(57)【要約】【課題】  バルク型誘電体を用いない、小型薄型アンテナおよび高周波モジュールを提供する。【解決手段】  薄型構造で波長短縮効果を有する構造を用いた小型薄型アンテナおよび同アンテナを用いた高周波モジュールであって、アンテナの電気的構造を少なくとも一つの伝送線路１３，１６で形成されるオープンスタブ３，６と、一つ以上の伝送線路１５で形成される結合線路５と伝送線路１４で形成されるショートスタブ４でアンテナを構成し、該オープンスタブ４の特性インピーダンスＺｏが該結合線路５とショートスタブ４の特性インピーダンスＺｂ，Ｚｓよりも低くする。【選択図】  図４
2006121315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的構造が少なくとも一つのオープンスタブと一つ以上の結合線路又はショートスタブで構成されるトポロジーで記述され、該オープンスタブの特性インピーダンスが該結合線路又はショースタブの特性インピーダンスよりも低いことを特徴とする小型薄型アンテナ。
【請求項２】
オープンスタブがマイクロストリップ線路で実現され、一つ以上の結合線路又はショートスタブを形成するストリップ導体が接地導体と面的に完全に対向しない構造で実現される請求項１記載の小型薄型アンテナ。
【請求項３】
一つ以上の結合線路又はショートスタブを形成するストリップ導体が接地導体と片側アースあるいは両側アースのコプレナー線路で実現される請求項２記載の小型薄型アンテナ。
【請求項４】
一体の接地導体板に対して、オープンスタブが、該接地導体板に対して面的に完全に対向するストリップ導体で形成され、結合線路又はショートスタブが該接地導体板に対して共平面的に設置されるストリップ導体で形成される請求項１〜３いずれか記載の小型薄型アンテナ。
【請求項５】
一体の接地導体板に対して、オープンスタブが該接地導体板に対して面的に完全に対向するストリップ導体で形成され、結合線路又はショートスタブが該ストリップ導体に対して共平面的かつ該接地導体板に対して面的に対向しないように設置されるストリップ導体で形成される請求項１〜３いずれか記載の小型薄型アンテナ。
【請求項６】
該オープンスタブを共平面的に取り囲みかつ接地導体板と電気的に結合する少なくとも一つの第２の接地導体板を具備する請求項４記載の小型薄型アンテナ。
【請求項７】
該オープンスタブを共平面的に取り囲みかつ接地導体板と電気的に結合する少なくとも一つの第２の接地導体を具備する請求項５記載の小型薄型アンテナ。
【請求項８】
接地導体板、第二の接地導体板、オープンスタブの構成要素であるストリップ導体、ショートスタブの構成要素であるストリップ導体、結合線路の構成要素であるストリップ導体が一つの誘電体層の夫々の面に形成される請求項４〜７いずれか記載の小型薄型アンテナ。
【請求項９】
接地導体板と一つあるいは複数の第二の接地導体板が、該誘電体層中に形成されるスルーホールによって電気的に結合される請求項８記載の小型薄型アンテナ。
【請求項１０】
接地導体板と一つあるいは複数の第二の接地導体板が、該誘電体の縁辺部に形成されるメッキ導体によって電気的に結合される請求項８又は９記載の小型薄型アンテナ。
【請求項１１】
請求項８〜１０いずれか記載の小型薄型アンテナを実現する、接地導体板、第二の接地導体板、オープンスタブの構成要素であるストリップ導体、ショートスタブの構成要素であるストリップ導体、結合線路の構成要素であるストリップ導体を両面に具備する誘電体層を、層構成の一部に含むことを特徴とする多層基板。
【請求項１２】
請求項１１の多層基板を用いることを特徴とする高周波モジュール。
【請求項１３】
請求項１〜１０の小型薄型アンテナあるいは請求項１１の多層基板あるいは請求項１２の高周波モジュールを搭載したことを特徴とする無線端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチメディアサービスをユビキタスにユーザーに提供する無線端末に搭載されるアンテナあるいは多層基板あるいは高周波モジュールに係り、同無線端末の寸法に比して大きい長さの波長の電磁波を媒体とする情報伝送を実現するマルチメディア無線端末に適用される小型薄型アンテナおよび該アンテナを含む多層基板あるいは高周波モジュールそしてそれらを搭載した無線端末自体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、種々の情報伝達に関するサービスをユビキタスにユーザーに提供するため、多数の無線端末が開発され実用に供している。これらサービスは、電話、テレビ、ＬＡＮ等年々多様化しており、全てのサービスをユーザーが享受するためには、個々のサービスに対応する無線端末を所持する必要がある。このようなサービスを享受するユーザーの利便性向上にむけて、一つの端末で複数のユビキタスな情報伝達サービスを実現する、いわゆるマルチモード端末の実現が大きな社会要請となっている。
