(57)【要約】【課題】  携帯情報端末への搭載に適した小型のアンテナ装置を提供する。【解決手段】    両端部を有するアンテナエレメント１１の一方端部に、第１高周波信号を給電するための給電端子１２、他方端部に第２高周波信号を第１高周波信号と同時期に給電可能な給電端子１４、略中央部に、接地点に接続するための接地端子１６とを備え、一つのアンテナエレメント１１で複数の周波数帯の信号を同時期に共用できるようにした。【選択図】  図４
2014064786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部を有するアンテナエレメントと、
前記アンテナエレメントの一方端部に設けられ、第１高周波信号を給電するための第１給電端子と、
前記アンテナエレメントの他方端部に設けられ、前記第１高周波信号と異なる第２高周波信号を、当該第１高周波信号と同時期に給電可能な第２給電端子と、
前記アンテナエレメントの略中央部に設けられ、接地点に接続するための接地端子と、を有する、アンテナ装置。
【請求項２】
前記第１高周波信号と前記第２高周波信号とが同一周波数帯の高周波信号である、
請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記アンテナエレメントは、携帯情報端末に内蔵される、グランド面と電子部品搭載面とを有する回路基板の所定部位に設置され、
前記接地端子が前記グランド面と導通し、前記第１給電端子が前記電子部品搭載面上の第１部位と導通し、前記第２給電端子が前記電子部品搭載面上で前記アンテナエレメントの長尺方向のサイズだけ前記第１部位から離れた第２部位と導通する、
請求項１又は２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記アンテナエレメントがメアンダ状に成形されている、
請求項３記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第１給電端子から、前記アンテナエレメントと同一面上で、前記第２給電端子と反対方向に、前記グランド面と導通する接地エレメントが形成されている、
請求項３又は４記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１給電端子から、前記アンテナエレメントと同一面上で、前記第２給電端子と反対方向に、前記アンテナエレメントで共振する周波数以外の周波数に共振する他周波数用エレメントが形成されている、
請求項３又は４記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記アンテナエレメントが、前記回路基板に対して所定の角度で設置される、
請求項５又は６記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記アンテナエレメントが、前記回路基板と同一平面上に設置される、
請求項７記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記グランド面は、前記回路基板上に形成されており、
前記アンテナエレメントは、前記グランド面と同一平面上に前記回路基板上に形成された膜状のパターンアンテナである、
請求項８記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記接地端子と前記グランド面との間に、前記第１給電端子又は前記第２給電端子との電気長を変えるためのリアクタンス素子が介在する、
請求項３ないし９のいずれかの項記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記リアクタンス素子のリアクタンスが可変である、
請求項１０記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
操作者が片手で把持可能な携帯型の筐体と、
それぞれ異なる通信形態で通信を行うための第１通信回路及び第２通信回路を含む電子回路を搭載し、且つ、グランド面が形成された回路基板と、
前記第１通信回路からの第１高周波信号と前記第２通信回路からの第２高周波信号とを同時に給電可能なアンテナ装置とを備えており、
前記アンテナ装置は、
両端部を有するアンテナエレメントと、
前記アンテナエレメントの一方端部に設けられ、第１高周波信号を給電するための第１給電端子と、
前記アンテナエレメントの他方端部に設けられ、前記第１高周波信号と異なる第２高周波信号を、当該第１高周波信号と同時期に給電可能な第２給電端子と、
前記アンテナエレメントの略中央部に設けられ、接地点に接続するための接地端子と、を有する、
携帯情報端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の周波数の同時期使用が可能なアンテナ装置及びこのアンテナ装置を搭載した携帯情報端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯情報端末で使用される多周波共用アンテナが多数提案されている。例えば、特許文献１には、それぞれ異なる周波数ｆ１，ｆ２（ｆ２＞ｆ１）の電波を放射する一対のアンテナエレメントと、これらのアンテナエレメントに給電する給電線路とを有する多周波共用アンテナが開示されている。この多周波共用アンテナには、一対のアンテナ素子エレメント間に、高い方の周波数ｆ２において給電線路を高周波的に接地する先端開放線路が設けられる。この多周波共用アンテナによれば、所定の周波数が他の周波数のアンテナエレメントで励振されるのを防止し、所望の水平面内指向特性を得ることができる。【０００３】
