JP7063014B2 - アンテナおよび腕装着型の電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナおよび腕装着型の電子機器に関する。

特許文献１には、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から無線送信された電波（以下「衛星信号」とも称する）を受信する腕時計が記載されている。この腕時計は、衛星信号を受信するアンテナとして、逆Ｆ型アンテナを備えている。

逆Ｆ型アンテナの指向性は、短絡部の位置に応じて変化する。このため、特許文献１に記載の腕時計では、予め想定された使用状況、例えば、腕時計が左腕に装着された使用状況で衛星信号というターゲットの電波を受信しやすい指向性が生じるように、短絡部の位置が設定される。

特開２０１７－１１８３７７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の腕時計が、予め想定された状況とは異なる状況で使用された場合、逆Ｆ型アンテナは、ターゲットの電波を受信し難くなる。このため、予め想定された状況とは異なる状況でもアンテナがターゲットの電波を受信できるように、アンテナの指向性を緩和する必要がある。

本発明に係るアンテナの一態様は、第１電極板と、第２電極板と、前記第１電極板と前記第２電極板とを短絡する第１短絡部と、を含む第１アンテナと、前記第1アンテナと電気的に接続された環状の導電性部材を含む第２アンテナと、を含むことを特徴とする。
この態様によれば、第１アンテナと第２アンテナとは、相互に構成が異なるので、相互に異なる指向性を有する。このため、この態様のアンテナは、第１アンテナの指向性と第２アンテナの指向性とを組み合わせた指向性を有する。したがって、第１アンテナまたは第２アンテナが単独で使用される構成に比べて、指向性を緩和することが可能になる。

上述したアンテナの一態様において、前記環状の導電性部材と前記第１アンテナとは、第２短絡部により電気的に接続されていることが望ましい。
この態様によれば、環状の導電性部材と第１アンテナとの電気的な接続を、寸法ばらつきと、当該態様のアンテナを内蔵するケースの誘電率等と、の少なくとも一方に影響されずに、高い精度で行うことが可能になる。

上述したアンテナの一態様において、前記環状の導電性部材と前記第１アンテナとは、容量結合により電気的に接続されていることが望ましい。
この態様によれば、環状の導電性部材と第２電極板との電気的に接続を、短絡部を用いることなく行えるので、短絡部の接触不良に起因するアンテナの不具合を解消できる。

上述したアンテナの一態様において、信号電極とグランド電極とを備えた通信回路を含み、前記信号電極は、前記第１電極板と電気的に接続され、前記グランド電極は、前記第２電極板と電気的に接続されることが望ましい。
この態様によれば、通信回路は、第１アンテナと第２アンテナとを用いて電波を送受信することが可能になる。

上述したアンテナの一態様において、信号電極とグランド電極とを備えた通信回路を含み、前記信号電極は、前記環状の導電性部材と電気的に接続され、前記グランド電極は、前記第１アンテナと電気的に接続されることが望ましい。
この態様によれば、第２アンテナに給電することで、第１アンテナと第２アンテナとを用いて電波を送受信することが可能になる。

本発明に係る腕装着型の電子機器の一態様は、上記アンテナと、表示部と、前記第１アンテナと前記表示部とを収容する筐体と、前記筐体に接続されたバンドと、を含むことを特徴とする。
この態様によれば、腕装着型の電子機器において、アンテナの指向性を緩和することが可能になる。

上述した電子機器の一態様において、前記環状の導電性部材はベゼルであることが望ましい。
この態様によれば、ベゼルが第２アンテナの一部として兼用されるため、構成の簡略化を図ることが可能になる。

上述した電子機器の一態様において、前記筐体は、開口を有し、前記開口を塞ぐ透光性部材が設けられ、前記環状の導電性部材は、前記側部と前記透光性部材との間に設けられることが望ましい。
この態様によれば、環状の導電性部材によって透光性部材の位置決めをすることが可能になる。

上述した電子機器の一態様において、環状の金属のベゼルをさらに含むことも可能である。
この態様によれば、アンテナに金属ベゼルが含まれないので、金属ベゼルが含まれるアンテナに比べて、受信に関して、金属ベゼルの影響が小さくなる。このため、金属ベゼルが含まれるアンテナに比べて、金属ベゼルの形状等の自由度を向上できる。

上述した電子機器の一態様において、前記表示部は、前記表示部の厚さ方向からの平面視で円状であり、前記平面視で、前記第１アンテナと前記環状の導電性部材とが電気的に接続する箇所と、前記第１短絡部とを結ぶ直線が、前記表示部の中心を通ることが望ましい。

上述した電子機器の一態様において、前記電子機器は、時計であり、前記第１短絡部は、１２時の位置に配置され、 前記第１アンテナと前記環状の導電性部材とが電気的に接続する箇所は、６時の位置に配置されていることが望ましい。
この態様によれば、右旋円偏波の生じる領域の大きさと、左旋円偏波の生じる領域の大きさと、の差を小さくできるので、右旋円偏波と左旋円偏波との間で放射効率の差が生じ難くすることが可能になる。

上述した電子機器の一態様において、前記表示部は、前記表示部の厚さ方向からの平面視で円状であり、前記平面視で、前記第１短絡部と前記表示部の中心とを結ぶ直線と、前記第１アンテナと前記環状の導電性部材とが電気的に接続する箇所と前記表示部の中心とを結ぶ直線との、なす角度が、９０度から１８０度の範囲に含まれることが望ましい。
この態様によれば、右旋円偏波の生じる領域の大きさと、左旋円偏波の生じる領域の大きさとを、相互に相違させられるので、右旋円偏波と左旋円偏波との一方の放射効率を上げることが可能になる。

上述した電子機器の一態様において、前記電子機器は、時計であり、前記第１短絡部は、１２時の位置に配置され、前記第１アンテナと前記環状の導電性部材とが、４時から５時の位置で電気的に接続されていることが望ましい。
この態様によれば、右旋円偏波の生じる領域の大きさと、左旋円偏波の生じる領域の大きさとを、相互に相違させられるので、右旋円偏波と左旋円偏波との一方の放射効率を上げることが可能になる。

上述した電子機器の一態様において、前記電子機器は、時計であり、前記第１短絡部は、１２時の位置に配置され、前記第１アンテナと前記環状の導電性部材とが、７時から８時の位置で電気的に接続されていることが望ましい。
この態様によれば、右旋円偏波の生じる領域の大きさと、左旋円偏波の生じる領域の大きさとを、相互に相違させられるので、右旋円偏波と左旋円偏波との一方の放射効率を上げることが可能になる。

第１実施形態に係る電子機器１を含むＧＰＳシステムの一例を示す図である。 電子機器１の平面図である。 電子機器１の断面図である。 アンテナ３０を示した図である。 アンテナ３０を第１アンテナ３１と第２アンテナ３２に分けた図である。 第１アンテナ３１を流れる電流の方向を説明するための図である。 ＸＺ平面の電界ベクトルをシミュレーションした結果を示す図である。 θ成分の電界についての第１アンテナ３１の指向性を３次元で示した図である。 ＹＺ平面の電界ベクトルをシミュレーションした結果を示す図である。 φ成分の電界についての第１アンテナ３１の指向性を３次元で示した図である。 ＸＺ平面を示した図である。 第１アンテナ３１の右旋円偏波の指向性を示した図である。 第１アンテナ３１の左旋円偏波の指向性を示した図である。 第２アンテナ３２のＳパラメーターを示すグラフである。 第２アンテナ３２のインピーダンスを示すスミスチャートである。 第２アンテナ３２を流れる電流の分布を示す図である。 第２アンテナ３２の右旋円偏波の指向性を示した図である。 第２アンテナ３２の左旋円偏波の指向性を示した図である。 アンテナ３０の右旋円偏波の指向性を示した図である。 アンテナ３０の左旋円偏波の指向性を示した図である。 第１アンテナ３１と第２アンテナ３２とアンテナ３０の指向性を示した図である。 電子機器１のブロック図である。 第２実施形態に係るアンテナ３０を示した図である。 第２実施形態に係るアンテナ３０を有する電子機器１の断面図である。 第３実施形態に係るアンテナ３０を示した図である。 第３実施形態に係るアンテナ３０の放射効率のシミュレーション結果を示した図である。 第４実施形態に係る電子機器１の断面図である。 第１実施形態に係るアンテナ３０において、第２アンテナ３２が給電される例を示した図である。 第５実施形態に係る電子機器１の一部を示した図である。

