JP2016100802A - アンテナ装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、周囲の金属体による特性劣化の小さい、低コストかつ小型のアンテナ装置およびその製造方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明に係るアンテナ装置は、誘電体基板２１と、誘電体基板２１の表面上または内層に形成されたグランド導体１０１と、誘電体基板２１の表面上または内層に形成され、グランド導体１０１の外周に接続された逆Ｌ型アンテナの要素を含む少なくとも１つのアンテナ導体１と、を備え、誘電体基板２１は、グランド導体１０１とアンテナ導体１とで挟まれた領域の少なくとも一部に、誘電体基板２１が貫通して削除された少なくとも１つの削除部３１を備える。【選択図】図１

Description

本発明はアンテナ装置およびその製造方法に関し、特に無線通信装置に搭載される小形のアンテナ装置に関する。

小型の無線通信装置に搭載される小形アンテナでは、近傍に金属体がある場合に、特性が劣化するという問題がある。アンテナの周囲構造による影響を低減する方法として、誘電体基板上に形成されたグランド導体板に垂直に逆Ｌ型のアンテナ導体を設置し、グランド導体板の近傍にＬ型の導体板である非励振素子を設置する方法が知られている（特許文献１参照）。

一方、小型の無線通信装置に搭載される小型のアンテナでは、低コスト化のために、無線通信機能を有する基板の表面にプリントパターンにより逆Ｌ型アンテナ等を形成する方法が知られている（特許文献２参照）。

特開２０１３−２０７７０８号公報 特開平６−３３４４２１号公報

従来のアンテナ装置は以上のように構成されているので、特許文献１の場合、板金等で作製されたアンテナ導体が無線通信機能を有する誘電体基板とは別に必要となり、装置コストが増加するという課題があった。

特許文献２の場合、アンテナの近傍に金属体がある場合に、アンテナの放射抵抗が小さくなるため、アンテナに大きな電流が流れ放射効率が劣化するという課題があった。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、周囲の金属体による特性劣化の小さい、低コストかつ小型のアンテナ装置およびその製造方法の提供を目的とする。

本発明に係るアンテナ装置は、誘電体基板と、誘電体基板の表面上または内層に形成されたグランド導体と、誘電体基板の表面上または内層に形成され、グランド導体の外周に接続された逆Ｌ型アンテナの要素を含む少なくとも１つのアンテナ導体と、を備え、誘電体基板は、グランド導体とアンテナ導体とで挟まれた領域の少なくとも一部に、誘電体基板が貫通して削除された少なくとも１つの削除部を備える。

本発明に係るアンテナ装置の製造方法は、誘電体基板を準備する工程と、誘電体基板の表面上または内層にグランド導体を形成する工程と、誘電体基板の表面上または内層に、グランド導体の外周に接続された逆Ｌ型アンテナの要素を含む少なくとも１つのアンテナ導体を形成する工程と、誘電体基板のグランド導体とアンテナ導体とで挟まれた領域の少なくとも一部に、誘電体基板を貫通して、少なくとも１つの削除部を形成する工程と、を備える。

本発明に係るアンテナ装置によれば、誘電体基板に削除部を設けることによって、周囲に金属体がある場合の誘電体損を低減して、放射効率を改善することが可能である。また、製造工程において削除部は容易に設けることができるため、低コストで放射効率の改善が可能である。さらに、アンテナ導体を逆Ｌ型形状とすることにより、アンテナ導体を低姿勢化することが可能であり、小型のアンテナ装置を得ることが可能である。

また、本発明に係るアンテナ装置の製造方法によれば、低コストで、放射効率の改善した小型のアンテナ装置を製造することが可能である。

実施の形態１に係るアンテナ装置の平面図である。 実施の形態１に係るアンテナ装置の背面に金属板を配置した場合の平面図である。 実施の形態１に係るアンテナ装置の背面に金属板を配置した場合の側面図である。 実施の形態１の変形例に係るアンテナ装置の平面図である。 実施の形態２に係るアンテナ装置の平面図である。 実施の形態３に係るアンテナ装置の平面図である。 実施の形態３の変形例に係るアンテナ装置の平面図である。 実施の形態４に係るアンテナ装置の平面図である。 実施の形態５に係るアンテナ装置の平面図である。 実施の形態６に係るアンテナ装置の平面図である。 実施の形態７に係るアンテナ装置の平面図である。

＜実施の形態１＞
＜構成＞
図１は、本実施の形態１におけるアンテナ装置の平面図である。図１に示すように、本実施の形態１におけるアンテナ装置は、誘電体基板２１と、方形のグランド導体１０１と、アンテナ導体１とを備える。

