(57)【要約】【課題】本発明は、アンテナ装置の放射効率を向上させることを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために、本発明のアンテナ装置９は、任意の線あるいは面に対し略対称形状であるグランド形成体１０と、このグランド形成体１０に形成された給電部１１と、この給電部１１に接続された給電素子１２と、グランド形成体１０に接続された無給電素子１３とを有し、給電素子１２と無給電素子１３とは、任意の線あるいは面に対し略対称形状である構成である。この構成により、給電素子１２を流れる電流と無給電素子１３を流れる電流の位相差が小さくなり、この為、グランド形成体１０において給電素子１２に流れる電流に連動した電流と無給電素子１３に流れる電流に連動した電流の位相差が小さくなる。【選択図】図１
2008060899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の線を対称軸として略線対称形状であるグランド形成体と、
このグランド形成体に形成された給電部と、
この給電部に接続された給電素子と、
前記グランド形成体に接続された無給電素子とを有し、
前記給電素子と前記無給電素子とは、前記任意の線を対称軸として略線対称形状であるアンテナ装置。
【請求項２】
任意の面を対称面として略面対称形状であるグランド形成体と、
前記グランド形成体に形成された給電部と、
この給電部に接続された給電素子と、
前記グランド形成体に接続された無給電素子とを有し、
前記給電素子と前記無給電素子とは、前記任意の面を対称面として略面対称形状であるアンテナ装置。
【請求項３】
前記グランド形成体は略方形である請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記グランド形成体は略長方形であり、
前記無給電素子及び前記グランド形成体の接続部と前記給電部とは前記グランド形成体の短辺に沿って配置された請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記給電素子及び前記無給電素子が渦巻き状であり、互いの巻き方が反対向きである請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記給電素子と前記無給電素子との間隔が前記給電素子と前記無給電素子とに流れる電流の波長の０．１５３倍以下である請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記給電素子と前記無給電素子とが外回りの渦巻き形状である請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
任意の線を対称軸として略線対称形状であるグランド形成体と、
このグランド形成体に形成された給電部と、
この給電部に接続された給電素子と、
前記グランド形成体に接続された無給電素子とを有し、
前記グランド形成体の周縁部を前記任意の線を対称軸として対称的に流れる電流同士の位相差が４０度以内であるアンテナ装置。
【請求項９】
任意の面を対称面として略面対称形状であるグランド形成体と、
このグランド形成体に形成された給電部と、
この給電部に接続された給電素子と、
前記グランド形成体に接続された無給電素子とを有し、
前記グランド形成体の周縁部を前記任意の面を対称面として対称的に流れる電流同士の位相差が４０度以内であるアンテナ装置。
【請求項１０】
請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置を搭載した電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号を無線伝達するアンテナ装置と、このアンテナ装置が搭載された電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のアンテナ装置において、広帯域化を目的として、無給電素子を利用するものがある。このような無給電素子を利用した従来のアンテナ装置を図８に示す。
【０００３】
図８において、従来のアンテナ装置１は、任意の線２を対称軸として略線対称形状であるグランド形成体３と、このグランド形成体３に形成された給電部４と、この給電部４に接続された給電素子５と、グランド形成体３に接続された無給電素子６とを有していた。また、給電部４は無線回路（図示せず）に接続されていた。
【０００４】
上記構成において、給電素子５と無給電素子６とが電磁界結合することによって、アンテナ装置１は、無給電素子６の共振周波数帯の信号も送信又は受信することができるようになり、広帯域化する。
【０００５】
この従来のアンテナ装置１において、給電素子５と無給電素子６とに放射に寄与する電流が流れる場合、両素子は不平衡動作をし、グランド形成体３にも放射に寄与する電流が流れる。詳述すると、グランド形成体３における給電部４側の周縁部に沿って、給電素子５に流れる電流に連動して電流７が流れると共に、無給電素子６側の周縁部に沿って、無給電素子６に流れる電流に連動して電流８が流れる。
