JP2003087043A - アンテナ装置 - Google Patents

アンテナ装置

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敬義 伊藤
Yasushi Murakami
康 村上
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Abstract

(57)【要約】 【課題】広帯域化、設計の容易さ、広い部品実装面積の
確保が可能なアンテナ装置を提供する。 【解決手段】第１の線状素子と第２線状素子と第３の線
状素子と第４の線状素子と板状素子とから構成され、第
１、第２および第４の線状素子の長さの和が、第１、第
２、第４の線状素子が直列共振するときの第１の周波数
信号の波長の１／４で、第３、第２、第４の線状素子の
長さの和が、第３、第２、第４、第１の線状素子が並列
共振するときの第２の周波数信号の波長の１／２で、第
１、第３の線状素子の長さの和が、第１、第３の線状素
子が直列共振するときの第３の周波数信号の波長の１／
４で、第２の周波数信号の周波数は、第１の周波数信号
の周波数より高く、第３の周波数信号の周波数より低
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、携帯電話
などに用いられる内蔵アンテナや、車載アンテナなどの
外付けアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話などに用いられるアンテナに
は、広帯域化が求められる場合が多い。これは、携帯電
話のアンテナは、使用する人体などの近接により周波数
特性が変化しやいので、この変化量を少なくするためで
ある。
【０００３】従来の技術としては、図１に示すようなア
ンテナがある。このアンテナは、例えば、無線通信機の
プラスチックなどの絶縁体で作られた外部筐体の内部に
ある接地導体板（地板）で作られた方形の内部筐体１０
１のある一面、すなわち、地板１００上に設置され、第
１の板状素子１０４と、第２の板状素子１０５とからな
る板状の逆Fアンテナと、地板１００と第２の板状素子
１０５との間に付加された第３の板状素子１０６とから
構成された内蔵アンテナである。なお、第２の板状素子
１０５は、給電線１０３に接続点１１１で接続され、第
３の板状素子１０６は、給電線１０３に接続点１１２で
接続されている。
【０００４】図１に示したアンテナは、板状の逆Fアン
テナに第３の板状素子１０６を付加して広帯域化させた
ものであるが、形状による実装の問題と設計の難しさと
いう問題を有している。このアンテナは、８６年春、電
子情報通信学会の全国大会にて、本願の発明者が学会発
表したものである。
【０００５】近年、無線通信機などの端末は携帯可能な
ように小型化が進み、例えば、図１に示したようなアン
テナを回路基板上に設け、板状素子の直下にも、部品実
装を行いたいという要望がある。しかし、図１に示した
アンテナの場合、第３の板状素子と第２の板状素子と
で、板状素子が２段になるため、回路基板１００上の部
品実装に限界が生じるという問題点がある。
【０００６】また、図１に示したアンテナの場合、設計
に長時間を費やす必要があるという問題がある。このア
ンテナの場合、板状素子１０５，１０６を含むため、電
磁界シミュレーションに入力するためのモデル化が難し
く、また実験的なアプローチをとろうとしても、パラメ
ータが多いので、構造上の寸法値を最適化するために
は、長い時間を必要とする。また、設計指針となる値が
明らかになっていなかったため、所望の広帯域特性を得
ることが非常に困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の図１に示したような広帯域化された板状逆Fアン
テナでは、その実装面積に無駄が生ずるとともに、設計
が非常に難しいという問題点があった。
【０００８】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、設計
が容易で（パラメータの決定が容易で）、（例えば回路
基板上に設置する場合に）広い部品実装面積を確保する
ことができるアンテナ装置を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のアンテナ装置
は、第１の線状素子と第２線状素子と第３の線状素子と
第４の線状素子と板状素子（あるいは第５の線状素子）
とから構成されるアンテナ装置であって、前記第１の線
状素子の一端は給電点に接続され、他端は前記第３の線
状素子の一端に接続され、前記第２の線状素子の一端
は、前記第１の線状素子と前記第３の線状素子との接続
点に接続され、他端は前記第４の線状素子の一端に接続
され、前記第３の線状素子と前記第４の線状素子とは互
いに平行となるように配置され、前記板状素子（あるい
は第５の線状素子）の一端は接地され、他端は前記第４
の線状素子と前記第２の線状素子の接続点に接続され、
前記第１、第２および第４の線状素子の長さの和が、前
記第１、第２および第４の線状素子が直列共振するとき
の第１の周波数（ｆ１）信号の波長の１／４で、かつ、
前記第３、第２および第４の線状素子の長さの和が、前
記第３、第２、第４および第１の線状素子が並列共振す
るときの第２の周波数（ｆ３）信号の波長の１／２で、
かつ、前記第１および第３の線状素子の長さの和が、前
記第１および第３の線状素子が直列共振するときの第３
の周波数（ｆ２）信号の波長の１／４で、かつ、前記第
２の周波数信号の周波数（ｆ３）は、前記第１の周波数
信号の周波数（ｆ１）より高く、前記第３の周波数信号
の周波数（ｆ２）より低いことを特徴とする。
【００１０】また、本発明のアンテナ装置は、第１の板
状素子と第２の板状素子と第３の板状素子と第４の板状
素子と第５の板状素子とから構成されるアンテナ装置で
あって、前記第１の板状素子の一端は給電点に接続さ
れ、他端は前記第３の板状素子の一端に接続され、前記
第２の板状素子の一端は、前記第１の板状素子と前記第
３の板状素子との接続点に接続され、他端は前記第４の
線状素子の一端に接続され、前記第３の線状素子と前記
第４の線状素子とは互いに平行となるように配置され、
前記第５の板状素子の一端は接地され、他端は前記第４
の板状素子と前記第２の板状素子の接続点に接続され、
前記第１、第２，第３，第４，第５の板状素子が同じ平
面上に配置され、前記第１、第２および第４の板状素子
の長さの和が、前記第１、第２および第４の線状素子が
直列共振するときの第１の周波数信号の波長の１／４
で、かつ、前記第３、第２および第４の板状素子の長さ
の和が、前記第３、第２、第４および第１の板状素子が
並列共振するときの第２の周波数信号の波長の１／２
で、かつ、前記第１および第３の板状素子の長さの和
が、前記第１および第３の板状素子が直列共振するとき
の第３の周波数信号の波長の１／４で、かつ、前記第２
の周波数信号の周波数は、前記第１の周波数信号の周波
数より高く、前記第３の周波数信号の周波数より低いこ
とを特徴とする。
【００１１】また、本発明のアンテナ装置は、第１の線
状素子と第２線状素子と第３の線状素子と第４の線状素
子と板状素子とから構成されるアンテナ装置であって、
前記第１の線状素子の一端は給電点に接続され、他端は
前記第３の線状素子の一端に接続され、前記第２の線状
素子の一端は、前記第１の線状素子と前記第３の線状素
子との接続点に接続され、他端は前記第４の線状素子の
一端に接続され、前記第３の線状素子と前記第４の線状
素子とは互いに平行となるように配置され、前記板状素
子の一端は接地され、他端は前記第４の線状素子と前記
第２の線状素子の接続点に接続され、前記第１、第２お
よび第４の線状素子の長さの和が、所望の第１の周波数
信号（ｆ１）の波長の１／４で、かつ、前記第３、第２
および第４の線状素子の長さの和が、所望の第２の周波
数信号（ｆ３）の波長の１／２で、かつ、前記第１の周
波数信号の周波数（ｆ１）は、前記第２の周波数信号の
周波数（ｆ３）より低いことを特徴とする。
【００１２】本発明のアンテナ装置は、第１乃至第６の
線状素子と板状素子とから構成される（あるいは、第１
乃至第７の線状素子から構成される）アンテナ装置であ
って、前記第１の線状素子の一端は給電点に接続され、
他端は前記第２の線状素子の一端に接続されるととも
に、これら第１および第２の線状素子は、その軸線を互
いに一致させて配置され、前記第１の線状素子と前記第
２の線状素子との接続点には、前記第３の線状素子の一
端と前記第４の線状素子の一端を接続させるとともに、
前記第３の線状素子と前記第４の線状素子とは同一平面
上にあるように配置させ、前記第５の線状素子の一端と
前記第６の線状素子の一端は、前記第２の線状素子の他
端に接続されるとともに、前記第５の線状素子と前記第
６の線状素子とは前記同一平面に平行な別の同一平面上
にあるように配置させ、しかも、前記第３の線状素子と
前記第４の線状素子とのなす角度および前記第５の線状
素子と前記第６の線状素子とのなす角度のそれぞれを１
／２に分割する分割線の方向を互いに同一方向にすると
ともに、前記板状素子（あるいは前記第７の線状素子）
の一端は接地され、他端は、前記第２の線状素子と前記
第５の線状素子と前記第６の線状素子との接続点に接続
されてなり、前記第３の線状素子の長さと前記第４の線
状素子の長さは等しく、前記第５の線状素子の長さと前
記第６の線状素子の長さは等しいことを特徴とする。
【００１３】本発明のアンテナ装置は、第１乃至第６の
線状素子と板状素子とから構成される（あるいは、第１
乃至第７の線状素子から構成される）アンテナ装置であ
って、前記第１の線状素子の一端は給電点に接続され、
他端は前記第２の線状素子の一端に接続されるととも
に、これら第１および第２の線状素子は、その軸線を互
いに一致させて配置され、前記第１の線状素子と前記第
２の線状素子との接続点には、前記第３の線状素子の一
端と前記第４の線状素子の一端を接続させるとともに、
前記第３の線状素子と前記第４の線状素子とは同一平面
上にあるように配置させ、前記第５の線状素子の一端と
前記第６の線状素子の一端は、前記第２の線状素子の他
端に接続されるとともに、前記第５の線状素子と前記第
６の線状素子とは前記同一平面に平行な別の同一平面上
にあるように配置させ、しかも、前記第３の線状素子と
前記第４の線状素子とのなす角度および前記第５の線状
素子と前記第６の線状素子とのなす角度のそれぞれを１
／２に分割する分割線の方向を互いに同一方向にすると
ともに、前記板状素子（あるいは、前記第７の線状素
子）の一端は接地され、他端は、前記第２の線状素子と
前記第５の線状素子と前記第６の線状素子との接続点に
接続されてなり、前記第１の線状素子と前記第２の線状
素子と前記第５の線状素子の長さの和が所定の第１の動
作周波数信号の波長の１／４で、かつ、前記第１の線状
