JP5293181B2 - アンテナ装置及びそれを用いた無線通信機器 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ装置に関し、特に、複数のバンド（送受信帯域）に対応可能なアンテナ装置及びそれを用いた無線通信機器に関する。

従来、携帯電話、携帯情報端末等の無線通信機器に装備するアンテナ装置の例として、例えば、特許文献１には、誘電体材料または磁性材料からなるチップアンテナを基板に取り付け、このチップアンテナにリン青銅からなる付加導体を接続させたものが記載されている。このアンテナ装置は、チップアンテナを直接基板に取り付けることによって、チップアンテナの機械的な信頼性を高めると共に、チップアンテナの上部に付加導体の一端を接続することにより、電気的体積を大きくしてシングルバンドでの利得を向上させている。

特開２００５−７３０２４号公報

近年、携帯電話等の無線通信機器が急速に普及し、通信に使用する帯域も多岐に亘っている。特に、最近の携帯電話では、デュアルバンド方式、トリプルバンド方式、クワッドバンド方式等と呼ばれるように、複数のバンド（送受信帯域）を一つの携帯電話機器に装備する例が多くなっている。かかる状況下、携帯電話等の内蔵アンテナ回路を構成するアンテナ装置として、上記のような複数のバンド（送受信帯域）に対応できるアンテナ装置の開発が急がれている。これらのアンテナ回路は、携帯電話等の無線通信機器の更なる小型化とマルチバンド化の要請により、アンテナ部品の増加傾向にも拘わらず、高い性能と小型化を実現するのみならず、機械的な信頼性を備える必要が生じている。例えば、機器を落下させても、また少々乱暴な扱いをしても破損などの無いアンテナ装置が必要とされている。上述した特許文献１記載のアンテナ装置では、金属製の付加導体を備えているが、この金属導体が外力等によって欠落や破損するようなことがあってはならない。尚、特許文献１のアンテナ装置は、金属導体を付加しているもののシングルバンド用のアンテナ装置であり、複数のバンド（送受信帯域）に対応することはできていなかった。

本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、広帯域（複数のバンド）化が可能で、各バンド内において良好な利得と垂直偏波の無指向性を保つことができるアンテナ装置を省スペースで実現しつつ、アンテナ装置の機械的、構造的な信頼性を向上することにある。

本発明は、一端側に給電部を有し、他端側を開放端となし、折り返し部を有する略Ｕ字状の導体アンテナと、絶縁材料からなる基体と、前記導体アンテナと前記基体とを搭載する基板とを有し、前記導体アンテナの一端側と他端側の導体面は互いに略直角になるように構成され、前記基体は、前記基板上に固定され、前記導体アンテナは、前記導体アンテナの一端側が前記基体に固定され、前記導体アンテナの一端側と折り返し部との間の導体と、前記導体アンテナの他端側と折り返し部との間の導体とは、主に空間を介して容量結合するが、前記導体アンテナの一端側と他端側とは前記基体を介して容量結合し、前記折り返し部が前記基板に固定されているアンテナ装置である。ここで、前記導体アンテナの一端側は、前記基板にも固定されていても良い。

上記構成によれば、導体アンテナの一端側と他端側の開放端を、誘電材料又は磁性材料等の絶縁基体に近接させて組合せることにより広帯域（複数のバンド）化と良好な利得と垂直偏波の無指向性を保つことが可能となる。このとき、Ｕ字状の導体アンテナの一端側と他端側の導体面を互いに略直角とすることにより、導体アンテナの放射面積を確保したまま高さを低くして小型化することができる。これと共に基板のグランド部分から一定距離を保ってグランドと直角な面が形成されることになるので、容量結合発生面が減少し、不要な容量結合が減少して利得向上と広帯域化にさらに寄与できる。また、導体アンテナは、折り返し部を有して略Ｕ字状に形成されているが、導体は比較的長尺の平板状であるのでそれ自体の剛性は充分ではない。そこでこれを基体以外の基板側にも支持固定することにより、荷重を分散させることができ、機械的な強度の向上が図られ信頼性も向上する。尚、本発明の導体アンテナは、Ｕ字状にとらわれる物ではなく折り返し部を有しているものであれば良い。例えば折り返し部を複数設けたＥ字状なども可能である。これらを総称して略Ｕ字状と呼んでいる。

本発明において基板と導体アンテナとの支持固定は、前記導体アンテナには基板に固定するための係止部が設けられ、前記基板には前記係止部と対応する切り欠き部を形成し、平面同士で両者を接合固定することは望ましい。
また、前記導体アンテナに前記基板に固定するための突起部が設けられ、前記基板には前記突起部と対応する穴部を形成して両者を嵌入して接合固定することも望ましい。また、これらの固定構造の組合せを用いることもできる。

本発明のアンテナ装置は、前記導体アンテナは、一端側は、例えば金属薄板からなる板状導体からなり、他端側は基板の裏面に形成した、例えば金属箔からなる導体パターンで構成し、前記一端側の板状導体の折り返し部付近の端部を基板に設けた穴部あるいは切り欠き部に係止し、前記他端側の導体パターンと接合すると共に、当該導体アンテナを基板に固定するようにしても良い。
かかる構成によれば、一端側の板状導体を基体及び／又は基板に支持固定すると共に、他端側には金属導体パターンを接続する。これにより略Ｕ字状の導体アンテナを形成すると共にアンテナ導体を基板に組み付け固定することが出来る。ここで、基板に設けた穴部はスルーホールを兼用しており、半田を用いて電気的な接続と機械的な固定が兼ねて行われる。また、他端側の導体パターンは印刷手段などで基板の裏面に設けているので基板の厚みがある分、容量結合成分が減少し帯域幅を広げることが出来る。

本発明のアンテナ装置において、前記導体アンテナの一端側と他端側とは前記基体を介して近接するように配置し、前記導体アンテナの他端部の開放端と前記基体とを接合して、前記基板および基体で支持固定しても良い。
かかる構成によれば、Ｕ字状導体アンテナの電界強度が強まる開放端位置に基体が配置されることになるので、各バンド内において広帯域化が可能となり、良好な利得と垂直偏波の無指向性を保つことができる。また、導体アンテナの一端部と折返し部に加えて、他端部が基体に接続され、基板と基体による３点で支持固定されるので安定した固定状態が得られる。このとき、前記導体アンテナの一端側の給電部と他端側の開放端は、基体に形成した導体パターンに直接、半田付けで接続し給電することが可能となる。また、接着剤を加えて強固に固定することもできる。

また、本発明は、前記基体は前記基板上に固定され、前記導体アンテナの他端部の開放端と前記基体とが離間した状態で夫々個別に前記基板に固定されたアンテナ装置であっても良い。このとき、更に、前記導体アンテナとは別部材として第１乃至第４の導体パターンが設けられており、前記基板には前記第１の導体パターンが設けられ、前記基体には、前記第２の導体パターンが形成されており、前記第１の導体パターンを介して前記第２の導体パターンの一端と前記導体アンテナの他端部の開放端とが接続され、前記基体には前記第３の導体パターンが形成され、前記基板には前記第４の導体パターンが設けられており、前記導体アンテナの給電部は、前記第３の導体パターン及び前記第４の導体パターンを介して給電されるようにしたアンテナ装置とすることができる。かかる構成によれば、上記した構造とは異なり、基体と導体アンテナをお互いに離間した状態で固定するので、基体と導体アンテナとのどちらかに外力等が掛かったとしても、お互いにそれらの外力が他の部材に伝達しないので、それぞれが影響を受けないように基板上に固定しておくことができる。

