JPWO2012169370A1 - アンテナ装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

基板（１０）の第１面にグランド導体（１１，１１Ｆ）が形成されていて、第２面にグランド導体（１２）が形成されている。グランド導体（１１）の外縁の一部である第１の辺（Ｓ１）に沿ってグランド導体非形成領域（８）が設けられている。グランド導体非形成領域（８）の第１の辺（Ｓ１）に沿った方向の両端に、放射電極（１３，１４）およびキャパシタンス素子（Ｃ１，Ｃ２）およびグランド導体（１１Ｆ）を含む直列回路が接続されている。例えば放射電極（１３）は５ＧＨｚ帯用の放射電極、放射電極（１４）は２．４ＧＨｚ帯用の放射電極である。キャパシタンス素子（Ｃ１）は放射電極（１３）と放射電極（１３）との間の間隙容量を構成し、キャパシタンス素子（Ｃ２）は放射電極（１４）と放射電極（１４）との間の間隙容量を構成する。

Description

本発明はアンテナ装置およびアンテナ装置を備えた電子機器に関し、特に複数の周波数帯域での無線通信等に用いられるアンテナ装置および電子機器に関する。

広帯域化または周波数帯域の複数化を図るために、基体に二つの放射電極を形成し、一つの給電線を２つに分岐させて各々の放射素子に給電するようにしたアンテナ装置が特許文献１に開示されている。

また、直方体状のチップアンテナで、天面に間隙を挟んで均等に二つの放射電極が設けられ、二つの放射電極がグランド導体に接続され、一方の放射電極に電磁界的に給電電極が結合されるようにしたアンテナ装置が特許文献２に開示されている。

特開平１１−４１１３号公報 国際公開第２００６／０００６３１号パンフレット

特許文献１のアンテナ装置においては、複数の周波数帯域で動作できるが、二つの放射素子の共振周波数が近いと、二つの周波数帯域が重なる周波数帯域では、二つの放射素子が連続する線路となって１／２波長で共振動作してしまう。そのため、１／２波長でアンテナ動作が完結してしまい、等価的なアンテナ体積が小さくなって、アンテナ性能（特に放射効率）が劣化する。また、グランド導体に流れる電流を含めた設計および指向性制御について考慮されていないため、例えば携帯電話に適用した場合の手のかぶりやノイズの影響を受けやすい。

特許文献２のアンテナ装置は、単一の周波数帯域で動作するものであって、複数の周波数帯域には対応しない。

そこで、本発明は、放射効率が高くて且つ複数の周波数帯域で動作するアンテナ装置およびそれを備えた電子機器を提供することを目的としている。

（１）本発明のアンテナ装置は、グランド導体が形成された基板と、
前記グランド導体の外縁の一部に沿って設けられたグランド導体非形成領域と、
前記グランド導体非形成領域の前記グランド導体の外縁に沿った方向の両端に接続され、前記グランド導体非形成領域を跨ぐように配置された、複数のキャパシタンス素子、複数の放射電極および単一または複数のグランド導体を含む直列回路と、
第１端が給電回路に接続され、第２端が前記複数の放射電極に接続される給電線に分岐された伝送線路と、を備え、
前記グランド導体非形成領域内の前記グランド導体に二つの前記放射電極が接続され、前記キャパシタンス素子は前記放射電極と放射電極との間に接続され、
前記給電線に分岐される点は、前記複数の放射電極への前記給電線の接続点のうち外側の二点より内側にあることを特徴とする。

（２）前記複数の放射電極のうち、各放射電極から前記グランド導体非形成領域の内周縁およびキャパシタンス素子までの領域（アンテナ占有体積）は、動作周波数が高い放射電極である程、小さく構成されていることが好ましい。

（３）前記複数の放射電極のうち、動作周波数の高い放射電極であるほど、前記伝送線路の分岐点に近い位置に配置されていることが好ましい。

（４）本発明の電子機器は、一部に絶縁体または誘電体のスロットが形成された金属キャビティを備え、前記金属キャビティの内部に前記スロットを励振する位置にアンテナ装置が配置され、
前記アンテナ装置は、
グランド導体が形成された基板と、
前記グランド導体の外縁の一部に沿って設けられたグランド導体非形成領域と、
前記グランド導体非形成領域の前記グランド導体の外縁に沿った方向の両端に接続され、前記グランド導体非形成領域を跨ぐように配置された、複数のキャパシタンス素子、複数の放射電極および単一または複数のグランド導体を含む直列回路と、
第１端が給電回路に接続され、第２端が前記複数の放射電極に接続される給電線に分岐された伝送線路と、を備え、
前記グランド導体非形成領域内の前記グランド導体に二つの前記放射電極が接続され、前記キャパシタンス素子は前記放射電極と放射電極との間に接続され、
前記給電線に分岐される点は、前記複数の放射電極への前記給電線の接続点のうち外側の二点より内側にあることを特徴とする。

