WO2014181564A1 - アンテナ装置 - Google Patents

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antenna
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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
    • 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 substrate and an antenna element mounted on the substrate, and in particular, mobile communication devices such as mobile phone terminals and GPS receivers, and short-range wireless devices such as Bluetooth (registered trademark).
  • the present invention relates to a small antenna device used in an electronic device or the like having a communication function.
  • the feed element 113 of the surface mount antenna 110 is composed of a feed radiation electrode 116, a feed electrode 117, and a short stub 118.
  • a slit 119 cut from the feeding electrode 117 side is formed in the surface of the feeding radiation electrode 116 to set an effective line length of the feeding radiation electrode 116.
  • f1 1/4 wavelength mode of the feeding element 113 f2: 3/4 wavelength mode of the feeding element 113 f3: 1/4 wavelength mode of the parasitic element 114 Note that the resonance modes of f2 and f3 are combined to exhibit a wideband characteristic. .
  • the frequency band indicated by the frequency f1 is based on the fundamental wave of the feed element 113.
  • the parasitic element 114 since the parasitic element 114 is grounded close to the feed element 113, the parasitic element 114 flows to the feed element 113. Current flows in the direction opposite to the direction of current. Therefore, radiation due to the current of the parasitic element 114 is canceled out by the current of the feed element 113, and the radiation efficiency of the antenna in the frequency band indicated by the frequency f1 is lower than when the parasitic element 114 is not provided. That is, there is a problem that the radiation efficiency of the antenna in the frequency band of the frequency f1 by the feed element 113 is lowered by providing the parasitic element 114 for combining the frequencies f2 and f3 to widen the band.
  • An object of the present invention is to provide an antenna device that can maintain a high radiation efficiency of an antenna by a feed element while providing a parasitic element for multiband or broadband.
  • the antenna device of the present invention is configured as follows.
  • an antenna device comprising a substrate and an antenna element mounted on the substrate,
  • the antenna element has a dielectric base, and a first radiation electrode and a second radiation electrode that are at least partially in contact with the dielectric base,
  • a first end of the first radiation electrode forms a feeding terminal electrode;
  • the main part of the second radiation electrode is arranged in parallel to the first radiation electrode, and the first radiation
  • a feeding capacitance is formed between the vicinity of the first end of the electrode (at least a position closer to the feeding point than the open end of the first radiation electrode) and the first end of the second radiation electrode,
  • An antenna of the first frequency band is formed by the 1/4 wavelength resonance of the first radiation electrode, and the frequency of the first frequency band is higher than that of the first frequency band by the 1/2 wavelength resonance of the first radiation electrode and the second radiation electrode.
  • a high second frequency band antenna is formed, and a third frequency band antenna having a higher frequency than the second frequency band is formed by half-wave resonance of the second radiation electrode.
  • the substrate has a second electrode opposed to the second radiation electrode, and a frequency adjusting element is connected between the second electrode and the ground electrode.
  • the dielectric base material has a space therein. Therefore, since the dielectric loss by the dielectric base material between a ground substrate and a radiation electrode becomes small, the radiation efficiency of an antenna improves.
  • the dielectric base material supports the first radiation electrode and the second radiation electrode at a portion where the feeding capacity is formed. As a result, the dielectric loss due to the dielectric material between the ground electrode of the substrate and the first and second radiation electrodes is reduced, so that the radiation efficiency of the antenna is improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of the antenna device according to the first embodiment.
  • FIG. 2A is a plan view of the main part of the substrate where the antenna element is mounted.
  • FIG. 2B is a plan view of the main part of the antenna device.
  • FIG. 3 is a diagram showing a distribution of current intensity of the first radiation electrode 21 and the second radiation electrode 22 at the first frequency.
  • FIG. 4 is a diagram showing a distribution of current intensity of the first radiation electrode 21 and the second radiation electrode 22 at the second frequency.
