(57)【要約】【課題】サイズの小型化、製品コストの低廉化に有利で、しかも、アンテナの広帯域化並びに特性の安定を図る。【解決手段】アンテナ装置１０Ａは、アンテナ部１２と受動回路部１４とが一体化されている。具体的には、アンテナ部１２は、基板１６上に形成されたアンテナパターン１８を有し、受動回路部は、基板１６上に実装された誘電体基板３０と、該誘電体基板３０内に形成された複数の電極による受動回路と、該受動回路を囲むように誘電体基板３０に形成されたシールド電極６０とを有し、受動回路部１４の受動回路とアンテナ部１２のアンテナパターン１８とが誘電体基板３０に形成された第２の外部端子６６を通じて電気的に接続されている。この場合、基板１６は樹脂製の基板を用いることができる。【選択図】図１
2005217633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ部と受動回路部とが一体化されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナ装置において、
前記アンテナ部は、基板上に形成されたアンテナパターンを有し、
前記受動回路部は、前記基板上に実装された誘電体基板と、該誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、
前記受動回路部の受動回路と前記アンテナ部のアンテナパターンとが前記誘電体基板に形成された端子を通じて電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
請求項１記載のアンテナ装置において、
前記アンテナ部は、基板上に形成された第１のアンテナパターンと、前記基板上に実装された第１の誘電体基板と、該第１の誘電体基板に形成された第２のアンテナパターンとを有し、
前記受動回路部は、前記基板上に実装された第２の誘電体基板と、該第２の誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、
前記受動回路部の受動回路と前記アンテナ部の第１のアンテナパターンとが前記誘電体基板に形成された端子を通じて電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項１記載のアンテナ装置において、
前記アンテナ部は、基板上に形成された第１のアンテナパターンと、前記基板上に実装された誘電体基板と、該誘電体基板に形成された第２のアンテナパターンとを有し、
前記受動回路部は、前記基板上に実装された前記誘電体基板と、該誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、
前記受動回路部の受動回路と前記アンテナ部の第２のアンテナパターンとが前記誘電体基板内にて電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載のアンテナ装置において、
前記基板が樹脂製であることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項６】
請求項１記載のアンテナ装置において、
前記アンテナ部は、金属製の板状のアンテナを有し、
前記受動回路部は、前記板状のアンテナに実装された誘電体基板と、該誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、
前記受動回路部の受動回路と前記アンテナ部の板状のアンテナとが前記誘電体基板に形成された端子を通じて電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項７】
請求項６記載のアンテナ装置において、
前記板状のアンテナ及び前記誘電体基板は、樹脂内に封止されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項８】
請求項１記載のアンテナ装置において、
前記受動回路部は、回路基板上に実装された誘電体基板と、該誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、
前記アンテナ部は、前記回路基板の実装面に対向して配置され、かつ、可撓性のある基板と、該可撓性のある基板に形成されたアンテナパターンとを有し、
前記受動回路部の受動回路と前記アンテナ部のアンテナパターンとが可撓性のある接続素子にて電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項９】
請求項１記載のアンテナ装置において、
１つの金属製の筐体内に回路基板が収容されている場合に、
前記筐体自体が前記アンテナ部であって、
前記受動回路部は、前記回路基板上に実装された誘電体基板と、該誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、
前記受動回路部の受動回路と前記筐体とが可撓性のある接続素子にて電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１０】
請求項１記載のアンテナ装置において、
１つの筐体内に回路基板が収容されている場合に、
前記受動回路部は、回路基板上に実装された誘電体基板と、該誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、
前記アンテナ部は、前記筐体のうち、前記回路基板の実装面に対向する部分に形成されたアンテナパターンとを有し、
前記受動回路部の受動回路と前記アンテナ部のアンテナパターンとが可撓性のある接続素子にて電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１１】
請求項１記載のアンテナ装置において、
前記アンテナ部は、１つの誘電体基板基に形成されたアンテナパターンを有し、
前記受動回路部は、前記誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、
前記受動回路部の受動回路と前記アンテナ部のアンテナパターンとが前記誘電体基板内にて電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１２】
請求項２〜１１のいずれか１項に記載のアンテナ装置において、
前記受動回路を囲むように前記誘電体基板に形成されたシールド電極を有することを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナと受動回路とを有するアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、無線機や移動通信装置の中で、ＩＣカードやヘッドセット（Headset）といった小型の製品においては、価格、製法の関係から、表面実装型のアンテナが多く使用されている。
