JP2009194794A - アンテナ素子 - Google Patents

Abstract

【課題】ＵＷＢの使用周波数帯域をカバーできる、背が低く、薄型のアンテナ素子を提供すること。
【解決手段】断面コ字形の折り曲げ板状アンテナ部１１と、この折り曲げ板状アンテナ部から延出した導体素子１２とを有するアンテナ素子１０において、折り曲げ板状アンテナ部１１は、第１の導体板１１１と、この第１の導体板と平行に配置された第２の導体板１１２と、第１の導体板と第２の導体板とを一端部で連結する連結板１１３とから成る。折り曲げ板状アンテナ部１１は互いに対向する第１及び第２の側辺を持つ。第１の導体板１１１はその先端部の第１の側辺側に切欠き１１１ａを持つ。導体素子１２は連結板１１３の第２の側辺から延出している。第１の導体板１１１は第２の側辺側に少なくとも１つのスリット１４ａ、１４ｂを持つ。
【選択図】 図２

Description

本発明は、アンテナ素子に関し、特に、携帯電子機器本体又は携帯電子機器などの拡張用端子（オプション端子）に接続するモジュール等に搭載される広帯域アンテナ素子に関する。

ＵＷＢ（Ultra Wide Band）技術とは、その名の通り超広帯域無線を意味し、中心周波数の２５％以上、または１．５ＧＨｚ以上の帯域幅を占有する無線技術として規定されている。一言でいうと、ＵＷＢ技術は、超広帯域の短パルス（通常１ｎｓ以下）を用いて通信し、無線に革命を起こすような技術である。

従来の無線技術とＵＷＢ技術との決定的な違いは、搬送波の有無だといえる。従来の無線技術では、搬送波と呼ばれるある周波数の正弦波を様々な方法で変調し、データを送受信する。これに対して、ＵＷＢ技術ではその搬送波を使わない。ＵＷＢ技術の定義にも書いたように、ＵＷＢ技術は超広帯域の短パルスを用いる。

ＵＷＢ技術はその名のとおり、超広帯域な周波数帯域をもっている。一方、従来の無線技術は狭い周波数帯域しかもっていない。それは、周波数帯域の狭いほうが電波を活用できるからである。電波は有限な資源である。では、どうしてＵＷＢ技術は超広帯域であるにも拘らず、注目されているかというと、各周波数での出力エネルギーにある。ＵＷＢ技術は、周波数帯域が広いけれども、各周波数での出力が非常に小さい。ＵＷＢ技術の出力の大きさは、ノイズに埋もれてしまうくらいなので、ＵＷＢ技術は他の無線通信との干渉は非常に少ないといえる。米国において、ＦＣＣ（Federal Communications Commission：米連邦通信委員会）は、ＵＷＢ伝送は−４．１ｂＢｍＭＨｚの制限された伝送出力で、３．１ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚの範囲に法定で動作できる、として許可した。

また、アンテナは基本的に共振現象を利用している。アンテナはその長さによって共振する周波数が決まってしまう。しかしながら、多くの周波数成分を含むＵＷＢではアンテナをＵＷＢで共振させることが難しい。したがって、送信したい電波の周波数帯域が広くなればなるほど、その分アンテナの設計が難しくなる。

太陽誘電株式会社は、ＵＷＢ向けに、１０ｍｍ×８ｍｍ×１ｍｍの寸法を持つ超小型のセラミックチップアンテナの開発に成功した。ＵＷＢ技術は、ＦＣＣ民生用途によって解放されているので、次世代の近距離無線通信標準として注目を集めている。ひとつには、大容量データ伝送と低消費電力を同時に実現できるみこみである。伝送雑音閾値以下の非常に低い出力パルスを送出することによって、ＵＷＢはまた干渉を避ける。このアンテナの開発により、無線工業の責務を、ＵＷＢが、軍事用途からＰＤＰ（Plasma Display Panel）テレビやデジタルカメラ等デジタル機器同士のデータを超高速でつなぐ民生用途に広げている。

尚、このようなＵＷＢ用アンテナは、Bluetooth（登録商標）や無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の用途に使用され得る。