【０００３】
通常の無線によるユビキタスな情報伝送のサービスは電磁波を媒体とするので、同一のサービスエリアにおいて、複数のサービスをユーザーに提供するためには、１種類のサービスにつき一つの周波数を使用する必要性がある。したがって、マルチメディア端末は複数の周波数の電磁波を送受信する機能が要求される。
【０００４】
このような端末のキーデバイスの一つは、複数の周波数の電磁波に対して感度を有するマルチモードアンテナである。
【０００５】
マルチモードアンテナとは単一の構造で複数の周波数の電磁波に対して自由空間の特性インピーダンスと無線端末の高周波回路の特性インピーダンスとの間の優れた整合特性を実現するものである。
【０００６】
マルチモードアンテナがカバーすべき周波数の幅は、ユーザーの多様なサービスの要求から、従来の無線電話で用いられている周波数（８００ＭＨｚ−２ＧＨｚ）と比べて遥かに低い周波数領域へと拡大している。特に、通信ではない放送系のサービスを携帯無線端末で実現する要求が近年高まり、アンテナは、２００−６００ＭＨｚといった無線電話で用いる周波数と比べて低い周波数帯を扱う必要が生じている。
【０００７】
これらの低い周波数の電波は、波長が０．６−１．８ｍと携帯無線端末の寸法に比べて著しく長いので、この電波を受信するために必要なアンテナの実効的電気長となる電波の波長の１／４−１／２を同端末内に実現することが困難となる。この困難を克服するために従来技術では、例えば、特許文献１のように誘電体が持つ波長短縮機能を利用して、電波を放射する導体をバルク誘電体内部に形成し、アンテナの電気長を放射導体の物理長より大きくすることで、物理寸法の小さい携帯無線端末内に等価的に電気長の大きいアンテナを実現している。
【０００８】
【特許文献１】特開平１−１５８８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術においては、立体型の誘電体バルク素子を用いるため、携帯無線端末の回路基板から見た高さ方向に一定以上の寸法を（０．５−０．８ｍｍ）必要とするため、該無線端末の薄型には向かないという問題があり、使用者のもう一つの利便性向上の要求、すなわち薄型化による携帯性向上への大きな妨げになっていた。
【００１０】
また、アンテナとしてバルク素子を用いるため、同アンテナを構成要素とする高周波モジュールを実現する際に、同モジュール自体のフレキシブル性が大きく損なわれるため、モジュールの高周波、無線機器への搭載形状に対する大きな制限が課され、同機器設計、製造法の自由度低下による開発、製造工数低減に対する大きな障壁となっていた。
【００１１】
本発明の目的は、放送サービスに代表される無線電話に使用される電波の周波数よりも遥かに低い周波数の電波を使用する無線通信サービスを利用者に提供する安価且つ小型のマルチメディア無線端末を具現するための、小型薄型アンテナの実現であり、同小型薄型アンテナを含む多層基板の実現であり、さらに同小型薄型アンテナあるいは同多層基板を用いた高周波モジュール及びそれらを搭載した無線端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、電気的構造が少なくとも一つのオープンスタブと一つ以上の結合線路又はショートスタブで構成されるトポロジーで記述され、該オープンスタブの特性インピーダンスが該結合線路とショースタブの特性インピーダンスよりも低いことを特徴とする小型薄型アンテナである。
【００１３】
請求項２の発明は、オープンスタブがマイクロストリップ線路で実現され、一つ以上の結合線路又はショートスタブを形成するストリップ導体が接地導体と面的に完全に対向しない構造で実現される請求項１記載の小型薄型アンテナである。
【００１４】
請求項３の発明は、一つ以上の結合線路又はショートスタブを形成するストリップ導体が接地導体と片側アースあるいは両側アースのコプレナー線路で実現される請求項２記載の小型薄型アンテナである。
【００１５】
請求項４の発明は、一体の接地導体板に対して、オープンスタブが該接地導体板に対して面的に完全に対向するストリップ導体で形成され、結合線路又はショートスタブが該接地導体板に対して共平面的に設置されるストリップ導体で形成される請求項１〜３いずれか記載の小型薄型アンテナである。
【００１６】
請求項５の発明は、一体の接地導体板に対して、オープンスタブが該接地導体板に対して面的に完全に対向するストリップ導体で形成され、結合線路とショートスタブが該ストリップ導体に対して共平面的かつ該接地導体板に対して面的に対向しないように設置されるストリップ導体で形成される請求項１〜３いずれか記載の小型薄型アンテナである。
【００１７】
請求項６の発明は、該オープンスタブを共平面的に取り囲みかつ接地導体板と電気的に結合する少なくとも一つの第２の接地導体板を具備する請求項４記載の小型薄型アンテナである。
【００１８】