【０００６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００５−５８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来のアンテナ装置１において、給電素子５と無給電素子６とが対称形状でなく、この為、グランド形成体３において給電素子５に流れる電流に連動した電流７と無給電素子６に連動した電流８との位相差が大きかった。つまり、グランド形成体３の周縁部を任意の線２を対称軸として略対称に流れる電流７と電流８との位相差が大きかった。その結果、電流７と電流８とが互いに打ち消し合い、アンテナ装置１の放射効率が悪化するという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、アンテナ装置の放射効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、任意の線あるいは面に対して略対称形状であるグランド形成体と、このグランド形成体に形成された給電部と、この給電部に接続された給電素子と、グランド形成体に接続された無給電素子とを有し、給電素子と無給電素子とは、任意の線あるいは面に対して略対称形状である。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成により、給電素子を流れる電流と無給電素子を流れる電流の位相差が小さくなり、この為、グランド形成体において給電素子に流れる電流に連動した電流と無給電素子に流れる電流に連動した電流の位相差が小さくなる。つまり、グランド形成体の周縁部を任意の線あるいは面に対して略対称に流れる電流同士が同位相に近づく。その結果、グランド形成体の周縁部を対称的に流れる電流同士が互いに強め合い、グランド形成体の放射効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ装置９の模式図である。
【００１２】
図１において、アンテナ装置９は、任意の線１４を対称軸として略線対称な方形のグランド形成体１０と、このグランド形成体１０に形成された給電部１１と、この給電部１１に接続された給電素子１２と、グランド形成体１０に接続された無給電素子１３とを有する。さらに、給電素子１２と無給電素子１３とは任意の線１４を対称軸として略線対称形状である。尚、このアンテナ装置９を用いた電子機器（図示せず）は、給電部１１に接続された無線回路（図示せず）を有する。
【００１３】
上記構成において、給電素子１２と無給電素子１３とが電磁界結合することによって、アンテナ装置９は、無給電素子１３の共振周波数帯の信号も送信又は受信することができるようになり、広帯域化する。
【００１４】
アンテナ装置９において、給電素子１２と無給電素子１３とに放射に寄与する電流が流れる場合、両素子は不平衡動作をし、グランド形成体１０にも放射に寄与する電流が流れる。詳述すると、グランド形成体１０における給電部１１側の周縁部に沿って、給電素子１２に流れる電流に連動して電流１５が流れると共に、無給電素子１３側の周縁部に沿って、無給電素子１３に流れる電流に連動して電流１６が流れる。
【００１５】
給電素子１２と無給電素子１３とが任意の線１４を対称軸として略線対称形状であることにより、給電素子１２を流れる電流と無給電素子１３を流れる電流の位相差が小さくなる。この為、グランド形成体１０において給電素子１２に流れる電流に連動した電流１５と無給電素子１３に流れる電流に連動した電流１６の位相差が小さくなる。つまり、グランド形成体１０の周縁部を任意の線１４を対称軸として略対称に流れる電流同士が同位相に近づく。その結果、任意の線１４を軸としてグランド形成体１０の周縁部を対称的に流れる電流同士が互いに強め合い、グランド形成体１０の放射効率を向上させることができる。
【００１６】
また、上記構成により、グランド形成体１０の周縁部を対称的に流れる電流同士の振幅を近づけることができる。その結果、グランド形成体１０の放射効率を向上させることができる。
【００１７】
尚、グランド形成体１０が任意の面を対称面として略面対称形状であり、給電素子１２及び無給電素子１３が任意の面を対称面として略面対称形状であっても良い。この場合も、グランド形成体１０において給電素子１２に流れる電流に連動した電流１５と無給電素子１３に流れる電流に連動した電流１６の位相差が小さくなる。その結果、任意の線１４を軸としてグランド形成体１０の周縁部を対称的に流れる電流同士が互いに強め合い、グランド形成体１０の放射効率を向上させることができる。
【００１８】
また、グランド形成体１０は略長方形であり、給電素子１２及びグランド形成体１０の接続部と給電部１１とはグランド形成体１０の短辺に沿って配置されていることが望ましい。この構成により、グランド形成体１０の周縁部を対称的に流れる電流１５，１６同士の間隔が狭くなる。その結果、電流１５，１６同士がさらに強め合い、グランド形成体１０の放射効率を向上させることができる。
