(57)【要約】【課題】  使用者が携帯無線機を使用する様々な状態でアンテナ間の相関係数を低くし、高速及び大容量通信を確保できる携帯無線機を提供する。【解決手段】  携帯無線機１０は、筐体１１の表示部３７の側に対向する側の筐体の上端から、素子長が半波長より０．０５波長僅かに短い第１アンテナ素子１２を配置し、素子長が半波長より０．０５波長僅かに長い第２アンテナ素子１３を第１アンテナ素子１２と幅方向に所定の間隔をおいて平行に配置する。第１アンテナ素子１２は第１送受共用器２３と接続され、第２アンテナ素子１３は第２送受共用器２４と接続される。第１アンテナ素子１２とそれに接続された第１無線回路部３８を第１通信系統とし、また、第２アンテナ素子１３とそれに接続された第２無線回路部３９を第２通信系統として、それぞれ空間的相関が低い無線通信系として動作するものである。【選択図】    図１
2006203648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に第１アンテナ素子及び第２アンテナ素子を、所定の間隔をおいて互いに平行に備え、
前記第１アンテナ素子の素子長を半波長より僅かに異なるように設定し、
前記第２アンテナ素子の素子長を前記第１アンテナ素子の素子長とは僅かに異なるように設定し、
前記第１アンテナ素子とそれに接続された第１無線回路部とを第１通信系統とし、前記第２アンテナ素子とそれに接続された第２無線回路部とを第２通信系統として空間的相関が低い無線通信系としてそれぞれ動作することを特徴とする携帯無線機。
【請求項２】
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子を前記筐体のグランド電位に対して不平衡給電することを特徴とする請求項１記載の携帯無線機。
【請求項３】
前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子のいずれか一方の素子長が半波長より僅かに長く、
他方の素子長が半波長より僅かに短く設定されたことを特徴とする請求項１又は２記載の携帯無線機。
【請求項４】
筐体に第１アンテナ素子、第２アンテナ素子及び第３アンテナ素子を備え、
前記第１アンテナ素子の素子長を半波長より僅かに異なるように設定し、
前記第２アンテナ素子及び前記第３アンテナ素子の素子長を前記第１アンテナ素子の素子長とは僅かに異なるように設定し、
前記筐体の厚み方向に、前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子を所定の間隔をおいて互いに平行に配置し、
前記筐体の幅方向に、前記第１アンテナ素子及び前記第３アンテナ素子を所定の間隔をおいて互いに平行に配置し、
前記第１アンテナ素子とそれに接続された第１無線回路部とを第１通信系統とし、
前記第２アンテナ素子又は前記第３アンテナ素子のいずれか一方を選択して第２無線回路部に接続する選択手段を備え、
前記選択手段を制御する制御手段を備え、
選択されたいずれか一方の前記アンテナ素子とそれに接続された前記第２無線回路部を第２通信系統とし、
前記第１通信系統及び前記第２通信系統が、それぞれ空間的相関が低い無線通信系として動作することを特徴とする携帯無線機。
【請求項５】
前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子及び前記第３アンテナ素子のいずれか一方の素子長が半波長より長く、
他方の素子長が半波長より僅かに短く設定されることを特徴とする請求項４記載の携帯無線機。
【請求項６】
第１の筐体と第２の筐体とをヒンジ部で回動自在に連結し、
前記第１の筐体内の筐体長辺に沿って第１板状導体を備え、
前記第１の筐体内の前記第１板状導体に離間させ、筐体長辺に沿って第２板状導体及び第３板状導体を備え、
前記第１板状導体の導体長を半波長より僅かに異なるように設定し、
前記第２板状導体の導体長を前記第１板状導体の導体長とは僅かに異なるように設定し、
前記第３板状導体の導体長を前記第２板状導体の導体長とは僅かに異なるように設定し、
前記第２の筐体内部に設けられ、回路基板にグランドパターンを備え、
前記第１板状導体と前記第２板状導体、又は前記第１板状導体と前記第３板状導体、又は前記第２板状導体と前記第３板状導体のいずれか一組を選択する選択手段を備え、
前記選択手段を制御する制御手段を備え、
選択された一組のいずれか一方の前記板状導体とそれに接続された第１無線回路部を第１通信系統とし、また、他方の前記板状導体とそれに接続された第２無線回路部を第２通信系統とし、それぞれの系統が、空間的相関が低い無線通信系として動作することを特徴とする携帯無線機。
【請求項７】
前記第１板状導体及び前記第２板状導体と前記第３板状導体のいずれか一方の導体長が半波長より僅かに長く、
他方の導体長が半波長より僅かに短く設定されたことを特徴とする請求項６記載の携帯無線機。
【請求項８】
前記選択手段を制御する制御手段として、前記携帯無線機の傾き角を検知する傾き検知手段を備え、前記傾き検知手段の検出結果に応じて前記選択手段を制御することを特徴とする請求項４、５、６又は７記載の携帯無線機。
【請求項９】
前記選択手段によって選択されない板状導体をある特定のリアクタンス成分を備えた回路を介して前記回路基板に短絡することを特徴とする請求項４、５、６又は７記載の携帯無線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速かつ大容量の無線通信を実現するために、低い相関特性のアンテナ特性を備えた携帯無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信の普及により高速かつ大容量の無線通信システムの構築が必要とされている。これを実現する技術として、送信側，受信側に複数のアンテナを用いて通信をおこなう空間多重伝送（ ＭＩＭＯ：Ｍｕｌｔｉ-Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ-Ｏｕｔｐｕｔ）が注目されている。
【０００３】
複数の送信アンテナから時空間符号化した同じ信号を同帯域で送信することで空間多重をおこない、複数の受信アンテナで受信して信号を分離することにより情報を抽出する。  これにより、転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
このため、第４世代などの将来の携帯無線通信システムにおいては、ＭＩＭＯ技術の応用が期待されており、その実現にはＭＩＭＯに適した携帯無線機用のアンテナ構成が必要となる。
【０００４】
ここで、受信側で空間多重された信号を分離するためには、アンテナ間のフェージング相関が十分に小さくなるようにアンテナを配置する必要がある。
また、携帯無線機に適用するために、ユーザが携帯無線機を使用する状態において携帯無線機に搭載した複数のアンテナ間の相関係数を低くすることが重要となる。
【０００５】
この問題に対応する携帯無線機としては、折り畳み携帯無線機の上部筐体及び下部筐体の内部に、それぞれアンテナを配置して、アンテナ間の低相関を実現している構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、携帯無線機の筐体上部に伸縮式のホイップアンテナと内蔵ヘリカルアンテナを配置して、ダイバーシティを実現している構成が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
さらに、携帯無線機の筐体上部に２本のモノポールアンテナ又はヘリカルアンテナを携帯無線機の幅方向に配置して、ダイバーシティを実現している構成が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
加えて、携帯無線機を使用する場合には、到来する電波の方向が限定されないために、一般的に携帯無線機のアンテナは無指向性が用いられ、そのアンテナには半波長素子が採用されている。
この携帯無線機は筐体上部に２本の半波長素子が配置されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平３−２８０６２５号公報
【特許文献２】特開平９−１３５１２０号公報
【特許文献３】特開平２００１−１０２８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１のアンテナでは、下部筐体内部にアンテナが配置されているために、使用者が携帯無線機を使用する際に手がアンテナ部を覆うことで、アンテナ利得が大幅に劣化してしまう。
このため、高速及び大容量通信の性能が劣化するという課題や、高速及び大容量伝送を考慮した無線部の回路構成が示されていないという課題があった。
【００１１】
また、特許文献２のアンテナでは、２本のアンテナが近接して配置されているために２本のアンテナの間の相関係数が高くなり、加えて、携帯無線機を傾けて使用する状態においてはアンテナ間の相関係数がさらに高くなる。
このため、高速及び大容量通信の性能が劣化するという課題や、高速及び大容量伝送を考慮した無線部の回路構成が示されていないという課題があった。