以下、図面を参照しながら本発明に係る実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際のものと適宜異なる。また、以下に記載する実施形態は、本発明の好適な具体例である。このため、本実施形態には、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る電子機器１を含むＧＰＳシステムの一例を模式的に示した図である。電子機器１は、使用者（以下「ユーザー」とも称する）の手首または腕に装着される腕装着型のランニングウォッチである。電子機器１は、腕装着型の電子機器の一例である。

電子機器１は、ＧＰＳ衛星１００から送信された衛星信号を受信する。衛星信号は、右旋円偏波である。電子機器１は、衛星信号を用いて、現在時刻を示す時刻情報と、現在位置を示す位置情報と、を算出する。電子機器１は、時刻情報と位置情報とを用いてユーザーの走行距離およびユーザーの走行速度を測定してユーザーの運動を支援する。

図２は、電子機器１の平面図である。電子機器１は、ケース２と、バンド３とを備える。ケース２は、筐体の一例である。ケース２は、後述する第１アンテナ３１（図４参照）と、表示部２０とを収容する。バンド３は、ケース２に接続されている。バンド３は、ユーザーの手首または腕に巻き付けられる。図２では、バンド３の一部が省略されている。以下、電子機器１において、手首または腕に装着される面を「裏面」と称し、裏面の反対側の面を「表面」と称する。

表示部２０の厚さ方向から表示部２０を平面視した場合において、次のように角度を定義する。以下、当該平面視を、単に「平面視」とも称する。表示部２０は、平面視で円状である。
表示部２０の中心Ｃを通りバンド３の長手方向に平行な線ＰＱに沿った直線において、中心ＣよりもＰ側の位置の角度を０度とする。０度の位置を基準として中心Ｃを回転中心とする右回りＲの角度をプラスの角度とする。なお、中心Ｃとは、表示部２０を円状と仮定した場合の中心である。

表示部２０において、０度の位置を「１２時の位置」とし、３０度の位置を「１時の位置」とし、６０度の位置を「２時の位置」とし、９０度の位置を「３時の位置」とし、１２０度の位置を「４時の位置」とし、１５０度の位置を「５時の位置」とし、１８０度の位置を「６時の位置」とする。また、２１０度の位置を「７時の位置」とし、２４０度の位置を「８時の位置」とし、２７０度の位置を「９時の位置」とし、３００度の位置を「１０時の位置」とし、３３０度の位置を「１１時の位置」とする。

図３は、電子機器１の断面図である。ケース２は、ケース本体１１と裏蓋１２とを備える。ケース本体１１は、側部の一例である。裏蓋１２は、ユーザーと接する底部の一例である。

ケース本体１１は、非導電性部材である。ケース本体１１は、例えば、ポリカーボネート樹脂などのプラスチックにて構成されている。ケース本体１１は、略円筒状に形成されている。

裏蓋１２は、ケース本体１１の裏面側に取り付けられる。裏蓋１２は、ケース本体１１の裏面側の開口を塞ぐ。裏蓋１２は、ケース本体１１と同様にプラスチックにて構成されてもよいし、ステンレススチールなどの金属にて構成されてもよい。

ケース２は、ケース本体１１と裏蓋１２とが一体となったワンピースタイプのケースでもよい。この場合、ケース２は、プラスチック等の非導電性部材にて構成される。

ケース本体１１の表面側の開口、つまり、ケース２の表面側の開口には、カバー部材として機能するガラス１３が取り付けられている。ガラス１３は、風防ガラスとしても機能する。ガラス１３は、透光性部材の一例である。透光性部材は、ガラスに限らず適宜変更可能である。透光性部材は、例えば、ＩＴＯ（indium tin oxide：酸化インジウムスズ）で形成されてもよいし、ＩＴＯがパターニングされたガラスでもよいし、透光性を有するプラスチックでもよい。

ケース本体１１の表面側には、ベゼル１６が取り付けられている。ベゼル１６は、導電性部材によって形成されている。ベゼル１６は、ステンレススチール、チタン、アルミニウム、銅、銀などの金属で構成され、環状に形成されている。ベゼル１６は、メッキが施された部材でもよいし、ＩＴＯを含む部材でもよい。ベゼル１６は、ガラス１３をケース本体１１に固定する機能も有する。

ケース本体１１および裏蓋１２にて形成される内部空間には、図３に示すように、ガラス１３から裏蓋１２に向かって順に、表示部２０と、アンテナ３０の一部が配置されている。

図４は、アンテナ３０を示した図である。アンテナ３０は、右旋円偏波である衛星信号を受信する。アンテナ３０は、第１アンテナ３１と、第２アンテナ３２と、を含む。

第１アンテナ３１は、第１電極板３０ａと、第２電極板３０ｂと、第１短絡部３０ｃと、２本の第１給電線３０ｄと、を含む。なお、図４では、２本の第１給電線３０ｄを１本の給電線としてまとめて示している。

第１電極板３０ａと第２電極板３０ｂは、金属等の導電性部材であり、互いに対向している。なお、２つの電極板３０ａおよび３０ｂのうち、電極板３０ａを「第１電極板」と称し、電極板３０ｂを「第２電極板」と称したが、電極板３０ａを「第２電極板」と称し、電極板３０ｂを「第１電極板」と称してもよい。

第１短絡部３０ｃは、金属等の導電性部材である。第１短絡部３０ｃは、第１電極板３０ａと第２電極板３０ｂとを１２時の位置で短絡する。なお、第１短絡部３０ｃは、第１電極板３０ａと第２電極板３０ｂとを１２時の位置とは異なる位置で短絡してもよい。

２本の第１給電線３０ｄの各々は、第１アンテナ３１と後述する通信回路２６ｂとを電気的に接続する。２本の第１給電線３０ｄは、例えば同軸ケーブルで構成され、それぞれ、＋給電線と－給電線である。通信回路２６ｂの信号端子は、信号電極とグランド電極で構成される。１本目の第１給電線３０ｄ、すなわち＋給電線は、通信回路２６ｂの信号電極と、第２電極板３０ｂとを電気的に接続する。２本目の第１給電線３０ｄ、すなわち－給電線は、通信回路２６ｂのグランド電極と、第１電極板３０ａとを電気的に接続する。第１電極板３０ａは、グランド板として機能する。

なお、アンテナ３０が受信する電波は、周期的な波であるので、１本目の第１給電線３０ｄが、通信回路２６ｂの信号電極と、第１電極板３０ａとを電気的に接続し、２本目の第１給電線３０ｄが、通信回路２６ｂのグランド電極と第２電極板３０ｂとを電気的に接続してもよい。

第２アンテナ３２は、第２電極板３０ｂと、ベゼル１６と、第２短絡部３０ｅと、を含む。第２短絡部３０ｅは、金属等の導電性部材である。第２短絡部３０ｅは、第２電極板３０ｂとベゼル１６とを短絡する。このため、ベゼル１６は、第２電極板３０ｂと電気的に接続されている。さらに言えば、ベゼル１６は、第２短絡部３０ｅを介して第２電極板３０ｂと電気的に接続されている。換言すると、ベゼル１６は、第１アンテナ３１と電気的に接続されている。
なお、第２アンテナ３２は、ベゼル１６と第２短絡部３０ｅを介して第１電極板３０ａと電気的に接続されている。

