特許 6218069 アンテナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6218069

(24)【登録日】2017年10月6日

(45)【発行日】2017年10月25日

(54)【発明の名称】アンテナ

(51)【国際特許分類】

   H01Q 21/30 20060101AFI20171016BHJP

   H01Q 23/00 20060101ALI20171016BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20171016BHJP

   H01Q 5/10 20150101ALI20171016BHJP

   H01Q 9/14 20060101ALI20171016BHJP

   H01Q 9/30 20060101ALI20171016BHJP

【ＦＩ】

   H01Q21/30

   H01Q23/00

   H01Q1/38

   H01Q5/10

   H01Q9/14

   H01Q9/30

【請求項の数】14

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2013-181530(P2013-181530)

(22)【出願日】2013年9月2日

(65)【公開番号】特開2014-96787(P2014-96787A)

(43)【公開日】2014年5月22日

【審査請求日】2016年9月1日

(31)【優先権主張番号】特願2012-227352(P2012-227352)

(32)【優先日】2012年10月12日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】504133110

【氏名又は名称】国立大学法人電気通信大学

(74)【代理人】

【識別番号】100102864

【弁理士】

【氏名又は名称】工藤 実

(74)【代理人】

【識別番号】100117617

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 圭策

(72)【発明者】

【氏名】本城 和彦

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 昭

【審査官】 橘 均憲

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０３５６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０７６７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２３２３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７６４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１５７０２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０４３８１５６６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ１／００−２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１周波数帯域に含まれて調整可能な第１共振周波数と、前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域に含まれて調整可能な第２共振周波数と有するアンテナであって、
給電部と、
前記給電部の一方の端部に接続された第１導体と、
前記第１導体に一方の端部が接続された第１インピーダンス回路部と、
前記第１導体から分離され、かつ、前記第１インピーダンス回路部の他方の端部に接続された第２導体と、
前記第２導体に一方の端部が接続された第２インピーダンス回路部と、
前記第１導体および前記第２導体から分離され、かつ、前記第２インピーダンス回路部の他方の端部に接続された第３導体と、
前記第３導体に一方の端部が接続されたビアと、
前記第１〜前記第３導体から分離され、かつ、前記ビアの他方の端部に接続された接続導体と、
前記接続導体に一方の端部が接続された第３インピーダンス回路部と、
前記第１〜前記第３導体および前記接続導体から分離され、かつ、前記第３インピーダンス回路部に一方の端部が接続され、かつ、他方の端部が前記給電部の他方の端部に接続された線路導体と
を具備し、
前記第１インピーダンス回路部は、
前記一方の端部および前記他方の端部の間に接続された第１インダクタと、
前記第１インダクタに接続された第１バラクタと
を具備し、
前記第２インピーダンス回路部は、
前記一方の端部および前記他方の端部の間に接続された直列容量
を具備し、
前記第３インピーダンス回路部は、
前記一方の端部および前記他方の端部の間に接続された第２インダクタと、
前記第２インダクタに接続された第２バラクタと
を具備し、
前記第１共振周波数は、前記第１インピーダンス回路部の第１インピーダンス値を固定したまま、前記第３インピーダンス回路部の第２インピーダンス値を調整することで所望の値に設定可能であり、かつ、前記第２インピーダンス値を固定したまま前記第１インピーダンス値を変化させても一定であり、
前記第２共振周波数は、前記第２インピーダンス値を固定したまま、前記第１インピーダンス値を調整することで所望の値に設定可能であり、かつ、前記第１インピーダンス値を固定したまま前記第２インピーダンス値を変化させても一定である
アンテナ。

【請求項2】

請求項１に記載のアンテナにおいて、
前記給電部の前記一方の端部に接続された第１接地導体と、
前記線路導体の前記他方の端部に接続された第２接地導体と、
前記第１接地導体および前記第２接地導体を接続する給電ビア群と、
前記ビアおよび前記給電ビアに貫通された基板と
をさらに具備し、
前記基板の一方の表面には、前記第１〜前記第３導体および前記第１接地導体が配置されており、
前記基板の他方の表面には、前記接続導体、前記線路導体および前記第２接地導体が配置されており、
前記第１バラクタは、前記第１インダクタに並列または直列に接続されており、
前記第２バラクタは、前記第２インダクタに並列または直列に接続されている
アンテナ。

【請求項3】

請求項１または２に記載のアンテナにおいて、
前記直列容量は、
直列バラクタ
を具備する
アンテナ。

【請求項4】

請求項３に記載のアンテナにおいて、
前記給電部と並列に接続された並列バラクタ
をさらに具備する
アンテナ。

【請求項5】

請求項２に記載のアンテナにおいて、
前記基板の前記一方の表面に配置され、前記給電部の他方の端部に接続された第４導体と、
前記第４導体に一方の端部が接続された第４インピーダンス回路部と、
前記基板の前記一方の表面に配置され、前記第１〜前記第４導体および前記接続導体から分離され、かつ、前記第４インピーダンス回路部の他方の端部に接続された第５導体と、
前記第５導体に一方の端部が接続された第５インピーダンス回路部と、
前記基板の前記一方の表面に配置され、前記第１〜前記第５導体および前記接続導体から分離され、かつ、前記第５インピーダンス回路部の他方の端部に接続された第６導体と、
前記基板を貫通し、前記第６導体に一方の端部が接続された他のビアと、
前記基板の前記他方の表面に配置され、前記第１〜前記第６導体および前記接続導体から分離され、かつ、前記他のビアの他方の端部に接続された他の接続導体と、
前記他の接続導体に一方の端部が接続され、かつ、他方の端部が前記線路導体の他方の端部に接続された第６インピーダンス回路部と
をさらに具備し、
前記第４インピーダンス回路部は、
前記一方の端部および前記他方の端部の間に並列または直列に接続された第３バラクタおよび第３インダクタ
を具備し、
前記第５インピーダンス回路部は、
前記一方の端部および前記他方の端部の間に接続された他の直列容量
を具備し、
前記第６インピーダンス回路部は、
前記一方の端部および前記他方の端部の間に並列または直列に接続された第４バラクタおよび第４インダクタ
を具備する
アンテナ。

【請求項6】

請求項５に記載のアンテナにおいて、
前記第１導体および前記第４導体は、前記給電部に対して対称的であり、
前記第２導体および前記第５導体は、前記給電部に対して対称的であり、
前記第３導体および前記第６導体は、前記給電部に対して対称的であり、
前記接続導体および前記他の接続導体は、前記給電部に対して対称的である
アンテナ。

