JP6611193B2 - アンテナ装置および無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）無線通信方式やＷｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）無線ＬＡＮ（Local Area Network）通信方式等による通信に好適なアンテナ装置および無線通信装置に関する。

最近の無線通信装置は、多くの周波数帯に対応することが要求される。例えば、ＬＴＥ方式の無線通信装置の場合、対応する周波数帯が、７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯、２ＧＨｚ帯、２．６ＧＨｚ帯、３．５ＧＨｚ帯、等の多種類の周波数帯域に対応することが必要である。また、Ｗｉ−Ｆｉ方式にて使用される５ＧＨｚ帯に関しても、日本国内においては、Ｗ５２（５．１５０−５．２５０ＧＨｚ）、Ｗ５３（５．２５０−５．３５０ＧＨｚ）、Ｗ５６（５．４７０−５．７２５ＧＨｚ）に加えて、さらに、Ｗ５８（５．７２５−５．９２５ＧＨｚ）の割り当ても検討されている。

周波数帯域の増加に関しては、一般的に、無線通信装置のアンテナエレメントの分岐、アンテナの追加といった対応が行われるが、この場合、アンテナエレメントやアンテナ間の干渉により特性が劣化する懸念もある。そのため、複数の周波数帯域をカバーすることができるようにアンテナの広帯域化が強く望まれている。

複数の周波数帯域をカバーする技術として、例えば、特許文献１の特開２０１３-２６７５９号公報「アンテナおよび携帯端末」に記載の技術が開示されている。該特許文献１に記載の技術は、ループ形状の放射部および該ループ形状から線状に屈折延在させた放射部を有するアンテナを形成し、該ループ形状内にスイッチを設け、該スイッチの開放、短絡により、対応周波数を切り替えることによって該ループ形状の放射部において高域および中域の無線通信をカバーし、前記屈折延在させた線状の放射部により低域の無線通信をカバーするというものである。しかし、該特許文献１には、ループ形状のアンテナが、板状アンテナと同等の広帯域特性を有することについては記載されているものの、ループ形状のアンテナの帯域幅を拡大することや共振周波数を最適な状態に調整することに関する技術に関しては記載されていない。

特開２０１３-２６７５９号公報

前述したように、前記特許文献１に記載されたような、本発明に関連する現状の技術においては、アンテナ特性を維持しつつ広帯域化を図り、かつ、共振周波数の調整を柔軟に行う、ということが困難であり、複数の周波数帯域を効果的にカバーすることができないという問題点がある。以下に、かかる問題点について、図面を参照しながらさらに詳細に説明する。

図８は、本発明に関連する現状の技術の一つである逆Ｌ型パターンアンテナを用いた場合のアンテナ装置を示す模式図であり、図８（Ａ）は、アンテナ装置の全体構成を示し、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のアンテナ部分を拡大した拡大図を示す。図８に示すアンテナ装置５０は、ＧＮＤ（Ground：アース）５１とアンテナ５２と誘電体５３とによって構成される。誘電体５３は板形状をなし、ＧＮＤ５１とアンテナ５２とは板状の誘電体５３に張り付けられた導体パターンである。以下に説明する他の形状のアンテナ装置も同様な構造である。

そして、アンテナ装置５０のＧＮＤ５１とアンテナ５２以外の部分は誘電体５３によって満たされる。また、アンテナ装置５０は、アンテナ５２を実装可能な領域として実装範囲５４を定めている。アンテナ５２は、実装範囲５４内に配置される。

図９は、図８に示すアンテナ装置５０のリターンロス特性と放射効率特性とを示す特性図であり、図９（Ａ）がリターンロス特性を示し、図９（Ｂ）が放射効率特性を示している。ここで、図９（Ａ）に示すリターンロス特性は、アンテナ装置５０の性能を計る指標の一つであり、インピーダンスが５０Ωに近ければ近い程リターンロスが小さい値になるように作られた図表である。図９（Ａ）の縦軸はリターンロスの大きさ（ｄＢ）であり、横軸は周波数である。図９（Ａ）において谷となる部分は、アンテナの共振と呼ばれ、アンテナとして動作している周波数を示している。

一般的に、アンテナが動作する周波数におけるリターンロスは−５ｄＢ以下であることが望ましい。以下の説明においては、リターンロス特性で谷底となる周波数を共振周波数と称し、リターンロスが−５ｄＢとなる周波数ｆ_１から周波数ｆ_２までを帯域と称し、｜ｆ_１−ｆ_２｜を帯域幅と称する。

図９（Ａ）に示すリターンロス特性の場合、アンテナ装置５０の共振周波数は、１，９００ＭＨｚである。そして、帯域幅は、６００ＭＨｚ（＝｜１，６５０ＭＨｚ−２，２５０ＭＨｚ｜）である。なお、図９（Ｂ）に示すように、放射効率特性に関しては、帯域幅の範囲内において特に大きな落ち込みはなく、良好な効率が得られていることが分かる。

次に、図１０に示すアンテナ装置について説明する。図１０は、本発明に関連する現状の技術の他の例であって２共振を得るために逆Ｌ型パターンアンテナの先端を二つに分岐した場合のアンテナ装置を示す模式図であり、図１０（Ａ）は、アンテナ装置の全体構成を示し、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のアンテナ部分を拡大した拡大図を示す。図１０に示すアンテナ装置６０は、ＧＮＤ６１とアンテナ６２と誘電体６３とによって構成され、アンテナ６２の先端は二つに分岐して構成される。つまり、図１０のアンテナ装置６０と図８のアンテナ装置５０との違いはアンテナ形状にある。

そして、図８の場合と同様、アンテナ装置６０のＧＮＤ６１とアンテナ６２以外の部分は誘電体６３によって満たされる。また、アンテナ装置６０は、図８の場合と同様、アンテナ６２を実装可能な領域として実装範囲６４を定めている。アンテナ６２は、実装範囲６４内に配置される。

図１１は、図１０に示すアンテナ装置６０のリターンロス特性と放射効率特性とを示す特性図であり、図１１（Ａ）がリターンロス特性を示し、図１１（Ｂ）が放射効率特性を示している。

図１１（Ａ）に示すリターンロス特性の場合、アンテナ装置６０の共振周波数は、１，９００ＭＨｚと２，３００ＭＨｚとの二つである。そして、帯域幅は、１，３００ＭＨｚ（＝｜１，６００ＭＨｚ−２，９００ＭＨｚ｜）であり、図８に示したアンテナ装置５０に比して、帯域が広がっている。しかし、図１１（Ｂ）に示すように、周波数１，６００ＭＨｚから周波数２，９００ＭＨｚまでの帯域幅内において放射効率特性の急激な落ち込みが発生している。かくのごとく、図１０のアンテナ装置６０のようにアンテナ６２を二つに分岐した場合、二つの共振周波数の間の周波数帯において、特性の劣化ポイントが発生してしまう。

