(57)【要約】【課題】  ＧＨｚ帯の電波を送受信するに好適な性能を有し、構造が簡単で製造コストが低廉な、超小型軽量のアンテナ（マイクロアンテナ）を提供する。【解決手段】  概要的に細長い板状の無給電アンテナ素子１の片方の端を接地するとともに、他方の端を励振器に対向させて静電結合容量３を形成する。前記の無給電アンテナ素子はメアンダーライン形（符号１Ｍ）であっても、ヘリカル形（符号１Ｈ）であっても良い。励振器はヘリカル形（２）でも、メアンダーライン形（２Ｍ）でも良い。前記の無給電アンテナ素子は、「地板６が存在する平面」と平行に設置するが、該地板６の実体には向き合わせない（正対しない）。この「正対しないこと」は本発明の重要な構成要件である。【選択図】  図１
2005204244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地板（６）に対してほぼ平行で、概要的に細長い板状の無給電アンテナ素子（１）の片方の端が接地されており、  
励振器（２）の開放端が、上記無給電アンテナ素子の他方の端に対向離間し、静電容量（３）を介して結合されるとともに、該励振器の入力端が、無線機高周波回路（４）の出力端に接続導通されており、
かつ、前記無給電アンテナ素子が地板に正対していないことを特徴とする、マイクロアンテナ。
【請求項２】
前記無給電アンテナ素子（１）及び励振器（２）の少なくとも何れか片方は、電気的長さが「通信電波の波長λの１／４」であることを特徴とする、請求項１  に記載したマイクロアンテナ。
【請求項３】
前記無給電アンテナ素子（１）は薄板状の部材であり、
その主要部分が短冊状、もしくはメアンダー形、またはヘリカル形であることを特徴とする、請求項１または請求項２  に記載したマイクロアンテナ。
【請求項４】
前記励振器（２）が、ヘリカル状もしくはヘリカル形に類似した形状、または、メアンダー形であることを特徴とする、請求項１ないし請求項３の何れかに記載したマイクロアンテナ。
【請求項５】
基板（５）の導通パターンによって地板（６）が形成されるとともに、その一部分に切欠（６ａ）が設けられており、
かつ、平行な２面を有する誘電体の片方の面に前記無給電アンテナ素子（１）が固着されるとともに、
該誘電体の他方の面が、前記地板が切り欠かれた箇所（６ａ）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１ないし請求項４の何れかに記載したマイクロアンテナ。
【請求項６】
１個の励振器（２）に対して、電気的長さを異にする複数個の無給電アンテナ素子（１７Ｌ，１７Ｓ）が配設されていて、複数種類の波長の電波を送受信できることを特徴とする、請求項１ないし請求項５の何れかに記載したマイクロアンテナ。
【請求項７】
細長い四角柱状、もしくは、これに類似する形状の誘電体と、
上記誘電体に取り付けられた１個もしくは複数個の無給電アンテナ素子と、
前記誘電体に取り付けられ、もしくは該誘電体の中に埋設された励振器と、
上記無給電アンテナ素子および励振器に接続された同軸ケーブルとから成り、
独立したアンテナ装置アッセンブリーが形成されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項６の何れかに記載したマイクロアンテナ。
【請求項８】
側面に平行な２面を有する柱状、もしくは、これに類似する形状の誘電体と、
上記平行な２面の片方の面に取付けられた１個または複数個の無給電アンテナ素子と、
前記誘電体に取り付けられ、もしくは該誘電体の中に埋設された励振器とを具備し、
かつ、前記平行２面の他方の面に２個の端子が形成されていて、無給電アンテナ素子の１端と、励振器の入力端とが、それぞれ前記の端子に接続導通されていて、無線通信機の回路基板に実装し得るパーツを形成していることを特徴とする、請求項１ないし請求項６の何れかに記載したマイクロアンテナ。
【請求項９】
前記の誘電体にアンテナ整合回路（８）が取り付けられ、もしくは埋設されていることを特徴とする、請求項７または請求項８に記載したマイクロアンテナ。
【請求項１０】
イ．細長い板状をなす複数個の誘電体（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）のそれぞれに、分割されたヘリカル励振器（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）を取り付けて構成し、
ロ．前記複数個の誘電体の内の１個の誘電体（１５Ａ）に、前記の分割されたヘリカル励振器（１５Ａ）に対向離間せしめて、電気的長さλ／４の無給電アンテナ素子〔１〕を取り付けて構成し、
ハ．前記複数個の誘電体を相互に当接させて一体的に組み立てることを特徴とする、請求項１ないし請求項５の何れかに記載したマイクロアンテナを製造する方法。
【請求項１１】
イ．細長い板状をなす複数個の誘電体（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）のそれぞれに、分割されたヘリカル励振器（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）を取り付けて構成し、
