(57)【要約】  アンテナとして機能する給電放射電極４は、予め定められた無線通信用の低い方と高い方の異なる二つの周波数帯での無線通信が可能である。給電放射電極４はループ形状を有し、給電端Ｑ側と給電端隣接部位Ｐとの間はスタブ５を備えたショートカット用通路１１を介して接続している。このため、給電放射電極４は、経路ＩLでの電流通電による共振動作によって無線通信用の低い方の周波数帯での無線通信を行い、経路ＩH,ＩH’での電流通電による共振動作によって無線通信用の高い方の周波数帯での無線通信時を行うことが可能となる。
2008078437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信用の高い方と低い方の異なる二つの周波数帯での無線通信が可能なアンテナ構造であって、
回路基板の基板面、あるいは、回路基板に搭載される基体の少なくとも一つの面に形成され共振動作によりアンテナとして機能する給電放射電極を有し、この給電放射電極は、その一端側が給電端と成し、他端側が開放端と成しており、この給電放射電極の給電端から開放端までの電気長は、上記無線通信用の低い方の周波数帯で設定された共振周波数で給電放射電極が共振動作する電気長であり、また、給電放射電極は、給電端を起点とし当該給電端から離れる往き方向に伸長形成した後に給電端に近付く戻り方向に向きを変えて給電端と間隔を介し隣接配置されている給電端隣接部位を介して開放端に至るループ形状を備えており、
給電放射電極の上記給電端隣接部位と給電端側との間は、スタブを備えたショートカット用通路を介して電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ構造。
【請求項２】
スタブは、給電放射電極の給電端側から無線通信用の低い方の周波数帯で設定された共振周波数でスタブ先端側を見たときにハイインピーダンスに見え、また、給電放射電極の給電端側から無線通信用の高い方の周波数帯で設定された共振周波数でスタブ先端側を見たときにローインピーダンスに見えることを特徴とする請求項１記載のアンテナ構造。
【請求項３】
無線通信用の高い方の周波数帯での無線通信を行うときには、給電放射電極には、給電端側から上記ループ形状の往き方向の伸長形成部分を通って給電放射電極の伸長形成方向の折り返し領域に向かう経路と、給電端側からショートカット用通路と給電端隣接部位を介し上記ループ形状の戻り方向の伸長形成部分を通って給電放射電極の伸長形成方向の折り返し領域に向かう経路との二経路で電流が通電して給電放射電極は上記無線通信用の高い方の周波数帯における設定の共振周波数での共振動作を行い、無線通信用の低い方の周波数帯での無線通信を行うときには、給電放射電極には、給電端側からループ形状の往き方向の伸長形成部分と戻り方向の伸長形成部分を順に通って開放端に向かう経路で電流が通電して給電放射電極は上記無線通信用の低い方の周波数帯における設定の共振周波数での共振動作を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンテナ構造。
【請求項４】
スタブは、線状の中心導体と、当該中心導体を間隔を介し両側から挟み込む形態で配列配置される線状の外側導体とを有し、それら中心導体および外側導体は、回路基板の基板面、あるいは、回路基板に搭載される基体の少なくとも一つの面に形成され、また、中心導体の先端側とその両側の外側導体の先端側とが電気的に接続されている構成と成しており、
中心導体の先端側とは反対側となる基端部は給電放射電極の給電端側に電気的に接続され、中心導体の両側の外側導体のうちの一方の外側導体における基端部は給電放射電極の給電端隣接部位に電気的に接続されており、
その一方の外側導体には給電端隣接部位よりも開放端側の給電放射電極部分が間隔を介して沿設され、また、上記給電端隣接部位よりも開放端側の給電放射電極部分から分岐してスタブの先端側および他方の外側導体に間隔を介して沿設され他方の外側導体における基端部に接続される分岐電極が設けられており、スタブは、その先端側から両側の側部が間隔を介して給電放射電極およびその分岐電極により囲まれていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンテナ構造。
【請求項５】
スタブの全体が回路基板の基板面あるいは基体の少なくとも一つの面に形成されているのに代えて、スタブは、少なくともその一部が回路基板の内部あるいは基体の内部に形成されていることを特徴とする請求項４記載のアンテナ構造。
【請求項６】
給電放射電極の全体が回路基板の基板面あるいは基体の少なくとも一つの面に形成されているのに代えて、給電放射電極は、少なくともその一部が回路基板の内部あるいは基体の内部に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンテナ構造。
【請求項７】
スタブから放射される不要な電波をシールドするためのシールド部材を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンテナ構造。
【請求項８】
給電放射電極と間隔を介して配置され給電放射電極との電磁結合により給電放射電極と共に共振動作して複共振状態を作り出す無給電放射電極が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンテナ構造。
【請求項９】
無給電放射電極は、給電放射電極が無線通信用に共振動作する高い方と低い方の各周波数帯のそれぞれで給電放射電極との複共振状態を作り出すものであり、当該無給電放射電極は、給電放射電極と同様のループ形状を有すると共に、給電放射電極と同様にスタブを備えたショートカット用通路が接続されて、上記高い方と低い方の各周波数帯で無給電放射電極用に設定された共振周波数で共振動作を行うことを特徴とする請求項８記載のアンテナ構造。
【請求項１０】
スタブが形成されている基体部分あるいは回路基板部分の誘電率は基体あるいは回路基板の他の部分の誘電率よりも高いことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンテナ構造。
【請求項１１】
請求項１又は請求項２記載のアンテナ構造が設けられていることを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型電話機等の無線通信装置に内蔵されるアンテナ構造およびそれを備えた無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９ａにはアンテナ構造の一例が模式的に示されている（例えば特許文献１参照）。このアンテナ構造４０は、棒状の放射導体４１と、同軸ケーブル４２と、給電線４３とを有して構成されている。棒状の放射導体４１は共振動作によりアンテナとして機能するものであり、予め定められた無線通信用の周波数帯で設定された共振周波数の電波波長λの略１／４の線路長Ｘ（Ｘ＝λ／４）を有している。同軸ケーブル４２は、内部導体（芯線）４２ａと、この内部導体４２ａの周面を間隔を介して囲む形態で配設されている外部導体４２ｂとを有して構成されている。この同軸ケーブル４２の基端側（図９ａでは左端側）は接続端側と成しており、この同軸ケーブル４２の内部導体４２ａの接続端側には給電線４３の一端側が接続されている。給電線４３の他端側は、無線通信装置に設けられている無線通信用回路４４に電気的に接続される。また、同軸ケーブル４２の外部導体４２ｂの接続端側は導線Ｄによって放射導体４１の一端側（基端側）に電気的に接続されている。【０００３】
同軸ケーブル４２は、放射導体４１と、無線通信用回路４４側とをインピーダンス整合させるためのインピーダンス回路として機能するものである。ところで、同軸ケーブル４２は、内部導体４２ａと外部導体４２ｂの先端側同士の接続形態（つまり、先端側同士を接続するか否か）と、同軸ケーブル４２の線路長とをそれぞれ適宜設定することによって、図９ｂの等価回路に示すようにインダクタンスとして機能したり、図９ｃの等価回路に示すようにコンデンサとして機能する。このことから、放射導体４１と、無線通信用回路４４側とがインピーダンス整合するように、同軸ケーブル４２における内部導体４２ａと外部導体４２ｂの先端側同士の接続形態や線路長等が適宜設定される。【０００４】
