JP2021005819A - アンテナ - Google Patents

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Abstract

【課題】高周波数において高い放射効率が得られるアンテナを提供する。【解決手段】アンテナは、第1端子と、第2端子と、LC共振器400と、グランドプレーン600とを備えている。LC共振器400は、主部410と、対向部450とを有している。主部410は、切れ目412のある環状の形状を有するとともに、互いに離れて位置して切れ目412を形成する第1端部414と第2端部416とを有している。対向部450は、第1対向部460と、第2対向部470とを有している。グランドプレーン600と、主部410と、第1対向部460とは、同一基板150上に形成されている。第2対向部470は、基板150とは別体で構成されている。基板150と直交する直交方向において、第1対向部460の第1主対向部462と、第2対向部470の第2主対向部472とは、互いに離れて対向している。【選択図】図4

Description

本発明は、LC共振器を備えるアンテナに関する。
特許文献1は、LC共振器を備えるアンテナを開示している。図16に示されるように、特許文献1のアンテナ90は、誘電体層910と、誘電体層910の一対の主面の一方に形成された導体層920と、誘電体層910の他方の主面に形成された給電線930とを有している。導体層920は、C字形状に形成されている。また、導体層920の両端部は、互いに離れて対向し、キャパシタ940を形成している。導体層920と給電線930とは、誘電体層910を貫通するビア950を用いて互いに接続されている。詳しくは、ビア950は、給電線930の端部を導体層920の一方の端部の近傍に接続している。
特開2016−225956号公報
特許文献1のアンテナ90を高周波数で使用する場合、比誘電率の高い誘電体層910で生じる伝送損失が増大する。このため、特許文献1のアンテナ90は、高周波数において高い放射効率が得られないという問題がある。
そこで、本発明は、高周波数において高い放射効率が得られるアンテナを提供することを目的とする。
本発明は、第1のアンテナとして、
第1端子と、第2端子と、LC共振器と、グランドプレーンとを備えるアンテナであって、
前記LC共振器は、前記第1端子に接続されており、
前記LC共振器は、主部と、対向部とを有しており、
前記主部は、切れ目のある環状の形状を有するとともに、互いに離れて位置して前記切れ目を形成する第1端部と第2端部とを有しており、
前記対向部は、第1対向部と、第2対向部とを有しており、
前記第1対向部は、第1主対向部と、第1被接続部とを有しており、
前記第1被接続部は、前記第1端部に接続されており、
前記第2対向部は、前記第2端部に接続されており、
前記第2対向部は、第2主対向部を有しており、
前記グランドプレーンは、前記第2端子及び前記LC共振器の夫々に接続されており、
前記グランドプレーンと、前記主部と、前記第1対向部とは、同一基板上に形成されており、
前記第2対向部は、前記基板とは別体で構成されており、
前記基板と直交する直交方向において、前記第1主対向部と、前記第2主対向部とは、互いに離れて対向している
アンテナを提供する。
また、本発明は、第2のアンテナとして、第1のアンテナであって、
前記第2主対向部は、平板形状を有しており、
前記直交方向と直交する左右方向において、前記第2主対向部のサイズは、前記第1主対向部のサイズよりも大きく、
前記直交方向及び前記左右方向の双方と直交する前後方向において、前記第2主対向部のサイズは、前記第1主対向部のサイズよりも大きい
アンテナを提供する。
また、本発明は、第3のアンテナとして、第2のアンテナであって、
前記第1主対向部は、前記第2主対向部の前記直交方向の投影面内に位置している
アンテナを提供する。
また、本発明は、第4のアンテナとして、第1から第3のアンテナのいずれかであって、
前記基板には固定部が設けられており、
前記第2対向部には、第2被接続部と、被固定部とが設けられており、
前記第2被接続部は、前記第2主対向部から延びて前記第2端部に接続されており
前記被固定部は、前記第2主対向部から延びて前記固定部に固定されており、
前記第2端部と前記固定部とは、前記前後方向において離れて位置しており、
前記第1主対向部は、前記前後方向において、前記第2端部と前記固定部との間に位置している
アンテナを提供する。
また、本発明は、第5のアンテナとして、第1から第4のアンテナのいずれかであって、
前記アンテナは、共振アンテナである
アンテナを提供する。
本発明のアンテナでは、第2対向部は、基板とは別体で構成されており、また、基板と直交する直交方向において、第1主対向部と、第2主対向部とは、互いに離れて対向している。これにより、第1主対向部と第2主対向部とで構成されるキャパシタの両極間は低比誘電率の空気層のみで構成されている。これにより、本発明のアンテナは、高周波数で使用しても、特許文献1のアンテナ90のようなアンテナと比較して高い放射効率を得ることができる。
また、本発明のアンテナでは、グランドプレーンと、主部と、第1対向部とが、同一基板上に形成されている。これにより、本発明のアンテナは、主部を基板と別体で構成した場合と比較して、主部が担っているLC共振器のインダクタンス成分を大きく確保できるため、アンテナ全体のサイズを増大させることなくアンテナの共振周波数を低周波化することができる。また、LC共振器のインダクタンス成分を大きく確保できるということは、一定の共振周波数を有するアンテナにおいてアンテナのキャパシタンス成分を小さくすることができることを意味する。即ち、本発明のアンテナは、主部を基板と別体で構成した場合と比較して、アンテナの共振周波数を変えることなくアンテナの小型化を図ることができる。