また、特許文献２には、一対のλａ（使用周波数の波長）／４のアンテナエレメントを上下方向の同一直線上に配置してλａ付近のダイポールアンテナを構成するとともに、下側のアンテナエレメントを短冊状に形成し、これを上側のアンテナエレメントの地板としてλｂ（λａよりも短い波長）付近の逆Ｆアンテナを構成したデュアルバンドアンテナが開示されている。λａに相当する使用周波数帯域は９００〜９３０［ＭＨｚ］であり、λｂに相当する使用周波数帯域
は１．８５〜１．９９［ＧＨｚ］とされている。   【０００４】
このデュアルバンドアンテナでは、λａのアンテナエレメント及びλｂのアンテナエレメントのそれぞれに同軸ケーブルが接続されるので、λａの電波とλｂの電波とは相互に独立した高周波信号として送受信される。また、下側のダイポールアンテナエレメントが地板として兼用されるので、構成部品点数が節減される。さらに、λｂの高周波信号を給電する同軸ケーブルの芯線とλｂのアンテナエレメントとの接続点の真近に、λｂで共振するトラップを設け、λｂの高周波信号がλａの高周波回路に漏洩することを防止している。これにより、ダイポールアンテナによるλａの電波の送受信と、逆Ｆアンテナによるλｂの電波の送受信とを、それぞれ独立に行なわせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１５９２０２号公報
【特許文献２】特開２００１−３４５６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された多周波共用アンテナは、複数の周波数の高周波信号を共用できる利点はあるが、複数の周波数の高周波信号を同時に給電することはできない。これに対し、特許文献２に開示されたデュアルバンドアンテナは、同時給電はできるが、接地用の地板、逆Ｆアンテナ、設定点、トラップを設ける必要があり、アンテナ構造が複雑なものとなる。【０００７】
近年は、ＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）及びＢＴ（Bluetooth（登録商標））を搭載した携帯情報端末も登場している。ＷＬＡＮの使用周波数は、２４００〜２４８３．５［ＭＨｚ］である。また、ＢＴの使用周波数は、２４０２〜２４８０［ＭＨｚ］である。そのため、これらを別々に動作させる限り、１つのアンテナを共用することができる。しかし、ＷＬＡＮ及びＢＴを同時動作させる場合には、それぞれにアンテナを設ける必要がある。あるいは、特許文献２に開示されたデュアルバンドアンテナのような構造のものを採用する必要がある。
しかし、ＷＬＡＮ用のアンテナとＢＴ用のアンテナとを別々に設けると、アンテナ間の干渉が問題となる。そのため、アンテナの距離をできるだけ離すように設計される。特許文献２に開示されたデュアルバンドアンテナでも、十分なアンテナ体積が大きくなり、これを組み込んだ携帯情報端末のデザインへの影響が大きくなる。  【０００８】
本発明の課題は、複数の周波数の高周波信号を同時に給電しても干渉せず、かつサイズを小型化することができるアンテナ装置を提供することにある。
本発明の他の課題は、アンテナ設置領域を節約することができる携帯情報端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のアンテナ装置は、両端部を有するアンテナエレメントと、前記アンテナエレメントの一方端部に設けられ、第１高周波信号を給電するための第１給電端子と、前記アンテナエレメントの他方端部に設けられ、前記第１高周波信号と異なる第２高周波信号を、当該第１高周波信号と同時期に給電可能な第２給電端子と、前記アンテナエレメントの略中央部に設けられ、接地点に接続するための接地端子と、を有するものである。
前記第１高周波信号と前記第２高周波信号とは、同一周波数帯の高周波信号であっても良い。前記アンテナエレメントは、例えばメアンダ状に成形されている。【００１０】
ある実施の態様では、前記アンテナエレメントは、例えば、携帯情報端末に内蔵される、グランド面と電子部品搭載面とを有する回路基板の所定部位に設置される。そして、前記接地端子が前記グランド面と導通し、前記第１給電端子が前記電子部品搭載面上の第１部位と導通し、前記第２給電端子が前記電子部品搭載面上で前記アンテナエレメントの長尺方向のサイズだけ前記第１部位から離れた第２部位と導通する。【００１１】
他の実施の態様では、アンテナ装置は、前記第１給電端子から、前記アンテナエレメントと同一面上で、前記第２給電端子と反対方向に、前記グランド面と導通する接地エレメントが形成されている。あるいは、前記第１給電端子から、前記アンテナエレメントと同一面上で、前記第２給電端子と反対方向に、他の周波数に共振する他周波数用エレメントが形成されている。【００１２】
他の実施の態様では、前記アンテナエレメントは、前記回路基板に対して所定の角度で設置される。例えば、前記アンテナエレメントが、前記回路基板と同一平面上に設置される。前記グランド面は、前記回路基板上に形成されており、前記アンテナエレメントは、前記グランド面と同一平面上に前記回路基板上に形成された膜状のパターンアンテナである。前記接地端子と前記グランド面との間に、前記第１給電端子又は前記第２給電端子との電気長を変えるためのリアクタンス素子が介在するようにしても良い。この場合、前記リアクタンス素子のリアクタンスが可変であるようにしても良い。【００１３】