アンテナ導体１およびグランド導体１０１は、誘電体基板２１の表面上に銅箔で形成されている。アンテナ導体１は逆Ｌ型アンテナの要素を含む。アンテナ導体１の逆Ｌ型アンテナの要素は、線状の第１、第２の導体１ａ，１ｂから構成される。第２の導体１ｂは、方形のグランド導体１０１の一辺に略平行に、グランド導体１０１から一定間隔を空けて設置される。第１の導体１ａは、その一端が第２の導体１ｂの一端と接続され、その他端はグランド導体１０１の周囲に接続される。第１の導体１ａと第２の導体１ｂとは、略垂直に接続される。また、第２の導体１ａとグランド導体１０１の接続点を給電点１１とする。

つまり、アンテナ導体１において、逆Ｌ型アンテナの要素の根本から曲がり部までが第１の導体１ａであり、曲がり部から先端までが第２の導体１ｂである。

本実施の形態１において、アンテナ導体１は線状の導体を途中で折り曲げた逆Ｌ型アンテナの要素を含む構成である。そのため、通常のモノポールアンテナと比較して低姿勢化している。

誘電体基板２１において、グランド導体１０１とアンテナ導体１の第２の導体１ｂとで挟まれた領域の少なくとも一部に、削除部３１が設けられる。削除部３１において、誘電体基板２１は貫通して削除されている。

アンテナ装置が使用する周波数帯域の中心周波数における波長をλとする。アンテナ導体１において、第１の導体１ａおよび第２の導体１ｂの長さは、いずれも０．２５λ以下である。

＜製造方法＞
本実施の形態１におけるアンテナ装置の製造方法について説明する。まず、誘電体基板２１を用意する。誘電体基板２１は、例えばガラスエポキシ基板や高誘電率のセラミック基板である。次に、誘電体基板２１の表面にグランド導体１０１とアンテナ導体１を形成する。グランド導体１０１とアンテナ導体１は銅箔のプリントパターンであり、例えばエッチングにより形成される。そして、誘電体基板２１のグランド導体１０１とアンテナ導体１とに挟まれた領域に、機械加工により貫通穴を形成して削除部３１を設ける。

なお、グランド導体１０１およびアンテナ導体１を、誘電体基板２１の内層に形成してもよい。これは、多層基板を製造する技術により実現することが可能である。

＜動作＞
本実施の形態１のアンテナ装置の動作について説明する。給電点１１に高周波電力を供給することにより、アンテナ導体１を励振すると、第１、第２の導体１ａ，１ｂおよびグランド導体１０１に電流が流れ、アンテナ導体１が共振し、電磁波が放射される。

次に、誘電体基板２１に削除部３１を設けたことの効果について説明する。図２、図３は、本実施の形態１におけるアンテナ装置の背面に金属板２０１を配置した場合の平面図と側面図である。図２および図３に示すように、誘電体基板２１から一定間隔を空けて、誘電体基板２１と平行に金属板２０１を設置する場合を考える。ここで、アンテナ導体１において第１の導体１ａの長さを０．０２λ、第２の導体１ｂの長さを０．２１λとする。また、誘電体基板２１と金属板２０１の間隔を０．０５λとし、金属板２０１の広さを無限大と仮定する。

上記条件において、金属板２０１が無く、誘電体基板２１に削除部３１を設けない場合の放射効率を電磁界解析により計算すると、−１．７ｄＢとなる。一方、金属板２０１が有り、誘電体基板２１に削除部３１を設けない場合の放射効率の計算結果は−６．６ｄＢとなる。つまり、金属板２０１により放射効率が大きく劣化する。これは、小形のアンテナ導体１の周囲に金属体があると、アンテナの放射抵抗が小さくなり、アンテナ導体１とグランド導体１０１に大きな電流が流れ、導体損と誘電体損が大きくなることによると考えられる。

金属板２０１が有る場合に、誘電体基板２１に削除部３１を設けると、放射効率の計算結果は−３．１ｄＢとなる。つまり、削除部３１を設けることで、放射効率が改善することが確認できる。アンテナ導体１とグランド導体１０１に大きな電流が流れた場合、逆Ｌ型のアンテナ導体１では、第２の導体１ｂとグランド導体１０１の間の電界が強くなる。本実施の形態１では、第２の導体１ｂとグランド導体１０１との間において、誘電体基板２１に削除部３１を設けた。この結果として誘電体損が小さくなり、放射効率が改善したと考えられる。

誘電体基板２１に設ける削除部３１は、その大きさが広いほど放射効率が向上する。削除部３１の大きさは、誘電体基板２１の強度が確保できる程度の大きさである必要がある。図４は、実施の形態１におけるアンテナ装置の変形例の平面図である。図４において、３つの削除部３１ａ，３１ｂ，３１ｃが第２の導体１ｂに沿って複数設けられている。このように構成することで、大きな面積の削除部３１を１つ設ける構成と比較して、第２の導体１ｂとグランド導体１０１との間に誘電体基板２１の支柱が増え、誘電体基板２１の強度を向上させることができる。

