JP4297164B2

JP4297164B2 - アンテナ構造およびそれを備えた無線通信機

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Publication number: JP4297164B2
Application number: JP2006522836A
Authority: JP
Inventors: 健吾尾仲; 仁佐藤; 正裕伊澤
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: WO2006077714A1; EP1858114A1; EP1858114A4; CN101103488B; EP1858114B1; JPWO2006077714A1; CN101103488A; US7471252B2; DE602005015035D1; US20070257850A1; ATE434274T1

Description

本発明は、携帯型電話機等の無線通信機に設けられるアンテナ構造およびそれを備えた無線通信機に関するものである。

図１１ａにはアンテナ構造の一例が模式的な斜視図により示されている。図１１ｂにはそのアンテナ構造が模式的な分解状態により示されている。図１１ｃには図１１ａに示されるアンテナ構造をボトム側から見た状態が示されている。このアンテナ構造１はアンテナ２を有し、このアンテナ２は、回路基板３の非グランド領域Ｚpに実装されている。つまり、回路基板３には、グランド４が形成されているグランド領域Ｚgと、グランド４が形成されていない非グランド領域Ｚpとが非グランド領域Ｚpを回路基板３の片端側にして隣り合わせに配置されている。このような回路基板３の非グランド領域Ｚpにアンテナ２が実装されている。なお、非グランド領域の基板としては、例えば、両面が銅張りされていないガラスエポキシ基板を挙げることができる。

アンテナ２は、誘電体基体６と、給電放射電極７と、無給電放射電極８とを有して構成されている。誘電体基体６は直方体状（角柱状）と成し、この誘電体基体６の上面に、給電放射電極７と無給電放射電極８が、それぞれ、互いに間隔を介して並設されている。当該給電放射電極７と無給電放射電極８は、電磁結合して複共振状態を作り出す構成となっている。また、誘電体基体６において回路基板３の片端側の端縁に沿う外向きの側面であってグランド４から離れているトップ側の側面６ａには、給電放射電極７の給電端Ｑと、無給電放射電極８のショート端Ｓとが、それぞれ、形成されている。

さらに、回路基板３の非グランド領域Ｚpには、給電放射電極７の給電端Ｑに連接する給電用電極１０（１０Ｂ）が形成されている。この給電用電極１０（１０Ｂ）は、給電放射電極７の給電端Ｑとの連接部分から誘電体基体６の側面に沿いながらグランド領域Ｚgに向けて伸張形成された電極パターンの態様と成っている。給電用電極１０（１０Ｂ）のグランド領域Ｚg側の端部は、無線通信機の無線通信用の高周波回路１２に接続されている。また、回路基板３の非グランド領域Ｚpには、無給電放射電極８のショート端Ｓに連接するグランド接続用電極１１（１１Ｂ）が形成されている。このグランド接続用電極１１（１１Ｂ）は、無給電放射電極８のショート端Ｓとの連接部分から誘電体基体６の側面に沿いながらグランド領域Ｚgに向けて伸張形成された電極パターンの態様と成っている。グランド接続用電極１１（１１Ｂ）のグランド領域Ｚg側の端部は、グランド４に接地されている。

このようなアンテナ構造１において、例えば、無線通信用の高周波回路１２から無線通信用の信号が給電用電極１０（１０Ｂ）を介して給電放射電極７に供給されると、給電放射電極７が共振する。また、給電放射電極７と電磁結合している無給電放射電極８も共振し、給電放射電極７と無給電放射電極８により複共振状態が作り出されて、信号が無線送信される。

特開２００１−２１７６３１号公報

例えば、図１１ａのアンテナ構造１では、給電放射電極７や無給電放射電極８は主に誘電体基体６の上面に設けられている。このため、給電放射電極７や無給電放射電極８から放射される電磁界は、誘電体基体６の上面側に集中する。これにより、アンテナ特性のＱ値が高くなって無線通信用の周波数帯域が狭くなりやすいという問題が生じたり、導通損や誘電体損が多くなってアンテナ特性が悪化するという問題がある。

