(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体セラミックス又は磁性体セラミックスから選ばれた絶縁材料を用いた少なくとも１つの基体と、前記基体内を通る導体とを有する第１のアンテナ素子と、板状、線状等の導体部と接続導体とを有する第２のアンテナ素子とからなり、
前記第１のアンテナ素子の導体は、その一端が前記第２のアンテナ素子の接続導体を介して第２のアンテナ素子の導体部に接続され、前記第１のアンテナ素子の導体の他端は、給電線に接続され、
前記第２のアンテナ素子の導体部は、前記第１のアンテナ素子よりもグランドと近接する開放端を備えたことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
誘電体セラミックス又は磁性体セラミックスから選ばれた絶縁材料を用いた少なくとも１つの基体と、前記基体内を通る導体とを有する第１のアンテナ素子と、板状、線状等の導体部と接続導体とを有する第２のアンテナ素子と、板状、線状等の導体部と接続導体とを有し、前記第２のアンテナ素子で得られる共振とは異なる周波数で共振する第３のアンテナ素子とからなり、
前記第１のアンテナ素子の導体は、その一端が前記第２のアンテナ素子の接続導体を介して第２のアンテナ素子の導体部に接続され、前記第１のアンテナ素子の導体の他端は、給電線に接続され、他端が前記第３のアンテナ素子の接続導体を介して前記第３のアンテナ素子の導体部と接続され、
前記第２のアンテナ素子の導体部及び前記第３のアンテナ素子の導体部は、給電線に接続され、前記第１のアンテナ素子よりもグランドと近接させた開放端を備えることを特徴とするアンテナ。
【請求項３】
前記第１のアンテナ素子の導体は、その一端が前記第２のアンテナ素子の接続導体を介して、前記第２のアンテナ素子の導体部を異なる長さに二分する部位に接続され、前記第２のアンテナ素子を、当該二分された導体部の長さに応じた２つの周波数で共振させることを特徴とする請求項１または２記載のアンテナ。
【請求項４】
誘電体セラミックス又は磁性体セラミックスから選ばれた絶縁材料を用いた少なくとも１つの基体と、前記基体内を通る導体とを有する第１のアンテナ素子と、板状、線状等の導体部と接続導体とを有する第３のアンテナ素子とからなり、
前記第１のアンテナ素子の導体は、その一端が開放端であり、他端が前記第３のアンテナ素子の導体部を異なる長さに二分する部位に接続され、前記第３のアンテナ素子を、当該二分された導体部の長さに応じた２つの周波数で共振させ、
前記第３のアンテナ素子の導体部は前記第１のアンテナ素子よりもグランドと近接させた開放端を備えることを特徴とするアンテナ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のアンテナと、当該アンテナを実装する基板とを有するアンテナ装置。
【請求項６】
前記基板に固定用電極を設けて、前記第２のアンテナ素子のグランドに近接する開放端に接続することを特徴とする請求項５記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記固定用電極とグランドとの間に容量素子を装荷することを特徴とする請求項６記載のアンテナ装置。
【請求項８】
グランドパターンが形成された主基板と同一面に配した副基板上に設けられたアンテナであって、
アンテナ基体と、前記アンテナ基体を貫通する第１導体とを有する第１のアンテナ素子と、
両端を開放端として前記第１のアンテナ素子よりも前記グランドパターンに近接させ、当該第２導体の両端からそれぞれ予め定めた長さだけ離れた位置にある第２導体上の一点に、前記第１のアンテナ素子を構成する第１導体の一端を電気的に接続した第２のアンテナ素子と、
を含むことを特徴とするアンテナ。
【請求項９】
請求項８に記載のアンテナであって、
所定長に配設された第３導体と、当該第３導体の両端からそれぞれ予め定めた長さだけ離れた位置にある第３導体上の一点に、前記第１のアンテナ素子を構成する第１導体の端部のうち、前記第２導体に接続されていない側の端部を電気的に接続した第３のアンテナ素子をさらに含むことを特徴とするアンテナ。
【請求項１０】
請求項９に記載のアンテナであって、
前記第３導体が、前記副基板上で、前記主基板のグランド面に対して略垂直に立てられた板状導体であることを特徴とするアンテナ。
【請求項１１】
請求項８または９に記載のアンテナであって、
前記第３導体は、折り曲げないし湾曲して前記副基板上に配設されていることを特徴とするアンテナ。
【請求項１２】
請求項８から１１のいずれか一項に記載のアンテナであって、
前記アンテナ基体は複数設けられ、前記第１導体は、複数のアンテナ基体をそれぞれ貫通することを特徴とするアンテナ。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれか一項に記載のアンテナであって、
前記第２導体が、前記副基板上で、前記主基板のグランド面に対して略垂直に立てられた板状導体であることを特徴とするアンテナ。
【請求項１４】
請求項８から１３のいずれか一項に記載のアンテナであって、
前記第２導体は、折り曲げないし湾曲して前記副基板上に配設されていることを特徴とするアンテナ。
【請求項１５】
請求項８から１４のいずれか一項に記載のアンテナであって、
前記第１導体は、その全長が直線状、ミアンダ状、Ｌ字状、クランク状、または弧状に配設されていることを特徴とするアンテナ。
【請求項１６】
請求項８から１５のいずれかに記載のアンテナを含むアンテナ装置。
【請求項１７】
請求項１から５もしくは７から１５のいずれかに記載のアンテナまたは、請求項６もしくは請求項１６に記載のアンテナ装置を内蔵したことを特徴とする通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信機能を備えた電子機器、特に携帯電話、携帯端末装置などの通信機器に用いるアンテナに関し、さらにはアンテナを用いたアンテナ装置、通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話や無線ＬＡＮ等の通信機器はその使用周波数帯域は数百ＭＨｚから数ＧＨｚに及び、該帯域において高利得かつ高効率であることが求められている。したがって、それに使用されるアンテナも当該帯域において高利得で機能することを前提としたうえで、その使用形態から特に小型かつ低背であることが要求される。さらに、近年一つの携帯電話でＧＳＭ帯（８１０〜９６０ＭＨｚ）、ＤＣＳ／ＰＣＳおよびＵＭＴＳ帯（１７１０〜２１７０ＭＨｚ）にある４つのバンドすなわちクワッドバンドに対応する要請が出てきており、従来より広い周波数帯域をカバーする必要性がある。
【０００３】
従来、移動体通信用に適した小型のアンテナとして、誘電体セラミックスを用いたチップアンテナが供されてきた（例えば特許文献１）。周波数を変えない条件下では、より誘電率の高い誘電体を用いることにより、チップアンテナの小型化を図ることができる。特許文献１では、ミアンダ電極を設けることで波長短縮を図っている。また、比誘電率εｒの他、比透磁率μｒの大きい磁性体を用いて、１／（εｒ・μｒ）１／２倍に波長短縮することにより小型化を図ったアンテナも提案されている（特許文献２）。
【０００４】
更には、導体のみからなる部分と、この部分に接続された導体およびセラミックス（Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトすなわち磁性体）を組み合わせてなる部分とをアンテナの長さ方向に直列に配置したアンテナが提案されている。（特許文献３）
【０００５】
上記アンテナは、小型・低背化を図る上では有利であるが、広帯域化に対しては以下のような問題がある。例えば電極としてヘリカル型放射電極を用いる場合、巻線数が多くなると線間容量が増加し、Ｑ値が高くなる。その結果帯域幅が狭くなってしまい、超広帯域が要求されるクワッドバンドの携帯電話等の用途には適用するのが困難となる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１４５１２３号公報
【特許文献２】特開昭４９−４００４６号公報
【特許文献３】特開昭５６−６４５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献に記載されるような誘電体チップアンテナまたは磁性体チップアンテナによって、小型化して、広帯域化を図ることは可能であるが、通信機器、特に携帯通信機器においては、それを構成する電子部品の実装空間が限られるため、更にアンテナの実装空間を減らすことが必要となる。一方、特に超広帯域が要求されるクワッドバンドに対応する携帯通信機器で使用される各周波数帯域ではなるべく均一で高い利得性能が要求される。つまり性能を上げるためには誘電体または磁性体部分を多くしていくと均一な利得性能向上には効果的であるが、限られた空間内ではスペースの限界が出てくる。さらには誘電体セラミックスまたは磁性体セラミックスとその内部に設けた導体で構成したチップアンテナのみの場合では携帯通信機器で使用される周波数帯域内の特に低い周波数側での利得低下が大きいという問題があった。
【０００８】
また、上記誘電体セラミックスまたは磁性体セラミックスと上記導体を組み合わせたアンテナ素子を用いれば、帯域内の特定の周波数範囲内では高利得となるが、携帯通信機器で使用する低い周波数から高い周波数帯域まで均一で高い利得を得ることが出来ず、特に高い周波数帯域で、ＶＳＷＲが低くて、高い利得が超広帯域に亘って得られるクワッドバンドに対応する携帯通信機器等の用途には向かないという問題があった。
【０００９】
そこで本発明では、携帯通信機器筐体内での効率的な実装と、高い周波数帯域において超広帯域化およびマルチバンド化に適した内蔵型のアンテナおよびアンテナ装置並びにそれを用いた通信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】
【００１０】
本発明のアンテナは、基体と、前記基体内を通る導体とを有する第１のアンテナ素子と、板状、線状等の導体部と接続導体とを有する第２のアンテナ素子とからなり、前記第１のアンテナ素子の導体の一端が前記第２のアンテナ素子の接続導体に接続され、前記第２のアンテナ素子の接続導体は前記第２のアンテナ素子の導体部の途中に接続されることを特徴とする。かかる構成によれば、アンテナは導体部と基体とから構成される。導体部は接続導体との接続点から2方向に異なる長さで伸延して形成するので、その長さに対応した２つの周波数の略λ／４に共振させることができる。このとき前記第２のアンテナ素子は基体を有する前記第１のアンテナ素子とでＧＳＭ帯などの低い方の周波数帯域に対応する。例えば本発明のアンテナを携帯通信機器で使用するＧＳＭ帯などの低い周波数帯域において用いる場合、接続導体との接続点から導体部を2方向に異なる長さで設ければそれぞれ少し異なる共振周波数を２つ有するようにできる。その結果、一つの共振周波数のときよりＶＳＷＲが低くて、高い利得が得られる周波数帯域を広く取ることができる。そして広帯域で良好なアンテナ特性を得ることができる。また前記第１のアンテナ素子で使われる基体は磁性体セラミックスだけでなく誘電体セラミックスなどの絶縁材料を用いることも出来るので小型化、広帯域化に寄与している。基体内の導体は線状等の導体を用い、該導体が基体を貫通しているので、容量成分が形成されにくく、また磁性体部分をインダクタンス成分として有効に機能させることができる。
【００１１】
本発明のアンテナは基体と、前記基体内を通る導体とを有する第１のアンテナ素子と、板状、線状等の導体部と接続導体とを有する第２のアンテナ素子と、板状、線状等の導体部と接続導体とを有する第３のアンテナ素子とからなり、前記第１のアンテナ素子の導体の一端が前記第２のアンテナ素子の接続導体に接続され、前記第１のアンテナ素子の導体の他端が前記第３のアンテナ素子の接続導体に接続され、前記第２のアンテナ素子の接続導体は前記第２のアンテナ素子の導体部の途中に接続され、前記第３のアンテナ素子の接続導体は前記第３のアンテナ素子の導体部の途中に接続されることを特徴とする。かかる構成によれば前記第１のアンテナ素子両端の２箇所に設けられた前記導体部は、それぞれ接続導体との接続点から2方向に異なる長さで伸延して形成するので、２箇所×2方向の異なる長さに対応した４つの周波数の略λ／４に共振させることができる。このとき前記第２のアンテナ素子は基体を有する前記第１のアンテナ素子とでＧＳＭ帯などの低い方の周波数帯域に対応し、前記第３のアンテナ素子はＤＣＳ／ＰＣＳ帯などの高い方の周波数帯域に対応する。例えば本発明のアンテナを携帯通信機器で使用するＧＳＭ帯とＤＣＳ／ＰＣＳ帯などの２つの離れた周波数帯域において用いる場合、それぞれ導体部を接続導体との接続点から2方向に異なる長さで設ければそれぞれ少し異なる共振周波数を２つ有するようにできる。その結果、それぞれ一つの共振周波数のときよりＶＳＷＲが低くて、高い利得が得られる周波数帯域を広く取ることができる。そして２つの離れた周波数帯域においてもそれぞれ広帯域で良好なアンテナ特性を得ることができる。また前記第１のアンテナ素子で使われる基体は磁性体セラミックスだけでなく誘電体セラミックスなどの絶縁材料を用いることも出来るので小型化、広帯域化に寄与している。
【００１２】
