(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射素子と、
前記放射素子と給電回路との間に接続される第１結合素子、および当該第１結合素子に結合する第２結合素子を有する結合回路と、
前記第２結合素子に接続される非放射性共振回路と、
を備え、
前記非放射性共振回路は前記結合回路を介して前記給電回路によって給電され、
前記非放射性共振回路の共振周波数特性により、前記放射素子の反射損失の周波数特性が調整された、アンテナ装置。
【請求項２】
グランドを備え、
前記第１結合素子の前記給電回路に接続される端子から前記放射素子に接続される端子への方向に電流が流れたときに発生する磁界の方向と、前記第２結合素子の前記非放射性共振回路に接続される端子から前記グランドに接続される端子への方向に電流が流れたときに発生する磁界の方向は逆である、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１結合素子および前記第２結合素子は、積層配置されたコイル導体パターンであり、前記結合回路は、前記第１結合素子と前記第２結合素子とが電磁界結合するトランスを構成する、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記放射素子の平面視で、前記非放射性共振回路の半分以上が前記放射素子の形成領域内にある、請求項１から３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記放射素子は平面視で３辺を形成する導電性部材で構成され、前記非放射性共振回路は、前記平面視で前記３辺に囲まれる位置にある、請求項１から３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記非放射性共振回路は、途中に折り返し部を有する線状の導体パターンで構成される、請求項１から５のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記導体パターンは、前記結合回路から延伸する第１線状導体パターン部と、前記折り返し部で、前記放射素子から遠ざかる側に折り返された第２導体パターン部とを有する、請求項６に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記給電回路と前記第１結合素子との間に接続される、周波数依存性を有する移相器を更に備える、請求項１から７のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項９】
グランドを備え、
前記第２結合素子の前記非放射性共振回路が接続される第１端子とは反対側の第２端子は前記グランドに接続されて、
前記第１結合素子と前記給電回路との間の線路の長さ、および前記第２結合素子の前記第２端子と前記グランドとの間の線路の長さは、共振周波数の１／８波長未満である、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記第２結合素子と前記非放射性共振回路との間に接続されたインダクタを備える、請求項１から９のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記第２結合素子の前記第１端子と前記グランドとの間に接続されたインダクタを備える、請求項９に記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
前記第２結合素子と前記非放射性共振回路との間に接続されたキャパシタを備える、請求項１から１１のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１３】
前記第２結合素子の前記第１端子と前記グランドとの間に接続されたキャパシタを備える、請求項９に記載のアンテナ装置。
【請求項１４】
前記第１結合素子と前記給電回路との間に接続される第３結合素子と、当該第３結合素子に結合する第４結合素子を有する第２結合回路を備え、
前記第４結合素子に接続される第２非放射性共振回路を備える、請求項１から１３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１５】
前記第２結合素子と前記非放射性共振回路との間に接続される第３結合素子と、当該第３結合素子に結合する第４結合素子を有する第２結合回路を備え、
前記第４結合素子に接続される第２非放射性共振回路を備える、請求項１から１３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１６】
グランドを備え、
前記非放射性共振回路と前記グランドとの間に接続されるスイッチを備える、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１７】
前記結合回路は寄生容量を備え、
前記結合回路に接続され、前記寄生容量との並列共振によって、前記結合回路に生じるリアクタンス成分を抑制するインダクタを備える、請求項１から１６のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１８】
給電回路が接続される放射素子と、
前記放射素子とグランドとの間に接続される第１結合素子、および当該第１結合素子に結合する第２結合素子を有する結合回路と、
前記第２結合素子に接続される非放射性共振回路と、
を備え、
前記非放射性共振回路は前記結合回路を介して前記給電回路によって給電され、
前記非放射性共振回路の共振周波数特性により、前記放射素子の反射損失の周波数特性が調整された、アンテナ装置。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれかに記載のアンテナ装置と、前記結合回路に接続される前記給電回路と、当該給電回路を収める筐体と、を備え、
前記放射素子の一部または全部は前記筐体の一部である、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広周波数帯域に対応するアンテナ装置およびそれを備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周波数帯域を広帯域化するため、または複数の周波数帯域に対応するために、直接的または間接的に結合する２つの放射素子を備えるアンテナ装置が用いられている。また、２つの放射素子と、この２つの放射素子に対する給電を制御する結合度調整回路とを備えたアンテナ装置が特許文献１に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１５３６９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されるアンテナ装置は、第１放射素子と第２放射素子とがトランスを介して結合され、その結合の設定により、給電回路とアンテナ装置との整合がとられる。この特許文献１に示されるアンテナ装置によれば、第１放射素子と第２放射素子とを並走させなくてもよいので、それらのパターンの設計上の自由度が高い。また、第１放射素子と第２放射素子とをより近づけても、所定の結合度に定めることができるので、給電回路と複共振アンテナとの整合が容易になる。【０００５】
しかし、一方の放射素子が放射に強く寄与する周波数帯において、他方の放射素子からの放射が一方の放射素子の放射に影響を与えると、所望の放射特性が得られず、アンテナの放射特性を悪化させるおそれがある。【０００６】
本発明の目的は、２つの放射素子の放射に関する干渉の問題を回避して広帯域化を図ったアンテナ装置およびそれを備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明のアンテナ装置は、
放射素子と、
前記放射素子と給電回路との間に接続される第１結合素子、および当該第１結合素子に結合する第２結合素子を有する結合回路と、
前記第２結合素子に接続される非放射性共振回路と、
を備え、
前記非放射性共振回路の共振周波数特性により、前記放射素子の反射損失の周波数特性が調整されたことを特徴とする。【０００８】
上記構成により、結合回路の第１結合素子に接続された放射素子と、結合回路の第２結合素子に接続された非放射性共振回路とは、放射に関して互いに干渉せず、放射素子の放射特性が悪影響を受けない。また、非放射性共振回路の共振特性によって、給電回路から視た放射素子の反射損失の周波数特性が調整され、所望の周波数帯にポールが生じて、アンテナの周波数特性が広帯域化される。【０００９】
（２）前記第１結合素子の前記給電回路に接続される端子から前記放射素子に接続される端子への方向に電流が流れたときに発生する磁界の方向と、前記第２結合素子の前記非放射性共振回路に接続される端子からグランドに接続される端子への方向に電流が流れたときに発生する磁界の方向は逆であることが好ましい。これにより、第１結合素子および第２結合素子のインダクタンスは、第１結合素子と第２結合素子との結合による相互インダクタンスにより低下し、放射素子１０の回路特性および放射特性への影響が小さい。【００１０】
（３）前記第１結合素子および前記第２結合素子は、積層配置されたコイル導体パターンであり、前記結合回路は、前記第１結合素子と前記第２結合素子とが電磁界結合するトランスを構成することが好ましい。これにより、第１結合素子と第２結合素子との結合係数の高い結合回路が構成され、給電回路から視た非放射性共振回路の共振特性が顕れやすくなる。【００１１】
（４）前記放射素子の平面視で、前記非放射性共振回路の半分以上が前記放射素子の形成領域内にあることが好ましい。これにより、非放射性共振回路が放射素子で遮蔽され、遠方から視た非放射性共振回路の非放射性が高まる。【００１２】
（５）前記放射素子は平面視で３辺を形成する導電性部材で構成され、前記非放射性共振回路は、前記平面視で前記３辺に囲まれる位置にあることが好ましい。これにより、非放射性共振回路が放射素子で遮蔽され、遠方から視た非放射性共振回路の非放射性が高まる。【００１３】
（６）前記非放射性共振回路は、途中に折り返し部を有する線状の導体パターンで構成されることが好ましい。これにより、非放射性共振回路の共振の鋭さが緩くなり、非放射性共振回路により、アンテナの周波数特性に生じるポールを含む比較的広い近傍域で反射係数を低減させることができる。また、非放射性共振回路を省スペースに設けられる。【００１４】
（７）前記導体パターンは、前記結合回路から延伸する第１線状導体パターン部と、前記折り返し部で、前記放射素子から遠ざかる側に折り返された第２導体パターン部とを有することが好ましい。これにより非放射性共振回路と放射素子との不要な結合が抑制される。【００１５】
（８）前記給電回路と前記第１結合素子との間に接続される、周波数依存性を有する移相器を更に備えることが好ましい。これにより、広帯域に亘ってインピーダンス整合するアンテナ装置が構成できる。【００１６】
（９）前記第２結合素子の前記非放射性共振回路が接続される第１端子とは反対側の第２端子はグランドに接続されて、前記第１結合素子と前記給電回路との間の線路の長さ、および前記第２結合素子の前記第２端子と前記グランドとの間の線路の長さは、共振周波数の１／８波長未満であることが好ましい。【００１７】
結合回路は主に磁界結合を利用しているため、流れる電流が強い箇所に結合回路を挿入する方が強く結合する。強く結合することにより、結合回路と無給電素子とを追加することによる共振の影響を強くすることができ、共振帯域幅が拡がるので通信可能な周波数帯が拡がる、また、信号強度が強くなり、通信特性が高まる。【００１８】