アンテナ構造４０は上記のように構成されており、例えば、無線通信用回路４４から送信用の信号が給電線４３と同軸ケーブル４２を介して放射導体４１に伝達されると、その信号伝達によって放射導体４１が共振動作して信号が無線送信される。また、信号が放射導体４１に到来して放射導体４１が共振動作して信号を受信すると、その受信信号は同軸ケーブル４２と給電線４３を介して無線通信用回路４４に伝達される。【０００５】
図１０にはアンテナ構造の別の形態例が示されている（例えば特許文献２参照）。この図１０のアンテナ構造４５は、異なる二つの無線通信用の周波数帯での無線通信が可能なものであり、当該アンテナ構造４５は、線状アンテナ素子４６と、トラップ回路４７とを有して構成されている。線状アンテナ素子４６は共振動作により電波の送信や受信を行うものである。当該棒状アンテナ素子４６の一端側（図１０では左端側）は給電端側と成し、当該給電端側は無線通信用回路４８に電気的に接続される。また、棒状アンテナ素子４６の他端側（図１０では右端側）は開放端と成している。この棒状アンテナ素子４６は、予め定められた異なる二つの無線通信用の周波数帯で共振してアンテナとして機能できるように次に述べるような構成を備えている。【０００６】
つまり、予め定められた異なる二つの無線通信用の周波数帯のうちの低い方の周波数帯で設定された共振周波数Ｆlowと、高い方の周波数帯で設定された共振周波数Ｆhiとで棒状アンテナ素子４６を共振動作させるために、棒状アンテナ素子４６にはトラップ回路４７が介設されている。そのトラップ回路４７の介設位置は、棒状アンテナ素子４６において、給電端からの電気長Ｙが、無線通信用の高い方の周波数帯における設定の共振周波数Ｆhiの電波波長λhiの１／４となる位置である。トラップ回路４７は、コンデンサ４９とインダクタ５０から成るＬＣ共振回路であり、無線通信用の高い方の周波数帯の設定の共振周波数Ｆhiで反共振を起こすようにコンデンサ４９の容量成分の大きさやインダクタ５０のインダクタンス成分の大きさがそれぞれ設定されている。このトラップ回路４７を設けたために、棒状アンテナ素子４６の給電端から開放端側を無線通信用の高い方の周波数帯の設定の共振周波数Ｆhiで見ると、トラップ回路４７から開放端側に掛けての棒状アンテナ素子４６の部分が電気的に見えない状態となる。このため、無線通信用の高い方の周波数帯での無線通信時には棒状アンテナ素子４６は、給電端からトラップ回路４７の介設位置までの部分が共振周波数Ｆhiで共振して、無線通信が行われる。【０００７】
また、トラップ回路４７は、無線通信用の低い方の周波数帯における設定の共振周波数Ｆlowで見ると、棒状アンテナ素子４６にリアクタンスを付与する回路として機能する。このため、棒状アンテナ素子４６の給電端から開放端までの電気的な長さ（電気長）が、その付与されるリアクタンスを考慮して無線通信用の低い方の周波数帯の設定の共振周波数Ｆlowの電波波長λlowのほぼ１／４の長さとなるように、棒状アンテナ素子４６が設計される。これにより、無線通信用の低い方の周波数帯での無線通信時には棒状アンテナ素子４６は、その全体で、無線通信用の低い方の周波数帯の設定の共振周波数Ｆlowで共振して、無線通信が行われる。【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２６６５２６号公報
【特許文献２】特開平１１−８８０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図９ａのアンテナ構造４０の構成では、例えば、放射導体４１と、同軸ケーブル４２とを接続させるために、放射導体４１と導線Ｄとの接続部分、および、同軸ケーブル４２と導線Ｄとの接続部分をそれぞれはんだ付け等により接続させる工程が必要である。このため、製造工程が煩雑化するという問題が生じる。また、そのような接続工程での放射導体４１や導線Ｄや同軸ケーブル４２のそれぞれのアセンブリ（位置決め）が面倒であるという問題もある。このように、アンテナ構造４０を作製するのに手間が掛かるので、アンテナ構造４０の製造コストが高くなるという問題が生じる。さらにまた、はんだ付けによる接続部分の接続状態をいつも同じ状態にはできないので、その接続部分の接続状態のばらつきに起因してアンテナ特性にばらつきが生じるという問題も発生する。【００１０】
図１０のアンテナ構造４５に関しては、棒状アンテナ素子４６にトラップ回路４７を組み込まなければならないので、製造工程が煩雑化するという問題がある。また、トラップ回路４７の組み込み位置のばらつき等に起因してアンテナ特性がばらつくという問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明のアンテナ構造は、
無線通信用の高い方と低い方の異なる二つの周波数帯での無線通信が可能なアンテナ構造であって、
回路基板の基板面、あるいは、回路基板に搭載される基体の少なくとも一つの面に形成され共振動作によりアンテナとして機能する給電放射電極を有し、この給電放射電極は、その一端側が給電端と成し、他端側が開放端と成しており、この給電放射電極の給電端から開放端までの電気長は、上記無線通信用の低い方の周波数帯で設定された共振周波数で給電放射電極が共振動作する電気長であり、また、給電放射電極は、給電端を起点とし当該給電端から離れる往き方向に伸長形成した後に給電端に近付く戻り方向に向きを変えて給電端と間隔を介し隣接配置されている給電端隣接部位を介して開放端に至るループ形状を備えており、
給電放射電極の上記給電端隣接部位と給電端側との間は、スタブを備えたショートカット用通路を介して電気的に接続されていることを特徴としている。また、この発明の無線通信装置は、この発明において特有な構成を持つアンテナ構造が設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
この発明のアンテナ構造では、給電放射電極をループ形状とし、当該ループ形状の給電放射電極の給電端側と給電端隣接部位との間を、スタブを備えたショートカット用通路を介して接続させる構成とした。このため、例えば、無線通信用の高い方の周波数帯での無線通信を行うときには、給電放射電極には、次の二経路でもって電流が通電する。その二経路とは、給電放射電極の給電端側から上記ループ形状の往き方向の伸長形成部分を通って給電放射電極の伸長形成方向の折り返し領域に向かう経路と、給電端側からショートカット用通路と給電端隣接部位を介し上記ループ形状の戻り方向の伸長形成部分を通って給電放射電極の伸長形成方向の折り返し領域に向かう経路との二経路である。このように電流が通電して給電放射電極は上記無線通信用の高い方の周波数帯における設定の共振周波数での共振動作を行う。また、無線通信用の低い方の周波数帯での無線通信を行うときには、給電放射電極には、給電端側からループ形状の往き方向の伸長形成部分と戻り方向の伸長形成部分を順に通って開放端に向かう経路で電流が通電する。これにより、給電放射電極は上記無線通信用の低い方の周波数帯における設定の共振周波数での共振動作を行う。この発明のアンテナ構造の構成を備えることによって、上記のように給電放射電極における電流の導通経路を切り換えて異なる二つの周波数帯での無線通信を行うことが可能となる。【００１３】
この発明のアンテナ構造の構成では、ループ形状の給電放射電極の給電端側と給電端隣接部位との間を、スタブを備えたショートカット用通路を介して接続させるだけの簡単な構造で、上記のように、一つの給電放射電極で、異なる二つの周波数帯での無線通信を可能にしている。しかも、給電放射電極は、回路基板の基板面、あるいは、回路基板に搭載される基体の少なくとも一つの面に形成される構成であり、回路基板あるいは基体の誘電率による波長短縮効果によって給電放射電極を小型化できる。このように、構造が簡単であることと、給電放射電極の小型化が可能であることとによって、異なる二つの周波数帯での無線通信が可能でありながら、小型化が促進されたアンテナ構造およびそれを備えた無線通信装置を提供することができる。【００１４】