（５）前記スロットは空気より誘電率の高い誘電体で充填されていることが好ましい。

本発明によれば、放射効率が高くて且つ複数の周波数帯域で動作するアンテナ装置およびそれを備えた電子機器が得られる。

図１（Ａ）は第１の実施形態のアンテナ装置１０１の平面図である。図１（Ｂ）はその背面図である。 図２はアンテナ装置１０１の等価回路図である。 図３（Ａ）、図３（Ｂ）は図１に示したアンテナ装置１０１を二つの単一周波数帯用のアンテナ装置に分離した場合の、その二つのアンテナ装置の構成図である。 図４はアンテナ装置１０１および単一周波数帯用のアンテナ装置の、給電回路から見たリターンロス（Ｓ１１）の周波数特性を示す図である。 図５はアンテナ装置１０１および単一周波数帯用のアンテナ装置の指向性を示す図である。 図６は第２の実施形態のアンテナ装置１０２の平面図である。 図７はアンテナ装置１０２および単一周波数帯用のアンテナ装置の、給電回路から見たリターンロス（Ｓ１１）の周波数特性を示す図である。 図８は第３の実施形態のアンテナ装置１０３の平面図である。 図９は三つの放射電極付近のアンテナ占有体積の例を示す図である。 図１０は第４の実施形態のアンテナ装置１０４を含む回路基板の平面図である。 図１１は第５の実施形態の電子機器２０１の外観斜視図である。 図１２は第６の実施形態のアンテナ装置１０６の平面図である。 図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）はアンテナ装置１０６の電流強度分布を示す図である。図１３（Ａ）は1.575GHzでの状態、図１３（Ｂ）は1.6GHzでの状態である。 図１４（Ａ）はアンテナ装置１０６の、給電回路から見たリターンロス（Ｓ１１）の周波数特性を示す図、図１４（Ｂ）は給電回路から見たインピーダンスを所定の周波数範囲についてスミスチャート上に表した図である。 図１５はアンテナ装置１０６の効率を示す図である。 図１６はアンテナ装置１０６の指向性を示す図である。

《第１の実施形態》
第１の実施形態のアンテナ装置について各図を参照して説明する。図１（Ａ）は第１の実施形態のアンテナ装置１０１の平面図である。図１（Ｂ）はその背面図である。
アンテナ装置１０１は基板１０を備えている。この基板１０の第１面にグランド導体１１，１１Ｆが形成されていて、第２面にグランド導体１２が形成されている。グランド導体１１，１１Ｆと１２との間は複数のビア導体（スルーホール）を介して接続されている。

図１（Ａ）に表れているように、第１面のグランド導体１１は長方形状であり、長辺である第１の辺Ｓ１とこれに対向する第２の辺Ｓ２を有する。グランド導体１１の第１の辺Ｓ１に沿って、この第１の辺Ｓ１の両端部を除く他の位置（中央位置）にグランド導体非形成領域８が設けられている。このグランド導体非形成領域８は第１の辺Ｓ１に平行な内周の辺Ｓ３を有する。

図１（Ｂ）に表れているように、第２面のグランド導体１２は第１面のグランド導体１１，１１Ｆに対向する位置に形成されている。したがって、第１面のグランド導体非形成領域８に対向する位置にもグランド導体非形成領域９が形成されている。但し、後述する給電線１６Ａ，１６Ｂの対向位置にはグランド導体が形成されている。

