(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面とを備える基板と、
前記基板の前記第１の面に配置される第１アンテナ素子および第２アンテナ素子と、
前記基板の前記第１の面かつ前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子との間に配置され、電気的に接地されていない非接地でかつ電力の供給を受けない無給電素子とを備え、
前記無給電素子は、前記基板の前記第１の面に配置される第１無給電素子部と、前記第１無給電素子部に接続され、前記第１の面に対して交差する方向に延びるとともに、前記第２の面に延びる延在部とを含む、マルチアンテナ装置。
【請求項２】
前記無給電素子は、第２無給電素子部をさらに含み、
前記第１無給電素子部は、前記第１アンテナ素子に対向して配置される第１対向部を含み、
前記第２無給電素子部は、前記第２アンテナ素子に対向して配置される第２対向部を含む、請求項１に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１無給電素子部および前記第２無給電素子部は、前記基板の前記第１の面に配置されている、請求項２に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１の面に配置された前記第１無給電素子部および前記第２無給電素子部は、前記第２の面に配置された前記延在部と平面的に見て重なるように配置されている、請求項３に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項５】
前記延在部は、前記第１無給電素子部に接続された第１延伸部と、前記第２無給電素子部に接続された第２延伸部とを含む、請求項２〜４のいずれか１項に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項６】
前記無給電素子の前記第１対向部および前記第２対向部は、それぞれ、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子に対して電磁界結合可能な距離を隔てて配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項７】
前記無給電素子は、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子が出力する電波の波長の略１／２の電気長を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項８】
前記第１アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第１給電点、および、前記第２アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第２給電点と、
前記第１アンテナ素子と前記第１給電点との間に配置され、高周波電力の所定の周波数において、インピーダンス整合を図るための第１整合回路と、
前記第２アンテナ素子と前記第２給電点との間に配置され、高周波電力の所定の周波数において、インピーダンス整合を図るための第２整合回路とをさらに備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項９】
前記無給電素子は、同一面内において、複数の位置で屈曲または湾曲した形状に形成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項１０】
前記第１無給電素子部は、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子のうちの少なくとも一方に対向して配置される対向部と、一方端部が前記対向部の端部に接続され、他方端部が前記延在部に接続されるとともに、前記対向部と直交する方向に延びる横部とを含む、請求項９に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項１１】
前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子は、モノポールアンテナを含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項１２】
マルチアンテナ装置を備える通信機器であって、
前記マルチアンテナ装置は、
第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面とを備える基板と、
前記基板の前記第１の面に配置される第１アンテナ素子および第２アンテナ素子と、
前記基板の前記第１の面かつ前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子との間に配置され、電気的に接地されていない非接地でかつ電力の供給を受けない無給電素子とを備え、
前記無給電素子は、前記基板の前記第１の面に配置される第１無給電素子部と、前記第１無給電素子部に接続され、前記第１の面に対して交差する方向に延びるとともに、前記第２の面に延びる延在部とを含む、通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マルチアンテナ装置および通信機器に関し、特に、複数のアンテナ素子を備えたマルチアンテナ装置および通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のアンテナ素子を備えたマルチアンテナ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子と、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との間に配置されるアイソレーション素子（無給電素子）とを備えるＭＩＭＯアレーアンテナ（マルチアンテナ装置）が開示されている。このアイソレーション素子は、略１波長の電気長を有し、一部が接地面に接地されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９７１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のＭＩＭＯアレーアンテナでは、アイソレーション素子（無給電素子）を設けることによってアンテナ素子間の相互結合を抑制可能である一方、アイソレーション素子を接地面に接地する必要があるので、配線パターン設計の自由度が低下するという問題点がある。また、従来では、マルチアンテナ装置が携帯機器に搭載されることから、マルチアンテナ装置のさらなる小型化の要求がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、配線パターン設計の自由度が低下するのを抑制しながら、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることが可能で、かつ、より小型化を図ることが可能なマルチアンテナ装置および通信機器を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
上記目的を達成するために、本願発明者が鋭意検討した結果、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との間に配置される非接地の無給電素子を、第１の面に配置される第１無給電素子部と、第１無給電素子部に接続され、第１の面に対して交差する方向に延びる延在部とを含むように構成することによって、マルチアンテナ装置の配線パターン設計の自由度が低下するのを抑制しながら、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることができ、かつ、マルチアンテナ装置のより小型化を図ることができることを見い出した。なお、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との間に配置される非接地の無給電素子を、第１の面に配置される第１無給電素子部と、第１無給電素子部に接続され、第１の面に対して交差する方向に延びる延在部とを含むように構成することにより、アンテナ素子間の相互結合が小さくなることは、後述する本願発明者のシミュレーションにより確認済みである。
【０００８】
すなわち、この発明の第１の局面によるマルチアンテナ装置は、  第１の面と、第１の面とは反対側の第２の面とを備える基板と、基板の第１の面に配置される第１アンテナ素子および第２アンテナ素子と、基板の第１の面かつ第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との間に配置され、電気的に接地されていない非接地でかつ電力の供給を受けない無給電素子とを備え、無給電素子は、基板の第１の面に配置される第１無給電素子部と、第１無給電素子部に接続され、第１の面に対して交差する方向に延びるとともに、第２の面に延びる延在部とを含む。
【０００９】
