アンテナ装置
【課題】、高い共振周波数で動作するアンテナ素子の放射効率を向上させることができ、プリント基板上への固定も容易な複共振型のアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ装置は、第１の誘電率を有する第１の基体と、第１の誘電率よりも低い第２の誘電率を有し第１の基体と一体化された第２の基体と、第１の基体の主面に形成され第１の共振周波数で共振する第１のアンテナ素子として機能する第１の放射導体と、第２の基体の主面に形成され第１の共振周波数よりも高い第２の共振周波数で共振する第２のアンテナ素子として機能する第２の放射導体と、第１の放射導体の一端付近に接続された第１のスルーホール導体と、第２の放射導体の一端付近に接続された第２のスルーホール導体とを備えている。第１及び第２の放射導体は、一端同士が第１の基体と第２の基体との境界で接続され、且つ、境界付近において互いに逆方向に分かれるように延設されている。
【解決手段】アンテナ装置は、第１の誘電率を有する第１の基体と、第１の誘電率よりも低い第２の誘電率を有し第１の基体と一体化された第２の基体と、第１の基体の主面に形成され第１の共振周波数で共振する第１のアンテナ素子として機能する第１の放射導体と、第２の基体の主面に形成され第１の共振周波数よりも高い第２の共振周波数で共振する第２のアンテナ素子として機能する第２の放射導体と、第１の放射導体の一端付近に接続された第１のスルーホール導体と、第２の放射導体の一端付近に接続された第２のスルーホール導体とを備えている。第１及び第２の放射導体は、一端同士が第１の基体と第２の基体との境界で接続され、且つ、境界付近において互いに逆方向に分かれるように延設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関し、特に、複数のアンテナ共振点を有する複共振アンテナの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線通信機器に内蔵される表面実装型アンテナの一つとして複共振アンテナが注目されている（例えば、特許文献１参照）。複共振アンテナは、誘電体基体上に複数の放射導体が形成され、各放射導体の給電点が共通且つ共振周波数が異なるように構成されたものであり、例えば２つの放射導体の一方をＧＰＳ用アンテナ、他方を無線ＬＡＮ用アンテナとして使用することができる。また、周波数帯域の一部分が重なり合うように２つの共振周波数を僅かにずらして共振周波数の広帯域化を図ることも可能である。
【０００３】
また、特許文献２には、無給電側放射電極と給電側放射電極との間の容量結合を弱め、２つの放射電極の共振の相互干渉を抑制することを目的として、誘電率が異なる第１及び第２の誘電体基体を一体化させた基体を用い、第１の誘電体基体側に無給電側放射電極を形成し、第２の誘電体基体側に給電側放射電極を形成した複共振アンテナが開示されている。
【特許文献１】特許第４０４４３０２号公報
【特許文献２】特許第３５９６５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複共振アンテナの設計では、相対的に低い共振周波数で動作するアンテナとそれよりも高い共振周波数で動作するアンテナを得るため、所望の共振周波数ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎの各アンテナ素子を一つの給電源から分岐させる構造が知られている。この種の複共振アンテナでは、最も低い共振周波数ｆ１で動作するアンテナ素子のサイズが最も大きいため、その設計では共振周波数の低い側のアンテナ素子を最初に設計した後、それよりも高い共振周波数側のアンテナ素子を順次設計していく方法がとられることが多い。
【０００５】
実装面積等の制約から共振周波数が低い側のアンテナ素子の設計が物理的に困難な場合、小型化の手法の一つとして、基体の材料として誘電率の高い材料を採用することが一般的に行われている。高誘電率の基体を用いた場合には、その波長短縮効果により、誘電率の低い基体に形成した場合よりもアンテナ長の短い小型なアンテナを設計することができる。
【０００６】
しかしながら、高誘電率を有する共通の基体上に共振周波数が低い側のアンテナ素子と共振周波数が高い側のアンテナ素子とを一緒に配置すると、共振周波数が高い側のアンテナ素子にも波長短縮効果が作用する結果、共振周波数が低い側のアンテナ素子に比べ共振周波数が高い側のアンテナ素子が小さくなりすぎてしまい、放射特性が大幅に低下するという問題がある。特に、低い側の共振周波数ｆ１と高い側の共振周波数ｆ２〜ｆｎが離れていればいるほどこの問題は顕著となる。たとえば携帯電話を例に挙げると、低い側の共振周波数ｆ１が８５０ＭＨｚの通信帯域のモノポールアンテナと高い側の共振周波数ｆｎが２．４ＧＨｚの通信帯域のモノポールアンテナとを、同じ誘電率の基体に同時に搭載した複共振アンテナの場合、共振周波数の高い側のアンテナ長は低い側のそれに対し、およそ１／３程度になってしまう。
【０００７】
また、アンテナの実装では、プリント基板上に半田実装することによって固定する方法や機械的に固定する方法が一般的であるが、アンテナの組み込みの容易性から、機械的な固定によってアンテナをより確実に固定したいという要求や、プリント基板が収容される無線通信装置の筐体に対してアンテナを固定したいという要求が高まっている。しかしながら、高誘電率の材料はセラミックなどの弾性の著しく低い材料であるため、プリント基板や筐体に対して基体の弾性力を利用して機械的に固定することが困難であった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するものであり、本発明の目的は、高い共振周波数で動作するアンテナ素子の放射効率を向上させることができ、プリント基板等への機械的固定も容易且つ確実な複共振型のアンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明によるアンテナ装置は、第１の誘電率を有する第１の基体と、第１の誘電率よりも低い第２の誘電率を有し第１の基体と一体化された第２の基体と、第１の基体の主面に形成され第１の共振周波数で共振する第１の放射導体と、第２の基体の主面に形成され第１の共振周波数よりも高い第２の共振周波数で共振する第２の放射導体とを備え、第１及び第２の放射導体は、一端同士が第１の基体と第２の基体との境界で接続され、且つ、境界付近において互いに逆方向に分かれるように延設されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、誘電率が高い第１の基体と誘電率が低い第２の基体を一体化した基体を用い、第１の基体上に共振周波数の低い側のアンテナ素子を形成し、第２の基体上に共振周波数の高い側のアンテナ素子を形成しているので、共振周波数の高い側のアンテナ素子が小さくなりすぎてしまい、放射特性が大幅に低下するという問題を解決することができる。すなわち、小型で放射特性に優れた複共振アンテナを実現することができる。さらに、この構成によれば、周波数差の大きな複共振アンテナを実現することができ、本発明による顕著な効果を得ることができる。
【００１１】
