JP6380565B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数共振化が可能なアンテナ装置に関する。

従来、通信機器において、アンテナの共振周波数を複共振化するためには、放射電極と誘電体ブロックとを備えたアンテナや、スイッチ，制御電圧源を用いたアンテナ装置が提案されている。
例えば、誘電体ブロックによる従来技術としては、特許文献１では、放射電極を樹脂成型体に形成し、さらに誘電体ブロックを接着剤で一体化することで高効率を得る複合アンテナが提案されている。

また、スイッチ，制御電圧源を用いた従来技術としては、特許文献２では、第１の放射電極と、第２の放射電極と、第１の放射電極の途中部と第２の放射電極の基端部との間に介設され、第２の放射電極を第１の放射電極と電気的に接続又は切断させるためのスイッチと、を備えるアンテナ装置が提案されている。

特開２０１０−８１０００号公報 特開２０１０−１６６２８７号公報

しかしながら、上記従来の技術においても、以下の課題が残されている。
すなわち、特許文献１に記載のような誘電体ブロックによる技術では、放射電極を励振する誘電体ブロックを使用しており、機器毎に誘電体ブロック、放射電極パターン等の設計が必要になり、その設計条件によってアンテナ性能が劣化したり、不安定要素が増加する不都合がある。また、放射電極が樹脂成型体の表面に形成されているため、樹脂成型体上に放射電極パターンを設計する必要があり、実装する通信機器やその用途に応じて、アンテナ設計、金型設計が必要になり、大幅なコストの増大を招いてしまう。さらに、誘電体ブロックと樹脂成型体とを接着剤で一体化するので、接着剤のＱ値以外にも接着条件（接着剤の厚み、接着面積等）により、アンテナ性能が劣化したり、不安定要素が増加する不都合がある。
また、特許文献２に記載のようなスイッチ，制御電圧源を用いたアンテナ装置の場合、スイッチで共振周波数を切り替えを行うために、制御電圧源の構成やリアクタンス回路等が必要であり、アンテナ構成が機器毎に複雑化し、設計の自由度が無く、容易なアンテナ調整が困難であるという問題があった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、複共振化した各共振周波数のフレキシブルな調整が可能で、用途や機器毎に応じたアンテナ性能を安価かつ容易に確保できると共に小型化や薄型化が可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係るアンテナ装置は、絶縁性の基板本体と、前記基板本体に金属箔でパターン形成されたグランドパターンと、前記グランドパターンが形成されていない領域として前記基板本体上の前記グランドパターンと前記基板本体の少なくとも一辺との間に設けられたアンテナ占有領域と、前記アンテナ占有領域内に金属箔でパターン形成された第１エレメント及び第２エレメントとを備え、前記第１エレメントが、前記グランドパターンに近接した基端側に給電点が設けられていると共に前記アンテナ占有領域が接する前記基板本体のいずれかの一辺に向けて延在する第１延在部と、前記第１延在部の先端から前記アンテナ占有領域が接する前記一辺に沿って延在する第２延在部とを有し、前記第２エレメントが、前記第１延在部の途中に基端が接続され前記第２延在部に沿って延在し、前記第２延在部が、先端側に前記第２エレメントの先端を超えて延在した装荷容量調整部を有し、前記第１エレメントと前記第２エレメントとの開放端が、同一方向に向けて配されていることを特徴とする。

