JP2011035440A - アンテナとそれを有する通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
小型で広帯域のアンテナを提供する。
【解決手段】
アンテナは，誘電体基板と，誘電体基板上に形成され第１の方向に延在する第１の導電体層を有する給電エレメントと，誘電体基板上に形成され第１の導電体層の一端の第１の位置から第１の距離を隔てた第２の位置から第１の方向と逆の第２の方向に延在する第２の導電体層を有する基準電位エレメントとを有し，基準電位エレメントは，誘電体基板上に形成され第２の導電体層の第２の位置から第１の導電体層と第２の距離を隔てて第１の方向に延在する第３の導電体層をさらに有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は，アンテナとそれを有する通信装置に関する。

無線通信，例えば無線ＬＡＮや，近年サービス開始されるモバイルＷｉＭＡＸ等において，小型化されたアンテナを有する通信装置を提供することが市場で求められている。このような新たな無線通信規格は，国または地域ごとに異なる周波数帯域が割り当てられる傾向にある。したがって，市場に提供すべき通信装置は，それらの異なる周波数帯域のすべての帯域で対応可能であることが望ましい。国または地域ごとにそこの周波数帯域に対応して異なる通信装置を開発することはコストアップを招き好ましくないからである。そこで，モバイル環境でも使用できる小型で広帯域なアンテナの開発が望まれている。

このようなアンテナについては，例えば，特許文献１，非特許文献１などに記載されている。

特開２００５−８６７９４号公報

「携帯端末用Ｌ字型折り返しモノポールアンテナの素子間相互結合低減に関する一検討」防衛大学校 電気電子工学科 Yongho KIM 伊藤淳 森下久，電子情報通信学会 信学技法，２００８年3月27日

ＷｉＭＡＸに対して，第１の国または地域では第１の周波数帯が割り当てられ，第２の国または地域では第２の周波数帯が割り当てられることがある。たとえば，現時点において，ＷｉＭＡＸには，日本では周波数帯域２．５〜２．７ＧＨｚが割り当てられ，欧州では３．４〜３．６ＧＨｘが割り当てられている。したがって，両方の周波数帯域をカバーする広帯域の小型アンテナと無線通信回路があれば，両方の地域に共通のアンテナ及びそれを有する通信装置を提供することができる。

さらに，ＷｉＭＡＸでは，ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）通信方式が行われる。ＭＩＭＯでは，通信アンテナ及び受信アンテナを複数設け，複数の送信アンテナから同じ周波数帯域のチャネルで別の通信信号列を同時に通信を行うことで，実質的に周波数の高効率化を図っている。この場合，複数のアンテナを近接させると互いの結合が強くなりＭＩＭＯ通信方式の実現が困難である。したがって，省スペースで互いの結合が小さい複数のアンテナを設けることが望まれる。

そこで，本発明の目的は，小型で広帯域のアンテナ及びそれを有する通信装置を提供することにある。

本発明の一側面は，誘電体基板と，前記誘電体基板上に形成され第１の方向に延在し第１の長さを有する第１の導電体層を有する給電エレメントと，前記誘電体基板上に形成され前記第１の導電体層の一端の第１の位置から第１の距離を隔てた第２の位置から前記第１の方向と逆の第２の方向に延在する第２の導電体層を有する基準電位エレメントとを有し，前記基準電位エレメントは，前記誘電体基板上に形成され前記第２の導電体層の前記第２の位置から前記第１の導電体層と第２の距離を隔てて前記第１の方向に延在し第３の長さを有する第３の導電体層をさらに有する。

