(57)【要約】【課題】  多共振化とインピーダンス調整が可能なアンテナをシンプルな形状にして無線装置に内蔵しやすく構成する。【解決手段】  無線部１１及び給電線路１２からなる給電回路１０から、給電点２１において、折り返しモノポール型の第１アンテナ素子２０及び先端開放のモノポール型の第２アンテナ素子３０に給電する。第１アンテナ素子２０の給電点２１から折り返し点までの往路と、折り返し点から給電点２１近傍の接地点２２までの復路の合計長を、第１共振周波数の２分の１波長相当とする。第２アンテナ素子３０は、給電点２１と短絡個所の間で第１アンテナ素子２０から分岐させ、給電点２１から分岐点を経て先端までの長さを第２共振周波数の４分の１波長相当とする。給電点２１から分岐点及び短絡個所を経て接地点２２に至る折り返し経路の全長を、第２共振周波数の２分の１波長相当の前後に設定可能とし、第２アンテナ素子３０のスタブとして機能させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電回路と、
始端が給電点において前記給電回路に接続されると共に前記始端と終端の間の長さが使用周波数帯に属する第１の周波数の２分の１波長に相当し、前記終端が前記給電点から前記第１の周波数の５分の１波長以下の距離に位置する接地点において接地されるように折り返されることにより往路と復路を有して構成され、かつ、前記往路中の１点と前記復路中の１点とが短絡個所において短絡されることにより、前記給電点から前記短絡個所を経て前記接地点に至る折り返し経路を部分として含む第１のアンテナ素子と、
前記往路中の前記給電点と前記短絡個所の間に位置する分岐点において前記第１のアンテナ素子から分岐すると共に先端が開放され、前記往路の前記給電点から前記分岐点までの部分を前記第１のアンテナ素子と共有すると共に、前記給電点から前記分岐点を経て前記先端までの長さが前記使用周波数帯に属する第２の周波数の４分の１波長に相当するように構成された第２のアンテナ素子とを
備えたことを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記折り返し経路の長さは、前記第２の周波数の２分の１波長又はその近傍に相当する値であることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
給電回路と、
始端が給電点において前記給電回路に接続されると共に前記始端と終端の間の長さが使用周波数帯の上限周波数の２分の１波長以上であって下限周波数の２分の１波長以下である値に相当し、前記終端が前記給電点から前記始端と終端間の長さの５分の２以下の距離に位置する接地点において接地されるように折り返されることにより往路と復路を有して構成され、かつ、前記往路中の１点と前記復路中の１点とが短絡個所において短絡されることにより、前記給電点から前記短絡個所を経て前記接地点に至る折り返し経路を部分として含む第１のアンテナ素子と、
前記往路中の前記給電点と前記短絡個所の間に位置する分岐点において前記第１のアンテナ素子から分岐すると共に先端が開放され、前記往路の前記給電点から前記分岐点までの部分を前記第１のアンテナ素子と共有すると共に、前記給電点から前記分岐点を経て前記先端までの長さが前記上限周波数の４分の１波長以上であって前記下限周波数の４分の１波長以下である値に相当するように構成された第２のアンテナ素子とを
備えたことを特徴とする無線装置。
【請求項４】
前記折り返し経路の長さは、前記第２のアンテナ素子の前記給電点から前記分岐点を経て前記先端までの長さの２倍又はその近傍に相当する値であることを特徴とする請求項３に記載の無線装置。
【請求項５】
外囲ケースをさらに備え、前記第１のアンテナ素子及び前記第２のアンテナ素子は前記外囲ケースの内側に収容されたことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線装置に係り、特に移動時に携行可能な小型の無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線装置の中でも近年とりわけ普及が目覚しい携帯型の無線装置用のアンテナは、これまでの主流であった使用時に筐体外部に引き出せるように実装されるホイップ型アンテナに類似したタイプから、内蔵型のタイプに移行しつつある。内蔵型アンテナを用いることにより、使用時及び収納時の取り扱いが従来のタイプのアンテナを用いる場合に比べてはるかに容易になり、また筐体デザインの自由度が増す等の利点があるが、中でも筐体をさらに薄く構成することができるという利点が大きい。
【０００３】
従来用いられている内蔵型アンテナにおいては、筐体の小型化が進んで基板にきわめて近接して配置されるようになると、アンテナ素子と周辺回路等の金属部分が近接するためにインピーダンスが低下する。これにより、給電回路との間でインピーダンス不整合を生じて性能の低下を招く場合がある。
