(57)【要約】【課題】放射パターンを変化させて通信品質を高めること、通信中の基地局又は放送受信中の放送局に対して最適な放射パターンを得ることにある。【解決手段】単一又は複数のアンテナエレメント（４）と、前記アンテナエレメントと併設され、イメージ電流が流れる単一又は複数の接地導体部（６、６１、６２、６３、６４）とを備える。前記単一の接地導体部に流れるイメージ電流、又は前記複数の接地導体部から選択された接地導体部に流れるイメージ電流により放射パターンが切り替えられる。放射パターンの切替えには、放射パターン切替部（５０）を備える。【選択図】図５
2010199859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一又は複数のアンテナエレメントと、
前記アンテナエレメントと併設され、イメージ電流が流れる単一又は複数の接地導体部と、
を備え、前記単一の接地導体部に流れるイメージ電流、又は前記複数の接地導体部から選択された接地導体部に流れるイメージ電流により放射パターンが切り替えられることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記単一の接地導体部では、該接地導体部が、異なる周波数に対応する２以上の異なる電気長を備え、周波数の変更により放射パターンが切り替えられることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
【請求項３】
一方向にイメージ電流を流す複数からなる前記接地導体部を備え、これら接地導体部の接続を切り替えることにより、単一又は複数からなる前記接地導体部の電気長が変更され、使用周波数が切り替えられることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
【請求項４】
単一又は複数のアンテナエレメントに併設された単一又は複数の接地導体部にイメージ電流を流し、前記単一の接地導体部に流れるイメージ電流、又は前記複数の接地導体部から選択された接地導体部に流れるイメージ電流により放射パターンを切り替えることを特徴とするアンテナの放射パターン切替方法。
【請求項５】
アンテナを備えて無線通信する無線通信装置であって、
単一又は複数のアンテナエレメントと、
前記アンテナエレメントと併設され、イメージ電流が流れる単一又は複数の接地導体部と、
を備え、前記単一の接地導体部に流れるイメージ電流、又は前記複数の接地導体部から選択された接地導体部に流れるイメージ電流により放射パターンが切り替えられることを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナの放射パターンの可変技術に関し、例えば、携帯電話機等の携帯型通信装置に用いられるアンテナ、放射パターン切替方法及び無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型無線機として例えば、携帯電話機は携帯されて基地局や放送局に対して様々な向き等の状態で使用されるため、基地局や放送局に対する携帯電話機側のアンテナの位置関係が変化すると、携帯電話機と基地局との間で送受信電波の偏波面に差異が生じる。
【０００３】
最良な通信・視聴状態を確保するには基地局の偏波面と携帯電話機の偏波面を合わせる必要があるが、このような偏波面を整合させるための技術として、アンテナの放射パターンの可変技術がある。この可変技術に関し、基板上に対称性を有する配置で複数個のアンテナを並列に設置し、各アンテナの給電様式によって放射パターンを制御するものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、他の技術として給電素子と無給電素子とを有し、無給電素子をスイッチによって接地状態又はフロート状態に切り替えることにより、電波ビームの方向を切り替えるものが知られている（例えば、特許文献２）。
【０００５】
また、携帯電話機等の携帯型無線機では、複数の通信周波数に対応するアンテナが用いられている。このアンテナの周波数の切替えでは、インピーダンス制御切替部で給電点を切り替え、共振周波数を変化させることが知られている（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２７８１２７号公報
【特許文献２】特開２００７−０３７０７７号公報
【特許文献３】特開平１１−１６３６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、放射パターンを制御するには、複数のアンテナを設置してアンテナ様式を変えること（例えば、特許文献１）は複数のアンテナを設置しなければならないという不都合がある。
【０００８】
また、給電される放射素子の近傍に設置された無給電素子を無給電状態か接地状態かに切り替える場合には（例えば、特許文献２）、放射素子に対して無給電素子の位置や距離関係が決定される。斯かる無給電素子の位置や距離関係の変更では、放射パターンは微小な角度で変更できるにすぎず、実用性に乏しい。
【０００９】
斯かる課題は既述の特許文献１〜３に開示も示唆もされておらず、その解決手段の提示はない。
【００１０】
そこで、本開示のアンテナ、放射パターン切替方法又は無線通信装置の目的は、放射パターンを変化させて通信品質を高めることにある。
【００１１】
また、本開示のアンテナ、その放射パターン切替方法又は無線通信装置の他の目的は、通信中の基地局又は放送受信中の放送局に対して最適な放射パターンを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本開示のアンテナは、単一又は複数のアンテナエレメントと、前記アンテナエレメントと併設され、イメージ電流が流れる単一又は複数の接地導体部と、を備え、前記単一の接地導体部に流れるイメージ電流、又は前記複数の接地導体部から選択された接地導体部に流れるイメージ電流により放射パターンが切り替えられる。
【００１３】
上記目的を達成するため、本開示の放射パターン切替方法は、単一又は複数のアンテナエレメントに併設された単一又は複数の接地導体部にイメージ電流を流し、前記単一の接地導体部に流れるイメージ電流、又は前記複数の接地導体部から選択された接地導体部に流れるイメージ電流により放射パターンを切り替える。
【００１４】
上記目的を達成するため、本開示の無線通信装置は、アンテナを備えて無線通信する無線通信装置であって、単一又は複数のアンテナエレメントと、前記アンテナエレメントと併設され、イメージ電流が流れる単一又は複数の接地導体部と、を備え、前記単一の接地導体部に流れるイメージ電流、又は前記複数の接地導体部から選択された接地導体部に流れるイメージ電流により放射パターンが切り替えられる。
【発明の効果】
【００１５】
本開示のアンテナ、放射パターン切替方法又は無線通信装置によれば、次のような効果が得られる。
【００１６】
(1) 接地導体部の選択によってイメージ電流の流れ方向が変えられ、放射パターンを切り替えることができ、通信品質を高めることができる。
【００１７】
(2) 接地導体部の配置に応じて放射パターンを大きく切り替えることができる。
【００１８】
(3) 通信中の基地局又は放送受信中の放送局に対して最適な放射パターンを得ることができるので、安定した通話等の通信や、放送受信を実現することができる。
【００１９】
そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施の形態に係るアンテナ及びその放射パターンを示す図である。
【図２】アンテナ及び放射パターンを示す図である。
【図３】アンテナ及び放射パターンを示す図である。
【図４】アンテナ及び放射パターンを示す図である。
