(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ動作を行う放射電極が基体に設けられ、その基体は回路基板に搭載されており、前記基体の上面に形成されている放射電極は回路基板の基板面に間隔を介して対向するように設けられている構成を備えたアンテナ構造において、
回路基板には、搭載される基体の底面の下側となる領域に前記基体の上面に形成されている放射電極に互いに電極面同士が対向配置して放射電極との間に容量を持つ接地間容量装荷用電極が放射電極とは電気的に非導通接続状態に絶縁されて形成され、また、回路基板には、その接地間容量装荷用電極の形成領域を避け接地間容量装荷用電極と間隔を介して接地間容量装荷用電極とは電気的に絶縁された接地電極が形成され、さらに、接地間容量装荷用電極と接地電極との間を接続する共振周波数調整用素子が設けられており、その共振周波数調整用素子は、アンテナ構造の共振周波数を予め定められた設定の共振周波数に調整するための容量あるいはインダクタンスを有していることを特徴とするアンテナ構造。
【請求項２】
基体はその一部が接地電極上に配設される状態でもって回路基板に搭載され、放射電極は、接地電極上に配置されている基体部分を通って接地電極まで伸長形成され当該接地電極に直接的に接合されている構成と成しており、接地電極には、上記放射電極が接合されている部分から接地電極の一部を放射電極に連続させて伸張させて当該接地電極部位を放射電極の一部として機能させるためのスリットが、放射電極の一部位として機能させる接地電極部位を残りの他の接地電極部位と区分する形態で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のアンテナ構造が設けられていることを特徴とする無線通信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射電極が形成されている基体が回路基板に搭載されて成るアンテナ構造およびそれを備えた無線通信機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信機に設けられるアンテナの一つとして、無線通信機の回路基板に搭載され無線通信機の筐体内に収容配置される表面実装型アンテナがある。この表面実装型アンテナは、例えば、誘電体の基体に、アンテナ動作を行う放射電極が形成されている構成を備えている。【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２０９７３３号公報
【特許文献２】特開２００２−１４１７３９号公報
【特許文献３】特開２００２−３３５１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、回路基板に表面実装型アンテナが搭載されている無線通信機の電波の周波数特性（リターンロス特性）は、表面実装型アンテナの放射電極だけで定まるものではなく、表面実装型アンテナが搭載されている回路基板の接地電極や部品等の様々な要素が関与して定まるものである。このため、無線通信機の無線通信用電波の共振周波数は、表面実装型アンテナの放射電極の共振周波数からずれたものとなる。これにより、同じ表面実装型アンテナが搭載されていても、例えば、無線通信機の機種が異なると、無線通信機の無線通信用電波の共振周波数（以下、アンテナの共振周波数と記す）が異なるという問題が発生する。【０００５】
つまり、無線通信機の機種が異なると、回路基板に形成されている接地電極（グランド）の大きさや形状が異なったり、表面実装型アンテナの周囲に配設されている部品の種類や、表面実装型アンテナとその周辺の部品との間の間隔が異なったり、無線通信機の筐体の材質が異なるというように、表面実装型アンテナの周囲の状態が異なる。そのような表面実装型アンテナの周囲状態が複雑に関与してアンテナの共振周波数が定まるものであることから、表面実装型アンテナが搭載される無線通信機の種類が異なって表面実装型アンテナの周囲状態が異なると、同じ表面実装型アンテナが設けられているのにも拘わらず、アンテナの共振周波数が異なる。【０００６】
このように同じ表面実装型アンテナを設けても、無線通信機の機種が異なると同じアンテナの共振周波数を得ることができない。このため、要求されるアンテナの共振周波数が同じでも、例えば、無線通信機の機種が異なると、同じ表面実装型アンテナを設けることができず、無線通信機の機種毎に表面実装型アンテナの例えば放射電極の大きさ等をカスタム設計する必要があり、面倒であった。【０００７】
