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(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】
(24)【登録日】2023-08-02
(45)【発行日】2023-08-10
(54)【発明の名称】アンテナ装置および無線通信装置
(51)【国際特許分類】
H01Q 9/42 20060101AFI20230803BHJP
H01Q 1/24 20060101ALI20230803BHJP
【ＦＩ】
H01Q9/42
H01Q1/24 Z
H01Q1/24 C
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2021552016
(86)(22)【出願日】2019-10-15
(86)【国際出願番号】 JP2019040504
(87)【国際公開番号】W WO2021074969
(87)【国際公開日】2021-04-22
【審査請求日】2022-09-22
(73)【特許権者】
【識別番号】318012780
【氏名又は名称】ＦＣＮＴ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】古賀 洋平
(72)【発明者】
【氏名】殿岡 旅人
(72)【発明者】
【氏名】▲崎▼田 聡史
(72)【発明者】
【氏名】伴 泰光
(72)【発明者】
【氏名】吉川 学
(72)【発明者】
【氏名】篠島 貴裕
【審査官】赤穂 美香
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１１－５２０３４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０３－２５３１０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１１／０２４２８０（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｑ ９／４２
Ｈ０１Ｑ １／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
アンテナ装置であって、グランド基板と、
前記グランド基板に設けられる給電点と、
一方の端部が前記給電点と電気的に接続し、前記グランド基板に対して平行な板状の第１導体素子と、
前記第１導体素子と前記グランド基板との間に配置され、一方の端部が前記グランド基板と電気的に接続し、前記グランド基板に対して平行な板状の第２導体素子と、
前記第１導体素子の他方の端部と前記第２導体素子の他方の端部とを電気的に接続する接続部と、を備え、
前記第１導体素子の幅は、前記第２導体素子の幅よりも広く、
前記第１導体素子および第２導体素子の長さは、前記アンテナ装置を動作させる電波の波長の１／２である、
アンテナ装置。
【請求項2】
前記接続部の長さは、前記アンテナ装置を動作させる電波の波長の１／５０以下である、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項3】
前記給電点と前記第１導体素子との間にインダクタおよびキャパシタの少なくとも一方を設ける、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項4】
前記第２導体素子と前記グランド基板との間に、インダクタおよびキャパシタの少なくとも一方を設ける、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項5】
前記アンテナ装置は、携帯端末装置に実装され、前記第１導体素子の少なくとも一部は、前記携帯端末装置の外装である金属フレームによって形成される、
請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項6】
前記アンテナ装置は、携帯端末装置に実装され、前記第２導体素子の少なくとも一部は、Ｌａｓｅｒ Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ（ＬＤＳ）またはフレキシブル基板を用いて形成される、
請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項7】
前記第１導体素子および前記第２導体素子の少なくとも一方は、メアンダ形状に形成される、請求項１から６のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項8】
前記第１導体素子の他方の端部に接続され、前記グランド基板と平行な板状の第３導体素子をさらに備え、前記第３導体素子の長さは、前記第３導体素子をアンテナとして動作させる電波の波長の１／４以下である、
請求項１から７のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項9】
前記給電点と前記第３導体素子との間にインダクタおよびキャパシタの少なくとも一方を設ける、請求項８に記載のアンテナ装置。
【請求項10】
前記グランド基板に接続された第４導体素子をさらに備え、前記第４導体素子の長さは、前記第４導体素子をアンテナとして動作させる電波の波長の１／４以下である、
請求項１から９のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項11】
前記第１導体素子の一方の端部および前記接続部の少なくとも一方から、前記アンテナ装置を動作させる電波の波長の１／５０以下の距離に、接地された金属部材がさらに設けられる、請求項１から１０のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項12】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のアンテナ装置を実装した、無線通信装置。
【請求項13】
無線通信装置であって、請求項１１に記載のアンテナ装置を実装し、
前記金属部材は前記無線通信装置の外装である、
無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アンテナ素子および無線通信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車載用アンテナを備えた車両、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、携帯電話等の無線通信装置において、アンテナの高効率化が求められている。
【0003】
例えば、特許文献１では、折り返した形状のモノポールアンテナが開示されている。このモノポールアンテナは、折り返し前と折り返し後の導体素子がいずれも同一平面上（グランドパターンから同じ高さ）に設けられる。このモノポールアンテナでは、グランドパターンに接続されてから折り返し前までの線幅を太くすることで、グランドパターンが小型化された場合におけるアンテナのインピーダンス調整を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１６－１６５０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来のアンテナでは、アンテナ近傍に金属が存在すると、当該金属の影響を受けてアンテナの放射効率が低下する問題があった。
