(57)【要約】本発明は、少なくとも１つのＬＴＥ又はＷＣＤＭＡTx＆Rxアンテナ（３、５）と、ローバンドＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対し適合された１つのＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（２）と、ハイバンドＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対し適合された１つのＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（４）とを具えるアンテナ及びＲＦフロントエンドアレンジメントを提供する。前記ＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（２及び４）のうちの少なくとも１つが、ＷＬＡＮ信号及びブルートゥース信号の双方又は何れか一方を送信及び受信するために適合されているようにする。このようにすることにより、専用のＷＬＡＮアンテナが不要となり、アンテナ数を減少させることができる。  【選択図】図１
2013546216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのＬＴＥ又はＷＣＤＭＡTx＆Rxアンテナ（３、５）と、ローバンドＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対し適合された１つのＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（２）と、ハイバンドＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対し適合された１つのＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（４）とを具えるアンテナアレンジメントであって、
前記ＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（２及び４）のうちの少なくとも１つがＷＬＡＮ信号及びブルートゥース信号の双方又は何れか一方を送信及び受信するために適合されているようにしたアンテナアレンジメント。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナアレンジメントにおいて、
このアンテナアレンジメントが、ローバンドに対して適合された１つのＬＴＥ又はＷＣＤＭＡTx＆Rxアンテナ（３）及び１つのＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（２）と、ハイバンドに対して適合された１つのＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（４）とを具えているアンテナアレンジメント。
【請求項３】
請求項１に記載のアンテナアレンジメントにおいて、
このアンテナアレンジメントが、ローバンド及びハイバンドの双方に対し適合された１つのＬＴＥ又はＷＣＤＭＡTx＆Rxアンテナ（３、５）と、ローバンドに適合されたものとハイバンドに適合されたものとの２つのＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（２及び４）とを具えているアンテナアレンジメント。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のアンテナアレンジメントであって、ハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（４）を、ハイバンドにおけるＬＴＥ又はＷＣＤＭＡと、ＷＬＡＮ及びブルートゥースの双方又は何れか一方とに対して同時に使用しうるようにしたアンテナアレンジメント。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のアンテナアレンジメントにおいて、
ある所定の時間で１つのTx＆Rxアンテナ（３）及びローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（２）がＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対し用いられる場合に、これと同時にハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（４）を、ＷＬＡＮ及びブルートゥースの双方又は何れか一方に対し用いうるようになっているアンテナアレンジメント。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載のアンテナアレンジメントであって、
互いに異なるＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンド受信経路（１１、１２、１３）及びＷＬＡＮ／ブルートゥース経路（８、９）と、
ハイバンドＭＩＭＯRxアンテナ（４）を互いに異なるＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンド受信経路（１１、１２、１３）のうちの１つに接続することができ、これと同時にハイバンドＭＩＭＯRxアンテナ（４）をＷＬＡＮ／ブルートゥース経路（８、９）に接続して、ＷＬＡＮ／ブルートゥース経路（８、９）と、選択されたＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンド受信経路（１１、１２、１３）との二重機能を常に達成するようにするスイッチング手段（１０）と