本発明のアンテナは基体と、前記基体内を通る導体とを有する第１のアンテナ素子と、板状、線状等の導体部と接続導体とを有する第３のアンテナ素子とからなり、前記第１のアンテナ素子の導体の他端が前記第３のアンテナ素子の接続導体に接続され、前記第３のアンテナ素子の接続導体は前記第３のアンテナ素子の導体部の途中に接続されることを特徴とする。かかる構成によれば、前記第１のアンテナ素子の他端に設けられた前記第３のアンテナ素子の導体部は、接続導体との接続点から2方向に異なる長さで伸延して形成するので、その長さに対応した２つの周波数の略λ／４に共振させることができる。このとき基体を有する前記第１のアンテナ素子でＧＳＭ帯などの低い方の周波数帯域に対応し、前記第３のアンテナ素子はＤＣＳ／ＰＣＳ帯などの高い方の周波数帯域に対応する。例えば本発明のアンテナを携帯通信機器で使用するＤＣＳ／ＰＣＳ帯などの高い周波数帯域において用いる場合、導体部を接続導体との接続点から2方向に異なる長さで設ければそれぞれ少し異なる共振周波数を２つ有するようにできる。その結果、一つの共振周波数のときよりＶＳＷＲが低くて、高い利得が得られる周波数帯域を広く取ることができる。そして広帯域で良好なアンテナ特性を得ることができる。また前記第１のアンテナ素子で使われる基体は磁性体セラミックスだけでなく誘電体セラミックスなどの絶縁材料を用いることも出来るので小型化、広帯域化に寄与している。
【００１３】
前記基体は複数個から構成することができる。即ち基体を有するアンテナ素子を複数の基体に分割した構成とすることができる。かかる構成によれば、複数のアンテナ素子の導体が電気的に直列に接続されており、複数のアンテナ素子全体で一つのアンテナを構成する。したがって、アンテナ特性に必要な基体の長さに対して、基体を有するアンテナ素子の個々の長さを小さくできる。その結果耐衝撃性を高められ、前記アンテナ素子同士が該アンテナ素子の導体で直列に接続される構造であるため、該アンテナ素子は実装空間に応じてその配置を変えることができる。したがって、アンテナの配置の形状自由度を増すことができ、前記アンテナは配置上効率良く携帯通信機器等に実装することができる。
【００１４】
前記第２のアンテナ素子および第３のアンテナ素子の導体部の面は 、基板のグランド面に対して垂直に立設していることが好ましい。かかる構成では、前記導体部の面と主回路基板等のグランド部との対向する面積が少なくなるので容量成分が増えず、前記グランド部に、前記導体部に生じる共振電流を打ち消す逆位相の電流が生じにくくなりアンテナの利得が低下しにくくなる。
【００１５】
前記第２のアンテナ素子および第３のアンテナ素子の導体部および接続導体は 、金属導電板または金属導電箔あるいは金属導電線からなることが好ましい。かかる構成では、第２のアンテナ素子が金属導電板または金属導電箔あるいは金属導電線で構成されるため  チップのみで構成されるアンテナにくらべ金属導体部分を多く有することになり、電磁波の放射効率の高いアンテナ特性を得ることができる。
【００１６】
前記第２のアンテナ素子および第３のアンテナ素子の導体部は 、コ字状、円弧状、L字状の形状からなることが好ましい。かかる構成では、該アンテナ素子は実装空間に応じてその形状をコ字状、円弧状、Ｌ字状にすることができる。したがって、アンテナの配置の自由度を増すことができる。また占有面積を小さくすることができるので限られたスペースに納めるのに有利である。更には導体部を第1のアンテナ素子を囲むように長く確保することにより、ＧＳＭ帯よりも低い周波数でかつ帯域の広い地上デジタルテレビ放送帯域などに対応できるようにすることもできる。
【００１７】
前記接続導体は給電線を含めることができる。かかる構成では、該給電線は該接続導体を兼ねているのでアンテナ素子の一部とみなすことができる。よって、給電線も利用して異なる長さに対応した使用周波数の略λ／４に共振させることができるので一層の小型化に寄与できる。
【００１８】
また、主回路基板上のグランド部端部と平行な前記導体部の一辺と、主回路基板上のグランド部端部との距離は６〜１０ｍｍの範囲にあり、前記導体部のグランド部に最も近い端部と、グランド部との間は近接していることが好ましい。かかる構成によれば、導体部の主部とグランド部を一定間隔離すことが出来るので放射に寄与しない寄生容量が増えず、アンテナの放射効率の低下を防ぐことができる。
【００１９】
前記複数個からなる前記基体の各導体は互いに接続され、全長が直線状、ミアンダ状、Ｌ字状、クランク軸状、弧状に配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、前記アンテナ素子同士が該アンテナ素子の導体で直列に接続される構造であるため、該アンテナ素子は実装空間に応じてその配置を変えることができる。したがって、アンテナの配置の形状自由度を増すことができ、前記アンテナは空間上効率良く携帯通信機器等に実装することができる。
【００２０】
前記アンテナ素子は、樹脂または樹脂製ケースで固定されていることが好ましい。かかる構成では、該アンテナ素子は樹脂で固定されているので耐衝撃性を高められる。樹脂は該アンテナ素子を取り付け後に充填しても良い。また該アンテナ素子をあらかじめ樹脂で形成したアンテナ取り付け部材に装着してもかまわない。
【００２１】
さらに、本発明のアンテナ装置は、前記アンテナと前記アンテナを実装する基板を有することが好ましい。かかる構成によれば、アンテナを個別の基板に実装するいわゆる副基板を構成することにより、チップアンテナの配置の保持や取扱いが容易になる。
【００２２】
さらに、本発明のアンテナ装置は、前記アンテナまたは前記アンテナ装置を内蔵することが好ましい。かかる構成によれば、携帯電話、無線ＬＡＮ、パーソナルコンピュータ、地上デジタルテレビ放送関連機器等の通信機器に用いることができ、これらの機器を用いた通信における広帯域化に寄与する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、小型化、広帯域化に有利な導体部と基体（磁性体チップ若しくは誘電体チップ）からなるアンテナであって、特に携帯通信機器の低い周波数から高い周波数帯域まで安定した高い利得を得ることが出来る。これにより携帯通信機器内での効率的な実装に適した導体部と基体からなる超広帯域化およびマルチバンド化に適した内蔵型のアンテナを提供することができる。また、該アンテナを用いることによりアンテナ実装の空間自由度に優れたアンテナ装置および通信機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明について具体的な実施形態を示しつつ説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。なお、同一部材については同一の符号を付してある。
【００２５】
図１に本発明に係るアンテナの実施形態の一例を示す。図１のアンテナａは、基体（磁性体チップ若しくは誘電体チップ）と導体部とを有するアンテナである。該アンテナは基板に実装して用いることができる。図１は本実施の形態のアンテナの平面図（アンテナが基板に実装されている場合の基板面の上方から見た図に相当）である。
図１に示すように、本実施の形態のアンテナは、第１の基体１０と、その内部に設けられた導体７を有する第１のアンテナ素子４と、板状の導体部１００と接続導体１２とを有する第２のアンテナ素子１とからなり、前記接続導体１２は板状の導体部１００の途中に接続されている。また前記導体部１００を金属導電箔やワイヤ（線状）で形成すると、よりアンテナの形状自由度も向上させることができ、省スペースに構成することができる。図１に示す構成では、導体部１００の一辺は、長手方向に前記第１の基体１０と平行に離間して配置されて、前記第１の基体１０の導体７の給電側である他端は給電線１１と接続され、非給電側である一端は導体部１００と線状の接続導体１２で接続され、配置されている。第１のアンテナ素子４においては、導体７は基体１０を貫通している。無論、導体７と接続導体１２は連続した１本の導体で接続したものであっても良い。即ち接続導体１２は第２のアンテナ素子１の構成部材と考えるのではなく、第２のアンテナ素子１と第１のアンテナ素子４の共通の構成部材であると考えることができる。これは以下の実施例でも同様である。連続した一体の線状の導体で構成されるようにすれば、接続数を減らすことができ、アンテナや通信機器の製造工程の簡略化や製品信頼性の向上を図ることができる。図１に示す構成では、第３のアンテナ素子２１がないので前記導体部１００を第１のアンテナ素子４を囲むように長く確保することができる。このためＧＳＭ帯よりも低い周波数でかつ帯域の広い地上デジタルテレビ放送帯域などに対応するようにすることもできる。
【００２６】
次に図２に戻る。図２に本発明に係るアンテナの実施形態の一例を示す。図２のアンテナａは、基体（磁性体チップ若しくは誘電体チップ）と導体部を有するアンテナである。該アンテナは基板に実装して用いることができる。図２は平面図（アンテナが基板に実装されている場合の基板面の上方から見た図に相当）である。図２に示すアンテナは、第１の基体１０と、その内部に設けられた導体７を有する第１のアンテナ素子４と、板状、線状等の導体部１００と接続導体１２とを有する第２のアンテナ素子１と、板状、線状等の導体部２００と接続導体１５とを有する第３のアンテナ素子２１とを備えている。さらに前記第１のアンテナ素子４の導体の一端が前記接続導体１２に接続され、前記第１のアンテナ素子４の導体の他端が前記接続導体１５に接続される。前記接続導体１２は前記導体部１００の途中に接続され、前記接続導体１５は前記導体部２００の途中に接続される。また前記導体部を板状ではなく金属導電箔やワイヤ（線状）で形成すると、よりアンテナの形状自由度も向上させることができ、省スペースに構成することができる。図２に示す構成では、導体部１００と導体部２００のそれぞれ一辺は、長手方向に前記第１の基体１０と平行に離間して配置されて、前記第１の基体１０の導体７の給電側である他端と導体部２００は線状の接続導体１５で接続され、非給電側である一端は導体部１００と線状の接続導体１２で接続され、配置されている。第１のアンテナ素子４においては、導体７は基体１０を貫通している。無論、導体７と接続導体１２、１５は連続した１本の導体で接続したものであっても良い。
【００２７】
図４に本発明に係るアンテナの実施形態の一例を示す。図４のアンテナａは、基体（磁性体チップ若しくは誘電体チップ）と導体部を有するアンテナである。該アンテナａは基板に実装して用いることができる。図４に示すアンテナａは、基体１０を貫通して設けられた導体７を有する第１のアンテナ素子４と、接続導体１５と、導体部２００からなる第３のアンテナ素子２１を備えている。前記第１のアンテナ素子４の導体７の給電側である他端は接続導体１５を介して導体部２００に直接接続して、給電線１１も接続導体１５の接続点とは異なる点で導体部２００に直接接続している。そして導体部２００は板状でかつ略Ｌ字状に形成している。また前記導体部を板状ではなく金属導電箔やワイヤ（線状）で形成すると、よりアンテナの形状自由度も向上させることができ、省スペースに構成することができる。第１のアンテナ素子４においては、導体７は基体１０を貫通している。無論、導体７と接続導体１５は連続した１本の導体で接続したものであっても良い。また図３と同様に接続導体１５は給電線１１の途中に接続することもできる。
【００２８】
図１〜４のアンテナａは、図１〜３では前記基体１０と、前記導体部１００の一辺が、図２〜４では導体部２００の一辺がグランド部端部４０aから離れて配設されており、更には前記基体１０部分はヘリカル電極を有する誘電体チップアンテナや磁性体チップアンテナのように導体が基体に巻回されていないので、後述するように線間容量成分を形成しにくく、帯域を拡大するうえで優れた構成となる。また、図１〜３では前記第１のアンテナ素子４の導体７の非給電側である一端側には放射電極である前記接続導体１２が導体部１００の途中に接続される。図２〜４では給電側である他端側には前記接続導体１５が導体部２００の途中に接続される。したがって、従来の前記誘電体チップアンテナや磁性体チップアンテナに比べ導体部が多くなる。すなわち、導体部１００および２００を有するため、主回路基板のグランド部４０との間に於ける放射抵抗が増加して放射効率が向上する。特に導体部は接続導体との接続点から2方向に若干異なる、使用周波数の略λ／４に相当する長さで伸延して形成することができるので、例えば図２１に示すようにその長さに対応した２つの周波数ｆ１、ｆ２に共振させることができる。その結果、一つの共振周波数のときよりＶＳＷＲが低くて、高い利得が得られる周波数帯域を広く取ることができる。そして広帯域で良好なアンテナ特性を得ることができる。
【００２９】
図１〜４のアンテナａでは、第１のアンテナ素子４の導体７の給電側である他端側と非給電側である一端側には全体形状が略Ｌ字状の導体部１００および／または２００が各々接続する。すなわち図２〜４では第１のアンテナ素子４の導体７の給電側である他端側は接続導体１５を介して導体部２００の途中に接続されて第３のアンテナ素子２１が形成される。図１〜３では前記導体７の非給電側である一端側は接続導体１２を介して導体部１００の途中に接続され、第２のアンテナ素子１が形成される。各々導体部と接続導体とにより第２、第３のアンテナ素子の全体形状が略T字状に形成される。第２、第３のアンテナ素子の全体形状は携帯通信機器の筐体形状に合わせて略Ｕ字状、略逆Ｖ字状あるいは略Y字状等であってもよい。  
【００３０】
また導体部と接続導体との接続点で導体部をｎ（ｎ＝１，２・・・）個に分岐して、ｎ個の導体部の長さを少しずつ異ならせることによりそれぞれの周波数の略λ／４で共振させることができる。このことにより一つの帯域内で少しずつ異なる共振周波数をｎ個有することになるのでｎの個数が大きいほどＶＳＷＲが低くて、高い利得が得られる周波数帯域を広く取ることができる。その場合、導体部同士の干渉が生じ易くなるが、分岐した導体部同士を一定間隔離せばよい。
【００３１】
導体部１００には給電線１１を介して、送受信回路等（図示せず）が接続されてアンテナ装置が構成される。尚、図２では接続導体１５は導体部２００に接続される。また給電線１１も導体部２００へ接続される。しかし給電線１１は接続導体１５の導体部２００への接続点とは異なる点に接続される。また図３に示すように前記導体７の給電側である他端側を給電線１１の途中に接続することもできる。接続導体１２、１５の材質は線状、板状、あるいは基板に印刷した箔状の導電性金属で形成することもできる。