【0006】
開示の技術の１つの側面は、アンテナ近傍に金属が存在しても、アンテナの放射効率の低下を抑制するアンテナ装置および当該アンテナ装置を実装した無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
開示の技術の１つの側面は、次のようなアンテナ装置によって例示される。本アンテナ装置は、グランド基板と、前記グランド基板に設けられる給電点と、一方の端部が前記給電点と電気的に接続し、前記グランド基板に対して平行な板状の第１導体素子と、前記第１導体素子と前記グランド基板との間に配置され、一方の端部が前記グランド基板と電気的に接続し、前記グランド基板に対して平行な板状の第２導体素子と、前記第１導体素子の他方の端部と前記第２導体素子の他方の端部とを電気的に接続する接続部と、を備え、前記第１導体素子の幅は、前記第２導体素子の幅よりも広い。
【発明の効果】
【0008】
開示の技術は、アンテナ近傍に金属が存在しても、アンテナの放射効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、実施形態について説明する。以下に示す実施形態の構成は例示であり、開示の技術は実施形態の構成に限定されない。本実施形態に係るアンテナ装置は、例えば、以下の構成を備える。
本実施形態に係るアンテナ装置は、
グランド基板と、
前記グランド基板に設けられる給電点と、
一方の端部が前記給電点と電気的に接続し、前記グランド基板に対して平行な板状の第１導体素子と、
前記第１導体素子と前記グランド基板との間に配置され、一方の端部が前記グランド基板と電気的に接続し、前記グランド基板に対して平行な板状の第２導体素子と、
前記第１導体素子の他方の端部と前記第２導体素子の他方の端部とを電気的に接続する接続部と、を備え、
前記第１導体素子の幅は、前記第２導体素子の幅よりも広く、
前記第１導体素子および第２導体素子の長さは、前記アンテナ装置を動作させる電波の波長の１／２である。
本実施形態に係るアンテナ装置は、
グランド基板と、
前記グランド基板に設けられる給電点と、
一方の端部が前記給電点と電気的に接続し、前記グランド基板に対して平行な板状の第１導体素子と、
前記第１導体素子と前記グランド基板との間に配置され、一方の端部が前記グランド基板と電気的に接続し、前記グランド基板に対して平行な板状の第２導体素子と、
前記第１導体素子の他方の端部と前記第２導体素子の他方の端部とを電気的に接続する接続部と、を備え、
前記第１導体素子の幅は、前記第２導体素子の幅よりも広く、
前記第１導体素子および第２導体素子の長さは、前記アンテナ装置を動作させる電波の波長の１／２である。
【0011】
グランド基板は接地された基板である。第２導体素子は、グランド基板と電気的に接続されることで、接地される。第２導体素子は、第１導体素子と前記グランド基板との間に配置される。すなわち、第１導体素子と第２導体素子は、平面視において重なるように配置される。第１導体素子が給電点２に接続され、かつ、第１導体素子の方が第２導体素子よりも広く形成されるため、第１導体素子には第２導体素子よりも強い電流が流れやすい。そのため、グランド基板には、第１導体素子を流れる電流とは逆向きの電流がグランド基板にも生じる。第１導体素子を流れる電流と逆向きの電流は、第２導体素子を流れる電流と同じ向きである。そのため、グランド基板上における第２導体素子を流れる電流とは逆向きの電流が弱められる。このような特徴を有するアンテナ装置は、熱損失によるアンテナの放射効率低下を低減することができる。また、本明細書において説明するように、アンテナ装置の近傍に金属が存在しても、アンテナ装置の放射効率の低減を抑制できるとともに、さらなる放射効率の向上も望むことができる。
【0012】
また、前記接続部の長さは、前記アンテナ装置を動作させる電波の波長の１／５０以下としてもよい。すなわち、接続部の長さがこのように規定することで、第１導体素子と第２導体素子の間隔も、アンテナ装置を動作させる電波の波長の１／５０以下としてもよい。
【0013】
本アンテナ装置は、さらに、次の特徴を備えてもよい。前記給電点と前記第１導体素子との間にインダクタおよびキャパシタの少なくとも一方を設ける。このような特徴を備えるアンテナ装置は、キャパシタの静電容量やインダクタのインダクタンスを適宜調整することで、第１導体素子および第２導体素子の物理的な長さを変更することなく、アンテナ装置を共振させる周波数を変更することができる。また、インダクタやキャパシタは、前記第２導体素子と前記グランド基板との間に設けてもよい。
【0014】
本アンテナ装置は、さらに、次の特徴を備えてもよい。前記アンテナ装置は、携帯端末装置に実装され、前記第１導体素子の少なくとも一部は、前記携帯端末装置の外装である金属フレームによって形成される。このような特徴を備えるアンテナ装置は、携帯端末装置の外装である金属外装フレームを第１導体素子の少なくとも一部として用いることで、金属フレームが区画する領域内においてアンテナ装置が占める領域を減少させることができる。そのため、このような特徴を備えるアンテナ装置は、携帯端末装置を小型化させたり、より多くの電子部品を携帯端末装置に実装させたりすることができる。また、前記第２導体素子の少なくとも一部は、Ｌａｓｅｒ Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ（ＬＤＳ）またはフレキシブル基板を用いて形成されてもよい。
【0015】
本アンテナ装置は、さらに、次の特徴を備えてもよい。前記第１導体素子および前記第２導体素子の少なくとも一方は、メアンダ形状に形成される。第１導体素子および第２導体素子の少なくとも一方をメアンダ形状とすることで、アンテナ装置の一層の小型化が図れる。
【0016】
本アンテナ装置は、さらに、次の特徴を備えてもよい。前記第１導体素子の他方の端部に接続され、前記グランド基板と平行な板状の第３導体素子をさらに備え、前記第３導体素子の長さは、前記第３導体素子をアンテナとして動作させる電波の波長の１／４以下であってもよい。また、前記グランド基板に接続された第４導体素子をさらに備え、前記第４導体素子の長さは、前記第４導体素子をアンテナとして動作させる電波の波長の１／４以下であってもよい。このような特徴を備えることで、アンテナ装置は複数の周波数（マルチバンド）で動作することができる。
【0017】
本アンテナ装置は、さらに、次の特徴を備えてもよい。前記第１導体素子の一方の端部および前記接続部の少なくとも一方から、前記アンテナ装置を動作させる電波の波長の１／５０以下の距離に、接地された金属部材がさらに設けられる。第１導体素子の一方の端部（給電点に接続される箇所）および接続部の少なくとも一方の近傍に金属部材が設けられることで、本アンテナ装置の放射効率を高めることができる。
【0018】
また、開示の技術は、上記少なくともいずれかの特徴を備えるアンテナ装置を実装した無線通信装置であってもよい。本無線通信装置において、前記金属部材は前記無線通信装置の外装であってもよい。
