(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地面と、
第１導体部と、第１低域フィルター部と、第１延伸導体部とを有し、前記第１導体部が、第１信号源を介して前記接地面に電気接続され、前記第１低域フィルター部が、前記第１導体部と前記第１延伸導体部の間に電気接続され、前記第１導体部が、前記第１アンテナユニットの少なくとも１つの第１高帯域共振経路を形成し、前記第１高帯域共振経路が、少なくとも１つの第１高動作帯域を生成し、前記第１導体部、前記第１低域フィルター部および前記第１延伸導体部が、前記第１アンテナユニットの少なくとも１つの第１低帯域共振経路を形成し、前記第１低帯域共振経路が、少なくとも１つの第１低動作帯域を生成し、前記第１高動作帯域および前記第１低動作帯域が、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成された第１アンテナユニットと、
第２導体部と、第２低域フィルター部と、第２延伸導体部とを有し、前記第２導体部が、第２信号源を介して前記接地面に電気接続され、前記第２低域フィルター部が、前記第２導体部と前記第２延伸導体部の間に電気接続され、前記第２導体部が、前記第２アンテナユニットの少なくとも１つの第２高帯域共振経路を形成し、前記第２高帯域共振経路が、少なくとも１つの第２高動作帯域を生成し、前記第２導体部、前記第２低域フィルター部および前記第２延伸導体部が、前記第２アンテナユニットの少なくとも１つの第２低帯域共振経路を形成し、前記第２低帯域共振経路が、少なくとも１つの第２低動作帯域を生成し、前記第２高動作帯域および前記第２低動作帯域が、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成され、前記第１低動作帯域および前記第２低動作帯域が、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、前記第１高動作帯域および前記第２高動作帯域が、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする第２アンテナユニットと、
前記第１アンテナユニットおよび前記第２アンテナユニットの近くに配置され、少なくとも１つの第１結合部および第２結合部を有し、前記第１結合部と前記第１アンテナユニットの間に第１結合ギャップがあり、前記第２結合部と前記第２アンテナユニットの間に第２結合ギャップがある結合導体線と、
前記第１アンテナユニットと前記第２アンテナユニットの間に配置され、前記接地面に電気接続された接地導体線と
を含むマルチバンド・マルチアンテナシステム。
【請求項２】
前記結合導体線の長さが、前記第１および前記第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／３波長〜３／４波長の間である請求項１に記載のマルチバンド・マルチアンテナシステム。
【請求項３】
前記接地導体線の長さが、前記第１および前記第２高動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／６波長〜１／２波長の間である請求項１に記載のマルチバンド・マルチアンテナシステム。
【請求項４】
前記第１および前記第２結合ギャップが、いずれも前記第１および前記第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい請求項１に記載のマルチバンド・マルチアンテナシステム。
【請求項５】
前記第１または前記２導体部が、短絡回路部を介して前記接地面に電気接続された請求項１に記載のマルチバンド・マルチアンテナシステム。
【請求項６】
前記第１または前記２導体部が、少なくとも１つの結合ギャップを有する請求項１に記載のマルチバンド・マルチアンテナシステム。
【請求項７】
前記結合ギャップが、前記第１および前記第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい請求項６に記載のマルチバンド・マルチアンテナシステム。
【請求項８】
前記第１または前記２低域フィルター部が、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線である請求項１に記載のマルチバンド・マルチアンテナシステム。
【請求項９】
前記結合導体線または前記接地導体線が、チップインダクタ、コンデンサ、フィルター装置、回路、または複数の屈曲を有する請求項１に記載のマルチバンド・マルチアンテナシステム。
【請求項１０】
前記第１または前記第２導体部が、チップコンデンサまたは整合回路を有する請求項１に記載のマルチバンド・マルチアンテナシステム。
【請求項１１】
前記第１または前記第２延伸導体部が、前記接地面に電気接続された請求項１に記載のマルチバンド・マルチアンテナシステム。
【請求項１２】
前記第１導電部と前記第１信号源の間、または前記第２導電部と前記第２信号源の間にチップインダクタ、チップコンデンサ、整合回路またはスイッチ回路が結合された請求項１に記載のマルチバンド・マルチアンテナシステム。
【請求項１３】
信号源として構成され、接地面に配置されたマルチバンド送受信機と、
第１導体部と、第１低域フィルター部と、第１延伸導体部とを有し、前記第１低域フィルター部が、前記第１導体部と前記第１延伸導体部の間に電気接続され、前記第１導体部が、前記マルチバンド送受信機に電気接続され、前記第１導体部が、前記第１アンテナユニットの少なくとも１つの第１高帯域共振経路を形成し、前記第１高帯域共振経路が、少なくとも１つの第１高動作帯域を生成し、前記第１導体部、前記第１低域フィルター部および前記第１延伸導体部が、前記第１アンテナユニットの少なくとも１つの第１低帯域共振経路を形成し、前記第１低帯域共振経路が、少なくとも１つの第１低動作帯域を生成し、前記第１高動作帯域および前記第１低動作帯域が、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成された第１アンテナユニットと、
第２導体部と、第２低域フィルター部と、第２延伸導体部とを有し、前記第２低域フィルター部が、前記第２導体部と前記第２延伸導体部の間に電気接続され、前記第２導体部が、前記マルチバンド送受信機に電気接続され、前記第２導体部が、前記第２アンテナユニットの少なくとも１つの第２高帯域共振経路を形成し、前記第２高帯域共振経路が、少なくとも１つの第２高動作帯域を生成し、前記第２導体部、前記第２低域フィルター部および前記第２延伸導体部が、第２アンテナユニットの少なくとも１つの第２低帯域共振経路を形成し、前記第２低帯域共振経路が、少なくとも１つの第２低動作帯域を生成し、前記第２高動作帯域および前記第２低動作帯域が、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成され、前記第１および前記第２低動作帯域が、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、前記第１および前記第２高動作帯域が、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする第２アンテナユニットと、
前記第１アンテナユニットおよび前記第２アンテナユニットの近くに配置され、少なくとも１つの第１結合部および第２結合部を有し、前記第１結合部と前記第１アンテナユニットの間に第１結合ギャップがあり、前記第２結合部と前記第２アンテナユニットの間に第２結合ギャップがある結合導体線と、
前記第１アンテナユニットと前記第２アンテナユニットの間に配置され、前記接地面に電気接続された接地導体線と
を含む前記マルチバンド送受信機に電気接続されたマルチバンド・マルチアンテナシステムと
を含む通信装置。
【請求項１４】
前記結合導体線の長さが、前記第１および前記第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／３波長〜３／４波長の間である請求項１３に記載の通信装置。
【請求項１５】
前記接地導体線の長さが、前記第１および前記第２高動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／６波長〜１／２波長の間である請求項１３に記載の通信装置。
【請求項１６】
前記第１および前記第２結合ギャップが、いずれも前記第１および前記第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい請求項１３に記載の通信装置。
【請求項１７】
前記第１または前記２導体部が、短絡回路部を介して前記接地面に電気接続された請求項１３に記載の通信装置。
【請求項１８】
前記第１または前記２導体部が、少なくとも１つの結合ギャップを有する請求項１３に記載の通信装置。
【請求項１９】
前記結合ギャップが、前記第１および前記第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい請求項１８に記載の通信装置。
【請求項２０】
前記第１または前記２低域フィルター部が、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線である請求項１３に記載の通信装置。
【請求項２１】
前記結合導体線または前記接地導体線が、チップインダクタ、コンデンサ、フィルター装置、回路、または複数の屈曲を有する請求項１３に記載の通信装置。
【請求項２２】
前記第１または前記第２導体部が、チップコンデンサまたは整合回路を有する請求項１３に記載の通信装置。
【請求項２３】
前記第１または前記第２延伸導体部が、前記接地面に電気接続された請求項１３に記載の通信装置。
【請求項２４】
前記マルチバンド送受信機が、少なくとも１つの低帯域無線周波数回路と、少なくとも１つの高帯域無線周波数回路とを有する請求項１３に記載の通信装置。
【請求項２５】
前記マルチバンド送受信機と前記第１および前記２アンテナユニットの間に整合回路、スイッチ、チップコンデンサ、チップインダクタ、またはフィルター回路が結合された請求項１３に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチバンド・マルチアンテナシステムおよびその通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信信号の信号品質、信頼性および伝送速度に対する要求が高まるにつれ、パターン切替え（pattern switchable）またはビームステアリング（beam-steering）アンテナシステムや、マルチ入力マルチ出力（multi-input multi-output, MIMO）アンテナシステム等のマルチアンテナシステムが開発された。例えば、無線ローカルエリアネットワーク（wireless local area network, WLAN）システム帯域（2400-2484 MHz, 84 MHz）のMIMOアンテナ技術（IEEE 802.11n）は、ノート型パソコン（laptop）、ハンドヘルド通信装置、無線アクセスポイント（wireless access point）等の製品に上手く応用されている。
【０００３】
WLANシステムに加え、LTE（long term revolution）等の第４世代（fourth generation, 4G）移動通信システムもMIMOマルチアンテナシステムに応用できるよう開発された。そのため、第４世代（4G）移動通信システムは、将来、第２世代（2G）または第３世代（3G）移動通信システムよりも優れたモバイルインターネット機能を達成することができる。しかし、異なる国々に設計される通信帯域は必ずしも同じではなく、例えば、米国はLTE700（704-787 MHz）帯域を使用し、中国およびヨーロッパはそれぞれLTE2300（2300-2400 MHz）帯域およびLTE2500（2500-2690 MHz）帯域を使用するため、MIMOマルチアンテナシステムの設計課題を増やしている。
【０００４】
同じ動作帯域を有する複数のアンテナが１つのデバイスの限られた空間内に設計されている時、各アンテナがマルチバンド動作の要求を達成する必要がある場合には、マルチバンド減結合（multi-band decoupling）等の問題がマルチアンテナシステムの設計の複雑性を増加させる可能性がある。
【０００５】
WLANシステムの2400 MHz動作周波数の４／１波長は、約３１mmである。したがって、要求されるアンテナ共振サイズが比較的小さいため、デバイス内でアンテナ間に大きな空間が形成され、相互結合の問題が減少する。しかしながら、LTE700システムの700 MHz動作周波数の１／４波長は、約１０７mmであり、2400 MHz動作周波数の１／４波長よりも約３倍大きい。したがって、LTE700帯域のアンテナは、より大きな共振サイズを実現する必要があるため、デバイスの限られた空間においてアンテナ間の空間が縮小され、アンテナ間の隔離が技術的に困難になる。隣接する２つのアンテナ間に電気接続金属線を設計すれば、２つのアンテナ間の隔離を改良することができる。しかしながら、この方法は、マルチバンドエネルギー減結合ではなく、シングルバンドエネルギー減結合に応用される。
【０００６】
比較的短い動作波長（例えば、2400 MHz帯域）のシングルバンドに用いる他の方法として、隣接する２つのアンテナ間の接地部分に接地金属構造またはスロット（slot）を設計して、これらのアンテナ間の隔離を増加させる方法がある。しかしながら、接地金属構造またはスロットは、接地面で強い誘導表面電流（induced surface current）を励起するため、誘導表面電流が長い波長帯域で生成された時に、隣接する２つのアンテナのインピーダンス整合（impedance matching）を減らす可能性がある。
【０００７】
本発明は、マルチバンド・マルチアンテナシステムおよびその通信装置を提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、背景技術の技術課題のうち少なくとも１つの課題を解決することのできるマルチバンド・マルチアンテナシステムおよびその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】
【０００９】