素子と前記第２の線状素子と前記第６の線状素子の長さ
の和が前記第１の動作周波数信号の波長の１／４で、か
つ、前記第２の線状素子と前記第３の線状素子と前記第
５の線状素子の長さの和が所定の第２の動作周波数信号
の波長の１／２で、かつ、前記第２の線状素子と前記第
４の線状素子と前記第６の線状素子の長さの和が前記第
２の動作周波数信号の波長の１／２であることを特徴と
する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【００１５】（第１の実施形態）図２は、本発明の第１
の実施形態に係るアンテナ２の構成例を示したものであ
る。第１の実施形態に係るアンテナ２は、例えば、無線
通信機のプラスチックなどの絶縁体で作られた外部筐体
の内部にある接地導体板（地板）で作られた方形の内部
筐体１に設置される場合を示している。筐体１のアンテ
ナ２が実装されている面を、ここでは、地板３１と呼
ぶ。地板１とは電気的な接続がないように、筐体１に設
けられた給電点２１を介して、例えば無線機とアンテナ
２との間で信号の伝送が行われる。
【００１６】筐体１の形状、大きさは特に限定するもの
ではなく、任意である。給電点２１は、筐体１上の任意
の位置に設けることができる。図２では筐体１の地板３
１の端に配置されているが、筐体１上のどこにあって
も、調整を行えば、以下に示すような同様の効果を得る
ことができる。
【００１７】図２に示したアンテナ２は、地板３１にそ
の一端を立設して配置されると共に自由端側は地板３１
に対向させて折曲させたＬ字形の板状素子２６と、第１
の線状素子２２と、第２の線状素子２３と、第３の線状
素子２４と、第４の線状素子２５とから構成されてい
る。
【００１８】図２に示すように、アンテナ２の第１の線
状素子２２の一端は給電点２１に接続されて、この第１
の線状素子２２は地板３１にほぼ垂直となるように配置
されている。第３の線状素子２４の一端は第１の線状素
子２２の他端に接続され、この第３の線状素子２４は地
板３１にほぼ平行となるように配置されている。第１の
線状素子２２と第３の線状素子２４との接続点２７に
は、第２の線状素子２３の一端が接続され、この第２の
線状素子２３は第１の線状素子２２に平行となるように
配置されている。第２の線状素子２３の他端には第４の
線状素子２５の一端が接続され、この第４の線状素子２
５は第３の線状素子２４とほぼ平行となるように配置さ
れている。さらに、第４の線状素子２５と第２の線状素
子２３の接続点２８は、板状素子２６の自由端に接続さ
れている。線状素子２４と線状素子２５は、それぞれを
コの字形に折曲して、この２つの線状素子２４，２５が
互いに平行に配置されている。
【００１９】アンテナ２は、アンテナの動作面から見た
場合に、第１の線状素子２２と第２の線状素子２３とか
らなる給電線と、第４の線状素子２５と板状素子２６と
から構成される直列共振アンテナと、第１の線状素子２
２と第２の線状素子２３とからなる給電線と、第２の線
状素子２３と第３の線状素子２４と第４の線状素子２５
とから構成される並列共振アンテナとが融合することに
よって構成されている。
【００２０】図３は、図２のアンテナ２の動作面からみ
た構成をより詳細に説明するための図で、各素子の（設
計）パラメータａ〜ｆも合わせて図に示している。
【００２１】アンテナ２は、上記したように、直列共振
アンテナと、並列共振アンテナとが融合することによっ
て構成されている。従って、第１の線状素子２２と第２
の線状素子２３と第４の線状素子２５の長さの和は、こ
の直列共振アンテナの共振するときの波長の１／４とな
る。また、第２の線状素子２３と第３の線状素子２４と
第４の線状素子２５の長さの和は、この並列共振アンテ
ナの共振するときの波長の１／２となる。
【００２２】すなわち、図３に示すように、給電点２１
と接続点２７とを接続する第１の線状素子２２の長さを
ａとし、接続点２７にその一端が接続された第３の線状
素子２４の長さをｂとし、接続点２７と接続点２８を接
続する第２の線状素子２３の長さをｃとし、接続点２８
にその一端が接続された第４の線状素子２４の長さをｄ
とする。すると、図４（ａ）に示すように、第１の線状
素子２２と第２の線状素子２３と第４の線状素子２５の
長さの和（ａ＋ｃ＋ｄ）は、直列共振アンテナの共振
（直列共振）するときの波長λ１の１／４、すなわち、
（１／４）λ１となる。また、図４（ｂ）に示すよう
に、第２の線状素子２３と第３の線状素子２４と第４の
線状素子２５の長さの和（ｂ＋ｃ＋ｄ）は、この並列共
振アンテナの共振（並列共振）するときの波長λ３の１
／２、すなわち、（１／２）λ３となる。
【００２３】また、ａとｃの値の和により上記直列共振
アンテナの高さが決定され、これによってアンテナ２の
送受信周波数帯域幅が決まる。帯域幅をできるだけ広く
取りたい場合には、ａ＋ｃで表される高さをなるべく高
く取ればよい。
【００２４】次に、ａの値は、次のような条件を満たす
必要がある。
【００２５】 （ｃ−ｂ＋ｄ）／２ ＞ａ ＞ （ｂ−ｃ−ｄ）／２ …（１） 式（１）は、アンテナ２に並列共振を発生させるための
条件式である。
【００２６】アンテナ２における並列共振は、アンテナ
２の２つの直列共振モードのそれぞれのエレメントから
発生するとも言える。２つの直列共振モードのうちの１
つ目は、第１の線状素子２２と第２の線状素子２３と第
４の線状素子２５とから構成される、長さが（ａ＋ｃ＋
ｄ＝（λ１）／４）のアンテナ（以下、これを第１の直
列共振モードアンテナと呼ぶ）であり（図４（ａ）参
照）、２つ目は、第１の線状素子２２と第３の線状素子
２４とから構成される、長さが（ａ＋ｂ＝（λ２）／
４）のアンテナ（以下、これを第２の直列共振モードと
呼ぶ）である（図４（ｃ）参照）。
【００２７】第１の直列共振モードアンテナの共振周波
数をｆ１（周波数ｆ１の周波数信号の波長をλ１）、第
２の直列共振モードアンテナの共振周波数をｆ２（周波
数ｆ２の周波数信号の波長をλ２）とする。
【００２８】このとき、第１と第２の直列共振モードア
ンテナの共振周波数ｆ１とｆ２は、異なっていること
が、アンテナ２に並列共振を発生させるための条件の１
つ目である。
【００２９】さらに、この２つの共振周波数ｆ１，ｆ２
の間に、第２の線状素子２３と第３の線状素子２４と第
４の線状素子２５とから構成される、長さｂ＋ｃ＋ｄ＝
λ３／２の上記並列共振アンテナ（図４（ｂ）参照）の
共振周波数ｆ３（周波数ｆ３の周波数信号の波長λ３）
が挟まると、これが、並列共振の発生条件の２つ目にな
る。すなわち、 ｆ１＜ｆ３＜ｆ２ …（２） あるいは、これを波長で表した λ２＜λ３＜λ１ …（３） が、並列共振の発生条件の２つ目である。
【００３０】さらに、式（３）に、 ａ＋ｃ＋ｄ＝λ１／４ ｂ＋ｃ＋ｄ＝λ３／２ ａ＋ｂ＝λ２／４ を当てはめると、 ４（ａ＋ｂ）＜２（ｂ＋ｃ＋ｄ）＜４（ａ＋ｃ＋ｄ） …（４） となり、式（４）を変形することによって式（１）が求
まる。
【００３１】アンテナ２は、主に、上記したようなａ〜
ｄ、さらに、ｅ、ｆなるパラメータの値を設定すること
で、容易に構成可能であるが、図１に示したような構成
の従来例においては、板状素子を用いていたため、その
パラメータを設定することが容易に行えなかった。
【００３２】なお、周波数ｆ３（周波数ｆ３の周波数信
号の波長λ３）で共振する並列共振の必要性はこれまで
言及されたことはなく、本願発明の特徴の１つであり、
単なる設計上の値とは異なったものである。
【００３３】以下、図３に示した構成のアンテナ２のパ
ラメータａ〜ｆの値の決定手法について具体的に説明す
る。
【００３４】ここでは、例えば、周波数ｆ１がほぼ８６
０ＭＨｚ、周波数ｆ２がほぼ９００ＭＨｚ、周波数ｆ３
がほぼ８８０ＭＨｚと与えられているときに、パラメー
タの値を決定する場合について説明する。
【００３５】また、アンテナ２を実装する筐体１の大き
さなどから、例えば、パラメータｂ、ｃ、ｄの値をそれ
ぞれ、８０ｍｍ、５ｍｍ、８６ｍｍと予め決定したもの
として、以下説明を行う。
【００３６】このとき、まず、パラメータａの値の決定
手法について、図５、図６を参照して説明する。
【００３７】図５は、図３に示した構成のアンテナ２か
ら板状素子２６を抜いた状態、つまり並列共振アンテナ
の構成を示したものである。
【００３８】ａの値は、図５に示した構成の並列共振ア
ンテナのインピーダンスの値を見ながら調節する必要が
ある。すなわち、ａの値を調節することで、図５に示し
た構成の並列共振アンテナのインピーダンスの値を調整
することができる。
【００３９】図６は、パラメータｂ、ｃ、ｄの値をそれ
ぞれ、ほぼ８０ｍｍ、５ｍｍ、８６ｍｍと与えられた場
合に、パラメータａの値を、例えば、ほぼ２．５ｍｍに
設定したときの、図５に示した構成の並列共振アンテナ
の周波数特性を示したものである。
【００４０】図６（ａ）は、図５の給電点２１から、そ
の周波数を変化させながら周波数信号を供給したとき
の、図５に示した構成の並列共振アンテナのインピーダ
ンスの変化を示したスミスチャートである。
【００４１】図６（ｂ）は、同様にして、図５の給電点
２１から、その周波数を変化させながら周波数信号を供
給したときの、図５に示した構成の並列共振アンテナの
不整合損（mismatching loss）の変化を示したものであ
る。
【００４２】給電点２１から供給される周波数信号（入
力周波数信号）は、周波数ｆ１１から、その値を徐々に
挙げて行き、ｆ１３で周波数８６０ＭＨｚ（ｆ１に対応
する周波数）、ｆ１６で８８０ＭＨｚ（ｆ３に対応する
周波数）、ｆ１７で９００ＭＨｚ（ｆ２に対応する周波
数）であるとする。
【００４３】パラメータａの値は、図６（ａ）に示すよ
うなスミスチャートを参照しながら、入力周波数信号の
周波数がｆ１、ｆ３、ｆ２のときに、図５に示した構成
の並列共振アンテナのリアクタンスが「０」となり、か
つ、図６（ｂ）に示すように、周波数ｆ３のときに不整
合損がほぼ「０」となるように調節すればよい。
【００４４】その結果、ａがほぼ２．５ｍｍのときに、
図６（ａ）に示したように、入力周波数信号の周波数の
変化に伴う、図５に示した構成の並列共振アンテナのイ
ンピーダンスの軌跡は、周波数が高くなるにつれ、途中
でループを描くように変化するとともに、周波数ｆ１、
ｆ３、ｆ２に対応する入力周波数信号の周波数ｆ１３、
ｆ１６、ｆ１７のときに、リアクタンスが「０」とな
り、しかも、図６（ｂ）に示すように、ｆ３に対応する
８８０ＭＨｚのところで、不整合損がほぼ「０」となっ
ている。この周波数域（ほぼ８８０ＭＨｚ）が並列共振
で動作しているところである。
【００４５】パラメータａの値は、並列共振アンテナの
直列共振アンテナに対する優位度を決定するものであ
る。アンテナ２上には、並列共振と直列共振の２つの電
流分布が重なって存在している。並列共振アンテナの優
位度とは、これら分布の振幅の大きさの比にあたる。ａ
