JP3746281B2 - アンテナ装置及び携帯無線通信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアンテナ装置及び携帯無線通信装置に係り、特に携帯無線通信装置の本体に内蔵することができるアンテナ装置及び当該携帯無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯無線通信装置用のアンテナは、これまでの主流であった使用時に筐体外部に引き出せるように実装されるホイップ型アンテナに類似したタイプから、内蔵型のタイプに移行しつつある。内蔵型アンテナを用いることにより、使用時及び収納時の取り扱いが、従来のタイプのアンテナを用いる場合に比べてはるかに容易になり、また筐体デザインの自由度が増す等の利点があるが、中でも筐体をさらに薄く構成することができるという利点が大きい。
【０００３】
しかし、内蔵型アンテナとして従来一般的であった板状逆Ｆアンテナや、シンプルな構成のダイポールアンテナは、携帯無線通信装置の正面方向（使用者の方向）にも放射パターンが形成されることにより不整合損及び誘電体損を生じて、放射効率が低下するという問題があった。このような問題点を改善するため、ダイポールアンテナにより構成された主アンテナに無給電の対向素子を組み合せて配置するという発明がなされている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示された発明は、主アンテナを受話器を取り付けた面に平行に配置すると共に、その面に垂直な方向に一定値以上の距離を置いて主アンテナに平行に対向素子を配置するというものである。
【０００４】
一方、周波数特性の広帯域化も、内蔵型アンテナの重要な課題の一つである。この面では、共振周波数を偏移させた寄生素子を主アンテナに近接配置してアンテナを構成する方法が従来から知られており、携帯無線通信装置等に応用できるようその小型化を図った発明もなされている（例えば、特許文献２又は特許文献３参照。）。この特許文献２に開示された発明は、誘電体からなる直方体の主面に斜めに設けたスリットを挟んで２つの表面電極を対向させて主アンテナ及び寄生素子として用いることにより、小型化と広帯域化を図るというものである。また、特許文献３に開示された発明は、誘電体の表面に一端開放、他端給電、線長４分の１波長の線状の主アンテナと、その４０％以下の線長を有する寄生素子を設けてアンテナを構成し、小型化と広帯域化を図るというものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−９５３４号公報（第２、６、７、１１、１２ページ、図６６）
【０００６】
【特許文献２】
特許第３３５１３６３号公報（第２、３ページ、図１）
【０００７】
【特許文献３】
特開２００２−３４４２２２号公報（第２ページ、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
携帯無線通信装置においては、各種の情報機器又は通信機器の中でも、とりわけ小型化、薄型化及び軽量化が重要である。上記の特許文献１に開示された発明は、携帯無線通信装置の正面方向に放射パターンが向かないようにする点では効果があっても、装置筐体の厚み方向に主アンテナと対向素子の一定値以上の間隔を設ける必要があるため、装置の小型化、薄型化の面で限界がある。
【０００９】
また、上記の特許文献２又は特許文献３に開示された発明は、アンテナ自体の広帯域化の面では効果があっても、携帯無線通信装置に組み込んだ時に放射パターンを最適化して、放射効率が低下しないようにすることはできない。
【００１０】
出願人は、特許文献１乃至特許文献３に開示されたような従来技術では解決できなかった、放射パターンの改善及び装置の小型・薄型化の両立という技術課題を解決することのできる発明を、特願２００２−３６７５４８において、これらの従来技術とは異なる具体的な構成をもって開示した。
【００１１】
そこで、本発明は、これをさらに広帯域化することによって、携帯無線通信装置に組み込んだ時の放射パターンの最適化、装置の小型化・薄型化への適合、及び所要の周波数帯をカバーし得る周波数特性を同時に実現することのできるアンテナ装置及び当該アンテナ装置を用いた携帯無線通信装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、給電手段が接続され、前記給電手段から給電されたときに発生する駆動電流ベクトルが属する平面において対称軸を中心に略線対称をなすように構成されたダイポールアンテナと、前記平面において、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記ダイポールアンテナに対し所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトルによって前記平面に属する第１の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる対向素子とを有し、前記ダイポールアンテナの両端部と前記対向素子の両端部とが互いに離れる方向に折り曲げられてなるアンテナ装置であって、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記ダイポールアンテナを挟んで前記対向素子の反対側において前記ダイポールアンテナと所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトルによって第２の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第１の寄生素子と、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記対向素子を挟んで前記ダイポールアンテナの反対側において前記対向素子と所定値以下の距離で配設され、前記第１の誘導電流ベクトルによって第３の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第２の寄生素子とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の携帯無線通信装置は、第１の平面に受話手段が設けられた本体と、前記本体内に配設された給電手段と、前記給電手段に接続され、前記給電手段から給電されたときに前記第１の平面に平行な第２の平面において駆動電流ベクトルが発生するとともに、前記第２の平面において対称軸を中心に略線対称をなすように構成されたダイポールアンテナと、前記第２の平面において、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記ダイポールアンテナに対し所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトルによって前記第２の平面に属する第１の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる対向素子とを有し、前記ダイポールアンテナの両端部と前記対向素子の両端部とが互いに離れる方向に折り曲げられてなる携帯無線通信装置であって、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記ダイポールアンテナを挟んで前記対向素子の反対側において前記ダイポールアンテナと所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトルによって前記第２の平面に属する第２の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第１の寄生素子と、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記対向素子を挟んで前記ダイポールアンテナの反対側において前記対向素子と所定値以下の距離で配設され、前記第１の誘導電流ベクトルによって前記第２の平面に属する第３の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第２の寄生素子とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、携帯無線通信装置の所要の周波数特性を備えたアンテナ装置を内蔵して装置の小型化・薄型化に寄与すると共に、正面方向の放射を抑制して放射効率の低下を防ぐことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の第１の実施の形態を、図１（ａ）乃至（ｄ）を参照して説明する。図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置及び携帯無線通信装置の構成を説明する図である。図中、１は携帯無線通信装置の筐体であり、その前後、左右及び上下を、図の左側に示したように定義している。ここで「前」は正面方向（使用者の方向）である。
