JP2001339215A - アンテナ及び無線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人体の影響による特性の劣化を低減し、省ス
ペースで広帯域化を実現可能であるアンテナ及び無線装
置を提供する。 【解決手段】 ２つのアンテナ素子と無給電素子とを備
え、２つのアンテナ素子は互いに逆相で給電し、アンテ
ナ素子の内側に無給電素子を配置することや無給電素子
の内側にアンテナ素子を配置することにより、筐体電流
を低減し人体の影響による特性の劣化を低減できるとと
もに、省スペースで広帯域化を実現可能としたアンテナ
及び無線装置を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として携帯電話
等の移動体通信用の無線装置に使用されているアンテナ
及び無線装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話やデータ通信等の移動体
通信用の無線装置に対する需要が急速に普及し、１つの
無線装置で様々なサービスに対応できる小型で軽量であ
る無線装置やアンテナが要望されている。

【０００３】このような従来の無線装置に搭載されたア
ンテナについて、図１７、図１８を用いて説明する。

【０００４】図１７は従来のアンテナを説明するための
図である。同図において、導体地板１７０３上に配置さ
れたヘリカルで構成されたアンテナ素子１７０１は、導
体地板１７０３上の給電点１７０４を介して接続されて
いる。また、アンテナ素子１７０１の内側にメアンダで
構成された無給電素子１７０２が配置されている。この
場合、無給電素子１７０２はアンテナ素子１７０１及び
給電点１７０４と接続されていない。図１７には示して
いないが、給電点１７０４は導体地板１７０３上の無線
回路に接続されている。

【０００５】以上のように構成されたアンテナ及び無線
装置について、以下にその動作を述べる。アンテナ素子
１７０１は第１の周波数ｆ１、例えば、８００ＭＨｚ帯
で共振し、無給電素子１７０２はアンテナ素子１７０１
と電磁界結合することで第２の周波数ｆ２、例えば、
１．９ＧＨｚで共振することができる。すなわち、アン
テナ素子１７０１と無給電素子１７０２とでｆ１とｆ２
の２つの共振周波数を持ったアンテナとして動作する。
受信時には、アンテナ素子１７０１で受信された周波数
ｆ１の信号は、給電点１７０４を介して無線回路に入力
される。また、無給電素子１７０２で受信された周波数
ｆ２の信号は、電磁界結合によりアンテナ素子１７０１
を通り、給電点１７０４を介して無線回路に入力され
る。

【０００６】次に、送信時には、無線回路から入力され
た周波数ｆ１の信号は給電点１７０４を介してアンテナ
素子１７０１から放射される。また、無線回路から入力
された周波数ｆ２の信号は給電点１７０４を介してアン
テナ素子１７０１に入力され、電磁界結合により無給電
素子１７０２から放射される。

【０００７】また、図１８は図１７と別の従来のアンテ
ナを説明する図である。同図において、第１のアンテナ
素子１８０１は、点線で囲まれた部分、すなわち、金属
板１８０１Ａと、金属板１８０１Ａと第１の給電点１８
０５とを接続する金属線１８０１Ｂと、金属板１８０１
Ａと導体地板１８０３とを接続する金属線１８０１Ｃに
より構成されている。

【０００８】第２のアンテナ素子１８０２は、点線で囲
まれた部分、すなわち、金属板１８０２Ａと、金属板１
８０２Ａと第２の給電点１８０６とを接続する金属線１
８０２Ｂと、金属板１８０２Ａと導体地板１８０３とを
接続する金属線１８０２Ｃにより構成されている。導体
地板１８０３上に配置された第１のアンテナ素子１８０
１の金属線１８０１Ｂは、第１の給電点１８０５を介し
て平衡不平衡変換回路１８０４の２つの平衡端子のうち
の一方に接続され、導体地板１８０３上に配置された第
２のアンテナ素子１８０２の金属線１８０２Ｂは、第２
の給電点１８０６を介して平衡不平衡変換回路１８０４
の２つの平衡端子のうちの他方に接続されている。ま
た、図１８には示していないが、平衡不平衡変換回路１
８０４の不平衡端子は、端子１８０７を介して導体地板
１８０３上の無線回路に接続されているものとする。

【０００９】以上のように構成されたアンテナ及び無線
装置について、以下にその動作を述べる。第１のアンテ
ナ素子１８０１及び第２のアンテナ素子１８０２は、通
常、板状逆Ｆアンテナとして呼ばれるものであり、周波
数ｆ１、例えば、８００ＭＨｚ帯の周波数で共振してい
るものとする。受信時には、第１のアンテナ素子１８０
１及び第２のアンテナ素子１８０２の両方のアンテナ素
子で受信された周波数ｆ１の信号は、第１の給電点１８
０５及び第２の給電点１８０６を介して平衡不平衡変換
回路１８０４の２つの平衡端子のそれぞれに入力され、
平衡不平衡変換回路１８０４により逆相で合成され平衡
不平衡変換回路１８０４の不平衡端子から出力され、端
子１８０７を介して無線回路に入力される。

