JP5088689B2 - スロットアンテナ及び携帯無線端末 - Google Patents

Description

本発明は、スロットアンテナ、及び前記スロットアンテナを組み込んだ携帯無線端末に関する。

近時、携帯無線端末の小型・薄型化に伴い、携帯無線端末の剛性を確保するために金属製の筐体を用いた技術が幾つか公開されている。携帯無線端末に搭載されるアンテナは、デザイン性及び破損の問題から内蔵化が進んでいる。携帯無線端末の筐体を全て金属製とすると、筐体内の内蔵アンテナが動作しなくなるため、筐体の一部を金属製とした技術が開示されている。

例えば、特許文献１には、携帯無線端末の筐体の一部を金属製とした装置が開示されている。図４５に示すように、特許文献１に開示された無線端末装置の筐体は、アンテナエレメント７１が設けられたプリント基板７０と、アンテナエレメント７１及びプリント基板７０を覆う２つの筐体７２及び７３とで構成されている。そして、プリント基板７０を覆う側の筐体７３は、金属筐体で構成し、アンテナエレメント７１を覆う筐体７２は、樹脂筐体で構成することにより、アンテナの動作と筐体の剛性確保を両立させている。

特許文献２には、金属製の筐体上にスロットアンテナを搭載した同軸共振型スロットアンテナ及びその製造方法が開示されている。特許文献２に開示された無線端末装置は図４６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、細長い帯状導体７５が扁平の導体箱７４の内部空間に配置され、帯状導体７５と平面視で交差するように細長いスロット７６が導体箱７４の上面に形成されている。

帯状導体７５と高周波回路７７の一端との結合部７９が、帯状導体７５の一方の端部７８から使用周波数のほぼ１／４波長に相当する位置に設けられ、高周波回路７７の他端が導体箱７４と接続され、帯状導体７５と金属製の導体箱７４とによって同軸線路を構成している。使用波長の信号を結合部７９から帯状導体７５に供給すると、電界強度が帯状導体７５の端部７８で最大となり、電界強度が結合部７９で最小になる１／４波長の共振が励起され、この共振を形成した電磁波を、スロット７６から外部に放射させる。

特許文献３に開示された小型基本無線アンテナは図４７（ａ）に示すように、中空の金属導体箱８２に設けられたスロット８０の励起を、コネクタ８３を介して中空の金属導体箱８２に接続された３分岐ライン８４のコア部の延長部からなるプローブ８１で行う。

図４７（ａ）に示す励起方法では、インピーダンスが不整合となる。そのため、図４７（ｂ）に示すように、アンテナ８５と主要給電ライン８７との間にインピーダンス整合回路８６を設け、インピーダンス整合回路８６でアンテナ８５と主要給電ライン８７との整合を図っている。

特許文献４には、整合回路によりアンテナを複共振化させ、アンテナの動作帯域を拡大させる方法が開示されている。

特許文献４で開示されている複共振アンテナ装置は図４８（ａ），（ｂ）に示すように、アンテナ素子８８と、アンテナ素子８８を複数の周波数帯域で共振させるためのＬＣ並列共振回路９５とを有している。ＬＣ並列共振回路９５には、所定の周波数帯域でインピーダンスが無限大になるのを防ぐためのシャント素子としてインダクタンス素子９０とキャパシタンス素子９３及び９４とからなるＴ型回路が設けられている。また、アンテナ素子８８の入力インピーダンスと給電回路９６のインピーダンスとの整合をとるために、インダクタンス素子９１が給電点９７とグラウンドとの間に接続されている。

電力がアンテナ素子８８に給電回路９６から給電点９７を介して供給されたときの周波数特性は図４８（ｂ）に示すように、複共振アンテナ装置の通過特性Ｓ２１に２つの共振周波数ｆ１及びｆ２で利得の落ち込み点が存在せず、したがって利得の劣化を防止できる。この従来技術においては、単共振特性を有するアンテナに、ＬＣ並列共振回路を基本的な構成とした整合回路を付加することによって、複数の周波数において整合が得られる。

特許文献５には、スロットアンテナを小型化する技術として、スロットの片端を開放したノッチアンテナが開示されている。図４９に示すように、特許文献５は、基板上に設けた使用周波数の１／４波長に相当する長さの切れ込みをアンテナとして動作させるものである。すなわち、図４９に示すように、基板１０３の縁端１０３ａから使用周波数の１／４波長の電気長で直線状に設けた切れ込みをノッチアンテナ１０４とし、ノッチアンテナ１０４には、励振用の給電部１０５が設けられている。また、基板１０３には、ノッチアンテナ１０４から距離ｄだけ離れた位置に、ノッチアンテナ３６が設けられている。ノッチアンテナ１０４は、ノッチアンテナ１０４との電磁結合により動作するものであって、使用周波数の１／４波長より若干短い直線状の切れ込みとして形成されている。
特開２０００−２６９８４９号公報 特開平９−７４３１２号公報 特開平５−１９９０３１号公報 特開２００３−２４９８１１号公報 特開２００４−５６４２１号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、強度確保のため樹脂製筐体７２の肉厚が厚くなることにより、携帯無線端末内におけるアンテナ占有領域が減少し、アンテナの性能が劣化するという問題点がある。特に特許文献１の内蔵アンテナは、アンテナエレメント７１と金属筐体７３で構成され、両者を筐体の厚さ方向に重ねて配置した構造であるため、筐体の厚さ方向でのアンテナ占有領域が減少することにより、アンテナエレメント７１と金属筐体７３との間の距離が近づき、アンテナ性能が急激に劣化するという問題点がある。
更に、樹脂製筐体７２がアンテナエレメント７１を被覆しているため、樹脂製筐体７２の肉厚の増加に伴い誘電体損失が増加し、アンテナ性能が劣化するという問題点がある。

特許文献２におけるアンテナに給電する同軸線路は、帯状導体７５と、グランドとしての導体箱７４で構成されている。同軸線路のインピーダンスは、帯状導体７５と導体箱７４との距離により変化するため、インピーダンスを一定に保つためには、帯状導体７５と導体箱７４との位置決めに高い精度を必要とする。更に、携帯端末のデザイン性の観点から曲面形状及び凹凸形状を有する導体箱７４を採用した場合、帯状導体７５に対する導体箱７４の位置が曲面又は凹凸によって変化するため、同軸線路のインピーダンスを均一に保つには非常に困難である。したがって、インピーダンス不整合による損失が生じ、アンテナ性能の劣化に繋がるという問題点がある。また、同軸線路長として使用周波数の１／４波長を必要とする構造であるため、線路長による導体損失が生じる。特に導体箱７４の厚さが薄くなるに従い、帯状導体７５の幅も狭くする必要があるため、導体損失の増加を招き、アンテナ性能の劣化に繋がるという問題点がある。更に、導体箱７４内に設置した同軸線路のインピーダンスを保つための実装スペースが必要となり、装置の大型化を招くという問題点もある。

特許文献３、４の技術においては、整合回路を構成するキャパシタチップ及びインダクタチップ自身に含まれる損失によってアンテナ性能が劣化するという問題点がある。特にアンテナと給電線路とのインピーダンス差が大きい場合、整合回路の構成数が増加するため、これに伴い損失も増加する。同時に整合回路を実装するエリアが必要になり、携帯無線端末のサイズの増大に繋がる。更に金属筐体内に整合回路を構成する場合、金属筐体と整合回路との間に存在する寄生容量の影響を受けて、並列共振回路が形成され、その並列共振回路での共振周波数が使用周波数帯域内にある場合、アンテナ性能劣化の原因となる。

特許文献５でのスロットアンテナの１／２のサイズがアンテナの実装スペースとなる。しかし、携帯無線端末向けのアンテナとして考えた場合、携帯無線端末は、ユーザが手に持って使用されるため、アンテナ特性が人体等による影響で劣化するという問題がある。

インピーダンスマッチングに関し、特許文献２では、同軸線路のインピーダンスが線路と金属筐体との距離により変化するため、インピーダンスを均一に保つためには、同軸線路の位置決めに高い精度を必要とする。さらに、携帯端末のデザイン性の観点から曲面形状や凹凸形状を有する金属筐体を導体箱に採用した場合、同軸線路のインピーダンスを均一に保つには非常に困難であり、インピーダンス不整合による損失が生じ、アンテナ性能の劣化に繋がるという問題がある。

本発明の目的は、前記問題点に鑑みてなされたスロットアンテナ、及び前記スロットアンテナを組み込んだ携帯無線端末を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係るスロットアンテナは、対向する少なくとも２つの導電板と、前記対向する導電板の一方或いは双方に設けられた開口孔をなすスロットと、前記対向する導電板のそれぞれに電気的及び物理的に接続された給電手段と、を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、インピーダンス整合回路を付加せずにインピーダンス不整合による損失を抑制し、良好なアンテナ性能を確保できる。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）

実施形態１に係るスロットアンテナは図１（ａ），（ｂ）及び（ｃ）に示すように、対向する少なくとも２つの導電板１，２と、スロット３と、給電手段４と、を有している。

実施形態１のスロットアンテナに用いている給電手段４は、送信アンテナの場合、送信信号を送出するために導電板１，２に電力給電を行う給電端子として機能し、受信アンテナの場合、電磁波で誘起される電流を取り込む受電端子として機能する。また、導電板１，２は対向するものであれば、その個数に制限されるものではないが、図１に示す実施形態１では、対向する２枚の導電板１，２を用いている。

第１の導電板１と第２の導電板２は、対向位置に配置されている。給電手段４は、対向した第１の導電板１と第２の導電板２の間にあって、第１の導電板１と第２の導電板２に電気的及び物理的にそれぞれ接続されている。なお、導電板１と給電手段４との接続位置と、及び導電板２と給電手段４との接続位置とは、対応した位置であることが望ましいものである。

第１の導電板１及び第２の導電板２は、金属板、または金属膜の何れであっても良く、導電性の高い材料を用いることが望ましい。金属板は、高剛性の金属筐体を構成する場合に有効である。一般に導電性の高い金属は柔らかいものが多く、剛性を必要とする筐体外装用として適していない。そこで、高剛性であるが比較的導電性の低い金属板を外装用に用い、図２（ａ），（ｂ）に示すように、金属板５の表層に金属膜６を配置する、或いは図３（ａ），（ｂ）に示すように、樹脂板７の表層に金属膜６を配置することで、第１の導電板１及び第２の導電板２を構成してもよいものである。ここで、金属膜６は、金属板５より導電性の高い金属である。

また、第１の導電板１及び第２の導電板２よりも導電率の高い金属膜６を使用周波数及び金属膜６の材質で規定される浸透の深さ以上の厚さに設定することで、スロット３で励振された電流を金属膜６の表面及びその内部にのみに分布させることができる。これによって、金属膜６が存在しない場合と比較して、抵抗損失が低減し、アンテナ性能を向上させることが可能となる。

第１の導電板１及び第２の導電板２の形状は扁平な平板として図示したが、これに限られるものではない。例えば図４（ａ）に示すように、第１の導電板１の第２の導電板２と対面する面を平坦とし、反対面を中高の曲面とした、蒲鉾形状であってもよいものである。図４（ａ）の場合、第１の導電板１と第２の導電板２のいずれか一方、或いは双方を蒲鉾形状としてもよいものである。また、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、第１の導電板１を曲面状に湾曲させた形状としてもよいものである。図４（ｂ）及び（ｃ）の場合、第１の導電板１と第２の導電板２のいずれか一方、或いは双方を曲面形状に湾曲させた形状としてもよいものである。

近年のデザイン性を追及した携帯無線端末には、曲面を採用した端末が見受けられる。実施形態１のスロットアンテナは、図４に示すように導電板１，２の面を曲面形状とすることで、曲面を採用した携帯無線端末に適用する際に、携帯無線端末の形状に合わせて容易に組み込むことが可能となる。

給電手段４は、一対の端子４ａ，４ｂを備え、少なくともその一方の端子４ｂがバネ性を有するものである。給電手段４は、一つの端子４ａを第１の導電板１又は第２の導電板２の一方にあてがい、バネ性の端子４ｂを第１の導電板１又は第２の導電板２の他方に圧接することで、第１の導電板１と第２の導電板２とに電気的及び物理的に接続され、一対の端子４ａ，４ｂから第1の導電板１と第２の導電板２との間に電力を供給する。前記バネ性を有する端子４ａの構造としては例えば、スプリングピン構造、板状のバネを用いた構造、またはコイル形状の構造であっても良い。また、給電手段４の一対の端子４ａ，４ｂは、第１の導電板１と第２の導電板２に直接接合させてもよいものである。

給電手段４と、給電線路１２とを詳細に説明する。図５（ａ）に示す給電手段４は、絶縁板４ｃの一面に金属パターンが形成され、絶縁板４ｃの他面にスプリングピンが設けられている。前記金属パターンが端子４ａを構成し、前記スプリングピンが端子４ｂを構成している。図５（ａ）に示す給電手段４は、金属パターンの端子４ａを第１の導電板１又は第２の導電板２の一方にあてがい、スプリングピンの端子４ｂを第１の導電板１又は第２の導電板２の他方に圧接することで、第１の導電板１と第２の導電板２とに電気的及び物理的に接続される。この場合、金属パターンの端子４ａは、導電板１又は２に半田などで接続する構造が望ましいものである。

図５（ｂ）に示す給電手段４は、絶縁板４ｃの一面に金属パターンが形成され、絶縁板４ｃの他面に板バネが設けられている。前記金属パターンが端子４ａを構成し、前記板バネが端子４ｂを構成している。図５（ｂ）に示す給電手段４は、金属パターンの端子４ａを第１の導電板１又は第２の導電板２の一方にあてがい、板バネの端子４ｂを第１の導電板１又は第２の導電板２の他方に圧接することで、第１の導電板１と第２の導電板２とに電気的及び物理的に接続される。この場合、金属パターンの端子４ａは、導電板１又は２に半田などで接続する構造が望ましいものである。

図５（ａ）及び（ｂ）の例では、一つの端子４ｂのみをスプリングピン又は板バネで構成して、バネ性を持たせたが、これに限られない。端子４ａ，４ｂの双方をスプリングピン又は板バネで構成してもよい。また、端子４ａ，４ｂにばね性を持たせるには、スプリングピン、板バネに限られるものではない。給電手段４の端子４ａ，４ｂが第１及び第２の導電板１，２に接続する位置は、互いに対向した２点であることが望ましい。