Bluetooth（登録商標）は、比較的狭い範囲での音声およびデータのワイヤレス通信を、デスクトップおよびノートトップコンピュータ、ハンドヘルド機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話、プリンタ、スキャナ、デジタルカメラ、さらにはコンピュータ・マウスの間で実現する先端テクノロジーのための公開された規格である。Bluetooth無線技術は、地球のどこでも利用できる２．４ＧＨｚ帯域の電波を使って動作するので世界中で利用できる。簡単に言えば、Bluetooth技術は、デジタル周辺機器との接続にケーブルは不要となり、ケーブル接続にともなう面倒はすべて過去のものとなる。

無線ＬＡＮとは、電波や赤外線など、有線ケーブル以外の伝送路を利用したＬＡＮをいう。

従来から種々の広帯域アンテナ装置がこの分野において知られている。例えば、特許文献１（特開２００３−２７３６３８号公報）は、目的とする周波数特性に合わせ込んだ広帯域アンテナ装置を形成し、不必要な周波数帯域からの被干渉、目的外の周波数帯域への与干渉を低減させることができる広帯域アンテナ装置を開示している。この特許文献１によれば、広帯域アンテナ装置は、平面導体地板と、この平面導体地板の面上に当該平面導体地板と交差する方向に立てられて使用される平面放射導体とを有する。平面放射導体の外周部、あるいは、その近傍に給電点が設けられている。平面放射導体には、当該平面放射導体の一部分を切り取ることにより形成する切取部分を１つ以上設けている。

また、特許文献２（特開２００３−２８３２３３号公報）は、コスト面や使用目的、あるいは、機器への実装面などの問題に対応し、製造コストを安価にし、広帯域で、かつ、小型の広帯域アンテナ装置を開示している。この特許文献２によれば、広帯域アンテナ装置は、平面導体地板と、この平面導体地板の面上に当該平面導体地板と交差する方向に立てられて使用される多角形平面放射導体とを有する。そして、多角形平面放射導体の頂点を給電点としている。

さらに、特許文献３（特開２００３−３０４１１４号公報）は、放射導体として平面状放射導体を用いた広帯域アンテナ装置であって、より小型化が可能な広帯域アンテナ装置を開示している。この特許文献３によれば、広帯域アンテナ装置は、平面導体地板と、この平面導体地板の面上に当該平面導体地板と交差する方向に立てるように配置されている平面放射導体とを有する。平面放射導体は、平面導体地板の面上に立てられた状態にあるときに、平面導体地板と交差する方向に並べて配置するようにされる複数の導体部分を有する。導電率が概ね０．１［／Ωｍ］以上１０．０［／Ωｍ］以下となる低導電率部材によって、複数の導体部分の間を接続して形成している。

また、低背位化した広帯域アンテナ装置が、特許文献４（特開２００３−３０４１１５号公報）に開示されている。この特許文献４によれば、広帯域アンテナ装置は、電力を伝送するための給電線により接続され、少なくともその一部が互いに対向するように配設された導体地板と放射導体とを備えている。導体地板と放射導体の対向する部位の間に、使用無線周波数における導電率が概ね０．１［／Ωｍ］以上１０［／Ωｍ］以下となる物質を介在させている。

一方、広帯域化が可能で、周波数特性の改善を図ることができるＵＷＢ用アンテナ装置が、特許文献５（特開２００５−９４４３７号公報）において提案されている。この特許文献５によれば、ＵＷＢ用アンテナ装置は、上側誘電体と、下側誘電体と、それらの間に挟まれた導体パターンとから成る放射素子を備えている。導体パターンは、前面の略中央部に給電点を持ち、この給電点から右側面および左側面へそれぞれ所定の角度で広がる右側テーパ部および左側テーパ部を持つ逆三角形部分と、この逆三角形部分の上辺に底辺が接する矩形部分とから構成されている。尚、導体パターンの給電点には、その導体パターン（放射素子）と同一平面内に延在するグランド板が電気的に接続される。

３．１ＧＨｚから１０．６ＧＨｚまでの間のＵＷＢの帯域をカバーする薄型のＵＷＢ用アンテナも種々提案されている。例えば、放射素子を楕円形にした広帯域楕円形リングアンテナが知られている（例えば、非特許文献１参照）。また、グランド板の小型化を図った広帯域楕円形リングアンテナも知られている（例えば、非特許文献２参照）。９ＧＨｚ以上での利得を改善した広帯域楕円形リングアンテナも知られている（例えば、非特許文献３参照）。

