(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの誘電体基体の表面に給電側放射電極と無給電側放射電極とが分離して形成され、誘電体基体の一側面には給電側放射電極のショート部と無給電側放射電極のショート部とが互いに近接位置に配置され、前記ショート部の形成面を避けた側面には、給電側放射電極の開放端が誘電体基体の上面から底面または実装基板に形成された接地電極に向かって伸長形成されるかまたは給電接続電極が給電側放射電極の開放端に向かって前記底面がわから伸長形成され、また、無給電側放射電極の開放端が前記上面から接地電極に向かって伸長形成され、給電側放射電極の開放端は前記接地電極または給電接続電極と容量結合されて電界が最大となる開放端と成し、また、無給電側放射電極の開放端は前記接地電極と容量結合されて電界が最大となる開放端と成しており、電界が最大となる給電側放射電極の開放端と電界が最大となる無給電側放射電極の開放端は誘電体基体の互いに異なる側面がわ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２】
電界が最大となる給電側放射電極の開放端と電界が最大となる無給電側放射電極の開放端は誘電体基体の互いに反対となる側面がわに形成されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
給電側放射電極と無給電側放射電極は、それぞれショート部と開放端を結ぶ方向を励振方向として、給電側放射電極の励振方向と無給電側放射電極の励振方向が互いにほぼ直交する方向となる配置としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
誘電体基体は直方体と成し、誘電体基体の上面には給電側放射電極と無給電側放射電極の一方側電極が上面の一端側寄りに当該一端側のほぼ全幅を含む四角形領域に形成され、他方側電極は上面の残りの領域中に形成され、この他方側電極は前記一方側電極の形成領域に対して反対側となる上面の他端側のほぼ全幅の区間を開放端側と成し、前記一方側電極に対面する側の他方側電極の周縁は前記一方側電極の四角形領域幅の一端側から他端側に向かうにしたがい一方側電極から離れる方向に湾曲した形状と成してい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記載のアンテナ装置。
【請求項５】
給電側放射電極と無給電側放射電極の少なくとも一方はミアンダ状に形成されている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】
誘電体基体は内部に穴が開けられるか又は底部側が開口されて内部が中空となってい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】
給電側放射電極と無給電側放射電極が形成された誘電体基体は四角形状の実装基板面の隅部に実装されており、誘電体基体に形成される前記給電側放射電極と無給電側放射電極は実装基板の端面辺に沿わせて配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項８】
実装基板は長四角形と成し、無給電側放射電極は実装基板の長辺側の端面辺に沿わせて配置されていることを特徴とする請求項７記載のアンテナ装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか１つに記載のアンテナ装置が装備されて成ることを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２つの周波数帯での通信を可能とする表面実装タイプのアンテナ装置およびそれを用いた携帯電話等の通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９に、２つの周波数帯での通信に対応した従来のアンテナ装置を示す。同図において、アンテナ装置１００は２つの互いに共振周波数の異なるパッチアンテナ１０１、１０２を一定間隔をあけて並べて配置し、容量を介してともに１つの信号源１０３に接続したものである。このように、互いに周波数の異なるパッチアンテナを２個並べて配置することによって２つの周波数帯域に対応したアンテナ装置を構成することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種のアンテナ装置は、２つのパッチアンテナ１０１と１０２の間隔が小さいと、パッチアンテナ間で不要な干渉が生じ、必要な特性が得られないことがある。２つのパッチアンテナの相互の干渉を無視できる程度まで小さくするためには、両者の間隔を０．３波長以上に広げる必要があり、アンテナ装置全体が大型化してしまうという問題がある。
【０００４】
