(57)【要約】【課題】複数の互いに異なる周波数で動作可能な小型・薄型の平板アンテナを提供することができる。また、本発明によれば、平板アンテナをより小型化することができる。【解決手段】グランド部と、それぞれが少なくとも１つの延長部分を有する少なくとも２つの放射素子部と、を有する導体部材と；この導体部材に接続される給電装置と；を備えるアンテナであって、少なくとも２つの放射素子部のうちのいずれかの放射素子部のいずれかの延長部分は、所定の長さ部分にわたって、延長部分の延長方向との交差方向において他のいずれかの放射素子部の延長部分と互いに重なり合う部分を有する。【選択図】          図１
2005020150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グランド部と、それぞれが少なくとも１つの延長部分を有する少なくとも２つの放射素子部と、を有する導体部材と、
この導体部材に接続される給電装置と、を備え、
前記少なくとも２つの放射素子部のうちのいずれかの放射素子部のいずれかの延長部分は、所定の長さ部分にわたって、前記延長部分の延長方向との交差方向において他のいずれかの放射素子部の延長部分と互いに重なり合う部分を有することを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナにおいて、前記延長部分が複数設けられているアンテナ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のアンテナにおいて、前記互いに重なり合う延長部分を有する放射素子部の組みが複数設けられているアンテナ。
【請求項４】
矩形グランド部と、この矩形グランド部のいずれか一辺の一方の端部付近から垂直に延びる垂直部分と更にそこから前記矩形グランド部の中心側に水平に延びる長手方向部分とを有する逆Ｌ字型の第１放射素子部と、前記矩形グランド部の前記いずれか一辺のもう一方の端部付近から垂直に延びる垂直部分と更にそこから前記矩形グランド部の中心側に水平に延びる長手方向部分とを有する逆Ｌ字型の第２放射素子部と、を有する導体平板であって、前記第１放射素子部の垂直部分の長さは、前記第２放射素子部の垂直部分の長さよりも短く、前記第１放射素子部の長手方向部分は、前記第２放射素子部の長手方向部分よりも前記グランド部に近い側に配置され、前記第１放射素子部と前記第２放射素子部は、いずれの部分においても互いに離間されているが、前記第１放射素子部の長手方向部分と前記第２放射素子部の長手方向部分は、それらの長手方向における所定の長さ部分にわたって、前記長手方向との直交方向において互いに重なり合う部分を有する、前記導体平板と、
前記第１放射素子部の給電ポイントに自身の内導体が、前記グランド部に自身の外導体が、それぞれ接続される、給電のための同軸装置と、を備え、
より高い第１周波数とより低い第２周波数を含む少なくとも２つの互いに異なる周波数で動作できることを特徴とする平板アンテナ。
【請求項５】
請求項４記載の平板アンテナにおいて、前記矩形グランド部と前記第１放射素子部の長手方向部分との間の矩形空間であって前記給電ポイントよりも前記第１放射素子部の先端側に位置する第１矩形空間は、前記第１周波数のアンテナとして動作し、前記第１の矩形空間の前記長手方向における長さは前記第１周波数の約１／４波長である平板アンテナ。
【請求項６】
請求項４記載の平板アンテナにおいて、
前記矩形グランド部と前記第１放射素子部の長手方向部分との間の矩形空間であって前記給電ポイントよりも前記第１放射素子部の先端側に位置する第１矩形空間と、前記第１放射素子部の長手方向部分と前記第２放射素子部の長手方向部分との間の第２矩形空間と、前記第１矩形空間と前記第２矩形空間とをつなぐ、前記矩形グランド部と前記第１放射素子部と前記第２放射素子部とによって取り囲まれた矩形空間である第３矩形空間と、によって形成される合成空間は、前記第２周波数のアンテナとして動作し、前記合成空間の中心付近を通って、前記給電ポイントから前記第２放射素子部の長手方向部分の先端に至るまでの長さが、前記第２周波数の約１／４波長である平板アンテナ。
【請求項７】
請求項４記載の平板アンテナにおいて、前記第１放射素子部の長手方向部分と前記第２放射素子部の長手方向部分が互いに重なり合う部分の長さは前記第１周波数の波長の０．０８倍以上である平板アンテナ。
【請求項８】
請求項４乃至７のいずれかに記載の平板アンテナにおいて、前記第１放射素子部の垂直部分は、前記矩形グランド部の前記一方の端部から前記矩形グランド部の中心側に引っ込んだ位置から延びており、若しくは、前記第２放射素子部の垂直部分は、前記矩形グランド部の前記もう一方の端部から前記矩形グランド部の前記中心側に引っ込んだ位置から垂直に延びている平板アンテナ。