この発明の第１の局面によるマルチアンテナ装置では、上記のように、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との間に非接地の無給電素子を設けることによって、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との相互結合を小さくすることができる。また、無給電素子を非接地にすることによって、無給電素子を所定の接地部に接地させる必要がないので、配線パターン設計の自由度が低下するのを抑制することができる。したがって、このマルチアンテナ装置では、配線パターン設計の自由度が低下するのを抑制しながら、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることができる。さらに、第１無給電素子部が配置される第１の面に対して交差する方向に延びる延在部を設けることによって、第１の面における無給電素子の配置領域が小さい場合にも、第１の面に対して交差する方向に延びる延在部により、無給電素子に必要な長さを確保することができるので、第１の面の配置領域を広げる必要がない分、マルチアンテナ装置の平面積を小さくすることができる。その結果、マルチアンテナ装置をより小型化することができる。また、第１の面における無給電素子の配置領域が小さい場合にも、第２の面に配置される延在部により、無給電素子に必要な長さを十分に確保することができるので、より効果的にマルチアンテナ装置の小型化を図ることができる。
【００１０】
上記第１の局面によるマルチアンテナ装置において、好ましくは、無給電素子は、第２無給電素子部をさらに含み、第１無給電素子部は、第１アンテナ素子に対向して配置される第１対向部を含み、第２無給電素子部は、第２アンテナ素子に対向して配置される第２対向部を含む。このように構成すれば、第１対向部を含む第１無給電素子部および第２対向部を含む第２無給電素子部により、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との相互結合を容易に小さくすることができる。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
この場合、好ましくは、第１無給電素子部および第２無給電素子部は、基板の第１の面に配置されている。このように構成すれば、基板の第１の面および第２の面の両面にまたがって無給電素子を配置することができるので、無給電素子に必要な長さを十分に確保することができる。その結果、より効果的に基板に配置されるマルチアンテナ装置の小型化を図ることができる。
【００１４】
上記第１無給電素子部および第２無給電素子部は、基板の第１の面に配置される構成において、好ましくは、第１の面に配置された第１無給電素子部および第２無給電素子部は、第２の面に配置された延在部と平面的に見て重なるように配置されている。このように構成すれば、第１の面に配置された第１無給電素子部および第２無給電素子部と、第２の面に配置された延在部とが平面的に重なる分だけ、無給電素子の配置領域の平面積を小さくすることができるので、容易にマルチアンテナ装置を小型化することができる。
【００１５】
この場合、好ましくは、延在部は、第１無給電素子部に接続された第１延伸部と、第２無給電素子部に接続された第２延伸部とを含む。このように構成すれば、第１延伸部および第２延伸部により、第１無給電素子部側および第２無給電素子部側の両方で延在部と接続することができるので、第２の面に延在部を設ける構成でも、無給電素子をバランス良く接続することができる。
【００１６】
上記第１の局面によるマルチアンテナ装置において、好ましくは、無給電素子は、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子が出力する電波の波長の略１／２の電気長を有する。このように構成すれば、非接地の無給電素子を共振させることができる。
【００１７】
上記第１の局面によるマルチアンテナ装置において、好ましくは、第１アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第１給電点および第２アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第２給電点と、第１アンテナ素子と第１給電点との間に配置され、高周波電力の所定の周波数において、インピーダンス整合を図るための第１整合回路と、第２アンテナ素子と第２給電点との間に配置され、高周波電力の所定の周波数において、インピーダンス整合を図るための第２整合回路とをさらに備える。このように構成すれば、所定の周波数において、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることができるとともにインピーダンス整合が図られるので、アンテナ素子を介して伝達されるエネルギーの伝達損失を軽減させることができる。
【００１８】
上記第１の局面によるマルチアンテナ装置において、好ましくは、無給電素子は、同一面内において、複数の位置で屈曲または湾曲した形状に形成されている。このように構成すれば、同一面内において無給電素子の配置領域が小さい場合にも、屈曲または湾曲した形状により、無給電素子に必要な長さを容易に確保することができるので、配置する領域を広げる必要がない分、マルチアンテナ装置をより小型化することができる。
この場合、好ましくは、第１無給電素子部は、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子のうちの少なくとも一方に対向して配置される対向部と、一方端部が対向部の端部に接続され、他方端部が延在部に接続されるとともに、対向部と直交する方向に延びる横部とを含む。
【００１９】
上記第１の局面によるマルチアンテナ装置において、好ましくは、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子は、モノポールアンテナを含む。このように構成すれば、モノポールアンテナ間の相互結合を小さくしてモノポールアンテナを用いたマルチアンテナ装置を小型化することができる。
【００２０】
この発明の第２の局面による通信機器は、マルチアンテナ装置を備え、マルチアンテナ装置は、第１の面と、第１の面とは反対側の第２の面とを備える基板と、基板の第１の面に配置される第１アンテナ素子および第２アンテナ素子と、基板の第１の面かつ第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との間に配置され、電気的に接地されていない非接地でかつ電力の供給を受けない無給電素子とを備え、無給電素子は、基板の第１の面に配置される第１無給電素子部と、第１無給電素子部に接続され、第１の面に対して交差する方向に延びるとともに、第２の面に延びる延在部とを含む。
【００２１】
この発明の第２の局面による通信機器では、上記のように、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との間に非接地の無給電素子を設けることによって、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との相互結合を小さくすることができる。また、無給電素子を非接地にすることによって、無給電素子を所定の接地部に接地させる必要がないので、配線パターン設計の自由度が低下するのを抑制することができる。したがって、このマルチアンテナ装置では、配線パターン設計の自由度が低下するのを抑制しながら、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることができる。さらに、第１無給電素子部が配置される第１の面に対して交差する方向に延びる延在部を設けることによって、第１の面における無給電素子の配置領域が小さい場合にも、第１の面に対して交差する方向に延びる延在部により、無給電素子に必要な長さを確保することができるので、第１の面の配置領域を広げる必要がない分、マルチアンテナ装置の平面積を小さくすることができる。このような効果は、特に、小型化が望まれる携帯通信機器において有効である。また、第１の面における無給電素子の配置領域が小さい場合にも、延在部に加えて第２の面に配置される背面配置部により、無給電素子に必要な長さを十分に確保することができるので、より効果的にマルチアンテナ装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１〜第３実施形態による携帯機器の全体構成を示した平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置の表面を示した平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置の背面を示した平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置の無給電素子を示した斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置のシミュレーションにおけるＳパラメータの特性を示した図である。
