WO2006073034A1

WO2006073034A1 - アンテナ構造およびそれを備えた無線通信機

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Publication number: WO2006073034A1
Application number: PCT/JP2005/022100
Authority: WO
Inventors: Takashi Ishihara; Kengo Onaka; Shoji Nagumo
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-01-05
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2007-07-05
Also published as: CN101099265B; EP1835563A4; EP1835563A1; CN101099265A; US7538732B2; US20080122714A1; JPWO2006073034A1; JP4158832B2

Abstract

　誘電体基体６に設けられた給電放射電極７が、基本モードのアンテナ動作と、基本モードよりも共振周波数の高い高次モードのアンテナ動作とを行う構成を備えたアンテナ構造１において、給電放射電極７の一端側は無線通信用の回路に接続される給電端側７Ａと成し、給電放射電極の他端側７Ｂは開放端と成す。給電放射電極７の給電端側７Ａと開放端側７Ｂの間には予め容量装荷部αの位置を定める。給電放射電極７の給電端側７Ａと、容量装荷部αとのうちの一方又は両方には容量装荷用導体１２を連接する。容量装荷用導体１２は、給電端側７Ａと容量装荷部αとの間に基本モード共振周波数調整用の容量を形成する。

Description

明細書

アンテナ構造およびそれを備えた無線通信機

技術分野

[0001] 本発明は、携帯型電話機等の無線通信機に設けられているアンテナ構造およびそれを備えた無線通信機に関するものである。

背景技術

[0002] 近年、 1つのアンテナで複数の周波数帯の電波通信が可能なマルチバンド対応のアンテナが注目されている。例えば、アンテナ動作を行う放射電極は共振周波数が異なる複数の共振モードを持つことから、その放射電極の複数の共振モードを利用して複数の周波数帯での電波通信を可能にしているマルチバンド対応のアンテナがある。

[0003] 特許文献 1：特開 2004— 166242号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 放射電極の複数の共振モードを利用したマルチバンド対応のアンテナでは、一般的に、放射電極の複数の共振モードの中で最も周波数が低い基本モードの共振と、それよりも高い周波数の高次モードの共振とを用いる。このため、放射電極の基本モードの共振が、電波通信用として設定された複数の周波数帯のうちの低い方の周波数帯でもって行われ、また、放射電極の高次モードの共振が、電波通信用の設定の高ヽ方の周波数帯でもって行われるように、放射電極が設計される。

[0005] し力しながら、例えば、小型化されたアンテナにおいては、大きさの制約のために、放射電極の基本モードの共振周波数と、高次モードの共振周波数とを別々に制御することは難しい。これにより、例えば基本モードの共振周波数をほぼ要求を満たす値に調整できたとしても、高次モードの共振周波数は満足できる値力ずれているというように、基本モードの共振周波数と、高次モードの共振周波数との両方が共に満足できる値となるように放射電極を形成することは難し力つた。

課題を解決するための手段 [0006] この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明のアンテナ構造は、無線通信用の回路に接続される給電放射電極が誘電体基体の内部あるいは表面に立体的に設けられ、給電放射電極は、当該電極が持つ複数の共振周波数のうちの最も共振周波数の低い基本モードのアンテナ動作と、基本モードよりも共振周波数の高、高次モードのアンテナ動作とを行う構成を備えたアンテナ構造にお!ヽて、

給電放射電極は無線通信用の回路に接続する給電点から離れる方向に延伸した後に迂回して給電点側に近付く渦巻き状を有しており、当該給電放射電極の一端側は給電点を介して無線通信用の回路に接続される給電端側と成し、給電放射電極の他端側である渦巻き状の終端は開放端と成しており、

給電放射電極の給電端側よりも開放端側の高次モードのグランドレベル電圧領域が予め容量装荷部として定められ、この容量装荷部には、当該容量装荷部から給電端側に近接する方向に伸長延伸し給電放射電極の給電端側と容量装荷部との間に基本モード共振周波数調整用の容量を形成する容量装荷用導体が設けられていることを特徴としている。

[0007] また、この発明のアンテナ構造は、無線通信用の回路に接続される給電放射電極が誘電体基体の内部あるいは表面に立体的に設けられ、給電放射電極は、当該電極が持つ複数の共振周波数のうちの最も共振周波数の低い基本モードのアンテナ動作と、基本モードよりも共振周波数の高、高次モードのアンテナ動作とを行う構成を備えたアンテナ構造にぉ、て、

給電端側と開放端側との間の給電放射電極部分には予め容量装荷部の位置が定められ、給電放射電極の給電端側には、当該給電端側から容量装荷部に近接する方向に伸長延伸し給電放射電極の給電端側と容量装荷部との間に基本モード共振周波数調整用の容量を形成する容量装荷用導体が設けられていることをも特徴としている。

[0008] さらに、この発明のアンテナ構造は、無線通信用の回路に接続される給電放射電極が誘電体基体の内部あるいは表面に立体的に設けられ、給電放射電極は、当該電極が持つ複数の共振周波数のうちの最も共振周波数の低い基本モードのアンテナ動作と、基本モードよりも共振周波数の高!、高次モードのアンテナ動作とを行う構成を備えたアンテナ構造にぉヽて、