【００１６】
２はダイポールアンテナで、長さは原則として半波長であり、給電点３が接続されている。この実施の形態では、主に水平偏波で使用されるものと想定し、筐体１の左右方向に取り付けられている。また、４は筐体1に取り付けられた受話器である。
【００１７】
５は、ダイポールアンテナ２に平行に、４分の１波長以下の距離を置いて配設された対向素子である。なお、この発明において「平行」という用語は、厳密に「平行」状態ではなくても、その目的を達して課題の解決に寄与する程度に略「平行」であるといえる場合を含むものである。また、「垂直」、「対称」、「線対称」、「半波長」、「４分の１波長」、「同一平面内」等の用語についても同様である。
【００１８】
６は、ダイポールアンテナ２に平行に、４分の１波長以下の距離を置いて配設された寄生素子（１）であり、ダイポールアンテナ２とは全長が異なっている。また、７は対向素子５に平行に、４分の１波長以下の距離を置いて配設された寄生素子（２）であり、対向素子５よりもやや短く形成されている。また、ダイポールアンテナ２、対向素子５、寄生素子(１)６及び寄生素子(２)７は、いずれも図中に示した対称軸Lを挟んで線対称に構成されており、駆動電流ベクトル及び誘導電流ベクトル（１）乃至誘導電流ベクトル（３）はすべて同一平面内に生じるものとしている。なお、上記の対称軸及び平面は、ダイポールアンテナ等の構成要素の形状又は位置関係を表現するための幾何学的概念であって、本発明を構成する有体物ではない（以下においても同様とする。）。
【００１９】
次に、図１（ｂ）乃至（ｄ）を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置の動作について説明する。図１（ｂ）は当該動作の原理を説明する図で、図中の符号２、３及び５乃至７は図１（ａ）と共通である。ダイポールアンテナ２には給電点３から給電されることによって駆動電流ベクトルが生じ、これに平行に４分の１波長（λ／４）以下の距離を置いて配設された対向素子５には、逆相の誘導電流ベクトル（１）が生じる。
【００２０】
また、同じくダイポールアンテナ２に平行に４分の１波長（λ／４）以下の距離を置いて配設された寄生素子（１）６には、逆相の誘導電流ベクトル（２）が生じ、対向素子５に平行に４分の１波長（λ／４）以下の距離を置いて配設された寄生素子（２）７には駆動電流ベクトルと同相の誘導電流ベクトル（３）が生じる。
【００２１】
ここで、ダイポールアンテナ２の駆動電流ベクトル及び対向素子５の誘導電流ベクトル（１）によって生じる電磁界の放射パターンを筐体１の左側の方向から見ると、図１（ｃ）に示すように「前」−「後」軸を挟んで中央がくびれた（ヌルが形成された）形になる。これは、駆動電流ベクトルと誘導電流ベクトル（１）が互いに逆相であるために、合成された放射パターンは中央付近で相互に減殺されるからである。また、ダイポールアンテナ２及び対向素子５が筐体１の「左」−「右」方向に取り付けられているから水平偏波成分が優勢であり、また対称軸Lを挟んで線対称に構成されているから、筐体１の前側の方向から見た時の放射パターン（図示せず）は左右対称となる。
【００２２】
この場合の給電点３から見たＶＳＷＲは、図１(ｄ)の破線で示すように、ダイポールアンテナ２の長さによって定まる「共振１」なる１の共振点を有する単峰性の周波数特性を示すものとなる。
【００２３】
また、寄生素子(１)６の誘導電流ベクトル（２）及び寄生素子(２)７の誘導電流ベクトル（３）も逆相関系にあるから、これらの電流ベクトルによって形成される電磁界の放射パターンは、図１(ｃ)に示したのと同じ形状になる。しかし周波数特性の点では、寄生素子(１)６をダイポールアンテナ２よりも短く形成しているから、駆動電流ベクトル及び誘導電流ベクトル（１）によって形成される電磁界の共振点よりも高い周波数に「共振２」なる１の共振点を有するものとなる。結果として、放射電磁界全体としての周波数特性は、図１（ｄ）の実線で示すような双峰性を示すものとなり、同図に破線で示した特性に対して実質的に広帯域化される。なお、図１（ｄ）において、実線で示した共振１又は共振２と破線で示した共振点が重なっていないのは、図を見やすくするためである。
【００２４】
本発明の第１の実施の形態によれば、コンパクトに構成されたアンテナ装置を携帯無線通信装置に内蔵して、通常の使用の状態において使用者の方向の放射を抑制した放射パターンを形成し、かつ、周波数軸上に２の共振点を持たせて広帯域化することができる。
【００２５】
（第２の実施の形態）
以下に、本発明の第２の実施の形態を、図２を参照して説明する。図２（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置及び携帯無線通信装置の構成を説明する図である。図中の符号は図１と共通であるので、その説明を省略する。
【００２６】
第２の実施の形態における図２（ａ）のアンテナ装置の構成が図１（ａ）の構成と異なる点は、ダイポールアンテナ２の両端を含む部分及び対向素子５の両端を含む部分が、お互いに遠ざかる方向へ折り曲げられている点である。なお、寄生素子（１）６はダイポールアンテナ２の対称軸Ｌと交差する部分と平行に配設され、寄生素子（２）７は対向素子５の対称軸Ｌと交差する部分と平行に配設されている。ダイポールアンテナ２、対向素子５、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７がそれぞれ共通の対称軸Lを挟んで線対称に構成され、また各電流ベクトルが同一平面内に生じる点は、図１（ａ）と同じである。
【００２７】
また、図２（ｂ）のアンテナ装置の構成が図２（ａ）の構成と異なる点は、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７が、それぞれ、ダイポールアンテナ２及び対向素子５の折り曲げられた両端の部分と平行に配設された点である。
【００２８】
次に、図２（ａ）及び（ｂ）を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置の動作について説明する。図２（ａ）及び（ｂ）においては、ダイポールアンテナ２及び対向素子５の両端を含む部分が折り曲げられ、「上」−「下」軸に平行に向いている。したがって、これらの両端を含む部分に生じる駆動電流ベクトル及び誘導電流ベクトルによって発生する放射電磁界（図１（ｄ）の「共振１」に相当）は、垂直偏波成分が優勢となる。両電流ベクトルは互いに逆相であるから、垂直偏波成分についても正面方向にはヌルが形成される。
【００２９】
これに対して、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７に生じる誘導電流ベクトルによって形成される放射電磁界は、周波数軸上では図１（ｄ）の「共振２」に相当し、図２（ａ）の場合は主に水平偏波成分から構成され、図２（ｂ）の場合は主に垂直偏波成分から構成されることとなる。
【００３０】
本発明の第２の実施の形態によれば、水平偏波成分だけでなく垂直偏波成分についても正面方向に放射電磁界のヌルを形成すると共に、周波数軸上の共振点の双峰性を実現するという、付加的な効果が得られる。
【００３１】
（第３の実施の形態）
以下に、本発明の第３の実施の形態を、図３を参照して説明する。図３は、本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図である。なお、携帯無線通信装置への取付けについては、図中に図１及び図２と意味を共通にする座標軸で示したように、これらの図と共通であるので図示を省略した。即ち、図中で上に当る方向が、携帯無線通信装置の正面方向である。図中の符号２、３及び５乃至７は図１と共通である。なお、ダイポールアンテナ２、対向素子５、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７は、例えば図示しない誘電体基板上に一定の幅を持ったパターンとして形成されたものである。
【００３２】
図３の構成と図２（ａ）の構成との相違は、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７も、その両端を含む部分がお互いに遠ざかる方向へ折り曲げられている点であり、その他の点は、各構成要素が対称軸Ｌを挟んで線対称に構成されている点を含め、図２（ａ）と同じである。このような構成をとることによって、ダイポールアンテナ２及び対向素子５によって形成される図１（ｄ）の「共振１」に相当する放射電磁界だけでなく、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７によって形成される図１（ｄ）の「共振２」に相当する放射電磁界も、主として垂直偏波成分に対応するものとなる。