次に、給電手段４と給電線路１２との関係について説明する。図５（ｃ）に示すように、給電線路１２として同軸ケーブルを用いる場合、同軸ケーブル１２の中心導体１２ａが給電手段４の端子４ｂに接続され、同軸ケーブル１２の外皮導体１２ｂが給電手段の端子４ａに接続される。これにより、同軸ケーブル１２の中心導体１２ａと給電手段４の端子４ｂ及び第１の導電板１とが電気的に接続され、同軸ケーブル１２の外皮導体１２ｂと給電手段４の端子４ａ及び第２の導電板２とが電気的に接続され、第２の導電板２がグランドとなる。

給電手段４と図示しない無線回路との間を接続する給電線路１２としては、同軸ケーブル、マイクロストリップ線路、コプレーナ線路等を用いることが可能である。同軸ケーブル、マイクロストリップ線路、コプレーナ線路などのグランドは、給電手段４の端子４ａに接続される。給電線路１２は、送信時に図示しない無線回路からの電力を給電手段４に給電し、受信時に取り込んだ電流を図示しない無線回路に伝送する。

スロット３は、閉塞された細長い開口孔形状に形成され、第１の導電板１に設けられている。給電手段４による電力が第１の導電板１と第２の導電板２との間に供給されると、スロット３の電気長に依存した周波数での励振がスロット３で引き起こされ、スロット３で励振された電流が第１の導電板１又は第２の導電板２の全体に分布し、電磁波が放射される。

図１〜図４では、スロット３を第１の導電板１にのみ配置した構成例を示したが、これに限られるものではない。例えばスロット３を第１の導電板１と第２の導電板２との双方に配置した構成でもアンテナとして動作する。スロット３を第１の導電板１のみに配置した場合、第１の導電板１側に電磁波の指向性を有するアンテナを実現できる。スロット３を第１の導電板１と第２の導電板２との双方に配置した場合、電磁波の指向性が全方位である無指向性アンテナを実現できる。

以上の説明では、スロット３の形状を、閉塞された細長い開口孔形状としたが、これに限られない。図１（ｄ）に示すように、スロット３の形状を、一端３ｃが開放された細長い開口孔形状としてもよいものである。さらに、細長い直線状の開口孔形状に変えて、スロット３の形状は例えば、鈎型形状、逆Ｕの字型又はミアンダ（蛇行）形状であってもよい。また、スロット３の開口部は、誘電体損失の低い誘電体で覆うことが望ましい。また誘電体の材料を変えることで誘電体の比誘電率を変化させ、スロット３で励振される電流の共振周波数を変化させることが可能である。

さらに、図１（ａ）に示すスロット３は、その電気長を使用周波数の１／２波長の長さに設定し、図１（ｄ）に示すスロット３は、その電気長を使用周波数の１／４波長の長さに設定したが、スロット３の電気長は、これらの長さに限られるものではない。スロット３の電気長は、使用周波数のｎ／２波長、或いは使用周波数のｍ／４波長に設定することで、高次の励振が引き起こされる長さに設定してもよいものである。ただし、ｎは、２，３，４，５・・・、ｍは、３，５，７，９・・・の整数である。ただし、スロット３の形状は、電気長を使用周波数のｎ／２波長に設定した場合、閉塞された開口孔形状に、電気長を使用周波数のｍ／４に設定した場合、一端が３ｃが開放された開口孔形状にそれぞれ形成する必要がある。

以上のように、スロット３は、スロット３の電気長に依存した周波数での励振が引き起こされる電気長及び形状並びに構造であれば、いずれのものであってもよいものである。

次に、実施形態１のスロットアンテナの動作について説明する。先ず、送信アンテナとしての動作について説明する。

図示しない無線回路から給電線路を経由して給電手段４に電力が給電されると、その電力が給電手段４で第１の導電板１と第２の導電板２との間に給電される。このため、スロット３の約１／２波長の電気長に依存した周波数での励振がスロット３で引き起こされ、スロット３で励振された電流が第１の導電板１の全体に分布し、この電流が放射源となって、第１の導電板１から電磁波が放射される。このとき、第２の導電板２は、電磁波の反射板として作用する。このため、第１の導電板１から第２の導電板２に向けて放射される電磁波は、第２の導電板２で第１の導電板１側に反射され、電磁波が第１の導電板１側に指向したアンテナとして動作する。特に第１の導電板１と第２の導電板２との間隔を使用周波数の１／４波長付近の長さに設定すると、アンテナの性能は最大となる。

次に、受信アンテナとしての動作について説明する。第１の導電板１及びスロット３の周囲には、受信波として到来した電磁波で電流が誘起される。この場合、給電手段４が受電手段として機能し、前記誘起された電流は、給電手段４及び給電線路１２を経由して、図示しない無線回路に受信信号として伝送される。

電磁波での電流誘起は、第１の導電板１とスロット３の組み合わせで生じるため、第２の導電板２では、電磁波での電流誘起は生じることがない。したがって、第１の導電板１及びスロット３側に到来する電磁波にのみ感応する指向性アンテナとして作用するため、特に第１の導電板１側からの到来電磁波に対して高い受信感度を示すこととなる。

次に、第１の導電板１及び第２の導電板２と給電手段４との位置関係を図６に基づいて説明する。

同軸ケーブル、マイクロストリップ線路、コプレーナ線路等の給電線路１２では、その特性インピーダンスが５０オームである。このため、スロット３のインピーダンスが５０オームとなる箇所で給電手段４による給電及び受電を行えば、不整合損によるロスは生じない。図１に示すスロット３のインピーダンス分布は図６（ａ）において、その中央部３ａで非常に高いインピーダンスを示し、中央部３ａから端部３ｂに離れるにつれてインピーダンスが低下し、スロット３の端部３ｂで一番インピーダンスが低くなる。

図６（ａ）に示すスロット３の長さが使用周波数の１／２波長に相当する電気長である場合、インピーダンス整合の目安として一般的に用いられる値Ｓ１１＜−１０ｄＢを満たすインピーダンス整合エリア８は、最も高いインピーダンスとなる点（スロット３の中央部３ａ）を中心とした楕円形状の領域となる。スロット３の中央部３ａからインピーダンス整合エリア８までの距離は、最も近い所（スロット３の端部３ｂ近傍）で使用周波数の約０．２波長に相当する電気長を中心として上限＋５％から下限−１０％の範囲にあり、帯状に分布している。したがって、第１の導電板１及び第２の導電板２に対する給電手段４での給電位置を前記インピーダンス整合エリア８に設定することにより、不整合損によるロスを低く抑えることが出来る。

図６（ｂ）は、実施形態１に係るスロットアンテナにおける、第１の導電板１及び第２の導電板２に対する給電手段４での給電位置が設定されるインピーダンス整合エリア８についての電磁界シミュレーション結果を示す図である。

実施形態１において、スロットアンテナ、特に第１の導電板１及び第の導電板２と給電手段４との間のインピーダンス整合が得られるエリア（インピーダンス整合エリア８）を求めるために、図６（ｂ）に示すような解析モデルを用いて電磁界シミュレーションを行った。第１の導電板１及び第２の導電板２として、縦寸法１８４ｍｍ及び横寸法４８ｍｍの矩形状の導電板を互いに対向するように配置し、その第１の導電板１に、３×３０ｍｍの閉塞されたスロット３を形成した。ここで、第１の導電板１及び第２の導電板２は、それぞれ辺縁部で電気的に接続されている。そして、第１の導電板１と第２の導電板２との間に給電手段４での給電点（１箇所）を設け、その給電点をシフトさせた時のアンテナインピーダンス特性を計算した。ここで、第１の導電板１と第２の導電板２との間隔は、アンテナの共振周波数の１／４波長に相当する長さより非常に狭く、約０．０３波長とした。

インピーダンス整合エリア８の電磁界シミュレーションの結果、図６（ｂ）に示すように、インピーダンス整合が取れている位置、すなわち、スロット３の共振周波数ｆ_０に対してＳ１１＜−１０ｄＢを示す給電点は○で示す位置であった。また、インピーダンス整合が取れていない位置、すなわち、スロット３の共振周波数ｆ_０に対してＳ１１＞−１０ｄＢの給電点は●で示す位置であった。

図６（ｂ）でのインピーダンス整合エリア８の電磁界シミュレーションは、スロット３の下側であって、しかもスロットの中心部３ａから右側の端部３ｂの領域に給電点を配置した場合についてのみ実施したが、構造上の対称性を考慮に入れると、図６（ｂ）でのインピーダンス整合エリア８の電磁界シミュレーションは、スロット３の下側であって、しかもスロットの中心部３ａから左側の端部３ｂの領域に給電点を配置した場合、スロット３の上側であって、しかもスロットの中心部３ａから右側の端部３ｂの領域に給電点を配置した場合、スロット３の上側であって、しかもスロットの中心部３ａから左側の端部３ｂの領域に給電点を配置した場合について行っても、図６（ｂ）に示す●と○とで示す結果が現れる。

したがって、実施形態１のスロットアンテナにおける、第１の導電板１及び第の導電板２と給電手段４との間のインピーダンス整合が得られるインピーダンス整合エリア８は図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、スロット３の中央部３ａを中心として半楕円形状に分布し、かつスロット３を中心として対称に分布していることが分かる。

以上の結果から、給電手段４が図６（ａ）及び（ｂ）に示すインピーダンス整合エリア８に配置されることで、インピーダンス不整合による損失を低減させ、効率良くスロット３に電力供給を行うことができる。最適な給電点は上述の式、すなわち、スロット３の共振周波数ｆ_０に対してＳ１１＜−１０ｄＢを示す位置として算出できる。或いは、給電手段４からの電力反射量をモニタしながら、最適な給電点の位置を調整することによって得ることができる。

さらに、インピーダンス整合エリア８は、線で示される領域ではなく、図６（ａ）及び（ｂ）に矢印で示すように、上限と下限とで示される幅の領域であり、しかも、スロット３を中心として対称に現れる。したがって、実施形態１のスロットアンテナを例えば携帯無線端末に実装した際に、その実装レイアウトによって、最適な給電位置に他の部品が配置されている場合でも、他の給電位置を選択することで、スロット３と給電手段４との間のインピーダンス整合を実現できる。また、給電手段４の位置を調整することで、スロット３と給電手段４との間のインピーダンス整合を容易に行えるため、特にインピーダンス整合用の回路を挿入する必要性がない。

また、給電手段４の近傍には強い電磁界が分布するため、電磁ノイズ等による実装部品の誤動作が生じやすい。しかし、実施形態１のスロットアンテナでは、インピーダンス整合エリア８が広く分布するため、実装部品を避けたインピーダンス整合エリア８で給電・受電を行うことが可能であり、実装部品に電磁界による影響を低減することが可能である。

図６では、実施形態１のスロット３として、閉塞された開口孔形状のスロットを用いた場合のインピーダンス整合エリア８をシミュレーションする場合を説明したが、実施形態１のスロット３として、開放された開口孔形状のスロットを用いた場合のインピーダンス整合エリア８には、図９で説明するインピーダンス整合エリア２８が該当する。

ここまでの実施形態１の説明では、給電手段４の位置調整のみでインピーダンス整合を取る例を示した。しかし、インピーダンス整合回路を組み合わせてもよいものである。この組み合わせでは、給電手段４の位置調整でおおまかなインピーダンス整合を得て、インピーダンス整合回路で微調整を行う。この組み合わせでは、インピーダンス整合回路の機能が微調整の機能に限定されるため、回路構成が少なくなる。

実施形態１によれば、対向して配置された導電板の対と、一方の導電板に形成されたスロットと、対をなす導電板の間にあって、対向する２点で対をなす導電板に電気的及び物理的に接続された給電手段とを有するため、インピーダンスを一定に保つために給電線路に位置決めに高い精度が要求されることはなく、インピーダンス不整合による損失を防止でき、インピーダンス整合回路を不要とすることができる。また、インピーダンス整合回路が不要となるため、整合回路自身による損失をなくすることが可能である。

実施形態１によれば、給電構造は第１の導電板及び第２の導電板に給電手段で直接給電する方式とし、給電位置の調整によりインピーダンス整合を行う方式を採用することで、インピーダンス整合回路を不要とし、アンテナ性能の向上を実現できる。また、この給電構造によって、給電手段による給電・受電のためのインピーダンス整合エリアを広く取ることができるため、実装部品を給電位置から離すような実装レイアウトが可能であり、ノイズ等による機能部品及び回路の動作不具合の低減を図ることができる。

実施形態１によれば、例えば、携帯無線端末に組み込むことが考えられる。携帯無線端末には小型化が要求されるため、携帯無線端末の実装部品による実装レイアウトによって、給電手段の設置に制限が加えられる場合がある。しかし、実施形態１では、給電手段の設置に自由度を持たせることができるため、実装レイアウトによる給電手段の設置に制限が加えられても、インピーダンス整合を確保した状態で給電手段による給電・受電を確実に行うことができる。

実施形態１によれば、インピーダンス整合回路を組み合わせてもよい。この組み合わせでは、給電手段の位置調整でおおまかなインピーダンス整合を得て、インピーダンス整合回路で微調整を行う。したがって、インピーダンス整合回路の機能を微調整の機能に限定でき、回路構成を少なくでき、インピーダンス整合回路を付加したとしても、回路構成を必要最小限のサイズに抑制して、回路による損失を最低限に抑え、良好なアンテナの性能を得ることができる。

実施形態１によれば、第１の導電板１及び第２の導電板２よりも導電率の高い金属膜６を使用周波数及び金属膜６の材質で規定される浸透の深さ以上の厚さに設定することで、スロット３で励振された電流を金属膜６の表面及びその内部にのみに分布させることができる。これによって、金属膜６が存在しない場合と比較して、抵抗損失が低減し、アンテナ性能を向上できる。

実施形態１において、図１（ａ）に示すスロット３の電気長を使用周波数の１／２（ｎ／２）波長に代えて、図１（ｄ）に示すようにスロット３の電気長を使用周波数の１／４（ｍ／４）波長に短縮することで、アンテナの専有面積を小さくして、アンテナを小型化することができる。

（実施形態２）
次に、スロットと給電手段とのインピーダンスマッチングを、スロットと給電手段、及び金属壁の位置関係を調整することで得る場合を実施形態２として説明する。

