JP2018121293A - アンテナ、アンテナモジュール、及び通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の周波数帯域で無線通信可能なアンテナを提供する。【解決手段】一つの実施形態によれば、アンテナは、基板と、第１のアンテナ素子と、第２のアンテナ素子と、を備える。前記第１のアンテナ素子は、前記基板に設けられ、給電点に接続される。前記第２のアンテナ素子は、前記第１のアンテナ素子から離間した位置で前記基板に設けられ、前記給電点から給電された前記第１のアンテナ素子と容量結合する第１の延部と、前記第１の延部の端部から延びる第２の延部と、前記第１の延部の前記端部から延びる第３の延部と、を有し、前記第１の延部及び前記第２の延部を含む第１の電気経路の長さと、前記第１の延部及び前記第３の延部を含む第２の電気経路の長さと、が異なる。【選択図】図３

Description

本実施形態は、アンテナ、アンテナモジュール、及び通信装置に関する。

通信機器には、通信のためのアンテナが搭載される。例えば、当該アンテナの構成要素の幅や位置関係を調整することで、アンテナの中心周波数、周波数帯域、及び通信性能のようなアンテナの特性が調整される。

特開２０１３−５３５２号公報

設計上の制約により、アンテナに所望の特性を得ることが難しくなる場合がある。

一つの実施形態によれば、アンテナは、基板と、第１のアンテナ素子と、第２のアンテナ素子と、を備える。前記第１のアンテナ素子は、前記基板に設けられ、給電点に接続される。前記第２のアンテナ素子は、前記第１のアンテナ素子から離間した位置で前記基板に設けられ、前記給電点から給電された前記第１のアンテナ素子と容量結合する第１の延部と、前記第１の延部の端部から延びる第２の延部と、前記第１の延部の前記端部から延びる第３の延部と、を有し、前記第１の延部及び前記第２の延部を含む第１の電気経路の長さと、前記第１の延部及び前記第３の延部を含む第２の電気経路の長さと、が異なる。

図１は、第１の実施形態に係る通信装置を概略的に示す斜視図である。 図２は、第１の実施形態のアンテナを示す斜視図である。 図３は、第１の実施形態のアンテナの一部を示す平面図である。 図４は、第１の実施形態のアンテナの電圧定在波比を示すグラフである。 図５は、第１の実施形態の変形例に係るアンテナを示す平面図である。 図６は、第２の実施形態に係るアンテナの一部を示す平面図である。 図７は、第２の実施形態のアンテナの電圧定在波比を示すグラフである。 図８は、第３の実施形態に係るアンテナを示す平面図である。 図９は、第４の実施形態に係るアンテナを示す平面図である。 図１０は、第４の実施形態の変形例に係るアンテナを示す平面図である。 図１１は、第５の実施形態に係るアンテナを示す平面図である。

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるアンテナ、アンテナモジュール、及び通信装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。

なお、実施形態に係る構成要素や、当該要素の説明について、複数の表現を併記することがある。当該構成要素及び説明について、記載されていない他の表現がされることは妨げられない。さらに、複数の表現が記載されない構成要素及び説明について、他の表現がされることは妨げられない。

（第１の実施形態）
以下に、第１の実施形態について、図１乃至図４を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る通信装置１０を概略的に示す斜視図である。通信装置１０は、例えば、スマートフォンである。通信装置１０はこの例に限らず、例えば、携帯電話、ポータブルコンピュータ、タブレット、ウェアラブルデバイス、デジタルカメラ、ゲーム機、プリンタ、コピー機、家庭用電気器具、外部記憶装置、又は他の装置であっても良い。

図１に示すように、通信装置１０は、通信モジュール１１と、筐体１２とを有する。通信モジュール１１は、アンテナモジュールの一例である。通信装置１０は、例えば、バッテリと、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のような表示装置と、をさらに有する。なお、通信装置１０は、バッテリ等を搭載せずに他の装置から電力を供給される装置であっても良い。

通信モジュール１１は、プリント回路板（ＰＣＢ）２１と、コントローラ２２と、複数の部品２３と、アンテナ２４とを有する。ＰＣＢ２１は、例えば、基板とも称され得る。コントローラ２２は、電子部品の一例であり、例えば、制御部とも称され得る。アンテナ２４は、例えば、カプラとも称され得る。

筐体１２は、図１において二点鎖線により模式的に示される。筐体１２は、通信モジュール１１と、バッテリ及び表示装置のような種々の部品と、を収容する。筐体１２の少なくとも一部は、樹脂のような、電磁波を透過可能な材料によって作られる。

ＰＣＢ２１は、例えば、略矩形の板状に形成される。各図面に示されるように、本明細書において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。Ｘ軸は、ＰＣＢ２１の幅に沿う。Ｙ軸は、ＰＣＢ２１の長さに沿う。Ｚ軸は、ＰＣＢ２１の厚さに沿う。

ＰＣＢ２１は、Ｘ‐Ｙ平面上に広がるとともにＺ軸に沿う正方向（Ｚ軸の矢印が示す方向）に向く実装面２１ａを有する。実装面２１ａは、略平坦に形成されるが、凹凸や開口を有しても良い。実装面２１ａに、コントローラ２２、複数の部品２３、及びアンテナ２４が実装される。なお、コントローラ２２、複数の部品２３、及びアンテナ２４は、互いに異なる面に実装されても良い。

本実施形態のコントローラ２２は、例えば、マイクロプロセッサであり、通信装置１０の全体を制御する。コントローラ２２は、例えば同軸ケーブル２５によってアンテナ２４に電気的に接続され、アンテナ２４を通じて無線通信可能である。なお、電子部品は、アンテナ２４を通じて無線通信可能な部品であれば良く、通信装置１０の全体を制御するマイクロプロセッサと別に設けられても良い。

本実施形態において、コントローラ２２は、例えば、アンテナ２４を用いて近接無線通信を行う。近接無線通信は、例えば、ＵＷＢを用いるＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）の規格に沿った通信である。なお、アンテナ２４はこの例に限らず、他の方式の無線通信を行っても良い。

例えば、通信装置１０の通信範囲内に他の通信装置が配置されることで、通信装置１０のアンテナ２４と、他の通信装置のアンテナとが電磁結合する。これにより、通信装置１０と他の通信装置とが信号を無線で送受信可能となる。

コントローラ２２は、例えば、アンテナ２４を通じて送受信されるデータと高周波信号とを相互変換可能な回路を有する。コントローラ２２は、アンテナ２４に高周波信号を供給することで、アンテナ２４を通じて他の通信装置に情報を送信する。また、コントローラ２２は、アンテナ２４を通じて他の通信装置から情報を受信する。

図２は、第１の実施形態のアンテナ２４を示す斜視図である。図３は、第１の実施形態のアンテナ２４の一部を示す平面図である。なお、図３は、図２において部分的に曲げられたアンテナ２４を平らにして示す。

図２及び図３に示すように、アンテナ２４は、基板３１と、グランド３２と、給電点３３（図３に示す）と、給電素子３４と、短絡線３５と、第１の無給電素子３６と、を有する。給電素子３４は、第１のアンテナ素子の一例である。短絡線３５は、短絡部の一例である。第１の無給電素子３６は、第２のアンテナ素子の一例である。

本実施形態において、基板３１は、フレキシブルプリント回路板（ＦＰＣ）である。なお、基板３１は、ＰＣＢのような他の基板であっても良い。図２に示すように、基板３１は、略矩形状に形成されるとともに部分的に折り曲げられ、第１の部分４１と、第２の部分４２と、折曲部４３とを有する。

第１の部分４１は、基板３１の一部であり、Ｘ‐Ｙ平面上に広がる。第２の部分４２は、基板３１の一部であり、Ｘ‐Ｚ平面上に広がる。折曲部４３は、第１の部分４１の端と第２の部分４２の端とを接続する。第２の部分４２は、第１の部分４１に対して略９０°回動させられた部分である。言い換えると、第２の部分４２は、第１の部分４１の端に位置する折曲部４３から、Ｚ軸に沿う正方向に突出する。なお、第１の部分４１と第２の部分４２との間の角度はこの例に限らない。

