(57)【要約】【課題】  大型化を抑制しつつもＶＳＷＲを簡易に調整し得るアンテナ装置を提案する。【解決手段】  アンテナ装置１は、一端が給電点ＦＰとされ、他端が開放端とされる線状のアンテナ素子２０と、アンテナ素子２０の一端に接続されるグランド部１０と、アンテナ素子２０における一端から中途位置までの領域２０Ａを共用する共用領域３０Ａと、その中途位置から分岐してグランド部１０と容量結合する結合領域３０Ｂとでなる調整素子３０とを備えている。アンテナ素子２０における他の領域２０Ｂは、前記中途位置と、アンテナ素子２０の一端とを通る線を基準として結合領域３０Ｂがある側とは逆側に延在している。【選択図】    図１
2013021418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が給電点とされ、他端が開放端とされる線状のアンテナ素子と、
前記アンテナ素子の前記一端に接続されるグランド部と、
前記アンテナ素子における前記一端から中途位置までの領域を共用する共用領域と、前記中途位置から分岐して前記グランド部と容量結合する結合領域とでなる調整素子と
を備えることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記アンテナ素子における前記中途位置から前記他端までの領域は、
前記中途位置と、前記アンテナ素子の前記一端とを通る線上、又は、前記線を基準として前記調整素子の前記結合領域がある側とは逆側に延在する
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記グランド部は、基準電位となるグランド本体、及び、前記グランド本体から延長され前記グランド本体と前記結合領域との間を通る線状の延長部位を有し、
前記結合領域は、前記延長部位と容量結合する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記結合領域は、前記延長部位に沿って延在する
ことを特徴とする請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記結合領域と、前記アンテナ素子における前記中途位置から前記他端までの領域とは、同一直線状に配置される
ことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかに記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型化を抑制しつつもＶＳＷＲを簡易に調整し得るアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の小型電子機器内で使用されるアンテナ装置として平面状のアンテナが知られており、例えば、特許文献１のように、パターン配線されたアンテナ装置が提案されている。
【０００３】
この特許文献１のアンテナ装置は、給電点からグランドに沿って延在する線状の第１アンテナ素子と、給電点から第１アンテナ素子と平行に延在する線状の第２アンテナ素子とを有している。
【０００４】
このようなアンテナ装置が電子機器内に設けられたとき、他の部品との相対位置などによって、共振周波数やＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）の値がずれる場合があり、このような場合には、その値を設置対象の電子機器ごとに調整する必要がある。一般に、共振周波数やＶＳＷＲの調整する最も簡単な手法として、アンテナ素子を削る等によりその形状を変更することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２７８９９０
【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、特許文献１のアンテナ装置では、第１アンテナ素子及び第２アンテナ素子が、グランドに沿って延在してグランドと容量結合しているため、それらアンテナ素子の形状を変更する場合には共振周波数とＶＳＷＲがともに大きく変動してしまう。したがって、共振周波数やＶＳＷＲの調整には熟練が必要となる。
【０００７】
