(57)【要約】【課題】  複共振化した各共振周波数のフレキシブルな調整が可能なおよびアンテナ装置を提供する。【解決手段】  基板本体２と、基板本体の表面に形成された第１エレメント３及び第２エレメント４とを備え、第１エレメントが、基端側に給電点が接続されている第１延在部Ｅ１と、第２延在部Ｅ２と、第３延在部Ｅ３と、第４延在部Ｅ４と、第４延在部の先端から一辺２ａに沿った方向かつ第２延在部から離間する方向に延在する第５延在部Ｅ５と、第５延在部の先端から第４延在部に沿って一辺２ａから離れる方向に延在する第６延在部Ｅ６と、第７延在部Ｅ７とを備え、第２エレメントが、第２延在部と反対方向に延在する第８延在部Ｅ８と、第９延在部Ｅ９と、第１０延在部Ｅ１０とを有している。【選択図】図１
2014192733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の基板本体と、前記基板本体の表面にそれぞれ金属箔でパターン形成された第１エレメント及び第２エレメントとを備え、
前記第１エレメントが、基端側に給電点が接続されていると共に前記基板本体のいずれかの一辺に向けて延在する第１延在部と、前記第１延在部の先端に基端が接続され前記第１延在部に直交する方向に延在する第２延在部と、基端がグランドに接続されると共に前記第１延在部に沿って延在し前記第２延在部に先端が接続された第３延在部と、前記第２延在部の先端から前記一辺に向けて延在する第４延在部と、前記第４延在部の先端から前記一辺に沿った方向かつ前記第２延在部から離間する方向に延在する第５延在部と、前記第５延在部の先端から前記第４延在部に沿って前記一辺から離れる方向に延在する第６延在部と、前記第６延在部の先端から前記一辺の延在方向に沿って前記第２延在部から離間する方向に延在する第７延在部とを備え、
前記第２エレメントが、前記第２延在部の基端から前記第２延在部と反対方向に延在する第８延在部と、前記第８延在部の先端から前記一辺に向けて延在する第９延在部と、前記第９延在部の先端から前記第２延在部に沿って前記第４延在部に向けて延在する第１０延在部とを有していることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナ装置において、
前記第２延在部の先端及び前記第７延在部の基端の少なくとも一方に、対向する前記第７延在部の基端又は前記第２延在部の先端に向けて突出した突出部を有していることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のアンテナ装置において、
前記第２延在部が、前記第５延在部よりも幅広に形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記第９延在部が、前記第１０延在部よりも幅広に形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記基板本体の表面に金属箔でパターン形成された第３エレメントを備え、
前記第３エレメントが、前記第９延在部に基端が接続され前記第２延在部と反対方向に延在する第１１延在部と、前記第１１延在部の先端から前記第９延在部の基端側に向けて延在し先端が前記第９延在部の基端を越える第１２延在部と、前記１２延在部の先端から前記第８延在部に沿って前記第８延在部の基端に向けて延在する第１３延在部とを有していることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記第７延在部の途中に誘電体アンテナのアンテナ素子が接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記第７延在部に第１受動素子が接続され、
前記第９延在部又は前記第１０延在部に第２受動素子が接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数共振化が可能なアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通信機器において、アンテナの共振周波数を複共振化するためには、放射電極と誘電体ブロックとを備えたアンテナや、スイッチ，制御電圧源を用いたアンテナ装置が提案されている。
例えば、誘電体ブロックによる従来技術としては、特許文献１では、放射電極を樹脂成型体に形成し、さらに誘電体ブロックを接着剤で一体化することで高効率を得る複合アンテナが提案されている。