本発明の第1の実施の形態によるアンテナを示す上側斜視図である。 図1のアンテナにおける点線Aで囲まれた部分を示す拡大斜視図である。 図1のアンテナを示す別の上側斜視図である。ここで、第2対向部は基板から上方に分離された状態となっている。 図3のアンテナにおける点線Bで囲まれた部分を示す拡大斜視図である。 図3のアンテナを示す別の上側斜視図である。図において、基板の樹脂層は省略されている。 図5のアンテナにおける点線Cで囲まれた部分を示す拡大斜視図である。 図1のアンテナを示す上面図である。 図1のアンテナを示す側面図である。 図1のアンテナに含まれる第2対向部を示す上側斜視図である。 本発明の第2の実施の形態によるアンテナを示す上側斜視図である。 図10のアンテナにおける点線Dで囲まれた部分を示す拡大斜視図である。図において、第2対向部に隠れた第1対向部の輪郭を点線で示している。 本発明の第3の実施の形態によるアンテナを示す上側斜視図である。 図12のアンテナにおける点線Eで囲まれた部分を示す拡大斜視図である。 図12のアンテナを示す上面図である。 図12のアンテナに含まれる第2対向部を示す上側斜視図である。 特許文献1のアンテナを示す下面図である。図において、アンテナの導体パターンを点線で示している。
(第1の実施の形態)
図7に示されるように、本発明の第1の実施の形態によるアンテナ100は、第1端子200と、第2端子300と、第1端子200に接続されたLC共振器400と、LC共振器400及び第2端子300に接続されたグランドプレーン600とを備えている。図6に示されるように、LC共振器400は、主部410と、対向部450とを有している。主部410は、切れ目412のある環状の形状を有するとともに、互いに離れて位置して切れ目412を形成する第1端部414と第2端部416とを有している。対向部450は、第1対向部460と、第2対向部470とを有している。第1対向部460は、第1主対向部462と、第1被接続部466とを有している。第1被接続部466は、第1端部414に接続されている。図2に示されるように、第2対向部470は、第2端部416に接続されている。第2対向部470は、第2主対向部472を有している。図4に示されるように、グランドプレーン600と、主部410と、第1対向部460とは、同一基板150上に形成されている。第2対向部470は、基板150とは別体で構成されている。基板150と直交する直交方向において、第1主対向部462と、第2主対向部472とは、互いに離れて対向している。即ち、本実施の形態のアンテナ100は、共振アンテナである。換言すれば、アンテナ100は、スプリットリング共振器構造を有している。
より詳しくは、図3に示されるように、本実施の形態のアンテナ100は、基板150と、LC共振器400のうちの第2対向部470とを有している。
図3に示されるように、本実施の形態の基板150は、直交方向と直交する平板形状を有している。本実施の形態において、直交方向はZ方向である。ここで、上方を+Z方向とし、下方を−Z方向とする。図3、図6及び図7に示されるように、基板150は、第1端子200と、第2端子300と、LC共振器400のうちの主部410及び第1対向部460と、グランドプレーン600と、固定部152と、信号パターン153と、樹脂層156と、グランド層158と、ビア157とを備えている。
図7に示されるように、本実施の形態の第1端子200は、基板150上に形成されている。第1端子200は、前後方向におけるアンテナ100の後端に位置している。本実施の形態において、前後方向はX方向である。また、前方は+X側であり、後方は−X側である。第1端子200は、複合ケーブル800の信号線810に接続される。
図7に示されるように、本実施の形態の第2端子300は、基板150上に形成されている。第2端子300は、前後方向におけるアンテナ100の後端に位置している。第2端子300は、複合ケーブル800のシールド部820に接続される。
図1に示されるように、本実施の形態のLC共振器400は、前後方向においてアンテナ100の前端付近に位置している。図7に示されるように、LC共振器400は、第1端子200に接続されている。より詳しくは、LC共振器400は、信号パターン153を介して第1端子200に接続されている。
図4に示されるように、本実施の形態のLC共振器400は、主部410と、対向部450とを有している。
図4を参照すると、本実施の形態の主部410は、アンテナ100のインダクタンス成分を構成している。主部410は、基板150上に形成されている。図6に示されるように、主部410は、切れ目412のある環状の形状を有している。ここで、「環状」は、円環形状のみならず、楕円環形状や多角環形状をも含む。本実施の形態において、主部410は、四辺を有する略矩形の形状を有している。詳しくは、主部410は、第1辺部422と、第2辺部424と、第3辺部426と、第4辺部428とを有している。
図6に示されるように、本実施の形態の第1辺部422は、左右方向に延びている。本実施の形態において、左右方向はY方向であり、−Y方向が右方、+Y方向が左方である。第1辺部422は、前後方向における主部410の後端を規定している。第1辺部422は、第1辺右部422Rと、第1辺左部422Lとを有している。第1辺右部422Rは、左右方向における第1辺左部422Lの右側に位置している。信号パターン153は、左右方向において第1辺右部422Rと第1辺左部422Lとの間に位置している。信号パターン153は、第1辺右部422R及び第1辺左部422Lの夫々に対して左右方向に間隔を空けて位置している。
図6に示されるように、本実施の形態の第2辺部424は、第1辺部422の左端から前方へ延びている。第2辺部424は、主部410の左端を規定している。第2辺部424は、左右方向において第3辺部426の左側に位置している。
図6に示されるように、本実施の形態の第3辺部426は、第1辺部422の右端から前方へ延びている。第3辺部426は、主部410の右端を規定している。第3辺部426は、左右方向において第2辺部424の右側に位置している。
図6に示されるように、本実施の形態の第4辺部428は、第2辺部424の前端部と第3辺部426の前端部との間に位置している。第4辺部428は、主部410の前端を規定している。第4辺部428は、前後方向において第1辺部422の前方に位置している。第4辺部428には、切れ目412が形成されている。即ち、第4辺部428は、切れ目412によって第4辺右部428Rと第4辺左部428Lとに分割されている。第4辺右部428Rは、左右方向における第4辺左部428Lの右側に位置している。
