JP6365046B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ装置に関する。

従来より、一端が不平衡給電された給電素子と、送受信に用いる周波数の波長の略１／１０以下の間隔をおいて前記給電素子に対して略平行に配設され、前記給電素子が励振したときに共振する長さを有する無給電素子と、を具備することを特徴とする通信端末装置用アンテナがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１９８４１０号公報

ところで、従来の通信端末装置用アンテナは、給電素子が地板から離間するように給電点から伸延しており、伸延している部分において無給電素子と交差しているため、無給電素子に十分な電流が流れず、無給電素子の良好な放射特性が得られないおそれがある。

そこで、特性の良好なアンテナ装置を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態のアンテナ装置は、グランドエレメントと、前記グランドエレメント側に配設される第１給電点に接続され、前記グランドエレメントに沿って伸延する第１区間と、前記第１区間の端部から前記グランドエレメントから離間する方向に伸延する第２区間と、前記第２区間の端部から前記グランドエレメントに沿って伸延する第３区間とを含み、第１共振周波数における波長の１／４波長に対応する第１長さを有する第１モノポールアンテナエレメントと、前記第１モノポールアンテナエレメントの前記第１区間の前記端部の近傍で一端が前記グランドエレメントに接続され、前記グランドエレメントから離間する方向に伸延する第１区間と、前記第１区間の端部から前記第１モノポールアンテナエレメントの前記第３区間に沿って伸延する第２区間とを含み、第２共振周波数における波長の１／４波長に対応する第２長さを有する無給電素子と、前記第１モノポールアンテナエレメントの前記第３区間と前記無給電素子とに沿って配設され、第３共振周波数における波長の１／２波長に対応する第３長さを有するダイポールアンテナエレメントとを含む。

特性の良好なアンテナ装置を提供することができる。

実施の形態１のアンテナ装置を含むタブレットコンピュータ５００の正面側を示す斜視図である。 実施の形態１のアンテナ装置１００とアンテナ装置１００に関連する構成要素を示す平面図である。 実施の形態１のアンテナ装置１００を示す図である。 実施の形態１のアンテナ装置１００の放射特性を示す図である。 比較例のアンテナ装置３００を示す図である。 比較例のアンテナ装置３００の放射特性を示す図である。 実施の形態２のアンテナ装置２００を示す図である。 実施の形態２のアンテナ装置２００を示す図である。 実施の形態２のアンテナ装置２００の放射特性を示す図である。 実施の形態２のアンテナ装置２００の効率を示す特性図である。 無給電素子１２０の有無によるアンテナエレメント１３０の放射特性（Ｓ１１パラメータ）の違いを示す図である。 無給電素子１２０の有無によるアンテナエレメント１３０のスミスチャートにおける特性の違いを示す図である。 ダイポールアンテナエレメント１４０と無給電素子１２０とのＹ軸方向における間隔と、放射特性との関係を示す図である。 実施の形態２のアンテナ装置２００に整合回路を接合した回路を示す図である。 図１４に示す回路でスイッチ６２０を切り替えた場合のアンテナ装置２００の放射特性を示す図である。 アンテナ装置１００又は２００の変形例を示す図である。 アンテナ装置１００又は２００の変形例を示す図である。 アンテナ装置１００又は２００の変形例を示す図である。

以下、本発明のアンテナ装置を適用した実施の形態について説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１のアンテナ装置を含むタブレットコンピュータ５００の正面側を示す斜視図である。

実施の形態１のアンテナ装置を含むタブレットコンピュータ５００は、正面側にタッチパネル５０１が配設され、タッチパネル５０１の下側には、ホームボタン５０２とスイッチ５０３が配設される。

図２は、実施の形態１のアンテナ装置１００とアンテナ装置１００に関連する構成要素を示す平面図である。図２では、直交座標系であるＸＹＺ座標系を定義する。以下では、平面視とは、ＸＹ平面視をいう。また、以下では、説明の便宜上、Ｚ軸正方向側の面を表面と称し、Ｚ軸負方向側の面を裏面と称す。表面及び裏面は、普遍的な表と裏の関係を示すものではない。

図２には、タブレットコンピュータ５００の内部の構成要素を示す。この構成要素には、アンテナ装置１００が含まれる。

筐体１０は、タブレットコンピュータ５００の筐体を構築する複数の筐体のうちの一つであり、タブレットコンピュータ５００の外部からは見えないものである。筐体１０は、樹脂製であり、平面視でタブレットコンピュータ５００と略等しいサイズを有する。筐体１０は、実際には複雑な形状を有するが、説明の便宜上、ここでは矩形板状の部材として示す。

アンテナ装置１００は、アンテナエレメント１１０、無給電素子１２０、ダイポールアンテナエレメント１４０、及びグランドエレメント１５０を含む。これらのうち、アンテナエレメント１１０、無給電素子１２０、及びダイポールアンテナエレメント１４０は、筐体１０に形成される。

アンテナ装置１００は、平面視で、グランドエレメント１５０が端辺１５１Ｘ及び１５１Ｙによって切り欠かれた部分に配設される。

アンテナエレメント１１０は、筐体１０の裏面に形成される。無給電素子１２０は、筐体１０の表面に形成される。ダイポールアンテナエレメント１４０は、筐体１０の表面と側面に形成される。また、グランドエレメント１５０は、筐体１０の裏面側に配設される。

アンテナエレメント１１０、無給電素子１２０、及びダイポールアンテナエレメント１４０は、例えば、筐体１０の表面、側面、及び裏面の銅箔をパターニングすることによって形成される。なお、アンテナエレメント１１０、無給電素子１２０、及びダイポールアンテナエレメント１４０は、銅箔以外の金属層で形成されていてもよい。

グランドエレメント１５０は、ここでは、タブレットコンピュータ５００のＬＣＤ(Liquid Crystal Display)の表示面とは反対側に設けられる金属製のフレームである。フレームは、実際には、ＬＣＤを保持するとともに、筐体１０に固定されるため、複雑な形状を有するが、説明の便宜上、ここでは突起部１５０Ａを有する矩形板状の部材として表す。

突起部１５０Ａは、タブレットコンピュータ５００の図中における左上の角部を補強するために突出している。フレームは、例えば、マグネシウム製である。突起部１５０Ａは、フレームを右上の角部を端辺１５１Ｘ及び１５１Ｙに沿って切り欠くことによって残った部分である。