【０００３】
また、スイッチ，制御電圧源を用いた従来技術としては、特許文献２では、第１の放射電極と、第２の放射電極と、第１の放射電極の途中部と第２の放射電極の基端部との間に介設され、第２の放射電極を第１の放射電極と電気的に接続又は切断させるためのスイッチと、を備えるアンテナ装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−８１０００号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６６２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術においても、以下の課題が残されている。
すなわち、特許文献１に記載のような誘電体ブロックによる技術では、放射電極を励振する誘電体ブロックを使用しており、機器毎に誘電体ブロック、放射電極パターン等の設計が必要になり、その設計条件によってアンテナ性能が劣化したり、不安定要素が増加する不都合がある。また、放射電極が樹脂成型体の表面に形成されているため、樹脂成型体上に放射電極パターンを設計する必要があり、実装する通信機器やその用途に応じて、アンテナ設計、金型設計が必要になり、大幅なコストの増大を招いてしまう。さらに、誘電体ブロックと樹脂成型体とを接着剤で一体化するので、接着剤のＱ値以外にも接着条件（接着剤の厚み、接着面積等）により、アンテナ性能が劣化したり、不安定要素が増加する不都合がある。
また、特許文献２に記載のようなスイッチ，制御電圧源を用いたアンテナ装置の場合、スイッチで共振周波数を切り替えを行うために、制御電圧源の構成やリアクタンス回路等が必要であり、アンテナ構成が機器毎に複雑化し、設計の自由度が無く、容易なアンテナ調整が困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、複共振化した各共振周波数のフレキシブルな調整が可能で、用途や機器毎に応じたアンテナ性能を安価かつ容易に確保できると共に小型化や薄型化が可能なアンテナ装置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】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係るアンテナ装置は、絶縁性の基板本体と、前記基板本体の表面にそれぞれ金属箔でパターン形成された第１エレメント及び第２エレメントとを備え、前記第１エレメントが、基端側に給電点が接続されていると共に前記基板本体のいずれかの一辺に向けて延在する第１延在部と、前記第１延在部の先端に基端が接続され前記第１延在部に直交する方向に延在する第２延在部と、基端がグランドに接続されると共に前記第１延在部に沿って延在し前記第２延在部に先端が接続された第３延在部と、前記第２延在部の先端から前記一辺に向けて延在する第４延在部と、前記第４延在部の先端から前記一辺に沿った方向かつ前記第２延在部から離間する方向に延在する第５延在部と、前記第５延在部の先端から前記第４延在部に沿って前記一辺から離れる方向に延在する第６延在部と、前記第６延在部の先端から前記一辺の延在方向に沿って前記第２延在部から離間する方向に延在する第７延在部とを備え、前記第２エレメントが、前記第２延在部の基端から前記第２延在部と反対方向に延在する第８延在部と、前記第８延在部の先端から前記一辺に向けて延在する第９延在部と、前記第９延在部の先端から前記第２延在部に沿って前記第４延在部に向けて延在する第１０延在部とを有していることを特徴とする。
【０００８】
このアンテナ装置では、基板本体の表面にそれぞれ金属箔でパターン形成された上記の第１エレメント及び第２エレメントを備えているので、各エレメント間やグランドとの間の各浮遊容量とを効果的に利用することで、複共振化させることができる。
特に、第１エレメントが、第４延在部と第５延在部と第６延在部とを有してコ字状にエレメントが延在しているので、エレメントが長くなると共に第２延在部の先端と第４〜第６延在部とで囲まれた領域（以下、容量調整開口部と称す）に浮遊容量が生じ、この浮遊容量よって並列共振を発生させることができ、第１エレメントの高インピーダンス化を図ることができる。また、上記容量調整開口部が形成されることで、上下に配された回路等の金属間で生じる浮遊容量をキャンセルして影響を抑制することが可能になる。
【０００９】
