JP6547949B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、広帯域化が可能であり、さらに複共振化も可能なアンテナ装置に関する。

従来、通信機器において、小型化された種々のアンテナ装置が提案されている。例えば、特許文献１では、アンテナ占有領域内を延在する給電パターンの先端部に一端の電極部が接続され基板本体の一辺に沿って設置された誘電体アンテナのアンテナ素子と、該アンテナ素子の他端の電極部と隣接するグランド面との間に接続された受動素子と、給電パターンの先端部とアンテナ素子の反対側のグランド面とを接続しインダクタンス成分を有するグランド接続パターンとを備えているアンテナ装置が提案されている。
このアンテナ装置では、グランド面への高周波電流を抑制することができると共に、小さいアンテナ占有領域であっても高いアンテナ性能が得られている。

一方、一つのアンテナ装置において、複数の共振周波数で種々の通信を行うことが要望されており、アンテナ装置の複共振化が行われている。例えば、特許文献２には、絶縁性の基板本体と、該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グランド面、第１エレメント、第２エレメントおよび第３エレメントとを備えたアンテナ装置が記載されている。このアンテナ装置では、第１エレメントが、第２エレメントや第３エレメントとの間の浮遊容量と、グランド面との間の浮遊容量とを発生可能にこれらと間隔を空けて延在していることで、複共振化を実現している。

特開２０１２−１１９９３２号公報 特開２０１２−８９９５６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。
上記特許文献１に記載のアンテナ装置では、小さいアンテナ占有領域であっても高いアンテナ性能が得られているが、より高いアンテナ性能、特に広帯域化が要望されている。
また、上記特許文献１に記載のアンテナ装置は、１つの共振周波数を有したシングルバンドのアンテナ装置であるが、上記特許文献１のように限られたアンテナ占有領域において複共振化したアンテナ装置が要望されている。しかしながら、複共振化のため、特許文献２に記載のアンテナ装置におけるアンテナエレメントのパターン配置をアンテナ占有領域にそのまま適用することができず、十分なアンテナ性能を得ることが困難であった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、限られた狭いアンテナ占有領域においても広帯域化が可能であり、さらに複共振化も可能で、十分なアンテナ性能を確保することができる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、前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ金属箔でパターン形成されたグランド面及び第１エレメントとを備え、前記第１エレメントが、前記グランド面が形成されていない領域として前記基板本体の一辺に接して設けられていると共に前記一辺に接した部分以外が前記グランド面に接しているアンテナ占有領域に形成され、前記グランド面の前記一辺に対向する部分に近接して配されると共に前記一辺に沿った方向に延在し給電点が設けられる第１延在部と、前記第１延在部の一端に基端が接続され前記一辺に向かう方向に延在する第２延在部と、前記第２延在部の先端に基端が接続され前記一辺に沿った方向かつ前記給電点から離間する側に向けて延在すると共に先端が第１受動素子を介して隣接する前記グランド面に接続された第３延在部と、前記第１延在部の他端に基端が接続され前記一辺に向かう方向に延在すると共に先端が第２受動素子を介して隣接する前記グランド面に接続された第４延在部とを有していることを特徴とする。

本発明のアンテナ装置では、第１エレメントが、第１延在部の他端に基端が接続され前記一辺に向かう方向に延在すると共に先端が第２受動素子を介して隣接するグランド面に接続された第４延在部を有しているので、前記一辺に向かって延在する第４延在部を介して高周波電流がグランド面に流れるため、高インピーダンス化により広帯域化することができる。すなわち、第４延在部と他の延在部との間に発生する浮遊容量と、第４延在部とグランド面との間に発生する浮遊容量と、第４延在部自体のインダクタンスとによって高インピーダンス化され、共振周波数において広帯域化される。
また、第３延在部が第１受動素子を介して隣接するグランド面に接続されることで、第１延在部、第２延在部、第３延在部とグランド面の内縁部とでループ形状が形成される。さらに、第４延在部が第２受動素子を介して隣接するグランド面に接続されることで、第１延在部、第４延在部とグランド面の内縁部とでループ形状が形成される。これらにより、上記２つのループ形状に高周波電流が流れることで、第３延在部及び第４延在部からグランド面へ広がる高周波電流の２つの流れを抑制し、限られたアンテナ占有領域を効率的に利用して高いアンテナ性能を得ることができる。また、実装時の周辺部品等の影響も低減することが可能になる。

