(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の基板本体と、
前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ金属箔でパターン形成されたグランド面及び第１エレメントとを備え、
前記第１エレメントが、前記グランド面に近接した基端側に給電点が設けられて前記グランド面から離間する方向に延在する第１延在部と、前記第１延在部の先端に基端が接続され前記第１延在部に直交する方向に延在する第２延在部と、前記第２延在部の先端から前記第２延在部に直交する方向であって前記第１延在部の基端側と反対方向に延在する第３延在部と、前記第３延在部の先端から前記第２延在部に沿って延在する第４延在部とを有し、
前記第１エレメントの先端が、前記グランド面に接続され、
前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、金属箔でパターン形成された第２エレメントを備え、
前記第２エレメントが、前記第１延在部の先端側又は前記第３延在部の先端に基端が接続され前記第４延在部に沿って延在し、
前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、金属箔でパターン形成された第３エレメントを備え、
前記第２エレメントが、前記第３延在部の先端から前記第３延在部と同一方向に延在した第５延在部と、前記第５延在部の先端から前記第４延在部に沿って延在する第６延在部とを有し、
前記第３エレメントが、前記第１延在部の先端から前記第２延在部と反対方向に向けて延在し、
前記第１エレメントが、前記第４延在部の先端から前記グランド面から離間する方向に延在する第７延在部と、前記第７延在部の先端から前記第４延在部に沿って前記第４延在部の基端側に向けて延在し先端が前記グランド面に接続される第８延在部とを有し、
前記第２エレメントが、前記第４延在部と前記第８延在部との間に配され、
前記第８延在部が、前記第５延在部を超えて延在し、前記第２エレメントの先端とは反対側で前記グランド面に接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナ装置において、
前記第１エレメントが、前記第４延在部の途中から前記第８延在部の途中まで前記第７延在部に沿って延在する第９延在部を有していることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のアンテナ装置において、
前記第２エレメントの先端が前記グランド面に接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記第４延在部に誘電体アンテナのアンテナ素子が接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
前記第１延在部に受動素子が接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周囲の環境の影響を受け難く良好な特性が得られるアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アンテナの小型化が要望されており、小型でも広い帯域幅と高い利得とが得られるアンテナの開発が進んでいる。例えば、特許文献１には、一端が給電口とされると共に他端が終端部とされ所定の中心周波数で共振するアンテナに、装荷インダクタンスパターンと周波数調整キャパシタンス部とが直列に接続されてなる装荷部を接続したアンテナモジュールが提案されている。
【０００３】
一方、従来、通信機器において、アンテナの共振周波数を複共振化するためには、放射電極と誘電体ブロックとを備えたアンテナや、スイッチ，制御電圧源を用いたアンテナ装置が提案されている。
例えば、誘電体ブロックによる従来技術としては、特許文献２では、放射電極を樹脂成型体に形成し、さらに誘電体ブロックを接着剤で一体化することで高効率を得る複合アンテナが提案されている。
【０００４】
また、スイッチ，制御電圧源を用いた従来技術としては、特許文献３では、第１の放射電極と、第２の放射電極と、第１の放射電極の途中部と第２の放射電極の基端部との間に介設され、第２の放射電極を第１の放射電極と電気的に接続又は切断させるためのスイッチと、を備えるアンテナ装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２７１１２３号公報
