(57)【要約】  小型化、高利得であって、広帯域化が可能であり、マルチバンドに対応することができるアンテナ素子を提供する。  第１導体板５１と、第２導体板５２と、第３導体板５３とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された箱型形状（直方体形状）を有し、下回路基板（地板）２１の略コーナから第１導体板５１へ給電される第１のアンテナ素子５と、第１のアンテナ素子５の給電点から離れた部分から共振回路７を介して接続される第４導体板６１と、第５導体板６２と、第６導体板６３とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された箱型形状（直方体形状）を有する第２のアンテナ素子６とを有している。
2009022389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地板に対して所定間隔を隔てて配置された略長方形状の第１導体板と、前記第１導体板の幅方向の一辺を共有し前記第１導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第２導体板と、前記第２導体板の前記第１導体板と共有する一辺に対向する幅方向の他の一辺を共有し、前記第２導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第３導体板とで略直方体の少なくとも３面を構成し、前記地板の略コーナから前記第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、
前記第１のアンテナ素子の給電点から離れた部位に共振回路を介して接続される略長方形状の第４導体板と、前記第４導体板の一辺を共有し前記第４導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第５導体板と、前記第５導体板の前記第４導体板と共有一辺に対向する他の一辺を共有し前記第４導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第６導体板とが略直方体の少なくとも３面を構成する第２のアンテナ素子と、
を備えたアンテナ素子。
【請求項２】
地板に対して所定間隔を隔てて配置された略長方形状の第１導体板と、前記第１導体板の幅方向の一辺を共有し前記第１導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第２導体板と、前記第２導体板の前記第１導体板と共有する一辺に対向する幅方向の他の一辺を共有し、前記第２導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第３導体板とで略直方体の少なくとも３面を構成し、前記地板の略コーナから前記第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、
前記第１のアンテナ素子の給電点の近傍から接続され最大辺の大きさが特定の周波数の略λ／４である第７導体板で構成した第３のアンテナ素子と
を備えたアンテナ素子。
【請求項３】
携帯無線機の地板を収容する第１筐体と、アンテナ素子を備えた第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体を接続するとともに前記第１筐体に対して前記第２筐体を回動可能に保持するヒンジ部とを有する携帯無線機において、
前記第２筐体に設けられるアンテナ素子は、前記第１導体板と、前記第２導体板と、前記第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナからヒンジ部の近傍に設けられた第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、
前記第１のアンテナ素子の給電点から離れた部分から共振回路を介して接続される第４導体板と、第５導体板と、第６導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有する第２のアンテナ素子と
を備えた携帯無線機。
【請求項４】
携帯無線機の地板を収容する第１筐体と、アンテナ素子を備えた第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体を接続するとともに前記第１筐体に対して前記第２筐体を回動可能に保持するヒンジ部とを有する携帯無線機において、
前記第１導体板と、前記第２導体板と、前記第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナから第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、
前記第１のアンテナ素子の給電点の近傍から接続され最大辺の大きさが所定の周波数の略λ／４である第７導体板で構成した第３のアンテナ素子と
を備えた携帯無線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ素子及びこのアンテナ素子を搭載した携帯無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、このようなアンテナを搭載した携帯無線機（例えば携帯電話機）にあっては、複数の無線システム、例えばＧＰＳやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの機能を付加したいという要求が強まっている。この複数の無線システムを携帯電話機に設置しようとすると、使用周波数帯の幅が広くなり、例えば携帯電話機での通信用としては、８００ＭＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯、２ＧＨｚ帯の３バンドに対応させる必要がある。具体的には、ＧＰＳは１．５Ｇ帯、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは２．４ＧＨｚ帯に対応させる必要がある。従って、携帯電話機にこのような複数の無線システムを設置しようとすると、内蔵するアンテナは複数の周波数帯に対して所定のアンテナ性能を確保する必要がある。【０００３】
従来、図７に示すように、直方体状のアンテナ素子２００も提案されている（例えば、特許文献１参照）。即ち、このアンテナ２００は、最小辺がλ／８（但し、λ；波長）よりも小さい直方体状アンテナ素子２０１が、同軸ケーブル２０２に接続されているとともに、グランド板２０２の近くに配置されているものである。ところで、前述した直方体状のアンテナ素子２０２を用いれば、広帯域化が実現できることが示されている。【０００４】
また、このような直方体状のアンテナ素子として、図８に示す特許文献２に記載のものも知られている。例えば、特許文献２に記載のアンテナ素子３００では、図８（Ａ）に示すように、導体板３０１が、金属線３０２を介して導体地板３０３と接続されており、金属線３０４を介して給電点３０５から給電される。一方、一端が導体板３０１と電気的に接続される導体壁３０６は、他端が電磁界結合調整板３０７に電気的に接続される。この電磁界結合調整板３０７は、同図（Ｂ）に示すように、導体地板３０３と所定の空隙をあけて配置されており、導体地板３０３との間でコンデンサを形成する。【０００５】
ところで、このアンテナ素子３００では、例えば、金属線３０２が導体板３０１に接続される短絡部から電磁界結合調整板３０７の開放端部までの経路長が長くなるように、導体壁３０６及び電磁界結合調整板３０７を配置させることで、低周波化を図っている。特に、金属線３０４が導体板３０１に接続される給電部から短絡部までの電流経路が、所望の共振周波数の１／２波長となるように配置させることにより、アンテナ共振周波数の低周波化と周波数特性の広帯域化とを両立させている。
【特許文献１】特開２００６−２７９１５９号公報