このアンテナ装置では、基板本体の表面にそれぞれ金属箔でパターン形成された上記のグランドパターン、第１エレメント及び第２エレメントを備えているので、各エレメント間やグランドパターンとの間の各浮遊容量とを効果的に利用することで、複共振化させることができる。
特に、第２エレメントが、第１延在部の途中に基端が接続され第２延在部に沿って延在し、第２延在部が、先端側に第２エレメントの先端を超えて延在した装荷容量調整部を有し、第１エレメントと第２エレメントとの開放端が、同一方向に向けて配されているので、第２エレメントよりも突き出た装荷容量調整部とグランドパターンとの間にも浮遊容量を発生させることができ、装荷容量調整部による容量調整が可能になって主に第１エレメントで得られる共振周波数の設定が容易になる。
さらに、第２エレメントが第１エレメントの第２延在部とグランドパターンとの間に介在するため、第２延在部の装荷容量調整部よりも基端側とグランドパターンとの間に直接的な浮遊容量が発生せず、装荷容量調整部よりも基端側とグランドパターンとの間の距離による依存性は少なくなる。また、第１エレメント３からの放射による高周波電流を、第２エレメント４及び第１延在部Ｅ１を介してグランドパターンＧＮＤへ効率的に流すことが可能になる。逆に、第２エレメントからの放射による高周波電流は、一部が第２延在部へ流れて第１延在部を介してグランドパターンへ流れる。このように放射に寄与する高周波電流を効率的に得ることができる。

第２の発明に係るアンテナ装置は、第１の発明において、前記装荷容量調整部が、前記第２エレメント側に広がって幅広に形成された幅広部を有していることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、装荷容量調整部が、第２エレメント側に広がって幅広に形成された幅広部を有しているので、幅広部の幅や長さによって第２エレメントやグランドパターンとの間の浮遊容量を効果的に設けて利用することが可能になる。

第３の発明に係るアンテナ装置は、第１又は第２の発明において、前記第２延在部の途中に誘電体アンテナのアンテナ素子が接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子のアンテナ素子によってエレメント長の短縮化及び高インピーダンス化と、浮遊容量の増大とが可能になり、複共振化の調整が容易になると共に小型化とアンテナ特性の向上とを図ることができる。
また、アンテナ素子と第２エレメントとの間の浮遊容量により、アンテナ素子自体が直接グランドパターンとの間の浮遊容量を発生することが無く、高インピーダンスとなるアンテナ素子と第２エレメントとの間の浮遊容量により、第２エレメントを介してグランドパターンへの高周波電流をより効率的に流すことが可能になる。
また、基板本体の平面内で設計が可能であり、従来の誘電体ブロックや樹脂成型体等を使用する場合に比べて薄型化が可能であると共に、誘電体アンテナであるアンテナ素子の選択によって、小型化および高性能化が可能になる。また、金型、設計変更等によるコストが必要なく、低コストを実現することができる。

第４の発明に係るアンテナ装置は、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記第１延在部に第１受動素子が接続され、前記第２エレメントに第２受動素子が接続されていると共に、前記第１延在部の基端が第３受動素子を介して前記グランドパターンに接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、各受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能なアンテナ装置を得ることができる。このように、アンテナ構成上、各共振周波数をフレキシブルに調整できるため、共振周波数の入れ替えが可能になり、用途や機器に応じて受動素子等による調整箇所を変更可能になっている。

第５の発明に係るアンテナ装置は、第３の発明において、前記アンテナ素子よりも先端側の前記第２延在部の途中に、第４受動素子が接続されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、第４受動素子に高インピーダンスとなるものを選択することで、主に第２延在部の基端から第４受動素子との間で、別の共振周波数を得ることが可能である。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明のアンテナ装置によれば、基板本体の表面にそれぞれ金属箔でパターン形成された上記のグランドパターン、第１エレメント及び第２エレメントを備えているので、各エレメント間及びグランドパターンとの間などで浮遊容量が発生し、少なくとも２つ以上の共振周波数による複共振化が可能になる。
特に、第２エレメントが、第１延在部の途中に基端が接続され第２延在部に沿って延在し、第２延在部が、先端側に第２エレメントの先端を超えて延在した装荷容量調整部を有し、第１エレメントと第２エレメントとの開放端が、同一方向に向けて配されているので、第２エレメントよりも突き出た装荷容量調整部とグランドパターンとの間にも浮遊容量を発生させることができ、第１エレメントによる容量調整が可能になって主に第１エレメントで得られる共振周波数の設定が容易になる。
また、エレメントに接続するアンテナ素子や受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能になると共に、小型化および高性能化が可能になる。
したがって、本発明のアンテナ装置は、多様な用途や機器に対応した複共振化が容易に可能になると共に、省スペース化を図ることができる。

