前記導体面の他部が設けられた面から、当該直方体の内部へ折り返されていることを特徴とする請求項２８に記載の２重折り返しアンテナ素子。
【請求項３５】
請求項２８に記載の２重折り返しアンテナ素子は不平衡給電されることを特徴とする２重折り返しアンテナ素子。
【請求項３６】
請求項２８に記載の２重折り返しアンテナ素子は平衡給電されることを特徴とする２重折り返しアンテナ素子。
【請求項３７】
請求項２８に記載の２重折り返しアンテナ素子を有する携帯無線装置。
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月25日(2009.12.25)
【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、移動無線通信に用いるアンテナ素子に係り、特に小型無線装置などに内蔵可能で広帯域な特性を有するアンテナ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型無線装置、例えば携帯無線端末などにおいては、高性能化と小型化と要求されており、アンテナにおいても携帯無線端末などの筐体に内蔵可能な小型化と各種アプリケーションに対応可能な広帯域特性が同時に求められている。
【０００３】
このようなアンテナとしては、例えば図１２に記載の小型広帯域アンテナが知られている(例えば、特許文献１参照)。即ち、この小型広帯域アンテナは、１波長ループアンテナ１０１を地板１０２に近接した状態で素子両端を給電部に向けて折り曲げて構成したものであり、地板１０２に電流分布が少なく、ユーザが近接した時の影響を受け難い上、到来波に応じた指向特性を実現可能なものである。なお、図中符号１０３は無線回路を示す。
【０００４】
また、前述したアンテナとしては、例えば図１３に示すようなアンテナも知られている(例えば、特許文献２参照)。即ち、このアンテナは、両端短絡の１／２波長平行線路の折り返しダイポールアンテナ２０１の給電点２０２の左右約１／８波長から先の部分を左右対称に垂直・水平に折り曲げて２重折り返し構造のアンテナ素子２０３を形成している。このような構成のアンテナによれば、アンテナ構造を決定するパラメータ、特に間隙ｓおよびｈとストリップ幅比（ｗ１／ｗ２）を調整することにより、広帯域にわたるインピーダンス整合を可能にするものである。
【０００５】
さらに、このようなアンテナとして、例えば図１４に示すようなものも知られている(例えば、特許文献３参照)。即ち、このアンテナは、多共振化とインピーダンス調整が可能な無線装置に内蔵するのに好適なアンテナであって、折り返しモノポール型の第１アンテナ素子３０１と、先端開放のモノポールアンテナ型の第２アンテナ素子３０２とに給電させるようになっており、第1アンテナ素子３０１の中間には短絡箇所を設け、それぞれ給電点３０３から折り返し点までの往路と接地点３０４までの復路の合計長を共振周波数の１／２波長とするものである。また、このアンテナでは、第２アンテナ素子３０２を給電点３０３と短絡箇所の間で分岐させ、素子長全体を共振周波数の１／４波長相当とする一方、第１アンテナ素子３０１は第２アンテナ素子３０２のスタブとしても機能するようになっている。なお、図中符号３０５は基板を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−４３８２６号公報
【特許文献２】特開２００４−２２８９１７号公報
【特許文献３】特開２００６−１９６９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の記載のアンテナでは、無給電素子を追加したとしても帯域が狭いものとなっている。また、特許文献２に記載のアンテナでは、アンテナ素子が大きく、従って低周波への対応も困難である。さらに、特許文献３に記載のアンテナについては、更なる広帯域化が課題となっている。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型化と広帯域化の双方が実現可能なアンテナ素子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】
【０００９】
本発明のアンテナ素子は、折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、第１の導体と、前記第１の導体に交差して接続される第２の導体と、前記第２の導体に交差して接続される、前記第１の導体に平行な第３の導体と、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体の一つまたは二つに接続され、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域に配設される第１の導体平板と、を備えるものである。
【００１０】
