(57)【要約】【課題】所望する方向にアンテナ素子の指向性を付与することが容易に可能なアンテナ構成を有する無線通信装置を提供する。【解決手段】それぞれの給電点に接続した第１アンテナ素子２１および第２アンテナ素子２２の２本の無指向性アンテナ素子をプリント基板３０上に配置したアンテナ構成において、プリント基板３０上の電子回路の形成部分以外の領域を覆うように、グランド電位に接続された装置ＧＮＤプレーン３１をプリント基板３０上に形成し、かつ、２本の前記無指向性アンテナ素子それぞれの近傍の位置において該無指向性アンテナ素子と平行な状態に第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とのそれぞれの無給電アンテナ素子を配置するとともに、該無給電アンテナ素子を装置ＧＮＤプレーン３１に近接した状態に配置し、かつ、前記無給電アンテナ素子の全長を、前記無指向性アンテナが扱う無線電波の波長の（１／２）の長さに設定する。【選択図】図３
2020127080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電点に接続した無指向性アンテナ素子をプリント基板上に配置したアンテナ構成からなる無線通信装置において、
前記プリント基板上の電子回路の形成部分以外の領域を覆うように、グランド電位に接続されたグランドプレーンを前記プリント基板上に形成し、
かつ、
前記無指向性アンテナ素子の近傍の位置において該無指向性アンテナ素子と平行な状態に無給電アンテナ素子を配置するとともに、該無給電アンテナ素子を前記グランドプレーンに近接した状態に配置し、
かつ、
前記無給電アンテナ素子の全長を、前記無指向性アンテナ素子が扱う無線電波の波長の（１／２）の長さに設定する、
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記グランドプレーンに近接して配置した前記無給電アンテナ素子が、前記プリント基板の端辺に達した位置で、前記プリント基板に近接する方向に直角に折り曲げた屈曲形状とし、
かつ
前記無給電アンテナ素子の長さ方向の中央位置が、前記プリント基板の端辺に達するまでのアンテナ素子部分に存在し、前記グランドプレーンと近接している、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記グランドプレーンに近接して配置した前記無給電アンテナ素子では、前記プリント基板の端辺に達するまでのアンテナ素子部分の形状が、該端辺と平行な方向に直角に折れ曲がったアンテナ素子部分を含む屈曲形状からなっている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記無指向性アンテナ素子は、逆Ｌアンテナ素子または逆Ｆアンテナ素子からなっている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記無指向性アンテナ素子は、ＷｉＭＡＸ（Worldwide  Interoperability  for  Microwave  Access）規格またはＬＴＥ（Long  Term  Evolution）規格に準拠した無線電波を送受信する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記無指向性アンテナ素子が送受信する無線電波とは異なる規格の別規格無線電波について、前記無指向性アンテナ素子が送受信する無線電波と反対方向または同じ方向の指向性を有する放射パターンを形成する場合、
前記プリント基板上に前記別規格無線電波の給電点に接続した別規格無指向性アンテナ素子を配置し、
かつ、
前記別規格無指向性アンテナ素子の近傍の位置において該別規格無指向性アンテナ素子と平行な状態に別規格無給電アンテナ素子を配置するとともに、該別規格無給電アンテナ素子を前記無給電アンテナ素子とは反対側または同じ側の前記グランドプレーンに近接した状態で配置し、
かつ、
前記別規格無給電アンテナ素子の全長を、前記別規格無指向性アンテナ素子が扱う無線電波の波長の（１／２）の長さに設定する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項７】
給電点に接続した無指向性アンテナ素子をプリント基板上に配置したアンテナ構成からなる無線通信装置におけるアンテナ構成方法であって、
前記プリント基板上の電子回路の形成部分以外の領域を覆うように、グランド電位に接続されたグランドプレーンを前記プリント基板上に形成し、
かつ、
前記無指向性アンテナ素子の近傍の位置において該無指向性アンテナ素子と平行な状態に無給電アンテナ素子を配置するとともに、該無給電アンテナ素子を前記グランドプレーンに近接した状態に配置し、
かつ、
前記無給電アンテナ素子の全長を、前記無指向性アンテナ素子が扱う無線電波の波長の（１／２）の長さに設定する、
ことを特徴とするアンテナ構成方法。
【請求項８】
前記グランドプレーンに近接して配置した前記無給電アンテナ素子が、前記プリント基板の端辺に達した位置で、前記プリント基板に近接する方向に直角に折り曲げた屈曲形状とし、
かつ
前記無給電アンテナ素子の長さ方向の中央位置が、前記プリント基板の端辺に達するまでのアンテナ素子部分に存在し、前記グランドプレーンと近接している、
ことを特徴とする請求項７に記載のアンテナ構成方法。
【請求項９】
前記グランドプレーンに近接して配置した前記無給電アンテナ素子では、前記プリント基板の端辺に達するまでのアンテナ素子部分の形状が、該端辺と平行な方向に直角に折れ曲がったアンテナ素子部分を含む屈曲形状からなっている、
ことを特徴とする請求項７または８に記載のアンテナ構成方法。
【請求項１０】
前記無指向性アンテナ素子は、逆Ｌアンテナ素子または逆Ｆアンテナ素子からなっている、
ことを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載のアンテナ構成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置およびアンテナ構成方法に関し、特に、目的とする無線電波の到来方向にアンテナの指向性を向かわせることが容易に可能な無線通信装置およびアンテナ構成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信の高速化に伴い、より無線通信特性の良好な無線通信装置が求められるようになってきている。かかる無線通信装置の一例として、例えば、ＷｉＭＡＸ（Worldwide  Interoperability  for  Microwave  Access）規格やＬＴＥ（Long  Term  Evolution）規格に準拠したホームルータの需要が増加している。
【０００３】
このような規格に準拠したホームルータにおいて無指向性アンテナを用いて快適な無線通信を行うためには、少しでも電波強度が強い場所に、該ホームルータを設置することが必要である。特に、ＷｉＭＡＸ規格における通信周波数帯は、ＧＨｚ帯であり周波数が高く、伝搬損失が大きい。したがって、無線電波の届き難い部屋の中央等にＷｉＭＡＸ規格準拠のホームルータを設置している場合には、快適な無線通信を実現することができない場合が生じる。
【０００４】
かかる事態を防ぐために、現状の技術においては、ホームルータを無線電波が放射し易くなる窓際に設置したり、あるいは、特許文献１の特開２０１２−５１４６号公報「偏波共用アンテナ」等に記載されているように、無線電波の到来すべき方向にアンテナの指向性を向けさせるための反射板を付けたりする対策が取られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−５１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、逆Ｌアンテナ素子等の無指向性アンテナ素子を用いてアンテナを構成する現状の無線通信装置においては、無線電波の放射特性の向上には限界がある。例えば、現状の無線通信装置の一例として前述したようなホームルータの対応策を適用しようとしても、次のような問題がある。
【０００７】
例えば、開口部が大きな窓際にホームルータを設置したとしても、アンテナの指向性が窓の外側に向いていない場合には、大きな効果が得られず、快適な無線通信を実現することはできない。
【０００８】
