(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体又は磁性体の基体に、給電端子部及び該給電端子部と電気的に結合し且つ一端側を共通にして複数の分岐放射電極に分かれて伸長して夫々の伸長端側を開放端とする給電放射電極を含む給電素子と、グランド端子部及び該グランド端子部と電気的に結合し且つ前記グランド端子部から伸長して伸長端側を開放端とする無給電放射電極を含む複数の無給電素子とを備え、前記基体の表面に前記給電放射電極と共に複数の前記無給電放射電極を形成して前記給電放射電極の前記各分岐放射電極に夫々１つの前記無給電放射電極を近接して配設し、前記各分岐放射電極の隣接する相互間に前記共通する一端側から前記開放端側に向かうにつれて広がる間隔を形成すると共に、前記各分岐放射電極の前記共通する一端側から前記開放端側に向かうにつれて間隔が広がる形態で前記給電放射電極の両外側に位置する各無給電放射電極を対応する前記各分岐放射電極に沿わせて隣接配置し、前記各分岐放射電極は互いに異なる周波数帯域に属する共振周波数を有すると共に、前記各無給電放射電極は互いに異なる周波数帯域に属する共振周波数を有して、前記近接して配設された前記分岐放射電極と前記無給電放射電極が複共振する複共振対を前記各分岐放射電極毎に形成して、夫々の前記複共振対を互いに異なる周波数帯域で複共振することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記給電放射電極は、前記給電端子部を共通する一端側に接続して複数に分かれた分岐放射電極として構成することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記各分岐放射電極は、互いに異なる共振周波数で励振する実効線路長を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記基体の同じ側面に底面側から表面側へ平行に延びる３本のストリップ状の電極を形成して中央の電極を前記給電端子部とし、残りの電極を前記グランド端子部とすることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記各放射電極の開放端に、前記基体の側面を用いて容量装荷電極を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
方形の回路基板を備え、前記基体を前記回路基板の２つの端辺が交わる角部分に寄せて固定し、前記複数の無給電素子の無給電放射電極の内、１つの無給電放射電極を前記一方の端辺に沿って配置すると共に、他の１つの無給電放射電極を前記他方の端辺に沿って配置することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載のアンテナ装置を複数設置した回路基板を備え、該回路基板には、前記各グランド電極を接続するグランドパターンと、前記各給電端子部を共通の信号源に接続する給電パターンとを設けたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項８】
前記給電パターンの前記信号源を接続する部位から前記各給電端子部へ向け枝分かれした経路にはフィルタ回路を設けたことを特徴とする請求項７に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記基体の表面には、２つの分岐放射電極を有する給電放射電極を配設すると共に、該給電放射電極の両側に近接して夫々無給電放射電極を配設することを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記給電端子部は、前記基体の側面に形成した給電電極又は前記基体を貫通する端子ピンであることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載のアンテナ装置と、短辺と長辺を有する細長い長方形状の回路基板を備え、前記アンテナ装置の幅を前記回路基板の短辺の長さとほぼ等しく構成して、前記アンテナ装置を前記回路基板の一方の短辺と両方の長辺に沿って配置すると共に、前記１つの無給電放射電極の開放端を前記回路基板の一方の長辺に配置し、前記他の１つの無給電放射電極の開放端を前記他方の長辺に配置することを特徴とする無線通信機。
【請求項１２】
前記給電放射電極は、前記給電端子部から伸張して他端側を開放端に構成し、前記無給電放射電極は、前記グランド端子部から伸張して他端側を開放端に構成すると共に、前記無給電放射電極の実効線路長の内、最も長い実効線路長を有する無給電放射電極に於ける最遠の開放端側を、アンテナ装置の配置位置から見て回路基板の長辺の最遠端方向と逆向きに設置することを特徴とする請求項１１に記載の無線通信機。
【請求項１３】
前記請求項１乃至請求項１０の何れか１つに記載のアンテナ装置と、無線周波の送受信回路を含む回路基板を備え、前記アンテナ装置のグランド端子部を前記回路基板の接地端子に接続すると共に前記給電端子部を前記送受信回路の入出力端子に接続したことを特徴とする無線通信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナ装置、特に、マルチバンドのアンテナ装置及びこのアンテナ装置を用いた無線通信機に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
近年、各国に於いて、２つの周波数帯域、例えば、８００〜９００ＭＨｚの周波数帯域と、１８００〜１９００ＭＨｚの周波数帯域を使用する、所謂デュアルバンドの携帯電話が主流となっている。このような傾向に対応するため、２つの周波数帯域を１つのアンテナで実現する逆Ｆ型アンテナが提案されている。例えば、特開平１０−９３３３２号公報には、１５００ＭＨｚと１９００ＭＨｚの周波数で共振するアンテナが示されている。
【０００３】
このアンテナは、図１５に示すように、導体板１にスリット２を設けて幅と長さの異なる２つの放射導体板３，４を作り、また、導体板１の一部を折り曲げて接続導体板５を作り、この接続導体板５で放射導体板３，４を接地導体板６の上に支持し、給電ピン７を用いて放射導体板３，４に高周波電力を供給する構成である。
【０００４】
また、特開２０００−１９６３２６号公報には、電話機の筐体表面に電気長の異なる２つの金属パターンを形成して２つの放射素子を形成し、９００ＭＨｚと１８００ＭＨｚの共振周波数で励振する構成が示されている。このアンテナの特徴は、２つの金属パターンの間に設けたスリットにより共振周波数の帯域幅を調整していることである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来例は、両者共に、周波数帯域の離れた２つの共振周波数を持つデュアルバンドのアンテナであるが、夫々の周波数帯域では単一の共振特性となっている。このため、各共振周波数に於いて必要な帯域幅を確保するには必然的にアンテナの寸法が大きくなり、アンテナの小型化を実現することができない。また、従来例のように、各周波数帯域を単共振で構成すると、共振特性が単峰となり広帯域化を図ることができない。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、複数の周波数帯域を持ち、夫々の周波数帯域で複共振を実現したアンテナ装置を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、複共振する複数の周波数帯域を持つアンテナ装置を用いた無線通信機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次に示す構成をもって課題を解決する手段としている。