本発明のアンテナ素子は、折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、第１の導体と、前記第１の導体に交差して接続される第２の導体と、前記第２の導体に交差して接続される、前記第１の導体に平行な第３の導体と、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体のいずれか一つに接続され、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第２の導体平板と、を備えるものである。
【００１１】
本発明のアンテナ素子は、折り曲げ構造を有したアンテナ素子の一部であって、第１の導体と、前記第１の導体に交差して接続される第２の導体と、前記第２の導体に交差して接続される、前記第１の導体に平行な第３の導体と、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体の一つまたは二つに接続され、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域に配設される第１の導体平板と、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体のいずれか一つに接続され、前記第１の導体、前記第２の導体及び前記第３の導体によって囲まれる領域に隣接して配設される第４の導体と、を備えるものである。
【００１２】
この構成により、アンテナ素子の小型化と広帯域化の双方を実現することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、第１の導線部と、前記第１の導線部に交差して接続される第２の導線部と、前記第２の導線部に交差して接続される、前記第１の導線部に平行な第３の導線部と、前記第３の導線部に交差して接続される第４の導線部と、前記第１の導線部、第２の導線部、第３の導線部及び前記第４の導線部の一つまたは二つに接続され、前記第１の導線部、前記第２の導線部、前記第３の導線部及び前記第４の導線部のいずれか三つによって囲まれる領域に配設される第１の導体平板と、を備えることにより、容量性リアクタンス成分を持つことが可能になり、小型化と広帯域化の双方が実現可能なアンテナ素子を提供できる。
【００１４】
また、本発明によれば、第１の導線部と、前記第１の導線部に交差して接続される第２の導線部と、前記第２の導線部に交差して接続される、前記第１の導線部に平行な第３の導線部と、前記第３の導線部に交差して接続される第４の導線部と、前記第１の導線部、第２の導線部、前記第３の導線部及び前記第４の導線部のいずれか一つに接続され、前記第１の導線部、前記第２の導線部、前記第３の導線部及び前記第４の導線部のいずれか三つによって囲まれる領域に隣接して配設される第２の導体平板と、を備えることにより、誘導性リアクタンス成分を持つことが可能になり、小型化と広帯域化の双方が実現可能なアンテナ素子を提供できる。
【００１５】
なお、折り返しアンテナ素子に適用する前記第１から第４の導線は、例えば折り返しダイポールアンテナの両先端部をコの字型に２度折り曲げて構成したアンテナ形状等で効果的に採用することが可能である。実際には従来のアンテナ寸法(例えば、特許文献２参照)と比較すると、本アンテナ構成を用いることにより同等の広帯域特性でアンテナ素子の占有体積を1/5以下程度と大幅な小型化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るアンテナ素子を示すものであり、（Ａ）はその概略構成を示す図、（Ｂ）はその変形例を示す構成図、（Ｃ）はさらに他の変形例を示す構成図
【図２】（Ａ）本発明のアンテナ素子の基本構成であるアンテナ本体の元の形状を示す図、（Ｂ）はその折り曲げたアンテナ素子の平衡給電の場合の構成を示す説明図、（Ｃ）はその不平衡給電の場合の構成を示す説明図
【図３】本発明の第１実施形態に係るアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図であり、（Ａ）は本発明のアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図、（Ｂ）は従来の芯線のみのアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図
【図４】本発明の第２の実施形態に係るアンテナ素子を示すものであり、（Ａ）はその概略構成を示す図、（Ｂ）はその基本構成であるアンテナ本体の構成を示す図、（Ｃ）は（Ａ）の変形例を示す構成図
【図５】本発明の第２実施形態に係るアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図であり、（Ａ）は本発明のアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図、（Ｂ）は従来の芯線のみのアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図
【図６】本発明の第３の実施形態に係るアンテナ素子を示すものであり、（Ａ）はその概略構成を示す図、（Ｂ）はその変形例を示す構成図
【図７】本発明の第３の実施形態に係るアンテナ素子の反射特性を示す図であり、（Ａ）は本発明のアンテナ素子、（Ｂ）は従来の芯線のみのアンテナ素子の反射特性をそれぞれスミスチャートにて示す図