【００３２】
図１〜６では第１のアンテナ素子４の一端側に前記接続導体１２と立設した板状の導体部１００とで略Ｔ字状になるように、および他端に前記接続導体１５と立設した板状の導体部２００とで略Ｔ字状になるように、各々が接続されて形成されている。前記板状の導体部１００の面をグランド部４０が形成された主回路基板面に対して垂直になるように立設するため、基体（磁性体チップ若しくは誘電体チップ）のみのアンテナにくらべ金属導体部分を多く有することになる。その結果、放射抵抗が少なくなり広い周波数帯域において電磁波の放射利得も高くなる。しかしながら電磁波の放射利得を上げるために導体部１００および２００の表面積を大きくするほど、導体部は立設しているため主回路基板のグランド部４０との対向面積が増え容量成分が増える。容量成分が増えると前記グランド部４０に、導体部１００および２００に生じるアンテナの共振電流を打ち消す逆位相の鏡像電流がグランド部４０に生じやすくなり、その分アンテナの利得が低下するだけでなく帯域幅も狭くなる。したがって、前記板状の導体部１００の面積と、グランド部端部４０ａからの距離Ｗは放射効率が高くなるようにバランスさせて決めることが好ましい。また距離Ｗを一定間隔確保する以外の容量成分を増加させない方法としては導体部１００および２００を基板上に形成する金属導電箔や金属導電線からなる線状の導体で形成すると良い。この方法により前記板状の導体部１００および２００の面がグランド部４０に対して平行になるので放射抵抗を少なくすることができるので導体部１００および２００とグランド部４０が近接した場合でもＶＳＷＲが低い周波数帯域を拡大することができる。
【００３３】
次にアンテナａの最適形状、構成部品との位置関係を決定する方法について述べる。まず筐体のスペースや形状に合わせて導体部の形状をコの字状や円弧状(アーチ状)やＬ字状に形成する。そして基体の全体必要長さを決め、スペースに合わせて分割個数と並べ方を決める。放射利得が一定値以上保たれる帯域幅を確保できるように導体部、基体の位置を検討する。次に容量成分を減らすために導体部の形状を筐体の制約条件から板状、線状等のいずれにするのが良いのかを検討する。次にグランド部端部４０aに対向する導体部の一辺の面との距離Ｗを決める。
【００３４】
図５に本発明に係るアンテナの実施形態の別の一例を示す。図５のアンテナａは、基体として磁性体チップ若しくは誘電体チップと導体部を有するアンテナである。該アンテナは基板に実装して用いることができる。図５は平面図（アンテナが基板に実装されている場合の基板面の上方から見た図に相当）である。図５に示すアンテナは、第１の基体１０と、その内部に設けられた導体７を有する第１のアンテナ素子４と、第２の基体８と、その内部に設けられた導体５を有する第４のアンテナ素子２と、導体部１００と接続導体１２からなる第２のアンテナ素子１と導体部２００と接続導体１５からなる第３のアンテナ素子２１を備えている。図５に示す構成では、一直線上に並んだ基体１０及び基体８と、導体部１００および２００の各一辺は長手方向に平行に離間して配置される。基体１０の導体７と導体部１００は接続導体１２で接続され、基体１０の導体７の給電側の他端と基体８の導体５の非給電側である一端は接続導体１３で接続され、基体８の導体５の給電側である他端は接続導体１５を介して導体部２００に接続される。導体部２００には給電線１１を介して、送受信回路等（図示せず）に接続されてアンテナ装置が構成される。第１のアンテナ素子４においては、第１の基体１０の内部に設けられた導体７は基体１０を貫通し、第４のアンテナ素子２においては、第２の磁性基体８の内部に設けられた導体５は基体８を貫通している。無論、接続導体１２と導体５と接続導体１３と導体７及び接続導体１５は連続した１本の導体で接続したものであっても構わない。尚、接続導体１５は図６に示すように、前記導体５の給電側である他端側が給電線１１の途中に接続することもできる。
【００３５】
図５のアンテナａは、図1の場合と同様に前記導体部１００がグランド部端部４０aから一定間隔離れて配設されている。前記アンテナａの導体は基体を貫通しており、ヘリカル電極を有する誘電体チップアンテナや磁性体チップアンテナのように導体は基体に巻回されていない。したがって後述するようにヘリカル電極の線間容量成分を形成しにくく、帯域を拡大するうえで優れた構成となる。更に基体が分割され、各アンテナ素子が接続導体で接続される構造であるため、図５においては一直線上に並んでいるが、図６のように縦方向に並べるなど実装空間に応じてその配置を変えることができる。また、基体が分割された構造とすることにより、個々の基体の長さを小さくすることもできるため、構造的強度が高まり割れにくく、アンテナの信頼性向上に寄与する。すなわち、前記構成は基体を用いるアンテナでありながら、実装の自由度が非常に高いものとなる。かかる分割構造の磁性体チップアンテナや誘電体チップアンテナが可能となる理由は後述する。
【００３６】
また、図５および６のアンテナａの場合であれば、第４のアンテナ素子２の導体５の給電側である他端側は接続導体１５を介して放射電極である導体部２００に接続する。すなわち接続導体１５と導体部２００とでアンテナ素子の等価的形状として略T字状に形成され、第３のアンテナ素子２１を構成する。また第１のアンテナ素子４の導体７の非給電側である一端側は接続導体１２を介して放射電極である導体部１００に接続する。すなわち接続導体１２と導体部１００とでアンテナ素子の等価的形状として略T字状に形成され、第２のアンテナ素子１を構成する。該構成では導体部１００および２００の２つの面を有し、主回路基板のグランド部４０間に於ける放射抵抗が、導体部が１つの場合に比べ増加することにより放射効率が向上する。特に基体のみで構成されるアンテナでは利得が低下してしまうところ、本構成によれば導体部があることにより利得の低下を防ぐことができる。また前記導体部は接続導体との接続点から伸びた導体部のそれぞれの長さを決めることができるので、目的とした複数の周波数に容易に共振させることができる。導体部２００には給電線１１を介して、送受信回路（図示せず）に接続されてアンテナ装置が構成される。尚、導体部１００および２００が板状に形成される場合、上記した第1の実施形態と同様の理由により、板状の面をグランド部４０が形成された主回路基板面に対して垂直になるように立設させるとともに、前記面とグランド部端部４０ａと一定の距離Wを確保して配設するのが好ましい。そして、アンテナａの最適形状、構成部品との位置関係を決定する場合は、第1の実施形態と同様であるので以下では説明を省略する。
【００３７】
尚、導体部での共振周波数が１つでよい場合は、図７のように導体部１００‘、２００は導体７の一端、他端との接続点から１方向にのみ伸延して形成することもできる。伸延した部分は直線でも良いし、筐体形状に合わせて適宜曲げることもできる。破線部分は共振周波数を調節するための調節導体部１００‘を示している。この場合、基体１０と給電線１１（接続導体１５）と調節導体部１００‘とでＧＳＭ帯に共振し、給電線１１（接続導体１５）と導体部２００とで例えばＤＣＳ／ＰＣＳおよびＵＭＴＳ帯に共振する。この例では一見接続導体１５は導体部２００の端部に接続されているように見えるが、給電線１１と接続導体１５を含めてλ／４長にしているので給電線１１を接続導体１５に含ませているので導体部の途中に接続されているとみなせる。図７の破線で囲まれた調節導体部１００‘はＧＳＭ帯のうち目的とする周波数範囲によって長さを適宜変更することができる。また前記導体部１００‘、２００を板状ではなく金属導電箔やワイヤ（線状）で形成すると、よりアンテナの形状自由度も向上させることができ、省スペースに構成することができる。無論、導体７と給電線１１（接続導体１５）と導体部１００‘、２００は連続した１本の導体で接続したものであっても良い。
【００３８】
また、第１のアンテナ素子４や第４のアンテナ素子２の基体において、基体として誘電体を使用する場合、誘電体を貫通する導体の全周に誘電体が存在することになるので基体が持つ実効誘電率が高くなる。また基体として磁性体を使用する場合、磁性体を貫通する導体の全周に磁性体が存在することになるので磁界は導体の周りに同軸状にできるので基体が持つ透磁率が高くなる。よって導体が誘電体でも磁性体でも波長短縮効果が生じてアンテナ全体の小型化を図ることができる。基体に導体を巻回する場合には導体が貫通してない場合に比べて、導体を巻回するのに必要とする導体長さと同じ導体長を確保した場合に、アンテナ素子全体の小型化を図ることができる。さらに、該導体の他端や一端を用いて他の回路素子や電極との電気的接続や接合が可能であり、設計自由度や固定強度が高められる。なお、図１〜図８に示す構成では、各導体の両側が基体から突出している。各導体の両側は必ずしも突出していなくてもよいが、この場合は前記導体との接続を図る外部電極を設ける必要がある。かかる場合には、例えば図１０に示すようにアンテナ素子の外部電極を他のアンテナ素子の外部電極とともに基板上に設けた電極にハンダ接合して、アンテナ素子同士を直列に接続すればよい。また基板上に設けた接続導体を形成する電極は金属導電箔などの印刷導体パターンで形成することもできる。
【００３９】
上述のように、図１〜図８に示す構成では、前記各導体と前記各接続導体とが、一本の導線で構成されているため、基体８の非給電側である他端から突出している導体５と基体１０の給電側である他端から突出している導体７とは共通しており、これは接続導体１２、１３、１５も兼ねている。該接続導体と前記導体の突出している部分とは必ずしも一本の導線で構成されていなくてもよい。例えば、第１の基体１０を貫通し該基体１０の給電側である一端から突出している導体７と基体８を貫通し、突出している導体５の非給電側である一端とを、前記導体とは別部材の接続導体を用いて接続しても良い。また、前記別部材の接続導体として、図１０（ｂ）のように基板上に設けられた電極を用い、該電極に前記突出している接続導体１３、１４を基板１６の導体部分にハンダ接合した構成であってもよい。ただし、前記各導体と前記各接続導体とが一本の導線、すなわち連続した一体の線状の導体で構成されるようにすれば、接続数を減らすことができ、アンテナや通信機器の製造工程の簡略化や製品信頼性の向上を図ることができる。図１０（ｂ）の構成の場合、２つの基体は導体部１００や２００の一辺とともに長手方向が平行になるように配列され、接続導体１３を用いて基体８と基体１０を、接続導体１２を用いて基体９と導体部１００を（図示せず）、接続導体１５を用いて基体１０と導体部２００（図示せず）が接続され配置される。全体の配置は、各基体間、基体と導体部が適当な間隔を保って配置され、各基体と接続導体と導体部とが直列に接続されていれば良い。
【００４０】
図６に示す構成では、図３に示す構成と同様に前記各導体と前記各接続導体とが、一本の導線で構成されても良いし、導線同士が接続されても良い。そして２つの基体８、１０は導体部１００および２００の各一辺とともに長手方向が平行に並ぶように配列される。接続導体１３は基体８と基体１０を接続する。接続導体１５は基体８と導体部２００を接続する。接続導体１２は基体１０と導体部１００を接続する。そして基体、接続導体および導体部で構成される全体が略ミアンダ状に形成されている。尚、接続導体１５は図３と同様に給電線１１の途中に接続しているが、図５のように接続導体１５を介して導体部２００に直接接続することもできる。
【００４１】
図６を用いて本発明に係るアンテナの他の実施形態の一例を説明する。図６に示す構成では、基体１０と基体９と基体８及び導体部１００および２００の各一辺は長手方向に平行に離間して配置しているが、例えば第４のアンテナ素子2と同じ構成の第５のアンテナ素子３（図示せず）を第４のアンテナ素子２の下方に並べて配置しても良い。さらに第５のアンテナ素子３と同じ構成の第６のアンテナ素子３‘(図示せず)を第５のアンテナ素子３の下方にさらに平行に離間して複数設け、各々接続導体で直列に接続し全体としてミアンダ状に配置しても良い。
【００４２】
また、アンテナ素子２、３、４及びアンテナ素子３’に使用される基体の材質は同じであっても良いし、異なっていてもかまわない。第１のアンテナ素子４においては、第１の基体１０の内部に設けられた導体７は基体１０を貫通し、第４のアンテナ素子２においては、第２の基体８の内部に設けられた導体５は基体８を貫通し、第５のアンテナ素子３においては、第３の基体９（図示せず）の内部に設けられた導体６（図示せず）は基体９を貫通している。無論、給電線１１と導体６と接続導体１４と導体５と接続導体１３と導体７と接続導体１２はこの順に直列に接続されて構成されるが、連続した１本の導体で構成しても良い。尚、導体６の給電側である他端は図２と同様に、給電線１１の途中に接続しているが、接続導体１５を介して導体部２００に接続することもできる。
【００４３】
ここで基体が磁性体チップの場合、セラミックスを基体の母体材質とするため過大な衝撃が加わったときには割れる可能性がある。通信機器、特に携帯通信機器においては、落下等の衝撃が加わるため、アンテナの信頼性を高めるためには、より高い耐衝撃性が要求される。磁性基体の長手方向を短くすれば、外力に対する磁性基体の信頼性を高めることができる。例えば、幅ｗ、厚さｔ、支点間距離ｄとした場合の最大荷重Nに対する曲げ強度Sの関係式は、Ｓ＝３Ｎｄ／（２ｗｔ２）である。すなわち、耐えうる最大荷重は、Ｎ＝２Ｓｗｔ２／（３ｄ）となり、幅と支点間距離の比に比例する。通信機器の落下の場合などは磁性体チップアンテナにかかる外力の方向が一定ではないため、強度上は立方体が理想的な形状と考えられる。この場合、幅と支点間距離（ここでは磁性基体の長さに相当する）の比ｗ／ｄは１である。本発明に係るアンテナは複数のアンテナ素子に分割した構成とすることができるため、このｗ／ｄを１に近づけて、（すなわちより立方体に近づけることで）強度を高めることができる。次に基体を分割した具体例を説明する。
