(57)【要約】【課題】モノポールタイプのアンテナの特性劣化を軽減すること。【解決手段】無線装置は、対辺をなす第1、第2端辺と別の対辺をなす第3、第4端辺とを有する矩形の基板と、基板に形成され、第2端辺の一方端の角部から第3端辺に沿って切り欠かれるグランドプレーンと、基板の第3端辺の側にある第1給電部から第3端辺に沿ってグランドプレーンから離れるように延びるモノポール型の第1アンテナエレメントと、基板の第4端辺の側にある第2給電部から第4端辺に沿ってグランドプレーンから離れるように延びるモノポール型の第2アンテナエレメントと、グランドプレーンが切り欠かれた領域における基板に形成され、グランドプレーンに結合される一方端から第3端辺に沿って第2端辺に向かって延びるグランドエレメントとを有し、第1給電部からグランドエレメントの他方端に至るまでの長さは、電波の波長の4分の１の長さに対応している。【選択図】図２
2015177241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対辺をなす第１及び第２端辺と別の対辺をなす第３及び第４端辺とを有する矩形の基板と、
前記基板に形成され、前記第２端辺の一方端の角部から前記第３端辺に沿って切り欠かれるグランドプレーンと、
前記基板の前記第３端辺の側にある第１給電部から前記第３端辺に沿って前記グランドプレーンから離れるように延びるモノポール型の第１アンテナエレメントと、
前記基板の前記第４端辺の側にある第２給電部から前記第４端辺に沿って前記グランドプレーンから離れるように延びるモノポール型の第２アンテナエレメントと、
前記グランドプレーンが切り欠かれた領域における前記基板に形成され、前記グランドプレーンに結合される一方端から前記第３端辺に沿って前記第２端辺に向かって延びるグランドエレメントと
を有し、前記第１給電部から前記グランドエレメントの前記一方端を介して他方端に至るまでの長さは、送受信する電波の波長の４分の１の長さに対応している、無線装置。
【請求項２】
前記第１給電部が、前記第１端辺の一方端側の角部にあり、前記第２給電部が、前記第１端辺の他方端側の角部にある、請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記グランドエレメントが、前記切り欠かれた領域において直線状に延びている、請求項１又は２に記載の無線装置。
【請求項４】
前記グランドエレメントが、前記切り欠かれた領域においてＬ字状に延びている、請求項１又は２に記載の無線装置。
【請求項５】
前記グランドエレメントの前記一方端がキャパシタを介して前記グランドプレーンに結合されている、請求項１から４の何れか１項に記載の無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
無線装置等に関連する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムにおいて利用可能なモノポールタイプのアンテナは、例えば、給電点を備えた長方形の地板と、給電点において一端が地板に結合された放射素子とを有する。地板の長辺と放射素子とは協働してダイポールアンテナとして動作する(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2007-282091号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、地板又はグランドの長辺と放射素子とが協働するように、グランドの寸法等が決定される。
【０００５】
一方、無線装置に収容される部品の数、種類及び寸法等は、無線装置の用途等に応じて異なる。このため、無線装置において、グランドの長辺と放射素子とが適切に協働できる程度に十分大きなグランドを確保することが、無線装置の用途等によっては困難になることが懸念される。モノポールタイプのアンテナにとって、適切なグランドが確保されていないならば、例えば利得等のようなアンテナの特性の劣化が懸念される。
【０００６】
一側面による実施の形態の課題は、モノポールタイプのアンテナの特性劣化を軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施の形態による無線装置は、
対辺をなす第１及び第２端辺と別の対辺をなす第３及び第４端辺とを有する矩形の基板と、
前記基板に形成され、前記第２端辺の一方端の角部から前記第３端辺に沿って切り欠かれるグランドプレーンと、
前記基板の前記第３端辺の側にある第１給電部から前記第３端辺に沿って前記グランドプレーンから離れるように延びるモノポール型の第１アンテナエレメントと、
前記基板の前記第４端辺の側にある第２給電部から前記第４端辺に沿って前記グランドプレーンから離れるように延びるモノポール型の第２アンテナエレメントと、
前記グランドプレーンが切り欠かれた領域における前記基板に形成され、前記グランドプレーンに結合された一方端から前記第３端辺に沿って前記第２端辺に向かって延びるグランドエレメントと
を有し、前記第１給電部から前記グランドエレメントの前記一方端を介して他方端に至るまでの長さは、送受信する電波の波長の４分の１の長さに対応している、無線装置である。
【発明の効果】
【０００８】
モノポールタイプのアンテナの特性劣化を軽減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態で使用される通信システムを示す図。
【図２】実施の形態で使用される無線装置を示す図。
【図３】実施の形態で使用される無線装置を示す図。
【図４】表面層に形成される導電性材料のパターン(左側)と内層(右側)に形成される導電性材料のパターンとを示す図。
【図５】追加的なグランドGND5がキャパシタを介することなくメイングランドGND1に接続される変形例を示す図。
【図６】追加的なグランドGND5が直線状に延びた形状を有する変形例を示す図。
【図７】追加的なグランドGND5が直線状に延びた形状を有する別の変形例を示す図。
【図８】2つの切り欠きが対称的に形成される変形例を示す図。
【図９】L型アンテナにより形成されるモノポールタイプのアンテナの一例を示す図。
【図１０】逆F型アンテナにより形成されるモノポールタイプのアンテナの一例を示す図。
【図１１】ヘリカル型アンテナにより形成されるモノポールタイプのアンテナの一例を示す図。
【図１２】縦ミアンダ型アンテナにより形成されるモノポールタイプのアンテナの一例を示す図。
【図１３】横ミアンダ型アンテナにより形成されるモノポールタイプのアンテナの一例を示す図。
【図１４】参考例による構造を示す図
【図１５】700MHz帯における最大利得の周波数依存性を、参考例における2本のアンテナ(ANT1、ANT2)各々について示す図。
【図１６】700MHz帯における最大利得の周波数依存性を、L字状GND5構造における2本のアンテナ(ANT1、ANT2)各々について示す図
【図１７】700MHz帯における最大利得の周波数依存性を、直線状GND5構造における2本のアンテナ(ANT1、ANT2)各々について示す図。
【図１８】700MHz帯における最大利得の周波数依存性を重ねて示す図。