請求項７の発明は、該オープンスタブを共平面的に取り囲みかつ接地導体板と電気的に結合する少なくとも一つの第２の接地導体を具備する請求項５記載の小型薄型アンテナである。
【００１９】
請求項８の発明は、接地導体板、第二の接地導体板、オープンスタブの構成要素であるストリップ導体、ショートスタブの構成要素であるストリップ導体、結合線路の構成要素であるストリップ導体が一つの誘電体層の夫々の面に形成される請求項４〜７いずれか記載の小型薄型アンテナである。
【００２０】
請求項９の発明は、接地導体板と一つあるいは複数の第二の接地導体板が、該誘電体層中に形成されるスルーホールによって電気的に結合される請求項８記載の小型薄型アンテナである。
【００２１】
請求項１０の発明は、接地導体板と一つあるいは複数の第二の接地導体板が、該誘電体の縁辺部に形成されるメッキ導体によって電気的に結合される請求項８又は９記載の小型薄型アンテナである。
【００２２】
請求項１１の発明は、請求項８〜１０いずれか記載の小型薄型アンテナを実現する、接地導体板、第二の接地導体板、オープンスタブの構成要素であるストリップ導体、ショートスタブの構成要素であるストリップ導体、結合線路の構成要素であるストリップ導体を両面に具備する誘電体層を、層構成の一部に含むことを特徴とする多層基板である。
【００２３】
請求項１２の発明は、請求項１１の多層基板を用いることを特徴とする高周波モジュール。
【００２４】
請求項１３の発明は、請求項１〜１０の小型薄型アンテナあるいは請求項１１の多層基板あるいは請求項１２の高周波モジュールを搭載したことを特徴とする無線端末である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、バルク型誘電体を用いずに、電波の波長短縮が達成されるので、アンテナの小型化，薄型化に効果があり、且つ小型，薄型化されたアンテナを含む薄型モジュールが実現可能であり、同アンテナおよびモジュールを用いることにより、マルチメディア無線端末の小型化、薄型化に効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下本発明の実施形態を添付図面により説明する。
【００２７】
先ず本発明のアンテナの伝送線路のトポロジー表現を図１〜３により説明する。
【００２８】
特許文献２で示されるように、アンテナの電気的構造は漏洩損失性伝送線路によって記述することができる。同漏洩損失性伝送線路は数１のように表現される。
【００２９】
【数１】
2006121315.tif 000003
【００３０】
数１でＺｃは特性インピーダンス、βは伝播定数、αは損失定数、ｎは非線形漏洩乗数、Ｌは線路長である。
【００３１】
従来技術である特許文献１あるいは特許文献２では、伝播定数βを比誘電率εｒの誘電体を用いることにより√εｒ倍することにより、等価的にＬを短縮する手法である。
【００３２】
この状況を図１を用いて説明する。
【００３３】
図１のトポロジーでは、特性インピーダンス２と信号源１で記述される高周波回路にアンテナを記述する伝送線路１０が接続されている。
【００３４】
高周波回路とアンテナのインピーダンス整合は両者の結合点でリアクタンス成分が相殺されることにより良好な状態に保たれる。高周波回路側のサセプタンスは零で、伝送線路１０はオープンスタブであるから、βＬ＝π／２のときにサセプタンスが零となり良好な整合状態が実現される。
【００３５】
しかしながら、誘電体を用いない場合はβ＝２π／λであるからＬ＝λ／４となり、たとえば４００ＭＨｚでは５ｃｍとなり、現行の携帯無線端末の高周波回路部内で同寸法を実現することは極めて困難である。従来技術ではこの寸法をバルク誘電体を用いて１／√εｒにしている。
【００３６】
本発明では図２のトポロジーを用いる。
【００３７】
図２のトポロジーでは、特性インピーダンス２と信号源１で記述される高周波回路にアンテナを記述する第一の伝送線路１３と第二の伝送線路１４が並列に接続されている。
【００３８】
第一の伝送線路１３はオープンスタブ３で特性インピーダンスはＺｏ、第二の伝送線路１４はショートスタブ４で特性インピーダンスはＺｓである。高周波回路とアンテナの結合点でアンテナ側のサセプタンスは、数２となる。
【００３９】
【数２】
2006121315.tif 000004
【００４０】
数２において、ＺｓとＺｏが同一であれば、同式はＬ1 ＋Ｌ2 がλ／４の時に零となるので、図１と同一の状況でアンテナを小型化する効果は無い。しかし、Ｚｓ＞Ｚｏとすれば、明らかに式２を零とする条件はＬ1 ＋Ｌ2 ＜λ／４となりアンテナの寸法を短縮することが出来る。
【００４１】
図２は並列トポロジーの場合であるが図３の直列トポロジーでも同様の結果を導き出せる。
【００４２】
同図では特性インピーダンス２と信号源１で記述される高周波回路にアンテナを記述する第三の伝送線路１５と第四の伝送線路１６が直列に接続されている。
【００４３】