【００３３】
本発明の第３の実施の形態によれば、主に垂直偏波成分に対して、周波数軸上の共振点の双峰性を実現することができる。
【００３４】
（第４の実施の形態）
以下に、本発明の第４の実施の形態を、図４を参照して説明する。図４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図である。図中の符号２、３及び５乃至７はすべて図３と共通である。しかし、図３においてはダイポールアンテナ２、対向素子５、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７のすべてがほぼ同一平面内にあり、これらに生じる電流ベクトルがその同一平面内にあったが、図４（ａ）及び（ｂ）においては、ダイポールアンテナ２及び対向素子５の属する平面（ここでは、下平面という。）と、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７の属する平面（ここでは、上平面という。）とが同一ではなく、「前」−「後」軸の方向に４分の１波長以下の距離を置いて平行に位置する関係にある。
【００３５】
図４（ａ）においては、寄生素子（１）６はダイポールアンテナ２の対称軸Ｌと交差する部分と平行に配設され、寄生素子（２）７は対向素子５の対称軸Ｌと交差する部分と平行に配設される。また、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７は共に、上平面に属し対称軸Ｌに平行な対称軸Ｍを挟んで線対称に構成される。なお、対称軸Ｌ及び対称軸Ｍは、それらが形成する平面が上平面及び下平面に直交する関係にある。
【００３６】
また、図４（ｂ）においては、図４（ａ）とは異なり、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７が、それぞれ、ダイポールアンテナ２及び対向素子５の折り曲げられた両端の部分と平行に配設されると共に、対称軸Ｍを挟んで線対称の関係にある。その他の点は、図４（ａ）と同じである。
【００３７】
図４（ａ）及び（ｂ）の構成に係るアンテナ装置の動作は、それぞれ図２（ａ）及び（ｂ）に示したものとほとんど同様である。すなわち、図４（ａ）及び（ｂ）の構成ともに正面方向にヌルを有する放射パターンが形成されると共に、図４（ａ）の場合は水平偏波成分について、図４（ｂ）の場合は垂直偏波成分について、それぞれ共振点の双峰性が実現される。
【００３８】
本発明の第４の実施の形態によれば、実装スペースの制約上、複数のアンテナ素子を２階建て構造で実装しなければならないような場合に、きわめて有効な解決手段が得られる。なお、ダイポールアンテナ２及び対向素子５によって形成される共振点が送信周波数側に対応するような場合に、これらを下平面側に配設して前面方向から遠ざけることにより、放射効率の低下をより効果的に抑えることができる。
【００３９】
（第５の実施の形態）
以下に、本発明の第５の実施の形態を、図５を参照して説明する。図５は、本発明の第５の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図である。図中の符号２、３及び５乃至７はすべて図４（ａ）と共通である。
【００４０】
図５の構成と図４（ａ）の構成との相違は、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７も、その両端を含む部分がお互いに遠ざかる方向へ折り曲げられている点であり、その他の点は、ダイポールアンテナ２及び対向素子５が対称軸Ｌを挟んで線対称に構成され、かつ、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７が対称軸Ｍを挟んで線対称に構成されている点を含め、図４（ａ）と同じである。このような構成をとることによって、ダイポールアンテナ２及び対向素子５によって形成される図１（ｄ）の「共振１」に相当する放射電磁界だけでなく、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７によって形成される図１（ｄ）の「共振２」に相当する放射電磁界も、主に垂直偏波成分に対応するものとなる。
【００４１】
本発明の第５の実施の形態によれば、第４の実施の形態における効果に加えて、水平偏波成分及び垂直偏波成分の両方に対して、周波数軸上の共振点の双峰性を実現するという、付加的な効果が得られる。
【００４２】
（第６の実施の形態）
以下に、本発明の第６の実施の形態を、図６（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第６の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図である。図中の符号２、３及び５乃至７はすべて図３と共通である。
【００４３】
図６（ａ）に示した構成と図３に示した構成との相違は、共通の平面に一定の幅を持って属するダイポールアンテナ２、対向素子５、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７のそれぞれ両端を含む部分が、互いに相手と遠ざかる方向へ（すなわち、「上」又は「下」の方向へ）折り曲げられると同時に、「左」−「右」軸に垂直になるように折り曲げられた点である。
【００４４】
このようにすれば、各素子の両端を含む折り曲げられた部分は、「前」の方向から導体の厚み相当の幅が見えるだけになるから、図３に示した構成に比べ、例えば表示器等の有効実装面積を拡大することができる。アンテナ装置としての特性は、図３に示したものとほとんど変らない。
【００４５】
図６（ｂ）は、各素子の折り曲げられた部分だけではなく、対称軸Ｌと交差する部分も「前」−「後」軸方向に幅を有するように構成したものである。この場合も、図３に示したものと同等のアンテナ特性を保ちつつ、図６（ａ）の場合よりもさらに表示器等の有効実装面積を拡大することができる。
【００４６】
本発明の第６の実施の形態によれば、第３の実施の形態により得られる効果に加えて、携帯無線通信装置の他の構成部品等の有効実装面積を拡大することができるという、付加的な効果が得られる。
【００４７】
（第７の実施の形態）
以下に、本発明の第７の実施の形態を、図７を参照して説明する。図７は、本発明の第７の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図である。図中の符号２、３及び５乃至７は、すべて図４（ａ）と共通であるが、寄生素子（１）６は図４（ａ）の場合と異なり、対称軸Ｌに垂直な面内で「前」−「後」軸の方向に平行な対称軸Ｍ１を挟んで線対称に構成されている。また、寄生素子（２）７は、対称軸Ｌに垂直な別の面内で「前」−「後」軸の方向に平行な対称軸Ｍ２を挟んで線対称に構成されている。
【００４８】
この構成も、第６の実施の形態と同様に、「前」−「後」軸方向（携帯無線通信装置の筐体の厚み方向）をアンテナ装置の実装に有効活用するものである。得られるアンテナ特性は、図２（ａ）又は図４（ａ）の構成と同等である。
【００４９】
本発明の第７の実施の形態によれば、携帯無線通信装置の筐体１の厚み方向をアンテナ装置の実装に有効活用することができるという、付加的な効果が得られる。
【００５０】
（第８の実施の形態）
以下に、本発明の第８の実施の形態を、図８乃至図１１を参照して説明する。図８は、本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図である。図中の符号２、３及び５乃至７は図３と共通であるが、図８においては、ダイポールアンテナ２及び対向素子５が対称軸Lを挟んで線対称の関係にある２個所の位置で短絡部８及び９により短絡されている。このように、ダイポールアンテナ２及び対向素子５の間を短絡することにより、アンテナ装置全体としてのインピーダンス整合を改善することができる。
【００５１】
図９（ａ）は、ダイポールアンテナ２及び対向素子５を、図８に示すように短絡部８及び９により相互に短絡し、かつ、図６（ａ）に示すようにその両端を含む部分を「前」−「後」軸に沿うようにして折り曲げ、さらに「上」−「下」軸に垂直な面内で折り返し部２１ａ、２１ｂ、５１ａ及び５１ｂを設けるようにして構成した場合の斜視図である。なお、メッシュ状に表わされた１０は、筐体１に内蔵する基板であリ、その他の構成は図８と共通である。寄生素子６及び７の図示は省略している。