【請求項7】

請求項５または６に記載のアンテナにおいて、
前記直列容量は、
直列バラクタ
を具備し、
前記他の直列容量は、
他の直列バラクタ
を具備する
アンテナ。

【請求項8】

請求項７に記載のアンテナにおいて、
前記給電部に並列に接続された並列バラクタ
をさらに具備する
アンテナ。

【請求項9】

請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナにおいて、
前記第１バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第１ダイオードと、
前記第１ダイオードに直列接続された第１コンデンサと
を具備し、
前記第２バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第２ダイオードと、
前記第２ダイオードに直列接続された第２コンデンサと
を具備する
アンテナ。

【請求項10】

請求項３または４に記載のアンテナにおいて、
前記第１バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第１ダイオードと、
前記第１ダイオードに直列接続された第１コンデンサと
を具備し、
前記第２バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第２ダイオードと、
前記第２ダイオードに直列接続された第２コンデンサと
を具備し、
前記直列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する直列ダイオードと、
前記直列ダイオードに直列接続された直列コンデンサと
を具備する
アンテナ。

【請求項11】

請求項４に記載のアンテナにおいて、
前記第１バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第１ダイオードと、
前記第１ダイオードに直列接続された第１コンデンサと
を具備し、
前記第２バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第２ダイオードと、
前記第２ダイオードに直列接続された第２コンデンサと
を具備し、
前記直列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する直列ダイオードと、
前記直列ダイオードに直列接続された直列コンデンサと
を具備し、
前記並列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化するダイオードと、
前記ダイオードに直列接続されたコンデンサと
を具備する
アンテナ。

【請求項12】

請求項５〜８のいずれかに記載のアンテナにおいて、
前記第１バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第１ダイオードと、
前記第１ダイオードに直列接続された第１コンデンサと
を具備し、
前記第２バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第２ダイオードと、
前記第２ダイオードに直列接続された第２コンデンサと
を具備し、
前記第３バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第３ダイオードと、
前記第３ダイオードに直列接続された第３コンデンサと
を具備し、
前記第４バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第４ダイオードと、
前記第４ダイオードに直列接続された第４コンデンサと
を具備する
アンテナ。

【請求項13】

請求項７または８に記載のアンテナにおいて、
前記第１バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第１ダイオードと、
前記第１ダイオードに直列接続された第１コンデンサと
を具備し、
前記第２バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第２ダイオードと、
前記第２ダイオードに直列接続された第２コンデンサと
を具備し、
前記第３バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第３ダイオードと、
前記第３ダイオードに直列接続された第３コンデンサと
を具備し、
前記第４バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第４ダイオードと、
前記第４ダイオードに直列接続された第４コンデンサと
を具備し、
前記直列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する直列ダイオードと、
前記直列ダイオードに直列接続された直列コンデンサと
を具備し、
前記他の直列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する他の直列ダイオードと、
前記他の直列ダイオードに直列接続された他の直列コンデンサと
を具備する
アンテナ。

【請求項14】

請求項８に記載のアンテナにおいて、
前記第１バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第１ダイオードと、
前記第１ダイオードに直列接続された第１コンデンサと
を具備し、
前記第２バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第２ダイオードと、
前記第２ダイオードに直列接続された第２コンデンサと
を具備し、
前記第３バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第３ダイオードと、
前記第３ダイオードに直列接続された第３コンデンサと
を具備し、
前記第４バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する第４ダイオードと、
前記第４ダイオードに直列接続された第４コンデンサと
を具備し、
前記直列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する直列ダイオードと、
前記直列ダイオードに直列接続された直列コンデンサと
を具備し、
前記他の直列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化する他の直列ダイオードと、
前記他の直列ダイオードに直列接続された他の直列コンデンサと
を具備し、
前記並列バラクタは、
印加される直流電圧に応じて容量が変化するダイオードと、
前記ダイオードに直列接続されたコンデンサと
を具備する
アンテナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はアンテナに関し、例えば、複数の周波数帯域に対応可能なアンテナに好適に利用出来るものである。

【背景技術】

【0002】

近年、配線を要しない特長を生かした無線通信の重要性が増している。無線通信には、多数の通信システムが提供されている。これらの良いとこ取りを実現するサービスを提供するために、複数の通信システムを搭載するマルチ通信システム化が進展している。このため、無線回路を複数のシステムで共用することで通信機器の小型化を図れるように、多周波数帯域で使用出来る無線回路の開発も精力的に進められている。

【0003】

特に、アンテナは、無線回路の中でもサイズが大きいため、小型化のキーデバイスとして、小型多周波アンテナの開発が進められている。多周波アンテナに関しては、引用文献１（特開２０１１−５５３０６号公報）に示されているように、単一の小型アンテナが、内蔵された集中定数素子によって、最低次モードおよび高次モードの共振周波数を制御することで、多周波で動作出来る技術が知られている。それでも、多数の通信システムのそれぞれにおける帯域に対応することは極めて困難である。特に、近接した帯域に関しては、大きく離れた高次モードの共振周波数を最低次モードの共振周波数に近づけるために、集中定数素子の値を極めて大きくする必要があり、特に困難となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−５５３０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

多周波の特性を有するとともに、各帯域が可変であるアンテナ、すなわち多周波リコンフィギュラブルアンテナを提供する。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0006】

以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

【0007】

一実施の形態によれば、アンテナを構成する複数のアンテナ導体（２１〜２３など）を複数のインピーダンス回路部（３１〜３７）を介して直列に接続する。これら複数のインピーダンス回路部（３１〜３４など）にバラクタなどの可変容量素子（Ｃ３１、Ｃ３３、Ｃ３４など）を設ける。

【発明の効果】

【0008】

前記一実施の形態によれば、複数の可変容量素子の容量値を適宜に変更することで、複数の使用可能周波数帯域ごとにアンテナの特性を調整出来る。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1A】図１Ａは、第１の実施形態によるアンテナの構成を示す、断面線Ａ−Ａによる断面図である。