実施形態２に係るスロットアンテナは図７（ａ），（ｂ）及び（ｃ）に示すように、対向する少なくとも２つの導電板１，２と、スロット３と、給電手段４と、金属壁２６と、を有している。

実施形態２のスロットアンテナに用いている給電手段４は、送信アンテナの場合、送信信号を送出するために導電板１，２に電力給電を行い、受信アンテナの場合、電磁波で誘起される電流を取り込む。また、導電板１，２は対向するものであれば、その設置個数が制限されるものではないが、図７に示す実施形態２では、２枚の対向する導電板１，２を用いている。

第１の導電板１と第２の導電板２は、対向位置に配置されている。給電手段４は、対向した第１の導電板１と第２の導電板２の間にあって、第１の導電板１と第２の導電板２に電気的及び物理的にそれぞれ接続されている。なお、導電板１と給電手段４との接続位置と、導電板２と給電手段４との接続位置とは、対向する位置であることが望ましいものである。

第１の導電板１及び第２の導電板２は、金属板、または金属膜の何れであっても良く、導電性の高い材料を用いることが望ましい。金属板は、高剛性の金属筐体を構成する場合に有効である。一般に導電性の高い金属は柔らかいものが多く、剛性を必要とする筐体外装用として適していない。そこで、高剛性であるが比較的導電性の低い金属板を筐体外装用に用い、金属板の表層に金属膜を配置する、或いは樹脂板の表層に金属膜を配置することで、第１の導電板１及び第２の導電板２を構成してもよいものである。ここで、金属膜は、金属板より導電性の高い金属である。

また、第１の導電板１及び第２の導電板２よりも導電率の高い金属膜を使用周波数及び金属膜の材質で規定される浸透の深さ以上の厚さに設定することで、スロット３で励振された電流を金属膜の表面及びその内部にのみに分布させることができる。これによって、金属膜が存在しない場合と比較して、抵抗損失が低減し、アンテナ性能を向上させることが可能となる。

第１の導電板１及び第２の導電板２の形状は扁平な平板として図示したが、これに限られるものではない。図４に示すように、例えば第１の導電板１の第２の導電板２と対面する面を平坦とし、反対面を中高の曲面とした、蒲鉾形状であってもよいものである。また図４に示すように、第１の導電板１と第２の導電板２の一方或いは双方を曲面状に湾曲させた形状としてもよいものである。

近年のデザイン性を追及した携帯無線端末には、曲面を採用した端末が見受けられる。実施形態２のスロットアンテナは、導電板１，２の面を曲面形状とすることで、曲面を採用した携帯無線端末に適用する際に、携帯無線端末の形状に合わせて容易に組み込むことが可能となる。

給電手段４は図８（ａ），（ｂ）に示すように、一対の端子４ａ，４ｂを備え、少なくともその一方の端子４ｂがバネ性を有するものである。給電手段４は図８（ｃ）に示すように、一つの端子４ａを第１の導電板１又は第２の導電板２の一方にあてがい、バネ性の端子４ｂを第１の導電板１又は第２の導電板２の他方に圧接することで、第１の導電板１と第２の導電板２とに電気的及び物理的に接続され、一対の端子４ａ，４ｂから第1の導電板１と第２の導電板２との間に電力を供給する。前記バネ性を有する端子４ｂの構造としては例えば、スプリングピン構造、板状のバネを用いた構造、またはコイル形状の構造であっても良い。また、給電手段４の一対の端子４ａ，４ｂは、第１の導電板１と第２の導電板２に直接接合させてもよいものである。

給電手段４と、給電線路２７とを詳細に説明する。図８（ａ）に示す給電手段４は、絶縁板４ｃの一面に金属パターンが形成され、絶縁板４ｃの他面にスプリングピンが設けられている。前記金属パターンが端子４ａを構成し、前記スプリングピンが端子４ｂを構成している。図８（ａ）に示す給電手段４は、金属パターンの端子４ａを第１の導電板１又は第２の導電板２の一方にあてがい、スプリングピンの端子４ｂを第１の導電板１又は第２の導電板２の他方に圧接することで、第１の導電板１と第２の導電板２とに電気的及び物理的に接続される。この場合、金属パターンの給電端子４ａは、導電板１又は２に半田などで接続する構造が望ましいものである。

図８（ｂ）に示す給電手段４は、絶縁板４ｃの一面に金属パターンが形成され、絶縁板４ｃの他面に板バネが設けられている。前記金属パターンが端子４ａを構成し、前記板バネが端子４ｂを構成している。図８（ｂ）に示す給電手段４は、金属パターンの端子４ａを第１の導電板１又は第２の導電板２の一方にあてがい、板バネの端子４ｂを第１の導電板１又は第２の導電板２の他方に圧接することで、第１の導電板１と第２の導電板２とに電気的及び物理的に接続される。この場合、金属パターンの給電端子４ａは、導電板１又は２に半田などで接続する構造が望ましいものである。

図８（ａ）及び（ｂ）の例では、一つの端子４ｂのみをスプリングピン又は板バネで構成して、バネ性を持たせたが、これに限られない。端子４ａ，４ｂの双方をスプリングピン又は板バネで構成してもよい。また、端子４ａ，４ｂにばね性を持たせるには、スプリングピン、板バネに限られるものではない。給電手段４の端子４ａ，４ｂが第１及び第２の導電板１，２に接続する位置は、互いに対向した２点であることが望ましい。

次に、給電手段４と給電線路２７との関係について説明する。図８（ｃ）に示すように、給電線路２７として同軸ケーブルを用いる場合、同軸ケーブル２７の中心導体２７ａが給電手段４の端子４ｂに接続され、同軸ケーブル２７の外皮導体２７ｂが給電手段の端子４ａに接続される。これにより、同軸ケーブル２７の中心導体２７ａと給電手段４の端子４ｂ及び第１の導電板１とが電気的に接続され、同軸ケーブル２７の外皮導体２７ｂと給電手段４の端子４ａ及び第２の導電板２とが電気的に接続され、第２の導電板２がグランドとなる。

給電手段４と図示しない無線回路との間を接続する給電線路２７としては、同軸ケーブル、マイクロストリップ線路、コプレーナ線路等を用いることが可能である。同軸ケーブル、マイクロストリップ線路、コプレーナ線路などのグランドは、給電手段４の端子４ａに接続される。給電線路２７は、送信時に図示しない無線回路からの電力を給電手段４に給電し、受信時に取り込んだ電流を図示しない無線回路に伝送する。

スロット３は、開放された細長い開口孔形状に形成され、第１の導電板１に設けられている。図７に示すスロット３の長さは、使用周波数の１／４波長の電気長に設定され、スロット３の一端３ｄは、第１の導電板１の端縁１ａで外部に開放され、スロット３の他端３ｅは、閉塞されている。給電手段４での電力が第１の導電板１と第２の導電板２との間に供給されると、スロット３の電気長に依存した周波数での励振がスロット３で引き起こされ、スロット３で励振された電流が第１の導電板１又は第２の導電板２の全体に分布し、電磁波が放射される。

図７では、スロット３を第１の導電板１にのみ配置した構成例を示したが、これに限られるものではない。例えばスロット３を第１の導電板１と第２の導電板２との双方に配置した構成でもアンテナとして動作する。スロット３を第１の導電板１のみに配置した場合、第１の導電板１側に電磁波の指向性を有するアンテナを実現できる。スロット３を第１の導電板１と第２の導電板２との双方に配置した場合、電磁波の指向性が全方位である無指向性アンテナを実現できる。

実施形態２に関する以上の説明では、スロット３の形状を、開放された細長い開口孔形状としたが、これに限られるものではない。図７（ｄ）に示すように、スロット３の形状を、両端３ｄ，３ｅが閉塞された細長い開口孔形状としてもよいものである。さらに、細長い開口孔形状に変えて、例えば、スロット３の形状は、逆Ｕの字型又はミアンダ（蛇行）形状であってもよい。また、スロット３の開口部は、誘電体損失の低い誘電体で覆うことが望ましい。また誘電体の材料を変えることで誘電体の比誘電率を変化させ、スロット３で励振される電流の共振周波数を変化させることが可能である。

さらに、図７（ａ）に示すスロット３は、その電気長を使用周波数の１／４波長の長さに設定し、図７（ｄ）に示すスロット３は、その電気長を使用周波数の１／２波長の長さに設定したが、スロット３の電気長は、これらの長さに限られるものではない。スロット３の電気長は、使用周波数のｎ／２波長、或いは使用周波数のｍ／４波長に設定することで、高次の励振が引き起こされる長さに設定してもよいものである。ただし、ｎは、２，３，４，５・・・、ｍは、３，５，７，９・・・の整数である。ただし、スロット３の形状は、電気長を使用周波数のｎ／２波長に設定した場合、閉塞された開口孔形状に、電気長を使用周波数のｍ／４波長に設定した場合、一端３ｄが開放された開口孔形状にそれぞれ形成する必要がある。

以上のように、スロット３は、スロット３の電気長に依存した周波数での励振が引き起こされる電気長及び形状並びに構造であれば、いずれのものであってもよいものである。

次に、第１の導電板１及び第２の導電板２と給電手段４との位置関係を図９に基づいて説明する。

同軸ケーブル、マイクロストリップ線路、コプレーナ線路等の給電線路２７では、その特性インピーダンスが５０オームである。このため、スロット３のインピーダンスが５０オームとなる箇所で給電及び受電を行えば、不整合損によるロスは生じない。

図９（ａ）に示すように、第１の導電板１に設けられたスロット３に注目して、給電手段４での給電エリア（インピーダンス整合エリア）について考える。図９（ｂ）のモデルでは、第１の導電板１と第２の導電板が対向して配置されており、金属壁２６は、スロット３の閉塞端部３ｅ側の第１の導電板１及び第２の導電板２の辺縁部に配置され、２枚の導電板１，２を電気的に接続している。

図９（ｂ）に示すように、スロット３が第１の導電板１の端縁１ａから内部側に直線状に切り込んで設けられている場合、給電手段４のインピーダンス整合エリア２８は、最もインピーダンスが高くなる点（スロット３の開放端部３ｄ）を中心とした半楕円形状の領域となる。スロット３の開放端部３ｄからインピーダンス整合エリア２８までの距離は、最も近い所（スロット３の閉塞端部３ｅ近傍）で使用周波数の約０．２波長に相当する電気長だけ離れた位置にある。

したがって、給電手段４は、図９（ａ）に点線で示す楕円帯状のインピーダンス整合エリア２８内で第１の導電板１と第２の導電板２の対向する箇所に電気的及び物理的に接続され、インピーダンス整合エリア２８内で第１の導電板１と第２の導電板２の間に電力を供給する。

金属壁２６は、スロット３の閉塞端部３ｅに接近し、かつ給電手段４の給電位置の近傍に配置されている。ここで、給電手段４と金属壁２６との距離、及びスロット３の閉塞端部３ｅと金属壁２６との距離は、使用周波数の１／１０波長に相当する電気長以下とする。第１の導電板１と第２の導電板２との間隔は、理論上、使用周波数の１／４波長の長さに設定することが望ましいものである。

しかし、実際の問題としては、組み込み対象である携帯無線端末は、スリム化が要求されているため、使用周波数の１／４波長に相当するアンテナ厚（例えば、使用周波数２ＧＨｚの場合、３７．５ｍｍの厚さ）を携帯無線端末内に確保するのは困難であり、第１の導電板１と第２の導電板２との間隔は、狭くならざるを得ない。このような事態では、スロット３と給電手段４とのインピーダンスマッチングが崩れ、設計値での電力が第１の導電板１及び第２の導電板２の間に供給されなくなる。

そこで、金属壁２６を用いてインピーダンスマッチングを図る。金属壁２６は、第１の導電板１及び第２の導電板２の間に嵌め込まれる短冊状に形成され、給電手段４に接近した位置で第１の導電板１と第２の導電板２とに電気的及び物理的に接続されている。この構造によって、スロット３と給電手段４とのインピーダンスマッチングを金属壁２６でとる、すなわち、金属壁２６をインピーダンス整合素子として機能させている。なお、図７では、金属壁２６を導電板１，２のほぼ中央位置に配置しているが、これに限られるものではない。金属壁２６は、給電手段４、スロット３の閉塞部３ｂとの距離を使用周波数の１／１０波長に相当する電気長以下とする範囲内において、導電板１，２の中央部に対して左右又は上下方向にシフトさせた位置に配置してもよいものである。

図９では、実施形態２のスロット３として、開放された開口孔形状のスロットを用いた場合のインピーダンス整合エリア２８をシミュレーションする場合を説明したが、実施形態２のスロット３として、閉塞された開口孔形状のスロットを用いた場合のインピーダンス整合エリア２８には、図６で説明するインピーダンス整合エリア８が該当する。

次に、実施形態２のスロットアンテナの動作について説明する。先ず、送信アンテナとしての動作について説明する。

図示しない無線回路から給電線路２７を経由して給電手段４に電力が給電されると、その電力が給電手段４で第１の導電板１と第２の導電板２との間に給電される。この場合、金属壁２６は、第１の導電板１と第２の導電板２の間にあって、給電手段４に接近した位置に配置されており、インピーダンス整合素子として機能させることで、給電手段４の位置でのインピーダンスマッチングがとれ、給電手段４からの電力は第１の導電板１と第２の導電板２の間に最大限に給電される。

最大限の電力が給電されると、スロット３の約１／４波長の電気長に依存した周波数での励振がスロット３で引き起こされ、スロット３で励振された電流が第１の導電板１の全体に分布し、この電流が放射源となって、第１の導電板１から電磁波が放射される。このとき、第２の導電板２は、反射板として作用する。このため、スロット３が配置された側への強い電磁波放射が生じる指向性アンテナとして動作する。

図１０、図１１に金属壁によるスロットアンテナのインピーダンス効果の実験例を示す。この実験で用いたスロットアンテナは、図１０（ｃ）、図１１（ｃ）に示すような配置であり、給電手段４´におけるインピーダンス特性を測定した。ここで、金属壁２６と給電手段４または４´との距離は使用周波数の約０．０５波長相当とした。また、スロットアンテナの厚さ（第１の導電板１と第２の導電板２との間の距離）は、アンテナの共振周波数の１／４波長よりも非常に薄く、約０．０３波長相当とした。