【００１０】次に、送信時には、無線回路から入力され
た周波数ｆ１の信号は端子１８０７を介して平衡不平衡
変換回路１８０４の不平衡端子に入力され、平衡不平衡
変換回路１８０４により等振幅で逆相の信号が２つの平
衡端子のそれぞれに出力される。平衡不平衡変換回路１
８０４の２つの平衡端子から出力された等振幅で逆相で
ある２つの信号の一方は、第１の給電点１８０５を介し
て第１のアンテナ素子１８０１から放射され、平衡不平
衡変換回路１８０４から出力された等振幅で逆相である
２つの信号の他方は、第２の給電点１８０６を介して第
２のアンテナ素子１８０２から放射される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の図
１７に示したアンテナは不平衡型アンテナであり、筐体
を形成している導体地板１７０３にも大きな電流が流れ
る（以下、筐体電流と記載する）ため、導体地板１７０
３もアンテナの一部とし動作する。そのため、筐体を握
るとアンテナ素子１７０１及び無給電素子１７０２の入
力インピーダンスが大きく変化し、無線回路との整合が
ずれてしまうことや、筐体電流の一部が手に吸収される
ことにより特性が劣化する。

【００１２】また、従来の図１８に示したアンテナは平
衡型アンテナであり、筐体を形成している導体地板１８
０３に流れる筐体電流を低減することができ、筐体を握
った場合の特性の劣化を低減することが期待できるが、
第１のアンテナ素子１８０１及び第２のアンテナ素子１
８０２は金属板で構成されているため配置するのに大き
なスペースが必要であった。

【００１３】本発明はこのような従来の課題を解決する
するものであり、人体の影響による特性の劣化を低減
し、省スペースで広帯域化を実現可能としたアンテナ及
び無線装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明は、互いに逆相で給電する２つのアンテナ素子
に無給電素子を配置したものであり、アンテナ素子の内
側に無給電素子を配置することや無給電素子の内側にア
ンテナ素子を配置することやアンテナ素子を導体地板と
平行に配置し、さらに２つのアンテナ素子の中心軸を一
直線上に配置することにより、省スペースかつ広帯域化
な特性を実現できる。

【００１５】また、２つのアンテナ素子は互いに逆相で
給電することにより、筐体電流を低減し人体の影響によ
る特性の劣化を低減可能にしたアンテナや無線装置を得
ることが期待できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図１〜図１６を用いて説明する。

【００１７】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態におけるアンテナ及び無線装置を抽象的に
示した図である。同図において、導体地板１０５上に配
置された第１のアンテナ素子１０１は、第１の給電点１
０７を介して平衡不平衡変換回路１０６の２つの平衡端
子のうち一方に接続され、導体地板１０５上に配置され
た第２のアンテナ素子１０２は、第２の給電点１０８を
介して平衡不平衡変換回路１０６の２つの平衡端子のう
ちの他方に接続されている。第１のアンテナ素子１０１
の近傍に第１の無給電素子１０３を第１のアンテナ素子
１０１及び第１の給電点１０７に接続しない状態で配置
し、第２のアンテナ素子１０２の近傍に第２の無給電素
子１０４を第２のアンテナ素子１０２及び第２の給電点
１０８に接続しない状態で配置する。また、図１には示
していないが、平衡不平衡変換回路１０６の不平衡端子
は、端子１０９を介して導体地板１０５上の無線回路に
接続されているものとする。

【００１８】以上のように構成されたアンテナ及び無線
装置について、以下にその動作を述べる。第１のアンテ
ナ素子１０１及び第２のアンテナ素子１０２は、第１の
周波数ｆ１、例えば、８００ＭＨｚ帯で共振し、第１の
無給電素子１０３及び第２の無給電素子１０４は第１の
アンテナ素子１０１及び第２のアンテナ素子１０２とそ
れぞれ電磁界結合することで第２の周波数ｆ２、例え
ば、１．９ＧＨｚで共振することができる。すなわち、
第１のアンテナ素子１０１、第２のアンテナ素子１０２
と第１の無給電素子１０３、第２の無給電素子１０４と
でｆ１とｆ２の２つの共振周波数を持ったアンテナとし
て動作する。受信時には、第１のアンテナ素子１０１及
び第２のアンテナ素子１０２の両方のアンテナ素子で受
信された周波数ｆ１の信号は、第１の給電点１０７及び
第２の給電点１０８を介して平衡不平衡変換回路１０６
の２つの平衡端子のそれぞれに入力され、平衡不平衡変
換回路１０６により逆相で合成される。平衡不平衡変換
回路１０６により逆相で合成された信号は平衡不平衡変
換回路１０６の不平衡端子から出力され、端子１０９を
介して無線回路に入力される。

【００１９】また、第１の無給電素子１０３で受信され
た周波数ｆ２の信号は電磁界結合により第１のアンテナ
素子１０１を通り、第１の給電点１０７を介して平衡不
平衡変換回路１０６の２つの平衡端子の一方に入力さ
れ、第２の無給電素子１０４で受信された周波数ｆ２の
信号は電磁界結合により第２のアンテナ素子１０２を通
り、第２の給電点１０８を介して平衡不平衡変換回路１
０６の２つの平衡端子の他方に入力される。平衡不平衡
変換回路１０６に入力された２つの信号は平衡不平衡変
換回路１０６により逆相で合成される。平衡不平衡変換
回路１０６で逆相で合成された信号は平衡不平衡変換回
路１０６の不平衡端子から出力され、端子１０９を介し
て無線回路に入力される。