【図1B】図１Ｂは、第１の実施形態によるアンテナの構成を示す上面図である。

【図1C】図１Ｃは、第１の実施形態によるアンテナの構成を示す下面図である。

【図1D】図１Ｄは、第１の実施形態によるアンテナの等価回路を示す回路図である。

【図1E】図１Ｅは、第１の実施形態による別のアンテナの等価回路を示す回路図である。

【図2A】図２Ａは、第１の実施形態によるアンテナの寸法例を示す上面図である。

【図2B】図２Ｂは、第１の実施形態によるアンテナの寸法例を示す下面図である。

【図3A】図３Ａは、第１の実施形態によるアンテナの第１の特性例を示すグラフである。

【図3B】図３Ｂは、第１の実施形態によるアンテナの第２の特性例を示すグラフである。

【図3C】図３Ｃは、第１の実施形態によるアンテナの第３の特性例を示すグラフである。

【図3D】図３Ｄは、第１の実施形態によるアンテナの第４の特性例を示すグラフである。

【図4A】図４Ａは、第２の実施形態によるアンテナの等価回路を示す回路図である。

【図4B】図４Ｂは、第２の実施形態による別のアンテナの等価回路を示す回路図である。

【図5A】図５Ａは、第１および第２の実施形態によるアンテナの特性例を比較するグラフである。

【図5B】図５Ｂは、第１および第２の実施形態によるアンテナの特性例を比較するグラフである。

【図6A】図６Ａは、第３の実施形態によるアンテナの構成を示す上面図である。

【図6B】図６Ｂは、第３の実施形態によるアンテナの等価回路を示す回路図である。

【図6C】図６Ｃは、第３の実施形態による別のアンテナの等価回路を示す回路図である。

【図7】図７は、第３の実施形態によるアンテナの特性例を示すグラフである。

【図8A】図８Ａは、第４の実施形態によるアンテナの構成を示す上面図である。

【図8B】図８Ｂは、第４の実施形態によるアンテナの構成を示す下面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

添付図面を参照して、本発明によるアンテナを実施するための形態を以下に説明する。

【0011】

（第１の実施形態）
図１Ａは、第１の実施形態によるアンテナの構成を示す、断面線Ａ−Ａによる断面図である。図１Ｂは、第１の実施形態によるアンテナの構成を示す上面図である。図１Ｃは、第１の実施形態によるアンテナの構成を示す下面図である。図１Ａ〜図１Ｃに示した第１の実施形態によるアンテナの構成要素について説明する。

【0012】

第１の実施形態によるアンテナは、給電部１１と、誘電体基板１２と、第１の接地導体１７と、第１のビア群４１と、第２の接地導体１８と、第１のアンテナ導体２１と、第１のインピーダンス回路部３１と、第２のアンテナ導体２２と、第２のインピーダンス回路部３２と、第３のアンテナ導体２３と、第２のビア群４２と、接続導体１５と、第３のインピーダンス回路部３３と、線路導体１３とを含んでいる。

【0013】

第１の接地導体１７と、第２の接地導体１８と、第１のアンテナ導体２１と、第２のアンテナ導体２２と、第３のアンテナ導体２３と、接続導体１５と、線路導体１３とは、銅（Ｃｕ）などの導体で構成されている。

【0014】

第１の実施形態によるアンテナの構成要素の接続関係について説明する。誘電体基板１２の表面には、第１の接地導体１７と、第１〜第３のアンテナ導体２１〜２３とが設けられている。誘電体基板１２の裏面には、第２の接地導体１８と、線路導体１３と、接続導体１５とが設けられている。第１および第２のビア群４１および４２は、誘電体基板１２を貫通して設けられている。

【0015】

給電部１１と、第１および第２のインピーダンス回路部３１および３２とは、誘電体基板１２の表面に設けられていることが望ましいが、その他の場所に設けることも可能である。第３のインピーダンス回路部３３は、誘電体基板１２の裏面に設けられていることが望ましいが、その他の場所に設けることも可能である。

【0016】

給電部１１の一方の給電点は、第１のアンテナ導体２１の一方の端部に接続されている。第１のアンテナ導体２１の他方の端部は、第１のインピーダンス回路部３１の一方の端部に接続されている。第１のインピーダンス回路部３１の他方の端部は、第２のアンテナ導体２２の一方の端部に接続されている。第２のアンテナ導体２２の他方の端部は、第２のインピーダンス回路部３２の一方の端部に接続されている。第２のインピーダンス回路部３２の他方の端部は、第３のアンテナ導体２３の一方の端部に接続されている。第３のアンテナ導体２３の所定位置には、第２のビア群４２のそれぞれにおける一方の端部が接続されている。第２のビア群４２のそれぞれにおける他方の端部は、接続導体１５の所定位置に接続されている。接続導体１５の一方の端部には、第３のインピーダンス回路部３３の一方の端部が接続されている。第３のインピーダンス回路部３３の他方の端部は、線路導体１３の一方の端部が接続されている。線路導体１３の他方の端部は、第２の接地導体１８の一方の端部に接続されている。第２の接地導体１８の所定位置には、第１のビア群４１のそれぞれにおける一方の端部が接続されている。第１のビア群４１のそれぞれにおける他方の端部は、第１の接地導体１７の所定位置に接続されている。第１の接地導体１７の一方の端部は、給電部１１の他方の給電点に接続されている。

【0017】

図１Ｄは、第１の実施形態によるアンテナの等価回路を示す回路図である。図１Ｄに示した回路図の構成要素について説明する。図１Ｄに示した回路図は、第１の給電点１１Ａと、第２の給電点１１Ｂと、第１のインピーダンス回路部３１と、第２のインピーダンス回路部３２と、第３のアンテナ導体２３の等価回路と、第３のインピーダンス回路部３３と、結合回路２０とを含んでいる。なお、結合回路２０は、アンテナおよび空間の結合を示す等価回路である。

【0018】

第１のインピーダンス回路部３１は、バラクタＣ３１と、インダクタＬ３１とを含んでいる。第２のインピーダンス回路部３２は、容量Ｃ３２を含んでいる。第３のアンテナ導体２３の等化回路は、容量Ｃ２３と、第１のインダクタＬ２３Ａと、第２のインダクタＬ２３Ｂとを含んでいる。第３のインピーダンス回路部３３は、バラクタＣ３３と、インダクタＬ３３とを含んでいる。結合回路２０は、容量Ｃ２０と、インダクタＬ２０と、抵抗Ｒ２０とを含んでいる。

【0019】

ここで、バラクタとは、印加された直流電圧などに応じて容量値が変化する素子であって、以降、可変容量素子を総称してバラクタと記載する。詳しくは後述するが、このようなバラクタは、直列に接続されたダイオードおよびコンデンサを用いて実現することも可能である。