図１０（ａ）に、金属壁２６を配置しない従来に係るスロットアンテナのインピーダンス特性の実験結果を示し、図１１（ａ）に、金属壁２６を配置した実施形態に係るスロットアンテナのインピーダンス特性の実験結果を示している。さらに、図１０（ｂ）に、金属壁２６を配置しない従来のスロットアンテナのインピーダンス特性（スミスチャート）Ｐ１を示し、図１１（ａ）に、金属壁２６を配置した実施形態のスロットアンテナのインピーダンス特性（スミスチャート）Ｐ２を示している。

図１０（ａ）、（ｂ）から明らかなように、２枚の導電板１，２の間隔が使用周波数の１／４波長より狭い場合、給電手段４とスロット３とのインピーダンスのミスマッチングの度合いが大きくなり、電力がアンテナに殆ど供給されない状態となる。

これに対して、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、金属壁２６は、給電手段４とスロット３との間のインピーダンス整合素子として作用し、給電手段４´と金属壁２６との位置関係を調整することで、給電手段４´とスロット３とのインピーダンスのマッチングがとれ、最大限の電力がアンテナに供給される状態となる。

図１１の実験結果からも明らかなように、金属壁２６は、インピーダンス整合素子として機能し、給電手段４とスロット３との間のインピーダンスマッチングに寄与していることは明らかである。ここで、本実験例で使用したスロットアンテナの構造は、実施形態２と異なる形態を有するが、金属壁２６によるインピーダンスマッチング機能は、金属壁２６を用いた実施形態３，４のいずれにおいても同様である。

次に、受信アンテナとしての動作について説明する。第１の導電板１及びスロット３の周囲には、受信波として到来した電磁波で電流が誘起される。この場合、給電手段４が受電手段として機能し、前記誘起された電流は、給電手段４及び給電線路２７を経由して、図示しない無線回路に受信信号として伝送される。

電磁波での電流誘起は、第１の導電板１とスロット３の組み合わせで生じるため、第２の導電板２では、電磁波での電流誘起は生じることがない。したがって、第１の導電板１及びスロット３側に到来する電磁波にのみ感応する指向性アンテナとして作用するため、特に第１の導電板１側からの到来電磁波に対して高い受信感度を示すこととなる。

受信アンテナとして動作する際にも、給電手段４のインピーダンスマッチングが金属壁２６でとられているため、受信波の電力が第１の導電板１から給電手段４及び給電線路２７を経て無線回路（図示略）に効率良く伝達される。

実施形態２によれば、スロットと給電手段とのインピーダンスマッチングはスロットと給電手段、及び金属壁の位置関係を調整することで得られる。したがって、スロットアンテナが組み込まれる携帯無線端末の金属筐体に、デザイン性の観点から曲面形状や凹凸形状が採用されたとしても、筐体上にスロットを配置することは可能であり、更にスロットと給電手段、及び金属壁の位置調整を行うことで、給電手段におけるアンテナのインピーダンスを得ることが可能となる。

実施形態２によれば、スロットと給電手段とのインピーダンスマッチングは、スロットと給電手段、及び金属壁の位置関係を調整することで得られる。スロットアンテナが組み込まれる携帯無線端末の厚さの制約などにより、携帯無線端末毎に対をなす導電板の間隔が異なる可能性があるが、間隔に応じてスロットと給電手段、及び金属壁の位置調整を行うことで、給電手段におけるアンテナのインピーダンスを得ることができる。

実施形態２によれば、互いに対向した導電板の少なくとも一方にスロットを設けた構造であって、給電手段の近傍に金属壁を配置したことで、２枚の導電板の間隔が狭い場合であっても、良好なインピーダンス特性を確保できる。同時に複数の給電手段を用いた複数のスロットを励振する場合では、金属壁は整合素子としての機能の他にシールド素子として機能するので、相互の電磁干渉を抑えることができ、個々のアンテナの調整を容易に行うことができる。

実施形態２によれば、対向して配置された導電板の対と、一方の導電板に形成されたスロットと、対をなす導電板の間にあって、対向する２点で対をなす導電板に電気的及び物理的に接続された給電手段と、スロットアンテナと給電手段との間のインピーダンスマッチングをとる金属壁を有するため、インピーダンス整合回路を不要とすることができる。また、インピーダンス整合回路が不要となるため、整合回路自身による損失をなくすことが可能となる。

実施形態２によれば、給電手段による給電・受電のためのインピーダンス整合エリアを広く確保できることで、給電手段の設置に自由度を持たせることができる。

実施形態２によれば、例えば、携帯無線端末に組み込むことが考えられる。携帯無線端末には小型化が要求されるため、携帯無線端末の実装部品による実装レイアウトによって、給電手段の設置に制限が加えられる場合がある。しかし、実施形態２では、給電手段の設置に自由度を持たせることができるため、実装レイアウトによる給電手段の設置に制限が加えられても、インピーダンス整合を確保した状態で給電手段による給電・受電を確実に行うことができる。

実施形態２によれば、インピーダンス整合回路を組み合わせてもよい。この組み合わせでは、給電手段の位置調整でおおまかな整合を得て、インピーダンス整合回路で微調整を行う。したがって、インピーダンス整合回路の機能を微調整の機能に限定でき、回路構成を少なくでき、インピーダンス整合回路を付加したとしても、回路構成を必要最小限のサイズに抑制して、回路による損失を最低限に抑え、良好なアンテナの性能を得ることができる。

（実施形態３）
次に、金属壁２６を用いた実施形態２を変更した実施形態３に係るスロットアンテナを図１２（ａ），（ｂ）及び（ｃ）に基づいて説明する。

実施形態３に係るスロットアンテナは、導電板１，２に複数のスロットを設けたことを特徴とするものである。図１２に示す実施形態３では、第１の導電板１に２本のスロット２９，３０を設けている。なお、スロット２９，３０の個数は、２以上であれば、いずれの個数であってもよいものである。その他の構成は実施形態２と同様である。

２本のスロット２９，３０は、開放された開口孔形状に形成され、第１の導電板１に設けられている。図１２に示すスロット２９，３０の長さは、使用周波数の１／４波長の電気長に設定され、スロット２９，３０の一端２９ａ，３０ａは、第１の導電板１の端縁１ａで外部に開放され、スロット２９，３０の他端２９ｂ，３０ｂは、閉塞されている。２本のスロット２９，３０は、給電手段４を挟む位置で給電手段４に接近させて配置されている。給電手段４での電力が第１の導電板１と第２の導電板２との間に供給されると、スロット２９，３０の電気長に依存した周波数での励振がスロット２９，３０で引き起こされ、スロット２９，３０で励振された電流が第１の導電板１又は第２の導電板２の全体に分布し、電磁波が放射される。

実施形態３での２本のスロット２９，３０の長さは、使用周波数の１／４波長の電気長に設定されるものであるから、２本のスロット２９，３０の長さを異なる使用周波数の１／４波長に設定すれば、２本のスロット２９，３０では、異なる周波数での送受信が行われることとなる。

図１２では、スロット２９，３０を第１の導電板１にのみ配置した構成例を示したが、これに限られるものではない。例えばスロット２９，３０を第１の導電板１と第２の導電板２との双方に配置した構成でもアンテナとして動作する。スロット２９，３０を第１の導電板１のみに配置した場合、第１の導電板１側に電磁波の指向性を有するアンテナを実現できる。スロット２９，３０を第１の導電板１と第２の導電板２との双方に配置した場合、電磁波の指向性が全方位である無指向性アンテナを実現できる。

実施形態３では、スロット２９，３０の形状を鈎型形状のスリット形状としたが、これに限られない。例えば、スロット２９，３０の形状は、ストレート型やミアンダ（蛇行）形状などであってもよい。また、図１２において、（ｄ）に示すようにスロット３０の鈎型形状の中の直角コーナー部分の内側を斜めにカットした形状３０ｃとすることで、アンテナの動作する周波数帯域を拡大することができる。また、スロット２９，３０の開口部は、誘電体損失の低い誘電体で覆うことが望ましい。前記誘電体の材料を変えることで比誘電率を変化させ、スロット２９，３０で励振される電流の共振周波数を変化させることが可能である。その他の構成及び動作は、実施形態２と同様である。

実施形態３によれば、スロット２９，３０は導電板１，２に複数設けられているため、一方のスロットが電磁的に遮蔽されたとしても、残りのスロットでの送受信を行うことができる。また、複数のスロット２９，３０の長さを調整することで、異なる周波数での送受信を選択することができる。

（実施形態４）
次に、金属壁２６を用いた実施形態４に係るスロットアンテナを図１３〜図２０に基づいて説明する。

実施形態４に係るスロットアンテナは基本的構成として、導電板１，２を金属壁２６で複数の領域に電磁的に分割し、分割された領域の導電板１，２に、スロットと給電手段とを備えたことを特徴とするものである。その他の構成は実施形態２及び実施形態３と同様である。

図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す実施形態４に係るスロットアンテナは、導電板１，２を金属壁２６で２つの領域に電磁的に分割している。そして、分割された領域の導電板１，２に、スロット２９，３０と給電手段４，４´とを備えている。なお、図１３では、導電板１，２のほぼ中央部に金属壁２６を配置しているが、これに限られるものではない。金属壁２６は、導電板１，２の左右又は上下方向にシフトして配置してもよいものである。

図１３では、金属壁２６は、スロット２９とその給電手段４との電磁的結合箇所と、スロット３０とその給電手段４´との電磁的結合を電磁的に分割する必要最小限の長さＬ１に設定されている。

図１３では、金属壁２６で分割された領域の導電板１に設けるスロット２９，３０の長さを異ならせている。すなわち、２本のスロット２９，３０の長さは、異なる使用周波数の１／４波長に設定されている。したがって、スロット２９の電気長に依存する励振の周波数と、スロット３０の電気長に依存する励振の周波数とは異なる。その他の構成及び動作は実施形態２，３と同様である。

図１３に示す構成によれば、金属壁２６で電磁的に分割された給電手段４，４´からスロット２９とスロット３０とに切り替えて電力を供給することで、スロット２９と３０との長さの異なる電気長に依存する周波数で励振がスロット２９，３０で引き起こされるため、マルチバンド化を実現できる。

図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１３の構成を変更した例であって、金属壁２６で電磁的に分割された領域の導電板１にスロット２９，３０を２本ずつ設けたものである。２本のスロット２９，３０を設ける構成は図１２に示す構成と同様である。なお、スロット２９，３０を設ける個数は、２以上であれば、いずれの個数であってもよいものである。その他の構成は図１３の構成と同様である。

図１４に示す構成によれば、金属壁２６で電磁的に分割された領域の導電板に設けたスロットがそれぞれ複数存在するため、一方のスロットが電磁的に遮蔽されても、残りのスロットでの送受信を行うことができる。また、図１３の構成と同様の効果を得ることができる。また図１４の構成において、図１２の場合と同様に、縦に並べたスロット２９，３０の下側のスロット３０の形状を図１２（ｄ）に示すような形状とすること、すなわち、下側のスロット３０の鈎型形状の中の直角コーナー部分の内側を斜めにカットした形状３０ｃとすることで、アンテナの動作する周波数帯域を拡大することができる。

図１５（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１３の構成を変更した例であって、金属壁２６を導電板１，２の長さ方向全域に渡って配置し、導電板１，２を金属壁２６で左右に電磁的に２分割したものである。なお、図１５（ｂ）で示す金属壁２６は、その存在を明確にするため、斜線を付して示してある。

図１５に示す構成によれば、スロット２９及び給電手段４の組と、スロット３０及び給電手段４´の組とが金属壁２６で完全に電磁的に分割されるため、相互干渉を回避することができる。また、図１３の構成と同様の効果を得ることができる。

図１５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す構成では、図１６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、金属壁２６で電磁的に分割された領域に、複数のスロット２９，３０をそれぞれ設けてもよいものである。なお、図１６（ｂ）で示す金属壁２６は、その存在を明確にするため、斜線を付して示してある。

図１６の構成によれば、金属壁２６で電磁的に分割された領域の導電板に設けたスロットがそれぞれ複数存在するため、一方のスロットが電磁的に遮蔽されても、残りのスロットでの送受信を行うことができる。

図１７（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１５の構成を変更した例であって、金属壁２６を導電板１，２の長手方向全域に配置する際に当たって、金属壁２６の一端５ａを導電板１，２の短辺側に延長させて配置したものである。その他の構成は図１５と同様である。なお、図１７（ｂ）で示す金属壁２６は、その存在を明確にするため、斜線を付して示してある。

図１８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１５の構成を変更した例であって、金属壁２６を導電板１，２の長手方向全域に配置する際に当たって、金属壁２６の両端２６ａ、２６ｂを導電板１，２の短辺側に延長させて配置したものである。その他の構成は図１５と同様である。なお、図１８（ｂ）で示す金属壁２６は、その存在を明確にするため、斜線を付して示してある。

図１９（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１５の構成を変更した例であって、金属壁２６を導電板１，２の長手方向全域に配置する際に当たって、金属壁２６の両端２６ａ、２６ｂを導電板１，２の左右短辺側に延長させて配置したものである。その他の構成は図１５と同様である。なお、図１９（ｂ）で示す金属壁２６は、その存在を明確にするため、斜線を付して示してある。

図１７，図１８及び図１９の構成によれば、金属壁２６の延長部分（２６ａ，２６ｂ）が対をなす導電板１，２の間に介装されるため、スロットを開口した導電板の変形を防止できると共に、それぞれのスロット間での電磁干渉をより低減させることができる。また、スロット配置側の放射指向性を強めることができる。

図２０（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１５の構成を変更した例であって、導電板１，２の長手方向全域に渡って配置する金属壁を、平行に配置した２枚の金属壁２６，２６´で構成したものである。なお、図２０（ｂ）で示す金属壁２６，２６´は、その存在を明確にするため、斜線を付して示してある。

図２０の構成によれば、２枚の金属壁２６，２６´に挟まれた空間では、アンテナ電流に起因した電磁界から遮断された状態となる。したがって、２枚の金属壁２６，２６´で挟まれたエリア内に、電磁的な外乱に弱い回路部品や機能部品を実装することが可能となり、携帯無線端末の安定した動作が容易に得られる。