【００２０】次に、送信時には、無線回路から入力され
た周波数ｆ１の信号は端子１０９を介して平衡不平衡変
換回路１０６の不平衡端子に入力され、平衡不平衡変換
回路１０６により等振幅で逆相の信号が２つの平衡端子
のそれぞれに出力される。平衡不平衡変換回路１０６の
２つの平衡端子から出力された等振幅で逆相である２つ
の信号の一方は、第１の給電点１０７を介して第１のア
ンテナ素子１０１から放射され、平衡不平衡変換回路１
０６の２つの平衡端子から出力された等振幅で逆相であ
る２つの信号の他方は、第２の給電点１０８を介して第
２のアンテナ素子１０２から放射される。

【００２１】また、無線回路から入力された周波数ｆ２
の信号は端子１０９を介して平衡不平衡変換回路１０６
の不平衡端子に入力され、平衡不平衡変換回路１０６に
より等振幅で逆相の信号が２つの平衡端子のそれぞれに
出力される。平衡不平衡変換回路１０６の２つの平衡端
子から出力された等振幅で逆相である２つの信号の一方
は、第１の給電点１０７を介して第１のアンテナ素子１
０１に入力され、電磁界結合により第１の無給電素子１
０３から放射され、平衡不平衡変換回路１０６の２つの
平衡端子から出力された等振幅で逆相である２つの信号
の他方は、第２の給電点１０８を介して第２のアンテナ
素子１０２に入力され、電磁界結合により第２の無給電
素子１０４から放射される。

【００２２】この場合、平衡不平衡変換回路１０６によ
り第１のアンテナ素子１０１と第２のアンテナ素子１０
２は互いに逆相で給電する平衡型アンテナとなるため、
筐体を形成している導体地板１０５に流れる筐体電流を
低減することができ、筐体を握った時の第１のアンテナ
素子１０１、第２のアンテナ素子１０２、第１の無給電
素子１０３及び第２の無給電素子１０４の入力インピー
ダンスの変動を低減し、無線回路との整合のずれを抑え
ることや、筐体電流の一部が手に吸収されることを低減
することで特性の劣化を低減することができる。

【００２３】以上、本実施の形態では、２つのアンテナ
素子と無給電素子により、広帯域化を実現し、また、２
つのアンテナ素子は互いに逆相で給電することにより、
筐体電流を低減することで人体の影響による特性の劣化
を低減可能としたアンテナ及び無線装置を得ることがで
きる。

【００２４】なお、図２に示すように第１のアンテナ素
子１０１、第２のアンテナ素子１０２の内側にそれぞれ
第１の無給電素子１０３，第２の無給電素子１０４を配
置することが考えられる。具体的な一例として、図３に
示すように第１のアンテナ素子３０１、第２のアンテナ
素子３０２をそれぞれヘリカルで構成し、第１の無給電
素子３０３、第２の無給電素子３０４をそれぞれメアン
ダで構成することが考えられる。このように構成するこ
とで、アンテナの省スペース化を実現可能とすることが
できる。

【００２５】また、図３において、第１の無給電素子３
０３、第２の無給電素子３０４をメアンダで構成した例
を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、
第１及び第２の無給電素子をホイップもしくはヘリカル
で構成しても同様な効果が得られるのは勿論のことであ
る。

【００２６】また、図３において、ヘリカルで構成され
た第１のアンテナ素子３０１、第２のアンテナ素子３０
２の内側にそれぞれメアンダで構成された第１の無給電
素子３０３、第２の無給電素子３０４を配置したが、図
４、図５に示すように、ヘリカルで構成されたアンテナ
素子４０１の外周に沿ってメアンダで構成された無給電
素子４０２を配置して本実施のアンテナ及び無線装置を
構成することで省スペース化を図ることが期待できる。

【００２７】また、図４、図５において、無給電素子４
０２をメアンダで構成した例を示したが、これに限定さ
れるものではなく、例えば、無給電素子をヘリカルで構
成しても同様な効果が期待できる。

【００２８】また、図６に示すように、第１の無給電素
子１０３、第２の無給電素子１０４の内側にそれぞれ第
１のアンテナ素子１０１、第２のアンテナ素子１０２を
配置することが考えられる。具体的な一例として、図７
に示すように第１のアンテナ素子７０１、第２のアンテ
ナ素子７０２をメアンダで構成し、第１の無給電素子７
０３、第２の無給電素子７０４をヘリカルで構成するこ
とが考えられる。このように構成することで、アンテナ
の省スペース化を実現可能とすることができる。

【００２９】また、図７において、第１のアンテナ素子
７０１、第２のアンテナ素子７０２をメアンダで構成し
た例を示したが、これに限定されるものではなく、例え
ば、第１及び第２のアンテナ素子をホイップもしくはヘ
リカルで構成しても同様な効果が得られるのは勿論のこ
とである。

【００３０】また、図７において、ヘリカルで構成され
た第１の無給電素子７０３、第２の無給電素子７０４の
内側にそれぞれメアンダで構成された第１のアンテナ素
子７０１、第２のアンテナ素子７０２を配置したが、ヘ
リカルで構成された無給電素子の外周に沿ってヘリカル
もしくはメアンダで構成されたアンテナ素子を配置する
ことでも省スペース化を図ることが期待できる。図２〜
７に示した構成により、第１のアンテナ素子、第２のア
ンテナ素子、第１の無給電素子及び第２の無給電素子を
省スペースで配置することが可能となり無線装置に内蔵
した場合に特に有効である。