【0020】

図１Ｄに示した回路図の構成要素の接続関係について説明する。
第１の給電点１１Ａは、第１のインピーダンス回路部３１の一方の端部に接続されている。
第１のインピーダンス回路部３１の一方の端部は、バラクタＣ３１の一方の端部と、インダクタＬ３１の一方の端部とに共通接続されている。
バラクタＣ３１の他方の端部と、インダクタＬ３１の他方の端部とは、第１のインピーダンス回路部３１の他方の端部に共通接続されている。
第１のインピーダンス回路部３１の他方の端部は、第２のインピーダンス回路部３２の一方の端部に接続されている。
第２のインピーダンス回路部３２の一方の端部は、容量Ｃ３２の一方の端部に接続されている。
容量Ｃ３２の他方の端部は、第２のインピーダンス回路部３２の他方の端部に接続されている。
第２のインピーダンス回路部３２の他方の端部は、第３のアンテナ導体２３の第１の端部に接続されている。
第３のアンテナ導体２３の第１の端部は、第１のインダクタＬ２３Ａの一方の端部に接続されている。
第１のインダクタＬ２３Ａの他方の端部は、第２のインダクタＬ２３Ｂの一方の端部と、容量Ｃ２３の一方の端部とに共通接続されている。
第２のインダクタＬ２３Ｂの他方の端部は、第３のアンテナ導体２３の第２の端部に接続されている。容量Ｃ２３の他方の端部は、第３のアンテナ導体２３の第３の端部に接続されている。第３のアンテナ導体２３の第２の端部は、第３のインピーダンス回路部３３の一方の端部と、結合回路２０の一方の端部とに共通接続されている。第３のインピーダンス回路部３３の一方の端部は、バラクタＣ３３の一方の端部と、インダクタＬ３３の一方の端部とに共通接続されている。バラクタＣ３３の他方の端部と、インダクタＬ３３の他方の端部とは、第３のインピーダンス回路部３３の他方の端部に共通接続されている。結合回路２０の一方の端部は、容量Ｃ２０の一方の端部に接続されている。容量Ｃ２０の他方の端部は、インダクタＬ２０の一方の端部と、抵抗Ｒ２０の一方の端部とに共通接続されている。インダクタＬ２０の他方の端部と、抵抗Ｒ２０の他方の端部とは、結合回路２０の他方の端部に共通接続されている。第３のアンテナ導体２３の第３の端部と、第３のインピーダンス回路部３３の他方の端部と、結合回路２０の他方の端部とは、第２の給電点１１Ｂに共通接続されている。

【0021】

図１Ｄに示した等価回路を用いて、第１の実施形態によるアンテナの動作について説明する。結合回路２０は、動作中のアンテナにおける放射現象を、すなわちアンテナおよび空間の結合を、表している。結合回路２０において、抵抗Ｒ２０は、給電点１１Ａおよび１１Ｂからアンテナに供給された電力が消費されることを表している。この、消費される電力は、アンテナから空間への放射によって無限遠方まで広がる、アンテナから失われる電力を表している。

【0022】

第１〜第３のアンテナ導体２１〜２３の中で最も大きい第３のアンテナ導体２３は、分布定数線路として解釈することが可能であり、図１Ｄに示した等価回路では２つのインダクタＬ２３ＡおよびＬ２３Ｂならびに１つのシャント容量Ｃ２３の集合体として表現されている。なお、第１および第２のアンテナ導体２１および２２は、第３のアンテナ導体２３と比べて面積が十分に小さいので、集中定数素子を接続する存在として解釈することが可能であり、図１Ｄに示した等価回路では省略されている。

【0023】

アンテナが有効に動作するためには、給電点１１Ａおよび１１Ｂに供給された電力の全てがアンテナに入って行けるように、給電点１１Ａおよび１１Ｂにおけるインピーダンス整合が必要である。このインピーダンス整合は、給電点１１Ａおよび１１Ｂにおけるインピーダンスと、給電点１１Ａおよび１１Ｂからアンテナ側を見たインピーダンスとが複素共役の関係にあるときに実現される。ただし、給電点１１Ａおよび１１Ｂにおけるインピーダンスは、通常、実数である。したがって、給電点１１Ａおよび１１Ｂからアンテナ側を見たインピーダンスを、給電点１１Ａおよび１１Ｂにおけるインピーダンスと同じ実数に調整することが必要となる。

【0024】

この調整を、アンテナが動作する所望の周波数で実現するために、本実施形態のアンテナに第１〜第３のインピーダンス回路部３１〜３３を設けた。しかし、集中定数素子であるインダクタＬ３１およびＬ３３並びに容量またはバラクタＣ３１〜Ｃ３３は、そのインピーダンスが周波数に応じて変化する。したがって、インピーダンス整合は特定の周波数でしか取れない。インピーダンス整合が取れたこの特定の周波数は、アンテナが有効に動作する周波数という意味で、動作周波数と呼ばれる。

【0025】

実際には、通信に使用可能な周波数は法令などで決められているので、決められた周波数に合わせて各集中定数素子のインピーダンス値を調整する必要がある。このことを逆に言い換えれば、集中定数素子のインピーダンス値を可変にすることで、使用周波数を可変にすることが可能である。第１の実施形態によるアンテナでは、第１のインピーダンス回路部３１に設けたバラクタＣ３１と、第３のインピーダンス回路部３３に設けたバラクタＣ３３とは、印加される直流電圧に応じて変化する容量を有している。

【0026】

図１Ｄに示したバラクタＣ３１およびＣ３３は、直流電圧を適宜に印加することでその容量値を調整可能であるが、ダイオードも印加される直流電圧に応じて変化する容量を有している。バラクタＣ３１およびＣ３３としてダイオードを使用する場合には、ダイオードと直列に接続されたコンデンサを設けることが望ましい。これは、バラクタＣ３１およびＣ３３にはインダクタＬ３１およびＬ３３がそれぞれ並列に接続されており、もしダイオードに直列接続されたコンデンサが無ければ、ダイオードに直流電圧を印加してもインダクタＬ３１およびＬ３３を介して短絡されてしまうからである。言い換えれば、バラクタＣ３１およびＣ３３において、ダイオードおよびコンデンサを直列に接続し、その両端に直流電圧を印加すると、コンデンサは開放状態となって、ダイオードにバイアス電圧を印加することが可能となる。このとき、バラクタＣ３１およびＣ３３の容量値は、コンデンサの容量と、ダイオードの容量との総量であって、その値は直列に配置したコンデンサの容量を適切に選ぶことで適宜に制御可能となることは明らかである。

【0027】

本発明によるアンテナでは、各バラクタに印加する直流電圧を適宜に調整することで、インピーダンス整合から大きくずらすことなく使用周波数を可変とするアンテナの構造を提供する。