次に、図１２に示すアンテナ装置について説明する。図１２は、本発明に関連する現状の技術のさらに異なる例であって二つに分岐した逆Ｌ型パターンアンテナの先端を接続してループ形状に形成した場合のアンテナ装置を示す模式図であり、図１２（Ａ）は、アンテナ装置の全体構成を示し、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のアンテナ部分を拡大した拡大図を示す。つまり、図１２のアンテナ装置７０は、図１０のアンテナ装置６０の二つのアンテナ６２の先端を互いに接続してループ形状のアンテナループを有するアンテナとして形成している。図１２に示すアンテナ装置７０は、ＧＮＤ７１とループ形状のアンテナ７２と誘電体７３とによって構成される。

そして、図８、図１０の場合と同様、アンテナ装置７０のＧＮＤ７１とアンテナ７２以外の部分は誘電体７３によって満たされる。また、アンテナ装置７０は、図８、図１０の場合と同様、アンテナ７２を実装可能な領域として実装範囲７４を定めている。アンテナ７２は、実装範囲７４内に配置される。なお、ここで引用した各構成例の説明においては、図８の実装範囲５４、図１０の実装範囲６４、図１２の実装範囲７４は、いずれも同じ大きさの領域であり、領域を変更することに伴って、図８のアンテナ装置５０、図１０のアンテナ装置６０、図１２のアンテナ装置７０それぞれのアンテナ特性が変化してしまうことが無いようにしている。

図１３は、図１２に示すアンテナ装置７０のリターンロス特性と放射効率特性とを示す特性図であり、図１３（Ａ）がリターンロス特性を示し、図１３（Ｂ）が放射効率特性を示している。

図１３（Ａ）に示すリターンロス特性の場合、アンテナ装置６０の共振周波数は、２,０００ＭＨｚである。そして、帯域幅は、１，１００ＭＨｚ（＝｜１，６５０ＭＨｚ−２，７５０ＭＨｚ｜）である。図１２に示すアンテナ装置７０の場合、図８に示したアンテナ装置５０に比して、帯域が広がり、また、図１０に示したアンテナ装置６０のような帯域内における放射効率特性の落ち込みは発生していない。

しかし、図１２に示すアンテナ装置７０の場合、図８に示したアンテナ装置５０に比して、共振周波数が高くなっている。ここで、共振周波数を低くするには、一般的には、アンテナエレメントを長くするか、あるいは、アンテナエレメント上にインダクタを挿入することが考えられる。しかし、近年は、高密度実装が進んでいるため、アンテナエレメントを長くするという前者の実装エリアの拡大は敬遠される傾向にある。したがって、アンテナエレメント上にインダクタを挿入するという後者による現状の技術について、次に説明する。

一般に、逆L型のアンテナは、アンテナエレメントとＧＮＤとに高周波電流を流すことによって共振を得ることができる。一般的なアンテナ装置の場合、アンテナエレメントの長さは共振周波数の波長の１／４程度である。また、アンテナエレメントを分岐した場合は、分岐したアンテナエレメントの長さが１／４波長になる周波数で、それぞれにおいて、共振を得ることができる。

まず、図１０に示したアンテナ装置６０にける高周波電流の動きについて説明する。図１４は、図１０に示したアンテナ装置６０において、アンテナ６２の二つのアンテナエレメントとＧＮＤ６１とに或るタイミングにおいて流れる高周波電流の動きを模式的に示した模式図であり、高周波電流の動きを点線の矢印線を用いて示している。

図１４（Ａ）は、図１１（Ａ）に示したリターンロス特性の一つ目の共振周波数（周波数が低い側の共振周波数すなわち１，９００ＭＨｚ）における高周波電流の動きを示している。図１４（Ａ）に示すように、一つ目の共振周波数においては、高周波電流はＧＮＤ６１からアンテナ６２の外側のアンテナエレメントに流れる。この時、アンテナ６２の内側のアンテナエレメントには、外側のアンテナエレメントと逆行する電流が発生する。図１１（Ａ）に示したリターンロス特性の二つ目の共振周波数（周波数が高い側の共振周波数すなわち２，３００ＭＨｚ）における高周波電流の動きについても基本的には同じである。ただし、この場合は、高周波電流はＧＮＤ６１からアンテナ６２の内側のアンテナエレメントに流れ、アンテナ６２の外側のアンテナエレメントには、内側のアンテナエレメントと逆行する電流が発生する。

また、図１４（Ｂ）は、図１１（Ｂ）に示した放射効率特性が劣化した周波数における高周波電流の動きを示している。図１４（Ｂ）に示すように、図１４（Ａ）の一つ目の共振周波数における高周波電流の動きとは、アンテナ６２の外側と内側との分岐部分に流れる高周波電流の向きとＧＮＤ６１に流れる高周波電流の向きとが異なっていて、分岐した内側のアンテナエレメントから外側のアンテナエレメントに向かって高周波電流が流れている。つまり、分岐した外側と内側とのアンテナエレメントの長さの合計が波長の１／２となる周波数において、図１４（Ｂ）に示す動きとなる。したがって、アンテナエレメントが閉じている状態になっているために、無線電波として空中に放射されることがなく、放射効率が悪くなる。

次に、図１２に示したアンテナ装置７０にける高周波電流の動きについて説明する。図１５は、図１２に示したアンテナ装置７０において、アンテナ７２の二つのアンテナエレメントとＧＮＤ７１とに或るタイミングにおいて流れる高周波電流の動きを模式的に示した模式図であり、図１４の場合と同様、高周波電流の動きを点線の矢印線を用いて示している。図１５（Ａ）は、図１２（Ａ）に示したリターンロス特性の共振周波数における高周波電流の動きを示している。図１５（Ａ）に示すように、共振周波数においては、ＧＮＤ７１からアンテナ７２の外側と内側との双方のアンテナエレメントに向かって高周波電流が同じ向きに流れる。

また、図１５（Ｂ）は、図１２（Ｂ）に示した放射効率特性が劣化した周波数における高周波電流の動きを示している。図１５（Ｂ）に示すように、放射効率特性が劣化した周波数においても、図１５（Ａ）の共振周波数の場合と同様、ＧＮＤ７１からアンテナ７２の外側と内側との双方のアンテナエレメントに向かって高周波電流が同じ向きに流れる。

図１５（Ａ）と図１５（Ｂ）との差分は、アンテナ７２の外側と内側とのそれぞれアンテナエレメントを流れる高周波電流の向きを示す矢印線が、互いに向かい合う位置の違いにある。矢印線が向かう合う位置については、分岐した各アンテナエレメントのインピーダンスが同じになる位置で向かい合うものと考えられる。周波数によって各アンテナエレメントのインピーダンスが等しく変化することは無いため（つまり、分岐した内側のアンテナエレメントがＧＮＤ７１から受ける影響は周波数により変化するため）、図１５（Ａ）と図１５（Ｂ）との矢印線の向かい合う位置に違いが生じている。

なお、図１５に示した高周波電流の動きは、アンテナ７２を分岐することなく、１本の幅広い板状アンテナエレメントとして構成した場合と全く同じである。高周波電流は、アンテナエレメントの外縁側を流れようとするため、板状アンテナエレメントの内側を除いて、ループ形状のアンテナエレメントにしても、同様の効果が得られることが、前記特許文献１にも記載されている。

ここで、図１２に示したアンテナ装置７０の効果を得ながら、共振周波数を調整するために、アンテナエレメント上に調整用素子としてインダクタを挿入する場合、図１５に示したループ形状のアンテナループ部分の高周波電流の動きをそのまま維持することが必要である。