を具えているアンテナアレンジメント。
【請求項７】
請求項６に記載のアンテナアレンジメントにおいて、
各ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンド受信経路（１１、１２、１３）が、対応するＷＣＤＭＡ又はＬＴＥ周波数バンドをフィルタリング処理する手段と、整合手段とを具えており、
ＷＬＡＮ／ブルートゥース経路（８、９）が、ＷＬＡＮ／ブルートゥース周波数をフィルタリング処理する手段を具えている
アンテナアレンジメント。
【請求項８】
請求項１〜３の何れか一項に記載のアンテナアレンジメントにおいて、
ある所定の時間で１つのTx＆Rxアンテナ（５）及びハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（４）がＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対し用いられる場合に、これと同時にローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（２）を、ＷＬＡＮ及びブルートゥースの双方又は何れか一方に対し用いうるようになっているアンテナアレンジメント。
【請求項９】
請求項１〜３の何れか一項又は請求項６に記載のアンテナアレンジメントにおいて、
ある所定の時間で１つのTx＆Rxアンテナ（３）及びローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（２）がＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対し用いられる場合に、これと同時にハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（４）を、ＷＬＡＮ及びブルートゥースの双方又は何れか一方に対し用いうるようになっているアンテナアレンジメント。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載のアンテナアレンジメントであって、このアンテナアレンジメントが、
ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンドRx経路（３２、３３、３４）、ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡローバンドRx経路（３７、３８、３９）及びＷＬＡＮ／ブルートゥース経路（４１）と、
ハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（４）に接続され、このハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（４）をＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンドRx経路（３２、３３、３４）の１つ又はスイッチ（２６）に接続しうるようにするスイッチング手段（３１）と、
ローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（２）に接続され、このローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（２）をＬＴＥ又はＷＣＤＭＡローバンドRx経路（３７、３８、３９）の１つ又はスイッチ（２６）に接続しうるようにするスイッチング手段（３６）と
を具える当該アンテナアレンジメントにおいて、
前記スイッチ（２６）により、前記ＷＬＡＮ／ブルートゥース経路（４１）を、前記スイッチング手段（３１、３６）を経て前記ローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（２）又は前記ハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ（４）に接続しうるようになっているアンテナアレンジメント。
【請求項１１】
請求項１０に記載のアンテナアレンジメントにおいて、
前記ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンドRx経路（３２、３３、３４）及び前記ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡローバンドRx経路（３７、３８、３９）が、対応する周波数バンドに対するフィルタリング及び整合手段を具えているアンテナアレンジメント。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項に記載のアンテナアレンジメントにおいて、
前記アンテナ（２、３、４、５）がプリント配線板上に装着されているとともに、このプリント配線板の隅部付近に配置されているアンテナアレンジメント。
【請求項１３】
請求項１〜１２の何れか一項に記載のアンテナアレンジメントにおいて、
前記の各アンテナがラジエータを有し、これらラジエータ（２７、２８、２９、３０）の各々は、電話機の隅部付近に位置する電話機の機構内の何れかの導電性部分としたアンテナアレンジメント。
【請求項１４】
請求項１〜１２の何れか一項に記載のアンテナアレンジメントにおいて、