また、例えば、要求される共振周波数を持つための電気長を得るために、給電放射電極７や無給電放射電極８にスリットを形成することがある。しかし、給電放射電極７や無給電放射電極８は、誘電体基体６の上面、換言すれば、誘電体基体６の一つの面だけに形成される構成であり、給電放射電極７や無給電放射電極８の電極面積には限りがある。このため、給電放射電極７や無給電放射電極８の電極単位面積に占めるスリット形成量が多くなり、これにより、給電放射電極７や無給電放射電極８における電流経路の電極幅が細くなる。このため、給電放射電極７や無給電放射電極８における導体損が増加するという問題がある。また、スリットの形成量が多くなるにつれて、給電放射電極７や無給電放射電極８の態様が複雑になる。

さらに、アンテナ２の上方側に、金属や高誘電体（例えば人の指など）が近付くことが多々ある。この場合には、給電放射電極７や無給電放射電極８から放射された電波が、その金属や高誘電体により妨げられるので、アンテナ利得が劣化するという問題がある。また、グランドと見なされる物体の遠近変位に起因して給電放射電極７や無給電放射電極８のインピーダンスが変化してアンテナ特性が悪化するという問題も生じる。

この発明は次に示すような構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明のアンテナ構造は、グランドが形成されているグランド領域と、グランドが形成されていない非グランド領域とが非グランド領域を片端側にして隣り合わせに配置されている基板と、
この基板の非グランド領域内に、あるいは、当該非グランド領域から一部を基板の外側に向けて突き出した態様で前記非グランド領域に配設される角柱状の誘電体基体と、
この誘電体基体に設けられる給電放射電極と
を有するアンテナ構造であって、
前記誘電体基体は角柱状の長手方向の一側面を前記グランド領域に面して配置されていて、当該グランド領域に面する側面とは反対側となる側面は基板の前記片端側において外向きとなるトップ側の側面と成しており、
給電放射電極の給電端は前記トップ側の側面の下端部に形成され、当該給電放射電極は、前記給電端からトップ側の側面を立ち上がって上面に進み該上面を前記誘電体基体の長手方向に進んだ後に前記トップ側の側面を下方に向けて進み、さらに当該トップ側の側面を周方向に沿って前記給電端側に進む経路部位を有するループ状に形成されて、そのループ状の経路の前記進行方向の先端側は開放端と成しており、
前記基板側には前記誘電体基体のトップ側の側面に沿って伸長形成されて一端側が前記給電放射電極の給電端に接続され他端側が前記基板に形成された無線通信用の回路に接続された給電用電極が設けられ、この給電用電極の前記誘電体基体のトップ側の側面に沿って伸長する部位と前記誘電体基体のトップ側の側面の周方向に沿う給電放射電極のループ状の経路部位とは互いに間隔を介して並設されて前記誘電体基体のトップ側でアンテナ特性向上用の容量を形成していることを特徴としている。

この発明によれば、給電放射電極は、給電端側から開放端に至る電流経路が誘電体基体の少なくともトップ側の側面と上面に渡るループ状に形成される形態を有している。つまり、給電放射電極は、誘電体基体の少なくともトップ側の側面と上面を利用して形成される構成である。このため、給電放射電極が誘電体基体の上面のみに形成されている場合に比べて、給電放射電極の電磁界が分散し、これにより、導電損や誘電体損を減少させることができるために、アンテナ特性を向上させることができる。

また、給電放射電極の電磁界が分散することにより、アンテナ特性のＱ値を下げることができ、これにより、無線通信用の周波数帯域の広帯域化を図ることができる。

さらに、この発明では、誘電体基体のトップ側の側面に形成されている給電放射電極部分と、給電用電極との間には、アンテナ特性向上用の容量が形成されている構成とした。つまり、換言すれば、誘電体基体のグランド領域に面している側面に対向する反対側の側面側にアンテナ特性向上用の容量が形成されるので、グランド領域から離れている誘電体基体側面側に電界を集中させることができて、給電放射電極からグランド領域のグランドに引き寄せられる電界量を軽減できる。このことによってもアンテナ特性のＱ値が下がるので、無線通信用の周波数帯域の更なる広帯域化を図ることが可能となっている。また、グランドに引き寄せられる電界量の軽減により、アンテナ効率を高めることができる。

