(57)【要約】【課題】マルチバンド化に適したアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置は、グランドプレーンと、グランドプレーンとの間に第１端側が開放される開放端を有するスリットを形成するグランド素子と、第１端の近傍から起立してグランド素子に沿って給電点まで伸延する第１放射素子と、第１放射素子の端部に接続される第２放射素子と、グランド素子の第２端から第１端側に向かって伸延する第１無給電素子と、第１端と第２端の間から第１端側に向かって伸延する第２無給電素子とを含み、給電点から第１放射素子を経たスリットの開放端までの長さは第１周波数の半波長であり、第２放射素子の長さは第２周波数の四半波長であり、第２放射素子の端部から給電点までと、グランド素子のグランド電位点から第１無給電素子の端部までとの長さは第１よりも高い第３周波数の半波長であり、第２放射素子の長さは第３よりも高い第４周波数の四半波長である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端辺を有するグランドプレーンと、
第１端と、前記グランドプレーンに接続される第２端とを有し、前記端辺に沿って配設されるグランド素子であって、平面視で、前記グランドプレーンとの間に前記第１端側が開放される開放端を有するスリットを形成する、グランド素子と、
前記第１端の近傍で前記グランド素子に接続される接地端から前記グランド素子に対して起立する第１線路と、前記第１線路に接続され、前記グランド素子に沿って前記第２端側に向かって前記接地端とは反対の端部まで伸延する第２線路と、前記第２線路の前記端部に設けられる給電点とを有する第１放射素子と、
前記第１放射素子の前記端部に接続され、前記グランド素子に沿って前記第２端側に向かって伸延する第３線路と、前記第３線路に接続され、前記グランドプレーンから離間する方向に伸延する第４線路とを有する第２放射素子と、
平面視で前記グランドプレーンから離間する方向に前記第２端から伸延する第１無給電線路と、前記第１無給電線路に接続され、前記グランド素子に沿って前記第１端側に向かって伸延する第２無給電線路とを有する第１無給電素子と、
前記第１端及び前記第２端の間から前記グランドプレーンから離間する方向に伸延し、前記第２無給電線路の先端に近接して配設される第５線路と、前記第５線路の先端から前記グランド素子に沿って前記第１端側に向かって伸延する第６線路とを有する第２無給電素子と
を含み、
前記給電点から、前記第１放射素子、前記接地端、前記第２端、及び前記端辺を経た前記スリットの前記開放端までの長さは、第１通信周波数における半波長に設定され、
前記第５線路と前記第６線路の合計の長さは、第２通信周波数における四半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第４線路の端部から前記給電点までの長さと、前記グランド素子で前記給電点に対応するグランド電位点から前記第１無給電素子の前記第２無給電線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第３通信周波数における半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第３線路及び前記第４線路の長さは、前記第３通信周波数よりも高い第４通信周波数における四半波長に設定される、アンテナ装置。
【請求項２】
前記第１無給電素子は、前記第２無給電線路の前記先端から前記グランド素子に向かって伸延する第３無給電線路をさらに有し、
前記第２無給電素子の前記第５線路は、前記グランド素子の伸延方向において前記第３無給電線路に近接した状態で前記第３無給電線路に沿って伸延する、請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第５線路が前記グランド素子に接続される接続点は、前記第３無給電線路の先端の近傍に位置する、請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１放射素子は、前記第１線路又は前記第２線路から分岐し、前記第２線路に対して平面視で前記グランドプレーンとは反対側において、前記第２線路に沿って伸延する、分岐素子をさらに有し、前記分岐素子の長さは、前記第４通信周波数よりも高い第５通信周波数における四半波長に設定され、
前記第２無給電素子の先端は、前記グランド素子の伸延方向において、前記分岐素子の先端よりも前記給電点側に配置される、請求項１乃至３のいずれか一項記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第２無給電素子は、前記第６線路の先端から前記グランド素子に向かって伸延する第７線路と、前記第７線路の先端から前記グランド素子に沿って前記第２端側に向かって伸延する第８線路とをさらに有し、
前記第８線路の先端は、前記グランド素子の伸延方向において、前記分岐素子の先端よりも前記給電点側に配置される、請求項４記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第２放射素子は、前記第４線路の先端側に、前記グランドプレーンから離間する方向から前記第１端側に向かって折れ曲がって伸延する延長線路を有し、
前記第２放射素子の前記延長線路の端部から前記給電点までの長さと、前記グランド素子で前記給電点に対応するグランド電位点から前記第１無給電素子の前記第２無給電線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第３通信周波数における半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第３線路と、前記延長線路を含む前記第４線路の長さは、前記第４通信周波数における四半波長に設定される、請求項１乃至５のいずれか一項記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記第１無給電素子は、前記第２無給電線路の先端側に、前記第１端側に向かう方向から前記グランド素子に向かって折れ曲がり、前記グランド素子に向かって伸延する無給電延長線路を有し、