【図５】第２の実施の形態に係るアンテナを示す図である。
【図６】放射パターンの切替えを示す図である。
【図７】放射パターンの切替えを示す図である。
【図８】放射パターンの切替えを示す図である。
【図９】放射パターンの切替えを示す図である。
【図１０】第３の実施の形態に係る無線通信装置の一例を示す図である。
【図１１】アンテナの等価回路を示す図である。
【図１２】ＧＮＤの切替えパターンを示す図である。
【図１３】ＧＮＤの切替えパターンを示す図である。
【図１４】ＧＮＤの切替えパターンを示す図である。
【図１５】ＧＮＤの切替えパターンを示す図である。
【図１６】放射パターン切替部の一例を示す図である。
【図１７】放射パターン切替部の一例を示す図である。
【図１８】周波数及び放射パターンの切替えの処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】放射パターンの切替えの処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】放射パターンの切替えの処理手順を示すフローチャートである。
【図２１】放射パターンの一例を示す図である。
【図２２】図２１のXXII−XXII線断面に係る放射パターンを示す図である。
【図２３】整合回路の一例を示す図である。
【図２４】第４の実施の形態に係るアンテナを示す図である。
【図２５】第５の実施の形態に係るアンテナを示す図である。
【図２６】第６の実施の形態に係るアンテナを示す図である。
【図２７】第７の実施の形態に係るアンテナを示す図である。
【図２８】第８の実施の形態に係る無線通信装置の一例を示す図である。
【図２９】アンテナの等価回路を示す図である。
【図３０】他の実施の形態に係る携帯端末装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〔第１の実施の形態〕
【００２２】
この第１の実施の形態は、アンテナエレメントを給電した際に接地導体部にイメージ電流が流れると、その電流がアンテナの放射パターンに支配的である性質を利用し、イメージ電流の流れる方向を変更し、放射パターンを切り替える。
【００２３】
この第１の実施の形態について、図１、図２、図３及び図４を参照する。図１は、第１の実施の形態に係るアンテナ及び放射パターン、図２、図３及び図４は、アンテナ及び放射パターンを示す。図１〜図４に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
【００２４】
このアンテナ２１は、携帯電話機等の無線通信機能を有する無線通信装置の筐体内に設置されるアンテナの一例であって、例えば、筐体内蔵型λ／４型アンテナである。このアンテナ２１は、給電素子としてアンテナエレメント４Ａ（図１）、アンテナエレメント４Ｂ（図２）、アンテナエレメント４Ｃ（図３）又はアンテナエレメント４Ｄ（図４）と、接地導体部（ＧＮＤ）６とを備える。
【００２５】
このアンテナ２１はデュアルバンドアンテナであって、第１の周波数ｆ1 として例えば、ｆ1 ＝１．９〔ＧＨｚ〕、第２の周波数ｆ2 として例えば、ｆ2 ＝８００〔ＭＨｚ〕の双方に使用される。
【００２６】
そこで、アンテナエレメント４Ａ（図１）、４Ｃ（図３）は、周波数ｆ2 ＝８００〔ＭＨｚ〕帯の波長λ2 の１／４（＝λ2 ／４）又はその近傍値（≒λ2 ／４）の長さに設定された例えば、モノポールアンテナである。その形状はＬ字形であるが、このアンテナ形態及び形状に限定されるものではない。
【００２７】
アンテナエレメント４Ｂ（図２）、４Ｄ（図４）は、周波数ｆ1 ＝１．９〔ＧＨｚ〕の波長λ1 の１／４（＝λ1 ／４）又はその近傍値（≒λ1 ／４）の長さに設定された例えば、モノポールアンテナである。その形状はＬ字形であるが、このアンテナ形態及び形状に限定されるものではない。
【００２８】
また、ＧＮＤ６は長方形状であって、ＧＮＤ６の電気長（ＧＮＤ長）として辺８の長さをａ、辺１０の幅をｂとすれば、長さａは例えば、ｆ2 ＝８００〔ＭＨｚ〕帯に対応する波長λ2 の４分の１の長さ又はそれに近い値に設定されている。また、辺１０の幅ｂは例えば、ｆ1 ＝１．９〔ＧＨｚ〕帯に対応する波長λ1 の４分の１又はその近傍値の長さに設定されている。従って、ａはｂより大きく（ａ＞ｂ）、例えば、ａ＝９０〔ｍｍ〕、ｂ＝４０〔ｍｍ〕、に設定される。即ち、ＧＮＤ６は、周波数ｆ1 、ｆ2 に対応するＧＮＤ長を備えており、アンテナエレメント４Ａ、４Ｂ、４Ｃ又は４Ｄの電気長と、ＧＮＤ６の電気長とにより２分の１波長（λ／２）を充足している。
【００２９】
そこで、ｆ2 ＝８００〔ＭＨｚ〕帯において、アンテナエレメント４Ａに給電すると、図１に示すように、ＧＮＤ６には辺８の長さ方向（即ち、ＧＮＤ６の長手方向）にイメージ電流Ｉｉが流れる。イメージ電流ＩｉはＧＮＤ６に流れるので、ＧＮＤ電流である。このイメージ電流Ｉｉの方向はｆ2 ＝８００〔ＭＨｚ〕帯の４分の１の波長（＝λ2 ／４）に対応する辺８の長さａと平行方向、辺１０の幅ｂと直交方向に流れる。このイメージ電流Ｉｉによって放射パターン１２１、１２２が生成される。各放射パターン１２１、１２２はイメージ電流Ｉｉを中心に、イメージ電流Ｉｉと直交方向に生成される。
【００３０】
また、ｆ1 ＝１．９〔ＧＨｚ〕帯において、アンテナエレメント４Ｂに給電すると、図２に示すように、ＧＮＤ６には辺１０の幅方向にイメージ電流Ｉｉが流れる。このイメージ電流Ｉｉの方向はｆ1 ＝１．９〔ＧＨｚ〕帯であるから、その４分の１の波長（＝λ1 ／４）に対応する辺１０の幅ｂと平行方向、辺８の長さａと直交方向に流れる。このイメージ電流Ｉｉによって放射パターン１２３、１２４が生成される。各放射パターン１２３、１２４はイメージ電流Ｉｉを中心に、イメージ電流Ｉｉと直交方向に生成される。
【００３１】
また、ｆ2 ＝８００〔ＭＨｚ〕帯に対応するアンテナエレメントを図３に示すように、ＧＮＤ６の辺８側に設置する。このアンテナエレメント４Ｃは、アンテナエレメント４Ａと同一であって、設置された位置がＧＮＤ６の辺８側である点でアンテナエレメント４Ａと異なる。
【００３２】
この場合、ｆ2 ＝８００〔ＭＨｚ〕帯において、アンテナエレメント４Ｃに給電すると、図３に示すように、ＧＮＤ６には辺８の長さ方向（即ち、ＧＮＤ６の長手方向）にイメージ電流Ｉｉが流れる。このイメージ電流Ｉｉの方向は、ｆ2 ＝８００〔ＭＨｚ〕帯の４分の１の波長（λ2 ／４）に対応する辺８の長さａと平行方向、辺１０の幅ｂと直交方向に流れる。イメージ電流Ｉｉは、アンテナエレメント４Ｃの位置に変更されても、その位置に関係なく、その方向がＧＮＤ６に依存する。そして、このイメージ電流Ｉｉにより、放射パターン１２５、１２６が生成される。各放射パターン１２５、１２６はイメージ電流Ｉｉを中心に、イメージ電流Ｉｉと直交方向に生成される。
【００３３】
また、ｆ1 ＝１．９〔ＧＨｚ〕帯に対応するアンテナエレメントを図４に示すように、ＧＮＤ６の辺８側に設置する。このアンテナエレメント４Ｄは、アンテナエレメント４Ｂと同一であって、設置された位置がＧＮＤ６の辺８側である点でアンテナエレメント４Ｂと異なる。
【００３４】
この場合、ｆ1 ＝１．９〔ＧＨｚ〕帯において、アンテナエレメント４Ｄに給電すると、図４に示すように、ＧＮＤ６には辺１０の幅方向（即ち、ＧＮＤ６の短手方向）にイメージ電流Ｉｉが流れる。このイメージ電流Ｉｉの方向は、ｆ1 ＝１．９〔ＧＨｚ〕帯の４分の１の波長（＝λ1 ／４）に対応する辺１０の幅ｂと平行方向、辺８の長さａと直交方向に流れる。イメージ電流Ｉｉは、アンテナエレメント４Ｄの位置に変更されても、その位置に関係なく、その方向がＧＮＤ６に依存する。そして、このイメージ電流Ｉｉにより、放射パターン１２７、１２８が生成される。各放射パターン１２７、１２８はイメージ電流Ｉｉを中心に、イメージ電流Ｉｉと直交方向に生成される。