図4に示されるように、本実施の形態の切れ目412は、前方が開口しており、前後方向において後方に延びている。主部410は、互いに離れて位置して切れ目412を形成する第1端部414と第2端部416とを有している。
図6に示されるように、本実施の形態の第1端部414は、第4辺左部428Lの一方の端部である。第1端部414は、前後方向において第1辺部422から離れて前方に位置している。第1端部414と固定部152とは、前後方向において離れて位置している。第1端部414は、前後方向において固定部152から離れて前方に位置している。第1端部414は、左右方向において第2辺部424から離れて右方に位置している。第1端部414は、左右方向において第3辺部426から離れて左方に位置している。
図6に示されるように、本実施の形態の第2端部416は、第4辺右部428Rの一方の端部である。第2端部416は、前後方向において第1辺部422から離れて前方に位置している。第2端部416と固定部152とは、前後方向において離れて位置している。第2端部416は、前後方向において固定部152から離れて前方に位置している。第2端部416は、左右方向において第2辺部424から離れて右方に位置している。第2端部416は、左右方向において第3辺部426から離れて左方に位置している。
図6に示されるように、第1端部414及び第2端部416は、左右方向において互いに離れて位置している。第1端部414及び第2端部416は、左右方向において切れ目412を挟んで対向している。
図2及び図4を参照して、本実施の形態の対向部450は、アンテナ100のキャパシタンス成分を構成している。LC共振器400の対向部450は、第1端子200に接続されている。対向部450は、第1対向部460と、第2対向部470とを有している。
図4に示されるように、本実施の形態の第1対向部460は、基板150上に形成されている。第1対向部460は、第1主対向部462と、第1被接続部466とを有している。
図6に示されるように、本実施の形態の第1主対向部462は、直交方向と直交する平板形状を有している。第1主対向部462は、前後方向において、第1辺部422と第4辺部428との間に位置している。第1主対向部462は、左右方向において、第2辺部424と第3辺部426との間に位置している。第1主対向部462は、前後方向において、第2端部416と固定部152との間に位置している。第1主対向部462は、左右方向において、第1端部414と第3辺部426との間に位置している。第1主対向部462は、左右方向において、第1被接続部466と第3辺部426との間に位置している。第1主対向部462は、左右方向において、信号パターン153と第3辺部426との間に位置している。
図6に示されるように、本実施の形態の第1被接続部466は、第1端部414に接続されている。第1被接続部466は、信号パターン153にも接続されている。即ち、信号パターン153は、第1被接続部466を介して第1端部414に接続されている。
図2を参照して、本実施の形態の第2対向部470は、金属製である。第2対向部470は、第2端部416に接続されている。
図2及び図4から理解されるように、第2対向部470は、基板150とは別体で構成されている。即ち、第2対向部470は、主部410及び第1対向部460の夫々とは別体で構成されている。これにより、本実施の形態のアンテナ100は、第2対向部470を変更することによりアンテナ100の共振周波数を調整できるため、アンテナ100の設計の自由度が高くなっている。
図9に示されるように、本実施の形態の第2対向部470は、第2主対向部472と、第2被接続部476と、被固定部478とを有している。即ち、第2対向部470には、第2被接続部476と、被固定部478とが設けられている。
図9に示されるように、本実施の形態の第2主対向部472は、平板形状を有している。より詳しくは、第2主対向部472は、直交方向と直交する平板形状を有している。図2及び図4から理解されるように、第2主対向部472は、直交方向において主部410及び第1対向部460の上方に位置している。第2主対向部472は、直交方向において主部410及び第1対向部460の夫々と離れて位置している。第2主対向部472は、直交方向において、第1主対向部462の上方に位置している。基板150と直交する直交方向において、第1主対向部462と、第2主対向部472とは、互いに離れて対向している。即ち、第1主対向部462と、第2主対向部472とは、空気層を介して互いに離れて対向している。これにより、第1主対向部462と第2主対向部472とで構成されるキャパシタの両極間は低比誘電率の空気層となっている。従って、本実施の形態のアンテナ100は、高周波数で使用しても、特許文献1のアンテナ90のようなアンテナと比較して高い放射効率を得ることができる。
図4に示されるように、直交方向と直交する左右方向において、第2主対向部472のサイズS2は、第1主対向部462のサイズS1よりも大きい。また、直交方向及び左右方向の双方と直交する前後方向において、第2主対向部472のサイズS4は、第1主対向部462のサイズS3よりも大きい。図6に示されるように、第1主対向部462は、第2主対向部472の直交方向の投影面P内に位置している。これにより、第1主対向部462と第2主対向部472が、左右方向、及び前後方向において相対的に多少ズレた位置で固定されても、キャパシタンス成分の変化が抑えられるため、アンテナ100のアンテナ特性の変化も抑制できる。
なお、本発明はこれに限定されず、直交方向と直交する左右方向において、第1主対向部462のサイズは、第2主対向部472のサイズよりも大きくてもよい。この場合においても、第1主対向部462と第2主対向部472が、左右方向において相対的に多少ズレた位置で固定されても、キャパシタンス成分の変化が抑えられるため、アンテナ100のアンテナ特性の変化も抑制できる。