また、表面実装型アンテナではなく、例えば、表面実装型アンテナに電気的に接続されている回路基板の回路を無線通信機の機種毎に変更する等というように表面実装型アンテナ以外の部分をカスタム設計して、アンテナの共振周波数を設定の共振周波数に調整するという手法が提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。【０００８】
しかしながら、回路基板の回路でもってアンテナの共振周波数を調整する今までの手法では、電流損失が増加して、アンテナ利得が低下するという問題があった。また、アンテナの共振周波数の調整に容量あるいはインダクタンスを持つ部品を利用する場合に、例えばコストの問題から汎用の部品を使用することにすると、予め定まったいくつかの数値の容量又はインダクタンス値を持つ部品（コンデンサ部品又はインダクタ部品）しか用意できない。このために、最適な数値のコンデンサ部品やインダクタ部品を得ることができないことが多いので、アンテナの共振周波数を精度良く設定の共振周波数に調整することが難しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明のアンテナ構造の構成の一つは、アンテナ動作を行う放射電極が基体に設けられ、その基体は回路基板に搭載されており、前記基体の上面に形成されている放射電極は回路基板の基板面に間隔を介して対向するように設けられている構成を備えたアンテナ構造において、
回路基板には、搭載される基体の底面の下側となる領域に前記基体の上面に形成されている放射電極に互いに電極面同士が対向配置して放射電極との間に容量を持つ接地間容量装荷用電極が放射電極とは電気的に非導通接続状態に絶縁されて形成され、また、回路基板には、その接地間容量装荷用電極の形成領域を避け接地間容量装荷用電極と間隔を介して接地間容量装荷用電極とは電気的に絶縁された接地電極が形成され、さらに、接地間容量装荷用電極と接地電極との間を接続する共振周波数調整用素子が設けられており、その共振周波数調整用素子は、アンテナ構造の共振周波数を予め定められた設定の共振周波数に調整するための容量あるいはインダクタンスを有していることを特徴としている。また、この発明の無線通信機は、この発明において特有の構成を持つアンテナ構造が設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、放射電極が設けられた基体は回路基板に搭載され、その回路基板には、基体の放射電極に対向配置して放射電極との間に容量を持つ接地間容量装荷用電極が形成されている。また、回路基板には、接地間容量装荷用電極と間隔を介して接地電極が形成され、さらに、接地間容量装荷用電極と接地電極との間を接続する共振周波数調整用素子が設けられている。その共振周波数調整用素子は容量又はインダクタンスを有する構成とした。すなわち、この発明では、放射電極は、接地間容量装荷用電極との間の容量と、共振周波数調整用素子の容量又はインダクタンスとを介して接地電極に接続されている。その放射電極と接地間容量装荷用電極との間の容量と、共振周波数調整用素子の容量又はインダクタンスとが直列接続されて成る回路（以下、共振周波数調整用回路と記す）のインピーダンスは、放射電極の共振周波数の決定に関与するものである。このことから、共振周波数調整用素子の容量の大きさ又はインダクタンス値を可変調整することにより、共振周波数調整用回路のインピーダンスが可変し、これにより、放射電極の共振周波数（つまり、アンテナ構造の共振周波数）を可変調整できる。
【００１１】
このように、共振周波数調整用素子の容量の大きさ又はインダクタンス値を可変するだけで、基体の放射電極の形状等を設計変更することなく、アンテナ構造の共振周波数を可変調整することができる。これにより、放射電極が基体に形成されて成る部品（アンテナ部品）を複数種の無線通信機に共通に使用することができて、部品の共通化を図ることができる。このことにより、アンテナ部品や無線通信機の低コスト化を図ることが容易となる。【００１２】
