JP2010050548A

JP2010050548A - アンテナ装置

Info

Publication number: JP2010050548A
Application number: JP2008210857A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Maruyama; 昭広丸山
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2008-08-19
Filing date: 2008-08-19
Publication date: 2010-03-04
Also published as: KR20100022431A

Abstract

【課題】設計および製造を容易化することが可能で、携帯電話等に好適に搭載することができるマルチバンドアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ装置１０ａは、地板２０と、地板２０の給電点に接続されたアンテナエレメント３０とを備える。アンテナエレメント３０は左右非対称な第１のアンテナエレメントと、第１のアンテナエレメントに装荷された第２のアンテナエレメントとが一体に形成されて成り、誘電体４０の表面上に設置される。アンテナ装置１０ａは、端末への内蔵が可能であり、且つ第１のアンテナエレメントにより広帯域にわたって良好なＶＳＷＲ特性を得ることができるとともに、第２のアンテナエレメントにより第１のアンテナエレメントがカバーできない低周波数帯域において良好なＶＳＷＲ特性を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明はアンテナ装置に係り、より詳細には無線端末機器に内蔵される小型のマルチバンドアンテナ装置に関する。

近年、移動体無線機器用の内蔵アンテナの開発が進められている。こうしたアンテナとしては、例えば高速データ通信に適したＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ）専用の内蔵アンテナや、セルラ用の内蔵アンテナなどが挙げられる。端末機器の小型化傾向に伴い、これらのアンテナについても小型化が求められている。

ＵＷＢ専用の内蔵アンテナでは、アンテナエレメントや地板の形状を工夫することにより小型化と性能の確保とを両立させている。例えば、特許文献１に記載の広帯域アンテナエレメントは、平面アンテナを金属体もしくは誘電体基板で形成し、その形状の工夫によって広帯域化を実現し、同軸ケーブルで給電するものである。これにより、３ＧＨｚ以上の周波数帯域を満足する小型アンテナを提供することができる。

また、セルラ用の内蔵アンテナでは、アンテナエレメントの形状を逆Ｌあるいは逆Ｆ等とすることによりマルチバンド化を行っている。特許文献２および３に記載のアンテナがその例として挙げられる。

特許文献２に記載のマルチバンド対応アンテナ装置は、逆Ｆアンテナと逆Ｌアンテナとを組み合わせることによって１次共振と２次共振を利用してマルチバンド化を実現するものである。この技術によれば、０．８〜２．２ＧＨｚの周波数帯域でのマルチバンド化が可能である。また、特許文献３に記載のアンテナ構造では、アンテナの共振周波数特性を半導体素子を用いて変化させることにより、マルチバンド化を実現している。

一般的に、前述のいずれの技術を用いる場合であっても、高εｒの誘電体やセラミック材を材料として用いることによってアンテナ形状をより小型化しており、作製されるアンテナの体積は多くの場合約２〜５ｃｃ程度となっている。
特開２００７−２３５７５２号公報特開２００７−１２３９８２号公報特開２００５−１５０９３７号公報

このように、携帯無線機器のアンテナの小型化に関しては、様々な工夫がなされている。しかしながら、システムの多機能化や国際ローミングの必要性などに伴って今後携帯端末に複数の無線システムを搭載することが必要になった場合、前述したような従来のアンテナでは次のような問題を有することになる。

第一に、複数の無線システムに対応するため、複数のアンテナが必要となる。しかし、既に述べたように携帯端末は小型化の傾向にあり、端末機器のデザイン上の制約から、複数のアンテナを搭載するためのスペースを確保することは困難である。
第二に、エレメントの形状を逆Ｌや逆Ｆとする技術によると、アンテナを小型化した際に共振の鋭さを示すＱ値が高くなり、アンテナが低放射効率および狭帯域となってしまう。また、共振周波数のズレが発生し、特性調整が非常に困難である。