グランド導体非形成領域８の第１の辺Ｓ１に沿った方向の第１端とグランド導体１１Ｆとの間に放射電極１３およびキャパシタンス素子Ｃ１を含む直列回路が接続されている。また、グランド導体非形成領域８の第２端とグランド導体１１Ｆとの間に放射電極１４およびキャパシタンス素子Ｃ２を含む直列回路が接続されている。すなわち、この二つの直列回路が、グランド導体１１Ｆを飛び石としてグランド導体非形成領域８を跨ぐように配置されている。ここで、放射電極１３は例えば５ＧＨｚ帯用の放射電極、放射電極１４は例えば２．４ＧＨｚ帯用の放射電極である。キャパシタンス素子Ｃ１は放射電極１３と放射電極１３との間の間隙容量を構成し、キャパシタンス素子Ｃ２は放射電極１４と放射電極１４との間の間隙容量を構成する。

基板１０には、第１端が給電回路に接続され、第２端が放射電極１３，１４に接続される給電線１６Ａ，１６Ｂに分岐された伝送線路１６が形成されている。給電線１６Ａは放射電極１３のキャパシタンス素子Ｃ１とグランド導体１１Ｆとの間に接続されていて、給電線１６Ｂは放射電極１４のキャパシタンス素子Ｃ２とグランド導体１１Ｆとの間に接続されている。

伝送線路１６はグランド導体１１とともにコプレーナラインを構成している。また、給電線１６Ａ，１６Ｂの一部と基板１０の第２面（背面）のグランド導体とによってマイクロストリップラインが構成されている。

前記分岐点ＢＰは、放射電極１３，１４への給電線１６Ａ，１６Ｂの接続点より内側にある。好ましくは、前記分岐点ＢＰはグランド導体非形成領域８のうち放射電極１３および１４の形成領域の中央または中央付近である。給電線１６Ａ，１６Ｂはいずれもグランド導体１１Ｆ寄りの位置に接続されている。この構成により、給電回路から放射電極への給電点までの距離を短くでき、伝送損失が抑えられる。

なお、図１では伝送線路１６の第１端を簡易的に円形の端子で表している。この端子に給電回路が接続される。

図２は前記アンテナ装置１０１の等価回路図である。このアンテナ装置１０１は、グランド導体非形成領域８の第１端とグランド導体１１Ｆとの間に放射電極１３を含む直列回路が接続され、グランド導体非形成領域８の第２端とグランド導体１１Ｆとの間に放射電極１４を含む直列回路が接続され、放射電極１３（グランド導体１１Ｆの第１端寄りの位置）および放射電極１４（グランド導体１１Ｆの第２端寄りの位置）にそれぞれ給電されるように構成された回路である。

放射電極１３，１４に給電される信号が５ＧＨｚ帯の信号である場合、放射電極１３が共振する。すなわち放射電極１３が５ＧＨｚ帯の放射電極として作用する。また、放射電極１３，１４に給電される信号が２．４ＧＨｚ帯の信号である場合、放射電極１４が共振する。すなわち放射電極１４が２．４ＧＨｚ帯の放射電極として作用する。いずれの場合もグランド導体１１，１２にダイポールアンテナと同様の（ダイポールアンテナ的な）電流が誘起される。図２中の矢印はその電流を表している。第１面とビア導体で接続された第２面のグランド導体１２にも同様の電流が流れる。

このように、グランド導体１１Ｆを超えるように各周波数帯用の放射電極に電流が同相に流れる。

図３は図１に示したアンテナ装置１０１を二つの単一周波数帯用のアンテナ装置に分離した場合の、その二つのアンテナ装置の構成図である。図３（Ａ）は５ＧＨｚ帯用のアンテナ装置、図３（Ｂ）は２．４ＧＨｚ帯用のアンテナ装置である。図１に示した本発明の第１の実施形態のアンテナ装置１０１はこのように５ＧＨｚ帯用のアンテナと２．４ＧＨｚ帯用のアンテナを一体化したものと等価的に同じである。

図４はアンテナ装置１０１および前記単一周波数帯用のアンテナ装置の、給電回路から見たリターンロス（Ｓ１１）の周波数特性を示す図である。図４において、（１）は図３（Ａ）に示した５ＧＨｚ帯用アンテナの特性、（２）は図３（Ｂ）に示した２．４ＧＨｚ帯用アンテナの特性、（３）は図１に示した第１の実施形態のアンテナ装置１０１の特性である。

ここで各部の寸法は次のとおりである。
基板１０のサイズ：４１ｍｍ×１０ｍｍ×１．２ｍｍ
グランド導体非形成領域８，９のサイズ
５ＧＨｚ帯用の領域：３．７５ｍｍ×４．５ｍｍ
２．４ＧＨｚ帯用の領域：６．７５ｍｍ×４．５ｍｍ
図４から明らかなように、５ＧＨｚ帯と２．４ＧＨｚ帯の両方で整合がとれている。単一周波数のアンテナと比較しても同等以上の帯域幅が得られていることがわかる。