本発明は、接地面と、第１アンテナユニットと、第２アンテナユニットと、結合導体線（coupling conductor line）と、接地導体線（grounding conductor line）とを含むマルチバンド・マルチアンテナシステムを提供する。第１アンテナユニットは、第１導体部と、第１低域フィルター部（low-pass filtering portion）と、第１延伸導体部とを有する。第１導体部は、第１信号源を介して接地面に電気接続され、第１低域フィルター部は、第１導体部と第１延伸導体部の間に電気接続される。第１導体部は、第１アンテナユニットの第１高帯域共振経路（higher band resonance path）を形成し、第１高帯域共振経路は、第１高動作帯域（higher operating band）を生成する。第１導体部、第１低域フィルター部および第１延伸導体部は、第１アンテナユニットの第１低帯域共振経路（lower band resonance path）を形成し、第１低帯域共振経路は、第１低動作帯域（lower operating band）を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第２アンテナユニットは、第２導体部と、第２低域フィルター部と、第２延伸導体部とを有する。第２導体部は、第２信号源を介して接地面に電気接続され、第２低域フィルター部は、第２導体部と第２延伸導体部の間に電気接続される。第２導体部は、第２アンテナユニットの第２高帯域共振経路を形成し、第２高帯域共振経路は、第２高動作帯域を生成する。第２導体部、第２低域フィルター部および第２延伸導体部は、第２アンテナユニットの第２低帯域共振経路を形成し、第２低帯域共振経路は、第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１低動作帯域および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１高動作帯域および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。結合導体線は、第１アンテナユニットおよび第２アンテナユニットの近くに配置され、第１結合部と、第２結合部とを有する。第１結合部と第１アンテナユニットの間に第１結合ギャップがあり、第２結合部と第２アンテナユニットの間に第２結合ギャップがある。接地導体線は、第１アンテナユニットと第２アンテナユニットの間に配置され、接地面に電気接続される。
【００１０】
本発明は、マルチバンド送受信機と、マルチバンド・マルチアンテナシステムとを含む通信装置を提供する。マルチバンド送受信機は、信号源として構成され、接地面に配置される。マルチバンド・マルチアンテナシステムは、マルチバンド送受信機に電気接続され、第１アンテナユニットと、第２アンテナユニットと、結合導体線と、接地導体線とを有する。第１アンテナユニットは、第１導体部と、第１低域フィルター部と、第１延伸導体部とを有する。第１低域フィルター部は、第１導体部と第１延伸導体部の間に電気接続され、第１導体部は、マルチバンド送受信機に電気接続される。第１導体部は、第１アンテナユニットの第１高帯域共振経路を形成し、第１高帯域共振経路は、第１高動作帯域を生成する。第１導体部、第１低域フィルター部および第１延伸導体部は、第１アンテナユニットの第１低帯域共振経路を形成し、第１低帯域共振経路は、第１低動作帯域を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第２アンテナユニットは、第２導体部と、第２低域フィルター部と、第２延伸導体部とを有する。第２低域フィルター部は、第２導体部と第２延伸導体部の間に電気接続され、第２導体部は、マルチバンド送受信機に電気接続される。第２導体部は、第２アンテナユニットの第２高帯域共振経路を形成し、第２高帯域共振経路は、第２高動作帯域を生成する。第２導体部、第２低域フィルター部および第２延伸導体部は、第２アンテナユニットの第２低帯域共振経路を形成し、第２低帯域共振経路は、第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１低動作帯域および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１高動作帯域および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。結合導体線は、第１アンテナユニットおよび第２アンテナユニットの近くに配置され、第１結合部および第２結合部を有する。第１結合部と第１アンテナユニットの間に第１結合ギャップがあり、第２結合部と第２アンテナユニットの間に第２結合ギャップがある。接地導体線は、第１アンテナユニットと第２アンテナユニットの間に配置され、接地面に電気接続される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、マルチアンテナシステムにおけるアンテナユニットの低動作帯域と高動作帯域の間の依存関係を減らすとともに、マルチアンテナシステムにおけるマルチバンド減結合の複雑性の問題を効果的に減らすことができる。そのため、単純構造を有する減結合機構を使用することによって、高ポートアイソレーション（high port isolation）を獲得し、且つ低コストで製造することのできるマルチバンド・マルチアンテナシステムを達成することができる。さらに、マルチバンド動作によって、マルチアンテナシステムにおけるアンテナユニットのサイズを小型化することにより、アンテナユニット間の隔離距離を拡大するとともに、通信装置の限られた空間内でマルチアンテナシステムの全体のサイズを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム１の構造概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム２の構造概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム３の構造概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム４の構造概略図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム５の構造概略図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム５の散乱パラメータ曲線を示した図である。
【図５Ｃ】結合導体線５４を適用していない場合のマルチバンド・マルチアンテナシステム５の散乱パラメータ曲線を示した図である。
【図５Ｄ】接地導体線５５を適用していない場合のマルチバンド・マルチアンテナシステム５の散乱パラメータ曲線を示した図である。
【図５Ｅ】結合導体線５４および接地導体線５５を適用していない場合のマルチバンド・マルチアンテナシステム５の散乱パラメータ曲線を示した図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態に係る複数のマルチバンド・マルチアンテナシステムを実装した通信システムの構造概略図である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態に係る複数のマルチバンド・マルチアンテナシステムを実装した通信システムの構造概略図である。
【図７】本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム７の構造概略図である。
【図８】本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム８の構造概略図である。
【図９】本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム９の構造概略図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム１０の構造概略図である。
【図１１Ａ】本発明の別の実施形態に係る通信装置９０の機能概略図である。
【図１１Ｂ】本発明の別の実施形態に係る通信装置９０の機能概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、マルチバンド・マルチアンテナシステムおよびその通信装置を説明する複数の実施形態を提供する。これらの実施形態は、例えば、移動通信装置、無線通信装置、モバルコンピュータ（mobile computing device, MCD）、コンピュータシステム等の様々な通信装置や、あるいは、電気通信設備（telecommunication equipment）、ネットワーク装置（network equipment）またはコンピュータやネットワークの周辺機器に適用される。
【００１４】
本発明の複数の実施形態は、マルチバンド・マルチアンテナシステムを実装する技術的構造を提供する。一般的に使用されているマルチバンドアンテナの設計方法によると、その低帯域共振経路を使用して第１共振モード（基本モード）を生成し、低通信帯域に必要なインピーダンス帯域幅を獲得するとともに、低帯域共振経路によって生成された基本モードの高次モードを使用して、高通信帯域に必要なインピーダンス帯域幅を獲得する。あるいは、低帯域共振経路によって生成された基本モードの高次モード、および別の高帯域共振経路によって生成された基本モードを使用して、高通信帯域に必要なインピーダンス帯域幅を獲得する。このようにアンテナを設計することによって、マルチバンド動作が達成される。しかしながら、このような設計法は、通常、マルチバンド減結合における設計課題を増やすため、例えば、アンテナの低帯域モードおよび高帯域モードの依存関係が増すことにより、マルチバンド・マルチアンテナシステムの異なるアンテナユニット間の低帯域モードと高帯域モードのエネルギー結合の問題を容易に抑制することができなくなる。
【００１５】
本発明は、接地面と、第１アンテナユニットと、第２アンテナユニットと、結合導体線と、接地導体線とを含むマルチバンド・マルチアンテナシステムを提供する。第１アンテナユニットは、第１信号源と、第１導体部と、第１低域フィルター部と、第１延伸導体部とを有する。第１導体部は、第１信号源を介して接地面に電気接続される。第１導体部は、第１アンテナユニットの少なくとも１つの第１高帯域共振経路に電気接続され、第１高帯域共振経路は、少なくとも１つの高動作帯域を生成する。第１導体部、第１低域フィルター部および第１延伸導体部は、第１アンテナユニットの少なくとも１つの第１低帯域共振経路を形成し、第１低帯域共振経路は、少なくとも１つの第１低動作帯域を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。 
【００１６】
第２アンテナユニットは、第２信号源と、第２導体部と、第２低域フィルター部と、第２延伸導体部とを有する。第２導体部は、第２信号源を介して接地面に電気接続される。 第２導体部は、第２アンテナユニットの少なくとも１つの第２高帯域共振経路を形成し、第２高帯域共振経路は、少なくとも１つの第２高動作帯域を生成する。第２導体部、第２低域フィルター部および第２延伸導体部は、第２アンテナユニットの少なくとも１つの第２低帯域共振経路を形成し、第２低帯域共振経路は、少なくとも１つの第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。
【００１７】
低域フィルター部は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。低域フィルター部は、アンテナユニットの低帯域共振経路がその第１共振モード（基本モード）を励起するのを阻止することがないが、低帯域共振経路の基本モードの高次モードを効果的に抑制する。そのため、アンテナユニットの低動作帯域は、その低帯域共振経路の第１共振モードによって形成される。低域フィルター部は、アンテナユニットの高動作帯域の共振電流が低域フィルター部の中を流れないよう抑制することができる。そのため、アンテナユニットの高動作帯域は、その高帯域共振経路の第１共振モードによって形成される。さらに、低域フィルター部は、アンテナユニットの低帯域共振経路の高次モードを効果的に抑制することができるため、アンテナユニットの低動作帯域と高動作帯域の依存関係を効果的に減らすことができる。このようにして、マルチアンテナシステムにおけるマルチバンド減結合の複雑性の問題を減らすことができる。さらに、低域フィルター部は、アンテナユニットの低帯域共振経路に必要な物理長（physical length）を効果的に減らすこともできるため、アンテナユニットの全体のサイズを効果的に減らすことによって、通信装置の限られた空間内でアンテナユニット間の隔離距離を拡大することができる。
【００１８】
マルチバンド減結合の問題を効果的に解決するため、マルチバンド・マルチアンテナシステムに結合導体線を設計する。結合導体線は、第１アンテナユニットおよび第２アンテナユニットの近くに配置され、少なくとも１つの第１結合部と、少なくとも１つの第２結合部とを有する。第１結合部と第１アンテナユニットの間に第１結合ギャップがあり、第２結合部と第２アンテナユニットの間に第２結合ギャップがある。第１結合ギャップおよび第２結合ギャップは、いずれも第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい。第１結合ギャップは、第１アンテナユニットの近接場エネルギー（near field energy）を結合導体線に案内し、第２結合ギャップは、第２アンテナユニットの近接場エネルギーを結合導体線に案内することができる。このように、比較的長い波長を有する第１および第２低動作帯域で動作した結合導体線により接地面に生成された誘導表面電流の強度を減らすことによって、隣接する第１および第２アンテナユニットによって励起された共振モードの干渉を減らすことができる。結合導体線の長さは、第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／３波長〜３／４波長の間である。第１および第２低域フィルター部は、それぞれ第１および第２低動作共振経路の高次モードを効果的に抑制することができるため、第１および第２アンテナユニットの低動作帯域と高動作帯域の間の依存関係を効果的に減らすことができる。さらに、第１および第２アンテナユニットの低動作帯域は、それぞれその低帯域共振経路の第１共振モードによって形成される。そのため、結合導体部が第１および第２アンテナユニットの低動作帯域の隔離機構として構成され、第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた通信システム帯域のエネルギー結合度を効果的に減らすことができる。結合導体線は、第１および第２アンテナユニットの低動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。
【００１９】
また、マルチバンド・マルチアンテナシステムに、接地導体線を設計する。接地導体線は、第１アンテナユニットと第２アンテナユニットの間に配置され、接地面に電気接続される。接地導体線の長さは、第１および第２高動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／６波長〜１／２波長の間である。第１および第２低域フィルター部は、それぞれ第１および第２高動作共振経路の共振電流が低域フィルター部の中を流れないよう効果的に抑制することができるため、第１および第２アンテナユニットの高動作帯域は、それぞれ第１および第２高帯域共振経路の第１共振モードによって形成される。このようにして、第１および第２アンテナユニットの低動作帯域と高動作帯域の間の依存関係を効果的に減らすことができる。そのため、接地導体部が第１および第２アンテナユニットの高動作帯域の隔離機構として構成され、第１および第２高動作帯域によって共同でカバーされた通信システム帯域のエネルギー結合度を効果的に減らすことができる。接地導体線は、第１および第２アンテナユニットの高動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。