即ち、第１の発明のアンテナ装置は、誘電体又は磁性体の基体に、給電端子部及び該給電端子部と電気的に結合し且つ一端側を共通にして複数の分岐放射電極に分かれて伸長して夫々の伸長端側を開放端とする給電放射電極を含む給電素子と、グランド端子部及び該グランド端子部と電気的に結合し且つ前記グランド端子部から伸長して伸長端側を開放端とする無給電放射電極を含む複数の無給電素子とを備え、前記基体の表面に前記給電放射電極と共に複数の前記無給電放射電極を形成して前記給電放射電極の前記各分岐放射電極に夫々１つの前記無給電放射電極を近接して配設し、前記各分岐放射電極の隣接する相互間に前記共通する一端側から前記開放端側に向かうにつれて広がる間隔を形成すると共に、前記各分岐放射電極の前記共通する一端側から前記開放端側に向かうにつれて間隔が広がる形態で前記給電放射電極の両外側に位置する各無給電放射電極を対応する前記各分岐放射電極に沿わせて隣接配置し、前記各分岐放射電極は互いに異なる周波数帯域に属する共振周波数を有すると共に、前記各無給電放射電極は互いに異なる周波数帯域に属する共振周波数を有して、前記近接して配設された前記分岐放射電極と前記無給電放射電極が複共振する複共振対を前記各分岐放射電極毎に形成して、夫々の前記複共振対を互いに異なる周波数帯域で複共振することを特徴として課題を解決する手段としている。
【０００９】
上述の発明に於いて、給電電極又は給電ピンからなる給電端子部に信号電力を供給することにより、給電素子は、１以上の周波数で共振する。即ち、給電素子は、複数の分岐放射電極を有するときには、分岐放射電極毎に各分岐放射電極の実効線路長で定まる共振周波数で共振する。
【００１１】
給電素子と無給電素子は近接した共振周波数を共存させることができ、夫々の周波数帯域に於ける複共振の整合が得られる。また、給電素子の各分岐放射電極に於ける共振周波数は、周波数帯域を離して設定するので、１つのアンテナに複数の複共振を相互干渉なく共存させることができ、而も、複共振により、各周波数帯域に於ける帯域幅を広く設定することが可能となる。ここに、複共振とは、給電素子と無給電素子の共振周波数が近接して共存し、この共振周波数に於いて広範な帯域幅が得られることをいう。附言すれば、１つの分岐放射電極と、これに近接する無給電放射電極とで１つの複共振対（複共振ペア）を構成することができる。給電放射電極を複数の分岐放射電極に分けたときには、給電放射電極の面中に設けたスリットを給電端子部側から開放端に向かって可能な限り広げることにより、複共振ペア間の相互干渉が少なくなり、良好な複共振マッチングが得られる。
【００１２】
第２の発明のアンテナ装置では、上述の発明に於いて、給電放射電極は、給電端子部を共通する一端側に接続して複数に分かれた分岐放射電極として構成することを特徴としている。
【００１３】
この構成の採用により、複数の分岐放射電極の実効線路長を異なる構成とすることができる。これにより、給電素子は、周波数の異なる複数の共振周波数が共存するものとなる。換言すれば、夫々の分岐放射電極に於ける共振周波数を互いに異なる共振周波数に設定することができると共に、各分岐放射電極の共振周波数を異なる周波数帯域に属する共振周波数とすることができる。
【００１４】
第３の発明のアンテナ装置では、第１又は第２の発明に於いて、各分岐放射電極は、互いに異なる共振周波数で励振する実効線路長を備えることを特徴として構成されている。
【００１５】
この発明によれば、複数の分岐放射電極は、夫々、独立した共振周波数で励振されるので、分岐放射電極の配列順に従って高い共振周波数に設定し、且つこれらの共振周波数毎に異なる周波数帯域を形成することができる。例えば、給電放射電極を２つに分かれた分岐放射電極として構成した場合には、一方の共振周波数を、携帯電話で実用されている８００〜９００ＭＨｚ帯に属するものとして設定し、他方の共振周波数を１８００〜１９００ＭＨｚ帯に属する如く設定できる。また、一方の分岐放射電極を給電素子の基本波で励振し、他方の分岐放射電極を基本波の高次高調波、例えば、２倍波又は３倍波の周波数で励振することが可能となる。
【００１８】
第４の発明のアンテナ装置では、上述の第１又は第２又は第３の発明に於いて、基体の同じ側面に底面側から表面側へ平行に延びる３本のストリップ状の電極を形成して中央の電極を給電端子部とし、残りの電極をグランド端子部とする構成を特徴としている。
【００２０】
第５の発明のアンテナ装置は、上述の何れかの発明に於いて、各放射電極の開放端に、基体の側面を用いて容量装荷電極を設けたことを特徴として構成されている。
【００２１】
この構成により、各放射電極の開放端側に於けるフリンジング容量（浮遊容量）は、容量装荷電極と回路基板のグランドパターン間の開放端容量（静電容量）として適正に確定することができる。ここに、給電素子と無給電素子間の結合容量とのバランスを取ることが容易となり、同じ周波数帯域に於ける複共振化の調整が容易となる。
【００２２】
第６の発明のアンテナ装置は、上述の何れかの発明に於いて、方形の回路基板を備え、基体を回路基板の２つの端辺が交わる角部分に寄せて固定し、複数の無給電素子の無給電放射電極の内、１つの無給電放射電極を一方の端辺に沿って配置すると共に、他の１つの無給電放射電極を他方の端辺に沿って配置することを特徴として構成されている。
【００２３】
この発明に於いて、回路基板に形成したグランドパターン及び配線パターンは高周波電流の通路となるので、各無給電素子と電界結合した回路基板の夫々の端辺に沿って筐体電流が励起される。これらの筐体電流は、間接給電である無給電素子の利得を高める働きをする。また、アンテナ装置の基体を回路基板の角部分に寄せて配置したことにより、無給電素子と回路基板の電界結合が緩和されて共振時の過大な電気的Ｑが低下するので、夫々の周波数帯域に於ける複共振の帯域幅を広げることができる。
【００２４】
第７の発明のアンテナ装置では、上述の第１乃至第５の何れかのアンテナ装置であって、アンテナ装置を複数設置した回路基板を備え、回路基板には、各グランド電極を接続するグランドパターンと、各給電端子部を共通の信号源に接続する給電パターンとを設けたことを特徴として構成されている。
【００２５】
この発明によれば、回路基板はアンテナ装置の一部となり、アンテナ装置の電気的な体積は回路基板の面積で定まる。即ち、アンテナ装置を大型に構成して送信出力を大きくするときには、回路基板の寸法を大きくすれば良く、回路基板に対する複数のアンテナの配置も、相互干渉の程度やアンテナの指向性等に要求される性能を考慮した設計が可能となる。また、夫々のアンテナは、異なる周波数帯域で複共振するアンテナとして構成されており、給電パターンには、信号源から大きな信号電流を流すことが可能なため、アンテナ装置の送信出力を高めることができる。
【００２６】
第８の発明のアンテナ装置では、第７の発明に於いて、給電パターンの信号源を接続する部位から各給電端子部へ向け枝分かれした経路にはフィルタ回路を設けたことを特徴として構成されている。
【００２７】
この構成の採用により、各アンテナには、夫々のアンテナが励振される周波数帯域の信号以外の信号は遮断されて夫々のアンテナを励振する周波数帯域の信号のみが投入される。従って、各アンテナの間に於ける周波数帯域の分離が良好となる。
【００２８】
第９の発明のアンテナ装置では、第１又は第２又は第３又は第４の発明に於いて、基体の表面には、２つの分岐放射電極を有する給電放射電極を配設すると共に、該給電放射電極の両側に近接して夫々無給電放射電極を配設することを特徴としている。
【００２９】
この発明に於いて、給電放射電極の両側に実効線路長の異なる無給電放射電極を配置することにより、各アンテナを、夫々、２つの周波数帯域で複共振するアンテナとして構成することができる。ここに、アンテナ装置は、少なくとも４つ以上の周波数帯域を持つことができ、異なる周波数の帯域に設定することにより、マルチバンドのアンテナとなる。
