(57)【要約】  スイッチ等の集積回路の制御線を放射電極の一部として利用することにより、放射電極と制御線との電磁結合を回避することができる構造にして、不要共振の発生やアンテナ特性の劣化を防止したアンテナ装置及び無線通信機を提供する。アンテナ装置１は放射電極２と放射電極３と集積回路４と制御線５−１〜５−４とを備える。集積回路４は、放射電極２と放射電極３との間のリアクタンス値を変化させる。放射電極２と集積回路４の制御線５−１〜５−４とは細線構造を成し、これらの一方端部が、接続回路６−３のコンデンサ６３によって接続され、他方端部が接続回路６−４のコンデンサ６４によって接続されている。これにより、放射電極２のＲＦ信号が制御線５−１〜５−４にも流れ、放射電極２と制御線５−１〜５−４とが単一の放射電極のように機能する。
2010106708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波のＲＦ信号を供給可能な給電部に一方端部が接続された第１の放射電極と、一方端部が第１の放射電極の他方端部の近傍に配置された少なくとも１つの先端開放の第２の放射電極と、第１の放射電極の他方端部と第２の放射電極の一方端部との間に介設された集積回路と、集積回路を制御するための低周波の制御信号を供給可能な制御部に一方端部が接続され、他方端部が集積回路に接続された複数本の制御線とを基板に備えるアンテナ装置であって、
上記複数本の制御線を上記第１の放射電極に沿って配線し、
これら複数本の制御線と第１の放射電極とを高周波的に接続する第１の接続回路を、複数本の制御線の一方端部と第１の放射電極の一方端部との間に介設すると共に、複数本の制御線と第１の放射電極とを高周波的に接続する第２の接続回路を、複数本の制御線の他方端部と第１の放射電極の他方端部との間に介設して、ＲＦ信号を第１の放射電極と複数本の制御線に流すようにした、
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
高周波のＲＦ信号を供給可能な給電部に一方端部が接続された第１の放射電極と、一方端部が第１の放射電極の他方端部の近傍に配置された少なくとも１つの先端開放の第２の放射電極と、第１の放射電極の他方端部と第２の放射電極の一方端部との間に介設された集積回路と、集積回路を制御するための低周波の制御信号を供給可能な制御部に一方端部が接続され、他方端部が集積回路に接続された複数本の制御線とを基板に備えるアンテナ装置であって、
略平行な上記複数本の制御線を、上記第１及び第２の放射電極と間隔を介して配線すると共に、一方端部がリアクタンス素子を介してグランドに接続された第３の放射電極を、これら複数本の制御線に略平行に形成し、
上記複数本の制御線と上記第３の放射電極とを高周波的に接続する第１の接続回路を、複数本の制御線の一方端部と第３の放射電極の一方端部との間に介設すると共に、複数本の制御線と上記第３の放射電極とを高周波的に接続する第２の接続回路を、複数本の制御線の他方端部と第３の放射電極の他方端部との間に介設した、
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
上記第１の放射電極を、上記基板の表面側に配設し、
上記複数本の制御線を、上記基板の裏面側に平行に配設した、
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】
上記第１の放射電極を、上記基板の表面側に配設し、
上記複数本の制御線を、上記基板の表面側と裏面側とに平行に配設した、
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５】
高周波のＲＦ信号を供給可能な給電部に一方端部が接続された第１の放射電極と、一方端部が第１の放射電極の他方端部の近傍に配置された少なくとも１つの先端開放の第２の放射電極と、第１の放射電極の他方端部と第２の放射電極の一方端部との間に介設された集積回路と、集積回路を制御するための低周波の制御信号を供給可能な制御部に一方端部が接続され、他方端部が集積回路に接続された複数本の制御線とを基板に備えるアンテナ装置であって、
上記第１の放射電極を、上記基板の表面側と裏面側との２枚に分割し、
上記複数本の制御線を、これら２枚の分割電極の間に形成した、
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項６】
高周波のＲＦ信号を供給可能な給電部に一方端部が接続された第１の放射電極と、一方端部が第１の放射電極の他方端部の近傍に配置された少なくとも１つの先端開放の第２の放射電極と、第１の放射電極の他方端部と第２の放射電極の一方端部との間に介設された集積回路と、集積回路を制御するための低周波の制御信号を供給可能な制御部に一方端部が接続され、他方端部が集積回路に接続された複数本の制御線とを基板に備えるアンテナ装置であって、
一方端部がリアクタンス素子を介してグランドに接続された第３の放射電極を、上記第１及び第２の放射電極と間隔を介して配すると共に、上記基板の表面側と裏面側との２枚に分割し、
上記複数本の制御線を、これら２枚の分割電極の間に形成した、
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項７】
第１のインダクタ素子を上記第１の放射電極の一方端部と給電部との間に設けると共に、第２のインダクタ素子を当該一方端部とグランドとの間に設けて整合回路を形成し、
抵抗素子又はインダクタ素子を当該第１の放射電極の他方端部から集積回路のグランド端子に接続した、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項８】
上記第１ないし第３の放射電極，集積回路，複数本の制御線，第１及び第２の接続回路の一部又は全部を、基板上に配置された誘電体ブロック上に設けた、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項９】
上記基板は、フレキシブルプリント基板である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
上記集積回路は、上記第１の放射電極の他方端部と第２の放射電極の一方端部との間に介設され、これら第１の放射電極と第２の放射電極とを電気的に接続又は切断させるためのスイッチであり、
上記複数本の制御線は、上記スイッチを制御するための制御信号を供給可能な制御部に一方端部が接続された状態で、上記基板上に形成され、他方端部が上記スイッチに接続されている、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
上記第１の接続回路を、上記複数本の制御線の一方端部と第１の放射電極の一方端部との各間に接続され、上記ＲＦ信号に対して低インピーダンスになり且つ制御信号に対して高インピーダンスになるコンデンサで形成し、
上記第２の接続回路を、上記複数本の制御線の他方端部と第１の放射電極の他方端部との各間に接続され、上記ＲＦ信号に対して低インピーダンスになり且つ制御信号に対して高インピーダンスになる別体のコンデンサで形成した、
ことを特徴とする請求項１，請求項３，請求項４，請求項７ないし請求項１０のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
上記第１の接続回路を、上記複数本の制御線の一方端部と第３の放射電極の一方端部との各間に接続され、上記ＲＦ信号に対して低インピーダンスになり且つ制御信号に対して高インピーダンスになるコンデンサで形成し、
上記第２の接続回路を、上記複数本の制御線の他方端部と第３の放射電極の他方端部との各間に接続され、上記ＲＦ信号に対して低インピーダンスになり且つ制御信号に対して高インピーダンスになる別体のコンデンサで形成した、