ＶＳＷＲを主として調整可能な調整素子を設けることができれば、共振周波数とＶＳＷＲとの調整が簡易化するものと考えられるが、そのような調整素子を設けると設置面積が増加して大型化する傾向にある。
【０００８】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、大型化を抑制しつつもＶＳＷＲを簡易に調整し得るアンテナ装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決するため本発明のアンテナ装置は、一端が給電点とされ、他端が開放端とされる線状のアンテナ素子と、前記アンテナ素子の前記一端に接続されるグランド部と、前記アンテナ素子における前記一端から中途位置までの領域を共用する共用領域と、前記中途位置から分岐して前記グランド部と容量結合する結合領域とでなる調整素子とを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
このようなアンテナ装置によれば、調整素子における結合領域の一部が削られることで、グランド部との容量結合が小さくなった場合、VSWRの値を上昇させることができる。これに対し、結合領域に導電性部材が付加され、グランド部との容量結合が大きくなった場合、VSWRの値を低下させることができる。これらの場合、結合領域の長さや幅等の形状に変更が生じることになるが、アンテナ素子の形状は何ら変更がない。したがって、調整素子における結合領域の形状の変更によって、アンテナ素子の共振周波数の変動を抑制しつつもＶＳＷＲを優先的に変動させることができ、この結果、簡易にＶＳＷＲを調整することができる。また、調整素子の結合領域以外の領域はアンテナ素子と共用されているため、調整素子をアンテナ装置における別の場所に設ける場合に比べて、調整素子の結合領域以外の領域をアンテナ素子と共用する分だけ設置面積を低減でき、この結果、アンテナ装置の小型化が図れる。こうして、大型化を抑制しつつもＶＳＷＲを簡易に調整し得るアンテナ装置が実現される。
【００１１】
また、前記アンテナ素子における前記中途位置から前記他端までの領域は、前記中途位置と、前記アンテナ素子の前記一端とを通る線上、又は、前記線を基準として前記調整素子の前記結合領域がある側とは逆側に延在することが好ましい。
【００１２】
このようなアンテナ装置によれば、アンテナ素子のうち、調整素子と共用される領域以外の領域が調整素子から離れるため、調整素子とアンテナ素子との間における容量結合の結合量を大幅に低減することができる。したがって、結合領域を削るあるいは結合領域に導体を付加する等の行為によって結合領域の形状が変更された場合であっても、その変更に伴って、アンテナ素子における共振周波数以外のアンテナ特性の変動が大幅に変動することを抑制することができる。この結果、より一段とＶＳＷＲを優先的に変動させることができる。
【００１３】
また、前記グランド部は、基準電位となるグランド本体、及び、前記グランド本体から延長され前記グランド本体と前記結合領域との間を通る線状の延長部位を有し、前記結合領域は、前記延長部位と容量結合することが好ましい。
【００１４】
このようなアンテナ装置によれば、グランド本体と、調整素子の結合領域との距離を変更することなく、グランド本体に接続される延長部位と結合領域との間の距離を近づけることができる。したがって、結合領域を削るあるいは結合領域に導体を付加する等の行為によって変更される結合領域の変更の程度が小さくても、より大きくＶＳＷＲを変動させることができ、より一段とＶＳＷＲの調整が簡易となる。
【００１５】
また、前記結合領域は、前記延長部位に沿って延在することが好ましい。
【００１６】
このようなアンテナ装置によれば、調整素子の結合領域におけるいずれの位置であっても、その結合領域とグランド部の延長部位との間の容量結合の結合量が同等となる。したがって、結合領域の異なる位置ごとに延長部位との間の容量結合の結合量に違いが生じる場合に比べて、簡易にＶＳＷＲの調整をすることができる。
【００１７】
また、前記結合領域と、前記アンテナ素子における前記中途位置から前記他端までの領域とは、同一直線状に配置されることが好ましい。
【００１８】