【特許文献２】特開２０１０−８１０００号公報
【特許文献３】特開２０１０−１６６２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術においても、以下の課題が残されている。
すなわち、特許文献１に記載の技術では、組み込まれる機器のケースの材質や周囲の環境によって、アンテナの性能が十分に発揮できない場合があった。
また、複共振化を行う場合、特許文献２に記載のような誘電体ブロックによる技術では、放射電極を励振する誘電体ブロックを使用しており、機器毎に誘電体ブロック、放射電極パターン等の設計が必要になり、その設計条件によってアンテナ性能が劣化したり、不安定要素が増加する不都合がある。また、放射電極が樹脂成型体の表面に形成されているため、樹脂成型体上に放射電極パターンを設計する必要があり、実装する通信機器やその用途に応じて、アンテナ設計、金型設計が必要になり、大幅なコストの増大を招いてしまう。さらに、誘電体ブロックと樹脂成型体とを接着剤で一体化するので、接着剤のＱ値以外にも接着条件（接着剤の厚み、接着面積等）により、アンテナ性能が劣化したり、不安定要素が増加する不都合がある。
また、特許文献３に記載のようなスイッチ，制御電圧源を用いたアンテナ装置の場合、スイッチで共振周波数を切り替えを行うために、制御電圧源の構成やリアクタンス回路等が必要であり、アンテナ構成が機器毎に複雑化し、設計の自由度が無く、容易なアンテナ調整が困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、周囲の環境の影響を受け難く、さらに複共振化した各共振周波数のフレキシブルな調整が可能で、用途や機器毎に応じたアンテナ性能を安価かつ容易に確保できると共に小型化や薄型化が可能なアンテナ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】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係るアンテナ装置は、絶縁性の基板本体と、前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ金属箔でパターン形成されたグランド面及び第１エレメントとを備え、前記第１エレメントが、前記グランド面に近接した基端側に給電点が設けられて前記グランド面から離間する方向に延在する第１延在部と、前記第１延在部の先端に基端が接続され前記第１延在部に直交する方向に延在する第２延在部と、前記第２延在部の先端から前記第２延在部に直交する方向であって前記第１延在部の基端側と反対方向に延在する第３延在部と、前記第３延在部の先端から前記第２延在部に沿って延在する第４延在部とを有し、前記第１エレメントの先端が、前記グランド面に接続されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明のアンテナ装置では、第１エレメントの先端が、グランド面に接続され、第２延在部から第４延在部に至る第１エレメントのコ字状部分により第２延在部と第４延在部との間に浮遊容量が発生することで、第１エレメントの真下等にグランド面や金属が近づいて配置されていても、共振周波数を得ることができ、アンテナとして機能させることができる。
【００１０】
第２の発明に係るアンテナ装置は、前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、金属箔でパターン形成された第２エレメントを備え、前記第２エレメントが、前記第１延在部の先端側又は前記第３延在部の先端に基端が接続され前記第４延在部に沿って延在していることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ金属箔でパターン形成された上記のグランド面、第１エレメント及び第２エレメントを備えているので、各エレメント間やグランド面との間の各浮遊容量とを効果的に利用することで、複共振化させることができる。
特に、第２エレメントが、第１延在部の先端側又は第３延在部の先端に基端が接続され第４延在部に沿って延在しているので、主に第１エレメントで得られる共振周波数とは別の共振周波数を得ることができ、複共振化させることが可能である。
【００１１】