また、この発明における給電放射電極は、導体板を抜きや曲げ等の板金加工により製造することができるものであり、これにより、給電放射電極の製造工程の簡略化および製造コストの低価格化を図ることができる。【００１５】
ところで、一つの給電放射電極で、異なる二つの周波数帯での無線通信を行わせる構成として、給電放射電極が持つ複数の共振モードのうちの最も周波数の低い基本モードと、それよりも周波数の高い高次モードとの共振モードを利用するものがある。つまり、この構成の場合には、基本モードの給電放射電極の共振動作により無線通信用の低い方の周波数帯での無線通信が行われ、高次モードの給電放射電極の共振動作により無線通信用の高い方の周波数帯での無線通信が行われる。このような構成の場合には、給電放射電極の基本モードの共振周波数を決定する電気長と、高次モードの共振周波数を決定する電気長とは、基本モードの電気長が高次モードの電気長のほぼ（２ｎ＋１）倍（ｎ＝１，２，３．．．．）になるという関係がある。この関係に律則されて、無線通信用の低い方の周波数帯と、高い方の周波数帯とをそれぞれ別個独立に設定することが難しいという問題がある。【００１６】
これに対して、この発明では、前述したように給電放射電極の電流の導通経路を切り換えて異なる二つの周波数帯での無線通信を行う構成とすることによって、給電放射電極における無線通信用の低い方の周波数帯の共振周波数は、給電放射電極の給電端から開放端までの電気長により調整できる。また、給電放射電極における無線通信用の高い方の周波数帯の共振周波数は、給電端側からループ形状の往き方向の伸長形成部分を通って給電放射電極の伸長形成方向の折り返し領域までの電気長（給電端側からショートカット用通路と給電端隣接部位を介しループ形状の戻り方向の伸長形成部分を通って給電放射電極の伸長形成方向の折り返し領域までの電気長）、つまり、給電端から給電端隣接部位までの電気長により調整できる。給電端隣接部位の配置位置は、給電端から開放端までの電気長とは関係無く、つまり、給電放射電極における無線通信用の低い方の周波数帯の共振周波数に律則されずに設定できる。すなわち、無線通信用の低い方の周波数帯と高い方の周波数帯とを互いに規制し合うことなく設定できる。これにより、アンテナ構造の設計の自由度を高めることができる。【００１７】
また、給電放射電極の基本モードと高次モードの共振モードを利用して複数の周波数帯での無線通信を可能にする構成の場合には、次に示す問題が生じる。つまり、高次モードは、基本モードに比べると波長が短いため電磁界の山、谷（疎密）の周期が短い。このことから、高次モードを制御するために、給電放射電極を、折り返し部を有する形状としたり、給電放射電極をミアンダライン形状とし当該ミアンダライン形状の給電放射電極を短く切ると、電磁界が集中し易い。このために、高次モードでは、周波数帯域が狭帯域化したり、アンテナ効率やアンテナ利得等のアンテナ特性が悪くなるという問題がある。【００１８】
これに対して、この発明では、例えば、前述したように給電放射電極の電流の導通経路を切り換えて異なる二つの周波数帯での無線通信を行うことにより、無線通信用の低い方の周波数帯での無線通信を行うときには、給電放射電極の給電端から開放端までの全体による基本モードの共振動作により無線通信が行われる。また、無線通信用の高い方の周波数帯での無線通信を行うときには、給電放射電極の給電端から、ループ形状の給電放射電極の伸長形成方向の折り返し領域までの給電放射電極部分による基本モードの共振動作により無線通信が行われる。つまり、この発明では、一つの給電放射電極でもって、無線通信用の低い方の周波数帯での共振動作だけでなく、無線通信用の高い方の周波数帯での共振動作も、基本モードの共振となる。このため、高次モードで問題であった電磁界の集中を避けることができ、無線通信用の高い方の周波数帯においての広帯域化、および、アンテナ効率やアンテナ利得等のアンテナ特性の向上を図ることが容易となる。【００１９】
また、給電放射電極における電流の通電領域の広さは、アンテナ利得や帯域幅等のアンテナ特性に関与しており、アンテナ特性の向上を図るためには、電流の通電領域が広い方が好ましい。しかしながら、無線通信用の高い方の周波数帯で共振動作を行うための電気長は無線通信用の低い方の周波数帯での共振動作を行うための電気長よりも短く、無線通信用の高い方の周波数帯での共振動作時の電流の通電領域の広さは、無線通信用の低い方の周波数帯での共振動作時の電流の通電領域よりも狭い。このことにより、無線通信用の低い方の周波数帯でのアンテナ特性よりも無線通信用の高い方の周波数帯でのアンテナ特性の方が電気的体積が小さくなるために悪くなる。【００２０】
これに対して、この発明では、例えば、前述したように給電放射電極の電流の導通経路を切り換えて異なる二つの周波数帯での無線通信を行うことにより、無線通信用の低い方の周波数帯での共振動作を行うときには、給電放射電極の給電端からループ形状の往き方向の伸長形成部分と戻り方向の伸長形成部分を順に通って開放端に向かう経路で電流が通電する。また、無線通信用の高い方の周波数帯での共振動作を行うときには、給電端側からショートカット用通路を介してループ形状の戻り方向の伸長形成部分を通って給電放射電極の伸長形成方向の折り返し領域に向かう方向と、給電端側からループ形状の往き方向の伸長形成部分を通って給電放射電極の伸長形成方向の折り返し領域に向かう方向との二経路で電流が通電する。つまり、無線通信用の高い方の周波数帯での共振動作時も無線通信用の低い方の周波数帯での共振動作時も、給電放射電極のループ形状部分の全体に電流が通電して共振動作が行われており、電流の通電領域の広さは同じである。このため、電流の通電領域の広さに起因した無線通信用の高い方の周波数帯におけるアンテナ特性の劣化を抑制することができ、無線通信用の高い方の周波数帯における共振動作を無線通信用の低い方の周波数帯における共振動作と同様に基本モードで動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１ａ】第１実施例のアンテナ構造を模式的に表した斜視図である。
【図１ｂ】図１ａの後方側から見た第１実施例のアンテナ構造を模式的に表した斜視図である。
【図１ｃ】図１ａのアンテナ構造を構成している給電放射電極およびスタブの模式的な展開図である。
【図２】第１実施例のアンテナ構造を構成している給電放射電極とスタブのそれぞれの形状およびそれらの接続形態の一例を説明するための図である。
【図３ａ】本発明者が行った実験のサンプルを模式的に表した図である。
【図３ｂ】本発明者が行った実験の結果を説明するための図である。
【図３ｃ】図３ｂと同様に、本発明者が行った実験の結果を説明するための図である。
【図４ａ】第２実施例のアンテナ構造を説明するための模式的な斜視図である。
【図４ｂ】図４ａのＡ−Ａ部分の模式的な断面図である。
【図５】シールド部材のその他の構成例を説明するための模式的な断面図である。
【図６】第３実施例を説明するための図である。
【図７】第４実施例を説明するための図である。
【図８ａ】その他の実施例を説明するための図である。
【図８ｂ】さらに、その他の実施例を説明するための模式的な断面図である。
【図８ｃ】さらに別のその他の実施例を説明するための模式的な断面図である。
【図９ａ】アンテナ構造の一従来例を説明するための図である。
【図９ｂ】図９ａのアンテナ構造を構成する同軸ケーブルがインダクタンスとして機能する場合のアンテナ構造の等価回路図である。
【図９ｃ】図９ａのアンテナ構造を構成する同軸ケーブルがコンデンサとして機能する場合のアンテナ構造の等価回路図である。