【図１９】第1、第2アンテナANT1、ANT2がλ/2ダイポールアンテナにより形成された例(左側)と第1、第2アンテナANT1、ANT2がλ/4モノポールアンテナにより形成された例(右側)とを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
添付図面を参照しながら以下の観点から実施の形態を説明する。図中、同様な要素には同じ参照ラベルが付されている。
【００１１】
１．通信システム
２．無線装置
３．追加的なグランドGND5
４．変形例
４．１  第１変形例
４．２  第２変形例
４．３  第３変形例
４．４  第４変形例
５．シミュレーション結果
６．まとめ
以下の説明におけるこれらの項目の区分けは実施の形態に本質的ではなく、2つ以上の項目に記載されている事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載されている事項が、別の項目に記載されている事項に(矛盾しない限り)適用されてよい。
【００１２】
＜１．通信システム＞
図1は実施の形態で使用される通信システム10を示す。通信システム10は、コアネットワーク11と、マクロセル基地局12と、有線インタフェース13、16と、ユーザ装置14と、小型セル基地局15とを有する。マクロセル基地局12、ユーザ装置14及び小型セル基地局15は、簡明化のため、それぞれ1つずつしか描かれていないが、使用される数は適切な如何なる数であってよい。
【００１３】
通信システム10は、ユーザ装置14に移動通信サービス及びその他のサービスを提供する適切な如何なるシステムであってよい。例えば、通信システム10は、ロングタームエボリューション(Long  Term  Evolution：LTE)方式の移動通信システムや、LTEアドバンスト(LTE-Advanced)方式の移動通信システム等であってもよい。通信システム10においては、移動通信サービス等を提供するために様々な技術が使用されてよい。例えば、直行周波数分割多重(Orthogonal  Frequency  Division  Multiplex：OFDM)方式、シングルキャリア符号分割多重アクセス(Single  Carrier  -  Frequency  Division  Multiple  Access：SC-FDMA)方式、適応変調符号化(Adaptive  Modulation  Coding：AMC)方式、複数入力複数出力(MIMO)方式、キャリアアグリゲーション(Carrier  Aggregation：CA)方式等が使用されていてもよい。
【００１４】
コアネットワーク11は、移動通信サービス及びその他のサービスを提供するための処理を行う。コアネットワーク11にはオペレータやプロバイダ等の装置(サーバ、ルータ、管理ノード等)が存在するが、簡明化のため示されていない。
【００１５】
マクロセル基地局12は、セルラ方式による移動通信のための基地局の一例である。マクロセル基地局12は、有線インタフェース13を介してコアネットワーク11と有線通信を行う一方、無線インタフェース(図示せず)を介してユーザ装置14と無線通信を行う。
【００１６】
ユーザ装置14は、マクロセル基地局12又は小型セル基地局15を介して、移動通信サービス及びその他のサービスを受けることが可能である。ユーザ装置14は無線信号を送受信することが可能な適切な如何なる装置であってよく、典型的には移動端末であるが、固定端末であってもよい。
【００１７】
小型セル基地局15は、マクロセルより狭い小型セルを介した移動通信のための基地局にの一例である。小型セル基地局15は、有線インタフェース16を介してコアネットワーク11と有線通信を行う一方、無線インタフェース(図示せず)を介してユーザ装置14と無線通信を行う。有線インタフェース16は、例えば、ローカルエリアネットワーク(Local  Area  Network：LAN)用のケーブルであってもよい。
【００１８】
セルの半径に応じてマクロセル及び小型セルが区別されてもよい。例えば、セル半径が数100メートルないし数キロメートル程度であるセルはマクロセルと言及されてもよい。セル半径が数10メートルないし数100メートル程度であるセルはマイクロセルと言及されてもよい。セル半径が数10メートル程度であるセルはナノセルと言及されてもよい。セル半径が数メートルないし数10メートル程度であるセルはピコセルと言及されてもよい。セル半径が数メートル程度であるセルはフェムトセルと言及されてもよい。これらのセルの名称は便宜的な一例に過ぎない。例えば、マクロセルとは異なるセルが小型セルと言及されてもよい。小型セルにおいてユーザ装置と無線通信する一方、コアネットワークに結合されている基地局は、混乱のおそれのない限り、例えばフェムトセル基地局と言及されてもよい。
【００１９】
＜２．無線装置＞
図2は、実施の形態で使用される無線装置20を示す。無線装置20は、図1における小型セル基地局15の一例である。無線装置20は、典型的には、家の中や会社内等におけるフェムトセルでの通信を可能にするフェムトセル基地局であるが、フェムトセル基地局に限定されない。図2には小型セル基地局に備わる様々な要素のうち、実施の形態を説明する観点から選択された要素が示されている。
【００２０】
図3は図2に示す無線装置に関する正面図(右上)、AA線断面図(左側)及びBB線断面図(下側)を示す。
【００２１】
無線装置20は、基板21と、メイングランドGND1と、電源グランドGND2と、第1コネクタグランドGND3と、第2コネクタグランドGND4と、追加的なグランドGND5と、第1給電部F1と、第2給電部F2と、第1放射素子RAD1と、第2放射素子RAD2と、第1LANコネクタLANCN1と、第2LANコネクタLANCN2と、電源コネクタPWCNとを少なくとも有する。
【００２２】
基板21は、点P1、点P2、点P3及び点Qにより示される略(ほぼ)四角形又は矩形の形状を有する。点P1及び点P2を結ぶ線分又は辺(P1-P2)と、点P3及び点Qを結ぶ線分又は辺(P3-Q)とは、対辺をなしている。線分は辺と言及されてもよい。点P1及び点Qを結ぶ線分 (P1-Q)と、点P2及び点P3を結ぶ線分(P2-P3)とは、別の対辺をなしている。点P1及び点P2を結ぶ線分は第1端辺の一例である。点P3及び点Qを結ぶ線分は第2端辺の一例である。点P1及び点Qを結ぶ線分は第3端辺の一例である。点P2及び点P3を結ぶ線分は第4端辺の一例である。
【００２３】
メイングランドGND1は、グランドプレーンの一例である。メイングランドGND1は、基板21上に形成される表面層22においてグランドを形成している。グランドは、地板と言及されてもよい。グランドは適切な如何なる導電性材料により形成されてもよい。導電性材料は、例えば、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、ステンレス等であるが、これらに限定されない。基板21は少なくとも絶縁層を含み、絶縁層は如何なる絶縁材料で形成されてもよい。絶縁材料は、例えば、ガラスエポキシ樹脂により形成されるFR4(Flame  Retardant  Type  4)、セラミックス、テフロン(登録商標)等の材料で形成されてもよい。
【００２４】