【請求項９】
請求項４記載の平板アンテナにおいて、
前記矩形グランド部と前記第１放射素子部の長手方向部分との間の矩形空間であって前記給電ポイントよりも前記第１放射素子部の先端側に位置する第１矩形空間の、前記長手方向との直交方向における長さが、
前記第１放射素子部の長手方向部分と前記第２放射素子部の長手方向部分との間の第２矩形空間と前記第１矩形空間とをつなぐ、前記矩形グランド部と前記第１放射素子部と前記第２放射素子部とによって取り囲まれた矩形空間である第３矩形空間の、前記長手方向における長さよりも短い平板アンテナ。
【請求項１０】
請求項４乃至９のいずれかに記載の平板アンテナにおいて、前記第１放射素子部の長手方向部分を複数設け、若しくは、前記第２放射素子部の長手方向部分を複数設けた平板アンテナ。
【請求項１１】
請求項４乃至１０のいずれかに記載の平板アンテナにおいて、前記第１放射素子部と前記第２放射素子部の組みを、前記矩形グランド部の前記いずれか一辺と相隣り合う辺に設けてダイバーシチ受信を可能にした平板アンテナ。
【請求項１２】
矩形グランド部と、この矩形グランド部のいずれか一辺の一方の端部付近から垂直に延びる垂直部分と更にそこから前記矩形グランド部の中心側に水平に延びる長手方向部分とを有する逆Ｌ字型の第１放射素子部と、前記矩形グランド部の前記いずれか一辺のもう一方の端部付近から垂直に延びる垂直部分と更にそこから前記矩形グランド部の中心側に水平に延びる長手方向部分とを有する逆Ｌ字型の第２放射素子部と、を有する導体平板であって、前記第１放射素子部の垂直部分の長さは、前記第２放射素子部の垂直部分の長さよりも短く、前記第１放射素子部の長手方向部分は、前記第２放射素子部の長手方向部分よりも前記グランド部に近い側に配置され、前記第１放射素子部と前記第２放射素子部は、いずれの部分においても互いに離間されているが、前記第１放射素子部の長手方向部分と前記第２放射素子部の長手方向部分は、それらの長手方向における所定の長さ部分にわたって、前記長手方向との直交方向において互いに重なり合う部分を有する、前記導体平板と、
前記第１放射素子部の給電ポイントに自身の内導体が、前記グランド部に自身の外導体が、それぞれ接続される、給電のための同軸装置と、
を備えることにより、より高い第１周波数とより低い第２周波数を含む２つの互いに異なる周波数で動作でき、
前記矩形グランド部と前記第１放射素子部の長手方向部分との間の矩形空間であって前記給電ポイントよりも前記第１放射素子部の先端側に位置する第１矩形空間の、前記長手方向との直交方向における長さが、
前記第１放射素子部の長手方向部分と前記第２放射素子部の長手方向部分との間の第２矩形空間と前記第１矩形空間とをつなぐ、前記矩形グランド部と前記第１放射素子部と前記第２放射素子部とによって取り囲まれた矩形空間である第３矩形空間の、前記長手方向における長さと同じであることを特徴とする平板アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型・薄型の平板アンテナ、更に言えば、たった１つのアンテナで複数の互いに異なる周波数（帯）で動作可能な小型・薄型の平板アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、装置の小型化に伴って、携帯端末やコンピュータ等の電子機器に内蔵することができる、或いは、壁に埋め込むことができる、小型・薄型の平板アンテナの開発が進んでいる。例えば、特開２００３ー３７４３１号公報に、このような平板アンテナが開示されている。図１１に、この公報の平板アンテナで使用されている導体平板の平面図を示している。この導体平板１は、矩形グランド部２と、この矩形グランド部に接続された逆Ｌ字型の１つの放射素子部３を有し、これらは、それぞれ、同軸線路４の外導体５及び内導体６と接続されて、給電構造を形成している。この構成からも明らかように、この従来アンテナで使用可能な周波数は１つだけである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−３７４３１号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アンテナの使用態様は日々多様化し、使用可能な周波数が１つだけでは必ずしも十分とは言えない状況が増えている。例えば、上の従来アンテナを２ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯の２つの互いに異なる周波数を持つ無線ＬＡＮで使用するにはアンテナを２つ設けるよりほかない。このようなアンテナは、コストの面で、また、装置の小型化の面で、大きな問題がある。
