(57)【要約】【課題】複数の周波数で共用されるアンテナユニットの小型化及び広帯域化を図り、良好な通信特性を備える通信装置を実現する。【解決手段】アンテナユニットは、給電点及びグランド接続点が設けられた逆Ｆ型アンテナ素子と、逆Ｆ型アンテナ素子と静電結合により共振するべく設けられた無給電アンテナ素子とを備える。グランドに接地され、前記逆Ｆ型アンテナ素子の一端に設けられた前記グランド接続点に接続されたグランド部と、一の端部が前記グランド部に接続され、静電結合によって前記無給電アンテナ素子により共振される共振素子とを更に備えてもよい。【選択図】  図２
2004260647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電点及びグランド接続点が設けられた逆Ｆ型アンテナ素子と、
前記逆Ｆ型アンテナ素子と静電結合により共振するべく設けられた無給電アンテナ素子と
を備えるアンテナユニット。
【請求項２】
前記逆Ｆ型アンテナ素子及び前記無給電アンテナ素子は、互いに略平行に相対する静電結合平面をそれぞれ有する請求項１記載のアンテナユニット。
【請求項３】
前記無給電アンテナ素子は、前記逆Ｆ型アンテナ素子と共振する方向に異なる２以上の長さを有する請求項１記載のアンテナユニット。
【請求項４】
前記無給電アンテナ素子は、前記逆Ｆ型アンテナ素子に相対する面が、前記逆Ｆ型アンテナ素子と共振する方向を底辺とする台形形状である請求項１記載のアンテナユニット。
【請求項５】
前記逆Ｆ型アンテナ素子と共振する方向において、長さが異なる複数の前記無給電アンテナ素子を備える請求項１記載のアンテナユニット。
【請求項６】
前記複数の無給電アンテナ素子のそれぞれは、
前記逆Ｆ型アンテナ素子と共振する方向に異なる２以上の長さを有し、
前記逆Ｆ型アンテナ素子と共振する方向において他の個所と比較し長さが短い辺が他の前記無給電アンテナ素子と向かい合う
請求項５記載のアンテナユニット。
【請求項７】
第１の前記無給電アンテナ素子及び第２の前記無給電アンテナ素子を備え、
前記第１の無給電アンテナ素子及び前記第２の無給電アンテナ素子は、前記逆Ｆ型アンテナ素子と共振する方向の上底及び下底を有し、下底と比較し短い上底同士が互いに向かい合う台形形状である
請求項１記載のアンテナユニット。
【請求項８】
グランドに接続され、前記逆Ｆ型アンテナ素子及び前記無給電アンテナ素子における、前記アンテナユニットが電波を放射する方向の背面及び側面を、前記逆Ｆ型アンテナ素子と同一面内において囲むコの字型のシールド部を更に備える請求項１記載のアンテナユニット。
【請求項９】
上面及び下面を有する絶縁基板を更に備え、
前記逆Ｆ型アンテナ素子は、前記基板の前記上面に設けられ、
前記無給電アンテナ素子は、前記基板の前記下面に設けられる
請求項１記載のアンテナユニット。
【請求項１０】
グランドに接地され、前記逆Ｆ型アンテナ素子の一端に設けられた前記グランド接続点に接続されたグランド部と、
一の端部が前記グランド部に接続され、静電結合によって前記無給電アンテナ素子により共振される共振素子と
を更に備える請求項１記載のアンテナユニット。
【請求項１１】
前記共振素子は、一の端部が前記グランド部に接続され、当該一の端部から、前記逆Ｆ型アンテナ素子から遠ざかる方向に向かって延伸する請求項１０記載のアンテナユニット。
【請求項１２】
当該アンテナユニットは、
第１の周波数の信号が前記給電点に供給された場合に、前記逆Ｆ型アンテナ素子が発振し、前記無給電アンテナ素子が共振することにより前記第１の周波数の信号に対応する電波を導波器として放射し、
前記第１の周波数より低い第２の周波数の信号が前記給電点に供給された場合に、前記逆Ｆ型アンテナ素子、前記無給電アンテナ素子、及び前記共振素子によってループ状に発振することにより前記第２の周波数の信号に対応する電波を放射する
請求項１０記載のアンテナユニット。
【請求項１３】
グランドに接地されたグランド部と、
一の端部が前記グランド部に接続され、当該一の端部と他の端部との間に給電点が設けられた給電アンテナ素子と、
静電結合によって前記給電アンテナ素子により共振される無給電アンテナ素子と、
一の端部が前記グランド部に接続され、静電結合によって前記無給電アンテナ素子により共振される共振素子と
を備えるアンテナユニット。
【請求項１４】
前記給電アンテナ素子、前記無給電アンテナ素子、及び前記共振素子によってループ状に発振し、