メイングランドGND1は、点Qから点P6に沿って切り欠かれる形状を有する。メイングランドGND1は、点P4、点P5、点P6及び点Qにより囲まれる四角い又は矩形の切り欠きが形成されるように、点P1、点P2、点P3、点P4、点P5、点P6の6つの点で曲がった折れ線により形成される外周又は輪郭を有する。メイングランドGND1は、切り欠きが形成されるように、6つの線分で囲まれる外周を有する。切り欠きの形状は1つの四角形に限定されず、2つ以上の四角形でもよいし、或いは適切な他の形状であってもよい。例えば、メイングランドGND1は、少なくとも1つの切り欠きが形成されるように、隣接する2点間を結ぶ境界線が6つ以上存在する外周(P1-P2、P2-P3、P3-P4、P4-P5、P5-P6、P6-P1)を有する。点は、外周又は輪郭の向きが変化する場所の一例であってもよい。
【００２５】
第1給電部F1は、点P1付近に設けられている。第1給電部F1は、点P1及び点P2を結ぶ線分の一方端の側(例えば、角部)に設けられている。第1給電部F1は、所定の電波の無線信号を送受信できるように、第1放射素子RAD1に高周波信号を給電する。第1放射素子RAD1は、第1給電部F1に結合され、第1給電部F1から、点Q及び点P1を結ぶ線分に沿ってメイングランドGND1から離れるように延びる。第1放射素子RAD1の長さは、例えば、約λ/4(約4分の1波長)の電気長に対応してもよい。λは送受信される電波の波長である。
【００２６】
第1放射素子RAD1、第1給電部F1、メイングランドGND1及び追加的なグランドGND5等は、第1アンテナANT1を形成する。第1アンテナANT1は第1アンテナエレメントの一例である。第1アンテナANT1は、無線装置20が2アンテナによるMIMO方式の通信を行う際の一方のアンテナとして機能する。第1アンテナANT1はモノポールタイプのアンテナを形成する。第1アンテナANT1は線状のアンテナであってもよいし、平面状のアンテナであってもよいし、立体的なアンテナ等であってもよい。メイングランドGND1及び追加的なグランドGND5は、第1放射素子RAD1の鏡像を形成するように機能する。鏡像はイメージ又は影像等と言及されてもよい。第1給電部F1から追加的なグランドGND5の一方端(点P6)を介して他方端に至るまでの長さは、電波の波長の4分の１以上の電気長に対応している。
【００２７】
第2給電部F2は、点P2付近に設けられている。第2給電部F2は、点P1及び点P2を結ぶ線分の他方端の側(例えば、角部)に設けられている。第2給電部F2は、所定の電波の無線信号を送受信できるように、第2放射素子RAD2に高周波信号を給電する。第2放射素子RAD2は、第2給電部F2に結合され、第2給電部F2から、点P3及び点P2を結ぶ線分に沿ってメイングランドGND1から離れるように延びる。第2放射素子RAD2の長さは、例えば、約λ/4の電気長に対応してもよい。
【００２８】
第2放射素子RAD2、第2給電部F2及びメイングランドGND1等は、第2アンテナANT2を形成する。第2アンテナANT2は第2アンテナエレメントの一例である。第2アンテナANT2は、無線装置20が2アンテナによるMIMO方式の通信を行う際の他方のアンテナとして機能する。第2アンテナANT2はモノポールタイプのアンテナを形成する。第2アンテナANT2は線状のアンテナであってもよいし、平面状のアンテナであってもよいし、立体的なアンテナ等であってもよい。2本のアンテナ各々で同様な特性を発揮させる等の観点からは、第1アンテナANT1及び第2アンテナANT2は同一の形状及び構造等を有することが好ましい。メイングランドGND1は、第2放射素子RAD2の鏡像を形成するように機能する。第2給電部F2から点P3に至るまでの長さは、電波の波長の4分の１より長い電気長に対応している。
【００２９】
図2に示されているように、点P4、点P5、点P6、点Qにより囲まれる切り欠きの領域の基板21上には、メイングランドGND1が形成されていない。この切り欠きの領域には、電源グランドGND2と、第1コネクタグランドGND3と、第2コネクタグランドGND4と、追加的なグランドGND5と、第1LANコネクタLANCN1と、第2LANコネクタLANCN2と、電源コネクタPWCNとが含まれている。図3に示されているように、電源グランドGND2、第1コネクタグランドGND3及び第2コネクタグランドGND4は、基板21上に形成される表面層22に形成されている。追加的なグランドGND5は基板21の内部にある内層23に形成されている。
【００３０】
電源グランドGND2上には電源コネクタPWCNが設けられている。電源グランドGND2はEMIフィルタFILEMIを介してメイングランドGND1に結合されている。EMIフィルタFILEMIは、一種の低域通過フィルタのように機能し、高周波の電磁干渉(Electro  Magnetic  Interference：EMI)の影響が無線装置20の内部に及んでしまうことを抑制する。
【００３１】
第1コネクタグランドGND3上には第1LANコネクタLANCN1が設けられている。無線装置20が小型セル基地局として使用される場合、無線装置20は、第1アンテナANT1及び第2アンテナANT2を介してユーザ装置(例えば、図1のUE14)と無線通信することに加えて、コアネットワーク11とも通信を行う。コアネットワーク11との通信は、有線インタフェース(例えば、図1に示されている有線インタフェース16)を介して行われてもよい。例えば、コアネットワーク11との通信は、第1LANコネクタLANCN1に接続されるLANケーブルを介して行われてもよい。第1LANコネクタLANCN1はLANケーブル等のための外部インタフェースの機能を有する。LANケーブル等から第1LANコネクタLANCN1を介して受信した信号は、トランスT1を介して、メイングランドGND1上の回路(図示せず)の側に流れる。逆に、メイングランドGND1上の回路(図示せず)の側からの信号は、トランスT1を介して、第1LANコネクタLANCN1の側に流れる。
【００３２】
第2コネクタグランドGND4上には第2LANコネクタLANCN2が設けられている。無線装置20が小型セル基地局として使用される場合、無線装置20は、第1アンテナANT1及び第2アンテナANT2を介してユーザ装置(例えば、図1のUE14)と無線通信することに加えて、コアネットワーク11とも通信を行う。コアネットワーク11との通信は、有線インタフェース(例えば、図1に示されている有線インタフェース16)を介して行われてもよい。例えば、コアネットワーク11との通信は、第2LANコネクタLANCN2に接続されるLANケーブルを介して行われてもよい。第2LANコネクタLANCN2はLANケーブル等のための外部インタフェースの機能を有する。LANケーブル等から第2LANコネクタLANCN2を介して受信した信号は、トランスT2を介して、メイングランドGND2上の回路(図示せず)の側に流れる。逆に、メイングランドGND2上の回路(図示せず)の側からの信号は、トランスT2を介して、第2LANコネクタLANCN2の側に流れる。
【００３３】
図2に示す例では、第1LANコネクタLANCN1及び第2LANコネクタLANCN2が示されているが、LANコネクタの数は2つでなくてもよい。用途に応じて、適切な如何なる数のLANコネクタが使用されてもよい。LANコネクタや電源コネクタだけでなく、他の部品が切り欠きの領域(点P4、点P5、点P6、点Q)に設けられてもよい。