第２電極板３０ｂは、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２に共通する構成である。このため、アンテナ３０は、第２電極板３０ｂを有する第１アンテナ３１と、第２電極板３０ｂを利用する第２アンテナ３２と、を有するアンテナでもある。

図３に戻って、表示部２０は、バックライト付きの液晶パネル２１と、液晶パネル２１を保持するパネル枠（図示せず）と、を含む。液晶パネル２１は、表示装置の一例である。液晶パネル２１は、フレキシブル基板２１ａを介して回路基板２６に接続されている。パネル枠は、プラスチックなどの非導電性部材で構成されている。

回路基板２６には、表示部２０を制御する表示制御用ＩＣ（Integrated Circuit）２６ａと、アンテナ３０が受信した衛星信号を処理する通信回路２６ｂ等が実装されている。回路基板２６は、グランド板としても機能する。

回路基板２６と裏蓋１２との間に、二次電池２８が配置されている。二次電池２８は、表示制御用ＩＣ２６ａと通信回路２６ｂと液晶パネル２１にエネルギーを供給する。

図５は、アンテナ３０を第１アンテナ３１と第２アンテナ３２に分けた図である。
第１アンテナ３１は、板状逆Ｆ型アンテナである。板状逆Ｆ型アンテナは、ＰＩＦＡ（Plate Inverted F AntennaまたはPlanar Inverted F
Antenna）とも称される。第１アンテナ３１は、右旋円偏波と左旋円偏波を送受信可能であり、衛星信号を受信する。

ここで、第１アンテナ３１において円偏波が発生する原理について説明する。
円偏波は、例えば、振動の方向が直交する２つの電界が９０度の位相差で発生した場合に生じる。このため、第１アンテナ３１は、例えば以下の２つの条件を満たす場合に、円偏波を発生する。
第１条件：振動の方向が直交する２つの電界が発生する。
第２条件：第１条件を満たす２つの電界の位相差が９０度である。

まず、第１条件が満たされることを説明する。
図６は、第１アンテナ３１を流れる電流の方向を説明するための図である。第１アンテナ３１のような逆Ｆ型アンテナにおける円偏波の発生原理は、逆Ｆ型アンテナが板状であっても線状であっても変わらない。このため、図６では、第１アンテナ３１として、Ｘ軸方向の幅を狭くした線状逆Ｆ型アンテナが示されている。なお、図６から後述する図２１までの図では、説明の都合上、Ｙ軸の向きが反転している。

第１アンテナ３１では、Ｚ軸に沿った向きの電流Ｚａが、第１電極板３０ａと第２電極板３０ｂとの間に流れる。電流Ｚａの向きは、第１アンテナ３１の共振周波数に基づく周期で反転を繰り返す。
第１電極板３０ａには、Ｙ軸に沿った向きの電流Ｙａａが流れる。第２電極板３０ｂにも、Ｙ軸に沿った向きの電流Ｙａｂが流れる。電流Ｙａａの向きは、電流Ｙａｂの向きと逆向きになる。電流Ｙａａの向きと電流Ｙａｂの向きは、第１アンテナ３１の共振周波数に基づく周期で反転を繰り返す。
第１アンテナ３１に電流Ｚａと電流Ｙａａと電流Ｙａｂが流れると、第１アンテナ３１に電界が生じる。

図７は、ＸＺ平面の電界ベクトルのシミュレーション結果を示す図である。図８は、Ｚ軸に対して図６に示す傾き角度θを有する電界（以下「θ成分の電界」とも称する）についての第１アンテナ３１の指向性を３次元で示した図である。θ成分は「垂直成分」と称されることもある。

図７に示した斜線模様の矢印は、θ成分の電界ベクトルの向きを示している。図７に示したように、Ｚ座標とＸ座標が共に正となる領域におけるθ成分の電界ベクトルの向きは、Ｚ座標が正でＸ座標が負となる領域におけるθ成分の電界ベクトルの向きと異なる。さらに言えば、Ｚ座標とＸ座標が共に正となる領域におけるθ成分の電界ベクトルの回転方向は、Ｚ座標が正でＸ座標が負となる領域におけるθ成分の電界ベクトルの回転方向と逆になる。

このため、図８において、矢印Ａ１で示したベクトルを有する電界と、矢印Ａ２で示したベクトルを有する電界とが存在する。これらのベクトルの向きを、Ｚ軸に平行なダイポールアンテナで発生する電界方向とみなすと、図８に示した電界、すなわちθ成分の電界は、振動の方向がＺ軸と平行な電界となる。

図９は、ＹＺ平面の電界ベクトルのシミュレーション結果を示す図である。図１０は、Ｘ軸に対して図６に示す傾き角度φを有する電界成分（以下「φ成分の電界」とも称する）についての第１アンテナ３１の指向性を３次元で示した図である。φ成分は「水平成分」と称されることもある。

図９に示した斜線模様の矢印は、φ成分の電界ベクトルの向きを示している。図９に示したように、Ｚ座標とＹ座標が共に正となる領域におけるφ成分の電界ベクトルの向きは、Ｚ座標が負でＹ座標が正となる領域におけるφ成分の電界ベクトルの向きと逆になる。

このため、図１０に示したように、ＸＹ平面に平行な面において、矢印Ｂ１で示したベクトルを有する電界と、矢印Ｂ２で示したベクトルを有する電界と、矢印Ｂ３で示したベクトルを有する電界と、矢印Ｂ４で示したベクトルを有する電界とが存在する。このため、図１０に示した電界は、振動の方向がＹ軸と平行な電界となる。

図８に示した電界はＺ軸と平行に振動する電界を含み、図１０に示した電界はＹ軸と平行に振動する電界を含む。このため、第１アンテナ３１は、振動の方向が直交する２つの電界を発生することになる。よって、第１条件が満たされる。

次に、第２条件が満たされることを説明する。
第１アンテナ３１は、第１電極板３０ａと第２電極板３０ｂとを相互に対向させたコンデンサーでもある。コンデンサーに流れる電流Ｉとコンデンサーの両端にかかる電圧Ｅについては、次の関係が成り立つ。
Ｉ＝ωＣ｜Ｅ｜εｊ（θ１＋π／２）
ここで、ωは信号の角周波数、θ１は信号の位相、Ｃはコンデンサーの容量である。この式で示されるように、電流Ｉと電圧Ｅの間には、９０度の位相差がある。
Ｚ軸に平行な電界は、主に、第１電極板３０ａと第２電極板３０ｂの間にかかる電圧Ｅによって発生する。このため、Ｚ軸に平行な電界は、電圧Ｅと同相になる。
Ｙ軸に平行な電界は、主に、Ｙ軸に沿って第１電極板３０ａを流れる電流と、Ｙ軸に沿って第２電極板３０ｂを流れる電流によって発生する。このため、Ｙ軸に平行な電界は、電流Ｉと同相になる。
したがって、第１条件を満たす２つの電界、具体的には、Ｚ軸に平行な電界とＹ軸に平行な電界との位相差は９０度となる。よって、第２条件が満たされる。

このように、第１条件と第２条件の両方が満たされるため、第１アンテナ３１は円偏波を発生する。

次に、第１アンテナ３１において、右旋円偏波と左旋円偏波が発生する原理について説明する。
φ成分の電界のうちＹ軸に平行な電界は、ＸＹ平面の上下で逆相になる。これは、電流Ｙａａの向きと電流Ｙａｂの向きとが互いに逆向きであることに起因する。
θ成分の電界のうちＹＺ平面上の電界は、Ｚ軸を挟んで対向する領域では必ず逆相になる（図７参照）。