本発明によるアンテナ装置は、第１の放射導体の一端付近に接続され、第１の基体を貫通する第１のスルーホール導体と、第２の放射導体の一端付近に接続され、第２の基体を貫通する第２のスルーホール導体とをさらに備えることが好ましい。本発明によるアンテナ装置は、第２の放射導体の一端付近に接続され、第２の基体を貫通する第１及び第２のスルーホール導体をさらに備えることもまた好ましい。この場合、第１のスルーホール導体は、給電ラインに接続された給電用スルーホール導体であることが特に好ましく、第２のスルーホール導体は、グランドに接続されたショート用スルーホール導体であることが特に好ましい。この構成によれば、第１及び第２のアンテナ素子を共に逆Ｆアンテナとする複共振アンテナを実現することができる。
【００１２】
本発明において、第２の基体は、プリント基板又はプリント基板を収容する筐体に固定するための固定部材を一体的に備えることが好ましい。この構成によれば、誘電率が低い材料は可撓性が高いという特性を活かして、第２の基体の一部を固定部材として使用していることから、特別な固定具を用意することなく、プリント基板上に機械的に固定することができる。
【００１３】
本発明による固定部材は、プリント基板又は筐体に係合される爪構造であることが好ましい。これによれば、弾性力が高いという低誘電率材料の特性を活かして、プリント基板に対する固定構造を容易に実現することができる。本発明の固定部材は、プリント基板又は筐体に設けられた穴に挿入される突起部材であることもまた好ましい。突起部材の先端部を潰して穴から抜けないように加工すれば、プリント基板に対してアンテナを固定することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、共振周波数の高い側で動作するアンテナ素子の放射効率を向上させることができ、プリント基板上への固定も容易且つ確実なアンテナ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施形態によるアンテナ装置１００の構造を示す略斜視図である。また、図２は、図１に示したアンテナ装置１００の略展開図である。
【００１７】
図１及び図２に示すように、このアンテナ装置１００は複共振アンテナであって、第１及び第２の基体１１，１２からなる基体１０と、第１の基体１１の上面に形成された第１の放射導体１３と、第２の基体１２の上面に形成された第２の放射導体１４と、第１の放射導体１３の一端１３ａ付近に接続された給電用スルーホール導体（第１のスルーホール導体）１５と、第２の放射導体１４の一端１４ａ付近に接続されたショート用スルーホール導体（第２のスルーホール導体）１６と、第１の基体１１の底面に形成された給電電極１７と、第２の基体１２の底面に形成されたグランド電極１８とを備えている。
【００１８】
基体１０は、第１の誘電率εｒ１を有する第１の基体１１と、第１の誘電率εｒ１よりも低い第２の誘電率εｒ２を有する第２の基体１２からなり、第１の基体１１の側面と第２の基体１２の側面は接着され、両者は一体化されている。第１の基体１１の材料としては、例えばセラミックや樹脂を用いることができ、誘電率εｒ１は例えば３０とすることができるが、これに限定されるものではない。第１の基体１１の具体的な材料としては、ポリカＡＢＳなどのポリマーアロイにＴｉＯ２をフィラーとして混合した材料を用いることが好ましい。また、第２の基体１２の材料としては、樹脂を用いることが好ましく、その誘電率εｒ２は例えば３とすることができるが、これに限定されるものではない。第２の基体１２の具体的な材料としては、ポリカＡＢＳなどのポリマーアロイ材料を用いることが好ましい。このように、第１及び第２の基体１１，１２が同じ樹脂材料を主成分とする場合には、両者の一体化が容易である。第１及び第２の基体１１，１２の大きさは、目的とする共振周波数に合わせて適宜設定することができる。
【００１９】
第１の放射導体１３は、第１の共振周波数ｆ１で共振する第１のアンテナ素子ＡＮＴ１として機能するものであり、そのアンテナ長は第２の放射導体１４よりも長い。また、第２の放射導体１４は、第１の共振周波数ｆ１よりも高い第２の共振周波数ｆ２で共振する第２のアンテナ素子ＡＮＴ２として機能するものであり、そのアンテナ長は第１の放射導体１３よりも短い。第１の放射導体１３の一端１３ａと第２の放射導体１４の一端１４ａは、第１の基体１１と第２の基体１２との境界Ｂにおいて接続されており、第１の放射導体１３と第２の放射導体１４は、第１の基体１１と第２の基体１２との境界Ｂから互いに逆方向に分かれるように延設されている。第１の放射導体１３の他端１３ｂ及び第２の放射導体１４の他端１４ｂは共に開放端となっている。
【００２０】
第１のスルーホール導体１５は、第１及び第２のアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２に共通の給電点であり、第１の基体１１と第２の基体１２との境界Ｂ付近に設けられており、第１の基体１１を貫通している。第１のスルーホール導体１５の上端は第１の放射導体１３の一端１３ａに接続されており、下端は給電電極１７を介してプリント基板上の給電ラインに接続されている。第２のスルーホール導体１６もまた、第１の基体１１と第２の基体１２との境界付近に設けられているが、第１のスルーホール導体１５と異なり、第２の基体１２を貫通している。よって、第２のスルーホール導体１６の上端は第２の放射導体１４の一端１４ａに接続されており、下端はグランド電極１８を介してプリント基板上のグランドパターンに接続されている。以上の構成により、本実施形態においては、第１及び第２のアンテナ素子ＡＮＴ１，ＡＮＴ２が共に逆Ｆアンテナを構成している。
【００２１】
本実施形態では、第１のスルーホール導体１５は第１のスルーホール導体１１を貫通しており、第２のスルーホール導体１６は第２のスルーホール導体１２を貫通している。第１及び第２のスルーホール導体１５，１６が共に第１の基体１１を貫通する場合には、スルーホール導体１５，１６間の電磁界結合が非常に強くなり、各アンテナ素子ＡＮＴ１，ＡＮＴ２の帯域幅が狭くなる。また、スルーホール導体１５，１６間の位置関係がわずかにずれるだけで各アンテナ素子のインピーダンスが大きく変化し、インピーダンスのバラツキが大きくなる。しかしながら、本実施形態のように第１及び第２のスルーホール導体１５，１６が第１及び第２の基体１１，１２をそれぞれ貫通している場合には、スルーホール導体間の電磁界結合を抑えることができ、所望の帯域幅を確保することができる。また、スルーホール導体間の位置ずれに起因するインピーダンスのバラツキを抑えることができる。
【００２２】
上述したように、本実施形態によるアンテナ装置１００は、高域側のアンテナ素子ＡＮＴ２が形成される第２の基体１２の材料として誘電率が比較的低いものを用いている。高域側で高誘電率の基体を用いて高い共振周波数のアンテナを得るためには、アンテナ長を大幅に短くしなければならず、アンテナ長を大幅に短くすると放射効率が大幅に低下するという問題がある。しかし、高域側で低誘電率の材料を用いた場合には、高い共振周波数を得ようとする場合であっても、アンテナ長を比較的長くすることができる。すなわち、高域側のアンテナ素子が必要以上に小型化されることがなく、高域側のアンテナ素子の放射特性を改善することができる。
【００２３】
