複共振アンテナ及び電子デバイス
【課題】最少の部品点数で済み、電子デバイスにおける占有スペースを極小化し得、電気的・機械的接続の信頼性の高い複共振アンテナ及びそれを用いた電子デバイスを提供する。
【解決手段】複共振アンテナは、誘電体ブロック３と、第１導体１と、第２導体２とを含む。誘電体ブロック３は、棒状であり、第１導体１は、誘電体ブロック３の内部において、その長さ方向に延び、一端が誘電体ブロック３の一端の側から外部に導出されており、第２導体２は、誘電体ブロック３の長さ方向に沿い、その表面に設けられた導体膜でなる。
【解決手段】複共振アンテナは、誘電体ブロック３と、第１導体１と、第２導体２とを含む。誘電体ブロック３は、棒状であり、第１導体１は、誘電体ブロック３の内部において、その長さ方向に延び、一端が誘電体ブロック３の一端の側から外部に導出されており、第２導体２は、誘電体ブロック３の長さ方向に沿い、その表面に設けられた導体膜でなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複共振アンテナ及びそれを用いた電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
複共振アンテナ（デュアル・バンド・アンテナまたはマルチ・バンド・アンテナと称されることもある）は、１チップ上に共振周波数の異なる2つのアンテナ電極を備えており、１チップでありながら、２つの異なる周波数帯に対応することができる。複共振アンテナが用いられる機器の例としては、ＧＰＳ（Global Positioning System）の機能と、Bluetooth（登録商標 以下省略）の機能とを有する移動体通信装置、例えば携帯電話機を挙げることができる。ＧＰＳでは１．５７ＧＨｚ帯の電波を用い、Bluetoothでは２．４５ＧＨｚ帯の電波を用いており、これらの周波数帯に対応できる複共振アンテナが要求される。このような複共振アンテナとして、例えば、特許文献１は、誘電体基体の主面に低周波側アンテナ電極及び高周波側アンテナ電極を設けたものを開示している。
【０００３】
また、最近、情報技術の発展に伴い、携帯電話機などでは、無線ＬＡＮで授受されるデータに画像などの情報量の多いデータも含まれるようになってきている。そこで、無線ＬＡＮで授受する情報のうち、情報量の大きいデータを伝送速度の速い高周波帯（例えば５．２ＧＨｚ帯）で授受し、通常のデータを、通信距離が長い低周波帯（例えば２．４５ＧＨｚ帯）でデータを授受するという、使い分けが行われる。
【０００４】
上述した複共振アンテナでは、低周波側アンテナ電極及び高周波側アンテナ電極は、一端を、一つの給電端に共通に接続し、他端を自由端とした、いわゆる二股のパターンとし、給電端から自由端までのアンテナ電気長を、λ/４とするのが一般的である。
【０００５】
無線通信に適合するノート型パソコンでは、一般に、液晶表示装置で構成されたディスプレイの周縁に無線通信用複共振アンテナが配置されており、一方、送受信回路の一部を構成する回路部分が、キーボードに配置されている。そこで、ディスプレイの周縁に配置された無線通信用複共振アンテナを、同軸ケーブルを用いて、キーボードに内蔵された回路部分に接続する必要がある。
【０００６】
上述したように、この種の無線通信用複共振アンテナは、ノート型パソコンの場合を例にとると、ディスプレイの周縁に残された狭いスペースに配置しなければならないから、そのような狭スペースに対応できなければならない。また、携帯に伴う不測の衝撃や、伴うディスプレイの開閉操作等に対して、複共振アンテナ回路の電気的・機械的接続が長期にわたって安定的に維持されるような構造でなければならない。
【０００７】
ところが、特許文献に記載された複共振アンテナでは、アンテナ電極を同一面上に併設することから、小型化に限界があり、ノート型パソコン等の高密度実装の電子デバイス等への適用において、更に、改善すべき余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１６７７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、最少の部品点数で済み、電子デバイスにおける占有スペースを極小化
し得る複共振アンテナ及びそれを用いた電子デバイスを提供することである。
【００１０】
本発明のもう一つの課題は、電気的・機械的接続の信頼性の高い複共振アンテナ及びそれを用いた電子デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するため、本発明に係る複共振アンテナは、誘電体ブロックと、第１導体と、第２導体とを含む。前記誘電体ブロックは、棒状である。前記第１導体は、前記誘電体ブロックの内部において、その長さ方向に延び、一端が前記誘電体ブロックの一端の側から外部に導出されている。前記第２導体は、前記誘電体ブロックの長さ方向に沿い、その表面に設けられた導体膜である。
【００１２】
上述したように、本発明に係る複共振アンテナでは、誘電体ブロックは、棒状であり、この誘電体ブロックの内部において、その長さ方向に延びる第１導体を有している。そして、この構造において、第２導体が、誘電体ブロックの長さ方向に沿い、その表面に導体膜として設けられている。この構造によれば、誘電体ブロックの比誘電率、第１導体の長さ及び位置、第１導体と第２導体との間に発生するキャパシタ、さらには、第２導体と接地との間の距離等に依存して共振周波数が定まる複共振アンテナが得られる。複共振アンテナとしては、誘電体ブロックを基本とし、その内外に第１導体及び導体膜でなる第２導体を設けた構造となるので、最少の部品点数で済み、電子デバイスにおける占有スペースを極小化し得る。
【００１３】
しかも、第１導体は、その一端が誘電体ブロックの一端の側から外部に導出されているから、従来であれば、アンテナ導体に接続されていた同軸ケーブルの中心導体を、誘電体ブロックの内部に配置し、そのまま外部に導出する構成を採ることができる。このため、電気的・機械的接続の信頼性の高い複共振アンテナが実現される。
【００１４】
同軸ケーブルは、周知のように、中心導体の周りを、絶縁層が被覆し、前記絶縁層の周りをシールド層が被覆し、前記シールド層の周りを外被層が被覆した構造となっている。そこで、先端から所定の長さをもって、前記外被層及び前記シールド層を除去する。そして、このようにして除去されて残った中心導体及び被覆絶縁層を、誘電体ブロックに挿入し、第１導体として用いる。
【００１５】
上述したように、給電線たる同軸ケーブルの中心導体を、そのまま、第１導体として利用した複共振アンテナが実現される。このため、複共振アンテナに給電線たる同軸ケーブルを接続していた従来技術と異なって、第１導体が同軸ケーブルの中心導体として一本化され、部品点数の極少化、占有スペースの最小化が達成される。また、第１導体と同軸ケーブルとの間にはんだ付け部分等の接続部分が存在しないので、はんだ付け部分で両者の接続が切断される等のオープン故障を生じる余地がなくなる。しかも、第１導体は、同軸ケーブルのうち、中心導体を絶縁層で被覆した構造となり、シールド層を持たないので、中心導体とシールド層とのショート故障を生じることもない。また、面倒なはんだ付け工程が不要になるので、コスト低減にも寄与することができる。
【００１６】
また、本発明に係る複共振アンテナは、誘電体ブロックを含んでおり、誘電体ブロックは第１導体を覆っているから、誘電体ブロックの比誘電率の選定により、波長短縮効果による縮小化を図りつつ、必要な特性を確保することができる。
【００１７】
具体的な形態として、前記第２導体は、一端が前記誘電体ブロックの前記一端の側に位置し、他端が前記誘電体ブロックの長さ方向の中間部に位置することがある。
【００１８】
別の態様として、前記第２導体は、一端及び他端が前記誘電体ブロックの長さ方向の中間部に位置することがある。
【００１９】
更に別の態様として、前記第２導体は、一端が前記誘電体ブロックの前記一端とは反対側に位置し、他端が前記誘電体ブロックの長さ方向の中間部に位置することもある。
【００２０】