本発明のアンテナ装置において、前記基体および／または基板に、送受信周波数調整用の導体パターンを形成することは望ましい。この送受信周波数調整用の導体パターンは、前記基板の前記基体が固定される面の裏面に形成してもよい。また、導体パターンは、前記導体アンテナの一端側の近傍に設けてもよい。
かかる構成によれば、この導体パターンは容易に削り取ることにより、例えばＧＳＭ帯域の調整を行うことができる。また、前記導体アンテナの前記折り返し部の近傍に設けられていてもよい。この場合、この導体パターンを削ることによって、例えばＤＣＳ／ＰＣＳ／ＵＴＭＳ帯域の調整を行うことができる。このように、導体パターンを削り取るだけで送受信周波数の調整ができるので、アンテナ装置として組み立て後に周波数調整を容易に行うことが可能となる。

また、前記基板は、メイン基板に接続されるサブ基板であることが望ましい。かかる構成によれば、メイン基板部とは個別に独立してアンテナ装置の組立て生産が行えるので、工程管理の取り扱いが容易となり、作業効率も向上する。
また、前記サブ基板には、ケーブルコネクタが搭載されており、前記基体は、前記サブ基板上の長手方向の、前記ケーブルコネクタ側の端部に搭載されるようにしても良い。これにより、本発明のアンテナ装置では、給電側の端部に基体が配設されることになるので、基板上の導体アンテナの形状が基体の形状によって制約を受けなくなる。

また、本発明では、以上の構成を有するアンテナ装置を無線通信機器に内蔵したことを特徴とする。これにより、無線通信機器の内蔵アンテナ回路の省スペース化が可能で、無線通信機器の筐体内におけるアンテナ装置の配置（レイアウト）の自由度が増し、当該無線通信機器を小型化できる。

本発明によれば、広帯域（複数のバンド）化が可能で、各バンド内において良好な利得と垂直偏波の無指向性を保つことができ、機械的な強度、信頼性に優れた小型のアンテナ装置を実現することができる。従って、このアンテナ装置を携帯電話等の無線通信機器に用いた場合、内蔵アンテナ回路の省スペース化を図ることができ、該無線通信機器の筐体内におけるアンテナ装置の配置（レイアウト）の自由度も大きくなり、当該無線通信機器の小型化を達成し易くなる。また、送受信周波数の調整を容易に行えるので、アンテナ装置を使用する機器に合わせてより簡単に調整することが可能となる。そして、携帯電話等の無線通信機器の信頼性を向上させることができる。

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の成立に必須であるとは限らない。

本発明の実施形態にかかるアンテナ装置について図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明の第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は本発明の第１の実施形態のアンテナ装置の基本構成を示す図、図２はその等価回路図、図３は第１の実施形態のアンテナ装置の詳細を示す図である。図４は、第１の実施形態のアンテナ装置の組立態様を説明するための図である。

アンテナ装置１００は、基体１１０、導体アンテナ１２０、導体線路１３０、ケーブルコネクタ１３１等を備え、これらはサブ基板１４０に実装されている。このサブ基板１４０には、サブ基板の長手方向の両端部に取付部１４０ａ、１４０ｂが設けられており、取付部１４０ａ側にケーブルコネクタ１３１が実装されている。

また、このサブ基板１４０から離れた位置にメイン基板１５０が備えられている。このメイン基板１５０は、ガラスエポキシ樹脂等から形成され、後述する本発明の一実施形態である無線通信機器としての携帯電話に内蔵されるプリント回路基板（ＰＣＢ［Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ］）を構成する。このメイン基板１５０には、給電ポート１５１が設けられており、給電ポート１５１とケーブルコネクタ１３１との間には同軸ケーブル１４１が設けられている。同軸ケーブル１４１には、接続部１４１ａ、１４１ｂが設けられており、給電ポート１５１に同軸ケーブル１４１の接続部１４１ｂを接続し、ケーブルコネクタ１３１に同軸ケーブル１４１の接続部１４１ａを接続することによって、給電ポート１５１から導体線路１３０までが電気的に接続され、これらの導電部材を介して導体アンテナ１２０は給電される。

基体１１０は、絶縁材料のうち、例えば誘電材料又は磁性材料の少なくとも一方により直方体状に形成されており、サブ基板１４０上に直接固定され、基体上面にアンテナ固定用電極１１１、基体の一側面にアンテナ固定用電極１１２がそれぞれ設けられている。そして、後述する導体アンテナ１２０の一端側の導体１２１の端部１２１ａと他端側の導体１２２の端部１２２ａとの間に亘って接合されている。よって、対向する導体１２１、１２２の端部１２１ａ、１２２ａは、基体１１０を介して容量結合、即ちインダクタンスＬａｎとＬｂｎ間は、キャパシタンスＣｄが介在している。尚、他端側の導体１２２の端部１２２ａは基体に必ずしも接合しておく必要はなく端部１２１ａに近接して配置されていれば良い。

基体１１０は、誘電体材料、例えばアルミナ、シリカ、マグネシウム等を含む高周波数において低損失なセラミックスで作製されている。誘電材料を使用する場合は、誘電率と誘電損失がアンテナ特性に大きく影響する。また、第１の実施形態の基体１１０は、サイズが５．５ｍｍ×３ｍｍ×２ｍｍとなるように作製されている。
あるいは、誘電材料以外に磁性材料を用いて作製しても良い。その場合、材質としてはプラーナと呼ばれるＺ型、Ｙ型等の六方晶フェライト、これらフェライト材料を含む複合材等を用いることができるが、フェライトの焼結体であることが好ましく、特にＹ型フェライトを用いることが好ましい。フェライトの焼結体は体積抵抗率が高く、導体との絶縁を図るうえで有利である。体積抵抗率の高いフェライト焼結体を用いれば、導体との間に絶縁被覆を必要としなくなる。Ｙ型フェライトは、１ＧＨｚ以上の高周波まで透磁率が維持され、１ＧＨｚまでの周波数帯域で磁気損失が小さい。Ｙ型フェライトの焼結体は、Ｙ型フェライト単相に限らず、Ｚ型やＷ型等他の相を含有するものであってもよい。形状とサイズは誘電材料と同様に直方体状に形成し、例えば誘電体材料と同様に５．５ｍｍ×３ｍｍ×２ｍｍとなるように作製することでも良い。
また、基体１１０のアンテナ固定用電極１１１、１１２は、導体アンテナ１２０との接合面に電極をスクリーン印刷して形成し、導体アンテナ１２０と半田で接合するようにしても良いし、より強固に接合するためには接着剤を併用しても良い。

導体アンテナ１２０は、板金により略Ｕ字状に形成され、かつ対向する図示下方の一端側の導体１２１の平面と図示上方の他端側の導体１２２の平面が略直角となるように折り返し部１２４で折り曲げられている。そして、一端側の導体１２１の端部１２１ａが給電側となり、給電ポート１５１へと接続され、他端側の導体１２２の端部１２２ａが、開放端側となり、基体１２０のアンテナ固定用電極１１１の一部に接続されている。ここで給電側は端部１２１ａでなくとも端部１２２ａ側でも構わない。以下の実施態様でも同様である。その場合、端部１２２ａはアンテナ固定用電極１１１を介して給電ポート１５１へと接続され、他端側の導体１２２の端部１２１ａが、開放端側となる。また、一端側の導体１２１と、他端側の１２２間は離間しており、帯状の空間１２３が形成されている。また、導体アンテナ１２０は、固定したときに他端側の導体１２２が、サブ基板１４０からみて基体１１０より離れた距離でサブ基板１４０と平行若しくは略平行に配設することが可能となるように、端部１２２ａの一部を折り曲げている。

