JP4051680B2

JP4051680B2 - 電子機器

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Publication number: JP4051680B2
Application number: JP2003159004A
Authority: JP
Inventors: 保規高木; 博志青山; 光司北村
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2023-06-04
Also published as: JP2004363859A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話や無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）などに用いられるアンテナ装置であってデュアルバンド（ｄｕａｌｂａｎｄ）以上のマルチバンド（ｍｕｌｔｉ−ｂａｎｄ）に好適なもの、及びそれを用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アンテナ装置が使用される携帯電話やパソコンなどの電子機器において、１台の電子機器で２つの周波数帯のデュアルバンドなどマルチバンドに対応する信号を送受信して情報処理するニーズが増大している。
【０００３】
住宅内や部屋内などの限られたエリア内において、複数の機器の間で、無線ＬＡＮシステムを構築して、データの送受信を行っている。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格では、このような無線ＬＡＮシステムに用いることができる無線周波数帯として、２．４ＧＨｚ帯（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ^ＴＭとほぼ同じ周波数帯域）が規定されている。
また、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、無線ＬＡＮシステムの周波数帯として５ＧＨｚ帯が開放された。データ転送速度が、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格では１１Ｍｂｐｓに対し、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では５４Ｍｂｐｓと更に高速で、ビデオのような大容量のデータ伝送に適し、今後の市場拡大が期待されている。
【０００４】
このような携帯電話やパソコンなどの電子機器に使用されるアンテナ装置には、ヌル（ＮＵＬＬ）点のない良好な指向性が要求される。
指向性とは受信の場合、各方向に対して受信する電力強度を表したものである。ヌル点とは、その方向から到来する信号を全く受信しない点をいう。
従って、アンテナの指向性にヌル点が存在すると、携帯電話や携帯型パソコンなどの電子機器の受信位置によっては受信が途絶えるという不都合が生じる。
【０００５】
また、マルチバンド用のアンテナ装置においては、１つの放射電極で複数の共振周波数を有するアンテナを設計することは困難であった。
【０００６】
そこで、図１６に示すような、２つの放射電極で２つの共振周波数に対応するアンテナ装置を並設したものが提案された（例えば、特許文献１参照）。
図１６において、アンテナ装置８０は、基板６０と、基板６０の一方主面６０ａに搭載された２つの表面実装型アンテナ７０ａ、７０ｂで構成される。基板６０の一方主面６０ａには給電用電極６４と接地電極６２aが形成されている。給電用電極６４の一端は２つに分けられ、それぞれ２つの表面実装型アンテナ７０ａ、７０ｂの給電用端子４０ａ、４０ｂに接続され、他端は信号処理回路（図示せず）に接続されている。
【０００７】
しかし、特許文献１記載のアンテナ装置８０においては、指向性、ヌル点に関する技術的課題への解決策は見られない。
また、２つの表面実装型アンテナ７０ａ、７０ｂが必要で、部品点数が多く大型になるという問題がある。別々の表面実装型アンテナ７０ａ、７０ｂを基板６０に実装するための製造コストなども問題である。