さらに、この発明のアンテナ構造が、例えば携帯型電話機等の無線通信機に内蔵され、基板（誘電体基体）の上方側から金属や高誘電体（例えば人の指）が給電放射電極に近付く事態が想定される場合に、この発明では、給電放射電極は誘電体基体の上面だけでなく、トップ側の側面にも設けられ、また、トップ側の側面に形成されている給電放射電極部分と、給電用電極との間にアンテナ特性向上用の容量が形成されているので、金属や高誘電体が上方側から給電放射電極に近付いたときに、それに引き寄せられる給電放射電極の電界量を軽減することができる。これにより、グランドの上方側からの金属や高誘電体（例えば人の指など）の近づきに因るアンテナ利得劣化を緩和することができる。

上記のように、この発明において特有な構成を備えることによって、アンテナ構造のアンテナ性能を向上させることができる。特に、給電放射電極が持つ複数の共振周波数のうちの最も共振周波数の低い基本モードのアンテナ動作と、基本モードよりも共振周波数の高い高次モードのアンテナ動作とを行う場合において、高次モードのアンテナ動作によるアンテナ性能の向上を図ることができる。また、この発明のアンテナ構造は、上記のように、アンテナ性能を向上させることができるものであるので、この発明のアンテナ構造が内蔵された無線通信機は、無線通信に対する信頼性を向上させることができる。

さらに、この発明では、給電放射電極は、誘電体基体の上面およびトップ側の側面に形成されているので、給電放射電極が誘電体基体の上面だけに形成されている構成に比べて、給電放射電極の電極面積を拡大することができる。このため、例えば、給電放射電極は、要求される共振周波数を持つための電気長を得ることが容易となる。また、給電放射電極と給電用電極との間のアンテナ特性向上用の容量に基づいたインピーダンスが給電放射電極に付与されて給電放射電極の電気長が長くなるので、電気長を長くするために給電放射電極にスリットが形成される場合に、給電放射電極に形成するスリット長を短くすることができる。その上、前述したように、給電放射電極の電極面積が拡大しているので、給電放射電極単位面積に占めるスリット形成量の割合を抑制することができる。これにより、給電放射電極の形状の簡素化を図ることができる。

第１実施例のアンテナ構造を説明するための図である。図１ａのアンテナ構造の模式的な分解図である。図１ａのアンテナ構造をボトム側から見た状態を模式的に表した図である。図１ａに示される給電放射電極の模式的な拡大図である。第１実施例のアンテナ構造の構成から得られる効果を説明するためのリターンロス特性の一例を示すグラフである。第１実施例のアンテナ構造の構成から得られる効果を説明するための８８０ＭHz〜９６０ＭHzの周波数帯におけるアンテナ効率の一例を示すグラフである。第１実施例のアンテナ構造の構成から得られる効果を説明するための１７１０ＭHz〜１８８０ＭHzの周波数帯におけるアンテナ効率の一例を示すグラフである。第１実施例のアンテナ構造の構成から得られる効果を説明するための１８５０ＭHz〜１９９０ＭHzの周波数帯におけるアンテナ効率の一例を示すグラフである。第１実施例のアンテナ構造の構成から得られる効果を説明するための１９２０ＭHz〜２１７０ＭHzの周波数帯におけるアンテナ効率の一例を示すグラフである。第１実施例のアンテナ構造の構成から得られる別の効果を説明するためのモデル図である。図５ａと共に、第１実施例のアンテナ構造の構成から得られる別の効果を説明するためのモデル図である。図１ａに示される給電放射電極の基本モードの電流経路を模式的に表した図である。給電放射電極のその他の形態例を説明するための基本モードの電流経路のモデル図である。図７に示される基本モードの電流経路を持つ給電放射電極の一形態例を説明するための図である。さらに給電放射電極の別のその他の形態例を説明するための図である。第２実施例のアンテナ構造を説明するための図である。アンテナ構造の一従来例を説明するための図である。図１１ａのアンテナ構造の模式的な分解図である。図１１ａのアンテナ構造をボトム側から見た状態を表したモデル図である。

