WO2005101574A1

WO2005101574A1 - 小型アンテナ

Info

Publication number: WO2005101574A1
Application number: PCT/JP2004/013415
Authority: WO
Inventors: Hiroyuki Tamaoka
Original assignee: The Furukawa Electric Co., Ltd.
Priority date: 2004-04-09
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2005-10-27
Also published as: US20060176220A1; KR20060102341A; CN1906807B; JP3895737B2; CN1906807A; JP2005303637A; KR100800100B1; US7277055B2

Abstract

　広帯域特性を保持しつつ小型化及び低姿勢化を容易に実現でき、携帯端末への内蔵に適した多周波共用アンテナを提供する。【解決手段】　本発明の多周波共用アンテナ１は、低誘電材料からなる中央の誘電体層１２の上部と下部を高誘電材料からなる誘電体層１１、１３で挟んで積層形成した３層構造の誘電体と、中央の誘電体層１２と上部の誘電体層１３の間に形成され３層構造の誘電体の所定の側面で基端が給電点に接続される給電用導体パターン２１と、中央の誘電体層１２と下部の誘電体層１１の間に形成され、所定の側面で基端が接地される接地用導体パターン２２とを備え、給電用導体パターン２１と接地用導体パターン２２は、それぞれ基端から先端に至るまで複数の線状導体を連結して、少なくとも所定の側面に対向する側面の近辺で折り返したパターンを有して形成される。

Description

明細書

小型アンテナ

技術分野

[0001] 本発明は、主に複数の周波数帯で共用可能な多周波共用アンテナに関し、特に、携帯端末等に内蔵できる程度に小型化可能な多周波共用アンテナに関するものである。

背景技術

[0002] 近年、携帯電話機等の携帯端末が広く普及しているが、これらの携帯端末を小型に構成すベぐ携帯端末に付随するアンテナの小型化が重要になっている。特に、携帯端末の外部に突出しない、完全内蔵可能なアンテナが求められている。また、携帯電話の通信方式には複数の方式が普及して、るので、多様な方式に対応する携帯端末で使用できるアンテナとして、複数の周波数で送受信が可能な多周波共用アンテナが要望されている。そのため、携帯端末に内蔵可能な多周波共用アンテナが種々提案されている (例えば、特許文献 1参照)。

特許文献 1：特開 2002-314326

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] しカゝしながら、線状アンテナ、面状アンテナを問わず、アンテナサイズを小型化すると広帯域特性を保持することは困難になる。特にアンテナ全体の誘電材料の誘電率を高くして小型化する方法を用いるのでは、広帯域特性を保つような設計条件を与えることが困難である。このように、従来の構成では、携帯端末に内蔵可能な多周波共用アンテナとして、広帯域特性を保持しつつ小型化を実現することが難しいという問題がある。

[0004] そこで、本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、 3層構造の誘電体と給電用及び接地用の各導体パターンを組み合わせた構成により、広帯域特性を保持しつつ小型化及び低姿勢化を容易に実現でき、携帯端末への内蔵に適した小型アンテナを提供することを目的として!/ヽる。課題を解決するための手段

[0005] この発明の小型アンテナの第 1の態様は、低誘電率材料からなる第 1の誘電体層を高誘電率材料からなる第 2及び第 3の誘電体層で挟んで積層形成した 3層構造の誘電体と、前記第 1の誘電体層と前記第 2の誘電体層の間に形成され、前記 3層構造の誘電体の所定の側面で基端が給電点に接続される給電用導体パターンと、前記第 1の誘電体層と前記第 3の誘電体層の間に形成され、前記所定の側面で基端が接地される接地用導体パターンとを備えたことを特徴とする小型アンテナである

[0006] この発明によれば、低誘電体層を介して給電用導体パターンと接地用導体パターンを対向させ、 2本の導体パターン間で生じる電磁界結合を利用して、複合モードを形成することにより広帯域特性を確保し得る。このとき、上下に配置する高誘電体は各導体パターン間の電磁界結合に大きな影響を与えない。そのため、広帯域特性を保持した状態で、大幅な小型化が可能となる。

[0007] この発明の小型アンテナの第 2の態様は、前記給電用導体パターンの先端と前記接地用導体パターンの先端とを前記第 1の誘電体層を貫いて電気的に接続する短絡導体を更に備えることを特徴とする小型アンテナである。

[0008] この発明によれば、給電用導体パターンと接地用導体パターンの先端を短絡することで給電用導体パターンと接地用導体パターンを適切に結合させることができ、従つてインピーダンスの調整が容易になり、広帯域での使用が容易となる。

[0009] この発明の小型アンテナの第 3の態様は、前記給電用導体パターンと前記接地用導体パターンは、複数の反射点が得られるよう形成された線状導体からなるパターンを有して!/ヽることを特徴とする小型アンテナである。

[0010] この発明によれば、低誘電材料力もなる誘電体層の上下で給電用導体パターンと接地用導体パターンを対向させ、 2本の導体パターン間で生じる電磁界結合を利用して、複合モードを形成することにより広帯域特性を確保し得る。さらに、複数の反射点が得られるよう給電用導体パターンと接地用パターンはそれぞれ複数の線状導体力もなるパターンを有していることによって、小型のアンテナサイズを保って、複数の周波数に対して共用可能な多周波共用アンテナを容易に実現することができる。 [0011] この発明の小型アンテナの第 4の態様は、前記給電用導体パターンと前記接地用導体パターンは、それぞれ前記基端から先端に至るまで複数の線状導体を連結して

,少なくとも前記所定の側面に対向する側面の近辺で折り返したパターンを有して形成されることを特徴とする小型アンテナである。

[0012] この発明によれば、少なくとも前記所定の側面に対向する側面の近辺で折り返したことによって複数の反射点が得られるようになり、複数の周波数に対して共用可能な多周波共用アンテナを容易に実現することができる。

[0013] この発明の小型アンテナの第 5の態様は、前記 3層構造の少なくとも外層の誘電体には、該誘電体の誘電率よりも低ヽ誘電率を有する低誘電率パタ-ンが該誘電体の長さ方向に設けられることを特徴とする小型アンテナである。

[0014] この発明によれば、上述の作用に加えて、給電用導体パターン及び接地用導体パターンのそれぞれの線状導体間の不要な電界結合を低減することができ、広帯域化の効果を確保することができる。

[0015] この発明の小型アンテナの第 6の態様は、前記低誘電率パターンは前記複数の線状導体からなるパターンの 2列の導体の間に設けられることを特徴とする小型アンテナである。

[0016] この発明によれば、上述の作用に加えて、低周波化の効果を維持したまま広帯域化の効果を確保することができる。

[0017] この発明の小型アンテナの第 7の態様は、前記低誘電率パターンが空気孔 (スリット )にて構成されてヽることを特徴とする小型アンテナである。

[0018] この発明によれば、低誘電率パターンを容易に得ることができる。

[0019] この発明の小型アンテナの第 8の態様は、前記給電用導体パターンと前記接地用導体パターンは、それぞれ前記所定の側面の近辺で折り返したのに加え、前記所定の側面に対向する側面の近辺でも折り返した 3列の導体パターンであって、該 3列の導体パターンのうちそれぞれの中央のパターンが前記第 1の誘電体をはさんで重なり合う位置に対向配置されることを特徴とする小型アンテナである。