第三の伝送線路１５は結合線路５で特性インピーダンスはＺｂ、第四の伝送線路１６はオープンスタブ６で特性インピーダンスはＺｓである。高周波回路とアンテナの結合点でアンテナ側のリアクタンスは、数３となる。
【００４４】
【数３】
2006121315.tif 000005
【００４５】
高周波回路側のリアクタンスは零であるから、数３を零にする条件は数２を零にする条件と同一である。
【００４６】
従って、電気的構造が少なくとも一つのオープンスタブ３，６と一つ以上の結合線路５とショートスタブ４で構成されるトポロジーで記述されるアンテナにおいて、該オープンスタブ３，６の特性インピーダンスＺｏを該結合線路５とショートスタブ４の特性インピーダンスＺｓ，Ｚｂよりも低くすることによって、バルク誘電体を用いることなく、換言すれば該トポロジーにおける伝送線路の伝播定数を変化させる代わりに特性インピーダンスを変化させることで、アンテナの寸法を短縮することができる。
【００４７】
特性インピーダンスＺｏの低い該ショートスタブ４の実現は、伝送線路の特性インピーダンスＺｃを決定するストリップ導体と接地導体板との容量をＣとすれば、Ｚｃが√Ｃに反比例するので、該ストリップ導体と該接地導体板の相対位置を減少させ、該容量Ｃを増大させることにより達成可能で、アンテナ形状を薄型化することに極めて適している。
【００４８】
本発明によれば、薄型構造でアンテナ寸法の短縮を実現でき、さらにアンテナを伝送線路を用いたトポロジー表現した際のショートスタブあるいは結合線路はその特性インピーダンスが大きいために、アンテナの構成要素である接地導体板との容量結合が小さく、結果としてアンテナから電波を放射する効率が大きく保たれる。
【００４９】
従来技術のバルク誘電体を用いてアンテナ寸法を短縮する方法では、アンテナを構成するすべての伝送線路の接地導体板との容量が増加してしまい、結果として同放射効率が減少してしまうが、本発明によればアンテナの小型化、薄型化のみならずアンテナ効率の向上も同時に達成することができる。
【００５０】
次に本発明の具体的実施の形態を説明する。
【００５１】
図４は、本発明からなる小型薄型アンテナの一実施の形態の構造を示す図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ４−Ａ’４線断面図である。
【００５２】
図４に示すように、接地導体板２０に面的に対向するようにオープンスタブである第一の伝送線路１３が設置され、該接地導体板２０に面的に対向しないように、すなわち接地導体２０の周囲方向上方にショートスタブである第二の伝送線路１４が接地される。このオープンスタブはマイクロストリップ線路で実現され、ショートスタブはストリップ導体で形成される。
【００５３】
第一の伝送線路１３および第二の伝送線路１４の一端は同時に給電部１の励振電位に結合され、給電部１の接地電位は接地導体板２０と結合する。
【００５４】
第二の伝送線路の他の一端は接続導体２１を介して接地導体板２０と結合する。
【００５５】
本実施の形態によれば、第一の伝送線路１３の接地導体板２０に対する容量が、第二の伝送線路１４の同容量に対して十分に大きくなるので、図２のトポロジー表現で説明したように、第一の伝送線路１３と第二の伝送線路１４の長さの和が、アンテナが受信あるいは送信すべき電波の波長の四分の一より小さい値において、給電部１での良好なインピーダンス整合状態を実現することができる。
【００５６】
本実施の形態では、第一の伝送線路１３と第二の伝送線路１４は共平面構造で実現でき、接地導体板２０と共に十分に薄い構造で実現できるので、波長の長い周波数の低い電波に良好な感度を有するアンテナを小型かつ薄型の構造で実現する効果がある。
【００５７】
本発明の他の実施の形態を図５を用いて説明する。
【００５８】
図５は本発明からなる小型薄型アンテナの他の実施の形態の構造を示す図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ５−Ａ’５線断面図である。
【００５９】
本実施の形態において、図５の実施の形態と異なる点は、第一の伝送線路１３および第二の伝送線路１４および結合導体２１の代わりに、給電部１の励振電位に結合線路である第三の伝送線路１５が接地導体板２０に面的に対向しないようにすなわち接地導体２０の周囲方向上方に設置され、オープンスタブである第四の伝送線路１６が接地導体板２０に面的に対向するように設置されていることである。
【００６０】
本実施の形態においても、第四の伝送線路１６の接地導体板２０に対する容量が、第三の伝送線路１４の同容量に対して十分に大きくなるので、図３のトポロジー表現で説明したように、第四の伝送線路１６と第三の伝送線路１５の長さの和が、アンテナが受信あるいは送信すべき電波の波長の四分の一より小さい値において、給電部１での良好なインピーダンス整合状態を実現することができる。
【００６１】