第２のアンテナ素子ＡＮＴ２のアンテナ長を長くするためには、帯状の第２の放射導体１４を折り返し構造とすることが好ましい。上記のように、第２の基体１２の誘電率を低くした条件下で所望の共振周波数を得るためには、アンテナ長を長くしなければならないが、基体１２の大きさが同じである場合には、所望のアンテナ長を直線的に確保することができない可能性があり、直線的に確保しようとすれば第２の基体１２を大きくしなければならないという問題がある。しかし、このような折り返し構造とすれば、第２の基体１２を大きくすることなく所望のアンテナ長を確保することができ、高域側のアンテナ素子の放射特性を改善することができる。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態によるアンテナ装置１００は、誘電率が高い第１の基体１１と誘電率が低い第２の基体１２とを備え、第１の基体１１に共振周波数の低い側のアンテナ素子ＡＮＴ１を形成し、第２の基体１２上に共振周波数の高い側のアンテナ素子ＡＮＴ２を形成しているので、共振周波数の高い側のアンテナ素子ＡＮＴ２が小さくなりすぎてしまい、放射特性が大幅に低下するという問題を解決することができる。すなわち、小型で放射特性に優れた複共振アンテナを実現することができる。
【００２５】
図３は、本発明の第２の実施形態によるアンテナ装置２００の構成を示す略斜視図である。
【００２６】
図３に示すように、このアンテナ装置２００の特徴は、第１及び第２のスルーホール導体１５，１６の双方が第２の基体１２を貫通するように形成されており、各々の一端が共に第２の放射導体１４の一端付近に接続されている点にある。その他の構成は第１の実施形態と同様であるため、同一の構成要素に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２７】
上述したように、第１及び第２のスルーホール導体１５，１６が共に第１の基体１１を貫通する場合には、スルーホール導体１５，１６間の電磁界結合が非常に強くなり、各アンテナ素子ＡＮＴ１，ＡＮＴ２の帯域幅が狭くなる。また、スルーホール導体１５，１６間の位置関係がわずかにずれるだけで各アンテナ素子のインピーダンスが大きく変化し、インピーダンスのバラツキが大きくなる。しかしながら、本実施形態のように第１及び第２のスルーホール導体１５，１６の双方が第２の基体１２を貫通している場合には、スルーホール導体間の電磁界結合を抑えることができ、所望の帯域幅を確保することができる。また、スルーホール導体間の位置ずれに起因するインピーダンスのバラツキを抑えることができる。
【００２８】
図４は、本発明の第３の実施形態によるアンテナ装置３００の構成を示す略斜視図である。また、図５は、図４に示したアンテナ装置３００の展開図である。
【００２９】
図４及び図５に示すように、このアンテナ装置３００の特徴は、第１の基体１１が第２の基体１２に取り囲まれた構造となっており、第２の基体１２の長手方向の端部にはプリント基板に対する固定部材１２ｗが形成されている点にある。そのため、基体の大部分が第２の基体１２によって構成されており、第１の基体１１の側面は露出しておらず、第２の基体１２に覆われている。また、その他の構成については第１の実施形態と同様であるため、同一の構成要素に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３０】
本実施形態のアンテナ装置３００は、プリント基板上に自身を固定するための固定部材１２ｗを備えている。固定部材１２ｗは第２の基体１２の一部であって、第２の基体１２の底面側から下方に突出する爪構造である。一般に誘電率の高い材料は硬質で弾性力が小さいため、固定部材として使用することが非常に困難であるのに対し、誘電率の低い材料は軟質で弾性力が大きいため、固定部材１２ｗとしての使用に適している。本実施形態においては、誘電率が高い第１の基体１１には爪構造を設けず、誘電率が低い第２の基体１２に爪構造を設けることで、アンテナ装置３００をプリント基板上に機械的に固定することができる。
【００３１】
以上説明したように、第３の実施形態によるアンテナ装置３００は、誘電率が低く可撓性が高い第２の基体１２の一部をプリント基板上へ固定するための固定部材として使用していることから、第１の実施形態によるアンテナ装置１００の作用効果に加えて、特別な固定具を使用することなく、アンテナ装置３００をプリント基板上に機械的に固定することができる。
【００３２】
また、第３の実施形態によれば、第１の基体１１が第２の基体１２に組み込まれており、第１の基体１１と第２の基体１２とが複数の側面で接着されていることから、落下衝撃等の外的応力が加えられても両者が分離することがなく、信頼性の高いアンテナ装置を提供することができる。
【００３３】
図６は、本発明の第４の実施形態によるアンテナ装置４００の構成を示す略斜視図である。また、図７は、アンテナ装置４００の組み込み構造の一例を示す略断面図である。
【００３４】
図６に示すように、アンテナ装置４００は、第２の基体１２がブロック形状ではなく、略Ｕ字状に湾曲した板状の基体を用いるものであり、第２の実施形態と同様、板状の基体の大部分が第２の基体１２によって構成され、平坦領域の一部分に第１の基体１１が組み込まれている点を特徴としている。そのため、第２の基体１２は第１の基体１１の周囲を取り囲んでいる。そして、図７に示すように、第２の基体１１の湾曲した端部に形成された爪構造１２ｘがプリント基板２０に嵌合する構造となっている。
【００３５】
図７に示すように、アンテナ装置４００をプリント基板２０に固定したとき、アンテナ装置４００のうち、放射導体１３，１４が形成された基体の主要部はプリント基板２０から浮き上がった状態となっている。しかし、本実施形態においては、第１及び第２のスルーホール導体１５，１６にピン２１，２２がそれぞれ挿入されており、ピン２１，２２の先端がプリント基板２０上の給電ラインやグランドに接触するので、それらに対する電気的接続が確保される。
【００３６】
図８は、アンテナ装置４００の組み込み構造の他の例を示す略断面図である。
【００３７】
図８に示すように、本実施形態によるアンテナ装置４００は、第２の基体１１の湾曲した端部に形成された爪構造１２ｙがプリント基板２０を収容するための筐体２３に嵌合する構造となっている。上記のように、第２の基体１２は第１の基体１１よりも弾性力があることから、爪構造１２ｙを設けることにより筐体２３との係合が可能である。筐体２３内にプリント基板２０を収容したとき、筐体２３に固定されたアンテナ装置４００のうち、放射導体１３，１４が形成された基体の主要部はプリント基板２０から浮き上がった状態となっている。しかし、本実施形態においては、第１及び第２のスルーホール導体１５，１６にピン２１，２２がそれぞれ挿入されており、ピン２１，２２の先端がプリント基板２０上の給電ラインやグランドに接触するので、それらに対する電気的接続が確保される。
【００３８】
図９は、アンテナ装置４００の組み込み構造のさらに他の例を示す略断面図である。
【００３９】