[0020] この発明によれば、上述の作用に加えて、給電用導体パターンと接地用導体バターンがそれぞれ 2回ずつ折り返した 3列の導体パターンとすることによって、 3周波に共用可能な多周波共用アンテナを容易に実現することができる。

[0021] この発明の小型アンテナの第 9の態様は、前記給電用導体パターンと前記接地用導体パターンは、前記各誘電体層の面方向にお 1、て互いにずれた位置で対向配置されることを特徴とする小型アンテナである。

[0022] この発明によれば、上述の作用に加えて、上下で対向する給電用導体パターンと接地用導体パターンとの間で、位置のずれの量に応じて電界結合及び磁界結合の度合を適正に制御でき、不要な結合を抑えてアンテナ特性を向上させることができる

[0023] この発明の小型アンテナの第 10の態様は、前記給電用導体パターンと前記接地用導体パターンは、互いに同一形状の導体パターンで構成されることを特徴とする小型アンテナである。

[0024] この発明によれば、上述の作用に加えて、上下で対向する給電用導体パターンと接地用導体パターンが同一形状を持たせたので、共振周波数やアンテナ特性の調整が容易になる。

[0025] この発明の小型アンテナの第 11の態様は、前記給電用導体パターンと前記接地用導体パターンの一方又は双方は、ミアンダ線路を含んで構成されることを特徴とする小型アンテナである。

[0026] この発明によれば、上述の作用に加えて、ミアンダ線路を含む導体パターンを用いてアンテナを構成したので、狭い領域に長い線路長を確保でき、低い周波数であつてもアンテナの小型化を実現できる。

[0027] この発明の小型アンテナの第 12の態様は、前記 3層構造の誘電体は、回路基板の一角で地板導体を切り欠いた切欠き部に配置され、前記回路基板には、前記給電用導体パターンの基端が接続される給電点と前記接地用導体パターンの基端が接続される接地点とが設けられていることを特徴とする小型アンテナである。

[0028] この発明によれば、上述の作用に加えて、励振された小型アンテナと回路基板の地板導体端部の間に磁流を発生させて放射源として作用させることができ、小型アンテナの広帯域特性を保ちつつ、突出した構造を不要として低姿勢ィ匕を実現できる。

[0029] この発明の小型アンテナの第 13の態様は、前記 3層構造の誘電体は、前記各誘電体層の面方向と前記回路基板の面方向が略同一となるように前記切欠き部に配置されることを特徴とする小型アンテナである。

[0030] この発明によれば、上述の作用に加えて、 3層構造の誘電体を回路基板の切欠き部に対して双方の面方向が同一となるように配置するので、極めて低姿勢の小型ァンテナを実現することが容易で、携帯端末に適した小型アンテナを実現できる。

[0031] この発明の小型アンテナの第 14の態様は、前記 3層構造の誘電体は、前記各誘電体層の面方向と前記回路基板の面方向が略直交するように前記切欠き部に配置されることを特徴とする小型アンテナである。

[0032] この発明によれば、上述の作用に加えて、 3層構造の誘電体を回路基板の切欠き部に対して双方の面方向が垂直の関係となるように配置するので、小型アンテナと回路基板の表面の間に電磁界を集中させるとともに、アンテナ直下の部品等の影響を受けにくぐさらに 2つ折り筐体の開いた状態、閉じた状態で特性の安定した小型ァンテナを実現できる。

[0033] この発明の小型アンテナの第 15の態様は、前記低誘電率材料からなる誘電体層には、 PEI (ポリエーテルイミド)ある、は LCP (液晶ポリマー）などの榭脂を用いることを特徴とする小型アンテナである。

[0034] この発明によれば、上述の作用に加えて、成形が容易になると共に、誘電材料としての特'性や熱特'性が良好なものになる。

[0035] この発明の小型アンテナの第 16の態様は、前記導体パターンの前記基端及び前記複数の反射点それぞれとの間の空間的な距離を調整することによって前記各反射点に対応した共振周波数を調整することを特徴とする小型アンテナである。

[0036] この発明によれば、上述の作用に加えて、多周波共用アンテナとして必要な周波数帯を容易に得ることができる。

[0037] この発明の小型アンテナの第 17の態様は、前記給電用導体パターンの折り返し位置と前記接地用導体パターンの折り返し位置の相対的な位置関係を調整することによって前記各共振周波数におけるインピーダンスが略同一となるように調整することを特徴とする小型アンテナである。

[0038] この発明によれば、上述の作用に加えて、広帯域ィ匕のためのインピーダンス調整を容易に行うことができる。

[0039] この発明の小型アンテナの第 18の態様は、前記少なくとも外層の誘電体に設けられた前記低誘電率線状パターンの位置及び長さを調整することによって前記共振周波数及び前記インピーダンスを調整することを特徴とする小型アンテナである。

[0040] この発明によれば、上述の作用に加えて、共振周波数の調整及び広帯域化のためのインピーダンス調整を容易に行うことができる。

発明の効果

[0041] 本発明によれば、 3層構造の誘電体と給電用導体パターン及び接地用導体パターンとを組み合わせ、線状導体を連結して折り返しパターンを有するように各導体バターンを構成したので、電磁界結合の作用で広帯域特性を保持しつつ、小型化及び低姿勢化を容易に実現し、携帯端末への内蔵に好適な多周波共用アンテナを実現することができる。

図面の簡単な説明

[0042] [図 1]第 1実施形態に係る多周波共用アンテナの構造を示す斜視図である。

[図 2]図 1に示す多周波共用アンテナにおけるアンテナパターンの構成を示す図である。

[図 3]第 1実施形態に係る多周波共用アンテナが携帯端末の内部の回路基板とともに実装された状態の配置を示す図である。

[図 4]図 3の A方向から見た側面図である。

[図 5]第 1実施形態に係る多周波共用アンテナの放射原理を説明するために回路基板に実装された状態の多周波共用アンテナの周辺に発生した電界ベクトルを表す図である。

[図 6]上部の給電用導体パターンと下部の接地用導体パターンの位置関係として 2 種の形態を示す図である。

[図 7]第 1実施形態に係る多周波共用アンテナにおいて、外層の誘電体層に設けた空気孔を示す図である。

[図 8]給電用導体パターンと接地用導体パターン及び地板導体の間に発生する磁界結合を示す図である。 [図 9]ミアンダ線路を用いた実施例に係る多周波共用アンテナのアンテナパターンの構成を示す図である。

