JP2011176560A - アンテナ装置、及び無線端末装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】省スペース化又は小型化を図るようにしたアンテナ装置、及び無線端末装置を提供すること。また、一定の特性が得られるようにしたアンテナ装置、及び無線端末装置を提供すること。
【解決手段】アンテナ装置において、基板と、前記基板上に配置され、無線信号を送信又は受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子に接続されて前記アンテナ素子に電流又は電圧を給電するための給電点と、一端が前記基板上の一部に形成されたグランドパターンと接続された配線パターンとを備え、前記アンテナ素子と前記給電点、及び前記配線パターンを１つのセットとし、前記アンテナ素子と前記給電点、及び前記配線パターンは２セット以上備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンテナ装置、及び無線端末装置に関する。
従来から、アンテナ装置として、例えば２本のアンテナにより同一の無線信号が受信され、電波状況の優れたアンテナからの受信信号が優先的に用いられるようにしたダイバシティアンテナがある。
また、例えば、導電性の接続素子が２つのアンテナ素子間に接続されることで、一方のアンテナ素子の給電点に流れる電流がバイパスされて、２つのアンテナ素子を電気的に絶縁させるようにしたマルチモードアンテナ構造が知られている。
更に、例えば、グランドパターンの端部に切り欠き部が形成されることで、アンテナ素子間の結合度を低減させるようにした一体型平板多素子及び電子機器も知られている。
更に、例えば、上部接地導体の縁部を切り欠いた凹部に可変リアクタンス又はスイッチが設けられ、スイッチ等により上部接地導体における複数の突片の先端部分に設けられたアンテナ素子間の相関関係を低下させるようにした無線受信用小型携帯端末装置も知られている。
ＷＯ ２００８／１３１１５７ Ａ１ 特開２００７‐１３６４３号公報 特開２００７‐２４３４５５号公報
しかしながら、上述した従来技術において、アンテナ素子間に接続素子が直接接続された場合、アンテナ素子の特性が変化する。そのため、アンテナ装置に更に整合回路が配置させることで、特性の変化に対応させ、受信周波数又は送信周波数を所定の範囲にすることができる。しかし、アンテナ装置に整合回路が配置されると、部品点数がその分増加し、アンテナ装置内の各種素子等の設置スペースが少なくなる。部品点数の増加や設置スペースの減少は、アンテナ装置の省スペース化又は小型化を実現することが困難となる。
また、上述した従来技術において、グランドパターンの端部に切り欠きを設け、又は上部接地導体に凹部を設けた場合、切り欠きや凹部の面積が一定以上の大きさのとき、切り欠き等の分だけ、グランドパターン上に設置される各種素子等の設置スペースが少なくなる。
一方、アンテナ素子間の結合又は相関等、アンテナ素子の特性を一定以上とすることで、アンテナ装置の受信特性等を向上させることもできる。
そこで、本発明の一目的は、省スペース化又は小型化を図るようにしたアンテナ装置及び無線端末装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、一定の特性が得られるようにしたアンテナ装置及び無線端末装置を提供することにある。
一態様によれば、アンテナ装置において、基板と、前記基板上に配置され、無線信号を送信又は受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子に接続されて前記アンテナ素子に電流又は電圧を給電するための給電点と、一端が前記基板上の一部に形成されたグランドパターンと接続された配線パターンとを備え、前記アンテナ素子と前記給電点、及び前記配線パターンを１つのセットとし、前記アンテナ素子と前記給電点、及び前記配線パターンは２セット以上備える。
また、他の態様によれば、無線信号を送信又は受信する無線端末装置において、筺体と、前記筺体に収容されたアンテナ装置とを備え、前記アンテナ装置は、基板と、前記基板上に配置され前記無線信号を送信又は受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子に接続されて前記アンテナ素子に電流又は電圧を給電するための給電点と、一端が前記基板上の一部に形成されたグランドパターンと接続された配線パターンとを備え、前記アンテナ素子と前記給電点、及び前記配線パターンを１つのセットとし、前記アンテナ素子と前記給電点、及び前記配線パターンは２セット以上備える。
省スペース化又は小型化を図るようにしたアンテナ装置及び無線端末装置を提供することができる。また、一定の特性が得られるようにしたアンテナ装置及び無線端末装置を提供することができる。
図１はアンテナ装置の斜視図である。 図２（Ａ）はアンテナ装置の部分拡大図、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）は断面図を夫々示す図である。 図３はＳ11に関するシミュレーション結果の例を示す図である。 図４はアンテナ効率に関するシミュレーション結果の例を示す図である。 図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は放射パターンのシミュレーション結果の例を示す図である。 図６は相関係数に関するシミュレーション結果の例を示す図である。 図７はＳ21に関するシミュレーション結果の例を示す図である。 図８はシミュレーション対象のアンテナ装置の部分拡大図である。 図９は電流分布の例を示す図である。 図１０（Ａ）はＳ11、図１０（Ｂ）はリアクタンスに関する各シミュレーション結果の例を示す図である。 図１１はスミスチャートの例を示す図である。 図１２（Ａ）はスタブがない場合、図１２（Ｂ）はスタブの折り返しが１つある場合の、夫々のアンテナ装置の部分拡大図である。 図１３はアンテナ装置の部分拡大図である。 図１４はＳ11、Ｓ21に関するミュレーション結果の例を示す図である。 図１５（Ａ）はＳ11、図１５（Ｂ）はＳ21に関するシミュレーション結果の例を夫々示す図である。 図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は電流分布の例を夫々示す図である。 図１７（Ａ）は放射パターン、図１７（Ｂ）は相関係数のシミュレーション結果の例を夫々示す図である。 図１８はアンテナ装置の部分拡大図である。 図１９（Ａ）はＳ11、Ｓ21、図１９（Ｂ）は電流分布のシミュレーション結果の例を夫々示す図である。 図２０（Ａ）は電流分布、図２０（Ｂ）は相関係数に関するシミュレーション結果の例を夫々示す図である。 図２１（Ａ）はアンテナ装置の斜視図、図２１（Ｂ）及び図２１（Ｃ）はアンテナ装置の断面図である。 図２２（Ａ）はＳ11、図２２（Ｂ）はＳ21に関するシミュレーション結果の例を夫々示す図である。 図２３は相関係数に関するシミュレーション結果の例を示す図である。 図２４はアンテナ装置の斜視図である。 図２５（Ａ）はアンテナ装置の拡大図、図２５（Ｂ）及び図２５（Ｃ）はアンテナ装置の断面図である。 図２６はアンテナ装置の正面図である。 図２７はアンテナ装置の正面図である。 図２８（Ａ）はＳ11、図２８（Ｂ）はＳ21に関するシミュレーション結果の例を示す図である。 図２９（Ａ）及び図２９（Ｂ）は無線端末装置の斜視図である。 図３０（Ａ）及び図３０（Ｂ）はアンテナ装置の斜視図である。 図３１はアンテナ装置の斜視図である。 図３２（Ａ）及び図３２（Ｂ）は無線端末装置の例を示す図である。 図３３はアンテナ装置の部分拡大図である。 図３４（Ａ）はＳ11、Ｓ21、図３４（Ｂ）は相関関係に関するシミュレーション結果の例を示す図である。 図３５はアンテナ装置の部分拡大図である。 図３６（Ａ）はＳ11、Ｓ21、図３６（Ｂ）は相関関係に関するシミュレーション結果の例を示す図である。
本実施の形態について以下説明する。
＜第１の実施例＞
第１の実施例について説明する。図１はアンテナ装置１０の斜視図である。アンテナ装置１０は、例えば、カードタイプのアンテナ装置であり、パーソナルコンピュータ又は携帯電話等の無線端末装置に装填又は収容させることができる。図３２（Ａ）及び同図（Ｂ）は、無線端末装置１００の例を示す図で、同図（Ａ）は無線端末装置１００として携帯電話、同図（Ｂ）はパーソナルコンピュータの例を示す図である。アンテナ装置１０は携帯電話１００の筺体１０１内に収容されて、無線基地局等と無線信号を送受信できる。また、アンテナ装置１０は、パーソナルコンピュータ１００の筺体１０１内に装填されて、無線基地局等と無線信号を送受信できる。