上述した３つの態様は、それぞれ、異なるアンテナ特性を示すので、要求される特性に従って、選択的に用いることができる。
【００２１】
好ましい形態として、誘電体ブロックが、長さ方向に向かう孔を有しており、第１導体が孔の内部に挿入されている構造を採用することができる。別の形態として、誘電体ブロックは、少なくとも複数の分割片に分割され、分割片のそれぞれは互いに結合されていてもよい。分割の形態として、誘電体ブロックは、中心導体及び絶縁層の長さ方向に沿って分割されていてもよい。この場合、分割片の全てが、同一の比誘電率を持つ必要はなく、分割片の少なくとも一つは、他の分割片とは比誘電率が異なっていてもよい。
【００２２】
第１導体は、誘電体ブロックの中心線上に配置されていてもよいし、中心線から外れた位置に配置されていてもよい。
【００２３】
本発明は、更に、上述した複共振アンテナとともに、通信部を含む電子デバイスを開示する。そのような電子デバイスの代表例は、ノート型パソコンである。
【００２４】
上述したように、この種の無線通信用複共振アンテナは、ノート型パソコンの場合を例にとると、ディスプレイの周縁に残された狭いスペースに配置しなければならないから、そのような狭スペースに対応できなければならない。また、携帯に伴う不測の衝撃や、伴うディスプレイの開閉操作等に対して、複共振アンテナ回路の電気的・機械的接続が長期にわたって安定的に維持されるような構造でなければならない。
【００２５】
なお、同軸ケーブルをアンテナとして利用する技術は知られている（例えば特開２００８−１５３８１６号公報）。しかし、この先行技術は、複共振アンテナに関するものではない。しかも、Ｌ型素子と、同軸ケーブルの２つの部分で構成されているため、部品点数が増え、ノート型パソコン上における占有スペースが拡大し、Ｌ型素子と同軸ケーブルとの間のはんだ付けの煩わしさ、はんだ付け部分を有することによる電気的・機械的接続の信頼性低下等の問題を抱えている。
【発明の効果】
【００２６】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）最少の部品点数で済み、電子デバイスにおける占有スペースを極小化し得る複共振アンテナ及びそれを用いた電子デバイスを提供することができる。
（ｂ）電気的・機械的接続の信頼性の高い複共振アンテナ及びそれを用いた電子デバイスを提供することができる。
（ｃ）波長短縮効果による第１導体の縮小化を図りつつ、必要な特性を確保することができる複共振アンテナ及びそれを用いた電子デバイスを提供することができる。
【００２７】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面は、単に、例示に過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る複共振アンテナの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図１の３−３線断面図である。
【図４】図１〜図３に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの一部を示す図である。
【図５】図４の一部を拡大した図である。
【図６】図１〜図３に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの別の例を示す図である。
【図７】図１〜図３に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの更に別の例を示す図である。
【図８】本発明に係る複共振アンテナの別の例を示す断面図である。
【図９】図８に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの例を示す図である。
【図１０】図８に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの別の例を示す図である。
【図１１】図８に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの更に別の例を示す図である。
【図１２】本発明に係る複共振アンテナの更に別の例を示す断面図である。
【図１３】図１２に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの例を示す図である。
【図１４】図１２に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの別の例を示す図である。
【図１５】図１２に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの更に別の例を示す図である。
【図１６】本発明に係る複共振アンテナのＧＰＳ電波に対するリターン・ロス特性を示す図である。
【図１７】本発明に係る複共振アンテナのＧＰＳ電波に対する効率特性を示す図である。
【図１８】本発明に係る複共振アンテナのBluetooth電波に対するリターン・ロス特性を示す図である。
【図１９】本発明に係る複共振アンテナのBluetooth電波に対する効率特性を示す図である。
【図２０】本発明に係る複共振アンテナの更に別の形態を示す図である。
【図２１】本発明に係る複共振アンテナの更に別の形態を示す図である。
【図２２】本発明に係る複共振アンテナの更に別の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
まず、図１を参照すると、本発明に係る複共振アンテナは、誘電体ブロック３と、第１導体１と、第２導体２とを含む。誘電体ブロック３は、長さＬ１及び幅Ｗ１を持つ棒状である。実施の形態に示す誘電体ブロック３は、上面、下面、前面及び背面を有する断面４角形状であるが、他の断面多角形状、断面円形状、断面楕円形状またはそれらの組合せであってもよい。誘電体ブロック３は、有機誘電体材料であってもよいし、無機誘電体材料であってもよいし、更には、有機誘電体材料と無機誘電体材料とを混合した複合誘電体材料であってもよい。
【００３０】
第１導体１は、誘電体ブロック３の内部において、その長さ方向に延び、一端が誘電体ブロック３の一端の側から外部に導出されており、誘電体ブロック３の内部にある部分が、アンテナ部分１０５として機能する。
【００３１】
第２導体２は、誘電体ブロック３の長さ方向に沿い、その表面に設けられた導体膜でなる。第２導体２は、Ｃｕを主成分とするものによって構成することができる。耐候性、耐酸化性、耐摩耗性等を考慮して、多層めっき構造としてもよい。図示の第２導体２は、一端が誘電体ブロック３の一端の側に位置し、他端が誘電体ブロック３の長さ方向の中間部
に位置させてある。第２導体２の長さＬ２は、共振周波数に応じて選定される。この実施例の誘電体ブロック３は、１．５７ＧＨｚ帯のＧＰＳ電波、２．４５ＧＨｚ帯のBluetooth電波に対応することを前提とし、その全長Ｌ２及び幅Ｗ２を、誘電体ブロック３の全長Ｌ１及び幅Ｗ１の略半分よりも少し小さい値にしてある。もっとも、複共振アンテナとしての共振周波数は、誘電体ブロック３の比誘電率、第１導体１の長さ及び位置、第１導体１と第２導体２との間に発生するキャパシタ、さらには、第２導体２と接地との間の距離等に依存して定まるので、これらの定数が変化した場合には誘電体ブロック３の長さＬ１、幅Ｗ１、さらには、第２導体２の長さＬ２、幅Ｗ２も変化するので、図はあくまで一例に過ぎない。
【００３２】
第１導体１は、好ましくは、同軸ケーブルを利用して構成することができる。同軸ケーブルは、周知のように、中心導体１０１の周りを、絶縁層１０２が被覆し、絶縁層１０２の周りをシールド層１０３が被覆し、シールド層１０３の周りを外被層１０４が被覆している。
【００３３】
中心導体１０１は、一般には、Ｃｕ線によって構成され、絶縁層１０２は、例えば、ポリエチレン等によって構成され、シールド層１０３は網組み銅線によって構成される。外被層１０４は、例えば、ビニル等によって構成されている。シールド層１０３の内径、中心導体１０１の直径及び絶縁層１０２の比誘電率εｒ１は、同軸ケーブルの特性インピーダンスが、例えば５０Ωとなるように定められる。