ことを特徴とする請求項２ないし請求項４，請求項７ないし請求項１０のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１３】
上記制御信号を通してＲＦ信号を阻止するための第１のチョーク回路を、上記複数本の制御線の一方端部と上記制御部との間に介設すると共に、上記制御信号を通してＲＦ信号を阻止するための第２のチョーク回路を、上記複数本の制御線の他方端部と上記集積回路との間に介設した、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載のアンテナ装置を備えた、
ことを特徴とする無線通信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信に利用されるアンテナ装置及び無線通信機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の小型無線通信機には、アンテナ装置を小型に維持した状態で、マルチバンド化を図るために、スイッチを利用して、アンテナ装置の共振周波数を変える構造のものがある。
図２８は、スイッチを利用した従来のアンテナ装置を説明するための概略平面図である。
図２８に示すように、アンテナ装置２００は、給電部１１０から延出する放射電極２０２，２０３の途中にスイッチ１３０を有している。これにより、スイッチ１３０を切り換えることにより、２つの共振周波数での送受信を可能にしている。かかる周波数の切り換えを可能にした構造の技術と類似の先行技術として、特許文献１に開示のアンテナ装置が存在する。
また、破線で示すように、リアクタンス回路１４０をスイッチ１３０と並列に接続して、スイッチ１３０の切換による２つの共振周波数の変化量を制御したアンテナ装置も存在する。かかる構造の技術と類似の先行技術として、特許文献２に開示のアンテナ装置が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０５４６３９号公報
【特許文献２】特開２００６−１６５８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した従来のアンテナ装置２００では、スイッチ１３０の切換制御を行うための制御信号を載せる制御線１２１やグランド線１２２が、制御電圧源１２０から基板１００の非グランド領域１０１上に引き出された後、スイッチ１３０に接続される構造になっている。
このため、電磁結合がアンテナ装置２００の放射電極２０２，２０３と制御線１２１やグランド線１２２との間で生じ、不要共振やアンテナ特性の劣化を招く。【０００５】
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、スイッチ等の集積回路の制御線を放射電極の一部として利用することにより、放射電極と制御線との電磁結合による不要共振の発生やアンテナ特性の劣化を防止したアンテナ装置及び無線通信機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】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、高周波のＲＦ（Radio Frequency）信号を供給可能な給電部に一方端部が接続された第１の放射電極と、一方端部が第１の放射電極の他方端部の近傍に配置された少なくとも１つの先端開放の第２の放射電極と、第１の放射電極の他方端部と第２の放射電極の一方端部との間に介設された集積回路と、集積回路を制御するための低周波の制御信号を供給可能な制御部に一方端部が接続され、他方端部が集積回路に接続された複数本の制御線とを基板に備えるアンテナ装置であって、複数本の制御線を第１の放射電極に沿って配線し、これら複数本の制御線と第１の放射電極とを高周波的に接続する第１の接続回路を、複数本の制御線の一方端部と第１の放射電極の一方端部との間に介設すると共に、複数本の制御線と第１の放射電極とを高周波的に接続する第２の接続回路を、複数本の制御線の他方端部と第１の放射電極の他方端部との間に介設して、ＲＦ信号を第１の放射電極と複数本の制御線に流すようにした構成とする。
かかる構成により、第１の放射電極と複数本の制御線とが単一の放射電極として機能する。したがって、第１の放射電極だけでなく、複数本の制御線も放射電極の一部として動作するため、第１の放射電極や第２の放射電極と制御線とが電磁的に結合することによる不要共振の発生やアンテナの特性劣化を防ぐことができる。
また、集積回路は、第１及び第２の放射電極の間に配置される。したがって、このアンテナ装置によれば、集積回路として、スイッチ等の可変リアクタンス回路を用いることで、従来例と同じように、可変リアクタンスの変化に対応した２つの共振周波数で、ＲＦ信号の送受信が可能となる。【０００７】
請求項２の発明は、高周波のＲＦ信号を供給可能な給電部に一方端部が接続された第１の放射電極と、一方端部が第１の放射電極の他方端部の近傍に配置された少なくとも１つの先端開放の第２の放射電極と、第１の放射電極の他方端部と第２の放射電極の一方端部との間に介設された集積回路と、集積回路を制御するための低周波の制御信号を供給可能な制御部に一方端部が接続され、他方端部が集積回路に接続された複数本の制御線とを基板に備えるアンテナ装置であって、略平行な複数本の制御線を、第１及び第２の放射電極と間隔を介して配線すると共に、一方端部がリアクタンス素子を介してグランドに接続された第３の放射電極を、これら複数本の制御線に略平行に形成し、複数本の制御線と第３の放射電極とを高周波的に接続する第１の接続回路を、複数本の制御線の一方端部と第３の放射電極の一方端部との間に介設すると共に、複数本の制御線と第３の放射電極とを高周波的に接続する第２の接続回路を、複数本の制御線の他方端部と第３の放射電極の他方端部との間に介設した構成とする。
かかる構成により、ＲＦ信号を給電すると、第３の放射電極と複数本の制御線とが、第１及び第２の放射電極と電磁的に結合し、無給電放射電極として機能する。
したがって、このように、第３の放射電極と複数本の制御線とを無給電放射電極として使用することで、多共振化と広帯域化とを図ることができる。【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置において、第１の放射電極を、基板の表面側に配設し、複数本の制御線を、基板の裏面側に平行に配設した構成とする。
かかる構成により、制御線を基板の裏面側に配線した分、表面側に配設する第１の放射電極の線幅を広くとることができ、この結果、第１の放射電極の導体損等を極めて低く抑えることができる。【０００９】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置において、第１の放射電極を、基板の表面側に配設し、複数本の制御線を、基板の表面側と裏面側とに平行に配設した構成とする。
かかる構成により、集積回路に接続する制御線の本数が多い場合においても、これら制御線の線幅を必要以上に狭くすることなく、配線することができる。【００１０】
請求項５の発明は、高周波のＲＦ信号を供給可能な給電部に一方端部が接続された第１の放射電極と、一方端部が第１の放射電極の他方端部の近傍に配置された少なくとも１つの先端開放の第２の放射電極と、第１の放射電極の他方端部と第２の放射電極の一方端部との間に介設された集積回路と、集積回路を制御するための低周波の制御信号を供給可能な制御部に一方端部が接続され、他方端部が集積回路に接続された複数本の制御線とを基板に備えるアンテナ装置であって、第１の放射電極を、基板の表面側と裏面側との２枚に分割し、複数本の制御線を、これら２枚の分割電極の間に形成した構成とする。