特開２００３−２７３６３８号公報 特開２００３−２８３２３３号公報 特開２００３−３０４１１４号公報 特開２００３−３０４１１５号公報 特開２００５−９４４３７号公報 服部、近藤、山内、中野、"広帯域楕円形リングアンテナ、"電子情報通信学会総合大会、Ｂ−１−１０４、大阪、３月２００５年 服部、山内、中野、"広帯域楕円形リングアンテナ 第２報、"電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、Ｂ−１−８２、北海道、９月２００５年 服部、山内、中野、"広帯域楕円形リングアンテナ 第３報、"電子情報通信学会総合大会、Ｂ−１−１６５、東京（国士舘大）、３月２００６年

上述した特許文献１〜３に開示された広帯域アンテナ装置では、平面放射導体は、平面導体地板の面上に当該平面導体地板と交差する方向に立てられている。そのため、広帯域アンテナ装置の背が高くなってしまう。

一方、特許文献４に開示された広帯域アンテナ装置では、動作可能帯域が狭いという問題がある。特許文献５に開示されたＵＷＢ用アンテナでも、使用可能な周波数帯域は、約４ＧＨｚから約９ＧＨｚの範囲であるので、狭いという問題がある。

非特許文献１〜３で発表された広帯域楕円形リングアンテナは、３．１ＧＨｚから１０．６ＧＨｚまでの間のＵＷＢの帯域をカバーしている。しかしながら、このような広帯域楕円形リングアンテナは、アンテナ高が動作する周波数を決めるため、高さが３．１ＧＨｚの約（１／４）波長（約２４ｍｍ）必要となる。この高さを抑えるために、高誘電体（セラミックなど）を用いて小型化することが考えられる。しなしながら、そのように小型化を図ったとしても、高さは１０ｍｍ程度になることが多い。

したがって、本発明の課題は、ＵＷＢ（フルバンド３．１ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚ）の使用周波数帯域をカバーできる、背が低く、薄型のアンテナ素子を提供することにある。

本発明によれば、断面コ字形の折り曲げ板状アンテナ部（１１）と、該折り曲げ板状アンテナ部から延出した導体素子（１２）とを有するアンテナ素子（１０）であって、折り曲げ板状アンテナ部（１１）は、第１の長さ（Ｌ_Ｚ１）を持つ第１の導体板（１１１）と、この第１の導体板と平行に配置され、第１の長さ（Ｌ_Ｚ１）より短い第２の長さ（Ｌ_Ｚ２）を持つ第２の導体板（１１２）と、第１の導体板と第２の導体板とを一端部で連結する連結板（１１３）とから成り、折り曲げ板状アンテナ部（１１）は、互いに対向する第１及び第２の側辺を持ち、第１の導体板（１１１）は、その先端部の第１の側辺側に切欠き（１１１ａ）を持ち、導体素子（１２）は、連結板（１１３）の第２の側辺から延出しており、第１の導体板（１１１）は、第２の側辺側に少なくとも１つのスリット（１４ａ、１４ｂ）を持つことを特徴とする、アンテナ素子（１０）が得られる。

上記本発明のアンテナ素子（１０）において、第１の導体板（１１１）は、その先端部の、第１の側辺から所定の距離だけ離れた給電位置に設けられた給電部（１３）を有して良い。この場合、スリットは、第１の導体板（１１１）の先端部側で、給電部（１３）よりも第２の側辺側に設けられた第１のスリット（１４ａ）から構成されて良い。また、スリットは、第１の導体板（１１１）の連結板（１１３）側で、給電部（１３）よりも第２の側辺側に設けられた第２のスリット（１４ｂ）を更に有することが好ましい。第１のスリット（１４ａ）の幅（Ｗ_Ｓ１）は第２のスリット（１４ｂ）の幅（Ｗ_Ｓ２）よりも狭く、第１のスリット（１４ａ）の長さ（Ｌ_Ｓ１）は第２のスリット（１４ｂ）の長さ（Ｌ_Ｓ２）より長いことが好ましい。

尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。

本発明によるアンテナ素子は、断面コ字形の折り曲げ板状アンテナ部と、この折り曲げ板状アンテナ部から延出した導体素子とから構成され、折り曲げ板状アンテナ部は、第１の導体板と、この第１の導体板と平行に配置された第２の導体板と、第１の導体板と第２の導体板とを一端部で連結する連結板とから成り、導体素子は連結板の一方の側辺から延出して、第１の導体板の一方の側辺側に少なくとも１つのスリットを設けたので、３．１ＧＨｚ付近のＶＳＷＲ特性を改善することができるという効果を奏する。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１乃至図４を参照して、本発明の一実施の形態に係るアンテナ素子１０について説明する。図１はアンテナ素子１０をノートブック・パーソナルコンピュータの液晶部に搭載したモデルを示す図である。図２はアンテナ素子１０の斜視図である。図３はアンテナ素子１０の正面図である。図４はアンテナ素子１０の右側面図である。図１乃至図４において、左右方向（幅方向、水平方向）をＸ軸方向で表し、前後方向（奥行き方向、厚さ方向）をＹ軸方向で表し、上下方向（高さ方向、垂直方向）をＺ軸方向で表している。

図１に示されるように、アンテナ素子１０は、導体板（グランド板）２０の上部エッジの中央に配置される。アンテナ素子１０は、導体板２０に備えられた給電部１３と電気的に接続されている。なお、給電部１３の配置位置（給電位置）については後述する。

図２に示されるように、図示のアンテナ素子１０は、断面コ字形の折り曲げ板状アンテナ部１１と、この折り曲げ板状アンテナ部１１から後述するように延出した導体素子１２とを有する。折り曲げ板状アンテナ部１１は板状アンテナとも呼ばれる。折り曲げ板状アンテナ部１１は、高さを抑えつつ低域の周波数で動作するために折り曲げられている。

図示のアンテナ素子１０は、一枚の板金を打ち抜き加工及び曲げ加工して製造することができる。

図示の折り曲げ板状アンテナ部１１は、Ｚ軸方向に第１の長さＬ_Ｚ１を持ち、Ｘ軸方向に第１の幅Ｗ_Ｘ１を持つ第１の導体板１１１と、この第１の導体板１１１と平行に配置された第２の導体板１１２と、第１の導体板１１１と第２の導体板１１２とを一端部（グランド板２０から離れた側の端）で連結する連結板１１３とから構成されている。

図３及び図４に示されるように、第２の導体板１１２は、Ｚ軸方向に、第１の長さＬ_Ｚ１よりも短い第２の長さＬ_Ｚ２を持つ。周波数３．１ＧＨｚに相当する波長をλ_３．１で表すことにすると、第１の長さＬ_Ｚ１は０．０５２λ_３．１であり、第２の長さＬ_Ｚ２は０．０２１λ_３．１である。また、第２の導体板１１２は、Ｘ軸方向に、第１の幅Ｗ_Ｘ１よりも短い第２の幅Ｗ_Ｘ２を持つ。図示の例では、第１の幅Ｗ_Ｘ１は０．１２４λ_３．１であり、第２の幅Ｗ_Ｘ２は０．１０３λ_３．１である。連結板１１３は、Ｙ軸方向に長さ（厚さ）Ｔ_Ｙ３を持ち、Ｘ軸方向に第２の幅Ｗ_Ｘ２と等しい長さ（幅）を持つ。図示の例では、長さ（厚さ）Ｔ_Ｙ３は０．０２１λ_３．１である。

導体素子１２は、連結板１１３からこの連結板１１３が延在する方向（左右方向Ｘ）に延出している。導体素子１２は、Ｙ軸方向に、連結板１１３の長さ（厚さ）Ｔ_Ｙ３と等しい長さ（厚さ）を持ち、Ｘ軸方向に素子長Ｌ_ＸＥを持つ。図示の例では、素子長Ｌ_ＸＥは０．１０３λ_３．１である。従って、連結板１１３のＸ軸方向の長さ（幅）Ｗ_Ｘ２と導体素子１２の素子長Ｌ_ＸＥとを合計したトータル長Ｌ_ＸＴは、０．２０７λ_３．１に等しい。

図示の例では、第１の導体板１１１は、その先端部（グランド板２０と対向する側の端部）の右側に切欠き１１１ａを持つ。本例において、折り曲げ板状アンテナ部１１の右辺を第１の側辺と呼び、左辺を第２の側辺と呼ぶことにする。従って、切欠き１１１ａは、第１の導体板１１１の先端部の第１の側辺側に形成されている。一方、導体素子１２は、連結板１１３の第２の側辺から延出している。図示の例では、切欠き１１１ａは、０．０６２λ_３．１の長さＬ_Ｎと０．０５２λ_３．１の幅Ｗ_Ｎとを持っている。