本発明の一側面によれば，小型で広帯域のアンテナを提供することができる。

第１の実施の形態におけるアンテナの構成図である。 第１の実施の形態におけるアンテナの周波数に対する反射係数を示す図である。 第１の実施の形態のアンテナの別の構成を示す図である 第１の実施の形態のアンテナのさらに別の構成を示す図である 第２の実施の形態のアンテナの構成を示す図である。 アンテナ間の結合度を示すグラフ図である。 第２の実施の形態におけるアンテナの特性を示す図である。 第２の実施の形態におけるアンテナの特性を示す図である。 第２の実施の形態におけるアンテナの変形例を示す図である。 第２の実施の形態におけるアンテナの変形例を示す図である。 第３の実施の形態におけるアンテナの構造を示す図である。 第３の実施の形態におけるアンテナの構造を示す図である。 第４の実施の形態におけるアンテナの構造を示す図である。 実施の形態のアンテナを有する通信装置に外観図である。

図１は，第１の実施の形態におけるアンテナの構成図である。図中，平面図と２つの断面図が示されている。平面図には誘電体基板１０の表面に形成された導電体層のパターン１１，１２，１３が示されている。また，図中，平面図中に示された位置Ａ−Ａの断面図と位置Ｂ−Ｂの断面図とが示されている。

誘電体基板１０は，たとえば，ポリイミドフィルムまたは液晶ポリマフィルムをベース材料とする基板であり，ガラス素材エポキシ系樹脂積層板材料でもよい。厚みは２５μｍ単位の厚み，銅箔１８μｍ，例えば０．０４３ｍｍ程度で，誘電率εｒ（１ＭＨｚ）はたとえば４．０〜４．８程度である。誘電体基板１０の一方の表面上に，給電エレメントの第１の導電体層１１と，グランド電位などの基準電位が印加される基準電位エレメントの第２の導電体層１２と，第２の導電体層１２から延在する第３の導電体層１３とが形成されている。

給電エレメントの第１の導電体層１１は，第１の位置Ｐ１から図中垂直上側の第１の方向に延在し第１の長さを有し，第１の位置Ｐ１に送信信号が印加或いは受信信号が誘起される。図１中の第１の導電体層１１は，第１の位置Ｐ１で細く先端に向かって漸次太くなる形状を有するが，後述するとおり，一定の幅を有する帯状形状でもよい。

基準電位エレメントの第２の導電体層１２は，第１の位置Ｐ１から所定距離Ｌ１離れた第２の位置Ｐ２から図中垂直下側の第２の方向に延在し第２の長さを有する。第２の導電体層１２の幅は，第１の導電体層１１より太いが，第１の導電体層１１と同程度の幅でもよい。そして，第２の導電体層１２内の第２の位置にグランド電位などの基準電位が印加される。

たとえば，図示しない通信回路基板に接続されている同軸ケーブルの内導体が第１の導電体層１１の第１の位置Ｐ１に接続され，外導体が第２の導電体層１２の第２の位置Ｐ２に接続される。

第１の導電体層１１の給電エレメントと，第２の導電体層１２の基準電位エレメントとからなるアンテナは，ダイポールアンテナの構成と同等である。つまり，第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２に高周波信号が印加され，第１の導電体層１１と第２の導電体層１２第１の導電体層１１に加えられる高周波信号或いは到来する電磁波によって誘起する電圧が発生し，空気中に電波を放射或いは誘起する。

ダイポールアンテナの場合，給電エレメント１１の長さは使用帯域の信号波長λの４分の１，λ／４になる。逆に言えば，アンテナは給電エレメント１１の第１の長さに対応した周波数に共振し、給電エレメント１１の幅に対応した周波数帯幅を有する。また，基準電位エレメント１２の長さも同様にλ／４である。

本実施の形態のアンテナでは，さらに，基準電位エレメントは，第２の導電体層１２の第２の位置から図中垂直上側の第１の方向に延在し，第１の導電体層１１と所定の距離Ｌ１を隔てて配置された第３の導電体層１３を有する。第３の導電体層１３は，図１の右側の例では，第１の導電体層１１の両側に配置されている。ただし，図１の左側の例のように，第３の導電体層１３は，第１の導電体層１１の片側にのみ配置されていてもよい。

また，第３の導電体層１３の第３の長さＬ３は，好ましくは，第１の導電体層１１の第１の長さの１／２未満である。さらに好ましくは，第３の長さＬ３は，このアンテナの周波数帯域内の所定の周波数の波長をλ（例えば２．５ＧＨｚ）とすると，λ／１２〜λ／８程度である。

