(57)【要約】互いに少なくとも一部が重複する周波数帯で無線通信を行う第１アンテナ（１０）、及び第２アンテナ（２０）を備え、第１アンテナ（１０）、及び第２アンテナ（２０）のそれぞれは、当該アンテナによる無線通信の対象となる周波数帯で共振する本体部、及び、本体部から分岐する分岐部を備え、第１アンテナ（１０）の分岐部（１２）、及び第２アンテナ（２０）の分岐部（２２）のそれぞれは、互いに間隔を空けて配置されて容量結合を生じさせる結合部を含む通信機器である。
2019107553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに少なくとも一部が重複する周波数帯で無線通信を行う第１アンテナ、及び第２アンテナを備え、
前記第１アンテナ、及び前記第２アンテナのそれぞれは、当該アンテナによる無線通信の対象となる周波数帯で共振する本体部、及び、前記本体部から分岐する分岐部を備え、
前記第１アンテナの前記分岐部、及び前記第２アンテナの前記分岐部のそれぞれは、互いに間隔を空けて配置されて容量結合を生じさせる結合部を含む
ことを特徴とする通信機器。
【請求項２】
請求項１に記載の通信機器において、
前記各アンテナの前記結合部は、当該アンテナの前記分岐部が前記本体部から分岐する分岐位置よりも広い幅を有する
ことを特徴とする通信機器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の通信機器において、
前記第１アンテナの前記結合部と、前記第２アンテナの前記結合部とは、同一面内において互いに向き合うように配置されている
ことを特徴とする通信機器。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の通信機器において、
前記第２アンテナは、前記第１アンテナが配置される平面と平行な別の平面上に配置され、
前記第１アンテナの前記結合部と前記第２アンテナの前記結合部とは、平面視において互いに重なるように配置されている
ことを特徴とする通信機器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の通信機器において、
前記各アンテナの前記分岐部は、前記本体部の他方のアンテナ側の辺上において、当該アンテナが接続されるグラウンドから離れた側の端部から分岐している
ことを特徴とする通信機器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の通信機器において、
前記各アンテナの前記結合部が配置される位置は、前記各アンテナの前記本体部よりも、前記本体部間の中心位置に近い位置である
ことを特徴とする通信機器。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の通信機器において、
前記第１アンテナの給電点と前記第２アンテナの給電点との間の電気長は、前記周波数帯の代表値に対応する電磁波の波長の１／４以上３／４以下である
ことを特徴とする通信機器。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の通信機器において、
前記各アンテナの前記分岐部は、前記本体部から分岐する分岐位置において、その幅が当該分岐位置から先に延びる前記本体部の幅よりも狭くなっている
ことを特徴とする通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信用のアンテナを備える通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信を行う通信機器の中には、複数の規格に対応したり通信品質を向上させたりする目的で、複数のアンテナを備えるものがある。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に対応するアンテナ、及び無線ＬＡＮ規格に対応するアンテナの双方を備えた通信機器が知られている。また、ＭＩＭＯ技術では、一つの無線通信接続のために複数のアンテナが用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来例の通信機器において、複数のアンテナが互いに同じ周波数帯の電波を送受信する場合、アンテナ間で相互干渉が生じて、通信性能を劣化させてしまうことがある。このような干渉を防いでアンテナ間のアイソレーションを向上させるために、アンテナ間の物理的な距離を離したり、アンテナの間にスタブを設けたりする手法が知られている。しかしながら、このような手法によれば、機器内に広いスペースが必要になったり、構造が複雑化したりするなどの制約がある。【０００４】