【００１２】
さらに、特許文献３のアンテナでは、２本の同一アンテナが近接して配置されているために２本のアンテナの間の相関係数が高くなり、また、携帯無線機を傾けて使用する状態においてはアンテナ間の相関係数がさらに高くなる。
このため、高速及び大容量通信の性能が劣化するという課題や、高速及び大容量伝送を考慮した無線部の回路構成が示されていないという課題があった。
【００１３】
加えて、筐体上部に２本の半波長素子が配置された携帯無線機では、それぞれのアンテナが近接して配置されているために、２本のアンテナの間の相関係数が高くなり、さらに、携帯無線機を傾けて使用する状態においては、アンテナ間の相関係数がさらに高くなる。
このため、筐体上部に２本の半波長素子が配置された携帯無線機では、高速及び大容量通信の性能が劣化するという課題があった。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、携帯無線機に配置した２本のアンテナの素子長を僅かに変化することによる各アンテナの位相変化に着目して、２本のアンテナのうち１本の長さを半波長より僅かに長くし、他の１本の長さを半波長より僅かに短くすることで、使用者が携帯無線機を使用する様々な状態でアンテナ間の相関係数を低くし、高速及び大容量通信を確保できる携帯無線機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】
【００１５】
本発明の携帯無線機は、筐体に第１アンテナ素子及び第２アンテナ素子を、所定の間隔をおいて互いに平行に備え、前記第１アンテナ素子の素子長を半波長より僅かに異なるように設定し、前記第２アンテナ素子の素子長を前記第１アンテナ素子の素子長とは僅かに異なるように設定し、前記第１アンテナ素子とそれに接続された第１無線回路部とを第１通信系統とし、前記第２アンテナ素子とそれに接続された第２無線回路部とを第２通信系統として空間的相関が低い無線通信系としてそれぞれ動作することを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、使用者が携帯無線機を使用する様々な状態でアンテナ間の相関係数を低くし、高速及び大容量通信を実現できる。
【００１７】
また、前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子を前記筐体のグランド電位に対して不平衡給電する構成でもよい。
【００１８】
さらに、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子のいずれか一方の素子長が半波長より僅かに長く、他方の素子長が半波長より僅かに短く設定された構成でもよい。
【００１９】
また、本発明の携帯無線機は、筐体に第１アンテナ素子、第２アンテナ素子及び第３アンテナ素子を備え、前記第１アンテナ素子の素子長を半波長より僅かに異なるように設定し、前記第２アンテナ素子及び前記第３アンテナ素子の素子長を前記第１アンテナ素子の素子長とは僅かに異なるように設定し、前記筐体の厚み方向に、前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子を所定の間隔をおいて互いに平行に配置し、前記筐体の幅方向に、前記第１アンテナ素子及び前記第３アンテナ素子を所定の間隔をおいて互いに平行に配置し、前記第１アンテナ素子とそれに接続された第１無線回路部を第１通信系統とし、前記第２アンテナ素子又は前記第３アンテナ素子のいずれか一方を選択して第２無線回路部に接続する選択手段を備え、前記選択手段を制御する制御手段を備え、選択されたいずれか一方の前記アンテナ素子とそれに接続された前記第２無線回路部を第２通信系統とし、前記第１通信系統及び前記第２通信系統が、それぞれ空間的相関が低い無線通信系として動作することを特徴とする。
【００２０】
このような構成によれば、使用者が携帯無線機を使用する様々な状態でアンテナ間の相関係数を低くし、高速及び大容量通信を実現できる。
【００２１】
また、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子及び前記第３アンテナ素子のいずれか一方の素子長が半波長より長く、他方の素子長が半波長より僅かに短く設定された構成でもよい。
【００２２】
本発明の携帯無線機は、第１の筐体と第２の筐体とをヒンジ部で回動自在に連結し、前記第１の筐体内の筐体長辺に沿って第１板状導体を備え、前記第１の筐体内の前記第１板状導体に離間させ、筐体長辺に沿って第２板状導体及び第３板状導体を備え、前記第１板状導体の導体長を半波長より僅かに異なるように設定し、前記第２板状導体の導体長を前記第１板状導体の導体長とは僅かに異なるように設定し、前記第３板状導体の導体長を前記第２板状導体の導体長とは僅かに異なるように設定し、前記第２の筐体内部に設けられ、回路基板にグランドパターンを備え、前記第１板状導体と前記第２板状導体、又は前記第１板状導体と前記第３板状導体、又は前記第２板状導体と前記第３板状導体のいずれか一組を選択する選択手段を備え、前記選択手段を制御する制御手段を備え、選択された一組のいずれか一方の前記板状導体とそれに接続された第１無線回路部を第１通信系統とし、また、他方の前記板状導体とそれに接続された第２無線回路部を第２通信系統とし、それぞれの系統が、空間的相関が低い無線通信系として動作することを特徴とする。
【００２３】
このような構成によれば、携帯無線機のデザイン性を損ねることがない範囲で内蔵アンテナを構成することができ、使用者が携帯無線機を使用する様々な状態でアンテナ間の相関係数を低くし、高速及び大容量通信を実現できる。
【００２４】
また、前記第１板状導体及び前記第２板状導体と前記第３板状導体のいずれか一方の導体長が半波長より僅かに長く、他方の導体長が半波長より僅かに短く設定された構成でもよい。
【００２５】
また、前記選択手段を制御する制御手段として、前記携帯無線機の傾き角を検知する傾き検知手段を備え、前記傾き検知手段の検出結果に応じて前記選択手段を制御する構成でもよい。
【００２６】
また、前記選択手段によって選択されない板状導体をある特定のリアクタンス成分を備えた回路を介して前記回路基板に短絡する構成でもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、携帯無線機の幅方向に配置した２本のアンテナのうち１本の長さを半波長より僅かに長くし、他の１本の長さを半波長より僅かに短くすることで、使用者が携帯無線機を使用する様々な状態でアンテナ間の相関係数を低くし、高速及び大容量通信を確保できるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係る実施形態の携帯無線機の第１〜第３実施形態について、動作周波数を例えば、２．１５ＧＨｚに設定して説明する。
（第１実施形態）
図１に示す第１実施形態の携帯無線機１０は、筐体１１を備え、この筐体１１の頂部１１ａに第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子１３を備える。
筐体１１は、絶縁体である樹脂材料で、例えば、長さが１２０ｍｍ、幅が５０ｍｍ、厚み方向の奥行きが１５ｍｍ程度の形状に形成されている。
【００２９】
第１アンテナ素子１２は、例えば、素子長Ｌ１が６３ｍｍであり、径が１ｍｍの銅線からなる導電性の素子である。この第１アンテナ素子１２は、設定した周波数２．１５ＧＨｚにおいて、半波長の長さ７０ｍｍより０．０５波長程度僅かに短く、例えば、表示部３７の側に対向する側の筐体上部の角から筐体１１の長手方向と同一方向（すなわち、筐体上部の面に垂直方向）に外部に配置されている。
【００３０】
第２アンテナ素子１３は、例えば、素子長Ｌ２が７７ｍｍであり、径が１ｍｍの銅線からなる導電性の素子である。この第２アンテナ素子１３は、周波数２．１５ＧＨｚにおいて、半波長の長さ７０ｍｍより０．０５波長程度僅かに長く、例えば、表示部３７の側に対向する側で、第１アンテナ素子１２と平行に第１アンテナ素子１２との間隔Ｇ１が、例えば、４５ｍｍとなるように配置されている。
【００３１】
第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子１３の下部に、第１給電点１５及び第２給電点１６がそれぞれ設けられている。第１給電点１５及び第２給電点１６は、筐体１１の内部の第１整合回路１７及び第２整合回路１８にそれぞれ電気的に接続されている。
第１整合回路１７及び第２整合回路１８のグランド電位は、グランド板１９上のグランドパターン１９ａに接地される。
第１整合回路１７及び第２整合回路１８は、第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子１３のインピーダンスを回路インピーダンス（一般に、５０Ω）に整合を取る機能を果たす。
【００３２】