【００３０】
第１０の発明のアンテナ装置では、上述の何れかの発明に於いて、給電端子部は、基体の側面に形成した給電電極又は基体を貫通する端子ピンであることを特徴として構成されている。
【００３１】
この構成の採用により、給電端子部の構造の選択ができ、要求される仕様に基づき、アンテナ装置を逆Ｌ型アンテナ又は逆Ｆ型アンテナの何れにも構成可能となる。
【００３２】
第１１の発明の無線通信機では、上述の第１乃至第５の何れかのアンテナ装置と、短辺と長辺を有する細長い長方形状の回路基板を備え、アンテナ装置の幅を回路基板の短辺の長さとほぼ等しく構成して、アンテナ装置を回路基板の一方の短辺と両方の長辺に沿って配置すると共に、１つの無給電放射電極の開放端を回路基板の一方の長辺に配置し、他の１つの無給電放射電極の開放端を他方の長辺に配置することを特徴として構成されている。
【００３３】
この発明によれば、無給電素子により、回路基板の長辺及び短辺に沿って２つの周波数帯域に属する筐体電流が励起される。これにより、回路基板の端辺に配置された無給電素子の利得が高くなる。また、回路基板の長辺及び短辺に沿って配置された２つの無給電放射電極の開放端が反対の向きとなるから、隣接の無給電素子間の相互干渉が小さくなり、周波数帯域の分離が良くなる。
【００３４】
更に、アンテナ装置の３方が回路基板の端辺に位置するので、回路基板の端辺に配置された無給電素子に於いては、無給電素子と回路基板との電界結合が緩和され、複共振特性の電気的Ｑが低下して周波数帯域幅が広くなる。特に、無給電素子の何れか１つの周波数帯域に属する共振周波数に対し、回路基板の端辺に励起される筐体電流の共振条件が合致する場合には、その共振周波数に於いて高い利得が得られる。
【００３５】
第１２の発明の無線通信機では、第１１の発明に於いて、給電放射電極は、給電端子部から伸張して他端側を開放端に構成し、無給電放射電極は、グランド端子部から伸張して他端側を開放端に構成すると共に、無給電放射電極の実効線路長の内、最も長い実効線路長を有する無給電放射電極に於ける最遠の開放端側を、アンテナ装置の配置位置から見て回路基板の長辺の最遠端方向と逆向きに設置することを特徴として構成されている。
【００３６】
この構成により、回路基板の長辺の基板端は、アンテナ装置に於ける低い周波数帯域のアンテナとして機能し、高い利得が得られる。特に、小型の携帯電話に於ける８００〜９００ＭＨｚ帯の周波数に於いてアンテナの利得が著しく高くなる。
【００３７】
第１３の発明の無線通信機では、第１乃至第１０の何れかのアンテナ装置と、無線周波の送受信回路を含む回路基板を備え、アンテナ装置のグランド端子部を回路基板の接地端子に接続すると共に給電端子部を送受信回路の入出力端子に接続したことを特徴として構成されている。
【００３８】
この構成により、無線通信機は、１つのアンテナ装置を実装することにより、周波数帯域幅の広いマルチバンドの通信が可能となる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る実施形態例を図面に基いて説明する。図１は、本発明に係るアンテナ装置の基本構成を示す。また、図２は、図１のアンテナ装置に於ける複共振の特性曲線を示す。なお、以下の説明を簡単にするため、１つの給電素子と２つの無給電素子を用いた形態例を示す。
【００４０】
図１に於いて、基体１０は、誘電体材料を用いて作られ、直角四辺形の表面を有する。基体１０の表面には、給電素子１１が形成されており、給電素子１１の右側には無給電素子１２が近接して配設され、また、給電素子１１の左側には、無給電素子１２と共振周波数の異なる無給電素子１３が近接して配設されている。
【００４１】
給電素子１１は、給電放射電極１４と、この給電放射電極１４の給電端１４ａに接続された給電端子部１５を備えている。給電放射電極１４は、給電端１４ａを共通にして略Ｙ字状に枝分かれし、且つ長さの異なる分岐放射電極１６，１７を備えている。また、無給電素子１２，１３は、ストリップ状の無給電放射電極１８，１９と、この無給電放射電極１８，１９の接地端１８ａ，１９ａに夫々接続されたグランド端子部２０，２１を備えている。
【００４２】
給電素子１１の分岐放射電極１６，１７は、夫々、給電端１４ａから遠く離れた側が開放端１６ｂ，１７ｂに構成されており、分岐放射電極１６は共振周波数ｆ１で励振する実効線路長を持ち、また、分岐放射電極１７は共振周波数ｆ２で励振する実効線路長を持っている。これらの分岐放射電極１６，１７に対し給電端子部１５に接続された信号源２２からインピーダンス整合回路２３を介して信号電力を供給すると、給電素子１１は、２つの共振周波数ｆ１，ｆ２（ｆ２>ｆ１）で励振する。
【００４３】
換言すれば、給電素子１１は、分岐放射電極１６を含む電気長と分岐放射電極１７を含む電気長の２つの電気長を持っており、分岐放射電極１６側は共振周波数ｆ１で共振し、また、分岐放射電極１７側は共振周波数ｆ２で共振する。共振周波数ｆ１が属する周波数帯域と共振周波数ｆ２が属する周波数帯域は、相互干渉を考慮する必要のない程度に離れている。
【００４４】
また、無給電素子１２，１３の無給電放射電極１８，１９は、給電素子１１と同様に、接地端１８ａ，１９ａから最も遠い側が開放端１８ｂ，１９ｂに構成され、給電素子１１との電磁界結合により励振される。即ち、無給電素子１２の無給電放射電極１８は、主に、給電素子１１の分岐放射電極１６と電磁界結合して励振され、無給電素子１３の無給電放射電極１９は、主に、給電素子１１の分岐放射電極１７と電磁界結合して励振される。
【００４５】
この場合、無給電素子１２の無給電放射電極１８は、分岐放射電極１６とほぼ等しい実効線路長を持ち、グランド端子部２０を含んだ無給電素子１２の電気長は、給電素子１１の分岐放射電極１６側の電気長よりも若干短く、給電素子１１の分岐放射電極１６側の共振周波数ｆ１に近接した周波数ｆ３で励振される。
【００４６】
また、無給電素子１３の無給電放射電極１９は、分岐放射電極１７とほぼ等しい実効線路長であり、グランド端子部２１を含んだ無給電素子１３の電気長は、給電素子１１の分岐放射電極１７側の電気長よりも若干短く、分岐放射電極１７側の共振周波数ｆ２に近接した周波数ｆ４で励振される。なお、インピーダンス整合回路２３は、給電放射電極１４のインピーダンスと信号源２２のインピーダンスを整合する働きをする。
【００４７】
上述の構成に於いて、分岐放射電極１６及び無給電放射電極１８は、共通の周波数帯域で励振される実効線路長、例えば、８００〜９００ＭＨｚの周波数帯域で共振する実効線路長に定められ、また、分岐放射電極１７及び無給電放射電極１９は、分岐放射電極１６の共振周波数ｆ１よりも高い周波数帯域で励振される実効線路長、例えば、１８００〜１９００ＭＨｚの周波数帯域で共振する実効線路長に定められる。
【００４８】
給電放射電極１４に於ける分岐放射電極１６と分岐放射電極１７の向い合う側縁の間隔は、開放端１６ｂ，１７ｂに向って次第に広がっており、主として、電界結合の相互干渉による共振特性の劣化を防いでいる。また、無給電放射電極１８，１９は、夫々、分岐放射電極１６，１７に近接して配設されるが、分岐放射電極１６，１７と無給電放射電極１８，１９の向い合って延在する側縁の間隔は、給電放射電極１４の給電端１４ａと無給電放射電極１８，１９の接地端１８ａ，１９ａの間隔よりも、分岐放射電極１６，１７の開放端１６ｂ，１７ｂと無給電放射電極１８，１９の開放端１８ｂ，１９ｂ側の方が広く構成されており、給電素子１１と無給電素子１２，１３の過度の電界結合を調整している。
【００４９】
