(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ＦＰが設けられていると共に基板本体の一辺２ａに向けて延在する第１延在部Ｅ１と、第１延在部の先端に接続された第２延在部Ｅ２と、グランド面Ｇ１に接続された第３延在部Ｅ３と、第２延在部の途中に基端が接続された第４延在部Ｅ４と、第４延在部の先端に接続された第５延在部Ｅ５とを有し、第２エレメントが、第２延在部の先端に接続された第６延在部Ｅ６と、第６延在部の先端から第５延在部と反対側に延在する第７延在部Ｅ７とを有し、第５延在部の基端に、第７延在部の基端に向けて突出した容量調整部Ｅ５ａが形成されている。【選択図】図１
2014175812.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、基端側に給電点が設けら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延在部の途中に基端が接続され前記一辺に向けて延在する第４延在部と、前記第４延在部の先端に接続され前記一辺に沿って延在する第５延在部とを有し、
前記第２エレメントが、前記第２延在部の先端に接続され前記一辺に向けて延在する第６延在部と、前記第６延在部の先端から前記第５延在部と反対側に延在する第７延在部とを有し、
前記第５延在部の基端及び前記第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５延在部の基端に向けて突出した容量調整部が形成され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２延在部の基端から前記第５延在部に沿って延在する第８延在部と、前記第８延在部の先端から前記第１延在部に沿って前記第５延在部側と逆方向に延在する第９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３】
請求項１又は２に記載のアンテナ装置において、
前記基板本体とは別の絶縁性のグランド用基板と、
前記グランド用基板の表面に金属箔でパターン形成され基端がグランドに接続されるグランドパターンとを備え、
前記グランド用基板が、前記第７延在部の近傍に配され、
前記グランドパターンが、少なくとも前記第７延在部に沿って延在する部分を有し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５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、
前記第４延在部又は前記第５延在部に第１受動素子が接続され、
前記第６延在部又は前記第７延在部に第２受動素子が接続され、
前記第３延在部に第３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。
【請求項６】
請求項２に記載のアンテナ装置において、
前記第８延在部又は前記第９延在部の途中に第４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、基端側に給電点が設けら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延在部の途中に基端が接続され前記一辺に向けて延在する第４延在部と、前記第４延在部の先端に接続され前記一辺に沿って延在する第５延在部とを有し、前記第２エレメントが、前記第２延在部の先端に接続され前記一辺に向けて延在する第６延在部と、前記第６延在部の先端から前記第５延在部と反対側に延在する第７延在部とを有し、前記第５延在部の基端及び前記第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５延在部の基端に向けて突出した容量調整部が形成され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５延在部の基端及び第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５延在部の基端に向けて突出した容量調整部が形成されているので、インピーダンスの低い部分に形成した容量調整部の突出量に応じて第１エレメントと第２エレメントとの間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る。なお、容量調整部によって第５延在部と第７延在部との間を密結合に設定することで、主に第１エレメントで得られる共振周波数と主に第２エレメントで得られる共振周波数とを近づけることができ、広帯域化を図ることも可能になる。
【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２延在部の基端から前記第５延在部に沿って延在する第８延在部と、前記第８延在部の先端から前記第１延在部に沿って前記第５延在部側と逆方向に延在する第９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パターン形成された第８延在部及び第９延在部からなる第３エレメントを備えているので、主に第１エレメントで得られる共振周波数と主に第２エレメントで得られる共振周波数とは別の共振周波数を得ることができる。
特に、第９延在部が、第５延在部側と逆方向に延在することで、広帯域化を図ることが可能になる。
