JP2008252272A - アンテナ構造およびその製造方法および無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナ体積を増加させてアンテナ特性の向上を図る。
【解決手段】給電放射素子３は、細板状の底面部４と、天面部１６および起立放射主面部１７から成る放射主面部６と、底面部４と放射主面部６を連結する立ち上がり連結部５とを有する。立ち上がり連結部５は、傾斜部１２，１３を有する。その傾斜部１２，１３によって、起立放射主面部１７の伸長先端部は、底面部４の上方側又は底面部４よりも上方手前側の底面部近接位置に配置できる。このため、起立放射主面部１７が底面部４よりも奥側に配置されているものに比べて、起立放射主面部１７を手前側に配置できる分、アンテナ体積が増加できてアンテナ特性が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属板により構成された給電放射素子を備えたアンテナ構造およびその製造方法および無線通信装置に関するものである。

図１５（ａ）にはアンテナ構造を構成する給電放射素子の一例が回路基板に取り付けられた状態で模式的に表され、図１５（ｂ）には図１５（ａ）の右側から給電放射素子を見た側面図が表されている（例えば特許文献１参照）。この給電放射素子４０は金属板により構成され共振動作によってアンテナとして機能するものであり、回路基板４１の端部に設けられる。当該給電放射素子４０は、底面部４２と、放射主面部４３と、接地用延伸板部４４Ａ，４４Ｂとを有して構成されている。

すなわち、底面部４２は、回路基板４１の端縁よりも回路基板外側に配置され回路基板４１の端縁に沿う方向に細板状に伸長形成されている。放射主面部４３は、底面部４２の側部から回路基板４１の表面の上方側に向けて伸長されているものであり、当該放射主面部４３は、底面部４２の側部から起立方向に伸長されている起立部４５と、この起立部４５の伸長先端部から回路基板４１の上方側に向けて上向きの傾きを持って伸長されている傾斜部４６と、傾斜部４６の伸長先端部から回路基板４１の表面に沿う方向に伸長され回路基板４１の表面と間隔を介して対向配置される水平部４７とを有して構成されている。

接地用延伸板部４４Ａ，４４Ｂは、それぞれ、底面部４２を介して放射主面部４３を、回路基板４１に設けられているグランド電極（図示せず）に接地させるためのものであり、当該接地用延伸板部４４Ａ，４４Ｂは、それぞれ、底面部４２の端部から回路基板４１の端縁に向けて伸長されている延伸部４８と、この延伸部４８の伸長先端部から伸長方向を放射主面部４３から離れる方向に方向転換して伸長されている延伸部４９と、延伸部４９から回路基板４１の端面に沿って起立方向に回路基板４１の表面位置まで伸長されている起立部５０と、起立部５０の伸長先端部から回路基板４１の表面に沿って伸長されている水平部５１とを有して構成されている。

給電放射素子４０は上記のように構成されており、当該給電放射素子４０は、接地用延伸板部４４Ａ，４４Ｂの水平部５１が回路基板４１の表面に、また、起立部５０が回路基板４１の端面に、それぞれ、接合されることで、回路基板４１に取り付けられると共にグランド電極に接地される。また、給電放射素子４０は、例えば、放射主面部４３の水平部４７が、直接的に、又は、容量を介して、回路基板４１に設けられている無線通信用回路５２に電気的に接続される。

特開２００５−１１７０８２号公報

ところで、給電放射素子４０は、プレス加工による金属板の抜きや曲げの加工によって作製することができる。その給電放射素子４０の製造工程において、底面部４２に対して放射主面部４３の起立部４５を立ち上がらせる工程では、図１６の側面図の実線に示されるように、底面部４２を押さえ治具５３によって上下から押さえた状態で、金型５４を下方側から起立部４５の板面に押し当てて上方向に移動させることで、図１６の点線に示されるように、起立部４５を底面部４２に対して起立させる。

このように、底面部４２は、起立部４５を起立形成するために必須の部分であるが、当該底面部４２は、放射主面部４３の形成領域よりも外側に配置されており、底面部４２は、放射主面部４３に基づいたアンテナ体積には関与しない。アンテナ体積が大きくなるに従ってアンテナ特性が良好になるので、アンテナ体積は大きい方が好ましい。しかしながら、無線通信装置に設けるアンテナ（給電放射素子）には大きさの制限があり、その制限された大きさの中で給電放射素子４０を形成しようとすると、底面部４２を放射主面部４３よりも外側に配置しなければならない分、アンテナ体積が小さくなってしまうという問題が生じる。