【００３４】
ところで、無線装置20の外部インタフェースに外部装置(例えば、ケーブル、外付け部品等)を接続する場合、その外部装置について、安全規格等の規格がある。例えば、第1、第2LANコネクタLANCN1、LANCN2の双方又は一方にLANケーブルが接続される場合、LANケーブルについての絶縁耐圧等に関する安全規格がある。安全規格は、例えばUL60950-1等である。例えば、安全規格は、絶縁体の部分に所定値未満の電圧が印加されたとしても絶縁破壊が生じないことを保証するように規定されている。例えばUL60950-1の場合、絶縁耐圧は1500ボルトである。
【００３５】
このような絶縁耐圧を確保又は保証するため、メイングランドGND1に切り欠きの領域(点P4、点P5、点P6、点Q)が形成され、メイングランドGND1と第1、第2コネクタのグランドGND3、GND4とが物理的に分離されている。グランドが分離される構造は、島GND構造又はアイランドGND構造と言及されてもよい。第1LANコネクタLANCN1とメイングランドGND1上の回路(図示せず)との間にトランスT1が設けられ、信号を送受信できるようにする一方、絶縁耐圧が確保される。第1コネクタグランドGND3と電源グランドGND2との間にはキャパシタC1が設けられ、絶縁耐圧が確保される。
【００３６】
同様に、第2LANコネクタLANCN2とメイングランドGND1上の回路(図示せず)との間にトランスT2が設けられ、信号を送受信できるようにする一方、絶縁耐圧が確保される。第2コネクタグランドGND4と電源グランドGND2との間にはキャパシタC2が設けられ、絶縁耐圧が確保される。
【００３７】
第1コネクタグランドGND3と追加的なグランドGND5との間、及び第2コネクタグランドGND4と追加的なグランドGND5との間では、絶縁耐圧は確保されてもよいし、或いは確保されていなくてもよい。しかし、後述するように、追加的なグランドGND5とメイングランドGND1とは高周波信号が流れるように結合されているので、少なくともメイングランドGDN1に対する絶縁耐圧が確保されていることが好ましい。このため、例えば、メイングランドGND1と追加的なグランドGND5との間に、所定の高周波信号を通過させる一方絶縁耐圧を確保できるようなキャパシタC51が、メイングランドGND1と追加的なグランドGND5との間に設けられる。
【００３８】
なお、2つの要素の間で絶縁耐圧を確保するために、例えばキャパシタC1、C2、C51等のようなキャパシタを、それら2つの要素の間に設けることは必須ではない。例えば、2つの要素の間にキャパシタを設ける代わりに又は追加的に、2つの要素間の物理的な距離を長く隔てることができれば、キャパシタが存在しなくても2つの要素間で絶縁耐性を確保できるからである。キャパシタを使用しない例については後述する。
【００３９】
図2に示すように、メイングランドGND1に切り欠きの領域(点P4、点P5、点P6、点Q)を形成することは、第1LANコネクタLANCN1及び第2LANコネクタLANCN2に関する絶縁耐圧を確保すること等の観点から好ましい。しかしながら、切り欠きの領域(点P4、点P5、点P6、点Q)が形成されると、第1アンテナANT1の側のメイングランドGND1の面積が小さくなる。例えば、第1アンテナANT1の側のメイングランドGND1の長さは、切り欠きが形成されなければ点P1から点Qまでの長さであるが、切り欠きが形成されると点P1から点P6までの長さになる。第1アンテナANT1が半波長ダイポールアンテナとして適切に動作する等の観点からは、約4分の1波長の電気長を有する第1放射素子RAD1の鏡像が、メイングランドGND1における点P1及び点P6の間に適切に形成されることが好ましい。
【００４０】
送受信する電波の周波数が高い場合、約4分の1波長の長さは短いので、メイングランドGND1に切り欠きが形成されても、点P1及び点P6間の長さを、約4分の1波長以上に確保しやすい。例えば、電波の周波数が約5GHzである場合、4分の1波長の長さは約15mmであるので、点P1及び点P6間において、約15mmという短い電気長に対応する長さが確保されていればよい。
【００４１】
一方、電波が届きやすいこと(又は電波が回り込みやすいこと)や、既存の設備により通信可能な範囲が既に広く確保されていること等の観点からは、例えば約700MHzないし約900MHzの周波数帯のような比較的低い周波数を利用することが好ましい。約700MHzないし約900MHzの周波数帯は、いわゆるプラチナバンドと言及されてもよい。
【００４２】
例えばプラチナバンドに属する約700MHzのような周波数の場合、4分の1波長の長さは約110mmのように長いので、メイングランドGND1に切り欠きが形成されると、点P1及び点P6間の長さが4分の1波長の電気長に満たなくなってしまうかもしれない。点P1及び点P6間の長さが4分の1波長の電気長に満たない場合、約4分の1波長の電気長を有する第1放射素子RAD1の鏡像が適切に形成されなくなり、半波長ダイポールアンテナとして動作に不具合が生じてしまうかもしれない。従って、電波の周波数が低いほど(波長が長いほど)、第1、第2アンテナANT1、ANT2の双方にとって適切な大きさのメイングランドGND1を確保することは困難になることが懸念される。
【００４３】
第1、第2アンテナANT1、ANT2のような複数のアンテナを利用するMIMO方式は無線通信の高速化や高品質化等の観点から好ましい。複数のアンテナ各々は独立して電波を送受信するので、システム全体での高速化や高品質化等を図る観点からは、複数のアンテナ各々の特性が良いだけでなく、複数のアンテナの特性が全て同程度に良い状態であることが好ましい。しかしながら、適切な形状のグランドを確保できない場合、グランドの形状の影響を受けるアンテナの特性が劣化し、MIMO方式による高速化や高品質化等の恩恵を十分に享受できなくなってしまうことが懸念される。
【００４４】
図2に示す例の場合、例えば、点P1及び点Qの間(又は点P2及び点P3の間)は約140mmの長さを有し、P4及び点Qの間(又は点P5及び点P6の間)は約20mmの長さを有し、P1及び点P6の間は約60mmの長さを有する。点P1及び点Q間の長さ(約60mm)は、約700MHzの電波を送受信する場合の4分の1波長の長さ(約110mm)より短いので(約半分しかないので)、第1アンテナANT1の特性劣化が懸念される。第2アンテナANT2の側には切り欠きが形成されていないので、そのような特性劣化は懸念されない。従って、後述する追加的なグランドGND5のような工夫がなければ、第1アンテナANT1及び第2アンテナANT2の特性に優劣又は偏差が生じ、MIMO方式による恩恵を享受しにくくなってしまうことが懸念される。
【００４５】
＜３．追加的なグランドGND5＞
図2に示されているように、メイングランドGND1が切り欠かれる領域における基板21には、点P6、点Q、点P4を結ぶL字状の形状を有する追加的なグランドGND5が設けられている。追加的なグランドGND5はグランドエレメントの一例である。図3に示されているように、追加的なグランドGND5は基板21の内部にある内層23に形成されている。