ロ．前記複数個の誘電体の内の１個の誘電体（１５Ａ）に、前記の分割されたヘリカル励振器（１５Ａ）に対向離間させて、電気的長さλＬ／４の無給電アンテナ素子（１７Ｌ）を取り付けて構成し、
ハ．上記１個の誘電体以外の１個の誘電体（１５Ｂ）には、電気的長さλＳ／４の無給電アンテナ素子（１７Ｓ）を、前記の分割されたヘリカル励振器（１５Ａ）以外の分割されたヘリカル励振器（１５Ｂ）に対向離間させて取り付けて構成し、
ニ．前記複数個の誘電体を相互に当接させて一体的に組み立てることを特徴とする、請求項６に記載したマイクロアンテナを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＨｚ帯の電波を送受信するに好適な超小型アンテナ（本発明においてマイクロアンテナという）、および、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯式無線電話機などにおいては、携帯に際して邪魔にならないように伸縮収納可能なアンテナが実用されている。
無線通信技術の進歩に伴って、使用電波の周波数が高くなり、波長が短くなったので、伸縮しない方式のアンテナも提案されている。
しかし従来の非伸縮式アンテナは、携帯式無線電話機のケースから若干寸法だけ突出しているので、携帯式無線電話機のケース内に収納できる非伸縮式アンテナの開発が待望されていた。  
【特許文献１】特開平６−１４０８２０号公報
【特許文献２】特開平４−１２０８０５号公報
【特許文献３】（本発明の出願時に未公知）特願２００２−２１７９８４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、従来のアンテナに比して構造が簡単で製造コストが安く、小型軽量であって、アンテナ性能（特に広帯域性）が優れ、携帯式無線電話機のケース内に収納し得るマイクロアンテナを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１のマイクロアンテナに係る発明の構成は、（図１（Ａ）参照）地板（６）に対してほぼ平行で、概要的に細長い板状の無給電アンテナ素子（１）の片方の端が接地されており、  
励振器（２）の開放端が、上記無給電アンテナ素子の他方の端に対向離間し、静電容量（３）を介して結合されるとともに、該励振器の入力端が、無線機高周波回路（４）の出力端に接続導通されており、
かつ、前記無給電アンテナ素子が地板に正対していないことを特徴とする。
【０００５】
以上に説明した請求項１の発明に係るマイクロアンテナによると、無給電アンテナ素子に励振器を対向させて静電容量結合するという簡単な構成で高性能の超小型アンテナ装置が構成され、その製造コストが低廉である。
超小型であるから、これを携帯式無線電話機のケース内に収納することができ、携帯式無線電話機全体の軽量化に有効であるのみならず、ケースからアンテナが突出しないので使い易い上に、携帯式無線電話機の外観がすっきりして意匠的にも優れたものとなり、商品価値を高める。
【０００６】
請求項２の発明に係るマイクロアンテナの構成は、前記請求項１の発明の構成要件に加えて、（図１（Ａ）参照）前記無給電アンテナ素子（１）及び励振器（２）の少なくとも何れか片方は、電気的長さが「通信電波の波長λの１／４」であることを特徴とする。
【０００７】
以上に説明した請求項２の発明によると、原理的に小型軽量なマイクロアンテナを実体的にも最小に構成することができる。
すなわち請求項１に係るマイクロアンテナの無給電アンテナ素子は、その電気的長さを
通信電波の波長λの１／４にすることもでき、３／４にすることもできるが、該無給電アンテナ素子の一端に励振器を静電容量結合するという構成から、その電気的長さはλ／４の奇数倍に限られる。こうした考察から明らかなように、無給電アンテナ素子の電気的長さを「λ／４の奇数倍の中で最も小さい値」とした本請求項の構成によって、最小の無給電アンテナ素子が得られる。
また、本発明者らの試作実験によっても、電気的長さλ／４とした場合に良好なアンテナ特性（利得、同調周波数帯域幅、指向性など）が得られることが確認された。
【０００８】
請求項３の発明に係るマイクロアンテナの構成は、前記請求項１または請求項２の発明の構成要件に加えて、（図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）参照）前記無給電アンテナ素子（１）は薄板状の部材であり、
その主要部分が短冊状、もしくはメアンダー形またはヘリカル形であることを特徴とする。
【０００９】
以上に説明した請求項３の発明によると、良好なアンテナ特性（利得、同調周波数帯域幅、指向性など）が得られる上に、無給電アンテナ素子が薄板状の部材であるから軽量であり、しかも、回路基板の導通パターン形成技術を利用することにより、高精度のアンテナ素子を低コストで大量生産することができる。
