(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎは１以上４以下の整数とし、
５個のアンテナ素子Ａ１，…，Ａ５と、
４個のアンテナスイッチＢ１，…，Ｂ４と、
メイン給電部Ｃと、
４個のサブ給電部Ｄ１，…，Ｄ４と、
を備え、
ｎ≧２において、アンテナ素子Ａｎはアンテナ素子Ａｎ−１とアンテナ素子Ａｎ＋１との間に配置されており、
メイン給電部Ｃは、２番目のアンテナ素子Ａ２に接続されており、
メイン給電部Ｃは、メイン給電器と、前記メイン給電器とアンテナ素子Ａ２とのインピーダンスを整合させるメイン整合器とを有し、
アンテナスイッチＢ１は、接続状態であるアンテナ素子Ａ１をアンテナ素子Ａ２に接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子Ａ１をサブ給電部Ｄ１に接続した状態とを切り替え、
ｎ≧２のとき、アンテナスイッチＢｎは、接続状態であるアンテナ素子Ａｎ＋１をアンテナ素子Ａｎに接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子Ａｎ＋１をサブ給電部Ｄｎに接続した状態とを切り替え、
アンテナ素子Ａ１，Ａ３，Ａ４，Ａ５は、単独では３．５ＧＨｚ帯での送受信が可能なアンテナであり、
アンテナ素子Ａ２のメイン給電部Ｃが接続された点からアンテナ素子Ａ１側は、単独では３．５ＧＨｚ帯での送受信が可能なアンテナであり、
アンテナ素子Ａ２のメイン給電部Ｃが接続された点からアンテナ素子Ａ３側は、単独では３．５ＧＨｚ帯での送受信が可能なアンテナであり、
サブ給電部Ｄｎは、サブ給電器Ｐｎとサブ第１整合器Ｑｎとサブ第２整合器ＲｎとサブスイッチＳｎと位相器Ｔｎとを有し、
位相器Ｔｎの一端はアンテナスイッチＢｎに接続され、
サブスイッチＳｎは、発振状態である位相器Ｔｎの他端をサブ第１整合器Ｑｎの一端に接続した状態と、接地状態である位相器Ｔｎの他端をサブ第２整合器Ｒｎの一端に接続した状態とを切り替え、
サブ第１整合器Ｑｎの他端はサブ給電器Ｐｎに接続されており、
サブ第２整合器Ｒｎの他端は接地されている
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナ装置であって、
２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯の通信と、７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯もしくは９００ＭＨｚ帯の通信を行うときは、アンテナスイッチＢ１，…，Ｂ４を接続状態としてメイン給電部Ｃで２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯と、７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯もしくは９００ＭＨｚ帯に対する給電を行い、
２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯の通信と、３．５ＧＨｚ帯の４チャネルのＭＩＭＯでの通信を行うときは、アンテナスイッチＢ１を接続状態、アンテナスイッチＢ２，Ｂ３，Ｂ４を切断状態として、メイン給電部Ｃで２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、かつサブスイッチＳ２，Ｓ３，Ｓ４を発振状態としてサブ給電部Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、位相器Ｔ２は３．５ＧＨｚ帯のメイン給電部Ｃが給電する信号の位相とサブ給電部Ｄ２が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、位相器Ｔ３はサブ給電部Ｄ２が給電する信号の位相とサブ給電部Ｄ３が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、位相器Ｔ４はサブ給電部Ｄ３が給電する信号の位相とサブ給電部Ｄ４が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、
７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯もしくは９００ＭＨｚ帯の通信と、３．５ＧＨｚ帯の２チャネルのＭＩＭＯでの通信を行うときは、アンテナスイッチＢ１を切断状態、アンテナスイッチＢ２，Ｂ３，Ｂ４を接続状態として、メイン給電部Ｃで７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯もしくは９００ＭＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、かつサブスイッチＳ１を発振状態としてサブ給電部Ｄ１で３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、位相器Ｔ１は３．５ＧＨｚ帯のメイン給電部Ｃが給電する信号の位相とサブ給電部Ｄ１が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらす
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