１つのアンテナ装置でマルチバンドに対応しようとすれば、基板の接地電極に接地された放射電極が１つであるため、単一の周波数帯域に対応するように設計されており、複数の共振周波数を持つものを設計することは困難であるという問題点もあった。複数の周波数帯間の相互干渉などの為であり、即ちアイソレーションが悪かった。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−４１１７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような課題を解決するために、本発明者らは、図１７に例示するアンテナ装置に係る発明を出願中である（特願２００２−２６８０４８号）。
この発明は、誘電体または磁性体からなる基体１０と、基体１０の少なくとも一面に形成された第１の放射電極２０ａと、第１の放射電極２０ａの一端に直接接続または容量結合して基体１０に形成された接地電極３０と、第１の放射電極２０ａに離間して対向する給電用端子４０とを有する表面実装型アンテナ７０と、表面実装型アンテナ７０を実装する実装基板６０と、実装基板６０の表面実装型アンテナ７０を実装しない基板面（基板の裏面）６０ｂに配設した第２の放射電極２０ｂとを具備したものである。
表面実装型アンテナ７０に形成された第１の放射電極２０ａと、実装基板６０の表面実装型アンテナ７０を実装しない基板面（基板の裏面）６０ｂに配設した第２の放射電極２０ｂとは、共に逆Ｆ型アンテナを構成してデュアルバンドのアンテナ装置として動作する。
【００１０】
特願２００２−２６８０４８号で出願中の発明によって、特許文献１記載のアンテナ装置における前述の課題、即ち、部品点数、製造コスト、複数の周波数帯間の相互干渉（すなわちアイソレーションが悪化）、周波数帯域を大きく出来ない等の課題は解決された。
しかし、ヌル点の問題を含む指向性については改善の余地が残っている。
【００１１】
そこで、本発明は、部品点数が少なく製造コストが安く、アイソレーションが良好で周波数帯域が広いという出願中の発明の特長を保持しつつ、ヌル点の問題を含む指向性が更に改善されたマルチバンドのアンテナ装置、及びそのアンテナ装置を搭載することにより性能の改善された電子機器の提供を目的とする。
【００１２】
本発明は、画面を有する電子機器であって、表面実装型アンテナ（７０）と、該表面実装型アンテナ（７０）を実装する実装基板（６０）とを備え、前記表面実装型アンテナ（７０）が、誘電材料または磁性材料の少なくとも１つからなる基体（１０）と、該基体（１０）に形成された第１の放射電極（２０ａ）と、該第１の放射電極（２０ａ）に電圧を印加するための給電用端子（４０）とを有し、前記実装基板（６０）の一方主面（６０ａ）または他方主面（６０ｂ）の少なくとも１つ以上に、前記給電用端子（４０）に静電容量（Ｃ２）を介して接続される少なくとも１つの第Ｎの放射電極（ここでＮは、２以上の整数）（２０ｂ）が配設されてなるアンテナ装置を、前記画面（９２）と実質的に平行となるように搭載したことを特徴とする電子機器（９０）。
【００１３】
また本発明は、画面を有する電子機器であって、表面実装型アンテナ（７０）と、該表面実装型アンテナ（７０）を実装する実装基板（６０）とを備え、前記実装基板（６０）が多層基板で形成され、前記実装基板（６０）が多層基板で形成され、前記表面実装型アンテナ（７０）が、誘電材料または磁性材料の少なくとも１つからなる基体（１０）と、該基体（１０）に形成された第１の放射電極（２０ａ）と、該第１の放射電極（２０ａ）に電圧を印加するための給電用端子（４０）とを有し、前記第Ｎの放射電極（２０ｂ）が前記実装基板（６０）の一方主面（６０ａ）、他方主面（６０ｂ）あるいは中間層（６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ・・・）の少なくとも１つ以上に前記給電用端子（４０）に静電容量を介して接続される少なくとも１つの第Ｎの放射電極（ここでＮは、２以上の整数）（２０ｂ）が配設されてなるアンテナ装置を、前記画面（９２）と実質的に平行となるように搭載したことを特徴とする電子機器（９０）である。
【００１４】
（第３手段）
本発明は更に、画面（９２）を有する電子機器（９０）であって、（第１手段）または（第２手段）記載のアンテナ装置（８０）を、前記実装基板（６０）の主面（６０ａ、６０ｂ）が前記画面（９２）と実質的に平行となるように搭載したことを特徴とする電子機器（９０）である。
【００１５】
本発明は、前述の特願２００２−２６８０４８号（以下、「比較例」と呼ぶ）で出願中の発明の改良であり、発明者らの継続的な開発の成果である。
比較例においては逆Ｆ型アンテナを組み合わせたが、本発明においてはモノポール型アンテナと逆Ｆ型アンテナを組み合わせるように構成を変更した。