図１６は、図１２に示したアンテナ装置７０における逆Ｌ型のアンテナ７２のアンテナループ先端に調整用素子（１０ｎＨ）を挿入した構成と、そのリターンロス特性と放射効率特性とを示す特性図である。図１６（Ａ）は、図１２のアンテナ７２のアンテナループ先端に調整用素子７５として１０ｎＨのインダクタを接続した場合のアンテナ装置７０Ａを示し、図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）のアンテナ装置７０Ａにおけるリターンロス特性を示し、図１６（Ｃ）は、図１６（Ａ）のアンテナ装置７０Ａにおける放射効率特性を示している。図１６（Ａ）のアンテナ装置７０Ａにおけるアンテナ特性は、図１６（Ｂ）に示すように、調整用素子７５をアンテナ７２のアンテナループ先端に挿入しても、図１３に示したアンテナ装置７０の特性と比較して、共振周波数がほとんど変化していないことが分かる。

また、図１７は、図１２に示したアンテナ装置７０における逆Ｌ型のアンテナ７２の二つに分岐した外側のアンテナエレメントに調整用素子（５ｎＨ）を１個挿入した構成と、そのリターンロス特性と放射効率特性とを示す特性図である。図１７（Ａ）は、図１２のアンテナ７２が二つに分岐した外側のアンテナエレメントの分岐点近傍の位置に調整用素子７６として５ｎＨのインダクタを接続した場合のアンテナ装置７０Ｂを示し、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）のアンテナ装置７０Ｂにおけるリターンロス特性を示し、図１７（Ｃ）は、図１７（Ａ）のアンテナ装置７０Ｂにおける放射効率特性を示している。図１７（Ａ）のアンテナ装置７０Ｂにおけるアンテナ特性は、図１７（Ｂ）に示すように、共振周波数が１，９００ＭＨｚであり、挿入した調整用素子７６による効果として、図１３に示したアンテナ装置７０の特性と比較して、共振周波数が低い周波数側に移動していることが分かる。

しかし、図１７（Ｃ）に示すように、帯域（ｆ_１＝１，６５０ＭＨｚからｆ_２＝２，４５０ＭＨｚまでの周波数）の外側の周波数（３，１５０ＭＨｚ）において、効率劣化点が生じ、放射効率特性の落ち込みが発生している。そして、かくのごとき放射効率特性の落ち込みの発生に伴って、帯域の高域側周波数ｆ_２における放射効率が劣化している。また、放射効率が落ち込む周波数は、調整用素子７６のインピーダンス値を大きくすると、帯域内にも移動することが分かっており、共振周波数の調整量が制限されてしまうという問題もある。

以上に説明したように、本発明に関連する現状の技術においては、アンテナの放射効率特性を維持しつつ、共振周波数を所望の値へ調整することが困難であり、複数の周波数帯域を効果的にカバーすることができないという問題点がある。

（本発明の目的）
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、電界型のアンテナのアンテナ特性を劣化させることなく広帯域化し、かつ、共振周波数を柔軟に調整することを可能にするアンテナ装置および無線通信装置を提供することを、その目的としている。

前述の課題を解決するため、本発明によるアンテナ装置および無線通信装置は、主に、次のような特徴的な構成を採用している。

（１）本発明によるアンテナ装置は、基板上の導体パターンとして逆Ｌ型のアンテナを形成する電界型のアンテナ装置において、給電点からの該アンテナのアンテナエレメントを、あらかじめ設定した分岐点において外側と内側との二つに分岐し、分岐した前記外側のアンテナエレメントと前記内側のアンテナエレメントとの双方の先端を互いに繋いでループ形状のアンテナループを形成し、かつ、前記給電点から前記分岐点までのアンテナエレメント、前記外側のアンテナエレメントまたは前記内側のアンテナエレメントのいずれか１ないし複数のアンテナエレメント上の前記分岐点の近傍の位置に、前記アンテナの電気長を調整するための調整用素子を実装していることを特徴とする。

（２）本発明による無線通信装置は、電界型のアンテナ装置を搭載して無線通信を行う無線通信装置であって、該アンテナ装置として前記(１)に記載のアンテナ装置を用いることを特徴とする。

本発明のアンテナ装置および無線通信装置によれば、以下のような効果を奏することができる。

すなわち、本発明においては、給電点からのアンテナエレメントを分岐点において二つに分岐して、ループ形状のアンテナループを形成するとともに、前記分岐点の近傍の位置に、アンテナの電気長を調整するための調整用素子を実装しているので、アンテナの実装エリアを増やすことなく、かつ、アンテナ特性を劣化させることなく、広帯域化することが可能になるとともに、共振周波数を柔軟に調整することが可能になる。

本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す模式図である。 本発明に関連する現状の技術として図１６（Ａ）に示したアンテナ装置および図１７（Ａ）に示したアンテナ装置それぞれにおいて、アンテナの二つのアンテナエレメントとＧＮＤとに或るタイミングにおいて流れる高周波電流の動きを模式的に示した模式図である。 図１に示したアンテナ装置の調整用素子のうち、外側と内側との二つに分岐したアンテナエレメント双方の分岐点近傍のほぼ同じ位置に調整用素子としていずれも２ｎＨのインダクタを挿入した場合におけるリターンロス特性と放射効率特性とを示す特性図である。 図１に示したアンテナ装置の調整用素子のうち、アンテナの給電点と分岐点との間で分岐点近傍の位置に調整用素子として２ｎＨのインダクタを挿入した場合におけるリターンロス特性と放射効率特性とを示す特性図である。 本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の特性を、図８に示したアンテナ装置における図９の特性と重ね合わせた特性図である。 本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の構成例と特性とを示す説明図である。 本発明の第３の実施形態に係るアンテナ装置の構成例と特性とを示す説明図である。 本発明に関連する現状の技術の一つである逆Ｌ型パターンアンテナを用いた場合のアンテナ装置を示す模式図である。 図８に示すアンテナ装置のリターンロス特性と放射効率特性とを示す特性図である。 本発明に関連する現状の技術の他の例であって２共振を得るために逆Ｌ型パターンアンテナの先端を二つに分岐した場合のアンテナ装置を示す模式図である。 図１０に示すアンテナ装置のリターンロス特性と放射効率特性とを示す特性図である。 本発明に関連する現状の技術のさらに異なる例であって二つに分岐した逆Ｌ型パターンアンテナの先端を接続してループ形状に形成した場合のアンテナ装置を示す模式図である。 図１２に示すアンテナ装置のリターンロス特性と放射効率特性とを示す特性図である。 図１０に示したアンテナ装置において、アンテナの二つのアンテナエレメントとＧＮＤとに或るタイミングにおいて流れる高周波電流の動きを模式的に示した模式図である。 図１２に示したアンテナ装置において、アンテナの二つのアンテナエレメントとＧＮＤとに或るタイミングにおいて流れる高周波電流の動きを模式的に示した模式図である。 図１２に示したアンテナ装置における逆Ｌ型のアンテナのアンテナループ先端に調整用素子（１０ｎＨ）を挿入した構成とそのリターンロス特性と放射効率特性とを示す特性図である。 図１２に示したアンテナ装置における逆Ｌ型のアンテナの二つに分岐した外側のアンテナエレメントに調整用素子（５ｎＨ）を１個挿入した構成とそのリターンロス特性と放射効率特性とを示す特性図である。