【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、前記基板本体とは別の絶縁性のグランド用基板と、前記グランド用基板の表面に金属箔でパターン形成され基端がグランドに接続されるグランドパターンとを備え、前記グランド用基板が、前記第７延在部の近傍に配され、前記グランドパターンが、少なくとも前記第７延在部に沿って延在する部分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、基板本体とは別のグランド用基板に形成されたグランドパターンが、少なくとも第７延在部に沿って延在する部分を有しているので、第７延在部の近傍に基板本体やグランド面を配するスペースがない場合でも、グランドパターンだけを形成したグランド用基板を別途設置することで、少ないスペースにグランドパターンを配して第７延在部との間に容量を効果的に発生させることができる。特に、グランドパターンが第７延在部に沿っているため、第７延在部からの放射による高周波電流を、グランドパターンを介してグランドへ効率的に流すことが可能になる。
また、グランドパターンが設定されることにより、第７延在部の反対側に延在する第５延在部からの高周波電流の流れも効率的に流すことができる。
【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５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、アンテナ素子と第２延在部との間の浮遊容量により、アンテナ素子自体が直接グランドとの間の浮遊容量を発生することが無く、高インピーダンスとなるアンテナ素子と第２延在部との間の浮遊容量により、第２延在部を介してグランドへの高周波電流をより効率的に流すことが可能になる。
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。
【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、前記第４延在部又は前記第５延在部に第１受動素子が接続され、前記第６延在部又は前記第７延在部に第２受動素子が接続され、前記第３延在部に第３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。
【００１３】
第６の発明に係るアンテナ装置は、第２の発明において、前記第８延在部又は前記第９延在部の途中に第４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、第８延在部又は第９延在部の途中に第４受動素子が接続されているので、第４受動素子の選択によって主に第３エレメントで得られる共振周波数を調整することができる。
【発明の効果】
【００１４】
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５延在部の基端及び第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５延在部の基端に向けて突出した容量調整部が形成されているので、インピーダンスの低い部分に形成した容量調整部の突出量に応じて第１エレメントと第２エレメントとの間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】
【００１５】
【図１】本発明に係るアンテナ装置の一実施形態において、各エレメントの位置関係を示す平面図である。
【図２】本実施形態において、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】本実施形態において、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】本実施形態において、アンテナ素子を示す斜視図（ａ）、平面図（ｂ）、正面図（ｃ）、底面図（ｄ）及び背面図（ｅ）である。
【図５】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６】本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。
【図７】本発明に係るアンテナ装置の一実施形態における他の例において、各エレメントの位置関係を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るアンテナ装置の一実施形態を、図１から図５を参照しながら説明する。
【００１７】
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、第２エレメント４及び第３エレメント５とを備えている。
また、本アンテナ装置１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グランド面Ｇ１を備えている。なお、グランド面Ｇ１は、搭載される装置のグランドＧＮＤに接続されている。
【００１８】
上記第１エレメント３は、基端側に給電点ＦＰが設けら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、基端がグランド面Ｇ１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の途中に基端が接続され前記一辺２ａに向けて延在する第４延在部Ｅ４と、第４延在部Ｅ４の先端に接続され前記一辺２ａに沿って延在する第５延在部Ｅ５とを有している。
【００１９】