【００３５】
このように、各周波数帯域によって異なるイメージ電流Ｉｉは、ＧＮＤ６に依存しており、言い換えれば、ＧＮＤ６がイメージ電流Ｉｉに支配的である。即ち、イメージ電流Ｉｉの方向は、ＧＮＤ６が持つ長さや幅に支配される。
【００３６】
また、イメージ電流Ｉｉは、放射パターン１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８に支配的である。各放射パターン１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８はイメージ電流Ｉｉに対して直交方向に形成される。よって、ＧＮＤ６が持つ長さや幅等の形態によってイメージ電流Ｉｉの方向を変更でき、それによって、放射パターン１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８の生成方向を変更できる。
【００３７】
このようなイメージ電流の方向がＧＮＤ６の形態に支配され、放射パターンがイメージ電流に依存するという性質を利用すれば、放射パターンの方向をイメージ電流Ｉｉの流れ方向によりコントロールすることができる。即ち、ＧＮＤ６の電気長によってイメージ電流Ｉｉを制御でき、その結果、放射パターンが制御できる。従って、ＧＮＤ６の長さや幅を所望の周波数で決定される波長の４分の１（＝λ／４）又はその近傍値（≒λ／４）に設定すれば、イメージ電流Ｉｉが決定され、その結果、放射パターンが決定される。
【００３８】
この実施の形態のＧＮＤ６では、デュアルバンドに対応しており、辺８の長さａをｆ2 ＝８００〔ＭＨｚ〕帯に対応させ、辺１０の幅ｂをｆ1 ＝１．９〔ＧＨｚ〕帯に対応させ、辺８と辺１０とは直交関係にあるので、ｆ2 ＝８００〔ＭＨｚ〕帯とｆ1 ＝１．９〔ＧＨｚ〕帯との放射パターンをイメージ電流Ｉｉによって切り替えることができ、各放射パターンの方向を直交関係即ち、９０度だけ異なる方向に生成させることができる。
【００３９】
従って、このようなアンテナによれば、直交した方向にイメージ電流Ｉｉが流れるようにＧＮＤ６を備えるので、そのイメージ電流Ｉｉによって大きな角度例えば、９０〔度〕で変位する放射パターンを得ることができ、偏波方向に応じて最適な放射パターンに切り替えることができる。
【００４０】
また、ＧＮＤ６によってイメージ電流Ｉｉの流れる方向を変更でき、アンテナエレメントの放射パターンを大きく変化させることができる。
【００４１】
また、異なる電気長のＧＮＤ６を設定すれば、放射パターンの方向や、アンテナ２１の共振周波数即ち、通信に用いる送受信周波数を変更することができる。
【００４２】
また、ＧＮＤ６に流れるイメージ電流Ｉｉの方向を変更すれば、アンテナエレメントの放射パターンを切り替えることができるから、その放射パターンを基地局又は放送局に向けることができ、安定した通話等の通信や、放送受信に寄与することができる。
【００４３】
〔第２の実施の形態〕
【００４４】
この第２の実施の形態では、アンテナのイメージ電流が流れる複数の接地導体部を備え、これら接地導体部を選択することにより、イメージ電流の流れる方向が変更され、放射パターンが切り替えられる。
【００４５】
この第２の実施の形態について、図５を参照する。図５は、第２の実施の形態に係るアンテナを示す図である。図５に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図５において、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００４６】
このアンテナ２２は第１の実施の形態と同様にデュアルバンドアンテナであって、その一例として、第１の周波数ｆ1 ＝１．９〔ＧＨｚ〕、第２の周波数ｆ2 ＝８００〔ＭＨｚ〕の双方に選択的又は同時に使用される。
【００４７】
このアンテナ２２は、図５に示すように、アンテナエレメント４と、複数の第１の接地導体部としてＧＮＤ(1) 、ＧＮＤ(2) 、ＧＮＤ(3) 、ＧＮＤ(4) と、単一の第２の接地導体部としてＧＮＤ１６と、給電部１８とを備えている。以下、ＧＮＤ(1) をＧＮＤ６１、ＧＮＤ(2) をＧＮＤ６２、ＧＮＤ(3) をＧＮＤ６３、ＧＮＤ(4) をＧＮＤ６４とする。
【００４８】
アンテナエレメント４は周波数ｆ1 、ｆ2 の双方に対応する給電素子であって、その一端が給電部１８に接続されて給電される。この実施の形態では、アンテナエレメント４には、Ｌ字形のモノポールアンテナが用いられており、エレメント部４ａ、４ｂを備え、エレメント部４ａは、ＧＮＤ６１、６２の延長線上に配置され、エレメント部４ｂは、ＧＮＤ１６及びＧＮＤ６３、６４側に折り曲げられ、Ｌ字形エレメントを構成している。
【００４９】
ＧＮＤ６１、６２は、ＧＮＤ１６の辺２０側に辺２０と平行に設置されている。この場合、ＧＮＤ６１の電気長（ＧＮＤ長）は、周波数ｆ1 の４分の１波長（λ1 ／４）の長さ又はその近傍値に設定されている。ＧＮＤ６１とＧＮＤ６２とを連結したＧＮＤを想定すると、ＧＮＤ６１とＧＮＤ６２とで構成される電気長（ＧＮＤ長）は周波数ｆ2 の４分の１波長（λ2 ／４）の長さ又はその近傍値に設定される。この実施の形態では、周波数ｆ2 の４分の１波長（λ2 ／４）に対応してＧＮＤを２分割することにより、ＧＮＤ６１とＧＮＤ６２とが形成されている。この場合、ＧＮＤ６２の電気長を周波数ｆ1 の４分の１波長（λ1 ／４）の長さ又はその近傍値に設定してもよい。
【００５０】
同様に、ＧＮＤ６３、６４は、ＧＮＤ１６の辺２２側に辺２２と平行に設置されている。ＧＮＤ６３の電気長（ＧＮＤ長）は、周波数ｆ1 の４分の１波長（λ1 ／４）の長さ又はその近傍値に設定されている。ＧＮＤ６３とＧＮＤ６４とを連結したＧＮＤを想定すると、ＧＮＤ６３とＧＮＤ６４とで構成される電気長（ＧＮＤ長）は、周波数ｆ2 の４分の１波長（λ2 ／４）の長さ又はその近傍値に設定される。この実施の形態では、周波数ｆ2 の４分の１波長（λ2 ／４）に対応してＧＮＤを２分割することにより、ＧＮＤ６３とＧＮＤ６４とが形成されている。この場合、ＧＮＤ６４の電気長を周波数ｆ1 の４分の１波長（λ1 ／４）の長さ又はその近傍値に設定してもよい。
【００５１】
このように、ＧＮＤ６１、６２とＧＮＤ６３、６４とは直交関係に配置され、これらＧＮＤ６１、６２、６３、６４は、ＧＮＤ１６と高周波的に分離され、ＧＮＤ１６から独立した状態に設定されている。
【００５２】
ＧＮＤ１６は、辺２０と辺２２とを備える例えば、正方形の接地導体であって、メイン基板側に設置されている。給電部１８は、アンテナエレメント４の給電点であって、ＧＮＤ６１とＧＮＤ６３との中心線の交錯する部位に配置されている。この給電部１８は、ＧＮＤ１６が設置されるメイン基板側に設置されてもよいし、メイン基板と独立して設置されてもよい。
【００５３】
斯かる構成において、アンテナエレメント４に周波数ｆ1 で給電し、ＧＮＤ６１にイメージ電流Ｉｉが流れるように設定した場合には、図６に示すように、周波数ｆ1 の放射パターン２４１、２４２が生成される。
【００５４】
また、ＧＮＤ６３（又はＧＮＤ６４）にイメージ電流Ｉｉが流れるように設定した場合には、図７に示すように、ＧＮＤ６３（又はＧＮＤ６４）及びＧＮＤ１６を中心に線対称を成す周波数ｆ1 の放射パターン２４３、２４４が生成される。
【００５５】
アンテナエレメント４に周波数ｆ2 で給電し、ＧＮＤ６１及びＧＮＤ６２を単一のＧＮＤとしてイメージ電流Ｉｉが流れるように設定した場合には、図８に示すように、周波数ｆ2 の放射パターン２４５、２４６が生成される。
【００５６】