前記ループ状の経路は、前記発振による１周期分の定在波が定在する長さを有する
請求項１３記載のアンテナユニット。
【請求項１５】
前記逆Ｆ型アンテナ素子及び前記共振素子と共振する方向において、長さが異なる複数の前記無給電アンテナ素子を備える請求項１３記載のアンテナユニット。
【請求項１６】
前記複数の無給電アンテナ素子のそれぞれは、
前記給電アンテナ素子と相対して静電結合により共振する給電アンテナ素子側静電結合部と、
前記共振素子と相対して、静電結合により前記共振素子を共振させる共振素子側静電結合部と
を有する請求項１５記載のアンテナユニット。
【請求項１７】
無線により送信すべき信号を生成する送信回路と、
前記送信回路が生成した信号が供給される給電点、及びグランド接続点が設けられた逆Ｆ型アンテナ素子と、
前記逆Ｆ型アンテナ素子と静電結合により共振するべく設けられた無給電アンテナ素子と
を備える通信装置。
【請求項１８】
当該通信装置の利用者による操作を入力する入力部と、
当該通信装置の利用者に情報を出力する表示部と、
前記表示部を、前記入力部に対して開閉可能に接続するヒンジ部と
を更に備え、
前記逆Ｆ型アンテナ素子及び前記無給電アンテナ素子は、前記表示部の側面に、前記表示部の上面と平行して設けられた
請求項１７記載の通信装置。
【請求項１９】
無線により送信すべき信号を生成する送信回路と、
グランドに接地されたグランド部と、
一の端部が前記グランド部に接続され、当該一の端部と他の端部との間に前記送信回路が生成した信号が供給される給電点が設けられた給電アンテナ素子と、
静電結合によって前記給電アンテナ素子により共振される無給電アンテナ素子と、
一の端部が前記グランド部に接続され、静電結合によって前記無給電アンテナ素子により共振される共振素子と
を備える通信装置。
【請求項２０】
当該通信装置の利用者による操作を入力する入力部と、
当該通信装置の利用者に情報を出力する表示部と、
前記表示部を、前記入力部に対して開閉可能に接続するヒンジ部と
を更に備え、
前記給電アンテナ素子及び前記無給電アンテナ素子は、前記表示部の側面に、当該側面と平行して設けられた
請求項１９記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナユニット及び通信装置に関する。特に本発明は、複数の周波数帯において共用されるアンテナユニット及び通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノートブック型パーソナルコンピュータやＰＤＡ等の、無線により通信を行う携帯可能な通信装置においては、小型化等の要求に加え、ワイヤレスＬＡＮに用いられる複数周波数帯域において良好な通信特性が得られることが要求される。従来、このような分野においては、例えば２周波共用プリントダイポールアンテナが提案されていた（非特許文献１及び非特許文献２参照。）。
【０００３】
また、アンテナを小型化するために、第１の周波数帯に対応するアンテナ及び第２の周波数帯に対応するアンテナを基板の両面に設ける方法が開示されている（特許文献１参照。）。
【０００４】
【非特許文献１】
恵比根佳雄、「２周波共用プリントダイポールアンテナ  −無給電素子側面配置−」、電子情報通信学会春季全国大会Ｂ−７２、１９８９年、ｐ．２−７２
【０００５】
【非特許文献２】
苅込正敏、「２周波共用プリント・ダイポールアンテナにおける無給電素子の励振について」、電子情報通信学会春季全国大会Ｂ−７３、１９８９年、ｐ．２−７３
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−８３２５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
２周波共用プリントダイポールアンテナは、半波長共振を利用するため、アンテナサイズが１／４波長共振等と比較し大きくなること、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ等のワイヤレスＬＡＮ規格においては、周波数５ＧＨｚ帯における広帯域の実現が難しいこと等の問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできるアンテナユニット及び通信装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、給電点及びグランド接続点が設けられた逆Ｆ型アンテナ素子と、前記逆Ｆ型アンテナ素子と静電結合により共振するべく設けられた無給電アンテナ素子とを備えるアンテナユニットを提供する。