また、図４の実施の形態に比較して、結合導体が不要なため、製造工数を削減する効果を有する。
【００６２】
本発明の他の実施の形態を図６を用いて説明する。
【００６３】
図６は本発明からなる小型薄型アンテナの他の実施の形態の構造を示す図であり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ６−Ａ’６線断面図である。
【００６４】
図６において、接地導体板２０に面的に対向するようにオープンスタブである第五の伝送線路２３が設置され、該接地導体板２０に面的に対向しないように、すなわち接地導体２０の周囲方向にショートスタブである第六の伝送線路２４が接地される。
【００６５】
第五の伝送線路２３は結合導体２１を介し、また第六の伝送線路２４の一端は直接、同時に給電部１の励振電位に結合され、給電部１の接地電位は接地導体板２０と結合する。
【００６６】
第六の伝送線路２４の他の一端は直接接地導体板２０と結合する。
【００６７】
本実施の形態によれば、第五の伝送線路２３の接地導体板２０に対する容量が、第六の伝送線路２４の同容量に対して十分に大きくなるので、図２のトポロジー表現で説明したように、第五の伝送線路２３と第六の伝送線路２４の長さの和が、アンテナが受信あるいは送信すべき電波の波長の四分の一より小さい値において、給電部１での良好なインピーダンス整合状態を実現することができる。
【００６８】
本実施の形態では、電波の放射効率向上に主たる寄与をする第六の伝送線路２４と接地導体板２０は共平面構造で実現できため、図４の実施の形態と同様にアンテナを十分に薄い構造で実現できるので、波長の長い周波数の低い電波に良好な感度を有するアンテナを小型かつ薄型の構造で実現する効果がある。
【００６９】
本発明の他の実施の形態を図７を用いて説明する。
【００７０】
図７は本発明からなる小型薄型アンテナの他の実施の形態の構造を示す図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ７−Ａ’７線断面図である。
【００７１】
本実施形態において、図６の実施の形態と異なる点は、第五の伝送線路２３および第六の伝送線路２４および結合導体２１の代わりに、給電部１の励振電位に結合線路である第七の伝送線路２５が接地導体板２０に面的に対向しないように、すなわち接地導体板２０の周囲方向に設置され、オープンスタブである第八の伝送線路２６が接地導体板２０に面的に対向するように設置され、該第七の伝送線路２５の給電部１と結合していない一端と第八の伝送線路２６の一端が結合導体２１で電気的に結合されていることである。
【００７２】
本実施の形態においても、第八の伝送線路２６の接地導体板２０に対する容量が、第七の伝送線路２６の同容量に対して十分に大きくなるので、図３のトポロジ表現で説明したように、第八の伝送線路２６と第七の伝送線路２５の長さの和が、アンテナが受信あるいは送信すべき電波の波長の四分の一より小さい値において、給電部１での良好なインピーダンス整合状態を実現することができ、図６の実施形態と同様に、アンテナを小型にする効果を有する。
【００７３】
本発明の他の実施の形態を図８を用いて説明する。
【００７４】
図８は本発明からなる小型薄型アンテナの他の実施の形態の構造を示す図であり、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ８−Ａ’８線断面図、図８（ｃ）は、図８（ａ）のＢ８−Ｂ’８線断面図である。
【００７５】
本実施の形態において、図４の実施の形態と異なる点は、接地導体板２０と、共平面的に形成される第一の伝送線路１３および第二の伝送線路１４が誘電体板３０の両面にそれぞれ形成されることと、該第一の伝送線路１３と共平面的に形成される島状導体３１が存在し、該島状導体３１と接地導体板２０が誘電体板３０内に形成されるスルーホール３２により電気的に結合し、第一の伝送線路１３および第二の伝送線路１４の一端は同時に給電部１の励振電位に結合され、給電部１の接地電位が島状導体３１と結合することである。
【００７６】
本実施の形態によれば、図４の実施の形態の効果を維持しつつ、第一の伝送線路１３および第二の伝送線路１４と接地導体板２０との物理的位置関係を容易に維持できるので、アンテナを製作する上での性能維持および量産時での歩留まり向上、また誘電体板３０を薄型形状にすることで、構造自体を図４の実施の形態に比べて容易に屈曲可能となるので、アンテナの無線機器への搭載の自由度を格段に向上させる効果がある。
【００７７】
本発明の他の実施の形態を図９を用いて説明する。
【００７８】
図９は本発明からなる小型薄型アンテナの他の実施の形態の構造を示す図であり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＡ９−Ａ’９線断面図、図９（ｃ）は、図９（ａ）のＢ９−Ｂ’９線断面図である。
【００７９】
