WO2014021082A1 - アンテナ装置 - Google Patents

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WO2014021082A1
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feeding
electrode
resonance
parasitic
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Inventor
上西雄二
駒木邦宏
高村亜由美
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364—Creating multiple current paths
    • H01Q5/371—Branching current paths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Definitions

  • the present invention relates to an antenna device including a feeding radiation electrode connected to a feeding point and a parasitic radiation electrode connected to a ground conductor, and in particular, mobile communication devices such as mobile phone terminals and GPS receivers, and wireless devices.
  • the present invention relates to a small antenna device used in an electronic device having a wireless communication function such as a LAN.
  • an antenna device having a chip antenna is often used.
  • the basic structure of a chip antenna is that in which a radiation electrode is formed on a dielectric substrate, but radiation electrodes of various shapes are provided according to required antenna characteristics.
  • a chip antenna having a plurality of radiation electrodes is often used for the purpose of widening the bandwidth.
  • Patent Document 1 discloses an antenna including a feeding radiation electrode connected to a feeding terminal and a parasitic radiation electrode connected to the ground.
  • FIG. 4 is a perspective view of a chip antenna provided in the antenna device disclosed in Patent Document 1.
  • the chip antenna 30 is formed on a base 31, first and second radiation electrodes 32 and 33 constituting comb-shaped electrodes on the upper surface of the base 31, and side surfaces of the base 31, and the first radiation.
  • a feeding radiation electrode 34 connected to one end of the electrode 32, a first ground electrode 35 formed on the side surface and connected to the second radiation electrode 33, and terminal electrodes 37 to 39 formed on the bottom surface of the base 31.
  • the first terminal electrode 37 is connected to a power supply line formed on the printed board.
  • the second terminal electrode 38 is connected to a ground conductor on the printed board.
  • a capacitance is formed in the vicinity of the open end of the radiation electrode and the vicinity of the power feeding portion.
  • the radiation electrode 32 and the second radiation electrode 33, which is a non-feed radiation electrode, are capacitively coupled to obtain broadband characteristics.
  • the amount of electromagnetic coupling between the feed radiation electrode and the feed radiation electrode must be optimized. For this purpose, a certain distance is required between the feeding radiation electrode and the non-feeding radiation electrode. If this distance is close and the coupling between the feed radiation electrode and the parasitic radiation electrode is too strong, an anti-resonance point will occur between the resonance point due to the feed radiation electrode and the resonance point due to the parasitic radiation electrode, resulting in a wider bandwidth. Can not. This is one factor that prevents miniaturization.
  • An object of the present invention is to provide an antenna device that is suitable for a plurality of frequency bands while obtaining an optimum amount of coupling between a feeding radiation electrode and a parasitic radiation electrode within a limited region. .
  • the antenna device of the present invention includes a dielectric substrate and a plurality of radiation electrodes formed on the dielectric substrate, the radiation electrode includes a feed radiation electrode and a parasitic radiation electrode, and the parasitic radiation electrode is a first radiation electrode.
  • One end is grounded, the direction from the first end to the second end is a direction approaching a region of high current density near the feeding end of the feeding radiation electrode, and from the first end to the second end The direction is different from the direction in which the feeding radiation electrode extends.
  • the extending directions of the parasitic radiation electrode and the feeding radiation electrode are different from each other, so that the degree of coupling between the parasitic radiation electrode and the feeding radiation electrode can be suppressed. Can be made close to each other, and downsizing can be achieved.
  • the different direction is preferably an orthogonal direction. This effectively suppresses the degree of coupling between the non-feeding radiation electrode and the feeding radiation electrode.
  • the resonance frequency of the parasitic radiation electrode is higher than the resonance frequency of the feeder radiation electrode, and the parasitic radiation electrode and the feeder radiation electrode are magnetically coupled to generate double resonance. As a result, an anti-resonance point does not occur in a necessary frequency band, and a wide band can be achieved by double resonance.
  • the feeding radiation electrode preferably includes a first radiation electrode and a second radiation electrode extending from the first radiation electrode. This makes it possible to make a multiband without particularly increasing the size.