【図６】第１比較例によるマルチアンテナ装置の表面を示した平面図である。
【図７】第１比較例によるマルチアンテナ装置の背面を示した平面図である。
【図８】図６および図７に示した第１比較例によるマルチアンテナ装置のシミュレーションにおけるＳパラメータの特性を示した図である。
【図９】第２比較例によるマルチアンテナ装置の表面を示した平面図である。
【図１０】第２比較例によるマルチアンテナ装置の背面を示した平面図である。
【図１１】図９および図１０に示した第２比較例によるマルチアンテナ装置のシミュレーションにおけるＳパラメータの特性を示した図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置の表面を示した平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置の背面を示した平面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に対応するマルチアンテナ装置のシミュレーションにおけるＳパラメータの特性を示した図である。
【図１５】本発明の第３実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置の表面を示した平面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置の背面を示した平面図である。
【図１７】本発明の第３実施形態に対応するマルチアンテナ装置のシミュレーションにおけるＳパラメータの特性を示した図である。
【図１８】本発明の第１実施形態の第１変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置の表面を示した平面図である。
【図１９】本発明の第１実施形態の第１変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置の背面を示した平面図である。
【図２０】図１８および図１９に示した第１変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置のπ型の整合回路を示した図である。
【図２１】図１８および図１９に示した第１変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置のＴ型の整合回路を示した図である。
【図２２】図１８および図１９に示した第１変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置のＬ型の整合回路を示した図である。
【図２３】本発明の第１〜第３実施形態の第２変形例を示したダイポールアンテナによるマルチアンテナ装置の概略図である。
【図２４】本発明の第１〜第３実施形態の第３変形例を示したダイポールアンテナによるマルチアンテナ装置の概略図である。
【図２５】本発明の第１〜第３実施形態の第４変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置の無給電素子の一部を示した図である。
【図２６】本発明の第１〜第３実施形態の第５変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置の無給電素子を示した斜視図である。
【図２７】本発明の第１〜第３実施形態の第６変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置の無給電素子を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
まず、図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態による携帯機器１００の構成について説明する。なお、携帯機器１００は、本発明の「通信機器」の一例である。
【００２５】
本発明の第１実施形態による携帯機器１００は、図１に示すように、正面から見て、略長方形形状を有している。また、携帯機器１００は、表示画面部１と、ボタンからなる操作部２とを備えている。また、携帯機器１００の筐体内部には、マルチアンテナ装置１０が設けられている。
【００２６】
マルチアンテナ装置１０は、複数のアンテナ素子を用いて所定の周波数において多重の入出力が可能なＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）通信用に構成されている。
【００２７】
マルチアンテナ装置１０は、図２および図３に示すように、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２と、２つのアンテナ素子１１および１２の間に配置される無給電素子１３と、第１アンテナ素子１１、第２アンテナ素子１２および無給電素子１３が配置される基板１４（図４参照）と、接地部１５と、第１アンテナ素子１１に高周波電力を供給するための第１給電点１６および第２アンテナ素子１２に高周波電力を供給するための第２給電点１７とを含んでいる。
【００２８】
第１アンテナ素子１１は、無給電素子１３のＸ１方向側に配置されるとともに、第２アンテナ素子１２は、無給電素子１３のＸ２方向側に配置されている。また、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）は、薄板形状を有し、後述する基板１４の表面１４ａに設けられている。また、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）は、マルチアンテナ装置１０が対応する２．５ＧＨｚの波長（１２０ｍｍ）の略１／４の電気長を有する、モノポールアンテナである。具体的には、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）は、略逆Ｕ字形状を有している。第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）は、第１給電点接続部１１ａ（第２給電点接続部１２ａ）と、第１横部１１ｂ（第２横部１２ｂ）と、第３対向部１１ｃ（第４対向部１２ｃ）とを含む。第１給電点接続部１１ａ（第２給電点接続部１２ａ）は、Ｙ２方向側の端部が後述する基板１４の背面１４ｂの接地部１５に設けられた第１給電点１６（第２給電点１７）に接続されてＹ１方向に延びるように形成されている。第１横部１１ｂ（第２横部１２ｂ）は、第１給電点接続部１１ａ（第２給電点接続部１２ａ）のＹ１方向側の端部に接続されてＸ２方向（Ｘ１方向）に延びるように形成されている。第３対向部１１ｃ（第４対向部１２ｃ）は、第１横部１１ｂ（第２横部１２ｂ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部に接続されてＹ２方向側に延びるように形成されている。なお、電気長とは、アンテナを構成する導体上を進む信号の１波長を基準とした長さである。なお、表面１４ａおよび背面１４ｂは、本発明の「第１の面」および「第２の面」の一例である。
【００２９】
ここで、本実施形態では、無給電素子１３は、第１無給電素子部１３１と、第２無給電素子部１３２と、延在部とを含む。延在部は、延伸部１３３と、背面配置部１３４とを含む。また、第１無給電素子部１３１（第２無給電素子部１３２）は、基板１４の表面１４ａに配置されている。第１無給電素子部１３１（第２無給電素子部１３２）は、第１対向部１３１ａ（第２対向部１３２ａ）と、第３横部１３１ｂ（第４横部１３２ｂ）と、第５横部１３１ｃ（第６横部１３２ｃ）とを含む。第１対向部１３１ａ（第２対向部１３２ａ）は、第１アンテナ素子１１の第３対向部１１ｃ（第２アンテナ素子１２の第４対向部１２ｃ）に対向するように配置されている。第３横部１３１ｂ（第４横部１３２ｂ）は、第１対向部１３１ａ（第２対向部１３２ａ）のＹ１方向側の端部に接続されてＸ２方向（Ｘ１方向）に延びるように形成されている。第５横部１３１ｃ（第６横部１３２ｃ）は、第１対向部１３１ａ（第２対向部１３２ａ）のＹ２方向側の端部に接続されてＸ２方向（Ｘ１方向）に延びるように形成されている。第１無給電素子部１３１と第２無給電素子部１３２とは、第３横部１３１ｂと第４横部１３２ｂとによって互いに接続されている。なお、第５横部１３１ｃおよび第６横部１３２ｃは、共に、本発明の「横部」の一例である。
【００３０】