端辺１５１Ｘ及び１５１Ｙは、それぞれ、Ｘ軸及びＹ軸に沿っており、アンテナ装置１００を配設するためにフレームを切り欠いた部分である。なお、タブレットコンピュータ５００の図中における右上の部分は、フレーム以外の部材によって補強される。

また、筐体１０には、ＤＵＰ(Duplexer)５１０、ＬＮＡ(Low Noise Amplifier)／ＰＡ(Power Amplifier)５２０、変調／復調器５３０、及びＣＰＵ(Central Processing Unit：中央演算処理装置)チップ５４０が実装される。なお、図２では図示を省くが、アンテナ装置１００とＤＵＰ５１０との間には、インピーダンス特性を調整するための整合回路が設けられる。整合回路については、図１４を用いて後述する。

ＤＵＰ５１０、ＬＮＡ／ＰＡ５２０、変調／復調器５３０、及びＣＰＵチップ５４０は、例えば、ＬＣＤと、グランドエレメント１５０を構築するフレームとの間に配設される。

ＤＵＰ５１０、ＬＮＡ／ＰＡ５２０、変調／復調器５３０、及びＣＰＵチップ５４０は、配線５６５を介して接続されている。

ＤＵＰ５１０は、配線５６０を介してアンテナ装置１００のアンテナエレメント１１０に接続されており、送信又は受信の切り替えを行う。ＤＵＰ５１０は、フィルタとしての機能を有するため、アンテナ装置１００が複数の周波数の信号を受信した場合に、それぞれの周波数の信号を内部で分離することができる。

ＬＮＡ／ＰＡ５２０は、送信波及び受信波の電力の増幅を行う。変調／復調器５３０は、送信波の変調と受信波の復調を行う。ＣＰＵチップ５４０は、タブレットコンピュータ５００の通信処理を行う通信用プロセッサとしての機能と、アプリケーションプログラムを実行するアプリケーションプロセッサとしての機能とを有する。なお、ＣＰＵチップ５４０は、送信するデータ又は受信したデータ等を格納する内部メモリを有する。

なお、配線５６０、５６５は、例えば、筐体１０の表面の銅箔をパターニングすることによって無給電素子１２０とともに形成される。

次に、図３を用いて、アンテナ装置１００の詳細な構成について説明する。以下では、アンテナ装置１００に含まれるアンテナエレメント１１０、無給電素子１２０、ダイポールアンテナエレメント１４０、及びグランドエレメント１５０のみを示す。

図３は、実施の形態１のアンテナ装置１００を示す図である。図３では、図２と同一のＸＹＺ座標系を定義する。

アンテナエレメント１１０、無給電素子１２０、及びダイポールアンテナエレメント１４０は、一例として、Ｘ軸方向の長さが６０ｍｍ、Ｙ軸方向の幅が８ｍｍ、Ｚ軸方向の高さが３ｍｍの空間に収まるように設計されている。

アンテナエレメント１１０は、エレメント部１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、及び給電点１１１を含むモノポールアンテナである。エレメント部１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃは、この順に接続されており、エレメント部１１０ＡのＸ軸正方向側の端部に給電点１１１が形成される。給電点１１１には、筐体１０を貫通するビア等を介して、図１に示す配線５６０が接続される。

アンテナエレメント１１０は、第１モノポールアンテナエレメントの一例である。エレメント部１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃは、それぞれ、第１区間、第２区間、第３区間の一例である。

アンテナエレメント１１０の長さは、一例として、７００ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの実効波長λ１の１／４の長さに対応するように設定されている。アンテナエレメント１１０の長さとは、エレメント部１１０Ａ、１１０Ｂ、及び１１０Ｃの合計の長さであり、第１長さの一例である。

エレメント部１１０Ａは、給電点１１１からグランドエレメント１５０の端辺１５１Ｘに沿ってＸ軸負方向に伸延する。エレメント部１１０Ａと端辺１５１Ｘは平行である。なお、エレメント部１１０Ａは、端辺１５１Ｘに沿って伸延していればよく、必ずしも厳密に平行でなくてもよい。

エレメント部１１０Ａと、端辺１５１Ｘとの間隔は、エレメント部１１０Ａとグランドエレメント１５０との十分な結合が得られる程度の間隔に設定されている。このようにエレメント部１１０Ａをグランドエレメント１５０に近接させるのは、グランドエレメント１５０のうち、エレメント部１１０Ａに近接する部分に流れる電流を増大させるためである。

なお、ここでは、エレメント部１１０Ａとグランドエレメント１５０とは、Ｚ軸方向の位置が等しいものとして説明するが、結合に支障が生じない程度にＺ軸方向の位置がずれていてもよい。

エレメント部１１０Ｂは、エレメント部１１０ＡのＸ軸負方向側の端部から、平面視でＸ軸負方向かつＹ軸正方向の斜めの方向に伸延している。すなわち、エレメント部１１０Ｂは、グランドエレメント１５０から離れる方向に伸延している。なお、エレメント部１１０Ｂの長さは、エレメント部１１０Ａの長さと略等しい。

エレメント部１１０Ｃは、エレメント部１１０ＢのＸ軸負方向側の端部から、Ｘ軸に平行に伸延する。エレメント部１１０Ｃの長さは、一例として、エレメント部１１０Ａ及び１１０Ｂよりも２倍から３倍程度長い。エレメント部１１０Ｃは、エレメント部１１０Ａよりもグランドエレメント１５０から離間している。

このようにエレメント部１１０Ｃをグランドエレメント１５０から離間させることにより、アンテナエレメント１１０の放射特性を改善し、通信に必要なレベルの共振が得られるようにしている。

無給電素子１２０は、エレメント部１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃを含む。エレメント部１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃは、この順に接続されており、エレメント部１２０ＡのＺ軸負方向側の端部１２０Ａ１は、グランドエレメント１５０の端辺１５１Ｘに接続されている。

無給電素子１２０の長さは、一例として、１．５ＧＨｚの実効波長λ２の１／４の長さに対応するように設定されている。無給電素子１２０の長さとは、エレメント部１２０Ａ、１２０Ｂ、及び１２０Ｃの合計の長さであり、第２長さの一例である。なお、エレメント部１２０Ａ及び１２０Ｂは、第１区間の一例であり、エレメント部１２０Ｃは、第２区間の一例である。