【００５２】
このような構成により、より狭隘なスペースにおいてダイポールアンテナ２及び対向素子５の所要の線路長を確保することができるので、携帯無線通信装置の小型化に寄与することができる。
【００５３】
図９（ｂ）は、図９（ａ）の構成において、短絡部８及び９を「左」−「右」軸に垂直ね面内で折り返して線路長を拡張し、より広帯域化を図った場合を示す図である。
【００５４】
図１０は、図８に示したアンテナ装置を筐体折畳み形携帯無線通信装置に実装した状態において周波数特性を評価したものである。図１０（ａ）はシミュレーション評価、図１０（ｂ）は実測評価の結果をそれぞれ示している。図中の「ＯＰＥＮ」は筐体１を開いた状態、「ＣＬＯＳＥ」は筐体１を閉じた状態にそれぞれ対応する。これらの図に示すように、２個所の共振点を得ることができる。また、筐体１の開閉による影響をほとんど受けないことが明らかである。
【００５５】
図１１は、同じ構成で放射パターン特性をシミュレーション評価したものである。図１１（Ａ１）乃至（Ａ３）は、図１０における第１の共振点である１９２０ＭＨｚで、同図（Ｂ１）乃至（Ｂ３）は第２の共振点である２１７０ＭＨｚでそれぞれ評価している。ただしこの例では、垂直偏波が優勢となるように設計されたアンテナを評価対象とした。これらの図中、特に（Ａ１）及び（Ｂ１）の図に示されているように、「前」の方向に放射パターンのヌルが形成されているから、人体の影響による放射効率の低下を避けることができる。
【００５６】
なお、以上の本発明の実施の形態１乃至８においては、対向素子５に別の給電点を接続して、ダイポールアンテナ２と逆相で駆動するように構成することも可能である。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、携帯無線通信装置への実装に適したコンパクトなアンテナ構成により、前方への電磁界放射を抑えて放射効率の低下を防ぐと同時に、送信及び受信周波数帯をカバーできるように広帯域化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置及び携帯無線通信装置の構成を説明する図。（ｂ）本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置の原理を説明する図。（ｃ）本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置の放射パターン特性を説明する図。（ｄ）本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置の周波数特性を説明する図。
【図２】 本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置及び携帯無線通信装置の構成を説明する図。
【図３】 本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図。
【図４】 本発明の第４の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図。
【図５】 本発明の第５の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図。
【図６】 本発明の第６の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図。
【図７】 本発明の第７の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図。
【図８】 本発明の第８の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図。
【図９】 本発明の第８の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する斜視図。
【図１０】 本発明の第８の実施の形態に係るアンテナ装置の周波数特性を示す図。
【図１１】 本発明の第８の実施の形態に係るアンテナ装置の放射パターン特性を示す図。
【符号の説明】
１ 筐体
２ ダイポールアンテナ
２１ａ、２１ｂ ダイポールアンテナの両端の折り返し部
３ 給電点
４ 受話器
５ 対向素子
５１ａ、５１ｂ 対向素子の両端の折り返し部
６ 寄生素子（１）
７ 寄生素子（２）
８、９ 短絡部
１０ 基板
【発明の属する技術分野】
本発明はアンテナ装置及び携帯無線通信装置に係り、特に携帯無線通信装置の本体に内蔵することができるアンテナ装置及び当該携帯無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯無線通信装置用のアンテナは、これまでの主流であった使用時に筐体外部に引き出せるように実装されるホイップ型アンテナに類似したタイプから、内蔵型のタイプに移行しつつある。内蔵型アンテナを用いることにより、使用時及び収納時の取り扱いが、従来のタイプのアンテナを用いる場合に比べてはるかに容易になり、また筐体デザインの自由度が増す等の利点があるが、中でも筐体をさらに薄く構成することができるという利点が大きい。
【０００３】
しかし、内蔵型アンテナとして従来一般的であった板状逆Ｆアンテナや、シンプルな構成のダイポールアンテナは、携帯無線通信装置の正面方向（使用者の方向）にも放射パターンが形成されることにより不整合損及び誘電体損を生じて、放射効率が低下するという問題があった。このような問題点を改善するため、ダイポールアンテナにより構成された主アンテナに無給電の対向素子を組み合せて配置するという発明がなされている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示された発明は、主アンテナを受話器を取り付けた面に平行に配置すると共に、その面に垂直な方向に一定値以上の距離を置いて主アンテナに平行に対向素子を配置するというものである。
【０００４】
一方、周波数特性の広帯域化も、内蔵型アンテナの重要な課題の一つである。この面では、共振周波数を偏移させた寄生素子を主アンテナに近接配置してアンテナを構成する方法が従来から知られており、携帯無線通信装置等に応用できるようその小型化を図った発明もなされている（例えば、特許文献２又は特許文献３参照。）。この特許文献２に開示された発明は、誘電体からなる直方体の主面に斜めに設けたスリットを挟んで２つの表面電極を対向させて主アンテナ及び寄生素子として用いることにより、小型化と広帯域化を図るというものである。また、特許文献３に開示された発明は、誘電体の表面に一端開放、他端給電、線長４分の１波長の線状の主アンテナと、その４０％以下の線長を有する寄生素子を設けてアンテナを構成し、小型化と広帯域化を図るというものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−９５３４号公報（第２、６、７、１１、１２ページ、図６６）
【０００６】
【特許文献２】
特許第３３５１３６３号公報（第２、３ページ、図１）
【０００７】
【特許文献３】
特開２００２−３４４２２２号公報（第２ページ、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
携帯無線通信装置においては、各種の情報機器又は通信機器の中でも、とりわけ小型化、薄型化及び軽量化が重要である。上記の特許文献１に開示された発明は、携帯無線通信装置の正面方向に放射パターンが向かないようにする点では効果があっても、装置筐体の厚み方向に主アンテナと対向素子の一定値以上の間隔を設ける必要があるため、装置の小型化、薄型化の面で限界がある。
【０００９】
また、上記の特許文献２又は特許文献３に開示された発明は、アンテナ自体の広帯域化の面では効果があっても、携帯無線通信装置に組み込んだ時に放射パターンを最適化して、放射効率が低下しないようにすることはできない。
【００１０】
出願人は、特許文献１乃至特許文献３に開示されたような従来技術では解決できなかった、放射パターンの改善及び装置の小型・薄型化の両立という技術課題を解決することのできる発明を、特願２００２−３６７５４８において、これらの従来技術とは異なる具体的な構成をもって開示した。
【００１１】