時空間符号化した同じ信号は、それぞれの第１送信回路２１及び第２送信回路２２によって増幅され、第１送信回路２１は１つのアンテナを送信と受信で共用するための第１送受共用器（デュープレクサ）２３を介して第１整合回路１７に給電する。第２送信回路２２は第２送受共用器２４を介して第２整合回路１８に給電する。
受信信号は、第１送受共用器２３及び第２送受共用器２４を介して第１受信回路２６及び第２受信回路２７によって増幅され、復調部２８によって分離されることで受信情報が抽出される。
【００３３】
ここで、第１整合回路１７、第１送信回路２１、第１送受共用器２３及び第１受信回路２６などで第１無線回路部３８を構成する。
また、第２整合回路１８、第２送信回路２２、第２送受共用器２４及び第２受信回路２７などで第２無線回路部３９を構成する。
【００３４】
次に、第１実施形態の携帯無線機１０のアンテナ動作を図２に示す比較例の携帯無線機１００と対比させながら説明する。
ここで高速及び大容量通信を実現するためには空間的相関が低い無線通信系が必要である。また、低相関の無線通信系を実現するためには、アンテナ間の空間的相関を低くする必要がある。
【００３５】
携帯無線機アンテナの相関特性を評価する指標としては，一般的に次の理論式を用いる。２本のアンテナによる相関係数（ρe）の理論式（１）は、電子情報通信学会論文誌（Ｂ-II，Ｖｏｌ．Ｊ７３-Ｂ-II，Ｎｏ．１２，ｐｐ．８８３-８９５）に示されている。
相関係数は、例えば、図１の場合、携帯無線機のアンテナの先端を天頂（Ｚ）方向に向けて配置した状態において、理論式（１）式で与えられる。
【数１】
2006203648.tif 000003
【００３６】
式（１）において、
Ｅθ１，Ｅφ１は、アンテナ１のθ偏波成分の複素電界指向性、
Ｅθ２，Ｅφ２は、アンテナ２のθ偏波成分の複素電界指向性、
Ｐθ（θ、φ），Ｐφ（θ、φ）は、それぞれθ、φ成分のアンテナに入射する到来波角密度関数、
ＸＰＲは、アンテナに入力する到来波の交差電力比であり、水平偏波成分に対する垂直偏波成分の電力比率である。
【００３７】
ここで、移動通信の多重波環境における一般的な交差偏波電力比ＸＰＲは４〜９ｄＢであることが知られている。これは、到来波の垂直偏波成分が水平偏波成分に対して４〜９ｄＢ高いと仮定して算出される。
したがって、アンテナの放射パターンにおいて、垂直偏波成分に対してＸＰＲだけ重み付けされることになる。以降、ＸＰＲは市街地の一般的な値である６ｄＢを用いて説明する。
【００３８】
また、市街地における到来波の平均仰角は０°〜３０°とほぼ水平方向の範囲に存在することが知られており、ここでは平均仰角を０°とし、到来波の広がりを示す標準偏差を２０°と設定して算出した結果で説明する。
相関係数は一般的には０．６以下が目安であり、０に近い低相関構成がより高速及び大容量通信を実現できる。
【００３９】
図２に示す比較例の携帯無線機１００は、従来技術で説明したものである。この携帯無線機１００は、第１アンテナ素子１０１及び第２アンテナ素子１０２は素子長Ｌ３が７０ｍｍであり、第１アンテナ素子１０１及び第２アンテナ素子１０２の間隔Ｇ２は４５ｍｍと設定される。
【００４０】
第１アンテナ素子１０１及び第２アンテナ素子１０２の素子長は設定周波数の半波長であり半波長モノポールアンテナとして動作し、水平面の垂直偏波成分の指向性はほぼ無指向性となる。
第１アンテナ素子１０１及び第２アンテナ素子１０２の下部に、第１給電点１０３及び第２給電点１０４がそれぞれ設けられている。
【００４１】
第１給電点１０３及び第２給電点１０４は、筐体１０５の内部の第１整合回路１０６及び第２整合回路１０７を介して高周波スイッチ１０８に接続されて、送受共用器１０９を介して送信回路１１１及び受信回路１１２に接続される。
第１整合回路１０６及び第２整合回路１１０７のグランド電位は、グランド板１１３上のグランドパターン１１３ａに接地される。
【００４２】
まず、第１実施形態の携帯無線機１０及び比較例の携帯無線機１００が、それぞれ図１及び図２に示すように、アンテナ素子１２，１３，１０１，１０２の先端をＺ方向に上向きに配置した場合について説明する。
比較例の携帯無線機１００では、第１アンテナ素子１０１と第２アンテナ素子１０２との間隔Ｇ２は４５ｍｍであり、その場合の相関係数は０．２１となる。
【００４３】
一方、第１実施形態の携帯無線機１０では、第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３との素子長Ｌ１，Ｌ１を僅かに変化することによる各アンテナ１２，１３の位相変化に着目して、第１アンテナ素子１２を半波長より０．０５波長短く、第２アンテナ素子１３を半波長より０．０５波長長い構成にすることで、比較例の携帯無線機１００と比較して相関係数が０．１程度低下し、０．１２となりさらに低相関を実現できる。
【００４４】
この低相関の要因について、図３（ａ），（ｂ）に示す位相変化のグラフで説明する。  図３（ａ）は、図１に示す座標系における水平面（ＸＹ面）の各アンテナ素子１２，１３の垂直偏波成分の位相変化を示し、図３（ｂ）は、図２に示す座標系における水平面（ＸＹ面）の各アンテナ素子１０１，１０２の垂直偏波成分の位相変化を示している。
【００４５】
図３（ａ），（ｂ）の位相変化グラフに示すように、比較例の第１アンテナ素子１０１と第２アンテナ素子１０２の位相の変化と比較して、アンテナ素子長を僅かに変化させた、第１実施形態の第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子１３の位相変化が大きくなる。
すなわち、第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３の位相の変化に着目して、アンテナ素子長を僅かに変化させることによって位相変化を大きくさせて、空間的位相差を大きくできると見なせるようにすることで、アンテナ間の低相関を実現している。
【００４６】
また、第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子１３の素子長は半波長より僅かに異なるだけなので、放射パターンは半波長素子のそれとほぼ同等となり、水平面の垂直偏波成分の指向性はほぼ無指向性となり、アンテナ素子１２，１３を僅かに変化した影響は見られない。
【００４７】
上述したように、第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３間の相関係数を０．１２と低く抑え、送信の場合は、第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子１３から時空間符号化した同じ信号を同帯域で送信することで空間多重をおこなう。
また、受信の場合も同様に、第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子１３で受信して信号を分離することにより情報を抽出する。
これにより、空間的相関が低い無線通信系として動作することで転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
【００４８】
次に、図４に示すように、使用者３０が携帯無線機１０，１００を手３１で保持して耳３２に近接させて使用する通話状態では、携帯無線機１０，１００が、図１、図２の座標系でＺ軸からＹ方向へα（６０°）傾いた状態となる。
【００４９】
この場合、比較例の携帯無線機１００における相関係数は０．３７となる。
一方、第１実施形態の携帯無線機１０は、第１アンテナ素子１２を半波長より０．０５波長短く、第２アンテナ素子１３を半波長より０．０５波長長い構成にすることで、比較例の携帯無線機１００と比較して相関係数を０．２程度低下させ、０．１５となり、さらに低相関を実現できる。
【００５０】
この低相関の要因は、第１アンテナ素子１０１と第２アンテナ素子１０２の位相の変化と比較して、第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３の位相変化が大きいために、第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３の空間的位相差が大きくなり、アンテナ間の低相関を実現できる。
【００５１】
上述したように、第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３間の相関係数は０．１５と低く抑えられ、送信の場合は、第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子１３から時空間符号化した同じ信号を同帯域で送信することで空間多重をおこなう。
また、受信の場合も同様に、第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子１３で受信して信号を分離することにより情報を抽出する。
これにより、空間的相関が低い無線通信系として動作することで転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
【００５２】