符号の説明

１アンテナ構造
３回路基板
４グランド
６誘電体基体
７給電放射電極
８無給電放射電極

以下に、この発明に係る実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施例の説明において、図１１ａに示されるアンテナ構造と同一名称部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

図１ａには第１実施例のアンテナ構造が模式的な斜視図により示されている。図１ｂにはそのアンテナ構造が模式的な分解状態により示されている。図１ｃには第１実施例のアンテナ構造をボトム側から見た状態が示されている。この第１実施例のアンテナ構造１は、アンテナ２の給電放射電極７および無給電放射電極８に特徴があり、それ以外の構成は図１１ａに示されるアンテナ構造と同様な構成と成している。

この第１実施例のアンテナ構造１を構成するアンテナ２の給電放射電極７は、図２の模式的な拡大図にも示されるように、誘電体基体６のトップ側の側面６ａと上面６ｂの二面に渡って形成されている。当該給電放射電極７には、スリット１３が誘電体基体６のトップ側の側面６ａと上面６ｂの二面に渡って形成されている。このスリット１３により、給電放射電極７には、給電用電極１０（１０Ｂ）に接続する給電端Ｑから、誘電体基体６のトップ側の側面６ａと上面６ｂの二面に渡るループ状の経路を通って開放端Ｋに至る基本モードの電流経路Ｉが形成される。

また、この第１実施例では、給電用電極１０（１０Ｂ）は、基板３の非グランド領域Ｚpに、誘電体基体６のトップ側の側面６ａと、図１ａや図２に示される誘電体基体６の左端側の側面とに沿って形成されている。この第１実施例では、給電放射電極７は誘電体基体６の上面６ｂからトップ側の側面６ａに掛けて形成されている。このため、トップ側の側面６ａに形成されている給電放射電極部分と、給電用電極１０（１０Ｂ）との間の間隔は狭く、当該トップ側の側面６ａの給電放射電極部分と、給電用電極１０（１０Ｂ）との間の容量は、アンテナ特性に影響を与える程に大きくなっている。この第１実施例では、そのトップ側の側面６ａの給電放射電極部分と、給電用電極１０（１０Ｂ）との間の容量はアンテナ特性を向上させることができる適切な容量となっている。

この第１実施例では、誘電体基体６に給電放射電極７と共に設けられる無給電放射電極８は、給電放射電極７と無給電放射電極８の中間位置を通り基板面に垂直な中心面に対して対称的な形状となっている。つまり、無給電放射電極８は給電放射電極７と同様な構成を備えているものであり、当該無給電放射電極８は、誘電体基体６のトップ側の側面６ａと上面６ｂとの二面に渡って形成されている。この無給電放射電極８には、スリット１４が誘電体基体６のトップ側の側面６ａと上面６ｂとの二面に渡って形成されている。このスリット１４により、無給電放射電極８には、グランド接続用電極１１（１１Ｂ）に接続するショート端Ｓから、誘電体基体６のトップ側の側面６ａと上面６ｂの二面に渡るループ状の経路を通って開放端Ｋに至る基本モードの電流経路が形成される。なお、図１ａのトップ側から給電放射電極７と無給電放射電極８を見たときに、給電放射電極７の電流経路は、左回りのループ形状であるのに対して、給電放射電極７と対称的な形状を持つ無給電放射電極８の電流経路は、右回りのループ形状となっている。

また、無給電放射電極８は誘電体基体６の上面６ｂからトップ側の側面６ａに掛けて形成されている。このため、トップ側の側面６ａに形成されている無給電放射電極部分と、グランド接続用電極１１（１１Ｂ）との間の間隔は狭く、当該トップ側の側面６ａの無給電放射電極部分と、グランド接続用電極１１（１１Ｂ）との間の容量は、アンテナ特性に影響を与える程に大きくなっている。この第１実施例では、そのトップ側の側面６ａの無給電放射電極部分と、グランド接続用電極１１（１１Ｂ）との間の容量はアンテナ特性を向上させることができる適切な容量となっている。