【００４４】
アンテナ素子２、３、３‘、４を持つ構成は、一つの線状の導体が基体を貫通してアンテナ素子の基体部分が３分割されているものと見ることもできるが、上述したようにアンテナ素子の数は１または２に限定されるものではなく、３以上とすることも可能である。つまり３、４、５・・個と増やしていくことにより一個当たりの基体部分の長さを短くして複数のアンテナ素子を数珠状に連結してもよい。このことにより体を用いたアンテナの性能を低下させることなくアンテナの配置の自由度を得ることができる。
【００４５】
上述のように、アンテナ素子２、３、３‘、４に分割された構成では、前記各導体と前記各接続導体とが、一本の導線で構成されているため、基体９（図示せず）の非給電側である一端から突出している導体部分と基体８の給電側である他端から突出している導体部分とが共通し、さらに接続導体１４も兼ねていることになる。同様に、基体８の非給電側である一端から突出している導体部分と磁性基体１０の給電側である一端から突出している導体部分とが共通し、さらにこれらの部分が接続導体１３も兼ねている。しかし接続導体と導体の突出している部分とは必ずしも一本の導線で構成されていなくてもよい。例えば、基体を貫通し基体の端から突出している導体と、別の基体を貫通し突出している導体とを、前記導体とは別部材の接続導体を用いて接続しても良い。また、前記別部材の接続導体として、図１０に示すように基板上に設けられた電極を用い、該電極に前記突出している導体部分をハンダ接合した構成であってもよい。或いは複数のスルーホールとそれを電気的に接続している電極を有する基板を用い、前記突出している導体部分を前記スルーホールに挿入し、ハンダ接合することによって、導体同士を接続してもよい。かかる方法によれば、通信機器内で用いられる基板上に基体（チップ）をより強固に固定することができる。ただし、前記各導体と前記各接続導体とが連続した一体の線状導体で構成されるようにすれば、接続個所を減らすことができ、チップアンテナや通信機器の製造工程の簡略化や製品信頼性の向上を図ることができる。
【００４６】
さらに、前記第１のアンテナ素子４と、前記第４のアンテナ素子２と、第５のアンテナ素子３（図示せず）及び第６のアンテナ素子３‘（図示せず）の配置は屈曲状またはミアンダ状、Ｌ字状、クランク軸状、弧状に配置されていても良い。かかる構成によれば、前記アンテナは複数のアンテナ素子の間に接続導体部分を有するため、該接続導体部を介して接続し、アンテナ素子とアンテナ素子を屈曲状またはミアンダ状、Ｌ字状、クランク軸状、弧状に配置させることができる。屈曲状に配置させるとは、アンテナ素子とアンテナ素子との長手方向が互いに所定の角度を持つことを意味する。例えば、Ｖ字状、Ｕ字状等である。また、ミアンダ状とはアンテナ素子とアンテナ素子が略S字状に折り返した接続導体により接続され、かつ、アンテナ素子とアンテナ素子の長手方向が平行になるように配置される状態である。更に図８により、本発明に係るアンテナの他の実施形態を説明する。図８に示す構成では、複数の基体がミアンダになる方向を図６とは９０度回転した方向に配置している。その場合の前記第１のアンテナ素子４、第４のアンテナ素子２、第５のアンテナ素子３などの寸法は長さ３〜８ｍｍ、径２〜４ｍｍ程度とすることが好ましい。かかる構成とすれば、携帯通信機器筐体内の端部など、曲面で規定される実装空間にもアンテナ装置の形状を適合させて実装することができるため、いっそう空間使用効率のよい通信機器となる。
【００４７】
次に、個々のアンテナ素子について以下説明する。図９に、アンテナを構成する基体が磁性体チップによるアンテナ素子の一例を示す。図９の（ａ）は斜視図、（ｂ）は長手方向に沿って導体を含んだ断面図、（ｃ）は長手方向に垂直な方向での断面図である。図９に示す構成は、第４のアンテナ素子の例である。直線状の導体５が直方体状の基体８をその長手方向に貫通している。すなわち、直線状の導体５は、直方体の側面や円柱の外周面など、導体を囲むように位置する基体外側の面に沿うように延設され、基体の長手方向両端面間を貫通している。基体内において、線状導体の線素に対して、その延出方向に、直角方向に導体部分がないことがより好ましい。たとえば図６の構成では、前記導体の両端、すなわち導体５の一端と他端が基体８から突出している。基体８の内部には、導体部分としては直線状の中実の導体５が存在するだけなので、容量成分の低減に理想的な構造となる。放射導体として機能する直線状の導体が一本貫通している構造なので、該導体は基体内部で実質的に対向する部分を持たないので、容量成分の低減に特に有効なのである。かかる観点からは、基体を貫通する導体は一本のみが好ましい。ただし、間隔を十分に取るなどして容量成分の影響が小さい場合などは、一本の貫通導体の他に、更に別の導体が貫通した、または埋設された構成とすることも可能である。この構造は第１、第４、第５、第６のアンテナ素子にも勿論適用できる。
【００４８】
また、直線状の導体５が基体８を貫通している構造なので、基体に導体を巻回する場合に比べて、導体を巻回するのに必要とする導体長さと等価の貫通している導体長を確保した場合には、アンテナ素子全体の小型化を図ることができる。さらに、直線状の導体５が基体８を貫通しているので、直線状の導体５の両端で、他のアンテナ素子、回路素子、電極との接合や電気的接続が可能であり、設計自由度が高い。直線状の導体は、磁界が該導体を周回するように形成させるため基体の外側の面からの距離を一定に保ちつつ基体の中心軸を貫通していることが好ましい。図１０（ａ）に示した構成では、直線状の導体５、６、７は基体８、９、１０の長手方向に、該磁性基体の中心軸上を貫通している。すなわち、基体８、９、１０の長手方向に垂直な断面において、直線状の導体５、６、７は前記中心軸上に位置している。
【００４９】
次に、本発明に係るアンテナの構成が優れる点を説明するが、本発明は磁性体チップアンテナをベースに板状、線状等の導体部を付加したアンテナであるので、初めに磁性体チップアンテナ部分による効果を説明する。たとえば携帯電話で使用するＧＳＭ帯（８１０〜９６０ＭＨｚ）や、ＤＣＳ／ＰＣＳおよびＵＭＴＳ帯（１７１０〜２１７０ＭＨｚ）の各周波数帯域は１５０〜５００ＭＨｚと広く、更にこれらの各周波数帯域が１０００ＭＨｚも離れている。この帯域全体で所定の通信品質を得るには各周波数帯域全体に亘って一定の利得を維持することが必要である。広帯域化のためにはアンテナのＱ値を下げることが必要となるが、Ｑ値はインダクタンスをＬ、容量をＣとすると（Ｃ／Ｌ）１／２で表されるため、Ｌを上げる一方、Ｃを下げる必要がある。基体として誘電体を用いた場合、インダクタンスＬを上げるためには導体の巻き線数を増やす必要があるが、巻線数の増加は線間容量の増加を招くため、アンテナのＱ値を効果的に下げることができない。
【００５０】
本発明においては、上述のように容量成分の低減に効果的な、直線状の導体が磁性基体を貫通する構成のアンテナ素子を採用するので、巻線数を増やすことなく透磁率でインダクタンスＬを上げることができる。したがって巻線数の増加による線間容量の増加を回避して、Ｑ値を下げることができ、アンテナの広帯域化に特に顕著な効果を発揮するのである。たとえば第４のアンテナ素子２の導体５の場合、磁路は該導体５を周回するように基体内に形成されるため、閉磁路を構成する。該構成で得られるインダクタンス成分Ｌは導体５を覆う基体部分の長さや断面積に依存する。よって、第４のアンテナ素子２は、導体５が基体８を前記断面の中心軸上を貫通するアンテナ素子を有する構成であるため、効率よくＬ成分を確保し、アンテナの小型化を図ることができる。もちろん基体として誘電体を用いることで同様の効果を得ることができるが、誘電体の場合は導体の巻回により線間容量が増えるので、周波数帯域をより広くするには磁性基体を用いるほうが有利である。
【００５１】
さらに、上述のように、本発明に係るアンテナ素子２、３、３’、４における磁路は、導体５、６、７の中心軸を周回するように形成されるため、基体が導体の長手方向に複数個に分割されても、分割したことがインダクタンス成分Lの形成に与える影響は原理的に極めて小さいものとなる。このため、基体を複数個に分割してアンテナを構成することが可能となるのである。これに対して、誘電体の場合など基体にヘリカル電極を巻回して形成する場合は、基体内の磁路はコイルの軸方向（基体の長手方向を貫くように）に形成されるため、基体を分割すると磁路が分断されL成分は著しく低下する。したがって、分割した基体に各々ヘリカル電極を形成しても単純に基体を複数個に分割したチップアンテナを構成することはできない。
【００５２】
ここで導体部と基体（磁性体チップ）を組み合わせたことによる効果について詳細に述べる。従来の基体と基体内を通る導体のみからなるアンテナでは、帯域全体の利得を向上させることはできるが、板状、線状等の導体部のみで構成されるアンテナに比べて利得がやや劣り、携帯通信機器で使用する各周波数帯域の中心周波数に対して低い側の周波数では利得の低下が大きい。そこで前述のように前記第１のアンテナ素子４の導体の給電側および／または非給電側に板状、線状等の導体部を設けることにより利得を向上させ、各周波数帯域を広げることができる。更には前記第１のアンテナ素子４の導体の給電側に板状、線状等の導体部２００を、前記導体部の途中に接続導体を接続し、その接続点から２方向に若干異なる、使用周波数の略λ／４に相当する長さで伸延して設けることにより、例えば図２１に示すようにその長さに対応した２つの周波数ｆ１、ｆ２に容易に共振させることができるため、周波数帯域をより広げることができる。その結果、基体と基体内を通る導体のみで構成されるアンテナに比べ、例えばＤＣＳ／ＰＣＳ、ＵＭＴＳ帯のような高い周波数帯域内の低い側の周波数での利得を向上させることが出来る。更には前記第１のアンテナ素子４の導体の非給電側に板状、線状等の導体部１００を設けることにより、前記第１のアンテナ素子４と組み合せてＧＳＭ帯のような低い周波数帯域内の低い側の周波数での利得も向上させることが出来る。また基体と、前記導体部２００の基体と平行な部分との間では多重的な共振も起こるため、特に高い周波数帯域で広帯域であるＤＣＳ／ＰＣＳとＵＭＴＳ帯に亘ってＶＳＷＲが低くて、高い利得が得ることができる。つまり各帯域においてＶＳＷＲが低い周波数帯域が拡大し、電磁波の放射利得を高くすることができる。
【００５３】
基体の外部での導体の取り回しは、基体の導体が現れている面に印刷電極（金属導電箔）を形成することでもできる。すなわち該面に形成され印刷電極と該面が接する基板面に印刷された電極とをハンダ付けにより固定することが出来る。一方、製造工程を簡略化し、かつ容量の増加を抑える観点からは、導体の突出した端部を用いてハンダ付け等により取り回しを行うことが好ましい。なお、印刷電極で基体の外部での取り回しを行う場合には、該印刷電極は、その面積および対向部分を可能な限り小さくすることが望ましい。図６の構成のように導体５、７の両端が突出している場合は、導体５と接続する接続導体１３、１５と導体７と接続する接続導体１２、１３と基体８、１０で構成されたアンテナ素子はハンダで固定することができるので、安定な実装が可能となる。もちろんこれらの導体は連続した一本の導体であってもかまわない。突出した導体の端部は必ずしも直線状でなくてもよく、屈曲していてもよい。
【００５４】
図１０には磁性体チップアンテナの基板への実装例を示す。図１０の（ａ）に示す構成では、基板に実装しやすいように、前記接続導体１２と接続導体１３と接続導体１４と接続導体１５がそれぞれ基体１０、８、９から離間した部分で基体１０、８、９の搭載面側に向かって屈曲してあり、その先端部分は基体の一端面である底面と平行に、より具体的には略同一面上に位置するようにしてある。屈曲している部分が基体の端面から離間していることで、容量の増加を抑えるとともに、導体と基体の境界における基体の欠けや導体の損傷を抑制する。一方、突出した端部を兼ねる接続導体１３、１４は基板の側面から見て直線状としてある。前記導体６の接続導体１２と接続導体１５は基板が有する導体部分にハンダ等で接合できる。図１０の（ｂ）は、接続導体１３、１４も基体８、９、１０の搭載面側に向かって屈曲している例である。接続導体の屈曲は前記接続導体１２と接続導体１５と同様に、基体から離間した部分で施されていることが好ましい。
【００５５】
突出した導体の端部を利用して導体の取り回しを行う場合は、いずれの場合でも基体の表面に電極を形成する必要がないため、容量成分の増加を抑えることができる。図１〜８に示す実施形態のように突出している導体部分が直線状である構成では、基体の内部および表面において導体同士が対向する部分を持たないので、容量成分の低減に特に効果的である。
【００５６】
次に、本発明に係るアンテナの他の実施形態を図１２に示す。図１２（ａ）に示す例は、第１のアンテナ素子４と第２のアンテナ素子１と第３のアンテナ素子２１と、第４のアンテナ素子２とを備えるアンテナａである。そして基体を有する第１のアンテナ素子４と第４のアンテナ素子２とが一つのケース３６に収容されている構成である。図１２の（ｂ）は第１のアンテナ素子４と第４のアンテナ素子２を収容する樹脂製のケース３６を示している。また図１２の（ｃ）は前記ケース３６に収容された前記アンテナ４１の平面図を示している。ケース３６はアンテナ素子を収容可能な空間を深さ方向に有し、両側面には、側面上面から略中央にかけて、接続導体１２、１５をケース内部からケース外部へと導出可能となるようにスリットが設けられている。なお、スリットのかわりに貫通孔を設けてもよい。また、前記スリットまたは貫通孔は、必ずしも両側面に設ける必要はなく片側の側面に設けてもよい。ケース３６には、各アンテナ素子の長手方向の二点においてアンテナ素子の長手方向に直角方向の動きを拘束する突起部３７Aをケース内壁に設けてある。図８の例では、前記突起部３７Aは、深さ方向に柱状に形成されており、アンテナ素子を線で拘束する。柱状の突起部の断面形状は特に限定するものではないが、例えば三角形状、半円状等とすればよい。突起部は点状の突起として、突起部で拘束しても良い。