  • FIG. 5 is a diagram showing a distribution of current intensity of the first radiation electrode 21 and the second radiation electrode 22 at the third frequency.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating frequency characteristics of reflection loss of the antenna device of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view of the antenna device according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view of the main part of the substrate on which the antenna element of the antenna device according to the second embodiment is mounted.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the frequency characteristics of the reflection loss of the antenna device according to the value of the first frequency adjustment element 41.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the frequency characteristics of the reflection loss of the antenna device according to the value of the second frequency adjustment element 42. It is a perspective view of the principal part of the antenna device which concerns on 3rd Embodiment. 12A, 12B, and 12C are perspective views of the main part of the antenna device according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view of the main part of the antenna device according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is a perspective view of the antenna device disclosed in Patent Document 1.
  • FIG. 15 is a diagram showing frequency characteristics of reflection loss of the antenna apparatus shown in FIG.
  • the antenna device includes a substrate 100 having a front surface and a back surface facing each other, and an antenna element 200 mounted on the substrate 100.
  • a ground electrode 31 is formed on the surface of the substrate 100 on which the antenna element 200 is mounted.
  • the ground electrode 31 has a region where the electrode is cut out so as to extend in a rectangular shape from the end of the surface of the substrate 100.
  • the broken line indicates the mounting position of the antenna element 200.
  • the antenna element 200 is mounted in a region where the ground electrode 31 is not formed on the surface of the substrate 100.
  • Another ground electrode 32 formed on the back surface of the substrate 100 is also formed at a position opposite to the mounting position of the antenna element 200. That is, this antenna device is a so-called on-ground antenna.
  • the tip of the second radiation electrode 22e formed on one end surface of the dielectric base 20 (the first end of the second radiation electrode 22) is not connected to the ground electrode 31. Further, the tip of the second radiation electrode 22 t formed on the upper surface of the dielectric substrate 20 (the second end of the second radiation electrode 22) is not connected to the ground electrode 31.
  • This antenna device includes a substrate 100 and an antenna element 200 mounted on the substrate 100.
  • the antenna element 200 is the same as that shown in the first embodiment.
  • a ground electrode 31 is formed on the substrate 100.
  • the broken line indicates the mounting position of the antenna element 200.
  • the antenna element 200 is mounted on the region of the substrate 100 where the ground electrode 31 is not formed.
  • the ground electrode 32 formed on the back surface of the substrate 100 is formed at a position opposite to the mounting position of the antenna element 200. That is, this antenna device is an on-ground antenna.
  • a first electrode 37 is formed at the mounting position of the antenna element 200 to generate a capacitance between the antenna element 200 and the vicinity of the center of the first radiation electrode 21t formed on the antenna element 200.
  • the mounting electrode 35 also serves as a second electrode that forms a capacitance with the vicinity of the tip of the second radiation electrode 22 t formed on the antenna element 200.
  • FIG. 9 is a diagram showing the frequency characteristics of the reflection loss of the antenna device according to the value of the first frequency adjustment element 41.
  • FIG. 10 is a diagram showing the frequency characteristic of the reflection loss of the antenna device according to the value of the second frequency adjustment element 42.
  • the first frequency adjusting element 41 is a capacitor or an inductor, and the frequency of the first frequency f1 is adjusted by this value.
  • characteristics (1) to (5) are characteristics when the first frequency adjustment element 41 is set to the following value.
  • the first electrode 37 and the frequency adjustment element 41 constitute a resonator, which is lower than the first frequency f1 shown in FIG. 9 (outside the frequency range of FIG. 9). Resonance point occurs at the frequency. As the resonance point is generated (pressed by the resonance point), the frequency of the 1/4 wavelength resonance of the first radiation electrode 21 is shifted to a higher side.
  • the second frequency adjustment element 42 is a capacity loaded between the vicinity of the open end of the second radiation electrode 22t of the antenna element 200 and the ground electrode, the capacitance of the second frequency adjustment element 42 is increased.