【００３１】なお、図２〜７において、アンテナ素子を
導体地板１０５と平行にすることで無線装置内にアンテ
ナを省スペースで配置できることに加え、無線装置を薄
くすることを可能とするアンテナ及び無線装置を得るこ
とが期待できる。

【００３２】なお、第１のアンテナ素子１０１，第２の
アンテナ素子１０２、第１の無給電素子１０３及び第２
の無給電素子１０４を導体地板１０５上に配置したが、
第１のアンテナ素子１０１０と第２のアンテナ素子１０
２は互いに逆相で給電することにより筐体電流を低減で
きる。これにより、導体地板１０５の影響を少なくでき
るため、第１のアンテナ素子１０１，第２のアンテナ素
子１０２、第１の無給電素子１０３及び第２の無給電素
子１０４を導体地板１０５上に配置しない構成にするこ
とも可能となり、導体地板１０５を小さくすることによ
る小型化、軽量化を図ることができる。

【００３３】なお、第１のアンテナ素子１０１と第２の
アンテナ素子１０２もしくは第１の無給電素子１０３と
第２の無給電素子１０４は同じ形状でも良いが、周波数
特性が同等であれば異なる形状でも同様な効果が得られ
る。具体的な一例として、図８に示すように第１のアン
テナ素子８０１及び第２の無給電素子８０４をヘリカル
で構成し、第１の無給電素子８０３及び第２のアンテナ
素子８０２をホイップで構成することが考えられる。第
１のアンテナ素子８０１と第２の無給電素子８０４及び
第１の無給電素子８０３と第２のアンテナ素子８０２を
同等の形状にして周波数特性が同等になるようにする。
この結果、アンテナ素子同士及び無給電素子同士の形状
が異なるが、第１のアンテナ素子８０１と第１の無給電
素子８０３を合わせた周波数特性と第２のアンテナ素子
８０２と第２の無給電素子８０４を合わせた周波数特性
が同等となるため同様の効果が期待できる。

【００３４】なお、図９に示すように複数の無給電素子
で構成することで、複数の共振周波数を持った広帯域な
アンテナ及び無線装置を得ることができる。また、無給
電素子を反射板として用いることで人体以外の方向等へ
の指向性形成することもできる。

【００３５】（第２の実施の形態）図１０は本発明の第
２の実施の形態におけるアンテナ及び無線装置の具体的
な構成を表す図である。同図において、導体地板１００
５上に配置された第１のアンテナ素子１００１は、第１
の給電点１００７を介して平衡不平衡変換回路１００６
の２つの平衡端子のうち一方に接続され、導体地板１０
０５上に配置された第２のアンテナ素子１００２は、第
２の給電点１００８を介して平衡不平衡変換回路１００
６の２つの平衡端子のうちの他方に接続されている。

【００３６】第１のアンテナ素子１００１の近傍に第１
の無給電素子１００３を第１のアンテナ素子１００１及
び第１の給電点１００７に接続しない状態で配置し、第
２のアンテナ素子１００２の近傍に第２の無給電素子１
００４を第２のアンテナ素子１００２及び第２の給電点
１００８に接続しない状態で配置する。また、図１０に
は示していないが、平衡不平衡変換回路１００６の不平
衡端子は、端子１００９を介して導体地板１００５上の
無線回路に接続されていることは実施の形態１と同様で
あるが、第１のアンテナ素子１００１、第２のアンテナ
素子１００２、第１の無給電素子１００３、第２の無給
電素子１００４、導体地板１００５、平衡不平衡変換回
路１００６、第１の給電点１００７、第２の給電点１０
０８及び端子１００９は、無線装置１０１０に内蔵され
ている。

【００３７】無線装置の上部１０１０Ａ、無線装置の上
面１０１０Ｂ及び無線装置の下部１０１０Ｃについて、
一般的に無線装置１０１０を握る部分、すなわち、図面
で１０１０Ｃで囲まれた部分を無線装置の下部１０１０
Ｃとし、無線装置１０１０を直立させた時の無線装置の
上部、すなわち、図面で１０１０Ａで囲まれた部分を無
線装置の上部１０１０Ａとし、無線装置１０１０を直立
させた時の無線装置の上面、すなわち、図面で１０１０
Ｂで示された部分を無線装置の上面１０１０Ｂとする。

【００３８】第１のアンテナ素子１００１のヘリカルの
中心軸と第２のアンテナ素子１００２のヘリカルの中心
軸が一直線上となるように配置し、第１のアンテナ素子
１００１、第２のアンテナ素子１００２、第１の無給電
素子１００３及び第２の無給電素子１００４を無線装置
の上部１０１０Ａ領域に配置し、かつ第１のアンテナ素
子１００１と第２のアンテナ素子１００２のヘリカルの
中心軸を無線装置の上面１０１０Ｂと平行に配置する。