本発明は上記実情を考慮してなされたものであって、その目的の一つは、比較的省スペース、かつ容易にアンテナ間の干渉を抑えることのできる通信機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る通信機器は、互いに少なくとも一部が重複する周波数帯で無線通信を行う第１アンテナ、及び第２アンテナを備え、前記第１アンテナ、及び前記第２アンテナのそれぞれは、当該アンテナによる無線通信の対象となる周波数帯で共振する本体部、及び、前記本体部から分岐する分岐部を備え、前記第１アンテナの前記分岐部、及び前記第２アンテナの前記分岐部のそれぞれは、互いに間隔を空けて配置されて容量結合を生じさせる結合部を含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る通信機器の概略の内部構成を示す平面図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施形態に係る通信機器におけるアンテナ間のアイソレーション性能を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態の構成を有していない場合のアンテナ間のアイソレーション性能を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における各アンテナの指向性を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるアンテナ間の相関を示す図である。
【図５】給電点間距離を変化させた場合のアイソレーション性能の変化を示す図である。
【図６】容量結合位置を変化させた場合のアイソレーション性能の変化を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る通信機器の概略の内部構成を示す平面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る通信機器におけるアンテナ間のアイソレーション性能を示す図である。
【図９】本発明の第１の変形例を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２の変形例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第３の変形例を示す平面図である。
【図１２】本発明の第４の変形例を示す平面図である。
【図１３】本発明の第５の変形例を示す平面図である。
【図１４】本発明の第６の変形例を示す平面図である。
【図１５】本発明の第７の変形例を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第８の変形例を示す斜視図である。
【図１７】本発明の第９の変形例を示す斜視図である。
【図１８】本発明の第１０の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
【０００８】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信機器１ａの内部に配置される複数のアンテナの様子を模式的に示す平面図である。通信機器１ａは、例えばパーソナルコンピュータや据え置き型ゲーム機、携帯型ゲーム機、スマートフォン、タブレットなどであって、第１アンテナ１０と、第２アンテナ２０と、基板３０と、を備えている。
【０００９】
第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０は、それぞれ無線信号（電磁波）を送信及び／又は受信することで、通信機器１ａが他の通信機器と無線通信を行うために用いられる。さらに本実施形態では、第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０は、互いに少なくとも一部が重複する周波数帯の無線信号を送受信する。例えば第１アンテナ１０及び第２アンテナ２０の一方は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づく無線ＬＡＮ通信に使用するものであって、他方はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信に用いられるものであってもよい。あるいは第１アンテナ１０及び第２アンテナ２０は、ＭＩＭＯなどの技術に基づいて、いずれも無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの同じ規格での通信に用いられるものであってもよい。あるいは、ＬＴＥにおけるバンド１２及びバンド１７など互いに一部重複する所定の周波数帯での通信に用いられるものであってもよい。また、互いに共通する通信規格に基づいて例えば一方が送信用、他方が受信用など互いに異なる用途で使用されるものであってもよい。
【００１０】
以下では、第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０それぞれが送受信の対象とする無線信号の周波数帯を、目的周波数帯という。本実施形態では、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０の目的周波数帯は略一致し、５ＧＨｚ近辺の周波数帯であるものとする。
【００１１】