【０００４】
アンテナのインピーダンスが下がりすぎないよう適切に設定するための技術として、折り返しダイポールアンテナが知られている。折り返しダイポールアンテナは、２以上のダイポールアンテナを平行に極めて近接させると共にその先端どうしを接続させ、これらのダイポールのうち１つを中央の給電点において給電したアンテナである（非特許文献１参照。）。通常は、給電点の両側で対称形に構成される。
【０００５】
折り返しダイポールアンテナは、折り返さない通常のダイポールアンテナに比べインピーダンスを高くすることができ、また、平行線路の線径の比によりインピーダンスの値を調節することができるという特徴がある。しかし、元来ダイポールアンテナは形状が大きくなりやすいので小型装置の内蔵アンテナには不向きであり、それを折り返してさらに複雑な形状とすることには問題があった。
【０００６】
また、無線装置の通信方式や用途が多様化するのに伴い、アンテナの広帯域化が求められている。これに対応して、共振周波数の異なる複数のアンテナ素子を組み合わせてアンテナを構成することが必要になる。アンテナ素子が大きく複雑になることは、その点でも不利である。
【０００７】
折り返しダイポールアンテナの対称に構成されたうちの一方を、一端に給電され他端が接地されたモノポールアンテナとして用いることもできる。これは折り返しモノポールアンテナと呼ばれ、理論上折り返しダイポールアンテナと等価な特性を有し、折り返しダイポールアンテナに比べて半分の構成で済むことから小型装置への適用が検討されている（例えば、非特許文献２参照。）。この非特許文献２に開示された技術は、比較的低姿勢ないわゆる逆Ｌ型の折り返しモノポールアンテナを組み合わせ、それぞれの共振周波数を異ならせて多共振化するというものである。
【非特許文献１】電子情報通信学会編「アンテナ工学ハンドブック」、オーム社、東京、平成８年１０月（第１１２−１１３ページ、図４・１、図４・３）
【非特許文献２】佐藤、天野「二周波共用二点短絡型折り返しアンテナ」、電子情報通信学会総合大会Ｂ−１−５７、２００４年３月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の非特許文献２に開示された従来の技術は、比較的低姿勢なアンテナ素子を用いることにより無線装置の薄型化に好適であり、多共振化と共に片側のアンテナ素子を途中で短絡して反対側のアンテナ素子のインピーダンス調整を行いやすくするという特徴を備えたものである。しかし、複数の折り返し型アンテナ素子を組み合わせる必要があるため、小型の無線装置のさらなる多機能化に伴う実装スペースの制限に対応するには、なお改善の余地があった。
【０００９】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、多共振化及びインピーダンス調整を行いやすく、かつ、制限されたスペースに内蔵しやすいようにアンテナを構成した無線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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の無線装置は、給電回路と、始端が給電点において前記給電回路に接続されると共に前記始端と終端の間の長さが使用周波数帯に属する第１の周波数の２分の１波長に相当し、前記終端が前記給電点から前記第１の周波数の５分の１波長以下の距離に位置する接地点において接地されるように折り返されることにより往路と復路を有して構成され、かつ、前記往路中の１点と前記復路中の１点とが短絡個所において短絡されることにより、前記給電点から前記短絡個所を経て前記接地点に至る折り返し経路を部分として含む第１のアンテナ素子と、前記往路中の前記給電点と前記短絡個所の間に位置する分岐点において前記第１のアンテナ素子から分岐すると共に先端が開放され、前記往路の前記給電点から前記分岐点までの部分を前記第１のアンテナ素子と共有すると共に、前記給電点から前記分岐点を経て前記先端までの長さが前記使用周波数帯に属する第２の周波数の４分の１波長に相当するように構成された第２のアンテナ素子とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、多共振化のため付加するアンテナ素子を折り返さない形状にすることにより、アンテナをよりシンプルに構成して無線装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
