(57)【要約】【課題】簡単な構成でありながら、給電素子間のアイソレーションを十分に確保するとともに、複数の周波数帯で動作することが可能なアレーアンテナ装置を提供する。【解決手段】アレーアンテナ装置は、給電素子１，２と、給電素子１，２にそれぞれ容量結合された無給電素子５とを備え、高域側の周波数帯において、給電素子１，２は互いに独立にそれぞれ実質的に共振し、低域側の周波数帯において、給電素子１，２と無給電素子５とによって所定の電気長を有して形成されるループアンテナが実質的に共振するように構成される。【選択図】図１
2008199588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の給電点を備えた第１の給電素子と、
第２の給電点を備えた第２の給電素子と、
上記第１及び第２の給電素子にそれぞれ電気的に接続された第１の無給電素子とを備え、
第１の周波数帯において、上記第１及び第２の給電素子間の電磁的な相互結合を解消させ、上記第１の給電点を介して上記第１の給電素子を励振させるとともに上記第２の給電点を介して上記第２の給電素子を励振させることにより、上記第１及び第２の給電素子は互いに独立にそれぞれ実質的に共振し、
上記第１の周波数帯よりも低い第２の周波数帯において、上記第１及び第２の給電素子と上記第１の無給電素子とによって所定の電気長を有するループアンテナが形成され、上記第１の給電点を介して上記第１の給電素子を励振させることにより、上記ループアンテナが実質的に共振するように構成されたことを特徴とするアレーアンテナ装置。
【請求項２】
上記第１の周波数帯において、上記第１の無給電素子が存在しない場合の上記第１及び第２の給電素子間の相互インピーダンスの虚数部と、上記第１の無給電素子が上記第１及び第２の給電素子にそれぞれ容量結合されたことによって生じるインピーダンスの虚数部とが相殺するように設定することにより、上記第１及び第２の給電素子間の電磁的な相互結合を解消させる一方、
上記第２の周波数帯において、上記第１の無給電素子が存在しない場合の上記第１及び第２の給電素子間の相互インピーダンスの虚数部と、上記無給電素子が上記第１及び第２の給電素子にそれぞれ容量結合されたことによって生じるインピーダンスの虚数部とは相殺せず、これにより、上記第１及び第２の給電素子と上記第１の無給電素子とによって上記ループアンテナが形成されるように構成されたことを特徴とする請求項１記載のアレーアンテナ装置。
【請求項３】
上記第１及び第２の給電素子はそれぞれ、容量結合を介して上記第１の無給電素子に電気的に接続されたことを特徴とする請求項１又は２記載のアレーアンテナ装置。
【請求項４】
上記第１及び第２の給電素子はそれぞれ、ＬＣ共振回路を介して上記第１の無給電素子に電気的に接続されたことを特徴とする請求項１又は２記載のアレーアンテナ装置。
【請求項５】
上記第１の無給電素子は接地されたことを特徴とする請求項１又は２記載のアレーアンテナ装置。
【請求項６】
上記第１の無給電素子は容量を介して接地されたことを特徴とする請求項５記載のアレーアンテナ装置。
【請求項７】
上記第１及び第２の給電素子は、互いに等しい素子長を有することを特徴とする請求項１又は２記載のアレーアンテナ装置。
【請求項８】
上記第１及び第２の給電素子は、互いに異なる素子長を有することを特徴とする請求項１又は２記載のアレーアンテナ装置。
【請求項９】
上記第１及び第２の給電素子にそれぞれ容量結合された第２の無給電素子をさらに備え、
上記第１の周波数帯において、上記第１及び第２の無給電素子が存在しない場合の上記第１及び第２の給電素子間の相互インピーダンスの虚数部と、上記第１及び第２の無給電素子が上記第１及び第２の給電素子にそれぞれ容量結合されたことによって生じるインピーダンスの虚数部とが相殺するように設定することにより、上記第１及び第２の給電素子間の電磁的な相互結合を解消させる一方、
上記第２の周波数帯において、上記第１及び第２の無給電素子が存在しない場合の上記第１及び第２の給電素子間の相互インピーダンスの虚数部と、上記第１及び第２の無給電素子が上記第１及び第２の給電素子にそれぞれ容量結合されたことによって生じるインピーダンスの虚数部とは相殺せず、これにより、上記第１及び第２の給電素子と上記第１の無給電素子とによって上記ループアンテナが形成されるように構成されたことを特徴とする請求項１記載のアレーアンテナ装置。
【請求項１０】
第１の給電点を備えた第１の給電素子と、
第２の給電点を備えた第２の給電素子と、
第３の給電点を備えた第３の給電素子と、
上記第１、第２及び第３の給電素子にそれぞれ電気的に接続された無給電素子とを備え、
第１の周波数帯において、上記第１、第２及び第３の給電素子のうちの少なくとも２つの給電素子間の電磁的な相互結合を解消させ、上記少なくとも２つの給電素子のうちの１つの給電素子の給電点を介して当該給電素子を励振させるとともに上記少なくとも２つの給電素子のうちのもう１つの給電素子の給電点を介して当該給電素子を励振させることにより、上記少なくとも２つの給電素子は互いに独立にそれぞれ実質的に共振し、
上記第１の周波数帯よりも低い第２の周波数帯において、上記第１の給電素子と、上記無給電素子と、上記第２及び第３の給電素子のうちのいずれか１つとによって所定の電気長を有するループアンテナが形成され、上記第１の給電点を介して上記第１の給電素子を励振させることにより、上記ループアンテナが実質的に共振するように構成されたことを特徴とするアレーアンテナ装置。
【請求項１１】
第１の給電点を備えた第１の給電素子と、
第２の給電点を備えた第２の給電素子と、
第３の給電点を備えた第３の給電素子と、
上記第１及び第２の給電素子にそれぞれ電気的に接続された第１の無給電素子と、
上記第２及び第３の給電素子にそれぞれ電気的に接続された第２の無給電素子とを備え、
第１の周波数帯において、上記第１、第２及び第３の給電素子のうちの少なくとも２つの給電素子間の電磁的な相互結合を解消させ、上記少なくとも２つの給電素子のうちの１つの給電素子の給電点を介して当該給電素子を励振させるとともに上記少なくとも２つの給電素子のうちのもう１つの給電素子の給電点を介して当該給電素子を励振させることにより、上記少なくとも２つの給電素子は互いに独立にそれぞれ実質的に共振し、
上記第１の周波数帯よりも低い第２の周波数帯内の第１の周波数において、上記第１及び第２の給電素子と上記第１の無給電素子とによって第１の電気長を有する第１のループアンテナが形成され、上記第１の給電点を介して上記第１の給電素子を励振させることにより、上記第１のループアンテナが実質的に共振し、
上記第２の周波数帯内の、上記第１の周波数とは異なる第２の周波数において、上記第２及び第３の給電素子と上記第２の無給電素子とによって上記第１の電気長とは異なる第２の電気長を有する第２のループアンテナが形成され、上記第３の給電点を介して上記第３の給電素子を励振させることにより、上記第２のループアンテナが実質的に共振するように構成されたことを特徴とするアレーアンテナ装置。
【請求項１２】
上記第１の周波数帯において、上記互いに独立にそれぞれ実質的に共振する給電素子はＭＩＭＯ通信方式に係る複数のチャンネル信号をそれぞれ受信することを特徴とする請求項１乃至１１のうちのいずれか１つに記載のアレーアンテナ装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のうちのいずれか１つに記載のアレーアンテナ装置を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として移動体通信用のアレーアンテナ装置と、それを備えた無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等の携帯無線通信装置の小型化、薄型化が急速に進んでいる。また、携帯無線通信装置は、従来の電話機として使用されるのみならず、電子メールの送受信やＷＷＷ（ワールドワイドウェブ）によるウェブページの閲覧などを行うデータ端末機に変貌を遂げている。取り扱う情報も従来の音声や文字情報から写真や動画像へと大容量化を遂げており、通信品質のさらなる向上が求められている。このような状況にあって、複数のアンテナ素子を備えて構成されたアレーアンテナ装置や、指向性を切り換えることが可能なアンテナ装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１においては、長方形形状の導電性の基板と、前記基板上に誘電体を介して設けられた平板状のアンテナとを備えたアンテナ装置が開示され、このアンテナ装置は、アンテナを所定方向に励振させることにより基板上の一方の対角線方向に電流を流れさせるとともに、アンテナを異なる方向に励振させることにより基板上の他方の対角線方向に電流を流れさせることを特徴とする。このように、特許文献１のアンテナ装置では、基板上を流れる電流の方向を変えることによって、アンテナ装置の指向性及び偏波方向を変更することができる。