[図 10]第 2実施形態に係る多周波共用アンテナに関して、回路基板に実装された状態を示す側面図である。

[図 11]第 2実施形態に係る多周波共用アンテナにおけるアンテナパターンの構成を示す図である。

[図 12]第 3実施形態に係る多周波共用アンテナにおけるアンテナパターンの構成を示す図である。

[図 13]第 1実施形態に係る多周波共用アンテナにつ V、て検証したアンテナ特性のうち VSWRの周波数特性を示す図である。

[図 14]第 2実施形態に係る多周波共用アンテナについて検証したアンテナ特性のうち VSWRの周波数特性を示す図である。

[図 15]基端先端間の距離を変化させて多周波共用アンテナの周波数特性を調整する例を示す図である。

[図 16]給電用導体パターンのミアンダ折返し距離を変化させて多周波共用アンテナのインピーダンス特性を調整する例を示す図である。

[図 17]多周波共用アンテナのインピーダンス調整に用いるスミスチャートの例を示す図である。

符号の説明

1、 2、 76…多周波共用アンテナ

11、 51· ··第 1誘電体層

12、 52· ··第 2誘電体層

13、 53· ··第 3誘電体層

21、 41、 61、 91…給電用導体パターン

21a, 21b、 21c、 91a, 91b、 91c…線状導体

21d、41d、 81d、 93· ··接続部

22、 42、 62、 92· ··接地用導体パターン

22a, 22b、 22c, 22d、 92a, 92b、 92c…線状導体 22e、 42d、 82d、 94···接続部

23···短絡導体

24、 44、 84···給電用端子

25、 45、 85…接地用端子

30, 70···回路基板

30a, 70a…切欠き部

30b、 70b、 72···地板導体

31…給電点

32···接地点

41a、 41b、 81a、 81b…ミアンダ線路

42a、 42b、 82a, 82b…線状導体

41c、 42c、 81c、 82c…導体パターン

48···基端先端間距離

49…給電用導体パターンのミアンダ折返し距離

71…空気孔

73、 74a, 74b、 75a、 75b…磁界結合

161…周波数軌跡

162…周波数軌跡の始点

163…周波数軌跡の頂点

発明を実施するための最良の形態

[0044] 以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づレ、て説明する。ここでは、本発明を適用する形態として、少なくとも 2つの異なる周波数に共用可能であって、携帯電話端末等に内蔵可能な小型の多周波共用アンテナについて、代表的な 3つの実施形態を説明する。

[0045] (第 1実施形態）

まず、第 1実施形態に係る多周波共用アンテナの構成について、図面を参照しな力説明する。図 1は、第 1実施形態に係る多周波共用アンテナ 1の構造を示す斜視図である。また、図 2は、図 1に示す多周波共用アンテナ 1におけるアンテナパターンの構成を示す図である。

[0046] 図 1に示すように第 1実施形態に係る多周波共用アンテナ 1は、下層側から順に第 1誘電体層 11、第 2誘電体層 12、第 3誘電体層 13の 3層からなる積層構造を備える。更に第 2誘電体層 12と第 3誘電体層 13の間にアンテナパターンとしての給電用導体パターン 21が形成され、第 1誘電体層 11と第 2誘電体層 12の間に接地用導体パターン 22が形成される。そして給電用導体パターン 21の先端と接地用導体パターン 22の先端とを短絡する短絡導体 23が第 1誘電体層 11を貫通して形成される。そして、上記各誘電体層と各導体が一体化される。

[0047] 図 1において、下部の第 1誘電体層 11と上部の第 3誘電体層 13は、いずれも高誘電率材料から形成される一方、中央の第 2誘電体層 12のみが低誘電率材料から構成されている。すなわち、多周波共用アンテナ 1は、低誘電率材料を 2層の高誘電率材料で挟んだ積層構造を備えている。各層の誘電率としては、例えば、第 1誘電体層 11及び第 3誘電体層 13に比誘電率 20以下の誘電材料を用ヽ、第 2誘電体層 12 に比誘電率 4以下の誘電材料を用いればよい。なお、第 1誘電体層 11、第 2誘電体層 12、第 3誘電体層 13のそれぞれのサイズと誘電率は、使用周波数帯や所望のァンテナ特性に応じて適宜に定めることができる。

[0048] ここで、給電用導体パターン 21と接地用導体パターン 22の各パターンの構成について図 2を用いて説明する。図 2 (a)に示すように、給電用導体パターン 21は、基端力先端に至るまで、 3つの線状導体 21a、 21b、 21cが連結されて折り返した平面状のパターンに形成されている。線状導体 21aは、横方向の長さ Ll、幅 Wの長尺パターンである。線状導体 21bは、線状導体 21aと間隔 Dを置いて並列配置され、横方向の長さ L2、幅 Wの長尺パターンである。このような配置は地板端を基準とした擬似的な積層構造を形成する。そして、線状導体 21cは、線状導体 21aの一端と線状導体 21bの一端を電気的に接続するために延びる長さ Dのパターンである。

[0049] 線状導体 21aの基端側には給電用端子 24が設けられている。この給電用端子 24 は、後述の回路基板の給電点と接続するための端子である。一方、線状導体 21bの先端側には接続部 21dが設けられている。この接続部 21dには、第 2誘電体層 12を貫く短絡導体 23の一端が接続される。このように、給電用導体パターン 21により、基端側の給電用端子 24から線状導体 21a、 21c, 21bの順で接続されて接続部 21dに至る導体パターンが構成される。

[0050] なお、図 2(a)における長さ Ll、 L2、幅 W、間隔 Dなどのパラメータは、多周波共用アンテナ 1のインピーダンスや各種特性に応じて適宜に設定することができる。また、図 2 (a)に示す例では、線状導体 21aと線状導体 21bが同様の幅 Wであって、それぞれの位置関係は平行になってヽるが、この両者は並列配置する関係であれば平行力僅かにずれた位置関係でもよく、それぞれの幅や形状は異なって、てもよ、。

[0051] 次に、図 2 (b)に示すように、接地用導体パターン 22は、基端力も先端に至るまで、 4つの線状導体 22a、 22b、 22c, 22dが連結されて折り返した平面状のパターンに形成されている。このうち、線状導体 22a、 22b、 22cについては、図 2 (a)の給電用導体パターン 21の線状導体 21a、 21b、 21cと同様のサイズ及び配置になっている。

[0052] 一方、接地用導体パターン 22には、線状導体 22aの基端側に、縦方向に延びる線状導体 22dの一端が接続されている点で給電用導体パターン 21と違いがある。そして、線状導体 22dの他端には接地用端子 25が設けられている。この接地用端子 25 は、後述の回路基板の地板導体と接続するための端子である。図 2に示すように、給電用端子 24と接地用端子 25の位置が異なるのは、多周波共用アンテナ 1を回路基板に接続する際に重ならない配置にするためである。このように、接地用導体パターン 22により、基端側の接地用端子 25から線状導体 22d、 22a、 22c、 22bの順で接続部 22eに至る導体パターンが構成される。