折り返し部１２４は、第１折り返し部１２４ａと、第２折り返し部１２４ｂとからなり、第１折り返し部１２４ａは、一端側の導体１２１と同一の平面を有し、他端側の導体１２２方向へ向けて直角に伸び、第２折り返し部は、他端側の導体１２２と同一の平面を有し、一端側の導体１２１方向へ向けて直角に伸びており、両折り返し部１２４ａ、１２４ｂは、延長させていって接触する位置で直角を形成するように接合されている。このようにして、導体アンテナ１２０の一端側の導体面と他端側の導体面を互いに略直角にすると共に、端部１２１ａを、基体１１０のアンテナ固定用電極１１２に接合し、他方の端部１２２ａをアンテナ固定用電極１１１に接合している（但し、端部１２２ａの接合は必須ではない）。よって、導体アンテナのうち一端側の導体１２１については、メイン基板１５０のグランド部分から遠ざかる位置にあり、且つグランドと直角な導体面に形成されるため、容量結合面が減少し、不要な容量結合を減らして、結果的に帯域幅を広げることが出来る。

導体１２１、１２２は、空間１２３を介して容量結合、即ちインダクタンスＬａ１とＬｂ１、Ｌａ２とＬｂ２、・・・、ＬａｎとＬｂｎ間は、キャパシタンスＣａ１、Ｃａ２、・・・、Ｃａ（ｎ−１）が介在している。従って、この空間１２３は、少なくとも容量結合が考えられる程度の間隔である。尚、導体１２１、１２２と接地間は、キャパシタンスＣｂ１、Ｃｂ２、Ｃｂ３、・・・、Ｃｂｎ、Ｃｂ（ｎ＋１）が介在している。この導体アンテナ１２０は、例えばリン青銅、銅、４２ニッケル等で成る板金で作製されているが、抵抗値を小さくしてアンテナとしての利得を大きくかつ損失を小さくするために、表面に金メッキもしくは銀メッキが施されていても良い。

サブ基板１４０は、取付部１４０ａ、１４０ｂを図示しない筐体にネジ止めすることによって固定され、取付部１４０ａが、筐体のグラウンドと接続されて、導通するようになっている。また、サブ基板１４０上の取付部１４０ａ側に、導体線路１３０、ケーブルコネクタ１３１が実装されている。そして、上述するように、このサブ基板１４０に、基体１１０と導体アンテナ１２０が搭載される。

このアンテナ装置１００は、それぞれ相異なる送受信周波数帯域を有しており、具体的には、導体アンテナ１２０の(折り返した)全長分（ＧＳＭ帯の１／４波長）がＧＳＭ帯（９００ＭＨｚ帯）、導体アンテナ１２０の半長分（ＤＣＳ帯とＰＣＳ帯の略１／４波長）がＤＣＳ帯（１７００ＭＨｚ帯）及びＰＣＳ帯（１８００ＭＨｚ帯）、及びＵＭＴＳ帯（２２００ＭＨｚ帯）を、それぞれ送受信周波数帯域として有しており、これによりクワッドバンド方式のアンテナ装置１００を実現している。このように、導体アンテナ１２０の全長分（ＧＳＭ帯の１／４波長）は、一番低い周波数帯域であるＧＳＭ帯をその送受信周波数帯域として有している。導体アンテナ１２０の半長分（ＤＣＳ帯とＰＣＳ帯の略１／４波長）は、ＤＣＳ帯とＰＣＳ帯という２つの相異なる近接した周波数帯域をその送受信周波数帯域として有している。また、導体アンテナ１２０の一端側の導体１２１の端部１２１ａと他端側の導体１２２の端部１２２ａを含む基体１１０部分は、ＤＣＳ帯／ＰＣＳ帯よりも高い周波数帯域であるＵＭＴＳ帯をその送受信周波数帯域として有している。

尚、第１の実施形態の導体アンテナ１２０は、厚さ０．３ｍｍのリン青銅等で成る板金で作製されており、抵抗値を小さくしてアンテナとしての利得を大きくかつ損失を小さくするために、表面に金メッキ等が施されている。一端側の導体１２１の幅と他端側の導体１２２の合計幅が広いほど放射効率が高く広帯域にできるが、あまり幅を広くしすぎるとグランドとの対向面積が増え、実質距離が近くなりかえって帯域幅ＢＷや利得を低下させることになる。よって帯域幅ＢＷの狭帯域化や利得低下があまり起きない範囲で導体の幅を調整することが望ましい。例えば、ここでは一端側の導体１２１の幅は、他端側の導体１２２の幅よりも狭くなるように形成されているが、これによりＧＳＭ帯域（９００ＭＨｚ）等の低域側を高利得とすることができる。一方、ＤＣＳ帯（１７００ＭＨｚ帯）、ＰＣＳ帯（１８００ＭＨｚ帯）、ＵＭＴＳ帯（２２００ＭＨｚ帯）等の高域側を高利得としたい場合は、一端側の導体１２１の幅は、他端側の導体１２２の幅よりも広くなるように形成すると良い。このように低域側と高域側で利得に偏りが生じないように一端側の導体１２１と他端側の導体１２２の幅を決める。

次に、図４を参照して導体アンテナの固定構造について説明する。
アンテナ装置１００を組み立てる際、まず基体１１０を、接合面に形成された導体箔を介して半田付けでサブ基板１４０上に直接固定する。このサブ基板１４０には、導体アンテナ１２０を固定するための、アンテナ固定部である切欠き部１４２ａと１４２ｂが設けられている。他方、導体アンテナ１２０の端部１２１ａは、切欠き部１４２ａと係合する突起部１２１ａａとして形成されている。また、導体１２１の第１折り返し部１２４ａの下端側には前記基板側の切欠き部１４２ｂに係合する係止部１２４ａａが形成されている。

そして、図示前方側から、導体アンテナ１２０の突起部１２１ａａと係止部１２４ａａとを切欠き部１４２a、１４２ｂに合わせて差し入れることによって、導体アンテナ１２０はサブ基板１４０に取り付けられる。そして、導体アンテナ１２０の突起部１２１ａａと係止部１２４ａａとを切欠き部１４２ａ、１４２ｂにそれぞれ半田で接合し、導体アンテナ１２０は、その一端側と、折り返し部とがサブ基板に固定される。さらに本例では、他端側導体の端部１２２ａを、既に固定されている基体１１０のアンテナ固定用電極１１１に半田で接合することによってサブ基板１４０に強固に固定される。尚、突起部１２１ａａは、切欠き部１４２ａに接合された際に、基体１１０のアンテナ固定用電極１１２及び導体線路１３０と接触し接合する態様となっている。

このように、第１の実施形態のアンテナ装置１００では、導体アンテナ１２０が、基体１１０に接合される以外に、突起部１２１ａａ及び係止部１２４ａａの部分がサブ基板１４０上に固定されることになり、サブ基板１４０上で３点支持されていることになる。さらに本例では、導体アンテナ１２０の端部１２２ａは、基体１１０上に固定されるので、基体１１０には導体アンテナ１２０の荷重が作用することになる。この時、導体アンテナ１２０の他の２点がサブ基板１４０上に固定されているため、この導体アンテナ１２０の他端側の導体１２２を、折り返し部１２４側を固定端とし、端部１２２ａを自由端とする片持ち梁として考えることができる。この場合、端部１２２ａは、他端側の導体１２２から基体１１０側に向けて折れ曲がっているので、この基体１１０に作用する荷重は、基体１１０を下方向、即ちサブ基板１４０方向へと押す力になる。これにより、第１の実施形態のアンテナ装置１００では、基体１１０と導体アンテナ１２０を安定的且つ強固に固定して外れ難くし、機械的な信頼性を向上させている。

また、図５に示すように第１の実施形態のアンテナ装置１００では、基体１１０のアンテナ固定用電極１１１は、導体アンテナ１２０の端部１２２ａと、一部分のみで接合する態様となっている。そのため、基体１１０がサブ基板１４０上に固定された状態でも、図５に破線で示すように、基体１１０に形成されたアンテナ固定用電極１１１の一部を削る等の加工を行うことが可能となっている。これにより、このアンテナ固定用電極１１１を削るだけで、アンテナ装置１００の、特にＧＳＭ帯域における送受信周波数調整を行うことも可能となる。