【００１０】
また、本発明の第２の形態によると、グランドに接地されたグランド部と、一の端部が前記グランド部に接続され、当該一の端部と他の端部との間に給電点が設けられた給電アンテナ素子と、静電結合によって前記給電アンテナ素子により共振される無給電アンテナ素子と、一の端部が前記グランド部に接続され、静電結合によって前記無給電アンテナ素子により共振される共振素子とを備えるアンテナユニットを提供する。
【００１１】
また、本発明の第３の形態によると、無線により送信すべき信号を生成する送信回路と、前記送信回路が生成した信号が供給される給電点、及びグランド接続点が設けられた逆Ｆ型アンテナ素子と、前記逆Ｆ型アンテナ素子と静電結合により共振するべく設けられた無給電アンテナ素子とを備える通信装置を提供する。
【００１２】
また、本発明の第４の形態によると、無線により送信すべき信号を生成する送信回路と、グランドに接地されたグランド部と、一の端部が前記グランド部に接続され、当該一の端部と他の端部との間に前記送信回路が生成した信号が供給される給電点が設けられた給電アンテナ素子と、静電結合によって前記給電アンテナ素子により共振される無給電アンテナ素子と、一の端部が前記グランド部に接続され、静電結合によって前記無給電アンテナ素子により共振される共振素子とを備える通信装置を提供する。
【００１３】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る情報処理装置１００の構成を示す。情報処理装置１００は、本発明に係る通信装置の一例であり、他の装置との間で無線により通信を行う。情報処理装置１００は、情報処理装置１００の利用者による操作を入力する入力部１１０と、情報処理装置１００の利用者に情報を出力する表示部１２０と、表示部１２０を、入力部１１０に対して開閉可能に接続するヒンジ部１３０と、無線により送信すべき信号を生成する送信回路１４０と、送信回路１４０が生成した信号が供給され、無線電波を放射するアンテナユニット２００とを備える。
【００１６】
本実施形態に係る情報処理装置１００は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａに用いる周波数５ＧＨｚ帯等の第１の周波数帯（高周波数帯）、及び、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に用いる周波数２．４５ＧＨｚ帯等の、第１の周波数帯より低い第２の周波数帯（低周波数帯）での通信に共用され、第１の周波数帯において広帯域化を実現したアンテナユニット２００を備えることにより、高い無線通信性能を実現する。
【００１７】
図２は、本実施形態に係るアンテナユニット２００の構造を示す。アンテナユニット２００は、絶縁基板２０１と、給電線２０３と、逆Ｆ型アンテナ素子２１５と、無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂと、シールド部２３０ａ〜ｂと、グランド接続部２３５と、共振素子２４０とを備える。
【００１８】
絶縁基板２０１は、表示部１２０の側面に、上面及び下面が表示部１２０の上面と平行して設けられ、アンテナユニット２００が有する素子等が実装される基板である。本実施形態に係る絶縁基板２０１は、長辺が約５０ｍｍ、短辺が約１０ｍｍ、厚さが約０．３ｍｍである。
【００１９】
給電線２０３は、送信回路１４０が生成した送信信号をアンテナユニット２００に供給する、例えば同軸ケーブル等の配線である。
【００２０】
逆Ｆ型アンテナ素子２１５は、絶縁基板２０１の上面に表示部１２０の上面と平行して例えばプリント配線等により設けられ、給電線２０３の芯線に接続される。逆Ｆ型アンテナ素子２１５は、本発明に係る逆Ｆ型アンテナ素子及び給電アンテナ素子の一例である。逆Ｆ型アンテナ素子２１５は、一の端部においてシールド部２３０ａ上のグランド部２２５に接続されるグランド接続点２０７と、グランド接続点２０７を有する端部と他の端部との間に設けられ、送信回路１４０が生成した送信信号が給電される給電点２０５とを有する。本実施形態に係る逆Ｆ型アンテナ素子２１５は、グランド接続点２０７から絶縁基板２０１の短辺方向に第１の長さ延伸した後、絶縁基板２０１の長辺方向に第１の長さより長い第２の長さ延伸するＬ字型の構造を採る。
【００２１】