請求項２記載のアンテナ装置であって、
２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯の通信と、３．５ＧＨｚ帯の２チャネルのＭＩＭＯでの通信を行うときは、アンテナスイッチＢ１を接続状態、アンテナスイッチＢ２，Ｂ４を切断状態として、メイン給電部Ｃで２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、かつサブスイッチＳ４を発振状態としてサブ給電部Ｄ４で３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、位相器Ｔ４は３．５ＧＨｚ帯のメイン給電部Ｃが給電する信号の位相とサブ給電部Ｄ４が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、サブスイッチＳ２を接地状態とする
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項２または３記載のアンテナ装置であって、
２ＧＨｚ帯の通信と、１．５ＧＨｚ帯の通信を行うときは、アンテナスイッチＢ１，Ｂ２を接続状態、アンテナスイッチＢ３を切断状態として、メイン給電部Ｃで２ＧＨｚ帯と１．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、サブスイッチＳ３を接地状態とする
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
Ｎは１以上の整数、ｎは１以上Ｎ以下の整数とし、
Ｎ＋１個のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮ＋１と、
Ｎ個のアンテナスイッチＢ１〜ＢＮと、
メイン給電部Ｃと、
Ｎ個のサブ給電部Ｄ１〜ＤＮと、
を備え、
ｎ≧２において、アンテナ素子Ａｎはアンテナ素子Ａｎ−１とアンテナ素子Ａｎ＋１との間に配置されており、
メイン給電部Ｃは、ｍ番目のアンテナ素子Ａｍに接続されており、
メイン給電部Ｃは、メイン給電器と、前記メイン給電器とアンテナ素子Ａｍとのインピーダンスを整合させるメイン整合器とを有し、
ｎ＜ｍのとき、アンテナスイッチＢｎは、接続状態であるアンテナ素子Ａｎをアンテナ素子Ａｎ＋１に接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子Ａｎをサブ給電部Ｄｎに接続した状態とを切り替え、
ｎ≧ｍのとき、アンテナスイッチＢｎは、接続状態であるアンテナ素子Ａｎ＋１をアンテナ素子Ａｎに接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子Ａｎ＋１をサブ給電部Ｄｎに接続した状態とを切り替え、
サブ給電部Ｄｎは、少なくともサブ給電器Ｐｎとサブ第１整合器Ｑｎとサブ第２整合器ＲｎとサブスイッチＳｎとを有し、
サブスイッチＳｎは、発振状態であるアンテナスイッチＢｎをサブ第１整合器Ｑｎの一端に接続した状態と、接地状態であるアンテナスイッチＢｎをサブ第２整合器Ｒｎの一端に接続した状態とを切り替え、
サブ第１整合器Ｑｎの他端はサブ給電器Ｐｎに接続されており、
サブ第２整合器Ｒｎの他端は接地されており、
アンテナスイッチＢｎは、通信に使用する周波数帯に応じて接続状態と切断状態とを切り替え、
ｎ＜ｍであってアンテナスイッチＢｎが切断状態の場合は、アンテナ素子Ａｎを通信に使用するときはサブスイッチＳｎを発振状態とし、アンテナ素子Ａｎを通信に使用しないときはサブスイッチＳｎを接地状態とし、
ｎ≧ｍであってアンテナスイッチＢｎが切断状態の場合は、アンテナ素子Ａｎ＋１を通信に使用するときはサブスイッチＳｎを発振状態とし、アンテナ素子Ａｎ＋１を通信に使用しないときはサブスイッチＳｎを接地状態とする
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項６】
請求項５記載のアンテナ装置であって、
ＭＩＭＯでの通信に使用するサブ給電部Ｄｎはさらに、サブスイッチＳｎのアンテナスイッチＢｎ側に、位相器も有し、
ＭＩＭＯで通信するときには、前記位相器は、同一周波数帯で使用される隣接する信号同士の位相をπ／２またはπ／４ずらす
ことを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の周波数帯で通信を行うためのアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２ＧＨｚ帯と８００ＭＨｚ帯の２つの周波数帯を用いて通信を行う端末に搭載されるアンテナ装置として、図１に示すアンテナ装置が知られている。このアンテナ装置９００は、アンテナ素子９１０と給電部９５０で構成される。給電部９５０は整合器９６０と給電器９７０を有し、給電器９７０が整合器９６０を介して点９３０でアンテナ素子９１０に接続される。点９３０からアンテナ素子９１０の一方側の部分９１１１の長さは２ＧＨｚ帯用のアンテナとして動作できる長さであり、点９３０からアンテナ素子９１０の他方側の部分９１１２の長さは、８００ＭＨｚ帯用のアンテナとして動作できる長さである。アンテナ装置９００はこのような構成なので、給電器９７０から２ＧＨｚ帯と８００ＭＨｚ帯の信号を供給し、整合器９６０が２ＧＨｚ帯と８００ＭＨｚ帯でのインピーダンスを整合することで、２つの周波数帯に対応したアンテナ装置として機能する。