この第１実施例では、誘電体基体６は、誘電率を高めるための材料を含有した樹脂材料により構成されている。給電放射電極７や無給電放射電極８を構成する導体板は誘電体基体６とインサート成型等の成形技術により一体的に形成されている。

この第１実施例のアンテナ構造１は、上記のような特有な構成を有しているので、アンテナ性能を向上させることができる。このことは、本発明者の実験によって確認されている。その実験では、図１ａに示されるような第１実施例のアンテナ構造１の構成を持つサンプルＡと、図１１ａに示されるような従来のアンテナ構造１の構成を持つサンプルＢとを用意し、これらサンプルＡ，Ｂのそれぞれについて、リターンロス特性と、アンテナ効率とを測定した。なお、サンプルＡ，Ｂは、給電放射電極７および無給電放射電極８の形状以外は次に示すような同じ条件のものである。つまり、サンプルＡ，Ｂの基板３の長さＬ₃（図１ｃ参照）は８２mmで、基板３の幅Ｗ₃は４０mmである。この基板３の片端側に配置されている非グランド領域Ｚpの長さＬ_zpは８mmであり、非グランド領域Ｚpの幅は４０mmである。誘電体基体６の長さＬ₆は８mmであり、誘電体基体６の幅Ｗ₆は３８mmであり、誘電体基体６の高さｔは５．５mmである。

図３のグラフに、リターンロス特性の実験結果が示されている。図３中の実線Ａは、サンプルＡ（つまり、第１実施例において特有な構成を持つもの）に関するものである。点線Ｂは、サンプルＢ（つまり、従来の構成を持つもの）に関するものである。また、グラフ中の符号ａは無給電放射電極８の基本モードの周波数帯を示し、符号ｂは給電放射電極７の基本モードの周波数帯を示している。符号ｃは無給電放射電極８の高次モードの周波数帯を示し、符号ｄは給電放射電極７の高次モードの周波数帯を示している。

また、表１〜表４には、それぞれ、アンテナ効率の実験結果が示されている。表１は、８８０ＭHz〜９６０ＭHzの周波数帯におけるアンテナ効率に関するものであり、この表１をグラフに表したものが図４ａである。表２は、１７１０ＭHz〜１８８０ＭHzの周波数帯におけるアンテナ効率に関するものであり、この表２をグラフに表したものが図４ｂである。表３は、１８５０ＭHz〜１９９０ＭHzの周波数帯におけるアンテナ効率に関するものであり、この表３をグラフに表したものが図４ｃである。表４は、１９２０ＭHz〜２１７０ＭHzの周波数帯におけるアンテナ効率に関するものであり、この表４をグラフに表したものが図４ｄである。なお、図４ａ〜図４ｄにおける実線Ａは、サンプルＡ（つまり、第１実施例において特有な構成を持つもの）に関するものである。点線Ｂは、サンプルＢ（つまり、従来の構成を持つもの）に関するものである。

図３のリターンロス特性に示されるように、この第１実施例の特有な構成を備えることによって、特に高次モード側の周波数帯の広帯域化を図ることができていることが分かる。また、表１〜表４および図４ａ〜図４ｄに示されるように、この第１実施例の特有な構成を備えることによりアンテナ効率を向上できることも分かる。特に高次モード側においてそのような効果を大きく得ることができる。

この第１実施例では、誘電体基体６には、給電放射電極７に加えて、この給電放射電極７と電磁結合して複共振状態を作り出す無給電放射電極８が形成されている。このため、この第１実施例のアンテナ構造１では、給電放射電極７と無給電放射電極８との複共振によって、周波数帯域の広帯域化を図ることができる。