給電端側と開放端側との間の給電放射電極部分に予め定められた容量装荷部には、当該容量装荷部力給電端側に向けて伸長延伸した容量装荷用導体が設けられ、また、給電放射電極の給電端側には、当該給電端側から容量装荷部に向けて伸長延伸した別の容量装荷用導体が設けられ、容量装荷部に設けられている容量装荷用導体と、給電端側に設けられている容量装荷用導体との間には基本モード共振周波数調整用の容量が形成されて!、ることをも特徴として！ヽる。

[0009] さらに、この発明のアンテナ構造は、無線通信用の回路に接続される給電放射電極が誘電体基体の内部あるいは表面に立体的に設けられている構成を備えたアンテナ構造において、

給電放射電極と間隔を介して配設され給電放射電極と電磁結合して複共振状態を作り出す無給電放射電極が誘電体基体の内部あるいは表面に設けられ、無給電放射電極は、当該電極が持つ複数の共振周波数のうちの最も共振周波数の低い基本モードのアンテナ動作と、基本モードよりも共振周波数の高、高次モードのアンテナ動作とを行う構成を備え、

無給電放射電極はグランドに接続する導通点から離れる方向に延伸した後に迂回して導通点側に近付く渦巻き状を有しており、この無給電放射電極の一端側は導通点を介してグランドに接地されるショート端側と成し、無給電放射電極の他端側である渦巻き状の終端は開放端と成しており、ショート端側と開放端側との間の無給電放射電極部分に予め定められた容量装荷部には、当該容量装荷部力ショート端側に近接する方向に伸長延伸し無給電放射電極のショート端側と容量装荷部との間に基本モード共振周波数調整用の容量を形成する容量装荷用導体が設けられて、ることをも特徴として、る。

[0010] さらに、この発明のアンテナ構造は、無線通信用の回路に接続される給電放射電極が誘電体基体の内部あるいは表面に立体的に設けられている構成を備えたアンテナ構造において、

無給電放射電極はグランドに接続する導通点から離れる方向に延伸した後に迂回して導通点側に近付く渦巻き状を有しており、この無給電放射電極の一端側は導通点を介してグランドに接地されるショート端側と成し、無給電放射電極の他端側である渦巻き状の終端は開放端と成しており、

ショート端側と開放端側との間の無給電放射電極部分には予め容量装荷部の位置が定められ、無給電放射電極のショート端側には、当該ショート端側力容量装荷部に近接する方向に伸長延伸し無給電放射電極のショート端側と容量装荷部との間に基本モード共振周波数調整用の容量を形成する容量装荷用導体が設けられていることをも特徴としている。

[0011] さらにまた、この発明のアンテナ構造は、無線通信用の回路に接続される給電放射電極が誘電体基体の内部あるいは表面に立体的に設けられている構成を備えたァンテナ構造において、

ショート端側と開放端側との間の無給電放射電極部分に予め定められた容量装荷部には、当該容量装荷部からショート端側に向けて伸長延伸した容量装荷用導体が設けられ、無給電放射電極のショート端側には、当該ショート端側から容量装荷部に向けて伸長延伸した別の容量装荷用導体が設けられ、ショート端側に設けられている容量装荷用導体と、容量装荷部に設けられている容量装荷用導体との間には、基本モード共振周波数調整用の容量が形成されていることをも特徴としている。

[0012] また、この発明の無線通信機は、この発明において特有な構成を持つアンテナ構造が設けられて、ることを特徴として、る。

発明の効果

[0013] この発明によれば、給電放射電極には、給電端側と、予め定めた容量装荷部とのうちの一方又は両方に容量装荷用導体が連接されて、る。この容量装荷用導体は、給電放射電極の給電端側と容量装荷部とのうちの一方側から他方側に向かって伸長形成されて給電放射電極の給電端側と容量装荷部との間に基本モード共振周波数調整用の容量を形成する構成とした。

[0014] 例えば、給電放射電極の給電端側よりも開放端側の部分であって高次モードの電圧レベルが最もグランドレベルに近付くグランドレベル電圧領域を容量装荷部と定めることにより、次に示すような効果を得ることができる。すなわち、給電放射電極における高次モードのグランドレベル電圧領域は、高次モードにとっては、電圧レベルがグランドレベル又はグランドレベルに最も近付く領域である。これに対して、その高次モードのグランドレベル電圧領域は、基本モードにとっては、電圧最大領域に近い領域である。このことから、基本モードの場合には、給電放射電極の給電端側と高次モードにおけるグランドレベル電圧領域との電圧差は大きくて、当該給電端側とグランドレベル電圧領域との間の容量は大きい。このことから、給電端側と高次モードにおけるグランドレベル電圧領域との間の容量は基本モードの共振周波数に大きく関与することとなる。これに対して、高次モードの場合には、給電放射電極の給電端側と高次モードにおけるグランドレベル電圧領域との電圧差は小さくて、当該給電端側とグランドレベル電圧領域との間の容量は小さい。このため、当該給電端側とグランドレベル電圧領域との間の容量は高次モードの共振周波数には殆ど関与しない。