次に、第１の実施形態のアンテナ装置１００の性能について図６乃至図１１を用いて述べる。図６は、アンテナ装置１００のＧＳＭ帯域におけるアンテナ特性を示す図であり、図７は、アンテナ装置１００のＤＣＳーＵＭＴＳ帯域におけるアンテナ特性を示す図である。また、図８乃至図１１は、アンテナ装置１００のＧＳＭ、ＤＣＳ、ＰＣＳ、ＵＭＴＳそれぞれの帯域での送信帯域と受信帯域の中心周波数における利得指向性を示す図である。

図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、第１の実施形態のアンテナ装置のＧＳＭ帯域におけるアンテナ特性のうち、アンテナの立体的な指向性を３次元のＸＹＺ軸を基準として、ＸＹ面 ＹＺ面 ＺＸ面の断面で２次元的にアンテナの指向性を中心点から分布する曲線で表したものである。つまり、図６（ａ）に示すＥ２−ｐｌａｎｅがＸＹ面、図６（ｂ）に示すＥ１−ｐｌａｎｅがＹＺ面、図６（ｃ）に示すＨ−ｐｌａｎｅがＺＸ面を示す。
これらの図において中心点から分布する曲線は、中心点から径方向に大きい程、指向性ひいては利得が高く、中心点から径方向に一様に分布し、（真）円に近い程、指向性ひいては利得の落ち込みが無く均一であることを示している。このうち、例えば、携帯電話端末に搭載されるアンテナとしては、図６（ｃ）に示すＺＸ面のアンテナの指向性が重要であり、このＺＸ面において利得が最大となり、且つ均一な利得、指向性が得られるのが望ましい。これは、上述したサブ基板１４０の面に対して直交する方向において均一な利得、指向性が得られるかを表している。

即ち、サブ基板１４０に対してその周方向においてどの程度均一な利得、指向性が得られるかを表す。携帯電話端末では、薄長の端末機器の筐体の長手方向に沿ってサブ基板１４０及びこのサブ基板１４０と接続しているメイン基板１５０が配置されることになるため、端末機器の筐体の周方向に対していかに均一な利得、指向性が得られるかが重要になる。このように端末機器の筐体の周方向に対して均一な利得、指向性が得られれば、筐体内の金属部位の配置如何により指向性が制御し易くなることから、かかるＺＸ面における垂直偏波の指向性の均一化（無指向性）が重要とされる。従って、このＺＸ面における垂直偏波の指向性を表す曲線が中心点から径方向に一様に分布し、（真）円に近いことが望ましい。図６（ｃ）に示すＺＸ面のデータでは、垂直偏波の指向性を表す曲線Ｖｅｒｔｉｃａｌは、０．００付近で一様な円（真円）を表しており、図中のＸである横軸方向における利得の落ち込みは見られず、均一な指向性ひいては利得が得られることが分かる。

図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１の実施形態のアンテナ装置１００のＤＣＳーＵＭＴＳ帯域におけるアンテナ特性のうち、アンテナの指向性を、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示したのと同様に、立体（３次元）的に表したものである。図７（ｃ）に示すＺＸ面のアンテナの指向性のデータでは、本実施例のアンテナ装置１１では、垂直偏波の指向性を表す曲線Ｖｅｒｔｉｃａｌは、ほぼ円を表しており、利得の落ち込みが少なく、実用するのに必要十分な指向性ひいては利得が得られることが分かる。

図８は、第１の実施形態のアンテナ装置１００の指向性利得のうち、ＧＳＭ帯域における送信帯域と受信帯域の中心周波数における利得指向性を示したものである。ここで、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ＧＳＭ−Ｔｘ（ＧＳＭ帯域の送信帯域の中心周波数）におけるＥ２−ｐｌａｎｅ、Ｅ１−ｐｌａｎｅ、Ｈ−ｐｌａｎｅでのそれぞれの指向性利得を示したものであり、図８（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、ＧＳＭ−Ｒｘ（ＧＳＭ帯域の受信帯域の中心周波数）におけるＥ２−ｐｌａｎｅ、Ｅ１−ｐｌａｎｅ、Ｈ−ｐｌａｎｅでのそれぞれの指向性利得を示したものである。なお、第１の実施形態では、ＧＳＭの送信帯域の中心周波数は８９５．５ＭＨｚ、受信帯域の中心周波数は９４０．５ＭＨｚである。

図８（ｃ）、（ｆ）に示すＨ−ｐｌａｎｅのデータでは、垂直偏波の指向性を表す曲線Ｖｅｒｔｉｃａｌは、０．００付近で一様な円（真円）を表しており、図中のＸである縦軸方向における利得の落ち込みは見られない。つまり、このアンテナ装置１００では、ＧＳＭ帯域における送信帯域及び受信帯域でも均一な指向性ひいては利得が得られることが分かる。

図９は、第１の実施形態のアンテナ装置１００の指向性利得のうち、ＤＣＳ帯域における送信帯域と受信帯域の中心周波数における利得指向性を示したものである。ここで、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ＤＣＳ−Ｔｘ（ＤＣＳ帯域の送信帯域の中心周波数）におけるＥ２−ｐｌａｎｅ、Ｅ１−ｐｌａｎｅ、Ｈ−ｐｌａｎｅでのそれぞれの指向性利得を示したものであり、図９（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、ＤＣＳ−Ｒｘ（ＤＣＳ帯域の受信帯域の中心周波数）におけるＥ２−ｐｌａｎｅ、Ｅ１−ｐｌａｎｅ、Ｈ−ｐｌａｎｅでのそれぞれの指向性利得を示したものである。なお、第１の実施形態では、ＤＣＳの送信帯域の中心周波数は１７４７．５ＭＨｚ、受信帯域の中心周波数は１８４２．５ＭＨｚである。

図９（ｃ）、（ｆ）に示すＨ−ｐｌａｎｅのデータでは、垂直偏波の指向性を表す曲線Ｖｅｒｔｉｃａｌは、部分的にヌル点を有しているが水平偏波の指向性を表す曲線Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌがその点を補っている。これにより両者を合成したものはほぼ円を表しており、図中のＸである縦軸方向における利得の落ち込みも少ない。つまり、このアンテナ装置１００では、ＤＣＳ帯域における送信帯域及び受信帯域でも、実用するのに必要十分な指向性ひいては利得が得られることが分かる。

図１０は、第１の実施形態のアンテナ装置１００の指向性利得のうち、ＰＣＳ帯域における送信帯域と受信帯域の中心周波数における利得指向性を示したものである。ここで、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ＰＣＳ−Ｔｘ（ＰＣＳ帯域の送信帯域の中心周波数）におけるＥ２−ｐｌａｎｅ、Ｅ１−ｐｌａｎｅ、Ｈ−ｐｌａｎｅでのそれぞれの指向性利得を示したものであり、図１０（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、ＰＣＳ−Ｒｘ（ＰＣＳ帯域の受信帯域の中心周波数）におけるＥ２−ｐｌａｎｅ、Ｅ１−ｐｌａｎｅ、Ｈ−ｐｌａｎｅでのそれぞれの指向性利得を示したものである。なお、第１の実施形態では、ＰＣＳの送信帯域の中心周波数は１８８０ＭＨｚ、受信帯域の中心周波数は１９６０ＭＨｚである。