【０００３】
一方、移動通信システムの更なる通信速度の向上や通信品質の確保への要求から、複数周波数帯への対応やＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）への対応が求められている。そして、特許文献１のようにスイッチを用いてアンテナの長さを調整するアンテナ装置も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０４５５７３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、対応する周波数帯の増加はアンテナの数の増加を招くことになり、端末の小型化の妨げとなる。また、単にスイッチを用いてアンテナ素子を接続・切断しただけでは、アンテナ素子同士の距離が短いので、使用していないアンテナ素子が無給電アンテナ素子として機能してしまう。そして、指向性などの不要な特性を持ってしまうなどの課題がある。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、複数の周波数帯で通信を行うためのアンテナ装置において、小型化を図りながら、小型化に伴って生じる不要な特性を抑えるアンテナ装置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】
【０００７】
本発明のアンテナ装置は、少なくともＮ＋１個のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮ＋１と、Ｎ個のアンテナスイッチＢ１〜ＢＮと、メイン給電部Ｃと、Ｎ個のサブ給電部Ｄ１〜ＤＮとを備える。ただし、Ｎは１以上の整数、ｎは１以上Ｎ以下の整数とする。ｎ≧２において、アンテナ素子Ａｎはアンテナ素子Ａｎ−１とアンテナ素子Ａｎ＋１との間に配置されている。メイン給電部Ｃは、ｍ番目のアンテナ素子Ａｍに接続されている。メイン給電部Ｃは、メイン給電器と、メイン給電器とアンテナ素子Ａｍとのインピーダンスを整合させるメイン整合器とを有する。
【０００８】
ｎ＜ｍのとき、アンテナスイッチＢｎは、接続状態であるアンテナ素子Ａｎをアンテナ素子Ａｎ＋１に接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子Ａｎをサブ給電部Ｄｎに接続した状態とを切り替える。また、ｎ≧ｍのとき、アンテナスイッチＢｎは、接続状態であるアンテナ素子Ａｎ＋１をアンテナ素子Ａｎに接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子Ａｎ＋１をサブ給電部Ｄｎに接続した状態とを切り替える。
【０００９】
サブ給電部Ｄｎは、少なくともサブ給電器Ｐｎとサブ第１整合器Ｑｎとサブ第２整合器ＲｎとサブスイッチＳｎとを有する。サブスイッチＳｎは、発振状態であるアンテナスイッチＢｎをサブ第１整合器Ｑｎの一端に接続した状態と、接地状態であるアンテナスイッチＢｎをサブ第２整合器Ｒｎの一端に接続した状態とを切り替える。サブ第１整合器Ｑｎの他端はサブ給電器Ｐｎに接続されている。サブ第２整合器Ｒｎの他端は接地されている。アンテナスイッチＢｎは、通信に使用する周波数帯に応じて接続状態と切断状態とを切り替える。
【００１０】
ｎ＜ｍであってアンテナスイッチＢｎが切断状態の場合は、アンテナ素子Ａｎを通信に使用するときはサブスイッチＳｎを発振状態とし、アンテナ素子Ａｎを通信に使用しないときはサブスイッチＳｎを接地状態とする。また、ｎ≧ｍであってアンテナスイッチＢｎが切断状態の場合は、アンテナ素子Ａｎ＋１を通信に使用するときはサブスイッチＳｎを発振状態とし、アンテナ素子Ａｎ＋１を通信に使用しないときはサブスイッチＳｎを接地状態とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のアンテナ装置によれば、複数のアンテナ素子をスイッチで接続・切断する構成であり、かつ、切断されたアンテナ素子を通信に使用しない場合には接地するので無給電アンテナ素子として機能しない。したがって、対応する周波数帯を増やしたときにも、アンテナ装置の小型化を図りながら、小型化に伴って発生する不要な特性を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】２ＧＨｚ帯と８００ＭＨｚ帯の２つの周波数帯を用いて通信を行う端末に搭載されるアンテナ装置の構成を示す図。
【図２】実施例１のアンテナ装置の機能構成例を示す図。
【図３】同時に使用する周波数帯の組み合わせ（周波数１，周波数２）ごとの使用する給電部とアンテナスイッチの状態とサブスイッチの状態を示す図。
【図４】実施例２のアンテナ装置の機能構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
【実施例１】
【００１４】
＜本実施例での前提＞