上記第２エレメント４は、第２延在部Ｅ２の先端に接続され前記一辺２ａに向けて延在する第６延在部Ｅ６と、第６延在部Ｅ６の先端から第５延在部Ｅ５と反対側に延在する第７延在部Ｅ７とを有している。すなわち、第１エレメント３と第２エレメント４との開放端は、逆方向に向いており、第５延在部Ｅ５及び第７延在部Ｅ７は、基板本体２の一辺２ａに沿って延在している。
【００２０】
上記第３エレメント５は、第２延在部Ｅ２の基端から第５延在部Ｅ５に沿って延在する第８延在部Ｅ８と、第８延在部Ｅ８の先端から第１延在部Ｅ１に沿って第５延在部Ｅ５側と逆方向に延在する第９延在部Ｅ９とを有している。
上記第５延在部Ｅ５の基端には、対向する第７延在部Ｅ７の基端に向けて突出した容量調整部Ｅ５ａが形成されている。
【００２１】
このように、基板本体２の一辺２ａとグランド面Ｇ１との間には、上記各エレメントが形成され、アンテナ占有領域となっている。
また、第５延在部Ｅ５と第２延在部Ｅ２及び第８延在部Ｅ８とは互いに平行に延在し、第３延在部Ｅ３と第１延在部Ｅ１と第９延在部Ｅ９とは互いに平行に延在している。なお、第６延在部Ｅ６は、基端側は第２延在部Ｅ２に対して斜め方向に延在し、先端側は第４延在部Ｅ４に平行に延在している。
【００２２】
上記第５延在部Ｅ５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。
上記第４延在部Ｅ４には、第１受動素子Ｐ１が接続されている。なお、第１受動素子Ｐ１は、第５延在部Ｅ５の途中に接続されていても構わない。また、第６延在部Ｅ６には、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７延在部Ｅ７の途中に接続されていても構わない。さらに、第３延在部Ｅ３に第３受動素子Ｐ３が接続されている。また、第９延在部Ｅ９の途中には、第４受動素子Ｐ４が接続されている。なお、第４受動素子Ｐ４は、第８延在部Ｅ８の途中に接続されていても構わない。
【００２３】
上記基板本体２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、上記給電点ＦＰは、それぞれ高周波回路（図示略）の給電点に接続される。また、グランド面Ｇ１の領域には、高周波回路が実装される。
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。
【００２４】
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４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。
【００２５】
また、本アンテナ装置１は、基板本体２とは別の絶縁性のグランド用基板１２と、グランド用基板１２の表面に銅箔等の金属箔でパターン形成され基端がグランドＧＮＤに接続されるグランドパターンＧ２とを備えている。
上記グランド用基板１２は、例えば絶縁性フィルムで形成されていると共に、上記グランドパターンＧ２は、絶縁性フィルム上に銅箔等の金属箔でパターン形成されたものである。すなわち、グランド用基板１２及びグランドパターンＧ２は、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）等で形成されている。
【００２６】
グランド用基板１２は、第７延在部Ｅ７の近傍に配され、グランドパターンＧ２は、第７延在部Ｅ７に沿って延在している。なお、グランドパターンＧ２の基端とグランドＧＮＤとは、ＦＰＣ等で接続されている。また、グランドパターンＧ２の先端を、第７延在部Ｅ７から離間する方向へ折り曲げて延在させても構わない。
【００２７】
上記第１エレメント３と第２エレメント４と第３エレメント５とは、互いの間の浮遊容量と、グランド面Ｇ１やグランドパターンＧ２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５延在部Ｅ５とグランド面Ｇ１との間の浮遊容量Ｃａと、第５延在部Ｅ５と第８延在部Ｅ８との間の浮遊容量Ｃｂと、アンテナ素子ＡＴと第２延在部Ｅ２との間の浮遊容量Ｃｃと、第２延在部Ｅ２とグランド面Ｇ１との間の浮遊容量Ｃｄと、容量調整部Ｅ５ａと第７延在部Ｅ７との間の浮遊容量Ｃｅと、容量調整部Ｅ５ａと第２延在部Ｅ２との間の浮遊容量Ｃｆと、第７延在部Ｅ７とグランドパターンＧ２との間の浮遊容量Ｃｇと、第９延在部Ｅ９とグランド面Ｇ１との間の浮遊容量Ｃｈと、第７延在部Ｅ７とグランド面Ｇ１との間の浮遊容量Ｃｉ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、第２の共振周波数ｆ２及び第３の共振周波数ｆ３の順に３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及び第３受動素子Ｐ３とグランドパターンＧ２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１延在部Ｅ１と第２延在部Ｅ２と第２受動素子Ｐ２と第３受動素子Ｐ３とグランドパターンＧ２と浮遊容量とで決定される。さらに、上記第３の共振周波数ｆ３は、第３エレメント５と第１延在部Ｅ１と第２延在部Ｅ２と第４受動素子Ｐ４と第３受動素子Ｐ３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及び第３受動素子Ｐ３とグランドパターンＧ２と浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｆ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，Ｃｆ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１延在部Ｅ１と第２延在部Ｅ２と第２受動素子Ｐ２と第３受動素子Ｐ３とグランドパターンＧ２と浮遊容量Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｆ，Ｃｇ，Ｃｉ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Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｆ，Ｃｇ，Ｃｉ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】