【0019】
＜実施形態＞
以下、図面を参照して実施形態についてさらに説明する。図１は、実施形態に係るアンテナの一例を示す斜視図である。アンテナ１は、給電線１１、第１導体素子１２、第２導体素子１３、折り返し部１４、グランド線１５およびグランド基板３を含む。以下、本明細書において、図１の右手前側を＋Ｘ方向、図１の左奥側を－Ｘ方向、図１の上を＋Ｙ方向、図１の下を－Ｙ方向と称する。
以下、図面を参照して実施形態についてさらに説明する。図１は、実施形態に係るアンテナの一例を示す斜視図である。アンテナ１は、給電線１１、第１導体素子１２、第２導体素子１３、折り返し部１４、グランド線１５およびグランド基板３を含む。以下、本明細書において、図１の右手前側を＋Ｘ方向、図１の左奥側を－Ｘ方向、図１の上を＋Ｙ方向、図１の下を－Ｙ方向と称する。
【0020】
グランド基板３は、接地されたグランド面３ａを備える基板である。グランド基板３は、アンテナ１への給電を行う給電点２も備える。グランド基板３は、各種電子部品を実装するプリント基板であってもよい。グランド基板３の全面がグランド面３ａであってもよい。
【0021】
第１導体素子１２は、グランド面３ａに対して平行な板状に形成された導体素子である。第１導体素子１２の＋Ｘ側の端部には給電線１１によって給電点２に接続され、－Ｘ側の端部には折り返し部１４が接続される。第１導体素子１２の長さ（＋Ｘ側の端部から－Ｘ側の端部までの長さ）は、アンテナ１を共振させる電波の波長λの１／２以下（例えば、０．４３λ）に設定する。第１導体素子１２とグランド面３ａとの間には、第２導体素子１３が配置される。
【0022】
第２導体素子１３は、グランド面３ａに対して平行な板状に形成された導体素子である。第２導体素子１３の－Ｙ側の端部は、折り返し部１４によって第１導体素子１２の－Ｙ側の端部と接続する。第２導体素子１２の＋Ｘ側の端部は、グランド線１５を介してグランド基板３のグランド面３ａに接続されることで接地される。第２導体素子１３の幅は、第１導体素子１２の幅よりも狭く形成される。第２導体素子１３の幅は、例えば、第１導体素子１２の幅の１／５である。また、第１導体素子１２と第２導体素子１３のＹ方向における距離は、アンテナ１を共振させる電波の波長λの１／５０以下が好ましい。
【0023】
折り返し部１４は、第１導体素子１２の－Ｙ側の端部から第２導体素子１３の－Ｙ側の端部に向けて延びる導体素子である。折り返し部１４によって、第１導体素子１２と第２導体素子１３とが電気的に接続される。
【0024】
図２は、実施形態に係るアンテナを＋Ｙ方向から平面視した場合において、第１導体素子と第２導体素子の位置関係を例示する図である。図２では、第２導体素子１３は点線で示される。第１導体素子の長手方向に延びる中心線と第２導体素子１３の長手方向に延びる中心線とが平面視において重なる。第１導体素子１２の－Ｘ方向の端部と第２導体素子１３の－Ｘ方向の端部とは、平面視において重なる。また、第２導体素子１３は、第２導体素子１３の＋Ｘ方向の端部が第１導体素子１２の＋Ｘ方向の端部に可及的に近づくように配置される。すなわち、第２導体素子１３の長さは、第１導体素子１２の長さに可及的に近づくように設計される。このため、第１導体素子１２の長さは、アンテナ１の長さということができる。
【0025】
＜第１比較例＞
ここで、比較例について検討する。図３は、第１比較例に係るアンテナの一例を示す側面図である。図３に例示されるアンテナ１００は、給電線１１、第１導体素子１０２、第２導体素子１０３、折り返し部１４、グランド線１５およびグランド基板３を含む。アンテナ１００は、第１導体素子１０２および第２導体素子１０３が板状ではなく線状に形成されることで第１導体素子１０２の幅と第２導体素子１０３の幅が等しい点で、実施形態に係るアンテナ１とは異なる。
ここで、比較例について検討する。図３は、第１比較例に係るアンテナの一例を示す側面図である。図３に例示されるアンテナ１００は、給電線１１、第１導体素子１０２、第２導体素子１０３、折り返し部１４、グランド線１５およびグランド基板３を含む。アンテナ１００は、第１導体素子１０２および第２導体素子１０３が板状ではなく線状に形成されることで第１導体素子１０２の幅と第２導体素子１０３の幅が等しい点で、実施形態に係るアンテナ１とは異なる。
【0026】
＜第２比較例＞
図４は、第２比較例に係るアンテナの一例を示す側面図である。図４に例示されるアンテナ１００ａは、給電線１１、第１導体素子１０２、第２導体素子１０３、折り返し部１４、グランド線１５およびグランド基板３を含む。アンテナ１００ａは、第１導体素子１０２がグランド線１５によってグランド基板３のグランド面３ａに接続されることで接地され、第２導体素子１０３が給電線１１によって給電点２と接続される点で、第１比較例にアンテナ１００とは異なる。換言すれば、アンテナ１００ａは、アンテナ１００の給電点とグランドとを入れ替えたアンテナということができる。
図４は、第２比較例に係るアンテナの一例を示す側面図である。図４に例示されるアンテナ１００ａは、給電線１１、第１導体素子１０２、第２導体素子１０３、折り返し部１４、グランド線１５およびグランド基板３を含む。アンテナ１００ａは、第１導体素子１０２がグランド線１５によってグランド基板３のグランド面３ａに接続されることで接地され、第２導体素子１０３が給電線１１によって給電点２と接続される点で、第１比較例にアンテナ１００とは異なる。換言すれば、アンテナ１００ａは、アンテナ１００の給電点とグランドとを入れ替えたアンテナということができる。
【0027】
＜第３比較例＞
図５は、第３比較例に係るアンテナの一例を示す図である。図５に例示されるアンテナ１１０は、給電線１１１、第１導体素子１１２、第２導体素子１１３、折り返し部１１４、グランド線１１５およびグランド基板３を含む。アンテナ１１０は、第１導体素子１１２とグランド基板３のグランド面３ａとの距離と、第２導体素子１１３とグランド面３ａとの距離が等しく、第１導体素子１１２がグランド線１１５を介してグランド面３ａと接続され、第１導体素子１１２よりも細く形成される第２導体素子１１３が給電線１１１を介して給電点（図示を省略）から給電される点で、実施形態に係るアンテナ１とは異なる。なお、第３比較例に係るアンテナ１１０は、特許文献１（特開２０１６－１６５０３５号公報）に記載されたアンテナである。
図５は、第３比較例に係るアンテナの一例を示す図である。図５に例示されるアンテナ１１０は、給電線１１１、第１導体素子１１２、第２導体素子１１３、折り返し部１１４、グランド線１１５およびグランド基板３を含む。アンテナ１１０は、第１導体素子１１２とグランド基板３のグランド面３ａとの距離と、第２導体素子１１３とグランド面３ａとの距離が等しく、第１導体素子１１２がグランド線１１５を介してグランド面３ａと接続され、第１導体素子１１２よりも細く形成される第２導体素子１１３が給電線１１１を介して給電点（図示を省略）から給電される点で、実施形態に係るアンテナ１とは異なる。なお、第３比較例に係るアンテナ１１０は、特許文献１（特開２０１６－１６５０３５号公報）に記載されたアンテナである。
【0028】
＜第４比較例＞