【００３９】以上のように構成されたアンテナ及び無線
装置について、以下にその動作を述べる。第１のアンテ
ナ素子１００１及び第２のアンテナ素子１００２は、第
１の周波数ｆ１、例えば、８００ＭＨｚ帯で共振し、第
１の無給電素子１００３及び第２の無給電素子１００４
は第１のアンテナ素子１００１及び第２のアンテナ素子
１００２とそれぞれ電磁界結合することで第２の周波数
ｆ２、例えば、１．９ＧＨｚで共振することができる。
すなわち、第１のアンテナ素子１００１、第２のアンテ
ナ素子１００２と第１の無給電素子１００３、第２の無
給電素子１００４とでｆ１とｆ２の２つの共振周波数を
持ったアンテナとして動作する。ｆ１もしくはｆ２の周
波数帯域に相当する信号を送受信する時の信号の入出力
動作は、実施の形態１と同様である。

【００４０】本実施の形態のアンテナは平衡型アンテナ
であるため筐体電流を低減しているが、導体地板１００
５には筐体電流が流れており、アンテナに近いほど大き
な筐体電流が流れ、アンテナから離れるにつれて筐体電
流が減少する傾向となる。無線装置の下部１０１０Ｃ付
近を握る時、アンテナを無線装置１０１０に内蔵すると
アンテナと手、例えば、握った時の人差し指との距離が
近くなることで筐体電流の分布が大きい箇所に手、特に
人差し指が近づくことになる。その結果、手の影響によ
るアンテナの入力インピーダンスの変動により無線回路
との整合がずれることや筐体電流の一部が手に吸収され
ることによる特性の劣化が生じるが、本実施の形態のア
ンテナでは、第１のアンテナ素子１００１のヘリカルの
中心軸と第２のアンテナ素子１００２の中心軸が一直線
上となるように配置し、第１のアンテナ素子１００１、
第２のアンテナ素子１００２、第１の無給電素子１００
３及び第２の無給電素子１００４を無線装置の上部１０
１０Ａ領域に配置し、かつ第１のアンテナ素子１００１
と第２のアンテナ素子１００２のヘリカルの中心軸を無
線装置の上面１０１０Ｂと平行に配置することで、第１
のアンテナ素子１００１、第２のアンテナ素子１００
２、第１の無給電素子１００３及び第２の無給電素子１
００４を無線装置の上部１０１０Ａ領域に省スペースで
配置でき、第１のアンテナ素子１００１、第２のアンテ
ナ素子１００２、第１の無給電素子１００３及び第２の
無給電素子１００４と手、特に人差し指との距離を離し
て、筐体電流の分布が大きい箇所から手、特に人差し指
を離すことができる。

【００４１】その結果、筐体を握った時の第１のアンテ
ナ素子１００１、第２のアンテナ素子１００２、第１の
無給電素子１００３及び第２の無給電素子１００４の入
力インピーダンスの変動を低減し無線回路との整合のず
れを抑えることや、筐体電流の分布が小さい箇所を握る
ため筐体電流が手に吸収されることを低減し、手の影響
による特性の劣化を低減することができる。

【００４２】以上、本実施の形態では、２つのアンテナ
素子の内側にそれぞれ無給電素子を配置することで、省
スペースかつ容易に広帯域化を実現し、また、２つのア
ンテナ素子は互いに逆相で給電することで、筐体電流を
低減し人体の影響による特性の劣化を低減することに加
えて、２つのアンテナ素子と無給電素子を無線装置の内
部で無線装置の上部領域に配置し、筐体を握った時の
手、特に人差し指と２つのアンテナ素子及び無給電素子
との距離を離して筐体電流がより小さい箇所を握ること
により、手の影響による特性の劣化を低減可能としたア
ンテナ及び無線装置を得ることができる。

【００４３】なお、ここで、第１のアンテナ素子１００
１、第２のアンテナ素子１００２、第１の無給電素子１
００３及び第２の無給電素子１００４と手との距離を離
すことが重要であり、第１のアンテナ素子１００１、第
２のアンテナ素子１００２、第１の無給電素子１００３
及び第２の無給電素子１００４を無線装置の上面１０１
０Ｂに近接して配置することや無線装置の上面１０１０
Ｂに接して配置することで、さらに、手との距離を離す
ことができ、手を含めた人体の影響による特性の劣化を
低減することができる。

【００４４】なお、本実施の形態では、第１のアンテナ
素子１００１のヘリカルの中心軸と第２のアンテナ素子
１００２の中心軸が一直線上となるように配置したが、
第１のアンテナ素子１００１のヘリカルの中心軸と第２
のアンテナ素子１００２のヘリカルの中心軸を傾けて配
置したり、第１のアンテナ素子１００１のヘリカルの中
心軸と第２のアンテナ素子１００２のヘリカルの中心軸
を平行に配置する等、第１のアンテナ素子１００１のヘ
リカルの中心軸と第２のアンテナ素子１００２のヘリカ
ルの中心軸が一直線上からずれていても第１のアンテナ
素子１００１と第２アンテナ素子１００２の偏波面が著
しく変わらない範囲内で配置する場合であれば同様な効
果が期待できる。

【００４５】なお、図１１に示すように第１のアンテナ
素子１１０１と第２のアンテナ素子１１０２をメアンダ
で構成し、第１の無給電素子１１０３、第２の無給電素
子１１０４をヘリカルで構成し、第１の無給電素子１１
０３、第２の無給電素子１１０４の内側にそれぞれ第１
のアンテナ素子１１０１、第２のアンテナ素子１１０２
を配置しても同様の効果が期待できる。

