(57)【要約】【課題】十分なアイソレーションを確保することができる小型の携帯端末用アンテナ及びその製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の一態様である携帯端末用アンテナ２０は、導体からなるグラウンド板１及び無給電素子４を有する。モノポールアンテナ素子２ａは、給電点３ａを介してグラウンド板１と接続される。モノポールアンテナ素子２ｂは、給電点３ｂを介してグラウンド板１と接続される。集中定数素子６ａ及び６ｂは、一端がグラウンド板１と接続され、他端が無給電素子４と接続される。集中定数素子６ａは、集中定数素子６ｂよりもモノポールアンテナ素子２ａに近い位置でグラウンド板１及び前記無給電素子４と接続される。集中定数素子６ｂは、集中定数素子６ａよりもモノポールアンテナ素子２ｂに近い位置でグラウンド板１及び無給電素子４と接続される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体からなるグラウンド板と、
無給電素子と、
第１の給電点を介して前記グラウンド板と接続された第１のアンテナ素子と、
第２の給電点を介して前記グラウンド板と接続された第２のアンテナ素子と、
一端が前記グラウンド板と接続され、他端が前記無給電素子と接続される第１及び第２の集中定数素子と、を備え、
前記第１の集中定数素子は、前記第２の集中定数素子よりも前記第１のアンテナ素子に近い位置で前記グラウンド板及び前記無給電素子と接続され、
前記第２の集中定数素子は、前記第１の集中定数素子よりも前記第２のアンテナ素子に近い位置で前記グラウンド板及び前記無給電素子と接続される、
携帯端末用アンテナ。
【請求項２】
一端が前記第１及び前記第２の集中定数素子とは異なる位置で前記グラウンド板と接続され、他端が前記第１及び前記第２の集中定数素子とは異なる位置で前記無給電素子と接続される第３の集中定数素子の集中定数素子を更に備えることを特徴とする、
請求項１に記載の携帯端末用アンテナ。
【請求項３】
前記無給電素子は、第１の無給電素子と第２の無給電素子とにより構成され、
前記第１の無給電素子と前記第２の無給電素子との間に直列に接続された第４の集中定数素子を更に備えることを特徴とする、
請求項１又は２に記載の携帯端末用アンテナ。
【請求項４】
前記無給電素子は、前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子との間に配置されることを特徴とする、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の携帯端末用アンテナ。
【請求項５】
前記無給電素子は、前記グラウンド板に設けられた中空部の内部に配置されることを特徴とする、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の携帯端末用アンテナ。
【請求項６】
前記第１乃至４の集中定数素子は、コンデンサ、インダクタ又はインダクタとコンデンサの組み合わせにより構成されることを特徴とする、
請求項４又は５に記載の携帯端末用アンテナ。
【請求項７】
前記無給電素子の長手方向が、前記グラウンド板の外縁に対して平行に配置されることを特徴とする、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の携帯端末用アンテナ。
【請求項８】
前記第１の集中定数素子は、前記無給電素子の前記第１のアンテナ素子側の端部と接続され、
前記第２の集中定数素子は、前記無給電素子の前記第２のアンテナ素子側の端部と接続されることを特徴とする、
請求項７に記載の携帯端末用アンテナ。
【請求項９】
前記無給電素子は、電気線路により構成されることを特徴とする、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の携帯端末用アンテナ。
【請求項１０】
第１のアンテナ素子を、第１の給電点を介して導体からなるグラウンド板と接続し、
第２のアンテナ素子を、第２の給電点を介してグラウンド板と接続し、
第２の集中定数素子よりも前記第１のアンテナ素子に近い位置で、第１の集中定数素子の一端を前記グラウンド板と接続し、他端を無給電素子と接続し、
前記第１の集中定数素子よりも前記第２のアンテナ素子に近い位置で、前記第２の集中定数素子の一端を前記グラウンド板と接続し、他端を無給電素子と接続する、
携帯端末用アンテナの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアンテナ及びその製造方法に関し、特に携帯端末用アンテナ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の無線通信技術の発展に伴い、携帯端末に搭載される無線システムの数が増大している。さらに、通信速度向上のため、ダイバーシティやＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）などのマルチアンテナ技術への対応が求められている。そのため、携帯端末に搭載されるアンテナの数が増加してきている。