図６は、第４比較例に係るアンテナの一例を模式的に示す側面図である。図６に例示されるアンテナ１２０は、給電線１１、第１導体素子１２、第２導体素子１３、折り返し部１４、グランド線１５およびグランド基板３を含む。図６では、第１導体素子１２および第２導体素子１３の幅を、第１導体素子１２および第２導体素子１３の高さに置き換えて模式的に示している。アンテナ１２０は、第１導体素子１２がグランド線１５によってグランド基板３のグランド面３ａに接続されることで接地され、第２導体素子１３が給電線１１によって給電点２に接続される点で、実施形態に係るアンテナ１とは異なる。換言すれば、アンテナ１２０は、アンテナ１の給電点とグランドとを入れ替えたアンテナということができる。
図６は、第４比較例に係るアンテナの一例を模式的に示す側面図である。図６に例示されるアンテナ１２０は、給電線１１、第１導体素子１２、第２導体素子１３、折り返し部１４、グランド線１５およびグランド基板３を含む。図６では、第１導体素子１２および第２導体素子１３の幅を、第１導体素子１２および第２導体素子１３の高さに置き換えて模式的に示している。アンテナ１２０は、第１導体素子１２がグランド線１５によってグランド基板３のグランド面３ａに接続されることで接地され、第２導体素子１３が給電線１１によって給電点２に接続される点で、実施形態に係るアンテナ１とは異なる。換言すれば、アンテナ１２０は、アンテナ１の給電点とグランドとを入れ替えたアンテナということができる。
【0029】
＜第５比較例＞
図７は、第５比較例に係るアンテナの一例を模式的に示す側面図である。図７に例示されるアンテナ１３０は、給電線１１、第１導体素子１３２、第２導体素子１３３、折り返し部１４、グランド線１５およびグランド基板３を含む。図７では、図６と同様に、第１導体素子１３２および第２導体素子１３３の幅を、第１導体素子１３２および第２導体素子１３３の高さに置き換えて模式的に示している。アンテナ１３０は、第２導体素子１３３の幅が第１導体素子１２３の幅の５倍になっている点で、実施形態に係るアンテナ１とは異なる。
図７は、第５比較例に係るアンテナの一例を模式的に示す側面図である。図７に例示されるアンテナ１３０は、給電線１１、第１導体素子１３２、第２導体素子１３３、折り返し部１４、グランド線１５およびグランド基板３を含む。図７では、図６と同様に、第１導体素子１３２および第２導体素子１３３の幅を、第１導体素子１３２および第２導体素子１３３の高さに置き換えて模式的に示している。アンテナ１３０は、第２導体素子１３３の幅が第１導体素子１２３の幅の５倍になっている点で、実施形態に係るアンテナ１とは異なる。
【0030】
＜アンテナの放射効率＞
実施形態に係るアンテナ１と比較例に係るアンテナの放射効率について検証した。本検証において、給電線１１、第１導体素子、第２導体素子、折り返し部、グランド線の導電率を５．８×１０５Ｓ／ｍ、第１導体素子とグランド面３ａとの距離をλ／３０とした。
実施形態に係るアンテナ１と比較例に係るアンテナの放射効率について検証した。本検証において、給電線１１、第１導体素子、第２導体素子、折り返し部、グランド線の導電率を５．８×１０５Ｓ／ｍ、第１導体素子とグランド面３ａとの距離をλ／３０とした。
【0031】
アンテナを無線通信装置に実装する場合、当該無線通信装置の金属フレームや他の電子部品等の金属がアンテナの近傍に存在することが多いと想定される。そこで、本検証では、アンテナの給電点近傍に金属を置いた場合（図８に模式的に示す）、アンテナの折り返し部近傍に金属を置いた場合（図９に模式的に示す）、アンテナの給電点近傍および折り返し部近傍の両方に金属を置いた場合（図１０に模式的に示す）についても検証した。ここで、アンテナの給電点近傍に置いた金属４０１と第１導体素子との間隔Ｄ１は１ｍｍ、アンテナの折り返し部近傍に置いた金属４０２と折り返し部との間隔Ｄ２は１ｍｍとする。金属４０１および金属４０２は、グランド基板３と接続されることで、接地されている。
【0032】
（第１検証）
第１検証では、導体素子を板状に形成することによる放射効率への影響を検証する。第１検証では、第１比較例と実施形態について放射効率の比較を行った。図１１は、第１検証の結果を示す図である。図１１を参照すると、第１比較例に係るアンテナ１００の放射効率は－４．５ｄｂであるのに対して、実施形態に係るアンテナ１の放射効率は－３．０ｄｂとなる。すなわち、実施形態に係るアンテナ１は、第１比較例に係るアンテナ１００よりも、放射効率を１．５ｄｂ改善できることが理解できる。
第１検証では、導体素子を板状に形成することによる放射効率への影響を検証する。第１検証では、第１比較例と実施形態について放射効率の比較を行った。図１１は、第１検証の結果を示す図である。図１１を参照すると、第１比較例に係るアンテナ１００の放射効率は－４．５ｄｂであるのに対して、実施形態に係るアンテナ１の放射効率は－３．０ｄｂとなる。すなわち、実施形態に係るアンテナ１は、第１比較例に係るアンテナ１００よりも、放射効率を１．５ｄｂ改善できることが理解できる。
【0033】
また、実施形態に係るアンテナ１では、折り返し部近傍に金属４０２を置いた場合には、放射効率が－２．６ｄｂに改善される。また、実施形態に係るアンテナ１では、給電点近傍に金属４０１がおかれても放射効率がほぼ低下しないことが理解できる。
【0034】
（第２検証）
第２検証では、第１導体素子をグランドに接続し、第２導体素子を給電点に接続する場合における放射効率への影響を検証する。第２検証では、第２比較例、第４比較例について放射効率の比較を行った。図１２は、第２検証の結果を示す図である。図１２を参照すると、第２比較例に係るアンテナ１００ａの放射効率は－４．９ｄｂであり、第４比較例に係るアンテナ１２０の放射効率は－４．３ｄｂである。すなわち、第１導体素子および第２導体素子を板状に形成することで、放射効率が０．６ｄｂ改善されていることが理解できる。しかしながら、折り返し部の近傍に金属４０２を置いたり、給電点近傍に金属４０１を置いたりすると、第１導体素子および第２導体素子を板状に形成した第４変形例に係るアンテナ１２０の放射効率は低下することが理解できる。すなわち、第１導体素子をグランドに接続し、第２導体素子を給電点に接続すると、実施形態に係るアンテナ１とは異なり、折り返し部近傍や給電点近傍に金属４０１、４０２を配置することによる放射効率の向上は期待できないことが理解できる。
第２検証では、第１導体素子をグランドに接続し、第２導体素子を給電点に接続する場合における放射効率への影響を検証する。第２検証では、第２比較例、第４比較例について放射効率の比較を行った。図１２は、第２検証の結果を示す図である。図１２を参照すると、第２比較例に係るアンテナ１００ａの放射効率は－４．９ｄｂであり、第４比較例に係るアンテナ１２０の放射効率は－４．３ｄｂである。すなわち、第１導体素子および第２導体素子を板状に形成することで、放射効率が０．６ｄｂ改善されていることが理解できる。しかしながら、折り返し部の近傍に金属４０２を置いたり、給電点近傍に金属４０１を置いたりすると、第１導体素子および第２導体素子を板状に形成した第４変形例に係るアンテナ１２０の放射効率は低下することが理解できる。すなわち、第１導体素子をグランドに接続し、第２導体素子を給電点に接続すると、実施形態に係るアンテナ１とは異なり、折り返し部近傍や給電点近傍に金属４０１、４０２を配置することによる放射効率の向上は期待できないことが理解できる。