このようなアンテナ装置によれば、同一直線状に配置しない場合に比べて低背化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、小型化を図りつつもＶＳＷＲを簡易に調整し得るアンテナ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るアンテナ装置を真上から見た概略図である。
【図２】図１のグランド部に代わる他の形態を例示する概略図である。
【図３】図１のアンテナ素子に代わる他の形態を例示する概略図である。
【図４】図１の調整素子に代わる他の形態を例示する概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係るアンテナ装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係るアンテナ装置を真上から見た概略図である。図１に示すようにアンテナ装置１は、グランド部１０、アンテナ素子２０及び調整素子３０を主な構成要素として備えており、給電線である同軸ケーブル４０を介して給電される。
【００２３】
この同軸ケーブル４０は、内部導体４１と、内部導体４１の外周面を被覆する絶縁部材４２と、絶縁部材４２の外周面を被覆する外部導体４３と、外部導体４３を被覆するジャケット４４とを有する構成とされる。
【００２４】
内部導体４１は、同軸ケーブル４０の芯線であり、例えば、複数の導電性線材の撚り線とされる。絶縁部材４２は、絶縁性樹脂により形成され、外部導体４３は、例えば、複数の導電性線材を編み込んだ金属編組とされる。ジャケット４４は、熱可塑性樹脂等の絶縁被覆層とされる。
【００２５】
グランド部１０は、基準電位となるグランド本体１１と、そのグランド本体１１に連結される接地部位１２及び延長部位１３とからなる。
【００２６】
接地部位１２は、同軸ケーブル４０の外部導体４３のマウント対象となる部位である。この実施形態における接地部位１２は、グランド本体１１における一側端１１Ａの一端と他端との中間部位からその一側端１１Ａと直交する方向へ突出する帯状の導体パターンとして配線される。この導体パターンの先端部分には、同軸ケーブル４０における外部導体４３の先端部分がはんだ付け等により固定される。
【００２７】
延長部位１３は、同軸ケーブル４０の内部導体４１の接続対象となる給電点ＦＰと、グランド本体１１とを繋ぐ部位であり、所定の幅を有する線状とされる。この実施形態の延長部位１３は、逆Ｌ字状の導体パターンとして配線される。具体的には、グランド本体１１における一側端１１Ａの一端からその一側端１１Ａに対して直交する方向に延びる帯状の第１領域１３Ａと、第１領域１３Ａの先端から一側端１１Ａに沿って接地部位１２の手前位置まで延びる帯状の第２領域１３Ｂとでなる。第２領域１３Ｂの先端部分には、同軸ケーブル４０の内部導体４１の一端部分がはんだ付け等により固定される。
【００２８】
アンテナ素子２０は、所定の幅を有する線状の導電性部材でなり、その一端は給電点ＦＰとされ、他端は開放端とされる。このアンテナ素子２０の一端から他端までの長さは、共振すべき周波数の１／４波長に相当する程度の長さとされる。この実施形態のアンテナ素子２０は、逆Ｌ字状の導体パターンとして配線される。具体的には、給電点ＦＰからグランド本体１１における一側端１１Ａと直交する方向に延びる帯状の第１領域２０Ａと、第１領域２０Ａの先端から、第１領域２０Ａを基準として延長部位１３の導体パターンがある側とは逆側の側端１１Ａに沿って延びる帯状の第２領域２０Ｂとでなる。
【００２９】
調整素子３０は、アンテナ素子２０の一部を共用する領域と、アンテナ素子２０の中途位置から分岐する領域とでなる。この実施形態の調整素子３０は、Ｌ字状の導体パターンとしてプリント配線される。具体的には、アンテナ素子２０の第１領域２０Ａを共用する共用領域３０Ａと、アンテナ素子２０の第１領域２０Ａと第２領域２０Ｂの連結部分から分岐して延長部位１３の導体パターンがある側の側端１１Ａに沿って延びる帯状の結合領域３０Ｂとでなる。
【００３０】
この結合領域３０Ｂとグランド本体１１との間には、そのグランド本体１１と給電点ＦＰとの間を繋ぐ延長部位１３の第２領域１３Ｂが介在しているため、結合領域３０Ｂは、延長部位１３と所定の結合量Ｃで容量結合する。なお、図１において「Ｃ」として破線で示している部分は、仮想的なものとして表わしたものであり、電子部品として表わしたものではない。
