JP7369919B2

JP7369919B2 - アンテナ装置

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Publication number: JP7369919B2
Application number: JP2022500315A
Authority: JP
Inventors: 善宏金崎; 隆宏越智; 和也谷
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2020-02-13
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2023-10-27
Anticipated expiration: 2041-01-29
Also published as: WO2021161803A1; JPWO2021161803A1; US20220368035A1; CN115053402A

Description

本開示は、アンテナ装置に関する。

従来、マルチバンドに対応するアンテナ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されたアンテナ装置は、第１の給電部に接続された第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子とは異なる周波数帯域において共振し、第２の給電部に接続された第２のアンテナ素子と、スイッチを介して二つの異なるリアクタンス素子に選択的に接続される地線とを備える。特許文献１に記載されたアンテナ装置では、地線に接続されるリアクタンス素子のリアクタンス値を切り替えることで、各周波数帯域におけるアンテナ効率を高めようとしている。

特開２０１１－１２００７１号公報

本開示は、二つのアンテナを備えるアンテナ装置であって、二つのアンテナ間のアイソレーションを確保しつつ、小型化を実現できるアンテナ装置を提供する。

本開示の一態様に係るアンテナ装置は、第１面、前記第１面と平行な第２面、並びに、前記第１面と前記第２面とを接続し前記第１面及び前記第２面と垂直な第３面、に配置されるアンテナ装置であって、前記第１面及び前記第３面に配置される第１アンテナと、前記第２面に配置される第２アンテナと、前記第１面に配置される地線とを備える。前記第１アンテナは、前記第１面に配置される第１給電点と、前記第１面に配置され、前記第１給電点から前記第３面まで延在する導電性の第１素子と、前記第３面に配置され、前記第１素子の端部から前記第１面に沿って延在する導電性の第２素子とを有する。前記第２アンテナは、前記第１給電点から、前記第１面及び前記第２面に平行な方向に離隔して配置される第２給電点と、前記第２給電点から延在する導電性のアンテナ素子とを有する。前記地線は、接地されるグランド点と、前記グランド点に接続され、前記第１アンテナに沿って延在する部分を含み、前記第１アンテナと容量結合する導電性の地線素子とを有する。

本開示によれば、二つのアンテナを備えるアンテナ装置であって、二つのアンテナ間のアイソレーションを確保しつつ、小型化を実現できるアンテナ装置を提供できる。

図１は、実施の形態１に係るアンテナ装置の全体構成を示す模式図である。図２は、実施の形態１に係るアンテナ装置の第１面の平面視における模式図である。図３は、実施の形態１に係るアンテナ装置の第２面の平面視における模式図である。図４は、実施の形態１に係るアンテナ装置の第３面の平面視における模式図である。図５は、実施の形態１において形成されるループアンテナを説明する模式図である。図６は、比較例に係るアンテナ装置の通過特性のシミュレーション結果を示すグラフである。図７は、実施の形態１に係るアンテナ装置の通過特性のシミュレーション結果を示すグラフである。図８は、比較例に係るアンテナ装置のアンテナ効率のシミュレーション結果を示すグラフである。図９は、実施の形態１に係るアンテナ装置のアンテナ効率のシミュレーション結果を示すグラフである。図１０は、実施の形態２に係る通信端末の外観を示す模式図である。図１１は、実施の形態２に係るアンテナ装置の全体構成を示す模式図である。図１２は、実施の形態２に係るアンテナ装置の第１面の平面視における模式図である。図１３は、実施の形態２に係るアンテナ装置の第２面の平面視における模式図である。図１４は、実施の形態２に係るアンテナ装置の第３面の平面視における模式図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。

（実施の形態１）
実施の形態１に係るアンテナ装置について説明する。

［１－１．全体構成］
まず、実施の形態１に係るアンテナ装置の全体構成について、図１～図４を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係るアンテナ装置１の全体構成を示す模式図である。図１においては、第１面Ｐ１側から見たアンテナ装置１の斜視図が示されている。図２、図３及び図４は、それぞれ、本実施の形態に係るアンテナ装置１の第１面Ｐ１、第２面Ｐ２及び第３面Ｐ３の平面視における模式図である。

アンテナ装置１は、第１周波数帯域の信号及び第２周波数帯域の信号を送受信する無線通信装置である。第１周波数帯域及び第２周波数帯域は、特に限定されない。本実施の形態では、第１周波数帯域は、第２周波数帯域を含む帯域である。具体的には、第１周波数帯域は、１．２ＧＨｚ以上６ＧＨｚ以下の帯域であり、第２周波数帯域は、２．４ＧＨｚ以上６ＧＨｚ以下の帯域である。図１に示されるように、アンテナ装置１は、接地された導電性部材であるグランド部材５０に配置される。グランド部材５０は、特に限定されないが、例えば、アンテナ装置１が配置される端末のフレームなどである。グランド部材５０は、例えば、マグネシウムなどの導電性金属で形成される。

