(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線部回路が設けられた導電性部材に接続されているアンテナであって、
第１の周波数帯で動作する第１のアンテナエレメントと、
第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯で動作し、第１のアンテナエレメントより短い第２のアンテナエレメントと、
第２の周波数帯よりも高い第３の周波数帯で動作し、第２のアンテナエレメントより短い第３のアンテナエレメントと、
を備えており、
第１、第２および第３のアンテナエレメントはそれぞれ、該無線部回路につながる側の端部である第１、第２および第３の接続用端部と、第１、第２および第３の接続用端部とは反対側の端部である第１、第２および第３の先端部と、第１、第２および第３の先端部を含む第１、第２および第３の先端領域とを備えており、
該導電性部材に近い方から第１のアンテナエレメント、第２のアンテナエレメント、第３のアンテナエレメントの順に配置されており、
第１、第２および第３の先端領域は、該導電性部材が配置された側とは反対側から見たときに、他の該アンテナエレメントによって覆われておらず、
第１、第２および第３の接続用端部は何れも、第１の先端部よりも第３の先端部に近い位置に配置されていることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
上記アンテナにおいて、第１、第２および第３の先端領域が上記導電性部材から最も遠くなるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
上記アンテナが配置されるアンテナ配置領域における第１、第２および第３の先端領域が配置される側から該導電性部材に向かう方向を見たときに、第１、第２および第３の先端領域は他の該アンテナエレメントによって覆われていないことを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ。
【請求項４】
上記無線部回路に接続するための第１の配線および第２の配線を備えており、
第１の配線は、第１および第３のアンテナエレメントにつながっており、
第２の配線は、第２のアンテナエレメントにつながっていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のアンテナ。
【請求項５】
第１の配線に、第１および第３のアンテナエレメントの整合のため、第１の配線に対して並列に、並列共振回路が装荷されていることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ。
【請求項６】
第１の周波数帯で動作する第１のアンテナエレメントと、
第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯で動作し、第１のアンテナエレメントより短い第２のアンテナエレメントと、
第２の周波数帯よりも高い第３の周波数帯で動作し、第２のアンテナエレメントより短い第３のアンテナエレメントと、
を備えたアンテナであって、
第１、第２および第３のアンテナエレメントはそれぞれ、無線部回路につながる側の端部である第１、第２および第３の接続用端部と、第１、第２および第３の接続用端部とは反対側の端部である第１、第２および第３の先端部と、第１、第２および第３の先端部を含む第１、第２および第３の先端領域とを備えており、
第２のアンテナエレメントが第１のアンテナエレメントと第３のアンテナエレメントとの間に配置されているか、または、第１のアンテナエレメントが第２のアンテナエレメントと第３のアンテナエレメントとの間に配置されており、
第１、第２および第３の接続用端部は何れも、第１の先端部よりも第３の先端部に近い位置に配置されており、
該無線部回路に接続するための第１の配線および第２の配線を備えており、
第１の配線は、第１および第３のアンテナエレメントにつながっており、
第２の配線は、第２のアンテナエレメントにつながっており、
第１の配線に、第１および第３のアンテナエレメントの整合のため、第１の配線に対して並列に、並列共振回路が装荷されており、
該並列共振回路の共振周波数が、第３の周波数帯に存在することを特徴とするアンテナ。
【請求項７】
第１および第３のアンテナエレメントならびに第１の配線の少なくとも何れかが、第１のアンテナエレメントと第３のアンテナエレメントの入力側から見込んだ、第２の周波数帯における入力インピーダンスを増加させるための周波数制御手段を備えていることを特徴とする請求項４〜６の何れか一項に記載のアンテナ。
【請求項８】
第１の接続用端部と第３の接続用端部とが一つになっていることを特徴とする請求項４〜７の何れか一項に記載のアンテナ。
【請求項９】
第１の配線は、一方が第１の接続用端部につながっており、他方が第３の接続用端部につながっている分岐点を有していることを特徴とする請求項４〜８の何れか一項に記載のアンテナ。
【請求項１０】
第１、第２および第３の先端領域は何れも、上記アンテナが配置されるアンテナ配置領域の或る端部に配置されていることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項１１】
或る平面に投影したときに、第２のアンテナエレメントの影が、第１のアンテナエレメントの影と第３のアンテナエレメントの影とに挿まれていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項１２】
第１、第２および第３のアンテナエレメントが同一のアンテナ土台上に形成されていることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載のアンテナ。
【請求項１３】
請求項１〜１２の何れか一項に記載のアンテナと、上記無線部回路とを備え、
第１、第２および第３のアンテナエレメントは何れも、上記無線部回路に接続されていることを特徴とする携帯無線端末。
【請求項１４】
上記アンテナを内蔵する筐体を備え、
第１、第２および第３の先端領域は、該筐体内において最も外周側に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の携帯無線端末。
【請求項１５】
無線部回路が設けられた導電性部材に接続されているアンテナであって、
第１の周波数帯で動作する第１のアンテナエレメントと、
第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯で動作し、第１のアンテナエレメントより短い第２のアンテナエレメントと、
第２の周波数帯よりも高い第３の周波数帯で動作し、第２のアンテナエレメントより短い第３のアンテナエレメントと、
を備え、
第１、第２および第３のアンテナエレメントはそれぞれ、該無線部回路につながる側の端部である第１、第２および第３の接続用端部と、第１、第２および第３の接続用端部とは反対側の端部である第１、第２および第３の先端部と、第１、第２および第３の先端部を含む第１、第２および第３の先端領域を備えており、
第１、第２および第３の先端領域は、該アンテナが配置されるアンテナ配置領域の或る端部に配置されており、
該アンテナにおいて第１、第２および第３の先端領域が該導電性部材から最も遠くなるように配置されており、
第１、第２および第３の先端領域は、該導電性部材が配置された側と反対側から見たときに、他の該アンテナエレメントによって覆われておらず、
該導電性部材に近い方から、第１のアンテナエレメント、第２のアンテナエレメント、第３のアンテナエレメントの順に配置されており、
第１、第２および第３の接続用端部は何れも、第１の先端部よりも第３の先端部に近い位置に配置されていることを特徴とするアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３つのアンテナエレメントを備えるアンテナおよび当該アンテナを備えた携帯無線端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ここ数年で携帯無線端末は急激な普及を果たし、利用可能な周波数資源は世界的に枯渇しつつある。また、リッチコンテンツの増加、サービスの多様化などから、市場からは大容量高速度通信の要求も高まりつつある。これらを受けて、現在の第３世代方式（３Ｇ：３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）での利用周波数の拡大、および、大容量高速度通信に対応するための次世代方式（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）への対応のため、従来からのＬｏｗ−Ｂａｎｄ（ＷＣＤＭＡ、ＣＭＤＡ２０００、ＡＭＰＳ、ＥＧＳＭ等の８００〜９００ＭＨｚ帯）とＨｉｇｈ−Ｂａｎｄ（ＷＣＤＭＡ、ＣＭＤＡ２０００、ＤＣＳ、ＰＣＳ等の１７００〜２１００ＭＨｚ帯）に加えて、Ｍｉｄ−Ｂａｎｄ（ＷＣＤＭＡ  Ｂａｎｄ  ＩＸの１．５ＧＨｚ帯）を携帯無線端末で利用することが可能となった。さらに、携帯無線端末は多機能化が進み、国際ローミング、ワンセグ視聴、ＧＰＳ、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど、さまざまな無線通信方式への対応が必須となってきている。このため、携帯無線端末に内蔵されるアンテナについて言えば、限られたスペースの中に複数のアンテナエレメントを配置することが求められている。【０００３】