該無給電アンテナ素子を短冊形に構成すると、形状が簡単であるため一層コスト低減できる。
また、メアンダー形やヘリカル形に構成すると、電気的長さに比して機械的寸法を一層小さくすることができる。
【００１０】
請求項４の発明に係るマイクロアンテナの構成は、前記請求項１ないし請求項３の発明の構成要件に加えて、（図１（Ａ），（Ｂ）参照）前記励振器（２）が、ヘリカル状もしくはヘリカル形に類似した形状、または、メアンダー形であることを特徴とする。
【００１１】
以上に説明した請求項４の発明によると、励振器の機械的な長さ寸法を電気的長さに比して格段に短くできる。従ってアンテナ装置全体を一層小型ならしめ、ひいては携帯式無線電話機を小型軽量にすることができる。
【００１２】
請求項５の発明に係るマイクロアンテナの構成は、前記請求項１ないし請求項４の発明の構成要件に加えて、（図２，図３参照）基板（５）の導通パターンによって地板（６）が形成されるとともに、その一部分に切欠（６ａ）が設けられており、
かつ、平行な２面を有する誘電体の片方の面に前記無給電アンテナ素子（１）が固着されるとともに、
該誘電体の他方の面が、前記の地板を切り欠かれた箇所（６ａ）に取り付けられていることを特徴とする。
【００１３】
以上に説明した請求項５の発明によると、マイクロアンテナを１個の纏まったアッセンブリーとして構成し、これを無線機高周波回路基板に装着して使用に供することができる。しかも、高周波回路の基板に設けられた地板をアンテナのグランド板として兼用できるので、携帯式無線電話機全体として部品点数が減少する。
【００１４】
請求項６の発明に係るマイクロアンテナの構成は、（図５（Ｂ）参照）前記請求項１ないし請求項５の発明の構成要件に加えて、１個の励振器（２）に対して、電気的長さを異にする複数個の無給電アンテナ素子（１７Ｌ，１７Ｓ）が配設されていて、複数種類の波長の電波を送受信できることを特徴とする。
【００１５】
以上に説明した請求項６の発明によると、１個のマイクロアンテナ装置によって２バンド、３バンド等、多周波に対応することができる。
すなわち、電気的長さの異なる複数の無給電アンテナ素子の何れか任意の無給電アンテナ素子を同調させて、任意波長の電波を送受信することができる。
多周波アンテナというものは公知であるが、１個の励振器に対向させた「地板と平行で、しかも地板に正対していない複数個の無給電アンテナ素子」によって多周波に対応できるマイクロアンテナは未公知である。
この新規な構成によって、高性能の超小型多周波マイクロアンテナが得られる。
【００１６】
請求項７の発明に係るマイクロアンテナの構成は、前記請求項１ないし請求項６の発明の構成要件に加えて、
細長い四角柱状、もしくは、これに類似する形状の誘電体と、  上記誘電体に取り付けられた１個もしくは複数個の無給電アンテナ素子と、
前記誘電体に取り付けられ、もしくは該誘電体の中に埋設された励振器と、
上記無給電アンテナ素子および励振器に接続された同軸ケーブルとから成り、
独立したアンテナ装置アッセンブリーが形成されていることを特徴とする。
【００１７】
以上に説明した請求項７の発明によると、本発明に係るマイクロアンテナが１個の商品として流通単位を形成する。
これによって、アンテナメーカーは専門的技術に基づき専門設備を駆使してマイクロアンテナアッセンブリーを生産して供給することができ、携帯式無線電話機メーカーは上記マイクロアンテナアッセンブリーの供給を受けて、これを携帯式無線電話機（未完成品）に装着して同軸ケーブルを接続すればよい。
このようにして、アンテナメーカーと携帯式無線電話機メーカーとの分業が確立され、
近代的産業形態におけるアンテナ機器工業の発展に貢献するところ多大である。
【００１８】
請求項８の発明に係るマイクロアンテナの構成は、前記請求項１ないし請求項６の発明の構成要件に加えて、側面に平行な２面を有する柱状、もしくは、これに類似する形状のの誘電体と、
上記平行な２面の片方の面に取付けられた１個または複数個の無給電アンテナ素子と、
前記誘電体に取り付けられ、もしくは該誘電体の中に埋設された励振器とを具備し、
かつ、前記平行２面の他方の面に２個の端子が形成されていて、無給電アンテナ素子の１端と、励振器の入力端とが、それぞれ前記の端子に接続導通されていて、無線通信機の回路基板に実装し得るパーツを形成していることを特徴とする。
【００１９】
以上に説明した請求項８の発明によると、専門のアンテナメーカーで生産されたアンテナアッセンブリーを、携帯式無線電話機の高周波回路基板に対して迅速容易に装着することができる。
すなわち、本発明に係るマイクロアンテナの主要構成部材である無給電アンテナ素子と、励振器とが誘電体に取り付けられて１個のアッセンブリーパーツを形成しており、かつ、前記無給電アンテナ素子の接地端子と励振器の給電端子とが誘電体の平面に設けられているので、
携帯式無線電話機メーカーは、アンテナ専門メーカーからアンテナアッセンブリーの供給を受けて、これを無線電話機高周波回路の基板に装着すればよい。