第３の発明に係るアンテナ装置は、第２の発明において、前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、金属箔でパターン形成された第３エレメントを備え、前記第２エレメントが、前記第３延在部の先端から前記第３延在部と同一方向に延在した第５延在部と、前記第５延在部の先端から前記第４延在部に沿って延在する第６延在部とを有し、前記第３エレメントが、前記第１延在部の先端から前記第２延在部と反対方向に向けて延在していることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、第３エレメントが、第１延在部の先端から第２延在部と反対方向に向けて延在しているので、主に第１エレメントで得られる共振周波数や主に第２エレメントで得られる共振周波数とは別の共振周波数をさらに得ることができる。
【００１２】
第４の発明に係るアンテナ装置は、第２又は第３の発明において、前記第１エレメントが、前記第４延在部の先端から前記グランド面から離間する方向に延在する第７延在部と、前記第７延在部の先端から前記第４延在部に沿って前記第４延在部の基端側に向けて延在し先端が前記グランド面に接続される第８延在部とを有していることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、第１エレメントが、上記第７延在部と、上記第８延在部とを有して折り返された形状とされるので、グランド面に接続されて低インピーダンスとなる第１エレメントの先端を、第２エレメントの先端から遠ざけることができ、第２エレメントの先端をより高いインピーダンスとすることができる。また、第８延在部と第４延在部又は第２エレメントとの間に生じさせた浮遊容量により、主に第２エレメントで得られる共振周波数での高性能化を実現することができる。さらに、第１エレメントが折り返していることにより、小型化を図ることができる。
【００１３】
第５の発明に係るアンテナ装置は、第４の発明において、前記第１エレメントが、前記第４延在部の途中から前記第８延在部の途中まで前記第７延在部に沿って延在する第９延在部を有していることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、第１エレメントが、第４延在部の途中から第８延在部の途中まで第７延在部に沿って延在する第９延在部を有しているので、装荷容量調整パターンとなる第９延在部と第７延在部との間に浮遊容量が発生し、主に第１エレメントの基端から第９延在部までで得られる共振周波数と、主に第９延在部から第８延在部の先端までで得られる共振周波数との２つの共振周波数を得ることができる。また、第９延在部の接続位置を調整することで、装荷する浮遊容量を調整することができ、上記２つの共振周波数を調整することができる。
【００１４】
第６の発明に係るアンテナ装置は、第２から第５の発明のいずれかにおいて、前記第２エレメントの先端が前記グランド面に接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、第２エレメントの先端がグランド面に接続されているので、設計条件により周囲部品との関係で影響を受け易い場合等、第２エレメントの先端を低インピーダンス化することで周囲部品の影響等を抑えることができる。
【００１５】
第７の発明に係るアンテナ装置は、第１から第６の発明のいずれかにおいて、前記第４延在部に誘電体アンテナのアンテナ素子が接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子のアンテナ素子によってエレメント長の短縮化及び高インピーダンス化と、浮遊容量の増大とが可能になり、複共振化の調整が容易になると共に小型化とアンテナ特性の向上とを図ることができる。
また、基板本体の平面内で設計が可能であり、従来の誘電体ブロックや樹脂成型体等を使用する場合に比べて薄型化が可能であると共に、誘電体アンテナであるアンテナ素子の選択によって、小型化および高性能化が可能になる。また、金型、設計変更等によるコストが必要なく、低コストを実現することができる。
特に、第４延在部に誘電体アンテナのアンテナ素子が接続されているので、第２エレメントや第３エレメントとの間に大きな浮遊容量を発生させることができる。
【００１６】