図５はアンテナ装置１０１および前記単一周波数帯用のアンテナ装置の指向性を示す図である。図５の向きは図１の向きに対応している。図５（Ａ）は５ＧＨｚでの特性、図５（Ｂ）は２．４ＧＨｚでの特性である。いずれも、アンテナ装置１０１の指向性と前記単一周波数のアンテナ装置の指向性は殆ど同じであり、図５（Ａ）および図５（Ｂ）では一本に重なっている。このように、指向性についても、単一周波数のアンテナと同じ特性が得られていることがわかる。

図２に示したように、グランド導体１１Ｆを超えるように各周波数帯用の放射電極に電流が同相に流れることにより、いずれの周波数帯についても、０°方向（グランド導体１１のグランド導体非形成領域８の形成辺（第１の辺Ｓ１）方向）に強い指向性を示す。

なお、複数の放射電極を設けたことによってもアンテナの占有体積（グランド導体非形成領域の辺およびキャパシタンス素子までの領域）は減少しないので、アンテナの放射効率についても、単一周波数のアンテナと同じ特性が得られることがわかる。

このように、本発明によれば、異なる周波数で動作する複数のアンテナが互いに干渉せず、ほぼ独立して動作するので、リターンロス特性、指向性および放射効率といったアンテナ性能は単一周波数帯のアンテナ装置と同等となる。

《第２の実施形態》
第２の実施形態では２．４ＧＨｚ帯用およびＧＰＳ用（１．５ＧＨｚ）のアンテナ装置の例を示す。
図６は第２の実施形態のアンテナ装置１０２の平面図である。このアンテナ装置１０２は基板１０を備え、この基板１０の第１面にグランド導体１１が形成されていて、第２面にグランド導体が形成されている。グランド導体非形成領域８の第１の辺Ｓ１に沿った方向の両端に、放射電極１４，１５およびキャパシタンス素子Ｃ２，Ｃ３およびグランド導体１１Ｆを含む直列回路が接続されている。すなわち、この直列回路がグランド導体非形成領域８を跨ぐように配置されている。ここで、放射電極１４は２．４ＧＨｚ帯用の放射電極、放射電極１５はＧＰＳ（１．５ＧＨｚ帯）用の放射電極である。キャパシタンス素子Ｃ２は放射電極１４と放射電極１４との間の間隙容量を構成し、キャパシタンス素子Ｃ３は放射電極１５と放射電極１５との間の間隙容量を構成する。

放射電極１４，１５の大きさは周波数帯に応じて定めているので、図１（Ａ）に示した放射電極１３，１４と異なっているが、全体の基本的な構成は第１の実施形態で示したアンテナ装置と同様である。

図７はアンテナ装置１０２および前記単一周波数帯用のアンテナ装置の、給電回路から見たリターンロス（Ｓ１１）の周波数特性を示す図である。図７において、（１）は図６に示した２．４ＧＨｚ帯用アンテナの特性、（２）はＧＰＳ（１．５ＧＨｚ帯）用アンテナの特性、（３）は図６に示した第２の実施形態のアンテナ装置１０２の特性である。

ここで各部の寸法は次のとおりである。
基板１０のサイズ：４１ｍｍ×１０ｍｍ×１．２ｍｍ
グランド導体非形成領域のサイズ
２．４ＧＨｚ帯用の領域：６．７５ｍｍ×４．５ｍｍ
１．５ＧＨｚ帯用の領域：９．００ｍｍ×４．５ｍｍ
図７から明らかなように、２．４ＧＨｚ帯と１．５ＧＨｚ帯の両方でリターンロスが小さくなっている。単一周波数のアンテナと比較しても同等の帯域幅が得られていることがわかる。