最近においては、アンテナ装置を搭載する携帯電話等の通信装置の小型化が進んでおり、２つのパッチアンテナを並べて配置する方式では、通信装置の小型化をさらに進める上で支障となる。そこで、本発明者は通信装置の小型化に対応するものとして、アンテナをチップ化する技術開発に取り組んできた。
【０００５】
本発明者は、２つの周波数帯をもつ表面実装型アンテナ装置の開発の第１段階として、第１の周波数で動作する第１の表面実装型アンテナと、第２の周波数で動作する第２の表面実装型アンテナとを用意し、この２つの表面実装型アンテナを実装基板上に近接配置することを試みた。
【０００６】
しかしながら、２つの表面実装型アンテナを用意することは装置の生産効率が悪く、通信装置の小型化を大幅に進める上で限界が生じる。また、アンテナを表面実装型にするために小型化すると、利得が低下するという問題が新たに発生する。この新たな問題は、アンテナ間隔を狭くすることにより抑制できるが、アンテナ間隔を狭くするとアンテナ間の干渉の問題が生じてしまうことになる。
【０００７】
本発明者は開発研究の試行錯誤を繰り返すうちに、利得の低下を抑制でき、さらに、２つのアンテナ電極パターンを１つの誘電体表面に隣接配置するにも拘らず相互電極間信号の干渉を抑制し得る、２つの周波数に対応し得る画期的な１チップタイプの特有なアンテナ電極構造を解明するに至った。本発明は上記事情に鑑み成されたものであり、その目的は、上記特有なアンテナ電極構造を備え、２つの周波数に対応した高性能の１チップタイプの小型アンテナ装置およびそれを用いた通信装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、次に示すような手段をもって、課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明のアンテナ装置は、一つの誘電体基体の表面に給電側放射電極と無給電側放射電極とが分離して形成され、誘電体基体の一側面には給電側放射電極のショート部と無給電側放射電極のショート部とが互いに近接位置に配置され、前記ショート部の形成面を避けた側面には、給電側放射電極の開放端が誘電体基体の上面から底面または実装基板に形成された接地電極に向かって伸長形成されるかまたは給電接続電極が給電側放射電極の開放端に向かって前記底面がわから伸長形成され、また、無給電側放射電極の開放端が前記上面から接地電極に向かって伸長形成され、給電側放射電極の開放端は前記接地電極または給電接続電極と容量結合されて電界が最大となる開放端と成し、また、無給電側放射電極の開放端は前記接地電極と容量結合されて電界が最大となる開放端と成しており、電界が最大となる給電側放射電極の開放端と電界が最大となる無給電側放射電極の開放端は誘電体基体の互いに異なる側面がわに形成されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【０００９】
また、第２の発明のアンテナ装置は、前記第１の発明のアンテナ装置の構成を備えた上で、電界が最大となる給電側放射電極の開放端と電界が最大となる無給電側放射電極の開放端は誘電体基体の互いに反対となる側面がわに形成されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１０】
さらに、第３の発明のアンテナ装置は、前記第１又は第２の発明のアンテナ装置の構成を備えた上で、給電側放射電極と無給電側放射電極は、それぞれショート部と開放端を結ぶ方向を励振方向として、給電側放射電極の励振方向と無給電側放射電極の励振方向が互いにほぼ直交する方向となる配置とした構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１１】
さらに、第４の発明のアンテナ装置は、前記第１又は第２又は第３の発明のアンテナ装置の構成を備えた上で、誘電体基体は直方体と成し、誘電体基体の上面には給電側放射電極と無給電側放射電極の一方側電極が上面の一端側寄りに当該一端側のほぼ全幅を含む四角形領域に形成され、他方側電極は上面の残りの領域中に形成され、この他方側電極は前記一方側電極の形成領域に対して反対側となる上面の他端側のほぼ全幅の区間を開放端側と成し、前記一方側電極に対面する側の他方側電極の周縁は前記一方側電極の四角形領域幅の一端側から他端側に向かうにしたがい一方側電極から離れる方向に湾曲した形状と成していることをもって課題を解決する手段としている。
【００１２】
さらに、第５の発明のアンテナ装置は、前記第１乃至第４の何れか１つの発明のアンテナ装置の構成を備えた上で、給電側放射電極と無給電側放射電極の少なくとも一方はミアンダ状に形成されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１３】