また、接地間容量装荷用電極の電極面積を大きくして当該接地間容量装荷用電極と放射電極との間の容量を大きくするに従って、共振周波数調整用素子の容量の大きさ又はインダクタンス値の変化量に対するアンテナ構造の共振周波数の変化量を大きくすることができる。換言すれば、接地間容量装荷用電極の電極面積を小さくして当該接地間容量装荷用電極と放射電極との間の容量を小さくするに従って、共振周波数調整用素子の容量の大きさ又はインダクタンス値の変化量に対するアンテナ構造の共振周波数の変化量を小さくすることができる。【００１３】
このため、例えば、低コスト化のために、汎用のコンデンサ部品又はインダクタ部品を共振周波数調整用素子として使用することとし、共振周波数調整用素子の容量の大きさ又はインダクタンス値を不連続的にしか可変調整することができない場合でも、接地間容量装荷用電極の電極面積を可変調整して放射電極と接地間容量装荷用電極との間の容量を変化させることにより、アンテナ構造の共振周波数の変化幅を小さくすることができてアンテナ構造の共振周波数の微調整を行うことが可能である。このことにより、要求にあった放射電極の共振周波数を得ることが容易となり、この発明のアンテナ構造を備えた無線通信機の無線通信に対する信頼性を向上させることができる。【００１４】
さらに、この発明では、接地間容量装荷用電極は回路基板に設けられ、放射電極が形成されている基体に設けられているものではない。このことから、設計変更等により放射電極と接地間容量装荷用電極との間の容量を変更したい場合に、回路基板に形成されている接地間容量装荷用電極の電極面積を変更するだけでよく、放射電極が基体に形成されて成る部品（アンテナ部品）を設計変更しなくて済む。つまり、設計変更後も設計変更前と同じアンテナ部品を用いることが可能である。このように、接地間容量装荷用電極を回路基板に設ける構成も、アンテナ部品の共通化を促進させることができる重要な要素となる。【００１５】
さらに、放射電極が回路基板の基板面に間隔を介して対向するように基体に設けられている場合に、仮に、接地間容量装荷用電極を基体の側面に設ける構成とする。この場合には、放射電極の電極面に沿う仮想平面と、接地間容量装荷用電極の電極面に沿う仮想平面とは、例えば直交関係又は略直交関係となることから、放射電極と接地間容量装荷用電極との間の容量は小さい。このため、放射電極と接地間容量装荷用電極との間に大きな容量が要求される場合には、接地間容量装荷用電極を拡大形成しなければならず、基体（つまり、アンテナ部品）が大型化してしまうという問題が発生する。【００１６】
これに対して、この発明では、接地間容量装荷用電極は、放射電極に対向する回路基板面部分に形成することから、接地間容量装荷用電極と放射電極との対向面積を大きくできて接地間容量装荷用電極と放射電極との間に大きな容量を形成することが容易となる。また、接地間容量装荷用電極は基体に設けないので、接地間容量装荷用電極を基体に設けない分、基体（アンテナ部品）の小型化を図ることができる。【００１７】
さらに、接地間容量装荷用電極は、放射電極に対向する回路基板面部分に形成され、接地間容量装荷用電極と放射電極との間には大きな容量を形成することができる構成であることから、アンテナ利得の悪化を防止しながら、アンテナ構造の共振周波数の可変調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１ａ】図１ａは、第１実施例のアンテナ構造を説明するための模式的な平面図である。
【図１ｂ】図１ｂは、図１ａのアンテナ構造の模式的な斜視図である。
【図１ｃ】図１ｃは、図１ａのアンテナ構造を構成する回路基板の構成例を説明するための模式的な平面図である。
【図２】図２は、第１実施例のアンテナ構造を構成する共振周波数調整用素子の容量の大きさの変化によるアンテナ構造のリターンロス特性の変化例を説明するためのグラフである。
【図３】図３は、第１実施例のアンテナ構造を構成する共振周波数調整用素子のインダクタンス値の変化によるアンテナ構造のリターンロス特性の変化例を説明するためのグラフである。
【図４】図４は、第１実施例のアンテナ構造を構成する接地電極のスリットの構成例を説明するための図である。
【図５】図５は、接地電極に設けた共振周波数調整用のスリットの長さの変化に対するアンテナ構造のリターンロス特性の変化例を説明するためのグラフである。
【図６ａ】図６ａは、第１実施例の構成から得られる効果を説明するためのモデル図である。
【図６ｂ】図６ｂは、従来例の問題点を説明するためのモデル図である。
【図６ｃ】図６ｃは、図６ｂと共に、従来例の問題点を説明するためのモデル図である。