【０００５】
本発明はこのような従来技術における問題点を解決するためになされたものであり、たった１つのアンテナで複数の互いに異なる周波数で動作可能な小型・薄型の平板アンテナを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、グランド部と、それぞれが少なくとも１つの延長部分を有する少なくとも２つの放射素子部と、を有する導体部材と；この導体部材に接続される給電装置と；を備え、前記少なくとも２つの放射素子部のうちのいずれかの放射素子部のいずれかの延長部分は、所定の長さ部分にわたって、前記延長部分の延長方向との交差方向において他のいずれかの放射素子部の延長部分と互いに重なり合う部分を有することを特徴としている。これにより、たった１つのアンテナで複数の周波数で動作させることができる。
【０００７】
尚、上記アンテナにおいて、前記延長部分を複数設けてもよい。これにより、有用な帯域幅を広げることができる。
【０００８】
上記アンテナにおいて、前記互いに重なり合う部分を有する放射素子部の組みを複数設けてもよい。これにより、ダイバーシチ受信が可能となる。
【０００９】
また、本発明は、矩形グランド部と、この矩形グランド部のいずれか一辺の一方の端部付近から垂直に延びる垂直部分と更にそこから前記矩形グランド部の中心側に水平に延びる長手方向部分とを有する逆Ｌ字型の第１放射素子部と、前記矩形グランド部の前記いずれか一辺のもう一方の端部付近から垂直に延びる垂直部分と更にそこから前記矩形グランド部の中心側に水平に延びる長手方向部分とを有する逆Ｌ字型の第２放射素子部と、を有する導体平板であって、前記第１放射素子部の垂直部分の長さは、前記第２放射素子部の垂直部分の長さよりも短く、前記第１放射素子部の長手方向部分は、前記第２放射素子部の長手方向部分よりも前記グランド部に近い側に配置され、前記第１放射素子部と前記第２放射素子部は、いずれの部分においても互いに離間されているが、前記第１放射素子部の長手方向部分と前記第２放射素子部の長手方向部分は、それらの長手方向における所定の長さ部分にわたって、前記長手方向との直交方向において互いに重なり合う部分を有する、前記導体平板と；前記第１放射素子部の給電ポイントに自身の内導体が、前記グランド部に自身の外導体が、それぞれ接続される、給電のための同軸装置と；を備え、より高い第１周波数とより低い第２周波数を含む少なくとも２つの互いに異なる周波数で動作できる平板アンテナを特徴としている。
【００１０】
上記平板アンテナにおいて、前記矩形グランド部と前記第１放射素子部の長手方向部分との間の矩形空間であって前記給電ポイントよりも前記第１放射素子部の先端側に位置する第１矩形空間は、前記第１周波数のアンテナとして動作し、前記第１の矩形空間の前記長手方向における長さは前記第１周波数の約１／４波長とするのが好ましい。これにより、所望の第１周波数（つまり、より高い周波数）を得ることができる。
【００１１】
上記平板アンテナにおいて、前記矩形グランド部と前記第１放射素子部の長手方向部分との間の矩形空間であって前記給電ポイントよりも前記第１放射素子部の先端側に位置する第１矩形空間と、前記第１放射素子部の長手方向部分と前記第２放射素子部の長手方向部分との間の第２矩形空間と、前記第１矩形空間と前記第２矩形空間とをつなぐ、前記矩形グランド部と前記第１放射素子部と前記第２放射素子部とによって取り囲まれた矩形空間である第３矩形空間と、によって形成される合成空間は、前記第２周波数のアンテナとして動作し、前記合成空間の中心付近を通って、前記給電ポイントから前記第２放射素子部の長手方向部分の先端に至るまでの長さが、前記第２周波数の約１／４波長とするのが好ましい。これにより、所望の第２周波数（つまり、より低い周波数）を得ることができる。
【００１２】
上記平板アンテナにおいて、前記第１放射素子部の長手方向部分と前記第２放射素子部の長手方向部分が互いに重なり合う部分の長さは前記第１周波数の波長の０．０８倍以上であるのが好ましい。これにより、好ましい波形を得ることができる。
【００１３】
上記平板アンテナにおいて、前記第１放射素子部の垂直部分は、前記矩形グランド部の前記一方の端部から前記矩形グランド部の中心側に引っ込んだ位置から延びており、若しくは、前記第２放射素子部の垂直部分は、前記矩形グランド部の前記もう一方の端部から前記矩形グランド部の前記中心側に引っ込んだ位置から垂直に延びていてもよい。これにより、周波数特性をより良好なものとすることができる。
【００１４】