かかる構成により、ＲＦ信号の送受信時に、第１の放射電極を構成する２枚の分割電極と複数本の制御線とが同電位となり、制御線による放射電極への影響がほとんどなくなる。そして、このような構成をとることにより、ＲＦ信号を第１の放射電極と複数本の制御線とに流す第１及び第２の接続回路が不要となり、その分、部品点数の削減を図ることができる。【００１１】
請求項６の発明は、高周波のＲＦ信号を供給可能な給電部に一方端部が接続された第１の放射電極と、一方端部が第１の放射電極の他方端部の近傍に配置された少なくとも１つの先端開放の第２の放射電極と、第１の放射電極の他方端部と第２の放射電極の一方端部との間に介設された集積回路と、集積回路を制御するための低周波の制御信号を供給可能な制御部に一方端部が接続され、他方端部が集積回路に接続された複数本の制御線とを基板に備えるアンテナ装置であって、一方端部がリアクタンス素子を介してグランドに接続された第３の放射電極を、第１及び第２の放射電極と間隔を介して配すると共に、基板の表面側と裏面側との２枚に分割し、複数本の制御線を、これら２枚の分割電極の間に形成した構成とする。
かかる構成により、ＲＦ信号を給電すると、第３の放射電極を構成する２枚の分割電極と複数本の制御線とが、第１及び第２の放射電極と電磁的に結合し、無給電放射電極として機能する。したがって、このように、第３の放射電極と複数本の制御線とを無給電放射電極として使用することで、多共振化と広帯域化とを図ることができる。
また、共振時に、第３の放射電極と複数本の制御線とが同電位となる。このため、ＲＦ信号を第３の放射電極と複数本の制御線とに流す第１及び第２の接続回路が不要となり、その分、部品点数の削減を図ることができる。【００１２】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のアンテナ装置において、第１のインダクタ素子を第１の放射電極の一方端部と給電部との間に設けると共に、第２のインダクタ素子を当該一方端部とグランドとの間に設けて整合回路を形成し、抵抗素子又はインダクタ素子を当該第１の放射電極の他方端部から集積回路のグランド端子に接続した構成とする。
かかる構成により、第１の放射電極を集積回路のグランド線として兼用することができる。【００１３】
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のアンテナ装置において、第１ないし第３の放射電極，集積回路，複数本の制御線，第１及び第２の接続回路の一部又は全部を、基板上に配置された誘電体ブロック上に設けた構成とする。
かかる構成により、放射電極や制御線の配線を誘電体ブロックを用いて立体的に行えるため、アンテナ装置の小型化を図ることができる。【００１４】
請求項９の発明は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のアンテナ装置において、基板は、フレキシブルプリント基板である構成とした。
かかる構成により、フレキシブルプリント基板を薄膜にすることができるので、基板の表面側の電極と裏面側の電極との間の電磁的結合を強くすることができ、無給電放射電極を基板の裏面側に配設した場合に、特に有効である。さらに、基板を所望の形状に湾曲させることができる。【００１５】
請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のアンテナ装置において、集積回路は、第１の放射電極の他方端部と第２の放射電極の一方端部との間に介設され、これら第１の放射電極と第２の放射電極とを電気的に接続又は切断させるためのスイッチであり、複数本の制御線は、スイッチを制御するための制御信号を供給可能な制御部に一方端部が接続された状態で、基板上に形成され、他方端部がスイッチに接続されている構成とした。  
かかる構成により、制御信号を、制御部から複数本の制御線を通じてスイッチに送り、このスイッチによって、第１の放射電極と第２の放射電極とを電気的に接続した状態にすると、第１の放射電極と第２の放射電極とによる第１の共振周波数で共振する。
また、制御部からの制御信号によって、スイッチが、第１の放射電極と第２の放射電極とを電気的に切断した状態にすると、第１の放射電極に対応した第２の共振周波数で共振する。【００１６】
請求項１１の発明は、請求項１，請求項３，請求項４，請求項７ないし請求項１０のいずれかに記載のアンテナ装置において、第１の接続回路を、複数本の制御線の一方端部と第１の放射電極の一方端部との各間に接続され、ＲＦ信号に対して低インピーダンスになり且つ制御信号に対して高インピーダンスになるコンデンサで形成し、第２の接続回路を、複数本の制御線の他方端部と第１の放射電極の他方端部との各間に接続され、ＲＦ信号に対して低インピーダンスになり且つ制御信号に対して高インピーダンスになる別体のコンデンサで形成した構成とする。【００１７】
請求項１２の発明は、請求項２ないし請求項４，請求項７ないし請求項１０のいずれかに記載のアンテナ装置において、第１の接続回路を、複数本の制御線の一方端部と第３の放射電極の一方端部との各間に接続され、ＲＦ信号に対して低インピーダンスになり且つ制御信号に対して高インピーダンスになるコンデンサで形成し、第２の接続回路を、複数本の制御線の他方端部と第３の放射電極の他方端部との各間に接続され、ＲＦ信号に対して低インピーダンスになり且つ制御信号に対して高インピーダンスになる別体のコンデンサで形成した構成とする。【００１８】
請求項１３の発明は、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載のアンテナ装置において、制御信号を通してＲＦ信号を阻止するための第１のチョーク回路を、複数本の制御線の一方端部と制御部との間に介設すると共に、制御信号を通してＲＦ信号を阻止するための第２のチョーク回路を、複数本の制御線の他方端部と集積回路との間に介設した構成とする。【００１９】
請求項１４の発明に係る無線通信機は、請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載のアンテナ装置を備えた構成とする。
【発明の効果】
【００２０】
以上詳しく説明したように、この請求項１ないし請求項４の発明に係るアンテナ装置によれば、本来の放射電極だけでなく、複数本の制御線をも利用し、第１の放射電極や第３の放射電極と複数本の制御線とを単一の放射電極として、ＲＦ信号の送受信を行うことができるので、ＲＦ信号の送受信時に、第１の放射電極や第２の放射電極と制御線とが電磁的に結合することによる不要共振の発生やアンテナ特性の劣化を防止することができるという優れた効果がある。また、複数本の制御線を引き回すために使用していたスペースを空けることができるので、放射電極を形成するための広いスペースを確保することができる。さらに、第１の放射電極や第３の放射電極と複数本の制御線とを単一の放射電極とすることで、第１の放射電極や第３の放射電極の見かけ上の電極幅を広くとることができるという効果もある。【００２１】
請求項２の発明によれば、グランドと接続される第３の放射電極を、複数本の制御線と共に無給電放射電極として、有効利用することができ、この結果、多共振化と広帯域化とを図ることができる。【００２２】
また、請求項３の発明によれば、集積回路に接続する制御線の本数が多い場合においても、線幅を必要以上に狭くすることなく、配線することができ、この結果、アンテナ特性の劣化を招くことなく、必要本数の制御線を基板に配線することができる。【００２３】
また、請求項４の発明によれば、第１の放射電極を集積回路のグランド線として兼用することができるので、制御線の本数を削減することができ、その分、基板上の空きスペースを広く確保することができる。【００２４】