前記アンテナ（２、３、４、５）の各々がラジエータ（２７、２８、２９、３０）を有し、このラジエータはＰＷＢ（１）の上に配置されているとともに、給電タブにより又は給電タブ及び接地タブにより前記ＰＷＢに接続されているアンテナアレンジメント。
【請求項１５】
請求項１〜１２の何れか一項に記載のアンテナアレンジメントにおいて、
前記アンテナ（２、３、４、５）の各々がラジエータ（２７、２８、２９、３０）を有し、このラジエータは電話機の機構内に組み込まれているとともに、給電タブにより又は給電タブ及び接地タブによりＰＷＢに接続されているアンテナアレンジメント。
【請求項１６】
請求項１３〜１５の何れか一項に記載のアンテナアレンジメントにおいて、
このアンテナアレンジメントが、前記ラジエータ（２７、２８、２９、３０）を対応するＬＴＥ又はＷＣＤＭＡバンドに整合させる手段を有しているアンテナアレンジメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）又はＷＣＤＭＡに対する専用のアンテナを有する、アンテナ及びＲＦフロントエンドアレンジメント（配列）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＥのような新規なシステムプロトコル（通信規約）の場合、携帯電話に追加のアンテナが必要となる。携帯電話を適切に機能させるには、この携帯電話におけるあらゆるアンテナは、他の構成素子に完全に影響を及ぼさない専用の容積を必要とする。このことに加えて、携帯電話が占有するアンテナが多くなればなるほど、これらのアンテナの相互運用性を確立するのがより困難となる。従って、携帯電話におけるアンテナの個数を減少させる必要がある。
【０００３】
代表的には、携帯電話には、セルラーアンテナ以外に、ＷＬＡＮ及びブルートゥース（Bluetooth ：登録商標）の双方又は何れか一方に対する専用のアンテナを含む種々のアンテナが設けられている。携帯電話は代表的に、別々のセルラーアンテナ及びＷＬＡＮ／ブルートゥースアンテナを有している。これらのセルラーアンテナは代表的に、フレックスフィルムアセンブリ又はレーザダイレクトストラクチャリング（ＬＤＳ）の何れかの技術を用いて通常のプラスチックキャリア上に実現した種々の逆Ｆ型アンテナ又は逆Ｌ型アンテナである。或いはまた、これらのアンテナは、フレックスフィルムアセンブリを以て電話機の機構内に直接組み込むことができる。代表的なＷＬＡＮ／ブルートゥースアンテナは、セラミックチップアンテナとして、又は上述したセルラーアンテナと同様に実現される。ＷＬＡＮ／ブルートゥースアンテナは、セルラーアンテナと同じプラスチックキャリア上に実現することもできる。この実施において生じる共通の課題は、セルラーアンテナとＷＬＡＮ／ブルートゥースアンテナとの間を分離させることであり、この場合アンテナ間を分離する代表的な目安は１０dBとすることができる。共存する観点からすると、バンド７のＴＸ及びＲＸ周波数がＷＬＡＮ周波数にごく接近している為にＬＴＥバンド７が最も問題となることである。この場合、フィルタの選択性が制限されている為にフィルタリングの視点からもアンテナ間を充分に分離させることが試みられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、携帯電話におけるアンテナの個数を減少させたアンテナ及びＲＦフロントエンドアレンジメントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載のアンテナ及びＲＦフロントエンドアレンジメントによれば上述した本発明の目的に対する解決策を提供する。その従属請求項には本発明の有利な実施例を開示する。
【０００６】
本発明によるアンテナアレンジメントは、ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対する専用のアンテナを有しており、ローバンドで動作する１つのＭＩＭＯ（マルチ入力、マルチ出力）Rx又はダイバーシティアンテナと、ハイバンドで動作する１つのＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナとが存在するようにする。これらのＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナの一方は、ＷＬＡＮ及びブルートゥースの双方又は何れか一方の信号を送信及び受信するように構成する。
【０００７】
ＬＴＥは、Tx及びRx信号に対し用いられる主アンテナを常に必要とする。この主アンテナを以下ではTx＆Rxアンテナと称する。ＬＴＥは更に、ＭＩＭＯRx経路（パス）に対する個別のRxアンテナを必要としている。Tx＆RxアンテナとRxアンテナとは、同じ周波数バンドにある。個別のＭＩＭＯRxアンテナを使用することによりデータ転送速度を上げる。
【０００８】
ＷＣＤＭＡはＭＩＭＯを必要としない又はサポート（支援）しないが、Rxダイバーシティをオプションとして有している。ダイバーシティでは、主Tx＆Rxアンテナと個別のRxダイバーシティアンテナとが存在する。Tx＆RxアンテナとRxダイバーシティアンテナとの双方は、同じ信号を受信する。これによってはＬＴＥにおけるようにはデータ転送速度を上げないが、弱いフィールドにおける受信を良好にする。
【０００９】
幾つかのバンドの場合、Tx＆RxアンテナとＭＩＭＯアンテナとの双方又は何れか一方に対し数個のアンテナラジエータを用いるのが有利である。本発明によれば、ＭＩＭＯアンテナの機能を、ローバンドに対するアンテナラジエータとハイバンドに対するアンテナラジエータとの２つのアンテナラジエータを以て達成する。フロントエンドアレンジメントは、追加のアンテナラジエータを設けることなしにＷＬＡＮをもサポートしうるように設計する。
