JP2023109061A

JP2023109061A - アンテナ装置

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Publication number: JP2023109061A
Application number: JP2022010442A
Authority: JP
Inventors: 辰也松浦; Tatsuya Matsuura
Original assignee: NEC Platforms Ltd
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2023-08-07
Anticipated expiration: 2042-01-26
Also published as: JP7481026B2

Abstract

【課題】複数の周波数帯に対応し、かつ、小型化されたアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ装置は、ＧＮＤ板１１と、給電を行う給電部１５と、ＧＮＤ板１１に配置された開口部１２と、開口部１２の一辺および給電部１５にそれぞれ接続する給電導体１４と、開口部１２の内部で互いに対向するように配置され、それぞれが開口部１２の外周と接続する２本の導体を有するスプリット部１３と、互いに対向するように配置した２本の導体のうち少なくとも１本は、導体の両端に接続され、接続された位置から導体の延在方向とは異なる方向に延在する導体延長部と、を備え、導体延長部の少なくとも一部は、開口部１２の外周の辺と対向して配されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンテナ装置に関する。

近年、様々な場面において無線機器が利用されている。無線機器は、小型化が図られているとともに、複数の無線通信規格に対応するための高機能化が図られている。そのため、無線機器に設けられているアンテナを大型化することなく、配置の自由度を高くすることが求められている。

図１８は、特許文献１にかかるＧＮＤ板の内部の自由な位置に配置可能なアンテナ装置の一例を示す図である。具体的には、このアンテナ装置では、ＧＮＤ板４１の外周のいずれの辺とも接しないように開口部４２を配置し、開口部４２の内部にスプリット部４３を配置している。さらに、このアンテナ装置では、開口部４２の一辺に給電導体４４の一端を接続し、給電導体４４の他端に接続した給電部４５から交流電力を給電して並列スプリットリング共振器４６を構成している。

さらに図１９は、図１８に示した並列スプリットリング共振器を拡大した図である。図１９に示すように、ＧＮＤ板４１に設けた開口部４２の内部に、第１のスプリット部導体５１と第２のスプリット部導体５２を互いに対向するように配置し、第１のスプリット部導体５１と開口部４２の１辺を接続するように第３のスプリット部導体５３を配置する。さらに同様に、第２のスプリット部導体５２と開口部４２の他の１辺を接続するよう第４のスプリット部導体５４を配置する。これにより、スプリット部４３を構成することができる。さらに、第３のスプリット部導体５３および第４のスプリット部導体５４と平行に配置した給電導体４４の一端を開口部４２の１辺と接続し、他端を給電部４５と接続することにより交流電力を給電することができる。

より具体的には、図２０は、図１９に示したアンテナ装置を、所定の動作周波数において動作させる際の電流の流れを模式的に表わしたものであり、電流の流れを点線で示している。このアンテナ装置では、第３のスプリット部導体５３と、第１のスプリット部導体５１と、第２のスプリット部導体５２と、第４のスプリット部導体５４と、開口部４２の外周の一部で構成されるループ状の経路に、電流Ｉ_１が流れる。また、給電導体４４と、第３のスプリット部導体５３と、第１のスプリット部導体５１と、第２のスプリット部導体５２と、第４のスプリット部導体５４と、開口部４２の外周の一部で構成されるループ状の経路に電流Ｉ_２が流れる。アンテナ装置では、この電流Ｉ_１およびＩ_２を波源として電磁波を放射する。

特許第６５４８２７１号

近年、利用されている無線機器は小型化されており、無線機器内部の基盤の高密度実装となっていることから、内蔵するアンテナは様々な位置に柔軟に配置でき、かつ小型であることが要求される。また同時に、近年の無線機器は、複数の無線通信規格に対応することが要求されることから、無線機器に利用されるアンテナ装置についても、特許文献１に記載された関連するアンテナ装置のように単一の周波数で動作するものではなく、複数の周波数帯に対応することが要求される。本開示の目的は、上述した課題のいずれかを解決するアンテナ装置を提供することである。