アンテナ装置１０の構成例について説明する。図１はアンテナ装置１０の斜視図、図２（Ａ）はアンテナ装置１０の部分拡大図である。また、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）において線分Ｋ−Ｋ’でアンテナ装置１０を切断し、Ｃｙ方向から見たときの断面図であり、図２（Ｃ）は線分Ｍ−Ｍ’でアンテナ装置１０を切断し、同じくＣｙ方向から見たときの断面図である。
アンテナ装置１０は、図１に示すように、誘電体基板（以下、「基板」）１２と、２つのアンテナ素子１４‐１，１４‐２（又は、第１及び第２のアンテナ素子１４‐１，１４‐２）と、２つの給電点１６‐１，１６‐２（又は、第１及び第２の給電点１６‐１，１６‐２）、及び２つのスタブ１８‐１，１８‐２（又は、第１及び第２のスタブ１８‐１，１８‐２）を備える。
基板１２は、ｙ軸方向の長さが「Ｖ＋ｈ」（例えば、「８０ｍｍ」）であり、ｘ軸方向の長さが「Ｈ」（例えば、「３０ｍｍ」）、ｚ軸方向の長さ（又は厚さ）は「ｄ１」（例えば、「１ｍｍ」）である。基板１２は、表面の一部に金属平板（又は金属平面）、例えば銅層１３、裏面に各種素子を備える。
銅層１３は、面積がＶ×Ｈ、その厚さがｄ２（例えば、「３５μｍ」）であり、基板１２上の各種素子等に対してグランドパターン１５を形成する。尚、アンテナ素子１４‐１，１４‐２も、導電性の金属平板、例えば銅層１３により構成される。
アンテナ素子１４‐１，１４‐２は、他のアンテナ装置から送信された無線信号を受信し、他のアンテナ装置に無線信号を送信する。アンテナ素子１４‐１，１４‐２は、基板１２に固定された固定部１４‐１ａ，１４‐２ａ（又は、第１及び第２の固定部１４‐１ａ，１４‐２ａ）と、固定部１４‐１ａ，１４‐２ａからＬ字状に折れ曲がった折り曲げ部１４‐１ｂ，１４‐２ｂ（又は、第１及び第２の折り曲げ部１４‐１ｂ，１４‐２ｂ）とを夫々備える。
折り曲げ部１４‐１ｂ，１４‐２ｂは、夫々ｙ１軸及びｙ２軸を中心に回転可能で、基板１２（又はアンテナ装置１０）の幅Ｈ内に収容させることができる。折り曲げ部１４‐１ｂ，１４‐２ｂの詳細は後述する。
給電点（又は給電部）１６‐１，１６‐２は、基板１２上であって、アンテナ素子１４‐１，１４‐２の固定部１４‐１ａ，１４‐２ａとグランドパターン１５との間において、固定部１４‐１ａ，１４‐２ａに接するように夫々配置される。給電点１６‐１，１６‐２は、給電線（例えば同軸ケーブル又はストリップ線など）を介して電源等と接続され、アンテナ素子１４‐１，１４‐２に電流又は電圧を給電する。
スタブ１８‐１，１８‐２は、例えば、導電性の配線パターンであって、高周波回路における分布定数線路である。スタブ１８‐１，１８‐２は、図２（Ａ）に示すように、ミアンダ部（又はミアンダライン、又は、第１及び第２のミアンダ部）１８‐１ａ，１８‐２ａを備える。
ミアンダ部１８‐１ａ，１８‐２ａは、銅層１３が凹状又は凸状に交互に折れ曲がって形成される。ミアンダ部１８‐１ａ，１８‐２ａのｙ軸方向（又は長辺方向）の長さは、図２等の例では「ｈ」となっている。また、ミアンダ部１８‐１ａ，１８‐２ａは、接続部１８‐１ｂ，１８‐２ｂにおいてグランドパターン１５と接続され、先端部１８‐１ｃ，１８‐２ｃまで形成される。先端部１８‐１ｃ，１８‐２ｃは互いに離間し、グランドパターン１５からも離間している。アンテナ素子１４‐１，１４‐２の固定部１４‐１ａ，１４‐２ａに最も近いミアンダ部１８‐１ａ，１８‐２ａは、固定部１４‐１ａ，１４‐２ａからのｘ軸方向における距離が閾値ｈｒｅｆ以内に設けられている。
アンテナ装置１０は、図１及び図２（Ａ）に示すように、更に、グランドパターン１５の一部にスリット２１‐１，２１‐２（又は、第１及び第２のスリット２１‐１，２１‐２）が配置される。スリット２１‐１，２１‐２により、アンテナ素子１４‐１，１４‐２間の結合等、特性が更に改善される。
このように、本アンテナ装置１０は、第１のアンテナ素子１４‐１と第１の給電点１６‐１、及び第１のスタブ１８‐１を１つのセットとし、更に、第２のアンテナ１４‐２と第２の給電点１６‐２、及び第２のスタブ１８‐２を１つのセットとして、２つのセットを備えている。
このような本アンテナ装置１０に対して、本願発明者は種々のシミュレーションを行った。本アンテナ装置１０に対するシミュレーション結果について以下説明する。図３〜図１２（Ｂ）はシミュレーション結果の例等を示す図である。
このうち、図３はＳパラメータのうちパラメータＳ11（又は「反射係数」或いは「整合」）に関するシミュレーション結果の例を示す図である。
図３に示すシミュレーションは、例えば、図１等に示すアンテナ装置１０において、第１の給電点１６‐１から交流電圧が印加される。このとき、当該交流電圧の周波数を変化させたとき、当該電圧と第１の給電点１６‐１（又は第１のアンテナ素子１４‐１）で反射する電圧とを測定することで得られたシミュレーション結果である。電圧源は、例えば、グランドパターン１５と第１の給電点１６‐１との間にあるものとする。図３において、横軸は周波数、縦軸はパラメータＳ11（デシベル表示）を夫々示し、破線はスタブ１８‐１，１８‐２がないアンテナ装置１０、実線はスタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０に対する各シミュレーション結果である。
図３に示すようにパラメータＳ11に関して、周波数が「１．７ＧＨｚ」から「２．５ＧＨｚ」に亘り、スタブ１８‐１，１８‐２があるアンテナ装置１０の方がスタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０よりも低いシミュレーション結果を得た。従って、スタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０は、スタブ１８‐１，１８‐２のない場合と比較して、これらの周波数帯域において、反射電圧を小さくし、パラメータＳ11を改善させることができる。このシミュレーション結果から、本アンテナ装置１０は、例えば、送信又は受信される無線信号の周波数が「１．５ＧＨｚ」から「２．５ＧＨｚ」のとき、整合に関して一定以上の特性を得ることができる。
図４は、アンテナ効率に関するシミュレーション結果の例を示す図である。アンテナ効率は、例えば、各アンテナ素子１４‐１，１４‐２に印加した電力と放射電力の比を表わす。例えば、第１の給電点１６‐１に交流電圧が印加され、印加する交流電圧の周波数を変化させたとき、第１のアンテナ素子１４‐１において空間に放射される電力を測定等することによりシミュレートしたものである。「アンテナ素子」が「一本」の場合と、「アンテナ素子２本」で「スタブなし」の場合、及び「アンテナ素子２本」で「スタブあり」の場合において、交流電圧の周波数を「１．７ＧＨｚ」、「２．０ＧＨｚ」、「２．３ＧＨｚ」と変化させてシミュレートした。
図４に示すように、アンテナ効率は、周波数「１．７ＧＨｚ」を含む各周波数において、スタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０の方がスタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０と比較して高いシミュレーション結果を得た。このシミュレーション結果から、本アンテナ装置１０は、アンテナ素子１４‐１，１４‐２で送受信される無線信号の周波数が例えば「１．７ＧＨｚ」のとき、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０よりもアンテナ効率を高めることができる。
図５（Ａ）及び同図（Ｂ）は放射パターン、図６は相関係数に関するシミュレーション結果の例を夫々示す図である。
図５（Ａ）に示す放射パターンは、例えば、アンテナ装置１０における第１の給電点１６‐１に周波数「２．２ＧＨｚ」の交流電圧を印加し、第２の給電点１６‐２には電圧を印加しない場合の指向性分布を示す。また、図５（Ｂ）に示す放射パターンは、例えば、第２の給電点１６‐２に周波数「２．２ＧＨｚ」の交流電圧を印加し、第１の給電点１６‐１には印加しない場合の指向性分布を示す。
第１の給電点１６‐１に交流電圧が印加された場合、図５（Ａ）に示すように、ｙ軸の第２象限であってＷ１方向に他と比較して電力の高い部分が分布している。一方、第２の給電点１６‐２に交流電圧が印加された場合、図５（Ｂ）に示すように、ｙ軸の第２象限であってＷ２方向に他と比較して電力の高い部分が分布している。