図１に示されるように、アンテナ装置１は、第１面Ｐ１、第２面Ｐ２、及び、第３面Ｐ３に配置される。第２面Ｐ２は、第１面Ｐ１と平行な面である。第３面Ｐ３は、第１面Ｐ１と第２面Ｐ２とを接続し第１面Ｐ１及び第２面Ｐ２と垂直な面である。なお、ここで、「平行」との記載は、完全に平行な状態だけでなく、実質的に平行な状態も意味する。具体的には、一方の面に対して他方の面が完全に平行な状態から１０°以下程度傾いている状態も「平行」という。また、「垂直」との記載は、完全に垂直な状態だけでなく実質的に垂直な状態も意味する。具体的には、一方の面に対して他方の面が完全に垂直な状態から１０°以下程度傾いている状態も「垂直」という。

アンテナ装置１は、第１アンテナ１０と、第２アンテナ２０と、地線３０とを備える。アンテナ装置１は、例えば、第１面Ｐ１、第２面Ｐ２及び第３面Ｐ３を有する絶縁性基板上に配置される（絶縁性基板は不図示）。絶縁性基板として、例えば、フレキシブルプリント回路（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ；ＦＰＣ）基板などを用いることができる。なお、フレキシブルプリント回路基板などの可撓性を有する絶縁性基板を用いる場合には、樹脂などの絶縁性材料で形成されたホルダ上に絶縁性基板を配置してもよい。これにより、絶縁性基板の形状を安定化することができる。

第１アンテナ１０は、第１周波数帯域で共振するアンテナである。第１アンテナ１０は、図１、図２及び図４に示されるように、第１面Ｐ１及び第３面Ｐ３に跨って配置される。第１アンテナ１０は、第１給電点１４と、第１素子１１と、第２素子１２とを有する。第１アンテナ１０の電気長、つまり、第１素子１１と第２素子１２とを組み合わせた素子の電気長は、第１周波数帯域に対応する波長の約１／８である。本実施の形態では、第１アンテナ１０の電気長は、１．２ＧＨｚに対応する波長２５０ｍｍの１／８の３１．２５ｍｍである。なお、波長には実効波長（アンテナ素子周辺の誘電体による波長短縮を考慮した波長）を含む。第１アンテナ１０は、例えば、携帯電話用通信ネットワークなどの無線通信による広域データ通信ネットワーク用のアンテナとして利用できる。

第１給電点１４は、図１及び図２に示されるように、第１面Ｐ１に配置される給電点であり、第１周波数帯域の信号が供給される。具体的には、第１給電点１４には、同軸ケーブル、給電ピンなどによって第１周波数帯域の信号が供給される。同軸ケーブルを用いる場合、同軸ケーブルの内部導体が第１給電点１４に接続され、同軸ケーブルの外部導体が、グランド部材５０に接続される。

第１素子１１は、図１及び図２に示されるように、第１面Ｐ１に配置され、第１給電点１４から第３面Ｐ３まで延在する導電性の素子である。本実施の形態では、第１素子１１は、第１給電点１４から第３面Ｐ３に垂直な方向に延在する。

第２素子１２は、図１、図２及び図４に示されるように、第３面Ｐ３に配置され、第１素子１１の端部（つまり、第１素子１１の第１給電点１４から遠い方の端部）から第１面Ｐ１に沿って延在する導電性の素子である。本実施の形態では、第２素子１２は、第１素子１１の端部から第１面Ｐ１に平行な方向に延在する長尺状の形状を有する。

第２アンテナ２０は、第２周波数帯域で共振するアンテナである。第２アンテナ２０は、図１及び図３に示されるように、第２面Ｐ２に配置される。第２アンテナ２０は、第２給電点２４と、アンテナ素子２１とを有する。第２アンテナ２０の電気長は、第２周波数帯域に対応する波長の約１／４である。本実施の形態では、第２アンテナ２０の電気長は、２．４ＧＨｚに対応する波長１２５ｍｍの１／４の３１．２５ｍｍである。第２アンテナ２０は、例えば、無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）用の、２．４ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯で共振するアンテナとして利用できる。

第２給電点２４は、第２面Ｐ２に配置される給電点であり、第２周波数帯域の信号が供給される。第２給電点２４は、第１給電点１４から、第１面Ｐ１及び第２面Ｐ２に平行な方向に離隔して配置される。具体的には、第２給電点２４には、同軸ケーブル、給電ピンなどによって第２周波数帯域の信号が供給される。同軸ケーブルを用いる場合、同軸ケーブルの内部導体が第２給電点２４に接続され、同軸ケーブルの外部導体が、グランド部材５０に接続される。第２給電点２４は、第１給電点１４からできるだけ離れた位置に配置されてもよい。これにより、第１給電点１４に供給される信号と、第２給電点２４に供給される信号との干渉を低減できる。本実施の形態では、第２給電点２４は、第１給電点１４から、第１面Ｐ１及び第２面Ｐ２に平行な方向（つまり、Ｘ軸方向）に離隔して配置される。