アンテナ装置は、ＧＮＤ板と、給電を行う給電部と、前記ＧＮＤ板に配置された開口部と、前記開口部の一辺および前記給電部にそれぞれ接続する給電導体と、前記開口部の内部で互いに対向するように配置され、それぞれが前記開口部の外周と接続する２本の導体を有するスプリット部と、互いに対向するように配置した前記２本の導体のうち少なくとも１本は、前記導体の両端に接続され、前記接続された位置から前記導体の延在方向とは異なる方向に延在する導体延長部と、を備え、前記導体延長部の少なくとも一部は、前記開口部の外周の辺と対向して配されている。

複数の周波数帯に対応する小型化されたアンテナ装置を提供する。

実施の形態１にかかるアンテナ装置の構成を示した図である。実施の形態１にかかる多共振並列スプリットリング共振器を拡大した一例を示す図である。実施の形態１にかかるアンテナ装置の第１の動作周波数における電流の流れを模式的に示した図である。実施の形態１にかかるアンテナ装置が第１の動作周波数で動作する際の回路図を等価的に示した図である。実施の形態１にかかるアンテナ装置の第２の動作周波数における電流の流れを模式的に示した図である。実施の形態１にかかるアンテナ装置が第２の動作周波数で動作する際の回路図を等価的に示した図である。実施の形態１にかかるアンテナ装置のインピーダンス特性を示すスミスチャートの図である。関連するアンテナ装置のインピーダンス特性を示すスミスチャートの図である。実施の形態１にかかるアンテナ装置のリターンロス特性を示す図である。関連するアンテナ装置のリターンロス特性を示す図である。実施の形態２にかかるアンテナ装置の構成を示した図である。実施の形態２にかかるアンテナ装置の第１の動作周波数における電流の流れを模式的に示した図である。実施の形態２にかかるアンテナ装置の第２の動作周波数における電流の流れを模式的に示した図である。実施の形態２にかかるアンテナ装置の第３の動作周波数における電流の流れを模式的に示した図である。実施の形態２にかかるアンテナ装置が第３の動作周波数で動作する際の回路図を等価的に示した図である。実施の形態２にかかるアンテナ装置のインピーダンス特性を示すスミスチャートの図である。実施の形態２にかかるアンテナ装置のリターンロス特性を示す図である。関連するアンテナ装置の構成を示した図である。関連する多共振並列スプリットリング共振器を拡大した一例を示す図である。関連するアンテナ装置が所定の動作周波数する場合の電流の流れを模式的に示した図である。

＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明にかかるアンテナ装置１の構成を示した図である。

アンテナ装置１は、ＧＮＤ板１１と、ＧＮＤ板１１の外周のいずれの辺とも接しないように配置された開口部１２と、開口部１２の内部に配され、互いに対向する２本の導体を含む多共振スプリット部（以下、スプリット部）１３と、開口部１２の一辺に一端が接続された給電導体１４と、給電導体１４の他端に接続された給電部１５と、を備える。

なお、給電部１５から交流電力を給電されたスプリット部１３及び給電導体１４により、多共振並列スプリットリング共振器１６が構成されている。

図１は、ＧＮＤ板１１の板面に対して対向する視点で示したものであり、後述する図２、図３等についても同様である。以下では、特段の記載が無い場合、このＧＮＤ板１１の板面に対して対向する視点における配置について説明する。

また、図１にかかるアンテナ装置１は、図１８に示した関連するアンテナ装置と比較すると、以下の点で異なっている。

スプリット部１３に配置された互いに対向する２本の導体は、開口部１２の内部において、ＧＮＤ板１１の外周のいずれの辺とも接しないように配置されているとともに、１本の導体の両端が延長された形状である。この導体における延長された形状の部分は、開口部１２の一辺と対向している。

なお以下では、導体と対向している開口部１２の辺とは、所定の方向に延在している導体について、その延在方向に対し垂直方向の距離が最短である位置に配されている略直線状の辺である。なお導体と、開口部１２の辺が対向している箇所では、導体と辺が接しない状態で、互いの距離が十分に近接しているものとして説明する。