基板３０は、第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０が送受信する無線信号を処理する電子回路等が搭載された回路基板である。図１においてハッチングされた箇所は、基板３０のグラウンド（基準電位）が形成されている領域（以下、グラウンドパターンＧという）を示している。第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０はいずれも、基板３０外縁のグラウンドが形成されていない領域内に、平面状に形成された導電体によって構成されている。また、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０は、互いに共通する基準電位に接続されている。図中の点Ｐ１及び点Ｐ２は、それぞれ第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０に対する給電点の位置を示している。
【００１２】
以下、本実施形態において第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０が有する特徴について、説明する。図１に示すように、第１アンテナ１０は、本体部１１と、分岐部１２と、を備えている。
【００１３】
本体部１１は、第１アンテナ１０が本来目的とする無線信号を送受信するための部分であって、目的周波数帯の無線信号に共振するようなサイズ、及び形状を有している。本実施形態では本体部１１は、給電点Ｐ１から第２アンテナ２０と逆側に延びる矩形形状を有しており、モノポールタイプのアンテナとして機能する。
【００１４】
分岐部１２は、本体部１１から分岐して突出した細長い棒状の形状を有している。より具体的に分岐部１２は、本体部１１の第２アンテナ２０に近い側の辺上から分岐して形成されている。また、分岐部１２は、本体部１１の給電点Ｐ１側（すなわち、グラウンドに近い側）と逆側の端部から、第２アンテナ２０側に向けて突出して形成されている。分岐部１２は、本体部１１から第２アンテナ２０側に向けて（すなわち、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０が配列する方向に沿って）ほぼ一定の幅で延伸する延伸部１２ａと、延伸部１２ａの先端に連結された結合部１２ｂと、を有している。すなわち、結合部１２ｂは、第２アンテナ２０に最も近接する位置に配置されている。また、結合部１２ｂは、延伸部１２ａの先端で屈曲してグラウンド側に延びる形状となっており、この延伸部１２ａと結合部１２ｂとによって、分岐部１２は全体として略Ｌ字形状に形成されている。結合部１２ｂは、本体部１１の高さ、及び延伸部１２ａの長さと比較して短い長さを有しており、第２アンテナ２０と相対する向きに配置されている。これにより、分岐部１２全体としては、その延伸方向に沿った幅が、分岐位置（延伸部１２ａが本体部１１に連結される位置）よりも結合位置（結合部１２ｂの、第２アンテナ２０側に最も近接する位置）で広くなっている。
【００１５】
第２アンテナ２０も、第１アンテナ１０と同様に、本体部２１、及び分岐部２２を備えており、分岐部２２は延伸部２２ａと結合部２２ｂとを有している。また、図中に示されるように、第２アンテナ２０は全体として第１アンテナ１０を左右反転させた形状を有しており、第１アンテナ１０に対して線対称になるように配置されている。本体部２１、及び分岐部２２は、それぞれ第１アンテナ１０における本体部１１、及び分岐部１２と同様に機能する。
【００１６】
特に本実施形態では、分岐部２２が本体部２１から分岐して第１アンテナ１０に向かう方向に突出しており、その先端に形成された結合部２２ｂが、第１アンテナ１０の結合部１２ｂと対向するように配置されている。具体的に、結合部１２ｂと結合部２２ｂとは、互いに間隔を空けて配置されている。しかも、結合部１２ｂと結合部２２ｂとの間の距離は比較的短くなっており、両者は近接するように配置されている。このことにより、結合部１２ｂと結合部２２ｂとの間で容量結合が生じる。さらに本実施形態では、結合部１２ｂと結合部２２ｂとは、同一面（ここでは、第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０を含む平面）内において互いに向き合うように配置されている。
【００１７】
以上説明したような構成により、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０は、合わせて４種類の共振モードで共振することになる。この共振モードの概要が、図１において破線の矢印で示されている。具体的には、第１アンテナ１０の本体部１１によって、第１の共振モードによる共振が発生する。この共振が、第１アンテナ１０による目的周波数帯での無線通信を実現する。また、第２アンテナ２０の本体部２１によって、第２の共振モードによる共振が発生する。この共振が、第２アンテナ２０による目的周波数帯での無線通信を実現する。
【００１８】
さらに、第１アンテナ１０の給電点Ｐ１から、本体部１１、分岐部１２、結合部１２ｂ−結合部２２ｂ間の容量結合、第２アンテナ２０の分岐部２２、及び本体部２１を介して、第２アンテナ２０の給電点Ｐ２に向かう第３の共振モードによる共振が発生する。また、これとは逆向きに第４の共振モードによる共振が発生する。これら第３及び第４の共振モードによる共振は、第１、及び第２の共振モードによる共振と近い、又は重複する周波数の成分を含んでおり、第１、及び第２の共振モードによる共振が他方のアンテナに及ぼす影響を打ち消す作用を奏する。具体的に、第３の共振モードは、第２アンテナ２０に対して、第１の共振モードによる影響を打ち消す作用を奏する。第４の共振モードは、第１アンテナ１０に対して、第２の共振モードによる影響を打ち消す作用を奏する。