[0053] 図 2に示されるように、給電用導体パターン 21と接地用導体パターン 22は、互いに類似した形状により構成され、それぞれ 1箇所で折り返しパターンを有する。類似したノターンを近接配置することにより、 2本の線路間に複合モードを持たせることができ、広

帯域ィ匕を実現できる。また、地板端との位置関係を考慮し、折り返し部分を設けることによって、多周波共用アンテナ 1の周波数特性には、後述するように複数のピークが現れることになり、複数の周波数に対して共振させることができる。

[0054] さらに、給電用導体パターン 21と接地用導体パターン 22とは、短絡導体 23によつて互いの先端同士が接続されるので、一体的に連結された立体的なアンテナパターンが構成され、第 1実施形態に係る多周波共用アンテナ 1として機能する。なお、第 1 実施形態では、給電用導体パターン 21と接地用導体パターン 22を短絡導体 23により接続する構成を示しているが、短絡導体 23を設けずに、給電用導体パターン 21と接地用導体パターン 22のそれぞれの先端を開放する場合であっても、多周波共用アンテナ 1を構成することができる。

[0055] なお、図 2 (b)における長さ Ll、 L2、幅 W、間隔 Dなどのパラメータや線状導体 22a 、 22bの位置関係や形状については、図 2 (a)の場合と同様、適宜に設定することができる。この場合、給電用導体パターン 21と接地用導体パターン 22の各々のパラメータゃ形状は、同様に設定する場合に限らず、双方を異なる設定にすることも可能である。

[0056] 次に、図 3及び図 4により、多周波共用アンテナ 1が携帯端末の内部の回路基板とともに実装された状態の配置を説明する。図 3は、回路基板 30に実装された状態の多周波共用アンテナ 1の配置を示す図であり、図 4は、図 3の A方向から見た側面図である。図 3において、携帯端末の内部に設置される回路基板 30には、無線回路や制御回路が搭載され、全体に GNDレベルである地板導体 30bが含まれる。この回路基板 30には、上方の一角において多周波共用アンテナ 1の取付部分と略同形状となるように地板導体 30bを切り欠いた切欠き部 30aが設けられ、多周波共用アンテナ 1を切欠き部 30aに設置できるようになって、る。

[0057] そして、多周波共用アンテナ 1は、回路基板 30の切欠き部 30aの形状に合致するように配置される。このとき、図 4に示すように、第 1誘電体層 11が回路基板 30の直上に位置するとともに、第 2誘電体層 12と第 3誘電体層 13がその上方に配置される位置関係になっている。なお、切欠き部 30aは、少なくとも多周波共用アンテナ 1のァンテナサイズと同程度力、僅かに大き、サイズに設定することが望ま、。

[0058] 図 3に示すように、回路基板 30のうち多周波共用アンテナ 1に近接する部分には、給電点 31と接地点 32が設けられている。多周波共用アンテナ 1からは給電用端子 2 4と接地用端子 25が突出し、給電用端子 24が給電点 31に接続されるとともに、接地用端子 25が接地点 32に接続されている。これにより、多周波共用アンテナ 1は、回路基板 30を実装した携帯端末の送受信アンテナとして機能する。 [0059] 次に、第 1実施形態に係る多周波共用アンテナ 1の放射原理について説明する。第 1実施形態においては、多周波共用アンテナ 1自体の構造と、回路基板 30への実装状態により、広帯域特性を損なうことなぐ多周波共用アンテナ 1の低姿勢ィヒを可能としている。図 5は、多周波共用アンテナ 1の放射原理を説明するために回路基板 30に実装された状態の多周波共用アンテナ 1の周辺に発生した電界ベクトルを表す図である。

[0060] 図 5に示すように、多周波共用アンテナ 1を励振すると、回路基板 30に地板導体 30 bが形成された領域の端部（図 5の位置 P)と多周波共用アンテナ 1の側面との間にフリンジング電界が発生する。このとき、電界ベクトルと外向き法線ベクトルの外積で定義される方向（図 5の紙面垂直方向）に磁流が発生する。この磁流は位置 Pで多周波共用アンテナ 1の側面に沿って分布する。このように第 1実施形態の多周波共用アンテナ 1は、図 5の等価磁流スロットが放射源として支配的に作用し、一般的な線状ァンテナよりも平面アンテナに近、動作となるので、低姿勢化に適して、る。

[0061] 次に、多周波共用アンテナ 1のうち給電用導体パターン 21と接地用導体パターン 2 2の積層方向の位置関係を説明する。図 6には、上部の給電用導体パターン 21と下部の接地用導体パターン 22の位置関係として 2種の形態を示している。図 6(a)では、給電用導体パターン 21の線状導体 21a、 21bの位置と、接地用導体パターン 22の線状導体 22a、 22bの位置とが、各誘電体層の面方向において互いに重なった位置に対向配置される場合の例を示している。これに対し、図 6(b)では、給電用導体バターン 21の線状導体 21a、 21bと、接地用導体パターン 22の線状導体 22a、 22bとは、各誘電体層の面方向にぉヽて互いにずれた位置で対向配置される場合の例を示している。

[0062] 一般に互いに近接する導体間では、磁界結合及び電界結合が生じる。第 1実施形態に係る多周波共用アンテナ 1の場合、給電用導体パターン 21又は接地用導体パターン 22aにおける面方向（横方向）の結合も存在する力上述の位置的な関係より、放射原理の面からは、給電用導体パターン 21と接地用導体パターン 22との間の磁界結合の影響が支配的である。このとき、接地用導体パターン 22は、給電用導体パターン 21との磁界結合によって励振される。これに対し、給電用導体パターン 21 の線状導体 21a、 21b同士や、接地用導体パターン 22の線状導体 22a、 22b同士の電磁界結合は放射原理の面からは不要な結合となる。

[0063] 一方、図 6 (a)に示すように、給電用導体パターン 21と接地用導体パターン 22が最も近い距離で対向配置されて電界結合が生じるが、電界結合の増加はアンテナ内部の Q値上昇につながるため、強すぎると所望の広帯域特性が確保できな、場合もある。そのため、図 6 (b)に示すように、面方向においてずれた位置で対向配置させることにより、電界結合の強さを適正に調整することができる。また、不要な磁界結合についても、図 6 (b)の配置におけるずれの度合に応じて結合の強弱を調整して、これにより所望のアンテナ特性が得られるように最適化を行うことができる。

[0064] また、図 7ではアンテナ特性を向上させるために、前記 3層構造の少なくとも外層誘電体に低誘電率パターンとしての空気孔 (スリット）を設けている。空気孔 71は、外層誘電体 11及び 13のそれぞれの表面力裏面まで貫通しており、外層誘電体 11及び 13の長さ方向に設けられて、る。

[0065] 給電用導体パターン 21及び接地用導体パターン 22の外側に高誘電材料力もなる誘電体層 11及び 13を設けたことにより共振周波数の低周波化が実現できる一方、給電用導体パターン 21の線状導体 21a、 21b同士や、接地用導体パターン 22の線状導体 22a、 22c同士の不要な結合が強まることがある。

