(57)【要約】【課題】アンテナエレメントとグランドプレーンに接続される金属プレートとの導通状態が人体を介して変化しても、通信特性が良好なアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置は、筐体の内部に配設され、端辺を有するグランドプレーンと、給電点と第１開放端を有し、端辺上の点の近傍の給電点から第１開放端まで伸延し、第１開放端側で筐体の外部に表出する第１アンテナエレメントと、給電点と第２開放端を有し、分岐点で第１アンテナエレメントから分岐し、平面視で端辺と第１アンテナエレメントとの間で、第２開放端まで伸延し、分岐点と第２開放端との間の区間は、筐体の内部に配設される、又は、筐体と第１アンテナエレメントとによって覆われる、第２アンテナエレメントと、グランドプレーンに接続される接続部と、第１開放端に隣り合う端部とを有し、接続部から端部まで伸延し、端部側が筐体の外部に表出する金属プレートとを含む。【選択図】図１
2017188798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部に配設され、端辺を有するグランドプレーンと、
給電点と第１開放端とを有する第１アンテナエレメントであって、前記端辺上の所定の点の近傍に位置する前記給電点から前記第１開放端まで伸延し、前記第１開放端側で前記筐体の外部に表出する第１アンテナエレメントと、
前記給電点と第２開放端とを有し、前記給電点と前記第１開放端との間に位置する分岐点で前記第１アンテナエレメントから分岐し、平面視で前記端辺と前記第１アンテナエレメントとの間で、前記第２開放端まで伸延する第２アンテナエレメントであって、前記分岐点と前記第２開放端との間の区間は、前記筐体の内部に配設される、又は、前記筐体と前記第１アンテナエレメントとによって覆われる、第２アンテナエレメントと、
前記グランドプレーンに接続される接続部と、前記第１開放端に隣り合う位置に配設される端部とを有し、前記接続部から前記端部まで伸延する金属プレートであって、前記端部側が前記筐体の外部に表出する金属プレートと
を含む、アンテナ装置。
【請求項２】
前記第１アンテナエレメントは、前記端辺から離間する方向に前記給電点から伸延する第１線路と、前記第１線路の先端で前記端辺に沿って折り曲げられる折り曲げ部と、前記折り曲げ部から前記端辺に沿って前記第１開放端まで伸延する第２線路とを有する逆Ｌ字型のアンテナエレメントである、請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記金属プレートは、前記端部側において前記筐体の外部に表出する、請求項１又は２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記分岐点は、前記給電点と前記折り曲げ部との間に位置する、請求項１乃至３のいずれか一項記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記分岐点で前記第２アンテナエレメントに直列に挿入されるコイルをさらに含む、請求項１乃至４のいずれか一項記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１アンテナエレメント及び前記第２アンテナエレメントは、モノポールアンテナである、請求項１乃至５のいずれか一項記載のアンテナ装置。
【請求項７】
筐体と、
前記筐体の内部に配設され、端辺を有するグランドプレーンと、
給電点と第１開放端とを有する第１アンテナエレメントであって、前記端辺上の所定の点の近傍に位置する前記給電点から前記第１開放端まで伸延し、前記第１開放端側で前記筐体の外部に表出する第１アンテナエレメントと、
前記給電点と第２開放端とを有し、前記給電点と前記第１開放端との間の分岐点で前記第１アンテナエレメントから分岐し、平面視で前記端辺と前記第１アンテナエレメントとの間で、前記第２開放端まで伸延する第２アンテナエレメントであって、前記分岐点と前記第２開放端との間の区間は、前記筐体の内部に配設される、又は、前記筐体と前記第１アンテナエレメントとによって覆われる、第２アンテナエレメントと、
前記グランドプレーンに接続される接続部と、前記第１開放端に隣り合う位置に配設される端部とを有し、前記接続部から前記端部まで伸延する金属プレートであって、前記端部側が前記筐体の外部に表出する金属プレートと
を含む、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置、及び、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一端が不平衡給電された給電素子と、送受信に用いる周波数の波長の略１／１０以下の間隔をおいて前記給電素子に対して略平行に配設され、前記給電素子が励振したときに共振する長さを有する無給電素子と、を具備することを特徴とする通信端末装置用アンテナがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１９８４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通信端末装置用アンテナの給電素子は、筐体に内蔵されている。従来の通信端末装置用アンテナは、給電素子（アンテナエレメント）を内蔵する筐体を利用者が手に持った場合、又は、頭部にかざした場合における通信特性の変化に対応したものである。
