JP2016192656A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複共振化した各共振周波数のフレキシブルな調整が可能なおよびアンテナ装置を提供する。【解決手段】 基板本体２と、基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、パターン形成されたグランド面ＧＮＤ、第１エレメント３及び第２エレメント４とを備え、第１エレメントが、第１延在部Ｅ１と、第２延在部Ｅ２と、第３延在部Ｅ３と、第４延在部Ｅ４と、第５延在部Ｅ５とを有し、第２エレメントが、第６延在部Ｅ６と、第７延在部Ｅ７と、第８延在部Ｅ８とを有し、第８延在部の先端側が、第５延在部と第３延在部との間に配されており、第４延在部が、第８延在部の先端に対向した部分に凹状又は凸状に形成された容量調整部Ｅ４ａを有している。【選択図】図１

Description

本発明は、複数共振化が可能なアンテナ装置に関する。

従来、通信機器において、アンテナの共振周波数を複共振化するためには、放射電極と誘電体ブロックとを備えたアンテナや、スイッチ，制御電圧源を用いたアンテナ装置が提案されている。
例えば、誘電体ブロックによる従来技術としては、特許文献１では、放射電極を樹脂成型体に形成し、さらに誘電体ブロックを接着剤で一体化することで高効率を得る複合アンテナが提案されている。

また、スイッチ，制御電圧源を用いた従来技術としては、特許文献２では、第１の放射電極と、第２の放射電極と、第１の放射電極の途中部と第２の放射電極の基端部との間に介設され、第２の放射電極を第１の放射電極と電気的に接続又は切断させるためのスイッチと、を備えるアンテナ装置が提案されている。

特開２０１０−８１０００号公報 特開２０１０−１６６２８７号公報

しかしながら、上記従来の技術においても、以下の課題が残されている。
すなわち、特許文献１に記載のような誘電体ブロックによる技術では、放射電極を励振する誘電体ブロックを使用しており、機器毎に誘電体ブロック、放射電極パターン等の設計が必要になり、その設計条件によってアンテナ性能が劣化したり、不安定要素が増加する不都合がある。また、放射電極が樹脂成型体の表面に形成されているため、樹脂成型体上に放射電極パターンを設計する必要があり、実装する通信機器やその用途に応じて、アンテナ設計、金型設計が必要になり、大幅なコストの増大を招いてしまう。さらに、誘電体ブロックと樹脂成型体とを接着剤で一体化するので、接着剤のＱ値以外にも接着条件（接着剤の厚み、接着面積等）により、アンテナ性能が劣化したり、不安定要素が増加する不都合がある。
また、特許文献２に記載のようなスイッチ，制御電圧源を用いたアンテナ装置の場合、スイッチで共振周波数を切り替えを行うために、制御電圧源の構成やリアクタンス回路等が必要であり、アンテナ構成が機器毎に複雑化し、設計の自由度が無く、容易なアンテナ調整が困難であるという問題があった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、複共振化した各共振周波数のフレキシブルな調整が可能で、用途や機器毎に応じたアンテナ性能を安価かつ容易に確保できると共に小型化や薄型化が可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係るアンテナ装置は、絶縁性の基板本体と、前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ金属箔でパターン形成されたグランド面、第１エレメント及び第２エレメントとを備え、前記第１エレメントが、前記グランド面に近接した基端側に給電点が設けられて前記グランド面に沿って延在する第１延在部と、前記第１延在部の先端から前記グランド面から離間する方向に延在する第２延在部と、前記第２延在部の先端から前記第２延在部に直交する方向に延在する第３延在部と、前記第３延在部の先端から前記グランド面から離間する方向に延在する第４延在部と、前記第４延在部の先端から前記第３延在部に沿って前記第３延在部の基端側に向けて延在する第５延在部とを有し、前記第２エレメントが、前記第２延在部に基端が接続され前記第２延在部に直交する方向であって前記第３延在部と反対側に向けて延在する第６延在部と、前記第６延在部の先端から前記グランド面から離間する方向に延在する第７延在部と、前記第７延在部の先端から前記第６延在部及び前記第３延在部に沿って前記第４延在部に向けて延在する第８延在部とを有し、前記第８延在部の先端側が、前記第５延在部と前記第３延在部との間に配されており、前記第４延在部が、前記第８延在部の先端に対向した部分に凹状又は凸状に形成された容量調整部を有していることを特徴とする。