このように、２つの放射パターンは夫々逆方向（Ｗ１方向とＷ２方向）を向いているシミュレーション結果を得た。
図６は、印加される交流電圧の周波数を変化させたときの放射パターン等に基づいて、相関係数をシミュレーションした結果を示す。相関係数は、例えば、第１の給電点１６‐１から給電したときの放射パターン（例えば、図５（Ａ））と、第２の給電点１６‐２から給電したときの放射パターン（例えば、図５（Ｂ））とがどれだけ一致しているかを示す指標でもある。図６において、横軸が周波数、縦軸が相関係数を夫々示し、実線はスタブ１８‐１，１８‐２がある場合、破線はスタブ１８‐１，１８‐２がない場合のシミュレーション結果である。
図６に示すように、スタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０の相関係数は、スタブ１８‐１，１８‐２のない場合と比較して、「１．５ＧＨｚ」から「１．７ＧＨｚ」、及び「２．２ＧＨｚ」から「２．５ＧＨｚ」等に亘り低いシミュレーション結果を得た。よって、相関係数についても、本アンテナ装置１０は、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置と比較して、これらの周波数帯域において改善されたシミュレーション結果を得ることができた。このシミュレーション結果から、本アンテナ装置１０は、送信又は受信される無線信号の周波数が「１．５ＧＨz」から「１．７ＧＨz」、「２．２ＧＨｚ」から「２．５ＧＨｚ」において、相関について一定以上の特性を得ることができる。
図７は、ＳパラメータのうちパラメータＳ21（又は「結合」或いは「アイソレーション」）に関するシミュレーション結果を示す図である。本シミュレーションは、例えば、図１等に示すアンテナ装置１０において、第１の給電点１６‐１から第１のアンテナ素子１４‐１に交流電圧が印加され、当該電圧の周波数を変化させる。本シミュレーションは、このとき、当該電圧と第２の給電点１６‐２から出力される電圧とを測定等することによりパラメータＳ21をシミュレートしたものである。電圧源は、例えば、グランドパターン１５と第１の給電点１６‐１との間にあるものとする。図７において、横軸は周波数を示し、縦軸はＳ21（デシベル表示）を示す。また、同図において、破線はスタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０、実線はスタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０の夫々に対するシミュレーション結果を示す。
図７に示すように、スタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０のパラメータＳ２１と、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０のパラメータＳ21とは、ともに、基準閾値（例えば、「−６ｄＢ」）よりも低い数値で推移している。この基準閾値は、例えば、アンテナ素子１４‐１，１４‐２の結合に関して許容できる最大のパラメータＳ21を示す。図７に示すように、スタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０のパラメータＳ21は、周波数が「１．５ＧＨｚ」から「２．５ＧＨｚ」に亘りこの基準閾値以下で推移している。
このシミュレーション結果から、例えば、本アンテナ装置１０は、アンテナ素子１４‐１，１４‐２で送受信される無線信号の周波数が「１．５ＧＨｚ」から「２．５ＧＨｚ」に亘り、結合に関して一定以上の特性を得ることができる。
図１等に示すスタブ１８‐１，１８‐２について更にシミュレーションした結果について以下説明する。図８〜図１１（Ｂ）はシミュレーション結果の例等を示す図である。
図８はシミュレーション対象のアンテナ装置１０の部分拡大図である。スタブ１８‐１，１８‐２の特性をシミュレーションするために第１の給電点１６‐１が、第１の接続部１８‐１ｂに配置される。
図９は第１の給電点１６‐１から交流電圧を印加させたときの電流分布の例を示す。同図は交流電圧の周波数が「１．４ＧＨｚ」のときのシミュレーション結果の例を示し、矢印の大きさ及び太さが電流の大きさを示す。
図９に示すように、第１の給電点１６‐１から給電したため、第１のスタブ１８‐１では、第１のスタブ１８‐２等と比較して大きな電流が流れている。本アンテナ装置１０において、スタブ１８‐１，１８‐２を図１等に示す形状とすることで、交流電圧の周波数が「１．４ＧＨｚ」において他の周波数と比較して大きな電流が流れるシミュレーション結果を得た。次にこのように大きな電流が「１．４ＧＨｚ」の周波数において流れる理由について説明する。
図１０（Ａ）は、図８に示すアンテナ装置１０において、第１の給電点１６‐１から交流電圧を給電したときの第１のアンテナ素子１４‐１におけるパラメータＳ11のシミュレーション結果を示す図である。また、図１０（Ｂ）は、スタブ１８‐１，１８‐２の合成インピーダンスの虚数部（リアクタンス）に関するシミュレーション結果を示す図である。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、共に、給電する交流電圧の周波数を「０．５ＧＨｚ」から「２．５ＧＨｚ」まで変化させたときのシミュレーション結果である。
図１０（Ａ）に示すように、パラメータＳ11は周波数「１．４ＧＨｚ」において他の周波数と比較して大幅に低いシミュレーション結果を得た。また、同図（Ｂ）に示すように、周波数「１．４ＧＨｚ」においてリアクタンスが「０」になるシミュレーション結果を得た。
このことから、スタブの形状を図２及び図８のようにすることで、スタブ１８‐１，１８‐２は、周波数が「１．４ＧＨｚ」において並列共振状態となる。かかる状態のため、図９に示すように、第１の給電点１６‐１から給電する交流電圧の周波数が「１．４ＧＨｚ」において一定以上の大きな電流が流れるシミュレーション結果を得ることができる。
上述したように、整合（パラメータＳ１１）に関して、本アンテナ装置１０は改善されたシミュレーション結果を得たが（例えば、図３等）、次にこの改善理由について説明する。
図１１は、スタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０と、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０、及び折り返しのないミアンダラインを備えるアンテナ装置１０の各々において、インピーダンスの変化例を示すスミスチャートである。
シミュレーション対象であるスタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０は、例えば、図８に示すアンテナ装置１０とした。このようにしたのは、上述した例と同様にスタブ１８‐１，１８‐２の特性を確認するためである。
また、図１２（Ａ）は、シミュレーション対象である、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０の構成例、図１２（Ｂ）はシミュレーション対象であるの折り返しのないミアンダラインを備えるアンテナ装置１０の構成例を夫々示す図である。同図（Ｂ）に示すように、折り返しのないミアンダラインを備えるアンテナ装置１０は、例えば、アンテナ素子１４‐１，１４‐２に最も近いミアンダ部１８‐１１ａ，１８‐２１ａが折り返されていない直線状の構造を有するものである。
本シミュレーションは、例えば、アンテナ装置１０の第１の給電点１６‐１から交流電圧が印加され、当該交流電圧の周波数を「１．５ＧＨｚ」から「２．５ＧＨｚ」に変化させたとき、第１のアンテナ素子１４‐１に対するインピーダンスの変化を測定したものである。図１１の横軸はインピーダンスの実部（又は純抵抗）、縦軸の上半分はインダクティブな領域、下半分はキャパシティブな領域を各々示す。また、図１１において、実線がスタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０（例えば図８）、破線がスタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０（例えば、図１２（Ａ））に対するシミュレーション結果である。一点鎖線が、折り返しのないミアンダラインを備えるアンテナ装置１０（例えば、図１２（Ｂ））に対するシミュレーション結果を示す。