【0035】
（第３検証）
第３検証では、第１導体素子の幅よりも第２導体素子の幅を大きくした場合における放射効率への影響を検証する。第３検証では、第１比較例および第５比較例について検証を行った。図１３は、第３検証の結果を示す図である。図１３を参照すると、第１比較例に係るアンテナ１００の放射効率は－４．５ｄｂであり、第５比較例に係るアンテナ１３０の放射効率は－４．２ｄｂである。すなわち、第２導体素子の幅を第１導体素子よりも大きくすることで、放射効率が０．３ｄｂ改善されていることが理解できる。しかしながら、折り返し部の近傍に金属４０２を置いたり、給電点近傍に金属４０１を置いたりすると、第５変形例に係るアンテナ１３０の放射効率は低下することが理解できる。すなわち、グランド面３ａに近い第２導体素子の幅の方が１導体素子の幅よりも大きく形成すると、実施形態に係るアンテナ１とは異なり、折り返し部近傍や給電点近傍に金属４０１、４０２を配置することによる放射効率の向上は期待できないことが理解できる。
第３検証では、第１導体素子の幅よりも第２導体素子の幅を大きくした場合における放射効率への影響を検証する。第３検証では、第１比較例および第５比較例について検証を行った。図１３は、第３検証の結果を示す図である。図１３を参照すると、第１比較例に係るアンテナ１００の放射効率は－４．５ｄｂであり、第５比較例に係るアンテナ１３０の放射効率は－４．２ｄｂである。すなわち、第２導体素子の幅を第１導体素子よりも大きくすることで、放射効率が０．３ｄｂ改善されていることが理解できる。しかしながら、折り返し部の近傍に金属４０２を置いたり、給電点近傍に金属４０１を置いたりすると、第５変形例に係るアンテナ１３０の放射効率は低下することが理解できる。すなわち、グランド面３ａに近い第２導体素子の幅の方が１導体素子の幅よりも大きく形成すると、実施形態に係るアンテナ１とは異なり、折り返し部近傍や給電点近傍に金属４０１、４０２を配置することによる放射効率の向上は期待できないことが理解できる。
【0036】
（第４検証）
第４検証では、特許文献１としても挙げた第３比較例に係るアンテナ１１０の放射効率について検証する。図１４は、第４検証の結果を示す図である。図１４を参照すると、第３比較例に係るアンテナ１１０の放射効率は－４．３ｄｂとなることが理解できる。すなわち、図１１に例示される第１比較例に係るアンテナ１００の放射効率や図１２に例示される第２比較例に係るアンテナ１００ａの放射効率からは改善されていることが理解できる。しかしながら、折り返し部の近傍に金属４０２を置いたり、給電点近傍に金属４０１を置いたりすると、第３変形例に係るアンテナ１１０の放射効率は低下することが理解できる。すなわち、第１導体素子とグランド基板３のグランド面３ａとの距離と、第２導体素子とグランド面３ａとの距離が等しくすると、実施形態に係るアンテナ１とは異なり、折り返し部近傍や給電点近傍に金属４０１、４０２を配置することによる放射効率の向上は期待できないことが理解できる。
第４検証では、特許文献１としても挙げた第３比較例に係るアンテナ１１０の放射効率について検証する。図１４は、第４検証の結果を示す図である。図１４を参照すると、第３比較例に係るアンテナ１１０の放射効率は－４．３ｄｂとなることが理解できる。すなわち、図１１に例示される第１比較例に係るアンテナ１００の放射効率や図１２に例示される第２比較例に係るアンテナ１００ａの放射効率からは改善されていることが理解できる。しかしながら、折り返し部の近傍に金属４０２を置いたり、給電点近傍に金属４０１を置いたりすると、第３変形例に係るアンテナ１１０の放射効率は低下することが理解できる。すなわち、第１導体素子とグランド基板３のグランド面３ａとの距離と、第２導体素子とグランド面３ａとの距離が等しくすると、実施形態に係るアンテナ１とは異なり、折り返し部近傍や給電点近傍に金属４０１、４０２を配置することによる放射効率の向上は期待できないことが理解できる。
【0037】
（第５検証）
第５検証では、実施形態に係るアンテナ１について、第１導体素子１２と第２導体素子１３の幅の比率とアンテナ１の放射効率との関係について検証する。図１５は、第１導体素子と第２導体素子の幅の比率と放射効率との関係を例示する図である。図１５では、（第１導体素子１２の幅：第２導体素子１３の幅）と放射効率とが対応付けられている。図１５を参照すると理解できるように、第２導体素子１３の幅に対する第１導体素子１２の幅をより幅広とすることで、アンテナ１の放射効率が向上することが理解できる。
第５検証では、実施形態に係るアンテナ１について、第１導体素子１２と第２導体素子１３の幅の比率とアンテナ１の放射効率との関係について検証する。図１５は、第１導体素子と第２導体素子の幅の比率と放射効率との関係を例示する図である。図１５では、（第１導体素子１２の幅：第２導体素子１３の幅）と放射効率とが対応付けられている。図１５を参照すると理解できるように、第２導体素子１３の幅に対する第１導体素子１２の幅をより幅広とすることで、アンテナ１の放射効率が向上することが理解できる。
【0038】
第１検証から第４検証により、図１３に例示される実施形態に係るアンテナ１の放射効率－３．０ｄｂは、いずれの比較例に係るアンテナの放射効率よりも高いことが理解できる。また、いずれの比較例に係るアンテナも、折り返し部近傍や給電点近傍に金属４０１、４０２が配置されると放射効率が低下する。一方、実施形態に係るアンテナ１は、折り返し部や給電点近傍に金属４０１、４０２が配置されることで、放射効率をさらに高めることができる。なお、放射効率を高めるには、金属４０１と第１導体素子との間隔Ｄ１および金属４０２と折り返し部との間隔Ｄ２はλ／５０が好ましい。金属４０１、４０２は、「金属部材」の一例である。
【0039】
＜電流の強度分布とアンテナ１の性能の関係＞
実施形態に係るアンテナ１が上記比較例に係るアンテナよりも高い放射効率を実現できる仕組みを検討するため、アンテナにおける電流分布をシミュレーションした。まず、第１比較例に係るアンテナ１００における電流分布と実施形態に係るアンテナ１における電流分布とを比較する。この比較では、折り返し部や給電点近傍に金属４０１、４０２を配置した状態における電流分布を比較する。
実施形態に係るアンテナ１が上記比較例に係るアンテナよりも高い放射効率を実現できる仕組みを検討するため、アンテナにおける電流分布をシミュレーションした。まず、第１比較例に係るアンテナ１００における電流分布と実施形態に係るアンテナ１における電流分布とを比較する。この比較では、折り返し部や給電点近傍に金属４０１、４０２を配置した状態における電流分布を比較する。
【0040】