【００５７】
また、突起部を設けるかわりに、基体を有するアンテナ素子の形状と略同一の空間を設け、該空間に前記アンテナ素子を嵌挿して前記アンテナ素子の動きを拘束してもよい。また、突起部だけが立設された平板状のケースを用いて前記アンテナ素子の動きを拘束することも可能である。ケースの深さは、特に限定するものではないが、基体８及び１０を保護する観点からは、基体の厚さよりも大きく、基体がケース上面から突出しないことが好ましい。前記アンテナ素子は、接着剤で基板もしくはケースに固定しても良い。本発明に係るアンテナは複数の前記アンテナ素子を用いるため位置がずれたりし易いが、前記ケースを用いた構成を採用することによって複数の前記アンテナ素子の位置関係を保持することが可能となる。かかる場合においては、例えば導体部材を樹脂モールドで固定してもよいし、該導体部材は電極ピン構造としてケースから突出する形態としてもよい。また、ケース上部には、蓋部材を設けてもよい。蓋部材は接着剤で接着固定してもよいし、蓋部材はケースに掛止される構成を用いてもよい。蓋部材を設けることにより、アンテナ素子全体を保護することができる。また、上述の突起部の形成に加えて、または換えて前記蓋部材を用いてアンテナ素子の動きを拘束しても良い。
【００５８】
上述の例は、ケースを用いて基体を有するアンテナ素子の動きを拘束する例であるが、ケースを用いる替わりに、前記アンテナ素子全体を樹脂でモールドした構成としてもよい。例えば図６に示すアンテナ素子群を金型内に挿入し、樹脂を充填して樹脂モールドされた前記アンテナ素子を得る。この場合、基体から突出した導体は樹脂の外側まで延出するようにしておく。また、あらかじめ導体部と基体を装着できるように形成した樹脂体に導体部と基体を組み付けることもできる。
【００５９】
次にアンテナを構成する部材について説明する。導体部の材質は、特に限定するものではないが、例えば、板金や導電線で構成する場合はＣｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｌ等の金属の他、４２アロイ、コバール、リン青銅、黄銅、コルソン系銅合金等の合金を用いることができる。このうちＣｕ等の硬度の低い導体材料は、導体部等の両端を屈曲して用いる場合に適し、４２アロイ、コバール、リン青銅、コルソン系銅合金など硬度の高い導体材料は基体を強固に支持する部材として使用する場合に適する。
【００６０】
また、基体を貫通して使用される導体には４２アロイ、コバール、リン青銅、コルソン系銅合金など硬度の高い導体材料が好ましい。これらの材質は特に導体の両端を屈曲せず直線状のまま使用する場合に適する。導体にはポリウレタンやエナメル等の絶縁被覆を設けてもよい。例えば基体に体積抵抗率の高い、例えば１×１０５Ω・ｍ以上の磁性基体を用いることで絶縁被覆を設けることなく絶縁を確保することも可能であるが、絶縁被覆を設けることによって、特に高い絶縁性が得られる。この場合絶縁被覆の厚さは２５μｍ以下が好ましい。これが厚くなりすぎると基体と導体との隙間が大きくなり、インダクタンス成分が減少する。
【００６１】
基体の形状は、特に限定するものではないが断面は長方形、正方形又は円形で、外観形状としては直方体、円柱等とすることができる。安定な実装を実現する上では直方体の形状が好ましい。また、直方体の場合には、長手方向に垂直な方向に位置する角の部分に面取りを設けることが好ましい。面取りを設けることによって、例えば基体に磁性基体を使用する場合は磁束が漏れにくくなるほか、チッピング等の不具合も防止できる。面取りの仕方は、角部を直線状に切り落とす方法であってもよいし、アールを設ける方法でもよい。面取りの幅（磁性基体の側面において面取り部分によって失われている長さ）は、その実質的な効果を発揮するためには０.２ｍｍ以上であることが好ましい。一方、面取りが大きくなると直方体形状であっても安定な実装が困難になるので１ｍｍ以下（基体の幅または高さの１／３以下）が好ましい。また各アンテナ素子の基体の長さは必ずしも同一でなくてもよいが、同一とすることにより製造工程の簡略化が図られる。
【００６２】
基体に磁性体を使用する場合、該基体の長さ、幅、高さの寸法が大きくなると共振周波数は低下する。例えば、ＧＳＭ帯（８１０〜９６０ＭＨｚ）、ＤＣＳ／ＰＣＳおよびＵＭＴＳ帯（１７１０〜２１７０ＭＨｚ）のクワッドバンド携帯電話に使用できるようにするためには、筐体のアンテナ搭載スペースから基体の寸法は幅が５ｍｍ、高さが５ｍｍ以下として、基体を分割した場合でも長手方向の長さの合計は６０ｍｍ以下とするのが好ましい。より好ましくは基体の長さの合計は３０ｍｍ程度、幅は２〜４ｍｍ、高さは２〜４ｍｍの範囲である。
【００６３】
また、基体を貫通する導体の断面形状も特に限定するものではないが、例えば円形、正方形、長方形等である。すなわち、導体としては線状（ワイヤ）、箔状（リボン）のものを用いることができる。例えば基体に磁性基体を使用する場合は導体の断面形状と基体の断面形状を略相似とし、導体の外周を同軸状に取り囲む磁体の厚さを一定にすると、均一性の高い磁路が形成されるので好ましい。ここで断面とは前記基体の長手方向に垂直な断面を指す。例えば、直方体、円柱の基体の長手方向に直線状の導体が貫通している場合は、該長手方向に垂直な断面は、導体の外周を基体が同軸状に取り囲む断面となる。また、基体が該長手方向に円弧状（アーチ形状）等のように曲線状である場合は、円弧の周方向に垂直、すなわち円弧の径方向で切る断面である。この場合も、導体の外周を基体が同軸状に取り囲む断面となる。
【００６４】
導体部の外観形状も特に限定するものではないが、板状の場合、長方形、正方形等とすることが好ましい。例えば長方形の板状導体部を立設させて用いる場合、導体部を基板スペースや筐体の形状に合わせて導体部を折り曲げて略Ｌ字状に形成しても構わないが、該板状である導体部の形状を基板スペースや筐体の形状に合わせて略中央部分をコ字状や円弧状（アーチ形状）とすることも出来る。
【００６５】
更に導体部の態様として線状、箔状、格子状など加工が容易な材料形態を用いると、板状のものよりフレキシブルであるので複雑な形状の筐体にも合わせることが出来る。箔状とは、主に基板上に印刷手段により形成する厚さが１０μｍ程度の金属導電箔をいう。材質はCuやAgなどを用いる。格子状とは外観形状は板状であるが、板状の面に数十μｍ程度の孔が多数開いたものか、直径数十μｍ程度の線状の導体を多数本網目状にハンダ付け等により接続したものである。材質はCuやAgなどを用いる。さらに図５および図６の場合、前記導体部１００と導体部２００の合計長さは前記第１のアンテナ素子４の長さ、または前記第１のアンテナ素子４と前記第４のアンテナ素子２の合計長さよりも長い板状、箔状、格子状もしくは線状の導体部とすることができる。これによりＧＳＭ帯よりも低い周波数でかつ帯域の広い地上デジタルテレビ放送帯域などに対応できるようにすることもできる。また該導体部の一辺は基体の長手方向と近接して並行となることが好ましい。
【００６６】
例えば図３に示すように導体部１００および２００が板状、箔状又は格子状の導体で略Ｌ字状に形成される場合、各寸法は一辺が６〜１０ｍｍ、別の一辺が１０〜３０ｍｍ、縦方向（高さ）幅が０・４ｍ〜１０ｍｍ、厚さが０．６〜１ｍｍの範囲にあるのが好ましい。導電線で形成される場合は、直径は０．４〜０．８ｍｍ程度が好ましい。パターン幅は１ｍｍ程度が好ましい。このとき略Ｌ字状の導体部の途中には接続導体が接続され、アンテナの等価的形状として略T字状に形成されて第２のアンテナ素子１と、第３のアンテナ素子２１を構成する。基体から突出した両端部は各々前記接続導体に接続される。導体部のグランド部と対向する導体部の一辺と、グランド部が近いと容量結合により放射に寄与しない寄生容量が増えてアンテナの放射効率が低下する。このため、前記導体部１００および２００の一辺と主回路基板上のグランド部端部４０ａとの距離Ｗは送受信回路やグランドとの容量結合による影響を少なくするよう６〜１０ｍｍに保つことが好ましい。また、導体部１００および２００のグランド部に最も近い端部と、グランド部端部４０ａとの間隔は０．２〜１ｍｍ程度に近接していることが好ましい。このように導体部の端面をグランド部に対向させて近接させておくと、前記間隔を増減する場合でも周波数の変化が少ないので共振周波数の微調整に好適である。
【００６７】
図９に示す直線状の導体が基体を貫通している構成についてさらに詳述する。かかる構成は、基体を形成してから導体を貫通させて製造することが出来る。例えば、基体の主成分であるＦｅ２Ｏ３、ＢａＯ、ＣｏＯを一定のモル比とし、この主成分に対してＣｕＯ０．６重量部を添加し、水を媒体として湿式ボールミルにて混合する。次に、この混合粉を乾燥後、仮焼する。この仮焼粉を湿式ボールミルにて粉砕した。得られた粉砕粉に水、バインダ、潤滑剤および可塑剤を添加して、中心部に導体が貫通するように中空となるようにして押出し成形を行う。これを焼結し、直方体形状の焼結体を得る。得られた焼結体の中空部に導体を挿入して完成させる。
【００６８】
また別な製造方法としては基体と導体を一体で形成してもよい。例えば、基体が磁性体で構成される場合、特許文献１に開示されているような方法、すなわち磁性体の粉末の中に導線を配した状態で圧縮成形し、その後焼結する方法で形成することができる。また、基体と導体を一体で形成する方法として、グリーンシートを積層する積層プロセスを採用することもできる。磁性体粉末と結合剤、可塑剤の混合物をドクターブレード法等でシート成形してグリーンシートを得て、該グリーンシートを積層して積層体を得る。グリーンシートにＡｇ等の導体ペーストを直線状に印刷して導体が貫通している磁性基体を得ることができる。
【００６９】
基体の貫通孔の断面形状は特に限定するものではないが、例えば、円形、四角形、長方形などとすればよい。導体の挿入を容易にし、基体と導体との隙間を小さくするためには、貫通孔の断面形状は、導体の断面形状と相似の形状にするとよい。基体と導体との間には隙間があってもよいが、隙間の存在はインダクタンス成分の低下につながるので、該隙間は基体の厚さに対して十分小さいことが望ましい。該隙間は片側で５０μｍ以下であることが好ましい。好ましくは、貫通孔の断面形状と導体の断面形状が、導体を挿入可能な範囲で略同一であることが好ましい。かかる点は貫通孔の形成方法によらない。
【００７０】
図９に示す直線状の導体が基体を貫通している構成を、基体が磁性基体で構成される場合、磁性基体と導体を別体で形成し、実現する一例を図１１に示す。図１１に示す例は、直方体状の磁性基体が複数の部材で構成され、貫通孔が前記複数の部材によって形成されている実施形態である。図１１（ａ）は、磁性基体が、導体を挿入するために溝が設けられた磁性部材２６と、導体５と、該溝を挟んで該磁性部材２６と貼り合わせるための磁性部材２５で構成され、アンテナ素子と構成する手前の状態である。図１１（ｂ）は磁性部材２６の溝に導体５を挿入し、さらに磁性部材２５を貼り合わせて固定してアンテナ素子とした状態を示した図である。磁性部材２６と磁性部材２５を貼り合わせた後に、形成された貫通孔に導体を挿入してもよい。いずれも、磁性部材２６と磁性部材２５を貼り合わせることによって、貫通孔が形成されることになる。溝は例えばダイシング加工を用いれば、精度よく形成することができる。図１１の例では、簡単な溝加工と部材の貼り合わせで基体を組み上げるので、貫通孔を極めて簡易に形成することができる。溝の断面形状は、導体の挿入が可能になるように導体の断面形状に応じたものにする。すなわち、溝の深さは、導体が溝の上面からはみださないように設定する。図１１の例では、磁性部材の一方に溝を設けてあるが、両方の磁性部材に溝を設け、その溝を対向させて貼り合わせることによって、貫通孔を形成してもよい。この場合は、挿入する導体が両方の磁性部材の位置決めする機能も発揮する。
【００７１】
磁性基体が複数の部材で構成され、貫通孔が前記複数の部材よって形成されている他の実施形態として以下の構成を用いてもよい。すなわち、磁性基体は直方体状をなし、薄板状の２つの磁性部材を、他の磁性部材で挟むことで構成される。前記磁性部材はともに直方体である。前記薄板状の２つの磁性部材が所定の間隔を持つことで貫通孔が形成され、前記２つの磁性部材の間隔および厚みで貫通孔の形状、大きさが決定される。かかる構成は、溝加工を必要とせず、簡単な加工だけで磁性部材を製作することができるので、チップアンテナの簡易な製造に適する。
【００７２】
磁性基体と導体、磁性部材と磁性部材同士は、クランプ等を用いて固定することも可能であるが、確実に固定するためには固着することが好ましい。例えば、磁性基体と導体との固着であれば、磁性基体と導体隙間に接着剤を塗布して固着すればよい。磁性部材同士の固着は、貼り合わせ面に塗布して接着する。接着剤が厚くなると磁気ギャップが大きくなるため、接着剤の厚さは５０μｍ以下が好ましい。より好ましくは１０μｍ以下である。磁気的なギャップの形成を抑えるためには、貼り合わせ面以外の部分に接着剤を塗布して固着してもよい。例えば側面で、磁性部材の貼り合わせ部分を跨ぐように接着剤を塗布する。
【００７３】
