JP6766660B2 - 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の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、前記基板本体の表面にそれぞれ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、基端側に給電点が設けられていると共に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第１延在部に直交する方向に延在する第２延在部と、前記第２延在部の途中から前記一辺に向けて延在する第３延在部と、前記第３延在部の先端から前記一辺に沿って延在する第４延在部とを有し、前記第２エレメントが、前記第２延在部の先端から前記第４延在部に沿って延在し、前記第２延在部の先端にグランドに接続される第１グランド接続部が設けられていると共に、前記第４延在部の途中にグランドに接続される第２グランド接続部が設けら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、このアンテナ装置では、第２延在部の先端にグランドに接続される第１グランド接続部が設けられていると共に、第４延在部の途中にグランドに接続される第２グランド接続部が設けられているので、高周波電流を、第２グランド接続部を介してグランドへ効率的に流すことが可能になる。すなわち、第１グランド接続部は給電点に近いため、高周波電流が集中し易く、第２延在部の設計条件やグランド全体の大きさにより、アンテナ性能に影響を及ぼす場合があるが、給電点からみて第１グランド接続部と位相差を有する第２グランド接続部とでグランドに接続することで、高周波電流をグランドに効率的に流すことが可能になり、第１グランド接続部がアンテナ性能に及ぼす影響が低減されると共に第２グランド接続部を介してグランドに高周波電流の一部を流すことで第４延在部の先端側に流す高周波電流を調整することができる。
また、第１グランド接続部と第２グランド接続部との間、すなわち第２グランド接続部から第４延在部の基端までと、第３延在部と、第３延在部の基端から第１グランド接続部までとの間で、別の共振周波数を得ることができる。したがって、主に第１エレメントで得られる共振周波数と、主に第２エレメントで得られる共振周波数と、主に第２グランド接続部から第１グランド接続部までで得られる共振周波数との少なくとも３つの複共振化が可能になる。

第２の発明に係るアンテナ装置は、第１の発明において、前記第２エレメントが、前記第２延在部の先端から前記第４延在部に沿って延在する第５延在部と、前記第５延在部の先端から前記第４延在部から離間する方向に延在する第６延在部と、前記第６延在部の先端から前記第４延在部に沿って延在する第７延在部と、前記第７延在部の先端から前記第４延在部に向けて延在する第８延在部と、前記第８延在部の先端から前記第４延在部に沿って延在する第９延在部と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６延在部、第７延在部及び第８延在部で構成される折り曲げ部を有しているので、この折り曲げ部で発生する浮遊容量によって第１エレメントと第２エレメントとの間の浮遊容量を調整すると共にグランドとの間の浮遊容量を一部キャンセルすることで、インピーダンス調整を行うことができる。

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４延在部が、前記第２エレメントの先端を越えて延在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４延在部が、第２エレメントの先端を越えて延在しているので、高いインピーダンスとなる第１エレメントと第２エレメントとの互いに先端位置がずれて、干渉し難くなると共に、第１エレメントと第２エレメントとの間の浮遊容量によってインピーダンス調整を行うことができる。また、第１エレメントの方が第２エレメントよりも長く設定されることで、主に第１エレメントで得られる共振周波数を主に第２エレメントで得られる共振周波数より低くすることができる。なお、逆に第２エレメントを第１エレメントよりも長くすると、第２エレメントとグランドとの間の浮遊容量が大きくなって第１エレメントと第２エレメントとの間の浮遊容量による効果が小さくなってインピーダンス調整が難しくなる。

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、前記基板本体の表面に金属箔でパターン形成された第３エレメントを備え、前記第３エレメントが、前記第３延在部の先端から前記第４延在部とは反対方向に延在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３エレメントが、第３延在部の先端から第４延在部とは反対方向に延在しているので、主に第１エレメントで得られる共振周波数及び主に第２エレメントで得られる共振周波数とは別の共振周波数を得ることができ、少なくとも３つの共振周波数が得られる。

第５の発明に係るアンテナ装置は、第１から第４の発明のいずれかにおいて、前記第４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、前記第２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。
第６の発明に係るアンテナ装置は、第４の発明において、前記第３エレメントに第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、これら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７の発明に係るアンテナ装置は、第４の発明において、前記第３エレメント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、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。