  • the frequency of the 1/2 wavelength resonance of the second radiation electrode 22 is lowered. That is, as the capacitance of the second frequency adjustment element 42 is increased, the third frequency f3 is lowered as shown in FIG. Note that the increase in the absolute value of the reflection loss indicated by the frequency f4 in FIG. 10 is due to resonance between the inductance of the second electrode 35 and the capacitance of the second frequency adjustment element 42.
  • the frequency of the first frequency and the third frequency can be adjusted without changing the shape of the radiation electrode on the dielectric substrate.
  • the dielectric base material 20 is configured to support the first radiation electrode and the second radiation electrode only at the feeding capacity forming portion of the first radiation electrode 21 and the second radiation electrode 22.

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Abstract

　アンテナ素子（２００）は、誘電体基材（２０）と、この誘電体基材（２０）に形成された第１放射電極（２１）および第２放射電極（２２）を有し、第１放射電極（２１）は、その第１端が給電端子電極であり、第２放射電極（２２）の第１端および第２端のいずれもグランド電極に接続されず、第２放射電極（２２）の主要部は第１放射電極（２１）に対して平行に配置され、第２放射電極（２２）の第１端と第１放射電極（２１）の第１端の近傍部との間で給電容量が形成され、第１放射電極（２１）の１／４波長共振により第１周波数帯のアンテナとして作用し、第１放射電極（２１）および第２の放射電極（２２）の１／２波長共振により第２周波数帯のアンテナとして作用し、第２放射電極（２２）の１／２波長共振により第３周波数帯のアンテナとして作用する。

Description

アンテナ装置
　本発明は、基板とその基板に実装されたアンテナ素子とで構成されるアンテナ装置に関し、特に、携帯電話端末、ＧＰＳ受信機などの移動体通信機器、Bluetooth（登録商標）のような近距離無線通信機能を有する電子機器等に用いられる小型のアンテナ装置に関するものである。
　小型アンテナにおいて、近年の広帯域化およびマルチバンド化に対応するアンテナとして、例えば特許文献１が開示されている。図１４は特許文献１に示されているアンテナ装置の斜視図である。このアンテナ装置は、表面実装型アンテナ１１０と長方形の回路基板１１１とを備えて構成される。表面実装型アンテナ１１０は、誘電体の基体１１２と、この基体１１２の表面に形成された給電素子１１３と無給電素子１１４から構成されている。
　表面実装型アンテナ１１０の給電素子１１３は、給電放射電極１１６、給電電極１１７およびショートスタブ１１８から構成されている。また、給電放射電極１１６の面中には、給電電極１１７側から切り込んだスリット１１９が形成されて給電放射電極１１６の実効線路長が設定されている。
　表面実装型アンテナ１１０の無給電素子１１４は、無給電放射電極１２０とグランド電極１２１とで構成されている。グランド電極１２１は、給電電極１１７に寄せて基体側面の略中央に配置されている。また、無給電放射電極１２０は、グランド電極１２１を介して基体１１２の裏面の接地電極に接続されている。