【０００４】
特許文献２においては、第１筐体と第２筐体とをヒンジ部で連結して開閉自在な機構を有する折り畳み式携帯無線機であって、前記第１筐体内の第１の面側に前記第１筐体の長さ方向に沿って配置された第１板状導体と、前記第１筐体内の第１の面と向かい合う第２の面側に前記第１筐体の長さ方向に沿って配置された第２及び第３板状導体と、前記第１板状導体に給電するとともに、前記第１板状導体を給電する位相に対して異なる位相で前記第２又は第３板状導体に選択的に給電する給電手段とを具備した携帯無線機が開示されている。特許文献２の携帯無線機では、受信レベルの低下に応答して第２及び第３板状導体を切り換えることにより、通信性能を向上させることができる。
【０００５】
特許文献３においては、ダイポールアンテナと、ダイポールアンテナを構成する２つのアンテナ素子のうちの一方にそれぞれ接続された２つの給電手段とを備えた携帯無線機が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】国際出願の国際公開ＷＯ０２／３９５４４号。
【特許文献２】特開２００５−１３０２１６号公報。
【特許文献３】国際出願の国際公開ＷＯ０１／９７３２５号。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
最近になって、通信容量を増大させて高速通信を実現するために、複数のチャンネルの無線信号を空間分割多重により同時に送受信するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）技術を採用したアレーアンテナ装置が登場している。ＭＩＭＯ通信を実行するアレーアンテナ装置は、空間分割多重を実現するために、指向性又は偏波特性などを相違させることにより、互いに低相関である複数の無線信号の送受信を同時に実行する必要がある。特許文献１のアンテナ装置は、異なる指向性になるように切り換えることはできても、異なる指向性の状態を同時に実現することはできない。特許文献２の携帯無線機は、複数のアンテナ素子（板状導体）を必要とするために構造が複雑化し、さらに特許文献１のアンテナ装置と同様に、異なる指向性になるように切り換えることはできても、異なる指向性の状態を同時に実現することはできない。特許文献３の携帯無線機は、指向性を切り換えることができず、また異なる指向性の状態を同時に実現することもできない。
【０００８】
また、携帯電話機のような小型の無線通信装置にアレーアンテナを設ける場合、給電素子間の距離が短くなることを余儀なくされ、そのため、給電素子間のアイソレーションが不十分になるという問題点があった。
【０００９】
さらに、例えば複数のアプリケーションに係る通信を行うために、ＭＩＭＯ通信を実行可能であることに加えて、複数の周波数帯で動作することが可能なアンテナ装置を提供することが望ましい。特許文献１乃至３には、このようなアンテナ装置は開示されていなかった。
【００１０】
本発明の目的は、以上の問題点を解決し、例えばＭＩＭＯ通信などに使用可能なアレーアンテナ装置であって、簡単な構成でありながら給電素子間のアイソレーションを十分に確保するとともに、複数の周波数帯で動作することが可能なアレーアンテナ装置、及びそのようなアレーアンテナ装置を備えた無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様に係るアレーアンテナ装置は、
第１の給電点を備えた第１の給電素子と、
第２の給電点を備えた第２の給電素子と、
上記第１及び第２の給電素子にそれぞれ電気的に接続された第１の無給電素子とを備え、
第１の周波数帯において、上記第１及び第２の給電素子間の電磁的な相互結合を解消させ、上記第１の給電点を介して上記第１の給電素子を励振させるとともに上記第２の給電点を介して上記第２の給電素子を励振させることにより、上記第１及び第２の給電素子は互いに独立にそれぞれ実質的に共振し、
上記第１の周波数帯よりも低い第２の周波数帯において、上記第１及び第２の給電素子と上記第１の無給電素子とによって所定の電気長を有するループアンテナが形成され、上記第１の給電点を介して上記第１の給電素子を励振させることにより、上記ループアンテナが実質的に共振するように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
上記アレーアンテナ装置では、
上記第１の周波数帯において、上記第１の無給電素子が存在しない場合の上記第１及び第２の給電素子間の相互インピーダンスの虚数部と、上記第１の無給電素子が上記第１及び第２の給電素子にそれぞれ容量結合されたことによって生じるインピーダンスの虚数部とが相殺するように設定することにより、上記第１及び第２の給電素子間の電磁的な相互結合を解消させる一方、
上記第２の周波数帯において、上記第１の無給電素子が存在しない場合の上記第１及び第２の給電素子間の相互インピーダンスの虚数部と、上記無給電素子が上記第１及び第２の給電素子にそれぞれ容量結合されたことによって生じるインピーダンスの虚数部とは相殺せず、これにより、上記第１及び第２の給電素子と上記第１の無給電素子とによって上記ループアンテナが形成されるように構成されたことを特徴とする。
【００１３】
また、上記アレーアンテナ装置では、上記第１及び第２の給電素子はそれぞれ、容量結合を介して上記第１の無給電素子に電気的に接続されたことを特徴とする。
【００１４】
さらに、上記アレーアンテナ装置では、上記第１及び第２の給電素子はそれぞれ、ＬＣ共振回路を介して上記第１の無給電素子に電気的に接続されたことを特徴とする。
【００１５】
またさらに、上記アレーアンテナ装置では、上記第１の無給電素子は接地されたことを特徴とする。
【００１６】
また、上記アレーアンテナ装置は、上記第１の無給電素子は容量を介して接地されたことを特徴とする。
【００１７】
さらに、上記アレーアンテナ装置では、上記第１及び第２の給電素子は、互いに等しい素子長を有することを特徴とする。
【００１８】
またさらに、上記アレーアンテナ装置では、上記第１及び第２の給電素子は、互いに異なる素子長を有することを特徴とする。
【００１９】
また、上記アレーアンテナ装置では、
上記第１及び第２の給電素子にそれぞれ容量結合された第２の無給電素子をさらに備え、
上記第１の周波数帯において、上記第１及び第２の無給電素子が存在しない場合の上記第１及び第２の給電素子間の相互インピーダンスの虚数部と、上記第１及び第２の無給電素子が上記第１及び第２の給電素子にそれぞれ容量結合されたことによって生じるインピーダンスの虚数部とが相殺するように設定することにより、上記第１及び第２の給電素子間の電磁的な相互結合を解消させる一方、
上記第２の周波数帯において、上記第１及び第２の無給電素子が存在しない場合の上記第１及び第２の給電素子間の相互インピーダンスの虚数部と、上記第１及び第２の無給電素子が上記第１及び第２の給電素子にそれぞれ容量結合されたことによって生じるインピーダンスの虚数部とは相殺せず、これにより、上記第１及び第２の給電素子と上記第１の無給電素子とによって上記ループアンテナが形成されるように構成されたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の第２の態様に係るアレーアンテナ装置は、
第１の給電点を備えた第１の給電素子と、
第２の給電点を備えた第２の給電素子と、
第３の給電点を備えた第３の給電素子と、
上記第１、第２及び第３の給電素子にそれぞれ電気的に接続された無給電素子とを備え、
第１の周波数帯において、上記第１、第２及び第３の給電素子のうちの少なくとも２つの給電素子間の電磁的な相互結合を解消させ、上記少なくとも２つの給電素子のうちの１つの給電素子の給電点を介して当該給電素子を励振させるとともに上記少なくとも２つの給電素子のうちのもう１つの給電素子の給電点を介して当該給電素子を励振させることにより、上記少なくとも２つの給電素子は互いに独立にそれぞれ実質的に共振し、