第１の導電体層１１と第３の導電体層１３との間には，誘電体基板１０の誘電体材料が介在されている。したがって，第３の導電体層１３を設けることで，第１の導電体層１１と第３の導電体層１３との間にも容量が形成され第１の導電体層１１に加えられる高周波信号或いは到来する電磁波による誘起による電圧が発生し，電波が放射或いは誘起する。この動作による電波の周波数は，第１の導電体層１１と第２の導電体層１２との間による電波の周波数は異なる共振周波数をもつと考えられる。その結果，本実施の形態のアンテナの周波数帯域は，第１，第２の導電体層１１，１２だけのダイポールアンテナの周波数帯域よりも広くなる。半波長λ／２ダイポールアンテナの長さは下記によって得られる。ここでλ：波長＝λｃ：自由空間波長とする。
波長λ＝光の速度／周波数＝３×１０^８／２．５×１０^９＝０．１２ｍ
異なる共振周波数λoは下記で計算される。誘電率εｒは４．０〜４．８とする。
λo＝λ／√εｒ
図２は，第１の実施の形態におけるアンテナの周波数に対する反射係数を示す図である。横軸が周波数，縦軸が反射係数を示し，本発明者が実験により得た。反射係数ＶＳＷＲが低い周波数帯域では，アンテナから放射された電波が反射することなく送出されるので，反射係数が低い帯域がアンテナの使用周波数帯域になる。

図中，破線がダイポールアンテナだけの場合の反射係数の周波数特性を示す。そして，実線が第１の実施の形態のアンテナの反射係数の周波数特性である。明らかに，実線の特性は，破線の特性よりもより高い周波数帯域で反射係数が低下し周波数帯域が大きく広がっている。さらに，実線の特性は，破線の特性よりより低い周波数領域でも周波数帯域が多少広がっている。

第１の導電体層１１と第２の導電体層１２との間の距離，つまり第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間の距離Ｌ１は，第１の導電体層１１と第３の導電体層１３との間の距離Ｌ１とほぼ同じであり，λ／８０〜λ／６０程度である。この距離Ｌ１は，好ましくは，給電電圧が印加される第１の位置と基準電圧が印加される第２の位置とを入力端子対とした場合の，アンテナの入力インピーダンスが，５０Ωに整合するような距離に選択されている。アンテナの入力インピーダンスを５０Ωに整合させることで，図示しない通信回路装置との接続を汎用性の高い５０Ωの特性インピーダンスを有する同軸ケーブルやマイクロストリップライン等で行うことができる。これによりコイルやコンデンサなのど部品を使用することなくインピーダンス整合させることができ，入力端子間での高周波信号の整合損失を減らし反射を抑制することができる。

本発明者が試作した図１のアンテナによれば，その周波数帯域を２．３〜３．６ＧＨｚに広げることができた。その結果，比帯域は次の通りになる。
（３．６−２．３）／｛（３．６−２．３）／２＋２．３｝≒０．４４１＝４４．１％
また，第３の導電体層１３を給電エレメントの第１の導電体層１１の片側に設けた場合と，両側に設けた場合とを試作品で調べたところ，両方の場合で図２の反射係数が広い周波数帯域で低下する特性が確認された。片側に設けた場合のほうが低い周波数帯域で反射が多少少なくなることが確認されたが，両側に設けた場合のほうが高い周波数帯域で反射が多少少なくなることも確認された。

さらに，第３の導電体層１３の長さＬ３を異ならせた試作品を調べたところ，長さＬ３がλ／４から短くなるに従い反射係数がより低くなりながらその反射係数が低い周波数帯域が低い帯域から高い帯域に移動し，λ／８〜λ／１２内の最適な長さで広い周波数帯域で最も反射係数が低くなる特性を持ち，さらに長さＬ３を短くすると反射係数が低い周波数帯域がより高い帯域に移動しながら反射係数は高くなり破線のダイポールアンテナ特性になる事が確認された。