第２の発明に係るアンテナ装置は、第１の発明において、前記第２延在部の先端及び前記第７延在部の基端の少なくとも一方に、対向する前記第７延在部の基端又は前記第２延在部の先端に向けて突出した突出部を有していることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、第２延在部の先端及び第７延在部の基端の少なくとも一方に、対向する第７延在部の基端又は第２延在部の先端に向けて突出した突出部を有しているので、突出部の容量調整開口部への突出量に応じて容量調整開口部内の容量を調整可能であり、インピーダンスをフレキシブルに調整することができ、設計自由度が向上する。また、第２延在部の先端から突出する突出部に受動素子を接続することで、第１エレメントを主として得られる共振周波数及び第２エレメントを主として得られる共振周波数とは別の第３の共振周波数を得ることも可能である。
【００１０】
第３の発明に係るアンテナ装置は、第１又は第２の発明において、前記第２延在部が、前記第５延在部よりも幅広に形成されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、第２延在部が第５延在部よりも幅広に形成されているので、第５延在部及び第７延在部に比べてインピーダンスが低い部分である第２延在部が幅広になることで、第１エレメントを主として得られる共振周波数において広帯域化を図ることができる。
【００１１】
第４の発明に係るアンテナ装置は、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記第９延在部が、前記第１０延在部よりも幅広に形成されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、第９延在部が第１０延在部よりも幅広に形成されているので、第１０延在部に比べてインピーダンスが低い部分である第９延在部が幅広になることで、第２エレメントを主として得られる共振周波数において広帯域化を図ることができる。
【００１２】
第５の発明に係るアンテナ装置は、第１から第４の発明のいずれかにおいて、前記基板本体の表面に金属箔でパターン形成された第３エレメントを備え、前記第３エレメントが、前記第９延在部に基端が接続され前記第２延在部と反対方向に延在する第１１延在部と、前記第１１延在部の先端から前記第９延在部の基端側に向けて延在し先端が前記第９延在部の基端を越える第１２延在部と、前記１２延在部の先端から前記第８延在部に沿って前記第８延在部の基端に向けて延在する第１３延在部とを有していることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、基板本体の表面に金属箔で第１１延在部から第１３延在部によりパターン形成された第３エレメントを備えているので、第１エレメントを主として得られる共振周波数及び第２エレメントを主として得られる共振周波数とは別に、第３エレメントを主として第３の共振周波数を得ることが可能となる。
【００１３】
第６の発明に係るアンテナ装置は、第１から第５の発明のいずれかにおいて、前記第７延在部の途中に誘電体アンテナのアンテナ素子が接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子のアンテナ素子によってエレメント長の短縮化及び高インピーダンス化と、浮遊容量の増大とが可能になり、複共振化の調整が容易になると共に小型化とアンテナ特性の向上とを図ることができる。
また、基板本体の平面内で設計が可能であり、従来の誘電体ブロックや樹脂成型体等を使用する場合に比べて薄型化が可能であると共に、誘電体アンテナであるアンテナ素子の選択によって、小型化および高性能化が可能になる。また、金型、設計変更等によるコストが必要なく、低コストを実現することができる。
【００１４】
第７の発明に係るアンテナ装置は、第１から第６の発明のいずれかにおいて、前記第７延在部に第１受動素子が接続され、前記第９延在部又は前記第１０延在部に第２受動素子が接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、各受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能なアンテナ装置を得ることができる。このように、アンテナ構成上、各共振周波数をフレキシブルに調整できるため、共振周波数の入れ替えが可能になり、用途や機器に応じて受動素子等による調整箇所を変更可能になっている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明のアンテナ装置によれば、基板本体の表面にそれぞれ金属箔でパターン形成された上記の第１エレメント及び第２エレメントを備えているので、各エレメント間やグランドとの間の各浮遊容量とを効果的に利用することで、少なくとも２つ以上の共振周波数による複共振化させることができる。