上記第１の周波数帯よりも低い第２の周波数帯において、上記第１の給電素子と、上記無給電素子と、上記第２及び第３の給電素子のうちのいずれか１つとによって所定の電気長を有するループアンテナが形成され、上記第１の給電点を介して上記第１の給電素子を励振させることにより、上記ループアンテナが実質的に共振するように構成されたことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の第３の態様に係るアレーアンテナ装置は、
第１の給電点を備えた第１の給電素子と、
第２の給電点を備えた第２の給電素子と、
第３の給電点を備えた第３の給電素子と、
上記第１及び第２の給電素子にそれぞれ電気的に接続された第１の無給電素子と、
上記第２及び第３の給電素子にそれぞれ電気的に接続された第２の無給電素子とを備え、
第１の周波数帯において、上記第１、第２及び第３の給電素子のうちの少なくとも２つの給電素子間の電磁的な相互結合を解消させ、上記少なくとも２つの給電素子のうちの１つの給電素子の給電点を介して当該給電素子を励振させるとともに上記少なくとも２つの給電素子のうちのもう１つの給電素子の給電点を介して当該給電素子を励振させることにより、上記少なくとも２つの給電素子は互いに独立にそれぞれ実質的に共振し、
上記第１の周波数帯よりも低い第２の周波数帯内の第１の周波数において、上記第１及び第２の給電素子と上記第１の無給電素子とによって第１の電気長を有する第１のループアンテナが形成され、上記第１の給電点を介して上記第１の給電素子を励振させることにより、上記第１のループアンテナが実質的に共振し、
上記第２の周波数帯内の、上記第１の周波数とは異なる第２の周波数において、上記第２及び第３の給電素子と上記第２の無給電素子とによって上記第１の電気長とは異なる第２の電気長を有する第２のループアンテナが形成され、上記第３の給電点を介して上記第３の給電素子を励振させることにより、上記第２のループアンテナが実質的に共振するように構成されたことを特徴とする。
【００２２】
また、上記第１乃至第３の態様に係るアレーアンテナ装置では、上記第１の周波数帯において、上記互いに独立にそれぞれ実質的に共振する給電素子はＭＩＭＯ通信方式に係る複数のチャンネル信号をそれぞれ受信することを特徴とする。
【００２３】
本発明の第４の態様に係る無線通信装置は、本発明の第１乃至第３の態様に係るアレーアンテナ装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明に係るアレーアンテナ装置及び無線通信装置によれば、例えばＭＩＭＯ通信などに使用可能なアレーアンテナ装置であって、簡単な構成でありながら給電素子間のアイソレーションを十分に確保するとともに、複数の周波数帯で動作することが可能なアレーアンテナ装置、及びそのようなアレーアンテナ装置を備えた無線通信装置を提供することができる。
【００２５】
従って、本発明によれば、高域側の周波数帯においてＭＩＭＯ通信を行うときに、給電素子間の十分なアイソレーションを確保することができる。さらに、給電素子数を増大させることなく、低域側の周波数帯において他のアプリケーションのための通信を行うことができる。
【００２６】
本発明による最大の効果としては、所定の電気長を有する無給電素子を各給電素子に容量結合させることにより、アレーアンテナ装置のマルチバンド化を実現することができる。２つの給電素子のそれぞれに無給電素子を近接することにより、各給電素子自体の動作周波数（高域側の周波数帯）に加え、２つの給電素子と無給電素子で構成されるループアンテナの共振により低域側の周波数帯において動作し、複数の周波数帯で共振することが可能となる。高域側の周波数帯で動作する場合には、給電素子間の相互インピーダンス（第１の給電素子上の給電点と第２の給電素子上の給電点との間のインピーダンス）の虚数部が解消されるように無給電素子の電気長を調整することにより、給電素子間のアイソレーションを向上させることが可能となり、ＭＩＭＯ通信を実行するときに給電素子間の相関係数を低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００２８】
第１の実施形態．
図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、図１（ｂ）はその側面図である。本実施形態のアレーアンテナ装置は、２つの給電素子１，２と、給電素子１，２のそれぞれに容量結合された無給電素子５とを備え、高域側の周波数帯において動作するときは、給電素子１，２を独立に励振させてＭＩＭＯ通信を行う一方、低域側の周波数帯において動作するときは、互いに容量結合された給電素子１、無給電素子５及び給電素子２をループアンテナとして励振させて通信することを特徴とする。
【００２９】
図１において、アレーアンテナ装置は、長方形形状の導体板にてなる給電素子１，２を備え、給電素子１，２は、同一平面内にあって、互いに所定距離だけ離隔するように設けられる。さらに、給電素子１，２が設けられた平面から所定距離だけ離隔した平面内において、給電素子１，２にそれぞれ近接させて、長方形形状の導体板にてなる無給電素子５が設けられる。無給電素子５の一端は、給電素子１の一部に対して近接させることにより給電素子１と容量結合するように設けられ、無給電素子５の他端は、給電素子２の一部に対して近接させることにより給電素子２と容量結合するように設けられる。これらの容量結合する部分は、図１（ａ）において点線で図示した給電素子１及び無給電素子５の重なり部分と、給電素子２及び無給電素子５の重なり部分とに相当する。さらに、給電素子１，２から所定距離だけそれぞれ離隔して、長方形形状の接地導体１１が設けられる。給電素子１の端部に給電点Ｐ１が設けられ、給電点Ｐ１は、給電線Ｆ１を介して無線信号処理回路１０に接続される。同様に、給電素子２の端部に給電点Ｐ２が設けられ、給電点Ｐ２は、給電線Ｆ２を介して無線信号処理回路１０に接続される。給電線Ｆ１，Ｆ２は、例えば、５０Ωのインピーダンスを有する同軸ケーブルにてそれぞれ構成されることが可能であり、この場合、各同軸ケーブルの内部導体は無線信号処理回路１０と給電点Ｐ１，Ｐ２とを接続し、一方、各同軸ケーブルの外部導体は接地導体１１にそれぞれ接続される。
【００３０】
本実施形態において、給電素子１，２及び無給電素子５はそれぞれ、所定の長手方向の素子長を有する導体ストリップとして構成される。各給電素子１，２は、高域側の周波数帯で共振する素子長を有し、例えば、高域側の周波数帯の波長λを基準として約λ／４の素子長を有するように構成されてもよい。給電素子１，２は、その長手方向が互いに平行になるように並設され、かつその長手方向における一方の端部（図１では、下側の端部）が接地導体１１に近接するように設けられる。各給電点Ｐ１，Ｐ２は、各給電素子１，２上において、接地導体１１に近接した側の長手方向の端部にそれぞれ設けられる。無給電素子５の長手方向の一端は、給電素子１の長手方向のほぼ中央部に容量結合し、無給電素子５の長手方向の他端は、給電素子２の長手方向のほぼ中央部に容量結合する。
【００３１】
図２（ａ）は、図１の給電素子１，２及び無給電素子５の等価回路を示す図である。図１の給電素子１における上端の点、無給電素子５に近接した点、及び下端の点をそれぞれ、点１ａ，１ｂ，１ｃによって表し、同様に、図１の給電素子２における上端の点、無給電素子５に近接した点、及び下端の点をそれぞれ、点２ａ，２ｂ，２ｃによって表し、図１の無給電素子５における左端の点（給電素子１に近接した点）及び右端の点（給電素子２に近接した点）をそれぞれ、点５ａ，５ｂによって表す。点１ｃが給電点Ｐ１に対応し、点２ｃが給電点Ｐ２に対応する。前述のように、給電素子１と無給電素子５とは互いに近接することにより容量結合し、このことを、点１ｂと点５ａとの間の容量Ｃ１によって表す。同様に、給電素子２と無給電素子５とは互いに近接することにより容量結合し、このことを、点２ｂと点５ｂとの間の容量Ｃ２によって表す。また、給電素子１，２及び無給電素子５を構成する導体板は所定のインダクタンスを有する。給電素子１のインダクタンスを、点１ａ，１ｂ間のインダクタンスＬ１と、点１ｂ，１ｃ間のインダクタンスＬ２とによって表し、給電素子２のインダクタンスを、点２ａ，２ｂ間のインダクタンスＬ３と、点２ｂ，２ｃ間のインダクタンスＬ４とによって表し、無給電素子５のインダクタンスを、点５ａ，５ｂ間のインダクタンスＬ５によって表す。
【００３２】