上記平板アンテナにおいて、前記矩形グランド部と前記第１放射素子部の長手方向部分との間の矩形空間であって前記給電ポイントよりも前記第１放射素子部の先端側に位置する第１矩形空間の前記長手方向との直交方向における長さが、前記第１放射素子部の長手方向部分と前記第２放射素子部の長手方向部分との間の第２矩形空間と前記第１矩形空間とをつなぐ、前記矩形グランド部と前記第１放射素子部と前記第２放射素子部とによって取り囲まれた矩形空間である第３矩形空間の、前記長手方向における長さよりも短くてもよい。この場合には、アンテナを、２つの互いに異なる周波数で動作させることができる。
【００１５】
上記平板アンテナにおいて、前記第１放射素子部の長手方向部分を複数設け、若しくは、前記第２放射素子部の長手方向部分を複数設けてもよい。これにより、有用な帯域幅を広げることができる。
【００１６】
上記平板アンテナにおいて、前記第１放射素子部と前記第２放射素子部の組みを、前記矩形グランド部の前記いずれか一辺と相隣り合う辺に設けてダイバーシチ受信を可能にすることもできる。
【００１７】
また、本発明は、矩形グランド部と、この矩形グランド部のいずれか一辺の一方の端部付近から垂直に延びる垂直部分と更にそこから前記矩形グランド部の中心側に水平に延びる長手方向部分とを有する逆Ｌ字型の第１放射素子部と、前記矩形グランド部の前記いずれか一辺のもう一方の端部付近から垂直に延びる垂直部分と更にそこから前記矩形グランド部の中心側に水平に延びる長手方向部分とを有する逆Ｌ字型の第２放射素子部と、を有する導体平板であって、前記第１放射素子部の垂直部分の長さは、前記第２放射素子部の垂直部分の長さよりも短く、前記第１放射素子部の長手方向部分は、前記第２放射素子部の長手方向部分よりも前記グランド部に近い側に配置され、前記第１放射素子部と前記第２放射素子部は、いずれの部分においても互いに離間されているが、前記第１放射素子部の長手方向部分と前記第２放射素子部の長手方向部分は、それらの長手方向における所定の長さ部分にわたって、前記長手方向との直交方向において互いに重なり合う部分を有する、前記導体平板と；前記第１放射素子部の給電ポイントに自身の内導体が、前記グランド部に自身の外導体が、それぞれ接続される、給電のための同軸装置と；を備えることにより、より高い第１周波数とより低い第２周波数を含む２つの互いに異なる周波数で動作でき、前記矩形グランド部と前記第１放射素子部の長手方向部分との間の矩形空間であって前記給電ポイントよりも前記第１放射素子部の先端側に位置する第１矩形空間の、前記長手方向との直交方向における長さが、前記第１放射素子部の長手方向部分と前記第２放射素子部の長手方向部分との間の第２矩形空間と前記第１矩形空間とをつなぐ、前記矩形グランド部と前記第１放射素子部と前記第２放射素子部とによって取り囲まれた矩形空間である第３矩形空間の、前記長手方向における長さと同じである平板アンテナを特徴としている。この場合には、使用可能な周波数は１つとなるが、装置の小型化を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
１．第１実施形態
１−１．構成
図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態による小型・薄型アンテナを説明する。図１に、本発明の小型・薄型アンテナで使用する導体平板の平面図を示す。この図１は、上で参照した図１１に相当するものと考えてよい。
【００１９】
この導体平板８は、薄い矩形の１枚の薄い金属板（導体板）のいずれか一辺を、互いに隣接するが接触しない２つの並行な逆Ｌ字部分を切り出すように切断することによって容易に形成することができる。これらの逆Ｌ字部分は、それぞれ、アンテナの放射素子部、即ち、第１放射素子部１０と第２放射素子部２０として使用され、残りの部分は、アンテナのグランド部３０として使用される。
【００２０】
第１放射素子部１０は、特に、矩形のグランド部３０の一辺の一方の端部から垂直に延びる垂直部分１２と、更にそこからグランド部３０の中心側に水平に延びる水平部分（長手方向部分）１４を有する。一方、第２放射素子部２０は、グランド部３０のもう一方の端部から第１放射素子部１０の垂直部分と同じ側に垂直に延びる垂直部分２２と、更にそこからグランド部３０の中心側に水平に延びる水平部分（長手方向部分）２４を有する。このように、第１放射素子部１０の長手方向部分１４と第２放射素子部２０の長手方向部分２４は、互いに接近する方向に延びている。
【００２１】