第２の発明に係るアンテナ装置は、第１の発明において、前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、金属箔でパターン形成された第２エレメントを備え、前記第２エレメントが、前記アンテナ占有領域に形成され、前記第１延在部の途中に基端が接続され前記一辺に向かう方向に延在する第５延在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、基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ金属箔でパターン形成されたグランド面、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面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前記一辺に向かう方向に延在する第５延在部を有しているので、第５延在部が第２延在部と第４延在部との間で延在していることで、第５延在部と第２延在部との間及び第５延在部と第４延在部との間でそれぞれ浮遊容量を発生させることができる。

第３の発明に係るアンテナ装置は、第２の発明において、前記第２エレメントが、前記第５延在部の先端に基端が接続され前記第３延在部に沿った方向かつ前記第２受動素子から離間する側に向けて延在する第６延在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、第２エレメントが、第５延在部の先端に基端が接続され第３延在部に沿った方向かつ第２受動素子から離間する側に向けて延在する第６延在部を有しているので、第６延在部と第３延在部との間にも浮遊容量が発生し、共振周波数及びインピーダンスを調整することができる。

第４の発明に係るアンテナ装置は、第２又は第３の発明において、前記第２エレメントが、前記第１延在部の一端側に基端が接続され前記第３延在部に沿った方向かつ前記給電点から離間する側に向けて延在する第７延在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、第２エレメントが、第１延在部の一端側に基端が接続され第３延在部に沿った方向かつ給電点から離間する側に向けて延在する第７延在部を有しているので、第７延在部と第３延在部との間及び第７延在部とグランド面との間にもそれぞれ浮遊容量が発生し、さらに共振周波数及びインピーダンスを調整することができる。

第５の発明に係るアンテナ装置は、第２から第４の発明のいずれかにおいて、前記第５延在部に第３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、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６の発明に係るアンテナ装置は、第２から第５の発明のいずれかにおいて、前記アンテナ占有領域として、前記基板本体の表面に配された表面側領域と、前記基板本体の裏面に配されて前記表面側領域に対向した裏面側領域とが設けられ、前記第１エレメントが、前記表面側領域に形成され、前記第２エレメントが、前記裏面側領域に形成され、前記第１エレメント及び前記第２エレメントが、スルーホールで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２エレメントが、裏面側領域に形成され、第１エレメント及び第２エレメントが、スルーホールで接続されているので、表面側領域において第１エレメントとグランド面とで囲まれた領域の開口面積を広くすることができ、第１エレメントで主に得られる共振周波数において広帯域化することが可能になる。

第７の発明に係るアンテナ装置は、第１から第６の発明のいずれかにおいて、前記第３延在部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。
特に、第３延在部に誘電体アンテナのアンテナ素子が接続されているので、アンテナ素子と第１受動素子とで直列共振が構成され、第３延在部を介した上記ループ形状に高周波電流が効率的に流れることで、第３延在部からグランド面へ広がる高周波電流の流れをより抑制することができる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明のアンテナ装置によれば、第１エレメントが、第１延在部の他端に基端が接続され前記一辺に向かう方向に延在すると共に先端が第２受動素子を介して隣接するグランド面に接続された第４延在部を有しているので、前記一辺に向かって延在する第４延在部により高インピーダンス化でき、広帯域化が可能である。
また、さらに第２エレメントを備えることで、各エレメント間及びグランド面との間などで浮遊容量が発生し、限られたアンテナ占有領域において複共振化が可能になる。
したがって、本発明のアンテナ装置は、限られた狭いアンテナ占有領域においても広帯域化が可能であり、さらに複共振化も可能で、十分なアンテナ性能を確保することができる。