また、ＧＮＤ６３及びＧＮＤ６４を単一のＧＮＤとしてイメージ電流Ｉｉが流れるように設定した場合には、図９に示すように、周波数ｆ2 の放射パターン２４７、２４８が生成される。
【００５７】
このようにデュアルバンドに設定されたアンテナ２２は、イメージ電流Ｉｉを流す対象であるＧＮＤ６１、６３の何れかの選択、又はＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２（即ち、ＧＮＤ６１及びＧＮＤ６２）、ＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４（即ち、ＧＮＤ６３及びＧＮＤ６４）の何れかの選択により、周波数ｆ1 又は周波数ｆ2 、又はその放射パターンの方向を切り替えることができる。
【００５８】
斯かる構成によれば、１個のアンテナエレメント４が設置され、このアンテナエレメント４に対して直交関係にあるＧＮＤ６１とＧＮＤ６３とを選択的に切り替え、又はＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２と、ＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４とを選択的に切り替えれば、イメージ電流Ｉｉの流れ方向が変更され、そのイメージ電流Ｉｉに応じた放射パターンが得られ、その結果、ＧＮＤ選択によって所望方向の放射パターンに変化させることができる。
【００５９】
〔第３の実施の形態〕
【００６０】
この第３の実施の形態では、アンテナのイメージ電流が流れる接地導体部をアンテナエレメントの給電点の近傍に高周波的に浮かせて配置する。この接地導体部はチョークコイル等のスイッチ動作用素子を介してメイン基板側の接地導体部に接続する。接地導体部が必要な偏波及び周波数に応じて切り替えられると、イメージ電流の流れる方向が変更され、放射パターンが切り替えられる。
【００６１】
この第３の実施の形態について、図１０を参照する。図１０は、第３の実施の形態に係るアンテナ及び携帯端末装置を示す図である。図１０に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図１０において、図５と同一部分には同一符号を付してある。
【００６２】
この携帯端末装置３０は無線通信を行う携帯型無線機又は通信機能を備える電子機器の一例である。この携帯端末装置３０は、図１０に示すように、既述のアンテナ２２（第２の実施の形態：図５）と、メイン基板３２とを備えている。
【００６３】
アンテナ２２は、既述の通り、アンテナエレメント４と、複数の第１の接地導体部としてＧＮＤ６１、６２、６３、６４と、単一の第２の接地導体部としてＧＮＤ１６と、給電部１８とを備えている。給電部１８とＧＮＤ６１との間にはスイッチ３４、ＧＮＤ６１とＧＮＤ６２との間にはスイッチ３６が接続され、給電部１８とＧＮＤ６３との間にはスイッチ３８、ＧＮＤ６３とＧＮＤ６４との間にはスイッチ４０が接続され、スイッチ３４、３６、３８、４０との開閉により、給電部１８−ＧＮＤ６１間、給電部１８−ＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２間、給電部１８−ＧＮＤ６３間、給電部１８−ＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４間の選択的な接続が可能である。スイッチ３４、３６、３８、４０は、切替手段の一例であって、例えば、ＰＩＮダイオード（ＰＩＮ−Ｄｉ）３４０、３６０、３８０、４００（図１１）で構成されている。
【００６４】
また、ＧＮＤ６１、６２、６３、６４と、メイン基板３２側のＧＮＤ１６との間には個別にチョークコイル４２、４４、４６、４８が接続されている。各チョークコイル４２、４４、４６、４８は、スイッチ動作用素子、インダクタンス素子又はインピーダンス素子の一例であって、所定の高周波電流を阻止するための素子である。この場合、ＧＮＤ６１、６３が周波数ｆ1 に対応し、ＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２、ＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４が周波数ｆ2 に対応しており、ｆ1 ＞ｆ2 の関係から、チョークコイル４４、４８は周波数ｆ2 を通過させ、周波数ｆ1 の電流を阻止するインピーダンス値を備える構成とすればよい。このような構成とすれば、周波数ｆ1 を用いている場合、ＧＮＤ６２、６４側の周波数ｆ1 の共振を回避できる。
【００６５】
ＧＮＤ１６は、既述のように、メイン基板３２に設置されたメイン基板側ＧＮＤである。このメイン基板３２には放射パターン切替部５０が備えられ、この放射パターン切替部５０には、無線部５２と、制御部５４とが備えられている。無線部５２と給電部１８との間にはＲＦ（Radio Frequency ）ライン５６が接続されているとともに、制御ライン５８が接続されている。ＲＦライン５６及び／又は制御ライン５８には例えば、同軸ケーブルが用いられる。
【００６６】
放射パターン切替部５０は、ＧＮＤ６１又はＧＮＤ６３、ＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２又はＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４の選択的な切替えにより、放射パターンを切り替える機能部であり、この実施の形態では、このＧＮＤの切替えによって電気長が選択され、使用周波数に応じたＧＮＤ切替えを可能にしている。
【００６７】
無線部５２は、通話やパケット通信等のデータ通信に用いられる無線信号を送受信する機能部である。ＲＦライン５６は、無線信号を送受する伝送路の一例である。
【００６８】
制御部５４は、スイッチ３４、３６、３８、４０を選択的に切り替えるためのスイッチング機能部である。制御ライン５８は、スイッチ３４、３６、３８、４０の切替え信号を伝送する伝送路の一例である。制御部５４によるスイッチ３４、３６、３８、４０の切替えにより、ＧＮＤ６１、６３の何れかの選択、又はＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２、ＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４の何れかが選択され、周波数ｆ1 又は周波数ｆ2 の切替えとともに、各放射パターンの方向が切り替えられる。
【００６９】
次に、アンテナの等価回路について、図１１、図１２、図１３、図１４及び図１５を参照する。図１１は、アンテナの等価回路、図１２ないし図１５は、ＧＮＤの切替えパターンを示す。図１１ないし図１５において、図５と同一部分には同一符号を付してある。
【００７０】
このアンテナ２２では、図１１に示すように、ＰＩＮ−Ｄｉ３４０はＧＮＤ６１から給電部１８に向かって順方向に接続され、ＰＩＮ−Ｄｉ３６０はＧＮＤ６１からＧＮＤ６２に向かって順方向に接続されている。同様に、ＰＩＮ−Ｄｉ３８０は給電部１８からＧＮＤ６３に向かって順方向に接続され、ＰＩＮ−Ｄｉ４００はＧＮＤ６４からＧＮＤ６３に向かって順方向に接続されている。ＧＮＤ６１に一端が接続されたチョークコイル４２、ＧＮＤ６３に一端が接続されたチョークコイル４６の各他端はＧＮＤ１６に接続されている。また、給電部１８には制御端子７０が形成され、ＧＮＤ６２に一端が接続されたチョークコイル４４の他端には制御端子７２が形成され、また、ＧＮＤ６４に一端が接続されたチョークコイル４８の他端には制御端子７４が形成されている。制御端子７０には制御入力として第１のコントロール信号ＣＯＮＴ(1) 又は第３のコントロール信号ＣＯＮＴ(3) 、制御端子７２には制御入力として第２のコントロール信号ＣＯＮＴ(2) 、制御端子７４には制御入力として第４のコントロール信号ＣＯＮＴ(4) が加えられる。