第１の部分４１は、第１の形成面４１ａと、取付面４１ｂとを有する。第１の形成面４１ａは、第１の面の一例である。第１の形成面４１ａは、Ｚ軸に沿う正方向に向く。取付面４１ｂは、第１の形成面４１ａの反対側に設けられる。取付面４１ｂは、ＰＣＢ２１の実装面２１ａに、例えば半田、接着剤、又は両面テープにより取り付けられる。

アンテナ２４は、例えば、グランド３２、給電点３３、給電素子３４、短絡線３５、及び第１の無給電素子３６がＰＣＢ２１の導体と重ならない位置で、ＰＣＢ２１の実装面２１ａに取り付けられる。また、取付面４１ｂに導体が形成される場合、グランド３２、給電点３３、給電素子３４、短絡線３５、及び第１の無給電素子３６は、取付面４１ｂの導体と重ならない位置に設けられる。

第２の部分４２は、第２の形成面４２ａを有する。第２の形成面４２ａは、Ｙ軸に沿う負方向（Ｙ軸の矢印の反対方向）に向く。なお、図３のようにアンテナ２４が平らにされた場合、第１の形成面４１ａと第２の形成面４２ａとは、一つの面を形成する。

グランド３２は、第１の部分４１の第１の形成面４１ａに形成される。グランド３２は、略矩形に形成された導体パターン（ベタパターン）である。なお、グランド３２はこの例に限らない。グランド３２は、折曲部４３から離間した位置に設けられる。

グランド３２は、一つの縁３２ａを有する。縁３２ａは、Ｙ軸に沿う正方向（Ｙ軸の矢印が示す方向）におけるグランド３２の端であり、Ｘ軸に沿う方向に延びる。Ｘ軸に沿う方向は、第１の方向の一例であり、Ｘ軸に沿う正方向（Ｘ軸の矢印が示す方向）とＸ軸に沿う負方向（Ｘ軸の矢印の反対方向）とを含む。縁３２ａは、折曲部４３から離間した位置に配置され、折曲部４３に向く。

図３に示すように、給電点３３は、第１の部分４１の第１の形成面４１ａに設けられる。給電点３３は、例えば、図１の同軸ケーブル２５によって、コントローラ２２に電気的に接続される。なお、給電点３３は、例えば、ＰＣＢ２１に設けられた導体パターンやバイアによってコントローラ２２に接続されても良い。

給電点３３は、アンテナ側給電点３３ａと、グランド側給電点３３ｂとを有する。アンテナ側給電点３３ａは、例えば、同軸ケーブル２５の信号線が電気的に接続される部分である。グランド側給電点３３ｂは、例えば、同軸ケーブル２５のグランド部が電気的に接続される部分である。グランド側給電点３３ｂは、グランド３２に接続される。

給電素子３４は、例えば、基板３１に設けられた導体パターンによって形成される。なお、給電素子３４は他の導体によって形成されても良い。給電素子３４は、通信線５１と、給電線５２とを有する。

通信線５１は、第２の形成面４２ａに設けられる。通信線５１は、グランド３２の縁３２ａからＹ軸に沿う正方向に離間した位置に設けられ、Ｘ軸に沿う方向に延びる線状の導体パターンである。なお、通信線５１は、他の方向に延びても良い。基板３１が折曲部４３で折り曲げられることで、通信線５１は、グランド３２の縁３２ａからＺ軸に沿う正方向にも離間する。

通信線５１は、第２の部分４２の縁部４２ｂに近接し、当該縁部４２ｂに沿って延びる。第２の部分４２の縁部４２ｂは、基板３１の縁部を形成し、Ｘ軸に沿う方向に延びる。すなわち、通信線５１は、基板３１の縁部に近接した位置に設けられる。

通信線５１は、第１の開放端５１ａと、第１の接続端５１ｂとを有する。第１の開放端５１ａは、Ｘ軸に沿う正方向における通信線５１の端部である。第１の開放端５１ａは、他の導体に接続されておらず、他の導体から離間する。第１の接続端５１ｂは、第１の開放端５１ａの反対側に設けられた、Ｘ軸に沿う負方向における通信線５１の端部である。

給電線５２は、通信線５１と、給電点３３のアンテナ側給電点３３ａとを接続する。すなわち、給電素子３４は、給電点３３に接続される。給電線５２は、アンテナ側給電点３３ａに供給された高周波信号を通信線５１に伝える。なお、給電線５２は導体パターンのみならず、例えば、インダクタやコンデンサを含んでも良い。

給電線５２は、第１の開放端５１ａと第１の接続端５１ｂとの間であって、第１の開放端５１ａ及び第１の接続端５１ｂから離間した位置で、通信線５１に接続される。給電線５２の幅は、通信線５１の幅よりも太い。

給電線５２は、第１の部分４１の第１の形成面４１ａと、第２の部分４２の第２の形成面４２ａとに跨って設けられる。すなわち、給電線５２は、折曲部４３において略９０°折り曲げられる。

短絡線３５は、グランド３２と、給電素子３４の通信線５１の第１の接続端５１ｂとを接続（短絡）する。すなわち、給電素子３４は、短絡線３５によって接地される。このように、本実施形態のアンテナ２４は、逆Ｆ型アンテナである。なお、アンテナ２４は他のアンテナであっても良い。短絡線３５の幅は、通信線５１の幅よりも細い。

第１の無給電素子３６は、例えば、基板３１の第２の部分４２の第２の形成面４２ａに設けられた導体パターンによって形成される。なお、第１の無給電素子３６は他の導体によって形成されても良い。第１の無給電素子３６は、給電素子３４から離間するとともに、グランド３２の縁３２ａから離間した位置に設けられる。

第１の無給電素子３６は、第１の共通部６１と、第１の分岐部６２と、第２の分岐部６３とを有する。第１の共通部６１は、第１の延部の一例である。第１の分岐部６２は、第２の延部の一例である。第２の分岐部６３は、第３の延部の一例である。

第１の共通部６１は、Ｘ軸に沿う方向に延びる線状の導体パターンである。第１の共通部６１は、第２の開放端６１ａと、第２の接続端６１ｂとを有する。第２の接続端６１ｂは、端部の一例である。第２の開放端６１ａは、Ｘ軸に沿う負方向における第１の共通部６１の端部である。第２の開放端６１ａは、他の導体に接続されておらず、他の導体から離間する。第２の接続端６１ｂは、第２の開放端６１ａの反対側に設けられた、Ｘ軸に沿う正方向における第１の共通部６１の端部である。

第１の共通部６１は、Ｙ軸に沿う方向において、通信線５１と、グランド３２の縁３２ａとの間に位置する。第１の共通部６１と通信線５１との間の距離は、第１の共通部６１とグランド３２の縁３２ａとの間の距離よりも短い。

第１の共通部６１は、部分的に通信線５１と並んで延びる。言い換えると、第１の共通部６１と通信線５１とは平行に延び、Ｘ軸に沿う方向において重なる部分である第１の結合部５１ｃと第２の結合部６１ｃとを有する。

第１の結合部５１ｃは、Ｘ軸に沿う方向に延びる通信線５１の一部である。第１の結合部５１ｃは、通信線５１の第１の開放端５１ａを含む。第２の結合部６１ｃは、第１の結合部５１ｃから離間した位置で、第１の結合部５１ｃと並んでＸ軸に沿う方向に延びる第１の共通部６１の一部である。第２の結合部６１ｃは、第２の開放端６１ａを含む。

第２の結合部６１ｃは、アンテナ２４上において、第１の結合部５１ｃとグランド３２の縁３２ａとの間に位置する。なお、第１及び第２の結合部５１ｃ，６１ｃの配置はこの例に限らない。例えば、アンテナ２４上において、第１の結合部５１ｃが、第２の結合部６１ｃとグランド３２の縁３２ａとの間に位置しても良い。

第１の分岐部６２は、第１の共通部６１の第２の接続端６１ｂから延びる線状の導体パターンである。第１の分岐部６２は、略Ｌ字状に形成され、第１の線部６２ａと、第２の線部６２ｂと、第３の開放端６２ｃと、第３の接続端６２ｄとを有する。

第１の線部６２ａは、第１の共通部６１の第２の接続端６１ｂからＹ軸に沿う正方向に延びる。言い換えると、第１の線部６２ａは、グランド３２から遠ざかる方向に第１の共通部６１の第２の接続端６１ｂから延びる。