【０００５】
ところで、アンテナエレメントが筐体から表出する場合、あるいは、グランドプレーンに接続される金属プレートが筐体から表出する場合には、利用者が直接的にアンテナエレメント又は金属プレートに触れることになる。
【０００６】
従来の通信端末装置用アンテナは、このような場合の通信特性の変化に対しては何も対応していない。
【０００７】
そこで、アンテナエレメントとグランドプレーンに接続される金属プレートとの導通状態が人体を介して変化しても、通信特性が良好なアンテナ装置、及び、電子機器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】
【０００８】
本発明の実施の形態のアンテナ装置は、筐体の内部に配設され、端辺を有するグランドプレーンと、給電点と第１開放端とを有する第１アンテナエレメントであって、前記端辺上の所定の点の近傍に位置する前記給電点から前記第１開放端まで伸延し、前記第１開放端側で前記筐体の外部に表出する第１アンテナエレメントと、前記給電点と第２開放端とを有し、前記給電点と前記第１開放端との間に位置する分岐点で前記第１アンテナエレメントから分岐し、平面視で前記端辺と前記第１アンテナエレメントとの間で、前記第２開放端まで伸延する第２アンテナエレメントであって、前記分岐点と前記第２開放端との間の区間は、前記筐体の内部に配設される、又は、前記筐体と前記第１アンテナエレメントとによって覆われる、第２アンテナエレメントと、前記グランドプレーンに接続される接続部と、前記第１開放端に隣り合う位置に配設される端部とを有し、前記接続部から前記端部まで伸延する金属プレートであって、前記端部側が前記筐体の外部に表出する金属プレートとを含む。
【発明の効果】
【０００９】
アンテナエレメントとグランドプレーンに接続される金属プレートとの導通状態が人体を介して変化しても、通信特性が良好なアンテナ装置、及び、電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】アンテナ装置１００を含む電子機器１０を示す図である。
【図２】アンテナ装置１００を示す図である。
【図３】アンテナ装置１００のＳ１１パラメータの周波数特性を示す図である。
【図４】アンテナ装置１００の電流分布を示す図である。
【図５】アンテナ装置１００の電流分布を示す図である。
【図６】アンテナ装置１００の電流分布を示す図である。
【図７】比較用のアンテナ装置１Ａのシミュレーションモデルを示す図である。
【図８】アンテナ装置１００のシミュレーションモデルを示す図である。
【図９】図７に示す比較用のアンテナ装置１Ａで得られたＳ１１パラメータの周波数特性である。
【図１０】比較用のアンテナ装置１Ｂのシミュレーションモデルを示す図である。
【図１１】アンテナ装置１ＢのＳ１１パラメータの周波数特性を示す図である。
【図１２】実施の形態の第１変形例及び第２変形例によるアンテナ装置１００Ａ、１００Ｂを示す図である。
【図１３】実施の形態の第１変形例及び第２変形例によるアンテナ装置１００Ａ、１００Ｂを示す図である。
【図１４】実施の形態の第３変形例によるアンテナ装置１００Ｃを示す図である。
【図１５】アンテナ装置１００ＣのＳ１１パラメータの周波数特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のアンテナ装置、及び、電子機器を適用した実施の形態について説明する。
【００１２】
＜実施の形態＞
図１は、アンテナ装置１００を含む電子機器１０を示す図である。ここでは、直交座標系であるＸＹＺ座標系を定義する。以下では、ＸＹ面視を平面視と称す。
【００１３】
電子機器１０は、筐体２０、配線基板３０、及びアンテナ装置１００を含む。アンテナ装置１００は、グランドプレーン５０と、アンテナエレメント１１０及び１２０と、ベゼル１３０とを含む。図１に示す電子機器１０は、２つのアンテナ装置１００を含む。ここでは、一例として、２つのアンテナ装置１００は、グランドプレーン５０のＸ軸に平行な中心軸Ａ１に対して線対称に配置されている。
【００１４】
電子機器１０は、例えば、スマートフォン端末機、携帯電話端末機、タブレットコンピュータ、又はゲーム端末機等のような通信機能を有する携帯型の電子機器である。
【００１５】
筐体２０は、配線基板３０と、アンテナ装置１００の一部とを収容する。筐体２０は、樹脂等の絶縁体製であり、アンテナ装置１００の放射特性に影響を与えない範囲で、一部が金属製であってもよい。
【００１６】
図１には、筐体２０のＸＹ平面における外形（輪郭）を破線で示すが、筐体２０は、例えば、電子機器１０がスマートフォン端末機であり、配線基板３０のＺ軸正方向側にＸＹ平面に沿ってディスプレイパネルとタッチパネルが配設される場合は、配線基板３０のＺ軸負方向側を覆うように設けられる。
【００１７】
また、図１において、破線で示す筐体２０の外形（輪郭）は、アンテナエレメント１１０の一部と、ベゼル１３０よりも内側に位置している。これは、筐体２０の側面に、アンテナエレメント１１０の一部と、ベゼル１３０とが表出するからである。アンテナエレメント１１０の一部と、ベゼル１３０とは、電子機器１０の側面の外表面の一部になっている。
【００１８】
アンテナエレメント１１０の一部と、ベゼル１３０とは、図１に示すように、筐体２０よりも外側に位置していてもよいし、筐体２０と面一になるように位置していてもよい。また、アンテナエレメント１１０の一部と、ベゼル１３０とは、筐体２０よりも少し内側にオフセットするような位置で、筐体２０の側面に表出していてもよい。