各アンテナエレメントを、各々が対応する周波数帯の波長に対して十分離間させて配置させれば、各アンテナエレメントの特性を確保しつつ各アンテナエレメント間の相互干渉による劣化も抑制可能である。しかし、携帯無線端末の小型化および薄型化に加え、上記のとおりの多機能化を実現するために、無線端末内の或る一部分に複数のアンテナエレメントを配置する事が必須となってきている。【０００４】
ここで、複数のアンテナエレメントからなるアンテナを備える無線端末において、例えば、１つの筐体からなるストレート型の携帯無線端末では、長辺方向の筐体端部にアンテナが配置される場合が多く、折り畳み型や２軸回転型などのように、操作側と表示側の２つの筐体からなり、両筐体を回動可能に接続するヒンジ部を有する携帯無線端末では、ヒンジ部や操作側筐体のヒンジとは反対側の端部などの、まとまったスペースが取りやすい領域に、アンテナが配置される場合が多い。このとき、上記したとおり、各アンテナエレメントの配置は、当該アンテナの特性を考える上で非常に重要となる。特に、３つのアンテナエレメントを備える複雑なアンテナにおいて、各アンテナエレメントのより好ましい配置を提供することは非常に有用である。【０００５】
３つのアンテナエレメントを同一のスペースに配置する従来技術として、特許文献１が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２００８−２５２５０７号公報（平成２０年１０月１６日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、アンテナ配置領域におけるグランドに近い端部側に、ループ状電極の先端領域を配置しており、ループ状電極で対応する周波数帯のアンテナ特性を犠牲にしている。特許文献１の別の実施例では、アンテナ配置領域におけるグランドに近い端部に、モノポール状電極の先端領域を配置しており、モノポール状電極で対応する周波数帯のアンテナ特性を犠牲にしている。このように、特許文献１に記載の技術においては、３つのアンテナエレメントを配置するために、少なくとも何れか１つのアンテナエレメントが対応する周波数帯のアンテナ特性を犠牲にせざるを得ない構成になっている。【０００８】
一方、３つのアンテナエレメントを同一のシステムのために用いる場合には、どの周波数帯で基地局ネットワークと接続しても負荷無く通信状態を維持するため、その全てのアンテナエレメントが対応する各周波数帯の放射効率に差が無いことが好ましい。【０００９】
また、互いに異なるシステムのために用いるアンテナエレメントの接続用端部同士が離れていても、それぞれがつながる無線部回路は別なので、回路基板上の部品レイアウトに自由度があり、つながるアンテナエレメントの近くにそれぞれの無線部回路を配置することが可能である。一方、同一のシステムのために用いるアンテナエレメントの接続用端部同士が離れている場合、何れかのアンテナエレメントの接続用端部と当該アンテナエレメントがつながる無線部回路との間も離れてしまい回路基板上の配線長さによる損失が生じる。さらに、不要に配線を引き回すために回路基板上の配線領域が減少するデメリットが生じる。【００１０】
このように、３つのアンテナエレメントを同一のシステムのために用いる場合には、従来技術のように各アンテナエレメントを複数のシステムのために用いる場合と異なり、（Ａ）どのアンテナエレメントのアンテナ特性も犠牲にしないこと、および、（Ｂ）各アンテナエレメントの無線部回路への接続部が互いに離れていないことが求められる。しかし、特許文献１の構成では、上記（Ａ）又は（Ｂ）の要求を満足できない。本発明は、３つのアンテナエレメントを同一のシステムのために用いる場合に生じる上記課題に鑑みてなされたものであり、３つのアンテナエレメントを備えたアンテナにおいて、各アンテナエレメントを同一のシステムに用いる場合であっても、各アンテナエレメントが対応する周波数帯における放射効率の差が抑制されたアンテナを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るアンテナは、上記課題を解決するため、第１の周波数帯で動作する第１のアンテナエレメントと、第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯で動作し、第１のアンテナエレメントより短い第２のアンテナエレメントと、第２の周波数帯よりも高い第３の周波数帯で動作し、第２のアンテナエレメントより短い第３のアンテナエレメントと、を備えたアンテナであって、第１、第２および第３のアンテナエレメントはそれぞれ、無線部回路につながる側の端部である第１、第２および第３の接続用端部と、第１、第２および第３の接続用端部とは反対側の端部である第１、第２および第３の先端部と、第１、第２および第３の先端部を含む第１、第２および第３の先端領域とを備えており、第２のアンテナエレメントが第１のアンテナエレメントと第３のアンテナエレメントとの間に配置されているか、または、第１のアンテナエレメントが第２のアンテナエレメントと第３のアンテナエレメントとの間に配置されており、第１、第２および第３の接続用端部は何れも、第１の先端部よりも第３の先端部に近い位置に配置されていることを特徴としている。【００１２】
上記の構成によれば、本発明に係るアンテナは、３つのアンテナエレメントのうちで最も長い第１のアンテナエレメント、第２のアンテナエレメント、および、３つのアンテナエレメントのうちで最も短い第３のアンテナエレメントを備えている。【００１３】
このようなアンテナエレメントを配置するとき、全てのアンテナエレメントが対応する各周波数帯の放射効率に差が無いようにするためには、アンテナ特性に最も大きく影響する第１、第２および第３の先端領域を、他のアンテナエレメントに挟まれていないか、または、覆われていないように配置して、放射する電磁波を遮蔽されにくくすることが好ましい。上記の構成によれば、最も短い第３のアンテナエレメントが、他の２本のアンテナエレメントの間に配置されることがない。例えば、最も短い第３のアンテナエレメントが、他の２本のアンテナエレメントのうち何れか一方と隣接して配置され、当該２本のアンテナエレメントのうち他方のアンテナエレメントは、上記一方のアンテナエレメントを挿んで第３のアンテナエレメントとは反対側に配置されている。これにより、それぞれのアンテナエレメントから放射される電磁波は他のアンテナエレメントに阻害されることがなくなる。つまり、第３のアンテナエレメントが他の２つのアンテナエレメントに挟まれ、または、覆われて、第３のアンテナエレメントが面する開放空間の減少によるアンテナ特性が劣化することを、好適に抑制することが可能となる。【００１４】
さらに、第１、第２および第３の接続用端部が互いに離れないように配置するためには、接続用端部が配置されるエリアから各アンテナエレメントの先端部までの距離は、当該エリアから第１の先端部までの距離を最も長く、第３の先端部までの距離を最も短くしなければならない。なぜなら、各アンテナエレメントのうち、第１のアンテナエレメントが最も長く、第３のアンテナエレメントが最も短いからである。【００１５】
ここで、上記の構成によれば、第１のアンテナエレメントと第３のアンテナエレメントとの間に、第２のアンテナエレメントが配置されている。それゆえ、第１、第２および第３の先端領域は、この順に並んでいる。そして、第１、第２および第３の接続用端部は、第１の先端部よりも第３の先端部に近い位置に配置されている。したがって、第１、第２および第３の接続用端部が配置されているエリアから、各アンテナエレメントの先端部までの距離は、上述の条件を満たす。よって、上記の構成によれば、各アンテナエレメントの無線部回路への接続部が互いに離れていないアンテナを実現することができる。【００１６】