上述の構成により、信号源２２から送信信号を給電放射電極１４に供給すると、給電素子１１の分岐放射電極１６，１７は、夫々、個別の共振周波数ｆ１，ｆ２で励振される。このとき、無給電素子１２，１３は給電素子１１と電磁界結合により励振されるが、給電素子１１と無給電素子１２，１３の上述した電極配置により、主として、給電端子部１５とグランド端子部２０，２１に於ける磁界結合及び分岐放射電極１６，１７の開放端１６ｂ，１７ｂと無給電放射電極１８，１９の開放端１８ｂ，１９ｂ側に於ける電界結合が調整される。
【００５０】
これにより、分岐放射電極１６に於ける共振周波数ｆ１と無給電放射電極１８に於ける共振周波数ｆ３が共存し且つ近接した共振特性となり、例えば、８００〜９００ＭＨｚの周波数帯域で複共振する。同様に、分岐放射電極１７に於ける共振周波数ｆ２と無給電放射電極１９に於ける共振周波数ｆ４も、分岐放射電極１６と無給電放射電極１８の共振周波数ｆ１、ｆ３よりも高い周波数ｆ２，ｆ４、例えば、１８００〜１９００ＭＨｚの周波数帯域で複共振する。
【００５１】
図３は本発明に係るアンテナ装置の他の基本構成を示す。なお、図１の実施形態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。この実施形態例は、給電素子１１の給電放射電極１４を３つの分岐放射電極１６，１７，２４で構成した点に特徴がある。
【００５２】
図３に於いて、給電放射素子１１は、３つの分岐放射電極１６，１７，２４を備えた給電放射電極１４で構成されている。即ち、給電放射電極１４は、共通の給電端１４ａから長さの異なる分岐放射電極１６，１７，２４が略Ｗ字状に枝分かれした構成である。詳言すれば、図１に示す分岐放射電極１６，１７の間を広げ、その中間に第３の分岐放射電極２４を設けて構成されている。
【００５３】
この分岐放射電極２４は、分岐放射電極１６と分岐放射電極１７の中間の実効線路長を持ち、分岐放射電極１６，１７が属する周波数帯域から離れた周波数帯域に属する共振周波数ｆ５（ｆ２>ｆ５>ｆ１）で励振される。これにより、給電素子１１は、３つの電気長を備え、３つの周波数帯域に属する共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ５を持つものとなる。
【００５４】
一方、分岐放射電極２４と複共振ペアを構成する無給電素子２５は、基体１０の裏面に設けられる。即ち、基体１０の裏面には、分岐放射電極２４に沿って伸張する無給電放射電極２５ａが形成されている。この無給電放射電極２５ａも無給電放射電極１８，１９と同様の構成であり、その接地端はグランド端子部に接続されている。
【００５５】
この無給電放射電極２５ａは、分岐放射電極２４と電磁界結合をしており、分岐放射電極２４とほぼ等しい実効線路長を持ち、分岐放射電極２４の共振周波数ｆ５に近接した周波数ｆ６で励振される。分岐放射電極２４の共振周波数ｆ５と無給電放射電極２５ａの共振周波数ｆ６は、同じ周波数帯域に於いて複共振しており、無給電素子１２，１３の共振周波数ｆ３，ｆ４が属する夫々の周波数帯域から離れて存在する。なお、無給電素子１２，１３の無給電放射電極１８，１９も、無給電放射電極２５ａと同様に、基体１０の裏面に設けても良い。これにより、基体１０を小さく構成できる。
【００５６】
図４及び図５を用いて本発明に係るアンテナ装置の具体的な第１実施形態例を説明する。図４はアンテナ装置を示し、図５はアンテナ装置を回路基板に実装した形態を示す。なお、この実施形態例も、１つの給電素子と２つの無給電素子を用いて説明する。
【００５７】
図４に於いて、アンテナ装置は、長方形の表面２６ｅを持った基体２６を用いて構成される。基体２６は、セラミックス材料や樹脂材料等の誘電体或いは磁性体からなり、表面２６ｅが平坦な天板２７と、この天板２７の長手方向両端の短手側縁２６ａ，２６ｂに沿って設けられた板状の２つの脚２８，２９及びこれら両脚２８，２９と平行に且つ天板２７の中央に設けた中央脚３０とが一体に形成されている。
【００５８】
基体２６の表面２６ｅには、給電素子３１と、この給電素子３１の両側に配設された２つの無給電素子３２，３３が形成されている。また、基体２６の一方の短手側面（脚側面）には、短手方向の一方側に寄せて、脚２８の底面側から基体２６の表面２６ｅ方向（上下方向）に平行に延びる３本のストリップ状の電極３６，３７，３８が一定の間隔で形成されている。中央の電極は給電電極３６となり、両側の電極は右側が第１グランド電極３７、左側が第２グランド電極３８となる。また、これらの下端は、夫々、脚２８の底面２８ａに回り込み、給電端子３６ａ及びグランド端子３７ａ，３８ａとなっている。
【００５９】
給電電極３６の上端は、基体２６の表面２６ｅに形成された給電放射電極４０に接続されている。給電放射電極４０は、給電電極３６から表面２６ｅに於ける左側の角部方向に向かって次第に広がる形状に形成されている。また、この給電放射電極４０は、面中に、角部方向に向かって広がる細長い３角形のスリット４０ａが設けられ、２つに枝分かれした分岐放射電極４１，４２に構成されている。
【００６０】
即ち、第１分岐放射電極４１は、給電電極３６の近傍から基体表面２６ｅの他の短手側縁２６ｂに向かって次第に広がって延び且つこの短手側縁２６ｂを開放端４１ａとする形状である。また、この第１分岐放射電極４１にスリット４０ａを介して近接する第２分岐放射電極４２は、給電電極３６の近傍から基体２６の長手方向に延びる左側の長手側縁２６ｄに向かって次第に広がる如く延びて終端し開放端４２ａを形成する形状である。この構成により、第１分岐放射電極４１は第２分岐放射電極４２よりも実効線路長が長くなる。
【００６１】
給電放射電極４０の両側には、２つの無給電放射電極４３，４４が近接して形成されている。即ち、第１無給電放射電極４３は、第１分岐放射電極４１の右隣に間隔を空けて配置され、第１グランド電極３７の上端の短手側縁２６ａから対向する短手側縁２６ｂまで四辺形状に展開して形成される。この第１無給電放射電極４３の面中には、短手側縁２６ａから右側の長手側縁２６ｃと平行に延びるスリット４３ａが設けられており、このスリット４３ａにより、長手側縁２６ｃの全部が開放端４３ｂとなり、最遠の開放端４３ｃは、第１グランド電極３７側の短手側縁２６ａとなる。
【００６２】
また、第２無給電放射電極４４は、第２分岐放射電極４２の左隣に間隔を空けて配置されており、第２グランド電極３８側の短手側縁２６ａから開放端４４ａとなる左側の長手側縁２６ｄまで三角形状に広がって形成されている。この構成により、第２無給電放射電極４４の実効線路長は、第１無給電放射電極４３の実効線路長よりも短くなる。なお、給電放射電極４０と無給電放射電極４３，４４間の間隔は、給電電極３６とグランド電極３７，３８の間よりも開放端４１ａ，４２ａ側が広く構成されており、給電素子３１と無給電素子３２，３３間の電界結合の強さが調整される。
【００６３】
基体２６に於ける給電電極３６を設けた短手側面３４と対向する短手側面３５には、第１分岐放射電極４１の開放端４１ａに接続されて短手側縁２６ｂから垂下するストリップ状の容量装荷電極４８が形成され、その下端は、接地された固定電極５２と一定の間隔を介して対向しており、容量装荷電極４８と固定電極５２間に所定の開放端容量が形成される。
【００６４】
また、基体２６の長手側縁２６ｄを形成する長手側面４７には、第２分岐放射電極４２の開放端４２ａに接続されて長手側縁２６ｄから中央脚３０の側面を垂下する容量装荷電極４９が設けられている。更に、長手側面４７には、脚２８の側面を利用し、第２無給電放射電極４４の開放端４４ａに接続されて長手側縁２６ｄから垂下する容量装荷電極５１が形成されている。
【００６５】