の大きさが小さいほど、並列共振の電流が増加する。従
って、ａの値を調節することで、インピーダンスの値を
調整することが可能となるのである。
【００４６】パラメータａが決定されたので、次に、板
状素子６の形状を決定する。
【００４７】以下、板状素子２６の形状を決定するパラ
メータｅ、ｆの決定手法について、図７，図８を参照し
て説明する。
【００４８】図７は、図３に示した構成のアンテナ２か
ら線状素子２４を抜いた状態、つまり直列共振アンテナ
の構成を示したものである。
【００４９】図２、図３では、板状素子６は、地板３１
に接続されていない他端側が地板３１（筐体１）に対向
するようにＬ字形になっているが、この場合に限らず、
少なくとも、板状素子６は、その一端が地板３１に接続
され、他端は、第４の線状素子２５と第２の線状素子２
３の接続点２８に接続されていればよい。
【００５０】要は、板状素子６は、接続点２８と地板３
１（グランド（ＧＮＤ））とを接続し、以下に示しよう
な周波数特性を持つのであれば、その形状は問わない。
例えば、図２、図３に示したような形状の板状素子６に
換えて、図９に示すような板状素子５１であってもよ
い。なお、図９において、図２、図３と同一部分には同
一符号を付している。図９において、板状素子５１の一
端は地板３１（筐体１）に接続され、その板面を傾斜さ
せて、他端が接続点２８に接続されている。
【００５１】また、図２、図３に示したような形状の板
状素子６に換えて、図１０に示すような線状素子５２で
あってもよい。なお、図１０において、図２、図３と同
一部分には同一符号を付している。図１０において、線
状素子５２の一端は地板３１（筐体１）に接続され、地
板３１に接続されていない他端側が地板３１（筐体１）
に対向するようにＬ字形に折曲されて、当該他端が接続
点２８に接続されている。
【００５２】さらに、図２、図３に示したような形状の
板状素子６に換えて、図１１に示すような線状素子５３
であってもよい。なお、図１１において、図２、図３と
同一部分には同一符号を付している。図１１において、
直線状の線状素子５３を地板３１（筐体１）と接続点２
８との間に立てかけるように配置し、かつ、線状素子５
３の一端が地板３１に、他端を接続点２８に接続した構
成としている。
【００５３】図７の説明に戻る。
【００５４】板状素子２６の形状を決定するパラメータ
ｅ、ｆの値を変化させることにより、図７に示した構成
の直列共振アンテナの周波数特性も変化する。この周波
数特性について、図８を参照して説明する。
【００５５】図８は、パラメータｃ、ｄの値をそれぞ
れ、ほぼ、５ｍｍ、８６ｍｍとしたときに、上記のよう
にして（図５，図６参照）、パラメータａの値を、ほぼ
２．５ｍｍに設定した場合に、パラメータｅ、ｆの値を
例えば、それぞれ２ｍｍ、５ｍｍに設定したときの図７
に示した構成の直列共振アンテナの周波数特性を示した
ものである。
【００５６】図８（ａ）は、図７の給電点２１から、そ
の周波数を変化させながら周波数信号を供給したとき
の、図７に示した構成の直列共振アンテナのインピーダ
ンスの変化を示したスミスチャートである。
【００５７】図８（ｂ）は、同様にして、図７の給電点
２１から、その周波数を変化させながら周波数信号を供
給したときの、図５に示した構成の直列共振アンテナの
不整合損（mismatching loss）の変化を示したものであ
る。
【００５８】給電点２１から供給される周波数信号（入
力周波数信号）は、周波数ｆ１１から、その値を徐々に
挙げて行き、ｆ１３で周波数８６０ＭＨｚ（ｆ１に対応
する周波数）、ｆ１６で８８０ＭＨｚ（ｆ３に対応する
周波数）、ｆ１７で９００ＭＨｚ（ｆ２に対応する周波
数）であるとする。
【００５９】図７に示したように、線状素子２１、２
２、２５と、例えば板状素子２６などにより接続点２８
が地板３１（筐体１）に接続された構成の直列共振アン
テナの場合、入力周波数信号の周波数の変化に伴うイン
ピーダンスの変化の軌跡は、図８（ａ）に示すような円
状となる。
【００６０】パラメータｅ、ｆは、（Ａ）図８（ａ）に
示すように、入力周波数信号の周波数の変化に伴う、図
７に示した構成の直列共振アンテナのインピーダンスの
変化を表した（スミスチャート上の）円状の軌跡が、円
状のスミスチャートの端に表れること、（Ｂ）この軌跡
の円の半径が、スミスチャートの直径の数分の一（例え
ば、約１／６程度）であること、の以上２つの条件を満
たすように調節すればよい。
【００６１】パラメータｅ、ｆを変化させることによ
り、スミスチャート上に表れる円状の軌跡は次のように
変化する。すなわち、（ｆの値を固定したとき）ｅの値
が小さくなるほど、円状の軌跡は、スミスチャート上の
端に移動し、その軌跡の円の大きさ（半径）は小さくな
る。一方、（ｅの値を固定したとき）ｆの値が大きくな
るほど、円状の軌跡は、スミスチャート上の端に移動
し、その軌跡の円の大きさ（半径）は小さくなる。
【００６２】上記（Ａ）（Ｂ）の条件を満たすように、
パラメータｅ、ｆの値を調節すればよい。
【００６３】また、図７に示した直列共振アンテナは、
不整合損が最小となる周波数がほぼ周波数ｆ１（ここで
は、例えば、ｆ１＝８６０ＭＨｚ）であることが要求さ
れる。このために、線上素子２５の長さ（パラメータ
ｄ）を調節すればよい。パラメータｄの値が大きくなれ
ばなるほど、不整合損が最小となる周波数が低くなる。
ここでは、不整合損が最小となる周波数がほぼ８６０Ｍ
Ｈｚとなるように、パラメータｄを調節すればよい。
【００６４】パラメータｅ、ｆを調節した結果、ｅがほ
ぼ２ｍｍ、ｆがほぼ５ｍｍ、ｄがほぼ８６ｍｍのとき
に、図８（ａ）に示したように、入力周波数信号の周波
数の変化に伴う図７に示した構成の直列共振アンテナの
インピーダンスの変化を表した円状の軌跡は、スミスチ
ャートの端の方に表れ、その大きさ（半径）はほぼ、ス
ミスチャートの直径の６分の１程度となる。また、図８
（ｂ）に示すように、ｆ１に対応する８６０ＭＨｚのと
ころで、不整合損が最小となっている。
【００６５】以上のようにして、パラメータａ、ｅ、
ｆ、さらにｄの値が決定した。上記の例では、周波数ｆ
１がほぼ８６０ＭＨｚ、周波数ｆ２がほぼ９００ＭＨ
ｚ、周波数ｆ３がほぼ８８０ＭＨｚと与えられたとき、
アンテナ２のパラメータａ〜ｆが、それぞれ、２．５ｍ
ｍ、８０ｍｍ、５ｍｍ、８６ｍｍ、２ｍｍ、５ｍｍと決
定されたわけであるが、この場合のアンテナ２の周波数
特性を図１２に示す。
【００６６】図１２（ａ）は、図３の給電点２１から、
その周波数を変化させながら周波数信号を供給したとき
の、図３に示したアンテナ２のインピーダンスの変化を
示したスミスチャートである。
【００６７】図１２（ｂ）は、同様にして、図３の給電
点２１から、その周波数を変化させながら周波数信号を
供給したときの、図３に示した構成のアンテナ２の不整
合損（mismatching loss）の変化を示したものである。
【００６８】給電点２１から供給される周波数信号（入
力周波数信号）は、周波数ｆ１１から、その値を徐々に
挙げて行き、ｆ１２で周波数８４０ＭＨｚ、ｆ１３で８
６０ＭＨｚ、ｆ１６で８８０ＭＨｚであるとする。
【００６９】図１２（ａ）に示すように、入力周波数信
号の周波数がほぼ８４０ＭＨｚ、８６０ＭＨｚ、８８０
ＭＨｚのときに、図３に示した構成のアンテナ２のリア
クタンスがほぼ「０」となり、しかも、図１２（ｂ）に
示すように、入力周波数信号の周波数が８４０ＭＨｚ、
８６０ＭＨｚ、８８０ＭＨｚのときに、不整合損がほぼ
「０」となっている。すなわち、図１２（ｂ）からも明
らかなように、下限周波数が８４０ＭＨｚ、上限周波数
が８８０ＭＨｚの送受信帯域幅を持つアンテナ２が得ら
れたことになる。
【００７０】ここで、上記のようにして設計されたアン
テナ２の周波数特性（図１２参照）と比較するために、
図１３に示したような一般的な逆Fアンテナの周波数特
性を図１４に示す。
【００７１】図１３に示した逆Ｆアンテナは、図３に示
したアンテナ２から線状素子２４を取り除き、板状素子
２６を線状素子６１に置き換えたものとなっている。な
お、図１３において、図３と同一部分には同一符号を付
している。図１３において、線状素子６１の一端は地板
３１（筐体１）に接続され、地板３１に接続されていな
い他端側が地板３１（筐体１）に対向するようにＬ字形
に折曲されて、当該他端が接続点２８に接続されてい
る。
【００７２】また、図１３に示した逆Ｆアンテナの各線
状素子の長さ（線状素子２１の長さａ、線状素子２３の
長さｃ、線状素子２５の長さｄ、線状素子６１の地板３
１に対向している部分の長さｅ）は、それぞれ、ａ＝
２．５ｍｍ、ｃ＝５ｍｍ、ｄ＝９０ｍｍ、ｅ＝２．５ｍ
ｍである。
【００７３】図１４（ａ）は、図１３の給電点２１か
ら、その周波数を変化させながら周波数信号を供給した
ときの、図１３に示した構成の逆Ｆアンテナのインピー
ダンスの変化を示したスミスチャートである。
【００７４】図１４（ｂ）は、同様にして、図１３の給
電点２１から、その周波数を変化させながら周波数信号
を供給したときの、図１３に示した構成の逆Ｆアンテナ
の不整合損（mismatching loss）の変化を示したもので
ある。
【００７５】図１４（ａ）に示したように、入力周波数
信号の周波数がほぼｆ１３＝８４０ＭＨｚのときに、図
１３に示した逆Ｆアンテナのリアクタンスが「０」とな
り、図１４（ｂ）に示すように、不整合損がほぼ「０」
となっている。
【００７６】不整合損−０．５ｄＢのところで、図１４
（ｂ）に示した逆Ｆアンテナの周波数特性と、図１２
（ｂ）に示したアンテナ２の周波数特性とを比較する
と、アンテナ２が倍以上の広帯域化を示していることが
わかる。
【００７７】以上は、地板３１上にアンテナ２を実装す
る場合について説明したが、この場合に限らず、回路基
板などにも実装可能である。この場合、板状素子２６、
５１、線状素子５２、５３などの第２の線状素子２３と
第４の線状素子２５との接続点が接続されていない方の
端は、接地されていればよい（グランド（ＧＮＤ）に接
続されていればよい）。
【００７８】この場合、回路基板上の線状素子２４、２
５で囲まれた部分に部品を実装することも可能である。
従って、従来の板状素子を用いたアンテナ（図１参照）
にくらべて部品実装面積を広くすることができる。
【００７９】次に、上述したアンテナ２を構成する線状
素子２４、２５の形状について説明する。すなわち、図
１５には比較のために、上述したアンテナ２の線状素子
２４、２５の形状を示し、図１６〜図１９に、アンテナ
２に適用可能な線状素子２４、２５の形状と位置関係の
バリエーションを示す。
【００８０】なお、図１５〜図１９では、線状素子２
４、２５の形状とその位置関係のみを簡略化して示して
いる。
【００８１】図１５は、線状素子２４と線状素子２５の
それぞれをコの字形に折曲して、この２つの線状素子２
４，２５を互いに平行に、かつ、所定間隔を存して配置