[0015] つまり、給電放射電極の給電端側と高次モードにおけるグランドレベル電圧領域（容量装荷部）との間の容量を調整することにより、高次モードの共振周波数を殆ど変動させずに、基本モードの共振周波数を調整することができる。また、この発明における容量装荷用導体は、給電放射電極の給電端側と容量装荷部 (グランドレベル電圧領域)との間の容量を調整するためだけのものであり、当該容量装荷用導体は給電放射電極と共にアンテナ動作を行うものではない。このため、容量装荷用導体の設計の自由度は高いものである。

[0016] これらのことにより、例えば、給電放射電極の高次モードの共振周波数が予め定められた設定値となるように、給電放射電極の電気長等を考慮して給電放射電極を設計する。また、給電放射電極の基本モードの共振周波数が予め定められた設定値となるように容量装荷用導体を設計する。このように設計することにより、給電放射電極の基本モードの共振周波数と、高次モードの共振周波数とをそれぞれ独立的に調整することができる。これにより、基本モードも高次モードも設定の共振周波数でもって給電放射電極を共振動作させることが容易にできることとなる。

[0017] 無給電放射電極に容量装荷用導体が設けられている構成にあっても、上記同様に、容量装荷用導体を利用することにより、無給電放射電極の高次モードの共振周波数を殆ど変動させずに、基本モードの共振周波数を調整することができる。このため、無給電放射電極も、給電放射電極と同様に、基本モードも高次モードも設定の共振周波数でもって共振動作させることが容易となる。

[0018] また、この発明では、給電放射電極又は無給電放射電極の基本モードの共振周波数を下げたい場合には、容量装荷用導体を利用して、給電端側 (ショート端側)と容量装荷部（例えば高次モードにおけるグランドレベル電圧領域）との間の容量を大きくする方向に調整する。これにより、基本モードの共振周波数を下げることができる。つまり、給電放射電極又は無給電放射電極の電極幅を細くせずに基本モードの共振周波数を下げることができる。電極幅を細くすると、電流集中が生じて、導体損が増加するのに対して、この発明では、基本モードの共振周波数を下げる場合に、電極幅を細くしなくて済むので、電流集中が緩和されて導体損の増加を抑制することができる。

[0019] さらに、この発明では、容量装荷用導体を設けることによって、当該容量装荷用導体を設けな!/ヽ場合に比べて、給電や無給電の放射電極の給電端側 (ショート端側）と容量装荷部 (例えば高次モードにおけるグランドレベル電圧領域)との間の容量が大きくなる。これにより、給電や無給電の放射電極の給電端側 (ショート端側)や容量装荷部と、グランドとの間に形成する容量が小さくなる。つまり、給電や無給電の放射電極の給電端側 (ショート端側)や容量装荷部と、グランドとの電磁結合が弱くなるので、放射電極の Q値が下がって、無線通信用の周波数帯域の帯域幅を広げることができる。

[0020] さらに、給電や無給電の放射電極の電界はグランドに引き寄せられやすい。このため、放射電極の近傍に、グランドと見なされる物体 (例えば人の指など）が近付いたり、その物体が遠ざ力ることにより、電界の放射状態が変動しやすい。これに対して、この発明では、容量装荷用導体によって、放射電極の給電端側 (ショート端側）と容量装荷部との間の容量が大きくなつて電界結合が強められている。これにより、グランドに引き寄せられる電界量を抑制することができるため、例えば人の手などが放射電極に近付くことに因る電界の放射状態の変動を抑えることができる。

[0021] 上記のような導体損増加の抑制効果と、広帯域化と、アンテナ周囲環境の変動に因る電界放射変動の防止効果とにより、この発明のアンテナ構造およびそれを備えた無線通信機においては、アンテナ特性を向上させることができる。

[0022] さらに、この発明では、給電や無給電の放射電極は、給電端側 (ショート端側）と容量装荷部とのうちの一方又は両方に容量装荷用導体を接続させただけの簡単な構成であり、このように簡単な構成でもって上記のような優れた効果を得ることができるものである。