図１０（ｃ）、（ｆ）に示すＨ−ｐｌａｎｅのデータでは、垂直偏波の指向性を表す曲線Ｖｅｒｔｉｃａｌは、部分的にヌル点を有しているが水平偏波の指向性を表す曲線Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌがその点を補っている。これにより両者を合成したものはほぼ円を表しており、図中のＸである縦軸方向における利得の落ち込みも少ない。つまり、このアンテナ装置１００では、ＰＣＳ帯域における送信帯域及び受信帯域でも、実用するのに必要十分な指向性ひいては利得が得られることが分かる。

図１１は、第１の実施形態のアンテナ装置１００の指向性利得のうち、ＵＭＴＳ帯域での送信帯域と受信帯域の中心周波数における利得指向性を示したものである。ここで、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ＵＭＴＳ−Ｔｘ（ＵＭＴＳ帯域の送信帯域の中心周波数）におけるＥ２−ｐｌａｎｅ、Ｅ１−ｐｌａｎｅ、Ｈ−ｐｌａｎｅでのそれぞれの指向性利得を示したものであり、図１１（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、ＵＭＴＳ−Ｒｘ（ＵＭＴＳ帯域の受信帯域の中心周波数）におけるＥ２−ｐｌａｎｅ、Ｅ１−ｐｌａｎｅ、Ｈ−ｐｌａｎｅでのそれぞれの指向性利得を示したものである。なお、第１の実施形態では、ＵＭＴＳの送信帯域の中心周波数は１９５０ＭＨｚ、受信帯域の中心周波数は２１４０ＭＨｚである。

図１１（ｃ）、（ｆ）に示すＨ−ｐｌａｎｅのデータでは、垂直偏波の指向性を表す曲線Ｖｅｒｔｉｃａｌは、ほぼ円を表しており、図中のＸである縦軸方向における利得の落ち込みも少ない。つまり、このアンテナ装置１００では、ＵＭＴＳ帯域における送信帯域及び受信帯域でも、実用するのに必要十分な指向性ひいては利得が得られることが分かる。

かかる実装構成により、基体１１０及び導体アンテナ１２０とメイン基板１５０のグランドとの距離を確保することが可能となるので、基体１１０及び導体アンテナ１２０によって、上述するような広帯域、高利得なアンテナにすることが可能である。

次に、本発明の第２の実施形態について図１２、図１３を参照して説明する。
図１２は本発明の第２の実施形態のアンテナ装置の基本構成を示す図であり、図１３は第２の実施形態のアンテナ装置の組み立て態様を示す図である。なお、本発明の第２の実施形態と第１の実施形態の同様の部分には同様の参照符号を付して、その説明は省略する。

アンテナ装置２００は、基体１１０、導体アンテナ２２０、導体線路２３０等を備え、これらの部材は、メイン基板２５０に設けられた搭載領域２４０に実装されている。このメイン基板２５０は、第１の実施形態のメイン基板１５０と同じ材質で形成されており、給電ポート２５１と導体線路２４１とが設けられている。そして、この給電ポート２５１から、導体線路２４１とアンテナ固定用電極１１２とが電気的に接続されており、これらの導電部材を介して導体アンテナ２２０は給電されている。

導体アンテナ２２０は、金属製（厚さ０．３ｍｍのリン青銅）の薄板材により略Ｕ字状に形成され、かつ対向する図示下方の一端側の導体２２１の平面と図示上方の他端側の導体２２２の平面が略直角となるように折り返し部２２４で折り曲げられている。そして、一端側の導体２２１の端部２２１ａが給電側となり、給電ポート２５１へと接続され、他端側の導体２２２の端部２２２ａが、開放端側となり、基体２２０のアンテナ固定用電極１１１の一部に接続されている。また、導体２２１、２２２間は離間しており、帯状の空間２２３が形成されている。また、導体アンテナ２２０は、固定したときに導体２２２が、実装領域２４０からみて基体１１０とほぼ同じ距離で実装領域２４０と平行に配設することが可能となるように形成されている。

折り返し部２２４は、第１折り返し部２２４ａと、第２折り返し部２２４ｂとにより略構成される。第１折り返し部２２４ａは、導体２２１と同一の平面を有し、導体２２２方向へ向けて直角に伸び、第２折り返し部は、他端側の導体２２２と同一の平面を有し、一端側の導体２２１方向へ向けて直角に伸びており、両折り返し部２２４ａ、２２４ｂは、延長させていって出会う位置で直角を形成するように接合されている。この折り返し部２２４の形状により、第１の実施形態では、導体アンテナ２２０の端部２２１ａを、基体２１０から迂回させてアンテナ固定用電極１１２に接合し、端部２２２ａをアンテナ固定用電極１１１に接合することが可能となっている。

図１３は、第２の実施形態のアンテナ装置２００の組立態様を説明するための図である。アンテナ装置２００を組み立てる際、まず基体１１０を実装領域２４０上に直接固定し、導体アンテナ２２０を固定する。この実装領域２４０には、導体アンテナ２２０を固定するための、スルーホールによって構成されたアンテナ固定穴２４２ａａ、２４２ａｂ、２４２ｂが設けられている。そして、導体アンテナ２２０の端部２２１ａの先端部には、前記固定穴２４２ａａ、２４２ａｂと係合する突起部２２１ａａ、２２１ａｂが設けられている。また、固定穴２４２ｂには、導体アンテナ２２０の一端側の導体２２１と第１折り返し部２２４ａの折り返されている部分である図示下端側に、突起部２２４ａａが設けられている。

そして、図示上方側から、導体アンテナ２２０の突起部２２１ａａ、２２１ａｂ、２２４ａａを固定穴２４２ａａ、２４２ａｂ、２４２ｂに合わせて差し入れることによって、導体アンテナ２２０は実装領域２４０に取り付けられる。そして、導体アンテナ２２０の突起部２２１ａａ、２２１ａｂ、２２４ａａを、固定穴２４２ａａ、２４２ａｂ、２４２ｂにそれぞれ半田で接合し、端部２２２ａを、既に固定されている基体１１０のアンテナ固定用電極１１１に半田で接合することによって、導体アンテナ２２０は、実装領域２４０に固定される。尚、突起部２２１ａａは、固定穴２４２ａａに接合された際に、基体１１０のアンテナ固定用電極１１２及び導体線路２４１と接触接合する態様となっている。

このように、第２の実施形態のアンテナ装置２００では、導体アンテナ２２０が、実装領域２４０上に、一端側を基体に接合した他に、突起部２２１ａａ、２２１ａｂ、２２４ａａと端部２２２ａの４点で固定されることになり、実装領域２４０上で４点支持されていることになる。

さらに、導体アンテナ２２０の端部２２２ａは、実装領域２４０上に直接固定されている基体１１０上に固定されるので、この基体１１０には導体アンテナ２２０の荷重が作用することになる。この時、導体アンテナ２２０は、突起部２２４ａａが実装領域２４０上に固定支持され、導体２２２が実装領域２４０に対して、実装領域２４０からアンテナ固定用電極１１１までの距離とほぼ同じ距離だけ離れて平行になるように固定されている。そのため、他端側の導体２２２は、基体１１０と突起部２２４ａａによって支持される両端支持梁として考えることができ、他端側の導体２２２から基体１１０に、基体１１０を引き剥がす方向に作用する荷重は、突起部２２４ａａによって分散されて約半分に軽減される。

また、第２の実施形態のアンテナ装置２００では、実装領域２４０の基体１１０等が搭載される面の裏面に、送受信周波数調整用パターン２４３（点線で示す）が設けられている。この送受信周波数調整用パターン２４３は、アンテナ固定部２４２ｂを介して突起部２２４ａａへと接続されており、この送受信周波数調整用パターン２４３の一部を削る等の加工を行うことにより、アンテナ装置２００の、特にＤＣＳ／ＰＣＳ／ＵＭＴＳ帯域における送受信周波数調整を行うことも可能となっている。