したものである。
【００８２】図１５の線状素子２４の取り付け端を９０
度回転させ、かつ線状素子２４を反転させた上で、上部
側の線状素子２４と位置をそろえて互いに平行に配置し
たものが図１６である。
【００８３】図１６に示したように、線状素子２４，２
５を配置すると、並列共振の共振周波数ｆ３を変化させ
ることができ、アンテナ設計の自由度を上げることがで
きる。これは、線状素子２４と線状素子２５の図１６に
示した配置から、この２つの線状素子２４，２５でコイ
ルが形成されることから、並列共振時に素子にインダク
タンス性が発生し、素子の電気長が長くなるからであ
る。この電気的な長さの変化は、直列共振時においては
発生しない。なぜなら、直列共振時には、線状素子２４
または線状素子２５のどちらかにしか電流が流れないた
め、電流分布がループ状にならずインダクタンス性が発
生しないからである。したがって２つの直列共振を変化
させることなく並列共振だけを変化させることで、アン
テナの調整が可能になり、アンテナの設計がやりやすく
なるのである。
【００８４】なお、図１５、図１６において、板状素子
２６、５１や線状素子５２，５３などの自由端には、線
状素子２５と線状素子２３との接続点２８が接続する。
【００８５】図１７〜図１８には、第１の実施形態のア
ンテナ２を構成する第２の線状素子２３の長さを「０」
としたときに、本願発明のアンテナとして適用可能な線
状素子２４と線状素子２５の形状と、配置関係を示した
ものである。
【００８６】図１７は、線状素子２４，２５のそれぞれ
をコの字形に折曲し、さらに、それぞれの自由端を矩形
波状に折曲して、この２つの線状素子２４，２５の矩形
波状に折曲された部分を同一平面内で互いに向き合わせ
て配置した場合を示している。この場合も線状素子２
４、線状素子２５の長さを所定の値とすることによっ
て、図１６の場合と同様、線状素子２４と線状素子２５
がコイル状に配置されていることにより、並列共振時の
共振周波数を変化させることができる。
【００８７】図１８は、図１６の線状素子２３の長さを
「０」にして、コの字形状の線状素子２５のコの字の内
側に、同じくコの字形状の線状素子２４を同一平面内に
配置した場合である。図１８の場合、図１６，図１８の
場合とは異なり、コイルの特性を排除している。図１
６、図１８の場合では、インダクタンスの値が大きくな
りすぎて並列共振の周波数ｆ３だけが非常に低くなり、
直列共振の周波数ｆ１から大きくはずれてしまう（並列
共振周波数ｆ３が式（２）の条件を満たさなくなる）こ
とがある。このような状況があり得る場合には（特に、
線状素子のインダクタンス性を下げるために）、図１８
に示した構成を適用することが好ましい。
【００８８】なお、図１７、図１８において、線状素子
２２、２４、２５の接続点が板状素子２６、５１や線状
素子５２，５３などの自由端に接続される。
【００８９】また、線状素子２４、２５の形状とその位
置関係は、上記図１５〜１８に示したものに限らず、本
発明の要旨を逸脱しない限り様々に変形可能である。
【００９０】また、線状素子２４、２５の形状や配置が
図１６〜図１８に示したようなものであっても、アンテ
ナ２は、前述同様、回路基板などにも実装可能である。
【００９１】以上説明したように、上記第１の実施形態
によれば、従来の板状のアンテナにくらべて設計が容易
で（パラメータａ〜ｆの決定が容易で）、しかも部品実
装面積を広くすることが可能となる。
【００９２】（第２の実施形態）次に第２の実施形態と
して、第１の実施形態で説明した本発明に係るアンテナ
の原理を同じくした、リボン状素子にて構成したアンテ
ナについて説明する。
【００９３】一般的に、アンテナには、機械的強度が確
保できて、しかも、コスト削減を図れるようにするた
め、板状導体が使われる。本発明のアンテナも細い板状
素子つまりリボン状素子による構成も採用できる。
【００９４】図１９は、本発明の第２の実施形態に係る
リボン状素子を用いたアンテナの構成を示したもので、
アンテナの各素子にリボン状素子を用いたときの、上記
アンテナ２で説明した各素子のパラメータａ〜ｆも合わ
せて図に示しておく。
【００９５】図１９に示したアンテナは、第１の実施形
態で説明した線状素子の場合と異なり幅を有している
が、基本的には、それぞれにリボン状素子の持つ幅の中
心線の長さをパラメータａ〜ｆとすればよい。
【００９６】図１９に示したアンテナは、板体をＦ型に
打ち抜き、その打ち抜いた結果得られるＦ型の板体のＦ
字の縦線に対応する部分にスリット１３１を１本入れて
構成されている。
【００９７】Ｆ字の上下２本の横線に対応する素子１２
４，１２５のうち、上の横線部分に対応する素子１２５
は、図２、図３の第４の線状素子２５に対応し、下の横
線部分に対応する素子１２４は図２、図３の第３の線状
素子２４に対応し、Ｆ字の縦線に対応する部分のスリッ
ト１３１により分割される右側領域の素子１２７は、図
２、図３の線上素子２２と線上素子２３とに対応し、左
側領域の素子１２６は、図２、図３の板状素子２６に対
応する。なお、素子１２７の下端に給電点１２１が設け
られている。板状素子１２６の下端は地板に立設し、あ
るいは、接地される。
【００９８】素子１２５の中心線の長さがパラメータｄ
の値にほぼ対応し、素子１２４の中心線の長さがパラメ
ータｂの値にほぼ対応する。また、スリット１３１の幅
がパラメータｅの値にほぼ対応し、素子１２６の幅がパ
ラメータｆの値にほぼ対応し、素子１２７の中心線の下
端から素子１２４の中心線までの長さがパラメータａに
ほぼ対応し、素子１２７の中心線の素子１２４の中心線
から素子１２７の上端までの長さがパラメータｃにほぼ
対応する。
【００９９】なお、素子１２７のうち、その下端から素
子１２４の中心線までの部分を素子１２７ａ、素子１２
４の中心線から素子１２７の上端までの部分を素子１２
７ｂと呼ぶ。
【０１００】図１９に示した構成のアンテナのパラメー
タａ〜ｆの決定手法も第１の実施形態の説明と同様であ
る。
【０１０１】すなわち、第１の実施形態と同様に、図１
９に示したアンテナは、素子１２７ａに対応する第１の
板状素子と、素子１２７ｂに対応する第２の板状素子
と、素子１２４に対応する第３の板状素子と、素子１２
５に対応する第４の板状素子と、その下端が接地され
た、あるいは地板に立設して配置される素子１２６に対
応する第５の板状素子とから構成されるアンテナ装置で
あって、第１の板状素子（素子１２７ａ）は、その一端
が給電点１２１に接続されて、当該アンテナの実装面
（あるいは地板）にほぼ垂直となるように配置され、第
３の板状素子（素子１２４）は、その一端が第１の板状
素子の他端に接続されて実装面（あるいは地板）にほぼ
平行となるように配置され、第２の板状素子（素子１２
７ｂ）は、その一端が第１の板状素子と第３の板状素子
との接続点に接続されて、第１の板状素子に平行となる
ように配置され、第４の板状素子（素子１２５）は、そ
の一端が第２の板状素子の他端に接続されて、第３の板
状素子とほぼ平行となるように配置され、第５の板状素
子（素子１２６）の自由端側には、第４の板状素子と第
２の板状素子の接続点が接続され、さらに、第１、第
２，第３，第４，第５の板状素子が同じ平面上に配置さ
れて構成されている。
【０１０２】そして、第１、第２および第４の板状素子
の長さの和が、第１、第２および第４の線状素子とが直
列共振するときの第１の周波数信号（周波数ｆ１）の波
長（λ１）の１／４で、かつ、第３、第２および第４の
板状素子の長さの和が、第３、第２、第４および第１の
板状素子が並列共振するときの第２の周波数信号（周波
数ｆ３）の波長（λ３）の１／２で、かつ、第１および
第３の板状素子の長さの和が、第１および第３の板状素
子が直列共振するときの第３の周波数信号（周波数ｆ
２）の波長（λ２）の１／４で、かつ、第２の周波数信
号の周波数ｆ３は、第１の周波数信号の周波数ｆ１より
高く、第３の周波数信号の周波数ｆ２より低くなるよう
に、上記パラメータａ〜ｆの値が決定されている。
【０１０３】第１の実施形態で説明したアンテナ２と同
様、図１９に示したアンテナも、回路基板上にも実装可
能である。この場合、素子１２６の下端が接地されてい
ればよい。
【０１０４】また、図１９に示したようにリボン上の素
子で構成した場合、機械的強度が確保できるので、例え
ば、車載アンテナとしても利用可能である。
【０１０５】以上説明したように、上記第２の実施形態
によれば、従来の板状のアンテナにくらべて設計が容易
で（パラメータａ〜ｆの決定が容易で）、しかも部品実
装面積を広くすることが可能となるばかりか、さらに、
機械的強度が確保できて、コスト削減も図れる。
【０１０６】なお、第１および第２の実施形態で説明し
たアンテナは、第１の線状素子２２の一端や素子１２７
の下端に給電点が接続され、板状素子２６、５１、線状
素子５２，５３などの自由端や素子１２６の下端が接地
されていれば、その実装面は特に限定するものではな
い。
【０１０７】また、以上の説明は、アンテナの広帯域化
を目標とし、直列共振と並列共振を近接した周波数で発
生させるための条件についてのものであったが、本発明
は、２つの動作帯域（ほぼ第１の動作周波数Ｆ１の帯域
と、ほぼ第２の動作周波数Ｆ２の帯域）をもつようなア
ンテナの場合にも適用が可能である。
【０１０８】この場合は、第１の動作周波数Ｆ１に上記
第１の直列共振モードアンテナの共振周波数ｆ１、第２
の動作周波数Ｆ２に上記並列共振アンテナの共振周波数
ｆ３を割り当てればよい。
【０１０９】図２０は、このときのアンテナの形状を示
したものである。なお、図２０において、図２や図３に
示した素子に対応する素子には、同一符号を付し、図３
で説明した各素子のパラメータａ〜ｆも合わせて図に示
しておく。
【０１１０】図２０からも明らかなように、板状素子２
６の形状と、第４の線状素子２５と第２の線状素子２３
の接続点２８の板状素子２６の自由端に接続する位置が
図３に示した構成のアンテナと異なり、また、線状素子
２４，２５が折曲されずにまっすぐなまま線状素子２２
や２３に接続されている点においても図３に示した構成
のアンテナとは異なる。
【０１１１】図２０において、ほぼ第１の動作周波数Ｆ
１＝８２０ＭＨｚにおいて直列共振が発生するように、
第１、第２および第４の線状素子２２，２３，２４の長
さで（パラメータａ、ｃ、ｄ）を決定している。また、
ほぼ第２の動作周波数Ｆ２＝９４０ＭＨｚにおいて並列
共振が発生するように、第３、第２および第４の線状素
子の長さ（パラメータｂ、ｃ、ｄ）を決定した。
【０１１２】この場合、第１、第２および第４の線状素
子２２，２３，２５の長さの和（ａ＋ｃ＋ｄ）が、第１
の動作周波数Ｆ１の周波数信号の波長の１／４で、か
つ、第３、第２および第４の線状素子２４，２３，２５
の長さの和（ｂ＋ｃ＋ｄ）が、第２の動作周波数Ｆ２の
周波数信号の波長の１／２で、かつ、Ｆ１＜Ｆ２である