図９に示すように、本実施形態によるアンテナ装置４００は、第２の基体１１の湾曲した端部に形成された突起部材２０ｚの先端部がプリント基板２０上の穴２０ａに挿入され、プリント基板２０上に固定されている。上記のように、第２の基体１１は樹脂であり、熱可塑性を有することから、プリント基板２０上の穴２０ａに突起部材１２ｚを貫通させ、先端部を熱プレスすることにより、先端部をつぶすことができ、突起部材２０ｚが穴２０ａから抜けないように変形させて、プリント基板２０と係合させることが可能である。アンテナ装置４００をプリント基板２０に固定したとき、プリント基板２０に固定されたアンテナ装置４００のうち、放射導体１３，１４が形成された基体の主要部はプリント基板２０から浮き上がった状態となっている。しかし、本実施形態においては、第１及び第２のスルーホール導体１５，１６にピン２１，２２がそれぞれ挿入されており、ピン２１，２２の先端がプリント基板２０上の給電ラインやグランドに接触するので、それらに対する電気的接続が確保される。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態によるアンテナ装置４００は、誘電率が相対的に高い第１の基体１１と誘電率が相対的に低い第２の基体１２とを備え、第１の基体１１上に共振周波数の低い側のアンテナ素子ＡＮＴ１を形成し、第２の基体１２上に共振周波数の高い側のアンテナ素子ＡＮＴ２を形成しているので、共振周波数の高い側のアンテナ素子ＡＮＴ２が小さくなりすぎてしまい、放射特性が大幅に低下するという問題を解決することができる。すなわち、小型で放射特性に優れた複共振アンテナを実現することができる。また、本発明によれば、誘電率が低く可撓性又は可塑性が高い第２の基体１２の一部をプリント基板又は筐体に固定するための固定部材として使用していることから、特別な固定具を使用することなく、アンテナ装置をプリント基板上に機械的に固定することができる。
【００４１】
さらに、第４の実施形態によれば、第１の基体１１が第２の基体１２に組み込まれており、第１の基体１１と第２の基体１２とが複数の側面で接着されていることから、落下衝撃等の外的応力が加えられても両者が分離することがなく、信頼性の高いアンテナ装置を提供することができる。
【００４２】
図１０は、本発明の第５の実施形態によるアンテナ装置５００の構成を示す略斜視図である。
【００４３】
図１０に示すように、アンテナ装置５００は、第１のアンテナ素子ＡＮＴ１を構成する第１の放射導体１３よりも第２のアンテナ素子ＡＮＴ２を構成する第２の放射導体１４のアンテナ長が長くなっている。給電点付近においては、第１の実施形態と同様、第１の放射導体１３と第２の放射導体１４は、第１の基体１１と第２の基体１２との境界Ｂから互いに逆方向に分かれるように延設されているが、第２の放射導体１４は給電点付近ですぐに折り返して、第１の放射導体１３と平行に延設されている。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態によるアンテナ装置５００は、誘電率が高い第１の基体１１と誘電率が低い第２の基体１２とを備え、第１の基体１１に低い共振周波数側のアンテナ素子ＡＮＴ１を形成し、第２の基体１２上に高い共振周波数側のアンテナ素子ＡＮＴ２を形成しているので、高い共振周波数側のアンテナ素子ＡＮＴ２が小さくなりすぎてしまい、放射特性が大幅に低下するという問題を解決することができる。すなわち、小型で放射特性に優れた複共振アンテナを実現することができる。また、本発明によれば、誘電率が低く可撓性が高い第２の基体の一部をプリント基板に取り付けられる筐体に固定するための固定部材として使用していることから、特別な固定具を使用することなく、アンテナ装置をプリント基板上に機械的に固定することができる。
【００４５】
本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能であり、それらも本発明に包含されるものであることは言うまでもない。
【００４６】
例えば、上記実施形態においては、第１及び第２の放射導体１３，１４が第１及び第２の基体１１，１２の上面にそれぞれ形成されているが、必ずしも上面のみに形成される必要はなく、側面に形成されても構わない。つまり、基体の底面を除いたいずれかの面（主面）に形成されていればよい。
【００４７】
また、上記実施形態においては、共振周波数ｆ１、ｆ２を有する２つのアンテナ素子を有する場合を例示しているが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、アンテナ素子の数は３つ以上であっても構わない。
【００４８】
また、上記実施形態においては、第１の放射導体１１の一端に接続した第１のスルーホール導体１５を給電用とし、第２の放射導体１２の一端に接続したスルーホール導体１６をショート用としているが、本発明はこのような構成に限定されず、複共振アンテナの設計によっては、スルーホール導体１５をショート用とし、スルーホール導体１６を給電用としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態によるアンテナ装置１００の構造を示す略斜視図である。
【図２】図２は、図１に示したアンテナ装置１００の略展開図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態によるアンテナ装置２００の構造を示す略斜視図である。
【図４】図４は、本発明の第３の実施形態によるアンテナ装置３００の構成を示す略斜視図である。
【図５】図５は、図４に示したアンテナ装置３００の略展開図である。
【図６】図６は、本発明の第４の実施形態によるアンテナ装置４００の構成を示す略斜視図である。
【図７】図７は、アンテナ装置４００の組み込み構造の一例を示す略断面図である。
【図８】図８は、アンテナ装置４００の組み込み構造の他の例を示す略断面図である。
【図９】図９は、アンテナ装置４００の組み込み構造のさらに他の例を示す略断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施形態によるアンテナ装置５００の構成を示す略斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 基体
１１ 第１の基体
１２ 第２の基体
１２ｗ 固定部材
１２ｘ 爪構造
１２ｙ 爪構造
１２ｚ 突起部材
１３ａ 第１の放射導体の一端
１３ｂ 第１の放射導体の他端
１３ 第１の放射導体
１４ａ 第２の放射導体の一端
１４ｂ 第２の放射導体の他端
１４ 第２の放射導体
１５ 第１のスルーホール導体
１６ 第２のスルーホール導体
２０ プリント基板
２０ａ 穴
２０ｚ 突起部材
２１，２２ ピン
２３ 筐体
１００ アンテナ装置
２００ アンテナ装置
３００ アンテナ装置
４００ アンテナ装置
５００ アンテナ装置
Ｂ 境界
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関し、特に、複数のアンテナ共振点を有する複共振アンテナの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線通信機器に内蔵される表面実装型アンテナの一つとして複共振アンテナが注目されている（例えば、特許文献１参照）。複共振アンテナは、誘電体基体上に複数の放射導体が形成され、各放射導体の給電点が共通且つ共振周波数が異なるように構成されたものであり、例えば２つの放射導体の一方をＧＰＳ用アンテナ、他方を無線ＬＡＮ用アンテナとして使用することができる。また、周波数帯域の一部分が重なり合うように２つの共振周波数を僅かにずらして共振周波数の広帯域化を図ることも可能である。
【０００３】
また、特許文献２には、無給電側放射電極と給電側放射電極との間の容量結合を弱め、２つの放射電極の共振の相互干渉を抑制することを目的として、誘電率が異なる第１及び第２の誘電体基体を一体化させた基体を用い、第１の誘電体基体側に無給電側放射電極を形成し、第２の誘電体基体側に給電側放射電極を形成した複共振アンテナが開示されている。
【特許文献１】特許第４０４４３０２号公報