このように、第１の導体板１１１に切欠き１１１ａを形成したのは、折り曲げ板状アンテナ部１１単独での周波数特性を向上させるためである。

図２乃至図４から明らかなように、アンテナ素子１０は、Ｘ軸方向に所定の幅Ｗ、Ｙ軸方向に所定の厚さＴ、およびＺ軸方向に所定の高さＨを持つ仮想直方体で規定される空間内に収められている。図示の例では、所定の幅Ｗは、トータル長Ｌ_ＸＴに等しい０．２０７λ_３．１であり、所定の厚さＴは、連結板１１３の長さ（厚さ）Ｔ_Ｙ３と等しい０．０２１λ_３．１であり、所定の高さＨは第１の導体板１１１の第１の長さＬ_Ｚ１と等しい０．０５２λ_３．１である。

図２に示されるように、第１の導体板１１１は、その先端部の所定の位置に給電部１３を持つ。図示の例では、給電部１３の給電位置は、第１の導体板１１１の第１の側辺から０．０７２λ_３．１だけ離れた位置である。換言すれば、給電部１３の給電位置は、第１の導体板１１の第２の側辺から０．０５２λ_３．１だけ離れた位置である。

導体素子１２の先端１２ａは、上記仮想直方体の高さ方向Ｚで、給電部１３から最も離れた位置にある。

図示のアンテナ素子１０において、折り曲げ板状アンテナ部１１は、第１の周波数帯（高域）をカバーし、導体素子１２は、第１の周波数帯より低い第２の周波数帯（低域）をカバーする。

すなわち、折り曲げ板状アンテナ部１１は、導体板（グランド板）２０に設置したときに広帯域となるように、高さＨ、厚さＴ、第２の導体板１１２の第２の長さＬ_Ｚ２、および給電部１３の給電位置が調整されている。そして、折り曲げ板状アンテナ部１１ではカバーできない第２の周波数帯（この場合は、３．１ＧＨｚ〜５ＧＨｚ）で動作する導体素子１２を、折り曲げ板状アンテナ部１１に設置している。

本発明では、３．１ＧＨｚ付近でのアンテナ素子１０のＶＳＷＲの周波数特性を改善するために、第１の導体板１１１の第２の側面側に少なくとも１つのスリットを設けている。

図示の実施の形態では、スリットとして、第１のスリット１４ａと第２のスリット１４ｂとを設けている。第１のスリット１４ａは、第１の導体板１１１の先端部（給電部１３）側で、給電部１３よりも第２の側辺側に設けられている。一方、第２のスリット１４ｂは、第１の導体板１１１の連結板１１３側で、給電部１３よりも第２の側辺側に設けられている。

図３に示されるように、第１のスリット１４ａは、第１のスリット幅Ｗ_Ｓ１と第１のスリット長Ｌ_Ｓ１とを持つ。第２のスリット１４ｂは、第２のスリット幅Ｗ_Ｓ２と第２のスリット長Ｌ_Ｓ２とを持つ。第１のスリット幅Ｗ_Ｓ１は第２のスリット幅Ｗ_Ｓ２より狭く、第１のスリット長Ｌ_Ｓ１は第２のスリット長Ｌ_Ｓ２よりも長い。すなわち、第１のスリット１４ａは細長いスリットであるのに対して、第２のスリット１４ｂは太く短いスリットである。図示の例では、第１のスリット幅Ｗ_Ｓ１は０．００５λ_３．１であり、第１のスリット長Ｌ_Ｓ１は０．０５２λ_３．１である。第２のスリット幅Ｗ_Ｓ２は０．０２１λ_３．１であり、第２のスリット長Ｌ_Ｓ２は０．０２１λ_３．１である。

図５にアンテナ素子１０の展開図と、周波数３．１ＧＨｚにおける動作イメージ（電流分布）を示す。給電部１３から導体素子１２の先端１２ａまでの長さは、第１及び第２のスリット１４ａ、１４ｂを通ることで、３．１ＧＨｚにおける波長λ_３．１の約０．２８倍（すなわち、０．２８λ_３．１）となっている。これにより、アンテナ素子１０は低域で動作する形状を有する。