エレメント部１２０Ａは、Ｚ軸負方向側の端部１２０Ａ１からＺ軸正方向側に伸延している。端部１２０Ａ１は、エレメント部１１０ＡのＸ軸正方向側の端部と、Ｘ軸負方向側の端部との間で、グランドエレメント１５０に接続されている。このため、端部１２０Ａ１は、エレメント部１１０Ａに近傍に位置している。

このように、エレメント部１２０Ａをエレメント部１１０Ａの近傍に位置させるのは、グランドエレメント１５０のうちエレメント部１１０Ａの近傍の部分からエレメント部１２０Ａに電流が流れるようにするためである。

エレメント部１２０Ｂは、エレメント部１２０ＡのＺ軸正方向側の端部からＹ軸正方向に伸延している。エレメント部１２０ＢがＹ軸正方向に伸延しているのは、エレメント部１２０Ｃをグランドエレメント１５０から離間させることにより、無給電素子１２０の放射特性を改善するためである。なお、エレメント部１２０Ｂの長さは、エレメント部１２０Ａの長さと略等しい。

エレメント部１２０Ｃは、エレメント部１２０ＢのＹ軸正方向側の端部からＸ軸負方向に伸延する。すなわち、エレメント部１２０Ｃは、エレメント部１１０Ａ及び端辺１５１Ｘと平行である。エレメント部１２０Ｃの長さは、エレメント部１２０Ａ及び１２０Ｂよりも数倍以上長い。

エレメント部１２０Ｃをエレメント部１１０Ａ及び端辺１５１Ｘと平行にするのは、エレメント部１２０Ａ及び１２０Ｂと電磁界結合させて共振させるためである。また、これにより、無給電素子１２０の効率の劣化が抑制される。

なお、無給電素子１２０は、ダイポールアンテナエレメント１４０のインピーダンス特性を調整するためにも用いられており、無給電素子１２０の位置及び形状を最適化することにより、ダイポールアンテナエレメント１４０の共振を鋭くすることができる。

ダイポールアンテナエレメント１４０は、筐体１０のＹ軸正方向側でＸ軸方向に伸延する端辺１０Ａ（図２参照）に沿って形成されており、ＸＹ平面に平行なエレメント部１４１と、ＸＺ平面に平行なエレメント部１４２とを有する。また、ダイポールアンテナエレメント１４０は、Ｘ軸負方向側の端部１４０Ａと、Ｘ軸正方向側の端部１４０Ｂとを有する。

ダイポールアンテナエレメント１４０の端部１４０Ａと１４０Ｂとの間の長さは、一例として、２．５ＧＨｚ〜２．７ＧＨｚの実効波長λ４の１／２の長さに対応するように設定されている。端部１４０Ａと１４０Ｂとの間の長さは、第３長さの一例である。

ダイポールアンテナエレメント１４０は、Ｘ軸方向において、エレメント部１１０Ｃ及び１２０Ｃと重複する区間を有する。これは、ダイポールアンテナエレメント１４０をアンテナエレメント１１０及び／又は無給電素子１２０と結合させることにより、少なくともアンテナエレメント１１０又は無給電素子１２０のいずれか一方から電流が供給されるようにするためである。

また、ダイポールアンテナエレメント１４０の端部１４０Ｂの位置は、Ｘ軸方向において、アンテナエレメント１１０のＸ軸負方向側の端部１１０Ｃ１の位置と一致している。これは、アンテナエレメント１１０の中で最も電界が大きくなる端部１１０Ｃ１と、ダイポールアンテナエレメント１４０の端部１４０ＢのＸ軸方向における位置を一致させることにより、アンテナエレメント１１０が発生する電界をダイポールアンテナエレメント１４０に効率的に伝達するためである。

エレメント部１４１は、筐体１０(図２参照)のＸＹ平面に平行な表面に形成されており、エレメント部１４２は、筐体１０のＸＺ平面に平行な側面に形成されている。ダイポールアンテナエレメント１４０は、平板状の銅箔を端辺１０Ａにそって折り曲げたような形状を有する。

これは、ダイポールアンテナエレメント１４０の幅を広く取ることにより、広帯域化を図るためであり、このような構成により、２．５ＧＨｚ〜２．７ＧＨｚの帯域で共振が得られるようになっている。また、エレメント部１４１に対してエレメント部１４２を折り曲げた構成により、アンテナ装置２００のＹ軸方向における寸法の増大を抑えることができる。

なお、ダイポールアンテナエレメント１４０のエレメント部１４１及び１４２は、Ｘ軸方向において、それぞれ、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の幅が一定である。しかしながら、Ｘ軸方向における中央における幅を最も狭くし、端部１４０Ａ及び１４０ＢにおけるＹ軸方向及びＺ軸方向の幅を最大にしてもよい。

これは、蝶ネクタイのような形状をＸＹ平面とＸＺ平面とに沿って折り曲げたような形状である。ダイポールアンテナは、両端で電界が最大になり、中央で電界が最小になるため、中央から両端に向けて幅が広がる構成にすることにより、広帯域化に有効的な形状にすることができるからである。

グランドエレメント１５０は、Ｘ軸に平行な端辺１５１ＸとＹ軸に平行な端辺１５１Ｙとを有する。グランドエレメント１５０は、端辺１５１Ｘ及び１５１Ｙで規定される領域が切り欠かれたような形状をしており、アンテナエレメント１１０、無給電素子１２０、及びダイポールアンテナエレメント１４０は、平面視でグランドエレメント１５０とは重複しない領域に形成されている。

次に、図４を用いて、実施の形態１のアンテナ装置１００の放射特性について説明する。

図４は、実施の形態１のアンテナ装置１００の放射特性を示す図である。ここでは、放射特性として、一例として、Ｓ１１パラメータの周波数特性を示す。Ｓ１１パラメータの周波数特性は、アンテナ装置１００のモデルを用いた電磁界シミュレーションによって得られたものである。

ここでは、一例として、Ｓ１１パラメータの値の評価基準を−５ｄＢとし、−５ｄＢ以下の帯域がアンテナ装置１００の通信可能な領域であるものとして評価を行う。

図４に示すように、約７５０ＭＨｚ〜８００ＭＨｚ（ｆ１）、約１．４ＧＨｚ〜約１．４５ＧＨｚ（ｆ２）、及び、約２．４５ＧＨｚ〜約２．７ＧＨｚ（ｆ４）の３つの帯域で、−５ｄＢ以下の値が得られた。従って、これらの帯域の共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ４で通信を行えることが確認できた。