【００２０】
以下、図１〜図１１Ｂに基づいて、本発明が提供するマルチバンド・マルチアンテナシステムおよび通信装置について説明するとともに、マルチバンド・マルチアンテナシステムにおけるマルチバンド減結合の技術的解決法についても提供する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム１の構造概略図である。図１を参照すると、マルチバンド・マルチアンテナシステム１は、接地面１１と、第１アンテナユニット１２と、第２アンテナユニット１３と、結合導体線１４と、接地導体線１５とを含む。第１アンテナユニット１２は、第１信号源１２４と、第１導体部１２１と、第１低域フィルター部１２２と、第１延伸導体部１２３とを有する。第１導体部１２１は、第１信号源１２４を介して接地面１１に電気接続される。第１導体部１２１は、第１アンテナユニット１２の第１高帯域共振経路１２５を形成し、第１高帯域共振経路１２５は、第１高動作帯域を生成する。第１導体部１２１、第１低域フィルター部１２２および第１延伸導体部１２３は、第１アンテナユニット１２の第１低帯域共振経路１２６を形成し、第１低帯域共振経路１２６は、第１低動作帯域を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。 
【００２２】
第１低域フィルター部１２２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。第１低域フィルター部１２２は、第１低帯域共振経路１２６がその第１共振モード（基本モード）を励起するのを妨げることかないが、第１低帯域共振経路１２６の基本モードの高次モードを効果的に抑制する。そのため、第１低動作帯域は、第１低帯域共振経路１２６の第１共振モードによって形成される。第１低域フィルター部１２２は、第１高動作帯域の共振電流が第１低域フィルター部１２２の中を流れないよう同時に抑制することができる。そのため、第１高動作帯域は、第１高帯域共振経路１２５の第１共振モードによって形成される。さらに、第１低域フィルター部１２２は、第１高帯域共振経路１２５の高次モードを効果的に抑制することができるため、第１低動作帯域と第１高動作帯域の依存関係を効果的に減らすことができる。このようにして、マルチバンド・マルチアンテナシステム１におけるマルチバンド減結合の複雑性の問題を減らすことができる。さらに、第１低域フィルター部１２２は、第１低帯域共振経路１２６に必要な物理長を効果的に減らすこともできるため、第１アンテナユニット１２の全体のサイズを効果的に減らすことができ、通信装置の限られた空間内でアンテナユニット間の隔離距離を拡大することができる。
【００２３】
第２アンテナユニット１３は、第２信号源１３４と、第２導体部１３１と、第２低域フィルター部１３２と、第２延伸導体部１３３とを有する。第２導体部１３１は、第２信号源１３４を介して接地面１１に電気接続される。第２導体部１３１は、第２アンテナユニット１３の第２高帯域共振経路１３５を形成し、第２高帯域共振経路１３５は、第２高動作帯域を生成する。第２導体部１３１、第２低域フィルター部１３２および第２延伸導体部１３３は、第２アンテナユニット１３の第２低帯域共振経路１３６を形成し、第２低帯域共振経路１３６は、第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。
【００２４】
第２低域フィルター部１３２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。第２低域フィルター部１３２は、第２低帯域共振経路１３６がその第１共振モード（基本モード）を励起するのを妨げることかないが、第２低帯域共振経路１３６の基本モードの高次モードを効果的に抑制する。そのため、第２低動作帯域は、第２低帯域共振経路１３６の第１共振モードによって形成される。第２低域フィルター部１３２は、第２高動作帯域の共振電流が第２低域フィルター部１３２の中を流れないよう同時に抑制することができる。そのため、第２高動作帯域は、第２高帯域共振経路１３５の第１共振モードによって形成される。さらに、第２低域フィルター部１３２は、第２高帯域共振経路１３５の高次モードを効果的に抑制することができるため、第２低動作帯域と第２高動作帯域の依存関係を効果的に減らすことができる。このようにして、マルチバンド・マルチアンテナシステム１におけるマルチバンド減結合の複雑性の問題を減らすことができる。さらに、第２低域フィルター部１３２は、第２低帯域共振経路１３６に必要な物理長を効果的に減らすこともできるため、第２アンテナユニット１３の全体のサイズを効果的に減らすことによって、通信装置の限られた空間内でアンテナユニット間の隔離距離を拡大することができる。
【００２５】
結合導体線１４は、第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット１３の近くに配置され、第１結合部１４１と、第２結合部１４２とを有する。第１結合部１４１および第１アンテナユニット１２は、第１結合ギャップ１４１２を有し、第２結合部１４２および第２アンテナユニット１３は、第２結合ギャップ１４１３を有する。第１結合ギャップ１４１２および第２結合ギャップ１４１３は、いずれも第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい。第１結合ギャップ１４１２は、第１アンテナユニット１２の近接場エネルギーを結合導体線１４に案内し、第２結合ギャップ１４１３は、第２アンテナユニット１３の近接場エネルギーを結合導体線１４に案内することができる。このように、比較的長い波長を有する第１および第２低動作帯域で動作した結合導体線１４によって生成された接地面の誘導表面電流の強度を効果的に減らすことによって、隣接する第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット１３によって励起された共振モードの干渉を減らすことができる。結合導体線１４の経路１４３の長さは、第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／３波長〜３／４波長の間である。
【００２６】
第１低域フィルター部１２２および第２低域フィルター部１３２は、それぞれ第１低動作共振経路１２６および第２低動作共振経路１３６の高次モードを効果的に抑制することができるため、第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット１３の低動作帯域と高動作帯域の間の依存関係を効果的に減らすことができる。さらに、第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット１３の低動作帯域は、それぞれその低帯域共振経路１２６および１３６の第１共振モードによって形成される。そのため、結合導体部１４が第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット１３の低動作帯域の隔離機構として構成され、第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた通信システム帯域のエネルギー結合度を効果的に減らすことができる。結合導体線１４は、第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット１３の低動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。
【００２７】
接地導体線１５は、第１アンテナユニット１２と第２アンテナユニット１３の間に配置され、接地面１１に電気接続される。接地導体線１５の経路１５１の長さは、第１および第２高動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／６波長〜１／２波長の間である。第１低域フィルター部１２２および第２低域フィルター部１３２は、それぞれ第１および第２高動作帯域の共振電流が低域フィルター部１２２および１３２の中を流れないよう効果的に抑制することができるため、第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット１３の高動作帯域は、それぞれ第１高帯域共振経路１２５および第２高帯域共振経路１３５の第１共振モードによって形成される。このようにして、第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット１３の低動作帯域と高動作帯域の間の依存関係を効果的に減らすことができる。そのため、接地導体部１５が第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット１３の低動作帯域の隔離機構として構成され、第１および第２高動作帯域によって共同でカバーされた通信システム帯域のエネルギー結合度を効果的に減らすことができる。接地導体線１５は、第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット１３の高動作帯域の隔離を効果的に改良することができるため、マルチ入力マルチ出力（multi-input multi-output, MIMO）、パターン切替え（pattern switchable）、パターンダイバーシティ（pattern diversity）、またはビームステアリング（beam-steering）マルチアンテナシステム動作を達成することができる。
【００２８】
図２は、本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム２の構造概略図である。図２を参照すると、マルチバンド・マルチアンテナシステム２は、接地面１１と、第１アンテナユニット２２と、第２アンテナユニット２３と、結合導体線２４と、接地導体線１５とを含む。第１アンテナユニット２２は、第１信号源１２４と、第１導体部２２１と、第１低域フィルター部２２２と、第１延伸導体部２２３とを有する。第１導体部２２１は、第１信号源１２４を介して接地面１１に電気接続される。第１導体部２２１は、接地面１１に電気接続された短絡回路部２２７を有する。短絡回路部２２７は、第１アンテナユニット２２の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第１導体部２２１は、第１アンテナユニット２２の第１高帯域共振経路２２５を形成し、第１高帯域共振経路２２５は、第１高動作帯域を生成する。第１導体部２２１、第１低域フィルター部２２２および第１延伸導体部２２３は、第１アンテナユニット２２の第１低帯域共振経路２２６を形成し、第１低帯域共振経路２２６は、第１低動作帯域を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１低域フィルター部２２２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。
【００２９】
第２アンテナユニット２３は、第２信号源１３４と、第２導体部２３１と、第２低域フィルター部２３２と、第２延伸導体部２３３とを有する。第２導体部２３１は、第２信号源１３４を介して接地面１１に電気接続される。第２導体部２３１は、接地面１１に電気接続された短絡回路部２３７を有する。短絡回路部２３７は、第２アンテナユニット２３の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第２導体部２３１は、第２アンテナユニット２３の第２高帯域共振経路２３５を形成し、第２高帯域共振経路２３５は、第２高動作帯域を生成する。第２導体部２３１、第２低域フィルター部２３２および第２延伸導体部２３３は、第２アンテナユニット２３の第２低帯域共振経路２３６を形成し、第２低帯域共振経路２３６は、第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。第２低域フィルター部２３２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。
【００３０】
結合導体線２４は、第１アンテナユニット２２および第２アンテナユニット２３の近くに配置され、第１結合部２４１と、第２結合部２４２とを有する。結合導体線２４は、複数の屈曲（bending）を有するため、結合導体線２４の全体のサイズをさらに減らすことができる。第１結合部２４１と第１アンテナユニット２２の間に第１結合ギャップ２４１２があり、第２結合部２４２と第２アンテナユニット２３の間に第２結合ギャップ２４１３がある。第１結合ギャップ２４１２および第２結合ギャップ２４１３は、いずれも第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい。結合導体線２４の経路２４３の長さは、第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／３波長〜３／４波長の間である。
【００３１】
接地導体線１５は、第１アンテナユニット２２と第２アンテナユニット２３の間に配置され、接地面１１に電気接続される。接地導体線１５の経路１５１の長さは、第１および第２高動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／６波長〜１／２波長の間である。 
【００３２】
マルチバンド・マルチアンテナシステム２において、第１導体部２２１および第２導体部２３１は、それぞれ接地面１１に電気接続された短絡回路部２２７および短絡回路部２３７を有する。短絡回路部２２７および２３７は、それぞれ第１および第２アンテナユニット２２および２３の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第１および第２低域フィルター部２２２および２３２は、それぞれマルチバンド・マルチアンテナシステム１の第１および第２高動作共振経路１２２および１３２と同じ機能を達成し、第１アンテナユニット２２および第２アンテナユニット２３の低動作帯域と高動作帯域の間の依存関係の程度を減らすとともに、第１および第２アンテナユニット２２および２３の全体のサイズを効果的に減らすこともできる。結合導体線２４は複数の屈曲を有するが、第１および第２結合ギャップ２４１２および２４１３も第１および第２アンテナユニット２２および２３の近接場エネルギーを結合導体線２４に案内し、マルチバンド・マルチアンテナシステム１の結合導体線１４と同じ効果を達成することができる。そのため、結合導体線２４も第１アンテナユニット２２および第２アンテナユニット２３の低動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。さらに、接地導体部１５も第１アンテナユニット２２および第２アンテナユニット２３の高動作帯域の隔離機構として構成され、第１アンテナユニット２２および第２アンテナユニット２３の高動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。したがって、マルチバンド・マルチアンテナシステム２もマルチバンド・マルチアンテナシステム１と同じ機能を達成することができ、マルチバンドMIMO、パターン切替え、パターンダイバーシティ、またはビームステアリングマルチアンテナシステム動作を達成することができる。