【００４６】
図4の左側は表面層22に形成されるメイングランドGND1、電源グランドGND2、第1コネクタグランドGND3、第2コネクタグランドGND4とを示す。図4の右側は内層23に形成される追加的なグランドGND5(右側)を示す。追加的なグランドGND5は、適切な如何なる導電性材料で形成されてもよい。一例として、導電性材料は、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、ステンレス等であるがこれらに限定されない。
【００４７】
追加的なグランドGND5の形状は、1つ以上の線分で形成される形状と表現されてもよいし、或いは、隣接する2点間を結ぶ境界線1つ以上により形成される形状と表現されてもよい。この場合における点は、例えば、追加的なグランドGND5が一方端から他方端に至る経路を有する場合に、一方端の場所、他方端の場所、又は両端の間で経路の方向が変化する場所に対応していてもよい。
【００４８】
図3及び図4に示されているように、追加的なグランドGND5の一方端は点P6において第1ビアV1(図3)及びキャパシタC51(図2、図3、図4)を介してメイングランドGND1に結合されている。追加的なグランドGND5の他方端は点P4において第2ビアV2(図3)及びキャパシタC52(図2、図3、図4)を介してメイングランドGND1に結合されている。
【００４９】
キャパシタC51は、第1、第2アンテナANT1、ANT2により送受信される電波の周波数帯の信号を通過させる一方、所望の絶縁耐性を有するように選択される。送受信する電波の周波数は、適切な如何なる周波数帯に属していてもよく、例えば、約700MHzないし約900MHzの範囲にわたるいわゆるプラチナバンドであってもよい。キャパシタC51は、送受信する電波の周波数帯を通過させるように選択されるので、第1アンテナANT1にとって、メイングランドGND1だけでなく追加的なGND5も、グランドとして機能する。メイングランドGND1の点P1から点P6までの部分だけでなく、追加的なグランドGND5も、第1放射素子RAD1の鏡像を形成すること等に寄与し、第1アンテナANT1の動作に関わる。従って、点P1から点P6までの部分が約4分の1波長より短い電気長に対応していたとしても、点P1から点P6までの部分と追加的なグランドGND5との全体的な長さが約4分の1波長以上の電気長に対応していれば、第1放射素子RAD1の鏡像を適切に形成することが可能である。追加的なグランドGND5を設けることで、切り欠きに起因して懸念される第1アンテナANT1の特性の劣化を適切に補償することが可能になる。
【００５０】
キャパシタC51は、所望の絶縁耐性を有するように選択され、所望の絶縁耐性は、例えばLANケーブルに関する上記のUL60950-1のような安全規格の場合、1500ボルト以上である。第1LANコネクタLANCN1とメイングランドGND1上の回路(図示せず)との間にトランスT1が設けられ、信号を送受信できるようにする一方、絶縁耐圧が確保される。第1コネクタグランドGND3と電源グランドGND2との間にはキャパシタC1が設けられ、絶縁耐圧が確保される。
【００５１】
第1コネクタグランドGND3と追加的なグランドGND5との間では絶縁耐圧は確保されてもよいし、或いは確保されていなくてもよい。しかし、追加的なグランドGND5とメイングランドGND1とは高周波信号が流れるように点P6において結合されているので、少なくともメイングランドGND1に対して絶縁耐圧を確保することが好ましい。メイングランドGND1と追加的なグランドGND5との間で絶縁耐圧を確保することに加えて、又は代替的に、第1コネクタグランドGND3と追加的なグランドGND5との間で絶縁耐圧が確保されてもよい。図2、図3、図4に示す例では、メイングランドGND1と追加的なグランドGND5との間に、所定の高周波信号を通過させる一方絶縁耐圧を確保できるようなキャパシタC51が設けられている。
【００５２】
2つの要素の間で絶縁耐圧を確保する際に、例えば、2つの要素の間にそのような耐圧を有するキャパシタが設けられてもよい。或いは、2つの要素の間で絶縁耐圧を確保する際に、2つの要素間の物理的な距離を長く隔ててもよい。或いは、2つの要素の間にそのような絶縁耐圧を有するキャパシタが設けられてもよい。或いは、2つの要素の間で絶縁耐圧を確保する際に、2つの要素間にキャパシタを挿入することに加えて、2つの要素間の物理的な距離を長く隔ててもよい。小型化等の観点からはキャパシタを挿入することが好ましい。
【００５３】
図2、図3及び図4に示す例では、追加的なグランドGND5は、一方端(点P6)だけでなく他方端(点P4)においてもメイングランドGND1に結合されている。追加的なグランドGND5の他方端は点P4において第2ビアV2及びキャパシタC52を介してメイングランドGND1に結合されている。キャパシタC52も、キャパシタC51と同様に、送受信する電波の周波数帯を通過させつつ、所望の絶縁耐性を有するように選択されてもよい。
【００５４】
第1アンテナANT1の第1放射素子RAD1の鏡像が適切に形成されるようにする等の観点からは、追加的なグランドGND5の少なくとも一方端が、メイングランドGND1における点P5及び点P6を結ぶ線分(P5-P6)に結合されていることが好ましい。言い換えると、追加的なグランドGND5の少なくとも一方端が、切り欠きの少なくとも一部を形成する2つ以上の境界線(P4-P5；P5-P6)のうち、第1給電部F1に至るまでの外周上での経路長がより短い境界線(P5-P6)に結合される。
【００５５】
これに対して、追加的なグランドGND5の他方端はメイングランドGND1に結合していてもよいし、或いは結合していなくてもよい。メイングランドGND1における点P3及び点P4間の部分は、第1アンテナANT1及び第2アンテナANT2の鏡像を形成することに大きくは影響していないと考えられるからである。しかしながら、図2に示すように、切り欠きの領域(点P4、点P5、点P6、点Q)を囲むように追加的なグランドGND5の両端がメイングランドGND1に結合されていると、電磁遮蔽効果(シールド効果)が強化されるので、そのように包囲することはEMI対策等の観点から好ましい。
【００５６】
＜４．変形例＞
＜＜４．１  第１変形例＞＞
図2、図3、図4に示す例では、追加的なグランドGND5は、メイングランドGND1が形成される表面層22よりも下位の内層23に形成され、追加的なグランドGND5の両端がそれぞれキャパシタC51、C52を介してメイングランドGND1に結合されている。追加的なグランドGND5は、図2、図3、図4に示すように内層23に形成されてもよいし、或いは図示してはいないがメイングランドGND1が形成される表面層22に形成されてもよい。追加的なグランドGND5とメイングランドGND1との間の結合は、図2、図3、図4に示すようにキャパシタC51、C52を介してなされてもよいし、或いはそのようなキャパシタを介さずになされてもよい。追加的なグランドGND5を含む構造については様々な形態が可能である。
【００５７】