さらに、請求項５の発明によれば、部品点数の削減を図ることができ、その分製造コストの低減化を図ることができる。【００２５】
また、請求項６の発明によれば、部品点数の削減による製造コストの低減化を図ることができるだけでなく、多共振化と広帯域化とを図ることができる。【００２６】
また、請求項７の発明に係るアンテナ装置によれば、第１の放射電極を集積回路のグランド線として兼用することができるので、専用のグランド線が不要となる。【００２７】
また、請求項８の発明によれば、アンテナ装置の小型化を図ることができる。【００２８】
また、請求項９の発明によれば、基板の表面側の電極と裏面側の電極との間の電磁的結合を強くすることができ、無給電放射電極を基板の裏面側に配設した場合に、特に有効である。さらに、基板を所望の形状に湾曲することができるので、アンテナ装置の小型化を図ることができる。【００２９】
請求項１４の発明に係る無線通信機によれば、アンテナ特性の劣化を防止することができ、高性能の送受信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の第１実施例に係るアンテナ装置を示す概略平面図である。
【図２】アンテナ装置の電気的構造を具体的に示す平面図である。
【図３】ＲＦ信号送受信時の動作を説明するための平面図である。
【図４】ＲＦ信号送受信状態を示す模式図である。
【図５】制御信号送信時の動作を説明するための平面図である。
【図６】制御信号送信状態を示す模式図である。
【図７】複共振状態を示す線図である。
【図８】単一の放射電極を用いたアンテナ装置を示す概略平面図である。
【図９】細線パターンを束ねてアンテナ装置の一部を１つの放射電極として利用したアンテナ装置を示す概略平面図である。
【図１０】リターンロスのシミュレーションの結果を示す線図である。
【図１１】アンテナ効率のシミュレーションの結果を示す線図である。
【図１２】この発明の第２実施例に係るアンテナ装置を示す概略平面図である。
【図１３】スイッチの電気的構造を示す模式図である。
【図１４】この発明の第３実施例に係るアンテナ装置の要部を示す概略断面図である。
【図１５】この発明の第４実施例に係るアンテナ装置の要部を示す概略断面図である。
【図１６】この発明の第５実施例に係るアンテナ装置の電気的構造を具体的に示す平面図である。
【図１７】この発明の第６実施例に係るアンテナ装置を示す概略平面図である。
【図１８】図１７の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図１９】図１７の矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
【図２０】ＲＦ信号送受信状態を示す模式図である。
【図２１】制御信号送信状態を示す模式図である。
【図２２】この発明の第７実施例に係るアンテナ装置を示す概略平面図である。
【図２３】アンテナ装置の電気的構造を具体的に示す平面図である。
【図２４】この発明の第８実施例に係るアンテナ装置を示す概略平面図である。
【図２５】図２４の矢視Ｃ−Ｃ断面図である。
【図２６】この発明の第９実施例に係るアンテナ装置を示す斜視図である。
【図２７】第９実施例の一変形例を示す斜視図である。
【図２８】スイッチを利用した従来のアンテナ装置を説明するための概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００３２】
図１は、この発明の第１実施例に係るアンテナ装置を示す概略平面図であり、図２は、アンテナ装置の電気的構造を具体的に示す平面図である。
この実施例のアンテナ装置は、携帯電話等の無線通信機に設けられている。
図１に示すように、アンテナ装置１は、無線通信機の基板１００の非グランド領域１０１に実装されており、第１の放射電極としての放射電極２と、第２の放射電極としての放射電極３と、集積回路４と、４本の制御線５−１〜５−４とを備えている。【００３３】
図２に示すように、放射電極２は、細線パターンであり、非グランド領域１０１上に形成されている。具体的には、放射電極２は、Ｌ字状を成し、その一方端部２ａが、インダクタ１１１，１１２で構成される整合回路を介して、高周波のＲＦ信号Ｓを供給可能な給電部１１０に接続されている。この放射電極２の線幅は、各制御線５−１（５−２〜５−４）の線幅とほぼ同幅に設定され、この放射電極２と４本の制御線５−１〜５−４との全体が、細線構造を成している。
この実施例において、ＲＦ信号Ｓとしては、例えば、５００ＭＨｚ以上の高周波のＲＦ信号を適用することができる。【００３４】
放射電極３は、通常幅のパターンであり、放射電極２と同じく、非グランド領域１０１に形成されている。具体的には、放射電極３は、先端３ｂが開放の直線状パターンであり、その一方端部３ａが放射電極２の他方端部２ｂの近傍に配されている。【００３５】
図１において、集積回路４は、放射電極２と放射電極３との間のリアクタンス値を変化させるための可変リアクタンス回路であり、放射電極２の他方端部２ｂと放射電極３の一方端部３ａとの間に介設されている。
具体的には、図２に示すように、集積回路４には、ＲＦ信号Ｓを入出力するための端子４０，４２が設けられ、放射電極２の他方端部２ｂ，放射電極３の一方端部３ａがこれら端子４０，４２にそれぞれ接続されている。さらに、この集積回路４には、制御信号Ｃ１〜Ｃ３を入力するための入力端子４４〜４６とグランド端子４７とが設けられている。【００３６】
図１に示す４本の制御線５−１〜５−４は、制御信号Ｃ１〜Ｃ３を集積回路４に送るための細線パターンであり、非グランド領域１０１に形成されている。各制御線５−１〜５−４は、放射電極２と同様にＬ字状を成し、放射電極２に沿って走っている。
具体的には、制御部５０を構成する制御電圧源５１〜５３が、基板１００のグランド領域１０２側に設けられており、制御線５−１〜５−３が、集積回路４を制御するための低周波の制御信号Ｃ１〜Ｃ３をこれらの制御電圧源５１〜５３から受ける。【００３７】
このような制御線５−１〜５−４の制御部５０側の端部及び集積回路４側の端部には、第１のチョーク回路としてのチョーク回路６−１，第２のチョーク回路としてチョーク回路６−２，第１の接続回路としての接続回路６−３，第２の接続回路としての接続回路６−４がそれぞれ設けられている。
チョーク回路６−１，６−２は、制御信号Ｃ１〜Ｃ３を通してＲＦ信号Ｓを阻止するための回路であり、接続回路６−３，６−４は、ＲＦ信号Ｓを通して制御信号Ｃ１〜Ｃ３を阻止するための回路である。【００３８】
チョーク回路６−１は、４つの抵抗素子６１で構成されている。具体的には、抵抗素子６１を制御線５−１〜５−４の一方端部５ａと制御電圧源５１〜５３，グランド領域１０２との間にそれぞれ介設した。これら４つの抵抗素子６１としては、制御信号Ｃ１〜Ｃ３に対して低インピーダンスになり且つＲＦ信号Ｓに対して高インピーダンスになる抵抗素子を採用した。
また、チョーク回路６−２は、制御線５−１〜５−４の他方端部５ｂと集積回路４の端子４４〜４７との間に介設した４つの抵抗素子６２で構成されており、これら４つの抵抗素子６２も、制御信号Ｃ１〜Ｃ３に対して低インピーダンスになり且つＲＦ信号Ｓに対して高インピーダンスになる抵抗素子である。【００３９】
一方、接続回路６−３は、放射電極２と制御線５−１〜５−４とを高周波的に接続させて、ＲＦ信号を放射電極２と制御線５−１〜５−４とに流す回路であり、チョーク回路６−１の前段に配された状態で、放射電極２の一方端部２ａと制御線５−１〜５−４の一方端部５ａとの間に介設されている。
このような接続回路６−３は、４つのコンデンサ６３で構成されている。具体的には、コンデンサ６３を、放射電極２と制御線５−１〜５−４の隣り合う線間に接続した。これら４つのコンデンサ６３としては、制御信号Ｃ１〜Ｃ３に対して高インピーダンスになり且つＲＦ信号Ｓに対して低インピーダンスになるコンデンサを採用した。