  • an antenna device that is small in size and adapted to a plurality of frequency bands.
  • FIG. 1 is a perspective view of the antenna device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a density distribution of currents flowing through the first feeding radiation electrode, the second feeding radiation electrode, and the non-feeding radiation electrode of the antenna 101 in the 5 GHz band (5.85 GHz).
  • FIG. 3 is a diagram showing the frequency characteristics of the return loss (S11) of the antenna 101.
  • FIG. 4 is a perspective view of a chip antenna provided in the antenna device disclosed in Patent Document 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of the antenna device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a density distribution of currents flowing through the first feeding radiation electrode, the second feeding radiation electrode, and the non-feeding radiation electrode of the antenna 101 in the 5 GHz band (5.85 GHz).
  • FIG. 3 is a diagram showing the frequency characteristics of the return loss (S11) of the antenna 101.
  • FIG. 4 is a perspective view of a chip antenna provided in the antenna device disclosed in Patent Document 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
  • This antenna device is composed of an antenna 101 and a substrate 20 that are integrated into a housing.
  • a ground conductor is formed on the front and back surfaces of the substrate 20, and the antenna 101 is disposed in the ground conductor formation region of the substrate.
  • the antenna 101 includes a dielectric substrate 10 and a radiation electrode formed on the surface of the dielectric substrate 10.
  • the dielectric substrate 10 is a molded body of a dielectric composite resin material in which a dielectric ceramic filler is dispersed in a resin material.
  • the first feeding radiation electrode includes an electrode portion 11a formed on the side surface of the dielectric substrate 10 and electrode portions 11b, 11c, 11d, and 11e formed on the upper surface of the dielectric substrate 10.
  • a terminal electrode 11p that is electrically connected to the electrode portion 11a is formed on the lower surface of the dielectric substrate 10.
  • the second feeding radiation electrode is composed of electrode portions 12 a, 12 b, 12 c formed on the upper surface of the dielectric substrate 10.
  • the electrode part 12a is branched from the electrode part 11b of the first feeding radiation electrode.
  • the parasitic radiation electrode is composed of an electrode portion 21 a formed on the side surface of the dielectric substrate 10 and an electrode portion 21 b formed on the upper surface of the dielectric substrate 10.
  • a terminal electrode 21p that is electrically connected to the electrode portion 21a is formed on the lower surface of the dielectric substrate 10.
  • Substrate side terminals (pin terminals) 19 and 29 are provided at predetermined positions of the substrate 20, the substrate side terminal 19 abuts on the terminal electrode 11 p of the first feeding radiation electrode, and the substrate side terminal 29 is a parasitic radiation electrode. It contacts the terminal electrode 21p and is electrically connected to each other.
  • the board side terminal 19 is connected to the power feeding circuit.
  • the board side terminal 29 is connected to the ground conductor of the board. In other words, the first end of the parasitic radiation electrode (the end of the electrode portion 21a that conducts to the terminal electrode 21p) is grounded.
  • the electrode portions 11b, 11c, 11d, and 11e constitute a main portion FRE of the first feeding radiation electrode.
  • the vicinity of the feed end of the feed radiation electrode (the end of the electrode portion 11a conducting to the terminal electrode 11p), that is, the base portion of the electrode portion 11a and the electrode portion 11a to the electrode portion 11c is a region having a high current density.
  • the electrode part 21b constitutes a main part NRE of the second feeding radiation electrode.
  • the second end of the non-feeding radiation electrode extends in a direction approaching a region having a high current density near the feeding end of the feeding radiation electrode.
  • the parasitic radiation electrode and the feeding radiation electrode are magnetically coupled at the coupling portion CP between the region having a high current density near the feeding end of the feeding radiation electrode and the second end of the parasitic radiation electrode.
  • the main portion FRE of the first feed radiation electrode extends in the longitudinal direction (x-axis direction) of the dielectric substrate, whereas the major portion NRE of the second feed radiation electrode extends in the short direction (y-axis direction) of the dielectric substrate. ). That is, the direction from the first end (ground end) of the parasitic radiation electrode to the second end is a direction approaching a region with a high current density near the feeding end of the feeding radiation electrode, and the first end of the parasitic radiation electrode. The direction from the second end to the second end is different from the direction in which the feeding radiation electrode extends and is orthogonal to the direction in which the feeding radiation electrode extends.