【図１０】アンテナ構造の別の従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  アンテナ構造
２  回路基板
３  基体
４  給電放射電極
５，２１  スタブ
７，２２  中心導体
８，２３  外側導体
１１  ショートカット用通路
１２  分岐電極
１５，１６  シールド部材
２０  無給電放射電極
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、この発明に係る実施例を図面に基づいて説明する。【００２４】
図１ａには第１実施例のアンテナ構造が模式的な斜視図により示され、図１ｂには図１ａの後方側から見たアンテナ構造が模式的に示されている。この第１実施例のアンテナ構造１は、無線通信装置（例えば携帯型電話機）の回路基板２に搭載される誘電体の基体３と、この基体３に形成されている給電放射電極４と、給電放射電極４に接続されているスタブ５とを有して構成されている。この第１実施例では、基体３は直方体状と成し、次に示す給電放射電極４およびスタブ５は、基体３の複数の面に渡って形成されている。図１ｃには、給電放射電極４およびスタブ５が形成された基体３の展開図が示されている。【００２５】
スタブ５は、導体板により構成されており、当該スタブ（ショートスタブ）５は、図１ａ〜図１ｃに示されるように、線状の中心導体７と、当該中心導体７を間隔を介し両側から挟み込む形態で配列配置される線状の外側導体８（８ａ，８ｂ）とを有して構成されている。この第１実施例では、中心導体７と外側導体８ａ，８ｂは、互いに平行に配置され、かつ、中心導体７と外側導体８ａとの間の間隔と、中心導体７と外側導体８ｂとの間の間隔とは同じ寸法となっている。これら中心導体７と外側導体８ａ，８ｂは、基体３の背面３ｂから上面３ｕを介し前面３ｆに伸長形成されている。中心導体７および外側導体８ａ，８ｂにおいて基体３の背面３ｂに形成されている端部側は基端側であり、基体３の前面３ｆに形成されている端部側は先端側であり、当該中心導体７と外側導体８ａ，８ｂの各先端側は電気的に接続されて接続端側と成している。【００２６】
給電放射電極４は導体板により形成されたλ／４タイプの放射電極であり、図２には、給電放射電極４が抜き出され簡略化した状態で示されている。まず、この図２を利用して給電放射電極４の構成を簡単に説明する。【００２７】
給電放射電極４は、その一端側Ｑが、無線通信装置に設けられている無線通信用回路１０に電気的に接続される給電端と成し、他端側が開放端Ｋと成している。当該給電放射電極４はループ形状と成している。つまり、給電放射電極４は、給電端Ｑを起点とし当該給電端Ｑから離れる往き方向に伸長形成した後に給電端Ｑに近付く戻り方向に向きを変えて給電端Ｑと間隔を介して隣接配置されている給電端隣接部位Ｐを介して開放端Ｋに至るループ形状と成している。給電放射電極４の給電端隣接部位Ｐと給電端Ｑ側との間は、スタブ５を備えたショートカット用通路１１を介して電気的に接続されている。【００２８】
この第１実施例では、無線通信用の高い方の周波数帯（例えば２ＧHz帯）と低い方の周波数帯（例えば９００ＭHz帯）との異なる二つの周波数帯が無線通信用の周波数帯として予め定められている。給電放射電極４の給電端Ｑから開放端Ｋまでの全体の電気長は、無線通信用の低い方の周波数帯で設定された給電放射電極用の共振周波数ＦLで給電放射電極４が共振動作を行う電気長となっている。また、給電放射電極４の給電端Ｑ側からループ形状の往き方向の伸長形成部分１３を通って伸長形成方向の折り返し領域Ｍまでの電気長と、給電端Ｑ側からショートカット用通路１１と給電端隣接部位Ｐを介しループ形状の戻り方向の伸長形成部分１４を通って伸長形成方向の折り返し領域Ｍまでの電気長とは同様であり、その電気長は、無線通信用の高い方の周波数帯で設定された給電放射電極用の共振周波数ＦHで給電放射電極４が共振動作を行う電気長となっている。さらに、スタブ５は、給電端Ｑ側から無線通信用の低い方の周波数帯における設定の給電放射電極用の共振周波数ＦLでスタブ先端側を見たときにハイインピーダンス（好ましくはオープン）に見え、また、給電端Ｑ側から無線通信用の高い方の周波数帯で設定された給電放射電極用の共振周波数ＦHでスタブ先端側を見たときにローインピーダンス（好ましくはショート）に見えるインピーダンス特性を持つように形成されている。【００２９】
給電放射電極４は、上記のようなループ形状を有していることと、上記のような電気長を有していることと、給電端Ｑ側と給電端隣接部位Ｐとの間がスタブ５を備えたショートカット用通路１１を介して接続されていることと、スタブ５が上記のようなインピーダンス特性を有していることとによって、無線通信時には次に示すように動作する。すなわち、無線通信用の低い方の周波数帯での無線通信時には、給電放射電極４の給電端Ｑ側からスタブ５を見ると、スタブ５はハイインピーダンスに見える。このため、ショートカット用通路１１には電流が通電しない。つまり、ショートカット用通路１１は導通オフ状態となる。これにより、給電放射電極４には、給電端Ｑ側から上記ループ形状の往き方向の伸長形成部分１３と戻り方向の伸長形成部分１４を順に通って開放端Ｋに向かう経路ＩLで電流が通電して、給電放射電極４は無線通信用の低い方の設定の共振周波数ＦLで共振して無線通信が行われる。【００３０】
また、無線通信用の高い方の周波数帯での無線通信時には、給電放射電極４の給電端Ｑ側からスタブ５を見ると、スタブ５はローインピーダンスに見える。このため、ショートカット用通路１１には電流が通電する。つまり、ショートカット用通路１１は導通オン状態となる。これにより、給電放射電極４には、給電端Ｑ側から上記ループ形状の往き方向の伸長形成部分１３を通って給電放射電極４の伸長形成方向の折り返し領域Ｍに向かう経路ＩHと、給電端Ｑ側から上記ループ形状の戻り方向の伸長形成部分１４を通って給電放射電極４の伸長形成方向の折り返し領域Ｍに向かう経路ＩH'との二経路で電流が通電して、給電放射電極４は無線通信用の高い方の設定の共振周波数ＦHで共振して無線通信が行われる。【００３１】
この第１実施例では、上記のように、スタブ５は、給電放射電極４の給電端Ｑ側から無線通信用の低い方の周波数帯で設定された共振周波数でスタブ５を見たときにハイインピーダンスに見え、また、給電放射電極４の給電端Ｑ側から無線通信用の高い方の周波数帯で設定された共振周波数でスタブ５を見たときにローインピーダンスに見える構成とするので、ショートカット用通路１１での導通損失を抑えることができて、導通損失に起因したアンテナ特性の劣化を抑制することができる。【００３２】
図１ａ〜図１ｃに示される給電放射電極４は、上記構成を持つ給電放射電極４の一具体例である。すなわち、図１ａ〜図１ｃの例では、給電放射電極４の給電端Ｑは基体３の背面３ｂの下端角部に設けられている。給電放射電極４は、その給電端Ｑから基体３の底面３ｄの端縁部に沿って底面３ｄにおける給電端Ｑの形成部分の対角部分まで伸長形成され、さらに、基体３の前面３ｆを通り上面３ｕに伸長形成され当該上面３ｕにおいて伸長形成方向を給電端Ｑに近付く方向に変えてさらに伸長形成され、さらにまた、給電端隣接部位Ｐを通り伸長形成方向を折り返して開放端Ｋまで伸長形成されているループ形状と成している。【００３３】
この給電放射電極４の給電端Ｑ側はスタブ５の中心導体７の基端部に接続されている。また、給電放射電極４の給電端隣接部位Ｐはスタブ５の外側導体８（８ａ）の基端部に接続されている。給電端隣接部位Ｐ（スタブ５の外側導体８（８ａ）との接続部位）よりも開放端Ｋ側の給電放射電極部位は、外側導体８（８ａ）に間隔を介して沿設されている。さらに、給電端隣接部位Ｐよりも開放端Ｋ側の給電放射電極部位（図１ａ〜図１ｃの例では開放端Ｋ）から分岐した分岐電極１２が設けられている。この分岐電極１２は、スタブ５の先端側および外側導体８（８ｂ）に間隔を介して沿設され外側導体８（８ｂ）の基端部に接続されている。つまり、スタブ５は、その先端側から両側の側部が間隔を介して、給電端隣接部位Ｐよりも開放端Ｋ側の給電放射電極部位および分岐電極１２によって囲まれている。【００３４】