本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態において、各エレメントの位置関係を示す平面図である。 第１実施形態において、各共振周波数に寄与する主な領域を示す配線図である。 第１実施形態において、アンテナ装置で生じる浮遊容量を示す配線図である。 第１実施形態において、アンテナ素子を示す斜視図（ａ）、平面図（ｂ）、正面図（ｃ）、底面図（ｄ）及び背面図（ｅ）である。 第１実施形態において、３共振化した際のＶＳＷＲ特性（電圧定在波比）を示すグラフである。 本発明に係るアンテナ装置の第２実施形態において、アンテナ装置で生じる浮遊容量を示す配線図である。 本発明に係るアンテナ装置の第３実施形態において、各エレメントの位置関係を示す平面図である。 本発明に係るアンテナ装置の実施例において、アンテナ装置の放射パターンを示すグラフである。

以下、本発明に係るアンテナ装置の第１実施形態を、図１から図５を参照しながら説明する。

本実施形態におけるアンテナ装置１は、図１及び図２に示すように、絶縁性の基板本体２と、基板本体２に銅箔等の金属箔でパターン形成されたグランドパターンＧＮＤと、グランドパターンＧＮＤが形成されていない領域として基板本体２上のグランドパターンＧＮＤと基板本体２の少なくとも一辺との間に設けられたアンテナ占有領域ＡＯＡと、アンテナ占有領域ＡＯＡ内に銅箔等の金属箔でパターン形成された第１エレメント３及び第２エレメント４とを備えている。

上記第１エレメント３が、グランドパターンＧＮＤに近接した基端側に給電点ＦＰが設けられていると共にアンテナ占有領域ＡＯＡが接する基板本体２のいずれかの一辺（本実施形態では、図１の符号２ａ）に向けて延在する第１延在部Ｅ１と、前記第１延在部Ｅ１の先端からアンテナ占有領域ＡＯＡが接する前記一辺２ａに沿って延在する第２延在部Ｅ２とを有している。すなわち、第２延在部Ｅ２は、対向するグランドパターンＧＮＤの端辺と基板本体２の一辺２ａとの延在方向に沿って延在している。
上記第２エレメント４が、第１延在部Ｅ１の途中に基端が接続され第２延在部Ｅ２に沿って延在している。すなわち、第１エレメント３と第２エレメント４との開放端は、同一方向に向いている。

上記第２延在部Ｅ２が、先端側に第２エレメント４の先端を超えて延在した装荷容量調整部Ｅ２ａを有している。すなわち、第２延在部Ｅ２と第２エレメント４とは、同一方向に向けて延在しているが、第２延在部Ｅ２は、装荷容量調整部Ｅ２ａの長さ分だけ第２エレメント４よりも長く延在している。そして、この装荷容量調整部Ｅ２ａの部分が、グランドパターンＧＮＤに対向している。

また、第２延在部Ｅ２の途中には、誘電体アンテナのアンテナ素子ＡＴが接続されている。このアンテナ素子ＡＴは、第２エレメント４に対向している。
上記第１延在部Ｅ１の途中には、第１受動素子Ｐ１が接続され、第２エレメント４の基端に第２受動素子Ｐ２が接続されていると共に、第１延在部Ｅ１の基端が第３受動素子Ｐ３を介してグランドパターンＧＮＤに接続されている。
上記第１受動素子Ｐ１は、第２エレメント４の接続部よりも先端側に接続されている。

なお、第１延在部Ｅ１は、基端から第２エレメント４の接続部までの基端側部Ｅ１ａと、基端側部Ｅ１ａの先端から第１受動素子Ｐ１を介して先端までの先端側部Ｅ１ｂとで構成されている。上記基端側部Ｅ１ａは、先端側部Ｅ１ｂよりも幅広に形成され、グランドパターンＧＮＤ側の部分に第３受動素子Ｐ３の接続部と給電点ＦＰとが間隔を空けて設定されている。
また、アンテナ素子ＡＴよりも先端側の第２延在部Ｅ２の途中には、第４受動素子Ｐ４が接続されている。なお、第４受動素子Ｐ４は、アンテナ素子ＡＴよりも先端側に接続されているが、装荷容量調整部Ｅ２ａ側よりもアンテナ素子ＡＴに近い部分に接続されることが好ましい。