  • the electrode portion 21b of the parasitic radiation electrode is formed in a meander line shape, and a necessary length is ensured despite extending in the short direction (y-axis direction) of the dielectric base 10 having a limited size. Yes.
  • the first feeding radiation electrode is folded back along a path of electrode portions 11c ⁇ 11d ⁇ 11e, and a radiation electrode having a predetermined length is formed on the surface of the dielectric base 10 having a limited size.
  • the second feeding radiation electrode is formed in a crank shape along the path of electrode portions 12a ⁇ 12b ⁇ 12c. With this shape, the electrode portion 12c of the non-feeding radiation electrode and the electrode portion 11e of the feeding radiation electrode are brought close to each other while ensuring the distance between the electrode portion 12a of the second feeding radiation electrode and the electrode portion 21b of the non-feeding radiation electrode. Yes.
  • the first feeding radiation electrode, the second feeding radiation electrode, and the parasitic radiation electrode is linear, but the overall direction from the first end (ground end) of the parasitic radiation electrode to the second end
  • the direction is a direction approaching a region of high current density near the feeding end of the feeding radiation electrode, and the direction from the first end to the second end of the feeding radiation electrode is relative to the overall direction in which the feeding radiation electrode extends. They are in different directions and are orthogonal.
  • the first feeding radiation electrode resonates at 1/4 wavelength in the 1.5 GHz band (GPS band).
  • the second feeding radiation electrode resonates by a quarter wavelength in the 2.4 GHz band (wireless LAN band).
  • the parasitic radiation electrode resonates 1/4 wavelength in the 5 GHz band (wireless LAN band). Then, the 3/4 wavelength resonance of the first feeding radiation electrode and the 1/4 wavelength resonance of the non-feeding radiation electrode are combined to cause double resonance. This double resonance increases the bandwidth of the 5 GHz band. In this way, it functions as a three-band antenna device.
  • FIG. 2 is a diagram showing a density distribution of currents flowing through the first feeding radiation electrode, the second feeding radiation electrode, and the non-feeding radiation electrode of the antenna 101 in the 5 GHz band (5.85 GHz).
  • the current density is expressed as a concentration.
  • Arrow A1 represents the direction of the current flowing in the region (coupled portion CP) where the current density is high near the feed end of the feed radiation electrode (first feed radiation electrode and second feed radiation electrode).
  • Arrow A2 represents the direction of the current flowing near the second end (coupled portion CP) of the non-feed radiation electrode toward the region of high current density near the feed end of the feed radiation electrode.
  • the direction of the current flowing in the high current density region near the feed end, and the feed radiation is different from and orthogonal to the direction of the current flowing in the vicinity of the second end.
  • FIG. 3 is a diagram showing the frequency characteristics of the return loss (S11) of the antenna 101.
  • the return loss is low at the frequencies indicated by (1), (2), (3), and (4).
  • (1) is a resonance at a frequency of 1.57 GHz due to the 1/4 wavelength resonance of the first feeding radiation electrode
  • (2) is a resonance at a frequency of 2.48 GHz due to a quarter wavelength resonance of the second feeding radiation electrode
  • (3) is Resonance at a frequency of 5.0 GHz due to 1 ⁇ 4 wavelength resonance of the first feeding radiation electrode
  • (4) is resonance at a frequency of 5.6 GHz due to quarter wavelength resonance of the non-feeding radiation electrode.
  • the 3/4 wavelength resonance of the first feeding radiation electrode indicated by (3) and the 1/4 wavelength resonance of the non-feeding radiation electrode indicated by (4) are magnetically coupled to form a double resonance state. Therefore, a return loss characteristic of ⁇ 7 dB or less is obtained from 5.0 GHz to 6.0 GHz.
  • the 1 ⁇ 4 wavelength resonance of the first feeding radiation electrode and the 1 ⁇ 4 wavelength resonance of the parasitic radiation electrode are magnetically coupled.