また、このアンテナ素子１０の形状は、ノートブック・パーソナルコンピュータの液晶部に設置することを考慮して、最適化されている。

図６に、図２に図示したアンテナ素子１０のＶＳＷＲの周波数特性を示す。図６において、横軸は周波数（Frequency）［ＧＨｚ］を示し、縦軸はＶＳＷＲを示す。図６は、スリットが無いアンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性と、第１及び第２のスリット１４ａ、１４ｂを設けたアンテナ素子１０のＶＳＷＲの周波数特性とを示している。

図６から明らかなように、第１及び第２のスリット１４ａ、１４ｂを設けることにより、広帯域性の劣化を抑えつつ、低域側のＶＳＷＲ特性が改善されていることが分かる。すなわち、本実施の形態に係るアンテナ素子１０は、折り曲げ板状アンテナ部１１と導体素子１２とで構成された広帯域アンテナの特性を活かしつつ、スリット１４ａ、１４ｂを設けることによって、アンテナ素子１０の低域側のＶＳＷＲ特性を改善することができる。

次に、スリットを設ける位置によって、アンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性がどのように変化するかについて説明する。

図７はスリット位置を定義したアンテナ素子の展開図である。図７において、位置ａは第１の導体板１１１の先端部（給電部１３）側の位置を示し、位置ｂは第１の導体板１１１の連結板１１３側の位置を示す。

図８は、第１のスリット１４ａの設置位置によるアンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性の変化を示す図である。図８において、横軸は周波数（Frequency）［ＧＨｚ］を示し、縦軸はＶＳＷＲを示す。図８は、スリットが無いアンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性と、第１のスリット１４ａを位置ａに設けたときのアンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性と、第１のスリット１４ａを位置ｂに設けたときのアンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性とを示している。

図８から明らかなように、設置位置とは無関係に、第１のスリット１４ａを設けることによって、アンテナ素子の低域側のＶＳＷＲ特性を改善できることが分かる。また、位置ｂ（連結板１１３に近い場所）に設けるよりも、第１のスリット１４ａを位置ａ（すなわち、給電部１３に近い場所）に設けることによって、アンテナ素子の１０ＧＨｚにおけるＶＳＷＲ特性の劣化を抑えることができることが分かる。

図９は、第２のスリット１４ｂの設置位置によるアンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性の変化を示す図である。図９において、横軸は周波数（Frequency）［ＧＨｚ］を示し、縦軸はＶＳＷＲを示す。図９は、スリットが無いアンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性と、第２のスリット１４ｂを位置ａに設けたときのアンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性と、第２のスリット１４ｂを位置ｂに設けたときのアンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性とを示している。

図９から明らかなように、設ける位置とは無関係に、第１のスリット１４ａを設けることによって、アンテナ素子の低域側のＶＳＷＲ特性を若干改善できることが分かる。

図８および図９から、少なくとも１のスリットを設けることによって、アンテナ素子の低域側のＶＳＷＲ特性を改善できることが分かる。また、第１のスリット１４ａと第２のスリット１４ｂとを共存して設ける場合には、図２に図示したアンテナ素子１０のように、第１のスリット１４ａを位置ａ（すなわち、給電部１３に近い場所）に配置し、第２のスリット１４ｂを位置ｂ（すなわち、連結板１１３に近い場所）に設置することによって、図６のアンテナ素子１０のＶＳＷＲの周波数特性に示されるように、１０ＧＨｚにおけるＶＳＷＲ特性の劣化を抑えつつ、低域側のＶＳＷＲ特性を改善することができる。

次に、スリットのスリット長Ｓｌとスリットを設ける位置とによって、アンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性がどのように変化するかについて説明する。

図１０はスリットのスリット長Ｓｌを定義したアンテナ素子の展開図である。ここでは、スリット幅が０．００５λ_３．１の１本のスリット１４ａを、アンテナ素子に設ける例を示している。

図１１は、スリット幅０．００５λ_３．１の１本のスリット１４ａを設ける位置を定義したアンテナ素子の展開図である。図１１において、位置（ａ）は第１の導体板１１１の先端部（給電部１３）側の位置を示し、位置（ｂ）は第１の導体板１１１の連結板１１３側の位置を示し、位置（ｃ）は第１の導体板１１１のほぼ中央の位置を示す。