ことが、上記パラメータを決定する際の必要最低限の条
件である。
【０１１３】なお、図２１に示したアンテナは、大きな
地板上において動作するように設計されている。
【０１１４】例えば、上記パラメータａ〜ｆが、ａ＝１
０ｍｍ、ｂ＝７８ｍｍ、ｃ＝１０ｍｍ、ｄ＝７１ｍｍ、
ｅ＝２ｍｍ、ｆ＝１０ｍｍのとき、図２０に示した構成
のアンテナは、図２１に示したような周波数特性を示
す。
【０１１５】図２１において、設計どおり、２つの動作
周波数Ｆ１＝８２０ＭＨｚとＦ２＝９４０ＭＨｚにおい
て、不整合損が減少しており、この周波数Ｆ１、Ｆ２で
動作することがわかる。
【０１１６】このように、２つの動作周波数をもつアン
テナの場合もパラメータを容易に決定することができ、
設計が容易に行える。また、第１の実施形態の場合と同
様、例えば回路基板上に設置する場合には、広い部品実
装面積を確保でき、例えば、携帯電話などの携帯型の小
型情報通信端末に用いられる内蔵アンテナにも適用可能
である。
【０１１７】（第３の実施形態）図２０に示した構成の
アンテナは、ほぼ第１の動作周波数Ｆ１＝８２０ＭＨｚ
において直列共振が発生するように、第１、第２および
第４の線状素子２２，２３，２４の長さで（パラメータ
ａ、ｃ、ｄ）を決定し、また、ほぼ第２の動作周波数Ｆ
２＝９４０ＭＨｚにおいて並列共振が発生するように、
第３、第２および第４の線状素子の長さ（パラメータ
ｂ、ｃ、ｄ）を決定した。
【０１１８】しかし、このアンテナは並列共振モードが
優勢となる周波数帯において、共振のピークが鋭いとい
う問題がある。また、地板と平行なアンテナエレメント
からの放射が強く、上方向への放射指向性が大きいため
効率が悪いという問題がある。
【０１１９】そこで、第３の実施形態では、この問題点
を解決すべく、図２０における第３の線状素子２４と第
５の線状素子２５に対応する、地板に平行な線状素子を
もう１組追加してなるアンテナ２００について説明す
る。
【０１２０】図２２は、第３の実施形態に係るアンテナ
２００の構成例を示したもので、接地導体板（地板）２
０１上にアンテナ２００が実装され、地板２０１とは電
気的な接続がないように設けられた給電点２０２を介し
て、例えば無線機とアンテナ２００との間で信号の伝送
が行われるようになっている。図２２では、説明の簡単
のため、地板２０１の中心に給電点２０２が設けられて
いる。しかし、給電点２０２は、地板２０１上のどこに
あっても、調整を行えば同様の効果を得ることができ
る。以下の計算では簡単のために無限の大きさを持つ地
板２０１を仮定している。地板２０１の大きさによって
特性に多少の影響があるが、その影響は調整によって無
限板上と同様の効果を得ることができる。
【０１２１】図２２に示したアンテナ２００は、地板２
０１にその一端を立設して配置されると共に自由端側は
地板２０１に対向させて折曲させたＬ字形の板状素子２
１７と、第１の線状素子２１１と、第２の線状素子２１
２と、第３の線状素子２１３と、第４の線状素子２１４
と、第５の線状素子２１５と、第６の線状素子２１６か
ら構成されている。
【０１２２】図２２に示すように、アンテナ２００の第
１の線状素子２１１の一端は給電点２０２に接続され
て、この第１の線状素子２１１は地板２０１にほぼ垂直
となるように配置されている。第３の線状素子２１３の
一端は第１の線状素子２１１の他端に接続され、この第
３の線状素子２１３は地板２０１にほぼ平行となるよう
に配置されている。第１の線状素子２１１の他端と第３
の線状素子２１３の一端との接続点２２１には、第４の
線状素子２１４の一端が接続され、この第４の線状素子
２１４は、地板２０１にほぼ平行となるように配置され
ている。
【０１２３】接続点２２１に接続された第３の線状素子
２１３と第４の線状素子２１４は、地板２０１にほぼ平
行である平面上にあるように配置されている。
【０１２４】接続点２２１には、さらに、第２の線状素
子２１２の一端が接続され、この第２の線状素子２１２
は、その軸線が第１の線状素子２１１の軸線に一致する
ように配置されている。第２の線状素子２１２の他端
は、板状素子２１７の自由端のほぼ中央近傍に接続さ
れ、この第２の線状素子２１２の他端と板状素子２１７
との接続点２２２には、第５の線状素子２１５の一端が
接続され、この第５の線状素子２１５は地板２０１にほ
ぼ平行となるように配置されている。接続点２２２に
は、さらに、第６の線状素子２１６の一端が接続され、
第６の線状素子２１５は、地板２０１にほぼ平行となる
ように配置されている。
【０１２５】第３の線状素子２１３と第４の線状素子２
１４とのなす角度、および、第５の線状素子２１５と第
６の線状素子２１６とのなす角度のそれぞれを１／２に
分割する分割線の方向は互いに同一である。
【０１２６】なお、図２２では、板状素子２１７は、地
板２０１に接続されていない他端側が地板２０１に対向
するようにＬ字形になっているが、この場合に限らず、
少なくとも、板状素子２１７は、その一端が地板２０１
に接続され、他端は、第２の線状素子２１７と第５の線
状素子２１５と第６の線状素子２１６との接続点２２２
に接続されていればよい。
【０１２７】要は、第１の実施形態における図９〜図１
１の説明と同様、板状素子２１７は、接続点２２２と地
板２０１（グランド（ＧＮＤ））とを接続し、図３２〜
図３３に示すような周波数特性を持つのであれば、その
形状は問わない。例えば、図２２に示したような形状の
板状素子２１７に換えて、図９に示した板状素子５１と
同様な板状素子を用いてもよい。この場合、当該線状素
子は図９の板状素子５１と同様に、当該板状素子の一端
は地板２０１に接続され、その板面を傾斜させて、他端
が接続点２２２に接続されている。
【０１２８】また、図２２に示したような形状の板状素
子２１７に換えて、図１０に示した線状素子５２と同様
な線状素子を用いてもよい。この場合、当該線状素子は
図１０の線状素子５２と同様に、当該線状素子の一端は
地板２０１に接続され、地板２０１に接続されていない
他端側が地板２０１に対向するようにＬ字形に折曲され
て、当該他端が接続点２２２に接続されている。
【０１２９】さらに、図２２に示したような形状の板状
素子２１７に換えて、図１１に示した線状素子５３と同
様な線状素子を用いてもよい。この場合、当該線状素子
は図１１の線状素子５３と同様に、当該直線状の線状素
子を地板２０１と接続点２２２との間に立てかけるよう
に配置し、かつ、当該線状素子の一端が地板２０１に、
他端を接続点２２２に接続した構成としている。
【０１３０】図２３は、アンテナ２００の動作面からみ
た構成をより詳細に説明するための図で、各素子の（設
計）パラメータｇ〜ｌも合わせて図に示している。
【０１３１】アンテナ２００は、第１の線状素子２１１
と第２の線状素子２１２とからなる給電線と、第５の線
状素子２１５と板状素子２１７によって構成される第１
の直列共振アンテナと、上記給電線と第６の線状素子２
１６と板状素子２１７によって構成される第２の直列共
振アンテナと、第２の線状素子２１２と第３の線状素子
２１３と第５の線状素子２１５によって構成される第１
の並列共振アンテナと、第２の線状素子２１２と第４の
線状素子２１４と第６の線状素子２１６によって構成さ
れる第２の並列共振アンテナとが融合することによって
構成されている。
【０１３２】図２３に示すように、給電点２０２と接続
点２２１とを接続する第１の線状素子２１１の長さをｇ
とし、接続点２２１にその一端が接続された第３の線状
素子２１３の長さをｈとし、接続点２２１にその一端が
接続された第４の線状素子２１４の長さをｉとし、接続
点２２１と接続点２２２とを接続する第２の線状素子２
１２の長さをｊとし、接続点２２２にその一端が接続さ
れた第５の線状素子２１５の長さをｋとし、接続点２２
２にその一端が接続された第６の線状素子２１６の長さ
をｌとする。
【０１３３】ここで、第１および第２の直列共振アンテ
ナの共振波長をともにλｘ、第１および第２の並列共振
アンテナの共振波長をともにλｙとする。
【０１３４】すると、図２４（ａ）に示すように、第１
の直列共振アンテナを構成する第１の線状素子２１１と
第２の線状素子２１２と第５の線状素子２１５の長さの
和（ｋ＋ｊ＋ｇ）は、第１の直列共振アンテナの共振
（直列共振）するときの波長λｘの１／４、すなわち、
（１／４）λｘとなる。同様に、第２の直列共振アンテ
ナを構成する第１の線状素子２１１と第２の線状素子２
１２と第６の線状素子２１６の長さの和（ｌ＋ｊ＋ｇ）
は、第２の直列共振アンテナの共振（直列共振）すると
きの波長λｘの１／４、すなわち、（１／４）λｘとな
る。
【０１３５】言い換えると、第１の直列共振アンテナを
構成する第１の線状素子２１１と第２の線状素子２１２
と第５の線状素子２１５の長さの和（ｋ＋ｊ＋ｇ）と、
第２の直列共振アンテナを構成する第１の線状素子２１
１と第２の線状素子２１２と第６の線状素子２１６の長
さの和（ｌ＋ｊ＋ｇ）は、これら第１および第２の直列
共振アンテナの共振（直列共振）するときの第１の動作
周波数信号の波長λｘの１／４である。
【０１３６】一方、図２４（ｂ）に示すように、第１の
並列共振アンテナを構成する第２の線状素子２１２と第
３の線状素子２１３と第５の線状素子２１５の長さの和
（ｋ＋ｊ＋ｈ）は、第１の並列共振アンテナの共振（並
列共振）するときの波長λｙの１／２、すなわち、（１
／２）λｙとなる。同様に、第２の並列共振アンテナを
構成する第２の線状素子２１２と第４の線状素子２１４
と第６の線状素子２１６の長さの和（ｌ＋ｊ＋ｉ）は、
第２の並列共振アンテナの共振（並列共振）するときの
波長λｙの１／２、すなわち、（１／２）λｙとなる。
【０１３７】言い換えると、第１の並列共振アンテナを
構成する第２の線状素子２１２と第３の線状素子２１３
と第５の線状素子２１５の長さの和（ｋ＋ｊ＋ｈ）と、
第２の並列共振アンテナを構成する第２の線状素子２１
２と第４の線状素子２１４と第６の線状素子２１６の長
さの和（ｌ＋ｊ＋ｉ）は、これら第１および第２の並列
共振アンテナの共振（並列共振）する第２の動作周波数
信号の波長λｙの１／２である。
【０１３８】すなわち、次式（１１）〜（１４）のよう
に表すことができる。
【０１３９】 ｋ＋ｊ＋ｇ＝λｘ／４ … （１１） ｌ＋ｊ＋ｇ＝λｘ／４ … （１２） ｋ＋ｊ＋ｈ＝λｙ／２ … （１３） ｌ＋ｊ＋ｉ＝λｙ／２ … （１４） 上記式を変形することで以下の式を得る。
【０１４０】 ｈ＝ｉ … （１５） ｋ＝ｌ … （１６） すなわち、アンテナ２００が、波長λｘに対応する周波
数帯と、波長λｙに対応する周波数帯を動作帯域とする
には、第３の線状素子２１３の長さｈと第４の線状素子
２１４の長さｉとは等しく、第５の線状素子の長さｋと
第６の線状素子の長さｌとは等しくなければならない。
【０１４１】例えば、図２５に示すように、給電点２０