【００１９】
すなわち、各アンテナに、その本来の目的となる共振を発生させる本体部から分岐して他方のアンテナと容量結合する分岐部を設けることによって、他方のアンテナへの影響を軽減する効果を得ることができる。こうすれば、別途スタブなどをアンテナの外部に設けることなく、アンテナ自身によってアンテナ間のアイソレーションを向上させることができる。また、両者を容量結合させるためには第１アンテナ１０と第２アンテナ２０をある程度近づける必要があるので、本構成を採用する場合、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０との間の距離を大きく離す必要がなくなる。
【００２０】
図２Ａは、シミュレーションによって本実施形態におけるアンテナ間のアイソレーション性能を調査した結果を示すグラフである。グラフの横軸は周波数であって、縦軸はアイソレーションの値を示しており、値が小さいほどアンテナ間のアイソレーションがとれていることを示している。また、図２Ｂは、比較のために、分岐部１２，及び分岐部２２が存在せず本体部だけで構成された二つのアンテナを本実施形態と同様に配置した場合のシミュレーション結果を示している。これらの図に示されるように、本実施形態によれば、目的周波数帯（５ＧＨｚ近傍の周波数帯）においてアイソレーションが向上していることがわかる。
【００２１】
また、本構成を採用する場合、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０とを左右対称に配置することになる。そのため、各アンテナの指向性もおおよそ対称になる。図３は、第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０それぞれの指向性を示している。このような性質により、目的周波数帯においてアンテナ間の相関係数を低く抑えることができる。図４は、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０との間の相関係数を示している。
【００２２】
さらに本願発明者は、各アンテナの形状や配置位置などに関するパラメーターを変化させた場合におけるアイソレーション性能の変化を、シミュレーションによって調査した。それらの結果について、以下に説明する。
【００２３】
図５は、第１アンテナ１０の給電点Ｐ１と第２アンテナ２０の給電点Ｐ２との間の距離（以下、給電点間距離Ｌという）を変化させた場合のアイソレーション性能の変化を示している。このグラフにおいて、横軸は給電点間距離Ｌ、縦軸はアイソレーションの値を示している。また、λは目的周波数帯の代表値（例えば周波数帯の中央値や本体部が最も共振する周波数の値）に対応する波長を示している。また、ここでは本体部１１、２１の形状、結合部１２ｂ、２２ｂの形状、及び結合部間の距離については固定し、給電点間距離Ｌの変化に対応して、延伸部１２ａ、及び２２ａそれぞれの長さを等しい割合で変化させている。
【００２４】
図５に示すように、給電点間距離Ｌが１／２λの近傍の場合にアイソレーション性能が最も向上し、給電点間距離Ｌが１／４λ未満になる（すなわち、アンテナ間の距離が近すぎる）と分岐部１２、２２による効果は減少していく。また、給電点間距離Ｌが３／４λを超えると、ある程度の効果は残るものの、やはり１／２λ近傍の場合と比較するとアイソレーション性能は低下する。そこで、給電点間距離Ｌは、目的周波数帯の代表値に対応する波長λに対して、１／４λ以上３／４λ以下とすることが望ましい。なお、この場合における給電点間距離Ｌは、物理的な距離ではなく、電気長であってよい。誘電率１の場合には電気長としての給電点間距離Ｌは物理的な距離に一致するが、例えば基板３０を構成する誘電体の誘電率が１より大きければ、電気長の値は物理的な距離よりも大きくなる。そのため、誘電率が大きな誘電体を給電点Ｐ１と給電点Ｐ２の間に配置することで、これらの給電点間の物理的な距離を短くしながら、必要な電気長を確保することができる。
【００２５】
次に、図６は容量結合位置（すなわち、結合部１２ｂと結合部２２ｂが対向する位置）を変化させた場合のアイソレーション性能の変化を示している。このグラフにおいて、横軸は容量結合位置ｘを示しており、縦軸はアイソレーションの値を示している。ここでは本体部１１、２１の形状、結合部１２ｂ、２２ｂの形状、結合部間の距離、及び給電点間距離Ｌについては固定し、延伸部１２ａ、及び２２ａそれぞれの長さを調整して容量結合位置を変化させている。また、容量結合位置が本体部２１に最も近づく場合（延伸部２２ａの長さが０になる場合）をｘ＝０、逆に本体部１１に最も近づく場合（延伸部１２ａの長さが０になる場合）をｘ＝Ｄとしている。ｘ＝１／２Ｄは、延伸部１２ａと延伸部２２ａの長さを等しくして、容量結合位置を本体部１１と本体部２１の間の中心位置（本体部１１、及び本体部２１の双方まで等距離の位置）にした場合を示している。
【００２６】
図６に示すように、容量結合位置をいずれかのアンテナに近づけた状態でもアイソレーション性能は向上するが、二つのアンテナの中心近傍に配置した場合に、特にアイソレーション性能が向上する。そこで、容量結合位置は１／４Ｄ以上３／４Ｄ以下、すなわちいずれか一方の本体部までの距離よりも本体部間の中心までの距離の方が近くなるような位置に配置することが望ましい。