接着剤は熱硬化性、紫外線硬化性等の樹脂や無機接着剤などを用いることができる。樹脂には酸化物磁性体などの磁性体フィラーを含有させてもよい。接着剤は、チップアンテナをハンダ固定する場合を考慮して、耐熱性の高いものを用いることが好ましい。特に、チップアンテナ全体が加熱されるリフローを適用する場合は、３００℃程度の耐熱性があることが好ましい。なお、磁性基体と導体との隙間が小さく、磁性基体の貫通孔に設けられた導体の動きが磁性基体で十分に拘束される場合は、磁性基体と導体との間に必ずしも固定手段を講ずる必要はない。
【００７４】
前記の磁性基体としては、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｌｉ系フェライトに代表されるスピネル型フェライト、プラーナと呼ばれるZ型、Y型等の六方晶フェライト、これらフェライト材料を含む複合材等を用いることができるが、フェライトの焼結体であることが好ましく、特にＹ型フェライトを用いることが好ましい。フェライトの焼結体は体積抵抗率が高く、導体との絶縁を図るうえで有利である。体積抵抗率の高いフェライト焼結体を用いれば、導体との間に絶縁被覆を必要としなくなる。
【００７５】
一般的にフェライトをアンテナに用いた場合、アンテナの損失は磁気損失tanδ×透磁率μに比例するが、磁気損失tanδは極力小さいのが好ましく、透磁率μは２〜６程度が好ましい。なかでもＹ型フェライトのうち後述する表１のＹ型フェライトは、３ＧＨz以上の高周波まで透磁率μが２〜６程度に維持される点、３ＧＨzまでの周波数帯域で磁気損失tanδが小さい点から、携帯電話でＧＳＭ帯（８１０〜９６０ＭＨｚ）からＤＣＳ／ＰＣＳおよびＵＭＴＳ帯（１７１０〜２１７０ＭＨｚ）までを含むクワッドバンドのアンテナ素子に好適である。かかる場合、Ｙ型フェライトの焼結体を磁性基体として用いればよい。Ｙ型フェライトの焼結体は、Ｙ型フェライト単相に限らず、Ｚ型やＷ型等他の相を含有するものであってもよい。焼結体は、焼結後で磁性部材として十分な寸法精度を有していれば加工を必要としないが、貼り合わせ面は、研磨加工を施し、平坦度を確保することが望ましい。
【００７６】
前記Ｙ型フェライトの１ＧＨｚにおける初透磁率を２以上で、損失係数を０.１以下、より好ましくは０.０５以下とすると、広帯域、高利得のアンテナ素子を得る上で有利である。初透磁率が低くなりすぎると、広帯域化を図ることが困難となる。また、損失係数、すなわち磁気損失が大きくなるとチップアンテナの利得が低下する。アンテナ素子として−５ｄＢｉ以上の平均利得を得るためには、損失係数は０.０５以下が好ましい。損失係数を０.０３以下と低くすることによって、特に利得の高いアンテナ素子を得ることができる。
【００７７】
このように本発明の磁性基体に係る構造は容量成分を形成しにくいため、比誘電率が多少大きくなってもアンテナ素子の内部損失の増加が抑制される。損失の観点からは、比誘電率は低いことが好ましいが、本発明の磁性基体に係る構造ではアンテナの内部損失が比誘電率の影響を受けにくい、すなわち比誘電率に対してかなり不感である。したがって、共振周波数のばらつきを抑えるために、基体には誘電率の大きい誘電材料を用いることもできる。この場合、比誘電率は４以上が好ましく、より好ましくは６以上である。
【００７８】
次にアンテナ素子の接続、固定方法について図１３を用いて説明する。図２の第１のアンテナ素子４を用いる場合、その接続方法は磁性基体１０から突出している導体の非給電側である一端は接続導体１２を介して導体部２００に接続し、給電側である他端は接続導体１５を介して導体部１００に接続し、導体部１００に接続した給電線１１が給電電極２８に接続し、給電電極２８を経由して送受信回路等２９（図示せず）に接続されて、アンテナ装置が構成される。これらの接続はハンダ等により接合して行う。
【００７９】
アンテナ素子の具体的な固定方法は、前述のように各導体をハンダ等による接続をすることと、各導体や基体を基板に固定することにより行う。導体部１００および導体部２００が板状の導体部の場合は、該導体部が基板面に接する縁の部分にピン状の突出部を形成し、この突出部を基板１６に設けた固定用電極２７にハンダ接合で固定することにより基板に対して垂直になるように立設させる。導体部１００および導体部２００が線状の導電線で形成された導体部の場合も該導電線にピン状の突出部を接続して、この突出部を基板１６に設けた固定用電極にハンダ接合で固定することにより基板に対して垂直になるように立設させることが出来る。基体１０と導体７で構成される第１のアンテナ素子４は、両端を接続導体１２を介して導体部２００に、及び接続導体１５を介して導体部１００にハンダ接合により接続する。そして底面を接着剤等で基板に接合することにより固定する。
【００８０】
導体部１００や導体部２００に接続する第１のアンテナ素子４の導体７の他端や一端は必ずしも基板の電極等に固定する必要はないが、安定な実装や共振周波数の調整のためには、導体部に接続する側も基板の電極等に一旦固定してから導体部に接続することが好ましい。たとえば図１〜８の態様では、図１０に示す態様と同様にすると良い。また第１のアンテナ素子４は、導体７の長手方向すなわち磁性基体１０の長手方向が基板平面に平行になるように配置されているため、低背かつ安定な実装を可能にしている。この点は、後述する他の実施形態のアンテナ装置においても同じである。
【００８１】
導体部１００および導体部２００が筐体の内側面に沿って接着剤等で固定された導電箔あるいは副基板である別の基板に印刷等で形成された金属導電膜の導体パターンの場合、接続導体１２および１５を導体部１００および導体部２００にそれぞれハンダ接合することが出来る。磁性基体から突出している導体７と導体部１００および導体部２００との接続はそれぞれ接続導体１２、１５で直接接続しても良い。また本発明のアンテナ装置は、受信アンテナ、送信アンテナ、送受信アンテナのいずれの態様でも用いることができる。また、図１４に示すようにアンテナａを前記副基板１６ａに実装し、主回路から離してもよい。この場合、主回路基板上のグランド部４０とアンテナａとの距離が広がることにより、グランド部との容量結合が減少し利得や帯域幅が向上する他、主回路から放射されるノイズをアンテナ側で受信し難くなり無線機器の受信感度が向上する効果もある。
【００８２】
次に、アンテナ装置の共振周波数の調整方法について説明する。本発明のアンテナで使用する帯域を決めるには、まず中心周波数ｆ０を決める必要がある。そのためには導体部の仕様から決めるが、まず材質を選定し、筐体内のスペースの制約条件を考慮して使用する周波数帯域の共振周波数に合わせて導体部の長さ、幅、厚さ或いは太さなどをおおよそ決める。また基体が磁性基体で構成される場合、あらかじめ対象とする周波数帯域に好ましい透磁率μと寸法から選定した磁性基体を装着して最後に対象とする周波数帯域の中心周波数ｆ０に合うように導体部の長さを調整して決める。
【００８３】
詳細には、磁性基体の調整は材質を選定することにより透磁率μが決まり、次に導体部を装着して接続することによりアンテナとしての中心周波数ｆ０が決まっていくが、磁性基体の大きさが大きいほど共振周波数は低下するので、まず磁性基体の幅、高さを決めて、磁性基体全体の概略長さをやや大きめに決めておく。更に形状の制約から筐体の幅を広く確保できない時などは磁性基体を分割しておいて、合計長で基体全体の長さを決めていく。次に導体部の長さを決める。はじめに低い周波数帯域を調整するが、磁性基体の給電側に接続された導体部の長さを調整する。このとき低い周波数帯域で広く帯域を確保するためには、前記接続導体と導体部の接続点を基点として伸びる複数の導体部の長さを少し異ならせて複数の共振点を持つように調整する。次に高い周波数帯域を調整するが、磁性基体の非給電側に接続された導体部の長さを調整する。このとき高い周波数帯域で広く帯域を確保するためには、前記接続導体と導体部の接続点を基点として伸びる複数の導体部の長さを少し異ならせて複数の共振点を持つように調整する。最後に全帯域においてバランスの取れた利得、ＶＳＷＲとなるよう各導体部の長さ、各導体部とグランドとの間隔を微調整する。
【００８４】
次に、アンテナ装置の別の共振周波数の調整方法について図１４、１５を用いて説明する。図１４、１５においてはアンテナ装置が副基板１６ａに搭載されているので接地電極３０を設けている。もちろんアンテナ装置が、アンテナ装置以外の主回路部品も搭載されている基板１６に搭載されている場合、接地は基板１６のグランド部４０に取ればよい。図１４に示すアンテナ装置は、導体部１００および導体部２００と接地電極３０の間に基体１０を配置し、さらに導体部１００および導体部２００の平面部を接地電極３０の表面に対して垂直になるように配置したものである。この配置により距離を確保するとともに容量成分を大幅に抑えた構造とすることができるが、所望のアンテナ特性に対して容量成分（固定電極２７と接地電極３０の間）が不足する場合には、図１５に示す方法により容量成分２７ａを付加することによってアンテナ特性の調整を行う。アンテナの共振周波数を調整する具体例として、固定用電極２７と接地電極３０との間に少なくとも一つのコンデンサとスイッチを接続して切り換える、給電電極２８と送受信回路２９との間に整合回路３１を設ける、あるいは可変容量ダイオード（バラクタ・ダイオード）を接続し、この印加電圧によって静電容量を変えながら所定の共振周波数まで調整するなどの方法を用いることができる。これらの方法によればチップアンテナ自体の容量成分を調整する方法に比べて、簡易に容量成分の調整を行うことができる。
【００８５】
本発明に係るアンテナを用いてアンテナ装置を構成することによって、アンテナ装置の動作周波数帯域の広帯域化を図ることができる。携帯電話で使用する周波数帯域はＧＳＭ帯（８１０〜９６０ＭＨｚ）や、ＤＣＳ／ＰＣＳおよびＵＭＴＳ帯（１７１０〜２１７０ＭＨｚ）であるが、各々の周波数帯域幅は１５０ＭＨｚ、４６０ＭＨｚと広く、かつＧＳＭ帯と、ＤＣＳ／ＰＣＳおよびＵＭＴＳ帯の間隔は約１０００ＭＨｚも離れている。
【００８６】
一般的に、各々使用する周波数帯域の間隔が数百ＭＨｚ以上も離れている場合は複数のアンテナ装置を用いる必要がある。その場合は実装面積、実装空間が増加してしまう。本発明によれば接続導体が導体部の途中に接続しているため、その接続点を基点として2方向に伸びる導体部の使用周波数の略λ／４に相当する長さを若干異ならせることにより、例えば図２１に示すように複数の周波数ｆ１、ｆ２に共振させることができる。その結果各周波数帯域を広げることができる。この効果を利用して基体と基体の先端側の導体部とでＧＳＭ帯に共振させることができる。また基体と基体の給電側の導体部とでＤＣＳ／ＰＣＳおよびＵＭＴＳ帯に共振させることができる。このとき基体と基体の給電側の導体部とが対向する部分の間では多重的な共振も起こるため、特に高い周波数帯域で広帯域であるＤＣＳ／ＰＣＳとＵＭＴＳ帯に亘ってＶＳＷＲが低くて、高い利得が得ることができる。その結果、動作する周波数帯域が広く、各々数百ＭＨｚ以上も離れている周波数帯域を一つの携帯電話に搭載する場合にもアンテナ装置を一つで済ますことができる。上述のような帯域幅を有するアンテナ装置を用いれば、ＧＳＭ帯およびＤＣＳ／ＰＣＳおよびＵＭＴＳ帯の周波数帯域をカバーすることが可能である。
【００８７】
アンテナ装置の必要平均利得としては好ましくは−５ｄＢｉ以上であるが、本発明によれば上記離れた各々の周波数帯域においても利得−３ｄＢｉ以上を確保することができる。また必要ＶＳＷＲについては４以下が望ましいが、本発明によれば上記離れた各々の周波数帯域においてＶＳＷＲ３．５以下を確保することができる。
【００８８】
本発明に係るアンテナは誘電体チップアンテナ若しくは磁性体チップアンテナと複数の導体部を組み合わせたものであり広い周波数帯域をカバーすることができるが、更に広帯域において高利得なアンテナとするためには、図１６に示すようにアンテナ素子と送受信回路の間に、アンテナ装置の共振周波数を調整する整合回路３１を設けても良い。整合回路３１は例えば、図１６に示すようなものを用いる。図１６の例では、キャパシタＣ１、インダクタＬ１で整合回路を構成している。キャパシタＣ１の他端とインダクタＬ１の他端にアンテナ素子の導体を接続し、インダクタＬ１の一端は接地し、キャパシタＣ１の一端には送受信回路２９を接続する。本発明に係るアンテナはそれ自体で広い周波数帯域をカバーすることができるので、このような簡単な整合回路とすることができ、省スペースとすることが出来る。
【００８９】
前記アンテナおよびそれを用いて構成した前記アンテナ装置は、通信機器に用いられる。例えば、前記アンテナおよびアンテナ装置は、携帯電話、無線ＬＡＮ、パーソナルコンピュータ、地上デジタルテレビ放送関連機器等の通信機器に用いることができ、これらの機器を用いた通信における広帯域対応に寄与する。特に、本発明に係るアンテナまたはそれを用いたアンテナ装置を用いることにより広帯域で、実装面積、実装空間の増加を抑えることができるので、地上デジタルテレビ放送を送受信する携帯電話、携帯端末等にも用いることができる。
【００９０】
図１７は通信機器として携帯電話に用いた例を示している。内蔵されたアンテナａの位置は図の上部の部分である。携帯電話３３は、アンテナａが基板に取付けられている。アンテナａを構成する第１のアンテナ素子４と導体部１００からなる第２のアンテナ素子１の一辺と、導体部２００からなる第３のアンテナ素子２１の一辺は長手方向に平行に配置されている。さらに、導体部１００と導体部２００の主部は携帯電話３３の先端部分で空間ロスの小さい実装をするために携帯電話３３の筐体の先端内側に沿うように配置されている。この例では基板１６の表面から見て、凹字状の副基板１６ａを基体１０と基板１６のグランド部４０との間に空間５０がロ字状になるように凹字状部を基板１０の一辺に向けて接している。
【００９１】