また、第１面Ｐ１と第２面Ｐ２との間の距離は、第１アンテナ１０の共振周波数帯域に対応する波長の１／１０以下である。

アンテナ素子２１は、図１及び図３に示されるように、第２面Ｐ２に配置され、第２給電点２４から延在する導電性の素子である。本実施の形態では、アンテナ素子２１は、Ｌ字状の形状を有する。具体的には、アンテナ素子２１は、第２給電点２４から第３面Ｐ３と交差する方向に延在する部分と、当該部分の第２給電点２４から遠い方の端部から第３面Ｐ３に沿って延在する部分とを有する。本実施の形態では、アンテナ素子２１のうち、第２給電点２４から第３面Ｐ３と交差する方向に延在する部分は、第２給電点２４から第３面Ｐ３に垂直な方向に延在する。

地線３０は、接地される導電性素子であり、図１及び図２に示されるように、第１面Ｐ１に配置される。地線３０は、グランド点３４と、地線素子３１とを有する。

グランド点３４は、グランド部材５０に接続されることで接地される点である。

地線素子３１は、グランド点３４に接続され、第１アンテナ１０に沿って延在する部分を含み、第１アンテナ１０と容量結合する導電性の素子である。本実施の形態では、地線素子３１は、Ｌ字状の形状を有する。具体的には、地線素子３１は、グランド点３４から第３面Ｐ３と交差する方向に延在する部分と、当該部分のグランド点３４から遠い方の端部から第３面Ｐ３に沿って延在する部分とを有する。本実施の形態では、地線素子３１のうち、グランド点３４から第３面Ｐ３と交差する方向に延在する部分は、グランド点３４から第３面Ｐ３に垂直な方向に延在する。

地線素子３１のうち、第３面Ｐ３に沿って延在する部分の少なくとも一部は、第１アンテナ１０の第２素子１２に沿って延在する。これにより、地線素子３１は、第１アンテナ１０と容量結合する。より詳しくは、地線素子３１のうち、第３面Ｐ３に沿って延在する部分の少なくとも一部は、第１アンテナ１０の第２素子１２の開放端を含む部分に沿って延在する。ここで、第２素子１２の開放端の周辺において、第１周波数帯域の信号に対応する電界強度が高くなる。したがって、このような第２素子１２の開放端を含む部分に沿って、地線素子３１が延在することで、地線素子３１は、第２素子１２と確実に容量結合できる。

また、地線素子３１と第１アンテナ１０の第２素子１２とが近い距離で強く容量結合することにより、これらと異なる第２面Ｐ２に少し離れて配置された第２アンテナ２０と第１アンテナ１０との容量結合は弱くなる。

また、地線素子３１の第２素子１２に沿って延在する部分と、第２素子１２との間の距離は、第１アンテナ１０の共振周波数帯域に対応する波長の１／１００以下である。これにより、地線素子３１は、第１アンテナ１０と確実に容量結合できる。ここで、地線３０は、グランド部材５０に接続されていることから、第１アンテナ１０と、グランド部材５０と、地線３０とは、ループアンテナを形成する。ここで、このループアンテナについて、図５を用いて説明する。

図５は、本実施の形態に係るアンテナ装置１において形成されるループアンテナを説明する模式図である。図５に破線の矢印で示されるように、本実施の形態に係るアンテナ装置１では、第１アンテナ１０と、地線３０と、グランド部材５０とがループアンテナを形成する。このループアンテナの電気長を、第１アンテナ１０の共振周波数帯域（つまり、第１周波数帯域）で共振するような電気長に設定することで、第１アンテナ１０の共振周波数帯域におけるアンテナ効率を高めることができる。本実施の形態では、上記ループアンテナの電気長は、第１アンテナ１０の共振周波数帯域に対応する波長の約３／８である。より具体的には、上記ループアンテナの電気長は、１．２ＧＨｚに対応する波長２５０ｍｍの３／８の９３．７５ｍｍである。

また、地線素子３１のうち第２素子１２に沿って延在する部分において、地線素子３１のグランド点３４に近い方の端部から、地線素子３１の開放端へ向かう向きと、第２素子１２において、第１素子１１と接続される端部から、第２素子１２の開放端へ向かう向きとは、互いに逆向きである。ここで、地線素子３１の開放端とは、地線素子３１のうち、グランド点から遠い方の端部であり、第２素子１２の開放端とは、第２素子１２の端部のうち、第１素子１１から遠い方の端部である。

地線素子３１の電気長は、特に限定されないが、本実施の形態では、第２周波数帯域に対応する波長の約１／４である。より具体的には、地線素子３１の電気長は、２．４ＧＨｚに対応する波長１２５ｍｍの１／４の３１．２５ｍｍである。