ただし、第１放射素子部１０の垂直部分１２の長さ（後に説明する「ア’」の長さに相当する）は、第２放射素子部２０の垂直部分２２の長さ（後に説明する「ウ」の長さに相当する）よりも短くなっているため、第１放射素子部１０の長手方向部分１４は、第２放射素子部２０の長手方向部分２４よりもグランド部３０に近い側に配置され、また、第１放射素子部１０の長手方向部分１６と第２放射素子部の２０の長手方向部分２４は、いずれの部分においても互いに隣接するが離間された状態にあり、また、それらの長手方向における所定の長さ部分にわたってそれらの長手方向との直交方向において接触はしないが互いに重なり合う部分を有する。尚、特に、第１放射素子部１０と第２放射素子部の先端１６、２６は、それぞれ自由端として形成されている。
【００２２】
特に、第１放射素子部１０の長手方向部分１２に給電ポイント１８が設けられている。この給電ポイント１８には、各放射素子部やグランド部３０に対して所定の向きで配置される同軸線路４０の内導体４２が接続され、これに対応して、グランド部３０には、同軸線路４０の外導体４４が接続される。これらの接続により、第１放射素子部１０と第２放射素子部２０の間に給電構造が形成されることになる。尚、同軸線路４０の導体平板への接続は、例えば、半田付け、或いは、専用のコネクタ等を利用して行うことができる。
【００２３】
上の構成において、放射素子部が２つ設けられている点、また、それらが互いに重なり合う部分を有する点に着目されたい。本発明は、この構成によって、たった１つのアンテナで２つの互いに異なる周波数（帯）で動作するアンテナ、更に言えば、たった１つで、より高い周波数とより低い周波数を含む２つの互いに異なる周波数（帯）で動作できるアンテナを提供するものである。更に、この構成は、周波数が１つか複数かにかかわらず、装置の小型化を図るためにも役立つ。ただし、使用可能な周波数は、放射素子部の大きさや形状等との関係で自由に決定され、特定の大きさに限定されるものではない。ここでは、５ＧＨｚ付近で使用可能な５ＧＨｚ帯と２．１ＧＨｚ付近で使用可能な２ＧＨｚ帯といった２つの周波数（帯）を例示するが、これらの周波数の大きさは設計変更によって容易に且つ自由に変更できる。
【００２４】
尚、正確に言えば、図１に示した導体平板のうち、実際にアンテナとしての働きをするのは、放射素子部そのものというよりはむしろ、これら放射素子部の近傍の、切断作業によって生じた空間である、ということができる。そこで、便宜上、これら切り取られた空間を図１に示すような矩形の空間Ａ乃至Ｄに分けて説明する。各空間の詳細な定義は以下の通りである。
【００２５】
（１）空間Ａは、グランド部３０と第１放射素子部１０の長手方向部分１４との間の矩形空間であって、第１放射素子部１０の長手方向部分１４の長手方向において給電ポイント１８の中間よりも第１放射素子部１０の先端側の空間を指し、その長手方向における長さは「ア」、この長手方向との直交方向における長さ（幅）は「ア’」である。ただし、「ア」の長さは、第１放射素子部１０の先端１６と給電ポイント１８の中間との間の長さと見ることもできる。
【００２６】
（２）空間Ｂは、第１放射素子部１０の長手方向部分１４と第２放射素子部２０の長手方向部分２４との間の矩形空間を指し、その長手方向における長さは「イ」、長手方向との直交方向における長さ（幅）は「イ’」である。ただし、「イ」の長さは、第１放射素子部１０の長手方向部分１４と第２放射素子部２０の長手方向部分２４が互いに重なり合う部分の長さと見ることもできる。
【００２７】
（３）空間Ｃは、空間Ａと空間Ｂをつなぐ、グランド部３０と第１放射素子部１０と第２放射素子部２０とによって取り囲まれた矩形空間を指し、空間Ａの長手方向との直交方向における長さは「ウ」、空間Ａの長手方向における長さ（幅）は「ウ’」である。ただし、「ウ」の長さは、第２放射素子部２０の垂直部分１２、２２の長さと見ることもできる。
【００２８】
（４）空間Ｄは、グランド部３０と第１放射素子部１０の長手方向部分１４との間の矩形空間であって、且つ、空間Ａ以外の矩形空間を指し、その長手方向における長さは「エ」、長手方向との直交方向における長さ（幅）は「エ’」である。ただし、「エ」の長さは、第１放射素子部１０の末端と給電ポイント１８の中間との間の長さと見ることもできる。
【００２９】
尚、図１より明らかなように、空間Ａ、Ｂ、Ｄの「長手方向」は全て同じ方向を意味し、また、空間Ａの「ア’」の長さと空間Ｄの「エ’」の長さは等しい方が好ましい。
【００３０】
１−２．電界分布
図２、図３に、本発明の小型・薄型アンテナの使用時における導体平板における電界（共振）分布、特に、空間Ａ乃至Ｄの近傍における電界分布のサンプルを部分拡大図で示している。図２は、特に、５ＧＨｚの電界分布を、図３は、特に、２．１ＧＨｚの電界分布を、それぞれ示す。これらの分布図において、点がより密になっている部分で、より強い電界が発生していると考えてよい。尚、これらの図は、正確には、後述する第２実施形態の態様を示すということができるが、電界分布の一例を示すためにはこれらの図で十分であろう。ただし、後述する第２の実施形態に対応して、図２、図３では、図１と同様の部材には、参照番号の後に「（ａ）」の記号を付している。