【図８】本発明の第３実施形態に係るアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図であり、（Ａ）は本発明のアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図、（Ｂ）は従来の芯線のみのアンテナ素子のＶＳＷＲ特性図
【図９】本発明の第４の実施形態に係るアンテナ素子を示すものであり、（Ａ）はその概略構成を示す図、（Ｂ）はその基本構成であるアンテナ本体の構成を示す図、（Ｃ）は（Ａ）の変形例を示す構成図
【図１０】本発明の第５の実施形態に係るアンテナ素子を示すものであり、（Ａ）はその概略構成を示す図、（Ｂ）はその変形例を示す構成図
【図１１】本発明の第６の実施形態に係るアンテナ素子を示すものであり、（Ａ）はその概略構成を示す図、（Ｂ）はその変形例の要部を示す図、（Ｃ）はさらに他の変形例の要部を示す図
【図１２】従来のアンテナ素子の概略構成を示す図
【図１３】従来の他のアンテナ素子の概略構成を示す図
【図１４】従来のさらに他のアンテナ素子の概略構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ素子１０Ａの概略構成を示す。このアンテナ素子１０Ａは、基本的には、芯線（線材で構成された導体）Ｗからなる折り返し半波長（ダイポール）アンテナ（図２（Ａ））の本体部分を更に２つに折り曲げて構成したアンテナ（図２（Ｂ））（以下、アンテナ本体とよぶ）１１を基本構成しており、このアンテナ本体１１の途中に第１の導体平板（左右対称に一対配置されており、「第３の導体平板」として定義されているものに相当する）１２を設けて間隙ｄを構成することによりアンテナ素子間に容量性インダクタンス（Ｃ）成分を有するものである。設置される導体の間隔が一定の場合、通常周波数が低いほどＣ成分が大きくなる分布定数として動作する。
なお、このときの芯線Ｗは線材に限定するものではなく、ｚ軸方向、もしくはｙ軸方向に一定の厚みを持って帯状に構成することも可能である。
【００１８】
アンテナ本体１１は、図２（Ａ）に示すように、元は全幅Ｌが略半波長（λ／２）を有する折り返しダイポールアンテナ素子であり、この左右両端部を同図（Ｂ）に示すように略コ字形に折り曲げて形成している。つまり、このアンテナ本体１１には、第１の導線部１１Ａと、第１の導線部１１Ａに交差して接続される第２の導線部１１Ｂと、第２の導線部１１Ｂに交差して接続される、第１の導線部１１Ａに平行な第３の導線部１１Ｃと、第３の導線部１１Ｃ間に設けた第３の導線部１１Ｃに交差する第４の導線部１１Ｄとの各要素を複数備えている。従って、このアンテナ本体１１には、略コ字形の芯線Ｗで囲まれた片側短絡の平衡２線部分が左右それぞれに３箇所（つまり、点線で囲まれるＡ、Ｂ、Ｃの部分）形成されている。
【００１９】
なお、本実施形態では、アンテナ本体１１が、左右対称形状を有しているので、第１の導線部１１Ａ〜第４の導線部１１Ｄと同様のものを反対側にも備えている。即ち、本実施形態では、左側半分にある第１の導線部１１Ａ〜第４の導線部１１Ｄと、右側半分に設けてある、第１の導線部１１Ａ〜第４の導線部１１Ｄと同様の第５の導線部１１Ａ〜第８の導線部１１Ｄとを有する（但し、図１（Ａ）では、便宜上、同一符号を付してある）。
【００２０】
第１の導体平板１２は、容量性インダクタンス（Ｃ）成分を形成するものであり、本実施形態の場合、図２（Ｂ）の領域Ｃの一方に設けており、主平板（主導体）１２Ａ及び副平板（副導体）１２Ｂで構成されている。この第１の導体平板１２には、主平板（以下、「導体」とよぶことがある）１２Ａ及び副平板（以下、「導体」とよぶことがある）１２Ｂの間に、中心周波数ｆ０に対して十分小さい間隙ｄが形成されているため、アンテナ素子１０Ａに分布定数（Ｃ）成分を付与できる。
【００２１】
このうち、主導体１２Ａは、第２の導線部１１Ｂと第３の導線部導体１１Ｃに接続されている。そして、この主導体１２Ａの端部は、主導体１２Ａに接続されていない第１の導線部１１Ａに対して平行である。
【００２２】
一方、副導体１２Ｂは、第１の導線部１１Ａ及び第２の導線部１１Ｂに接続されている。そして、副導体１２Ｂの端部は、この副導体１２Ｂに接続されていない第３の導線部１１Ｃに対して平行である。
【００２３】
なお、本実施形態の第１の導体平板１２は、第１の導線部１１Ａ、第２の導線部１１Ｂ、第３の導線部１１Ｃの３つによって囲まれる領域、つまり図２（Ｂ）の領域Ｃに設置されているが、これ以外にも、片側短絡の平衡２線部分の領域Ａ又は領域Ｂのいずれかに形成してもよい。また、本発明の第１の導体平板は、この実施形態の第１の導体平板１２のような平板状の構成のほかに、網目状を呈するものであってもよい。
【００２４】
間隙ｄは０．０１λ（好ましくは、中心周波数ｆ０に対する中心波長λ０としたときに、０．００５λ０以下が好ましい）程度であって、主平板（主導体）１２Ａと副平板（副導体）１２Ｂを合わせた広さは、その間隔ｄの部分の広さより広い面積を有する。
【００２５】