また、誘電体基板２１に削除部３１を設けたことによる改善効果は、第１の導体１ａの長さが短いほど、すなわち、逆Ｌ型のアンテナ導体１が低姿勢であるほど、大きくなる。特に、第１の導体１ａの長さが０．１λ以下の場合に、誘電体基板２１に削除部３１を設けたことによる改善効果が大きい。

＜効果＞
本実施の形態におけるアンテナ装置は、誘電体基板２１と、誘電体基板２１の表面上または内層に形成されたグランド導体１０１と、誘電体基板２１の表面上または内層に形成され、グランド導体１０１の外周に接続された逆Ｌ型アンテナの要素を含む少なくとも１つのアンテナ導体１と、を備え、誘電体基板２１は、グランド導体１０１とアンテナ導体１とで挟まれた領域の少なくとも一部に、誘電体基板２１が貫通して削除された少なくとも１つの削除部３１を備える。

従って、グランド導体１０１とアンテナ導体１とで挟まれた領域において、誘電体基板３１を除去した削除部３１を設けることによって、周囲に金属体がある場合の誘電体損を低減して、放射効率を改善することが可能である。また、製造工程において削除部３１は容易に設けることができるため、低コストで放射効率の改善が可能である。さらに、アンテナ導体１を逆Ｌ型形状とすることにより、アンテナ導体１を低姿勢化することが可能であり、小型のアンテナ装置を得ることが可能である。

また、本実施の形態１におけるアンテナ装置において、アンテナ導体１つに対して、少なくとも１つの削除部３１は複数設けられる。

従って、誘電体基板２１に、削除部３１を第２の導体１ｂに沿って複数設けることにより、誘電体基板２１の強度の低下を抑制することが可能である。

また、本実施の形態１におけるアンテナ装置のアンテナ導体１において、逆Ｌ型アンテナの要素の根本から曲がり部まで長さ（即ち第１の導体１ａの長さＬ）は、アンテナ装置が使用する周波数帯域の中心周波数における波長の１／１０以下である。

従って、誘電体基板２１に削除部３１を設けたことによる改善効果は、第１の導体１ａの長さＬが短いほど大きくなる。特に、第１の導体１ａの長さＬが０．１λ以下の場合に、誘電体基板２１に削除部３１を設けたことによる改善効果が大きい。

また、本実施の形態１におけるアンテナ装置において、グランド導体１０１は方形であり、逆Ｌ型アンテナの要素の根本から曲がり部までは、グランド導体１０１の一辺に垂直であり、逆Ｌ型アンテナの要素の曲がり部から先端までは、グランド導体の一辺に平行である。

従って、方形のグランド導体１０１の一辺に沿って設けられた、低姿勢で小型の逆Ｌ型アンテナを得ることが可能となる。

また、本実施の形態１におけるアンテナ装置の製造方法は、誘電体基板２１を準備する工程と、誘電体基板２１の表面上または内層にグランド導体１０１を形成する工程と、誘電体基板２１の表面上または内層に、グランド導体１０１の外周に接続された逆Ｌ型アンテナの要素を含む少なくとも１つのアンテナ導体１を形成する工程と、誘電体基板２１のグランド導体１０１とアンテナ導体１とで挟まれた領域の少なくとも一部に、誘電体基板２１を貫通して、少なくとも１つの削除部３１を形成する工程と、を備える。

従って、上記製造工程により、低コストで放射効率の改善した小型のアンテナ装置を得ることが可能である。

＜実施の形態２＞
図５は、本実施の形態２におけるアンテナ装置の平面図である。本実施の形態２におけるアンテナ装置では、実施の形態１（図１）に対して、異なる位置に削除部３１を設ける。削除部３１を設ける位置以外は実施の形態１と同じため、説明を省略する。

図５に示すように、本実施の形態２では、アンテナ導体１の第２の導体１ｂの先端部分とグランド導体１０１に挟まれた領域において、誘電体基板２１に削除部３１を設ける。

一般に、逆Ｌ型アンテナにおいては、第２の導体１ｂの先端部分とグランド導体１０１との間の電界が特に強くなる。よって、誘電体基板２１の、アンテナ導体１とグランド導体１０１で囲まれた領域を全体に渡って削除しなくとも、第２の導体１ｂの先端部分とグランド導体１０１で挟まれた領域のみを削除すれば、アンテナ導体１の近傍に金属体がある場合に、誘電体損を小さくでき、放射効率を改善させることができる。

また、本実施の形態２のアンテナ装置では、実施の形態１と比較して、誘電体基板２１の削除部３１の面積が小さくなるので、誘電体基板２１の強度を向上させることができる。

ここで、アンテナ導体１において、第２の導体１ｂの長さをＬとする。第２の導体１ｂの先端から、第２の導体の長さの半分（Ｌ／２）までの間と、グランド導体１０１とに挟まれた領域の少なくとも一部に削除部３１を設ければ、放射効率を十分に改善することができる。