【０００３】
この表面実装型のアンテナを素材で分類し、特徴を挙げると以下の３種類になる（例えば非特許文献１及び非特許文献２参照）。
【０００４】
（１）樹脂基板上に形成された電極膜によるアンテナ（アンテナ１と記す）
（２）板金加工によるアンテナ（アンテナ２と記す）
（３）セラミック基板に形成された電極膜によるアンテナ（アンテナ３と記す）
【０００５】
【非特許文献１】図解移動通信用アンテナシステム、藤本京平監修、総合電子出版社発行、１３９頁５行〜１４１頁１２行
【非特許文献２】新アンテナ工学、新井宏之著、総合電子出版社発行、１０９頁７行〜１１２頁１３行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述したアンテナ１は、アンテナ特性は良好で、製品コストの低廉化において有利だが、サイズが大型化し、実装面積が大きくなるという問題がある。しかも、他の回路との伝送系においてマッチング回路を別途挿入接続する必要がある。
【０００７】
アンテナ２は、アンテナ特性は良好で、製品コストの低廉化も有利だが、サイズが大型化し、実装面積が大きくなるという問題がある。しかも、他の回路との伝送系においてマッチング回路を別途挿入接続する必要がある。
【０００８】
アンテナ３は、サイズの小型化、実装面積の縮小化に有利で、マッチング回路の内蔵も可能だが、アンテナ特性が悪く、製品コストが高くなるという問題がある。
【０００９】
従って、アンテナ特性を優先させれば、サイズの大きいアンテナ１やアンテナ２を選択するしかなく、サイズの小型化を優先させれば、アンテナ特性の悪いアンテナ３を選択するしかない。
【００１０】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、サイズの小型化、製品コストの低廉化に有利で、しかも、アンテナの広帯域化並びに特性の安定を図ることができるアンテナ装置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】
【００１１】
本発明に係るアンテナ装置は、アンテナ部と受動回路部とが一体化されていることを特徴とする。
【００１２】
具体的な構成例としては、前記アンテナ部が、基板上に形成されたアンテナパターンを有し、前記受動回路部が、前記基板上に実装された誘電体基板と、該誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、前記受動回路部の受動回路と前記アンテナ部のアンテナパターンとが前記誘電体基板に形成された端子を通じて電気的に接続された構成が挙げられる。この場合、基板は樹脂製の基板を用いることができる。
【００１３】
本発明の他の構成例としては、前記アンテナ部が、基板上に形成された第１のアンテナパターンと、前記基板上に実装された第１の誘電体基板と、該第１の誘電体基板に形成された第２のアンテナパターンとを有し、前記受動回路部が、前記基板上に実装された第２の誘電体基板と、該第２の誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、前記受動回路部の受動回路と前記アンテナ部の第１のアンテナパターンとが前記誘電体基板に形成された端子を通じて電気的に接続された構成が挙げられる。
【００１４】
本発明の他の構成例としては、前記アンテナ部が、基板上に形成された第１のアンテナパターンと、前記基板上に実装された誘電体基板と、該誘電体基板に形成された第２のアンテナパターンとを有し、前記受動回路部が、前記基板上に実装された前記誘電体基板と、該誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、前記受動回路部の受動回路と前記アンテナ部の第２のアンテナパターンとが前記誘電体基板内にて電気的に接続された構成が挙げられる。
【００１５】
本発明の他の構成例としては、前記アンテナ部が、金属製の板状のアンテナを有し、前記受動回路部が、前記板状のアンテナに実装された誘電体基板と、該誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、前記受動回路部の受動回路と前記アンテナ部の板状のアンテナとが前記誘電体基板に形成された端子を通じて電気的に接続された構成が挙げられる。この場合、前記板状のアンテナ及び前記誘電体基板は、樹脂内に封止されていてもよい。樹脂封止することで、機械的強度が向上し、また、アンテナの周囲の誘電率が大きくなることから、波長短縮率が向上し、アンテナの電気長に対する物理長（アンテナ長）を短くすることができ、アンテナ部の小型化に有利となる。
【００１６】
本発明の他の構成例としては、前記受動回路部が、回路基板上に実装された誘電体基板と、該誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、前記アンテナ部が、前記回路基板の実装面に対向して配置され、かつ、可撓性のある基板と、該可撓性のある基板に形成されたアンテナパターンとを有し、前記受動回路部の受動回路と前記アンテナ部のアンテナパターンとが可撓性のある接続素子にて電気的に接続された構成が挙げられる。
【００１７】
本発明の他の構成例としては、１つの金属製の筐体内に回路基板が収容されている場合に、前記筐体自体が前記アンテナ部であって、前記受動回路部が、前記回路基板上に実装された誘電体基板と、該誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、前記受動回路部の受動回路と前記筐体とが可撓性のある接続素子にて電気的に接続された構成が挙げられる。
【００１８】
本発明の他の構成例としては、１つの筐体内に回路基板が収容されている場合に、前記受動回路部が、回路基板上に実装された誘電体基板と、該誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、前記アンテナ部が、前記筐体のうち、前記回路基板の実装面に対向する部分に形成されたアンテナパターンとを有し、前記受動回路部の受動回路と前記アンテナ部のアンテナパターンとが可撓性のある接続素子にて電気的に接続された構成が挙げられる。
【００１９】
本発明の他の構成例としては、前記アンテナ部が、１つの誘電体基板基に形成されたアンテナパターンを有し、前記受動回路部が、前記誘電体基板内に形成された複数の電極による受動回路とを有し、前記受動回路部の受動回路と前記アンテナ部のアンテナパターンとが前記誘電体基板内にて電気的に接続された構成が挙げられる。
【００２０】
これらの発明に係るアンテナ装置においては、アンテナの使用周波数帯の広帯域化を実現させることができる。従来のアンテナと比して、通過帯域外で大きな減衰特性を持つ。アンテナ部において特性が変動しても、使用周波数帯域でのリターンロスの変動がほとんどなく、安定した特性を得ることができる。