さらに、第６の発明のアンテナ装置は、前記第１乃至第５の何れか１つの発明のアンテナ装置の構成を備えた上で、誘電体基体は内部に穴が開けられるか又は底部側が開口されて内部が中空となっている構成としたことをもって課題を解決する手段としている。
【００１４】
さらに、第７の発明のアンテナ装置は、前記第１乃至第６の何れか１つの発明のアンテナ装置の構成を備えた上で、給電側放射電極と無給電側放射電極が形成された誘電体基体は四角形状の実装基板面の隅部に実装されており、誘電体基体に形成される前記給電側放射電極と無給電側放射電極は実装基板の端面辺に沿わせて配置されている構成もって課題を解決する手段としている。
【００１５】
さらに、第８の発明のアンテナ装置は、前記第７の発明のアンテナ装置の構成を備えた上で、実装基板は長四角形と成し、無給電側放射電極は実装基板の長辺側の端面辺に沿わせて配置されている構成もって課題を解決する手段としている。さらに、本発明の通信装置は上記第１乃至第８の発明の何れか１つの発明のアンテナ装置を装備したものであることを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、誘電体基体の側面がわに給電側放射電極と無給電側放射電極の開放端を形成しているので、誘電体基体を実装基板に実装したとき、これら開放端と実装基板側の接地電極（接地面）との間に高い電磁界結合を達成できる。このことにより、開放端での電界の強度が高まり、アンテナをチップ化して小型化するにもかかわらず利得の低下が抑制される。
【００１７】
また、給電側放射電極と無給電側放射電極の開放端は誘電体基体の例えば反対側の側面という如く、異なる側面がわに形成されているので、ショート部と開放端を直線で結ぶ方向（共振電流の方向）によって表される、給電側放射電極の励振方向と無給電側放射電極の励振方向とが直交等の交叉する方向となる（給電側放射電極から放射される電波の偏波面と無給電側放射電極から放射される電波の偏波面とが直交等の交叉する方向となる）ので、給電側放射電極と無給電側放射電極を１つの誘電体基体の表面に近接配置しても両電極間の信号の干渉が効果的に抑制でき、２つの周波数を使用した高品質の通信が可能となるものである。
【００１８】
なお、本明細書においては、給電側放射電極と無給電側放射電極の各ショート部とはそれぞれの放射電極中で流れる電流が最大となる導体電極部を意味している。また、給電側放射電極と無給電側放射電極の開放端は電界が最大となる部位である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に基づき説明する。なお、以下の各実施形態例の説明において、共通する構成部分には共通の符号を付し、その重複説明は省略又は簡略化する。図１は本発明に係るアンテナ装置の第１の実施形態例の要部構成を示す。この図１は各種電極が形成されている誘電体基体１の表面を模式的な６面図の態様で示したものである。
【００２０】
図１において、誘電体基体１はセラミックスや樹脂等の誘電率の高い材料によって形成され、長方体の形態を成している。誘電体基体１の上面２には給電側放射電極３と無給電側放射電極４とがそれぞれミアンダ状に形成されている。無給電側放射電極４は長方形をした上面２の左端側の四辺形領域に形成されており、その四辺形領域は上面２の左側長辺の全区間を含んでいる。給電側放射電極３は上面２の右上側の隅部を含む四辺形領域に形成されている。そして、これら、上面２に形成された左側の無給電側放射電極４と右上側の給電側放射電極３とは間隙５を介して分離されている。
【００２１】
誘電体基体１の前方側側面７には無給電側放射電極４の最内端のミアンダパターン４ａに導通するショート部８と、給電側放射電極３の最内端のミアンダパターン３ａに導通するショート部９と、アース部１０との電極パターンが形成されている。誘電体基体１の底面にはほぼ全面にわたって接地電極６が形成されており、前記ショート部８とアース部１０は接地電極６に導通している。また、誘電体基体１の底面には前記接地電極６に対する絶縁領域１１が形成され、この絶縁領域１１内に給電接続電極１２が設けられている。この給電接続電極１２は前記ショート部９に導通している。この給電接続電極１２に信号源１３が接続されるようになっており、信号源１３から直接的に給電側放射電極３への給電が行われるようになっている。
【００２２】
本実施形態例においては、前記ショート部８と９は互いに電磁界結合（電磁結合）する近接配置となっており、信号源１３から給電側放射電極３に加えられる信号は電磁界結合を介して無給電側放射電極４にも加えられ、信号源１３からの給電によって、給電側放射電極３と無給電側放射電極４とが共に給電された信号の波長にしたがって１／４波長で共振してアンテナ動作を行う構成となっている。なお、給電側放射電極３のアンテナ動作の周波数と無給電側放射電極４のアンテナ動作の周波数は互いに異なる周波数となるように設定されている。