そこで、本発明は、これをさらに広帯域化することによって、携帯無線通信装置に組み込んだ時の放射パターンの最適化、装置の小型化・薄型化への適合、及び所要の周波数帯をカバーし得る周波数特性を同時に実現することのできるアンテナ装置及び当該アンテナ装置を用いた携帯無線通信装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、給電手段が接続され、前記給電手段から給電されたときに発生する駆動電流ベクトルが属する平面において対称軸を中心に略線対称をなすように構成されたダイポールアンテナと、前記平面において、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記ダイポールアンテナに対し所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトルによって前記平面に属する第１の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる対向素子とを有し、前記ダイポールアンテナの両端部と前記対向素子の両端部とが互いに離れる方向に折り曲げられてなるアンテナ装置であって、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記ダイポールアンテナを挟んで前記対向素子の反対側において前記ダイポールアンテナと所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトルによって第２の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第１の寄生素子と、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記対向素子を挟んで前記ダイポールアンテナの反対側において前記対向素子と所定値以下の距離で配設され、前記第１の誘導電流ベクトルによって第３の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第２の寄生素子とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の携帯無線通信装置は、第１の平面に受話手段が設けられた本体と、前記本体内に配設された給電手段と、前記給電手段に接続され、前記給電手段から給電されたときに前記第１の平面に平行な第２の平面において駆動電流ベクトルが発生するとともに、前記第２の平面において対称軸を中心に略線対称をなすように構成されたダイポールアンテナと、前記第２の平面において、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記ダイポールアンテナに対し所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトルによって前記第２の平面に属する第１の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる対向素子とを有し、前記ダイポールアンテナの両端部と前記対向素子の両端部とが互いに離れる方向に折り曲げられてなる携帯無線通信装置であって、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記ダイポールアンテナを挟んで前記対向素子の反対側において前記ダイポールアンテナと所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトルによって前記第２の平面に属する第２の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第１の寄生素子と、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記対向素子を挟んで前記ダイポールアンテナの反対側において前記対向素子と所定値以下の距離で配設され、前記第１の誘導電流ベクトルによって前記第２の平面に属する第３の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第２の寄生素子とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、携帯無線通信装置の所要の周波数特性を備えたアンテナ装置を内蔵して装置の小型化・薄型化に寄与すると共に、正面方向の放射を抑制して放射効率の低下を防ぐことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の第１の実施の形態を、図１（ａ）乃至（ｄ）を参照して説明する。図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置及び携帯無線通信装置の構成を説明する図である。図中、１は携帯無線通信装置の筐体であり、その前後、左右及び上下を、図の左側に示したように定義している。ここで「前」は正面方向（使用者の方向）である。
【００１６】
２はダイポールアンテナで、長さは原則として半波長であり、給電点３が接続されている。この実施の形態では、主に水平偏波で使用されるものと想定し、筐体１の左右方向に取り付けられている。また、４は筐体1に取り付けられた受話器である。
【００１７】
５は、ダイポールアンテナ２に平行に、４分の１波長以下の距離を置いて配設された対向素子である。なお、この発明において「平行」という用語は、厳密に「平行」状態ではなくても、その目的を達して課題の解決に寄与する程度に略「平行」であるといえる場合を含むものである。また、「垂直」、「対称」、「線対称」、「半波長」、「４分の１波長」、「同一平面内」等の用語についても同様である。
【００１８】
６は、ダイポールアンテナ２に平行に、４分の１波長以下の距離を置いて配設された寄生素子（１）であり、ダイポールアンテナ２とは全長が異なっている。また、７は対向素子５に平行に、４分の１波長以下の距離を置いて配設された寄生素子（２）であり、対向素子５よりもやや短く形成されている。また、ダイポールアンテナ２、対向素子５、寄生素子(１)６及び寄生素子(２)７は、いずれも図中に示した対称軸Lを挟んで線対称に構成されており、駆動電流ベクトル及び誘導電流ベクトル（１）乃至誘導電流ベクトル（３）はすべて同一平面内に生じるものとしている。なお、上記の対称軸及び平面は、ダイポールアンテナ等の構成要素の形状又は位置関係を表現するための幾何学的概念であって、本発明を構成する有体物ではない（以下においても同様とする。）。
【００１９】
次に、図１（ｂ）乃至（ｄ）を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置の動作について説明する。図１（ｂ）は当該動作の原理を説明する図で、図中の符号２、３及び５乃至７は図１（ａ）と共通である。ダイポールアンテナ２には給電点３から給電されることによって駆動電流ベクトルが生じ、これに平行に４分の１波長（λ／４）以下の距離を置いて配設された対向素子５には、逆相の誘導電流ベクトル（１）が生じる。
【００２０】
また、同じくダイポールアンテナ２に平行に４分の１波長（λ／４）以下の距離を置いて配設された寄生素子（１）６には、逆相の誘導電流ベクトル（２）が生じ、対向素子５に平行に４分の１波長（λ／４）以下の距離を置いて配設された寄生素子（２）７には駆動電流ベクトルと同相の誘導電流ベクトル（３）が生じる。
【００２１】
ここで、ダイポールアンテナ２の駆動電流ベクトル及び対向素子５の誘導電流ベクトル（１）によって生じる電磁界の放射パターンを筐体１の左側の方向から見ると、図１（ｃ）に示すように「前」−「後」軸を挟んで中央がくびれた（ヌルが形成された）形になる。これは、駆動電流ベクトルと誘導電流ベクトル（１）が互いに逆相であるために、合成された放射パターンは中央付近で相互に減殺されるからである。また、ダイポールアンテナ２及び対向素子５が筐体１の「左」−「右」方向に取り付けられているから水平偏波成分が優勢であり、また対称軸Lを挟んで線対称に構成されているから、筐体１の前側の方向から見た時の放射パターン（図示せず）は左右対称となる。
【００２２】
この場合の給電点３から見たＶＳＷＲは、図１(ｄ)の破線で示すように、ダイポールアンテナ２の長さによって定まる「共振１」なる１の共振点を有する単峰性の周波数特性を示すものとなる。
【００２３】
また、寄生素子(１)６の誘導電流ベクトル（２）及び寄生素子(２)７の誘導電流ベクトル（３）も逆相関系にあるから、これらの電流ベクトルによって形成される電磁界の放射パターンは、図１(ｃ)に示したのと同じ形状になる。しかし周波数特性の点では、寄生素子(１)６をダイポールアンテナ２よりも短く形成しているから、駆動電流ベクトル及び誘導電流ベクトル（１）によって形成される電磁界の共振点よりも高い周波数に「共振２」なる１の共振点を有するものとなる。結果として、放射電磁界全体としての周波数特性は、図１（ｄ）の実線で示すような双峰性を示すものとなり、同図に破線で示した特性に対して実質的に広帯域化される。なお、図１（ｄ）において、実線で示した共振１又は共振２と破線で示した共振点が重なっていないのは、図を見やすくするためである。