第三に、チューナブル回路を用いた場合には、共振周波数を可変させるため、設計難易度が高くなる。また、スイッチやバリキャップダイオードなどの素子が必要となることから、部品単価や製造コストが嵩む。さらに、回路の悪影響でアンテナ放射効率の低下や歪が発生し、通信品質が劣化する可能性を考慮する必要がある。
これら諸問題に鑑み、本発明は、半導体素子などを用いずに、小型で非常に広帯域な電気特性を実現できる端末用内蔵アンテナを提供しようとするものである。

本発明によるアンテナ装置は、給電点を備えた地板と、所定の幅を有する左右非対称な第１のアンテナエレメントと、第１のアンテナエレメントに装荷された第２のアンテナエレメントとを備え、第１のアンテナエレメントは、広帯域性に寄与するテーパ形状の端部と、キャパシタンスの量を微調整するラウンド形状またはテーパ形状の端部とを有し、このラウンド形状またはテーパ形状の端部において給電点に接続されて給電され、第２のアンテナエレメントは、第１のアンテナエレメントにおいて広帯域性に寄与しない箇所に直接接続され、第１のアンテナエレメントの広帯域性によっては共振特性が確保されない低周波数帯域における共振特性を保持することを特徴とする。

また、このアンテナ装置において、第１のアンテナエレメントは１／４λの電気長を有する広帯域モノポールアンテナであり、第２のアンテナエレメントは第１のアンテナエレメントよりも低い周波数で１／４λの電気長を有する折り返しＬ型アンテナであり、第２のアンテナエレメントが第１のアンテナエレメントに直接接続される箇所は、第１のアンテナエレメントのテーパ形状の端部に対向し、第１のアンテナエレメントと第２のアンテナエレメントとが互いに電気特性の干渉を受けない位置であることを特徴とする。

このような特徴を有することにより、本発明によるアンテナ装置は、第１のアンテナエレメントによって１．７ＧＨｚ以上の周波数帯域における良好なＶＳＷＲ特性を、ならびに第２のアンテナエレメントによって０．８ＧＨｚ付近の周波数帯域における良好なＶＳＷＲ特性をそれぞれ得ることができる。

本発明のアンテナ装置において、第２のアンテナエレメントは部分的に異なる幅を有することによりインピーダンスを調整することを特徴とする。これにより、本発明のアンテナ装置は所望の特性を得ることができる。

さらに、本発明のアンテナ装置において、第１および第２のアンテナエレメントは、誘電体支持部材の表面上に折り曲げて形成されることを特徴とする。これにより、本発明のアンテナ装置は更なる小型化を実現することができる。

本発明によれば、ＧＳＭ８５０、ＧＳＭ９００、ＧＰＳ、ＤＣＳ、ＰＣＳ、ＵＭＴＳ、ｍＷｉＭａｘ、ＵＷＢ＿Ｌｏｗのすべてのデータ通信帯域およびセルラ帯域を確保する電気特性を有する超広帯域のアンテナ装置を実現することができる。また、アンテナの大きさを容積１ｃｃ程度に小型化した場合であっても、ＧＳＭ８５０、ＧＳＭ９００、ＤＣＳ、ＰＣＳ、ＵＭＴＳの現行の携帯端末の周波数帯域で特性を満足する小型で広帯域なアンテナ装置を実現することが可能であり、端末機器の小型化に貢献できる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明するが、その前に類似の構造を有する特願２００７−３３４９５４に記載のアンテナ装置について簡単に述べる。
図１６（ａ）および（ｂ）に示すのは、特願２００７−３３４９５４のマルチバンドアンテナ装置である。このアンテナ装置１００は、設計および製造を容易化した小型のマルチバンドアンテナ装置であり、給電点および短絡点を備えた基板２０と、給電点に接続されたＵＷＢアンテナ５０と、短絡点に接続された短絡端と短絡端の他端である解放端とを有する無給電素子３０とを備えて構成され、無給電素子３０はＵＷＢアンテナ５０との電磁結合により動作する。ＵＷＢアンテナ５０および無給電素子３０は、角柱状の誘電体４０の表面上に折り曲げて立体的に形成されてもよい。