さらに、延長されている導体が開口部１２の一辺と対向している状態とは、ＧＮＤ板１１の板面に対して対向する視点において、導体の所定の箇所における延在方向が、開口部１２の一辺の延在方向と、互いに略平行である状態と言うことができる。

多共振並列スプリットリング共振器１６では、このように導体が配されているスプリット部１３を含んで構成されている。

ここで図２は、図１で示した多共振並列スプリットリング共振器１６を拡大した一例を示した図である。

図２に示すように、アンテナ装置１では、ＧＮＤ板１１に設けた開口部１２の内部に、第１のスプリット部導体２１と第２のスプリット部導体２２が互いに対向するように配されている。また、第１のスプリット部導体２１と、開口部１２の外周の一辺を接続するように第３のスプリット部導体２３を配しており、第２のスプリット部導体２２と開口部１２の外周の一辺を接続するように第４のスプリット部導体２４を配している。

さらに、第２のスプリット部導体２２の一端を直角に延長するように、第２のスプリット部導体第１延長部３１を配置する。また、第２のスプリット部導体第２延長部３２は、第２のスプリット部導体第１延長部３１の一端に接続している。これにより、第２のスプリット部導体第２延長部３２は、開口部１２の一辺と対向する。

同様に、第２のスプリット部導体２２の他端を直角に延長するように第２のスプリット部導体第３延長部３３を配置する。また、第２のスプリット部導体第４延長部３４は、第２のスプリット部導体第３延長部３３の一端に接続している。これにより、第２のスプリット部導体第４延長部３４は、開口部１２の一辺と対向する。

ここで、第２のスプリット部導体２２の端部に直接接続され、第２のスプリット部導体２２とは異なる方向に延在するように配される導線を第１の延長部とする。さらに、第１の延長部に接続され、第１の延長部の延在方向とはさらに異なる方向に延在するように配される導線を第２の延長部とする。

より具体的には、第２のスプリット部導体２２の一端において、第２のスプリット部導体第１延長部３１と第２のスプリット部導体第２延長部３２を組み合わせて１つの導体延長部と考える。このとき、第２のスプリット部導体第１延長部３１は第１の延長部、第２のスプリット部導体第２延長部３２は第２の延長部となる。

同様に、第２のスプリット部導体第３延長部３３と第２のスプリット部導体第４延長部３４を組み合わせて１つの導体延長部と考えた場合には、第２のスプリット部導体第３延長部３３が第１の延長部、第２のスプリット部導体第４延長部３４が第２の延長部となる。

給電導体１４は、開口部１２の一辺と接続され、他端は給電部１５と接続して交流電力を給電する。

図３は、図２に示しているアンテナ装置１において、第１の動作周波数における電流の流れを模式的に表したものである。給電部１５から給電された図示しない電流が、給電導体１４と開口部１２の外周の一部と第３のスプリット部導体２３と第１のスプリット部導体２１を経由して供給される。これにより、第２のスプリット部導体２２の一部と、第２のスプリット部導体第１延長部３１と第２のスプリット部導体第２延長部３２と、開口部１２の外周の一部と、第４のスプリット部導体２４で構成されるループ状の経路に電流Ｉ_１１が流れる。また、第２のスプリット部導体２２の一部と、第２のスプリット部導体第３延長部３３と、第２のスプリット部導体第４延長部３４と、開口部１２の外周の一部と、第４のスプリット部導体２４で構成されるループ状の経路に電流Ｉ_１２が流れる。アンテナ装置１では、これらの電流Ｉ_１１とＩ_１２を波源として、第１の動作周波数の電磁波を放射する。

図４は、アンテナ装置１が、第１の動作周波数で動作する際の回路図を、等価的に示した図である。アンテナ装置１は、コイル部分Ｌ１１と、コイル部Ｌ１２と、コンデンサ部Ｃ１１と、コンデンサ部Ｃ１２と、で直列共振回路を２つ並列に接続した回路を構成している。