また、無線電波に指向性を与えるように反射板を設置する前記特許文献１等に記載された現状の技術に関しては、ホームルータのサイズ以上の大きさの反射板が必要になる。
【０００９】
さらに、前記特許文献１に記載されたような反射板を用いると、ホームルータと配下の無線通信端末（無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）端末）との間の通信を行う無線ＬＡＮアンテナ素子が放射する無線電波に関しても、ＷｉＭＡＸ規格やＬＴＥ規格の無線電波を放射するアンテナ素子と同じ指向性になってしまうというデメリットが発生する。
【００１０】
すなわち、例えば、ＷｉＭＡＸ規格に準拠したホームルータを窓際に設置する場合には、ＷｉＭＡＸ用アンテナは窓の外側に向かように無線電波の指向性を付与することが必要になるが、一方、配下の無線通信端末との間の無線通信を行うための無線ＬＡＮ用アンテナは、逆に、配下の無線通信端末が存在する部屋すなわち窓の内側に向かって無線電波の指向性を付与することを要求される。したがって、前記特許文献１等に記載されているような反射板を用いても、目的とする指向性には対応することができない。
【００１１】
（本開発の目的）
本開発の目的は、かかる事情に鑑み、所望する方向にアンテナ素子の指向性を付与することが容易に可能なアンテナ構成を有する無線通信装置およびアンテナ構成方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の課題を解決するため、本発明による無線通信装置およびアンテナ構成方法は、主に、次のような特徴的な構成を採用している。
【００１３】
（１）本発明による無線通信装置は、
給電点に接続した無指向性アンテナ素子をプリント基板上に配置したアンテナ構成からなる無線通信装置において、
前記プリント基板上の電子回路の形成部分以外の領域を覆うように、グランド電位に接続されたグランドプレーンを前記プリント基板上に形成し、
かつ、
前記無指向性アンテナ素子の近傍の位置において該無指向性アンテナ素子と平行な状態に無給電アンテナ素子を配置するとともに、該無給電アンテナ素子を前記グランドプレーンに近接した状態に配置し、
かつ、
前記無給電アンテナ素子の全長を、前記無指向性アンテナが扱う無線電波の波長の（１／２）の長さに設定する、
ことを特徴とする。
【００１４】
（２）本発明によるアンテナ構成方法は、
給電点に接続した無指向性アンテナ素子をプリント基板上に配置したアンテナ構成からなる無線通信装置におけるアンテナ構成方法であって、
前記プリント基板上の電子回路の形成部分以外の領域を覆うように、グランド電位に接続されたグランドプレーンを前記プリント基板上に形成し、
かつ、
前記無指向性アンテナ素子の近傍の位置において該無指向性アンテナ素子と平行な状態に無給電アンテナ素子を配置するとともに、該無給電アンテナ素子を前記グランドプレーンに近接した状態に配置し、
かつ、
前記無給電アンテナ素子の全長を、前記無指向性アンテナが扱う無線電波の波長の（１／２）の長さに設定する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の無線通信装置およびアンテナ構成方法によれば、主に、以下のような効果を奏することができる。
【００１６】
本発明においては、所望する無線電波波長の（１／２）の長さの無給電アンテナ素子を無指向性アンテナ素子の近傍に配置し、かつ、無線通信装置のグランド（ＧＮＤ）電位に接続されたグランドプレーン（装置ＧＮＤプレーン）を前記無給電アンテナ素子が放射する無線電波の反射板として利用することが可能な構成としている。したがって、所望の特定方向に向かって強い無線電波を放射することが可能な指向性アンテナを安価に実現することができる。而して、本発明に係る無線通信装置を設置する際に、所望する無線電波の方向にアンテナの指向性を合わせることによって、快適な無線通信環境を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る無線通信装置の一例であるＷｉＭＡＸホームルータの内部に実装されるプリント基板に２本の無指向性アンテナ素子（逆Ｌアンテナ素子）を配置した構成例を示す模式図である。
【図２】図１に示したＷｉＭＡＸホームルータ内のプリント基板を組み込んだ筐体の実装状態の一例を示す模式図である。
【図３】本発明に係る無線通信装置の一例であるＷｉＭＡＸホームルータのアンテナ構成の一例を示す模式図である。
【図４】本発明に係る無線通信装置の一例として図３に示したＷｉＭＡＸホームルータにおけるアンテナ動作の一例を説明するための模式図である。
【図５】図１に示したアンテナ構成において第１アンテナ素子２１に給電した場合のＸＹ面における垂直偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図である。
【図６】図３に示したアンテナ構成において第１アンテナ素子２１に給電した場合のＸＹ面における垂直偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図である。
【図７】図３に示したアンテナ構成において第１アンテナ素子２１に給電した場合のＸＹ面における垂直偏波および水平偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図である。
【図８】本発明に係る無線通信装置の一例であるＷｉＭＡＸホームルータの図３とは異なるアンテナ構成の一例を示す模式図である。
【図９】図８に示したアンテナ構成におけるアンテナ動作の一例を説明するための模式図である。
【図１０】図８に示したアンテナ構成において第１アンテナ素子２１に給電した場合のＸＹ面における垂直偏波および水平偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図である。
【図１１】本発明に係る無線通信装置の一例であるＷｉＭＡＸホームルータの図３、図８とは異なるアンテナ構成の一例を示す模式図である。
【図１２】図１１に示したアンテナ構成からなる無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子のＸＹ面における垂直偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図である。
【図１３】本発明に係る無線通信装置の一例であるＷｉＭＡＸホームルータの図３、図８、図１１とはさらに異なるアンテナ構成の一例を示す模式図である。
【図１４】図１１に示したアンテナ構成からなる無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子のＸＹ面における垂直偏波および水平偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図である。
【図１５】図１３に示したアンテナ構成からなる無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子のＸＹ面における垂直偏波および水平偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明による無線通信装置およびアンテナ構成方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の各図面に付した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではないことは言うまでもない。
【００１９】
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、無指向性である逆Ｌアンテナ素子または逆Ｆアンテナ素子の近傍に無給電アンテナ素子を配置し、かつ、無線通信装置のグランド（ＧＮＤ）電位に接続された装置ＧＮＤプレーン（グランドプレーン）を前記無給電アンテナ素子が放射する無線電波の反射板として利用することにより、指向性を有するアンテナとして動作させることを特徴とする。
【００２０】
而して、容易かつ安価に指向性アンテナを実現することが可能になるので、所望する無線電波の到来方向に無線通信装置のアンテナを向けさせることが容易に可能になり、無線通信性能を向上させることができる。
【００２１】
さらに、無給電アンテナ素子の形状を縦、横方向に直角に屈曲させた屈曲形状とすることも本発明の主要な特徴としている。その結果として、水平偏波、垂直偏波の両方の無線電波を送受信し易くすることが可能になり、より無線通信性能を向上させることができる。