本実施の形態において、図５の実施の形態と異なる点は、接地導体板２０と、共平面的に形成される第三の伝送線路１５および第四の伝送線路１６が誘電体板３０の両面にそれぞれ形成されることと、該第三の伝送線路１５と共平面的に形成される島状導体３１が存在し、該島状導体３１と接地導体板２０が誘電体板３０内に形成されるスルーホール３２により電気的に結合し、第四の伝送線路１６一端が給電部１の励振電位に結合され、給電部１の接地電位が島状導体３１と結合することである。
【００８０】
本実施の形態によれば図５の実施の形態の効果を維持しつつ、第三の伝送線路１５および第四の伝送線路１６と接地導体板２０との物理的位置関係を容易に維持できるので、アンテナを製作する上での性能維持および量産時での歩留まり向上、また誘電体板を薄型形状にすることで構造自体を図５の実施の形態に比べて容易に屈曲可能となるので、アンテナの無線機器への搭載の自由度を格段に向上させる効果がある。
【００８１】
本発明の他の実施の形態を図１０を用いて説明する。
【００８２】
図１０は本発明からなる小型薄型アンテナの他の実施の形態の構造を示す図であり、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ１０−Ａ’１０線断面図である。
【００８３】
本実施の形態において、図６の実施の形態と異なる点は、第五の伝送線路２３と、共平面的に形成される接地導体板２０および第六の伝送線路２４が誘電体板３０の両面にそれぞれ形成されることと、該第五の伝送線路２３と該第六の伝送線路２４が誘電体板３０内に形成されるスルーホール３２により電気的に結合することである。
【００８４】
本実施の形態によれば図６の実施の形態の効果を維持しつつ、第五の伝送線路２３と接地導体板２０および第六の伝送線路２４との物理的位置関係を容易に維持できるので、アンテナを製作する上での性能維持および量産時での歩留まり向上、また誘電体板３０を薄型形状にすることで、構造自体を図６の実施の形態に比べて容易に屈曲可能となるので、アンテナの無線機器への搭載の自由度を格段に向上させる効果がある。
【００８５】
本発明の他の実施の形態を図１１を用いて説明する。
【００８６】
図１１は本発明からなる小型薄型アンテナの他の実施形態の構造を示す図であり、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＡ１１−Ａ’１１線断面図である。
【００８７】
本実施の形態において、図７の実施の形態と異なる点は、第七の伝送線路２５と、共平面的に形成される接地導体板２０および第八の伝送線路２６が誘電体板３０の両面にそれぞれ形成されることと、該第八の伝送線路２６と第七の伝送線路２５が誘電体板３０内に形成されるスルーホール３２により電気的に結合することである。
【００８８】
本実施の形態によれば図７の実施の形態の効果を維持しつつ、第七の伝送線路２５および接地導体板２０と第八の伝送線路２６との物理的位置関係を容易に維持できるので、アンテナを製作する上での性能維持および量産時での歩留まり向上、また誘電体板３０を薄型形状にすることで、構造自体を図７の実施の形態に比べて容易に屈曲可能となるので、アンテナの無線機器への搭載の自由度を格段に向上させる効果がある。
【００８９】
本発明の他の実施の形態を図１２を用いて説明する。
【００９０】
図１２は本発明からなる高周波モジュールの実施の形態を示す図であり、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ１２−Ａ’１２線断面図である。
【００９１】
本実施の形態において、図９の小型薄型アンテナの構造に加えて、接地導体板２０を共通の接地電位板とする高周波受信回路４０が、誘電体板３０の接地導体板２０に対向する面に形成され、同対向する面に、高周波受信回路４０の高周波入力線４１が形成されアンテナの給電部１に結合し、高周波受信回路４０の電源線４２、制御信号線４３および出力線４４が形成されている。
【００９２】
本モジュールでは、アンテナの給電部１に生じる受信信号電圧が、高周波入力線４１を介し、高周波受信回路４０に入力され、増幅、フィルタによる周波数弁別および波形整形、周波数ダウンコンバート等の処理を行い、中間周波数あるいはベースバンド周波数に変換され、出力線４４を介しモジュール外に信号を供給する。高周波受信回路４０の電源および制御信号は、それぞれ、電源線４２および制御信号線４３を介しモジュール外部から供給される。
【００９３】
本実施の形態によれば、アンテナ一体構造で薄型に高周波受信モジュールを実現できるので、高周波受信モジュール自体の体積削減および無線機器への搭載への自由度向上さらに同無線機器内部での占有体積削減を実現でき、結果として無線機器の小型化、薄型化に効果がある。
【００９４】
本発明の他の実施の形態を図１３を用いて説明する。
【００９５】
図１３は本発明からなる高周波モジュールの他の実施の形態を示す図であり、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＡ１３−Ａ’１３線断面図である。