上記基板本体２は、一般的なプリント基板であって、本実施形態では、ガラスエポキシ樹脂等からなるプリント基板を採用している。
なお、上記給電点ＦＰは、それぞれ高周波回路（図示略）の給電点に接続される。また、グランドパターンＧＮＤの領域には、高周波回路が実装される。
上記各受動素子は、例えばインダクタ、コンデンサ、抵抗又はジャンパー線が採用される。

上記アンテナ素子ＡＴは、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子であって、例えば図４に示すように、セラミックス等の誘電体１２１の表面にＡｇ等の導体パターン１２２が形成されたチップアンテナである。
このアンテナ素子ＡＴは、共振周波数等の設定に応じて、その長さ、幅、導体パターン等が異なる素子を選択しても構わない。また、所望の周波数によっては、アンテナ素子ＡＴに使用している誘電体１２１を、磁性体、若しくは誘電体と磁性体とを混合した複合材料としても構わない。

上記第１エレメント３と第２エレメント４とは、互いの間の浮遊容量と、グランドパターンＧＮＤとの間の浮遊容量とを発生可能に、互いに間隔を空けて延在している。
すなわち、図３に示すように、装荷容量調整部Ｅ２ａとグランドパターンＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃａと、アンテナ素子ＡＴ先端から装荷容量調整部Ｅ２ａの基端までと第２エレメント４との間の浮遊容量Ｃｂと、第２エレメント４とグランドパターンＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃｃと、アンテナ素子ＡＴと第２エレメント４との間の浮遊容量Ｃｄと、アンテナ素子ＡＴ基端から第２延在部Ｅ２の基端までと第２エレメント４の基端部及び基端側部Ｅ１ａとの間の浮遊容量Ｃｅとが発生可能である。

次に、本実施形態のアンテナ装置における各共振周波数について、図を参照して説明する。

本実施形態のアンテナ装置１では、図５に示すように、周波数の低い方から、第１の共振周波数ｆ１、第２の共振周波数ｆ２及び第３の共振周波数ｆ３の順に３つの周波数帯に複共振化される。
上記第１の共振周波数ｆ１は、第１エレメント３とアンテナ素子ＡＴと第１受動素子Ｐ１及び第４受動素子Ｐ４と浮遊容量とで決定される。また、上記第２の共振周波数ｆ２は、アンテナ素子ＡＴと第１受動素子Ｐ１と第４受動素子Ｐ４から基端側の第２延在部Ｅ２と浮遊容量とで決定される。さらに、上記第３の共振周波数ｆ３は、第２エレメント４、第１エレメント３、第２受動素子Ｐ２と浮遊容量とで決定される。

以下、これら共振周波数について、より詳しく説明する。
「第１の共振周波数ｆ１について」
上記第１の共振周波数ｆ１の周波数は、第１エレメント３、アンテナ素子ＡＴ、第１受動素子Ｐ１、第４受動素子Ｐ４及び浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅにより設定および調整することができる。
また、第１の共振周波数ｆ１のインピーダンス調整は、浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第１受動素子Ｐ１及び第４受動素子Ｐ４の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
このように第１の共振周波数ｆ１は、主に図２中の二点鎖線Ａ１の部分で調整される。

「第２の共振周波数ｆ２について」
上記第２の共振周波数ｆ２の周波数は、アンテナ素子ＡＴ、第１受動素子Ｐ１、第４受動素子Ｐ４から基端側の第２延在部Ｅ２、第１延在部Ｅ１及び浮遊容量Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｃにより設定および調整することができる。なお、第４受動素子Ｐ４は、この周波数で高インピーダンスとなるように設定される。
また、第２の共振周波数ｆ２のインピーダンス調整は、浮遊容量Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｃの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第１受動素子Ｐ１の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
このように第２の共振周波数ｆ２は、主に図２中の破線Ａ２の部分で調整される。