なお、この第１の導体平板１２は、物理的に芯線Ｗよりも寸法の大きな面形状であればよいので、図１（Ａ）のアンテナ素子１０Ａのように、２枚の導体（Ｚ方向の長さが異なる）で形成したものをそれぞれ芯線Ｗに電気的に接続させてもよいし、その部分だけ芯線Ｗを取り除くようにして隣接する芯線部分と接続させてもよい。また、この実施形態では、２枚の導体１２Ａ、１２Ｂのうち、上側の導体１２Ａの方のＺ成分長さを長くしてあるが、逆に、下側の導体１２Ｂの方のＺ成分長さを長くしてもよい。
【００２６】
また、このアンテナ素子１０Ａは、前述したように、全幅Ｌが略１波長（λ）分の長さを有するものであって、図２（Ｂ）に示すように、平衡給電を行うために両端部を整合回路を含む平衡給電部２に接続して構成している。但し、元のアンテナ素子長は略１波長（λ）分の長さを有するが、容量性インダクタンス（Ｃ）成分を設ける本構成により動作周波数を低く設定することが可能となるため、本アンテナ構成における実質的なアンテナ長は大幅に短縮して構成される。
【００２７】
また、本発明では、これとは別に、例えば同図（Ｃ）に示すように、対称に設けた折り返しアンテナの素子半部を用い、全幅Ｌが略１／４波長（λ／４）分の長さを有するモノポールアンテナ構成としても構わない。このとき、アンテナ１１の一端が不平衡給電部３に接続されているとともに、他端がＧＮＤに接続される。したがって、本アンテナ形状では、平衡給電および不平衡給電の給電モードに関わらず広帯域特性が得られる。
【００２８】
本アンテナ構成で広帯域アンテナの小型化が可能となる。なお、元のアンテナ形状図２（Ｂ）、（Ｃ）で広帯域にインピーダンス調整を行うために用いた、アンテナ素子間隔ｈ１〜ｈ３、アンテナ素子幅ｊ、ＧＮＤとの間の距離ｇの各パラメータは本小型広帯域アンテナのインピーダンス調整に用いることができる。ただし、アンテナ素子の小型化には直接寄与しない。
【００２９】
しかも、本実施形態によれば、間隙ｄが０．０１λ程度で、導体１２Ａ、１２Ｂは、間隔ｄより広い面積を有するので、間隔ｄに電流集中が起こり、その結果、近接した導体１２Ａ、１２Ｂ間に容量性インダクタンス（Ｃ）成分を持たせることができる。また、間隔ｄの大きさを変更することにより、容量成分を変更させることが可能なので、さらに、きめ細かなパラメータ調整を行うことができる。
【００３０】
一般的に折り返しアンテナは、平行モードと不平衡モードと異なる動作モードを有する複合モードで動作することが知られており、アンテナ素子を近接させたことにより、インピーダンス調整を行う（平行モード）をアンテナ素子中に構成することが可能となる。本アンテナはこの複合モードの持つインピーダンスを調整する特性を適用して広帯域化を実現している。
【００３１】
なお、本実施形態でキャパシタンス成分を設けた空隙部の形状がスロットアンテナのようにも見えるが、アンテナ動作は電界型の放射源であり、給電点付近にスロットを設けて放射させる一般的なスロットアンテナとは異なる。
【００３２】
図３のＶＳＷＲ特性図を参照して本発明のアンテナ素子１０Ａを評価すると、本発明のアンテナ素子１０ＡのＶＳＷＲ特性図は、従来の芯線のみのアンテナ素子と比較して、バンド幅が２０ＭＨｚ広くなっており、アンテナ特性が向上していることがわかる。
【００３３】
次に、本実施形態の変形例について図１（Ｂ）、（Ｃ）を参照しながら説明する。なお、この変形例において、本実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
【００３４】
図１（Ｂ）に示すアンテナ素子１０Ｂでは、第１の導体平板１２の代わりに、同図（Ａ）に示すアンテナ素子１０Ａの折り返し（ダイポール）アンテナ１１部分からはみ出した第１の導体平板（これも、左右対称に配置されているので、「第３の導体平板」である）１３を設けている。即ち、この第１の導体平板１３は、導体１２Ａ及び１２Ｂのほかに、これらの間の隙間と同一間隔ｄを保持して、導体１２Ｃ、１２Ｄが形成されている。なお、導体１２Ａ及び１２Ｃ（導体１２Ｂ及び１２Ｄも同様）を一枚のもので構成し、芯線Ｗに電気的に接続させてもよい。
【００３５】
従って、このアンテナ素子１０Ｂによれば、キャパシタンス（Ｃ）成分が増大するので、その分、低周波への対応がより拡大し、広帯域化を図ることができるばかりか、アンテナ構成や設計の自由度が拡大する。
【００３６】
一方、図１（Ｃ）に示すアンテナ素子１０Ｃは、左右の各第１の導体平板（これも、左右対称に配置されているので、「第３の導体平板」である）１４が、それぞれ２分割されておらず、１枚のもので構成されており、近傍の芯線Ｗ１との間で隙間ｄを形成している。従って、このアンテナ素子１０Ｃによれば、アンテナ素子形状が単純になり芯線Ｗへの接続作業が容易、作成コストの削減ができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
【００３８】
図４（Ａ）は、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ素子２０Ａの概略構成を示すものであり、このアンテナ素子２０Ａでは、誘導性リアクタンス（Ｌ）成分を付与するために、アンテナ本体１１の途中に第４の導体２１を設けている。設置される導体の大きさが一定の場合、通常周波数が高いほどＬ成分が大きくなる分布定数として動作する。