ここで、コイル部分Ｌ１１は、電流Ｉ_１１が流れる経路で等価的に構成された箇所である。コイル部分Ｌ１２は、電流Ｉ_１２が流れる経路で等価的に構成された箇所である。コンデンサ部Ｃ１１は、第２のスプリット部導体第２延長部３２と、開口部１２の外周の一部で等価的に構成された箇所である。コンデンサ部Ｃ１２は、第２のスプリット部導体第４延長部３４と、開口部１２の外周の一部で等価的に構成された箇所である。アンテナ装置１では、この共振回路の共振周波数により、第１の動作周波数が決定される。

給電部１５からは、給電導体１４と、開口部１２の外周の一部と、第３のスプリット部導体２３で疑似的に構成されるコイル部分Ｌ１０と、第１のスプリット部導体２１と、第２のスプリット部導体２２の一部で等価的に構成されるコンデンサ部Ｃ１０を経由して、高周波電流が給電される。

さらに図５は、図２に示しているアンテナ装置１における、第２の動作周波数における電流の流れを模式的に表したものである。図５に示すようにアンテナ装置１では、第３のスプリット部導体２３と、第１のスプリット部導体２１と、第２のスプリット部導体２２の一部と、第２のスプリット部導体第１延長部３１と第２のスプリット部導体第２延長部３２と、開口部１２の外周の一部で構成されるループ状の経路に電流Ｉ_２１が流れる。これにより、第３のスプリット部導体２３と、第１のスプリット部導体２１と、第２のスプリット部導体２２の一部と、第２のスプリット部導体第３延長部３３と、第２のスプリット部導体第４延長部３４と、給電導体１４と、開口部１２の外周の一部とで構成されるループ状の経路に電流Ｉ_２２が流れる。これによりアンテナ装置１では、電流Ｉ_２１とＩ_２２を波源として第２の動作周波数の電磁波を放射する。

図６は、アンテナ装置１が第２の動作周波数で動作する場合における回路図を、等価的に示した図である。アンテナ装置１は、コイル部分Ｌ２１と、コイル部分Ｌ２２と、コンデンサ部Ｃ２１と、コイル部分Ｌ２３と、コイル部分Ｌ２４と、コンデンサ部Ｃ２２と、コンデンサ部Ｃ２３と、を組み合わせた構成である。

ここで、コイル部分Ｌ２１は、開口部１２の外周の一部と、第３のスプリット部導体２３と、で等価的に構成された箇所である。コイル部分Ｌ２２は、給電導体１４と、開口部１２の外周の一部と、第３のスプリット部導体２３で等価的に構成された箇所である。コンデンサ部Ｃ２１は、第１のスプリット部導体２１と、第２のスプリット部導体２２の一部で等価的に構成された箇所である。コイル部分Ｌ２３は、第２のスプリット部導体２２の一部と、第２のスプリット部導体第１延長部３１で等価的に構成された箇所である。コイル部分Ｌ２４は、第２のスプリット部導体２２の一部と、第２のスプリット部導体第３延長部３３で等価的に構成された箇所である。コンデンサ部Ｃ２２は、第２のスプリット部導体第２延長部３２と、開口部１２の外周の一部で等価的に構成された箇所である。コンデンサ部Ｃ２３は、第２のスプリット部導体第４延長部３４と、開口部１２の外周の一部で等価的に構成された箇所である。

アンテナ装置１は、コイル部分Ｌ２１とＬ２３の合成インダクタンスとコンデンサ部Ｃ２１とＣ２２の合成容量で構成される直列共振回路と、コイル部分Ｌ２２とＬ２４の合成インダクタンスとコンデンサ部Ｃ２１とＣ２３の合成容量で構成される直列共振回路を、２つ並列に接続した回路を構成している。アンテナ装置１では、この共振回路の共振周波数により、第２の動作周波数が決定される。

具体的には、アンテナ装置１では、開口部１２の大きさを変化させて電流Ｉ_１１および電流Ｉ_１２が流れる経路の長さを変えることで、等価的に構成されるコイル部のインダクタンスを変化させることができる。これにより、アンテナ装置１では、第１の動作周波数および第２の動作周波数を調整することができる。