【００７１】
ａ) 周波数ｆ1 で共振させ、ＧＮＤ６１をアンテナ２２のＧＮＤとして動作させる場合には、図１２に示すように、制御端子７０にＧＮＤ１６の電位より低い電圧として例えば、負電圧（−）からなるコントロール信号ＣＯＮＴ(1) の電圧を印加する。このとき、ＰＩＮ−Ｄｉ３４０が導通し、ＧＮＤ６１が給電部１８とＧＮＤ１６との間にチョークコイル４２を介して接続される。イメージ電流ＩｉはＧＮＤ６１（図１０）に流れ、その流れ方向が上下方向であるから、図６に示すように、放射パターン２４１、２４２が左右方向に生成される。
【００７２】
ｂ) 周波数ｆ1 で共振させ、ＧＮＤ６３をアンテナ２２のＧＮＤとして動作させる場合には、図１３に示すように、制御端子７０にＧＮＤ１６の電位より高い電圧として例えば、正電圧（＋）からなるコントロール信号ＣＯＮＴ(3) の電圧を印加する。このとき、ＰＩＮ−Ｄｉ３８０が導通し、ＧＮＤ６３が給電部１８とＧＮＤ１６との間にチョークコイル４６を介して接続される。イメージ電流ＩｉはＧＮＤ６３（図１０）に流れ、その流れ方向が左右方向であるから、図７に示すように、放射パターン２４３、２４４が上下方向に生成される。
【００７３】
ｃ) 周波数ｆ2 で共振させ、ＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２をアンテナ２２のＧＮＤとして動作させる場合には、図１４に示すように、制御端子７０、７２にＧＮＤ１６の電位より低い電圧として例えば、負電圧（−）からなるコントロール信号ＣＯＮＴ(1) 及びＣＯＮＴ(2) の電圧を印加する。このとき、ＰＩＮ−Ｄｉ３４０及びＰＩＮ−Ｄｉ３６０が導通し、ＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２が給電部１８とＧＮＤ１６との間にチョークコイル４２及びチョークコイル４４を介して接続される。イメージ電流Ｉｉは、図１０に示すＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２に流れ、その流れ方向が上下方向であるから、図８に示すように、放射パターン２４５、２４６が左右方向に生成される。
【００７４】
ｄ) 周波数ｆ2 で共振させ、ＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４をアンテナ２２のＧＮＤとして動作させる場合には、図１５に示すように、制御端子７０、７４にＧＮＤ１６の電位より高い電圧として例えば、正電圧（＋）からなるコントロール信号ＣＯＮＴ(3) 及びＣＯＮＴ(4) の電圧を印加する。このとき、ＰＩＮ−Ｄｉ３８０及びＰＩＮ−Ｄｉ４００が導通し、ＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４が給電部１８とＧＮＤ１６との間にチョークコイル４６及びチョークコイル４８を介して接続される。イメージ電流Ｉｉは、図１０に示すＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４に流れ、その流れ方向が左右方向であるから、図９に示すように、放射パターン２４７、２４８が上下方向に生成される。
【００７５】
このようにＧＮＤ６１又はＧＮＤ６３の選択、ＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２又はＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４の選択をすれば、使用周波数に応じてＧＮＤの電気長を変更して共振周波数に対応させ、異なる位置のＧＮＤの選択によってイメージ電流Ｉｉの流れ方向が切り替えられ、放射パターンが切り替えられる。この実施の形態では、直交関係の位置にＧＮＤ６１、６２と、ＧＮＤ６３、６４とが設定されているので、放射パターンを９０度だけ変位させることができる。従って、切り替えられるＧＮＤの角度を任意に設定すれば、それに応じて任意の方向に放射パターンを変位させることができる。
【００７６】
次に、放射パターン切替部５０（図１０）について、図１６及び図１７を参照する。図１６及び図１７は、放射パターン切替部の一例を示す。図１６及び図１７に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図１６及び図１７において、図１０と同一部分には同一符号を付してある。
【００７７】
この放射パターン切替部５０は、放送局や基地局の方向、電波強度、偏波等に対応して放射パターンを切り替えて通信状態を最適化するための機能部である。この放射パターン切替部５０には、図１６に示すように、既述のスイッチ（ＳＷ）３４、３６、３８、４０と、無線部５２と、制御部５４とが備えられ、制御部５４には、スイッチ（ＳＷ）制御部７６と、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication ）部７８とを備えている。
【００７８】
スイッチ制御部７６は、ＲＳＳＩ部７８の検出出力を制御情報に用いてスイッチ３４、３６、３８、４０を選択的に導通又は非導通に切り替える機能部であって、スイッチ３４、３６、３８、４０が例えば、ＰＩＮ−Ｄｉで構成されていれば、ＰＩＮ−Ｄｉを選択的に導通状態又は非導通状態に切り替える電圧発生手段や論理回路で構成される。
【００７９】
ＲＳＳＩ部７８は、通信状態を監視する監視手段であって、この実施の形態では、基地局又は放送局から受信する電界強度を検出する電界強度検出部であり、スイッチ制御部７６に対して放射パターンの切替出力として既述のコントロール信号を発生する。そこで、スイッチ制御部７６は、ＲＳＳＩ部７８の出力を演算手段としてＣＰＵ（Central Processing Unit ）に取り込み、このＣＰＵによってスイッチ制御部７６を制御するコンピュータ制御による構成としてもよい。
【００８０】
この放射パターン切替部５０では、図１７に示すように、アンテナ２２側に接続されている。スイッチ制御部７６にはＲＳＳＩ部７８で検出された電界強度に基づき、コントロール信号ＣＯＮＴ(1) 、ＣＯＮＴ(2) 、ＣＯＮＴ(3) 又はＣＯＮＴ(4) が生成される。コントロール信号ＣＯＮＴ(1) 又はＣＯＮＴ(3) は制御端子７０に加えられ、コントロール信号ＣＯＮＴ(2) は制御端子７２に加えられ、また、コントロール信号ＣＯＮＴ(4) は制御端子７４に加えられる。
【００８１】
このようなコントロール信号によってＧＮＤ６１又はＧＮＤ６３、ＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２又はＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４が切り替えられるのは既述の通り（図１０ないし図１５及びその説明）である。
【００８２】
次に、周波数及び放射パターンの切替えについて、図１８、図１９、図２０、図２１及び図２２を参照する。図１８は、周波数及び放射パターンの切替えの処理手順を示すフローチャート、図１９及び図２０は、放射パターンの切替えの処理手順を示すフローチャート、図２１は、放射パターンの一例を示し、図２２は、図２１のXXII−XXII線断面に係る放射パターンを示している。
【００８３】