【００２２】
つまり、無指向性アンテナ素子の一例である例えば逆Ｌアンテナ素子または逆Ｆアンテナ素子の近傍に無給電アンテナ素子を配置する。そして、さらに、該無指向性アンテナ素子を形成するプリント基板上に形成したグランドプレーン(すなわち、装置のグランド電位に接続したアース面)を前記無給電アンテナが放射する無線電波の反射板として効果的に利用して、該無線電波の垂直偏波と水平偏波との双方に指向性を付与することができるように、該無給電アンテナ素子を縦、横方向に直角に折り曲げた屈曲形状にする。而して、優れた無線通信性能を有する指向性アンテナを安価に構成することが可能になる。
【００２３】
（本発明の実施形態の構成例） 
次に、本発明に係る無線通信装置の実施形態について、ＷｉＭＡＸホームルータを例にして、その構成例を具体的に説明する。図１は、本発明に係る無線通信装置の一例であるＷｉＭＡＸホームルータの内部に実装されるプリント基板に２本の無指向性アンテナ素子（逆Ｌアンテナ素子）を配置した構成例を示す模式図であり、本発明において必須の構成要素である無給電アンテナを実装する前の状態を示している。図１（Ａ）は、ＷｉＭＡＸホームルータ内のプリント基板を正面から見た場合の模式図であり、図１（Ｂ）は、ＷｉＭＡＸホームルータ内のプリント基板を斜め後方から見た場合の模式図である。
【００２４】
図１に示すように、ＷｉＭＡＸホームルータ１００内のプリント基板３０上には、それぞれの給電点からＺ軸方向に延在させた第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２との２本の無指向性アンテナが、例えば逆Ｌアンテナ素子として、プリント基板３０上のＸ軸方向（図１（Ａ）の横方向）の端辺近傍に並んで配置されている。そして、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２との２本の無指向性アンテナ素子は、いずれも、逆Ｌアンテナ素子として、プリント基板３０のＺ軸方向の端辺（例えば１（Ａ）の上端辺）の近傍で、互いに対向する方向にＬ字状に折り曲げた形状に形成される。また、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２と給電点等を含む電子回路の形成部分以外のプリント基板３０の領域は、該プリント基板３０が実装されているＷｉＭＡＸホームルータ１００のＧＮＤ（Ｇｒｏｕｎｄ）電位（グランド電位）に接続された装置ＧＮＤプレーン（グランドプレーン）３１によって覆われている。
【００２５】
なお、本実施形態においては、ＷｉＭＡＸホームルータ１００は、２×２ＭＩＭＯ（Multiple-Input  ＆  Multiple-Output）を想定して第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２との２本の無指向性アンテナを有しており、かつ、ＷｉＭＡＸ用の通信周波数として２．６ＧＨｚ帯の周波数帯の無線電波を扱う場合を想定している。
【００２６】
図２は、図１に示したＷｉＭＡＸホームルータ１００内のプリント基板３０を組み込んだ筐体の実装状態の一例を示す模式図であり、図２（Ａ）は、プリント基板３０を組み込んだ筐体４０Ａの形状が円筒形状の筐体である場合を示し、図２（Ｂ）は、プリント基板３０を組み込んだ筐体４０Ｂの形状が直方体形状の筐体である場合を示している。
【００２７】
図３は、本発明に係る無線通信装置の一例であるＷｉＭＡＸホームルータ１００のアンテナ構成の一例を示す模式図であり、図１に示したＷｉＭＡＸホームルータ１００内のプリント基板３０に実装した２本の無指向性アンテナ素子（第１アンテナ素子２１および第２アンテナ素子２２）それぞれの近傍に１本ずつ無給電アンテナ素子を追加して配置した構成例を示している。図３（Ａ）は、図１（Ａ）と同様、ＷｉＭＡＸホームルータ１００内のプリント基板３０を正面から見た場合の模式図であり、図３（Ｂ）は、図１（Ｂ）と同様、ＷｉＭＡＸホームルータ１００内のプリント基板３０を斜め後方から見た場合の模式図である。
【００２８】
図３（Ｂ）に示すように、第１無給電アンテナ素子１１および第２無給電アンテナ素子１２の２本の無給電アンテナ素子は、いずれも、プリント基板３０の裏面側の装置ＧＮＤプレーン３１に近接した状態で配置されている。そして、２本の無給電アンテナ素子のうち、第１無給電アンテナ素子１１は、第１アンテナ素子２１の近傍に配置し、第１アンテナ素子２１に平行な状態でＺ軸方向に延在して、プリント基板３０の端辺（上端辺）に達した位置で、プリント基板３０に近接するように、−Ｙ軸方向（すなわちプリント基板３０の表面方向）に直角に折り曲げた形状からなっている。また、第２無給電アンテナ素子１２は、同様に、第２アンテナ素子２２の近傍に配置し、第２アンテナ素子２２に平行な状態でＺ軸方向に延在して、プリント基板３０の端辺（上端辺）に達した位置で、プリント基板３０に近接するように、−Ｙ軸方向（すなわちプリント基板３０の表面方向）に直角に折り曲げた形状からなっている。
【００２９】
なお、ＷｉＭＡＸホームルータ１００のアンテナの指向性として、図３のＹ軸方向（すなわち、プリント基板３０の裏面から垂直の方向）に向かわせるような指向性を付与することを想定している。また、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とは、いずれも、金属導体であり、それぞれ、２．６ＧＨｚ帯の周波数帯で第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２との無指向性アンテナ素子と共振させるために、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２と平行に配置するとともに、途中で（すなわちプリント基板３０の端辺（上端辺）に達した位置で）直角に折り曲げた部分も含む全長を、所望の周波数２．６ＧＨｚの無線電波における通信波長λの（１／２）すなわち（λ／２）の長さに設定している。
【００３０】
また、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とのそれぞれの第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２との位置関係、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とのそれぞれの幅および途中で直角に折り曲げる位置に関しては、ＷｉＭＡＸホームルータ１００のアンテナの指向性に合わせて調整する。
【００３１】
また、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とは、プリント基板３０の装置ＧＮＤプレーン３１を無線電波の反射板として効果的に利用することを可能にするために、前述したように、プリント基板３０の端辺（上端）で−Ｙ軸方向（プリント基板３０の表面側方向）に直角に折り曲げて、プリント基板３０から離れた位置まで延在しないような形状にする。つまり、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２との先端部分がプリント基板３０から離れた位置まで延在してしまうと、目的とするＹ軸方向（すなわち、プリント基板３０の裏面から垂直の方向）への指向性が得られなくなるからである。
【００３２】
さらに、目的とするＹ軸方向への指向性を得るためには、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とのそれぞれの途中で−Ｙ軸方向に直角に折り曲げる位置に関し、少なくとも、全長の半分すなわち（λ／２）×（１／２）＝（λ／４）よりも長い長さが、プリント基板３０の裏面側になるように（すなわち、それぞれ、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２とに平行な状態に配置されて、Ｚ軸方向に向かうアンテナ素子部分側になるように）設定することが必要である。
【００３３】