【００１９】
ここで、電子機器１０の側面とは、電子機器１０の外表面のうち、Ｚ軸正方向側とＺ軸負方向側でＸＹ平面に沿って延在する面を除いた面であり、Ｚ軸方向に延在する面である。
【００２０】
筐体２０は、側面側に樹脂の部分を有していなくてもよい。この場合に、筐体２０の側面は、アンテナエレメント１１０の一部と、ベゼル１３０とによって構築されていてもよい。換言すれば、アンテナエレメント１１０の一部と、ベゼル１３０とは、筐体２０の一部（側面の部分）であってもよい。
【００２１】
配線基板３０は、例えば、ＦＲ−４(Flame Retardant type 4)規格の配線基板であり、表面、裏面、又は内層に配置される金属層を有する。ここでは、一例として、グランドプレーン５０は、配線基板３０のＺ軸正方向側の面（裏面）に設けられている金属層である。配線基板３０には、アンテナ装置１００に給電を行う無線モジュールと、電子機器１０の動作に必要な演算処理を行う演算処理装置とが実装される。演算処理装置は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit：中央演算処理装置)チップである。
【００２２】
グランドプレーン５０は、アンテナ装置１００のグランド電位層として用いられる。グランドプレーン５０を接地板又は地板として捉えることもできる。
【００２３】
アンテナエレメント１１０は、一例として、グランドプレーン５０のＸ軸負方向側でＹ軸方向における中央の点５０Ａの近傍の給電部１１１から、平面視でコの字型に開放端１１２まで伸延している。図１には、２つのアンテナエレメント１１０を結合させたものを示すため、２つのコの字型のアンテナエレメント１１０を結合させたＴ字型のアンテナエレメントを示す。
【００２４】
アンテナエレメント１１０は、給電部１１１と開放端１１２とを有する、モノポールアンテナであり、第１アンテナエレメントの一例である。上述したように、アンテナエレメント１１０の一部は、電子機器１０の側面の外表面の一部になっている。
【００２５】
アンテナエレメント１２０は、給電部１１１と開放端１１２との間の分岐点１１３から分岐し、開放端１２２まで伸延している。図１には、中心軸Ａ１に対して線対称に配置される２つのアンテナエレメント１２０を示す。
【００２６】
アンテナエレメント１２０は、給電部１１１と開放端１２２とを有するモノポールアンテナであり、第２アンテナエレメントの一例である。アンテナエレメント１２０のうち、給電部１１１と分岐点１１３との間の区間は、アンテナエレメント１１０と共通である。
【００２７】
アンテナエレメント１２０の分岐点１１３と開放端１２２との間の区間は、平面視で、グランドプレーン５０とアンテナエレメント１１０との間に位置している。このため、アンテナエレメント１２０は、電子機器１０の外部には表出しておらず、電子機器１０の外部から利用者が触れることはできない。
【００２８】
アンテナエレメント１２０の分岐点１１３と開放端１２２との間の区間は、筐体２０の内部に配設され、筐体２０の内部に収容される。ここでは、分岐点１１３と開放端１２２との間の区間が、筐体２０の内部に配設される形態について説明するが、分岐点１１３と開放端１２２との間の区間は、筐体２０の外部に位置し、筐体２０とアンテナエレメント１１０によって覆われることによって、電子機器１０の外部に表出しないようにされていてもよい。例えば、筐体２０の側面に沿って設けられた溝部の中にアンテナエレメント１２０が配置され、溝部に蓋をするようにアンテナエレメント１１０が設けられるような場合が該当する。
【００２９】
なお、上述のようなアンテナエレメント１１０と１２０は、例えば、銅等の金属板で一体的に形成すればよく、筐体２０によって保持されるようにすればよい。
【００３０】
ベゼル１３０は、グランドプレーン５０に接続される接続部１３０Ｙ１、１３０Ｙ２を有する、平面視でコの字型の金属プレートである。ベゼル１３０は、一例として、電子機器１０の外観の装飾用に設けられるプレート（装飾プレート）、又は、ディスプレイパネルを保護するために設けられているプレート（保護プレート）である。
【００３１】
図２は、アンテナ装置１００を示す図である。図２に示すアンテナ装置１００は、図１に示すアンテナ装置１００とは少し形状が異なり、アンテナエレメント１１０及び１２０が伸延する方向が異なるが、同様の構成を有する。
【００３２】
グランドプレーン５０は、Ｘ軸負方向側でＹ軸正方向側に位置する角部５１と、Ｘ軸に沿って伸延する端辺５０Ｂを有する。
【００３３】
アンテナエレメント１１０は、給電部１１１、開放端１１２、分岐点１１３、及び折り曲げ部１１４を有する、逆Ｌ字型のアンテナエレメントであり、第１アンテナエレメントの一例である。開放端１１２は、第１開放端の一例である。このようなアンテナエレメント１１０は、モノポールアンテナである。
【００３４】
アンテナエレメント１１０の給電部１１１は、グランドプレーン５０の角部５１の近傍に位置する。給電部１１１は、例えば、同軸ケーブルの芯線、又は、マイクロストリップラインを介して無線モジュールに接続され、給電される。また、グランドプレーン５０の角部５１は、同軸ケーブルのシールド線、又は、マイクロストリップラインに含まれるグランド電位の配線が接続される。角部５１は、端辺５０Ｂ上の所定の点の一例である。