この実施の形態のアンテナ２２は、周波数ｆ1 、ｆ2 に対応するデュアルバンドであることから、周波数ｆ1 、ｆ2 の選択処理を含んでいる。そこで、図１８に示すように、周波数ｆ1 、ｆ2 の何れかの切替えを行い（ステップＳ１１）、切り替えられた周波数ｆ1 又はｆ2 を判定し（ステップＳ１２）、周波数ｆ1 に対応して放射パターンの切替えを行い（ステップＳ１３）、周波数ｆ2 に対応して放射パターンの切替えを行う（ステップＳ１４）。
【００８４】
この場合、周波数ｆ1 （＝１．９〔ＧＨｚ〕）には、ＧＮＤ６１又はＧＮＤ６３が対応する。そこで、図１９に示すように、ＧＮＤ６１を選択して動作させることにより、ＲＳＳＩ部７８で電界強度ＲＳＳＩ(1) を取得し（ステップＳ２１）、また、ＧＮＤ６３を選択して動作させることにより、ＲＳＳＩ部７８で電界強度ＲＳＳＩ(2) を取得する（ステップＳ２２）。
【００８５】
これらＲＳＳＩ(1) 、(2) を比較する（ステップＳ２３）。この比較は、放射パターン毎の携帯端末装置３０の受信レベルの比較である。この場合、ＲＳＳＩ(1) ≧ＲＳＳＩ(2) であれば、ＧＮＤ(1) 側が強電界で受信できるので、ＧＮＤ６１が選択され（ステップＳ２４）、ＲＳＳＩ(1) ＜ＲＳＳＩ(2) であれば、ＧＮＤ６３側で強電界となっているので、ＧＮＤ６３が選択される（ステップＳ２５）。この場合、放射パターンは、ＧＮＤ６１の場合（図１２）、図６に示すように、左右方向に放送局又は基地局が存在することが推定され、ＧＮＤ６３の場合（図１３）、図７に示すように、上下方向に放送局又は基地局が存在することが推定される。
【００８６】
また、周波数ｆ2 （＝８００〔ＭＨｚ〕）には、ＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２又はＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４が対応する。そこで、図２０に示すように、ＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２を選択して動作させることにより、ＲＳＳＩ部７８で電界強度ＲＳＳＩ(3) を取得し（ステップＳ３１）、また、ＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４を選択して動作させることにより、ＲＳＳＩ部７８で電界強度ＲＳＳＩ(4) を取得する（ステップＳ３２）。
【００８７】
これらＲＳＳＩ(3) 、(4) を比較する（ステップＳ３３）。この比較は、放射パターン毎の携帯端末装置３０の受信レベルの比較である。この場合、ＲＳＳＩ(3) ≧ＲＳＳＩ(4) であれば、ＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２側が強電界で受信できるので、ＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２が選択され（ステップＳ３４）、ＲＳＳＩ(3) ＜ＲＳＳＩ(4) であれば、ＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４側で強電界となっているので、ＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４が選択される（ステップＳ３５）。この場合、放射パターンは、ＧＮＤ６１−ＧＮＤ６２の場合（図１４）、図８に示すように、左右方向に放送局又は基地局が存在することが推定され、ＧＮＤ６３−ＧＮＤ６４の場合（図１５）、図９に示すように、上下方向に放送局又は基地局が存在することが推定される。
【００８８】
このようにアンテナエレメント４に対し、ＧＮＤ長の見せ方によりイメージ電流の向きを変えることができ、放射パターンを変えることができる。この場合、周期的にＲＳＳＩ(1) とＲＳＳＩ(2) 又はＲＳＳＩ(3) とＲＳＳＩ(4) を比較し、レベルの高い方を選択することで、通信品質の良い通信状態を確保できる。
【００８９】
この場合、イメージ電流ＩｉがＧＮＤの左右方向に流れた場合には、図２１に示すように、上下方向に放射パターン２４３、２４４又は放射パターン２４７、２４８が生成され、これらの放射パターンは図２２に示すように、メイン基板３２の表裏面の上下方向にも形成される。
【００９０】
次に、アンテナの整合回路について、図２３を参照する。図２３は、整合回路の一例を示す。図２３に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図２３において、図１０と同一部分には同一符号を付してある。
【００９１】
この整合回路８０は、アンテナエレメント４と無線部５２とを整合させる回路であって、例えば、給電部１８側に設置され、この実施の形態では、図２３に示すように、キャパシタ８２、８４及びインダクタ８６からなるπ型回路で構成されている。斯かる整合回路８０により、アンテナエレメント４と無線部５２とが整合し、無線信号を効率良く送受することができる。
【００９２】
この実施の形態によれば、上記実施の形態と同様の効果が得られるとともに、次のような効果や利点が得られる。
【００９３】
(1) アンテナのイメージ電流が流れるＧＮＤを給電点近傍に高周波的に浮かせて配置し、そのＧＮＤはスイッチ動作用のチョークコイルを介してメイン基板のＧＮＤに接続し、必要な偏波及び周波数に応じて切り替えることができる。
【００９４】
(2) 携帯端末装置に一般的に使用されているアンテナはλ／４型アンテナであり、アンテナエレメントでλ／４とＧＮＤでλ／４、計λ／２の電気長で動作するように構成される。このようなアンテナでは、小さな容積に形成できるが、ＧＮＤに流れるイメージ電流の影響を受け、エレメントの引き回し等では容易に放射パターンを変更できないが、これは逆に言えば、ＧＮＤの見せ方を変えれば、イメージ電流の流れ方が変化し、その結果、放射パターンが変化する。上記実施の形態のように、イメージ電流の流れ方向をＧＮＤの位置を変更することにより、基地局や放送局の方向に放射パターンを向け、また、それを大きくすることができるので、通信の安定化や、視聴ができる。
【００９５】
(3) 上記実施の形態によれば、より小さなアンテナを実現でき、斯かるアンテナを用いれば、携帯端末装置等の携帯通信装置の小型化や薄型化を図ることができる。
【００９６】
(4) このようなアンテナを用いた携帯端末装置等の通信装置によれば、携帯端末装置等の通信装置側の放射パターンを任意に変化させ、基地局又は放送局にその放射パターンを向けることができ、安定した通話や放送の視聴を確保できる。
【００９７】
(5) この実施の形態では、受信レベルが高くなるようにＧＮＤを切り替えるので、そのＧＮＤの切替えによって放射パターンを変更させることができ、高品位な通信品質を確保できる。
【００９８】
〔第４の実施の形態〕
【００９９】
上記実施の形態では、メイン基板３２側のＧＮＤ１６に対し、アンテナ２２側のＧＮＤ６１、６２、６３、６４を別個に形成したが、この実施の形態では、図２４に示すように、正方形のメイン基板３２に対してＬ字形のサブ基板３３を備え、このサブ基板３３に各ＧＮＤ６１、６２、６３、６４を設置することにより、アンテナ２３を構成してもよい。図２４において、図１０と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１００】
〔第５の実施の形態〕
【０１０１】
また、この実施の形態では、図２５に示すように、メイン基板３２を拡大し、ＧＮＤ１６とともに、アンテナ２４側のＧＮＤ６１、６２、６３、６４をメイン基板３２上に設置してもよい。図２５において、図１０と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１０２】
〔第６の実施の形態〕
【０１０３】