図１６は第１比較例に係るアンテナにおける電流分布を例示する図であり、図１７は実施形態に係るアンテナにおける電流分布を例示する図である。図１６および図１７では、三角形（△）の大きさが大きいほど強い電流が生じていることを例示する。図１６において、電流分布４０２は第１導体素子１０２上の電流分布を例示し、電流分布４０３は第２導体素子１０３上の電流分布を例示し、電流分布４１３はグランド基板３上の電流分布を例示する。また、図１７において、電流分布３０２は第１導体素子１２上の電流分布を例示し、電流分布３０３は第２導体素子１３上の電流分布を例示し、電流分布３１３はグランド基板３上の電流分布を例示する。
【0041】
図１６に例示されるアンテナ１００における電流分布では、線状に形成された第１導体素子１０２および第２導体素子１０３に電流が集中して分布するとともに、グランド面３ａにおいて、第２導体素子１０３を流れる電流とは逆向きの電流が強く分布していることが理解できる。一方、図１７に例示されるアンテナ１における電流分布では、第２導体素子１３よりも幅広に形成された第１導体素子１２上において電流分布が分散しているとともに、グランド面３ａにおいて生じる第２導体素子１３を流れる電流とは逆向きの電流が図１６に例示されるアンテナ１００よりも広い範囲に分散していることが理解できる。
【0042】
さらに、第１導体素子と第２導体素子について、幅を広くする導体素子を入れ替えた場合や、給電点に接続する導体素子とグランドに接続する導体素子を入れ替えた場合における電流分布を検討する。この検討のため、第５比較例に係るアンテナ１３０において、第１導体素子１３２をグランド線１５によってグランド基板３のグランド面３ａに接続し、第２導体素子１３３を給電線１１で給電点２に接続した第６比較例に係るアンテナ１０３ａ（図１８に例示）を挙げる。
【0043】
すなわち、実施形態に係るアンテナ１、第４比較例に係るアンテナ１２０、第５比較例に係るアンテナ１３０および第６比較例に係るアンテナ１３０ａを比較することで、第１導体素子と第２導体素子について、幅を広くする導体素子を入れ替えた場合や、給電点に接続する導体素子とグランドに接続する導体素子を入れ替えた場合における電流分布を検討する。
【0044】
図１９は、実施形態に係るアンテナにおける電流の向きを模式的に示す図である。図１９では、電流の向きが矢印で例示される。図１９を参照すると理解できるように、第１導体素子１２を流れる電流と第２導体素子１３を流れる電流とは逆向きになっている。ここで、第１導体素子１２が第２導体素子１３よりも幅広に設計されているとともに、第１導体素子１２が給電点２に接続されている。このことから、第１導体素子１２には、第２導体素子１３よりも強い電流が流れることになる。そのため、第１導体素子１２の方が第２導体素子１３よりもグランド面３ａから離れているにもかかわらず、第１導体素子１２を流れる電流とは逆向きの電流がグランド面３ａにも生じる。すなわち、実施形態に係るアンテナ１では、第２導体素子１３を流れる電流と同じ向きの電流がグランド面３ａにも生じる。グランド面３ａにおいて、第２導体素子１３を流れる電流と逆向きに流れる電流の強さは弱められることになる。
【0045】
図２０は、第４比較例に係るアンテナにおける電流の向きを模式的に示す図である。第４比較例に係るアンテナ１２０では、上記の通り、第１導体素子１２がグランド基板３のグランド面３ａに接続され、第２導体素子１３が給電点２に接続される。そのため、第２導体素子１３には、第１導体素子１２よりも強い電流が流れることになる。第２導体素子１３の方がグランド面３ａに近く、また、第２導体素子１３の方が第１導体素子１２よりも強い電流が流れることから、グランド面３ａを流れる電流に対する第１導体素子１２の影響力は実施形態に係るアンテナ１と比較すると低下する。そのため、グランド面３ａには、第２導体素子１３を流れる電流の影響を強く受けることで、第２導体素子１３を流れる電流とは逆向きの電流が生じる。
【0046】
図２１は、第５比較例に係るアンテナにおける電流の向きを模式的に示す図である。第５比較例に係るアンテナ１３０では、上記の通り、第１導体素子１３２よりも第２導体素子１３３の方が幅広に設計される。そのため、第２導体素子１３２には強い電流が流れやすくなる。また、第２導体素子１３３の方が、第１導体素子１３２よりもグランド面３ａに近い位置に設けられている。そのため、グランド面３ａには、第２導体素子１３３を流れる電流の影響を強く受けることで、第２導体素子１３３を流れる電流とは逆向きの電流が生じる。
【0047】
図２２は、第６比較例に係るアンテナにおける電流の向きを模式的に示す図である。第６比較例に係るアンテナ１３０ａでは、上記の通り、第１導体素子１３２がグランド面３ａに接続され、第２導体素子１３３が給電点２に接続される。そのため、アンテナ１３０ａでは、第５比較例に係るアンテナ１３０よりも、第２導体素子１３３に強い電流が流れやすくなる。そのため、グランド面３ａには、第２導体素子１３３を流れる電流の影響を強く受けることで、第２導体素子１３３を流れる電流とは逆向きの電流が生じる。
【0048】
アンテナにおいて、第２導体素子を流れる電流とグランド基板３のグランド面３ａを流れる電流の向きが逆向きになると、熱損失が生じることにより、アンテナの放射効率が低下する。第４比較例、第５比較例、第６比較例のいずれも第２導体素子を流れる電流とは逆向きの電流がグランド面３ａに流れることで、熱損失によって放射効率が低下することになる。一方で、実施形態に係るアンテナ１では、上記の通り、第２導体素子１３を流れる電流と逆向きに流れる電流の強さが弱められることで、第４比較例、第５比較例および第６比較例よりも熱損失による放射効率の低下が低減できる。すなわち、実施形態に係るアンテナ１は、第４比較例、第５比較例、第６比較例のいずれに係るアンテナよりも、高い放射効率を実現できる。
【0049】
＜実施形態の効果＞
実施形態に係るアンテナ１は、第１導体素子１２を給電２に接続するとともに第１導体素子１２の幅を第２導体素子１３よりも幅広に設計した。その結果、第１導体素子１２には第２導体素子１３よりも強い電流が流れるようになり、グランド面３ａに第１導体素子１２に流れる電流とは逆向きの電流を生じさせることができる。このことにより、グランド面３ａにおいて第２導体素子１３に流れる電流とは逆向きに流れる電流を弱めることになり、熱損失による放射効率の低下を抑制できる。
実施形態に係るアンテナ１は、第１導体素子１２を給電２に接続するとともに第１導体素子１２の幅を第２導体素子１３よりも幅広に設計した。その結果、第１導体素子１２には第２導体素子１３よりも強い電流が流れるようになり、グランド面３ａに第１導体素子１２に流れる電流とは逆向きの電流を生じさせることができる。このことにより、グランド面３ａにおいて第２導体素子１３に流れる電流とは逆向きに流れる電流を弱めることになり、熱損失による放射効率の低下を抑制できる。
【0050】
また、第１検証から第４検証により、アンテナの近傍に金属４０１、４０２が存在する場合において、比較例に係るアンテナは放射効率が低下する一方で、実施形態に係るアンテナ１は放射効率をさらに高ることができる。
【0051】
＜第１変形例＞