このように、上記の構成によれば、（Ａ）どのアンテナエレメントのアンテナ特性も犠牲にせずに、（Ｂ）各アンテナエレメントの無線部回路への接続部が互いに離れていないアンテナを実現することができる。したがって、各アンテナエレメントを同一のシステムのために用いる場合であっても、各アンテナエレメントが対応する周波数帯における放射効率の差が抑制されたアンテナを提供することができる。【００１７】
また、本発明に係るアンテナは、無線部回路が設けられた導電性部材に接続されているアンテナであって、第１の周波数帯で動作する第１のアンテナエレメントと、第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯で動作し、第１のアンテナエレメントより短い第２のアンテナエレメントと、第２の周波数帯よりも高い第３の周波数帯で動作し、第２のアンテナエレメントより短い第３のアンテナエレメントと、を備え、第１、第２および第３のアンテナエレメントはそれぞれ、該無線部回路につながる側の端部である第１、第２および第３の接続用端部と、第１、第２および第３の接続用端部とは反対側の端部である第１、第２および第３の先端部と、第１、第２および第３の先端部を含む第１、第２および第３の先端領域を備えており、第１、第２および第３の先端領域は、該アンテナが配置されるアンテナ配置領域の或る端部に配置されており、該アンテナにおいて第１、第２および第３の先端領域が該導電性部材から最も遠くなるように配置されており、第１、第２および第３の先端領域は、該導電性部材が配置された側と反対側から見たときに、他の該アンテナエレメントによって覆われておらず、該導電性部材に近い方から、第１のアンテナエレメント、第２のアンテナエレメント、第３のアンテナエレメントの順に配置されており、第１、第２および第３の接続用端部は何れも、第１の先端部よりも第３の先端部に近い位置に配置されているものであってもよい。このような構成であっても、上述したアンテナと同等の効果を奏することができる。【００１８】
なお、本発明に係るアンテナは、全てのアンテナエレメントを複数のシステムを利用するために用いる場合にも、好適に適用することができるだろう。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るアンテナは、少なくとも３つのアンテナエレメントを備えるアンテナであって、当該３つのアンテナエレメントの放射効率の差が抑制されており、各アンテナエレメントの無線部回路への接続部が互いに離れていない。従って、本発明によれば、３つのアンテナエレメントを同一のシステムのために用いる場合であっても、どの周波数帯で基地局ネットワークと接続しても負荷無く通信状態を維持できるアンテナを提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る携帯無線端末の概略構成を示す図であり、（ａ）は透視上面図を示し、（ｂ）は透視側面図を示す。
【図２】参考技術としての携帯無線端末の概略構成を示す上面透視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るアンテナのバリエーションを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るアンテナのバリエーションを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る第１のアンテナエレメントおよび第３のアンテナエレメントが接続されたアンテナのバリエーションを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る無線部回路の概略構成を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るアンテナの概略構成を示す図である。
【図８】並列共振回路の周波数特性を示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態に係る第１のアンテナエレメントおよび第３のアンテナエレメントの周波数特性を示すスミスチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態に係る周波数制御手段を備えたアンテナのバリエーションを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態について図面を参照して説明すれば以下のとおりである。なお、以下では、本発明に係るアンテナは、通話のための無線通信を基地局との間で行う携帯無線端末が備えるアンテナとして説明している。ただし、本発明に係るアンテナは、通話のための無線通信を基地局との間で行う携帯無線端末が備えるアンテナに限らず、何らかの信号が重畳された搬送波を受信および／または送信するアンテナ一般に適用することができ、携帯無線端末以外の無線端末が備えるものであってもよい。
【００２２】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る携帯無線端末１００の概略構成を示す図であり、（ａ）は、携帯無線端末１００の透視上面図であり、（ｂ）は、携帯無線端末１００の透視側面図である。携帯無線端末１００は、連結部材１０３によって連結された第１の筐体１０１および第２の筐体１０２を備えている。第１の筐体１０１は、回路基板１２０を内蔵している。
【００２３】
回路基板１２０のヒンジ部側には、アンテナ土台１１５が配置されている。アンテナ土台１１５上には、本実施形態に係るアンテナ１１０を構成する第１のアンテナエレメント１１１、第２のアンテナエレメント１１２、および第３のアンテナエレメント１１３が設けられている。なお、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３とアンテナ土台１１５とを合わせてアンテナアセンブリと呼ぶこともある。また、本明細書において、「アンテナ」とは、アンテナエレメントからアンテナ整合回路までを含む構成を指す。
【００２４】
回路基板にはまた、セルラー通信システムのための無線部回路１２１、カメラ１２２等が設けられている。無線部回路１２１は、３つの周波数帯を用いてセルラー通信を行うものであり、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３の全てにつながっている。なお、図示していないが、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３と、無線部回路１２１との間に、アンテナ整合部等が設けられていてもよい。なお、本明細書において、「無線部回路」とは、送信回路、受信回路、アンテナ切替え用のスイッチ、送信回路からアンテナへの流れと、アンテナから受信回路への高周波信号の流れとを分波する分波フィルタ、ＩＣ等の各部品の少なくとも何れかからなる回路を総称するものである。
【００２５】
アンテナ土台１１５は、例えば、誘電体、磁性体、セラミック等からなり、厚みを有している。各アンテナエレメントは、例えば、アンテナ土台の天面（回路基板１２０に対向する接続面とは反対の面）上でアンテナエレメント形状をメッキ処理することによって形成されていている。他の構成としては、例えば薄い金属板を各アンテナエレメント形状に加工し、それをアンテナ土台１１５でまとめて固定するインモールド成型、又はインサート成型と呼ばれる製法で形成されていても良い。このように、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３をアンテナ土台１１５上に形成することにより、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３を回路基板１２０上の導体パターンから遠ざけ、より第１の筐体１０１の外側に配置することができる。また、全アンテナエレメントが同一のアンテナ土台１１５上に形成することにより、各アンテナエレメントが他のアンテナエレメントに覆い被さるような配置になることはない。つまり、何れかのアンテナエレメントから放出される電磁波が他のアンテナエレメントに阻害されて特性が劣化することがなくなる。
【００２６】
第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３は、それぞれ一部がアンテナ土台１１５の上記接続面に延在しており、当該接続面に、無線部回路１２１につながる側の端部である第１の接続用端部１１１ｂ、第２の接続用端部１１２ｂ、および第３の接続用端部１１３ｂを備えている。第１、第２および第３の接続用端部１１１ｂ〜１１３ｂは、対向する回路基板１２０上に設けられたバネ等の接続用端子、又は第１、第２および第３の接続用端部１１１ｂ〜１１３ｂを含んで構成されたバネ性を有する部分によって回路基板１２０上の配線に接続され、無線部回路１２１につながっている。
【００２７】