以下、図１乃至図５を参照して、本発明の実施例１を説明する。実施例１は、本発明に係る無線装置の基本的な構成上の特徴をアンテナを中心に説明することを目的とし、無線装置の外囲ケース（筐体ともいう。）内側の制限されたスペースにアンテナを収容することができるという本発明の特徴については、後で実施例３において説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施例１に係る無線装置１の構成を表す図である。無線装置１は、給電回路１０、第１アンテナ素子２０及び第２アンテナ素子３０を備える。給電回路１０は、無線部１１及び給電線路１２から構成される。無線装置１は通常の無線装置の構成に含まれる外囲ケースを有するが、これは上述した実施例１の説明上の目的から表していない。また、その他通常の無線装置に含まれる構成（例えば送受話器部、表示部、制御部、ベースバンド処理部等）も表していない。
【００１５】
無線部１１は、図示しない送信部若しくは受信部又はその両方から構成される。第１アンテナ素子２０及び第２アンテナ素子３０はそれらの経路の一部を共有して構成され、詳細については後で図４を参照して説明する。
【００１６】
無線装置１のもう１つの構成である基板４０には給電回路１０が搭載され、第１アンテナ素子２０及び第２アンテナ素子３０が取り付けられる。基板４０は無線装置１の必須の構成ではなく、給電回路１０、第１アンテナ素子２０及び第２アンテナ素子３０を図示しない外囲ケースに機械的に取り付けて相互に接続することも可能であるが、これらの構成を基板に実装することが最も一般的な形態であるから、説明の便宜上無線装置１の構成に含めて表す。
【００１７】
第１アンテナ素子２０の始端は、給電点２１において給電線路１２に接続される。第１アンテナ素子２０の終端は、接地点２２において基板４０の接地電位に接地される。給電点２１と接地点２２との間の距離（間隔）は、第１アンテナ素子２０が一種の折り返しモノポールアンテナであることからある上限値以下に設定される。その点については、後で図２を参照して説明する。
【００１８】
図２乃至図４を参照して、第１アンテナ素子２０及び第２アンテナ素子３０の構成を詳しく説明する。図２は、第１アンテナ素子２０の構成を表す図である。図が煩雑になるのを避けるため、図１の構成のうち第２アンテナ素子３０のみに属す部分の図示は省略している。図中のハッチングを施した部分が、第１アンテナ素子２０である。この他、符号１、１１、１２、２１、２２及び４０が付された構成は図１と同じであるから、説明を省略する。
【００１９】
第１アンテナ素子２０は給電点２１を始端とし、折り返し点２３において折り返され、接地点２２において接地される。給電点２１から折り返し点２３を経て接地点２２までの長さは、無線装置１が使用される周波数帯（以下、使用周波数帯という。）に属する１の周波数の２分の１波長に相当する値とする（図２の注１参照。）。当該周波数が、第１アンテナ素子２０の共振周波数である。第１アンテナ素子２０の給電点２１から折り返し点２３までの部分が往路２４、折り返し点２３から接地点２２までの部分が復路２５である。
【００２０】
往路２４と復路２５との間を近接させると共に、給電点２１と接地点２２との間隔を第１アンテナ素子２０の共振周波数の５分の１波長以下とする（図２の注２参照。）ことにより、第１アンテナ素子２０は折り返しモノポールアンテナとして構成される。なお５分の１波長という上限は、折り返しモノポールアンテナとしての効果を発揮する経験上の値である。往路２４中の１点と復路２５中の１点とが、短絡個所２６において短絡される。この短絡の効果については、後で図５を参照して説明する。
【００２１】
次に図３を参照して、第１アンテナ素子２０に部分として含まれる折り返し経路について説明する。図３は、当該折り返し経路の構成を表す図である。符号１、１１、１２、２１、２２、２３、２６及び４０が付された構成は図２と同じであるから、説明を省略する。この図において、給電点２１から短絡個所２６を経て接地点２２に至る黒色で塗りつぶされた部分が、第１アンテナ素子２０に含まれる折り返し経路２７である。
【００２２】
図４は、第２アンテナ素子３０の構成を表す図である。符号１、１１、１２、２１、２２、２３、２６及び４０が付された構成は図２と同じであるから、説明を省略する。この図において黒色で塗りつぶされた部分が、第２アンテナ素子３０である。
【００２３】
第２アンテナ素子３０は、第１アンテナ素子２０の往路２４中の給電点２１と短絡個所２６の間に位置する分岐点２８において、第１アンテナ素子２０から分岐する。第２アンテナ素子３０の先端３１は開放されている。往路２４のうち給電点２１から分岐点２８までの部分は、第１アンテナ素子２０と第２アンテナ素子３０とが共有する。
【００２４】
第２アンテナ素子３０の給電点２１から分岐点２８を経て先端３１までの長さは、無線装置１の使用周波数帯に属する１の周波数の４分の１波長に相当する値とする。この周波数が第２アンテナ素子３０の共振周波数であり、第２アンテナ素子３０はモノポールアンテナとして構成される。第２アンテナ素子３０の共振周波数を第１アンテナ素子２０の共振周波数と異なる値に選ぶことにより、多共振化することができる。第２アンテナ素子３０はシンプルな構造であるから、無線装置１の小型化とアンテナの多共振化の両立に適している。