【００１０】
アンテナ及びＲＦフロントエンドの観点からすれば、本発明により、如何なるバンドにおいてもＷＣＤＭＡRxダイバーシティをもサポートするものであり、この場合これらの部品に如何なる変更をも施すことなしにＬＴＥをサポートする。対応するフロントエンドアレンジメントによれば、追加のアンテナラジエータを設けることなしにＷＬＡＮに対しRxダイバーシティアンテナを用いうるようにする。
【００１１】
アンテナアレンジメントは１つのTx＆Rxアンテナを有するか、或いはローバンドのＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対する専用のTx＆RxアンテナとハイバンドのＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対する専用のTx＆Rxアンテナとの２つのTx＆Rxアンテナを有することができる。
【００１２】
従って、本発明によれば、専用のＷＬＡＮアンテナ及びブルートゥースアンテナの双方又は何れか一方を、この機能のために携帯電話におけるＭＩＭＯRxアンテナ又はダイバーシティアンテナの１つを用いることにより、排除しうる。従って、本発明によれば携帯電話におけるアンテナの個数を減少させ、これにより、これまで追加のアンテナに必要としていた容積を開放し、この容積を他の構成要素のために確保するとともに工業上の設計における自由度を高めるようにする。
【００１３】
本発明の一例では、アンテナアレンジメントがローバンドに対し適合された２つのアンテナと、ハイバンドに対し適合された２つのアンテナとを有するようにする。ローバンドの周波数はほぼ７００〜９６０ＭHzの周波数レンジにある。この周波数レンジには周波数バンド５、８、１７及び２０を有するが、これらに限定されるものではない。ハイバンドの周波数レンジはほぼ１７００〜２７００ＭHzのレンジとしうる。この周波数レンジには例えば、バンド１、２、４及び７を含めることができる。
【００１４】
或いはまた、ローバンド及びハイバンドの双方に対し１つのTx＆Rxアンテナを適合させることができる。
【００１５】
本発明は、アンテナアレンジメントの２つの使用例に関するものである。第１の使用例によれば、ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡ受信と同時にＷＬＡＮ及びブルートゥース信号の双方又は何れか一方を送信及び受信するのに、１つのＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナを専用に用いるようにする。この目的のために、セルラーハイバンド周波数がＷＬＡＮ／ブルートゥース周波数に近い場合に、ハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナを用いて、そのアンテナ整合がローバンドアンテナのアンテナ整合に比べて容易となるようにするのが好ましい。
【００１６】
ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対してハイバンドを用いる場合には、ハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナをＬＴＥ又はＷＣＤＭＡ及びＷＬＡＮ／ブルートゥースに対し同時に用いることができる。ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対してローバンドを用いる場合には、それぞれ、このハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナをＷＬＡＮ／ブルートゥースに対し用い、ローバンドアンテナをＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対して用いる。
【００１７】
特に、ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対してハイバンドを用いる場合には、ハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナをＬＴＥ又はＷＣＤＭＡ受信チャネルとＷＬＡＮ／ブルートゥースとに対して同時に用いる。この場合、ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡ送信及び受信チャネルに対しハイバンドTx＆Rxアンテナを用いる。更に、アンテナアレンジメントが、ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡ受信チャネル間を切換える手段を有するようにする。
【００１８】
この形態のものは、再構成可能なＷＬＡＮ／セルラーデュプレクサとみなすことができる。この場合、１つのＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナが同時に２つの経路に接続される。第１の経路はＷＬＡＮ／ブルートゥースのTx及びRx経路を有し、第２の経路は、異なるセルラーRx経路に関連する異なる副経路（サブパス）と、アンテナをこれらの副経路の１つに接続しうるスイッチとを有している。
【００１９】