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との間の各浮遊容量とを効果的に利用することで、少なくとも２つ以上の共振周波数による複共振化させることができる。
特に、第２延在部の先端にグランドに接続される第１グランド接続部が設けられていると共に、第４延在部の途中にグランドに接続される第２グランド接続部が設けられているので、高周波電流を、第２グランド接続部を介してグランドへ効率的に流すことが可能になると共に、第１グランド接続部と第２グランド接続部との間で別の共振周波数も得ることが可能になる。
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一実施形態において、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。 本実施形態において、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。 実施形態において、４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一実施形態を、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の表面にそれぞれ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、第２エレメント４及び第３エレメント５とを備えている。
また、本アンテナ装置１は、基板本体２の表面に銅箔等の金属箔でパターン形成されたグランド面Ｇ０を備えている。なお、グランド面Ｇ０は、搭載される装置のグランドＧＮＤに接続されている。

上記第１エレメント３は、基端側に給電点ＦＰが設けられていると共に基板本体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、第１延在部Ｅ１の先端から第１延在部Ｅ１に直交する方向に延在する第２延在部Ｅ２と、第２延在部Ｅ２の途中から前記一辺２ａに向けて延在する第３延在部Ｅ３と、第３延在部Ｅ３の先端から前記一辺２ａに沿って延在する第４延在部Ｅ４とを有している。

上記第２エレメント４は、第２延在部Ｅ２の先端から第４延在部Ｅ４に沿って延在している。
また、第２延在部Ｅ２の先端にはグランド面Ｇ０を介してグランドＧＮＤに接続される第１グランド接続部Ｇ１が設けられていると共に、第４延在部Ｅ４の途中にグランドＧＮＤに接続される第２グランド接続部Ｇ２が設けられている。
なお、第２グランド接続部Ｇ２は、例えばスルーホールを介して基板本体２の裏面側でグランドＧＮＤに接続されている。また、第１グランド接続部Ｇ１は、基板本体２の表面に銅箔等の金属箔でパターン形成された接続部、リード線又はジャンパー線等でグランド面Ｇ０に接続されている。

上記第２エレメント４は、第２延在部Ｅ２の先端から第４延在部Ｅ４に沿って延在する第５延在部Ｅ５と、第５延在部Ｅ５の先端から第４延在部Ｅ４から離間する方向に延在する第６延在部Ｅ６と、第６延在部Ｅ６の先端から第４延在部Ｅ４に沿って延在する第７延在部Ｅ７と、第７延在部Ｅ７の先端から第４延在部Ｅ４に向けて延在する第８延在部Ｅ８と、第８延在部Ｅ８の先端から第４延在部Ｅ４に沿って延在する第９延在部Ｅ９とを有している。

なお、上記第４延在部Ｅ４は、第２エレメント４の先端を越えて延在している。すなわち、第３延在部Ｅ３の先端から第４延在部Ｅ４の先端までの距離は、第３延在部Ｅ３の基端から第９延在部Ｅ９の先端までの距離よりも長く設定されている。また、第２エレメント４において上記第６延在部Ｅ６、第７延在部Ｅ７及び第８延在部Ｅ８で構成された折り曲げ部を設けることで、第２エレメント４の長さを変えずに、第２エレメント４の先端と第１エレメント３の先端とをずらすことができ、エレメント間の干渉を抑制することができる。

上記第３エレメント５は、第３延在部Ｅ３の先端から第４延在部Ｅ４とは反対方向に延在している。
上記第４延在部Ｅ４には、途中に第１受動素子Ｐ１が接続されている。また、上記第２エレメント４には、途中に第２受動素子Ｐ２が接続されている。この第２受動素子Ｐ２は、第９延在部Ｅ９の途中に接続されている。また、第２延在部Ｅ２には、途中に第３受動素子Ｐ３が接続されている。この第３受動素子は、第２グランド接続部Ｇ２と第３延在部Ｅ３の基端との間に接続されている。さらに、第３エレメント５には、途中に第４受動素子Ｐ４と、誘電体アンテナのアンテナ素子ＡＴとがこの順で接続されている。