なお、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ４は、それぞれ、第１共振周波数、第２共振周波数、第３共振周波数の一例である。

ここで、アンテナエレメント１１０の形状を変形した比較例のアンテナ装置３００による放射特性について説明する。

図５は、比較例のアンテナ装置３００を示す図である。アンテナ装置３００は、アンテナエレメント３１０、無給電素子１２０、及びダイポールアンテナエレメント１４０を含む。無給電素子１２０とダイポールアンテナエレメント１４０は、図３に示すアンテナ装置１００に含まれるものと同様である。

アンテナエレメント３１０は、エレメント部３１０Ａ及び３１０Ｂと給電点１１１を含む。給電点１１１は、図３に示すアンテナ装置１００の給電点１１１と同じ位置にある。エレメント部３１０Ａは、給電部１１１からＹ軸正方向に伸延する。エレメント部３１０Ｂは、エレメント部３１０Ａの端部からＸ軸負方向に伸延する。このようなアンテナエレメント３１０の長さは、図３に示すアンテナエレメント１１０の長さに等しい。

エレメント部３１０Ａが給電点１１１からグランドエレメント１５０から離間する方向に伸延しているため、図３に示すアンテナ装置１００に比べると、アンテナエレメント３１０からグランドエレメント１５０に流れる電流は減少するものと考えられる。

図６は、比較例のアンテナ装置３００の放射特性を示す図である。図４と同様に、Ｓ１１パラメータの周波数特性を示す。図６に示すＳ１１パラメータの周波数特性は、アンテナ装置３００のモデルを用いた電磁界シミュレーションによって得られたものである。

図６に示すように、約７５０ＭＨｚ前後（ｆ１）と、約２．４ＧＨｚ及び約２．７ＧＨｚ（ｆ４）の帯域で、−５ｄＢ以下の値が得られたが、共共振周波数ｆ２の帯域では、Ｓ１１パラメータの値は約−１ｄＢ〜約０ｄＢであり、無給電素子１２０の放射が得られていないことが分かった。

この結果より、アンテナエレメント１１０のエレメント部１１０Ａをグランドエレメント１５０に近接させることにより、アンテナエレメント１１０からグランドエレメント１５０に電流が流れ、さらに、グランドエレメント１５０から無給電素子１２０に電流が流れることで共振が生まれる事が確認できた。

以上より、実施の形態１によれば、上述のような構成のアンテナ装置１００により、３つの共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ４における通信が可能になる。

従って、実施の形態１によれば、３つの共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ４における放射特性の良好なアンテナ装置１００を提供することができる。

現在、日本国内では、７００ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ（ｆ１）、１．５ＧＨｚ（ｆ２）、１．７〜２．１ＧＨｚ（ｆ３）が割り当てられており、米国と欧州では、７００ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ（ｆ１）、１．７〜２．１ＧＨｚ（ｆ３）、２．５ＧＨｚ〜２．７ＧＨｚ（ｆ４）が割り当てられている。

共振周波数ｆ２は共振周波数ｆ１の約２倍であり、共振周波数ｆ４は共振周波数ｆ１の約４倍の関係にあるため、共振周波数ｆ１の３倍高調波及び５倍高調波で共振周波数ｆ２及びｆ４をカバーすることはできない。

従って、日本、米国、欧州の３つのエリアで利用可能なアンテナ装置を考えると、実施の形態１のアンテナ装置１００のように、共振周波数ｆ２に対応した素子（無給電素子１２０）と、共振周波数ｆ４に対応した素子（ダイポールアンテナエレメント１４０）とを含む構成が必要になる。

共振周波数ｆ２、ｆ４は、共振周波数ｆ１に比べると周波数が高いので、素子は小型である。特に、共振周波数ｆ４は最も高いので、最も素子を小さくできるため、ダイポールアンテナにして長さが２倍になっても、スペース的に特に問題は生じない。

従って、共振周波数ｆ２に対応した無給電素子１２０と、共振周波数ｆ４に対応したダイポールアンテナエレメント１４０とを含むアンテナ装置１００は非常に利用価値が高く、有用である。

なお、実施の形態１のアンテナ装置１００は、１．７〜２．１ＧＨｚ（ｆ３）の帯域には対応していないため、１．７〜２．１ＧＨｚ（ｆ３）の帯域が不要な場合に有用である。１．７〜２．１ＧＨｚ（ｆ３）の帯域に対応したアンテナ装置については実施の形態２で説明する。

なお、以上では、エレメント部１１０Ｃ、１２０Ｃ、ダイポールアンテナエレメント１４０が互いに平行に配置される形態について説明したが、必ずしも平行でなくてもよい。

また、以上では、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ４の順に周波数が高くなる形態について説明したが、共振周波数ｆ２とｆ４については、順番が入れ替わってもよい。すなわち、設計段階で無給電素子１２０とダイポールアンテナエレメント１４０の長さを調整できる場合は、これらの長さを変更することにより、共振周波数ｆ２とｆ４の順番を入れ替えてもよい。

また、以上では、アンテナ装置１００をタブレットコンピュータ５００に適用した形態について説明したが、アンテナ装置１００の適用対象はタブレットコンピュータ５００に限られず、スマートフォン端末機又は携帯電話端末機等のような通信を行う端末機であってもよい。

＜実施の形態２＞
図７及び図８は、実施の形態２のアンテナ装置２００を示す図である。図７及び図８では、図２及び図３と同一のＸＹＺ座標系を定義する。図７は、図３と同様に、Ｙ軸負方向側からＹ軸正方向側にかけて見たアンテナ装置２００を示す図であり、図８は、Ｙ軸正方向側からＹ軸負方向側にかけて見たアンテナ装置２００を示す図である。

アンテナ装置２００は、アンテナエレメント１１０、無給電素子１２０、アンテナエレメント１３０、ダイポールアンテナエレメント１４０、及びグランドエレメント１５０を含む。アンテナ装置２００は、実施の形態１のアンテナ装置１００(図３参照)にアンテナエレメント１３０を追加した構成を有する。その他の構成は、実施の形態１のアンテナ装置１００と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