第２の線部６２ｂは、第１の線部６２ａの先端から、Ｘ軸に沿う正方向に延びる。言い換えると、第２の線部６２ｂは、通信線５１から遠ざかる方向に延びる。第２の線部６２ｂは、第２の部分４２の縁部４２ｂに近接し、当該縁部４２ｂに沿って延びる。すなわち、第２の線部６２ｂは、基板３１の縁部に近接した位置に設けられる。

第３の開放端６２ｃは、第２の線部６２ｂの端部であり、他の導体に接続されておらず、他の導体から離間する。第３の接続端６２ｄは、第１の線部６２ａの端部であり、第１の共通部６１の第２の接続端６１ｂに接続される。

第２の分岐部６３は、第１の共通部６１の第２の接続端６１ｂから延びる線状の導体パターンである。第２の分岐部６３は、略Ｌ字状に形成され、第３の線部６３ａと、第４の線部６３ｂと、第５の線部６３ｃと、第４の開放端６３ｄと、第４の接続端６３ｅとを有する。

第３の線部６３ａは、第１の共通部６１の第２の接続端６１ｂからＸ軸に沿う正方向に延びる。言い換えると、第３の線部６３ａは、第１の共通部６１に連続し、通信線５１から遠ざかる方向に延びる。

第４の線部６３ｂは、第３の線部６３ａの先端から、Ｙ軸に沿う正方向に延びる。言い換えると、第４の線部６３ｂは、グランド３２から遠ざかる方向に延びる。なお、第４の線部６３ｂは、第３の線部６３ａに連続してＸ軸に沿う方向に延びても良い。第４の線部６３ｂがＹ軸に沿う正方向に延びることで、第１の無給電素子３６が小型化される。一方、第４の線部６３ｂがＸ軸に沿う方向に延びることで、第１の無給電素子３６の通信性能が向上する。

第５の線部６３ｃは、第４の線部６３ｂの先端から、Ｘ軸に沿う負方向に延びる。第５の線部６３ｃは、第２の線部６２ｂに近づく方向に延びる。なお、第５の線部６３ｃが省略されても良い。

第４の開放端６３ｄは、第５の線部６３ｃの端部であり、他の導体に接続されておらず、他の導体から離間する。第４の接続端６３ｅは、第３の線部６３ａの端部であり、第１の共通部６１の第２の接続端６１ｂに接続される。

第１の無給電素子３６は、第２の結合部６１ｃよりもグランド３２に近い部分を有さない。すなわち、第１の分岐部６２及び第２の分岐部６３は、図３におけるＹ軸に沿う正方向において、第２の結合部６１ｃと同じか、第２の結合部６１ｃよりもグランド３２の縁３２ａから離間した位置に設けられる。図３におけるＹ軸に沿う正方向は、グランド３２の縁３２ａから第１の結合部５１ｃに向かう方向であり、第２の方向の一例である。なお、第１の無給電素子３６はこの例に限らず、第２の結合部６１ｃよりもグランド３２に近い部分を有しても良い。

第１の結合部５１ｃと第２の結合部６１ｃとは、第２の部分４２の第２の形成面４２ａに設けられる。Ｙ軸に沿う方向において、第１の結合部５１ｃ及び第２の結合部６１ｃは、グランド３２から離間した位置に設けられる。また、Ｙ軸に沿う方向において、グランド３２の縁３２ａは、第１の結合部５１ｃ及び第２の結合部６１ｃに向く。

図２に示すように、基板３１が折り曲げられるため、給電素子３４の通信線５１と、第１の無給電素子３６とは、Ｚ軸に沿う正方向において、第１の部分４１の第１の形成面４１ａから離間する。Ｚ軸に沿う正方向は、第１の形成面４１ａが向く方向であり、第３の方向の一例である。

以上説明した通信装置１０は、アンテナ２４に電流を流すことでアンテナ２４から電磁波（高周波信号）を放出し、又はアンテナ２４が電磁波を受けることで、無線通信を行う。以下、アンテナ２４を用いた通信装置１０の通信について説明する。

コントローラ２２は、図３のアンテナ側給電点３３ａから給電素子３４に高周波信号を入力する。言い換えると、給電素子３４は、アンテナ側給電点３３ａから給電される。この際、第１の結合部５１ｃと第２の結合部６１ｃとの間は絶縁されているが、第１の結合部５１ｃと第２の結合部６１ｃとが近接しているため、第１の結合部５１ｃと第２の結合部６１ｃとの間で容量結合が生じる。すなわち、第２の結合部６１ｃを有する第１の共通部６１が、給電素子３４と容量結合する。これにより、第１の無給電素子３６に電流が流れ、第１の無給電素子３６から高周波信号（電磁波）が放出される。本実施形態において容量結合とは、間に静電容量を有する二つの導体がコンデンサとして二つの回路を結合することである。

一方、通信装置１０に近接する他の通信装置のアンテナが、第１の無給電素子３６に対応する高周波信号を放出すると、当該高周波信号を受けた第１の無給電素子３６に電流が流れる。第１の無給電素子３６に電流が流れると、第１の結合部５１ｃと第２の結合部６１ｃとの間で容量結合が生じる。これにより、コントローラ２２は、容量結合した給電素子３４及び第１の無給電素子３６を通して、高周波信号を受信する。

第１の無給電素子３６において、電流は、第１の電気経路Ｐ１と、第２の電気経路Ｐ２とを流れることができる。言い換えると、第１の無給電素子３６において、複数の経路で電流が流れ得る。

第１の電気経路Ｐ１は、第１の共通部６１の第２の開放端６１ａと、第１の分岐部６２の第３の開放端６２ｃとの間の電気的な経路である。すなわち、第１の電気経路Ｐ１は、第１の共通部６１と第１の分岐部６２とを含む。

第２の電気経路Ｐ２は、第１の共通部６１の第２の開放端６１ａと、第２の分岐部６３の第４の開放端６３ｄとの間の電気的な経路である。すなわち、第２の電気経路Ｐ２は、第１の共通部６１と第２の分岐部６３とを含む。

第１の電気経路Ｐ１の長さと、第２の電気経路Ｐ２の長さとは異なる。本実施形態において、第１の電気経路Ｐ１の長さは、第２の電気経路Ｐ２の長さよりも短い。なお、第１の電気経路Ｐ１の長さが、第２の電気経路Ｐ２の長さより長くても良い。

第１の電気経路Ｐ１の長さは、第１の共通部６１の長さＬ１と、第１の分岐部６２の第１の線部６２ａの長さＬ２、及び第２の線部６２ｂの長さＬ３との合計である。第２の電気経路Ｐ２の長さは、第１の共通部６１の長さＬ１と、第２の分岐部６３の第３の線部６３ａの長さＬ４、第４の線部６３ｂの長さＬ５、及び第５の線部６３ｃの長さＬ６との合計である。

図４は、第１の実施形態のアンテナ２４の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を示すグラフである。図４において、横軸は周波数を示し、縦軸はＶＳＷＲを示す。アンテナ２４は、図４に示される第１の電磁波Ｗ１と、第２の電磁波Ｗ２と、を送受信することで、無線通信を行う。

第１の電磁波Ｗ１は、第１の電気経路Ｐ１に電流が流れることで放出される電磁波（高周波信号）である。また、第１の無給電素子３６が第１の電磁波Ｗ１を受けると、第１の電気経路Ｐ１に電流が生じる。

第２の電磁波Ｗ２は、第２の電気経路Ｐ２に電流が流れることで放出される電磁波である。また、第１の無給電素子３６が第２の電磁波Ｗ２を受けると、第２の電気経路Ｐ２に電流が生じる。

第１の電磁波Ｗ１の中心周波数ｆ１と波長λ１との関係は、大よそ以下の数式（１）によって求められる。
Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３≒λ１／４＝ｃ／４ｆ１ …（１）
また、第２の電磁波Ｗ２の中心周波数ｆ２と波長λ２との関係は、大よそ以下の数式（２）によって求められる。
Ｌ１＋Ｌ４＋Ｌ５＋Ｌ６≒λ２／４＝ｃ／４ｆ２ …（２）

上記数式（１）及び数式（２）において、ｃは光速を示す。また、Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３は第１の電気経路Ｐ１の長さを示し、Ｌ１＋Ｌ４＋Ｌ５＋Ｌ６は第２の電気経路Ｐ２の長さを示す。