言い換えると、装置ＧＮＤプレーン（グランドプレーン）３１に近接して配置した２本の無給電アンテナ素子それぞれは、プリント基板３０の端辺（上端辺）に達した位置で、プリント基板３０に近接する方向に直角に折り曲げた屈曲形状としているが、その折り曲げる位置を次のように設定することが必要である。すなわち、２本の無給電アンテナ素子それぞれの長さ方向の中央位置が、プリント基板３０の端辺（上端辺）に達するまでのアンテナ素子部分（Ｚ軸方向に延在しているアンテナ素子部分）に存在し、装置ＧＮＤプレーン（グランドプレーン）と近接している状態にあることが必要である。
【００３４】
何故ならば、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とのそれぞれの長さ方向の中央部分が、アンテナ電流が最も大きい値になるので、最も大きい値の電流を無線電波の反射に利用することを可能にして、無線電波の指向性をより高めることができるからである。つまり、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とのそれぞれが長さ方向の途中で−Ｙ軸方向に直角に折り曲げられて、プリント基板３０の裏面側に存在するアンテナ素子部分の長さが全長の半分すなわち（λ／４）よりも短くなると、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とからの無線電波のＹ軸方向への放射特性が劣化して、指向性が得られなくなるからである。
【００３５】
なお、図１〜図３に例示した第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２との無指向性の逆Ｌアンテナ素子に関しては、プリント基板３０上に描画した場合を示しているが、かかる場合に限るものではなく、例えばチップアンテナ等を用いて形成しても構わない。また、無指向性アンテナ素子は、逆Ｌアンテナ素子ではなく、逆Ｆアンテナ素子であっても構わない。
【００３６】
（本発明の実施形態の動作例の説明） 
次に、本発明に係る無線通信装置の一例として図３に示したＷｉＭＡＸホームルータ１００の動作について、その一例を詳細に説明する。図４は、本発明に係る無線通信装置の一例として図３に示したＷｉＭＡＸホームルータ１００におけるアンテナ動作の一例を説明するための模式図である。図４（Ａ）は、図３（Ａ）とは異なり、ＷｉＭＡＸホームルータ１００内のプリント基板３０を裏面側から見た場合の模式図であり、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２との無指向性の逆Ｌアンテナ素子に高周波電流が給電点から流れた場合の第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２との様子を示している。また、図４（Ｂ）は、図３（Ｂ）と同様、ＷｉＭＡＸホームルータ１００内のプリント基板３０を斜め後方から見た場合の模式図であり、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とから放射される無線電波の様子を示している。
【００３７】
図４（Ａ）に実線矢印にて示すように、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２とのそれぞれに周波数２．６ＧＨｚの高周波電流が流れると、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２とのそれぞれの近傍に平行に配置された第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とのそれぞれにも、図４（Ａ）に破線矢印にて示すように、励振した周波数２．６ＧＨｚの高周波電流が流れる。
【００３８】
つまり、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とのそれぞれは、周波数２．６ＧＨｚの通信波長λの（１／２）の長さであり、かつ、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２とのそれぞれのＺ軸方向に平行に近接して配置されているので、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２とのそれぞれに周波数２．６ＧＨｚの高周波電流が流れると、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とのそれぞれにも、励振して、同じ周波数２．６ＧＨｚの高周波電流が流れる。
【００３９】
第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とのそれぞれに、周波数２．６ＧＨｚの高周波電流が流れると、Ｚ軸方向と垂直な面上に無線電波が放射される。ここで、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とのそれぞれに近接した位置にあるプリント基板３０の裏面の大半の領域は装置ＧＮＤプレーン３１によって覆われているので、図４（Ｂ）に太い矢印線にて示すように、−Ｙ軸方向に向かって放射された無線電波は、プリント基板３０の装置ＧＮＤプレーン３１にて反射されて、Ｙ軸方向に放射される。したがって、Ｙ軸方向にはより強い無線電波が放射されることになり、Ｙ軸方向に対する指向性を有する無線電波となる。
【００４０】
なお、図３に示したように、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とのそれぞれは、途中で−Ｙ軸方向に直角に（プリント基板３０の裏面から表面方向に）折り曲げた形状に形成しているので、ＸＹ面における垂直偏波が発生している。
【００４１】
ＸＹ面における垂直偏波の放射パターンについて、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とが配置されていない図１のアンテナ構成（すなわち、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２との無指向性逆Ｌアンテナ素子のみからなるアンテナ構成）の場合と、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とが配置されている図３のアンテナ構成の場合とのそれぞれの測定結果を、図５、図６のそれぞれに示す。図５は、図１に示したアンテナ構成において第１アンテナ素子２１に給電した場合のＸＹ面における垂直偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図であり、図６は、図３に示したアンテナ構成において第１アンテナ素子２１に給電した場合のＸＹ面における垂直偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図である。なお、図１に示したアンテナ構成において第２アンテナ素子２２に給電した場合のＸＹ面における垂直偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図は、図５の特性図とほぼ同様になるので、図示は省略した。また、図３に示したアンテナ構成において第２アンテナ素子２２に給電した場合のＸＹ面における垂直偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図は、図６の特性図とほぼ同様になるので、やはり図示は省略した。
【００４２】
図５に示す放射パターンの測定結果は、ＸＹ面のすべての方向に向かってほぼ均等に無線電波の垂直偏波を放射しているので、図１のアンテナ構成においては、無指向性の逆Ｌアンテナ素子のみであって、特定の方向に指向性を有するアンテナ構成にはなっていないことを確認することができる。これに対して、図６の放射パターンの測定結果に示すように、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とが配置された図３のアンテナ構成においては、プリント基板３０の装置ＧＮＤプレーン３１による反射効果により、プリント基板３０の裏面から垂直方向のＹ軸方向に向かって強い指向性を有するアンテナ構成となっていることを確認することができる。
【００４３】