　図１５は上記アンテナ装置の給電電極１１７から入力する信号の反射損失の周波数特性を示す図である。ここで、反射損失が小さい周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３は次の共振モードによるものである。
　ｆ１…給電素子１１３の１／４波長モード
　ｆ２…給電素子１１３の３／４波長モード
　ｆ３…無給電素子１１４の１／４波長モード
　なお、ｆ２とｆ３の共振モードは結合し、広帯域特性を示す。
特開２００３－７８３２１号公報
　上記周波数ｆ１で示す周波数帯は給電素子１１３の基本波によるものであるが、無給電素子１１４が給電素子１１３に近接して接地しているため、無給電素子１１４には、給電素子１１３に流れる電流の向きとは逆向きに電流が流れる。そのため、給電素子１１３の電流によって、無給電素子１１４の電流による放射が相殺されてしまい、無給電素子１１４が無い場合に比べると、周波数ｆ１で示す周波数帯のアンテナの放射効率が低い。すなわち、周波数ｆ２，ｆ３を結合させて広帯域化するための無給電素子１１４を設けたことによって、給電素子１１３による周波数ｆ１の周波数帯におけるアンテナの放射効率が低下する問題がある。
　本発明の目的は、マルチバンド化または広帯域化のために無給電素子を備えながらも、給電素子によるアンテナの放射効率を高く維持できるように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次のように構成される。
（１）基板と、前記基板に実装されたアンテナ素子とを備えたアンテナ装置において、
　前記アンテナ素子は、誘電体基材と、前記誘電体基材に少なくとも一部が接する第１放射電極および第２放射電極を有し、
　前記第１放射電極の第１端が給電端子電極を形成し、
　前記第２放射電極の第１端および第２端がいずれも他の電極に接続されず、前記第２放射電極の主要部が前記第１放射電極に対して平行に配置され、前記第１放射電極の第１端の近傍部（少なくとも第１放射電極の開放端よりも給電点に近い位置）と前記第２放射電極の第１端との間で給電容量が形成され、
　前記第１放射電極の１／４波長共振により、第１周波数帯のアンテナが形成され、前記第１放射電極および前記第２放射電極の１／２波長共振により、前記第１周波数帯より周波数の高い第２周波数帯のアンテナが形成され、前記第２放射電極の１／２波長共振により、前記第２周波数帯より周波数の高い第３周波数帯のアンテナが形成されることを特徴とする。
　上記構成により、第２放射電極の存在によっても、第１放射電極によるアンテナの放射効率の低下が抑えられ、且つ第２放射電極を設けたことによるマルチバンド化または広帯域化が図れる。
（２）前記基板はグランド電極を備え、前記第１放射電極が前記基板の内側、第２放射電極が前記基板の外側になるように、前記アンテナ素子が前記基板上に配置されていることが好ましい。
　この構成により、第２放射電極は基板に形成されているグランド電極から離れるので、第２放射電極による第３周波数帯のアンテナとしての放射効率の劣化が抑制される。
（３）必要に応じて、前記第１放射電極と対向する前記基板に形成される第１電極を有し、前記第１電極とグランド電極との間に周波数調整素子が接続されていることが好ましい。
　このことにより、誘電体基材上の第１放射電極の形状を変えることなく、第１周波数の周波数調整が可能となる。
（４）必要に応じて、前記基板は前記第２放射電極が対向する第２電極を有し、前記第２電極とグランド電極との間に周波数調整素子が接続されていることが好ましい。
　このことにより、誘電体基材上の第２放射電極形状を変えることなく、第３周波数の周波数調整が可能となる。
（５）前記誘電体基材は、その内部に空間を備えることが好ましい。これにより、グランド基板と放射電極との間の誘電体基材による誘電体損が小さくなるため、アンテナの放射効率が向上する。
（６）前記誘電体基材は、前記給電容量の形成部分で第１放射電極および第２放射電極を支持することが好ましい。これにより、基板のグランド電極と第１、第２の放射電極との間の誘電体材による誘電体損が小さくなるため、アンテナの放射効率が向上する。