【００１９】
次に、図２に示すグランド形成体１０の周縁部を任意の線あるいは面に対して対称的に流れる電流１５と電流１６との位相差を変化させて、グランド形成体１０の放射効率及び放射パターンがどのように変化するのかをシミュレーション測定した。
【００２０】
図３は、動作周波数９２０ＭＨｚの場合の、電流１５と電流１６との位相差と、グランド形成体１０のＸＹ平面における放射効率（ｄＢ）及び放射パターンとの関係図であり、図４は、動作周波数９２０ＭＨｚの場合の、電流１５と電流１６との位相差と、グランド形成体１０のＹＺ平面における放射効率（ｄＢ）及び放射パターンとの関係図である。
【００２１】
図３及び図４により、グランド形成体１０の周縁部を任意の線あるいは面に対して対称的に流れる電流１５と電流１６との位相差が４０度以内の場合、グランド形成体１０の放射効率が良いことが分かる。特に、電流１５と電流１６との位相差が２０度以内の場合、グランド形成体１０の放射効率が特に良いことが分かる。
【００２２】
次に、図５に示すアンテナ装置９において、給電素子１２と無給電素子１３との間隔ａを変化させて、グランド形成体１０の周縁部を対称的に流れる電流１５と電流１６の位相差がどのように変化するのかをシミュレーション測定した。尚、図５中の各サイズは、ｂ＝４０ｍｍ  ｃ＝７５ｍｍ  ｄ＝８ｍｍ  e＝７ｍｍである。また、動作周波数は、９２０ＭＨｚとした。
【００２３】
図６は、間隔ａと電流１５，１６の位相差との関係、及び間隔ａと電流１５，１６の振幅比の関係とを示す図である。図６より、給電素子１２と無給電素子１３との間隔が小さければ小さい程、グランド形成体１０の周縁部を対称的に流れる電流１５と電流１６との位相差が小さくなることが分かる。特に、給電素子１２と無給電素子１３との間隔が５ｍｍ以下、つまり、給電素子１２と無給電素子１３とに流れる電流の波長の０．０１５３倍以下である場合に、電流１５と電流１６との位相差を小さくすることができ、アンテナ装置９の放射効率を向上させることができる。
【００２４】
次に、図７（ａ）に示すアンテナ装置９におけるグランド形成体１０の周縁部を対称的に流れる電流１５と電流１６の位相差及び振幅比と、図７（ｂ）に示すアンテナ装置９におけるグランド形成体１０の周縁部を対称的に流れる電流１５と電流１６の位相差及び振幅比とをシミュレーション測定した。尚、図７（ａ）に示すアンテナ装置９における給電素子１２と無給電素子１３とは、外回りの渦巻き形状であり、図７（ｂ）に示すアンテナ装置９における給電素子１２と無給電素子１３とは内回りの渦巻き形状である。尚、図７（ａ）に示すアンテナ装置９と図７（ｂ）に示すアンテナ装置９において、他の条件は同一とした。
【００２５】
シミュレーション測定の結果、図７（ａ）に示すアンテナ装置９における電流１５と電流１６の位相差は、図７（ｂ）に示すアンテナ装置９における電流１５と電流１６の位相差と比較して小さい値となった。また、図７（ａ）に示すアンテナ装置９における電流１５と電流１６の振幅比も、図７（ｂ）に示すアンテナ装置９における電流１５と電流１６の振幅比と比較して小さい値となった。つまり、このシミュレーション測定により、給電素子１２と無給電素子１３とが外回りの渦巻き形状であるアンテナ装置９は、給電素子１２と無給電素子１３とが内回りの渦巻き形状であるアンテナ装置と比較して、放射効率が良いことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上のように本発明のアンテナ装置は、放射効率を向上させることができ、特に携帯端末などの電子機器に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１のアンテナ装置の模式図
【図２】本発明の実施の形態１のアンテナ装置を説明する為の図
【図３】本発明の実施の形態１のアンテナ装置を説明する為の図
【図４】本発明の実施の形態１のアンテナ装置を説明する為の図
【図５】本発明の実施の形態１のアンテナ装置の模式図
【図６】本発明の実施の形態１のアンテナ装置を説明する為の図
【図７】（ａ）（ｂ）は、本発明の実施の形態１のアンテナ装置の模式図
【図８】従来のアンテナ装置の模式図
【符号の説明】
【００２８】
９  アンテナ装置
１０  グランド形成体
１１  給電部
１２  給電素子
１３  無給電素子
１４  任意の線
１５，１６  電流
【図１】
2008060899.tif 000003
【図２】
2008060899.tif 000004
【図３】
2008060899.tif 000005
【図４】
2008060899.tif 000006
【図５】
2008060899.tif 000007
【図６】
2008060899.tif 000008
【図７】
2008060899.tif 000009
【図８】
2008060899.tif 000010