次に、図５に示すように、使用者３０が携帯無線機１０，１００を手３１で保持して胸３３の前で構えてメール操作やインターネット接続やＴＶ電話を使用する操作状態では、携帯無線機１０，１００が、図１、図２の座標系でＺ軸から−Ｘ方向へβ（６０°）傾いた状態となる。
【００５３】
この場合、比較例の携帯無線機１００における相関係数は０．１０となる。
一方、第１実施形態の携帯無線機１０は、第１アンテナ素子１２を半波長より０．０５波長短く、第２アンテナ素子１３を半波長より０．０５波長長い構成にすることで、比較例の携帯無線機１００と比較して相関係数を０．０８程度低下させ、０．０２と低相関をさらに実現できる。
【００５４】
この低相関の要因は、第１アンテナ素子１０１と第２アンテナ素子１０２の位相の変化と比較して、第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３の位相変化が大きいために、第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３の空間的位相差が大きくなり、アンテナ間の低相関を実現できる。
【００５５】
上述したように、第１アンテナ素子１２と第２アンテナ素子１３間の相関係数を０．０２と低く抑え、送信の場合は、第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子１３から時空間符号化した同じ信号を同帯域で送信することで空間多重をおこなう。
また、受信の場合も同様に、第１アンテナ素子１２及び第２アンテナ素子１３で受信して信号を分離することにより情報を抽出する。
これにより、空間的相関が低い無線通信系として動作することで転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
【００５６】
以上の説明のように、第１実施形態の携帯無線機１０は、携帯無線機１０の幅方向に配置した２本のアンテナ素子１２，１３のうち１本の素子長Ｌ２を半波長より僅かに長くし、他の１本の素子長Ｌ１を半波長より僅かに短くすることで、使用者３０が携帯無線機１０を使用する様々な状態でアンテナ間の相関係数を低くし、高速及び大容量通信を確保できる携帯無線機を提供することができるものである。
【００５７】
なお、第１実施形態においては、上部筐体と下部筐体に分割されていないストレート型携帯無線機１０における構造を示したが、上部筐体と下部筐体に分割されている折り畳み携帯無線機においても、２つのアンテナ素子１２，１３を筐体上部に同様に配置すれば、同様な効果が得られる。
また、２つのアンテナ素子１２，１３をヒンジ部に配置しても同様な効果が得られる。
【００５８】
さらに、第１実施形態においては、アンテナ素子１２，１３を半波長より０．０５波長程度に設定して変化させているが、この長さに限らないで、半波長素子よりも低相関を実現できるように調整した長さであればよい。
【００５９】
また、第１実施形態においては、アンテナ素子１２，１３を筐体１１の外部に配置しているが、これに限らず、筐体１１の内部において放射特性を損なわない位置、例えば、筐体１１の端に配置しても同様な効果が得られる。
【００６０】
さらに、第１実施形態においては、アンテナ素子１２，１３をモノポールとして不平衡給電の構成で説明しているが、これに限らず、平衡給電をおこなう構成であっても２素子１２，１３の素子長Ｌ１，Ｌ２が互いに異なりかつ半波長より僅かに異なれば低相関を実現できる。
【００６１】
次に、第２実施形態、第３実施形態を図６〜図９に基づいて説明する。なお、第２実施形態、第３実施形態において、第１実施形態における携帯無線機１０と同一類似部材については同一符号を付して説明を省略する。
【００６２】
（第２実施形態）
第２実施形態の携帯無線機４０を図６〜図８に基づいて説明する。
図６に示す第２実施形態の携帯無線機４０は、筐体１１を備え、この筐体１１の頂部１１ａに第１アンテナ素子４１、第２アンテナ素子４２及び第３アンテナ素子４３を備える。
【００６３】
第１アンテナ素子４１は、例えば、素子長Ｌ４が６３ｍｍであり、径が１ｍｍの銅線からなる導電性の素子である。この第１アンテナ素子４１は、設定した周波数２．１５ＧＨｚにおいて、半波長の長さ７０ｍｍより０．０５波長程度僅かに短縮され、例えば、表示部３７の側に対向する側の頂部１１ａの角部から筐体１１の長手方向と同一方向（すなわち、筐体上部の面に垂直方向）に外部に配置されている。
【００６４】
第２アンテナ素子４２は、例えば、素子長Ｌ５が７７ｍｍであり、径が１ｍｍの銅線からなる導電性の素子である。この第２アンテナ素子４２は、設定した周波数２．１５ＧＨｚにおいて、半波長の長さ７０ｍｍより０．０５波長程度僅かに延長し、例えば、表示部３７の側に対向する側で第１アンテナ素子４１と平行に、かつ第１アンテナ素子４１との間隔Ｇ３が例えば１２ｍｍとなるように配置されている。
【００６５】
第３アンテナ素子４３は、例えば、素子長Ｌ６が７７ｍｍであり、径が１ｍｍの銅線からなる導電性の素子である。この第３アンテナ素子４３は、設定した周波数２．１５ＧＨｚにおいて、半波長の長さ７０ｍｍより０．０５波長程度僅かに延長し、例えば、表示部３７の側の角に第１アンテナ素子４１と平行に、かつ第１アンテナ素子４１との間隔Ｇ４が例えば１２ｍｍとなるように配置されている。
【００６６】
第１アンテナ素子４１、第２アンテナ素子４２及び第３アンテナ素子４３の下部に、第１給電点４４、第２給電点４５及び第３給電点４６がそれぞれ設けられている。第１給電点４４、第２給電点４５及び第３給電点４６は、筐体１１の内部の第１整合回路４７、第２整合回路４８及び第３整合回路４９に電気的に接続される。
第１整合回路４７、第２整合回路４８及び第３整合回路４９のグランド電位は、グランド板１９上のグランドパターン１９ａに接地される。
【００６７】
第１整合回路４７、第２整合回路４８及び第３整合回路４９は、第１アンテナ素子４１、第２アンテナ素子４２及び第３アンテナ素子４３のインピーダンスを回路インピーダンス（一般に、５０Ω）に整合を取る機能を果たす。
時空間符号化した同じ信号は、それぞれの第１送信回路２１及び第２送信回路２２によって増幅され、第２送信回路２２は１つのアンテナを送信と受信で共用するための第２送受共用器（デュープレクサ）２４を介して第１整合回路４７に給電する。
第１送信回路２１は第１送受共用器２３及び高周波スイッチ５０を介して第２整合回路４８又は第３整合回路４９に給電する。
【００６８】
高周波スイッチ５０は、例えば、ＦＥＴやＰＩＮダイオードで構成されており、制御部５１の制御信号によって、第２整合回路４８又は第３整合回路４９のいずれか一方に給電するかを選択する。
給電されない第２整合回路４８又は第３整合回路４９のいずれか一方は、第１終端回路５２又は第２終端回路５３に接続される。
【００６９】
第１終端回路５２及び第２終端回路５３は、一定のインピーダンスを有し、特定のリアクタンス素子ないしは抵抗などから構成されてグランド板１９上のグランドパターン１９ａに接地される。
制御部５１は携帯機の傾き角を検知する重力センサー５４からの角度情報によって高周波スイッチ５０を制御する信号を生成する。重力センサー５４は、例えば、ジャイロセンサーなどが用いられ、携帯無線機４０の傾きを検知する。
受信信号は、第１送受共用器２３及び第２送受共用器２４を介して第１受信回路２６及び第２受信回路２７によって増幅され、復調部２８によって分離されることで受信情報が抽出される。
【００７０】
次に、第２実施形態の携帯無線機４０のアンテナ動作を説明する。
まず、第２実施形態の携帯無線機４０が図６に示すように、第１アンテナ素子４１、第２アンテナ素子４２及び第３アンテナ素子４３の先端をＺ方向に上向きに配置した場合について説明する。
【００７１】
第１アンテナ素子４１と第２アンテナ素子４２との間隔Ｇ３は１２ｍｍであり、例えば、アンテナ素子の素子長が半波長の場合であれば相関係数が０．５５となるのに対し、第２実施形態の携帯無線機４０のように、第１アンテナ素子４１の素子長を半波長より０．０５波長短縮し、第２アンテナ素子４２の素子長を半波長より０．０５波長延長する構成にすることで、半波長構成と比較して相関係数を０．１程度低下でき、０．４０となり低相関をさらに実現できる。
【００７２】
一方、第１アンテナ素子４１と第３アンテナ素子４３との間隔Ｇ４は１２ｍｍであり、例えば、アンテナ素子の素子長が半波長の場合であれば相関係数が０．５５となるのに対し、第２実施形態の携帯無線機４０のように、第１アンテナ素子４１の素子長を半波長より０．０５波長短縮し、第３アンテナ素子４３の素子長を半波長より０．０５波長延長する構成にすることで、半波長構成と比較して相関係数を０．１程度低下でき、０．４０となり低相関をさらに実現できる。
【００７３】
したがって、この場合、高周波スイッチ５０は第２アンテナ素子４２又は第３アンテナ素子４３のどちらを選択してもよい。ここでは、例えば、第２アンテナ素子４２を選択することにする。
【００７４】
また、第１アンテナ素子４１、第２アンテナ素子４２及び第３アンテナ素子４３は、それぞれの長さＬ４，Ｌ５，Ｌ６が半波長より僅かに異なるだけであるために、放射パターンは半波長素子のそれとほぼ同等となり、水平面の垂直偏波成分の指向性はほぼ無指向性となる。