また、接続回路６−４も、放射電極２と制御線５−１〜５−４とを高周波的に接続させて、ＲＦ信号を放射電極２と制御線５−１〜５−４とに流す回路であり、チョーク回路６−２の前段に配された状態で、放射電極２の他方端部２ｂと制御線５−１〜５−４の他方端部５ｂとの間に介設されている。
このような接続回路６−４も、放射電極２と制御線５−１〜５−４と放射電極２の隣り合う線間に接続した４つのコンデンサ６４で構成されており、これらのコンデンサ６４も、制御信号Ｃ１〜Ｃ３に対して高インピーダンスになり且つＲＦ信号Ｓに対して低インピーダンスになるコンデンサである。【００４０】
以上のように、この実施例のアンテナ装置１では、放射電極２と制御線５−１〜５−４とを束になって並走する細線構造にし、チョーク回路６−１，６−２及び接続回路６−３，６−４をこの細線構造の両端部に設けた。そして、放射電極２と放射電極３との長さを、放射電極２と放射電極３と集積回路４のリアクタンス値による第１の共振周波数ｆ１に対応した波長の約４分の１に設定した。
また、制御信号Ｃ１〜Ｃ３は、直流電圧を含む低周波の信号である。すなわち、コンデンサ６３，６４の容量値を調整することで、直流電圧だけでなく、例えば、１０ＭＨｚ以下の低周波に載せたパルス状のデジタル信号を制御信号Ｃ１〜Ｃ３として用いることができる。【００４１】
次に、この実施例のアンテナ装置が示す作用及び効果について説明する。
図３は、ＲＦ信号送受信時の動作を説明するための平面図であり、図４は、ＲＦ信号送受信状態を示す模式図であり、図５は、制御信号送信時の動作を説明するための平面図であり、図６は、制御信号送信状態を示す模式図であり、図７は、複共振状態を示す線図である。【００４２】
図３に示すように、ＲＦ信号Ｓを給電部１１０から放射電極２に供給すると、ＲＦ信号Ｓは、一方端部２ａから放射電極２内に入力する。このとき、隣り合う放射電極２と制御線５−２，５−３とが接続回路６−３のコンデンサ６３で高周波的に接続されているので、放射電極２内に入力したＲＦ信号Ｓは、矢印で示すように、これらのコンデンサ６３を通じて、制御線５−１〜５−４に分流する。
制御線５−１〜５−４に入力したＲＦ信号は、制御線５−１〜５−４内を集積回路４に向かって流れるだけでなく、制御電圧源５１〜５３やグランド領域１０２側にも流れようとする。しかし、この実施例では、チョーク回路６−１の抵抗素子６１が、制御電圧源５１〜５３やグランド領域１０２と制御線５−１〜５−４との間に介設されているので、ＲＦ信号Ｓは、これらの抵抗素子６１で阻止され、制御電圧源５１〜５３やグランド領域１０２側に流れることはない。
したがって、ＲＦ信号Ｓは、放射電極２と制御線５−１〜５−４内を集積回路４に向かってのみ流れる。そして、ＲＦ信号Ｓは、制御線５−１〜５−４の他方端部５ｂに至ると、チョーク回路６−２の抵抗素子６２によって阻止され、接続回路６−４のコンデンサ６４を通じて、放射電極２に合流する。
ＲＦ信号受信時に、ＲＦ信号Ｓは、接続回路６−４のコンデンサ６４により、制御線５−１〜５−４に分流され、接続回路６−３のコンデンサ６３により、放射電極２に合流する。【００４３】
このように、ＲＦ信号Ｓの送受信時においては、接続回路６−３，６−４が放射電極２と制御線５−１〜５−４とを高周波的に接続するので、ＲＦ信号Ｓが、放射電極２だけでなく、制御線５−１〜５−４にも流れる。つまり、ＲＦ信号Ｓの送受信時には、制御線５−１〜５−４と放射電極２とが並列に接続された状態になって、放射電極２と制御線５−１〜５−４とが同電位になる。この結果、図４に示すように、放射電極２と制御線５−１〜５−４とが単一の放射電極２′として機能することとなる。
したがって、ＲＦ信号Ｓは、集積回路４を通じて放射電極２，３間を伝搬することとなり、図７に示すように、放射電極２と放射電極３と集積回路４のリアクタンス値とに対応した第１の共振周波数ｆ１で、ＲＦ信号Ｓの送受信を行うことができる。【００４４】
そして、図５に示すように、制御信号Ｃ１〜Ｃ３を制御部５０から制御線５−１〜５−４を通じて集積回路４に送信し、集積回路４のリアクタンス値を変化させることで、図７の矢印で示すように、第１の共振周波数ｆ１を変化させることができる。
かかる場合において、図５に示すように、制御信号Ｃ１〜Ｃ３を制御部５０から供給すると、制御信号Ｃ１〜Ｃ３が低周波の信号であるので、チョーク回路６−１の低インピーダンス状態の抵抗素子６１を通って、制御線５−１〜５−３の一方端部５ａに至る。
このとき、制御信号Ｃ１〜Ｃ３が低周波の信号であるので、高インピーダンス状態のコンデンサ６３で阻止され、隣の放射電極２や制御線５−１〜５−４に流入することはない。
これらの制御信号Ｃ１〜Ｃ３は、制御線５−１〜５−４を通じて集積回路４側に向かい、他方端部５ｂからチョーク回路６−２の低インピーダンス状態の抵抗素子６２を通じて集積回路４の入力端子４４〜４６に入力する。このとき、上記と同様に、低周波の制御信号Ｃ１〜Ｃ３は高インピーダンス状態のコンデンサ６４で阻止される。
したがって、図６に示すように、制御信号Ｃ１〜Ｃ３の送信時には、制御線５−１〜５−４のみが機能する。このため、各制御信号Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）は、対応する制御線５−１（５−２，５−３）にのみ流れ、放射電極２や他の制御線５−１〜５−４に流れ込むことなく、集積回路４の各入力端子４４（４５，４６）に確実に入力し、集積回路４のリアクタンス値を変化させる。【００４５】
また、集積回路４のリアクタンス値をほぼ無限大にする制御信号Ｃ１〜Ｃ３を集積回路４に送信することで、放射電極２と放射電極３とを電気的に切断することができる。
これにより、図７に示すように、ＲＦ信号Ｓを、放射電極２と制御線５−１〜５−４とで成る単一の放射電極２′（図４参照）に対応した第２の共振周波数ｆ２で送受信することができる。【００４６】
このように、この実施例のアンテナ装置１によれば、第１及び第２の共振周波数ｆ１，ｆ２による複共振の送受信が可能であり、また、第１の共振周波数ｆ１を変化させることで、広帯域化を図ることができる。【００４７】
以上のように、この実施例では、放射電極２と制御線５−１〜５−４とを、単一の放射電極として機能させる細線構造にした。発明者等は、かかる細線構造にすることで、通常幅の単一の放射電極を用いた場合に比べて、アンテナ効率等が劣化するか否かを確認した。
具体的には、発明者等は、通常幅の単一の放射電極を用いた場合における共振周波数時のリターンロス及びアンテナ効率と、この実施例のように細線を束ねて単一の放射電極として機能させた場合における共振周波数時のリターンロス及びアンテナ効率とを、シミュレーションにより比較した。
図８は、単一の放射電極２０を用いたアンテナ装置を示す概略平面図であり、図９は、細線パターン２−１〜２−５を束ねてアンテナ装置の一部を１つの放射電極として利用したアンテナ装置を示す概略平面図であり、図１０は、リターンロスのシミュレーションの結果を示す線図であり、図１１は、アンテナ効率のシミュレーションの結果を示す線図である。
まず、図８に示すアンテナ装置において、ＲＦ信号を給電部１１０から放射電極２０に供給し、周波数５００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ内でリターンロスをシミュレーションしたところ、図１０の実線曲線Ｓ１で示すように、１２５０ＭＨｚ近傍に共振周波数を得た。