なお、以上の説明においては、２×２ＭＩＭＯ構成のＷｉＭＡＸホームルータ１００を本発明に係る無線通信装置の一例として説明したが、本発明に係る無線通信装置はかかる場合に限るものではない。例えば、無線通信装置として、ホームルータではなく、事業所用のルータ装置や車載用の無線通信装置や家電機器であっても良いし、また、ＬＴＥ規格に準拠するルータ装置等の無線通信装置であっても良いし、ＷｉＭＡＸ規格やＬＴＥの規格以外のその他の無線通信規格を用いて無線通信を行う無線通信装置であっても構わない。また、ＭＩＭＯ構成ではなく、無指向性アンテナ素子と無給電アンテナ素子とを１本ずつ有する無線通信装置であっても良いし、また、ＭＩＭＯ構成とする場合であっても、２×２ＭＩＭＯ構成ではなく、例えば４×４ＭＩＭＯ構成としても勿論構わない。
【００４４】
（実施形態の効果の説明）
以上に詳細に説明したように、本実施形態においては、以下のような効果が得られる。
【００４５】
本実施形態においては、全長が所望する無線電波波長の（１／２）の長さになる第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２との２本の無給電アンテナ素子を、１本ずつ、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２との２本の無指向性アンテナ素子それぞれの近傍に配置し、かつ、本発明に係る無線通信装置の一例であるＷｉＭＡＸホームルータ１００のグランド（ＧＮＤ）電位に接続された装置ＧＮＤプレーン（グランドプレーン）３１を前記無給電アンテナ素子それぞれが放射する無線電波の反射板として利用することが可能な構成としている。したがって、所望の特定方向に向かって強い無線電波を放射することが可能な指向性アンテナを安価に実現することができる。而して、例えばＷｉＭＡＸホームルータ１００等の無線通信装置を設置する際に、所望する無線電波の方向にアンテナの指向性を合わせることによって、快適な無線通信環境を実現することが可能になる。
【００４６】
（本発明の他の実施形態）
次に、前述の実施形態として図３に示したＷｉＭＡＸホームルータ１００のアンテナ構成とは異なる他の実施形態について説明する。
【００４７】
（（本発明の他の第１実施形態））
図３に示したＷｉＭＡＸホームルータ１００のアンテナ構成においては、図６のＸＹ面の放射パターンの測定結果に示したように、ＸＹ面の垂直偏波成分に関しては、Ｙ軸方向への指向性を有する放射特性を得ることができる。しかし、ＸＹ面の水平偏波成分に関しては、図７の特性図に示すように、十分な指向性を得ることができない可能性がある。その理由は、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とのそれぞれのプリント基板３０の裏面に沿って配置されているアンテナ素子部分に、ＸＹ面すなわち水平方向の高周波電流が流れないためである。
【００４８】
図７は、図３に示したアンテナ構成において第１アンテナ素子２１に給電した場合のＸＹ面における垂直偏波および水平偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図である。図７の特性図において、細線で示す曲線が、ＸＹ面における垂直偏波の放射パターンを示し、太線で示す曲線が、ＸＹ面における水平偏波の放射パターンを示している。図７の特性図に示すように、ＸＹ面における水平偏波の放射パターンは、垂直偏波の放射パターンに比して放射特性が劣化しており、かつ、Ｙ軸方向への指向性も余り得られていない状態になっている。なお、図３に示したアンテナ構成において第２アンテナ素子２２に給電した場合のＸＹ面における垂直偏波および水平偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図は、図７の特性図とほぼ同様になるので、図示は省略した。
【００４９】
ＸＹ面の水平偏波成分についても、Ｙ軸方向への指向性を有する放射特性を得るためには、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とのそれぞれのプリント基板３０の裏面に沿って配置されているアンテナ素子部分に、ＸＹ面すなわち水平方向の高周波電流が流れることが必要であり、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とのそれぞれのアンテナ形状を、例えば図８に示すような形状にすることが望ましい。図８は、本発明に係る無線通信装置の一例であるＷｉＭＡＸホームルータ１００の図３とは異なるアンテナ構成の一例を示す模式図であり、図３（Ｂ）と同様、ＷｉＭＡＸホームルータ１００内のプリント基板３０を斜め後方から見た場合の模式図を示している。図８においては、第１無給電アンテナ素子１１ａと第２無給電アンテナ素子１２ａとの２本の無給電アンテナ素子それぞれの形状が、図３の第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２との２本の無給電アンテナ素子それぞれと異なっている例を示している。
【００５０】
つまり、図８においては、第１無給電アンテナ素子１１ａと第２無給電アンテナ素子１２ａとの２本の無給電アンテナ素子のうち、まず、第１無給電アンテナ素子１１ａは、第１アンテナ素子２１の近傍に配置し、第１アンテナ素子２１に平行な状態でＺ軸方向に延在するが、プリント基板３０の端辺（上端辺）に達するまでの途中で、直角に折り曲げてプリント基板３０の裏面と平行する−Ｘ軸方向(水平方向)に延在させる。しかる後、さらに、直角に折り曲げてＺ軸方向に延在させた形状とし、プリント基板３０の端辺（上端辺）に達した位置で、プリント基板３０に近接するように、−Ｙ軸方向（すなわちプリント基板３０の表面方向）に直角に折り曲げた形状にしている。
【００５１】
また、第２無給電アンテナ素子１２ａも、同様に、第２アンテナ素子２２の近傍に配置し、第２アンテナ素子２２に平行な状態でＺ軸方向に延在するが、プリント基板３０の端辺（上端辺）に達するまでの途中で、直角に折り曲げてプリント基板３０の裏面と平行するＸ軸方向（水平方向）に延在させる。しかる後、さらに、直角に折り曲げてＺ軸方向に延在させた形状とし、プリント基板３０の端辺（上端辺）に達した位置で、プリント基板３０に近接するように、−Ｙ軸方向（すなわちプリント基板３０の表面方向）に直角に折り曲げた形状にしている。
【００５２】
なお、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２との２本の無指向性アンテナ素子（逆Ｌアンテナ素子）のアンテナ形状、および、プリント基板３０の装置ＧＮＤプレーン３１の形状については、図３の場合と全く同様である。
【００５３】
図９は、図８に示したアンテナ構成におけるアンテナ動作の一例を説明するための模式図であり、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２との無指向性の逆Ｌアンテナ素子に高周波電流が給電点から流れた場合の第１無給電アンテナ素子１１ａと第２無給電アンテナ素子１２ａとの様子を示している。
【００５４】
図９に実線矢印にて示すように、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２とのそれぞれに周波数２．６ＧＨｚの高周波電流が流れると、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２とのそれぞれの近傍に平行に配置された第１無給電アンテナ素子１１ａと第２無給電アンテナ素子１２ａとのそれぞれにも、図９に破線矢印にて示すように、励振した周波数２．６ＧＨｚの高周波電流が逆方向に流れる。ここで、第１無給電アンテナ素子１１ａと第２無給電アンテナ素子１２ａとのアンテナ形状は、それぞれ、−Ｘ軸方向とＸ軸方向とに、直角に折れ曲がったアンテナ素子成分を有しているので、第１無給電アンテナ素子１１ａと第２無給電アンテナ素子１２ａとには、図９に破線矢印にて示すように、Ｚ軸方向のみならず、それぞれ、水平方向のＸ軸方向と−Ｘ軸方向とにも高周波電流が流れる。
【００５５】
その結果、ＸＹ面における放射パターンとして、垂直偏波成分のみならず水平偏波成分も発生して、垂直偏波成分、水平偏波成分のいずれにおいてもＹ軸方向に指向性を有する放射パターンが得られる。図１０は、図８に示したアンテナ構成において第１アンテナ素子２１に給電した場合のＸＹ面における垂直偏波および水平偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図である。図１０の特性図においては、図７の特性図と同様、細線で示す曲線が、ＸＹ面における垂直偏波の放射パターンを示し、太線で示す曲線が、ＸＹ面における水平偏波の放射パターンを示している。なお、図８に示したアンテナ構成において第２アンテナ素子２２に給電した場合のＸＹ面における垂直偏波および水平偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図は、図１０の特性図とほぼ同様になるので、図示は省略した。