本実施形態のアレーアンテナ装置が高域側の周波数帯（例えば、２ＧＨｚ付近の周波数帯）で動作するとき、給電素子１上の点１ｂから無給電素子５及び給電素子２を見たときの入力インピーダンスと、給電素子２上の点２ｂから無給電素子５及び給電素子１を見たときの入力インピーダンスとは、所定の高値（実質的に無限大）になるように構成される。従って、高域側の周波数帯では、給電素子１，２は、給電点Ｐ１，Ｐ２を介してそれぞれ独立に励振させることにより、互いに独立に動作することが可能になり（すなわち、互いに独立に実質的に共振することが可能になり）、ＭＩＭＯ通信などに利用することができる。このとき、給電素子１，２は、実質的に電磁的に結合していない状態にある。また、本実施形態のアレーアンテナ装置が低域側の周波数帯（例えば、１ＧＨｚ付近の周波数帯）で動作するとき、給電素子１上の点１ｂから無給電素子５及び給電素子２を見たときの入力インピーダンスと、給電素子２上の点２ｂから無給電素子５及び給電素子１を見たときの入力インピーダンスとは、上記高値よりも小さな値になるように構成される。従って、低域側の周波数帯では、給電素子１、無給電素子５及び給電素子２は、給電点Ｐ１，Ｐ２のいずれか一方を介して励振させることにより、給電素子１の点１ｃから点１ｂ、容量Ｃ１、無給電素子５の点５ａ，５ｂ、容量Ｃ２、給電素子２の点２ｂを介して点２ｃにいたる（又はその逆の）１つのループアンテナとして共振して動作することが可能になる。以下、上述の動作の動作原理について詳述する。
【００３３】
図１のアレーアンテナ装置の構成において、無給電素子５が存在しなかったとしたときの給電点Ｐ１，Ｐ２間の相互インピーダンスをＺｍとする。このインピーダンスＺｍは給電素子１，２間の相互結合を表すが、この場合の給電素子１，２間の結合は導体板と導体板とのギャップの部分で発生するのでほぼ容量性となる。この容量を、図２（ｂ）の容量Ｃ０により表す。給電素子１，２間の相互結合を解消するためには、インピーダンスＺｍに対して複素共役の値を有するインピーダンスＺｍ＊を設ける必要があるが、インピーダンスＺｍが容量性であるので、インダクタンス性を有する回路素子を追加すればよい。このため、インピーダンスＺｍの虚数部Ｉｍ（Ｚｍ）を相殺するように、インダクタンスＬ５を有する無給電素子５を、容量Ｃ１，Ｃ２を介して給電素子１，２に容量結合する。ここで、インダクタンスＬ５及び容量Ｃ１，Ｃ２の値は、インピーダンスＺｍの虚数部Ｉｍ（Ｚｍ）と、無給電素子５を給電素子１，２にそれぞれ容量結合することによって生じるインピーダンスの虚数部とが相殺するように設定される。この結果、給電素子１，２間の相互結合が解消され、従って、給電素子１，２間のアイソレーション（すなわち、前述の入力インピーダンス）は、これらの給電素子１，２が独立して動作するのに十分なだけ大きくなるように改善される。詳しくは、アレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で動作しているときには、給電素子１，２間のインピーダンスＺｍとその共役インピーダンスＺｍ＊の虚数部が相殺して、給電素子１，２間の相互結合が解消される（アイソレーション大）。また、アレーアンテナ装置が低域側の周波数帯で動作しているときには、インピーダンスＺｍ及び共役インピーダンスＺｍ＊が変化するのでこれらの虚数部は相殺せずに相互結合が維持されるとともに、互いに容量結合された給電素子１，２及び無給電素子５は一体となって共振する。この場合、給電素子１の点１ｃから点１ｂ、容量Ｃ１、無給電素子５の点５ａ，５ｂ、容量Ｃ２、給電素子２の点２ｂを介して点２ｃにいたる（又はその逆の）ループアンテナが形成され、このループアンテナの電気長は各給電素子１，２の電気長よりも長いので、低域側の周波数帯で共振して動作することが可能になる。
【００３４】
このとき、給電素子１上の点１ｂから、無給電素子５、及び給電素子２上の点２ｂを介して点２ｃにいたるまでの電気長（すなわち、給電素子１上の容量結合部の点１ｂから給電点Ｐ２までの電気長）は、高域側の周波数帯の波長λと、０以上の整数ｎ１とに対して、「λ／４＋ｎ１λ」の関係式を満たす。同様に、給電素子２上の点２ｂから、無給電素子５、及び給電素子１上の点１ｂを介して点１ｃにいたるまでの電気長（すなわち、給電素子２上の容量結合部の点２ｂから給電点Ｐ１）は、「λ／４＋ｎ２λ」の関係式を満たす（ｎ２は０以上の整数）。これらの関係式からわかるように、一方の給電素子上の容量結合部から他方の給電素子の給電点までの電気長を適切に調整することにより、周期的に（すなわち波長λの整数倍毎に）、給電素子１，２間の十分なアイソレーションを確保することができる。ここで、上記関係式の「λ／４」の項は、給電素子１，２間の相互結合の強弱に依存して変動するので、「λ／４」の値は好ましい実施例における一例にすぎない。従って、高域側の周波数帯で動作する場合には、給電素子１，２間の相互インピーダンスの虚数部が解消されるように無給電素子５の電気長を調整することにより、給電素子１，２間のアイソレーションを向上させることが可能となり、ＭＩＭＯ通信を実行するときに給電素子１，２間の相関係数を低くすることができる。
【００３５】
図３に、図１のアレーアンテナ装置の実装例である携帯電話機の構成を示す。図３（ａ）はこの実装例の携帯電話機の正面図であり、図３（ｂ）はその側面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）の左側ヒンジ部１０３ａ及び右側ヒンジ部１０３ｂを示す斜視図であり、図３（ｄ）は図３（ｃ）の左側ヒンジ部１０３ａ及び右側ヒンジ部１０３ｂに内部導体１０３ａｄ及び１０３ｂｄがそれぞれ挿入された状態を示す斜視図である。図３（ａ）及び（ｂ）において、本実装例の携帯電話機は、ほぼ直方体形状の上側筐体１０１と下側筐体１０２とを備え、上側筐体１０１と下側筐体１０２は円筒形状のヒンジ部１０３を介して折りたたみ可能となるように連結されている。上側筐体１０１は、携帯電話機の使用時にユーザに近接した側（以下の説明では、携帯電話機の「内側」という。）に位置する上側第１筐体部１０１ａと、ユーザから離れた側（以下、携帯電話機の「外側」という。）に位置する上側第２筐体部１０１ｂとを備えて構成される。上側第１筐体部１０１ａ及び上側第２筐体部１０１ｂは、上側筐体１０１の内側の左下部において、ネジ１０７によって固定され、上側筐体１０１の内側の右下部において、ネジ１０８によって固定される。上側第１筐体部１０１ａ、上側第２筐体部１０１ｂ及び下側筐体１０２はそれぞれ誘電体（例えばプラスチック）にて構成される。また、ヒンジ部１０３は、上側第１筐体部１０１ａに機械的に連結された左側ヒンジ部１０３ａ及び右側ヒンジ部１０３ｂと、下側筐体１０２に一体的に形成され、左側ヒンジ部１０３ａ及び右側ヒンジ部１０３ｂの間に嵌合した中央ヒンジ部１０３ｃとを備え、左側ヒンジ部１０３ａ、中央ヒンジ部１０３ｃ及び右側ヒンジ部１０３ｂにわたって内部に延在する回転軸（図示せず。）により、上側筐体１０１と下側筐体１０２とは互いにヒンジ部１０３で回転可能となり折りたたみ可能となっている。また、上側第１筐体部１０１ａのほぼ中央部にディスプレイ１０６が配置され、当該ディスプレイ１０６の上部にスピーカ１０４が配置される。さらに、携帯電話機の内側であって下側筐体１０２の下端部付近にマイクロホン１０５が配置され、また、下側筐体１０２のマイクロホン１０５とは反対側（すなわち携帯電話機の外側）に充電池１１０が配置される。下側筐体１０２の内部であって下側筐体１０２の厚さ方向のほぼ中央部には、長方形形状のプリント配線基板１０９が配置される（図示の簡単化のために、プリント配線基板１０９の厚さの描写は省略する。）。プリント配線基板１０９の外側の面には全体に導体パターンが形成され、図１の接地導体１１として作用する一方、プリント配線基板１０９の内側の面には、無線信号処理回路１０が設けられる。下側筐体１０２は導体にて構成されてもよく、この場合は、プリント配線基板１０９に代わって下側筐体１０２が接地導体１０として作用する。
【００３６】