アンテナエレメント１１０、無給電素子１２０、アンテナエレメント１３０、及びダイポールアンテナエレメント１４０は、一例として、Ｘ軸方向の長さが６０ｍｍ、Ｙ軸方向の幅が８ｍｍ、Ｚ軸方向の高さが３ｍｍの空間に収まるように設計されている。

アンテナエレメント１３０は、アンテナエレメント１１０と一体的に形成されており、アンテナエレメント１１０とは給電点１１１から分岐した構成になっている。アンテナエレメント１３０は、筐体１０（図２参照）の裏面に形成されるエレメント１３１と、筐体１０の側面に形成されるエレメント１３２とを有する。アンテナエレメント１３０は、第２モノポールアンテナエレメントの一例である。

アンテナエレメント１３０は、給電点１１１からＹ軸正方向に伸延することにより、アンテナエレメント１１０から離されている。これは、アンテナエレメント１３０と１１０の結合を小さくし、互いの影響を抑制するためである。

エレメント１３１と１３２は、折り曲げずに平坦にした状態では、平面視で、給電点１１１側にある下底（端辺１３０Ａ）から上底（端辺１３０Ｂ）にかけて長さが長くなる台形状である。

これは、アンテナエレメント１３０の幅を広く取ることにより、広帯域化を図るためであり、このような構成により、１．７ＧＨｚ〜２．１ＧＨｚ（ｆ３）の帯域で共振が得られるようになっている。共振周波数ｆ３は、第４共振周波数の一例である。

また、給電点１１１側にある端辺１３０Ａよりも、先端側の端辺１３０Ｂを長くしたのは、アンテナエレメント１３０は、モノポールアンテナとして機能するため、電界が最大となる先端側の端辺１３０Ｂを長くすることにより、広帯域化により有効的であるからである。

なお、アンテナエレメント１３０の斜辺に対応する端辺１３０Ｃの長さは、１．７ＧＨｚ〜２．１ＧＨｚの実効波長λ３の１／４の長さに対応するように設定されている。端辺１３０Ｃの長さは、第４長さの一例である。

また、実施の形態２のアンテナ装置２００では、無給電素子１２０は、アンテナエレメント１３０のインピーダンス特性を調整するためにも用いられており、無給電素子１２０の位置及び形状を最適化することにより、アンテナエレメント１３０の帯域を広げることができる。

特に、実施の形態２のアンテナ装置２００では、無給電素子１２０は、アンテナエレメント１３０の共振周波数ｆ３の帯域が、アンテナエレメント１１０の共振周波数の３倍高調波の帯域と複合（合体）して、より広い帯域を形成するように、位置及び形状が決められている。換言すれば、無給電素子１２０は、共振周波数ｆ３が、アンテナエレメント１１０の共振周波数の３倍高調波の帯域と、一体的な帯域を形成するように設計されている。

図９は、実施の形態２のアンテナ装置２００の放射特性を示す図である。ここでは、放射特性として、一例として、Ｓ１１パラメータの周波数特性を示す。Ｓ１１パラメータの周波数特性は、アンテナ装置２００のモデルを用いた電磁界シミュレーションによって得られたものである。

ここでは、一例として、Ｓ１１パラメータの値の評価基準を−５ｄＢとし、−５ｄＢ以下の帯域がアンテナ装置２００の通信可能な領域であるものとして評価を行う。

図９に示すように、約７７０ＭＨｚ〜８００ＭＨｚ（ｆ１）、約１．４ＧＨｚ〜約１．５ＧＨｚ（ｆ２）、約１．７５ＧＨｚ〜２．７ＧＨｚ（ｆ３とｆ４）の４つの帯域で、−５ｄＢ以下の値が得られた。従って、これらの帯域に含まれる共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４で通信を行えることが確認できた。

また、これは、実施の形態１のアンテナ装置１００の放射特性(図３参照)と比べると、アンテナエレメント１３０を加えたことにより、共振周波数ｆ２とｆ４の帯域が広がっていることを示している。これは、アンテナエレメント１３０の追加によって、無給電素子１２０とダイポールアンテナエレメント１４０のインピーダンス特性が変化したことと、電流の供給ルートが増えたことが要因と考えられる。

図１０は、実施の形態２のアンテナ装置２００の効率を示す特性図である。図１０に示す効率は、アンテナ装置２００に入射する電力から、反射する電力と損失を差し引いて計算したものである。ここでは、−３ｄＢを判断基準とし、−３ｄＢ以上が得られれば、受信できる帯域であると判断することにする。

図１０に示すように、アンテナ装置２００の効率は、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４の４つの帯域において、−３ｄＢ以上の値が得られた。

ここで、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４は、日本、米国、欧州の３つのエリアにおける通信帯域をすべてカバーしているため、日本、米国、欧州の３つのエリアにおいて、１つのアンテナ装置２００で通信が可能であることが分かる。

ここで、図１１及び図１２を用いて、無給電素子１２０の有無による特性の変化について説明する。

図１１は、無給電素子１２０の有無によるアンテナエレメント１３０の放射特性（Ｓ１１パラメータ）の違いを示す図である。図１２は、無給電素子１２０の有無によるアンテナエレメント１３０のスミスチャートにおける特性の違いを示す図である。

図１１及び図１２では、無給電素子１２０を含むアンテナ装置２００の特性を実線で示し、比較用に無給電素子１２０を含まないアンテナ装置の特性を破線で示す。なお、図１１及び図１２に示す放射特性及びスミスチャートは、整合回路を用いない状態におけるシミュレーションで得たものである。

これらの特性は、アンテナ装置２００と、無給電素子１２０を含まないアンテナ装置とのモデルを用いた電磁界シミュレーションによって得られたものである。

図１１に示すように、無給電素子１２０を含まないアンテナ装置は、無給電素子１２０を含むアンテナ装置２００よりも反射が多いことが分かる。

無給電素子１２０を含むアンテナ装置２００のアンテナエレメント１３０は、共振周波数ｆ３については、約−１．９５ＧＨｚ〜約２．２ＧＨｚの広い帯域で−５ｄＢ以下の値が得られている。

これに対して、無給電素子１２０を含まないアンテナ装置のアンテナエレメント１３０は、共振周波数ｆ３については、約−１．９５ＧＨｚ〜約２．０８ＧＨｚの帯域で−５ｄＢ以下の値が得られている。