また、アンテナ装置１では、第１のスプリット部導体２１と、第２のスプリット部導体２２が互いに対向する部分の長さや、互いの間隔を変えることによって、等価的に構成されるコンデンサ部のキャパシタンスを変化させることができる。これにより、アンテナ装置１では、第１の動作周波数および第２の動作周波数を調整することが可能である。

また、アンテナ装置１では、第２のスプリット部導体第２延長部３２と、第２のスプリット部導体第４延長部３４について、少なくとも一方の長さを変更することができる。これにより、第２のスプリット部導体第２延長部３２または第２のスプリット部導体第４延長部３４では、開口部１２の外周の一部に対向する長さが変わり、等価的に構成されるコンデンサ部のキャパシタンスを変化させることができる。

さらに、開口部１２の外周の辺と第２のスプリット部導体第２延長部３２の間隔と、開口部１２の外周の辺と第２のスプリット部導体第４延長部３４の間隔、の少なくとも一方を変えることができる。これらの間隔の変更により、等価的に構成されるコンデンサ部のキャパシタンスを変化させることができる。

例えば、第２のスプリット部導体第２延長部３２の一部または全体を、第２のスプリット部導体第２延長部３２が対向している開口部１２の外周の辺に対して近づけるか、遠ざけることにより、キャパシタンスを変化させることができる。また同様に、第２のスプリット部導体第４延長部３４の一部または全体を、第２のスプリット部導体第４延長部３４が対向している開口部１２の外周の辺に対して近づけるか、遠ざけることにより、キャパシタンスを変化させることができる。これにより、アンテナ装置１では、第１の動作周波数および第２の動作周波数を調整することが可能である。

図７は、本実施の形態１にかかるアンテナ装置１のインピーダンス特性を示すものであって、スミスチャートを用いて周波数に対するインピーダンスの軌跡を示した図である。また図７において、矢印で示しているインピーダンスの軌跡がスミスチャートの中心に接近する点が、それぞれ第１の動作周波数および第２の動作周波数である。

ここで比較として、図８に、１つの動作周波数でのみ動作する関連するアンテナ装置におけるインピーダンス特性を示している。図７と同様に、インピーダンスの軌跡がスミスチャートの中心に最接近する点、または中心を通る水平線と交差する点がアンテナ装置の動作周波数である。

なお図７と図８を比較すると、本実施の形態１にかかるアンテナ装置１では２つの動作周波数で動作することから、図７に示したスミスチャート上において、２回大きな円を描くようにインピーダンスの軌跡が表れている。これに対し、関連するアンテナ装置では、１つの動作周波数で動作することから、図８に示したスミスチャート上において、２回大きな円を描くようにインピーダンスの軌跡が表れている。

図９は、実施の形態１にかかるアンテナ装置１のリターンロス特性を示している。ここで、リターンロスとは、図７に示したインピーダンス特性と全く同じ測定をするもので、単にチャートが異なるだけであり、インピーダンスが５０Ωに近ければ近い程、小さな値になる様に作られた図表である。つまり、図７のスミスチャートでインピーダンスの軌跡が中心に近付くほど図９においてリターンロスは小さくなり、リターンロスが小さい値である程、アンテナ装置の特性が良くなる事を示す。

また、図９においてリターンロスの谷の部分にあたる周波数を共振周波数と呼び、アンテナ装置として動作している周波数を示している。アンテナ装置が良好に動作するためには、一般的に、動作する周波数においてリターンロスが－５ｄＢ以下であることが望ましい。

例えば図１０は、１つの動作周波数でのみ動作する関連するアンテナ装置におけるリターンロス特性を示している。すなわち、１つの動作周波数で動作する関連するアンテナ装置では、図１０に示すように、１箇所の共振周波数において、リターンロスが－５ｄＢ以下となる。