　本発明によれば、第２放射電極の存在によっても、第１放射電極によるアンテナの放射効率の低下が抑えられ、且つ第２放射電極を設けたことによるマルチバンド化または広帯域化が図れる。
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（Ａ）はアンテナ素子を実装する部分の基板の主要部の平面図である。図２（Ｂ）はアンテナ装置の主要部の平面図である。 図３は第１周波数における第１放射電極２１および第２放射電極２２の電流強度の分布を示す図である。 図４は第２周波数における第１放射電極２１および第２放射電極２２の電流強度の分布を示す図である。 図５は第３周波数における第１放射電極２１および第２放射電極２２の電流強度の分布を示す図である。 図６は第１の実施形態のアンテナ装置の反射損失の周波数特性を示す図である。 図７は第２の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。 図８は第２の実施形態に係るアンテナ装置のアンテナ素子を実装する部分の基板の主要部の平面図である。 図９は第１の周波数調整素子４１の値に応じたアンテナ装置の反射損失の周波数特性を示す図である。 図１０は第２の周波数調整素子４２の値に応じたアンテナ装置の反射損失の周波数特性を示す図である。 第３の実施形態に係るアンテナ装置の主要部の斜視図である。 図１２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はいずれも第３の実施形態に係るアンテナ装置の主要部の斜視図である。 図１３は第３の実施形態に係るアンテナ装置の主要部の斜視図である。 図１４は特許文献１に示されているアンテナ装置の斜視図である。 図１５は図１４に示すアンテナ装置の反射損失の周波数特性を示す図である。
　以降、幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための形態を示す。各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせによって更なる他の実施形態とし得ることは言うまでもない。
《第１の実施形態》
　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（Ａ）はアンテナ素子を実装する部分の基板の主要部の平面図である。図２（Ｂ）はアンテナ装置の主要部の平面図である。
　第１の実施形態のアンテナ装置は、互いに対向する表面と裏面とを持つ基板１００と、この基板１００に実装されたアンテナ素子２００とで構成されている。アンテナ素子２００が実装されている基板１００の表面にはグランド電極３１が形成されている。グランド電極３１には、基板１００の表面の端部から矩形形状に伸びるように電極が切り欠かれた領域を有している。図２（Ａ）において、破線はアンテナ素子２００の実装位置を示している。このように、基板１００の表面のグランド電極３１が形成されていない領域にアンテナ素子２００が実装される。基板１００の裏面に形成される別のグランド電極３２はアンテナ素子２００の実装位置の対向位置にも形成されている。すなわちこのアンテナ装置はいわゆるオングランドアンテナである。
　図１に表れているように、アンテナ素子２００は、直方体形状の誘電体基材２０と、この誘電体基材２０の表面に形成された第１放射電極２１および第２放射電極２２を有する。誘電体基材２０の下面が基板１００の表面と互いに対向するように配置されている。誘電体基材２０の一端面から下面にかけて第１放射電極２１ｅが形成されている。この第１放射電極２１ｅの下端部（第１放射電極２１の第１端）は基板１００上の給電端子電極３６に接続されている。誘電体基材２０の上面に形成されている第１放射電極２１ｔの先端（第１放射電極２１の第２端）は開放されている。
　誘電体基材２０の一端面に形成されている第２放射電極２２ｅの先端（第２放射電極２２の第１端）はグランド電極３１に接続されていない。また、誘電体基材２０の上面に形成されている第２放射電極２２ｔの先端（第２放射電極２２の第２端）もグランド電極３１には接続されていない。