給電素子１，２及び無給電素子５は、上側筐体１０１内に設けられる。給電素子１，２は、上側筐体１０１の長手方向（上下方向）に沿って、上側筐体１０１の左端と右端にそれぞれ近接して延在するとともに、上側筐体１０１の外側を向いた面に接するように設けられる。無給電素子５は、各給電素子１，２から所定距離だけ離隔するように、各給電素子１，２よりも携帯電話機の内側に設けられる。本実装例において、各給電素子１，２は、導体にてなる左側ヒンジ部１０３ａ及び右側ヒンジ部１０３ｂを介して無線信号処理回路１０にそれぞれ接続されるが、このとき、好ましくは、左側ヒンジ部１０３ａ及び右側ヒンジ部１０３ｂ内に構成された容量を用いて容量給電される。左側ヒンジ部１０３ａ及び右側ヒンジ部１０３ｂはアルミニウム又は亜鉛などの導体材料にて構成され、図３（ｃ）に示すように、左側ヒンジ部１０３ａは羽根部１０３ａｂと円筒部１０３ａｃとを備えた一体構造を有し、右側ヒンジ部１０３ｂは羽根部１０３ｂｂと円筒部１０３ｂｃとを備えた一体構造を有する。羽根部１０３ａｂは、ネジ１０７を受けるためのネジ穴１０３ａａを有し、給電素子１の下端（図２（ａ）の点１ｃ）と左側ヒンジ部１０３ａとは、導体のネジ１０７によって電気的に接続される。同様に、羽根部１０３ｂｂは、ネジ１０８を受けるためのネジ穴１０３ｂａを有し、給電素子２の下端（図２（ａ）の点２ｃ）と右側ヒンジ部１０３ｂとは、導体のネジ１０８によって電気的に接続される。左側ヒンジ部１０３ａの円筒部１０３ａｃには、図３（ｄ）に示すように、導体材料にて構成された円筒形状の内部導体１０３ａｄが回動可能であるように挿入される。円筒部１０３ａｃの内側と内部導体１０３ａｄの外側との少なくとも一方は誘電体にてコーティングされ、これにより、円筒部１０３ａｃに内部導体１０３ａｄが挿入されたとき、円筒部１０３ａｃの内側の面と内部導体１０３ａｄの外側の面との間には、所定の容量が形成される。右側ヒンジ部１０３ｂの円筒部１０３ｂｃにも同様に、導体材料にて構成された円筒形状の内部導体１０３ｂｄが回動可能であるように挿入され、円筒部１０３ｂｃの内側の面と内部導体１０３ｂｄの外側の面との間には、所定の容量が形成される。内部導体１０３ａｄ，１０３ｂｄはそれぞれ、同軸ケーブル等にてなる給電線Ｆ１，Ｆ２を介して無線信号処理回路１０に接続される。本実装例では、給電線Ｆ１が内部導体１０３ａｄに接続された点を給電点Ｐ１とみなし、給電線Ｆ２が内部導体１０３ｂｄに接続された点を給電点Ｐ２とみなす。本実装例において、給電素子１，２はこのように容量給電されることが可能である。
【００３７】
図４は、図３の実装例におけるアレーアンテナ装置の回路の詳細構成を示すブロック図である。給電素子１の下端の点１ｃは、左側ヒンジ部１０３ａ及び給電線Ｆ１を介して、無線信号処理回路１０におけるスイッチ回路２１のスイッチ２１−１に接続され、給電素子２の下端の点２ｃは、右側ヒンジ部１０３ｂ及び給電線Ｆ２を介して、スイッチ回路１１のスイッチ２１−２に接続されている。図３を参照して前述したように、容量給電のために、左側ヒンジ部１０３ａの円筒部１０３ａｃと内部導体１０３ａｄとの間には容量が形成され、右側ヒンジ部１０３ｂの円筒部１０３ｂｃと内部導体１０３ｂｄとの間には容量が形成され、図４では、これらの容量をそれぞれＣ１１，Ｃ１２により表す。スイッチ回路２１は、詳細後述するようにコントローラ２６の制御に従って、給電素子１を、第１の受信回路２３と送信回路２４と負荷２２−１とのうちのいずれか１つに接続し、給電素子２を、第２の受信回路２５と送信回路２４と負荷２２−２とのうちのいずれか１つに接続する。第１の受信回路２３及び第２の受信回路２５はそれぞれ、アレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で動作しているときには、高域側の周波数帯におけるＭＩＭＯ通信方式の受信信号に対する復調処理を行って復調後の信号をコントローラ２６に出力する。さらに、第１の受信回路２３及び第２の受信回路２５の少なくとも一方（例えば、第１の受信回路２３）は、アレーアンテナ装置が低域側の周波数帯で動作しているとき、低域側の周波数帯における受信信号に対する復調処理を行って復調後の信号をコントローラ２６に出力する。送信回路２４は、アレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で動作しているとき及び低域側の周波数帯で動作しているときのそれぞれにおいて、コントローラ２６から入力された信号に対する変調処理を行う。また、負荷２２−１，２２−２は、接地導体１１等に接続されることにより接地される。各負荷２２−１，２２−２は、給電素子１又は２を所望の周波数帯でインピーダンス整合させるために、オープン、ショート、容量、インダクタンスのいずれかとして構成される。コントローラ２６は、無線信号処理回路１０の入出力端子２７を介して、本実施形態のアレーアンテナ装置を備えた携帯電話機等の無線通信装置における他の回路（図示せず。）に接続される。
【００３８】
コントローラ２６によるスイッチ回路２１の制御と、アレーアンテナ装置の動作とは、以下の通りである。アレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で受信動作を行っているとき、スイッチ２１−１は第１の受信回路２３に接続され、スイッチ２１−２は第２の受信回路２５に接続される。前述のように、アレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で動作しているときには給電素子１，２間のアイソレーションが十分に大きくなるので、各給電素子１，２を介して、ＭＩＭＯ通信方式に係る複数のチャンネル（本実施形態では２チャンネル）の無線信号を同時に受信することができる。アレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で送信動作を行っているとき、スイッチ２１−１，２１−２のいずれか一方が送信回路２４に接続され、他方は負荷２２−１又は２２−２に接続される。このとき、送信回路２４で変調された信号は、給電素子１，２のいずれかを介して送信される。アレーアンテナ装置が低域側の周波数帯で受信動作を行っているとき、スイッチ２１−１が第１の受信回路２３に接続され、スイッチ２１−２は負荷２２−２に接続される。このとき、第２の受信回路２５が低域側の周波数帯における受信信号に対する復調処理機能を有する場合には、スイッチ２１−２が第２の受信回路２４に接続され、スイッチ２１−１は負荷２２−１に接続されてもよい。前述のように、アレーアンテナ装置が低域側の周波数帯で動作しているときには、給電素子１，２及び無給電素子５はループアンテナとして共振する。図４の場合には、給電点Ｐ１から、左側ヒンジ部１０３ａ、給電素子１、無給電素子５、給電素子２及び右側ヒンジ部１０３ｂを介して給電点Ｐ２（給電点Ｐ２は負荷２２−２に接続される。）にいたるループアンテナが形成され、第１の受信回路２３は、このループアンテナで受信された信号に対する復調処理を行う。アレーアンテナ装置が低域側の周波数帯で送信動作を行っているとき、スイッチ２１−１，２１−２のいずれか一方が送信回路２４に接続され、他方は負荷２２−１又は２２−２に接続される。このとき、送信回路２４で変調された信号は、受信動作時と同じループアンテナを介して送信される。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態のアンテナ装置は、簡単な構成でありながら給電素子１，２間のアイソレーションを十分に確保するとともに、複数の周波数帯で動作することができる。従って、高域側の周波数帯では、例えばＭＩＭＯ通信を用いるアプリケーションを実行可能であり、低域側の周波数帯では、ＭＩＭＯ通信を用いるアプリケーション以外の追加のアプリケーションを実行することもできる。
【００４０】
以下、図５乃至図１５を参照して、本発明の第１の実施形態の変形例に係るアレーアンテナ装置について説明する。
【００４１】
図５（ａ）は本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、図５（ｂ）はその側面図である。また、図７（ａ）は本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、図７（ｂ）はその側面図である。図１の構成では、無給電素子５の一端は、給電素子１の長手方向のほぼ中央部に容量結合し、無給電素子５の他端は、給電素子２の長手方向のほぼ中央部に容量結合していたが、給電素子１，２と無給電素子５とは、異なる位置において容量結合されてもよい。図５の変形例では、無給電素子５の一端は、給電素子１において、給電点Ｐ１が設けられた側とは逆の端部（図５（ａ）では、上側の端部）に容量結合し、無給電素子５の他端は、給電素子２において、給電点Ｐ２が設けられた側とは逆の端部（図５（ａ）では、上側の端部）に容量結合する。一方、図７の変形例では、無給電素子５の一端は、給電素子１の給電点Ｐ１に近接した位置（図７（ａ）では、下側の端部）に容量結合し、無給電素子５の他端は、給電素子２の給電点Ｐ２に近接した位置（図７（ａ）では、下側の端部）に容量結合する。
【００４２】