図３は，第１の実施の形態のアンテナの別の構成を示す図である。このアンテナは，誘電体基板１０の第１の表面上に，垂直上方向に延在する一定幅の帯状の第１の導電体層１１と，それと所定の距離Ｌ１離間して垂直下方向に延在する一定幅の帯状の第２の導電体層１２と，第１の導電体層１１と所定距離Ｌ１離れて第２の位置Ｐ２から垂直上方向に延在する第３の導電体層１３とを有する。断面構造は図１と同じである。そして，第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間に送信信号２０が供給或いは誘起され，それに対応した電波が送信或いは受信される。

図３の平面図の右側は，第３の導電体層１３が第１の導電体層１１の両側に設けられているが，平面図の左側のように片側のみに設ける構成でもよい。

図４は，第１の実施の形態のアンテナのさらに別の構成を示す図である。このアンテナは，誘電体基板１０の第１の表面上に給電エレメントの第１の導電対層１１が設けられ，第１の表面とは反対側の第２の表面上に基準電位エレメントの第２及び第３の導電対層１２，１３が設けられている。

このように構成することで，給電エレメントと基準電位エレメントとの間に介在する誘電体基板の高い誘電率により，アンテナサイズを小型化することができる。図３に示した構成のアンテナも同様に，誘電体基板の第１の表面と第２の表面とに給電エレメントと基準電位エレメントとをそれぞれ形成しても同様に小型化することができる。図４の平面図の右側は第３の導電体層１３が第１の導電体層１１の両側に設けられた例であり，左側は片側のみに設けられた例である。いずれの構成でもよい。

図５は，第２の実施の形態のアンテナの構成を示す図である。このアンテナは，誘電体基板１０上に並べて配置され，給電エレメント１１Ａ，１１Ｂと基準電位エレメント１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂとをそれぞれ有する第１及び第２のアンテナ素子２１，２２を有する。さらに，アンテナは，誘電体基板１０上に設けられ第１及び第２のアンテナ素子２１，２２の基準電位エレメント１２Ａ，１２Ｂの間を接続し第４の長さを有する短絡用導電体層１４を有する。２つのアンテナ素子２１，２２の給電エレメントと基準電位エレメントの形状及びサイズは同じである。したがって，両アンテナ素子２１，２２は同じ周波数帯域を有し，ＭＩＭＯアンテナとして利用可能である。

さらに，両アンテナ素子の基準電位エレメント１２Ａ，１２Ｂの間を第４の長さを有する短絡用導電体層１４で結合させている。短絡用導電体層１４は，基準電位エレメント１２Ａ，１２Ｂの結合点１５Ａ，１５Ｂで結合されている。

ＭＩＭＯアンテナなど複数のアンテナから同じ周波数の電波を送出する場合，一方のアンテナから送出した電波が他方のアンテナで吸収される程度が高いのは好ましくない。このように両アンテナ間の結合度が高いと，複数のアンテナから異なる信号の電波を送出することができないからである。そこで，一般には，両アンテナの距離Ｌ４をλ／４以上にすることが行われている。しかし，このことはアンテナの小型化に反する。

しかし，上記のような短絡用導電体層１４を設けることで，この結合度を低下させることができることが本発明者により見いだされた。つまり，両アンテナ間の距離Ｌ４をλ／４より短くしても，充分に結合度が低いアンテナ対にすることができる。

図５の右側は，アンテナ対それぞれで第３の導電体層１３が第１の導電体層１１の両側に設けられた例であり，左側は片側のみに設けられた例である。いずれの構成でもよい。

図５のアンテナ対は，図４のように給電エレメント１１Ａ，１１Ｂと誘電体基板１０の第１の表面上に形成し，基準電位エレメント１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂを誘電体基板１０の第２の表面上に形成してもよい。