【００７５】
携帯無線機４０の傾き角度を検知する重力センサー５４の検知結果を元に、傾き角度を０°と判定し、制御部５１に検知結果を送る。検知結果に基づいて制御部５１から高周波スイッチ５０に制御信号を送る。
制御信号に基づいて高周波スイッチ５０が作動し、第２アンテナ素子４２の第２整合回路４８に第１送受共用器２３を接続するとともに、第３アンテナ素子４３の第３整合回路４９に第１終端回路５２を接続する。
この場合、例えば第１終端回路５２のインピーダンスは、５０Ωに設定すると低相関となる。
【００７６】
上述したように、第１アンテナ素子４１の素子長Ｌ４を半波長より０．０５波長短縮し、第２アンテナ素子４２の素子長Ｌ５を半波長より０．０５波長延長し、加えて、高周波スイッチ５０が切り替わることで、第１アンテナ素子４１と第２アンテナ素子４２間の相関係数が０．４０と低く抑えられる。
送信の場合は、第１アンテナ素子４１及び第２アンテナ素子４２から時空間符号化した同じ信号を同帯域で送信することで空間多重をおこなう。
【００７７】
受信の場合も同様に、第１アンテナ素子４１及び第２アンテナ素子４２で受信して信号を分離することにより情報を抽出する。
これにより、空間的相関が低い無線通信系として動作することで転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
【００７８】
次に、図７に示すように携帯無線機４０が傾いた場合（すなわち、図６の座標系でＺ軸からＹ方向へα（６０°）傾いた場合）、第１アンテナ素子４１と第２アンテナ素子４２間の相関係数は０．５５と傾かない場合と比較して高くなり、高速かつ大容量通信の効果が低減する。
【００７９】
ただし、第２実施形態の携帯無線機４０では、第１アンテナ素子４１の素子長Ｌ４を半波長より０．０５波長短縮し、第２アンテナ素子４２の素子長Ｌ５を半波長より０．０５波長延長する構成とするために、半波長構成と比較して相関係数が０．２程度低下し、０．５５まで低相関となっている。
【００８０】
ここで、図７（図５（ａ））に示すように携帯無線機４０を傾けた場合に、相関係数が高くなる要因について説明する。
携帯無線機４０が傾いた場合に、ほぼ水平方向（ＸＹ面）から電波が到来していると想定しているために、第１アンテナ素子４１及び第２アンテナ素子４２の最大利得方向（Ｘ方向）では遠方界からの第１アンテナ素子４１と第２アンテナ素子４２の位置関係は同じと見立てることになる。
すなわち、空間的な位置の違い（位相差）がほぼ同一となり、相関特性が高くなる。
【００８１】
一方、第１アンテナ素子４１と第３アンテナ素子４３間の相関係数は０．３４と低相関となる。
ただし、第２実施形態の携帯無線機４０では、第１アンテナ素子４１の素子長Ｌ４を半波長より０．０５波長短縮し、第３アンテナ素子４３の素子長Ｌ６を半波長より０．０５波長延長したので、半波長構成と比較して相関係数が０．２程度低下し、０．３４まで低相関となっている。
【００８２】
ここで、図７に示すように携帯無線機４０を傾けた場合に、相関係数が低くなる要因について説明する。
携帯無線機４０が傾いた場合に、ほぼ水平方向（ＸＹ面）から電波が到来していると想定しているために、第１アンテナ素子４１及び第３アンテナ素子４３の最大利得方向（Ｘ方向）では遠方界からの第１アンテナ素子４１と第３アンテナ素子４３の位置関係は異なるように見立てられる。
すなわち空間的な位置の違い（位相差）が異なるように見立てられ、相関特性を低く抑えることができる。
【００８３】
したがって、図７に示すように、携帯無線機４０を傾けた場合、携帯無線機４０の傾き角度を検知する重力センサー５４が、Ｙ方向に傾いていることを検知し、その検知結果を制御部５１に送る。検知結果に基づいて制御部５１から高周波スイッチ５０に制御信号を送る。制御信号に基づいて高周波スイッチ５０が作動し、第３アンテナ素子４３の第３整合回路４９に第１送受共用器２３を接続するとともに、第２アンテナ素子４２の第２整合回路４８に第２終端回路５３を接続する。
この場合、例えば、第２終端回路５３のインピーダンスを５０Ωに設定すると低相関となる。
【００８４】
上述したように、第１アンテナ素子４１の素子長Ｌ４を半波長より０．０５波長短縮し、第３アンテナ素子４３の素子長Ｌ６を半波長より０．０５波長延長し、かつ高周波スイッチ５０が切り替わることで、第１アンテナ素子４１と第３アンテナ素子４３間の相関係数は０．３４と低く抑えられる。
送信の場合は、第１アンテナ素子４１及び第３アンテナ素子４３から時空間符号化した同じ信号を同帯域で送信することで空間多重をおこなう。
【００８５】
受信の場合も同様に、第１アンテナ素子４１及び第３アンテナ素子４３で受信して信号を分離することにより情報を抽出する。
これにより、空間的相関が低い無線通信系として動作することで転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
【００８６】
この携帯無線機４０の傾きは、例えば、図４に示すような使用者３０が携帯無線機４０を手３１で保持して耳３２に近接させて使用する通話状態とほぼ同等な角度である。
すなわち、通話状態においても携帯無線機４０の傾き角度を検知して、第１アンテナ素子４１及び第３アンテナ素子４３を選択することでアンテナ間が低相関となり、転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
【００８７】
次に、図８に示すように携帯無線機４０が傾いた場合（すなわち図６の座標系でＺ軸から−Ｘ方向へβ（６０°）傾いた場合）、第１アンテナ素子４１と第３アンテナ素子４３間の相関係数は０．７４と高くなり、高速かつ大容量通信の効果が低減する。
ただし、第２実施形態では第１アンテナ素子４１の素子長を半波長より０．０５波長短縮し、第３アンテナ素子４３の素子長を半波長より０．０５波長延長する構成であるために、半波長構成と比較して相関係数が０．１程度低下し、０．７４まで低相関となっている。
【００８８】
ここで、図８に示すように携帯無線機４０を傾けた場合に、相関係数が高くなる要因について説明する。
携帯無線機４０が傾いた場合に、ほぼ水平方向（ＸＹ面）から電波が到来していると想定しているために、第１アンテナ素子４１及び第３アンテナ素子４３の最大利得方向（Ｙ方向）では遠方界からの第１アンテナ素子４１と第３アンテナ素子４３の位置関係は同じと見立てることになる。
すなわち、空間的な位置の違い（位相差）がほぼ同一となり、相関特性が高くなる。
【００８９】
一方、第１アンテナ素子４１と第２アンテナ素子４２間の相関係数は０．３９と低相関となる。
ただし、携帯無線機４０では、第１アンテナ素子４１の素子長Ｌ４を半波長より０．０５波長短縮し、第２アンテナ素子４２の素子長Ｌ５を半波長より０．０５波長延長する構成であるために、半波長構成と比較して相関係数が０．１程度低下し、０．３９まで低相関となっている。
【００９０】
図８に示すように、携帯無線機を傾けた場合に相関係数が低くなる要因について説明する。
携帯無線機４０が傾いた場合に、ほぼ水平方向（ＸＹ面）から電波が到来していると想定しているために、第１アンテナ素子４１及び第２アンテナ素子４２の最大利得方向（Ｙ方向）では遠方界からの第１アンテナ素子４１と第２アンテナ素子４２の位置関係は異なるように見立てられる。すなわち空間的な位置の違い（位相差）が異なるように見立てられ、相関特性を低く抑えることができる。
【００９１】
したがって、この場合、携帯無線機４０の傾き角度を検知する重力センサー５４が、−Ｘ方向に傾いていることを検知し、その検知結果を制御部５１に送る。検知結果に基づいて制御部５１から高周波スイッチ５０に制御信号を送る。
制御信号に基づいて高周波スイッチ５０が作動し、第２アンテナ素子４２の第２整合回路４８に第１送受共用器２３を接続するとともに、第３アンテナ素子４３の第３整合回路４９に第１終端回路５２を接続する。
この場合、第１終端回路５２のインピーダンスを５０Ωに設定すると低相関となる。
【００９２】
上述したように、高周波スイッチ５０が切り替わることで、第１アンテナ素子４１と第２アンテナ素子４２間の相関係数は０．３９と低く抑えられ、送信の場合は、第１アンテナ素子４１及び第２アンテナ素子４２から時空間符号化した同じ信号を同帯域で送信することで空間多重をおこなう。
【００９３】
受信の場合も同様に、第１アンテナ素子４１及び第２アンテナ素子４２で受信して信号を分離することにより情報を抽出する。これにより、空間的相関が低い無線通信系として動作することで転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
【００９４】
この携帯無線機４０の傾きは、例えば、図５に示すような使用者３０が携帯無線機４０を手３１で保持して胸３３の前で構えてメール操作やインターネット接続やＴＶ電話を使用する操作状態とほぼ同等な角度である。