【特許文献２】特開２００２−２２３１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、この特許文献２に記載のような小型アンテナであっても、低い周波数帯をカバーするためには、アンテナ素子の大型化が必要となる。また、このアンテナ素子では、板状逆Ｆアンテナであるので、素子の下には地板が必要である。また、広帯域化を実現するには、地板との距離が７ｍｍ程度必要であり、携帯無線機などのように薄型の機器には不向きである。【０００７】
ところが、その一方、この特許文献１に記載のように、アンテナ素子２０２の半分が近接するグランド板２０２に囲まれている場合、グランド板がない場合と比較して、帯域幅が狭まる傾向があり、放射効率も劣化する傾向にある。【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型化、高利得であって、広帯域化が可能であり、マルチバンドに対応することができるアンテナ素子及び携帯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】
【０００９】
本発明のアンテナ素子は、地板に対して所定間隔を隔てて配置された略長方形状の第１導体板と、前記第１導体板の幅方向の一辺を共有し前記第１導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第２導体板と、前記第２導体板の前記第１導体板と共有する一辺に対向する幅方向の他の一辺を共有し、前記第２導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第３導体板とで略直方体の少なくとも３面を構成し、前記地板の略コーナから前記第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、前記第１のアンテナ素子の給電点から離れた部位に共振回路を介して接続される略長方形状の第４導体板と、前記第４導体板の一辺を共有し前記第４導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第５導体板と、前記第５導体板の前記第４導体板と共有一辺に対向する他の一辺を共有し前記第４導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第６導体板とが略直方体の少なくとも３面を構成する第２のアンテナ素子と、を備えたものである。【００１０】
また、本発明のアンテナ素子は、地板に対して所定間隔を隔てて配置された略長方形状の第１導体板と、前記第１導体板の幅方向の一辺を共有し前記第１導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第２導体板と、前記第２導体板の前記第１導体板と共有する一辺に対向する幅方向の他の一辺を共有し、前記第２導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第３導体板とで略直方体の少なくとも３面を構成し、前記地板の略コーナから前記第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、前記第１のアンテナ素子の給電点の近傍から接続され最大辺の大きさが特定の周波数の略λ／４である第７導体板で構成した第３のアンテナ素子とを備えたものである。【００１１】
本発明の携帯無線機は、携帯無線機の地板を収容する第１筐体と、アンテナ素子を備えた第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体を接続するとともに前記第１筐体に対して前記第２筐体を回動可能に保持するヒンジ部とを有する携帯無線機において、前記第２筐体に設けられるアンテナ素子は、前記第１導体板と、前記第２導体板と、前記第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナからヒンジ部の近傍に設けられた第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、前記第１のアンテナ素子の給電点から離れた部分から共振回路を介して接続される第４導体板と、第５導体板と、第６導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有する第２のアンテナ素子とを備えたものである。【００１２】
また、本発明の携帯無線機は、携帯無線機の地板を収容する第１筐体と、アンテナ素子を備えた第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体を接続するとともに前記第１筐体に対して前記第２筐体を回動可能に保持するヒンジ部とを有する携帯無線機において、前記第１導体板と、前記第２導体板と、前記第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナから第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、前記第１のアンテナ素子の給電点の近傍から接続され最大辺の大きさが所定の周波数の略λ／４である第７導体板で構成した第３のアンテナ素子とを備えたものである。  
【発明の効果】
【００１３】
本発明のアンテナ素子によれば、第１導体板と、第２導体板と、第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナから第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の給電点から離れた部分から共振回路を介して接続される第４導体板と、第５導体板と、第６導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された第２のアンテナ素子とを有しており、板状導体で構成されたマルチバンドである箱形アンテナに、共振回路を介して所望周波数帯に適応した同様の箱形を構成する板状導体を接続することで、小形でかつ、高利得なマルチバンドアンテナを提供できる。【００１４】
本発明のアンテナ素子によれば、第１導体板と、第２導体板と、第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナから第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の給電点の近傍から接続され最大辺の大きさが所定の周波数の略λ／４である第７導体板で構成した第３のアンテナ素子とを備えており、小型でかつ高利得なマルチバンドアンテナを提供できる。【００１５】
本発明の携帯無線機によれば、携帯無線機の地板を収容する第１筐体と、アンテナ素子を備えた第２筐体と、第１筐体と第２筐体を接続するとともに第１筐体に対して第２筐体を回動可能に保持するヒンジ部とを有する携帯無線機において、第２筐体に設けられるアンテナ素子は、第１導体板と、第２導体板と、第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナからヒンジ部の近傍に設けられた第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の給電点から離れた部分から共振回路を介して接続される第４導体板と、第５導体板と、第６導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有する第２のアンテナ素子とを有しており、板状導体で構成されたマルチバンドである箱形アンテナに、共振回路を介して所望周波数帯に適応した同様の箱形を構成する板状導体を接続することで、小形でかつ、高利得なマルチバンドアンテナを備えた携帯無線機が提供できる。【００１６】