「第３の共振周波数ｆ３について」
上記第３の共振周波数ｆ３の周波数は、第２エレメント４、第１エレメント３及び浮遊容量Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅにより設定および調整することができる。
また、第３の共振周波数ｆ３のインピーダンス調整は、浮遊容量Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅの各浮遊容量の設定で行うことができる。
さらに、最終的な周波数調整は、第２受動素子Ｐ２の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
このように第３の共振周波数ｆ３は、主に図２中の一点鎖線Ａ３の部分で調整される。

なお、各共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３における最終的なインピーダンス調整は、第３受動素子Ｐ３の選択によりグランドパターンＧＮＤ側に流れる高周波電流の流れをコントロールすることで、フレキシブルに行うことが可能である。

このように本実施形態のアンテナ装置１では、基板本体２の表面にそれぞれ金属箔でパターン形成された上記のグランドパターンＧＮＤ、第１エレメント３及び第２エレメント４を備えているので、各エレメント間やグランドパターンＧＮＤとの間の各浮遊容量とを効果的に利用することで、複共振化させることができる。
特に、第２エレメント４が、第１延在部Ｅ１の途中に基端が接続され第２延在部Ｅ２に沿って延在し、第２延在部Ｅ２が、先端側に第２エレメント４の先端を超えて延在した装荷容量調整部Ｅ２ａを有し、第１エレメント３と第２エレメント４との開放端が、同一方向に向けて配されているので、第２エレメント４よりも突き出た装荷容量調整部Ｅ２ａとグランドパターンＧＮＤとの間にも浮遊容量Ｃａを発生させることができ、装荷容量調整部Ｅ２ａによる容量調整が可能になって主に第１エレメント３で得られる共振周波数の設定が容易になる。

さらに、第２エレメント４が第１エレメント３の第２延在部Ｅ２とグランドパターンＧＮＤとの間に介在するため、第２延在部Ｅ２の装荷容量調整部Ｅ２ａよりも基端側とグランドパターンＧＮＤとの間に直接的な浮遊容量が発生せず、装荷容量調整部Ｅ２ａよりも基端側とグランドパターンＧＮＤとの間の距離による依存性は少なくなる。また、第１エレメント３からの放射による高周波電流を、第２エレメント４及び第１延在部Ｅ１を介してグランドパターンＧＮＤへ効率的に流すことが可能になる。逆に、第２エレメント４からの放射による高周波電流は、一部が第２延在部Ｅ２へ流れて第１延在部Ｅ１を介してグランドパターンＧＮＤへ流れる。このように放射に寄与する高周波電流を効率的に得ることができる。

また、所望の共振周波数に自己共振しないローディング素子のアンテナ素子ＡＴによってエレメント長の短縮化及び高インピーダンス化と、浮遊容量の増大とが可能になり、複共振化の調整が容易になると共に小型化とアンテナ特性の向上とを図ることができる。
特に、アンテナ素子ＡＴと第２エレメント４との間の浮遊容量により、アンテナ素子ＡＴ自体が直接グランドパターンＧＮＤとの間の浮遊容量を発生することが無く、高インピーダンスとなるアンテナ素子ＡＴと第２エレメント４との間の浮遊容量により、第２エレメント４を介してグランドパターンＧＮＤへの高周波電流をより効率的に流すことが可能になる。

また、アンテナ素子ＡＴおよび各受動素子の選択によって、各共振周波数をフレキシブルに調整可能であり、設計条件に応じた複共振化が可能なアンテナ装置を得ることができる。このように、アンテナ構成上、各共振周波数をフレキシブルに調整できるため、共振周波数の入れ替えが可能になり、用途や機器に応じて受動素子等による調整箇所を変更可能になっている。
また、基板本体２の平面内で設計が可能であり、従来の誘電体ブロックや樹脂成型体等を使用する場合に比べて薄型化が可能であると共に、誘電体アンテナであるアンテナ素子ＡＴの選択によって、小型化および高性能化が可能になる。また、金型、設計変更等によるコストが必要なく、低コストを実現することができる。