このアンテナ装置では、基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ金属箔でパターン形成された上記のグランド面、第１エレメント及び第２エレメントを備えているので、各エレメント間やグランド面との間の各浮遊容量とを効果的に利用することで、複共振化させることができる。
特に、第８延在部の先端側が、第５延在部と第３延在部との間に配されており、第４延在部が、第８延在部の先端に対向した部分に凹状又は凸状に形成された容量調整部を有しているので、高インピーダンスである第８延在部の先端と容量調整部との間の浮遊容量を容量調整部の凹凸度合いで調整することができ、主に第１エレメントで得られる共振周波数と主に第２エレメントで得られる共振周波数との周波数調整、各エレメント間の結合、及び帯域幅を調整することができる。

第２の発明に係るアンテナ装置は、第１の発明において、前記第４延在部が、前記容量調整部の反対側に突出した突出部を有していることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、第４延在部が、容量調整部の反対側に突出した突出部を有しているので、突出部とグランド面との間に浮遊容量が発生し、主に第１エレメントで得られる共振周波数と主に第２エレメントで得られる共振周波数とで広帯域化を図ることができる。

第３の発明に係るアンテナ装置は、第１又は第２の発明において、前記第３延在部が、先端側に基端側よりも幅広な幅広部を有していることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、第３延在部が、先端側に基端側よりも幅広な幅広部を有しているので、幅広部により第３延在部とグランド面との間に基端側と先端側とで異なる複数の浮遊容量を発生させることができ、広帯域化を図ることができると共に調整もし易くなる。

第４の発明に係るアンテナ装置は、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、金属箔でパターン形成された第３エレメントを備え、前記第３エレメントが、前記第７延在部の先端から前記第８延在部と反対方向に延在していることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、第３エレメントが、第７延在部の先端から第８延在部と反対方向に延在しているので、主に第１エレメントで得られる共振周波数と主に第２エレメントで得られる共振周波数とは別の共振周波数を得ることができ、さらなる複共振化が可能になる。

第５の発明に係るアンテナ装置は、第４の発明において、前記第３エレメントが、前記第２エレメントの先端側よりも前記第６延在部から離間する方向に幅広に形成されて延在していることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、第３エレメントが、第２エレメントの先端側よりも第６延在部から離間する方向に幅広に形成されて延在しているので、第２エレメントに対して第６延在部から離間する方向に少しずれて第２エレメントと逆方向へ一直線上に延在するだけでなくなることで、第２エレメントとは別の共振周波数が得易くなる。また、幅広になることで、主に第３エレメントで得られる共振周波数の広帯域化を図ることができると共に、第１エレメントの開放端との間に浮遊容量を発生させることができる。

第６の発明に係るアンテナ装置は、第１から第５の発明のいずれかにおいて、前記第５延在部の先端部に誘電体アンテナのアンテナ素子が接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子のアンテナ素子によってエレメント長の短縮化及び高インピーダンス化と、浮遊容量の増大とが可能になり、複共振化の調整が容易になると共に小型化とアンテナ特性の向上とを図ることができる。
特に、第５延在部の先端部に誘電体アンテナのアンテナ素子が接続されているので、第１エレメントの開放端をより高インピーダンス化することができると共に、第２エレメントとアンテナ素子との間に大きな浮遊容量を発生させることができる。
また、基板本体の平面内で設計が可能であり、従来の誘電体ブロックや樹脂成型体等を使用する場合に比べて薄型化が可能であると共に、誘電体アンテナであるアンテナ素子の選択によって、小型化および高性能化が可能になる。また、金型、設計変更等によるコストが必要なく、低コストを実現することができる。