その結果、データを基に後述する通り、本発明によるとヌル点の問題を含む指向性も更に改善されたものが得られる。また、それによって安定した無線信号の授受が可能な携帯型パソコンなどの電子機器が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るアンテナ装置８０の一実施形態を示す斜視図である。ＩＥＥＥ規格の無線ＬＡＮ８０２．１１ａ（５ＧＨｚ）と８０２．１１ｂ（２．４ＧＨｚ）のデュアルバンドの例を示す。
図２は、図１を反対側から斜視した図である。図１において基体１０の奥側に隠れて位置する給電用端子４０と第2の放射電極２０ｂが、手前側に図示される。図１に例示した実施形態のアンテナ装置８０は、表面実装型アンテナ７０を成す第１の放射電極２０ａと、表面実装型アンテナ７０を搭載する実装基板６０の裏面６０ｂにパターン電極で形成された第２の放射電極２０ｂとの組み合わせでデュアルバンドのアンテナ装置８０を構成した例を示す。
【００１７】
図２において、実装基板６０に搭載された表面実装型アンテナ７０を形成する第１の放射電極２０ａと、表面実装型アンテナ７０が搭載された主面６０ａの対向面になる他方主面６０ｂの上にパターン電極で形成された第２の放射電極２０ｂとでデュアルバンドのアンテナ装置７０が形成される。
第１の放射電極２０ａの一端は開放端であり、他端は給電用端子４０と接続される。給電用端子４０は、実装基板６０に印刷法などによるパターンで形成された給電電極６４に接続され、給電電極６４は図示しない給電源（後述する図３の記号４２）に接続される。
他方、第２の放射電極２０ｂは給電源と直接に接続されず、第２の放射電極２０ｂのパターンと接地電極６２ａ，６２ｂなどと形成される静電容量を介して給電源に電気的に接続される。
【００１８】
図３はアンテナ装置８０の等価回路を示し、図３（ａ）は本発明に係るアンテナ装置、図３（ｂ）は図１７に示した比較例のアンテナ装置を示す。
第１の放射電極２０ａは２．４ＧＨｚ帯、第２の放射電極２０ｂは５ＧＨｚ帯の共振に主として寄与する。
図３（ａ）に示すように、本発明に係るアンテナ装置は、給電源４２に直接接続される２．４ＧＨｚ帯の第１の放射電極２０ａと、第１の放射電極２０ａの給電点（あるいは近接点）より静電容量Ｃ２を介して給電される５ＧＨｚ帯の第２放射電極２０ｂとでなる。静電容量Ｃ２は、第2の放射電極２０ｂのパターンと接地電極６２ａ，６２ｂなどとで形成される静電容量である。
第１の放射電極２０ａと第２放射電極２０ｂは、電極パターンで形成された伝送線路で構成され、伝送線路のインダクタンスと前述の静電容量とで共振回路を形成する。
【００１９】
伝送線路のインダクタンスと前述の静電容量とで構成される共振回路と、アンテナ動作との関係を説明する。給電源４２から給電用端子４０を介して供給された高周波電流は、放射電極のインダクタンスと接地電極６２ａ，６２ｂなどとで形成される静電容量で決まる周波数で共振し、その一部が送信波として空中に放射され、アンテナとして機能する。
逆に、受信波がアンテナに入射した場合は、共振回路によって電圧に変換され、高周波電流が信号処理回路（図示しない）に送られて信号として取り出される。
【００２０】
アンテナ装置の動作を、図１〜図３を用いて説明する。給電源４２に一端を接続され、他端を開放端とした第１の放射電極２０ａと、給電源４２の給電点（あるいは近接点）から間隙を隔て形成された静電容量を介して給電される第２の放射電極２０ｂは各々、電磁エネルギーの授受をしている。第１の放射電極２０ａ、第２の放射電極２０ｂの自己インダクタンス、第１の放射電極２０ａ、第２の放射電極２０ｂと給電用端子４０との間で各々形成される静電容量、及び第１の放射電極２０ａ、第２の放射電極２０ｂと基板の接地電極６２ａ、６２ｂとの間で形成される静電容量などで、ＬＣ共振回路が形成される。
従って、給電用端子４０から共振回路に信号が入力されると、入力した信号のエネルギーは共振回路内で共振し、その一部が空中に放射されて送信アンテナとして機能する。逆に、受信波が入力されると、共振回路で電圧に変換されて受信アンテナとして機能する。
これにより、各々の放射電極で共振電流が生ずることから、異なる２つ以上の周波数帯域でアンテナが動作する。この原理を利用し、例えば携帯型パソコンの２．４GHz帯と５GHz帯のデュアルバンド用無線ＬＡＮのアンテナとして用いられる。
【００２１】