追加的なグランドGND5等の具体的な形態は、絶縁耐性等のような所定の条件を満足するように決定されることが好ましい。例えば、図2に示すように第1、第2LANコネクタLANCN1、LANCN1が無線装置20に備わっている場合、少なくとも3つの条件を満足することが好ましい。第1条件は、所望の周波数帯の信号がメイングランドGND1及び追加的なグランドGND5を流れることである。第2条件は、メイングランドGND1、電源グランドGND2及び第2コネクタグランドGND4と、第1コネクタグランドGND3との間で絶縁耐性が確保されることである。第3条件は、メイングランドGND1、電源グランドGND2及び第1コネクタグランドGND3と、第2コネクタグランドGND4との間で絶縁耐性が確保されることである。
【００５８】
図5は、追加的なグランドGND5の一方端を、キャパシタを介することなく直接的にメイングランドGND1に接続した変形例による無線装置50を示す。キャパシタを介することなくメイングランドGND1と追加的なグランドGND5とが接続される場合においても、少なくとも、メイングランドGND1と第1コネクタグランドGND3との間で絶縁耐圧が確保されることが好ましい。メイングランドGND1と第1コネクタグランドGND3との間は、絶縁耐圧を確保できる程度に十分に離れている。図5に示す例の場合、メイングランドGND1と追加的なグランドGND5との間に、絶縁耐圧を確保するキャパシタは設けられていないので、第1コネクタグランドGND3と追加的なグランドGND5との間で絶縁耐圧が確保されることが好ましい。図5に示す例では、第1コネクタグランドGND3と追加的なグランドGND5との間で絶縁耐圧を確保できるほど十分に、追加的なグランドGND5は、第1コネクタグランドGND3から物理的に距離dを隔てて設けられている。例えば、dは約1mm以上である。同様に、第2コネクタグランドGND4と追加的なグランドGND5との間で絶縁耐圧を確保できるほど十分に、追加的なグランドGND5は、第2コネクタグランドGND4から物理的に距離dを隔てて設けられている。例えば、dは約1mm以上である。なお、追加的なグランドGND5は、図5に示すように表面層22より下位の内層23に形成されてもよいし、或いは図示してはいないが表面層22に形成されてもよい。
【００５９】
なお、絶縁耐圧を確保する際に、(1)図2に示すようにキャパシタを使用すること、及び（2）図5に示すように距離を隔てることとのうち、(1)又は(2)の何れか一方のみが使用されてもよいし、双方が併用されてもよい。
【００６０】
図5に示す例では、追加的なグランドGND5の一方端が点P6においてメイングランドGND1に接続されていることに加えて、追加的なグランドGND5の他方端も、点P4において、キャパシタを介することなく直接的にメイングランドGND1に接続されている。追加的なグランドGND5の一方端は点P6においてメイングランドGND1に接続されるが、追加的なグランドGND5の他方端は、点P4においてメイングランドGND1に接続されもよいし、或いは接続されていなくてもよい。ただし、図5に示すように、切り欠きの領域(点P4、点P5、点P6、点Q)を囲むように追加的なグランドGND5の両端がメイングランドGND1に結合されると、電磁遮蔽効果(シールド効果)が強化されるので、そのように包囲することはEMI対策等の観点から好ましい。
【００６１】
＜＜４．２  第２変形例＞＞
図6は、追加的なグランドGND5が直線状に延びた形状を有する変形例による無線装置60を示す。図2ないし図5に示す例において言及したように、第1放射素子RAD1に対する鏡像を適切に形成する等の観点からは、追加的なグランドGND5の他方端は点P4においてメイングランドGND1に結合していなくてもよい。図6に示す例では、追加的なグランドGND5の一方端は点P6に対応し、追加的なグランドGND5の他方端は点Qに対応している。更に、点P1から追加的なグランドGND5の一方端P6を経て他方端に至るまでの合計長が4分の1波長以上の電気長に対応しているならば、追加的なグランドGND5の他方端は、点Qまで延びていなくてもよい。
【００６２】
図7は、追加的なグランドGND5が直線状に延びた形状を有する別の変形例による無線装置70を示す。図7に示す例では、追加的なグランドGND5の他方端が点Qに至っていない。図7に示す例の場合、追加的なグランドGND5は、点P1から点Qに向かって延びているが、点STまでしか延びていない。第1放射素子RAD1に対する鏡像が適切に形成されるならば、追加的なグランドGND5の形状は、図2ないし図5に示すような形状だけでなく、図6に示すような形状であってもよいし、或いは図7に示すような形状であってもよい。
【００６３】
追加的なグランドGND5は、直線状の形状を有してもよいし、或いは折れ線状の形状を有してもよい。追加的なグランドGND5は、内層23に形成されてもよいし、或いは表面層22に形成されてもよい。追加的なグランドGND5は、図示してはいないが、内層23に形成される部分と表面層22に形成される部分を有する蛇行した又は起伏のある形状を有していてもよい。
【００６４】
＜＜４．３  第３変形例＞＞
図2ないし図7に示す無線装置は、長辺が約140mmの長方形に近いメイングランドGND1のうち、点P4、点P5、点P6、点Qで囲まれる部分に切り欠きを形成して3つのコネクタを収容している。このようなコネクタを収容する場所は、コネクタの寸法等の観点からは、点P1及び点P2の間にあってもよいと考えられるかもしれない。しかしながら、点P1及び点P2の間は、第1アンテナANT1及び第2アンテナANT2の間近にあるので、第1アンテナANT1及び第2アンテナANT2の特性(例えば、利得や指向性等)に大きく影響しやすい。従って、LANケーブル等のためのコネクタを点P1及び点P2の間に配置しないことが好ましい。
【００６５】
図2ないし図7に示す例では、点P4、点P5、点P6、点Qで囲まれる切り欠きの形状は、辺P4-P5を長辺とし、辺P5-P6を短辺とする長方形である。コネクタを収容する際の寸法等の観点からは、辺P4-P5を短辺とし、辺P5-P6を長辺とする長方形の領域を切り欠きとすることも考えられる。しかしながら、コネクタを収容するための領域が、辺P4-P5を短辺とし、辺P5-P6を長辺とする長方形の領域である場合、第1アンテナANT1だけでなく、第2アンテナANT2にも切り欠きの影響が及ぶことが懸念される。従って、矩形の切り欠きの形状について、長辺の長さと短辺の長さの関係を図2に示す例と逆にすることは、第1、第2アンテナANT1、ANT2双方の特性が劣化してしまう等の観点から好ましくない。
【００６６】
実施の形態では、図2ないし図7に示すように、コネクタを収容する切り欠きの影響が一方のアンテナ(第1アンテナANT1)にしか及ばないようにすることで、他方のアンテナ(第2アンテナANT2)の特性を良い状態のまま維持することができる。切り欠きの影響が及ぶ側のアンテナについては、切り欠きの領域に追加的なグランドGND5を設けることで、特性の劣化を軽減できる。従って、無線装置20に収容するコネクタの数が所定数未満である場合には、切り欠きの影響が一方のアンテナ(図2ないし図7に示す例では第1アンテナANT1であるが、第2アンテナANT2であってもよい)にしか及ばないようにすることが好ましい。或いは、1つ以上の部品を収容するのに必要な切り欠きが或る程度小さい場合には、切り欠きの影響が一方のアンテナにしか及ばないようにすることが好ましい。