【０００３】
一方、携帯端末のサイズは限られているため、アンテナを狭い間隔で配置する必要がある。その結果、アンテナ間のアイソレーションを確保することが困難になってきている。アイソレーションが十分確保できない場合、無線システム間の干渉による特性劣化や破壊が生じるという問題が生じてしまう。
【０００４】
通常のアンテナ装置では、アイソレーション確保のため、アンテナの素子間を導体で接続するという方法が用いられる（特許文献１又は２）。他にも、アイソレーションを改善するため、アイソレーション素子を設ける方法が知られている（特許文献３〜６）。さらに、アイソレーションを改善するため、無給電アンテナ素子にリアクタンス素子を接続する方法が知られている（特許文献７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０６８４７号公報
【特許文献２】特表２０１０−５２５６８０号公報
【特許文献３】特開２００７−９７１６７号公報
【特許文献４】特開２００９−２４６５６０号公報
【特許文献５】特開２００９−３３５４８号公報
【特許文献６】特開２００８−１７０４７号公報
【特許文献７】特開２００８−２１１５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、発明者は、上述の方法には以下の問題点が有ることを見出した。特許文献１及び２に開示された方法では、ブリッジ素子の長さや接続位置等を変えることにより、特性の調整を実現している。その結果、アンテナ間の距離やアンテナ形状が制限されてしまうという問題がある。
【０００７】
また、特許文献３〜６に開示された方法では、アイソレーション素子のサイズが比較的大きく、端末サイズの増大を招いてしまうという問題が有る。特許文献７に開示された方法では、アンテナ素子及び無給電アンテナ素子の配置が列状に制限されてしまうという問題が有る。
【０００８】
本発明は上記に鑑みて為されたものである。本発明の目的は、十分なアイソレーションを確保することができる小型の携帯端末用アンテナ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様である携帯端末用アンテナは、導体からなるグラウンド板と、無給電素子と、第１の給電点を介して前記グラウンド板と接続された第１のアンテナ素子と、第２の給電点を介して前記グラウンド板との外縁と接続された第２のアンテナ素子と、一端が前記グラウンド板と接続され、他端が前記無給電素子と接続される第１及び第２の集中定数素子と、を備え、前記第１の集中定数素子は、前記第２の集中定数素子よりも前記第１のアンテナ素子に近い位置で前記グラウンド板及び前記無給電素子と接続され、前記第２の集中定数素子は、前記第１の集中定数素子よりも前記第２のアンテナ素子に近い位置で前記グラウンド板及び前記無給電素子と接続されるものである。
【００１０】
本発明の一態様である携帯端末用アンテナの製造方法は、第１のアンテナ素子を、第１の給電点を介して導体からなるグラウンド板と接続し、第２のアンテナ素子を、第２の給電点を介して前記グラウンド板と接続し、第２の集中定数素子よりも前記第１のアンテナ素子に近い位置で、第１の集中定数素子の一端を前記グラウンド板と接続し、他端を無給電素子と接続し、前記第１の集中定数素子よりも前記第２のアンテナ素子に近い位置で、前記第２の集中定数素子の一端を前記グラウンド板と接続し、他端を無給電素子と接続するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、十分なアイソレーションを確保することができる小型の携帯端末用アンテナ及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１にかかる携帯端末用アンテナの構成を示す上面図である。
【図２】実施の形態１にかかる携帯端末用アンテナにおけるＳパラメータの周波数依存性を示すグラフである。
【図３】携帯端末用アンテナにコンデンサ及び無給電素子を設けた場合（比較例）のＳパラメータの周波数依存性を示すグラフである。
【図４】実施の形態２にかかる携帯端末用アンテナの構成を示す上面図である。
【図５】実施の形態３にかかる携帯端末用アンテナの構成を示す上面図である。
【図６】実施の形態４にかかる携帯端末用アンテナの構成を示す上面図である。
【図７】実施の形態５にかかる携帯端末用アンテナの構成を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１４】