図１１に示すように、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０（「スタブなし」）のシミュレーション結果は、他と比較して、純抵抗が「１」の点から最も遠い位置で推移している。次いで、折り返しのないミアンダラインを備えるアンテナ装置１０（「折り返しのないミアンダラインを備えるスタブ」）が純抵抗「１」の点から遠い位置で推移している。最も純抵抗「１」に近いものが、スタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０（「スタブあり」）のシミュレーション結果である。
このシミュレーション結果から、スタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０は、他と比較して純抵抗「１」に最も近いため、最も整合をとることができる。従って、図３で示したように、２つのスタブ１８‐１，１８‐２を備えるアンテナ装置１０の方が、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置よりも、反射係数が低くなり、パラメータＳ11が低くなるシミュレーション結果を得ることができる。
尚、図２等に示すように、各アンテナ素子１４‐１，１４‐２の近傍（例えば、距離ｈｒｅｆ以内）に金属面を設けることで、放射抵抗等が一定値以下の低い値となり、スミスチャート上のグラフは図１１のＷ３方向に移動することが知られている。本アンテナ装置１０においてもスタブ１８‐１，１８‐２のミアンダ部１８‐１ａ，１８‐２ａがアンテナ素子１４‐１，１４‐２近傍（閾値ｈｒｅｆ以下）に設置されるため、放射抵抗が一定値以下の低い値となり、整合等も改善される。
このように本第１の実施例のアンテナ装置１０は、アンテナ素子１４‐１，１４‐２間に第１及び第２のスタブ１８‐１，１８‐２を設け、第１のスタブ１８‐１と第１の給電点１６‐１、及び第１のアンテナ素子１４‐１を１つのセットとし、２つのセットを備えている。このように構成することで、本アンテナ装置１０は、送信又は受信される無線信号の周波数が例えば「１．７ＧＨｚ」、又は「２．２ＧＨｚ」から「２．５ＧＨｚ」のとき、整合、結合、及び相関係数に関して一定以上の特性を得ることができる。
また、本アンテナ装置１０は、特開２００７‐１３６４３号公報及び特開２００７‐２４３４５５号公報に示された一定以上の大きさの切り欠きやスリット等がないため、アンテナ装置１０の小型化又は省スペース化を図ることができる。更に、スタブ１８‐１，１８‐２はアンテナ素子１４‐１，１４‐２に直接接続されず、その一端がグランドパターン１５に直接接続される。よって、アンテナ素子１４‐１，１４‐２の特性を変化させず、別途整合回路等を設けなくてもよい。従って、本アンテナ装置１０はコスト削減等を図ることもできる。
＜第２の実施例＞
次に第２の実施例を説明する。第１の実施例では、スタブ１８‐１，１８‐２におけるミアンダ部１８‐１ａ，１８‐２ａのｙ軸方向の長さ（又は高さ）はどれも同じものとして説明した。例えば、この長さが、アンテナ素子１４‐１，１４‐２の固定部１４‐１ａ，１４‐２ａに最も近いところで他と比較して短く、アンテナ素子１４‐１，１４‐２から離れるに従い長くなるようにしてもよい。これにより、スタブ１８‐１，１８‐２の接続部１８‐１ｂ，１８‐２ｃから先端部１８‐１ｃ，１８‐２ｃまでの長さを短くすることができる。
図１３は、かかるアンテナ装置１０の部分拡大図である。図１３に示す例は、アンテナ素子１４‐１，１４‐２の固定部１４‐１ａ，１４‐２ａに最も近いミアンダ部１８‐１１ａ，１８‐２１ａのｙ軸方向の長さは「ｈ１」、中間付近のミアンダ部１８‐１ａ，１８‐２ａのｙ軸方向の長さは「ｈ２」（ｈ１＜ｈ２）となっている。そして、固定部１４‐１ａ，１４‐２ａから最も離れたミアンダ部１８‐１３ａ，１８‐２３ａの長さは「ｈ」（ｈ２＜ｈ）となっている。
次にこのように構成されたアンテナ装置１０のシミュレーション結果について説明する。図１４は、パラメータＳ11（又は「整合」）、Ｓ21（又は「結合」）のシミュレーション結果の例を示す図である。図１４は、第１の実施例と同様に、例えば、第１の給電点１６‐１から交流電圧を給電し、第１の給電点１６‐１からの放射電圧を測定、又は第２の給電点１６‐２からの出力電圧を測定する等により、シミュレーションをしたものである。図１４において、実線はパラメータＳ11、破線はパラメータＳ21の各シミュレーション結果を示す。
図１４に示すように、２つのパラメータＳ11、Ｓ21は、ともに周波数「１．７ＧＨｚ」以上の周波数において、第１の実施例と同様に基準閾値「−６ｄＢ」以下の低い数値で推移している。また、２つのパラメータＳ11、Ｓ21は、周波数「１．７ＧＨz」において他の周波数と比較して大幅に低い数値のシミュレーション結果を得た。
図１５（Ａ）は、パラメータＳ11に関し、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０（例えば、図１２（Ａ））と比較したシミュレーション結果である。また、図１５（Ｂ）はパラメータＳ21に関して、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０と比較したシミュレーション結果である。図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）において「スタブあり」と示されたグラフは、図１４における「Ｓ１１」と「Ｓ２１」のグラフと夫々同じものである。
図１５（Ａ）に示すように、本アンテナ装置１０（例えば図１３）は、「１．７ＧＨｚ」以上の周波数で、パラメータＳ11に関し、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置と比較して低いシミュレーション結果を得た。また、図１５（Ｂ）に示すように、パラメータＳ21に関しは、図１５（Ｂ）に示すように、「１．７ＧＨｚ」の周波数において、スタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０の方がスタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０よりも大幅に低いシミュレーション結果を得た。
これらのシミュレーション結果から、第２の実施例におけるアンテナ装置１０は、送信又は受信される無線信号の周波数が「１．７ＧＨｚ」以上のとき、整合及び結合に関して、平均的に一定、又は一定以上の特性を得ることができる。
図１６は相関係数のシミュレーション結果の例を示す図である。図１６は、第１の実施例と同様に、第１の給電点１６‐１から給電したときの放射パターンと、第２の給電点１６‐２から給電したときの放射パターンとがどれだけ一致しているかについて、給電する交流電流の周波数を変化させたときのシミュレーション結果である。
図１６に示すように、本第２の実施例のアンテナ装置１０は、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置と比較して、「１．７ＧＨｚ」以上の周波数において相関係数が低い結果を得た。
尚、アンテナ効率についても第１の実施例と同様にシミュレーションした結果、周波数「１．７ＧＨｚ」において、「−１．４５ｄＢ」の数値を得た。図４の「アンテナ素子２本 スタブなし」の場合、周波数「１．７ＧＨｚ」において「−１．５９ｄＢ」であり、これと比較すると本アンテナ装置１０のアンテナ効率は高いシミュレーション結果を得た。本第２の実施例のアンテナ装置１０は、アンテナ効率について第１の実施例のアンテナ装置１０よりも更に改善されたシミュレーション結果を得た。
相関係数とアンテナ効率に関するシミュレーション結果から、第２の実施例におけるアンテナ装置１０は、送信又は受信される無線信号の周波数が「１．７ＧＨｚ」以上のとき、結合とアンテナ効率に関して一定以上の特性を得ることができる。
次に、このようにアンテナ効率と結合が改善される理由について説明する。図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、給電する交流電圧の周波数が「１．７ＧＨｚ」のときの電流分布のシミュレーション結果を夫々示す図である。図１７（Ａ）はスタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０、図１７（Ｂ）は本第２の実施例におけるアンテナ装置１０の電流分布である。本シミュレーションは、第１の実施例（図９）と同様に、第１の給電点１６‐１から給電し、第２の給電点１６‐２から給電しないようにしたものである。図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）、ともに矢印の大きさが電流の強さを示す。