第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３はまた、アンテナ土台１１５の上記天面上に、第１、第２および第３の接続用端部１１１ｂ〜１１３ｂとは反対側の端部である第１の先端部１１１ａ、第２の先端部１１２ａ、および第３の先端部１１３ａを備えている。第１、第２および第３の先端部１１１ａ〜１１３ａは、他の導電性部材に接続されず、開放端となっている。また、第１のアンテナエレメント１１１における第１の先端部１１１ａの周辺領域（第１の先端部１１１ａを含む）を第１の先端領域１１１ｃと称する。同様に、第２のアンテナエレメント１１２における第２の先端部１１２ａの周辺領域（第２の先端部１１２ａを含む）を第２の先端領域１１２ｃと、第３のアンテナエレメント１１３における第３の先端部１１３ａの周辺領域（第３の先端部１１３ａを含む）を第３の先端領域１１３ｃと称する。
【００２８】
第１のアンテナエレメント１１１が動作する第１の周波数帯、第２のアンテナエレメント１１２が動作する第２の周波数帯、および第３のアンテナエレメント１１３が動作する第３の周波数帯は、この順に従って高い周波数となっている。本実施形態では、一例として、第１の周波数として、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＡＭＰＳ、ＥＧＳＭ、ＬＴＥ等のための８００〜９００ＭＨｚ帯、第２の周波数帯として、ＷＣＤＭＡ  Ｂａｎｄ  ＸＩ、ＬＴＥ等のための１．５ＧＨｚ帯、第３の周波数帯として、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＤＣＳ、ＰＣＳ、ＬＴＥ等の１．７〜２．１ＧＨｚ帯を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限定されず、第１の周波数帯よりも第２の周波数帯が高く、第２の周波数帯よりも第３の周波数帯が高いものであれば、本発明を適用することができる。
【００２９】
また、一般に、アンテナエレメントの長さは、動作する周波数に反比例する。すなわち、低い周波数帯のアンテナエレメントの方が長くなる。したがって、第１のアンテナエレメント１１１、第２のアンテナエレメント１１２および第３のアンテナエレメント１１３は、この順に長さが短くなる。
【００３０】
ここで、図１の（ａ）に示すように、第１、第２および第３の先端領域１１１ｃ〜１１３ｃは何れも、アンテナ１１０の、第１の筐体１０１の外縁に近い方の端部に配置されており、第２のアンテナエレメント１１２は、第１のアンテナエレメント１１１と第３のアンテナエレメント１１３との間に配置されており、第１、第２および第３の接続用端部１１１ｂ〜１１３ｂは何れも、第１の先端部１１１ａよりも第３の先端部１１３ａに近い位置に配置されている。
【００３１】
すなわち、第１、第２および第３の先端領域１１１ｃ〜１１３ｃがアンテナ１１０の、第１の筐体１０１の外縁に近い方の端部に配置されていることにより、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３の特性が良好となり、何れかのアンテナエレメントの特性が犠牲になることはない。言い換えれば、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３のアンテナ寸法を、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３の特性を確保するために増大させる必要性が小さくなり、昨今の携帯無線端末に対する小型化、薄型化などの要求に応えることができる。
【００３２】
また、別の観点からみれば、第１、第２および第３の先端領域１１１ｃ〜１１３ｃは、無線部回路１２１、カメラ１２２等の導電性部材がある側とは反対側から見たときに、他のアンテナエレメントによって覆われていないため、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３のうち、何れかのアンテナエレメントの特性が犠牲になることはない。
【００３３】
また、別の観点から言えば、最も短い第３のアンテナエレメントが、他の２本のアンテナエレメントの間に配置されていないことにより、各アンテナエレメントが対応する周波数帯における放射効率の差を抑制することができる。すなわち、全てのアンテナエレメントが対応する各周波数帯の放射効率に差が無いようにするためには、アンテナ特性に最も大きく影響する第１、第２および第３の先端領域を、他のアンテナエレメントに挟まれていないか、または、覆われていないように配置して、放射する電磁波を遮蔽されにくくすることが好ましい。そのためには、最も短い第３のアンテナエレメント１１３が、他の２本のアンテナエレメントの間に配置されることを避けることが好ましい。例えば、最も短い第３のアンテナエレメント１１３が、他の２本のアンテナエレメントのうち何れか一方と隣接して配置され、当該２本のアンテナエレメントのうち他方のアンテナエレメントは、上記一方のアンテナエレメントを挿んで第３のアンテナエレメントとは反対側に配置されているようにする。これにより、それぞれのアンテナエレメントから放射される電磁波は他のアンテナエレメントに阻害されることがなくなる。つまり、第３のアンテナエレメント１１３が他の２つのアンテナエレメントに挟まれ、または、覆われて、第３のアンテナエレメント１１３が面する開放空間の減少によるアンテナ特性が劣化することを、好適に抑制することが可能となる。なお、本実施形態では、第２のアンテナエレメント１１２が第１のアンテナエレメント１１１と第３のアンテナエレメント１１３との間に配置されているが、第１のアンテナエレメント１１１が第２のアンテナエレメント１１２と第３のアンテナエレメント１１３との間に配置されていてもよい。
【００３４】
そして、全てのアンテナエレメントが対応する各周波数帯における放射効率の差を抑制することにより、どの周波数帯で基地局ネットワークと接続しても負荷無く通信状態を維持する無線端末を実現することができる。
【００３５】
また、図１に示すように、第１、第２および第３の先端領域１１１ｃ〜１１３ｃを、各アンテナを配置するアンテナ配置領域（例えば、アンテナ土台１１５の天面）の或る端部（図面上方の端部）に配置し、アンテナ配置領域における当該或る端部を、カメラ１２２等の導電性部材から最も遠い側の端部（言い換えれば第１の筐体１０１の最外周部）とすることで、第１、第２および第３の先端領域１１１ｃ〜１１３ｃを、それぞれ電磁波の放出を阻害する導電性部材から離れた開放空間に面するようにすることができる。これにより、導電性部材からの特定のアンテナへの悪影響を低減し、全てのアンテナエレメントが同等の放射効率を有するアンテナを容易に実現することが出来る。
【００３６】
さらに、第２のアンテナエレメント１１２が第１のアンテナエレメント１１１と第３のアンテナエレメント１１３との間に配置されており、第１、第２および第３の接続用端部１１１ｂ〜１１３ｂは何れも、第１の先端部１１１ａよりも第３の先端部１１３ａに近い位置に配置されていることにより、首尾よく第１、第２および第３の接続用端部１１１ｂ〜１１３ｂの位置を互いに離れないように配置することができる。
【００３７】
なお、本明細書において、「第２のアンテナエレメント１１２が第１のアンテナエレメント１１１と第３のアンテナエレメント１１３との間に配置されている」とは、第１のアンテナエレメント１１１と第３のアンテナエレメント１１３との間の空間に、第２のアンテナエレメント１１２の大部分、少なくとも半分以上が配置されていることを指すが、例えば、図１に示すように、或る平面（図１であれば、回路基板１２０の基板面に平行な平面）に投影したときに、第２のアンテナエレメント１１２の影が、第１のアンテナエレメント１１１の影と第３のアンテナエレメント１１３の影とに挿まれている状態を含んでいる。なお、第２のアンテナエレメント１１２の影の全体が、第１のアンテナエレメントの影と第３のアンテナエレメント１１３の影とに挿まれている必要はなく、少なくとも第２のアンテナエレメント１１２の全体の５０％が挿まれていればよい。すなわち、大部分において、第２のアンテナエレメント１１２が第１のアンテナエレメント１１１と第３のアンテナエレメント１１３との間に挿まれていればよい。また、別の観点からみれば、第１のアンテナエレメント１１１、第２のアンテナエレメント１１２、および第３のアンテナエレメント１１３は、或る方向に沿ってこの順に配置されていることを含み、好ましくは、上記導電性部材に近い方から、上記順番に配置されている。
【００３８】
このように第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３が配置されていることが好ましい理由を以下に説明する。