「第３の共振周波数ｆ３について」
上記第３の共振周波数ｆ３の周波数は、第３エレメント５と第１延在部Ｅ１と第２延在部Ｅ２と第４受動素子Ｐ４と第３受動素子Ｐ３と浮遊容量Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｈ，Ｃｉにより設定および調整することができる。
また、第３の共振周波数ｆ３のインピーダンス調整は、浮遊容量Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｈ，Ｃｉ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４受動素子Ｐ４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３の共振周波数ｆ３は、主に図２中の二点鎖線Ａ３の部分で調整される。
【００３３】
なお、各共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３における最終的なインピーダンス調整は、第３受動素子Ｐ３の選択によりグランド面Ｇ１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。特に、容量調整部Ｅ５ａと第３受動素子Ｐ３との組み合わせで、よりフレキシブルにインピーダンス調整が可能になる。
【００３４】
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（グランド面Ｇ１、グランドＧＮＤ、グランドパターンＧ２）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５延在部Ｅ５の基端に、対向する第７延在部Ｅ７の基端に向けて突出した容量調整部Ｅ５ａが形成されているので、インピーダンスの低い部分に形成した容量調整部Ｅ５ａの突出量に応じて第１エレメント３と第２エレメント４との間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る。
なお、容量調整部Ｅ５ａにより第５延在部Ｅ５と第７延在部Ｅ７との間を密結合に設定することで、主に第１エレメント３で得られる共振周波数ｆ１と主に第２エレメント４で得られる共振周波数ｆ２とを近づけることができ、広帯域化を図ることも可能になる。
【００３５】
また、基板本体２の表面にパターン形成された第８延在部Ｅ８及び第９延在部Ｅ９からなる第３エレメント５を備えているので、主に第１エレメント３で得られる共振周波数ｆ１と主に第２エレメント４で得られる共振周波数ｆ２とは別の共振周波数ｆ３を得ることができる。特に、第９延在部Ｅ９が、第５延在部Ｅ５側と逆方向に延在することで、広帯域化を図ることが可能になる。
【００３６】
また、基板本体２とは別のグランド用基板１２に形成されたグランドパターンＧ２が、少なくとも第７延在部Ｅ７に沿って延在する部分を有しているので、第７延在部Ｅ７の近傍に基板本体２やグランド面Ｇ１を配するスペースがない場合でも、グランドパターンＧ２だけを形成したグランド用基板１２を別途設置することで、少ないスペースにグランドパターンＧ２を配して第７延在部Ｅ７との間に容量を効果的に発生させることができる。特に、グランドパターンＧ２が第７延在部Ｅ７に沿っているため、第７延在部Ｅ７からの放射による高周波電流を、グランドパターンＧ２を介してグランドＧＮＤへ効率的に流すことが可能になる。
また、グランドパターンＧ２が設定されることにより、第７延在部Ｅ７の反対側に延在する第５延在部Ｅ５からの高周波電流の流れも効率的に流すことができる。
【００３７】
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。
特に、アンテナ素子ＡＴと第２延在部Ｅ２との間の浮遊容量により、アンテナ素子ＡＴ自体が直接グランドとの間の浮遊容量を発生することが無く、高インピーダンスとなるアンテナ素子ＡＴと第２延在部Ｅ２との間の浮遊容量により、第２延在部Ｅ２を介してグランド面Ｇ１への高周波電流をより効率的に流すことが可能になる。
【００３８】
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。
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。
【実施例】
【００３９】
次に、上記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５及び図６を参照して説明する。
【００４０】
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：Ｃ＝０．３ｐＦのコンデンサ