（１０）アンテナ装置は、前記第２結合素子と前記非放射性共振回路との間に接続されたインダクタを備えてもよい。これにより、電流が小さい箇所にインダクタが挿入されるので、結合の変化を抑えつつ（インピーダンスの整合性の変化を抑えつつ）、非放射性共振回路側の共振周波数を下げることができ、所望の通信帯域を得られる。または共振周波数を維持しつつ非放射性共振回路の長さを短くすることができ、スペースが抑えられる。【００１９】
（１１）アンテナ装置は、前記第２結合素子の前記第１端子と前記グランドとの間に接続されたインダクタを備えてもよい。これにより、結合回路を挿入したことによる、グランドと結合回路との間の寄生容量によるリアクタンスを抑制でき、結合回路を実装しない状態での整合状態からの変化を抑えることができる。また、非放射性共振回路の共振周波数を下げることができ、所望の通信帯域や通信特性が得られる。または共振周波数を維持しつつアンテナの長さを短くすることができ、スペースが抑えられる。【００２０】
（１２）アンテナ装置は、前記第２結合素子と前記非放射性共振回路との間に接続されたキャパシタを備えてもよい。これにより、非放射性共振回路側の共振周波数を上げることができ、所望の通信帯域を得られる。【００２１】
（１３）アンテナ装置は、前記第２結合素子の前記第１端子と前記グランドとの間に接続されたキャパシタを備えてもよい。これにより、結合回路を挿入したことによる、グランドと結合回路間の寄生容量を弱めることができ、結合回路を実装しない状態での整合状態からの変化を抑えることができる。また、非放射性共振回路側の共振周波数を上げることができ、所望の通信帯域や通信特性を得られる。【００２２】
（１４）アンテナ装置は、前記第１結合素子と前記給電回路との間に接続される第３結合素子と、当該第３結合素子に結合する第４結合素子を有する第２結合回路を備え、前記第４結合素子に接続される第２非放射性共振回路を備える、構成としてもよい。これにより、追加できる共振の数を増やすことができ、帯域幅が拡がるので通信できる領域が拡がる。共振の周波数が同じであればインピーダンスの整合性が向上する。【００２３】
（１５）アンテナ装置は、前記第２結合素子と前記非放射性共振回路との間に接続される第３結合素子と、当該第３結合素子に結合する第４結合素子を有する第２結合回路を備え、前記第４結合素子に接続される第２非放射性共振回路を備えてもよい。この構造によれば、複数の非放射性共振回路を利用でき、通信特性が向上する。【００２４】
（１６）アンテナ装置は、前記非放射性共振回路とグランドとの間に接続されるスイッチを更に備えてもよい。これにより、結合回路と非放射性共振回路とを設けることにより追加する共振周波数を変化させたり、マッチングを変化させたりしてインピーダンスの整合性を改善できる。また、結合回路と非放射性共振回路に結合しやすいように共振周波数を変化させたり、マッチングを変化させたりしてインピーダンスの整合性を改善することができる。【００２５】
（１７）前記結合回路が寄生容量を備える場合に、アンテナ装置は、前記結合回路に接続されて前記寄生容量との並列共振によって、前記結合回路に生じるリアクタンス成分を抑制するインダクタを備えることが好ましい。これにより、結合回路を挿入することで付与されるリアクタンス成分が打ち消され、結合回路を実装しない状態での整合状態からの変化が抑えられる。【００２６】
（１８）本発明のアンテナ装置は、
給電回路が接続される放射素子と、
前記放射素子とグランドとの間に接続される第１結合素子、および当該第１結合素子に結合する第２結合素子を有する結合回路と、
前記第２結合素子に接続される非放射性共振回路と、
を備え、
前記非放射性共振回路の共振周波数特性により、前記放射素子の反射損失の周波数特性が調整された、ことを特徴とする。【００２７】
上記構成により、結合回路の第１結合素子に接続された放射素子と、結合回路の第２結合素子に接続された非放射性共振回路とは、放射に関して互いに干渉せず、放射素子の放射特性が悪影響を受けない。また、非放射性共振回路の共振特性によって、給電回路から視た放射素子の反射損失の周波数特性が調整され、所望の周波数帯にポールが生じて、アンテナの周波数特性が広帯域化される。特に、グランドに接続される部分は電流強度が強いため、結合回路を介して放射素子と非放射性共振回路とを結合させることができる。また、結合回路および非放射性共振回路の配置自由度が高まる。【００２８】
（１９）本発明の電子機器は、上記（１）から（１８）のいずれかに記載のアンテナ装置と、前記結合回路に接続される給電回路と、当該給電回路を収める筐体と、を備え、前記放射素子の一部または全部は前記筐体の一部であることを特徴とする。【００２９】
上記構成により、放射素子専用の導電性部材や導体パターンを設ける必要がなく、小型化できる。また、金属筐体を備える電子機器においても、金属筐体で遮蔽されることがない。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、２つの放射素子の放射に関する干渉の問題を回避して広帯域化を図ったアンテナ装置およびそれを備える電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は第１の実施形態に係るアンテナ装置１０１と、それを備える電子機器の主要な構成を示す斜視図である。
【図２】図２はアンテナ装置１０１の主要部の平面図である。
【図３】図３は非放射性共振回路２０の形成位置を示す平面図である。
【図４】図４は、結合回路３０と、それに接続される回路の構成を示す図である。
【図５】図５（Ａ）はハイバンドにおけるアンテナ装置１０１の等価回路図である。図５（Ｂ）はローバンドにおけるアンテナ装置１０１の等価回路図である。
【図６】図６は、アンテナ装置１０１と比較例のアンテナ装置について、それらの反射損失の周波数特性を示す図である。
【図７】図７は、結合回路の結合の強さによるインピーダンス整合の違いについて示す概念図である。
【図８】図８は結合回路３０の斜視図である。
【図９】図９は結合回路の各層に形成されている導体パターンを示す分解平面図である。
【図１０】図１０は、４つのコイル導体パターンを含む結合回路３０の回路図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係るアンテナ装置１０２の回路構成を示す図である。
【図１２】図１２は、第３の実施形態に係るアンテナ装置１０３の回路構成を示す図である。
【図１３】図１３は、第４の実施形態に係るアンテナ装置１０４の回路構成を示す図である。
【図１４】図１４は、第５の実施形態に係るアンテナ装置１０５の回路構成を示す図である。
【図１５】図１５は、第６の実施形態に係るアンテナ装置１０６Ａの回路構成を示す図である。
【図１６】図１６は、第６の実施形態に係るアンテナ装置１０６Ｂの回路構成を示す図である。
【図１７】図１７は、第６の実施形態に係るアンテナ装置１０６Ｃの回路構成を示す図である。
【図１８】図１８は、第６の実施形態に係るアンテナ装置１０６Ｄの回路構成を示す図である。
【図１９】図１９（Ａ）は第７の実施形態に係るアンテナ装置１０７Ａの回路構成を示す図であり、図１９（Ｂ）は第７の実施形態に係るアンテナ装置１０７Ｂの回路構成を示す図である。
【図２０】図２０は、第７の実施形態に係る結合回路３０の各層に形成されている導体パターンを示す分解平面図である。
【図２１】図２１は第７の実施形態に係る結合回路３０の断面図である。
【図２２】図２２は、第７の実施形態に係る結合回路３０の、特に導体パターンＬ１２と導体パターンＬ２１との重なりを示す平面図である。
【図２３】図２３は第７の実施形態に係る、別の結合回路３０の各層に形成されている導体パターンを示す分解平面図である。
【図２４】図２４は、第８の実施形態に係るアンテナ装置１０８の回路構成を示す図である。
【図２５】図２５は、第９の実施形態に係るアンテナ装置１０９の回路構成を示す図である。
【図２６】図２６は、第１０の実施形態に係るアンテナ装置１１０の回路構成を示す図である。
【図２７】図２７（Ａ）、図２７（Ｂ）は、第１１の実施形態に係るアンテナ装置１１１Ａ，１１１Ｂの回路構成を示す図である。
【図２８】図２８は、第１２の実施形態に係るアンテナ装置１１２の回路構成を示す図である。
【図２９】図２９は、第１３の実施形態に係るアンテナ装置１１３の回路構成を示す図である。
【図３０】図３０は、第１４の実施形態に係るアンテナ装置１１４の回路構成を示す図である。
【図３１】図３１（Ａ）は、第１５の実施形態に係るアンテナ装置１１５の回路構成を示す図である。図３１（Ｂ）は、図３１（Ａ）に示したアンテナ装置１１５と比較例のアンテナ装置について、それらの反射損失の周波数特性を示す図である。
【図３２】図３２は、第１６の実施形態に係るアンテナ装置１１６の回路構成を示す図である。
【図３３】図３３は第１７の実施形態に係るアンテナ装置１１７の回路構成を示す図である。
【図３４】図３４はアンテナ装置１１７の反射損失の周波数特性を示す図である。
【図３５】図３５は第１８の実施形態に係るアンテナ装置１１８Ａの回路図である。
【図３６】図３６は第１８の実施形態に係る別のアンテナ装置１１８Ｂの回路図である。
【図３７】図３７は第１８の実施形態に係る更に別のアンテナ装置１１８Ｃの回路図である。
【図３８】図３８は、第１９の実施形態に係るアンテナ装置１１９の主要部の平面図である。
【図３９】図３９は第１９の実施形態の結合回路３０の斜視図である。
【図４０】図４０は、第１９の実施形態の別の結合回路３０の構成を示す図であり、結合回路３０の各層に形成されている導体パターンを示す分解平面図である。
【図４１】図４１は、給電回路１が接続される、第２０の実施形態に係るアンテナ装置１２０の回路図である。
【図４２】図４２は、第２０の実施形態に係る移相器５０を、理想トランスＩＴと寄生インダクタンス成分とに分けて表した等価回路図である。
【図４３】図４３は移相器５０の移相量の周波数特性を示す図である。
【図４４】図４４（Ａ）は、移相器５０を備えない、第１の実施形態で示したアンテナ装置の回路図であり、図４４（Ｂ）は、給電回路１からそのアンテナ装置を視たインピーダンスをスミスチャート上に表したインピーダンス軌跡である。
【図４５】図４５（Ａ）は移相器５０を追加したアンテナ装置の回路図であり、図４５（Ｂ）は、給電回路１からそのアンテナ装置を視たインピーダンスをスミスチャート上に表したインピーダンス軌跡である。
【図４６】図４６（Ａ）はインピーダンス整合用キャパシタＣ５を備えるアンテナ装置の回路図であり、図４６（Ｂ）は、給電回路１からそのアンテナ装置を視たインピーダンスをスミスチャート上に表したインピーダンス軌跡である。
【図４７】図４７は、図４４（Ａ）、図４６（Ａ）に示した各アンテナ装置および比較例のアンテナ装置の反射損失の周波数特性を示す図である。
【図４８】図４８は移相器５０の外観斜視図である。
【図４９】図４９は移相器５０の各層の平面図である。
【図５０】図５０は移相器５０の断面図である。
【図５１】図５１は、第２１の実施形態に係る電子機器の金属筐体の一部を示す平面図である。
【図５２】図５２（Ａ）（Ｂ）は、第２１の実施形態に係る、それぞれ異なる電子機器の金属筐体の一部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
【００３３】
各実施形態に示す「アンテナ装置」は、信号の送信側、受信側のいずれにも適用できる。この「アンテナ装置」を、電磁波を放射するアンテナとして説明する場合でも、そのアンテナ装置が電磁波の発生源であることに限るものではない。通信相手側アンテナ装置が発生した電磁波を受ける場合にも、すなわち送受の関係が逆であっても、同様の作用効果を奏する。
【００３４】
