(57)【要約】      （修正有）【課題】電子機器のサイズが小型であってもアンテナ感度を高利得に維持するアンテナ装置を提供する。【解決手段】第１のグランド部２０１ｂと第２のグランド部２０２ｂとを形成するグランド上層基板２６０と、第３のグランド部２０７ｂと第４のグランド部２０８ｂとを形成するグランド下層基板２６２と、第５のグランド部２０９ｂを形成する内層基板２６１と、を備える。グランド上層基板２６０、内層基板２６１、下層基板２６２の順に積層され、第１と第３のグランド部２０１ｂ、２０７ｂ及び第２と第４のグランド部２０２ｂ、２０８ｂとは、それぞれ電気的に接続される。さらに、グランド上層基板２６０の上にチップアンテナ２２０が配置され、第１と第２のグランド部２０１ｂ、２０２ｂとを電気的に接続する調整部品２３０、２３１と、を備える。【選択図】図４
2016092817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のグランド部と前記第１のグランド部から所定の間隔を設けて配置された第２のグランド部とを形成する誘電体基板のグランド上層基板と、
第３のグランド部と前記第３のグランド部から所定の間隔を設けて配置された第４のグランド部とを形成する誘電体基板のグランド下層基板と、
第５のグランド部を形成する誘電体基板の内層基板と、
前記グランド上層基板、前記内層基板、前記下層基板の順に積層され、
前記第１のグランド部と前記第３のグランド部とは、電気的に接続され、
前記第２のグランド部と前記第４のグランド部とは、電気的に接続され、
前記グランド上層基板の上に配置され、電波を送受信するチップアンテナと、
前記第１のグランド部と前記第２のグランド部とを電気的に接続し、アンテナ特性を調整する調整部品と、を備える
アンテナ装置。
【請求項２】
前記第１のグランド部の長手方向の長さは、前記チップアンテナが受信する電波の波長の１／４の長さである請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第２のグランド部の長手方向の長さは、前記チップアンテナが受信する電波の波長の１／４以上、かつ１／１６以下の長さである請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項４】
無線信号を送受信する請求項１に記載のアンテナ装置と、
前記無線信号に所定の信号処理を施す無線通信回路と、を備える
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、アンテナ装置と、アンテナ装置を備えた電子機器とに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信を用いて無線信号を受信し、受信した無線信号を信号処理する電子機器が普及してきている。無線信号を受信するアンテナ装置は、さまざまな形状及び配置で提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２４１８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子機器のサイズが小型になればなるほど、アンテナ装置のサイズが制限される。その結果、アンテナ装置のアンテナ感度が低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示のアンテナ装置は、第１のグランド部と第１のグランド部から所定の間隔を設けて配置された第２のグランド部とを形成する誘電体基板のグランド上層基板と、第３のグランド部と第３のグランド部から所定の間隔を設けて配置された第４のグランド部とを形成する誘電体基板のグランド下層基板と、第５のグランド部を形成する誘電体基板の内層基板と、を備える。そして、グランド上層基板、内層基板、下層基板の順に積層され、第１のグランド部と第３のグランド部とは、電気的に接続され、第２のグランド部と第４のグランド部とは、電気的に接続される。本開示のアンテナ装置はさらに、グランド上層基板の上に配置され、電波を送受信するチップアンテナと、第１のグランド部と第２のグランド部とを電気的に接続し、アンテナ特性を調整する調整部品と、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本開示は、電子機器のサイズが小型であってもアンテナ装置のアンテナ感度を高利得に維持するアンテナ装置及びアンテナ装置を備えた電子機器を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる電子機器の斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかる電子機器のブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１にかかるアンテナ装置の斜視図である。