本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、アンテナ体積の増加を図ることが容易にできてアンテナ特性を向上できるアンテナ構造およびその製造方法および無線通信装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、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第一の構成は、
金属板を打ち抜き曲げることにより形成される給電放射素子を有するアンテナ構造において、
給電放射素子は、
底面部と、
底面部の一端部の側端面から当該底面部の長手方向に対して交差する方向に奥側に延長する形態で突き出された第一接続部と、
第一接続部の突き出し先端部から上方に起立している第一起立部と、
第一起立部の上端から奥側に傾斜しながら上方に伸長されている奥向き傾斜部と、
奥向き傾斜部の上端から手前側に傾斜しながら上方に伸長されている手前向き傾斜部と、
手前向き傾斜部の上端から起立方向に上方に伸長されている第二起立部と、
第二起立部の上端から奥側に伸長されている第二接続部と、
第二接続部から前記底面部の長手方向に底面部の板面に沿って伸長され底面部の板面と略平行な天面部と、
天面部の手前側の側縁部から下方側に伸長され当該伸長先端部を底面部の上方側の底面部近接位置又は底面部よりも上方手前側の底面部近接位置に配置させた起立放射主面部と、
前記底面部から奥側に伸長された給電部と、
を有することを特徴としている。

また、この発明のアンテナ構造の第二の構成は、
金属板を打ち抜き曲げることにより形成される給電放射素子を有するアンテナ構造において、
給電放射素子は、
底面部と、
底面部の一端部の側端面から当該底面部の長手方向に対して交差する方向に奥側に延長する形態で突き出された第一接続部と、
第一接続部の突き出し先端部から上方に起立している起立部と、
起立部の上端部から底面部の長手方向に伸長されている連接部と、
連接部の伸長先端部から手前側に傾斜しながら上方に伸長されている手前向き傾斜部と、
手前向き傾斜部の上端から奥側に伸長されている第二接続部と、
第二接続部から前記底面部の長手方向に底面部の板面に沿って伸長され底面部の板面と略平行な天面部と、
天面部の手前側の側縁部から下方側に伸長され当該伸長先端部を底面部の上方側の底面部近接位置又は底面部よりも上方手前側の底面部近接位置に配置させた起立放射主面部と、
前記底面部から奥側に伸長された給電部と、
を有することをも特徴としている。

さらに、この発明のアンテナ構造の製造方法は、
この発明における上記第一の構成を有するアンテナ構造の製造方法であって、
金属板の抜き加工によって、金属板に、給電放射素子を構成する全ての構成部分を同一平面上に展開した形態に型抜き形成する工程と、
その後、第１の押さえ治具によって天面部を上下から押さえた状態で第１の金型を上方側から起立放射主面部の板面に押し当てて下方向に移動し、天面部と起立放射主面部の境界位置を折り曲げる工程と、
その後、第２の押さえ治具によって第二起立部の板面を上下から押さえた状態で第２の金型を上方側から天面部および第二接続部の板面に押し当てて下方向に移動し、第二起立部と第二接続部の境界位置を折り曲げると共に、その折り曲げ部分を通る仮想直線を回動中心軸にして天面部と起立放射主面部を回動変位させる工程と、
その後、第３の押さえ治具によって第一起立部を上下から押さえた状態で、第３の金型である対を成すＶ型金型とＶ溝金型によって上下方向から奥向き傾斜部と手前向き傾斜部を挟み込んで奥向き傾斜部および手前向き傾斜部に傾斜を付ける工程と、
その後、第４の押さえ治具によって第一接続部の板面を上下から押さえた状態で第４の金型を下方側から第一起立部の板面に押し当てて上方向に移動し第一起立部を起立させて、第一起立部の奥向き傾斜部側に連接されている給電放射素子の構成部分を一体的に起き上がらせる工程と、
を有することを特徴とするアンテナ構造の製造方法。

この発明のアンテナ構造の製造方法は、
この発明における上記第二の構成を有するアンテナ構造の製造方法であって、
金属板の抜き加工によって、金属板に、給電放射素子を構成する全ての構成部分を同一平面上に展開した形態に型抜き形成する工程と、
その後、第１の押さえ治具によって起立放射主面部および手前向き傾斜部を上下から押さえた状態で第１の金型を上方側から天面部および第二接続部の板面に押し当てて下方向に移動し、天面部と起立放射主面部の境界位置、および、手前向き傾斜部と第二接続部の境界位置を同時に折り曲げる工程と、
その後、第２の押さえ治具によって手前向き傾斜部の傾斜折り曲げ位置よりも連接部側の板面を上下から押さえた状態で第２の金型を下方側から手前向き傾斜部および起立放射主面部の板面に押し当てて上方向に移動し、手前向き傾斜部および起立放射主面部に上向きの傾斜を付ける工程と、
その後、第３の押さえ治具によって手前向き傾斜部を上下から押さえた状態で第３の金型を上側から第二接続部の板面を押しながら下方向に移動して、起立放射主面部と天面部と第二接続部を起立放射主面部と天面部の境界部分を中心として回動させる工程と、
その後、第４の押さえ治具によって第一接続部の板面を上下から押さえた状態で第４の金型を下方側から起立部の板面に押し当てて上方向に移動し起立部を起立させて、起立部の手前向き傾斜部側に連接されている給電放射素子の構成部分を一体的に起き上がらせる工程と、
を有することをも特徴としている。

さらに、この発明の無線通信装置は、この発明において特徴的な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。