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、模式的な等価回路を示す図である。 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）および側面図（ｅ）である。 第１実施形態において、ＶＳＷＲ特性（電圧定在波比）の測定結果を示すグラフである。 第１実施形態において、放射効率の測定結果を示すグラフである。 本発明に係るアンテナ装置の第２実施形態を示す平面図である。 第２実施形態において、アンテナ装置を示す裏面図である。

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７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に示すように、絶縁性の基板本体２と、基板本体２の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ銅箔等の金属箔でパターン形成されたグランド面ＧＮＤ、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及び上記第２エレメント４は、グランド面ＧＮＤが形成されていない領域として基板本体２の一辺２ａに接して設けられていると共に前記一辺２ａに接した部分以外がグランド面ＧＮＤに接しているアンテナ占有領域ＡＯＡに形成されている。

上記第１エレメント３は、グランド面ＧＮＤの前記一辺２ａに対向する部分に近接して配されると共に前記一辺２ａに沿った方向に延在し給電点ＦＰが設けられる第１延在部Ｅ１と、第１延在部Ｅ１の一端に基端が接続され前記一辺２ａに向かう方向に延在する第２延在部Ｅ２と、第２延在部Ｅ２の先端に基端が接続され前記一辺２ａに沿った方向かつ給電点ＦＰから離間する側に向けて延在すると共に先端が第１受動素子Ｐ１を介して隣接するグランド面ＧＮＤに接続された第３延在部Ｅ３と、第１延在部Ｅ１の他端に基端が接続され前記一辺２ａに向かう方向に延在すると共に先端が第２受動素子Ｐ２を介して隣接するグランド面ＧＮＤに接続された第４延在部Ｅ４とを有している。

上記第１延在部Ｅ１は、その途中から隣接するグランド面ＧＮＤに向けて突出した突出部Ｅ０を有し、その先端に給電点ＦＰを設けている。なお、給電点ＦＰを第１延在部Ｅ１の他端に設けても構わない。
上記第２エレメント４は、第１延在部Ｅ１の途中に基端が接続され前記一辺２ａに向かう方向に延在する第５延在部Ｅ５と、第５延在部Ｅ５の先端に基端が接続され第３延在部Ｅ３に沿った方向かつ第２受動素子Ｐ２から離間する側に向けて延在する第６延在部Ｅ６と、第１延在部Ｅ１の一端側に基端が接続され第３延在部Ｅ３に沿った方向かつ給電点ＦＰから離間する側に向けて延在する第７延在部Ｅ７とを有している。

上記第５延在部Ｅ５には、その基端に第３受動素子Ｐ３が接続されている。なお、第７延在部Ｅ７を設けることで、必要とされるアンテナ性能が得られる場合、第３受動素子Ｐ３を削除することが可能である。
上記第３延在部Ｅ３には、その途中に誘電体アンテナのアンテナ素子ＡＴが接続されている。
上記第２延在部Ｅ２には、アンテナ素子ＡＴよりも基端側に第４受動素子Ｐ４が接続されている。なお、第１受動素子Ｐ１だけで十分なアンテナ特性が得られれば第４受動素子Ｐ４は不要である。

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。この給電点ＦＰには、例えば高周波回路に接続された同軸ケーブル（図示略）の芯線が接続され、該同軸ケーブルのグランド線は、近傍のグランド面ＧＮＤに接続される。また、グランド面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５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。この導体パターン１２２の両端部が、実装用に第３延在部Ｅ３の分断された部分の対向端に接続されることで、アンテナ素子ＡＴが第３延在部Ｅ３の一部とされる。
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。

また、アンテナ素子ＡＴは、インダクタンス成分のみではなく、容量成分も内在し、インピーダンスが決定される。なお、アンテナ素子ＡＴのインピーダンスは、使用周波数に対して高インピーダンスに設定されることが望ましい。
すなわち、使用周波数、使用する誘電体材料から、アンテナ素子サイズが選定される。また、アンテナ要求性能（アンテナ利得、帯域幅など）により、導体パターン１２２の巻き数、パターン幅等の最適化を行う。例えば、図５に示すアンテナ素子ＡＴでは、導体パターン１２２の巻き数によるインピーダンス値、導体パターン１２２の線間幅による容量値等の設定を行うことで、使用周波数に対するインピーダンスの最適化を行う。