【0028】

第１の実施形態によるアンテナは、集中定数素子、すなわち第１〜第３のインピーダンス回路部３１〜３３を、図１Ｄに示した等価回路のように配置することで、２周波で整合が取れる構成となっている。以下、この構成を用いてアンテナの使用周波数を可変とすることの有効性について説明する。ここでは、具体的な使用周波数として、２．５ＧＨｚ（ギガヘルツ）と、５ＧＨｚとを用いた場合の例を挙げて説明する。

【0029】

図２Ａは、第１の実施形態によるアンテナの寸法例を示す上面図である。図２Ａでは、図１Ｂに示した第１〜第３のアンテナ導体２１〜２３の長さおよび幅を示している。すなわち、第１のアンテナ導体２１において、その長さをＸ１と置き、その幅をＹ１と置く。第２のアンテナ導体２２において、その長さをＸ２と置き、その幅をＹ２と置く。第３のアンテナ導体２３において、その長さをＸ３と置き、その幅をＹ３と置く。

【0030】

図２Ｂは、第１の実施形態によるアンテナの寸法例を示す下面図である。図２Ｂでは、図１Ｃに示した線路導体１３および接続導体１５の長さおよび幅を示している。すなわち、線路導体１３において、その長さをＸ４と置き、その幅をＹ４と置く。接続導体１５において、その長さをＸ５と置き、その幅をＹ５と置く。

【0031】

図２Ａおよび図２Ｂに示した寸法Ｘ１〜Ｘ５およびＹ１〜Ｙ５の各数値は、以下のとおりである。
Ｘ１＝１．３ｍｍ（ミリメートル）
Ｙ１＝１．０ｍｍ
Ｘ２＝０．９ｍｍ
Ｙ２＝０．６ｍｍ
Ｘ３＝７．９ｍｍ
Ｙ３＝３．３ｍｍ
Ｘ４＝２．８ｍｍ
Ｙ４＝０．２ｍｍ
Ｘ５＝０．９ｍｍ
Ｙ５＝０．９ｍｍ

【0032】

誘電体基板１２において、その比誘電率は４．６であり、その誘電正接は０．０１であり、厚みは１ｍｍである。

【0033】

図３Ａは、第１の実施形態によるアンテナの第１の特性例を示すグラフである。図３Ａは、第１〜第５のグラフ（ａ）〜（ｅ）を含んでいる。これら第１〜第５のグラフ（ａ）〜（ｅ）に共通して、横軸はアンテナに供給される電力の周波数を示し、縦軸はアンテナのＳ１１パラメータ、すなわち反射損失、を示している。

【0034】

図３Ａに示した例の条件は以下のとおりである。給電点１１Ａおよび１１Ｂにおけるインピーダンスは２５Ω（オーム）である。第１のインピーダンス回路部３１において、バラクタＣ３１の容量値はゼロに固定されており、同じくインダクタＬ３１のインダクタンス値は１．４ｎＨ（ナノヘンリー）である。第２のインピーダンス回路部３２において、容量Ｃ３２の容量値は０．１５ｐＦ（ピコファラッド）である。第３のインピーダンス回路部３３において、インダクタＬ３３のインダクタンス値は３．４ｎＨである。

【0035】

図３Ａに示した第１〜第５のグラフ（ａ）〜（ｅ）は、これらの条件に加えて、第３のインピーダンス回路部３３に設けられたバラクタＣ３３の容量値を０〜０．４ｐＦの範囲で変化させた場合の、アンテナの特性を表している。第１のグラフ（ａ）は、バラクタＣ３３の容量値が０ｐＦである場合のアンテナ特性を示している。第２のグラフ（ｂ）は、バラクタＣ３３の容量値が０．１ｐＦである場合のアンテナ特性を示している。第３のグラフ（ｃ）は、バラクタＣ３３の容量値が０．２ｐＦである場合のアンテナ特性を示している。第４のグラフ（ｄ）は、バラクタＣ３３の容量値が０．３ｐＦである場合のアンテナ特性を示している。第５のグラフ（ｅ）は、バラクタＣ３３の容量値が０．４ｐＦである場合のアンテナ特性を示している。

【0036】

図３Ａから読み取れるように、２．５ＧＨｚの帯域では、バラクタＣ３３の容量が増大すればするほど、反射損失の変化量が減少し、また、使用可能な帯域が低い方向に移動する。なお、アンテナの反射損失の観点からは、Ｓ１１パラメータが−１０ｄＢ以下であれば十分使用可能であるので、図３Ａに示された反射損失のわずかな変化は大きな問題ではない。

【0037】

図３Ｂは、第１の実施形態によるアンテナの第２の特性例を示すグラフである。図３Ｂも、図３Ａの場合と同様に、第１〜第５のグラフ（ａ）〜（ｅ）を含み、横軸はアンテナに供給される電力の周波数を示し、縦軸はアンテナのＳ１１パラメータ、すなわち反射損失、を示している。

【0038】

図３Ｂに示した例の条件は、図３Ａの場合と同様であるが、使用周波数として５ＧＨｚの帯域を用いている。図３Ｂに示したグラフ群から読み取れるように、第１の実施形態によるアンテナが５ＧＨｚ帯でも使用可能である。ただし、５ＧＨｚ帯で使用可能な周波数は概ね一定である。なお、５ＧＨｚ帯での反射損失は、バラクタＣ３３の容量値が増大すればするほど悪化しているので、このアンテナを５ＧＨｚ帯で使用する場合にはバラクタＣ３３の容量値を０ｐＦに固定することが望ましい。

【0039】

なお、図３Ａおよび図３Ｂに示した例では、給電点１１Ａおよび１１Ｂのインピーダンスを２５Ωに設定したが、このインピーダンス値はあくまでも一例である。各集中定数素子のインピーダンス値を適宜に変更することによって給電点１１Ａおよび１１Ｂのインピーダンスを所望値に設定した上でアンテナの共振周波数を可変とすることが出来る。

【0040】

次に、図３Ａおよび図３Ｂで用いた条件を一部変更して、バラクタＣ３３の容量値を０に固定し、バラクタＣ３１の容量値を０〜０．４ｐＦの範囲で変化させた際の、２．５ＧＨｚ帯における第３の特性例と、５ＧＨｚ帯における第４の特性例について説明する。

【0041】

図３Ｃは、第１の実施形態によるアンテナの第３の特性例を示すグラフである。図３Ｄは、第１の実施形態によるアンテナの第４の特性例を示すグラフである。図３Ｃおよび図３Ｄは、いずれも、図３Ａの場合と同様に、第１〜第５のグラフ（ａ）〜（ｅ）を含み、横軸はアンテナに供給される電力の周波数を示し、縦軸はアンテナのＳ１１パラメータ、すなわち反射損失、を示している。また、やはり図３Ａの場合と同様に、図３Ｃおよび図３Ｄの各々における第１〜第５のグラフ（ａ）〜（ｅ）は、バラクタＣ３１の容量値がそれぞれ０ｐＦ、０．１ｐＦ、０．２ｐＦ、０．３ｐＦおよび０．４ｐＦである場合に対応している。