【００２４】
本発明の第１の実施の形態によれば、コンパクトに構成されたアンテナ装置を携帯無線通信装置に内蔵して、通常の使用の状態において使用者の方向の放射を抑制した放射パターンを形成し、かつ、周波数軸上に２の共振点を持たせて広帯域化することができる。
【００２５】
（第２の実施の形態）
以下に、本発明の第２の実施の形態を、図２を参照して説明する。図２（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置及び携帯無線通信装置の構成を説明する図である。図中の符号は図１と共通であるので、その説明を省略する。
【００２６】
第２の実施の形態における図２（ａ）のアンテナ装置の構成が図１（ａ）の構成と異なる点は、ダイポールアンテナ２の両端を含む部分及び対向素子５の両端を含む部分が、お互いに遠ざかる方向へ折り曲げられている点である。なお、寄生素子（１）６はダイポールアンテナ２の対称軸Ｌと交差する部分と平行に配設され、寄生素子（２）７は対向素子５の対称軸Ｌと交差する部分と平行に配設されている。ダイポールアンテナ２、対向素子５、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７がそれぞれ共通の対称軸Lを挟んで線対称に構成され、また各電流ベクトルが同一平面内に生じる点は、図１（ａ）と同じである。
【００２７】
また、図２（ｂ）のアンテナ装置の構成が図２（ａ）の構成と異なる点は、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７が、それぞれ、ダイポールアンテナ２及び対向素子５の折り曲げられた両端の部分と平行に配設された点である。
【００２８】
次に、図２（ａ）及び（ｂ）を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置の動作について説明する。図２（ａ）及び（ｂ）においては、ダイポールアンテナ２及び対向素子５の両端を含む部分が折り曲げられ、「上」−「下」軸に平行に向いている。したがって、これらの両端を含む部分に生じる駆動電流ベクトル及び誘導電流ベクトルによって発生する放射電磁界（図１（ｄ）の「共振１」に相当）は、垂直偏波成分が優勢となる。両電流ベクトルは互いに逆相であるから、垂直偏波成分についても正面方向にはヌルが形成される。
【００２９】
これに対して、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７に生じる誘導電流ベクトルによって形成される放射電磁界は、周波数軸上では図１（ｄ）の「共振２」に相当し、図２（ａ）の場合は主に水平偏波成分から構成され、図２（ｂ）の場合は主に垂直偏波成分から構成されることとなる。
【００３０】
本発明の第２の実施の形態によれば、水平偏波成分だけでなく垂直偏波成分についても正面方向に放射電磁界のヌルを形成すると共に、周波数軸上の共振点の双峰性を実現するという、付加的な効果が得られる。
【００３１】
（第３の実施の形態）
以下に、本発明の第３の実施の形態を、図３を参照して説明する。図３は、本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図である。なお、携帯無線通信装置への取付けについては、図中に図１及び図２と意味を共通にする座標軸で示したように、これらの図と共通であるので図示を省略した。即ち、図中で上に当る方向が、携帯無線通信装置の正面方向である。図中の符号２、３及び５乃至７は図１と共通である。なお、ダイポールアンテナ２、対向素子５、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７は、例えば図示しない誘電体基板上に一定の幅を持ったパターンとして形成されたものである。
【００３２】
図３の構成と図２（ａ）の構成との相違は、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７も、その両端を含む部分がお互いに遠ざかる方向へ折り曲げられている点であり、その他の点は、各構成要素が対称軸Ｌを挟んで線対称に構成されている点を含め、図２（ａ）と同じである。このような構成をとることによって、ダイポールアンテナ２及び対向素子５によって形成される図１（ｄ）の「共振１」に相当する放射電磁界だけでなく、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７によって形成される図１（ｄ）の「共振２」に相当する放射電磁界も、主として垂直偏波成分に対応するものとなる。
【００３３】
本発明の第３の実施の形態によれば、主に垂直偏波成分に対して、周波数軸上の共振点の双峰性を実現することができる。
【００３４】
（第４の実施の形態）
以下に、本発明の第４の実施の形態を、図４を参照して説明する。図４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図である。図中の符号２、３及び５乃至７はすべて図３と共通である。しかし、図３においてはダイポールアンテナ２、対向素子５、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７のすべてがほぼ同一平面内にあり、これらに生じる電流ベクトルがその同一平面内にあったが、図４（ａ）及び（ｂ）においては、ダイポールアンテナ２及び対向素子５の属する平面（ここでは、下平面という。）と、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７の属する平面（ここでは、上平面という。）とが同一ではなく、「前」−「後」軸の方向に４分の１波長以下の距離を置いて平行に位置する関係にある。
【００３５】
図４（ａ）においては、寄生素子（１）６はダイポールアンテナ２の対称軸Ｌと交差する部分と平行に配設され、寄生素子（２）７は対向素子５の対称軸Ｌと交差する部分と平行に配設される。また、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７は共に、上平面に属し対称軸Ｌに平行な対称軸Ｍを挟んで線対称に構成される。なお、対称軸Ｌ及び対称軸Ｍは、それらが形成する平面が上平面及び下平面に直交する関係にある。
【００３６】
また、図４（ｂ）においては、図４（ａ）とは異なり、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７が、それぞれ、ダイポールアンテナ２及び対向素子５の折り曲げられた両端の部分と平行に配設されると共に、対称軸Ｍを挟んで線対称の関係にある。その他の点は、図４（ａ）と同じである。
【００３７】
図４（ａ）及び（ｂ）の構成に係るアンテナ装置の動作は、それぞれ図２（ａ）及び（ｂ）に示したものとほとんど同様である。すなわち、図４（ａ）及び（ｂ）の構成ともに正面方向にヌルを有する放射パターンが形成されると共に、図４（ａ）の場合は水平偏波成分について、図４（ｂ）の場合は垂直偏波成分について、それぞれ共振点の双峰性が実現される。
【００３８】
本発明の第４の実施の形態によれば、実装スペースの制約上、複数のアンテナ素子を２階建て構造で実装しなければならないような場合に、きわめて有効な解決手段が得られる。なお、ダイポールアンテナ２及び対向素子５によって形成される共振点が送信周波数側に対応するような場合に、これらを下平面側に配設して前面方向から遠ざけることにより、放射効率の低下をより効果的に抑えることができる。
【００３９】
（第５の実施の形態）
以下に、本発明の第５の実施の形態を、図５を参照して説明する。図５は、本発明の第５の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図である。図中の符号２、３及び５乃至７はすべて図４（ａ）と共通である。
【００４０】
図５の構成と図４（ａ）の構成との相違は、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７も、その両端を含む部分がお互いに遠ざかる方向へ折り曲げられている点であり、その他の点は、ダイポールアンテナ２及び対向素子５が対称軸Ｌを挟んで線対称に構成され、かつ、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７が対称軸Ｍを挟んで線対称に構成されている点を含め、図４（ａ）と同じである。このような構成をとることによって、ダイポールアンテナ２及び対向素子５によって形成される図１（ｄ）の「共振１」に相当する放射電磁界だけでなく、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７によって形成される図１（ｄ）の「共振２」に相当する放射電磁界も、主に垂直偏波成分に対応するものとなる。