このため、図１１に示したＸＺ平面において、第１象限Ｑ１と第２象限Ｑ２では、θ成分の電界が互いに逆相になりφ成分の電界が互いに同相となる。したがって、第１象限Ｑ１が右旋円偏波であれば、第２象限Ｑ２は左旋円偏波となる。
図１１に示したＸＺ平面において、第２象限Ｑ２と第３象限Ｑ３では、θ成分の電界が互いに同相になりφ成分の電界が互いに逆相となる。したがって、第２象限Ｑ２が左旋円偏波であれば、第３象限Ｑ３は右旋円偏波となる。
図１１に示したＸＺ平面において、第３象限Ｑ３と第４象限Ｑ４では、θ成分の電界が互いに逆相になりφ成分の電界が互いに同相となる。したがって、第３象限Ｑ３が右旋円偏波であれば、第４象限Ｑ４は左旋円偏波となる。
このように、第１象限Ｑ１、第２象限Ｑ２、第３象限Ｑ３、第４象限Ｑ４は、右旋円偏波、左旋円偏波、右旋円偏波、左旋円偏波となる。
図１２は、第１アンテナ３１の右旋円偏波の指向性を示した図である。
図１３は、第１アンテナ３１の左旋円偏波の指向性を示した図である。

第２アンテナ３２が、第１アンテナ３１と共にではなく単独で用いられる場合、第２短絡部３０ｅが給電点となる（図５参照）。まず、第２アンテナ３２が単独で用いられる場合について説明する。

図１４は、第２アンテナ３２が単独で用いられたときのＳパラメーター（Scattering parameter、電磁界シミュレーションの結果）を示すグラフである。Ｓパラメーターとは、アンテナ等の高周波電子回路または高周波電子部品の特性を表すために使用される回路網パラメーターの１つである。Ｓパラメーターは、散乱行列（Ｓ行列）または散乱パラメーターとも称され、回路網の通過および反射電力特性を表現する。
図１４に示したように、単独の第２アンテナ３２は、給電される電力のほとんどを反射してしまい、共振点を有さない。

図１５は、第２アンテナ３２が単独で用いられたときのインピーダンスを示すスミスチャートである。図１５に示したように、単独の第２アンテナ３２のインピーダンス実部は、２Ωほどであり、一般的なケーブルが有するインピーダンス実部の５０Ωとは大きく異なる。このため、インピーダンス実部が５０Ωであるケーブルが給電線として用いられた場合、単独の第２アンテナ３２は、ケーブルから給電された電力のほとんどを反射してしまう。この反射の特性は、上述した図１４にも示されている。

一方、単独の第２アンテナ３２において給電電力の反射がないという条件の下で、第２アンテナ３２の放射効率をシミュレーションした場合、そのシミュレーションされた放射効率は、０．８９７９となった。このため、第２アンテナ３２において給電電力の反射が生じない場合、第２アンテナ３２は、非常に良好な放射効率を有することになる。

図１６は、第２アンテナ３２を流れる電流の分布を示す図である。図１６に示したように、第２アンテナ３２では、６時－１２時のラインＬに対して線対称に、ベゼル１６および第２電極板３０ｂに電流が流れる。
第２アンテナ３２に流れる電流は、電流Ｉ１と電流Ｉ２の２つの成分に大別される。電流Ｉ１は、ベゼル１６と第２電極板３０ｂにより、第２電極板３０ｂの垂線に沿った方向に形成されるダイポールアンテナに流れる。電流Ｉ２は、電波の波長よりも短い微小ループとして機能するベゼル１６を流れる。
電流Ｉ１によって生成される縦方向電界Ｅ_ｄは次の式で与えられる。
Ｅ_ｄ＝－ｉ_ｍΔｌｊｋｅ^－ｊｋｒｓｉｎθ／（４πｒ）
電流Ｉ２によって生成される横方向電界Ｅ_ｌは次の式で与えられる。
Ｅ_ｌ＝ｊωμｉΔｌｅ^－ｊｋｒｓｉｎθ／（４πｒ）
ここで、ωはアンテナを駆動する角周波数、μは真空の透磁率、ｋは位相定数（ｋ＝２π／λ）、λは波長（λ＝２πｃ／ω）、ｃは光速（ｃ＝（εμ）^－１／２）、ｊは虚数、ｉはアンテナを流れる電流、Δｌは電界Ｅの波源となるアンテナの微小長さ、eは自然対数、ｒは長さΔｌの波源から電界Ｅを観測する地点の座標までの距離、である。
上記２式において横方向電界Ｅ_ｌの式には虚数ｊがなく縦方向電界Ｅ_ｄの式には虚数ｊが存在する。すなわち、横方向電界Ｅ_ｌと縦方向電界Ｅ_ｄには、９０°の位相差がある。円偏波は、例えば、互いに直行する２つの電界が位相差９０°で存在する場合に生成する。縦方向電界Ｅ_ｄと横方向電界Ｅ_ｌは、この条件を満たすため、第２アンテナ３２は円偏波を発生させることができる。

図１７は、第２アンテナ３２の右旋円偏波の指向性を示した図である。
図１８は、第２アンテナ３２の左旋円偏波の指向性を示した図である。
図１２と図１７を比較すると、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２とは、右旋円偏波の指向性が異なることが理解される。図１３と図１８を比較すると、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２とは、左旋円偏波の指向性が異なることが理解される。
これらの指向性の違いが生じる要因の１つとして、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２とで構成が異なるために、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２での電流の流れ方が異なる点が挙げられる。

アンテナ３０では、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２が第２電極板３０ｂを共通の構成として備えている。このため、アンテナ３０は、第１アンテナ３１に第２アンテナ３２が電気的に接続されたアンテナとして機能する。よって、アンテナ３０のインピーダンスは、第２アンテナ３２単独のインピーダンスとは異なり、アンテナ３０、つまり、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２に給電することが可能になる。アンテナ３０は、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２の両方を用いてターゲットの電波を受信する。

換言すると、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２は、八木アンテナの放射器と導波器もしくは反射器の関係のように、放射アンテナと寄生素子の関係になっているとも言える。ここでアンテナ３０の送信動作を考えた場合、第１アンテナ３１から放射された電磁波により第２アンテナ３２が励振され、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２の放射する電磁波が足し合わされた電磁波が空中に放射される。
第２アンテナ３２は、ベゼル１６と第１電極板３０ａの間にアンテナの入出力端子を設けた場合、所望周波数でのインピーダンスは通常１Ω以下と非常に小さい値となり通常用いられている５０Ωのインピーダンスではミスマッチングが発生し給電できない。
しかし、第２アンテナ３２は寄生素子として第１アンテナ３１が発生する電磁波により励振された場合はアンテナとして動作することができる。
仮に第２アンテナ３２の放射効率が良好だった場合、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２を合わせた合成アンテナ３０の放射効率は第１アンテナ３１単体より向上する。

アンテナ３０の指向性は、第１アンテナ３１の指向性と第２アンテナ３２の指向性との組合せとなる。このため、第１アンテナ３１または第２アンテナ３２が単独で使用される構成に比べて、アンテナ３０の指向性を緩和することができる。
図１９は、アンテナ３０の右旋円偏波の指向性を示した図である。
図２０は、アンテナ３０の左旋円偏波の指向性を示した図である。
図２１は、第１アンテナ３１の指向性と第２アンテナ３２の指向性とアンテナ３０の指向性とを示した図である。
ここで右旋円偏波の放射効率を最大化する第２アンテナ３２の設置向きについて説明する。
図２１の第１アンテナ３１のθ＝９０°の右旋円偏波の指向性は、９０°、２７０°の方向に長い楕円形状である。
これに対して図２１の第２アンテナ３２のθ＝９０°の右旋円偏波の指向性は、３０°、２１０°の方向に長い楕円形状である。
このため第２アンテナ３２を図２１において反時計回りに約３０°回転させると、第２アンテナ３２の右旋円偏波の指向性と第１アンテナ３１の右旋円偏波の指向性とが重なる領域を小さくでき、アンテナ３０における指向性を緩和できる。この回転は、ベゼル１６と第２電極板３０ｂを接続する第２短絡部３０ｅを５時位置付近に位置させることに相当する。第２短絡部３０ｅを５時位置付近に位置させたとき、右旋円偏波の放射効率が最大になる。
左旋円偏波の指向性を緩和して左旋円偏波の放射効率を最大にするためには、同様な理由でベゼル１６と第２電極板３０ｂとを接続する第２短絡部３０ｅを８時位置付近に位置させればよい。
図２６は、電磁波シミュレーションにより求めた、第２短絡部３０ｅの位置と各円偏波の放射効率との関係を示している。