【００２５】
図５は、第２アンテナ素子３０のスタブの構成を表す図である。符号１、１１、１２、２１、２２、２３、２６、２８、３０、３１及び４０が付された構成は図４と同じであるから、説明を省略する。この図において黒色で塗りつぶされた部分は、図３に表されたのと同じ折り返し経路２７である。
【００２６】
折り返し経路２７は、第２アンテナ素子３０の給電点２１の位置に設けられたスタブに相当する。すなわち、短絡個所２６の第１アンテナ素子２０における位置は、給電点２１から分岐点２８及び短絡個所２６を経て接地点２２に至る折り返し経路２７の長さが第２アンテナ素子３０の共振周波数の２分の１波長に相当する値となる個所を基本とする。
【００２７】
短絡個所２６の位置を、その基本とした位置又はその前後において第２アンテナ素子３０のインピーダンス整合が最良となるように選ぶことができる。これはちょうど、全長が２分の１波長のスタブの取り付け位置を給電点に対して前後させることにより、アンテナのインピーダンス整合を調整することに相当する。折り返し経路２７の長さは、第２アンテナ素子３０の共振周波数の２分の１波長に相当する値を含む範囲（近傍）で調整され、第２アンテナ素子３０のインピーダンス整合が最良となる値に選ぶことができる。
【００２８】
本発明の実施例１によれば、途中を短絡した折り返しモノポールアンテナとシンプルな構造のモノポールアンテナを組み合わせて、多共振化とアンテナのインピーダンス整合を同時に図ることができる。
【実施例２】
【００２９】
以下、図６乃至図８を参照して、本発明の実施例２を説明する。実施例２は、第１アンテナ素子及び第２アンテナ素子の長さ、第１アンテナ素子の給電点と接地点の間隔並びに第２アンテナ素子のスタブとして動作する折り返し経路の長さについて、実施例１とは異なる方法により定義するものである。その点を除き、実施例２に係る無線装置の構成は図１に表された無線装置１と同じであるから、実施例１で用いた符号をそのまま用いて説明する。
【００３０】
図６は、図２と同じく第１アンテナ素子２０の構成を表す図である。図中の構成は、すべて図２と同じであるから説明を省略する。第１アンテナ素子２０の給電点２１から折り返し点２３を経て接地点２２までの長さは、無線装置１の使用周波数帯に属する任意の周波数の２分の１波長相当の値として選ばれる。したがって、使用周波数帯の上限周波数の２分の１波長以上であって下限周波数の２分の１波長以下の値として定義することができる（図６の注１参照。）。
【００３１】
この定義では、第１アンテナ素子２０の長さにより定まる１の共振周波数を特定しないから、給電点２１と接地点２２との間隔についても実施例１とは異なる定義が必要である。当該間隔を、第１アンテナ素子２０の長さの５分の２以下の値と定義することによって、実施例１と等価にすることができる（図６の注２参照。）。
【００３２】
図７は、図４と同じく第２アンテナ素子３０の構成を表す図である。図中の構成は、すべて図４と同じであるから説明を省略する。第２アンテナ素子３０の給電点２１から分岐点２８を経て先端３１までの長さは、無線装置１の使用周波数帯に属する任意の周波数の４分の１波長相当の値として選ばれる。したがって、使用周波数帯の上限周波数の４分の１波長以上であって下限周波数の４分の１波長以下の値として定義することができる（図７の注参照。）。
【００３３】
図８は、図５と同じく第２アンテナ素子３０のスタブの構成を表す図である。図中の構成は、すべて図５と同じであるから説明を省略する。図７を参照して説明したところによれば、第２アンテナ素子３０の長さにより定まる１の共振周波数を特定しないから、折り返し経路２７の長さについても実施例１とは異なる定義が必要である。短絡個所２６の第１アンテナ素子２０において基本とする位置を、折り返し経路２７の長さが第２アンテナ素子３０の長さの２倍に相当する値となる個所と定義することができる（図８の注参照。）。短絡個所２６の位置を、その基本とした位置又はその近傍において第２アンテナ素子３０のインピーダンス整合が最良となるように選ぶことにより、実施例１と等価にすることができる。
【００３４】
本発明の実施例２によれば、アンテナ素子の長さと配置について実施例１と異なる定義を用いても、実施例１と同等の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００３５】
以下、図９を参照して、本発明の実施例３を説明する。図９は、本発明の実施例３に係る無線装置５の構成を表す図である。無線装置５は給電回路５０を備え、給電回路５０は無線部５１及び給電線路５２から構成される。無線部５１は、図示しない送信部若しくは受信部又はその両方から構成される。
【００３６】