この発明のアンテナ構造によれば、天面部と起立放射主面部から成る放射主面部は、第一接続部と第一起立部と奥向き傾斜部と手前向き傾斜部と第二起立部と第二接続部を有して成る立ち上がり連結部、又は、第一接続部と起立部と手前向き傾斜部と第二接続部を有して成る立ち上がり連結部によって、底面部に連結されており、その立ち上がり連結部は手前向き傾斜部や奥向き傾斜部の傾斜部を有しているので、起立放射主面部の伸長先端部を底面部の上方側の底面部近接位置又は底面部の上方手前側の底面部近接位置に配置させることができる。つまり、放射主面部の形成領域を底面部の形成領域にオーバーラップさせることができるので、底面部が放射主面部よりも手前側に配置されている従来の構成（換言すれば、放射主面部が底面部よりも奥側に配置されている構成）よりも、放射主面部を手前側に配置することができる分、放射主面部の面積拡大を図ることができて、放射主面部に基づいたアンテナ体積の増加を図ることができる。これにより、アンテナ特性の向上が容易なアンテナ構造およびそれを備えた無線通信装置を提供することができる。また、起立放射主面部の伸長先端部（つまり、給電放射素子の開放端）を底面部に近接させることにより、起立放射主面部の伸長先端部と底面部との間に容量を発生させることができ、当該容量発生によって周囲の影響を受け難くすることが可能となる。

また、給電放射素子に部分的に又は全体的に誘電体基体が設けられている構成を備えることによって、誘電体の波長短縮効果によって給電放射素子の小型化を図ることができる。また、誘電体基体により小型化された給電放射素子を有する本発明のアンテナ構造を備えた無線通信装置は、給電放射素子の小型化によって小型化を促進させることができる。

さらに、給電放射素子との複共振状態を作り出す無給電放射素子が設けられている構成を備えることによって、無線通信の周波数帯の広帯域化を図ることができて、アンテナ特性をさらに向上させることができる。

さらに、この発明のアンテナ構造は、この発明において特徴的な製造方法でもって作製することができる。この発明において特徴的な製造方法では、給電放射素子を作製するための金属板のプレス加工の各工程において、金属板を押さえる押さえ治具、および、金属板を曲げ加工するための金型は、金属板に対して上方向又は下方向に動かすだけでよく、押さえ治具および金型の動きは単純であり、給電放射素子の製造を容易にすることができる。

以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。

図１（ａ）には第１実施形態例のアンテナ構造が模式的な斜視図により示され、図１（ｂ）には図１（ａ）の右側から見たアンテナ構造が模式的に示されている。第１実施形態例のアンテナ構造１は、誘電体基体２と、給電放射素子３とを有して構成されている。その誘電体基体２は樹脂材料により構成されており、その樹脂材料には、必要に応じて、誘電率を高めるための例えばセラミックス粉等の誘電率上昇材料が含有される。

給電放射素子３は金属板により作製されて誘電体基体２にインサート成形によって一体的に設けられている。図１（ｃ）には給電放射素子３だけが抜き出されて表されている。この給電放射素子３は、共振動作によりアンテナとして機能するものであり、当該給電放射素子３は、底面部４と、立ち上がり連結部５と、放射主面部６と、給電部７とを有して構成されている。底面部４は細板状の形態を有し、給電部７は、その底面部４の一端部４ｑの側端面から底面部４の長手方向に交差する方向（この例では直交方向）に奥側に伸長形成されており、当該給電部７は、無線通信装置に設けられている無線通信用回路８に電気的に接続される。図１の例では、給電部７は、底面部４の一端部４ｑから水平方向に奥向きに延設されている水平部７ａと、当該水平部７ａの伸長先端部から起立方向に上方に伸長されている起立部７ｂと、当該起立部７ｂの伸長先端部から水平方向に奥向きに伸長されている上側水平部７ｃとを有して構成されている。

立ち上がり連結部５は、底面部４の端部４ｒの側端面に連接され、底面部４と、放射主面部６とを連結する構造体である。当該立ち上がり連結部５は、第一接続部１０と、第一起立部１１と、奥向き傾斜部１２と、手前向き傾斜部１３と、第二起立部１４と、第二接続部１５とを有して構成されている。つまり、第一接続部１０は、底面部４の端部４ｒの側端面から当該底面部４の長手方向に対して交差する方向（図１の例では直交方向）に奥側に延長する形態で突き出し形成されている。第一起立部１１はその第一接続部１０の突き出し先端部から上方側に起立形成されている。奥向き傾斜部１２は、第一起立部１１の上端から奥側に傾斜しながら上方に伸長形成されている。手前向き傾斜部１３は、奥向き傾斜部１２の上端から手前側に傾斜しながら上方に伸長形成されている。第二起立部１４は、手前向き傾斜部１３の上端から起立方向に上方に伸長形成されている。第二接続部１５は第二起立部１４の上端から前記底面部４の板面に沿う水平方向に奥側に伸長形成されている。