本実施の形態では、地線３０は、第２アンテナ２０と対向する位置に配置される。また、地線素子３１は、第２アンテナ２０のアンテナ素子２１が延在する方向に沿って延在する部分を含む。具体的には、地線素子３１は、第３面Ｐ３に交差する方向に延在する部分と、第３面Ｐ３に沿って延在する部分とを含む。

第１アンテナ１０の第１素子１１及び第２素子１２、第２アンテナ２０のアンテナ素子２１、並びに、地線３０の地線素子３１の各素子は、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕなどの金属、又は、複数の金属を含む合金などを用いて形成される。また、各素子は、例えば、絶縁性基板上に配置されるプリント配線などを用いることができる。なお、これらの各素子の構成は、これに限定されない。これらの各素子として、例えば、棒状、板状、シート状の導電性部材などを用いてもよい。また、各素子の製造方法は、特に限定されず、板金によって形成されてもよいし、メッキ、蒸着、ＬＤＳ（ＬａｓｅｒＤｉｒｅｃｔＳｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）などによって形成されてもよい。

［１－２．作用及び効果］
次に、本実施の形態に係るアンテナ装置１の作用及び効果について説明する。まず、本実施の形態に係るアンテナ装置１の構造上の効果について説明する。図１などに示されるように、本実施の形態に係るアンテナ装置１においては、第１面Ｐ１、第２面Ｐ２及び第３面Ｐ３に各アンテナ及び地線３０を分散させて立体的に配置することで、平面上に各アンテナ及び地線３０を配置する場合より、小型化を実現できる。本実施の形態では、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０との間の最短距離を第２周波数帯域に対応する波長の１／２０程度まで近づけることができる。第２周波数帯域として２．４ＧＨｚ帯を用いる場合には、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０との間の最短距離を６ｍｍ程度とすることができる。

また、本実施の形態に係るアンテナ装置１では、第１アンテナ１０の一部を第３面Ｐ３に配置することで、第１アンテナ１０と、第１面Ｐ１に配置される地線３０との構造上の干渉を回避しつつ、第１アンテナ１０の電気長を確保できる。また、第２アンテナ２０を第２面Ｐ２に配置することで、第２アンテナ２０と、第１アンテナ１０及び地線３０との構造上の干渉を回避しつつ、第２アンテナ２０の電気長を確保することができる。

次に、本実施の形態に係るアンテナ装置１の第１アンテナ１０と第２アンテナ２０とのアイソレーション特性について、比較例と比較しながら図６及び図７を用いて説明する。図６及び図７は、それぞれ、比較例及び本実施の形態に係るアンテナ装置の通過特性のシミュレーション結果を示すグラフである。図６及び図７において、縦軸が通過特性を示し、横軸が周波数を示す。図６及び図７に示される通過特性は、第１アンテナ１０に印加された信号が第２アンテナ２０に通過する割合を示す指標である。つまり、通過特性が低いほど、アイソレーション特性が良いことを示す。

比較例のアンテナ装置は、地線３０を備えない点において、本実施の形態に係るアンテナ装置１と相違し、その他の点において一致するアンテナ装置である。

図６に示される比較例に係るアンテナ装置では、第１アンテナ１０及び第２アンテナ２０の双方の共振周波数帯域である２．４ＧＨｚ帯において、通過特性が－８ｄＢから－９ｄＢ程度である。比較例に係るアンテナ装置では、第１アンテナ１０及び第２アンテナ２０がグランドとして機能するグランド部材５０を共有しており、かつ、これらの二つのアンテナ間の距離が小さい。これに伴い、これら二つのアンテナで共振する電磁波が、グランド部材５０を介して結合する。したがって、これら二つのアンテナのアイソレーションを十分に確保できない。

これに対して、図７に示される本実施の形態に係るアンテナ装置１では、通過特性が－１７ｄＢから－１９ｄＢ程度である。つまり、比較例のアンテナ装置と比べて、本実施の形態に係るアンテナ装置１の方が２．４ＧＨｚ帯におけるアイソレーション特性が改善されている。無線通信装置において必要とされるアイソレーション特性の程度は、各装置の仕様に依存するが、一般に通過特性が－１０ｄＢ以下であることが要求される。本実施の形態に係るアンテナ装置１によれば、このような一般的なアイソレーション特性の要求仕様を満たすことができる。

本実施の形態に係るアンテナ装置１におけるアイソレーション特性の改善は、地線３０が、第１アンテナ１０及び第２アンテナ２０の放射指向性に影響を与えることに起因する。具体的には、地線３０と、第１アンテナ１０及び第２アンテナ２０との位置関係などが互いに異なる。このため、地線３０は、第１アンテナ１０及び第２アンテナ２０の放射指向性にそれぞれ異なる影響を与える。これに伴い、第１アンテナ１０及び第２アンテナ２０の放射指向性の類似性が低減される。したがって、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０との結合効率が低下するため、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０とのアイソレーション特性が改善されると推測される。