なお、中心周波数ｆ１，ｆ２及び波長λ１，λ２は、例えば、第１及び第２の結合部５１ｃ，６１ｃの長さと、通信線５１の長さと、第１の分岐部６２及び第２の分岐部６３の間の位置関係とによって変動し得る。このため、中心周波数ｆ１，ｆ２及び波長λ１，λ２は、数式（１）及び数式（２）と一致するとは限らない。

図４に示すように、本実施形態は一例として、ＶＳＷＲ≦２、となる周波数帯域を通信可能な周波数帯域と規定する。なお、通信可能な周波数帯域はこの例に限らず、例えば用途に応じて、ＶＳＷＲ≦３となる周波数帯域が通信可能な周波数帯域と規定されても良い。

上述のように、第１の電気経路Ｐ１の長さと、第２の電気経路Ｐ２の長さとは異なる。このため、第１の電気経路Ｐ１に電流が流れることで送受信される第１の電磁波Ｗ１の中心周波数ｆ１及び波長λ１は、第２の電気経路Ｐ２に電流が流れることで送受信される第２の電磁波Ｗ２の中心周波数ｆ２及び波長λ２と異なる。従って、第１の電磁波Ｗ１で通信可能な周波数帯域と、第２の電磁波Ｗ２で通信可能な周波数帯域とは異なる。

第１の電磁波Ｗ１で通信可能な周波数帯域は、第２の電磁波Ｗ２で通信可能な周波数帯域と部分的に重ねられる。このため、アンテナ２４により通信可能な周波数帯域の幅Ｂｃは、第１の電磁波Ｗ１又は第２の電磁波Ｗ２で通信可能な周波数帯域の幅Ｂｓよりも広くなる。

例えば、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）の中心周波数（４．４８ＧＨｚ）が、アンテナ２４により通信可能な周波数帯域の略中央となるよう設定される。また、アンテナ２４により通信可能な周波数帯域の幅Ｂｃが、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）の周波数帯域（５６０ＭＨｚ）よりも広くなるよう設定される。なお、アンテナ２４により通信可能な周波数帯域の設定は、上記の例に限らない。

第１の実施形態に係る通信装置１０において、第１の無給電素子３６の第１の共通部６１は、給電点３３から給電された給電素子３４と容量結合する。第１の無給電素子３６において、第１の共通部６１及び第１の分岐部６２を含む第１の電気経路Ｐ１の長さＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３と、第１の共通部６１及び第２の分岐部６３を含む第２の電気経路Ｐ２の長さＬ１＋Ｌ４＋Ｌ５＋Ｌ６と、が異なる。このため、第１の無給電素子３６は、第１の電気経路Ｐ１の長さに対応する周波数ｆ１を中心とする帯域と、第２の電気経路Ｐ２の長さに対応する周波数ｆ２を中心とする帯域と、で無線通信可能である。さらに、第１の無給電素子３６は、給電素子３４から離間し、容量結合により電流が流れる。これにより、第１の電気経路Ｐ１及び第２の電気経路Ｐ２の長さの自由度が向上する。従って、本実施形態のアンテナ２４によれば、所望の周波数帯域で無線通信可能となる。

具体的には、第１の電気経路Ｐ１の長さＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３及び第２の電気経路Ｐ２の長さＬ１＋Ｌ４＋Ｌ５＋Ｌ６を短くすることで、アンテナ２４により通信可能な電磁波の中心周波数を高くすることができる。また、第１の電磁波Ｗ１で通信可能な周波数帯域と第２の電磁波Ｗ２で通信可能な周波数帯域とが重なる範囲を狭めることで、アンテナ２４により通信可能な周波数帯域を広くすることができる。これにより、例えば、アンテナ２４の中心周波数及び帯域幅を、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）の中心周波数及び帯域幅に容易に適応させることができる。

給電素子３４と第１の無給電素子３６とは、線状の給電素子３４の一部である第１の結合部５１ｃと、線状の第１の無給電素子３６の一部である第２の結合部６１ｃと、において容量結合する。これにより、容量結合のための特別な部分や部品を設ける必要が無く、アンテナ配置の空間的制限があったとしても、給電素子３４と第１の無給電素子３６とを容量結合させることができる。

給電素子３４は、短絡線３５によってグランド３２に接続される、いわゆる逆Ｆ型アンテナである。これにより、アンテナ２４のインピーダンスの調整が容易となる。

第２の結合部６１ｃは、第１の結合部５１ｃとグランド３２の縁３２ａとの間に位置する。これにより、アンテナ２４の大型化が抑制される。

第１の分岐部６２は、グランド３２から遠ざかる方向に第１の共通部６１の第２の接続端６１ｂから延びる。これにより、第１の分岐部６２とグランド３２とが近接してアンテナ２４の通信性能が低下することが抑制される。

Ｙ軸に沿う方向において、第１の分岐部６２及び第２の分岐部６３は、第２の結合部６１ｃと同じか第２の結合部６１ｃよりもグランド３２の縁３２ａから離間した位置に設けられる。これにより、第１の分岐部６２及び第２の分岐部６３とグランド３２とが近接してアンテナ２４の通信性能が低下することが抑制される。

第１の無給電素子３６は、Ｚ軸に沿う正方向において第１の形成面４１ａから離間する。すなわち、第１の無給電素子３６は、給電点３３と同一平面に配置されずとも、給電素子３４と容量結合可能であれば良い。従って、アンテナ２４の設計の自由度が向上する。

図５は、第１の実施形態の変形例に係るアンテナ２４を示す平面図である。図５に示すように、グランド３２は、延出部３２ｂを有しても良い。延出部３２ｂは、縁３２ａからＹ軸に沿う正方向に延びる。

延出部３２ｂは、第２の部分４２の縁部４２ｂの近傍まで延びる。延出部３２ｂと、給電素子３４、短絡線３５、及び第１の無給電素子３６とは、Ｘ軸に沿う方向に並べられる。なお、延出部３２ｂは、給電素子３４、短絡線３５、及び第１の無給電素子３６から離間した位置に設けられる。延出部３２ｂと、給電素子３４、短絡線３５、及び第１の無給電素子３６と、の間の距離は、アンテナ２４により通信可能な周波数やアンテナ２４の通信性能に影響するため、例えば用途により調整される。

延出部３２ｂが設けられることで、グランド３２の面積がより大きくなる。これにより、例えばアンテナ２４が近距離無線通信に用いられる場合、導体の面積がより大きく確保されることで、アンテナ２４の通信性能が向上する。例えば、通信の抜けが生じることが抑制される。

アンテナ２４が近距離無線通信でない通信に用いられる場合、グランド３２は、延出部３２ｂによって１／４波長のアンテナを構成することができる。これにより、給電素子３４及び第１の無給電素子３６が構成する１／４波長のアンテナと、グランド３２が構成する１／４波長のアンテナとにより、アンテナ２４は、１／２波長で動作可能なアンテナを構成することができる。当該１／２波長のアンテナと、グランド３２が構成する１／４波長のアンテナとが同一周波数で動作することができるため、アンテナ２４の通信性能が向上する。延出部３２ｂを有するグランド３２の形状は、例えば、アンテナ２４により通信可能な周波数に応じて変更され得る。

（第２の実施形態）
以下に、第２の実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。なお、以下の複数の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。

第２の実施形態において、コントローラ２２は、アンテナ２４を用いて、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）での通信に加え、ＷＬＡＮでの通信を行うことができる。ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）は、第２の規格の一例である。ＷＬＡＮは、第１の規格の一例である。

図６は、第２の実施形態に係るアンテナ２４の一部を示す平面図である。図６に示すように、第２の実施形態のアンテナ２４は、第２の無給電素子７０を有する。第２の無給電素子７０は、第３のアンテナ素子の一例である。

第２の無給電素子７０は、例えば、基板３１の第２の部分４２の第２の形成面４２ａに設けられた導体パターンによって形成される。なお、第２の無給電素子７０は他の導体によって形成されても良い。

第２の無給電素子７０は、給電素子３４から離間するとともに、グランド３２の縁３２ａから離間した位置に設けられる。第２の無給電素子７０は、第２の共通部７１と、第３の分岐部７２と、第４の分岐部７３とを有する。第２の共通部７１は、第４の延部の一例である。