また、第４受動素子Ｐ４に高インピーダンスとなるものを選択することで、主に第２延在部Ｅ２の基端（図１における第２延在部Ｅ２の右端）から第４受動素子Ｐ４との間で、別の共振周波数を得ることが可能である。
このように高インピーダンスに選択する受動素子としては、一番低い共振周波数（本実施形態では第１の共振周波数ｆ１）に使用する受動素子（本実施形態の第４受動素子Ｐ４）であることが望ましい。また、この受動素子は、所望の共振周波数（前述の別の共振周波数：第２の共振周波数ｆ２）に対して高インピーダンスにすることが望ましい。この理由としては、所望の共振周波数に対して高インピーダンスになる場合においても、一番低い共振周波数に対して良好なインピーダンスを確保できるからである。そのため、本実施形態では、第４受動素子Ｐ４に対して高インピーダンスに選択する設定としている。

次に、本発明に係るアンテナ装置の第２及び第３実施形態について、図６及び図７を参照して以下に説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。

第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、装荷容量調整部Ｅ２ａが第４受動素子Ｐ４が接続されている部分と同じ細い幅で延在しているのに対し、第２実施形態のアンテナ装置２１では、図６に示すように、装荷容量調整部Ｅ２２ａが、第２エレメント４側に広がって幅広に形成された幅広部Ｅ２２ｂを有している点である。すなわち、第２実施形態では、装荷容量調整部Ｅ２２ａの先端側に対向するグランドパターンＧＮＤに向けて拡がった略正方形状の幅広部Ｅ２２ｂが設けられている。

この幅広部Ｅ２２ｂによって、図６に示すように、グランドパターンＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃａが大きく得られると共に、浮遊容量Ｃａの他に、幅広部Ｅ２２ｂと第２エレメント４との間の浮遊容量Ｃｆが発生する。
したがって、第２実施形態のアンテナ装置２１では、第２延在部Ｅ２２の装荷容量調整部Ｅ２２ａが、第２エレメント４側に広がって幅広に形成された幅広部Ｅ２２ｂを有しているので、幅広部Ｅ２２ｂの幅や長さによって第２エレメント４やグランドパターンＧＮＤとの間の浮遊容量を効果的に設けて利用することが可能になる。

また、第３実施形態と第２実施形態との異なる点は、第２実施形態では、略正方形状の幅広部Ｅ２２ｂが形成されているのに対し、第３実施形態のアンテナ装置３１では、図７に示すように、装荷容量調整部Ｅ３２ａにおいて、対向するグランドパターンＧＮＤに向けた方向の幅だけが広く、第２延在部Ｅ３２の延在方向の幅が狭い幅広部Ｅ３２ｂを採用している点である。すなわち、第３実施形態の幅広部Ｅ３２ｂは、第２延在部Ｅ３２の先端部がグランドパターンＧＮＤに向けて同じ幅の状態で９０°折れたように見える部分である。

第３実施形態では、幅広部Ｅ３２ｂとグランドパターンＧＮＤとの間に浮遊容量Ｃａ１，Ｃａ２が発生すると共に幅広部Ｅ３２ｂの基端から装荷容量調整部Ｅ３２ａの基端までとグランドパターンＧＮＤとの間に浮遊容量Ｃａ３が発生する。
このように第３実施形態のアンテナ装置３１では、第２実施形態よりも面積が小さい幅広部Ｅ３２ｂにより、浮遊容量Ｃａ１，Ｃａ２，Ｃａ３を得ることができる。
第２及び第３実施形態に示すように、幅広部の面積や形状を変更することで、浮遊容量Ｃａ（Ｃａ１，Ｃａ２，Ｃａ３），Ｃｆを調整することが可能である。