図３（ｂ）に示す比較例のアンテナ装置においては、第１の放射電極２０ａのパターンと接地電極６２ａ，６２ｂなどとで形成される静電容量Ｃ１、第2の放射電極２０ｂのパターンと接地電極６２ａ，６２ｂなどとで形成される静電容量Ｃ２を介して、おのおの接続された２つの逆Ｆ型アンテナを組み合わせたものであるのに対して、本発明のアンテナ装置においては、第１の放射電極２０ａはモノポール型アンテナとして、第２放射電極２０ｂは逆Ｆ型アンテナとして機能させる。このような構成の違いにより、良好な指向性、ヌル点の無いという本発明の特徴が実現できるものと考えられる。
【００２２】
図１に示した実施態様における作用効果を説明する。基体１０の寸法は、一実施形態として、幅４ｍｍ、長さ１０ｍｍ、厚さ３ｍｍであり、その材質は比誘電率εｒ＝８のアルミナ系誘電体を用いる。
表面実装型アンテナ７０の厚み（図１の符号Ｄ）は３ｍｍ程度であるが、この表面実装型アンテナ７０を実装する基板６０（比誘電率εｒ＝５の銅張積層基板）の０．６ｍｍ程度の厚み（図１の符号ｄ）を利用したアンテナ装置８０にすれば、形成される静電容量における電極間の間隔がＤ（３ｍｍ）からＤ＋ｄ（３.６ｍｍ）に増大できる結果、静電容量Ｃを減少できる。
アンテナの帯域幅は、アンテナ工学でよく知られた数式１で表される量に比例する。
【００２３】
【数１】

【００２４】
数式１において、Ｒ：アンテナの抵抗成分，Ｃ：アンテナの静電容量成分，Ｌ：アンテナのインダクタンス成分である。他のＲ、Ｌ成分をほぼ等しいとした場合、静電容量Ｃを減少することにより、アンテナ装置の帯域幅を広げることができる。前述の通り、この実施形態では静電容量Ｃを減少できるから、アンテナ装置の帯域幅を広げることができる。
【００２５】
また、本発明に係るアンテナ装置８０においては、第１の放射電極２０ａと第２の放射電極２０ｂとの幾何学的平均距離が最大に配設できるから、第１の放射電極２０ａと第２の放射電極２０ｂとの相互干渉も最小となり、アイソレーションが良好である。
【００２６】
図１、図２に示す実施形態では、基体１０の表面に第１の放射電極２０ａおよび給電用端子４０を形成した表面実装型アンテナ７０と、この表面実装型アンテナ７０を実装する実装基板６０の裏面６０ｂに第２の放射電極２０ｂを形成し、表面実装型アンテナ７０の表面に形成した給電用端子４０によりアンテナ装置８０を構成した。
【００２７】
本発明に係るアンテナ装置８０は、それに限定されるものではなく、例えば図４に示すように表面実装型アンテナ７０を実装する実装基板６０の表面６０ａに第２の放射電極２０ｂを形成することも、また図５に示すように表面実装型アンテナ７０を実装する実装基板６０を多層基板とし中間層６０ｃ，６０ｄ，６０ｅなどに第２の放射電極２０ｂを形成してもよい。実装基板６０の表面６０ａ、裏面６０ｂと多層基板内部の中間層６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ等との電気的接続はビアホール（ｖｉａｈｏｌｅ）等により行う。
【００２８】
マルチバンドなどアンテナ素子をＮ個（ここでＮは２以上の整数）備えるアンテナ装置８０を構成する場合、実装基板６０の表面６０ａ、裏面６０ｂ、中間層６０ｃ，６０ｄ，６０ｅなどを組み合わせて第２放射電極、第３放射電極・・第Ｎ放射電極のアンテナ素子を組み合わせることができる。
【００２９】
このように種々の構成が自由に選択できるので、本発明に係るアンテナ装置８０においては設計の自由度が向上する。
【００３０】
第１の放射電極２０ａのインピ−ダンスマッチングは、給電点とアンテナ素子の間に図示しない整合回路を入れて調整することもできる。例えば、第１放射電極の途中に基体露出部を形成し、給電点と第１放射電極を容量結合する構成が挙げられる。また、第２放射電極２０bでは線電極の長さＬb（後述の図７参照）や第１の放射電極２０aとの距離の調整によりインピーダンスマッチングをとることもできる。
【００３１】
基体１０の材質は誘電体、磁性体、またはそれらの混合物などが使える。基体１０の材質として誘電体を用いる場合には、波長短縮効果によりアンテナを小型化できる。
例えば、一般的なアルミナが使える。Ａｌ₂Ｏ₃：９２重量％以上，ＳｉＯ₂：６重量％以下，ＭｇＯ：１．５重量％以下，Ｆｅ₂Ｏ₃：０．１％以下，Ｎａ₂Ｏ：０．３重量％以下等が挙げられる。
あるいは、２２．２２重量％のＭｇＯ、６３重量％のＣａＣＯ_３、４８．１４重量％のＴｉＯ_２及び２４．６重量％のＺｎＯの各原料からなる素体を焼成し、焼成基体として３６．６モル％のＭｇＯ、３．４モル％のＣａＯ、４０モル％のＴｉＯ_２及び２０モル％のＺｎＯからなる誘電セラミックにより形成することもできる。