本発明の携帯情報端末は、操作者が片手で把持可能な携帯型の筐体と、それぞれ異なる通信形態で通信を行うための第１通信回路及び第２通信回路を含む電子回路を搭載し、且つ、グランド面が形成された回路基板と、前記第１通信回路からの第１高周波信号と前記第２通信回路からの第２高周波信号とを同時に給電可能なアンテナ装置とを備えており、
前記アンテナ装置は、両端部を有するアンテナエレメントと、前記アンテナエレメントの一方端部に設けられ、第１高周波信号を給電するための第１給電端子と、前記アンテナエレメントの他方端部に設けられ、前記第１高周波信号と異なる第２高周波信号を、当該第１高周波信号と同時期に給電可能な第２給電端子と、前記アンテナエレメントの略中央部に設けられ、接地点に接続するための接地端子とを有するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、一つのアンテナエレメントを複数の高周波信号の送受信用アンテナとして共用できるので、アンテナサイズを小型化することができるとともに、このアンテナ装置を搭載することにより、携帯情報端末のアンテナ設置領域を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る携帯情報端末の外観図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は上面図。
【図２】携帯情報端末の分解斜視図。
【図３】（ａ）は回路基板の電子部品搭載面における電子部品の実装例の説明図、（ｂ）は回路基板の裏面側の実装例の説明図。
【図４】アンテナ装置が有するアンテナエレメントの形状例を示す図。
【図５】アンテナエレメントのサイズを表す図。
【図６】第１実施形態に係るアンテナ装置のリターン・ロス（反射損失）とアイソレーション特性図。
【図７】（ａ）は第２実施形態に係るアンテナ装置の構造説明図、（ｂ）は部分拡大図。
【図８】（ａ）は第２実施形態に係るアンテナ装置のリターン・ロスとアイソレーション特性図、（ｂ）はこのアンテナ装置の放射効率を示す特性図。
【図９】第３実施形態に係るアンテナ装置の構造説明図。
【図１０】（ａ）は第３実施形態に係るアンテナ装置のリターン・ロスとアイソレーション特性図、（ｂ）はこのアンテナ装置の放射効率を示す特性図。
【図１１】第４実施形態に係るアンテナ装置の構造説明図。
【図１２】（ａ）は第４実施形態に係るアンテナ装置のリターン・ロスとアイソレーション特性図、（ｂ）は、このアンテナ装置の放射効率を示す特性図。
【図１３】第５実施形態に係るアンテナ装置の構造説明図
【図１４】（ａ）は、第５実施形態に係るアンテナ装置において、追加した１．５［ＧＨｚ］帯のリターン・ロスとアイソレーション特性図、（ｂ）は、２．４［ＧＨｚ］付近の拡大図、（ｃ）は２．５［ＧＨｚ］付近の拡大図。
【図１５】（ａ）は１．５［ＧＨｚ］を追加した場合の２．４［ＧＨｚ］付近の放射効率を示す特性図、（ｂ）は、２．５［ＧＨｚ］を追加した場合の５［ＧＨｚ］付近の放射効率を示す特性図。
【図１６】第６実施形態に係るアンテナ装置の模式図。
【図１７】第６実施形態に係る他のアンテナ装置の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態例を説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る携帯情報端末の外観図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は上面図である。
この携帯情報端末１００は、操作者が片手で把持可能な筐体を有する。この筐体は、表側の筐体１０１と裏側の筐体１０２とで構成される。表側の筐体１０１の略中央部には、表示パネル１１０が設けられている。表示パネル１１０は、液晶ディスプレイの上層にタッチスクリーンを積層したものである。表側の筐体１０１には、また、操作者が左手で把持するときの右手での操作ボタン１１１，１１２、右手で把持するときの左手での操作ボタン１１３，１１４が設けられている。操作者は、表示パネル１１０を見ながら、片方の手で筐体を把持するとともに、もう片方の手の指で、表示パネル１１０をタッチ操作するとともに、各操作ボタン１１１〜１１４を操作するのが一般的な操作態様である。
【００１７】
図２は、この携帯情報端末１００の分解斜視図である。携帯情報端末１００は、表側の筐体１０１と裏側の筐体１０２との間に、回路基板１０３が内蔵されている。この回路基板１０３は、表側が電子部品搭載面、裏側がグランド面を含むものとなっている。
【００１８】
この回路基板１０３の電子部品搭載面における電子部品の実装例を図３（ａ）に示す。この図を参照すると、回路基板１０３の電子部品搭載面の所定部位には、アンテナ装置１０、このアンテナ装置１０に付随する一対の給電端子１２，１４及び接地端子１６が設けられている。アンテナ装置１０は、所定形状の筐体を有している。この筐体の内部には、矩形状の樹脂が設けられており、この樹脂上に、両端部を有する一つのアンテナエレメントが形成されている。樹脂の誘電率は、所望の電気長サイズを得る上で任意であるが、例えば「４．３」程度のものである。
一方の給電端子１２は、このアンテナエレメントの一方端部と接続されている。他方の給電端子１４は、アンテナエレメントの他方端部と接続されている。接地端子１６は、アンテナエレメントのほぼ中央部と接続されている。
【００１９】