（実施形態５）
次に、実施形態１に係るスロットアンテナを携帯無線端末に適用した例を実施形態５として説明する。

図２１に示すように、携帯無線端末は、端末自体の剛性を維持するため、直方体形状の金属筐体９が用いられ、その金属筐体９を利用して必要な部品が実装される。

金属筐体９は、直方体形状に形成されているため、対向する位置に幅が広い扁平な金属フレーム９ａ，９ｂと、対向する平板９ａ，９ｂを一定間隔に保持する幅が狭い金属フレーム９ｃ，９ｄと、を有している。幅が広い金属フレーム９ａ，９ｂは、金属フレーム９ｃ，９ｄの幅寸法で対向しているため、実施形態１のスロットアンテナでの第１の導電板１及び第２の導電板２に応用可能である。

そこで、実施形態５では、金属筐体９の対向する幅が広い金属フレーム９ａ，９ｂを利用して、実施形態１のスロットアンテナを携帯無線端末に適用したものである。

図２１（ａ）〜（ｄ）に示すように、対向する金属フレーム９ａ，９ｂの一方を第１の導電板１として用い、他方を第２の導電板２として用いる。したがって、第１の導電板（金属フレーム９ａ）１と第２の導電板（金属フレーム９ｂ）２とは、携帯無線端末の筐体９を兼ねる構造になっている。対応関係を明確にするため、以下では、金属フレーム９ａを第１の導電板１、金属フレーム９ｂを第２の導電板２としてそれぞれ説明する。

図２１（ａ）及び（ｃ）に示すように、第１の導電板１には、スロット３が細長い開口孔形状に形成して設けられている。実施形態５では、スロット３の長さは、携帯無線端末の通信に使用する周波数の１／２波長に相当する電気長に形成している。また、第１の導電板１の裏側には、スロット３の開口を覆う誘電体損失の低い誘電体１０が配置されている。実施形態５では、誘電体１０として樹脂板を用いている。

金属筐体９の内部、すなわち、第１の導電板（金属フレーム９ａ）１と、第２の導電板（金属フレーム９ｂ）２と、金属フレーム９ｃ，９ｄとで形成された空間内には図２１（ｃ）及び（ｄ）に示すように、携帯無線端末用の回路部品１１が図示しない基板に実装されて収容されている。

給電手段４は、第１の導電板１と第２の導電板２の間にあって、一方の端子４ｂを第１の導電板１に電気的及び物理的に接続され、他方の端子４ａが第２の導電板２に電気的及び物理的に接続されている。給電手段４は、図６に示す半楕円形状のインピーダンス整合エリア８内であって、金属筐体９内に収容された回路部品１１を避けた位置に配置されている。また、第１の導電板１と第２の導電板２との間のスペースを使って、給電線路としての同軸ケーブル１２が配線され、同軸ケーブル１２の中心導体１２ａが給電手段４の一方の端子４ｂに電気的に接続され、同軸ケーブル１２の外皮導体（グランド）１２ｂが給電手段４の他方の端子４ａに電気的に接続されている。また、同軸ケーブル１２は、回路部品１１に組み込まれた無線回路に接続されている。

なお、実施形態５での、給電手段４、スロット３、インピーダンス整合エリア８及び給電線路１２の構成については、実施形態１での、給電手段４、スロット３、インピーダンス整合エリア８及び給電線路１２の構成と同様である。

第２の導電板２を形成する金属フレーム９ｂの表面には、凹陥部１３が形成されている。金属フレーム９ｂの凹陥部１３には、携帯無線端末の表示部としてのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１４が取り付けられている。また、金属フレーム９ｂの表面には、数字ボタン及び操作ボタン１５が図示しない基板に形成されて、貼り付けられている。

次に、携帯無線端末に組み込まれたスロットアンテナで通信を行う場合の動作について説明する。

先ず、携帯無線端末から図示しない無線基地局へ情報を送信する場合について説明する。回路部品１１に組み込まれた無線回路から同軸ケーブル１２を経由して給電手段４に電力が給電されると、その電力が給電手段４で第１の導電板１と第２の導電板２との間に給電される。このため、スロット３の約１／２波長に相当する電気長に依存した周波数での励振がスロット３で引き起こされ、スロット３で励振された電流が第１の導電板１の全体に分布し、この電流が放射源となって、第１の導電板１から電磁波が放射される。このとき、第２の導電板２は、電磁波の反射板として作用する。このため、第１の導電板１から第２の導電板２に向けて放射される電磁波は、第２の導電板２で第１の導電板１側に反射され、電磁波が第１の導電板１側に指向したアンテナとして動作する。特に第１の導電板１と第２の導電板２との間隔を使用周波数の１／４波長付近の長さに設定すると、アンテナの性能が最大となる。

これにより、スロットアンテナを経由して、携帯無線端末から図示しない無線基地局へ情報が送信される。

次に、図示しない無線基地局からの情報を携帯無線端末で受信する場合の動作について説明する。

第１の導電板１及びスロット３の周囲には、受信波として到来した電磁波で電流が誘起される。この場合、給電手段４が受電手段として機能し、前記誘起された電流は、給電手段４及び同軸ケーブル１２を経由して、回路部品に組み込まれた無線回路に受信信号として伝送される。

電磁波での電流誘起は、導電板とスロット３の組み合わせで生じるため、第２の導電板２では、電磁波での電流誘起は生じることがない。したがって、第１の導電板１及びスロット３側に到来する電磁波にのみ感応する指向性アンテナとして作用するため、特に第１の導電板１側からの到来電磁波に対して高い受信感度を示すこととなる。

これにより、スロットアンテナを経由して、図示しない無線基地局からの情報が携帯無線端末で受信される。

実施形態５によれば、対向して配置された導電板の対と、一方の導電板に形成されたスロットと、を携帯無線端末の金属筐体に組み込み、対をなす導電板の間にあって、対向する２点で対をなす導電板に電気的及び物理的に接続された給電手段で給電・受電を行うため、インピーダンスを一定に保つために給電線路に位置決めに高い精度を要求されることはなく、インピーダンス不整合による損失を防止でき、インピーダンス整合回路を不要とすることができる。また、インピーダンス整合回路が不要となり、携帯無線端末の寸法をコンパクトにすることができる。

実施形態５によれば、インピーダンス整合エリアの電磁界シミュレーションによる結果からも明らかなように、給電手段による給電・受電のためのインピーダンス整合エリアを広く確保できる。また、給電手段による給電・受電のためのインピーダンス整合エリアを広く確保できることで、給電手段の設置に自由度を持たせることができる。

携帯無線端末には小型化が要求されるため、携帯無線端末の実装部品による実装レイアウトによって、給電手段の設置に制限が加えられる場合がある。しかし、実施形態５では、給電手段の設置に自由度を持たせることができるため、実装レイアウトによる給電手段の設置に制限が加えられても、インピーダンス整合を確保した状態で給電手段による給電・受電を確実に行うことができる。

実施形態５によれば、対をなす導電板の一方にのみスロットを設けることで、電磁波の指向性を持たせることができ、この指向性を有する構造によって、通話時等における人体の影響によるアンテナ性能の劣化を最小限にすることができる。また、ＳＡＲ（Specific Absorption Rate）を低減することができるため、安全性の面でも優れた携帯無線端末を提供することができる。

給電手段４の近傍には強い電磁界が分布するため、電磁ノイズ等による回路部品１１の誤動作が生じやすい。実施形態５の携帯無線端末では、インピーダンス整合が可能なインピーダンス整合エリア８が存在するため、このインピーダンス整合エリア８内であれば、回路部品１１から離れた位置を自由に選択して給電手段４を配置できる。

また、スロット３の開口を覆う樹脂板１０として、誘電体損失の低い材料を使用することでアンテナでの損失を低減し、材料の比誘電率を変えることで、スロット３の共振周波数を変化させることができる。

実施形態５によれば、外装の筐体にスロットを設け、筐体全体をアンテナとして動作させる構造であるため、従来の樹脂筐体内に内蔵アンテナを搭載した携帯無線端末と比較して、筐体の肉厚を薄くしても携帯無線端末に必要な筐体剛性を確保できる。また、アンテナ領域を最大限活用できるため、アンテナ性能を確保しつつ携帯無線端末の小型・薄型化を図ることができる。しかも、筐体外部にアンテナが突出していないため、落下等によるアンテナの破損の虞が無い。

実施形態５によれば、給電構造は筐体に直接給電する方式とし、給電位置の調整によりインピーダンス整合を行う方式を採用することで、インピーダンス整合回路を不要とし、アンテナ性能の向上を実現できる。また、この給電構造によって、給電可能なインピーダンス整合エリア８を広く取ることができるため、実装部品を給電位置から離すような実装レイアウトが可能であり、ノイズ等による機能部品及び回路の動作不具合の低減を図ることができる。更に、外装の金属筐体を高剛性なものと高導電率なものとの組み合わせによって構成することにより、筐体剛性を確保しつつ、良好なアンテナ性能を実現できる。

（実施形態６）
実施形態５に係る携帯無線端末を変更した例を実施形態６として説明する。

図２２（ｃ）、（ｄ）に示すように、携帯無線端末の金属筐体９内に組み込まれるプリント基板１６には、プリント基板１６に実装される回路部品１１に共通したグランドパターン１７が全面に形成されている。

実施形態６では、金属フレーム９ａからなる第１の導電板１に対向した配置されたプリント基板１６の全面に形成されたグランドパターン１７を、第２の導電板２として用いている。グランドパターン１７と第１の導電板１とは、スロットアンテナの対をなす導電板１，２を構成している。したがって、第２の導電板２は、筐体９に実装される金属部品を兼ねる構造になっている。実施形態６では、前記金属部品として、筐体９に組み込まれたプリント基板１６のグランドパターン１７を用いたが、これに限られるものではない。図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示す、その他の構成は、図２１に示す実施形態５の構成と同様である。

この場合、プリント基板１６のグランドパターン１７と第１の導電板１との間の間隔が、携帯無線端末の使用周波数の１／４波長に相当する電気長より狭くなるに伴い、アンテナ性能が低下する。

そこで、図２２（ｄ）に示すように、グランドパターン１７の全周の外縁部から金属接触子１８をほぼ等間隔で引き出し、この金属接触子１８を、側壁をなす金属フレーム９ｃ，９ｄ又は第１の導電板１に電気的に接続させている。給電手段４は、一方の端子４ｂが第１の導電板１に電気的及び物理的に接続され、他方の端子４ａがプリント基板１６のグランドパターン１７に電気的及び物理的に接続されている。

次に、携帯無線端末に組み込まれたスロットアンテナで通信を行う場合の動作について説明する。

先ず、携帯無線端末から図示しない無線基地局へ情報を送信する場合について説明する。回路部品１１に組み込まれた無線回路から同軸ケーブル１２を経由して給電手段４に電力が給電されると、その電力が給電手段４で第１の導電板１と第２の導電板２との間に給電される。このため、スロット３の約１／２波長の電気長に依存した周波数での励振がスロット３で引き起こされ、スロット３で励振された電流が第１の導電板１及びグランドパターン（第２の導電板２）１７の全体に分布し、この電流が放射源となって、第１の導電板１から電磁波が放射される。

これにより、スロットアンテナを経由して、携帯無線端末から図示しない無線基地局へ情報が送信される。

次に、図示しない無線基地局からの情報を携帯無線端末で受信する場合の動作について説明する。

第１の導電板１及びスロット３の周囲には、受信波として到来した電磁波で電流が誘起される。この場合、給電手段４が受電手段として機能し、前記誘起された電流は、給電手段４及び同軸ケーブル１２を経由して、回路部品１１に組み込まれた無線回路に受信信号として伝送される。

これにより、スロットアンテナを経由して、図示しない無線基地局からの情報が携帯無線端末で受信される。

実施形態１のスロットアンテナを携帯無線端末に組み込む場合、近年の携帯無線端末の小型化・薄型化が進んでいるため、アンテナとして最大の性能が得られる厚さが確保できず、第１の導電板１とグランドパターン（第２の導電板２）１７との間隔が狭くせざるを得ず、アンテナとして動作する周波数帯域が狭くなる。この場合でも、実施形態４によれば、グランドパターン１７を第１の導電板１又は金属フレーム９ｃ，９ｄに金属接触子１８で電気的に接続することで、金属フレーム９ｃ，９ｄをインピーダンス整合素子として機能させることができるので、アンテナの動作周波数帯域を広げることができる。ここで、給電手段４と金属フレーム９ｃ，９ｄの位置関係は近傍であって、その距離は使用周波数の１／１０波長に相当する電気長以下であることが望ましい。

（実施形態７）
次に、携帯無線端末の金属筐体を変更した例を実施形態７として説明する。

図２１及び図２２に示す実施形態では、携帯無線端末の筐体が金属で構成されていた。図２３に示す実施形態７の携帯無線端末では、筐体の金属フレーム９ａと金属フレーム９ｂとを金属で構成し、金属フレーム９ａと金属フレーム９ｂとを連結する筐体の側壁を、金属接触子１１８と樹脂フレーム１９とで構成している。この実施形態では、金属フレーム９ａを第１の導電板１、金属フレーム９ｂを第２の導電板２として用いている。

図２１及び図２２に示す実施形態では、金属フレーム９ｃ，９ｄで金属フレーム９ａと金属フレーム９ｂとを電気的に導通させていた。これに対して、実施形態７では、図２３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、金属接触子１８で金属クレーム９ｃと金属フレーム９ｄとを電気的に導通させている。図２３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示す、その他の構成は、図２１及び図２２に示す実施形態の構成と同様である。

実施形態７によれば、筐体９の側面で金属接触子１８を用いて金属フレーム９ａと金属フレーム９ｂとを電気的に導通させるため、電磁波の放射を妨げる誘導電流が筐体９上に誘起されず、電磁波の放射を効率良く行うことができる。なお、金属接触子１８は、側面全周において極力狭ピッチに配置することが好ましいが、特にスロット３や給電点近傍等、電流が多く分布する箇所への配置は必須である。

（実施形態８）
次に、本発明の実施形態８に係る携帯無線端末について説明する。

図２４に示すように、実施形態８では、金属フレーム９ａと、金属フレーム９ｃ及び／又は金属フレーム９ｄとを、第１の導電板１として用い、第１の導電板１の一部をなす金属フレーム９ｃ及び／又は金属フレーム９ｄにスロット３を設けている。図２４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す、その他の構成は、図２１及び図２２に示す実施形態の構成と同様である。

図２４（ａ）では、金属フレーム９ａと、短辺側の金属フレーム９ｄとを、第１の導電板１として用い、第１の導電板１の一部をなす金属フレーム９ｄにスロット３を設けている。