アンテナａを、副基板１６ａに設けることなく基板１６に直接設ける場合は基体１０の下方にロ字状に空間（開口部）５０を設けてもよい。この空間５０の存在により誘電率を下げることになりＱ値が下がり、この間の静電容量が小さくなりアンテナａに生じる共振電流を打ち消す逆方向電流（グランド部４０ａ近傍に生じる）が減少する結果、広帯域化や高利得化などの効果が得られる。また給電線１１に対向したCuやAg等からなる導電体６０を基板１６の裏面あるいは基板１６の層間に設けることにより、インピーダンス整合が良好になり、帯域幅が広がった結果、帯域内全体で高利得とすることができアンテナ性能が改善された。
【００９２】
以上、説明したアンテナの配置等、本発明に係る通信機器にかかわる技術内容は、携帯電話に限らず、いわゆる副基板にアンテナを搭載した携帯通信機器のアンテナ装置に適用してもよいのは言うまでもない。
【００９３】
さらに、図２２に本発明の一実施形態に係るアンテナの斜視図を示す。この例のアンテナは、平面視においては図２３に示すようになる。このアンテナは、主基板１６ｍと略同一面に設けられ、コの字状（square bracket形状）をなして、主基板１６ｍとの間に空間５０を形成するアンテナ基板（副基板）１６ａ上に設けられる。主基板１６ｍ側には、副基板１６ａとの境界部までグランドパターンが形成されているものとする。なお、この空隙空間５０は、必ずしも必要ではないが、アンテナのＱ値が高い場合にはこれを形成することでＱ値を低下させ得る。
【００９４】
図２２においては、給電線１１が主基板１６ｍから副基板１６ａへと延伸されている。また第１導体１５０が（図９に示したものと同様に）アンテナ基体１０を貫通しており、その両端はアンテナ基体１０の外に露出している。この第１導体１５０の一端は給電線１１に接続され、また、他端は板状の第２導体１００に電気的に接続される。
アンテナ基体１０は、既に説明したように、磁性体チップや誘電体チップであり、アンテナ基体１０内部の第１導体１５０の部分が、アンテナ基体１０とともに第１のアンテナ素子４として機能する。
【００９５】
図２２に示す例では、第２導体である導体部１００は、基板１６のグランドパターン面（基板の面と平行に配されている）に対して略垂直に立てられた板状の導体としている。グランドパターンとの間の対向面積が増大することによる容量成分の増大を防止するためである。この導体部１００は、副基板１６ａの周に沿って、折曲部では鈍角をなすよう折り曲げられている。なお、ここでは平面視において多角形をなすよう折り曲られているが、これに限らず、導体部１００は、弧状に湾曲させられていてもよい。
【００９６】
また第１導体１５０の端部は、図２３に示すように、導体部１００の長手方向両端部ＬＴ，ＲＴからそれぞれ予め定めた長さＬ１，Ｌ２だけ離れた位置にある一点Ｅ１（ＬＴ−Ｅ１間の導体長さＬ１、ＲＴ−Ｅ１間の導体長さＬ２）で電気的に接続される。導体部１００は、この第１導体１５０を介して給電線１１からの給電を受けて、第２のアンテナ素子１として機能することとなる。
【００９７】
このように導体部１００を、副基板１６ａの外周に沿って、第１のアンテナ素子４を囲むように配設することで、第２のアンテナ素子１は、比較的低い周波数帯域、例えばＧＳＭ帯よりも低い周波数で、かつ帯域の広い地上デジタルテレビ放送帯域などに対応できる。
またここまでの説明では導体部１００は、板状の導体としていたが、本実施の形態はこれに限られず、図２４に例示するように電線や金属箔などで基板１６ａの面内に形成されてもよい。さらに導体部１００は基板１６上に形成した導体線路パターンであってもよい。いずれの場合も、両端部ＬＴ，ＲＴからそれぞれ予め定めた長さＬ１，Ｌ２の位置にある一点Ｅ１に第１導体１５０を電気的に接続する。
【００９８】
例えば帯域の広い地上デジタルテレビ放送帯では、Ｌ１，Ｌ２の長さを若干異ならせることにより、それぞれ互いに異なる導体長さＬ１，Ｌ２に対応した２つの共振周波数を持つことにより前記放送帯全域で利得低下を少なくしてカバーすることができる。
【００９９】
さらに、ここでは導体部１００は、第１導体１５０を介して給電を受けることとしているが、これに限らず給電線１１から第１導体１５０とは異なる接続導体を介して給電を受けてもよい。この場合、導体部１００の両端部ＬＴ，ＲＴからそれぞれ導体長さＬ１，Ｌ２だけ離れた位置にある一点に接続導体を電気的に接続する。また、このように接続導体を用いて導体部１００に給電する場合、第１導体１５０の一端は、当該接続導体に接続されて給電を受けてもよいし、導体部１００に接続されて給電を受けてもよい。
【０１００】
図２５には、本発明の実施の形態に係るアンテナのもう一つの例を示す。この図２５の例のアンテナは、第２導体である導体部１００と第３導体である導体部２００とが、第１のアンテナ素子４を取り囲むように配設される。この導体部１００や、導体部２００もまた、基板１６ｍのグランドパターン面（基板の面と平行に配されている）に対して略垂直に立てられた板状の導体として構わない。
【０１０１】
ここで導体部２００の両端部ＬＴ２，ＲＴ２からそれぞれ予め定めた長さＬ３，Ｌ４の位置にある一点Ｅ２に、接続導体１５０ｂの一端が接続される。この接続導体１５０ｂの他端側は給電線１１に接続され、導体部２００は、接続導体１５０ｂを介して給電線１１から給電を受ける。
【０１０２】
また給電点Ｅ１からの長さＬ１，Ｌ２だけ延びている導体部分はＧＳＭ帯に共振させ、給電点Ｅ２から長さＬ３だけ延びている導体部分はＤＣＳ／ＰＣＳ帯に共振させ、長さＬ４の導体部分はＵＭＴＳ帯に共振させることでクワッドバンドに対応することができる。また特定の一つの周波数に共振させる場合や、ＧＳＭ帯が不要な場合はＬ１＝０またはＬ２＝０として、第１導体１５０ａの一端から直線的に延長して導体部１００を設けてもよい。この場合、図７に破線部分で示した導体部１００′に相当する位置に導体部１００が設けられる。ＤＣＳ／ＰＣＳ帯が不要な場合はＬ３＝０とすることができ、またＵＭＴＳ帯が不要な場合はＬ４＝０とすることができる。Ｌ３＝０またはＬ４＝０のいずれの場合も図７に示したのと同様に導体部２００を設ければよい。
【０１０３】
また、この導体部２００には、第１導体１５０ａの一端が接続される。第１導体１５０ａは、アンテナ基体１０を貫通して、両端がアンテナ基体１０の外へ露出している。この第１導体１５０ａは、導体部１００の両端部ＬＴ，ＲＴからそれぞれ予め定めた長さＬ１，Ｌ２だけ離れた位置にある一点Ｅ１に電気的に接続される。
【０１０４】
この図２５に示した例においても、導体部１００や導体部２００は、板状の導体でなくてもよく、電線や金属箔などで形成されてもよい。さらに基板１６上に形成した導体線路パターンであってもよい。また第１導体１５０ａは導体部２００ではなく、接続導体１５０ｂに接続されてもよい。この場合、第１導体１５０ａは接続導体１５０ｂを介して給電を受ける。
【０１０５】
本実施の形態のアンテナにおいては、アンテナ基体１０にはヘリカル電極を有する誘電体チップアンテナや磁性体チップアンテナとは異なり、導体が巻き回されていないので、線間容量成分（stray capacity between the lines）を形成しにくく、帯域を拡大する上で有利である。またアンテナ基体１０と導体部１００や導体部２００の一辺とが離間されており、導体部１００や導体部２００の端部は、主基板１６ｍのグランドパターンからも離れている。従って主基板１６ｍのグランドと導体部１００や導体部２００との間における放射抵抗が増大し、放射効率が向上する。
【０１０６】
さらに本実施の形態では、導体部１００、導体部２００とも、それらの各両端から予め定めた導体長だけ離れた位置に給電が行われるので、Ｌ１≠Ｌ２とすることで、それぞれ対応周波数のλ／４に設定して、各導体が２つの互いに異なる周波数に共振できるようにすることもできる。これにより電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が低く、利得を向上した周波数帯域を広くできる。すなわち、これらにより広帯域で良好なアンテナ特性が得られるのである。
なお、導体部１００、導体部２００の形状は副基板１６ａやこれを内蔵する筐体形状に合わせて略Ｕ字状、略逆Ｖ字状あるいは略Ｙ字状等としてもよい。
【０１０７】
主基板１６ｍには、信号処理回路や送受信回路が接続される。信号処理回路は例えば送信の対象となるデータの入力を受けて、当該データを符号化して送受信回路に出力する。送受信回路ではこの符号化されたデータを変調し、高周波信号として給電線１１を介して出力し、副基板１６ａに搭載されたアンテナ（第１のアンテナ素子４，第２のアンテナ素子１等）から放射させる。
【０１０８】
また送受信回路は、アンテナ側に到来した信号を給電線１１を介して受けて、当該信号を復調して信号処理回路に出力する。信号処理回路は当該復調された信号に含まれる符号化されたデータを復号し、復号によって得られたデータを出力する。
【０１０９】
本実施の形態のアンテナでは、図２６に示すように、第１導体１５０が複数のアンテナ基体１０ａ，１０ｂを貫通するようにしてもよい。この場合、各アンテナ基体１０ａ，１０ｂ間は離間して配置する。このようにすると、第１導体１５０のアンテナ基体１０ａを貫通する部分が、アンテナ基体１０ａとともにアンテナ素子として機能することとなり、同様に第１導体１５０のアンテナ基体１０ｂを貫通する部分とアンテナ基体１０ｂとがまた別のアンテナ素子として機能する。なお図２６の例では、導体部１００を配設した例を示しているが、これに限らず導体部１００、導体部２００を共に配設している場合も、第１導体１５０が複数のアンテナ基体１０を貫通するようにしてもよい。なお、これら複数のアンテナ基体１０の材質は互いに異なっていてもよい。
【０１１０】
また図２６に示した例では、複数の基体１０が第１導体１５０と平行な直線上に並んでいるが、図２７に平面図を示すように、第１導体１５０をクランク状に蛇行させて、アンテナ基体１０を並列に配置するなど、実装空間に応じてその配置を変えてもよい。またアンテナ基体１０（１０ａ，１０ｂなど）を複数に分割することで、個々のアンテナ基体１０の長さを短くでき、構造的強度が向上して、アンテナの信頼性向上に寄与する。
【０１１１】
ここで第１導体１５０の蛇行経路の形状は、ミアンダ状であってもよいし、Ｌ字状であってもよい。また、第１導体１５０は、弧状に配設されてもよい。
【０１１２】
なお、第１のアンテナ素子４の複数のアンテナ基体１０として、誘電体を使用する場合、誘電体を貫通する第１導体１５０を誘電体が取り囲む構造となるので、アンテナ基体１０が持つ実効誘電率が高くなる。またアンテナ基体１０として磁性体を使用する場合、磁性体を貫通する第１導体１５０を磁性体が取り囲む構造になるので、磁界は第１導体１５０を中心とした同軸状に形成され、アンテナ基体１０が持つ透磁率が高くなる。これによりアンテナ基体１０が誘電体であっても、磁性体であっても波長短縮効果が生じ、アンテナ全体の小型化を図ることができる。
【０１１３】
また、ここまでの説明では、第１導体１５０の両端が給電線１１または他の導体に接続されているが、既に説明したように、第１導体１５０の両端から給電線１１または他の導体までは、他の接続導体を利用して接続してもよい。この場合、第１導体１５０は、その全長が直線状に形成されてもよい。
【０１１４】
また、ここまでの説明では第１導体１５０ａを第２導体部や第３導体部が囲む配置としていたがこの例には限られない。例えば図２８に示すように、第１導体１５０ａの両端のそれぞれに、導体長さＬ１，Ｌ２の導体部１００ａ、１００ｂを接続し、また第１導体１５０ａの一端側に給電点を設けて接続導体１５０ｂにて主基板１６ｍからの給電を受けるようにしてもよい。ここでは導体部１００ａ，１００ｂは、副基板１６ａの形状に沿って、Ｌ字に屈曲させた例としている。さらに図２８の例では、接続導体１５０ｂの、主基板１６ｍから第１導体１５０ａの給電点までの間に接続され、予め定めた長さＬ３だけ第１導体１５０ａに略平行に伸ばした導体部２００を設けている。これにより、導体部１００ａ，第１導体１５０ａ，導体部１００ｂが、導体部２００を取り囲むような形状で配されることとなる。
【０１１５】
なお、この構成においては、主基板１６ｍのグランド面から導体部２００までの距離ｄ２よりも、導体部２００から第１導体１５０ａ（アンテナ基体１０）までの距離ｄ１が、より小さくなるよう、導体部２００を配設する。これにより、接地容量を小さくしつつ、アンテナ基体１０等との間の寄生容量が大きくなり、広帯域化を図ることができる。
【０１１６】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【実施例】
【０１１７】
はじめに図９に示す本発明の磁性基体の製作にあたっては、まず主成分であるＦｅ２Ｏ３、ＢａＯ（ＢａＣＯ３を使用）、ＣｏＯ（Ｃｏ３Ｏ４を使用）を６０ｍｏｌ％、２０ｍｏｌ％、２０ｍｏｌ％のモル比とし、この主成分１００重量部に対して表１に示すＣｕＯを添加し、水を媒体として湿式ボールミルにて１６時間混合した（Ｎｏ１〜７）。
【０１１８】
次に、この混合粉を乾燥後、大気中１０００℃で２時間仮焼した。この仮焼粉を、湿式ボールミルにて１８時間粉砕した。得られた粉砕粉にバインダー（ＰＶＡ）を１％添加し、造粒した。造粒後リング状および直方体状に圧縮成形し、その後、酸素雰囲気中で１２００℃で３時間焼結した。得られた外径７.０ｍｍ、内径３.５ｍｍ、高さ３.０ｍｍのリング状焼結体の焼結密度と２５℃における初透磁率μおよび損失係数ｔａｎδを測定した。
【０１１９】
焼結体密度、周波数１ＧＨｚでの初透磁率μ、損失係数ｔａｎδ、および周波数１．８ＧＨｚでの損失係数ｔａｎδ、の評価結果を表１に示す。なお、密度測定は、水中置換法により測定し、初透磁率μおよび損失係数ｔａｎδは、インピーダンス・ゲインフェイズ・アナライザー（Ｙｏｋｏｇａｗａ・Ｈｅｗｌｅｔｔ・Ｐａｃｋａｒｄ社製４２９１Ｂ）を用いて測定した。また、一部の試料については前記インピーダンス・ゲインフェイズ・アナライザーを用いて誘電率の測定も行なった。なお、誘電率とは比誘電率である。