【００３９】
まず、上述したように、各アンテナエレメントの長さは、第１のアンテナエレメント１１１が最も長く、第２のアンテナエレメント１１２は第１のアンテナエレメント１１１よりは短く、第３のアンテナエレメント１１３は最も短い。そのため、第１、第２および第３の接続用端部１１１ｂ〜１１３ｂを近接して配置するためには、第１、第２および第３の接続用端部１１１ｂ〜１１３ｂが配置されるエリアから、第１、第２および第３の先端部１１１ａ〜１１３ａまでのそれぞれの距離は、該エリアから第１の先端部１１１ａまでの距離が最も長く、該エリアから第３の先端部１１３ａまでの距離が最も短い必要がある。ここで、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３が、上述したような配置で無い場合、このような条件を満たすことが困難である。
【００４０】
すなわち、本実施形態であれば、第２のアンテナエレメント１１２が第１のアンテナエレメント１１１と第３のアンテナエレメント１１３との間に配置されているか、第１のアンテナエレメント１１１、第２のアンテナエレメント１１２、および第３のアンテナエレメント１１３は、或る方向に沿ってこの順に配置されている。それゆえ、第１、第２および第３の先端領域１１１ｃ〜１１３ｃは、第１の先端領域１１１ｃ、第２の先端領域１１２ｃ、第３の先端領域１１３ｃの順に配置される。そして、本実施形態であれば、第１、第２および第３の接続用端部１１１ｂ〜１１３ｂは何れも、第１の先端部１１１ａより第３の先端部１１３ａに近い位置に配置されているため、第１、第２および第３の接続用端部１１１ｂ〜１１３ｂが配置されるエリアから、第１、第２および第３の先端部１１１ａ〜１１３ａまでのそれぞれの距離を、該エリアから第１の先端部１１１ａまでの距離が最も長く、該エリアから第３の先端部１１３ａまでの距離が最も短くすることができる。
【００４１】
このように、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３を上述したように配置することにより、首尾よく、第１、第２および第３の接続用端部１１１ｂ〜１１３ｂを近接させることができ、アンテナ特性を向上させることができる。特に好ましくは、第１、第２および第３の接続用端部１１１ｂ〜１１３ｂは何れも、直径１０ｍｍ程度の円の範囲内に配置され得る。
【００４２】
また、第１、第２および第３のアンテナエレメントがそれぞれ１つの周波数帯に対応するため、各周波数帯の調整は各アンテナエレメントを独立に調整することが可能となっている。そのため、設計簡易なものになっている。
【００４３】
また、本実施形態において、第１のアンテナエレメント１１１、第２のアンテナエレメント１１２および第３のアンテナエレメント１１３は、同じアンテナ土台１５１上に形成されている。これにより、３つのアンテナエレメントを１つの部品として扱うことができるため、無線端末に組み込まれる部品点数の削減および無線端末の組み立ての効率化に寄与することができる。
【００４４】
なお、図１に示す通り、第１のアンテナエレメント１１１、第２のアンテナエレメント１１２、および第３のアンテナエレメント１１３が、同一のアンテナ土台１１５上に形成されていたとしても、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３が上述したように配置されていない場合、アンテナ特性は劣化する。これを、図２を参照して説明する。
【００４５】
図２は、アンテナ土台１１５上に第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３が形成されている参考技術に係る携帯無線端末７００の概略構成を示す図である。携帯無線端末７００では、携帯無線端末１００とは異なり、第２のアンテナエレメント１１２は、第１のアンテナエレメント１１１と第３のアンテナエレメント１１３との間に配置されていない。そのため、第１、第２および第３の接続用端部１１１ｂ〜１１３ｂを互いに離れないように配置することができず、無線部回路１２１と第２の接続用端部１１２ｂとの間が離れてしまっている。そのため、無線部回路１２１と第２の接続用端部１１２ｂとをつなぐ配線が長くなる。これにより、配線におけるロスが大きくなり、アンテナ特性が劣化してしまう。さらに、ＲＦ信号の配線は、基板上の占有面積が大きいため、回路基板１２０上の導電性部材の実装可能面積を圧迫し、小型化することができない。
【００４６】
次に、上述した本実施形態に係る第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３の配置について、図３および図４を参照してさらに詳細に説明する。図３の（ａ）〜（ｄ）および図４の（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態に係るアンテナアセンブリのバリエーションを示す図である。
【００４７】
図３の（ａ）に示すように、第１、第２および第３の先端領域１１１ｃ〜１１３ｃは、アンテナ土台１１５上の、方向Ｄ１における端部に配置されている。なお、「端部」とは、必ずしも外部との境界その位置である必要はなく、図３の（ｂ）、図４の（ｄ）および図４の（ｅ）に示すように、第１、第２および第３の先端領域１１１ｃ〜１１３ｃは、若干、内側に位置していてもよい。また、後述するように、第１、第２および第３の先端領域１１１ｃ〜１１３ｃは、全領域にわたって、上記端部に配置されている必要はなく、少なくとも一点が、上記端部に配置されていればよい。
【００４８】
第１、第２および第３の接続用端部１１１ｂ〜１１３ｂは、第１の先端部１１１ａと、第３の先端部１１３ａとの間の直線Ｄ２に対して第３の先端部１１３ａ側に位置している。図３の（ｃ）および（ｄ）に示すように、方向Ｄ１における位置はずれていてもよい。また、図４の（ｆ）および図６の（ｂ）に示すように、第１、第２および第３の接続用端部１１１ｂ〜１１３ｂは、方向Ｄ１に直交する方向において、この順に並んでいる必要はない。
【００４９】
また、図４の（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１、第２および第３の先端領域１１１ｃ〜１１３ｃが、アンテナ土台１１５上の、方向Ｄ１における端部に配置されている限り、第１、第２および第３の先端部１１１ａ〜１１３ａは、当該端部から外れた位置にまで伸びていてもよい。
【００５０】
そして、第２のアンテナエレメント１１２が第１のアンテナエレメント１１１と第３のアンテナエレメント１１３との間に配置されている。このことは、例えば、図３の（ａ）において、直線Ｄ２上で、第２のアンテナエレメント１１２は第１のアンテナエレメント１１１よりも方向Ｄ１が向かう位置にあり、直線Ｄ３で、第３のアンテナエレメント１１３は第２のアンテナエレメント１１２よりも方向Ｄ１が向かう位置にあることからも示される。
【００５１】
（変形例）
特に図では示さないが、アンテナ１１０は、第１の筐体１０１に含まれる範囲内で最も外側に配置される限り、どの場所に配置されていてもよく、上述したようにヒンジ部に配置される必要はない。
【００５２】
また、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３は、例えば、薄い金属板を各アンテナエレメント形状に加工し、それをアンテナ土台１１５でまとめて固定するインモールド成型、又はインサート成型と呼ばれる製法で形成することもできる。
【００５３】
また、上述したように、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３はアンテナ土台１１５上に形成することが好ましいが、アンテナ土台１１５を省くことも可能である。例えば、ＦＰＣに第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３を作成し、当該ＦＰＣを、アンテナを内蔵する筐体ケースや固定用の樹脂に貼り付けてもよいし、図３の（ｅ）に示すように、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３を、立体的な形状を有する板金によって形成し、アンテナを内蔵する筐体ケースの内側に貼り付けるような構成にしてもよい。
【００５４】
このように、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３が、少なくとも、空間的に上述したような配置となっていれば、第１、第２および第３のアンテナエレメント１１１〜１１３がどのような手法で形成および固定されているかによらず、本発明の範疇である。
【００５５】
〔第２実施形態〕