[0066] 電磁界結合の概念を図 8を用いて説明する。磁界結合には、多周波共用アンテナ 76と地板導体 72との磁界結合 73、給電用導体パターン 21の線状導体 21 aと接地用導体パターン 22の線状導体 22aとの磁界結合 74a、同様に線状導体 21bと 22bとの磁界結合 74b、給電用導体パターン 21の線状導体 21aと 21bとの磁界結合 75a、及び接地用導体パターン 22の線状導体 22aと 22bとの磁界結合 75bがある。同時に電界結合も考慮する必要がある。このうち、 75aと 75bが不要な結合であり、広帯域化には以下の条件を満足させることが必要である。

[0067] (74a及び 74bの結合） > (73の結合） > (75a及び 75b)…(式 1)

一方、給電用導体パターン 21及び接地用導体パターン 22の外側に高誘電材料からなる誘電体層 11及び 13を設けると、不要な結合 75a及び 75bが強くなつて、（式 1) の関係が (75a及び 75b) > (74a及び 74bの結合） > (73の結合）… (式 2)

となって、広帯域特性が悪化する恐れがあった。

[0068] そこで、外層誘電体 11及び 13に低誘電率パターンとして空気孔 (スリット） 71を設けたことで，広帯域特性を最適化することが可能となった。また、空気孔 71を設けることにより低周波化の効果は損なわれない。なお、図 7では外層誘電体 11及び 13のみに空気孔 71を設けたが、中央の誘電体層 12に空気孔を設けても同様に広帯域化の効果を実現できる。

[0069] 図 7では、給電用導体パターン 11及び接地用導体パターン 12は、それぞれ 1回折り返された 2列の導体パターンである。 2列の導体パターンの場合には、空気孔 71は 2 列の導体パターンの間の位置に相当する外層誘電体 11及び 13の面方向の位置に設けるのが望ましい。これにより、不要な磁界結合 75a及び 75bをより効果的に低減させることがでさる。

[0070] 誘電体層に空気孔を設けることによる別の効果として、不要な結合を低減できること力も導体パターンの間隔を小さくすることが可能となる。その結果、アンテナの幅を狭めることができ、アンテナをさらに小型化することが可能となる。

[0071] 次に、第 1実施形態に係る多周波共用アンテナ 1に関し、上述したような基本的な構成及び原理に基づき、携帯電話用の規格である GSM、 DCS, PCSの 3つの周波数帯を共用可能な多周波共用アンテナ 1の具体的な実施例を説明する。かかる実施例においては、給電用導体パターン 21にミアンダ線路を用いて多周波共用アンテナ 1を構成している。

[0072] 図 9は、上記の実施例に係る多周波共用アンテナ 1のアンテナパターンの構成を示す図である。図 9 (a)に示すように、給電用導体パターン 41は、図 2(a)の線状導体 21 a、 21bに対応するミアンダ線路 41a、 41bを用いて構成されている。また、導体パターン 41cは、ミアンダ線路 41aの一端とミアンダ線路 41bの一端を電気的に接続している。また、ミアンダ線路 41aの基端側には給電用端子 44が設けられ、ミアンダ線路 41bの先端側に接続部 41dが設けられている。

[0073] 一方、図 9 (b)に示すように、接地用導体パターン 42は、ミアンダ線路を用いることなぐ線状導体 42a、 42bと、これらの線状導体 42a、 42bを電気的に接続する導体ノターン 42cによって構成されている。また、線状導体 42aの基端側には接地用端子 45が設けられ、線状導体 42bの先端側に接続部 42dが設けられている。

[0074] さらに、給電用導体パターン 41の所定位置に複数のスタブ 46が形成されるとともに、接地用導体パターン 42の所定位置にも複数のスタブ 47が形成されている。これらのスタブ 46、 47は、多周波共用アンテナ 1のインピーダンスを調整する役割を担っている。よって、多周波共用アンテナ 1のインピーダンスが最適化されるように、スタブ 4 6、 47の位置、個数、形状、サイズなどを適切に設定することが望ましい。

[0075] このように、図 9の実施例においては、多周波共用アンテナ 1のミアンダ線路 41a、 4 lbが周期的な折り返しパターンを含んで形成されているため、実質的なアンテナ長を長くすることができる。そのため、本実施例に係る多周波共用アンテナ 1は、同一のアンテナサイズで共振周波数を低く設定する場合、あるいは、同一の共振周波数に対しアンテナサイズを小さくする場合に有利な構成となる。

[0076] なお、図 9の実施例に係る多周波共用アンテナ 1についても、基本的には図 1に示すような積層構造で、図 3及び図 4に示す配置方法に従って回路基板 30に実装すればよい。ただし、図 9を図 2と比べれば明らかなように、給電用端子 44と接地用端子 45の位置関係は、図 2とは逆になつているので、回路基板 30における給電点 31、接地点 32の位置関係も逆にする必要がある。このような位置関係で接続した場合であっても、多周波共用アンテナ 1の基本的な動作に変化はない。

[0077] (第 2実施形態）

次に、第 2実施形態に係る多周波共用アンテナの構成について、図面を参照しな力説明する。この第 2実施形態においても、第 1実施形態と基本的な構成は共通しているため、その詳細の説明は省略する。一方、第 2実施形態では、多周波共用ァンテナの回路基板への実装方法が第 1実施形態とは異なっている。

[0078] 図 10は、第 2実施形態に係る多周波共用アンテナ 2に関して、図 4と同様、回路基板 70に実装された状態を示す側面図ある。図 10における回路基板 70は、図 3の回路基板 30と同様であり、地板導体 70bを切り欠いた切欠き部 70aが設けられている。ここで、第 1実施形態では、回路基板 30の面方向に対し多周波共用アンテナ 1の各層の面方向が同一となるような配置であるのに対し、第 2実施形態では、回路基板 7 0の面方向に対し多周波共用アンテナ 2の各層の面方向が直交するように配置される。そして、回路基板 70の地板導体 70bに近い側力も順に第 1誘電体層 51、第 2誘電体層 52、第 3誘電体層 53が配置される。また、給電用導体パターン 61が第 2誘電体層 52と第 3誘電体層 53の間に形成され、接地用導体パターン 62が第 1誘電体層 51と第 2誘電体層 52と間に形成される。

[0079] このように、第 2実施形態では、回路基板 70に対する多周波共用アンテナ 2の配置方向が第 1実施形態と比べて 90° 異なっている。そのため、基本的な放射原理としては第 1実施形態と同様であるが、フリンジング電界の発生状態は配置を反映した相違が生じる。第 2実施形態の配置方法によれば、多周波共用アンテナ 2を励振したときに発生する電界ベクトルは主に回路基板 70の地板導体 70bの表面に分布し、地板端裏面から多周波共用アンテナ 2に向力う電界ベクトルの寄与は小さい。そのため、多周波共用アンテナ 2の直下の切欠き部 70aの部分に金属部品等が配置されている場合であっても、その影響を軽減できる点でメリットがある。また、 2つ折り筐体に搭載した場合に、筐体を開いた状態及び閉じた状態での特性変化を小さくすることができる。