図６は，アンテナ間の結合度を示すグラフ図である。横軸がアンテナ間の距離Ｌ４を，縦軸が結合度を示す。結合度は，一方のアンテナから送出した電波の減衰量に対応し，減衰量が小さいほど結合度が弱いことを意味している。図６に示された結合度は，図５のアンテナ対において短絡用導電体層１４を設けていない場合のものである。距離３０ｍｍは周波数が２．５ＧＨｚのときのλ／４に対応する。短絡用導電体層１４を設けていない場合は，アンテナ間の距離Ｌ４を３０ｍｍ（＝λ／４）以上離間することがアンテナ間の充分なアイソレーションを得るためには望ましい。

一方，図５のように短絡用導電体層１４を設けることで，図６の結合度をより低くすることが確認された。したがって，アンテナ間の距離Ｌ４をλ／４未満に近づけることができる。その結果，ＭＩＭＯアンテナとして小型化することができる。

図５の短絡用導電体層１４で基準電位エレメントの間を結合したアンテナ対は，短絡用導電体層１４を設けることで，特定の周波数において大きく減衰する特性を持つことが本発明者により見いだされた。この特定の狭い周波数帯域での減衰特性は，上記のアンテナ間の結合度の低下特性とは別にかつ独立して存在する。そして，短絡用導電体層１４の結合点１５Ａ，１５Ｂの位置を変更することで，その特定の周波数帯域を変更することができる。また，短絡用導電体層１４の長さを変更することで，その減衰率を変更することができる。

図７は，第２の実施の形態におけるアンテナの特性を示す図である。上記のように，図５のアンテナ対は，短絡用導電体層１４の結合点１５Ａ，１５Ｂの位置を変更することで，その特定の周波数帯域を変更することができる。図７中の右側に示されるとおり，短絡用導電体層１４の結合点１５Ａ，１５Ｂを，破線のように第３の導電体層１３Ａ，１３Ｂに近い位置に配置した場合は，特定周波数帯域の周波数を低く設定することができ，一方で，実線のように第３の導電体層１３Ａ，１３Ｂから遠い位置に配置した場合は，特定周波数帯域の周波数を高く設定することができる。

図７中の左側には，減衰量が大きくなる周波数特性が示されている。破線は，短絡用導電体層１４の結合点１５Ａ，１５Ｂを第３の導電体層１３Ａ，１３Ｂに近い位置に配置した場合であり，実線は，短絡用導電体層１４の結合点１５Ａ，１５Ｂを第３の導電体層１３Ａ，１３Ｂから遠い位置に配置した場合である。矢印で示されるとおり，結合点を変更することにより，減衰率が低下する特定の周波数帯を変更することができる。これにより，無線通信において受信したくない外来の妨害電波信号の周波数帯に上記の特定周波数を設定すれば，アンテナは外来の妨害電波乱の信号を減衰することができる。

特に，日本におけるＷｉＭＡＸは，ＷｉＬＡＮ，Ｗｉ−Ｆｉ，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどと一部周波数帯域が重なっている。したがって，そのような重なっている周波数帯域に上記の特定の周波数帯を一致させることで，ＷｉＬＡＮの電波をカットすることができる。

図７の平面図において，左側はアンテナ対がそれぞれ第３の導電体層１３が第１の導電体層１１の両側に設けられた例であり，左側は片側のみに設けられた例である。いずれの構成でも同様の特性が得られる。

図８は，第２の実施の形態におけるアンテナの特性を示す図である。上記のように，図５のアンテナ対は，短絡用導電体層１４の長さを変更することで，その減衰率を変更することができる。図８中右側に示したアンテナ対３１は，導電体層１４Ａにより短絡用導電体層１４（３）の長さが短い例であり，アンテナ対３２は，短絡用導電体層１４（４）の長さが長い例である。

図８中左側に示されるとおり，短絡用導電体層１４の長さが短い場合は減衰率が小さくなり，逆に，短絡用導電体層１４の長さが長い場合は減衰率が大きくなる。ただし，減衰率を大きくするとその特定周波数帯の近くの周波数帯においても減衰率が大きくなる。したがって，短絡用導電体層１４の長さを適宜選択することで，特定周波数帯の近くの周波数帯の減衰率を低下させることなく，特定周波数帯の減衰率を必要な程度まで低下させることができる。