図面の簡単な説明 [0023] [図 la]第 1実施例のアンテナ構造を説明するための図である。

[図 lb]第 1実施例のアンテナ構造を構成する給電放射電極の形態例を説明するためのモデノレ図である。

[図 2a]放射電極における基本モードの電圧分布の一例を表したグラフである。

[図 2b]放射電極における高次モードの電圧分布の一例を表したグラフである。

[図 3]図 laに示されるアンテナ構造のリターンロス特性の一例を表したグラフである。

[図 4a]給電放射電極のその他の形態例を表したモデル図である。

[図 4b]給電放射電極の別のその他の形態例を表したモデル図である。

[図 4c]さらに、給電放射電極の別のその他の形態例を表したモデル図である。

[図 4d]さらにまた、給電放射電極の別のその他の形態例を表したモデル図である。

[図 5]給電放射電極や無給電放射電極の更に別のその他の形態例を表した斜視図である。

[図 6]図 lbに示される給電放射電極の基本モードの電流経路を模式的に表した図である。

[図 7a]給電放射電極の基本モードのその他の電流経路例を模式的に表した図である。

[図 7b]図 7aに示される電流経路例でもって基本モードの電流が通電する給電放射電極の一形態例を表したモデル図である。

[図 8a]給電放射電極の基本モードの更に別のその他の電流経路例を模式的に表した図である。

[図 8b]図 8aに示される電流経路例でもって基本モードの電流が通電する給電放射電極の一形態例を表したモデル図である。

[図 9a]第 2実施例のアンテナ構造を説明するための図である。

[図 9b]図 9aに示されるアンテナ構造の側面図を表したモデル図である。

符号の説明

[0024] 1 アンテナ構造

3 回路基板

4 グランド 6 誘電体基体

7 給電放射電極

8 無給電放射電極

12, 13, 14 容量装荷用導体

発明を実施するための最良の形態

[0025] 以下に、この発明に係る実施例を図面に基づいて説明する。

[0026] 図 laには第 1実施例のアンテナ構造が模式的な分解図により示されている。この第 1実施例のアンテナ構造 1はアンテナ 2を有し、このアンテナ 2は、無線通信機 (例えば携帯型電話機)の回路基板 3の非グランド領域 Zpに配設されている。つまり、回路基板 3には、グランドが形成されていない非グランド領域 Zpが片端側に配置され、当該非グランド領域 Zpの隣には、グランド 4が形成されているグランド領域 Zgが配置されている。このような回路基板 3の非グランド領域 Zpにアンテナ 2が表面実装されている。

[0027] アンテナ 2は、直方体状の誘電体基体 6と、この誘電体基体 6に形成されている給電放射電極 7および無給電放射電極 8とを有して構成されてヽる。誘電体基体 6は、誘電率を高めるための材料が含有された榭脂材料により構成されてヽる。給電放射電極 7および無給電放射電極 8を構成する金属板は、誘電体基体 6にインサート成形されている。

[0028] 給電放射電極 7は、金属板にスリット 10を形成し、また、その金属板を折り曲げ加工して形作られている。当該給電放射電極 7の形状は、図 lbの拡大図の実線 Iに示されるような給電放射電極 7の基本モードの電流経路が渦巻き状となる形状と成している。換言すれば、給電放射電極 7は、無線通信機の無線通信用の高周波回路 11〖こ接続する給電点（7A)力離れる方向に延伸した後に迂回して給電点側に近付く渦巻き形状と成している。この給電放射電極 7の一端 7A側は、給電点を介して無線通信用の高周波回路 11に接続される給電端側と成し、給電放射電極 7の他端側 7Bである渦巻き状の終端は開放端と成している。なお、この明細書中では、渦巻き状とは、円形に限定されるものではなぐ四角形状に卷回された形状等の円形以外の渦巻き状を含むものとする。 [0029] この第 1実施例では、給電放射電極 7は、当該電極 7が持つ複数の共振周波数のうちの最も共振周波数の低い基本モードのアンテナ動作と、基本モードよりも共振周波数の高、高次モード (例えば三次モード)のアンテナ動作とを行う構成となって、る。図 2aには給電放射電極 7の基本モードの電圧分布が、また、図 2bには高次モード（例えば三次モード)の電圧分布が、それぞれ、示されている。

[0030] この第 1実施例では、給電放射電極 7の高次モード (例えば三次モード）の共振周波数が予め定められた設定の共振周波数となるための (換言すれば、基本モードよりも高周波側に予め割り当てられた周波数帯で共振するための）電気長（つまり、給電放射電極 7の給電端側 7Aから開放端 7Bに至るまでの電気的な長さ）が予め求められ、この電気長を持つことができるように給電放射電極 7のスリット 10のスリット長ゃ電極幅等が設計されている。

[0031] また、給電放射電極 7におヽて、電気的に給電端側 7Aよりも開放端側 7Bの部分であって高次モードの電圧レベルがグランドレベルあるいは最もグランドレベルに近付くグランドレベル電圧領域（図 lbおよび図 2の点線 aで囲まれた部分を参照）が容量装荷部として予め定められている。この容量装荷部には、容量装荷用導体 12が連接されている。この容量装荷用導体 12は、給電放射電極 7のグランドレベル電圧領域（容量装荷部） aから給電端側に向かって誘電体基体 6の内部を通って伸長形成されている。当該容量装荷用導体 12は、給電放射電極 7の給電側 7Aと高次モードにおけるグランドレベル電圧領域 (容量装荷部） αとの間の容量を高めるものである。この給電放射電極 7の給電端側 7Αと高次モードにおけるグランドレベル電圧領域 ocとの間の容量は、給電放射電極 7の基本モードの共振周波数が設定通りの値となるための基本モード共振周波数調整用の容量と成している。

[0032] 無給電放射電極 8は、給電放射電極 7と間隔を介して配設され給電放射電極 7と電磁結合して複共振状態を作り出すものであり、この第 1実施例では、無給電放射電極 8は、給電放射電極 7とほぼ同様な態様となっている。つまり、無給電放射電極 8は、回路基板 3のグランド 4に接地される導通点力も離れる方向に延伸した後に迂回して導通点側に近付く渦巻き形状を有し、当該無給電放射電極 8の基本モードの電流経路は渦巻き状となってヽる。この無給電放射電極 8の一端側 8Αは導通点を介してグランド 4に接地されるショート端と成し、無給電放射電極 8の他端側 8Bである渦巻き状の終端は開放端と成している。このような無給電放射電極 8も、給電放射電極 7と同様に、基本モードのアンテナ動作と高次モードのアンテナ動作を行うものである。無給電放射電極 8における基本モードと高次モードのそれぞれの電流分布は給電放射電極 7の基本モードと高次モードのそれぞれの電流分布と同様である。