延伸部１３３は、第１延伸部１３３ａおよび第２延伸部１３３ｂを含む。第１延伸部１３３ａ（第２延伸部１３３ｂ）は、第１無給電素子部１３１の第５横部１３１ｃ（第２無給電素子部１３２の第６横部１３２ｃ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部に接続され、基板１４の表面１４ａに対して垂直方向（基板１４の厚み方向（Ｚ２方向））に延びるように配置されている。背面配置部１３４は、基板１４の背面１４ｂに配置されている。背面配置部１３４は、第１延伸部１３３ａ（第２延伸部１３３ｂ）に接続されてＸ１方向（Ｘ２方向）に延びる第７横部１３４ａ（第８横部１３４ｂ）と、第７横部１３４ａ（第８横部１３４ｂ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部に接続されてＹ１方向に延びる第１縦部１３４ｃ（第２縦部１３４ｄ）とを含む。また、無給電素子１３は、接地部１５に接地されない非接地状態になるように構成されている。また、無給電素子１３は、マルチアンテナ装置１０が対応する２．５ＧＨｚの波長の略１／２の電気長を有している。また、無給電素子１３は、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２を流れる電流に起因して共振するように構成されている。
【００３１】
第１対向部１３１aおよび第２対向部１３２aは、Ｙ方向に延びるように形成されており、互いに略平行に配置されている。また、第１対向部１３１ａは、第１アンテナ素子１１に対して電磁界結合可能な距離を隔てて配置されている。第２対向部１３２ａは、第２アンテナ素子１２に対して電磁界結合可能な距離を隔てて配置されている。
【００３２】
基板１４は、図４に示すように、Ｚ１側に配置された基板１４の表面１４ａと、基板１４の表面１４ａに対して所定の間隔を隔てたＺ２側に配置された基板１４の背面１４ｂとを有し、基板１４の表面１４ａには、第１無給電素子部１３１および第２無給電素子部１３２が配置されている。基板１４の背面１４ｂには、背面配置部１３４が配置されている。また、基板１４の背面１４ｂには、接地部１５が配置されている。また、基板１４の表面１４ａに配置された第１無給電素子部１３１および第２無給電素子部１３２は、基板１４の背面１４ｂに配置された背面配置部１３４と平面的に見て（Ｚ方向から見て）重なるように配置されている。具体的には、第１無給電素子部１３１の第１対向部１３１ａ（第２無給電素子部１３２の第２対向部１３２ａ）の一部と、背面配置部１３４の第１縦部１３４ｃ（第２縦部１３４ｄ）とは、平面的に見て重なるように配置されている。また、第１無給電素子部１３１の第５横部１３１ｃ（第２無給電素子部１３２の第６横部１３２ｃ）と、背面配置部１３４の第７横部１３４ａ（第８横部１３４ｂ）とは、平面的に見て（Ｚ方向から見て）重なるように配置されている。また、基板１４の表面１４ａに配置された第１無給電素子部１３１および第２無給電素子部１３２は、複数の位置で屈曲した形状に形成されている。基板１４の背面１４ｂに配置された背面配置部１３４は、複数の位置で屈曲した形状に形成されている。
【００３３】
第１給電点１６（第２給電点１７）は、基板１４の背面１４ｂの接地部１５に配置されている。第１給電点１６（第２給電点１７）は、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）のＹ２方向側の端部に接続されている。また、第１給電点１６（第２給電点１７）は、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）と図示しない給電線とを接続している。
【００３４】
第１実施形態では、上記のように、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間に非接地の無給電素子１３を設けることによって、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との相互結合を小さくすることができる。また、無給電素子１３を非接地にすることによって、無給電素子１３を所定の接地部１５に接地させる必要がないので、配線パターン設計の自由度が低下するのを抑制することができる。したがって、このマルチアンテナ装置１０では、配線パターン設計の自由度が低下するのを抑制しながら、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることができる。さらに、第１無給電素子部１３１および第２無給電素子部１３２が配置される基板１４の表面１４ａに対して垂直方向に延びる延伸部１３３（第１延伸部１３３ａおよび第２延伸部１３３ｂ）を設けることによって、基板１４の表面１４ａにおける無給電素子１３の配置領域が小さい場合にも、基板１４の表面１４ａに対して垂直方向に延びる延伸部１３３により、無給電素子１３に必要な長さを確保することができるので、基板１４の表面１４ａの配置領域を広げる必要がない分、マルチアンテナ装置１０の平面積を小さくすることができる。このような効果は、特に、小型化が望まれる携帯機器１００において有効である。
【００３５】
以上のように、本願発明者は、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間に配置される非接地の無給電素子１３を、第１アンテナ素子１１に対向して配置される第１対向部１３１ａを含む第１無給電素子部１３１と、第２アンテナ素子１２に対向して配置される第２対向部１３２ａを含む第２無給電素子部１３２と、第１無給電素子部１３１および第２無給電素子部１３２に接続され、第１無給電素子部１３１および第２無給電素子部１３２が配置される基板１４の表面１４ａに対して垂直方向に延びる延伸部１３３とを含むように構成することによって、マルチアンテナ装置１０の配線パターン設計の自由度が低下するのを抑制しながら、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることができ、かつ、マルチアンテナ装置１０のより小型化を図ることができることを見い出した。
【００３６】
また、第１実施形態では、無給電素子１３を、延伸部１３３に接続され、第１無給電素子部１３１および第２無給電素子部１３２が配置される基板１４の表面１４ａに対して所定の間隔を隔てた基板１４の背面１４ｂに配置される背面配置部１３４を含むように構成することによって、基板１４の表面１４ａにおける無給電素子１３の配置領域が小さい場合にも、延伸部１３３に加えて基板１４の背面１４ｂに配置される背面配置部１３４により、無給電素子１３に必要な長さを十分に確保することができるので、より効果的にマルチアンテナ装置１０の小型化を図ることができる。
【００３７】
また、第１実施形態では、第１アンテナ素子１１、第２アンテナ素子１２および無給電素子１３が配置される表面１４ａを有する基板１４を設け、延伸部１３３を、基板１４の表面１４ａに交差する方向に延びるように配置することによって、無給電素子１３を基板１４上に配置する場合に、基板１４の表面１４ａにおける無給電素子１３の配置領域が小さい場合にも、基板１４の表面１４ａに対して交差する方向に延びる延伸部１３３により、無給電素子１３に必要な長さを確保することができるので、基板１４の表面１４ａの配置領域を広げる必要がない分、基板１４に配置されるマルチアンテナ装置１０の平面積を小さくすることができる。その結果、マルチアンテナ装置１０を小型化することができる。
【００３８】
また、第１実施形態では、基板１４は、表面と、表面とは反対側の背面とを有し、第１無給電素子部１３１および第２無給電素子部１３２を、基板１４の表面１４ａに配置するとともに、背面配置部１３４を、基板１４の背面１４ｂに配置することによって、基板１４の表面１４ａおよび基板１４の背面１４ｂの両面にまたがって無給電素子１３を配置することができるので、無給電素子１３に必要な長さを十分に確保することができる。その結果、より効果的に基板１４に配置されるマルチアンテナ装置１０の小型化を図ることができる。
【００３９】
また、第１実施形態では、基板１４の表面１４ａに配置された第１無給電素子部１３１および第２無給電素子部１３２を、基板１４の背面１４ｂに配置された背面配置部分１３４と平面的に見て重なるように配置することによって、基板１４の表面１４ａに配置された第１無給電素子部１３１および第２無給電素子部１３２と、基板１４の背面１４ｂに配置された背面配置部１３４とが平面的に重なる分だけ、無給電素子１３の配置領域の平面積を小さくすることができるので、容易にマルチアンテナ装置１０を小型化することができる。
【００４０】
また、第１実施形態では、延伸部１３３を、第１無給電素子部１３１に接続された第１延伸部１３３ａと、第２無給電素子部１３２に接続された第２延伸部１３３ｂとを含むように構成することによって、第１延伸部１３３ａおよび第２延伸部１３３ｂにより、第１無給電素子部１３１側および第２無給電素子部１３２側の両方で背面配置部１３４と接続することができるので、無給電素子１３をバランス良く接続することができる。
【００４１】
また、第１実施形態では、無給電素子１３は、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２が出力する電波の波長の略１／２の電気長を有する。このように構成すれば、非接地の無給電素子１３を共振させることができる。
【００４２】
また、第１実施形態では、無給電素子１３は、同一面内において、複数の位置で屈曲した形状に形成されている。この結果、無給電素子１３の配置領域を小さくすることができるので、マルチアンテナ装置１０をより小型化することができる。
【００４３】