このアンテナ装置１００では、破線で囲まれた箇所ＧにおいてＵＷＢアンテナ５０と無給電素子３０との間に距離を置き、電磁結合のためのスペースを確保していた。これに対し、本発明によるアンテナ装置は、この電磁結合のためのスペースを無くしてさらなる小型化を図ろうとするものである。

続いて、本発明の一実施形態について述べる。
図１に示すのは、本発明によるアンテナ装置１０ａである。アンテナ装置１０ａは、地板２０と、第１のアンテナエレメント３０１と、第２のアンテナエレメント３０２と、誘電体樹脂から形成した角柱４０とから構成される。第１および第２のアンテナエレメント３０１および３０２は、ＭＩＤ（ＭｏｌｄｅｄＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔＤｅｖｉｃｅ）技術により形成するか、または薄い板金を一体成型して、誘電体樹脂４０の表面上に形成する。

図２（ａ）および（ｂ）に示すのは、アンテナ装置１０ａの外観である。図２（ａ）は地板２０の表側、図２（ｂ）は地板２０の裏側から見た様子を斜視図とともに示している。地板２０の大きさは、一般的なセルラ端末やＰＤＡ端末を想定して、例えば１００ｍｍ×５０ｍｍとする。また、アンテナエレメント３０１および３０２と誘電体樹脂４０とを含めたアンテナ部の大きさは、例えば１０ｍｍ×５０ｍｍ×５ｍｍ、容積は２．５ｃｃとする。

図３に示すのは、アンテナ装置１０ａのアンテナ部の展開図と、アンテナエレメント３０１および３０２の寸法の一例である。図２に示したように、アンテナ１０ａは地板２０の長手方向の一端に設置され、端末側から給電されて動作する。

アンテナ装置１０ａのアンテナ部は、第１のアンテナエレメント３０１および第２のアンテナエレメント３０２を有する。なお、各アンテナエレメント３０１および３０２は識別可能に図示されているが、実際には一体に形成されるものである。

第１のアンテナエレメント３０１は、テーパ形状の端部Ａとラウンド形状の端部Ｂとを有する左右非対称の広帯域アンテナであり、誘電体４０の表面上に折り曲げて形成される。この第１のアンテナエレメント３０１により、１．７ＧＨｚ以上の周波数帯域において３以下の良好なＶＳＷＲ（ＶｏｌｔａｇｅＳｔａｎｄｉｎｇＷａｖｅＲａｔｉｏ）特性を得ることができる。端部Ａの両端に位置する２辺Ｌ２およびＬ３の長さは、例えばＬ２が１５〜２５ｍｍ、Ｌ３が２０〜３５ｍｍである。

また、第２のアンテナエレメント３０２は、０．８ＧＨｚ付近の周波数帯域において３以下の良好なＶＳＷＲ特性を得ることのできるアンテナであって、最も細い部分の幅Ｗ２は例えば１．５ｍｍである。ここで、第１のアンテナエレメント３０１のＬ１、Ｌ２の各部の長さと、第１のアンテナエレメント３０１と第２のアンテナエレメント３０２との接合部の幅Ｗ１とは、共振周波数の整合で設定するものとする。第２のアンテナエレメント３０２は、第１のアンテナエレメント３０１の端部Ａと対向する端部に装荷され、誘電体４０の表面上に折り曲げて形成される。

アンテナ装置１０ａをこのような構成とした理由を明らかにするため、以下図４〜１３を参照して説明を進める。
図４（ａ）および（ｂ）に示すのは、周波数特性が広帯域な小型平面モノポールアンテナの例であって、いずれも一般的な携帯端末のプリント配線板ＰＷＢの大きさである１００ｍｍ×５０ｍｍの地板２００を用いている。このうち図４（ａ）に示すアンテナ装置（イ）では、地板２００の一端に直径１４ｍｍの円形のアンテナエレメント３１０が設置されている。一方、図４（ｂ）に示すアンテナ装置（ロ）では、地板２００の一端に、アンテナ装置（イ）のアンテナエレメント３１０を半分にした半円形のアンテナエレメント３２０が設置されている。アンテナ装置（イ）および（ロ）のＶＳＷＲ特性を図５に示す。