【００４１】
本発明の第５の実施の形態によれば、第４の実施の形態における効果に加えて、水平偏波成分及び垂直偏波成分の両方に対して、周波数軸上の共振点の双峰性を実現するという、付加的な効果が得られる。
【００４２】
（第６の実施の形態）
以下に、本発明の第６の実施の形態を、図６（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第６の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図である。図中の符号２、３及び５乃至７はすべて図３と共通である。
【００４３】
図６（ａ）に示した構成と図３に示した構成との相違は、共通の平面に一定の幅を持って属するダイポールアンテナ２、対向素子５、寄生素子（１）６及び寄生素子（２）７のそれぞれ両端を含む部分が、互いに相手と遠ざかる方向へ（すなわち、「上」又は「下」の方向へ）折り曲げられると同時に、「左」−「右」軸に垂直になるように折り曲げられた点である。
【００４４】
このようにすれば、各素子の両端を含む折り曲げられた部分は、「前」の方向から導体の厚み相当の幅が見えるだけになるから、図３に示した構成に比べ、例えば表示器等の有効実装面積を拡大することができる。アンテナ装置としての特性は、図３に示したものとほとんど変らない。
【００４５】
図６（ｂ）は、各素子の折り曲げられた部分だけではなく、対称軸Ｌと交差する部分も「前」−「後」軸方向に幅を有するように構成したものである。この場合も、図３に示したものと同等のアンテナ特性を保ちつつ、図６（ａ）の場合よりもさらに表示器等の有効実装面積を拡大することができる。
【００４６】
本発明の第６の実施の形態によれば、第３の実施の形態により得られる効果に加えて、携帯無線通信装置の他の構成部品等の有効実装面積を拡大することができるという、付加的な効果が得られる。
【００４７】
（第７の実施の形態）
以下に、本発明の第７の実施の形態を、図７を参照して説明する。図７は、本発明の第７の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図である。図中の符号２、３及び５乃至７は、すべて図４（ａ）と共通であるが、寄生素子（１）６は図４（ａ）の場合と異なり、対称軸Ｌに垂直な面内で「前」−「後」軸の方向に平行な対称軸Ｍ１を挟んで線対称に構成されている。また、寄生素子（２）７は、対称軸Ｌに垂直な別の面内で「前」−「後」軸の方向に平行な対称軸Ｍ２を挟んで線対称に構成されている。
【００４８】
この構成も、第６の実施の形態と同様に、「前」−「後」軸方向（携帯無線通信装置の筐体の厚み方向）をアンテナ装置の実装に有効活用するものである。得られるアンテナ特性は、図２（ａ）又は図４（ａ）の構成と同等である。
【００４９】
本発明の第７の実施の形態によれば、携帯無線通信装置の筐体１の厚み方向をアンテナ装置の実装に有効活用することができるという、付加的な効果が得られる。
【００５０】
（第８の実施の形態）
以下に、本発明の第８の実施の形態を、図８乃至図１１を参照して説明する。図８は、本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図である。図中の符号２、３及び５乃至７は図３と共通であるが、図８においては、ダイポールアンテナ２及び対向素子５が対称軸Lを挟んで線対称の関係にある２個所の位置で短絡部８及び９により短絡されている。このように、ダイポールアンテナ２及び対向素子５の間を短絡することにより、アンテナ装置全体としてのインピーダンス整合を改善することができる。
【００５１】
図９（ａ）は、ダイポールアンテナ２及び対向素子５を、図８に示すように短絡部８及び９により相互に短絡し、かつ、図６（ａ）に示すようにその両端を含む部分を「前」−「後」軸に沿うようにして折り曲げ、さらに「上」−「下」軸に垂直な面内で折り返し部２１ａ、２１ｂ、５１ａ及び５１ｂを設けるようにして構成した場合の斜視図である。なお、メッシュ状に表わされた１０は、筐体１に内蔵する基板であリ、その他の構成は図８と共通である。寄生素子６及び７の図示は省略している。
【００５２】
このような構成により、より狭隘なスペースにおいてダイポールアンテナ２及び対向素子５の所要の線路長を確保することができるので、携帯無線通信装置の小型化に寄与することができる。
【００５３】
図９（ｂ）は、図９（ａ）の構成において、短絡部８及び９を「左」−「右」軸に垂直ね面内で折り返して線路長を拡張し、より広帯域化を図った場合を示す図である。
【００５４】
図１０は、図８に示したアンテナ装置を筐体折畳み形携帯無線通信装置に実装した状態において周波数特性を評価したものである。図１０（ａ）はシミュレーション評価、図１０（ｂ）は実測評価の結果をそれぞれ示している。図中の「ＯＰＥＮ」は筐体１を開いた状態、「ＣＬＯＳＥ」は筐体１を閉じた状態にそれぞれ対応する。これらの図に示すように、２個所の共振点を得ることができる。また、筐体１の開閉による影響をほとんど受けないことが明らかである。
【００５５】
図１１は、同じ構成で放射パターン特性をシミュレーション評価したものである。図１１（Ａ１）乃至（Ａ３）は、図１０における第１の共振点である１９２０ＭＨｚで、同図（Ｂ１）乃至（Ｂ３）は第２の共振点である２１７０ＭＨｚでそれぞれ評価している。ただしこの例では、垂直偏波が優勢となるように設計されたアンテナを評価対象とした。これらの図中、特に（Ａ１）及び（Ｂ１）の図に示されているように、「前」の方向に放射パターンのヌルが形成されているから、人体の影響による放射効率の低下を避けることができる。
【００５６】
なお、以上の本発明の実施の形態１乃至８においては、対向素子５に別の給電点を接続して、ダイポールアンテナ２と逆相で駆動するように構成することも可能である。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、携帯無線通信装置への実装に適したコンパクトなアンテナ構成により、前方への電磁界放射を抑えて放射効率の低下を防ぐと同時に、送信及び受信周波数帯をカバーできるように広帯域化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置及び携帯無線通信装置の構成を説明する図。（ｂ）本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置の原理を説明する図。（ｃ）本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置の放射パターン特性を説明する図。（ｄ）本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置の周波数特性を説明する図。
【図２】 本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置及び携帯無線通信装置の構成を説明する図。
【図３】 本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図。
【図４】 本発明の第４の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図。
【図５】 本発明の第５の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図。
【図６】 本発明の第６の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図。
【図７】 本発明の第７の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図。
【図８】 本発明の第８の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する図。
【図９】 本発明の第８の実施の形態に係るアンテナ装置の構成を説明する斜視図。
【図１０】 本発明の第８の実施の形態に係るアンテナ装置の周波数特性を示す図。
【図１１】 本発明の第８の実施の形態に係るアンテナ装置の放射パターン特性を示す図。
【符号の説明】
１ 筐体
２ ダイポールアンテナ
２１ａ、２１ｂ ダイポールアンテナの両端の折り返し部
３ 給電点
４ 受話器
５ 対向素子
５１ａ、５１ｂ 対向素子の両端の折り返し部
６ 寄生素子（１）
７ 寄生素子（２）
８、９ 短絡部
１０ 基板
Claims (7)
- 給電手段が接続され、前記給電手段から給電されたときに発生する駆動電流ベクトルが属する平面において対称軸を中心に略線対称をなすように構成されたダイポールアンテナと、