《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係るアンテナ装置１０１と、それを備える電子機器の主要な構成を示す斜視図である。図２はアンテナ装置１０１の主要部の平面図である。
【００３５】
電子機器の金属筐体は金属筐体端部である放射素子１０と金属筐体主要部４０とを備える。金属筐体主要部４０は、平面部４１、側面部４２，４３で構成される。
【００３６】
アンテナ装置１０１は、放射素子１０と、非放射性共振回路２０と、結合回路３０と、を備える。
【００３７】
放射素子１０は金属筐体端部であり、端面部１１、側面部１２，１３で構成されている。側面部１２の端部はインダクタ８を介して回路基板６のグランドに接続（接地）されている。側面部１３の端部は開放されているが、この開放端とグランドとの間に寄生容量Ｃが生じる。なお、回路基板６にＵＳＢ等のコネクタ７が搭載されていて、端面部１１にコネクタ７のための開口が形成されているが、このコネクタ７はアンテナ装置１０１の構成要素ではない。
【００３８】
回路基板６は、グランド電極ＧＮＤが形成されているグランド領域ＧＺと、グランド電極が形成されていない非グランド領域ＮＧＺを有する。放射素子１０である金属筐体端部は非グランド領域の側に位置する。回路基板６の非グランド領域ＮＧＺには、導体パターンによる非放射性共振回路２０が形成されている。また、回路基板６の非グランド領域ＮＧＺに、結合回路３０と放射素子１０とを接続する給電線路９が形成されている。
【００３９】
図２に表れているように、非放射性共振回路２０は、途中に折り返し部２０ＦＢを有する線状の導体パターンで構成されている。このように、途中に折り返し部を有する線状の導体パターンで構成されることにより、非放射性共振回路２０は省スペースに設けられ、また共振に必要な電気長を得ることができる。また、本実施形態では、結合回路３０から延伸する第１線状導体パターン部２１と、放射素子１０から遠ざかる側に折り返された第２線状導体パターン部２２とを有する。この構造により、放射素子１０（特に端面部１１）に近接する部分は短く、且つ、延伸方向が互いに逆方向であるので、放射素子１０（特に端面部１１）との実質的な結合は小さい。これにより、非放射性共振回路２０と放射素子１０との不要な結合が抑制される。
【００４０】
なお、第２線状導体パターン部２２は第１線状導体パターン部２１より線幅が太いので、共振する帯域幅を拡げることができる。
【００４１】
図３は非放射性共振回路２０の形成位置を示す平面図である。放射素子１０は平面視で３辺を形成する導電性部材（端面部１１、側面部１２，１３）で構成され、非放射性共振回路２０は、平面視で放射素子１０の３辺に囲まれる、放射素子形成領域１０Ｚ内に位置する。非放射性共振回路２０はその全体が放射素子形成領域１０Ｚ内になくてもよく、非放射性共振回路２０の半分以上が放射素子形成領域１０Ｚ内にあることが好ましい。非放射性共振回路２０は放射素子としては利用しないので、「非放射性」であることが好ましい。そのため、非放射性共振回路２０が平面視で導電性部材の３辺に囲まれる位置にあることや、非放射性共振回路２０の半分以上が放射素子形成領域１０Ｚ内にあることにより、非放射性共振回路２０が放射素子１０で遮蔽されるので、遠方から視た非放射性共振回路２０の非放射性が高まる。
【００４２】
図４は、結合回路３０と、それに接続される回路の構成を示す図である。結合回路３０は第１結合素子３１と、第１結合素子３１に結合する第２結合素子３２とを有し、第１結合素子３１と第２結合素子３２とでトランスが構成されている。第１結合素子３１および第２結合素子３２のインダクタンスは小さく、それぞれ１０ｎＨ以下である。放射素子１０と非放射性共振回路２０は、結合回路３０を介して結合係数０．５以上、好ましくは結合係数０．８以上で結合する。結合素子のインダクタンスが小さいほど放射素子１０の回路特性および放射特性への影響が抑えることができる。結合係数が大きいほど放射素子１０と非放射性共振回路２０とを電気的に接続することができ、非放射性共振回路２０が共振に大きく寄与する周波数のみに共振点を加えることができる。このように、第１結合素子３１と第２結合素子３２とが電磁界結合するトランスを構成することにより、第１結合素子３１と第２結合素子３２との結合係数の高い結合回路が構成され、給電回路１から放射素子１０を視たときの非放射性共振回路２０の共振特性が顕れやすい。
【００４３】
第１結合素子３１は放射素子１０と給電回路１との間に接続される。第２結合素子３２の第１端は非放射性共振回路２０に接続され、第２端は回路基板６のグランドに接続（接地）される。
【００４４】
本実施形態の電子機器によれば、給電回路を収める筐体の金属部を放射素子として利用するので、放射素子専用の導電性部材や導体パターンを設ける必要がなく、小型化できる。また、金属筐体を備える電子機器においても、金属筐体で遮蔽されることがない。
【００４５】
図５（Ａ）はハイバンドにおけるアンテナ装置１０１の等価回路図である。ハイバンド（例えば1.6GHz〜2.3GHz）でインダクタ８（図２、図４参照）は所定の高インピーダンスとなって、放射素子１０の先端は等価的に開放状態となる。この状態で放射素子１０は３／４波長または（２ｎ＋１）／４波長（ｎは自然数）で共振するモノポール系アンテナとして作用する。
【００４６】
図５（Ｂ）はローバンドにおけるアンテナ装置１０１の等価回路図である。ローバンド（例えば700MHz〜900MHz）でインダクタ８は所定のインダクタンスを示し、放射素子１０の先端はインダクタ８を介して接地される。この状態で放射素子１０は１波長またはその整数倍波長のループアンテナとして作用する。
【００４７】
図５（Ａ）（Ｂ）に示すインダクタＬ２０およびキャパシタＣ２０による直列回路は、非放射性共振回路２０を集中定数回路で簡素に記述した等価回路として表すための素子である。非放射性共振回路２０は、所定周波数で３／４波長または（２ｎ＋１）／４波長（ｎは自然数）で共振するオープンスタブのように作用する。そのため、図５（Ａ）（Ｂ）ではインダクタＬ２０およびキャパシタＣ２０で表している。非放射性共振回路２０は例えば2.1GHzを中心とする周波数帯で共振する。但し、本実施形態では、非放射性共振回路２０は、線状導体パターンが途中で折り返された形状であるため、単純な直線状の導体パターンに比べて、線状導体パターンに顕著な定在波が形成されず、共振回路としての共振のＱ値は比較的小さい。
【００４８】
図６はアンテナ装置１０１と比較例のアンテナ装置とについて、それらの反射損失の周波数特性を示す図である。図６において、反射損失特性ＲＬ１は本実施形態のアンテナ装置１０１の反射損失、反射損失特性ＲＬ２は比較例のアンテナ装置の反射損失である。比較例のアンテナ装置は、結合回路３０および非放射性共振回路２０を備えないアンテナ装置である。いずれのアンテナ装置においても、ローバンド（700MHz〜900MHz）の中心周波数Ｆ１にポールが生じている。これは、図５（Ｂ）に示したループアンテナの共振特性によるものである。また、周波数Ｆ２（1.75GHz付近）にポールが生じている。これは、図５（Ａ）に示したモノポールアンテナの３／４波長共振によるものである。さらに、周波数Ｆ３（2.3GHz付近）にポールが生じている。これは、図５（Ａ）に示したモノポールアンテナの５／４波長共振によるものである。
【００４９】
なお、図４に示した第１結合素子３１と給電回路１との間の線路の長さ“ｒ１”、および第２結合素子３２の端部とグランドとの間の線路の長さ“ｒ２”は、共振周波数の１／８波長未満であることが好ましい。ここでの波長とは、磁性体や誘電体による波長短縮効果を考慮した実効波長の意味を含む。「１／８波長」を閾値としているのは、１／８波長電流が１／√２になる、言い換えると伝送できる電力が半分になる、条件までは実用的である、ということに基づいている。
【００５０】
ここで、上記結合の強さによるインピーダンス整合の違いについて、概念図を図７に示す。図７において、軌跡Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、給電回路１からアンテナ装置１０１を視たインピーダンスをスミスチャート上に表したインピーダンス軌跡である。軌跡Ｔ１は結合回路３０および非放射性共振回路２０が無い状態での特性であり、軌跡Ｔ２は、結合回路３０の第１結合素子３１と第２結合素子３２とが適度に結合した状態での特性であり、軌跡Ｔ３は、結合回路３０の第１結合素子３１と第２結合素子３２との結合が強すぎる状態での特性である。
【００５１】
このように、結合回路３０の第１結合素子３１と第２結合素子３２との結合が強すぎても、給電回路から視た入力インピーダンスが給電回路（および伝送線路）側のインピーダンス（例えば５０Ω）から外れる。したがって、結合回路３０の第１結合素子３１と第２結合素子３２とが適度に結合することが重要である。上記第１結合素子３１と給電回路１との間の線路の長さ“ｒ１”、および第２結合素子３２の端部とグランドとの間の線路の長さ“ｒ２”は、共振周波数の１／８波長未満の範囲で定めることで、結合回路３０による結合を適度に定めることができる。
【００５２】
本実施形態のアンテナ装置１０１においては、周波数Ｆ０（2.1GHz付近）にもポールが生じている。これは、非放射性共振回路２０の共振特性によるものである。すなわち、非放射性共振回路２０は中心周波数2.1GHzの周波数帯域で共振するため、給電回路１から視たアンテナ装置１０１の反射損失の周波数特性には、この2.1GHzでポールが生じる。本実施形態のアンテナ装置１０１によれば、1.6GHz〜2.3GHzにわたって、ハイバンドの適用周波数帯が広帯域化される。
【００５３】
また、ローバンドにおいて非放射性共振回路２０は共振せず、ローバンドの反射損失特性に影響を与えない。つまり、給電回路１から視た反射損失特性において、例えば1.6GHz以上の周波数帯で非放射性共振回路２０が影響を与え、それより低い周波数帯では非放射性共振回路２０は実質的に影響を与えない。
【００５４】
上記周波数Ｆ０付近の反射損失の特性は、非放射性共振回路２０の共振特性によって定まるので、非放射性共振回路を構成する導体パターンの形状によって、周波数Ｆ０付近の反射損失の特性を適宜定めることができる。本実施形態では、非放射性共振回路２０は、途中に折り返し部を有する線状の導体パターンで構成されているので、非放射性共振回路２０の共振の鋭さが緩くなり、非放射性共振回路２０により、上記周波数Ｆ０に生じるポールを含むその近傍域で反射係数を広く減衰させることができる。
【００５５】
なお、オープンスタブのように作用する非放射性共振回路２０は、放射素子１０とは実質的に独立して設けられているので、例えば放射素子にスタブを形成するような場合に比較してローバンドに対する影響が無い。
【００５６】
次に結合回路３０の構成について示す。図８は結合回路３０の斜視図であり、図９は結合回路の各層に形成されている導体パターンを示す分解平面図である。
【００５７】
本実施形態のアンテナ装置が備える結合回路３０は回路基板６に実装される、直方体状のチップ部品である。図８においては、結合回路３０の外形とその内部の構造とを分離して図示している。結合回路３０の外形は二点鎖線で表している。結合回路３０の外面には、給電回路接続端子ＰＦ、放射素子接続端子ＰＡ、グランド端子ＰＧ、および非放射性共振回路接続端子ＰＳが形成されている。また、結合回路３０は第１面ＭＳ１と当該第１面とは反対側の面である第２面ＭＳ２とを備える。本実施形態では、第１面ＭＳ１が実装面であり、この面が回路基板に対向する。実装面（第１面）ＭＳ１とは反対側の面である天面（第２面）には方向識別マークＤＤＭが付与されている。この方向識別マークＤＤＭは、例えば結合回路３０を実装機でチップ部品を回路基板へ実装する際に、チップ部品の方向を検出するために利用される。