特に、（イ）誘電体を支持部材として構成されているので、この誘電体を基板に装着すれば、無給電アンテナ素子も励振器も、それぞれ正しい位置に固定され、
（ロ）誘電体の平面に端子が設けられているので、この平面を基板に当接させて取り付ければ電気的な接続導通が迅速かつ容易に行なわれる。
【００２０】
請求項９の発明に係るマイクロアンテナの構成は、前記請求項７または請求項８の発明の構成要件に加えて、（図３参照）前記の誘電体にアンテナ整合回路（８）が取り付けられ、もしくは埋設されていることを特徴とする。
【００２１】
以上に説明した請求項９の発明によると、マイクロアンテナのアッセンブリー部品にアンテナ整合回路が備わっているので、このアッセンブリー部品を高周波回路基板に装着するだけで、直ちに当該マイクロアンテナのインピーダンスが整合され、アンテナ性能が最大限に発揮される。
【００２２】
請求項１０の発明に係るマイクロアンテナ製造方法の構成は、前記請求項１ないし請求項５のマイクロアンテナを製造する場合、
（図１０参照）イ．細長い板状をなす複数個の誘電体（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）のそれぞれに、分割されたヘリカル励振器（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）を取り付けて構成し、
ロ．前記複数個の誘電体の内の１個の誘電体（１５Ａ）に、前記の分割されたヘリカル励振器（１５Ａ）に対向離間せしめて、電気的長さλ／４の無給電アンテナ素子〔１〕を取り付けて構成し、
ハ．前記複数個の誘電体を相互に当接させて一体的に組み立てることを特徴とする。
【００２３】
以上に説明した請求項１０の発明方法によると、請求項１ないし請求項５のマイクロアンテナを、低コスト高精度出工業的に大量生産することができる。
すなわち、複数個の細長い板状の誘電体のそれぞれに、プリント基板の加工技術を適用して、マイクロアンテナの構成部分を導通パターンとして形成した後、これらの板状誘電体を重ね合わせて組み立てることによって、立体的構造のマイクロアンテナが正確に、しかも迅速容易に製造され、生産性が良い。                                          
【００２４】
請求項１１の発明に係る製造方法の構成は、前記請求項６のマイクロアンテナを製造する場合、
（図４参照）イ．細長い板状をなす複数個の誘電体（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）のそれぞれに、分割されたヘリカル励振器（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）を取り付けて構成し、
ロ．前記複数個の誘電体の内の１個の誘電体（１５Ａ）に、前記の分割されたヘリカル励振器（１５Ａ）に対向離間させて、電気的長さλＬ／４の無給電アンテナ素子（１７Ｌ）を取り付けて構成し、
ハ．上記１個の誘電体以外の１個の誘電体（１５Ｂ）には、電気的長さλＳ／４の無給電アンテナ素子（１７Ｓ）を、前記の分割されたヘリカル励振器（１５Ａ）以外の分割されたヘリカル励振器（１５Ｂ）に対向離間させて取り付けて構成し、
ニ．前記複数個の誘電体を相互に当接させて一体的に組み立てることを特徴とする。
【００２５】
以上に説明した請求項１１の発明方法によると、請求項６のマイクロアンテナを、低コスト高精度出工業的に大量生産することができる。
すなわち、『複数個の細長い板状の誘電体のそれぞれに、プリント基板の加工技術を適用して、マイクロアンテナの構成部分を導通パターンとして形成した後、これらの板状誘電体を重ね合わせて組み立てることによって、立体的構造のマイクロアンテナが正確に、しかも迅速容易に製造され、生産性が良い』ということについては前記請求項１０の発明方法におけると同様であるが、特に、多周波マイクロアンテナを製造する場合に好適である。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１の発明に係るマイクロアンテナによると、無給電アンテナ素子に励振器を対向させて静電容量結合するという簡単な構成で高性能の超小型アンテナ装置が構成され、その製造コストが低廉である。
超小型であるから、これを携帯式無線電話機のケース内に収納することができ、携帯式無線電話機全体の軽量化に有効であるのみならず、ケースからアンテナが突出しないので使い易い上に、携帯式無線電話機の外観がすっきりして意匠的にも優れたものとなり、商品価値を高める。
【００２７】
請求項２の発明によると、原理的に小型軽量なマイクロアンテナを実体的にも最小に構成することができる。
すなわち請求項１に係るマイクロアンテナの無給電アンテナ素子は、その電気的長さを
通信電波の波長λの１／４にすることもでき、３／４にすることもできるが、該無給電アンテナ素子の一端に励振器を静電容量結合するという構成から、その電気的長さはλ／４の奇数倍に限られる。こうした考察から明らかなように、無給電アンテナ素子の電気的長さを「λ／４の奇数倍の中で最も小さい値」とした本請求項の構成によって、最小の無給電アンテナ素子が得られる。