すなわち、操作状態において、携帯無線機４０の傾き角度を検知して、第１アンテナ素子４１及び第２アンテナ素子４２を選択することでアンテナ間が低相関となり、転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
【００９５】
以上説明したように、第２実施形態の携帯無線機４０によれば、携帯無線機４０に配置した３本のアンテナ素子４１，４２，４３間の相関特性を低下するために、それぞれのアンテナ素子４１，４２，４３の素子長Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６を半波長素子より僅かに変化するように調整し、かつ、３本のアンテナ素子４１，４２，４３を使用者３０が携帯無線機４０を使用する様々な状態で、アンテナ素子を４１，４２，４３選択することでアンテナ素子を４１，４２，４３間の相関係数を低くし、高速及び大容量通信を確保できる。
【００９６】
なお、第２実施形態においては、アンテナ素子４１，４２，４３及び送・受信回路２１，２２，２１，２２をさらに増やした場合においては、高速及び大容量通信の効果をさらに向上させることが可能となる。
【００９７】
また、第２実施形態においては、第１アンテナ素子４１の素子長Ｌ４を半波長より０．０５波長短縮し、第２アンテナ素子４２及び第３アンテナ素子４３の素子長Ｌ５，Ｌ６を半波長より０．０５波長延長した例について説明したが、これに限らないで、第１アンテナ素子４１の素子長Ｌ４を半波長とし、第２アンテナ素子４２及び第３アンテナ素子４３の素子長Ｌ５，Ｌ６を半波長より０．０５波長延長してもほぼ同様に低相関を実現できる。
加えて、第１アンテナ素子４１の素子長Ｌ４を半波長より０．０５波長延長し、第２アンテナ素子４２及び第３アンテナ素子４３の素子長Ｌ５，Ｌ６を半波長より０．０５波長短縮する構成とする場合でもほぼ同様に低相関を実現できる。
【００９８】
さらに、第２実施形態においては、アンテナ素子４１，４２，４３の素子長Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６を半波長より０．０５波長程度に変化させた例について説明したが、この長さに限定するものではなく、半波長素子よりも低相関を実現できるように調整した素子長であればよい。
【００９９】
また、第２実施形態においては、アンテナ素子４１，４２，４３を筐体１１の外部に配置したが、これに限らず、筐体１１の内部において放射特性を損なわない位置、例えば、筐体１１の端に配置しても同様な効果が得られる。
【０１００】
さらに、第２実施形態においては、アンテナ素子４１，４２，４３の選択手段として、携帯無線機４０の傾きを例示したが、この選択方法に限らず、スループット高いアンテナの組み合わせを選択する方法としてもよい。
【０１０１】
（第３実施形態）
第３実施形態の携帯無線機６０を図９（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。
図９（ａ），（ｂ）に示す第３実施形態の携帯無線機６０は、第１筐体としての上ケース６１、第２筐体としての下ケース６２、ヒンジ部６３、第１板状アンテナ素子としての第１板状導体６４、第２板状アンテナ素子としての第２板状導体６５、第３板状アンテナ素子としての第３板状導体６６、グランド板６７、及び表示部６８を備える。
【０１０２】
上ケース６１及び下ケース６２は、絶縁体である樹脂製のケースであって、一般に長さが１００ｍｍで幅が５０ｍｍ程度に形成されている。
上ケース６１及び下ケース６２は、ヒンジ部６３において回動可能なように接続されており、これにより折り畳み型構造が形成される。
【０１０３】
第１板状導体６４は、例えば、導体長Ｌ６が７７ｍｍであり、設定した周波数２．１５ＧＨｚにおいて、半波長の長さ７０ｍｍより０．０５波長程度僅かに長く、幅Ｗ１が４５ｍｍ程度の銅板からなり、上ケース６１の内部においてケースの表示部６８面に沿って配置されている。
【０１０４】
第２板状導体６５は、例えば、導体長Ｌ７が６３ｍｍであり、設定した周波数２．１５ＧＨｚにおいて、半波長の長さ７０ｍｍより０．０５波長程度僅かに短く、幅Ｗ２が２０ｍｍ程度の銅板からなり、上ケース６１の内部においてケースの表示部６８面と反対面に沿って配置されている。
【０１０５】
第３板状導体６６は、例えば、導体長Ｌ６が７７ｍｍであり、設定した周波数２．１５ＧＨｚにおいて、半波長の長さ７０ｍｍより０．０５波長程度僅かに長く、幅Ｗ３が２０ｍｍ程度の銅板からなり、上ケース６１の内部においてケースの表示部６８面と反対面に沿って配置されている。
【０１０６】
第２板状導体６５と第３板状導体６６の間隔Ｇ５は、例えば、５ｍｍに配置される。第２板状導体６５及び第３板状導体６６と第１板状導体６４との間隔Ｇ６は、例えば、５ｍｍに設定する。
また、第１板状導体６４、第２板状導体６５及び第３板状導体６６は、その厚みが、例えば、０．１ｍｍ程度に設定されている。よって、第１板状導体６４、第２板状導体６５及び第３板状導体６６は、上ケース６１の厚みが、例えば７ｍｍ程度と薄い場合でも、上ケース６１の内部において、表示素子などの他の構成部品と構造的に干渉しないように配置される。
【０１０７】
グランド板６７は、例えば、長さが９０ｍｍで幅が４５ｍｍ程度の導体板であり、一般には下ケース６２の内部に配設されている回路のグランドパターン６７ａが利用される。
グランド板６７の上方には、回路のグランド電位となるグランドパターン６７ａが、ほぼ全面に形成されている。第１整合回路７１、第２整合回路７２及び第３整合回路７３のグランド電位は、グランド板６７上のグランドパターン６７ａに接地される。
【０１０８】
第１板状導体６４、第２板状導体６５及び第３板状導体６６の下部に、第１給電点７４、第２給電点７５及び第３給電点７６が設けられている。
第１給電点７４、第２給電点７５及び第３給電点７６は、第１給電線７７、第２給電線７８及び第３給電線７９によって第１整合回路７１、第２整合回路７２及び第３整合回路７３に電気的に接続される。
第１給電線７７、第２給電線７８及び第３給電線７９は、自在に曲げることができるフレキシブルな線材が用いられ、これによりヒンジ部６３において上ケース６０が回転できるように構成されている。
【０１０９】
第１整合回路７１、第２整合回路７２及び第３整合回路７３は、第１板状導体６４、第２板状導体６５及び第３板状導体６６の回路インピーダンス（一般に、５０Ω）に整合を取る機能を果たす。
時空間符号化した同じ信号は、それぞれの第１送信回路２１及び第２送信回路２２によって増幅され、第１送信回路２１は第１送受共用器２３及び高周波スイッチ８０を介して第１整合回路７１又は第２整合回路７２に給電する。
【０１１０】
第２送信回路２２は第２送受共用器２４及び高周波スイッチ８０を介して第１整合回路７１又は第３整合回路７３に給電する。
また、例えば、第１送受共用器２３が、第１整合回路７１と接続する場合には、第２送受共用器２４は、第１整合回路７１とは接続せずに、第３整合回路７３と接続する。
すなわち、第１整合回路７１に、第１送受共用器２３及び第２送受共用器２４が同時に接続することがないように高周波スイッチ８０が制御される。
【０１１１】
高周波スイッチ８０は、例えば、ＦＥＴやＰＩＮダイオードで構成されており、制御部５１の制御信号によって、第１整合回路７１及び第２整合回路７２、又は第２整合回路７２及び第３整合回路７３、又は第１整合回路７１及び第３整合回路７３のいずれか一組に給電するように選択する。
給電されない第１整合回路７１、第２整合回路７２又は第３整合回路７３のいずれか一つは、第１終端回路８２、第２終端回路８３又は第３終端回路８４に接続される。
第１終端回路８２、第２終端回路８３及び第３終端回路８４は、一定のインピーダンスを有し、特定のリアクタンス素子ないしは抵抗などから構成されてグランド板６７上のグランドパターン６７ａに接地される。
【０１１２】
このように構成することで、第１板状導体６４、第２板状導体６５及び第３板状導体６６とグランド板６７に給電されたダイポールアンテナとして動作する。
また、第１板状導体６４、第２板状導体６５及び第３板状導体６６の導体長Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９は、ほぼ半波長であるために、それぞれの放射特性は、水平面（ＸＹ面）でほぼ無指向性となる。
【０１１３】
次に、第３実施形態の携帯無線機６０のアンテナ動作を説明する。
まず、携帯無線機６０が図９に示すように、携帯無線機６０の第１板状導体６４、第２板状導体６５及び第３板状導体６６の先端をＺ方向に上向きに配置した場合について説明する。
【０１１４】
第１板状導体６４と第２板状導体６５の間隔Ｇ６は５ｍｍであり、例えば、板状導体が半波長の場合であれば相関係数が０．１５となるのに対し、第３実施形態の携帯無線機６０では、第１板状導体６４の導体長Ｌ７は半波長の長さより０．０５波長僅かに延長され、第２板状導体６５の導体長Ｌ８は半波長の長さより０．０５波長僅かに短縮されている。
よって、半波長構成と比較して相関係数が０．１程度低下し、第１板状導体６４と第２板状導体６５間の相関係数は、０．０５となり低相関をさらに実現できる。