第２受動素子Ｐ２：Ｌ＝２．２ｎＨのインダクタ
第３受動素子Ｐ３：Ｌ＝１．０ｎＨのインダクタ
第４受動素子Ｐ４：Ｌ＝１．０ｎＨのインダクタ
【００４１】
この測定結果からわかるように、以下の表１に示すように、第１〜第３の共振周波数ｆ１〜ｆ３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１５７５ＭＨｚ、第２の共振周波数ｆ２の周波数帯は２４４０ＭＨｚ、第３の共振周波数ｆ３の周波数帯は５２００ＭＨｚである。
【表１】
2014175812.tif 000003
【００４２】
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、第２の共振周波数ｆ２及び第３の共振周波数ｆ３での放射パターンについて測定した結果を、図６に示す。
なお、第５延在部Ｅ５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。
【００４３】
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−５．９ｄＢｉであり、第２の共振周波数ｆ２の平均電力利得は−５．０ｄＢｉであり、第３の共振周波数ｆ３の平均電力利得は−４．８ｄＢｉであった。
【００４４】
なお、本発明は上記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。
【００４５】
例えば、上実施形態では、基板本体上に各エレメントとグランド面とが形成されているが、基板本体を、各エレメントが形成されたアンテナ占有領域の部分と、グランド面が形成された部分とに分割して別部材として個別に設置し、互いに第３延在部とグランド面とをＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）等で接続しても構わない。
また、基板本体を、アンテナ素子及び各受動素子が実装されこれらの周辺のエレメントパターンが形成されるプリント基板等の基板と、受動素子より先端側の第５延在部，第７延在部及び第９延在部の領域だけがそれぞれ形成されたＦＰＣ等の基板とに分け、これらを接続したものとしても構わない。
また、上記グランドパターンは、第７延在部の近傍に配されて少なくとも第７延在部に沿って延在する部分を有しているが、グランドパターンの先端を、第７延在部から離間する方向へ折り曲げて延在させても構わない。また、グランドパターンは、第７延在部に対して第６延在部側に設けられているが、第６延在部側とは反対側に設けても構わない。
【００４６】
さらに、第５延在部は、全体としては第２延在部に沿った方向に延在しているが、先端だけを第８延在部側（グランド面側）に折り曲げても構わない。
また、上記実施形態では、第１エレメントの第５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７延在部や第３エレメントの第９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。
【００４７】
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５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５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。
【００４８】
また、上記実施形態では、第５延在部Ｅ５の基端に容量調整部Ｅ５ａを形成しているが、上記実施形態の他の例として、図７に示すアンテナ装置２１のように、第７延在部Ｅ７の基端から対向する第５延在部Ｅ５の基端に向けて突出する容量調整部Ｅ７ａをさらに形成しても構わない。すなわち、このアンテナ装置２１では、互いに対向する容量調整部Ｅ５ａと容量調整部Ｅ７ａと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、本発明の容量調整部は、第５延在部Ｅ５の基端及び第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５延在部Ｅ５の基端に向けて突出して形成されていればよく、容量調整部Ｅ５ａだけ又は容量調整部Ｅ７ａだけが形成されている場合や、上記他の例のように両方が形成されている場合でも構わない。
【符号の説明】
【００４９】
１…アンテナ装置、２…基板本体、２ａ…基板本体の一辺、３…第１エレメント、４…第２エレメント、５…第３エレメント、ＡＴ…アンテナ素子、Ｅ１…第１延在部、Ｅ２…第２延在部、Ｅ３…第３延在部、Ｅ４…第４延在部、Ｅ５…第５延在部、Ｅ５ａ，Ｅ７ａ…容量調整部、Ｅ６…第６延在部、Ｅ７…第７延在部、Ｅ８…第８延在部、Ｅ９…第９延在部、Ｇ１…グランド面、Ｇ２…グランドパターン、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、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７】
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【図５】
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【図６】
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