【００３５】
アンテナエレメント１１０は、給電部１１１から、端辺５０Ｂから離間するようにＹ軸正方向に伸延し、折り曲げ部１１４でＸ軸正方向に折り曲げられ、開放端１１２まで伸延している。
【００３６】
分岐点１１３は、給電部１１１と、折り曲げ部１１４との間に位置する。給電部１１１と折り曲げ部１１４との間の区間は、第１線路の一例であり、折り曲げ部１１４と開放端１１２との間の区間は、第２線路の一例である。
【００３７】
アンテナエレメント１２０は、給電部１１１、分岐点１１３、折り曲げ部１２１Ａ、１２１Ｂ、及び開放端１２２を有し、第２アンテナエレメントの一例である。開放端１２２は、第２開放端の一例である。このようなアンテナエレメント１２０は、モノポールアンテナである。
【００３８】
アンテナエレメント１２０は、給電部１１１から、端辺５０Ｂから離間するようにＹ軸正方向に伸延し、分岐点１１３でアンテナエレメント１１０から分岐し、折り曲げ部１２１ＡまでＸ軸正方向に伸延する。アンテナエレメント１２０は、折り曲げ部１２１ＡでＹ軸負方向に折り曲げられ、折り曲げ部１２１Ｂまで伸延し、折り曲げ部１２１ＢでＸ軸負方向に折り曲げられ、開放端１２２まで伸延している。
【００３９】
上述のようなアンテナエレメント１１０と１２０は、例えば、銅等の金属板で一体的に形成すればよく、筐体２０によって保持されるようにすればよい。
【００４０】
ベゼル１３０は、接続部１３１、開放端１３２、及び折り曲げ部１３３を有する。ベゼル１３０は、接続部１３１でグランドプレーン５０の端辺５０Ｂに接続され、接続部１３１から、端辺５０Ｂから離間するようにＹ軸正方向に伸延し、折り曲げ部１３３でＸ軸負方向に折り曲げられ、開放端１３２まで伸延している。ベゼル１３０は、金属プレートの一例であり、接続部１３１は、接続部の一例であり、開放端１３２は、端部の一例である。
【００４１】
開放端１３２は、アンテナエレメント１１０の開放端１１２とＹ軸方向における位置が等しく、Ｘ軸方向において、開放端１１２と隣り合う位置に配設されている。開放端１３２が、開放端１１２と隣り合う位置に配設されているとは、開放端１３２が、開放端１１２とは接触せずに、所定の間隔を隔てて、開放端１１２の隣に位置することをいう。
【００４２】
開放端１３２と開放端１１２との間のＸ軸方向の所定の間隔（ギャップ）は、一例として、人間の指の幅に対応した間隔であり、平均的な人間の指の幅以下であることが好ましい。また、開放端１３２と開放端１１２との間は、筐体２０の樹脂によって埋められていることが好ましく、開放端１３２又は１１２と同電位の金属構造物は存在しない。また、開放端１３２と開放端１１２との間のＸ軸方向の所定の間隔が十分に短い場合には、開放端１３２は、開放端１１２の近傍に位置するということができる。
【００４３】
開放端１３２と開放端１１２との間のＸ軸方向の所定の間隔を平均的な人間の指の幅以下にするのは、次のような理由による。アンテナエレメント１１０の折り曲げ部１１４から開放端１１２までの区間と、ベゼル１３０の折り曲げ部１３３から開放端１３２までの区間とは、筐体２０の側面に表出するため、利用者の指が開放端１１２と開放端１３２を跨ぐように触れた場合に、利用者の指を介して、開放端１１２と開放端１３２が導通するようにするためである。
【００４４】
アンテナ装置１００は、利用者の指によって開放端１１２と開放端１３２が導通する場合と、導通しない場合との両方の場合に、良好な通信特性が得られるようになっている。詳細については後述する。
【００４５】
図２において、破線で示す筐体２０の外形（輪郭）は、アンテナエレメント１１０の折り曲げ部１１４から開放端１１２までの区間と、ベゼル１３０の折り曲げ部１３３から開放端１３２までの区間との外側に位置している。
【００４６】
これは、筐体２０の側面に、折り曲げ部１１４から開放端１１２までの区間と、折り曲げ部１３３から開放端１３２までの区間とが表出するからである。折り曲げ部１１４から開放端１１２までの区間と、折り曲げ部１３３から開放端１３２までの区間とは、電子機器１０の側面の外表面の一部になっている。
【００４７】
折り曲げ部１１４から開放端１１２までの区間と、折り曲げ部１３３から開放端１３２までの区間とは、図２に示すように、筐体２０よりも内側に位置していてもよいし、筐体２０と面一になるように位置していてもよい。また、折り曲げ部１１４から開放端１１２までの区間と、折り曲げ部１３３から開放端１３２までの区間とは、筐体２０よりも少し外側にオフセットするような位置で、筐体２０の側面に表出していてもよい。
【００４８】
利用者が電子機器１０を手に持つときに、図２に破線で示すように指ＦＴが開放端１１２と開放端１３２を跨ぐように触れると、開放端１１２と開放端１３２は導通する。また、指ＦＴが開放端１１２と開放端１３２を跨ぐように触れなければ、開放端１１２と開放端１３２は導通しない。
【００４９】
このように、指ＦＴによって開放端１１２と開放端１３２が導通するときと、導通しないときとで、アンテナ装置１００の通信特性は変化するが、アンテナ装置１００は、いずれの場合にも、８００ＭＨｚで通信できるようになっている。利用者が指先ＦＴ又は手のひら等で電子機器１０の外周に触れているときに、手を動かすことにより、開放端１１２と開放端１３２が導通するときと、導通しないときとが生じうるが、アンテナ装置１００は、いずれの場合にも、８００ＭＨｚで通信できるようになっている。
【００５０】