【００３３】
図３は、本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム３の構造概略図である。図３を参照すると、マルチバンド・マルチアンテナシステム３は、接地面１１と、第１アンテナユニット３２と、第２アンテナユニット３３と、結合導体線３４と、接地導体線３５とを含む。第１アンテナユニット３２は、第１信号源１２４と、第１導体部３２１と、第１低域フィルター部３２２と、第１延伸導体部３２３とを有する。第１導体部３２１は、第１信号源１２４を介して接地面１１に電気接続される。第１導体部３２１は、第１アンテナユニット３２の第１高帯域共振経路３２５を形成し、第１高帯域共振経路３２５は、第１高動作帯域を生成する。第１延伸導体部３２３の一端は、接地面１１に電気接続される。第１導体部３２１、第１低域フィルター部３２２および第１延伸導体部３２３は、第１アンテナユニット３２の第１低帯域共振経路３２６を形成し、第１低帯域共振経路３２６は、第１低動作帯域を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１低域フィルター部３２２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。
【００３４】
第２アンテナユニット３３は、第２信号源１３４と、第２導体部３３１と、第２低域フィルター部３３２と、第２延伸導体部３３３とを有する。第２導体部３３１は、第２信号源１３４を介して接地面１１に電気接続される。第２導体部３３１は、第２アンテナユニット３３の第２高帯域共振経路３３５を形成し、第２高帯域共振経路３３５は、第２高動作帯域を生成する。第２延伸導体部３３３の一端は、接地面１１に電気接続される。第２導体部３３１、第２低域フィルター部３３２および第２延伸導体部３３３は、第２アンテナユニット３３の第２低帯域共振経路３３６を形成し、第２低帯域共振経路３３６は、第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。第２低域フィルター部３３２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。
【００３５】
結合導体線３４は、第１アンテナユニット３２および第２アンテナユニット２３の近くに配置され、第１結合部３４１と、第２結合部３４２とを有する。結合導体線３４は、複数の屈曲をする。第１結合部３４１および第１アンテナユニット３２は、第１結合ギャップ３４１２を有し、第２結合部３４２と第２アンテナユニット３３は、第２結合ギャップ３４１３を有する。第１結合ギャップ３４１２および第２結合ギャップ３４１３は、いずれも第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい。結合導体線３４の経路３４３の長さは、第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／３波長〜３／４波長の間である。
【００３６】
接地導体線３５は、第１アンテナユニット３２と第２アンテナユニット３３の間に配置され、接地面１１に電気接続される。接地導体線３５は、複数の屈曲をする。接地導体線３５の経路３５１の長さは、第１および第２高動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／６波長〜１／２波長の間である。
【００３７】
マルチバンド・マルチアンテナシステム３において、第１延伸導体部３２３および第２延伸導体部３３３は、それぞれこれらの第１端を介して接地面１１に電気接続される。第１低帯域共振経路３２６および第２低帯域共振経路３３６も形成されるとともに、第１および第２低域フィルター部３２２および３３２もマルチバンド・マルチアンテナシステム１の第１および第２低域フィルター部１２２および１３２と同じ効果を有するため、第１アンテナユニット３２および第２アンテナユニット３３の低動作帯域と高動作帯域の間の依存関係の程度を減らすとともに、第１および第２アンテナユニット３２および３３の全体のサイズを効果的に減らすことができる。結合導体線３４および接地導体線３５はそれぞれ複数の屈曲を有するが、第１および第２結合ギャップ３４１２および３４１３も第１アンテナユニット３２および第２アンテナユニット３３の近接場エネルギーを結合導体線３４に案内し、マルチバンド・マルチアンテナシステム１の結合導体線１４と同じ機能を達成することができる。そのため、結合導体線３４は、第１アンテナユニット３２および第２アンテナユニット３３の低動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。さらに、接地導体部３５も第１アンテナユニット３２および第２アンテナユニット３３の高動作帯域の隔離機構として構成され、第１アンテナユニット３２および第２アンテナユニット３３の高動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。したがって、マルチバンド・マルチアンテナシステム３もマルチバンド・マルチアンテナシステム１と同じ機能を達成することができる。
【００３８】
図４は、本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム４の構造概略図である。図４を参照すると、マルチバンド・マルチアンテナシステム４は、接地面１１と、第１アンテナユニット４２と、第２アンテナユニット４３と、結合導体線４４と、接地導体線１５とを含む。第１アンテナユニット４２は、第１信号源１２４と、第１導体部４２１と、第１低域フィルター部４２２と、第１延伸導体部４２３とを有する。第１導体部４２１は、第１信号源１２４を介して接地面１１に電気接続される。第１導体部４２１は、結合ギャップ４２１１を有する。整合回路４２８は、第１導体部４２１と第１信号源１２４の間に結合される。整合回路４２８は、チップインダクタ、コンデンサまたはスイッチ回路と置き換えられる。第１導体部４２１は、短絡回路部４２７を介して接地面１１に電気接続される。結合ギャップ４２１１、整合回路４２８および短絡回路部４２７は、第１アンテナユニット４２の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第１導体部４２１は、第１アンテナユニット４２の第１高帯域共振経路を形成し、第１高帯域共振経路は、第１高動作帯域を生成する。第１導体部４２１、第１低域フィルター部４２２および第１延伸導体部４２３は、第１アンテナユニット４２の第１低帯域共振経路を形成し、第１低帯域共振経路は、第１低動作帯域を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１低域フィルター部４２２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。
【００３９】
第２アンテナユニット４３は、第２信号源１３４と、第２導体部４３１と、第２低域フィルター部４３２と、第２延伸導体部４３３とを有する。第２導体部４３１は、第２信号源１３４を介して接地面１１に電気接続される。第２導体部４３１は、結合ギャップ４３１１を有する。整合回路４３８は、第２導体部４３１と第２信号源１３４の間に結合される。整合回路４３８は、チップインダクタ、コンデンサまたはスイッチ回路と置き換えられる。第２導体部４３１は、短絡回路部４３７を介して接地面１１に電気接続される。結合ギャップ４３１１、整合回路４３８および短絡回路部４３７は、第２アンテナユニット４３の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第２導体部４３１は、第２アンテナユニット４３の第２高帯域共振経路を形成し、第２高帯域共振経路は、第２高動作帯域を生成する。第２導体部４３１、第２低域フィルター部４３２および第２延伸導体部４３３は、第２アンテナユニット４３の第２低帯域共振経路を形成し、第２低帯域共振経路は、第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。第２低域フィルター部４３２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。チップ結合ギャップ４２１１および結合ギャップ４３１１は、いずれも第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい。
【００４０】
結合導体線４４は、第１アンテナユニット４２および第２アンテナユニット４３の近くに配置され、第１結合部４４１と、第２結合部４４２とを有する。結合導体線４４は、複数の屈曲をする。第１結合部４４１および第１アンテナユニット４２は、第１結合ギャップ４４１２を有し、第２結合部４４２と第２アンテナユニット４３は、第２結合ギャップ４４１３を有する。第１結合ギャップ４４１２および第２結合ギャップ４４１３は、いずれも第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい。結合導体線４４の経路４４３の長さは、第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／３波長〜３／４波長の間である。
【００４１】
接地導体線１５は、第１アンテナユニット４２と第２アンテナユニット４３の間に配置され、接地面１１に電気接続される。接地導体線１５の経路１５１の長さは、第１および第２高動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／６波長〜１／２波長の間である。
【００４２】
第１導体部４２１および第２導体部４３１は、それぞれ結合ギャップ４２１１および結合ギャップ４３１１を有する。第１導体部４２１および第２導体部４３１は、それぞれ短絡回路部４２７および短絡回路部４３７を介して接地面１１に結合される。整合回路４２８および整合回路４３８は、それぞれ第１導体部４２１と第１信号源１２４の間、および第２導体部４３１と第２信号源１３４の間に結合される。結合ギャップ４２１１および４３１１、整合回路４２８および４３８、および短絡回路部４２７および４３７は、いずれも第１および第２アンテナユニット４２および４３の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第１および第２低域フィルター部４２２および４３２もマルチバンド・マルチアンテナシステム１の第１および第２低域フィルター部１２２および１３２と同じ効果を有するため、第１アンテナユニット４２および第２アンテナユニット４３の低動作帯域と高動作帯域の間の依存関係の程度を減らすとともに、第１および第２アンテナユニット４２および４３の全体のサイズを効果的に減らすこともできる。結合導体線４４は複数の屈曲を有するが、第１および第２結合ギャップ４４１２および４４１３も第１および第２アンテナユニット４２および４３の近接場エネルギーを結合導体線４４に案内し、マルチバンド・マルチアンテナシステム１の結合導体線１４と同じ機能を達成することができる。そのため、結合導体線４４も第１アンテナユニット４２および第２アンテナユニット４３の低動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。さらに、接地導体部１５も第１アンテナユニット４２および第２アンテナユニット４３の高動作帯域の隔離機構として構成され、第１アンテナユニット４２および第２アンテナユニット４３の高動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。したがって、マルチバンド・マルチアンテナシステム４もマルチバンド・マルチアンテナシステム１と同じ機能を達成することができる。
【００４３】
図５Ａは、本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム５の構造概略図である。図５を参照すると、マルチバンド・マルチアンテナシステム５は、接地面１１と、第１アンテナユニット５２と、第２アンテナユニット５３と、結合導体線５４と、接地導体線５５とを含む。第１および第２アンテナユニット５２および５３は、それぞれ接地面１１の角の隣接する２つの端部に配置される。接地面１１の角の隣接する２つの端部の刃先角（included angle）は、直角、鋭角または鈍角であってもよい。さらに、第１および第２アンテナユニット５２および５３、結合導体線５４、および接地導体線５５は、印刷またはエッチングプロセスにより、誘電体基板５６の表面に形成される。第１および第２アンテナユニット５２および５３、結合導体線５４、および接地導体線５５は、印刷またはエッチングプロセスにより、誘電体基板５６の異なる表面に形成されてもよい。
【００４４】
第１アンテナユニット５２は、第１信号源１２４と、第１導体部５２１と、第１低域フィルター部５２２と、第１延伸導体部５２３とを有する。第１導体部５２１は、第１信号源１２４を介して接地面１１に電気接続される。第１導体部５２１は、結合ギャップ５２１１を有する。第１導体部５２１は、短絡回路部５２７を介して接地面１１に電気接続される。結合ギャップ５２１１および短絡回路部５２７は、第１アンテナユニット５２の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第１導体部５２１は、第１アンテナユニット５２の第１高帯域共振経路を形成し、第１高帯域共振経路は、第１高動作帯域を生成する。第１導体部５２１、第１低域フィルター部５２２および第１延伸導体部５２３は、第１アンテナユニット５２の第１低帯域共振経路を形成し、第１低帯域共振経路は、第１低動作帯域を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１低域フィルター部５２２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。
【００４５】