[0080] 次に、第 2実施形態に係る多周波共用アンテナ 2に関し、第 1実施形態の場合と同様、 GSM、 DCS, PCSの 3つの周波数帯を共用可能な多周波共用アンテナ 2の具体的な実施例を説明する。力かる実施例においても、図 9と同様、ミアンダ線路を用 V、て多周波共用アンテナ 2を構成して、る。

[0081] 図 11は、上記の実施例に係る多周波共用アンテナ 2のアンテナパターンの構成を示す図である。図 11 (a)に示すように、給電用導体パターン 81は、図 9(a)と同様、ミアンダ線路 81a、 81bを用いて構成されている。また、導体パターン 81cは、ミアンダ線路 81aの一端とミアンダ線路 81bの一端を電気的に接続している。また、ミアンダ線路 81aの基端側には給電用端子 84が設けられ、ミアンダ線路 8 lbの先端側に接続部 8 Idが設けられている。

[0082] 一方、図 11 (b)に示すように、接地用導体パターン 82は、ミアンダ線路を用いることなぐ線状導体 82a、 82bと、これらの線状導体 82a、 82bを電気的に接続する導体ノターン 82cによって構成されている。また、線状導体 82aの基端側には接地用端子 85が設けられ、線状導体 82bの先端側に接続部 82dが設けられている。

[0083] 第 2実施形態の場合も、多周波共用アンテナ 2のアンテナパターンをミアンダ線路 4 a、 41bを含めて構成したことにより、第 1実施形態の場合と同様、アンテナサイズを小さくすることができる。なお、第 2実施形態に係る多周波共用アンテナ 2が回路基板 7 0の面方向に対して直交するような配置としたので、給電用導体パターン 81、接地用導体パターン 82の幅を小さく構成することが望ましい。

[0084] なお、図 6及び図 10では本発明に関わる多周波共用アンテナを、回路基板の設置パターンが設けられた面とは反対側に設置している力多少調整は必要ではあるものの同じ面に配置しても力まわない。

[0085] (第 3実施形態）

次に、第 3実施形態に係る多周波共用アンテナの構成について、図面を参照しな力説明する。この第 3実施形態においても、第 1実施形態と基本的な構成は共通しているため、その詳細の説明は省略する。第 3実施形態では、 3周波対応として前記給電用導体パターンと前記接地用導体パターンが 3列の線状導体で構成されるものである。

[0086] 図 12 (a)及び図 12 (b)は、それぞれ第 3実施形態に係る給電用導体パターン 91及び接地用導体パターン 92を示す。それぞれ給電用端子 93、接地用端子 94に対向する側面の近辺で折り返したのに加え、給電用端子 93、接地用端子 94の近辺でも折り返した 3列の線状導体力なる導体パターンであって、該 3列の線状導体のうちのそれぞれの中央の導体パターン 9 lb、 92bが前記中央の誘電体 12をはさんで重なり合う位置に対向配置される。

[0087] 給電側パターン 91と接地側パターン 92は形状が同じである必要はなぐ中央の線状導体 9 lb及び 92bをそろえる以外は、インピーダンスを整えるために幅を変えて位置をずらしても良い。

[0088] なお、上述の各実施形態においては、複数の周波数帯で共用可能な多周波共用アンテナに対して本発明を適用する場合を説明したが、これに限られることなぐ図 1 に示すような 3層構造の誘電体、給電用導体パターン、接地用導体パターンを備えていれば、特定周波数についての広帯域特性を有する小型アンテナに対しても広く本発明を適用することができる。

[0089] また、上述の各実施形態における各々のアンテナパターンは、 2つあるいは 3つの線状導体を連結して 1つの折り返しパターンあるいは 2つの折り返レターンを含むように構成されている力より多数の線状導体を連結して多数の折り返しパターンを含むようにアンテナパターンを構成する場合であっても、広く本発明を適用することが可能である。

[0090] 次に、上述の各実施形態における本発明の多周波共用アンテナの調整方法について、図面を参照しながら説明する。多周波共用アンテナにおいては，アンテナ特性として共振周波数帯とインピーダンスの調整が必要となる。

[0091] 共振周波数帯の評価の一手段として VSWRを用いることができ、多周波共用アンテナの使用帯域として概ね VSWRが 3以下となる範囲を想定することができる。ここではまず、第 1実施形態に係る多周波共用アンテナ 1のアンテナ特性を、図 9の構成に適合する多周波共用アンテナ 1を例に説明する。図 13は、第 1実施形態に係る多周波共用アンテナ 1について検証したアンテナ特性のうち VSWRの周波数特性を示す図である。また、表 1は、図 13の VSWRの周波数特性を実験検証する際、 GSM、 DCS、 PCSの 3つの周波数帯で用いることを想定した多周波共用アンテナ 1の設計条件を示している。

[0092] [表 1]

表 1に示す設計条件に基づいて、第 1実施形態に係る多周波共用アンテナ 1を用いて周波数と VSWRの関係を求めた結果、周波数 500— 2500MHzの範囲で図 13 に示すようなグラフが得られた。なお、かかる実験検証に際しては、多周波共用アンテナ 1の前段に、インピーダンスを完全に整合させるための外部整合回路を付加した。図 13に示すグラフによれば、周波数 900MHz近辺に VSWRのピークが現れるとともに、周波数 1700— 1900にかけても VSWRのピークが現れていることがわ力る。

[0093] 多周波共用アンテナ 1の使用帯域として VSWRが 3以下となる範囲を想定すると、図 13において、低周波側では 94MHzの帯域幅が確保され、高周波側では 280Hz の帯域幅が確保され、それぞれ比帯域としては低周波側が 10. 3%、高周波側が 15 . 6%に相当する。これらの低周波側及び高周波側の各々に確保された周波数の範囲により、 GSM、 DCS, PSCにおける周波数帯が全て使用可能であることが確認された。

[0094] 第 1実施形態では、図 13に示すアンテナ特性を得るために、表 1に示すようなアンテナサイズに設定すればよぐこの場合のアンテナ体積は 641m3に対応する。これに対し、従来の構成により同程度のアンテナ特性を確保するには、 10倍以上のアンテナ体積が必要となる。このように、第 1実施形態に係る多周波共用アンテナ 1は、従来の構成に比べ、所望のアンテナ特性を確保するためのアンテナ体積を 10分の 1以下に抑えることが可能となり、アンテナサイズの小型化に効果が大きい。

[0095] 次に、第 2実施形態に係る多周波共用アンテナ 2のアンテナ特性について説明する。図 14は、図 11の構成に適合する多周波共用アンテナ 2を例にとって、第 1実施形態の図 13と同様、実験により検証した VSWRの周波数特性を示す図である。なお、かかる図 14の実験検証は、第 1実施形態の表 1と同様の設計条件を付与して行うものとする。