本発明の他の実施形態（第２実施形態）について、図５〜１０を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様の部材には、同じ部材番号を付して、その説明を省略する。図５は、本実施形態に係るアンテナ２１０の概略構成を示す図である。
【００５６】
本実施形態に係るアンテナ２１０は、無線部回路１２１に対して２本の配線（第１の配線１３０および第２の配線１３１）を介してつながっている。第１の配線１３０は、第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３につながっており、第２の配線１３１は、第２のアンテナエレメント１１２につながっている。この点において、第１実施形態に係るアンテナ１１０と異なっている。
【００５７】
図５の（ａ）において、第１の配線１３０が、一方が第１の接続用端部１１１ｂにつながっており、他方が第３の接続用端部１１３ｂにつながっている分岐点１３２を有している構成を示す。図５の（ａ）に示すように、第１の配線１３０が分岐点１３２において二股に分かれ、一方が、第１の接続用端部１１１ｂにつながり、他方が、第３の接続用端部１１３ｂにつながっている。第１の配線１３０の反対側は、無線部回路１２１の第１の回路負荷１２１ａにつながっている。第２の配線１３１は、第２の接続用端部１１２ｂと、無線部回路１２１の第２の回路負荷１２１ｂとを接続している。
【００５８】
図５の（ｂ）は、第１の接続用端部１１１ｂと第３の接続用端部１１３ｂとが一つになっている構成を示す。図５の（ｂ）に示すように、アンテナ土台１１５上において第１の接続用端部１１１ｂと第３の接続用端部１１３ｂとが一つになっており、接続用端部１１４として、第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３に共有されている。第１の配線１３０は、接続用端部１１４と、無線部回路１２１の第１の回路負荷１２１ａとを接続している。第２の配線１３１は、接続用端部１１２ｂと、無線部回路１２１の第２の回路負荷１２１ｂとを接続している。
【００５９】
図６は、無線部回路１２１の構成の一例を示す図である。図６に示すように、第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメントにつながっている第１の配線１３０からの信号は、スイッチ１４０によって、第１のアンテナエレメント１１１または第３のアンテナエレメントの使用時には、スイッチ１４２に接続され、不使用時には、第１の未使用時端子１４６に接続される。第２のアンテナエレメント１１２につながっている第２の配線１３１からの信号は、スイッチ１４１によって、第２のアンテナエレメント１１２の使用時には、スイッチ１４２に接続され、不使用時には、第２の未使用時端子１４７に接続される。第１の未使用時端子１４６および第２の未使用時端子１４７は、図６で示すようなスイッチング素子固有のインピーダンスを有していてもよいし、先に調整用の定数を装荷して設計者が任意のインピーダンスに調整出来るようにしていてもよい。スイッチ１４２は、使用されるアンテナエレメントに応じて、第１の周波数帯の信号を処理する第１のＲＦ回路１４３、第２の周波数帯の信号を処理する第２のＲＦ回路１４４、第３の周波数帯の信号を処理する第３のＲＦ回路１４５に接続する。このような構成によって、無線部回路１２１は、第１の回路負荷１２１ａおよび第２の回路負荷１２１ｂを有している。
【００６０】
以上のように、無線部回路１２１からアンテナ２１０に給電する経路の一部を統合することにより、省スペース化、低コスト化を実現することができる。なぜなら、給電経路が多いと、その分だけ整合回路とアンテナエレメントの接続用端部と回路基板１２０上の配線を繋ぐ接続用端子が多く必要になるため、部品点数が増加し、回路基板１２０上の導電性部材を実装し得る面積を圧迫するからである。
【００６１】
ここで、第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３の給電経路を統合するのは、この組み合わせが最も好ましいからである。なぜなら、第１のアンテナエレメント１１１の動作する第１の周波数帯と、第３のアンテナエレメント１１３の動作する第３の周波数帯との差は、何れかと第２のアンテナエレメント１１２の動作する第２の周波数帯との差よりも大きい。さらに、本実施形態では、第２の周波数帯は、第１の周波数帯の約２倍波となるので、第１のアンテナエレメント１１１および第２のアンテナエレメント１１２が反共振し、また、第２の周波数帯は、第３の周波数帯の低域側（１．７ＧＨｚ付近）と近接しているため相互干渉が大きく、良好なアンテナ特性が得られない。これに対し、第３の周波数帯は、第１の周波数帯の約３倍波となり、且つ両周波数帯は近接することが無いため相互干渉が小さく、良好なアンテナ特性を得ることができる。したがって、第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３の給電経路を好適に統合することができる。
【００６２】
さらに、第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３の給電経路を統合することにより、以下のように、第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３が、第２のアンテナエレメント１１２に及ぼす影響を最小化することができる。
【００６３】
図７に示すように、第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３を整合するために、第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３と、第１の回路負荷１２１ａとの間に第１の整合部１３３が装荷されており、第２のアンテナエレメント１１２を整合するために、第２のアンテナエレメント１１２と第２の回路負荷１２１ｂとの間に第２の整合部１３４が装荷されているとき、第１の整合部１３３としては、第１の配線１３０に対して並列に装荷され、グランドに接続された並列共振回路を用いることが好ましい。
【００６４】
図８に示すように、並列共振回路の透過特性は、共振周波数ｆ０より低い周波数で誘導性、高い周波数で容量性として動作する。ここで、共振周波数ｆ０を第３の周波数帯に含まれるように調整すれば、第１の整合部１３３は、第１の周波数帯に対してはほぼ誘導性素子（並列Ｌ整合）として動作するため、λ／４モノポールアンテナとして動作する第１のアンテナエレメント１１１の長さを、λ／４よりもやや短くすることが可能となり、アンテナ２１０の小型化を可能とする。また、第３のアンテナエレメント１１３の共振と並列共振回路の共振とによって、第３のアンテナエレメント１１３を広帯域化することができる。この点もまた、アンテナ２１０の小型化に資する。
【００６５】
ここで、図７における第１の整合部１３３を含む第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３への入力端をポート１とし、第２の整合部１３４を含む第２のアンテナエレメント１１２への入力端をポート２としたときの、ポート１から第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３側を見込んだアンテナ入力インピーダンスの動き方について説明する。並列共振回路のｆ０より低い周波数ではこの回路は誘導性素子として動作し、スミスチャート上ではインピーダンスが反時計回りに回転する。そして、周波数がｆ０に近くなるにしたがって、反時計回りの回転量が減り、ｆ０では回転しない。一方、ｆ０より高い周波数ではこの回路は容量性素子として動作し、スミスチャート上ではインピーダンスが時計回りに回転し、周波数が高くなるにしたがって時計回りの回転量が増加する。そのため、ポート１におけるアンテナ入力インピーダンスの周波数特性は、典型的には、図９のスミスチャートに示されるようなものとなる。
【００６６】
図９に示すように、第２の周波数帯において、ポート１から見たインピーダンスがほぼ開放に近くなっている。ここで、アンテナ間の相互結合量は、ポート１からポート２への透過振幅（｜Ｓ２１｜と表す。ポート２からポート１への透過振幅｜Ｓ１２｜と等価）で表されるが、第２の周波数帯におけるポート１から見たインピーダンスが開放であれば、｜Ｓ２１｜が小さくなる。すなわち、アンテナ間相互結合が緩和され、第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３が、第２のアンテナエレメントに及ぼす影響を最小化することができる。
【００６７】