このように、基板本体２の一辺２ａとグランド面Ｇ０との間には、上記各エレメントが形成され、アンテナ占有領域となっている。
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。また、グランド面Ｇ０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３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と第３エレメント５とは、互いの間の浮遊容量と、グランド面Ｇ０やグランド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Ｇ０との間の浮遊容量Ｃａと、第４延在部Ｅ４と第９延在部Ｅ９との間の浮遊容量Ｃｂと、第４延在部Ｅ４とグランド面Ｇ０との間の浮遊容量Ｃｃと、第９延在部Ｅ９とグランド面Ｇ０との間の浮遊容量Ｃｄと、第３エレメント５と第２延在部Ｅ２との間の浮遊容量Ｃｅと、第３エレメント５とグランド面Ｇ０との間の浮遊容量Ｃｆと、第４延在部Ｅ４と第２延在部Ｅ２及び第５延在部Ｅ５との間の浮遊容量Ｃｇと、第６延在部Ｅ６と第８延在部Ｅ８との間の浮遊容量Ｃｈと、第７延在部Ｅ７とグランド面Ｇ０との間の浮遊容量Ｃｉ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、第３の共振周波数ｆ３及び第４の共振周波数の順に４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と第１受動素子Ｐ１及び第３受動素子Ｐ３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、第３エレメント５と第１延在部Ｅ１から第３延在部Ｅ３までと第４受動素子Ｐ４と第３受動素子Ｐ３と浮遊容量とで決定される。また、上記第３の共振周波数ｆ３は、第２エレメント４と第１延在部Ｅ１と第２延在部Ｅ２と第２受動素子Ｐ２と第３受動素子Ｐ３と浮遊容量とで決定される。さらに、上記第４の共振周波数ｆ４は、第１グランド接続部Ｇ１から第２グランド接続部Ｇ２までと第１延在部Ｅ１と第２延在部Ｅ２と第３受動素子Ｐ３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と第１受動素子Ｐ１及び第３受動素子Ｐ３と浮遊容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ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１の共振周波数ｆ１は、主に図２中の破線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３エレメント５と第１延在部Ｅ１から第３延在部Ｅ３と第４受動素子Ｐ４と第３受動素子Ｐ３と浮遊容量Ｃｅ，Ｃｆ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Ｃｅ，Ｃｆ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２の共振周波数ｆ２は、主に図２中の一点鎖線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と第１延在部Ｅ１と第２延在部Ｅ２と第２受動素子Ｐ２と第３受動素子Ｐ３と浮遊容量Ｃｂ，Ｃｄ，Ｃｇ，Ｃｈ，Ｃｉ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Ｃｂ，Ｃｄ，Ｃｇ，Ｃｈ，Ｃｉ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中の二点鎖線Ａ３の部分で調整される。

「第４の共振周波数ｆ４について」
上記第４の共振周波数ｆ４の周波数は、第１グランド接続部Ｇ１から第２グランド接続部Ｇ２までと第１延在部Ｅ１と第２延在部Ｅ２と第３受動素子Ｐ３と浮遊容量Ｃｇ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Ｃｇの各浮遊容量の設定で行うことができる。
なお、第２グランド接続部Ｇ２と第４延在部Ｅ４の基端との間に受動素子を接続して最終的な周波数調整をフレキシブルに行うことも可能である。
このように第４の共振周波数ｆ４は、主に図２中の二点鎖線Ａ４の部分で調整される。

なお、各共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４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面Ｇ０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、このアンテナ装置１では、第２延在部Ｅ２の先端にグランド面Ｇ０に接続される第１グランド接続部Ｇ１が設けられていると共に、第４延在部Ｅ４の途中にグランドＧＮＤに接続される第２グランド接続部Ｇ２が設けられているので、高周波電流を、第２グランド接続部Ｇ２を介してグランド面Ｇ０へ効率的に流すことが可能になる。すなわち、第１グランド接続部Ｇ１は給電点ＦＰに近いため、高周波電流が集中し易く、第２延在部Ｅ２の設計条件やグランドＧＮＤ全体の大きさにより、アンテナ性能に影響を及ぼす場合があるが、給電点ＦＰからみて第１グランド接続部Ｇ１と位相差を有する第２グランド接続部Ｇ２とでグランドＧＮＤに接続することで、高周波電流をグランドＧＮＤに効率的に流すことが可能になり、第１グランド接続部Ｇ１がアンテナ特性に及ぼす影響が低減されると共に第２グランド接続部Ｇ２を介してグランドＧＮＤに高周波電流の一部を流すことで第４延在部Ｅ４の先端側に流す高周波電流を調整することができる。

また、第１グランド接続部Ｇ１と第２グランド接続部Ｇ２との間、すなわち第２グランド接続部Ｇ２から第４延在部Ｅ４の基端までと、第３延在部Ｅ３と、第３延在部Ｅ３の基端から第１グランド接続部Ｇ１までとの間で、別の共振周波数を得ることができる。したがって、主に第１エレメント３で得られる共振周波数と、主に第２エレメント４で得られる共振周波数と、主に第２グランド接続部Ｇ２から第１グランド接続部Ｇ１までで得られる共振周波数との少なくとも３つの複共振化が可能になる。

また、第２エレメント４が、第６延在部Ｅ６、第７延在部Ｅ７及び第８延在部Ｅ８で構成される折り曲げ部を有しているので、この折り曲げ部で発生する浮遊容量Ｃｈによって第１エレメント３と第２エレメント４との間の浮遊容量を調整すると共にグランド面Ｇ０との間の浮遊容量を一部キャンセルすることで、インピーダンス調整を行うことができる。