以下、本発明によるアンテナ装置および無線通信装置の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明によるアンテナ装置について説明するが、かかるアンテナ装置を、無線通信を行う無線通信装置、例えば、携帯電話機やスマートフォン、タブレット端末等の無線通信装置のアンテナ装置として搭載することが可能であることは言うまでもない。また、以下の各図面に付した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではないことも言うまでもない。

（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、プリント基板などにアンテナを導体パターンで形成した電界型のアンテナ装置において、アンテナを構成するアンテナエレメントをループ形状のアンテナループとして形成することによって広帯域化しつつ、アンテナエレメント上に設けた調整用素子により、共振周波数の柔軟な調整を可能にすることを主要な特徴としている。言い換えると、本発明は、プリント基板上の導体パターンとして逆Ｌ型のアンテナを形成する電界型のアンテナ装置において、アンテナをあらかじめ設定した分岐箇所にて二つに分岐したアンテナエレメントの先端を互いに繋いでループ形状のアンテナループとして形成することにより、アンテナ特性を劣化させずに広帯域化することを可能にし、かつ、前記分岐箇所の近傍に電気長調整用の素子（インダクタ、コンデンサ）を実装することにより、アンテナの共振周波数を柔軟に調整することを可能にしたことを主要な特徴としている。

（本発明の実施形態）
次に、本発明の実施形態について具体的に説明する。本発明に係るアンテナ装置および無線通信装置は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）規格に対応した無線通信を行う電界型のアンテナ装置や無線端末装置において好適に使用することができる。例えば、該ＬＴＥ規格において、Ｂａｎｄ２１（１．５ＧＨｚ帯）とＢａｎｄ３（１．８ＧＨｚ帯）とＢａｎｄ１（２ＧＨｚ帯）とに対応したアンテナ装置を構成する場合には、アンテナとしては、大凡７２０ＭＨｚの帯域幅が必要となる。

しかし、前述の図８にて示したような単純な逆Ｌ型のアンテナを採用したアンテナ装置５０の場合は、図９の特性図にて説明したように、６００ＭＨｚの帯域幅であり、７２０ＭＨｚの帯域幅を必要とするＬＴＥ規格対応のアンテナ装置としては、帯域幅が不足している。また、前述の図１０に示したアンテナ装置６０のように、アンテナエレメントを分岐して、１．５ＧＨｚ付近と２ＧＨｚ付近との２箇所において共振させた場合、図１１の特性図にて示したように、所望の７２０ＭＨｚの帯域幅は確実に確保することができるものの、二つの共振周波数の間には放射効率が悪化する周波数帯が発生し、所望の２ＧＨｚ帯における放射効率が悪くなる可能性がある。かくのごとき問題を解決し、周波数帯域を広く取り、かつ、帯域内に効率劣化点が存在しないアンテナ装置および該アンテナ装置を備えた無線通信装置を実現することが、本発明の実施形態に係るアンテナ装置および無線通信装置の目的である。

（第１の実施形態の構成例）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す模式図であり、図１（Ａ）は、アンテナ装置の全体構成を示し、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のアンテナ部分を拡大した拡大図を示す。図１のアンテナ装置１０は、電界型のアンテナ装置としてプリント基板などにアンテナを導体パターンで形成したアンテナ装置であって、ＧＮＤ（Ground：アース）１１、ループ形状のアンテナ１２、誘電体１３によって構成される。アンテナ１２は、あらかじめ設定した分岐点において二つに分岐した逆Ｌ型のアンテナエレメントそれぞれの先端を互いに接続することにより、ループ形状のアンテナループを有するアンテナとして形成する。さらに、アンテナ１２は、図１（Ｂ）の拡大図に示すように、二つのアンテナエレメントに分岐する分岐点の近傍の位置に複数の調整用素子１５，１６，１７を実装して構成される。

ここで、調整用素子１５，１６，１７のうち、調整用素子１５は、アンテナ１２が分岐点において二つのアンテナエレメントに分岐する直前の位置（すなわち、給電点と分岐点との間で、分岐点の近傍の位置）に配置される。また、調整用素子１６は、分岐点において二つのアンテナエレメントに分岐した直後の外側のアンテナエレメントの位置（すなわち、二つに分岐したアンテナエレメントのうち、外側のアンテナエレメントの分岐点の近傍の位置）に配置される。また、調整用素子１７は、二つのアンテナエレメントに分岐した直後の内側のアンテナエレメントの位置（すなわち、二つに分岐したアンテナエレメントのうち、内側のアンテナエレメントの分岐点の近傍の位置）に配置される。また、調整用素子１５，１６，１７それぞれは、インダクタまたはキャパシタあるいはインダクタとキャパシタとの組み合わせを用いて構成される。

つまり、図１のアンテナ装置１０は、図１２に示したアンテナ装置７０とは異なり、アンテナエレメントの分岐点の近傍に電気長を調整するための複数の調整用素子１５，１６，１７を実装している。また、図１６、図１７それぞれに示したアンテナ装置７０Ａ，７０Ｂとの違いは、調整用素子として実装する実装個数の違いと実装場所とにあり、図１のアンテナ装置１０においては、前述したように、調整用素子１５，１６，１７として、給電点からのアンテナエレメントを二つのアンテナエレメントに分岐する分岐点の近傍の位置に複数個実装している。

さらには、図１のアンテナ装置１０においては、調整用素子１５を、給電点から分岐点に至るまでのアンテナエレメント上であって分岐点の近傍の位置に実装し、調整用素子１６，１７は実装しないようにしても良い。あるいは、図１のアンテナ装置１０においては、二つの調整用素子１６，１７を、分岐点において外側と内側との二つに分岐したアンテナエレメントそれぞれの分岐点の近傍の位置に実装し、調整用素子１５は実装しないようにしても良い。また、図１６、図１７それぞれに示したアンテナ装置７０Ａ，７０Ｂの場合は、調整用素子７５，７６としてインダクタを用いて構成しているが、図１のアンテナ装置１０においては、前述したように、調整用素子１５，１６，１７としてインダクタやキャパシタを用いて構成している。

なお、図８、図１０、図１２、図１６、図１７の場合と同様、アンテナ装置１０のＧＮＤ１１とアンテナ１２以外の部分は誘電体１３によって満たされる。また、アンテナ装置１０は、図８、図１０、図１２、図１６、図１７の場合と同様、アンテナ１２を実装可能な領域として実装範囲１４を定めている。アンテナ１２は、実装範囲１４内に配置される。実装範囲１４の大きさは、本発明に関連する現状の技術において説明した図８の実装範囲５４、図１０の実装範囲６４、図１２の実装範囲７４と同じ大きさとしている。