前記第２放射素子の前記第４線路の端部から前記給電点までの長さと、前記グランド電位点から前記第１無給電素子の前記無給電延長線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第３通信周波数における半波長に設定され、
前記無給電延長線路の線幅は、前記第２無給電線路のうちの前記無給電延長線路よりも手前側の線路の線幅よりも広い、請求項１乃至６のいずれか一項記載のアンテナ装置。
【請求項８】
筐体と、
前記筐体の内部に配設されるアンテナ装置と
を含み、
前記アンテナ装置は、
端辺を有するグランドプレーンと、
第１端と、前記グランドプレーンに接続される第２端とを有し、前記端辺に沿って配設されるグランド素子であって、平面視で、前記グランドプレーンとの間に前記第１端側が開放される開放端を有するスリットを形成する、グランド素子と、
前記第１端の近傍で前記グランド素子に接続される接地端から前記グランド素子に対して起立する第１線路と、前記第１線路に接続され、前記グランド素子に沿って前記第２端側に向かって前記接地端とは反対の端部まで伸延する第２線路と、前記第２線路の前記端部に設けられる給電点とを有する第１放射素子と、
前記第１放射素子の前記端部に接続され、前記グランド素子に沿って前記第２端側に向かって伸延する第３線路と、前記第３線路に接続され、前記グランドプレーンから離間する方向に伸延する第４線路とを有する第２放射素子と、
平面視で前記グランドプレーンから離間する方向に前記第２端から伸延する第１無給電線路と、前記第１無給電線路に接続され、前記グランド素子に沿って前記第１端側に向かって伸延する第２無給電線路とを有する第１無給電素子と、
前記第１端及び前記第２端の間から前記グランドプレーンから離間する方向に伸延し、前記第２無給電線路の先端に近接して配設される第５線路と、前記第５線路の先端から前記グランド素子に沿って前記第１端側に向かって伸延する第６線路とを有する第２無給電素子と
を含み、
前記給電点から、前記第１放射素子、前記接地端、前記第２端、及び前記端辺を経た前記スリットの前記開放端までの長さは、第１通信周波数における半波長に設定され、
前記第５線路と前記第６線路の合計の長さは、第２通信周波数における四半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第４線路の端部から前記給電点までの長さと、前記グランド素子で前記給電点に対応するグランド電位点から前記第１無給電素子の前記第２無給電線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第３通信周波数における半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第３線路及び前記第４線路の長さは、前記第３通信周波数よりも高い第４通信周波数における四半波長に設定される、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置、及び、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、外部回路に連結する給電ピンおよび前記給電ピンに一端が連結された所定の長さの給電ラインとで成る給電部と、前記給電部と所定の間隔ほど離隔された空間上に形成され、前記給電部の一部に連結され前記給電部から供給される電流を誘起する放射パッチとを備えるマルチバンド内蔵アンテナがある。前記放射パッチに一端が連結され他端は接地された短絡部をさらに備える（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１８６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のマルチバンド内蔵アンテナは、給電ラインと放射パッチがマルチバンド内蔵アンテナのほぼ全面に配置されているため、より多くのバンドに対応することは困難である。
【０００５】
例えば、タブレットコンピュータ、スマートフォン端末機、又は携帯電話端末機等の携帯型の電子機器に用いられるアンテナ装置は、配置スペースが限られている等の理由から、放射素子の配置に制約があり、通信可能なバンド数を増やすのは容易ではない。
【０００６】
そこで、マルチバンド化に適したアンテナ装置、及び、電子機器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】
【０００７】
本発明の実施の形態のアンテナ装置は、端辺を有するグランドプレーンと、第１端と、前記グランドプレーンに接続される第２端とを有し、前記端辺に沿って配設されるグランド素子であって、平面視で、前記グランドプレーンとの間に前記第１端側が開放される開放端を有するスリットを形成する、グランド素子と、前記第１端の近傍で前記グランド素子に接続される接地端から前記グランド素子に対して起立する第１線路と、前記第１線路に接続され、前記グランド素子に沿って前記第２端側に向かって前記接地端とは反対の端部まで伸延する第２線路と、前記第２線路の前記端部に設けられる給電点とを有する第１放射素子と、前記第１放射素子の前記端部に接続され、前記グランド素子に沿って前記第２端側に向かって伸延する第３線路と、前記第３線路に接続され、前記グランドプレーンから離間する方向に伸延する第４線路とを有する第２放射素子と、平面視で前記グランドプレーンから離間する方向に前記第２端から伸延する第１無給電線路と、前記第１無給電線路に接続され、前記グランド素子に沿って前記第１端側に向かって伸延する第２無給電線路とを有する第１無給電素子と、前記第１端及び前記第２端の間から前記グランドプレーンから離間する方向に伸延し、前記第２無給電線路の先端に近接して配設される第５線路と、前記第５線路の先端から前記グランド素子に沿って前記第１端側に向かって伸延する第６線路とを有する第２無給電素子とを含み、前記給電点から、前記第１放射素子、前記接地端、前記第２端、及び前記端辺を経た前記スリットの前記開放端までの長さは、第１通信周波数における半波長に設定され、前記第５線路と前記第６線路の合計の長さは、第２通信周波数における四半波長に設定され、前記第２放射素子の前記第４線路の端部から前記給電点までの長さと、前記グランド素子で前記給電点に対応するグランド電位点から前記第１無給電素子の前記第２無給電線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第３通信周波数における半波長に設定され、前記第２放射素子の前記第３線路及び前記第４線路の長さは、前記第３通信周波数よりも高い第４通信周波数における四半波長に設定される。