上述した着想の特定の事例は、１つのセルラーRxバンド及びＷＬＡＮ／ブルートゥースの機能のみが１つのアンテナに組み込まれている状態である。簡単化したフロントエンド構造部は、種々の受信チャネル間を切換える手段を不必要とした場合である。ハイバンドをＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対し用いる場合には、ハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナを１つのＬＴＥ又はＷＣＤＭＡ受信チャネルとＷＬＡＮ／ブルートゥースとに対して同時に用いる。他のセルラー送信及び受信チャネルに対してはハイバンドTx＆Rxアンテナが用いられる。
【００２０】
ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対してローバンドを用いる場合には、ＷＬＡＮ／ブルートゥースに対しそれぞれハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナを用いることができる。ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡRx及びTxチャネルに対してはローバンドアンテナを用いる。
【００２１】
本発明の第２の使用例は、ＷＬＡＮ／ブルートゥース経路をハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナとローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナとの何れかに切換えうるとともに、ローバンドアンテナは、ＷＬＡＮ／ブルートゥース周波数でも整合しうるような特徴とした例である。
【００２２】
ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡがローバンドで能動状態にある場合、ＷＬＡＮ及びブルートゥースの双方又は何れか一方に対してハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナが用いられる。ある所定の時間でＬＴＥ又はＷＣＤＭＡがハイバンドで能動状態になると、ＷＬＡＮ／ブルートゥースに対しそれぞれローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナが用いられる。
【００２３】
各アンテナはラジエータを有する。このラジエータは、方形の金属プレートとしうる。或いはまた、この金属プレートがスロットを有するようにするか、又はその他の如何なる形状にも構成しうる。或いはまた、原理的には、ラジエータを電話機の機構内の如何なる導電性部分ともすることができる。ラジエータは電話機の機構内に組み込むこともでき、且つ給電タブにより、又は給電タブ及び接地タブによりＰＷＢに接続することができる。ラジエータはプリント配線板（ＰＷＢ）の隅部付近に配置するのが好ましい。
【００２４】
セルラーローバンドに対する専用の２つのアンテナをＰＷＢの一端の付近に配置することができる。セルラーハイバンド用の他のアンテナ対はＰＷＢの他端付近に配置することができる。この構成によれば、ハイバンドアンテナとローバンドアンテナとの間を良好に分離させる。アンテナは、携帯電話で用いられている如何なる種類の逆Ｆ型アンテナ、逆Ｌ型アンテナ又は如何なる他のアンテナとすることもできる。
【００２５】
各アンテナアレンジメントは更に、アンテナをハイバンド又はローバンドの周波数レンジに亘って整合させる整合回路を有するようにする。ハイバンド又はローバンドのアンテナ対はＰＷＢの互いに反対側の両端にある為、このアンテナ対のアンテナがそれぞれハイバンド及びローバンドの周波数レンジに亘って整合された際にこれらのアンテナ間の分離は良好なものとなる。
【００２６】
ローバンドアンテナのインピーダンスは、インピーダンス同調回路によりラジエータ間を適切に分離させてローバンドの周波数レンジの全体に亘って同調しうるようなものとする。
【００２７】
ローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナは、そのインピーダンスがハイバンドに亘って５０オームにも整合しうるように設計する。従って、ローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナのインピーダンスは、わずかな複雑性及び適切な性能をもってＷＬＡＮバンドに亘って整合しうるようにもなる。ハイバンド又はローバンドのアンテナ対はＰＷＢの互いに反対側の両端の付近にある為、ローバンド及びハイバンドのアンテナ間の分離は、ローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナをＷＬＡＮ／ブルートゥースアンテナとして用いるとともにＷＬＡＮバンドに亘って整合させた場合にも確保される。この場合、ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡはハイバンドにおいて能動状態になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明によるアンテナ構造部を示す線図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施例によるＲＦフロントエンド構造部を示す線図である。
【図３】図３は、本発明によるアンテナ構造部の周波数特性を示す線図である。