図１２は、スリット１４ａの設置位置とスリット長Ｓｌとによる、アンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性の変化を示す図である。図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各々において、横軸は周波数（Frequency）［ＧＨｚ］を示し、縦軸はＶＳＷＲを示す。図１２（ａ）は、スリット１４ａを位置（ａ）に設けてスリット長Ｓｌを変化させたときの、アンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性を示す。図１２（ｂ）は、スリット１４ａを位置（ｂ）に設けてスリット長Ｓｌを変化させたときの、アンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性を示す。図１２（ｃ）は、スリット１４ａを位置（ｃ）に設けてスリット長Ｓｌを変化させたときの、アンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性を示す。

図１２（ａ）、（ｂ）の各々は、スリット長Ｓｌが０λ_３．１（すなわち、スリットが無い場合）、０．０４７λ_３．１、および０．０５２λ_３．１であるときの、アンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性を示している。図１２（ｃ）は、スリット長Ｓｌが０λ_３．１（すなわち、スリットが無い場合）、０．０４７λ_３．１、０．０４９λ_３．１、０．０５２λ_３．１であるときの、アンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性を示している。

図１２（ａ）から、スリット１４ａを位置（ａ）（すなわち、給電部１３に近い場所）に設けると、スリット１４ａが無い場合（Ｓｌ＝０λ_３．１）に比較して、アンテナ素子の低域側のＶＳＷＲ特性を改善できることが分かる。また、スリット長Ｓｌが０．０４７λ_３．１の方が、０．０５２λ_３．１の場合に比較して、アンテナ素子の１０ＧＨｚにおけるＶＳＷＲ特性の劣化を抑えることができることが分かる。

図１２（ｂ）から、スリット１４ａを位置（ｂ）（すなわち、連結板１１３に近い場所）に設けると、スリット１４ａが無い場合（Ｓｌ＝０λ_３．１）に比較して、アンテナ素子の低域側のＶＳＷＲ特性を改善できることが分かる。また、スリット長Ｓｌが０．０４７λ_３．１の方が、０．０５２λ_３．１の場合に比較して、アンテナ素子の１０ＧＨｚにおけるＶＳＷＲ特性の劣化を抑えることができることが分かる。

図１２（ｃ）から、スリット１４ａを位置（ｃ）（すなわち、第１の導体板１１１のほぼ中央の位置）に設けると、スリット１４ａが無い場合（Ｓｌ＝０λ_３．１）に比較して、アンテナ素子の低域側のＶＳＷＲ特性を改善できることが分かる。また、スリット長Ｓｌが短い程、（すなわち、０．０５２λ_３．１よりも０．０４９λ_３．１の方、０．０４９λ_３．１よりも０．０４７λ_３．１の方が）アンテナ素子の１０ＧＨｚにおけるＶＳＷＲ特性の劣化を抑えることができることが分かる。

図１１は、スリット１４ａのスリット長Ｓｌとスリット１４ａの設置場所における、アンテナ素子のＶＳＷＲ特性の異なるエリアを区分けして示している。アンテナ素子のＶＳＷＲ特性は、区分けされた第１乃至第３のエリアＡ１、Ａ２、Ａ３によって異なる特性を示す。第１のエリアＡ１は、アンテナ素子のＶＳＷＲ特性が１０ＧＨｚ付近で劣化の少ないエリアを示す。第２のエリアＡ２は、アンテナ素子のＶＳＷＲ特性が１ＧＨｚ付近で劣化するが、ＶＳＷＲが２．５〜３の範囲内のエリアを示す。第３のエリアＡ３は、アンテナ素子のＶＳＷＲが１０ＧＨｚ付近で３以上になるエリアを示す。

図１１から、スリット１４ａを設ける場所は、位置（ａ）（即ち、給電部１３に近いエリア）か、位置（ｂ）（即ち、連結板１１３に近いエリア）の方が、位置（ｃ）（即ち、第１の導体板１１１のほぼ中央のエリア）よりも、スリット長Ｓｌが長くても１０ＧＨｚ（高周波側）の影響が少ないことが分かる。また、スリット１４ａの先端が、給電部１３を超えて第１の側辺の方へ延在すると、ＶＳＷＲ特性が急減に劣化することも分かる。従って、スリットは、給電部１３よりも第２の側辺側に設けることが好ましいことが分かる。