【発明の効果】
【０００８】
マルチバンド化に適したアンテナ装置、及び、電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態のアンテナ装置を含むタブレットコンピュータ５００の正面側を示す斜視図である。
【図２】タブレットコンピュータ５００の配線基板５０５を示す図である。
【図３】実施の形態のアンテナ装置１００を示す斜視図である。
【図４】実施の形態のアンテナ装置１００を示す側面図である。
【図５】グランドプレーン２０、グランド素子３０、無給電素子１３０、及び無給電素子１４０を示す図である。
【図６】放射素子１１０及び放射素子１２０を示す図である。
【図７】アンテナ装置１００のＳ１１パラメータの周波数特性を示す図である。
【図８】図７に示すＳ１１パラメータの周波数特性の０．５ＧＨｚ〜３．０ＧＨｚの部分を拡大して示す図である。
【図９】変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のアンテナ装置、及び、電子機器を適用した実施の形態について説明する。
【００１１】
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態のアンテナ装置を含むタブレットコンピュータ５００の正面側を示す斜視図である。タブレットコンピュータ５００は、実施の形態のアンテナ装置を含む電子機器の一例である。
【００１２】
タブレットコンピュータ５００の筐体５００Ａには、正面側にタッチパネル５０１及びディスプレイパネル５０２が配設され、タッチパネル５０１の下側には、ホームボタン５０３とスイッチ５０４が配設される。タッチパネル５０１は、ディスプレイパネル５０２の表面側に設けられている。
【００１３】
なお、実施の形態のアンテナ装置を含む電子機器は、タブレットコンピュータ５００に限られず、スマートフォン端末機、携帯電話端末機、又はゲーム機等であってもよい。
【００１４】
図２は、タブレットコンピュータ５００の配線基板５０５を示す図である。
【００１５】
配線基板５０５は、筐体５００Ａ（図１参照）の内部に配設される。配線基板５０５には、ＤＵＰ(Duplexer)５１０、ＬＮＡ(Low  Noise  Amplifier)／ＰＡ(Power  Amplifier)５２０、変調／復調器５３０、及びＣＰＵ(Central  Processing  Unit：中央演算処理装置)チップ５４０が実装される。
【００１６】
また、配線基板５０５のＤＵＰ５１０、ＬＮＡ／ＰＡ５２０、変調／復調器５３０、及びＣＰＵチップ５４０が実装される面とは反対側の面には、実施の形態のアンテナ装置１００が配設される。アンテナ装置１００の詳細な構成については後述するため、図２では、アンテナ装置１００の位置を破線で示す。
【００１７】
ＤＵＰ５１０、ＬＮＡ／ＰＡ５２０、変調／復調器５３０、及びＣＰＵチップ５４０は、配線５６５を介して接続されている。
【００１８】
ＤＵＰ５１０は、配線５６０と図示しないビアとを介してアンテナ装置１００に接続されており、送信又は受信の切り替えを行う。ＤＵＰ５１０は、フィルタとしての機能を有するため、アンテナ装置１００が複数の周波数の信号を受信した場合に、それぞれの周波数の信号を内部で分離することができる。
【００１９】
ＬＮＡ／ＰＡ５２０は、送信波及び受信波の電力の増幅を行う。変調／復調器５３０は、送信波の変調と受信波の復調を行う。ＣＰＵチップ５４０は、タブレットコンピュータ５００の通信処理を行う通信用プロセッサとしての機能と、アプリケーションプログラムを実行するアプリケーションプロセッサとしての機能とを有する。なお、ＣＰＵチップ５４０は、送信するデータ又は受信したデータ等を格納する内部メモリを有する。
【００２０】
なお、配線５６０、５６５は、例えば、配線基板５０５の表面の銅箔をパターニングすることによって形成される。また、図２では図示を省くが、アンテナ装置１００とＤＵＰ５１０との間には、インピーダンス特性を調整するための整合回路が設けられる。
【００２１】
図３は、実施の形態のアンテナ装置１００を示す斜視図である。図４は、実施の形態のアンテナ装置１００を示す側面図である。アンテナ装置１００は、例えば、タブレットコンピュータ５００（図１参照）のスイッチ５０４の近くに位置するように配設される。
【００２２】
アンテナ装置１００は、グランドプレーン２０、グランド素子３０、放射素子１１０、放射素子１２０、無給電素子１３０、及び無給電素子１４０を含む。なお、以下では、直交座標系であるＸＹＺ座標系を用いて説明する。また、図３及び図４に加えて、図５及び図６も用いて説明を行う。図５は、グランドプレーン２０、グランド素子３０、無給電素子１３０、及び無給電素子１４０を示す図である。図６は、放射素子１１０及び放射素子１２０を示す図である。
【００２３】
アンテナ装置１００は、一例として、タブレットコンピュータ５００（図２参照）の筐体５０５Ａの内部に含まれる金属板１０に取り付けられている。
【００２４】
金属板１０は、グランドプレーン２０及び３０よりも厚い金属板であり、接地電位に保持される。金属板１０は、例えば、タブレットコンピュータ５００のディスプレイパネル５０２（図１参照）の表示面とは反対側に設けられる板金である。この場合、金属板１０は、ディスプレイパネル５０２を補強するために設けられている。金属板１０は、図２に示す配線基板５０５の裏側に設けられている。
【００２５】
金属板１０には、電子機器の機能を実現するために必要なＣＰＵ(Central  Processing  Unit)チップ、メモリ、又はその他の電子部品が接続されていてもよい。なお、金属板１０は、このようなものに限られず、上述したような電子機器に含まれている金属板であればよい。電子機器は、ディスプレイパネルを含まなくてもよい。
【００２６】
グランドプレーン２０は、金属板１０のＸ軸に平行な辺Ｌ１に接続される金属層であり、接地電位に保持される。グランドプレーン２０は、頂点２１、２２、２３、２４を有する矩形状の金属層である。
【００２７】