【００２１】
また、受動回路部は、受動回路を囲むようにシールド電極が誘電体基板に形成されていてもよい。この場合、外部との電磁的な結合がほとんどなくなり、特性が安定する。
【００２２】
受動回路部に様々な外部回路を接続する場合、アンテナ部と外部回路との間にシールド電極で囲まれた受動回路が接続されたかたちとなるため、外部回路とアンテナ部との電磁的な結合がほとんどなくなり、アンテナ部の特性を安定させることができる。
【００２３】
一般に、複数の高周波回路を実装した場合、これら高周波回路間の電磁的結合を阻止するためのシールド電極を確保する必要があるが、受動回路を囲むようにシールド電極を誘電体基板に形成するようにしたので、アンテナ部、受動回路部並びに外部回路の実装状態に拘わらず、シールド電極を確保することができる。
【００２４】
このように、アンテナ部と受動回路部間、受動回路部と外部回路間、並びにアンテナ部と外部回路間の電磁的な結合がほとんどなくなるため、アンテナ部と受動回路部とを距離的に近づけることができると共に、受動回路部と外部回路を近づけることができる。従って、アンテナ装置自体の小型化、ひいては該アンテナ装置を用いた通信装置等の小型化をも実現させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明に係るアンテナ装置によれば、サイズの小型化、製品コストの低廉化に有利で、しかも、アンテナの広帯域化並びに特性の安定を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係るアンテナ装置の実施の形態例を図１〜図２８を参照しながら説明する。
【００２７】
まず、第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａは、アンテナ部１２と受動回路部１４とが一体化されて構成されている。
【００２８】
具体的には、アンテナ部１２は、基板１６上に形成された電極膜によるアンテナパターン１８を有する。該アンテナパターン１８は、この第１の実施の形態ではミアンダライン形状を有するモノポールアンテナのパターンとされている。もちろん、他の形状を採用してもよい。基板１６としては、樹脂製の基板を用いることができる。その他、セラミック基板や半導体基板を用いてもよい。この基板１６には、上述したアンテナパターン１８のほかに、受動回路部１４から他の外部回路（図示せず）につながる配線パターン２０が形成されている。
【００２９】
ここで、受動回路部１４のいくつかの具体的構成例について図２〜図８を参照しながら説明する。
【００３０】
まず、第１の具体例に係る受動回路部１４Ａは、図２に示すように、複数の誘電体層（Ｓ１〜Ｓ９：図３参照）が積層、焼成一体化されて構成された誘電体基板３０を有する。
【００３１】
誘電体基板３０は、図３に示すように、上から順に、第１〜第９の誘電体層Ｓ１〜Ｓ９が積み重ねられて構成されている。これら第１〜第９の誘電体層Ｓ１〜Ｓ９は１枚あるいは複数枚の層にて構成される。
【００３２】
この受動回路部１４Ａは、２つの１／４波長の共振器（第１の共振器３２並びに第２の共振器３４）を有する。第１の共振器３２は、第５の誘電体層Ｓ５の主面に形成された第１の共振電極３６で構成され、第２の共振器３４は、第５の誘電体層Ｓ５の主面に形成された第２の共振電極３８で構成される。また、第２の誘電体層Ｓ２と第８の誘電体層Ｓ８の各主面には、それぞれ内層シールド電極４０及び４２が形成されている。
【００３３】
第４の誘電体層Ｓ４の主面には、第１の共振電極３６の開放端と対向する内層シールド電極４４と、第２の共振電極３８の開放端と対向する内層シールド電極４６と、第１の共振器３２と第２の共振器３４間の結合度を調整するための結合調整電極４８とが形成されている。
【００３４】
第６の誘電体層Ｓ６の主面には、第１の共振電極３６の開放端と対向する内層シールド電極５０と、第２の共振電極３８の開放端と対向する内層シールド電極５２とが形成されている。
【００３５】
また、この受動回路部１４Ａは、図２及び図４に示すように、誘電体基板３０の外周面のうち、第１の側面３０ａに、それぞれ前記内層シールド電極４０及び４２並びに内層シールド電極４４、４６、５０及び５２が接続されるシールド電極６０ａが形成されている。前記第１の側面３０ａと反対側の第２の側面３０ｂには、それぞれ前記内層シールド電極４０及び４２並びに第１及び第２の共振電極３６及び３８の各一端（短絡端）が接続されるシールド電極６０ｂが形成されている。
【００３６】
誘電体基板３０の第３の側面３０ｃには、その中央部分に第１の外部端子６２が形成され、その両側にそれぞれ内層シールド電極４０及び４２が接続されるシールド電極６０ｃが形成されている。第１の外部端子６２は、図４に示すように、リード電極６４を介して第１の共振電極３６に電気的に接続される。この例では、リード電極６４は、第１の共振電極３６の短絡端近傍から第１の外部端子６２にかけて形成されている。
【００３７】
誘電体基板３０の第３の側面３０ｃと反対側の第４の側面３０ｄには、その中央部分に第２の外部端子６６が形成され、その両側にそれぞれ内層シールド電極４０及び４２が接続されるシールド電極６０ｄが形成されている。第２の外部端子６６は、リード電極６８を介して第２の共振電極３８に電気的に接続される。リード電極６８は、第２の共振電極３８の開放端近傍から第２の外部端子６６にかけて形成されている。
【００３８】
また、第２の共振電極３８の幅は、第１の共振電極３６の幅よりも狭く形成され、それに合わせて内層シールド電極４６及び５２の幅も内層シールド電極４４及び５０の幅よりも狭く形成されている。さらに、内層シールド電極４６及び５２の各長さ（第２の共振電極３８の長手方向に沿った長さ）は、内層シールド電極４４及び５０の各長さ（第１の共振電極３６の長手方向に沿った長さ）よりも長く形成されている。
【００３９】
つまり、この第１の具体例に係る受動回路部１４Ａは、図５の等価回路図に示すように、第１の共振器３２と第２の共振器３４との間に、インダクタＬと容量ＣとのＬＣ並列回路が接続されたバンドパスフィルタ７０を有する。なお、以下の説明では、シールド電極６０ａ〜６０ｄを総称していう場合は、シールド電極６０と記す。また、この第１の具体例に係る受動回路部１４Ａにおいては、２つの共振器３２及び３４を用いているが、その他、１つの共振器あるいは３つ以上の共振器を用いることもできる。
【００４０】
次に、第２の具体例に係る受動回路部１４Ｂは、図６に示すように、上述した第１の具体例に係る受動回路部１４Ａとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【００４１】