【００３４】
上述した一般的な同軸ケーブルにおいて、その先端から所定の長さをもって、外被層１０４及びシールド層１０３の除去された除去部分１０５を有しており、中心導体１０１のうち、この除去部分１０５が、アンテナ部分として機能する。
【００３５】
誘電体ブロック３は、外被層１０４及びシールド層１０３の除去された除去部分１０５を覆っている。除去部分１０５は、誘電体ブロック３の中心線上に配置されていてもよいし、中心線から外れた位置に配置されていてもよい。また、誘電体ブロック３は、先端側では、中心導体１０１の先端が、誘電体ブロック３の内部で終わるようにしてもよいし、後端側では、同軸ケーブルの外被層１０４を部分的に覆うようにしてもよい。更に、その形状は、図示の断面四角形状に限らず、他の多角形状であってもよいし、断面円形状又は断面楕円形状等であってもよい。要するに、誘電体ブロック３は任意の外形、断面形状を採ることができる。
【００３６】
具体的な形態として、誘電体ブロック３は、長さ方向に向かう直線状の孔を有しており、除去部分１０５は、孔の内部に挿入されている。除去部分１０５は、接着剤等によって、孔の内周面に接着固定することが好ましい。接着剤の有する比誘電率による影響を軽減するため、接着箇所は、例えば、導入口等に限ることが好ましい。
【００３７】
上述した複共振アンテナは、第１導体１及び第２導体２による複数の共振周波数を持つ複共振特性をもつようになる。具体的には、１．５７ＧＨｚ帯のＧＰＳ電波及び２．４５ＧＨｚ帯のBluetooth電波の周波数に共振する複共振アンテナである。
【００３８】
上述したように、本発明に係る複共振アンテナでは、誘電体ブロック３は、棒状であり、この誘電体ブロック３の内部において、その長さ方向に延びる第１導体１を有している。そして、この構造において、第２導体２が、誘電体ブロック３の長さ方向に沿い、その表面に導体膜として設けられている。この構造によれば、誘電体ブロック３の比誘電率、第１導体１の長さ及び位置、第１導体１と第２導体２との間に発生するキャパシタ、さらには、第２導体２と接地との間の距離等に依存して共振周波数が定まる複共振アンテナが得られる。複共振アンテナとしては、誘電体ブロック３を基本とし、その内外に第１導体
１及び導体膜でなる第２導体２を設けた構造となるので、最少の部品点数で済み、電子デバイスにおける占有スペースを極小化し得る。
【００３９】
しかも、第１導体１は、その一端が誘電体ブロック３の一端の側から外部に導出されているから、給電線たる同軸ケーブルの中心導体を、そのまま、第１導体１として利用した実施の形態を採ることができる。
【００４０】
さらに、本発明に係る複共振アンテナは、誘電体ブロック３を含んでおり、誘電体ブロック３は除去部分１０５を覆っているから、誘電体ブロック３の比誘電率εｒ２の選定により、波長短縮効果による除去部分１０５の縮小化を図りつつ、必要な特性を確保することができる。除去部分１０５は、同軸ケーブルの絶縁層１０２によって覆われているので、その比誘電率εｒ１による波長短縮効果を生じるが、同軸ケーブルの絶縁層１０２の比誘電率εｒ１は、同軸ケーブル・メーカによって特定されており、ユーザが任意に選定できるものではない。本発明では、同軸ケーブルとは別に、除去部分１０５を覆う誘電体ブロック３を有するから、誘電体ブロック３の比誘電率εｒ２を選定し、波長短縮効果を上げることができる。波長短縮の観点からは、誘電体ブロック３の比誘電率εｒ２は、同軸ケーブルの絶縁層１０２の比誘電率εｒ１よりも高くしてある。
【００４１】
本発明に係る複共振アンテナは、例えば、無線ＬＡＮに適合する通信機能を有する電子デバイスに用いられる。そのような例として、図４及び図５は、キーボード７０１及びディスプレイ７０２を備えるノート型パソコン７への適用を図示している。
【００４２】
図４及び図５を参照すると、本発明に係る複共振アンテナ５は、ディスプレイ７０２の周辺に残された狭いスペース７０３に配置される。複共振アンテナ５は、第２導体２の膜面が、基板上等に平面パターンとして形成された接地導体７０５の面と直交する関係で、スペース７０３に配置されている。より具体的には、第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面のうち、接地導体７０５に遠い上面にある。同軸ケーブルでなる第１導体１は、ディスプレイ７０２の周辺を縁取る枠体７０４に沿って導かれ、枠体７０４の外側に配置された接地導体７０５に、外被層１０４の上から接着テープ７０６等で固定される。そして、外被層１０４を剥いで露出させたシールド層１０３を、接地導体７０５にはんだ付け７０７等の手段によって固定する。
【００４３】
実施の形態に示された同軸ケーブルは、先端から所定の長さＬ１をもって、外被層１０４及びシールド層１０３の除去された除去部分１０５を有しているから、給電線たる同軸ケーブルの中心導体１０１をそのまま利用した複共振アンテナ５が実現される。このため、例えば、Ｌ型素子に、給電線たる同軸ケーブルを接続していた従来技術と異なって、除去部分１０５が、同軸ケーブルの中心導体１０１として一本化され、部品点数の極少化、電子デバイスへの実装時における占有スペース７０３の最小化が達成される。
【００４４】
また、シールド層１０３を電子デバイスの接地導体７０５にはんだ付けする場合を除いて、除去部分１０５と同軸ケーブルとの間にはんだ付け部分等の接続部分が存在しないので、はんだ付け部分で両者の接続が切断される等のオープン故障を生じる余地がなくなる。
【００４５】
しかも、除去部分１０５は、中心導体１０１を絶縁層１０２で被覆した構造となり、シールド層１０３を持たないので、従来であれば問題となる中心導体１０１とシールド層１０３とのショート故障を生じることもない。また、面倒なはんだ付け工程が不要になるので、コスト低減にも寄与することができる。
【００４６】
本発明に係る複共振アンテナ５は、第２導体２の膜面と、接地導体７０５との相対関係
によって、リターン・ロスや放射効率等のアンテナ特性が変化する。したがって、第２導体２の膜面と接地導体７０５との相対関係を変えることによって、アンテナ特性を変えることができる。その一例を図６及び図７に示す。これらの図において、図４及び図５に現れた構成部分と対応する部分については、同一の参照符号を付し、重複説明はこれを省略する。まず、図６の実施の形態では、第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面の間の側面にある。次に、図７に示す実施の形態では、第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面のうち、接地導体７０５に近い下面にある。
【００４７】
更に、本発明に係る複共振アンテナ５のアンテナ特性は、誘電体ブロック３に対する第２導体２の相対位置を変えることによっても、変化させることができる。図８にその一例を示す。図８において、図１に現れた構成部分と対応する部分については、同一の参照符号を付し、重複説明は、これを省略する。図８において、第２導体２は、一端及び他端が誘電体ブロック３の長さ方向の中間部に位置する。より具体的には、第２導体２の一端は、誘電体ブロック３の一端から長さＬ３だけ内側にあり、他端は誘電体ブロック３の他端から長さＬ４だけ内側にある。
【００４８】
図９〜図１１は、図８に示した複共振アンテナ５を用いた電子デバイスの例を示している。まず、図９では、複共振アンテナ５は、第２導体２の膜面が、接地導体７０５の板面と直交する関係で、スペース７０３に配置されている。より具体的には、第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面のうち、接地導体７０５に遠い上面にある。
【００４９】
図１０では第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面の間の側面にある。次に、図１１に示す実施の形態では、第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面のうち、接地導体７０５に近い下面にある。
【００５０】