頂点２１と頂点２４を結ぶ辺Ｌ１と、頂点２２と頂点２３を結ぶ辺Ｌ２とは、ともにＸ軸に平行である。頂点２１と頂点２２を結ぶ辺と、頂点２４と頂点２３を結ぶ辺とは、ともにＹ軸に平行である。辺Ｌ２は、辺Ｌ１の対辺であり、グランドプレーン２０の端辺である。また、グランドプレーン２０は、頂点２３からＹ軸正方向側に突出し、グランド素子３０の端部３２に接続される接続部２３Ａを有する。
【００２８】
グランドプレーン２０は、アンテナ装置１００のグランドプレーンとして機能する。グランドプレーン２０は、例えば、筐体５００Ａの内側の面に形成されるめっき層である。めっき層は、例えば、銅めっき又はその他の金属製のめっきで作製することができる。また、グランドプレーン２０は、配線基板５０５の表面に貼り付けられる金属箔によって実現されてもよい。
【００２９】
グランド素子３０は、端部３１及び３２を有する線状の金属層であり、Ｙ軸正方向側に無給電素子１３０及び１４０が接続されている。グランド素子３０は、無給電素子１３０及び１４０とともに、形成されている。グランド素子３０は、アンテナ装置１００のグランドプレーンの一部として機能する。
【００３０】
グランド素子３０の端部３２は、グランドプレーン２０の接続部２３Ａに接続されている。また、端部３１は、頂点２２とは離間している。このため、グランド素子３０とグランドプレーン２０との間には、スリット４０が形成される。
【００３１】
このようなグランド素子３０は、ＸＹ平面視で放射素子１１０及び放射素子１２０と略重複しており、ＳＡＲ（Specific  Absorption  Rate：比吸収率）対策用に設けられている。
【００３２】
従って、アンテナ装置１００を電子機器に組み込む場合には、グランド素子３０が人体側になるようにすればよい。
【００３３】
なお、グランド素子３０は、例えば、筐体５００Ａの内側の面に形成されるめっき層である。めっき層は、例えば、銅めっき又はその他の金属製のめっきで作製することができる。また、グランド素子３０は、配線基板５０５の表面に貼り付けられる金属箔によって実現されてもよい。なお、グランド素子３０とグランドプレーン２０とを一体的に一つの金属箔から作製してもよいし、グランド素子３０をグランドプレーン２０と同様にめっき層で作製してもよい。
【００３４】
スリット４０は、端部４１と端部４２とを有し、グランドプレーン２０とグランド素子３０との間で、Ｘ軸方向に延在している。端部４１は、開放端であり、端部４２は接続部２３Ａによって閉じられている。なお、スリット４０の端部４１と端部４２との間の長さについては後述する。
【００３５】
次に、放射素子１１０、放射素子１２０、及び無給電素子１３０について説明する。放射素子１１０及び放射素子１２０は、グランド素子３０のＺ軸正方向側に配設される誘電体、基板、又は筐体の表面に形成されるが、ここでは誘電体、基板、又は筐体の図示を省略する。ここでは、一例として、アンテナ装置１００がタブレットコンピュータ５００（図１参照）に含まれる形態について説明するため、放射素子１１０及び放射素子１２０は、グランド素子３０のＺ軸正方向側に配設される誘電体、タブレットコンピュータ５００に含まれる基板、又は、筐体５０５Ａ（図１参照）の内面等に形成される。
【００３６】
放射素子１１０は、アンテナ装置１００の通信周波数のうちの最も低い通信周波数ｆ１と、最も高い通信周波数ｆ５の通信を実現するために設けられている。通信周波数ｆ１の設計値は、一例として、０．８ＧＨｚであり、通信周波数ｆ５の設計値は、一例として、２．５ＧＨｚである。
【００３７】
放射素子１１０は、接地端１１１、折り曲げ部１１２、端部１１４、給電点１１５、及び分岐素子１１６を有する。給電点１１５は、放射素子１１０の端部１１４に設けられている。
【００３８】
接地端１１１は、グランド素子３０の端部３１に接続されている。接地端１１１は、接地端の一例である。放射素子１１０は、接地端１１１からＺ軸正方向に起立して伸延し、折り曲げ部１１２でＸ軸正方向に折れ曲がり、端部１１４まで伸延している。端部１１４には放射素子１２０の端部１２１が接続されている。放射素子１１０は、放射素子１２０と一体的に形成される。
【００３９】
なお、端部１１４は、放射素子１１０及び１２０として一体的に形成される素子のうち、放射素子１１０として機能する部分のＸ軸正方向側の端部であり、物理的な構造における端部ではない。
【００４０】
ここで、接地端１１１と、折り曲げ部１１２との間の線路は、第１線路の一例である。折り曲げ部１１２と端部１１４との間の線路は、第２線路の一例である。
【００４１】
接地端１１１と折り曲げ部１１２との間の線路は、ＹＺ平面に平行な薄板状の線路である。折り曲げ部１１２と端部１１４との間の線路は、ＸＹ平面に平行な薄板状の線路である。
【００４２】
なお、接地端１１１と折り曲げ部１１２との間の線路は、グランド素子３０の端部３１のＹ軸負方向側の端部からＺ軸正方向に伸延する、ＸＺ平面に平行な薄板状の線路であってもよい。この場合には、接地端１１１と折り曲げ部１１２との間の線路と、折り曲げ部１１２と端部１１４との間の線路との間に、ＸＺ平面に平行な薄板状の線路をＸＹ平面に平行な薄板状の線路に折り曲げる区間を設ければよい。
【００４３】
給電点１１５は、端部１１４と、放射素子１２０の端部１２１との境界に位置する。このため、端部１１４は、給電点である。給電点１１５には、図示しないマイクロストリップライン又は同軸ケーブル等を用いて給電が行われる。
【００４４】
また、グランド素子３０の給電点１１５のＺ軸負方向側における点は、グランド電位点３８になる。グランド電位点３８は、給電点１１５の真下に位置し、例えば、給電点１１５に同軸ケーブルの芯線が接続される場合には、グランド電位点３８に同軸ケーブルのシールド線が接続される。グランド電位点３８は、基準電位となる点である。
【００４５】
なお、通信周波数ｆ１の通信は、放射素子１１０が単独で行うのではなく、放射素子１１０と、スリット４０に沿ったグランドプレーン２０及び３０とが協働して実現される。この点については後述する。
【００４６】
分岐素子１１６は、端部１１６Ａ、折り曲げ部１１６Ｂ、及び開放端１１６Ｃを有する。端部１１６Ａから折り曲げ部１１６Ｂを経た開放端１１６Ｃまでの長さは、通信周波数ｆ５の波長λ５の１／４に設定されている。分岐素子１１６は、モノポールアンテナとして機能する。