【００５８】
結合回路３０の内部には、第１導体パターンＬ１１、第２導体パターンＬ１２、第３導体パターンＬ２１、第４導体パターンＬ２２が形成されている。第１導体パターンＬ１１と第２導体パターンＬ１２とは層間接続導体Ｖ１を介して接続されている。第３導体パターンＬ２１と第４導体パターンＬ２２とは層間接続導体Ｖ２を介して接続されている。なお、図８においては、上記各導体パターンが形成された絶縁基材Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２を積層方向に分離して表している。これら絶縁基材Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２はLTCC（Low Temperature Co-fired Ceramics：低温同時焼成セラミックス）等で構成された非磁性セラミック積層体であってもよいし、ポリイミドや液晶ポリマー等の樹脂材料で構成した樹脂積層体であってもよい。このように、基材層が非磁性体であることにより（磁性体フェライトではないので）、数100MHzを超える高周波数帯でも結合回路として用いることができる。
【００５９】
上記各導体パターンおよび層間接続導体は、AgやCuを主成分とする比抵抗の小さな導体材料によって構成される。基材層がセラミックであれば、例えば、AgやCuを主成分とする導電性ペーストのスクリーン印刷および焼成により形成される。また、基材層が樹脂であれば、例えば、Al箔やCu箔等の金属箔がエッチング等によりパターニングされることにより形成される。
【００６０】
図９に表れているように、実装面に近い層から順に第１導体パターンＬ１１、第２導体パターンＬ１２、第３導体パターンＬ２１、第４導体パターンＬ２２が形成されている。第１導体パターンＬ１１の第１端は放射素子接続端子ＰＡに接続されていて、第２端は層間接続導体Ｖ１を介して第２導体パターンＬ１２の第１端に接続されている。第２導体パターンＬ１２の第２端は給電回路接続端子ＰＦに接続されている。また、第３導体パターンＬ２１の第１端は非放射性共振回路接続端子ＰＳに接続されていて、第３導体パターンＬ２１の第２端は層間接続導体Ｖ２を介して第４導体パターンＬ２２の第１端に接続されている。第４導体パターンＬ２２の第２端はグランド端子ＰＧに接続されている。
【００６１】
また、第１結合素子３１の給電回路接続端子ＰＦから放射素子接続端子ＰＡへの巻回方向と、第２結合素子３２の非放射性共振回路接続端子ＰＳからグランド端子ＰＧへの巻回方向は逆である。つまり、第１結合素子３１に給電回路接続端子ＰＦから放射素子接続端子ＰＡへの方向で電流が流れたときに発生する磁界（磁束）と、第２結合素子３２に非放射性共振回路接続端子ＰＳからグランド端子ＰＧへの方向で電流が流れたときに発生する磁界（磁束）とは、互いに弱めあう。ここで、放射素子接続端子ＰＡがモノポールアンテナとして共振しているとき、給電回路１およびグランド電極ＧＮＤを介して接続される結合回路３０での第１結合素子３１と第２結合素子３２との極性は互いに逆となり、第１結合素子３１には給電回路接続端子ＰＦから放射素子接続端子ＰＡへ電流が流れ、第２結合素子３２には非放射性共振回路接続端子ＰＳからグランド端子ＰＧへ電流が流れ、発生する磁界（磁束）は互いに弱めあう。これにより、第１結合素子３１および第２結合素子３２のインダクタンスは、第１結合素子３１と第２結合素子３２との結合による相互インダクタンスにより低下し、放射素子１０の回路特性および放射特性への影響が小さい。
【００６２】
図１０は、上記４つのコイル導体パターンを含む結合回路３０の回路図である。第２導体パターンＬ１２と第１導体パターンＬ１１は直列接続されて第１結合素子３１を構成している。同様に、第４導体パターンＬ２２と第３導体パターンＬ２１は直列接続されて第２結合素子３２を構成している。第２導体パターンＬ１２と第３導体パターンＬ２１とは積層方向に隣接していて、この第２導体パターンＬ１２と第３導体パターンＬ２１との磁界結合が特に強いので、図１０においては、隣接させて描いている。もちろん、第２導体パターンＬ１２および第１導体パターンＬ１１は第４導体パターンＬ２２および第３導体パターンＬ２１とそれぞれ磁界結合する。
【００６３】
図９に示した例では、第２導体パターンＬ１２の一部に容量形成用導体パターンＣ１１が形成されていて、第３導体パターンＬ２１の一部に容量形成用導体パターンＣ１２が形成されている。そのため、図１０に示すように、第２導体パターンＬ１２の途中と非放射性共振回路接続端子ＰＳとの間に容量Ｃ１が構成される。この容量Ｃ１は給電回路１と非放射性共振回路２０とのインピーダンス整合回路として作用する。
【００６４】
《第２の実施形態》
図１１は第２の実施形態に係るアンテナ装置１０２の回路構成を示す図である。このアンテナ装置１０２は、結合回路３０の第２結合素子３２と非放射性共振回路２０との間にインダクタ３５が接続（挿入）されている。その他の構成は、第１の実施形態で図４に示した回路と同じである。
【００６５】
本実施形態によれば、電流の小さい箇所にインダクタ３５が挿入されることになるので、結合回路３０の結合の変化を抑えつつ非放射性共振回路２０の共振周波数を下げることができ、所望の通信帯域を得られる。または、共振周波数を維持しつつ非放射性共振回路２０の長さを短くすることができ、省スペース化される。
【００６６】
なお、上記インダクタ３５は結合回路３０に一体化してもよい。但し、第１結合素子３１とは結合しないように構成することが好ましい。
【００６７】
《第３の実施形態》
図１２は第３の実施形態に係るアンテナ装置１０３の回路構成を示す図である。このアンテナ装置１０３は、結合回路３０の第２結合素子３２とグランドとの間にインダクタ３５が接続（挿入）されている。その他の構成は、第１の実施形態で図４に示した回路と同じである。
【００６８】
アンテナ装置に結合回路３０を付加すると、グランドと結合回路３０との間に寄生容量が生じる。本実施形態によれば、上記インダクタ３５と上記寄生容量が共振することで、リアクタンス成分を抑制できる。したがって、アンテナ装置に結合回路３０を付加することによってアンテナ特性を変化させたくない周波数帯で、上記寄生容量と共振するようなインダクタンスのインダクタ３５を挿入することで、結合回路３０を実装しない状態での整合状態からの変化を抑えることができる。
【００６９】
また、インダクタ３５の挿入によって非放射性共振回路２０の共振周波数を下げることができ、所望の通信帯域や通信特性が得られる。または共振周波数を維持しつつアンテナの長さを短くすることができ、スペースが抑えられる。
【００７０】
なお、上記インダクタ３５は結合回路３０に一体化してもよい。但し、第１結合素子３１とは結合しないように構成することが好ましい。
【００７１】
《第４の実施形態》
図１３は第４の実施形態に係るアンテナ装置１０４の回路構成を示す図である。このアンテナ装置１０４は、結合回路３０の第２結合素子３２と非放射性共振回路２０との間にキャパシタ３６が接続（挿入）されている。その他の構成は、第１の実施形態で図４に示した回路と同じである。
【００７２】
本実施形態によれば、非放射性共振回路側の共振周波数を上げることができ、所望の通信帯域を得られる。
【００７３】
なお、上記キャパシタ３６は結合回路３０に一体化してもよい。
【００７４】
《第５の実施形態》
図１４は第５の実施形態に係るアンテナ装置１０５の回路構成を示す図である。このアンテナ装置１０５は、結合回路３０の第２結合素子３２とグランドとの間にキャパシタ３６が接続（挿入）されている。その他の構成は、第１の実施形態で図４に示した回路と同じである。
【００７５】
本実施形態によれば、結合回路３０を挿入したことによる、グランドと結合回路３０との間の寄生容量を弱めることができ（合成キャパシタンスが低減され）、結合回路３０を実装しない状態での整合状態からの変化を抑えることができる。また、非放射性共振回路２０の共振周波数を上げることができ、所望の通信帯域や通信特性を得られる。
【００７６】
なお、上記キャパシタ３６は結合回路３０に一体化してもよい。
【００７７】
《第６の実施形態》
図１５は第６の実施形態に係るアンテナ装置１０６Ａの回路構成を示す図である。このアンテナ装置１０６Ａは、結合回路３０の第１結合素子３１と放射素子１０との間にインダクタ３５が接続（挿入）されている。その他の構成は、第１の実施形態で図４に示した回路と同じである。
【００７８】
アンテナ装置１０６Ａの構成によれば、挿入したインダクタ３５よりも電流の強い側である給電側に第１結合素子３１が存在するため、非放射性共振回路２０に供給される電力比を維持しながら、放射素子１０の共振周波数を変えたり、インピーダンス整合の度合いを調整したりできる。また、第１結合素子３１、第２結合素子３２によるインダクタンスと、第１結合素子３１と第２結合素子３２との間に生じる寄生容量とで定まる自己共振周波数が低下し難いので、自己共振周波数が通信周波数帯での使用に悪影響を与えることがない。つまり、自己共振する状態では、その周波数帯のエネルギーがグランドに落ちてしまって放射されないが、自己共振周波数が通信周波数帯より高い状態であれば、そのような問題が生じない。
【００７９】
図１６は第６の実施形態に係るアンテナ装置１０６Ｂの回路構成を示す図である。このアンテナ装置１０６Ｂは、結合回路３０の第１結合素子３１と給電回路１との間にインダクタ３５が接続（挿入）されている。その他の構成は、第１の実施形態で図４に示した回路と同じである。
【００８０】
アンテナ装置１０６Ｂの構成によれば、結合回路３０の第１結合素子３１がインダクタ３５の位置よりも電流の弱い側に挿入されているため、放射素子１０と第１結合素子３１との間にインダクタを挿入した場合と比較して、結合回路３０および非放射性共振回路２０により付加される共振での（共振周波数における）インピーダンス整合の度合いを適度に調整することができる。具体的には、入力インピーダンスが過剰に変化してインピーダンス整合が外れる、といった状況を回避できる。
【００８１】
また、インダクタ３５の挿入により、結合回路３０の自己共振周波数を下げることができるので、放射させたくない周波数帯に上記自己共振周波数を定めることで、不要な放射を抑制できる。
【００８２】
図１７は第６の実施形態に係るアンテナ装置１０６Ｃの回路構成を示す図である。このアンテナ装置１０６Ｃは、結合回路３０の第１結合素子３１と放射素子１０との間にキャパシタ３６が接続（挿入）されている。その他の構成は、第１の実施形態で図４に示した回路と同じである。
【００８３】
アンテナ装置１０６Ｃの構成によれば、挿入したキャパシタ３６のキャパシタンスによって放射素子１０の共振周波数を調整したり、インピーダンス整合の度合いを調整したりできる。
【００８４】
図１８は第６の実施形態に係るアンテナ装置１０６Ｄの回路構成を示す図である。このアンテナ装置１０６Ｄは、結合回路３０の第１結合素子３１と給電回路１との間にキャパシタ３６が接続（挿入）されている。その他の構成は、第１の実施形態で図４に示した回路と同じである。
【００８５】
アンテナ装置１０６Ｄの構成によれば、挿入したキャパシタ３６のキャパシタンスによって放射素子１０の共振周波数を調整したり、インピーダンス整合の度合いを調整したりできる。また、給電回路１と第１結合素子３１との間にキャパシタ３６が挿入されているので、第１結合素子３１と第２結合素子３２との間に生じる寄生容量と、キャパシタ３６とが直列接続される構造となる。そのため、自己共振回路系に含まれる合成容量が低下して、自己共振周波数が高くなる。このことで、使用する通信帯域から自己共振周波数を外すことができる。