また、本発明の携帯無線機によれば、携帯無線機の地板を収容する第１筐体と、アンテナ素子を備えた第２筐体と、第１筐体と第２筐体を接続するとともに第１筐体に対して第２筐体を回動可能に保持するヒンジ部とを有する携帯無線機において、第１導体板と、第２導体板と、第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナから第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の給電点の近傍から接続され最大辺の大きさが所定の周波数の略λ／４である第７導体板で構成した第３のアンテナ素子とを備えており、小型でかつ高利得なマルチバンドアンテナを備えた携帯無線機が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる閉状態の携帯無線機を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態にかかる携帯無線機の開状態を示す斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係る携帯無線機が閉状態のときのＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【図４】第１の実施形態に係る携帯無線機が開状態のときのＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる閉状態の携帯無線機を示す斜視図である。
【図６】第２の実施形態に係る携帯無線機が閉状態のときのＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【図７】従来の他のアンテナ素子を示す要部斜視図である。
【図８】（Ａ）は従来のさらに他のアンテナ素子を示す斜視図、（Ｂ）はその側面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０、２０  携帯無線機
２  下筐体（第１筐体）
２１  下回路基板（地板）
２２  第１無線回路
２３  第２無線回路
２４  第３無線回路
２５  第４無線回路
２６  第５無線回路
２７  共用器
２８  整合回路
３  上筐体（第２筐体）
３１  上回路基板
４  ヒンジ部
５  第１のアンテナ素子
５１  第１導体板
５２  第２導体板
５３  第３導体板
５４  給電導体
６  第２のアンテナ素子
６１  第４導体板
６２  第５導体板
６３  第６導体板
７  共振回路（並列共振回路）
８  第３のアンテナ素子
８１  第７導体板
８２  第１接続導体板
８３  第２接続導体板
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、添付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および図２は、本発明の第１の実施形態に係る折畳式の携帯無線機１０を示すものであり、この携帯無線機１０は、第１筐体である下筐体２と、第２筐体である上筐体３と、下筐体２および上筐体３を回動可能に連結するヒンジ部４と、モノポールアンテナを構成する第１のアンテナ素子５及び第２のアンテナ素子６と、共振回路７とを有している。【００２０】
下筐体２には、携帯無線機１０の地板（グランド）を構成する下回路基板２１を収容しており、地板である下回路基板２１の角（コーナ；図１では左上の角隅部分）から第１のアンテナ素子５及び第２のアンテナ素子６へ給電するように構成されている。なお、本実施形態の下筐体２は、樹脂フレームで形成されている。【００２１】
下回路基板２１には、第１無線回路２２、第２無線回路２３、第３無線回路２４、第４無線回路２５、第５無線回路２６、共用器２７、整合回路２８を実装しており、例えば本実施形態では４５×８５ｍｍの大きさに形成されている。【００２２】
本実施形態の第１無線回路２２〜第５無線回路２６は、それぞれ、周波数帯８００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯、２ＧＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯に対応するものである。【００２３】
共用器（デュープレクサ）２７は、アンテナを複数の無線周波数帯で共用するためのものであり、例えば本実施形態では、それぞれの周波数帯に対応してバンドパスフィルタがそれぞれ設けられている。【００２４】
整合回路２８は、第１のアンテナ素子５及び第２のアンテナ素子６と回路インピーダンス（一般に、５０Ω）との整合を図る機能を果たすものである。【００２５】
上筐体３は、上回路基板３１を収容しており、上下の筐体を開いたときに、上回路基板３１とアンテナ素子５とが容量結合して筐体アンテナとして動作する（合成アンテナとして動作する）ようになっている。なお、本実施形態の上筐体３は、下筐体２と同様に樹脂フレームで形成されている。なお、本実施形態の場合、上回路基板３１の大きさは、例えば４５×７５ｍｍに形成されている。【００２６】
第１のアンテナ素子５は、ヒンジ部４の近傍に設置されているとともに、第１導体板５１と、第２導体板５２と、第３導体板５３と、給電導体５４とを備えており、前述したように、地板である下回路基板２１の角隅（コーナ）側から給電導体５４を介して第１導体板５１へ給電するように構成している。特に、本実施形態の給電については、下回路基板２１の略コーナ（角）から、給電導体５４を介して、第１導体板５１の同じく略コーナ（角）に給電するようになっている。なお、本実施形態の各導体板５１〜５３の厚さは、例えば０．１ｍｍである。また、本実施形態の第１〜第３導体板５１〜５３の具体的な大きさとしては、例えば第１導体板５１が２２×６ｍｍ、第２導体板５２が２２×５ｍｍ、第３導体板５３が２２×６ｍｍとなっている。
なお、本実施形態では、アンテナ素子５を固定するために、例えば、誘電率の低い絶縁性のホルダーにより固定させてある。【００２７】
第１導体板５１は、地板に対して所定の間隔を隔ててヒンジ部４近傍に配置された略長方形状のものから構成されており、給電導体５４を介して地板側の整合回路２８に接続されている。なお、この第１導体板５１と第２導体板５２の長辺は共有しており、具体的には、第２導体板５２が第１導体板５１に対して略９０°の角度に折り曲げられた状態で配置されている。【００２８】
第１導体板５１は、略長方形状を有する薄い導体であって、整合回路２８を介して共用器（デュープレクサ）２７と接続されている。また、共用器２７は、各通信システムの無線部である第１無線回路２２〜第５無線回路２６とそれぞれ接続されている。【００２９】
第２導体板５２は、略長方形状を有する薄い導体であって、前述したように、第１導体板５１の幅方向の一辺（長辺）と長辺側を共有し第１導体板５１（の面方向）に対して略９０度に折曲して配置されたもので構成されている。また、この第２導体板５２と第３導体板５３の幅方向の一辺（長辺）は共有しており、第２導体板５２に対して第３導体板５３が略９０°の角度に折り曲げられた状態で配置されているので、第１導体板５１と第３導体板５３とは互いに対向している。【００３０】
第３導体板５３は、同じく、略長方形状を有する薄い導体であって、第２導体板５２の幅方向の２辺（長辺）のうち第１導体板５１と共有していない方の一辺を共有している。また、この第３導体板５３は、第１導体板５１と対向するように、第２導体板５２に対して略９０度に折曲されて配置された略長方形のものから構成されている。また、本実施形態の場合、第１導体板５１および第３導体板５３と下回路基板２１との間隔Ｓが、例えば５ｍｍ程度である。【００３１】
第２のアンテナ素子６は、第１のアンテナ素子５と同様の箱型形状（箱型素子）を有しており、第４導体板６１と、第５導体板６２と、第６導体板６３とを備えており、共振回路７を介して第１のアンテナ素子５と接続されている。本実施形態の第２のアンテナ素子６は、所望の周波数（８００ＭＨｚ）にピンポイントで対応可能とするために、第１のアンテナ素子５に共振回路７を介して追加接続させてある。
なお、本実施形態では、アンテナ素子６を固定するために、例えば、誘電率の低い絶縁性のホルダーにより固定させてある。【００３２】
第４導体板６１は、略長方形状を有する薄い導体であって、第１導体板１の給電導体５４（給電部）に接続されている端部とは反対側の端部に、共振回路７を介して接続されている。
第５導体板６２は、略長方形状を有する薄い導体であって、長辺側の一辺が第４導体板６１の長辺側の一辺と共有しており、第４導体板６１に対して略９０度に折曲して配置されている。