放射主面部６は、天面部１６と起立放射主面部１７を有して構成されている。天面部１６は、第二接続部１５から底面部４の長手方向に底面部４の板面に沿って伸長形成されており、底面部４の板面と略平行となっている。起立放射主面部１７は天面部１６の手前側の側縁部全体から下方側に伸長形成されている。この第１実施形態例では、起立放射主面部１７の板面と、底面部４の手前側の側端面とはほぼ同一平面上に配置され、また、起立放射主面部１７の伸長先端部は、底面部４の上方側であって底面部４と微小間隙を介した底面部近接位置に配置されている。この起立放射主面部１７の伸長先端部は、給電放射素子３の開放端Ｋと成している。給電放射素子３には、共振動作時に、給電部７からその開放端Ｋに向かって、図１（ｃ）の電流経路Ｉに示されるように底面部４と立ち上がり連結部５と放射主面部６を順に通るループ形状でもって電流が通電する。

この第１実施形態例のアンテナ構造１は上記のように構成されている。次に、第１実施形態例のアンテナ構造１を構成している給電放射素子３の製造工程の一例を説明する。図２には、給電放射素子３の製造工程における第１〜第７の各工程Ｉ〜ＶIIでの給電放射素子３の状態例が連続的に表されている。

まず、第１の工程Ｉでは、図３にも示されているように、金属板２０に、給電放射素子３を構成する全ての構成部分４〜７を同一平面上に展開した形態に型抜き形成する。

第２の工程IIでは、図４（ａ）に示されるような給電部形成用の押さえ治具Ｍによって、給電部７の水平部７ａおよび起立部７ｂと、底面部４の端部４ｑとを上下から押さえた状態で、給電部形成用の金型（パンチ）Ｎを上方側から水平部７の上側水平部７ｃの板面に押し当てる。そして、その給電部形成用の金型Ｎを下方向に移動して、起立部７ｂと上側水平部７ｃの境界位置を略直角に折り曲げる。

第３の工程IIIでは、図４（ｂ）に示されるように、給電部形成用の押さえ治具Ｍによって水平部７ａおよび底面部４の端部４ｑを上下から押さえた状態で、給電部形成用の金型Ｎを下方側から起立部７ｂの板面に押し当てる。そして、給電部形成用の金型Ｎを上方向に移動して、水平部７ａと起立部７ｂの境界位置を折り曲げて起立部７ｂを起立させる。上記第２と第３の工程II，IIIによって、給電部７が形成される。

第４の工程IＶでは、図５（ａ）に示されるような給電放射素子形成用の第１の押さえ治具Ｐ１によって天面部１６および第二起立部１４および第二接続部１５を上下から押さえた状態で、給電放射素子形成用の第１の金型Ｔ１を上方側から起立放射主面部１７の板面に押し当てて下方向に移動し、天面部１６と起立放射主面部１７との境界位置を略直角に折り曲げる。

第５の工程Ｖでは、図５（ｂ）に示されるような第２の押さえ治具Ｐ２によって第二起立部１４を上下から押さえた状態で、第２の金型Ｔ２を上方側から第二接続部１５の板面に押し当てて下方向に移動し、第二接続部１５と第二起立部１４との境界位置で略直角に折り曲げる。この折り曲げ加工に伴って、その折り曲げ部分を通る仮想直線を回動中心軸にして天面部１６および起立放射主面部１７が回動し、天面部１６は起立した姿勢となり、起立放射主面部１７は水平の姿勢となる。

第６の工程ＶIでは、図５（ｃ）に示されるような第３の押さえ治具Ｐ３によって底面部４の端部４ｒと第一接続部１０と第一起立部１１を上下から押さえた状態とする。この第６の工程ＶIで使用する第３の金型Ｔ３は、対を成すＶ型金型Ｔ３aとＶ溝金型Ｔ３bにより構成されており、上記のように第一起立部１１等が押さえられている状態で、Ｖ型金型Ｔ３aの尖端を上方側から奥向き傾斜部１２と手前向き傾斜部１３の境界位置に位置合わせしてＶ型金型Ｔ３aを下方向に移動し、当該Ｖ型金型Ｔ３aとＶ溝金型Ｔ３bによって奥向き傾斜部１２および手前向き傾斜部１３を上下方向から挟み込んで、第一起立部１１と奥向き傾斜部１２との境界位置と、奥向き傾斜部１２と手前向き傾斜部１３の境界位置と、手前向き傾斜部１３と第二起立部１４との境界位置とのそれぞれを折り曲げると共に、奥向き傾斜部１２と、手前向き傾斜部１３とのそれぞれに傾斜を付ける。

第７の工程ＶIIでは、図５（ｄ）に示されるような第４の押さえ治具Ｐ４によって底面部４の端部４ｒと第一接続部１０を上下から押さえた状態で、第４の金型Ｔ４を下方側から第一起立部１１の板面に押し当てて上方向に移動し、第一起立部１１を起立させると共に、当該第一起立部１１に連接されている奥向き傾斜部１２と手前向き傾斜部１３と第二起立部１４と第二接続部１５と天面部１６と起立放射主面部１７を一体的に起き上がらせる。

上述したような第１〜第７の工程Ｉ〜ＶIIを経て、給電放射素子３を形作ることができ、例えば図３に示されるＣ位置を切断することにより、金属板２０から給電放射素子３を切り出すことができる。