図２４（ｂ）では、金属フレーム９ａと、長辺側の金属フレーム９ｃとを、第１の導電板１として用い、第１の導電板１の一部をなす金属フレーム９ｃにスロット３を設けている。

図２４（ｃ）では、金属フレーム９ａと、長辺側の金属フレーム９ｃ及び短辺側の金属フレーム９ｄとを、第１の導電板１として用い、第１の導電板１の一部をなす金属フレーム９ｃと金属フレーム９ｄに渡ってスロット３を設けている。

図２４では、給電手段４の給電・受電位置は、給電手段４からの電力反射量をモニタしながら、位置調整する。

実施形態８によれば、筐体９の側壁を構成する金属フレーム９ｃ及び／又は金属フレーム９ｄにスロット３を設けたため、携帯無線端末の厚さ方向に偏波を有する電磁波に対して感度を有する。従って、人体近接時（胸ポケット挿入時）及び金属製の机上に放置した時等、スロット３が人体表面又は金属板面に対して垂直に位置する場合において感度の向上を図ることができる。

実施形態８によれば、図２１に示す実施形態２或いは図２２に示す実施形態６と組み合わせると、スロット３が複数設けられるため、ダイバーシチ受信を行うことができる。

（実施形態９）
次に、本発明の実施形態９に係る携帯無線端末について説明する。

図２５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示す実施形態９では、金属筐体９が中央部で２つ折りして折り畳める構造である。さらに、折り畳み時に外側となる筐体９の面にスロット３を配置したことを特徴する。前記筐体９の面は、筐体９の金属フレーム９ａ、すなわち第１の導電板１の面に相当する。図２５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示す、その他の構成は、図２１及び図２２に示す実施形態の構成と同様である。

実施形態９では、金属フレーム９ａに設けられたスロット３に、無線回路（図示せず）から同軸ケーブル１２及び給電手段４を介して電力が供給されると、使用周波数の１／２波長となる周波数での励振がスロット３で引き起こされる。スロット３で励振された電流が、スロット３が配置された金属フレーム９ａの全体に分布することで、電磁波が金属フレーム９ａのスロット３から放射される。

実施形態９によれば、スロット３は、折り畳まれた際に外側に位置するため、携帯無線端末を折り畳んだ状態でも、通信を支障なく実行できる。

実施形態９によれば、金属フレーム９ｂ（第２の導電板２）の面には、電流が殆ど分布しない構成であるため、携帯無線端末を展開した時と折り畳んだ時とのインピーダンス変化が小さく、インピーダンス調整用の回路等を挿入する必要性は無い。

実施形態９によれば、給電手段４での給電・受電位置は、実施形態２の場合と同様の調整を行うことにより、給電用の同軸ケーブル１２とアンテナ間のインピーダンス整合が容易に行え、特に整合用の回路を挿入する必要性が無い。また、実施形態５の場合と同様に、インピーダンス整合が可能なインピーダンス整合エリア８が存在するため、このインピーダンス整合エリア８内であれば、実装部品１１から離れた位置を自由に選択して給電手段４を配置することができ、電磁ノイズ等による実装部品１１の誤動作を低減するような実装レイアウトを取ることができる。

（実施形態１０）
次に、本発明の実施形態１０に係る携帯無線端末について説明する。

図２６に示す実施形態１０は、図２３に示す実施形態７に示す筐体９を、図２５と同様に折り畳み構造とし、折り畳み時に外側となる筐体９の面にスロット３を配置したことを特徴とするものである。前記筐体９の面は、筐体９の金属フレーム９ａ、すなわち第１の導電板１の面に相当する。図２６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示す、その他の構成は、図２１、図２２及び図２３に示す実施形態の構成と同様である。

実施形態１０では、第１の導電板（金属フレーム９ａ）１と第２の導電板（金属フレーム９ｂ）との間に、無線回路（図示せず）から同軸ケーブル１２及び給電手段４を介して電力が供給される、スロット３では、スロット３の約１／２波長の電気長に依存した周波数での励振が引き起こされる。スロット３で励振された電流が、金属フレーム９ａの全体に分布することによって、金属フレーム９ａのスロット３から電磁波が放射される。この場合、スロット３を配置した側の方向に指向性を有したアンテナとして動作する。また、スロット３が配置された側の反対側の筐体面上には、電流が殆ど分布しない構成であるため、筐体９を展開した時と折り畳んだ時とのインピーダンス変化が小さく、インピーダンス整合回路等を挿入する必要性は無い。

給電位置については、実施形態５の場合と同様の調整を行うことで、給電・受電用の同軸ケーブル１２とアンテナ間のインピーダンス整合が容易に行え、特に整合用の回路を挿入する必要性が無い。また、実施形態５の場合と同様に、インピーダンス整合が可能なインピーダンス整合エリア８が存在するため、このインピーダンス整合エリア８内であれば、実装部品１１から離れた位置を自由に選択して給電手段４を配置することができ、電磁ノイズ等による実装部品１１の誤動作を低減するような実装レイアウトを取ることが可能である。

実施形態１０では、特に筐体９の側面で金属接触子１８を用いて、金属フレーム９ａと金属フレーム９ｂとを電気的に導通させるため、電磁波の放射を妨げる誘導電流が筐体９上に誘起されず、電磁波の放射を効率良く行うことができる。

（実施形態１１）
次に、本発明の実施形態１１に係る携帯無線端末について説明する。

図２７に示す実施形態１１は、図２５に示す実施形態７のスロット３を変更している。すなわち、図２７に示す実施形態１１では、スロットでの共振周波数が各々ｆ１及びｆ２に相当する電気長を有する２個の逆Ｕの字型形状のスロット３ａ，３ｂを縦方向（金属フレーム９ａの長さ方向）に並べて配置している。図２７（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示す、その他の構成は、図２５に示す実施形態９と同様の構造を有する。

実施形態１１では、共振周波数ｆ１のアンテナ電流を励振する場合、同軸ケーブル１２及び給電手段４を介して電力供給を行い、スロット３ａで励振を生じさせる。これに対して、共振周波数ｆ２のアンテナ電流を励振する場合は、スロット３ａ及びスロット３ｂの組み合わせで励振を生じさせる。なお、スロット３ａ，３ｂの個数は、図示のものに限られず、スロットで励振させるための周波数の数に応じて適宜設定する。

実施形態１１では、給電手段４の位置をスロット３ａの右端に配置した例を示したが、図４、図２９、図３０に示すように、スロット５ａの左端、またはスロット３ｂの右端、左端の何れであっても、同様に動作する。図２８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図２９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）並びに図３０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す、その他の構成は、図２５に示す実施形態９と同様の構造を有する。

実施形態１１によれば、アンテナとしての動作帯域の拡大が可能となる。ＧＳＭ（Global System for Mobile
Communications）、ＦＯＭＡ（Freedom Of Mobile multimedia）及びＰＤＣ（Personal Digital Cellular）といった携帯電話システムで利用されている通信方式においては、送信帯と受信帯とで使用周波数が異なる方式である。このため、スロット３ａ，３ｂで励振される２つの共振周波数を各々利用する通信方式の送信周波数帯及び受信周波数帯に調整することで、必要最小限の動作帯域を有するアンテナを構成することができ、アンテナの小型化による携帯無線端末の小型化を実現できる。

なお、実施形態１１では、２つのスロット３ａ，３ｂの形状を逆Ｕの字型形状とし、スロット３ａのスロット幅を中央部が狭く端部に向かうに従い広くなる形状としたが、他の形状、例えばスロット幅を固定した逆Ｕの字型又はミアンダ（蛇行）形状であってもよい。

図２６に示す実施形態１０においても、実施形態１１と同様に、共振周波数が各々ｆ１及びｆ２に相当する電気長を有する２個の逆Ｕの字型形状のスロット３ａ及びスロット３ｂを並べて配置し、それ以外は同様の構造を有する構造とすることもできる。そして、その動作は、実施形態１１で説明したものと同様である。

（実施形態１２）
次に、本発明の実施形態１２に係る携帯無線端末について説明する。

図３１（ａ）、（ｂ）に示す携帯無線端末の筐体９は、金属フレーム（第１の導電板１）９ａ及び金属フレーム（第２の導電板２）９ｂの表面に材質の異なる金属膜２０を重ねた構造になっている。金属膜２０は、金属フレーム９ａ及び金属フレーム９ｂよりも導電性が高い材質である。

実施形態１，５〜１１では、スロット３で励振された電流が金属筐体９の表面及びその内部に分布する。この電流の金属筐体内部への浸透度合は、電流の周波数及び金属筐体の材質に依存している。そして、金属の導電率又は電流の周波数が高い程、スロット３で励振された電流が筐体９の表面近くに分布する。携帯無線システムで用いられる周波数は非常に高く、例えばＧＳＭ、ＦＯＭＡ及びＰＤＣといった携帯電話システムで利用されている通信方式では、数百ＭＨｚ以上の周波数で動作する。このような周波数を持つ電流は、金属筐体９の表面近くに分布し、金属内部まで浸透しない。例えば、材質がＡｕで周波数が２ＧＨｚの場合、その浸透の深さ（Skin Depth）は約２μｍである。

実施形態１２では、携帯無線端末の外装である筐体９の表面に金属フレーム（第１の導電板１）９ａ及び金属フレーム（第２の導電板２）９ｂよりも導電率の高い金属膜２０を少なくとも高周波電流の浸透の深さ分、又はそれ以上の厚さに設定することで、スロット３で励振された電流を金属膜２０の表面及びその内部にのみに分布させることができる。これによって、金属膜２０が無い場合と比較して、抵抗損失が低減し、アンテナ性能を向上できる。

更に、金属フレーム９ａ及び金属フレーム９ｂを高剛性の材料にすることによって、携帯無線端末の薄型化とアンテナの性能向上とを同時に図ることができる。

金属膜２０の材質は、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ等、高導電性を有する材料が適している。これに対して、金属フレーム９ａ及び金属フレーム９ｂの材質は、Ｓｕｓ、Ｔｉ等、高剛性を有する材料が適している。金属フレーム９ａ及び金属フレーム９ｂの表面に金属膜２０を配置する方法としては、塗布、スパッタ、蒸着又はメッキ等の何れの方法を用いてもよい。

また、図３２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示すように、金属フレーム９ａ、金属フレーム９ｂ及び金属フレーム９ｃ，９ｄの代わりに、これらを樹脂製の筐体２１とし、その表面にメッキ又は導電性塗料の塗布などを施して金属膜２０を設けた構成であっても、上述の効果と同様の効果を得ることができる。この場合、樹脂製の筐体２１の内面で対向した金属膜２０，２０が第１の導電板１と第２の導電板２を構成している。また、携帯無線端末の外装である樹脂筐体２１の表面に金属膜２０を重ねたことにより、樹脂筐体２１のみの構成の場合と比較して剛性が高まり、落下させた際等の衝撃に対する耐久性が上がるという効果がある。

更に、図３３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示すように、金属膜２０の代わりに、図３３（ｆ）及び（ｅ）に示すベタＧＮＤパターン、およびスロットパターンを設けたプリント基板（またはフレキシブルプリント基板）２２，２３を用いて、これらを樹脂筐体２１の内面側に貼り付けた構成としても良い。プリント基板２２は第１の導電板１、プリント基板２３は第２の導電板２を構成する。ここで、プリント基板２２とプリント基板２３に囲まれた空間、および第２の導電板２に相当するプリント基板２３上には、回路部品や機能部品等(図示せず)が実装されていてもよい。樹脂筐体２１とスロットアンテナを別部品とすることにより、それぞれ別個に設計、製造することができ、調整作業が容易になる。図３２及び図３３では、ストレート型の筐体構造の例を示したが、これに限らず、例えば折り畳み型の筐体構造に適用してもよい。

（実施形態１３）
次に、本発明の実施形態１３に係る携帯無線端末について説明する。

図３４（ａ）、（ｂ）に示す実施形態１３では、図３１に示す実施形態１２において、金属膜２０をスロット３が配置された側のみに配置した点が異なり、それ以外は実施形態１２と同様の構成を有するものである。

実施形態１３においては、金属フレーム（第１の導電板１）９ａに導電性の高い金属膜２０を少なくとも高周波電流の浸透の深さ分、又はそれ以上の厚さに設定することで、抵抗損失を低減し、更にアンテナ性能を向上させることが可能となる。同時に、折り畳み時に内側となる側に、金属膜２０と比較して導電性の劣る金属フレーム（第２の導電板２）９ｂを配置することで、金属フレーム９ｂにおけるアンテナ電流の分布を抑えることができる。これによって、通話時の人体側の電流分布を抑えることができ、人体によるアンテナ性能劣化を低減することが可能となる。

実施形態１３においては、金属膜２０を金属フレーム９ａの全面に配置する場合について述べたが、金属膜２０は、金属フレーム９ｂの周辺部などアンテナ電流が集中して分布する箇所にのみ配置されていてもよい。

（実施形態１４）
次に、本発明の実施形態１４に係る携帯無線端末について説明する。

図３５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す実施形態１４の携帯無線端末は、スロット３ａ及びスロット３ｂが配置されている筐体面（第１の導電板２；金属フレーム９ａ）と、折り畳み時にスロット３ａ及びスロット３ｂが配置されている筐体面の反対側に位置する筐体面（第１の導電板２；金属フレーム９ｂ）に同様のスロット３ｃ及びスロット３ｄを有している。

実施形態１４の携帯無線端末を手で保持した際に、保持した手によってスロット３ａ及びスロット３ｂとスロット３ｃ及びスロット３ｄとが同時に覆われることのない程度の距離を開けて配置されている。また、実施形態１４の携帯無線端末は、無線回路（図示しない）とスロットとの間にスイッチ２４が設けられており、制御信号によってスイッチ２４を切り替えることで、スロット３ａ及び３ｂと、スロット３ｃ及び３ｄとを切り替える。

実施形態１４では、図３５（ｄ）に示すように、スロット３ａ及びスロット３ｂ並びにスロット３ｃ及びスロット３ｄからの受信電力を検知し、受信電力の高い方を選択するスイッチ２４とその制御信号とを備えることによって、状態のよい方のスロットを選択することができる。これによって、通話時等で携帯無線端末を手で保持する場合、片方のスロットを手で覆ってしまった場合であっても、もう一方のスロットを選択することによってアンテナ性能を保つことができる。また折り畳み時に机上、特に金属製の机上等に放置する際に、机側と反対側のスロットを選択することによって待ち受け時のアンテナ性能を保つことができる。