さらに、第２実施形態では、第１延在部Ｅ１は、基端側部Ｅ１ａから先端側部Ｅ１ｂへ直線的に延在しているが、第３実施形態では、先端側部Ｅ３１ｂが、基端側部Ｅ３１ａの先端（第２エレメント４の接続点）から一旦、第１受動素子Ｐ１を介して第２エレメント４の突出延在方向と逆方向に延在した後、アンテナ占有領域ＡＯＡが接する前記一辺２ａに向けて延在している点でも第２実施形態と異なっている。このように、第１延在部Ｅ３１全体としてアンテナ占有領域ＡＯＡが接する前記一辺２ａに向けて延在していれば、途中で屈曲していても構わない。なお、上記第１延在部Ｅ３１では、先端側部Ｅ１ｂとグランドパターンＧＮＤとの間に浮遊容量Ｃｇが発生する。

また、第２実施形態では、アンテナ占有領域ＡＯＡが基板本体２の一辺２ａのみに接しているが、第３実施形態では、アンテナ占有領域ＡＯＡが基板本体２の角部に配されており、アンテナ占有領域ＡＯＡが基板本体２の二辺に接している点でも異なっている。なお、第３実施形態では、アンテナ占有領域ＡＯＡが接した基板本体２の二辺のうち一辺２ａに沿って第２延在部Ｅ３２が延在している。

さらに、第３実施形態では、第３受動素子Ｐ３と給電点ＦＰとが、第２エレメント４側のグランドパターンＧＮＤに接続されている。なお、第３実施形態のグランドパターンＧＮＤの端辺は、段差状に形成されている。また、第１延在部Ｅ３１の基端側部Ｅ３１ａは、先端側部Ｅ３１ｂと同じ幅に設定され、第３受動素子Ｐ３の接続及び給電点ＦＰのためにグランドパターンＧＮＤの段差部に向けて突出された２つの枝部Ｅ３１ｃが設けられている。すなわち、基端側部Ｅ３１ａの基端から突出された枝部Ｅ３１ｃの先端に第３受動素子Ｐ３が接続され、基端側部Ｅ３１ａの途中から突出された枝部Ｅ３１ｃの先端が給電点ＦＰとされる。なお、第３受動素子Ｐ３が接続された枝部Ｅ３１ｃとグランドパターンＧＮＤとの間には、浮遊容量Ｃｈが発生する。

次に、第１実施形態のアンテナ装置を実際に作製した実施例について、ＶＳＷＲ特性（電圧定在波比）を測定した結果と、各共振周波数での放射パターンについて測定した結果とを、図５及び図６を参照して説明する。

なお、これらの測定においては、各受動素子は以下のものを用いた。
第１受動素子Ｐ１：Ｌ＝１．０ｎＨのインダクタ
第２受動素子Ｐ２：Ｌ＝１．０ｎＨのインダクタ
第３受動素子Ｐ３：Ｌ＝１．０ｎＨのインダクタ
第４受動素子Ｐ４：Ｌ＝１５ｎＨのインダクタ

この測定結果からわかるように、以下の表１に示すように、第１〜第３の共振周波数ｆ１〜ｆ３のいずれも良好な特性が得られている。
なお、表１において、第１の共振周波数ｆ１の周波数帯は１５７５ＭＨｚ、第２の共振周波数ｆ２の周波数帯は２４４０ＭＨｚ、第３の共振周波数ｆ３の周波数帯は５２００ＭＨｚである。

次に、上記実施例のアンテナ装置について、第１の共振周波数ｆ１、第２の共振周波数ｆ２及び第３の共振周波数ｆ３での放射パターンについて測定した結果を、図８に示す。
なお、第２延在部Ｅ２の基端から先端に向かう延在方向（アンテナ素子ＡＴの延在方向）を−Ｙ方向とし、第１延在部Ｅ１の基端から先端に向かう延在方向を−Ｘ方向とし、基板本体２表面に対する垂直方向をＺ方向とした。この際のＺＸ面に対する垂直偏波、水平偏波及び電力利得を測定した。

この結果、ＺＸ面における第１の共振周波数ｆ１の平均電力利得は−７．０ｄＢｉであり、第２の共振周波数ｆ２の平均電力利得は−８．０ｄＢｉであり、第３の共振周波数ｆ３の平均電力利得は−４．６ｄＢｉであった。

なお、本発明は上記各実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、上記各実施形態では、第２延在部にアンテナ素子を設けているが、第２エレメントにアンテナ素子を設けてエレメントの短縮化を行い、装置全体の小型化を図っても構わない。