第７の発明に係るアンテナ装置は、第６の発明において、前記アンテナ素子が、前記基板本体と別の実装用基板に実装され、前記基板本体上の前記第５延在部の基端側に導電性部材を介して電気的に接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、アンテナ素子が、基板本体と別の実装用基板に実装され、基板本体上の第５延在部の基端側に導電性部材を介して電気的に接続されているので、第１エレメントの開放端でインピーダンスが高いアンテナ素子だけを基板本体から分離して表面側の周囲部品等から離すことで、周囲部品等からの影響を低減することができる。

第８の発明に係るアンテナ装置は、第１から第７の発明のいずれかにおいて、前記第１延在部に受動素子が接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能なアンテナ装置を得ることができる。このように、アンテナ構成上、各共振周波数をフレキシブルに調整できるため、共振周波数の入れ替えが可能になり、用途や機器に応じて受動素子等による調整箇所を変更可能になっている。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明のアンテナ装置によれば、基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ金属箔でパターン形成された上記のグランド面、第１エレメント及び第２エレメントを備えているので、各エレメント間及びグランド面との間などで浮遊容量が発生し、少なくとも２つ以上の共振周波数による複共振化が可能になる。
特に、第８延在部の先端側が、第５延在部と第３延在部との間に配されており、第４延在部が、第８延在部の先端に対向した部分に凹状又は凸状に形成された容量調整部を有しているので、第８延在部の先端と容量調整部との間の浮遊容量を調整することで、主に第１エレメントで得られる共振周波数と主に第２エレメントで得られる共振周波数との周波数調整、各エレメント間の結合、及び帯域幅を調整することができる。
また、エレメントに接続するアンテナ素子および受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能になると共に、小型化および高性能化が可能になる。
したがって、本発明のアンテナ装置は、多様な用途や機器に対応した複共振化が容易に可能になると共に、省スペース化を図ることができる。

本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態において、各エレメントの位置関係を示す平面図である。 第１実施形態において、各共振周波数に寄与する主な領域を示す配線図である。 第１実施形態において、アンテナ装置で生じる浮遊容量を示す配線図である。 第１実施形態において、アンテナ素子を示す斜視図（ａ）、平面図（ｂ）、正面図（ｃ）および底面図（ｄ）である。 第１実施形態において、３共振化した際のＶＳＷＲ特性（電圧定在波比）を示すグラフである。 本発明に係るアンテナ装置の第２実施形態において、各エレメントの位置関係を示す平面図である。

以下、本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態を、図１から図５を参照しながら説明する。

本実施形態におけるアンテナ装置１は、図１及び図２に示すように、絶縁性の基板本体２と、基板本体２の表面に、それぞれ銅箔等の金属箔でパターン形成されたグランド面ＧＮＤ、第１エレメント３、第２エレメント４及び第３エレメント５とを備えている。
上記第１エレメント３は、グランド面ＧＮＤに近接した基端側に給電点ＦＰが設けられてグランド面ＧＮＤに沿って延在する第１延在部Ｅ１と、第１延在部Ｅ１の先端からグランド面ＧＮＤから離間する方向に延在する第２延在部Ｅ２と、第２延在部Ｅ２の先端から第２延在部Ｅ２に直交する方向に延在する第３延在部Ｅ３と、第３延在部Ｅ３の先端からグランド面ＧＮＤから離間する方向に延在する第４延在部Ｅ４と、第４延在部Ｅ４の先端から第３延在部Ｅ３に沿って第３延在部Ｅ３の基端側に向けて延在する第５延在部Ｅ５とを有している。

上記第２エレメント４は、第２延在部Ｅ２に基端が接続され第２延在部Ｅ２に直交する方向であって第３延在部Ｅ３と反対側に向けて延在する第６延在部Ｅ６と、第６延在部Ｅ６の先端からグランド面ＧＮＤから離間する方向に延在する第７延在部Ｅ７と、第７延在部Ｅ７の先端から第６延在部Ｅ６及び第３延在部Ｅ３に沿って第４延在部Ｅ４に向けて延在する第８延在部Ｅ８とを有している。