【特許文献２】特許第３５９６５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複共振アンテナの設計では、相対的に低い共振周波数で動作するアンテナとそれよりも高い共振周波数で動作するアンテナを得るため、所望の共振周波数ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎの各アンテナ素子を一つの給電源から分岐させる構造が知られている。この種の複共振アンテナでは、最も低い共振周波数ｆ１で動作するアンテナ素子のサイズが最も大きいため、その設計では共振周波数の低い側のアンテナ素子を最初に設計した後、それよりも高い共振周波数側のアンテナ素子を順次設計していく方法がとられることが多い。
【０００５】
実装面積等の制約から共振周波数が低い側のアンテナ素子の設計が物理的に困難な場合、小型化の手法の一つとして、基体の材料として誘電率の高い材料を採用することが一般的に行われている。高誘電率の基体を用いた場合には、その波長短縮効果により、誘電率の低い基体に形成した場合よりもアンテナ長の短い小型なアンテナを設計することができる。
【０００６】
しかしながら、高誘電率を有する共通の基体上に共振周波数が低い側のアンテナ素子と共振周波数が高い側のアンテナ素子とを一緒に配置すると、共振周波数が高い側のアンテナ素子にも波長短縮効果が作用する結果、共振周波数が低い側のアンテナ素子に比べ共振周波数が高い側のアンテナ素子が小さくなりすぎてしまい、放射特性が大幅に低下するという問題がある。特に、低い側の共振周波数ｆ１と高い側の共振周波数ｆ２〜ｆｎが離れていればいるほどこの問題は顕著となる。たとえば携帯電話を例に挙げると、低い側の共振周波数ｆ１が８５０ＭＨｚの通信帯域のモノポールアンテナと高い側の共振周波数ｆｎが２．４ＧＨｚの通信帯域のモノポールアンテナとを、同じ誘電率の基体に同時に搭載した複共振アンテナの場合、共振周波数の高い側のアンテナ長は低い側のそれに対し、およそ１／３程度になってしまう。
【０００７】
また、アンテナの実装では、プリント基板上に半田実装することによって固定する方法や機械的に固定する方法が一般的であるが、アンテナの組み込みの容易性から、機械的な固定によってアンテナをより確実に固定したいという要求や、プリント基板が収容される無線通信装置の筐体に対してアンテナを固定したいという要求が高まっている。しかしながら、高誘電率の材料はセラミックなどの弾性の著しく低い材料であるため、プリント基板や筐体に対して基体の弾性力を利用して機械的に固定することが困難であった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するものであり、本発明の目的は、高い共振周波数で動作するアンテナ素子の放射効率を向上させることができ、プリント基板等への機械的固定も容易且つ確実な複共振型のアンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明によるアンテナ装置は、第１の誘電率を有する第１の基体と、第１の誘電率よりも低い第２の誘電率を有し第１の基体と一体化された第２の基体と、第１の基体の主面に形成され第１の共振周波数で共振する第１の放射導体と、第２の基体の主面に形成され第１の共振周波数よりも高い第２の共振周波数で共振する第２の放射導体とを備え、第１及び第２の放射導体は、一端同士が第１の基体と第２の基体との境界で接続され、且つ、境界付近において互いに逆方向に分かれるように延設されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、誘電率が高い第１の基体と誘電率が低い第２の基体を一体化した基体を用い、第１の基体上に共振周波数の低い側のアンテナ素子を形成し、第２の基体上に共振周波数の高い側のアンテナ素子を形成しているので、共振周波数の高い側のアンテナ素子が小さくなりすぎてしまい、放射特性が大幅に低下するという問題を解決することができる。すなわち、小型で放射特性に優れた複共振アンテナを実現することができる。さらに、この構成によれば、周波数差の大きな複共振アンテナを実現することができ、本発明による顕著な効果を得ることができる。
【００１１】
本発明によるアンテナ装置は、第１の放射導体の一端付近に接続され、第１の基体を貫通する第１のスルーホール導体と、第２の放射導体の一端付近に接続され、第２の基体を貫通する第２のスルーホール導体とをさらに備えることが好ましい。本発明によるアンテナ装置は、第２の放射導体の一端付近に接続され、第２の基体を貫通する第１及び第２のスルーホール導体をさらに備えることもまた好ましい。この場合、第１のスルーホール導体は、給電ラインに接続された給電用スルーホール導体であることが特に好ましく、第２のスルーホール導体は、グランドに接続されたショート用スルーホール導体であることが特に好ましい。この構成によれば、第１及び第２のアンテナ素子を共に逆Ｆアンテナとする複共振アンテナを実現することができる。
【００１２】
本発明において、第２の基体は、プリント基板又はプリント基板を収容する筐体に固定するための固定部材を一体的に備えることが好ましい。この構成によれば、誘電率が低い材料は可撓性が高いという特性を活かして、第２の基体の一部を固定部材として使用していることから、特別な固定具を用意することなく、プリント基板上に機械的に固定することができる。
【００１３】
本発明による固定部材は、プリント基板又は筐体に係合される爪構造であることが好ましい。これによれば、弾性力が高いという低誘電率材料の特性を活かして、プリント基板に対する固定構造を容易に実現することができる。本発明の固定部材は、プリント基板又は筐体に設けられた穴に挿入される突起部材であることもまた好ましい。突起部材の先端部を潰して穴から抜けないように加工すれば、プリント基板に対してアンテナを固定することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、共振周波数の高い側で動作するアンテナ素子の放射効率を向上させることができ、プリント基板上への固定も容易且つ確実なアンテナ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施形態によるアンテナ装置１００の構造を示す略斜視図である。また、図２は、図１に示したアンテナ装置１００の略展開図である。
【００１７】
図１及び図２に示すように、このアンテナ装置１００は複共振アンテナであって、第１及び第２の基体１１，１２からなる基体１０と、第１の基体１１の上面に形成された第１の放射導体１３と、第２の基体１２の上面に形成された第２の放射導体１４と、第１の放射導体１３の一端１３ａ付近に接続された給電用スルーホール導体（第１のスルーホール導体）１５と、第２の放射導体１４の一端１４ａ付近に接続されたショート用スルーホール導体（第２のスルーホール導体）１６と、第１の基体１１の底面に形成された給電電極１７と、第２の基体１２の底面に形成されたグランド電極１８とを備えている。
【００１８】