  • the frequency of the quarter-wave resonance of the non-feed radiation electrode (resonator on the coupling side) indicated by (4) is higher than the frequency of the quarter-wave resonance of the first feed radiation electrode indicated by (3). Therefore, an antiresonance point is generated on the side higher than the resonance frequency of (4). For this reason, double resonance occurs without affecting the passbands (3) to (4).
  • the frequency of the quarter-wave resonance of the parasitic radiation electrode is lower than the frequency of the quarter-wave resonance of the first feed radiation electrode, the frequency is higher than the frequency of the quarter-wave resonance of the parasitic radiation electrode. Since an anti-resonance point is generated, an anti-resonance point is generated between the two frequencies of (3) and (4) and a broadband characteristic cannot be obtained.
  • a molded body of a dielectric composite resin material is used for the antenna dielectric substrate.
  • a dielectric ceramic is used as the dielectric substrate to constitute a chip antenna that can be surface-mounted on the substrate. Also good.
  • double resonance is caused by the higher-order resonance of the first feed radiation electrode and the fundamental resonance of the parasitic radiation electrode. You may comprise so that a double resonance may be carried out with the fundamental wave resonance of a radiation electrode.

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Abstract

　電極部（１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ）は第１給電放射電極の主要部（ＦＲＥ）を構成している。電極部（２１ｂ）は第２給電放射電極の主要部（ＮＲＥ）を構成している。無給電放射電極の第２端は給電放射電極の給電端近傍の電流密度の高い領域に近づく方法に延びている。第１給電放射電極の主要部（ＦＲＥ）は誘電体基体の長手方向（ｘ軸方向）に延びているのに対し、第２給電放射電極の主要部（ＮＲＥ）は誘電体基体の短手方向（ｙ軸方向）に延びている。そして、給電放射電極の給電端近傍の電流密度の高い領域と無給電放射電極の第２端との間の結合部（ＣＰ）で無給電放射電極と給電放射電極とは電磁界結合する。

Description

アンテナ装置
　この発明は、給電点に接続される給電放射電極とグランド導体に接続される無給電放射電極とを備えたアンテナ装置に関し、特に、例えば携帯電話端末、ＧＰＳ受信機などの移動体通信機器や無線ＬＡＮなどの無線通信機能を有する電子機器に用いられる小型のアンテナ装置に関するものである。