【００３１】
なお、この実施形態における結合領域３０Ｂの幅は、アンテナ素子２０の幅と同じであるが、異なっていてもよい。また、この実施形態における結合領域３０Ｂの長さは、アンテナ素子２０の長さと異なっているが、同じであってもよい。さらに、この実施形態における結合領域３０Ｂの厚みは、アンテナ素子２０の厚みと同じであっても異なっていてもよい。
【００３２】
このようなアンテナ装置１における調整は、例えば、調整素子３０における結合領域３０Ｂの先端部あるいはグランド部１０の延長部位１３と対向する端部を削ったり、それら端部に導電性部材を付加することにより行われる。
【００３３】
結合領域３０Ｂの端部が削られた場合、結合領域３０Ｂと延長部位１３の第２領域１３Ｂとの容量結合量Ｃが下がるため、ＶＳＷＲは上昇する。これに対し、結合領域３０Ｂの端部に導電性部材が付加された場合、結合領域３０Ｂと延長部位１３の第２領域１３Ｂとの容量結合量Ｃが上がるため、ＶＳＷＲは低下する。これらの場合、調整素子３０における結合領域３０Ｂの長さや幅等が変更することになるが、アンテナ素子２０の長さ自体は１／４波長のままで何ら変更がない。したがって、結合領域３０Ｂの形状が変更されたとしても、アンテナ素子２０における共振周波数の大幅な変動が抑制されることになる。
【００３４】
このように調整素子３０は、アンテナ素子２０の共振周波数の変動を抑制しつつもＶＳＷＲを優先的に変動させることができるようになっている。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態のアンテナ装置１における調整素子３０は、アンテナ素子２０における一端から中途位置までの第１領域２０Ａを共用し、その中途位置から分岐してグランド部１０の延長部位１３と容量結合している。このため、アンテナ素子２０自体の長さを変更することなく、調整素子３０の結合領域３０Ｂを削る又は導電性部材を付加する等して結合領域３０Ｂとの間の容量結合量を変更できる。したがって、アンテナ素子２０の共振周波数の変動を抑制しつつもＶＳＷＲを優先的に変動させることができ、この結果、簡易にＶＳＷＲを調整することができる。
【００３６】
また、調整素子３０の結合領域３０Ｂ以外の領域となる共用領域３０Ａは、アンテナ素子２０の第１領域２０Ａとして共用されているため、アンテナ装置１における別の場所に調整素子３０を設ける場合に比べて、共用領域３０Ａ分だけ設置面積を低減でき、この結果、アンテナ装置１の小型化を図ることができる。
【００３７】
さらに、アンテナ素子２０のうち、調整素子３０と共用する第１領域２０Ａ以外の第２領域２０Ｂは、第１領域２０Ａを通る線を基準として、調整素子３０の結合領域３０Ｂがある側とは逆側に延在している。このため、結合領域３０Ｂがある側にアンテナ素子２０の第２領域２０Ｂが延在する場合に比べて、アンテナ素子２０の第２領域２０Ｂが結合領域３０Ｂから離れて、第２領域２０Ｂと結合領域３０Ｂとの間における容量結合の結合量が大幅に低減される。したがって、結合領域３０Ｂを削るあるいは結合領域３０Ｂに導体を付加する等の行為によって結合領域３０Ｂの形状が変更された場合であっても、その変更に伴って、アンテナ素子２０における共振周波数以外のアンテナ特性の変動が大幅に変動することを抑制することができる。この結果、より一段とＶＳＷＲを優先的に変動させることができる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、接地部位１２に対して、同軸ケーブル４０の外部導体４３が固定された。しかしながら、同軸ケーブル４０における先端以外の表面部位を切り出して外部導体４３をジャケット４４から露出させ、その露出部分がグランド本体１１に固定されていてもよい。このように固定した場合、接地部位１２を省略できるためその分だけアンテナ装置１の小型化が可能となる。ただし、同軸ケーブル４０の直進性を確保する観点では、上記実施形態のほうが好ましい。
【００３９】