すなわち、第１エレメント３の第３延在部Ｅ３から第５延在部Ｅ５までは、逆コ字状に折り返した形状となっており、第２エレメント４の第８延在部Ｅ８は、第３延在部Ｅ３と第５延在部Ｅ５との間に挿入された配置となっている。
なお、第２延在部Ｅ２に直交する方向は、第２延在部Ｅ２の基端部が対向するグランド面ＧＮＤの端辺に沿った方向であり、この端辺に対向する基板本体２の一辺に沿った方向でもある。また、グランド面ＧＮＤから離間する方向は、基板本体２の前記一辺に向かう方向である。

上記第８延在部Ｅ８の先端側は、第５延在部Ｅ５と第３延在部Ｅ３との間に配されており、第４延在部Ｅ４は、第８延在部Ｅ８の先端に対向した部分に凹状又は凸状に形成された容量調整部Ｅ４ａを有している。なお、図１では、第８延在部Ｅ８の先端に対向した部分が切り込まれて凹状に形成された容量調整部Ｅ４ａが図示されている。すなわち、凹状の容量調整部Ｅ４ａにより、第８延在部Ｅ８の先端との距離が長くなる。また、凸状の容量調整部Ｅ４ａを採用した場合は、第８延在部Ｅ８の先端との距離が短くなる。
また、第４延在部Ｅ４は、容量調整部Ｅ４ａの反対側に突出した突出部Ｅ４ｂを有している。

上記第３延在部Ｅ３は、先端側に基端側よりも幅広な幅広部Ｅ３ａを有している。
上記第３エレメント５は、第７延在部Ｅ７の先端から第８延在部Ｅ８と反対方向に延在している。
この第３エレメント５は、第２エレメント４の先端側よりも第６延在部Ｅ６から離間する方向に幅広に形成されて延在している。
なお、第２エレメント４は、その基端側に第３エレメント５の基端側と同じ幅に広げられた幅広基端部４ａを有しており、第２エレメント４の先端側が切り欠かれた形状とされている。また、第３エレメント５は、その先端側の第１延在部Ｅ１に対向する部分に切り欠き部５ａが形成されている。

上記第５延在部Ｅ５の先端部には、誘電体アンテナのアンテナ素子ＡＴが接続されている。すなわち、第１エレメント３の開放端が、実装用ランド部Ｅ５ａを含んだアンテナ素子ＡＴとなっている。
上記第１延在部Ｅ１には、途中に第１受動素子Ｐ１が接続されている。
上記第１エレメント３は、第１延在部Ｅ１の第１受動素子Ｐ１よりも先端側に基端が接続され、他端がグランド面ＧＮＤに接続された第１グランドパターンＧ１と、第１延在部Ｅ１の第１受動素子Ｐ１よりも基端側に基端が接続され、他端がグランド面ＧＮＤに接続された第２グランドパターンＧ２とを有している。
上記第１グランドパターンＧ１には、第２受動素子Ｐ２が接続されていると共に、上記第２グランドパターンＧ２には、第３受動素子Ｐ３が接続されている。このように、第１受動素子Ｐ１と第２受動素子Ｐ２と第３受動素子Ｐ２とにより、π型のインピーダンス調整回路を構成している。

上記基板本体２は、一般的なプリント基板であって、本実施形態では、ガラスエポキシ樹脂等からなるプリント基板を採用している。
なお、上記給電点ＦＰは、それぞれ高周波回路（図示略）の給電点に接続される。この給電点ＦＰには、例えば高周波回路に接続された同軸ケーブル（図示略）の芯線が接続され、該同軸ケーブルのグランド線は、近傍のグランド面ＧＮＤに接続される。また、グランド面ＧＮＤの領域には、高周波回路が実装される。
上記各受動素子は、例えばインダクタ、コンデンサ、抵抗又はジャンパ線が採用される。