【００２３】
誘電体基体１の右側面１４には給電側放射電極３が高さ方向の中間位置まで伸長されている。なお、誘電体基体１は実装基板１５の接地面（接地電極）１６上に実装されるようになっており、この給電側放射電極３の開放端１７と接地面１６とは容量結合し、この右側面１４の容量結合部が給電側放射電極３の強電界部１８と成している。
【００２４】
誘電体基体１の左側面１９には無給電側放射電極４の開放端２２に導通する開放端電極２０が無給電側放射電極４側から下方の接地面１６に向けて伸長形成されており、この開放端電極２０の下端と接地面１６との間には間隔が設けられて、開放端電極２０と接地面１６とは容量結合し、この左側面１９の容量結合部が無給電側放射電極４の強電界部２１と成している。この図１の例では給電側放射電極３の開放端１７と無給電側放射電極４の開放端（符号２０および２２の部分）とは誘電体基体１の互いに反対となる側面１４、１９側に形成されている。
【００２５】
誘電体基体１の後方側面２３の底部近傍にはアース部１０が形成されており、このアース部１０は底面の接地電極６に導通されている。
【００２６】
第１実施形態例のアンテナ装置における誘電体基体１の電極構造は上記のように構成されおり、アンテナ動作を次のように行う。信号源１３から供給される信号によって給電側放射電極３が直接的に給電される一方、電流が最大となるショート部８と９の電磁界結合によって、無給電側放射電極４も信号源１３の信号によって給電される。給電側放射電極３に供給された信号の電流は、ショート部９から開放端１７に向かって流れ、設定周波数ｆ１でもって共振して矢印Ａの方向に励振する。他方において、無給電側放射電極４に供給された信号の電流は、ショート部８から開放端電極２０に向かって流れ、ｆ１とは異なる設定周波数ｆ２でもって共振して矢印Ｂの方向（矢印Ａの方向に対して略直交する方向）に励振する。
【００２７】
このように、信号源１３からの給電信号によって、周波数ｆ１によるアンテナ動作と周波数ｆ２よるアンテナ動作とが行われる。なお、給電側放射電極３に流れる電流の向きは励振方向のＡの向きと同じであり、無給電側放射電極４に流れる電流の向きは励振方向のＢの向きと同じである。したがって、給電側放射電極３に流れる電流（共振電流）の向きと無給電側放射電極４に流れる電流（共振電流）の向きは略直交関係となる。
【００２８】
本実施形態例によれば、１つのチップの誘電体基体１の表面にそれぞれ異なる周波数でアンテナ動作を行う放射電極３、４を近接して設けたものであるから、アンテナ装置の大幅な小型化が可能となる。しかも、誘電体基体１は誘電率が高いので、信号の管内波長（放射電極を伝搬するときの信号の波長）の短縮効果が大きく、このこともアンテナ装置の小型化に寄与することとなる。
【００２９】
また、給電側放射電極３の開放端１７と無給電側放射電極４の開放端電極（開放端）２０、２２は誘電体基体１の互いに反対となる側面１４、１９側に形成されているので、給電側放射電極３と無給電側放射電極４の共振電流の向きは直交し、その結果、両放射電極３、４の励振方向（偏波方向）Ａ，Ｂも直交関係となるので、給電側放射電極３と無給電側放射電極４とを誘電体基体１の上面に近接配置しても、給電側放射電極３側の信号と無給電側放射電極４側の信号との干渉が抑制され、高性能のアンテナ動作を行うことが可能である。特に給電側放射電極３と無給電側放射電極４の開放端が誘電体基体１の反対の側面がわにもうけられているので、給電側放射電極３と無給電側放射電極４の強電界部相互の信号干渉をほぼ完璧に防止できる。
【００３０】
さらに、前記のように給電側放射電極３側の信号と無給電側放射電極４側の信号との干渉が抑制されて各放射電極３、４の共振動作が行われる上に、各放射電極３、４の開放端１７、２０を実装基板１５の接地面１６と静電結合するようにしたので、この開放端１７、２０において、電界集中することができ、このことにより、アンテナ装置を小型にするにも拘らず、放射電極間の干渉を抑えることが可能であり、利得の低下を抑制して品質の高い通信を行うことができるものである。
【００３１】
図２は本発明に係るアンテナ装置の第２の実施形態例を示す。この第２実施形態例は給電側放射電極３を誘電体基体１の上面２の前方側の四角形領域（上面２の長方形の上側短辺の全幅を含む四辺形領域）に形成し、無給電側放射電極４を上面２の左下がわ隅部を含む四角形領域に形成したものである。この放射電極３、４の配置構成に合わせて、給電側放射電極３の開放端１７の電極を誘電体基体１の前方側面７に伸長形成し、ショート部８、９の電極を誘電体基体１の左側面１９に形成し、無給電側放射電極４の開放端電極（開放端）２０を誘電体基体１の後方側面２３に形成している。それ以外の構成は前記第１の実施形態例と同様である。
【００３２】
この第２の実施形態例も前記第１の実施形態例と同様に動作し、第１の実施形態例と同様の効果を奏するものである。