第２アンテナユニット５３は、第２信号源１３４と、第２導体部５３１と、第２低域フィルター部５３２と、第２延伸導体部５３３とを有する。第２導体部５３１は、第２信号源１３４を介して接地面１１に電気接続される。第２導体部５３１は、結合ギャップ５３１１を有する。第２導体部５３１は、短絡回路部５３７を介して接地面１１に電気接続される。結合ギャップ５３１１および短絡回路部５３７は、第２アンテナユニット５３の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第２導体部５３１は、第２アンテナユニット５３の第２高帯域共振経路を形成し、第２高帯域共振経路は、第２高動作帯域を生成する。第２導体部５３１、第２低域フィルター部５３２および第２延伸導体部５３３は、第２アンテナユニット５３の第２低帯域共振経路を形成し、第２低帯域共振経路は、第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。第２低域フィルター部５３２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。結合ギャップ５２１１および結合ギャップ５３１１は、いずれも第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい。
【００４６】
結合導体線５４は、第１アンテナユニット５２および第２アンテナユニット５３の近くに配置され、第１結合部５４１と、第２結合部５４２とを有する。結合導体線５４は、複数の屈曲をする。第１結合部５４１および第１アンテナユニット５２は、第１結合ギャップ５４１２を有し、第２結合部５４２および第２アンテナユニット５３は、第２結合ギャップ５４１３を有する。第１結合ギャップ５４１２および第２結合ギャップ５４１３は、いずれも第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい。結合導体線５４の経路５４３の長さは、第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／３波長〜３／４波長の間である。
【００４７】
接地導体線５５は、第１アンテナユニット５２と第２アンテナユニット５３の間に配置され、接地面１１に電気接続される。接地導体線５５の経路５５１の長さは、第１および第２高動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／６波長〜１／２波長の間である。
【００４８】
マルチバンド・マルチアンテナシステム５において、第１および第２アンテナユニット５２および５３は、それぞれ接地面１１の角の隣接する２つの端部に配置される。第１および第２アンテナユニット５２および５３、結合導体線５４、および接地導体線５５は、印刷またはエッチングプロセスにより、誘電体基板５６の表面に形成される。第１導体部５２１および第２導体部５３１は、それぞれ結合ギャップ５２１１および結合ギャップ５３１１を有する。第１導体部５２１および第２導体部５３１は、それぞれ短絡回路部５２７および短絡回路部５３７を介して接地面１１に結合される。結合ギャップ５２１１および５３１１と、短絡回路部５２７および５３７は、いずれも第１および第２アンテナユニット５２および５３の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。
【００４９】
第１および第２低域フィルター部５２２および５３２もマルチバンド・マルチアンテナシステム１の第１および第２低域フィルター部１２２および１３２と同じ機能を有するため、第１アンテナユニット５２および第２アンテナユニット５３の低動作帯域と高動作帯域の間の依存関係の程度を減らすとともに、第１および第２アンテナユニット５２および５３の全体のサイズを効果的に減らすことができる。結合導体線５４は複数の屈曲を有するが、第１および第２結合ギャップ５４１２および５４１３も第１および第２アンテナユニット５２および５３の近接場エネルギーを結合導体線５４に案内し、マルチバンド・マルチアンテナシステム１の結合導体線１４と同じ効果を達成することができる。そのため、結合導体線５４も第１アンテナユニット５２および第２アンテナユニット５３の低動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。さらに、接地導体部５５が第１アンテナユニット５２および第２アンテナユニット５３の高動作帯域の隔離機構として構成され、第１アンテナユニット５２および第２アンテナユニット５３の高動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。したがって、マルチバンド・マルチアンテナシステム５もマルチバンド・マルチアンテナシステム１と同じ機能を達成することができ、マルチバンドMIMO、パターン切替え、パターンダイバーシティ、またはビームステアリングマルチアンテナシステム動作を達成することができる。
【００５０】
図５Ｂは、図５Ａのマルチバンド・マルチアンテナシステム５の測定したアンテナ散乱パラメータ（scattering parameter）曲線の比較図である。実験は、下記のサイズを選択して行った。接地面１１の面積は約２５０×１５０mm2であり、誘電体基板５６の厚さは約０．４mmであり、第１および第２導体部５２１および５３１の長さはそれぞれ約２９mmであり、その幅は約１５mmであり、結合ギャップ５２１１および５３１１はほぼ逆Ｌ型（inverted L-shape）を有し、その空間長合計は約２７mmであり、結合ギャップは約０．５mmであり、第１および第２低域フィルター部５２２および５３２はそれぞれチップインダクタであり、そのインダクタンスは約１０nHであり、第１および第２延伸導体部５２３および５３３はそれぞれほぼ逆Ｌ型を有し、その長さ合計は約５０mmであり、その幅は約１mmであり、短絡回路部５２７および５３７の長さはそれぞれ約２４mmであり、その長さは約１mmであり、結合導体線５４の長さは約２７０mmであり、その幅は約０．５mmであり、第１結合ギャップ５４１２および第２結合ギャップ５４１３はそれぞれ０．５mmであり、接地導体線５５の経路長合計は約１４mmであり、その幅は約０．７mmである。第１アンテナユニット５２の測定したリターンロス（return loss）曲線は５２１２であり、第２アンテナユニット５３の測定したリターンロス曲線は５３１２である。第１アンテナユニット５２と第２アンテナユニット５３の間の隔離曲線は、５２５３である。
【００５１】
第１導体部５２１は、第１アンテナユニット５２の第１高帯域共振経路を形成し、第１高帯域共振経路は、第１高動作帯域５２１２２を生成する。第１導体部５２１、第１低域フィルター部５２２および第１延伸導体部５２３は、第１アンテナユニット５２の第１低帯域共振経路を形成し、第１低帯域共振経路は、第１低動作帯域５２１２１を生成する。第２導体部５３１は、第２アンテナユニット５３の第２高帯域共振経路を形成し、第２高帯域共振経路は、第２高動作帯域５３１２２を生成する。第２導体部５３１、第２低域フィルター部５３２および第２延伸導体部５３３は、第２アンテナユニット５３の第２低帯域共振経路を形成し、第２低帯域共振経路は、第２低動作帯域５３１２１を生成する。
【００５２】
本実施形態において、マルチバンド・マルチアンテナシステム５の第１および第２低動作帯域５２１２１および５３１２１は、LTE（long term revolution）システムLTE700の通信システム帯域（704-862 MHz）を共同でカバーし、第１および第２高動作帯域５２１２２および５３１２２は、LTE2300（2300-2400 MHz）およびLTE2500（2500-1690 MHz）の通信システム帯域を共同でカバーする。結合ギャップ５２１１および結合ギャップ５３１１は、いずれも第１および第２低動作帯域５２１２１および５３１２１によって共同でカバーされた最低通信システム帯域（LTE700）の最低動作周波数（704 MHz）の２％波長よりも小さい。第１結合ギャップ５４１２および第２結合ギャップ５４１３は、いずれも第１および第２低動作帯域５２１２１および５３１２１によって共同でカバーされた最低通信システム帯域（LTE700）の最低動作周波数（704 MHz）の２％波長よりも小さい。結合導体線５４の長さ５４３は、第１および第２低動作帯域５２１２１および５３１２１によって共同でカバーされた最低通信システム帯域（LTE700）の中心動作周波数（783MHz）の１／３波長〜３／４波長の間である。接地導体線５５の経路５５１の長さは、第１および第２高動作帯域５２１２２および５３１２２によって共同でカバーされた最低通信システム帯域（LTE2300）の中心動作周波数（2350 MHz）の１／６波長〜１／２波長の間である。
【００５３】
第１および第２低域フィルター部５２２および５３２は、それぞれ第１および第２低動作帯域５２１２１および５３１２１の共振経路の基本モード以外の高次モードを効果的に抑制することができる。そのため、第１および第２アンテナユニット５２および５３の第１および第２低動作帯域５２１２１および５３１２１は、それぞれその第1および第２低帯域共振経路の第１共振モードによって形成される。第１および第２低域フィルター部５２２および５３２は、それぞれ第１および第２高動作帯域５２１２２および５３１２２の共振電流が低域フィルター部の中を流れないよう効果的に抑制することもできる。第１および第２高動作帯域５２１２２および５３１２２は、それぞれ第１および第２高帯域共振経路の第1共振モードによって形成される。このように、第１および第２低域フィルター部５２２および５３２は、第１および第２アンテナユニット５２および５３の低動作帯域と高動作帯域の間の依存関係を効果的に減らすことができる。そのため、結合導体部５４が第１および第２低動作帯域５２１２１および５３１２１の隔離機構として構成され、第１および第２低動作帯域５２１２１および５３１２１によって共同でカバーされた通信システム帯域（LTE700）のエネルギー結合度を効果的に減らすことができる。接地導体線５５が第１および第２高動作帯域５２１２２および５３１２２の隔離機構として効果的に構成され、第１および第２高動作帯域５２１２２および５３１２２によって共同でカバーされた通信システム帯域（LTE2300/2500）のエネルギー結合度を効果的に減らすことができる。したがって、図５Ｂの第１および第２アンテナユニット５２および５３の隔離曲線５２５３から、第１および第２低動作帯域５２１２１および５３１２１内と、第１および第２高動作帯域５２１２２および５３１２２内において、良好な隔離（１５ｄＢよりも高い）を達成できることがわかる。
【００５４】
しかしながら、図５Ｂは、図５Ａのマルチバンド・マルチアンテナシステム５の一例として、第１高動作帯域５２１２２および第１低動作帯域５２１２１がそれぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成され、第２高動作帯域５３１２２および第２低動作帯域５３１２１がそれぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成され、第１および第２高動作帯域５２１２２および５３１２２が少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする場合を説明したものである。第１および第２アンテナユニット５２および５３の低動作帯域および高動作帯域は、GSM（global system for mobile communications）、UMTS（universal mobile telecommunications system）、WiMAX（worldwide interoperability for microwave access）、DTV（digital television broadcasting）、GPS（global positioning system）、WWAN（wireless wide area network）システム、WLAN（wireless local area network）システム、UWB（ultra-wideband）システム、WPAN（wireless personal area network）、GPS（global positioning system）、衛星通信システム、またはその他の無線または移動通信帯域に応用する電磁信号を伝送または受信するよう設計されてもよい。
【００５５】
図５Ｃは、結合導体線５４を適用していない場合の図５Ａのマルチバンド・マルチアンテナシステム５の測定したアンテナ散乱パラメータ（scattering parameter, S-parameter）曲線の比較図である。図５Ｃの第１および第２アンテナユニット５２および５３の隔離曲線５２５３から、マルチバンド・マルチアンテナシステム５が結合導体線５４を使用していない時、第１および第２低動作帯域５２１２１および５３１２１内の隔離は、図５Ｂの場合と比較して明らかに悪くなるが、第１および第２高動作帯域５２１２２および５３１２２内の隔離は、依然として良好（１５ｄＢよりも高い）であることがわかる。
【００５６】
図５Ｄは、接地導体線５５を適用していない場合の図５Ａのマルチバンド・マルチアンテナシステム５の測定したアンテナ散乱パラメータ曲線の比較図である。図５Ｄを参照すると、図５Ｂと比較して、マルチバンド・マルチアンテナシステム５が接地導体線５５を使用していない時、第１および第２高動作帯域５２１２２および５３１２２内の隔離は明らかに悪くなるが、第１および第２低動作帯域５２１２１および５３１２１内の隔離は、依然として良好（１５ｄＢよりも高い）である。
【００５７】
図５Ｅは、結合導体線５４および接地導体線５５を適用していない場合の図５Ａのマルチバンド・マルチアンテナシステム５の測定したアンテナ散乱パラメータ曲線の比較図である。図５Ｅを参照すると、図５Ｂと比較して、マルチバンド・マルチアンテナシステム５が結合導体線５４および接地導体線５５を使用していない時、第１および第２高動作帯域５２１２２および５３１２２内の隔離とともに、第１および第２低動作帯域５２１２１および５３１２１内の隔離も明らかに悪くなる。
【００５８】
本発明のマルチバンド・マルチアンテナシステムの実施形態は、移動通信装置、無線通信装置、モバルコンピュータ、コンピュータシステム等の様々な通信装置や、あるいは、電気通信設備、ネットワーク装置またはコンピュータやネットワークの周辺機器に適用することができる。実際の応用においては、通信装置に本発明の複数セットのマルチバンド・マルチアンテナシステムを設置または実装してもよい。図６Ａおよび図６Ｂは、それぞれ接地面１１に本発明の複数のマルチバンド・マルチアンテナシステムが実装された通信装置を示す概略図である。
【００５９】
図６Ａを参照すると、本実施形態では、通信装置の接地面１１を図５Ａのマルチバンド・マルチアンテナシステム５に電気接続する他に、マルチバンド・マルチアンテナシステム５が設置された接地面１１の角に隣接する角に第２セットのマルチバンド・マルチアンテナシステムをさらに配置することによって、マルチバンドMIMO、パターン切替え、パターンダイバーシティ、またはビームステアリングマルチアンテナシステム動作を達成する。図６Ａのマルチバンド・マルチアンテナシステム５では、第１アンテナユニット５２が第１信号源５２４を介して接地面１１に電気接続され、第２アンテナユニット５３が第２信号源５３４を介して接地面１１に電気接続される。