また、本発明者らの試作実験によっても、電気的長さλ／４とした場合に良好なアンテナ特性（利得、同調周波数帯域幅、指向性など）が得られることが確認された。
【００２８】
請求項３の発明によると、良好なアンテナ特性（利得、同調周波数帯域幅、指向性など）が得られる上に、無給電アンテナ素子が薄板状の部材であるから軽量であり、しかも、回路基板の導通パターン形成技術を利用することにより、高精度のアンテナ素子を低コストで大量生産することができる。
該無給電アンテナ素子を短冊形に構成すると、形状が簡単であるため一層コスト低減できる。
また、メアンダー形やヘリカル形に構成すると、電気的長さに比して機械的寸法を一層小さくすることができる。
【００２９】
請求項４の発明によると、励振器の機械的な長さ寸法を電気的長さに比して格段に短くできる。従ってアンテナ装置全体を一層小型ならしめ、ひいては携帯式無線電話機を小型軽量にすることができる。
【００３０】
請求項５の発明によると、マイクロアンテナを１個の纏まったアッセンブリーとして構成し、これを無線機高周波回路基板に装着して使用に供することができる。しかも、高周波回路の基板に設けられた地板をアンテナのグランド板として兼用できるので、携帯式無線電話機全体として部品点数が減少する。
【００３１】
請求項６の発明によると、１個のマイクロアンテナ装置によって２バンド、３バンド等、多周波に対応することができる。
すなわち、電気的長さの異なる複数の無給電アンテナ素子の何れか任意の無給電アンテナ素子を同調させて、任意波長の電波を送受信することができる。
多周波アンテナというものは公知であるが、１個の励振器に対向させた「地板と平行で、しかも地板に正対していない複数個の無給電アンテナ素子」によって多周波に対応できるマイクロアンテナは未公知である。
この新規な構成によって、高性能の超小型多周波マイクロアンテナが得られる。
【００３２】
請求項７の発明によると、本発明に係るマイクロアンテナが１個の商品として流通単位を形成する。
これによって、アンテナメーカーは専門的技術に基づき専門設備を駆使してマイクロアンテナアッセンブリーを生産して供給することができ、携帯式無線電話機メーカーは上記マイクロアンテナアッセンブリーの供給を受けて、これを携帯式無線電話機（未完成品）に装着して同軸ケーブルを接続すればよい。
このようにして、アンテナメーカーと携帯式無線電話機メーカーとの分業が確立され、
近代的産業形態におけるアンテナ機器工業の発展に貢献するところ多大である。
【００３３】
請求項８の発明によると、専門のアンテナメーカーで生産されたアンテナアッセンブリーを、携帯式無線電話機の高周波回路基板に対して迅速容易に装着することができる。
すなわち、本発明に係るマイクロアンテナの主要構成部材である無給電アンテナ素子と、励振器とが誘電体に取り付けられて１個のアッセンブリーパーツを形成しており、かつ、前記無給電アンテナ素子の接地端子と励振器の給電端子とが誘電体の平面に設けられているので、
携帯式無線電話機メーカーは、アンテナ専門メーカーからアンテナアッセンブリーの供給を受けて、これを無線電話機高周波回路の基板に装着すればよい。
特に、（イ）誘電体を支持部材として構成されているので、この誘電体を基板に装着すれば、無給電アンテナ素子も励振器も、それぞれ正しい位置に固定され、
（ロ）誘電体の平面に端子が設けられているので、この平面を基板に当接させて取り付ければ電気的な接続導通が迅速かつ容易に行なわれる。
【００３４】
請求項９の発明によると、マイクロアンテナのアッセンブリー部品にアンテナ整合回路が備わっているので、このアッセンブリー部品を高周波回路基板に装着するだけで、直ちに当該マイクロアンテナのインピーダンスが整合され、アンテナ性能が最大限に発揮される。
【００３５】
請求項１０の発明方法によると、請求項１ないし請求項５のマイクロアンテナを、低コスト高精度出工業的に大量生産することができる。
すなわち、複数個の細長い板状の誘電体のそれぞれに、プリント基板の加工技術を適用して、マイクロアンテナの構成部分を導通パターンとして形成した後、これらの板状誘電体を重ね合わせて組み立てることによって、立体的構造のマイクロアンテナが正確に、しかも迅速容易に製造され、生産性が良い。
【００３６】
請求項１１の発明方法によると、請求項６のマイクロアンテナを、低コスト高精度出工業的に大量生産することができる。
すなわち、『複数個の細長い板状の誘電体のそれぞれに、プリント基板の加工技術を適用して、マイクロアンテナの構成部分を導通パターンとして形成した後、これらの板状誘電体を重ね合わせて組み立てることによって、立体的構造のマイクロアンテナが正確に、しかも迅速容易に製造され、生産性が良い』ということについては前記請求項１０の発明方法におけると同様であるが、特に、多周波マイクロアンテナを製造する場合に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１は本発明の基本的な構成を説明するために示したもので、（Ａ）は短冊形の無給電アンテナ素子とヘリカル形励振器とを備えた実施形態の模式的な斜視図、（Ｂ）はメアンダー形の無給電アンテナ素子とメアンダー形の励振器とを備えた実施形態の模式的な斜視図である。