【００２７】
以上説明した本実施形態に係る通信機器１ａによれば、二つのアンテナのそれぞれに、目的周波数帯で共振する本体部のほかに、互いに容量結合を生じさせるような分岐部を設けることによって、アンテナ外にスタブ等を設けずとも、二つのアンテナ間のアイソレーション性能を向上させることができる。
【００２８】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る通信機器１ｂの構成について、説明する。なお、以下では第１の実施形態と対応する構成要素については同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２９】
本実施形態に係る通信機器１ｂは、第１の実施形態と同様に、第１アンテナ１０、第２アンテナ２０、及び基板３０を含んで構成されているが、各アンテナの形状が第１の実施形態とは相違しており、これにより送受信可能な無線信号の周波数帯に違いがある。具体的に各アンテナは、互いに異なる第１の目的周波数帯、及び第２の目的周波数帯のそれぞれで無線通信を実現可能に構成されている。例えば第１の目的周波数帯は２．４ＧＨｚ近傍の周波数帯であって、第２の目的周波数帯は５ＧＨｚ近傍の周波数帯であってよい。
【００３０】
図７は、本実施形態における第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０の形状を示す平面図である。この図に示すように、本実施形態では、第１アンテナ１０は本体部１１、及び分岐部１２を含んで構成されており、本体部１１は、第１共振部１１ａ、及び第２共振部１１ｄを含んで構成されている。
【００３１】
第１共振部１１ａは、第１の目的周波数帯で共振する部分である。第１共振部１１ａは、給電点Ｐ１から基板３０に対して垂直に延伸する基部１１ｂと、基部１１ｂの先端から第２アンテナ２０と逆側に延伸する延出部１１ｃとを含んで構成されている。延出部１１ｃの先端は給電点Ｐ１側に向けて折り曲がるＬ字形の形状を有しており、これにより第１共振部１１ａは全体として略Ｃ字状となっている。第１共振部１１ａは、その全体の長さを調整することで、第１の目的周波数帯で共振するように構成されている。
【００３２】
第２共振部１１ｄは、第２の目的周波数帯で共振する部分である。第２共振部１１ｄは、第１共振部１１ａの基部１１ｂから給電点Ｐ１近傍の位置で分岐して形成されており、第２アンテナ２０と逆側に延伸する直線状の形状を有している。これら二つの共振部によって、第１アンテナ１０は第１の目的周波数帯、及び第２の目的周波数帯のそれぞれで無線信号を送受信することができる。
【００３３】
分岐部１２は、第１の実施形態と同様に、延伸部１２ａと結合部１２ｂとを含んで構成されている。延伸部１２ａは、第１共振部１１ａの第２アンテナ２０側の辺の一端から第２アンテナ２０側に向けて延伸している。そして、延伸部１２ａの先端に連結された結合部１２ｂが、第２アンテナ２０側の結合部２２ｂと間隔を空けて隣接するように配置されている。
【００３４】
ここで、第１共振部１１ａの延出部１１ｃ、及び分岐部１２の延伸部１２ａは、基部１１ｂの先端から枝分かれして形成されており、延出部１１ｃの幅は、延伸部１２ａよりも広くなっている。すなわち、分岐部１２が本体部１１から分岐する分岐点において、分岐部１２の幅が分岐点から先に延びる本体部１１の幅よりも狭くなっている。このような形状により、本体部１１側に流れる電流の大きさを分岐部１２側に流れる電流よりも大きくすることができる。
【００３５】
第２アンテナ２０も、第１アンテナ１０と同様に本体部２１と分岐部２２とを含んで構成され、本体部２１は第１共振部２１ａ及び第２共振部２２ｄを含んで構成される。さらに、第１共振部２１ａは基部２１ｂと延出部２１ｃとを含んで構成されている。また、分岐部２２は延伸部２２ａと結合部２２ｂを含んで構成されている。第１実施形態と同様に、本実施形態でも第２アンテナ２０は第１アンテナ１０と同様の形状を備え、第１アンテナ１０に対して線対称になるように配置されている。これにより、近接する位置に配置された第１アンテナ１０の結合部１２ｂと第２アンテナ２０の結合部２２ｂとが容量結合し、第１の実施形態における第３の共振モード、第４の共振モードと同様の経路による共振を発生させる。
【００３６】
特に本実施形態では、この容量結合を経由する共振モードが、第１の目的周波数帯による共振、及び第２の目的周波数帯による共振の双方による影響を打ち消すような共振を発生させる。そのため、分岐部１２、及び分岐部２２を設けることによって、第１の目的周波数帯、及び第２の目的周波数帯の双方で、アイソレーション性能を向上させることができる。
【００３７】
図８は、本実施形態におけるアンテナ間のアイソレーション性能を示すグラフであって、実際に測定を行った結果を示している。この図に示されるように、本実施形態に係る通信機器１ｂによれば、第１の目的周波数帯（ここでは２．４ＧＨｚ近傍の周波数帯）及び第２の目的周波数帯（ここでは５ＧＨｚ近傍の周波数帯）の双方で、アイソレーションの値が向上している。また、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）や各アンテナの効率についても、良好な性能が得られることを確認している。