【０１２０】
【表１】
0004623113.tif 000002
【０１２１】
Ｘ線回折を行なった結果Ｎｏ１〜７の材料においては、メインピーク強度が最も大きい構成相はＹ型フェライトであり、Ｙ型フェライトが主相であった。表１に示すように、ＣｕＯを０.１〜１.５ｗｔ％添加したＹ型フェライトで、１ＧＨｚでは初透磁率２以上、損失係数０.０５以下が得られている。また、体積抵抗率も１×１０5Ω・ｍ以上、焼結体密度も４.８×１０３ｋｇ／ｍ３以上と、ともに良好な値が得られている。このうち特に、ＣｕＯを０.６〜１.０添加したものは、２.７以上の高初透磁率、０.０３以下の低損失係数、４.８４×１０３ｋｇ／ｍ３以上の高密度が得られている。また初透磁率が２.７以上で損失係数が１ＧＨｚと１．８ＧＨｚの両周波数において低くなる条件としては、Ｎｏ4の試料が適していることを見出した。そこで本発明の磁性基体として高密度でかつ初透磁率が高く、１ＧＨｚと１．８ＧＨｚの両周波数において損失係数の少ないＮｏ4の試料にもとづく材質を選定した。また、Ｎｏ４の試料について比誘電率を測定したところ比誘電率は１４であった。図１８の従来例に示した基体の材質はガラス・エポキシ系樹脂であり、比誘電率４．６、誘電損失０．００１の性能を有するが、これに比べてもＮｏ４の比誘電率１４は十分大きい。
【０１２２】
上記Ｎｏ４の材料の焼結体を用いて図１１に示す要領で磁性基体によるアンテナ素子を以下のように作製した。焼結体から機械加工により３０×３×１．２５ｍｍと３０×３×１.７５ｍｍの直方体の磁性部材を得た。３０×３×１.７５ｍｍの磁性部材には、３０×３ｍｍの面の幅方向中央に、幅０.５ｍｍ、深さ０.５ｍｍの溝を長手方向に形成した。該溝に、導体として０.５ｍｍ角、長さ４０ｍｍの銅線を挿入した後、３０×３×１.２５ｍｍの磁性部材をエポキシ系接着剤（アレムコ社製アレムコボンド５７０）で接着した。接着剤は磁性部材の貼り合わせ面に塗布した。
【０１２３】
前記の磁性部材の構設によって縦０.５、横０.５ｍｍの貫通孔が形成され、接着によって得られた基体は３０×３×３ｍｍである。こうして磁性基体の端面から導体である銅線が突出しているアンテナ素子を得た。実際の磁性基体によるアンテナ素子の量産化では前記磁性基体の製作と同様にＦｅ２Ｏ３、ＢａＯ、ＣｏＯ等からなる磁性体粉末を前記方法により造粒し、該造粒物を導体とともに中空の直方体状に押出し成形した後、焼結した後、導体を中空部分に挿入して製造することが出来る。
【０１２４】
上記磁性部材の製作方法は磁性体粉末のみを用いて混練、焼成したものであるが、磁性体粉末と樹脂材を混合、固化して複合部材としたものを複合磁性部材として利用することもできる。この場合樹脂で固めることにより磁性体粉末のみの場合に比べて強度を向上させることができる。また磁性体粉末と樹脂材の混合比率を変えることができるため磁性部材の密度を変えることが容易となる。
【０１２５】
次に、図１〜８、１２、１７に示す本発明の導体部の製作にあたっては、板状の板金を用いたが、材質としては加工性の点からＣｕを選定した。形状は図１７に示す筐体の内面形状に合わせて略Ｌ字状として両端部分を筐体の内縁に沿って伸延した。このとき導体部は、基体と導体からなるアンテナ素子の導体の両端側がそれぞれ接続導体を介して導体部の途中に接続されアンテナの等価的形状として略T字状に形成される。
【０１２６】
また例えば図３に示すようなアンテナａの具体的各寸法は、基体１０の給電側にある第２のアンテナ素子１の導体部１００の横方向が２８ｍｍ、縦方向が７ｍｍ、角部が２ｍｍで全長が３７ｍｍあり、高さが４ｍｍで、厚さは１ｍｍである。基体１０の非給電側にある第３のアンテナ素子２１の導体部２００の横方向が８ｍｍ、縦方向が７ｍｍ、角部が２ｍｍで全長が１７ｍｍある。前記２つの導体部の合計全長は５５ｍｍで、高さが４ｍｍで、厚さは１ｍｍである。また前記２つの導体部の横方向の端部間の間隔は３ｍｍである。基体１０の寸法は長さが３０ｍｍ、断面は３ｍｍ角である。また送受信回路やグランドとの容量結合による影響を少なくするようグランド部端部４０ａと平行な前記導体部１００および２００の一辺とグランド端部４０ａとの距離Wを８ｍｍとし、導体部１００および２００の縦方向の先端部分と、グランド端部４０ａとの距離W１を１ｍｍとした。
【０１２７】
各アンテナ素子の長さと各周波数帯域との関係について図３を例に述べる。ＤＣＳ／ＰＣＳ帯については、基体１０の給電側にある導体部２００の全長は３７ｍｍであるが、この長さは１８００ＭＨｚの略λ／４に相当し、ＤＣＳ／ＰＣＳ帯に共振させることができる。特にＵＭＴＳ帯については、ＤＣＳ／ＰＣＳ帯域よりも少し周波数が高いが、前記導体部２００の一辺と基体１０間が近接して並行であるためその対向面間で容量結合し、多重共振を起こすので帯域が広がりＵＭＴＳ帯にも容易に共振させることができる。また、ＧＳＭ帯については、基体１０の非給電側にある導体部１００の全長と接続導体１２とを合わせた長さ２０ｍｍと、基体の給電側にある接続導体１５と給電線１１とを合わせた長さ１５ｍｍと、基体１０の長さ３０ｍｍと、初透磁率μが３の磁性材料を前記基体に使用した場合の波長短縮効果による実効長さ分２０ｍｍ（基体１０の実長さ３０ｍｍ×√μ）を合計した長さは８５ｍｍとなり、この長さは８５０ＭＨｚ帯の略λ／４に相当し、ＧＳＭ帯に共振させることができる。このような構成とすることにより図１８に示す従来例のように導体部のみ、若しくは基体のみで構成されるアンテナ（例えばガラスエポキシからなる基体の表面に逆Ｆ型のアンテナ導体が印刷されたアンテナ素子４２）では十分得ることの出来ないＧＳＭ帯、ＤＣＳ／ＰＣＳ、ＵＭＴＳ帯の周波数帯域内の低い側の周波数でのＶＳＷＲを低くして、高い利得が得ることができる。その結果、各帯域の実用帯域を広げることができる。ここで前記導体部２００を取り外すと空いたスペースも利用して前記導体部１００で基体１０を囲むように長く確保することができる。このためＧＳＭ帯よりも低い周波数でかつ帯域の広い地上デジタルテレビ放送帯域などに対応できるようにすることもできる。
【０１２８】
次に、アンテナ装置の性能について説明する。アンテナ性能の実測例の装置として、基板に前記アンテナａを実装し、アンテナ素子の一端を給電電極に接続し、携帯電話に搭載したアンテナ装置Aを構成した。このアンテナ装置Ａの搭載した実施例を図１７に示す。すなわち基板に、給電電極、給電線、各アンテナ素子を形成したもので図２に示す構成を具体化したものである。この例ではアンテナの各寸法は前述のものを使用した。上記アンテナ装置Aから３ｍ離れた位置に測定用アンテナ（図１７のアンテナ装置の右側に設置（図示せず））を設け、該測定用アンテナを５０Ωの同軸ケーブルを介してネットワークアナライザに接続して、アンテナ特性を測定した。具体的には図１７に示す基板の横方向（基板の短辺方向）をＸ、それに直角な方向（基板の長手方向）をＹ、それらに垂直な方向すなわち基板の面に垂直な方向をＺとし、ＺＸ面での平均利得と、ＶＳＷＲを測定した。測定した周波数帯域は７００〜１１００ＭＨｚと１６００〜２２００ＭＨｚである。この周波数帯域はＧＳＭ帯（８１０〜９６０ＭＨｚ）および、ＤＣＳ／ＰＣＳおよびＵＭＴＳ帯（１７１０〜２１７０ＭＨｚ）をそれぞれ含む。
【０１２９】
図１９には本願発明の実施例である図１７に記載の前記アンテナ装置Ａと、図１８に示す従来例４２のアンテナによる場合の平均利得と周波数の関係を示す。図２０には前記実施例と、前記従来例のアンテナによるＶＳＷＲと周波数の関係の測定データを示す。図１９に示す平均利得は、従来例では各帯域の低域側と高域側が低くなっているが実施例では低域側も高域側も高く、携帯電話の周波数帯域であるＧＳＭ帯および、ＤＣＳ／ＰＣＳおよびＵＭＴＳ帯の全域に亘って平均利得が改善されている。特に各帯域の低域側での利得が高くなっているのが特徴的である。実施例の平均利得はＧＳＭ帯で−３ｄＢ以上を示し、ＤＣＳ／ＰＣＳおよびＵＭＴＳ帯では−２ｄＢ以上を示し高利得となっている。
【０１３０】
また図２０に示すＶＳＷＲは、従来例では各帯域の低域側も高域側も急に高くなっているが、実施例では低域側も高域側もフラットでかつ低く、ＧＳＭ帯、ＤＣＳ／ＰＣＳおよびＵＭＴＳ帯で３．５以下となっている。また図には表れていないが利得、ＶＳＷＲとも３ＧＨｚ程度まで図２０のグラフを延長してもフラットに利得は高く、ＶＳＷＲは低い優れたアンテナ特性を示していることを確認している。
【０１３１】
本発明のアンテナ装置で、基体部分は前述の構成とし、導体部をワイヤ（線状）で形成した場合についてもアンテナ特性を測定した。この場合、板金とワイヤ（線状）で形成した場合の利得、ＶＳＷＲを比較してみたが大きな差はなく、導体部の幅や太さには殆ど依存しないことを確認している。すなわち、本発明に係るアンテナ装置で、導体部をワイヤ（線状）で形成すると、よりアンテナの形状自由度も向上させることができるので、これを用いた通信機器は広帯域で優れたアンテナ特性を維持しつつ、空間利用効率も高いものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の実施形態のアンテナを示す図である。
【図２】本発明の他の実施形態のアンテナを示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態のアンテナを示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態のアンテナを示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態のアンテナを示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態のアンテナを示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態のアンテナを示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態のアンテナを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態のアンテナに用いる基体の例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る基体同士の接続状態を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態のアンテナに用いる基体の構成例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態のアンテナに用いる基体の固定例を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態のアンテナに用いるアンテナ素子の固定例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態のアンテナの調整方法を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係るアンテナの調整方法を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係るアンテナに用いる整合回路の例を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態に係るアンテナを用いたアンテナ装置の実施例を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態に係るアンテナ装置の従来例を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態のアンテナ装置の平均利得の実測例を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態のアンテナ装置のＶＳＷＲの実測例を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態の導体部の共振周波数を示す図である。
【図２２】本発明の一実施の形態に係るアンテナの例を表す斜視図である。
【図２３】本発明の一実施の形態に係るアンテナの例を表す平面図である。
【図２４】本発明のまた別の実施の形態に係るアンテナの例を表す斜視図である。
【図２５】本発明のさらに別の実施の形態に係るアンテナの例を表す斜視図である。
【図２６】本発明のさらに別の実施の形態に係るアンテナの例を表す斜視図である。
【図２７】本発明のさらに別の実施の形態に係るアンテナの例を表す平面図である。
【図２８】本発明のさらに別の実施の形態に係るアンテナの例を表す平面図である。
【符号の説明】
【０１３３】
ａ、３５、４１：アンテナ  Ａ：アンテナ装置
１、２、３、３’、４、２１、４２：アンテナ素子
５、６、６’、７、１５０、１５０ａ、１５０ｂ：導体  ８、９、９’、１０：基体
１１：給電線  １２、１３、１４、１５：接続導体
１６ｍ：主基板  
１６ａ：副基板(アンテナ基板)    ２５、２６：磁性部材  ２７：固定電極  
２７ａ：容量成分  ２８：給電電極  ２９：送受信回路  ３０：接地電極  
３１：整合回路３３：携帯電話  ３６：ケース  ３７Ａ：突起部  
４０：グランド部  ４０ａ：グランド部端部  ５０：空間（開口部）
６０：導電体  １００、１００′、２００：
導体部  １５０：導体  Ｗ、Ｗ１：距離
ｆ１、ｆ２：周波数
ＬＴ，ＲＴ：両端部  Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４：予め定めた長さ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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