　誘電体基材２０の上面に形成されている第２放射電極２２ｔ（第２放射電極の主要部）は、誘電体基材２０の上面に形成されている第１放射電極２１ｔ（第１放射電極の主要部）に対して所定の距離で離れて平行に配置されている。第１放射電極における第１端の近傍部（少なくとも第１放射電極の開放端よりも給電点に近い位置）と、第２放射電極の第１端との間で給電容量ＣＰが形成されている。
　誘電体基材２０には実装用電極２３，２４，２５が形成されている。これらの実装用電極は、基板１００上の実装用電極３３，３４，３５にそれぞれ接続されている。
　図１に示すように、基板１００上の給電端子電極３６の端部が給電点ＦＰである。給電端子電極３６に給電回路（不図示）が接続される。給電端子電極３６とグランド電極３１との間には整合用素子４０が接続されている。この整合用素子４０は例えばチップインダクタ、チップキャパシタ、またはこれらの組み合わせであり、給電回路とアンテナ素子２００とのインピーダンスを整合させる。
　図３、図４、図５は、所定周波数における第１放射電極２１および第２放射電極２２の電流強度の分布を示す図である。図３は第１周波数（約２．４５ＧＨｚ）、図４は第２周波数（約４．８ＧＨｚ）、図５は第３周波数（約５．７ＧＨｚ）における電流強度分布である。
　第１周波数（約２．４５ＧＨｚ）のとき、図３に表れているように、第１放射電極２１の電流密度が高い。これは、第１放射電極２１が第１周波数において１／４波長共振するからである。すなわち、第１放射電極２１は第１周波数を中心とする周波数帯における放射電極として作用する。
　第２周波数（約４．８ＧＨｚ）のとき、図４に表れているように、第１放射電極２１および第２放射電極２２の電流密度が高い。これは、第１放射電極２１と第２放射電極２２とで、第２周波数において１／２波長共振するからである。すなわち、第１放射電極および第２放射電極の全体が第２周波数を中心とする周波数帯における放射電極として作用する。
　第３周波数（約５．７ＧＨｚ）のとき、図５に表れているように、第２放射電極２２の電流密度が高い。これは、第２放射電極２２が第３周波数において１／２波長共振するからである。すなわち、第２放射電極２２は第３周波数を中心とする周波数帯における放射電極として作用する。
　上記のとおり、第１放射電極の１／４波長共振により第１周波数帯のアンテナとして形成されており、第１放射電極および第２放射電極の１／２波長共振により第２周波数帯のアンテナとして形成されており、第２放射電極の１／２波長共振により第３周波数帯のアンテナとして形成されている。
　図６は第１の実施形態に係るアンテナ装置の給電端子電極３６に入力される信号の反射損失の周波数特性を示す図である。第１周波数ｆ１（第１周波数帯の中心周波数、約２．４５ＧＨｚ）、第２周波数ｆ２（第２周波数帯の中心周波数、約４．８ＧＨｚ）、第３周波数ｆ３（第３周波数帯の中心周波数、約５．７ＧＨｚ）でそれぞれ反射損失が低下している。ここで、第２周波数ｆ２の共振と第３周波数ｆ３の共振とは結合して、第２周波数ｆ２および第３周波数ｆ３を含む広帯域で反射損失が低下する。そのため、このアンテナ装置は、２．４ＧＨｚ帯および５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ用アンテナとして利用できる。
　第２放射電極２２は第２周波数ｆ２および第３周波数ｆ３における放射素子として作用するので、この第２放射電極を設けたことによりマルチバンド化または広帯域化が図れる。
　第２放射電極２２はいずれの端部も接地されない状態で第１放射電極２１に平行に配置されているので、第１放射電極２１に流れる電流の向きとは逆向きの電流が第２放射電極２２に流れることはない。そのため、第２放射電極２２の電流によって、第１放射電極２１の電流による放射が相殺されることはない。すなわち、周波数ｆ２，ｆ３を結合させて広帯域化するための第２放射電極２２を設けたことによって、第１放射電極２１による周波数ｆ１の周波数帯におけるアンテナの放射効率が低下することは殆ど無い。
　図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示したとおり、誘電体基材２０の上面に形成されている第１放射電極２１ｔ（第１放射電極の主要部）が基板１００の内側、第２放射電極（２２ｔ，２２ｅ）が基板１００の外側になるように、アンテナ素子２００が基板１００上の基板端部に配置されている。そのため、基板１００の表面に端面から延びる切り欠かれた領域を有して形成されているグランド電極３１から第２放射電極（２２ｔ，２２ｅ）が離れるので、第２放射電極による第３周波数帯のアンテナとしての放射効率の劣化が抑制される。ここで、基板１００の端部に近い側を外側とし、基板１００の端部から遠い側を内側とする。