図６は、図５の給電素子１，２及び無給電素子５の等価回路を示す図である。給電素子１と無給電素子５との容量結合を、点１ａと点５ａとの間の容量Ｃ１によって表し、同様に、給電素子２と無給電素子５との容量結合を、点２ａと点５ｂとの間の容量Ｃ２によって表す。また、給電素子１のインダクタンスを、点１ａ，１ｃ間のインダクタンスＬ１１によって表し、給電素子２のインダクタンスを、点２ａ，２ｃ間のインダクタンスＬ２１によって表す。本変形例のアレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で動作するとき、給電素子１上の点１ａから無給電素子５及び給電素子２を見たときの入力インピーダンスと、給電素子２上の点２ａから無給電素子５及び給電素子１を見たときの入力インピーダンスとは、所定の高値（実質的に無限大）になるように構成される。従って、高域側の周波数帯では、給電素子１，２は、給電点Ｐ１，Ｐ２を介してそれぞれ独立に励振させることにより、互いに独立に動作することが可能になる。また、本変形例のアレーアンテナ装置が低域側の周波数帯で動作するとき、給電素子１上の点１ａから無給電素子５及び給電素子２を見たときの入力インピーダンスと、給電素子２上の点２ａから無給電素子５及び給電素子１を見たときの入力インピーダンスとは、上記高値よりも小さな値になるように構成される。従って、低域側の周波数帯では、給電素子１、無給電素子５及び給電素子２は、給電点Ｐ１，Ｐ２のいずれか一方を介して励振させることにより、給電素子１の点１ｃから点１ａ、容量Ｃ１、無給電素子５の点５ａ，５ｂ、容量Ｃ２、給電素子２の点２ａを介して点２ｃにいたる（又はその逆の）１つのループアンテナとして共振して動作することが可能になる。
【００４３】
図８は、図７の給電素子１，２及び無給電素子５の等価回路を示す図である。給電素子１と無給電素子５との容量結合を、点１ｃと点５ａとの間の容量Ｃ１によって表し、同様に、給電素子２と無給電素子５との容量結合を、点２ｃと点５ｂとの間の容量Ｃ２によって表す。本変形例のアレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で動作するとき、給電素子１上の点１ｃから無給電素子５を見たときの入力インピーダンスと、給電素子２上の点２ｃから無給電素子５を見たときの入力インピーダンスとは、所定の高値（実質的に無限大）になるように構成される。従って、高域側の周波数帯では、給電素子１，２は、給電点Ｐ１，Ｐ２を介してそれぞれ独立に励振させることにより、互いに独立に動作することが可能になる。また、本変形例のアレーアンテナ装置が低域側の周波数帯で動作するとき、給電素子１上の点１ｃから無給電素子５を見たときの入力インピーダンスと、給電素子２上の点２ｃから無給電素子５を見たときの入力インピーダンスとは、上記高値よりも小さな値になるように構成される。従って、低域側の周波数帯では、給電素子１、無給電素子５及び給電素子２は、給電点Ｐ１，Ｐ２のいずれか一方を介して励振させることにより、給電素子１の点１ｃから、容量Ｃ１、無給電素子５の点５ａ，５ｂ、容量Ｃ２を介して点２ｃにいたる（又はその逆の）１つのループアンテナとして共振して動作することが可能になる。
【００４４】
この第１の実施形態の第１及び第２の変形例の構成によれば、図１の構成と比較して、アレーアンテナ装置が低域側の周波数帯でループアンテナとして動作するときのループの電気長を変化させることができる。この電気長の変化によってループアンテナの共振周波数もまた変化し、アレーアンテナ装置の低域側の周波数帯に係る動作周波数を調整することができる。第１の変形例の構成によれば、ループの電気長が図１の場合よりも長くなっているので、ループアンテナの共振周波数と、アレーアンテナ装置の低域側の周波数帯に係る動作周波数とは低くなる。第２の変形例の構成によれば、ループの電気長が図１の場合よりも短くなっているので、ループアンテナの共振周波数と、アレーアンテナ装置の低域側の周波数帯に係る動作周波数とは高くなる。
【００４５】
図９（ａ）は本発明の第１の実施形態の第３の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、図９（ｂ）はその側面図である。また、図１０（ａ）は本発明の第１の実施形態の第４の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、図１０（ｂ）はその側面図である。給電素子１，２及び無給電素子５の間における容量結合の容量を変化させたり、給電素子１，２及び無給電素子５のインダクタンスを変化させたりするために、図１のような導体ストリップとは異なる形状の給電素子１，２及び無給電素子５を備えてもよい。図９のアレーアンテナ装置は、図１の無給電素子５よりも広い幅を有する導体ストリップにてなる無給電素子５Ａを備えて構成され、これにより、給電素子１，２間の相互結合を解消するために、図１の場合とは異なる値のインダクタンスを用いることができる。図１０のアレーアンテナ装置は、給電素子１，２に対する容量結合部の面積を図１の場合よりも増大させた無給電素子５Ｂを備えて構成され、これにより、給電素子１，２及び無給電素子５Ｂの間の容量を図１の場合よりも増大させることができる。図１０に示した変形例とは逆に、給電素子１，２に対する容量結合部の面積を図１の場合よりも減少させ、給電素子１，２及び無給電素子５Ｂの間の容量結合部の容量を図１の場合よりも減少させてもよい。また、第３の変形例と第４の変形例とを組み合わせたアレーアンテナ装置を構成してもよい。図９及び図１０の構成によれば、給電素子１，２及び無給電素子の間の容量結合部の容量や、無給電素子のインダクタンスを変化させ、給電素子１，２間のアイソレーションを制御することができる。
【００４６】
図１１（ａ）は本発明の第１の実施形態の第５の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、図１１（ｂ）はその側面図である。アレーアンテナ装置は、給電素子１，２間の相互結合を解消するために、無給電素子５とは別にさらに無給電素子を備えてもよい。図１１のアレーアンテナ装置は、図１の構成に加えて、給電素子１，２が設けられた平面から所定距離だけ離隔した平面（例えば、無給電素子５を含む平面）内において、給電素子１，２にそれぞれ近接させ、かつ無給電素子５よりも給電点Ｐ１，Ｐ２から離隔させて、導体ストリップにてなる無給電素子５Ｃをさらに備えて構成される。無給電素子５Ｃは、無給電素子５と同様に、各給電素子１，２に対して近接させることにより、これらの給電素子１，２に対してそれぞれ容量結合される。また、無給電素子５Ｃは無給電素子５と同様に所定のインダクタンスを有するが、必要に応じてそのインダクタンスを増大させるために、給電素子１，２間に延在した部分に加えて、給電素子１の左側に突出した部分と、給電素子２の右側に突出した部分とを備えてもよい。
【００４７】
図１２は、図１１の給電素子１，２及び無給電素子５，５Ｃの等価回路を示す図である。図１１の給電素子１において、無給電素子５に近接した点１ｂよりも上側に位置し、かつ無給電素子５Ｃに近接した点を、点１ｄによって表し、同様に、図１１の給電素子２において、無給電素子５に近接した点２ｂよりも上側に位置し、かつ無給電素子５Ｃに近接した点を、点２ｄによって表す。図１１の無給電素子５Ｃにおいて、左端の点（給電素子１の左側に突出した点）、給電素子１に近接した点、給電素子２に近接した点、及び右端の点（給電素子２の右側に突出した点）をそれぞれ、点５Ｃａ，５Ｃｂ，５Ｃｃ，５Ｃｄによって表す。前述のように、給電素子１と無給電素子５Ｃとは互いに近接することにより容量結合し、このことを、点１ｄと点５Ｃｂとの間の容量Ｃ３によって表す。同様に、給電素子２と無給電素子５Ｃとは互いに近接することにより容量結合し、このことを、点２ｄと点５Ｃｃとの間の容量Ｃ４によって表す。給電素子１のインダクタンスを、点１ａ，１ｄ間のインダクタンスＬ２１と、点１ｄ，１ｂ間のインダクタンスＬ１と、点１ｂ，１ｃ間のインダクタンスＬ２とによって表し、給電素子２のインダクタンスを、点２ａ，２ｄ間のインダクタンスＬ２２と、２ｄ，２ｂ間のインダクタンスＬ３と、点２ｂ，２ｃ間のインダクタンスＬ４とによって表し、無給電素子５Ｃのインダクタンスを、点５Ｃａ，５Ｃｂ間のインダクタンスＬ２３と、点５Ｃｂ，５Ｃｃ間のインダクタンスＬ２４と、点５Ｄｄ，５Ｃｄ間のインダクタンス２５とによって表す。無給電素子５のインダクタンスは、図２の場合と同様である。
【００４８】