特に、第１エレメントが、第４延在部と第５延在部と第６延在部とを有してコ字状にエレメントが延在しているので、これらで囲まれた容量調整開口部に浮遊容量が生じ、第１エレメントの高インピーダンス化を図ることができる。
また、エレメントに接続するアンテナ素子や受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能になると共に、小型化および高性能化が可能になる。
したがって、本発明のアンテナ装置は、多様な用途や機器に対応した複共振化が容易に可能になると共に、省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態において、各エレメントの位置関係を示す平面図である。
【図２】第１実施形態において、各共振周波数に寄与する主な領域を示す配線図である。
【図３】第１実施形態において、アンテナ装置で生じる浮遊容量を示す配線図である。
【図４】第１実施形態において、回路基板のインピーダンス調整回路を示す回路図である。
【図５】第１実施形態において、アンテナ素子を示す斜視図（ａ）、平面図（ｂ）、正面図（ｃ）および底面図（ｄ）である。
【図６】第１実施形態において、３共振化した際のＶＳＷＲ特性（電圧定在波比）を示すグラフである。
【図７】本発明に係るアンテナ装置の第２実施形態において、各エレメントの位置関係を示す配線図である。
【図８】本発明に係るアンテナ装置の第３実施形態において、各エレメントの位置関係を示す配線図である。
【図９】本発明に係るアンテナ装置の第４実施形態において、各エレメントの位置関係を示す配線図である。
【図１０】発明に係るアンテナ装置の実施例において、アンテナ装置の放射パターンを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態を、図１から図６を参照しながら説明する。
【００１８】
本実施形態におけるアンテナ装置１は、図１及び図２に示すように、絶縁性の基板本体２と、基板本体２の表面にそれぞれ銅箔等の金属箔でパターン形成された第１エレメント３及び第２エレメント４とを備えている。
【００１９】
上記第１エレメント３は、基端側に給電点ＦＰが接続されていると共に基板本体２のいずれかの一辺（本実施形態では、図１の符号２ａ）に向けて延在する第１延在部Ｅ１と、第１延在部Ｅ１の先端に基端が接続され第１延在部Ｅ１に直交する方向に延在する第２延在部Ｅ２と、基端がグランドＧＮＤに接続されると共に第１延在部Ｅ１に沿って延在し第２延在部Ｅ２に先端が接続された第３延在部Ｅ３と、第２延在部Ｅ２の先端から前記一辺２ａに向けて延在する第４延在部Ｅ４と、第４延在部Ｅ４の先端から前記一辺２ａに沿った方向かつ第２延在部Ｅ２から離間する方向に延在する第５延在部Ｅ５と、第５延在部Ｅ５の先端から第４延在部Ｅ４に沿って前記一辺２ａから離れる方向に延在する第６延在部Ｅ６と、第６延在部Ｅ６の先端から前記一辺２ａの延在方向に沿って第２延在部Ｅ２から離間する方向に延在する第７延在部Ｅ７とを備えている。
【００２０】
なお、上記第２延在部Ｅ２の先端と第４〜第６延在部Ｅ４〜Ｅ６とで囲まれた領域は、容量調整開口部ＣＡとなる。
上記第２エレメント４は、第２延在部Ｅ２の基端から第２延在部Ｅ２と反対方向に延在する第８延在部Ｅ８と、第８延在部Ｅ８の先端から前記一辺２ａに向けて延在する第９延在部Ｅ９と、第９延在部Ｅ９の先端から第２延在部Ｅ２に沿って第４延在部Ｅ４に向けて延在する第１０延在部Ｅ１０とを有している。
【００２１】
上記第２延在部Ｅ２は、第５延在部Ｅ５よりも幅広に形成されている。また、第９延在部Ｅ９は、第１０延在部Ｅ１０よりも幅広に形成されている。なお、第８延在部Ｅ８は、基端部が第２延在部Ｅ２と同じ幅広に形成されていると共に先端に向けて漸次幅が狭く形成され、第９延在部Ｅ９は基端が、第８延在部Ｅ８の先端部と同じ狭い幅で形成され、前記一辺２ａに向けて漸次幅が広く形成されている。したがって、第８延在部Ｅ８と第９延在部Ｅ９との間隔は、第２延在部Ｅ２の延在方向に対して斜め方向にスリット状に延びて狭く形成されている。なお、第８延在部Ｅ８と第９延在部Ｅ９との間のスリットは、設計条件に応じて、第８延在部Ｅ８に平行な方向若しくは第９延在部Ｅ９に平行な方向に形成しても構わない。