一方で図９を確認すると、実施の形態１にかかるアンテナ装置１では、矢印で示されている第１の動作周波数および第２の動作周波数において、リターンロスが－５ｄＢ以下であり、２つの動作周波数において、良好なアンテナ装置として動作することが分かる。

このようにして、アンテナ装置１では、ＧＮＤ板１１と、給電を行う給電部１５と、ＧＮＤ板１１に配置された開口部１２と、開口部１２の一辺および給電部１５にそれぞれ接続する給電導体１４と、開口部１２の内部で互いに対向するように配置し、それぞれが開口部１２の外周と接続する２本の導体を有するスプリット部１３と、互いに対向するように配置した２本の導体のうち少なくとも１本は導体の両端に接続され、接続された位置から導体の延在方向とは異なる方向に延在する導体延長部と、を設けることができる。このとき、導体延長部の少なくとも一部は、開口部１２の外周の辺と対向して配された状態である。

すなわち、スプリット部１３に配される導体を延長して、開口部１２の一辺と対向するように配することができる。これによりアンテナ装置１は、複数の動作周波数においてアンテナ装置として良好に動作することができる。

またこのように構成したアンテナ装置１では、スプリット部１３内における導体の延長や、位置の変更に対して自由度が高く、アンテナ装置１が大型化することを抑制できる。

＜実施の形態２＞
図１１は、アンテナ装置の構成を変更した別の実施例を示した図である。ここで、図１１は、アンテナ装置２の多共振並列スプリットリング共振器１６を拡大した図であり、実施の形態１にかかる図２に対応する図である。以下では、実施の形態１のアンテナ装置１において説明した構成箇所と同様の構成箇所については、同一の符号を付し説明を省略する。

図１１に示したアンテナ装置２では、図２及び図３と比較すると、第２のスプリット部導体２２の一端には、第２のスプリット部導体第１延長部３１とは反対側に直角に延長するように第２のスプリット部導体第５延長部３５を配置している。さらに、開口部１２の一辺と対向するように第２のスプリット部導体第６延長部３６を第２のスプリット部導体第５延長部３５の一端に接続している。

また、第２のスプリット部導体２２の他端には、第２のスプリット部導体第３延長部３３とは反対側に直角に延長するように、第２のスプリット部導体第７延長部３７を配置している。さらに、開口部１２の一辺と対向するように、第２のスプリット部導体第８延長部３８を、第２のスプリット部導体第７延長部３７の一端に接続している。

これにより、アンテナ装置２は、第１の周波数および第２の周波数に加えて、第３の動作周波数でも動作する。

なおこの場合、第２のスプリット部導体第５延長部３５と第２のスプリット部導体第６延長部３６を１つの導体延長部として考えると、第２のスプリット部導体第５延長部３５が第１の延長部であり、第２のスプリット部導体第６延長部３６が第２の延長部である。

また同様に、第２のスプリット部導体第７延長部３７と第２のスプリット部導体第８延長部３８を１つの導体延長部として考えると、第２のスプリット部導体第７延長部３７が第１の延長部であり、第２のスプリット部導体第６延長部３６が第２の延長部である。

図１２は、図１１に示したアンテナ装置２において、第１の動作周波数における電流の流れを模式的に表わしたものである。アンテナ装置２では、実施の形態１において図３、図５に示した経路と同じ経路で電流Ｉ_１１および電流Ｉ_１２が流れる。これにより、アンテナ装置２は、電流Ｉ_１１とＩ_１２を波源として第１の動作周波数の電磁波を放射することができる。

図１３は、図１１に示したアンテナ装置２において、第２の動作周波数における電流の流れを模式的に表わしたものである。アンテナ装置２では、実施の形態１において図３、図５に示した経路と同じ経路で電流Ｉ_２１および電流Ｉ_２２が流れる。これにより、アンテナ装置２は、電流Ｉ_２１とＩ_２２を波源として第２の動作周波数の電磁波を放射することができる。