[0033] この第 1実施例では、無給電放射電極 8の高次モード (例えば三次モード）の共振周波数が予め定められた設定の共振周波数となるための電気長（つまり、無給電放射電極 8のショート端側 8Aから開放端 8Bに至るまでの電気的な長さ）が予め求められ、この電気長を持つことができるように給電放射電極 8のスリット 9のスリット長ゃ電極幅等が設計されている。

[0034] また、無給電放射電極 8における高次モードの電圧レベルがグランドレベルあるいは最もグランドレベルに近付くグランドレベル電圧領域 j8が容量装荷部として予め定められている。この容量装荷部には、容量装荷用導体 13が連接されている。この容量装荷用導体 13は、給電放射電極 7に連接している容量装荷用導体 12と同様の形状を有している。つまり、容量装荷用導体 13は、無給電放射電極 8のショート端側 8 Aに向力つて誘電体基体 6の内部を通って伸長形成されている。当該容量装荷用導体 13は、無給電放射電極 8のショート端側 8Aと高次モードにおけるグランドレベル電圧領域 (容量装荷部） j8との間の容量を大きくしている。この無給電放射電極 8のショート端側 8Aと高次モードにおけるグランドレベル電圧領域 (容量装荷部） βとの間の容量は、無給電放射電極 8の基本モードの共振周波数が予め設定された値となるための基本モード共振周波数調整用の容量となっている。

[0035] この第 1実施例のアンテナ構造は上記のように構成されている。この第 1実施例では、給電放射電極 7と無給電放射電極 8に、それぞれ、容量装荷用導体 12, 13を設けた。このため、容量装荷用導体 12, 13によって、給電放射電極 7や無給電放射電極 8における給電端側 (ショート端側）と高次モードにおけるグランドレベル電圧領域（容量装荷部）との間の容量の調整が容易となった。この構成により、その容量の調整により、給電放射電極 7や無給電放射電極 8の高次モードの共振周波数を殆ど変動させずに、給電放射電極 7や無給電放射電極 8の基本モードの共振周波数を簡単に可変調整することができる。

[0036] このことは、本発明者の実験により確認されている。その実験結果が図 3のグラフに示されている。図 3の実線 Aは第 1実施例において特有な容量装荷用導体 13が設けられているアンテナ構造 1に関するものであり、図 3の点線 Bは、容量装荷用導体 13 が設けられていない構成以外は第 1実施例と同様な構成を持つアンテナ構造に関するものである。また、グラフ中の符号 aは給電放射電極 7の高次モードの周波数帯を示し、符号 bは無給電放射電極 8の高次モードの周波数帯を示し、符号 cは給電放射電極 7の基本モードの周波数帯を示し、符号 dは無給電放射電極 8の基本モードの周波数帯を示している。

[0037] 図 3の実線 Aと点線 Bの比較からも分力るように、容量装荷用導体 13を設けて、無給電放射電極 8のショート端側と高次モードにおけるグランドレベル電圧領域 (容量装荷部） βとの間の容量を大きくすることによって、給電放射電極 7の高次モード aの共振周波数と、無給電放射電極 8の高次モード bの共振周波数とを変動させずに、無給電放射電極 8の基本モード dの共振周波数を下げる方向に調整できていることが分かる。

[0038] なお、この第 1実施例では、容量装荷用導体 12は給電放射電極 7における高次モードのグランドレベル電圧領域 αに、また、容量装荷用導体 13は無給電放射電極 8 における高次モードのグランドレベル電圧領域 j8に、それぞれ、連接され、当該容量装荷用導体 12, 13は、給電放射電極 7の給電端側又は無給電放射電極 8のショート端側に向かって伸長形成されている構成であった。容量装荷用導体は、給電放射電極 7又は無給電放射電極 8における高次モードのグランドレベル電圧領域 (容量装荷部） α , |8と、給電端側 (ショート端側）との間の容量を大きくすることができればよい。このことから、例えば、図 4aに示されるように、給電放射電極 7の給電端 7A側に容量装荷用導体 14を連接し、当該容量装荷用導体 14は給電放射電極 7の高次モードのグランドレベル電圧領域 αに向かって伸長形成されている形態としてもよい。また同様に、無給電放射電極 8のショート端側に容量装荷用導体を連接し、当該容量装荷用導体は無給電放射電極 8の高次モードのグランドレベル電圧領域 |8に向かって伸長形成されて!ヽる形態としてもよ!、。 [0039] さらに、例えば図 4bに示されるように、給電放射電極 7の高次モードのグランドレべル電圧領域 αに容量装荷用導体 12が連接され、給電端 7Α側には容量装荷用導体 14が連接されている構成としてもよい。容量装荷用導体 12は給電端側に向力つて、また、容量装荷用導体 14は給電放射電極 7の高次モードのグランドレベル電圧領域 aに向かって、それぞれ、伸長形成され、これら容量装荷用導体 12, 14間には容量が形成されている。その容量は、給電放射電極 7の給電端側と高次モードのグランドレベル電圧領域 OCとの間に形成された容量と等価であり、当該容量は基本モード共振周波数調整用の容量と成している。また、無給電放射電極 8に関しても同様に、無給電放射電極 8の高次モードのグランドレベル電圧領域 βに容量装荷用導体が連接され、ショート端側にも容量装荷用導体が連接され、それら容量装荷用導体は互いに近付く方向に、それぞれ、伸長形成されている構成としてもよい。それら容量装荷用導体によって、無給電放射電極 8のショート端側と高次モードのグランドレベル電圧領域 βとの間に基本モード共振周波数調整用の容量が形成される。