給電端子１２には、ＷＬＡＮ用の通信回路１２１が接続される。給電端子１４には、ＢＴ用の通信回路１４１が接続される。これらの給電端子１２，１４は、各通信回路１２１，１４１から同時期に供給可能な端子である。各通信回路１２１，１４１は、インピーダンス整合用の整合回路を含んで構成される。各通信回路１２１，１４１には、それぞれ、対応するＲＦ（高周波）モジュール１２２，１４２を介して、制御部１８０が接続されている。
【００２０】
ＲＦモジュール１２２，１４２は、送信時は高周波信号を変調し、これにより得られる変調信号を給電端子１２，１４へ導く。受信時は、給電端子１２，１４から高周波信号を受け取る。制御部１８０は、ＲＦモジュール１２２，１４２の上記の動作を制御する。
なお、高周波信号の回り込みを防止するため、ＲＦモジュール１２２は、ＲＦモジュール１４２の設置部位とアンテナエレメントのサイズ以上離れた部位に設置されている。
【００２１】
回路基板１０３の裏面側の実装例を図３（ｂ）に示す。この図を参照すると、回路基板１０３の裏面には、グランド面（ＧＮＤ）１６１が形成されており、このグランド面１６１の接地点と上記の接地端子１６とがスプリングコンタクト１０３６を介して導通するようになっている。回路基板１０３のグランド面１６１を除く上端部には、一対のスプリングコンタクト１０３２，１０３４が設けられている。一方のスプリングコンタクト１０３２は、給電端子１２と導通する。他方のスプリングコンタクト１０３４は、給電端子１４と導通する。
このように、アンテナ装置１０の各端子１２，１４，１６を、スプリングコンタクト１０３２，１０３４，１０３６を介して、回路基板１０３に接続することで、実装が容易になるとともに、実装後に衝撃が加わったときの接触不良等が防止される。
【００２２】
アンテナ装置１０が有するアンテナエレメントの形状例を図４に示す。図４では、上記の筐体及び樹脂を省略してある。本実施形態のアンテナエレメント１１は、メアンダ状のものであり、その主面が、回路基板１０３に対して所定の角度で設置される。図示の例では、回路基板１０３に対して、ほぼ９０度の角度で設置される。上記の給電端子１２は、このアンテナエレメント１１の一方端部から回路基板１０３と平行に延びる。また、上記の給電端子１４は、このアンテナエレメント１１の他方端部から回路基板１０３と平行に延びる。接地端子１６は、アンテナエレメント１１のほぼ中央部から回路基板１０３と平行に延びる。実装時には、回路基板１０３の背面側から、各端子１２，１４，１６を各スプリングコンタクト１０３２，１０３４，１０３６へ装着する。
【００２３】
図５は、アンテナエレメント１１のサイズを表す図である。アンテナエレメントの電気長は、給電端子１２，１４間で、使用周波数の約２λ［ｍｍ］である。「λ」は波長を表す。ＷＬＡＮとＢＴの使用周波数帯が２．４［ＧＨｚ］〜２．５［ＧＨｚ］で、波長λは１２５［ｍｍ］なので、アンテナエレメントの電気長は２５０［ｍｍ］となるが、メアンダ状とすることにより、物理的な長尺方向の長さは、約５０［ｍｍ］に短縮される。接地端子１６は、アンテナエレメントの中央部（λ［ｍｍ］）付近に接続される。
なお、アンテナエレメントの電気長は、自由空間内では２λ［ｍｍ］となるが、上記樹脂として、比較的高い誘電率を有するＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル (Acrylonitrile)、ブタジエン (Butadiene)、スチレン (Styrene)共重合合成樹脂）などを用いることにより、波長短縮効果で、自由空間のときよりも、短い電気長のアンテナエレメントを構成することができる。
【００２４】
上記のように構成されるアンテナ装置１０のリターン・ロス（反射損失）とアイソレーション特性図を図６に示す。図６において、縦軸はＳパラメータ（ｄＢ）、横軸は周波数［ＧＨｚ］である。
Ｓパラメータのうち、Ｓ１１は、給電端子１４から電磁波を送信するときに、送信されずに戻ってきた電力／アンテナエレメント１１へ送信した電力の対数関数（10log[10]）であり、Ｓ２２は、給電端子１２から電磁波を送信するときに、送信されずに戻ってきた電力／アンテナエレメント１１へ送信した電力の対数関数（10log[10]）である。つまり、それぞれの給電端子１２，１４からのリターン・ロスを表す。
【００２５】
また、Ｓ１２は、給電端子１４からの信号をゼロとしたときの、給電端子１４で検知される信号／給電端子１２からエレメント１１へ送信した電力であり、Ｓ２１は、給電端子１２からの信号をゼロとしたときの、給電端子１２で検知される信号／給電端子１４からエレメント１１へ送信した電力である。つまり、アイソレーションを表す。
使用周波数帯である２．４［ＧＨｚ］〜２．５［ＧＨｚ］では、リターン・ロス（Ｓ１１，Ｓ２２）は、いずれも−１０［ｄＢ］以下であり、アイソレーション（Ｓ１２，Ｓ２１）も、−１０［ｄＢ］以下が確保されている。そのため、実用的には、十分な範囲であることを確認することができた。
【００２６】
このように、アンテナエレメント１１の中央（λ／２付近）で接地端子１６（グランド面１６１）に接続することで、接地端子１６と接続されている部位を中央にして、アンテナエレメント１１の右半分と左半分とで、それぞれ独立動作していることがわかる。
なお、図示を省略したが、給電端子１２から給電したときの電流が、給電端子１４側には殆ど流れていないことが確認されている。同様に、給電端子１４から給電したときの電流が、給電端子１２側には殆ど流れていないことも確認された。
また、アンテナエレメント１１の中央部を接地しない場合は、給電端子１２から給電した電流がアンテナエレメント１１を介して給電端子１４側に流れるため、アイソレーションは−３［ｄＢ］程度と大幅に劣化した。逆も同様であった。