【0042】

図３Ｃは、２．５ＧＨｚ帯におけるアンテナの特性例を示している。図３Ｃから読み取れるように、バラクタＣ３１の容量値が変化しても、アンテナの反射損失はほとんど変化しない。

【0043】

図３Ｄは、５ＧＨｚ帯におけるアンテナの特性例を示している。図３Ｄから読み取れるように、バラクタＣ３１の容量値が増大すればするほど、アンテナを使用可能な周波数帯域はより低い方向に移動する。

【0044】

図３Ｃおよび図３Ｄは、バラクタＣ３１の容量値を制御することで、２．５ＧＨｚ帯における特性はそのままに、５ＧＨｚ帯における使用周波数を調整することが出来ることを示している。

【0045】

なお、図３Ｃおよび図３Ｄに示した例でも、給電点１１Ａおよび１１Ｂのインピーダンスを２５Ωに設定したが、このインピーダンス値はあくまでも一例である。各集中定数素子のインピーダンス値を適宜に変更することによって給電点１１Ａおよび１１Ｂのインピーダンスを所望値に設定した上でアンテナの共振周波数を可変とすることが出来る。

【0046】

本実施形態によるアンテナの変形例について説明する。図１Ｅは、第１の実施形態による別のアンテナの等価回路を示す回路図である。

【0047】

図１Ｅに示したアンテナの構成について説明する。図１Ｅに示したアンテナは、図１Ｄに示したアンテナに、以下の変更を加えることで得られる。すなわち、第１のインピーダンス回路部３１と、第３のインピーダンス回路部３３とのそれぞれにおいて、図１Ｄに示した構成では並列に接続されているバラクタおよびインダクタを、図１Ｅに示した構成では直列に接続する。

【0048】

より具体的には、まず、第１のインピーダンス回路部３１において、第１の給電点１１Ａと、容量Ｃ３２との間に、インダクタＬ３１およびバラクタＣ３１を直列に接続する。

【0049】

次に、第３のインピーダンス回路部３３において、インダクタＬ２３Ｂおよび容量Ｃ２０の接続点と、第２の給電点１１Ｂとの間に、インダクタＬ３３およびバラクタＣ３３を直列に接続する。

【0050】

なお、図１Ｅに示した別のアンテナにおいて、第１のインピーダンス回路部３１および第３のインピーダンス回路部３３のうち、一方を直列接続構成とし、他方を並列接続構成としても良い。図１Ｅに示した第１の実施形態における別のアンテナの他の構成は、図１Ａ〜図１Ｄの場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

【0051】

図１Ｅに示した構成による第１の実施形態による別のアンテナの動作について説明する。図１Ｅに示したアンテナも、図１Ｄの場合と同様に、第１のインピーダンス回路部３１および第３のインピーダンス回路部３３のインピーダンス値、そのうち特に各インダクタのリアクタンス値、を適宜に調整することで、共振周波数を所望の値に設定することが可能である。

【0052】

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、第３のインピーダンス回路部３３に設けられたバラクタＣ３３の容量値を０．４ｐＦまで増大させた結果、反射損失を表すＳ１１パラメータが−１０ｄＢ以下である使用可能な周波数は最も低くなった。このとき、バラクタＣ３３の容量値がより小さい場合と比較すると、Ｓ１１パラメータは次第に悪化している。

【0053】

そこで、第２の実施形態では、バラクタＣ３３の容量値をさらに増大させて使用可能周波数をさらに低い範囲に広げると同時に、反射損失を表すＳ１１パラメータを良好な値に保持するアンテナの構造を提供する。

【0054】

図４Ａは、第２の実施形態によるアンテナの等価回路を示す回路図である。図４Ａに示した第２の実施形態によるアンテナの構成は、図１Ａ〜図１Ｄに示した第１の実施形態によるアンテナのうち、第２のインピーダンス回路部３２の容量Ｃ３２をバラクタＣ３２に置き換えたものに等しい。なお、第２の実施形態によるアンテナの断面図、上面図および下面図は、図１Ａ〜図１Ｃに示した第１の実施形態の場合と同様であるので、図示およびさらなる詳細な説明を省略する。

【0055】

第２の実施形態によるアンテナでは、第３のインピーダンス回路部３３に設けられたバラクタＣ３３の容量値を１ｐＦまたは２ｐＦまで増大させて、使用可能な周波数帯域を１．６ＧＨｚ近傍または１．９５ＧＨｚ近傍に移動させている。これらの周波数帯域のうち、前者の場合に得られる特性例を図５Ａに示し、後者の場合に得られる特性例を図５Ｂに示す。

【0056】

図５Ａおよび図５Ｂは、第１および第２の実施形態によるアンテナの特性例を比較するグラフである。図５Ａおよび図５Ｂの各々は、第１〜第３のグラフ（ａ）〜（ｃ）を含んでいる。図５Ａおよび図５Ｂの各々に示される第１〜第３のグラフ（ａ）〜（ｃ）に共通して、横軸は周波数を示し、縦軸は反射損失を表すＳ１１パラメータを示している。

【0057】

図５Ａおよび図５Ｂの各々において、第１のグラフ（ａ）は、第１の実施形態によるアンテナの、第２のインピーダンス回路部３２に設けられた容量Ｃ３２の容量値を０．１５ｐＦに設定した場合に得られる特性例を示している。同様に、第２のグラフ（ｂ）は、第１の実施形態によるアンテナの、第２のインピーダンス回路部３２に設けられたバラクタＣ３２の容量値を０．１０ｐＦに設定した場合に得られる特性例を示している。同様に、第３のグラフ（ｃ）は、第２のグラフ（ｂ）の条件から、バラクタＣ３３の容量値を０．１ｐＦだけさらに増大させた場合に得られる特性例を示している。

【0058】

図５Ａおよび図５Ｂから読み取れるように、いずれの場合も、第１の実施形態によるアンテナでは、反射損失を表すＳ１１パラメータが−１０ｄＢの近傍となっている。その一方で、第２の実施形態の、第２のグラフ（ｂ）の場合は、帯域がわずかに高いもののＳ１１パラメータが大幅に小さくなっている。なお、第２の実施形態の、第３のグラフ（ｃ）から読み取れるように、バラクタＣ３３の容量値をさらに増大させることで、高くなった帯域を下げることが可能である。また、帯域を第１の実施形態の場合と同様の値まで下げても、Ｓ１１パラメータを大幅に小さく出来ることに変わりは無い。