【００９６】
本実施の形態において、図１２の実施例と異なる点は、高周波受信回路４０の代わりに高周波送受信回路５０が具備され、該高周波送受信回路５０に入力線５５が誘電体板３０の接地導体板２０に対向する面に形成されていることである。
【００９７】
本モジュールでは、アンテナの給電部１に生じる送受信信号電圧が、高周波入力線４１を介し、高周波送受信回路５０に入出力され、増幅、フィルタによる周波数弁別および波形整形、周波数ダウンコンバート等の処理を行い、中間周波数あるいはベースバンド周波数に変換され、出力線４４あるいは入力線５５を介しモジュール外と信号のやり取りをする。高周波送受信回路５０の電源および制御信号は、それぞれ、電源線４２および制御信号線４３を介しモジュール外部から供給される。
【００９８】
本実施の形態によれば、アンテナ一体構造で薄型に高周波送受信モジュールを実現できるので、高周波送受信モジュール自体の体積削減および無線機器の搭載への自由度向上さらに同無線機器内部での占有体積削減を実現でき、結果として無線機器の小型化、薄型化に効果がある。
【００９９】
本発明の他の実施の形態を図１４を用いて説明する。
【０１００】
図１４は本発明からなる高周波モジュールの他の実施の形態を示す図であり、図１４（ａ）は高周波モジュールの表裏図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の表面図のＡ１４−Ａ’１４線断面図である。
【０１０１】
本実施の形態において、図１３の実施の形態と異なる点は、接地導体板２０の誘電体板３０が形成されている面と別の面に、第二の誘電体板６０が形成され、該第二の誘電体板６０の接地導体板２０が形成されている面と別の対向する面に、第二の高周波送受信回路６２が形成され、第一の高周波送受信回路である高周波送受信回路５０と該第二の高周波送受信回路６２の信号および電力が、誘電体板３０および第二の誘電体板６０中に形成される第二のスルーホール６１を介してやり取りされることである。
【０１０２】
本実施の形態によれば、図１３の実施の形態に比べて、高周波送受信回路をモジュールの両面に形成できるので、薄型モジュールの面積を低減することが可能となり、無線機器が薄型よりも小型化すなわち全体積削減に目的がおかれている場合に大きな効果を有する。
【０１０３】
本発明の他の実施の形態を図１５を用いて説明する。
【０１０４】
図１５は本発明からなる高周波モジュールの他の実施形態を示す図であり、図１５（ａ）は高周波モジュールの表裏図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の表面図のＡ１５−Ａ’１５線断面図である。
【０１０５】
本実施の形態によれば、図１４の実施の形態と異なる点は、接地導体板２０と誘電体板３０との間に第三の誘電体板７１が形成され、接地導体板２０と第二の誘電体板６０との間に第四の誘電体板７２が形成され、第一の誘電体板である誘電体板３０と第三の誘電体板７１との接合面に第一の中間配線面７３が形成され、第二の誘電体板６０と第四の誘電体板７２との接合面に第二の中間配線面７４が形成され、第一の高周波送受信回路である高周波送受信回路５０と該第二の高周波送受信回路６２の信号および電力が、誘電体板３０および第二の誘電体板６０中に形成される第二のスルーホール６１および、第一の中間配線面７３に形成される配線パターンと第二の中間配線面７４に形成される配線パターンとを介してやり取りされることである。
【０１０６】
本実施の形態によれば、図１４の実施の形態に比べて、高周波送受信回路を形成する配線パターンをモジュールの両面のみならずモジュールの内部にも形成できるので、薄型モジュールの面積をさらに低減することが可能となり、無線機器が薄型よりも小型化すなわち全体積削減に目的がおかれている場合に大きな効果を有する。
【０１０７】
本発明の他の実施の形態を図１６を用いて説明する。
【０１０８】
図１６は本発明からなる高周波モジュールを搭載する実施の形態の通信装置の構成を示す図であり、折り曲げ型表面筐体１２１にスピーカ１２２、表示部１２３、キーパット１２４、マイク１２５が搭載され、該筐体１２１に収納されるフレキシブルケーブル１２８で結合された第１の回路基板１２６と第２の回路基板１２７の上に、ベースバンド或いは中間周波回路部１２９および本発明からなる高周波モジュール１３５が搭載され、該ベースバンド或いは中間周波回路部１２９と高周波モジュール１３５の信号、制御信号、電源を結合する接地導体パターン１３０が形成され、電池１３２と共に、第１の裏面筐体１３３と第２の裏面筐体１３４で収納する構造である。
【０１０９】
この構造で特徴的なことは、本発明からなる高周波モジュール１３５が回路基板１２６を挟んで表示部１２３あるいはマイク１２５の反対方向に位置することである。
【０１１０】