【００２７】
このように第１実施形態のアンテナ装置１０では、両端部を有する一つのアンテナエレメント１１の略中央部を接地するとともに、その両端部から高周波信号を同時期に給電可能にしたので、アンテナ性能を確保しつつ、アンテナサイズを小型化することができる。このアンテナ装置１０を搭載することにより、携帯情報端末１００のアンテナ設置領域も５０［ｍｍ］前後となり、使用する周波数に応じた数のアンテナ装置を設置したり、従来の多周波共用アンテナを用いる場合に比べて格段に節約することができる。
第１実施形態のようにアンテナ装置１０を小型化することにより、携帯情報端末１００のデザイン上の貢献も可能となる。
【００２８】
また、両端部に給電する同一周波数帯の高周波信号を相互干渉なく給電することができるので、相互に異なる周波数帯の高周波信号を用いる場合に比べて、その活用用途を拡げることができる。
さらに、アンテナエレメント１１を、携帯情報端末１００に内蔵される、グランド面１６１と電子部品搭載面とを有する回路基板１０３の所定部位に設置されるようにし、接地端子１６がグランド面１６１と導通し、給電端子１２が電子部品搭載面上の搭載部位（第１部位）と導通し、給電端子１４が電子部品搭載面上でアンテナエレメント１１の長尺方向のサイズだけ第１部位から離れた第２部位と導通するようにしたので、同時期使用時の干渉を防止することができる。
【００２９】
［第２実施形態］
図７は、第２実施形態に係るアンテナ装置の構造説明図である。第１実施形態と同じ構成要素については、同一符号を付してある。
この実施形態では、図７（ａ）に示すように、アンテナエレメント１１を、回路基板１０３と同一平面上に設置した点が、第１実施形態のアンテナ装置と異なる。図７（ａ）におけるアンテナエレメント１１と回路基板１０３との近接部分１１Ａの部分拡大図である図７（ｂ）に示されるように、アンテナエレメント１１と回路基板１０３とは接触しておらず、一定の間隔Δｔをおいて配置される。この間隔Δｔは、グランド面１６１との距離が０．３［ｍｍ］以上離れていれば、実用上は問題がないことが、本発明者により確認されている。
【００３０】
この第２実施形態に係るアンテナ装置のリターン・ロスとアイソレーション特性図を図８（ａ）に示す。縦軸及び横軸、並びに、Ｓパラメータについては、図６と同じである。また、このアンテナ装置の放射効率の特性図を図８（ｂ）に示す。図８（ｂ）において、縦軸は放射効率（ｄＢ）、横軸は周波数［ＧＨｚ］である。ＡＮＴ１は給電端子１４からアンテナエレメント１１をみたときのアンテナ（第１アンテナ）、ＡＮＴ２は給電端子１２からアンテナエレメント１１をみたときのアンテナ（第２アンテナ）である。
使用周波数帯である２．４［ＧＨｚ］〜２．５［ＧＨｚ］では、リターン・ロス（Ｓ１１，Ｓ２２）は、いずれも−３〜−４［ｄＢ］以下であり、アイソレーション（Ｓ１２，Ｓ２１）も、−１６［ｄＢ］程度と良好である。また、第１アンテナ（ＡＮＴ１），第２アンテナ（ＡＮＴ２）共に、放射効率が−３［ｄＢ］前後であり、アンテナ性能として、実用的な範囲であることが確認された。
【００３１】
この実施形態のアンテナ装置は、実用的なアンテナ性能を確保しつつ、回路基板１０３と同一面上にアンテナエレメント１１を配置したので、回路基板１０３上に、アンテナエレメント１１を導電パターンで形成することができる利点がある。そのため、アンテナ装置を底背化、さらなる小型化に貢献することができる。また、アンテナエレメント１１が突起しないので、デザイン上も整理されたものとなる。
【００３２】
［第３実施形態］    
図９は、第３実施形態に係るアンテナ装置の構造説明図である。第１実施形態において説明した図４と同じ構成要素については、同一符号を付してある。
第１実施形態との相違点は、破線で示した第１実施形態のアンテナ装置の接地端子１６の位置を給電端子１２よりにオフセットした点である。これにより、違う周波数の電磁波を一つのアンテナエレメント１１で共有することができる。
【００３３】
オフセット量は、例えば、給電端子１４と接地端子１６との間の電気的サイズで構成される第１アンテナ（ＡＮＴ１）のエレメント長をＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）のバンド１（２．１［ＧＨｚ］帯）で共振させることができる量にする。すなわち、相対的にエレメント長を長くする。また、給電端子１２と接地端子１６との間の電気的サイズで構成される第２アンテナ（ＡＮＴ２）では、ＷＬＡＮ及びＢＴの２．４〜２．５［ＧＨｚ］帯で共振するエレメント長となる。
【００３４】
図１０（ａ）は、この実施形態に係るアンテナ装置のリターン・ロスとアイソレーション特性図である。また、図１０（ｂ）は、このアンテナ装置の放射効率を示す特性図である。それぞれ縦軸及び横軸、Ｓパラメータ、ＡＮＴ１，２については、図８（ａ），（ｂ）と同じである。
【００３５】
図１０（ａ）のＳ１１は、第１アンテナ（ＡＮＴ１）のリターン・ロス、Ｓ２２は、第２アンテナ（ＡＮＴ２）のリターン・ロスである。図示されるように、ＡＮＴ１では、２．２［ＧＨｚ］前後で共振し、ＡＮＴ２では、２．４７［ＧＨｚ］前後で共振している。また、これらの使用周波数帯におけるアイソレーション（Ｓ１２，Ｓ２１）は−１０［ｄＢ］以下であり、放射効率は−１［ｄＢ］以上なので、アンテナ性能として、実用的な範囲であることが確認された。
【００３６】
［第４実施形態］