なお、アンテナエレメント１１０及び１２０の長さについては、図４及び図５に示す電流分布とともに説明する。
【００５１】
図３は、アンテナ装置１００のＳ１１パラメータの周波数特性を示す図である。図３では、開放端１１２と開放端１３２が導通していない（非導通の）ときの周波数特性を実線で示し、開放端１１２と開放端１３２が導通しているときの周波数特性を破線で示す。
【００５２】
実線で示す非導通状態の周波数特性では、目標としている８００ＭＨｚで−５ｄＢ以下の良好な値が得られている。
【００５３】
また、破線で示す導通状態の周波数特性においても、目標としている８００ＭＨｚで−５ｄＢ以下の良好な値が得られている。
【００５４】
図４及び図５は、アンテナ装置１００の電流分布を示す図である。図４及び図５に示す電流分布は、電磁界シミュレーションで得たものである。図４には、開放端１１２と開放端１３２が導通していない（非導通の）ときの電流分布を示し、図５には、開放端１１２と開放端１３２が導通しているときの電流分布を示す。
【００５５】
図４及び図５において矢印の向きは電流の位相を示し、矢印の大きさは電流値を示す。矢印が大きい方が電流値が大きく、矢印が小さい方が電流値は小さい。なお、シミュレーションにおける通信周波数は、８００ＭＨｚ（０．８ＧＨｚ）に設定した。
【００５６】
図４に示すように、非導通状態では、アンテナエレメント１１０及び１２０の両方に電流が略均等に略一方向（図中の右方向）に流れていることが分かる。また、グランドプレーン５０の端辺５０Ｂに沿って、アンテナエレメント１１０及び１２０とは逆方向（図中の左方向）に電流が流れており、大きな電流値が得られていることが分かる。
【００５７】
これは、非導通状態では、アンテナエレメント１１０及び１２０の両方が電波を放射しており、電流分布からモノポールアンテナとして機能していることが分かる。
【００５８】
また、図５に示すように、指ＦＴによって開放端１１２と開放端１３２が導通した状態では、アンテナエレメント１１０が位置する側よりも、アンテナエレメント１２０が位置する側の方が矢印が大きく、アンテナエレメント１２０に主体的に電流が流れていることが分かる。アンテナエレメント１２０に流れる電流は、略一方向（図中の右方向）である。
【００５９】
また、グランドプレーン５０の端辺５０Ｂに沿って流れる電流は、図４に比べると、少し減少しているが、アンテナエレメント１１０及び１２０とは逆方向（図中の左方向）に電流が流れている。
【００６０】
電流が減少したのは、図４に示すように、アンテナエレメント１１０及び１２０の両方で電波を放射している場合に比べて、アンテナエレメント１２０に主体的に電流が流れており、アンテナエレメント１１０に流れる電流量が少ないからである。
【００６１】
このように、導通状態では、アンテナエレメント１２０が電波を放射しており、電流分布からモノポールアンテナとして機能していることが分かる。
【００６２】
以上より、非導通状態では、アンテナエレメント１１０及び１２０の両方に電流が略均等に流れており、導通状態では、アンテナエレメント１２０に主体的に電流が流れることが分かった。
【００６３】
このため、アンテナエレメント１１０及び１２０の長さは、次のように設定すればよい。すなわち、非導通状態において、アンテナエレメント１１０及び１２０が結合して協働した状態で、それぞれがモノポールアンテナとして８００ＭＨｚで共振するように、アンテナエレメント１１０及び１２０の長さを設定すればよい。
【００６４】
また、導通状態では、アンテナエレメント１１０とベゼル１３０とが導通した状態で、アンテナエレメント１２０がモノポールアンテナとして８００ＭＨｚで共振するように、アンテナエレメント１２０の長さを設定すればよい。
【００６５】
これら２つの条件を満たすように、アンテナエレメント１１０及び１２０の長さを設定すればよい。なお、アンテナエレメント１１０の長さとは、給電部１１１から折り曲げ部１１４を経て開放端１１２まで至る長さである。また、アンテナエレメント１２０の長さとは、給電部１１１から分岐点１１３と折り曲げ部１２１Ａ及び１２１Ｂとを経て開放端１２２まで至る長さである。
【００６６】
一例として、８００ＭＨｚで通信する場合に、アンテナエレメント１１０の給電部１１１と折り曲げ部１１４との間の区間の長さは１１ｍｍである。また、アンテナエレメント１１０の折り曲げ部１１４と開放端１１２との間の区間の長さは７０ｍｍであり、アンテナエレメント１２０の折り曲げ部１２１Ｂと開放端１２２との間の区間の長さは５０ｍｍである。
【００６７】
図６は、図３の非導通状態でＳ１１が谷となっている１．０ＧＨｚに設定した場合のアンテナ装置１００の電流分布を示す図である。図６には、非導通状態での電流分布を示す。
【００６８】
図６に示す電流分布は、図４に示す電流分布と比べると、アンテナエレメント１１０で得られる電流値の方が、アンテナエレメント１２０で得られる電流値よりも高くなっており、アンテナエレメント１１０が主体的に電波を放射していることが分かる。これは、アンテナエレメント１１０が１２０よりも短いからである。
【００６９】
ここで、図５に示すように、指ＦＴによって開放端１１２と開放端１３２が導通した状態では、アンテナエレメント１２０に主体的に電流が流れている。図５に示す電流分布は、０．８ＧＨｚ（８００ＭＨｚ）で得られたものである。
【００７０】