【００３２】
基体１０の材質として、より好ましくは、主成分がＡｌ、Ｓｉ、Ｓｒ、Ｔｉの酸化物で構成され、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｒ、ＴｉをそれぞれＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＳｒＯ、ＴｉＯ_２に換算し合計１００質量％としたとき、Ａｌ_２Ｏ_３換算で１０〜６０質量％、ＳｉＯ_２換算で２５〜６０質量％、ＳｒＯ換算で７．５〜５０質量％、ＴｉＯ_２の換算で２０質量％以下のＡｌ、Ｓｉ、Ｓｒ、Ｔｉを含有し、前記合計１００質量％に対し副成分として、Ｂｉ_２Ｏ_３換算で０．１〜１０質量％のＢｉを含有し、さらにＮａ_２Ｏ換算で０．１〜５質量％のＮａ、Ｋ_２Ｏ換算で０．１〜５質量％のＫ、ＣｏＯ換算で０．１〜５質量％のＣｏのうち少なくとも１種以上を含有していること、前記基体チップの組成で合計１００質量％に対し副成分としてＢｉ_２Ｏ_３換算で０．１〜１０質量％のＢｉを含有し、さらにＮａ_２Ｏ換算で０．１〜５質量％のＮａ、Ｋ２Ｏ換算で０．１〜５質量％のＫ、Ｃｏ換算で０．１〜５質量％のＣｏ、ＣｕＯの換算で０．０１〜５質量％のＣｕ、ＭｎＯ_２換算で０．０１〜５質量％のＭｎ、０．０１〜５質量％のＡｇのうち少なくとも１種以上を含有するものが適している。
【００３３】
この他にもフォルステライト、チタン酸マグネシウム系やチタン酸カルシウム系、ジルコニア・スズ・チタン系、チタン酸バリウム系や鉛・カルシウム・チタン系などのセラミック材料を用いても良い。必要に応じて公知の誘電体材料を選択できる。
【００３４】
基体１０の材質として磁性体を用いる場合には、インダクタンスを大きくできるため、更に小型化できるとともに、アンテナのＱ値を低下し広帯域化できる。
【００３５】
基体１０の材質として誘電体と磁性体の混合物を用いる場合には、波長短縮効果によるアンテナの小型化と、アンテナのＱ値を低下できることによる広帯域化が可能である。波長短縮効果は、誘電率ε、透磁率μの両方からアンテナ工学で知られた数式２から決るからである。アンテナのＱ値は、μ／εがインピーダンスを支配して高める。
【００３６】
【数２】

【００３７】
図６と図７は、表面実装型アンテナ７０を実装する実装基板６０の実装面のパターン（フットパターン）を示す図であり、図６は表面実装型アンテナ７０（実装位置を破線で示す）を実装する面６０ａにおけるフットパターン、図７は表面実装型アンテナ７０を実装しない面（実装基板６０の裏面）６０ｂにおけるフットパターンを示す図である。
図６で、給電電極６４は表面実装型アンテナ７０の給電用端子４０を接続するための端子であり、図示しない給電源に半田付けなどで接続される。
補強パターン６６ａ〜６６ｉは表面実装型アンテナ７０の補強パターン５０a、５０ｂ、５０ｃ（図１参照）を半田付け固定するためのパターンである。なお、図１、図２において、補強パターン６６ａ、６６ｂに対応する表面実装型アンテナ７０側の補強パターンは使用してない。補強パターンは、電気的な機能は無く、表面実装型アンテナ７０を基板６０に半田付けなどで実装する際の取付け用のパターンである。これにより実装強度が補強され、耐振動性などが向上する。必要に応じて使用できる。
【００３８】
図７（ａ）で、第２の放射電極２０ｂは表面実装型アンテナ７０を実装しない面６０ｂに配設され、一端は接地電極６２ｂに接続され、他端は開放端であり、パターン電極の長さＬｂを調節することにより簡単に共振周波数を調節することが出来る。
図７（ｂ）に示す比較例においては、接地電極６２ｂと第2の放射電極２０ｂとの静電容量が大きい構成であるのに対して、図７（ａ）に示す本発明においては静電容量が小さい。
【００３９】
次に、実施例によって本発明を具体的に説明する。
（実施例１）
基体１０の寸法を幅４ｍｍ、長さ１０ｍｍ、厚さ３ｍｍ、材質をアルミナ系セラミックス（比誘電率εｒ＝８）とした表面実装型アンテナ７０を、材質がＦＲ−４（銅張積層基板）、厚み０．６ｍｍ、寸法５０×１０ｍｍの評価基板に搭載して、図１に示すように、基板の裏面にパターンで、第２放射電極２０ｂを形成した。