【００６０】
図６Ａを参照すると、第２セットのマルチバンド・マルチアンテナシステムは、接地面１１と、第１アンテナユニット６２と、第２アンテナユニット６３と、結合導体線５７と、接地導体線５８とを含む。第１および第２アンテナユニット６２および６３は、それぞれ接地面１１の角の隣接する２つの端部に配置され、第１アンテナユニット６２、第２アンテナユニット６３、結合導体線５７、および接地導体線５８は、印刷またはエッチングプロセスにより、誘電体基板５９の表面に形成される。第１アンテナユニット６２、第２アンテナユニット６３、結合導体線５７、および接地導体線５８は、印刷またはエッチングプロセスにより、誘電体基板５９の異なる表面に形成されてもよい。
【００６１】
第１アンテナユニット６２は、第１信号源６２４と、第１導体部６２１と、第１低域フィルター部６２２と、第１延伸導体部６２３とを有する。第１導体部６２１は、第１信号源６２４を介して接地面１１に電気接続される。第１導体部６２１は、結合ギャップを有する。第１導体部６２１は、短絡回路部６２７を介して接地面１１に電気接続される。結合ギャップおよび短絡回路部６２７は、第１アンテナユニット６２の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第１導体部６２１は、第１アンテナユニット６２の第１高帯域共振経路を形成し、第１高帯域共振経路は、第１高動作帯域を生成する。第１導体部６２１、第１低域フィルター部６２２および第１延伸導体部６２３は、第１アンテナユニット６２の第１低帯域共振経路を形成し、第１低帯域共振経路は、第１低動作帯域を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。
【００６２】
第２アンテナユニット６３は、第２信号源６３４と、第２導体部６３１と、第２低域フィルター部６３２と、第２延伸導体部６３３とを有する。第２導体部６３１は、第２信号源６３４を介して接地面１１に電気接続される。第２導体部６３１は、結合ギャップを有する。第２導体部６３１は、短絡回路部６３７を介して接地面１１に電気接続される。結合ギャップおよび短絡回路部６３７は、第２アンテナユニット６３の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第２導体部６３１は、第２アンテナユニット６３の第２高帯域共振経路を形成し、第２高帯域共振経路は、第２高動作帯域を生成する。第２導体部６３１、第２低域フィルター部６３２および第２延伸導体部６３３は、第２アンテナユニット６３の第２低帯域共振経路を形成し、第２低帯域共振経路は、第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。
【００６３】
結合導体線５７は、第１アンテナユニット６２および第２アンテナユニット６３の近くに配置され、第１結合部５７１と、第２結合部５７２とを有する。結合導体線５７は、複数の屈曲をする。第１結合部５７１および第１アンテナユニット６２は、第１結合ギャップを有し、第２結合部５７２および第２アンテナユニット６３は、第２結合ギャップを有する。
【００６４】
接地導体線５８は、第１アンテナユニット６２と第２アンテナユニット６３の間に配置され、接地面１１に電気接続される。
【００６５】
図６Ｂを参照すると、本実施形態では、通信装置の接地面１１を図５Ａのマルチバンド・マルチアンテナシステム５および図６Ａの第２セットのマルチバンド・マルチアンテナシステムに電気接続する他に、図６Ｂの接地面１１の別の隣接する２つの角に隣接する角に第３セットおよび第４セットのマルチバンド・マルチアンテナシステムをさらに配置することによって、マルチバンドMIMO、パターン切替え、またはビームステアリングマルチアンテナシステム動作を達成する。
【００６６】
図６Ｂを参照すると、第３セットのマルチバンド・マルチアンテナシステムは、接地面１１と、第１アンテナユニット１２と、第２アンテナユニット１３と、結合導体線６４と、接地導体線６５とを含む。第１および第２アンテナユニット１２および１３は、それぞれ接地面１１の角の隣接する２つの端部に配置され、第１アンテナユニット１２、第２アンテナユニット１３、結合導体線６４、および接地導体線６５は、印刷またはエッチングプロセスにより、誘電体基板６６の表面に形成される。第１アンテナユニット１２、第２アンテナユニット１３、結合導体線６４、および接地導体線６５は、印刷またはエッチングプロセスにより、誘電体基板６６の異なる表面に形成されてもよい。
【００６７】
第１アンテナユニット１２は、第１信号源１２４と、第１導体部１２１と、第１低域フィルター部１２２と、第１延伸導体部１２３とを有する。第１導体部１２１は、第１信号源１２４を介して接地面１１に電気接続される。第１導体部１２１は、第１アンテナユニット１２の第１高帯域共振経路を形成し、第１高帯域共振経路は、第１高動作帯域を生成する。第１導体部１２１、第１低域フィルター部１２２および第１延伸導体部１２３は、第１アンテナユニット１２の第１低帯域共振経路を形成し、第１低帯域共振経路は、第１低動作帯域を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。
【００６８】
第２アンテナユニット１３は、第２信号源１３４と、第２導体部１３１と、第２低域フィルター部１３２と、第２延伸導体部１３３とを有する。第２導体部１３１は、第２信号源１３４を介して接地面１１に電気接続される。第２導体部１３１は、第２アンテナユニット１３の第２高帯域共振経路を形成し、第２高帯域共振経路は、第２高動作帯域を生成する。第２導体部１３１、第２低域フィルター部１３２および第２延伸導体部１３３は、第２アンテナユニット１３の第２低帯域共振経路を形成し、第２低帯域共振経路は、第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。
【００６９】
結合導体線６４は、第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット１３の近くに配置され、第１結合部６４１と、第２結合部６４２とを有する。結合導体線６４は、複数の屈曲をする。第１結合部６４１および第１アンテナユニット１２は、第１結合ギャップを有し、第２結合部６４２および第２アンテナユニット１３は、第２結合ギャップを有する。接地導体線６５は、第１アンテナユニット１２と第２アンテナユニット１３の間に配置され、接地面１１に電気接続される。
【００７０】
図６Ｂを参照すると、第４セットのマルチバンド・マルチアンテナシステムは、接地面１１と、第１アンテナユニット２２と、第２アンテナユニット２３と、結合導体線６７と、接地導体線６８とを含む。第１および第２アンテナユニット２２および２３は、それぞれ接地面１１の角の隣接する２つの端部に配置され、第１アンテナユニット２２、第２アンテナユニット２３、結合導体線６７、および接地導体線６８は、印刷またはエッチングプロセスにより、誘電体基板６９の表面に形成される。第１アンテナユニット２２、第２アンテナユニット２３、結合導体線６７、および接地導体線６８は、印刷またはエッチングプロセスにより、誘電体基板６９の異なる表面に形成されてもよい。
【００７１】
第１アンテナユニット２２は、第１信号源２２４と、第１導体部２２１と、第１低域フィルター部２２２と、第１延伸導体部２２３とを有する。第１導体部２２１は、第１信号源２２４を介して接地面１１に電気接続される。第１導体部２２１は、第１アンテナユニット２２の第１高帯域共振経路を形成し、第１高帯域共振経路は、第１高動作帯域を生成する。第１導体部２２１、第１低域フィルター部２２２および第１延伸導体部２２３は、第１アンテナユニット２２の第１低帯域共振経路を形成し、第１低帯域共振経路は、第１低動作帯域を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。
【００７２】
第２アンテナユニット２３は、第２信号源２３４と、第２導体部２３１と、第２低域フィルター部２３２と、第２延伸導体部２３３とを有する。第２導体部２３１は、第２信号源２３４を介して接地面１１に電気接続される。第２導体部２３１は、第２アンテナユニット２３の第２高帯域共振経路を形成し、第２高帯域共振経路は、第２高動作帯域を生成する。第２導体部２３１、第２低域フィルター部２３２および第２延伸導体部２３３は、第２アンテナユニット２３の第２低帯域共振経路を形成し、第２低帯域共振経路は、第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。
【００７３】
結合導体線６７は、第１アンテナユニット２２および第２アンテナユニット２３の近くに配置され、第１結合部６７１と、第２結合部６７２とを有する。結合導体線６７は、複数の屈曲をする。第１結合部６７１および第１アンテナユニット２２は、第１結合ギャップを有し、第２結合部６７２および第２アンテナユニット２３は、第２結合ギャップを有する。接地導体線６８は、第１アンテナユニット２２と第２アンテナユニット２３の間に配置され、接地面１１に電気接続される。
【００７４】
図７は、本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム７の構造概略図である。図７を参照すると、マルチバンド・マルチアンテナシステム７は、接地面１１と、第１アンテナユニット７２と、第２アンテナユニット７３と、結合導体線１４と、接地導体線７５とを含む。第１アンテナユニット７２は、第１信号源１２４と、第１導体部７２１と、第１低域フィルター部７２２と、第１延伸導体部７２３とを有する。第１導体部７２１は、第１信号源１２４を介して接地面１１に電気接続される。短絡回路部７２７は、第１アンテナユニット７２の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第１導体部７２１は、第１アンテナユニット７２の第１高帯域共振経路７２５を形成し、第１高帯域共振経路７２５は、第１高動作帯域を生成する。第１導体部７２１、第１低域フィルター部７２２および第１延伸導体部７２３は、第１アンテナユニット７２の第１低帯域共振経路７２６を形成し、第１低帯域共振経路７２６は、第１低動作帯域を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１低域フィルター部７２２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。
【００７５】
第２アンテナユニット７３は、第２信号源１３４と、第２導体部７３１と、第２低域フィルター部７３２と、第２延伸導体部７３３とを有する。第２導体部７３１は、第２信号源１３４を介して接地面１１に電気接続される。短絡回路部７３７は、第２アンテナユニット７３の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第２導体部７３１は、第２アンテナユニット７３の第２高帯域共振経路７３５を形成し、第２高帯域共振経路７３５は、第２高動作帯域を生成する。第２導体部７３１、第２低域フィルター部７３２および第２延伸導体部７３３は、第２アンテナユニット７３の第２低帯域共振経路７３６を形成し、第２低帯域共振経路７３６は、第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。第２低域フィルター部７３２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。
【００７６】
結合導体線１４は、第１アンテナユニット７２および第２アンテナユニット７３の近くに配置され、 第１結合部１４１と、 第２結合部１４２とを有する。第１結合部１４１および第１アンテナユニット７２は、第１結合ギャップ１４１２を有し、第２結合部１４２および第２アンテナユニット７３は、第２結合ギャップ１４１３を有する。第１結合ギャップ１４１２および第２結合ギャップ１４１３は、いずれも第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい。結合導体線１４の経路１４３の長さは、第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／３波長〜３／４波長の間である。結合導体線１４は、集中定数インダクタ（lumped inductor）１４４を有し、結合導体線１４のサイズをさらに減らすために使用される。集中定数インダクタ１４４は、チップコンデンサ、フィルター装置、電気回路、または複数の屈曲を有する細導体線であってもよい。
【００７７】
接地導体線７５は、第１アンテナユニット７２と第２アンテナユニット７３の間に配置され、接地面１１に電気接続される。接地導体線７５の経路７５１の長さは、第１および第２高動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／６波長〜１／２波長の間である。接地導体線７５は、集中定数インダクタ７５２を有し、接地導体線７５のサイズをさらに減らすために使用される。集中定数インダクタ７５２は、チップコンデンサ、フィルター装置、電気回路、または複数の屈曲を有する細導体線であってもよい。
【００７８】
第１導体部７２１および第２導体部７３１は、それぞれ接地面１１に電気接続された短絡回路部７２７および短絡回路部７３７を有する。短絡回路部７２７および７３７は、それぞれ第１および第２アンテナユニット７２および７３の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。結合導体線１４および接地導体線７５は、それぞれ集中定数インダクタ１４４および７５２を有し、結合導体線１４および接地導体線７５のサイズをさらに減らすよう構成される。しかしながら、第１および第２低域フィルター部７２２および７３２もマルチバンド・マルチアンテナシステム１の第１および第２高動作共振経路１２２および１３２と同じ機能を達成し、第１アンテナユニット７２および第２アンテナユニット７３の低動作帯域と高動作帯域の間の依存関係の程度を減らすとともに、第１および第２アンテナユニット７２および７３の全体のサイズを効果的に減らすこともできる。結合導体線１４および接地導体線７５は、それぞれ集中定数インダクタ１４４および７５２を有するが、第１および第２結合ギャップ１４１２および１４１３も第１および第２アンテナユニット７２および７３の近接場エネルギーを結合導体線１４に案内し、マルチバンド・マルチアンテナシステム１の結合導体線１４と同じ効果を達成することができる。そのため、結合導体線１４は、第１アンテナユニット７２および第２アンテナユニット７３の低動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。さらに、接地導体部７５が第１アンテナユニット７２および第２アンテナユニット７３の高動作帯域の隔離機構として構成され、第１アンテナユニット７２および第７アンテナユニット２３の高動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。したがって、マルチバンド・マルチアンテナシステム７もマルチバンド・マルチアンテナシステム１と同じ機能を達成することができる。