２を原点として、板状素子２１７の地板２０１との接続
端に沿う方向をｘ軸方向とし、地板２０１に垂直な方向
をｚ軸とする。この場合、アンテナ２００は、第１の線
状素子２１１と第２の線状素子２１２２とを含むｙｚ平
面（このｙｚ平面は、第３の線状素子２１３と第４の線
状素子２１４とのなす角度、および、第５の線状素子２
１５と第６の線状素子２１６とのなす角度のそれぞれを
１／２に分割する分割線を含む平面である）に対し、第
３の線状素子２１３と第４の線状素子２１４との位置関
係と、第５の線状素子と第６の線状素子との位置関係
は、それぞれ左右対称となるような形状をなしている。
【０１４２】なお、ここでは、接続点２２１に接続され
た第３の線状素子２１３と第４の線状素子２１４とのな
す角度、接続点２１２２に接続された第５の線状素子２
１５と第６の線状素子２１６とのなす角度は、どちらも
１８０°となっているが、この場合に限らず、第３の線
状素子２１３と第４の線状素子２１４とのなす角度、お
よび、第５の線状素子２１５と第６の線状素子２１６と
のなす角度のそれぞれを１／２に分割する分割線の方向
が同一であれば、１８０°より小さい角度あってもよ
く、また、双方の角度が異なっていても、パラメータを
調整すれば、以下と同様の効果が得られる。
【０１４３】アンテナ２００は、第１の線状素子２１１
と第２の線状素子２２２とを含むｙｚ平面（以下、簡単
にｙｚ平面と呼ぶ）に対し左右対称であるため、図２５
に示すように、第３の線状素子２１３と第４の線状素子
２１４、第５の線状素子２１５と第６の線状素子２１６
において、ｙｚ平面から同じ距離にある点は、それぞれ
位相が逆で大きさが等しい電流が流れる。そのためｙｚ
平面上の天頂方向（ｚ軸方向）では互いに打ち消しあう
関係となり、不要放射が減少する。
【０１４４】図２６は、アンテナ２００を流れる電流に
ついて説明するための図である。地板２０１に平行な線
状素子（第３の線状素子２１３，第４の線状素子２１
４、第５の線状素子２１５、第６の線状素子２１６）
が、第１の線状素子２１１と第２の線状素子２１２から
なる給電線から左右双方に伸びているため、地板に平行
な線状素子が一方にしか伸びていない、図２０に示した
アンテナに比べて、地板に平行な各線状素子（第３の線
状素子２１３、第４の線状素子２１４、第５の線状素子
２１５、第６の線状素子２１６）に流れる電流２７１〜
２７４は減少するが、図２６に示したように、給電線と
しての第２の線状素子２１２に流れる電流２７５はほと
んど変わらないため相対的に放射抵抗が増加し、広帯域
化を実現できる。
【０１４５】ここで、第１の動作周波数８２０ＭＨｚと
第２の動作周波数９５０ＭＨｚにおいてインピーダンス
特性が良好となるようなアンテナ２００について考えて
みる。この場合、アンテナ２００の上記パラメータｇ〜
ｌは、以下に示すような計算により容易に求めることが
できる。
【０１４６】周波数８２０ＭＨｚの波長をλｘ、周波数
９５０ＭＨｚの波長をλｙとすると、 λｘ／４＝９２ｍｍ … （１７） λｙ／２＝１５８ｍｍ … （１８） となる。ここでアンテナの高さ（すなわち、第１の線状
素子２１１の長さｇと第２の線状素子２１２の長さｊと
の和）を２０ｍｍと決めると、式（１１）、（１６）よ
り、 ｋ＝ｌ＝７２ｍｍ … （１９） となる。更に、式（１１）、（１３）、（１５）より、 ｈ−ｇ＝ｉ−ｇ＝６６ｍｍ … （２０） となる。ここで、第１の線状素子の長さｇを１０ｍｍと
決めると、式（２０）より、 ｈ＝ｉ＝７６ｍｍ … （２１） となる。
【０１４７】次に、上記のようにして求めたパラメータ
値のアンテナ２００と、図２０に示したアンテナとの周
波数特性と放射パターンとを比較する。なお、第３の線
状素子２１３の長さｈと第４の線状素子２１４の長さｉ
は、以下のように微調整を行った。
【０１４８】 ｈ＝ｉ＝７３ｍｍ … （２２） また、上記パラメータｇ〜ｌの他に、板状素子２１７の
形状を決定するパラメータｍ、ｎを、それぞれ、５ｍ
ｍ、２５ｍｍとする。パラメータｍは、Ｌ字型の板状素
子２１７の庇部分の短辺の長さであり、ｎは当該庇部分
の長辺の長さである。
【０１４９】次に、８２０ＭＨｚと９５０ＭＨｚにおい
てインピーダンス特性が良好となるようパラメータｇ〜
ｎを上記のように決定したアンテナ２００と、同じく、
８２０ＭＨｚと９５０ＭＨｚにおいてインピーダンス特
性が良好となるようパラメータa〜ｆを決定した図２０
に示した構成のアンテナとを、周波数特性と放射パター
ンについて比較してみる。
【０１５０】まず、図２０に示した構成のアンテナの場
合について説明する。図２７は、比較対象である、図２
０に示したアンテナを模式的に表すとともに、比較時の
パラメータ値を示したものである。なお、図２７におい
て、図２０と同様、図２や図３に示した素子に対応する
素子には、同一符号を付し、図３で説明した各素子のパ
ラメータａ〜ｆも合わせて示している。図２７に示すよ
うに、上記パラメータａ〜ｆが、ａ＝１０ｍｍ、ｂ＝７
４ｍｍ、ｃ＝１０ｍｍ、ｄ＝７２ｍｍ、ｅ＝５ｍｍ、ｆ
＝２５ｍｍのとき、図２７に示したアンテナは、図２
８、図２９に示すような周波数特性を示す。
【０１５１】図２８は、図２７の給電点２１から、その
周波数を変化させながら周波数信号を供給したときの、
図２７に示したアンテナのインピーダンスの変化を示し
たスミスチャートである。
【０１５２】図２９は、同様にして、図２７の給電点２
１から、その周波数を変化させながら周波数信号を供給
したときの、図２７に示したアンテナの電圧定在波比
（Voltage Standing Wave Ratio：ＶＳＷＲ）の変化を
示したものである。
【０１５３】給電点２１から供給される周波数信号（入
力周波数信号）は、周波数ｆ２１（＝８００ＭＨｚ）か
ら、その値を徐々に挙げて行き、ｆ２３でほぼ周波数８
３５ＭＨｚ、ｆ２８でほぼ９５５ＭＨｚ、ｆ２９で１０
００ＭＨｚであるとする。
【０１５４】図２８に示したように、入力周波数信号の
周波数の変化に伴う、図２７に示した構成のアンテナの
インピーダンスの軌跡は、周波数が高くなるにつれ、途
中でループを描くように変化するとともに、入力周波数
信号の周波数ｆ２３、ｆ２８近傍で、ＶＳＷＲが「２」
に最も近づくようなインピーダンスとなる。この図２８
に示したインピーダンス特性は、図２９にも同様に表れ
ている。
【０１５５】図２９に示したように、入力周波数信号の
周波数の変化に伴う、図２７に示したアンテナのＶＳＷ
Ｒの軌跡は、周波数がほぼ８３５ＭＨｚと９５５ＭＨｚ
近傍でＶＳＷＲが「２」に近づき、最も小さくなってい
る。
【０１５６】図３０は、図２７に示したアンテナの放射
パターンを示したもので、図３０（ａ）は、図２７の給
電点２１から供給される周波数信号の周波数が８２０Ｍ
Ｈｚのときの放射パターンを表し、図３０（ｂ）は、図
２７の給電点２１から供給される周波数信号の周波数が
９５０ＭＨｚのときの放射パターンを表している。
【０１５７】図２７に示したように、給電点２１を原点
として、板状素子２６の地板２０１との接続端に沿う方
向をｘ軸方向とし、地板２０１に垂直な方向をｚ軸と定
めたとき、図３０（ａ）、（ｂ）は、ｙｚ平面（φ＝９
０°）内のθ＝−９０°から９０°までの（上半分の）
放射パターンを示している。図３０（ａ）（ｂ）に示す
ように、図２７に示したアンテナは、ｚ軸方向（θ＝０
°）の放射も大きい。
【０１５８】図２９からも明らかなように、このアンテ
ナは、第１の動作周波数（８２０ＭＨｚ）近傍と第２の
動作周波数（９５０ＭＨｚ）近傍とをそれぞれ動作帯域
とし、特に、並列共振モードが優勢となる周波数帯（ほ
ぼ９５０ＭＨｚ前後の周波数帯）において、共振のピー
クが鋭い。また、図３０からも明らかなように、当該ア
ンテナの真上、すなわち、図２７におけるｚ軸方向への
放射指向性が大きい。
【０１５９】次に、図２２に示したアンテナ２００の場
合について説明する。図３１は、図２２に示したアンテ
ナを模式的に表すとともに、比較時のパラメータ値を示
したものである。なお、図３１において、図２２に示し
た素子に対応する素子には、同一符号を付し、図２３で
説明した各素子のパラメータｇ〜ｌ、および板状素子の
形状を決定するパラメータｍ、ｎも合わせて示してい
る。
【０１６０】図３１に示すように、上記パラメータｇ〜
ｌが、ｇ＝１０ｍｍ、ｈ＝７３ｍｍ、ｉ＝７３ｍｍ、ｊ
＝１０ｍｍ、ｋ＝７２ｍｍ、ｌ＝７２ｍｍ、ｍ＝５ｍ
ｍ、ｎ＝２５ｍｍのとき、図３１に示したアンテナは、
図３２、図３３に示すような周波数特性を示す。
【０１６１】図３２は、図３１の給電点２０２から、そ
の周波数を変化させながら周波数信号を供給したとき
の、図３１に示したアンテナのインピーダンスの変化を
示したスミスチャートである。
【０１６２】図３３は、同様にして、図３１の給電点２
０２から、その周波数を変化させながら周波数信号を供
給したときの、図３１に示したアンテナの電圧定在波比
（Voltage Standing Wave Ratio：ＶＳＷＲ）の変化を
示したものである。
【０１６３】給電点２０２から供給される周波数信号
（入力周波数信号）は、周波数ｆ２１（＝８００ＭＨ
ｚ）から、その値を徐々に挙げて行き、ｆ２４でほぼ周
波数８４０ＭＨｚ、ｆ２７でほぼ９５０ＭＨｚ、ｆ２９
で１０００ＭＨｚであるとする。
【０１６４】図３２に示したように、入力周波数信号の
周波数の変化に伴う、図３１に示した構成のアンテナの
インピーダンスの軌跡は、周波数が高くなるにつれ、途
中でループを描くように変化するとともに、入力周波数
信号の周波数ｆ２４近傍で、ＶＳＷＲが「２」に一度最
も近づくようなインピーダンスとなる。周波数が増加す
ると、今度は、周波数ｆ２５（ほぼ９２０ＭＨｚ）から
ｆ２７（ほぼ９５０ＭＨｚ）の間でＶＳＷＲが「２」よ
り小さくなるようなインピーダンスとなり、特に、周波
数ｆ２６（ほぼ９４０ＭＨｚ）ではＶＳＷＲがほぼ
「１」となるようなインピーダンスを示している。この
図３２に示したインピーダンス特性は、図３３にも同様
に表れている。
【０１６５】図３３に示したように、入力周波数信号の
周波数の変化に伴う、図３１に示したアンテナのＶＳＷ
Ｒの軌跡は、周波数がほぼ８４０ＭＨｚのときにＶＳＷ
Ｒは「２」に近づき、その後、周波数が増加に伴いＶＳ
ＷＲは増加するものの、再び周波数８９０ＭＨｚからＶ
ＳＷＲは減少していき、ほぼ９４０ＭＨｚのときにはＶ
ＳＷＲが最も小さくなっている（ＶＳＷＲが「１」に最
も近づく）。
【０１６６】アンテナ２００は、８２０ＭＨｚと９５０
ＭＨｚにおいてインピーダンス特性が良好となるようパ
ラメータa〜ｎを決定することにより、８２０ＭＨｚ近
傍から９５５ＭＨｚ近傍にわたった周波数帯域でＶＳＷ
Ｒの値が「３」より小さくなっている。
【０１６７】図３４は、図３１に示したアンテナの放射
パターンを示したもので、図３４（ａ）は、図３１の給
電点２０２から供給される周波数信号の周波数が８２０