複数の無給電アンテナ素子２２０（無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂ）は、絶縁基板２０１の下面に表示部１２０の上面と平行して例えばプリント配線等により設けられ、逆Ｆ型アンテナ素子２１５と静電結合により共振するべく設けられた無給電素子である。無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂのそれぞれは、絶縁基板２０１の垂直方向視において、逆Ｆ型アンテナ素子２１５と重なる部分及び共振素子２４０と重なる部分を有する。
【００２２】
シールド部２３０ａ〜ｂは、グランドに接続され、逆Ｆ型アンテナ素子２１５及び無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂにおける、アンテナユニット２００が電波を放射する方向の背面及び側面を囲むコの字型の導電体である。ここで、シールド部２３０ａ〜ｂのそれぞれは、絶縁基板２０１の上面及び下面の３辺を外縁とするコの字型であってよい。シールド部２３０ａ〜ｂは、逆Ｆ型アンテナ素子２１５及び無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂより表示部１２０側に設けられ、表示部１２０等が有する信号線やグランド部分によってアンテナユニット２００の特性が影響を受けるのを防止する。
【００２３】
ここで、シールド部２３０ａは、給電線２０３のシールド線とシールド接続点２１０において接続され、逆Ｆ型アンテナ素子２１５に対するグランド部分として機能する。また、シールド部２３０ａの一部は、シールド線によりグランドに接地され、逆Ｆ型アンテナ素子２１５及び共振素子２４０のそれぞれの一方の端部が接続されるグランド部２２５として機能する。以上において、シールド部２３０ａ〜ｂの少なくとも一方は、シールド接続点２１０以外の点において情報処理装置１００が備えるグランド電位と電気的に接続されてもよい。
【００２４】
グランド接続部２３５は、絶縁基板２０１を貫通するビアホール等に設けられた導電体であり、シールド部２３０ａ及びシールド部２３０ｂを電気的に接続する。共振素子２４０は、一の端部がシールド部２３０ａ上のグランド部２２５に接続され、静電結合によって無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂにより共振される。本実施形態において、共振素子２４０は、グランド部２２５に接続される端部から、逆Ｆ型アンテナ素子２１５から遠ざかる方向に向かって延伸する。また、共振素子２４０は、シールド部２３０ａと接続される端部から絶縁基板２０１の短辺方向に逆Ｆ型アンテナ素子２１５と同様に第１の長さ延伸した後、絶縁基板２０１の長辺方向に逆Ｆ型アンテナ素子２１５から遠ざかる方向に向かって第１の長さより長い第２の長さ延伸する。すなわち、逆Ｆ型アンテナ素子２１５及び絶縁基板２０１は、絶縁基板２０１の長辺方向に延伸する部分が互いに一直線上に位置する様に設けられる。また、本実施形態に係る共振素子２４０は、グランド部２２５に接続される端部と異なる端部が、グランド部２２５と電気的に接続されたシールド部２３０ａと接続されるが、これに代えて当該端部をシールド部２３０ａと接続されない自由端としてもよい。
【００２５】
次に、第１の周波数帯及び第２の周波数帯のそれぞれに対応して、アンテナユニット２００の構造を説明する。
【００２６】
（１）第１の周波数帯
第１の周波数帯における第１の周波数の信号が給電点２０５に供給されると、逆Ｆ型アンテナ素子２１５が発振する。そして、無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂが逆Ｆ型アンテナ素子２１５と共振して、第１の周波数の信号に対応する電波を導波器として放射することにより、無線電波を放射する。
【００２７】
ここで、逆Ｆ型アンテナ素子２１５は、送信回路１４０から供給される送信信号を受けて発振するように、第１の周波数帯における波長の略１／４の長さを有してよい。