【００６７】
しかしながら、収容される部品(例えば、コネクタ)の数や種類は図2等に示すものに限定されず、適切な如何なる数及び種類の部品が無線装置に含まれてよい。従って、収容される部品(例えば、コネクタ)の数や種類によっては、切り欠きの影響が一方のアンテナ(第1アンテナANT1)にしか及ばないようにすることが困難になるかもしれない。そのような懸念に対処するための一例を以下に示す。
【００６８】
図8は対称的な位置関係にある2カ所に切り欠きを形成して部品を収容した変形例による無線装置80を示す。無線装置80は無線装置20に備わる要素と同様な要素を含み、同様な要素には同様な参照ラベルが付されている。キャパシタC51、52、追加的なグランドGND5の参照ラベルについては、第1アンテナANT1の側にあるものには「L」が付され(C51L、C52L、GND5L)、第2アンテナANT2の側にあるものには「R」が付されている(C51R、C52R、GND5R)。トランスT1、T2、EMIフィルタFILEMI等が実際には存在するが図示の簡明化のため図8には示されていない。無線装置80は、無線装置20に備わる要素に加えて、素子グランドGNDA、GNDB、GNDCと、素子ELA、ELB、ELCと、追加的なグランドGND5Rとを少なくとも有する。
【００６９】
無線装置80の左右両側面の側に切り欠きが形成されている。基板21上に形成されるメイングランドGND1は、基板21の角部Rから点P3Aに至る線分に沿って切り欠かれることに加えて、基板21の角部Qから点P6に至る線分に沿って切り欠かれる形状を有する。メイングランドGND1において、点P3A、点P3B、点P3C及び点Rにより囲まれる矩形の切り欠きが形成され、点P4、点P5、点P6及び点Qにより囲まれる矩形の切り欠きが形成されている。メイングランドGND1は、点P1、点P2、点P3A、点P3B、点P3C、点P4、点P5、点P6の8つの点で曲がった折れ線により形成される外周又は輪郭を有する。
【００７０】
図8に示す無線装置80は、点P4、点P5、点P6、点Qで囲まれる左側の切り欠きの領域の基板21上に、3つのコネクタ(電源コネクタPWCN、第1LANコネクタLANCN1、第2LANコネクタ)と、追加的なグランドGND5Lとを含んでいる。無線装置80は、点P3A、点P3B、点P3C、点Rで囲まれる右側の切り欠きの領域の基板21上に、3つのグランド(GNDA、GNDB、GNDC)と、3つの素子(ELA、ELB、ELC)と、追加的なグランドGND5Rとを含んでいる。3つの素子はコネクタでもよいし、或いはコネクタ以外の機能を発揮する素子であってもよい。図8において素子ELAがグランドGNDA上に設けられ、素子ELBがグランドGNDB上に設けられ、素子ELCがグランドGNDC上に設けられていることは単なる一例に過ぎず、適切な如何なる素子の配置が使用されてよい。追加的なグランドGND5Rは左側の追加的なグランド5Lと機能的には等価であってよい。左右の切り欠きの領域を対称的に形成することや、左右の追加的なグランドGND5L、GND5Rを対称的に形成すること等は必須ではないが、対称的に形成することは、第1、第2アンテナANT1、ANT2の特性を同様にする等の観点から好ましい。
【００７１】
＜＜４．４  第４変形例＞＞
図2ないし図8に示す第1アンテナANT1及び第2アンテナANT2は、例えば、モノポールタイプのアンテナとすることが可能である。モノポールタイプのアンテナは、例えば、図9に示すようにL型アンテナであってもよい。図9は第1アンテナANT1についての部分を示しているが、第2のアンテナANT2の部分についても第1アンテナATN1と同様な構造が使用されてもよい(以下、図10ないし図13においても同様)。また、モノポールタイプのアンテナは、逆F型アンテナ(図10)、ヘリカル型アンテナ(図11)、縦ミアンダ型アンテナ(図12)、横ミアンダアンテナ(図13)等であってもよいが、これらに限定されない。
【００７２】
＜５．シミュレーション結果＞
追加的なグランドGND5が存在しない場合の無線装置(「参考例」と言及する)と、図2に示す無線装置(「L字状GND5構造」と言及する)と、図6に示す無線装置(「直線状GND5構造」と言及する)とついてのシミュレーション結果を説明する。
【００７３】
図14は参考例の無線装置140を示す。図2ないし図8に示す例とは異なり、追加的なグランドGND5が設けられていない。
【００７４】
図15は、700MHz帯における最大利得の周波数依存性を、参考例における2本のアンテナ(ANT1、ANT2)各々について示す。最大利得はアイソトロピック(等方的)アンテナを基準とした場合の最大放射電力である。アンテナの特性を最大利得で評価することは必須ではなく、適切な如何なる基準でアンテナの特性が評価されてもよい。第1アンテナANT1についての最大利得は、700MHz帯において、第2アンテナANT2についての最大利得より約0.25dBないし約0.5dB以上も劣化している。このような最大利得の優劣が生じている理由は、図14に示すように、メイングランドGND1のうち第1アンテナANT1の側には切り欠きが形成されているのに対して、第2アンテナANT2の側にはそのような切り欠きが形成されていないこと等が挙げられる。
【００７５】
図16は、700MHz帯における最大利得の周波数依存性を、図2に示す無線装置(L字状GND5構造)における2本のアンテナ(ANT1、ANT2)各々について示す。図16に示されているように、700MHz帯のほぼ全域において、第1アンテナANT1についての最大利得は、第2アンテナANT2についての最大利得と同程度に良い値を示している。
【００７６】
図17は、700MHz帯における最大利得の周波数依存性を、図6に示す無線装置(直線状GND5構造)における2本のアンテナ(ANT1、ANT2)各々について示す。図17に示されているように、700MHz帯のほぼ全域において、第1アンテナANT1についての最大利得は、第2アンテナANT2についての最大利得と同程度に良い値を示している。
【００７７】
図18は図15、図16、図17を重ねて表示したグラフを示す。6つのグラフのうち、参考例(ANT1)のグラフは、他の5つのグラフと比較して劣化した最大利得を示している。第1アンテナANT1(切り欠きが形成されている側のアンテナ)についての最大利得の周波数依存性は、追加的なグランドGND5が形成されている場合に、700MHz帯のほぼ全域にわたって約0.25dBないし約0.5dB以上も改善されている。
【００７８】
＜６．まとめ＞
実施の形態による無線装置においては、第1アンテナANT1及び第2アンテナANT2はそれぞれモノポールタイプのアンテナ(例えば、図9、図10、図11、図12、図13等)を形成している。モノポールタイプのアンテナを利用することは無線装置の小型化等を図る観点から好ましい。
【００７９】
図19は、無線装置の第1、第2アンテナANT1、ANT2がそれぞれλ/2ダイポールアンテナにより形成される例(左側)と、第1、第2アンテナANT1、ANT2がそれぞれλ/4モノポールアンテナにより形成される例(右側)とを示す。λは電波の波長を示す。
【００８０】