【００３９】
アンテナ１１は、前述した、略コ字形の芯線Ｗで囲まれた片側短絡の平衡２線部分Ａ、Ｂ、Ｃ（図２（Ｂ）、（Ｃ）参照）に対応して、Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれ中央部に設けた３箇所の折り返し端面である、第２の導線部１１Ｂ、第４の導線部１１Ｄ、第３の導線部１１Ｃ、第１の導線部１１Ａ（つまり、図４（Ｂ）に示す略コ字形の空隙の中央部である領域Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）の少なくともいずれか１箇所に、第４の導体２１を有している。
【００４０】
第４の導体２１は、面積Ｓを有する平面状の導体を加工して形成されており、第３の導線部１１Ｃ、第４の導線部１１Ｄ、第３の導線部１１Ｃの３つの導線で囲まれる領域に設置されている。
【００４１】
本実施形態の第４の導体２１は、左右ともに折り返し端面である第４の導線部１１Ｄの全体に亙って接続されており、左右対称な配置となっている。また、本実施形態の第４の導体２１は、面積Ｓを有する平面状の導体を折り曲げて中空箱状に形成されており、そのうちに一面がアンテナ本体１１から外部（Ｚ方向）へ突出させてある。なお、本実施形態の第４の導体２１は、このように一部がアンテナ本体１１から外部へ突出させてあるが、この突出部分はなくてもよい。
【００４２】
なお、本実施形態の第４の導体２１は、前述したように、中空箱状に形成されているが、図４（Ｃ）に示すアンテナ素子２０Ｂのように、第４の導体２１の代わりに、平面状に形成した第２の導体平板２２を設けてもよい。また、本実施形態の第４の導体２１は、折り返し端面のひとつである領域Ｅに設置してあるが、これ以外の折り返し端面を構成する領域Ｄ、Ｆ、Ｇ（１１Ｂ、１１Ｂ、１１Ａ）のいずれか一方に又は双方に形成してもよい。ここで、第４の導体がより大きい場合に誘導性リアクタンス成分を大きく得ることができる。
【００４３】
従って、本実施形態によれば、アンテナ本体１１の折り返し端面である領域Ｅに面積Ｓを有する第４の導体２１を設けることにより、アンテナ素子２０Ａに誘導性インダクタンス（Ｌ）成分を持たせることができる。また、本実施形態のアンテナ素子２０Ａでは、第４の導体２１の面積Ｓを変更させることで、パラメータ調整を行い、インピーダンス調整を行うことにより、より広帯域にアンテナ特性の調整が可能となる。
【００４４】
しかも、本実施形態のように、第４の導体２１の一部を突出させてアンテナ本体１１からはみ出すようにすれば、第４の導体２１の面積Ｓを容易に増大させることができるので、低周波への対応がより拡大する。同時に、また、アンテナ構成の設計自由度も高まる。
【００４５】
図５のＶＳＷＲ特性図を参照して本発明のアンテナ素子２０Ａを評価すると、本発明のアンテナ素子２０ＡのＶＳＷＲ特性図は、従来の芯線のみのアンテナ素子と比較して、バンド幅が２００ＭＨｚ広くなっており、アンテナ特性が向上していることがわかる。
【００４６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第１、第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図６（Ａ）は、本発明の第３の実施形態に係るアンテナ素子３０Ａの概略構成を示すものであり、このアンテナ素子３０Ａでは、容量性インダクタンス（Ｃ）成分及び誘導性インダクタンス（Ｌ）成分の双方を同時に付加するために、アンテナ本体１１の途中に、第１の導体平板１２及び第２の導体平板２２を設けている。つまり、第１の実施形態と第２の実施形態を同時に満たした構成により相乗効果を得る。
【００４７】
第１の導体平板１２は、本実施形態の場合、片側短絡の平衡２線部分Ｃ（図２（Ｂ）の領域Ｃ）に間隔ｄを有するように設置しているが、片側短絡の平衡２線部分の領域Ａ、Ｂの何れか或いは双方に設けてもよい。
【００４８】
第２の導体平板２２は、面積Ｓを有する平面状のものを折り返し端面である第４の導線部１１Ｄ（図４（Ｂ）の領域Ｅ）の全体に亙って形成してあるが、折り返し端面である図４（Ｂ）に示す略コ字形の片側短絡平衡２線部分の中央部である領域Ｄ、Ｆ、Ｇの何れか或いは双方に設けてもよい。このとき、導体平面を複数設け第１と第２の平板に交差する面が生じた場合、それらの面は一体化して一つの面として構成することが可能である。
【００４９】
なお、本実施形態のアンテナ素子３０Ａでは、平衡給電を行っており両端部が整合回路を含む平衡給電部２に接続されているが、アンテナ素子の片側をＧＮＤ終端してもう一方から不平衡給電を行った場合においても広帯域特性が得られる。また、後述するアンテナ素子３０Ｂのように、端部を不平衡給電部３とＧＮＤに接続させて構成してもよい。
【００５０】
従って、本実施形態によれば、片側短絡の平衡２線部分Ｃに間隔ｄを有する第１の導体平板１２を設置して容量性リアクタンス（Ｃ）成分を持たせるとともに、折り返し端面である第４の導線部１１Ｄに面積Ｓを有する第２の導体平板２２を設置して導電性リアクタンス（Ｌ）成分を持たせており、アンテナ素子３０Ａの広帯域化及び小型化を同時に実現可能としている。