次に、上記した第１実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションの結果について説明する。このシミュレーションでは、図２および図３に示した第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０と、図６および図７に示した第１比較例によるマルチアンテナ装置２０および図９および図１０に示した第２比較例によるマルチアンテナ装置３０とを比較した。
【００４４】
図２および図３に示すように、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０では、第３対向部１１ｃおよび第４対向部１２ｃの離間距離Ｄ１１が１５ｍｍになるように第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２を配置した。また、第３対向部１１ｃ（第４対向部１２ｃ）と第１対向部１３１ａ（第２対向部１３２ａ）との離間距離Ｄ１２が３ｍｍになるように無給電素子１３を配置した。延伸部１３３（第１延伸部１３３ａおよび第２延伸部１３３ｂ）は、基板１４の厚みと略等しい１ｍｍの長さを有する。また、マルチアンテナ装置１０の第１アンテナ素子１１、第２アンテナ素子１２および無給電素子１３は、Ｘ方向が３１ｍｍ、Ｙ方向が１２ｍｍの矩形領域内に配置されている。
【００４５】
図６および図７に示すように、第１比較例によるマルチアンテナ装置２０では、無給電素子１３を設ける第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０とは異なり、２つのアンテナ素子２１および２２の間に無給電素子を設けない構成にした。アンテナ素子２１（２２）は、基板１４の表面１４ａに配置されている。アンテナ素子２１（２２）は、Ｙ２方向側の端部が基板１４の背面１４ｂの接地部１５に設けられた給電点１６（１７）に接続されてＹ１方向に延びる給電点接続部２１ａ（２２ａ）と、給電点接続部２１ａ（２２ａ）のＹ１方向側の端部に接続されてＸ２方向（Ｘ１方向）に延びる横部２１ｂ（２２ｂ）とを含む。また、第１比較例によるマルチアンテナ装置２０では、横部２１ｂおよび横部２２ｂの離間距離Ｄ２１が１７ｍｍになるようにアンテナ素子２１および２２を配置した。また、マルチアンテナ装置２０のアンテナ素子２１およびアンテナ素子２２は、Ｘ方向が２９ｍｍ、Ｙ方向が１２ｍｍの矩形領域内に配置されている。第１比較例によるマルチアンテナ装置２０の他の構成は、上記第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０と同様である。
【００４６】
図９および図１０に示すように、第２比較例によるマルチアンテナ装置３０では、無給電素子１３を、基板１４の表面１４ａ、基板１４の厚み方向に延びる部分および基板１４の背面１４ｂに配置する第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０とは異なり、無給電素子３３を、基板１４の表面１４ａのみに配置する構成にした。アンテナ素子３１（３２）は、基板１４の表面１４ａに配置されている。アンテナ素子３１（３２）は、給電点接続部３１ａ（３２ａ）と、横部３１ｂ（３２ｂ）と、対向部３１ｃ（３２ｃ）とを含む。
給電点接続部３１ａ（３２ａ）は、Ｙ２方向側の端部が基板１４の背面１４ｂの接地部１５に設けられた給電点１６（１７）に接続されてＹ１方向に延びるように形成されている。横部３１ｂ（３２ｂ）は、給電点接続部３１ａ（３２ａ）のＹ１方向側の端部に接続されてＸ２方向（Ｘ１方向）に延びるように形成されている。対向部３１ｃ（３２ｃ）は、横部３１ｂ（３２ｂ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部に接続されてＹ２方向に延びるように形成されている。無給電素子３３は、基板１４の表面１４ａに配置されている。無給電素子３３は、対向部３１ｃ（３２ｃ）に対向するように配置される対向部３３ａ（３３ｂ）と、対向部３３ａおよび３３ｂのＹ１方向側の端部を互いに接続する横部３３ｃと、対向部３３ａ（３３ｂ）のＹ２方向側の端部に接続されてＸ２方向（Ｘ１方向）に延びる横部３３ｄ（３３ｅ）とを含む。
【００４７】
第２比較例によるマルチアンテナ装置３０では、対向部３１ｃおよび対向部３２ｃの離間距離Ｄ３１が２１ｍｍになるようにアンテナ素子３１および３２を配置した。対向部３１ｃ（３２ｃ）と対向部３３ａ（３３ｂ）との離間距離Ｄ３２が４ｍｍになるように無給電素子３３を配置した。また、マルチアンテナ装置３０のアンテナ素子３１、アンテナ素子３２および無給電素子３３は、Ｘ方向が３９ｍｍ、Ｙ方向が１２ｍｍの矩形領域内に配置されている。第２比較例によるマルチアンテナ装置３０では、基板１４の表面１４ａのみに無給電素子３３を配置しているため、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置に比べてアンテナ素子３１、アンテナ素子３２および無給電素子３３の配置領域の平面積が大きくなっている。第２比較例によるマルチアンテナ装置３０の他の構成は、上記第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０と同様である。
【００４８】
次に、図５、図８および図１１を参照して、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０、第１比較例によるマルチアンテナ装置２０および第２比較例によるマルチアンテナ装置３０のＳパラメータの特性について説明する。ここで、図５、図８および図１１に示すＳパラメータのうちのＳ１１は、アンテナ素子の反射係数を意味し、ＳパラメータのうちのＳ２１は、２つのアンテナ素子間の相互結合の大きさを意味する。また、図５、図８および図１１では、横軸に周波数をとり、縦軸にＳ１１およびＳ２１の大きさ（単位：ｄＢ）をとっている。
【００４９】
まず、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０では、図５に示すように、マルチアンテナ装置１０が対応する２．５ＧＨｚにおいて、Ｓ１１が約−２５ｄＢであり、Ｓ２１が約−２４ｄＢであった。これに対して、第１比較例によるマルチアンテナ装置２０では、図８に示すように、２．５ＧＨｚにおいて、Ｓ１１が約−１３ｄＢであり、Ｓ２１が約−９．６ｄＢであった。第２比較例によるマルチアンテナ装置３０では、図１１に示すように、２．５ＧＨｚにおいて、Ｓ１１が約−１６ｄＢであり、Ｓ２１が約−２３ｄＢであった。
【００５０】
この結果、第１比較例によるマルチアンテナ装置２０よりも第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０の方が、Ｓ２１の値が小さいので、非接地の無給電素子１３を設けることによってアンテナ素子間の相互結合を小さくすることができることが判明した。なお、Ｓ２１の値が−１０ｄＢ以下であれば、アンテナ素子間の相互結合は微小であると考えられる。
【００５１】
これは、以下の理由によるものと考えられる。すなわち、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０では、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２において、他方のアンテナ素子を流れる電流に起因する直接的な結合と無給電素子１３を流れる電流に起因する間接的な結合とが生じることによって、アンテナ素子間の相互結合が小さくなると考えられる。
【００５２】
また、第２比較例によるマルチアンテナ装置３０と第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０とは、２つのアンテナ素子間の相互結合の大きさを意味するＳ２１の値が略同じになった。よって、無給電素子１３を、基板１４の表面１４ａ、基板１４の厚み方向の部分および基板１４の背面１４ｂに配置して、マルチアンテナ装置１０の配置領域を小さくした場合でもアンテナ素子間の相互結合を小さくすることができることが判明した。
【００５３】
（第２実施形態）
次に、図１２および図１３を参照して、本発明の第２実施形態による携帯機器１００のマルチアンテナ装置４０について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、第１アンテナ素子４１の第１給電点接続部４１ａおよび第２アンテナ素子４２の第２給電点接続部４２ａが複数の位置で屈曲した形状に形成されているマルチアンテナ装置４０について説明する。
【００５４】
第２実施形態による携帯機器１００のマルチアンテナ装置４０は、図１２および図１３に示すように、第１アンテナ素子４１および第２アンテナ素子４２と、２つのアンテナ素子４１および４２の間に配置される無給電素子４３と、基板１４（図４参照）と、接地部１５と、第１アンテナ素子４１に高周波電力を供給するための第１給電点１６および第２アンテナ素子４２に高周波電力を供給するための第２給電点１７とを含んでいる。
【００５５】