同様に、基体２６に於ける長手側面４７と対向する長手側面４６には、３つの脚２８，２９，３０の夫々の側面を利用して第１無給電放射電極４３の開放端４３ｂに接続された容量装荷電極５０が長手側縁２６ｂから垂下して形成されている。なお、短手側面３４，３５の下部には、アンテナ装置を後述する回路基板に固定するための固定電極５２，５３が脚２８，２９の底面にも回り込んで形成されている。
【００６６】
上述のアンテナ装置は、図５に示すように、無線通信機の回路基板５５に搭載される。アンテナ装置は、給電電極３６を回路基板５５の短辺５５ａに向け、その角部に寄せて設置され、基体２６の短手側縁２６ａが回路基板５５の短辺５５ａに沿って配置され、また、基体２６の長手側縁２６ｃが回路基板５５の長辺５５ｃに沿って配置されている。
【００６７】
即ち、無給電素子３２に於ける無給電放射電極４３の開放端４３ｂが回路基板５５の長辺５５ｃに隣接し、且つ最遠の開放端４３ｃが、給電電極３６と同じ回路基板５５の短辺５５ａに隣接しており、スリット４３ａにより折り返した開放端４３ｃの方向は、アンテナ装置の給電電極３６から見た回路基板５５の長辺５５ｃの延長方向、換言すれば、短辺５５ａと対向するもう一つの短辺５５ｂの方向と逆の向きとなっている。
【００６８】
また、無給電素子３３に於ける無給電放射電極４４の開放端４４ａは、回路基板５５の長辺５５ｃと対向する他方の長辺５５ｄの方向を向いており、給電電極３６から見た短辺５５ａの延長方向と同じ向きとなっている。
【００６９】
上述の如くアンテナ装置が配置される回路基板５５には、アンテナ装置の実装位置に、給電端子３６ａを接続する図示しない送受信回路の入出力端子となる配線パターン及び他の回路部品、例えば、インピーダンス整合回路を形成する回路部品を実装する配線パターンの周りを除き、グランドパターンが形成されており、アンテナ装置の基体２６に設けた脚２８，２９，３０の底面２８ａ，２９ａ，３０ａが固定される。
【００７０】
即ち、給電端子３６ａは、送受信回路の入出力端子に半田付けされ、グランド端子３７ａ，３８ａ及び固定電極５２，５３がグランドパターンに半田付けされている。なお、これら半田付けに換えてバネ性弾力ピン等による接触でも良い。また、容量装荷電極４８，４９，５０，５１の先端は、グランドパターンと対向しており、容量装荷電極４８，４９，５０，５１とグランドパターンの間には、開放端容量が形成される。なお、回路基板５５には、単層又は積層回路基板が使用され、配線パターンを用いて無線周波の送受信回路及びベースバンド等の信号処理回路が形成される。
【００７１】
上述の構成に於いて、給電電極３６にインピーダンス整合回路を介して信号電力が供給されると、給電素子３１は、２つの共振周波数ｆ１，ｆ２で励振される。即ち、実効線路長の長い第１分岐放射電極４１は、例えば、８００〜９００ＭＨｚの周波数帯域に含まれる共振周波数ｆ１で励振され、実効線路長の短い第２分岐放射電極４２は、第１分岐放射電極４１の共振周波数ｆ１よりも高い、例えば、１８００〜１９００ＭＨｚの周波数帯域に含まれる共振周波数ｆ２で励振される。
【００７２】
この２つの共振周波数ｆ１，ｆ２は、開放端４１ａ，４２ａ方向に向かって拡大するスリット４０ａにより第１分岐放射電極４１と第２分岐放射電極４２との間の電界結合が緩和され、また、容量装荷電極４８，４９とグランドパターン間の容量結合を適切に設定することにより、独立した共振周波数として共存する。換言すれば、給電素子３１は、２つの分岐放射電極４１，４２と、２つの容量装荷電極４８，４９と、給電電極３６とで決まる２つの電気長により、互いに独立した２つの共振特性を持っている。
【００７３】
また、無給電素子３２は、給電素子３１との電磁結合により励振電力の供給を受ける。換言すれば、無給電素子３２は、主として、給電電極３６とグランド電極３７の部分に於ける電流（磁界）結合と、無給電放射電極４３と第１分岐放射電極４１間の電界結合と、３本の容量装荷電極５０とグランドパターン間の容量結合により共振周波数ｆ３で励振される。この共振周波数ｆ３は、第１分岐放射電極４１の共振周波数ｆ１と同じ周波数帯域、例えば、８００〜９００ＭＨｚの周波数帯域内に設定されている。
【００７４】
このとき、第１無給電放射電極４３は、第１分岐放射電極４１よりも若干低い共振周波数ｆ３で共振しており、給電素子３１と無給電素子３２は、共振周波数ｆ１，ｆ３で複共振する。ここに、共振周波数ｆ１，ｆ３が複共振して形成した周波数帯域幅は、単一の共振周波数ｆ１，ｆ３の共振特性に比べて広い周波数帯域幅となる。
【００７５】
また、第１無給電放射電極４３の最遠の開放端４３ｃに向かって流れる共振電流により、回路基板５５の長辺５５ｃに沿って筐体電流が励起される。この筐体電流は、回路基板５５の長辺５５ｃの長さが、使用する電波の波長λの約半分の長さ（λ／２）であるとき、無給電素子３２の利得を高くする。従って、回路基板５５の長辺５５ｃの長さは、高利得化を実現する共振周波数の波長の約半分の長さにほぼ一致していることが望ましい。
【００７６】
更に、第１無給電放射電極４３を回路基板５５の長辺５５ｃに近接して配置したことにより、開放端４３ｂ，４３ｃとグランドパターンとの電界結合が減少して共振特性の電気的Ｑが低くなり、周波数帯域幅が広くなる。
【００７７】
同様に、無給電素子３３は、給電素子３１との電磁結合により励振電力の供給を受ける。即ち、無給電素子３３は、主として、給電電極３６とグランド電極３８の部分に於ける電流（磁界）結合と、第２無給電放射電極４４と第２分岐放射電極４２との電界結合と、容量装荷電極５１とグランドパターン間の容量結合により共振周波数ｆ４で励振される。この共振周波数ｆ４は、第２分岐放射電極４２の共振周波数ｆ２と同じ周波数帯域、例えば、１８００〜１９００ＭＨｚの周波数帯域内に設定されている。
【００７８】
この第２無給電放射電極４４は、第２分岐放射電極４２よりも若干低い共振周波数ｆ４で励振する。そして、給電素子３１と無給電素子３３は、共振周波数ｆ２，ｆ４で複共振し、そのときの周波数帯域幅は、単一の共振周波数ｆ２，ｆ４の共振特性に比べて広くなる。このとき、第２無給電放射電極４４の開放端４４ａに向かって流れる共振電流により、回路基板５５の短辺５５ａに沿って筐体電流が励起される。
【００７９】
この筐体電流により、無給電素子３３に於ける利得が高くなる。また、第２無給電放射電極４４を回路基板５５の短辺５５ａに近接して配置したことにより、開放端４４ａとグランドパターンとの電界結合が減少して共振特性の電気的Ｑが低くなり、広い周波数帯域を持った共振特性となる。この結果、複共振特性の周波数帯域幅も広くなる。
【００８０】
上述に於いて、給電素子３１の第１分岐放射電極４１と第１無給電放射電極４３の組合せは、第１周波数帯域を形成する第１複共振ペアを構成し、第２分岐放射電極４２と第２無給電放射電極４４の組合せは、第１周波数帯域から離れ且つ第１周波数帯域よりも高い周波数の第２周波数帯域を形成する第２複共振ペアを構成する。従って、アンテナ装置は、何れの周波数帯域に於いても複共振して双峰の共振特性となって広帯域幅を実現したデュアルバンドのアンテナとなる。
【００８１】
なお、基体２６は、天板２７を脚２８，２９，３０で支持した構成であるので、基体２６の軽量化を図ることができると共に、中央脚３０と両側の脚２８，２９との間の空間を利用して、例えば、送受信回路の一部となる回路を配置することができる。また、天板２７の厚味は、脚２８，２９，３０の高さよりも薄くなるので、基体２６の高さに拘わらず、基体２６の実効比誘電率を下げることができる。従って、給電素子３１と無給電素子３２，３３間の過度の電界結合を制御でき、アンテナ特性の向上を図ることができる。
【００８２】
図６及び図７を用いて本発明に係るアンテナ装置の具体的な第２実施形態例を説明する。なお、図４の第１実施形態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。この実施形態例の特徴は、回路基板の１つの短辺とアンテナ装置の幅をほぼ等しく構成したことにある。