この第１実施形態例のアンテナ構造１では、立ち上がり連結部５が、傾斜部１２，１３を有しているので、起立放射主面部１７を底面部４の手前側の側端縁の位置に配置することができる。これに対して、図６（ａ）およびその側面図である図６（ｂ）には、立ち上がり連結部５に傾斜部１２，１３を持たない放射素子２２の一形態例が簡略的に示されている。この放射素子２２では、立ち上がり連結部５に傾斜部１２，１３を持たず、起立放射主面部１７は底面部４の奥側の側端縁の位置に配置されている。

図７（ａ）には、第１実施形態例における給電放射素子３が実線で、放射素子２２が鎖線で、それぞれが重ね合わされた状態で描かれている。同図に示されるように、給電放射素子３は、立ち上がり連結部５に傾斜部１２，１３を有することにより、起立放射主面部１７が、放射素子２２の起立放射主面部１７よりも手前側に配置されている。このため、放射素子２２が、図６（ｂ）の斜線領域に示されるようなアンテナ体積Ｖpを有するのに対して、この第１実施形態例のアンテナ構造１の給電放射素子３は、放射素子２２のアンテナ体積Ｖpよりも図７（ｂ）の鎖線で示す体積ΔＶ分増加したアンテナ体積を有することができる。具体的な数値の一例を用いて、そのアンテナ体積の増加分ΔＶを計算すると、次に述べるようになる。

例えば、放射素子２２において、幅Ｌ₂₂（図７（ｂ）参照）は１９mmとし、厚みＨ₂₂は５mmとし、奥行きＷ₂₂は１．２mmとし、底面部４の幅Ｗ_４は１mmとする。この場合には、放射素子２２のアンテナ体積Ｖpは、Ｖp＝Ｗ₂₂×Ｈ₂₂×Ｌ₂₂＝１．２×５×１９＝１１４mm³である。一方、その放射素子２２に対する給電放射素子３のアンテナ体積の増加分ΔＶの図７（ｂ）に示される寸法Ｌ_３は１８mmである。これにより、アンテナ体積ΔＶは、ΔＶ＝Ｗ_４×Ｈ₂₂×Ｌ_３＝１×５×１８＝９０mm³である。よって、給電放射素子３は、アンテナ配設領域の大きさが同じでありながら、放射素子２２よりも約１．７９倍のアンテナ体積を持つことができる。

上記具体例にも示されているように、この第１実施形態例において特徴的な給電放射素子３の構成を有することによって、図６に示されるような放射素子２２に比べて、アンテナ体積を大幅に増加することができて、アンテナ特性の向上を図ることが容易にできる。

以下に、第２実施形態例を説明する。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

図８（ａ）には第２実施形態例のアンテナ構造が模式的な斜視図により示され、図８（ｂ）には図８（ａ）の右側から見たアンテナ構造が模式的に示されている。図８（ｃ）にはアンテナ構造から給電放射素子３だけを抜き出して表した模式的な斜視図が示されている。

前述した第１実施形態例のアンテナ構造１では、給電放射素子３の立ち上がり連結部５は、左右方向から見るとＶ形状（図１（ｂ）参照）を有しているのに対して、この第２実施形態例のアンテナ構造１では、図８（ｂ）に示されるように、給電放射素子３の立ち上がり連結部５は、左右方向から見るとＺ形状となっている。すなわち、立ち上がり連結部５は、第一接続部２５と、起立部２６と、連接部２７と、手前向き傾斜部２８と、第二接続部２９とを有して構成されている。第一接続部２５は、底面部４の端部４ｒの側端面から当該底面部４の長手方向に対して交差する方向（図８の例では直交方向）に奥側に延長する形態で突き出し形成されている。起立部２６は、その第一接続部２５の突き出し先端部から上方側に起立形成されている。連結部２７は、起立部２６の上端部から底面部４の長手方向に沿って左向きに伸長形成されている。手前向き傾斜部２８は、連接部２７の伸長先端部から手前側に傾斜しながら上方に伸長形成されている。第二接続部２９は、手前向き傾斜部２８の上端から底面部４の板面に沿う水平方向に奥側に伸長形成されている。当該第二接続部２９に放射主面部６の天面部１６が連接されている。

第２実施形態例における立ち上がり連結部５は上記のように構成されており、この第２実施形態例のアンテナ構造１では、立ち上がり連結部５以外の構成は第１実施形態例の構成と同様である。次に、第２実施形態例のアンテナ構造１の給電放射素子３の製造工程の一例を説明する。図９には、給電放射素子３の製造工程における第１〜第７の各工程Ｉ〜ＶIIでの給電放射素子３の状態例が連続的に表されている。

まず、第１の工程Ｉでは、図１０の拡大図にも示されているように、金属板２０に、給電放射素子３を構成する全ての構成部分４〜７を同一平面上に展開した形態に型抜き形成する。

第２と第３の各工程II，IIIは、給電部７を形成するための工程であり、第１実施形態例で述べた給電放射素子３の製造工程における第２と第３の各工程II，IIIと同様である。ここでは、その重複説明は省略する。