上記アンテナ素子ＡＴは、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子であって、例えば図４に示すように、セラミックス等の誘電体１２１の表面にＡｇ等の導体パターン１２２が形成されたチップアンテナである。この導体パターン１２２の両端部が、実装用に第５延在部Ｅ５の分断された部分の対向端に接続されることで、アンテナ素子ＡＴが第５延在部Ｅ５の一部とされる。
このアンテナ素子ＡＴは、共振周波数等の設定に応じて、その長さ、幅、導体パターン等が異なる素子を選択しても構わない。また、所望の周波数によっては、アンテナ素子ＡＴに使用している誘電体１２１を、磁性体、若しくは誘電体と磁性体とを混合した複合材料としても構わない。

上記第１エレメント３と第２エレメント４と第３エレメント５とは、互いの間の浮遊容量と、グランド面ＧＮＤとの間の浮遊容量とを発生可能に、互いに間隔を空けて延在している。
すなわち、図３に示すように、アンテナ素子ＡＴと第３エレメント５との間の浮遊容量Ｃａと、アンテナ素子ＡＴと第３延在部Ｅ３との間の浮遊容量Ｃｂと、第３エレメント５と容量調整部Ｅ４ａとの間の浮遊容量Ｃｃと、第３エレメント５と第３延在部Ｅ３の先端側（幅広部Ｅ３ａ）との間の浮遊容量Ｃｄと、第３延在部Ｅ３の先端側（幅広部Ｅ３ａ）とグランド面ＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃｅと、第２エレメント４と第３延在部Ｅ３の基端側との間の浮遊容量Ｃｆと、第３延在部Ｅ３の基端側とグランド面ＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃｇと、第６延在部Ｅ６と第１延在部Ｅ１との間の浮遊容量Ｃｈ、第３エレメント５とグランド面ＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃｉと、アンテナ素子ＡＴと幅広基端部４ａとの間に浮遊容量Ｃｊと、突出部Ｅ４ｂとグランド面ＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃｋとが発生可能である。

次に、本実施形態のアンテナ装置における各共振周波数について、図５を参照して説明する。

本実施形態のアンテナ装置１では、図５に示すように、周波数の低い方から、第１の共振周波数ｆ１、第２の共振周波数ｆ２及び第３の共振周波数ｆ３の順に３つの周波数帯に複共振化される。
以下、これら共振周波数について、より詳しく説明する。

「第１の共振周波数ｆ１について」
上記第１の共振周波数ｆ１の周波数は、第１エレメント３とアンテナ素子ＡＴと浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｆ，Ｃｋとにより設定および調整することができる。
また、第１の共振周波数ｆ１のインピーダンス調整は、浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｆ，Ｃｋの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第１受動素子Ｐ１の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
なお、最終的なインピーダンス調整は、第２受動素子Ｐ２の選択により第１グランドパターンＧ１及びグランド面ＧＮＤ側に流れる高周波電流の流れをコントロールすることで、フレキシブルに行うことが可能である。
このように第１の共振周波数ｆ１は、主に図２中の破線Ａ１の部分で調整される。

「第２の共振周波数ｆ２について」
上記第２の共振周波数ｆ２の周波数は、第２エレメント４と第１延在部Ｅ１と第２延在部Ｅ２と浮遊容量Ｃａ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｈとにより設定および調整することができる。
また、第２の共振周波数ｆ２のインピーダンス調整は、浮遊容量Ｃａ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｈの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第１受動素子Ｐ１の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
なお、最終的なインピーダンス調整は、第３受動素子Ｐ３の選択により第２グランドパターンＧ２及びグランド面ＧＮＤ側に流れる高周波電流の流れをコントロールすることで、フレキシブルに行うことが可能である。
このように第２の共振周波数ｆ２は、主に図２中の一点鎖線Ａ２の部分で調整される。