[0040] さら〖こ、図 lbの例では、給電放射電極 7の高次モードのグランドレベル電圧領域 α に連接されている容量装荷用導体 12は、誘電体基体 6の内部に埋設されていたが、例えば図 4cに示されるように、容量装荷用導体 12は、誘電体基体 6の内部に埋設されていなくともよい。また、無給電放射電極 8の容量装荷用導体 13に関しても同様に、誘電体基体 6の内部に埋設されていなくともよい。さらに、図 4cに示されるように、給電放射電極 7の容量装荷用導体 12の伸長形成の途中の位置で容量装荷用導体 12 を外向きに折り曲げてもよい。また、無給電放射電極 8の容量装荷用導体 13に関しても同様な態様としてもよい。

[0041] さらに、図 la、図 lbの例では、容量装荷用導体 12は、誘電体基体 6の上面位置で給電放射電極 7の高次モードのグランドレベル電圧領域 αに連接されていた力容量装荷用導体 12の連接位置は、給電放射電極 7の高次モードのグランドレベル電圧領域内であれば何れの場所でもよい。例えば、図 4dに示されるように、給電放射電極 7の高次モードのグランドレベル電圧領域内であって誘電体基体 6の側面に形成されている給電放射電極部分に容量装荷用導体 12が連接されていてもよい。無給電放射電極 8に関しても同様である。 [0042] さらに、例えば給電放射電極 7には、高次モードのグランドレベル電圧領域 aに容量装荷用導体 12が連接され、無給電放射電極 8には、ショート端側に容量装荷用導体が連接されているというように、容量装荷用導体が連接される位置は、給電放射電極 7と、無給電放射電極 8とで異なっていてもよい。

[0043] さら〖こ、図 laに示す例では、給電放射電極 7と無給電放射電極 8は、ほぼ左右対称な形状であつたが、図 5に示すように、給電放射電極 7と無給電放射電極 8は、同じ形状であってもよい。

[0044] さらに、図 la、図 lbに示される給電放射電極 7は、当該電極 7を通電する基本モードの電流が図 6のモデル図に示されるような渦巻き状の電流経路 Iを描くような形状と成していた。これに対して、例えば、給電放射電極 7は、図 7aのモデル図に示される渦巻き状の電流経路 Iを描くような形状 (例えば図 7b参照）と成していてもよい。さらに、給電放射電極 7は、図 8aのモデル図に示される渦巻き状の電流経路 Iを描くような形状 (例えば図 8b参照）と成していてもよい。さらに、無給電放射電極 8も、図 7bや図 8bの給電放射電極 7と同様な形状、あるいは、図 7bや図 8bの給電放射電極 7と左右対称な形状であってもよい。

[0045] 以下に、第 2実施例を説明する。なお、この第 2実施例の説明において、第 1実施例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

[0046] この第 2実施例では、図 9aの斜視図や図 9bの側面図に示されるように、アンテナ 2

(給電放射電極 7および無給電放射電極 8)は、その一部を回路基板 3の非グランド領域 Zpから基板外に向けて突き出した態様でもって回路基板 3の非グランド領域 Zp に配設されている。それ以外の構成は、第 1実施例と同様である。なお、図 9aの例では、アンテナ 2の給電放射電極 7や無給電放射電極 8は図 laに示される形態のものであったが、もちろん、給電放射電極 7や無給電放射電極 8は、図 la以外の前述したような様々な態様を採り得るものである。

[0047] この第 2実施例では、アンテナ 2 (給電放射電極 7および無給電放射電極 8)は、その一部が回路基板 3の非グランド領域 Zpから基板外に向けて突き出した態様でもつて回路基板 3の非グランド領域 Zpに配設されている。このため、給電放射電極 7や無給電放射電極 8の全体が非グランド領域 Zpに配設されてヽる場合と比べて、給電放射電極 7や無給電放射電極 8と、グランド領域 Zgとの間隔を離すことができる。このため、グランドの悪影響が軽減されて、無線通信用の周波数帯域の広帯域化と、アンテナ効率の向上を図ることができる。これにより、アンテナ構造の小型 ·低背化を促進させることができる。

[0048] 以下に、第 3実施例を説明する。この第 3実施例は無線通信機に関するものである。この第 3実施例の無線通信機は、第 1又は第 2の各実施例に示したアンテナ構造が設けられていることを特徴としている。なお、無線通信機におけるアンテナ構造以外の構成には様々な構成があり、ここでは、その何れの構成をも採用してよぐその説明は省略する。また、第 1又は第 2の実施例に示したアンテナ構造の説明も前述したので省略する。