本実施の形態によれば、複数の無線システムのサービスを享受する無線端末を内蔵アンテナの形態で実現できるので、該無線端末の小型化、使用者の収納・持ち運び時の利便性の向上に大きな効果がある。
【０１１１】
本発明の他の実施の形態を図１７を用いて説明する。
【０１１２】
図１７は本発明からなるアンテナ素子を搭載する他の実施の形態の通信装置の構成を示す図であり、表面筐体１４１にスピーカ１２２、表示部１２３、キーパット１２４、マイク１２５が搭載され、該筐体１４１に収納される回路基板１３６上に、ベースバンド或いは中間周波回路部１２９および本発明からなる高周波モジュール１３５が搭載され、該ベースバンド或いは中間周波回路部１２９と高周波モジュール１３５の信号、制御信号、電源を結合する接地導体パターン１３１が形成され、電池１３２と共に、裏面筐体１３４で収納する構造である。
【０１１３】
この構造で特徴的なことは、本発明からなるアンテナ素子が回路基板１３６をはさんで表示部１２３あるいはマイク１２５あるいはスピーカ１２２あるいはキーパッド１２４の反対方向に位置することである。
【０１１４】
本実施の形態によれば、複数の無線システムのサービスを享受する無線端末を内蔵アンテナの形態で実現できるので、該無線端末の小型化、使用者の収納・持ち運び時の利便性の向上に大きな効果がある。
【０１１５】
また、図１６の実施の形態と比較すれば、回路基板および筐体を一体に製造できるので、端末体積の小型化、組立工数の削減による製造コストの低減に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】従来技術のアンテナの伝送線路トポロジー表現を示す図である。
【図２】本発明からなるアンテナの伝送線路トポロジー表現を示す図である。
【図３】本発明からなるアンテナの伝送線路トポロジー表現を示す図である。
【図４】本発明からなる小型薄型アンテナの実施の形態の構成図と断面図である。
【図５】本発明からなる小型薄型アンテナの他の実施の形態の構成図と断面図を示す図である。
【図６】本発明からなる小型薄型アンテナの他の実施の形態の構成図と断面図を示す図である。
【図７】本発明からなる小型薄型アンテナの他の実施の形態の構成図と断面図を示す図である。
【図８】本発明からなる小型薄型アンテナの他の実施の形態の構成図と断面図を示す図である。
【図９】本発明からなる小型薄型アンテナの他の実施の形態の構成図と断面図を示す図である。
【図１０】本発明からなる小型薄型アンテナの他の実施の形態の構成図と断面図を示す図である。
【図１１】本発明からなる小型薄型アンテナの他の実施の形態の構成図と断面図を示す図である。
【図１２】本発明からなる高周波モジュールの他の実施の形態の構成図と断面図を示す図である。
【図１３】本発明からなる高周波モジュールの他の実施の形態の構成図と断面図を示す図である。
【図１４】本発明からなる高周波モジュールの他の実施の形態の構成図と断面図を示す図である。
【図１５】本発明からなる高周波モジュールの他実施の形態の構成図と断面図を示す図である。
【図１６】本発明からなる高周波モジュールを搭載した無線端末の一構造を示す図である。
【図１７】本発明からなる高周波モジュールを搭載した無線端末の一構造を示す図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１  給電部
２  高周波回路部特性インピーダンス
３  オープンスタブ
４  ショートスタブ
５  結合線路
６  オープンスタブ
１０  伝送線路
１３  第一の伝送線路
１４  第二の伝送線路
１５  第三の伝送線路
１６  第四の伝送線路
２０  接地導体板
２１  結合線
２３  第五の伝送線路
２４  第六の伝送線路
２５  第七の伝送線路
２６  第八の伝送線路
３０  誘電体板
３１  島状導体
３２  スルーホール
４０  高周波受信回路
４１  高周波信号入力線
４２  電源線
４３  制御信号線
４４  出力線
５０  高周波送受信回路
５５  入力線
６０  第二の誘電体板
６１  スルーホール
６２  第二の高周波送受信回路
７１  第三の誘電体板
７２  第四の誘電体板
７３  第一の中間配線面
７４  第二の中間配線
１２１  折り曲げ型表面筐体
１２２  スピーカ
１２３  表示板
１２４  キーパッド
１２５  マイク
１２６  第一の回路基板
１２７  第二の回路基板
１２９  ベースバンド或いは中間周波回路部
１３０  接地導体パターン
１３２  電池
１３３  第一の裏面筐体
１３４  第二の裏面筐体
１３５  高周波モジュール
１３６  回路基板
１４１  表面筐体
１４３  裏面筐体
【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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