【００８６】
《第７の実施形態》
図１９（Ａ）は第７の実施形態に係るアンテナ装置１０７Ａの回路構成を示す図であり、図１９（Ｂ）は第７の実施形態に係るアンテナ装置１０７Ｂの回路構成を示す図である。これらアンテナ装置１０７Ａ，１０７Ｂの構成は、第１の実施形態で図４に示した回路と同じである。但し、結合回路３０の第１結合素子３１の自己インダクタンスをＬ１、第２結合素子３２の自己インダクタンスをＬ２で表すとき、アンテナ装置１０７Ａに設けられた結合回路３０の第１結合素子３１、第２結合素子３２は、Ｌ２＞Ｌ１の関係にあり、アンテナ装置１０７Ｂでは、Ｌ２＜Ｌ１の関係にある。  Ｌ２＞Ｌ１の関係にあれば、Ｌ１＝Ｌ２である場合に比べて、非放射性共振回路２０の共振周波数を下げることができる。または、同じ共振周波数で比較すれば、非放射性共振回路２０を短くできる。
【００８７】
また、Ｌ２＞Ｌ１である場合、結合回路３０の外側で第２結合素子３２にインダクタが接続（付加）された構成に比べて、相対的に大きな自己インダクタンスの第２結合素子３２全体が第１結合素子３１との結合に寄与するため、非放射性共振回路２０に供給される電力比を大きくできる。
【００８８】
また、Ｌ２＜Ｌ１である場合、結合回路３０の外側で第１結合素子３１にインダクタが接続（付加）された構成に比べて、相対的に大きな自己インダクタンスの第１結合素子３１全体が第２結合素子３２との結合に寄与するため、非放射性共振回路２０に供給される電力比を大きくできる。
【００８９】
図２０は本実施形態に係る結合回路３０の各層に形成されている導体パターンを示す分解平面図である。本実施形態のアンテナ装置が備える結合回路３０は回路基板に実装される、直方体状のチップ部品である。
【００９０】
絶縁基材Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３には、導体パターンＬ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３がそれぞれ形成されている。導体パターンＬ１１の第１端は放射素子接続端子ＰＡに接続されていて、第２端は層間接続導体Ｖ１を介して導体パターンＬ１２の第１端に接続されている。導体パターンＬ１２の第２端は給電回路接続端子ＰＦに接続されている。導体パターンＬ２１の第１端は非放射性共振回路接続端子ＰＳに接続されていて、第２端は層間接続導体Ｖ２１を介して導体パターンＬ２２の第１端に接続されている。導体パターンＬ２２の第２端は層間接続導体Ｖ２２を介して導体パターンＬ２３の第１端に接続されている。そして導体パターンＬ２３の第２端はグランド端子ＰＧに接続されている。
【００９１】
図２１は上記結合回路３０の断面図である。図２２は、特に導体パターンＬ１２と導体パターンＬ２１との重なりを示す平面図である。第１結合素子３１を構成する導体パターンＬ１１，Ｌ１２のコイル開口またはコイル径は、第２結合素子３２を構成する導体パターンＬ２１，Ｌ２２，Ｌ２３のコイル開口またはコイル径より小さい。また、導体パターンＬ１１，Ｌ１２と導体パターンＬ２１，Ｌ２２，Ｌ２３とは、それらの線幅の一部が重なっている。図２１、図２２に示す例では全周に亘って約１／２の幅だけ重なっている。
【００９２】
図２３は第７の実施形態に係る、別の結合回路３０の各層に形成されている導体パターンを示す分解平面図である。図２０に示した例とは、各導体パターンの形状と大きさが異なる。図２３に示す結合回路の各導体パターンのうち、第１結合素子３１を構成する導体パターンＬ１１，Ｌ１２のコイル外径は、第２結合素子３２を構成する導体パターンＬ２１，Ｌ２２，Ｌ２３のコイル内径より小さい。
【００９３】
図２０〜図２３に示した構成によれば、第１結合素子３１を構成する導体パターン（Ｌ１１，Ｌ１２）と、第２結合素子３２を構成する導体パターン（Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３）との間に生じる寄生容量が抑制される。そのため、第１結合素子３１、第２結合素子３２によるインダクタンスと、上記寄生容量とで定まる自己共振周波数が高くなり、使用通信帯域から自己共振周波数を外すことができる。また、第１結合素子３１を構成する導体パターン（Ｌ１１，Ｌ１２）と、第２結合素子３２を構成する導体パターン（Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３）との面方向（図２２に示すＸ−Ｙ面方向）の位置ずれがあっても、第１結合素子３１のコイル開口と第２結合素子３２のコイル開口とが重なる部分は一定に保たれるので、第１結合素子３１を構成する導体パターン（Ｌ１１，Ｌ１２）と、第２結合素子３２を構成する導体パターン（Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３）との面方向の位置ずれに対する、第１結合素子３１と第２結合素子３２との磁界結合の結合度の変化は小さい。
【００９４】
図２０、図２３のいずれの例も、上記Ｌ１＜Ｌ２の関係にある結合回路の例である。Ｌ１＞Ｌ２とする場合には、第１結合素子３１を、相対的にコイル開口の大きな導体パターンで構成すればよい。
【００９５】
なお、図２０、図２３では、第１結合素子３１を構成する導体パターン（Ｌ１１，Ｌ１２）と第２結合素子３２を構成する導体パターン（Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３）との位置ずれに対する影響を緩和する例を示したが、同様にして、第１結合素子３１を構成する各導体パターン同士の面方向の位置ずれに対する影響や、第２結合素子３２を構成する各導体パターン同士の面方向の位置ずれに対する影響を緩和することもできる。例えば、積層方向に隣接する導体パターンＬ１１，Ｌ１２の、コイル開口またはコイル径は互いに異なるものとし、それらの線幅の一部が重なる構造としてもよい。同様に、例えば、積層方向に隣接する導体パターンＬ２１，Ｌ２２，Ｌ２３の、コイル開口またはコイル径が交互に互いに異なるものとし、それらの線幅の一部が重なる構造としてもよい。
【００９６】
《第８の実施形態》
図２４は第８の実施形態に係るアンテナ装置１０８の回路構成を示す図である。このアンテナ装置１０８は、第１結合回路３０Ａ、第２結合回路３０Ｂ、第１非放射性共振回路２０Ａ、および第２非放射性共振回路２０Ｂを備える。第２結合回路３０Ｂは、互いに結合する第３結合素子３３および第４結合素子３４を有する。第１結合素子３１と給電回路１との間に第２結合回路３０Ｂの第３結合素子３３が接続されている。第２結合素子３２には第１非放射性共振回路２０Ａが接続されていて、第４結合素子３４には第２非放射性共振回路２０Ｂが接続されている。その他の構成は第１の実施形態で図４に示した回路と同じである。
【００９７】
第１非放射性共振回路２０Ａと第２非放射性共振回路２０Ｂの共振周波数を異なるものとすることで、それらの共振周波数に応じた複数のポールが生じることになり、通信帯域幅が拡がる。また、第１非放射性共振回路２０Ａと第２非放射性共振回路２０Ｂの共振周波数を実質的に等しくすれば、二つの非放射性共振回路で生じるポールが深くなり、その周波数帯でのインピーダンスの整合性が向上する。
【００９８】
《第９の実施形態》
図２５は第９の実施形態に係るアンテナ装置１０９の回路構成を示す図である。このアンテナ装置１０９は、第１結合回路３０Ａ、第２結合回路３０Ｂ、第１非放射性共振回路２０Ａ、および第２非放射性共振回路２０Ｂを備える。第２結合回路３０Ｂは、互いに結合する第３結合素子３３および第４結合素子３４を有する。
【００９９】
第２結合素子３２と第１非放射性共振回路２０Ａとの間には第３結合素子３３が接続されている。第２結合素子３２には第１非放射性共振回路２０Ａが接続されていて、第４結合素子３４には第２非放射性共振回路２０Ｂが接続されている。その他の構成は第１の実施形態で図４に示した回路と同じである。
【０１００】
本実施形態では、第１非放射性共振回路２０Ａと第２非放射性共振回路２０Ｂの共振周波数を実質的に等しくすることで、二つの非放射性共振回路で生じるポールが深くなり、その周波数帯でのインピーダンスの整合性が向上する。
【０１０１】
《第１０の実施形態》
図２６は第１０の実施形態に係るアンテナ装置１１０の回路図である。このアンテナ装置１１０は、非放射性共振回路２０とグランドとの間に接続されるスイッチ３７を備える。また、放射素子１０とグランドとの間にスイッチ３８を備える。その他の構成は第１の実施形態で図４に示した回路と同じである。
【０１０２】
上記スイッチ３７，３８は独立して、または連動して、切り替えられる。スイッチ３７の状態に応じて、結合回路３０と非放射性共振回路２０とを設けることによって生じるポールの周波数を変化させたり、整合状態を変化させたりして、インピーダンスの整合性を改善できる。また、結合回路３０を介して給電回路１に非放射性共振回路２０を結合しやすいように、非放射性共振回路２０の共振周波数を変化させたり、結合回路３０および非放射性共振回路２０による回路とのインピーダンス整合状態を変化させたりしてインピーダンスの整合性を改善することができる。
【０１０３】
また、スイッチ３８の状態に応じて、放射素子１０の共振によって生じるポールの周波数を変化させることができる。
【０１０４】
《第１１の実施形態》
図２７（Ａ）、図２７（Ｂ）は、第１１の実施形態に係るアンテナ装置１１１Ａ，１１１Ｂの回路構成を示す図である。図２７（Ａ）、図２７（Ｂ）いずれの例でも、結合回路３０の第１結合素子３１と第２結合素子３２との間に、キャパシタＣｓ１，Ｃｓ２等で示す寄生容量を備える。また、結合回路３０は、第１結合素子３１と第２結合素子３２との間に接続されたインダクタＬ３を備える。
【０１０５】
上記インダクタＬ３と寄生容量によるキャパシタＣｓ１，Ｃｓ２とは並列共振する。したがって、結合回路３０に生じるリアクタンス成分はこの並列共振周波数帯で抑制される。これにより、結合回路３０を挿入することで付与されるリアクタンス成分が打ち消され、結合回路３０を実装しない状態での整合状態からの変化が抑えられる。
【０１０６】
《第１２の実施形態》
図２８は第１２の実施形態に係るアンテナ装置１１２の回路構成を示す図である。
【０１０７】
本実施形態のアンテナ装置１１２は、給電回路１が接続される放射素子１０と、放射素子１０とグランドとの間に接続される第１結合素子３１、および当該第１結合素子３１に結合する第２結合素子３２を有する結合回路３０と、第２結合素子３２に接続される非放射性共振回路２０と、を備える。また、この例では第１結合素子３１とグランドとの間にインダクタ３５が挿入されている。
【０１０８】
上記構成により、放射素子１０と非放射性共振回路２０とは、放射に関して互いに干渉せず、放射素子１０の放射特性は悪影響を受けない。また、非放射性共振回路２０の共振特性によって、給電回路１から視た放射素子１０の反射損失の周波数特性が調整され、所望の周波数帯にポールが生じて、アンテナの周波数特性が広帯域化される。特に、グランドに接続される部分は電流強度が強いため、結合回路３０を介して放射素子１０と非放射性共振回路２０とを結合させることができる。また、結合回路３０および非放射性共振回路２０の配置自由度が高まる。
【０１０９】
《第１３の実施形態》
図２９は第１３の実施形態に係るアンテナ装置１１３の回路構成を示す図である。
【０１１０】
本実施形態のアンテナ装置１１３は、結合回路３０および非放射性共振回路２０がそれぞれ導体パターンによって形成された基板５を備える。その他の構成は第１の実施形態で図４に示した回路と同じである。
【０１１１】