すなわち、第６の誘電体層Ｓ６の主面に、一端７２が第１の外部端子６２（図２参照）に接続され、他端７４が終端とされた第１の電極７６が形成され、第５の誘電体層Ｓ５の主面に、第１の電極７６に対して第５の誘電体層Ｓ５を挟んで一部が対向し、一端７８が始端とされ、他端８０が第２の外部端子６６に接続された第２の電極８２が形成され、第４の誘電体層Ｓ４の主面に、第２の電極８２に対して第４の誘電体層Ｓ４を挟んで一部が対向し、ビアホール８４を介して第２の電極８２に接続された第３の電極８６が形成されている。第１の電極７６の終端７４と第２の電極８２の始端７８は、ビアホール８８を介して接続されている。
【００４２】
第１の電極７６は、一端７２から終端７４に向かって渦巻状に収束するような形状を有する第１の蛇行部９０と、該第１の蛇行部９０の途中から枝分かれし、かつ、幅広いパターンを具備した第１の電極部９２とを有する。
【００４３】
第２の電極８２は、始端７８から他端８０に向かって渦巻状に展開するような形状を有する第２の蛇行部９４と、該第２の蛇行部９４から枝分かれし、かつ、前記第１の電極部９２と第５の誘電体層Ｓ５を間に挟んで対向された幅広いパターンを具備した第２の電極部９６とを有する。
【００４４】
第３の電極８６は、前記内層シールド電極４０と第２及び第３の誘電体層Ｓ２及びＳ３を間に挟んで対向された幅広いパターンを具備した第３の電極部９８を有する。
【００４５】
従って、第１〜第３の電極７６、８２及び８６の配置関係から、図７の等価回路図に示すように、第１及び第２の蛇行部９０及び９４で１つのインダクタンスＬａが形成され、第１及び第２の電極部９２及び９６にて１つのキャパシタンスＣａが形成され、これらインダクタンスＬａ及びキャパシタンスＣａは並列接続された形となる。また、内層シールド電極４０と第３の電極部９８とで、１つのキャパシタンスＣｂが形成される。
【００４６】
更に、第１の電極７６の一端７２の部分を幅広に形成するようにしているため、この幅広の部分と内層シールド電極４０（及び４２）との間でキャパシタンスＣｃが形成される。そして、これらインダクタンスＬａ、キャパシタンスＣａ及びキャパシタンスＣｂにてローパスフィルタ１００が構成されることになる。もちろん、キャパシタンスＣａを省略することもできる。この場合、インダクタンスＬａとキャパシタンスＣｂにて前記ローパスフィルタ１００が構成されることになる。
【００４７】
次に、第３の具体例に係る受動回路部１４Ｃは、図８に示すように、上述した第２の具体例に係る受動回路部１４Ｂとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【００４８】
すなわち、第６の誘電体層Ｓ６の主面には、前記第１の電極７６のほかに、誘電体基板３０の側面に形成されたシールド電極６０ａ及び６０ｂ（図２参照）から誘電体基板３０の中心線に向かって延在する一対の内層シールド電極１０２及び１０４が形成されている。
【００４９】
第５の誘電体層Ｓ５の主面に形成された第２の電極８２は、他端８０寄りの部分から左右に延在する第４及び第５の電極部１０６及び１０８が形成されている。
【００５０】
第４の電極部１０６は、一方の内層シールド電極１０２に対して第５の誘電体層Ｓ５を挟んで対向した位置に形成され、第５の電極部１０８は、他方の内層シールド電極１０４に対して第５の誘電体層Ｓ５を挟んで対向した位置に形成されている。
【００５１】
従って、第４の電極部１０６と一方の内層シールド電極１０２との間に形成されるキャパシタンスと、第５の電極部１０８と他方の内層シールド電極１０４との間に形成されるキャパシタンスとの合成キャパシタンスによって、図７に示すキャパシタンスＣｂが形成される。また、第１の電極７６の一端７２と内層シールド電極４０（及び４２）との間でキャパシタンスＣｃが形成される。
【００５２】
そして、図１に示すように、基板１６上の配線パターン２０と受動回路部１４の第１の外部端子６２とが、例えば半田等によって電気的に接続され、基板１６上のアンテナパターン１８と受動回路部１４の第２の外部端子６６とが、例えば半田等によって電気的に接続される。また、受動回路部１４のシールド電極６０は基板１６上に形成された図示しない接地電極に例えば半田等によって電気的に接続される。従って、アンテナパターン１８と第２の外部端子６６との接続点が給電点１１０となる。
【００５３】
ここで、３つの実験例（第１〜第３の実験例）について説明する。第１の実験例は、実施例と比較例について、周波数に対するリターンロスを測定した。第２の実験例は、実施例と比較例について、周波数に対する利得を測定した。第３の実験例は、実施例と比較例について、アンテナに特性変動が生じた場合の周波数に対するリターンロスを測定した。
【００５４】
実施例は、第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａと同様の構成を有し、受動回路部１４として第１の具体例に係る受動回路部１４Ａを採用した。一方、比較例は、樹脂基板上に形成された電極膜によるアンテナを用いた。
【００５５】
第１の実験例の結果を図９に示し、第２の実験例の結果を図１０に示し、第３の実験例の実験結果を図１１及び図１２に示す。図９において、実施例の減衰特性を実線Ａで示し、比較例の減衰特性を破線Ｂで示す。図１０において、実施例の通過特性を実線Ｃで示し、比較例の通過特性を破線Ｄで示す。図１１において、比較例の初期状態の減衰特性を破線Ｅで示し、アンテナの特性変動後の減衰特性を実線Ｆで示す。図１２において、実施例の初期状態の減衰特性を破線Ｇで示し、アンテナ部１２の特性変動後の減衰特性を実線Ｈで示す。
【００５６】
まず、第１の実験例の結果（図９参照）から、実施例での使用可能な周波数帯域が、比較例での使用可能な周波数帯域よりも広くなっていることがわかる。第２の実験例の結果（図１０参照）から、実施例は、比較例と比して通過帯域以外の帯域で減衰量が大きいことがわかる。第３の実験例の結果（図１１及び図１２参照）から、実施例は、アンテナ部１２において特性が変動しても、使用周波数帯域でのリターンロスの変動がほとんどなく、安定した特性が得られていることがわかる。
【００５７】
ところで、図１３に示すように、アンテナ１１２と外部回路１１４との間にフィルタ回路１１６（バンドパスフィルタ等）を接続する場合、アンテナ１１２とフィルタ回路１１６との間、アンテナ１１２と外部回路１１４との間、並びにフィルタ回路１１６と外部回路１１４との間に電磁界結合が発生することになる。これらの電磁界結合の影響は、アンテナ１１２、フィルタ回路１１６及び外部回路１１４の実装状態によって様々に変化し、特性の変動をもたらす。従って、線路１１８を用いてアンテナ１１２とフィルタ回路１１６及び外部回路１１４との間を離す等の工夫が必要であり、サイズの小型化、製品コストの低廉化には限界が生じることになる。
【００５８】