（実施形態１５）
次に、本発明の実施形態１５に係る携帯無線端末について説明する。

図３６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示す実施形態１５に係る携帯無線端末は、図２２に示す実施形態での筐体９の一部を樹脂製の筐体２１に置き換え、その樹脂筐体２１に、実施形態１のスロットアンテナとは別のアンテナエレメント２５を配置している。

実施形態１５では、金属フレーム９ａによる第１の導電板１と、金属フレーム９ｂによる第２の導電板９ｂと、スロット３とで実施形態１のスロットアンテナ（第１のアンテナ）を構成する。さらに、線状、または板状の金属部品、若しくは金属パターンでアンテナエレメント２５を形成し、アンテナエレメント２５と、金属フレーム９ａによる第１の導電板１と、金属フレーム９ｂによる第２の導電板９ｂとで別のアンテナ（第２のアンテナ）を構成する。すなわち、スロット３側に強い放射指向性を有する第１のアンテナと、放射指向性が全方位である第２のアンテナとを備える。アンテナエレメント２５を構成する、線状、または板状の金属部品、若しくは金属パターンの形状は、ストレート型、Ｌ型、折り返し型、ミアンダ型など、いずれの形状であってもよい。

実施形態１５では、スロット側への強い放射指向性を有する第１のアンテナと、全方向に放射する無指向性の第２のアンテナ２とを有しているため、例えば送信系に第１のアンテナを適用し、受信系として第２のアンテナ２を適用するような構成とすることで、人体による影響が少なく、且つ全方向に受信感度を有する携帯無線端末が実現できる。

また、別の組み合わせ例としては、使用周波数の高い通信システム用に痔１のアンテナを適用し、使用周波数の低い通信システム用に第２のアンテナ２を適用することで、より薄い携帯無線端末が実現できる。

図３５では、携帯無線端末の筐体９をストレート型項としたが、それ以外の形状、例えば折り畳み型の筐体、スライド型の筐体に適用してもよい。

以上の説明では、図１に示す実施形態１のスロットアンテナを携帯無線端末に適用した実施形態を説明したが、これに限られるものではない。電磁波を使って通信を行う機器であれば、いずれの機器でも実施形態１のスロットアンテナを適用できるものである。

以上説明したように、実施形態１によれば、インピーダンス整合回路を付加せずにインピーダンス不整合による損失を抑制し、良好なアンテナ性能を確保できる。このようなアンテナを適用した携帯無線端末は、筐体に金属材料が使用できるため、端末に必要な筐体剛性を確保しながら薄型化が図れる。更に筐体全体をアンテナとして動作させる構造であるため、広いアンテナ空間が確保でき、アンテナ性能の向上が図れる。また、指向性を有する構造であるため、通話時等における人体の影響によるアンテナ性能の劣化を最小限にすることが可能となり、またＳＡＲを低減することができるため、安全性の点でも優れた携帯無線端末を提供することができる。

（実施形態１６）
次に、図１２に示す実施形態に係るスロットアンテナを携帯無線端末に適用した実施形態１６を図３７に基づいて説明する。

図３７（ａ），（ｃ），（ｄ）に示すように、携帯無線端末の表面側の金属製筐体３２には、表示部としてのＬＣＤ３３が取り付けられている。３４は、携帯無線端末を操作するために設けた操作ボタン類である。

図３７（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、第２の導電板２に相当する箇所は、回路等を実装した基板２０の全面に形成されたベタＧＮＤとし、第１の導電板１に相当する箇所は、携帯無線端末の金属製筐体２１とした構成である。金属製筐体２１には、筐体そのものを切り欠いて２本のスロット２９，９が形成されている。図３７（ｃ），（ｄ）での２本のスロット２９，９には、誘電体が充填されている。２本のスロット２９，９に挟まれた位置であって、スロット２９，９に接近する位置には、給電手段４が取り付けられ、給電手段４には、図８（ｃ）に示す給電線路６が接続されている。給電手段４及び給電線路６の構造は図８に示す構造と同様である。

インピーダンス整合素子として機能する金属壁２６は、携帯無線端末の金属製筐体２１の内側に一体に設けたリブ構造として構成され、金属壁２６と基板２０のベタＧＮＤとは、ガスケット２５等を用いて安定した電気的接触が得られる構造で結合されている。

図３７では、第２の導電板２として基板２０のベタＧＮＤを用いたが、これに限られるものではない。図３８（ａ）〜（ｄ）に示すように、基板２０のベタＧＮＤに代えて他の導体部品、例えばＬＣＤ３３を保持固定する金属製の部品２６を第２の導電板２として用いてもよいものである。図３７では、第１の導電板１として、携帯無線端末の金属製筐体２１を用いたが、これに限られるものではない。携帯無線端末の筐体が樹脂製の場合には、筐体内側に金属膜を蒸着して、その金属膜を第１の導電板１として用いてもよい。この場合、金属膜を切り欠いてスロット２９，９を形成してもよいものである。

また、図３７では、携帯無線端末の背面側全体に第１の導電板１を配置した構成としたが、これに限られるものではない。図４４（ａ），（ｂ）に示すように、携帯無線端末の背面側にカメラや背面ＬＣＤ２７などを実装する場合、その実装エリアＡには金属板（第１の導電板１）２１を配置することが不可能なケースがある。

その対応例として、図４４（ｂ）〜（ｄ）に示すように、スロット２９，９が配置されていない金属板２１を実装エリアＡで取り除き、その金属板２１を取り除いたエリア内に、カメラや背面ＬＣＤ２７などの部品を実装するように構成してもよいものである。

第１及び第２の導電板１，２、金属壁２６に用いる材料としては、CuやAu、Agなど導電性の良い材料が望ましく、厚さについては使用周波数に対する高周波電流の浸透の深さ（Skin Depth）以上の厚さを有することが望ましい。図３７では、第１の導電板１と第２の導電板２との電気的接続にガスケット２５を用いているが、別の金属接触子、例えば板バネ等をリブに沿って複数並べた構造を用いてもよいものである。

また、金属壁２６が板状の金属板（リブ）を用いた構成となっているが、別の形状として例えば図３９（ａ）〜（ｄ）に示すように、金属壁２６を１本、または複数のスプリングピンや細い板バネ等を用いてある間隔で並べた構成としてもよいものである。

図１２に示すスロットアンテナを適用した携帯無線端末において、金属筐体面に設けた第１、第２のスロット２９，９は、無線回路（図示せず）から給電手段４を介して電力が供給され、それぞれのスロット長の約１／４波長となる周波数で共振が生じる。このとき、給電手段４の位置は、第１または第２のスロット２９，９の閉塞端部（開放端側の反対側）の周辺に配置するのが望ましい。

スロット２９，９により励振された電流は、スロットが配置された側の筐体面全体に分布することで、本発明の携帯無線端末は金属筐体全体から電磁波放射が生じるアンテナとして動作する。さらに、図４０（ａ）、（ｂ）に示すように、スロットを配置した側の方向（−ｙ方向）に指向性を有したアンテナとして動作する。その動作周波数帯はそれぞれのスロット長に依存するので、長さの異なる複数のスロットを励振することでマルチバンド化に対応できる。

（実施形態１７）
次に、図１４に示す実施形態に係るスロットアンテナを携帯無線端末に適用した実施形態１９を図４１に基づいて説明する。

図４１（ａ），（ｃ），（ｄ）に示すように、携帯無線端末の表面側の金属製筐体３２には、表示部としてのＬＣＤ３３が取り付けられている。３４は、携帯無線端末を操作するために設けた操作ボタン類である。

図４１（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、第２の導電板２に相当する箇所は、回路等を実装した基板２０のベタＧＮＤとし、第１の導電板１に相当する箇所は、携帯無線端末の金属製筐体２１とした構成である。

インピーダンス整合素子として機能する金属壁２６は、携帯無線端末の金属製筐体２１の内側に一体に設けたリブ構造として構成され、金属壁２６と基板２０のベタＧＮＤとは、ガスケット２５等を用いて安定した電気的接触が得られる構造で結合されている。

金属壁２６で電磁的に分割された領域の金属製筐体２１には、筐体そのものを切り欠いて２本のスロット２９，９が形成されている。図４１（ｃ），（ｄ）での２本のスロット２９，９には、誘電体が充填されている。２本のスロット２９と８、及び２本のスロット９と９にそれぞれ挟まれた位置であって、スロット２９，９に接近する位置には、給電手段４がそれぞれ取り付けられ、給電手段４には、図８（ｃ）に示す給電線路６が接続されている。給電手段４及び給電線路６の構造は図８に示す構造と同様である。

図４１では、第２の導電板２として基板２０のベタＧＮＤを用いたが、これに限られるものではない。基板２０のベタＧＮＤに代えて他の導体部品、例えばＬＣＤ３３を保持固定する金属製の部品３６を第２の導電板２として用いてもよいものである。第１の導電板１として、携帯無線端末の金属製筐体３１を用いたが、これに限られるものではない。携帯無線端末の筐体が樹脂製の場合には、筐体内側に金属膜を蒸着して、その金属膜を第１の導電板１として用いてもよい。この場合、金属膜を切り欠いてスロット２９，９を形成してもよいものである。また、樹脂製の筐体の内側に例えば薄い金属板やベタパターンを有するフレキシブル基板を配置し、そこにスロット２９，９を形成してもよいものである。

第１及び第２の導電板１，２、金属壁２６に用いる材料としては、CuやAu、Agなど導電性の良い材料が望ましく、厚さについては使用周波数に対する高周波電流の浸透の深さ（Skin Depth）以上の厚さを有することが望ましい。第１の導電板１と第２の導電板２との電気的接続にガスケット３５を用いているが、別の金属接触子、例えば板バネ等をリブに沿って複数並べた構造を用いてもよいものである。

また、金属壁２６が板状の金属板（リブ）を用いた構成となっているが、別の形状として例えば図３９（ａ）〜（ｄ）に示すように、金属壁２６を１本、または複数のスプリングピンや細い板バネ等を用いてある間隔で並べた構成としてもよいものである。

図１４に示すスロットアンテナを適用した携帯無線端末において、金属筐体面に設けた第１、第２のスロット２９，９は、無線回路（図示せず）から給電手段４を介して電力が供給され、それぞれのスロット長の約１／４波長となる周波数で共振が生じる。このとき、給電手段の位置は、第１または第２のスロットの閉塞端部（開放端側の反対側）の周辺に配置するのが望ましい。

スロット２９，３０により励振された電流は、スロットが配置された側の筐体面全体に分布することで、本発明の携帯無線端末は金属筐体全体から電磁波放射が生じるアンテナとして動作する。さらに、図４０（ｂ）に示すように、スロットを配置した側の方向（−ｙ方向）に指向性を有したアンテナとして動作する。その動作周波数帯はそれぞれのスロット長に依存するので、長さの異なる複数のスロットを励振することでマルチバンド化に対応できる。

なお、金属壁２６を配置するにあたっては、図４１に示す構造に限定されるものではなく、図４２（ａ）〜（ｄ）（図１５，図１６，図１７，図１８，図１９）のように、金属壁２６，２６´を導電板１，２の長手方向全域に渡って配置してもよいものである。また、図４３（ａ）〜（ｄ）（図２０）に示すように、金属壁２６を２枚の平行な金属壁２６，２６´としてもよいものである。また、図７、図１３、図１５〜図２０に示すスロットアンテナも同様に携帯無線端末に適用できるものである。

また、図１６、図３７、図３８、図３９、図４０、図４１、図４２、図４３及び図４４の構成において、図１２の場合と同様に、縦に並べたスロットの下側のスロット３０の形状を図１２（ｄ）に示すような形状とすること、すなわち、下側のスロットの鈎型形状の中の直角コーナー部分の内側を斜めにカットした形状３０ｃとすることで、アンテナの動作する周波数帯域を拡大することができる。

実施形態２〜４によれば、互いに対向した対をなす導電板の少なくとも一方にスロットを設けた構造であって、給電手段の近傍に金属壁を配置したことにより、対をなす導電板の間隔が狭い場合であっても良好なインピーダンス特性を確保できる。

このようなアンテナを適用した携帯無線端末は、筐体に金属材料が使用できるため、端末に必要な筐体剛性を確保しながら薄型化が図れる。更に筐体全体をアンテナとして動作させる構造であるため、広いアンテナ空間が確保でき、アンテナ性能の向上が図れる。また、指向性を有する構造であるため、通話時等における人体の影響によるアンテナ性能の劣化を最小限にすることが可能となり、またＳＡＲを低減することができるため、安全性の点でも優れた携帯無線端末を提供することができる。

携帯無線端末の筐体形状については、実施形態に示したようなストレート型の他に、折り畳み型の筐体であっても良い。折り畳み型の筐体とした場合、手保持の影響を回避するために、スロットアンテナの搭載箇所は上部側が望ましい。また、金属製の筐体の一部を樹脂に置き換えて、その部分に通常の内蔵アンテナ（線状アンテナ、平面アンテナなど）を配置し、前述のスロットアンテナとの組み合わせで動作させても良い。

また、各スロットアンテナの割り当てを例えば送信用／受信用に割り当てる方式としてもよい。本発明の構造では、筐体の厚さが薄くなるにつれてアンテナが動作する周波数帯域幅が狭くなる傾向にある。通常、各アンテナの割り当てはＷ−ＣＤＭＡやＧＳＭ等の通信システム毎としているが、通信システムの送信帯、受信帯の間には使用されていない周波数帯が存在しており、アンテナの動作周波数帯域幅はこの部分も含まれている。これに対して狭いアンテナ帯域幅を有効利用するために、各スロットを送信用／受信用に割り当て、前述の半導体スイッチ等を用いてスロット長を切り換える方式と組み合わせることで、最小限のスロットアンテナで多くの周波数帯で動作可能なアンテナ構造を薄い筐体上で実現できる。