従って、かかる構成であっても、第１の実施形態のアンテナ装置１００と同様の作用・効果を奏することができる。

次に、本発明の第３の実施形態について図１４、図１５を参照して説明する。図１４は本発明の第３の実施形態のアンテナ装置の基本構成を示す図であり、図１５は第３の実施形態のアンテナ装置の組み立て態様を示す図である。なお、本発明の第３の実施形態と第１、第２の実施形態の同様の部分には同様の参照符号を付して、その説明は省略する。

アンテナ装置３００は、基体１１０、導体アンテナ３２０、導体線路３４１等を備え、これらの部材は、メイン基板３５０に設けられた搭載領域３４０に実装されている。このメイン基板３５０は、第１の実施形態のメイン基板１５０と同じ材質で形成されており、給電ポート３５１と給電線３４１とが設けられ、この給電ポート３５１から、導体線路３４１を介して導体アンテナ３２０は給電されている。

図１５は、第３の実施形態のアンテナ装置３００の組立態様を説明するための図である。アンテナ装置３００では、実装領域３４０には、導体アンテナ３２０を固定するための切欠き部３４２ａａ、３４２ａｂ、３４２ｂが設けられている。そして、導体アンテナ３２０の端部３２１ａの先端には、前記切欠き部３４２ａａ、３４２ａｂと係合する突起部３２１ａａ、３２１ａｂが設けられている。また、切欠き部３４２ｂには、導体アンテナ３２０の一端側の導体３２１と第１折り返し部３２４ａの折り返されている部分である図示下端側に、突起部３２４ａａが設けられている。

このアンテナ装置３００の導体アンテナ３２０は、切欠き部３４２ａａ、３４２ａｂ、３４２ｂは切り欠きで形成されており、この切り欠きに突起部３２１ａａ、３２１ａｂ、３２４ａを係合するだけで取り付けることができるので、図示前方側あるいは図示上方側から差し込んで取り付けることができる。つまり、アンテナ装置３００では、導体アンテナ３２０を取り付ける方向を選ぶことができ、取り付け易い方向から取り付けることができる。そして、第２の実施形態と同じ態様で固定されることになる。

また、第３の実施形態のアンテナ装置３００では、実装領域３４０の基体１１０等が搭載される面の裏面に、送受信周波数調整用パターン３４３が設けられている。この送受信周波数調整用パターン３４３は、切欠き部３４２ａａ、３４２ａｂを介して突起部３２１ａａ、３２１ａｂへと接続されており、この送受信周波数調整用パターン３４３の一部を削る等の加工を行うことにより、アンテナ装置３００の、特にＧＳＭ帯域における送受信周波数調整を行うことも可能となっている。

従って、かかる構成であっても、第１の実施形態のアンテナ装置１００と同様の作用・効果を奏することができる。

次に、本発明の第４の実施形態について図１６、図１７を参照して説明する。図１６は本発明の第４の実施形態のアンテナ装置の基本構成を示す図であり、図１７は第４の実施形態のアンテナ装置の組み立て態様を示す図である。なお、本発明の第４の実施形態と上記した実施形態で同様の部分には同様の参照符号を付して、その説明は省略する。

アンテナ装置４００は、基体１１０、導体アンテナ４２０、導体パターン４４３等を備え、サブ基板４４０に設けられている。サブ基板４４０は、第１の実施形態のサブ基板１４０と同じもので良いが、導体線路、ケーブルコネクタ、両端部の取付部はここでは省略している。また、メイン基板もこれまでの実施形態と同様の材質と構成のものが使用でき、メイン基板側の給電ポートからサブ基板側の導体線路までが電気的に接続され、これらの導電部材を介して導体アンテナ４２０は給電される。

この実施形態では導体アンテナ４２０は、金属製（厚さ０．３ｍｍのリン青銅）の薄板材により形成した一端側の導体４２１と、サブ基板の裏面に金属箔（銅）を印刷等で形成した導体パターン４４３（一点鎖線で示す）により形成した他端側の導体４２２とからなり、一端側の導体４２１の折り返し部４２４と導体パターン４４３を接続し略Ｕ字状の導体アンテナとなしている。このとき、一端側の導体４２１の平面と他端側の導体４２２の平面は略直角となっており、一端側の導体４２１の端部４２１ａが給電側となり、給電ポート（図示せず）へと接続され、他端側の導体パターン４４３の端部４２２ａが開放端側となっている。また、導体４２１、４２２間はサブ基板を介して離間しており、この間に帯状の空間４２３が形成されている。尚、この空間４２３を大きく取って、一端側の導体４２１の先端突起部４２１ａａに折り返し部を設け、この空間内に延びる他の導体を構成した実施態様等をとることも出来る。

アンテナ装置４００を組み立てる際は、まず基体１１０をサブ基板４４０の所定位置に直接半田等で固定する。サブ基板４４０の長手方向の端部には、スルーホールによって構成されたアンテナ固定穴４４２ｂが設けられており、スルーホール固定穴４４２ｂに続く裏面には銅箔などからなる導体パターン４４３を印刷等で形成している。一方、導体アンテナ４２０の端部４２１ａの先端部には、突起部４２１ａａとなし、他方端側の折り返し部の端部４２４ａにも突起部４２４ａａを形成している。従って、一端側の導体４２１の突起部４２４ａａを固定穴４４２ｂに合わせて差し込み、導体パターン４４３に接続した上で半田で接合する。このとき、あるいはその後に、もう一方の突起部４２１ａａと端部４２１ａの部分を基体１１０のアンテナ固定用電極１１２、１１３に接続し、半田で接合する。導体アンテナ４２０は、一端側の導体４２１と他端側の導体４２２は略Ｕ字状に構成され、基体１１０とサブ基板４４０の両方に取り付け固定される。尚、サブ基板に、一端側の導体４２１の突起部４２１ａａを差し込むための固定穴を設けて、一端側の導体４２１も基板に嵌入固定するようにしても良い。
かかる構成であっても、第１の実施形態のアンテナ装置と同様の作用・効果を奏することができる。

次に、本発明の第５の実施形態について図１８、図１９を参照して説明する。図１８は本発明の第５の実施形態のアンテナ装置の基本構成を示す図であり、図１９は第５の実施形態のアンテナ装置の組み立て態様を示す図である。なお、本発明の第５の実施形態と上記した実施形態で同様の部分には同様の参照符号を付して、その説明は省略する。

アンテナ装置５００は、基体１１０、導体アンテナ５２０、導体線路５３０等を備え、これらの部材は、サブ基板５４０に実装されている。このサブ基板５４０は、第１の実施形態と同様に、メイン基板（図示せず）から離れた位置に備えられ、長手方向の両端部に取付部１４０ａ、１４０ｂが設けられており、取付部１４０ａ側にケーブルコネクタ５３１が実装されて、離れたメイン基板とは同軸ケーブル１４１で接続される。
この実施形態では、基体１１０上面から基体１１０の一側面にかけてアンテナ電極（第２の導体パターン）５１１が設けられ、基体１１０の一側面に給電側電極（第３の導体パターン）５１２が設けられている。そして、アンテナ電極（第２の導体パターン）５１１は、後述する導体アンテナ５２０の他端側の導体５２２の端部開放端５２２ａと接合用線路（第１の導体パターン）５３３を介して接合され、給電側電極（第３の導体パターン）５１２は、導体アンテナ５２０の一端側の導体５２１の端部給電部５２１ａと給電用線路（第４の導体パターン）５３２を介して接合される。これらにより、基体１１０は、導体アンテナ５２０の一端側の導体５２１の端部給電部５２１ａと他端側の導体５２２の端部５２２ａに、給電用線路（第４の導体パターン）５３２、接合用線路（第１の導体パターン）５３３を介して各々接合しているアンテナ電極（第２の導体パターン）５１１、給電側電極（第３の導体パターン）５１２の間に亘って、間接的に接合されることになり、対向する導体５２１、５２２の端部側は、基体１１０を介して容量結合する。