【００５１】
即ち、本実施形態のアンテナ素子３０Ａには、前述したように、第１の導体平板１２及び第２の導体平板２２を設けて誘電性インダクタンス（Ｃ）成分と導電性リアクタンス（Ｌ）成分とを持たせてある。このため、この第１の導体平板１２及び第２の導体平板２２を設けていない従来のアンテナ素子（例えば、図２（Ｂ）に示すもの）に比べて、新たに低い周波数で共振点を得ることができる。その結果、従来のものと同じアンテナ占有体積であっても、従来のアンテナ素子のものより低い周波数に対応することができる。つまり、従来と同様の共振周波数の場合、より小型でのアンテナ構成が可能になる。
【００５２】
図７は本アンテナを平衡給電した場合の反射特性を示す。ここで、従来の芯線のみのアンテナ素子では１共振（図７（Ｂ）参照）であったものが、本実施形態によれば近接した周波数帯で２共振（図７（Ａ）参照）を得ることができるため、整合回路による調整により、従来のアンテナ素子に比べて広帯域化が可能になる。この動作は給電系を不平衡給電とした場合においても類似の特性を得ることができる。
【００５３】
また、図８のＶＳＷＲ特性図を参照して本発明のアンテナ素子２０Ａを評価すると、本発明のアンテナ素子３０ＡのＶＳＷＲ特性図は、従来の芯線のみのアンテナ素子と比較して、バンド幅が３３０ＭＨｚ広くなっており、アンテナ特性が向上していることがわかる。
【００５４】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図６（Ｂ）は、第３の実施形態の変形例であるアンテナ素子３０Ｂを示すものである。このアンテナ素子３０Ｂでは、導電性リアクタンス成分と容量性リアクタンス成分をそれぞれ１つのアンテナ素子内に複数構成した形状の一例を示しており、より複雑なアンテナ形状により構成される。まず、複数設けたスロット部について説明すると、導体平板１４Ａ、１４Ｂは第１の導体平板１２の変形であり、対向する芯線Ｗとの間で間隔ｄの隙間を設けており、これは図２（Ｂ）の対称に２箇所あるコの字形状Ｃ部にスロットを構成した場合となる。ここでは、導体平板１４はコの字形状より一部はみ出してスロット長をより長く構成している。
【００５５】
これと同様に図２（Ｂ）におけるその他のコの字形状ＡおよびＢ間にも導体平板を設けることで異なる間隙ｄ２（スロット２）と間隙ｄ３（スロット３）を構成する。また、Ｃ成分に加えＬ成分を更に加えて備えることでアンテナ素子内でのインピーダンス調整を行うことが可能となり、広帯域特性を得ることが可能となるため、Ｌ成分を持つ導体平板２２を更に備えた構成とする。
【００５６】
ここでは、容量性リアクタンス成分を３箇所に設けたため、導体平板２２の長さＬを長く調整、もしくは容量性リアクタンス成分を持つ各間隙（ｄ）の間隔を調整することで帯域特性の調整を行う。ここでは、容量性リアクタンス成分および導電性リアクタンス成分を１つのアンテナ素子中により多く構成することで小型化の効果も大きく得られる。
【００５７】
これら手法を用いて、折り返しアンテナ素子中に容量性リアクタンス成分と導電性リアクタンス成分の一方もしくは両方を構成するアンテナ構成を可能とし、より小型で広帯域なアンテナの実現が可能となる。
【００５８】
例えば図６（Ｂ）を用いた場合、アンテナ寸法（座標軸ｘ、ｙ、ｚ）＝（0.01λ、0.25λ、0.035λ）の小型寸法において、比帯域＝50％程度（ＶＳＷＲ＜３）の広帯域特性を得ることが可能である。
【００５９】
また、このときアンテナ素子は直方体（６面体）で構成されており、このアンテナ素子内部の空間に低損失な誘電素材を用いることにより更なるアンテナ素子の小型化が可能である。ここで、誘電素材にはセラミック素材やその他ＡＢＳなどの樹脂素材が適用可能である。
【００６０】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第１〜第３の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
【００６１】
図９（Ａ）は本発明の第４の実施形態に係るアンテナ素子４０Ａを示すものであり、このアンテナ素子４０Ａは、基本的には、芯線（線材で構成された導体）Ｗからなる１／４波長（モノポール）アンテナを２つに折り返した折り返しモノポールアンテナ（以下、アンテナ本体とよぶ）１５と、このアンテナ本体１５の途中に設けた、容量性リアクタンス（Ｃ）成分となる第１の導体平板１２と導電性リアクタンス（Ｌ）成分となる第２の導体平板２２とを有するものである。
【００６２】
アンテナ本体１５は、同図（Ｂ）に示すように、全幅Ｌが略λ／４を有する芯線Ｗを折り返して形成したものであって、第３の実施形態のアンテナ素子３０Ａの半分のところをＧＮＤで終端したモノポールアンテナで構成されている。なお、本実施形態のアンテナ本体１５には、アンテナ本体１１のものと同様、第１の導線部１５Ａ〜第４の導線部１５Ｄを備えている。
【００６３】
第１の導体平板１２は、本実施形態の場合、片側短絡の平衡２線部分Ｃ（同図（Ｂ）参照）に間隔ｄの隙間を有するように設置しているが、これも同じものを、Ａ、Ｂの何れか或いは双方に設けてもよい。