（図１（Ａ）参照）符号６を付して示したのは地板（グランド板と同意）である。この地板６と平行に、短冊形の無給電アンテナ素子１が配置されている。本発明において短冊形とは細長い長方形もしくはこれに類似する形状をいう。
上記の地板６には切欠６ａが設けられていて、前記無給電アンテナ素子１は地板に正対していない。このように、「地板に正対していないこと」は、本発明における最も重要な構成要件であるから、次に、これを詳しく述べる。
【００３８】
説明の便宜上、図学における「投影」を考える。
地板６を投影面として、無給電アンテナ素子１を投影すると、切欠６ａが有るため、該無給電アンテナ素子１の投影図形は地板６の上には形成されない（地板の延長面上に投影されるが、地板の実体上には投影されない）。本発明においては、このような位置関係を正対しないという。
本例の無給電アンテナ素子１は、一見、従来のＦ形アンテナに類似しているが、地板との関係において全く異なる部材である。そこで、「地板と平行で、しかも地板に正対しないアンテナ素子」を、従来におけるアンテナの概念と区別して無給電素子と呼ぶ。
【００３９】
前記無給電アンテナ素子１の電気的長さは、送受信電波の波長をλとして、λ／４でも良く、λ／２（＝２λ／４）でも良く、３λ／４でも良い。要するにλ／４の整数倍出あれば良い。
従来の技術的常識においては、アンテナ素子の電気的長さはλ／４の奇数倍と考えられていたが、本発明者の試験研究の結果、λ／４の整数倍であれば、実用に供し得る程度に良好なアンテナ特性が得られた。
アンテナ利得のみに注目すれば、電気的長さλ／４よりもλ／２の方が良く、３λ／４は更に良い。しかし、小型軽量であることを重視すれば、電気的長さλ／４にすることが
最も良い。本実施形態においては、符号１の無給電アンテナ素子の電気的長さをλ／４に設定した。
【００４０】
符号２を付して示したのは励振器である。励振器の電気的長さもλ／４の整数倍に設定される。本実施形態においては小型軽量を重視して電気的長さλ／４とした。
λ／４励振器２の入力端は、携帯式無線電話機の高周波回路４の出力端に接続導通される。該λ／４励振器２の開放端は、λ／４無給電アンテナ素子１の片方の端に対向離間させて静電容量３を形成する。
λ／４無給電アンテナ素子１の他方の端は接地Ｅする。
本実施形態のようにＧＨｚ帯の電波を扱うと、アンテナ素子の僅かな長さ部分もＬ（リアクタンス）として作用することが少なくない。前記のλ／４励振器２とλ／４無給電アンテナ素子１との結合は、極めて厳密に言えば電磁界結合であるが、本発明においては
「電界結合を主とする電磁界結合」を静電容量結合と呼ぶ。
【００４１】
本図１（Ａ）に示した実施形態では,外形寸法（ｍｍ）が２２×３×３と小型でありながら、１９６９ＭＨｚ〜２６８８ＭＨｚという超広帯域において、ＶＳＷＲ（定在波比）２．０以下を実現した。そのＶＳＷＲ（定在波比）特性を図６（Ａ）に示す。
上記のアンテナ特性から容易に理解し得るように本発明のマイクロアンテナは、モバイル機器、ＰＣカード、ＣＦカード、無線ＬＡＮ、アクセスポイント、ルータ等、広範な用途に好適である。
【００４２】
図１（Ｂ）は、前掲の図１（Ａ）の実施形態の改良例である。
図１（Ａ）に比して異なる処を次に説明する。
符号１Ｍを付して示したのは前例（図１（Ａ））におけるλ／４無給電アンテナ素子１に対応する無給電アンテナ素子であって、その電気的長さはλ／４であるが、メアンダー形に形成してある。これにより、電気的長さに比して機械的な長さ寸法を短縮することができ、中心周波数２．４５ＧＨｚの場合、外形寸法（ｍｍ）を１６．５×３×２．９に縮小することができた。そのＶＳＷＲ（定在波比）特性を図６（Ｂ）に示す。
本図１（Ｂ）の実施形態においては四角柱状の誘電体９を用い、その表面に「基板の導通パターン形成技術」を利用してλ／４無給電アンテナ素子１Ｍおよびλ／４励振器２Ｍを形成してある。
本例の励振器はメアンダー形に形成してあり、その電気的長さはλ／４である。
（図１の（Ａ）と（Ｂ）とを対比して参照）短冊形のλ／４無給電アンテナ素子１とメアンダー形のλ／４励振器２Ｍとを組み合わせてマイクロアンテナを構成することもでき、また、ｃのλ／４無給電アンテナ素子１Ｍとヘリカル形のλ／４励振器２とを組み合わせてマイクロアンテナを構成することもできる。
また、図１（Ｃ）のようにヘリカル形のλ／４無給電アンテナ素子１Ｈとヘリカル形の励振器２（もしくはメアンダー形の励振器２Ｍ）とを組み合わせてマイクロアンテナを構成することもできる。
【００４３】
図２は、前掲の図１（Ａ）に基本タイプを示したマイクロアンテナを、無線機の高周波回路基板に装着した状態を描いた模式的な斜視図に、整合回路をシンボルマークで付記した図である。