本実施形態に係るアンテナ２１０では、さらに、第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３ならびに第１の配線１３０の少なくとも何れかが、第１のアンテナエレメント１１１と第３のアンテナエレメント１１３の入力側から見込んだ、第２の周波数帯における入力インピーダンスを増加させるための周波数制御部（周波数制御手段）を備えていてもよい。各アンテナエレメントの長さおよびアンテナ整合の定数は、アンテナアセンブリ近傍の導電性部材（金属部品、グランド等）あるいは、折り畳み型やスライド型の携帯無線端末などで、開き／閉じ等の複数の形状を取り得る変形筐体による地導体形状の変化等の影響を受けるため、必ずしも理想的な長さになるわけではない。また、これらの影響は、周波数特性を有する場合があり、図９に示すスミスチャートにおいて、インピーダンスが均等に回転しないため、再調整が必要になる。周波数制御部としては、インダクタ、コンデンサ等の回路素子、または誘導性または容量性のインピーダンスを有するスタブパターン等を用いることができる。
【００６８】
図１０に、周波数制御部１５０〜１５６を備えたアンテナ２１０のバリエーションを示す。例えば、アンテナ２１０が、図５の（ａ）に示すような、第１の配線１３０が一方が第１の接続用端部１１１ｂにつながっており、他方が第３の接続用端部１１３ｂにつながっている分岐点１３２を有している構成である場合には、例えば、図１０の（ａ）に示すように、第１の配線１３０上の、分岐点１３２と、第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３のそれぞれとの間に周波数制御部１５０および１５１を装荷してもよいし、いずれか片方のみを装荷してもよい。また、アンテナ２１０が、図５の（ｂ）に示すような、第１の接続用端部１１１ｂと第３の接続用端部１１３ｂとが一つになっている構成である場合には、例えば、図１０の（ｂ）に示すように、第１の配線１３０上の、接続用端部１１４と、第１の整合部１３３との間に、周波数制御部１５０を装荷してもよい。
【００６９】
また、周波数制御部を設ける場所は第１の配線１３０上に限定されず、例えば、第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３上に設けてもよい。例えば、アンテナ２１０が、図５の（ａ）に示すような構成である場合には、例えば、図１０の（ｃ）に示すように、第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３の途中に、周波数制御部１５３および周波数制御部１５４をそれぞれ設けてもよいし、いずれか片方のみを設けてもよい。また、アンテナ２１０が、図５の（ｂ）に示すような構成である場合にも、例えば、図１０の（ｄ）に示すように、第１のアンテナエレメント１１１および第３のアンテナエレメント１１３の途中に、周波数制御部１５５および周波数制御部１５６をそれぞれ設けてもよいし、いずれか片方のみを設けてもよい。
【００７０】
以上、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲において種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００７１】
〔まとめ〕
すなわち、本発明に係るアンテナは、第１の周波数帯で動作する第１のアンテナエレメントと、第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯で動作し、第１のアンテナエレメントより短い第２のアンテナエレメントと、第２の周波数帯よりも高い第３の周波数帯で動作し、第２のアンテナエレメントより短い第３のアンテナエレメントと、を備えたアンテナであって、第１、第２および第３のアンテナエレメントはそれぞれ、無線部回路につながる側の端部である第１、第２および第３の接続用端部と、第１、第２および第３の接続用端部とは反対側の端部である第１、第２および第３の先端部と、第１、第２および第３の先端部を含む第１、第２および第３の先端領域とを備えており、第２のアンテナエレメントが第１のアンテナエレメントと第３のアンテナエレメントとの間に配置されているか、または、第１のアンテナエレメントが第２のアンテナエレメントと第３のアンテナエレメントとの間に配置されており、第１、第２および第３の接続用端部は何れも、第１の先端部よりも第３の先端部に近い位置に配置されていることを特徴としている。
【００７２】
上記の構成によれば、本発明に係るアンテナは、３つのアンテナエレメントのうちで最も長い第１のアンテナエレメント、第２のアンテナエレメント、および、３つのアンテナエレメントのうちで最も短い第３のアンテナエレメントを備えている。
【００７３】
このようなアンテナエレメントを配置するとき、全てのアンテナエレメントが対応する各周波数帯の放射効率に差が無いようにするためには、アンテナ特性に最も大きく影響する第１、第２および第３の先端領域を、他のアンテナエレメントに挟まれていないか、または、覆われていないように配置して、放射する電磁波を遮蔽されにくくすることが好ましい。上記の構成によれば、最も短い第３のアンテナエレメントが、他の２本のアンテナエレメントの間に配置されることがない。例えば、最も短い第３のアンテナエレメントが、他の２本のアンテナエレメントのうち何れか一方と隣接して配置され、当該２本のアンテナエレメントのうち他方のアンテナエレメントは、上記一方のアンテナエレメントを挿んで第３のアンテナエレメントとは反対側に配置されている。これにより、それぞれのアンテナエレメントから放射される電磁波は他のアンテナエレメントに阻害されることがなくなる。つまり、第３のアンテナエレメントが他の２つのアンテナエレメントに挟まれ、または、覆われて、第３のアンテナエレメントが面する開放空間の減少によるアンテナ特性が劣化することを、好適に抑制することが可能となる。
【００７４】
さらに、第１、第２および第３の接続用端部が互いに離れないように配置するためには、接続用端部が配置されるエリアから各アンテナエレメントの先端部までの距離は、当該エリアから第１の先端部までの距離を最も長く、第３の先端部までの距離を最も短くしなければならない。なぜなら、各アンテナエレメントのうち、第１のアンテナエレメントが最も長く、第３のアンテナエレメントが最も短いからである。
【００７５】
ここで、上記の構成によれば、第１のアンテナエレメントと第３のアンテナエレメントとの間に、第２のアンテナエレメントが配置されている。それゆえ、第１、第２および第３の先端領域は、この順に並んでいる。そして、第１、第２および第３の接続用端部は、第１の先端部よりも第３の先端部に近い位置に配置されている。したがって、第１、第２および第３の接続用端部が配置されているエリアから、各アンテナエレメントの先端部までの距離は、上述の条件を満たす。よって、上記の構成によれば、各アンテナエレメントの無線部回路への接続部が互いに離れていないアンテナを実現することができる。なお、特に好ましくは、第１、第２および第３の接続用端部は何れも、直径１０ｍｍ程度の円の範囲内に配置され得る。
【００７６】
このように、上記の構成によれば、（Ａ）どのアンテナエレメントのアンテナ特性も犠牲にせずに、（Ｂ）各アンテナエレメントの無線部回路への接続部が互いに離れていないアンテナを実現することができる。したがって、各アンテナエレメントを同一のシステムのために用いる場合であっても、各アンテナエレメントが対応する周波数帯における放射効率の差が抑制されたアンテナを提供することができる。
【００７７】
なお、上記アンテナでは、特に、或る平面に投影したときに、第２のアンテナエレメントの影が、第１のアンテナエレメントの影と第３のアンテナエレメントの影とに挿まれていることが好ましい。また、上記アンテナでは、第１、第２および第３の先端領域は何れも、上記アンテナが配置されるアンテナ配置領域の或る端部に配置されていることがより好ましい。第１、第２および第３の先端領域がアンテナ配置領域の或る端部に配置されており、アンテナ配置領域における或る端部は、当該アンテナを内蔵する携帯無線端末に搭載される導電性部材から最も遠い側の端部とすることで、第１、第２および第３の先端領域はそれぞれ電磁波の放出を阻害する導電性部材から離れた開放空間に面することが出来る。したがって、上記の構成によれば、第１、第２および第３のアンテナエレメントから放射される電磁波が他のアンテナエレメントまたは当該アンテナを内蔵する無線端末に搭載される導電性部材などの影響を受けることが無いので、全てのアンテナエレメントが同等の放射効率を有するアンテナを容易に実現することが出来る。
【００７８】
また、上記アンテナでは、第１、第２および第３のアンテナエレメントが同一のアンテナ土台上に形成されていることが好ましい。