導体アンテナ５２０は、第１の実施態様と同様に、一端側の導体５２１の平面と他端側の導体５２２の平面が略直角となるように折り返し部５２４で折り曲げられ、略Ｕ字状に形成されている。そして、一端側の導体５２１の端部５２１ａが給電側となり、給電用線路（第４の導体パターン）５３２、給電側電極（第３の導体パターン）５１２、導体線路５３０、ケーブルコネクタ５３１を経て給電ポートへと接続されている。また、他端側の導体５２２の端部５２２ａが開放端側となり、基体１１０のアンテナ電極（第２の導体パターン）５１１と接合用線路（第１の導体パターン）５３３を介して接合されている。

アンテナ装置５００を組み立てる際は、まず基体１１０を、サブ基板５４０の所定位置に半田付けで直接固定し、さらに導体アンテナ５２０をサブ基板５４０上に、基体１１０と接触させない態様で、半田付けで固定する。このサブ基板５４０には、導体アンテナ５２０を固定するための、切欠き部５４２ａ、５４２ｂと、固定穴５４３が設けられている。一端側の導体５２１の端部５２１ａは、切欠き部５４２ａと係合する突起部５２１ａａとして形成されている。切欠き部５４２ｂには、第１折り返し部５２４ａの下端側の係止部５２４ａａが当接するようになっている。そして、他端側の導体５２２の端部５２２ａは、固定穴５４３に差し込むようになっている。
そして、突起部５２１ａａと係止部５２４ａａとを切欠き部５４２a、５４２ｂに合わせて差し入れ、端部５２２ａを固定穴５４３に嵌入させることによって、導体アンテナ１２０はサブ基板５４０に取り付けられる。このとき、あるいはその後、導体アンテナ５２０の突起部５２１ａａと係止部５２４ａａとを切欠き部５４２ａ、５４２ｂにそれぞれ半田で接合し、端部５２２ａを固定穴５４３に半田で接合することによって、導体アンテナ５２０は、サブ基板５４０に固定される。尚、突起部５２１ａａは、切欠き部５４２ａに接合された際に給電線路５３２と接触する態様となっており、同様に導体５２２の端部５２２ａは、固定穴５４３に接合された際に接合用線路５３３と接触する態様となっている。

第５の実施形態のアンテナ装置５００では、第１の実施形態のアンテナ装置と同様の作用・効果を奏することができる。さらに、基体１１０と導体アンテナ５２０とが、サブ基板５４０上に個別に固定されるので、お互いに力学的に干渉しない態様となる。そのため、基体１１０に加わった外力は、導体アンテナ５２０には伝達されず、逆に導体アンテナ５２０に加わった外力は、基体１１０には伝達されない。そして、基体１１０は、サブ基板５４０上に直接固定されており、導体アンテナ５２０は、突起部５２１ａａと係止部５２４ａａと端部５２２ａの３点で固定されることになり、サブ基板５４０上で３点支持されていることになる。また、このアンテナ装置５００では、基体１１０と、導体アンテナ５２０を個別に搭載することができるので、搭載し易いように順番を自由に入れ替えることができる。そのため、組立てもし易く、生産効率を向上させることも可能となる。

次に、本発明の第６の実施形態について図２０を参照して説明する。図２０は、本発明の第６の実施形態のアンテナ装置の特徴的な部分である基体を示す図である。なお、本発明の第６の実施形態は、第１〜５の実施形態と基体が異なる以外は略同様の構成を有している。そこで、同様の部分には同様の参照符号を付して、その説明は省略する。

第６の実施形態のアンテナ装置６００では、基体６１０に送受信周波数調整用パターン６４３が設けられている。ここで、図２０（ａ）では、基体６１０の上面から一側面にかけて、送受信周波数調整用パターン６４３が設けられており、この送受信周波数調整用パターン６４３は、基体６１０の上面の、導体アンテナの他端側の端部１２２ａが接合された側から、上面他端側に向けて伸び、その他端側で一側面側へ折り返した後、一側面の端部に向けて伸びるように設けられている。これにより、この基体６１０では、送受信周波数調整用パターン６４３を可能な限り長く設けている。
図２０（ｂ）は異なる実施態様を示し、ここでは基体６１０’の上面から一側面にかけて、送受信周波数調整用パターン６４３’が設けられている。この送受信周波数調整用パターン６４３’は、基体６１０’の上面の中央部で一側面側に折られた後、一側面上の他端側へ向けて伸びるように設けられている。これにより、この基体６１０’では、送受信周波数調整用パターン６４３’を同じ方向に二つの面で伸ばしている。
そして、これらの送受信周波数調整用パターン６４３の一部を削る等の加工を行うことにより、アンテナ装置６００の、特にＧＳＭ帯域における送受信周波数調整を行うことも可能となっている。

以上に説明したように、本実施形態のアンテナ装置によれば、ＧＳＭ帯、ＤＣＳ／ＰＣＳ帯、ＵＭＴＳ帯を含む広帯域（クワッドバンド）化が可能で、各バンド内において良好な利得と垂直偏波の無指向性を保つことができる内蔵アンテナ装置を省スペースで実現することができる。そして、構造的特長として、例えば形状の自由度が高い板金からなる略Ｕ字状の導体アンテナにアンテナを小型化できるセラミック誘電体もしくはセラミック磁性体等の絶縁性基体を付加することにより全体を小型化でき、設計の自由度を得ることができる。また、１枚の板金の導体アンテナに１個のセラミック誘電体もしくはセラミック磁性体の基体を付加することにより複数のバンドに対応でき、異なるバンド毎にアンテナを設ける必要が無くなるので省スペースにもなる。

また、セラミック誘電体もしくはセラミック磁性体の基体は、放射電極と接地導体間ではなく、折り返し部を持つ板金の導体アンテナの電極間の電界強度の強まる位置（板金の先端と給電部近くの間に）付加されているので、多周波化、広帯域化できる。また、板金の導体アンテナは、接地導体に対して垂直かあるいは垂直な部分が多くなるような構成となっているので、接地導体間での静電容量が減って、放射効率アップ、広帯域化を図ることができる。また、機能的特長として、誘電体のみのアンテナより２倍の帯域幅が確保でき、更に利得を向上させることができる。また、セラミック誘電体もしくはセラミック磁性体の基体を付加することにより波長短縮の効果を得ることができる。特にセラミック誘電体を使用して誘電率を大きくすることで他バンドからの影響を小さくし指向性の乱れやＶＳＷＲの悪化を防ぐことができる。

更に、一般的に使用されている板金アンテナや樹脂上に導体箔を貼り付けたタイプのアンテナより誘電率を大きくでき、セラミック誘電体を小型化することで、板金の導体アンテナと接地間の実効的な静電容量を減らし放射効率アップ及び広帯域化ができる。また、板金の導体アンテナとノイズ源との実効的な距離を離すことにもなるためＳ／Ｎを向上させることができる。また、厚みや幅のある板金の導体アンテナを設けることで電波の放射効率を向上させることができる。また、折り返し板金の導体アンテナの長さとセラミック誘電体の誘電率や配置する位置により複数の共振周波数の制御が可能となる。もちろん、本発明の略Ｕ字状のアンテナは板金でなくても同様の効果を得ることができるが、板金であると、比較的形状の自由度があり、低コストで構成することができ、好都合である。