実施形態に係るアンテナ１は、様々な変形を行うことができる。図２３は、第１変形例に係るアンテナを模式的に示す図である。第１変形例に係るアンテナ１ａは、第１導体素子１３の＋Ｘ側の端部から＋Ｘ方向に延びる第３導体素子１２ａをさらに備える点で、実施形態に係るアンテナ１とは異なる。図２３の点線Ｌ１は、第１導体素子１２と第３導体素子１２ａとの境界を模式的に示す。第３導体素子１２ａの長さ（Ｘ方向の長さ）は、第３導体素子１２ａを共振させる電波の波長λ３の１／４以下とすればよい。このように設計することで、第３導体素子１２ａを波長λ３の電波に共振するモノポールアンテナとして動作させることができる。第１変形例において、折り返し部１４の近傍に金属４０２を配置してもよい。金属４０２は、例えば、アンテナ１ａとは異なるアンテナであってもよい。
実施形態に係るアンテナ１は、様々な変形を行うことができる。図２３は、第１変形例に係るアンテナを模式的に示す図である。第１変形例に係るアンテナ１ａは、第１導体素子１３の＋Ｘ側の端部から＋Ｘ方向に延びる第３導体素子１２ａをさらに備える点で、実施形態に係るアンテナ１とは異なる。図２３の点線Ｌ１は、第１導体素子１２と第３導体素子１２ａとの境界を模式的に示す。第３導体素子１２ａの長さ（Ｘ方向の長さ）は、第３導体素子１２ａを共振させる電波の波長λ３の１／４以下とすればよい。このように設計することで、第３導体素子１２ａを波長λ３の電波に共振するモノポールアンテナとして動作させることができる。第１変形例において、折り返し部１４の近傍に金属４０２を配置してもよい。金属４０２は、例えば、アンテナ１ａとは異なるアンテナであってもよい。
【0052】
＜第２変形例＞
図２４は、第２変形例に係るアンテナを模式的に示す図である。第２変形例に係るアンテナ１ｂは、第１導体素子１２のＸ側の端部から＋Ｙ方向に延びる接続線１６を介して第１導体素子１２に接続され、接続線１６から－Ｘ方向に延びる第４導体素子１７をさらに備える点で、実施形態に係るアンテナ１とは異なる。第４導体素子１７の長さ（Ｘ方向の長さ）は、第４導体素子１７を共振させる電波の波長λ４の１／４以下とすればよい。このように設計することで、第４導体素子１７を波長λ４の電波に共振するモノポールアンテナとして動作させることができる。第４導体素子１７は、「第３導体素子」の一例である。
図２４は、第２変形例に係るアンテナを模式的に示す図である。第２変形例に係るアンテナ１ｂは、第１導体素子１２のＸ側の端部から＋Ｙ方向に延びる接続線１６を介して第１導体素子１２に接続され、接続線１６から－Ｘ方向に延びる第４導体素子１７をさらに備える点で、実施形態に係るアンテナ１とは異なる。第４導体素子１７の長さ（Ｘ方向の長さ）は、第４導体素子１７を共振させる電波の波長λ４の１／４以下とすればよい。このように設計することで、第４導体素子１７を波長λ４の電波に共振するモノポールアンテナとして動作させることができる。第４導体素子１７は、「第３導体素子」の一例である。
【0053】
＜第３変形例＞
図２５は、第３変形例に係るアンテナを模式的に示す図である。第３変形例に係るアンテナ１ｃは、グランド線１１ａによってグランド面３ａと接続される第５導体素子１８が設けられる点で、実施形態に係るアンテナ１とは異なる。第５導体素子１８は、第１導体素子１２、第２導体素子１３、折り返し部１４、給電線１１、グランド線１５のいずれとも接触しない。第５導体素子１８の長さ（Ｘ方向の長さ）は、第５導体素子１８を共振させる電波の波長λ５の１／４以下とすればよい。このように設計することで、第５導体素子１８を波長λ５の電波に共振するモノポールアンテナとして動作させることができる。第５導体素子１８は、「第４導体素子」の一例である。
図２５は、第３変形例に係るアンテナを模式的に示す図である。第３変形例に係るアンテナ１ｃは、グランド線１１ａによってグランド面３ａと接続される第５導体素子１８が設けられる点で、実施形態に係るアンテナ１とは異なる。第５導体素子１８は、第１導体素子１２、第２導体素子１３、折り返し部１４、給電線１１、グランド線１５のいずれとも接触しない。第５導体素子１８の長さ（Ｘ方向の長さ）は、第５導体素子１８を共振させる電波の波長λ５の１／４以下とすればよい。このように設計することで、第５導体素子１８を波長λ５の電波に共振するモノポールアンテナとして動作させることができる。第５導体素子１８は、「第４導体素子」の一例である。
【0054】
＜第４変形例＞
図２６は、第４変形例に係るアンテナを模式的に示す図である。第４変形例に係るアンテナ１ｄは、給電線１１にキャパシタ７１が設けられる。また、給電線１１において、キャパシタ１１と第１導体素子１２との間から分岐してグランド面３ａに接続されるグランド線１５ａが設けられる。グランド線１５ａには、インダクタ７２が設けられる。キャパシタ７１は、例えば、短縮コイルである。また、インダクタ７２は、例えば、延長インダクタである。キャパシタ７１の静電容量およびインダクタ７２のインダクタンスを適宜決定することで、アンテナ１ｄが共振する電波の波長を変更することができる。
図２６は、第４変形例に係るアンテナを模式的に示す図である。第４変形例に係るアンテナ１ｄは、給電線１１にキャパシタ７１が設けられる。また、給電線１１において、キャパシタ１１と第１導体素子１２との間から分岐してグランド面３ａに接続されるグランド線１５ａが設けられる。グランド線１５ａには、インダクタ７２が設けられる。キャパシタ７１は、例えば、短縮コイルである。また、インダクタ７２は、例えば、延長インダクタである。キャパシタ７１の静電容量およびインダクタ７２のインダクタンスを適宜決定することで、アンテナ１ｄが共振する電波の波長を変更することができる。
【0055】
＜第５変形例＞
図２７は、第５変形例に係るアンテナを模式的に示す図である。第５変形例に係るアンテナ１ｅは、グランド線１５にキャパシタ７１ａが設けられる。第５変形例では、キャパシタ７１ａの静電容量を適宜決定することで、アンテナ１ｅが共振する電波の波長を変更することができる。
図２７は、第５変形例に係るアンテナを模式的に示す図である。第５変形例に係るアンテナ１ｅは、グランド線１５にキャパシタ７１ａが設けられる。第５変形例では、キャパシタ７１ａの静電容量を適宜決定することで、アンテナ１ｅが共振する電波の波長を変更することができる。
【0056】
＜第６変形例＞
図２８は、第６変形例に係るアンテナを模式的に示す図である。第６変形例に係るアンテナ１ｆは、グランド線１５にインダクタ７２ａが設けられる。第６変形例では、インダクタ７２ａのインダクタンスを適宜決定することで、アンテナ１ｆが共振する電波の波長を変更することができる。
図２８は、第６変形例に係るアンテナを模式的に示す図である。第６変形例に係るアンテナ１ｆは、グランド線１５にインダクタ７２ａが設けられる。第６変形例では、インダクタ７２ａのインダクタンスを適宜決定することで、アンテナ１ｆが共振する電波の波長を変更することができる。
【0057】
＜第７変形例＞
図２９は、第７変形例に係るアンテナを模式的に示す図である。第７変形例に係るアンテナ１ｇは、第１導体素子１２ａがメアンダ形状とされている。なお、図２９では第１導体素子１２ａをメアンダ形状としたが、第２導体素子１３をメアンダ形状としてもよく、また、第１導体素子１２や第２導体素子１３の一部をメアンダ形状としてもよい。メアンダ形状を採用することで、アンテナ１ｇを小型化することができる。