図１１は、第４実施形態に係るアンテナ装置の構造説明図である。第２実施形態において説明した図４と同じ構成要素については、同一符号を付してある。この実施形態のアンテナ装置は、給電端子１４（１２）から、アンテナエレメント１１と同一面上で、給電端子１２（１４）と反対方向に、グランド面１６１と導通する接地エレメント１１Ａ（１１Ｂ）を形成したものである。これにより、このアンテナ装置を、平面状でありながら、２つの逆Ｆ型アンテナとして機能させることができる。
【００３７】
図１２（ａ）は、この実施形態に係るアンテナ装置のリターン・ロスとアイソレーション特性である。また、図１２（ｂ）は、このアンテナ装置の放射効率を示す図である。それぞれ縦軸及び横軸、Ｓパラメータ、ＡＮＴ１，２については、図８（ａ），（ｂ）と同じである。
これらの特性図から明らかなように、アイソレーションが約−１４［ｄＢ］であり、放射効率も−１〜−２［ｄＢ］なので、多周波共用のアンテナ装置として十分な性能を確保することができることが確認された。
また、この実施形態のアンテナ装置は、逆Ｆアンテナとして機能するので、多周波共用アンテナとしたときの小型化が可能となり、携帯情報端末１００への設置領域も節約される。
【００３８】
［第５実施形態］
図１３は、第５実施形態に係るアンテナ装置の構造説明図である。第２実施形態において説明した図４と同じ構成要素については、同一符号を付してある。
このアンテナ装置は、給電端子１４（１２）から、アンテナエレメント１１と同一面上で、給電端子１２（１４）と反対方向に、アンテナエレメント１１で共振する周波数以外の周波数に共振する他周波数用エレメント１１Ｃ（１１Ｄ）を形成したものである。
他周波用エレメント１１Ｃには、給電端子１４Ｃが接続される。また、他周波用エレメント１１Ｄには、給電端子１４Ｄが接続される。これらの給電端子１４Ｃ，１４Ｄには、当該周波数帯の高周波信号を出力する通信回路（図示省略）が設けられる。
【００３９】
図示の例では、他周波用エレメント１１Ｃに給電される高周波信号は１，５［ＧＨｚ］帯の信号であり、他周波用エレメント１１Ｄに給電される高周波信号は５［ＧＨｚ］帯の信号である。５［ＧＨｚ］帯の他周波用エレメント１１Ｄは、２．４［ＧＨｚ］帯とは別規格のＷＬＡＮアンテナとして使用することができる。
【００４０】
図１４（ａ）は、この実施形態に係るアンテナ装置において、他周波用エレメント１１Ｃで使用する周波数として追加した１．５［ＧＨｚ］帯のリターン・ロスとアイソレーション特性図である。また、図１４（ｂ）は２．４［ＧＨｚ］付近の拡大図、図１４（ｃ）は、２．５［ＧＨｚ］付近の拡大図である。それぞれ縦軸及び横軸、Ｓパラメータについては、図８（ａ），（ｂ）と同じである。４１．４［ＧＨｚ］帯のアイソレーションは、−１５［ｄＢ］以下となっており、アンテナ性能として、実用的な範囲であることが確認された。
【００４１】
図１５（ａ）は、このアンテナ装置において、１．５［ＧＨｚ］帯を追加した場合の２．４［ＧＨｚ］付近の放射効率を示す特性図である。また、図１５（ｂ）は、２．５［ＧＨｚ］を追加した場合の５［ＧＨｚ］付近の放射効率を示す特性図である。それぞれ縦軸及び横軸、ＡＮＴ１，２については、図８（ａ），（ｂ）と同じである。
多用されることが予想される４３．４［ＧＨｚ］帯の放射効率は−１〜−２［ｄＢ］であり、第１アンテナ（ＡＮＴ１）の５［ＧＨｚ］帯も−４［ｄＢ］以上であった。つまり、第１アンテナ（ＡＮＴ１）に５［ＧＨｚ］帯のエレメント（ＷＬＡＮアンテナ）を追加しても、アンテナ性能として、実用的な範囲であることが確認された。
このように、アンテナエレメント１１に、さらに、他周波用エレメント１１Ｃ，１１Ｄを追加することにより、小型でありながら、例えばＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）用のアンテナ装置として使用することができる。
【００４２】
［第６実施形態］
次に、第６実施形態のアンテナ装置について説明する。このアンテナ装置は、グランド面との間に、様々な値のインピーダンスを挿入することにより、使用周波数帯を変化させることができるようにしたものである。
【００４３】
図１６は、給電端子２２、２４及び接地端子２６が、それぞれ単極双投（Single Pole Double Throw：以下、ＳＰＤＴ）スイッチになっており、単極部分にアンテナエレメント１１が接続されている。給電端子２２，２４の双投部分は、通信回路２２１，２４１に接続されており、例えば、ＬＴＥ（Long
Term Evolution）のバンド１（２．１［ＧＨｚ］）の送受信用（ＴＲｘ）と、バンド７（２．６［ＧＨｚ］）の送受信用（ＴＲｘ）とを選択できるようになっている。
【００４４】
また、接地端子２６の双投部分の一方は、インピーダンス（Ｚ）２６１を介してグランド面１６１に接続されている。インピーダンス（Ｚ）２６１が介在することにより、アンテナエレメント１１の電気長が実質的に変化する。
他方、接地端子２６の双投部分の他方は、直接グランド面１６１に接続されている。
バンド１のＬＴＥ時は、インピーダンス（Ｚ）２６１を選択し、他方、バンド７のＬＴＥ時は、直接グランド面１６１への接続を選択することで、アンテナエレメント１１の電気長は同じであっても、２つの周波数帯でＬＴＥアンテナとして使用することができる。  
【００４５】
図１７は、図１６の変形例であり、接地端子２６の双投部分が、それぞれインピーダンス（Ｚ１）２６２及びインピーダンス（Ｚ２）２６３を介してグランド面１６１に接続されている。バンド１のＬＴＥ時は、インピーダンス（Ｚ１）２６１を選択し、他方、バンド７のＬＴＥ時は、インピーダンス（Ｚ２）を選択できるようにしている。なお、接地端子２６をＳＰｎＴ（３以上の自然数）にすることで、ｎ周波数帯まで対応周波数を増やすことができる。