図１２は本発明に係る複共振アンテナ５の更に別の実施の形態を示している。図１２において、図１に現れた構成部分と対応する部分については、同一の参照符号を付し、重複説明は、これを省略する。図１２において、第２導体２は、一端が誘電体ブロック３の前記一端とは反対側に位置し、他端が誘電体ブロック３の長さ方向の中間部に位置する。具体的には、第２導体２の一端は、誘電体ブロック３の一端から長さＬ５だけ内側にある。
【００５１】
図１３〜図１５は、図１２に示した複共振アンテナ５を用いた電子デバイスの例を示している。まず、図１３では、複共振アンテナ５は、第２導体２の膜面が、接地導体７０５の板面と直交する関係で、スペース７０３に配置されている。より具体的には、第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面のうち、接地導体７０５に遠い上面にある。
【００５２】
図１４では第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面の間の側面にある。図１５に示す実施の形態では、第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面のうち、接地導体７０５に近い下面にある。
【００５３】
次に、本発明に係る複共振アンテナ５を電子デバイスに組み込んだときのアンテナ特性について、図１６〜図１９を参照して説明する。これらの図において、曲線Ａは、図１に示した複共振アンテナ５を図４及び図５に示す配置としたときのアンテナ特性、曲線Ｂは、図８に示した複共振アンテナ５を、図９に示す配置としたときのアンテナ特性、曲線Ｃは、図１２に示した複共振アンテナ５を、図１３に示す配置としたときの特性、曲線Ｄは図１に示した複共振アンテナ５を、図６に示す配置としたときの特性、及び、曲線Ｇは図１に示した複共振アンテナ５を、図７に示す配置としたときのアンテナ特性をそれぞれ示している。
【００５４】
図１６は、１．５７ＧＨｚ帯のＧＰＳ電波に対するリターン・ロス特性を示し、図１７は、同じく効率特性を示している。図１８は、２．４５ＧＨｚ帯のBluetooth電波に対するリターン・ロス特性を示し、図１９は同じく効率特性を示している。
【００５５】
これらの図１６〜図１９から理解されるように、本発明に係る複共振アンテナ５によれば、１．５７ＧＨｚ帯のＧＰＳ電波及び２．４５ＧＨｚ帯のBluetooth電波の何れにおいても、必要なアンテナ特性を確保することができる。
【００５６】
また、誘電体ブロック３に対する第２導体２の相対位置によって、ＧＰＳ電波及びBluetooth電波の何れにおいても、リターン・ロス及び効率が変化する。また、電子デバイスとして用いたとき、特性Ａ，Ｄ，Ｇの対比から明らかなように、誘電体ブロック３に対する第２導体２の相対位置が同じであっても、第２導体２の接地電極に対する相対位置によって、アンテナ特性が変化する。図示は省略するが、他の形態の複共振アンテナ５及びそれを用いた電子デバイスでも、同様に、ＧＰＳ電波及びBluetooth電波の両者において、必要なアンテナ特性を確保することができる。
【００５７】
次に、図２０を参照すると、誘電体ブロック３は、複数個ｎ（＝２）の分割片３０１，３０２に分割されている。図２０の実施の形態では、誘電体ブロック３は、中心導体１０１及び絶縁層１０２の長さ方向に沿って分割されている。第２導体２は、分割片３０１又は３０２の何れかの表面上に配置する。分割片３０１，３０２は、同一の比誘電率を持つ必要はない。例えば、図２０に示すように、分割線が上下方向を向くように配置した場合には、接地導体７０５に近い側の分割片３０１の比誘電率εｒ２１を、分割片３０２の比誘電率εｒ２２よりも高くすることにより、波長短縮効果を促進することができる。
【００５８】
或いは、図２１に示すように、分割線が水平方向を向くように配置した場合には、接地導体７０５に近い下側の分割片３０１の比誘電率εｒ２１を、上側の分割片３０２の比誘電率εｒ２２よりも高くすることにより、波長短縮効果を促進することができる。
【００５９】
更に、本発明に係る複共振アンテナ５は、図２２に図示するように、補強部材９を含むことができる。補強部材９は、同軸ケーブルに嵌めこまれ、一端面が誘電体ブロック３の端面に押し付けられる。この構成によれば、誘電体ブロック３との境界において、同軸ケーブルの急激な曲がりを回避し、曲げによって、同軸ケーブルが損傷、破断等を受けるのを回避することができる。補強部材９は、例えば、ゴム又はプラスチック等によって構成することができる。
【００６０】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種種の変形態様を採り得ることは自明である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 第１導体
２ 第２導体
３ 誘電体ブロック
１０１ 中心導体
１０２ 絶縁層
１０３ シールド層
１０４ 外被層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複共振アンテナ及びそれを用いた電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
複共振アンテナ（デュアル・バンド・アンテナまたはマルチ・バンド・アンテナと称されることもある）は、１チップ上に共振周波数の異なる2つのアンテナ電極を備えており、１チップでありながら、２つの異なる周波数帯に対応することができる。複共振アンテナが用いられる機器の例としては、ＧＰＳ（Global Positioning System）の機能と、Bluetooth（登録商標 以下省略）の機能とを有する移動体通信装置、例えば携帯電話機を挙げることができる。ＧＰＳでは１．５７ＧＨｚ帯の電波を用い、Bluetoothでは２．４５ＧＨｚ帯の電波を用いており、これらの周波数帯に対応できる複共振アンテナが要求される。このような複共振アンテナとして、例えば、特許文献１は、誘電体基体の主面に低周波側アンテナ電極及び高周波側アンテナ電極を設けたものを開示している。
【０００３】
また、最近、情報技術の発展に伴い、携帯電話機などでは、無線ＬＡＮで授受されるデータに画像などの情報量の多いデータも含まれるようになってきている。そこで、無線ＬＡＮで授受する情報のうち、情報量の大きいデータを伝送速度の速い高周波帯（例えば５．２ＧＨｚ帯）で授受し、通常のデータを、通信距離が長い低周波帯（例えば２．４５ＧＨｚ帯）でデータを授受するという、使い分けが行われる。
【０００４】
上述した複共振アンテナでは、低周波側アンテナ電極及び高周波側アンテナ電極は、一端を、一つの給電端に共通に接続し、他端を自由端とした、いわゆる二股のパターンとし、給電端から自由端までのアンテナ電気長を、λ/４とするのが一般的である。
【０００５】
無線通信に適合するノート型パソコンでは、一般に、液晶表示装置で構成されたディスプレイの周縁に無線通信用複共振アンテナが配置されており、一方、送受信回路の一部を構成する回路部分が、キーボードに配置されている。そこで、ディスプレイの周縁に配置された無線通信用複共振アンテナを、同軸ケーブルを用いて、キーボードに内蔵された回路部分に接続する必要がある。
【０００６】
上述したように、この種の無線通信用複共振アンテナは、ノート型パソコンの場合を例にとると、ディスプレイの周縁に残された狭いスペースに配置しなければならないから、そのような狭スペースに対応できなければならない。また、携帯に伴う不測の衝撃や、伴うディスプレイの開閉操作等に対して、複共振アンテナ回路の電気的・機械的接続が長期にわたって安定的に維持されるような構造でなければならない。
【０００７】
ところが、特許文献に記載された複共振アンテナでは、アンテナ電極を同一面上に併設することから、小型化に限界があり、ノート型パソコン等の高密度実装の電子デバイス等への適用において、更に、改善すべき余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１６７７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、最少の部品点数で済み、電子デバイスにおける占有スペースを極小化