【図７ａ】図７ｂと共に、その他の実施例の一つを説明するための断面図である。
【図７ｂ】図７ａと共に、その他の実施例の一つを説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  アンテナ構造
２  誘電体基体
３  放射電極
５  回路基板
６  接地電極
７  接地間容量装荷用電極
８  共振周波数調整用素子
１３  スリット
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、この発明に係る実施例を図面に基づいて説明する。【００２１】
図１ａには本発明に係るアンテナ構造の第１実施例が模式的な平面図により示され、図１ｂには図１ａのアンテナ構造の模式的な斜視図が示され、図１ｃには図１ａのアンテナ構造を構成する回路基板の導体パターンの形態例が模式的な平面図により示されている。【００２２】
この第１実施例のアンテナ構造１は、誘電体から成る基体２と、この誘電体基体２に形成されている放射電極３および給電電極４と、誘電体基体２が表面実装される回路基板５と、この回路基板５に形成されている接地電極６および接地間容量装荷用電極７と、接地電極６と接地間容量装荷用電極７との間を接続する共振周波数調整用素子８と、回路基板５に形成され誘電体基体２の給電電極４に電気的に接続する給電用ライン９とを有して構成されている。【００２３】
すなわち、この第１実施例では、誘電体基体２は直方体状と成している。この誘電体基体２の模式的な断面図が図６ａに示されている。この誘電体基体２の上面から例えば図１ｂの右側の端面を通って底面の端縁部に回り込む態様でもって放射電極３が形成されている。また、誘電体基体２の底面の端縁部から例えば図１ｂの左側の端面を通り誘電体基体２の上面における放射電極３と間隔を介して対向する位置まで給電電極４が伸張形成されている。【００２４】
回路基板５の角部はアンテナ構成部位と成しており、この回路基板５の角部の基板面には、接地間容量装荷用電極７と給電用ライン９が形成されている。回路基板５の基板面には、それら接地間容量装荷用電極７と給電用ライン９の形成領域を避けたほぼ全領域に接地電極６が形成されている。放射電極３および給電電極４が形成されている誘電体基体２は、その底面を回路基板５側に向けた姿勢で、かつ、放射電極３が形成されている例えば図１ａの右側の端部が接地電極６上に配設される状態でもって回路基板５の角部のアンテナ構成部位に搭載（表面実装）される。このように、誘電体基体２が回路基板５に搭載されることにより、放射電極３の両端部のうち、給電電極４に遠い側の端部（つまり、例えば図１ａの右側の端部）は接地電極６に直接的に接合され、また、誘電体基体２の上面に設けられている放射電極３は回路基板５の基板面に対向配置された状態となる。【００２５】
給電用ライン９は、その一端側が給電電極４に電気的に接続される。また、給電用ライン９の他端側は、例えば無線通信機の無線通信用の高周波回路１０に電気的に接続される。つまり、給電用ライン９は、無線通信用の高周波回路１０と、給電電極４との間を電気的に接続するものである。当該給電用ライン９には、給電電極４側と、高周波回路１０側とのインピーダンス整合をとるための整合回路を構成する整合用素子１１が設けられている。【００２６】
給電電極４は放射電極３と間隔を介して形成されており、当該給電電極４と放射電極３は容量を介して電磁結合する構成と成している。つまり、例えば、無線通信用の高周波回路１０から給電用ライン９を通って無線送信用の信号が給電電極４に伝達されたときには、給電電極４と放射電極３間の容量結合により給電電極４から放射電極３に無線送信用の信号が伝達される。すなわち、放射電極３は容量給電タイプの放射電極と成している。【００２７】
この第１実施例では、回路基板５には、放射電極３に対向する部分に、接地間容量装荷用電極７が接地電極６と間隔を介して形成されている（図１ｃ参照）。その接地間容量装荷用電極７は、誘電体基体２が搭載される領域から当該領域の外部に引き出し形成されている引き出し部位７ａを有している。共振周波数調整用素子８はコンデンサ部品又はインダクタ部品により構成されており、接地間容量装荷用電極７の引き出し部位７ａと、接地電極６とを接続する態様でもって回路基板５上に搭載されている。なお、この第１実施例では、放射電極３を備えた誘電体基体２はグランド実装タイプのものであり、本来なら、誘電体基体２が搭載される回路基板５の部位に接地電極６が形成されるが、接地間容量装荷用電極７と給電用ライン９を形成するために、その接地間容量装荷用電極７および給電用ライン９の形成領域の基板面には接地電極６を形成しない構成となっている。【００２８】