（第１の実施形態の動作の説明）
次に、本発明の第１の実施形態の構成例として図１に示したアンテナ装置１０の動作の一例について、図２、図３、図４を参照して説明する。

図１に示したアンテナ装置１０の動作の説明に先立って、本発明に関連する現状の技術において調整用素子を用いているアンテナ装置として図１６および図１７それぞれに示したアンテナ装置７０Ａ，７０Ｂにおける高周波電流の動きについて、図２を参照して説明する。図２は、本発明に関連する現状の技術として図１６（Ａ）に示したアンテナ装置７０Ａおよび図１７（Ａ）に示したアンテナ装置７０Ｂそれぞれにおいて、アンテナ７２の二つのアンテナエレメントとＧＮＤ７１とに或るタイミングにおいて流れる高周波電流の動きを模式的に示した模式図であり、高周波電流の動きを点線の矢印線を用いて示している。ここで、図２（Ａ）は、図１６（Ｂ）のリターンロス特性に示した共振周波数における高周波電流の動きを示している。また、図２（Ｂ）は、図１７（Ｃ）の放射効率特性に示した効率劣化点における高周波電流の動きを示している。

図２（Ａ）に示す共振周波数における高周波電流の動きは、点線の矢印線に示すように、調整用素子７５を用いていない図１２のアンテナ装置７０の場合の共振周波数における高周波電流の動きを示す図１５（Ａ）と全く同じである。すなわち、共振周波数においては、図２（Ａ）に示すように、ＧＮＤ７１からアンテナ１２の外側と内側との双方のアンテナエレメントに向かって高周波電流が同じ向きに流れ、かつ、アンテナ７２のアンテナループ先端においては、高周波電流の動きを示す矢印線が互いに向かい合って、互いの高周波電流を打ち消し合うため、高周波電流はほとんど流れていない状態になる。この結果、図１６（Ａ）のように、アンテナ７２のアンテナループ先端に調整用素子７５を挿入しても、該調整用素子７５の挿入効果は全く得られない。したがって、前述したように、図１６（Ａ）のアンテナ装置７０Ａにおいて調整用素子７５をアンテナ７２のアンテナループ先端に挿入したとしても、図１３に示したアンテナ装置７０の特性と比較して、共振周波数がほとんど変化していない。

また、図２（Ｂ）に示す放射効率特性の効率劣化点における高周波電流の動きについては、点線の矢印線に示すように、アンテナ７２を二つに分岐した外側のアンテナエレメントの分岐点近傍の位置に挿入した調整用素子７６を中心にして、内側のアンテナエレメントから前記分岐点を通過して外側のアンテナエレメントへ流れる高周波電流と、内側のアンテナエレメントからアンテナループ先端を通過して外側のアンテナエレメントへ流れる高周波電流とが発生する。双方の高周波電流の流れは、１／２波長ごとの分布であり、アンテナ７２のアンテナループの電気長が１波長となる周波数の場合に、図２（Ｂ）に示すような高周波電流の動きになる。

電気長が１波長となる周波数においては、給電点とＧＮＤ７１とには高周波電流がほとんど流れていないため、給電点にとって、アンテナ７２はＯｐｅｎ状態（繋がっていない状態と等しい状態）となる。また、アンテナループ開口が狭く、かつ、外側と内側とのアンテナエレメントに流れる高周波電流の動きが、互いに逆行する関係にあるため、高周波電流により生じる電界は打ち消されてしまい、無線電波はほとんど放射されない。つまり、放射効率が劣化する状態になる。

なお、調整用素子７６を用いていない図１２のアンテナ装置７０の場合においても、図１７（Ａ）のアンテナ装置７０Ｂと同様、アンテナループの電気長が１波長と等しくなる周波数が存在するはずであるが、図１２のアンテナ装置７０の放射効率特性を示す図１３には、放射効率の急激な落ち込みは現れていない。したがって、図１７（Ｃ）に示した図１７（Ａ）のアンテナ装置７０Ｂにおける放射効率の急激な落ち込みは、外側のアンテナエレメントへの調整用素子７６の挿入によって、外側と内側との二つに分岐したアンテナエレメント間のインピーダンスバランスが崩れることが原因であると想定することができる。

本発明に関連する現状の技術として調整用素子を用いている場合の図１６（Ａ）のアンテナ装置７０Ａ、図１７（Ａ）のアンテナ装置７０Ｂに関する以上のような分析結果から、アンテナエレメントに挿入する調整用素子は、高周波電流が強く、かつ、ループ形状のアンテナループを形成するために二つに分岐した外側と内側との双方のアンテナエレメントのインピーダンスができるだけ同じになる箇所に挿入することが必要であるということが判明する。したがって、アンテナループ上に調整用素子を挿入する場合は、外側と内側との二つのアンテナエレメントに分岐する分岐点に近く、かつ、外側と内側とのアンテナエレメントの双方のできる限り同じ位置に、調整用素子を挿入することが望ましい。

次に、図１に示したアンテナ装置１０において実装した調整用素子１５，１６，１７それぞれの挿入効果について、その一例を、図３を参照して説明する。なお、以下の説明においては、アンテナ１２の電気長を調整するための調整用素子１５，１６，１７としてインダクタを用いて調整する場合について説明するが、インダクタの代わりに、キャパシタあるいはインダクタとキャパシタとの組み合わせを用いるようにしても勿論差し支えない。

図３は、図１に示したアンテナ装置１０の調整用素子１５，１６，１７のうち、外側と内側との二つに分岐したアンテナエレメント双方の分岐点近傍のほぼ同じ位置に調整用素子１６，１７としていずれも２ｎＨのインダクタを挿入した場合におけるリターンロス特性と放射効率特性とを示す特性図である。すなわち、図３のアンテナ装置１０Ａは、調整用素子１５，１６，１７のうち、給電点と分岐点との間のアンテナエレメントには調整用素子１５を挿入することなく、該分岐点にて二つに分岐したアンテナエレメント双方に調整用素子１６，１７それぞれを挿入している場合を示している。図３（Ａ）は、図１の二つに分岐したアンテナエレメント双方の分岐点近傍のほぼ同じ位置に調整用素子１６，１７としていずれも２ｎＨのインダクタを接続した場合のアンテナ装置１０Ａを示し、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のアンテナ装置１０Ａにおけるリターンロス特性を示し、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）のアンテナ装置１０Ａにおける放射効率特性を示している。

図３（Ａ）のアンテナ装置１０Ａにおけるアンテナ特性は、調整用素子１６，１７として２ｎＨのインダクタを二つに分岐したアンテナエレメント双方の分岐点近傍に挿入することにより、図３（Ｂ）に示すように、共振周波数が、図１３に示したアンテナ装置７０の特性と比較して、低くなっている。また、図３（Ｃ）に示すように、放射効率特性については、調整用素子を挿入していないアンテナ装置７０における図１３に示した特性とほぼ同じであり、外側のアンテナエレメントに調整用素子７６を挿入しているアンテナ装置７０Ｂにおいて図１７に示したような放射効率の劣化点が発生していないことが分かる。

次に、図１に示したアンテナ装置１０において実装した調整用素子１５，１６，１７それぞれの挿入効果について、図３とは異なる挿入形態の場合を、図４を参照して説明する。図４は、図１に示したアンテナ装置１０の調整用素子１５，１６，１７のうち、アンテナ１２の給電点と分岐点との間で分岐点近傍の位置に調整用素子１５として２ｎＨのインダクタを挿入した場合におけるリターンロス特性と放射効率特性とを示す特性図である。すなわち、図４のアンテナ装置１０Ｂは、調整用素子１５，１６，１７のうち、分岐点において分岐した外側と内側とのアンテナエレメントのいずれにも調整用素子１６，１７を挿入することなく、給電点と該分岐点との間のアンテナエレメントに調整用素子１５を挿入している場合を示している。図４（Ａ）は、図１のアンテナ１２の給電点と分岐点との間で分岐点近傍の位置に調整用素子１５として２ｎＨのインダクタを接続した場合のアンテナ装置１０Ｂを示し、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のアンテナ装置１０Ｂにおけるリターンロス特性を示し、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）のアンテナ装置１０Ｂにおける放射効率特性を示している。