【００７９】
図８は、本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム８の構造概略図である。図８を参照すると、マルチバンド・マルチアンテナシステム８は、接地面１１と、第１アンテナユニット８２と、第２アンテナユニット８３と、結合導体線８４と、接地導体線１５とを含む。第１アンテナユニット８２は、第１信号源１２４と、第１導体部８２１と、第１低域フィルター部８２２と、第１延伸導体部８２３とを有する。第１導体部８２１は、第１信号源１２４を介して接地面１１に電気接続される。第１導体部８２１は、チップコンデンサ８２１１を有する。第１導体部８２１は、また、接地面１１に電気接続された短絡回路部８２７を有する。チップコンデンサ８２１１および短絡回路部８２７は、第１アンテナユニット８２の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。チップコンデンサ８２１１は、整合回路と置き換えられる。第１導体部８２１は、第１アンテナユニット８２の第１高帯域共振経路８２５を形成し、第１高帯域共振経路８２５は、第１高動作帯域を生成する。第１導体部８２１、第１低域フィルター部８２２および第１延伸導体部８２３は、第１アンテナユニット８２の第１低帯域共振経路８２６を形成し、第１低帯域共振経路８２６は、第１低動作帯域を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１低域フィルター部８２２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。
【００８０】
第２アンテナユニット８３は、第２信号源１３４と、第２導体部８３１と、第２低域フィルター部８３２と、第２延伸導体部８３３とを有する。第２導体部８３１は、第２信号源１３４を介して接地面１１に電気接続される。第２導体部８３１は、チップコンデンサ８３１１を有する。チップコンデンサ８３１１は、整合回路と置き換えられるでもよい。第２導体部８３１は、また、接地面１１に電気接続された短絡回路部８３７を有する。チップコンデンサ８３１１および短絡回路部８３７は、第２アンテナユニット８３の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第２導体部８３１は、第２アンテナユニット８３の第２高帯域共振経路８３５を形成し、第２高帯域共振経路８３５は、第２高動作帯域を生成する。第２導体部８３１、第２低域フィルター部８３２および第２延伸導体部８３３は、第２アンテナユニット８３の第２低帯域共振経路８３６を形成し、第２低帯域共振経路８３６は、第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。第２低域フィルター部８３２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。
【００８１】
結合導体線４４は、第１アンテナユニット８２および第２アンテナユニット８３の近くに配置され、第１結合部４４１と、第２結合部４４２とを有する。結合導体線４４は、複数の屈曲を有し、結合導体線４４のサイズをさらに減らすよう構成される。第１結合部４４１および第１アンテナユニット８２は、第１結合ギャップ４４１２を有し、第２結合部４４２および第２アンテナユニット８３は、第２結合ギャップ４４１３を有する。第１結合ギャップ４４１２および第２結合ギャップ４４１３は、いずれも第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい。結合導体線４４の経路４４３の長さは、第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／３波長〜３／４波長の間である。
【００８２】
接地導体線１５は、第１アンテナユニット８２と第２アンテナユニット８３の間に配置され、接地面１１に電気接続される。接地導体線１５の経路１５１の長さは、第１および第２高動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／６波長〜１／２波長の間である。
【００８３】
第１導体部８２１および第２導体部８３１は、それぞれチップコンデンサ８２１１およびチップコンデンサ８３１１を有する。さらに、第１導体部８２１および第２導体部８３１は、それぞれ接地面１１に電気接続された短絡回路部８２７および短絡回路部８３７を有する。チップコンデンサ８２１１および８３１１と、短絡回路部８２７および８３７は、それぞれ第１および第２アンテナユニット８２および８３の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。結合導体線４４は、複数の屈曲を有し、結合導体線４４のサイズをさらに減らすよう構成される。第１および第２低域フィルター部８２２および８３２もマルチバンド・マルチアンテナシステム１の第１および第２高動作共振経路１２２および１３２と同じ機能を達成し、第１アンテナユニット８２および第２アンテナユニット８３の低動作帯域と高動作帯域の間の依存関係を減らすとともに、第１および第２アンテナユニット８２および８３の全体のサイズを効果的に減らすことができる。結合導体線８４は、複数の屈曲を有するが、第１および第２結合ギャップ８４１２および８４１３も第１および第２アンテナユニット８２および８３の近接場エネルギーを結合導体線４４に案内し、マルチバンド・マルチアンテナシステム１の結合導体線１４と同じ効果を達成することができる。そのため、結合導体線４４は、第１アンテナユニット８２および第２アンテナユニット８３の低動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。さらに、接地導体部１５が第１アンテナユニット８２および第２アンテナユニット８３の高動作帯域の隔離機構として構成され、第１アンテナユニット８２および第２アンテナユニット８３の高動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。したがって、マルチバンド・マルチアンテナシステム８もマルチバンド・マルチアンテナシステム１と同じ機能を達成することができる。
【００８４】
図９は、本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム９の構造概略図である。図９を参照すると、マルチバンド・マルチアンテナシステム９は、接地面１１と、第１アンテナユニット１２と、第２アンテナユニット２３と、結合導体線１４と、接地導体線１５とを含む。第１アンテナユニット１２は、第１信号源１２４と、第１導体部１２１と、第１低域フィルター部１２２と、第１延伸導体部１２３とを有する。第１導体部１２１は、第１信号源１２４を介して接地面１１に電気接続される。第１導体部１２１は、第１アンテナユニット１２の第１高帯域共振経路１２５を形成し、第１高帯域共振経路１２５は、第１高動作帯域を生成する。第１導体部１２１、第１低域フィルター部１２２および第１延伸導体部１２３は、第１アンテナユニット１２の第１低帯域共振経路１２６を形成し、第１低帯域共振経路１２６は、第１低動作帯域を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１低域フィルター部１２２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。
【００８５】
第２アンテナユニット２３は、第２信号源１３４と、第２導体部２３１と、第２低域フィルター部２３２と、第２延伸導体部２３３とを有する。第２導体部２３１は、第２信号源１３４を介して接地面１１に電気接続される。第２導体部２３１は、接地面１１に電気接続された短絡回路部２３７を有する。短絡回路部２３７は、第２アンテナユニット２３の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第２導体部２３１は、第２アンテナユニット２３の第２高帯域共振経路２３５を形成し、第２高帯域共振経路２３５は、第２高動作帯域を生成する。第２導体部２３１、第２低域フィルター部２３２および第２延伸導体部２３３は、第２アンテナユニット２３の第２低帯域共振経路２３６を形成し、第２低帯域共振経路２３６は、第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。第２低域フィルター部２３２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。
【００８６】
結合導体線１４は、第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット２３の近くに配置され、第１結合部１４１と、第２結合部１４２とを有する。結合導体線１４は、複数の屈曲を有し、結合導体線１４のサイズをさらに減らすよう構成される。第１結合部１４１および第１アンテナユニット１２は、第１結合ギャップ１４１２を有し、第２結合部１４２および第２アンテナユニット２３は、第２結合ギャップ１４１３を有する。第１結合ギャップ１４１２および第２結合ギャップ１４１３は、いずれも第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい。結合導体線１４の経路１４３の長さは、第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／３波長〜３／４波長の間である。
【００８７】
接地導体線１５は、第１アンテナユニット１２と第２アンテナユニット２３の間に配置され、接地面１１に電気接続される。接地導体線１５の経路１５１の長さは、第１および第２高動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／６波長〜１／２波長の間である。
【００８８】
マルチバンド・マルチアンテナシステム９において、第１および第２アンテナユニット１２および２３は、アンテナの種類がそれぞれ異なり、結合導体線１４は、結合導体線１４のサイズをさらに減らすための複数の屈曲を有する。しかしながら、第１および第２低域フィルター部１２２および２３２もマルチバンド・マルチアンテナシステム１の第１および第２高動作共振経路１２２および１３２と同じ機能を達成し、第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット２３の低動作帯域と高動作帯域の間の依存関係を減らすとともに、第１および第２アンテナユニット１２および２３の全体のサイズを効果的に減らすことができる。結合導体線１４は複数の屈曲を有するが、第１および第２結合ギャップ１４１２および１４１３も第１および第２アンテナユニット１２および２３の近接場エネルギーを結合導体線１４に案内し、マルチバンド・マルチアンテナシステム１の結合導体線１４と同じ効果を達成することができる。そのため、結合導体線１４は、第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット２３の低動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。さらに、接地導体部１５が第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット２３の高動作帯域の隔離機構として構成され、第１アンテナユニット１２および第２アンテナユニット２３の高動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。したがって、マルチバンド・マルチアンテナシステム９もマルチバンド・マルチアンテナシステム１と同じ効果を達成することができる。
【００８９】
図１０は、本発明の実施形態に係るマルチバンド・マルチアンテナシステム１０の構造概略図である。図１０を参照すると、マルチバンド・マルチアンテナシステム１０は、接地面１１と、第１アンテナユニット７２と、第２アンテナユニット３２’と、結合導体線１４と、接地導体線７５とを含む。第１アンテナユニット７２は、第１信号源１２４と、第１導体部７２１と、第１低域フィルター部７２２と、第１延伸導体部７２３とを有する。第１導体部７２１は、第１信号源１２４を介して接地面１１に電気接続される。第１導体部７２１は、接地面１１に電気接続された短絡回路部７２７を有する。短絡回路部７２７は、第１アンテナユニット７２の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第１導体部７２１は、第１アンテナユニット７２の第１高帯域共振経路７２５を形成し、第１高帯域共振経路７２５は、第１高動作帯域を生成する。第１導体部７２１、第１低域フィルター部７２２および第１延伸導体部７２３は、第１アンテナユニット７２の第１低帯域共振経路７２６を形成し、第１低帯域共振経路７２６は、第１低動作帯域を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１低域フィルター部７２２は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。
【００９０】
第２アンテナユニット３２’は、第２信号源１３４と、第２導体部３２１’と、第２低域フィルター部３２２’と、第２延伸導体部３２３’とを有する。第２導体部３２１’は、第２信号源１３４を介して接地面１１に電気接続される。第２導体部３２１’は、第２アンテナユニット３２’の第２高帯域共振経路３２５’を形成し、第２高帯域共振経路３２５’は、第２高動作帯域を生成する。第２延伸導体部３２３’の一端は、接地面１１に電気接続される。第２導体部３２１’、第２低域フィルター部３２２’および第２延伸導体部３２３’は、第２アンテナユニット３２’の第２低帯域共振経路３２６’を形成し、第２低帯域共振経路３２６’は、第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。第２低域フィルター部３２２’は、例えば、チップインダクタ、低域フィルター装置、低域フィルター回路、または屈折した細導体線であってもよい。
【００９１】
結合導体線１４は、第１アンテナユニット７２および第２アンテナユニット３２’の近くに配置され、第１結合部１４１と、第２結合部１４２とを有する。第１結合部１４１および第１アンテナユニット７２は、第１結合ギャップ１４１２を有し、第２結合部１４２および第２アンテナユニット３２’は、第２結合ギャップ１４１３を有する。第１結合ギャップ１４１２および第２結合ギャップ１４１３は、いずれも第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の最低動作周波数の２％波長よりも小さい。結合導体線１４の経路１４３の長さは、第１および第２低動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／３波長〜３／４波長の間である。