[0096] 第 2実施形態に係る多周波共用アンテナ 2を用いて周波数と VSWRの関係を求めた結果、周波数 500— 2500MHzの範囲で図 14に示すようなグラフが得られた。なお、多周波共用アンテナ 2の前段に、外部整合回路を付加した点は第 1実施形態の場合と同様である。このグラフによれば、概ね第 1実施形態の図 13に近い傾向が得られ、 VSWRの 2つのピークが現れている。これにより、 VSWRが概ね 3以下となる多周波共用アンテナ 2の使用帯域としては、低周波側では 91MHzの帯域幅が確保され、高周波側では 383Hzの帯域幅が確保され、それぞれ比帯域としては低周波側が 9. 8%、高周波側が 21. 2%に相当する。これらの低周波側及び高周波側の各々に確保された周波数の範囲により、 GSM、 DCS, PSCにおける周波数帯が全て使用可能であることが確認された。

[0097] 以下では、第 1実施形態に係る多周波共用アンテナ 1のアンテナ特性を参照しながら、アンテナ特性の調整方法を説明する。共振周波数の調整では、図 13に示すようなグラフにおいて、 VSWRが 3以下となる周波数帯が所望の周波数帯となるように設計条件等を調整する。設計条件として、図 9に示す基端先端間距離 48を調整したときの VSWRの変化の一実施例を図 15に示す。図 15 (a)より、基端先端間距離を小さくすると低周波側の共振周波数を低下させることができることがわかる。一方、図 15 (b)に示すように、高周波側の共振周波数は基端先端間距離を小さくすることで高周波側に移動する。但し、高周波側の共振周波数の方が変化が小さぐまた高周波側の共振周波数の調整は他の設計条件の調整等で容易に調整できることから、基端先端間距離の調整によって低周波側の共振周波数を調整するのが望ましい。

[0098] 次に、インピーダンス調整の方法として、スミスチャートを用いた方法を説明する。

図 17は、スミスチャートの一実施例であり、反射係数面において、ベクトル S161は原点（中心）から周波数軌跡の始点に向けて引いたベクトルを表し、ベクトル R162は中心カゝら周波数軌跡の頂点に向けて引いたベクトルを表す。また、軌跡 163及び 164 はそれぞれ低周波領域における周波数軌跡、及び高周波領域における周波数軌跡を示す。インピーダンスの調整では、周波数の広帯域ィ匕を図ることが目的であるが、広帯域化の指標として I S I及び I R - S I、すなわちベクトル S及び R - Sのそれぞれの大きさを用いることができる。前述の VSWRく 3の条件の下で帯域が最大となるのは、

I S I =0.5 かつ I R— S I = 1.0 (式 3)

を満たすときである。従って、インピーダンス調整では、上記の条件にできるだけ近づけるように設計条件を調整することによって、周波数の広帯域ィ匕を図ることができる。

[0099] インピーダンスを調整するための設計条件の一つとして、図 9におけるミアンダ折返し距離 49がある。ミアンダ折返し距離 49を変化させたときの I R— S Iの変化の一実施例を図 16に示す。図 16の（a)、（b)はそれぞれ低周波領域、高周波領域に対する I R-S Iの変化を示している。図 16より、 I R-S I = 1.0の条件にできるだけ近づけると共に、低周波領域及び高周波領域に対する I R— s Iが同程度になるようミアンダ折り返し距離を調整するのが望ましい。すなわち、図 17において、低周波領域における周波数軌跡 163と高周波領域における周波数軌跡 164が同程度の大きさの円状になるようにする。なお、このようなインピーダンス調整によっては、式 3のもう一つの条件である I S I =0.5から大きく逸脱してしまう恐れがあるが、この調整は外部整合回路を用いて容易に調整することが可能である。

[0100] 多周波共用アンテナのアンテナ特性を調整する手段として、上記のほか請求項 3 及び請求項 4記載の空気孔の位置及び長さを変化させることによつても、共振周波数帯とインピーダンスの調整が可能である。

[0101] 上述の各実施形態における本発明の小型アンテナ 1では、低誘電率材料からなる中央の誘電体層 12の上部と下部を高誘電率材料力なる誘電体層 11及び 13で挟んだ 3層構造を形成している。このうち、中央の低誘電率材料からなる誘電体層 12 には PEI (ポリエーテルイミド)あるいは LCP (液晶ポリマー）等の榭脂を用いるのが望ましい。また、外層の高誘電率材料には、セラミックスを配合した榭脂が使用される。

[0102] 中央の誘電体層 12の両表面には給電用導体パターン 21と接地用導体パターン 2 2が形成される力このような両面プリント基板の基材には、一般的にガラスエポキシが使用されている。本発明の小型アンテナ 1の中央の低誘電率材料として、ガラスェポキシに代わって PEIあるいは LCPといった榭脂を適用した効果を以下に説明する。ガラスエポキシは、熱硬化性の樹脂のため加熱されても変形しづらい性質を持っている。これに対し、外層の高誘電率材料に用いられる PPSは熱可塑性のため、過熱されると変形しやすいという特徴がある。このように、内層と外層の熱特性が大きく異なり、特に線膨張率に大きな差があるために、成形が困難という課題があった。また、温度環境によって割れが生じると、う課題もあった。

[0103] これに対し、内層の低誘電率材料にガラスエポキシに代わって PEIあるいは LCPといった熱可塑性の榭脂を使用すると、内層と外層の熱特性、特に線膨張率を同程度にすることができ、成形が容易になるだけでなく温度環境への耐カを大幅に改善することがでさる。

また、ガラスエポキシは誘電正接の値が大きいため、高周波領域で使用した場合、誘電体損失が大きくなり、放射効率が低下するという課題もあった。これに対し、 PEI あるいは LCPと、つた榭脂では誘電正接がガラスエポキシに対して約 1桁低、ことから、 PEIあるいは LCPを用いることで熱損失を改善することができる。さらに、本発明の 3層構造のガラスエポキシアンテナ 1では、中央の誘電体層 12の厚みがアンテナ特性にとって重要なパラメータとなる力汎用のガラスエポキシ基板は厚みの調整が容易でなくばらつきも大き、のに対し、 PEIある、は LCPと、つた榭脂を使用した場合には、厚みの調整が容易になると、つた効果もある。

[0104] 本発明の小型アンテナ 1の製造方法を以下に説明する。本発明の小型アンテナ 1 は、低誘電率材料からなる中央の誘電体層 12の上部と下部を高誘電率材料からなる誘電体層 11及び 13で挟んで積層形成した 3層構造となっており、前記中央の誘電体層 12と前記上部の誘電体層 13の間には給電用導体パターン 21が形成され、また前記中央の誘電体層 12と前記下部の誘電体層 11の間には接地用導体パターン 22が形成されている。