図４（Ａ）のアンテナ装置１０Ｂにおけるアンテナ特性は、調整用素子１５として２ｎＨのインダクタを給電点と分岐点との間に挿入することにより、図３の場合と同等以上の効果を得ることができる。すなわち、図４（Ｂ）に示すように、共振周波数が、図１３に示したアンテナ装置７０の特性と比較して、低くなり、また、図４（Ｃ）に示すように、放射効率特性が、図１３に示したアンテナ装置７０の特性とほぼ同じであり、図１７に示したアンテナ装置７０Ｂの場合のような放射効率の劣化点が発生していないことが分かる。

さらに、図４（Ａ）のアンテナ装置１０Ｂにおいては、図３（Ａ）のアンテナ装置１０Ａ（すなわち、二つに分岐したアンテナエレメント双方の分岐点近傍のほぼ同じ位置に調整用素子１６，１７としていずれも２ｎＨのインダクタを接続した場合のアンテナ装置）の場合の図３（Ｂ）の共振周波数と比較すると、図４（Ｂ）に示すように、図４（Ａ）のアンテナ装置１０Ｂの共振周波数は、図３（Ｂ）の共振周波数よりも低くなっていることが分かる。

つまり、調整用素子の挿入位置に関しては、同じ回路定数の調整用素子を用いていたとしても、より強い高周波電流が流れている箇所に挿入した場合の方が、効果がより大きくなることが分かる。言い換えると、二つに分岐したアンテナエレメントそれぞれに流れる高周波電流（すなわち、アンテナ１２に形成したアンテナループ上に流れる高周波電流）の強さは、給電点から分岐点に至るまでのアンテナ１２のアンテナエレメントに流れる高周波電流の１／２になる。したがって、二つに分岐したアンテナエレメントそれぞれへの調整用素子の挿入効果は、給電点から分岐点に至るまでのアンテナエレメントに挿入した場合に比して、薄れてしまうことが分かる。さらに言うと、図４（Ａ）のアンテナ装置１０Ｂに比して、図３（Ａ）のアンテナ装置１０Ａのような、アンテナ１２に形成したアンテナループ上に調整用素子１６，１７を挿入する構成は採用する必要性は低いと言うこともできる。しかし、本第１の実施形態においては、以下に示す理由に基づいて、分岐点の前後の双方に、調整用素子１５，１６，１７を挿入することにしている。

すなわち、調整用素子として用いるインダクタやキャパシタは、一般的には、特定の回路定数しか存在していないため、図１に示したように、分岐点の手前側と分岐点の後方側との双方の位置に調整用素子１５，１６，１７を挿入することによって、共振周波数をより柔軟に調整することが可能になる。さらには、二つに分岐後の位置に調整用素子１６，１７を挿入して、調整用素子１６，１７のインピーダンス値を微調整することによって、二つのアンテナエレメントのインピーダンスの微調整を行い、二つのアンテナエレメント間のインピーダンスバランスを取って、広帯域化を図ることも可能になる。

（第１の実施形態の効果の説明）
以上に詳細に説明したように、第１の実施形態のアンテナ装置１０においては、以下に説明するような効果を奏することができる。

まず、第１の実施形態の図１に示したアンテナ装置１０のアンテナ特性について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置１０の特性を、図８に示したアンテナ装置５０における図９の特性と重ね合わせた特性図であり、図５（Ａ）が、リターンロス特性を示し、図５（Ｂ）が、放射効率特性を示している。また、図５において、実線がアンテナ装置１０の特性を示し、破線がアンテナ装置５０の特性を示している。なお、図１のアンテナ装置１０の調整用素子１５，１６，１７は、いずれも、２ｎＨのインダクタを用いている場合を示している。

図５（Ａ）のリターンロス特性に示すように、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置１０においては、図８に示した逆Ｌ型のアンテナ装置５０の場合と同様、１，９００ＭＨｚ付近で共振しているが、リターンロスが−５ｄＢ以下になる帯域幅は、９５０ＭＨｚ（＝｜１，６００ＭＨｚ−２，５００ＭＨｚ｜）であり、アンテナ装置５０の場合の６００ＭＨｚに比し、大幅な広帯域化を実現していることが分かる。また、図５（Ｂ）の放射効率特性に示すように、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置１０においては、効率の急激な落ち込みもなく、図８に示したアンテナ装置５０と同等以上の効率特性を維持していることも分かる。

つまり、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置１０においては、逆Ｌ型のアンテナ装置５０の場合の実装エリアを増やすことなく（すなわち、図１の実装範囲１４は図８の実装範囲５４と同じ大きさであるが）、逆Ｌ型のアンテナ装置５０の場合の共振周波数を維持したまま、逆Ｌ型のアンテナ装置５０の場合よりも帯域を大幅に拡大することが可能である。さらには、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置１０においては、調整用素子１５，１６，１７をアンテナエレメント上の分岐点近傍の位置に挿入しているので、該調整用素子１５，１６，１７のインピーダンス値を調整することにより、共振周波数を柔軟に調整することも可能にしている。

（第２の実施形態）
次に、本発明に係るアンテナ装置の第２の実施形態について、図６を参照しながら説明する。図６は、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の構成例と特性とを示す説明図である。図６（Ａ）は、第２の実施形態に係るアンテナ装置２０の全体構成を示し、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のアンテナ部分を拡大した拡大図を示す。また、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）のアンテナ装置２０のリターンロス特性を示し、図６（Ｄ）は、図６（Ａ）のアンテナ装置２０の放射効率特性を示している。さらに、図６（Ｅ）は、図６（Ｃ）のリターンロス特性に示した共振周波数における高周波電流の動きを示している。なお、図６（Ｃ）、（Ｄ）の特性図は、アンテナ装置２０の特性を、図８に示したアンテナ装置５０における図９の特性と重ね合わせて示しており、実線がアンテナ装置２０の特性を示し、破線がアンテナ装置５０の特性を示している。

図６（Ａ）のアンテナ装置２０は、図１のアンテナ装置１０と同様、電界型のアンテナ装置としてプリント基板などにアンテナを導体パターンで形成したアンテナ装置であって、ＧＮＤ２１、ループ形状を有するアンテナ２２、誘電体２３によって構成される。アンテナ２２は、アンテナ装置１０と同様、あらかじめ設定した分岐点において二つに分岐した逆Ｌ型のアンテナエレメントそれぞれの先端を互いに接続することにより、ループ形状のアンテナループを有するアンテナとして形成する。ただし、図６（Ａ）のアンテナ装置２０は、図１のアンテナ装置１０とは異なり、アンテナ装置１０よりもアンテナループのループサイズを小さくするとともに、さらに、アンテナエレメントのアンテナループ先端の位置（つまり、分岐点とは対角の位置）に線状のアンテナエレメントを延在させた形で追加して接続している。