この第１実施例では、接地間容量装荷用電極７が放射電極３に対向配置されて放射電極３との間に容量が形成される構成であり、その接地間容量装荷用電極７は共振周波数調整用素子８を介して接地電極６に接続されている。つまり、放射電極３は、当該放射電極３と接地間容量装荷用電極７との間の容量と、共振周波数調整用素子８の容量又はインダクタンスとが直列に接続されて成る回路（共振周波数調整用回路）を介して、接地電極６に接続されている。その共振周波数調整用回路のインピーダンスは、共振周波数に関与するものである。このことから、共振周波数調整用素子８の容量の大きさ又はインダクタンス値を可変調整して共振周波数調整用回路のインピーダンスの可変調整を行うことにより、放射電極３の共振周波数（アンテナ構造１の共振周波数）を可変調整することができる。
【００２９】
例えば、共振周波数調整用素子８をコンデンサ部品により構成する場合には、共振周波数調整用素子８が配設されていない場合に比べて、アンテナ構造１の共振周波数を低くすることができる。その共振周波数の低下量は、共振周波数調整用素子（コンデンサ部品）８の容量の大きさが大きくなるに従って、大きくなる。【００３０】
図２には、共振周波数調整用素子８に関わる構成以外は同じ構成を持つ５種類のアンテナ構造１のそれぞれのリターンロス特性例が示されている。つまり、図２のグラフ中の点線Ａは共振周波数調整用素子８が設けられていない場合のアンテナ構造１のリターンロス特性の一例である。また、図２のグラフ中の実線Ｂ〜Ｅは、それぞれ、共振周波数調整用素子８としてコンデンサ部品が設けられている場合のアンテナ構造１のリターンロス特性の一例であり、実線Ｂは共振周波数調整用素子８の容量が０．５ｐＦの場合の一例であり、実線Ｃは共振周波数調整用素子８の容量が１ｐＦの場合の一例であり、実線Ｄは共振周波数調整用素子８の容量が３ｐＦの場合の一例であり、実線Ｅは共振周波数調整用素子８の容量が６ｐＦの場合の一例である。この図２のグラフからも分かるように、共振周波数調整用素子（コンデンサ部品）８を設けることによって、共振周波数調整用素子８が設けられていない場合よりもアンテナ構造１の共振周波数は低くなる。また、そのアンテナ構造１の共振周波数の低下量ΔｆB，ΔｆC，ΔｆD，ΔｆEは、共振周波数調整用素子８の容量が大きくなるに従って大きくなる。【００３１】
また、共振周波数調整用素子８をインダクタ部品により構成する場合には、共振周波数調整用素子８が配設されていない場合に比べて、アンテナ構造１の共振周波数を高くすることができる。その共振周波数の上昇量は、共振周波数調整用素子（インダクタ部品）８のインダクタンス値が小さくなるに従って、共振周波数調整用素子８の影響の度合いが大きくなって、アンテナ構造１の共振周波数は高くなる。【００３２】
図３には、共振周波数調整用素子８に関わる構成以外は同じ構成を持つ５種類のアンテナ構造１のそれぞれのリターンロス特性例が示されている。つまり、図３のグラフ中の点線ａは共振周波数調整用素子８が設けられていない場合のアンテナ構造１のリターンロス特性の一例である。また、図３のグラフ中の実線ｂ〜ｅは、それぞれ、共振周波数調整用素子８としてインダクタ部品が設けられている場合のアンテナ構造１のリターンロス特性の一例であり、実線ｂは共振周波数調整用素子８のインダクタンス値が６．８ｎＨの場合の一例であり、実線ｃは共振周波数調整用素子８のインダクタンス値が４．７ｎＨの場合の一例であり、実線ｄは共振周波数調整用素子８のインダクタンス値が３．９ｎＨの場合の一例であり、実線ｅは共振周波数調整用素子８のインダクタンス値が２．７ｎＨの場合の一例である。この図３のグラフからも分かるように、共振周波数調整用素子（インダクタ部品）８を設けることによって、共振周波数調整用素子８が設けられていない場合よりもアンテナ構造１の共振周波数は高くなる。また、そのアンテナ構造１の共振周波数の上昇量Δｆb，Δｆc，Δｆd，Δｆeは、共振周波数調整用素子８のインダクタンス値が小さくなるに従って大きくなっていく。【００３３】