【００２２】
上記第７延在部Ｅ７の途中には、誘電体アンテナのアンテナ素子ＡＴが接続されている。
また、第７延在部Ｅ７には、途中に第１受動素子Ｐ１が接続され、第１０延在部Ｅ１０に第２受動素子Ｐ２が接続されている。なお、第２受動素子Ｐ２は、第９延在部Ｅ９に接続しても構わない。
【００２３】
第１延在部Ｅ１は、基板本体２とは別に設けられた回路基板２Ｂに接続配線１１ａで接続され、回路基板２Ｂのインピーダンス調整回路１２を介して給電点ＦＰに接続されている。
また、第３延在部Ｅ３は、上記回路基板２Ｂに接続配線１１ｂで接続され、回路基板２Ｂの受動素子Ｐ１１を介してグランドＧＮＤに接続されている。すなわち、第３延在部Ｅ３は、グランドＧＮＤと接続されたグランドパターンである。
【００２４】
上記回路基板２Ｂ上には、図４に示すように、接続配線１１ａから給電点ＦＰに接続する配線及び接続配線１１ｂからグランドＧＮＤに接続する配線の途中に、インピーダンス調整回路１２として受動素子Ｐ１１及び受動素子Ｐ１２ａ〜Ｐ１２ｅが実装されている。すなわち、接続配線１１ｂとグランドＧＮＤとの間に接続された受動素子Ｐ１１と、接続配線１１ａと給電点ＦＰとの間の配線に直列に接続された受動素子Ｐ１２と、接続配線１１ａと給電点ＦＰとの間の配線（受動素子Ｐ１２の両側）とグランドＧＮＤとの間に並列に接続された２つの受動素子Ｐ１２ｂ，Ｐ１２ｃとが回路基板２Ｂ上に実装されている。
【００２５】
上記基板本体２及び回路基板２Ｂは、一般的なプリント基板であって、本実施形態では、ガラスエポキシ樹脂等からなるプリント基板を採用している。なお、接続配線１１ａ，１１ｂは、ピンプローブ、板状の金属によるバネ接点又はＦＰＣ等で形成されている。
上記給電点ＦＰは、回路基板２ＢのグランドＧＮＤに設けられた高周波回路（図示略）の給電点に接続される。なお、図２、図３及び以降の配線図では、インピーダンス調整回路１２及び回路基板２Ｂを省略して給電点ＦＰ及びグランドＧＮＤだけを図示している。
上記各受動素子は、例えばインダクタ、コンデンサ、抵抗又はジャンパー線が採用される。
【００２６】
上記アンテナ素子ＡＴは、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子であって、例えば図５に示すように、セラミックス等の誘電体１２１の表面にＡｇ等の導体パターン１２２が形成されたチップアンテナである。
このアンテナ素子ＡＴは、共振周波数等の設定に応じて、その長さ、幅、導体パターン等が異なる素子を選択しても構わない。また、所望の周波数によっては、アンテナ素子ＡＴに使用している誘電体１２１を、磁性体、若しくは誘電体と磁性体とを混合した複合材料としても構わない。
【００２７】
上記第１エレメント３と第２エレメント４とは、互いの間の浮遊容量と、グランドＧＮＤとの間の浮遊容量とを発生可能に、互いに間隔を空けて延在している。
すなわち、図３に示すように、第２延在部Ｅ２とグランドＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃａと、第５延在部Ｅ５とグランドＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃｂと、第２延在部Ｅ２及び第４延在部Ｅ４と第５延在部Ｅ５との間の浮遊容量Ｃｃと、アンテナ素子ＡＴとグランドＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃｄと、第７延在部Ｅ７とグランドＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃｅと、第８延在部Ｅ８とグランドＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃｆ、第９延在部Ｅ９と第８延在部Ｅ８との間の浮遊容量Ｃｇ、第１０延在部Ｅ１０と第２延在部Ｅ２との間の浮遊容量Ｃｈ、第１０延在部Ｅ１０と第４延在部Ｅ４との間の浮遊容量Ｃｉと、第１０延在部Ｅ１０とグランドＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃｊと、第１延在部Ｅ１と第３延在部Ｅ３との間の浮遊容量Ｃｋとが発生可能である。