「第３の共振周波数ｆ３について」
上記第３の共振周波数ｆ３の周波数は、第３エレメント５と第２エレメント４の基端側（基端幅広部Ｅ３ａ）と第１延在部Ｅ１と第２延在部Ｅ２と第７延在部Ｅ７と浮遊容量Ｃｆ，Ｃｈ，Ｃｉ，Ｃｊとにより設定および調整することができる。
また、第３の共振周波数ｆ３のインピーダンス調整は、浮遊容量Ｃｆ，Ｃｈ，Ｃｉ，Ｃｊの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第１受動素子Ｐ１の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
なお、最終的なインピーダンス調整は、第３受動素子Ｐ３の選択により第２グランドパターンＧ２及びグランド面ＧＮＤ側に流れる高周波電流の流れをコントロールすることで、フレキシブルに行うことが可能である。
このように第３の共振周波数ｆ３は、主に図２中の二点鎖線Ａ３の部分で調整される。

このように本実施形態のアンテナ装置１では、基板本体２の表面に、それぞれ金属箔でパターン形成された上記のグランド面ＧＮＤ、第１エレメント３、第２エレメント４及び第３エレメント５を備えているので、各エレメント間やグランド面ＧＮＤとの間の各浮遊容量とを効果的に利用することで、複共振化させることができる。

特に、第８延在部Ｅ８の先端側が、第５延在部Ｅ５と第３延在部Ｅ３との間に配されており、第４延在部Ｅ４が、第８延在部Ｅ８の先端に対向した部分に凹状又は凸状に形成された容量調整部Ｅ４ａを有しているので、高インピーダンスである第８延在部Ｅ８の先端と容量調整部Ｅ４ａとの間の浮遊容量Ｃｃを容量調整部Ｅ４ａの凹凸度合いで調整することができ、主に第１エレメント３で得られる共振周波数ｆ１と主に第２エレメント４で得られる共振周波数ｆ２との帯域幅を調整することができる。

また、第４延在部Ｅ４が、容量調整部Ｅ４ａの反対側に突出した突出部Ｅ４ｂを有しているので、突出部Ｅ４ｂとグランド面ＧＮＤとの間に浮遊容量Ｃｋが発生し、主に第１エレメント３で得られる共振周波数ｆ１と主に第２エレメント４で得られる共振周波数ｆ２とで広帯域化を図ることができる。
また、第３延在部Ｅ３が、先端側に基端側よりも幅広な幅広部Ｅ３ａを有しているので、幅広部Ｅ３ａにより第３延在部Ｅ３とグランド面ＧＮＤとの間に基端側と先端側とで異なる複数の浮遊容量Ｃｇ，Ｃｅを発生させることができ、広帯域化を図ることができると共に調整もし易くなる。

また、第３エレメント５が、第７延在部Ｅ７の先端から第８延在部Ｅ８と反対方向に延在しているので、主に第１エレメント３で得られる共振周波数ｆ１と主に第２エレメント４で得られる共振周波数ｆ２とは別の共振周波数を得ることができ、さらなる複共振化が可能になる。
さらに、第３エレメント５が、第２エレメント４の先端側よりも第６延在部Ｅ６から離間する方向に幅広に形成されて延在しているので、第２エレメント４に対して第６延在部Ｅ６から離間する方向に少しずれて第２エレメント４の完全な逆位相ではなくなることで、第２エレメント４とは別の共振周波数が得易くなる。また、幅広になることで、主に第３エレメント５で得られる共振周波数ｆ３の広帯域化を図ることができると共に、第１エレメント３の開放端との間に浮遊容量ｆ１を発生させることができる。

また、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子のアンテナ素子ＡＴによってエレメント長の短縮化及び高インピーダンス化と、浮遊容量の増大とが可能になり、複共振化の調整が容易になると共に小型化とアンテナ特性の向上とを図ることができる。
特に、第５延在部Ｅ５の先端部に誘電体アンテナのアンテナ素子ＡＴが接続されているので、第１エレメント３の開放端をより高インピーダンス化することができると共に、第２エレメント４とアンテナ素子ＡＴとの間に大きな浮遊容量Ｃａを発生させることができる。

また、基板本体２の平面内で設計が可能であり、従来の誘電体ブロックや樹脂成型体等を使用する場合に比べて薄型化が可能であると共に、誘電体アンテナであるアンテナ素子ＡＴの選択によって、小型化および高性能化が可能になる。また、金型、設計変更等によるコストが必要なく、低コストを実現することができる。
また、各受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能なアンテナ装置を得ることができる。このように、アンテナ構成上、各共振周波数をフレキシブルに調整できるため、共振周波数の入れ替えが可能になり、用途や機器に応じて受動素子等による調整箇所を変更可能になっている。