【００３１】
図２に示すように、５ＧＨｚ帯では空間Ａの周辺で最も強い電界が発生しているのが分かるだろう。一方、図３に示すように、２ＧＨｚ帯では、空間Ａで強い電界が発生し、それらの間の空間Ｃで一旦電界が弱められ、再び空間Ｂで強い電界が発生している、つまり、不連続部分によって電界の大きさが変化しているのが分かるだろう。このように、空間Ａと空間Ｂの間に空間Ｃを介して不連続部分を設けることにより、空間Ａを、より高い周波数帯、ここでは５ＧＨｚ帯のアンテナとして動作させる一方で、空間Ａ、Ｂ、Ｃによって形成される合成空間を、より低い周波数帯、ここでは２ＧＨｚ帯のアンテナとして動作させることが可能とされている。尚、ここでいう「不連続」とは、より正確には、少なくとも、空間Ｃの「ウ’」の長さが、空間Ａの「ア’」の長さと異なること、好ましくは、長さ「ア’」が長さ「ウ’」よりも短いことを意味する。逆に「連続」とは、少なくとも、空間Ｃの「ウ’」の長さが、空間Ａの「ア’」の長さと等しいことを意味する。尚、空間Ｂの「イ’」の長さと、空間Ａの「ア’」の長さや空間Ｃの「ウ’」の長さとの関係はここではあまり重要ではないが、例えば、空間Ａの「ア’」の長さと空間Ｂの「イ’」の長さは等しくともよい。
【００３２】
明らかなように、空間Ａの周辺における実際の周波数の大きさは、主に、空間Ａの長手方向における長さ「ア」によって決定することができる。例えば、「ア」の長さは、使用周波数（ここでは、５ＧＨｚということになる）の約１／４波長であることが好ましい。例えば、使用周波数を５ＧＨｚとすれば、この「ア」の長さは約３．７ｃｍである。ただし、この長さは、使用周波数の３／４波長であってもよい。
【００３３】
一方、空間ＡやＢの周辺における実際の周波数の大きさは、例えば、空間Ａ、Ｂ、Ｃによって形成される合成空間の中心付近を通って、空間Ａの端部の給電ポイント１８から第２放射素子部２０の長手方向部分２４の先端２６に至るまでの長さ、より詳細には、「ア＋イ＋ウ’（＝ウ’／２＋ウ’／２）＋（ウ−ア’／２−イ’／２）＋」の合計長さによって決定する。例えば、この合計長さは、使用周波数（ここでは、２．１ＧＨｚということになる）の約１／４波長であることが好ましい。ただし、この合計長さは、使用周波数の３／４波長であってもよい。
【００３４】
尚、空間Ａと空間Ｂの間に不連続部分が設けられていない場合、つまり、これらの空間が連続している場合には、これらの空間は全体として１つの合成空間として形成されることになるから、このアンテナは、従来同様、１つの周波数帯のアンテナとして動作することになる。しかしながら、この場合でも、本発明のように、放射素子部を２つ設け、且つ、それらが互いに重なり合う部分を有するように構成した場合（空間Ｃの一部と空間Ａ、Ｄを有するように構成した場合）には、同じ大きさの導体平板によって、空間の長手方向における長さ（合計長さ）をより長くすることができるため、従来のように、放射素子部が１つだけであって放射素子部同士が重なり合う部分を有しないものに比べて、放射素子部同士が互いに重なり合う部分の分だけ、図１の例で言えば、おおよそ空間Ｂの「イ」の長さ分だけ、空間の長手方向における長さを短くすることができる。よって、本発明の構成によれば、使用可能な周波数が従来と同様にたとえ１つだけであっても、装置の小型化を図ることができるという効果が得られる。
【００３５】
１−３．波形
図４に、図１の構成によって得られた２ＧＨｚ帯〜５ＧＨｚ帯付近のＶＳＷＲの周波数特性のグラフを示す。このグラフの縦軸はＶＳＷＲを、その横軸は周波数（ＧＨｚ）の大きさを、それぞれ示す。グラフに示した波線が、縦軸の目盛り１に近づくほど、同軸給電線４０からアンテナに給電された電力のほとんどがアンテナから放射している。２．１ＧＨｚ付近と５ＧＨｚ付近で、波線がＶＳＷＲ＝１に近づいているのが分かるだろう。従って、図１の構成によれば、これら２つの周波数付近で給電されたほとんどの電力がアンテナから放射している。この波線をＶＳＷＲ＝１に近づけるためのアンテナは、空間Ｄの「エ」の長さや空間Ｂの「イ」の長さ等によって決定される。特に空間Ｂの「イ」の長さは、実験の結果、使用周波数、特に、より低い周波数（ここでは、２．１ＧＨｚということになる）の波長（λ）の約０．０８倍以上、即ち、０．０８λ以上とするのが好ましい。更に言えば、「イ」の長さが、これより短い場合には、ＶＳＷＲが大きくなりアンテナから電波が放射されなくなってしまうことが実験の結果明らかとなっている。