図８の平面図には，アンテナ対のアンテナそれぞれが第３の導電体層を第１の導電体層の両側に設けた例しか示されていないが，片側に設けた例でも同様の特性が得られる。

図９は，第２の実施の形態におけるアンテナの変形例を示す図である。図９中右側に示されるとおり，この変形例では，アンテナ対２１，２２の基準電位エレメントである第２の導電体層１２Ａ，１２Ｂの間を結合する短絡用導電体層１４の結合点を変更可能な結合点スイッチ群１５ＳＷと，短絡用導電体層１４の長さを変更可能な長さスイッチ群１４ＳＷとを有する。そして，これらのスイッチ群内のいずれかのスイッチを導通状態にすることで，結合点を所望の位置に，長さを所望の長さにそれぞれ設定することができる。

減衰率が低下する特定周波数帯をスイッチ群１５ＳＷで選択し，減衰率の程度をスイッチ群１４ＳＷで選択することで，アンテナ対の結合度を低下させると共に，特定周波数帯の電波を拒否することができる。

図１０は，第２の実施の形態におけるアンテナの変形例を示す図である。この例では，図９とことなり，アンテナそれぞれにおいて，第３の導電体層１３が第１の導電体層１１の片側のみに設けられている。この構造でも，図９と同様に設定することが可能である。

図１１は，第３の実施の形態におけるアンテナの構造を示す図である。このアンテナ対２１，２２のうち，アンテナ２１は，給電エレメントの第１の導電体層１１Ａの第１の位置Ｐ１とは反対側の第２の位置Ｐ２から横方向に延びる第４の導電体層１１Ａｅを有する。アンテナ２２も同様に，第２の位置Ｐ２から横方向に延びる第４の導電体層１１Ｂｅを有する。

さらに，アンテナ２１は，基準電位エレメントの第２の導電体層１２Ａの第４の位置Ｐ４から，第２の導電体層１２Ａと離間して図中垂直上方向に延びる第５の導電体層１２Ａｅを有する。アンテナ２２も同様に，第４の位置Ｐ４から垂直上方向に延びる第５の導電体層１２Ｂｅを有する。

さらに，両アンテナ２１，２２共に，給電エレメントの第１の導電体層１１Ａ，１１Ｂと第４の導電体層１１Ａｅ，１１Ｂｅとが，誘電体基板１０の一方の平面に形成され，基準電位エレメントの第２の導電体層１２Ａ，１２Ｂと第５の導電体層１２Ａｅ，１２Ｂｅとが，誘電体基板１０の他方の平面に形成されている。また，断面Ｃ−Ｃに示されるとおり，第２の導電体層１２Ａ，１２Ｂと，第５の導電体層１２Ａｅ，１２Ｂｅとの間の誘電体基板１０は，１０Ａ，１０Ｂに示されているとおり，除去されている。

このように，給電エレメントと基準電位エレメントとを共に長い構成にし，誘電体基板１０の両面に別々に設けることで，図５の構成に比較すると，給電エレメントの長さが同じとした場合，図１０のアンテナのほうが全体のサイズを小さくすることができる。

図１２は，第３の実施の形態におけるアンテナの構造を示す図である。この例は，図１１と異なり，各アンテナにおいて，第３の導電体層１３Ａ，１３Ｂが第１の導電体層１１Ａ，１１Ｂの片側にだけ設けられている。この構成でも図１１と同様である。

図１３は，第４の実施の形態におけるアンテナの構造を示す図である。このアンテナは，２つのアンテナ３１，３２を有する。アンテナ３１は，図１と同じ構造であり，給電エレメントである第１の導電体層１１Ａと基準電位エレメントである第２の導電体層１２Ａ及び第３の導電体層１３Ａとを有する。一方，アンテナ３２は，図１０のアンテナ２２と同等の構造であり，給電エレメントは第１の導電体層１１Ｂと第４の導電体層１１Ｂｅを有し，基準電位エレメントは第２の導電体層１２Ｂと第３の導電体層１３Ｂと第５の導電体層１２Ｂｅとを有する。そして，２つの給電エレメントには入力端子３０から同じ送信信号が印加或いは誘起される。