第８の発明に係るアンテナ装置は、第１から第７の発明のいずれかにおいて、前記第１延在部に受動素子が接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能なアンテナ装置を得ることができる。このように、アンテナ構成上、各共振周波数をフレキシブルに調整できるため、共振周波数の入れ替えが可能になり、用途や機器に応じて受動素子等による調整箇所を変更可能になっている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明のアンテナ装置によれば、第１エレメントの先端が、グランド面に接続され、第２延在部から第４延在部に至る第１エレメントのコ字状部分により第２延在部と第４延在部との間に浮遊容量が発生することで、第１エレメントの真下等にグランド面や金属が近づいて配置されていても、共振周波数を得ることができ、アンテナとして機能させることができる。
また、基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ金属箔でパターン形成された上記のグランド面、第１エレメント及び第２エレメントを備えることで、各エレメント間及びグランド面との間などで浮遊容量が発生し、少なくとも２つ以上の共振周波数による複共振化が可能になる。
特に、第２エレメントが、第１延在部の先端側又は第３延在部の先端に基端が接続され第４延在部に沿って延在しているので、主に第１エレメントで得られる共振周波数とは別の共振周波数を得ることができ、複共振化させることが可能である。
また、エレメントに接続するアンテナ素子および受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能になると共に、小型化および高性能化が可能になる。
したがって、本発明のアンテナ装置は、多様な用途や機器に対応した複共振化が容易に可能になると共に、省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態において、各エレメントの位置関係を示す平面図である。
【図２】第１実施形態において、各共振周波数に寄与する主な領域を示す配線図である。
【図３】第１実施形態において、アンテナ装置で生じる浮遊容量を示す配線図である。
【図４】第１実施形態において、アンテナ素子を示す斜視図（ａ）、平面図（ｂ）、正面図（ｃ）および底面図（ｄ）である。
【図５】第１実施形態において、４共振化した際のＶＳＷＲ特性（電圧定在波比）を示すグラフである。
【図６】本発明に係るアンテナ装置の第２実施形態において、各エレメントの位置関係を示す分解平面図である。
【図７】本発明に係るアンテナ装置の他の実施形態において、各エレメントの位置関係を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態を、図１から図４を参照しながら説明する。
【００２０】
本実施形態におけるアンテナ装置１は、図１及び図２に示すように、絶縁性の基板本体２と、基板本体２の表面に、それぞれ銅箔等の金属箔でパターン形成されたグランド面ＧＮＤ、第１エレメント３、第２エレメント４、第３エレメント５とを備えている。
【００２１】
上記第１エレメント３は、グランド面ＧＮＤに近接した基端側に給電点ＦＰが設けられてグランド面ＧＮＤから離間する方向に延在する第１延在部Ｅ１と、第１延在部Ｅ１の先端に基端が接続され第１延在部Ｅ１に直交する方向に延在する第２延在部Ｅ２と、第２延在部Ｅ２の先端から第２延在部Ｅ２に直交する方向であって第１延在部Ｅ１の基端側と反対方向に延在する第３延在部Ｅ３と、第３延在部Ｅ３の先端から第２延在部Ｅ２に沿って延在する第４延在部Ｅ４とを有している。
【００２２】
なお、第１延在部Ｅ１に直交する方向は、第１延在部Ｅ１の基端部が対向するグランド面ＧＮＤの端辺に沿った方向であり、この端辺に対向する基板本体２の一辺に沿った方向でもある。また、グランド面ＧＮＤから離間する方向は、基板本体２の前記一辺に向かう方向である。
【００２３】
上記第１エレメント３の先端は、グランド面ＧＮＤに接続されている。
上記第２エレメント４は、第３延在部Ｅ３の先端に基端が接続され第４延在部Ｅ４に沿って延在している。
すなわち、第２エレメント４は、第３延在部Ｅ３の先端から第３延在部Ｅ３と同一方向に延在した第５延在部Ｅ５と、第５延在部Ｅ５の先端から第４延在部Ｅ４に沿って延在する第６延在部Ｅ６とを有している。
【００２４】
上記第３エレメント５は、第１延在部Ｅ１の先端から第２延在部Ｅ２と反対方向に向けて延在している。
上記第１エレメント３は、第４延在部Ｅ４の先端からグランド面ＧＮＤから離間する方向に延在する第７延在部Ｅ７と、第７延在部Ｅ７の先端から第４延在部Ｅ４に沿って第４延在部Ｅ４の基端側に向けて延在し先端がグランド面ＧＮＤに接続される第８延在部Ｅ８とを有している。すなわち、第１エレメント３は、逆コ字状に折り返した形状となっている。なお、第８延在部Ｅ８の先端が、グランド面ＧＮＤに接続されている。