このように、スタブ５が給電放射電極４およびその分岐電極１２によって間隔を介して囲まれている構成を備えているので、給電放射電極４およびその分岐電極１２によって、スタブ５から放射される不要な電波がシールドされることとなる。このため、スタブ５から放射される不要な電波が給電放射電極４による無線通信用の電波にノイズとして乗ってしまってＳＮ比悪化により無線通信性能を劣化させてしまうという問題を防止したり、スタブ５での不要共振を抑制することができる。【００３５】
なお、もちろん、図１ａ〜図１ｃに示す給電放射電極４において、図２の給電放射電極４の構成の説明で前述したように、給電端Ｑから開放端Ｋまでの全体の電気長は、無線通信用の低い方の周波数帯における設定の共振周波数ＦLで給電放射電極４が共振動作する電気長である。また、給電端Ｑから往き方向の伸長形成部分１３を通って伸長形成方向の折り返し領域Ｍに至るまでの給電放射電極部分の電気長（給電端Ｑから給電端隣接部位Ｐと戻り方向の伸長形成部分１４を通って伸長形成方向の折り返し領域Ｍに至るまでの給電放射電極部分の電気長）は、無線通信用の高い方の周波数帯における設定の共振周波数ＦHで給電放射電極４が共振動作する電気長である。【００３６】
図１ａ〜図１ｃに示す給電放射電極４は上記のように構成されている。また、図１ａ〜図１ｃに示す例では、スタブ５はショートカット用通路１１としても機能する。このため、図１ａ〜図１ｃに示す給電放射電極４において、無線通信用の低い方の周波数帯での無線通信時には、スタブ５のハイインピーダンスによって、給電放射電極４には、給電端Ｑから往き方向の伸長形成部位（基体３の底面３ｄに形成されている部分）１３と戻り方向の伸長形成部位（基体３の上面３ｕに形成されている部分）１４を順に通って開放端Ｋに向かう経路で電流が通電して、給電放射電極４は、無線通信用の低い方の周波数帯における設定の共振周波数ＦLで共振動作して無線通信が行われる。また、無線通信用の高い方の周波数帯での無線通信時には、スタブ５のローインピーダンスによって、給電放射電極４には、給電端Ｑからスタブ５を利用してショートカットして給電端隣接部位Ｐを介し戻り方向の伸長形成部位（基体３の上面３ｕに形成されている部分）１４を通って伸長形成方向の折り返し領域Ｍに向かう経路と、給電端Ｑから往き方向の伸長形成部位（基体３の底面３ｄに形成されている部分）１３を通って伸長形成方向の折り返し領域Ｍに向かう経路との二経路で電流が通電して、給電放射電極４は無線通信用の高い方の周波数帯における設定の共振周波数ＦHで共振動作して無線通信が行われる。図１ａ〜図１ｃに示される給電放射電極４の構成では、無線通信用の低い方の周波数帯での無線通信時も、無線通信用の高い方の周波数帯での無線通信時も、電流の通電領域は同じであり、アンテナの電気体積は、基体３全体となる。【００３７】
ところで、一般的なスタブは、図９ａに示されるように、中心導体と、当該中心導体の周面を間隔を介して囲む外側導体とを有して構成されている。これに対して、この第１実施例におけるスタブ５は、基体３に設けることと、製造の容易さとを考慮して考え出されたものである。つまり、スタブ５は、線状の中心導体７と、その両側から中心導体７を間隔を介して挟み込む形態で配列配置される線状の外側導体８ａ，８ｂとを有して構成されており、一般的なスタブとはその形態が異なるものである。本発明者は、この第１実施例において特有な構成を持つスタブ５が一般的なスタブと同様な電気的な特性を有することを実験により確認している。【００３８】
すなわち、その実験では、図３ｃに示すようなサンプルを用意した。つまり、そのサンプルは、スタブ５と同じ構成を持つ銅箔のスタブ３１が誘電体基体（厚みｄが１mmで、比誘電率εが６．４である基体）３０に設けられているものであり、そのスタブ３１の中心導体３２の基端側は給電部３４に接続され、スタブ３１の外側導体３３（３３ａ，３３ｂ）はそれぞれグランドに接地されている。【００３９】
実験では、そのサンプルのスタブ３１の中心導体３２に給電部３４から供給される電流の周波数を７００ＭHz〜２３００ＭHzの周波数範囲で可変し、その周波数範囲でのスタブ３１のインピーダンス特性を、スタブ３１の全長Ｌsが２ｃｍの場合と４ｃｍの場合とのそれぞれについて調べた。スタブ３１の全長Ｌsが２ｃｍのときの実験結果が図３ａのスミスチャートの実線Ａにより示され、スタブ３１の全長Ｌsが４ｃｍのときの実験結果が図３ｂのスミスチャートの実線Ｂにより示されている。なお、図３ａ、図３ｂにおいて、点Ｐ１は８２４ＭHzのときの測定値であり、点Ｐ２は９６０ＭHzのときの測定値であり、点Ｐ３は１７１０ＭHzのときの測定値であり、点Ｐ４は１９５０ＭHzのときの測定値であり、点Ｐ５は２１７０ＭHzのときの測定値である。【００４０】
この実験結果から明らかなように、この第１実施例において特有な構成を持つスタブ３１は、一般的なスタブと同様のインピーダンス特性を有するものである。【００４１】
給電放射電極４およびスタブ５は上記のように構成されている。それら給電放射電極４およびスタブ５は、例えば同一の導体板により構成されており、抜きや曲げ等の板金加工により同一工程で作製することができる。また、そのように作製された給電放射電極４およびスタブ５は、別工程で予め作製された基体３と組み合わて基体３と一体化してもよいが、例えば、インサート成形等の成形技術を利用して、給電放射電極４およびスタブ５を組み込んだ基体３を作製してもよい。インサート成形技術等の成形技術を利用することによって、基体３の成形工程で基体３を製造すると同時に給電放射電極４およびスタブ５を基体３に組み込むことができるので、製造工程の簡略化を図ることができる。これにより、製造コストを下げることができる。また、製造精度が高くなるので、製造精度に因るスタブ５および給電放射電極４の性能のばらつきを抑制することができる。さらに、スタブ５を給電放射電極４と同一の導体板により給電放射電極４と一体的に同時に板金加工により作製することにより、スタブ５を給電放射電極４に設定通りの接続位置に接続させることができる。このこともアンテナ構造の性能のばらつきを抑制できる要素となる。【００４２】
また、この第１実施例では、給電放射電極４およびスタブ５は基体３に形成されており、その基体３はアンテナ構造専用の部品である。このため、基体３は回路基板２よりも誘電率に対する設計の制約が少なくて回路基板２よりも高い誘電率を持たせることができる。このため、基体３は回路基板２よりも給電放射電極４やスタブ５に作用する波長短縮効果を大きくできるために、基体３に給電放射電極４やスタブ５を設ける構成とすることにより、回路基板２に給電放射電極４やスタブ５を設ける場合に比べて、給電放射電極４やスタブ５の小型化を図ることがより容易となる。【００４３】
上記のように給電放射電極４およびスタブ５が一体的に設けられた基体３は、例えば、図１ａ、図１ｂに示されるように、回路基板２に搭載される。つまり、この第１実施例では、回路基板２は長辺と短辺を有する長方形状であり、基体３は、その前面３ｆが長方形状の回路基板２の短辺に向かう状態で、回路基板２の端縁部（好ましくは回路基板２の角部）に搭載される。基体３が回路基板２の予め定められた位置に搭載されることにより、給電放射電極４の給電端Ｑが回路基板２に形成されている無線通信用回路１０に電気的に接続される。【００４４】
この第１実施例のアンテナ構造１は上記のように構成されている。このアンテナ構造１では、前述したように給電放射電極４が共振動作して、無線通信用の低い方と高い方の異なる二つの周波数帯での無線通信が可能である。なお、回路基板２には、当該基板２に形成されている回路のグランドとなるグランド電極（図示せず）が形成されている。この第１実施例では、給電放射電極４はλ／４タイプの放射電極であることから、その回路基板２のグランド電極には給電放射電極４の共振動作に起因した電流が誘起されてグランド電極もアンテナとして動作する。また、回路基板２を収容している筐体もグランドと成す場合があり、この場合には、その筐体にも給電放射電極４の共振動作に起因した電流が誘起されてアンテナとして機能することがある。【００４５】