【図４】図４は、デュプレクサを動作させるように切換えられたＷＬＡＮ及びセルラーバンド７Rxフィルタの周波数特性を示す線図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施例によるフロントエンド構造部の簡単化した例示を示す線図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施例によるアンテナ構造部の周波数特性を示す線図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施例によるフロントエンド構造部を示す線図である。
【００２９】
図１は、４つのアンテナ２、３、４及び５を有するプリント配線板（ＰＷＢ）１を示している。これらのアンテナ２〜５はそれぞれＰＷＢ１の隅部に隣接して配置されている。２つのアンテナ２及び３は、図１の下側における隅部付近に配置されている。これらのアンテナ２及び３は、セルラーローバンドに対する専用のアンテナ対を構成している。このローバンドの周波数バンドは約７００〜９６０ＭHzの周波数レンジである。他のアンテナ対４、５はＰＷＢ１の上側の隅部付近に示してある。このアンテナ対４、５はセルラーハイバンド、すなわち約１７００〜２７００ＭHzに対して専用となっている。アンテナ２〜５は、携帯電話で用いられている如何なる種類の逆Ｆ型アンテナ、逆Ｌ型アンテナ又は如何なる他のアンテナとすることもできる。
【００３０】
各アンテナはラジエータ２７、２８、２９、３０を有する。図１の実施例によれば、ハイバンドアンテナ４及び５のラジエータ２７及び２８は方形の金属プレートである。更に、ローバンドアンテナ２及び３のラジエータ２９及び３０はスロットを有する金属プレートである。或いはまた、金属プレートを他の如何なる形状にも構成することができる。ラジエータ２７〜３０はＰＷＢ１の隅部付近に配置されている。
【００３１】
ＰＷＢ１において各ラジエータ２７〜３０の下側には接地面がある。各ラジエータ２７〜３０は給電タブを介してＰＷＢ１に接続されている。給電タブは信号をラジエータ２７〜３０に供給する。
【００３２】
図２は、本発明の第１の実施例を示すブロック線図である。特に、図２にはこの第１の実施例によるＲＦフロントエンド構造部が示されている。このＲＦフロントエンド構造部はハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ４に接続されている。フロントエンド６はＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンドRxチャネルとＷＬＡＮ／ブルートゥースとに対してアンテナ４を同時に使用しうるようにする。
【００３３】
フロントエンド回路は再構成可能なデュプレクサとみなすことができる。この回路はアンテナ４を２つの異なる経路に同時に接続している。第１の経路はＷＬＡＮ／ブルートゥースRx経路８及びＷＬＡＮ／ブルートゥースTx経路９を有している。この第１の経路はＷＬＡＮ／ブルートゥース周波数を透過するとともに他の周波数をフィルタリングにより除去するバンドパスフィルタ７を有する。第２の経路は、３つの異なる副経路のうちの１つを有する。３つの副経路のうちの１つは、スイッチ１０によりアンテナ４に接続することができる。各副経路は、異なるバンドに関連する異なるＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンドRx経路１１、１２、１３に接続される。従って、スイッチ１０はアンテナ４をＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンドRx経路１１〜１３の１つに接続する。各副経路は更に、対応する周波数に対するバンドパスフィルタ１４、１５、１６を有するとともに、アンテナ４と対応するＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンドRx経路１１、１２、１３との間を整合させる手段１７、１８、１９を有している。
【００３４】
ハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ４は、少なくとも１つのハイバンドＬＴＥ又はＷＣＤＭＡRxバンド及びＷＬＡＮバンドをカバーするように整合されている。
【００３５】
図２にはハイバンドＬＴＥ又はＷＣＤＭＡTx＆Rxアンテナ５は示していない。このアンテナ５はセルラーハイバンドTx及びRx経路に対して用いられる。
【００３６】
更に、ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対してローバンドを用いる際には、ＷＬＡＮ／ブルートゥース信号を受信及び送信するのにハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ４が用いられる。ローバンドアンテナ２及び３の双方はＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対して用いられる。
【００３７】
図３は、ハイバンドの全体に亘って受動的に整合されるハイバンドアンテナ４の周波数特性を示す。最初の２つの曲線２０及び２１は、２つのハイバンドアンテナ４及び５に対する反射係数を示す。第３の曲線２２は、２つのアンテナ４及び５間の分離度を示す。更に、ローバンドアンテナとハイバンドアンテナとの間の分離度を曲線２３及び２４で示してある。
【００３８】
２つのハイバンドアンテナ４及び５間の分離度は周波数レンジの大部分に亘って１０dBよりも良好となっている。
【００３９】