第２の共通部７１は、Ｘ軸に沿う方向に延びる線状の導体パターンである。第２の共通部７１は、第５の開放端７１ａと、第５の接続端７１ｂとを有する。第５の開放端７１ａは、Ｘ軸に沿う負方向における第２の共通部７１の端部である。第５の開放端７１ａは、他の導体に接続されておらず、他の導体から離間する。第５の接続端７１ｂは、第５の開放端７１ａの反対側に設けられた、Ｘ軸に沿う正方向における第２の共通部７１の端部である。

第２の共通部７１は、Ｙ軸に沿う方向において、通信線５１と、第２の部分４２の縁部４２ｂとの間に位置する。言い換えると、Ｙ軸に沿う方向において、第１の共通部６１と第２の共通部７１との間に、通信線５１が配置される。

第２の共通部７１は、部分的に通信線５１と並んで延びる。言い換えると、第２の共通部７１と通信線５１とは平行に延び、Ｘ軸に沿う方向において重なる部分である第１の結合部５１ｃと第３の結合部７１ｃとを有する。

第３の結合部７１ｃは、第１の結合部５１ｃから離間した位置で、第１の結合部５１ｃと並んでＸ軸に沿う方向に延びる第２の共通部７１の一部である。第３の結合部７１ｃは、第５の開放端７１ａを含む。

第３の分岐部７２は、第２の共通部７１の第５の接続端７１ｂから延びる線状の導体パターンである。第３の分岐部７２は、直線状に形成され、第６の線部７２ａと、第６の開放端７２ｂと、第６の接続端７２ｃとを有する。

第６の線部７２ａは、第２の共通部７１の第５の接続端７１ｂからＹ軸に沿う負方向に延びる。言い換えると、第６の線部７２ａは、グランド３２に近づく方向に第２の共通部７１の第５の接続端７１ｂから延びる。

第６の開放端７２ｂは、第６の線部７２ａの端部であり、他の導体に接続されておらず、他の導体から離間する。第６の接続端７２ｃは、第６の線部７２ａの端部であり、第２の共通部７１の第５の接続端７１ｂに接続される。

第４の分岐部７３は、第２の共通部７１の第５の接続端７１ｂから延びる線状の導体パターンである。第４の分岐部７３は、略Ｌ字状に形成され、第７の線部７３ａと、第８の線部７３ｂと、第７の開放端７３ｃと、第７の接続端７３ｄとを有する。

第７の線部７３ａは、第２の共通部７１の第５の接続端７１ｂからＸ軸に沿う正方向に延びる。言い換えると、第７の線部７３ａは、第２の共通部７１に連続し、通信線５１から遠ざかる方向に延びる。

第８の線部７３ｂは、第７の線部７３ａの先端から、Ｙ軸に沿う負方向に延びる。言い換えると、第８の線部７３ｂは、グランド３２に近づく方向に延びる。なお、第８の線部７３ｂは、第７の線部７３ａに連続してＸ軸に沿う方向に延びても良い。

第７の開放端７３ｃは、第８の線部７３ｂの端部であり、他の導体に接続されておらず、他の導体から離間する。第７の接続端７３ｄは、第７の線部７３ａの端部であり、第２の共通部７１の第５の接続端７１ｂに接続される。

第２の無給電素子７０は、第２の結合部６１ｃよりもグランド３２に近い部分を有さない。すなわち、第２の無給電素子７０は、図６におけるＹ軸に沿う正方向において、第２の結合部６１ｃと同じか、第２の結合部６１ｃよりもグランド３２の縁３２ａから離間した位置に設けられる。なお、第２の無給電素子７０はこの例に限らず、第２の結合部６１ｃよりもグランド３２に近い部分を有しても良い。

第２の実施形態の通信装置１０において、コントローラ２２がアンテナ側給電点３３ａから給電素子３４に給電すると、第１の結合部５１ｃと第３の結合部７１ｃとの間で容量結合が生じる。すなわち、第３の結合部７１ｃを有する第２の共通部７１が、給電素子３４と容量結合する。これにより、第２の無給電素子７０に電流が流れ、第２の無給電素子７０から高周波信号（電磁波）が放出される。

一方、通信装置１０に近接する他の通信装置のアンテナが、第２の無給電素子７０に対応する高周波信号を放出すると、当該高周波信号を受けた第２の無給電素子７０に電流が流れる。第２の無給電素子７０に電流が流れると、第１の結合部５１ｃと第３の結合部７１ｃとの間で容量結合が生じる。これにより、コントローラ２２は、容量結合した給電素子３４及び第２の無給電素子７０を通して、高周波信号を受信する。

第２の無給電素子７０において、電流は、第３の電気経路Ｐ３と、第４の電気経路Ｐ４とを流れることができる。言い換えると、第２の無給電素子７０において、複数の経路で電流が流れ得る。

第３の電気経路Ｐ３は、第２の共通部７１の第５の開放端７１ａと、第３の分岐部７２の第６の開放端７２ｂとの間の電気的な経路である。すなわち、第３の電気経路Ｐ３は、第２の共通部７１と第３の分岐部７２とを含む。

第４の電気経路Ｐ４は、第２の共通部７１の第５の開放端７１ａと、第４の分岐部７３の第７の開放端７３ｃとの間の電気的な経路である。すなわち、第４の電気経路Ｐ４は、第２の共通部７１と第４の分岐部７３とを含む。

第３の電気経路Ｐ３の長さと、第４の電気経路Ｐ４の長さとは異なる。本実施形態において、第３の電気経路Ｐ３の長さは、第４の電気経路Ｐ４の長さよりも短い。なお、第３の電気経路Ｐ３の長さが、第４の電気経路Ｐ４の長さより長くても良い。

第３の電気経路Ｐ３の長さは、第２の共通部７１の長さＬ７と、第３の分岐部７２の第６の線部７２ａの長さＬ８との合計である。第４の電気経路Ｐ４の長さは、第２の共通部７１の長さＬ７と、第４の分岐部７３の第７の線部７３ａの長さＬ９、及び第８の線部７３ｂの長さＬ１０との合計である。

また、第３の電気経路Ｐ３の長さは、第１の電気経路Ｐ１の長さと異なる。さらに、第３の電気経路Ｐ３の長さは、第２の電気経路Ｐ２の長さとも異なる。同じく、第４の電気経路Ｐ４の長さは、第１の電気経路Ｐ１の長さと異なり、且つ第２の電気経路Ｐ２の長さとも異なる。

図７は、第２の実施形態のアンテナ２４の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を示すグラフである。図７において、横軸は周波数を示し、縦軸はＶＳＷＲを示す。アンテナ２４は、第１及び第２の電磁波Ｗ１，Ｗ２に加えて、第３の電磁波Ｗ３と、第４の電磁波Ｗ４とを送受信することで、無線通信を行う。

第３の電磁波Ｗ３は、第３の電気経路Ｐ３に電流が流れることで放出される電磁波（高周波信号）である。また、第２の無給電素子７０が第３の電磁波Ｗ３を受けると、第３の電気経路Ｐ３に電流が生じる。

第４の電磁波Ｗ４は、第４の電気経路Ｐ４に電流が流れることで放出される電磁波である。また、第２の無給電素子７０が第４の電磁波Ｗ４を受けると、第４の電気経路Ｐ４に電流が生じる。

第３の電磁波Ｗ３の中心周波数ｆ３と波長λ３との関係は、大よそ以下の数式（３）によって求められる。
Ｌ７＋Ｌ８≒λ３／４＝ｃ／４ｆ３ …（３）
また、第４の電磁波Ｗ４の中心周波数ｆ４と波長λ４との関係は、大よそ以下の数式（４）によって求められる。
Ｌ７＋Ｌ９＋Ｌ１０≒λ４／４＝ｃ／４ｆ４ …（４）

上記数式（３）及び数式（４）において、Ｌ７＋Ｌ８は第３の電気経路Ｐ３の長さを示し、Ｌ７＋Ｌ９＋Ｌ１０は第４の電気経路Ｐ４の長さを示す。

なお、中心周波数ｆ３，ｆ４及び波長λ３，λ４は、例えば、第１及び第３の結合部５１ｃ，７１ｃの長さと、通信線５１の長さと、第３の分岐部７２及び第４の分岐部７３の間の位置関係とによって変動し得る。このため、中心周波数ｆ３，ｆ４及び波長λ３，λ４は、数式（３）及び数式（４）と一致するとは限らない。