前記平面において、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記ダイポールアンテナに対し所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトルによって前記平面に属する第１の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる対向素子とを有し、
前記ダイポールアンテナの両端部と前記対向素子の両端部とが互いに離れる方向に折り曲げられてなるアンテナ装置であって、
前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記ダイポールアンテナを挟んで前記対向素子の反対側において前記ダイポールアンテナと所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトルによって第２の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第１の寄生素子と、
前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記対向素子を挟んで前記ダイポールアンテナの反対側において前記対向素子と所定値以下の距離で配設され、前記第１の誘導電流ベクトルによって第３の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第２の寄生素子と
を備えたことを特徴とするアンテナ装置。 - 給電手段が接続され、前記給電手段から給電されたときに発生する駆動電流ベクトルが属する平面において対称軸を中心に略線対称をなすように構成されたダイポールアンテナと、
前記平面において、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記ダイポールアンテナに対し所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトルによって前記平面に属する第１の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる対向素子とを有し、
前記ダイポールアンテナの両端部と前記対向素子の両端部とが互いに離れる方向に折り曲げられてなるアンテナ装置であって、
前記対称軸に対し一の側に位置する前記ダイポールアンテナ及び前記対向素子の各端部に対し所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトル及び前記第１の誘導電流ベクトルによって第２の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第１の寄生素子と、
前記対称軸に対し他の側に位置する前記ダイポールアンテナ及び前記対向素子の各端部に対し所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトル及び前記第１の誘導電流ベクトルによって第３の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第２の寄生素子と
を備えたことを特徴とするアンテナ装置。 - 前記対称軸に対し一の側に位置する前記ダイポールアンテナ及び前記対向素子の各端部は前記対称軸に略平行な第１の直線に沿うように折り曲げられ、前記対称軸に対し他の側に位置する前記ダイポールアンテナ及び前記対向素子の各端部は前記対称軸に略平行な第２の直線に沿うように折り曲げられ、前記対称軸に対し一の側に位置する前記第１の寄生素子及び前記第２の寄生素子の各端部は前記対称軸に略平行な第３の直線に沿うように折り曲げられ、前記対称軸に対し他の側に位置する前記第１の寄生素子及び前記第２の寄生素子の各端部は前記対称軸に略平行な第４の直線に沿うように折り曲げられたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
- 前記対称軸に対し一の側に位置する前記ダイポールアンテナ及び前記対向素子の各端部は前記対称軸に略平行な第１の直線に沿うように折り曲げられ、前記対称軸に対し他の側に位置する前記ダイポールアンテナ及び前記対向素子の各端部は前記対称軸に略平行な第２の直線に沿うように折り曲げられ、前記第１の寄生素子は前記対称軸に略平行な第３の直線に沿うように配設され、前記第２の寄生素子は前記対称軸に略平行な第４の直線に沿うように配設されたことを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
- 前記ダイポールアンテナと前記対向素子の線路長は略等しく、前記第１の寄生素子と前記第２の寄生素子の線路長は略等しいとともに前記ダイポールアンテナ及び前記対向素子の線路長よりも短いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置。
- 第１の平面に受話手段が設けられた本体と、
前記本体内に配設された給電手段と、
前記給電手段に接続され、前記給電手段から給電されたときに前記第１の平面に平行な第２の平面において駆動電流ベクトルが発生するとともに、前記第２の平面において対称軸を中心に略線対称をなすように構成されたダイポールアンテナと、
前記第２の平面において、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記ダイポールアンテナに対し所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトルによって前記第２の平面に属する第１の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる対向素子とを有し、
前記ダイポールアンテナの両端部と前記対向素子の両端部とが互いに離れる方向に折り曲げられてなる携帯無線通信装置であって、
前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記ダイポールアンテナを挟んで前記対向素子の反対側において前記ダイポールアンテナと所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトルによって第２の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第１の寄生素子と、
前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記対向素子を挟んで前記ダイポールアンテナの反対側において前記対向素子と所定値以下の距離で配設され、前記第１の誘導電流ベクトルによって第３の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第２の寄生素子と
を備えたことを特徴とする携帯無線通信装置。 - 第１の平面に受話手段が設けられた本体と、
前記本体内に配設された給電手段と、
前記給電手段に接続され、前記給電手段から給電されたときに前記第１の平面に平行な第２の平面において駆動電流ベクトルが発生するとともに、前記第２の平面において対称軸を中心に略線対称をなすように構成されたダイポールアンテナと、
前記第２の平面において、前記対称軸を中心に略線対称をなすように構成されるとともに、前記ダイポールアンテナに対し所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトルによって前記第２の平面に属する第１の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる対向素子とを有し、
前記ダイポールアンテナの両端部と前記対向素子の両端部とが互いに離れる方向に折り曲げられてなる携帯無線通信装置であって、
前記対称軸に対し一の側に位置する前記ダイポールアンテナ及び前記対向素子の各端部に対し所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトル及び前記第１の誘導電流ベクトルによって第２の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第１の寄生素子と、
前記対称軸に対し他の側に位置する前記ダイポールアンテナ及び前記対向素子の各端部に対し所定値以下の距離で配設され、前記駆動電流ベクトル及び前記第１の誘導電流ベクトルによって第３の誘導電流ベクトルが誘導される導体からなる第２の寄生素子と
を備えたことを特徴とする携帯無線通信装置。
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