【００７９】
上記の構成によれば、各アンテナエレメントが、同一のアンテナ土台上に設けられているためアンテナエレメントが他のアンテナエレメントに覆い被さるような配置になることはない。つまり、何れかのアンテナエレメントから放出される電磁波が他のアンテナエレメントに阻害されて特性が劣化することを首尾よく避けることができる。また、３つのアンテナエレメントを１つの部品として扱うことができるため、無線端末に組み込まれる部品点数の削減および無線端末の組み立ての効率化に寄与することができる。
【００８０】
上記アンテナは、上記無線部回路に接続するための第１の配線および第２の配線を備えており、第１の配線は、第１および第３のアンテナエレメントにつながっており、第２の配線は、第２のアンテナエレメントにつながっていることが好ましい。上記アンテナは、第１の配線が、一方が第１の接続用端部につながっており、他方が第３の接続用端部につながっている分岐点を有しているものでも良いし、第１の接続用端部と第３の接続用端部とが一つになっているものでも良い。
【００８１】
上記の構成によれば、無線部回路から第１のアンテナエレメントまでの給電系統と、無線部回路から第３のアンテナエレメントまでの給電系統とを統合することができる。給電系統が多いと、それぞれにアンテナ整合回路、および回路基板上の配線とアンテナエレメントを繋ぐバネ等の接続用端子が必要になり、アンテナ用部品の占有面積が増大するため、他の導電性部材を実装する回路基板上の有効面積が減少するが、上記の構成によれば、アンテナ用部品以外の導電性部材を実装する回路基板上の有効面積の減少を抑制することができる。
【００８２】
上記アンテナでは、第１の配線に、第１および第３のアンテナエレメントの整合のため、第１の配線に対して並列に、並列共振回路が装荷されていることが好ましい。また、上記並列共振回路の共振周波数は、第３の周波数帯に存在することが好ましい。
【００８３】
上記の構成によれば、上記並列共振回路は、共振周波数よりも低い周波数では、誘導性のインピーダンスを有し、共振周波数よりも高い周波数では、容量性のインピーダンスを有するため、第１のアンテナエレメントと第３のアンテナエレメントの入力側から見込んだアンテナ入力インピーダンスは、典型的には、図９のような周波数特性となる。そのため、第２の周波数帯における上記アンテナ入力インピーダンスのみを開放に近くすることができ、第２のアンテナエレメントと、第１および第３のアンテナエレメントとの相互結合を緩和することができる。
【００８４】
特に、上記並列共振回路の共振周波数が第３の周波数帯に存在する場合は、並列共振回路の第１の周波数帯における合成インピーダンスは誘導性となり、並列Ｌ整合として作用するため第１のアンテナエレメントの長さを短くすることができる。すなわち、最も長いアンテナエレメントを短くすることができ、アンテナの小型化の観点から好ましい。また、第３のアンテナエレメントについても、上記並列共振回路の共振周波数が第３の周波数帯に存在することにより、第３のアンテナエレメントを広帯域化することができ、このこともまたアンテナの小型化に資する。
【００８５】
上記アンテナは、第１および第３のアンテナエレメントならびに第１の配線の少なくとも何れかが、第１のアンテナエレメントと第３のアンテナエレメントの入力側から見込んだ、第２の周波数帯におけるアンテナ入力インピーダンスを増加させるための周波数制御手段を備えているものであり得る。
【００８６】
上記の構成によれば、周波数制御手段によって、第１のアンテナエレメントと第３のアンテナエレメントの入力側から見込んだ、第２の周波数帯におけるアンテナ入力インピーダンスを増加させることができるので、第２の周波数帯における上記アンテナ入力インピーダンスをより開放に近づけることができ、第２のアンテナエレメントと、第１および第３のアンテナエレメントとの相互結合をさらに首尾よく緩和することができる。
【００８７】
また、本発明に係る携帯無線端末は、本発明に係るアンテナと、上記無線部回路とを備え、第１、第２および第３のアンテナエレメントは何れも、上記無線部回路に接続されているものであり得る。
【００８８】
上記の構成によれば、本発明に係るアンテナを備え、当該アンテナの各アンテナエレメントが同一の無線部回路に接続されているので、本発明に係るアンテナの利点を生かした携帯無線端末を提供することができる。
【００８９】
上記携帯無線端末は、上記アンテナを内蔵する筐体を備え、第１、第２および第３の先端領域は、該筐体内において最も外周側に配置されていることが好ましい。
【００９０】
上記の構成によれば、第１、第２および第３の先端領域が、筐体内において最も外周側、すなわち、最も端に近い位置に配置されることになり、各アンテナエレメントの特性を良好なものとすることができる。
【００９１】
また、本発明に係るアンテナは、無線部回路が設けられた導電性部材に接続されているアンテナであって、第１の周波数帯で動作する第１のアンテナエレメントと、第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯で動作し、第１のアンテナエレメントより短い第２のアンテナエレメントと、第２の周波数帯よりも高い第３の周波数帯で動作し、第２のアンテナエレメントより短い第３のアンテナエレメントと、を備え、第１、第２および第３のアンテナエレメントはそれぞれ、該無線部回路につながる側の端部である第１、第２および第３の接続用端部と、第１、第２および第３の接続用端部とは反対側の端部である第１、第２および第３の先端部と、第１、第２および第３の先端部を含む第１、第２および第３の先端領域を備えており、第１、第２および第３の先端領域は、該アンテナが配置されるアンテナ配置領域の或る端部に配置されており、該アンテナにおいて第１、第２および第３の先端領域が該導電性部材から最も遠くなるように配置されており、第１、第２および第３の先端領域は、該導電性部材が配置された側と反対側から見たときに、他の該アンテナエレメントによって覆われておらず、該導電性部材に近い方から、第１のアンテナエレメント、第２のアンテナエレメント、第３のアンテナエレメントの順に配置されており、第１、第２および第３の接続用端部は何れも、第１の先端部よりも第３の先端部に近い位置に配置されているものであってもよい。なお、特に好ましくは、第１、第２および第３の接続用端部は何れも、直径１０ｍｍ程度の円の範囲内に配置され得る。このような構成であっても、上述したアンテナと同等の効果を奏することができる。
【００９２】
なお、本発明に係るアンテナは、全てのアンテナエレメントを複数のシステムを利用するために用いる場合にも、好適に適用することができるだろう。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、無線通信一般に用いられるアンテナ、特に、携帯無線端末のためのアンテナおよび当該アンテナを備えた無線端末の製造分野において好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１００      携帯無線端末
１０１      第１の筐体
１０２      第２の筐体
１０３      連結部材
１１０      アンテナ
１１１      第１のアンテナエレメント
１１２      第２のアンテナエレメント
１１３      第３のアンテナエレメント
１１１ａ    第１の先端部
１１２ａ    第２の先端部
１１３ａ    第３の先端部
１１１ｂ    第１の接続用端部
１１２ｂ    第２の接続用端部
１１３ｂ    第３の接続用端部
１１１ｃ    第１の先端領域
１１２ｃ    第２の先端領域
１１３ｃ    第３の先端領域
１１４      接続用端部
１１５      アンテナ土台
１２０      回路基板
１２１      無線部回路
１２１ａ    第１の回路負荷
１２１ｂ    第２の回路負荷
１２２      カメラ
１３０      第１の配線
１３１      第２の配線
１３２      分岐点
１３３      第１の整合部
１３４      第２の整合部
１４６      第１の未使用時端子
１４７      第２の未使用時端子
１５０〜１５６    周波数制御部（周波数制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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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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