上記基板５は樹脂多層基板またはセラミック多層基板で構成される。樹脂多層基板である場合は、例えば、表面に銅箔のパターンが形成された複数の熱可塑性樹脂基材が積層され、加熱プレスされた基板である。セラミック多層基板である場合は、表面に導体ペーストのパターンが形成された複数のセラミックグリーンシートが積層され、焼成された基板である。
【０１１２】
なお、結合回路３０と非放射性共振回路２０とを別体で構成する場合、非放射性共振回路２０は上記樹脂多層基板またはセラミック多層基板で構成してもよい。
【０１１３】
本実施形態によれば、結合回路３０と非放射性共振回路２０とが一体化されるので、省スペース化される。
【０１１４】
《第１４の実施形態》
第１２の実施形態では、PIFA（planar inverted-F antenna）と無給電放射素子とを備えるアンテナ装置について示す。
【０１１５】
図３０は第１４の実施形態に係るアンテナ装置１１４の回路構成を示す図である。本実施形態のアンテナ装置１１４は、給電放射素子１０Ａ、給電経路１０ＡＦ、無給電放射素子１０Ｂ、結合回路３０を備えている。給電経路１０ＡＦとグランドとの間には給電回路１が接続される。結合回路３０の構成および作用は、上記各実施形態で示したとおりである。
【０１１６】
結合回路３０の第１結合素子３１は給電放射素子１０Ａと給電経路１０ＡＦとの接続点Ｐｓとグランドとの間に接続されている。この給電放射素子１０Ａと、給電経路１０ＡＦと、第１結合素子３１とでPIFAが構成されている。つまり、結合回路３０の第１結合素子３１はPIFAのショートピンの箇所に設けられている。ここでいうショートピンは接続点Ｐｓとグランドとの間を接続するものである。この部分にキャパシタやインダクタを備えてもよい。
【０１１７】
無給電放射素子１０Ｂはモノポール型の無給電放射素子である。この無給電放射素子１０Ｂのグランド端近傍に結合回路３０の第２結合素子３２が挿入されている。
【０１１８】
上記給電放射素子１０Ａの開放端と第１結合素子３１の接地端との間に給電放射素子の共振電流ｉＡが流れる。また、無給電放射素子１０Ｂの開放端と第２結合素子３２の接地端との間に共振電流ｉＢが流れる。給電放射素子１０Ａに流れる電流ｉＡと無給電放射素子１０Ｂに流れる電流ｉＢとは位相が異なる。
【０１１９】
一般に、給電放射素子の共振と無給電放射素子の共振とが同位相であると、アンテナ装置の周波数特性において、その二つの共振周波数の間にノッチが入る。そのため、無給電放射素子を設けても広帯域化できない。つまり、広帯域化を目的とする場合に、無給電放射素子は給電放射素子に対して隣接配置できない。
【０１２０】
これに対し、本実施形態では、結合回路３０の第１結合素子３１に流れる電流と第２結合素子３２に流れる電流とは位相差があるので、給電放射素子１０Ａによる共振と無給電放射素子１０Ｂの共振とが同位相とならず、この二つの共振周波数の間にノッチは入らない。第１結合素子３１と第２結合素子３２とは位相差が最大１８０°であり、寄生成分によって、１８０°以下の位相差が生じる。つまり、第１結合素子３１と第２結合素子３２との寄生容量の作用により、第１結合素子３１に流れる電流と第２結合素子３２に流れる電流との位相差は、０°を超え、１８０°未満である。
【０１２１】
図３０に示したように、PIFAではその開放端とショート位置との間に共振電流ｉＡが流れるので、給電回路１に流れる電流の位相は共振電流ｉＡの位相とは異なっている。そのため、仮に、給電経路１０ＡＦに結合回路３０の第１結合素子３１を挿入し、第２結合素子３２に無給電放射素子１０Ｂを接続した場合、無給電放射素子１０Ｂに流れる電流ｉＢの位相と、給電放射素子１０Ａに流れる電流ｉＡの位相とは相関がないため、上述のとおり、給電放射素子１０Ａによる共振と無給電放射素子１０Ｂの共振とが同位相になる可能性があり、その場合に上記ノッチが入る。本実施形態では、このような問題が生じることなく、無給電放射素子１０Ｂを給電放射素子１０Ａに隣接配置可能となる。
【０１２２】
なお、本実施形態は給電放射素子をPIFAとして構成する例であるが、給電放射素子はPIFAに限らず、一般的な逆Ｆ型アンテナであってもよく、同様の作用効果を奏する。
【０１２３】
《第１５の実施形態》
第１５の実施形態では、複数の無給電放射素子を備えるアンテナ装置の例を示す。
【０１２４】
図３１（Ａ）は第１５の実施形態に係るアンテナ装置１１５の回路構成を示す図である。本実施形態のアンテナ装置１１５は、給電放射素子１０Ａ、給電経路１０ＡＦ、無給電放射素子１０Ｂ，１０Ｃ、結合回路３０を備えている。給電経路１０ＡＦとグランドとの間には給電回路１が接続される。
【０１２５】
無給電放射素子１０Ｃは、その接地端付近が、主に給電放射素子１０Ａへの給電経路１０ＡＦに結合する。その他の構成は図３０に示したアンテナ装置１１４と同様である。
【０１２６】
図３１（Ｂ）は図３１（Ａ）に示したアンテナ装置１１５と比較例のアンテナ装置について、それらの反射損失の周波数特性を示す図である。図３１（Ｂ）において、反射損失特性ＲＬ１は本実施形態のアンテナ装置１１５の反射損失、反射損失特性ＲＬ２は比較例のアンテナ装置の反射損失である。比較例のアンテナ装置は、結合回路３０および無給電放射素子１０Ｂを備えないで、第１結合素子３１をPIFAの単なるショートピンとしたアンテナ装置である。いずれのアンテナ装置においても、ローバンドの中心周波数Ｆ１にポールが生じている。これは、給電放射素子１０Ａの１／４波長共振によるものである。また、周波数Ｆ２にポールが生じている。これは、給電放射素子１０Ａの３／４波長共振によるものである。さらに、周波数Ｆ３にポールが生じている。これは、モノポール型の無給電放射素子１０Ｃの１／４波長共振によるものである。
【０１２７】
本実施形態のアンテナ装置１１５においては、周波数Ｆ０にもポールが生じている。これは、無給電放射素子１０Ｂの共振特性によるものである。このように、結合回路３０に接続された無給電放射素子１０Ｂと、結合回路３０による結合を介さない無給電放射素子１０Ｃとを備えるアンテナ装置を構成することもできる。
【０１２８】
なお、本実施形態においても、給電放射素子はPIFAに限定されず、一般的な逆Ｆ型アンテナであってもよく、同様の作用効果を奏する。
【０１２９】
《第１６の実施形態》
第１６の実施形態では、複数の無給電放射素子を備えるアンテナ装置の例を示す。
【０１３０】
図３２は第１６の実施形態に係るアンテナ装置１１６の回路構成を示す図である。本実施形態のアンテナ装置１１６は、給電放射素子１０Ａ、給電経路１０ＡＦ、ショートピン１０ＡＳ、無給電放射素子１０Ｂ，１０Ｃ、結合回路３０を備えている。給電放射素子１０ＡはPIFAの放射素子である。
【０１３１】
本実施形態では、結合回路３０の第１結合素子３１が無給電放射素子１０Ｂの接地端付近に挿入されていて、結合回路３０の第２結合素子３２が無給電放射素子１０Ｃの接地端付近に挿入されている。無給電放射素子１０Ｂは、その接地端付近が、主に給電放射素子１０Ａへの給電経路１０ＡＦに結合する。
【０１３２】
本実施形態のように、二つの無給電放射素子１０Ｂ，１０Ｃが結合回路３０を介して結合するように構成してもよい。
【０１３３】
なお、本実施形態において、給電放射素子はPIFAや逆Ｆ型アンテナに限定されず、例えばモノポール型の放射素子であってもよい。つまり、無給電放射素子１０Ｂ等と結合する給電放射素子であればよく、同様の作用効果を奏する。
【０１３４】
《第１７の実施形態》
図３３は第１７の実施形態に係るアンテナ装置１１７の回路構成を示す図である。本実施形態のアンテナ装置１１７は、給電放射素子１０Ｕ，１０Ｖ、給電経路１０ＡＦ、無給電放射素子１０Ｂ、無給電放射素子１０Ｃ、および結合回路３０を備えている。給電経路１０ＡＦとグランドとの間には給電回路１が接続される。結合回路３０の構成および作用は、上記各実施形態で示したとおりである。
【０１３５】
給電放射素子１０Ｕ，１０Ｖおよび給電経路１０ＡＦによって分岐給電のモノポールアンテナまたは分岐給電のPIFAが構成されている。無給電放射素子１０Ｃは、主に給電経路１０ＡＦと結合して、モノポール型または逆Ｌ型のアンテナとして作用する。
【０１３６】
図３４は、アンテナ装置１１７の反射損失の周波数特性を示す図である。図３４において、周波数Ｆ１で示すポールは、給電放射素子１０Ｕ，１０Ｖ、給電経路１０ＡＦによる分岐アンテナのうち、主に、給電放射素子１０Ｕおよび給電経路１０ＡＦに生じる基本波によるものである。周波数Ｆ２で示すポールは無給電放射素子１０Ｃに生じる基本波によるものである。周波数Ｆ３で示すポールは、主に、給電放射素子１０Ｕおよび給電経路１０ＡＦに生じる、例えば３／４波長高調波によるものである。周波数Ｆ４で示すポールは、無給電放射素子１０Ｂに生じる基本波によるものである。周波数Ｆ５で示すポールは、給電放射素子１０Ｕ，１０Ｖ、給電経路１０ＡＦによる分岐アンテナのうち、主に、給電放射素子１０Ｖに生じる共振によるものである。
【０１３７】
なお、給電放射素子１０Ｖと無給電放射素子１０Ｂとの間に積極的に寄生容量を生じさせることで、給電放射素子１０Ｖと無給電放射素子１０Ｂとの共振電流の位相差を約９０°にしている。このことにより、周波数Ｆ４で示す、給電放射素子１０Ｖによるポールと、周波数Ｆ５で示す、無給電放射素子１０Ｂによるポールとを生じさせている。
【０１３８】
本実施形態のアンテナ装置では、給電放射素子１０Ｖを含む分岐アンテナを備えることにより、2700MHzまで拡張された通信帯域をカバーすることができ、700MHz〜900MHzのローバンドと、1700MHz〜2700MHzのハイバンドをカバーする広帯域アンテナを構成できる。
【０１３９】
《第１８の実施形態》
図３５は第１８の実施形態に係るアンテナ装置１１８Ａの回路図である。このアンテナ装置１１８Ａは、金属筐体の側面部で無給電放射素子１０Ｂが構成されている。結合回路３０の第２結合素子３２は無給電放射素子１０Ｂに接続されている。その他の構成は第１の実施形態で図４に示した回路と同じである。
【０１４０】
アンテナ装置１１８Ａの構造によれば、放射素子１０から無給電放射素子１０Ｂを離すことができ、結合回路３０および無給電放射素子１０Ｂによって追加した共振周波数で良好な放射特性が得られる。しかも、この共振周波数以外の周波数で放射素子１０が有する放射特性を劣化させない。
【０１４１】
図３６は第１８の実施形態に係る別のアンテナ装置１１８Ｂの回路図である。このアンテナ装置１１８Ｂは、金属筐体の側面部で無給電放射素子１０Ｂが構成されている。無給電放射素子１０Ｂの端部はインダクタ８を介して回路基板等のグランドに接続（接地）されている。この無給電放射素子１０Ｂは１／２波長共振型のアンテナとして作用する。
【０１４２】
アンテナ装置１１８Ｂの構造によれば、金属筐体の側面部の先端が接地されていることで、周辺環境の変化によるアンテナ特性の変動を抑制できる。また、金属筐体の側面部の先端の先に、スリットを挟んで接地された他の金属筐体の側面部が存在する場合でも、金属筐体の側面部の先端が接地されていることにより、電界最大位置が無給電放射素子１０Ｂの先端から中央方向へ移動するため、結合回路３０によって追加した共振周波数で良好な放射特性を得ることができる。さらに、インダクタ８のインダクタンスによって、共振周波数を容易に調整できる。
【０１４３】
図３７は第１８の実施形態に係る更に別のアンテナ装置１１８Ｃの回路図である。このアンテナ装置１１８Ｃは、金属筐体の端面部から側面部にかけて給電放射素子１０Ａが構成されている。同様に、金属筐体の端面部から側面部にかけて無給電放射素子１０Ｂが構成されている。このように無給電放射素子１０Ｂの主要部が金属筐体の端面部にあってもよい。また、無給電放射素子１０Ｂが給電放射素子１０Ａの接地端に近接していてもよい。この構造により、給電放射素子１０Ａの電界最大位置が接地端から中央方向へ移動するため、給電放射素子１０Ａと無給電放射素子１０Ｂとの不要な干渉が抑制できる。