＜効果＞
本実施の形態２のアンテナ装置において、削除部３１は、逆Ｌ型アンテナの要素の先端と、逆Ｌ型アンテナの要素の先端から曲がり部までの長さの半分との間と、グランド導体１０１とに挟まれる領域の少なくとも一部に設けられる。

従って、誘電体基板２１の削除部３１を、第２の導体１ｂの先端部分とグランド導体１０１とに挟まれた領域に設けることにより、誘電体基板２１の強度低下を抑制しつつ、周囲の金属体による特性劣化を低減して放射効率を改善することが可能である。

＜実施の形態３＞
＜構成＞
図６は、本実施の形態３におけるアンテナ装置の平面図である。本実施の形態３では、実施の形態１のアンテナ装置（図１）における逆Ｌ型のアンテナ導体１を、逆Ｆ字形のアンテナ導体２とする。

図６に示すように、実施の形態１と同様、アンテナ装置は、誘電体基板２１と、方形のグランド導体１０１と、アンテナ導体２とを備える。

アンテナ導体２およびグランド導体１０１は、誘電体基板２１表面上に銅箔で形成されている。アンテナ導体２は逆Ｌ型アンテナの要素を含む逆Ｆ型アンテナである。アンテナ導体２は、線状の第１、第２、第３の導体２ａ，２ｂ，２ｃから構成される。

第２の導体２ｂは、方形のグランド導体１０１の一辺に略平行に、グランド導体１０１から一定間隔を空けて設置される。第１の導体２ａは、その一端が第２の導体２ｂの一端と接続され、その他端はグランド導体１０１に接続される。第１、第２の導体２ａ，２ｂは、略垂直に接続される。第３の導体２ｃは、その一端が第２の導体２ｂの途中に接続され、その他端はグランド導体１０１に接続される。第２、第３の導体２ｂ，２ｃは、略垂直に設置される。アンテナ導体２において、第１、第２、第３の導体２ａ，２ｂ，２ｃの長さはいずれも０．２５λ以下である。また、第３の導体２ｃとグランド導体１０１の接続点を給電点１２とする。

誘電体基板２１において、グランド導体１０１とアンテナ導体２の第２の導体２ｂとで挟まれた領域の少なくとも一部に、削除部３２が設けられる。実施の形態１と同様、削除部３２において、誘電体基板２１は貫通して削除されている。

＜動作＞
本実施の形態３におけるアンテナ装置の動作について説明する。給電点１２に高周波電力を供給することにより、アンテナ導体２を励振すると、第１、第２、第３の導体２ａ，２ｂ，２ｃおよびグランド導体１０１に電流が流れ、アンテナ導体２が共振し、電磁波が放射される。

アンテナ導体２は、逆Ｆ型アンテナであり、実施の形態１の逆Ｌ型アンテナと同様に低姿勢アンテナの一種である。逆Ｌ型アンテナの場合、インピーダンス整合を取るための整合回路が必要になる場合が多い。一方、逆Ｆ型アンテナの場合には第１、第３の導体２ａ，２ｃが給電点に並列のショートスタブ（インダクタンス）のように動作し、整合回路無しでインピーダンス整合を実現することができる。

また、アンテナ導体２の近傍に金属体がある場合には、実施の形態１で述べたように、アンテナ導体２とグランド導体１０１に大きな電流が流れ放射効率が劣化する。本実施の形態３では、誘電体基板２１に削除部３２を設けて、誘電体基板２１のうち電界の強い部分を削除することで、誘電体損が小さくなり放射効率を改善させることができる。

誘電体基板２１の削除部３２の大きさは、広いほど放射効率が向上する。削除部３２の大きさは誘電体基板２１の強度が確保できる程度の大きさである必要がある。また、誘電体基板２１の削除部３２は複数でも良い。図７は、実施の形態３におけるアンテナ装置の変形例の平面図である。図７において、３つの削除部３２ａ，３２ｂ，３２ｃが第２の導体２ｂに沿って複数設けられている。このように構成することで、大きな面積の削除部３２を１つ設ける構成と比較して、第２の導体２ｂとグランド導体１０１との間に誘電体基板２１の支柱が増え、誘電体基板２１の強度を向上させることができる。

また、誘電体基板２１に削除部３２を設けたことによる放射効率の改善効果は、第１、第３の導体２ａ，２ｃの長さが短いほど、すなわち、逆Ｆ型のアンテナ導体２が低姿勢であるほど、大きくなる。第１、第３の導体２ａ，２ｃの長さが０．１λ以下の場合に、誘電体基板２１に削除部３２を設けたことによる改善効果が大きい。

さらに、逆Ｆ型アンテナにおいても、逆Ｌ型アンテナと同様に、第２の導体２ｂの先端部分とグランド導体１０１の間の電界が特に強くなる。よって、第２の導体２ｂの先端部分とグランド導体１０１とで挟まれた領域の一部に削除部３２を設ければ、アンテナ導体２の近傍に金属体がある場合に、誘電体損を小さくでき、放射効率を改善させることができる。