次に、本実施の形態に係るアンテナ装置１の第１アンテナ１０及び第２アンテナ２０のアンテナ効率について、上記比較例と比較しながら図８及び図９を用いて説明する。図８及び図９は、それぞれ、比較例及び本実施の形態に係るアンテナ装置のアンテナ効率のシミュレーション結果を示すグラフである。図８及び図９に示される実線及び点線の曲線がそれぞれ第１アンテナ１０及び第２アンテナ２０のアンテナ効率を示す。図８及び図９において、縦軸がアンテナ効率を示し、横軸が周波数を示す。図８及び図９に示されるアンテナ効率は、アンテナに供給された電力に対する放射された電力の比を意味する。

図８及び図９に示されるように、１．２ＧＨｚ帯において、比較例に係る第１アンテナ１０のアンテナ効率は－５ｄＢ程度であるのに対して、本実施の形態に係るアンテナ装置１では、第１アンテナ１０のアンテナ効率は、－１．６ｄＢ程度である。これは、第１アンテナの共振周波数が１．５ＧＨｚから１．２ＧＨｚに低下しているためであり、本実施の形態に係る第１アンテナ１０が地線３０とグランド部材５０とで１．２ＧＨｚ帯で共振するループアンテナを形成することに起因する。

つまり、本実施の形態においては、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０のアイソレーションを改善するだけでなく、このようなループアンテナも同時に構成することにより、第１アンテナの低周波化（つまり、アンテナの小型化）を実現することができる。このように本実施の形態に係るアンテナ装置１においては、比較例に係るアンテナ装置より、１．２ＧＨｚ帯における第１アンテナ１０のアンテナ効率を高めることができる。

また、図８及び図９に示されるように、２．４ＧＨｚ帯において、比較例に係る第２アンテナ２０のアンテナ効率は－３．５ｄＢ程度であるのに対して、本実施の形態に係るアンテナ装置１では、第２アンテナ２０のアンテナ効率は、－１．５ｄＢ程度である。このように本実施の形態に係るアンテナ装置１においては、比較例に係るアンテナ装置より、２．４ＧＨｚ帯における第２アンテナ２０のアンテナ効率が高められる。これは、本実施の形態に係る地線３０の電気長が第２周波数帯域である２．４ＧＨｚ帯に対応する波長の約１／４であるため、地線３０において２．４ＧＨｚ帯の信号が共振することに起因すると推測される。つまり、本実施の形態においては、第２アンテナ２０だけでなく、地線３０も、２．４ＧＨｚ帯の信号の放射に寄与していると推測される。

以上のように、本実施の形態によれば、第１アンテナ１０及び第２アンテナ２０を備えるアンテナ装置１であって、これらのアンテナ間のアイソレーションを確保しつつ、小型化を実現できるアンテナ装置を提供できる。さらに、本実施の形態によれば、アンテナ装置１の各アンテナのアンテナ効率も高めることができる。このように、本実施の形態では、二つのアンテナ間のアイソレーションを確保しつつ、各アンテナのアンテナ効率を高めることができる。

また、本実施の形態では、地線３０は、第２アンテナ２０と対向する位置に配置されるため、第２給電点２４とグランド点３４とが近くなり、第２アンテナ２０と地線３０との結合効率を高めることができる。したがって、地線３０からの２．４ＧＨｚ帯における放射効率を高めることができる。さらに、地線３０は、第２アンテナ２０のアンテナ素子２１が延在する方向に沿って延在する部分を含むため、限られたスペースに配置可能となり、アンテナを小型化することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２に係るアンテナ装置及びアンテナ装置を備える通信端末について説明する。本実施の形態に係るアンテナ装置は、主に、第１アンテナ及び第２アンテナがそれぞれ短絡線を備える点において、実施の形態１に係るアンテナ装置１と相違する。以下、本実施の形態に係るアンテナ装置及び通信端末について図１０～図１４を用いて説明するが、実施の形態１に係るアンテナ装置１と共通する構成の一部については、説明を省略する。

図１０は、本実施の形態に係る通信端末１０２の外観を示す模式図である。本実施の形態に係る通信端末１０２は、無線通信を行う端末であり、図１０に示されるように、アンテナ装置１０１を備える。通信端末１０２は、さらに、表示部１９０と、筐体１９２とを備える。通信端末１０２は、例えば、タブレット型端末である。

表示部１９０は、通信端末１０２において、画像を表示するモニタである。表示部１９０として、例えば、液晶表示パネル、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネルなどを用いることができる。

筐体１９２は、通信端末１０２が備えるアンテナ装置１０１及びその他の回路及び部品を収容するケースである。筐体１９２のうち、少なくともアンテナ装置１０１の周辺は、樹脂などの絶縁性材料によって形成される。これにより、アンテナ装置１０１から放射される電磁波を筐体１９２の外部に放射することができ、外部から入射する電磁波が筐体１９２を通過してアンテナ装置１０１に伝播することができる。