また、上記実施形態では、グランド本体１１における一側端１１Ａの一端から逆Ｌ字状の延長部位１３が配置されたが、グランド本体１１における一側端１１Ａの一端とアンテナ素子２０における給電点ＦＰ側の一端とを繋ぐ延長部位であれば、様々な延長部位の形状や配置態様が適用可能である。例えば、図２（Ａ）に示すように、グランド本体１１の一側端１１Ａに直交する状態で、グランド本体１１における一側端１１Ａの一端とアンテナ素子２０における給電点ＦＰ側の一端とを繋ぐ延長部位５３が配置されていてもよい。別例として、図２（Ｂ）に示すように、グランド本体１１の一側端１１Ａに対して斜めとなる状態で、グランド本体１１における一側端１１Ａの一端とアンテナ素子２０における給電点ＦＰ側の一端とを繋ぐ延長部位６３が配置されていてもよい。
【００４０】
図２（Ａ）に示す延長部位５３が適用された場合、上記実施形態における延長部位１３の第２領域１３Ｂに相当する領域を省略できるためその分だけアンテナ装置１の小型化が可能となる。一方、上記実施形態の延長部位１３又は図２（Ｂ）に示す延長部位６３のように、調整素子３０の結合領域３０Ｂとグランド本体１１との間を通る延長部位が適用された場合、結合領域３０Ｂとグランド本体１１との距離を変更しなくても、結合領域３０Ｂとの間の容量結合量が高まる。したがって、結合領域３０Ｂを削るあるいは結合領域３０Ｂに導体を付加する等の行為によって変更される結合領域の変更の程度が小さくても、より大きくＶＳＷＲを変動させることができ、より一段とＶＳＷＲの調整が簡易となる。
【００４１】
なお、調整素子３０とグランド本体１１との間を通る延長部位に沿って調整素子３０の結合領域３０Ｂが延在していた場合、結合領域３０Ｂにおけるいずれの位置であっても、延長部位１３の第２領域１３Ｂとの間の容量結合の結合量Ｃが同等となる。したがって、調整素子３０の結合領域３０Ｂの異なる位置ごとに延長部位１３の第２領域１３Ｂとの間の容量結合の結合量に違いが生じる場合に比べて、簡易にＶＳＷＲの微調整をすることができる。
【００４２】
また、上記実施形態では、逆Ｌ字形状のアンテナ素子２０が適用されたが、様々な形状のアンテナ素子が適用可能である。例えば、図３に示すように、一端から他端までグランド本体１１における一側端１１Ａと直行する方向に延びる帯状のアンテナ素子７０が適用可能である。ただし、低背化の観点では、上記実施形態のように、アンテナ素子２０の給電点ＦＰ側の一端と、アンテナ素子２０と調整素子３０との連結部分を通るラインを基準として、調整素子３０がある側とは逆側にアンテナ素子２０があるほうが好ましい。
【００４３】
また、上記実施形態では、Ｌ字形状の調整素子３０が適用されたが、様々な形状の調整素子が適用可能である。例えば、調整素子３０における結合領域３０Ｂが、図４に示すように、延長部位１３に沿って延在する第１調整部位ＡＲ１と、その第１調整部位ＡＲ１から、延長部位１３側に突出する第２調整部位ＡＲ２とからなっていてもよい。このようにした場合、第１調整部位ＡＲ１と延長部位１３との容量結合に比べて、第２調整部位ＡＲ２と延長部位１３との容量結合が大きくなる。このため、第１調整部位ＡＲ１の開放端を削る場合に比べて、その削り量と同じ量だけ第２調整部位ＡＲ２の開放端を削った場合のほうが、ＶＳＷＲの上げ幅が大きくなる。したがって、第２調整部位ＡＲ２を用いて大まかにＶＳＷＲを調整し、第１調整部位ＡＲ１を用いてＶＳＷＲを微調整することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ゲーム機器等の通信端末に適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・アンテナ装置
１０・・・グランド部
１１・・・グランド本体
１１Ａ・・・一側面
１２・・・接地部位
１３，５３，６３・・・延長部位
１３Ａ・・・第１領域
１３Ｂ・・・第２領域
２０，７０・・・アンテナ素子
２０Ａ・・・第１領域
２０Ｂ・・・第２領域
３０・・・調整素子
３０Ａ・・・共用領域
３０Ｂ・・・結合領域
４０・・・同軸ケーブル
４１・・・内部導体
４２・・・絶縁部材
４３・・・外部導体
４４・・・ジャケット
ＡＲ１・・・第１調整部位
ＡＲ２・・・第２調整部位
Ｃ・・・結合量
ＦＰ・・・給電点
【図１】
2013021418.tif 000003
【図２】
2013021418.tif 000004
【図３】
2013021418.tif 000005
【図４】
2013021418.tif 000006