給電されていない第２のアンテナ素子１４‐２に着目すると、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０（図１７（Ａ））の方が、スタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０（図１７（Ｂ））よりも強い電流が流れている。この強い電流により、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０は、第２のアンテナ素子１４‐２と第１のアンテナ素子１４‐１の結合が一定以上に大きくなる。また、この強い電流により、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０は、第２の給電点１６‐２において一定以上の大きな電力（又はエネルギー）が消費され、アンテナ効率が一定以下に劣化する。
一方、スタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０（図１７（Ｂ））は、スタブ１８‐１，１８‐２に一定以上の強い電流が流れ、給電していない第２のアンテナ素子１４‐２には、スタブ１８‐１，１８‐２のある方と比較して弱い電流が流れている。この弱い電流により、スタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０は、第１及び第２のアンテナ素子１４‐１，１４‐２の結合が一定以下に弱くなる。また、この弱い電流により、スタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０は、第２の給電点１６‐２で消費される電力が一定以下となり、アンテナ効率が一定以上に改善される。
以上から、本第２の実施例におけるアンテナ装置１０は、送信又は受信される無線信号の周波数が例えば「１．７ＧＨｚ」から「２．５ＧＨz」において、整合、結合、及び相関係数について一定以上の特性を得ることができる。また、本第２の実施例におけるアンテナ装置１０は、アンテナ素子１４‐１，１４‐２の特性を得るための整合回路等を別途設けることがなく、第１の実施例と同様にコスト削減等を図ることができる。更に、本第２の実施例におけるアンテナ装置１０は、特開２００７‐１３６４３号公報及び特開２００７‐２４３４５５号公報に示された一定の大きさ以上のスリット等もないため、省スペース化及び小型化を図ることができる。
尚、図１４及び図１７等に示すように、給電する交流電圧の周波数が「１．７ＧＨｚ」のとき、スタブ１８‐１，１８‐２は共振状態となった。このため、スタブ１８‐１，１８‐２に流れる電流は図１７（Ｂ）に示すように、一定以上の強い電流が流れた。第２の実施例におけるアンテナ装置１０のスタブ１８‐１，１８‐２の長さは、第１の実施例におけるスタブ１８‐１，１８‐２の長さより短い。このように、スタブ１８‐１，１８‐２の長さを調整することで、共振周波数を第１の実施例の「１．４ＧＨ」から第２の実施例の「１．７ＧＨｚ」に調整することができた。このことから、スタブ１８‐１，１８‐２の長さが調整されることで、結合、相関係数等に関し、一定以上の特性が得られる周波数の帯域を変化させることも可能である。
＜第３の実施例＞
次に第３の実施例について説明する。第２の実施例におけるアンテナ装置１０は、ミアンダ部１８‐１ａ，１８‐２ａのｙ軸方向の長さが、アンテナ素子１４‐１，１４‐２から離れるに従い長くなるよう設けた。例えば、アンテナ素子１４‐１，１４‐２に最も近いミアンダ部１８‐１１ａ，１８‐２１ａにおけるｙ軸方向の長さが、ｙ軸方向の長さが最も短いミアンダ部１８‐１２ａ，１８‐２２ａの当該長さよりも、長くするようにすることもできる。
図１８は本第３の実施例におけるアンテナ装置１０の部分拡大図である。図１８に示すように、ミアンダ部１８‐１ａ，１８‐２ａのうち、アンテナ素子１４‐１，１４‐２に最も近いミアンダ部１８‐１１ａ，１８‐２１ａのｙ軸方向の長さを「ｈ’」とする。このとき、ｙ軸方向の長さが最も短いミアンダ部１８‐１２ａ，１８‐２２ａのｙ軸方向の長さを「ｈ１」とすると、ｈ’＞ｈ１となるように、ミアンダ部１８‐１１ａ，１８‐２１ａを設置する。図１８の例では、長さｈ’は、最もｙ軸方向の長さの長いスタブ１８‐１３ａ，１８‐２３ａの長さ「ｈ」と同じ長さとなっている。アンテナ素子１４‐１，１４‐２に最も近いミアンダ部１８‐１１ａ，１８‐２１ａ以外は、アンテナ素子１４‐１，１４‐２から離れるに従いｙ軸方向の長さが長くなるようにする。
このような本第３の実施例におけるアンテナ装置１０のシミュレーション結果について説明する。図１９（Ａ）はパラメータＳ11（整合）、パラメータＳ21（結合）に関するシミュレーション結果の例を示す図である。例えば、第１の実施例等と同様に、第１の給電点１６‐１に周波数の異なる交流電圧を給電し、第１の給電点１６‐１の反射電圧又は第２の給電点１６‐２からの出力電圧を測定する等によりシミュレーションを行った。
図１９（Ａ）に示すように、２つのパラメータＳ11、パラメータＳ21は、周波数「１．６ＧＨｚ」から「２．５ＧＨｚ」に亘り、基準閾値「−６ｄＢ」よりも低くシミュレーション結果を得た。
図１９（Ｂ）は相関係数に関するシミュレーション結果の例を示す図である。シミュレーションは第１の実施例等と同様に、第１の給電点１６‐１に給電したときの放射パターンと第２の給電点１６‐２に給電したときの放射パターンとに基づいて行ったものである。
図１９（Ｂ）に示すように、相関係数についても周波数「１．６ＧＨｚ」から「２．５ＧＨｚ」に亘り、図１８に示すスタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０の方が、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置よりも低い数値で推移している。
以上のシミュレーション結果から、第３の実施例におけるアンテナ装置１０は、送信又は受信される無線信号の周波数が「１．６ＧＨｚ」から「２．５ＧＨｚ」に亘り、整合、結合、相関係数について一定以上の特性を得ることができる。
第２の実施例のアンテナ装置１０は、周波数が「１．７ＧＨｚ」以上で一定の特性を得ることができたが、本第３の実施例のアンテナ装置１０は、スタブ１８‐１，１８‐２の長さを更に調整することで、更に広い帯域の無線信号に対して一定以上の特性を得ることができる。
図２０は本アンテナ装置１０における電流分布のシミュレーション結果の例を示す図である。本シミュレーションも、第２の実施例と同様に、第１の給電点１６‐１から「１．７ＧＨz」の周波数を有する交流電圧が印加された場合の電流分布の例である。
スタブ１８‐１，１８‐２のない電流分布のシミュレーション例を示す図１７（Ａ）と比較すると、図２０の例では、給電されていない側の第２のアンテナ素子１４‐２に弱い電流が流れている。第２の実施例と同様に、この弱い電流によって、２つのアンテナ素子１４‐１，１４‐２間の結合は一定以下に低くなり、アンテナ効率も一定以上に向上する。
尚、本第３の実施例におけるアンテナ装置２０のアンテナ効率は「−１．２９ｄＢ」となり、第１の実施例等よりも更に高い数値を得た。
本第３の実施例におけるアンテナ装置１０も第１の実施例等と同様に、アンテナ素子１４‐１，１４‐２に対する整合回路を設けることがないため、コスト削減等を図ることもできる。更に、本第３の実施例におけるアンテナ装置１０も第１の実施例等と同様に、特開２００７‐１３６４３号公報及び特開２００７‐２４３４５５号公報に示された一定の大きさ以上のスリット等もないため、省スペース化及び小型化を図ることができる。
＜第４の実施例＞
次に第４の実施例を説明する。第４の実施例は、例えば、第１の実施例等のアンテナ装置１０がパーソナルコンピュータ等の無線端末装置１００に装填又は収容された場合の例である。
図２１（Ａ）はアンテナ装置１０が無線端末装置１００に装填等された場合の斜視図、図２１（Ｂ）は図２１（Ａ）に示す無線端末装置１００においてＣｙ方向から見たときの断面図、図２１（Ｃ）はＣｘ方向から見たときの無線端末装置１００の断面図を夫々示す。
図２１（Ａ）等に示すように、無線端末装置１００は、ｘ軸方向の長さが「Ｈ’」、ｙ軸方向の長さが「Ｖ’」、ｚ軸方向の長さ（厚さ）が「ｄ３」の導体（例えば、金属平板）１０２を備える。導体１０２は、アンテナ装置１０のアンテナ素子１４‐１，１４‐２に対してグランドパターンを形成する。
アンテナ装置１０はｚ軸方向の長さ（厚さ）が導体１０２と同じ「ｄ３」であり、図２１（Ａ）の一点鎖線で示すように、アンテナ装置１０が導体１０２の一部に装填等されている。