《第３の実施形態》
第３の実施形態では５ＧＨｚ帯用、２．４ＧＨｚ帯用およびＧＰＳ用（１．５ＧＨｚ）の三つの帯域で用いることのできるアンテナ装置の例を示す。
図８は第３の実施形態のアンテナ装置１０３の平面図である。このアンテナ装置１０３は基板１０を備え、この基板１０の第１面にグランド導体１１が形成されていて、第２面にグランド導体が形成されている。グランド導体非形成領域８の第１の辺Ｓ１に沿った方向の両端に、放射電極１３，１４，１５およびキャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３およびグランド導体１１Ｆ１，１１Ｆ２を含む直列回路が接続されている。すなわち、この直列回路がグランド導体非形成領域８を跨ぐように配置されている。ここで、放射電極１３は５ＧＨｚ帯用の放射電極、放射電極１４は２．４ＧＨｚ帯用の放射電極、放射電極１５はＧＰＳ（１．５ＧＨｚ帯）用の放射電極である。キャパシタンス素子Ｃ１は放射電極１３と放射電極１３との間の間隙容量を構成し、キャパシタンス素子Ｃ２は放射電極１４と放射電極１４との間の間隙容量を構成し、キャパシタンス素子Ｃ３は放射電極１５と放射電極１５との間の間隙容量を構成する。

伝送線路１６の分岐点ＢＰは放射電極１３，１４，１５への給電線１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの接続点のうち外側の二点（給電線１６Ｂ，１６Ｃの接続点）より内側にある。さらには、前記分岐点ＢＰはグランド導体非形成領域８のうち放射電極１３，１４，１５の形成領域の中央または中央付近である。

放射電極１３，１４，１５の大きさは周波数帯に応じて定めている。基板１０には、第１端が給電回路に接続され、第２端が放射電極１３，１４，１５に接続される給電線１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃに分岐された伝送線路１６が形成されている。この伝送線路１６はグランド導体１１とともにコプレーナラインを構成している。また、給電線１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃと基板１０の第２面（背面）のグランド導体とによってマイクロストリップラインが構成されている。

図９は三つの放射電極付近のアンテナ占有体積の例を示す図である。図９（Ａ）には放射電極１３による５ＧＨｚのアンテナ占有体積ＯＶ１、図９（Ｂ）には放射電極１４による２．４ＧＨｚのアンテナ占有体積ＯＶ２、図９（Ｃ）には放射電極１５による１．５ＧＨｚのアンテナ占有体積ＯＶ３をそれぞれ表している。これらのアンテナ占有体積は、放射電極１３，１４，１５からグランド導体非形成領域８の内周の辺Ｓ３およびキャパシタンス素子までの領域である。

このように、アンテナ占有体積は、動作周波数が高い放射電極である程、小さく形成されている。このことにより、限られた基板面積内に複数のアンテナを無駄なく効率よく組み込める。そのためアンテナ装置の小型化が図れる。

また、低い周波数で動作するアンテナ部（前記アンテナ占有体積の部分）にとって、高い周波数で動作するアンテナ部は、比較的小さなグランド導体の切り欠きにしか見えない。すなわち低い周波数では等価的に影響のないグランド導体の切り欠きである。そのため、低い周波数で動作するアンテナ部は、高い周波数で動作するアンテナ部の影響を殆ど受けない。逆に、高い周波数で動作するアンテナ部にとって、低い周波数で動作するアンテナ部は、キャパシタンス素子の容量（間隙容量）が十分に大きいため、低インピーダンスに見える。すなわち等価的にグランド導体があるものとして作用する。特に、サイズの大型化を抑制するために低い周波数で動作するアンテナ部ほど、キャパシタンス素子の容量が大きく設定されるので、この作用（等価的に低インピーダンスに見えること）は顕著となる、
また、放射電極１３，１４，１５のうち、動作周波数の高い放射電極であるほど、給電線の分岐点ＢＰに近い位置に配置されている。図８に示した例では、５ＧＨｚ用の放射電極１３が分岐点ＢＰに最も近い位置に配置され、次に離れた位置に２．４ＧＨｚ帯用の放射電極１４が配置され、最も離れた位置に１．５ＧＨｚ帯用の放射電極１５が配置されている。周波数が高いほど伝送損失が発生しやすく、伝送線路の長さによって特性インピーダンスが変動しやすいため、できるだけ短いほうが望ましい。そのため、このように周波数が高い放射電極であるほど、給電線の分岐点ＢＰに近い位置に配置することによって、インピーダンス整合をより適正化できるとともに低損失化できる。