【図４】図４は、実施の形態１にかかるアンテナ装置の模式図である。
【図５】図５は、実施の形態１にかかるアンテナ装置の上面図である。
【図６】図６は、実施の形態１にかかるアンテナ装置の垂直偏波のアンテナ特性を示すグラフである。
【図７】図７は、実施の形態１にかかるアンテナ装置の水平偏波のアンテナ特性を示すグラフである。
【図８】図８は、実施の形態１にかかるアンテナ装置の垂直偏波の別のアンテナ特性を示すグラフである。
【図９】図９は、実施の形態１にかかるアンテナ装置の水平偏波の別のアンテナ特性を示すグラフである。
【図１０】図１０は、実施の形態１にかかる電子機器の送信電圧と従来の電子機器の送信電圧を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【０００９】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
（実施の形態１）
電子機器のサイズが小型になればなるほど、アンテナ装置のサイズが制限される。その結果、アンテナ装置のアンテナ感度が低下する。
【００１０】
さらに、アンテナ装置のグランドを他の回路のグランドと共有すると、アンテナ装置のアンテナ感度が低下する。
【００１１】
本開示は、電子機器のサイズが小型であってもアンテナ装置のアンテナ感度を高利得に維持するアンテナ装置を提供する。
【００１２】
以下、図１〜１０を用いて、実施の形態１について説明する。
【００１３】
図１は、実施の形態１にかかる電子機器の斜視図である。本実施の形態の電子機器のサイズは、例えば１３インチである。図１に示すように、電子機器１００は、フロントパネル１０１と図示しないバックカバーで構成される外装ケースの内部に、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル１０２が収容されている。本実施の形態のアンテナ装置１０３は、外装ケースの内部でＬＣＤパネル１０２の下部に収容されている。
【００１４】
図２は、実施の形態１にかかる電子機器のブロック図である。電子機器１００は、ＬＣＤパネル１０２と、アンテナ装置１０３と、電源回路１０４と、無線通信回路１０５と、駆動回路１０６を備える。
【００１５】
アンテナ装置１０３は、例えば無線通信規格の１つであるブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））で規定された無線信号を受信する。
【００１６】
電源回路１０４は、ＬＣＤパネル１０２、アンテナ装置１０３、無線通信回路１０５と駆動回路１０６に電源電圧を供給する。
【００１７】
無線通信回路１０５は、アンテナ装置１０３で受信した無線信号に対して所定の信号処理を行う。
【００１８】
駆動回路１０６は、ＬＣＤパネル１０２を駆動し、映像信号をＬＣＤパネル１０２に表示する。
【００１９】
図３は、実施の形態１にかかるアンテナ装置の構成を示す斜視図である。図３に示すように、アンテナ装置１０３は、６層の誘電体基板２００が積層された多層基板であり、隣り合う２つの誘電体基板２００の間は誘電体３００で埋め尽くされている。ここで、多層基板の各層を上から、第１層、第２層、・・・、第６層と定義する。第１層、第２層、第５層、第６層はそれぞれ２つの誘電体基板２００で１つの層を形成している。第１層の誘電体基板２００上に、電波を送受信するチップアンテナ２２０が配置されている。さらに、第１層の誘電体基板２００上に、調整部品２３０、２３１が配置されている。
【００２０】