この実施の形態に係るアンテナ２５では、図２６に示すように、ＧＮＤ６２側をキャパシタ８８を介してＧＮＤ１６に接続し、同様に、ＧＮＤ６４側をキャパシタ９０を介してＧＮＤ１６に接続する構成としてもよい。このようなキャパシタ８８、９０を介してＧＮＤ１６にＧＮＤ６２又はＧＮＤ６４を接続すれば、使用周波数域において、損失なく結合することができる。図２６において、図１１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１０４】
〔第７の実施の形態〕
【０１０５】
上記実施の形態では、デュアルバンドアンテナについて説明したが、シングルバンドアンテナを構成してもよい。
【０１０６】
この第７の実施の形態について、図２７を参照する。図２７は、第７の実施の形態に係るアンテナを示す。図２７に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図２７において、図５と同一部分には同一符号を付してある。
【０１０７】
このアンテナ２６は、ＧＮＤ１６に対し、単一の周波数ｆに対応するＧＮＤ６５、６６が設置され、ＧＮＤ６５、６６の電気長は周波数ｆの４分の１波長（λ／４）又はその近傍値の長さに設定されている。
【０１０８】
斯かる構成において、ＧＮＤ６５にイメージ電流Ｉｉが流れるように設定した場合には、図２７において、左右方向に放射パターンが生成される。
【０１０９】
また、ＧＮＤ６６にイメージ電流Ｉｉが流れるように設定した場合には、図２７において、上下方向に放射パターンが生成される。
【０１１０】
このように、ＧＮＤ６５、６６を選択してイメージ電流Ｉｉによって切り替えれば、各放射パターンを異なる方向に生成させることができる。
【０１１１】
〔第８の実施の形態〕
【０１１２】
第８の実施の形態では、第７の実施の形態のアンテナを搭載し、イメージ電流の流れる方向が変更され、放射パターンが切り替えられる構成である。
【０１１３】
この第８の実施の形態について、図２８を参照する。図２８は、第８の実施の形態に係るアンテナ及び携帯端末装置を示す図である。図２８に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図２８において、図１０、図２７と同一部分には同一符号を付してある。
【０１１４】
この携帯端末装置３００は無線通信を行う携帯型無線機又は通信機能を備える電子機器の一例である。この携帯端末装置３００は、図２８に示すように、既述のアンテナ２６（第７の実施の形態）と、メイン基板３２とを備えている。給電部１８には、既述の整合回路８０（図２３）が設置される。
【０１１５】
アンテナ２６は、既述の通り、アンテナエレメント４と、複数の第１の接地導体部としてＧＮＤ６５、６６と、単一の第２の接地導体部としてＧＮＤ１６と、給電部１８とを備えている。給電部１８とＧＮＤ６５との間にはスイッチ９２、給電部１８とＧＮＤ６６との間にはスイッチ９４が接続され、スイッチ９２、９４の開閉により、給電部１８−ＧＮＤ６５間、給電部１８−ＧＮＤ６６間が選択的に接続される。スイッチ９２、９４は、切替手段の一例であって、例えば、ＰＩＮダイオード（ＰＩＮ−Ｄｉ）９２０、９４０（図２９）で構成されている。
【０１１６】
また、ＧＮＤ６５、６６と、メイン基板３２側のＧＮＤ１６との間には個別にチョークコイル９６、９８が接続されている。各チョークコイル９６、９８は既述したように、スイッチ動作用素子、インダクタンス素子又はインピーダンス素子の一例である。
【０１１７】
ＧＮＤ１６、メイン基板３２、放射パターン切替部５０、無線部５２、制御部５４は、第３の実施の形態で述べた通りであり、また、ＲＦライン５６及び制御ライン５８についても、既述の通りである。
【０１１８】
そして、このアンテナ２６では、図２９に示すように、ＰＩＮ−Ｄｉ９２０はＧＮＤ６５から給電部１８に向かって順方向に接続され、ＰＩＮ−Ｄｉ９４０は給電部１８からＧＮＤ６６に向かって順方向に接続されている。ＧＮＤ６５に一端が接続されたチョークコイル９６、ＧＮＤ６６に一端が接続されたチョークコイル９８の他端はＧＮＤ１６に接続されている。また、給電部１８には制御端子１００が形成されている。制御端子１００には制御入力として第１のコントロール信号ＣＯＮＴ(1) 又は第２のコントロール信号ＣＯＮＴ(2) が加えられる。
【０１１９】
(1) 周波数ｆで共振させ、ＧＮＤ６５をアンテナ２６のＧＮＤとして動作させる場合には、制御端子１００にＧＮＤ１６の電位より低い電圧として例えば、負電圧（−）からなるコントロール信号ＣＯＮＴ(1) の電圧を印加する。このとき、ＰＩＮ−Ｄｉ９２０が導通し、ＧＮＤ６５が給電部１８とＧＮＤ１６との間にチョークコイル９６を介して接続される。イメージ電流ＩｉはＧＮＤ６５に流れ、図２７において、その流れ方向が上下方向であるから、そのイメージ電流Ｉｉと直交する左右方向に放射パターンが生成される。
【０１２０】
(2) 周波数ｆで共振させ、ＧＮＤ６６をアンテナ２６のＧＮＤとして動作させる場合には、制御端子１００にＧＮＤ１６の電位より高い電圧として例えば、正電圧（＋）からなるコントロール信号ＣＯＮＴ(2) の電圧を印加する。このとき、ＰＩＮ−Ｄｉ９４０が導通し、ＧＮＤ６６が給電部１８とＧＮＤ１６との間にチョークコイル９８を介して接続される。イメージ電流ＩｉはＧＮＤ６６に流れ、図２７において、その流れ方向が左右方向であるから、そのイメージ電流Ｉｉと直交する上下方向に放射パターンが生成される。
【０１２１】
このようにＧＮＤ６５又はＧＮＤ６６を選択すれば、異なる位置のＧＮＤの選択によってイメージ電流Ｉｉの流れ方向が切り替えられ、放射パターンが切り替えられる。
【０１２２】
〔他の実施の形態〕
【０１２３】
(1) 上記実施の形態では、単一のアンテナエレメントとしてアンテナエレメント４を例示したが、第１の実施の形態（図１等）に示すように、異なる使用周波数ｆ1 、ｆ2 に個別に対応する複数のアンテナエレメントとしてアンテナエレメント４Ａ、４Ｂを設置してもよい。また、３以上のアンテナエレメントを設置してもよく、単一のアンテナエレメントに限定されるものではない。また、単一のアンテナエレメントで複数のアンテナエレメントと同様に、複数の異なる使用周波数に対応する構成としてもよい。
【０１２４】
(2) 上記実施の形態の携帯端末装置３０（又は携帯端末装置３００）は、図３０に示すように構成され、メイン基板３２やアンテナ２２（２３等）は筐体部１０２の内部に搭載すればよい。
【０１２５】
(3) 上記実施の形態では、携帯端末装置３０（３００）について例示したが、本発明は、図示しない携帯情報端末機（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の無線通信機能を備える電子機器に搭載してもよく、実施の形態の携帯端末装置に限定されるものではない。
【０１２６】
次に、以上述べた実施の形態から抽出される技術的思想を請求項の記載形式に準じて付記として列挙する。本発明に係る技術的思想は上位概念から下位概念まで、様々なレベルやバリエーションにより把握できるものであり、以下の付記に本発明が限定されるものではない。
【０１２７】
（付記１）  単一又は複数のアンテナエレメントと、
前記アンテナエレメントと併設され、イメージ電流が流れる単一又は複数の接地導体部と、
を備え、前記単一の接地導体部に流れるイメージ電流、又は前記複数の接地導体部から選択された接地導体部に流れるイメージ電流により放射パターンが切り替えられることを特徴とするアンテナ。
【０１２８】
（付記２）  前記複数の接地導体部から接地導体部を選択してイメージ電流の流れ方向を変えることにより、放射パターンを切り替える放射パターン切替部を備えることを特徴とする付記１記載のアンテナ。
【０１２９】