【００５６】
図１０の特性図に示すように、図３のアンテナ構成における図７の特性図とは異なり、ＸＹ面における水平偏波の放射パターンと垂直偏波の放射パターンとのいずれも、Ｙ軸方向への指向性を有している特性が得られていることを確認することができる。
【００５７】
前述したように、図８のアンテナ構成においては、第１無給電アンテナ素子１１ａと第２無給電アンテナ素子１２ａとの２本の無給電アンテナ素子のプリント基板３０の裏面に沿って配置されているアンテナ素子部分におけるアンテナ形状を、図８に例示したような屈曲形状としている。言い換えると、装置ＧＮＤプレーン３１（グランドプレーン）に近接して配置した無給電アンテナ素子に関し、プリント基板３０の端辺（上端辺）に達するまでのアンテナ素子部分の形状が、該端辺と平行な方向に直角に折れ曲がったアンテナ素子部分を含む屈曲形状からなっている。而して、垂直偏波のみならず水平偏波に関してもＹ軸方向への指向性を有するアンテナを構成することができるという、先の実施形態の図３におけるアンテナ構成にさらに追加した新たな効果を奏することができる。
【００５８】
（（本発明の他の第２実施形態））
次に、本発明の他の第２実施形態として、前述の実施形態および他の第１実施形態とはさらに異なる実施形態について説明する。
【００５９】
無線通信装置として、ＷｉＭＡＸ機能を有するホームルータを用いる場合、前述したように、配下の無線通信端末との間の通信には無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）を用いる場合が多い。該ホームルータのＷｉＭＡＸ機能における通信性能を向上させるために、通常、電波環境の良い窓際に、該ホームルータを設置する。そして、窓の外側に向けてＷｉＭＡＸ機能用のアンテナの指向性を有するように設定するが、かかる場合であっても、配下の無線通信端末との間の通信に用いる無線ＬＡＮ機能用のアンテナについては、配下の無線通信端末が存在する窓の内側に向けて該無線ＬＡＮ機能用のアンテナの指向性を有するように設定することが望ましいことは言うまでも良い。
【００６０】
つまり、ＷｉＭＡＸ機能用のアンテナ構成に関しては、図３または図８に例示した構成として、Ｙ軸方向に対して指向性を有する構成とする一方、無線ＬＡＮ機能用のアンテナ構成に関しては、逆に、−Ｙ軸方向に対して指向性を有する構成とすることが望ましい。かかるアンテナ構成の一例を、図１１の模式図を用いて、以下に説明する。
【００６１】
図１１は、本発明に係る無線通信装置の一例であるＷｉＭＡＸホームルータ１００の図３、図８とは異なるアンテナ構成の一例を示す模式図であり、無給電アンテナ素子として図３の第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２を配置した場合を例にして、無線ＬＡＮ機能用のアンテナ素子をさらに追加して配置した場合について示している。ここで、図１１（Ａ）は、図３（Ａ）と同様、ＷｉＭＡＸホームルータ１００内のプリント基板３０を正面から見た場合の模式図であり、図１１（Ｂ）は、図３（Ｂ）と同様、ＷｉＭＡＸホームルータ１００内のプリント基板３０を斜め後方から見た場合の模式図である。
【００６２】
図１１に示すように、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２とは、図３の場合と同様に、それぞれ、プリント基板３０の右端の位置と左端の位置とに分かれて、それぞれの給電点からＺ軸方向に延在するように配置されている。また、第１無給電アンテナ素子１１と第２無給電アンテナ素子１２とは、図３の場合と同様に、プリント基板３０の裏面側に配置されていて、それぞれ、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２と平行する状態で（すなわちＺ軸方向に延在した状態で）、それぞれ、第１アンテナ素子２１と第２アンテナ素子２２と近接した位置に配置されている。しかる後、さらに、プリント基板３０の端辺（上端辺）の位置で−Ｙ軸方向（プリント基板３０の表面側に向かう方向）に直角に折れ曲がった形状になっている。
【００６３】
これに対して、無線ＬＡＮ機能用のアンテナ素子として追加した無線ＬＡＮアンテナ素子５２および無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１のうち、無線ＬＡＮアンテナ素子５２は、図１１に示すように、プリント基板３０上に形成されていて、例えば、プリント基板３０のＸ軸方向（水平方向）のほぼ中央の位置においてＺ軸方向に延在するように配置されている。なお、無線ＬＡＮ機能用の給電点から給電される無線ＬＡＮアンテナ素子５２は、無指向性のアンテナ素子であり、例えば、図１１（Ｂ）に示すように、逆Ｌアンテナ素子を用いている場合を示している。
【００６４】
また、無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１は、ＷｉＭＡＸ用の無給電アンテナ素子（すなわち、第１無給電アンテナ素子１１および第２無給電アンテナ素子１２）とは反対側の方向に指向性を有するアンテナ特性を付与するために、図１１に示すように、ＷｉＭＡＸ用の無給電アンテナ素子とは反対側の面になるプリント基板３０の表面側に近接した位置に配置され、かつ、無線ＬＡＮアンテナ素子５２と平行する状態で（すなわちＺ軸方向に延在した状態で）無線ＬＡＮアンテナ素子５２と近接した位置に配置されている。
【００６５】
つまり、図１１に示すように、ＷｉＭＡＸ用の無給電アンテナ素子（すなわち、第１無給電アンテナ素子１１および第２無給電アンテナ素子１２）をプリント基板３０の裏面側に近接配置している場合には、無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１は、ＷｉＭＡＸ用の無給電アンテナ素子とは反対側のプリント基板３０の表面側に近接配置する。そして、無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１は、Ｚ軸方向に延在して、プリント基板３０の端辺（上端辺）に達した位置で、プリント基板３０に近接するように、ＷｉＭＡＸ用の無給電アンテナ素子とは逆方向になるＹ軸方向（すなわちプリント基板３０の裏面方向）に直角に折り曲げた形状からなっている。
【００６６】
図１１のようなアンテナ構成とすることにより、ＷｉＭＡＸ機能用の無給電アンテナ素子（すなわち、第１無給電アンテナ素子１１および第２無給電アンテナ素子１２）は、前述したように、Ｙ軸方向に対する指向性を有する無線電波を放射する。これに対して、無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１は、ＷｉＭＡＸ機能用の無給電アンテナ素子とは反対方向となる−Ｙ軸方向に対する指向性を有する無線電波を放射する。図１２は、図１１に示したアンテナ構成からなる無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１のＸＹ面における垂直偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図である。
【００６７】
図１２の特性図に示すように、図１１に示す無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１は、ＸＹ面における垂直偏波の放射パターンとして、−Ｙ軸方向に強い指向性を有するアンテナを構成していることを確認することができる。
【００６８】
なお、図１１、図１２には、ＷｉＭＡＸホームルータ１００において、無線ＬＡＮ通信用の無線電波をＷｉＭＡＸ通信用の無線電波とは反対方向に送受信する場合に関して説明したが、無線ＬＡＮ通信用の無線電波に限るものではなく、任意の無線通信用の無線電波をＷｉＭＡＸ用の無線電波と異なる方向や同じ方向に送受信することも可能である。
【００６９】