【００６４】
第２の導体平板２２は、面積Ｓを有する平面状のものを折り返し端面である第４の導線部１５Ｄ（同図（Ｂ）参照）の全体に亙って形成してあるが、他の折り返し端面である領域の何れか或いは双方に設けてもよい。
【００６５】
従って、本実施形態によれば、このアンテナ素子４０Ａでも、第１の導体平板１２及び第２の導体平板２２を設けて容量性リアクタンス（Ｃ）成分と導電性リアクタンス（Ｌ）成分とを持たせてあるので、第３の実施形態のアンテナ素子３０Ａと同様に、従来のアンテナ素子に比べて、１つ多い共振点を得ることができる。そのため、広帯域なアンテナ特性を得ることができる。
【００６６】
また、第３の実施形態のアンテナ素子３０Ａに比べて、半分で構成できるので、アンテナ占有体積を半分に削減できるとともに、設置する無線機器での配置自由度が高まる。
【００６７】
なお、本発明では、第４の実施形態のアンテナ素子４０Ａのような横置き配置構成のほかに、例えば、図９（Ｃ）に示すように、縦置き配置構成であってもよい。
【００６８】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第１〜第４の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
【００６９】
図１０は、本実施形態に係るアンテナ素子５０Ａを示すものであり、このアンテナ素子５０Ａは、図１０（Ｂ）に示すアンテナ素子３０Ｂにおいて、芯線Ｗ部分のうち、第１の導体平板１４及び第２の導体平板２２を設けていない部分（以下、「導体平板非設置部分」とよぶ）を、メアンダＭ１、Ｍ２で構成してある。
【００７０】
本実施形態のメアンダＭ１、Ｍ２は、同図（Ｂ）に示すアンテナ素子５０ＢのメアンダＭ３〜Ｍ５に比べて、ピッチが狭い構造のものである。また、本実施形態のメアンダＭ１、Ｍ２は、導体平板非設置部分の全体に亙って形成されているが、その一部に設置しても構わない。
【００７１】
従って、本実施形態のアンテナ素子５０Ａは、ループアンテナとして動作しないので、メアンダ構成が共振周波数の調整を行う上で有用である。即ち、本実施形態のメアンダＭ１、Ｍ２によって、アンテナ特性としてさらに低周波への対応が可能となる。
【００７２】
また、図１０（Ｂ）に示すアンテナ素子５０ＢのメアンダＭ３〜Ｍ５は、同図（Ａ）に示すアンテナ素子５０Ａに比べてピッチ幅を広げてあるので、広帯域特性を保つ効果が見込まれる。
【００７３】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第１〜第５の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
【００７４】
図１１は、本実施形態に係るアンテナ素子６０Ａは、図６（Ｂ）に示すアンテナ素子３０Ｂにおいて、第１の導体平板１４は同様のものであるが、第２の導体平板２２の代わりに、スロット６１Ａを切った第２の導体平板６１を用いてある。
【００７５】
この第２の導体平板６１のスロット６１Ａは、平面形状に限るものではなく、例えば同図（Ｂ）に示すような、つまり第２の導体平板６２のようにスロット６２Ａが折り曲げた構造のものであってもよい。また、同図（Ｃ）に示すような、第２の導体平板６３としては複数のスロット６３Ａを切った構造であってもよい。さらに、図示しないが、このようなスロットを切った第２の導体平板とともに、メアンダを設けてもよい。なお、スロット範囲を広く取りすぎると、面積Ｓで構成したインダクタンス成分が少なくなる。
【００７６】
従って、本実施形態によれば、導電性リアクタンス（Ｌ）成分を得るために設けた第２の導体平板６１にスロット６１Ａを設けることで、略１λで動作する折り返しアンテナの小型化が可能になる。即ち、スロット６１Ａを設けることで、導体平板６１の一辺の長さが延長され、スロット表面を電流が流れる電気長が実質的に長く見える効果が得られる。また、第２の導体平板６１に容量成分を持たせることにもなり２重の効果が見込める。従って、全体としてアンテナ素子６１Ａの実行長が長くなり低周波への対応が可能となる。
従って、メアンダを設ける場合と同様、共振周波数の調整を行う上で有用である。
【００７７】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、折り返しアンテナの素子中に導電性リアクタンス成分及び／又は容量性リアクタンス成分を簡単な構成で持たせるとが可能になるので、広帯域特性を保ったまま小型化の実現が可能となる効果を有し、携帯無線端末などの小型無線装置等に有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１０Ａ、１０Ｃ、３０Ａ、３０Ｂ、４０Ａ、５０Ａ、５０Ｂ、６０Ａ  アンテナ素子
１１  折り返し（ダイポール）アンテナ（アンテナ本体）
１１Ａ  第１の導線部
１１Ｂ  第２の導線部
１１Ｃ  第３の導線部
１１Ｄ  第４の導線部
１２、１４  第１の導体平板（第３の導体平板）
１２Ａ  主平板（主導体）
１２Ｂ  副平板（副導体）
１５  アンテナ本体