基体１０は、第１の誘電率εｒ１を有する第１の基体１１と、第１の誘電率εｒ１よりも低い第２の誘電率εｒ２を有する第２の基体１２からなり、第１の基体１１の側面と第２の基体１２の側面は接着され、両者は一体化されている。第１の基体１１の材料としては、例えばセラミックや樹脂を用いることができ、誘電率εｒ１は例えば３０とすることができるが、これに限定されるものではない。第１の基体１１の具体的な材料としては、ポリカＡＢＳなどのポリマーアロイにＴｉＯ２をフィラーとして混合した材料を用いることが好ましい。また、第２の基体１２の材料としては、樹脂を用いることが好ましく、その誘電率εｒ２は例えば３とすることができるが、これに限定されるものではない。第２の基体１２の具体的な材料としては、ポリカＡＢＳなどのポリマーアロイ材料を用いることが好ましい。このように、第１及び第２の基体１１，１２が同じ樹脂材料を主成分とする場合には、両者の一体化が容易である。第１及び第２の基体１１，１２の大きさは、目的とする共振周波数に合わせて適宜設定することができる。
【００１９】
第１の放射導体１３は、第１の共振周波数ｆ１で共振する第１のアンテナ素子ＡＮＴ１として機能するものであり、そのアンテナ長は第２の放射導体１４よりも長い。また、第２の放射導体１４は、第１の共振周波数ｆ１よりも高い第２の共振周波数ｆ２で共振する第２のアンテナ素子ＡＮＴ２として機能するものであり、そのアンテナ長は第１の放射導体１３よりも短い。第１の放射導体１３の一端１３ａと第２の放射導体１４の一端１４ａは、第１の基体１１と第２の基体１２との境界Ｂにおいて接続されており、第１の放射導体１３と第２の放射導体１４は、第１の基体１１と第２の基体１２との境界Ｂから互いに逆方向に分かれるように延設されている。第１の放射導体１３の他端１３ｂ及び第２の放射導体１４の他端１４ｂは共に開放端となっている。
【００２０】
第１のスルーホール導体１５は、第１及び第２のアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２に共通の給電点であり、第１の基体１１と第２の基体１２との境界Ｂ付近に設けられており、第１の基体１１を貫通している。第１のスルーホール導体１５の上端は第１の放射導体１３の一端１３ａに接続されており、下端は給電電極１７を介してプリント基板上の給電ラインに接続されている。第２のスルーホール導体１６もまた、第１の基体１１と第２の基体１２との境界付近に設けられているが、第１のスルーホール導体１５と異なり、第２の基体１２を貫通している。よって、第２のスルーホール導体１６の上端は第２の放射導体１４の一端１４ａに接続されており、下端はグランド電極１８を介してプリント基板上のグランドパターンに接続されている。以上の構成により、本実施形態においては、第１及び第２のアンテナ素子ＡＮＴ１，ＡＮＴ２が共に逆Ｆアンテナを構成している。
【００２１】
本実施形態では、第１のスルーホール導体１５は第１のスルーホール導体１１を貫通しており、第２のスルーホール導体１６は第２のスルーホール導体１２を貫通している。第１及び第２のスルーホール導体１５，１６が共に第１の基体１１を貫通する場合には、スルーホール導体１５，１６間の電磁界結合が非常に強くなり、各アンテナ素子ＡＮＴ１，ＡＮＴ２の帯域幅が狭くなる。また、スルーホール導体１５，１６間の位置関係がわずかにずれるだけで各アンテナ素子のインピーダンスが大きく変化し、インピーダンスのバラツキが大きくなる。しかしながら、本実施形態のように第１及び第２のスルーホール導体１５，１６が第１及び第２の基体１１，１２をそれぞれ貫通している場合には、スルーホール導体間の電磁界結合を抑えることができ、所望の帯域幅を確保することができる。また、スルーホール導体間の位置ずれに起因するインピーダンスのバラツキを抑えることができる。
【００２２】
上述したように、本実施形態によるアンテナ装置１００は、高域側のアンテナ素子ＡＮＴ２が形成される第２の基体１２の材料として誘電率が比較的低いものを用いている。高域側で高誘電率の基体を用いて高い共振周波数のアンテナを得るためには、アンテナ長を大幅に短くしなければならず、アンテナ長を大幅に短くすると放射効率が大幅に低下するという問題がある。しかし、高域側で低誘電率の材料を用いた場合には、高い共振周波数を得ようとする場合であっても、アンテナ長を比較的長くすることができる。すなわち、高域側のアンテナ素子が必要以上に小型化されることがなく、高域側のアンテナ素子の放射特性を改善することができる。
【００２３】
第２のアンテナ素子ＡＮＴ２のアンテナ長を長くするためには、帯状の第２の放射導体１４を折り返し構造とすることが好ましい。上記のように、第２の基体１２の誘電率を低くした条件下で所望の共振周波数を得るためには、アンテナ長を長くしなければならないが、基体１２の大きさが同じである場合には、所望のアンテナ長を直線的に確保することができない可能性があり、直線的に確保しようとすれば第２の基体１２を大きくしなければならないという問題がある。しかし、このような折り返し構造とすれば、第２の基体１２を大きくすることなく所望のアンテナ長を確保することができ、高域側のアンテナ素子の放射特性を改善することができる。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態によるアンテナ装置１００は、誘電率が高い第１の基体１１と誘電率が低い第２の基体１２とを備え、第１の基体１１に共振周波数の低い側のアンテナ素子ＡＮＴ１を形成し、第２の基体１２上に共振周波数の高い側のアンテナ素子ＡＮＴ２を形成しているので、共振周波数の高い側のアンテナ素子ＡＮＴ２が小さくなりすぎてしまい、放射特性が大幅に低下するという問題を解決することができる。すなわち、小型で放射特性に優れた複共振アンテナを実現することができる。
【００２５】
図３は、本発明の第２の実施形態によるアンテナ装置２００の構成を示す略斜視図である。
【００２６】
図３に示すように、このアンテナ装置２００の特徴は、第１及び第２のスルーホール導体１５，１６の双方が第２の基体１２を貫通するように形成されており、各々の一端が共に第２の放射導体１４の一端付近に接続されている点にある。その他の構成は第１の実施形態と同様であるため、同一の構成要素に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２７】
上述したように、第１及び第２のスルーホール導体１５，１６が共に第１の基体１１を貫通する場合には、スルーホール導体１５，１６間の電磁界結合が非常に強くなり、各アンテナ素子ＡＮＴ１，ＡＮＴ２の帯域幅が狭くなる。また、スルーホール導体１５，１６間の位置関係がわずかにずれるだけで各アンテナ素子のインピーダンスが大きく変化し、インピーダンスのバラツキが大きくなる。しかしながら、本実施形態のように第１及び第２のスルーホール導体１５，１６の双方が第２の基体１２を貫通している場合には、スルーホール導体間の電磁界結合を抑えることができ、所望の帯域幅を確保することができる。また、スルーホール導体間の位置ずれに起因するインピーダンスのバラツキを抑えることができる。
【００２８】
図４は、本発明の第３の実施形態によるアンテナ装置３００の構成を示す略斜視図である。また、図５は、図４に示したアンテナ装置３００の展開図である。
【００２９】
図４及び図５に示すように、このアンテナ装置３００の特徴は、第１の基体１１が第２の基体１２に取り囲まれた構造となっており、第２の基体１２の長手方向の端部にはプリント基板に対する固定部材１２ｗが形成されている点にある。そのため、基体の大部分が第２の基体１２によって構成されており、第１の基体１１の側面は露出しておらず、第２の基体１２に覆われている。また、その他の構成については第１の実施形態と同様であるため、同一の構成要素に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３０】