次に、本発明に係るアンテナ装置の第２実施形態について、図６を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。

第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、基板本体２上にアンテナ素子ＡＴが実装されているのに対し、第２実施形態のアンテナ装置２１は、図６に示すように、アンテナ素子ＡＴが、基板本体２と別の実装用基板２２に実装され、基板本体２上の第５延在部Ｅ５の基端側に導電性部材２４を介して電気的に接続されている点である。
すなわち、第２実施形態では、実装用基板２２の表面に、銅箔等の金属箔で一対の実装用ランド部２３ａがパターン形成され、これら実装用ランド部２３ａにアンテナ素子ＡＴの両端が半田材等で接着されてアンテナ素子ＡＴが実装されている。

また、第１エレメント３は、第５延在部Ｅ５の基端部まで基板本体２の表面に形成されており、この第５延在部Ｅ５の基端部と基端側の実装用ランド部２３ａとが、導電性部材２４で接続されている。すなわち、第５延在部Ｅ５の基端部に設けられた第１接続点Ｓ１と、基端側の実装用ランド部２３ａに設けられた第２接続点Ｓ２とが、板バネやＦＰＣ等の導電性部材２４で接続されている。このように導電性部材２４が、第５延在部Ｅ５の一部として機能する。なお、基板本体２と実装用基板２２とは、互いに表面を向かい合わせて設置され、導電性部材２４で接続した状態で、アンテナ素子ＡＴが平面視で第１実施形態と同様の位置に配されるが、図６では、接続関係を分かり易くするために基板本体２と実装用基板２２とをずらして配置し、それぞれ表面側を図示している。

なお、実装用基板２２は例えばプリント基板で形成された回路基板であり、基板本体２は例えばＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）で形成されている。
このように第２実施形態のアンテナ装置２１では、アンテナ素子ＡＴが、基板本体２と別の実装用基板２２に実装され、基板本体２上の第５延在部Ｅ５の基端側に導電性部材２４を介して電気的に接続されているので、第１エレメント３の開放端でインピーダンスが高いアンテナ素子ＡＴだけを基板本体２から分離して表面側の周囲部品等から離すことで、周囲部品等からの影響を低減することができる。

次に、第１実施形態のアンテナ装置を実際に作製した実施例について、ＶＳＷＲ特性（電圧定在波比）を測定した結果を、図５を参照して説明する。

なお、これらの測定においては、各受動素子は以下のものを用いた。
第１受動素子Ｐ１：ジャンパ線（０Ωの抵抗）
第２受動素子Ｐ２：４．７ｎＨのインダクタ
第３受動素子Ｐ３：０．５ｐＦのコンデンサ

この測定結果からわかるように、第１〜第３の共振周波数ｆ１〜ｆ３が、良好な帯域幅を有して得られている。
なお、第１の共振周波数ｆ１の周波数は９７２．４ＭＨｚである。また、第２の共振周波数ｆ２は、１７７６．２ＭＨｚである。さらに、第３の共振周波数ｆ３の周波数は２０５０．０ＭＨｚである。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。

例えば、上記各実施形態では、第１エレメントの第５延在部にアンテナ素子を設けているが、第２エレメントや第３エレメントにアンテナ素子を設けてエレメントの短縮化を行い、装置全体の小型化を図っても構わない。
また、上記各実施形態では、一つの基板本体にグランド面、グランドパターン及びインピーダンス調整回路が第１エレメント〜第３エレメントと共に形成されているが、基板本体を、第１延在部を除く第１エレメント〜第３エレメントが形成された基板部分と、第１延在部、グランド面、グランドパターン及びインピーダンス調整回路が形成された基板部分とに分けて２つの基板部分に分割し、これらを互いに接続配線等で電気的に接続して設置しても構わない。