【００８３】
図６に於いて、携帯電話の筐体に組込む回路基板５６は、筐体の幅に合わせて、長辺５６ｃ，５６ｄと短辺５６ａ，５６ｂの比が２〜４程度に作製される。この回路基板５６に実装されるアンテナ装置の基体５７は、その長手側縁５７ｃが回路基板５６の１つの短辺５６ａに沿って配置され、短手側縁５７ａ，５７ｂが回路基板５６の長辺５６ｃ，５６ｄに沿う配置となる。このアンテナ装置に於ける基体５７の長手側縁５７ｃ，５７ｄの長さは、回路基板５６の短辺５６ａ，５６ｂと同じか或いは若干短い寸法である。
【００８４】
また、基体５７は、底面５８側に開口５８ａを設けた箱状の形態であり、側壁５９の高さに比べて天板６０部分の厚みは薄く構成されている。基体５７の表面６０ａには、図４と同様に、給電素子６１及び無給電素子６２，６３が形成されている。これらの給電素子６１及び無給電素子６２，６３は、図４の場合とは異なり、給電電極３６及びグランド電極３７，３８が、長手壁面５９ｃの一方側に片寄らせて、基体５７の長手側面５９ｃに設けられている。
【００８５】
また、グランド電極３７の上端に接続された無給電放射電極４３は、長手側縁５７ｃから対向する長手側縁５７ｄまで延び、スリット４３ａにより区画された開放端４３ｂ，４３ｃは、基体５７の右側の短手壁面５９ａに設けた容量装荷電極５０に接続されている。一方、グランド電極３８に接続された無給電放射電極４４は、長手側縁５７ｃに沿って左側の短手側縁５７ｂまで延びており、その開放端４４ａは、短手壁面５９ｂに設けた容量装荷電極５１に接続されている。
【００８６】
無給電放射電極４３と無給電放射電極４４の間には、図４と同様に、給電素子６１を形成する給電放射電極４０が分岐放射電極４１，４２の形態で設けられており、開放端４１ａは、長手壁面５９ｄに設けた容量装荷電極４８に接続され、また、開放端４２ａは、短手壁面５９ｂに設けた容量装荷電極４９に接続されている。
【００８７】
上述の構成に於いて、第１分岐放射電極４１と無給電放射電極４３は、複共振ペアを構成する放射電極として構成されており、例えば、８００〜９００ＭＨｚ帯の周波数で複共振している。また、第２分岐放射電極４２と無給電放射電極４４も、例えば、１８００〜１９００ＭＨｚ帯の周波数で複共振する放射電極であり、複共振ペアとなっている。
【００８８】
また、無給電放射電極４３の開放端４３ｂを回路基板５６の長辺５６ｃに沿って配置すると共に、最遠の開放端４３ｃを長辺５６ｃの延長方向（短辺５６ｂ側）と反対向き、即ち、グランド電極３７が位置する短辺５６ａ側の長手側縁５７ｃで終端する構成であるから、回路基板５６の長辺５６ｃに沿って低い周波数帯域側に属する筐体電流が励起され、アンテナの利得が著しく向上する。
【００８９】
同様に、高い周波数帯域側に属する無給電放射電極４４を、回路基板５６の短辺５６ａに沿って配置し且つ短辺５６ａの延長方向と同じ方向に伸張して、その開放端４４ａが回路基板５６の長辺５６ｄ側の短手側縁５７ｂで終端する。これにより、回路基板５６の短辺５６ａ側の基板端に高周波側に属する筐体電流、即ち、１８００〜１９００ＭＨｚ帯の周波数を持った筐体電流が励起され、高い周波数帯域に於ける利得を高くする。
【００９０】
上述した筐体電流の励起に際して、無給電放射電極４３，４４を回路基板５６の基板端に配置したことにより、無給電放射電極４３，４４と回路基板５６との電界結合が緩和されるので、共振特性の電気的Ｑが過度に高くなるのを抑制することができ、帯域幅を広げることができる。また、無給電放射電極４３の開放端４３ｂは回路基板５６の長辺５６ｃ側に位置し、無給電放射電極４４の開放端４４ａは回路基板５６の長辺５６ｄ側に位置して、最も離れた配置関係となり、２つの複共振ペア間の相互干渉が著しく小さくなり、複共振特性の劣化を防止することができる。
【００９１】
図８は、図７に示すアンテナ装置の変形例を示す。なお、図７の第２実施形態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。この実施形態例は、給電放射電極４０に形成したスリット４０ａを大きく広げて構成した点に特徴がある。
【００９２】
図８に於いて、給電電極３６及びグランド電極３７，３８は、基体５７の長手壁面５９ｃに於ける長手方向の中央部分に図７と同様に設けられている。分岐放射電極４１は、長手側縁５７ｃから対向する長手側縁５７ｄの右端位置の角部分に向けて伸張し、長手側縁５７ｄと短手側縁５７ａに開放端４１ａを有して、長手壁面５９ｄに設けた容量装荷電極６６及び短手壁面５９ａに設けた容量装荷電極４８に接続されている。容量装荷電極６６の先端は、一定の間隔を介して固定電極６８と対向している。
【００９３】
一方、分岐放射電極４２は、長手側縁５７ｄの左端位置の角部分に向けて伸張して、長手側縁５７ｄと短手側縁５７ｂに開放端４２ａを有しており、長手壁面５９ｄに設けた容量装荷電極６７及び短手壁面５９ｂに設けた容量装荷電極４９に接続されている。容量装荷電極６７の先端は、上述同様に、一定の間隔を介して固定電極６９と対向している。
【００９４】
また、分岐放射電極４１，４２を分けるスリット４０ａは、給電電極３６側から長手側縁５７ｄに向かって大きく開いた形態であり、分岐放射電極４１，４２に於ける２つの共振周波数間の相互干渉、換言すれば、分岐放射電極４１と無給電放射電極４３の複共振ペアと分岐放射電極４２と無給電放射電極４４の複共振ペア間の相互干渉を小さくする。
【００９５】
無給電放射電極４３は、右側の短手側縁５７ａに向かって伸張し、その開放端４３ｂ，４３ｃは短手側縁５７ａ及び長手側縁５７ｃで終端し、開放端４３ｂは２つの容量装荷電極５０に接続されている。また、無給電放射電極４４は、左側の短手側縁５７ｂに向かって延び、短手側縁５７ｂに位置する開放端４４ａは、短手壁面５９ｂに設けた２本の容量装荷電極５１に接続されている。
【００９６】
この構成に於いては、２つの分岐放射電極４１，４２の開放端４１ａ，４２ａが最大限に引き離されるので、２つの複共振ペア間の帯域分離が良くなり、各複共振ペアに於ける特性が向上する。また、アンテナ装置は、図６同様の形態で回路基板５６に実装され、上述同様に基板端５６ａ，５６ｃに筐体電流を励起するので、各複共振ペアに於ける利得が向上する。
【００９７】
図９は、本発明に関連するアンテナ装置の第１参考例を示す。なお、図４に示す第１実施形態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。この実施形態例の特徴は、給電素子に単一の給電放射電極を用いた点にある。
【００９８】
図９に於いて、給電素子７１は、給電電極３６の上端を給電端７２ａとする単一の給電放射電極７２として構成されている。給電放射電極７２の面中には、放射電極の伸張方向の側縁側から複数のスリット７２ｂが設けられており、給電放射電極７２の実効線路長が適宜に設定されている。給電放射電極７２の開放端７２ｃには、短手側面３５に設けた容量装荷電極４８が接続されると共に、長手側面４７に設けた容量装荷電極７３が接続されている。容量装荷電極４８は固定電極５２との間で静電容量を与え、容量装荷電極７３は回路基板のグランドパターンとの間に静電容量を形成する。
【００９９】
この給電素子７１は、給電電極３６を介して信号電力が供給されると、基本波の共振周波数で励振されると共に、基本波の高次高調波、例えば、２倍波又は３倍波の共振周波数で励振される。基本波の共振周波数は、無給電素子３２の共振周波数と同じ周波数帯域に属し、給電素子７１と無給電素子３２は複共振する。また、給電素子７１に於ける高次高調波の共振周波数は、無給電素子３３の共振周波数と同じ周波数帯域に属しており、無給電素子３２よりも高い周波数で給電素子７１と無給電素子３３は複共振する。なお、上述では、給電放射電極７２に於ける基本波と高次高調波の設定をスリット７２ｂの形成で行う形態例を示したが、これに限定されるものではない。