また、この第１実施例では、給電放射電極７と無給電放射電極８が対称的な形状と成っている。これにより、給電放射電極７と無給電放射電極８の複共振のための良好なインピーダンス整合が得易い。また、給電放射電極７や無給電放射電極８が持つ複数の共振周波数のうちの最も共振周波数の低い基本モードのアンテナ動作と、基本モードよりも共振周波数の高い高次モードのアンテナ動作とを行う場合には、基本モードと高次モードとの複数の共振モードにおいて、給電放射電極７と無給電放射電極８の複共振のための良好なインピーダンス整合が得易いという効果を得ることができる。その理由として、給電放射電極７と無給電放射電極８の電磁界分布が、基本モードと高次モードの何れの場合においても、対称的な分布を得やすいことが挙げられる。

ところで、この第１実施例のアンテナ構造１は、図５ａに示されるような折り畳みタイプの携帯型電話機１６に内蔵されることがある。折り畳みタイプの携帯型電話機１６は、ヒンジ部１７を介して２つの筐体１８，１９が連結されている構成を有する。第１実施例のアンテナ構造１が折り畳みタイプの携帯型電話機１６に内蔵される場合には、例えば、携帯型電話機１６の例えば筐体１９の内部に収容されている回路基板（図示せず）がアンテナ構造１の回路基板３と成す。また、その回路基板は、ヒンジ部１７側の端部が非グランド領域Ｚpと成し、この非グランド領域Ｚpにアンテナ２が実装される。

携帯型電話機１６が利用されるときには、図５ｂに示されるように、人の手２０によって携帯型電話機１６のヒンジ部１７の形成領域が握られることが多い。このため、アンテナ構造１が携帯型電話機１６に上記のように内蔵されている場合には、アンテナ構造１を構成する誘電体基体６の上方側に人の手（指）２０が配置され、これにより、その手２０によって給電放射電極７と無給電放射電極８の電波の放射が妨げられることが多くなる。これに対して、この第１実施例のアンテナ構造１では、給電放射電極７および無給電放射電極８は、誘電体基体６の上面６ｂだけでなく、トップ側の側面６ａにも形成されているので、誘電体基体６の上方側に手２０などが配置されても、トップ側の側面６ａに形成されている給電や無給電の放射電極部分から電波が良好に放射される。これにより、アンテナ特性の劣化を抑制することができて、携帯型電話機１６に対する無線通信の信頼性を高めることができる。また、もちろん、手２０以外の高誘電体や例えば金属等が誘電体基体６の上方側に配置された場合にも、上記同様に、トップ側の側面６ａに形成されている給電や無給電の放射電極部分から電波が良好に放射される。このため、アンテナ特性の劣化を抑制することができる。すなわち、この第１実施例のアンテナ構造１は、給電放射電極７や無給電放射電極８の上方側に金属や高誘電体（人の指や手など）が近付いたときに手２０や金属等の物体の悪影響を軽減できる構成を備えている。このため、折り畳みタイプの携帯型電話機１６に対する無線通信の信頼性を向上させることができる。

なお、図１ａに示す例では、給電放射電極７と無給電放射電極８は、ほぼ左右対称な形状であったが、給電放射電極７と無給電放射電極８は、同様な形状であってもよいし、互いに異なる形状であってもよい。また、給電放射電極７や無給電放射電極８の端縁部分やスリット端縁部分の少なくとも一部分に誘電体基体６が盛り上がって食み出し形成されている構成としてもよい。その給電放射電極７や無給電放射電極８の端縁部分やスリット端縁部分に食み出した誘電体基体部分は、給電放射電極７や無給電放射電極８の端縁部分やスリット端縁部分を誘電体基体６に留めているような状態となる。これにより、誘電体基体６からの給電放射電極７の剥がれや誘電体基体６からの無給電放射電極８の剥がれを防止することができる。

また、図１ａに示される給電放射電極７は、当該電極７を通電する基本モードの電流が図６のモデル図に示されるようなループ状の電流経路Ｉを描くような形状と成していたが、例えば、給電放射電極７は、図７のモデル図に示されるループ状の電流経路Ｉを描くような形状（例えば図８参照）と成していてもよい。さらに、給電放射電極７は、誘電体基体６のトップ側の側面６ａと上面６ｂの二面に渡って形成されていたが、例えば給電放射電極７は、誘電体基体６のトップ側の側面６ａと上面６ｂの二面だけでなく、誘電体基体６のグランド領域Ｚgに面する側面側や、図２に示される左側の側面に食み出し形成されているというように、誘電体基体６の三面以上の面に渡って形成されている構成としてもよい。