さらに、図６（Ｂ）の拡大図に示すように、図１のアンテナ装置１０と同様、給電点からのアンテナ２２のアンテナエレメントを二つのアンテナエレメントに分岐する分岐点の近傍の位置に複数の調整用素子２５，２６，２７を実装している。ここで、調整用素子２５，２６，２７のうち、調整用素子２５は、分岐点において二つのアンテナエレメントに分岐する直前の位置に配置される。また、調整用素子２６は、分岐点において二つのアンテナエレメントに分岐した直後の外側のアンテナエレメントの位置に配置される。また、調整用素子２７は、二つのアンテナエレメントに分岐した直後の内側のアンテナエレメントの位置に配置される。また、調整用素子２５，２６，２７それぞれは、インダクタまたはキャパシタあるいはインダクタとキャパシタとの組み合わせを用いて構成される。

なお、図１のアンテナ装置１０の場合と同様、アンテナ装置２０のＧＮＤ２１とアンテナ２２以外の部分は誘電体１３によって満たされる。また、アンテナ装置２０は、図１の場合と同様、アンテナ２２を実装可能な領域として実装範囲２４を定めている。アンテナ２２は、実装範囲２４内に配置される。実装範囲２４の大きさは、第１の実施形態の場合と同様であり、本発明に関連する現状の技術において説明した図８の実装範囲５４、図１０の実装範囲６４、図１２の実装範囲７４と同じ大きさとしている。

本発明の第２の実施形態に係る図６（Ａ）のアンテナ装置２０は、図６（Ｃ）のリターンロスの特性に示すように、第１の実施形態として図１に示したアンテナ装置１０の場合と同様、共振周波数が、１，９００ＭＨｚ付近にあり、また、リターンロスが−５ｄＢ以下になる帯域幅が、９５０ＭＨｚ（＝｜１，６００ＭＨｚ−２，５００ＭＨｚ｜）であり、図８に示したアンテナ装置５０と比較して、大幅な広帯域化を実現していることが分かる。また、図６（Ｄ）の放射効率特性に示すように、本発明の第２の実施形態に係る図６（Ａ）のアンテナ装置２０においては、第１の実施形態として図１に示したアンテナ装置１０の場合と同様、効率の急激な落ち込みもなく、図８に示したアンテナ装置５０と同等以上の効率特性を維持していることも分かる。なお、図６（Ｃ）、（Ｄ）に示す特性図は、図６のアンテナ装置２０の調整用素子２５，２６，２７として、いずれも、２ｎＨのインダクタを用いている場合を示している。

第１の実施形態において前述したように、放射効率を劣化させることなく、広帯域化を図るためには、分岐点において二つに分岐した外側と内側とのアンテナエレメントのインピーダンスバランスが取れていることが必要である。つまり、アンテナ２２の外側と内側とのアンテナエレメントのインピーダンスバランスが取れている場合には、図６（Ｅ）に示すように、共振周波数においてアンテナ２２のアンテナループの外側のアンテナエレメントと内側のアンテナエレメントとに同じ向きに高周波電流が流れるので、広帯域化を図ることができる。これに対して、アンテナ２２の分岐した一方のアンテナエレメントがもう一方のアンテナエレメントよりも明らかに高インピーダンスになっていると、高インピーダンス側のアンテナエレメントには高周波電流が流れにくくなり、広帯域化の効果は弱くなってしまう。

また、図６（Ａ）のアンテナ装置２０においては、図１のアンテナ装置１０とは異なり、アンテナ１２のアンテナループ先端の分岐点と対角になる位置に、線状のアンテナエレメントを延在させて接続しているので、図６（Ｅ）に示すように、アンテナループの外側のアンテナエレメントに流れる高周波電流とアンテナループの内側のアンテナエレメントに流れる高周波電流とが向かい合うことがなく、双方の高周波電流が合流して延在させた線状のアンテナエレメントに流れることになる。

なお、図６に示すアンテナ装置２０の場合は、前述したように、アンテナ１２のアンテナループ先端の分岐点と対角になる位置に、線状のアンテナエレメントを延在させて接続している場合について示したが、該線状のアンテナエレメントを接続する位置は、分岐点から見て二つに分岐した外側のアンテナエレメントと内側のアンテナエレメントとの間のインピーダンスバランスが取れているアンテナループ上の位置であれば如何なる位置に接続するようにしても良く、接続するための位置に関する制限は特にない。

（第３の実施形態）
次に、本発明に係るアンテナ装置の第３の実施形態について、図７を参照しながら説明する。図７は、本発明の第３の実施形態に係るアンテナ装置の構成例と特性とを示す説明図である。図７（Ａ）は、第３の実施形態に係るアンテナ装置３０の全体構成を示し、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のアンテナ部分を拡大した拡大図を示す。また、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）のアンテナ装置３０のリターンロス特性を示し、図７（Ｄ）は、図７（Ａ）のアンテナ装置３０の放射効率特性を示している。さらに、図７（Ｅ）は、図７（Ｃ）のリターンロス特性に示した共振周波数における高周波電流の動きを示している。なお、図７（Ｃ）、（Ｄ）の特性図は、アンテナ装置３０の特性を、図８に示したアンテナ装置５０における図９の特性と重ね合わせて示しており、実線がアンテナ装置３０の特性を示し、破線がアンテナ装置５０の特性を示している。

図７（Ａ）のアンテナ装置３０は、図６（Ａ）のアンテナ装置２０と同様、電界型のアンテナ装置としてプリント基板などにアンテナを導体パターンで形成したアンテナ装置であって、ＧＮＤ３１、ループ形状を有するアンテナ３２、誘電体３３によって構成される。アンテナ３２は、アンテナ装置２０と同様、あらかじめ設定した分岐点において二つに分岐した逆Ｌ型のアンテナエレメントそれぞれの先端を互いに接続することにより、ループ形状のアンテナループを有するアンテナとして形成するとともに、互いに接続したアンテナエレメント先端の位置（つまり、分岐点とは対角の位置）に線状のアンテナエレメントを延在させた形で接続している。ただし、図７（Ａ）のアンテナ装置３０は、図６（Ａ）のアンテナ装置２０とは異なり、アンテナ装置２０よりもアンテナループのループサイズを大きくするとともに、該アンテナループ内に線状のアンテナエレメントを十字形に配置して、該アンテナループと接続している。

さらに、図７（Ｂ）の拡大図に示すように、図１、図６のアンテナ装置１０，２０と同様、給電点からのアンテナ３２のアンテナエレメントを二つのアンテナエレメントに分岐する分岐点の近傍に複数の調整用素子３５，３６，３７を実装している。ここで、調整用素子３５，３６，３７のうち、調整用素子３５は、分岐点において二つのアンテナエレメントに分岐する直前の位置に配置される。また、調整用素子３６は、分岐点において二つのアンテナエレメントに分岐した直後の外側のアンテナエレメントの位置に配置される。また、調整用素子３７は、二つのアンテナエレメントに分岐した直後の内側のアンテナエレメントの位置に配置される。また、調整用素子３５，３６，３７それぞれは、インダクタまたはキャパシタあるいはインダクタとキャパシタとの組み合わせを用いて構成される。