【０１００】
上述の実施形態例では何れも、給電電極３６に給電放射電極４０，７２を接続した形態を示したが、給電電極３６の上端を給電放射電極４０，７２から切り離し、一定の間隔（ギャップ）を設けて容量結合する構成としても良い。
【０１０１】
また、図１０に示すように、分岐放射電極４１，４２の開放端４１ａ，４２ａ側の基体７５の側面に給電電極７４を設けることができる。この給電電極７４の先端は、一定の間隔を介して開放端４１ａ，４２ａと近接しており、分岐放射電極４１，４２と容量結合する。この給電構造では、分岐放射電極４１，４２の根本端４０ｂは、グランド電極を介して接地される。換言すれば、上述の実施形態例に於ける給電電極３６は、グランド電極として使用される。
【０１０２】
更に、図１１に示すように、分岐放射電極４１，４２の根本部分のほぼ５０Ωとなる位置に、基体２６の天板２７を貫通して給電ピン７６を立て、分岐放射電極４１，４２に信号電力を供給する構成としても良い。給電ピン７６の下端は、回路基板５５に設けた給電パターン７７に接続される。この給電構造に於いても、給電電極３６をグランド電極に置換する以外は、図４と同じである。
【０１０３】
図１２は、本発明に関連するアンテナ装置の第２参考例を示す。このアンテナ装置は、回路基板に２つの単アンテナを実装してデュアルバンドのアンテナを構成した点に特徴がある。
【０１０４】
図１２に於いて、回路基板８０の上に２つの単アンテナ８１，８２が一定間隔離して実装されている。これらの単アンテナ８１，８２は、夫々、基体８７，８８を用いて形成した給電素子８３，８４及び無給電素子８５，８６を備えている。そして、給電素子８３，８４が隣接し、無給電素子８５，８６が給電素子８３，８４の外側に配置される構成である。なお、基体８７，８８の構成は、図７と同様である。
【０１０５】
単アンテナ８１は、基体８７の短手側面に、上下に延びる給電電極８９とグランド電極９１を備えており、この給電電極８９とグランド電極９１は、左に給電電極８９が位置し、右にグランド電極９１が位置する如く近接して配設されている。また、基体８７の表面には、グランド電極９１の上端に接続した無給電放射電極９５が、基体８７の長手方向に同じ幅で真っ直ぐに伸張して図４と同様に構成され、その開放端は、基体８７の長手側面に設けた容量装荷電極９７に接続されている。
【０１０６】
一方、基体８７に設けた給電放射電極９３は、給電電極８９の上端から基体８７の長手方向に且つ無給電放射電極９５から離れるように次第に湾曲して伸張して設けられている。給電放射電極９３の開放端は、単アンテナ８２に面する側の長手側面に於いて、給電電極８９に近い位置に設けた容量装荷電極９８に接続されている。なお、給電放射電極９３の面中には、給電電極８９側からスリット９３ａが設けられ、給電放射電極９３の実効線路長の調整が行われている。
【０１０７】
また、単アンテナ８２では、単アンテナ８１と同様に、給電電極９０及びグランド電極９２が、右に給電電極９０を、左にグランド電極９２を配置して基体８８の短手側面に設けられている。基体８８の表面には、グランド電極９２の上端に接続した無給電放射電極９６が、基体８８の左側を長手方向に向かって同じ幅で伸張しており、その先端側の開放端には、基体８８の長手側面に設けた容量装荷電極９９が接続されている。
【０１０８】
そして、給電放射電極９４は、給電電極９０の上端から基体８８の長手方向の途中まで伸張した後、無給電放射電極９６から急激に離れるように円弧状に湾曲して設けられている。即ち、給電放射電極９４の実効線路長は、給電放射電極９３の実効線路長よりも短く構成されている。給電放射電極９４の開放端には、単アンテナ８１側に面する長手側面に、給電電極９０側に寄せて設けた容量装荷電極１００に接続されている。なお、１０１は固定電極である。
【０１０９】
２つの単アンテナ８１，８２を実装した回路基板８０には、基板端部分に設けられた共通の給電端子パターン１０２と、この給電端子パターン１０２に接続された給電パターン１０３，１０４とが形成されている。給電パターン１０３には、単アンテナ８１の給電電極８９が接続され、また、給電パターン１０４には、単アンテナ８２の給電電極９０が接続されている。なお、グランド電極９０，９１及び固定電極１０１は、図示しないグランドパターンに接続されており、また、各容量装荷電極９７，９８，９９，１００の先端は、図示しないグランドパターンと対向している。
【０１１０】
上述の構成に於いて、単アンテナ８１の給電素子８３と無給電素子８５は、同じ周波数帯域、例えば、８００〜９００ＭＨｚの周波数帯域で複共振している。また、単アンテナ８２の給電素子８４と無給電素子８６も、単アンテナ８１の周波数帯域よりも高い周波数の同じ周波数帯域、例えば、１８００〜１９００ＭＨｚの周波数帯域で複共している。従って、アンテナ装置は、図４に示す給電素子３１の如く、恰も、給電放射電極９３，９４が給電端子パターン１０２を根本部分とした分岐電極と同様の働きをする。
【０１１１】
また、この回路基板８０を用いて構成したアンテナ装置は、回路基板８０の広さに応じて、単アンテナ８１，８２間の間隔を広げる構成とすることができ、単アンテナ８１，８２間の相互干渉を十分に小さくすることができる。また、用途に応じて要求されるアンテナ装置の電気的体積も、回路基板８０の寸法で決めることができ、単アンテナ８１，８２の配置変更も容易に行うことができる。
【０１１２】
また、図１２の参考例で示すアンテナ装置には、図１３に如く、給電パターン１０３，１０４の途中に、帯域遮断回路１０５，１０６を設けることができる。即ち、帯域遮断回路１０５は、単アンテナ８２の周波数帯域に属する信号を遮断し、単アンテナ８１の周波数帯域に属する信号を通過させるフイルタ回路である。また、帯域遮断回路１０６は、単アンテナ８１の周波数帯域に属する信号を遮断し、単アンテナ８２の周波数帯域に属する信号を通過させるフイルタ回路である。
【０１１３】
この回路構成により、各単アンテナ８１，８２は、夫々の周波数帯域に於ける励振条件のみを考慮して給電素子を形成することができ、複共振の整合が容易になる。
【０１１４】
図１２及び図１３に示す参考例に於いて、単アンテナ８１，８２を、図４に示すアンテナ装置に置換して本発明に係る実施形態例を構成することができる。即ち、単アンテナ８１，８２の夫々を給電素子の両側に無給電素子を配設した構成とする。このアンテナ装置は、各単アンテナ８１，８２が、夫々２つの周波数帯域を持ったデュアルバンドのアンテナを構成するので、合計４つの周波数帯域を持つマルチバンドのアンテナとなる。従って、このアンテナ装置を無線通信機に搭載することにより、各周波数帯域を順次切換えて使用したり、また、同時に使用することができる。
【０１１５】
また、図１３に示すアンテナ装置の単アンテナ８１，８２と同様の構成の単アンテナ１０７を追加して構成することができる。単アンテナ１０７は、図１４に示すように、単アンテナ８１，８２の間に配置されており、その給電電極は、給電パターン１０８を介して給電端子パターン１０２に接続されている。給電パターン１０８の途中には、単アンテナ８１，８２と同様に、フイルタ回路１０９が設けられている。
【０１１６】
単アンテナ１０７の給電素子と、無給電素子も複共振しており、アンテナ装置は、３つの周波数帯域を持つアンテナ装置となる。例えば、単アンテナ８１を８００〜９００ＭＨｚの周波数帯域に割当てたとき、単アンテナ１０７に１８００〜１９００ＭＨｚの周波数帯域を、また、単アンテナ８２には、２７００〜２８００ＭＨｚの周波数帯域を割当てた構成とすることができる。
【０１１７】