第１アンテナ素子４１は、無給電素子４３のＸ１方向側に配置されるとともに、第２アンテナ素子４２は、無給電素子４３のＸ２方向側に配置されている。また、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）は、薄板形状を有し、基板１４の表面１４ａに設けられている。また、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）は、マルチアンテナ装置４０が対応する２．５ＧＨｚの波長（１２０ｍｍ）の略１／４の電気長を有する、モノポールアンテナである。具体的には、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）は、Ｙ２方向側の端部が基板１４の背面１４ｂの接地部１５に設けられた第１給電点１６（第２給電点１７）に接続されてＹ１方向に延びる第１給電点接続部４１ａ（第２給電点接続部４２ａ）を含む。
【００５６】
ここで、第２実施形態では、第１アンテナ素子４１の第１給電点接続部４１ａおよび第２アンテナ素子４２の第２給電点接続部４２ａは、複数の位置で屈曲した形状に形成されている。
【００５７】
無給電素子４３は、第１無給電素子部４３１と、第２無給電素子部４３２と、延在部とを含む。延在部は、延伸部４３３と、背面配置部４３４とを含む。第１無給電素子部４３１（第２無給電素子部４３２）は、基板１４の表面１４ａに配置されている。第１無給電素子部４３１（第２無給電素子部４３２）は、第１対向部４３１ａ（第２対向部４３２ａ）と、第３横部４３１ｂ（第４横部４３２ｂ）と、第５横部４３１ｃ（第６横部４３２ｃ）とを含む。第１対向部４３１ａ（第２対向部４３２ａ）は、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）に対向するように配置されている。第３横部４３１ｂ（第４横部４３２ｂ）は、第１対向部４３１ａ（第２対向部４３２ａ）のＹ１方向側の端部に接続されてＸ２方向（Ｘ１方向）に延びるように形成されている。第５横部４３１ｃ（第６横部４３２ｃ）は、第１対向部４３１ａ（第２対向部４３２ａ）のＹ２方向側の端部に接続されてＸ２方向（Ｘ１方向）に延びるように形成されている。なお、なお、第５横部４３１ｃおよび第６横部４３２ｃは、共に、本発明の「横部」の一例である。
【００５８】
延伸部４３３は、第１延伸部４３３ａおよび第２延伸部４３３ｂを含む。第１延伸部４３３ａ（第２延伸部４３３ｂ）は、第１無給電素子部４３１の第５横部４３１ｃ（第２無給電素子部４３２の第６横部４３２ｃ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部に接続され、基板１４の表面１４ａに対して垂直方向（基板１４の厚み方向（Ｚ２方向））に延びるように配置されている。背面配置部４３４は、基板１４の背面１４ｂに配置されている。背面配置部４３４は、第１延伸部４３３ａ（第２延伸部４３３ｂ）に接続されてＸ１方向（Ｘ２方向）に延びる第７横部４３４ａ（第８横部４３４ｂ）と、第７横部４３４ａ（第８横部４３４ｂ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部に接続されてＹ１方向に延びる第１縦部４３４ｃ（第２縦部４３４ｄ）と、第１縦部４３４ｃおよび第２縦部４３４ｄのＹ１方向側の端部を互いに接続する第９横部４３４ｅとを含む。また、無給電素子４３は、接地部１５に接地されない非接地状態になるように構成されている。また、無給電素子４３は、マルチアンテナ装置４０が対応する２．５ＧＨｚの波長の略１／２の電気長を有している。
【００５９】
なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６０】
上記のように、第２実施形態の構成においても、上記第１実施形態と同様に、配線パターン設計の自由度が低下するのを抑制しながら、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることができる。また、マルチアンテナ装置４０をより小型化することができる。
【００６１】
さらに、第２実施形態では、上記のように、第１アンテナ素子４１の第１給電点接続部４１ａおよび第２アンテナ素子４２の第２給電点接続部４２ａを、複数の位置で屈曲した形状に形成することによって、第１アンテナ素子４１および第２アンテナ素子４２の配置領域が小さい場合にも、複数の位置で屈曲した形状により、第１アンテナ素子４１および第２アンテナ素子４２に必要な長さを確保することができるので、配置する領域を広げる必要がない分、マルチアンテナ装置４０をより小型化することができる。
【００６２】
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００６３】
次に、上記した第２実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションの結果について説明する。このシミュレーションでは、図１２および図１３に示した第２実施形態に対応するマルチアンテナ装置４０と、図６および図７に示した第１比較例によるマルチアンテナ装置２０および図９および図１０に示した第２比較例によるマルチアンテナ装置３０とを比較した。
【００６４】
図１２および図１３に示すように、第２実施形態に対応するマルチアンテナ装置４０では、離間距離Ｄ４１が２１ｍｍになるように第１アンテナ素子４１および第２アンテナ素子４２を配置した。また、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）と第１対向部４３１ａ（第２対向部４３２ａ）との離間距離Ｄ４２が４ｍｍになるように無給電素子４３を配置した。延伸部４３３（第１延伸部４３３ａおよび第２延伸部４３３ｂ）は、基板１４の厚みと略等しい１ｍｍの長さを有する。また、マルチアンテナ装置４０の第１アンテナ素子４１、第２アンテナ素子４２および無給電素子４３は、Ｘ方向が３１ｍｍ、Ｙ方向が１４ｍｍの矩形領域内に配置されている。
【００６５】
次に、図１４、図８および図１１を参照して、第２実施形態に対応するマルチアンテナ装置４０、第１比較例によるマルチアンテナ装置２０および第２比較例によるマルチアンテナ装置３０のＳパラメータの特性について説明する。なお、図１４、図８および図１１では、横軸に周波数をとり、縦軸にＳ１１およびＳ２１の大きさ（単位：ｄＢ）をとっている。
【００６６】
まず、第２実施形態に対応するマルチアンテナ装置４０では、図１４に示すように、マルチアンテナ装置４０が対応する２．５ＧＨｚにおいて、Ｓ１１が約−１７ｄＢであり、Ｓ２１が約−１５ｄＢであった。これに対して、上記のように、第１比較例によるマルチアンテナ装置２０では、図８に示すように、２．５ＧＨｚにおいて、Ｓ１１が約−１３ｄＢであり、Ｓ２１が約−９．６ｄＢであった。第２比較例によるマルチアンテナ装置３０では、図１１に示すように、２．５ＧＨｚにおいて、Ｓ１１が約−１６ｄＢであり、Ｓ２１が約−２３ｄＢであった。
【００６７】
この結果、第１比較例によるマルチアンテナ装置２０よりも第２実施形態に対応するマルチアンテナ装置４０の方が、２つのアンテナ素子間の相互結合の大きさを意味するＳ２１の値が小さいので、非接地の無給電素子４３を設けることによってアンテナ素子間の相互結合を小さくすることができることが判明した。
【００６８】
これは、以下の理由によるものと考えられる。すなわち、第２実施形態に対応するマルチアンテナ装置４０では、第１アンテナ素子４１および第２アンテナ素子４２において、他方のアンテナ素子を流れる電流に起因する直接的な結合と無給電素子４３を流れる電流に起因する間接的な結合とが生じることによって、アンテナ素子間の相互結合が小さくなると考えられる。
【００６９】
また、第２実施形態に対応するマルチアンテナ装置４０でも、第２比較例によるマルチアンテナ装置３０と同様に、２つのアンテナ素子間の相互結合の大きさを意味するＳ２１の値が−１０ｄＢ以下になった。よって、無給電素子４３を、基板１４の表面１４ａ、基板１４の厚み方向の部分および基板１４の背面１４ｂに配置して、マルチアンテナ装置４０の配置領域を小さくした場合でもアンテナ素子間の相互結合を小さくすることができることが判明した。
【００７０】
（第３実施形態）
次に、図１５および図１６を参照して、本発明の第３実施形態による携帯機器１００のマルチアンテナ装置５０について説明する。この第３実施形態では、上記第１および第２実施形態と異なり、無給電素子５３の第１延伸部５３３ａおよび第２延伸部５３３ｂが、第１無給電素子部５３１および第２無給電素子部５３２の接地部１５に遠い側（Ｙ１方向側）の端部にそれぞれ接続されているマルチアンテナ装置５０について説明する。
【００７１】
第３実施形態による携帯機器１００のマルチアンテナ装置５０は、図１５および図１６に示すように、第１アンテナ素子５１および第２アンテナ素子５２と、２つのアンテナ素子５１および５２の間に配置される無給電素子５３と、基板１４（図４参照）と、接地部１５と、第１アンテナ素子５１に高周波電力を供給するための第１給電点１６および第２アンテナ素子５２に高周波電力を供給するための第２給電点１７とを含んでいる。