し得る複共振アンテナ及びそれを用いた電子デバイスを提供することである。
【００１０】
本発明のもう一つの課題は、電気的・機械的接続の信頼性の高い複共振アンテナ及びそれを用いた電子デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するため、本発明に係る複共振アンテナは、誘電体ブロックと、第１導体と、第２導体とを含む。前記誘電体ブロックは、棒状である。前記第１導体は、前記誘電体ブロックの内部において、その長さ方向に延び、一端が前記誘電体ブロックの一端の側から外部に導出されている。前記第２導体は、前記誘電体ブロックの長さ方向に沿い、その表面に設けられた導体膜である。
【００１２】
上述したように、本発明に係る複共振アンテナでは、誘電体ブロックは、棒状であり、この誘電体ブロックの内部において、その長さ方向に延びる第１導体を有している。そして、この構造において、第２導体が、誘電体ブロックの長さ方向に沿い、その表面に導体膜として設けられている。この構造によれば、誘電体ブロックの比誘電率、第１導体の長さ及び位置、第１導体と第２導体との間に発生するキャパシタ、さらには、第２導体と接地との間の距離等に依存して共振周波数が定まる複共振アンテナが得られる。複共振アンテナとしては、誘電体ブロックを基本とし、その内外に第１導体及び導体膜でなる第２導体を設けた構造となるので、最少の部品点数で済み、電子デバイスにおける占有スペースを極小化し得る。
【００１３】
しかも、第１導体は、その一端が誘電体ブロックの一端の側から外部に導出されているから、従来であれば、アンテナ導体に接続されていた同軸ケーブルの中心導体を、誘電体ブロックの内部に配置し、そのまま外部に導出する構成を採ることができる。このため、電気的・機械的接続の信頼性の高い複共振アンテナが実現される。
【００１４】
同軸ケーブルは、周知のように、中心導体の周りを、絶縁層が被覆し、前記絶縁層の周りをシールド層が被覆し、前記シールド層の周りを外被層が被覆した構造となっている。そこで、先端から所定の長さをもって、前記外被層及び前記シールド層を除去する。そして、このようにして除去されて残った中心導体及び被覆絶縁層を、誘電体ブロックに挿入し、第１導体として用いる。
【００１５】
上述したように、給電線たる同軸ケーブルの中心導体を、そのまま、第１導体として利用した複共振アンテナが実現される。このため、複共振アンテナに給電線たる同軸ケーブルを接続していた従来技術と異なって、第１導体が同軸ケーブルの中心導体として一本化され、部品点数の極少化、占有スペースの最小化が達成される。また、第１導体と同軸ケーブルとの間にはんだ付け部分等の接続部分が存在しないので、はんだ付け部分で両者の接続が切断される等のオープン故障を生じる余地がなくなる。しかも、第１導体は、同軸ケーブルのうち、中心導体を絶縁層で被覆した構造となり、シールド層を持たないので、中心導体とシールド層とのショート故障を生じることもない。また、面倒なはんだ付け工程が不要になるので、コスト低減にも寄与することができる。
【００１６】
また、本発明に係る複共振アンテナは、誘電体ブロックを含んでおり、誘電体ブロックは第１導体を覆っているから、誘電体ブロックの比誘電率の選定により、波長短縮効果による縮小化を図りつつ、必要な特性を確保することができる。
【００１７】
具体的な形態として、前記第２導体は、一端が前記誘電体ブロックの前記一端の側に位置し、他端が前記誘電体ブロックの長さ方向の中間部に位置することがある。
【００１８】
別の態様として、前記第２導体は、一端及び他端が前記誘電体ブロックの長さ方向の中間部に位置することがある。
【００１９】
更に別の態様として、前記第２導体は、一端が前記誘電体ブロックの前記一端とは反対側に位置し、他端が前記誘電体ブロックの長さ方向の中間部に位置することもある。
【００２０】
上述した３つの態様は、それぞれ、異なるアンテナ特性を示すので、要求される特性に従って、選択的に用いることができる。
【００２１】
好ましい形態として、誘電体ブロックが、長さ方向に向かう孔を有しており、第１導体が孔の内部に挿入されている構造を採用することができる。別の形態として、誘電体ブロックは、少なくとも複数の分割片に分割され、分割片のそれぞれは互いに結合されていてもよい。分割の形態として、誘電体ブロックは、中心導体及び絶縁層の長さ方向に沿って分割されていてもよい。この場合、分割片の全てが、同一の比誘電率を持つ必要はなく、分割片の少なくとも一つは、他の分割片とは比誘電率が異なっていてもよい。
【００２２】
第１導体は、誘電体ブロックの中心線上に配置されていてもよいし、中心線から外れた位置に配置されていてもよい。
【００２３】
本発明は、更に、上述した複共振アンテナとともに、通信部を含む電子デバイスを開示する。そのような電子デバイスの代表例は、ノート型パソコンである。
【００２４】
上述したように、この種の無線通信用複共振アンテナは、ノート型パソコンの場合を例にとると、ディスプレイの周縁に残された狭いスペースに配置しなければならないから、そのような狭スペースに対応できなければならない。また、携帯に伴う不測の衝撃や、伴うディスプレイの開閉操作等に対して、複共振アンテナ回路の電気的・機械的接続が長期にわたって安定的に維持されるような構造でなければならない。
【００２５】
なお、同軸ケーブルをアンテナとして利用する技術は知られている（例えば特開２００８−１５３８１６号公報）。しかし、この先行技術は、複共振アンテナに関するものではない。しかも、Ｌ型素子と、同軸ケーブルの２つの部分で構成されているため、部品点数が増え、ノート型パソコン上における占有スペースが拡大し、Ｌ型素子と同軸ケーブルとの間のはんだ付けの煩わしさ、はんだ付け部分を有することによる電気的・機械的接続の信頼性低下等の問題を抱えている。
【発明の効果】
【００２６】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）最少の部品点数で済み、電子デバイスにおける占有スペースを極小化し得る複共振アンテナ及びそれを用いた電子デバイスを提供することができる。
（ｂ）電気的・機械的接続の信頼性の高い複共振アンテナ及びそれを用いた電子デバイスを提供することができる。
（ｃ）波長短縮効果による第１導体の縮小化を図りつつ、必要な特性を確保することができる複共振アンテナ及びそれを用いた電子デバイスを提供することができる。
【００２７】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面は、単に、例示に過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る複共振アンテナの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図１の３−３線断面図である。
【図４】図１〜図３に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの一部を示す図である。
【図５】図４の一部を拡大した図である。
【図６】図１〜図３に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの別の例を示す図である。
【図７】図１〜図３に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの更に別の例を示す図である。
【図８】本発明に係る複共振アンテナの別の例を示す断面図である。
【図９】図８に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの例を示す図である。
【図１０】図８に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの別の例を示す図である。
【図１１】図８に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの更に別の例を示す図である。