ＭＨｚのときの放射パターンを表し、図３４（ｂ）は、
図３１の給電点２０２から供給される周波数信号の周波
数が９５０ＭＨｚのときの放射パターンを表している。
【０１６８】図３１に示したように、給電点２０２を原
点として、板状素子２１７の地板２０１との接続端に沿
う方向をｘ軸方向とし、地板２０１に垂直な方向をｚ軸
と定めたとき、図３４（ａ）、（ｂ）は、ｙｚ平面（φ
＝９０°）内のθ＝−９０°から９０°までの（上半分
の）放射パターンを示している。図３４（ａ）（ｂ）に
示すように、ｚ軸方向（θ＝０°）での放射が小さくな
り、ｚ軸方向を中心に対称の放射パターンを形成してい
る。
【０１６９】ここで、図２７に示したアンテナのＶＳＷ
Ｒの周波数特性（図２９参照）と、図３１に示したアン
テナ２００のＶＳＷＲの周波数特性（図３３参照）とを
比較してみる。例えば、ＶＳＷＲが「３」より小さいと
ころで、図２９と図３３とを比較すると、ＶＳＷＲが
「３」より小さくなる周波数帯域幅は、前者の場合、２
つ存在する周波数帯の合計として５０ＭＨｚあるのに対
し（図２９参照）、後者の場合、連続する１つの周波数
帯として１３５ＭＨｚとなっており（図３３参照）、２
倍以上の広帯域化を実現していることが分かる。
【０１７０】また、図２７に示したアンテナの放射パタ
ーン（図３０参照）と、図３１に示したアンテナ２００
の放射パターン（図３４参照）とを比較してみる。図３
０（ａ）（ｂ）と、図３４（ａ）（ｂ）のそれぞれを、
ｙｚ平面（φ＝９０°）内のｚ軸方向（θ＝０°）にお
いて比較してみると、後者の場合、前者の場合より不要
放射を１０ｄＢ以上抑圧してモノポール型の放射パター
ンを実現していることが分かる。
【０１７１】以上説明したように、上記第３の実施形態
に係るアンテナ２００では、パラメータの決定が容易で
あるとともに、送受信周波数域の広帯域が実現でき、し
かも、アンテナの上方向への不要放射が少ない水平面内
無指向性アンテナを実現することが可能となる。また、
例えば回路基板上に設置する場合に、広い部品実装面積
を確保でき、例えば、携帯電話などの携帯型の小型情報
通信端末に用いられる内蔵アンテナにも適用可能であ
る。
【０１７２】なお、本発明は、上記第１〜第３の実施形
態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を
逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さ
らに、上記実施形態には種々の段階の発明は含まれてお
り、開示される複数の構成用件における適宜な組み合わ
せにより、種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形
態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除さ
れても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題
（の少なくとも１つ）が解決でき、発明の効果の欄で述
べられている効果（のなくとも１つ）が得られる場合に
は、この構成要件が削除された構成が発明として抽出さ
れ得る。
【０１７３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、送
受信周波数域の広帯域化が実現できるとともに、設計が
容易で（パラメータの決定が容易で）、しかも（例えば
回路基板上に設置する場合に）、広い部品実装面積を確
保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来からあるアンテナの構成を説明するための
図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るアンテナの構成
例を示した図。
【図３】図２のアンテナの動作面からみた構成をより詳
細に説明するための図で、各素子の（設計）パラメータ
ａ〜ｆも合わせて図に示している。
【図４】アンテナ２のパラメータａ〜ｄの満たすべき条
件について説明するための図。
【図５】アンテナ２のパラメータａの決定手法について
説明するための図で、アンテナ２から板状素子２６を抜
いた状態、つまり並列共振アンテナの構成を示した図。
【図６】図５の並列共振アンテナの周波数特性を示した
図。
【図７】アンテナ２のパラメータｅ、ｆ、（さらに必要
に応じてｄ）の決定手法について説明するための図で、
アンテナ２から線状素子２４を抜いた状態、つまり直列
共振アンテナの構成を示した図。
【図８】図５の直列共振アンテナの周波数特性を示した
図。
【図９】アンテナ２の他の構成例を示した図で、板状素
子２６に換えて板状素子５１を用いた場合を示した図。
【図１０】アンテナ２のさらに他の構成例を示した図
で、板状素子２６に換えて線状素子５２を用いた場合を
示した図。
【図１１】アンテナ２のさらに他の構成例を示した図
で、板状素子２６に換えて線状素子５３を用いた場合を
示した図。
【図１２】アンテナ２の周波数特例を示した図。
【図１３】従来からある逆Ｆアンテナの構成を示した
図。
【図１４】図１３の逆Ｆアンテナの周波数特性を示した
図。
【図１５】線状素子２４、２５の形状とその位置関係を
簡略化して示した図で、図２，図３に示した構成のアン
テナの場合を示している。
【図１６】線状素子２４、２５の形状とその位置関係を
簡略化して示した図で、図１５のバリエーションの１つ
を示した図。
【図１７】線状素子２４、２５の形状とその位置関係を
簡略化して示した図で、図１５のバリエーションの１つ
を示した図。
【図１８】線状素子２４、２５の形状とその位置関係を
簡略化して示した図で、図１５のバリエーションの１つ
を示した図。
【図１９】本発明の第２の実施形態に係るアンテナの構
成例を示した図で、細い板状素子つまりリボン状素子に
て構成された場合を示した図。
【図２０】２つの動作周波数帯を持つアンテナの構成例
を示した図。
【図２１】図２０に示した構成のアンテナの周波数特性
を示した図。
【図２２】本発明の第３の実施形態に係るアンテナの構
成例を示した図。
【図２３】図２２のアンテナの動作面からみた構成をよ
り詳細に説明するための図で、各素子の（設計）パラメ
ータｇ〜ｌも合わせて図に示している。
【図２４】図２２のアンテナのパラメータｇ〜ｌの満た
すべき条件について説明するための図。
【図２５】図２２のアンテナの動作面からみた特徴を説
明するための図。
【図２６】図２２のアンテナの動作面からみた特徴を説
明するための図。
【図２７】図２０に示したアンテナの構成を各素子の
（設計）パラメータａ〜ｆの値も合わせて示した図。
【図２８】図２７に示したアンテナのインピーダンスの
周波数特性を示した図。
【図２９】図２７に示したアンテナの定在波比の周波数
特性を示した図。
【図３０】図２７に示したアンテナの放射パターンを示
した図。
【図３１】図２２に示したアンテナの構成を各素子の
（設計）パラメータｇ〜ｎの値も合わせて示した図。
【図３２】図３１に示したアンテナのインピーダンスの
周波数特性を示した図。
【図３３】図３１に示したアンテナの定在波比の周波数
特性を示した図。
【図３４】図３１に示したアンテナの放射パターンを示
した図。
【符号の説明】
１…内部筐体 ２、２００…アンテナ ２１、２０２…給電点 ２２、２１１…第１の線状素子 ２３、２１２…第２の線状素子 ２４、２１３…第３の線状素子 ２５、２１４…第４の線状素子 ２６…板状素子 ２７、２８、２２１、２２２…接続点 ３１、２０１…地板 ５１…板状素子 ５２、５３…線状素子 １２１…給電点 １２４…素子（第３の線状素子２４に対応する） １２５…素子（第４の線状素子２５に対応する） １２６…素子（板状素子２６に対応する） １２７…素子（第１の線状素子２２，第２の線状素子２
３に対応する） ２１５…第５の線状素子 ２１６…第６の線状素子 ２１７…板状素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 康 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 庄木 裕樹 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Ｆターム(参考） 5J045 AA02 AA03 BA01 DA08 GA01 HA06 LA01 NA03 5J047 AA04 AB06 FD01

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１の線状素子と第２線状素子と第３の線
    状素子と第４の線状素子と板状素子とから構成されるア
    ンテナ装置であって、 前記第１の線状素子の一端は給電点に接続され、他端は
    前記第３の線状素子の一端に接続され、 前記第２の線状素子の一端は、前記第１の線状素子と前
    記第３の線状素子との接続点に接続され、他端は前記第
    ４の線状素子の一端に接続され、 前記第３の線状素子と前記第４の線状素子とは互いに平
    行となるように配置され、 前記板状素子の一端は接地され、他端は前記第４の線状
    素子と前記第２の線状素子の接続点に接続され、 前記第１、第２および第４の線状素子の長さの和が、前
    記第１、第２および第４の線状素子が直列共振するとき
    の第１の周波数信号の波長の１／４で、かつ、 前記第３、第２および第４の線状素子の長さの和が、前
    記第３、第２、第４および第１の線状素子が並列共振す
    るときの第２の周波数信号の波長の１／２で、かつ、 前記第１および第３の線状素子の長さの和が、前記第１
    および第３の線状素子が直列共振するときの第３の周波
    数信号の波長の１／４で、かつ、 前記第２の周波数信号の周波数は、前記第１の周波数信
    号の周波数より高く、前記第３の周波数信号の周波数よ
    り低いことを特徴とするアンテナ装置。
  2. 【請求項２】第１の線状素子と第２線状素子と第３の線
    状素子と第４の線状素子と第５の線状素子とから構成さ
    れるアンテナ装置であって、 前記第１の線状素子の一端は給電点に接続され、他端は
    前記第３の線状素子の一端に接続され、 前記第２の線状素子の一端は、前記第１の線状素子と前
    記第３の線状素子との接続点に接続され、他端は前記第
    ４の線状素子の一端に接続され、 前記第３の線状素子と前記第４の線状素子とは互いに平
    行となるように配置され、 前記第５の線状素子の一端は接地され、他端は前記第４
    の線状素子と前記第２の線状素子の接続点に接続され、 前記第１、第２および第４の線状素子の長さの和が、前
    記第１、第２および第４の線状素子が直列共振するとき
    の第１の周波数信号の波長の１／４で、かつ、 前記第３、第２および第４の線状素子の長さの和が、前