アンテナ３１の給電エレメント１１Ａの長さよりも，アンテナ３２の給電エレメント１１Ｂ，１１Ｂｅの長さが長い。したがって，アンテナ３１の周波数帯よりアンテナ３２の周波数帯のほうが低くなり，両者の周波数帯域は異なる。そして，アンテナ３１，３２の距離はたとえばλ／４未満であっても，周波数が異なるため両アンテナの結合はない。その結果，アンテナ対３１，３２は，２つの周波数帯域にまたがる広い周波数帯域を有する。

なお，図１０に示されるように，アンテナ対の給電エレメントを誘電体基板１０の一方の面に，基準電位エレメントを他方の面に形成してもよい。

図１３には，右側に第３の導電体層１３が第１の導電体層１１の両側に設けられた構成が，左側に片側にのみ設けられた構成がそれぞれ示されている。

図１４は，上記実施の形態のアンテナを有する通信装置に外観図である。図１４には２種類の通信装置が示されている。いずれも，ＵＳＢなどのコネクタ５０と，通信回路が内蔵されている第１の筐体５１と，アンテナが収容されている第２の筐体５２とを有する。図１４（Ａ）は，アンテナの筐体５２が水平方向に横たわった構成であり，図１４（Ｂ）はアンテナの筐体５２が垂直方向に立った構成である。図１４（Ｂ）の構成にすれば，ダイポールアンテナの給電エレメントと基準電位エレメントを結ぶ直線の周り３６０°の方向に電波を送出するので，上下方向を除いて無指向性のアンテナにすることができる。

以上の実施の形態をまとめると，次の付記のとおりである。

（付記１）
誘電体基板と，
前記誘電体基板上に形成され第１の方向に延在し第１の長さを有する第１の導電体層を有する給電エレメントと，
前記誘電体基板上に形成され前記第１の導電体層の一端の第１の位置から第１の距離を隔てた第２の位置から前記第１の方向と逆の第２の方向に延在する第２の導電体層を有する基準電位エレメントとを有し，
前記基準電位エレメントは，前記誘電体基板上に形成され前記第２の導電体層の前記第２の位置から前記第１の導電体層と第２の距離を隔てて前記第１の方向に延在し第３の長さを有する第３の導電体層をさらに有するアンテナ。

（付記２）
付記１において，
前記第１の導電体層の第１の位置に送信信号が印加され，前記第２の導電体層の第２の位置に基準電位が印加されるアンテナ。

（付記３）
付記２において，
前記第１及び第２の距離は等しく，前記第１の導体層の第１の位置と前記第２の導体層の第２の位置を入力端子対としてみた入力インピーダンスが５０Ωに整合するように，前記第１及び第２の距離が選択されているアンテナ。

（付記４）
付記２または３において，
前記第３の長さが，前記第１の長さの１／２未満であるアンテナ。

（付記５）
付記２または３において，
使用帯域の周波数の波長をλとした場合に，前記第１の長さがλ／４であり，前記第３の長さがλ／８〜λ／１２であるアンテナ。

（付記６）
付記２において，
前記給電エレメントの第１の導電体層は前記誘電体基板の第１の表面に形成され，
前記基準電位エレメントの第２及び第３の導電体層は前記誘電体基板の前記第１の表面とは反対側の第２の表面に形成されているアンテナ。

（付記７）
付記２において，
前記誘電体基板上に並べて配置され，前記給電エレメントと基準電位エレメントとをそれぞれ有する第１及び第２のアンテナ素子を有し，
さらに，前記誘電体基板上に設けられ前記第１及び第２のアンテナ素子の前記基準電位エレメントの間を接続し第４の長さを有する短絡用導電体層を有するアンテナ。