ここで、アンテナ導体２の第２の導体２ｂの長さをＬ２とする。第２の導体２ｂの先端から、第２の導体の長さの半分（Ｌ２／２）までの間と、グランド導体１０１とに挟まれた領域の少なくとも一部に削除部３２を設ければ、放射効率を十分に改善することができる。

＜効果＞
本実施の形態３におけるアンテナ装置において、アンテナ導体２は、逆Ｌ型アンテナの要素を一部に含む逆Ｆ型のアンテナ導体である。

従って、アンテナ導体２を逆Ｆ型とすることにより、実施の形態１で述べた効果に加えて、整合回路無しでインピーダンスの整合をとることが可能となる。

＜実施の形態４＞
＜構成＞
図８は、本実施の形態４におけるアンテナ装置の平面図である。本実施の形態４では、実施の形態１のアンテナ装置（図１）における逆Ｌ型のアンテナ導体１を、ループ形のアンテナ導体３とする。

図８に示すように、実施の形態１と同様、アンテナ装置は、誘電体基板２１と、方形のグランド導体１０１と、アンテナ導体３とを備える。また、本実施の形態４のアンテナ装置は、集中定数素子４１をさらに備える。

アンテナ導体３およびグランド導体１０１は、誘電体基板２１表面上に銅箔で形成されている。ループ状のアンテナ導体３は、線状の第１、第２、第３の導体３ａ，３ｂ，３ｃから構成される。

第２の導体３ｂは、方形のグランド導体１０１の一辺に略平行に、グランド導体１０１から一定間隔を空けて設置される。第１の導体３ａは、その一端が第２の導体３ｂの一端と接続され、その他端はグランド導体１０１に接続される。第１、第２の導体３ａ，３ｂは、略垂直に接続される。第３の導体３ｃは、その一端が第２の導体３ｂの他端に接続され、その他端はグランド導体１０１に集中定数素子４１を介して接続される。第２、第３の導体３ｂ，３ｃは、略垂直に設置される。アンテナ導体３において、第１、第２、第３の導体３ａ，３ｂ，３ｃの長さはいずれも０．２５λ以下である。また、第１の導体３ａとグランド導体１０１との接続点を給電点１３とする。

誘電体基板２１において、グランド導体１０１とアンテナ導体３とで挟まれた領域（即ち、アンテナ導体３のループの内側）の少なくとも一部に、削除部３３が設けられる。実施の形態１と同様、削除部３３において、誘電体基板２１は貫通して削除されている。

＜動作＞
本実施の形態４におけるアンテナ装置の動作について説明する。給電点１３に高周波電力を供給することにより、アンテナ導体３を励振すると、第１、第２、第３の導体３ａ，３ｂ，３ｃおよびグランド導体１０１に電流が流れ、アンテナ導体３が共振し、電磁波が放射される。

アンテナ導体３は、ループ構造をしており、集中定数素子４１としてキャパシタを用いると、アンテナを逆Ｌ型アンテナ（実施の形態１）や逆Ｆ型アンテナ（実施の形態３）よりも小型化できる。

また、集中定数素子４１としては、キャパシタだけでなく、ジャンパ（０Ω抵抗）やインダクタを用いることができる。また、集中定数素子４１として、何も実装しなくても良い。

アンテナ導体３の近傍に金属体がある場合には、実施の形態１で述べたように、アンテナ導体３とグランド導体１０１に大きな電流が流れ放射効率が劣化する。本実施の形態４では、誘電体基板２１に削除部３３を設けることで、誘電体損が小さくなり放射効率を改善することができる。

誘電体基板２１の削除部３３の大きさは、広いほど放射効率が向上する。削除部３３の大きさは、誘電体基板２１の強度が確保できる程度の大きさである必要がある。また、誘電体基板２１に設ける削除部３３は複数であっても良い。

＜効果＞
本実施の形態４におけるアンテナ装置において、アンテナ導体３は、逆Ｌ型アンテナの要素を含むループ状のアンテナ導体になっており、削除部３３は、ループの内側に設けられる。

従って、アンテナ導体３をループ状にすることによって、実施の形態１で述べた効果に加えて、さらに小型なアンテナ装置を得ることが可能である。

また、本実施の形態４におけるアンテナ装置は、集中定数素子４１をさらに備え、アンテナ導体３は集中定数素子４１を介してグランド導体１０１と接続される。

従って、集中定数素子４１としてキャパシタを用いることにより、本実施の形態４のループ状のアンテナを逆Ｌ型アンテナや逆Ｆ型アンテナよりも小型化できる。

＜実施の形態５＞
＜構成＞
図９は、本実施の形態５におけるアンテナ装置の平面図である。本実施の形態５では、実施の形態１におけるアンテナ装置（図１）の逆Ｌ型のアンテナ導体１を、ダイポール型のアンテナ導体６とする。