（付記３）  前記単一の接地導体部では、該接地導体部が、異なる周波数に対応する２以上の異なる電気長を備え、周波数の変更により放射パターンが切り替えられることを特徴とする付記１記載のアンテナ。
【０１３０】
（付記４）  一方向にイメージ電流を流す複数からなる前記接地導体部を備え、これら接地導体部の接続を切り替えることにより、単一又は複数からなる前記接地導体部の電気長が変更され、使用周波数が切り替えられることを特徴とする付記１記載のアンテナ。
【０１３１】
（付記５）  前記アンテナエレメントの電気長が使用周波数の４分の１の波長又はその近傍値に設定され、単一の前記接地導体部の電気長又は複数の前記接地導体部の全電気長が使用周波数の４分の１の波長又はその近傍値に設定されていることを特徴とする付記１記載のアンテナ。
【０１３２】
（付記６）  前記接地導体部が複数で構成される場合、該接地導体部を直交配置としたことを特徴とする付記１記載のアンテナ。
【０１３３】
（付記７）  前記アンテナエレメントに給電する給電手段を含む基板に形成された接地領域を備え、前記接地導体部は前記接地領域とを分離して配置したことを特徴とする付記１、２、４又は６記載のアンテナ。
【０１３４】
（付記８）  前記放射パターン切替部は、前記アンテナエレメントと前記接地導体部との間及び／又は前記接地導体部の間の接続を切り替えるスイッチと、
前記アンテナエレメントを用いて電界強度を検出する電界強度検出部と、
この電界強度検出部で検出された電界強度により前記スイッチを切り替えるスイッチ制御部と、
を備えることにより、前記接地導体部を選択してイメージ電流の方向を変更して放射パターンを切り替えることを特徴とする付記２記載のアンテナ。
【０１３５】
（付記９）  前記接地導体部と前記接地領域との間をインダクタンス素子を介して接続したことを特徴とする付記７記載のアンテナ。
【０１３６】
（付記１０）  単一又は複数のアンテナエレメントに併設された単一又は複数の接地導体部にイメージ電流を流し、前記単一の接地導体部に流れるイメージ電流、又は前記複数の接地導体部から選択された接地導体部に流れるイメージ電流により放射パターンを切り替えることを特徴とするアンテナの放射パターン切替方法。
【０１３７】
（付記１１）  アンテナを備えて無線通信する無線通信装置であって、
単一又は複数のアンテナエレメントと、
前記アンテナエレメントと併設され、イメージ電流が流れる単一又は複数の接地導体部と、
を備え、前記単一の接地導体部に流れるイメージ電流、又は前記複数の接地導体部から選択された接地導体部に流れるイメージ電流により放射パターンが切り替えられることを特徴とする無線通信装置。
【０１３８】
（付記１２）  前記複数の接地導体部から接地導体部を選択してイメージ電流の流れ方向を変えることにより、放射パターンを切り替える放射パターン切替部を備えることを特徴とする付記１１記載の無線通信装置。
【０１３９】
（付記１３）  前記単一の接地導体部では、該接地導体部が、異なる周波数に対応する２以上の異なる電気長を備え、周波数の変更により放射パターンが切り替えられることを特徴とする付記１１記載の無線通信装置。
【０１４０】
（付記１４）  一方向にイメージ電流を流す複数からなる前記接地導体部を備え、これら接地導体部の接続を切り替えることにより、単一又は複数からなる前記接地導体部の電気長が変更され、使用周波数が切り替えられることを特徴とする付記１１記載の無線通信装置。
【０１４１】
（付記１５）  前記アンテナエレメントの電気長が使用周波数の４分の１の波長又はその近傍値に設定され、単一の前記接地導体部の電気長又は複数の前記接地導体部の全電気長が使用周波数の４分の１の波長又はその近傍値に設定されていることを特徴とする付記１１記載の無線通信装置。
【０１４２】
（付記１６）  前記接地導体部が複数で構成される場合、該接地導体部を直交配置としたことを特徴とする付記１１記載の無線通信装置。
【０１４３】
（付記１７）  前記アンテナエレメントに給電する給電手段を含む基板に形成された接地領域を備え、前記接地導体部は前記接地領域とを分離して配置したことを特徴とする付記１１、１２、１３、１４、１５又は１６記載の無線通信装置。
【０１４４】
（付記１８）  前記放射パターン切替部は、前記アンテナエレメントと前記接地導体部との間及び／又は前記接地導体部の間の接続を切り替えるスイッチと、
前記アンテナエレメントを用いて電界強度を検出する電界強度検出部と、
この電界強度検出部で検出された電界強度により前記スイッチを切り替えるスイッチ制御部と、
を備えることにより、前記接地導体部を選択してイメージ電流の方向を変更して放射パターンを切り替えることを特徴とする付記１２記載の無線通信装置。
【０１４５】
（付記１９）  前記接地導体部と前記接地領域との間をインダクタンス素子を介して接続したことを特徴とする付記１７記載の無線通信装置。
【０１４６】
以上説明したように、アンテナ、その放射パターン切替方法又は無線通信装置の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本開示のアンテナ、その放射パターン切替方法又は無線通信装置は、単一又は複数の接地導体部を備え、接地導体部に流れるイメージ電流の流れ方向を変更して放射パターンの向きを大きく変更できるので、基地局又は放送局に放射パターンを向けることができ、安定した通話や放送受信を行え、通信品質を高める等、有用である。
【符号の説明】
【０１４８】
２１、２２、２３、２４、２５、２６  アンテナ
４  アンテナエレメント
６、６１、６２、６３、６４  接地導体部（ＧＮＤ）
１６  接地導体部（ＧＮＤ）
３０、３００  携帯端末装置
３４、３６、３８、４０  スイッチ
４２、４４、４６、４８  チョークコイル
５０  放射パターン切替部
５２  無線部
５４  制御部
７８  ＲＳＳＩ部
【図１】
2010199859.tif 000003
【図２】
2010199859.tif 000004
【図３】
2010199859.tif 000005
【図４】
2010199859.tif 000006
【図５】
2010199859.tif 000007
【図６】
2010199859.tif 000008
【図７】
2010199859.tif 000009
【図８】
2010199859.tif 000010
【図９】
2010199859.tif 000011
【図１０】
2010199859.tif 000012
【図１１】
2010199859.tif 000013
【図１２】
2010199859.tif 000014
【図１３】
2010199859.tif 000015
【図１４】
2010199859.tif 000016
【図１５】
2010199859.tif 000017
【図１６】
2010199859.tif 000018
【図１７】
2010199859.tif 000019
【図１８】
2010199859.tif 000020
【図１９】
2010199859.tif 000021
【図２０】
2010199859.tif 000022
【図２１】
2010199859.tif 000023
【図２２】
2010199859.tif 000024
【図２３】
2010199859.tif 000025
【図２４】
2010199859.tif 000026
【図２５】
2010199859.tif 000027
【図２６】
2010199859.tif 000028
【図２７】
2010199859.tif 000029
【図２８】
2010199859.tif 000030
【図２９】
2010199859.tif 000031
【図３０】
2010199859.tif 000032