また、第１エレメント３は、第４延在部Ｅ４の途中から第８延在部Ｅ８の途中まで第７延在部Ｅ７に沿って延在する第９延在部Ｅ９を有している。すなわち、第９延在部Ｅ９と第８延在部Ｅ８の基端側と第７延在部Ｅ７と第４延在部Ｅ４の先端側とによって環状部が形成される。
【００２５】
上記第４延在部Ｅ４には、途中に誘電体アンテナのアンテナ素子ＡＴが接続されている。
また、第１延在部Ｅ１は、途中に第１受動素子Ｐ１が接続されている。
上記第１エレメント３は、第１延在部Ｅ１の第１受動素子Ｐ１よりも先端側に基端が接続され、他端がグランド面ＧＮＤに接続された第１グランドパターンＧ１と、第１延在部Ｅ１の第１受動素子Ｐ１よりも基端側に基端が接続され、他端がグランド面ＧＮＤに接続された第２グランドパターンＧ２とを有している。
上記第１グランドパターンＧ１には、第２受動素子Ｐ２が接続されていると共に、上記第２グランドパターンＧ２には、第３受動素子Ｐ３が接続されている。このように、第１受動素子Ｐ１と第２受動素子Ｐ２と第３受動素子Ｐ３とにより、π型のインピーダンス調整回路を構成している。
【００２６】
上記基板本体２は、一般的なプリント基板であって、本実施形態では、ガラスエポキシ樹脂等からなるプリント基板を採用している。
なお、上記給電点ＦＰは、それぞれ高周波回路（図示略）の給電点に接続される。この給電点ＦＰには、例えば高周波回路に接続された同軸ケーブル（図示略）の芯線が接続され、該同軸ケーブルのグランド線は、近傍のグランド面ＧＮＤに接続される。また、グランド面ＧＮＤの領域には、高周波回路が実装される。
上記各受動素子は、例えばインダクタ、コンデンサ、抵抗又はジャンパー線が採用される。
【００２７】
上記アンテナ素子ＡＴは、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子であって、例えば図４に示すように、セラミックス等の誘電体１２１の表面にＡｇ等の導体パターン１２２が形成されたチップアンテナである。この導体パターン１２２の両端部が、実装用に第４延在部Ｅ４の分断された部分の対向端に接続されることで、アンテナ素子ＡＴが第４延在部Ｅ４の一部とされる。
このアンテナ素子ＡＴは、共振周波数等の設定に応じて、その長さ、幅、導体パターン等が異なる素子を選択しても構わない。また、所望の周波数によっては、アンテナ素子ＡＴに使用している誘電体１２１を、磁性体、若しくは誘電体と磁性体とを混合した複合材料としても構わない。
【００２８】
上記第１エレメント３と第２エレメント４と第３エレメント５とは、互いの間の浮遊容量と、グランド面ＧＮＤとの間の浮遊容量とを発生可能に、互いに間隔を空けて延在している。
すなわち、図３に示すように、第８延在部Ｅ８と第６延在部Ｅ６との間の浮遊容量Ｃａと、第９延在部Ｅ９と第７延在部Ｅ７との間の浮遊容量Ｃｂと、第４延在部Ｅ４と第８延在部Ｅ８との間の浮遊容量Ｃｃと、第６延在部Ｅ６と第４延在部Ｅ４との間の浮遊容量Ｃｄと、第４延在部Ｅ４のうちアンテナ素子ＡＴよりも先端側と第３エレメント５との間の浮遊容量Ｃｅと、アンテナ素子ＡＴと第２延在部Ｅ２及び第３エレメント５との間の浮遊容量Ｃｅ’と、第４延在部Ｅ４のうちアンテナ素子ＡＴよりも基端側と第２延在部Ｅ２との間の浮遊容量Ｃｅ’’と、第２延在部Ｅ２とグランド面ＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃｆと、第４延在部Ｅ４とグランド面ＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃｇと、第３エレメント５とグランド面ＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃｈと、第６延在部Ｅ６と第９延在部Ｅ９との間の浮遊容量Ｃｉとが発生可能である。
なお、第４延在部Ｅ４，第７延在部Ｅ７，第８延在部Ｅ８及び第９延在部Ｅ９で囲まれた環状部分では、上記浮遊容量Ｃｂの他に、第４延在部Ｅ４と第８延在部Ｅ８との間で浮遊容量が発生するが、その環状部分では浮遊容量Ｃｃ，Ｃｇ，Ｃｉの関係から、浮遊容量Ｃｂが支配的になる。
【００２９】
次に、本実施形態のアンテナ装置における各共振周波数について、図５を参照して説明する。
【００３０】
本実施形態のアンテナ装置１では、図５に示すように、周波数の低い方から、第１の共振周波数ｆ１、第２の共振周波数ｆ２、第３の共振周波数ｆ３及び第４の共振周波数ｆ４の順に４つの周波数帯に複共振化される。