【００３８】
なお、本実施形態においても、容量結合位置は第１アンテナ１０と第２アンテナ２０の中間に比較的近い位置であることが好ましい。また、第１の目的周波数帯の代表値に対応する波長をλ１、第２の目的周波数帯の代表値に対応する波長をλ２とした場合に、給電点間距離Ｌが１／４λ１以上３／４λ１以下であれば、第１の目的周波数帯におけるアイソレーション性能が向上することを期待できる。また、給電点間距離Ｌが１／４λ２以上３／４λ２以下であれば、第２の目的周波数帯におけるアイソレーション性能が向上することを期待できる。そのため給電点間距離Ｌは、二つの波長の双方に対してこの条件を満たすことが好ましいが、いずれか一方の波長についてのみ条件を満たすだけであっても、いずれの条件も満たさない場合と比較して特定の周波数帯におけるアイソレーション性能を向上させることが期待できる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態に係る通信機器１ｂによれば、複数の目的周波数帯で無線通信を行う場合に、スタブ等を設けることなく、各目的周波数帯でアイソレーション性能を向上させることができる。
【００４０】
［変形例］
本発明の実施の形態は、以上説明したものに限られない。具体的に、分岐部１２、及び分岐部２２は、アンテナ間で容量結合を実現可能であれば各種の形状であってよく、本体部１１、及び本体部２１についても、目的周波数帯で共振可能な各種の形状であってよい。また、分岐部が本体部から分岐する位置も、グラウンドから離れた側の一端に限らず、様々な場所であってよい。また、アンテナそのものの配置位置についても、以上の説明では基板の一側面に二つのアンテナを並べて配置することとしたが、このような配置に限られない。以下では、本発明の実施の形態に係る通信機器に適用可能な各種の変形例について、説明する。なお、以下に説明する変形例は、いずれもこれまで説明した第１の実施形態、及び第２の実施形態のいずれにも適用可能であるが、以下では具体例として第１の実施形態におけるアンテナの配置位置や形状を変形する場合（すなわち、本体部１１、２１が１個の目的周波数帯で共振する構成の場合）を例として、説明する。
【００４１】
図９は、第１の変形例における各アンテナの形状及び配置を示す平面図である。この第１の変形例では、第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０は基板３０上に形成されたグラウンドパターンＧの隅（頂点）を挟んで配置されている。ここではグラウンドパターンＧの頂点を通る斜めの直線に対して二つのアンテナが対称になるように配置されており、第１アンテナ１０の本体部１１と第２アンテナ２０の本体部２１とは互いに９０°の角度をなしている。これに伴い、延伸部１２ａはまず第１アンテナ１０が接続されているグラウンドパターンＧの一辺に平行な方向に延伸してから、途中で鈍角を形成するように第２アンテナ２０側に向けて屈曲する形状となっている。延伸部２２ａについても延伸部１２ａと同様の構造を有し、対称に配置されている。これにより本体部１１と本体部２１とが９０°の角度をなすように配置されていても、結合部１２ｂ及び２２ｂが間隔を空けて隣接配置され、容量結合が可能になっている。
【００４２】
図１０は、第２の変形例における各アンテナの形状及び配置を示す斜視図である。これまでの説明では第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０はいずれも基板３０上に平面状に形成されていたが、この第２の変形例では、第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０は基板３０の面に対して厚さ方向に立ち上がるように固定された平板状の導電材料によって形成されている。この第２の変型例においても、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０とは略同一平面内に形成されている。これに伴い、結合部１２ｂと結合部２２ｂは、同一面内において互いに向き合うように配置されている。
【００４３】
図１１は、第３の変形例における各アンテナの形状及び配置を示す平面図である。この第３の変形例では、分岐部１２及び２２それぞれの形状が第１の実施形態と異なっている。具体的に分岐部１２及び２２は、いずれも略台形形状を有し、本体部から分岐して先端側に向かうにつれて幅が広くなる形状を有している。このような構成によっても、分岐部１２、２２は分岐位置（本体部に連結される位置）よりも結合位置（相手側と容量結合する位置）で延伸方向に沿った幅が広くなり、容量結合がしやすくなる。
【００４４】
図１２は、第４の変形例における各アンテナの形状及び配置を示す平面図である。この第４の変形例では、分岐部１２及び２２の本体部に対する連結位置（分岐位置）がこれまでの例と異なっている。すなわち、分岐部１２は、本体部１１の第２アンテナ２０側の辺の一端から分岐しているが、グラウンドから離れた側ではなく、グラウンドに近い側の位置から分岐している。分岐部２２についても同様である。なお、分岐部が本体部から分岐する分岐位置は、これまで説明した例に限らず、任意の位置であってよい。
【００４５】