アンテナ装置（イ）は、円形のアンテナエレメント３１０のＲ形状効果によって、複数の周波数モードでアンテナ電流が流れることにより広帯域化されており、１．７ＧＨｚ以上の周波数帯域において、端末アンテナとして一般的なスペックである３以下のＶＳＷＲ特性を満足する。また、アンテナ装置（ロ）のアンテナエレメント３２０の面積はアンテナ装置（イ）のアンテナエレメント３１０の面積の半分であるが、得られるＶＳＷＲ特性はアンテナ装置（イ）より若干悪化はするものの十分に広帯域である。

しかし、図５の破線囲み部分に示されるように、これらのアンテナ装置（イ）および（ロ）では、０．８ＧＨｚ付近の周波数帯域において共振特性を示す３以下の性能が得られない。０．８ＧＨｚ帯の周波数は、日本国外ではＧＳＭ（ＧｌｏｂａｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）８００、ＧＳＭ９５０、日本国内ではＰＤＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＣｅｌｌｕｌａｒ）等のセルラ通信方式で現に使用されていることから、この周波数帯域においても良好なＶＳＷＲ特性が得られることが望ましい。

そこで、アンテナ装置（ロ）を変形し、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、半円形のアンテナエレメント３２０に、０．８ＧＨｚの波長に対し約１／４λ長のアンテナエレメント３３１〜３３３を追加的に配線して、０．８ＧＨｚ帯の共振特性を得ることを試みた。アンテナエレメント３３１〜３３３は、各々アンテナエレメント３２０の異なる箇所に設置した。

図６（ａ）のアンテナ装置（ハ）は、アンテナエレメント３２０の先端部にアンテナエレメント３３１を装荷して形成されている。また、図６（ｂ）のアンテナ装置（ニ）は、アンテナエレメント３２０の円弧の中点付近にアンテナエレメント３３２を装荷して形成されている。そして、図６（ｃ）のアンテナ装置（ホ）は、アンテナエレメント３２０の弦の中点付近にアンテナエレメント３３３を装荷して形成されている。これらのアンテナ装置（ハ）〜（ホ）のＶＳＷＲ特性を、アンテナ装置（ロ）のＶＳＷＲ特性とあわせて図７に示す。

図７を参照すると、アンテナ装置（ハ）〜（ホ）では０．８ＧＨｚ付近の周波数帯域においても共振特性が得られていることがわかる。しかしながら、より詳細に観察すると、図６（ａ）および（ｂ）に示したアンテナ装置（ハ）および（ニ）では、図４（ｂ）に示したアンテナ装置（ロ）では得られていた１．７ＧＨｚ〜２．２ＧＨｚ近辺の共振特性を得ることができていない。

一方、図６（ｃ）に示すアンテナ装置（ホ）は、１．７ＧＨｚ〜２．２ＧＨｚにおけるアンテナ装置（ロ）の共振特性をほぼ維持したままで、０．８ＧＨｚの周波数帯域でも共振特性を得ている。これは、次のような理由による。

一般に、マルチモードの内蔵アンテナのアンテナエレメントを設計する際には、エレメントを分岐したり容量結合させたりして複数入り組んで構成させる必要があるが、その場合、使用周波数によって各エレメント間で干渉を受けにくい箇所で配線する構造が望ましい。したがって、電流振幅が低い箇所の付近でエレメントを装荷する方法が考えられる。

そこで、アンテナ装置（ロ）の半円形のアンテナエレメント３２０における電流分布を３次元電磁界シミュレーションを用いて解析した。図８（ａ）〜（ｄ）は、これを２〜５ＧＨｚの範囲で周波数別に示したものである。図８（ａ）〜（ｄ）において、濃色の部分は電流振幅が低いことを表し、淡色の部分は電流振幅が高いことを表す。よって、同図からは、２ＧＨｚではアンテナエレメント３２０の先端であるが、２〜５ＧＨｚを通して考えた場合、アンテナエレメント３２０の弦の中点付近すなわち破線で囲んだ部分において電流振幅が低いことがわかる。