以上の説明では、対向する導電板を２枚としたが、これに限られるものではない。対向する導電板を３枚としてもよいものである。３枚の導電板を用いる場合、中間に位置する導電板を、それを挟む２枚の導電板に対する共用のグランドに設定し、グランドをなす導電板と、これを挟む導電板との間に給電手段４で直接給電を行う。さらには、グランドをなす導電板と、これを挟む２枚の導電板との間に金属壁２６を配置する。なお、対向する導電板は２枚及び３枚に限られるものではなく、アンテナの設置スペースが許される限り、対向する導電板の枚数に制限が加えられるものではない。

また、以上の実施形態においては、いずれも図５又は図８に示す様な給電構造を用いると説明したが、これに限られるものではない。図５又は図８に示す給電構造の変形例として、金属パターン（４ａの一部、または第２の導電板の一部）のうち、端子４ｂ直下の部分を取り除いた構造としても良い。この変形例によれば、アンテナ給電点における寄生容量の低減、抵抗損失の低減が図れるため、アンテナ帯域拡大や放射効率の向上という効果が期待できる。

本発明によれば、アンテナと給電線路とのインピーダンス整合を、給電手段による直接給電方式と、給電手段による直接給電方式及び金属壁の組み合わせとのいずれを使ってとることができる。

（ａ）は本発明の実施形態１に係るスロットアンテナを示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施形態１に係るスロットアンテナを示す平面図、（ｃ）は給電手段の箇所で断面した横断面図、（ｄ）はスロットの変更例を示す斜視図である。 （ａ）は本発明の実施形態１に係るスロットアンテナの導電板の変更例を示す平面図、（ｂ）は給電手段の箇所で断面した横断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態１に係るスロットアンテナの導電板の変更例を示す平面図、（ｂ）は給電手段の箇所で断面した横断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態１に係るスロットアンテナの導電板を曲面形状とした例を示す斜視図、（ｂ）同平面図、（ｃ）は給電手段の箇所で断面した横断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、給電手段の構成を示す図、（ｃ）は給電手段と給電線路との関係を示す図である。 （ａ）は本発明の実施形態１に係るスロットアンテナでの給電手段を配置するインピーダンス整合エリアを示す図、（ｂ）は本発明の実施形態１のスロットアンテナにおけるインピーダンス整合エリアを電磁界シミュレーションした結果を示す図である。 （ａ）は、本発明の実施形態２に係るスロットアンテナを示す斜視図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は、縦断面図、（ｄ）はスロットの変更例を示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、給電手段を示す縦断面図、（ｃ）は、給電手段と給電線路との関係を示す縦断面図である。 （ａ）は、給電手段による給電エリアを説明する平面図、（ｂ）は、スロットアンテナのモデルを示す斜視図である。 （ａ）は従来例に係るスロットアンテナのインピーダンス特性を示す図、（ｂ）は従来例に係るスロットアンテナのインピーダンス特性（スミスチャート）を示す図、（ｃ）は、実験に用いたスロットアンテナの斜視図である。 （ａ）は実施形態２に係るスロットアンテナのインピーダンス特性を示す図、（ｂ）は実施形態２に係るスロットアンテナのインピーダンス特性（スミスチャート）を示す図、（ｃ）は、実験に用いたスロットアンテナの斜視図である。 （ａ）は、本発明の実施形態３に係るスロットアンテナを示す斜視図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は、縦断面図、（ｄ）は、スロットの変更例を示す平面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態１８に係るスロットアンテナを示す斜視図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は、縦断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態４に係るスロットアンテナの変形例を示す斜視図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は、縦断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態４に係るスロットアンテナの変形例を示す斜視図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は、縦断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態４に係るスロットアンテナの変形例を示す斜視図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は、縦断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態４に係るスロットアンテナの変形例を示す斜視図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は、縦断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態４に係るスロットアンテナの変形例を示す斜視図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は、縦断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態４に係るスロットアンテナの変形例を示す斜視図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は、縦断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態４に係るスロットアンテナの変形例を示す斜視図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は、縦断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態５に係る携帯無線端末を背面側から見た示す斜視図、（ｂ）は正面側から見た斜視図、（ｃ）は本発明の実施形態５に係る携帯無線端末を長辺方向で断面した縦断面図、（ｄ）は本発明の実施形態５に係る携帯無線端末を短辺方向で断面した横断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態６に係る携帯無線端末を背面側から見た斜視図、（ｂ）は正面側から見た斜視図、（ｃ）は本発明の実施形態６に係る携帯無線端末を長辺方向で断面した縦断面図、（ｄ）は本発明の実施形態６に係る携帯無線端末を短辺方向で断面した横断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態７に係る携帯無線端末を背面側から見た斜視図、（ｂ）は正面側から見た斜視図、（ｃ）は本発明の実施形態７に係る携帯無線端末を長辺方向で断面した縦断面図、（ｄ）は本発明の実施形態７に係る携帯無線端末を短辺方向で断面した横断面図である。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は本発明の実施形態８に係る携帯無線端末を背面側から見た斜視図である。 （ａ）は本発明の実施形態９に係る携帯無線端末を背面側から見た斜視図、（ｂ）は本発明の実施形態９に係る携帯無線端末を長辺方向で断面した縦断面図、（ｃ）は本発明の実施形態９に係る携帯無線端末を短辺方向で断面した横断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態１０に係る携帯無線端末を背面側から見た斜視図、（ｂ）は本発明の実施形態１０に係る携帯無線端末を長辺方向で断面した縦断面図、（ｃ）は本発明の実施形態１０に係る携帯無線端末を短辺方向で断面した横断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態１１に係る携帯無線端末を背面側から見た斜視図、（ｂ）は本発明の実施形態１１に係る携帯無線端末を長辺方向で断面した縦断面図、（ｃ）は本発明の実施形態１１に係る携帯無線端末を短辺方向で断面した横断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態１１に係る携帯無線端末を背面側から見た斜視図、（ｂ）は本発明の実施形態１１に係る携帯無線端末を長辺方向で断面した縦断面図、（ｃ）は本発明の実施形態１１に係る携帯無線端末を短辺方向で断面した横断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態１１に係る携帯無線端末を背面側から見た斜視図、（ｂ）は本発明の実施形態１１に係る携帯無線端末を長辺方向で断面した縦断面図、（ｃ）は本発明の実施形態１１に係る携帯無線端末を短辺方向で断面した横断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態１１に係る携帯無線端末を背面側から見た斜視図、（ｂ）は本発明の実施形態１１に係る携帯無線端末を長辺方向で断面した縦断面図、（ｃ）は本発明の実施形態１１に係る携帯無線端末を短辺方向で断面した横断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態１２に係る携帯無線端末を背面側から見た斜視図、（ｂ）は本発明の実施形態１２に係る携帯無線端末を長辺方向で断面した縦断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態１２に係る携帯無線端末を背面側から見た斜視図、（ｂ）は正面側から見た斜視図、（ｃ）は本発明の実施形態１２に係る携帯無線端末を長辺方向で断面した縦断面図、（ｄ）は本発明の実施形態１２に係る携帯無線端末を短辺方向で断面した横断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態１２に係る携帯無線端末を背面側から見た斜視図、（ｂ）は正面側から見た斜視図、（ｃ）は本発明の実施形態１２に係る携帯無線端末を長辺方向で断面した縦断面図、（ｄ）は本発明の実施形態１２に係る携帯無線端末を短辺方向で断面した横断面図、（ｅ）はスロットパターンを設けたプリント基板を示す図、（ｆ）はベタＧＮＤを設けたプリント基板を示す図である。 （ａ）は本発明の実施形態１３に係る携帯無線端末を背面側から見た斜視図、（ｂ）は本発明の実施形態１３に係る携帯無線端末を長辺方向で断面した縦断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態１４に係る携帯無線端末を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施形態１４に係る携帯無線端末を長辺方向で断面した縦断面図、（ｃ）は本発明の実施形態１４に係る携帯無線端末を短辺方向で断面した横断面図、（ｄ）は携帯無線端末のアンテナの接続態様を示す概略図である。 （ａ）は本発明の実施形態１５に係る携帯無線端末を背面側から見た斜視図、（ｂ）は正面側から見た斜視図、（ｃ）は本発明の実施形態１５に係る携帯無線端末を長辺方向で断面した縦断面図、（ｄ）は本発明の実施形態１５に係る携帯無線端末を短辺方向で断面した横断面図である。 （ａ）は図１２に示すスロットアンテナを適用した本発明の実施形態１６に係る携帯無線端末を示す正面側から見た斜視図、（ｂ）は背面側から見た斜視図、（ｃ）は、（ａ）のａ−ａ線断面図、（ｄ）は、（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。 （ａ）は図１２に示すスロットアンテナを適用した本発明の実施形態１６に係る携帯無線端末の変形例を示す正面側から見た斜視図、（ｂ）は背面側から見た斜視図、（ｃ）は、（ａ）のａ−ａ線断面図、（ｄ）は、（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。 （ａ）は図１２に示すスロットアンテナを適用した本発明の実施形態１６に係る携帯無線端末の変形例を示す正面側から見た斜視図、（ｂ）は背面側から見た斜視図、（ｃ）は、（ａ）のａ−ａ線断面図、（ｄ）は、（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。 （ａ）は、実施形態１８に係る携帯無線端末におけるアンテナの指向性を示す斜視図、（ｂ）は、実施形態１８、１９に係る携帯無線端末での放射パターンを示す図である。 （ａ）は図１６に示すスロットアンテナを適用した本発明の実施形態１９に係る携帯無線端末を示す正面側から見た斜視図、（ｂ）は背面側から見た斜視図、（ｃ）は、（ａ）のａ−ａ線断面図、（ｄ）は、（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。 （ａ）は図１６に示すスロットアンテナを適用した本発明の実施形態１９に係る携帯無線端末の変形例を示す正面側から見た斜視図、（ｂ）は背面側から見た斜視図、（ｃ）は、（ａ）のａ−ａ線断面図、（ｄ）は、（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。 （ａ）は図１６に示すスロットアンテナを適用した本発明の実施形態１９に係る携帯無線端末の変形例を示す正面側から見た斜視図、（ｂ）は背面側から見た斜視図、（ｃ）は、（ａ）のａ−ａ線断面図、（ｄ）は、（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。 （ａ）は図３７に示すスロットアンテナを適用した本発明の実施形態１８に係る携帯無線端末の変形例を示す正面側から見た斜視図、（ｂ）は背面側から見た斜視図、（ｃ）は、（ａ）のａ−ａ線断面図、（ｄ）は、（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。 従来例（特許文献１）の無線端末装置の基本構成例を示す縦断面図である。 （ａ）は従来例（特許文献２）の無線端末装置の基本構成例を示す斜視図、（ｂ）は同じく縦断面図、（ｃ）は同じく横断面図である。 （ａ）は従来例（特許文献３）の小型基本無線アンテナの基本構成例を示す平面図、（ｂ）は同小型基本無線アンテナの接続態様を示す概略図である。 （ａ）は従来例（特許文献４）の複共振アンテナ装置を示す回路図、（ｂ）はその複共振アンテナ装置によって得られる周波数特性である。 従来の携帯無線端末のアンテナ構成例を示す図である。

符号の説明

１ 第１の導電板
２ 第２の導電板
３ スロット
４ 給電手段
５ 金属板
６ 金属膜
７ 樹脂板
８ インピーダンス整合エリア
９ 筐体
９ａ，９ｂ 金属フレーム
１２ 給電線路

Claims (19)

1. 対向する少なくとも２つの導電板と、
   前記対向する導電板の一方或いは双方に設けられた開口孔をなすスロットと、
   前記対向する導電板のそれぞれに電気的及び物理的に接続された給電手段と、
   前記スロットと前記給電手段とのインピーダンスマッチングをとる金属壁と、
   を有することを特徴とするスロットアンテナ。
2. 前記金属壁は、前記給電手段の近傍に配置されている、請求項１に記載のスロッ
   トアンテナ。
3. 前記スロットは、前記給電手段を挟む位置に配置された複数のスロットから構成さ
   れている、請求項１に記載のスロットアンテナ。
4. 前記金属壁は、前記スロットが設けられている導電板を複数の領域に電磁的に分割し、
   前記分割された領域の導電板は、前記スロットと前記給電手段とを備えている、請求項１に記載のスロットアンテナ。
5. 前記スロットは、前記給電手段を挟む位置に配置された複数のスロットから構成されている、請求項４に記載のスロットアンテナ。
6. 前記金属壁は、前記導電板の長手方向全域に渡って配置されている、請求項４に記載のスロットアンテナ。
7. 前記金属壁は、並行に配置した２枚の金属壁から構成されている、請求項６に記載のスロットアンテナ。
8. 携帯無線端末の筐体に、スロットアンテナが組み込まれ、
   前記スロットアンテナは、
   対向する少なくとも２つの導電板と、
   前記対向する導電板の一方或いは双方に設けられた開口孔をなすスロットと、
   前記対向する導電板のそれぞれに電気的及び物理的に接続された給電手段と、
   前記スロットと前記給電手段とのインピーダンスマッチングをとる金属壁と、
   を有することを特徴とする携帯無線端末。
9. 前記対向する導電板の一方或いは双方は、前記筐体を兼ねる構造である、請求項８に記載の携帯無線端末。
10. 前記対向する導電板の少なくとも一方は、前記筐体に実装される金属部品を兼ねる構造である、請求項８に記載の携帯無線端末。
11. 前記対向する導電板の一方或いは双方は、曲面形状を有する、請求項８に記載の携帯無線端末。
12. 前記対向する導電板は、金属接触子によって電気的に導通している、請求項８に記載の携帯無線端末。
13. 前記筐体は、折り畳み構造を有し、
    前記スロットは、折り畳み時に外側となる筐体の面に配置された、請求項８に記載の携帯無線端末。
14. 前記スロットは、２つ以上設けられ、
    前記スロットは、各共振周波数が各々異なる波長の電気長を有する、請求項８に記載の携帯無線端末。
15. 前記筐体を兼ねた前記導電板は、前記導電板より導電性が高い材質の異なる金属膜が重ねられた構造である、請求項９に記載の携帯無線端末。
16. 前記金属膜は、スロットが設けられた導電板にのみ重ねられた、請求項１５に記載の携帯無線端末。
17. 前記２つのスロットは、逆Ｕの字型の形状であって、且つ縦に隣接して配置された、請求項１４に記載の携帯無線端末。
18. 前記給電手段は、下側のスロットの端部に配置されている、請求項１７に記載の携帯無線端末。
19. 前記給電手段は、上側のスロットの端部に配置されている、請求項１７に記載の携帯無線端末。

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