【００４７】
開放端１１６Ｃは、分岐素子１１６の最も電界が強い部分である。分岐素子１１６の放射特性を良好にするために、開放端１１６Ｃは、Ｘ軸方向において、後述する無給電素子１４０の開放端１４５よりもＸ軸負方向側に位置されている。
【００４８】
放射素子１２０は、端部１２１、折り曲げ部１２２、１２３、及び開放端１２４を有する。放射素子１２０は、アンテナ装置１００が含む通信周波数のうち、２番目に高い通信周波数ｆ４の通信と、３番目に高い通信周波数ｆ３の通信とを実現するために設けられている。放射素子１２０は、第２放射素子の一例である。通信周波数ｆ３の設計値は、一例として、１．５ＧＨｚである。通信周波数ｆ４の設計値は、一例として、２．２ＧＨｚである。放射素子１２０のグランド素子３０に対する高さは、放射素子１１０のグランド素子３０に対する高さと等しい。
【００４９】
放射素子１２０は、端部１２１からＹ軸正方向に伸延し、折り曲げ部１２２でＸ軸負方向に折れ曲がり、折り曲げ部１２３でＹ軸負方向に折れ曲がり、開放端１２４まで伸延している。放射素子１２０は、このようなコの字型の形状を有する。
【００５０】
端部１２１は、放射素子１１０の端部１１４に接続されている。端部１２１と端部１１４との境界には、給電点１１５が設けられている。すなわち、端部１２１は給電点である。
【００５１】
放射素子１２０は、放射素子１１０と一体的に形成されているため、端部１２１は、放射素子１１０及び１２０として一体的に形成される素子のうち、放射素子１２０として機能する部分のＸ軸負方向側の端部であり、物理的な構造における端部ではない。
【００５２】
放射素子１２０の端部１２１（給電点１１５）から折り曲げ部１２２及び１２３を経た開放端１２４までの長さは、通信周波数ｆ４の波長λ４の１／４に設定されている。このため、放射素子１２０は、モノポールアンテナとして機能する。
【００５３】
なお、端部１２１と折り曲げ部１２２との間の線路は、第３線路の一例である。折り曲げ部１２２と折り曲げ部１２３との間の線路は、第４線路の一例である。折り曲げ部１２３と開放端１２４との間の線路は、折り曲げ部１２２と折り曲げ部１２３との間の線路（第４線路）が延長された区間である。
【００５４】
ここで、放射素子１２０が折り曲げ部１２３から開放端１２４の区間を有していなくても、端部１２１からλ４／４の長さが確保できる場合には、放射素子１２０は折り曲げ部１２３から開放端１２４の区間を含まなくてもよい。この場合には、折り曲げ部１２３が開放端であってよい。
【００５５】
無給電素子１３０は、端部１３１、折り曲げ部１３２、１３３、及び開放端１３４を有する。無給電素子１３０は、第１無給電素子の一例である。ここで、無給電とは、給電点を有しないことをいう。端部１３１はグランド素子３０の端部３２と同じ位置にある。無給電素子１３０は、コの字型の形状を有する。
【００５６】
無給電素子１３０は、通信周波数ｆ３の通信を実現するために設けられている。無給電素子１３０は、放射素子１２０と協働して、通信周波数ｆ３の通信を実現する。
【００５７】
無給電素子１３０は、端部１３１からＹ軸正方向に伸延し、折り曲げ部１３２でＸ軸負方向に折れ曲がり、折り曲げ部１３３でＹ軸負方向に折れ曲がり、開放端１３４まで伸延している。
【００５８】
給電点１１５及びグランド電位点３８を介しての無給電素子１３０、グランド素子３０の端部３２とグランド電位点３８との間の区間、及び放射素子１２０の長さは、通信周波数ｆ３の波長λ３の１／２に設定されている。このため、無給電素子１３０、グランド素子３０の端部３２とグランド電位点３８との間の区間、及び放射素子１２０は、ダイポールアンテナとして機能する。無給電素子１３０、グランド素子３０の端部３２とグランド電位点３８との間の区間、及び放射素子１２０によるダイポールアンテナは、長さλ３／２の中心に対して、給電点１１５及びグランド電位点３８の位置がオフセットされている。
【００５９】
折り曲げ部１３３のＸ軸負方向側の端部１３３Ａの位置は、無給電素子１４０の折り曲げ部１４２の近傍であり、端部１３３Ａと折り曲げ部１４２のＹ軸方向における位置は等しい。また、開放端１３４のＸ軸負方向側の端部１３４Ａの位置は、無給電素子１４０の端部１４１の近傍である。
【００６０】
ここで、端部１３１と折り曲げ部１３２との間の線路は、第１無給電線路の一例である。折り曲げ部１３２と折り曲げ部１３３との間の線路は、第２無給電線路の一例である。折り曲げ部１３３と開放端１３４との間の線路は、第３無給電線路の一例である。また、折り曲げ部１３３と開放端１３４との間の線路は、第２無給電線路が延長された区間の線路として捉えてもよい。
【００６１】
なお、無給電素子１３０が折り曲げ部１３３から開放端１３４までの区間を有していなくても、無給電素子１３０、グランド素子３０の端部３２とグランド電位点３８との間の区間、及び放射素子１２０が長さλ３／２のダイポールアンテナを実現できる場合は、無給電素子１３０は、折り曲げ部１３３から開放端１３４までの区間を含まなくてもよい。この場合には、折り曲げ部１３３が開放端であってよい。
【００６２】
無給電素子１３０は、平面視で、放射素子１２０に沿ったコの字型の形状を有する。これは、無給電素子１３０を放射素子１２０に電磁界結合させて、放射素子１２０を介して給電を受けるようにするためである。
【００６３】
このため、端部１３１と折り曲げ部１３２の間の線路は、平面視で、端部１２１と折り曲げ部１２２との間の線路に沿って配置されている。折り曲げ部１３２と１３３の間の線路は、折り曲げ部１２２と折り曲げ部１２３との間の線路に沿って配置されている。また、折り曲げ部１３３と開放端１３４の間の線路は、折り曲げ部１２３と開放端１２４との間の線路に沿って配置されている。
【００６４】
なお、通信周波数ｆ３の帯域を拡大するために、折り曲げ部１３３と開放端１３４の間の区間の線幅を、端部１３１と折り曲げ部１３２との間の区間、及び、折り曲げ部１３２と１３３の間の区間よりも広くしてもよい。
【００６５】
無給電素子１４０は、端部１４１、折り曲げ部１４２、１４３、１４４、及び開放端１４５を有する。無給電素子１４０は、第２無給電素子の一例である。端部１４１はグランド素子３０の端部３１と端部３２との間において、グランド電位点３８よりもＸ軸負方向側に位置する。
【００６６】