以下に、第２実施例を説明する。なお、この第２実施例の説明において、第１実施例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。【００４６】
図４ａには第２実施例のアンテナ構造１において特徴的な構成部分が抜き出され基体３を省略した状態で表され、図４ｂには図４ａのＡ−Ａ部分の模式的な断面図が示されている。【００４７】
ところで、給電放射電極４が共振動作して無線通信を行っているときにスタブ５に僅かではあるが電流が通電してスタブ５から無線通信にとっては不要な電波が放射されてしまう。この第２実施例のアンテナ構造１では、第１実施例と同様に、スタブ５は、その先端側と両側の側部が給電放射電極４およびその分岐電極１２によって間隔を介して囲まれている。そのスタブ５を囲んでいる給電放射電極４および分岐電極１２はスタブ５をシールドする機能を有しており、スタブ５から放射される不要な電波がノイズとして給電放射電極４の無線通信の電波に乗ってしまうことを抑制できるが、この第２実施例では、スタブ５の不要電波放射に起因した給電放射電極４の無線通信の電波のＳＮ比悪化をより確実に抑制するためのシールド部材１５を設けた。【００４８】
すなわち、この第２実施例では、基体３の内部には、スタブ５の中心導体７と外側導体８ａ，８ｂの全てに間隔を介して向き合う導体板から成るシールド部材１５が配設されている。このシールド部材１５は給電放射電極４や分岐電極１２に電気的に接続される。この第２実施例のアンテナ構造１の上記以外の構成は第１実施例と同様である。この第２実施例では、給電放射電極４および分岐電極１２によってスタブ５を囲んでシールドする構成だけでなく、それら電極４，１２とは別にシールド部材１５を設けたので、より確実にスタブ５からの不要な電波放射をシールドすることができる。これにより、スタブ５の不要な電波放射に起因したアンテナ構造１の無線通信性能の劣化をより抑制することができる。【００４９】
なお、図４ａ、図４ｂに示される例では、基体３の内部にシールド部材１５が設けられていたが、例えば、図５（図５は図４ａのＡ−Ａ部分に相当する位置の模式的な断面図であり、基体３が省略されている）に示されるように、シールド部材１５に加えて、スタブ５の中心導体７と外側導体８ａ，８ｂの全てに間隔を介して向き合う導体板から成るシールド部材１６を基体３の外側に設けてもよい。このシールド部材１６は、基体３と一体的に設けられていてもよいし、回路基板２が収容される筐体（図示せず）における基体３の前面３ｆと間隙を介して対向する部分に設けてもよい。また、シールド部材１６は、シールド部材１５と同様に、給電放射電極４や分岐電極１２に電気的に接続される。さらに、図５では、シールド部材１５とシールド部材１６の両方のシールド部材が設けられている例が示されていたが、シールド部材１５を省略してシールド部材１６だけを設けてもよい。【００５０】
以下に、第３実施例を説明する。なお、この第３実施例の説明において、第１や第２の各実施例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。【００５１】
図６には第３実施例のアンテナ構造１が模式的な斜視図により示されている。この第３実施例では、スタブ５が基体３の内部に設けられている。第３実施例のアンテナ構造１の上記以外の構成は第１や第２の各実施例と同様である。なお、図６の例では、スタブ５の全体を基体３の内部に設けていたが、スタブ５の一部分だけを基体３の内部に設ける構成としてもよい。また、図６の例では、スタブ５だけが基体３の内部に設けられていたが、スタブ５と同様に給電放射電極４もその全体あるいは一部分が基体３の内部に形成されている構成としてもよい。さらに、スタブ５が基体３の内部に形成されるのではなく、給電放射電極４の全体あるいは一部分が基体３の内部に形成される構成としてもよい。【００５２】
上記のように、スタブ５の少なくとも一部が基体３の内部に形成されている構成を備えることにより、基体３の誘電率による波長短縮効果のスタブ５への作用がより大きくなるので、スタブ５のより一層の小型化を図ることができてアンテナ構造１の小型化を図ることができる。また同様に、給電放射電極４の少なくとも一部が基体３の内部に形成されている構成を備えることにより、基体３の誘電率による波長短縮効果の給電放射電極４への作用がより大きくなるので、給電放射電極４のより一層の小型化を図ることができてアンテナ構造１の小型化を図ることができる。【００５３】
以下に、第４実施例を説明する。なお、この第４実施例の説明において、第１〜第３の各実施例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。【００５４】
図７には第４実施例のアンテナ構造１を構成する基体３が模式的な展開図により示されている。この第４実施例では、基体３には、給電放射電極４が設けられていると共に、無給電放射電極２０が設けられている。図７に示される給電放射電極４は、図１ａや図６等に示される給電放射電極４とほぼ同様な形態を有しているが、図１ａ等の給電放射電極４では開放端Ｋ部分から分岐電極１２が分岐しているのに対して、図７の給電放射電極４では、給電端隣接部位Ｐから開放端Ｋに至るまでの途中の給電放射電極部分から分岐電極１２が分岐している。図７に示される給電放射電極４も、第１〜第３の各実施例と同様に、スタブ５が接続されており、予め定められた無線通信用の低い方と高い方の異なる二つの周波数帯での無線通信が可能な構成を備えている。【００５５】
無給電放射電極２０は、給電放射電極４と間隔を介して隣接配置されており、当該無給電放射電極２０は給電放射電極４と電磁結合し当該給電放射電極４と複共振状態を作り出すものである。図７に示される無給電放射電極２０は、給電放射電極４が無線通信を行う無線通信用の低い方の周波数帯と高い方の周波数帯との両方の無線通信用の周波数帯で複共振状態を作り出すために次に示すような構成を備えている。【００５６】
つまり、無給電放射電極２０は給電放射電極４と複共振状態を作り出すべく、無線通信用の低い方の周波数帯における給電放射電極４の共振周波数ＦLの近傍の周波数が無給電放射電極２０の共振周波数ｆLとして予め設定されると共に、無線通信用の高い方の周波数帯における給電放射電極４の共振周波数ＦHの近傍の周波数が無給電放射電極２０の共振周波数ｆHとして予め設定されている。無給電放射電極２０は、給電放射電極４と同様なループ形状を有し、その一端側がグランドに接地されるグランド接地端Ｇ側と成し、他端側が開放端Ｎと成している。【００５７】
また、無給電放射電極２０におけるグランド接地端Ｇ側とグランド接地端隣接部位Ｒとの間はスタブ２１を介して電気的に接続されている。スタブ２１は、給電放射電極４に接続されているスタブ５と同様な構成を備えており、中心導体２２と、その両側の外側導体２３（２３ａ，２３ｂ）とが互いに間隔を介して配列配置され当該中心導体２２と外側導体２３（２３ａ，２３ｂ）の各先端側（接続端側）は電気的に接続されている構成を備えている。スタブ２１の中心導体２２の基端部は無給電放射電極２０のグランド接地端Ｇ側に接続され、外側導体２３ａの基端部は無給電放射電極２０のグランド接地端隣接部位Ｒに電気的に接続され、外側導体２３ｂの基端部は、無給電放射電極２０のグランド接地端隣接部位Ｒから開放端Ｎに至る途中の部分から分岐して形成された分岐電極２４の先端部に電気的に接続されている。【００５８】
スタブ２１は、無線通信用の低い方の周波数帯において無給電放射電極用に設定された共振周波数ｆLでグランド接地端Ｇ側からスタブ２１の先端側を見たときにはハイインピーダンスに見え、無線通信用の高い方の周波数帯において無給電放射電極用に設定された共振周波数ｆHでグランド接地端Ｇ側からスタブ２１の先端側を見たときにはローインピーダンスに見えるインピーダンス特性を備えている。【００５９】