【００７２】
第１アンテナ素子５１は、無給電素子５３のＸ１方向側に配置されるとともに、第２アンテナ素子５２は、無給電素子５３のＸ２方向側に配置されている。また、第１アンテナ素子５１（第２アンテナ素子５２）は、薄板形状を有し、基板１４の表面１４ａに設けられている。また、第１アンテナ素子５１（第２アンテナ素子５２）は、マルチアンテナ装置５０が対応する２．６ＧＨｚの波長（１１５ｍｍ）の略１／４の電気長を有する、モノポールアンテナである。具体的には、第１アンテナ素子５１（第２アンテナ素子５２）は、略逆Ｕ字形状を有している。第１アンテナ素子５１（第２アンテナ素子５２）は、第１給電点接続部５１ａ（第２給電点接続部５２ａ）と、第１横部５１ｂ（第２横部５２ｂ）と、第３縦部５１ｃ（第４縦部５２ｃ）とを含む。第１給電点接続部５１ａ（第２給電点接続部５２ａ）は、Ｙ２方向側の端部が基板１４の背面１４ｂの接地部１５に設けられた第１給電点１６（第２給電点１７）に接続されてＹ１方向に延びるように形成されている。第１横部５１ｂ（第２横部５２ｂ）は、第１給電点接続部５１ａ（第２給電点接続部５２ａ）のＹ１方向側の端部に接続されてＸ１方向（Ｘ２方向）に延びるように形成されている。第３縦部５１ｃ（第４縦部５２ｃ）は、第１横部５１ｂ（第２横部５２ｂ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部に接続されてＹ２方向側に延びるように形成されている。
【００７３】
無給電素子５３は、第１無給電素子部５３１と、第２無給電素子部５３２と、延在部とを含む。延在部は、延伸部５３３と、背面配置部５３４とを含む。第１無給電素子部５３１（第２無給電素子部５３２）は、基板１４の表面１４ａに配置されている。第１無給電素子部５３１（第２無給電素子部５３２）は、第１対向部５３１ａ（第２対向部５３２ａ）と、第３横部５３１ｂ（第４横部５３２ｂ）と、第５横部５３１ｃ（第６横部５３２ｃ）とを含む。第１対向部５３１ａ（第２対向部５３２ａ）は、第１アンテナ素子５１の第１給電点接続部５１ａ（第２アンテナ素子５２の第２給電点接続部５２ａ）に対向するように配置されている。第３横部５３１ｂ（第４横部５３２ｂ）は、第１対向部５３１ａ（第２対向部５３２ａ）のＹ２方向側の端部に接続されてＸ２方向（Ｘ１方向）に延びるように形成されている。第５横部５３１ｃ（第６横部５３２ｃ）は、第１対向部５３１ａ（第２対向部５３２ａ）のＹ１方向側の端部に接続されてＸ２方向（Ｘ１方向）に延びるように形成されている。第１無給電素子部５３１と第２無給電素子部５３２とは、第３横部５３１ｂと第４横部５３２ｂとにより互いに接続されている。なお、第５横部５３１ｃおよび第６横部５３２ｃは、共に、本発明の「横部」の一例である。
【００７４】
延伸部５３３は、第１延伸部５３３ａおよび第２延伸部５３３ｂを含む。第１延伸部５３３ａ（第２延伸部５３３ｂ）は、第１無給電素子部５３１の第５横部５３１ｃ（第２無給電素子部５３２の第６横部５３２ｃ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部に接続され、基板１４の表面１４ａに対して垂直方向（基板１４の厚み方向（Ｚ２方向））に延びるように配置されている。背面配置部５３４は、基板１４の背面１４ｂに配置されている。背面配置部５３４は、第１延伸部５３３ａ（第２延伸部５３３ｂ）に接続されてＸ１方向（Ｘ２方向）に延びる第７横部５３４ａ（第８横部５３４ｂ）と、第７横部５３４ａ（第８横部５３４ｂ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部に接続されてＹ２方向に延びる第１縦部５３４ｃ（第２縦部５３４ｄ）と、第１縦部５３４ｃ（第２縦部５３４ｄ）のＹ２方向側の端部に接続されてＸ２方向（Ｘ１方向）に延びる第９横部５３４ｅ（第１０横部５３４ｆ）とを含む。また、無給電素子５３は、マルチアンテナ装置５０が対応する２．６ＧＨｚの波長の略１／２の電気長を有している。
【００７５】
また、第３実施形態では、無給電素子５３の第１無給電素子部５３１の第１対向部５３１ａおよび第３横部５３１ｂと、背面配置部５３４の第１縦部５３４ｃおよび第９横部５３４ｅとは、平面的に見て重ならないように配置されている。また、第２無給電素子部５３２の第２対向部５３２ａおよび第４横部５３２ｂと、背面配置部５３４の第２縦部５３４ｄおよび第１０横部５３４ｆとは、平面的に見て重ならないように配置されている。
【００７６】
なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００７７】
上記のように、第３実施形態の構成においても、上記第１実施形態と同様に、配線パターン設計の自由度が低下するのを抑制しながら、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることができる。また、マルチアンテナ装置５０をより小型化することができる。
【００７８】
さらに、第３実施形態では、上記のように、無給電素子５３の第１延伸部５３３ａおよび第２延伸部５３３ｂを、第１無給電素子部５３１および第２無給電素子部５３２の接地部１５に遠い側（Ｙ１方向側）の端部にそれぞれ接続されるように配置しても、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることができる。
【００７９】
なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００８０】
次に、上記した第３実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションの結果について説明する。このシミュレーションでは、図１５および図１６に示した第３実施形態に対応するマルチアンテナ装置５０と、図６および図７に示した第１比較例によるマルチアンテナ装置２０および図９および図１０に示した第２比較例によるマルチアンテナ装置３０とを比較した。
【００８１】
図１５および図１６に示すように、第３実施形態に対応するマルチアンテナ装置５０では、第１給電点接続部５１ａおよび第２給電点接続部５２ａの離間距離Ｄ５１が１２ｍｍになるように第１アンテナ素子５１および第２アンテナ素子５２を配置した。また、第１給電点接続部５１ａ（第２給電点接続部５２ａ）と第１対向部５３１ａ（第２対向部５３２ａ）との離間距離Ｄ５２が２ｍｍになるように無給電素子５３を配置した。延伸部５３３（第１延伸部５３３ａおよび第２延伸部５３３ｂ）は、基板１４の厚みと略等しい１ｍｍの長さを有する。また、マルチアンテナ装置５０の第１アンテナ素子５１、第２アンテナ素子５２および無給電素子５３は、Ｘ方向が２８ｍｍ、Ｙ方向が１０ｍｍの矩形領域内に配置されている。
【００８２】
次に、図１７、図８および図１１を参照して、第３実施形態に対応するマルチアンテナ装置５０、第１比較例によるマルチアンテナ装置２０および第２比較例によるマルチアンテナ装置３０のＳパラメータの特性について説明する。なお、図１７、図８および図１１では、横軸に周波数をとり、縦軸にＳ１１およびＳ２１の大きさ（単位：ｄＢ）をとっている。
【００８３】
まず、第３実施形態に対応するマルチアンテナ装置５０では、図１７に示すように、マルチアンテナ装置５０が対応する２．６ＧＨｚにおいて、Ｓ１１が約−１６ｄＢであり、Ｓ２１が約−２２ｄＢであった。これに対して、上記のように、第１比較例によるマルチアンテナ装置２０では、図８に示すように、２．５ＧＨｚにおいて、Ｓ１１が約−１３ｄＢであり、Ｓ２１が約−９．６ｄＢであった。第２比較例によるマルチアンテナ装置３０では、図１１に示すように、２．５ＧＨｚにおいて、Ｓ１１が約−１６ｄＢであり、Ｓ２１が約−２３ｄＢであった。
【００８４】
この結果、第１比較例によるマルチアンテナ装置２０よりも第３実施形態に対応するマルチアンテナ装置５０の方が、２つのアンテナ素子間の相互結合の大きさを意味するＳ２１の値が小さいので、非接地の無給電素子５３を設けることによってアンテナ素子間の相互結合を小さくすることができることが判明した。
【００８５】
これは、以下の理由によるものと考えられる。すなわち、第３実施形態に対応するマルチアンテナ装置５０では、第１アンテナ素子５１および第２アンテナ素子５２において、他方のアンテナ素子を流れる電流に起因する直接的な結合と無給電素子５３を流れる電流に起因する間接的な結合とが生じることによって、アンテナ素子間の相互結合が小さくなると考えられる。
【００８６】
また、第３実施形態に対応するマルチアンテナ装置５０でも、第２比較例によるマルチアンテナ装置３０と同様に、２つのアンテナ素子間の相互結合の大きさを意味するＳ２１の値が−１０ｄＢ以下になった。よって、無給電素子５３を、基板１４の表面１４ａ、基板１４の厚み方向の部分および基板１４の背面１４ｂに配置して、マルチアンテナ装置５０の配置領域を小さくした場合でもアンテナ素子間の相互結合を小さくすることができることが判明した。