【０１４４】
《第１９の実施形態》
図３８は、第１９の実施形態に係るアンテナ装置１１９の主要部の平面図である。
【０１４５】
電子機器の金属筐体は金属筐体端部である放射素子１０を備える。第１の実施形態で図２に示したアンテナ装置１０１とは、放射素子１０に対する給電線路９の接続位置および非放射性共振回路２０の位置が異なる。
【０１４６】
本実施形態では、回路基板６の平面視で、放射素子１０の左側の側面部１３に給電線路９が接続されている。これに伴い、結合回路３０の右側に非放射性共振回路２０が配置されている。これらの位置関係は、図２に示した例とは左右逆（左右対称関係）である。その他の構成は第１の実施形態で示したとおりである。
【０１４７】
図３９は本実施形態の結合回路３０の斜視図である。この結合回路３０の外形は二点鎖線で表している。結合回路３０の外面には、給電回路接続端子ＰＦ、放射素子接続端子ＰＡ、グランド端子ＰＧ、および非放射性共振回路接続端子ＰＳが形成されている。この結合回路３０は第１の実施形態で図１に示した結合回路３０と実質的に同じ素子である。但し、第２面ＭＳ２が実装面であり、この面が回路基板に対向する。実装面（第２面）ＭＳ２とは反対側の面である天面（第１面）に方向識別マークＤＤＭが付与されている。したがって、図１に示した結合回路３０とは、平面視での各端子の位置が異なる。図１に示した結合回路３０では、平面視で、放射素子接続端子ＰＡから右回りに、グランド端子ＰＧ、給電回路接続端子ＰＦおよび非放射性共振回路接続端子ＰＳの順に形成されている。第１９の実施形態では、図３９に表れているように、放射素子接続端子ＰＡから左回りに、グランド端子ＰＧ、給電回路接続端子ＰＦおよび非放射性共振回路接続端子ＰＳの順に形成されている。
【０１４８】
上述のとおり、第１面ＭＳ１、第２面ＭＳ２の両面に、第１結合素子の第１端、第２端、および第２結合素子の第１端、第２端が形成されていることにより、第１面、第２面のいずれも実装面とすることができる。したがって、この結合回路３０に形成されている第１コイルおよび第２コイルの接続先の回路や素子の位置に適した位置に各端子が配置されるように、結合回路３０の第１面ＭＳ１、第２面ＭＳ２のいずれかを選択的に実装面として回路基板に実装できる。
【０１４９】
なお、図８、図３９に示した例では、第１面ＭＳ１に形成された４つの端子と第２面ＭＳ２に形成された４つの端子とを接続する層間接続導体が積層体の端面に形成された例を示したが、積層体の内部に複数のビア導体を形成して、これらビア導体を介して、第１面ＭＳ１に形成された４つの端子と第２面ＭＳ２に形成された４つの端子とを接続するようにしてもよい。
【０１５０】
また、上記ビア導体を形成すると共に、結合回路３０の実装面にLGA（Land Grid Array ）型の端子を形成してもよい。
【０１５１】
図４０は、本実施形態の別の結合回路３０の構成を示す図であり、結合回路３０の各層に形成されている導体パターンを示す分解平面図である。
【０１５２】
図４０に表れているように、絶縁基材Ｓ１１に第１導体パターンＬ１１、絶縁基材Ｓ１２に第２導体パターンＬ１２、絶縁基材Ｓ２１に第３導体パターンＬ２１、絶縁基材Ｓ２２に第４導体パターンＬ２２、がそれぞれ形成されている。これらコイル導体パターンは、実装面に近い層から順に第１導体パターンＬ１１、第２導体パターンＬ１２、第３導体パターンＬ２１、第４導体パターンＬ２２が配置されるように、絶縁基材Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２が積層されている。
【０１５３】
第１導体パターンＬ１１の第１端は放射素子接続端子ＰＡに接続されていて、第２端は層間接続導体Ｖ１を介して第２導体パターンＬ１２の第１端に接続されている。第２導体パターンＬ１２の第２端は給電回路接続端子ＰＦに接続されている。また、第３導体パターンＬ２１の第１端は非放射性共振回路接続端子ＰＳに接続されていて、第３導体パターンＬ２１の第２端は層間接続導体Ｖ２を介して第４導体パターンＬ２２の第１端に接続されている。第４導体パターンＬ２２の第２端はグランド端子ＰＧに接続されている。
【０１５４】
図４０に示す各層の導体パターンは、図９に示した導体パターンとは左右対称の関係にある。したがって、これら導体パターンを備える結合回路は、平面視で、放射素子接続端子ＰＡから左回りに、グランド端子ＰＧ、給電回路接続端子ＰＦおよび非放射性共振回路接続端子ＰＳの順に形成されている。
【０１５５】
この例のように、結合回路３０は、それに形成されている第１コイルおよび第２コイルの接続先の回路や素子の位置に適した位置に各端子を配置してもよい。
【０１５６】
《第２０の実施形態》
第２０の実施形態では、移相器を更に備えたアンテナ装置について示す。
【０１５７】
図４１は、給電回路１が接続される、第２０の実施形態に係るアンテナ装置１２０の回路図である。このアンテナ装置１２０は、給電回路１と結合回路３０の第１結合素子３１との間に移相器５０が接続されている。この移相器５０は、周波数に応じて移相量が変化する（周波数依存性を有する）移相器である。移相器５０は互いに結合する第１コイルＬｐ、第２コイルＬｓおよびキャパシタＣ３を備える。
【０１５８】
なお、この例では、給電回路１と移相器５０との間に、インピーダンス整合用のキャパシタＣ４，Ｃ５が接続されている。
【０１５９】
結合回路３０、放射素子１０、非放射性共振回路２０の構成は第１の実施形態で示したものと同様である。
【０１６０】
図４２は、上記移相器５０を、理想トランスＩＴと寄生インダクタンス成分（直列寄生インダクタンス成分Ｌａ，Ｌｃ、並列寄生インダクタンス成分Ｌｂ）とに分けて表した等価回路図である。
【０１６１】
図４１に示した第１コイルＬｐと第２コイルＬｓとの結合係数は一般的な高周波トランスに比べて小さく、これに伴い、直列寄生インダクタンス成分Ｌｃは大きい。しかし、キャパシタＣ３のキャパシタンスも大きいことにより、インピーダンス整合が確保される。また、キャパシタＣ３のキャパシタンスが大きいことにより、ハイバンドの信号は、第１コイルＬｐと第２コイルＬｓによるトランスよりもキャパシタＣ３をバイパスする割合が大きく、トランスによる移相作用は小さい。一方、ローバンドについては、キャパシタＣ３をバイパスする量は相対的に小さく、トランスによる移相作用が大きい。このことにより、ローバンドの信号に対する移相量がほぼ１８０°、ハイバンドの信号に対する移相量がほぼ９０°となるように、結合係数が定められている。
【０１６２】
図４３は移相器５０の移相量の周波数特性を示す図である。この例では、ローバンド（700MHzから900MHz帯）で移相量はほぼ１８０°、ハイバンド（1.7GHzから2.7GHz帯）で移相量はほぼ９０°である。
【０１６３】
次に、上記結合回路３０と共に移相器５０を設けたことによる作用効果について示す。図４４（Ａ）は上記移相器５０を備えない、第１の実施形態で示したアンテナ装置の回路図であり、図４４（Ｂ）は、給電回路１からそのアンテナ装置を視たインピーダンスをスミスチャート上に表したインピーダンス軌跡である。
【０１６４】
図４５（Ａ）は上記移相器５０を追加したアンテナ装置の回路図であり、図４５（Ｂ）は、給電回路１からそのアンテナ装置を視たインピーダンスをスミスチャート上に表したインピーダンス軌跡である。このアンテナ装置は、図４１に示した回路においてキャパシタＣ５を備えない回路である。
【０１６５】
図４６（Ａ）はインピーダンス整合用キャパシタＣ５を備えるアンテナ装置の回路図（図４１に示したものと同じ）であり、図４６（Ｂ）は、給電回路１からそのアンテナ装置を視たインピーダンスをスミスチャート上に表したインピーダンス軌跡である。
【０１６６】
図４４（Ｂ）において、軌跡Ｔ０は結合回路３０および非放射性共振回路２０を設けない比較例のアンテナ装置のインピーダンス軌跡であり、軌跡Ｔ１は図４４（Ａ）に示したアンテナ装置のインピーダンス軌跡である。いずれも1.7GHzから2.7GHzまでスイープした結果である。この図４４（Ｂ）から明らかなように、結合回路３０および非放射性共振回路２０を備えることにより、既に述べたとおり、アンテナの周波数特性にポール（チャート上では小ループ）が生じ、また、これに伴い共振周波数帯域がチャートの中心方向へ移動する。但し、より高周波数域は未だチャートの周辺部にあって、高周波数域はマッチングし難いことが分かる。
【０１６７】
図４５（Ｂ）において、軌跡Ｔ２は移相器５０、結合回路３０および非放射性共振回路２０を備えるアンテナ装置のインピーダンス軌跡であり、軌跡Ｔ１は図４４（Ａ）に示した軌跡Ｔ１と同じである。いずれも1.7GHzから2.7GHzまでスイープした結果である。この図４５（Ｂ）から明らかなように、移相器５０を備えることにより、ローバンドで約１８０°位相が進み、ハイバンドで約９０°位相が進む。このことにより、高周波数域もチャートの中心方向に移動する。
【０１６８】
図４６（Ｂ）において、軌跡Ｔ３は図４６（Ａ）に示したアンテナ装置のインピーダンス軌跡であり、1.7GHzから2.7GHzまでスイープした結果である。図４５（Ｂ）に示した軌跡Ｔ２と比較すれば明らかなように、シャント接続のキャパシタＣ５の作用によって、高周波数域が右回転している。このことによって、全周波数域に亘ってよりマッチングする。
【０１６９】
図４７は、図４４（Ａ）、図４６（Ａ）に示した各アンテナ装置および比較例のアンテナ装置の反射損失の周波数特性を示す図である。図４７において、反射損失特性ＲＬ１は結合回路３０および非放射性共振回路２０を備えない比較例のアンテナ装置の反射損失の特性、反射損失特性ＲＬ２は図４４（Ａ）に示したアンテナ装置の反射損失の特性、反射損失特性ＲＬ３は図４６（Ａ）に示したアンテナ装置の反射損失の特性である。図４７における反射損失特性ＲＬ１，ＲＬ２は図６に示したものと同じである。反射損失特性ＲＬ２とＲＬ３とを比較すると、全域に亘って反射損失が小さく、同じ放射素子を用いながらも、ハイバンドを例えば1.4GHzから2.6GHzまでの広い帯域に拡張されることが分かる。
【０１７０】
図４８は移相器５０の外観斜視図であり、図４９は移相器５０の各層の平面図である。また、図５０は移相器５０の断面図である。
【０１７１】
基材Ｓ１の上面は積層体１００の実装面（下面）に相当する。基材Ｓ１には第１ポートＰ１としての端子Ｔ１、第２ポートＰ２としての端子Ｔ２、グランド端子Ｇ、空き端子ＮＣが形成されている。
【０１７２】
積層体１００の各基材層はLTCC等で構成された非磁性セラミック積層体であってもよいし、ポリイミドや液晶ポリマー等の樹脂材料で構成した樹脂積層体であってもよい。このように、基材層が非磁性体であることにより（磁性体フェライトではないので）、数100MHzを超える高周波数帯でも所定インダクタンス、所定結合係数のトランスおよび移相器として用いることができる。
【０１７３】
上記導体パターンおよび層間接続導体は、AgやCuを主成分とする比抵抗の小さな導体材料によって構成される。基材層がセラミックであれば、例えば、AgやCuを主成分とする導電性ペーストのスクリーン印刷および焼成により形成される。また、基材層が樹脂であれば、例えば、Al箔やCu箔等の金属箔がエッチング等によりパターニングされることにより形成される。
【０１７４】
移相器５０は、複数の絶縁性の基材Ｓ１〜Ｓ９を備えている。基材Ｓ１〜Ｓ９には各種導体パターンが形成されている。「各種導体パターン」には、基材の表面に形成された導体パターンだけでなく、層間接続導体を含む。層間接続導体はビア導体だけでなく、積層体の端面に形成される端面電極も含む。