アンテナ装置１０が無線端末装置１０に装填等されたとき、アンテナ装置１０のアンテナ素子１４‐１，１４‐２は、導体１０２から距離「ａ」だけ突出する。また、アンテナ素子１４‐１，１４‐２は、ｘ軸方向において間隔「ｄ」だけ離れて設置されている。アンテナ素子１４‐１，１４‐２も導体で構成される。
アンテナ装置１０における給電点１６‐１，１６‐２は、アンテナ素子１４‐１，１４‐２と導体１０２との接続点に夫々配置される。
本第４の実施例のアンテナ装置１０も、第１の実施例等と同様に、２つのスタブ１８‐１，１８‐２を備えているが、図２１（Ａ）等に示すように、導体１０２から距離「ｂ」（例えば、ｂ＜ａ）だけｚ軸方向に延びるように設置されている。第１及び第２のスタブ１８‐１，１８‐２の間隔「ｄ’」は、例えば、アンテナ素子１４‐１，１４‐２の間隔「ｄ」よりも短い。このように、スタブ１８‐１，１８‐２は、グランドパターン１５が形成されるｘｙ平面に対して直交する平面内（例えば、ｙｚ平面内）において所定長延びるように設置されてもよい。
このようなアンテナ装置１０を含む無線端末装置１００についてのシミュレーション結果について以下説明する。図２２（Ａ）はパラメータＳ11、図２２（Ｂ）はパラメータＳ21、図２３は相関係数に関する各シミュレーション結果の例を夫々示す図である。
シミュレーションは、第１の実施例等と同様に、例えば、第１の給電点１６‐１から周波数の異なる交流電圧が印加され、第１の給電点１６‐１からの反射電圧を測定、又は第２の給電点１６‐１からの出力電圧を測定等することにより行われたものである。どのシミュレーションについても、図２１（Ａ）等に示すスタブ１８‐１，１８‐２のあるアンテナ装置１０を含む無線端末装置１００と、スタブ１８‐１，１８‐２のない無線端末装置１００とに対して行った。
図２２（Ａ）に示すように、パラメータＳ11に関して、スタブ１８‐１，１８‐２のある無線端末装置１００の方とスタブ１８‐１，１８‐２のない無線端末装置１００とを比較すると、周波数が「６００ＭＨｚ」から「７５０ＭＨｚ」まで略同じ数値で推移している。ただし、周波数が「７５０ＭＨｚ」以上でスタブ１８‐１，１８‐２のある方がない方よりも低い数値となった。
また、パラメータＳ21に関して、図２２（Ｂ）に示すように、周波数「６００ＭＨz」から「１ＧＨｚ」に亘り、スタブ１８‐１，１８‐２のある無線端末装置１００も、スタブ１８‐１，１８‐２のない無線端末装置も平均的に同じ数値で推移するシミュレーション結果を得た。
更に、相関係数について図２３に示すように、周波数「８５０ＭＨｚ」でやや劣化するものの、周波数が「７００ＭＨｚ」から「９００ＭＨｚ」に亘り、スタブ１８‐１，１８‐２のある無線端末装置１００の方がない方と比較して低いシミュレーション結果を得た。
以上から、図２１に示す無線端末装置１００は、送信又は受信される無線信号の周波数が「７００ＭＨｚ」から「９００ＭＨｚ」において、整合、結合、及び相関係数について、平均的に一定、又は一定以上の特性を得ることができる。
また、第４の実施例におけるアンテナ装置１０については、第１の実施例と同様に、アンテナ素子１４‐１，１４‐２間に対する整合回路等を別途設けることがなく、コスト削減等をはかることができる。更に、本アンテナ装置１０も、第１の実施例等と同様に、特開２００７‐１３６４３号公報及び特開２００７‐２４３４５５号公報に示された一定の大きさ以上のスリット等もないため、省スペース化及び小型化を図ることができる。
＜第５の実施例＞
次に第５の実施例について説明する。第１の実施例等では、２つのスタブ１８‐１，１８‐２を備えるアンテナ装置１０について説明した。例えば、３つ以上のスタブを備えるアンテナ装置１０でもよい。本第５の実施例は、このように３つ以上のスタブを備えるアンテナ装置１０の例である。
図２４は、第５の実施例におけるアンテナ装置１０の斜視図、図２５（Ａ）は部分拡大図である。また、図２５（Ｂ）は図２５（Ａ）において線分Ｐ−Ｐ’でアンテナ装置１０を切断しＣｙ方向からの断面図、図２５（Ｃ）は線分Ｑ−Ｑ’で切断してＣｙ方向からの断面図である。
本アンテナ装置１０は、図２４等に示すように、更に、第３〜第６のスタブ１８‐３〜１８‐６を備える。
第３及び第４のスタブ１８‐３，１８‐４は、図２４等に示すように、給電点１６‐１，１６‐２に最も近いグランドパターン１５の端部Ｇ１，Ｇ２からｚ軸方向に向けて所定長延びるように、夫々設けられている。
また、第５及び第６のスタブ１８‐５，１８‐６も同様に、グランドパターン１５の端部Ｇ１，Ｇ２からｘ軸方向に向けて所定長延びるように、夫々設けられている。
第３〜第６のスタブ１８‐３〜１８‐６も、第１及び第２のスタブ１８‐１，１８‐２と同様に、例えば銅層１３により構成される。また、第３及び第４のスタブ１８‐３，１８‐４のｘ軸方向の長さ、及びｙ軸方向の長さは、例えば、銅層１３と同じ「ｄ２」とすることができる。更に、第５及び第６のスタブ１８‐５，１８‐６のｚ軸方向の長さも、例えば「ｄ２」とすることができる。
第１及び第２のスタブ１８‐１，１８‐２は、第１の実施例等と同様に接続部１８‐１ｂ，１８‐２ｂにおいてグランドパターン１５と接続する。第１のスタブ１８‐１は、図２５（Ａ）等に示すように、第１のアンテナ素子１４‐１から離れるに従い、第２のアンテナ素子１４‐２の第２折り曲げ部１４‐２ｂに向けて、ｘｙ平面上の斜め方向に直線状に延びている。また、第２のスタブ１８‐２は、第２のアンテナ素子１４‐２から離れるに従い、第１のアンテナ素子１４‐１の第１の折り曲げ部１４‐１ｂに向けて、ｘｙ平面上の斜め方向に直線状に延びている。第１及び第２のスタブ１８‐１，１８‐２は、接続部１８‐１ｂ，１８‐２ｂから最も遠い先端部１８‐１ｃ，１８‐２ｃにおいて、互いに離間して設けられている。
図２４等に示す例は一例であり、例えば、グランドパターン１５に接続されるスタブの個数を４個とすることもできる。この場合、第３及び第４のスタブ１８‐３，１８‐４、又は、第５及び第６のスタブ１８‐５，１８‐６を削除すればかかるアンテナ装置１０を構成することができる。また、第３のスタブ１８‐３と第４のスタブ１８‐４、及び第６のスタブ１８‐６を削除することで、全部で３つのスタブ１８‐１，１８‐２，１８‐５を備えるアンテナ装置１０とすることもできる。このように、本アンテナ装置１０は、２つ以上の任意の個数のスタブ１８‐１，１８‐２，・・・を備えるようにすることができる。
＜第６の実施例＞
次に第６の実施例を説明する。第６の実施例では、上述した第１〜第５の実施例において、アンテナ素子１４‐１，１４‐２の形状をＬ字型としたときの特性について説明する。
図２６及び図２７はシミュレーション対象のアンテナ装置１０の構成例を示す図であり、このうち図２６はアンテナ素子１４‐１，１４‐２の形状が直線状のアンテナ装置１０、図２７は第１の実施例等で説明したアンテナ素子１４‐１，１４‐２がＬ字型のアンテナ装置１０の構成例である。
直線型のアンテナ素子１４‐１，１４‐２は、図２６に示すように、固定部１４‐１ａ，１４‐２ａと、固定部１４‐１ａ，１４‐２ａからｙ軸方向に向けて直線部１４‐１ｃ，１４‐２ｃとを備える。
一方、Ｌ字型のアンテナ素子１４‐１，１４‐２は、図２７及び図２（Ａ）等に示すように、固定部１４‐１ａ，１４‐２ａと、折り曲げ部１４‐１ｂ，１４‐２ｂとを備える。
尚、スタブ１８‐１，１８‐２の形状は、どちらも第３の実施例と同様、アンテナ素子１４‐１，１４‐２の固定部１４‐１ａ，１４‐２ａに最も近いミアンダ部１８‐１１ａ，１８‐２１ａのｙ軸方向の長さは、最も短いものよりも長い。そして、ミアンダ部１８‐１ａ，１８‐２ａのｙ軸方向の長さは、固定部１４‐１ａ，１４‐２ａから離れるに従いその長さが除々に長くなる。
図２８（Ａ）はパラメータＳ11、図２８（Ｂ）はパラメータＳ21に関するシミュレーション結果の例を夫々示す。シミュレーションの方法はどちらも第１の実施例等と同様である。
図２８（Ａ）に示すように、パラメータＳ11に関しては、第１の給電点１６‐１から給電させる交流電圧の周波数が「１．９ＧＨｚ」から「２．５ＧＨz」のとき、Ｌ字型のアンテナ素子１４‐１，１４‐２の方が、直線型のアンテナ素子１４‐１，１４‐２よりも低い数値を得た。また、「１．７ＧＨz」以上の周波数において、パラメータＳ11は基準閾値「−６ｄＢ」以下となった。
図２８（Ｂ）に示すように、パラメータＳ21に関しては、周波数が「１．５ＧＨz」から「２．３ＧＨz」に亘り、Ｌ字型の方が直線型よりも低い数値を得た。結合について、整合よりも、広い周波数帯域に亘り、Ｌ字型の方が直線型よりも改善されたシミュレーション結果を得ることができた。また、「１．５ＧＨｚ」から「２．５ＧＨｚ」に亘り、パラメータＳ21は基準閾値「−６ｄＢ」以下の数値で推移している。