【００３１】
以下、これら共振周波数について詳しく説明する。
「第１の共振周波数ｆ１について」
上記第１の共振周波数ｆ１の周波数は、第１エレメント３とアンテナ素子ＡＴと浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｅ’，Ｃｅ’’，Ｃｆ，Ｃｇとにより設定および調整することができる。
また、第１の共振周波数ｆ１のインピーダンス調整は、浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｅ’，Ｃｅ’’，Ｃｆ，Ｃｇの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第１受動素子Ｐ１の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
なお、最終的なインピーダンス調整は、第２受動素子Ｐ２の選択により第１グランドパターンＧ１及びグランド面ＧＮＤ側に流れる高周波電流の流れをコントロールすることで、フレキシブルに行うことが可能である。
このように第１の共振周波数ｆ１は、主に図２中の一点鎖線Ａ１の部分で調整される。
【００３２】
「第２の共振周波数ｆ２について」
上記第２の共振周波数ｆ２の周波数は、第２延在部Ｅ２と第３延在部Ｅ３と第４延在部Ｅ４の基端から第９延在部Ｅ９の接続部までと浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｅ’，Ｃｅ’’，Ｃｆ，Ｃｇとにより設定および調整することができる。
また、第２の共振周波数ｆ２のインピーダンス調整は、浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｅ’，Ｃｅ’’，Ｃｆ，Ｃｇの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第１受動素子Ｐ１の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
なお、最終的なインピーダンス調整は、第２受動素子Ｐ２の選択により第１グランドパターンＧ１及びグランド面ＧＮＤ側に流れる高周波電流の流れをコントロールすることで、フレキシブルに行うことが可能である。
このように第２の共振周波数ｆ２は、主に図２中の二点鎖線Ａ２の部分で調整される。
【００３３】
「第３の共振周波数ｆ３について」
上記第３の共振周波数ｆ３の周波数は、第２エレメント４と第２延在部Ｅ２及び第３延在部Ｅ３と浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｅ，Ｃｅ’，Ｃｅ’’，Ｃｇ，Ｃｆ，Ｃｉとにより設定および調整することができる。
また、第３の共振周波数ｆ３のインピーダンス調整は、浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｅ，Ｃｅ’，Ｃｅ’’，Ｃｇ，Ｃｆ，Ｃｉの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第１受動素子Ｐ１の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
なお、最終的なインピーダンス調整は、第３受動素子Ｐ３の選択により第２グランドパターンＧ２及びグランド面ＧＮＤ側に流れる高周波電流の流れをコントロールすることで、フレキシブルに行うことが可能である。
このように第３の共振周波数ｆ３は、主に図２中の破線Ａ３の部分で調整される。
【００３４】
「第４の共振周波数ｆ４について」
上記第４の共振周波数ｆ４の周波数は、第３エレメント５と浮遊容量Ｃｅ，Ｃｅ’，Ｃｅ’’，Ｃｈとにより設定および調整することができる。
また、第４の共振周波数ｆ４のインピーダンス調整は、浮遊容量Ｃｅ，Ｃｅ’，Ｃｅ’’，Ｃｈの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第１受動素子Ｐ１の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
なお、最終的なインピーダンス調整は、第３受動素子Ｐ３の選択により第２グランドパターンＧ２及びグランド面ＧＮＤ側に流れる高周波電流の流れをコントロールすることで、フレキシブルに行うことが可能である。
このように第４の共振周波数ｆ４は、主に図２中の点線Ａ４の部分で調整される。
【００３５】