このことから、図４、図５および図６を比べることでアンテナエレメント１１０と１２０は、アンテナエレメント１１０の方が１．０ＧＨｚの放射に寄与しており、アンテナエレメント１２０の方が８００ＭＨｚの放射に寄与していることが分かる。
【００７１】
アンテナ装置１００は、このようなアンテナエレメント１１０と１２０を用いるため、アンテナエレメント１２０の長さの方が、アンテナエレメント１１０の長さよりも長くなっている。
【００７２】
図７は、比較用のアンテナ装置１Ａのシミュレーションモデルを示す図である。図８は、アンテナ装置１００のシミュレーションモデルを示す図である。図９は、図７に示す比較用のアンテナ装置１Ａで得られたＳ１１パラメータの周波数特性である。
【００７３】
図８に示すアンテナ装置１００のシミュレーションモデルは、図２に示すアンテナ装置１００と同様であるため、グランドプレーン５０と、アンテナエレメント１１０及び１２０と、ベゼル１３０とを含む。
【００７４】
また、図７に示す比較用のアンテナ装置１Ａは、アンテナ装置１００からアンテナエレメント１２０を取り除いたものである。より具体的には、アンテナ装置１００から、アンテナエレメント１２０の分岐点１１３と開放端１２２との間の区間を取り除いたものである。
【００７５】
図９には、比較用のアンテナ装置１Ａにおいて、開放端１１２と開放端１３２が導通していない（非導通の）ときの周波数特性を実線で示し、開放端１１２と開放端１３２が導通しているときの周波数特性を破線で示す。
【００７６】
実線で示す非導通状態の周波数特性では、目標としている８００ＭＨｚで−５ｄＢ以下の良好な値が得られているが、破線で示す導通状態の周波数特性では、８００ＭＨｚで約−１ｄＢまで値が大きくなっている。また、導通状態の周波数特性では、共振周波数が約４００ＭＨｚにシフトしている。
【００７７】
このように、アンテナ装置１００からアンテナエレメント１２０を取り除いた比較用のアンテナ装置１Ａでは、利用者の指ＦＴが開放端１１２と開放端１３２を導通すると、通信状態が大幅に劣化してしまい、８００ＭＨｚでの通信が困難な状態になる。
【００７８】
ここで、図３に示すＳ１１パラメータと図９に示すＳ１１パラメータとを用いて、８００ＭＨｚにおけるトータル効率(Total Efficiency)を算出した。トータル効率は、アンテナ装置１００が装着された電子機器１０の特性を表しており、給電部１１１とアンテナ装置１００のインピーダンスとの整合損失及び材料損失を含んでいる。
【００７９】
図７に示す比較用のアンテナ装置１Ａで得られた８００ＭＨｚにおけるトータル効率は、−１２．４ｄＢであった。これに対して、図８に示すアンテナ装置１００で得られたトータル効率は、−７．４ｄＢであった。
【００８０】
この結果より、アンテナエレメント１２０の分岐点１１３と開放端１２２との間の区間があることにより、トータル効率が５ｄＢ向上することが分かった。
【００８１】
図１０は、比較用のアンテナ装置１Ｂのシミュレーションモデルを示す図である。比較用のアンテナ装置１Ｂは、アンテナ装置１００からベゼル１３０を取り除いたものである。
【００８２】
図１１は、アンテナ装置１ＢのＳ１１パラメータの周波数特性を示す図である。図１１では、開放端１１２と開放端１３２が導通していない（非導通の）ときの周波数特性を実線で示し、開放端１１２と開放端１３２が導通しているときの周波数特性を破線で示す。
【００８３】
実線で示す非導通状態の周波数特性では、目標としている８００ＭＨｚで−５ｄＢ以下の良好な値が得られている。
【００８４】
また、破線で示す導通状態の周波数特性では、８００ＭＨｚで約−３ｄＢであり、実線で示す非導通状態の周波数特性よりも劣化することが分かった。また、共振周波数は、約６００ＭＨｚにシフトしていた。
【００８５】
この結果より、ベゼル１３０が存在しないと、アンテナ装置１Ｂのアンテナエレメント１２０の通信状態（通信品質）が低下することが分かる。換言すれば、アンテナ装置１００は、ベゼル１３０が存在することにより、指ＦＴによって開放端１１２と開放端１３２が導通したときに、アンテナエレメント１２０が通信可能になることが確認できた。
【００８６】
以上、実施の形態のアンテナ装置１００によれば、筐体２０の側面に表出するアンテナエレメント１１０とベゼル１３０とを設けるとともに、筐体２０の外側からは触れられないアンテナエレメント１２０を設けることにより、開放端１１２と開放端１３２が非導通の状態では、アンテナエレメント１１０及び１２０の両方に電流が略均等に流れる。
【００８７】
これにより、非導通状態では、アンテナエレメント１１０及び１２０がモノポールアンテナとして機能することによって、良好な通信特性が得られる。
【００８８】
また、開放端１１２と開放端１３２が導通した状態では、アンテナエレメント１２０に主体的に電流が流れることにより、アンテナエレメント１２０がモノポールアンテナとして機能し、良好な通信特性が得られる。導通状態において、アンテナエレメント１２０に主体的に電流が流れることは、開放端１１２と開放端１３２との間が指ＦＴによって導通されても、影響が少ないことを意味する。
【００８９】
このため、開放端１１２と開放端１３２が非導通の状態と、開放端１１２と開放端１３２が導通した状態とのいずれの状態でも、良好な通信特性が得られる。
【００９０】
従って、実施の形態によれば、アンテナエレメント１１０の開放端１１２と、接地電位のベゼル１３０の開放端１３２との導通状態が、利用者の人体を介して変化しても、良好な通信特性を有するアンテナ装置１００を提供することができる。