第６導体板６３は、略長方形状を有する薄い導体であって、第５導体板６２の２つの長辺のうち第４導体板６１と一辺を共有していない他の一辺（長辺）を共有しており、第４導体板６１と対向するように、第５導体板６２に対して略９０度に折曲して配置されている。【００３３】
共振回路７は、並列共振回路により形成されており、特に第１のアンテナ素子でカバーする周波数帯の下限の周波数に共振する並列共振回路であるため、第１のアンテナ素子でカバーする高い周波数帯ではインピーダンスが高く開放状態となる。つまり、第１導体板５１と接続する共振回路７は第４導体板６１とは、第１のアンテナ素子でカバーする周波数帯では未接続となる。また、第１のアンテナ素子に第２のアンテナ素子を加えたアンテナ素子で共振する低い周波数帯では、第１導体板５１と接続する共振回路７は、第４導体板６１とは接続状態となる。なお、ここでは、並列共振回路の定数は、例えばＬ（インダクタンス）が１８ｎＨでＣ（キャパシタンス）が０．６５ｐＦに設定されており、共振周波数は略１．４７ＧＨｚとなるので、１．４７ＧＨｚより高い周波数帯では、第４導体板６１は第１導体板５１に対して高周波的に未接続状態と同様な動作を行う。【００３４】
このような構成の本実施形態では、筐体が閉じた状態では、アンテナ特性が良好なＶＳＷＲ≦３の帯域幅が、図３に示すように、８００ＭＨｚ帯で９０ＭＨｚ（０．８１ＧＨｚ〜０．９０ＧＨｚ）、高い周波数帯における帯域幅が１．３８ＧＨｚ（１．２５ＧＨｚ〜２．６３ＧＨｚ）である。【００３５】
一方、筐体を開くと、本実施形態のアンテナ素子が以下のような動作を行う。
即ち、図２において、上筐体３の上回路基板３１と第１導体板５１（若しくは第２導体板５２若しくは第３導体板５３）及び、上回路基板３１と第４導体板６１（若しくは第５導体板６２若しくは第６導体板６３）とが容量結合することで、上回路基板３１が励振され、上回路基板３１がアンテナとして動作する（第１アンテナ）。
このため、筐体が閉じた状態の場合と比較してみるとアンテナとしての体積が大きくなるために広帯域化となる。その結果、特に低い周波数帯では、筐体が閉じた状態と比較してみると、高いアンテナ利得が得られる。即ち、ＶＳＷＲ≦３の帯域幅は、図４に示すように、８００ＭＨｚ帯で１３０ＭＨｚ（０．７６ＧＨｚ〜０．８９ＧＨｚ）、高い周波数帯における帯域幅は、１．４３ＧＨｚ（１．２２ＧＨｚ〜２．６５ＧＨｚ）である。【００３６】
従って、本実施形態によれば、地板である下回路基板２１の角（コーナ；図１では左上の角隅部分）から板状素子である第１導体板５１の角（コーナ；図１では左下の角隅部分）に給電することで、小型アンテナでありながら低い周波数帯から広帯域特性を実現できる。
しかも、本実施形態によれば、箱形アンテナを構成している第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子６を、折畳構造（二つ折り）の携帯無線機１のヒンジ部４近傍に配置することで、携帯無線機の構成をさらに小型化できると共に、高い通信利得と複数の通信システムの周波数帯を獲得できる。
さらに、所望の周波数（８００ＭＨｚ）にピンポイントで対応する第２のアンテナ素子６を、共振回路７を介して追加することで、８００ＭＨｚ帯もカバー可能となる。【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、図５、図６を参照しながら説明する。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。
図５は、本実施形態に係る携帯無線機２０を示すものであり、この携帯無線機２０が第１の実施形態の携帯無線機１０と異なるのは、第２のアンテナ素子６の代わりに第３のアンテナ素子８を備えていることと、共振回路が必要ないので設置されていない点である。なお、本実施形態に係る携帯無線機２０では、図６において高い周波数帯のカバー周波数帯が変更されたので、第２無線回路２３は設置させていない。【００３８】
第３のアンテナ素子８は、第７導体板８１で構成されており、他の導体板と同様に略長方形状を有する薄い導体であって、第１接続導体板８２及び第２接続導体板８３を介して給電導体５４と接続されている。
なお、本実施形態では、アンテナ素子８を固定するために、例えば、誘電率の低い絶縁性のホルダーにより固定させてある。【００３９】
第１接続導体板８２は、第１導体板５１の角（コーナ；図１では左下の角隅部分）に接続する給電導体５４と接続されている。
第２接続導体板８３は、図５において、第１接続導体板８２の２つの短辺のうちの一方の短辺と、左右の２つの長辺側のうちの一方長辺の一部とが共通であって、この第１接続導体板８２の短辺に対して９０度に折曲して配置されている。また、第２接続導体板８３は、同図において、上下一対の短辺のうち一方（上）側の短辺が第７導体板８１の短辺と共通であり、第７導体板８１はこの短辺に対して９０度に折曲して配置されている。なお、本実施形態の第７導体板８１は、素子長が略７５ｍｍであって、所望周波数帯の略λ／４の長さに相当するものである。【００４０】
次に、図６は、筐体が閉じた状態のときのＶＳＷＲ特性を示すグラフである。この図６でも、ＶＳＷＲ≦３を満足することができる周波数の範囲を、本発明の帯域幅（使用周波数帯）として定義するものとする。
この図６のグラフによれば、筐体が閉じた状態のときにＶＳＷＲ≦３の帯域幅は、８００ＭＨｚ帯で１４０ＭＨｚ（０．８３ＧＨｚ〜０．９７ＧＨｚ）、高い周波数帯における帯域幅は９６０ＭＨｚ（１．６０ＧＨｚ〜２．５６ＧＨｚ）である【００４１】
従って、本実施形態によれば、筐体が閉じた状態のときの８００ＭＨｚ帯については、第１の実施形態のアンテナ素子の帯域幅は０．０９ＧＨｚであったのに比べて、本実施形態のアンテナ素子６の帯域幅は０．１４ＧＨｚである。従って、本実施形態では、帯域幅が第１実施形態のアンテナ素子５に比べおよそ１．５倍に拡大しており、低い周波数帯である８００ＭＨｚ帯における広帯域化を図ることができる。【００４２】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
即ち、第１の実施形態では、共振回路７を介して、第１導体板５１と第４導体板６１とを接続したが、共振回路７を介して第２導体板５２と第５導体板６２と（若しくは第３導体板５３と第６導体板６３と）を接続しても良い。【００４３】
また、第１の実施形態において、第１のアンテナ素子５に追加する第２のアンテナ素子６としては、第４導体板６１〜第６導体板６３で構成したが、所望の周波数帯をカバーできる導体板（板状の導体）の面積が確保できれば、この導体板（板状の導体）の枚数は３面以下でも３面以上でも良い。これについては、第２の実施形態で同様であり、第３のアンテナ素子６としては、第１接続導体板８２及び第２接続導体板８３で構成したが、所望の周波数帯をカバーできる導体板（板状の導体）の面積が確保できれば、この導体板（板状の導体）の枚数は２面以下でも２面以上でも良い。【００４４】
また、第１、第２の実施形態において、アンテナ素子５、アンテナ素子６、アンテナ素子８は例えば誘電率の低い絶縁性のホルダーにより固定されるように構成したが、本発明では特にこのような構成に限定されるものではない。【００４５】
また、本発明のアンテナ素子は、第１、第２の実施形態のような折畳式の携帯無線機以外に、ストレート式やスライド式の携帯無線機の上端部に配置してもよく、スライド式の場合には閉じ状態とほぼ同じ効果が得られる。また、アンテナ素子を構成する導体素子は、板状の導体板の替わりにフレキシブルな基板でもよい。【００４６】
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】
【００４７】
以上のように、本発明によれば、板状の導体板で構成されたマルチバンドである箱形アンテナに、共振回路を介して所望周波数帯に適応した同様の箱形で構成する板状の導体板を接続することで、小形でかつ、高利得なマルチバンドアンテナが実現可能となるので、例えばＧＰＳやＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの機能を付加することが可能な複数の無線システムに好適であり、延いては携帯電話機、ＰＤＡなどのような携帯無線機などのアンテナとして適用するのに好都合である。