このように本実施形態のアンテナ装置１では、第１エレメント３の先端が、グランド面ＧＮＤに接続され、第２延在部Ｅ２から第４延在部Ｅ４に至る第１エレメント３のコ字状部分により第２延在部Ｅ２及び第３エレメント５と第４延在部Ｅ４との間に浮遊容量Ｃｅ，Ｃｅ’，Ｃｅ’’が発生することで、第１エレメント３の真下等にグランド面ＧＮＤや金属が近づいて配置されていても、共振周波数を得ることができ、アンテナとして機能させることができる。
【００３６】
基板本体２の表面に、それぞれ金属箔でパターン形成された上記のグランド面ＧＮＤ、第１エレメント３、第２エレメント４及び第３エレメント５を備えているので、各エレメント間やグランド面ＧＮＤとの間の各浮遊容量とを効果的に利用することで、複共振化させることができる。
【００３７】
特に、第２エレメント４が、第３延在部Ｅ３に基端が接続され第４延在部Ｅ４に沿って延在しているので、主に第１エレメント３で得られる共振周波数ｆ１とは別の共振周波数ｆ３を得ることができ、複共振化させることが可能である。
また、第３エレメント５が、第１延在部Ｅ１の先端から第２延在部Ｅ２と反対方向に向けて延在しているので、主に第１エレメント３で得られる共振周波数ｆ１や主に第２エレメント４で得られる共振周波数ｆ３とは別の共振周波数ｆ４をさらに得ることができる。
【００３８】
また、第１エレメント３が、第７延在部Ｅ７と第８延在部Ｅ８とを有して折り返された形状とされるので、グランド面ＧＮＤに接続されて低インピーダンスとなる第１エレメント３の先端を、第２エレメント４の先端から遠ざけることができ、第２エレメント４の先端をより高いインピーダンスとすることができる。また、第８延在部Ｅ８と第４延在部Ｅ４及び第２エレメント４との間に生じさせた浮遊容量Ｃｃ，Ｃａにより、主に第２エレメント４で得られる共振周波数ｆ３での高性能化を実現することができる。さらに、第１エレメント３が折り返していることにより、小型化を図ることができる。なお、第１エレメント３が折り返されていることにより、第１エレメント３の先端が第３エレメント５の先端と反対側になり、第３エレメント５の開放端を高インピーダンス化することができる。
【００３９】
さらに、第１エレメント３が、第４延在部Ｅ４の途中から第８延在部Ｅ８の途中まで第７延在部Ｅ７に沿って延在する第９延在部Ｅ９を有しているので、装荷容量調整パターンとなる第９延在部Ｅ９と第７延在部Ｅ７との間に浮遊容量Ｃｂが発生し、主に第１エレメント３の基端から第９延在部Ｅ９までで得られる共振周波数ｆ２と、主に第９延在部Ｅ９から第８延在部Ｅ８の先端までで得られる共振周波数ｆ１との２つの共振周波数を得ることができる。また、第９延在部Ｅ９の接続位置を調整することで、装荷する浮遊容量Ｃｂ，Ｃｉを調整することができ、上記２つの共振周波数を調整することができる。
【００４０】
また、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子のアンテナ素子ＡＴによってエレメント長の短縮化及び高インピーダンス化と、浮遊容量の増大とが可能になり、複共振化の調整が容易になると共に小型化とアンテナ特性の向上とを図ることができる。
また、基板本体２の平面内で設計が可能であり、従来の誘電体ブロックや樹脂成型体等を使用する場合に比べて薄型化が可能であると共に、誘電体アンテナであるアンテナ素子ＡＴの選択によって、小型化および高性能化が可能になる。また、金型、設計変更等によるコストが必要なく、低コストを実現することができる。
特に、第４延在部Ｅ４に誘電体アンテナのアンテナ素子ＡＴが接続されているので、第２エレメント４や第３エレメント５との間に大きな浮遊容量を発生させることができる。
【００４１】
また、第１受動素子Ｐ１の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能なアンテナ装置を得ることができる。このように、アンテナ構成上、各共振周波数をフレキシブルに調整できるため、共振周波数の入れ替えが可能になり、用途や機器に応じて受動素子等による調整箇所を変更可能になっている。
【００４２】
次に、本発明に係るアンテナ装置の第２実施形態について、図６を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４３】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、第１エレメント３の先端がグランド面ＧＮＤに接続され、第２エレメント４及び第３エレメント５の先端が開放端とされているが、第２実施形態のアンテナ装置２１では、図６に示すように、第２エレメント４及び第３エレメント５の先端もグランド面ＧＮＤに接続している点である。なお、第２エレメント４及び第３エレメント５の先端は、例えば基板本体２に形成したスルーホール等を介してグランド面ＧＮＤに接続される。