また、無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂを静電結合によって逆Ｆ型アンテナ素子２１５により共振させるため、逆Ｆ型アンテナ素子２１５及び無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂのそれぞれは、互いに略平行に相対する静電結合平面を絶縁基板２０１側に有してよい。逆Ｆ型アンテナ素子２１５及び無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂの間の距離は、静電結合が有効に作用する距離の範囲内であってよく、例えば逆Ｆ型アンテナ素子２１５が第１の周波数帯において共振する共振周波数に対応する波長の長さの１／１０以下であってよい。
【００２８】
また、本実施形態に係る無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂのそれぞれは、逆Ｆ型アンテナ素子２１５と共振する方向、すなわち絶縁基板２０１の長辺方向に、異なる２以上の長さを有する。これにより、無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂのそれぞれは、第１の周波数帯における広い帯域において逆Ｆ型アンテナ素子２１５と共振することができるため、第１の周波数帯において広い帯域でアンテナユニット２００の特性を良好に保つことができる。
【００２９】
より具体的には、本実施形態に係る無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂのそれぞれは、逆Ｆ型アンテナ素子２１５に相対する面、すなわち絶縁基板２０１と接する面が、逆Ｆ型アンテナ素子２１５と共振する方向を底辺の方向とする台形形状をとる。これにより、無給電アンテナ素子２２０ａ及び無給電アンテナ素子２２０ｂのそれぞれは、第１の周波数帯における広い帯域でアンテナユニット２００の特性を良好に安定させることができる。
【００３０】
また、本実施形態に係る無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂは、逆Ｆ型アンテナ素子２１５と共振する方向、すなわち絶縁基板２０１の長辺方向において長さが異なる。より具体的には、表示部１２０からより遠くに位置し、絶縁基板２０１の辺と接する無給電アンテナ素子２２０ｂは、無給電アンテナ素子２２０ａと比較し逆Ｆ型アンテナ素子２１５と共振する方向において長い。これにより、無給電アンテナ素子２２０ａと無給電アンテナ素子２２０ｂは、効率良く逆Ｆ型アンテナ素子２１５と共振する周波数の範囲が異なる。この結果、無給電アンテナ素子２２０ａ及び無給電アンテナ素子２２０ｂを設けることにより、第１の周波数帯において給電点２０５に供給される周波数に応じて無給電アンテナ素子２２０ａ及び無給電アンテナ素子２２０ｂの少なくとも一方が効率良く逆Ｆ型アンテナ素子２１５と共振することにより、第１の周波数帯において広い帯域でアンテナユニット２００の特性を良好に保つことができる。
【００３１】
ここで、本実施形態に係る無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂのそれぞれは、逆Ｆ型アンテナ素子２１５と共振する方向において他の箇所と比較し長さ短い辺が、他の無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂと向かい合う。より具体的には、無給電アンテナ素子２２０ａ及び無給電アンテナ素子２２０ｂは、逆Ｆ型アンテナ素子２１５と共振する方向の上底及び下底を有し、下底と比較し短い上底同士が互いに向かい合う台形形状を採る。これにより、無給電アンテナ素子２２０ａ及び無給電アンテナ素子２２０ｂの間における電気的な干渉を抑えることができる。
【００３２】
（２）第２の周波数帯
第１の周波数帯より低い第２の周波数の信号が給電点２０５に供給されると、アンテナユニット２００は、逆Ｆ型アンテナ素子２１５、無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂ、及び共振素子２４０によってループ状に発振することにより第２の周波数の信号に対応する電波を放射する。
【００３３】
ここで、無給電アンテナ素子２２０ａ及び無給電アンテナ素子２２０ｂは、逆Ｆ型アンテナ素子２１５と相対して静電結合により共振する給電アンテナ側静電結合部２２１ａ及び給電アンテナ側静電結合部２２１ｂと、共振素子２４０と相対して、静電結合により逆Ｆ型アンテナ素子２１５を共振させる共振素子側静電結合部２２２ａ及び共振素子側静電結合部２２２ｂとをそれぞれ含む。
【００３４】