【００４６】また、図１０において、第１の無給電素子
１００３、第２の無給電素子１００４をメアンダで構成
した例を示したが、これに限定されるものではなく、例
えば、第１の無給電素子１００３、第２の無給電素子１
００４をホイップもしくはヘリカルで構成しても同様な
効果が得られることは勿論のことである。

【００４７】また、図１１において、第１のアンテナ素
子１１０１、第２のアンテナ素子１１０２をメアンダで
構成した例を示したが、これに限定されるものではな
く、例えば、第１のアンテナ素子１１０１、第２のアン
テナ素子１１０２をホイップもしくはヘリカルで構成し
ても同様な効果が得られるのは勿論のことである。

【００４８】また、図１０、図１１において、ヘリカル
で構成された素子の内側にメアンダで構成された素子を
配置したが、ヘリカルで構成された素子の外周に沿って
ヘリカルもしくはメアンダで構成された素子を配置して
も同様な効果が期待できる。

【００４９】なお、図１０、図１１において、アンテナ
素子を導体地板１００５と平行にすることで無線装置内
にアンテナを省スペースで配置できることに加え、無線
装置を薄くすることを可能とするアンテナ及び無線装置
を得ることが期待できる。

【００５０】一般に、多重波環境中での到来波におい
て、垂直偏波成分と水平偏波成分との比、すなわち、Ｘ
ＰＲは約６ｄＢであり、垂直偏波成分は水平偏波成分よ
り利得は高い。図１２の座標軸において、地面と平行な
軸をＹ軸とし、地面と垂直な軸をＺ軸とする場合、図１
０における第１のアンテナ素子１００１及び第２のアン
テナ素子１００２は平衡型アンテナであり、図１２に示
すようなＹ軸に平行なダイポールアンテナと等価である
と考えることができる。この場合、Ｙ軸に平行なダイポ
ールアンテナであるアンテナ素子１２０１から放射され
る電界成分はＹ軸と平行、すなわち、地面に対し水平な
成分となるため水平偏波となる。

【００５１】一般に、無線装置は任意の角度に傾けて使
用され、特に図１３に示すように、仰角３０度付近に傾
けた状態、すなわち、Ｚ軸に対して６０度傾けた状態で
使用される。この場合、第１のアンテナ素子１００１及
び第２のアンテナ素子１００２は、Ｙ軸に平行なダイポ
ールアンテナをＺ軸に対して６０度傾けた状態と等価で
あると考えることができる。Ｙ軸に平行なダイポールア
ンテナと等価であるアンテナ素子の電界成分は地面に対
して水平な成分がほとんどであり、地面に対して水平な
電界成分を放射するアンテナ素子をＺ軸に対して６０度
傾けることによって、Ｙ軸に平行なダイポールアンテナ
をＺ軸に対して６０度傾けた状態と等価である第１のア
ンテナ素子１００１及び第２のアンテナ素子１００２か
ら放射される電界成分は地面に対して垂直な成分を多く
含むことになる。

【００５２】この結果、第１のアンテナ素子１００１及
び第２のアンテナ素子１００２の偏波成分は、垂直偏波
成分が多く含まれ、多重環境中での平均実効利得の低下
を低減することができる。

【００５３】なお、第１のアンテナ素子１００１、第２
のアンテナ素子１００２、第１の無給電素子１００３及
び第２の無給電素子１００４を導体地板１００５上に配
置したが、第１のアンテナ素子１００１と第２のアンテ
ナ素子１００２は互いに逆相で給電することで筐体電流
を低減できる。これにより、導体地板１００５の影響を
少なくてきるため、第１のアンテナ素子１００１，第２
のアンテナ素子１００２、第１の無給電素子１００３及
び第２の無給電素子１００４を導体地板１００５上に配
置しない構成にすることも可能となり、導体地板１００
５を小さくすることによる小型化、軽量化を図ることが
できる。

【００５４】（第３の実施の形態）図１４は本発明の第
３の実施の形態におけるアンテナ及び無線装置の具体的
な構成を表す図である。同図において、導体地板１４０
５上に配置された第１のアンテナ素子１４０１は、第１
の給電点１４０７を介して平衡不平衡変換回路１４０６
の２つの平衡端子のうち一方に接続され、導体地板１４
０５上に配置された第２のアンテナ素子１４０２は、第
２の給電点１４０８を介して平衡不平衡変換回路１４０
６の２つの平衡端子のうちの他方に接続されている。第
１のアンテナ素子１４０１の近傍に第１の無給電素子１
４０３を第１のアンテナ素子１４０１及び第１の給電点
１４０７に接続しない状態で配置し、第２のアンテナ素
子１４０２の近傍に第２の無給電素子１４０４を第２の
アンテナ素子１４０２及び第２の給電点１４０８に接続
しない状態で配置する。

【００５５】また、図１４には示していないが、平衡不
平衡変換回路１４０６の不平衡端子は、端子１４０９を
介して導体地板１４０５上の無線回路に接続されている
ことは実施の形態１と同様であるが、本実施の形態にお
いては、第１のアンテナ素子１４０１のヘリカルの中心
軸と第２のアンテナ素子１４０２の中心軸が直交でかつ
導体地板１４０５と平行となるように配置する。