【0059】

本実施形態によるアンテナの変形例について説明する。図４Ｂは、第２の実施形態による別のアンテナの等価回路を示す回路図である。

【0060】

図４Ｂに示したアンテナの構成について説明する。図４Ｂに示したアンテナは、図４Ａに示したアンテナに、第１の実施形態における図１Ｄから図１Ｅへの場合と同じ変更を加えることで得られる。すなわち、第１のインピーダンス回路部３１と、第３のインピーダンス回路部３３とのそれぞれにおいて、図４Ａに示した構成では並列に接続されているバラクタおよびインダクタを、図４Ｂに示した構成では直列に接続する。

【0061】

図４Ｂに示した第２の実施形態における別のアンテナの他の構成は、図１Ａ〜図１Ｃ、図１Ｅおよび図４Ａの場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

【0062】

図４Ｂに示した構成による第２の実施形態による別のアンテナの動作についても、図１Ａ〜図１Ｃ、図１Ｅおよび図４Ａの場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

【0063】

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第１の実施形態の場合と同様の条件で、２．５ＧＨｚ近傍および５ＧＨｚ近傍の帯域で有効なアンテナの構造を提供する。

【0064】

図６Ａは、第３の実施形態によるアンテナの構成を示す上面図である。図６Ｂは、第３の実施形態によるアンテナの等価回路を示す回路図である。図６Ａおよび図６Ｂに示した第３の実施形態によるアンテナの構成は、図１Ａ〜図１Ｄに示した第１の実施形態によるアンテナのうち、第２のインピーダンス回路部３２の容量Ｃ３２をバラクタＣ３２に置き換え、さらに、給電部１１に並列に接続された第４のインピーダンス回路部３４を追加したものに等しい。なお、第３の実施形態によるアンテナの断面図および下面図は、図１Ａおよび図１Ｃに示した第１の実施形態の場合と同様であるので、図示およびさらなる詳細な説明を省略する。

【0065】

図７は、第３の実施形態によるアンテナの特性例を示すグラフである。図７は、第１〜第３のグラフ（ａ）〜（ｃ）を含んでいる。第１〜第３のグラフ（ａ）〜（ｃ）に共通して、横軸は周波数を示し、縦軸は反射係数を表すＳ１１パラメータを示している。

【0066】

図７に示した第１〜第３のグラフ（ａ）〜（ｃ）は、第４のインピーダンス回路部３４に設けられたバラクタＣ３４の容量値を、０ｐＦ、０．２ｐＦおよび０．４ｐＦに設定した場合をそれぞれ示している。なお、その他の条件は第１の実施形態の場合と同様である。すなわち、給電点１１Ａおよび１１Ｂのインピーダンスは２５Ωである。第３のインピーダンス回路部３３において、インダクタＬ３３のインダクタンスは３．４ｎＨに固定され、バラクタＣ３３の容量値は０に固定されている。第２のインピーダンス回路部３２に設けられた容量またはバラクタＣ３２の容量値は０．１５ｐＦに固定されている。第１のインピーダンス回路部３１において、インダクタＬ３１のインダクタンス値は１．４ｎＨに固定され、バラクタＣ３１の容量値は０ｐＦに固定されている。

【0067】

第３の実施形態によるアンテナでは、図７に示したグラフから読み取れるように、バラクタＣ３４の容量値を増大させることで、使用可能な周波数帯域が高い方向に移動する。

【0068】

この移動方向は、図３Ａや図３Ｄに示した第１の実施形態によるアンテナの場合とは逆方向であるので、使用周波数の移動を相殺することが可能となる。したがって、第３の実施形態によるアンテナに設けられた複数のバラクタＣ３１、Ｃ３３およびＣ３４の容量値を適宜に変更することで、本発明によるアンテナの特性をより自由に調整することが可能となる。

【0069】

本実施形態によるアンテナの変形例について説明する。図６Ｃは、第３の実施形態による別のアンテナの等価回路を示す回路図である。

【0070】

図６Ｃに示したアンテナの構成について説明する。図６Ｃに示したアンテナは、図６Ｂに示したアンテナに、第１の実施形態における図１Ｄから図１Ｅへの場合と同じ変更を加えることで得られる。すなわち、第１のインピーダンス回路部３１と、第３のインピーダンス回路部３３とのそれぞれにおいて、図６Ｂに示した構成では並列に接続されているバラクタおよびインダクタを、図６Ｃに示した構成では直列に接続する。

【0071】

図６Ｃに示した第２の実施形態における別のアンテナの他の構成は、図１Ａ〜図１Ｃ、図１Ｅおよび図６Ｂの場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

【0072】

図６Ｃに示した構成による第２の実施形態による別のアンテナの動作についても、図１Ａ〜図１Ｃ、図１Ｅおよび図６Ｂの場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

【0073】

（第４の実施形態）
第１〜第３の実施形態では、アンテナを構成する導体が給電部１１から一方に配置された、いわゆるモノポール型のアンテナの構造を提供した。第４の実施形態では、第１の実施形態によるアンテナの構成要素の一部を２組、給電部１１を挟んで対称的に配置した、いわゆるダイポール型のアンテナの構造を提供する。

【0074】

図８Ａは、第４の実施形態によるアンテナの構成を示す上面図である。図８Ｂは、第４の実施形態によるアンテナの構成を示す下面図である。図８Ａおよび図８Ｂに示した第４の実施形態によるアンテナの構成要素について説明する。

【0075】

第４の実施形態によるアンテナは、誘電体基板１２と、給電部１１と、第１〜第６のアンテナ導体２１〜２６と、第１〜第６のインピーダンス回路部３１〜３３および３５〜３７と、第１および第２の接続導体１５および１６と、線路導体１４と、図示しない第１および第２のビア群とを含んでいる。

【0076】

第４の実施形態によるアンテナの構成要素のうち、第１〜第３のアンテナ導体２１〜２３は誘電体基板１２の表面に配置されており、第１および第２の接続導体１５および１６と、線路導体１４とは、誘電体基板１２の裏面に配置されている。第１および第２のビア群は、誘電体基板１２を貫通して設けられている。

【0077】

給電部１１と、第１、第２、第４および第５のインピーダンス回路部３１、３２、３５および３６とは、誘電体基板１２の表面に設けられていることが望ましいが、その他の場所に設けることも可能である。第３および第６のインピーダンス回路部３３および３７は、誘電体基板１２の裏面に設けられていることが望ましいが、その他の場所に設けることも可能である。