図２２は、電子機器１のブロック図である。電子機器１は、アンテナ３０と、受信モジュール９４０と、水晶振動子９５１と、制御部９５５と、表示部２０と、二次電池２８と、を含む。

受信モジュール９４０は、通信回路２６ｂに含まれる。受信モジュール９４０は、アンテナ３０と接続されている。受信モジュール９４０は、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：表面弾性波）フィルター９２１と、ＲＦ（Radio
Frequency：無線周波数）部９２０と、ベースバンド部９３０と、を含む。

ＳＡＷフィルター９２１は、アンテナ３０が受信した電波から衛星信号を抽出する。
ＲＦ部９２０は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）９２２と、ミキサー９２３と、ＶＣＯ（Voltage
Controlled Oscillator）９２７と、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）制御回路９２８と、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）アンプ９２４と、ＩＦフィルター９２５と、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）９２６と、を含む。

ＳＡＷフィルター９２１が抽出した衛星信号は、ＬＮＡ９２２で増幅される。
ＬＮＡ９２２で増幅された衛星信号は、ミキサー９２３で、ＶＣＯ９２７が出力する局所信号とミキシングされて中間周波数帯の信号にダウンコンバートされる。
ＰＬＬ制御回路９２８は、ＶＣＯ９２７の出力する局所信号を分周した信号と基準クロック信号との位相を比較して、局所信号を、基準クロック信号を同期させる。その結果、ＶＣＯ９２７は、基準クロック信号と同等の周波数精度を有する局所信号を出力する。

ミキサー９２３でミキシングされた信号は、ＩＦアンプ９２４で増幅される。ＩＦフィルター９２５は、ＩＦアンプ９２４の出力信号から不要信号を除去する。ＩＦフィルター９２５を通過した信号は、Ａ／Ｄ変換器とも称されるＡＤＣ９２６でデジタル信号に変換される。

ベースバンド部９３０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）９３１と、ＣＰＵ（Central
Processing Unit）９３２と、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）９３４と、ＲＴＣ（Real Time Clock）９３３と、を含む。ベースバンド部９３０には、温度補償回路付き水晶発振回路（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）９３５とフラッシュメモリー９３６が接続されている。

温度補償回路付き水晶発振回路９３５は、温度に関係なくほぼ一定の周波数の基準クロック信号を生成する。フラッシュメモリー９３６には、現在位置情報および時差情報等が記憶される。ベースバンド部９３０は、ＡＤＣ９２６が出力したデジタル信号からベースバンド信号を復調する。ベースバンド部９３０は、衛星信号に含まれる軌道情報およびＧＰＳ時刻情報等の衛星情報を取得し、取得した情報をＳＲＡＭ９３４に記憶する。

制御部９５５は、記憶部９５３と、発振回路９５２と、駆動回路９５４とを備え、各種制御を行う。制御部９５５は、制御信号を受信モジュール９４０に送り、受信モジュール９４０の受信動作を制御し、また、制御部９５５内の駆動回路９５４を介して、表示部２０を構成する液晶パネル２１の表示を制御する。記憶部９５３には、内部時刻情報をはじめ各種情報が記憶されている。二次電池２８は、回路の動作に必要なエネルギーを、受信モジュール９４０と制御部９５５と表示部２０に供給する。

制御部９５５、ＣＰＵ９３２およびＤＳＰ９３１は、衛星信号に基づいて、協働して測時情報および測位情報を算出し、それらの情報に基づいて時刻、現在位置、移動距離、移動速度などの情報を割り出す。制御部９５５は、これらの情報の液晶パネル２１への表示を制御する。制御部９５５は、図１および図２に示す押しボタン４０，４１，４２および４３の各々への操作に応じて、電子機器１を制御する。制御部９５５は、例えば、現在位置を、表示部２０に示された地図上に表示するナビゲーションなどの高度な機能を実行してもよい。

第１実施形態に係る腕装着型の電子機器１およびアンテナ３０によれば、アンテナ３０は、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２とを含む。第１アンテナ３１は、第１電極板３０ａと、第２電極板３０ｂと、第１電極板３０ａと第２電極板３０ｂとを短絡する第１短絡部３０ｃと、を含む。第２アンテナ３２は、第２電極板３０ｂと電気的に接続されたベゼル１６を含む。ベゼル１６は、環状の導電性部材の一例である。

第１アンテナ３１と第２アンテナ３２とは、相互に構成が異なるので、相互に異なる指向性を有する。このため、アンテナ３０は、第１アンテナ３１の指向性と第２アンテナ３２の指向性とを組み合わせた指向性を有する。したがって、第１アンテナ３１または第２アンテナ３２が単独で使用される構成に比べて、アンテナ３０の指向性を緩和できる。

例えば、板状逆Ｆ型アンテナである第１アンテナ３１のみで、右旋円偏波である衛星信号を受信する場合の指向性は、図２１に示した第１アンテナ３１の右旋円偏波の指向性となる。
図２１に示した第１アンテナ３１の右旋円偏波の指向性は、９０度に対応する３時側と、２７０度に対応する９時側とで、非対称となる。
このため、アンテナ３０のうち第１アンテナ３１のみが動作する状況では、ユーザーが電子機器１を右腕に装着した場合と左腕に装着した場合で、ＧＰＳ衛星１００が位置する天頂方向に対する指向性が異なり、好ましい指向性ではない。

これに対して、アンテナ３０の右旋円偏波の指向性は、図２１に示した第１アンテナ３１の右旋円偏波の指向性に、図２１に示した第２アンテナ３２の右旋円偏波の指向性を組み合わせた指向性となる。具体的には、アンテナ３０の右旋円偏波の指向性は、図２１に示したアンテナ３０の右旋円偏波の指向性となる。よって、第１アンテナ３１の右旋円偏波の指向性における３時側と９時側との非対称が緩和される。

また、上述したように、第２アンテナ３２は、単体で９０％近い放射効率を持つ感度のよいアンテナである。しかしながら、第２アンテナ３２単体のインピーダンスが、一般のケーブルのインピーダンスよりも低すぎるため、第２アンテナ３２単体には給電することができない。
しかしながら、アンテナ３０のように第２アンテナ３２が第１アンテナ３１と電気的に接続されると、第２アンテナ３２に給電することが可能になる。また、第１アンテナ３１に第２アンテナ３２が電気的に接続されることによって、アンテナ３０の放射効率は、第１アンテナ３１単体の放射効率よりも高くなる。本実施形態に係るアンテナ３０では、第１アンテナ３１単体よりも、１．０ｄＢ程度、放射効率を改善することができる。

なお、環状の導電性部材は、ベゼル１６に限らず適宜変更可能である。ベゼル１６が環状の導電性部材として用いられた場合、ベゼル１６がアンテナ３０の構成の一部として兼用されるため、構成の簡略化を図ることが可能になる。

ベゼル１６は、第２短絡部３０ｅを介して、第２電極板３０ｂと電気的に接続されている。このため、ベゼル１６と第２電極板３０ｂとの電気的な接続を高い精度で行うことが可能になる。

第１電極板３０ａは、通信回路２６ｂを介して電気的に接続されている。このため、通信回路２６ｂは、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２とを用いて電波を受信することが可能になる。

電子機器１は、アンテナ３０と、表示部２０と、第１アンテナ３１と表示部２０とを収容するケース２と、ケース２に接続されたバンド３と、を含む。このため、腕装着型の電子機器１において、アンテナ３０の指向性を緩和することが可能になる。