【００２８】
次に、本実施形態のアンテナ装置における各共振周波数について、図を参照して説明する。
【００２９】
本実施形態のアンテナ装置１では、図５に示すように、周波数の低い方から、第１の共振周波数ｆ１及び第２の共振周波数ｆ２の順に２つの周波数帯に複共振化される。
上記第１の共振周波数ｆ１は、第１エレメント３とアンテナ素子ＡＴと第１受動素子Ｐ１と浮遊容量とで決定される。また、上記第２の共振周波数ｆ２は、第２エレメント４と第２受動素子Ｐ２と第２延在部Ｅ２と浮遊容量とで決定される。
【００３０】
以下、これら共振周波数について、より詳しく説明する。
「第１の共振周波数ｆ１について」
上記第１の共振周波数ｆ１の周波数は、第１エレメント３とアンテナ素子ＡＴと第１受動素子Ｐ１と浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｋにより設定および調整することができる。
また、第１の共振周波数ｆ１のインピーダンス調整は、浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｋの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第１受動素子Ｐ１の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
このように第１の共振周波数ｆ１は、主に図２中の破線Ａ１の部分で調整される。
【００３１】
「第２の共振周波数ｆ２について」
上記第２の共振周波数ｆ２の周波数は、第２エレメント４と第２受動素子Ｐ２と第２延在部Ｅ２と浮遊容量Ｃａ，Ｃｆ，Ｃｇ，Ｃｈ，Ｃｉ，Ｃｊ，Ｃｋにより設定および調整することができる。
また、第２の共振周波数ｆ２のインピーダンス調整は、浮遊容量Ｃａ，Ｃｆ，Ｃｇ，Ｃｈ，Ｃｉ，Ｃｊ，Ｃｋの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第２受動素子Ｐ２の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
このように第２の共振周波数ｆ２は、主に図２中の一点鎖線Ａ２の部分で調整される。
【００３２】
なお、第１の共振周波数ｆ１における最終的なインピーダンス調整は、受動素子Ｐ１１と受動素子Ｐ１２ｃとの選択によりグランドＧＮＤ側に流れる高周波電流の流れをコントロールすることで、フレキシブルに行うことが可能である。
なお、第２の共振周波数ｆ２における最終的なインピーダンス調整は、受動素子Ｐ１１と受動素子Ｐ１２ｂとの選択によりグランドＧＮＤ側に流れる高周波電流の流れをコントロールすることで、フレキシブルに行うことが可能である。
【００３３】
このように本実施形態のアンテナ装置１では、基板本体２の表面にそれぞれ金属箔でパターン形成された上記の第１エレメント３及び第２エレメント４を備えているので、各エレメント間やグランドＧＮＤとの間の各浮遊容量とを効果的に利用することで、複共振化させることができる。
特に、第１エレメント３が、第４延在部Ｅ４と第５延在部Ｅ５と第６延在部Ｅ６とを有してコ字状にエレメントが延在しているので、エレメントが長くなると共に第２延在部Ｅ２の先端と第４〜第６延在部Ｅ４〜Ｅ６とで囲まれた容量調整開口部ＣＡに浮遊容量が生じ、この浮遊容量よって並列共振を発生させることができ、第１エレメント３の高インピーダンス化を図ることができる。また、上記容量調整開口部ＣＡが形成されることで、上下に配された回路等の金属間で生じる浮遊容量をキャンセルして影響を抑制することが可能になる。
【００３４】
また、第２延在部Ｅ２が第５延在部Ｅ５よりも幅広に形成されているので、第５延在部Ｅ５及び第７延在部Ｅ７に比べてインピーダンスが低い部分である第２延在部Ｅ２が幅広になることで、第１エレメント３を主として得られる第１の共振周波数ｆ１において広帯域化を図ることができる。
さらに、第９延在部Ｅ９が第１０延在部Ｅ１０よりも幅広に形成されているので、第１０延在部Ｅ１０に比べてインピーダンスが低い部分である第９延在部Ｅ９が幅広になることで、第２エレメント４を主として得られる第２の共振周波数ｆ２において広帯域化を図ることができる。
【００３５】
また、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子のアンテナ素子ＡＴによってエレメント長の短縮化及び高インピーダンス化と、浮遊容量の増大とが可能になり、複共振化の調整が容易になると共に小型化とアンテナ特性の向上とを図ることができる。