無給電素子１４０は、端部１４１からＹ軸正方向に伸延し、折り曲げ部１４２でＸ軸負方向に折れ曲がり、折り曲げ部１４３でＹ軸負方向に折れ曲がり、折り曲げ部１４４でＸ軸正方向に折れ曲がり、開放端１４５まで伸延している。
【００６７】
端部１４１と折り曲げ部１４２との間の線路は、第５線路の一例であり、折り曲げ部１４２と１４３との間の線路は、第６線路の一例であり、折り曲げ部１４３と１４４との間の線路は、第７線路の一例であり、折り曲げ部１４４と開放端１４５との間の線路は、第８線路の一例である。
【００６８】
端部１４１と折り曲げ部１４２との間の線路は、折り曲げ部１３３と開放端１３４との間の線路と並行に配置されており、Ｘ軸方向において容量結合（カップリング）が生じる程度に近接して配置されている。また、端部１４１と開放端１３４が近接している。開放端１３４は、無給電素子１３０の最も電界が強い部分である。このため、無給電素子１４０は、無給電素子１３０を介して給電される。
【００６９】
無給電素子１４０は、通信周波数ｆ２の通信を実現するために設けられている。端部１４１から折り曲げ部１４２、１４３、１４４を経た開放端１４５までの長さは、通信周波数ｆ２の波長λ２の１／４に設定されている。このため、無給電素子１４０は、モノポールアンテナとして機能する。
【００７０】
また、無給電素子１４０の開放端１４５は、無給電素子１４０の最も電界が強い部分になる。無給電素子１４０は、分岐素子１１６の放射特性への影響を低減するために、開放端１４５が分岐素子１１６の開放端１１６ＣよりもＸ軸正方向側に位置するようにしてある。分岐素子１１６は、無給電素子１４０よりもＸ軸負方向側に位置しており、折り曲げ部１１６ＢからＸ軸正方向に開放端１１６Ｃまで伸延しているからである。
【００７１】
以上のようなアンテナ装置１００において、通信周波数ｆ１の通信を実現するために、給電点１１５から、接地端１１１、グランド素子３０の端部３２、及び接続部２３Ａを経て、グランドプレーン２０の頂点２３から辺Ｌ２に沿って頂点２２に至るまでの長さは、通信周波数ｆ１の波長λ１の１／２（λ１／２）に設定されている。
【００７２】
より具体的には、給電点１１５と接地端１１１との間では、折り曲げ部１１２を経る。接地端１１１と接続部２３Ａの間では、スリット４０の脇のグランド素子３０の端部３１と端部３２の間を経る。接続部２３Ａと頂点２２の間では、スリット４０の脇のグランドプレーン２０の頂点２３から辺Ｌ２に沿って頂点２２に至る。このような給電点１１５と頂点２２との間の経路の長さが通信周波数ｆ１の波長λ１の１／２（λ１／２）に設定されている。
【００７３】
電磁界シミュレーションを行ったところ、このような電流経路で、通信周波数ｆ１の共振が生じることが分かった。すなわち、アンテナ装置１００では、通信周波数ｆ１の通信は、放射素子１１０と、スリット４０に沿ったグランドプレーン２０及び３０とが協働して実現される。
【００７４】
従って、実施の形態のアンテナ装置１００では、給電点１１５から、接地端１１１、グランド素子３０、及び接続部２３Ａを経て、頂点２２に至るまでの長さを通信周波数ｆ１の波長λ１の１／２（λ１／２）に設定する。
【００７５】
図７は、アンテナ装置１００のＳ１１パラメータの周波数特性を示す図である。Ｓ１１パラメータの周波数特性は、アンテナ装置１００のモデルを用いた電磁界シミュレーションによって得られたものである。電磁界シミュレーションは、給電点１１５とグランド素子３０の間に整合回路を設けずに行った。
【００７６】
ここでは、一例として、Ｓ１１パラメータの値の評価基準を−６ｄＢとし、−６ｄＢ以下の帯域がアンテナ装置１００の通信可能な領域であるものとして評価を行う。
【００７７】
図７に示すように、約０．７ＧＨｚ〜約１．０５ＧＨｚ（ｆ１、ｆ２）、約１．５５ＧＨｚ〜約２．０５ＧＨｚ（ｆ３、ｆ４）、約２．５５ＧＨｚ〜約２．７ＧＨｚ（ｆ５）の５つの帯域で、−６ｄＢ以下の値が得られた。
【００７８】
図８は、図７に示すＳ１１パラメータの周波数特性の０．５ＧＨｚ〜３．０ＧＨｚの部分を拡大して示す図である。なお、図８には、比較用のアンテナ装置として、無給電素子１４０とを含まないアンテナ装置のＳ１１パラメータの値を破線で示す。
【００７９】
アンテナ装置１００は、比較用のアンテナ装置に無給電素子１４０を追加した構成にすることにより、約０．８５ＧＨｚ〜約１．０５ＧＨｚの帯域（ｆ２に相当する帯域）でＳ１１パラメータの値が改善することが分かった。
【００８０】
アンテナ装置１００で−６ｄＢ以下の帯域（両矢印Ａ）は約２５０ＭＨｚであり、比較用のアンテナ装置で−６ｄＢ以下の帯域（両矢印Ｂ）は約１５７ＭＨｚである。
【００８１】
このように、アンテナ装置１００は、無給電素子１４０を含むことによって、約０．８５ＧＨｚ〜約１．０５ＧＨｚの帯域（ｆ２に相当する帯域）でＳ１１パラメータの値を改善することができ、５つの帯域（ｆ１〜ｆ５）で共振が得られることが分かった。
【００８２】
以上より、実施の形態によれば、サイズを拡大することなく、５つの通信帯域（５バンド）において通信可能なアンテナ装置１００を提供できる。
【００８３】
以上より、実施の形態によれば、マルチバンド化に適したアンテナ装置１００を提供することができる。
【００８４】
なお、以上では、グランドプレーン２０とグランド素子３０のＸ軸方向の長さが等しく、かつ、両端の位置が一致している形態について説明した。しかしながら、このような形態に限られず、グランド素子３０の方がグランドプレーン２０よりもＸ軸方向の長さが長く、かつ、グランド素子３０のＸ軸負方向側の端部がグランドプレーン２０のＸ軸負方向側の端部よりもＸ軸負方向側に位置していてもよい。また、グランド素子３０の方がグランドプレーン２０よりもＸ軸方向の長さが長く、かつ、グランド素子３０のＸ軸正方向側の端部がグランドプレーン２０のＸ軸正方向側の端部よりもＸ軸正方向側に位置していてもよい。また、グランド素子３０の方がグランドプレーン２０よりもＸ軸方向の長さが長く、かつ、グランド素子３０のＸ軸方向の両端がグランドプレーン２０のＸ軸方向の両端よりも外側に位置していてもよい。
【００８５】
なお、以上では、無給電素子１４０の通信周波数ｆ２が、通信周波数ｆ１よりも高く、通信周波数ｆ３よりも低い形態について説明した。しかしながら、通信周波数ｆ２は、通信周波数ｆ１よりも低くてもよく、また、通信周波数ｆ３よりも高くてもよい。無給電素子１４０の長さ（電気長）を調整することにより、通信周波数ｆ２を設定することができる。