図2に示されるように、本実施の形態の第2被接続部476は、第2主対向部472から直交方向における下方に延びている。第2被接続部476は、第2主対向部472から延びて第2端部416に接続されている。
図2に示されるように、本実施の形態の被固定部478は、第2主対向部472から直交方向における下方に延びている。被固定部478は、第2主対向部472から延びて固定部152に固定されている。
図3に示されるように、本実施の形態のグランドプレーン600は、基板150上に形成されている。グランドプレーン600は、直交方向と直交する平板形状を有している。図6に示されるように、グランドプレーン600は、主部410の第1辺部422、第2辺部424及び第3辺部426の夫々と一体となっている。グランドプレーン600は、直交方向と直交する平面内において、主部410の第1辺部422、第2辺部424及び第3辺部426の夫々と接続されている。グランドプレーン600は、主部410の第4辺部428の前端には接続されていない。図7から理解されるように、グランドプレーン600は、第2端子300及びLC共振器400の夫々に接続されている。より詳しくは、グランドプレーン600は、第2端子300及びLC共振器400の主部410の夫々に接続されている。
図6に示されるように、グランドプレーン600は、グランドプレーン右部600Rと、グランドプレーン左部600Lとを有している。グランドプレーン右部600Rは、左右方向においてグランドプレーン左部600Lの右側に位置している。グランドプレーン右部600Rは、主部410の第1辺部422の第1辺右部422Rに接続されている。グランドプレーン右部600Rは、主部410の第3辺部426に接続されている。グランドプレーン左部600Lは、主部410の第1辺部422の第1辺左部422Lに接続されている。グランドプレーン左部600Lは、主部410の第2辺部424に接続されている。
図4に示されるように、本実施の形態の固定部152は、基板150上に形成されている。即ち、基板150には固定部152が設けられている。図6に示されるように、固定部152は、前後方向において、第1対向部460と主部410の第1辺部422との間に位置している。詳しくは、固定部152は、前後方向において、第1主対向部462と主部410の第1辺部422との間に位置している。固定部152は、前後方向において、第1主対向部462と主部410の第1辺部422の第1辺右部422Rとの間に位置している。固定部152は、左右方向において、主部410の第2辺部424と第3辺部426との間に位置している。固定部152は、左右方向において、信号パターン153と第3辺部426との間に位置している。固定部152は、グランドプレーン600とは接続されていない。
図7に示されるように、本実施の形態の信号パターン153は、基板150上に形成されている。信号パターン153は、第1端子200から前後方向において前方に延びている。
上述のように、本実施の形態のアンテナ100において、第1端子200と、第2端子300と、主部410と、第1対向部460と、グランドプレーン600と、固定部152と、信号パターン153とは、同一基板150上に形成されている。即ち、グランドプレーン600と、主部410と、第1対向部460とは、同一基板150上に形成されている。
図3に示されるように、本実施の形態の樹脂層156は、直交方向と直交する平板形状を有している。図3及び図6から理解されるように、樹脂層156は、直交方向においてグランドプレーン600の内側に位置している。樹脂層156は、グランドプレーン600とグランド層158との間を介在している。
図3及び図6から理解されるように、本実施の形態のグランド層158は、直交方向において樹脂層156の内側に位置している。
図3及び図6を参照して、本実施の形態のビア157は、直交方向において樹脂層156を貫通している。ビア157は、グランドプレーン600とグランド層158とを電気的に接続している。図6を参照して、グランドプレーン右部600Rは、ビア157を介してグランド層158と電気的に接続されている。グランドプレーン左部600Lは、ビア157を介してグランド層158と電気的に接続されている。即ち、グランドプレーン右部600Rとグランドプレーン左部600Lとは、ビア157及びグランド層158を介して互いに電気的に接続されている。
(第2の実施の形態)
図10を参照すると、本発明の第2の実施の形態によるアンテナ100Aは、上述した第1の実施の形態によるアンテナ100(図1参照)と同様な構成を備えている。即ち、本実施の形態のアンテナ100Aは、共振アンテナである。換言すれば、アンテナ100Aは、スプリットリング共振器構造を有している。そのため、図10及び図11に示される構成要素のうち、第1の実施の形態と同様の構成要素に対しては同一の参照符号を付すこととする。また、本実施の形態における方位及び方向は、第1の実施の形態のものと同じ表現を以下において使用する。
図10に示されるように、本実施の形態のアンテナ100Aは、基板150Aと、LC共振器400Aのうちの第2対向部470Aとを有している。
図10に示されるように、本実施の形態の基板150Aは、直交方向と直交する平板形状を有している。図10及び図11に示されるように、基板150Aは、第1端子200と、第2端子(図示せず)と、LC共振器400Aのうちの主部410及び第1対向部460Aと、グランドプレーン600と、固定部152Aと、信号パターン153と、樹脂層156と、グランド層(図示せず)と、ビア157とを備えている。ここで、本実施の形態の第1端子200と、第2端子(図示せず)と、グランドプレーン600と、信号パターン153と、樹脂層156と、グランド層(図示せず)と、ビア157とは、第1の実施の形態のアンテナ100と同じであるので、詳細な説明は省略する。
図10に示されるように、本実施の形態のLC共振器400Aは、前後方向においてアンテナ100Aの前端付近に位置している。LC共振器400Aは、第1端子200に接続されている。より詳しくは、LC共振器400Aは、信号パターン153を介して第1端子200に接続されている。