[0105] 上記のような構成の本発明の小型アンテナ 1では、中央の低誘電率材料からなる誘電体層 12の上部と下部のそれぞれに給電用導体パターン 21及び接地用導体パターン 22が形成され、これを外層の高誘電率材料からなる誘電体層 11及び 13で挟んで製造するといつた方法がとられる。

[0106] そこで、以下では給電用導体パターン 21及び接地用導体パターン 22が形成される中央の低誘電率材料力もなる誘電体層 12の製造方法を説明する。ガラスエポキシを基板とした製造方法では、銅箔が全面にメツキされたガラスエポキシ銅張板の両面に、レジスト塗布、パターン露光、パターンエッチング、レジスト剥離、表面処理といつた手順でパターンが形成される。

[0107] これに対し、 PEIあるいは LCPといった榭脂を前記中央の低誘電率材料に使用した場合の第一の製造方法は、アンテナ形状に射出成形したものをィ匕学エッチングした上で、銅を全面無電解メツキまたは全面電気メツキする。次に、フィルムレジストの貼付、パターン露光、パターンエッチング、レジスト剥離、表面処理といった手順でパターンを形成する。このような第一の製造方法では、全面に銅をメツキした上でパターン以外の部分を後に除去している力パターン部分に使用されるのは全体の 1/3 一 1/4程度のため、大部分の銅が除去されることになる。 [0108] そこで、第二の製造方法として、アンテナ形状に射出成形した榭脂に対し、一例としてコロナ放電によってパターン部分のみを表面処理する。次に、銅メツキのアンカ一効果を得るために表面処理した部分にまず無電解メツキ核印刷又は誘電塗料印刷を施す。その上で、無電解又は電解メツキを行って表面処理を行いパターンを完成させる。このような第二の製造方法では、銅の使用量を大幅に減らすことでコスト低減が図られるとともに、製造工程も簡素化されるといった大きな効果がある。

産業上の利用可能性

[0109] 3層構造の誘電体と 2本の対向した導体パターンとを組み合わせ、電磁界結合の作用で広帯域特性を保持しつつ小型化及び低姿勢ィ匕を容易に実現でき、携帯端末に容易に適用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 低誘電率材料からなる第 1の誘電体層を高誘電率材料からなる第 2及び第 3の誘電体層で挟んで積層形成した 3層構造の誘電体と、

前記第 1の誘電体層と前記第 2の誘電体層の間に形成され、前記 3層構造の誘電体の所定の側面で基端が給電点に接続される給電用導体パターンと、

前記第 1の誘電体層と前記第 3の誘電体層の間に形成され、前記所定の側面で基端が接地される接地用導体パターンと、

を備えたことを特徴とする小型アンテナ。

[2] 前記給電用導体パターンの先端と前記接地用導体パターンの先端とを前記第 1の誘電体層を貫いて電気的に接続する短絡導体を更に備えることを特徴とする請求項

1に記載の小型アンテナ。

[3] 前記給電用導体パターンと前記接地用導体パターンは、複数の反射点が得られるよう形成された線状導体からなるパターンを有していることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の小型アンテナ。

[4] 前記給電用導体パターンと前記接地用導体パターンは、それぞれ前記基端から先端に至るまで複数の線状導体を連結して，少なくとも前記所定の側面に対向する側面の近辺で折り返したパターンを有して形成されることを特徴とする請求項 1から請求項 3の、ずれか 1項に記載の小型アンテナ。

[5] 前記 3層構造の少なくとも外層の誘電体には、該誘電体の誘電率よりも低い誘電率を有する低誘電率パターンが設けられることを特徴とする請求項 1から請求項 4のいずれ力 1項に記載の小型アンテナ。

[6] 前記低誘電率パターンは、前記複数の線状導体力なるパターンの 2列の導体の間に設けられることを特徴とする請求項 5に記載の小型アンテナ。

[7] 前記低誘電率パターンが空気孔 (スリット）にて構成されてヽることを特徴とする請求項 5又は請求項 6に記載の小型アンテナ

[8] 前記給電用導体パターンと前記接地用導体パターンは、それぞれ前記所定の側面の近辺で折り返したのに加え、前記所定の側面に対向する側面の近辺でも折り返した 3列の導体パターンであって、該 3列の導体パターンのうちそれぞれの中央の導体パターンが前記第 1の誘電体をはさんで重なり合う位置に対向配置されることを特徴とする請求項 1から請求項 7のいずれか 1項に記載の小型アンテナ。

[9] 前記給電用導体パターンと前記接地用導体パターンは、前記各誘電体層の面方向にお、て互いにずれた位置で対向配置されることを特徴とする請求項 1から請求項 7の、ずれか 1項に記載の小型アンテナ。

[10] 前記給電用導体パターンと前記接地用導体パターンは、互いに同一形状の導体ノターンで構成されることを特徴とする請求項 1から請求項 9のいずれか 1項に記載の小型アンテナ。

[11] 前記給電用導体パターンと前記接地用導体パターンの一方又は双方は、ミアンダ線路を含んで構成されることを特徴とする請求項 1から請求項 10のいずれ力 1項に記載の小型アンテナ。

[12] 前記 3層構造の誘電体は、回路基板の一角で地板導体を切り欠いた切欠き部に配置され、前記回路基板には、前記給電用導体パターンの基端が接続される給電点と前記接地用導体パターンの基端が接続される接地点とが設けられていることを特徴とする請求項 1から請求項 11のいずれか 1項に記載の小型アンテナ。

[13] 前記 3層構造の誘電体は、前記各誘電体層の面方向と前記回路基板の面方向が略同一となるように前記切欠き部に配置されることを特徴とする請求項 12に記載の小型アンテナ。

[14] 前記 3層構造の誘電体は、前記各誘電体層の面方向と前記回路基板の面方向が略直交するように前記切欠き部に配置されることを特徴とする請求項 12に記載の小型アンテナ。

[15] 前記低誘電率材料からなる誘電体層には、 PEI (ポリエーテルイミド)あるいは液晶ポリマー (LCP)などの榭脂を用いることを特徴とする請求項 1から請求項 14のいずれカ 1項に記載の小型アンテナ。

[16] 前記導体パターンの前記基端及び前記複数の反射点それぞれの間の空間的な距離を調整することによって、前記各反射点に対応した共振周波数を調整することを特徴とする請求項 3から請求項 11のいずれか 1項に記載の小型アンテナ。

[17] 前記給電用導体パターンの折り返し位置と前記接地用導体パターンの折り返 Lf立置の相対的な位置関係を調整することによって前記各共振周波数におけるインピーダンスが略同一となるように調整することを特徴とする請求項 3から請求項 11又は請求項 16のいずれ力 1項に記載の小型アンテナ。

前記少なくとも外層の誘電体に設けられた前記低誘電率線状パタ-ンの位置及び長さを調整することによって前記共振周波数及び前記インピーダンスを調整することを特徴とする請求項 5から請求項 7のいずれか 1項に記載の多周波共用アンテナ。