　移動体通信機器や無線通信機能を有する電子機器においては、チップアンテナを備えたアンテナ装置が多く用いられる。チップアンテナの基本的な構造は、誘電体基体に放射電極が形成されたものであるが、要求されるアンテナ特性に応じて各種形状の放射電極が設けられる。例えば広帯域化を目的として複数の放射電極を備えたチップアンテナは多く用いられている。特許文献１には、給電端子に接続される給電放射電極と、グランドに接続される無給電放射電極とを備えたアンテナが開示されている。
　図４は特許文献１に示されているアンテナ装置が備えるチップアンテナの斜視図である。図４において、チップアンテナ３０は、基体３１と、基体３１の上面において櫛歯状電極を構成する第１及び第２の放射電極３２，３３と、基体３１の側面に形成され、第１の放射電極３２の一端に接続された給電放射電極３４と、側面に形成され、第２の放射電極３３に接続された第１の接地電極３５と、基体３１の底面に形成された端子電極３７～３９とを備えている。第１の端子電極３７は、プリント基板上に形成された給電ラインに接続される。第２の端子電極３８はプリント基板上のグランド導体に接続される。
特開２０１１－６１６３８号公報
　図４に示されるような形状の放射電極を備えたチップアンテナ３０は、放射電極の開放端と給電部付近とが近接して容量が形成され、この容量によって、給電放射電極である第１の放射電極３２と無給電放射電極である第２の放射電極３３とが容量結合して、広帯域特性が得られる。
　しかし、給電放射電極による共振と無給電放射電極による共振とで複共振特性を得て広帯域化を図るには、給電放射電極と無給電放射電極との電磁界結合量を最適にしなければならない。そのためには、給電放射電極と無給電放射電極との間にある程度の距離が必要である。この距離が近くて、給電放射電極と無給電放射電極との結合が強すぎると、給電放射電極による共振点と無給電放射電極による共振点との間に反共振点が生じてしまい、広帯域化できない。このことは小型化を阻む一つの要因である。
　本発明の目的は、限られた領域内で、給電放射電極と無給電放射電極との最適な結合量を得て、小型でありながら複数の周波数帯域に適合したアンテナ装置を提供することにある。
　本発明のアンテナ装置は、誘電体基体およびこの誘電体基体に形成された複数の放射電極を有し、前記放射電極は給電放射電極と無給電放射電極とを含み、前記無給電放射電極は第１端が接地されていて、第１端から第２端への方向が前記給電放射電極の給電端近傍の電流密度の高い領域に近づく方向であり、且つ前記第１端から第２端への方向は前記給電放射電極の延びる向きに対して異なる方向であることを特徴とする。
　このように無給電放射電極および給電放射電極の延びる方向が互いに異なる方向であることにより、無給電放射電極と給電放射電極との結合度が抑えられ、その分、無給電放射電極と給電放射電極との距離が近づけることができ、小型化が図れる。
　前記異なる方向は直交方向であることが好ましい。このことにより、無給電放射電極と給電放射電極との結合度が効果的に抑えられる。
　前記無給電放射電極の共振周波数は前記給電放射電極の共振周波数よりも高く、前記無給電放射電極と前記給電放射電極とが磁界結合して複共振が生じることが好ましい。このことにより、必要な周波数帯域内に反共振点が生じることなく、複共振による広帯域化が可能となる。
　前記給電放射電極は、第１の放射電極とこの第１の放射電極から分岐して延びる第２の放射電極とを含んで構成されていることが好ましい。このことにより、サイズを特に大きくすることなくマルチバンド化が可能となる。
　本発明によれば、小型でありながら複数の周波数帯域に適合したアンテナ装置が得られる。
図１は第１の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。 図２は、5GHz帯（5.85GHz）におけるアンテナ１０１の第１給電放射電極、第２給電放射電極および無給電放射電極に流れる電流の密度分布を示す図である。 図３はアンテナ１０１のリターンロス（Ｓ１１）の周波数特性を示す図である。 図４は特許文献１に示されているアンテナ装置が備えるチップアンテナの斜視図である。
　図１は本発明の一実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。このアンテナ装置は筐体に一体化されるアンテナ１０１と基板２０とで構成されている。基板２０の表裏面にはグランド導体が形成されていて、アンテナ１０１は基板のグランド導体形成領域内に配置されている。
　アンテナ１０１は誘電体基体１０とこの誘電体基体１０の表面に形成された放射電極とで構成されている。誘電体基体１０は、誘電体セラミックスフィラーが樹脂材料中に分散された誘電体複合樹脂材料の成形体である。