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、グランド面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、第４延在部Ｅ４とグランド面ＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃａと、第４延在部Ｅ４と第５延在部Ｅ５との間の浮遊容量Ｃｂと、第５延在部Ｅ５と第２延在部Ｅ２との間の浮遊容量Ｃｃと、第３延在部Ｅ３及びアンテナ素子ＡＴと第６延在部Ｅ６との間の浮遊容量Ｃｄと、第３延在部Ｅ３及びアンテナ素子ＡＴと第７延在部Ｅ７との間の浮遊容量Ｃｅと、第１延在部Ｅ１とグランド面ＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃｆと、第７延在部Ｅ７とグランド面ＧＮＤとの間の浮遊容量Ｃｇ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６及び図７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６及び図７に示すように、周波数の低い方から、第１の共振周波数ｆ１及び第２の共振周波数ｆ２の順に２つの周波数帯に複共振化される。

以下、これら共振周波数について詳しく説明する。
「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、アンテナ素子ＡＴを含む第１エレメント３と浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｆ，Ｃｇと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，Ｃｆ，Ｃｇ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。
また、最終的なインピーダンス調整は、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１の共振周波数ｆ１は、主に図２中の一点鎖線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、第２エレメント４と第１エレメント３と浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｆ，Ｃｇとにより設定および調整することができる。
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Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｆ，Ｃｇ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３受動素子Ｐ３の選択によりフレキシブルに行うことが可能である。
また、最終的なインピーダンス調整は、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２の共振周波数ｆ２は、主に図２中の二点鎖線Ａ２の部分で調整される。

本実施形態のアンテナ装置１では、図４の模式的な等価回路に示すように、２つの開口部周縁にそれぞれループ状の電流経路が形成される。
すなわち、第１エレメント３とグランド面ＧＮＤとの間の開口部周縁を流れるループ状の電流経路には、アンテナ素子ＡＴのインダクタンス成分Ｌ（ＡＴ）と第１受動素子Ｐ１の容量Ｃ（Ｐ１）とによる直列共振が構成されている。
また、第４延在部Ｅ４とグランド面ＧＮＤとの間の開口部周縁を流れるループ状の電流経路には、第２エレメント４自体のインダクタンス成分Ｌ（４）と第２受動素子Ｐ２の容量Ｃ（Ｐ２）とによる直列共振と、第２エレメント４自体のインダクタンス成分Ｌ（４）と第２エレメント４と周囲との間で発生する浮遊容量とによる並列共振とが構成されている。

このように本実施形態のアンテナ装置１では、第１エレメント３が、第１延在部Ｅ１の他端に基端が接続され前記一辺２ａに向かう方向に延在すると共に先端が第２受動素子Ｐ２を介して隣接するグランド面ＧＮＤに接続された第４延在部Ｅ４を有しているので、前記一辺２ａに向かって延在する第４延在部Ｅ４を介して高周波電流がグランド面ＧＮＤに流れるため、高インピーダンス化により広帯域化することができる。すなわち、第４延在部Ｅ４と他の延在部との間に発生する浮遊容量と、第４延在部Ｅ４とグランド面ＧＮＤとの間に発生する浮遊容量と、第４延在部Ｅ４自体のインダクタンスとによって高インピーダンス化され、共振周波数において広帯域化される。

また、第３延在部Ｅ３が第１受動素子Ｐ１を介して隣接するグランド面ＧＮＤに接続されることで、第１延在部Ｅ１、第２延在部Ｅ２、第３延在部Ｅ３とグランド面ＧＮＤの内縁部とでループ形状が形成される。さらに、第４延在部Ｅ４が第２受動素子Ｐ２を介して隣接するグランド面ＧＮＤに接続されることで、第１延在部Ｅ１、第４延在部Ｅ４とグランド面ＧＮＤの内縁部とでループ形状が形成される。これらにより、上記２つのループ形状に高周波電流が流れることで、第３延在部Ｅ３及び第４延在部Ｅ４からグランド面ＧＮＤへ広がる高周波電流の２つの流れを抑制し、限られたアンテナ占有領域ＡＯＡを効率的に利用して高いアンテナ性能を得ることができる。また、実装時の周辺部品等の影響も低減することが可能になる。