この点を鑑みると、図６（ｃ）のアンテナ装置（ホ）のように、アンテナエレメント３２０の弦の中点付近に０．８ＧＨｚ用のアンテナエレメント３３３を装荷するのが最適と考えられる。これは、この箇所は電流振幅が低く、第１のアンテナエレメント３１０の広帯域性には寄与しないからである。

もっとも、このシミュレーションから明らかになったところによると、半円形のアンテナエレメント３２０において２ＧＨｚの最も電流振幅が低くなる箇所は、弦の中点付近ではなくアンテナエレメント３２０の先端部であるが、この点にアンテナエレメントを装荷して図６（ａ）のアンテナ装置（ハ）のような構成としても、目指す特性を得ることはできない。これは、図７から明らかである。

また、図４（ａ）および（ｂ）に示すアンテナ装置（イ）および（ロ）の場合、低い周波数ではアンテナエレメント３１０および３２０の円の中心付近、周波数が高くなるにつれて円周付近を電流が強く流れる性質も持っている。そこで、０．８ＧＨｚという低い周波数で望む性能を得るにはアンテナエレメント３１０および３２０の円の中心付近に別のアンテナエレメントを装荷するのが好適であると推定される。

これらの性質を考慮し、広帯域アンテナに新たに別のアンテナエレメントを装荷してアンテナ装置を構成することにより、広帯域アンテナの持つ周波数バンド特性をほぼ維持しつつ、低い周波数でさらにバンドを追加して、マルチバンドアンテナ化を実現することが可能となる。

しかしながら、前述のとおり携帯端末においては小型化が求められており、アンテナ装置（ホ）のように大型の外付けアンテナを搭載することは困難である。そこで、前述した特願２００７−３３４９５４に記載のマルチバンドアンテナ装置の原理効果および設計手法を用いることにより、アンテナサイズを小型化することを試みた。

再び図１６を参照すると、特願２００７―３３４９５４のマルチバンドアンテナ装置においては、アンテナエレメントを折り曲げて立体構造とすることにより、アンテナの小型化を試みている。この手法を用いてアンテナエレメント３０１を折り曲げた状態を図９に示す。

図９において、折り曲げられたアンテナエレメント３０１は、１０ｍｍ×３０ｍｍ×５ｍｍの大きさを有する誘電体樹脂４０の表面上に配置されている。これは、携帯端末の内蔵アンテナとして使用可能な程度に小型化されたものである。このアンテナ装置１０ｂのＶＳＷＲ特性を図１０に示す。

アンテナ装置１０ｂのＶＳＷＲ特性と、図５に示した図４（ｂ）のアンテナ装置（ロ）のＶＳＷＲ特性とを比較すると、両アンテナ装置のＶＳＷＲ特性はほぼ同等で広帯域であることがわかる。このアンテナ装置１０ｂにおいては、テーパ形状の端部Ｃが広帯域化に作用し、ラウンド形状の端部Ｄが広帯域化およびインピーダンス調整に作用している。ただし、図１０から明らかなように、０．８ＧＨｚ帯での共振特性は得られていない。したがって、この帯域における共振特性を得るために、０．８ＧＨｚ用のエレメントを追加的に装荷することになる。

既に図６（ａ）〜（ｃ）のアンテナ（ハ）〜（ホ）を例にとって説明したように、追加的に装荷するアンテナエレメントの位置や形状によっては、アンテナ装置全体のＶＳＷＲ特性の波形が変化し数値が悪化したり、狭帯域となったりする可能性がある。そこで、アンテナ装置１０ｂを構成するアンテナエレメント３０１について、３次元電磁界シミュレーションを用いて電流分布を解析した。

図１１および１２に示すのは、解析結果を２〜５ＧＨｚの範囲で周波数別に示したものである。図８と同様、濃色の部分は電流振幅が低いことを表し、淡色の部分は電流振幅が高いことを表す。また、図１１はアンテナエレメント３０１を地板側から見た様子を、図１２は背面側から見た様子をそれぞれ示している。