さらに、無給電放射電極８も、図８の給電放射電極７と同様な形状、あるいは、図８の給電放射電極７と左右対称な形状であってもよい。

さらに、図１ａに示される構成では、給電用電極１０（１０Ｂ）は回路基板３に直接的に形成された電極パターンにより構成されていたが、例えば、図９に示されるように、給電用電極１０（１０Ｂ）は、回路基板３の非グランド領域Ｚpに配置され給電放射電極７を構成する導体板の一部により構成されていてもよい。

以下に、第２実施例を説明する。なお、この第２実施例の説明において、第１実施例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

この第２実施例では、図１０の側面図に示されるように、アンテナ２（給電放射電極７および無給電放射電極８）は、その一部を回路基板３の非グランド領域Ｚpから基板外に向けて突き出した態様でもって回路基板３の非グランド領域Ｚpに配設されている。それ以外の構成は、第１実施例と同様である

この第２実施例では、アンテナ２（給電放射電極７および無給電放射電極８）の一部が回路基板３の非グランド領域Ｚpから基板外に向けて突き出ているので、給電放射電極７や無給電放射電極８の全体が非グランド領域Ｚpに配設されている場合に比べて、回路基板３の外に突き出ている分、給電放射電極７や無給電放射電極８と、グランド領域Ｚgとの間の間隔を離すことができる。このため、グランドの悪影響が軽減されて、無線通信用の周波数帯域の広帯域化と、アンテナ効率の向上を図ることができる。これにより、アンテナ構造１の小型・低背化を促進させることができる。また、この構成を備えたアンテナ構造１が設けられている無線通信機にあっては、無線通信機の小型化を図ることが容易となる。

以下に、第３実施例を説明する。この第３実施例は無線通信機に関するものである。この第３実施例の無線通信機は、第１又は第２の各実施例に示したアンテナ構造１が設けられていることを特徴としている。なお、無線通信機におけるアンテナ構造以外の構成には様々な構成があり、ここでは、その何れの構成を採用してもよく、その説明は省略する。また、第１又は第２の実施例に示したアンテナ構造１の説明は前述したので省略する。

なお、この発明は第１〜第３の各実施例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１〜第３の各実施例では、誘電体基体６には給電放射電極７が設けられていると共に、無給電放射電極８が設けられていたが、例えば、給電放射電極７だけで、要求される周波数帯域幅や周波数帯域の数を得ることができる場合には、無給電放射電極８を省略してもよい。

さらに、第１〜第３の各実施例では、給電放射電極７や無給電放射電極８は、面状の電極にスリットを形成して、放射電極７，８の基本モードの電流経路をループ状にした形態であったが、例えば、給電放射電極７や無給電放射電極８は、線状や帯状の電極がループ状になっている態様であってもよい。

さらに、第１〜第３の各実施例では、給電放射電極７と無給電放射電極８は、誘電体基体６に１つずつ設けられていたが、要求される周波数帯域の帯域幅や周波数帯域の必要数に応じて、給電放射電極７や無給電放射電極８は誘電体基体６に複数設けられている構成としてもよい。

さらに、第１〜第３の各実施例では、給電用電極１０（１０Ｂ）や、グランド接続用電極１１（１１Ｂ）は、回路基板３の非グランド領域Ｚpに設けられていたが、給電用電極１０（１０Ｂ）やグランド接続用電極１１（１１Ｂ）の配設位置は、グランド４が形成されていない領域であればよく、例えば、導体板により給電用電極１０（１０Ｂ）やグランド接続用電極１１（１１Ｂ）を構成し、当該給電用電極１０（１０Ｂ）やグランド接続用電極１１（１１Ｂ）は、回路基板３の外側に、回路基板３から飛び出した態様でもって配設されていてもよい。