また、上述したようにアンテナ素子を接続してエレメントの一部とすることが好ましいが、アンテナ素子を接続せずに、銅箔等の金属箔のみで延在した第２延在部でも構わない。この際、高インピーダンス化するために、第２延在部の少なくとも一部を他の部分よりも幅狭の細いパターンにしたり、ジグザグに折り返しながら全体として一定方向に延在するミアンダパターンとしたりすることが好ましい。
さらに、基板サイズに余裕がある場合には、上記エレメントの一部を線状若しくは板状の金属を折り返した形状のパターンに置き換えても構わない。また、同一の基板本体の表裏面に対してスルーホールを用いて、螺旋状などの形状に旋回させたパターンにしても構わない。

また、上記第２実施形態では、略正方形状の幅広な装荷容量調整部を設けたが、この装荷容量調整部の中央を抜いて四角枠のループ状の装荷容量調整部としても構わない。この場合、ループ状とされた装荷容量調整部内にも浮遊容量を発生させることが可能になり、周辺部品との容量結合による性能劣化を低減することができる。

１，２１，３１…アンテナ装置、２…基板本体、２ａ…基板本体の一辺、３…第１エレメント、４…第２エレメント、ＡＯＡ…アンテナ占有領域、ＡＴ…アンテナ素子、Ｅ１，Ｅ３１…第１延在部、Ｅ２，Ｅ２２，Ｅ３２…第２延在部、Ｅ２ａ，Ｅ２２ａ，Ｅ３２ａ…装荷容量調整部、Ｅ２２ｂ，Ｅ３２ｂ…幅広部、ＧＮＤ…グランドパターン、Ｐ１…第１受動素子、Ｐ２…第２受動素子、Ｐ３…第３受動素子、Ｐ４…第４受動素子、ＦＰ…給電点

Claims (4)

1. 絶縁性の基板本体と、前記基板本体に金属箔でパターン形成されたグランドパターンと、前記グランドパターンが形成されていない領域として前記基板本体上の前記グランドパターンと前記基板本体の少なくとも一辺との間に設けられたアンテナ占有領域と、前記アンテナ占有領域内に金属箔でパターン形成された第１エレメント及び第２エレメントとを備え、
   前記第１エレメントが、前記グランドパターンに近接した基端側に給電点が設けられていると共に前記アンテナ占有領域が接する前記基板本体のいずれかの一辺に向けて延在する第１延在部と、前記第１延在部の先端から前記アンテナ占有領域が接する前記一辺に沿って延在する第２延在部とを有し、
   前記第２エレメントが、前記第１延在部の途中に基端が接続され前記第２延在部に沿っていると共に前記グランドパターンに対向して延在し、
   前記第２延在部が、先端側に前記第２エレメントの先端を超えて前記第２エレメントの先端が向く方向に向けて線状に延在し前記グランドパターンに対向した装荷容量調整部を有し、
   前記第１エレメントと前記第２エレメントとの開放端が、同一方向に向けて配されており、
   前記第２エレメントが、高周波回路に接続された前記給電点からの高周波電流が流れると前記第１エレメントとは異なる周波数で共振して電磁波を放射するエレメントであり、
   前記第２延在部の途中であって前記装荷容量調整部よりも基端側に、受動素子が接続され、
   前記受動素子が、前記第１エレメントのうち前記受動素子から基端側の前記第２延在部と前記第１延在部とで発生する共振周波数に対して高インピーダンスに設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、
   前記装荷容量調整部が、前記第２エレメント側に広がって幅広に形成された幅広部を有していることを特徴とするアンテナ装置。
3. 請求項１又は２に記載のアンテナ装置において、
   前記第２延在部の途中に誘電体アンテナのアンテナ素子が接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
   前記第１延在部に第１受動素子が接続され、
   前記第２エレメントに第２受動素子が接続されていると共に、前記第１延在部の基端が第３受動素子を介して前記グランドパターンに接続されていることを特徴とするアンテナ装置。