無給電放射電極２０は、上記のように、ループ形状を有し、グランド接地端Ｇ側とグランド接地端隣接部位Ｒとが上記のようなスタブ２１を介して電気的に接続されている。当該無給電放射電極２０において、グランド接地端Ｇからスタブ２１を介し無給電放射電極２０の戻り方向の伸長形成部分２６を通って伸長形成方向の折り返し領域Ｏに至るまでの電気長と、グランド接地端Ｇから無給電放射電極２０の往き方向の伸長形成部分２５を通って伸長形成方向の折り返し領域Ｏに至るまでの電気長とは同様である。その電気長は、無線通信用の高い方の周波数帯において無給電放射電極用に設定された共振周波数ｆHで無給電放射電極２０が共振動作する電気長と成している。また、無給電放射電極２０のグランド接地端Ｇから開放端Ｎまでの全体の電気長は、無線通信用の低い方の周波数帯で無給電放射電極用に設定された共振周波数ｆLで無給電放射電極２０が共振動作する電気長と成している。このため、無給電放射電極２０は、無線通信用の低い方と高い方のそれぞれの周波数帯で給電放射電極４と同様な形態で電流が通電して、設定の共振周波数ｆL，ｆHで共振動作して給電放射電極４との複共振状態を作り出す。【００６０】
この第４実施例のアンテナ構造１の上記以外の構成は第１〜第３の各実施例の構成と同様である。この第４実施例では、無給電放射電極２０を設けて給電放射電極４と無給電放射電極２０との複共振状態を作り出す構成としたので、無線通信用の周波数帯でのより一層の広帯域化およびアンテナ特性の向上を図ることができる。特に、この第４実施例では、給電放射電極４に接続されているスタブ５と同様の形態のスタブ２１を無給電放射電極２０にも同様の接続形態で接続させているので、無給電放射電極２０は、給電放射電極４が無線通信用に共振動作する各周波数帯のそれぞれで給電放射電極４との複共振状態を作り出すことができる。これにより、無線通信用に設定された全ての周波数帯で複共振状態を作り出すことができて広帯域化およびアンテナ特性の向上を図ることができる。これにより、アンテナ性能に対する信頼性の高いアンテナ構造１を提供することができる。なお、無給電放射電極２１は、給電放射電極４が無線通信を行う低い方の周波数帯と高い方の周波数帯での両方の周波数帯で複共振状態を作り出す構成を備えていたが、無給電放射電極は、上記低い方と高い方の周波数帯のうちの一方の周波数帯においてのみ複共振状態を作り出す構成としてもよい。この場合には、無給電放射電極にはスタブは接続されない。【００６１】
また、無給電放射電極２０と、当該無給電放射電極２０に接続されるスタブ２１とのうちの一方又は両方の全体あるいは一部分が基体３の内部に設けられる構成としてもよい。さらに、無給電放射電極２０にスタブ２１が接続される場合には、その無給電放射電極２０に接続されるスタブ２１から放射される不要な電波をシールドするためのシールド部材を設けてもよい。例えば、そのシールド部材は、第２実施例で述べた給電放射電極４のスタブ５に対するシールド部材１５，１６と同様な構成を持つ。【００６２】
さらに、給電放射電極４と無給電放射電極２０との間の間隔や、給電放射電極４に対する無給電放射電極２０の隣接配置位置等は、図７の例に限定されるものはなく、給電放射電極４と無給電放射電極２０が良好な複共振状態を作り出すように適宜設定されるものである。【００６３】
以下に、第５実施例を説明する。この第５実施例は無線通信装置に関するものである。この第５実施例の無線通信装置は、第１〜第４の各実施例に示したアンテナ構造１のうちの何れか１つのアンテナ構造１が設けられている。無線通信装置におけるアンテナに関する構成部分以外の構成には様々な構成があり、この第５実施例では、アンテナに関する構成部分以外の構成は何れの適宜な構成を採用してもよく、ここでは、その説明は省略する。また、アンテナ構造１の説明も前述したので、ここでは、省略する。【００６４】
なお、この発明は第１〜第５の各実施例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得るものである。例えば、第１〜第５の各実施例では、給電放射電極４およびスタブ５は基体３に形成されていたが、例えば、給電放射電極４およびスタブ５は、図８ａに示されるように、回路基板２の基板面に設ける構成としてもよい。この場合には、基体３を省略することができる。回路基板２の基板面に給電放射電極４およびスタブ５を設ける場合には、例えば、回路基板２の内部に、図８ｂの模式的な断面図の鎖線に示されるような、スタブ５からの不要な電波をシールドするシールド部材１５を設けてもよい。【００６５】
また、図８ｃの模式的な断面図に示されるように、給電放射電極４およびスタブ５を回路基板２の内部に設けてもよい。さらに、給電放射電極４とスタブ５とのうちの一方の全体あるいは一部分が回路基板２の基板面に形成され、残りの部分が回路基板２の内部に形成される構成としてもよい。スタブ５が回路基板２の内部に設けられる場合には、図８ｃの鎖線に示されるように、スタブ５を上下両側から挟み込む形態でもってシールド部材１５，１６が配設されている構成としてもよい。これにより、より一層スタブ５のシールド性能を高めることができる。【００６６】
さらに、無給電放射電極２０が設けられる場合にも、その無給電放射電極２０は回路基板２の基板面あるいは内部に設けられる構成としてもよい。さらに、無給電放射電極２０にスタブ２１が接続される場合には、そのスタブ２１は回路基板２の基板面あるいは内部に設けられる構成としてもよい。上記のように、給電放射電極４や無給電放射電極２０やスタブ５，２１が回路基板２の基板面、あるいは、少なくとも一部が回路基板２の内部に設けられる場合には、回路基板２の誘電率に応じた波長短縮効果によって給電放射電極４や無給電放射電極２０やスタブ５，２１の小型化を図ることができる。【００６７】
さらに、第１〜第５の各実施例では、給電放射電極４の全体が基体３に設けられていたが、給電放射電極４の一部が図１ｃ等に示されるように基体３の底面３ｄに形成される構成の場合には、その基体３の底面３ｄに形成される給電放射電極部分を基体３の底面３ｄに形成するのに代えて回路基板２に設けて、基体３に形成されている給電放射電極部分と電気的に接続されている構成としてもよい。また、無給電放射電極２０が設けられる場合にも同様に、無給電放射電極２０の一部が基体３の底面３ｄに形成される形態の場合には、その基体３の底面３ｄに形成されている無給電放射電極部分を基体３に設けるのに代えて回路基板２に設け、当該回路基板２に形成されている無給電放射電極部分と、基体３に形成されている無給電放射電極部分とが電気的に接続されている構成としてもよい。【００６８】
さらに、第１〜第５の各実施例では、給電放射電極４はモノポールアンテナであったが、給電放射電極４は逆Ｆアンテナであってもよく、この場合には、給電放射電極４における給電端Ｑの近傍をグランドに電気的に接続させて無線通信用回路１０側とのインピーダンス整合を図るグランド接地用電極が設けられる。さらに、第１〜第５の各実施例では、給電放射電極４は１個だけ設けられていたが、複数の給電放射電極を設けてもよい。複数の給電放射電極が設けられる場合には、それら全ての給電放射電極が第１〜第５の各実施例に示したような給電放射電極４と同様な構成を備えていてもよいし、全ての給電放射電極のうちの選択された一部の給電放射電極だけが第１〜第５の各実施例に示したような給電放射電極４と同様な構成を備えていてもよい。また、無給電放射電極に関しても同様に、複数の無給電放射電極を設けてもよく、それら全ての無給電放射電極が第４実施例で述べたようなスタブが接続されている構成としてもよいし、全ての無給電放射電極のうちの選択された一部の無給電放射電極だけがスタブが接続されている構成を備えていてもよい。【００６９】