アンテナ装置１０１は、実施の形態１に係るアンテナ装置１と同様に、第１周波数帯域及び第２周波数帯域の信号を送受信する無線通信装置である。図１０に示されるように、アンテナ装置１０１は、筐体１９２の内部に配置される。以下、本実施の形態に係るアンテナ装置１０１について、図１１～図１４を用いて説明する。図１１は、本実施の形態に係るアンテナ装置１０１の全体構成を示す模式図である。図１１においては、第１面Ｐ１側から見たアンテナ装置１０１の斜視図が示されている。図１２、図１３及び図１４は、それぞれ、本実施の形態に係るアンテナ装置１０１の第１面Ｐ１、第２面Ｐ２及び第３面Ｐ３の平面視における模式図である。図１１～図１４においては、通信端末１０２の筐体１９２を取り外した状態が示されている。図１１に示されるように、アンテナ装置１０１は、グランド部材１５０に配置される。

グランド部材１５０は、接地された導電性部材である。本実施の形態では、グランド部材１５０は、通信端末１０２のフレームとして機能する部材である。グランド部材１５０の外縁に形成された凹部にアンテナ装置１０１が配置及び接続される。グランド部材１５０は、導電性の材料で形成される。グランド部材１５０は、例えば、マグネシウムなどで形成される。

図１１に示されるように、本実施の形態に係るアンテナ装置１０１は、第１面Ｐ１、第１面Ｐ１と平行な第２面Ｐ２、並びに、第１面Ｐ１と第２面Ｐ２とを接続し第１面Ｐ１及び第２面Ｐ２と垂直な第３面Ｐ３に配置され、第１アンテナ１１０と、第２アンテナ１２０と、地線１３０とを備える。アンテナ装置１０１は、例えば、第１面Ｐ１、第２面Ｐ２及び第３面Ｐ３を有する絶縁性基板上に配置される（絶縁性基板は不図示）。なお、本実施の形態では、第１面Ｐ１は、通信端末１０２における表示部１９０より、表示部１９０の裏側の面（つまり、通信端末１０２の背面）に近い位置に配置される面である。また、第２面Ｐ２は、通信端末１０２における表示部１９０の裏側の面（つまり、通信端末１０２の背面）より、表示部１９０に近い位置に配置される面である。

第１アンテナ１１０は、第１面Ｐ１及び第３面Ｐ３に配置されるアンテナであり、図１２に示されるように、第１給電点１１４と、第１素子１１１と、第２素子１１２と、第１短絡素子１１３と、第１スリット１１５と、第１グランド素子１１６とを有する。

第１給電点１１４は、第１周波数帯域の信号が供給される点である。第１給電点１１４は、実施の形態１に係る第１給電点１４と同様の構成を有する。

第１素子１１１は、図１２に示されるように、第１面Ｐ１に配置され、第１給電点１１４から第３面Ｐ３まで延在する導電性の素子である。本実施の形態では、第１素子１１１は、矩形平板状の形状を有する。

第２素子１１２は、図１２及び図１４に示されるように、第３面Ｐ３に配置され、第１素子１１１の端部から第１面Ｐ１に沿って延在する導電性の素子である。本実施の形態では、第２素子１１２は、矩形平板状の形状を有する。第２素子１１２の第１素子１１１から遠い方の端部には、第１短絡素子１１３が接続されている。

第１短絡素子１１３は、第１アンテナ１１０とグランド部材１５０とを短絡する導電性の素子である。本実施の形態では、第１短絡素子１１３は、第１面Ｐ１及び第３面Ｐ３に配置され、第２素子１１２の第１素子１１１から遠い方の端部と、第１グランド素子１１６とを接続する。第１短絡素子１１３は、第１グランド素子１１６を介して第１アンテナ１１０の第２素子１１２とグランド部材１５０とを短絡する。第１短絡素子１１３は、第１素子１１１及び第２素子１１２に沿って配置される。第１短絡素子１１３と、第１素子１１１及び第２素子１１２との間に第１スリット１１５が配置される。図１２に示されるように、第１短絡素子１１３は、第１面Ｐ１において、第１素子１１１に沿って配置される長尺状の部分を有する。また、図１４に示されるように、第１短絡素子１１３は、第３面Ｐ３において、第２素子１１２に沿って配置されるＬ字状の部分を有する。

第１スリット１１５は、図１２及び図１４に示されるように、第１アンテナ１１０の第１素子１１１及び第２素子１１２と、第１短絡素子１１３とを分離するスリットである。

第１グランド素子１１６は、グランド部材１５０に接続される素子である。第１グランド素子１１６には、第１短絡素子１１３が接続される。第１グランド素子１１６とグランド部材１５０との接続態様は特に限定されない。本実施の形態では、第１グランド素子１１６は、グランド部材１５０に設けられたネジ孔にねじ込まれた導電性のネジ１１８と、グランド部材１５０とによって挟持されることで、グランド部材１５０に接続及び固定される。