【００９２】
接地導体線７５は、第１アンテナユニット７２と第２アンテナユニット３２’の間に配置され、接地面１１に電気接続される。接地導体線７５は、集中定数インダクタ７５２を有し、接地導体線７５のサイズをさらに減らすために使用される。集中定数インダクタ７５２は、チップコンデンサ、フィルター装置、電気回路、または複数の屈曲を有する細導体線であってもよい。接地導体線７５の経路７５１の長さは、第１および第２高動作帯域によって共同でカバーされた最低通信システム帯域の中心動作周波数の１／６波長〜１／２波長の間である。
【００９３】
マルチバンド・マルチアンテナシステム１０において、第１および第２アンテナユニット７２および３２’は、アンテナの種類がそれぞれ異なり、接地導体線７５は、接地導体線７５のサイズをさらに減らすための複数の屈曲を有する。第１および第２低域フィルター部７２２および３２２’もマルチバンド・マルチアンテナシステム１の第１および第２高動作共振経路１２２および１３２と同じ効果を達成し、第１アンテナユニット７２および第２アンテナユニット３２’の低動作帯域と高動作帯域の間の依存関係を減らすとともに、第１および第２アンテナユニット７２および３２’の全体のサイズを効果的に減らすことができる。第１および第２結合ギャップ１４１２および１４１３も第１および第２アンテナユニット７２および３２’の近接場エネルギーを結合導体線１４に案内し、マルチバンド・マルチアンテナシステム１の結合導体線１４と同じ効果を達成することができる。そのため、結合導体線１４は、第１アンテナユニット７２および第２アンテナユニット３２’の低動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。接地導体部７５は、チップインダクタ７５２を有するが、第１アンテナユニット７２および第２アンテナユニット３２’の高動作帯域の隔離機構としても構成され、第１アンテナユニット７２および第２アンテナユニット３２’の高動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。したがって、マルチバンド・マルチアンテナシステム１０もマルチバンド・マルチアンテナシステム１と同じ機能を達成することができる。
【００９４】
図１１Ａは、本発明の別の実施形態に係る通信装置９０の機能概略図である。通信装置９０は、少なくとも１つのマルチバンド送受信機９１と、マルチバンド・マルチアンテナシステム５とを含む。マルチバンド送受信機９１は、信号源として用いられ、接地面１１に配置される。マルチバンド・マルチアンテナシステム５は、マルチバンド送受信機９１に電気接続され、第１アンテナユニット５２と、第２アンテナユニット５３と、結合導体線５４と、接地導体線５５とを含む。第１アンテナユニット５２は、第１導体部５２１と、第１低域フィルター部５２２と、第１延伸導体部５２３とを有する。第１低域フィルター部５２２は、第１導体部５２１と第１延伸導体部５２３の間に電気接続され、第１導体部５２１は、マルチバンド送受信機９１に電気接続される。第１導体部５２１は、第１アンテナユニット５２の第１高帯域共振経路を形成し、第１高帯域共振経路は、第１高動作帯域を生成する。第１導体部５２１、第１低域フィルター部５２２および第１延伸導体部５２３は、第１アンテナユニット５２の第１低帯域共振経路を形成し、第１低帯域共振経路は、第１低動作帯域を生成する。第１高動作帯域および第１低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第２アンテナユニット５３は、第２導体部５３１と、第２低域フィルター部５３２と、第２延伸導体部５３３とを有する。第２低域フィルター部５３２は、第１導体部５３１と第１延伸導体部５３３の間に電気接続され、第２導体部５３１は、マルチバンド送受信機９１に電気接続される。
【００９５】
第２導体部５３１は、第２アンテナユニット５３の第２高帯域共振経路を形成し、第２高帯域共振経路は、第２高動作帯域を生成する。第２導体部５３１、第２低域フィルター部５３２および第２延伸導体部５３３は、第２アンテナユニット５３の第２低帯域共振経路を形成し、第２低帯域共振経路は、第２低動作帯域を生成する。第２高動作帯域および第２低動作帯域は、それぞれ少なくとも１つの通信システム帯域の電磁信号を伝送または受信するよう構成される。第１および第２低動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーし、第１および第２高動作帯域は、少なくとも１つの同じ通信システム帯域をカバーする。
【００９６】
結合導体線５４は、第１アンテナユニット５２および第２アンテナユニット５３の近くに配置され、第１結合部５４１と、 第２結合部５４２とを有する。第１結合部５４１および第１アンテナユニット５２は、第１結合ギャップ５４１２を有し、第２結合部５４２および第２アンテナユニット５３は、第２結合ギャップ５４１３を有する。接地導体線５５は、第１アンテナユニット５２と第２アンテナユニット５３の間に配置され、接地面１１に電気接続される。
【００９７】
マルチバンド・マルチアンテナシステム５において、第１および第２アンテナユニット５２および５３は、それぞれ接地面１１の角の隣接する２つの端部に配置される。第１および第２アンテナユニット５２および５３、結合導体線５４、および接地導体線５５は、印刷またはエッチングプロセスにより、誘電体基板の表面または通信装置９０のケーシング（casing）に形成される。第１導体部５２１および第２導体部５３１は、それぞれ結合ギャップを有する。第１導体部５２１および第２導体部５３１は、それぞれ短絡回路部５２７および短絡回路部５３７を介して接地面１１に結合される。結合ギャップと短絡回路部５２７および５３７は、いずれも第１および第２アンテナユニット５２および５３の共振モードのインピーダンス整合を調整するよう構成される。第１および第２低域フィルター部５２２および５３２もマルチバンド・マルチアンテナシステム１の第１および第２低域フィルター部１２２および１３２と同じ効果を有するため、第１アンテナユニット５２および第２アンテナユニット５３の低動作帯域と高動作帯域の間の依存関係を減らすとともに、第１および第２アンテナユニット５２および５３の全体のサイズを効果的に減らすことができる。結合導体線５４は複数の屈曲を有するが、第１および第２結合ギャップ５４１２および５４１３も第１および第２アンテナユニット５２および５３の近接場エネルギーを結合導体線５４に案内し、マルチバンド・マルチアンテナシステム１の結合導体線１４と同じ効果を達成することができる。そのため、結合導体線５４は、第１アンテナユニット５２および第２アンテナユニット５３の低動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。さらに、接地導体部５５が第１アンテナユニット５２および第２アンテナユニット５３の高動作帯域の隔離機構として構成され、第１アンテナユニット５２および第２アンテナユニット５３の高動作帯域の隔離を効果的に改良することができる。したがって、マルチバンド・マルチアンテナシステム５もマルチバンド・マルチアンテナシステム１と同じ効果を達成することができる。
【００９８】
本実施形態において、マルチバンド送受信機９１は信号源として用いられ、少なくとも１つの低帯域無線周波数（radio frequency, RF）回路９１１と、少なくとも１つの高帯域無線周波数回路９１２とを有する。低帯域無線周波数回路９１１および高帯域無線周波数回路９１２は、スイッチ回路９１３を介して第１導体部５２１または第２導体部５３１に電気接続される。整合回路、スイッチ、チップコンデンサ、チップインダクタ、またはフィルター回路は、マルチバンド送受信機９１と第１アンテナユニット５２および５３の間に接続されてもよい。例えば、本実施形態の通信装置９０は、マルチバンド送受信機９１と第１アンテナユニット５３の間に整合回路５３８が結合される。
【００９９】
図１１Ａに示すように、実際の応用においては、本発明の通信装置９０に複数のマルチバンド・マルチアンテナシステム５を設置または実装してもよく、且つマルチバンド・マルチアンテナシステム５を図１、図２、図３、図４、図７、図８、図９および図１０の実施形態で説明した構造と置き換えて同じ効果を達成することによって、マルチバンドMIMO、パターン切替え、またはビームステアリングマルチアンテナシステム動作を達成してもよい。
【０１００】
図１１Ｂは、本発明の別の実施形態に係る通信装置９０の機能概略図である。マルチバンド送受信機９１は、複数の低帯域無線周波数回路９１１、９２１、９３１および９４１と、複数の高帯域無線周波数回路９１２、９２２、９３２および９４２とを有する。図１１Ｂの実施形態において、低帯域無線周波数回路９１１および高帯域無線周波数回路９１２は、スイッチまたは整合回路９１３を介して、マルチバンド・マルチアンテナシステムの第２アンテナユニット６３に電気接続される。低帯域無線周波数回路９２１および高帯域無線周波数回路９２２は、スイッチまたは整合回路９２３を介して、別のマルチバンド・マルチアンテナシステムの第２アンテナユニット５３に電気接続される。低帯域無線周波数回路９３１および高帯域無線周波数回路９３２は、スイッチまたは整合回路９３３を介して、マルチバンド・マルチアンテナシステムの第１アンテナユニット６２に電気接続される。低帯域無線周波数回路９４１および高帯域無線周波数回路９４２は、スイッチまたは整合回路９４３を介して、別のマルチバンド・マルチアンテナシステムの第１アンテナユニット５２に電気接続される。
【０１０１】
図１１Ｂに示すように、実際の応用においては、本発明の通信装置９０に複数のマルチバンド・マルチアンテナシステムを設置または実装してもよく、且つマルチバンド・マルチアンテナシステムを図１、図２、図３、図４、図５Ａ、図７、図８、図９および図１０の実施形態で説明した構造と置き換えて同じ効果を達成することによって、マルチバンドMIMO、パターン切替え、またはビームステアリングマルチアンテナシステム動作を達成してもよい。
【０１０２】
本発明の別の実施形態において、通信装置９０は、例えば、フィルター、周波数変換ユニット、増幅器（amplifier）、ＡＤ変換器（analog-to-digital converter）、ＤＡ変換器（digital-to-analog-converter）、変調器（modulator）、復調器（demodulator）、デジタルシグナルプロセッサ（digital signal processor）等の（図１１Ｂに図示していない）他のデバイスを含んでもよい。マルチバンド送受信機９１は、少なくとも１つの通信帯域で伝送または受信された電磁信号に、信号増幅、フィルタリング、周波数変換または復調等の信号処理を行うことができる。なお、本発明は、マルチバンド・マルチアンテナシステムの技術構造に焦点を当てているため、通信装置９０の他の構成要素については詳しく説明しない。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明のマルチバンド・マルチアンテナシステムは、マルチバンド減結合の複雑性の問題を減らし、第４世代（4G）移動通信MIMOシステムに応用できるよう開発されたものである。
【符号の説明】
【０１０４】
1、2、3、4、5A、6A、7、8    マルチバンド・マルチアンテナシステム
11    接地面
12、22、32、42、52、62、72、82    第１アンテナユニット
13、23、32’、33、43、53、63、73、83    第２アンテナユニット
121、221、321、421、521、621、721、821    第１導体部
131、231、321’、331、431、531、631、731、831    第２導体部
122、222、322’、322、422、522、622、722、822    第１低域フィルター部
132、232、332、432、532、632、732、832    第２低域フィルター部
123、223、323、423、523、623、723、823    第１延伸導体部
133、233、323’、333、433、533、633、733、833    第２延伸導体部
124、224、524、624    第１信号源
134、234、534、634    第２信号源
125、225、325、725、825    第１高帯域共振経路
135、235、325’、335、735、835    第２高帯域共振経路
126、226、326、726、826    第１低帯域共振経路
136、236、326’、336、736、836    第２低帯域共振経路
14、24、34、44、54、57、64、67    結合導体線
141、241、341、441、541、641、571、671    第１結合部
142、242、342、442、542、642、572、672    第２結合部
1412、2412、3412、4412、5412    第１結合ギャップ
1413、2413、3413、4413、5413    第２結合ギャップ
4211、4311、5211、5311    結合ギャップ
143、243、343、443、543    結合導体線の経路の長さ
15、35、55、58、65、68、75    接地導体線
151、351、551、751    接地導体線の経路の長さ
227、237、427、437、527、537、627、637、727、737、827、837    短絡回路部
428、438、538、638    整合回路
56、59、66、69    誘電体基板
5212、5312    測定したリターンロス曲線
5253    隔離曲線 
52121    第１低動作帯域
52122    第１高動作帯域
53121    第２低動作帯域
53122    第２高動作帯域
144、752    集中定数インダクタ
8211、8311  チップコンデンサ
90    通信装置
91    マルチバンド送受信機
911、921、931、941    低帯域無線周波数回路
912、922、932、942    高帯域無線周波数回路
913、923、933、943    スイッチ回路
【図１】
0005486666.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
0005486666.tif 000006
【図５Ｂ】
0005486666.tif 000007
【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
0005486666.tif 000009
【図５Ｅ】
0005486666.tif 000010
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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