アンテナを実際の携帯電話の内部に設けた際に導入される損失は、最も悪い場合の分離度を１０dB以内でその近くに改善する。この比較的高い分離度は、アンテナ４及び５がＰＷＢ１の隅部付近に配置されているという事実により、又特別に設計した整合回路を使用することによっても達成される。ハイバンド及びローバンドのTx＆Rxアンテナ間の分離度は１５dBよりも良好となる。
【００４０】
アンテナはＷＬＡＮバンドに亘っても整合されており、２つのハイバンドアンテナ４及び５間の分離度はＷＬＡＮバンドに亘って約１３dBである。ＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ４はセルラーハイバンドRxに亘って且つこれと同時にＷＬＡＮバンドに亘って整合されており、しかも２つのハイバンドアンテナ４及び５間の分離度がこれらの全てのバンドに亘って良好である為、図２に示すフロントエンド構造部を用いて、ハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ４をＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンドRxとＷＬＡＮ／ブルートゥースとに対して同時に使用しうるようにしうる。
【００４１】
図４は、図２によるＷＬＡＮ／セルラーデュプレクサの周波数特性を示す。第１の曲線は、マトリックス素子Ｓ（２，３）を示す。これは、ＬＴＥバンド７Rxに対するアンテナ４の送信特性に相当する。第２の曲線はマトリックス素子Ｓ（１，２）を示す。これは、ＷＬＡＮの周波数に対するアンテナ４の送信特性に相当する。更に、分離度は曲線Ｓ（１，３）で示されている。
【００４２】
図５は、本発明の第１の実施例を簡単化した例のブロック線図を示す。この場合、バンド７Rx及びＷＬＡＮ／ブルートゥースの機能がハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ４に組み込まれる。図５に示していない他方のハイバンドアンテナ５は、それぞれのバンドに亘りTx＆Rxに対し用いられる。図５から分かるように、このフロントエンド構造部は、図２に比べて簡単である。アンテナ４を異なるＬＴＥ又はＷＣＤＭＡRx経路に接続する図２のスイッチ１０は、図５の実施例ではもはや必要としない。
【００４３】
これに対応して、ＬＴＥに対してローバンドを用いる場合には、ＷＬＡＮ／ブルートゥース信号を送信及び受信するのにハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ４が用いられる。ローバンドアンテナ３、４はローバンドＬＴＥ又はＷＣＤＭＡTx及びRx経路に対するものである。
【００４４】
本発明の第２の実施例によれば、未使用のＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナをＷＬＡＮ／ブルートゥースに対して用いることができる。ＬＴＥに対してハイバンドを用いる場合には、ＷＬＡＮ／ブルートゥースに対してローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ２、３を用いることができる。ＬＴＥに対してローバンドを用いる場合には、それぞれ、ＷＬＡＮ／ブルートゥースに対してハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ４、５を用いることができる。
【００４５】
図６は、ハイバンドアンテナ４及び５をＬＴＥに対して用いる実施例に対する代表的な整合応答を示す。この場合、これらアンテナはハイバンドの全体に亘って受動的に整合される。更に、ローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ２、３は、整合回路で変更を行うことによりＷＬＡＮ／ブルートゥース周波数に亘って整合される。整合回路の再設定は、実際には種々の方法で、例えば、切換えにより対処しうる。最初の２つの曲線２０ａ及び２１ａはハイバンドアンテナ４及び５に対する反射係数を示す。第３の曲線２５は、ＷＬＡＮバンドに亘って整合されたローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ２に対する反射係数を示す。このアンテナ２に対する反射係数はＷＬＡＮ／ブルートゥース周波数に亘って最小である。更に、ローバンドアンテナ及びハイバンドアンテナ間の分離度２３ａ、２４ａを示してある。更に、２つのハイバンドアンテナ間の分離度を曲線２２ａで示してある。
【００４６】
図７は、本発明の第２の実施例によるフロントエンド構造部を示しているブロック線図である。ハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ４はスイッチ３１に接続されている。このスイッチ３１は、４つの経路３２、３３、３４及び３５のうちの１つを選択する。最初の３つの経路３２、３３及び３４はＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンドRx経路であり、これらの各々はＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンドに対応する。これらの最初の３つの経路３２、３３及び３４の各々は、対応するバンドに対するフィルタリング及び整合手段を具えている。第４の経路３５はスイッチング手段２６を具えている。
【００４７】