次に、図９に示すように、５本の細線パターン２−１〜２−５を束ねて、給電部１１０側の端部と放射電極３側の端部とをコンデンサ６３，６４によって互いに接続し、中央の細線パターン２−３を放射電極３に接続して、この実施例に対応したアンテナ装置を作成した。そして、このアンテナ装置において、ＲＦ信号を給電部１１０から細線パターン２−３に供給し、周波数５００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ内でリターンロスをシミュレーションした。すると、図１０の破線曲線Ｓ２で示すように、図８に示すアンテナ装置の共振周波数とは僅かにずれているが、ほぼ１２５０ＭＨｚ近傍の共振周波数を得た。
また、図８及び図９に示すアンテナ装置において、同様に、アンテナ効率をシミュレーションしたところ、図１１に示すような結果を得た。
すなわち、図８のアンテナ装置のシミュレーション結果は、図１１の実線曲線Ｓ１に示すようになり、図９のアンテナ装置のシミュレーション結果は、図１１の破線曲線Ｓ２に示すようになり、細線構造にしたことによるアンテナ効率の劣化はほとんど生じないことが確認された。【００４８】
以上説明したように、この実施例のアンテナ装置１によれば、本来の放射電極２だけでなく、４本の制御線５−１〜５−４をも放射電極の一部として利用して、ＲＦ信号Ｓの送受信をすることができるので、信号送受信時に、放射電極２や放射電極３と制御線５−１〜５−４とが電磁的に結合するという事態は生ぜず、この結果、不要共振の発生やアンテナ特性の劣化は生じない。
また、４本以上の制御線５−１〜５−４を、非グランド領域１０１に引き回すことなく、放射電極２と平行に束ねて配線する構成としたので、非グランド領域１０１に大きな空きスペースを確保することができ、この結果、放射電極３をこの空きスペース内で引き回す等して、多様な放射電極３を形成することができる。
【実施例２】
【００４９】
図１２は、この発明の第２実施例に係るアンテナ装置を示す概略平面図であり、図１３は、スイッチの電気的構造を示す模式図である。
図１２に示すように、この実施例のアンテナ装置では、集積回路として、スイッチ４を適用した。
このスイッチ４は、放射電極３を放射電極２に電気的に接続又は切断させるための素子であり、放射電極２の他方端部２ｂと放射電極３の一方端部３ａとの間に介設されている。
スイッチ４としては、半導体スイッチ、MEMSスイッチ、チューナブルキャパシタ等を用いることができるが、図１２及び図１３では、このスイッチ４を模式的に表現した。
模式的には、図１３に示すように、スイッチ４は、可動端子４０′と３つの固定端子４１′〜４３′とを有している。可動端子４０′は、放射電極２の他方端部２ｂに接続されている。また、固定端子４１′は、放射電極３の一方端部３ａに直接接続されており、固定端子４２′は、アンテナのリアクタンス値を増加させるためのインダクタ３０を介して、放射電極３の一方端部３ａに接続されている。そして、固定端子４３′は、開放端となっている。
スイッチ４は、制御信号Ｃ１〜Ｃ３を入力するための入力端子４４〜４６とグランド端子４７とを有している。
この実施例の制御信号Ｃ１〜Ｃ３は、直流電圧であり、制御線５−１〜５−３を通じてスイッチ４の入力端子４４〜４６に入力される。具体的には、基準電圧以上の制御信号Ｃ１が入力端子４４に入力されると、可動端子４０′が固定端子４１′に接続し、基準電圧以上の制御信号Ｃ２が入力端子４５に入力されると、可動端子４０′が固定端子４２に接続し、基準電圧以上の制御信号Ｃ３が入力端子４６に入力されると、可動端子４０′が固定端子４３に接続するようになっている。【００５０】
かかる構成により、基準電圧以上の制御信号Ｃ１，基準電圧以下の制御信号Ｃ２，Ｃ３が制御電圧源５１〜５３から出力され、スイッチ４の入力端子４４〜４６に入力されると、可動端子４０′が固定端子４１′に接続し、放射電極２と放射電極３とが直接接続された状態になる。
これにより、アンテナ装置１は、放射電極２と放射電極３とによる第１の共振周波数ｆ１′（図示省略）で、共振することとなる。【００５１】
また、基準電圧以上の制御信号Ｃ３，基準電圧以下の制御信号Ｃ１，Ｃ２が制御電圧源５１〜５３からスイッチ４の入力端子４４〜４６に入力されると、可動端子４０′は開放の固定端子４３に接続し、放射電極２と放射電極３とが電気的に切断された状態になる。
これにより、アンテナ装置１は、放射電極２による第２の共振周波数ｆ２で、共振することとなる。【００５２】
さらに、基準電圧以上の制御信号Ｃ２，基準電圧以下の制御信号Ｃ１，Ｃ３がスイッチ４の入力端子４４〜４６に入力されると、可動端子４０′が、固定端子４２に接続し、放射電極２がインダクタ３０を介して放射電極３に接続された状態になる。
これにより、アンテナ装置１は、放射電極２と放射電極３とインダクタ３０のインダクタンス値で決まる第３の共振周波数ｆ３（図示省略）で、共振することとなる。【００５３】
すなわち、このアンテナ装置１では、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という多共振での送受信が可能となる。
その他の構成，作用及び効果は、上記第１実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【実施例３】
【００５４】
次に、この発明の第３実施例について説明する。
図１４は、この発明の第３実施例に係るアンテナ装置の要部を示す概略断面図である。
この実施例は、放射電極２を幅広に設定した点が、上記第１及び第２実施例と異なる。
すなわち、図１４に示すように、幅広の放射電極２を、非グランド領域１０１の表面１０１ａに配設し、細い４本の制御線５−１〜５−４を、非グランド領域１０１の裏面１０１ｂに配設した。
そして、制御線５−１〜５−４を、図示省略の一方端部５ａ（他方端部５ｂ）において、接続回路６−３（６−４）のコンデンサ６３（６４）で接続した。さらに、制御線５−４に部分的に接続されたランド５５を裏面１０１ｂに設け、放射電極２とコンデンサ６３を介して接続されたランド５７を、表面１０１ａに設けて、これらランド５５，５７をスルーホール５６を通じて接続した。【００５５】
かかる構成により、制御線５−１〜５−４を非グランド領域１０１の裏面１０１ｂに配線した分、表面１０１ａに配設する放射電極２の線幅を広くとることができ、この結果、放射電極２の導体損等を極めて低く抑えることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１及び第２実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【実施例４】
【００５６】
次に、この発明の第４実施例について説明する。
図１５は、この発明の第４実施例に係るアンテナ装置の要部を示す概略断面図である。
この実施例は、多数本の制御線を設けた点が、上記第１〜第３実施例と異なる。
すなわち、図１５に示すように、放射電極２を、非グランド領域１０１の表面１０１ａに配設し、多数本の制御線５−１〜５−９を、非グランド領域１０１の表面１０１ａから裏面１０１ｂにかけて配線した。
そして、表面１０１ａ側の放射電極２と制御線５−１〜５−４とを一方端部５ａ（他方端部５ｂ）において、接続回路６−３（６−４）のコンデンサ６３（６４）で接続すると共に、裏面１０１ｂ側の制御線５−５〜５−９を、図示省略の一方端部５ａ（他方端部５ｂ）において、コンデンサ６３（６４）で接続した。さらに、制御線５−５に部分的に接続されたランド５５を裏面１０１ｂに設け、制御線５−４とコンデンサ６３を介して接続されたランド５７を表面１０１ａに設けて、これらランド５５，５７をスルーホール５６を通じて接続した。【００５７】
かかる構成により、スイッチ４に接続する制御線５−１〜５−４の本数が多い場合においても、線幅を必要以上に狭くすることなく、配線することができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１〜第３実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【実施例５】