このように第２実施形態では、第２エレメント４及び第３エレメント５の少なくとも一方の先端もグランド面ＧＮＤに接続されているので、設計条件により周囲部品との関係で影響を受け易い場合等、第２エレメント４の先端又は第３エレメント５を低インピーダンス化することで周囲部品の影響等を抑えることができる。
【実施例】
【００４４】
次に、上記実施形態のアンテナ装置を実際に作製した実施例について、ＶＳＷＲ特性（電圧定在波比）を測定した結果を、図５を参照して説明する。
【００４５】
なお、これらの測定においては、各受動素子は以下のものを用いた。
第１受動素子Ｐ１：１．０ｎＨのインダクタ
第２受動素子Ｐ２：３．９ｎＨのインダクタ
第３受動素子Ｐ３：０．５ｐＦのコンデンサ
【００４６】
この測定結果からわかるように、第１〜第４の共振周波数ｆ１〜ｆ４が、良好な帯域幅を有して得られている。
なお、第１の共振周波数ｆ１の周波数は８７９．１ＭＨｚである。また、第２の共振周波数ｆ２の周波数は１７８９．２ＭＨｚである。また、第３の共振周波数ｆ３の周波数は２１４０．４ＭＨｚである。さらに、第４の共振周波数ｆ４の周波数は２６１２．０ＭＨｚである。
【００４７】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
【００４８】
例えば、上記各実施形態では、第４延在部にアンテナ素子を設けているが、第６延在部や第３エレメントにアンテナ素子を設けてエレメントの短縮化を行い、装置全体の小型化を図っても構わない。
また、上記各実施形態では、受動素子を第１延在部に接続したが、他のエレメントや延在部に接続しても構わない。例えば、第１エレメントの先端部に受動素子を接続しても構わない。
【００４９】
また、上述したようにアンテナ素子を接続してエレメントの一部とすることが好ましいが、アンテナ素子を接続せずに、銅箔等の金属箔のみで延在した第４延在部でも構わない。この際、高インピーダンス化するために、第４延在部の少なくとも一部を他の部分よりも幅狭の細いパターンにしたり、ジグザグに折り返しながら全体として一定方向に延在するミアンダパターンとしたりすることが好ましい。
さらに、基板サイズに余裕がある場合には、上記エレメントの一部を線状若しくは板状の金属を折り返した形状のパターンに置き換えても構わない。また、同一の基板本体の表裏面に対してスルーホールを用いて、螺旋状などの形状に旋回させたパターンにしても構わない。
【００５０】
また、上記各実施形態では、一つの基板本体にグランド面、グランドパターン、第１エレメント、第２エレメント及び第３エレメントが形成されているが、基板本体を、第１延在部の基端側を除く第１エレメント、第２エレメント及び第３エレメントが形成された基板部分と、グランド面、第１延在部の基端側、グランドパターン及びインピーダンス調整回路が形成された基板部分とに分けて２つの基板部分に分割し、これらを互いに接続配線等で電気的に接続して設置しても構わない。
【００５１】
なお、上記実施形態の他の例として、図７に示すように、第１エレメント２３を折り返さずに第１延在部Ｅ１から第４延在部Ｅ４までとしても構わない。また、この他の例では、第４延在部Ｅ４にアンテナ素子ＡＴも接続していない。この場合、上述した第１エレメントを折り返すことによる効果及びアンテナ素子ＡＴを接続することによる効果は得られないが、全体を小型化することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１，２１…アンテナ装置、２…基板本体、３，２３…第１エレメント、４…第２エレメント、５…第３エレメント、ＡＴ…アンテナ素子、Ｅ１…第１延在部、Ｅ２…第２延在部、Ｅ３…第３延在部、Ｅ４…第４延在部、Ｅ５…第５延在部、Ｅ６…第６延在部、Ｅ７…第７延在部、Ｅ８…第８延在部、Ｅ９…第９延在部、ＦＰ…給電点、Ｇ１…第１グランドパターン、Ｇ２…第２グランドパターン、ＧＮＤ…グランド面、Ｐ１…第１受動素子、Ｐ２…第２受動素子、Ｐ３…第３受動素子
【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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