【００９１】
利用者が指先ＦＴ又は手のひら等で電子機器１０の外周に触れているときに、手を動かすことにより、導通状態と非導通状態とが生じうるが、アンテナ装置１００は、いずれの場合にも、良好な通信を行えるようになっている。
【００９２】
また、実施の形態のアンテナ装置１００は、非導通状態と導通状態とにおける電流路（アンテナエレメント１１０、１２０）の切り替えを、切り替え式のスイッチを利用せずに、実現している。非導通状態と導通状態とのどちらでも、８００ＭＨｚにおいて良好な通信状態が得られるので、簡易な構成で実現可能で、信頼性の高いアンテナ装置１００を提供することができる。
【００９３】
なお、このように電流路（アンテナエレメント１１０、１２０）の切り替えるためには、アンテナエレメント１２０がアンテナエレメント１１０から分岐する分岐点１１３は、給電部１１１になるべく近いことが好ましい。このため、分岐点１１３は、給電部１１１と折り曲げ部１１４との間に位置することが好ましい。
【００９４】
また、以上では、アンテナエレメント１１０の折り曲げ部１１４から開放端１１２までの区間と、ベゼル１３０の折り曲げ部１３３から開放端１３２までの区間とが、筐体２０の側面に表出する形態について説明した。
【００９５】
しかしながら、アンテナエレメント１１０については、折り曲げ部１１４が筐体２０から表出していなくても、開放端１１２が筐体２０から表出していればよい。すなわち、アンテナエレメント１１０の開放端１１２側が筐体２０から表出していればよい。
【００９６】
また、ベゼル１３０については、折り曲げ部１３３が筐体２０から表出していなくても、開放端１３２が筐体２０から表出していればよい。すなわち、ベゼル３０については、開放端１３２側が筐体２０から表出していればよい。
【００９７】
また、以上では、８００ＭＨｚで通信するアンテナ装置１００について説明したが、アンテナエレメント１１０及び１２０の長さを変えることにより、８００ＭＨｚ以外の周波数で通信するアンテナ装置１００を実現することができる。
【００９８】
図１２及び図１３は、実施の形態の第１変形例及び第２変形例によるアンテナ装置１００Ａ、１００Ｂを示す図である。
【００９９】
図１２に示すアンテナ装置１００Ａは、図２に示すアンテナ装置１００のアンテナエレメント１２０をアンテナエレメント１２０Ａに置き換えた構成を有する。アンテナエレメント１２０Ａは、分岐点１１３Ａでアンテナエレメント１１０から分岐し、折り曲げ部１２１ＡまでＸ軸正方向に伸延する。アンテナエレメント１２０Ａは、折り曲げ部１２１ＡでＹ軸正方向に折り曲げられ、折り曲げ部１２１Ｂまで伸延し、折り曲げ部１２１ＢでＸ軸負方向に折り曲げられ、開放端１２２Ａまで伸延している。
【０１００】
このようなアンテナエレメント１２０Ａを含むアンテナ装置１００Ａにおいても、アンテナ装置１００と同様に、導通状態と導通状態とのどちらでも、８００ＭＨｚにおいて良好な通信状態が得られる。
【０１０１】
図１３に示すアンテナ装置１００Ｂは、図２に示すアンテナ装置１００のベゼル１３０をベゼル１３０Ａに置き換えた構成を有する。
【０１０２】
ベゼル１３０Ａは、接続部１３１Ａ、折り曲げ部１３３Ａ、１３３Ｂ、及び接続部１３１Ｂを有する。ベゼル１３０Ａは、図２に示すベゼル１３０の開放端１３２とグランドプレーン５０の端辺５０Ｂとを結ぶ線路を追加した構成を有する。
【０１０３】
このようなベゼル１３０Ａを含むアンテナ装置１００Ｂにおいても、アンテナ装置１００と同様に、導通状態と導通状態とのどちらでも、８００ＭＨｚにおいて良好な通信状態が得られる。なお、ベゼル１３０Ａは、接続部１３１Ａ、折り曲げ部１３３Ａ、１３３Ｂ、及び接続部１３１Ｂを囲む領域の全体に延在する金属プレートであってもよい。ベゼル１３０Ａは、折り曲げ部１３３Ａと１３３Ｂの区間が筐体２０から表出するようになっていて、グランドプレーン５０に接続されていれば、どのような形状であってもよい。
【０１０４】
図１４は、実施の形態の第３変形例によるアンテナ装置１００Ｃを示す図である。
【０１０５】
アンテナ装置１００Ｃは、図２に示すアンテナ装置１００のアンテナエレメント１２０をアンテナエレメント１２０Ｃに置き換えた構成を有する。アンテナエレメント１２０Ｃは、分岐点１１３Ｃでアンテナエレメント１１０から分岐した点において、直列にインダクタ１４０が挿入されている。分岐点１１３Ｃと、端部１２３との間は、アンテナエレメント１２０は分断されており、分岐点１１３Ｃと端部１２３との間にインダクタ１４０が直列に接続されている。
【０１０６】
このようにインダクタ１４０を直列に挿入したことにより、アンテナエレメント１２０Ｃは、図２に示すアンテナエレメント１２０よりも短くすることができるため、端部１２３から端部１２２Ｃまでは一直線状である。また、分岐点１１３Ｃと端部１２２Ｃとの間の長さは、折り曲げ部１１４と開放端１１２との間の線路の長さに等しい。
【０１０７】
一例として、８００ＭＨｚで通信する場合に、分岐点１１３Ｃと端部１２２Ｃとの間の長さは、７０ｍｍである。
【０１０８】
図１５は、アンテナ装置１００ＣのＳ１１パラメータの周波数特性を示す図である。図１５では、開放端１１２と開放端１３２が導通していない（非導通の）ときの周波数特性を実線で示し、開放端１１２と開放端１３２が導通しているときの周波数特性を破線で示す。
【０１０９】