すなわち、無給電素子１２０を設けることにより、アンテナエレメント１３０の反射がより広い帯域によって抑えられ、インピーダンス特性が改善されていることが分かる。

また、図１２に示すように、無給電素子１２０を含むアンテナ装置のアンテナエレメント１３０の特性は、無給電素子１２０を含まないアンテナ装置のアンテナエレメント１３０の特性に比べて、中央に寄りつつ、より大きく広がっているため、帯域が広がっていることが分かる。

以上、図１１及び図１２により、アンテナエレメント１３０のインピーダンス特性は、無給電素子１２０によって改善されていることが分かる。

図１３は、ダイポールアンテナエレメント１４０と無給電素子１２０とのＹ軸方向における間隔と、放射特性との関係を示す図である。この特性は、アンテナ装置２００のモデルにおいて、エレメント部１４１のＹ軸方向の幅ｗを変化させることによって得たものである。

ここでは、ｗ＝０（ｍｍ）、１（ｍｍ）、２（ｍｍ）、３（ｍｍ）の４種類の場合について特性を求めた。なお、無給電素子１２０の位置は固定であり、幅ｗの値が変わることは、エレメント部１４１のＹ軸方向の幅が変わることであり、ダイポールアンテナエレメント１４０の幅が変わることである。ｗ＝０（ｍｍ）の場合は、エレメント部１４１は存在せず、ダイポールアンテナエレメント１４０は、エレメント部１４２のみを含むことになる。

ｗ＝０（ｍｍ）、１（ｍｍ）、２（ｍｍ）、３（ｍｍ）の場合を比べると、ｗ＝０（ｍｍ）、からｗ＝３（ｍｍ）にかけて共振周波数ｆ２の帯域のＳ１１パラメータの値が上昇し特性が劣化していることが分かる。 ｗ＝３（ｍｍ）のときのＳ１１パラメータの値は、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４の４つの周波数帯域における通信を可能にするための最低限度の値と考えることができ、幅ｗをこれ以上広げると、４つの共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４での通信は厳しいことが分かった。

ｗ＝３（ｍｍ）は、ダイポールアンテナエレメント１４０と無給電素子１２０とのＹ軸方向における間隔が、共振周波数ｆ４を２．５ＧＨｚに設定した場合における実効波長λ４の１５／１０００の長さ（０．０１５λ４）に対応する。

従って、ダイポールアンテナエレメント１４０と無給電素子１２０とのＹ軸方向における間隔は、共振周波数ｆ４における実効波長λ４の１５／１０００（０．０１５λ４）以上であることが必要である。

以上より、実施の形態２によれば、上述のような構成のアンテナ装置２００により、４つの共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４における通信が可能になる。

従って、実施の形態２によれば、４つの共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４における放射特性の良好なアンテナ装置２００を提供することができる。

実施の形態２のアンテナ装置２００は、共振周波数ｆ１に対応したアンテナエレメント１１０、共振周波数ｆ２に対応した無給電素子１２０、及び共振周波数ｆ４に対応したダイポールアンテナエレメント１４０に加えて、共振周波数ｆ３に対応したアンテナエレメント１３０を含む。

従って、日本、米国、欧州の３つのエリアで割り当てられているすべての帯域に対応しており、アンテナ装置２００は非常に利用価値が高く、有用である。

また、以上では、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４の順に周波数が高くなる形態について説明したが、共振周波数ｆ２、ｆ３、ｆ４については、順番が入れ替わってもよい。すなわち、設計段階で無給電素子１２０、アンテナエレメント１３０、及びダイポールアンテナエレメント１４０の長さを調整できる場合は、これらの長さを変更することにより、共振周波数ｆ２、ｆ３、ｆ４の順番を入れ替えてもよい。

以下、実施の形態２のアンテナ装置２００の変形例について説明する。

図１４は、実施の形態２のアンテナ装置２００に整合回路を接合した回路を示す図である。

図１４には、ＲＦモジュール６００、制御電源６１０、スイッチ６２０、整合回路１、整合回路２、整合回路３、及びアンテナ装置２００を示す。

ＲＦモジュール６００は、図２に示すＤＵＰ５１０、ＬＮＡ／ＰＡ５２０、変調／復調器５３０、及びＣＰＵチップ５４０に対応する。また、制御電源６１０は、ＲＦモジュール６００及びスイッチ６２０に電力を供給する電源であり、例えば、直流電力を出力するバッテリである。

スイッチ６２０は、ＲＦモジュール６００と、整合回路１、整合回路２、整合回路３との間に接続されており、ＲＦモジュール６００とアンテナ装置２００との間に、整合回路１、整合回路２、及び整合回路３のうちのいずれか一つを選択して挿入するスイッチである。

整合回路１、整合回路２、整合回路３は、それぞれインピーダンス特性の異なる整合回路であり、主に、アンテナエレメント１１０の帯域を調整するために設けられている。整合回路１、整合回路２、整合回路３の右側の端子は、アンテナ装置２００の給電点１１１に接続されている。

なお、ここでは、実施の形態２のアンテナ装置２００に整合回路１、整合回路２、整合回路３を接続する形態について説明したが、実施の形態１のアンテナ装置１００に整合回路１、整合回路２、整合回路３を接続してもよい。

図１５は、図１４に示す回路でスイッチ６２０を切り替えた場合のアンテナ装置２００の放射特性を示す図である。図１５において、実線、破線、一点鎖線は、それぞれ、整合回路１、２、３を選択した場合の放射特性（Ｓ１１パラメータ）を示す。また、二点鎖線は、整合回路１〜３を用いない場合の放射特性（Ｓ１１パラメータ）を示す。

整合回路１、２、３を用いることにより、整合回路１〜３のいずれも用いない場合に比べて、放射特性が改善していることが分かる。

また、スイッチ６２０で整合回路１、整合回路２、及び整合回路３のうちから１つを選択して用いることにより、共振周波数ｆ１をシフトさせることができることが分かった。また、このとき、共振周波数ｆ３の帯域も大きく変動したが、整合回路２を選択した場合に最も帯域が広がることが分かった。また、共振周波数ｆ２、ｆ４については、共振周波数ｆ１、ｆ３ほどの変化は認められなかった。

以上より、整合回路１、整合回路２、及び整合回路３のうちから１つを選択することにより、共振周波数ｆ１の帯域を広げることができることが分かった。なお、これは、実施の形態１のアンテナ装置１００に整合回路１、整合回路２、整合回路３を接続した場合においても同様である。