本実施例では、具体的な周波数帯を特定して周波数帯の増加とＭＩＭＯでの通信への対応を考慮する。この場合、単にスイッチを用いてアンテナ素子を接続・切断しただけでは、アンテナ素子同士の距離が短いので、使用していないアンテナ素子が無給電アンテナ素子として機能したり、同一周波数帯で動作させる複数のアンテナ素子がアレイアンテナとして機能したりしてしまう。そこで、本実施例では、アンテナ装置の小型化を図りながら、無給電アンテナ素子として機能してしまうことと、アレイアンテナとして機能してしまうことを抑制する。
【００１５】
具体的な周波数帯は、２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯、７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯、３．５ＧＨｚ帯である。周波数帯とは、あらかじめ定めた周波数の幅を許容する意味で用いている。例えば、２ＧＨｚ帯は１．９２ＧＨｚ〜２．１７ＧＨｚを意味するなどである。なお、前記の具体的な数値はこれに限定するものではなく、２ＧＨｚと同等に送受信できる範囲であれば変更してかまわない。その他の周波数帯についても同様である。３．５ＧＨｚ帯では、１つの入出力の場合（「×１」で表現することもある）とＭＩＭＯの場合（「×２」、「×３」または「×４」で表現することもある）がある。そして、キャリア・アグリゲーションなどの目的で同時に通信することがある周波数帯は２つであり、その組み合わせ（周波数１と周波数２、および３．５ＧＨｚ帯のときはＭＩＭＯか否か）は以下のとおりとする。
【００１６】
（１）周波数１：  ２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：  ７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯または９００ＭＨｚ帯
（２）周波数１：  ２ＧＨｚ帯
周波数２：  １．５ＧＨｚ帯
（３）周波数１：  ２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：  ３．５ＧＨｚ帯×１  （ＭＩＭＯではないという意味）
（４）周波数１：  ２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：  ３．５ＧＨｚ帯×２  （２×２のＭＩＭＯという意味）
（５）周波数１：  ２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：  ３．５ＧＨｚ帯×３  （３×３のＭＩＭＯという意味）
（６）周波数１：  ２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：  ３．５ＧＨｚ帯×４  （４×４のＭＩＭＯという意味）
（７）周波数１：  ３．５ＧＨｚ帯×１
周波数２：  ７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯または９００ＭＨｚ帯
（８）周波数１：  ３．５ＧＨｚ帯×２
周波数２：  ７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯または９００ＭＨｚ帯
【００１７】
＜アンテナ装置の構成＞
次に、本実施例のアンテナ装置１００の構成を説明する。図２に実施例１のアンテナ装置の機能構成例を示す。まず、ｎを１以上４以下の整数とする。アンテナ装置１００は、５個のアンテナ素子１１０１，…，１１０５と、４個のアンテナスイッチ１２０１，…，１２０４と、メイン給電部１５０と、４個のサブ給電部２５０１，…，２５０４とを備える。なお、特許請求の範囲では、アンテナ素子１１０ｎをアンテナ素子Ａｎと、アンテナスイッチ１２０ｎをアンテナスイッチＢｎと、メイン給電部１５０をメイン給電部Ｃと、サブ給電部２５０ｎをサブ給電部Ｄｎと示している。
【００１８】
ｎ≧２において、アンテナ素子１１０ｎはアンテナ素子１１０ｎ−１とアンテナ素子１１０ｎ＋１との間に配置されている。メイン給電部１５０は、２番目のアンテナ素子１１０２に点１３０で接続されている。メイン給電部１５０は、メイン給電器１７０と、メイン給電器１７０とアンテナ素子１１０ｍとのインピーダンスを整合させるメイン整合器１６０とを有する。
【００１９】
アンテナスイッチ１２０１は、接続状態であるアンテナ素子１１０１をアンテナ素子１１０２に接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子１１０１をサブ給電部２５０１に接続した状態とを切り替える。ｎ≧２のとき、アンテナスイッチ１２０ｎは、接続状態であるアンテナ素子１１０ｎ＋１をアンテナ素子１１０ｎに接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子１１０ｎ＋１をサブ給電部２５０ｎに接続した状態とを切り替える。
【００２０】
アンテナ素子１１０１，１１０３，１１０４，１１０５は、単独では３．５ＧＨｚ帯での送受信が可能なアンテナである。アンテナ素子１１０２のメイン給電部１５０が接続された点１３０からアンテナ素子１１０１側の部分１１１２１は、単独では３．５ＧＨｚ帯での送受信が可能なアンテナである。アンテナ素子１１０２のメイン給電部１５０が接続された点１３０からアンテナ素子１１０３側の部分１１１２２は、単独では３．５ＧＨｚ帯での送受信が可能なアンテナである。
【００２１】