なお、放射電極３と接地間容量装荷用電極７との間の容量と、共振周波数調整用素子８の容量又はインダクタンスとが直列接続されて成る共振周波数調整用回路は、放射電極３と接地間容量装荷用電極７との間の容量によって、共振周波数調整用素子８の容量の大きさ又はインダクタンス値の変化量に対する当該共振周波数調整用回路のインピーダンスの変化量が異なるものである。このことにより、放射電極３と接地間容量装荷用電極７との間の容量の可変調整、つまり、接地間容量装荷用電極７の電極面積の可変調整によって、共振周波数調整用素子８の容量の大きさ又はインダクタンス値の変化量に対する共振周波数調整用回路のインピーダンスの変化量を調整して、アンテナ構造１の共振周波数の可変調整を行うことができる。【００３４】
具体的には、接地間容量装荷用電極７の電極面積を小さくして接地間容量装荷用電極７と放射電極３との間の容量を小さくするに従って、共振周波数調整用素子８の容量の大きさ又はインダクタンス値の変化量に対するアンテナ構造１の共振周波数の変化量は小さくなる。換言すれば、接地間容量装荷用電極７の電極面積を大きくして接地間容量装荷用電極７と放射電極３との間の容量を大きくするに従って、共振周波数調整用素子８の容量の大きさ又はインダクタンス値の変化量に対するアンテナ構造１の共振周波数の変化量は大きくなる。このことから、例えば、共振周波数調整用素子８の容量の大きさ又はインダクタンス値を同様に変化させても、接地間容量装荷用電極７の電極面積によってアンテナ構造１の共振周波数の変動幅が変化する。これにより、アンテナ構造１の共振周波数の微調整を行いたい場合には、接地間容量装荷用電極７の電極面積を小さくし、反対に、アンテナ構造１の共振周波数を大きく変化させたい場合には、接地間容量装荷用電極７の電極面積を大きくする。【００３５】
この第１実施例では、接地電極６には、放射電極３と接合する部分からスリット１３が伸長形成されている。このスリット１３は、放射電極３に連接されている接地電極６の一部分を放射電極３の一部として機能させるためのものである。当該スリット１３は、放射電極３の一部として機能する接地電極６の部分を残りの他の接地電極６の部分と区分けする形態に形成されている。【００３６】
スリット１３の形成によって、例えば、図４の鎖線Ｚで囲まれた接地電極６の一部分が放射電極３の一部として機能することとなる。このため、スリット１３の形状や長さを変化させて放射電極３の一部として機能する接地電極６の部分Ｚの電気的な長さを変化させることは、放射電極３の電気的な長さを変化させることと等価な状態となり、アンテナ構造１の共振周波数を変化させることができる。つまり、例えば、図４の実線に示されるようなスリット１３の長さから、スリット１３の長さを点線に示されるように延長していくに従って、アンテナ構造１のリターンロス特性は、例えば、図５のグラフの実線Ｌa→実線Ｌb→実線Ｌc→実線Ｌd→実線Ｌe→実線Ｌfというように、変化していく。つまり、スリット１３の長さが長くなって放射電極３の等価的な電気的な長さが長くなるに従って、アンテナ構造１の共振周波数を下げていくことができる。【００３７】
なお、共振周波数調整用素子８の容量の大きさ又はインダクタンス値の可変調整および接地間容量装荷用電極７の電極面積の可変調整によって、アンテナ構造１の共振周波数を例えば約１０ＭHz単位、あるいは、接地間容量装荷用電極７の電極面積によっては１ＭHz単位又は数ＭHz単位で可変調整することができる。これに対して、スリット１３の可変調整により、アンテナ構造１の共振周波数を例えば約１００ＭHz単位で可変調整することができる。このように、この第１実施例では、スリット１３によってアンテナ構造１の共振周波数の粗調整を行い、また、共振周波数調整用素子８および接地間容量装荷用電極７の電極面積によってアンテナ構造１の共振周波数の微調整を行うことにより、アンテナ構造１の共振周波数を精度良く調整することが可能である。【００３８】
この第１実施例では、上記のように共振周波数調整用素子８の容量の大きさ又はインダクタンス値と、接地間容量装荷用電極７の電極面積（接地間容量装荷用電極７と放射電極３との間の容量）と、スリット１３の長さや形状とを可変調整することでアンテナ構造１の共振周波数を可変調整することができる。このことから、アンテナ構造１の共振周波数が予め定められた設定の共振周波数となるように、共振周波数調整用素子８の容量の大きさ又はインダクタンス値と、接地間容量装荷用電極７の電極面積と、スリット１３の長さや形状とが、それぞれ、適宜調整されて設定されている。【００３９】