【００３６】
２．第２実施形態
次いで、図５、図６を参照して、本発明の第２の実施形態による小型・薄型アンテナを説明する。ここで図５は、第２の実施形態による小型・薄型アンテナで使用する導体平板の平面図を示したものであって、第１の実施形態の図１に対応する図であり、一方、図６は、２ＧＨｚ帯〜５ＧＨｚ帯付近のＶＳＷＲの周波数特性のグラフであって、第１の実施形態の図４に対応する図である。特に、図５において、第１の実施形態と同様の部材には、参照番号の後に「ａ」の記号を付して示している。
【００３７】
第２の実施形態は、第１放射素子部１０ａの垂直部分１２ａや第２放射素子部２０ａの垂直部分２２ａが、グランド部３０ａの中心側に多少引っ込んだ位置から延長されるように構成されている点で、第１の実施形態と異なる。
【００３８】
引っ込み３２、３２’の程度、つまり図５の「オ」、「オ’」の長さを調整することにより、図６に示すように、励振特性等の特性をより良好なものとすることができる。図６と図４を比較すれば明らかなように、図６においては、特に、２ＧＨｚ帯における波線が、縦軸のＶＳＷＲが１により近い位置まで達しているのが分かるだろう（図４では、約１、６であるのに対して、図６では、約１．１である）。このように、第１放射素子部１０ａや第２放射素子部２０ａをグランド部３０ａの端から中心側に多少引っ込めることにより、周波数特性を改善することができる。尚、図示実施形態のように、第１放射素子部１０ａと第２放射素子部２０ａの双方を、引っ込んだ位置としてもよいが、勿論、上で既に参照した図２、図３に示すように、また、下で参照する図７、図９に示すように、それらのいずれか一方についてのみ、引っ込んだ位置としてもよい。
【００３９】
３．第３実施形態
次いで、図７、図８を参照して、本発明の第３の実施形態による小型・薄型アンテナを説明する。ここで図７は、第３の実施形態による小型・薄型アンテナで使用する導体平板の平面図を示したものであって、第１の実施形態の図１に対応する図であり、一方、図８は、２ＧＨｚ帯〜５ＧＨｚ帯付近のＶＳＷＲの周波数特性のグラフであって、第１の実施形態の図４に対応する図である。特に、図７において、第１の実施形態と同様の部材には、参照番号の後に「ｂ」の記号を付して示している。
【００４０】
図７によく示されているように、第３の実施形態は、主に、５ＧＨｚ帯のための第１放射素子部１０ｂ、更に正確には、第１放射素子部１０ｂの長手方向部分１４ｂ、１４ｂ’を設けた点、別の言い方をすれば、５ＧＨｚ帯のアンテナとして動作する空間Ａに対応する部分を２つ設けた点で、第１の実施形態等と異なる。但し、長手方向部分は２つのみならず複数設けてもよい。長手方向部分を複数設けることにより、例えば、図８に示すように、５ＧＨｚ付近の有用な帯域幅を広げることができる。これら長手方向部分１４ｂ、１４ｂ’の長さは、図７に示すように、互いに異なる長さ（ここでは、１４ｂが１４ｂ’より短いが、逆に、１４ｂが１４ｂ’より長くてもよい）であってもよいが、同じ長さであってもよい。また、１４ｂと１４ｂ’の長さを互いに異なる長さとするにあたり、長手方向部分の長さ自体を変更してもよいし（図７に示すように）、又は、それら長手方向部分に接続された垂直部分１２ｂの水平方向における幅（別の言い方をすれば、空間Ａ、Ｄ（図１参照）相当する空間の大きさ）を適当に変更してもよい。明らかなように、これらの長さは、放射すべき電波の大きさ等との関係で自由に決定することができる。尚、第３実施形態は、第２放射素子部２０ｂの垂直部分２２ｂが、グランド部３０ｂの中心側に多少引っ込んだ位置から延長されるように構成されている点で、第２の実施形態をも組み合わせたものということができるが、この点はここでは重要ではない。
【００４１】
図９は、この第３の実施形態の変形例を示したものである。この図は、上で説明した図７に対応する。ここでは、第１の実施形態と同様の部材には、参照番号の後に「ｃ」の記号を付して示している。図７、図８の例では、５ＧＨｚ帯のための第１放射素子部の長手方向部分を２つ設けるとしたが、図９に示すように、２ＧＨｚ帯のための第２放射素子部の長手方向部分２４ｃ、２４ｃ’を２つ設けてもよい、別の言い方をすれば、２ＧＨｚ帯のアンテナとして動作する空間Ａ、Ｃ、Ｂによって形成される合成空間を２つ設けてもよい。明らかに、この場合には、２ＧＨｚ付近の有用な帯域幅を広げることができる。尚、第２放射素子部の長手方向部分は２つのみならず、複数設けても勿論よい。
【００４２】
４．第４実施形態