サブ給電部２５０ｎは、サブ給電器２７０ｎとサブ第１整合器２６１ｎとサブ第２整合器２６２ｎとサブスイッチ２８０ｎと位相器２９０ｎとを有する。なお、特許請求の範囲では、サブ給電器２７０ｎをサブ給電器Ｐｎと、サブ第１整合器２６１ｎをサブ第１整合器Ｑｎと、サブ第２整合器２６２ｎをサブ第２整合器Ｒｎと、サブスイッチ２８０ｎをサブスイッチＳｎと、位相器２９０ｎを位相器Ｔｎと示している。
【００２２】
位相器２９０ｎの一端はアンテナスイッチ１２０ｎに接続される。サブスイッチ２８０ｎは、発振状態である位相器２９０ｎの他端をサブ第１整合器２６１ｎの一端に接続した状態と、接地状態である位相器２９０ｎの他端をサブ第２整合器２６２ｎの一端に接続した状態とを切り替える。サブ第１整合器２６１ｎの他端はサブ給電器２７０ｎに接続されている。サブ第２整合器２６２ｎの他端は接地されている。
【００２３】
３．５ＧＨｚの半分の周波数（波長が２倍になる周波数）は、１．７５ＧＨｚである。したがって、３．５ＧＨｚ帯用のアンテナを２つ繋げると、理論上は１．７５ＧＨｚ帯用のアンテナになる。そして、１．５ＧＨｚ〜２ＧＨｚ程度であれば実際に通信できるので、１．５ＧＨｚ帯〜２ＧＨｚ帯用のアンテナにできる。また、３．５ＧＨｚの１／４の周波数（波長が４倍になる周波数）は、８７５ＭＨｚである。したがって、３．５ＧＨｚ帯用のアンテナを４つ繋げると、理論上は８７５ＭＨｚ帯用のアンテナになる。そして、７００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ程度であれば実際に通信できるので、７００ＭＨｚ帯〜９００ＭＨｚ帯用のアンテナにできる。
【００２４】
＜アンテナ装置の制御＞
図３に、同時に使用する周波数帯の組み合わせ（周波数１，周波数２）ごとの使用する給電部とアンテナスイッチの状態とサブスイッチの状態を示す。図３中の「２ＧＨｚ帯／１．７ＧＨｚ帯／１．５ＧＨｚ帯」は２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯の中のいずれか１つを意味し、「７００ＭＨｚ帯／８００ＭＨｚ帯／９００ＭＨｚ帯」は７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯のいずれか１つを意味する。「周波数１用の給電部」の列および「周波数２用の給電部」の列に示されている数字は、メイン給電器１７０、サブ給電器２７０１，…，２７０４の番号であり、メイン給電器１７０、サブ給電器２７０１，…，２７０４のいずれが給電するのかを示している。アンテナスイッチの状態の「接続」はアンテナスイッチが接続状態であることを、「切断」はアンテナスイッチが切断状態であることを示している。サブスイッチの状態の「発振」は発振状態であることを、「接地」は「接地状態」であることを示している。また、「−」は接地状態でも発振状態でもかまわないことを示し、「△」はアンテナスイッチが切断状態ならばサブスイッチは接地状態、アンテナスイッチが接続状態ならばサブスイッチは接地状態でも発振状態でもかまわないことを示している。
【００２５】
（１）周波数１：  ２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：  ７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯または９００ＭＨｚ帯
【００２６】
アンテナスイッチ１２０１，…，１２０４を接続状態としてメイン給電部１５０で２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯と、７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯もしくは９００ＭＨｚ帯に対する給電を行う。この場合、アンテナ素子１１０１と部分１１１２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１２２〜アンテナ素子１１０５が周波数２用のアンテナとなる。なお、周波数１は１．５ＧＨｚ〜２ＧＨｚ程度の間の他の周波数帯に変更してもよい。周波数２は７００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ程度の間の他の周波数帯に変更してもよい。以下の周波数帯の組み合わせでも同様である。
【００２７】
（２）周波数１：  ２ＧＨｚ帯
周波数２：  １．５ＧＨｚ帯
【００２８】
アンテナスイッチ１２０１，１２０２を接続状態、アンテナスイッチ１２０３を切断状態として、メイン給電部１５０で２ＧＨｚ帯と１．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、サブスイッチ２８０３を接地状態とする。この場合、アンテナ素子１１０１と部分１１１２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１２２とアンテナ素子１１０３が周波数２用のアンテナとなる。また、使用されないアンテナ素子１１０４，１１０５は接地される。
【００２９】
（３）周波数１：  ２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：  ３．５ＧＨｚ帯×１
【００３０】