図１６乃至図１８は、アンテナ装置１００又は２００の変形例を示す図である。ここでは、アンテナエレメント１１０、無給電素子１２０、アンテナエレメント１３０、又はダイポールアンテナエレメント１４０の形状のバリエーションを説明する。

このため、アンテナエレメント１１０、無給電素子１２０、アンテナエレメント１３０、ダイポールアンテナエレメント１４０、及びグランドエレメント１５０を簡略化して黒く塗りつぶした太線状のパターンとして示す。また、給電点１１１を交流の記号で示す。

図１６（Ａ）は、アンテナ装置２００の変形例を示す。図１６（Ａ）に示すように、アンテナエレメント１３０は、線状のアンテナエレメントであってもよい。また、アンテナエレメント１１０又は無給電素子１２０を幅広くしてもよい。

図１６（Ｂ）は、アンテナ装置１００の変形例を示す。図１６（Ｂ）に示すように、アンテナエレメント１１０、無給電素子１２０、及びダイポールアンテナエレメント１４０の先端を折り曲げてもよい。

図１６（Ｃ）は、アンテナ装置１００の変形例を示す。図１６（Ｃ）に示すように、アンテナエレメント１１０は、給電点１１１からＹ軸正方向に伸延し、Ｘ軸負方向側に折れ曲がり、Ｙ軸負方向に伸延するエレメント部１１０Ｄを含み、エレメント部１１０Ｄに、Ｘ軸負方向に伸延するエレメント部１１０Ａ１が接続されていてもよい。エレメント部１１０Ｄは、第４区間、第５区間、及び第６区間を合わせた区間の一例である。

図１７（Ａ）は、アンテナ装置１００の変形例を示す。図１７（Ａ）に示すように、ダイポールアンテナエレメント１４０は、アンテナエレメント１１０のＹ軸正方向側に配置されてもよい。

図１７（Ｂ）は、アンテナ装置１００の変形例を示す。図１７（Ｂ）に示すように、アンテナエレメント１１０は、逆Ｆ型であってもよい。

図１７（Ｃ）は、アンテナ装置１００の変形例を示す。図１７（Ｃ）に示すように、無給電素子１２０とダイポールアンテナエレメント１４０の長さを変えることにより、共振周波数ｆ２とｆ４を入れ替えてもよい。

図１８（Ａ）は、アンテナ装置１００の変形例を示す。図１８（Ａ）に示すように、アンテナエレメント１１０、無給電素子１２０、及びダイポールアンテナエレメント１４０をミアンダ状のパターンにしてもよい。

図１８（Ｂ）は、アンテナ装置１００の変形例を示す。図１８（Ｂ）に示すように、アンテナエレメント１１０にチップインダクタ７００を挿入してもよい。チップインダクタ７００を用いることにより、アンテナエレメント１１０の長さを短くでき、アンテナエレメント１１０の小型化を図ることができる。

図１８（Ｃ）は、アンテナ装置２００の変形例を示す。図１８（Ｃ）に示すように、アンテナエレメント１１０の途中から分岐するアンテナエレメント８００を追加してもよい。この場合、アンテナエレメント１１０、１３０、及び８００は、給電点１１１から３つに分岐する分岐型のアンテナエレメントとして一体的に作製することができる。アンテナエレメント８００は、第３モノポールアンテナエレメントの一例である。

なお、分岐数を４以上にしてもよい。また、アンテナエレメント８００は、アンテナエレメント１３０の途中から分岐してもよく、又は、給電点１１１からアンテナエレメント１１０及び１３０とは別に独立的に伸延し、共振周波数ｆ１〜ｆ４とは異なる共振周波数を有していてもよい。

図１８（Ｄ）は、アンテナ装置１００の変形例を示す。図１８（Ｄ）に示すように、ダイポールアンテナエレメント１４０を蝶ネクタイのような形状にしてもよい。ダイポールアンテナは、両端で電界が最大になり、中央で電界が最小になるため、中央から両端に向けて幅が広がる構成にすることにより、広帯域化に有効的な形状にすることができる。また、蝶ネクタイのような形状のダイポールアンテナエレメント１４０をＸＹ平面とＸＺ平面とに沿って折り曲げてもよい。

以上、本発明の例示的な実施の形態のアンテナ装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
グランドエレメントと、
前記グランドエレメント側に配設される第１給電点に接続され、前記グランドエレメントに沿って伸延する第１区間と、前記第１区間の端部から前記グランドエレメントから離間する方向に伸延する第２区間と、前記第２区間の端部から前記グランドエレメントに沿って伸延する第３区間とを含み、第１共振周波数における波長の１／４波長に対応する第１長さを有する第１モノポールアンテナエレメントと、
前記第１モノポールアンテナエレメントの前記第１区間の前記端部の近傍で一端が前記グランドエレメントに接続され、前記グランドエレメントから離間する方向に伸延する第１区間と、前記第１区間の端部から前記第１モノポールアンテナエレメントの前記第３区間に沿って伸延する第２区間とを含み、第２共振周波数における波長の１／４波長に対応する第２長さを有する無給電素子と、
前記第１モノポールアンテナエレメントの前記第３区間と前記無給電素子とに沿って配設され、第３共振周波数における波長の１／２波長に対応する第３長さを有するダイポールアンテナエレメントと
を含む、アンテナ装置。
（付記２）
前記グランドエレメント側に配設される第２給電点から前記グランドエレメントから離間する方向に伸延する第１区間と、前記第１区間の端部から前記グランドエレメントに沿って伸延する第２区間とを含み、第４共振周波数における波長の１／４波長に対応する第４長さを有する第２モノポールアンテナエレメントをさらに含む、付記１記載のアンテナ装置。
（付記３）
前記第１共振周波数、前記第２共振周波数、前記第４共振周波数、前記第３共振周波数の順に周波数が高くなる、付記２記載のアンテナ装置。
（付記４）
前記第１給電点と前記第２給電点は共通の給電点であり、前記第１モノポールアンテナエレメントと前記第２モノポールアンテナエレメントとは一体的に形成される分岐型のアンテナである、付記２又は３記載のアンテナ装置。
（付記５）
前記第２モノポールアンテナエレメントは、前記第１モノポールアンテナエレメントの前記第１区間に対して、前記グランドエレメントとは反対側に位置する、付記２乃至４のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記６）
前記第２モノポールアンテナエレメントは、前記第２給電点から前記第２モノポールアンテナエレメントの前記第２区間の先端にかけて幅が広がる形状を有する、付記２乃至５のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記７）
前記第４共振周波数は、前記第１共振周波数の３倍高調波の周波数とは異なり、かつ、前記第１共振周波数の３倍高調波の周波数と一体的な帯域を形成する、付記２乃至６のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記８）
前記給電点から伸延し、前記第１乃至第４共振周波数とは異なる共振周波数における波長の１／４波長に対応する長さを有する１又は複数の第３モノポールアンテナエレメントをさらに含む、付記２乃至７のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記９）
前記ダイポールアンテナエレメントは、前記第１モノポールアンテナエレメントの伸延方向に対する幅よりも広い幅を有し、前記第１モノポールアンテナエレメントの前記第３区間に対して起立するように折り曲げられている、付記１乃至８のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記１０）
前記ダイポールアンテナエレメントは、前記無給電素子から、前記第３共振周波数における波長λの０．０１５λ以上の間隔を隔てて、前記無給電素子に沿って配設される、付記１乃至９のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記１１）
前記第１モノポールアンテナエレメントは、前記第１給電点と前記第１区間との間に、さらに、
前記第１給電点から前記グランドエレメントから離間する方向に伸延する第４区間と、
前記第４区間の端部から前記グランドエレメントに沿って伸延する第５区間と、
前記第５区間の端部から前記グランドエレメントに近接する方向に伸延し、前記第１区間に接続される第６区間と
を有し、
前記第１区間は、前記第４区間、前記第５区間、及び前記第６区間を介して、前記第１給電点に接続される、付記１乃至１０のいずれか一項記載のアンテナ装置。