図１４は、図１１に示したアンテナ装置２において、第３の動作周波数における電流の流れを模式的に表わしたものである。アンテナ装置２では、第２のスプリット部導体第５延長部３５と、第２のスプリット部導体第１延長部３１と、第２のスプリット部導体第２延長部３２と、開口部１２の外周の一部と、第２のスプリット部導体第６延長部３６と、で構成されるループ状の経路に電流Ｉ_３１が流れる。また、第２のスプリット部導体第７延長部３７と、第２のスプリット部導体第３延長部３３と、第２のスプリット部導体第４延長部３４と、給電導体１４と、開口部１２の外周の一部と、第２のスプリット部導体第８延長部３８とで構成されるループ状の経路に電流Ｉ_３２が流れる。これにより、アンテナ装置２では、電流Ｉ_３１とＩ_３２を波源として、第３の動作周波数の電磁波を放射する。

図１５は、実施の形態２にかかるアンテナ装置２の第３の動作周波数における回路図を等価的に示した図である。アンテナ装置２は、コイル部分Ｌ３１と、コイル部分Ｌ３２と、コイル部分Ｌ３３と、コイル部分Ｌ３４と、コンデンサ部分Ｃ３１と、コンデンサ部分Ｃ３２と、コンデンサ部分Ｃ３３と、コンデンサ部分Ｃ３４とを組み合わせた構成で、透過的に示される。

ここで、コイル部分Ｌ３１は、開口部１２の外周の一部により等価的に構成される箇所である。コイル部分Ｌ３２は、給電導体１４と、開口部１２の外周の一部とで等価的に構成される箇所である。コイル部分Ｌ３３は、第２のスプリット部導体第１延長部３１と、第２のスプリット部導体第５延長部３５と、で等価的に構成される箇所である。コイル部分Ｌ３４は、第２のスプリット部導体第３延長部３３と、第２のスプリット部導体第７延長部３７と、で等価的に構成される箇所である。コンデンサ部分Ｃ３１は、第２のスプリット部導体第２延長部３２と、開口部１２の外周の一部で等価的に構成される箇所である。コンデンサＣ３２は、第２のスプリット部導体第４延長部３４と、開口部１２の外周の一部で等価的に構成される箇所である。コンデンサ部分Ｃ３３は、第２のスプリット部導体第６延長部３６と、開口部１２の外周の一部で等価的に構成される箇所である。コンデンサ部分Ｃ３４は、第２のスプリット部導体第８延長部３８と、開口部１２の外周の一部で等価的に構成される箇所である。

アンテナ装置２では、コイル部分Ｌ３１とＬ３３の合成インダクタンスと、コンデンサ部分Ｃ３１とＣ３３の合成容量で構成される直列共振回路と、コイル部分Ｌ３２とＬ３４の合成インダクタンスとコンデンサ部分Ｃ３２とＣ３４の合成容量で構成される直列共振回路を２つ並列に接続した回路を構成する。これにより、アンテナ装置２では、この共振回路の共振周波数により、第３の動作周波数が決定される。

ここで、アンテナ装置２では、開口部１２の大きさを変化させて電流Ｉ_３１および電流Ｉ_３２が流れる経路の長さを変えることができる。これにより等価的に構成されるコイル部のインダクタンスが変化し、アンテナ装置２では、第１の動作周波数および第２の動作周波数と同様に、第３の動作周波数を調整することができる。

またアンテナ装置２では、開口部１２の外周の辺に対向する第２のスプリット部導体第２延長部３２の長さや、第２のスプリット部導体第２延長部３２と開口部１２の外周の辺の間隔を変えることができる。さらに、開口部１２の外周の辺に対向する第２のスプリット部導体第４延長部３４の長さや、第２のスプリット部導体第４延長部３４と開口部１２の外周の辺との間隔を変えることができる。これにより、等価的に構成されるコンデンサ部のキャパシタンスが変化し、アンテナ装置２では、第１の動作周波数および第２の動作周波数同様に、第３の動作周波数を調整することができる。