ネットワークアナライザから信号を入力して、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯の双方について、周波数−ＶＳＷＲ（電圧定在波比）特性、アンテナ指向性、周波数−全方位平均アンテナ利得特性をシールドルーム内で測定した。ターンテーブル上で回転するアンテナ装置から電波を発信し、このうち直接波のみホーンアンテナで受信する構成で、得られた受信電力を元に利得および放射特性を求めた。
【００４０】
図１の左下部分に測定方位を図示した。表面実装型アンテナ７０の長手方向をＺ軸、表面実装型アンテナ７０の幅方向をＸ軸、実装基板６０に垂直方向（アンテナ装置８０の主面６０ａ，６０ｂの垂直方向）をＹ軸とした。
図１の右部分にＸＹ面を図示した。前述のＸ軸とＹ軸により形成される面であり、アンテナ装置８０はＺ軸の周りに観点される。ＸＹ面における測定開始位置０°が＋Ｙ軸、９０°位置が＋Ｘ軸、１８０°位置が−Ｙ軸、２７０°位置が−Ｘ軸に対応する。このように０°から３６０°までアンテナの放射特性パターンを測定した。
【００４１】
図８と図９に、アンテナ装置のＶＳＷＲの周波数特性曲線図を示す。図８は２．４ＧＨｚ帯、図９は５．２ＧＨｚ帯のものである。
ＶＳＷＲは、アンテナと送信機（あるいは受信機）との間での反射の大きさを表す指数である。最も反射が小さい場合が１で、このとき送信機からの供給電力は全く反射せずアンテナに効率よく送り出される。逆に、最も反射が大きい場合は無限大となり、供給電力は完全に反射され無効電力となる。
図８において、２．４ＧＨｚ帯で、ＶＳＷＲが１に近い良好な特性を示し、反射電力が１０％程度のＶＳＷＲ＝２で（ａ）本発明と（ｂ）比較例を比べた場合、本発明によると帯域幅が１００ＭＨｚは広がっていることが分かる。
図９において、５ＧＨｚ帯で、ＶＳＷＲが１に近い良好な特性を示し、（ａ）本発明と（ｂ）比較例を比べた場合、本発明によるとＶＳＷＲは１．２〜１．７と、比較例が１．７以上であるのに比べて良好であることが分かる。
【００４２】
図１０に２４５０ＭＨｚで測定したアンテナ装置のＸＹ面での放射パターン、図１１に５５００ＭＨｚで測定したアンテナ装置のＸＹ面での放射パターンを示す。円グラフの周方向は、３０°刻みで軸方向からの角度を示す。半径方向の同心円は等利得線を示し、最外周が＋５ｄＢ、内側に−５ｄＢ、−１５ｄＢ、−２５ｄＢを示す。
実線パターンは水平偏波、破線パターンは垂直偏波に対する放射パターンを示す。
（ａ）本発明と（ｂ）比較例を比べた場合、本発明に係るアンテナ装置の放射パターンは、特に、図１１（ａ）の破線で表される垂直偏波に対するパターンが著しく改善されていることが分かる。図１１（ｂ）では、放射パターンの局所的な減少、すなわちヌル点が多いが、図１１（ａ）ではヌル点が大幅に改善されている。
無線ＬＡＮにおける中継用アンテナは、無線信号の垂直偏波を用いて信号の授受を行っているから、本発明に係るアンテナ装置の放射パターンは無線ＬＡＮに好適だと言える。
図１０（ａ）においても垂直偏波特性は真円に近く−５ｄＢｉ同心円をクリアし、水平偏波特性は対称的な８の字特性を示す。図１１（ａ）の水平偏波特性についても図１１（ｂ）に比べると対称性が大幅に改善されている。
【００４３】
表１に、測定周波数２４５０ＭＨｚ，５５００ＭＨｚの場合の、アンテナ装置の全方位平均アンテナ利得を、比較例と比べて示す。なお、単位ｄＢｉはアイソトロピック利得で、あらゆる方向に等しい強さで電波を出すアンテナ（アイソトロピックアンテナ）を比較基準とした利得で、絶対利得とも呼ばれる。
表１から、本発明に係るアンテナ装置においても、本発明者が出願中の比較例と遜色の無い全方位平均アンテナ利得の得られることが分かる。
【００４４】
【表１】

【００４５】
図１２、図１３に、アンテナ装置の感度（全方位平均アンテナ利得）を示す。図１２は２．４ＧＨｚ帯での周波数−アンテナ利得特性曲線を示し、（ａ）本発明は、（ｂ）比較例と比べて広い周波数帯域に亘って大きなアンテナ利得の得られることが分かる。
図１３は５ＧＨｚ帯での周波数−アンテナ利得特性曲線を示し、（ａ）本発明は、（ｂ）比較例と比べて遜色ない。
【００４６】
前記の実施形態では２．４ＧＨｚと５ＧＨｚのデュアルバンドの場合を例示したが、本発明は、それに限定されるものではなく、携帯電話に用いられるＧＳＭ（０．８ＧＨｚ），ＰＣＳ（１．９ＧＨｚ）、ＧＰＳ（１．５ＧＨｚ）、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＴＭ（２．４ＧＨｚ）、更にはＩＥＥＥ規格の無線ＬＡＮである８０２．１１ａ（５ＧＨｚ），８０２．１１ｂ（２．４ＧＨｚ）の少なくとも二つ以上の周波数帯を組み合わせたマルチバンドを実現できる。