【００５８】
次に、この発明の第５実施例について説明する。
図１６は、この発明の第５実施例に係るアンテナ装置の電気的構造を具体的に示す平面図である。
この実施例は、制御線の本数を削減した点が、上記第１〜第４実施例と異なる。
すなわち、図１６に示すように、第１のインダクタ素子であるインダクタ１１１を放射電極２の一方端部２ａと給電部１１０との間に設けると共に、第２のインダクタ素子であるインダクタ１１２を一方端部２ａとグランド領域１０２との間に設けて整合回路を形成した。
そして、抵抗素子６２を放射電極２の他方端部２ｂからスイッチ４のグランド端子４７に接続した。【００５９】
かかる構成により、放射電極２をスイッチ４のグランド線５−４として兼用することができるので、制御線を１本削減することができ、その分、非グランド領域１０１の空きスペースを広く確保することができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１〜第４実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【実施例６】
【００６０】
次に、この発明の第６実施例について説明する。
図１７は、この発明の第６実施例に係るアンテナ装置を示す概略平面図であり、図１８は、図１７の矢視Ａ−Ａ断面図であり、図１９は、図１７の矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
この実施例は、制御線５−１〜５−４を基板１００内部に配線した点が、上記第１〜第５実施例と異なる。
すなわち、図１７〜図１９に示すように、放射電極２を、２枚の分割電極２１，２２に分割し、制御線５−１〜５−４をこれらの間に配設した。
具体的には、図１７に示すように、分割電極２１を基板１００の非グランド領域１０１の表面１０１ａに形成し、分割電極２２を、分割電極２１と対向するように、非グランド領域１０１の裏面１０１ｂに形成した。そして、図１８及び図１９に示すように、これら分割電極２１と分割電極２２とをスルーホール２３によってこれらの縁部で電気的に接続することにより、放射電極２を、上下に分割電極２１，分割電極２２を有し且つ複数のスルーホール２３をその側面に有する檻状の構成にした。そして、図１７に示すように、分割電極２１の一方端部２１ａをインダクタ１１１，１１２の整合回路を介して給電部１１０に接続すると共に、他方端部２１ｂをスイッチ４の可動端子４０′に接続した。
また、４本の制御線５−１〜５−４は、檻状の放射電極２内に収納させた状態で、非グランド領域１０１の基板１００内部に配設した。そして、図１９に示すように、制御線５−１〜５−３，５−４の一方端部５ａを、スルーホール５８を介して非グランド領域１０１の表面１０１ａに配されたチョーク回路６−１の抵抗素子６１に接続し、これらの抵抗素子６１を制御電圧源５１〜５３，グランド領域１０２に接続した。さらに、制御線５−１〜５−３，５−４の他方端部５ｂを、スルーホール５９を介して非グランド領域１０１の表面１０１ａに配されたチョーク回路６−２の抵抗素子６２に接続し、これらの抵抗素子６２をスイッチ４の入力端子４４〜４６，グランド端子４７（図１３参照）に接続した。【００６１】
図２０は、ＲＦ信号送受信状態を示す模式図であり、図２１は、制御信号送信状態を示す模式図である。
図１７において、ＲＦ信号Ｓを給電部１１０から放射電極２に供給又は受信すると、檻状の放射電極２と内部の制御線５−１〜５−４とが、同電位となる。このため、放射電極２によるＲＦ信号Ｓの送受信時に、放射電極２の内部の制御線５−１〜５−４と放射電極２とが電磁的に結合することはない。したがって、ＲＦ信号Ｓの送受信時には、図２０に示すように、ＲＦ信号Ｓは、檻状の放射電極２（２１，２２，２３）のみを流れ、制御信号Ｃ１〜Ｃ３の送信時には、図２１に示すように、各制御信号Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）は、基板１００内部の各制御線５−１（５−２，５−３）のみに流れる。
この結果、ＲＦ信号Ｓを放射電極２から制御線５−１〜５−４に流すための接続回路６−３，６−４のコンデンサ６３，６４（図１及び図２等参照）が不要となり、その分、部品点数の削減を図ることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１〜第５実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【実施例７】
【００６２】
次に、この発明の第７実施例について説明する。
図２２は、この発明の第７実施例に係るアンテナ装置を示す概略平面図であり、図２３は、アンテナ装置の電気的構造を具体的に示す平面図である。
この実施例は、第３の放射電極としての放射電極７と３本の制御線５−１〜５−３を無給電放射電極として機能させる構成とした点が、上記第１〜第６実施例と異なる。
すなわち、図２２に示すように、放射電極２を、細線パターンでなく、放射電極３と同幅の通常幅パターンとした。そして、非グランド領域１０１上の平行な３本の制御線５−１〜５−３を、これら放射電極２，３と間隔を介して配設すると共に、放射電極７を、これら制御線５−１〜５−３に略平行に形成した。
そして、図２３に示すように、制御線５−１〜５−３の他方端部５ｂと放射電極７の他方端部７ａとを、抵抗素子６２を介してスイッチ４の入力端子４４〜４６，グランド端子４７に接続すると共に、制御線５−１〜５−３と放射電極７とをコンデンサ６４で接続した。
また、制御線５−１〜５−３の一方端部５ａを、抵抗素子６１を介して制御電圧源５１〜５３に接続すると共に、放射電極７の一方端部７ａをリアクタンス素子７０を介してグランド領域１０２に接地した。そして、放射電極７と制御線５−１〜５−３とをコンデンサ６３で接続した。
すなわち、放射電極７と３本の制御線５−１〜５−３とを、１つの無給電放射電極として機能させるようにした。【００６３】
かかる構成により、図２２において、ＲＦ信号Ｓを給電部１１０から放射電極２に給電すると、放射電極２や放射電極３と、放射電極７及び制御線５−１〜５−４で成る無給電放射電極とが電磁的に結合し、無給電放射電極７，５−１〜５−３が、所定の共振周波数で共振する。そして、スイッチ４によって、放射電極２と放射電極３との電気的接続を切断又は接続することで、無給電放射電極７，５−１〜５−３との電磁結合量も変化させることができる。このため、所定の共振周波数を大きく変化させることができる。【００６４】
以上のように、この実施例のアンテナ装置によれば、アンテナ特性の劣化を防止することができるだけでなく、放射電極７と制御線５−１〜５−３で構成した無給電放射電極による多共振化と広帯域化とを図ることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１〜第６実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【実施例８】
【００６５】
次に、この発明の第８実施例について説明する。
図２４は、この発明の第８実施例に係るアンテナ装置を示す概略平面図であり、図２５は、図２４の矢視Ｃ−Ｃ断面図である。
この実施例は、３本の制御線５−１〜５−３を基板１００の内部に配線した点が、上記第７実施例と異なる。
すなわち、図２４及び図２５に示すように、放射電極７を、放射電極２，３と間隔を介して配すると共に、放射電極７を２枚の分割電極７１，７２に分割し、制御線５−１〜５−３をこれらの間に配線した。