さらに、基体３はその全体に渡って誘電率が同じものであったが、スタブ５，２１が形成されている基体３の部分が基体３の他の部分の誘電率よりも高い誘電率を有する構成としてもよい。また、スタブ５，２１が基体３の表面や回路基板２の基板面に形成されている場合には、そのスタブ５，２１の上側に、基体３あるいは回路基板２の誘電率よりも高い誘電率を持つ誘電体の部材を設けてもよい。この構成を備えることによって、スタブ５，２１が形成されている基体部分あるいは回路基板部分の誘電率の高さによってスタブへの波長短縮効果がより大きくなってスタブの長さを短くすることができる。つまり、小型化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、アンテナ構造の小型化およびアンテナ特性の向上という効果を得ることができるものであるから、小型で高い通信性能が要求されるアンテナ構造および無線通信装置に好適である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
2008078437.tif 000004
【図１ｃ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008078437.tif 000014
【図８ａ】
2008078437.tif 000015
【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年12月18日(2008.12.18)
【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】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
無線通信用の高い方と低い方の異なる二つの周波数帯での無線通信が可能なアンテナ構造であって、
回路基板の基板面、あるいは、回路基板に搭載される基体の少なくとも一つの面に形成され共振動作によりアンテナとして機能する給電放射電極を有し、この給電放射電極は、その一端側が給電端と成し、他端側が開放端と成しており、この給電放射電極の給電端から開放端までの電気長は、上記無線通信用の低い方の周波数帯で設定された共振周波数で給電放射電極が共振動作する電気長であり、また、給電放射電極は、給電端を起点とし当該給電端から離れる往き方向に伸長形成した後に給電端に近付く戻り方向に向きを変えて給電端と間隔を介し隣接配置されている給電端隣接部位に至るループ形状を給電放射電極自体が備えており、当該給電放射電極は前記ループ形状の給電端隣接部位の位置から該給電端隣接部位を離れる方向にさらに伸長形成されてその伸長先端を開放端と成しており、
給電放射電極の上記給電端隣接部位と給電端側との間は、スタブを備えたショートカット用通路を介して電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明のアンテナ構造は、
無線通信用の高い方と低い方の異なる二つの周波数帯での無線通信が可能なアンテナ構造であって、
回路基板の基板面、あるいは、回路基板に搭載される基体の少なくとも一つの面に形成され共振動作によりアンテナとして機能する給電放射電極を有し、この給電放射電極は、その一端側が給電端と成し、他端側が開放端と成しており、この給電放射電極の給電端から開放端までの電気長は、上記無線通信用の低い方の周波数帯で設定された共振周波数で給電放射電極が共振動作する電気長であり、また、給電放射電極は、給電端を起点とし当該給電端から離れる往き方向に伸長形成した後に給電端に近付く戻り方向に向きを変えて給電端と間隔を介し隣接配置されている給電端隣接部位に至るループ形状を給電放射電極自体が備えており、当該給電放射電極は前記ループ形状の給電端隣接部位の位置から該給電端隣接部位を離れる方向にさらに伸長形成されてその伸長先端を開放端と成しており、
給電放射電極の上記給電端隣接部位と給電端側との間は、スタブを備えたショートカット用通路を介して電気的に接続されていることを特徴としている。また、この発明の無線通信装置は、この発明において特有な構成を持つアンテナ構造が設けられていることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この発明のアンテナ構造では、給電放射電極はループ形状を備え、当該ループ形状の給電放射電極の給電端側と給電端隣接部位との間を、スタブを備えたショートカット用通路を介して接続させる構成とした。このため、例えば、無線通信用の高い方の周波数帯での無線通信を行うときには、給電放射電極には、次の二経路でもって電流が通電する。その二経路とは、給電放射電極の給電端側から上記ループ形状の往き方向の伸長形成部分を通って給電放射電極の伸長形成方向の折り返し領域に向かう経路と、給電端側からショートカット用通路と給電端隣接部位を介し上記ループ形状の戻り方向の伸長形成部分を通って給電放射電極の伸長形成方向の折り返し領域に向かう経路との二経路である。このように電流が通電して給電放射電極は上記無線通信用の高い方の周波数帯における設定の共振周波数での共振動作を行う。また、無線通信用の低い方の周波数帯での無線通信を行うときには、給電放射電極には、給電端側からループ形状の往き方向の伸長形成部分と戻り方向の伸長形成部分を順に通って開放端に向かう経路で電流が通電する。これにより、給電放射電極は上記無線通信用の低い方の周波数帯における設定の共振周波数での共振動作を行う。この発明のアンテナ構造の構成を備えることによって、上記のように給電放射電極における電流の導通経路を切り換えて異なる二つの周波数帯での無線通信を行うことが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
この発明のアンテナ構造の構成では、給電放射電極のループ形状部位の給電端側と給電端隣接部位との間を、スタブを備えたショートカット用通路を介して接続させるだけの簡単な構造で、上記のように、一つの給電放射電極で、異なる二つの周波数帯での無線通信を可能にしている。しかも、給電放射電極は、回路基板の基板面、あるいは、回路基板に搭載される基体の少なくとも一つの面に形成される構成であり、回路基板あるいは基体の誘電率による波長短縮効果によって給電放射電極を小型化できる。このように、構造が簡単であることと、給電放射電極の小型化が可能であることとによって、異なる二つの周波数帯での無線通信が可能でありながら、小型化が促進されたアンテナ構造およびそれを備えた無線通信装置を提供することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
給電放射電極４は、その一端側Ｑが、無線通信装置に設けられている無線通信用回路１０に電気的に接続される給電端と成し、他端側が開放端Ｋと成している。当該給電放射電極４はループ形状を備えている。つまり、給電放射電極４は、給電端Ｑを起点とし当該給電端Ｑから離れる往き方向に伸長形成した後に給電端Ｑに近付く戻り方向に向きを変えて給電端Ｑと間隔を介して隣接配置されている給電端隣接部位Ｐに至るループ形状を呈し、さらに、この給電端隣接部位Ｐから離れる方向に伸長して伸長先端の開放端Ｋに至る形状と成している。給電放射電極４の給電端隣接部位Ｐと給電端Ｑ側との間は、スタブ５を備えたショートカット用通路１１を介して電気的に接続されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
図１ａ〜図１ｃに示される給電放射電極４は、上記構成を持つ給電放射電極４の一具体例である。すなわち、図１ａ〜図１ｃの例では、給電放射電極４の給電端Ｑは基体３の背面３ｂの下端角部に設けられている。給電放射電極４は、その給電端Ｑから基体３の底面３ｄの端縁部に沿って底面３ｄにおける給電端Ｑの形成部分の対角部分まで伸長形成され、さらに、基体３の前面３ｆを通り上面３ｕに伸長形成され当該上面３ｕにおいて伸長形成方向を給電端Ｑに近付く方向に変えて給電端隣接部位Ｐに達するループ形状を備え、さらにこの給電端隣接部位Ｐから該給電端隣接部位Ｐを離れる方向に伸長して開放端Ｋまで伸長形成されている。
【国際調査報告】
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