《第４の実施形態》
図１０は第４の実施形態のアンテナ装置１０４を含む回路基板の平面図である。この回路基板は親基板４０に各種導体パターンおよび各種素子が実装されたものである。アンテナ装置１０４のグランド導体１１は、第１の辺Ｓ１とこれに対向する第２の辺Ｓ２を有する。このグランド導体１１は親基板４０の外縁の一部に沿って形成されている。親基板４０には主グランド導体４１が形成されていて、この主グランド導体４１とグランド導体１１との間にグランド導体分離領域４２が設けられている。グランド導体１１の一部は主グランド導体４１に対してグランド接続部ＣＳを介して接続されている。

アンテナ装置１０４の構成は第３の実施形態で図８に示したものと同じである。親基板４０にはアンテナ装置にとっての給電回路である高周波モジュール３４が実装されている。この高周波モジュール３４とアンテナ装置１０４とは給電線１６で接続されている。この給電線１６はグランド導体１１，４１とともにコプレーナラインを構成している。

この第４の実施形態によれば、伝送線路部のグランド導体以外は、親基板４０の主グランド導体４１からグランド導体１１が分離されているので、親基板４０で生じるノイズの影響が小さくなる。そのため、親基板に組み込まれるタイプのアンテナ装置としての汎用性も高い。

なお、以上に示した各実施形態では、グランド導体非形成領域８の内周の辺Ｓ３は第１の辺Ｓ１に対して平行である例を示したが、この辺Ｓ１とＳ３の関係は正確に平行である必要はなく、ほぼ平行であってもよい。本発明の課題を解決できるように、グランド導体非形成領域８に複数のキャパシタンス素子、複数の放射電極および単一または複数のグランド導体を含む直列回路が配置できて、グランド導体１１，１２にダイポールアンテナと同様の（ダイポールアンテナ的な）電流が誘起される構成であればよい。

《第５の実施形態》
図１１は第５の実施形態の電子機器２０１の外観斜視図である。この電子機器２０１は金属製筐体５０の内部に各種回路が構成された基板とともにアンテナ装置１０３を備えている。筐体５０の一部に前記アンテナ装置１０３で励振されるスロット５１が設けられている。このスロット５１は、筐体５０の上下面と側面の三面に亘って形成された開口に樹脂が充填されたものである。筐体内部のアンテナ装置１０３は、このアンテナ装置１０３のグランド導体非形成部がスロット５１を介して筐体５０の外界を臨むような位置に配置されている。

アンテナ装置１０３の各放射電極が延びる方向はスロット５１の間隙方向であるので、放射電極に流れる電流で生じる電界がスロット５１の間隙幅方向に印加され、スロット５１が励振されることになる。このことによって、スロット５１の間隙は筐体５０の全体のサイズに比べて小さくても、スロット５１から効率良く放射される。スロット５１の間隙および長さは、スロット５１が放射効率の良好なスロットアンテナとして作用するように定めればよい。

前記スロットに充填される樹脂は絶縁体であるが、空気より誘電率の高い（比誘電率１以上の）誘電体であれば、波長短縮効果により、より小さなスロットであっても電波を効率良く放射できる。

《第６の実施形態》
図１２は第６の実施形態のアンテナ装置１０６の平面図である。第１の実施形態で図１に示したアンテナ装置と異なり、この例では、比較的近接する二つの周波数用に用いるアンテナ装置の例である。基本構成は図１に示したものと同じであるが、適用する周波数に応じて放射電極１３，１４の寸法が異なる。また、必要に応じてキャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２のキャパシタンスが定められている。具体的には、放射電極１３およびキャパシタンス素子Ｃ１によってGLONASS ( Global Navigation Satellite System ) の信号受信用に利用し、放射電極１３およびキャパシタンス素子Ｃ１によってGPS ( Global positioning system ) の信号受信用に利用する。

図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）はアンテナ装置１０６の電流強度分布を示す図である。図１３（Ａ）は1.575GHzでの状態、図１３（Ｂ）は1.6GHzでの状態である。電流強度が高いほど高い濃度で表している。1.575GHzでは放射電極１４および放射電極１４側のグランド導体非形成領域の内周が放射に寄与していることが分かる。また、1.6GHzでは放射電極１３、放射電極１３側のグランド導体非形成領域の内周および放射電極１４が放射に寄与していることが分かる。

図１４（Ａ）はアンテナ装置１０６の、給電回路から見たリターンロス（Ｓ１１）の周波数特性を示す図、図１４（Ｂ）は給電回路から見たインピーダンスを所定の周波数範囲についてスミスチャート上に表した図である。図１４（Ｂ）において、マークM01 は1.575GHz 、マークM02 は1.597GHz 、マークM03 は1.606GHz でのインピーダンスを示している。