【発明の効果】
請求項１のアンテナ装置によれば、給電素子に沿わせて無給電素子を近接配置するので、夫々の無給電素子と給電素子間の最適な電磁界結合を各無給電素子毎に設定することができ、各無給電素子の共振周波数が属する周波数帯域毎に良好な複共振を実現することができる。従って、従来例のような２つの周波数帯域を夫々単一共振特性とするアンテナに比べて、各周波数帯域に於ける帯域幅は格段に広くなるので、アンテナ装置の広帯域化が可能となる。これに伴って、アンテナ装置を小型化及び低背化することができる。
【０１１８】
請求項２のアンテナ装置によれば、給電放射電極を複数の分岐放射電極として構成するので、１つの給電素子に、異なる周波数帯域に属する複数の共振周波数を共存させることができる。また、各分岐放射電極は、夫々の実効線路長を有するので、個別に共振周波数を設定することができる。
【０１１９】
請求項３のアンテナ装置によれば、各分岐放射電極は、互いに異なる共振周波数で励振する実効線路長を備えるので、各々の共振周波数が属する周波数帯域が重ならない範囲で自由に共振周波数を設定でき、分岐放射電極毎に使用する周波数を割当てることができる。
【０１２１】
請求項４のアンテナ装置によれば、給電素子に於ける隣接する分岐放射電極の開放端側の間隔を広げた構成とするので、複共振ペア間の相互干渉による複共振特性の劣化、特に、周波数帯域幅の縮小及びアンテナ利得の低下を防ぐことがでる。
【０１２２】
請求項５のアンテナ装置によれば、放射電極の開放端に容量装荷電極を設けたので、各放射電極に於ける開放端容量が確定値として得られ、これにより、各放射電極に於ける共振周波数の設定が容易となり、良好な複共振マッチングを得ることができる。
【０１２３】
請求項６のアンテナ装置によれば、少なくとも２つの無給電放射電極は、夫々、回路基板の端辺に沿って配置されるので、これらの無給電素子を高利得化することができると共に、夫々の無給電素子に於いて広帯域化を実現することができる。
【０１２４】
請求項７のアンテナ装置によれば、回路基板に複数のアンテナを実装して構成するので、アンテナの体積を回路基板の寸法で決めることができ、アンテナ装置の大型化が自在になると共に、夫々のアンテナのレイアウト変更が容易になるなど、アンテナ装置の設計が容易になる。
【０１２５】
請求項８のアンテナ装置によれば、各アンテナにはフィルタ回路を介して信号電力が供給されるので、夫々のアンテナ毎に整合の取れた給電素子の設計が容易となる。
【０１２６】
請求項９のアンテナ装置によれば、各アンテナを夫々２つの周波数帯域で複共振するアンテナとして構成するので、容易にマルチバンドのアンテナを実現することができると共に、無線通信機に於けるアンテナ搭載のスペースを小さくすることができる。
【０１２７】
請求項１０のアンテナ装置によれば、給電端子部の構成の選択幅が広がるので、アンテナ装置の設計が容易になる。
【０１２８】
請求項１１の無線通信機によれば、アンテナ装置の幅を回路基板の短辺の長さとほぼ等しく構成すると共に、アンテナ装置を回路基板の３方の端辺に沿って配置するので、回路基板のスペースを有効利用できると共に回路基板に筐体電流を励起してアンテナ装置の広利得化を図ることができる。また、無給電放射電極の開放端を可能な限り遠ざけ且つ電界結合を抑制した配置としたので、広帯域の複共振が得られ、また、周波数帯域間の干渉を小さくすることができる。
【０１２９】
請求項１２の無線通信機によれば、低い周波数の無給電放射電極に於ける最遠の開放端側を、アンテナ装置の配置位置から見て回路基板の長辺の最遠端方向と逆向きに設けたので、回路基板を低い周波数のアンテナとして活用することができ、アンテナの高利得化が達成できる。
【０１３０】
請求項１３の無線通信機によれば、複共振により広い周波数帯域を有し且つ複数の周波数帯域を有するアンテナ装置を用いるので、複数の周波数帯域を用いた無線通信を１つのアンテナ装置で実現することができ、無線通信機の一層の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアンテナ装置の基本構成を示す概略説明図である。
【図２】図１に於けるアンテナ装置のリターンロスを示す周波数特性図である。
【図３】本発明に係るアンテナ装置の基本構成を示す他の概略説明図で、（Ａ）は表面図、（Ｂ）は裏面図である。
【図４】本発明に係るアンテナ装置の実施形態例を示し、（Ａ）は表面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図である。
【図５】図４のアンテナ装置を無線通信機の回路基板に実装した実施形態例を示す平面図である。
【図６】アンテナ装置を無線通信機の回路基板に実装した他の実施形態例を示す平面図である。
【図７】本発明に係るアンテナ装置の他の実施形態例を示し、（Ａ）は表面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図である。
【図８】本発明に係るアンテナ装置の更に他の実施形態例を示し、（Ａ）は表面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図である。
【図９】本発明に係るアンテナ装置の更に他の実施形態例を示し、（Ａ）は表面斜視図、（Ｂ）は裏面斜視図である。
【図１０】本発明のアンテナ装置に係る給電端子部の他の構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明のアンテナ装置に係る給電端子部の更に他の構成を示し、(Ａ)は平面図、(Ｂ)は(Ａ)の一点破線Ｘ−Ｘに於ける断面図である。
【図１２】本発明に係るアンテナ装置の更に他の実施形態例を示し、(Ａ)は表面斜視図、(Ｂ)及び(Ｃ)は(Ａ)で用いた単アンテナの裏面斜視図である。
【図１３】図１２のアンテナ装置に係る他の実施形態例を示す斜視図である。
【図１４】本発明に係るアンテナ装置の更に他の実施形態例を示す平面図である。
【図１５】従来例のアンテナ装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０，２６，５７，７５，８７，８８  基体
１１，３１，６１，７１，８３，８４  給電素子
１２，１３，２５，３２，３３，６２，６３，８５，８６  無給電素子
１４，４０，７２，９３，９４  給電放射電極
１６，１７，２４，４１，４２，  分岐放射電極
１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂ，４１ａ，４２ａ，４３ｂ，４３ｃ，４４ａ，７２ｃ  開放端
１８，１９，４３，４４，９５，９６，２５ａ  無給電放射電極
２２  信号源
２３  インピーダンス整合回路
３６，７４，８９，９０  給電電極
３７，３８，９１，９２  グランド電極
４３ａ  スリット
４８，４９，５０，５１，６６，６７，７３，９７，９８，９９，１００  容量装荷電極
５５，５６，８０  回路基板
５５ａ，５５ｂ，５６ａ，５６ｂ  短辺
５５ｃ，５５ｄ，５６ｃ，５６ｄ  長辺
７６  給電ピン
７７，１０３，１０４，１０８  給電パターン
８１，８２，１０７  単アンテナ
１０２  給電端子パターン
１０５，１０６，１０９  帯域遮断回路
【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】
0003678167.tif 000012
【図１２】
0003678167.tif 000013
【図１３】
0003678167.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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