なお、図１、図６のアンテナ装置１０，２０の場合と同様、アンテナ装置３０のＧＮＤ３１とアンテナ３２以外の部分は誘電体３３によって満たされる。また、アンテナ装置３０は、図１、図６の場合と同様、アンテナ３２を実装可能な領域として実装範囲３４を定めている。アンテナ３２は、実装範囲３４内に配置される。実装範囲３４の大きさは、第１、第２の実施形態の場合と同様であり、本発明に関連する現状の技術において説明した図８の実装範囲５４、図１０の実装範囲６４、図１２の実装範囲７４と同じ大きさとしている。

本発明の第３の実施形態に係る図７（Ａ）のアンテナ装置３０は、図７（Ｃ）のリターンロスの特性に示すように、第１の実施形態として図１に示したアンテナ装置１０の場合と同様、共振周波数が、１，９００ＭＨｚ付近にあり、また、リターンロスが−５ｄＢ以下になる帯域幅が、９５０ＭＨｚ（＝｜１，６００ＭＨｚ−２，５００ＭＨｚ｜）であり、図８に示したアンテナ装置５０と比較して、大幅な広帯域化を実現していることが分かる。つまり、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、アンテナループ内に十字形に線状のアンテナエレメントを追加して接続した構成においても、図７（Ｅ）に示すように、共振周波数において各アンテナエレメントを流れる高周波電流は同じ向きであり、広帯域化の効果が得られる。

また、図７（Ｄ）の放射効率特性に示すように、本発明の第３の実施形態に係る図７（Ａ）のアンテナ装置３０においては、第１の実施形態として図１に示したアンテナ装置１０の場合と同様、効率の急激な落ち込みもなく、図８に示したアンテナ装置５０と同等以上の効率特性を維持していることも分かる。なお、図７（Ｃ），（Ｄ）に示す特性図は、図７（Ｂ）のアンテナ装置３０の調整用素子３５，３６，３７として、いずれも、２ｎＨのインダクタを用いている場合を示している。

また、第３の実施形態として図７（Ａ），（Ｂ）に示すアンテナ装置３０においては、第１、第２の実施形態に係るアンテナ装置１０，２０に比べて、図７（Ｅ）に示すように、高周波電流が流れるルートを多数のルート数にすることができるので、周波数帯ごとに、最適なルートを高周波電流が流れることになる。したがって、高周波電流が流れるルートとしてアンテナループ以外のルートがない第１、第２の実施形態に係るアンテナ装置１０，２０に比べ、高周波数帯の特性を改善することができる。

なお、図７（Ａ），（Ｂ）においては、アンテナ３２を構成するアンテナエレメントとしてアンテナループ内に十字形に線状のアンテナエレメントを追加配置した場合について示したが、高周波電流が流れるルートを多く確保することができれば、アンテナループ内に追加配置するアンテナエレメントは如何なる配置であっても差し支えない。例えば、アンテナループ内に縦方向の線状のアンテナエレメントまたは横方向の線状のアンテナエレメントを追加配置するようにしても良い。かくのごとく、縦方向または横方向の線状のアンテナエレメントを追加配置する場合は、一般に、十字形に追加配置した場合に比して、ルート数が少なくなるので、高周波数帯の特性の改善効果は減少するものの、アンテナループ以外のルートがない第１、第２の実施形態に係るアンテナ装置１０，２０に比べ、高周波数帯の特性を改善することができ、より高い広帯域化を実現することができる。

以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。

１０ アンテナ装置
１０Ａ アンテナ装置
１０Ｂ アンテナ装置
１１ ＧＮＤ（Ground：アース）
１２ アンテナ
１３ 誘電体
１４ 実装範囲
１５ 調整用素子
１６ 調整用素子
１７ 調整用素子
２０ アンテナ装置
２１ ＧＮＤ
２２ アンテナ
２３ 誘電体
２４ 実装範囲
２５ 調整用素子
２６ 調整用素子
２７ 調整用素子
３０ アンテナ装置
３１ ＧＮＤ
３２ アンテナ
３３ 誘電体
３４ 実装範囲
３５ 調整用素子
３６ 調整用素子
３７ 調整用素子
５０ アンテナ装置
５１ ＧＮＤ（Ground：アース）
５２ アンテナ
５３ 誘電体
５４ 実装範囲
６０ アンテナ装置
６１ ＧＮＤ
６２ アンテナ
６３ 誘電体
６４ 実装範囲
７０ アンテナ装置
７０Ａ アンテナ装置
７０Ｂ アンテナ装置
７１ ＧＮＤ
７２ アンテナ
７３ 誘電体
７４ 実装範囲
７５ 調整用素子
７６ 調整用素子

Claims (8)

1. 基板上の導体パターンとして逆Ｌ型のアンテナを形成する電界型のアンテナ装置において、給電点からの該アンテナのアンテナエレメントを、あらかじめ設定した分岐点において外側と内側との二つに分岐し、分岐した前記外側のアンテナエレメントと前記内側のアンテナエレメントとの双方の先端を互いに繋いでループ形状のアンテナループを形成し、かつ、前記給電点から前記分岐点までのアンテナエレメント、前記外側のアンテナエレメントまたは前記内側のアンテナエレメントのいずれか１ないし複数のアンテナエレメント上の前記分岐点の近傍の位置に、前記アンテナの電気長を調整するための調整用素子を実装し、
   ループ形状に形成した前記アンテナループ上において前記分岐点と対角の位置になる該アンテナループの先端の位置から、線状のアンテナエレメントを延在させて該アンテナループに接続していることを特徴とするアンテナ装置。
2. ループ形状に形成した前記アンテナループ内に、前記給電点からの高周波電流が流れるルートを増やすためのアンテナエレメントをさらに追加配置して該アンテナループに接続していることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
3. ループ形状に形成した前記アンテナループ内に追加配置する前記アンテナエレメントとして、縦方向または横方向に配置した線状のアンテナエレメント、または、十字形に配置した線状のアンテナエレメントを用いることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 前記調整用素子を、前記給電点と前記分岐点との間のアンテナエレメント上に実装し、かつ、前記分岐点の近傍の位置に配置することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のアンテナ装置。
5. 前記調整用素子を、前記分岐点において二つに分岐した前記外側のアンテナエレメント上と前記内側のアンテナエレメント上とのそれぞれに実装し、かつ、前記分岐点の近傍の位置にそれぞれ配置することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のアンテナ装置。
6. 前記分岐点において二つに分岐した前記外側のアンテナエレメント上と前記内側のアンテナエレメント上とのそれぞれに実装する前記調整用素子のインピーダンス値を調整することにより、前記外側のアンテナエレメントと前記内側のアンテナエレメントとの間のインピーダンスバランスを取ることを特徴とする請求項５に記載のアンテナ装置。
7. 前記調整用素子として、インダクタ、キャパシタ、またはインダクタとキャパシタとの組み合わせを用いることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のアンテナ装置。
8. 電界型のアンテナ装置を搭載して無線通信を行う無線通信装置であって、該アンテナ装置として、請求項１ないし７のいずれかに記載のアンテナ装置を用いることを特徴とする無線通信装置。

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