またアンテナ装置２では、開口部１２の外周の辺に対向する第２のスプリット部導体第６延長部３６の長さや、第２のスプリット部導体第６延長部３６と開口部１２の外周の辺との間隔を変えることができる。さらに、開口部１２の外周の辺に対向する第２のスプリット部導体第８延長部３８の長さや、第２のスプリット部導体第８延長部３８と開口部１２の外周の辺との間隔を変えることができる。これにより、等価的に構成されるコンデンサ部のキャパシタンスが変化し、アンテナ装置２では、第３の動作周波数を調整することができる。

図１６は、実施の形態２にかかるアンテナ装置２のインピーダンス特性を示している。図１６において、矢印で示しているインピーダンスの軌跡がスミスチャートの中心に接近する点がそれぞれ第１の動作周波数、第２の動作周波数、第３の動作周波数である。

図１７は、実施の形態２にかかるアンテナ装置２のリターンロス特性を示している。図１７の矢印で示されている第１の動作周波数、第２の動作周波数、第３の周波数において、アンテナ装置２は、リターンロスが－５ｄＢ以下であり、良好なアンテナとして動作することが分かる。

このようにして、スプリット部内に配される導体の延長部を、開口部１２の２辺に対向する状態とすることによって、アンテナ装置２は、３つの動作周波数で動作するアンテナとして良好に動作させることができる。すなわち、アンテナを大きくすることなく、複数の周波数で動作可能なアンテナを構成することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１アンテナ装置
２アンテナ装置
１１ＧＮＤ板
１２開口部
１３スプリット部
１４給電導体
１５給電部
１６多共振並列スプリットリング共振器
２１第１のスプリット部導体
２２第２のスプリット部導体
２３第３のスプリット部導体
２４第４のスプリット部導体
３１第２のスプリット部導体第１延長部
３２第２のスプリット部導体第２延長部
３３第２のスプリット部導体第３延長部
３４第２のスプリット部導体第４延長部
３５第２のスプリット部導体第５延長部
３６第２のスプリット部導体第６延長部
３７第２のスプリット部導体第７延長部
３８第２のスプリット部導体第８延長部

Claims

ＧＮＤ板と、
給電を行う給電部と、
前記ＧＮＤ板に配置された開口部と、
前記開口部の一辺および前記給電部にそれぞれ接続する給電導体と、
前記開口部の内部で互いに対向するように配置され、それぞれが前記開口部の外周と接続する２本の導体を有するスプリット部と、
互いに対向するように配置した前記２本の導体のうち少なくとも１本は、前記導体の両端に接続され、前記接続された位置から前記導体の延在方向とは異なる方向に延在する導体延長部と、を備え、
前記導体延長部の少なくとも一部は、前記開口部の外周の辺と対向して配されている、
アンテナ装置。
前記開口部の内部に互いに対向して配された２本の導体は、長さの変更が可能であり、
前記長さの変更に応じて変更される動作周波数で、動作を行う、
請求項１に記載のアンテナ装置。
前記開口部の内部に互いに対向して配された２本の導体は、互いの間隔の変更が可能であるように配されており、
前記間隔の変更に応じて変更される動作周波数で、動作を行う、
請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置。
前記導体延長部は、
前記導体の端部に接続され、前記導体とは異なる方向に延在する第１の延長部と、
前記第１の延長部の端部に接続され、前記第１の延長部とは異なる方向に延在する第２の延長部と、を有し、
前記第２の延長部は、前記開口部の外周の辺と対向して配されている、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
前記第１の延長部と前記第２の延長部の少なくとも一方の長さが変更可能であり、
前記長さの変更に応じて変更される動作周波数で、動作を行う、
請求項４に記載のアンテナ装置。
前記開口部の外周の辺と前記第１の延長部の間隔、又は、前記開口部の外周の辺と前記第２の延長部の間隔、の少なくとも一方が変更可能であり、
前記間隔の変更に応じて変更される動作周波数で、動作を行う、
請求項４又は請求項５に記載のアンテナ装置。
前記開口部は、大きさが変更可能であり、
前記開口部の大きさの変更に応じて変更される動作周波数で、動作を行う、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のアンテナ装置。