【図１】
2009022389.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成22年1月28日(2010.1.28)
【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、アンテナ素子及びこのアンテナ素子を搭載した携帯無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、このようなアンテナを搭載した携帯無線機（例えば携帯電話機）にあっては、複数の無線システム、例えばＧＰＳやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの機能を付加したいという要求が強まっている。この複数の無線システムを携帯電話機に設置しようとすると、使用周波数帯の幅が広くなり、例えば携帯電話機での通信用としては、８００ＭＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯、２ＧＨｚ帯の３バンドに対応させる必要がある。具体的には、ＧＰＳは１．５Ｇ帯、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは２．４ＧＨｚ帯に対応させる必要がある。従って、携帯電話機にこのような複数の無線システムを設置しようとすると、内蔵するアンテナは複数の周波数帯に対して所定のアンテナ性能を確保する必要がある。
【０００３】
従来、図７に示すように、直方体状のアンテナ素子２０１も提案されている（例えば、特許文献１参照）。即ち、このアンテナ２００は、最小辺がλ／８（但し、λ；波長）よりも小さい直方体状アンテナ素子２０１が、同軸ケーブル２０２に接続されているとともに、グランド板２０３の近くに配置されているものである。ところで、前述した直方体状のアンテナ素子２０１を用いれば、広帯域化が実現できることが示されている。
【０００４】
また、このような直方体状のアンテナ素子として、図８に示す特許文献２に記載のものも知られている。例えば、特許文献２に記載のアンテナ素子３００では、図８（Ａ）に示すように、導体板３０１が、金属線３０２を介して導体地板３０３と接続されており、金属線３０４を介して給電点３０５から給電される。一方、一端が導体板３０１と電気的に接続される導体壁３０６は、他端が電磁界結合調整板３０７に電気的に接続される。この電磁界結合調整板３０７は、同図（Ｂ）に示すように、導体地板３０３と所定の空隙をあけて配置されており、導体地板３０３との間でコンデンサを形成する。
【０００５】
ところで、このアンテナ素子３００では、例えば、金属線３０２が導体板３０１に接続される短絡部から電磁界結合調整板３０７の開放端部までの経路長が長くなるように、導体壁３０６及び電磁界結合調整板３０７を配置させることで、低周波化を図っている。特に、金属線３０４が導体板３０１に接続される給電部から短絡部までの電流経路が、所望の共振周波数の１／２波長となるように配置させることにより、アンテナ共振周波数の低周波化と周波数特性の広帯域化とを両立させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２７９１５９号公報
【特許文献２】特開２００２−２２３１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、この特許文献２に記載のような小型アンテナであっても、低い周波数帯をカバーするためには、アンテナ素子の大型化が必要となる。また、このアンテナ素子では、板状逆Ｆアンテナであるので、素子の下には地板が必要である。また、広帯域化を実現するには、地板との距離が７ｍｍ程度必要であり、携帯無線機などのように薄型の機器には不向きである。
【０００８】
ところが、その一方、この特許文献１に記載のように、アンテナ素子２０１の半分が近接するグランド板２０３に囲まれている場合、グランド板がない場合と比較して、帯域幅が狭まる傾向があり、放射効率も劣化する傾向にある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型化、高利得であって、広帯域化が可能であり、マルチバンドに対応することができるアンテナ素子及び携帯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】
【００１０】
本発明のアンテナ素子は、地板に対して所定間隔を隔てて配置された略長方形状の第１導体板と、前記第１導体板の幅方向の一辺を共有し前記第１導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第２導体板と、前記第２導体板の前記第１導体板と共有する一辺に対向する幅方向の他の一辺を共有し、前記第２導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第３導体板とで略直方体の少なくとも３面を構成し、前記地板の略コーナから前記第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、前記第１のアンテナ素子の給電点から離れた部位に共振回路を介して接続される略長方形状の第４導体板と、前記第４導体板の一辺を共有し前記第４導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第５導体板と、前記第５導体板の前記第４導体板と共有一辺に対向する他の一辺を共有し前記第４導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第６導体板とが略直方体の少なくとも３面を構成する第２のアンテナ素子と、を備えたものである。
【００１１】
また、本発明のアンテナ素子は、地板に対して所定間隔を隔てて配置された略長方形状の第１導体板と、前記第１導体板の幅方向の一辺を共有し前記第１導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第２導体板と、前記第２導体板の前記第１導体板と共有する一辺に対向する幅方向の他の一辺を共有し、前記第２導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第３導体板とで略直方体の少なくとも３面を構成し、前記地板の略コーナから前記第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、前記第１のアンテナ素子の給電点の近傍から接続され最大辺の大きさが特定の周波数の略λ／４である第７導体板で構成した第３のアンテナ素子とを備えたものである。
【００１２】
本発明の携帯無線機は、携帯無線機の地板を収容する第１筐体と、アンテナ素子を備えた第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体を接続するとともに前記第１筐体に対して前記第２筐体を回動可能に保持するヒンジ部とを有する携帯無線機において、前記第２筐体に設けられるアンテナ素子は、前記第１導体板と、前記第２導体板と、前記第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナからヒンジ部の近傍に設けられた第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、前記第１のアンテナ素子の給電点から離れた部分から共振回路を介して接続される第４導体板と、第５導体板と、第６導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有する第２のアンテナ素子とを備えたものである。
【００１３】