無線装置５は、第１アンテナ素子５５を備える。第１アンテナ素子５５の始端は、給電点５６において給電線路５２に接続される。第１アンテナ素子５５は、分岐点５７及び屈曲点５８を経て折り返し点５９で折り返され、接地点６０において接地される。第１アンテナ素子５５は、給電点５６から折り返し点５９までの往路と折り返し点５９から接地点６０までの復路から構成される。これらの往路及び復路の長さの合計は、無線装置５の使用周波数帯に属する１の周波数の２分の１波長に相当する値とする。当該周波数は、第１アンテナ素子５５の共振周波数である。
【００３７】
上述した往路と復路との間を近接させると共に、給電点５６と接地点６０との間隔を第１アンテナ素子５５の共振周波数の５分の１波長以下とすることにより、第１アンテナ素子５５は折り返しモノポールアンテナとして構成される。往路中の１点と復路中の１点とが、短絡個所６１において短絡される。給電点５６から分岐点５７及び短絡個所６１を経て接地点６０に至る折り返し経路が、第１アンテナ素子５５に部分として含まれる。
【００３８】
無線装置５は、第２アンテナ素子６５を備える。第２アンテナ素子６５は、第１アンテナ素子５５の給電点５６から分岐点５７までの部分を共有すると共に、分岐点５７において第１アンテナ素子５５から分岐し、先端６６が開放されて構成される。
【００３９】
第２アンテナ素子６５の給電点６０から分岐点５７を経て先端６６までの長さは、無線装置５の使用周波数帯に属する１の周波数の４分の１波長に相当する値とする。この周波数が第２アンテナ素子６５の共振周波数であり、第２アンテナ素子６５はモノポールアンテナとして構成される。第２アンテナ素子６５の共振周波数を第１アンテナ素子２０の共振周波数と異なる値に選ぶことにより、多共振化することができる。
【００４０】
第１アンテナ素子５５の部分である給電点５６から分岐点５７及び短絡個所６１を経て接地点６０に至る折り返し経路は、第２アンテナ素子６５の給電点５６の位置に設けられたスタブに相当する。短絡個所６１の第１アンテナ素子５５における位置は、給電点５６から分岐点５７及び短絡個所６１を経て接地点６０に至る折り返し経路の長さが第２アンテナ素子６５の共振周波数の２分の１波長に相当する値となる個所を基本とする。
【００４１】
短絡個所６１の位置を、その基本とした位置又はその近傍において第２アンテナ素子６５のインピーダンス整合が最良となるように選ぶことができる。実施例１と同様に上述した折り返し経路の長さを第２アンテナ素子６５の共振周波数の２分の１波長に相当する値の前後で調整することにより、第２アンテナ素子６５のインピーダンス整合が最良となる値に選ぶことができる。
【００４２】
給電回路５０は基板７０に搭載され、第１アンテナ素子５５及び第２アンテナ素子６５は基板７０に取り付けられる。第１アンテナ素子５５、第２アンテナ素子６５及び基板７０は、外囲ケース７５の内側に収容される。外囲ケース７５は、図９において最外周の一点鎖線で表されている。
【００４３】
図９に表された無線装置５の、図１に表された無線装置１との相違は、第１アンテナ素子５５の形状が外囲ケース７５の内側に沿って例えば屈曲点５８において折り曲げられている点である。また第２アンテナ素子６５が分岐点５７において第１アンテナ素子５５から分岐した後、外囲ケース７５の内側に沿って折り曲げられている点である。この形状は一例に過ぎず、基板７０又は外囲ケース７５の形状及びその他の無線装置５の実装上の制約により、さらに複雑に折り曲げて構成されることがある。
【００４４】
実施例２に係る無線装置５の特徴は、さまざまな実装上の制約があっても第１アンテナ素子５５及び第２アンテナ素子６５を外囲ケース７５の内側に収容することができるという点にある。折り返しモノポールアンテナに通常のシンプルな形状を持つモノポールアンテナを組み合わせたことにより、このような内蔵アンテナの実装の自由度を向上させることができる。
【００４５】
アンテナ素子の長さと配置について、実施例２と同様に定義することもできる。給電点５６から分岐点５７、屈曲点５８及び折り返し点５９を経て接地点６０に至る第１アンテナ素子５５の長さは、使用周波数帯の上限周波数の２分の１波長以上であって下限周波数の２分の１波長以下の値として定義することができる。給電点５６と接地点６０との間隔は、当該第１アンテナ素子５５の長さの５分の２以下の値として定義することができる。
【００４６】
給電点５６から分岐点５７を経て先端６６に至る第２アンテナ素子６５の長さは、使用周波数帯の上限周波数の４分の１波長以上であって下限周波数の４分の１波長以下の値として定義することができる。給電点５６から分岐点５７及び短絡個所６１を経て接地点６０に至る折り返し経路の長さは、当該第２アンテナ素子６５の長さの２倍に相当する値を基本としてその近傍で選ばれるように定義することができる。
【００４７】