　なお、アンテナ素子２００の近傍に液晶パネルのシールド板などのグランド電極が近接すると、一般にアンテナ特性は劣化するが、この実施形態においては、アンテナ素子２００の直下（基板１００の裏面）にグランド電極３２が既に配置されているので、他のグランド電極の近接によるアンテナ特性の劣化は少ない。また、アンテナ素子２００の実装位置の直下（基板１００の裏面）に他の電子部品を実装することもでき、基板１００の面積を有効に利用できる。
《第２の実施形態》
　図７は第２の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。図８は第２の実施形態に係るアンテナ装置のアンテナ素子を実装する部分の基板の主要部の平面図である。
　このアンテナ装置は、基板１００と、この基板１００に実装されたアンテナ素子２００とで構成されている。アンテナ素子２００は第１の実施形態で示したものと同じである。基板１００にはグランド電極３１が形成されている。図８において、破線はアンテナ素子２００の実装位置を示している。このように、グランド電極３１が形成されていない基板１００の領域にアンテナ素子２００が実装される。基板１００の裏面に形成されるグランド電極３２はアンテナ素子２００の実装位置の対向位置に形成されている。すなわちこのアンテナ装置はオングランドアンテナである。アンテナ素子２００の実装位置には、アンテナ素子２００に形成されている第１放射電極２１ｔの中央付近との間で容量を生じさせる第１電極３７が形成されている。基板１００上には実装用電極３３，３４，３５および給電端子電極３６が形成されている。実装用電極３５は、アンテナ素子２００に形成されている第２放射電極２２ｔの先端付近との間で容量を形成する第２電極を兼ねている。
　第１電極３７とグランド電極３１との間に第１の周波数調整素子４１が接続されている。また、第２電極３５とグランド電極３１との間に第２の周波数調整素子４２が接続されている。
　図９は上記第１の周波数調整素子４１の値に応じた、アンテナ装置の反射損失の周波数特性を示す図である。また、図１０は上記第２の周波数調整素子４２の値に応じた、アンテナ装置の反射損失の周波数特性を示す図である。
　上記第１の周波数調整素子４１はキャパシタまたはインダクタであり、この値によって第１周波数ｆ１の周波数が調整される。図９に示す例で特性(1)～(5) は、第１の周波数調整素子４１を次の値にしたときの特性である。
　(1)0.1pF
　(2)0.5pF
　(3)1.0pF
　(4)1.5pF
　(5)0ohm
　第１の周波数調整素子４１にキャパシタを配置した場合、アンテナ素子２００の第１放射電極２１ｔの中央付近とグランド電極との間に容量が装荷されるため、第１放射電極２１の１／４波長共振の周波数が低くなる。
　一方、第１の周波数調整素子４１にインダクタを配置した場合、第１電極３７と周波数調整素子４１とで共振器が構成され、図９に示す第１周波数ｆ１より低い（図９の周波数範囲外の）周波数で共振点が生じる。そして、この共振点が生じることに伴って（共振点に押されて）、第１放射電極２１の１／４波長共振の周波数は高い方へシフトされる。
　また、上記第２の周波数調整素子４２はキャパシタであり、この値によって第３周波数ｆ３の周波数が調整される。図１０に示す例で特性(1)～(4) は、第２の周波数調整素子４２を次の値にしたときの特性である。
　(1)0.1pF
　(2)1.0pF
　(3)2.0pF
　(4)3.0pF
　第２の周波数調整素子４２は、アンテナ素子２００の第２放射電極２２ｔの開放端付近とグランド電極との間に装荷される容量であるので、第２の周波数調整素子４２のキャパシタンスを大きくする程、第２放射電極２２の１／２波長共振の周波数は低くなる。すなわち、第２の周波数調整素子４２のキャパシタンスを大きくする程、図１０に表れているとおり、第３周波数ｆ３は低くなる。なお、図１０において周波数ｆ４で示す反射損失の絶対値の増加は、第２電極３５のインダクタンスと第２の周波数調整素子４２のキャパシタンスとの共振によるものである。