【0078】

第４の実施形態によるアンテナの構成要素の接続関係について説明する。給電部１１の一方の端部は、第１のアンテナ導体２１の一方の端部に接続されている。第１のアンテナ導体２１の他方の端部は、第１のインピーダンス回路部３１の一方の端部に接続されている。第１のインピーダンス回路部３１の他方の端部は、第２のアンテナ導体２２の一方の端部に接続されている。第２のアンテナ導体２２の他方の端部は、第２のインピーダンス回路部３２の一方の端部に接続されている。第２のインピーダンス回路部３２の他方の端部は、第３のアンテナ導体２３の一方の端部に接続されている。第３のアンテナ導体２３の所定位置には、第１のビア群のそれぞれにおける一方の端部が接続されている。第１のビア群のそれぞれにおける他方の端部は、第１の接続導体１５の所定位置に接続されている。第１の接続導体１５の一方の端部は、第３のインピーダンス回路部３３の一方の端部に接続されている。第３のインピーダンス回路部３３の他方の端部は、線路導体１４の一方の端部に接続されている。

【0079】

給電部１１の他方の端部は、第４のアンテナ導体２４の一方の端部に接続されている。第４のアンテナ導体２４の他方の端部は、第４のインピーダンス回路部３５の一方の端部に接続されている。第４のインピーダンス回路部３５の他方の端部は、第５のアンテナ導体２５の一方の端部に接続されている。第５のアンテナ導体２５の他方の端部は、第５のインピーダンス回路部３６の一方の端部に接続されている。第５のインピーダンス回路部３６の他方の端部は、第６のアンテナ導体２６の一方の端部に接続されている。第６のアンテナ導体２６の所定位置には、第２のビア群のそれぞれにおける一方の端部が接続されている。第２のビア群のそれぞれにおける他方の端部は、第２の接続導体１６の所定位置に接続されている。第２の接続導体１６の一方の端部は、第６のインピーダンス回路部３７の一方の端部に接続されている。第６のインピーダンス回路部３７の他方の端部は、線路導体１４の他方の端部に接続されている。

【0080】

第１のインピーダンス回路部３１において、一方の端部と、他方の端部との間には、バラクタＣ３１と、インダクタＬ３１とが並列に接続されている。第２のインピーダンス回路部３２において、一方の端部と、他方の端部との間には、容量Ｃ３２が接続されている。第３のインピーダンス回路部３３において、一方の端部と、他方の端部との間には、バラクタＣ３３と、インダクタＬ３３とが並列に接続されている。第４のインピーダンス回路部３５において、一方の端部と、他方の端部との間には、バラクタＣ３５と、インダクタＬ３５とが並列に接続されている。第５のインピーダンス回路部３６において、一方の端部と、他方の端部との間には、容量Ｃ３６が接続されている。第６のインピーダンス回路部３７において、一方の端部と、他方の端部との間には、バラクタＣ３７と、インダクタＬ３７とが並列に接続されている。

【0081】

言い換えれば、図８Ａおよび図８Ｂに示した第４の実施形態によるアンテナは、図１Ｂおよび図１Ｃに示した第１の実施形態によるアンテナのうち、接地導体１７および１８以外の部分を、折り返して対称に配置したものに等しい。すなわち、第４の実施形態による第１〜第３のアンテナ導体２１〜２３と、第１〜第３のインピーダンス回路部３１〜３３と、接続導体１５とは、第１の実施形態の場合と同様に構成されている。また、第４の実施形態による第４〜第６のアンテナ導体２４〜２６、第４〜第６のインピーダンス回路部３５〜３７および接続導体１６は、第１の実施形態による第１〜第３のアンテナ導体２１〜２３、第１〜第３のインピーダンス回路部３１〜３３および接続導体１５と同様に構成され、給電部１１に対して対称的に配置されている。ただし、給電部１１の２つの給電点は、第１および第４のアンテナ導体２１および２４にそれぞれ接続されており、線路導体１４は一体化されている。

【0082】

図８Ａおよび図８Ｂに示した第４の実施形態による差動型のアンテナでも、第１の実施形態によるアンテナと同様の特性が得られる。同様に、第４の実施形態によるアンテナの一部を変更し、第２および第５のインピーダンス回路部３２および３６に設けられた容量Ｃ３２およびＣ３６をバラクタに置き換えれば第２の実施形態によるアンテナと同様の特性が得られる。同様に、第４の実施形態によるアンテナの一部を変更し、給電部１１に並列に接続されたバラクタＣ３４を追加すれば、第３の実施形態によるアンテナと同様の特性が得られる。

【0083】

さらに、図８Ａおよび図８Ｂに示した第４の実施形態による差動型のアンテナでも、第１のインピーダンス回路部３１、第３のインピーダンス回路部３３、第４のインピーダンス回路部３５および第６のインピーダンス回路部３７において、図１Ｅ、図４Ｂまたは図６Ｃに示したようにインダクタおよびバラクタの接続関係を並列から直列に変更しても良い。こうすることで、第１〜第３の実施形態のそれぞれにおける別のアンテナと同様の特性が得られる。さらに、第１のインピーダンス回路部３１、第３のインピーダンス回路部３３、第４のインピーダンス回路部３５および第６のインピーダンス回路部３７のうち、一部を直列接続構成とし、残りを並列接続構成としても良い。

【0084】

このように、本発明によるアンテナを用いることで、反射損失を大きく変化させることなく、２つの使用周波数を切り替えることが可能となり、単一のアンテナで多様な通信システムに対応することが可能となる。特に、近接した帯域に対応するにあたって、近接したモードの周波数を制御することから、本質的に変化させなければならない共振周波数の差は小さい。このため、本発明によるアンテナは近接した帯域にも容易に対応出来る。

【0085】

以上、発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、前記実施の形態に説明したそれぞれの特徴は、技術的に矛盾しない範囲で自由に組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0086】

１１ 給電部
１１Ａ、１１Ｂ 給電点
１２ 誘電体基板
１３、１４ 線路導体
１５、１６ 接続導体
１７、１８ 接地導体
２０ 結合回路
２１〜２６ アンテナ導体
３１〜３７ インピーダンス回路部
４１〜４３ ビア群
Ｃ２０、Ｃ２３、Ｃ３１〜Ｃ３４ 容量、バラクタ
Ｒ２０ 抵抗
Ｌ２０、Ｌ２３Ａ、Ｌ２３Ｂ、Ｌ３１、Ｌ３３ インダクタ

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図8A】

【図8B】