実線で示す非導通状態の周波数特性では、目標としている８００ＭＨｚで−５ｄＢ以下の良好な値が得られている。
【０１１０】
また、破線で示す導通状態の周波数特性においても、目標としている８００ＭＨｚで−５ｄＢ以下の良好な値が得られている。
【０１１１】
このように、実施の形態の第３変形例によるアンテナ装置１００Ｃでは、図２に示すアンテナ装置１００と同様に良好な通信特性が得られる。
【０１１２】
以上、本発明の例示的な実施の形態のアンテナ装置、及び、電子機器について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
筐体の内部に配設され、端辺を有するグランドプレーンと、
給電点と第１開放端とを有する第１アンテナエレメントであって、前記端辺上の所定の点の近傍に位置する前記給電点から前記第１開放端まで伸延し、前記第１開放端側で前記筐体の外部に表出する第１アンテナエレメントと、
前記給電点と第２開放端とを有し、前記給電点と前記第１開放端との間の分岐点で前記第１アンテナエレメントから分岐し、平面視で前記端辺と前記第１アンテナエレメントとの間で、前記第２開放端まで伸延する第２アンテナエレメントであって、前記分岐点と前記第２開放端との間の区間は、前記筐体の内部に配設される、又は、前記筐体と前記第１アンテナエレメントとによって覆われる、第２アンテナエレメントと、
前記グランドプレーンに接続される接続部と、前記第１開放端に隣り合う位置に配設される端部とを有し、前記接続部から前記端部まで伸延する金属プレートであって、前記端部側が前記筐体の外部に表出する金属プレートと
を含む、アンテナ装置。
（付記２）
前記第１アンテナエレメントは、前記端辺から離間する方向に前記給電点から伸延する第１線路と、前記第１線路の先端で前記端辺に沿って折り曲げられる折り曲げ部と、前記折り曲げ部から前記端辺に沿って前記第１開放端まで伸延する第２線路とを有する逆Ｌ字型のアンテナエレメントである、付記１記載のアンテナ装置。
（付記３）
前記金属プレートは、前記端部側において前記筐体の外部に表出する、付記１又は２記載のアンテナ装置。
（付記４）
前記分岐点は、前記給電点と前記折り曲げ部との間に位置する、付記１乃至３のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記５）
前記分岐点で前記第２アンテナエレメントに直列に挿入されるコイルをさらに含む、付記１乃至４のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記６）
前記第１アンテナエレメント及び前記第２アンテナエレメントは、モノポールアンテナである、付記１乃至５のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記７）
前記第１アンテナエレメント及び前記第２アンテナエレメントは、複数組ある、付記１ないし６のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記８）
筐体と、
前記筐体の内部に配設され、端辺を有するグランドプレーンと、
給電点と第１開放端とを有する第１アンテナエレメントであって、前記端辺上の所定の点の近傍に位置する前記給電点から前記第１開放端まで伸延し、前記第１開放端側で前記筐体の外部に表出する第１アンテナエレメントと、
前記給電点と第２開放端とを有し、前記給電点と前記第１開放端との間の分岐点で前記第１アンテナエレメントから分岐し、平面視で前記端辺と前記第１アンテナエレメントとの間で、前記第２開放端まで伸延する第２アンテナエレメントであって、前記分岐点と前記第２開放端との間の区間は、前記筐体の内部に配設される、又は、前記筐体と前記第１アンテナエレメントとによって覆われる、第２アンテナエレメントと、
前記グランドプレーンに接続される接続部と、前記第１開放端に隣り合う位置に配設される端部とを有し、前記接続部から前記端部まで伸延する金属プレートであって、前記端部側が前記筐体の外部に表出する金属プレートと
を含む、電子機器。
【符号の説明】
【０１１３】
１０  電子機器
２０  筐体
３０  配線基板
５０  グランドプレーン
５０Ａ  点
５０Ｂ  端辺
５１  角部
１００  アンテナ装置
１１０、１２０  アンテナエレメント
１１１  給電点
１１２  開放端
１１３  分岐点
１１４  折り曲げ部
１２１Ａ、１２１Ｂ  折り曲げ部
１２２  開放端
１３０  ベゼル
１３１  接続部
１３２  開放端
１３３  折り曲げ部
【図１】
2017188798.tif 000003
【図２】
2017188798.tif 000004
【図３】
2017188798.tif 000005
【図４】
2017188798.tif 000006
【図５】
2017188798.tif 000007
【図６】
2017188798.tif 000008
【図７】
2017188798.tif 000009
【図８】
2017188798.tif 000010
【図９】
2017188798.tif 000011
【図１０】
2017188798.tif 000012
【図１１】
2017188798.tif 000013
【図１２】
2017188798.tif 000014
【図１３】
2017188798.tif 000015
【図１４】
2017188798.tif 000016
【図１５】
2017188798.tif 000017