本実施形態のアンテナ装置３００は、プリント基板上に自身を固定するための固定部材１２ｗを備えている。固定部材１２ｗは第２の基体１２の一部であって、第２の基体１２の底面側から下方に突出する爪構造である。一般に誘電率の高い材料は硬質で弾性力が小さいため、固定部材として使用することが非常に困難であるのに対し、誘電率の低い材料は軟質で弾性力が大きいため、固定部材１２ｗとしての使用に適している。本実施形態においては、誘電率が高い第１の基体１１には爪構造を設けず、誘電率が低い第２の基体１２に爪構造を設けることで、アンテナ装置３００をプリント基板上に機械的に固定することができる。
【００３１】
以上説明したように、第３の実施形態によるアンテナ装置３００は、誘電率が低く可撓性が高い第２の基体１２の一部をプリント基板上へ固定するための固定部材として使用していることから、第１の実施形態によるアンテナ装置１００の作用効果に加えて、特別な固定具を使用することなく、アンテナ装置３００をプリント基板上に機械的に固定することができる。
【００３２】
また、第３の実施形態によれば、第１の基体１１が第２の基体１２に組み込まれており、第１の基体１１と第２の基体１２とが複数の側面で接着されていることから、落下衝撃等の外的応力が加えられても両者が分離することがなく、信頼性の高いアンテナ装置を提供することができる。
【００３３】
図６は、本発明の第４の実施形態によるアンテナ装置４００の構成を示す略斜視図である。また、図７は、アンテナ装置４００の組み込み構造の一例を示す略断面図である。
【００３４】
図６に示すように、アンテナ装置４００は、第２の基体１２がブロック形状ではなく、略Ｕ字状に湾曲した板状の基体を用いるものであり、第２の実施形態と同様、板状の基体の大部分が第２の基体１２によって構成され、平坦領域の一部分に第１の基体１１が組み込まれている点を特徴としている。そのため、第２の基体１２は第１の基体１１の周囲を取り囲んでいる。そして、図７に示すように、第２の基体１１の湾曲した端部に形成された爪構造１２ｘがプリント基板２０に嵌合する構造となっている。
【００３５】
図７に示すように、アンテナ装置４００をプリント基板２０に固定したとき、アンテナ装置４００のうち、放射導体１３，１４が形成された基体の主要部はプリント基板２０から浮き上がった状態となっている。しかし、本実施形態においては、第１及び第２のスルーホール導体１５，１６にピン２１，２２がそれぞれ挿入されており、ピン２１，２２の先端がプリント基板２０上の給電ラインやグランドに接触するので、それらに対する電気的接続が確保される。
【００３６】
図８は、アンテナ装置４００の組み込み構造の他の例を示す略断面図である。
【００３７】
図８に示すように、本実施形態によるアンテナ装置４００は、第２の基体１１の湾曲した端部に形成された爪構造１２ｙがプリント基板２０を収容するための筐体２３に嵌合する構造となっている。上記のように、第２の基体１２は第１の基体１１よりも弾性力があることから、爪構造１２ｙを設けることにより筐体２３との係合が可能である。筐体２３内にプリント基板２０を収容したとき、筐体２３に固定されたアンテナ装置４００のうち、放射導体１３，１４が形成された基体の主要部はプリント基板２０から浮き上がった状態となっている。しかし、本実施形態においては、第１及び第２のスルーホール導体１５，１６にピン２１，２２がそれぞれ挿入されており、ピン２１，２２の先端がプリント基板２０上の給電ラインやグランドに接触するので、それらに対する電気的接続が確保される。
【００３８】
図９は、アンテナ装置４００の組み込み構造のさらに他の例を示す略断面図である。
【００３９】
図９に示すように、本実施形態によるアンテナ装置４００は、第２の基体１１の湾曲した端部に形成された突起部材２０ｚの先端部がプリント基板２０上の穴２０ａに挿入され、プリント基板２０上に固定されている。上記のように、第２の基体１１は樹脂であり、熱可塑性を有することから、プリント基板２０上の穴２０ａに突起部材１２ｚを貫通させ、先端部を熱プレスすることにより、先端部をつぶすことができ、突起部材２０ｚが穴２０ａから抜けないように変形させて、プリント基板２０と係合させることが可能である。アンテナ装置４００をプリント基板２０に固定したとき、プリント基板２０に固定されたアンテナ装置４００のうち、放射導体１３，１４が形成された基体の主要部はプリント基板２０から浮き上がった状態となっている。しかし、本実施形態においては、第１及び第２のスルーホール導体１５，１６にピン２１，２２がそれぞれ挿入されており、ピン２１，２２の先端がプリント基板２０上の給電ラインやグランドに接触するので、それらに対する電気的接続が確保される。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態によるアンテナ装置４００は、誘電率が相対的に高い第１の基体１１と誘電率が相対的に低い第２の基体１２とを備え、第１の基体１１上に共振周波数の低い側のアンテナ素子ＡＮＴ１を形成し、第２の基体１２上に共振周波数の高い側のアンテナ素子ＡＮＴ２を形成しているので、共振周波数の高い側のアンテナ素子ＡＮＴ２が小さくなりすぎてしまい、放射特性が大幅に低下するという問題を解決することができる。すなわち、小型で放射特性に優れた複共振アンテナを実現することができる。また、本発明によれば、誘電率が低く可撓性又は可塑性が高い第２の基体１２の一部をプリント基板又は筐体に固定するための固定部材として使用していることから、特別な固定具を使用することなく、アンテナ装置をプリント基板上に機械的に固定することができる。
【００４１】
さらに、第４の実施形態によれば、第１の基体１１が第２の基体１２に組み込まれており、第１の基体１１と第２の基体１２とが複数の側面で接着されていることから、落下衝撃等の外的応力が加えられても両者が分離することがなく、信頼性の高いアンテナ装置を提供することができる。
【００４２】
図１０は、本発明の第５の実施形態によるアンテナ装置５００の構成を示す略斜視図である。
【００４３】
図１０に示すように、アンテナ装置５００は、第１のアンテナ素子ＡＮＴ１を構成する第１の放射導体１３よりも第２のアンテナ素子ＡＮＴ２を構成する第２の放射導体１４のアンテナ長が長くなっている。給電点付近においては、第１の実施形態と同様、第１の放射導体１３と第２の放射導体１４は、第１の基体１１と第２の基体１２との境界Ｂから互いに逆方向に分かれるように延設されているが、第２の放射導体１４は給電点付近ですぐに折り返して、第１の放射導体１３と平行に延設されている。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態によるアンテナ装置５００は、誘電率が高い第１の基体１１と誘電率が低い第２の基体１２とを備え、第１の基体１１に低い共振周波数側のアンテナ素子ＡＮＴ１を形成し、第２の基体１２上に高い共振周波数側のアンテナ素子ＡＮＴ２を形成しているので、高い共振周波数側のアンテナ素子ＡＮＴ２が小さくなりすぎてしまい、放射特性が大幅に低下するという問題を解決することができる。すなわち、小型で放射特性に優れた複共振アンテナを実現することができる。また、本発明によれば、誘電率が低く可撓性が高い第２の基体の一部をプリント基板に取り付けられる筐体に固定するための固定部材として使用していることから、特別な固定具を使用することなく、アンテナ装置をプリント基板上に機械的に固定することができる。