図９において、本実施の形態５のアンテナ装置には、ダイポール型のアンテナ導体６と、誘電体基板２１と、方形のグランド導体１０１とが設けられている。

ダイポール型のアンテナ導体６とグランド導体１０１は、誘電体基板２１表面上に銅箔で形成されている。ダイポール型のアンテナ導体６は、２つの逆Ｌ型のアンテナ導体４，５からなる。

逆Ｌ型のアンテナ導体４は、線状の第１、第２の導体４ａ，４ｂから構成される。逆Ｌ型のアンテナ導体５は、線状の第１、第２の導体５ａ，５ｂから構成される。第１の導体４ａの一端と、第１の導体５ａの一端は、グランド導体１０１の同一の辺に接続される。第１の導体４ａの他端は、第２の導体４ｂの一端に接続される。また、第１の導体５ａの他端は、第２の導体５ｂの一端に接続される。第２の導体４ｂ，５ｂは、互いに反対方向に延在する。また、第１の導体４ａとグランド導体１０１との接続点を給電点１４とする。

なお、アンテナ導体４において、第１、第２の導体４ａ，４ｂは、略垂直に接続される。第２の導体４ｂは、グランド導体１０１の一辺に略平行に、グランド導体１０１から一定間隔を空けて設置される。

なお、アンテナ導体５において、第１、第２の導体５ａ，５ｂは、略垂直に接続される。第２の導体５ｂは、グランド導体１０１の一辺に略平行に、グランド導体１０１から一定間隔を空けて設置される。

第２の導体４ｂ，５ｂの長さは互いに等しく、０．３λ以下とする。また、第１の導体４ａ，５ａの長さは互いに等しく、０．３λ以下とする。

誘電体基板２１において、逆Ｌ型のアンテナ導体４とグランド導体１０１とで挟まれる領域の一部に削除部３４が設けられる。また、誘電体基板２１において、逆Ｌ型のアンテナ導体５とグランド導体１０１とで挟まれる領域の一部に削除部３５が設けられる。

＜動作＞
本実施の形態５におけるアンテナ装置の動作について説明する。給電点１４に高周波電力を供給すると、第１の導体４ａ，５ａが給電線路（平行２線）として動作し第２の導体４ｂ，５ｂに給電する。これにより、第２の導体４ｂ，５ｂに電流が流れ、第２の導体４ｂ，５ｂが共振してダイポールアンテナとして動作し、電磁波が放射される。アンテナ導体６はダイポールアンテナなので、逆Ｌ型のアンテナ（実施の形態１）や逆Ｆ型のアンテナ（実施の形態３）等のモノポール方式と比較して、グランド導体１０１に流れる電流が小さくなる。したがって、誘電体基板２１を多層基板として、その内層にグランド導体１０１を設置し、誘電体基板２１の表面、裏面のグランド導体１０１と重なった部分に部品を実装する場合に、これらの部品による損失を低減でき、放射効率を向上させることができる。

アンテナ導体６の近傍に金属体がある場合には、実施の形態１で述べたように、アンテナ導体６とグランド導体１０１に大きな電流が流れ放射効率が劣化する。本実施の形態５では、誘電体基板２１に削除部３４，３５を設けることで、誘電体損が小さくなり放射効率を改善することができる。

誘電体基板２１の削除部３４，３５の大きさは、広いほど放射効率が向上するが、誘電体基板２１の強度が確保できる程度の大きさである必要がある。また、アンテナ導体４に対して、削除部３４を複数設けてもよい。同様に、アンテナ導体５に対して、削除部３５を複数設けてもよい。

＜効果＞
本実施の形態におけるアンテナ装置において、少なくとも１つのアンテナ導体４，５は２つであり、２つのアンテナ導体４，５はグランド導体１０１の同一の辺に隣接して接続され、２つのアンテナ導体４，５は、逆Ｌ型アンテナの要素の先端が互いに反対方向を向くように配置され、２つのアンテナ導体４，５において、逆Ｌ型アンテナの要素の根本から曲がり部までの長さが互いに等しく、２つのアンテナ導体４，５において、逆Ｌ型アンテナの要素の曲がり部から先端までの長さが互いに等しい。

従って、２つの逆Ｌ型のアンテナ導体４，５を組み合わせてダイポール型のアンテナ導体６を構成することにより、例えば、誘電体基板２１を多層基板として、その内層にグランド導体１０１を設置し、誘電体基板２１の表面、裏面のグランド導体１０１と重なった部分に部品を実装する場合に、これらの部品による損失を低減でき、放射効率を向上させることができる。

＜実施の形態６＞
図１０は、本実施の形態６におけるアンテナ装置の平面図である。本実施の形態６におけるアンテナ装置では、実施の形態１で述べた逆Ｌ型のアンテナ導体を２個設ける。