また、本発明の携帯無線機は、携帯無線機の地板を収容する第１筐体と、アンテナ素子を備えた第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体を接続するとともに前記第１筐体に対して前記第２筐体を回動可能に保持するヒンジ部とを有する携帯無線機において、前記第１導体板と、前記第２導体板と、前記第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナから第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、前記第１のアンテナ素子の給電点の近傍から接続され最大辺の大きさが所定の周波数の略λ／４である第７導体板で構成した第３のアンテナ素子とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のアンテナ素子によれば、第１導体板と、第２導体板と、第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナから第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の給電点から離れた部分から共振回路を介して接続される第４導体板と、第５導体板と、第６導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された第２のアンテナ素子とを有しており、板状導体で構成されたマルチバンドである箱形アンテナに、共振回路を介して所望周波数帯に適応した同様の箱形を構成する板状導体を接続することで、小形でかつ、高利得なマルチバンドアンテナを提供できる。
【００１５】
本発明のアンテナ素子によれば、第１導体板と、第２導体板と、第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナから第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の給電点の近傍から接続され最大辺の大きさが所定の周波数の略λ／４である第７導体板で構成した第３のアンテナ素子とを備えており、小型でかつ高利得なマルチバンドアンテナを提供できる。
【００１６】
本発明の携帯無線機によれば、携帯無線機の地板を収容する第１筐体と、アンテナ素子を備えた第２筐体と、第１筐体と第２筐体を接続するとともに第１筐体に対して第２筐体を回動可能に保持するヒンジ部とを有する携帯無線機において、第２筐体に設けられるアンテナ素子は、第１導体板と、第２導体板と、第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナからヒンジ部の近傍に設けられた第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の給電点から離れた部分から共振回路を介して接続される第４導体板と、第５導体板と、第６導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有する第２のアンテナ素子とを有しており、板状導体で構成されたマルチバンドである箱形アンテナに、共振回路を介して所望周波数帯に適応した同様の箱形を構成する板状導体を接続することで、小形でかつ、高利得なマルチバンドアンテナを備えた携帯無線機が提供できる。
【００１７】
また、本発明の携帯無線機によれば、携帯無線機の地板を収容する第１筐体と、アンテナ素子を備えた第２筐体と、第１筐体と第２筐体を接続するとともに第１筐体に対して第２筐体を回動可能に保持するヒンジ部とを有する携帯無線機において、第１導体板と、第２導体板と、第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナから第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子の給電点の近傍から接続され最大辺の大きさが所定の周波数の略λ／４である第７導体板で構成した第３のアンテナ素子とを備えており、小型でかつ高利得なマルチバンドアンテナを備えた携帯無線機が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる閉状態の携帯無線機を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態にかかる携帯無線機の開状態を示す斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係る携帯無線機が閉状態のときのＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【図４】第１の実施形態に係る携帯無線機が開状態のときのＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる閉状態の携帯無線機を示す斜視図である。
【図６】第２の実施形態に係る携帯無線機が閉状態のときのＶＳＷＲ特性を示すグラフである。
【図７】従来の他のアンテナ素子を示す要部斜視図である。
【図８】（Ａ）は従来のさらに他のアンテナ素子を示す斜視図、（Ｂ）はその側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、添付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および図２は、本発明の第１の実施形態に係る折畳式の携帯無線機１０を示すものであり、この携帯無線機１０は、第１筐体である下筐体２と、第２筐体である上筐体３と、下筐体２および上筐体３を回動可能に連結するヒンジ部４と、モノポールアンテナを構成する第１のアンテナ素子５及び第２のアンテナ素子６と、共振回路７とを有している。
【００２０】
下筐体２には、携帯無線機１０の地板（グランド）を構成する下回路基板２１を収容しており、地板である下回路基板２１の角（コーナ；図１では左上の角隅部分）から第１のアンテナ素子５及び第２のアンテナ素子６へ給電するように構成されている。なお、本実施形態の下筐体２は、樹脂フレームで形成されている。
【００２１】
下回路基板２１には、第１無線回路２２、第２無線回路２３、第３無線回路２４、第４無線回路２５、第５無線回路２６、共用器２７、整合回路２８を実装しており、例えば本実施形態では４５×８５ｍｍの大きさに形成されている。
【００２２】
本実施形態の第１無線回路２２〜第５無線回路２６は、それぞれ、周波数帯８００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯、２ＧＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯に対応するものである。
【００２３】
共用器（デュープレクサ）２７は、アンテナを複数の無線周波数帯で共用するためのものであり、例えば本実施形態では、それぞれの周波数帯に対応してバンドパスフィルタがそれぞれ設けられている。
【００２４】
整合回路２８は、第１のアンテナ素子５及び第２のアンテナ素子６と回路インピーダンス（一般に、５０Ω）との整合を図る機能を果たすものである。
【００２５】
上筐体３は、上回路基板３１を収容しており、上下の筐体を開いたときに、上回路基板３１と第１のアンテナ素子５とが容量結合して筐体アンテナとして動作する（合成アンテナとして動作する）ようになっている。なお、本実施形態の上筐体３は、下筐体２と同様に樹脂フレームで形成されている。なお、本実施形態の場合、上回路基板３１の大きさは、例えば４５×７５ｍｍに形成されている。
【００２６】
第１のアンテナ素子５は、ヒンジ部４の近傍に設置されているとともに、第１導体板５１と、第２導体板５２と、第３導体板５３と、給電導体５４とを備えており、前述したように、地板である下回路基板２１の角隅（コーナ）側から給電導体５４を介して第１導体板５１へ給電するように構成している。特に、本実施形態の給電については、下回路基板２１の略コーナ（角）から、給電導体５４を介して、第１導体板５１の同じく略コーナ（角）に給電するようになっている。なお、本実施形態の各導体板５１〜５３の厚さは、例えば０．１ｍｍである。また、本実施形態の第１〜第３導体板５１〜５３の具体的な大きさとしては、例えば第１導体板５１が２２×６ｍｍ、第２導体板５２が２２×５ｍｍ、第３導体板５３が２２×６ｍｍとなっている。