よって、Ｌ字型のアンテナ素子１４‐１，１４‐２を備えるアンテナ装置１０は、送信又は受信される無線信号の周波数が「１．７ＧＨz」から「２．５ＧＨｚ」のとき、整合に関して、平均的に一定、又は一定以上の特性を得ることができる。また、Ｌ字型のアンテナ素子１４‐１，１４‐２を備えるアンテナ装置１０は、送信又は受信される無線信号の周波数が「１．５ＧＨｚ」から「２．５ＧＨｚ」のとき、結合に関して、平均的に一定又は一定以上の特性を得ることができる。
＜第７の実施例＞
次に第７の実施例を説明する。第７の実施例では、アンテナ装置１０を含む無線端末装置１００に関する例である。
図２９（Ａ）及び同図（Ｂ）は無線端末装置１００の斜視図であり、回転の様子を示す図である。無線端末装置１００は、筺体１０３とアンテナ部２４‐１，２４‐２とを備える。
筺体１０３は、その内部にアンテナ装置１０を収容する。
アンテナ部２４‐１，２４‐２（又は、第１のアンテナ部２４‐１，２４‐２）は、筺体１０３のうち、アンテナ素子１４‐１，１４‐２の折り曲げ部１４‐１ｂ，１４‐２ｂを収容する部分である。アンテナ部２４‐１，２４‐２は、図２９（Ａ）に示すように、各々、ｙ１軸，ｙ２軸（又は固定部１４‐１ａ，１４‐１ｂ）を中心に、Ｗ４方向，Ｗ５方向に回転可能である。また、アンテナ部２４‐１，２４‐２は、図２９（Ｂ）に示すように、回転により無線端末装置１００の幅Ｈ１内に収められることができる。そのため、第１のアンテナ部２４‐１におけるｙ軸方向の長さｈ３は、第２のアンテナ部２４‐１におけるｙ軸方向の長さｈ４よりも長くなっている。尚、アンテナ部２４‐１，２４‐２は幅Ｈ１内に収容できればよいため、第２のアンテナ部２４‐１の長さｈ４が、第１のアンテナ部２４‐１の長さｈ３よりも長くしてもよい。
図３０（Ａ）及び図３０図（Ｂ）はアンテナ装置１０の斜視図であり、回転の様子を示す図である。アンテナ素子１４‐１，１４‐２の折り曲げ部１４‐１ｂ，１４‐２ｂは、図３０（Ａ）に示すように、アンテナ部２４‐１，２４‐２の回転に伴い、各々、ｙ１軸，ｙ２軸を中心にＷ４方向，Ｗ５方向に回転することができる。折り曲げ部１４‐１ｂ，１４‐２ｂは、同図（Ｂ）に示すように、回転によりアンテナ装置１０の幅Ｈ内に収めることができる。このため、第１の固定部１４‐１ａにおけるｙ軸方向の長さｈ５は、第２の固定部１４‐２ａにおけるｙ軸方向の長さｈ６よりも長くなっている。尚、折り曲げ部１４‐１ｂ，１４‐２ｂは、幅Ｈ内に収めることができればよいため、第２の固定部１４‐２ａのｙ軸方向における長さｈ６の方が、第１の固定部１４‐１ａの長さｈ５よりも長くてもよい。
＜第８の実施例＞
次に第８の実施例を説明する。上述した例では、アンテナ装置１０は、第１のアンテナ素子１４‐１と第１の給電点１６‐１、及び第１のスタブ１８‐１と１セットとして、２セットの例について説明した。更に、アンテナ装置１０は、３セット以上を備えるようにしてもよい。
図３１は４セットを備えるアンテナ装置１０の斜視図である。アンテナ装置１０は、ｙ軸方向においてグランドパターンの下部に、更に、アンテナ素子１４‐１’，１４‐２’と、給電点１６‐１’，１６‐２’と、スタブ１８‐１’，１８‐２’とを備える。
アンテナ素子１４‐１’，１４‐２’も、ｙ１軸、ｙ２軸を中心に回転可能に夫々設けられている。また、給電点１６‐１’，１６‐２’も、基板１２上であって、アンテナ素子１４‐１’，１４‐２’に接するように夫々設けられている。更に、スタブ１８‐１’，１８‐２’も、上述した各実施例と同様の形状を有する。この場合、アンテナ装置１０は、例えば、グランドパターン１５の中央部に無線端末装置１００の筺体に接続するコネクタを備え、当該コネクタにより無線端末装置１００内に装填又は収納される。
図３１に示す例は、４セットあるが、例えば、アンテナ素子１４‐２’と給電点１６‐２’、及びスタブ１８‐２’を削除することで、３セットを備えるアンテナ装置１０とすることもできる。また、グランドパターン１５の側部に、更に、アンテナ素子、給電点、スタブを備えるようにすることで、５セット以上のセット数を備えるアンテナ装置１０とすることもできる。このように、本アンテナ装置１０は、２セット以上のアンテナ素子、給電点、スタブを備えるようにすることもできる。
＜第９の実施例＞
次に第９の実施例について説明する。第９の実施例は、スタブ１８‐１，１８‐２の形状に関する他の例である。図３３はアンテナ装置１０の部分拡大図である。
図３３に示すように、アンテナ素子１４‐１，１４‐２の固定部１４‐１ａ，１４‐２ａに最も近いミアンダ部１８‐１１ａ，１８‐２１ａのｙ軸方向（又は長辺方向）の長さｈは他と比較して最も長い。また、その長さは、アンテナ素子１４‐１，１４‐２から離れるに従い除々に短くなり、アンテナ素子１４‐１，１４‐２から最も離れたミアンダ部１８‐１３ａ，１８‐２３ａのｙ軸方向における長さｈ７は他と比較して最も短い。図３３の例では、ｙ軸方向の長さは、ｈ７＜ｈ８＜ｈ９＜ｈの関係となっている。
図３４（Ａ）は、かかるアンテナ装置１０のパラメータＳ11、Ｓ21に関するシミュレーション結果、図３５は相関係数に関するシミュレーション結果の例を夫々示す図である。シミュレーションは第１の実施例と同様に行った。
図３４（Ａ）において実線はパラメータＳ11、破線はパラメータＳ21に関するシミュレーション結果の例を示す。第１の実施例等と同様にアンテナ素子１４‐１，１４‐２の整合又は結合に関して許容できる最大の閾値を「−６ｄＢ」（基準閾値）とすると、同図（Ａ）は「１．７ＧＨｚ」以上においてこの基準閾値以下で推移している。よって、第９の実施例におけるアンテナ装置１０は、「１．７ＧＨｚ」以上の周波数を有する無線信号を送信又は受信しても一定以上の特性を得ることができる。
また、図３４（Ｂ）に示すように、相関係数についても、スタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置１０（例えば図６の破線）と比較して、「１．６ＧＨｚ」以上の周波数において相関係数が低いシミュレーション結果を得た。よって、第９の実施例のアンテナ装置１０は、送信又は受信する無線信号の周波数が「１．６ＧＨｚ」以上のとき、相関について一定以上の特性を得ることができる。
＜第１０の実施例＞
次に第１０の実施例について説明する。第１０の実施例も、スタブ１８‐１，１８‐２の形状に関する他の例である。図３５はアンテナ装置１０の部分拡大図である。
図３５に示すように、アンテナ素子１４‐１，１４‐２の固定部１４‐１ａ，１４‐２ａに最も近いミアンダ部１８‐１１ａ，１８‐２１ａと、最も遠いミアンダ部１８‐１３ａ，１８‐２３ａとの間にあるミアンダ部１８‐１ａ，１８‐２ａとする。このミアンダ部１８‐１４ａ，１８‐２４ａのｙ軸方向（又は長辺方向）の長さｈは他と比較して最も長い。図３５の例では、ミアンダ部１８‐１１ａ，１８‐２１ａとミアンダ部１８‐１３ａ，２３ａとのｙ軸方向の長さは同じｈ１０（ｈ１０＜ｈ）としているが、異なる長さでもよい。
図３６（Ａ）及び同図（Ｂ）は、パラメータＳ11、Ｓ21と相関係数に関するシミュレーション結果の例を夫々示す図である。
図３６（Ａ）に示すように、２つのパラメータＳ11、Ｓ21は基準閾値「−６ｄＢ」以下で推移している。また、２つのパラメータＳ11、Ｓ21ともに、周波数「１．７ＧＨｚ」において他の周波数よりも非常に低い結果を得た。このことから、本第１０の実施例におけるアンテナ装置１０は、「１．７ＧＨｚ」以上の周波数を有する無線信号を送信又は受信しても一定以上の特性を得ることができる。また、本第１０の実施例のアンテナ装置１０は「１．７ＧＨｚ」の周波数の無線信号を送信又は受信したとき他の周波数よりも良好な特性を得ることができる。
また、図３６（Ｂ）に示すように、相関係数についてもスタブ１８‐１，１８‐２のないアンテナ装置（例えば図６の破線）と比較して、「１．７ＧＨｚ」以上の周波数において相関係数の低いシミュレーション結果を得た。よって、第１０の実施例におけるアンテナ装置１０も、送信又は受信する無線信号の周波数が「１．７ＧＨｚ」以上のとき、相関について一定以上の特性を得ることができる。
＜その他の実施例＞
また、上述した各実施例において、アンテナ装置１０は一枚の基板１２を備えるものとして説明した。アンテナ装置１０は、複数の基板１２を備えるようにしてもよい。このうち、ある基板１２が例えば図１等に示すようにグランドパターン１５とアンテナ素子１４‐１，１４‐２等を備え、当該グランドパターン１５が他の基板１２上の素子等に対してグランドを形成することになる。