筐体の一例であるケース２は、底部の一例である裏蓋１２と、側部の一例であるケース本体１１とを含む。ケース本体１１の内側に、透光性部材の一例であるガラス１３が設けられている。環状の導電性部材の一例であるベゼル１６は、ケース本体１１とガラス１３との間に配置されている。このため、環状の導電性部材を、透光性部材の位置決め用部材として兼用することが可能になる。

表示部２０は、平面視で円状である。平面視で、第２電極板３０ｂとベゼル１６とが電気的に接続する箇所と第１短絡部３０ｃとを結ぶ直線が、表示部２０の中心Ｃを通る。このため、右旋円偏波の生じる領域の大きさと、左旋円偏波の生じる領域の大きさと、の差を小さくできる。よって、右旋円偏波と左旋円偏波との間で放射効率の差が生じ難くすることが可能になる。そのため、アンテナ３０の放射効率は最大になる。

電子機器１は時計であり、第１短絡部３０ｃは１２時の位置に配置され、第２短絡部３０ｅは６時の位置に配置されている。このため、右旋円偏波の生じる領域の大きさと、左旋円偏波の生じる領域の大きさと、の差を小さくできる。よって、右旋円偏波と左旋円偏波との間で放射効率の差が生じ難くすることが可能になる。

なお、特許文献１に記載のアンテナは、円偏波アンテナでありながら、右旋円偏波と左旋円偏波との放射効率については１：１の関係を有する。このため、特許文献１に記載のアンテナは、例えば右旋円偏波の電波を受信する場合、左旋円偏波の受信に関する部分は使われず、右旋円偏波の指向性は、３時側と９時側に低下してしまう。
これに対して、アンテナ３０の右旋円偏波の指向性は、図２１に示した第１アンテナ３１の右旋円偏波の指向性に、図２１に示した第２アンテナ３２の右旋円偏波の指向性を組み合わせた指向性となる。具体的には、アンテナ３０の右旋円偏波の指向性は、図２１に示したアンテナ３０の右旋円偏波の指向性となる。よって、第１アンテナ３１の右旋円偏波の指向性における３時側と９時側との低下を緩和することが可能になる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、アンテナ３０において、環状の導電性部材としてベゼル１６が用いられた。第２実施形態では、環状の導電性部材として、ベゼル１６ではなく、ガラス１３の位置決めに用いられるガラス受けリングが用いられる。

図２３は、第２実施形態に係るアンテナ３０を示した図である。図２３において、図４に示した要素と同一構成の要素には同一符号を付してある。図２４は、第２実施形態に係るアンテナ３０を有する電子機器１の断面図である。図２４において、図３に示した要素と同一構成の要素には同一符号を付してある。図２４に示した電子機器１は、アンテナ３０に加えて、環状の金属のベゼル１６を含む。

本実施形態に係るアンテナ３０は、環状の導電性部材として、ガラス１３の位置決めに用いられるガラス受けリング２９が用いられる。
ガラス受けリング２９は、ステンレススチール、チタン、アルミニウム、銅、銀などの金属で構成され、環状に形成されている。ガラス受けリング２９は、環状の導電性部材の他の例である。
本実施形態では、第２短絡部３０ｅは、６時の位置で、第２電極板３０ｂとガラス受けリング２９とを短絡する。

アンテナ３０は、アンテナ３０の構成要素である環状の導電性部材の内径に応じて主に共振周波数が変動し、当該環状の導電性部材の外形に応じて主に放射効率が変動する。すなわち、アンテナ３０は、環状の導電性部材の形状に応じて特性が変動する。
第１実施形態において環状の導電性部材として用いられたベゼル１６は、電子機器１の機種に応じて、内径および外形の少なくとも一方が変更されることが多い。
第２実施形態では、環状の導電性部材として、ベゼル１６ではなく、ガラス受けリング２９が用いられる。
このため、第２実施形態によれば、ベゼル１６の形状に係らず、アンテナ３０の特性を安定させることが可能になる。よって、第２実施形態に係るアンテナ３０は、ベゼル１６の形状が異なる複数の電子機器に用いることができ、高い汎用性を有する。
また、環状の導電性部材は第１アンテナ３１と共にケース２内に存在するため、直接、環状の導電性部材と第１アンテナ３１とを短絡できる。このためケース２の誘電率および厚さに依存せず安定して第２アンテナ３２の特性を得ることができる。

＜第３実施形態＞
第２実施形態では、第２短絡部３０ｅは、６時の位置で、第２電極板３０ｂとガラス受けリング２９とを短絡する。
これに対して第３実施形態では、アンテナ３０が右旋円偏波の衛星信号を受信しやすくなるように、第２短絡部３０ｅは、５時の位置で、第２電極板３０ｂとガラス受けリング２９とを短絡する。

図２５は、第３実施形態に係るアンテナ３０を示した図である。図２５において、図２３に示した要素と同一構成の要素には同一符号を付してある。図２５に示したように、第３実施形態に係るアンテナ３０では、５時の位置で、第２電極板３０ｂとガラス受けリング２９とが短絡する。

図２６は、第３実施形態に係るアンテナ３０において、第２短絡部３０ｅの位置と、円偏波の放射効率と、右旋円偏波（RHCP）の放射効率と、左旋円偏波（LHCP）の放射効率と、の関係を示したシミュレーション結果を示した図である。

図２６に示したように、第１短絡部３０ｃを１２時位置とすると、第２短絡部３０ｅが３時から６時の位置で第２電極板３０ｂとガラス受けリング２９とを短絡する場合、右旋円偏波が優勢となる。そして、第２短絡部３０ｅが、４時から５時の位置で第２電極板３０ｂとガラス受けリング２９とを短絡する場合、右旋円偏波の放射効率が最大となる。このため、第３実施形態のように、第２短絡部３０ｅが４時から５時の位置で第２電極板３０ｂとガラス受けリング２９とを短絡する場合、アンテナ３０が右旋円偏波の衛星信号を受信しやすくなる。

なお、第１実施形態に係るアンテナ３０において、第２短絡部３０ｅが４時から５時の位置付近の位置で第２電極板３０ｂとガラス受けリング２９とを短絡しても、本実施形態と同様に、アンテナ３０が右旋円偏波の衛星信号を受信しやすくなる。

第１短絡部３０ｃを１２時位置とすると、第２短絡部３０ｅが６時から９時の位置で第２電極板３０ｂとガラス受けリング２９とを短絡する場合、左旋円偏波が優勢になる。そして、第２短絡部３０ｅが、７時から８時の位置で第２電極板３０ｂとガラス受けリング２９とを短絡する場合、左旋円偏波の放射効率が最大となる。このため、アンテナ３０が左旋円偏波を受信するために用いられる場合には、例えば、第２短絡部３０ｅが７時から８時の位置で第２電極板３０ｂとガラス受けリング２９とを短絡することが望ましい。

なお、第２短絡部３０ｅが第２電極板３０ｂとガラス受けリング２９とを短絡する位置、つまり、第２短絡部３０ｅの位置は、５時の位置に限らない。
例えば、平面視で、第１短絡部３０ｃと表示部２０の中心Ｃとを結ぶ直線と、第２短絡部３０ｅと表示部２０の中心Ｃとを結ぶ直線と、のなす角が、９０度から１８０度の範囲に含まれればよい。
この場合、第２短絡部３０ｅの位置が６時の位置である構成に比べて、アンテナ３０が右旋円偏波の衛星信号を受信しやすくなる。

＜第４実施形態＞
第１実施形態では、ベゼル１６は、第２短絡部３０ｅを介して第２電極板３０ｂと電気的に接続されている。
これに対して第４実施形態では、ベゼル１６は、容量結合によって、第１電極板３０ａと電気的に接続される。なお、本実施形態では、第１電極板３０ａが第２電極板の一例となり、第２電極板３０ｂが第１電極板の一例となる。