また、基板本体２の平面内で設計が可能であり、従来の誘電体ブロックや樹脂成型体等を使用する場合に比べて薄型化が可能であると共に、誘電体アンテナであるアンテナ素子ＡＴの選択によって、小型化および高性能化が可能になる。また、金型、設計変更等によるコストが必要なく、低コストを実現することができる。
【００３６】
また、アンテナ素子ＡＴおよび各受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能なアンテナ装置を得ることができる。このように、アンテナ構成上、各共振周波数をフレキシブルに調整できるため、共振周波数の入れ替えが可能になり、用途や機器に応じて受動素子等による調整箇所を変更可能になっている。
【００３７】
次に、本発明に係るアンテナ装置の第２から第４実施形態について、図７から図９を参照して以下に説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３８】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、容量調整開口部ＣＡが第２延在部Ｅ２、第４延在部Ｅ４〜第６延在部Ｅ６によって単に矩形状に形成されているのに対し、第２実施形態のアンテナ装置２１は、図７に示すように、容量調整開口部ＣＡ内に第２延在部Ｅ２から突出部Ｅ２ａが突出している点である。すなわち、第２実施形態では、第１エレメント２３が、第２延在部Ｅ２の先端から第６延在部Ｅ６に向けて突出した突出部Ｅ２ａを有しており、容量調整開口部ＣＡが狭められている。
【００３９】
したがって、第２実施形態のアンテナ装置２１では、第１エレメント２３が、第２延在部Ｅ２の先端から第７延在部Ｅ７の基端に向けて突出した突出部Ｅ２ａを有しているので、突出部Ｅ２ａの容量調整開口部ＣＡへの突出量に応じて容量調整開口部ＣＡ内の容量を調整可能であり、インピーダンスをフレキシブルに調整することができ、設計自由度が向上する。
【００４０】
なお、他の例として、第７延在部Ｅ７の基端から対向する第２延在部Ｅ２の先端に向けて突出する突出部Ｅ２ａをさらに形成しても構わない。すなわち、互いに対向する２つの突出部の互いの突出量によって互いの間隔が決定されて浮遊容量が調整される。なお、本発明の突出部は、第２延在部Ｅ２の先端及び第７延在部Ｅ７の基端の少なくとも一方に、対向する第７延在部Ｅ７の基端又は第２延在部Ｅ２の先端に向けて突出した形成されていればよい。
【００４１】
次に、第３実施形態と第２実施形態との異なる点は、第２実施形態では、突出部Ｅ２ａが金属箔のパターンのみで形成されているのに対し、第３実施形態のアンテナ装置３１では、図８に示すように、突出部Ｅ２ａに第３受動素子Ｐ３が接続されている点である。
このように第３実施形態のアンテナ装置３１では、第２延在部Ｅ２の先端から突出する突出部Ｅ２ａに第３受動素子Ｐ３を接続することで、第３受動素子Ｐ３の設定によって、第１エレメント３３を主として得られる第１の共振周波数ｆ１及び第２エレメント４を主として得られる第２の共振周波数ｆ１とは別の第３の共振周波数を得ることも可能である。
【００４２】
次に、第４実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、第１エレメント３と第２エレメント４とにより２つの共振周波数を得ているのに対し、第４実施形態のアンテナ装置４１では、図９に示すように、第３の共振周波数を得るために、さらに第３エレメント４５を設けている点である。
【００４３】
すなわち、第４実施形態のアンテナ装置４１では、基板本体２の表面に銅箔等の金属箔でパターン形成された第３エレメント４５を備え、第３エレメント４５が、第９延在部Ｅ９に基端が接続され第２延在部Ｅ２と反対方向に延在する第１１延在部Ｅ１１と、第１１延在部Ｅ１１の先端から第９延在部Ｅ９の基端側に向けて延在し先端が第９延在部Ｅ９の基端を越える第１２延在部Ｅ１２と、第１２延在部Ｅ１２の先端から第８延在部Ｅ８に沿って第８延在部Ｅ８の基端に向けて延在する第１３延在部Ｅ１３とを有している。
【００４４】
上記第１２延在部Ｅ１２の途中には、第４受動素子Ｐ４が接続されている。