【００３３】
図３は本発明の第３の実施形態例を示す。この第３の実施形態例は給電側放射電極３への給電を容量を介して行うようにしたことを特徴とする。この第３の実施形態例の誘電体基体１における上面２の給電側放射電極３と無給電側放射電極４の配置構成は図１の第１の実施形態例と同様であり、また、誘電体基体１の上面２と、左側面１９の電極パターンも図１に示すものと同様である。図３に示すアンテナ装置は容量給電の構成とするために、誘電体基体１の右側面１４に給電接続電極１２を底面側から伸長形成し、その給電接続電極１２の伸長先端（上端）と給電側放射電極３との間に間隔２４を介して給電接続電極１２と給電側放射電極３とを容量結合させている。
【００３４】
また、信号源１３は右側面１４の給電接続電極１２に接続し、前方側面７のショート部８、９は共に実装基板１５の接地面１６に導通するようにしている。
【００３５】
この第３の実施形態例においては、信号源１３からの信号は給電接続電極１２を介して給電側放射電極３に容量給電され、給電側放射電極３の共振電流は開放端１７とショート部９を直線で結ぶＡ方向に流れる。また、ショート部８と９に流れる電流は最大となって、近接配置のショート部８と９は電磁界結合し、信号源１３からの信号はこの電磁界結合によって無給電側放射電極４に給電され、無給電側放射電極４にはショート部８と開放端２２（開放端電極２０）とを直線で結ぶＢ方向に共振電流が流れる。
【００３６】
このように、第３の実施形態例も、前記第１の実施形態例と同様に給電側放射電極３の共振電流の方向と無給電側放射電極４の共振電流の方向とが略直交し、前記第１の実施形態例と同様の動作によって、第１の実施形態例と同様の効果を奏する。
【００３７】
図４は本発明に係るアンテナ装置の第４の実施形態例を示す。この実施形態例も給電側放射電極３への給電を容量給電としたものであり、図２に示す第２の実施形態例の直接励振給電タイプの装置を容量給電式にしたものである。この図４に示す実施形態例のアンテナ装置は、誘電体基体１の上面２と左側面１９の電極パターンは図２のものと同様であり、図４に示すものは、容量給電方式とするために、誘電体基体１の右側面１４に底面側の給電接続電極１２を上方に伸長して設け、この給電接続電極１２の伸長先端（上端）と給電側放射電極３の開放端１７間に間隔２４を介して給電接続電極１２と給電側放射電極３とを容量結合している。
【００３８】
また、この第４の実施形態例においては、給電側放射電極３の開放端１７は誘電体基体１の右側面１４側に形成され、無給電側放射電極４の開放端（開放端電極２０）は後方側面２３がわに形成されており、給電側放射電極３と無給電側放射電極４の開放端は互いに直角となる異なる側面１４、２３側に形成されている。したがって、給電側放射電極３と無給電側放射電極４の強電界部相互の信号干渉をほぼ完璧に防止できる。
【００３９】
また、誘電体基体１の左側面１９のショート部８とショート部９は共に実装基板１５の接地面１６に接続されるようになっている。この第４の実施形態例は前記第３の実施形態例と同様に、信号源１３から供給される信号は給電接続電極１２を介して給電側放射電極３に容量給電され、無給電側放射電極４へはショート部８とショート部９の電磁界結合を介して給電されて、前記各実施形態例と同様にアンテナ動作を行う。
【００４０】
このアンテナ動作に際して、給電側放射電極３の共振電流の方向（Ａ方向）と無給電側放射電極４の共振電流の方向（Ｂ方向）は前記各実施形態例の場合と同様に直交方向となり、前記各実施形態例と同様の動作による同様の効果を奏するものである。
【００４１】
図５は上記各実施形態例のアンテナ装置のアンテナ特性をさらに改善した形態例を示す。図５の（ａ）は第１の実施形態例（図１）の装置の改善例を示し、図５の（ｂ）は第２の実施形態例（図２）の装置の改善例を示し、図５の（ｃ）は第３の実施形態例（図３）の装置の改善例を示し、図５の（ｄ）は第４の実施形態例（図４）の装置の改善例を示している。この図５に示す各改善例は、誘電体基体１の上面２に放射電極３、４が形成されていないデッドスペースの領域に放射電極３又は４のパターンを拡張形成してアンテナ特性をさらにアップさせるものである。
【００４２】
図５の（ａ）は、無給電側放射電極４に対面する側の給電側放射電極３の周縁２５を、前方側面７側から後方側面２３に向かうに連れ、無給電側放射電極４に対する対向間隔距離が離れる方向に湾曲させ、反対側側面２３に至るまで伸長させて、給電側放射電極３の面積を拡張したものである。このことによって、給電側放射電極３の開放端１７は誘電体基体１の右側面１４のほぼ全幅区間にわたって形成されている。そして、誘電体基体１の右側面１４において、給電側放射電極３のパターンには前方側面７の近傍位置に実装基板１５の接地面１６に向けた突き出し部３ｂが設けられ、給電側放射電極３と接地面１６との容量結合が局部的に強化されている。