図1に関連して説明したように、小型セル基地局は無線装置の一例である。フェムトセル等における通信を制御する小型セル基地局は、家の中や会社内等のような屋内に設けられることが好ましいので、マクロセル基地局等と比較して小型であることが好ましい。小型化等を図る観点から好ましい実施の形態による無線装置は、フェムトセル基地局等のような小型セル基地局等に利用されることが好ましい。
【００８１】
実施の形態による無線装置は、メイングランドGND1に切り欠きのような領域が形成されている場合に、追加的なグランドGND5を設けることで、切り欠きが形成されていない場合と同程度に良いアンテナ特性(例えば、最大利得)を発揮することが可能である。従って、実施の形態による無線装置は、アンテナの特性をグランドの形状に依存しにくくすることにより、アンテナの特性劣化を軽減する等の観点から好ましい。
【００８２】
図2等に関連して説明したように、コネクタの絶縁耐圧を所定値以上にする等の観点から、メイングランドGND1に切り欠きが形成される場合がある。従って、アンテナの特性をグランドの形状に依存しにくくする実施の形態による無線装置は、そのようなコネクタの絶縁耐圧を確保する等の観点からも好ましい。
【００８３】
図2に関連して説明したように、電波の周波数が低いほど(波長が長いほど)、切り欠きが形成される側のアンテナ(図2では、第1アンテナANT1)の特性は劣化しやすい。従って、アンテナの特性をグランドの形状に依存しにくくする実施の形態による無線装置は、低い周波数(例えば、プラチナバンド)の電波を送受信する等の観点からも好ましい。
【００８４】
実施の形態による無線装置は、MIMO方式で使用される複数のアンテナ各々の特性(例えば、最大利得)を、グランドの形状に依存しにくくすること等の観点から好ましい。従って、複数のアンテナ各々が同程度に優れた特性で電波を送受信できる等の観点からは、実施の形態による無線装置は、MIMO方式による高速化や高品質化等の観点からも好ましい。
【００８５】
実施の形態による無線装置は、MIMO方式等を利用する移動通信システムにおいて、コアネットワークと有線通信を行う一方、ユーザ装置と低い周波数で無線通信を行う小型のフェムトセル基地局等に利用されることが好ましい。
【００８６】
以上、実施の形態による無線装置を説明してきたが、開示される実施の形態はそのような無線装置に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。実施の形態の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは開示される実施の形態に本質的ではなく、2つ以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に(矛盾しない限り)適用されてよい。上記の説明において、「実施の形態」は必ずしも全てが同じ形態を指すわけではないことに留意を要する。実施の形態は、上記の例に限定されず、開示される実施の形態の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が当業者にとって明らかであり、そのような変形例、修正例、代替例、置換例等は添付の特許請求の範囲に包含されることが意図されている。
【００８７】
以上の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
対辺をなす第１及び第２端辺と別の対辺をなす第３及び第４端辺とを有する矩形の基板と、
前記基板に形成され、前記第２端辺の一方端の角部から前記第３端辺に沿って切り欠かれるグランドプレーンと、
前記基板の前記第３端辺の側にある第１給電部から前記第３端辺に沿って前記グランドプレーンから離れるように延びるモノポール型の第１アンテナエレメントと、
前記基板の前記第４端辺の側にある第２給電部から前記第４端辺に沿って前記グランドプレーンから離れるように延びるモノポール型の第２アンテナエレメントと、
前記グランドプレーンが切り欠かれた領域における前記基板に形成され、前記グランドプレーンに結合される一方端から前記第３端辺に沿って前記第２端辺に向かって延びるグランドエレメントと
を有し、前記第１給電部から前記グランドエレメントの前記一方端を介して他方端に至るまでの長さは、送受信する電波の波長の４分の１の長さに対応している、無線装置。
（付記２）
前記第１給電部が、前記第１端辺の一方端側の角部にあり、前記第２給電部が、前記第１端辺の他方端側の角部にある、付記１に記載の無線装置。
（付記３）
前記グランドエレメントが、前記切り欠かれた領域において直線状に延びている、付記１又は２に記載の無線装置。
（付記４）
前記グランドエレメントが、前記切り欠かれた領域においてＬ字状に延びている、付記１又は２に記載の無線装置。
（付記５）
前記グランドエレメントの前記一方端がキャパシタを介して前記グランドプレーンに結合されている、付記１から４の何れか１項に記載の無線装置。
（付記６）
前記グランドエレメントの前記一方端は前記グランドプレーンに結合され、前記グランドエレメントの前記他方端は前記グランドプレーンに結合されていない、付記１から５の何れか１項に記載の無線装置。
（付記７）
前記グランドエレメントの前記一方端及び前記他方端の双方が前記グランドプレーンに結合されている、付記１、２、４又は５に記載の無線装置。
（付記８）
前記切り欠かれた領域に、有線接続用のコネクタが１つ以上設けられている、付記１から７の何れか１項に記載の無線装置。
（付記９）
前記電波が７００ＭＨｚ帯ないし９００ＭＨｚ帯の周波数を有する、付記１から８の何れか１項に記載の無線装置。
【符号の説明】
【００８８】
10  通信システム
11  コアネットワーク
12  マクロセル基地局
14  ユーザ装置
15  小型セル基地局
20  無線装置
21  基板
22  表面層
23  内層
ANT1  第1アンテナ
ANT2  第2アンテナ
F1  第1給電部
F2  第2給電部
RAD1  第1放射素子
RAD2  第2放射素子
GND1  メイングランド
GND2  電源グランド
GND3  第1コネクタグランド
GND4  第2コネクタグランド
GND5  追加的なグランド
LANCN1  第1LANコネクタ
LANCN2  第2LANコネクタ
PWCN  電源コネクタ
【図１】
2015177241.tif 000003
【図２】
2015177241.tif 000004
【図３】
2015177241.tif 000005
【図４】
2015177241.tif 000006
【図５】
2015177241.tif 000007
【図６】
2015177241.tif 000008
【図７】
2015177241.tif 000009
【図８】
2015177241.tif 000010
【図９】
2015177241.tif 000011
【図１０】
2015177241.tif 000012
【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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【図１９】
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