本発明の実施例２によれば、内蔵アンテナの多共振化とアンテナのインピーダンス整合が容易である点に加え、実装スペースの制約に柔軟に対応することができるという付加的な効果が得られる。
【実施例４】
【００４８】
以下、図１０乃至図１９を参照して、本発明の実施例４を説明する。実施例４は、実施例１乃至実施例３に係る無線装置のアンテナ素子形状又は実装形態の各種変形を示すものである。これらの実施例に共通に、第１アンテナ素子を８１、第２アンテナ素子を８２、給電点を８３、接地点を８４で表す。なお、各アンテナ素子の折り返し、短絡又は分岐については実施例１乃至実施例３と同様であるから、説明を省略する。
【００４９】
図１０は、第２アンテナ素子８２をメアンダ状に形成したものである。第２アンテナ素子を狭いスペースに実装する必要があって、かつ、共振周波数を下げる必要がある場合に用いることができる。
【００５０】
図１１は、第１アンテナ素子８１及び第２アンテナ素子８２が基板８５に取り付けられて構成され、第１アンテナ素子８１が基板８５のなす平面と平行な面内で折り返された点に特徴がある。この構成は、無線装置の薄型化に効果がある。
【００５１】
図１２は、第１アンテナ素子８１及び第２アンテナ素子８２を誘電体材料８６上に形成したものである。誘電体の持つ波長短縮の効果により、第１アンテナ素子８１及び第２アンテナ素子８２を小型化するのに効果がある。
【００５２】
図１３は、第２アンテナ素子８２の幅を非一様に構成したものである。このように変形することにより、第２アンテナ素子８２に複数の長さの異なる線路が形成され、さらに多共振化することができる。
【００５３】
図１４は、第１アンテナ素子８１又は第２アンテナ素子８２に片側接地の無給電素子８７を電流結合させたものである。無給電素子８７は、その長さの４倍の波長に相当する共振周波数を有するから、その長さを選ぶことによってさらに多共振化を図ることができる。
【００５４】
図１５は、第１アンテナ素子８１又は第２アンテナ素子８２に片側接地の無給電素子８７を電圧結合させたものである。図１６は、第１アンテナ素子８１又は第２アンテナ素子８２に両側開放の無給電素子８８を電圧結合させたものである。それぞれ長さを選ぶことにより、前者は４倍の波長、後者は２倍の波長に相当する共振周波数を設定することができ、さらに多共振化を図ることができる。
【００５５】
図１７は、第１アンテナ素子８１及び第２アンテナ素子８２を同一方向に向けると共に、第１アンテナ素子８１の往路と復路を共に給電点８３の方向に折り返すようにして構成したものである。図１８は、図１７の第２アンテナ素子８２をメアンダ状に形成したものである。これらの構成は、各アンテナ素子をさらに狭隘なスペースに実装することを可能にするので、携帯電話機等へさらに応用しやすくできる。
【００５６】
図１９は、第１アンテナ素子８１及び第２アンテナ素子８２を同一方向に向けて構成した場合のＶＳＷＲ特性をシミュレーションにより評価した一例である。ＶＳＷＲ特性を表すグラフの左側の曲線が第１アンテナ素子８１の共振周波数に、右側の曲線が第２アンテナ素子８２の共振周波数にそれぞれ対応する。
【００５７】
本発明の実施例４によれば、アンテナ素子の変形や素子の追加等により、小型化、薄型化、多共振化を進めることができるという、付加的な効果が得られる。
【実施例５】
【００５８】
以下、図２０乃至図２２を参照して、本発明の実施例５を説明する。実施例５においては、実施例４において多共振化を進めるため第１アンテナ素子又は第２アンテナ素子に結合させる無給電素子を、さらに小型化する例を示す。図２０は、図１４の構成における無給電素子８７に直列に整合回路８９を付加して、新たに無給電素子９０としたものである。なお、その他の構成は図１４と同じであるから図１４と同じ符号を用いて表し、説明は省略する。整合回路８９用の素子としては、例えばインダクタを用いることができる。
【００５９】
図２１は、整合回路８９の取り付け方法の一例を表す図である。図２０の給電点８３を第１アンテナ素子８１又は第２アンテナ素子８２の側から見ると、図２１に破線で囲んで表したように無線部９１と整合回路素子９２Ａ、９２Ｂ及び９２Ｃから構成される。整合回路素子９２Ａ、９２Ｂ及び９２Ｃは、全体で第１アンテナ素子８１に対する整合回路を構成する。整合回路素子９２Ａ、９２Ｂ及び９２Ｃは、図示しない基板に設けたパットに実装される。整合回路８９も、これらのパットと共に設けられたパットに実装することができる。
【００６０】
整合回路８９を設けることにより、設けない場合よりも無給電素子９０の長さを短くして小型化することができる。また、整合回路８９用の素子の定数値を調整することにより、無給電素子９０の共振周波数を微調整することができる。
【００６１】