上述のように、第３の電気経路Ｐ３の長さと、第４の電気経路Ｐ４の長さとは異なる。このため、第３の電気経路Ｐ３に電流が流れることで送受信される第３の電磁波Ｗ３の中心周波数ｆ３及び波長λ３は、第４の電気経路Ｐ４に電流が流れることで送受信される第４の電磁波Ｗ４の中心周波数ｆ４及び波長λ４と異なる。従って、第３の電磁波Ｗ３で通信可能な周波数帯域と、第４の電磁波Ｗ４で通信可能な周波数帯域とは異なる。

第２の実施形態において、第１の電磁波Ｗ１で通信可能な周波数帯域は、第３の電磁波Ｗ３で通信可能な周波数帯域と部分的に重ねられる。例えば、ＷＬＡＮの中心周波数（５ＧＨｚ帯）が、第１及び第３の電磁波Ｗ１，Ｗ３で通信可能な周波数帯域に含まれるよう設定される。また、第１及び第３の電磁波Ｗ１，Ｗ３で通信可能な周波数帯域の幅が、ＷＬＡＮの周波数帯域（９５０ＭＨｚ程度）よりも広くなるよう設定される。

一方、第２の電磁波Ｗ２で通信可能な周波数帯域は、第４の電磁波Ｗ４で通信可能な周波数帯域と部分的に重ねられる。例えば、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）の中心周波数（４．４８ＧＨｚ）が、第２及び第４の電磁波Ｗ２，Ｗ４で通信可能な周波数帯域に含まれるよう設定される。また、第２及び第４の電磁波Ｗ２，Ｗ４で通信可能な周波数帯域が、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）の周波数帯域（５６０ＭＨｚ）よりも広くなるよう設定される。

アンテナ２４が上記のように設定されることで、第１及び第２の無給電素子３６，７０は、ＷＬＡＮでの通信が可能な電磁波を放出及び受信する場合に、第１及び第３の電気経路Ｐ１，Ｐ３に電流が流れる。一方、第１及び第２の無給電素子３６，７０は、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）での通信が可能な電磁波を放出及び受信する場合に、第２及び第４の電気経路Ｐ２，Ｐ４に電流が流れる。

第２の実施形態の通信装置１０において、第２の無給電素子７０の第２の共通部７１は、給電点３３から給電された給電素子３４と容量結合する。第２の無給電素子７０において、第２の共通部７１を含む第３の電気経路Ｐ３の長さは、第１の電気経路Ｐ１の長さと異なり、且つ第２の電気経路Ｐ２の長さと異なる。このため、第２の無給電素子７０は、第３の電気経路Ｐ３の長さに対応する周波数ｆ３を中心とする帯域で無線通信可能である。本実施形態のアンテナ２４は、互いに異なる周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４を中心とする帯域で無線通信可能であり、所望の周波数帯域で無線通信可能となる。

第１の無給電素子３６は、ＷＬＡＮでの通信が可能な電磁波を放出及び受信する場合に第１の電気経路Ｐ１に電流が流れ、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）での通信が可能な電磁波を放出及び受信する場合に第２の電気経路Ｐ２に電流が流れる。すなわち、本実施形態のアンテナ２４により、複数の規格での通信が可能となる。

図７において、ＷＬＡＮに対応する第１及び第３の電磁波Ｗ１，Ｗ３で通信可能な周波数帯域と、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）に対応する第２及び第４の電磁波Ｗ２，Ｗ４で中心可能な周波数帯域とは、離間している。しかし、ＷＬＡＮの中心周波数（５ＧＨｚ帯）とＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）の中心周波数（４．４８ＧＨｚ）とは近いため、例えば、第２の無給電素子７０が無くとも、第１の無給電素子３６によりＷＬＡＮとＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）とでの通信が可能であっても良い。すなわち、第１及び第２の電磁波Ｗ１，Ｗ２で通信可能な周波数帯域が、ＷＬＡＮの周波数帯域とＴｒａｎｓｆｅＪｅｔ（登録商標）の周波数帯域をカバーしていても良い。

（第３の実施形態）
以下に、第３の実施形態について、図８を参照して説明する。図８は、第３の実施形態に係るアンテナ２４を示す平面図である。図８に示すように、第３の実施形態のアンテナ２４は、第１及び第２の実施形態の逆Ｆ型アンテナと異なり、ダイポールアンテナである。なお、第３の実施形態の技術的思想に係るアンテナ２４はこの例に限らない。

図８に示すように、第３の実施形態のアンテナ２４は、二つの給電素子８１と、二つの第１の無給電素子８２と、二つの第２の無給電素子８３と、二つの第３の無給電素子８４とを有する。給電素子８１は、第１のパッチアンテナ素子と称され得る。第１の無給電素子８２は、第２のパッチアンテナ素子と称され得る。第２の無給電素子８３は、第３のパッチアンテナ素子と称され得る。

給電素子８１と、第１乃至第３の無給電素子８２〜８４とは、給電点３３とともに、基板３１の形成面３１ａに設けられる。給電素子８１と、第１乃至第３の無給電素子８２〜８４とは、導体パターン（ベタパターン）によって形成されたパッチアンテナ（面状アンテナ）である。

一方の給電素子８１及び第１乃至第３の無給電素子８２〜８４は、他方の給電素子８１及び第１乃至第３の無給電素子８２〜８４と、軸Ａｘに対して対称に配置される。軸Ａｘは、Ｙ軸に沿う方向に延びる仮想線である。すなわち、二つの給電素子８１、二つの第１の無給電素子８２、二つの第２の無給電素子８３、及び二つの第３の無給電素子８４は、軸対称（線対称、鏡像対称）又は中心対称に配置される。

二つの給電素子８１はそれぞれ、略三角形状に形成される。給電素子８１はそれぞれ、三つの第１の縁部８１ａ，８１ｂ，８１ｃを有する。第１の縁部８１ａ〜８１ｃは、第１の辺と称され得る。なお、給電素子８１は他の形状に形成されても良く、第１の縁部８１ａ〜８１ｃの数は給電素子８１の形状に応じて変わる。第１の縁部８１ａ〜８１ｃは、略三角形状に形成された給電素子８１の辺である。

二つの給電素子８１は、接続点８６において給電点３３に接続される。接続点８６は、例えば、略三角形状に形成された給電素子８１の一つの頂点である。接続点８６から、第１の縁部８１ａ，８１ｂが延びる。二つの給電素子８１の接続点８６は、給電点３３を介して向かい合う。

第１の無給電素子８２は、給電素子８１から離間した位置に配置され、略三角形状に形成される。第１の無給電素子８２は、三つの第２の縁部８２ａ，８２ｂ，８２ｃを有する。第２の縁部８２ａは、第２の辺と称され得る。第２の縁部８２ｂは、第１の縁及び第２の縁と称され得る。

第２の縁部８２ａは、隙間を介して第１の縁部８１ａに向く。第２の縁部８２ｂは、Ｙ軸に沿う方向に延びる。一方（図８の左方）の第１の無給電素子８２の第２の縁部８２ｂは、他方（図８の右方）の第１の無給電素子８２の第２の縁部８２ｂから離間した位置で、当該第２の縁部８２ｂに向く。他方の第１の無給電素子８２の第２の縁部８２ｂは、一方の第１の無給電素子８２の第２の縁部８２ｂから離間した位置で、当該第２の縁部８２ｂに向く。

第２の無給電素子８３は、給電素子８１から離間した位置に配置され、略台形状に形成される。第２の無給電素子８３は、四つの第３の縁部８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄを有する。第３の縁部８３ａは、第３の辺と称され得る。第３の縁部８３ｂは、第４の辺と称され得る。第３の縁部８３ａは、隙間を介して第１の縁部８１ｃに向く。第３の縁部８３ｂは、隙間を介して第２の縁部８２ａに向く。

第３の無給電素子８４は、給電素子８１から離間した位置に配置され、略三角形状に形成される。第３の無給電素子８４は、三つの第４の縁部８４ａ，８４ｂ，８４ｃを有する。

第４の縁部８４ａは、隙間を介して第１の縁部８１ｂに向くとともに、隙間を介し第３の縁部８３ｃに向く。第４の縁部８４ｂは、Ｙ軸に沿う方向に延びる。一方（図８の左方）の第３の無給電素子８４の第４の縁部８４ｂは、他方（図８の右方）の第３の無給電素子８４の第４の縁部８４ｂから離間した位置で、当該第４の縁部８４ｂに向く。他方の第３の無給電素子８４の第４の縁部８４ｂは、一方の第３の無給電素子８４の第４の縁部８４ｂから離間した位置で、当該第４の縁部８４ｂに向く。