　第１給電放射電極は、誘電体基体１０の側面に形成された電極部１１ａ、および誘電体基体１０の上面に形成された電極部１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅで構成されている。誘電体基体１０の下面には電極部１１ａと導通する端子電極１１ｐが形成されている。
　第２給電放射電極は誘電体基体１０の上面に形成された電極部１２ａ，１２ｂ，１２ｃで構成されている。電極部１２ａは第１給電放射電極のうち電極部１１ｂから分岐している。
　無給電放射電極は、誘電体基体１０の側面に形成された電極部２１ａ、および誘電体基体１０の上面に形成された電極部２１ｂで構成されている。誘電体基体１０の下面には電極部２１ａと導通する端子電極２１ｐが形成されている。
　基板２０の所定位置に基板側端子（ピン端子）１９，２９が設けられていて、基板側端子１９は第１給電放射電極の端子電極１１ｐに当接し、基板側端子２９は無給電放射電極の端子電極２１ｐに当接し、それぞれ電気的に導通する。基板側端子１９は給電回路に接続されている。基板側端子２９は基板のグランド導体に接続されている。すなわち、無給電放射電極の第１端（端子電極２１ｐに導通する電極部２１ａの端部）は接地されている。
　電極部１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅは第１給電放射電極の主要部ＦＲＥを構成している。給電放射電極の給電端（端子電極１１ｐに導通する電極部１１ａの端部）付近すなわち電極部１１ａおよびこの電極部１１ａから電極部１１ｃの根元の領域は電流密度の高い領域である。
　電極部２１ｂは第２給電放射電極の主要部ＮＲＥを構成している。無給電放射電極の第２端は給電放射電極の給電端近傍の電流密度の高い領域に近づく方向に延びている。そして、給電放射電極の給電端近傍の電流密度の高い領域と無給電放射電極の第２端との間の結合部ＣＰで無給電放射電極と給電放射電極とは磁界結合する。
　第１給電放射電極の主要部ＦＲＥは誘電体基体の長手方向（ｘ軸方向）に延びているのに対し、第２給電放射電極の主要部ＮＲＥは誘電体基体の短手方向（ｙ軸方向）に延びている。すなわち、無給電放射電極の第１端（接地端）から第２端への方向が給電放射電極の給電端近傍の電流密度の高い領域に近づく方向であり、且つ無給電放射電極の第１端から第２端への方向は給電放射電極の延びる向きに対して異なる方向であり直交している。
　無給電放射電極の電極部２１ｂはメアンダライン状に形成されていて、サイズの限られた誘電体基体１０の短手方向（ｙ軸方向）に延びるにもかかわらず必要な長さが確保されている。
　第１給電放射電極は電極部１１ｃ→１１ｄ→１１ｅの経路で折り返されていて、サイズの限られた誘電体基体１０の面に所定長の放射電極が形成されている。第２給電放射電極は電極部１２ａ→１２ｂ→１２ｃの経路でクランク形状に形成されている。この形状により、第２給電放射電極の電極部１２ａと無給電放射電極の電極部２１ｂとの距離を確保しつつ無給電放射電極の電極部１２ｃと給電放射電極の電極部１１ｅとを近接させている。また、第２給電放射電極の開放端（電極部１２ｃの先端付近）を第１給電放射電極の開放端（電極部１１ｅの先端付近）に近接させることにより、その間に容量を生じさせている、この容量によって第２給電放射電極の共振周波数を低下方向に定めている。
　このように、第１給電放射電極、第２給電放射電極、無給電放射電極のいずれも直線状では無いが、無給電放射電極の第１端（接地端）から第２端へ向かう全体的な方向が給電放射電極の給電端近傍の電流密度の高い領域に近づく方向であり、且つ無給電放射電極の第１端から第２端への方向は給電放射電極の延びる全体的な向きに対して異なる方向であり直交している。
　第１給電放射電極は1.5GHz帯（ＧＰＳの帯域）で１／４波長共振する。第２給電放射電極は2.4GHz帯（無線ＬＡＮの帯域）で１／４波長共振する。無給電放射電極は5GHz帯（無線ＬＡＮの帯域）で１／４波長共振する。そして、第１給電放射電極の３／４波長共振と無給電放射電極の１／４波長共振とが結合して複共振する。この複共振により５ＧＨｚ帯の帯域幅を拡げている。このようにして３バンドのアンテナ装置として作用する。
　図２は、5GHz帯（5.85GHz）におけるアンテナ１０１の第１給電放射電極、第２給電放射電極および無給電放射電極に流れる電流の密度分布を示す図である。電流密度を濃度で表している。