第２アンテナ１２０は、第２面Ｐ２に配置されるアンテナであり、図１３に示されるように、第２給電点１２４と、アンテナ素子１２１と、第２短絡素子１２３と、第２スリット１２５と、第２グランド素子１２６とを有する。

第２給電点１２４は、第２周波数帯域の信号が供給される点である。第２給電点１２４は、実施の形態１に係る第２給電点２４と同様の構成を有する。

アンテナ素子１２１は、図１３に示されるように、第２面Ｐ２に配置され、第２給電点１２４から延在する導電性の素子である。本実施の形態では、アンテナ素子１２１は、第２給電点１２４から、第３面Ｐ３に沿って延在する。アンテナ素子１２１は、矩形平板状の形状を有する。アンテナ素子１２１の第２給電点１２４から遠い方の端部には、第２短絡素子１２３が接続されている。

第２短絡素子１２３は、第２アンテナ１２０とグランド部材１５０とを短絡する導電性の素子である。本実施の形態では、第２短絡素子１２３は、第２面Ｐ２に配置され、アンテナ素子１２１の第２給電点１２４から遠い方の端部と、第２グランド素子１２６とを接続する。第２短絡素子１２３は、第２グランド素子１２６を介して第２アンテナ１２０のアンテナ素子１２１とグランド部材１５０とを短絡する。第２短絡素子１２３は、アンテナ素子１２１に沿って配置される。第２短絡素子１２３と、アンテナ素子１２１との間に第２スリット１２５が配置される。図１３に示されるように、第２短絡素子１２３は、第２面Ｐ２において、アンテナ素子１２１に沿って配置される長尺状の部分を有する。

第２スリット１２５は、図１３に示されるように、第２アンテナ１２０のアンテナ素子１２１と、第２短絡素子１２３とを分離するスリットである。

第２グランド素子１２６は、グランド部材１５０に接続される素子である。第２グランド素子１２６には、第２短絡素子１２３が接続される。第２グランド素子１２６とグランド部材１５０との接続態様は特に限定されない。本実施の形態では、第２グランド素子１２６は、グランド部材１５０に設けられたネジ孔にねじ込まれた導電性のネジ１２８と、グランド部材１５０とによって挟持されることで、グランド部材１５０に接続及び固定される。

地線１３０は、接地される導電性素子であり、図１１に示されるように、第１面Ｐ１に配置される。地線１３０は、図１２に示されるように、グランド点１３４と、地線素子１３１とを有する。

グランド点１３４は、グランド部材１５０に接続されることで接地される点である。

地線素子１３１は、グランド点１３４に接続され、第１アンテナ１１０に沿って延在する部分を含み、第１アンテナ１１０と容量結合する導電性の素子である。本実施の形態では、地線素子１３１は、Ｌ字状の形状を有する。具体的には、地線素子１３１は、グランド点１３４から第３面Ｐ３と交差する方向に延在する部分と、当該部分のグランド点１３４から遠い方の端部から第３面Ｐ３に沿って延在する部分とを有する。本実施の形態では、地線素子１３１のうち、グランド点１３４から第３面Ｐ３と交差する方向に延在する部分は、グランド点１３４から第３面Ｐ３に垂直な方向に延在する。

地線素子１３１のうち、第３面Ｐ３に沿って延在する部分の少なくとも一部は、第１アンテナ１１０の第２素子１１２に沿って延在する。これにより、地線素子１３１は、第１アンテナ１１０と容量結合する。より詳しくは、地線素子１３１のうち、第３面Ｐ３に沿って延在する部分の少なくとも一部は、第１アンテナ１１０の第２素子１１２の開放端を含む部分に沿って延在する。これにより、地線素子１３１は、第２素子１１２と確実に容量結合できる。

また、地線素子１３１の第２素子１１２に沿って延在する部分と、第２素子１１２との間の距離は、第１アンテナ１１０の共振周波数帯域に対応する波長の１／１００以下である。これにより、地線素子１３１は、第１アンテナ１１０と確実に容量結合できる。ここで、地線１３０は、グランド部材１５０に接続されていることから、第１アンテナ１１０と、グランド部材１５０と、地線１３０とは、ループアンテナを形成する。

本実施の形態では、地線１３０は、第２アンテナ１２０と対向する位置に配置される。また、地線素子１３１は、第２アンテナ１２０のアンテナ素子１２１が延在する方向に沿って延在する部分を含む。具体的には、地線素子１３１は、第３面Ｐ３に沿って延在する部分を含む。

地線１３０とグランド部材１５０との接続態様は特に限定されない。本実施の形態では、地線１３０は、グランド部材１５０に設けられたネジ孔にねじ込まれた導電性のネジ１３８と、グランド部材１５０とによって挟持されることで、グランド部材１５０に接続及び固定される。