第２の周波数の信号が給電点２０５に供給されると、静電結合により、逆Ｆ型アンテナ素子２１５を流れる電流と逆方向の電流が給電アンテナ側静電結合部２２１ａ及び給電アンテナ側静電結合部２２１ｂに生じる。次に、給電アンテナ側静電結合部２２１ａ及び給電アンテナ側静電結合部２２１ｂに生じた電流によって、共振素子側静電結合部２２２ａ及び共振素子側静電結合部２２２ｂに電流が生じる。この結果、静電結合により、共振素子側静電結合部２２２ａ及び共振素子側静電結合部２２２ｂを流れる電流と逆方向の電流が共振素子２４０に生じるため、逆Ｆ型アンテナ素子２１５、無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂ、及び共振素子２４０はループ状に発振する。本実施形態において、このループ状の経路は、第２の周波数の信号に起因したループ状の発振による１周期分の定在波が定在する長さを有する。例えば、第２の周波数帯が２．４５ＧＨｚ帯（波長約１２ｃｍ）の場合、ループ状の経路は、アンテナユニット２００が有する誘導成分や容量成分を考慮し、例えば７〜８ｃｍ程度となるよう設計される。
【００３５】
以上に示した通り、本実施形態に係るアンテナユニット２００によれば、第１の周波数帯において導波器となる無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂを備えた逆Ｆ型アンテナとして機能し、第１の周波数帯より低い第２の周波数帯においてループ型アンテナとして機能する。これにより、アンテナユニット２００は、第１の周波数帯においては、１／４波長共振を用いる結果ダイポール方式の半分となる放射エネルギーを、無給電アンテナ素子２２０ａ〜ｂにより増幅することができる。一方、より波長が長い第２の周波数帯においては、ループ状の経路で発振することにより、アンテナユニット２００の長辺の長さを短く抑えることができるため、小型化を図ることができる。
【００３６】
また、アンテナユニット２００は、逆Ｆ型素子の給電構造を採るため、給電点２０５の位置を変更することにより、容易に入力インピーダンスを整合させることができる。従って、基板の厚さによって入力インピーダンスを整合させる２周波共用プリントダイポールアンテナと比較し、基板の厚さを抑えることができるため、アンテナユニット２００を小型化することができる。
【００３７】
図３は、本実施形態に係るアンテナユニット２００の特性の一例を示す。
図３（ａ）は、周波数２．４５ＧＨｚ帯におけるアンテナユニット２００のＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｔａｎｄｉｎｇ  Ｗａｖｅ  Ｒａｔｉｏ）特性の数値解析結果を示す。２．４５ＧＨｚ帯においては、１００ＭＨｚの帯域幅で良好に通信可能なことが要求される。本実施形態に係るアンテナユニット２００は、図３（ａ）に示すように、２．４５ＧＨｚ帯における１００ＭＨｚの帯域幅でＶＳＷＲを２以下に抑えることができ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等に適した通信を行うことができる。
【００３８】
図３（ｂ）は、周波数５ＧＨｚ帯におけるアンテナユニット２００のＶＳＷＲ特性の数値解析結果を示す。５ＧＨｚ帯においては、５．１５ＧＨｚから５．８５ＧＨｚまでの７００ＭＨｚの帯域幅で良好に通信可能なことが要求される。本実施形態に係るアンテナユニット２００は、図３（ｂ）に示すように、５ＧＨｚ帯における１２００ＭＨｚの帯域幅でＶＳＷＲを２以下に抑えることができ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ等に適した通信を行うことができる。
【００３９】
図４は、本実施形態に係るアンテナユニット２００の特性の実測値の一例を示す。
図４（ａ）は、周波数５ＧＨｚ帯におけるアンテナユニット２００のＶＳＷＲ特性の実測値を示す。本実施形態に係るアンテナユニット２００のＶＳＷＲ特性を実測したところ、５ＧＨｚ帯においては、約５．１ＧＨｚから約１１００ＭＨｚ以上の帯域幅でＶＳＷＲを２以下に抑えることがわかった。この様に広い帯域幅で良好なＶＳＷＲ特性が得られるのは、逆Ｆ型アンテナ素子２１５と共振する方向に異なる２以上の長さを有する無給電アンテナ素子２２０を設けたこと、及び、逆Ｆ型アンテナ素子２１５と共振する方向に長さが異なる複数の無給電アンテナ素子２２０を設けたことによる。
【００４０】