更に、本実施形態のアンテナ装置では、基板上に直接固定した基体と接合する導体アンテナを、基板に固定している。そのため、導体アンテナは基板上の複数の点で支持されることになり、基体に作用する導体アンテナの荷重を分散させることができる。また、構成によっては、導体アンテナから基体に、基体自身を基板に向けて押す荷重を作用させることも可能となる。これにより、導体アンテナは、基板上の複数の点で支持されるので安定性を保ったまま固定することができ、より長い導体アンテナを使用することが可能となる。また、基板上に直接固定される基体は、接合された導体アンテナから作用する、基体を引き剥がす方向に作用する応力を軽減することができるので、安定性を保ったまま固定することができる。従って、アンテナ装置が、基体の剥離等によって破損することを防止することができ、機械的な信頼性を維持することが可能となる。

本実施形態では、導体アンテナは、導体線路から直接給電されているが、本発明の実施の形態はこれに限定されるものではない。例えば、基体に導体パターンを設け、この導体パターンが導体線路と接続させて、基体の導体パターンを介して導体アンテナの端部に給電しても構わない。また、本願の第１の実施形態では、サブ基板は筐体に固定されていたが、本願のサブ基板は、メイン基板に固定されていても構わない。

本発明は、携帯電話に限らず、ＧＰＳや無線ＬＡＮなど多様な無線通信機器のアンテナとしても広く適用可能である。

本発明の第１の実施形態のアンテナ装置の基本構成を示す図である。 図１に示したアンテナ装置の等価回路図である。 図１に示したアンテナ装置の詳細を示す図である。 図１に示したアンテナ装置の組立手順を示す図である。 図１に示したアンテナ装置の送受信周波数調整方法を説明するための図である。 図１に示したアンテナ装置のＧＳＭ帯域におけるアンテナ特性を示す図である。 図１に示したアンテナ装置のＤＣＳ−ＵＭＴＳ帯域におけるアンテナ特性を示す図である。 図１に示したアンテナ装置のＧＳＭ帯域におけるアンテナの利得指向特性を示す別の図である。 図１に示したアンテナ装置のＤＣＳ帯域におけるアンテナの利得指向特性を示す別の図である。 図１に示したアンテナ装置のＰＣＳ帯域におけるアンテナの利得指向特性を示す別の図である。 図１に示したアンテナ装置のＵＭＴＳ帯域におけるアンテナ特性を示す別の図である。 本発明の第２の実施形態のアンテナ装置の基本構成を示す図である。 図１２に示したアンテナ装置の組立手順を示す図である。 本発明の第３の実施形態のアンテナ装置の基本構成を示す図である。 図１４に示したアンテナ装置の組立手順を示す図である。 本発明の第４の実施形態のアンテナ装置の基本構成を示す図である。 図１６に示したアンテナ装置の組立手順を示す図である。 本発明の第５の実施形態のアンテナ装置の基本構成を示す図である。 図１８に示したアンテナ装置の組立手順を示す図である。 本発明の第６の実施形態を示す図である。

符号の説明

１００、２００、３００、４００、５００、６００：アンテナ装置、１１０、４１０、６１０：基体、１１１、１１２：アンテナ固定用電極、１２０、２１０、３２０、４２０、５２０：導体アンテナ、１２１、２２１、３２１、４２１、５２１：一端側の導体、１２２、２２２、３２２、４２２、５２２：他端側の導体、１２１ａ、１２２ａ、２２１ａ、２２２ａ、３２１ａ、３２２ａ、４２１ａ、４２２ａ、５２１ａ、５２２ａ：端部、１２１ａａ、２２１ａａ、２２１ａｂ、２２４ａａ、３２１ａａ、３２１ａｂ、３２４ａａ、４２４ａａ、５２１ａａ：突起部、１２４ａａ、３２４ａａ、５２４ａａ：係止部、１２３、２２３、３２３、４２３：空間、１２４、２２４、３２４、５２４：折り返し部、１２４ａ、２２４ａ、３２４ａ、５２４ａ：第１折り返し部、１２４ｂ、２２４ｂ、３２４ｂ：第２折り返し部、１３０、２４１、３４１、５３０：導体線路、１３１：ケーブルコネクタ、１４０、４４０、５４０：サブ基板、１４０ａ、１４０ｂ：取付部、１４１：同軸ケーブル、１４１ａ、１４１ｂ：接続部、１４２ａ、１４２ｂ、２４２ａａ、２４２ａｂ、２４２ｂ、３４２ａａ、３４２ａｂ、３４２ｂ、５４２ａ、５４２ｂ：切欠き部、１５０、２５０、３５０：メイン基板、１５１、２５１、３５１：給電ポート、２２１ａａ、２２１ａｂ、２２４ａａ、３２１ａａ、３２１ａｂ、３２４ａａ：係合突起部、２４０、３４０：搭載領域、２４３、３４３、６４３：送受信周波数調整用パターン、４４３：導体パターン、５４３：固定穴、５３３：接合用線路（第１の導体パターン）、５１１：アンテナ電極（第２の導体パターン）、５１２：給電側電極（第３の導体パターン）、５３２：給電用線路（第４の導体パターン）

Claims (11)

1. 一端側に給電部を有し、他端側を開放端となし、折り返し部を有する略Ｕ字状の導体アンテナと、絶縁材料からなる基体と、前記導体アンテナと前記基体とを搭載する基板とを有し、
   前記導体アンテナの一端側と他端側の導体面は互いに略直角になるように構成され、
   前記基体は、前記基板上に固定され、前記導体アンテナは、前記導体アンテナの一端側が前記基体に固定され、
   前記導体アンテナの一端側と折り返し部との間の導体と、前記導体アンテナの他端側と折り返し部との間の導体とは、主に空間を介して容量結合するが、前記導体アンテナの一端側と他端側とは前記基体を介して容量結合し、
   前記折り返し部が前記基板に固定されていることを特徴とするアンテナ装置。
2. 請求項１に記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナの一端側は、前記基板にも固定されていることを特徴とするアンテナ装置。
3. 請求項１または２に記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナには、前記基板に固定するための係止部が設けられ、前記基板には、前記係止部と対応する切り欠き部が形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナには、前記基板に固定するための突起部が設けられ、前記基板には、前記突起部と対応する穴部が形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナは、一端側は板状導体からなり、他端側は基板の裏面に形成した導体パターンで構成し、前記一端側の板状導体の折り返し部付近の端部を基板に設けた穴部あるいは切り欠き部に係止し、前記他端側の導体パターンと接合すると共に、当該導体アンテナを基板に固定したことを特徴とするアンテナ装置。
6. 請求項１乃至４のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナの一端側と他端側とは前記基体を介して近接するように配置し、前記導体アンテナの他端部の開放端と前記基体とを接合して、前記基板および基体で支持固定したことを特徴とするアンテナ装置。
7. 請求項１乃至４のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記基体は前記基板上に固定され、前記導体アンテナの他端部の開放端と前記基体とが離間した状態で夫々個別に前記基板に固定されていることを特徴とするアンテナ装置。
8. 請求項７に記載のアンテナ装置において、更に、前記導体アンテナとは別部材として第１乃至第４の導体パターンが設けられており、前記基板には前記第１の導体パターンが設けられ、 前記基体には、前記第２の導体パターンが形成されており、
   前記第１の導体パターンを介して前記第２の導体パターンの一端と前記導体アンテナの他端部の開放端とが接続され、
   前記基体には前記第３の導体パターンが形成され、
   前記基板には前記第４の導体パターンが設けられており、
   前記導体アンテナの給電部は、前記第３の導体パターン及び前記第４の導体パターンを介して給電されることを特徴とするアンテナ装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記基体および／または基板には、送受信周波数調整用の導体パターンが形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記基板はメイン基板に接続されるサブ基板であることを特徴とするアンテナ装置。
11. 請求項１乃至１０に記載のアンテナ装置を内蔵したことを特徴とする無線通信機器。

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