細長い四角柱状の誘電体９（本図２においては仮想線で概要的な位置を示す・前掲の図１（Ｂ）において説明した符号９の部材）にλ／４無給電アンテナ素子１とλ／４励振器２とを固着してアッセンブリー部品とし、同軸ケーブル７を接続してある。該同軸ケーブルの中心導体はλ／４励振器２の給電端に、外部導体はλ／４無給電アンテナ素子１の一端に、それぞれ接続導通されている。
一方、無線機の回路基板５の片方の面に地板６が形成されている。この地板６は基板５の表裏いずれに形成しても良い。そして、切欠６ａが設けられている。
前記の誘電体９は、必ずしも四角柱でなくても良い。図から容易に推察できるように、平行な２面を有する柱状の部材であれば足りる。上記の平行な２面とは、λ／４無給電アンテナ素子１を取り付ける頂面と基板５に取り付ける底面とである。
【００４４】
前記のアッセンブリー部品として形成されたマイクロアンテナを、地板６の切欠６ａに対向させて、基板５に装着し、同軸ケーブル７を高周波回路４に接続すると、基板に対するマイクロアンテナアッセンブリーの実装作業が完了する。この作業は、格別に高度の技術的な知識や熟練を要しないで、迅速かつ容易に遂行される。
符号８を付して示したのは、マイクロアンテナを高周波回路４に整合させるための回路である。
本例においては、上記の整合回路８を、アンテナメーカーと無線機メーカーとの技術的連携の下に設計され、無線機メーカー側で準備する。
【００４５】
図３は、前記と更に異なる実施形態を示し、誘電体の内部に整合回路を組み込んだ状態を模式的に描いた斜視図である。
前掲の図２に比べて異なる処はつぎの３点である。
〔１〕図２においては図１（Ａ）のマイクロアンテナを用いたのに対して、図３においては図１（Ｂ）のマイクロアンテナを用いている。
〔２〕図２においては整合回路８を基板５側に設けた。すなわち、無線機メーカーの製作分野に入っていた。図３においては、上記の整合回路８をマイクロアンテナアッセンブリーの誘電体９に固着して、もしくは誘電体９内に埋設して一体的に組み込んである。これにより、整合回路８がアンテナメーカーの製作分野に入る。
〔３〕λ／４無給電アンテナ素子１Ｍの接地点Ｅと、メアンダー形λ／４励振器２Ｍの給電側の点ａとが、誘電体９の底面に露出して端子を形成している。図示の１０はストリップラインである。
λ／４無給電アンテナ素子１Ｍの接地点Ｅを「地板６の切欠６ａの縁」に重ね合わせるとともに、λ／４励振器２Ｍの給電側の点ａをストリップライン１０に重ね合わせて、誘電体９を基板５に装着すると、インピーダンス整合も含めてマイクロアンテナの実装作業が完了する。このように、アンテナ装着の組み付け作業性が非常に優れている。
【００４６】
図４は、本発明のマイクロアンテナアを製作する作業の実施形態における工程を描いた分解斜視図である。
本図４の工程に従って製作されるマイクロアンテナは、図２に示したマイクロアンテナアッセンブリーと類似である。
図２においては１個の部材として描いた誘電体９は、詳しくは図４に示したように３枚の板状誘電体を重ね合わせて構成する。すなわち、上部誘電体板１１Ａと、中央誘電体板１１Ｂと、下部誘電体板１１Ｃとを重ね合わせて一体に連設する。
上記それぞれの板状誘電体には、ヘリカル形状の励振器の一部分が形成されている。
すなわち、上部誘電体板１１Ａには分割ヘリカル励振器上部１５Ａが、中央誘電体板１１Ｂには分割ヘリカル励振器中央部１５Ｂが、下部誘電体板１１Ｃには分割ヘリカル励振器１５Ｃが、それぞれ導通パターンとして形成されている。
これにより、３枚の板状誘電体を重ね合わせるとともに、３個の分割ヘリカル励振器を相互に接続導通すると１個のヘリカル励振器が出来上がる。
【００４７】
上記のようにしてヘリカル励振器を作り上げるのと同時に、次のようにして無給電アンテナ素子を構成する。
この図４は、無給電素子に関して二つの実施例を一つの図面で表している。次に実施例１と実施例２とに区分して説明する。
【実施例１】
【００４８】
本図４に、〔１（λ／４無給電アンテナ素子）〕と付記した部材は、図１（Ａ）および図２においてλ／４無給電アンテナ素子１として述べた部材と同様の構成部分である。
この実施例１においては、（長波長無給電アンテナ素子）１７Ｌという文字、並びに、
（短波長無給電アンテナ素子）１７Ｓという文字および該１７Ｓが指示している部材を無視されたい。
上述のように、上部誘電体板１１Ａにλ／４無給電アンテナ素子１を形成しておくと、３枚の板状誘電体を重ね合わせて組み立てることにより、図２に示したのと類似のマイクロアンテナが製作される。
【実施例２】
【００４９】
実施例２においては、前記の〔１（λ／４無給電アンテナ素子）〕という文字を無視されたい。
上部誘電体板１１Ａには長波長無給電アンテナ素子１７Ｌが、導通パターンによって形成されている。
中央誘電体板１１Ｂには短波長無給電アンテナ素子１７Ｓが、導通パターンによって形成されている。
これによって、相対的に長い波長と、相対的に短い波長との２波長を送受信し得るデュアルバンドのマイクロアンテナが製作される。