例えば、第１アンテナ素子２１および第２アンテナ素子２２の無指向性アンテナ素子が送受信する無線電波とは異なる規格の別規格無線電波として、前記無指向性アンテナ素子が送受信する無線電波と反対方向または同じ方向の指向性を有する放射パターンを形成しようとする場合には、次のようなアンテナ構成にすれば良い。まず、プリント基板３０上に前記別規格無線電波の給電点に接続した別規格無指向性アンテナ素子（例えば無線ＬＡＮアンテナ素子５２）を配置する。そして、前記別規格無指向性アンテナ素子の近傍の位置において該別規格無指向性アンテナ素子と平行な状態に別規格無給電アンテナ素子（例えば無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１）を配置するとともに、該別規格無給電アンテナ素子を前記無指向性アンテナ素子とは反対側または同じ側の装置ＧＮＤプレーン（グランドプレーン）３１に近接した状態で配置する。さらに、前記別規格無給電アンテナ素子の全長を、前記別規格無指向性アンテナ素子が扱う無線信号の波長の（１／２）の長さに設定する。
【００７０】
かくのごとく、無線電波による通信相手に応じて、ＷｉＭＡＸ機能用の無給電アンテナ素子とは別個の指向性を有する無給電アンテナ素子を容易に実装することができる。また、ＷｉＭＡＸホームルータ１００ではなく、例えばＬＴＥ規格の無線電波を扱ったり、あるいは、車載用の無線電波を扱ったりする場合のように、任意の無線通信装置に適用することも可能である。而して、無線電波による通信相手に応じて、それぞれが別個の指向性を有する無給電アンテナ素子を容易に実装することができるという、新たな効果を奏することも可能である。
【００７１】
さらに、他の第１実施形態として図８に示した屈曲形状のＷｉＭＡＸ機能用無給電アンテナ素子の場合と同様に、無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１に関しても、プリント基板３０の端辺（上端辺）に達するまでの途中でＸ軸方向(水平方向)へも折り曲げた屈曲形状にするようにしても良い。かかる屈曲形状を形成することにより、無線ＬＡＮ機能用アンテナにおいても、ＸＹ面における垂直偏波のみならず、水平偏波に関しても、−Ｙ軸方向に強い指向性を有するアンテナを構成することが可能になる。図１３は、本発明に係る無線通信装置の一例であるＷｉＭＡＸホームルータ１００の図３、図８、図１１とはさらに異なるアンテナ構成の一例を示す模式図であり、図１１に示した無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１の形状をＸ軸方向へも折り曲げた屈曲形状にして無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１ａとして構成している場合を示している。ここで、図１３（Ａ）は、図１１（Ａ）と同様、ＷｉＭＡＸホームルータ１００内のプリント基板３０を正面から見た場合の模式図であり、図１３（Ｂ）は、図１１（Ｂ）と同様、ＷｉＭＡＸホームルータ１００内のプリント基板３０を斜め後方から見た場合の模式図である。
【００７２】
なお、無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１ａ以外のアンテナ素子については、図１３（Ｂ）に示すように、ＷｉＭＡＸ用の無給電アンテナ素子に関し、図１１とは異なり、図８に示した場合と同様の屈曲形状を有するアンテナ素子（すなわち第１無給電アンテナ素子１１ａおよび第２無給電アンテナ素子１２ａ）を用いて構成した場合を示しているが、第１アンテナ素子２１、第２アンテナ素子２２および無線ＬＡＮアンテナ素子５２に関しては、図１１の場合と同様のアンテナ形状である。
【００７３】
次に、無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１ａのアンテナ形状についてさらに説明する。無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１ａは、図１１の場合と同様、プリント基板３０のＸ軸方向（水平方向）のほぼ中央の位置に配置し、Ｚ軸方向に延在するが、プリント基板３０の端辺（上端）に達するまでの途中で、直角に折り曲げてプリント基板３０の表面に沿って例えば−Ｘ軸方向（水平方向）に延在させる。しかる後、さらに、直角に折り曲げてＺ軸方向に延在させた形状とし、プリント基板３０の端辺（上端辺）に達した位置で、プリント基板３０に近接するように、Ｙ軸方向（すなわちプリント基板３０の裏面方向）に直角に折り曲げた形状からなっている。
【００７４】
なお、無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１ａの全長の（１／２）になる長さ方向の中央の位置が、−Ｘ軸方向に直角に折り曲げる前のＺ軸方向のアンテナ素子部分に存在している場合には、前述のように、−Ｘ軸方向に直角に折り曲げる前のＺ軸方向のアンテナ素子部分をプリント基板３０のＸ軸方向（水平方向）のほぼ中央の位置に配置する。しかし、無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１ａの全長の（１／２）になる長さ方向の中央の位置がいずれか異なるアンテナ素子部分に存在している場合には、無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１ａの全長の（１／２）になる長さ方向の中央の位置がプリント基板３０のＸ軸方向（水平方向）のほぼ中央の位置になるように配置することが望ましい。
【００７５】
かくのごとき屈曲形状を有する無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１ａを用いることにより、無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１ａのＸＹ面における放射パターンとして、垂直偏波成分のみならず水平偏波成分も発生して、垂直偏波成分、水平偏波成分のいずれにおいても−Ｙ軸方向に指向性を有する放射パターンを得ることができる。
【００７６】
図１４は、図１１に示したアンテナ構成からなる無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１のＸＹ面における垂直偏波および水平偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図であり、図１３の屈曲形状の無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１ａの効果を説明するための比較対象として示している。なお、図１４の特性図において、細線で示す曲線が、ＸＹ面における垂直偏波の放射パターンを示し、太線で示す曲線が、ＸＹ面における水平偏波の放射パターンを示している。図１４の特性図に示すように、ＸＹ面における垂直偏波の放射パターンに関しては、図１２の特性図に示したものと全く同じパターン（−Ｙ軸方向に指向性を有するパターン）であるが、ＸＹ面における水平偏波の放射パターンに関しては、垂直偏波の放射パターンとは異なり、−Ｙ軸方向には指向性を有していない状態になっていることが分かる。
【００７７】
これに対して、図１５は、図１３に示したアンテナ構成からなる無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１ａのＸＹ面における垂直偏波および水平偏波の放射パターンの測定結果を示す特性図であり、図１３の屈曲形状の無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１ａの効果を明確に示していることが分かる。なお、図１５の特性図においても、図１４の場合と同様に、細線で示す曲線が、ＸＹ面における垂直偏波の放射パターンを示し、太線で示す曲線が、ＸＹ面における水平偏波の放射パターンを示している。
【００７８】
図１５の特性図に示すように、図１１のアンテナ構成に関する図１４の特性図とは異なり、ＸＹ面における水平偏波の放射パターンと垂直偏波の放射パターンとのいずれも、−Ｙ軸方向への指向性を有している特性が得られていることを確認することができる。
【００７９】