さらに、第４延在部Ｅ４が、第２エレメント４の先端を越えて延在しているので、高いインピーダンスとなる第１エレメント３と第２エレメント４との互いに先端位置がずれて、干渉し難くなると共に、第１エレメント３と第２エレメント４との間の浮遊容量によってインピーダンス調整を行うことができる。また、第１エレメント３の方が第２エレメント４よりも長く設定されることで、主に第１エレメント３で得られる共振周波数を主に第２エレメント４で得られる共振周波数より低くすることができる。なお、逆に第２エレメント４を第１エレメント３よりも長くすると、第２エレメント４とグランド面Ｇ０との間の浮遊容量が大きくなって第１エレメント３と第２エレメント４との間の浮遊容量による効果が小さくなってインピーダンス調整が難しくなる。

また、第３エレメント５が、第３延在部Ｅ３の先端から第４延在部Ｅ４とは反対方向に延在しているので、主に第１エレメント３で得られる共振周波数及び主に第２エレメント４で得られる共振周波数とは別の共振周波数を得ることができ、少なくとも３つの共振周波数が得られる。

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。
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。

次に、上記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：Ｃ＝１．０ｐＦのコンデンサ
第２受動素子Ｐ２：Ｌ＝２．２ｎＨのインダクタ
第３受動素子Ｐ３：Ｌ＝１．２ｎＨのインダクタ
第４受動素子Ｐ４：Ｌ＝１．５ｎＨ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４の共振周波数ｆ１〜ｆ４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２８００ＭＨｚ、第４の共振周波数ｆ４の周波数帯は４０００ＭＨｚである。

次に、上記実施例のアンテナ装置について、代表的に第１の共振周波数ｆ１及び第２の共振周波数ｆ２での放射パターンについて測定した結果を、図６に示す。
なお、第３エレメント５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−４．４ｄＢｉであり、第２の共振周波数ｆ２の平均電力利得は−５．９ｄＢｉであった。

なお、本発明は上記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、上実施形態では、基板本体上に各エレメントとグランド面とが形成されているが、基板本体を、各エレメントが形成されたアンテナ占有領域の部分と、グランド面が形成された部分とに分割して別部材として個別に設置し、第１グランド接続部とグランド面とを互いにスルーホールを介した裏面側の接続手段やＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）等で接続しても構わない。
また、上記実施形態では、第３エレメントにアンテナ素子を設けているが、第１エレメントの第４延在部や第２エレメントの第９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。

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エレメントでも構わない。この際、高インピーダンス化するために、第３エレメント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…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、５…第３エレメント、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、Ｅ５ａ，Ｅ７ａ…容量調整部、Ｅ６…第６延在部、Ｅ７…第７延在部、Ｅ８…第８延在部、Ｅ９…第９延在部、Ｇ０…グランド面、Ｇ１…第１グランド接続部、Ｇ２…第２グランド接続部、ＧＮＤ…グランド、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 (7)

1. 絶縁性の基板本体と、前記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、基端側に給電点が設けられていると共に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第１延在部に直交する方向に延在する第２延在部と、前記第２延在部の途中から前記一辺に向けて延在する第３延在部と、前記第３延在部の先端から前記一辺に沿って延在する第４延在部とを有し、
   前記第２エレメントが、前記第２延在部の先端から前記第４延在部に沿って延在し、
   前記第２延在部の先端にグランドに接続される第１グランド接続部が設けられていると共に、前記第４延在部の途中にグランドに接続される第２グランド接続部が設けら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、
   前記第２エレメントが、前記第２延在部の先端から前記第４延在部に沿って延在する第５延在部と、前記第５延在部の先端から前記第４延在部から離間する方向に延在する第６延在部と、前記第６延在部の先端から前記第４延在部に沿って延在する第７延在部と、前記第７延在部の先端から前記第４延在部に向けて延在する第８延在部と、前記第８延在部の先端から前記第４延在部に沿って延在する第９延在部と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４延在部が、前記第２エレメントの先端を越えて延在し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、
   前記基板本体の表面に金属箔でパターン形成された第３エレメントを備え、
   前記第３エレメントが、前記第３延在部の先端から前記第４延在部とは反対方向に延在していることを特徴とするアンテナ装置。
5. 請求項１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４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、
   前記第２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４に記載のアンテナ装置において、
   前記第３エレメントに第４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。
7. 請求項４に記載のアンテナ装置において、
   前記第３エレメント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。