また、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グランド面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面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前記一辺２ａに向かう方向に延在する第５延在部Ｅ５を有しているので、第５延在部Ｅ５が第２延在部Ｅ２と第４延在部Ｅ４との間で延在していることで、第５延在部Ｅ５と第２延在部Ｅ２との間及び第５延在部Ｅ５と第４延在部Ｅ４との間でそれぞれ浮遊容量を発生させることができる。

また、第２エレメント４が、第１延在部Ｅ１の一端に基端が接続され第３延在部Ｅ３に沿った方向かつ給電点ＦＰから離間する側に向けて延在する第７延在部Ｅ７を有しているので、第７延在部Ｅ７と第３延在部Ｅ３との間及び第７延在部Ｅ７とグランド面ＧＮＤとの間にもそれぞれ浮遊容量が発生し、さらに共振周波数及びインピーダンスを調整することができる。
また、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。

さらに、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、第３延在部Ｅ３に誘電体アンテナのアンテナ素子ＡＴが接続されているので、アンテナ素子ＡＴと第１受動素子Ｐ１とで直列共振が構成され、第３延在部Ｅ３を介した上記ループ形状に高周波電流が効率的に流れることで、第３延在部Ｅ３からグランド面ＧＮＤへ広がる高周波電流の流れをより抑制することができる。

次に、本発明に係るアンテナ装置の第２実施形態について、図７及び図８を参照して以下に説明する。なお、以下の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、第１エレメント３及び第２エレメント４が両方とも基板本体２の表面に設けられたアンテナ占有領域ＡＯＡに形成されているのに対し、第２実施形態のアンテナ装置２１では、図７及び図８に示すように、アンテナ占有領域として、基板本体２の表面に配された表面側領域ＡＯＡ１と、基板本体２の裏面に配されて表面側領域ＡＯＡ１に対向した裏面側領域ＡＯＡ２とが設けられ、第１エレメント３が、表面側領域ＡＯＡ１に形成され、第２エレメント２４が、裏面側領域ＡＯＡ２に形成されている点である。

この第２実施形態では、第１エレメント３及び第２エレメント２４が、スルーホールＨで接続されている。このスルーホールＨは、互いに対向した第５延在部Ｅ５の基端部と第１延在部Ｅ１とを接続して設けられている。また、第７延在部Ｅ７は、第５延在部Ｅ５の基端部に基端が接続され、スルーホールＨを介して第１延在部Ｅ１の一端側に接続されている。

第２実施形態では、第２エレメント２４を裏面側に配したことで、表面側領域ＡＯＡ１にスペースができ、第３延在部Ｅ３を前記一辺２ａにより近接させ、第１エレメント３とグランド面ＧＮＤとで囲まれた領域の開口面積を広げている。
なお、第２エレメント２４を裏面側に配し、第１エレメント３とグランド面ＧＮＤとで囲まれた領域の開口面積を広げたことで、第４受動素子Ｐ４が無くても十分なアンテナ性能が得られるため、第２実施形態では第４受動素子Ｐ４を削除している。

このように第２実施形態のアンテナ装置２１では、第２エレメント２４が、裏面側領域ＡＯＡ２に形成され、第１エレメント３及び第２エレメント２４が、スルーホールＨで接続されているので、表面側領域ＡＯＡ１において第１エレメント３とグランド面ＧＮＤとで囲まれた領域の開口面積を広くすることができ、第１エレメント３で主に得られる第１の共振周波数ｆ１において広帯域化することが可能になる。

次に、上記第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）を測定した結果を、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Ｐ１：０．５ｐＦのコンデンサ
第２受動素子Ｐ２：４．５ｐＦのコンデンサ
第３受動素子Ｐ３：１．２ｎＨのインダクタ
第４受動素子Ｐ４：ジャンパー線（０Ωの抵抗線）
また、アンテナ占有領域ＡＯＡのサイズを、８．０ｍｍ×５．０ｍｍとした。また、評価基板本体サイズを、１００．０ｍｍ×５０．０ｍｍとした。