【００４３】
この図５の（ａ）の例では、給電側放射電極３の電極面積が拡張されたことで、アンテナ体積が増加し、その分、給電側放射電極３のアンテナ特性が改善される。また、給電側放射電極３の開放端１７の領域が誘電体基体１の右側面１４の全幅区間に拡張されるので、強電界領域が拡大し、利得をアップできるとともにアンテナ特性を向上することができる。さらに、給電側放射電極３の周縁２５は無給電側放射電極４に対し離間する湾曲状に形成されているので、給電側放射電極３と無給電側放射電極４の信号干渉が抑制される方向となり、この干渉抑制効果による特性改善が図れるとともに、両放射電極３、４のマッチング調整を容易にすることができ、放射電極３、４間の干渉を抑え、アンテナ特性劣化を防止することができる。
【００４４】
図５の（ｂ）は無給電側放射電極４の電極面積を誘電体基体１の上面２のデッドスペースに拡張したものである。すなわち、給電側放射電極３に対面する側の無給電側放射電極４の周縁２５を、左側面１９側から右側面１４に向かうに連れ、給電側放射電極３からの対向間隔の距離が離れる方向に湾曲させ、反対側側面１４に至るまで伸長させて、無給電側放射電極４の面積を拡張したものである。このことによって、無給電側放射電極４の開放端２１は誘電体基体１の後方側面２３の全幅区間にわたって形成されている。
【００４５】
この図５の（ｂ）の例では、無給電側放射電極４の電極面積が拡張されたことで、アンテナ体積が増加し、その分、無給電側放射電極４のアンテナ特性が改善される。また、無給電側放射電極４の開放端２１の領域が誘電体基体１の後方側面２３の全幅区間に拡張されるので、強電界領域が拡大し、利得をアップできるとともにアンテナ特性を向上することができる。さらに、無給電側放射電極４の周縁２５は給電側放射電極３に対し離間する湾曲状に形成されているので、給電側放射電極３と無給電側放射電極４の信号干渉が抑制される方向となり、この干渉抑制効果による特性改善が図れるとともに、放射電極間の干渉を抑え、アンテナ特性劣化を防止することができる。
【００４６】
図５の（ｃ）は同図の（ａ）の場合と同様に給電側放射電極３の電極面積を拡張したものであり、同図の（ａ）の場合と同様な効果を奏するものである。また、同図の（ｄ）は同図の（ｂ）の場合と同様に無給電側放射電極４の電極面積を拡張したものであり、同図の（ｂ）の場合と同様な効果を奏するものである。
【００４７】
図６は上述した各実施形態例における誘電体基体１の変形例を示す。この図６に示す実施形態例は誘電体基体１の内部に空間部を形成したことを特徴とする。図６の（ａ）に示すものは、誘電体基体１に２個の偏平状の穴２６を間隔を介して並設したものであり、同図の（ｂ）は１個の広幅の偏平状の穴２６を誘電体基体１に設けたものである。これらの穴２６は誘電体基体１の右側面１４と左側側面間に貫通して設けられている。図６の（ｃ）に示すものは、誘電体基体１の底面側を開口とする中空部２７が内部に形成されて底面開口の箱状の誘電体基体１と成したものである。
【００４８】
このように、誘電体基体１の内部に穴２６や、中空部２７を設けることにより、誘電体基体１を軽量化できる上に、誘電体基体１の実効誘電率が下がって、両放射電極とグランド電極間の電界集中が緩和され、広帯域化、高利得化が実現できる。また、各放射電極３、４の開放端での容量結合が大となって電界強度が強まるので、利得が向上し、アンテナ特性をさらにアップすることができる。
【００４９】
図７は実装基板１５への誘電体基体１の実装配置構成を示す。図７の（ａ）は第１の実施形態例（図１）に示した誘電体基体１の実装配置構成を示し、図７の（ｂ）は第２の実施形態例（図２）に示した誘電体基体１の実装配置構成を示し、図７の（ｃ）は第３の実施形態例（図３）に示した誘電体基体１の実装配置構成を示し、図７の（ｄ）は第４の実施形態例（図４）に示した誘電体基体１の実装配置構成を示している。これら誘電体基体１の実装構成において特徴的なことは、誘電体基体１を実装基板１５の長四角形をした実装面（接地面１６）の隅部に実装したことと、無給電側放射電極４を実装基板１５の長辺側の端面辺２８に沿わせ、給電側放射電極３を実装基板１５の短辺側の端面辺２９に沿わせる形態で、誘電体基体１を実装基板１５に実装したことである。
【００５０】
この実施形態例では、誘電体基体１を実装基板１５の長四角形をした実装面（接地面１６）の隅部に実装し、給電側放射電極３と無給電側放射電極４をともに実装基板１５の端面辺２８、２９に沿わせて配置したので、基板端実装による端効果により電界集中が緩和されることで狭帯域化を防止でき、また、実装基板に流れるイメージ電流を実装基板辺方向に乗せることで利得劣化を防止できる。
【００５１】