図２９は、第７変形例に係るアンテナを模式的に示す図である。第７変形例に係るアンテナ１ｇは、第１導体素子１２ａがメアンダ形状とされている。なお、図２９では第１導体素子１２ａをメアンダ形状としたが、第２導体素子１３をメアンダ形状としてもよく、また、第１導体素子１２や第２導体素子１３の一部をメアンダ形状としてもよい。メアンダ形状を採用することで、アンテナ１ｇを小型化することができる。
【0058】
＜適用例＞
図３０は、実施形態に係るアンテナをスマートフォンに適用した構成を例示する図である。図３０は、スマートフォン５００のディスプレイ側の外装を外した状態を例示する。スマートフォン５００では、側面を枠状の金属フレーム５１０で囲んでいる。金属フレーム５１０によって区画される領域には、グランド基板３が設けられる。スマートフォン５００では、第１導体素子１２として金属フレーム５１０のうち、スリット５１１、５１２で区切られた領域を使用する。また、第２導体素子１３は、金属フレーム５１０によって区画された領域内に配置されたフレキシブル基板上の導体パターンや、Ｌａｓｅｒ Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ（ＬＤＳ）によって形成することができる。
図３０は、実施形態に係るアンテナをスマートフォンに適用した構成を例示する図である。図３０は、スマートフォン５００のディスプレイ側の外装を外した状態を例示する。スマートフォン５００では、側面を枠状の金属フレーム５１０で囲んでいる。金属フレーム５１０によって区画される領域には、グランド基板３が設けられる。スマートフォン５００では、第１導体素子１２として金属フレーム５１０のうち、スリット５１１、５１２で区切られた領域を使用する。また、第２導体素子１３は、金属フレーム５１０によって区画された領域内に配置されたフレキシブル基板上の導体パターンや、Ｌａｓｅｒ Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ（ＬＤＳ）によって形成することができる。
【0059】
上述の通り、アンテナ１は、給電点２の近傍や折り返し部１４の近傍に金属が存在することで、放射効率を高めることができる。そのため、適用例に係るスマートフォン５００では、金属フレーム５１０がアンテナ１の近傍に存在することで、アンテナ１の放射効率を高めることができる。なお、実施形態に係るアンテナ１は、スマートフォン５００以外にも、タブレット型コンピュータ、携帯電話、車載用アンテナ等の無線通信装置に適用することが可能である。
【0060】
図３１は、適用例に係るスマートフォンが実装するアンテナのＳ１１を例示する図である。また、図３２は、適用例に係るスマートフォンが実装するアンテナのスミスチャートを例示する図である。図３１および図３２は、アンテナに整合回路を設けていない場合について例示する。図３１および図３２では、参考のために、アンテナ１をスマートフォン５００に実装していない場合（すなわち、金属フレーム５１０がアンテナ１の近傍に存在しない場合）のデータおよび、第１導体素子１２と第２導体素子１３の幅を等しくした第１比較例に係るアンテナ１００のデータも例示している。図３１および図３２において、２点鎖線はスマートフォン５００にアンテナ１を実装した場合のデータを例示する。また、実線はアンテナ１の近傍に金属フレーム５１０が存在しない場合のデータを例示する。２本の点線のうち、大きい点で示される点線は、アンテナ１００をスマートフォン５００に実装した場合のデータを例示する。２本の点線のうち、小さい点で示される点線はアンテナ１００の近傍に金属フレーム５１０が存在しない場合のデータを例示する。
【0061】
図３１を参照すると理解できるように、スマートフォン５００にアンテナ１を実装した場合とアンテナ１の近傍に金属フレーム５１０が存在しない場合とでは、Ｓ１１が下がる周波数がいずれも１．６ＧＨｚ近傍である。一方、アンテナ１００をスマートフォン５００に実装した場合とアンテナ１００の近傍に金属フレーム５１０が存在しない場合とでは、Ｓ１１が下がる周波数が１．６ＧＨよりも高い周波数に遷移していることが理解できる。
【0062】
また、図３２を参照すると理解できるように、アンテナ１の近傍に金属フレーム５１０が存在しない場合、アンテナ１００をスマートフォン５００に実装した場合、アンテナ１００の近傍に金属フレーム５１０が存在しない場合のいずれも、スマートフォン５００にアンテナ１を実装した場合よりも放射抵抗が下がっていることが理解できる。
【0063】
図３１および図３２により、アンテナ１の近傍に金属を置くことで放射抵抗を上げることができることが理解できる。また、第１導体素子１２を第２導体素子１３よりも幅広に設計することで共振する周波数を遷移させるとともに、放射抵抗を上げることができることが理解できる。
【0064】
図３３は、適用例に係るスマートフォンが実装するアンテナのＳ１１を例示する図である。また、図３４は、適用例に係るスマートフォンが実装するアンテナのトータル効率を例示する図である。図３３および図３４は、アンテナ１に整合回路を設けた場合について例示する。図３３の縦軸はＳ１１（ｄｂ）を例示し、横軸は周波数（ＧＨｚ）を例示する。図３４の縦軸はトータル効率（ｄｂ）を例示し、横軸は周波数（ＧＨｚ）を例示する。
【0065】
図３３および図３４を参照すると、アンテナ１では、１．５ＧＨｚ付近でＳ１１のグラフが谷になるとともに、トータル効率のグラフでは山になっている。すなわち、アンテナ１は、１．５ＧＨｚ付近の周波数に対して、良好な性能を示すことが理解できる。なお、上記各比較例として挙げたアンテナをスマートフォン５００に適用した場合における１．５ＧＨｚ付近のトータル効率は－８ｄｂ程度である。一方、アンテナ１をスマートフォン５００に適用した場合における１．５ＧＨｚ付近におけるトータル効率は－２ｄｂとなる。すなわち、アンテナ１では、１．５ＧＨｚ付近の周波数において、比較例に係る各アンテナよりも６ｄｂ程度放射効率が改善されていることが理解できる。
【0066】
以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0067】
１、１００、１００ａ、１１０、１２０、１３０、１３０ａ・・・アンテナ
２・・・給電点
３・・・グランド基板
３ａ・・・グランド面
１１、１０１・・・給電線
１２、１０２、１３２・・・第１導体素子
１３、１０３、１３３・・・第２導体素子
１２ａ・・・第３導体素子
１６・・・接続線
１７・・・第４導体素子
１８・・・第５導体素子
１４・・・折り返し部
１５、１０５・・・グランド線
７１・・・キャパシタ
７２・・・インダクタ
４０１、４０２・・・金属
２・・・給電点
３・・・グランド基板
３ａ・・・グランド面
１１、１０１・・・給電線
１２、１０２、１３２・・・第１導体素子
１３、１０３、１３３・・・第２導体素子
１２ａ・・・第３導体素子
１６・・・接続線
１７・・・第４導体素子
１８・・・第５導体素子
１４・・・折り返し部
１５、１０５・・・グランド線
７１・・・キャパシタ
７２・・・インダクタ
４０１、４０２・・・金属
【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23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】