図11に示されるように、本実施の形態のLC共振器400Aは、主部410と、対向部450Aとを有している。ここで、本実施の形態の主部410は、第1の実施の形態のアンテナ100と同じであるので、詳細な説明は省略する。
図11を参照して、本実施の形態の対向部450Aは、アンテナ100Aのキャパシタンス成分を構成している。対向部450Aは、第1対向部460Aと、第2対向部470Aとを有している。
図11に示されるように、本実施の形態の第1対向部460Aは、基板150A上に形成されている。第1対向部460Aは、第1主対向部462Aと、第1被接続部466とを有している。ここで、本実施の形態の第1被接続部466は、第1の実施の形態の第1被接続部466と同じ構造であり、詳細な説明は省略する。
図11を参照して、本実施の形態の第1主対向部462Aは、直交方向と直交する平板形状を有している。本実施の形態の第1主対向部462Aは、左右方向において第1の実施の形態の第1主対向部462(図4参照)よりも大きい。第1主対向部462Aは、前後方向において、第1辺部422と第4辺部428との間に位置している。第1主対向部462Aは、左右方向において、第2辺部424と第3辺部426との間に位置している。第1主対向部462Aは、前後方向において、第2端部416と固定部152Aとの間に位置している。第1主対向部462Aは、左右方向において、第1被接続部466と第3辺部426との間に位置している。
図11を参照して、本実施の形態の第2対向部470Aは、金属製である。第2対向部470Aは、第2端部416に接続されている。
図11を参照して、第2対向部470Aは、基板150Aとは別体で構成されている。即ち、第2対向部470Aは、主部410及び第1対向部460Aの夫々と別体で構成されている。これにより、本実施の形態のアンテナ100Aは、第2対向部470Aを変更することによりアンテナ100Aの共振周波数を調整できるため、アンテナ100Aの設計の自由度が高くなっている。
図2及び図11を参照して、本実施の形態の第2対向部470Aは、第1の実施の形態のアンテナ100の第2対向部470を左右方向において2つ並べて構成されている。
上述のように、本実施の形態のアンテナ100Aにおいて、第1主対向部462Aは、左右方向において第1の実施の形態の第1主対向部462よりも大きくなっており、第2対向部470Aは、第1の実施の形態の第2対向部470を左右方向において2つ並べて構成されている。これにより、本実施の形態のアンテナ100Aは、第1の実施の形態のアンテナ100と比較して、LC共振器400Aの共振周波数を低く設定することが可能となっている。なお、本発明はこれに限定されず、第2対向部470Aは、第1の実施の形態の第2対向部470を左右方向において3つ以上並べて構成してもよい。
図11に示されるように、本実施の形態の第2対向部470Aは、第2主対向部472Aと、第2被接続部476Aと、被固定部478Aとを有している。即ち、第2対向部470Aには、第2被接続部476Aと、被固定部478Aとが設けられている。
図11に示されるように、本実施の形態の第2主対向部472Aは、平板形状を有している。より詳しくは、第2主対向部472Aは、直交方向と直交する平板形状を有している。第2主対向部472Aは、直交方向において主部410及び第1対向部460Aの上方に位置している。第2主対向部472Aは、直交方向において主部410及び第1対向部460Aの夫々と離れて位置している。第2主対向部472Aは、直交方向において、第1主対向部462Aの上方に位置している。基板150Aと直交する直交方向において、第1主対向部462Aと、第2主対向部472Aとは、互いに離れて対向している。即ち、第1主対向部462Aと、第2主対向部472Aとは、空気層を介して互いに離れて対向している。これにより、第1主対向部462Aと第2主対向部472Aとで構成されるキャパシタの両極間は低比誘電率の空気層となっている。従って、本実施の形態のアンテナ100Aは、高周波数で使用しても、特許文献1のアンテナ90のようなアンテナと比較して高い放射効率を得ることができる。
図11を参照して、直交方向と直交する左右方向において、第2主対向部472Aのサイズは、第1主対向部462Aのサイズよりも大きい。また、直交方向及び左右方向の双方と直交する前後方向において、第2主対向部472Aのサイズは、第1主対向部462Aのサイズよりも大きい。第1主対向部462Aは、第2主対向部472Aの直交方向の投影面内に位置している。これにより、第1主対向部462Aと第2主対向部472Aが、左右方向、及び前後方向において相対的に多少ズレた位置で固定されても、キャパシタンス成分の変化が抑えられるため、アンテナ100Aのアンテナ特性の変化も抑制できる。
なお、本発明はこれに限定されず、直交方向と直交する左右方向において、第1主対向部462Aのサイズは、第2主対向部472Aのサイズよりも大きくてもよい。この場合においても、第1主対向部462Aと第2主対向部472Aが、左右方向において相対的に多少ズレた位置で固定されても、キャパシタンス成分の変化が抑えられるため、アンテナ100Aのアンテナ特性の変化も抑制できる。
図11に示されるように、本実施の形態の第2被接続部476Aは、第2主対向部472Aから直交方向における下方に延びている。第2被接続部476Aは、第2主対向部472Aから延びて第2端部416に接続されている。
図11に示されるように、本実施の形態の被固定部478Aは、第2主対向部472Aから直交方向における下方に延びている。被固定部478Aは、第2主対向部472Aから延びて固定部152Aに固定されている。
図11に示されるように、本実施の形態の固定部152Aは、基板150A上に形成されている。即ち、基板150Aには固定部152Aが設けられている。図4及び図11を参照して、固定部152Aは、第1の実施の形態の固定部152よりも左右方向に長く延びている。図11に示されるように、固定部152Aは、前後方向において、第1対向部460Aと主部410の第1辺部422との間に位置している。詳しくは、固定部152Aは、前後方向において、第1主対向部462Aと主部410の第1辺部422との間に位置している。固定部152Aは、前後方向において、第1主対向部462Aと主部410の第1辺部422の第1辺右部422Rとの間に位置している。固定部152Aは、左右方向において、主部410の第2辺部424と第3辺部426との間に位置している。固定部152Aは、左右方向において、信号パターン153と第3辺部426との間に位置している。固定部152Aは、グランドプレーン600とは接続されていない。