【００４７】
（実施例２）
図１４、図１５を用いて、本発明に係るアンテナ装置８０を電子機器９０、例えば携帯型パソコンの無線ＬＡＮに組み込んだ例を説明する。
画面（ディスプレイ）９２の左右に一対のダイバーシティアンテナを配置する。図１５に、図１４の画面９２とアンテナ装置８０との位置関係を拡大図示する。アンテナ装置８０を、実装基板６０の主面（表面実装型アンテナ７０の主面でもある）が画面９２と実質的に平行となるように搭載している。
【００４８】
このような携帯型パソコン９０をビットエラーレート（ＢＥＲ）試験したところ、本発明に係るアンテナ装置８０を搭載したものにおいては良好な結果が得られた。
従って、本発明に係る電子機器９０においては、ビットエラーレートが低減し通信品質の劣化を改善できる。その結果、無線ＬＡＮセル内の全域で高品質で高速の通信を安定に実現することができる。
また、複数本の受信アンテナを設置してそれらを切り替えるダイバーシティ方式においては、信号受信時に当該信号が受信不能に陥った場合、例えば、受信信号にビットエラーが発生した場合に、そのことを検出して前記複数本のダイバーシティ受信アンテナの切り替えを行なう。無線ＬＡＮなどの無線データ通信システムにおいては、前述したようにビットエラーが発生した後に受信アンテナを切り替えたとしても、アンテナが切り替えられるまでの時間に受信されたビットデータはエラーとなっているため、正常な受信は不可能となる。すなわち、無線データ通信システムにアンテナダイバーシティ方式を採用したとしても、大幅な受信ビットエラーレートの向上は望めないこととなる。
この点からも、本発明に係る電子機器９０が無線ＬＡＮに好適であるといえる。
【００４９】
図１４、図１５において、本発明に係るアンテナ装置８０を携帯型パソコン９０の画面９２の左右に配置した例を説明した。
しかし、このような配置は、本発明に係るアンテナ装置８０が特に図１１（ａ）に示すようにＸＹ面において垂直偏波に対するヌル点が実質的に無いという特徴を活かしたものであるから、この特徴を活かせる配置であれば良い。
従って、左右に限定するものではなく、図１５（ａ）の破線で示すように画面９２の上枠に配置することもできる。画面９２の上枠と画面９２の左右枠に分けて配置することもできる。オフィス内のように多数の反射が想定される場合には、２つのアンテナ装置を接近して直角に取り付けることもできる。
【００５０】
また、本発明に係るアンテナ装置８０は、平面タイプであるため、ＰＣＭＣＩＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒＭｅｍｏｒｙＣａｒｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）カードタイプの無線ＬＡＮ装置にも容易に適用可能である。
ＰＣＭＣＩＡ等の規格に準拠したＰＣＭＣＩＡカードは、携帯型パソコン９０に設けられたカードスロットに挿入して用いるだけでなく、その他の無線ＬＡＮや携帯電話機等にも利用できる。
また、本発明に係るアンテナ装置８０は、ＰＣＭＣＩＡカードを実装基板６０に代用して、第２の放射電極２０ｂをＰＣＭＣＩＡカード上に形成することもできる。
【００５１】
以上、本発明に係る電子機器として携帯型パソコンを例にとって具体的な実施形態を示したが、本発明に係る電子機器はそれに限定されるものではなく、携帯電話、無線ＬＡＮカードを用いた携帯端末、無線を用いた家電機器、無線や赤外線により外部装置との通信可能に構成された眼鏡型映像表示装置（アイディスプレイ）などユビキタス社会における種々の電子機器に適用可能である。
【００５２】
なお、本発明に係る電子機器としてはディスプレイ（ＬＣＤ）などの画面を有するものに好適であるが、それに限定されるものではなく、画面の無い電子機器にも適用可能である。その場合、本発明に係るアンテナ装置の配置については、アンテナ指向性パターンが無線機器の動作に好適になるように適宜、配置すればよい。
【００５３】
本発明によれば、１つのアンテナ装置によって、複数の周波数の間での相互干渉も無く広い周波数帯域を有し、指向性、ヌル点が更に改善されたデュアルバンド以上のマルチバンドの周波数帯に用いることが出来るアンテナを具備する電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアンテナ装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１を反対側から見た斜視図である。