第４の工程IＶでは、図１１（ａ）に示されるような第１の押さえ治具Ｊ１によって、起立放射主面部１７および手前向き傾斜部２８を上下から押さえた状態で、第１の金型（パンチ）Ｆ１を上方側から天面部１６および第二接続部２９の板面に押し当てる。そして、その第１の金型Ｆ１を下方向に移動して、天面部１６と起立放射主面部１７との境界位置および手前向き傾斜部２８と第二接続部２９との境界位置を同時に略直角に折り曲げる。

第５の工程Ｖでは、図１１（ｂ）に示されるような第２の押さえ治具Ｊ２によって、手前向き傾斜部２８の傾斜折り曲げ位置よりも底面部４寄りの板面を上下から押さえた状態で、第２の金型Ｆ２を下方側から手前向き傾斜部２８および起立放射主面部１７の板面に押し当てる。そして、第２の金型Ｆ２を上方向に移動して、手前向き傾斜部２８および起立放射主面部１７に上向きの傾斜（例えば底面部４の板面に対して４５°の角度の傾斜）を付ける。この折り曲げ加工に伴って、第二接続部２９および天面部１６も傾き変位する。

第６の工程ＶIでは、図１１（ｃ）に示されるような第３の押さえ治具Ｊ３によって、手前向き傾斜部２８を上下から押さえて手前向き傾斜部２８の傾斜を保持した状態で、第３の金型Ｆ３を上方側から天面部１６および第二接続部２９の板面を押しながら下方向に移動させる。これにより、起立放射主面部１７と天面部１６との境界部分と、手前向き傾斜部２８と第二接続部２９との境界部分とを回動中心軸にして、起立放射主面部１７と天面部１６と第二接続部２９を回動変位させる。これにより、起立放射主面部１７は板面が底面部４の板面に対してほぼ平行となる水平姿勢となり、また、天面部１６および第二接続部２９は、それぞれ、板面が底面部４の板面に対してほぼ直交する方向に向いた姿勢となる。

第７の工程ＶIIでは、図１１（ｄ）に示されるような第４の押さえ治具Ｊ４によって、起立部２６と第一接続部２５との境界位置よりも底面部４寄りの部位の板面を上下から押さえた状態で、第４の金型Ｆ４を下方側から起立部２６および連接部２７の板面に押し当てる。そして、第４の金型Ｆ４を上方向に移動させて起立部２６および連接部２７を起立させる。これにより、手前向き傾斜部２８と第二接続部２９と天面部１６と起立放射主面部１７を一体的に起き上がらせる。

上述したような第１〜第７の工程Ｉ〜ＶIIを経て、第２実施形態例における給電放射素子３を形作ることができ、例えば図１０に示されるＣ位置を切断することにより、金属板２０から給電放射素子３を切り出すことができる。

以下に、第３実施形態例を説明する。なお、この第３実施形態例の説明において、第１や第２の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

この第３実施形態例では、第１や第２の実施形態例の構成に加えて、図１２（ａ）のモデル図に示されるように、無給電放射素子３１が設けられている。図１２（ｂ）には、給電放射素子３と無給電放射素子３１が抜き出されて表されている。

無給電放射素子３１は、給電放射素子３と間隔を介して並設され当該給電放射素子３と電磁結合して複共振状態を作り出すものであり、当該無給電放射素子３１は給電放射素子３と共通の誘電体基体２に設けられている。図１２の例では、給電放射素子３は、第１実施形態例における給電放射素子３と同じ形態を有し、無給電放射素子３１は第２実施形態例における給電放射素子３と同じ形態を有している。ただ、無給電放射素子３１においては、給電放射素子３で給電部７として機能する部分３２がグランド接地部と成す。第３実施形態例のアンテナ構造１における上記以外の構成は第１や第２の実施形態例と同様である。なお、もちろん、給電放射素子３と無給電放射素子３１が並設されている場合において、給電放射素子３は第２実施形態例における給電放射素子３と同じ形態であってもよいし、無給電放射素子３１は第１実施形態例における給電放射素子３と同じ形態であってもよく、図１２の例に限定されるものではない。

以下に、第４実施形態例を説明する。この第４実施形態例は無線通信装置に関するものであり、この第４実施形態例の無線通信装置は第１〜第３の実施形態例のアンテナ構造１の何れか一つのアンテナ構造１が設けられている。無線通信装置のアンテナに関わる構成以外の構成には様々な構成があり、ここでは、その何れの構成を採用してもよく、その説明は省略する。また、第１〜第３の実施形態例のアンテナ構造１の説明は前述したので、その重複説明も省略する。

なお、この発明は第１〜第４の各実施形態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２実施形態例で示した給電放射素子３において、立ち上がり連結部５の連接部２７は、起立部２６の伸長先端部から左向き（つまり、放射主面部６に近付く方向）に伸長形成されていたが、図１３に示されるように、連接部２７は、起立部２６の伸長先端部から右方向（つまり、放射主面部６から離れる方向）に伸長形成されていてもよい。この場合には、連接部２７は、放射主面部６から離れる方向に伸長形成されているので、放射主面部６に近付く方向に伸長形成されている場合よりも、給電放射素子３のループ状の電流経路の長さ（つまり、電気的な長さ（電気長））を長くすることができる。なお、無給電放射素子３１も図１３に示される形態を有していてもよい。