一方、第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａにおける第１〜第３の具体例に係る受動回路部１４Ａ〜１４Ｃは、誘電体基板３０の内部に内層シールド電極４０及び４２を形成し、更に誘電体基板３０の表面にシールド電極６０を形成することによって、誘電体基板３０内に形成された回路（バンドパスフィルタ７０やローパスフィルタ１００）の周囲をシールドするようにしたので、図１４に示すように、アンテナ部１２と受動回路部１４との間、受動回路部１４と外部回路１１４との間、並びにアンテナ部１２と外部回路１１４との間に、電磁的な結合がほとんど生じなくなり、これらアンテナ部１２、受動回路部１４及び外部回路１１４の実装状態に依存せず特性が安定する。
【００５９】
一般に、複数の高周波回路を実装した場合、これら高周波回路間の電磁的結合を阻止するためのシールド電極を確保する必要があるが、この第１の実施の形態では、受動回路（バンドパスフィルタ７０やローパスフィルタ１００）を囲むように、内層シールド電極４０及び４２並びにシールド電極６０を誘電体基板３０に形成するようにしたので、アンテナ部１２、受動回路部１４並びに外部回路１１４の実装状態に拘わらず、シールド電極を確保することができる。
【００６０】
このように、アンテナ部１２と受動回路部１４間、受動回路部１４と外部回路１１４間、並びにアンテナ部１２と外部回路１１４間の電磁的な結合がほとんどなくなるため、アンテナ部１２と受動回路部１４とを距離的に近づけることができると共に、受動回路部１４と外部回路１１４を近づけることができる。従って、アンテナ装置１０Ａ自体の小型化、ひいては該アンテナ装置１０Ａを用いた通信装置等の小型化をも実現させることができる。
【００６１】
次に、第２の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｂについて図１５及び図１６を参照しながら説明する。
【００６２】
この第２の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｂは、図１５に示すように、上述した第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、アンテナ部１２が、基板１６上に形成された電極膜による第１のアンテナパターン１２０と、基板１６上に実装された第２の誘電体基板１２２と、該第２の誘電体基板１２２に形成された電極膜による第２のアンテナパターン１２４とを有する点で異なる。第１のアンテナパターン１２０は、上述した第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａのアンテナパターン１８と同様に、例えばミアンダ形状を有する。
【００６３】
第２の誘電体基板１２２は、第１のアンテナパターン１２０と対向する側面に外部端子１２６を有する。第２のアンテナパターン１２４は、この第２の誘電体基板１２２内に形成され、一端が外部端子１２６に電気的に接続されている。そして、この第２のアンテナパターン１２４は、図１５に示すように、１つの平面に沿って形成されていてもよいし、図１６に示すように、第２のアンテナパターン１２４の折り返し部分１２４ａが誘電体基板１２２の下部にまで延長されて形成されていてもよい。この図１６の例の場合、第２のアンテナパターン１２４の形成領域の省エリア化を図りながらも物理長を大きく設定することができ、アンテナの中心周波数の低域化を図ることができる。
【００６４】
なお、図１５及び図１６において二点鎖線に示すように、第２の誘電体基板１２２の表面には、第２のアンテナパターン１２４の開放端と対向する電極１２８が形成されている。この電極１２８は、第２の誘電体基板１２２の固定端子であるが、この電極１２８をＧＮＤ（グランド）上に固定すれば、容量を付加することができ、アンテナの中心周波数の低域化を図ることができる。
【００６５】
この第２の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｂにおいても、上述した第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａと同様に、サイズの小型化、製品コストの低廉化に有利で、しかも、アンテナの広帯域化並びに特性の安定を図ることができる。
【００６６】
特に、この第２の実施の形態では、アンテナパターンを第１のアンテナパターン１２０と第２のアンテナパターン１２４とに分け、そのうち、第２のアンテナパターン１２４を第２の誘電体基板１２２内に形成したので、第２のアンテナパターン１２４の周囲の誘電率が大きくなり、その結果、波長短縮率が向上し、アンテナの電気長に対する物理長（アンテナ長）を短くすることができる。
【００６７】
つまり、第２の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｂのアンテナパターンの物理長（第１のアンテナパターン１２０と第２のアンテナパターン１２４の合計の長さ）を、第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａのアンテナパターンの物理長よりも短くすることができ、アンテナ装置１０Ｂの小型化に有利となる。
【００６８】
次に、第３の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｃについて図１７及び図１８を参照しながら説明する。
【００６９】
この第３の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｃは、図１７に示すように、上述した第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、アンテナ部１２が、基板１６上に形成された第１のアンテナパターン１２０と、基板１６上に実装された誘電体基板３０に形成された第２のアンテナパターン１２４とを有する点で異なる。第１のアンテナパターン１２０は、上述した第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａのアンテナパターン１８と同様に、例えばミアンダ形状を有する。
【００７０】
つまり、この第３の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｃは、受動回路部１４の構成要素の１つである誘電体基板３０に第２のアンテナパターン１２４が形成された構成を有する。
【００７１】
具体的に、受動回路部１４を第１の具体例に係る受動回路部１４Ａとした場合は、図１８に示すように、誘電体基板３０の第２の誘電体層Ｓ２の主面に第２のアンテナパターン１２４が形成され、該第２のアンテナパターン１２４の一端部と、第５の誘電体層Ｓ５の主面に形成された第２の共振電極３８とがリード電極６８及びビアホール１３０を通じて電気的に接続される。この場合、第２のアンテナパターン１２４の一端部がアンテナ部１２の給電点１１０となる。なお、図示しないが、第２及び第３の具体例に係る受動回路部１４Ｂ及び１４Ｃに対しては、第２のアンテナパターン１２４の一端部と第５の誘電体層Ｓ５の主面に形成された第２の電極８２（図６及び図８参照）の他端部とがビアホールを通じて電気的に接続されることになる。