したがって、第４実施形態のアンテナ装置４１では、さらに第３エレメント４５を備えているので、第１エレメント３を主として得られる共振周波数及び第２エレメント４を主として得られる共振周波数とは別に、第３エレメント４５を主として第３の共振周波数を得ることが可能となる。
【実施例】
【００４５】
次に、上記第１実施形態のアンテナ装置を実際に作製した実施例について、ＶＳＷＲ特性（電圧定在波比）を測定した結果と、各共振周波数での放射パターンについて測定した結果とを、図６及び図１０を参照して説明する。
【００４６】
なお、これらの測定においては、各受動素子は以下のものを用いた。
第１受動素子Ｐ１：Ｌ＝３．９ｎＨのインダクタ
第２受動素子Ｐ２：Ｌ＝２．２ｎＨのインダクタ
受動素子Ｐ１１：Ｌ＝２．２ｎＨのインダクタ
受動素子Ｐ１２ａ：Ｌ＝１．０ｎＨのインダクタ
受動素子Ｐ１２ｂ：Ｌ＝１０ｎＨのインダクタ
受動素子Ｐ１２ｃ：Ｃ＝０．５ｐＦのコンデンサ
【００４７】
この測定結果からわかるように、図６及び以下の表１に示すように、第１及び第２の共振周波数ｆ１及びｆ２のいずれも良好な特性が得られている。
なお、表１において、第１の共振周波数ｆ１の周波数帯は８００ＭＨｚ、第２の共振周波数ｆ２の周波数帯は２０００ＭＨｚである。
【表１】
2014192733.tif 000003
【００４８】
次に、上記実施例のアンテナ装置について、第１の共振周波数ｆ１及び第２の共振周波数ｆ２での放射パターンについて測定した結果を、図１０に示す。
なお、第７延在部Ｅ７の基端から先端に向かう延在方向（アンテナ素子ＡＴの延在方向）を−Ｙ方向とし、第１延在部Ｅ１の基端から先端に向かう延在方向を−Ｘ方向とし、基板本体２表面に対する垂直方向をＺ方向とした。この際のＺＸ面に対する垂直偏波、水平偏波及び電力利得を測定した。
【００４９】
この結果、ＺＸ面における第１の共振周波数ｆ１の平均電力利得は−４．３ｄＢｉであり、第２の共振周波数ｆ２の平均電力利得は−２．６ｄＢｉであった。
【００５０】
なお、本発明は上記各実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
【００５１】
例えば、上各実施形態では、インピーダンス調整回路を基板本体とは別の回路基板に設けて接続配線で接続しているが、インピーダンス調整回路も基板本体に形成しても構わない。
また、第１エレメントの第７延在部にアンテナ素子を設けているが、第２エレメントの第１０延在部や第３エレメントの第１２延在部又は第１３延在部にアンテナ素子を設けてエレメントの短縮化を行い、装置全体の小型化を図っても構わない。
【００５２】
また、上述したようにアンテナ素子を接続してエレメントの一部とすることが好ましいが、アンテナ素子を接続せずに、銅箔等の金属箔のみで延在した第７延在部でも構わない。この際、高インピーダンス化するために、第７延在部の少なくとも一部を他の部分よりも幅狭の細いパターンにしたり、ジグザグに折り返しながら全体として一定方向に延在するミアンダパターンとしたりすることが好ましい。
さらに、基板サイズに余裕がある場合には、上記エレメントの一部を、線状若しくは板状の金属を折り返した形状のパターンに置き換えても構わない。また、同一の基板本体の表裏面に対してスルーホールを用いて、螺旋状などの形状に旋回させたパターンにしても構わない。
【符号の説明】
【００５３】
１，２１，３１，４１…アンテナ装置、２…基板本体、２ａ…基板本体の一辺、３，３２，３３…第１エレメント、４…第２エレメント、４５…第３エレメント、ＡＴ…アンテナ素子、ＣＡ…容量調整開口部、Ｅ１…第１延在部、Ｅ２…第２延在部、Ｅ２ａ…突出部、Ｅ３…第３延在部、Ｅ４…第４延在部、Ｅ５…第５延在部、Ｅ６…第６延在部、Ｅ７…第７延在部、Ｅ８…第８延在部、Ｅ９…第９延在部、Ｅ１０…第１０延在部、Ｅ１１…第１１延在部、Ｅ１２…第１２延在部、Ｅ１３…第１３延在部、ＧＮＤ…グランド、Ｐ１…第１受動素子、Ｐ２…第２受動素子、Ｐ３…第３受動素子、Ｐ４…第４受動素子、Ｐ１１，Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂ…インピーダンス調整回路の受動素子、ＦＰ…給電点
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図６】
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【図１０】
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