図２２は、図１５の構成における無給電素子８７に直列に整合回路９３を付加して、新たに無給電素子９４としたものである。なお、その他の構成は図１５と同じであるから図１５と同じ符号を用いて表し、説明は省略する。この構成の場合にも、整合回路９３を設けることにより、設けない場合よりも無給電素子９４の長さを短くして小型化することができる。また、整合回路９３用の素子の定数値を調整することにより、無給電素子９４の共振周波数を微調整することができる。
【００６２】
本発明の実施例５によれば、無給電素子を小型化することにより、多共振化を行いやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施例１に係る無線装置の構成を表す図。
【図２】実施例１に係る第１アンテナ素子の構成を表す図。
【図３】実施例１に係る第１アンテナ素子に含む折り返し経路の構成を表す図。
【図４】実施例１に係る第２アンテナ素子の構成を表す図。
【図５】実施例１に係る第２アンテナ素子のスタブの構成を表す図。
【図６】本発明の実施例２に係る第１アンテナ素子の構成を表す図。
【図７】実施例２に係る第２アンテナ素子の構成を表す図。
【図８】実施例２に係る第２アンテナ素子のスタブの構成を表す図。
【図９】本発明の実施例３に係る無線装置の構成を表す図。
【図１０】本発明の実施例４に係るアンテナ素子の変形例を表す第１の図。
【図１１】実施例４に係るアンテナ素子の変形例を表す第２の図。
【図１２】実施例４に係るアンテナ素子の変形例を表す第３の図。
【図１３】実施例４に係るアンテナ素子の変形例を表す第４の図。
【図１４】実施例４に係る素子の追加例を表す第１の図。
【図１５】実施例４に係る素子の追加例を表す第２の図。
【図１６】実施例４に係る素子の追加例を表す第３の図。
【図１７】実施例４に係るアンテナ素子の変形例を表す第５の図。
【図１８】実施例４に係るアンテナ素子の変形例を表す第６の図。
【図１９】実施例４に係るＶＳＷＲ特性の例をシミュレーションにより表す図。
【図２０】実施例４に係る図１４の無給電素子を小型化する構成を表す図。
【図２１】図２０における整合回路の取り付け方法の一例を表す図。
【図２２】実施例４に係る図１５の無給電素子を小型化する構成を表す図。
【符号の説明】
【００６４】
１、５  無線装置
１０、５０  給電回路
１１、５１、９１  無線部
１２、５２  給電線路
２０、５５、８１  第１アンテナ素子
２１、５６、８３  給電点
２２、６０、８４  接地点
２３、５９  折り返し点
２４  往路
２５  復路
２６、６１  短絡個所
２７  折り返し経路
２８、５７  分岐点
３０、６５、８２  第２アンテナ素子
３１、６１  先端
４０、７０、８５  基板
５８  屈曲点
７５  外囲ケース
８６  誘電体材料
８７、９０、９４  無給電素子（片側接地）
８８  無給電素子（両側開放）
８９、９３  整合回路
９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃ  整合回路素子
【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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【手続補正書】
【提出日】平成18年1月12日(2006.1.12)
【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】
給電回路と、
始端が給電点において前記給電回路に接続されると共に前記始端と終端の間の長さが使用周波数帯に属する第１の周波数の２分の１波長に相当し、前記終端が前記給電点から前記第１の周波数の５分の１波長以下の距離に位置する接地点において接地されるように折り返されることにより往路と復路を有して構成され、かつ、前記往路中の１点と前記復路中の１点とが短絡個所において短絡されることにより、前記給電点から前記短絡個所を経て前記接地点に至る折り返し経路を部分として含む第１のアンテナ素子と、
前記往路中の前記給電点と前記短絡個所の間に位置する分岐点において前記第１のアンテナ素子から分岐すると共に先端が開放され、前記往路の前記給電点から前記分岐点までの部分を前記第１のアンテナ素子と共有すると共に、前記給電点から前記分岐点を経た前記先端までの長さが前記第１の周波数よりも高域側において前記使用周波数帯に属する第２の周波数の４分の１波長に相当するように構成された第２のアンテナ素子とを備え、
前記折り返し経路の長さは、前記第２のアンテナ素子のインピーダンス整合をとり得る値であることを特徴とする無線装置。
【請求項２】
給電回路と、
始端が給電点において前記給電回路に接続されると共に前記始端と終端の間の長さが使用周波数帯に属する第１の周波数の２分の１波長に相当し、前記終端が前記給電点から前記第１の周波数の５分の１波長以下の距離に位置する接地点において接地されるように折り返されることにより往路と復路を有して構成され、かつ、前記往路中の１点と前記復路中の１点とが短絡個所において短絡されることにより、前記給電点から前記短絡個所を経て前記接地点に至る折り返し経路を部分として含む第１のアンテナ素子と、