また、上述したようにアンテナ素子を接続してエレメントの一部とすることが好ましいが、アンテナ素子を接続せずに、銅箔等の金属箔のみで延在した第２延在部でも構わない。この際、高インピーダンス化するために、第５延在部の少なくとも一部を他の部分よりも幅狭の細いパターンにしたり、ジグザグに折り返しながら全体として一定方向に延在するミアンダパターンとしたりすることが好ましい。
さらに、基板サイズに余裕がある場合には、上記エレメントの一部を線状若しくは板状の金属を折り返した形状のパターンに置き換えても構わない。また、同一の基板本体の表裏面に対してスルーホールを用いて、螺旋状などの形状に旋回させたパターンにしても構わない。

１，２１…アンテナ装置、２…基板本体、３…第１エレメント、４…第２エレメント、４ａ…幅広基端部、５…第３エレメント、２２…実装用基板、２４…導電性部材、ＡＴ…アンテナ素子、Ｅ１…第１延在部、Ｅ２…第２延在部、Ｅ３…第３延在部、Ｅ３ａ…幅広部、Ｅ４…第４延在部、Ｅ４ａ…容量調整部、Ｅ４ｂ…突出部、Ｅ５…第５延在部、Ｅ６…第６延在部、Ｅ７…第７延在部、Ｅ８…第８延在部、Ｇ１…第１グランドパターン、Ｇ２…第２グランドパターン、ＧＮＤ…グランド面、Ｐ１…第１受動素子、Ｐ２…第２受動素子、Ｐ３…第３受動素子、ＦＰ…給電点

Claims (8)

1. 絶縁性の基板本体と、
   前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ金属箔でパターン形成されたグランド面、第１エレメント及び第２エレメントとを備え、
   前記第１エレメントが、前記グランド面に近接した基端側に給電点が設けられて前記グランド面に沿って延在する第１延在部と、前記第１延在部の先端から前記グランド面から離間する方向に延在する第２延在部と、前記第２延在部の先端から前記第２延在部に直交する方向に延在する第３延在部と、前記第３延在部の先端から前記グランド面から離間する方向に延在する第４延在部と、前記第４延在部の先端から前記第３延在部に沿って前記第３延在部の基端側に向けて延在する第５延在部とを有し、
   前記第２エレメントが、前記第２延在部に基端が接続され前記第２延在部に直交する方向であって前記第３延在部と反対側に向けて延在する第６延在部と、前記第６延在部の先端から前記グランド面から離間する方向に延在する第７延在部と、前記第７延在部の先端から前記第６延在部及び前記第３延在部に沿って前記第４延在部に向けて延在する第８延在部とを有し、
   前記第８延在部の先端側が、前記第５延在部と前記第３延在部との間に配されており、前記第４延在部が、前記第８延在部の先端に対向した部分に凹状又は凸状に形成された容量調整部を有していることを特徴とするアンテナ装置。
2. 請求項１に記載のアンテナ装置において、
   前記第４延在部が、前記容量調整部の反対側に突出した突出部を有していることを特徴とするアンテナ装置。
3. 請求項１又は２に記載のアンテナ装置において、
   前記第３延在部が、先端側に基端側よりも幅広な幅広部を有していることを特徴とするアンテナ装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
   前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、金属箔でパターン形成された第３エレメントを備え、
   前記第３エレメントが、前記第７延在部の先端から前記第８延在部と反対方向に延在していることを特徴とするアンテナ装置。
5. 請求項４に記載のアンテナ装置において、
   前記第３エレメントが、前記第２エレメントの先端側よりも前記第６延在部から離間する方向に幅広に形成されて延在していることを特徴とするアンテナ装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
   前記第５延在部の先端部に誘電体アンテナのアンテナ素子が接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
7. 請求項６に記載のアンテナ装置において、
   前記アンテナ素子が、前記基板本体と別の実装用基板に実装され、前記基板本体上の前記第５延在部の基端側に導電性部材を介して電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
   前記第１延在部に受動素子が接続されていることを特徴とするアンテナ装置。