　上記構成により、誘電体基材上の放射電極の形状を変えることなく、第１周波数および第３周波数の周波数調整が可能となる。
《第３の実施形態》
　第３の実施形態では、アンテナ素子の誘電体基材の変形例を示す。
　図１１、図１２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）、図１３はいずれもアンテナ装置の主要部の斜視図である。
　図１１に示す例では、アンテナ素子２００の誘電体基材２０の内部に空間ＳＰを形成している。この空間は第１放射電極と第２放射電極の長手方向が並ぶ方向の通り抜けの孔または後端が閉塞された空間である。
　図１２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す例では、いずれもアンテナ素子２００の誘電体基材２０の下部に空間ＳＰを形成している。特に、図１２（Ａ）では誘電体基材２０の対向する二面が開口するブリッジ型としている。図１２（Ｂ）では隣接する二方を開口している。図１２（Ｃ）では三方を開口した片持ち梁構造としている。
　図１３に示す例では、誘電体基材２０が第１放射電極２１および第２放射電極２２の給電容量形成部分でのみ第１放射電極および第２放射電極を支持する構造としている。
　第３の実施形態によれば、基板１００のグランド電極３１と第１、第２の放射電極２１，２２との間の誘電体材による誘電体損が小さくなるため、アンテナの放射効率が向上する。
ＣＰ…給電容量
ＦＰ…給電点
ＳＰ…空間
２０…誘電体基材
２１，（２１ｔ，２１ｅ）…第１放射電極
２２，（２２ｔ，２２ｅ）…第２放射電極
２３，２４，２５…実装用電極
３１，３２…グランド電極
３３，３４…実装用電極
３５…実装用電極（第２電極）
３６…給電端子電極
３７…第１電極
４０…整合用素子
４１…第１の周波数調整素子
４２…第２の周波数調整素子
１００…基板
１１０…表面実装型アンテナ
１１１…回路基板
１１２…基体
１１３…給電素子
１１４…無給電素子
１１６…給電放射電極
１１７…給電電極
１１８…ショートスタブ
１１９…スリット
１２０…無給電放射電極
１２１…グランド電極
２００…アンテナ素子

Claims (6)

  1. 　基板と、前記基板に実装されたアンテナ素子とを備えたアンテナ装置において、
    　前記アンテナ素子は、誘電体基材と、前記誘電体基材に少なくとも一部が接する第１放射電極および第２放射電極を有し、
    　前記第１放射電極の第１端が給電端子電極を形成し、
    　前記第２放射電極の第１端および第２端がいずれも他の電極に接続されず、前記第２放射電極の主要部が前記第１放射電極に対して平行に配置され、
    　前記第１放射電極の第１端の近傍部と前記第２放射電極の第１端との間で給電容量が形成され、
    　前記第１放射電極の１／４波長共振により、第１周波数帯のアンテナが形成され、前記第１放射電極および前記第２放射電極の１／２波長共振により、前記第１周波数帯より周波数の高い第２周波数帯のアンテナが形成され、前記第２放射電極の１／２波長共振により、前記第２周波数帯より周波数の高い第３周波数帯のアンテナが形成されることを特徴とするアンテナ装置。
  2. 　前記基板はグランド電極を備え、前記第１放射電極が前記基板の内側、前記第２放射電極が前記基板の外側になるように、前記アンテナ素子が前記基板上に配置された、請求項１に記載のアンテナ装置。
  3. 　前記基板は前記第１放射電極と対向する第１電極を有し、前記第１電極とグランド電極との間に周波数調整素子が接続された、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
  4. 　前記基板は前記第２放射電極と対向する第２電極を有し、前記第２電極とグランド電極との間に周波数調整素子が接続された、請求項１～３のいずれかに記載のアンテナ装置。
  5. 　前記誘電体基材は、その内部または前記基板との間に空間を備える、請求項１～４のいずれかに記載のアンテナ装置。
  6. 　前記誘電体基材は、前記給電容量の形成部分で前記第１放射電極および前記第２放射電極を支持する、請求項１～４のいずれかに記載のアンテナ装置。
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