【００７２】
そして、図１７に示すように、第２のアンテナパターン１２４の他端部１３２と誘電体基板３０の側面に形成された第２の外部端子６６とが接続され、該第２の外部端子６６と基板１６上の第１のアンテナパターン１２０の端部とが例えば半田等を介して電気的に接続される。
【００７３】
この第３の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｃにおいても、上述した第２の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｂと同様に、サイズの小型化、製品コストの低廉化に有利で、しかも、アンテナの広帯域化並びに特性の安定を図ることができる。
【００７４】
次に、第４の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｄについて図１９を参照しながら説明する。
【００７５】
この第４の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｄは、図１９に示すように、アンテナ部１２が金属製の板状のアンテナ１４０を有する点と、該板状のアンテナ１４０の一部に受動回路部１４が実装されている点で異なる。
【００７６】
板状のアンテナ１４０は、２つの長辺の各一部に、基板１６に接続される短絡板１４２が一体に形成され、受動回路部１４が実装される部分に該受動回路部１４の第２の外部端子６６に接続される板片１３４が一体に形成されている。これら短絡板１４２及び板片１３４を有するアンテナ１４０は、例えば板金加工によって容易に作ることができる。特に、板片１３４は、アンテナ１４０に対して例えばコ字状の切欠き１３６を形成し、更に、切欠き１３６を形成する１つの突出部分１３８（二点鎖線で示す）を折り曲げることによって容易に形成することができる。基板１６は、ほぼ全面に接地電極（ＧＮＤ電極）１４４が形成され、一部に受動回路部１４の第１の外部端子６２に接続される配線パターン２０が形成されている。更に、第２の外部端子６６の周囲にはＧＮＤ電極１４４が形成されておらず、第２の外部端子６６がＧＮＤ電極１４４と接触しないようになっている。
【００７７】
また、受動回路部１４の誘電体基板３０のうち、アンテナ１４０への実装面（例えば上面）にシールド電極６０は形成されておらず、アンテナ１４０が誘電体基板３０のシールド電極６０と接触しないようになっている。
【００７８】
そして、このアンテナ装置１０Ｄを組み立てる場合は、アンテナ１４０を基板１６に対向させて、アンテナ１４０の短絡板１４２を基板１６上のＧＮＤ電極１４４に接触させ、該短絡板１４２とＧＮＤ電極１４４とを例えば半田等で電気的に接続する。また、受動回路部１４の第２の外部端子６６とアンテナ１４０の板片１３４とを半田付けにて電気的に接続し、受動回路部１４の第１の外部端子６２と基板１６上の配線パターン２０とを半田等で電気的に接続し、更に、受動回路部１４のシールド電極６０と基板１６上のＧＮＤ電極１４４とを半田等で電気的に接続する。
【００７９】
この第４の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｄにおいても、上述した第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａと同様に、サイズの小型化、製品コストの低廉化に有利で、しかも、アンテナの広帯域化並びに特性の安定を図ることができる。
【００８０】
次に、第５の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｅについて図２０を参照しながら説明する。
【００８１】
この第５の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｅは、図２０に示すように、上述した第４の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｄとほぼ同様の構成を有するが、板状のアンテナ１４０を横切るように短絡板１４２が形成されている点と、アンテナ１４０の後端部が屈曲されて、該屈曲部分１４６に受動回路部１４が実装されている点と、アンテナ１４０、受動回路部１４及び基板１６が樹脂１５０にて封止されている点で異なる。この図２０では、樹脂１５０の一部を破断して示している。
【００８２】
短絡板１４２の下部と屈曲部分１４６の下部は、基板１６に半田付けされている。また、屈曲部分１４６は、下部から上方に延びる２つの切欠き１４１及び１４３を有し、これら切欠き１４１及び１４３の間に板片１４５が垂下された形状となっている。この板片１４５には受動回路部１４の第２の外部端子６６が接続される。基板１６は、ほぼ全面にＧＮＤ電極１４４が形成され、一部に受動回路部１４の第１の外部端子６２に接続される配線パターン２０が形成されている。
【００８３】
そして、このアンテナ装置１０Ｅを組み立てる場合は、例えばアンテナ１４０の屈曲部分１４６の板片１４５に受動回路部１４の第２の外部端子６６を例えば半田等で電気的に接続し、その後、アンテナ１４０を基板１６に対向させて、アンテナ１４０の短絡板１４２と屈曲部分１４６を基板１６上のＧＮＤ電極１４４に接触させ（このとき、受動回路部１４の下面も基板１６に接触する）、短絡板１４２及び屈曲部分１４６とＧＮＤ電極１４４とを例えば半田等で電気的に接続する。
【００８４】
また、受動回路部１４の第１の外部端子６２と基板１６上の配線パターン２０とを半田等で電気的に接続し、更に、受動回路部１４のシールド電極６０と基板１６上のＧＮＤ電極１４４とを半田等で電気的に接続する。その後、アンテナ１４０、受動回路部１４及び基板１６を含む全体を樹脂１５０で封止する。
【００８５】
この第５の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｅにおいても、上述した第４の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｄと同様に、サイズの小型化、製品コストの低廉化に有利で、しかも、アンテナの広帯域化並びに特性の安定を図ることができる。
【００８６】
特に、この第５の実施の形態では、アンテナ１４０、受動回路部１４及び基板１６を樹脂１５０で封止するようにしたので、アンテナ装置１０Ｅの機械的強度が向上し、また、アンテナ１４０の周囲の誘電率が大きくなることから、波長短縮率が向上し、アンテナ１４０の電気長に対する物理長（アンテナ長）を短くすることができ、アンテナ装置１０Ｅの小型化に有利となる。