実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１にかかる携帯端末用アンテナについて説明する。図１は、実施の形態１にかかる携帯端末用アンテナ１０の構成を示す上面図である。図１に示すように、携帯端末用アンテナ１０は、グラウンド板１、モノポールアンテナ素子２ａ及び２ｂ、給電点３ａ及び３ｂ、無給電素子４、コンデンサ５ａ及び５ｂにより構成される。なお、図１は、グラウンド板１の主面を上方より見た場合の図である。
【００１５】
グラウンド板１は、携帯端末の基板に相当する導体により構成される。グラウンド板１上には、モノポールアンテナ素子２ａ及び２ｂ、給電点３ａ及び３ｂ、無給電素子４、コンデンサ５ａ及び５ｂが配置されている。モノポールアンテナ素子２ａ及び２ｂは、折り返し形状を有している。
【００１６】
モノポールアンテナ素子２ａ及び２ｂは、それぞれ給電点３ａ及び３ｂを介して、グラウンド板１の外縁と接続される。無給電素子４は、モノポールアンテナ素子２ａ及び２ｂの間に配置される。この場合、無給電素子４は、その長手方向がモノポールアンテナ素子２ａ及び２ｂ間を結ぶ線と平行に配置される。また、無給電素子４は、その長手方向がモノポールアンテナ素子２ａ及び２ｂ間を結ぶ線上に配置されてもよい。
【００１７】
無給電素子４の両端は、それぞれコンデンサ５ａ及び５ｂを介して、グラウンド板１と接続される。すなわち、コンデンサ５ａは、コンデンサ５ｂよりもモノポールアンテナ素子２ａに近い位置で、グラウンド板１及び無給電素子４と接続される。コンデンサ５ｂは、コンデンサ５ａよりもモノポールアンテナ素子２ｂに近い位置で、グラウンド板１及び無給電素子４と接続される。
【００１８】
続いて、携帯端末用アンテナ１０の動作について説明する。図２は、携帯端末用アンテナ１０におけるＳパラメータの周波数依存性を示すグラフである。図３は、携帯端末用アンテナにコンデンサ及び無給電素子を設けない場合（比較例）のＳパラメータの周波数依存性を示すグラフである。ＳパラメータＳ１１は、モノポールアンテナ素子２ａ又は２ｂのアンテナの反射係数を表す。ＳパラメータＳ２１は、モノポールアンテナ素子２ａ及び２ｂ間の相互結合を表す。
【００１９】
比較例においては、図３に示すように、中心周波数付近でＳパラメータＳ２１が上昇する傾向がある。そのため、モノポールアンテナ素子２ａ及び２ｂ間の干渉が大きくなり、十分なアイソレーションを確保することが困難である。
【００２０】
一方、携帯端末用アンテナ１０では、図２に示すように、中心周波数付近でＳパラメータＳ１１が最小となり、ＳパラメータＳ２１が最小となる。つまり、携帯端末用アンテナ１０は、中心周波数付近でアンテナ整合を実現しながらアイソレーションを確保することが可能である。
【００２１】
アイソレーションを改善させる周波数、帯域幅又は改善量は、コンデンサ５ａ及び５ｂの容量及び間隔、無給電素子４の長さ及び太さ、又は無給電素子４とグラウンド板１との距離を変更することにより、適宜調整することができる。例えば、無給電素子４の長さは、波長の数十分の１である。
【００２２】
よって、本構成によれば、無給電素子及びコンデンサを追加するのみで、容易にモノポールアンテナ素子間のアイソレーションを改善することができる。従って、本構成によれば、十分なアイソレーションを確保することができる小型の携帯端末用アンテナ及びその製造方法を提供することができる。
【００２３】
実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２にかかるアンテナについて説明する。図４は、実施の形態２にかかる携帯端末用アンテナ２０の構成を示す上面図である。図４に示すように、携帯端末用アンテナ２０は、実施の形態１にかかる携帯端末用アンテナ１０のコンデンサ５ａ及び５ｂを、それぞれ集中定数素子６ａ及び６ｂに置き換えたものである。携帯端末用アンテナ２０のその他の構成は、携帯端末用アンテナ１０と同様であるので、説明を省略する。
【００２４】
集中定数素子６ａ及び６ｂは、例えば、インダクタ、又はインダクタ及びコンデンサの組み合わせにより構成することができる。また、無給電素子４、集中定数素子６ａ及び６ｂは、給電点３ａ及び３ｂの付近に限らず、任意の位置に配置することができる。
【００２５】
本構成によれば、無給電素子及び集中定数素子を追加するのみで、実施の形態１にかかる携帯端末用アンテナ１０と同様に、容易にモノポールアンテナ素子間のアイソレーションを改善することができる。従って、本構成によれば、十分なアイソレーションを確保することができる小型の携帯端末用アンテナ及びその製造方法を提供することができる。
【００２６】
実施の形態３
次に、本発明の実施の形態３にかかるアンテナについて説明する。図５は、実施の形態３にかかる携帯端末用アンテナ３０の構成を示す上面図である。図５に示すように、携帯端末用アンテナ３０は、実施の形態２にかかる携帯端末用アンテナ２０に、集中定数素子６ｃを追加した構成を有する。集中定数素子６ｃは、集中定数素子６ａ及び６ｂに対して並列に接続される。携帯端末用アンテナ３０のその他の構成は、携帯端末用アンテナ２０と同様であるので、説明を省略する。