図10及び図11から理解されるように、本実施の形態のアンテナ100Aにおいて、第1端子200と、第2端子と、信号パターン153と、主部410と、第1対向部460Aと、グランドプレーン600と、固定部152Aとは、同一基板150A上に形成されている。即ち、グランドプレーン600と、主部410と、第1対向部460Aとは、同一基板150A上に形成されている。
(第3の実施の形態)
図12から図15までを参照すると、本発明の第3の実施の形態によるアンテナ100Bは、上述した第1の実施の形態によるアンテナ100(図1参照)と同様な構成を備えている。即ち、本実施の形態のアンテナ100Bは、共振アンテナである。換言すれば、アンテナ100Bは、スプリットリング共振器構造を有している。そのため、図12から図15までに示される構成要素のうち、第1の実施の形態と同様の構成要素に対しては同一の参照符号を付すこととする。また、本実施の形態における方位及び方向は、第1の実施の形態のものと同じ表現を以下において使用する。
図12に示されるように、本実施の形態のアンテナ100Bは、基板150Bと、LC共振器400Bのうちの第2対向部470Bとを有している。
図12に示されるように、本実施の形態の基板150Bは、直交方向と直交する平板形状を有している。図12から図14までを参照して、基板150Bは、第1端子200と、第2端子300と、LC共振器400Bのうちの主部410B及び第1対向部460Bと、グランドプレーン600と、固定部152Bと、信号パターン153と、樹脂層156と、グランド層(図示せず)と、ビア157とを備えている。ここで、本実施の形態の第1端子200と、第2端子300と、グランドプレーン600と、信号パターン153と、樹脂層156と、グランド層(図示せず)と、ビア157とは、第1の実施の形態のアンテナ100と同じであるので、詳細な説明は省略する。
図12に示されるように、本実施の形態のLC共振器400Bは、前後方向においてアンテナ100Bの前端付近に位置している。図14に示されるように、LC共振器400Bは、第1端子200に接続されている。より詳しくは、LC共振器400Bは、信号パターン153を介して第1端子200に接続されている。
図13に示されるように、本実施の形態のLC共振器400Bは、主部410Bと、対向部450Bとを有している。
図13を参照して、本実施の形態の主部410Bは、アンテナ100Bのインダクタンス成分を構成している。主部410Bは、基板150B上に形成されている。主部410Bは、切れ目412Bのある環状の形状を有している。ここで、「環状」は、円環形状のみならず、楕円環形状や多角環形状をも含む。本実施の形態において、主部410Bは、四辺を有する略矩形の形状を有している。詳しくは、主部410Bは、第1辺部422と、第2辺部424と、第3辺部426と、第4辺部428Bとを有している。ここで、本実施の形態の第4辺部428B以外の構成要素は、第1の実施の形態の主部410と同じであるので、詳細な説明は省略する。
図13に示されるように、本実施の形態の第4辺部428Bは、第2辺部424の前端部と第3辺部426の前端部との間に位置している。第4辺部428Bは、主部410Bの前端を規定している。第4辺部428Bは、第1辺部422の前方に位置している。第4辺部428Bには、切れ目412Bが形成されている。即ち、第4辺部428Bは、切れ目412Bによって第4辺右部428BRと第4辺左部428BLとに分割されている。第4辺右部428BRは、左右方向における第4辺左部428BLの右側に位置している。
図13に示されるように、本実施の形態の切れ目412Bは、前方が開口しており、前後方向において後方に延びている。主部410Bは、互いに離れて位置して切れ目412Bを形成する第1端部414Bと第2端部416Bとを有している。
図13に示されるように、本実施の形態の第1端部414Bは、第4辺左部428BLの一方の端部である。第1端部414Bは、前後方向において第1辺部422から離れて前方に位置している。第1端部414Bと固定部152Bとは、左右方向において離れて位置している。第1端部414Bは、左右方向において固定部152Bから離れて右方に位置している。第1端部414Bは、左右方向において第2辺部424から離れて右方に位置している。第1端部414Bは、左右方向において第3辺部426から離れて左方に位置している。
図13に示されるように、本実施の形態の第2端部416Bは、第4辺右部428BRの一方の端部である。第2端部416Bは、前後方向において第1辺部422から離れて前方に位置している。第2端部416Bと固定部152Bとは、左右方向において離れて位置している。第2端部416Bは、左右方向において固定部152Bから離れて右方に位置している。第2端部416Bは、左右方向において第1対向部460Bから離れて右方に位置している。第2端部416Bは、左右方向において第2辺部424から離れて右方に位置している。第2端部416Bは、左右方向において第3辺部426から離れて左方に位置している。
図13に示されるように、第1端部414B及び第2端部416Bは、左右方向において切れ目412Bを挟んで対向している。第1端部414B及び第2端部416Bは、左右方向において互いに離れて位置している。
図13を参照して、本実施の形態の対向部450Bは、アンテナ100Bのキャパシタンス成分を構成している。対向部450Bは、第1対向部460Bと、第2対向部470Bとを有している。
図13に示されるように、本実施の形態の第1対向部460Bは、基板150B上に形成されている。第1対向部460Bは、第1主対向部462Bと、第1被接続部466Bとを有している。