また、無給電側放射電極４を実装基板１５の長辺側の端面辺２８に沿わせ、給電側放射電極３を実装基板１５の短辺側の端面辺２９に沿わせる形態としたので、両放射電極３、４の利得劣化を防止するとともに、給電側放射電極３側と無給電側放射電極４側との感度のバランスをとることができる。この点をさらに説明すれば、アンテナ動作においては、放射電極３、４を実装基板１５の端面辺側に配置した方が感度がよくなり、その端面辺のうち、長辺側が短辺側よりも感度がよくなる。
【００５２】
本実施形態例では、給電側放射電極３と無給電側放射電極４を共に感度のよくなる実装基板１５の端面辺に沿わせているので、給電側放射電極３と無給電側放射電極４の利得劣化を共に防止することができる。また、給電側放射電極３と無給電側放射電極４の感度を比較した場合、信号源１３により直接的に（一次的に）励振される給電側放射電極３の方が間接的に（二次的に）励振される無給電側放射電極４よりも感度が高くなる。この点において、本実施形態例では、二次的励振によって感度が落ちる側の無給電側放射電極４を感度が高くなる方の実装基板１５の長辺側に配置し、一次励振によって感度が高い方の給電側放射電極３を感度が低くなる側の実装基板１５の短辺側に配置することによって、両放射電極３、４間の感度のバランスをとって良好なアンテナ動作が行われることになる。
【００５３】
図８は本実施形態例のアンテナ装置の使用例（通信装置への塔載例）を示す。同図において、携帯電話等の通信装置３０のケース３１の中には実装基板１５が設けられ、実装基板１５には給電回路３２が形成されている。この実装基板１５の接地面（接地電極）１６の上に給電側放射電極３と無給電側放射電極４等の電極パターンが形成された誘電体基体１が表面実装型アンテナとして実装され、給電側放射電極３は信号源１３を備えた給電回路３２に直接又は容量結合によって接続され、さらに、この給電回路３２は切換回路３３を介して送信回路３４および受信回路３５に接続されている。この通信装置３０においては、給電回路３２の信号源１３の給電信号が誘電体基体１のアンテナに供給されて、前述した所望のアンテナ動作が行われ、切換回路３３の切換動作によって、信号の送受信が円滑に行われるものである。
【００５４】
なお、本発明は上記各実施形態例に限定されることなく様々な実施の形態を採り得る。例えば上記各実施形態例では、誘電体基体１を長方体形状（上面２が長四角の直方体形状）としたが、上面２が正方形の直方体形状でもよく、さらには、上面２が多角形（例えば、６角形、８角形等）のものであってもよく、円柱体等のものであってもよい。
【００５５】
また、上記各実施形態例では、給電側放射電極３と無給電側放射電極４をミアンダ状のパターンに形成したが、必ずしもミアンダ状に形成する必要はない。ただ、ミアンダ状にすることにより、使用周波数を下げることができるので、低い周波数で通信を行う仕様の場合は、放射電極パターンをミアンダ状にすることが好ましい。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は２つの各周波数に対応する給電側放射電極と無給電側放射電極を１個の誘電体基体の表面に近接形成する構成としたものであるから、各周波数毎の放射電極の基板を別個に形成して並設配置する構成のものに比べ大幅なアンテナ装置の小型化を達成でき、通信装置の小型化の要求に十分に応えることができる。
【００５７】
また、誘電体基体の一側面には給電側放射電極と無給電側放射電極のショート部を電磁界結合可能に近接配置し、給電側放射電極と無給電側放射電極の開放端は誘電体基体のショート部の形成面を避けた互いに異なる面側に形成したものであるから、給電側放射電極と無給電側放射電極のそれぞれに流れる共振電流の向きが略直交等の互いに交叉する向きとなり、このことにより、給電側放射電極側の信号と無給電側放射電極側の信号との励振方向（偏波方向）も略直交等の交叉する方向となるので、給電側放射電極と無給電側放射電極とを１個の誘電体基体の表面に近接形成するにも拘らず両放射電極間信号の干渉を抑制でき、給電側放射電極側と無給電側放射電極側の両側で各周波数に対応する安定した共振動作を行わせることができる。また、給電側放射電極と無給電側放射電極の開放端を誘電体基体の異なる面側に形成したので、給電側放射電極と無給電側放射電極の強電界部相互の信号干渉をほぼ完璧に防止できる。さらに、前記干渉抑制効果により、一方側放射電極の調整の影響が他方側の放射電極の特性におよぶことが抑制されるので、給電側放射電極と無給電側放射電極の両側の共振周波数特性のマッチング調整を容易に行うことが可能であり、放射電極間の干渉の抑制により、広帯域化、高利得化を実現できる。
【００５８】
その上、前記の給電側放射電極側の信号と無給電側放射電極側の信号との干渉防止効果に加え、電界が最大となる給電側放射電極と無給電側放射電極の開放端を誘電体基体の異なる側面がわに配置したので、開放端側同士の電界干渉を防止でき、アンテナ特性の向上が図れる上に、給電側放射電極側と無給電側放射電極側のアンテナ動作の利得をも向上させることができ、アンテナ装置を小型にするにも拘らず通信に必要な充分な性能を確保することができる。