二つの第１の無給電素子８２の第２の縁部８２ｂの間、及び二つの第３の無給電素子８４の第４の縁部８４ｂの間、に間隔８８が形成される。間隔８８の幅は、第１の縁部８１ａと第２の縁部８２ａとの間の距離、第１の縁部８１ｂと第４の縁部８４ａとの間の距離、第１の縁部８１ｃと第３の縁部８３ａとの間の距離、第２の縁部８２ａと第３の縁部８３ｂとの間の距離、及び第３の縁部８３ｃと第４の縁部８４ａとの間の距離、のそれぞれよりも広い。間隔８８が設けられることで、対称に配置された給電素子８１及び第１乃至第３の無給電素子８２〜８４が結合することが抑制される。

以上説明した通信装置１０は、アンテナ２４に電流を流すことでアンテナ２４から電磁波（高周波信号）を放出し、又はアンテナ２４が電磁波を受けることで、無線通信を行う。以下、アンテナ２４を用いた通信装置１０の通信について説明する。

コントローラ２２は、給電点３３から二つの給電素子８１に高周波信号を入力する。言い換えると、給電素子８１は、給電点３３から給電される。この際、第１の縁部８１ａと第２の縁部８２ａとの間は絶縁されているが、第１の縁部８１ａと第２の縁部８２ａとが近接しているため、第１の縁部８１ａと第２の縁部８２ａとの間で容量結合が生じる。すなわち、給電素子８１が、第１の無給電素子８２と容量結合する。

同様に、第１の縁部８１ｃと第３の縁部８３ａとの間で容量結合が生じ、給電素子８１が第２の無給電素子８３と容量結合する。また、第１の縁部８１ｂと第４の縁部８４ａとの間で容量結合が生じ、給電素子８１が第３の無給電素子８４と容量結合する。

さらに、第２の縁部８２ａと第３の縁部８３ｂとの間で容量結合が生じ、第１の無給電素子８２が第２の無給電素子８３と容量結合する。また、第３の縁部８３ｃと第４の縁部８４ａとの間で容量結合が生じ、第２の無給電素子８３が第３の無給電素子８４と容量結合する。

上記のように、給電素子８１に電流が流れると、第１乃至第３の無給電素子８２〜８４にも電流が流れる。これにより、給電素子８１と、第１乃至第３の無給電素子８２〜８４とから、高周波信号（電磁波）が放出される。このように、給電素子８１に容量結合される第１乃至第３の無給電素子８２〜８４は、二次アンテナとして機能する。

一方、通信装置１０に近接する他の通信装置のアンテナが、第１乃至第３の無給電素子８２〜８４に対応する高周波信号を放出すると、当該高周波信号を受けた第１乃至第３の無給電素子８２〜８４の少なくとも一つに電流が流れる。第１乃至第３の無給電素子８２〜８４に電流が流れると、第１乃至第３の無給電素子８２〜８４と給電素子８１との間で容量結合が生じる。これにより、コントローラ２２は、容量結合した給電素子８１及び第１乃至第３の無給電素子８２〜８４を通して、高周波信号を受信する。

アンテナ２４により通信可能な周波数帯域は、例えば、給電素子８１の寸法によって変化する。例えば、アンテナ２４により通信可能な周波数が低い場合、給電素子８１の長さＬ１１が周波数を決める大きな要因となる。例えば、長さＬ１１を長く設定することで、アンテナ２４により通信可能な周波数が下がる。一方、アンテナ２４により通信可能な周波数が高い場合、例えば表皮効果により、第１の縁部８１ａの長さＬ１２と第１の縁部８１ｃの長さＬ１３の半分との合計が、周波数を決める大きな要因となる。

アンテナ２４により通信可能な周波数は、上記要因に限らず、他の種々の要因により影響を受ける。例えば、結合した給電素子８１及び第１乃至第３の無給電素子８２〜８４の容量や、給電素子８１及び第１乃至第３の無給電素子８２〜８４のそれぞれの寸法に係るインダクタが、アンテナ２４により通信可能な周波数を決める要因となる。

例えば、アンテナ２４により通信可能な電磁波の中心周波数は、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）の中心周波数（４．４８ＧＨｚ）となるよう設定される。また、アンテナ２４により通信可能な周波数帯域の幅が、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）の周波数帯域（５６０ＭＨｚ）よりも広くなるよう設定される。なお、アンテナ２４により通信可能な周波数帯域の設定は、上記の例に限らない。

第３の実施形態の通信装置１０において、第１の無給電素子８２は、給電点３３から給電された給電素子８１と容量結合する。給電素子８１の寸法と第１の無給電素子８２との寸法とをそれぞれ調整することで、アンテナ２４は、当該寸法に対応する周波数帯域で無線通信可能となる。さらに、給電素子８１及び第１の無給電素子８２がパッチアンテナであるため、アンテナ２４の大きさ及び面積がより大きくなる。これにより、アンテナ２４の通信性能が向上するとともに、例えば近距離無線通信であっても、アンテナ２４と他のアンテナとの間で確実に無線通信が行われる。従って、本実施形態のアンテナ２４によれば、より確実に無線通信可能となる。

第２の無給電素子８３は、給電点３３から給電された給電素子８１と容量結合する。すなわち、給電素子８１に、複数のパッチアンテナ素子（第１乃至第３の無給電素子８２〜８４）が容量結合する。これにより、アンテナ２４の大きさ及び面積がより大きくなり、アンテナの通信性能が向上する。

給電素子８１と容量結合した第１の無給電素子８２は、第２の無給電素子８３と容量結合する。言い換えると、第１の無給電素子８２と第２の無給電素子８３とが容量結合するほど、第１乃至第３の無給電素子８２〜８４は密に配置される。これにより、アンテナ２４の面積がより大きくなり、アンテナ２４と他のアンテナとの間で確実に無線通信が行われる。

（第４の実施形態）
以下に、第４の実施形態について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、第４の実施形態に係るアンテナ２４を示す平面図である。図９に示すように、第４の実施形態の一方の第１の無給電素子８２及び第３の無給電素子８４は、複数の第１の凸部９１を有する。他方の第１の無給電素子８２及び第３の無給電素子８４は、複数の第２の凸部９２を有する。

複数の第１の凸部９１は、一方の第１の無給電素子８２の第２の縁部８２ｂから、他方の第１の無給電素子８２の第２の縁部８２ｂに向かって突出する。また、複数の第１の凸部９１は、一方の第３の無給電素子８４の第４の縁部８４ｂから、他方の第３の無給電素子８４の第４の縁部８４ｂに向かって突出する。

複数の第２の凸部９２は、他方の第１の無給電素子８２の第２の縁部８２ｂから、一方の第１の無給電素子８２の第２の縁部８２ｂに向かって突出する。また、複数の第２の凸部９２は、他方の第３の無給電素子８４の第４の縁部８４ｂから、一方の第３の無給電素子８４の第４の縁部８４ｂに向かって突出する。

第１及び第２の凸部９１，９２はそれぞれ、略矩形状に形成される。なお、第１及び第２の凸部９１，９２は、他の四角形状、三角形状、半円形状、及び他の幾何学形状に形成されても良い。

複数の第１の凸部９１と第２の凸部９２とは、互いに離間するとともに、Ｙ軸に沿う方向において、交互に配置される。第１の凸部９１と第２の凸部９２とが設けられることで、間隔８８は、略波形に形成される。

一方の第１及び第３の無給電素子８２，８４から突出する第１の凸部９１の先端は、第２の凸部９２の先端よりも、他方の第１及び第３の無給電素子８２，８４の第２及び第４の縁部８２ｂ，８４ｂに近い。また、他方の第１及び第３の無給電素子８２，８４から突出する第２の凸部９２の先端は、第１の凸部９１の先端よりも、一方の第１及び第３の無給電素子８２，８４の第２及び第４の縁部８２ｂ，８４ｂに近い。

複数の第１及び第３の無給電素子８２，８４にそれぞれ、第３の凸部９３が設けられても良い。第３の凸部９３は、給電点３３の近傍に設けられ、第１の無給電素子８２の第２の縁部８２ｂと、第３の無給電素子８４の第４の縁部８４ｂとから突出する。