【００８７】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００８８】
たとえば、上記第１〜第３実施形態では、携帯機器に本発明のマルチアンテナ装置を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、無線LANや広帯域通信等、MIMOシステムを搭載する携帯機器以外の通信機器に本発明のマルチアンテナ装置を適用してもよい。
【００８９】
また、上記第１〜第３実施形態では、延在部は、第１無給電素子部および第２無給電素子部にそれぞれ接続される構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、延伸部は、第１無給電素子部または第２無給電素子部の少なくとも一方に接続されている構成であれば、第１無給電素子部および第２無給電素子部の両方に接続されていなくてもよい。
【００９０】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１の面の一例として基板の表面、第２の面の一例として基板の背面を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、基板を多層に構成し、第１の面または第２の面のうち一方を多層の基板の内部の面としてもよいし、第１の面および第２の面の両方を多層の基板の内部の面としてもよい。
【００９１】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子と第１対向部とが同一面内に配置されており、第２アンテナ素子と第２対向部とが同一面内に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１アンテナ素子と第１対向部とが対向して配置されており、第２アンテナ素子と第２対向部とが対向して配置されていれば、それぞれ、同一面内に配置されていなくてもよい。
【００９２】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子とが同一面内に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子とが異なる面に配置されていてもよい。
【００９３】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子と、第１給電点および第２給電点とが異なる面に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子と、第１給電点および第２給電点とが同一面内に配置されていてもよい。
【００９４】
また、上記第１〜第３実施形態では、給電点とアンテナ素子の間にインピーダンス整合を図るための整合回路を設けない構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、給電点とアンテナ素子の間に高周波電力の所定の周波数においてインピーダンス整合を図りながらアンテナ素子間の相互結合を抑制するための整合回路を設けてもよい。たとえば、図１８および図１９に示すように、マルチアンテナ装置６０の第１給電点１６（第２給電点１７）と第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）との間に第１整合回路１８（第２整合回路１９）を設ける構成にしてもよい。これにより、所定の周波数において、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることができるとともにインピーダンス整合が図られるので、アンテナ素子を介して伝達されるエネルギーの伝達損失をより軽減させることができる。なお、第１整合回路１８（第２整合回路１９）は、たとえば、図２０に示すようなインダクタ（コイル）およびキャパシタ（コンデンサ）により構成されたπ型回路（πマッチ）や、図２１に示すようなインダクタおよびキャパシタにより構成されたＴ型回路（Ｔマッチ）、図２２に示すようなインダクタおよびキャパシタにより構成されたＬ型回路（Ｌマッチ）などにより構成してもよい。また、π型回路やＴ型回路、Ｌ型回路などは、インダクタまたはキャパシタの一方のみにより構成してもよいし、インダクタおよびキャパシタの両方により構成してもよい。
【００９５】
また、上記第１〜第３実施形態では、マルチアンテナ装置の一例として、ＭＩＭＯ通信用のマルチアンテナ装置を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、ダイバシティなどＭＩＭＯ以外の形式に対応するマルチアンテナ装置であってもよい。
【００９６】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子（第２アンテナ素子）の一例として、モノポールアンテナからなる第１アンテナ素子（第２アンテナ素子）を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ダイポールアンテナなどモノポールアンテナ以外の第１アンテナ素子（第２アンテナ素子）であってもよい。たとえば、図２３に示すように、ダイポールアンテナからなる第１アンテナ素子（第２アンテナ素子）の場合には、第１アンテナ素子（第２アンテナ素子）の給電点よりもＹ１方向側の部分に対応するように、延伸部を含む非接地の無給電素子を設けてもよい。また、図２４に示すように、ダイポールアンテナからなる第１アンテナ素子（第２アンテナ素子）の給電点よりもＹ１方向側の部分およびＹ２方向側の部分の両方に対応するように、延伸部を含む非接地の無給電素子を設けてもよい。
【００９７】
また、上記第１〜第３実施形態では、無給電素子を同一平面内において複数の位置で屈曲した形状に形成する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、無給電素子を同一平面内において複数の位置で湾曲した形状に形成する構成であってもよい。
【００９８】
また、上記第１〜第３実施形態では、延伸部は、第１の面としての基板の表面に対して垂直方向に延びるように形成される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、延伸部は、第１の面に対して交差する方向に延びるように形成されていれば、第１の面に対して垂直方向に延びるように形成されていなくてもよい。たとえば、図２５に示すように、延伸部は、第１の面に対して直角以外の所定の角度の方向に延びるように形成されていてもよい。
【００９９】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１の面としての基板の表面に、第１無給電素子部および第２無給電素子部の両方が配置されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１の面に第１無給電素子部が配置されている構成であればよい。たとえば、図２６に示すように、第１の面に第２無給電素子部が配置されていなくてもよい。
【０１００】
また、上記第１〜第３実施形態では、基板は、第１無給電素子部および第２無給電素子部が配置される第１の面としての基板の表面と、背面配置部が配置される第２の面としての基板の背面との両方を有する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、基板は、第１無給電素子部が配置される第１の面を有していれば、背面配置部が配置される第２の面を有していなくてもよい。たとえば、図２７に示すように、第１の面を有する基板とは異なる基板に背面配置部が配置される第２の面を設けてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１０、４０、５０、６０  マルチアンテナ装置
１１、４１、５１  第１アンテナ素子
１２、４２、５２  第２アンテナ素子
１３、４３、５３  無給電素子
１４  基板
１４ａ  表面（第１の面）
１４ｂ  背面（第２の面）
１６  第１給電点
１７  第２給電点
１８  第１整合回路
１９  第２整合回路
１００  携帯機器（通信機器）
１３１、４３１、５３１  第１無給電素子部
１３１ａ、４３１ａ、５３１ａ  第１対向部
１３１ｃ、４３１ｃ、５３１ｃ  第５横部（横部）
１３２、４３２、５３２  第２無給電素子部
１３２ａ、４３２ａ、５３２ａ  第２対向部
１３２ｃ、４３２ｃ、５３２ｃ  第６横部（横部）
１３３、４３３、５３３  延伸部
１３３ａ、４３３ａ、５３３ａ  第１延伸部
１３３ｂ、４３３ｂ、５３３ｂ  第２延伸部
【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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【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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