また、第１〜第４の各実施形態例に示される給電放射素子３や、第３や第４の実施形態例に示される無給電放射素子３１において、図１４（ａ）、（ｂ）に示されるように、天面部１６や起立放射主面部１７にスリット３３を形成して、放射主面部６の電気長を長くする構成としてもよい。また、図１４（ｂ）に示されるように、必要に応じて、天面部１６や起立放射主面部１７に孔部３４を形成してもよい。さらに、図１４（ｃ）に示されるように、起立放射主面部１７は、１箇所以上の折り曲げ部３５を有する形態であってもよい。さらに、図１４（ｄ）に示されるように、天面部１６は誘電体基体２の上面から側面にさらに延設されている形態としてもよい。また、起立放射主面部１７は誘電体基体２の左端面に張り出し形成されている形態としてもよい。さらに、給電部７は、給電放射素子３と、無線通信用回路８側とが良好にインピーダンス整合することを考慮して、その配設位置が決定されるものであり、当該給電部７は、図１４（ｅ）に示されるように、底面部４の端部以外の部分から伸長形成されている構成としてもよい。

さらに、第１〜第４の各実施形態例では、給電放射素子３や無給電放射素子３１には、その全体に誘電体基体２が設けられている形態であったが、給電放射素子３や無給電放射素子３１には部分的に誘電体基体２が設けられている形態であってもよい。また、給電放射素子３や無給電放射素子３１に設けられる誘電体基体２はその全体が同じ誘電率であってもよいし、部分的に異なる誘電率の部位が配置されている構成としてもよい。さらに、例えば給電放射素子３や無給電放射素子３１に対する大きさの規制が緩くて小型化しなくとも済む場合には、給電放射素子３や無給電放射素子３１に誘電体基体２を設けなくともよい。

さらに、第１〜第４の各実施形態例では、給電放射素子３や無給電放射素子３１の起立放射主面部１７の伸長先端部は、底面部４の手前側の側端縁の上側位置に配置されていたが、その起立放射主面部１７の伸長先端部は、底面部４の手前側の側端縁よりも手前側の上側位置に配置されていてもよい。また、起立放射主面部１７の伸長先端部は、底面部４の手前側の側端縁よりも奥側の底面部４の上方側に配置されていてもよい。さらに、起立放射主面部１７は板面が底面部４の板面に対して直交する向きの姿勢で配置されていたが、起立放射主面部１７は板面が底面部４の板面に対して傾いている向きの姿勢で配置されていてもよい。

さらに、第１〜第４の各実施形態例では、第二接続部１５，２９や天面部１６は、底面部４の板面に沿う水平方向に伸長形成されていたが、第二接続部１５，２９や天面部１６は、底面部４の板面に対してやや傾いて伸長形成されていてもよい。さらに、第１〜第４の各実施形態例では、第一接続部１０，２５は、底面部４の一端部の側端面から底面部４の長手方向に直交する方向に突き出し形成されていたが、第一接続部１０，２５は、底面部４の長手方向に対して傾きを持った水平方向に奥側に突き出し形成されていてもよい。

第１実施形態例のアンテナ構造を説明するための図である。 図１のアンテナ構造を構成する給電放射素子の製造工程の一例を説明するための図である。 図２と共に、給電放射素子の製造工程の一例を説明するための図である。 図３に引き続いて、図２と共に給電放射素子の製造工程の一例を説明するための図である。 さらに引き続いて、図２と共に給電放射素子の製造工程の一例を説明するための図である。 図１のアンテナ構造の給電放射素子に対する比較例の給電放射素子を表した図である。 第１実施形態例における給電放射素子の特有な構成から得られる効果を説明するための図である。 第２実施形態例のアンテナ構造を説明するための図である。 図８のアンテナ構造を構成する給電放射素子の製造工程の一例を説明するための図である。 図９と共に、給電放射素子の製造工程の一例を説明するための図である。 図１０に引き続いて、図９と共に給電放射素子の製造工程の一例を説明するための図である。 第３実施形態例のアンテナ構造を説明するための図である。 給電放射素子や無給電放射素子のその他の形態例を説明するための図である。 給電放射素子や無給電放射素子のさらに別のその他の形態例を説明するための図である。 アンテナ構造の一従来例を説明するための図である。 図１５のアンテナ構造を構成する給電放射素子の一製造工程例を説明するための図である。

符号の説明

１ アンテナ構造
２ 誘電体基体
３ 給電放射素子
４ 底面部
７ 給電部
１２ 奥向き傾斜部
１３，２８ 手前向き傾斜部
１６ 天面部
１７ 起立放射主面部
３１ 無給電放射素子

Claims (7)