図１３は、第５の変形例における各アンテナの形状及び配置を示す平面図である。この第５の変形例では、本体部１１及び２１の形状がこれまでの例とは異なっている。具体的に、本体部１１及び２１は、いずれも分岐部と逆側に延びる棒状の形状を有している。この場合も、本体部１１及び２１により目的周波数帯での無線通信が可能となっている。
【００４６】
図１４は、第６の変形例における各アンテナの形状及び配置を示す平面図である。この第６の変形例では、本体部、及び分岐部双方の形状がこれまでの例とは異なっており、いずれも複数回屈曲して蛇行するメアンダ形状を有している。このような形状によれば、比較的狭い範囲でアンテナの距離を伸ばすことができ、例えば比較的低周波数帯での無線通信を行うアンテナを省スペースで配置することができる。なお、ここでは本体部、及び分岐部の双方がメアンダ形状を有することとしたが、いずれか一方のみ本変形例に示すような構成を採用してもよい。
【００４７】
図１５は、第７の変形例における各アンテナの形状及び配置を示す斜視図である。この第７の変形例では、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０は基板３０上のグラウンドパターンＧを挟んで互いに逆向きに配置されている。これに伴い、延伸部１２ａ、及び２２ａはどちらも９０°の角度をなすように屈曲する形状となっており、屈曲後にアンテナ間の中間の位置で対向している。
【００４８】
さらに本変形例では、結合部１２ｂ及び２２ｂがそれぞれ延伸部に対して幅広に形成されておらず、分岐部が本体部から分岐する分岐位置の幅と同じ幅になっている。このように、分岐部を経由した共振モードを発生させることが可能な程度の容量結合を得られるのであれば、必ずしも結合部を幅広に形成しなくともよい。
【００４９】
図１６は、第８の変形例における各アンテナの形状及び配置を示す斜視図である。これまで説明した例では、いずれも第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０は同一平面上に配置されることとした。なお、第２の変形例においては、各アンテナは基板３０上に配置されていないが、結合部同士を対向させて容量結合を発生させるために第１アンテナ１０と第２アンテナ２０とは同一平面上に配置されている。しかしながらこの第８の変形例では、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０とは互いに平行な別の平面上に配置されている。より具体的に、ここでは基板３０が多層基板であることとし、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０とは互いに基板３０の別の層に接続されており、接続された層と同一平面上に配置されるものとする。
【００５０】
そして、この例では、結合部１２ｂと結合部２２ｂとが平面視において（すなわち、基板３０の表面に対して垂直な方向から見て）重なるように配置されている。つまり、これまでの例では結合部１２ｂと結合部２２ｂとは同一面内において互いに向き合うように配置されていた。これに対して本変形例では、結合部１２ｂと結合部２２ｂとは、基板３０の表面に垂直な方向（基板３０の厚さ方向）に沿って間隔を空けて配置されており、このような配置によって容量結合を生じさせている。このような配置によっても、アイソレーションを向上させるような容量結合経由の共振を発生させることができる。
【００５１】
図１７は、第９の変形例における各アンテナの形状及び配置を示す斜視図である。この図の例では、第８の変形例と同様、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０とは互いに平行な別の平面上に配置されている。そして、分岐部１２先端の結合部１２ｂと分岐部２２先端の結合部２２ｂとが、平面視において重なるように間隔を空けて配置されている。
【００５２】
本変形例でも、第７の変形例と同様、結合部１２ｂ及び２２ｂの幅は分岐位置における幅と略一致している。しかしながら、平面視において重なる面積を調整することで、必要な容量結合を確保することができる。
【００５３】
図１８は、第１０の変形例を示す斜視図である。これまでの例では各アンテナの形状及び配置が第１の実施形態とは異なることとしたが、本変形例では第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０の形状及び配置は第１の実施形態と同様であって、基板３０上に形成されたグラウンドパターンＧの形状が第１の実施形態と異なっている。この図に例示されるように、グラウンドパターンＧの形状は任意の形状であってよく、第１アンテナ１０、及び第２アンテナ２０はこれまでの例と異なりグラウンドパターンＧに隣接するように配置されてもよい。ただし、容量結合経由の共振を発生させるために、第１アンテナ１０と第２アンテナ２０とは同一のグラウンドに接続されるべきである。
【００５４】
なお、以上説明した各変形例の特徴は、任意に組み合わせて適用されてもよい。例えばそれぞれメアンダ形状の分岐部を有するアンテナを多層基板の互いに異なる層に接続してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１ａ，１ｂ  通信機器、１０  第１アンテナ、２０  第２アンテナ、１１，２１  本体部、１２，２２  分岐部、１２ａ，２２ａ  延伸部、１２ｂ，２２ｂ  結合部、３０  基板。