なお、本実施形態では、第１のアンテナ素子５を固定するために、例えば、誘電率の低い絶縁性のホルダーにより固定させてある。
【００２７】
第１導体板５１は、地板に対して所定の間隔を隔ててヒンジ部４近傍に配置された略長方形状のものから構成されており、給電導体５４を介して地板側の整合回路２８に接続されている。なお、この第１導体板５１と第２導体板５２の長辺は共有しており、具体的には、第２導体板５２が第１導体板５１に対して略９０°の角度に折り曲げられた状態で配置されている。
【００２８】
第１導体板５１は、略長方形状を有する薄い導体であって、整合回路２８を介して共用器（デュープレクサ）２７と接続されている。また、共用器２７は、各通信システムの無線部である第１無線回路２２〜第５無線回路２６とそれぞれ接続されている。
【００２９】
第２導体板５２は、略長方形状を有する薄い導体であって、前述したように、第１導体板５１の幅方向の一辺（長辺）と長辺側を共有し第１導体板５１（の面方向）に対して略９０度に折曲して配置されたもので構成されている。また、この第２導体板５２と第３導体板５３の幅方向の一辺（長辺）は共有しており、第２導体板５２に対して第３導体板５３が略９０°の角度に折り曲げられた状態で配置されているので、第１導体板５１と第３導体板５３とは互いに対向している。
【００３０】
第３導体板５３は、同じく、略長方形状を有する薄い導体であって、第２導体板５２の幅方向の２辺（長辺）のうち第１導体板５１と共有していない方の一辺を共有している。また、この第３導体板５３は、第１導体板５１と対向するように、第２導体板５２に対して略９０度に折曲されて配置された略長方形のものから構成されている。また、本実施形態の場合、第１導体板５１および第３導体板５３と下回路基板２１との間隔Ｓが、例えば５ｍｍ程度である。
【００３１】
第２のアンテナ素子６は、第１のアンテナ素子５と同様の箱型形状（箱型素子）を有しており、第４導体板６１と、第５導体板６２と、第６導体板６３とを備えており、共振回路７を介して第１のアンテナ素子５と接続されている。本実施形態の第２のアンテナ素子６は、所望の周波数（８００ＭＨｚ）にピンポイントで対応可能とするために、第１のアンテナ素子５に共振回路７を介して追加接続させてある。
なお、本実施形態では、第２のアンテナ素子６を固定するために、例えば、誘電率の低い絶縁性のホルダーにより固定させてある。
【００３２】
第４導体板６１は、略長方形状を有する薄い導体であって、第１導体板５１の給電導体５４（給電部）に接続されている端部とは反対側の端部に、共振回路７を介して接続されている。
第５導体板６２は、略長方形状を有する薄い導体であって、長辺側の一辺が第４導体板６１の長辺側の一辺と共有しており、第４導体板６１に対して略９０度に折曲して配置されている。
第６導体板６３は、略長方形状を有する薄い導体であって、第５導体板６２の２つの長辺のうち第４導体板６１と一辺を共有していない他の一辺（長辺）を共有しており、第４導体板６１と対向するように、第５導体板６２に対して略９０度に折曲して配置されている。
【００３３】
共振回路７は、並列共振回路により形成されており、特に第１のアンテナ素子５でカバーする周波数帯の下限の周波数に共振する並列共振回路であるため、第１のアンテナ素子でカバーする高い周波数帯ではインピーダンスが高く開放状態となる。つまり、第１導体板５１と接続する共振回路７は第４導体板６１とは、第１のアンテナ素子５でカバーする周波数帯では未接続となる。また、第１のアンテナ素子５に第２のアンテナ素子６を加えたアンテナ素子で共振する低い周波数帯では、第１導体板５１と接続する共振回路７は、第４導体板６１とは接続状態となる。なお、ここでは、並列共振回路の定数は、例えばＬ（インダクタンス）が１８ｎＨでＣ（キャパシタンス）が０．６５ｐＦに設定されており、共振周波数は略１．４７ＧＨｚとなるので、１．４７ＧＨｚより高い周波数帯では、第４導体板６１は第１導体板５１に対して高周波的に未接続状態と同様な動作を行う。
【００３４】
このような構成の本実施形態では、筐体が閉じた状態では、アンテナ特性が良好なＶＳＷＲ≦３の帯域幅が、図３に示すように、８００ＭＨｚ帯で９０ＭＨｚ（０．８１ＧＨｚ〜０．９０ＧＨｚ）、高い周波数帯における帯域幅が１．３８ＧＨｚ（１．２５ＧＨｚ〜２．６３ＧＨｚ）である。
【００３５】
一方、筐体を開くと、本実施形態のアンテナ素子が以下のような動作を行う。
即ち、図２において、上筐体３の上回路基板３１と第１導体板５１（若しくは第２導体板５２若しくは第３導体板５３）及び、上回路基板３１と第４導体板６１（若しくは第５導体板６２若しくは第６導体板６３）とが容量結合することで、上回路基板３１が励振され、上回路基板３１がアンテナとして動作する（第１アンテナ）。
このため、筐体が閉じた状態の場合と比較してみるとアンテナとしての体積が大きくなるために広帯域化となる。その結果、特に低い周波数帯では、筐体が閉じた状態と比較してみると、高いアンテナ利得が得られる。即ち、ＶＳＷＲ≦３の帯域幅は、図４に示すように、８００ＭＨｚ帯で１３０ＭＨｚ（０．７６ＧＨｚ〜０．８９ＧＨｚ）、高い周波数帯における帯域幅は、１．４３ＧＨｚ（１．２２ＧＨｚ〜２．６５ＧＨｚ）である。
【００３６】
従って、本実施形態によれば、地板である下回路基板２１の角（コーナ；図１では左上の角隅部分）から板状素子である第１導体板５１の角（コーナ；図１では左下の角隅部分）に給電することで、小型アンテナでありながら低い周波数帯から広帯域特性を実現できる。
しかも、本実施形態によれば、箱形アンテナを構成している第１のアンテナ素子５及び第２のアンテナ素子６を、折畳構造（二つ折り）の携帯無線機１のヒンジ部４近傍に配置することで、携帯無線機の構成をさらに小型化できると共に、高い通信利得と複数の通信システムの周波数帯を獲得できる。
さらに、所望の周波数（８００ＭＨｚ）にピンポイントで対応する第２のアンテナ素子６を、共振回路７を介して追加することで、８００ＭＨｚ帯もカバー可能となる。
【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、図５、図６を参照しながら説明する。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。
図５は、本実施形態に係る携帯無線機２０を示すものであり、この携帯無線機２０が第１の実施形態の携帯無線機１０と異なるのは、第２のアンテナ素子６の代わりに第３のアンテナ素子８を備えていることと、共振回路が必要ないので設置されていない点である。なお、本実施形態に係る携帯無線機２０では、図６において高い周波数帯のカバー周波数帯が変更されたので、第２無線回路２３は設置させていない。
【００３８】
第３のアンテナ素子８は、第７導体板８１で構成されており、他の導体板と同様に略長方形状を有する薄い導体であって、第１接続導体板８２及び第２接続導体板８３を介して給電導体５４と接続されている。
なお、本実施形態では、第３のアンテナ素子８を固定するために、例えば、誘電率の低い絶縁性のホルダーにより固定させてある。
【００３９】
第１接続導体板８２は、第１導体板５１の角（コーナ；図１では左下の角隅部分）に接続する給電導体５４と接続されている。
第２接続導体板８３は、図５において、第１接続導体板８２の２つの短辺のうちの一方の短辺と、左右の２つの長辺側のうちの一方長辺の一部とが共通であって、この第１接続導体板８２の短辺に対して９０度に折曲して配置されている。また、第２接続導体板８３は、同図において、上下一対の短辺のうち一方（上）側の短辺が第７導体板８１の短辺と共通であり、第７導体板８１はこの短辺に対して９０度に折曲して配置されている。なお、本実施形態の第７導体板８１は、素子長が略７５ｍｍであって、所望周波数帯の略λ／４の長さに相当するものである。
【００４０】
次に、図６は、筐体が閉じた状態のときのＶＳＷＲ特性を示すグラフである。この図６でも、ＶＳＷＲ≦３を満足することができる周波数の範囲を、本発明の帯域幅（使用周波数帯）として定義するものとする。