アンテナスイッチ１２０１を接続状態、アンテナスイッチ１２０２を切断状態として、メイン給電部１５０で２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、サブスイッチ２８０２を接地状態とする。この場合、アンテナ素子１１０１と部分１１１２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１２２が周波数２用のアンテナとなる。また、使用されないアンテナ素子１１０３，１１０４，１１０５は接地される。なお、周波数２は厳密に３．５ＧＨｚ帯の周波数である必要はなく、実際に通信できる範囲の周波数帯に変更してもよい。以下の周波数帯の組み合わせでも同様である。
【００３１】
（４）周波数１：  ２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：  ３．５ＧＨｚ帯×２
【００３２】
アンテナスイッチ１２０１を接続状態、アンテナスイッチ１２０２，１２０４を切断状態として、メイン給電部１５０で２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、かつサブスイッチ２８０４を発振状態としてサブ給電部２５０４で３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、位相器２９０４は３．５ＧＨｚ帯のメイン給電部１５０が給電する信号の位相とサブ給電部２５０４が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、サブスイッチ２８０２を接地状態とする。この場合、アンテナ素子１１０１と部分１１１２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１２２が１つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０５が２つめの周波数２用のアンテナとなる。また、使用されないアンテナ素子１１０３，１１０４は接地される。なお、２つめの周波数２用のアンテナとして、アンテナ素子１１０３，１１０４を選択してもよいが、１つめの周波数２用のアンテナである部分１１１２２からできるだけ離れたアンテナ素子を選択した方が、一般的にはＭＩＭＯでの通信を行いやすい。
【００３３】
（５）周波数１：  ２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：  ３．５ＧＨｚ帯×３
【００３４】
アンテナスイッチ１２０１を接続状態、アンテナスイッチ１２０２，１２０３，１２０４を切断状態として、メイン給電部１５０で２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、かつサブスイッチ２８０２，２８０４を発振状態としてサブ給電部２５０２，２５０４で３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、位相器２９０２は３．５ＧＨｚ帯のメイン給電部１５０が給電する信号の位相とサブ給電部２５０２が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、位相器２９０４はサブ給電部２５０２が給電する信号の位相とサブ給電部２５０４が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、サブスイッチＳ３を接地状態とする。この場合、アンテナ素子１１０１と部分１１１２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１２２が１つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０３が２つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０５が３つめの周波数２用のアンテナとなる。また、使用されないアンテナ素子１１０４は接地される。
【００３５】
または、アンテナスイッチ１２０１を接続状態、アンテナスイッチ１２０２，１２０３，１２０４を切断状態として、メイン給電部１５０で２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、かつサブスイッチ２８０３，２８０４を発振状態としてサブ給電部２５０３，２５０４で３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、位相器２９０３は３．５ＧＨｚ帯のメイン給電部１５０が給電する信号の位相とサブ給電部２５０３が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、位相器２９０４はサブ給電部２５０３が給電する信号の位相とサブ給電部２５０４が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、サブスイッチ２８０２を接地状態とする。この場合、アンテナ素子１１０１と部分１１１２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１２２が１つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０４が２つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０５が３つめの周波数２用のアンテナとなる。また、使用されないアンテナ素子１１０３は接地される。