（付記８）
付記７において，
前記短絡用導電体層が接続される前記基準電位エレメントの短絡接続点を可変変更する第１のスイッチ群を有するアンテナ。

（付記９）
付記７または８において，
前記短絡用導電体層の第４の長さを可変変更する第２のスイッチ群を有するアンテナ。

（付記１０）
付記２または７において，
前記給電エレメントは，前記第１の導電体層の前記第１の位置とは反対側他端の第３の位置から前記第１の方向と異なる第４の方向に延びる第４の導電体層を有し，
前記基準電位エレメントは，前記第２の導電体層の前記第２の位置とは反対側他端の第４の位置から前記第１の方向に延びる第５の導電体層を有するアンテナ。

（付記１１）
付記７において，
前記第２のアンテナ素子の給電エレメントは，前記第１の導電体層の前記第１の位置とは反対側他端の第３の位置から前記第１の方向と異なる第４の方向に延びる第４の導電体層を有し，
前記第２のアンテナ素子の基準電位エレメントは，前記第２の導電体層の前記第２の位置とは反対側他端の第４の位置から前記第１の方向に延びる第５の導電体層を有するアンテナ。

（付記１２）
付記１乃至１１のいずれかに記載のアンテナと，
前記アンテナの前記給電エレメントに送信信号を前記基準電位エレメントに基準電位をそれぞれ供給する通信回路装置とを有する通信装置。

１０：誘電体基板 １１：給電エレメント（第１の導電体層）
１２：基準電位エレメント（第２の導電体層）
１３：基準電位エレメント（第３の導電体層）

Claims (10)

1. 誘電体基板と，
   前記誘電体基板上に形成され第１の方向に延在し第１の長さを有する第１の導電体層を有する給電エレメントと，
   前記誘電体基板上に形成され前記第１の導電体層の一端の第１の位置から第１の距離を隔てた第２の位置から前記第１の方向と逆の第２の方向に延在する第２の導電体層を有する基準電位エレメントとを有し，
   前記基準電位エレメントは，前記誘電体基板上に形成され前記第２の導電体層の前記第２の位置から前記第１の導電体層と第２の距離を隔てて前記第１の方向に延在し第３の長さを有する第３の導電体層をさらに有するアンテナ。
2. 請求項１において，
   前記第１の導電体層の第１の位置に送信信号が印加され，前記第２の導電体層の第２の位置に基準電位が印加されるアンテナ。
3. 請求項２において，
   前記第１及び第２の距離は等しく，前記第１の導体層の第１の位置と前記第２の導体層の第２の位置を入力端子対としてみた入力インピーダンスが５０Ωに整合するように，前記第１及び第２の距離が選択されているアンテナ。
4. 請求項２または３において，
   前記第３の長さが，前記第１の長さの１／２未満であるアンテナ。
5. 請求項２または３において，
   使用帯域の周波数の波長をλとした場合に，前記第１の長さがλ／４であり，前記第３の長さがλ／８〜λ／１２であるアンテナ。
6. 請求項２において，
   前記給電エレメントの第１の導電体層は前記誘電体基板の第１の表面に形成され，
   前記基準電位エレメントの第２及び第３の導電体層は前記誘電体基板の前記第１の表面とは反対側の第２の表面に形成されているアンテナ。
7. 請求項２において，
   前記誘電体基板上に並べて配置され，前記給電エレメントと基準電位エレメントとをそれぞれ有する第１及び第２のアンテナ素子を有し，
   さらに，前記誘電体基板上に設けられ前記第１及び第２のアンテナ素子の前記基準電位エレメントの間を接続し第４の長さを有する短絡用導電体層を有するアンテナ。
8. 請求項７において，
   前記短絡用導電体層が接続される前記基準電位エレメントの短絡接続点を可変変更する第１のスイッチ群を有するアンテナ。
9. 請求項７または８において，
   前記短絡用導電体層の第４の長さを可変変更する第２のスイッチ群を有するアンテナ。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載のアンテナと，
    前記アンテナの前記給電エレメントに送信信号を前記基準電位エレメントに基準電位をそれぞれ供給する通信回路装置とを有する通信装置。

Images