    記第３、第２、第４および第１の線状素子が並列共振す
    るときの第２の周波数信号の波長の１／２で、かつ、 前記第１および第３の線状素子の長さの和が、前記第１
    および第３の線状素子が直列共振するときの第３の周波
    数信号の波長の１／４で、かつ、 前記第２の周波数信号の周波数は、前記第１の周波数信
    号の周波数より高く、前記第３の周波数信号の周波数よ
    り低いことを特徴とするアンテナ装置。
  3. 【請求項３】前記第２の線状素子を省き、 前記第４の線状素子は、その一端が前記第１の線状素子
    と前記第３の線状素子との接続点に接続されて、前記第
    ３の線状素子と同一平面上に配置され、前記板状素子の
    他端には、前記第１、第３、第４の線状素子との接続点
    が接続されていることを特徴とする請求項１記載のアン
    テナ装置。
  4. 【請求項４】前記第２の線状素子を省き、 前記第４の線状素子は、その一端が前記第１の線状素子
    と前記第３の線状素子との接続点に接続されて、前記第
    ３の線状素子と同一平面上に配置され、前記第５の線状
    素子の他端には、前記第１、第３、第４の線状素子との
    接続点が接続されていることを特徴とする請求項２記載
    のアンテナ装置。
  5. 【請求項５】第１の板状素子と第２の板状素子と第３の
    板状素子と第４の板状素子と第５の板状素子とから構成
    されるアンテナ装置であって、 前記第１の板状素子の一端は給電点に接続され、他端は
    前記第３の板状素子の一端に接続され 前記第２の板状素子の一端は、前記第１の板状素子と前
    記第３の板状素子との接続点に接続され、他端は前記第
    ４の線状素子の一端に接続され、 前記第３の線状素子と前記第４の線状素子とは互いに平
    行となるように配置され、 前記第５の板状素子の一端は接地され、他端は前記第４
    の板状素子と前記第２の板状素子の接続点に接続され、 前記第１、第２，第３，第４，第５の板状素子が同じ平
    面上に配置され、 前記第１、第２および第４の板状素子の長さの和が、前
    記第１、第２および第４の線状素子が直列共振するとき
    の第１の周波数信号の波長の１／４で、かつ、 前記第３、第２および第４の板状素子の長さの和が、前
    記第３、第２、第４および第１の板状素子が並列共振す
    るときの第２の周波数信号の波長の１／２で、かつ、 前記第１および第３の板状素子の長さの和が、前記第１
    および第３の板状素子が直列共振するときの第３の周波
    数信号の波長の１／４で、かつ、 前記第２の周波数信号の周波数は、前記第１の周波数信
    号の周波数より高く、前記第３の周波数信号の周波数よ
    り低いことを特徴とするアンテナ装置。
  6. 【請求項６】第１の線状素子と第２線状素子と第３の線
    状素子と第４の線状素子と板状素子とから構成されるア
    ンテナ装置であって、 前記第１の線状素子の一端は給電点に接続され、他端は
    前記第３の線状素子の一端に接続され、 前記第２の線状素子の一端は、前記第１の線状素子と前
    記第３の線状素子との接続点に接続され、他端は前記第
    ４の線状素子の一端に接続され、 前記第３の線状素子と前記第４の線状素子とは互いに平
    行となるように配置され、 前記板状素子の一端は接地され、他端は前記第４の線状
    素子と前記第２の線状素子の接続点に接続され、 前記第１、第２および第４の線状素子の長さの和が、所
    望の第１の周波数信号の波長の１／４で、かつ、 前記第３、第２および第４の線状素子の長さの和が、所
    望の第２の周波数信号の波長の１／２で、かつ、 前記第１の周波数信号の周波数は、前記第２の周波数信
    号の周波数より低いことを特徴とするアンテナ装置。
  7. 【請求項７】第１乃至第６の線状素子と板状素子とから
    構成されるアンテナ装置であって、 前記第１の線状素子の一端は給電点に接続され、他端は
    前記第２の線状素子の一端に接続されるとともに、これ
    ら第１および第２の線状素子は、その軸線を互いに一致
    させて配置され、 前記第１の線状素子と前記第２の線状素子との接続点に
    は、前記第３の線状素子の一端と前記第４の線状素子の
    一端を接続させるとともに、前記第３の線状素子と前記
    第４の線状素子とは同一平面上にあるように配置させ、 前記第５の線状素子の一端と前記第６の線状素子の一端
    は、前記第２の線状素子の他端に接続されるとともに、
    前記第５の線状素子と前記第６の線状素子とは前記同一
    平面に平行な別の同一平面上にあるように配置させ、し
    かも、前記第３の線状素子と前記第４の線状素子とのな
    す角度および前記第５の線状素子と前記第６の線状素子
    とのなす角度のそれぞれを１／２に分割する分割線の方
    向を互いに同一方向にするとともに、 前記板状素子の一端は接地され、他端は、前記第２の線
    状素子と前記第５の線状素子と前記第６の線状素子との
    接続点に接続されてなり、 前記第３の線状素子の長さと前記第４の線状素子の長さ
    は等しく、前記第５の線状素子の長さと前記第６の線状
    素子の長さは等しいことを特徴とするアンテナ装置。
  8. 【請求項８】第１乃至第６の線状素子と板状素子とから
    構成されるアンテナ装置であって、 前記第１の線状素子の一端は給電点に接続され、他端は
    前記第２の線状素子の一端に接続されるとともに、これ
    ら第１および第２の線状素子は、その軸線を互いに一致
    させて配置され、 前記第１の線状素子と前記第２の線状素子との接続点に
    は、前記第３の線状素子の一端と前記第４の線状素子の
    一端を接続させるとともに、前記第３の線状素子と前記
    第４の線状素子とは同一平面上にあるように配置させ、 前記第５の線状素子の一端と前記第６の線状素子の一端
    は、前記第２の線状素子の他端に接続されるとともに、
    前記第５の線状素子と前記第６の線状素子とは前記同一
    平面に平行な別の同一平面上にあるように配置させ、し
    かも、前記第３の線状素子と前記第４の線状素子とのな
    す角度および前記第５の線状素子と前記第６の線状素子
    とのなす角度のそれぞれを１／２に分割する分割線の方
    向を互いに同一方向にするとともに、 前記板状素子の一端は接地され、他端は、前記第２の線
    状素子と前記第５の線状素子と前記第６の線状素子との
    接続点に接続されてなり、 前記第１の線状素子と前記第２の線状素子と前記第５の
    線状素子の長さの和が所定の第１の動作周波数信号の波
    長の１／４で、かつ、前記第１の線状素子と前記第２の
    線状素子と前記第６の線状素子の長さの和が前記第１の
    動作周波数信号の波長の１／４で、かつ、前記第２の線
    状素子と前記第３の線状素子と前記第５の線状素子の長
    さの和が所定の第２の動作周波数信号の波長の１／２
    で、かつ、前記第２の線状素子と前記第４の線状素子と
    前記第６の線状素子の長さの和が前記第２の動作周波数
    信号の波長の１／２であることを特徴とするアンテナ装
    置。
  9. 【請求項９】第１乃至第７の線状素子から構成されるア
    ンテナ装置であって、 前記第１の線状素子の一端は給電点に接続され、他端は
    前記第２の線状素子の一端に接続されるとともに、これ
    ら第１および第２の線状素子は、その軸線を互いに一致
    させて配置され、 前記第１の線状素子と前記第２の線状素子との接続点に
    は、前記第３の線状素子の一端と前記第４の線状素子の
    一端を接続させるとともに、前記第３の線状素子と前記
    第４の線状素子とは同一平面上にあるように配置させ、 前記第５の線状素子の一端と前記第６の線状素子の一端
    は、前記第２の線状素子の他端に接続されるとともに、
    前記第５の線状素子と前記第６の線状素子とは前記同一
    平面に平行な別の同一平面上にあるように配置させ、し
    かも、前記第３の線状素子と前記第４の線状素子とのな
    す角度および前記第５の線状素子と前記第６の線状素子
    とのなす角度のそれぞれを１／２に分割する分割線の方
    向を互いに同一方向にするとともに、 前記第７の線状素子の一端は接地され、他端は、前記第
    ２の線状素子と前記第５の線状素子と前記第６の線状素
    子との接続点に接続されてなり、 前記第３の線状素子の長さと前記第４の線状素子の長さ
    は等しく、前記第５の線状素子の長さと前記第６の線状
    素子の長さは等しいことを特徴とするアンテナ装置。
  10. 【請求項１０】第１乃至第７の線状素子から構成される
    アンテナ装置であって、 前記第１の線状素子の一端は給電点に接続され、他端は
    前記第２の線状素子の一端に接続されるとともに、これ
    ら第１および第２の線状素子は、その軸線を互いに一致
    させて配置され、 前記第１の線状素子と前記第２の線状素子との接続点に
    は、前記第３の線状素子の一端と前記第４の線状素子の
    一端を接続させるとともに、前記第３の線状素子と前記
    第４の線状素子とは同一平面上にあるように配置させ、 前記第５の線状素子の一端と前記第６の線状素子の一端
    は、前記第２の線状素子の他端に接続されるとともに、
    前記第５の線状素子と前記第６の線状素子とは前記同一
    平面に平行な別の同一平面上にあるように配置させ、し
    かも、前記第３の線状素子と前記第４の線状素子とのな
    す角度および前記第５の線状素子と前記第６の線状素子
    とのなす角度のそれぞれを１／２に分割する分割線の方
    向を互いに同一方向にするとともに、 前記第７の線状素子の一端は接地され、他端は、前記第
    ２の線状素子と前記第５の線状素子と前記第６の線状素
    子との接続点に接続されてなり、 前記第１の線状素子と前記第２の線状素子と前記第５の
    線状素子の長さの和が所定の第１の動作周波数信号の波
    長の１／４で、かつ、前記第１の線状素子と前記第２の
    線状素子と前記第６の線状素子の長さの和が前記第１の
    動作周波数信号の波長の１／４で、かつ、前記第２の線
    状素子と前記第３の線状素子と前記第５の線状素子の長
    さの和が所定の第２の動作周波数信号の波長の１／２
    で、かつ、前記第２の線状素子と前記第４の線状素子と
    前記第６の線状素子の長さの和が前記第２の動作周波数
    信号の波長の１／２であることを特徴とするアンテナ装
    置。
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