【０１１５】
一方、第１板状導体６４及び第３板状導体６６の導体長Ｌ７，Ｌ９は、共に半波長の長さより０．０５波長僅かに延長されているので、半波長構成の場合と相関係数はほぼ同等となり、第１板状導体６４と第２板状導体６５間の相関係数は０．１４となる。
【０１１６】
また、第２板状導体６５と第３板状導体６６との間隔Ｇ６は５ｍｍであり、例えば、板状導体の導体長が半波長の場合であれば相関係数が０．２７となるのに対し、第３実施形態の携帯無線機６０では、第２板状導体６５の導体長Ｌ８は半波長の長さより０．０５波長僅かに短く、第３板状導体６６の導体長Ｌ９は半波長の長さより０．０５波長僅かに長い。
【０１１７】
よって、半波長構成と比較して相関係数が０．１程度低下し、第２板状導体６５と第３板状導体６６間の相関係数は０．１５となり、相関係数が低下されるが、第１板状導体６４と第２板状導体６５間の相関係数より０．１程度高くなる。
したがって、この場合、最も低相関を実現できる第１板状導体６４と第２板状導体６５の組み合わせを選択する。
【０１１８】
携帯無線機６０の傾き角度を検知する重力センサー５４の検知結果を元に、傾き角度を０°と判定し、制御部５１に検知結果を送る。検知結果に基づいて制御部５１から高周波スイッチ８０に制御信号を送る。
制御信号に基づいて高周波スイッチ８０が作動し、第２板状導体６５の第２整合回路７２に第１送受共用器２３を接続し、第１板状導体６４の第１整合回路７１に第２送受共用器２４を接続し、第３板状導体６６の第３整合回路７３に第３終端回路８４を接続する。
この場合、例えば、第３終端回路８４のインピーダンスを５０Ωに設定する。
【０１１９】
上述したように、高周波スイッチ８０が切り替わることや、板状導体６４，６５，６６の導体長Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９を半波長素子より僅かに変化することで第１板状導体６４と第２板状導体６５間の相関係数は、０．０５と低く抑えられる。
送信の場合は、第１板状導体６４及び第２板状導体６５から時空間符号化した同じ信号を同帯域で送信することで空間多重をおこなう。
【０１２０】
また、受信の場合も同様に、第１板状導体６４及び第２板状導体６５で受信して信号を分離することにより情報を抽出する。
これにより、空間的相関が低い無線通信系として動作することで転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
【０１２１】
次に、図７に示すように、携帯無線機６０が傾いた場合（すなわち、図９の座標系でＺ軸からＹ方向へα（６０°）傾いた場合）、第２板状導体６５と第３板状導体６６間の相関係数は０．２０と傾きがない場合と比較して僅かに高くなり、高速かつ大容量通信の効果は傾きがない場合と比較して低減する。
ただし、第３実施形態の携帯無線機６０では、第２板状導体６５の導体長Ｌ８を半波長より０．０５波長短く、第３板状導体６６の導体長Ｌ９を半波長より０．０５波長延長したので、半波長構成と比較して相関係数が０．２程度低下し、０．２０まで低相関となっている。
【０１２２】
ここで、携帯無線機６０を傾けた場合に相関係数が高くなる要因について説明する。
携帯無線機６０が傾いた場合に、ほぼ水平方向（ＸＹ面）から電波が到来していると想定しているために、第２板状導体６５と第３板状導体６６の最大利得方向（Ｘ方向）では遠方界からの第２板状導体６５と第３板状導体６６との位置関係は同じと見立てることになる。
すなわち、空間的な位置の違い（位相差）がほぼ同一となり、相関特性が高くなる。
【０１２３】
また、第１板状導体６４と第２板状導体６５は、例えば、板状導体の導体長が半波長の場合であれば相関係数が０．１５となるのに対し、第３実施形態の携帯無線機６０では、第１板状導体６４の導体長Ｌ７が半波長より０．０５波長僅かに長く、第２板状導体６５の導体長Ｌ８が半波長の長さより０．０５波長僅かに短い。
よって、半波長構成と比較して相関係数が０．０７程度低下し、第１板状導体６４と第２板状導体６５間の相関係数は、０．０８となり低相関をさらに実現できる。
【０１２４】
一方、第１板状導体６４及び第３板状導体６６の導体長Ｌ７，Ｌ９は、共に半波長の長さより０．０５波長僅かに長い構成であるために、相関係数は、半波長構成とほぼ同等となり、第１板状導体６４と第３板状導体６６間の相関係数は０．１５となる。
【０１２５】
ここで、携帯無線機６０を傾けた場合に、相関係数が低くなる要因について説明する。
携帯無線機６０が傾いた場合に、ほぼ水平方向（ＸＹ面）から電波が到来していると想定しているために、第１板状導体６４と第２板状導体６５、及び第１板状導体６４と第３板状導体６６の最大利得方向（Ｘ方向）では、第１板状導体６４と第２板状導体６５、及び第１板状導体６４と第３板状導体６６の遠方界からの位置関係は異なるように見立てられる。
すなわち空間的な位置の違い（位相差）が異なるように見立てられ、相関特性を低く抑えることができる。
【０１２６】
この場合、導体長が異なり、最も低相関を実現できる第１板状導体６４と第２板状導体６５の組み合わせを選択する。
よって、携帯無線機６０の傾き角度を検知する重力センサー５４がＹ方向に傾いていることを検知し、その検知結果を制御部５１に送る。検知結果に基づいて制御部５１から高周波スイッチ８０に制御信号を送る。
制御信号に基づいて高周波スイッチ８０が作動し、第１板状導体６４の第１整合回路７１に第２送受共用器２４を接続し、第２板状導体６５の第２整合回路７２に第１送受共用器２３を接続し、第３板状導体６６の第３整合回路７３に第３終端回路８４を接続する。
この場合、例えば、第３終端回路８４のインピーダンスを５０Ωに設定する。
【０１２７】
このように、高周波スイッチ８０が切り替わることや、板状導体６４，６５，６６の導体長Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９を半波長素子より僅かに変化することで、第１板状導体６４と第２板状導体６５間の相関係数は０．０８と低く抑えられる。
送信の場合は、第１板状導体６４及び第２板状導体６５から時空間符号化した同じ信号を同帯域で送信することで空間多重をおこなう。
【０１２８】
また、受信の場合も同様に、第１板状導体６４及び第２板状導体６５で受信して信号を分離することにより情報を抽出する。
これにより、空間的相関が低い無線通信系として動作することで転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
【０１２９】
この携帯無線機６０の傾きは、例えば、図４に示すように、使用者３０が携帯無線機６０を手３１で保持して耳３２に近接させて使用する通話状態とほぼ同等な角度である。
また、通話状態では右手に持った場合と左手に持つ場合が想定される。
放射導体６４，６５，６６が、人体影響によるアンテナ放射効率の低下を低減するためには、人体からより放射導体６４，６５，６６を離すことが望ましい。
【０１３０】
例えば、右手保持通話状態の場合は、高周波スイッチ８０は、人体の肩方向からより離れた位置の第３板状導体６６を選択し、Ｙ方向に６０度傾いているために第１板状導体６４を選択する。
したがって、アンテナの放射効率を改善し、かつ低相関を実現できるために、転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
【０１３１】
また、例えば、左手保持通話状態の場合は、高周波スイッチ８０は人体の肩方向からより離れた位置の第２板状導体６５を選択し、Ｙ方向に６０度傾いているために第１板状導体６４を選択する。
したがって、アンテナの放射効率を改善し、かつ低相関を実現できるために、転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
【０１３２】
すなわち、通話状態においても携帯無線機の傾き角度を検知して、板状導体６４，６５，６６の組み合わせを選択することでアンテナ間が低相関となり、転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
【０１３３】
次に、図８に示すように携帯無線機６０が傾いた場合（すなわち、図９の座標系でＺ軸から−Ｘ方向へβ（６０°）傾いた場合）、第１板状導体６４と第２板状導体６５間の相関係数は０．２０と傾きがない場合と比較して僅かに高くなり、高速かつ大容量通信の効果は傾きがない場合と比較して低減する。
【０１３４】
ただし、第３実施形態の携帯無線機６０では、第２板状導体６５の導体長Ｌ８を半波長より０．０５波長短く、第３板状導体６６の導体長Ｌ９を半波長より０．０５波長延長したので、半波長構成と比較して相関係数が０．１程度低下し、０．２０まで低相関となっている。
【０１３５】
一方、第１板状導体６４及び第３板状導体６６の導体長Ｌ７，Ｌ９は、共に半波長の長さより０．０５波長僅かに長いので、相関係数は、半波長構成とほぼ同等となり、第１板状導体６４と第３板状導体６６間の相関係数は０．３０となる。