【００５９】
さらに、誘電体基体は直方体と成し、誘電体基体の上面には給電側放射電極と無給電側放射電極の一方側電極が上面の一端側寄りに当該一端側のほぼ全幅を含む四角形領域に形成され、他方側電極は上面の残りの領域中に形成され、この他方側電極は前記一方側電極の形成領域に対して反対側となる上面の他端側のほぼ全幅の区間を開放端側と成し、前記一方側電極に対面する側の他方側電極の周縁は前記一方側電極の四角形領域幅の一端側から他端側に向かうにしたがい一方側電極から離れる方向に湾曲した形状と成した発明にあっては、湾曲形状側の放射電極の面積を拡張形成して、誘電体基体の上面のほぼ全面にわたって給電側放射電極と無給電側放射電極とを形成することができる。
【００６０】
このように湾曲形状側の放射電極の面積を拡張形成しても、その湾曲形状は対面する側の放射電極から離れる方向に湾曲しているので、両放射電極間信号の干渉が抑制されることとなり、このことにより、放射電極の面積が拡張した分、アンテナ体積が増加し、アンテナ特性を向上させることができる。
【００６１】
さらに、給電側放射電極と無給電側放射電極の一方又は両方をミアンダ状に形成することにより、ミアンダ状に形成する放射電極の共振周波数を下げることができ、低周波数の信号を用いて通信を支障なく行うことができる。また、使用する２つの周波数が離れているときには、一方の放射電極はミアンダ状にせずに高い周波数に設定し、他方の放射電極はミアンダ状に形成して低い周波数に設定することにより、１つの誘電体基体の表面に高い周波数で共振する放射電極と低い周波数で共振する放射電極を支障なく配置できるという効果が得られる。
【００６２】
さらに、誘電体基体の内部に穴を開けるか又は底部側を開口して内部を中空にした誘電体基体の構成にあっては、アンテナ装置の軽量化が図れる上に、誘電体基体の実効誘電率が低下し、両放射電極とグランド電極間の電界集中が緩和され、広帯域化、高利得化が可能となる。また、誘電体基体の実効誘電率が低下することで、誘電体基体の上面に形成されている放射電極面上の電界が分散効果により弱められる一方において、その逆に放射電極の開放端側においては、容量結合（接地面との容量結合）が大となって電界強度が強くなるので、アンテナ特性がさらに向上できるという効果が得られる。
【００６３】
さらに、給電側放射電極と無給電側放射電極が形成された誘電体基体を実装基板面の隅部に実装した構成のものは、給電側放射電極と無給電側放射電極のアンテナ動作の利得をいっそう向上する（利得劣化を防止する）ことができる。また、無給電側放射電極を感度が一番良くなる長四角形状の実装基板の長辺に沿わせることにより、一次給電の給電側放射電極よりも感度が低下する二次給電側の無給電側放射電極の感度を相対的にアップすることができ、これにより、給電側放射電極と無給電側放射電極との感度のバランスがとれて好適なアンテナ動作を行うことができることとなる。
【００６４】
さらに、本発明の通信装置によれば、このような小型の表面実装型アンテナ（アンテナ装置）を通信装置に実装することにより、通信装置の小型化が図れるとともに、アッセンブル費用の削減も実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態例の要部構成説明図である。
【図２】本発明の第２の実施形態例の要部構成説明図である。
【図３】本発明の第３の実施形態例の要部構成説明図である。
【図４】本発明の第４の実施形態例の要部構成説明図である。
【図５】放射電極面積を拡張した各種タイプアンテナ装置の実施形態例の説明図である。
【図６】内部に中空部を形成した誘電体基体の各種実施形態例の説明図である。
【図７】誘電体基体の実装構成を示す実施形態例の説明図である。
【図８】本発明に係るアンテナ装置の使用例（通信装置への塔載例）の説明図である。
【図９】従来のアンテナ装置の説明図である。
【符号の説明】
１  誘電体基体
２  上面
３  給電側放射電極
４  無給電側放射電極
８、９  ショート部
１３  信号源
１５  実装基板
１６  接地面
１７、２２  開放端
【図１】
0003554960.tif 000002
【図２】
0003554960.tif 000003
【図３】
0003554960.tif 000004
【図４】
0003554960.tif 000005
【図５】
0003554960.tif 000006
【図６】
0003554960.tif 000007
【図７】
0003554960.tif 000008
【図８】
0003554960.tif 000009
【図９】
0003554960.tif 000010