【図１２】本発明に係る複共振アンテナの更に別の例を示す断面図である。
【図１３】図１２に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの例を示す図である。
【図１４】図１２に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの別の例を示す図である。
【図１５】図１２に示した複共振アンテナを組み込んだノート型パソコンの更に別の例を示す図である。
【図１６】本発明に係る複共振アンテナのＧＰＳ電波に対するリターン・ロス特性を示す図である。
【図１７】本発明に係る複共振アンテナのＧＰＳ電波に対する効率特性を示す図である。
【図１８】本発明に係る複共振アンテナのBluetooth電波に対するリターン・ロス特性を示す図である。
【図１９】本発明に係る複共振アンテナのBluetooth電波に対する効率特性を示す図である。
【図２０】本発明に係る複共振アンテナの更に別の形態を示す図である。
【図２１】本発明に係る複共振アンテナの更に別の形態を示す図である。
【図２２】本発明に係る複共振アンテナの更に別の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
まず、図１を参照すると、本発明に係る複共振アンテナは、誘電体ブロック３と、第１導体１と、第２導体２とを含む。誘電体ブロック３は、長さＬ１及び幅Ｗ１を持つ棒状である。実施の形態に示す誘電体ブロック３は、上面、下面、前面及び背面を有する断面４角形状であるが、他の断面多角形状、断面円形状、断面楕円形状またはそれらの組合せであってもよい。誘電体ブロック３は、有機誘電体材料であってもよいし、無機誘電体材料であってもよいし、更には、有機誘電体材料と無機誘電体材料とを混合した複合誘電体材料であってもよい。
【００３０】
第１導体１は、誘電体ブロック３の内部において、その長さ方向に延び、一端が誘電体ブロック３の一端の側から外部に導出されており、誘電体ブロック３の内部にある部分が、アンテナ部分１０５として機能する。
【００３１】
第２導体２は、誘電体ブロック３の長さ方向に沿い、その表面に設けられた導体膜でなる。第２導体２は、Ｃｕを主成分とするものによって構成することができる。耐候性、耐酸化性、耐摩耗性等を考慮して、多層めっき構造としてもよい。図示の第２導体２は、一端が誘電体ブロック３の一端の側に位置し、他端が誘電体ブロック３の長さ方向の中間部
に位置させてある。第２導体２の長さＬ２は、共振周波数に応じて選定される。この実施例の誘電体ブロック３は、１．５７ＧＨｚ帯のＧＰＳ電波、２．４５ＧＨｚ帯のBluetooth電波に対応することを前提とし、その全長Ｌ２及び幅Ｗ２を、誘電体ブロック３の全長Ｌ１及び幅Ｗ１の略半分よりも少し小さい値にしてある。もっとも、複共振アンテナとしての共振周波数は、誘電体ブロック３の比誘電率、第１導体１の長さ及び位置、第１導体１と第２導体２との間に発生するキャパシタ、さらには、第２導体２と接地との間の距離等に依存して定まるので、これらの定数が変化した場合には誘電体ブロック３の長さＬ１、幅Ｗ１、さらには、第２導体２の長さＬ２、幅Ｗ２も変化するので、図はあくまで一例に過ぎない。
【００３２】
第１導体１は、好ましくは、同軸ケーブルを利用して構成することができる。同軸ケーブルは、周知のように、中心導体１０１の周りを、絶縁層１０２が被覆し、絶縁層１０２の周りをシールド層１０３が被覆し、シールド層１０３の周りを外被層１０４が被覆している。
【００３３】
中心導体１０１は、一般には、Ｃｕ線によって構成され、絶縁層１０２は、例えば、ポリエチレン等によって構成され、シールド層１０３は網組み銅線によって構成される。外被層１０４は、例えば、ビニル等によって構成されている。シールド層１０３の内径、中心導体１０１の直径及び絶縁層１０２の比誘電率εｒ１は、同軸ケーブルの特性インピーダンスが、例えば５０Ωとなるように定められる。
【００３４】
上述した一般的な同軸ケーブルにおいて、その先端から所定の長さをもって、外被層１０４及びシールド層１０３の除去された除去部分１０５を有しており、中心導体１０１のうち、この除去部分１０５が、アンテナ部分として機能する。
【００３５】
誘電体ブロック３は、外被層１０４及びシールド層１０３の除去された除去部分１０５を覆っている。除去部分１０５は、誘電体ブロック３の中心線上に配置されていてもよいし、中心線から外れた位置に配置されていてもよい。また、誘電体ブロック３は、先端側では、中心導体１０１の先端が、誘電体ブロック３の内部で終わるようにしてもよいし、後端側では、同軸ケーブルの外被層１０４を部分的に覆うようにしてもよい。更に、その形状は、図示の断面四角形状に限らず、他の多角形状であってもよいし、断面円形状又は断面楕円形状等であってもよい。要するに、誘電体ブロック３は任意の外形、断面形状を採ることができる。
【００３６】
具体的な形態として、誘電体ブロック３は、長さ方向に向かう直線状の孔を有しており、除去部分１０５は、孔の内部に挿入されている。除去部分１０５は、接着剤等によって、孔の内周面に接着固定することが好ましい。接着剤の有する比誘電率による影響を軽減するため、接着箇所は、例えば、導入口等に限ることが好ましい。
【００３７】
上述した複共振アンテナは、第１導体１及び第２導体２による複数の共振周波数を持つ複共振特性をもつようになる。具体的には、１．５７ＧＨｚ帯のＧＰＳ電波及び２．４５ＧＨｚ帯のBluetooth電波の周波数に共振する複共振アンテナである。
【００３８】
上述したように、本発明に係る複共振アンテナでは、誘電体ブロック３は、棒状であり、この誘電体ブロック３の内部において、その長さ方向に延びる第１導体１を有している。そして、この構造において、第２導体２が、誘電体ブロック３の長さ方向に沿い、その表面に導体膜として設けられている。この構造によれば、誘電体ブロック３の比誘電率、第１導体１の長さ及び位置、第１導体１と第２導体２との間に発生するキャパシタ、さらには、第２導体２と接地との間の距離等に依存して共振周波数が定まる複共振アンテナが得られる。複共振アンテナとしては、誘電体ブロック３を基本とし、その内外に第１導体
１及び導体膜でなる第２導体２を設けた構造となるので、最少の部品点数で済み、電子デバイスにおける占有スペースを極小化し得る。
【００３９】
しかも、第１導体１は、その一端が誘電体ブロック３の一端の側から外部に導出されているから、給電線たる同軸ケーブルの中心導体を、そのまま、第１導体１として利用した実施の形態を採ることができる。
【００４０】
さらに、本発明に係る複共振アンテナは、誘電体ブロック３を含んでおり、誘電体ブロック３は除去部分１０５を覆っているから、誘電体ブロック３の比誘電率εｒ２の選定により、波長短縮効果による除去部分１０５の縮小化を図りつつ、必要な特性を確保することができる。除去部分１０５は、同軸ケーブルの絶縁層１０２によって覆われているので、その比誘電率εｒ１による波長短縮効果を生じるが、同軸ケーブルの絶縁層１０２の比誘電率εｒ１は、同軸ケーブル・メーカによって特定されており、ユーザが任意に選定できるものではない。本発明では、同軸ケーブルとは別に、除去部分１０５を覆う誘電体ブロック３を有するから、誘電体ブロック３の比誘電率εｒ２を選定し、波長短縮効果を上げることができる。波長短縮の観点からは、誘電体ブロック３の比誘電率εｒ２は、同軸ケーブルの絶縁層１０２の比誘電率εｒ１よりも高くしてある。
【００４１】
本発明に係る複共振アンテナは、例えば、無線ＬＡＮに適合する通信機能を有する電子デバイスに用いられる。そのような例として、図４及び図５は、キーボード７０１及びディスプレイ７０２を備えるノート型パソコン７への適用を図示している。
【００４２】