【図１】
2019107553.tif 000003
【図２Ａ】
2019107553.tif 000004
【図２Ｂ】
2019107553.tif 000005
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年8月28日(2020.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに少なくとも一部が重複する周波数帯で無線通信を行う第１アンテナ、及び第２アンテナを備え、
前記第１アンテナ、及び前記第２アンテナのそれぞれは、当該アンテナによる無線通信の対象となる周波数帯で共振する本体部、及び、前記本体部から分岐する分岐部を備え、
前記第１アンテナの前記分岐部、及び前記第２アンテナの前記分岐部のそれぞれは、互いに間隔を空けて配置されて容量結合を生じさせる結合部を含み、
前記第１アンテナの給電点と前記第２アンテナの給電点との間の電気長は、前記周波数帯の代表値に対応する電磁波の波長の１／４以上３／４以下である
ことを特徴とする通信機器。
【請求項２】
請求項１に記載の通信機器において、
前記各アンテナの前記結合部は、当該アンテナの前記分岐部が前記本体部から分岐する分岐位置よりも広い幅を有する
ことを特徴とする通信機器。
【請求項３】
互いに少なくとも一部が重複する周波数帯で無線通信を行う第１アンテナ、及び第２アンテナを備え、
前記第１アンテナ、及び前記第２アンテナのそれぞれは、当該アンテナによる無線通信の対象となる周波数帯で共振する本体部、及び、前記本体部から分岐する分岐部を備え、
前記第１アンテナの前記分岐部、及び前記第２アンテナの前記分岐部のそれぞれは、互いに間隔を空けて配置されて容量結合を生じさせる結合部を含み、
前記各アンテナの前記結合部は、当該アンテナの前記分岐部が前記本体部から分岐する分岐位置よりも広い幅を有する
ことを特徴とする通信機器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の通信機器において、
前記各アンテナの前記分岐部は、前記本体部から分岐する分岐位置において、その幅が当該分岐位置から先に延びる前記本体部の幅よりも狭くなっている
ことを特徴とする通信機器。
【請求項５】
互いに少なくとも一部が重複する周波数帯で無線通信を行う第１アンテナ、及び第２アンテナを備え、
前記第１アンテナ、及び前記第２アンテナのそれぞれは、当該アンテナによる無線通信の対象となる周波数帯で共振する本体部、及び、前記本体部から分岐する分岐部を備え、
前記第１アンテナの前記分岐部、及び前記第２アンテナの前記分岐部のそれぞれは、互いに間隔を空けて配置されて容量結合を生じさせる結合部を含み、
前記各アンテナの前記分岐部は、前記本体部から分岐する分岐位置において、その幅が当該分岐位置から先に延びる前記本体部の幅よりも狭くなっている
ことを特徴とする通信機器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の通信機器において、
前記第１アンテナの前記結合部と、前記第２アンテナの前記結合部とは、同一面内において互いに向き合うように配置されている
ことを特徴とする通信機器。
【請求項７】
互いに少なくとも一部が重複する周波数帯で無線通信を行う第１アンテナ、及び第２アンテナを備え、
前記第１アンテナ、及び前記第２アンテナのそれぞれは、当該アンテナによる無線通信の対象となる周波数帯で共振する本体部、及び、前記本体部から分岐する分岐部を備え、
前記第１アンテナの前記分岐部、及び前記第２アンテナの前記分岐部のそれぞれは、互いに間隔を空けて配置されて容量結合を生じさせる結合部を含み、
前記第２アンテナは、前記第１アンテナが配置される平面と平行な別の平面上に配置され、
前記第１アンテナの前記結合部と前記第２アンテナの前記結合部とは、平面視において互いに重なるように配置されている
ことを特徴とする通信機器。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか一項に記載の通信機器において、
前記第２アンテナは、前記第１アンテナが配置される平面と平行な別の平面上に配置され、
前記第１アンテナの前記結合部と前記第２アンテナの前記結合部とは、平面視において互いに重なるように配置されている
ことを特徴とする通信機器。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の通信機器において、
前記各アンテナの前記分岐部は、前記本体部の他方のアンテナ側の辺上において、当該アンテナが接続されるグラウンドから離れた側の端部から分岐している
ことを特徴とする通信機器。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の通信機器において、
前記各アンテナの前記結合部が配置される位置は、前記各アンテナの前記本体部よりも、前記本体部間の中心位置に近い位置である
ことを特徴とする通信機器。
【国際調査報告】
2019107553.tif 000022
2019107553.tif 000023