図１０に示すように、本実施の形態６のアンテナ装置は、図３のアンテナ装置に対して、逆Ｌ型のアンテナ導体７、給電点１５、誘電体基板２１の削除部３６ａ，３６ｂ，３６ｃを追加したものである。

逆Ｌ型のアンテナ導体７は、アンテナ導体１が接続されたグランド導体１０１の辺と対向する辺に接続される。アンテナ導体７は、誘電体基板２１上に銅箔で形成されている。アンテナ導体７は、線状の第１、第２の導体７ａ，７ｂから構成された逆Ｌ型アンテナである。第２の導体７ｂは、方形のグランド導体１０１の一辺に略平行に、グランド導体１０１から一定間隔を空けて設置される。第１の導体７ａは、その一端が第２の導体７ｂの一端と接続され、その他端は給電点１５を介してグランド導体１０１に接続される。第１、第２の導体７ａ，７ｂは、略垂直に接続される。

誘電体基板２１において、アンテナ導体７とグランド導体１０１とで挟まれた領域に複数の削除部３６ａ，３６ｂ，３６ｃが設けられる。削除部３６ａ，３６ｂ，３６ｃにおいて誘電体基板２１が貫通して削除されている。アンテナ導体７において、第１、第２の導体５ａ，５ｂの長さはいずれも０．２５λ以下である。

また、図１０においては、２つのアンテナ導体１，７を、方形のグランド導体１０１の対向する２辺にそれぞれ接続しているが、アンテナ導体７の位置はこの配置に限定されるものではない。アンテナ導体７はグランド導体１０１のどの辺に接続されていても良い。

このようにアンテナの数を増やすことで、アンテナ装置にダイバーシチやＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）を適用し、無線通信システムの高速化および高品質化を実現することができる。

また、アンテナ導体１と同様に、アンテナ導体７の近傍に金属体がある場合には、アンテナ導体７とグランド導体１０１に大きな電流が流れ放射効率が劣化するが、誘電体基板２１に削除部３６ａ，３６ｂ，３６ｃを設けて、誘電体基板２１のうち電界の強い部分を削除することで、誘電体損が小さくなり放射効率を改善させることができる。なお、削除部３６ａ，３６ｂ，３６ｃの個数は本実施の形態６で限定するものではなく、１個でも良い。

＜効果＞
本実施の形態６におけるアンテナ装置において、少なくとも１つのアンテナ導体１，７は複数であり、それぞれのアンテナ導体１，７は、グランド導体１０１の異なる辺に接続される。

従って、グランド導体１０１の異なる辺に複数のアンテナ導体１，７を接続することにより、実施の形態１で述べた効果に加えて、通信の高速化および高品質化に寄与できるアンテナ装置が得られる。

＜実施の形態７＞
図１１は、本実施の形態７におけるアンテナ装置の平面図である。本実施の形態７におけるアンテナ装置では、実施の形態３で述べた逆Ｆ型のアンテナ導体を２つ設ける。

図１１に示すように、本実施の形態７のアンテナ装置は、図６のアンテナ装置に対して、逆Ｆ型のアンテナ導体８、給電点１６、誘電体基板２１の削除部３７を追加したものである。

逆Ｆ型のアンテナ導体８は、アンテナ導体２が接続されたグランド導体１０１の辺と隣接する辺に接続される。アンテナ導体８は、誘電体基板２１上に銅箔で形成されている。アンテナ導体８は、線状の第１、第２、第３の導体８ａ，８ｂ，８ｃから構成された逆Ｆ型アンテナである。第２の導体８ｂは、方形のグランド導体１０１の一辺に略平行に、グランド導体１０１から一定間隔を空けて設置される。第１の導体８ａは、その一端が第２の導体８ｂの一端と接続され、その他端はグランド導体１０１に接続される。第１、第２の導体８ａ，８ｂは、略垂直に接続される。第３の導体６ｃは、その一端が第２の導体６ｂの途中に接続され、その他端は給電点１６を介してグランド導体１０１に接続される。第２、第３の導体６ｂ，６ｃは、略垂直に接続される。

誘電体基板２１において、アンテナ導体８とグランド導体１０１とで挟まれた領域に削除部３７が設けられる。アンテナ導体８において、第１、第２、第３の導体８ａ，８ｂ，８ｃの長さはいずれも０．２５λ以下である。

また、図１１においては、アンテナ導体２，８を、方形のグランド導体１０１の隣り合う２辺にそれぞれ接続しているが、アンテナ導体８の位置は本実施の形態７で限定するものではない。アンテナ導体８はグランド導体１０１のどの辺に接続されていても良い。

このようにアンテナの数を増やすことで、ダイバーシチやＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）を適用し、無線通信システムの高速化および高品質化を実現することができる。