【００８７】
次に、第６の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｆについて図２１及び図２２を参照しながら説明する。
【００８８】
この第６の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｆは、図２１に示すように、上述した第４の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｄとほぼ同様の構成を有するが、プリント配線基板等の回路基板１６０上に受動回路部１４が実装されている点と、アンテナ部１２が可撓性のある基板１６２と、該基板１６２に形成されたアンテナパターン１８とを有する点と、図２２に示すように、受動回路部１４の第２の外部端子６６とアンテナ部１２のアンテナパターン１８とが、金属製の板ばねやワイヤ等のように、導電性を有し、かつ、可撓性を有する接続素子１６４にて電気的に接続されている点で異なる。
【００８９】
なお、アンテナ部１２は、フィルムにアンテナパターンが形成されたフィルムアンテナや、フレキシブル基板にアンテナパターンが形成されたフレキシブルアンテナ等を用いることができる。
【００９０】
この第６の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｆにおいても、上述した第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａと同様に、サイズの小型化、製品コストの低廉化に有利で、しかも、アンテナの広帯域化並びに特性の安定を図ることができる。
【００９１】
次に、第７の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｇについて図２３を参照しながら説明する。
【００９２】
この第７の実施の形態に係るアンテナ装置は、図２３に示すように、上述した第６の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｆとほぼ同様の構成を有するが、回路基板１６０が１つの金属製の筐体１６６内に収容されている点と、筐体１６６自体がアンテナ部１２である点で異なる。
【００９３】
この第７の実施の形態は、携帯電話やその他の携帯型通信装置等のように回路基板１６０と筐体１６６とが近接して配置されている場合に好適であり、この場合、別途、アンテナを構成する必要がなく、携帯電話等のサイズの小型化に寄与させることができる。
【００９４】
なお、上述した第７の実施の形態では、金属製の筐体１６６を用いた例を示したが、非金属製の筐体、例えば樹脂製の筐体１６８を用いる場合は、図２４に示す第８の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｈのように、筐体１６８のうち、回路基板１６０の実装面に対向する部分に電極膜によるアンテナパターン１８を形成するようにしてもよい。
【００９５】
次に、第９の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｉについて図２５〜図２７を参照しながら説明する。
【００９６】
この第９の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｉは、図２５に示すように、上述した第３の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｃとほぼ同様の構成を有するが、１つの誘電体基板３０にアンテナ部１２と受動回路部１４が形成されている点と、アンテナ部１２が給電側にアンテナのインピーダンスと位相を調整するための調整部１７０を有する点で異なる。なお、受動回路部１４は、上述した第２の具体例に係る受動回路部１４Ｂのローパスフィルタ１００（図６及び図７参照）と同様の回路を有する。
【００９７】
調整部１７０は、図２５及び図２６に示すように、アンテナパターン１８のうち、最も受動回路部１４に近いパターン１８ａの端部（誘電体基板３０の側面に近接する端部）から受動回路部１４に向かって延びるアンテナパターン１７２と、アンテナパターン１８の前記パターン１８ａの途中から延び、かつ、上部の内層シールド電極４０に接続された短絡電極１７４とを有する。
【００９８】
また、図２６に示すように、受動回路部１４の第２の電極８２における第２の蛇行部９４は、アンテナ部１２に向けて延び、その途中から横方向に屈曲し、誘電体基板３０の側面に向けて延在するように形成されている。そして、この第２の蛇行部９４の他端部１７６と調整部１７０のアンテナパターン１７２とがビアホール１７８を介して電気的に接続される。このビアホール１７８が給電電極となり、第２の蛇行部９４と接続される部分がアンテナ部１２の給電点１１０となる。
【００９９】
そして、この第９の実施の形態においては、図２６に示すように、短絡電極１７４の幅Ｗａ、前記アンテナパターン１７２と短絡電極１７４間の距離Ｄａ、そして、受動回路部１４の各素子値を変更することによって、アンテナ装置１０Ｉのインピーダンスを調整することができる。
【０１００】
このように、この第９の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｉにおいては、上述した第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａと同様に、サイズの小型化、製品コストの低廉化に有利で、しかも、アンテナの広帯域化並びに特性の安定を図ることができる。
【０１０１】
次に、第９の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｉの変形例について図２７及び図２８を参照しながら説明する。
【０１０２】
この変形例に係るアンテナ装置１０Ｉａは、図２７及び図２８に示すように、上述した第９の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｉとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【０１０３】
すなわち、受動回路部１４は、上述した第３の具体例に係る受動回路部１４Ｃのローパスフィルタ１００（図８参照）と同様の回路を有する。一方、調整部１７０のアンテナパターン１７２は、誘電体基板３０の長手方向と直交する方向に沿って形成され、短絡電極１７４は、アンテナパターン１８の前記パターン１８ａに至るまでの長手方向に沿った部分１８ｂからアンテナパターン１７２と平行に延在された第１の部分１７４ａと、途中で屈曲されて誘電体基板３０の長手方向に沿って形成された第２の部分１７４ｂとを有する。つまり、短絡電極１７４は、上面から見てほぼＬ字状の形状を有する。