図２７は、第４実施形態に係る電子機器１の断面図である。図２７において、図３に示した要素と同一構成の要素には同一符号を付してある。図２７に示した電子機器１は、第２短絡部３０ｅを含まずに導電板３０ｆと緩衝部材３０ｇおよび３０ｈとを含む点において、図３に示した電子機器１と異なる。以下、図２７に示した電子機器１について、図３に示した電子機器１と異なる点を中心に説明する。

導電板３０ｆは、導電性を有し、例えば、金属で形成される。導電板３０ｆの一端は、第１電極板３０ａと物理的に接続されている。導電板３０ｆの他端は、ベゼル１６と容量結合する。このため、ベゼル１６は、導電板３０ｆを介して、容量結合によって、第１電極板３０ａと電気的に接続される。
したがって、本実施形態によれば、例えば、第２短絡部３０ｅの接続不良に伴う動作の不具合を解消できる。また、例えば、ケース本体１１に穴を開け、その穴に第２短絡部３０ｅを通して、ベゼル１６と、第１電極板３０ａまたは第２電極板３０ｂとを電気的に接続する必要がなく、ケース本体１１の防水性を高めることが可能になる。

導電板３０ｆは、回路基板２６に固定された緩衝部材３０ｇと、ケース本体１１に固定された緩衝部材３０ｈとに固着されている。緩衝部材３０ｇおよび３０ｈは、例えば、スポンジである。
第１電極板３０ａと物理的に接続されている導電板３０ｆは、緩衝部材３０ｇおよび３０ｈに固着されている。このため、緩衝部材３０ｇは、導電板３０ｆと回路基板２６との位置ずれに起因する圧力が第１電極板３０ａにかかることを抑制でき、緩衝部材３０ｈは、導電板３０ｆとケース本体１１との位置ずれに起因する圧力が第１電極板３０ａにかかることを抑制できる。

＜第５実施形態＞
図２９は、第５実施形態に係る電子機器１の一部を示した図である。図２９において、図３に示した要素と同一構成の要素には同一符号を付してある。
図２９は、金属のベゼル１６が第２短絡部３０ｊを介して金属のケース３４と接続された例である。以下、図２９に示した電子機器１について、図３に示した電子機器１と異なる点を中心に説明する。

第１実施形態では、ケース２は非導電性の樹脂などで構成され、金属のベゼル１６は第２短絡部３０ｅを介して第２電極板３０ｂと電気的に接続されている。
これに対して第５実施形態では、ベゼル１６とケース３４とは導電性の金属等で構成され、ベゼル１６は、第２短絡部３０ｊを介して６時位置で金属のケース３４と電気的に接続されている。第２電極板３０ｂは、金属のケース３４と容量結合で電気的に接続されている。

図３において金属のベゼル１６と絶縁物で構成されたケース１１は直接接触している。しかし図２９において金属のベゼル１６と金属のケース３４とは直接には接せず、ベゼル１６と金属ケース３４との間には絶縁物のスペーサー５１が挟まる。
スペーサー５１の厚さは、ベゼル１６を含む部材で構成される寄生アンテナの感度を十分確保するため０．５ｍｍ以上であることが望ましく、スペーサー５１として誘電正接が低い部材を使うことでアンテナ３０の感度を高めることができる。
金属のケース３４は、直流的には第１電極板３０ａ、第２電極板３０ｂおよび第１短絡部３０ｃと接続されず、これらと容量結合で電気的に接続される。
したがって、本実施形態によれば、筐体が金属のケース３４で構成された場合でも第２短絡部３０ｊの位置を調整することによってアンテナ３０の指向性を制御することができる。

＜変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様の中から任意に選択された一または複数の変形を適宜組み合わせることもできる。

＜変形例１＞
第１～第５実施形態の各々において、第１アンテナ３１が給電されずに、第２アンテナ３２が給電されてもよい。

図２８は、第１実施形態に係るアンテナ３０において、第２アンテナ３２が給電される例を示した図である。図２８において、図３に示した要素と同一構成の要素には同一符号を付してある。
本変形例では、第１給電線３０ｄおよび第２短絡部３０ｅが省略され、２本の第２給電線３０ｉが設けられている。なお、図２８では、２本の第２給電線３０ｉを１本の給電線としてまとめて示している。１本目の第２給電線３０ｉは、通信回路２６ｂの信号電極と、ベゼル１６とを電気的に接続する。２本目の第２給電線３０ｉは、通信回路２６ｂのグランド電極と第２電極板３０ｂとを電気的に接続する。第２電極板３０ｂは、グランド板として機能する。

なお、１本目の第２給電線３０ｉが、通信回路２６ｂの信号電極と、第２電極板３０ｂとを電気的に接続し、２本目の第２給電線３０ｉが、通信回路２６ｂのグランド電極とベゼル１６とを電気的に接続してもよい。

本変形例によれば、ベゼル１６は、通信回路２６ｂを介して、第２電極板３０ｂと電気的に接続されている。このため、第２アンテナ３２に給電することで、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２とを用いた電波の受信が可能になる。

本変形例において、環状の導電性部材として、ベゼル１６ではなく、ガラス受けリング２９が用いられてもよい。

＜変形例２＞
上述した実施形態１または２において、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２の右旋円偏波あるいは左旋円偏波の指向性どうしを一致させるように、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２を配置してもよい。
第１アンテナ３１と第２アンテナ３２の右旋円偏波あるいは左旋円偏波の指向性どうしを一致させることで、第１アンテナ３１と第２アンテナ３２との指向性はほぼ一致する。このとき右旋円偏波、あるいは左旋円偏波の放射効率を改善させることができる。したがって、例えば、第１アンテナ３１が単独で用いられる構成に比べて、放射効率を改善することができる。

より具体的には、変形例２においては、第１アンテナ３１の右旋円偏波の指向性に対して第２アンテナ３２の右旋円偏波の指向性が一致するように、第２アンテナ３２の向きを設定すると、右旋円偏波の放射効率を最大化できる。
同様に、第１アンテナ３１の左旋円偏波の指向性に対して第２アンテナ３２の左旋円偏波の指向性が一致するように、第２アンテナ３２の向きを設定すると、左旋円偏波の放射効率を最大化できる。したがって、例えば、第１アンテナ３１が単独で用いられる構成に比べて、放射効率を改善することができる。
また、第１アンテナ３１の直線偏波の指向性に対して第２アンテナ３２の直線偏波の指向性を第２アンテナ３２の向きを一致させると右旋円偏波と左旋円偏波を合わせた放射効率を最大化できる。

＜変形例３＞
上述した各実施形態および変形例においては、１．５ＧＨｚの衛星信号を受信する例について説明したが、本発明は当該構成に限定されるものではない。例えば、アンテナ３０は、周波数が１００ＭＨｚから３０ＧＨｚの電波を受信してもよい。

アンテナ３０を腕時計のサイズの電子機器に適用する場合には、ターゲットの電波の周波数としては、ＧＰＳの１．５ＧＨｚ、あるいは無線ＬＡＮ（Local Area Network）の２．４ＧＨｚ付近が最適である。
利用可能な測位用衛星の信号としては、ＧＰＳの他に、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）が挙げられる。その他にも、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＱＺＳＳ（Quasi
Zenith Satellite System）等が挙げられる。

アンテナ３０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、あるいは、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の規格に対応した電波を受信してもよい。

＜変形例４＞
上述した各実施形態および各変形例においては、電子機器１の例として、ランニングウォッチを挙げたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電子機器１は、アンテナにより電波を受信して情報を表示する種々の電子機器でもよい。また、電子機器１は、ＧＰＳ機能を搭載した腕時計型の活動量計等のウェアラブルな電子機器でもよい。

＜変形例５＞
上述した各実施形態および各変形例においては、表示部２０を構成要素として、液晶パネルを挙げたが、表示部２０の構成要素は、液晶パネルに限られない。例えば、表示部２０の構成要素として、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）またはＥＰＤ（Electro Phoretic Display）が用いられてもよい。