一方の第１の無給電素子８２から突出する第３の凸部９３と、他方の第１の無給電素子８２から突出する第３の凸部９３とは、隙間を介して向かい合う。また、一方の第３の無給電素子８４から突出する第３の凸部９３と、他方の第３の無給電素子８４から突出する第３の凸部９３とは、隙間を介して向かい合う。第３の凸部９３により、アンテナ２４の面積がより大きくなり、アンテナの通信性能が向上する。

図１０は、第４の実施形態の変形例に係るアンテナ２４を示す平面図である。図１０に示すように、第３の凸部９３が設けられず、第１及び第３の無給電素子８２，８４が給電点３３から離間して設けられても良い。これにより、第１及び第３の無給電素子８２，８４どうしが結合することが抑制される。

第４の実施形態の通信装置１０において、二つの第１の無給電素子８２は、向かい合う二つの第２の縁部８２ｂと、向かい合って突出する複数の第１及び第２の凸部９１，９２とを有する。複数の第１の凸部９１と複数の第２の凸部９２とは、Ｙ軸に沿う方向において交互に配置される。これにより、アンテナ２４の面積がより大きくなり、アンテナの通信性能が向上する。

また、Ｙ軸に沿う方向に延びる他のアンテナが、間隔８８に接近することがある。この場合、他のアンテナがアンテナ２４の導体から外れ、アンテナ２４と他のアンテナとの間の通信が滞る可能性がある。しかし、本実施形態のアンテナ２４によれば、二つの第１の無給電素子８２の間に他のアンテナが位置したとしても、第１及び第２の凸部９１，９２が当該他のアンテナに面しやすくなり、アンテナ２４と他のアンテナとの間で確実に無線通信が行われる。

第１の凸部９１の先端は、第２の凸部９２の先端よりも他方の第１の無給電素子８２の第２の縁部８２ｂに近い。これにより、二つの第１の無給電素子８２の間に他のアンテナが位置したとしても、第１及び第２の凸部９１，９２が当該他のアンテナに面しやすくなり、アンテナ２４と他のアンテナとの間で確実に無線通信が行われる。

（第５の実施形態）
以下に、第５の実施形態について、図１１を参照して説明する。図１１は、第５の実施形態に係るアンテナ２４を示す平面図である。第５の実施形態のアンテナ２４は、第１乃至第３の無給電素子８２〜８４に加えて、二つの第４の無給電素子１０１と、二つの第５の無給電素子１０２と、二つの第６の無給電素子１０３とを有する。

第４の無給電素子１０１は、隙間を介して第１の無給電素子８２の第２の縁部８２ｃに面する。第５の無給電素子１０２は、隙間を介して第２の無給電素子８３の第３の縁部８３ｄに面する。第６の無給電素子１０３は、隙間を介して第３の無給電素子８４の第４の縁部８４ｃに面する。

第４の無給電素子１０１は、第１の無給電素子８２と容量結合し得る。第５の無給電素子１０２は、第２の無給電素子８３と容量結合し得る。第６の無給電素子１０３は、第３の無給電素子８４と容量結合し得る。このように、第４乃至第６の無給電素子１０１〜１０３は、さらなる結合アンテナとして機能する。給電素子８１と、第１乃至第６の無給電素子８２〜８４，１０１〜１０３との複次的な結合により、アンテナ２４の大きさを調整することができ、アンテナ２４の通信性能が向上し得る。

第５の実施形態のアンテナ２４において、第４の無給電素子１０１は、給電素子８１と容量結合する第１の無給電素子８２に、容量結合する。これにより、アンテナ２４の大きさ及び面積がより大きくなり、アンテナ２４の通信性能が向上するとともに、アンテナ２４と他のアンテナとの間で確実に無線通信が行われる。従って、本実施形態のアンテナ２４によれば、より確実に無線通信可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、第１及び第２の実施形態において、アンテナ２４は逆Ｆ型アンテナであるが、アンテナ２４はこれに限らず、基板３１のサイズや、アンテナ２４の用途により、位置や形状を変更可能である。例えば、給電素子３４が、Ｘ軸に沿う方向におけるグランド３２の略中央に接続されるＴ型アンテナを形成しても良い。

１０…通信装置、１１…通信モジュール（アンテナモジュール）、２２…コントローラ（電子部品）、２４…アンテナ、３１…基板、３２…グランド、３３…給電点、３４…給電素子（第１のアンテナ素子）、３５…短絡線（短絡部）、３６…第１の無給電素子（第２のアンテナ素子）、４１…第１の部分、４１ａ…第１の形成面（第１の面）、４２…第２の部分、４２ａ…第２の形成面、５１…通信線、５１ｃ…第１の結合部、６１…第１の共通部（第１の延部）、６１ｃ…第２の結合部、６２…第１の分岐部（第２の延部）、６３…第２の分岐部（第３の延部）、７０…第２の無給電素子（第３のアンテナ素子）、７１…第２の共通部（第４の延部）、Ｐ１…第１の電気経路、Ｐ２…第２の電気経路、Ｐ３…第３の電気経路、Ｐ４…第４の電気経路。

Claims (11)

1. 基板と、
   前記基板に設けられ、給電点に接続される第１のアンテナ素子と、
   前記第１のアンテナ素子から離間した位置で前記基板に設けられ、前記給電点から給電された前記第１のアンテナ素子と容量結合する第１の延部と、前記第１の延部の端部から延びる第２の延部と、前記第１の延部の前記端部から延びる第３の延部と、を有し、前記第１の延部及び前記第２の延部を含む第１の電気経路の長さと、前記第１の延部及び前記第３の延部を含む第２の電気経路の長さと、が異なる、第２のアンテナ素子と、
   を具備する、アンテナ。
2. 前記第１のアンテナ素子は、第１の方向に延びる第１の結合部を有し、
   前記第１の延部は、前記第１の結合部から離間した位置で、前記第１の結合部と並んで前記第１の方向に延びる第２の結合部を有し、
   前記給電点から給電された前記第１のアンテナ素子の前記第１の結合部は、前記第１の延部の前記第２の結合部と容量結合する、
   請求項１のアンテナ。
3. 前記第１の方向に延びるとともに前記第１の結合部に向く縁、を有するグランドと、
   前記グランドと前記第１のアンテナ素子とを接続する短絡部と、
   をさらに具備し、
   前記第１の結合部と前記第２の結合部とは、前記グランドから離間した位置に設けられる、
   請求項２のアンテナ。
4. 前記第２の結合部は、前記第１の結合部と前記グランドの前記縁との間に位置する、請求項３のアンテナ。
5. 前記第２の延部は、前記グランドから遠ざかる方向に前記第１の延部の前記端部から延びる、請求項３又は請求項４のアンテナ。
6. 前記グランドの前記縁から前記第１の結合部に向かう第２の方向において、前記第２の延部及び前記第３の延部は、前記第２の結合部と同じか前記第２の結合部よりも前記グランドの前記縁から離間した位置に設けられる、請求項３又は請求項４のアンテナ。
7. 前記第１のアンテナ素子から離間した位置で前記基板に設けられ、前記給電点から給電された前記第１のアンテナ素子と容量結合する第４の延部を有し、前記第４の延部を含む第３の電気経路の長さが前記第１の電気経路の長さと異なり、且つ前記第３の電気経路の長さが前記第２の電気経路の長さと異なる、第３のアンテナ素子、をさらに具備する請求項１乃至請求項６のいずれか一つのアンテナ。
8. 前記給電点が設けられた第１の面、をさらに具備し、
   前記第２のアンテナ素子は、前記第１の面が向く第３の方向において、前記第１の面から離間する、
   請求項１乃至請求項７のいずれか一つのアンテナ。
9. 前記第２のアンテナ素子は、第１の規格での通信が可能な電磁波を放出及び受信する場合に前記第１の電気経路に電流が流れ、前記第１の規格と異なる第２の規格での通信が可能な電磁波を放出及び受信する場合に前記第２の電気経路に電流が流れる、請求項１乃至請求項８のいずれか一つのアンテナ。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれか一つのアンテナと、
    前記給電点に電気的に接合され、前記アンテナを通じて無線通信が可能な電子部品と、
    を具備するアンテナモジュール。
11. 請求項１０のアンテナモジュールを具備する通信装置。

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