図４及び図５を参照すると、本発明に係る複共振アンテナ５は、ディスプレイ７０２の周辺に残された狭いスペース７０３に配置される。複共振アンテナ５は、第２導体２の膜面が、基板上等に平面パターンとして形成された接地導体７０５の面と直交する関係で、スペース７０３に配置されている。より具体的には、第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面のうち、接地導体７０５に遠い上面にある。同軸ケーブルでなる第１導体１は、ディスプレイ７０２の周辺を縁取る枠体７０４に沿って導かれ、枠体７０４の外側に配置された接地導体７０５に、外被層１０４の上から接着テープ７０６等で固定される。そして、外被層１０４を剥いで露出させたシールド層１０３を、接地導体７０５にはんだ付け７０７等の手段によって固定する。
【００４３】
実施の形態に示された同軸ケーブルは、先端から所定の長さＬ１をもって、外被層１０４及びシールド層１０３の除去された除去部分１０５を有しているから、給電線たる同軸ケーブルの中心導体１０１をそのまま利用した複共振アンテナ５が実現される。このため、例えば、Ｌ型素子に、給電線たる同軸ケーブルを接続していた従来技術と異なって、除去部分１０５が、同軸ケーブルの中心導体１０１として一本化され、部品点数の極少化、電子デバイスへの実装時における占有スペース７０３の最小化が達成される。
【００４４】
また、シールド層１０３を電子デバイスの接地導体７０５にはんだ付けする場合を除いて、除去部分１０５と同軸ケーブルとの間にはんだ付け部分等の接続部分が存在しないので、はんだ付け部分で両者の接続が切断される等のオープン故障を生じる余地がなくなる。
【００４５】
しかも、除去部分１０５は、中心導体１０１を絶縁層１０２で被覆した構造となり、シールド層１０３を持たないので、従来であれば問題となる中心導体１０１とシールド層１０３とのショート故障を生じることもない。また、面倒なはんだ付け工程が不要になるので、コスト低減にも寄与することができる。
【００４６】
本発明に係る複共振アンテナ５は、第２導体２の膜面と、接地導体７０５との相対関係
によって、リターン・ロスや放射効率等のアンテナ特性が変化する。したがって、第２導体２の膜面と接地導体７０５との相対関係を変えることによって、アンテナ特性を変えることができる。その一例を図６及び図７に示す。これらの図において、図４及び図５に現れた構成部分と対応する部分については、同一の参照符号を付し、重複説明はこれを省略する。まず、図６の実施の形態では、第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面の間の側面にある。次に、図７に示す実施の形態では、第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面のうち、接地導体７０５に近い下面にある。
【００４７】
更に、本発明に係る複共振アンテナ５のアンテナ特性は、誘電体ブロック３に対する第２導体２の相対位置を変えることによっても、変化させることができる。図８にその一例を示す。図８において、図１に現れた構成部分と対応する部分については、同一の参照符号を付し、重複説明は、これを省略する。図８において、第２導体２は、一端及び他端が誘電体ブロック３の長さ方向の中間部に位置する。より具体的には、第２導体２の一端は、誘電体ブロック３の一端から長さＬ３だけ内側にあり、他端は誘電体ブロック３の他端から長さＬ４だけ内側にある。
【００４８】
図９〜図１１は、図８に示した複共振アンテナ５を用いた電子デバイスの例を示している。まず、図９では、複共振アンテナ５は、第２導体２の膜面が、接地導体７０５の板面と直交する関係で、スペース７０３に配置されている。より具体的には、第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面のうち、接地導体７０５に遠い上面にある。
【００４９】
図１０では第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面の間の側面にある。次に、図１１に示す実施の形態では、第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面のうち、接地導体７０５に近い下面にある。
【００５０】
図１２は本発明に係る複共振アンテナ５の更に別の実施の形態を示している。図１２において、図１に現れた構成部分と対応する部分については、同一の参照符号を付し、重複説明は、これを省略する。図１２において、第２導体２は、一端が誘電体ブロック３の前記一端とは反対側に位置し、他端が誘電体ブロック３の長さ方向の中間部に位置する。具体的には、第２導体２の一端は、誘電体ブロック３の一端から長さＬ５だけ内側にある。
【００５１】
図１３〜図１５は、図１２に示した複共振アンテナ５を用いた電子デバイスの例を示している。まず、図１３では、複共振アンテナ５は、第２導体２の膜面が、接地導体７０５の板面と直交する関係で、スペース７０３に配置されている。より具体的には、第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面のうち、接地導体７０５に遠い上面にある。
【００５２】
図１４では第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面の間の側面にある。図１５に示す実施の形態では、第２導体２は、誘電体ブロック３の対向する上面及び下面のうち、接地導体７０５に近い下面にある。
【００５３】
次に、本発明に係る複共振アンテナ５を電子デバイスに組み込んだときのアンテナ特性について、図１６〜図１９を参照して説明する。これらの図において、曲線Ａは、図１に示した複共振アンテナ５を図４及び図５に示す配置としたときのアンテナ特性、曲線Ｂは、図８に示した複共振アンテナ５を、図９に示す配置としたときのアンテナ特性、曲線Ｃは、図１２に示した複共振アンテナ５を、図１３に示す配置としたときの特性、曲線Ｄは図１に示した複共振アンテナ５を、図６に示す配置としたときの特性、及び、曲線Ｇは図１に示した複共振アンテナ５を、図７に示す配置としたときのアンテナ特性をそれぞれ示している。
【００５４】
図１６は、１．５７ＧＨｚ帯のＧＰＳ電波に対するリターン・ロス特性を示し、図１７は、同じく効率特性を示している。図１８は、２．４５ＧＨｚ帯のBluetooth電波に対するリターン・ロス特性を示し、図１９は同じく効率特性を示している。
【００５５】
これらの図１６〜図１９から理解されるように、本発明に係る複共振アンテナ５によれば、１．５７ＧＨｚ帯のＧＰＳ電波及び２．４５ＧＨｚ帯のBluetooth電波の何れにおいても、必要なアンテナ特性を確保することができる。
【００５６】
また、誘電体ブロック３に対する第２導体２の相対位置によって、ＧＰＳ電波及びBluetooth電波の何れにおいても、リターン・ロス及び効率が変化する。また、電子デバイスとして用いたとき、特性Ａ，Ｄ，Ｇの対比から明らかなように、誘電体ブロック３に対する第２導体２の相対位置が同じであっても、第２導体２の接地電極に対する相対位置によって、アンテナ特性が変化する。図示は省略するが、他の形態の複共振アンテナ５及びそれを用いた電子デバイスでも、同様に、ＧＰＳ電波及びBluetooth電波の両者において、必要なアンテナ特性を確保することができる。
【００５７】
次に、図２０を参照すると、誘電体ブロック３は、複数個ｎ（＝２）の分割片３０１，３０２に分割されている。図２０の実施の形態では、誘電体ブロック３は、中心導体１０１及び絶縁層１０２の長さ方向に沿って分割されている。第２導体２は、分割片３０１又は３０２の何れかの表面上に配置する。分割片３０１，３０２は、同一の比誘電率を持つ必要はない。例えば、図２０に示すように、分割線が上下方向を向くように配置した場合には、接地導体７０５に近い側の分割片３０１の比誘電率εｒ２１を、分割片３０２の比誘電率εｒ２２よりも高くすることにより、波長短縮効果を促進することができる。
【００５８】
或いは、図２１に示すように、分割線が水平方向を向くように配置した場合には、接地導体７０５に近い下側の分割片３０１の比誘電率εｒ２１を、上側の分割片３０２の比誘電率εｒ２２よりも高くすることにより、波長短縮効果を促進することができる。
【００５９】