【００５６】以上のように構成されたアンテナ及び無線
装置について、以下にその動作を述べる。第１のアンテ
ナ素子１４０１及び第２のアンテナ素子１４０２は、第
１の周波数ｆ１、例えば、８００ＭＨｚ帯で共振し、第
１の無給電素子１４０３及び第２の無給電素子１４０４
は第１のアンテナ素子１４０１及び第２のアンテナ素子
１４０２とそれぞれ電磁界結合することで第２の周波数
ｆ２、例えば、１．９ＧＨｚで共振することができる。

【００５７】すなわち、第１のアンテナ素子１４０１、
第２のアンテナ素子１４０２と第１の無給電素子１４０
３、第２の無給電素子１４０４とでｆ１とｆ２の２つの
共振周波数を持ったアンテナとして動作する。ｆ１もし
くはｆ２の周波数帯域に相当する信号を送受信する時の
信号の入出力動作は実施の形態１と同様であるが、第１
のアンテナ素子１４０１、第１の無給電素子１４０３の
偏波面及び指向性と第２のアンテナ素子１４０２と第２
の無給電素子１４０４の偏波面及び指向性が直交してい
る。

【００５８】無線装置は任意の角度に傾けて使用される
ため、一般的に無線装置の傾ける角度によって多重波環
境中での平均実効利得が低下する場合があるが、第１の
アンテナ素子１４０１、第１の無給電素子１４０３の偏
波面及び指向性と第２のアンテナ素子１４０２、第２の
無給電素子１４０４の偏波面及び指向性を変えて異なる
偏波面と指向性を持つことで、無線装置が使用される位
置よる多重波環境中での平均実効利得の低下を低減した
アンテナ及び無線装置を得ることができる。

【００５９】また、第１のアンテナ素子１４０１と第２
のアンテナ素子１４０２の中心軸を導体地板１４０５と
平行にすることで無線装置内にアンテナを省スペースで
配置できることに加え、無線装置を薄くすることを可能
にすることが期待できる。

【００６０】以上、本実施の形態では、２つのアンテナ
素子の内側にそれぞれ無給電素子を配置し、２つのアン
テナ素子の中心軸が導体地板と平行に配置することで、
薄くて省スペースかつ広帯域化を実現し、また、２つの
アンテナ素子は互いに逆相で給電することで、筐体電流
を低減し人体の影響による放射特性の劣化を低減するこ
とに加えて、２つのアンテナ素子の中心が直交するよう
に配置し２つのアンテナ素子及び無給電素子の偏波面及
び指向性を変えることで、無線装置が使用される位置に
よる多重波環境下での平均実効利得の低下を低減可能と
したアンテナ及び無線装置を得ることができる。

【００６１】なお、図１５、図１６に示すように、第１
のアンテナ素子と第１の無給電素子及び第２のアンテナ
素子と第２の無給電素子を線対称で第１のアンテナ素子
と第１の無給電素子の中心軸と第２のアンテナ素子と第
２の無給電素子の中心軸とを傾けて配置することも、偏
波面及び指向性を変えることができるため、同様の効果
が期待できる。

【００６２】また、図１６に示すように、無線装置の上
部が平面でなく、上に凸となる多角形もしくは流線形と
なっている場合は、前記多角形もしくは流線形とアンテ
ナ素子の中心軸を平行に配置して前記多角形もしくは流
線形に沿って配置することでスペースを有効利用し、無
線装置のさらなる小型化を図ることが期待できる。

【００６３】なお、第１のアンテナ素子と第２のアンテ
ナ素子または第１の無給電素子と第２の無給電素子が異
なる特性を有する時、アンテナ素子または無給電素子の
中心軸の傾きを調整して所望の指向性を合成することも
期待できる。

【００６４】なお、本実施の形態では、アンテナ素子の
内側に無給電素子を配置した例を示したが、アンテナ素
子の近傍に無給電素子を構成することや、アンテナ素子
の外周に沿って無給電素子を配置することや、無給電素
子の内側にアンテナ素子を配置することや、無給電素子
の外周に沿ってアンテナ素子を配置することでも同様の
効果が得られるのは勿論のことである。また、本実施の
形態では、アンテナ素子をヘリカルで構成し、無給電素
子をメアンダで構成した例を示したが、これに限定され
るものではなく、例えば、ヘリカルで構成された無給電
素子の内側にメアンダで構成されたアンテナ素子を配置
しても同様な効果が得られるのは勿論のことである。

【００６５】

【発明の効果】以上のように本発明は、２つのアンテナ
素子と無給電素子とを備え、２つのアンテナ素子は互い
に逆相で給電し、アンテナ素子の内側に無給電素子を配
置することや無給電素子の内側にアンテナ素子を配置す
ることにより、筐体電流を低減し人体の影響による特性
の劣化を低減できるとともに、省スペースで広帯域化を
実現可能としたアンテナ及び無線装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるアンテナ及び
無線装置を抽象的に示した図