【００４５】
本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能であり、それらも本発明に包含されるものであることは言うまでもない。
【００４６】
例えば、上記実施形態においては、第１及び第２の放射導体１３，１４が第１及び第２の基体１１，１２の上面にそれぞれ形成されているが、必ずしも上面のみに形成される必要はなく、側面に形成されても構わない。つまり、基体の底面を除いたいずれかの面（主面）に形成されていればよい。
【００４７】
また、上記実施形態においては、共振周波数ｆ１、ｆ２を有する２つのアンテナ素子を有する場合を例示しているが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、アンテナ素子の数は３つ以上であっても構わない。
【００４８】
また、上記実施形態においては、第１の放射導体１１の一端に接続した第１のスルーホール導体１５を給電用とし、第２の放射導体１２の一端に接続したスルーホール導体１６をショート用としているが、本発明はこのような構成に限定されず、複共振アンテナの設計によっては、スルーホール導体１５をショート用とし、スルーホール導体１６を給電用としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態によるアンテナ装置１００の構造を示す略斜視図である。
【図２】図２は、図１に示したアンテナ装置１００の略展開図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態によるアンテナ装置２００の構造を示す略斜視図である。
【図４】図４は、本発明の第３の実施形態によるアンテナ装置３００の構成を示す略斜視図である。
【図５】図５は、図４に示したアンテナ装置３００の略展開図である。
【図６】図６は、本発明の第４の実施形態によるアンテナ装置４００の構成を示す略斜視図である。
【図７】図７は、アンテナ装置４００の組み込み構造の一例を示す略断面図である。
【図８】図８は、アンテナ装置４００の組み込み構造の他の例を示す略断面図である。
【図９】図９は、アンテナ装置４００の組み込み構造のさらに他の例を示す略断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施形態によるアンテナ装置５００の構成を示す略斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 基体
１１ 第１の基体
１２ 第２の基体
１２ｗ 固定部材
１２ｘ 爪構造
１２ｙ 爪構造
１２ｚ 突起部材
１３ａ 第１の放射導体の一端
１３ｂ 第１の放射導体の他端
１３ 第１の放射導体
１４ａ 第２の放射導体の一端
１４ｂ 第２の放射導体の他端
１４ 第２の放射導体
１５ 第１のスルーホール導体
１６ 第２のスルーホール導体
２０ プリント基板
２０ａ 穴
２０ｚ 突起部材
２１，２２ ピン
２３ 筐体
１００ アンテナ装置
２００ アンテナ装置
３００ アンテナ装置
４００ アンテナ装置
５００ アンテナ装置
Ｂ 境界
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の誘電率を有する第１の基体と、
前記第１の誘電率よりも低い第２の誘電率を有し前記第１の基体と一体化された第２の基体と、
前記第１の基体の主面に形成され第１の共振周波数で共振する第１の放射導体と、
前記第２の基体の主面に形成され第１の共振周波数よりも高い第２の共振周波数で共振する第２の放射導体とを備え、
前記第１及び第２の放射導体は、一端同士が前記第１の基体と前記第２の基体との境界で接続され、且つ、前記境界付近において互いに逆方向に分かれるように延設されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記第１の放射導体の前記一端付近に接続され、前記第１の基体を貫通する第１のスルーホール導体と、
前記第２の放射導体の前記一端付近に接続され、前記第２の基体を貫通する第２のスルーホール導体とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第２の放射導体の前記一端付近に接続され、前記第２の基体を貫通する第１及び第２のスルーホール導体をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第２の基体は、プリント基板又前記プリント基板を収容する筐体に固定するための固定部材を一体的に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記固定部材は、前記プリント基板又は前記筐体に係合される爪構造であることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記固定部材は、前記プリント基板又は前記筐体に設けられた穴に挿入される突起部材であることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項１】
第１の誘電率を有する第１の基体と、
前記第１の誘電率よりも低い第２の誘電率を有し前記第１の基体と一体化された第２の基体と、
前記第１の基体の主面に形成され第１の共振周波数で共振する第１の放射導体と、
前記第２の基体の主面に形成され第１の共振周波数よりも高い第２の共振周波数で共振する第２の放射導体とを備え、
前記第１及び第２の放射導体は、一端同士が前記第１の基体と前記第２の基体との境界で接続され、且つ、前記境界付近において互いに逆方向に分かれるように延設されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記第１の放射導体の前記一端付近に接続され、前記第１の基体を貫通する第１のスルーホール導体と、
前記第２の放射導体の前記一端付近に接続され、前記第２の基体を貫通する第２のスルーホール導体とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第２の放射導体の前記一端付近に接続され、前記第２の基体を貫通する第１及び第２のスルーホール導体をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第２の基体は、プリント基板又前記プリント基板を収容する筐体に固定するための固定部材を一体的に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記固定部材は、前記プリント基板又は前記筐体に係合される爪構造であることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記固定部材は、前記プリント基板又は前記筐体に設けられた穴に挿入される突起部材であることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−８１０９８（Ｐ２０１０−８１０９８Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４４８１８（Ｐ２００８−２４４８１８）
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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