本実施の形態に係るアンテナ装置１０１においても、実施の形態１に係るアンテナ装置１と同様の作用及び効果が奏される。また、本実施の形態に係る通信端末１０２では、アンテナ装置１０１を備えるため、アンテナ装置１０１と同様の効果が奏される。

（変形例など）
以上、本開示について、上記各実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記各実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記各実施の形態に施したものも、本開示の範囲内に含まれてもよい。

例えば、上記各実施の形態において、地線は、第１面Ｐ１だけに配置されたが、地線は、第３面Ｐ３にも配置されてもよい。

また、上記各実施の形態に係るアンテナ装置が備える各素子の形状は、上記各実施の形態で例示した形状に限定されない。各素子の形状は、楕円などであってもよいし、湾曲していてもよい。

また、上記各実施の形態に係るアンテナ装置の各素子の一部に、ミアンダ構造が採用されてもよい。

また、上記実施の形態２では、アンテナ装置１０１をタブレット型端末に適用する例について説明したが、上記各実施の形態に係るアンテナ装置は、タブレット型端末以外にも適用可能である。例えば、上記各実施の形態に係るアンテナ装置は、ノート型ＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）、スマートフォンなどの他の通信端末にも適用可能である。

その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態なども本開示に含まれる。

本開示のアンテナ装置は、二つのアンテナを備え、これらの二つのアンテナ間のアイソレーションを確保しつつ小型化を実現できるアンテナ装置として、例えば、タブレット型端末、ノート型ＰＣ、スマートフォンなどの通信端末に利用可能である。

１、１０１アンテナ装置
１０、１１０第１アンテナ
１１、１１１第１素子
１２、１１２第２素子
１４、１１４第１給電点
２０、１２０第２アンテナ
２１、１２１アンテナ素子
２４、１２４第２給電点
３０、１３０地線
３１、１３１地線素子
３４、１３４グランド点
５０、１５０グランド部材
１０２通信端末
１１３第１短絡素子
１１５第１スリット
１１６第１グランド素子
１１８、１２８、１３８ネジ
１２３第２短絡素子
１２５第２スリット
１２６第２グランド素子
１９０表示部
１９２筐体
Ｐ１第１面
Ｐ２第２面
Ｐ３第３面

Claims

第１面、前記第１面と平行な第２面、並びに、前記第１面と前記第２面とを接続し前記第１面及び前記第２面と垂直な第３面、に配置されるアンテナ装置であって、
前記第１面及び前記第３面に配置される第１アンテナと、
前記第２面に配置される第２アンテナと、
前記第１面に配置される地線とを備え、
前記第１アンテナは、
前記第１面に配置される第１給電点と、
前記第１面に配置され、前記第１給電点から前記第３面まで延在する導電性の第１素子と、
前記第３面に配置され、前記第１素子の端部から前記第１面に沿って延在する導電性の第２素子とを有し、
前記第２アンテナは、
前記第１給電点から、前記第１面及び前記第２面に平行な方向に離隔して配置される第２給電点と、
前記第２給電点から延在する導電性のアンテナ素子とを有し、
前記地線は、
接地されるグランド点と、
前記グランド点に接続され、前記第１アンテナに沿って延在する部分を含み、前記第１アンテナと容量結合する導電性の地線素子とを有する
アンテナ装置。
前記地線素子の前記第１アンテナに沿って延在する部分は、前記第２素子に沿って延在する部分を含み、
前記第２素子に沿って延在する部分と、前記第２素子との間の距離は、前記第１アンテナの共振周波数帯域に対応する波長の１／１００以下であり、
前記グランド点は、接地されたグランド部材に接続され、かつ、前記第１アンテナと、前記地線素子と、前記グランド部材とは、ループアンテナを形成する
請求項１に記載のアンテナ装置。
前記ループアンテナの電気長は、前記第１アンテナの共振周波数帯域に対応する波長の３／８である
請求項２に記載のアンテナ装置。
前記地線は、前記第２アンテナと対向する位置に配置される
請求項１～３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
前記地線素子の電気長は、前記第２アンテナの共振周波数帯域に対応する波長の１／４である
請求項１～４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
前記地線素子は、前記第２素子の開放端を含む部分に沿って延在する部分を含む
請求項１～５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
前記地線素子のうち前記第２素子の開放端を含む部分に沿って延在する部分において、前記地線素子の前記グランド点に近い方の端部から、前記地線素子の開放端へ向かう向きと、前記第２素子において、前記第１素子と接続される端部から、前記第２素子の開放端へ向かう向きとは、互いに逆向きである
請求項６に記載のアンテナ装置。
前記第１面と前記第２面との間の距離は、前記第１アンテナの共振周波数帯域に対応する波長の１／１０以下である
請求項１～７のいずれか１項に記載のアンテナ装置。