具体的には、分割電極７１を基板１００の非グランド領域１０１の表面１０１ａに形成し、分割電極７２を、分割電極７１と対向するように、非グランド領域１０１の裏面１０１ｂに形成した。そして、これら分割電極７１と分割電極７２とをスルーホール７３によってこれらの縁部で電気的に接続することにより、放射電極７を檻状に構成した。
詳しくは、図２４に示すように、分割電極７１を放射電極３に近接するように走らせた後、グランド領域１０２側に折り曲げ、分割電極７２をこの分割電極７１に対応した形状に形成した。そして、分割電極７１の一方端部７１ａをリアクタンス素子７０を介してグランド領域１０２に接地すると共に他方端部７１ｂを抵抗素子６２を介してスイッチ４のグランド端子４７に接続した。
また、図２５に示すように、３本の制御線５−１〜５−３を、檻状の放射電極７内に収納させた状態で、非グランド領域１０１の基板１００内部に配設した。そして、制御線５−１〜５−３の一方端部５ａ（図２３参照）を、図示しないスルーホールを介して非グランド領域１０１の表面１０１ａに配された抵抗素子６１に接続し、これらの抵抗素子６１を制御電圧源５１〜５３に接続した。さらに、制御線５−１〜５−３の他方端部５ｂ（図２３参照）を、図示しないスルーホールを介して非グランド領域１０１の表面１０１ａに配された抵抗素子６２に接続し、これらの抵抗素子６２をスイッチ４の入力端子４４〜４６（図１３参照）に接続した。【００６６】
かかる構成により、図２５において、ＲＦ信号Ｓを給電部１１０から放射電極２に給電すると、放射電極７と制御線５−１〜５−３とが、放射電極２や放射電極３と電磁的結合が生じ、無給電放射電極として機能する。これにより、多共振化と広帯域化とを図ることができる。
また、ＲＦ信号Ｓの送受信時には、檻状の放射電極７の内部は、同電位となり、制御線５−１〜５−４と放射電極７との電磁的結合が避けられる。この結果、ＲＦ信号Ｓを放射電極７から制御線５−１〜５−３に分流させるためのコンデンサが不要となり、その分、部品点数の削減を図ることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第７実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【実施例９】
【００６７】
次に、この発明の第９実施例について説明する。
図２６は、この発明の第９実施例に係るアンテナ装置を示す斜視図である。
この実施例は、上記第２実施例のアンテナ装置の構成要素を誘電体ブロック上に実装した。
すなわち、図２６に示すように、誘電体ブロック８を基板１００の非グランド領域１０１上に設け、アンテナ装置の構成要素の大部分を誘電体ブロック８に設けた。
具体的には、細線パターンの放射電極２と４本の制御線５−１〜５−４とを、非グランド領域１０１から誘電体ブロック８の正面８１及び上面８２にかけて形成し、制御線５−１〜５−４の一方端部と他方端部とに、チョーク回路６−１の抵抗素子６１及び接続回路６−３のコンデンサ６３とチョーク回路６−２の抵抗素子６２及び接続回路６−４のコンデンサ６４とをそれぞれ取り付け、放射電極２と制御線５−１〜５−４との他方端部を上面８２上のスイッチ４に接続した。そして、放射電極３を上面８２上に形成して、その一方端部をスイッチ４に接続した。【００６８】
かかる構成により、放射電極や制御線５−１〜５−４の配線を誘電体ブロック８を用いて立体的に行うため、アンテナ装置の小型化を図ることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第２実施例と同様であるので、その記載は省略する。【００６９】
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記第９実施例では、第２実施例の構成要素を誘電体ブロック８に実装した例を示したが、図２７に示すように、第７実施例の構成要素を誘電体ブロック８に実装することもできる。
すなわち、図２７に示すように、通常幅の放射電極２を非グランド領域１０１から誘電体ブロック８の正面８１，上面８２にかけて形成し、上面８２上のスイッチ４に接続すると共に、放射電極３を上面８２上に形成して、スイッチ４に接続する。
そして、無給電放射電極として機能させる制御線５−１〜５−４を誘電体ブロック８の正面８１から非グランド領域１０１にかけて形成し、その他方端部に、チョーク回路６−２の抵抗素子６２及び接続回路６−４のコンデンサ６４を取り付ける。また、制御線５−１〜５−３の一方端部にチョーク回路６−１の抵抗素子６１及び接続回路６−３のコンデンサ６３を取り付ける。そして、コンデンサ６３で制御線５−３に接続された制御線５−４の一方端部をグランド領域１０２に接地する。
かかる構成により、放射電極２，３と無給電放射電極である制御線５−１〜５−４との電磁的結合を強くすることができる。【００７０】
また、上記実施例では、基板として、固形の基板１００を適用した例を示したが、基板としてフレキシブルプリント基板を適用することで、基板を所望の形状に湾曲させたり、基板の表側の電極と裏側の電極との間の電磁的結合を強くすることができる。【００７１】
また、上記実施例では、チョーク回路６−１，６−２の構成要素として抵抗素子６１，６２を例示したが、これに限定されるものではなく、チョーク回路としては、制御信号を通してＲＦ信号を阻止するものであれば良く、例えば、インダクタ素子をチョーク回路６−１，６−２の構成要素として用いることもできる。また、接続回路６−３，６−４の構成要素としてコンデンサ６３，６４を例示したが、これに限定されるものではなく、接続回路としては、ＲＦ信号を分流させ又は流させ且つ制御信号を阻止するものであれば良く、各種のフィルタ回路を用いることができる。【００７２】
また、上記第３〜第９実施例では、集積回路として、スイッチ４を例示したが、これに限定されるものではなく、複数の制御線でリアクタンス値を変化させることができる全ての回路を、この発明の集積回路として適用することができることは勿論である。【００７３】
さらに、上記実施例では、アンテナ装置の放射電極２，３や集積回路４等の主要部品を基板１００の非グランド領域１０１上に配設したが、これに限定されるものではなく、グランド領域上にも配設可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１…アンテナ装置、  ２，３，７…放射電極、  ２ａ，３ａ，５ａ，２１ａ，７１ａ…一方端部、  ２ｂ，５ｂ，２１ｂ…他方端部、  ３ｂ…先端、  ４…スイッチ、  ５−１〜５−４…制御線、  ６−１，６−２…チョーク回路、  ６−３，６−４…接続回路、  ８…誘電体ブロック、  ２１，２２，７１，７２…分割電極、  ２３，５６〜５９，７３…スルーホール、  ３０，１１１，１１２…インダクタ、  ４０…可動端子、  ４１〜４３…固定端子、  ４４〜４６…入力端子、  ４７…グランド端子、  ５０…制御部、  ５１〜５３…制御電圧源、  ５５，５７…ランド、  ６１，６２…抵抗素子、  ６３，６４…コンデンサ、  １００…基板、  １０１…非グランド領域、  １０１ａ…表面、  １０１ｂ…裏面、  １０２…グランド領域、  １１０…給電部、  Ｃ１〜Ｃ３…制御信号、  Ｓ…ＲＦ信号。
【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】
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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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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