図13を参照して、本実施の形態の第1主対向部462Bは、直交方向と直交する平板形状を有している。第1主対向部462Bは、前後方向において、第1辺部422と第4辺部428Bとの間に位置している。第1主対向部462Bは、前後方向において、第1被接続部466Bと第1辺部422との間に位置している。第1主対向部462Bは、左右方向において、第2辺部424と第3辺部426との間に位置している。第1主対向部462Bは、左右方向において、第2端部416Bと固定部152Bとの間に位置している。第1主対向部462Bは、左右方向において、第1端部414Bと第2端部416Bとの間に位置している。
図13に示されるように、本実施の形態の第1被接続部466Bは、第1端部414Bに接続されている。図13を参照して、第1被接続部466Bは、信号パターン153にも接続されている。即ち、信号パターン153は、第1被接続部466Bを介して第1端部414Bに接続されている。
図13を参照して、本実施の形態の第2対向部470Bは、金属製である。第2対向部470Bは、第2端部416Bに接続されている。図2及び図13を参照して、第2対向部470Bは、第1の実施の形態の第2対向部470を、直交方向を軸として90°回転させた配置となっている。
図13を参照して、第2対向部470Bは、基板150Bとは別体で構成されている。即ち、第2対向部470Bは、主部410B及び第1対向部460Bの夫々と別体で構成されている。これにより、本実施の形態のアンテナ100Bは、第2対向部470Bを変更することによりアンテナ100Bの共振周波数を調整できるため、アンテナ100Bの設計の自由度が高くなっている。
図15に示されるように、本実施の形態の第2対向部470Bは、第2主対向部472Bと、孔474と、第2被接続部476Bと、被固定部478Bとを有している。即ち、第2対向部470Bには、第2被接続部476Bと、被固定部478Bとが設けられている。
図15に示されるように、本実施の形態の第2主対向部472Bは、平板形状を有している。より詳しくは、第2主対向部472Bは、直交方向と直交する平板形状を有している。図13を参照して、第2主対向部472Bは、直交方向において主部410B及び第1対向部460Bの上方に位置している。第2主対向部472Bは、直交方向において主部410B及び第1対向部460Bの夫々と離れて位置している。第2主対向部472Bは、直交方向において、第1主対向部462Bの上方に位置している。基板150Bと直交する直交方向において、第1主対向部462Bと、第2主対向部472Bとは、互いに離れて対向している。即ち、第1主対向部462Bと、第2主対向部472Bとは、空気層を介して互いに離れて対向している。これにより、第1主対向部462Bと第2主対向部472Bとで構成されるキャパシタの両極間は低比誘電率の空気層となっている。従って、本実施の形態のアンテナ100Bは、高周波数で使用しても、特許文献1のアンテナ90のようなアンテナと比較して高い放射効率を得ることができる。
図13を参照して、直交方向と直交する左右方向において、第2主対向部472Bのサイズは、第1主対向部462Bのサイズよりも大きい。また、直交方向及び左右方向の双方と直交する前後方向において、第2主対向部472Bのサイズは、第1主対向部462Bのサイズよりも大きい。第1主対向部462Bは、第2主対向部472Bの直交方向の投影面内に位置している。これにより、第1主対向部462Bと第2主対向部472Bが、左右方向、及び前後方向において相対的に多少ズレた位置で固定されても、キャパシタンス成分の変化が抑えられるため、アンテナ100Bのアンテナ特性の変化も抑制できる。
なお、本発明はこれに限定されず、直交方向及び左右方向の双方と直交する前後方向において、第1主対向部462Bのサイズは、第2主対向部472Bのサイズよりも大きくてもよい。この場合においても、第1主対向部462Bと第2主対向部472Bが、前後方向において相対的に多少ズレた位置で固定されても、キャパシタンス成分の変化が抑えられるため、アンテナ100Bのアンテナ特性の変化も抑制できる。
図15に示されるように、本実施の形態の孔474は、第2主対向部472Bを直交方向に貫通している。孔474は、第2主対向部472Bの前後方向における中央付近に位置している。孔474は、第2主対向部472Bの左右方向における中央付近に位置している。このように、本実施の形態の第2対向部470Bが孔474を有していることから、本実施の形態のアンテナ100Bにおいては、孔474の大きさを調整することにより、LC共振器400B(図13参照)のキャパシタ容量を調整することができるようになっている。
図13に示されるように、本実施の形態の第2被接続部476Bは、第2主対向部472Bから直交方向における下方に延びている。第2被接続部476Bは、第2主対向部472Bから延びて第2端部416Bに接続されている。
図13に示されるように、本実施の形態の被固定部478Bは、第2主対向部472Bから直交方向における下方に延びている。被固定部478Bは、第2主対向部472Bから延びて固定部152Bに固定されている。
図13に示されるように、実施の形態の固定部152Bは、基板150B上に設けられている。即ち、基板150Bには固定部152Bが設けられている。固定部152Bは、前後方向において、主部410Bの第1辺部422と第4辺部428Bとの間に位置している。詳しくは、固定部152Bは、前後方向において、第1辺部422と第1端部414Bとの間に位置している。固定部152Bは、前後方向において、第1辺部422の第1辺左部422Lと第1端部414Bの間に位置している。固定部152Bは、左右方向において、主部410Bの第2辺部424と第3辺部426との間に位置している。固定部152Bは、左右方向において、第1対向部460Bと第2辺部424との間に位置している。固定部152Bは、左右方向において、第1被接続部466Bと第2辺部424との間に位置している。固定部152Bは、グランドプレーン600とは接続されていない。