更に、本発明に係る複共振アンテナ５は、図２２に図示するように、補強部材９を含むことができる。補強部材９は、同軸ケーブルに嵌めこまれ、一端面が誘電体ブロック３の端面に押し付けられる。この構成によれば、誘電体ブロック３との境界において、同軸ケーブルの急激な曲がりを回避し、曲げによって、同軸ケーブルが損傷、破断等を受けるのを回避することができる。補強部材９は、例えば、ゴム又はプラスチック等によって構成することができる。
【００６０】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種種の変形態様を採り得ることは自明である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 第１導体
２ 第２導体
３ 誘電体ブロック
１０１ 中心導体
１０２ 絶縁層
１０３ シールド層
１０４ 外被層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体ブロックと、第１導体と、第２導体とを含む複共振アンテナであって、
前記誘電体ブロックは、棒状であり、
前記第１導体は、前記誘電体ブロックの内部において、その長さ方向に延び、一端が前記誘電体ブロックの一端の側から外部に導出されており、
前記第２導体は、前記誘電体ブロックの長さ方向に沿い、その表面に設けられた導体膜でなる、
複共振アンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載された複共振アンテナであって、同軸ケーブルを含んでおり、
前記同軸ケーブルは、中心導体の周りを、絶縁層が被覆し、前記絶縁層の周りをシールド層が被覆し、前記シールド層の周りを外被層が被覆し、先端から所定の長さをもって、前記外被層及び前記シールド層の除去された部分を有しており、
前記部分が、前記第１導体を構成する、
複共振アンテナ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された複共振アンテナであって、前記第２導体は、一端が前記誘電体ブロックの前記一端の側に位置し、他端が前記誘電体ブロックの長さ方向の中間部に位置する、複共振アンテナ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載された複共振アンテナであって、前記第２導体は、一端及び他端が前記誘電体ブロックの長さ方向の中間部に位置する、複共振アンテナ。
【請求項５】
請求項１又は２に記載された複共振アンテナであって、前記第２導体は、一端が前記誘電体ブロックの前記一端とは反対側に位置し、他端が前記誘電体ブロックの長さ方向の中間部に位置する、複共振アンテナ。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載された複共振アンテナであって、前記誘電体ブロックは、少なくとも複数の分割片に分割され、前記分割片のそれぞれは互いに結合されている、複共振アンテナ。
【請求項７】
請求項６に記載された複共振アンテナであって、前記誘電体ブロックは、前記中心導体及び前記絶縁層の長さ方向に沿って分割されている、複共振アンテナ。
【請求項８】
請求項６または７に記載された複共振アンテナであって、前記分割片の少なくとも一つは、他の分割片とは比誘電率が異なる、複共振アンテナ。
【請求項９】
複共振アンテナと、通信部とを含む電子デバイスであって、
前記アンテナは、請求項１乃至８の何れかに記載されたものであり、前記通信部に接続されている、
通信装置。
【請求項１０】
請求項９に記載された電子デバイスであって、
前記通信部は、接地導体を有しており、
前記接地導体は、基板面にアース電極を有しており、
前記複共振アンテナは、前記接地導体の側部に配置され、前記第２導体の膜面が、前記接地導体の面と直交する関係にある、
電子デバイス。
【請求項１１】
請求項１０に記載された電子デバイスであって、
前記第２導体は、前記誘電体ブロックの対向する上面及び下面のうち、前記接地導体に遠い上面にある、
電子デバイス。
【請求項１２】
請求項１０に記載された電子デバイスであって、
前記第２導体は、前記誘電体ブロックの対向する上面及び下面のうち、前記接地導体に近い下面にある、
電子デバイス。
【請求項１３】
請求項１０に記載された電子デバイスであって、
前記第２導体は、前記誘電体ブロックの対向する上面及び下面の間の側面にある、
電子デバイス。
【請求項１】
誘電体ブロックと、第１導体と、第２導体とを含む複共振アンテナであって、
前記誘電体ブロックは、棒状であり、
前記第１導体は、前記誘電体ブロックの内部において、その長さ方向に延び、一端が前記誘電体ブロックの一端の側から外部に導出されており、
前記第２導体は、前記誘電体ブロックの長さ方向に沿い、その表面に設けられた導体膜でなる、
複共振アンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載された複共振アンテナであって、同軸ケーブルを含んでおり、
前記同軸ケーブルは、中心導体の周りを、絶縁層が被覆し、前記絶縁層の周りをシールド層が被覆し、前記シールド層の周りを外被層が被覆し、先端から所定の長さをもって、前記外被層及び前記シールド層の除去された部分を有しており、
前記部分が、前記第１導体を構成する、
複共振アンテナ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された複共振アンテナであって、前記第２導体は、一端が前記誘電体ブロックの前記一端の側に位置し、他端が前記誘電体ブロックの長さ方向の中間部に位置する、複共振アンテナ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載された複共振アンテナであって、前記第２導体は、一端及び他端が前記誘電体ブロックの長さ方向の中間部に位置する、複共振アンテナ。
【請求項５】
請求項１又は２に記載された複共振アンテナであって、前記第２導体は、一端が前記誘電体ブロックの前記一端とは反対側に位置し、他端が前記誘電体ブロックの長さ方向の中間部に位置する、複共振アンテナ。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載された複共振アンテナであって、前記誘電体ブロックは、少なくとも複数の分割片に分割され、前記分割片のそれぞれは互いに結合されている、複共振アンテナ。
【請求項７】
請求項６に記載された複共振アンテナであって、前記誘電体ブロックは、前記中心導体及び前記絶縁層の長さ方向に沿って分割されている、複共振アンテナ。
【請求項８】
請求項６または７に記載された複共振アンテナであって、前記分割片の少なくとも一つは、他の分割片とは比誘電率が異なる、複共振アンテナ。
【請求項９】
複共振アンテナと、通信部とを含む電子デバイスであって、
前記アンテナは、請求項１乃至８の何れかに記載されたものであり、前記通信部に接続されている、
通信装置。
【請求項１０】
請求項９に記載された電子デバイスであって、
前記通信部は、接地導体を有しており、
前記接地導体は、基板面にアース電極を有しており、
前記複共振アンテナは、前記接地導体の側部に配置され、前記第２導体の膜面が、前記接地導体の面と直交する関係にある、
電子デバイス。
【請求項１１】
請求項１０に記載された電子デバイスであって、
前記第２導体は、前記誘電体ブロックの対向する上面及び下面のうち、前記接地導体に遠い上面にある、
電子デバイス。
【請求項１２】
請求項１０に記載された電子デバイスであって、
前記第２導体は、前記誘電体ブロックの対向する上面及び下面のうち、前記接地導体に近い下面にある、
電子デバイス。
【請求項１３】
請求項１０に記載された電子デバイスであって、
前記第２導体は、前記誘電体ブロックの対向する上面及び下面の間の側面にある、
電子デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１３−９８７０７（Ｐ２０１３−９８７０７Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３８９７０（Ｐ２０１１−２３８９７０）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]