更に、上述した各実施例において、基板１２の表面にアンテナ素子１４‐１，１４‐２、給電点１６‐１，１６‐２、及びスタブ１８‐１，１８‐２が配置されるものとして説明した。例えば、基板１２の表面にアンテナ素子１４‐１，１４‐２と給電点１６‐１，１６‐２が配置され、裏面にスタブ１８‐１，１８‐２とグランドパターン１５とが配置されるようにすることもできる。
以上まとめると付記のようになる。
（付記１）
基板と、
前記基板上に配置され、無線信号を送信又は受信するアンテナ素子と、
前記アンテナ素子に接続されて前記アンテナ素子に電流又は電圧を給電するための給電点と、
一端が前記基板上の一部に形成されたグランドパターンと接続された配線パターンとを備え、
前記アンテナ素子と前記給電点、及び前記配線パターンを１つのセットとし、前記アンテナ素子と前記給電点、及び前記配線パターンは２セット以上備えることを特徴するアンテナ装置。
（付記２）
前記配線パターンの一部はミアンダラインにより形成されることを特徴とする付記１記載のアンテナ装置。
（付記３）
前記ミアンダラインのうち前記アンテナ素子に最も近いミアンダラインと前記アンテナ素子との距離は閾値以下であることを特徴とする付記２記載のアンテナ装置。
（付記４）
前記グランドパターンはスリットを備えることを特徴とする付記１記載のアンテナ装置。
（付記５）
前記ミアンダラインの長辺方向における各々の長さは全て同じであることを特徴とする付記２記載のアンテナ装置。
（付記６）
前記ミアンダラインの長辺方向における各々の長さは、前記アンテナ素子から離れるに従い長くなることを特徴とする付記２記載のアンテナ装置。
（付記７）
前記ミアンダラインのうち前記アンテナ素子に最も近い第１のミアンダラインにおける長辺方向の長さは、前記長辺方向における長さが最も短い第２のミアンダラインの当該長さよりも長く、前記第１及び第２のミアンダライン以外の他の前記ミアンダラインの長辺方向における各々の長さは、前記アンテナ素子から離れるに従い長くなることを特徴とする付記２記載のアンテナ装置。
（付記８）
前記各セット内において前記グランドパターンに接続された配線パターンの数は１以上であることを特徴とする付記１記載のアンテナ装置。
（付記９）
前記アンテナ素子は、前記アンテナ装置に固定された固定部と、Ｌ字状に折れ曲がった折り曲げ部とを備え、
前記折り曲げ部は、前記固定部を軸として回転可能であり、前記折り曲げ部の回転により前記アンテナ装置の幅内に収容されることを特徴とする付記１記載のアンテナ装置。
（付記１０）
前記配線パターンは前記グランドパターンと同一平面内に配置されることを特徴とする付記１記載のアンテナ装置。
（付記１１）
前記配線パターンは前記グランドパターンと直交する平面内に配置されることを特徴とする付記１記載のアンテナ装置。
（付記１２）
前記配線パターンは導電性の金属平面により形成されることを特徴とする付記１記載のアンテナ装置。
（付記１３）
前記配線パターンはスタブであることを特徴とする付記１記載のアンテナ装置。
（付記１４）
前記グランドパターンは導電性の金属平面により形成されることを特徴とする付記１記載のアンテナ装置。
（付記１５）
前記ミアンダラインの長辺方向における各々の長さは、前記アンテナ素子から離れるに従い短くなることを特徴とする付記２記載のアンテナ装置。
（付記１６）
前記ミアンダラインのうち、前記アンテナ素子に最も近い第１のミアンダラインと前記アンテナ素子から最も遠い第２のミアンダラインとの間にある第３のミアンダラインにおいて、当該第３のミアンダラインの長辺方向における長さが他の前記ミアンダラインの長辺方向の長さと比較して最も長いことを特徴とする付記２記載のアンテナ装置。
（付記１７）
無線信号を送信又は受信する無線端末装置において、
筺体と、
筺体に収容されたアンテナ装置とを備え、
前記アンテナ装置は、基板と、前記基板上に配置され前記無線信号を送信又は受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子に接続されて前記アンテナ素子に電流又は電圧を給電するための給電点と、一端が前記基板上の一部に形成されたグランドパターンと接続された配線パターンとを備え、前記アンテナ素子と前記給電点、及び前記配線パターンを１つのセットとし、前記アンテナ素子と前記給電点、及び前記配線パターンは２セット以上備えることを特徴する無線端末装置。
１０：アンテナ装置 １２：基板
１３：銅層
１４‐１，１４‐２：アンテナ素子（第１のアンテナ素子，第２のアンテナ素子）
１４‐１ａ，１４‐２ａ：固定部（第１の固定部，第２の固定部）
１４‐１ｂ，１４‐２ｂ：折り曲げ部
１４‐１ｃ，１４‐２ｃ：直線部（第１の直線部、第１の直線部）
１５：グランドパターン
１６‐１，１６‐２：給電点（第１の給電点，第２の給電点）
１８‐１〜１８‐６：スタブ（第１〜第６のスタブ）
１８‐１ａ，１８‐２ａ：ミアンダ部（第１のミアンダ部、第２のミアンダ部）
１８‐１ｂ，１８‐２ｂ：接続部（第１の接続部、第２の接続部）
１８‐１ｃ，１８‐２ｃ：先端部（第１の先端部、第２の先端部）
２１‐１，２１‐２：スリット（第１のスリット、第２のスリット）
１００：無線端末装置 １０１，１０３：筺体
１０２：導体

Claims (10)

  1. 基板と、
    前記基板上に配置され、無線信号を送信又は受信するアンテナ素子と、
    前記アンテナ素子に接続されて前記アンテナ素子に電流又は電圧を給電するための給電点と、
    一端が前記基板上の一部に形成されたグランドパターンと接続された配線パターンとを備え、
    前記アンテナ素子と前記給電点、及び前記配線パターンを１つのセットとし、前記アンテナ素子と前記給電点、及び前記配線パターンは２セット以上備えることを特徴するアンテナ装置。
  2. 前記配線パターンの一部はミアンダラインにより形成されることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
  3. 前記ミアンダラインのうち前記アンテナ素子に最も近いミアンダラインと前記アンテナ素子との距離は閾値以下であることを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置。
  4. 前記グランドパターンはスリットを備えることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
  5. 前記ミアンダラインの長辺方向における各々の長さは全て同じであることを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置。
  6. 前記ミアンダラインの長辺方向における各々の長さは、前記アンテナ素子から離れるに従い長くなることを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置。
  7. 前記ミアンダラインのうち前記アンテナ素子に最も近い第１のミアンダラインにおける長辺方向の長さは、前記長辺方向における長さが最も短い第２のミアンダラインの当該長さよりも長く、前記第１及び第２のミアンダライン以外の他の前記ミアンダラインの長辺方向における各々の長さは、前記アンテナ素子から離れるに従い長くなることを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置。
  8. 前記各セット内において前記グランドパターンに接続された配線パターンの数は１以上であることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
  9. 前記アンテナ素子は、前記アンテナ装置に固定された固定部と、Ｌ字状に折れ曲がった折り曲げ部とを備え、
    前記折り曲げ部は、前記固定部を軸として回転可能であり、前記折り曲げ部の回転により前記アンテナ装置の幅内に収容されることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
  10. 無線信号を送信又は受信する無線端末装置において、
    筺体と、
    前記筺体に収容されたアンテナ装置とを備え、
    前記アンテナ装置は、基板と、前記基板上に配置され前記無線信号を送信又は受信するアンテナ素子と、前記アンテナ素子に接続されて前記アンテナ素子に電流又は電圧を給電するための給電点と、一端が前記基板上の一部に形成されたグランドパターンと接続された配線パターンとを備え、前記アンテナ素子と前記給電点、及び前記配線パターンを１つのセットとし、前記アンテナ素子と前記給電点、及び前記配線パターンは２セット以上備えることを特徴する無線端末装置。
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