図４（ｂ）は、周波数５ＧＨｚ帯におけるアンテナユニット２００の利得の実測値を示す。本実施形態に係るアンテナユニット２００のＶＳＷＲ特性を実測したところ、５ＧＨｚ帯における７００ＭＨｚの帯域幅において、逆Ｆ型アンテナ構造に基づいて開発された他のアンテナと比較しより高く、安定した利得が得られることが分かった。この様に広い帯域幅で高く安定した利得が得られるのは、逆Ｆ型アンテナ素子２１５と共振する方向を底辺の方向とする台形形状の無給電アンテナ素子２２０を設けたこと、及び、逆Ｆ型アンテナ素子２１５と共振する方向に長さが異なる複数の無給電アンテナ素子２２０を設けたことによる。
【００４１】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００４２】
例えば、以上に示したアンテナユニット２００は、送信のみならず、受信に用いられてもよい。この場合、アンテナユニット２００が受信した信号は、給電点２０５を介して給電線２０３に接続された受信回路に供給される。アンテナユニット２００は、受信に用いられた場合においても、送信の場合と同様に良好な特性を示すことは、アンテナの相反定理より明らかである。
【００４３】
以上に説明した実施形態によれば、以下の各項目に示すアンテナユニット及び通信装置が実現される。
【００４４】
（項目１）  給電点及びグランド接続点が設けられた逆Ｆ型アンテナ素子と、前記逆Ｆ型アンテナ素子と静電結合により共振するべく設けられた無給電アンテナ素子とを備えるアンテナユニット。
（項目２）  前記逆Ｆ型アンテナ素子及び前記無給電アンテナ素子は、互いに略平行に相対する静電結合平面をそれぞれ有する項目１記載のアンテナユニット。
（項目３）  前記無給電アンテナ素子は、前記逆Ｆ型アンテナ素子と共振する方向に異なる２以上の長さを有する項目１記載のアンテナユニット。
【００４５】
（項目４）  前記無給電アンテナ素子は、前記逆Ｆ型アンテナ素子に相対する面が、前記逆Ｆ型アンテナ素子と共振する方向を底辺とする台形形状である項目１記載のアンテナユニット。
（項目５）  前記逆Ｆ型アンテナ素子と共振する方向において、長さが異なる複数の前記無給電アンテナ素子を備える項目１記載のアンテナユニット。
（項目６）  前記複数の無給電アンテナ素子のそれぞれは、前記逆Ｆ型アンテナ素子と共振する方向に異なる２以上の長さを有し、前記逆Ｆ型アンテナ素子と共振する方向において他の個所と比較し長さが短い辺が他の前記無給電アンテナ素子と向かい合う項目５記載のアンテナユニット。
【００４６】
（項目７）  第１の前記無給電アンテナ素子及び第２の前記無給電アンテナ素子を備え、前記第１の無給電アンテナ素子及び前記第２の無給電アンテナ素子は、前記逆Ｆ型アンテナ素子と共振する方向の上底及び下底を有し、下底と比較し短い上底同士が互いに向かい合う台形形状である項目１記載のアンテナユニット。
（項目８）  グランドに接続され、前記逆Ｆ型アンテナ素子及び前記無給電アンテナ素子における、前記アンテナユニットが電波を放射する方向の背面及び側面を、前記逆Ｆ型アンテナ素子と同一面内において囲むコの字型のシールド部を更に備える項目１記載のアンテナユニット。
【００４７】
（項目９）  上面及び下面を有する絶縁基板を更に備え、前記逆Ｆ型アンテナ素子は、前記基板の前記上面に設けられ、前記無給電アンテナ素子は、前記基板の前記下面に設けられる項目１記載のアンテナユニット。
（項目１０）  グランドに接地され、前記逆Ｆ型アンテナ素子の一端に設けられた前記グランド接続点に接続されたグランド部と、一の端部が前記グランド部に接続され、静電結合によって前記無給電アンテナ素子により共振される共振素子とを更に備える項目１記載のアンテナユニット。
【００４８】
（項目１１）  前記共振素子は、一の端部が前記グランド部に接続され、当該一の端部から、前記逆Ｆ型アンテナ素子から遠ざかる方向に向かって延伸する項目１０記載のアンテナユニット。
（項目１２）  当該アンテナユニットは、第１の周波数の信号が前記給電点に供給された場合に、前記逆Ｆ型アンテナ素子が発振し、前記無給電アンテナ素子が共振することにより前記第１の周波数の信号に対応する電波を導波器として放射し、前記第１の周波数より低い第２の周波数の信号が前記給電点に供給された場合に、前記逆Ｆ型アンテナ素子、前記無給電アンテナ素子、及び前記共振素子によってループ状に発振することにより前記第２の周波数の信号に対応する電波を放射する項目１０記載のアンテナユニット。
【００４９】