【００２７】
並列接続される集中定数素子の数は３に限らず、任意の個数とすることが可能である。また、集中定数素子と無給電素子４との接続位置は、無給電素子の両端に限られず、無給電素子の任意の位置とすることができる。
【００２８】
本構成によれば、集中定数素子を追加しても、実施の形態１及び２と同様に、容易にモノポールアンテナ素子間のアイソレーションを改善することができる。従って、本構成によれば、十分なアイソレーションを確保することができる小型の携帯端末用アンテナ及びその製造方法を提供することができる。
【００２９】
実施の形態４
次に、本発明の実施の形態４にかかるアンテナについて説明する。図６は、実施の形態４にかかる携帯端末用アンテナ４０の構成を示す上面図である。図６に示すように、携帯端末用アンテナ４０は、実施の形態２にかかる携帯端末用アンテナ２０の無給電素子４が、無給電素子４ａ及び４ｂに分割されている。また、集中定数素子６ｄが、無給電素子４ａ及び４ｂの間に直列に接続されている。携帯端末用アンテナ４０のその他の構成は、携帯端末用アンテナ２０と同様であるので、説明を省略する。
【００３０】
すなわち、集中定数素子は、必ずしもグラウンド板に接続される必要は無く、無給電素子に対して直列に接続されてもよい。また、無給電素子の数は２に限られず、３以上とすることができる。例えば、ｎ（ｎは、２以上の整数）個の無給電素子に対して、隣接する無給電素子間のそれぞれに、（ｎ−１）個の集中定数素子を直列に接続してもよい。
【００３１】
本構成によれば、無給電素子と集中定数素子とを追加するのみで、実施の形態１〜３と同様に、容易にモノポールアンテナ素子間のアイソレーションを改善することができる。従って、本構成によれば、十分なアイソレーションを確保することができる小型の携帯端末用アンテナ及びその製造方法を提供することができる。
【００３２】
実施の形態５
次に、本発明の実施の形態５にかかるアンテナについて説明する。図７は、実施の形態５にかかる携帯端末用アンテナ５０の構成を示す上面図である。図７に示すように、携帯端末用アンテナ５０は、実施の形態２にかかる携帯端末用アンテナ２０の無給電素子４を、グラウンド板１内に配置したものである。携帯端末用アンテナ５０には、グラウンド板１の一部をくり抜いて形成された中空部７が設けられている。無給電素子４は、中空部７内に、グラウンド板１と接触しないように配置される。無給電素子４の一端は、集中定数素子６ａを介して、グラウンド板１と接続される。無給電素子４の他端は、集中定数素子６ｂを介して、グラウンド板１と接続される。携帯端末用アンテナ５０のその他の構成は、携帯端末用アンテナ２０と同様であるので、説明を省略する。
【００３３】
すなわち、無給電素子４は、グラウンド板１の外部だけでなく、グラウンド板１の内部に配置することが可能である。
【００３４】
本構成によれば、無給電素子と集中定数素子とを追加するのみで、実施の形態１〜４と同様に、容易にモノポールアンテナ素子間のアイソレーションを改善することができる。従って、本構成によれば、十分なアイソレーションを確保することができる小型の携帯端末用アンテナ及びその製造方法を提供することができる。
【００３５】
その他の実施の形態
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。実施の形態１〜５では、例えば、アンテナ素子は２本に限らず、３本以上の任意の数とすることがきる。アンテナ素子は、図１、４〜７に示す位置に限らず、任意の位置に配置してもよい。給電点は、グラウンド板の外縁に限らず、グラウンド板の任意の位置に配置してもよい。アンテナ素子の形状は、折り返し状に限らず、直線状、ヘリカル状又はメアンダ状などの他の形状としてもよい。アンテナ方式は、モノポールに限らず、逆Ｆアンテナ等の他の方式を用いてもよい。
【００３６】
実施の形態１〜５では、また、各アンテナ素子は、同一形状でなくてもよく、異なる形状のアンテナを混載することができる。また、各アンテナの動作周波数は同一でなく、複数の動作周波数のアンテナを混載することができる。さらに、アンテナ素子と給電点との間に、整合回路を設けてもよい。
【００３７】
実施の形態１〜５では、無給電素子４として、マイクロストリップ線路やコプレナー線路などの電気線路又は同軸ケーブルなどを用いることができる。
【００３８】
実施の形態２〜５では、集中定数素子の代わりにコンデンサを用いてもよい。
【００３９】
なお、実施の形態１〜５にかかる携帯端末用アンテナは、携帯電話、ＰＤＡ、パソコン、データ通信カードなどの、アンテナを搭載した電子機器に適用することが可能である。
【００４０】
上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【００４１】