この第１実施例の構成を備えることによって、放射電極３の大きさや形状などを変更することなく、回路基板５に設ける共振周波数調整用素子８の容量又はインダクタンス値や、接地間容量装荷用電極７の電極面積や、スリット１３の長さや形状を可変調整するだけで、アンテナ構造１の共振周波数を設定の共振周波数に調整することができるという効果を得ることができる。【００４０】
また、接地間容量装荷用電極７は、放射電極３に対向する回路基板５の基板面部分に形成されていることから、誘電体基体２の大型化を抑制することができるという効果を得ることができる。つまり、例えば、図６ｂの模式的な断面図に示されるように、放射電極３と接地電極６との間に容量を形成するための電極１４を、誘電体基体２の端面に形成する場合には、例えば図６ｂの左側から誘電体基体２の端面構成を見た図である図６ｃに示すように、給電電極４に加えて、上記電極１４を誘電体基体２の端面に形成することとなる。このために、誘電体基体２を大きくしなければならず、アンテナ構造１が大型化する。また、電極１４と、放射電極３とは対向配置していないので、電極１４と放射電極３との間の容量は小さい。このため、電極１４と放射電極３間の容量を大きくする場合には、例えば電極１４を放射電極３側に伸長形成して電極１４と放射電極３間の間隔（ギャップ）を狭くすることで電極１４と放射電極３間の容量を大きくすることが考えられる。しかし、電極１４と放射電極３間の間隔が狭くなるにつれて、間隔のばらつきによる電極１４と放射電極３間の容量のばらつき変動が大きくなるので、好ましくない。そこで、電極１４と放射電極３との間の容量を大きくするために電極１４の電極面積を拡大しようとすると、必然的に誘電体基体２を大きくしなければならず、アンテナ構造１の大型化を招くという問題が発生する。【００４１】
これに対して、この第１実施例では、図６ａの模式的な断面図に示されるように、接地間容量装荷用電極７は、放射電極３に対向する回路基板５の基板面に形成する構成とした。このため、接地間容量装荷用電極７は放射電極３に対向配置しているので、放射電極３との間に大きな容量を得ることが容易である。また、接地間容量装荷用電極７は回路基板５の基板面に形成され、誘電体基体２に設けられているものではないし、当該接地間容量装荷用電極７が形成されている回路基板面部分は、誘電体基体２が搭載されて今まで使用されていなかったデッドスペースである。これらのことから、接地間容量装荷用電極７と放射電極３との間の容量を大きくするために接地間容量装荷用電極７を大きくする場合に、誘電体基体２の大型化（つまり、アンテナ構造１の大型化）を抑制することができる。
【００４２】
さらに、この第１実施例に示すように共振周波数調整用素子８を設けても、アンテナ利得の変動を小さく抑えることができる。このことは、本発明者の実験により確認されている。その実験では、共振周波数調整用素子８に関わる構成以外は全て同じ条件の３種類のアンテナ構造１（サンプルα，β，γ）を用意した。つまり、サンプルαは共振周波数調整用素子８が設けられていないものである。サンプルβは共振周波数調整用素子８として例えば容量６ｐＦを持つコンデンサ部品が設けられているものである。サンプルγは共振周波数調整用素子８として例えばインダクタンス値３．９ｎＨを持つインダクタ部品が設けられているものである。これら各サンプルα，β，γのそれぞれについて、直線偏波のアンテナ利得を求めた。その実験結果が表１〜表３に表されている。表１は、サンプルαに関するものであり、表２は、サンプルβに関するものであり、表３は、サンプルγに関するものである。【００４３】
【表１】
0004103936.tif 000002
【００４４】
【表２】
0004103936.tif 000003
【００４５】
【表３】
0004103936.tif 000004
【００４６】
サンプルα（共振周波数調整用素子８が設けられていないもの）のアンテナ利得を表した表１と、サンプルβ，γ（共振周波数調整用素子８が設けられているもの）のアンテナ利得を表した表２、表３との比較からも分かるように、共振周波数調整用素子８を設けても、共振周波数調整用素子８を設けない場合と同様のアンテナ利得を得ることができることが確認できる。【００４７】