【０１０４】
そして、この場合も、図２８に示すように、短絡電極１７４の幅Ｗｂ、前記アンテナパターン１７２と短絡電極１７４間の距離Ｄｂ、Ｄｃ、そして、受動回路部１４の各素子値を変更することによって、アンテナ装置１０Ｉａのインピーダンスを調整することができる。
【０１０５】
上述した第１〜第９の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａ〜１０Ｉ並びに変形例に係るアンテナ装置１０Ｉａにおいては、受動回路部１４の受動回路を、バンドパスフィルタやローパスフィルタとした例を示したが、その他、ハイパスフィルタやダイプレクサ、デュプレクサ、マッチング回路等を用いることができる。
【０１０６】
また、第１〜第３の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａ〜１０Ｃ、第６の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｆ、第８の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｈ、並びに第９の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ｉ（変形例を含む）においては、アンテナパターン１８を、モノポールアンテナのパターンとした例を示したが、その他、ダイポールアンテナ、ループアンテナ、逆Ｆアンテナ等の各種パターンを用いることができる。
【０１０７】
なお、本発明に係るアンテナ装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】第１の実施の形態に係るアンテナ装置を一部破断して示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係るアンテナ装置の受動回路部を示す斜視図である。
【図３】第１の具体例に係る受動回路部を示す分解斜視図である。
【図４】第１の具体例に係る受動回路部を示す横断面図である。
【図５】第１の具体例に係る受動回路部を示す等価回路図である。
【図６】第２の具体例に係る受動回路部を示す分解斜視図である。
【図７】第２及び第３の具体例に係る受動回路部を示す等価回路図である。
【図８】第３の具体例に係る受動回路部を示す分解斜視図である。
【図９】第１の実験例（周波数に対するリターンロスの測定）の結果を示す特性図である。
【図１０】第２の実験例（周波数に対する利得の測定）の結果を示す特性図である。
【図１１】第３の実験例（アンテナに特性変動が生じた場合の周波数に対するリターンロスの測定）のうち、比較例の結果を示す特性図である。
【図１２】第３の実験例のうち、実施例の結果を示す特性図である。
【図１３】アンテナ、フィルタ回路及び外部回路を接続した場合の一般的作用を示す説明図である。
【図１４】第１の実施の形態に係るアンテナ装置による効果を説明するための図である。
【図１５】第２の実施の形態に係るアンテナ装置を一部破断して示す斜視図である。
【図１６】第２の実施の形態において、第２の誘電体基板内に形成される第２のアンテナパターンを示す斜視図である。
【図１７】第３の実施の形態に係るアンテナ装置を一部破断して示す斜視図である。
【図１８】第３の実施の形態に係るアンテナ装置の受動回路部を示す分解斜視図である。
【図１９】第４の実施の形態に係るアンテナ装置を示す斜視図である。
【図２０】第５の実施の形態に係るアンテナ装置を一部破断して示す斜視図である。
【図２１】第６の実施の形態に係るアンテナ装置を示す縦断面図である。
【図２２】第６の実施の形態に係るアンテナ装置を上面から見て示す図である。
【図２３】第７の実施の形態に係るアンテナ装置を一部破断して示す縦断面図である。
【図２４】第８の実施の形態に係るアンテナ装置を一部破断して示す縦断面図である。
【図２５】第９の実施の形態に係るアンテナ装置を示す斜視図である。
【図２６】第９の実施の形態に係るアンテナ装置における第２の電極とアンテナパターンと調整部の位置関係を示す断面図である。
【図２７】第９の実施の形態に係るアンテナ装置の変形例を示す斜視図である。
【図２８】第９の実施の形態に係るアンテナ装置の変形例における第２の電極とアンテナパターンと調整部の位置関係を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０Ａ〜１０Ｉ、１０Ｉａ…アンテナ装置  １２…アンテナ部
１４、１４Ａ〜１４Ｃ…受動回路部        １６、１６２…基板
１８、１７２…アンテナパターン          ３０…誘電体基板
４０、４２、４４、４６、５０、５２…内層シールド電極
６０、６０ａ〜６０ｄ…シールド電極      ６２…第１の外部端子
６６…第２の外部端子                    ７０…バンドパスフィルタ
１００…ローパスフィルタ                １１０…給電点
１１４…外部回路                        １２０…第１のアンテナパターン
１２２…第２の誘電体基板                １２４…第２のアンテナパターン
１４０…板状のアンテナ                  １４２…短絡板
１５０…樹脂                            １６０…回路基板
１６２…可撓性のある基板                １６４…接続素子
１６６…金属製の筐体                    １６８…樹脂製の筐体
１７０…調整部                          １７２…アンテナパターン
１７４…短絡電極
【図１】
2005217633.tif 000003
【図２】
2005217633.tif 000004
【図３】
2005217633.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005217633.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005217633.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2005217633.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2005217633.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2005217633.tif 000019
【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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