この第１の実施形態の第５の変形例では、給電素子１，２間の相互結合を解消するために、インダクタンスＬ５を有する無給電素子５を、容量Ｃ１，Ｃ２を介して給電素子１，２に容量結合するとともに、インダクタンスＬ２３，Ｌ２４，Ｌ２５を有する無給電素子５Ｃを、容量Ｃ３，Ｃ４を介して給電素子１，２に容量結合する。給電素子１，２間における容量性の相互結合が強い場合には、長い素子長を有し、従って大きなインダクタンスＬ２３，Ｌ２５を有する無給電素子５Ｃを設けることによって、その相互結合の解消を促進することが期待される。結果として、給電素子１，２間の相互結合が解消され、従って、給電素子１，２間のアイソレーションは、これらの給電素子１，２が独立して動作するのに十分なだけ大きくなるように改善される。従って、アレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で動作しているときには、給電素子１，２間のインピーダンスＺｍとその共役インピーダンスＺｍ＊（後者は、無給電素子５及び無給電素子５Ｃによってもたらされる。）の虚数部が相殺して、給電素子１，２間の相互結合が解消される。また、アレーアンテナ装置が低域側の周波数帯で動作しているときには、インピーダンスＺｍ及び共役インピーダンスＺｍ＊が変化するのでこれらの虚数部は相殺せずに相互結合が維持されるとともに、互いに容量結合された給電素子１，２及び無給電素子５は一体となって共振する。この場合、給電素子１の点１ｃから点１ｂ、容量Ｃ１、無給電素子５の点５ａ，５ｂ、容量Ｃ２、給電素子２の点２ｂを介して点２ｃにいたる（又はその逆の）ループアンテナが形成され、このループアンテナの電気長は各給電素子１，２の電気長よりも長いので、低域側の周波数帯で共振して動作することが可能になる。また、２つの無給電素子５，５Ｃを備えた構成に限らず、３つ以上の無給電素子を備えた構成を採用してもよい。
【００４９】
図１３（ａ）は本発明の第１の実施形態の第６の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、図１３（ｂ）はその側面図である。給電素子１，２は、互いに異なるサイズ及び／又は形状を有していてもよい。本変形例では、図１の給電素子２に代えて、より長い素子長を有する給電素子２Ａを備えたことを特徴とする。また、図１の構成に代えて、より短い素子長を有する給電素子を備えてもよい。例えば、携帯電話機のユーザの手が触れやすい場所に配置されるアンテナ素子は、手などの人体部位の影響により共振周波数が低下しやすくなるので、給電素子１又は２は、その素子長を短くすることにより実際の使用時に最適な周波数で共振することが可能となる。さらに、給電素子毎の長さが異なることにより、給電素子１，２間の相互結合（すなわち、無給電素子５を設ける前の段階での相互結合）をできるかぎり小さくすることが期待できる。
【００５０】
図１４（ａ）は本発明の第１の実施形態の第７の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、図１４（ｂ）はその側面図である。アレーアンテナ装置は、給電素子１，２間の相互結合を解消するために、図１のようなストリップ形状の無給電素子５に限定されない他の形状の無給電素子を有していてもよく、例えば、本変形例のような接地されたＴ字形の導体板にてなる無給電素子５Ｄを備えて構成される。無給電素子５Ｄは、図１の無給電素子５と同様に両端で給電素子１，２に容量結合され、実質的に水平方向に延在した第１の部分と、この第１の部分の長手方向のほぼ中央部から下側に分岐して、給電素子１，２と平行に延在した第２の部分とを備える。無給電素子５Ｄは、その第２の部分の下端において、容量Ｃ１３を介して接地導体１１に接続される。
【００５１】
図１５は、図１４の給電素子１，２及び無給電素子５Ｄの等価回路を示す図である。図１４の無給電素子５Ｄの第１の部分（水平方向に延在した部分）における左端の点（給電素子１に近接した点）及び右端の点（給電素子２に近接した点）をそれぞれ、点５Ｄａ，５Ｄｃによって表し、第１の部分のほぼ中央部の点を、点５Ｄｂによって表し、第２の部分（点５Ｄｂから下側に分岐して、給電素子１，２と平行に延在した部分）の下端の点を、点５Ｄｄによって表す。給電素子１と無給電素子５Ｄとの容量結合を、点１ｂと点５Ｄａとの間の容量Ｃ１によって表し、同様に、給電素子２と無給電素子５Ｄとの容量結合を、点２ｂと点５Ｄｃとの間の容量Ｃ２によって表す。無給電素子５Ｄのインダクタンスを、点５Ｄａ，５Ｄｂ間のインダクタンスＬ３１と、点５Ｄｂ，５Ｄｃ間のインダクタンスＬ３２と、点５Ｄｂ，５Ｄｄ間のインダクタンスＬ３３とによって表す。
【００５２】
この第１の実施形態の第７の変形例では、図１の無給電素子５に代えて接地されたＴ字形の無給電素子５Ｄを備えたことにより、給電素子１，２間の相互結合をより良好に解消することができる。詳しくは、アレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で動作しているときには、給電素子１，２間のインピーダンスＺｍとその共役インピーダンスＺｍ＊の虚数部が相殺して、給電素子１，２間の相互結合が解消される（アイソレーション大）。また、アレーアンテナ装置が低域側の周波数帯で動作しているときには、インピーダンスＺｍ及び共役インピーダンスＺｍ＊が変化するのでこれらの虚数部は相殺せずに相互結合が維持されるとともに、互いに容量結合された給電素子１，２及び無給電素子５Ｄは一体となって共振する。この場合、給電素子１の点１ｃから点１ｂ、容量Ｃ１、無給電素子５Ｄの５Ｄａ，５Ｄｂ，５Ｄｃ、容量Ｃ２、給電素子２の点２ｂを介して点２ｃにいたる（又はその逆の）ループアンテナが形成され、このループアンテナの電気長は各給電素子１，２の電気長よりも長いので、低域側の周波数帯で共振して動作することが可能になる。無給電素子５Ｄの第２の部分は、アレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で動作しているときには、給電素子１，２間の相互結合の解消のために寄与するが、アレーアンテナ装置が低域側の周波数帯で動作しているときには、その存在を無視してもよい。
【００５３】
この第１の実施形態の第７の変形例の構成と、他の変形例の構成とを組み合わせた構成を採用してもよい。例えば、第５の変形例のように複数の無給電素子を備えたアレーアンテナ装置において、その無給電素子のうちの少なくとも１つが接地されていてもよい。
【００５４】
図３２（ａ）は本発明の第１の実施形態の第８の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、図３２（ｂ）はその側面図である。図３２（ａ）及び（ｂ）に示すように、図１４（ａ）及び（ｂ）の容量Ｃ１３が省略され、無給電素子５Ｄが直接に接地導体１１に接続されてもよい。
【００５５】
図３３は、本発明の第１の実施形態の第９の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図である。本変形例では、図１のアレーアンテナ装置のように給電素子１と無給電素子５とを容量結合しかつ給電素子２と無給電素子５とを容量結合することに代えて、無給電素子５の一端をＬＣ共振回路３１を介して給電素子１に接続し、無給電素子５の他端をＬＣ共振回路３２を介して給電素子２に接続している。ＬＣ共振回路３１，３２は、例えばＬＣ並列共振回路として構成され、高域側の周波数帯において反共振状態になり、低域側の周波数帯において低インピーダンスの状態になる。これにより、高域側の周波数帯において、ＬＣ共振回路３１，３２により給電素子１，２及び無給電素子５は互いに切り離され、給電素子１，２は、給電点Ｐ１，Ｐ２を介してそれぞれ独立に励振させることにより、互いに独立に動作することが可能になる。また、低域側の周波数帯において、ＬＣ共振回路３１，３２が低インピーダンスになり導通することで、給電素子１，２及び無給電素子５はループアンテナを構成する。以上説明したように、本実施形態のアレーアンテナ装置は、給電素子１，２と無給電素子５とを容量結合する構成に限定されることなく、ＬＣ共振回路３１，３２を介した接続等の他の電気的な接続を含む構成も可能である。
【００５６】
第２の実施形態．
図１６（ａ）は本発明の第２の実施形態に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、図１６（ｂ）はその側面図である。本発明の実施形態に係るアレーアンテナ装置は、図１のように２つの給電素子１，２を備えた構成に限定されるものではなく、３つ以上の給電素子を備えて構成されてもよい。
【００５７】