また、第２板状導体６５と第３板状導体６６は、例えば、導体長Ｌ８，Ｌ９が半波長の場合であれば相関係数が０．２２となるのに対し、第３実施形態の携帯無線機６０では、第２板状導体６５の導体長Ｌ８は半波長の長さより０．０５波長僅かに短く、第３板状導体６６の導体長Ｌ９は半波長の長さより０．０５波長僅かに長いので、半波長構成と比較して相関係数が０．１程度低下し、第２板状導体６５と第３板状導体６６間の相関係数は０．１２となり低相関をさらに実現できる。
【０１３６】
ここで、携帯無線機６０を傾けた場合に、相関係数が低くなる要因について説明する。
携帯無線機６０が傾いた場合に、ほぼ水平方向（ＸＹ面）から電波が到来していると想定しているために、第２板状導体６５及び第３板状導体６６の最大利得方向（Ｙ方向）では遠方界からの第２板状導体６５及び第３板状導体６６の位置関係は異なるように見立てられる。
すなわち、空間的な位置の違い（位相差）が異なるように見立てられ、相関特性を低く抑えることができる。
【０１３７】
この場合、携帯無線機６０の傾き角度を検知する重力センサー５４が、−Ｘ方向に傾いていることを検知し、その検知結果を制御部５１に送る。検知結果に基づいて制御部５１から高周波スイッチ８０に制御信号を送る。
制御信号に基づいて高周波スイッチ８０が作動し、第２板状導体６５の第２整合回路７２に第１送受共用器２３を接続し、第３板状導体６６の第３整合回路７３に第２送受共用器２４を接続し、板状素子４０の第１整合回路７１に第１終端回路８２を接続する。
この場合、例えば、第１終端回路８２のインピーダンスを５０Ωに設定する。
【０１３８】
上述したように、高周波スイッチ８０が切り替わることや、板状導体６４，６５，６６の導体長Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９を半波長素子より僅かに変化することで、第２板状導体６５と第３板状導体６６間の相関係数は０．１２と低く抑えられる。
送信の場合は、第２板状導体６５及び第３板状導体６６から時空間符号化した同じ信号を同帯域で送信することで空間多重をおこなう。
【０１３９】
また、受信の場合も同様に、第２板状導体６５及び第３板状導体６６で受信して信号を分離することにより情報を抽出する。
これにより、空間的相関が低い無線通信系として動作することで転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
【０１４０】
この携帯無線機６０の傾きは、例えば、図５に示すように、使用者３０が携帯無線機６０を手３１で保持して胸３３の前で構えてメール操作やインターネット接続やＴＶ電話を使用する操作状態とほぼ同等な角度である。
すなわち、操作状態において、携帯無線機６０の傾き角度を検知して、第２板状導体６５及び第３板状導体６６を選択することでアンテナ間の低相関を実現でき、転送速度を向上させかつ大容量通信が可能となる。
【０１４１】
以上説明したように、第３実施形態の携帯無線機６０によれば、携帯無線機６０の表示部６８の面に第１板状導体６４を配置し、表示部６８に対向する面に平行に第２、第３の板状導体６５，６６を２つ配置し、使用者３０が携帯無線機６０を使用する様々な状態でアンテナ素子を選択し、３つ板状導体６４，６５，６６間の相関特性を低下するために導体長Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９を半波長素子より僅かに変化するように調整することで、アンテナ間の相関係数を低くし、高速及び大容量通信を確保できる。
【０１４２】
なお、第３実施形態においては、第２板状導体６５の導体長Ｌ８を半波長より０．０５波長短く、第１板状導体６４及び第３板状導体６６の導体長Ｌ７，Ｌ９を半波長より０．０５波長長く設定したが、これに限らず、表１のマトリクス表に示す○の構成であれば、使用者３０が携帯無線機６０を使用する様々な状態で、アンテナ間の相関係数を低くし、高速及び大容量通信を確保できる。
【０１４３】
【表１】
2006203648.tif 000004
【０１４４】
すなわち、表１は、板状導体６４，６５，６６の導体長の組み合わせを変化させた場合、携帯電話（携帯無線機）６０のそれぞれの傾き状態において板状導体６４，６５，６６を選択する際の相関係数について、板状導体６４，６５，６６の導体長が半波長の場合と比較したデータの一部を示している。
表１は、○であれば、導体長が半波長の場合より低相関となり、×であれば、導体長が半波長の場合より相関が高いことを示している。
【０１４５】
例えば、表１に示すように、第２板状導体６５の導体長Ｌ８を半波長とし、第１板状導体６４及び第３板状導体６６の導体長Ｌ７，Ｌ９を半波長より０．０５波長長い場合であっても低相関を実現でき、又は、第２板状導体６５の導体長を半波長より０．０５波長短く、第１板状導体６４の導体長Ｌ７を半波長、第３板状導体６６の導体長Ｌ９を半波長より０．０５波長延長する場合であっても低相関を実現できる。
【０１４６】
ただし、第２板状導体６５及び第１板状導体６４の導体長Ｌ８，Ｌ７を半波長より０．０５波長短く、第３板状導体６６の導体長Ｌ９を半波長より０．０５波長延長した場合は、ある傾き条件では半波長の場合と比較して相関が高くなるため不適当である。
【０１４７】
また、組み合わせは、表１に限らないで、携帯無線機６０を使用する状態において相関が低くなる組み合わせであればよい。
【０１４８】
さらに、第３実施形態においては、板状導体６４，６５，６６を半波長より０．０５波長程度変化させているが、変化させる長さは、これに限定するものではなく、半波長素子よりも低相関を実現できるように調整した長さであればよい。
【０１４９】
また、第１板状導体６４に代えて、上部筐体６１の一部を構成する金属フレーム、上部筐体６１の内部に配置される回路基板、又はアンテナ素子専用の板状導体素子を用いても同様な効果が得られる。
【０１５０】
さらに、終端回路８２，８３，８４のインピーダンスを５０Ωと設定しているが、これに限らず、リアクタンス成分を−５０Ωなどのように給電されるアンテナに影響を与えない場合に相関係数が０．０５程度改善する効果が得られ、さらに高速及び大容量通信の効果が向上する。
【０１５１】
また、第３実施形態においては、板状導体６４，６５，６６の組み合わせの選択手段として、携帯無線機６０の傾きに基づいて決定した例について説明したが、この選択方法に限らないで、スループット高いアンテナの組み合わせを選択する方法としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明に係る携帯無線機は、使用者が携帯無線機を使用する様々な状態でアンテナ間の相関係数を低くして高速及び大容量通信を確保することで携帯無線機の高性能化に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明に係る第１実施形態の携帯無線機を示す基本構成図である。
【図２】比較例の携帯無線機を示す基本構成図である。
【図３】（ａ）は第１実施形態の携帯無線機の位相変化を示すグラフ、（ｂ）は比較例の位相変化を示すグラフである。
【図４】携帯無線機の通話状態を示す図である。
【図５】携帯無線機の操作状態を示す図である。
【図６】本発明に係る第２実施形態の携帯無線機を示す基本構成図である。
【図７】第２実施形態の携帯無線機が傾いた例を示す説明図である。
【図８】第２実施形態の携帯無線機が傾いたもう一つの例を示す説明図である。
【図９】（ａ）は本発明に係る第３実施形態の携帯無線機を示す基本構成図、（ｂ）は（ａ）のＡ―Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【０１５４】
１０，４０，６０  携帯無線機
１１  筐体
１２，１３，４１，４２，４３  アンテナ素子
１５，１６，４４，４５，４６，７４，７５，７６  給電点
１７，１８，４７，４８，４９，７１，７２，７３  整合回路
１９，６７  グランド板（回路基板）
１９ａ，６７ａ  グランドパターン
２１，２２  送信回路
２３，２４  送受共用器
２６，２７  受信回路
２８  復調部
３７，６８  表示部
３８  第１無線回路部
３９  第２無線回路部
５０，８０  高周波スイッチ（選択手段）
５１  制御部
５２，５３，８２，８３，８４  終端回路
５４  重力センサー（制御手段）
６１  上ケース（第１筐体）
６２  下ケース（第２筐体）
６３  ヒンジ部
６４，６５，６６  板状導体（放射導体）
７７，７８，７９  給電線
Ｇ１，Ｇ３〜Ｇ６  間隔
Ｌ１〜Ｌ６  素子長
Ｌ７〜Ｌ９  導体長
【図１】
2006203648.tif 000005
【図２】
2006203648.tif 000006
【図３】
2006203648.tif 000007
【図４】
2006203648.tif 000008
【図５】
2006203648.tif 000009
【図６】
2006203648.tif 000010
【図７】
2006203648.tif 000011
【図８】
2006203648.tif 000012
【図９】
2006203648.tif 000013