具体的には、位置（ｂ）については、スリット幅０．００５λ_３．１でスリット長Ｓｌが、０．０７２λ_３．１まで長くした場合でもＶＳＷＲ特性は３以下となる。更に位置（ｃ）側に１スリット幅分、スリットを移動するとスリット長Ｓｌは、０．０５２λ_３．１まで長くした場合でもＶＳＷＲ特性は３以下となる。更にスリットを位置（ｃ）側に移動し、２スリット幅分はスリット長Ｓｌは、０．０４９λ_３．１まで長くした場合であってもＶＳＷＲ特性は３以下となり、位置（ｃ）でスリット長Ｓｌは、０．０４７λ_３．１でＶＳＷＲ特性は３以下となる。

位置（ｃ）から位置（ａ）側にスリットを移動し、２スリット幅分までスリット長Ｓｌは、０．０４９λ_３．１まで長くした場合であってもＶＳＷＲ特性は３以下となり、さらに位置（ａ）側にスリットを移動し、２スリット幅分、すなわち位置（ａ）までスリット長Ｓｌを０．０５２λ_３．１まで長くした場合でもＶＳＷＲ特性は３以下となる。

本発明について好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、スリットの数は２つに限定されない。また、直線状（矩形状）のスリットに限定されず、種々の形状のスリットを採用しても良い。また、スリットの延在する方向も左右方向に限定されず、斜めの方向に延在しても良い。板状アンテナ１１は、方形でなくてもよい。具体的には、円形、リング形、ホームベース型、扇形などの広帯域板状モノポールであってよい。また、導体素子１２はミアンダ状であってもよい。アンテナ素子の角を丸めてもよい。

本発明の一実施の形態に係るアンテナ素子をノートブック・パーソナルコンピュータの液晶部に搭載したモデルを示す図である。 図１に示したアンテナ素子の斜視図である。 図２に示したアンテナ素子の正面図である。 図２に示したアンテナ素子の右側面図である。 図２に示したアンテナ素子の展開図と、周波数３．１ＧＨｚにおける動作イメージ（電流分布）を示す図である。 図２に図示したアンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性を示す図である。 スリット位置を定義したアンテナ素子の展開図である。 第１のスリットの設置位置によるアンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性の変化を示す図である。 第２のスリットの設置位置によるアンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性の変化を示す図である。 スリットのスリット長を定義したアンテナ素子の展開図である。 スリット幅０．００５λ_３．１の１本のスリットを設ける位置を定義したアンテナ素子の展開図である。 スリットの設置位置とスリット長とによる、アンテナ素子のＶＳＷＲの周波数特性の変化を示す図である。

符号の説明

１０ アンテナ素子
１１ 折り曲げ板状アンテナ部
１１１ 第１の導体板
１１１ａ 切欠き
１１２ 第２の導体板
１１３ 連結板
１２ 導体素子
１３ 給電部
１４ａ 第１のスリット
１４ｂ 第２のスリット
２０ 導体板（グランド板）

Claims (4)

1. 断面コ字形の折り曲げ板状アンテナ部と、該折り曲げ板状アンテナ部から延出した導体素子とを有するアンテナ素子であって、
   前記折り曲げ板状アンテナ部は、
   第１の長さを持つ第１の導体板と、
   該第１の導体板と平行に配置され、前記第１の長さより短い第２の長さを持つ第２の導体板と、
   前記第１の導体板と前記第２の導体板とを一端部で連結する連結板とから成り、
   前記折り曲げ板状アンテナ部は、互いに対向する第１及び第２の側辺を持ち、
   前記第１の導体板は、その先端部の第１の側辺側に切欠きを持ち、
   前記導体素子は、前記連結板の第２の側辺から延出しており、
   前記第１の導体板は、第２の側辺側に少なくとも１つのスリットを持つことを特徴とする、アンテナ素子。
2. 前記第１の導体板は、その先端部の、前記第１の側辺から所定の距離だけ離れた給電位置に設けられた給電部を有し、
   前記スリットは、前記第１の導体板の先端部側で、前記給電部よりも前記第２の側辺側に設けられた第１のスリットを有する、請求項１に記載のアンテナ素子。
3. 前記スリットは、
   前記第１の導体板の前記連結板側で、前記給電部よりも前記第２の側辺側に設けられた第２のスリットを更に有する、請求項２に記載のアンテナ素子。
4. 前記第１のスリットの幅は前記第２のスリットの幅よりも狭く、前記第１のスリットの長さは前記第２のスリットの長さより長い、請求項３に記載のアンテナ素子。

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