【００４６】
このように、接地端子２６とグランド面１６１との間に、様々な値のインピーダンスを挿入することで、アンテナエレメントのサイズが同じであっても、また、接地端子２６のアンテナエレメント１１への接続部位を固定したとしても、アンテナエレメント１１を給電端子２２，２４から給電される所望の周波数の高周波信号に容易に共振させることができる。これにより、このアンテナ装置の利用範囲を飛躍的に拡張させることができる。
【００４７】
なお、上記各実施形態では、メアンダ状のアンテナエレメント１１を用いる場合の例を示したが、アンテナエレメント１１は、モノポールアンテナ、あるいは、アンテナ装置１０の筐体に内蔵される樹脂の形状に沿った任意の形状のものであっても良い。
【符号の説明】
【００４８】
１０・・・アンテナ装置、
１１・・・アンテナエレメント
１１Ａ，１１Ｂ・・・接地エレメント、
１１Ｃ，１１Ｄ・・・他周波用エレメント、
１２，１４，２１，２４・・・給電端子、
１６，２６・・・接地端子
１００・・・携帯情報端末、
１０１・・・表側の筐体、
１０２・・・裏側の筐体、
１０３・・・回路基板、
１１０・・・表示パネル、
１１１，１１２，１１３，１１４・・・操作ボタン、
１２１，１４１，２２１，２４１・・・通信回路、
１２２，１４２・・・ＲＦ（高周波）モジュール、
１６１・・・グランド面（ＧＮＤ）、
１８０・・・制御部、
１０３２，１０３４，１０３６・・・スプリングコンタクト。
【図１】
2014064786.tif 000003
【図２】
2014064786.tif 000004
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部を有するアンテナエレメントと、
前記アンテナエレメントの一方端部に設けられ、第１高周波信号を給電するための第１給電端子と、
前記アンテナエレメントの他方端部に設けられ、前記第１高周波信号と異なる第２高周波信号を、当該第１高周波信号と同時期に給電可能な第２給電端子と、
前記アンテナエレメントの略中央部に設けられ、接地点に接続するための接地端子と、を有し、さらに、
前記第１給電端子から、前記アンテナエレメントと同一面上で、前記第２給電端子と反対方向に、第２エレメントが形成されている、
アンテナ装置。
【請求項２】
前記第１高周波信号と前記第２高周波信号とが同一周波数帯の高周波信号である、
請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記アンテナエレメントは、携帯情報端末に内蔵される、グランド面と電子部品搭載面とを有する回路基板の所定部位に設置され、
前記接地端子が前記グランド面と導通し、前記第１給電端子が前記電子部品搭載面上の第１部位と導通し、前記第２給電端子が前記電子部品搭載面上で前記アンテナエレメントの長尺方向のサイズだけ前記第１部位から離れた第２部位と導通する、
請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記アンテナエレメントがメアンダ状に成形されている、
請求項３記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第２エレメントが、前記グランド面と導通する接地エレメントである、
請求項１ないし４のいずれかの項記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第２エレメントが、前記第１高周波信号及び前記第２高周波信号の周波数以外の周波数に共振する他周波数用エレメントである、
請求項１ないし４のいずれかの項記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記アンテナエレメントが、前記回路基板に対して所定の角度で設置される、
請求項５又は６記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記アンテナエレメントが、前記回路基板と同一平面上に設置される、
請求項７記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記グランド面は、前記回路基板上に形成されており、
前記アンテナエレメントは、前記グランド面と同一平面上に前記回路基板上に形成された膜状のパターンアンテナである、
請求項８記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記接地端子と前記グランド面との間に、前記第１給電端子又は前記第２給電端子との電気長を変えるためのリアクタンス素子が介在する、
請求項９記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記リアクタンス素子のリアクタンスが可変である、
請求項７記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
操作者が片手で把持可能な携帯型の筐体と、
それぞれ異なる通信形態で通信を行うための第１通信回路及び第２通信回路を含む電子回路を搭載し、且つ、グランド面が形成された回路基板と、
前記第１通信回路からの第１高周波信号と前記第２通信回路からの第２高周波信号とを同時に給電可能なアンテナ装置とを備えており、
前記アンテナ装置は、