而して、図１３のアンテナ構成においては、無線ＬＡＮ用の無給電アンテナ素子としてプリント基板３０の表面側に近接して配置した無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子５１ａのアンテナ形状を水平方向（例えば−Ｘ軸方向）へも折り曲げた屈曲形状としているので、垂直偏波のみならず水平偏波に関しても、−Ｙ軸方向への指向性を有するアンテナを構成することができるという、先の実施形態の図１１におけるアンテナ構成にさらに追加した新たな効果を奏することができる。
【００８０】
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。
【符号の説明】
【００８１】
１１      第１無給電アンテナ素子
１１ａ    第１無給電アンテナ素子
１２      第２無給電アンテナ素子
１２ａ    第２無給電アンテナ素子
２１      第１アンテナ素子
２２      第２アンテナ素子
３０      プリント基板
３１      装置ＧＮＤプレーン（グランドプレーン）
４０Ａ    筐体
４０Ｂ    筐体
５１      無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子
５１ａ    無線ＬＡＮ無給電アンテナ素子
５２      無線ＬＡＮアンテナ素子
１００    ＷｉＭＡＸホームルータ
【図１】
2020127080.tif 000003
【図２】
2020127080.tif 000004
【図３】
2020127080.tif 000005
【図４】
2020127080.tif 000006
【図５】
2020127080.tif 000007
【図６】
2020127080.tif 000008
【図７】
2020127080.tif 000009
【図８】
2020127080.tif 000010
【図９】
2020127080.tif 000011
【図１０】
2020127080.tif 000012
【図１１】
2020127080.tif 000013
【図１２】
2020127080.tif 000014
【図１３】
2020127080.tif 000015
【図１４】
2020127080.tif 000016
【図１５】
2020127080.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月15日(2020.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電点に接続した無指向性アンテナ素子をプリント基板上に配置したアンテナ構成からなる無線通信装置において、
前記プリント基板上の電子回路の形成部分以外の領域を覆うように、グランド電位に接続されたグランドプレーンを前記プリント基板上に形成し、
かつ、
前記無指向性アンテナ素子の近傍の位置において該無指向性アンテナ素子と平行な状態に無給電アンテナ素子を配置するとともに、該無給電アンテナ素子を前記グランドプレーンに近接した状態に配置し、
かつ、
前記無給電アンテナ素子の全長を、前記無指向性アンテナ素子が扱う無線電波の波長の（１／２）の長さに設定し、
前記グランドプレーンに近接して配置した前記無給電アンテナ素子が、前記プリント基板の端辺に達した位置で、前記プリント基板に近接する方向に直角に折り曲げた屈曲形状とし、
かつ
前記無給電アンテナ素子の長さ方向の中央位置が、前記プリント基板の端辺に達するまでのアンテナ素子部分に存在し、前記グランドプレーンと近接している、
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記グランドプレーンに近接して配置した前記無給電アンテナ素子では、前記プリント基板の端辺に達するまでのアンテナ素子部分の形状が、該端辺と平行な方向に直角に折れ曲がったアンテナ素子部分を含む屈曲形状からなっている、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記無指向性アンテナ素子は、逆Ｌアンテナ素子または逆Ｆアンテナ素子からなっている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記無指向性アンテナ素子は、ＷｉＭＡＸ（Worldwide  Interoperability  for  Microwave  Access）規格またはＬＴＥ（Long  Term  Evolution）規格に準拠した無線電波を送受信する、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記無指向性アンテナ素子が送受信する無線電波とは異なる規格の別規格無線電波について、前記無指向性アンテナ素子が送受信する無線電波と反対方向または同じ方向の指向性を有する放射パターンを形成する場合、
前記プリント基板上に前記別規格無線電波の給電点に接続した別規格無指向性アンテナ素子を配置し、
かつ、
前記別規格無指向性アンテナ素子の近傍の位置において該別規格無指向性アンテナ素子と平行な状態に別規格無給電アンテナ素子を配置するとともに、該別規格無給電アンテナ素子を前記無給電アンテナ素子とは反対側または同じ側の前記グランドプレーンに近接した状態で配置し、
かつ、
前記別規格無給電アンテナ素子の全長を、前記別規格無指向性アンテナ素子が扱う無線電波の波長の（１／２）の長さに設定する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項６】
給電点に接続した無指向性アンテナ素子をプリント基板上に配置したアンテナ構成からなる無線通信装置において、
前記プリント基板上の電子回路の形成部分以外の領域を覆うように、グランド電位に接続されたグランドプレーンを前記プリント基板上に形成し、
かつ、
前記無指向性アンテナ素子の近傍の位置において該無指向性アンテナ素子と平行な状態に無給電アンテナ素子を配置するとともに、該無給電アンテナ素子を前記グランドプレーンに近接した状態に配置し、
かつ、
前記無給電アンテナ素子の全長を、前記無指向性アンテナ素子が扱う無線電波の波長の（１／２）の長さに設定し、
前記無指向性アンテナ素子が送受信する無線電波とは異なる規格の別規格無線電波について、前記無指向性アンテナ素子が送受信する無線電波と反対方向または同じ方向の指向性を有する放射パターンを形成する場合、
前記プリント基板上に前記別規格無線電波の給電点に接続した別規格無指向性アンテナ素子を配置し、
かつ、
前記別規格無指向性アンテナ素子の近傍の位置において該別規格無指向性アンテナ素子と平行な状態に別規格無給電アンテナ素子を配置するとともに、該別規格無給電アンテナ素子を前記無給電アンテナ素子とは反対側または同じ側の前記グランドプレーンに近接した状態で配置し、
かつ、
前記別規格無給電アンテナ素子の全長を、前記別規格無指向性アンテナ素子が扱う無線電波の波長の（１／２）の長さに設定する、
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
給電点に接続した無指向性アンテナ素子をプリント基板上に配置したアンテナ構成からなる無線通信装置におけるアンテナ構成方法であって、
前記プリント基板上の電子回路の形成部分以外の領域を覆うように、グランド電位に接続されたグランドプレーンを前記プリント基板上に形成し、
かつ、
前記無指向性アンテナ素子の近傍の位置において該無指向性アンテナ素子と平行な状態に無給電アンテナ素子を配置するとともに、該無給電アンテナ素子を前記グランドプレーンに近接した状態に配置し、
かつ、
前記無給電アンテナ素子の全長を、前記無指向性アンテナ素子が扱う無線電波の波長の（１／２）の長さに設定し、
前記グランドプレーンに近接して配置した前記無給電アンテナ素子が、前記プリント基板の端辺に達した位置で、前記プリント基板に近接する方向に直角に折り曲げた屈曲形状とし、
かつ、
前記無給電アンテナ素子の長さ方向の中央位置が、前記プリント基板の端辺に達するまでのアンテナ素子部分に存在し、前記グランドプレーンと近接している、
ことを特徴とするアンテナ構成方法。
【請求項８】
前記グランドプレーンに近接して配置した前記無給電アンテナ素子では、前記プリント基板の端辺に達するまでのアンテナ素子部分の形状が、該端辺と平行な方向に直角に折れ曲がったアンテナ素子部分を含む屈曲形状からなっている、
ことを特徴とする請求項７に記載のアンテナ構成方法。
【請求項９】
前記無指向性アンテナ素子は、逆Ｌアンテナ素子または逆Ｆアンテナ素子からなっている、
ことを特徴とする請求項７または８に記載のアンテナ構成方法。