これに対応して、ローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ２もスイッチ３６に接続されている。このスイッチ３６は４つの経路３７、３８、３９及び４０のうちの１つを選択するものであり、３つの経路３７、３８及び３９は、対応するバンドに対するフィルタリング及び整合手段を具えているＬＴＥ又はＷＣＤＭＡローバンドRx経路である。第４の経路４０はローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ２をスイッチング手段２６に接続することができる。
【００４８】
スイッチング手段２６はＷＬＡＮ／ブルートゥース経路４１に接続されている。このスイッチング手段２６はＷＬＡＮ／ブルートゥース経路４１を第４の経路３１を経てスイッチ３１に接続するか、又は第４の経路４０を経てスイッチ３６に接続することができる。
【００４９】
この場合には、図７に示すように、ＷＬＡＮ／ブルートゥース経路４１がスイッチ２６、経路３５及びスイッチ３１を経てハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ４に接続される。これと同時に、ローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ２はスイッチ３６を経て第２の経路３７及び対応するローバンドＬＴＥ又はＷＣＤＭＡRx経路に接続される。
【００５０】
スイッチ２６はＷＬＡＮ／ブルートゥース経路４１を、ハイバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ４に接続されたスイッチ３１に接続するか、又はローバンドＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ２に接続されたスイッチ３６に接続する。この第２の実施例によれば、ＷＬＡＮ／ブルートゥース経路４１が常に、２つのＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ２及び４のうち、ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡに対して用いられていない方のアンテナに連結されている。
【００５１】
本発明は、ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡローバンド及びハイバンドRx経路の特定の個数に限定されるものではない。この個数は、種々の電話の機種間で変えることができる。例えば、図７に示す実施例に比べて、ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡローバンドRx経路を１つ少なくするとともに、ＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンドRx経路を１つ追加することができる。一般に、少なくとも１つのＬＴＥ又はＷＣＤＭＡハイバンドRx経路と少なくとも１つのＬＴＥ又はＷＣＤＭＡローバンドRx経路とを有するセルラーＲＦ経路の如何なる組み合わせ又は如何なる個数をも本発明に含まれるものである。
【００５２】
本発明は、ＷＬＡＮ／ブルートゥースのみに専用となっているアンテナを、その機能のために電話機にある２つのＭＩＭＯRx又はダイバーシティアンテナ２〜５のうちの１つを用いることにより、排除しうる。本発明のアンテナアレンジメントによれば、アンテナ間の分離度及び性能や、セルラーバンドとのＷＬＡＮ／ブルートゥースの相互運用性を良好にする。又、本発明によれば、専用のＷＬＡＮ／ブルートゥースアンテナの容積を、電話機にある他の構成素子のために節約する。
【符号の説明】
【００５３】
１    ＰＷＢ
２    ローバンドＭＩＭＯアンテナ
３    ローバンドTx＆Rxアンテナ
４    ハイバンドＭＩＭＯアンテナ
５    ハイバンドTx＆Rxアンテナ
６    フロントエンド
７    バンドパスフィルタ
８    ＷＬＡＮRx経路
９    ＷＬＡＮTx経路
１０  スイッチ
１１  ハイバンドRx経路
１２  ハイバンドRx経路
１３  ハイバンドRx経路
１４  バンドパスフィルタ
１５  バンドパスフィルタ
１６  バンドパスフィルタ
１７  整合手段
１８  整合手段
１９  整合手段
２０  アンテナ４の反射係数
２１  アンテナ５の反射係数
２２  アンテナ４及び５間の分離度
２３  ローバンドアンテナ及びハイバンドアンテナ間の分離度
２４  ローバンドアンテナ及びハイバンドアンテナ間の分離度
２５  ローバンドアンテナ２の反射係数
２６  スイッチ
２７  ハイバンドアンテナ４のラジエータ
２８  ハイバンドアンテナ５のラジエータ
２９  ローバンドアンテナ２のラジエータ
３０  ローバンドアンテナ３のラジエータ
３１  スイッチ
３２  ＬＴＥハイバンド受信経路
３３  ＬＴＥハイバンド受信経路
３４  ＬＴＥハイバンド受信経路
３５  第４の経路
３６  スイッチ
３７  ＬＴＥローバンド受信経路
３８  ＬＴＥローバンド受信経路
３９  ＬＴＥローバンド受信経路
４０  第４の経路
４１  ＷＬＡＮ／ブルートゥース経路
【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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【国際調査報告】
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