両端部を有するアンテナエレメントと、
前記アンテナエレメントの一方端部に設けられ、第１高周波信号を給電するための第１給電端子と、
前記アンテナエレメントの他方端部に設けられ、前記第１高周波信号と異なる第２高周波信号を、当該第１高周波信号と同時期に給電可能な第２給電端子と、
前記アンテナエレメントの略中央部に設けられ、前記グランド面に接続するための接地端子と、を有し、さらに、
前記第１給電端子から、前記アンテナエレメントと同一面上で、前記第２給電端子と反対方向に、第２エレメントが形成されている、
携帯情報端末。
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月5日(2015.11.5)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部を有するアンテナエレメントと、
前記アンテナエレメントの一方端部に設けられ、第１高周波信号を給電するための第１給電端子と、
前記アンテナエレメントの他方端部に設けられ、前記第１高周波信号と異なる第２高周波信号を、当該第１高周波信号と同時期に給電可能な第２給電端子と、
前記アンテナエレメントの略中央部に設けられ、接地点に接続するための接地端子と、を有し、さらに、
前記第１給電端子から、前記アンテナエレメントと同一面上で、前記第２給電端子と反対方向に、第２エレメントが形成され、かつ、
前記第２給電端子から、前記アンテナエレメントと同一面上で、前記第１給電端子と反対方向に、第３エレメントが形成されている、
アンテナ装置。
【請求項２】
前記第１高周波信号と前記第２高周波信号とが同一周波数帯の高周波信号である、
請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記アンテナエレメントは、携帯情報端末に内蔵される、グランド面と電子部品搭載面とを有する回路基板の所定部位に設置され、
前記接地端子が前記グランド面と導通し、前記第１給電端子が前記電子部品搭載面上の第１部位と導通し、前記第２給電端子が前記電子部品搭載面上で前記アンテナエレメントの長尺方向のサイズだけ前記第１部位から離れた第２部位と導通する、
請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記アンテナエレメントがメアンダ状に成形されている、
請求項３記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第２エレメントが、前記グランド面と導通する接地エレメントである、
請求項１ないし４のいずれかの項記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第２エレメントが、前記第１高周波信号及び前記第２高周波信号の周波数以外の周波数に共振する他周波数用エレメントである、
請求項１ないし４のいずれかの項記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記アンテナエレメントが、前記回路基板に対して所定の角度で設置される、
請求項５又は６記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記アンテナエレメントが、前記回路基板と同一平面上に設置される、
請求項７記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記グランド面は、前記回路基板上に形成されており、
前記アンテナエレメントは、前記グランド面と同一平面上に前記回路基板上に形成された膜状のパターンアンテナである、
請求項８記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記接地端子と前記グランド面との間に、前記第１給電端子又は前記第２給電端子との電気長を変えるためのリアクタンス素子が介在する、
請求項９記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記リアクタンス素子のリアクタンスが可変である、
請求項１０記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
操作者が片手で把持可能な携帯型の筐体と、
それぞれ異なる通信形態で通信を行うための第１通信回路及び第２通信回路を含む電子回路を搭載し、且つ、グランド面が形成された回路基板と、
前記第１通信回路からの第１高周波信号と前記第２通信回路からの第２高周波信号とを同時に給電可能なアンテナ装置とを備えており、
前記アンテナ装置は、
両端部を有するアンテナエレメントと、
前記アンテナエレメントの一方端部に設けられ、第１高周波信号を給電するための第１給電端子と、
前記アンテナエレメントの他方端部に設けられ、前記第１高周波信号と異なる第２高周波信号を、当該第１高周波信号と同時期に給電可能な第２給電端子と、
前記アンテナエレメントの略中央部に設けられ、前記グランド面に接続するための接地端子と、を有し、さらに、
前記第１給電端子から、前記アンテナエレメントと同一面上で、前記第２給電端子と反対方向に、第２エレメントが形成され、かつ、
前記第２給電端子から、前記アンテナエレメントと同一面上で、前記第１給電端子と反対方向に、第３エレメントが形成されている、
携帯情報端末。
【国際調査報告】
2014064786.tif 000020
2014064786.tif 000021
2014064786.tif 000022
2014064786.tif 000023