図４は、実施の形態１にかかるアンテナ装置の模式図である。図４は、アンテナ装置１０３の構造を詳細に説明するために、図３のアンテナ装置１０３から誘電体３００を取り除いている。図４に示すように、アンテナ装置１０３の多層基板は、誘電体基板２０１、２０２、２０３、２０４で構成されるグランド上層基板２６０、誘電体基板２０９、２１０で構成される内層基板２６１、誘電体基板２０５、２０６、２０７、２０８で構成されるグランド下層基板２６２で構成される。
【００２１】
誘電体基板２０１には、非グランド部２０１ａと第１のグランド部２０１ｂが形成されている。
【００２２】
誘電体基板２０２には、第２のグランド部２０２ｂが形成されている。
【００２３】
誘電体基板２０３には、非グランド部２０３ａと第１のグランド部２０３ｂが形成されている。
【００２４】
誘電体基板２０４には、第２のグランド部２０４ｂが形成されている。
【００２５】
誘電体基板２０５には、非グランド部２０５ａと第３のグランド部２０５ｂが形成されている。
【００２６】
誘電体基板２０６には、第４のグランド部２０６ｂが形成されている。
【００２７】
誘電体基板２０７には、非グランド部２０７ａと第３のグランド部２０７ｂが形成されている。
【００２８】
誘電体基板２０８には、第４のグランド部２０８ｂが形成されている。
【００２９】
誘電体基板２０９には、非グランド部２０９ａと第５のグランド部２０９ｂが形成されている。
【００３０】
誘電体基板２１０には、非グランド部２１０ａと第５のグランド部２１０ｂが形成されている。
【００３１】
チップアンテナ２２０は、非グランド部２０１ａの上に配置されている。
【００３２】
非グランド部２０１ａ、２０３ａ、２０９ａ、２１０ａ、２０５ａ、２０７ａは、水平面の位置、すなわち図４のｘｙ位置、が同じになるように、それぞれ形成されている。
【００３３】
調整部品２３０、２３１はそれぞれ、第１のグランド部２０１ｂと第２のグランド部２０２ｂを接続している。調整部品２３０、２３１は、コイル、コンデンサ、抵抗、ビーズなどで構成される。調整部品２３０、２３１の構成部品は、アンテナ装置１０３の所望周波数およびアンテナ特性に応じて選択される。
【００３４】
第１のグランド部２０１ｂ、２０３ｂ、第３のグランド部２０５ｂ、２０７ｂは、ビア（ＶＩＡ）２４１、２４２を介して電気的に接続されている。
【００３５】
第２のグランド部２０２ｂ、２０４ｂ、第４のグランド部２０６ｂ、２０８ｂは、ビア２４３、２４４を介して電気的に接続されている。
【００３６】
第５のグランド部２０９ｂには、ビア２４１、２４２、２４３、２４４をそれぞれ貫通させるために、４つのスルーホール２５１が形成されている。
【００３７】
グランド上層基板２６０とグランド下層基板２６２は、チップアンテナ２２０のグランドに用いられ、内層基板２６１は、アンテナ装置１０３以外の回路である無線通信回路１０５等のグランドに用いられる。このように構成することで、アンテナ装置１０３のグランドと他の回路のグランドを共有せず、分離することができる。
【００３８】
次に、アンテナ装置１０３のアンテナ特性の調整について説明する。図５は、実施の形態１にかかるアンテナ装置の上面図である。
【００３９】
図５に示すように、第１のグランド部２０１ｂの長手方向の長さを長さＬとする。すなわち、長さＬは、非グランド部２０１ａと第１のグランド部２０１ｂの境界位置にある給電点２５０から、誘電体基板２０１の反対側の縁端部２０１ｃまでの長さである。
【００４０】
アンテナ装置１０３のアンテナ特性の調整は、調整部品２３０、２３１の部品構成と、長さＬの調整で行う。
【００４１】
ここで、第２のグランド部２０２ｂの長さＬ２は、λ／４≦Ｌ２≦λ／１６であることが望ましい。
【００４２】
次に、長さＬの調整について、図６〜８を用いて説明する。アンテナ装置１０３が受信する信号の波長をλとする。長さＬがλ／２とλ／４の場合の、アンテナ装置１０３のアンテナ特性を測定した。図６、７は、長さＬがλ／２の場合の、アンテナ特性を示す図であり、図８、９は、長さＬがλ／４の場合の、アンテナ特性を示す図である。図６、８はアンテナ装置１０３の垂直偏波のアンテナ特性を示すグラフであり、図７、９は、アンテナ装置１０３の水平偏波のアンテナ特性を示すグラフである。図６〜図９において、アンテナ装置１０３の周波数は、２４００ＭＨｚ〜２４８０ＭＨｚの間を１０ＭＨｚ間隔で９種類の周波数である。図６〜９において、縦軸および横軸は、放射角におけるエネルギーの強さである利得（ｄＢｄ）を示している。