　矢印Ａ１は給電放射電極（第１給電放射電極および第２給電放射電極）の給電端近傍の電流密度の高い領域（結合部ＣＰ）に流れる電流の向きを表している。矢印Ａ２は給電放射電極の給電端近傍の電流密度の高い領域へ向かう無給電放射電極の第２端付近（結合部ＣＰ）に流れる電流の向きを表している。このように、給電放射電極（第１給電放射電極および第２給電放射電極）と無給電放射電極との結合部ＣＰにおいて、給電端近傍の電流密度の高い領域に流れる電流の向きと、給電放射電極の給電端近傍の電流密度の高い領域へ向かう無給電放射電極の第２端付近に流れる電流の向きとは異なる方向であり直交している。
　図３はアンテナ１０１のリターンロス（Ｓ１１）の周波数特性を示す図である。図３において、(1),(2),(3),(4)で示す周波数でリターンロスが低くなっている。(1) は第１給電放射電極の１／４波長共振による周波数１．５７ＧＨｚの共振、(2) は第２給電放射電極の１／４波長共振による周波数２．４８ＧＨｚの共振、(3) は第１給電放射電極の３／４波長共振による周波数５．０ＧＨｚの共振、(4) は無給電放射電極の１／４波長共振による周波数５．６ＧＨｚの共振である。
　(3)で示す第１給電放射電極の３／４波長共振と、(4) で示す無給電放射電極の１／４波長共振とは磁界結合して複共振状態となっている。そのため、５．０ＧＨｚから６．０ＧＨｚに亘って－７ｄＢ以下のリターンロス特性が得られている。
　仮に、(3) で示す第１給電放射電極の３／４波長共振と、(4) で示す無給電放射電極の１／４波長共振との結合が強すぎると、この二つの共振周波数の間に反共振点が生じ、反共振点の周波数でリターンロスが高くなってしまう。その結果、５．０ＧＨｚから６．０ＧＨｚに亘る広帯域のリターンロス特性は得られない。
　また、一般に、一端開放、他端短絡の共振器（１／４波長共振器など）同士を、電界を介して結合（容量性結合）させた場合、結合する側の共振器の共振周波数より低域側に反共振点が発生する。一方、磁界を介して結合（誘導性結合）させた場合には、結合する側の共振器の共振周波数より高域側に反共振点が発生する。
　本実施形態では、第１給電放射電極の３／４波長共振と無給電放射電極の１／４波長共振とは磁界結合する。そして、(4) で示す無給電放射電極（結合する側の共振器）の１／４波長共振の周波数は、(3) で示す第１給電放射電極の３／４波長共振の周波数よりも高いので、(4) の共振周波数より高い側に反共振点が生じる。このため、(3) ～(4) の通過帯域に影響を及ぼさないで複共振が生じる。仮に、無給電放射電極の１／４波長共振の周波数が第１給電放射電極の３／４波長共振の周波数よりも低いと、無給電放射電極の１／４波長共振の周波数より高域側に反共振点が生じるため、(3) と(4) の二つの周波数の間に反共振点が生じて、広帯域特性は得られない。
　なお、以上に示した実施形態ではアンテナの誘電体基体に誘電体複合樹脂材料の成形体を用いたが、誘電体基体として誘電体セラミックスを用い、基板に表面実装可能なチップアンテナを構成してもよい。
　また、以上に示した実施形態では、第１給電放射電極の高次共振と無給電放射電極の基本波共振とで複共振させるようにしたが、第２給電放射電極の基本波共振と無給電放射電極の基本波共振とで複共振させるように構成してもよい。
ＣＰ…結合部
ＦＲＥ…第１給電放射電極の主要部
ＮＲＥ…無給電放射電極の主要部
１０…誘電体基体
１１ａ～１１ｅ…電極部
１１ｐ…端子電極
１２ａ～１２ｃ…電極部
１９…基板側端子
２０…基板
２１ａ，２１ｂ…電極部
２１ｐ…端子電極
２９…基板側端子
１０１…アンテナ

Claims (4)

  1. 　誘電体基体およびこの誘電体基体に形成された複数の放射電極を有するアンテナにおいて、
    　前記放射電極は給電放射電極と無給電放射電極とを含み、
    　前記無給電放射電極は第１端が接地されていて、第１端から第２端への方向が前記給電放射電極の給電端近傍の電流密度の高い領域に近づく方向であり、且つ前記第１端から第２端への方向は前記給電放射電極の延びる向きに対して異なる方向であることを特徴とするアンテナ装置。
  2. 　前記異なる方向は直交方向である、請求項１に記載のアンテナ装置。
  3. 　前記無給電放射電極の共振周波数は前記給電放射電極の共振周波数よりも高く、前記無給電放射電極と前記給電放射電極とで複共振が生じる、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
  4. 　前記給電放射電極は、第１の放射電極とこの第１の放射電極から分岐して延びる第２の放射電極とを含んで構成されている、請求項１～３のいずれかに記載のアンテナ装置。
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