1. 金属板を打ち抜き曲げることにより形成される給電放射素子を有するアンテナ構造において、
   給電放射素子は、
   底面部と、
   底面部の一端部の側端面から当該底面部の長手方向に対して交差する方向に奥側に延長する形態で突き出された第一接続部と、
   第一接続部の突き出し先端部から上方に起立している第一起立部と、
   第一起立部の上端から奥側に傾斜しながら上方に伸長されている奥向き傾斜部と、
   奥向き傾斜部の上端から手前側に傾斜しながら上方に伸長されている手前向き傾斜部と、
   手前向き傾斜部の上端から起立方向に上方に伸長されている第二起立部と、
   第二起立部の上端から奥側に伸長されている第二接続部と、
   第二接続部から前記底面部の長手方向に底面部の板面に沿って伸長され底面部の板面と略平行な天面部と、
   天面部の手前側の側縁部から下方側に伸長され当該伸長先端部を底面部の上方側の底面部近接位置又は底面部よりも上方手前側の底面部近接位置に配置させた起立放射主面部と、
   前記底面部から奥側に伸長された給電部と、
   を有することを特徴とするアンテナ構造。
2. 金属板を打ち抜き曲げることにより形成される給電放射素子を有するアンテナ構造において、
   給電放射素子は、
   底面部と、
   底面部の一端部の側端面から当該底面部の長手方向に対して交差する方向に奥側に延長する形態で突き出された第一接続部と、
   第一接続部の突き出し先端部から上方に起立している起立部と、
   起立部の上端部から底面部の長手方向に伸長されている連接部と、
   連接部の伸長先端部から手前側に傾斜しながら上方に伸長されている手前向き傾斜部と、
   手前向き傾斜部の上端から奥側に伸長されている第二接続部と、
   第二接続部から前記底面部の長手方向に底面部の板面に沿って伸長され底面部の板面と略平行な天面部と、
   天面部の手前側の側縁部から下方側に伸長され当該伸長先端部を底面部の上方側の底面部近接位置又は底面部よりも上方手前側の底面部近接位置に配置させた起立放射主面部と、
   前記底面部から奥側に伸長された給電部と、
   を有することを特徴とするアンテナ構造。
3. 給電放射素子には部分的に又は全体的に誘電体基体が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンテナ構造。
4. 給電放射素子と間隔を介して配置され給電放射素子との電磁結合によって給電放射素子との複共振状態を作り出す無給電放射素子が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載のアンテナ構造。
5. 請求項１記載のアンテナ構造の製造方法であって、
   金属板の抜き加工によって、金属板に、給電放射素子を構成する全ての構成部分を同一平面上に展開した形態に型抜き形成する工程と、
   その後、第１の押さえ治具によって天面部を上下から押さえた状態で第１の金型を上方側から起立放射主面部の板面に押し当てて下方向に移動し、天面部と起立放射主面部の境界位置を折り曲げる工程と、
   その後、第２の押さえ治具によって第二起立部の板面を上下から押さえた状態で第２の金型を上方側から天面部および第二接続部の板面に押し当てて下方向に移動し、第二起立部と第二接続部の境界位置を折り曲げると共に、その折り曲げ部分を通る仮想直線を回動中心軸にして天面部と起立放射主面部を回動変位させる工程と、
   その後、第３の押さえ治具によって第一起立部を上下から押さえた状態で、第３の金型である対を成すＶ型金型とＶ溝金型によって上下方向から奥向き傾斜部と手前向き傾斜部を挟み込んで奥向き傾斜部および手前向き傾斜部に傾斜を付ける工程と、
   その後、第４の押さえ治具によって第一接続部の板面を上下から押さえた状態で第４の金型を下方側から第一起立部の板面に押し当てて上方向に移動し第一起立部を起立させて、第一起立部の奥向き傾斜部側に連接されている給電放射素子の構成部分を一体的に起き上がらせる工程と、
   を有することを特徴とするアンテナ構造の製造方法。
6. 請求項２記載のアンテナ構造の製造方法であって、
   金属板の抜き加工によって、金属板に、給電放射素子を構成する全ての構成部分を同一平面上に展開した形態に型抜き形成する工程と、
   その後、第１の押さえ治具によって起立放射主面部および手前向き傾斜部を上下から押さえた状態で第１の金型を上方側から天面部および第二接続部の板面に押し当てて下方向に移動し、天面部と起立放射主面部の境界位置、および、手前向き傾斜部と第二接続部の境界位置を同時に折り曲げる工程と、
   その後、第２の押さえ治具によって手前向き傾斜部の傾斜折り曲げ位置よりも連接部側の板面を上下から押さえた状態で第２の金型を下方側から手前向き傾斜部および起立放射主面部の板面に押し当てて上方向に移動し、手前向き傾斜部および起立放射主面部に上向きの傾斜を付ける工程と、
   その後、第３の押さえ治具によって手前向き傾斜部を上下から押さえた状態で第３の金型を上側から第二接続部の板面を押しながら下方向に移動して、起立放射主面部と天面部と第二接続部を起立放射主面部と天面部の境界部分を中心として回動させる工程と、
   その後、第４の押さえ治具によって第一接続部の板面を上下から押さえた状態で第４の金型を下方側から起立部の板面に押し当てて上方向に移動し起立部を起立させて、起立部の手前向き傾斜部側に連接されている給電放射素子の構成部分を一体的に起き上がらせる工程と、
   を有することを特徴とするアンテナ構造の製造方法。
7. 請求項１乃至請求項４の何れか一つに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装置。

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