[0049] なお、この発明は第 1〜第 3の各実施例の形態に限定されるものではなぐ様々な実施の形態を採り得る。例えば、第 1〜第 3の各実施例では、誘電体基体 6には給電放射電極 7が設けられていると共に、無給電放射電極 8が設けられていた。これに対して、例えば、給電放射電極 7だけで、要求される周波数帯域幅や周波数帯域の数を得ることができる場合には、無給電放射電極 8を省略してもよ、。

[0050] また、第 1〜第 3の各実施例では、無給電放射電極 8は、給電放射電極 7と同様に、基本モードの電流経路が渦巻き状となる形状と成し、ショート端側と高次モードのグランドレベル電圧領域との間に基本モード共振周波数調整用の容量を持たせるための容量装荷用導体が設けられていた。これに対して、例えば、無給電放射電極 8の基本モードのアンテナ動作と高次モードのアンテナ動作とのうちの何れか一方側だけを利用する場合には、共振周波数の調整が容易であるので、無給電放射電極 8は、第 1〜第 3の各実施例において特有な容量装荷用導体が設けられていなくともよい。また、給電放射電極 7に容量装荷用導体が設けられていなくて、無給電放射電極 8 に容量装荷用導体が設けられている構成であってもよい。さらに、第 1〜第 3の各実施例では、給電放射電極 7や無給電放射電極 8における高次モードのグランドレべル電圧領域が容量装荷部として定められていた力例えば設計上の制約により高次モードのグランドレベル電圧領域に容量装荷用導体を連接することが難しい場合には、給電端側 (ショート端側）と開放端側の間の放射電極部分の適宜な位置に容量装荷部を設定してもよい。

[0051] さらに、第 1〜第 3の各実施例では、給電放射電極 7や無給電放射電極 8は、面状の電極にスリットを形成して、放射電極 7, 8の基本モードの電流経路を渦巻き状にした形態であつたが、例えば、給電放射電極 7や無給電放射電極 8は、線状や帯状の電極が渦巻き状になって、る態様であってもよ、。

[0052] さらに、第 1〜第 3の各実施例では、給電放射電極 7や無給電放射電極 8の開放端側は誘電体基体 6の表面に配設されてヽたが、給電放射電極 7や無給電放射電極 8 の開放端側は誘電体基体 6の内部に埋設されていてもよい。このように、給電放射電極 7や無給電放射電極 8は予め定められた適宜な部分が部分的に誘電体基体 6の内部に埋設されて、てもよ、。

[0053] さらに、第 1〜第 3の各実施例では、給電放射電極 7と無給電放射電極 8は、誘電体基体 6に 1つずつ設けられていたが、要求される周波数帯域の帯域幅や周波数帯域の必要数に応じて、給電放射電極 7や無給電放射電極 8は誘電体基体 6に複数設けられて、る構成としてもよ!、。

産業上の利用可能性

[0054] 本発明のアンテナ構造は、放射電極の複数の共振モードを利用して複数の周波数帯での無線通信が可能であることから、複数の周波数帯での無線通信を行う無線通信機に搭載するのに有効である。また、本発明の無線通信機は、本発明において特有な構成を持つアンテナ構造が設けられ、そのアンテナ構造は小型化が容易なものであることから、小型な無線通信機に適用するのに好適である。

Claims

請求の範囲

[1] 無線通信用の回路に接続される給電放射電極が誘電体基体の内部あるいは表面に立体的に設けられ、給電放射電極は、当該電極が持つ複数の共振周波数のうちの最も共振周波数の低!、基本モードのアンテナ動作と、基本モードよりも共振周波数の高、高次モードのアンテナ動作とを行う構成を備えたアンテナ構造にぉ、て、給電放射電極は無線通信用の回路に接続する給電点から離れる方向に延伸した後に迂回して給電点側に近付く渦巻き状を有しており、当該給電放射電極の一端側は給電点を介して無線通信用の回路に接続される給電端側と成し、給電放射電極の他端側である渦巻き状の終端は開放端と成しており、

給電放射電極の給電端側よりも開放端側の高次モードのグランドレベル電圧領域が予め容量装荷部として定められ、この容量装荷部には、当該容量装荷部から給電端側に近接する方向に伸長延伸し給電放射電極の給電端側と容量装荷部との間に基本モード共振周波数調整用の容量を形成する容量装荷用導体が設けられていることを特徴とするアンテナ構造。

[2] 無線通信用の回路に接続される給電放射電極が誘電体基体の内部あるいは表面に立体的に設けられ、給電放射電極は、当該電極が持つ複数の共振周波数のうちの最も共振周波数の低!、基本モードのアンテナ動作と、基本モードよりも共振周波数の高、高次モードのアンテナ動作とを行う構成を備えたアンテナ構造にぉ、て、給電放射電極は無線通信用の回路に接続する給電点から離れる方向に延伸した後に迂回して給電点側に近付く渦巻き状を有しており、当該給電放射電極の一端側は給電点を介して無線通信用の回路に接続される給電端側と成し、給電放射電極の他端側である渦巻き状の終端は開放端と成しており、

給電端側と開放端側との間の給電放射電極部分には予め容量装荷部の位置が定められ、給電放射電極の給電端側には、当該給電端側から容量装荷部に近接する方向に伸長延伸し給電放射電極の給電端側と容量装荷部との間に基本モード共振周波数調整用の容量を形成する容量装荷用導体が設けられていることを特徴とするアンテナ構造。