本発明のアンテナ構造は、もちろん、様々な無線通信機のアンテナ構造として適用することができるものであるが、無線通信機の筐体内に内蔵することができるものであるため、無線通信機筐体からアンテナが突出形成しない無線通信機を提供することができることから、デザイン性を高めたい無線通信機や、携帯型の無線通信機に特に有効である。

Claims

グランドが形成されているグランド領域と、グランドが形成されていない非グランド領域とが非グランド領域を片端側にして隣り合わせに配置されている基板と、
この基板の非グランド領域内に、あるいは、当該非グランド領域から一部を基板の外側に向けて突き出した態様で前記非グランド領域に配設される角柱状の誘電体基体と、
この誘電体基体に設けられる給電放射電極と
を有するアンテナ構造であって、
前記誘電体基体は角柱状の長手方向の一側面を前記グランド領域に面して配置されていて、当該グランド領域に面する側面とは反対側となる側面は基板の前記片端側において外向きとなるトップ側の側面と成しており、
給電放射電極の給電端は前記トップ側の側面の下端部に形成され、当該給電放射電極は、前記給電端からトップ側の側面を立ち上がって上面に進み該上面を前記誘電体基体の長手方向に進んだ後に前記トップ側の側面を下方に向けて進み、さらに当該トップ側の側面を周方向に沿って前記給電端側に進む経路部位を有するループ状に形成されて、そのループ状の経路の前記進行方向の先端側は開放端と成しており、
前記基板側には前記誘電体基体のトップ側の側面に沿って伸長形成されて一端側が前記給電放射電極の給電端に接続され他端側が前記基板に形成された無線通信用の回路に接続された給電用電極が設けられ、この給電用電極の前記誘電体基体のトップ側の側面に沿って伸長する部位と前記誘電体基体のトップ側の側面の周方向に沿う給電放射電極のループ状の経路部位とは互いに間隔を介して並設されて前記誘電体基体のトップ側でアンテナ特性向上用の容量を形成していることを特徴とするアンテナ構造。
角柱状の誘電体基体には給電放射電極と間隔を介して配設され給電放射電極と電磁結合して複共振状態を作り出す無給電放射電極が設けられ、
前記無給電放射電極のショート端は前記誘電体基体のトップ側の側面の下端部に形成され、当該無給電放射電極は、前記ショート端からトップ側の側面を立ち上がって上面に進み該上面を前記誘電体基体の長手方向に進んだ後に前記トップ側の側面を下方に向けて進み、さらに当該トップ側の側面を周方向に沿って前記ショート端側に進む経路部位を有するループ状に形成されて、そのループ状の経路の前記進行方向の先端側は開放端と成しており、
前記基板側には前記誘電体基体のトップ側の側面に沿って伸長形成されて一端側が前記無給電放射電極のショート端に接続されて他端側がグランド領域のグランドに接続されたグランド接地用電極が設けられ、このグランド接地用電極の前記誘電体基体のトップ側の側面に沿って伸長する部位と前記誘電体基体のトップ側の側面の周方向に沿う無給電放射電極のループ状の経路部位とは互いに間隔を介して並設されて前記誘電体基体のトップ側でアンテナ特性向上用の容量を形成していることを特徴とする請求項１記載のアンテナ構造。
間隔を介して並設されている給電放射電極と無給電放射電極は、当該給電放射電極と無給電放射電極との間の中間位置を通り基板面に垂直な中心面に対して対称的な形状であることを特徴とする請求項２記載のアンテナ構造。
請求項１又は請求項２又は請求項３記載のアンテナ構造が設けられていることを特徴とする無線通信機。
ヒンジ部を介して２つの筐体が連結されている構成を備えた折り畳みタイプの携帯型電話機であり、連結されている筐体のうちの一方側に内蔵されている基板のヒンジ部側の端部が非グランド領域と成し当該非グランド領域にアンテナ構造の給電放射電極、あるいは、給電放射電極および無給電放射電極が配設されていることを特徴とする請求項４記載の無線通信機。