図６からわかるように、第１及び第２の共振周波数ｆ１，ｆ２が、良好な帯域幅を有して得られている。特に、第１の共振周波数ｆ１は、広い帯域幅が得られている。
なお、第１の共振周波数ｆ１は２４７７．５ＭＨｚであり、帯域幅は２７５．７ＭＨｚ（ＶＳＷＲ≦３．０）であった。また、第２の共振周波数ｆ２は５２１５．０ＭＨｚであり、帯域幅は１８０．３ＭＨｚ（ＶＳＷＲ≦３．０）であった。

また、次に、このアンテナ装置の実施例について、放射効率特性を測定した結果を、図７に示す。
この測定結果からわかるように、全放射効率が、第１の共振周波数ｆ１で−１．６ｄＢであり、第２の共振周波数ｆ２で−４．２ｄＢであった。

なお、本発明は上記各実施形態および上記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３延在部にアンテナ素子を設けているが、他の延在部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。例えば、第６延在部にアンテナ素子を設けても構わない。
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３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３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。

１，２１…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、４，２４…第２エレメント、ＡＯＡ…アンテナ占有領域、ＡＯＡ１…表面側領域、ＡＯＡ２…裏面側領域、ＡＴ…アンテナ素子、Ｅ１…第１延在部、Ｅ２…第２延在部、Ｅ３…第３延在部、Ｅ４…第４延在部、Ｅ５…第５延在部、Ｅ６…第６延在部、Ｅ７…第７延在部、Ｅ８…第８延在部、ＦＰ…給電点、ＧＮＤ…グランド面、Ｈ…スルーホール、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

Claims (7)

1. 絶縁性の基板本体と、
   前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、それぞれ金属箔でパターン形成されたグランド面及び第１エレメントとを備え、
   前記第１エレメントが、前記グランド面が形成されていない領域として前記基板本体の一辺に接して設けられていると共に前記一辺に接した部分以外が前記グランド面に接しているアンテナ占有領域に形成され、
   前記グランド面の前記一辺に対向する部分に近接して配されると共に前記一辺に沿った方向に延在し給電点が設けられる第１延在部と、
   前記第１延在部の一端に基端が接続され前記一辺に向かう方向に延在する第２延在部と、
   前記第２延在部の先端に基端が接続され前記一辺に沿った方向かつ前記給電点から離間する側に向けて延在すると共に先端が第１受動素子を介して隣接する前記グランド面に接続された第３延在部と、
   前記第１延在部の他端に基端が接続され前記一辺に向かう方向に延在すると共に先端が第２受動素子を介して隣接する前記グランド面に接続された第４延在部とを有し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、
   前記基板本体の表面及び裏面の少なくとも一方に、金属箔でパターン形成された第２エレメントを備え、
   前記第２エレメントが、前記アンテナ占有領域に形成され、
   前記第１延在部の途中に基端が接続され前記一辺に向かう方向に延在する第５延在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２に記載のアンテナ装置において、
   前記第２エレメントが、前記第５延在部の先端に基端が接続され前記第３延在部に沿った方向かつ前記第２受動素子から離間する側に向けて延在する第６延在部を有していることを特徴とするアンテナ装置。
4. 請求項２又は３に記載のアンテナ装置において、
   前記第２エレメントが、前記第１延在部の一端側に基端が接続され前記第３延在部に沿った方向かつ前記給電点から離間する側に向けて延在する第７延在部を有していることを特徴とするアンテナ装置。
5. 請求項２から４のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
   前記第５延在部に第３受動素子が接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
6. 請求項２から５のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
   前記アンテナ占有領域として、前記基板本体の表面に配された表面側領域と、前記基板本体の裏面に配されて前記表面側領域に対向した裏面側領域とが設けられ、
   前記第１エレメントが、前記表面側領域に形成され、
   前記第２エレメントが、前記裏面側領域に形成され、
   前記第１エレメント及び前記第２エレメントが、スルーホールで接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、
   前記第３延在部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。