最後に、図１０を参照して、本発明の第４の実施形態による小型・薄型アンテナを説明する。ここで図１０は、第４の実施形態による小型・薄型アンテナで使用する導体平板の平面図を示したものであって、第１の実施形態の図１に対応する図である。第１の実施形態と同様の部材には、参照番号の後に「ｄ」の記号を付して示している。
【００４３】
この第４の実施形態は、いわゆるダイバーシチ受信を可能にする平板アンテナを示したものである。ここでは、第１放射素子部と第２放射素子部の組みが、矩形金属板の相隣り合う２つの辺に１組みずつ、計２組（１０ｄ、２０ｄ、１０ｄ’、２０ｄ’）設けられている。このような構成とすることにより、第１組の第１放射素子部１０ｄと第２放射素子部２０ｄによって受信できる受信信号の向きと、第２組みの第１放射素子部１０ｄ’や第２放射素子部２０ｄ’によって受信できる向きを異なるものとして、様々な方向から最良の状態で信号を受信可能とすることができる。特に図示しないが、例えば、このダイバーシチ受信が可能なアンテナを、コンピュータの液晶ディスプレイの角に、それら第１放射素子部１０ｄと第２放射素子部２０ｄの組みがディスプレイの直交する２辺の各々に沿って配置されるように設けることができる。特に図示しないが、この第４の実施形態の変形例として、１辺にのみ第１放射素子部と第２放射素子部の組みを設け、もう１辺には１つの放射素子部を設けるようにしてもよい。この場合には、１辺については、２つの周波数で受信でき、もう１辺については、１つの周波数で受信できることになろう。また、相隣り合う辺以外の一辺に、このような第１放射素子部と第２放射素子部の組みを設けてもよい。その他様々な変形が可能であろう。
【００４４】
５．その他
本発明を２つの周波数で動作できる平板アンテナとして説明したが、様々な大きさ、形状の放射素子部を設け、また、給電点を複数とすることにより、３つ以上の互いに異なる周波数で動作可能な平板アンテナとすることもできる。故に、本発明は２つの周波数の平板アンテナに限定されるものではない。また、本発明は、必ずしも平板アンテナに限定されるものではなく、一般のアンテナにも応用することができる。本願発明で重要な点は、複数の放射素子部が設けられ、それらが互いに重なり合う部分を有する点にある。従って、本発明は平板アンテナに限定されるものでもなく、また、矩形に限定されるものでもない。更に、上の実施形態では、グランド部と放射素子部を１枚の金属から製造するとしたが、必ずしもそのようにする必要はなく、別々の金属板から製造することもできる。更にまた、上の実施形態では、第１放射素子部の長手方向部分と第２放射素子部の長手方向部分は、長手方向との直交方向において互いに重なり合う部分を有するとしたが、必ずしも垂直方向において互いに重なり合う部分を有する必要はなく、電気的に重なり合う部分が存在すれば十分である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の互いに異なる周波数で動作可能な小型・薄型の平板アンテナを提供することができる。また、本発明によれば、平板アンテナをより小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態による小型・薄型アンテナで使用する導体平板の平面図。
【図２】本発明の小型・薄型アンテナ使用時における導体平板の５ＧＨｚ付近の電界分布を示す図。
【図３】本発明の小型・薄型アンテナ使用時における導体平板の２．１ＧＨｚ付近の電界分布を示す図。
【図４】図１の構成によって得られた２ＧＨｚ帯〜５ＧＨｚ帯付近の周波数特性（リターンロス）のグラフを示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態による小型・薄型アンテナで使用する導体平板の平面図。
【図６】図５の構成によって得られた２ＧＨｚ帯〜５ＧＨｚ帯付近の周波数特性（リターンロス）のグラフを示す図。
【図７】本発明の第３の実施形態による小型・薄型アンテナで使用する導体平板の平面図。
【図８】図７の構成によって得られた２ＧＨｚ帯〜５ＧＨｚ帯付近の周波数特性（リターンロス）のグラフを示す図。
【図９】図７の変形例を示す図。
【図１０】本発明の第４の実施形態による小型・薄型アンテナで使用する導体平板の平面図。
【図１１】従来の小型・薄型アンテナで使用されている導体平板の平面図。
【符号の説明】
１    平板アンテナ
１０  第１放射素子部
１２  垂直部分
１４  長手方向部分
１６  先端
２０  第２放射素子部
２２  垂直部分
２４  長手方向部分
２６  先端
３０  グランド部
【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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