この図６のグラフによれば、筐体が閉じた状態のときにＶＳＷＲ≦３の帯域幅は、８００ＭＨｚ帯で１４０ＭＨｚ（０．８３ＧＨｚ〜０．９７ＧＨｚ）、高い周波数帯における帯域幅は９６０ＭＨｚ（１．６０ＧＨｚ〜２．５６ＧＨｚ）である
【００４１】
従って、本実施形態によれば、筐体が閉じた状態のときの８００ＭＨｚ帯については、第１の実施形態のアンテナ素子の帯域幅は０．０９ＧＨｚであったのに比べて、本実施形態の第２のアンテナ素子６の帯域幅は０．１４ＧＨｚである。従って、本実施形態では、帯域幅が第１実施形態の第１のアンテナ素子５に比べおよそ１．５倍に拡大しており、低い周波数帯である８００ＭＨｚ帯における広帯域化を図ることができる。
【００４２】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
即ち、第１の実施形態では、共振回路７を介して、第１導体板５１と第４導体板６１とを接続したが、共振回路７を介して第２導体板５２と第５導体板６２と（若しくは第３導体板５３と第６導体板６３と）を接続しても良い。
【００４３】
また、第１の実施形態において、第１のアンテナ素子５に追加する第２のアンテナ素子６としては、第４導体板６１〜第６導体板６３で構成したが、所望の周波数帯をカバーできる導体板（板状の導体）の面積が確保できれば、この導体板（板状の導体）の枚数は３面以下でも３面以上でも良い。これについては、第２の実施形態で同様であり、第３のアンテナ素子６としては、第１接続導体板８２及び第２接続導体板８３で構成したが、所望の周波数帯をカバーできる導体板（板状の導体）の面積が確保できれば、この導体板（板状の導体）の枚数は２面以下でも２面以上でも良い。
【００４４】
また、第１、第２の実施形態において、第１のアンテナ素子５、第２のアンテナ素子６、第３のアンテナ素子８は例えば誘電率の低い絶縁性のホルダーにより固定されるように構成したが、本発明では特にこのような構成に限定されるものではない。
【００４５】
また、本発明のアンテナ素子は、第１、第２の実施形態のような折畳式の携帯無線機以外に、ストレート式やスライド式の携帯無線機の上端部に配置してもよく、スライド式の場合には閉じ状態とほぼ同じ効果が得られる。また、アンテナ素子を構成する導体素子は、板状の導体板の替わりにフレキシブルな基板でもよい。
【００４６】
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】
【００４７】
以上のように、本発明によれば、板状の導体板で構成されたマルチバンドである箱形アンテナに、共振回路を介して所望周波数帯に適応した同様の箱形で構成する板状の導体板を接続することで、小形でかつ、高利得なマルチバンドアンテナが実現可能となるので、例えばＧＰＳやＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの機能を付加することが可能な複数の無線システムに好適であり、延いては携帯電話機、ＰＤＡなどのような携帯無線機などのアンテナとして適用するのに好都合である。
【符号の説明】
【００４８】
１０、２０  携帯無線機
２  下筐体（第１筐体）
２１  下回路基板（地板）
２２  第１無線回路
２３  第２無線回路
２４  第３無線回路
２５  第４無線回路
２６  第５無線回路
２７  共用器
２８  整合回路
３  上筐体（第２筐体）
３１  上回路基板
４  ヒンジ部
５  第１のアンテナ素子
５１  第１導体板
５２  第２導体板
５３  第３導体板
５４  給電導体
６  第２のアンテナ素子
６１  第４導体板
６２  第５導体板
６３  第６導体板
７  共振回路（並列共振回路）
８  第３のアンテナ素子
８１  第７導体板
８２  第１接続導体板
８３  第２接続導体板
【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】
地板に対して所定間隔を隔てて配置された略長方形状の第１導体板と、前記第１導体板の幅方向の一辺を共有し前記第１導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第２導体板と、前記第２導体板の前記第１導体板と共有する一辺に対向する幅方向の他の一辺を共有し、前記第２導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第３導体板とで略直方体の少なくとも３面を構成し、前記地板の略コーナから前記第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、
前記第１のアンテナ素子の給電点から離れた部位に共振回路を介して接続される略長方形状の第４導体板と、前記第４導体板の一辺を共有し前記第４導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第５導体板と、前記第５導体板の前記第４導体板と共有一辺に対向する他の一辺を共有し前記第４導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第６導体板とが略直方体の少なくとも３面を構成する第２のアンテナ素子と、
を備えたアンテナ素子。
【請求項２】
地板に対して所定間隔を隔てて配置された略長方形状の第１導体板と、前記第１導体板の幅方向の一辺を共有し前記第１導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第２導体板と、前記第２導体板の前記第１導体板と共有する一辺に対向する幅方向の他の一辺を共有し、前記第２導体板に対して略９０度に配置される略長方形状の第３導体板とで略直方体の少なくとも３面を構成し、前記地板の略コーナから前記第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、
前記第１のアンテナ素子の給電点の近傍から接続され最大辺の大きさが特定の周波数の略λ／４である第７導体板で構成した第３のアンテナ素子と、
を備えたアンテナ素子。
【請求項３】
携帯無線機の地板を収容する第１筐体と、アンテナ素子を備えた第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体を接続するとともに前記第１筐体に対して前記第２筐体を回動可能に保持するヒンジ部とを有する携帯無線機において、
前記第２筐体に設けられるアンテナ素子は、前記第１導体板と、前記第２導体板と、前記第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナからヒンジ部の近傍に設けられた第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、
前記第１のアンテナ素子の給電点から離れた部分から共振回路を介して接続される第４導体板と、第５導体板と、第６導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有する第２のアンテナ素子と、
を備えた携帯無線機。
【請求項４】
携帯無線機の地板を収容する第１筐体と、アンテナ素子を備えた第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体を接続するとともに前記第１筐体に対して前記第２筐体を回動可能に保持するヒンジ部とを有する携帯無線機において、
前記第１導体板と、前記第２導体板と、前記第３導体板とが略直方体の少なくとも３面をなすように配置された形状を有し、地板の略コーナから第１導体板へ給電される第１のアンテナ素子と、
前記第１のアンテナ素子の給電点の近傍から接続され最大辺の大きさが所定の周波数の略λ／４である第７導体板で構成した第３のアンテナ素子と、
を備えた携帯無線機。
【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】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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