（項目１３）  グランドに接地されたグランド部と、一の端部が前記グランド部に接続され、当該一の端部と他の端部との間に給電点が設けられた給電アンテナ素子と、静電結合によって前記給電アンテナ素子により共振される無給電アンテナ素子と、一の端部が前記グランド部に接続され、静電結合によって前記無給電アンテナ素子により共振される共振素子とを備えるアンテナユニット。
（項目１４）  前記給電アンテナ素子、前記無給電アンテナ素子、及び前記共振素子によってループ状に発振し、前記ループ状の経路は、前記発振による１周期分の定在波が定在する長さを有する項目１３記載のアンテナユニット。
【００５０】
（項目１５）  前記逆Ｆ型アンテナ素子及び前記共振素子と共振する方向において、長さが異なる複数の前記無給電アンテナ素子を備える項目１３記載のアンテナユニット。
（項目１６）  前記複数の無給電アンテナ素子のそれぞれは、前記給電アンテナ素子と相対して静電結合により共振する給電アンテナ素子側静電結合部と、前記共振素子と相対して、静電結合により前記共振素子を共振させる共振素子側静電結合部とを有する項目１５記載のアンテナユニット。
【００５１】
（項目１７）  無線により送信すべき信号を生成する送信回路と、前記送信回路が生成した信号が供給される給電点、及びグランド接続点が設けられた逆Ｆ型アンテナ素子と、前記逆Ｆ型アンテナ素子と静電結合により共振するべく設けられた無給電アンテナ素子とを備える通信装置。
（項目１８）  当該通信装置の利用者による操作を入力する入力部と、当該通信装置の利用者に情報を出力する表示部と、前記表示部を、前記入力部に対して開閉可能に接続するヒンジ部とを更に備え、前記逆Ｆ型アンテナ素子及び前記無給電アンテナ素子は、前記表示部の側面に、前記表示部の上面と平行して設けられた項目１７記載の通信装置。
【００５２】
（項目１９）  無線により送信すべき信号を生成する送信回路と、グランドに接地されたグランド部と、一の端部が前記グランド部に接続され、当該一の端部と他の端部との間に前記送信回路が生成した信号が供給される給電点が設けられた給電アンテナ素子と、静電結合によって前記給電アンテナ素子により共振される無給電アンテナ素子と、一の端部が前記グランド部に接続され、静電結合によって前記無給電アンテナ素子により共振される共振素子とを備える通信装置。
（項目２０）  当該通信装置の利用者による操作を入力する入力部と、当該通信装置の利用者に情報を出力する表示部と、前記表示部を、前記入力部に対して開閉可能に接続するヒンジ部とを更に備え、前記給電アンテナ素子及び前記無給電アンテナ素子は、前記表示部の側面に、当該側面と平行して設けられた項目１９記載の通信装置。
【００５３】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、複数の周波数で共用されるアンテナユニットの小型化及び広帯域化を図ることができ、良好な通信特性を備える通信装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る情報処理装置１００の構成を示す。
【図２】本発明の実施形態に係るアンテナユニット２００の構造を示す。
【図３】本発明の実施形態に係るアンテナユニット２００の特性の解析結果の一例を示す。図３（ａ）は、周波数２ＧＨｚ帯におけるアンテナユニット２００のＶＳＷＲ特性の解析結果の一例を示す。図３（ｂ）は、周波数５ＧＨｚ帯におけるアンテナユニット２００のＶＳＷＲ特性の解析結果の一例を示す。
【図４】本発明の実施形態に係るアンテナユニット２００の特性の実測値の一例を示す。図４（ａ）は、周波数５ＧＨｚ帯におけるアンテナユニット２００のＶＳＷＲ特性の実測値を示す。図４（ｂ）は、周波数５ＧＨｚ帯におけるアンテナユニット２００の利得の実測値を示す。
【符号の説明】
１００  情報処理装置
１１０  入力部
１２０  表示部
１３０  ヒンジ部
１４０  送信回路
２００  アンテナユニット
２０１  絶縁基板
２０３  給電線
２０５  給電点
２０７  グランド接続点
２１０  シールド接続点
２１５  逆Ｆ型アンテナ素子
２２０ａ〜ｂ  無給電アンテナ素子
２２１ａ〜ｂ  給電アンテナ側静電結合部
２２２ａ〜ｂ  共振素子側静電結合部
２２５  グランド部
２３０ａ〜ｂ  シールド部
２３５  グランド接続部
２４０  共振素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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