また、アンテナ導体２と同様に、アンテナ導体８の近傍に金属体がある場合には、アンテナ導体８とグランド導体１０１に大きな電流が流れ放射効率が劣化するが、誘電体基板削除部３７を設けて、誘電体基板２１のうち電界の強い部分を削除することで、誘電体損が小さくなり放射効率を改善させることができる。なお、誘電体基板削除部３７は複数設けてもよい。

以上のように、本実施の形態７におけるアンテナ装置によれば、グランド導体１０１の異なる辺に複数のアンテナ導体２，８を接続することにより、実施の形態３で述べた効果に加えて、通信の高速化および高品質化に寄与できるアンテナ装置が得られる。

＜変形例＞
なお、実施の形態１から７においては、アンテナ導体１〜８およびグランド導体１０１を誘電体基板２１の表面上に形成する場合を示したが、誘電体基板２１を多層基板として、その内層に形成しても良い。また、誘電体基板２１を多層基板として、アンテナ導体１〜８、グランド導体１０１を誘電体基板２１の複数の層に形成し、各層間をビアで接続する構成としても良い。

さらに、実施の形態１〜７においては、グランド導体１０１の形状は方形としたが、おおむね方形になっていれば良く、その一部が切り欠かれていても良い。また、グランド導体１０１の形状は、４つの角が全て直角では無い四角形でも良い。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１，２，３，４，５，６，７，８ アンテナ導体、１ａ，２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，７ａ，８ａ 第１の導体、１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ，７ｂ，８ｂ 第２の導体、３ｃ，７ｃ，８ｃ 第３の導体、１１，１２，１３，１４，１５，１６ 給電点、２１ 誘電体基板、３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３３，３４，３５，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３７ 削除部、４１ 集中定数素子，１０１ グランド導体、２０１ 金属板。

Claims (11)

1. 誘電体基板と、
   前記誘電体基板の表面上または内層に形成されたグランド導体と、
   前記誘電体基板の表面上または内層に形成され、前記グランド導体の外周に接続された逆Ｌ型アンテナの要素を含む少なくとも１つのアンテナ導体と、
   を備え、
   前記誘電体基板は、前記グランド導体と前記アンテナ導体とで挟まれた領域の少なくとも一部に、当該誘電体基板が貫通して削除された少なくとも１つの削除部を備える、
   アンテナ装置。
2. 前記アンテナ導体は、前記逆Ｌ型アンテナの要素を一部に含む逆Ｆ型のアンテナ導体である、
   請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記アンテナ導体は、前記逆Ｌ型アンテナの要素を含むループ状のアンテナ導体になっており、
   前記削除部は、ループの内側に設けられる、
   請求項１に記載のアンテナ装置。
4. 集中定数素子をさらに備え、
   前記アンテナ導体は前記集中定数素子を介して前記グランド導体と接続される、
   請求項３に記載のアンテナ装置。
5. 前記少なくとも１つのアンテナ導体は２つであり、
   ２つの前記アンテナ導体は前記グランド導体の同一の辺に隣接して接続され、
   ２つの前記アンテナ導体は、前記逆Ｌ型アンテナの要素の先端が互いに反対方向を向くように配置され、
   ２つの前記アンテナ導体において、前記逆Ｌ型アンテナの要素の根本から曲がり部までの長さが互いに等しく、
   ２つの前記アンテナ導体において、前記逆Ｌ型アンテナの要素の曲がり部から先端までの長さが互いに等しい、
   請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
6. 前記少なくとも１つのアンテナ導体は複数であり、
   それぞれの前記アンテナ導体は、前記グランド導体の異なる辺に接続される、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
7. 前記アンテナ導体１つに対して、前記少なくとも１つの削除部は複数設けられる、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
8. 前記アンテナ導体において、前記逆Ｌ型アンテナの要素の根本から曲がり部まで長さは、前記アンテナ装置が使用する周波数帯域の中心周波数における波長の１／１０以下である、
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
9. 前記削除部は、前記逆Ｌ型アンテナの要素の先端と、前記逆Ｌ型アンテナの要素の先端から曲がり部までの長さの半分との間と、前記グランド導体とに挟まれる領域の少なくとも一部に設けられる、
   請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
10. 前記グランド導体は方形であり、
    前記逆Ｌ型アンテナの要素の根本から曲がり部までは、前記グランド導体の一辺に垂直であり、
    前記逆Ｌ型アンテナの要素の曲がり部から先端までは、前記グランド導体の一辺に平行である、
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
11. 誘電体基板を準備する工程と、
    前記誘電体基板の表面上または内層にグランド導体を形成する工程と、
    前記誘電体基板の表面上または内層に、前記グランド導体の外周に接続された逆Ｌ型アンテナの要素を含む少なくとも１つのアンテナ導体を形成する工程と、
    前記誘電体基板の前記グランド導体と前記アンテナ導体とで挟まれた領域の少なくとも一部に、当該誘電体基板を貫通して、少なくとも１つの削除部を形成する工程と、
    を備える、
    アンテナ装置の製造方法。

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