以下に、第２実施例を説明する。この第２実施例は無線通信機に関するものである。この第２実施例の無線通信機には、第１実施例に示したアンテナ構造１が設けられている。なお、無線通信機の構成には様々な構成があり、アンテナ構造１以外の無線通信機の構成は何れの構成を採用してもよく、ここでは、その説明は省略する。また、アンテナ構造１の構成は第１実施例で述べたので、その重複説明は省略する。【００４８】
なお、この発明は第１や第２の各実施例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１と第２の各実施例のアンテナ構造１では、接地電極６の一部位を放射電極３の一部として機能させるためのスリット１３が設けられていたが、例えば、スリット１３を設けなくともアンテナ構造１の共振周波数を設定の共振周波数に調整することができる場合には、スリット１３を省略してもよい。【００４９】
また、第１と第２の各実施例の構成に加えて、回路基板５の接地間容量装荷用電極７に対向する誘電体基体底面部分にも、図７ａの模式的な断面図およびその分解図である図７ｂに示されるように、接地間容量装荷用電極７’を設けてもよい。この誘電体基体２側の接地間容量装荷用電極７’は、回路基板５側の接地間容量装荷用電極７に例えばはんだ等の導電性接合材料により接合される。この構成によって次に示すような効果を得ることができる。すなわち、誘電体基体２は回路基板５に例えばはんだ等の導電性接合材料により搭載される。その導電性接合材料の一部は、誘電体基体２と回路基板５との間に介在する。その介在量は、誘電体基体２を回路基板５に導電性接合材料によって搭載する際の例えば加熱状況や導電性接合材料の溶融状態等の様々な条件によって変わるものであり、ばらつく。このため、誘電体基体２と回路基板５との間の間隔はばらついたものとなる。これにより、誘電体基体２の放射電極３と、回路基板５の接地間容量装荷用電極７との間の間隔がばらついて、例えば図６ａに示されるような構成の場合には、誘電体基体２の放射電極３と、回路基板５の接地間容量装荷用電極７との間の容量もばらつく。これに対して、誘電体基体２の底面に接地間容量装荷用電極７’を設けることにより、放射電極３と接地間容量装荷用電極７’との間の間隔は精度良くほぼ設計通りとすることができる。このため、その接地間容量装荷用電極７’を回路基板５の接地間容量装荷用電極７に導電性接合材料を介して接合することによって、誘電体基体２と回路基板５との間の間隔がばらついても、放射電極３と、接地間容量装荷用電極７，７’との間の容量のばらつきを抑制することができる。これにより、より一層のアンテナ性能の向上を図ることができる。【００５０】
さらに、第１と第２の各実施例では、誘電体基体２は直方体状であったが、例えば、円柱状や多角柱状等の他の形状であってもよい。さらに、放射電極３は、容量給電タイプの放射電極であれば、例えば図１に示した形状以外の形状であってもよい。さらに、第１と第２の各実施例では、接地間容量装荷用電極７が形成されている回路基板領域には、接地電極６が形成されていなかったが、例えば、回路基板５の表面に接地間容量装荷用電極７が形成され、その接地間容量装荷用電極７が形成されている回路基板５の部位の裏面あるいは内層に接地電極６が形成されている構成としてもよい。また、放射電極３を備えた誘電体基体２はグランド領域に搭載されるものであったが、この発明は、放射電極を備えた誘電体基体が非グランド領域に搭載される構成のものにも適用することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、アンテナ構造の大型化やアンテナ利得の悪化を抑制しながらアンテナ構造の共振周波数を精度良く設定の共振周波数に調整することが容易にできるので、小型化が要求されているアンテナ構造や無線通信機に適用するのに有効である。
【図１ａ】
0004103936.tif 000005
【図１ｂ】
0004103936.tif 000006
【図１ｃ】
0004103936.tif 000007
【図２】
0004103936.tif 000008
【図３】
0004103936.tif 000009
【図４】
0004103936.tif 000010
【図５】
0004103936.tif 000011
【図６ａ】
0004103936.tif 000012
【図６ｂ】
0004103936.tif 000013
【図６ｃ】
0004103936.tif 000014
【図７ａ】
0004103936.tif 000015
【図７ｂ】
0004103936.tif 000016