【図２】同アンテナ素子の内側に無給電素子を配置した
アンテナ及び無線装置を抽象的に示した図

【図３】同アンテナ素子の内側に無給電素子を配置した
アンテナ及び無線装置の具体的な構成の一例を表す図

【図４】同実施の形態の具体的な構成の一例を表す斜視
図

【図５】同実施の形態の具体的な構成の一例を表す分解
斜視図

【図６】同無給電素子の内側にアンテナ素子を配置した
アンテナ及び無線装置を抽象的に示した図

【図７】同無給電素子の内側にアンテナ素子を配置した
アンテナ及び無線装置の具体的な構成の一例を表す図

【図８】同実施の形態の具体的な構成の一例を表す図

【図９】同実施の形態の具体的な構成の一例を表す図

【図１０】本発明の第２の実施の形態によるアンテナ及
び無線装置の具体的な構成の一例を表す図

【図１１】同実施の形態の具体的な構成の一例を表す図

【図１２】同実施の形態の具体的な構成の一例の等価図

【図１３】同実施の形態の具体的な構成の一例を表す図

【図１４】本発明の第３の実施の形態によるアンテナ及
び無線装置の具体的な構成の一例を表す図

【図１５】同実施の形態の具体的な構成の一例を表す図

【図１６】同実施の形態の具体的な構成の一例を表す図

【図１７】従来のアンテナ及び無線装置の具体的な構成
の一例を表す図

【図１８】従来のアンテナ及び無線装置の具体的な構成
の一例を表す図

【符号の説明】

１０１，３０１，７０１，８０１，９０１，１００１，
１１０１，１４０１，１５０１，１６０１，１８０１
第１のアンテナ素子 １０２，３０２，７０２，８０２，９０２，１００２，
１１０２，１４０２，１５０２，１６０２，１８０２
第２のアンテナ素子 １０３，３０３，７０３，８０３，９０３，１００３
Ａ，１１０３，１４０３，１５０３，１６０３ 第１の
無給電素子 １０４，３０４，７０４，８０４，９０４Ａ，１００
４，１１０４，１４０４，１５０４，１６０４ 第２の
無給電素子 １０５，１００５，１４０５，１７０３，１８０３ 導
体地板 １０６，１００６，１４０６，１８０４ 平衡不平衡変
換回路 １０７，１００７，１４０７，１８０５ 第１の給電点 １０８，１００８，１４０８，１８０６ 第２の給電点 １０９，１００９，１４０９，１８０７ 端子 ９０３Ｂ 第３の無給電素子 ９０４Ｂ 第４の無給電素子 １０１０，１６１０ 無線装置 １０１０Ａ，１６１０Ａ 無線装置の上部 １０１０Ｂ，１６１０Ｂ 無線装置の上面 １０１０Ｃ 無線装置の下部 １２０１，１７０１ アンテナ素子 １７０２ 無給電素子 １７０４ 給電点 １８０１Ａ，１８０２Ａ 金属板 １８０１Ｂ，１８０１Ｃ，１８０２Ｂ，１８０２Ｃ 金
属線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 晃一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5J020 AA03 BA06 BC13 BD01 CA04 5J021 AA02 AA06 AB06 CA06 DB03 FA05 FA32 FA34 GA08 HA05 HA10 JA02 JA07 5J047 AA04 AA17 AB06 AB12 AB13 FD01

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つのアンテナ素子と少なくとも１つの
   無給電素子とを備え、前記２つのアンテナ素子は互いに
   逆相で給電されることを特徴とするアンテナ。
2. 【請求項２】 前記２つのアンテナ素子を導体地板と平
   行に配置したことを特徴とする請求項１記載のアンテ
   ナ。
3. 【請求項３】 前記２つのアンテナ素子の中心軸を平行
   に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の
   アンテナ。
4. 【請求項４】 前記２つのアンテナ素子の中心軸を無線
   装置の長手方向に対して垂直に配置することを特徴とす
   る請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ。
5. 【請求項５】 前記２つのアンテナ素子を直交して配置
   したことを特徴とする請求項１または２に記載のアンテ
   ナ。
6. 【請求項６】 前記２つのアンテナ素子の内側にそれぞ
   れ１つ以上の前記無給電素子を配置したことを特徴とす
   る請求項１〜５のいずれかに記載のアンテナ。
7. 【請求項７】 前記２つのアンテナ素子の外側にそれぞ
   れ１つ以上の前記無給電素子を配置したことを特徴とす
   る請求項１〜６のいずれかに記載のアンテナ。
8. 【請求項８】 前記２つのアンテナ素子と前記少なくと
   も１つの無給電素子とが異なる周波数で共振することを
   特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のアンテナ。
9. 【請求項９】 前記少なくとも２つの無給電素子が異な
   る周波数で共振することを特徴とする請求項１〜８のい
   ずれかに記載のアンテナ。
10. 【請求項１０】 前記２つのアンテナ素子もしくは前記
    少なくとも１つの無給電素子のうち少なくともいずれか
    をヘリカルで構成したことを特徴とする請求項１〜９の
    いずれかに記載のアンテナ。
11. 【請求項１１】 前記２つのアンテナ素子もしくは前記
    少なくとも１つの無給電素子のうち少なくともいずれか
    をメアンダで構成したことを特徴とする請求項１〜１０
    のいずれかに記載のアンテナ。
12. 【請求項１２】 前記２つのアンテナ素子もしくは前記
    少なくとも１つの無給電素子のうち少なくともいずれか
    をホイップで構成したことを特徴とする請求項１〜１１
    のいずれかに記載のアンテナ。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれかに記載のア
    ンテナを無線装置に内蔵したことを特徴とする無線装
    置。