１５Ａ〜１５Ｄ  第１の導線部〜第４の導線部
２  平衡給電部
２２  第２の導体平板
３  不平衡給電部
６１、６２、６３  第２の導体平板
６１Ａ、６２Ａ、６３Ａ  スロット
Ａ、Ｂ、Ｃ  片側短絡の平衡２線部分
ｄ  間隙
ｆ０  中心周波数
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３〜Ｍ５  メアンダ
Ｗ  芯線（線材で構成された導体）
λ０  中心波長
【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】
両端が短絡された所定間隔の平衡線路を有する折り返しダイポールアンテナの、２つの素子先端部を左右対称に垂直方向と水平方向に折り曲げた、外形が直方体の２重折り返しアンテナ素子であって、
前記２重折り返しアンテナ素子を構成する素子のうち、隣接する３素子から構成されるコの字形状の平行となる両端２素子の少なくとも１つを導体面とすることにより設けられたスロットと、
前記２重折り返しアンテナ素子を構成する素子のうち、隣接する３素子から構成されるコの字形状の中央素子の少なくとも１つに設けられた導体面であって、当該２重折り返しアンテナ素子の左右対称に設けられた導体面と、
を有することを特徴とする２重折り返しアンテナ素子。
【請求項２】
前記所定間隔の平行線路は、所定の厚みを有することを特徴とする請求項１記載の２重折り返しアンテナ素子。
【請求項３】
前記２重折り返しアンテナ素子を構成する素子のうち、隣接する３素子から構成されるコの字形状の平行となる両端２素子の少なくとも１つを導体面とすることによりに設けられたスロットと、複数有する、外形が直方体の２重折り返しアンテナ素子であって、
前記２重折り返しアンテナ素子の外形を形成する直方体のうちの第１面において、左右対称に設けられた２つのスロットと、
前記２重折り返しアンテナ素子の外形を形成する直方体のうちの、前記第１面と平行な第２平面において、左右対称に設けられた２つのスロットと、
前記２重折り返しアンテナ素子の外形を形成する直方体のうちの、前記第１面と前記第２面に直交する第３面において、左右対称に設けられた２つのスロットと、
当該２重折り返しアンテナ素子を構成する素子のうち、隣接する３素子から構成されるコの字形状の中央素子の少なくとも１つに設けられた導体面であって、当該２重折り返しアンテナ素子の左右対称に設けられた導体面と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の２重折り返しアンテナ素子。
【請求項４】
前記導体面の少なくとも一部は、前記２重折り返しアンテナ素子の外形を形成する直方体の外部に突出していることを特徴とする請求項１に記載の２重折り返しアンテナ素子。
【請求項５】
前記導体面の少なくとも一部は、前記２重折り返しアンテナ素子の外形を形成する直方体のうちの、前記導体面の他部が設けられた面から別の面へ折り返されていることを特徴とする請求項１に記載の２重折り返しアンテナ素子。
【請求項６】
前記２重折り返しアンテナ素子を構成する素子のうち、前記導体面が設けられていない素子は、メアンダで構成されることを特徴とする請求項１に記載の２重折り返しアンテナ素子。
【請求項７】
前記導体面の少なくとも一部は、前記２重折り返しアンテナ素子の外形を形成する直方体のうちの前記導体面の他部が設けられた面から、当該直方体の内部へ折り返されていることを特徴とする請求項１に記載の２重折り返しアンテナ素子。
【請求項８】
請求項１に記載の２重折り返しアンテナ素子は不平衡給電されることを特徴とする２重折り返しアンテナ素子。
【請求項９】
請求項１に記載の２重折り返しアンテナ素子は平衡給電されることを特徴とする２重折り返しアンテナ素子。
【請求項１０】
請求項１に記載の２重折り返しアンテナ素子を有する携帯無線装置。
【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】
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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】
2009031229.tif 000022
【図７】
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【図８】
2009031229.tif 000024
【図９】
2009031229.tif 000025
【図１０】
2009031229.tif 000026
【図１１】
2009031229.tif 000027
【図１２】
2009031229.tif 000028
【図１３】
2009031229.tif 000029
【図１４】
2009031229.tif 000030
【国際調査報告】
2009031229.tif 000031
2009031229.tif 000032
2009031229.tif 000033
2009031229.tif 000034
2009031229.tif 000035
2009031229.tif 000036