図13及び図14から理解されるように、本実施の形態のアンテナ100Bにおいて、第1端子200と、第2端子300と、信号パターン153と、主部410Bと、第1対向部460Bと、グランドプレーン600と、固定部152Bとは、同一基板150B上に形成されている。即ち、グランドプレーン600と、主部410Bと、第1対向部460Bとは、同一基板150B上に形成されている。
以上、本発明について、実施の形態を掲げて具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、種々の変形が可能である。
上述の実施の形態のアンテナ100,100A,100Bの第2対向部470,470A,470Bは、被固定部478,478A,478Bを有していたが、本発明はこれに限定されない。即ち、第2対向部470,470A,470Bは、被固定部478,478A,478Bを有さなくてもよく、第2被接続部476,476A,476Bのみで基板150,150A,150B上に片持ち梁状に保持されていてもよい。
100,100A,100B アンテナ
150,150A,150B 基板
152,152A,152B 固定部
153 信号パターン
156 樹脂層
157 ビア
158 グランド層
200 第1端子
300 第2端子
400,400A,400B LC共振器
410,410B 主部
412,412B 切れ目
414,414B 第1端部
416,416B 第2端部
422 第1辺部
422R 第1辺右部
422L 第1辺左部
424 第2辺部
426 第3辺部
428,428B 第4辺部
428R,428BR 第4辺右部
428L,428BL 第4辺左部
450,450A,450B 対向部
460,460A,460B 第1対向部
462,462A,462B 第1主対向部
466,466B 第1被接続部
470,470A,470B 第2対向部
472,472A,472B 第2主対向部
474 孔
476,476A,476B 第2被接続部
478,478A,478B 被固定部
600 グランドプレーン
600R グランドプレーン右部
600L グランドプレーン左部
800 複合ケーブル
810 信号線
820 シールド部
S1 サイズ
S2 サイズ
S3 サイズ
S4 サイズ
P 投影面
なお、本発明はこれに限定されず、直交方向と直交する左右方向において、第1主対向部462のサイズS1は、第2主対向部472のサイズS2よりも大きくてもよい。この場合においても、第1主対向部462と第2主対向部472が、左右方向において相対的に多少ズレた位置で固定されても、キャパシタンス成分の変化が抑えられるため、アンテナ100のアンテナ特性の変化も抑制できる。
図13に示されるように、実施の形態の固定部152Bは、基板150B上に設けられている。即ち、基板150Bには固定部152Bが設けられている。固定部152Bは、前後方向において、主部410Bの第1辺部422と第4辺部428Bとの間に位置している。詳しくは、固定部152Bは、前後方向において、第1辺部422と第1端部414Bとの間に位置している。固定部152Bは、前後方向において、第1辺部422の第1辺左部422Lと第1端部414Bの間に位置している。固定部152Bは、左右方向において、主部410Bの第2辺部424と第3辺部426との間に位置している。固定部152Bは、左右方向において、第1対向部460Bと第2辺部424との間に位置している。固定部152Bは、左右方向において、第1被接続部466Bと第2辺部424との間に位置している。固定部152Bは、グランドプレーン600とは接続されていない。

Claims (5)

  1. 第1端子と、第2端子と、LC共振器と、グランドプレーンとを備えるアンテナであって、
    前記LC共振器は、前記第1端子に接続されており、
    前記LC共振器は、主部と、対向部とを有しており、
    前記主部は、切れ目のある環状の形状を有するとともに、互いに離れて位置して前記切れ目を形成する第1端部と第2端部とを有しており、
    前記対向部は、第1対向部と、第2対向部とを有しており、
    前記第1対向部は、第1主対向部と、第1被接続部とを有しており、
    前記第1被接続部は、前記第1端部に接続されており、
    前記第2対向部は、前記第2端部に接続されており、
    前記第2対向部は、第2主対向部を有しており、
    前記グランドプレーンは、前記第2端子及び前記LC共振器の夫々に接続されており、
    前記グランドプレーンと、前記主部と、前記第1対向部とは、同一基板上に形成されており、
    前記第2対向部は、前記基板とは別体で構成されており、
    前記基板と直交する直交方向において、前記第1主対向部と、前記第2主対向部とは、互いに離れて対向している
    アンテナ。
  2. 請求項1記載のアンテナであって、
    前記第2主対向部は、平板形状を有しており、
    前記直交方向と直交する左右方向において、前記第2主対向部のサイズは、前記第1主対向部のサイズよりも大きく、
    前記直交方向及び前記左右方向の双方と直交する前後方向において、前記第2主対向部のサイズは、前記第1主対向部のサイズよりも大きい
    アンテナ。
  3. 請求項2記載のアンテナであって、
    前記第1主対向部は、前記第2主対向部の前記直交方向の投影面内に位置している
    アンテナ。
  4. 請求項1から請求項3までのいずれかに記載のアンテナであって、
    前記基板には固定部が設けられており、
    前記第2対向部には、第2被接続部と、被固定部とが設けられており、
    前記第2被接続部は、前記第2主対向部から延びて前記第2端部に接続されており
    前記被固定部は、前記第2主対向部から延びて前記固定部に固定されており、
    前記第2端部と前記固定部とは、前記前後方向において離れて位置しており、
    前記第1主対向部は、前記前後方向において、前記第2端部と前記固定部との間に位置している
    アンテナ。
  5. 請求項1から請求項4までのいずれかに記載のアンテナであって、
    前記アンテナは、共振アンテナである
    アンテナ。
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