【００８６】
また、無給電素子１４０は、折り曲げ部１４３よりも先の部分を有していなくてもよい。この場合には、折り曲げ部１４３の部分に先端が存在し、先端は、開放端１１６ＣよりもＸ軸正方向側に位置していればよい。同様に、無給電素子１４０は、折り曲げ部１４４よりも先の部分を有していなくてもよい。この場合には、折り曲げ部１４４の部分に先端が存在し、先端は、開放端１１６ＣよりもＸ軸正方向側に位置していればよい。
【００８７】
また、無給電素子１３０は、折り曲げ部１３３よりも先の部分を有していなくてもよい。この場合には、折り曲げ部１３３の位置に開放端が位置することになり、開放端が折り曲げ部１４２に近接していればよく、無給電素子１４０が折り曲げ部１３３よりも先の部分を有しない無給電素子１３０を介して給電されるようになっていればよい。
【００８８】
また、折り曲げ部１３３と開放端１３４との間の線路の線幅は、端部１３１から折り曲げ部１３２を経て折り曲げ部１３３までの線幅よりも広くされていてもよい。このような構成により、通信周波数ｆ３の広帯域化を図ることができる。
【００８９】
また、分岐素子１１６は、接地端１１１と折り曲げ部１１２の間から分岐していてもよい。
【００９０】
また、放射素子１２０は、折り曲げ部１２３よりも先の部分を有していなくてもよい。
【００９１】
また、以上では、アンテナ装置１００の放射素子１１０が分岐素子１１６を含む形態について説明したが、放射素子１１０は分岐素子１１６を含まなくてもよい。この場合には、通信周波数ｆ５が無くなるため、４つの通信帯域（ｆ１〜ｆ４）において通信可能なアンテナ装置１００が得られる。また、このように分岐素子１１６を含まない場合には、無給電素子１４０を図９に示すように変形してもよい。
【００９２】
図９は、変形例を示す図である。図９（Ａ）に示す無給電素子１４０Ａのように、端部１４１から折り曲げ部１４２までＹ軸正方向に伸延し、折り曲げ部１４２からミアンダ状にＸ軸負方向に開放端１４５Ａまで伸延していてもよい。
【００９３】
また、図９（Ｂ）に示す無給電素子１４０Ｂのように、端部１４１から折り曲げ部１４２までＹ軸正方向に伸延し、折り曲げ部１４２から折り曲げ部１４２ＡまでＸ軸負方向に伸延し、折り曲げ部１４２ＢまでＹ軸負方向に伸延し、折り曲げ部１４２ＣまでＸ軸負方向に伸延し、折り曲げ部１４２ＤまでＹ軸正方向に伸延し、開放端１４５ＢまでＸ軸正方向に伸延していてもよい。
【００９４】
また、図９（Ｃ）に示す無給電素子１４０Ｃのように、端部１４１から折り曲げ部１４２までＹ軸正方向に伸延し、折り曲げ部１４２からＸ軸負方向に直線的に開放端１４５Ｃまで伸延していてもよい。
【００９５】
以上、本発明の例示的な実施の形態のアンテナ装置、及び、電子機器について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
端辺を有するグランドプレーンと、
第１端と、前記グランドプレーンに接続される第２端とを有し、前記端辺に沿って配設されるグランド素子であって、平面視で、前記グランドプレーンとの間に前記第１端側が開放される開放端を有するスリットを形成する、グランド素子と、
前記第１端の近傍で前記グランド素子に接続される接地端から前記グランド素子に対して起立する第１線路と、前記第１線路に接続され、前記グランド素子に沿って前記第２端側に向かって前記接地端とは反対の端部まで伸延する第２線路と、前記第２線路の前記端部に設けられる給電点とを有する第１放射素子と、
前記第１放射素子の前記端部に接続され、前記グランド素子に沿って前記第２端側に向かって伸延する第３線路と、前記第３線路に接続され、前記グランドプレーンから離間する方向に伸延する第４線路とを有する第２放射素子と、
平面視で前記グランドプレーンから離間する方向に前記第２端から伸延する第１無給電線路と、前記第１無給電線路に接続され、前記グランド素子に沿って前記第１端側に向かって伸延する第２無給電線路とを有する第１無給電素子と、
前記第１端及び前記第２端の間から前記グランドプレーンから離間する方向に伸延し、前記第２無給電線路の先端に近接して配設される第５線路と、前記第５線路の先端から前記グランド素子に沿って前記第１端側に向かって伸延する第６線路とを有する第２無給電素子と
を含み、
前記給電点から、前記第１放射素子、前記接地端、前記第２端、及び前記端辺を経た前記スリットの前記開放端までの長さは、第１通信周波数における半波長に設定され、
前記第５線路と前記第６線路の合計の長さは、第２通信周波数における四半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第４線路の端部から前記給電点までの長さと、前記グランド素子で前記給電点に対応するグランド電位点から前記第１無給電素子の前記第２無給電線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第３通信周波数における半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第３線路及び前記第４線路の長さは、前記第３通信周波数よりも高い第４通信周波数における四半波長に設定される、アンテナ装置。
（付記２）
前記第１無給電素子は、前記第２無給電線路の前記先端から前記グランド素子に向かって伸延する第３無給電線路をさらに有し、
前記第２無給電素子の前記第５線路は、前記グランド素子の伸延方向において前記第３無給電線路に近接した状態で前記第３無給電線路に沿って伸延する、付記１記載のアンテナ装置。
（付記３）
前記第５線路が前記グランド素子に接続される接続点は、前記第３無給電線路の先端の近傍に位置する、付記２記載のアンテナ装置。
（付記４）
前記第１放射素子は、前記第１線路又は前記第２線路から分岐し、前記第２線路に対して平面視で前記グランドプレーンとは反対側において、前記第２線路に沿って伸延する、分岐素子をさらに有し、前記分岐素子の長さは、前記第４通信周波数よりも高い第５通信周波数における四半波長に設定され、
前記第２無給電素子の先端は、前記グランド素子の伸延方向において、前記分岐素子の先端よりも前記給電点側に配置される、付記１乃至３のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記５）