図１１および１２を参照すると、２〜５ＧＨｚのいずれの周波数でも破線囲み部において電流振幅が平均的に低いことがわかる。したがって、この箇所に０．８ＧＨｚ帯のアンテナエレメントを装荷するのが好適である。

これを踏まえて設計配線した本発明のアンテナ装置は、図１に示すアンテナ装置１０ａのようになる。そして、このアンテナ装置１０ａのＶＳＷＲ特性は図１３に示すようになり、図９のアンテナ装置１０ｂとほぼ同等の周波数ＶＳＷＲ特性を維持したままで新たに０．８ＧＨｚ付近の共振特性を得ることができる。したがって、ＧＳＭ８５０およびＧＳＭ９００で使用する８２４〜９６０ＭＨｚ、ならびにＧＰＳ、ＤＣＳ、ＰＣＳ、ＵＭＴＳ、ＭｏｂｉｌｅＷｉＭａｘ、ＵＷＢ＿Ｌｏｗで使用する１．５７５〜４．８ＧＨｚの周波数帯域において、３以下のＶＳＷＲ特性を得ることが可能となる。

通常、アンテナの小型化やマルチバンド化を行うと、Ｑ値が高くなったり、アンテナインピーダンスが低くなったり、アンテナエレメント間の電磁界結合が発生することにより、狭帯域化やインピーダンス劣化等の悪影響が発生し、小型化の障害となっていた。しかし、前述のような構成を有する本発明によれば、このような問題を有することなく超広帯域な小型内蔵マルチバンドアンテナを実現することができる。

ところで、ＧＳＭ、ＤＣＳ、ＰＣＳ、ＵＭＴＳ（ＩＭＴ２０００）のセルラ帯のシステムのほかに、ＵＷＢ、ＲＦ−ＩＤ、ＧＰＳ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＴＶ−ＦＭ受信用等も含め、今後無線システムは増加および多機能化する傾向にある。しかしながら、システムの数とアンテナの数とが比例して増加する事態は、アンテナ設置スペースの点からも、コストの面からも、容認されるものではない。

本発明のアンテナ装置によれば、１つのアンテナ装置のみで、携帯端末で使用される５ＧＨｚ以下の周波数帯域のすべての無線システムの使用が可能となる（周波数が０．８ＧＨｚよりも低いＨＦ帯端距離通信（１３．５６ＭＨｚ）や、いわゆるワンセグ（携帯電話・移動体端末向けの１セグメント部分受信サービス）の周波数帯域（４７０〜７７０ＭＨｚ）は除く。したがって、図１７に示す各無線システムをカバーすることができ、その期待効果は高い。

一方、携帯端末のデザイン性（薄型化）重視傾向や、無線端末機自体の小型化要求により、さらに小型のアンテナ装置が求められることも考えられる。図１４に示すのは、そのようなさらに小型化したアンテナ装置の例である。

このアンテナ装置１０ｃは、１００ｍｍ×４５ｍｍの大きさを有する地板２０′と、１０ｍｍ×４５ｍｍ×２．５ｍｍ（容積約１．１ｃｃ）のアンテナ部とから構成されており、第１および第２のアンテナエレメント３０３および３０４は方形の誘電体４０′の表面上に形成されている。

第１のアンテナエレメント３０３は、テーパ形状の端部Ｅと、ラウンド形状の端部Ｆとを有し、端部Ｅの両端に位置する２辺Ｌ２′およびＬ３′の長さは、例えばＬ２′が７〜１５ｍｍ、Ｌ３′が２５〜４０ｍｍである。また、第２のアンテナエレメント３０４において、第１のアンテナエレメント３０３との接合部分の太さＷ１′は、例えば４．５ｍｍであり、第１のアンテナエレメント３０３の端部Ｅと対向する部分の両端部の長さＬ４′およびＬ４″は、例えばＬ４′が６ｍｍ、Ｌ４″が４ｍｍである。
前述の実施形態と同様、Ｌ１′、Ｌ２′およびＷ１′の各部の長さは共振周波数の整合で設定する。