【図３】図３（ａ）は本発明に係るアンテナ装置の等価回路、図３（ｂ）は比較例の等価回路を示す図である。
【図４】本発明に係るアンテナ装置の別の実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明に係るアンテナ装置の更に別の実施形態を示す斜視図である。
【図６】本発明に係るアンテナ装置のうち表面実装型アンテナを実装する基板の表面のフットパターンを示す図である。
【図７】本発明に係るアンテナ装置のうち表面実装型アンテナを実装する基板の裏面のフットパターンを示す図である。
【図８】図８（ａ）は本発明に係るアンテナ装置の２．４ＧＨｚ帯のＶＳＷＲ−周波数特性を示す図、図８（ｂ）は比較例のアンテナ装置のＶＳＷＲ−周波数特性を示す図である。
【図９】図９（ａ）は本発明に係るアンテナ装置の５．２ＧＨｚ帯のＶＳＷＲ−周波数特性を示す図、図９（ｂ）は比較例のアンテナ装置におけるＶＳＷＲの周波数特性を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）は本発明に係るアンテナ装置の２．４ＧＨｚ帯のＸＹ面における放射パターンを示す図、図１０（ｂ）は比較例のアンテナ装置のＸＹ面における放射パターンを示す図である。
【図１１】図１１（ａ）は本発明に係るアンテナ装置の５．２ＧＨｚ帯のＸＹ面における放射パターンを示す図、図１１（ｂ）は比較例のアンテナ装置のＸＹ面における放射パターンを示す図である。
【図１２】図１２（ａ）は本発明に係るアンテナ装置の２．４ＧＨｚ帯の全方位平均アンテナ利得の周波数特性を示す図、図１２（ｂ）は比較例のアンテナ装置における全方位平均アンテナ利得の周波数特性を示す図である。
【図１３】図１３（ａ）は本発明に係るアンテナ装置の５．２ＧＨｚ帯の全方位平均アンテナ利得の周波数特性を示す図、図１３（ｂ）は比較例のアンテナ装置における全方位平均アンテナ利得の周波数特性を示す図である。
【図１４】本発明に係るアンテナ装置を電子機器である携帯型パソコンに組み込んだ一形態を示す図である。
【図１５】図１４の部分拡大図である。
【図１６】従来のアンテナ装置を示す斜視図である。
【図１７】比較例（出願中）のアンテナ装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０：基体
２０：放射電極
２０ａ：第１の放射電極
２０ｂ：第２の放射電極
３０：接地電極
４０：給電用端子
４２：給電源
５０ａ〜５０ｃ：補強パターン
６０：実装基板
６０ａ：表面実装型アンテナを搭載する実装基板の実装面側
６０ｂ：実装基板の表面実装型アンテナを搭載しない面（裏面）側
６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ：中間層
６２ａ、６２ｂ：接地電極
６４：給電電極
６６ａ〜６６ｉ：補強パターン
７０：表面実装型アンテナ
８０：アンテナ装置
９０：電子機器
９２：画面
Ｃ１，Ｃ２：静電容量
Ｄ：基体の厚み
ｄ：実装基板の厚み
Ｌｂ：第２の放射電極２０ｂの長さ

Claims

画面を有する電子機器であって、表面実装型アンテナと、該表面実装型アンテナを実装する実装基板とを備え、前記表面実装型アンテナが、誘電材料または磁性材料の少なくとも１つからなる基体と、該基体に形成された第１の放射電極と、該第１の放射電極に電圧を印加するための給電用端子とを有し、前記実装基板の一方主面または他方主面の少なくとも１つ以上に、前記給電用端子に静電容量を介して接続される少なくとも１つの第Ｎの放射電極（ここでＮは、２以上の整数）が配設されてなるアンテナ装置を、前記画面と実質的に平行となるように搭載したことを特徴とする電子機器。
画面を有する電子機器であって、表面実装型アンテナと、該表面実装型アンテナを実装する実装基板とを備え、前記実装基板が多層基板で形成され、前記表面実装型アンテナが、誘電材料または磁性材料の少なくとも１つからなる基体と、該基体に形成された第１の放射電極と、該第１の放射電極に電圧を印加するための給電用端子とを有し、前記実装基板の一方主面、他方主面、中間層の少なくとも１つ以上に、前記給電用端子に静電容量を介して接続される少なくとも１つの第Ｎの放射電極（ここでＮは、２以上の整数）が配設されてなるアンテナ装置を、前記画面と実質的に平行となるように搭載したことを特徴とする電子機器。