前記第２無給電素子は、前記第６線路の先端から前記グランド素子に向かって伸延する第７線路と、前記第７線路の先端から前記グランド素子に沿って前記第２端側に向かって伸延する第８線路とをさらに有し、
前記第８線路の先端は、前記グランド素子の伸延方向において、前記分岐素子の先端よりも前記給電点側に配置される、付記４記載のアンテナ装置。
（付記６）
前記第２通信周波数は、前記第１通信周波数と前記第３通信周波数との間の周波数である、付記１乃至５のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記７）
前記第２放射素子は、前記第４線路の先端側に、前記グランドプレーンから離間する方向から前記第１端側に向かって折れ曲がって伸延する延長線路を有し、
前記第２放射素子の前記延長線路の端部から前記給電点までの長さと、前記グランド素子で前記給電点に対応するグランド電位点から前記第１無給電素子の前記第２無給電線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第３通信周波数における半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第３線路と、前記延長線路を含む前記第４線路の長さは、前記第４通信周波数における四半波長に設定される、付記１乃至６のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記８）
前記第１無給電素子は、前記第２無給電線路の先端側に、前記第１端側に向かう方向から前記グランド素子に向かって折れ曲がり、前記グランド素子に向かって伸延する無給電延長線路を有し、
前記第２放射素子の前記第４線路の端部から前記給電点までの長さと、前記グランド電位点から前記第１無給電素子の前記無給電延長線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第３通信周波数における半波長に設定され、
前記無給電延長線路の線幅は、前記第２無給電線路のうちの前記無給電延長線路よりも手前側の線路の線幅よりも広い、付記１乃至７のいずれか一項記載のアンテナ装置。
(付記９)
前記第１放射素子と前記第２放射素子の前記グランド素子に対する高さは等しい、付記１乃至８のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記１０）
筐体と、
前記筐体の内部に配設されるアンテナ装置と
を含み、
前記アンテナ装置は、
端辺を有するグランドプレーンと、
第１端と、前記グランドプレーンに接続される第２端とを有し、前記端辺に沿って配設されるグランド素子であって、平面視で、前記グランドプレーンとの間に前記第１端側が開放される開放端を有するスリットを形成する、グランド素子と、
前記第１端の近傍で前記グランド素子に接続される接地端から前記グランド素子に対して起立する第１線路と、前記第１線路に接続され、前記グランド素子に沿って前記第２端側に向かって前記接地端とは反対の端部まで伸延する第２線路と、前記第２線路の前記端部に設けられる給電点とを有する第１放射素子と、
前記第１放射素子の前記端部に接続され、前記グランド素子に沿って前記第２端側に向かって伸延する第３線路と、前記第３線路に接続され、前記グランドプレーンから離間する方向に伸延する第４線路とを有する第２放射素子と、
平面視で前記グランドプレーンから離間する方向に前記第２端から伸延する第１無給電線路と、前記第１無給電線路に接続され、前記グランド素子に沿って前記第１端側に向かって伸延する第２無給電線路とを有する第１無給電素子と、
前記第１端及び前記第２端の間から前記グランドプレーンから離間する方向に伸延し、前記第２無給電線路の先端に近接して配設される第５線路と、前記第５線路の先端から前記グランド素子に沿って前記第１端側に向かって伸延する第６線路とを有する第２無給電素子と
を含み、
前記給電点から、前記第１放射素子、前記接地端、前記第２端、及び前記端辺を経た前記スリットの前記開放端までの長さは、第１通信周波数における半波長に設定され、
前記第５線路と前記第６線路の合計の長さは、第２通信周波数における四半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第４線路の端部から前記給電点までの長さと、前記グランド素子で前記給電点に対応するグランド電位点から前記第１無給電素子の前記第２無給電線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第３通信周波数における半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第３線路及び前記第４線路の長さは、前記第３通信周波数よりも高い第４通信周波数における四半波長に設定される、電子機器。
【符号の説明】
【００９６】
１０  金属板
１００  アンテナ装置
２０  グランドプレーン
２１、２２、２３、２４  頂点
３０  グランド素子
３１、３２  端部
４０  スリット
４１、４２  端部
１１０  放射素子
１１１  接地端
１１２  折り曲げ部
１１４  端部
１１５  給電点
１１６  分岐素子
１１６Ａ  端部
１１６Ｂ  折り曲げ部
１１６Ｃ  開放端
１２０  放射素子
１２１  端部
１２２、１２３  折り曲げ部
１２４  端部
１３０  無給電素子
１３１  端部
１３２、１３３  折り曲げ部
１３４  開放端
無給電素子１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ
端部１４１
折り曲げ部１４２、１４３、１４４
開放端１４５、１４５Ａ、１４５Ｂ、１４５Ｃ
【図１】
2018061093.tif 000003
【図２】
2018061093.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018061093.tif 000008
【図７】
2018061093.tif 000009
【図８】
2018061093.tif 000010
【図９】
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