１００ アンテナ装置
１１０ アンテナエレメント
１２０ 無給電素子
１４０ ダイポールアンテナエレメント
１５０ グランドエレメント
１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ エレメント部
１１１ 給電点
１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ エレメント部
１４０ ダイポールアンテナエレメント
１４１、１４２ エレメント部
１４０Ａ、１４０Ｂ 端部
１５０ グランドエレメント
１５０Ａ 突起部
１５１Ｘ、１５１Ｙ 端辺
２００ アンテナ装置
１３０ アンテナエレメント
１３１、１３２ エレメント
５００ タブレットコンピュータ
７００ チップインダクタ
８００ アンテナエレメント

Claims (10)

1. グランドエレメントと、
   前記グランドエレメント側に配設される第１給電点に接続され、前記グランドエレメントに沿って伸延する第１区間と、前記第１区間の端部から前記グランドエレメントから離間する方向に伸延する第２区間と、前記第２区間の端部から前記グランドエレメントに沿って伸延する第３区間とを含み、第１共振周波数における波長の１／４波長に対応する第１長さを有する第１モノポールアンテナエレメントと、
   前記第１モノポールアンテナエレメントの前記第１区間の前記端部の近傍で一端が前記グランドエレメントに接続され、前記グランドエレメントから離間する方向に伸延する第１区間と、前記第１区間の端部から前記第１モノポールアンテナエレメントの前記第３区間に沿って伸延する第２区間とを含み、第２共振周波数における波長の１／４波長に対応する第２長さを有する無給電素子と、
   前記第１モノポールアンテナエレメントの前記第３区間と前記無給電素子とに沿って配設され、第３共振周波数における波長の１／２波長に対応する第３長さを有するダイポールアンテナエレメントと
   を含む、アンテナ装置。
2. 前記グランドエレメント側に配設される第２給電点から前記グランドエレメントから離間する方向に伸延する第１区間と、前記第１区間の端部から前記グランドエレメントに沿って伸延する第２区間とを含み、第４共振周波数における波長の１／４波長に対応する第４長さを有する第２モノポールアンテナエレメントをさらに含む、請求項１記載のアンテナ装置。
3. 前記第１給電点と前記第２給電点は共通の給電点であり、前記第１モノポールアンテナエレメントと前記第２モノポールアンテナエレメントとは一体的に形成される分岐型のアンテナである、請求項２記載のアンテナ装置。
4. 前記第２モノポールアンテナエレメントは、前記第１モノポールアンテナエレメントの前記第１区間に対して、前記グランドエレメントとは反対側に位置する、請求項２又は３記載のアンテナ装置。
5. 前記第２モノポールアンテナエレメントは、前記第２給電点から前記第２モノポールアンテナエレメントの前記第２区間の先端にかけて幅が広がる形状を有する、請求項２乃至４のいずれか一項記載のアンテナ装置。
6. 前記第４共振周波数は、前記第１共振周波数の３倍高調波の周波数とは異なり、かつ、前記第１共振周波数の３倍高調波の周波数と一体的な帯域を形成する、請求項２乃至５のいずれか一項記載のアンテナ装置。
7. 前記給電点から伸延し、前記第１乃至第４共振周波数とは異なる共振周波数における波長の１／４波長に対応する長さを有する１又は複数の第３モノポールアンテナエレメントをさらに含む、請求項２乃至６のいずれか一項記載のアンテナ装置。
8. 前記ダイポールアンテナエレメントは、前記第１モノポールアンテナエレメントの伸延方向に対する幅よりも広い幅を有し、前記第１モノポールアンテナエレメントの前記第３区間に対して起立するように折り曲げられている、請求項１乃至７のいずれか一項記載のアンテナ装置。
9. 前記ダイポールアンテナエレメントは、前記無給電素子から、前記第３共振周波数における波長λの０．０１５λ以上の間隔を隔てて、前記無給電素子に沿って配設される、請求項１乃至８のいずれか一項記載のアンテナ装置。
10. 前記第１モノポールアンテナエレメントは、前記第１給電点と前記第１区間との間に、さらに、
    前記第１給電点から前記グランドエレメントから離間する方向に伸延する第４区間と、
    前記第４区間の端部から前記グランドエレメントに沿って伸延する第５区間と、
    前記第５区間の端部から前記グランドエレメントに近接する方向に伸延し、前記第１区間に接続される第６区間と
    を有し、
    前記第１区間は、前記第４区間、前記第５区間、及び前記第６区間を介して、前記第１給電点に接続される、請求項１乃至９のいずれか一項記載のアンテナ装置。

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