【００３６】
（６）周波数１：  ２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：  ３．５ＧＨｚ帯×４
【００３７】
アンテナスイッチ１２０１を接続状態、アンテナスイッチ１２０２，１２０３，１２０４を切断状態として、メイン給電部１５０で２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、かつサブスイッチ２８０２，２８０３，２８０４を発振状態としてサブ給電部２５０２，２５０３，２５０４で３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、位相器２９０２は３．５ＧＨｚ帯のメイン給電部１５０が給電する信号の位相とサブ給電部２５０２が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、位相器２９０３はサブ給電部２５０２が給電する信号の位相とサブ給電部２５０３が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、位相器２９０４はサブ給電部２５０３が給電する信号の位相とサブ給電部２５０４が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらす。この場合、アンテナ素子１１０１と部分１１１２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１２２が１つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０３が２つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０４が３つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０５が４つめの周波数２用のアンテナとなる。
【００３８】
（７）周波数１：  ３．５ＧＨｚ帯×１
周波数２：  ７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯または９００ＭＨｚ帯
【００３９】
アンテナスイッチ１２０１を切断状態、アンテナスイッチ１２０２，１２０３，１２０４を接続状態として、メイン給電部１５０で７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯もしくは９００ＭＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、サブスイッチ２８０１を接地状態とする。この場合、部分１１１２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１２２〜アンテナ素子１１０５が周波数２用のアンテナとなる。また、使用されないアンテナ素子１１０１は接地される。
【００４０】
（８）周波数１：  ３．５ＧＨｚ帯×２
周波数２：  ７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯または９００ＭＨｚ帯
【００４１】
アンテナスイッチ１２０１を切断状態、アンテナスイッチ１２０２，１２０３，１２０４を接続状態として、メイン給電部１５０で７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯もしくは９００ＭＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、かつサブスイッチ２８０１を発振状態としてサブ給電部２５０１で３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、位相器２９０１は３．５ＧＨｚ帯のメイン給電部１５０が給電する信号の位相とサブ給電部２５０１が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらす。この場合、アンテナ素子１１０１が１つめの周波数１用のアンテナとなり、部分１１１２１が２つめの周波数１用のアンテナとなり、部分１１１２２が１つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０３が２つめの周波数２用のアンテナとなり、部分１１１２２〜アンテナ素子１１０５が周波数２用のアンテナとなる。
【００４２】
アンテナ装置１００は、上述のような構成なので、アンテナ素子全体の長さは、図１に示した従来のアンテナ装置と同等である。そして、（１）〜（８）に示した制御によって、様々な周波数帯の組合せに対応したアンテナが実現でき、使用していないアンテナ素子は接地できる。また、ＭＩＭＯによる通信のために同一周波数帯で使用するアンテナ素子が複数ある場合には、アレイアンテナとして機能しないように位相をπ／２もしくはπ／４ずらす。したがって、使用できる周波数帯の数に比べてアンテナ装置を小型化でき、小型化に伴って生じる不要な特性を抑制できる。