図１５にはこのアンテナ装置１０ｃのＶＳＷＲ特性を示す。図示するように、アンテナ装置１０ｃによれば、多くの現行携帯端末で使用されているＧＳＭ８５０、ＧＳＭ９００、ＤＣＳ、ＰＣＳ、ＵＭＴＳのシステムの周波数帯域内で、３以下のＶＳＷＲ特性を得ることができる。
このように、本発明によれば、アンテナ部を小型化しても広帯域のマルチバンドアンテナを実現することが可能である

本発明のアンテナ装置の一実施例を示す外観図。本発明のアンテナ装置の一実施例を示す外観図。本発明のアンテナ装置の一実施例におけるアンテナ部を示す外観図。（ａ）および（ｂ）は、アンテナエレメントの形状によるＶＳＷＲ特性の変化を調べるためのモデルを示す図。図４（ａ）および（ｂ）に示した各アンテナ装置のＶＳＷＲ特性を示す図。（ａ）〜（ｃ）は、アンテナエレメントの形状によるＶＳＷＲ特性の変化を調べるためのモデルを示す図。図４（ｂ）および図６（ａ）〜（ｃ）に示した各アンテナ装置のＶＳＷＲ特性を示す図。（ａ）〜（ｄ）は、図４（ｂ）に示したアンテナ装置のアンテナエレメントにおける電流分布を周波数別に示す図。（ａ）および（ｂ）は本発明のアンテナ装置との比較のためのアンテナ装置を示す外観図。図９（ａ）に示したアンテナ装置のＶＳＷＲ特性を示す図。（ａ）〜（ｄ）は、図９（ａ）に示したアンテナ装置のアンテナエレメントにおける電流分布を周波数別に示す図。（ａ）〜（ｄ）は、図９（ａ）に示したアンテナ装置のアンテナエレメントにおける電流分布を周波数別に示す図。図１に示した本発明のアンテナ装置の一実施例のＶＳＷＲ特性を示す図。本発明のアンテナ装置の別の実施例を示す外観図。図１４に示した本発明のアンテナ装置の別の実施例のＶＳＷＲ特性を示す図。特願２００７−３３４９５４に記載のアンテナ装置を示す外観図。本発明のアンテナ装置によりカバーされるシステムおよび周波数帯域を示す図。

符号の説明

１０ａアンテナ装置
２０基板
３０アンテナエレメント
４０誘電体

Claims

給電点を備えた地板と、
所定の幅を有する左右非対称な第１のアンテナエレメントと、
前記第１のアンテナエレメントに装荷された第２のアンテナエレメントと、
を備え、
前記第１のアンテナエレメントは、広帯域性に寄与するテーパ形状の端部と、キャパシタンスの量を微調整するラウンド形状またはテーパ形状の端部とを有し、前記ラウンド形状またはテーパ形状の端部において前記給電点に接続されて給電され、
前記第２のアンテナエレメントは、前記第１のアンテナエレメントにおいて前記広帯域性に寄与しない箇所に直接接続され、前記第１のアンテナエレメントの前記広帯域性によっては共振特性が確保されない低周波数帯域における共振特性を保持することを特徴とするアンテナ装置。
請求項１に記載のアンテナ装置において、
前記第１のアンテナエレメントは１／４λの電気長を有する広帯域モノポールアンテナであり、
前記第２のアンテナエレメントは前記第１のアンテナエレメントよりも低い周波数で１／４λの電気長を有する折り返しＬ型アンテナであり、
前記第２のアンテナエレメントが前記第１のアンテナエレメントに直接接続される箇所は、前記第１のアンテナエレメントの前記テーパ形状の端部に対向し、前記第１のアンテナエレメントと前記第２のアンテナエレメントとが互いに電気特性の干渉を受けない位置であることを特徴とするアンテナ装置。
請求項１または２に記載のアンテナ装置において、
前記第２のアンテナエレメントは部分的に異なる幅を有することによりインピーダンスを調整することを特徴とするアンテナ装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載のアンテナ装置において、
前記第１および第２のアンテナエレメントは、誘電体支持部材の表面上に折り曲げて形成されることを特徴とするアンテナ装置。