前記往路中の前記給電点と前記短絡個所の間に位置する分岐点において前記第１のアンテナ素子から分岐すると共に先端が開放され、前記往路の前記給電点から前記分岐点までの部分を前記第１のアンテナ素子と共有すると共に、前記給電点から前記分岐点を経た前記先端までの長さが前記第１の周波数よりも高域側において前記使用周波数帯に属する第２の周波数の４分の１波長に相当するように構成された第２のアンテナ素子とを備え、
前記折り返し経路の長さは、前記第２の周波数の２分の１波長又はその近傍に相当する値であることを特徴とする無線装置。
【請求項３】
給電回路と、
始端が給電点において前記給電回路に接続されると共に前記始端と終端の間の長さが使用周波数帯の上限周波数の２分の１波長以上であって下限周波数の２分の１波長以下である値に相当し、前記終端が前記給電点から前記始端と終端間の長さの５分の２以下の距離に位置する接地点において接地されるように折り返されることにより往路と復路を有して構成され、かつ、前記往路中の１点と前記復路中の１点とが短絡個所において短絡されることにより、前記給電点から前記短絡個所を経て前記接地点に至る折り返し経路を部分として含む第１のアンテナ素子と、
前記往路中の前記給電点と前記短絡個所の間に位置する分岐点において前記第１のアンテナ素子から分岐すると共に先端が開放され、前記往路の前記給電点から前記分岐点までの部分を前記第１のアンテナ素子と共有すると共に、前記給電点から前記分岐点を経た前記先端までの長さが前記上限周波数の４分の１波長以上であって前記下限周波数の４分の１波長以下であり、かつ、前記第１のアンテナ素子の始端と終端間の長さの２分の１より小さい値に相当するように構成された第２のアンテナ素子とを備え、
前記折り返し経路の長さは、前記第２のアンテナ素子のインピーダンス整合をとり得る値であることを特徴とする無線装置。
【請求項４】
給電回路と、
始端が給電点において前記給電回路に接続されると共に前記始端と終端の間の長さが使用周波数帯の上限周波数の２分の１波長以上であって下限周波数の２分の１波長以下である値に相当し、前記終端が前記給電点から前記始端と終端間の長さの５分の２以下の距離に位置する接地点において接地されるように折り返されることにより往路と復路を有して構成され、かつ、前記往路中の１点と前記復路中の１点とが短絡個所において短絡されることにより、前記給電点から前記短絡個所を経て前記接地点に至る折り返し経路を部分として含む第１のアンテナ素子と、
前記往路中の前記給電点と前記短絡個所の間に位置する分岐点において前記第１のアンテナ素子から分岐すると共に先端が開放され、前記往路の前記給電点から前記分岐点までの部分を前記第１のアンテナ素子と共有すると共に、前記給電点から前記分岐点を経た前記先端までの長さが前記上限周波数の４分の１波長以上であって前記下限周波数の４分の１波長以下であり、かつ、前記第１のアンテナ素子の始端と終端間の長さの２分の１より小さい値に相当するように構成された第２のアンテナ素子とを備え、
前記折り返し経路の長さは、前記第２のアンテナ素子の前記給電点から前記分岐点を経た前記先端までの長さの２倍又はその近傍に相当する値であることを特徴とする無線装置。
【請求項５】
外囲ケースをさらに備え、前記第１のアンテナ素子及び前記第２のアンテナ素子は前記外囲ケースの内側に収容されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の無線装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の無線装置は、給電回路と、始端が給電点において前記給電回路に接続されると共に前記始端と終端の間の長さが使用周波数帯に属する第１の周波数の２分の１波長に相当し、前記終端が前記給電点から前記第１の周波数の５分の１波長以下の距離に位置する接地点において接地されるように折り返されることにより往路と復路を有して構成され、かつ、前記往路中の１点と前記復路中の１点とが短絡個所において短絡されることにより、前記給電点から前記短絡個所を経て前記接地点に至る折り返し経路を部分として含む第１のアンテナ素子と、前記往路中の前記給電点と前記短絡個所の間に位置する分岐点において前記第１のアンテナ素子から分岐すると共に先端が開放され、前記往路の前記給電点から前記分岐点までの部分を前記第１のアンテナ素子と共有すると共に、前記給電点から前記分岐点を経た前記先端までの長さが前記第１の周波数よりも高域側において前記使用周波数帯に属する第２の周波数の４分の１波長に相当するように構成された第２のアンテナ素子とを備え、前記折り返し経路の長さは、前記第２のアンテナ素子のインピーダンス整合をとり得る値であることを特徴とする。