【実施例２】
【００４３】
実施例２では、実施例１のアンテナ装置の構成上の上位概念を示すため、本実施例では周波数は限定しない。図４に、実施例２のアンテナ装置の機能構成例を示す。アンテナ装置２００は、少なくともＮ＋１個のアンテナ素子１１０１〜１１０Ｎ＋１と、Ｎ個のアンテナスイッチ１２０１〜１２０Ｎと、メイン給電部１５０と、Ｎ個のサブ給電部２５０１〜２５０Ｎとを備える。本実施例では、Ｎは１以上の整数、ｎは１以上Ｎ以下の整数とする。ｎ≧２において、アンテナ素子１１０ｎはアンテナ素子１１０ｎ−１とアンテナ素子１１０ｎ＋１との間に配置されている。メイン給電部１５０は、ｍ番目のアンテナ素子１１０ｍの点１３０に接続されている。アンテナ素子１１０ｍには、アンテナ素子１１０ｍ−１側の部分１１１ｍ１とアンテナ素子１１０ｍ＋１側の部分１１１ｍ２とがある。メイン給電部１５０は、メイン給電器１７０と、メイン給電器１７０とアンテナ素子１１０ｍとのインピーダンスを整合させるメイン整合器１６０とを有する。
【００４４】
ｎ＜ｍのとき、アンテナスイッチ１２０ｎは、接続状態であるアンテナ素子１１０ｎをアンテナ素子１１０ｎ＋１に接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子１１０ｎをサブ給電部２５０ｎに接続した状態とを切り替える。また、ｎ≧ｍのとき、アンテナスイッチ１２０ｎは、接続状態であるアンテナ素子１１０ｎ＋１をアンテナ素子１１０ｎに接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子１１０ｎ＋１をサブ給電部２５０ｎに接続した状態とを切り替える。
【００４５】
サブ給電部２５０ｎは、少なくともサブ給電器２７０ｎとサブ第１整合器２６１ｎとサブ第２整合器２６２ｎとサブスイッチ２８０ｎとを有する。サブスイッチ２８０ｎは、発振状態であるアンテナスイッチ１２０ｎをサブ第１整合器２６１ｎの一端に接続した状態と、接地状態であるアンテナスイッチ１２０ｎをサブ第２整合器２６２ｎの一端に接続した状態とを切り替える。サブ第１整合器２６１ｎの他端はサブ給電器２７０ｎに接続されている。サブ第２整合器２６２ｎの他端は接地されている。アンテナスイッチ１２０ｎは、通信に使用する周波数帯に応じて接続状態と切断状態とを切り替える。
【００４６】
ｎ＜ｍであってアンテナスイッチ１２０ｎが切断状態の場合は、アンテナ素子１１０ｎを通信に使用するときはサブスイッチ２８０ｎを発振状態とし、アンテナ素子１１０ｎを通信に使用しないときはサブスイッチ２８０ｎを接地状態とする。また、ｎ≧ｍであってアンテナスイッチ１２０ｎが切断状態の場合は、アンテナ素子１１０ｎ＋１を通信に使用するときはサブスイッチ２８０ｎを発振状態とし、アンテナ素子１１０ｎ＋１を通信に使用しないときはサブスイッチ２８０ｎを接地状態とする。
【００４７】
また、ＭＩＭＯでの通信に使用するサブ給電部２５０ｎはさらに、サブスイッチ２８０ｎのアンテナスイッチ１２０ｎ側に、位相器２９０ｍも備えればよい。そして、ＭＩＭＯで通信するときには、位相器２９０ｍは、同一周波数帯で使用される隣接する信号同士の位相をπ／２またはπ／４ずらせばよい。
【００４８】
本実施例では、使用する周波数を限定していないので、アンテナ素子１１０１〜１１０Ｎ＋１が単独ではどのような周波数帯に対応した長さなのかは示していない。また、アンテナスイッチ１２０１〜１２０Ｎとサブスイッチ２８０１〜２８０Ｎの制御方法についても示していない。しかし、実施例１で具体例を示しているので、実施例１の説明および図３を参照して適宜設計すればよい。
【００４９】
本実施例のアンテナ装置によれば、アンテナ素子全体の長さを短くできるのでアンテナ装置の小型化が可能である。また、使用していないアンテナ素子は接地でき、ＭＩＭＯによる通信のために同一周波数帯で使用するアンテナ素子が複数ある場合には、アレイアンテナとして機能しないように位相をπ／２もしくはπ／４ずらす。したがって、使用できる周波数帯の数に比べてアンテナ装置を小型化でき、小型化に伴って生じる不要な特性を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、複数の周波数帯を用いて通信する移動端末などに利用できる。
【符号の説明】
【００５１】
１００、２００、９００  アンテナ装置    １１０、９１０  アンテナ素子
１２０  アンテナスイッチ                １５０  メイン給電部
１６０  メイン整合器                    １７０  メイン給電器
２５０  サブ給電部                      ２６１  サブ第１整合器
２６２  サブ第２整合器                  ２７０  サブ給電器
２８０  サブスイッチ                    ２９０  位相器
９５０  給電部                          ９６０  整合器
９７０  給電器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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