【００４３】
アンテナ装置１０３の垂直偏波のアンテナ特性は、図６、８で大きな変化はない。しかし、アンテナ装置１０３の水平偏波のアンテナ特性は、図７、９で大きな変化がある。アンテナ装置１０３の正面において、図７の長さＬがλ／２の場合の利得よりも、図９の長さＬがλ／４の場合の利得が高い。従って、長さＬをλ／４とすることで、アンテナ特性が改善している。
【００４４】
次に、電子機器１００の送信電圧を測定した。図１０は、本実施の形態の電子機器１００の送信電圧と従来の電子機器の送信電圧を示すグラフである。図１０において、周波数が、２４５０ＭＨｚの場合を示している。周波数が２４００ＭＨｚ〜２４８０ＭＨｚの間であれば、周波数が２４５０ＭＨｚの結果と概ね同じ結果になる。図１０において、結果１００１は、本実施の形態の電子機器１００の送信電圧を示し、結果１００２は、従来の電子機器の送信電圧を示している。図１０において、電子機器の正面に対して、結果１００２の送信電圧と比較して結果１００１の送信電圧は改善している。また可逆性を持つことから、電子機器１００の受信感度も改善する。
【００４５】
以上のように、本開示のアンテナ装置は、第１のグランド部と第１のグランド部から所定の間隔を設けて配置された第２のグランド部とを形成する誘電体基板のグランド上層基板と、第３のグランド部と第３のグランド部から所定の間隔を設けて配置された第４のグランド部とを形成する誘電体基板のグランド下層基板と、第５のグランド部を形成する誘電体基板の内層基板と、を備える。そして、グランド上層基板、内層基板、下層基板の順に積層され、第１のグランド部と第３のグランド部とは、電気的に接続され、第２のグランド部と第４のグランド部とは、電気的に接続される。本開示のアンテナ装置はさらに、グランド上層基板の上に配置され、電波を送受信するチップアンテナと、第１のグランド部と第２のグランド部とを電気的に接続し、アンテナ特性を調整する調整部品と、を備える。
【００４６】
この構成により、電子機器のサイズが小型であってもアンテナ装置のアンテナ感度が高利得を維持できるアンテナ装置を提供できる。
【００４７】
なお、本実施の形態では、アンテナ装置１０３は６層の誘電体基板２００が積層された多層基板であるとして説明したが、これに限定されない。また、アンテナ装置１０３のグランド上層基板２６０、内層基板２６１、グランド下層基板２６２はそれぞれ２層の誘電体基板で構成されるとしたが、これに限定されない。それぞれ少なくとも１層の誘電体基板で構成されていればよい。
【００４８】
なお、本実施の形態では、ビアは４つであるとして説明したがこれに限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本開示は、無線信号を受信し、受信した無線信号を信号処理する電子機器に適用可能である。具体的には、携帯型のテレビジョン放送受信装置、携帯電話機、スマートフォン、シートモニターなどに適用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１００  電子機器
１０１  フロントパネル
１０２  ＬＣＤパネル
１０３  アンテナ装置
１０４  電源回路
１０５  無線通信回路
１０６  駆動回路
２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０  誘電体基板
グランド部
２０１ｂ、２０３ｂ  第１のグランド部
２０２ｂ、２０４ｂ  第２のグランド部
２０５ｂ、２０７ｂ  第３のグランド部
２０６ｂ、２０８ｂ  第４のグランド部
２０９ｂ、２１０ｂ  第５のグランド部
２０１ａ、２０３ａ、２０５ａ、２０７ａ、２０９ａ、２１０ａ  非グランド部
２２０  チップアンテナ
２３０、２３１  調整部品
２４１、２４２、２４３、２４４  ビア
２５１  スルーホール
２６０  グランド上層基板
２６１  内層基板
２６２  グランド下層基板
１００１、１００２  結果
【図１】
2016092817.tif 000003
【図２】
2016092817.tif 000004
【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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