（付記１）導体からなるグラウンド板と、無給電素子と、第１の給電点を介して前記グラウンド板と接続された第１のアンテナ素子と、第２の給電点を介して前記グラウンド板と接続された第２のアンテナ素子と、一端が前記グラウンド板と接続され、他端が前記無給電素子と接続される第１及び第２の集中定数素子と、を備え、前記第１の集中定数素子は、前記第２の集中定数素子よりも前記第１のアンテナ素子に近い位置で前記グラウンド板及び前記無給電素子と接続され、前記第２の集中定数素子は、前記第１の集中定数素子よりも前記第２のアンテナ素子に近い位置で前記グラウンド板及び前記無給電素子と接続される、携帯端末用アンテナ。
【００４２】
（付記２）一端が前記第１及び前記第２の集中定数素子とは異なる位置で前記グラウンド板と接続され、他端が前記第１及び前記第２の集中定数素子とは異なる位置で前記無給電素子と接続される第３の集中定数素子の集中定数素子を更に備えることを特徴とする、付記１に記載の携帯端末用アンテナ。
【００４３】
（付記３）前記無給電素子は、第１の無給電素子と第２の無給電素子とにより構成され、前記第１の無給電素子と前記第２の無給電素子との間に直列に接続された第４の集中定数素子を更に備えることを特徴とする、付記１又は２に記載の携帯端末用アンテナ。
【００４４】
（付記４）前記無給電素子は、前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子との間に配置されることを特徴とする、付記１乃至３のいずれか一項に記載の携帯端末用アンテナ。
【００４５】
（付記５）前記無給電素子は、前記グラウンド板に設けられた中空部の内部に配置されることを特徴とする、付記１乃至３のいずれか一項に記載の携帯端末用アンテナ。
【００４６】
（付記６）前記第１乃至４の集中定数素子は、コンデンサ、インダクタ又はインダクタとコンデンサの組み合わせにより構成されることを特徴とする、付記４又は５に記載の携帯端末用アンテナ。
【００４７】
（付記７）前記無給電素子の長手方向が、前記グラウンド板の外縁に対して平行に配置されることを特徴とする、付記１乃至６のいずれか一項に記載の携帯端末用アンテナ。
【００４８】
（付記８）前記第１の集中定数素子は、前記無給電素子の前記第１のアンテナ素子側の端部と接続され、前記第２の集中定数素子は、前記無給電素子の前記第２のアンテナ素子側の端部と接続されることを特徴とする、付記７に記載の携帯端末用アンテナ。
【００４９】
（付記９）前記無給電素子は、電気線路により構成されることを特徴とする、付記１乃至８のいずれか一項に記載の携帯端末用アンテナ。
【００５０】
（付記１０）前記電気線路は、同軸ケーブル、マイクロストリップ線路又はコプレナー線路により構成されることを特徴とする、付記９に記載の携帯端末用アンテナ。
【００５１】
（付記１１）前記第１のアンテナ素子の形状は、前記第２のアンテナ素子の形状と異なることを特徴とする、付記１乃至１０のいずれか一項に記載の携帯端末用アンテナ。
【００５２】
（付記１２）前記第１のアンテナ素子の動作周波数は、前記第２のアンテナ素子の動作周波数と異なることを特徴とする、付記１乃至１１のいずれか一項に記載の携帯端末用アンテナ。
【００５３】
（付記１３）前記第１の給電点と前記第２の給電点との間に設けられた整合回路を更に備えることを特徴とする、付記１乃至１２のいずれか一項に記載の携帯端末用アンテナ。
【００５４】
（付記１４）  第１のアンテナ素子を、第１の給電点を介して導体からなるグラウンド板と接続し、第２のアンテナ素子を、第２の給電点を介して前記グラウンド板と接続し、第２の集中定数素子よりも前記第１のアンテナ素子に近い位置で、第１の集中定数素子の一端を前記グラウンド板と接続し、他端を無給電素子と接続し、前記第１の集中定数素子よりも前記第２のアンテナ素子に近い位置で、前記第２の集中定数素子の一端を前記グラウンド板と接続し、他端を無給電素子と接続する、携帯端末用アンテナの製造方法。
【符号の説明】
【００５５】
１  グラウンド板
２ａ、２ｂ  モノポールアンテナ素子
３ａ、３ｂ  給電点
４、４ａ、４ｂ  無給電素子
５ａ、５ｂ  コンデンサ
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ  集中定数素子
７  中空部
１０、２０、３０、４０、５０  携帯端末用アンテナ
【図１】
2012105125.tif 000003
【図２】
2012105125.tif 000004
【図３】
2012105125.tif 000005
【図４】
2012105125.tif 000006
【図５】
2012105125.tif 000007
【図６】
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【図７】
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