[3] 無線通信用の回路に接続される給電放射電極が誘電体基体の内部あるいは表面に立体的に設けられ、給電放射電極は、当該電極が持つ複数の共振周波数のうちの最も共振周波数の低!、基本モードのアンテナ動作と、基本モードよりも共振周波数の高、高次モードのアンテナ動作とを行う構成を備えたアンテナ構造にぉ、て、給電放射電極は無線通信用の回路に接続する給電点から離れる方向に延伸した後に迂回して給電点側に近付く渦巻き状を有しており、当該給電放射電極の一端側は給電点を介して無線通信用の回路に接続される給電端側と成し、給電放射電極の他端側である渦巻き状の終端は開放端と成しており、

給電端側と開放端側との間の給電放射電極部分に予め定められた容量装荷部には、当該容量装荷部力給電端側に向けて伸長延伸した容量装荷用導体が設けられ、また、給電放射電極の給電端側には、当該給電端側から容量装荷部に向けて伸長延伸した別の容量装荷用導体が設けられ、容量装荷部に設けられている容量装荷用導体と、給電端側に設けられている容量装荷用導体との間には基本モード共振周波数調整用の容量が形成されていることを特徴とするアンテナ構造。

[4] 無線通信用の回路に接続される給電放射電極が誘電体基体の内部あるいは表面に立体的に設けられて、る構成を備えたアンテナ構造にぉ、て、

ショート端側と開放端側との間の無給電放射電極部分に予め定められた容量装荷部には、当該容量装荷部力ショート端側に近接する方向に伸長延伸し無給電放射電極のショート端側と容量装荷部との間に基本モード共振周波数調整用の容量を形成する容量装荷用導体が設けられていることを特徴とするアンテナ構造。

[5] 無線通信用の回路に接続される給電放射電極が誘電体基体の内部あるいは表面に立体的に設けられて、る構成を備えたアンテナ構造にぉ、て、

ショート端側と開放端側との間の無給電放射電極部分には予め容量装荷部の位置が定められ、無給電放射電極のショート端側には、当該ショート端側力容量装荷部に近接する方向に伸長延伸し無給電放射電極のショート端側と容量装荷部との間に基本モード共振周波数調整用の容量を形成する容量装荷用導体が設けられていることを特徴とするアンテナ構造。

[6] 無線通信用の回路に接続される給電放射電極が誘電体基体の内部あるいは表面に立体的に設けられて、る構成を備えたアンテナ構造にぉ、て、

ショート端側と開放端側との間の無給電放射電極部分に予め定められた容量装荷部には、当該容量装荷部からショート端側に向けて伸長延伸した容量装荷用導体が設けられ、無給電放射電極のショート端側には、当該ショート端側から容量装荷部に向けて伸長延伸した別の容量装荷用導体が設けられ、ショート端側に設けられている容量装荷用導体と、容量装荷部に設けられている容量装荷用導体との間には、基本モード共振周波数調整用の容量が形成されていることを特徴とするアンテナ構造

[7] 請求項 1乃至請求項 3の何れか 1つに記載の給電放射電極と、請求項 4乃至請求項 6の何れか 1つに記載の無給電放射電極とが設けられていることを特徴とするアンテナ構造。

[8] 請求項 1乃至請求項 6の何れか 1つに記載のアンテナ構造は、グランドが形成されて、るグランド領域を有する基板に設けられて、ることを特徴とするアンテナ構造。

[9] 請求項 7記載のアンテナ構造は、グランドが形成されて、るグランド領域を有する基板に設けられて、ることを特徴とするアンテナ構造。

[10] グランドが形成されて、るグランド領域と、グランドが形成されて、なヽ非グランド領域とが非グランド領域を片端側にして隣り合わせに配置されている基板を有し、請求項 1乃至請求項 6の何れか 1つに記載のアンテナ構造の少なくとも一部が基板の非グランド領域に設けられていることを特徴とするアンテナ構造。

[11] グランドが形成されて、るグランド領域と、グランドが形成されて、なヽ非グランド領域とが非グランド領域を片端側にして隣り合わせに配置されている基板を有し、請求項 7記載のアンテナ構造の少なくとも一部が基板の非グランド領域に設けられていることを特徴とするアンテナ構造。

[12] アンテナ構造の少なくとも一部が、非グランド領域力基板外に向けて突き出して

V、ることを特徴とする請求項 10記載のアンテナ構造。

[13] アンテナ構造の少なくとも一部が、非グランド領域力基板外に向けて突き出して

V、ることを特徴とする請求項 11記載のアンテナ構造。

[14] 請求項 1乃至請求項 6の何れか一つに記載のアンテナ構造が設けられているか、あるいは、請求項 9又は請求項 11又は請求項 12又は請求項 13に記載のアンテナ構造が設けられてヽることを特徴とする無線通信機。

[15] 請求項 7記載のアンテナ構造が設けられてヽることを特徴とする無線通信機。

[16] 請求項 8記載のアンテナ構造が設けられてヽることを特徴とする無線通信機。

[17] 請求項 10記載のアンテナ構造が設けられていることを特徴とする無線通信機。