１…電子機器、１６…ベゼル、３０…アンテナ、３１…第１アンテナ、３２…第２アンテナ、３０ａ…第１電極板、３０ｂ…第２電極板、３０ｃ…第１短絡部、３０ｄ…第１給電線。

Claims (19)

1. 第１電極板と、第２電極板と、前記第１電極板と前記第２電極板とを短絡する第１短絡部と、を含む第１アンテナと、
   前記第１アンテナと電気的に接続された環状の導電性部材を含む第２アンテナと、
   を含み、
   前記環状の導電性部材と前記第１アンテナとは、第２短絡部により電気的に接続されていることを特徴とするアンテナ。
2. 信号電極とグランド電極とを備えた通信回路を含み、
   前記信号電極は、前記第１電極板と電気的に接続され、
   前記グランド電極は、前記第２電極板と電気的に接続される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
3. 第１電極板と、第２電極板と、前記第１電極板と前記第２電極板とを短絡する第１短絡部と、を含む第１アンテナと、
   前記第１アンテナと電気的に接続された環状の導電性部材を含む第２アンテナと、
   信号電極とグランド電極とを備えた通信回路を含み、
   前記信号電極は、前記環状の導電性部材と電気的に接続され、
   前記グランド電極は、前記第１アンテナと電気的に接続される、
   ことを特徴とするアンテナ。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のアンテナと、
   表示部と、
   前記第１アンテナと前記表示部とを収容する筐体と、
   前記筐体に接続されたバンドと、
   を含むことを特徴とする腕装着型の電子機器。
5. 前記環状の導電性部材はベゼルであることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
6. 前記筐体は、開口を有し、
   前記開口を塞ぐ透光性部材が設けられ、
   前記環状の導電性部材は、前記筐体と前記透光性部材との間に設けられる、
   ことを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
7. 環状の金属のベゼルをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
8. 前記表示部は、前記表示部の厚さ方向からの平面視で円状であり、
   前記平面視で、前記第１アンテナと前記環状の導電性部材とが電気的に接続する箇所と、前記第１短絡部とを結ぶ直線が、前記表示部の中心を通る、
   ことを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載の電子機器。
9. 前記電子機器は、時計であり、
   前記第１短絡部は、１２時の位置に配置され、
   前記第１アンテナと前記環状の導電性部材とが電気的に接続する箇所は、６時の位置に配置されている、
   ことを特徴とする請求項４から８のいずれか１項に記載の電子機器。
10. 前記表示部は、前記表示部の厚さ方向からの平面視で円状であり、
    前記平面視で、前記第１短絡部と前記表示部の中心とを結ぶ直線と、前記第１アンテナと前記環状の導電性部材とが電気的に接続する箇所と前記表示部の中心とを結ぶ直線との、なす角度が、９０度から１８０度の範囲に含まれる、
    ことを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載の電子機器。
11. 前記電子機器は、時計であり、
    前記第１短絡部は、１２時の位置に配置され、
    前記第１アンテナと前記環状の導電性部材とが、４時から５時の位置で電気的に接続されている、
    ことを特徴とする請求項４から８のいずれか１項に記載の電子機器。
12. 前記電子機器は、時計であり、
    前記第１短絡部は、１２時の位置に配置され、
    前記第１アンテナと前記環状の導電性部材とが、７時から８時の位置で電気的に接続されている、
    ことを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載の電子機器。
13. 第１電極板と、第２電極板と、前記第１電極板と前記第２電極板とを短絡する第１短絡部と、を含む第１アンテナと、
    前記第１アンテナと電気的に接続された環状の導電性部材を含む第２アンテナと、
    表示部と、
    前記第１アンテナと前記表示部とを収容する筐体と、
    前記筐体に接続されたバンドと、
    を含み、
    前記環状の導電性部材はベゼルであり、
    前記筐体は、開口を有し、
    前記開口を塞ぐ透光性部材が設けられ、
    前記環状の導電性部材は、前記筐体と前記透光性部材との間に設けられる、
    ことを特徴とする電子機器。
14. 第１電極板と、第２電極板と、前記第１電極板と前記第２電極板とを短絡する第１短絡部と、を含む第１アンテナと、
    前記第１アンテナと電気的に接続された環状の導電性部材を含む第２アンテナと、
    表示部と、
    前記第１アンテナと前記表示部とを収容する筐体と、
    前記筐体に接続されたバンドと、
    環状の金属のベゼルと、
    を含むことを特徴とする電子機器。
15. 第１電極板と、第２電極板と、前記第１電極板と前記第２電極板とを短絡する第１短絡部と、を含む第１アンテナと、
    前記第１アンテナと電気的に接続された環状の導電性部材を含む第２アンテナと、
    表示部と、
    前記第１アンテナと前記表示部とを収容する筐体と、
    前記筐体に接続されたバンドと、
    を含み、
    前記表示部は、前記表示部の厚さ方向からの平面視で円状であり、
    前記平面視で、前記第１アンテナと前記環状の導電性部材とが電気的に接続する箇所と、前記第１短絡部とを結ぶ直線が、前記表示部の中心を通る、
    ことを特徴とする電子機器。
16. 第１電極板と、第２電極板と、前記第１電極板と前記第２電極板とを短絡する第１短絡部と、を含む第１アンテナと、
    前記第１アンテナと電気的に接続された環状の導電性部材を含む第２アンテナと、
    表示部と、
    前記第１アンテナと前記表示部とを収容する筐体と、
    前記筐体に接続されたバンドと、
    を含む電子機器であり、
    前記電子機器は、時計であり、
    前記第１短絡部は、１２時の位置に配置され、
    前記第１アンテナと前記環状の導電性部材とが電気的に接続する箇所は、６時の位置に配置されている、
    ことを特徴とする電子機器。
17. 第１電極板と、第２電極板と、前記第１電極板と前記第２電極板とを短絡する第１短絡部と、を含む第１アンテナと、
    前記第１アンテナと電気的に接続された環状の導電性部材を含む第２アンテナと、
    表示部と、
    前記第１アンテナと前記表示部とを収容する筐体と、
    前記筐体に接続されたバンドと、
    を含み、
    前記表示部は、前記表示部の厚さ方向からの平面視で円状であり、
    前記平面視で、前記第１短絡部と前記表示部の中心とを結ぶ直線と、前記第１アンテナと前記環状の導電性部材とが電気的に接続する箇所と前記表示部の中心とを結ぶ直線との、なす角度が、９０度から１８０度の範囲に含まれる、
    ことを特徴とする電子機器。
18. 第１電極板と、第２電極板と、前記第１電極板と前記第２電極板とを短絡する第１短絡部と、を含む第１アンテナと、
    前記第１アンテナと電気的に接続された環状の導電性部材を含む第２アンテナと、
    表示部と、
    前記第１アンテナと前記表示部とを収容する筐体と、
    前記筐体に接続されたバンドと、
    を含む電子機器であり、
    前記電子機器は、時計であり、
    前記第１短絡部は、１２時の位置に配置され、
    前記第１アンテナと前記環状の導電性部材とが、４時から５時の位置で電気的に接続されている、
    ことを特徴とする電子機器。
19. 第１電極板と、第２電極板と、前記第１電極板と前記第２電極板とを短絡する第１短絡部と、を含む第１アンテナと、
    前記第１アンテナと電気的に接続された環状の導電性部材を含む第２アンテナと、
    表示部と、
    前記第１アンテナと前記表示部とを収容する筐体と、
    前記筐体に接続されたバンドと、
    を含む電子機器であり、
    前記電子機器は、時計であり、
    前記第１短絡部は、１２時の位置に配置され、
    前記第１アンテナと前記環状の導電性部材とが、７時から８時の位置で電気的に接続されている、
    ことを特徴とする電子機器。

Images