【０１７５】
基材Ｓ１の上面は積層体の実装面（下面）に相当する。基材Ｓ１には第１ポートＰ１としての端子Ｔ１、第２ポートＰ２としての端子Ｔ２、グランド端子Ｇ、空き端子ＮＣが形成されている。
【０１７６】
基材Ｓ５，Ｓ４には、導体Ｌ１Ａ１，Ｌ１Ａ２がそれぞれ形成されている。基材Ｓ３には導体Ｌ１Ａ３，Ｌ１Ｂ１が形成されている。基材Ｓ２には導体Ｌ１Ｂ２，Ｌ１Ｃが形成されている。
【０１７７】
導体Ｌ１Ａ１の第１端は第１ポートの端子Ｔ１に接続されている。導体Ｌ１Ａ１の第２端は層間接続導体Ｖ１１を介して導体Ｌ１Ａ２の第１端に接続されている。導体Ｌ１Ａ２の第２端は層間接続導体Ｖ１２を介して導体Ｌ１Ａ３の第１端に接続されている。導体Ｌ１Ａ３の第２端は導体Ｌ１Ｂ１の第１端に接続されている。導体Ｌ１Ａ３の第２端および導体Ｌ１Ｂ１の第１端は層間接続導体Ｖ１３を介して導体Ｌ１Ｂ２の第１端に接続されている。導体Ｌ１Ｂ１の第２端は層間接続導体Ｖ１４を介して導体Ｌ１Ｂ２の第２端に接続されている。導体Ｌ１Ｂ２の第２端は導体Ｌ１Ｃの第１端に接続されている。導体Ｌ１Ｃの第２端はグランド端子Ｇに接続されている。
【０１７８】
基材Ｓ６，Ｓ７には、導体Ｌ２Ａ１，Ｌ２Ａ２がそれぞれ形成されている。基材Ｓ８には導体Ｌ２Ａ３，Ｌ２Ｂ１が形成されている。基材Ｓ９には導体Ｌ２Ｂ２，Ｌ２Ｃが形成されている。
【０１７９】
導体Ｌ２Ａ１の第１端は第２ポートの端子Ｔ２に接続されている。導体Ｌ２Ａ１の第２端は層間接続導体Ｖ２１を介して導体Ｌ２Ａ２の第１端に接続されている。導体Ｌ２Ａ２の第２端は層間接続導体Ｖ２２を介して導体Ｌ２Ａ３の第１端に接続されている。導体Ｌ２Ａ３の第２端は導体Ｌ２Ｂ１の第１端に接続されている。導体Ｌ２Ａ３の第２端および導体Ｌ２Ｂ１の第１端は層間接続導体Ｖ２３を介して導体Ｌ２Ｂ２の第１端に接続されている。導体Ｌ２Ｂ１の第２端は層間接続導体Ｖ２４を介して導体Ｌ２Ｂ２の第２端に接続されている。導体Ｌ２Ｂ２の第２端は導体Ｌ２Ｃの第１端に接続されている。導体Ｌ２Ｃの第２端はグランド端子Ｇに接続されている。
【０１８０】
上記導体Ｌ１Ａ１，Ｌ１Ａ２，Ｌ１Ａ３，Ｌ１Ｂ１，Ｌ１Ｂ２，Ｌ１Ｃおよび層間接続導体Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４によって第１コイルＬｐが構成される。また、上記導体Ｌ２Ａ１，Ｌ２Ａ２，Ｌ２Ａ３，Ｌ２Ｂ１，Ｌ２Ｂ２，Ｌ２Ｃおよび層間接続導体Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ２４によって第２コイルＬｓが構成される。第１コイルＬｐ、第２コイルＬｓは共に矩形ヘリカル状のコイルである。
【０１８１】
《第２１の実施形態》
第２１の実施形態では、第１の実施形態で示した放射素子とは異なる構造の放射素子について示す。
【０１８２】
図５１は、電子機器の金属筐体の一部を示す平面図である。電子機器の金属筐体は金属筐体端部である放射素子１０と金属筐体主要部４０とを備える。第１の実施形態では、平面視で３辺を有する金属筐体端部を放射素子１０として用いる例を示したが、図５１に示すように、放射素子１０は平板状の金属筐体端部で構成されてもよい。
【０１８３】
図５２（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ異なる電子機器の金属筐体の一部を示す斜視図である。図５２（Ａ）に示す例では、金属筐体端部である放射素子１０はＸ−Ｙ面に平行な一つの面とＹ−Ｚ面に平行な一つの面を有する。図５２（Ｂ）に示す例では、金属筐体端部である放射素子１０はＸ−Ｙ面に平行な一つの面、Ｙ−Ｚ面に平行な一つの面、Ｘ−Ｚ面に平行な二つの面を有する。
【０１８４】
図５２（Ａ）（Ｂ）に示すように、金属筐体端部の形状は様々な形態を採り得る。
【０１８５】
《他の実施形態》
以上に示した実施形態では、金属筐体端部を放射素子として利用する例を示したが、放射素子は、一部または全部が、回路基板等に形成された導体パターンであってもよい。また、筐体とは別の部材であってもよい。
【０１８６】
また、図４に示した例では、放射素子１０の一方端とグランドとの間に寄生容量が生じるように図示したが、この位置に、ハイバンドで低インピーダンスとなる容量を積極的に設けることにより、放射素子１０をPIFAとして作用させてもよい。また、上記容量が生じる位置をグランドに接続して、PIFAを構成してもよい。
【０１８７】
非放射性共振回路２０は、線状導体パターンが途中で折り返された形状に限らず、一方向に延伸していてもよい。また、Ｌ字状に曲がっていてもよいし、湾曲していてもよい。さらに、複数に分岐された導体パターンを有していてもよい。これにより、複数のポールを生じさせることができる。
【０１８８】
また、非放射性共振回路２０は、線状導体パターンの先端をグランドに接続し、ショートスタブと類似の回路を構成してもよい。
【０１８９】
以上に示した例では、非放射性共振回路２０の基本波共振を利用する例を主に説明したが、非放射性共振回路２０の２倍波共振（２次共振）、３倍波共振（３次共振）、３／２倍波共振等の高調波共振を利用してもよい。また、基本波共振と高調波共振の両方を利用してもよいし、複数の高調波共振を利用してもよい。
【０１９０】
また、放射素子１０についても同様に、２倍波共振（２次共振）、３倍波共振（３次共振）、３／２倍波共振等の高調波共振を利用してもよい。また、基本波共振と高調波共振の両方を利用してもよいし、複数の高調波共振を利用してもよい。
【０１９１】
以上に示した実施形態では所謂スマートフォンまたはそれと同形状の電子機器について示したが、フィーチャーフォン等の携帯電話、スマートウォッチやスマートグラス等のウェアラブル端末、ノートＰＣ、タブレット端末、カメラ、ゲーム機、玩具、等の様々な電子機器に同様に適用できる。
【０１９２】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１９３】
Ｃ，Ｃ１…容量
Ｃ３，Ｃ４…キャパシタ
Ｃ５…インピーダンス整合用キャパシタ
Ｃ１１，Ｃ１２…容量形成用導体パターン
Ｃ２０…キャパシタ
Ｃｓ１，Ｃｓ２…キャパシタ（寄生容量）
Ｇ…グランド端子
ＧＮＤ…グランド電極
ＧＺ…グランド領域
ＩＴ…理想トランス
Ｌ１Ａ１，Ｌ１Ａ２，Ｌ１Ａ３，Ｌ１Ｂ１，Ｌ１Ｂ２，Ｌ１Ｃ…導体
Ｌ２Ａ１，Ｌ２Ａ２，Ｌ２Ａ３，Ｌ２Ｂ１，Ｌ２Ｂ２，Ｌ２Ｃ…導体
Ｌａ，Ｌｃ…直列寄生インダクタンス成分
Ｌｂ…並列寄生インダクタンス成分
Ｌｐ…第１コイル
Ｌｓ…第２コイル
Ｌ１１…第１導体パターン
Ｌ１２…第２導体パターン
Ｌ２０…インダクタ
Ｌ２１…第３導体パターン
Ｌ２２…第４導体パターン
Ｌ２１〜Ｌ２３…導体パターン
Ｌ３…インダクタ
ＭＳ１…第１面
ＭＳ２…第２面
ＮＧＺ…非グランド領域
ＰＡ…放射素子接続端子
ＰＦ…給電回路接続端子
ＰＧ…グランド端子
ＰＳ…非放射性共振回路接続端子
Ｐｓ…接続点
Ｐ１…第１ポート
Ｐ２…第２ポート
Ｓ１〜Ｓ９…基材
Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３…絶縁基材
Ｔ１，Ｔ２…端子
Ｖ１，Ｖ２…層間接続導体
Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ２４…層間接続導体
１…給電回路
５…基板
６…回路基板
７…コネクタ
８…インダクタ
９…給電線路
１０…放射素子
１０Ａ…給電放射素子
１０ＡＦ…給電経路
１０ＡＳ…ショートピン
１０Ｂ，１０Ｃ…無給電放射素子
１０Ｕ，１０Ｖ…給電放射素子
１０Ｚ…放射素子形成領域
１１…端面部
１２，１３…側面部
２０…非放射性共振回路
２０Ａ…第１非放射性共振回路
２０Ｂ…第２非放射性共振回路
２０ＦＢ…折り返し部
２１…第１線状導体パターン部
２２…第２線状導体パターン部
３０…結合回路
３０Ａ…第１結合回路
３０Ｂ…第２結合回路
３１…第１結合素子
３２…第２結合素子
３３…第３結合素子
３４…第４結合素子
３５…インダクタ
３６…キャパシタ
３７，３８…スイッチ
４０…金属筐体主要部
４１…平面部
４２，４３…側面部
５０…移相器
１００…積層体
１０１〜１０５…アンテナ装置
１０６Ａ〜１０６Ｄ…アンテナ装置
１０７Ａ，１０７Ｂ…アンテナ装置
１０８〜１１０…アンテナ装置
１１１Ａ，１１１Ｂ…アンテナ装置
１１２〜１１７…アンテナ装置
１１８Ａ〜１１８Ｃ…アンテナ装置
１１９，１２０…アンテナ装置
【図１】
0006614363.tif 000002
【図２】
0006614363.tif 000003
【図３】
0006614363.tif 000004
【図４】
0006614363.tif 000005
【図５】
0006614363.tif 000006
【図６】
0006614363.tif 000007
【図７】
0006614363.tif 000008
【図８】
0006614363.tif 000009
【図９】
0006614363.tif 000010
【図１０】
0006614363.tif 000011
【図１１】
0006614363.tif 000012
【図１２】
0006614363.tif 000013
【図１３】
0006614363.tif 000014
【図１４】
0006614363.tif 000015
【図１５】
0006614363.tif 000016
【図１６】
0006614363.tif 000017
【図１７】
0006614363.tif 000018
【図１８】
0006614363.tif 000019
【図１９】
0006614363.tif 000020
【図２０】
0006614363.tif 000021
【図２１】
0006614363.tif 000022
【図２２】
0006614363.tif 000023
【図２３】
0006614363.tif 000024
【図２４】
0006614363.tif 000025
【図２５】
0006614363.tif 000026
【図２６】
0006614363.tif 000027
【図２７】
0006614363.tif 000028
【図２８】
0006614363.tif 000029
【図２９】
0006614363.tif 000030
【図３０】
0006614363.tif 000031
【図３１】
0006614363.tif 000032
【図３２】
0006614363.tif 000033
【図３３】
0006614363.tif 000034
【図３４】
0006614363.tif 000035
【図３５】
0006614363.tif 000036
【図３６】
0006614363.tif 000037
【図３７】
0006614363.tif 000038
【図３８】
0006614363.tif 000039
【図３９】
0006614363.tif 000040
【図４０】
0006614363.tif 000041
【図４１】
0006614363.tif 000042
【図４２】
0006614363.tif 000043
【図４３】
0006614363.tif 000044
【図４４】
0006614363.tif 000045
【図４５】
0006614363.tif 000046
【図４６】
0006614363.tif 000047
【図４７】
0006614363.tif 000048
【図４８】
0006614363.tif 000049
【図４９】
0006614363.tif 000050
【図５０】
0006614363.tif 000051
【図５１】
0006614363.tif 000052
【図５２】
0006614363.tif 000053