図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）から明らかなように、GPS の周波数である約1.575GHzとGLONASS の周波数である約1.602GHz で整合していることがわかる。

図１５はアンテナ装置１０６の効率を示す図である。図１５において、曲線Ｒは放射効率、曲線Ｔはトータルのアンテナ効率である。この図から明らかなように、1.58GHz 〜1.6GHz の帯域を含む帯域で -3.0dB 以上の効率が得られている。

図１６はアンテナ装置１０６の指向性を示す図である。図１６中、Ａは1.575GHz での指向性、Ｂは1.6GHz での指向性である。このように、いずれの周波数においても全方位に指向し、特にｙ軸方向（図１２に示した放射電極１３，１４の延びる方向）に、より高い利得が得られる。

なお、以上に示した各実施形態では、矩形状のグランド導体非形成領域を備えたアンテナ装置の例を示したが、グランド導体非形成領域の形状は矩形に限らない。すなわち、グランド導体非形成領域は、グランド導体の外縁の一部に沿って設けられていればよく、このグランド導体の外縁に対向する辺（Ｓ２）の形状は任意である。例えば半円形状や段差形状であってもよい。

ＢＰ…分岐点
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…キャパシタンス素子
ＣＳ…グランド接続部
ＯＶ１〜ＯＶ３…アンテナ占有体積
Ｓ１…第１の辺
Ｓ２…第２の辺
８，９…グランド導体非形成領域
１０…基板
１１，１２…グランド導体
１１Ｆ，１１Ｆ１，１１Ｆ２…グランド導体
１３，１４，１５…放射電極
１６…伝送線路
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…給電線
３４…高周波モジュール
４０…親基板
４１…主グランド導体
４２…グランド導体分離領域
５０…金属製筐体
５１…スロット
１０１〜１０４，１０６…アンテナ装置
２０１…電子機器

Claims (5)

1. グランド導体が形成された基板と、
   前記グランド導体の外縁の一部に沿って設けられたグランド導体非形成領域と、
   前記グランド導体非形成領域の前記グランド導体の外縁に沿った方向の両端に接続され、前記グランド導体非形成領域を跨ぐように配置された、複数のキャパシタンス素子、複数の放射電極および単一または複数のグランド導体を含む直列回路と、
   第１端が給電回路に接続され、第２端が前記複数の放射電極に接続される給電線に分岐された伝送線路と、を備え、
   前記グランド導体非形成領域内の前記グランド導体に二つの前記放射電極が接続され、前記キャパシタンス素子は前記放射電極と放射電極との間に接続され、
   前記給電線に分岐される点は、前記複数の放射電極への前記給電線の接続点のうち外側の二点より内側にあることを特徴とする、アンテナ装置。
2. 前記複数の放射電極のうち、各放射電極から前記グランド導体非形成領域の内周縁およびキャパシタンス素子までの領域は、動作周波数が高い放射電極である程、小さくした、請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記複数の放射電極のうち、動作周波数の高い放射電極であるほど、前記伝送線路の分岐点に近い位置に配置された、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
4. 一部に絶縁体または誘電体のスロットが形成された金属キャビティを備え、
   前記金属キャビティの内部に前記スロットを励振する位置にアンテナ装置が配置され、
   前記アンテナ装置は、
   グランド導体が形成された基板と、
   前記グランド導体の外縁の一部に沿って設けられたグランド導体非形成領域と、
   前記グランド導体非形成領域の前記グランド導体の外縁に沿った方向の両端に接続され、前記グランド導体非形成領域を跨ぐように配置された、複数のキャパシタンス素子、複数の放射電極および単一または複数のグランド導体を含む直列回路と、
   第１端が給電回路に接続され、第２端が前記複数の放射電極に接続される給電線に分岐された伝送線路と、を備え、
   前記グランド導体非形成領域内の前記グランド導体に二つの前記放射電極が接続され、前記キャパシタンス素子は前記放射電極と放射電極との間に接続され、
   前記給電線に分岐される点は、前記複数の放射電極への前記給電線の接続点のうち外側の二点より内側にあることを特徴とする、電子機器。
5. 前記スロットは空気より誘電率の高い誘電体で充填されている、請求項４に記載の電子機器。