図示を省略するが、同様にして３バンド、４バンド等の多周波マイクロアンテナを構成することができる。
【００５０】
図５は、前掲の図４と異なる多周波マイクロアンテナを説明するために示したもので、（Ａ）は比較参照のために挙げた図であって「図２の単バンドアンテナ」の模式的な平面図、（Ｂ）は図４と異なる２バンドアンテナの模式的な平面図、（Ｃ）は４バンドアンテナの模式的な平面図、（Ｄ）は前記と更に異なる２バンドアンテナの模式的な断面図である。
図５（Ａ）は前掲の図２に示したλ／４無給電アンテナ素子１と、λ／４励振器２と、
誘電体９とを模式的に描いた平面図に高周波回路４とグランド板とを付記した図である。
これに比して図５（Ｂ）に描かれている長波長無給電アンテナ素子１７Ｌは、前掲の図４に示した長波長無給電アンテナ素子１７Ｌに対応する同様の部材である。
本図５（Ｂ）に描かれている短波長無給電アンテナ素子１７Ｓは、前掲の図４に示した短波長無給電アンテナ素子１７Ｓに対応する類似の部材であるが、異なるところは、誘電体９の上面に配置されていることである。このように構成しても、図４におけると同様の２バンドアンテナ特性が得られる。
この図５（Ａ）の実施形態を図４の実施形態に比べると、マイクロアンテナのアッセンブリーとしての外形寸法は長くなるが、製作工程が簡単である。一長一短が有るから、使用条件を勘案して任意に選定すれば良い。
【００５１】
図５（Ｃ）は、上記（Ｂ）図の２バンドアンテナを発展させたものであって、誘電体９の上面に、更に、追加の無給電アンテナ素子（長）１８と、追加の無給電アンテナ素子（
短）１９とを配置してある。これによって、４バンドアンテナ特性が得られる。
図示を省略するが、本図５（Ｃ）の応用例として３バンドマイクロアンテナや、５バンドマイクロアンテナを構成することもできる。いずれの場合も、無給電アンテナ素子の片方の端を接地Ｅし、他方の端を励振器２の開放端に対向離間させて静電結合容量を形成させる。
【００５２】
図５（Ｄ）は、前掲の図４に示した製作方法を適用して構成したマイクロアンテナに類似するマイクロアンテナアッセンブリーを模式的に描いた断面図である。ただし、本図５（Ｄ）においては励振器をヘリカルに形成せず、メアンダー形の励振器２Ｍを設けてある。ヘリカル励振器とメアンダー励振器とは任意に選定して用いることができる。
図示を省略するが、本図５（Ｄ）の応用例として下部誘電体板１１Ｃの上面（または、中央誘電体板１１Ｂの下面）に無給電アンテナ素子を配設して３バンドアンテナ特性を有するマイクロアンテナアッセンブリーを構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の基本的な構成を説明するために示したもので、（Ａ）は短冊形の無給電アンテナ素子とヘリカル形励振器とを備えた実施形態の模式的な斜視図、（Ｂ）はメアンダー形の無給電アンテナ素子とメアンダー形の励振器とを備えた実施形態の模式的な斜視図、（Ｃ）はヘリカル形の無給電アンテナ素子とヘリカル形の励振器とを備えた実施形態の模式的な斜視図である。
【図２】前掲の図１（Ａ）に基本タイプを示したマイクロアンテナを、無線機の高周波回路基板に装着した状態を描いた模式的な斜視図に、整合回路をシンボルマークで付記した図である。
【図３】前記と更に異なる実施形態を示し、誘電体の内部に整合回路を組み込んだ状態を模式的に描いた斜視図である。
【図４】本発明のマイクロアンテナアを製作する作業の実施形態における工程を描いた分解斜視図である。
【図５】前掲の図４と異なる多周波マイクロアンテナを説明するために示したもので、（Ａ）は比較参照のために挙げた図であって「図２の単バンドアンテナ」の模式的な平面図、（Ｂ）は図４と異なる２バンドアンテナの模式的な平面図、（Ｃ）は４バンドアンテナの模式的な平面図、（Ｄ）は前記と更に異なる２バンドアンテナの模式的な断面図である。
【図６】前掲の図１（Ａ）および図１(Ｂ)に示した実施形態のマイクロアンテナのＶＳＷＲ（定在波比）特性図表である。
【符号の説明】
【００５４】
１…λ／４無給電アンテナ素子              
１Ｈ…ヘリカル形λ／４無給電アンテナ素子
１Ｍ…メアンダーライン形λ／４無給電アンテナ素子
２…λ／４励振器
２Ｍ…メアンダーライン形λ／４励振器
３…静電結合容量
４…高周波回路 
５…基板 
６…地板 
６ａ…切欠 
７…同軸ケーブル 
８…整合回路 
９…誘電体 
１０…ストリップライン 
１１Ａ…上部誘電体板 
１１Ｂ…中央誘電体板 
１１Ｃ…下部誘電体板 
１５Ａ…分割ヘリカル励振器上部 
１５Ｂ…分割ヘリカル励振器中央部 
１５Ｃ…分割ヘリカル励振器 下部
１７Ｌ…長波長無給電アンテナ素子 
１７Ｓ…短波長無給電アンテナ素子 
１８…追加無給電アンテナ素子（長） 
１９…追加無給電アンテナ素子（短）
【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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