図１６において、アレーアンテナ装置は、長方形形状の導体板にてなる給電素子１，２，３を備え、給電素子１，２，３は、同一平面内にあって、互いに所定距離だけ離隔するように設けられる。さらに、給電素子１，２，３が設けられた平面から所定距離だけ離隔した平面内において、給電素子１，２，３にそれぞれ近接させて、長方形形状の導体板にてなる無給電素子５Ｅが設けられる。無給電素子５は、各給電素子１，２，３に近接させることにより、これらの給電素子１，２，３とそれぞれ容量結合するように設けられる。さらに、給電素子１，２，３から所定距離だけそれぞれ離隔して、長方形形状の接地導体１１が設けられる。給電素子１，２，３の各端部に給電点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３がそれぞれ設けられ、各給電点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、給電線Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を介して無線信号処理回路１０Ａに接続される。給電線Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は、例えば、５０Ωのインピーダンスを有する同軸ケーブルにてそれぞれ構成されることが可能であり、この場合、各同軸ケーブルの内部導体は無線信号処理回路１０Ａと給電点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とを接続し、一方、各同軸ケーブルの外部導体は接地導体１１にそれぞれ接続される。
【００５８】
本実施形態において、給電素子１，２は図１の場合と同様に構成される。給電素子３及び無給電素子５Ｅもまた、給電素子１，２と同様に、所定の長手方向の素子長を有する導体ストリップとして構成される。各給電素子１，２，３は、例えば、高域側の周波数帯の波長λを基準としてλ／４の素子長を有するように構成されてもよい。給電素子３は、その長手方向が給電素子１，２と平行になるように、これらの給電素子１，２の間に並設される。給電点Ｐ３は、給電素子３上において、接地導体１１に近接した側の長手方向の端部（図１６では、下側の端部）にそれぞれ設けられる。無給電素子５の長手方向の一端は、給電素子１の長手方向のほぼ中央部に容量結合し、無給電素子５の長手方向の他端は、給電素子２の長手方向のほぼ中央部に容量結合し、無給電素子５の長手方向の中央部は、給電素子３の長手方向のほぼ中央部に容量結合する。
【００５９】
図１７は、図１６の給電素子１，２，３及び無給電素子５Ｅの等価回路を示す図である。図１６の給電素子３における上端の点、無給電素子５Ｅに近接した点、及び下端の点をそれぞれ、点３ａ，３ｂ，３ｃによって表し、図１６の無給電素子５Ｅにおける左端の点（給電素子１に近接した点）、給電素子３に近接した点、及び右端の点（給電素子２に近接した点）をそれぞれ、点５Ｅａ，５Ｅｂ，５Ｅｃによって表す。点３ｃは給電点Ｐ３に対応する。給電素子１と無給電素子５Ｅとの容量結合を、点１ｂと点５Ｅａとの間の容量Ｃ１によって表し、給電素子２と無給電素子５Ｅとの容量結合を、点２ｂと点５Ｅｃとの間の容量Ｃ２によって表し、給電素子３と無給電素子５Ｅとの容量結合を、点３ｂと点５Ｅｂとの間の容量Ｃ５によって表す。給電素子３及び無給電素子５Ｅを構成する導体板もまた所定のインダクタンスを有し、給電素子３のインダクタンスを、点３ａ，３ｂ間のインダクタンスＬ４１と、点３ｂ，３ｃ間のインダクタンスＬ４２とによって表し、無給電素子５Ｅのインダクタンスを、点５Ｅａ，５Ｅｂ間のインダクタンスＬ４３と、点５Ｅｂ，５Ｅｃ間のインダクタンスＬ４４とによって表す。
【００６０】
本実施形態のアレーアンテナ装置が高域側の周波数帯（例えば、２ＧＨｚ付近の周波数帯）で動作するとき、給電素子１上の点１ｂから無給電素子５Ｅ及び給電素子２，３を見たときの入力インピーダンスと、給電素子２上の点２ｂから無給電素子５Ｅ及び給電素子１，３を見たときの入力インピーダンスと、給電素子３上の点３ｂから無給電素子５Ｅ及び給電素子１，２を見たときの入力インピーダンスとは、所定の高値（実質的に無限大）になるように構成される。すなわち、高域側の周波数帯では、給電素子１，２，３間のアイソレーションは大きくなる。従って、高域側の周波数帯では、給電素子１，２，３は、給電点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を介してそれぞれ独立に励振させる（後述のように、本実施形態では給電素子１，２，３のうち２つを励振させる）ことにより、互いに独立に動作することが可能になり、ＭＩＭＯ通信などに利用することができる。また、本実施形態のアレーアンテナ装置が低域側の周波数帯（例えば、１ＧＨｚ付近の周波数帯）で動作するとき、給電素子１上の点１ｂから無給電素子５Ｅ及び給電素子２，３を見たときの入力インピーダンスと、給電素子２上の点２ｂから無給電素子５Ｅ及び給電素子１，３を見たときの入力インピーダンスと、給電素子３上の点３ｂから無給電素子５Ｅ及び給電素子１，２を見たときの入力インピーダンスとは、上記高値よりも小さな値になるように構成される。従って、低域側の周波数帯では、給電素子１，２，３及び無給電素子５Ｅは、給電点Ｐ１を介して励振させることにより、給電素子１の点１ｃから点１ｂ、容量Ｃ１、無給電素子５Ｅの点５Ｅａ，５Ｅｂ、容量Ｃ５、給電素子３の点３ｂを介して点３ｃにいたるループアンテナ、ならびに、給電素子１の点１ｃから点１ｂ、容量Ｃ１、無給電素子５Ｅの点５Ｅａ，５Ｅｂ，５Ｅｃ、容量Ｃ２、給電素子２の点２ｂを介して点２ｃにいたるループアンテナとして共振して動作することが可能になる。低域側の周波数帯ではまた、給電素子１，２，３及び無給電素子５Ｅは、給電点Ｐ２を介して励振させることにより、給電素子２の点２ｃから点２ｂ、容量Ｃ２、無給電素子５Ｅの点５Ｅｃ，５Ｅｂ、容量Ｃ５、給電素子３の点３ｂを介して点３ｃにいたるループアンテナ、ならびに、給電素子２の点２ｃから点２ｂ、容量Ｃ２、無給電素子５Ｅの点５Ｅｃ，５Ｅｂ，５Ｅａ、容量Ｃ１、給電素子１の点１ｂを介して点１ｃにいたるループアンテナとして共振して動作することが可能になる。低域側の周波数帯ではさらに、給電素子１，２，３及び無給電素子５Ｅは、給電点Ｐ３を介して励振させることにより、給電素子３の点３ｃから点３ｂ、容量Ｃ５、無給電素子５Ｅの点５Ｅｂ，５Ｅａ、容量Ｃ１、給電素子１の点１ｂを介して点１ｃにいたるループアンテナ、ならびに、給電素子３の点３ｃから点３ｂ、容量Ｃ５、無給電素子５Ｅの点５Ｅｂ，５Ｅｃ、容量Ｃ２、給電素子２の点２ｂを介して点２ｃにいたるループアンテナとして共振して動作することが可能になる。
【００６１】
図１８（ａ）は図１６のアレーアンテナ装置の実装例を示す携帯電話機の正面図であり、図１８（ｂ）はその側面図である。図１８の携帯電話機の筐体は、図３の場合と同様に構成される。プリント配線基板１０９の内側の面には、無線信号処理回路１０Ａが設けられる。給電素子１，２，３及び無給電素子５Ｅは、上側筐体１０１内に設けられる。給電素子１，２，３は、上側筐体１０１の長手方向（上下方向）に沿って、上側筐体１０１の左端と右端と中央とに延在するとともに、上側筐体１０１の外側を向いた面に接するように設けられる。無給電素子５Ｅは、各給電素子１，２，３から所定距離だけ離隔するように、各給電素子１，２，３よりも携帯電話機の内側に設けられる。各給電素子１，２は、図３の場合と同様に、導体にてなる左側ヒンジ部１０３ａ及び右側ヒンジ部１０３ｂを介して無線信号処理回路１０Ａにそれぞれ接続されるが、このとき、左側ヒンジ部１０３ａ及び右側ヒンジ部１０３ｂ内に構成された容量を用いて容量給電される。給電素子３は、図１８の実装例では同軸ケーブルにてなる給電線Ｆ３を介して無線信号処理回路１０Ａに接続されているが、給電点Ｐ１，Ｐ２と同様に容量給電されてもよい。
【００６２】
図１９は、図１８の実装例におけるアレーアンテナ装置の回路の詳細構成を示すブロック図である。給電素子１の下端の点１ｃは、図４の場合と同様に左側ヒンジ部１０３ａ及び給電線Ｆ１を介して、無線信号処理回路１０Ａにおけるスイッチ回路２１Ａのスイッチ２１−１に接続され、給電素子２の下端の点２ｃは、図４の場合と同様に右側ヒンジ部１０３ｂ及び給電線Ｆ２を介して、スイッチ回路１１のスイッチ２１−２に接続されている。給電素子３の下端の点３ｃは給電点Ｐ３であり、給電線Ｆ３を介してスイッチ回路２１Ａのスイッチ２１−３に接続されている。スイッチ回路２１Ａは、詳細後述するようにコントローラ２６Ａの制御に従って、給電素子１を、第１の受信回路２３と送信回路２４と負荷２２−１とのうちのいずれか１つに接続し、給電素子２を、第２の受信回路２５と送信回路２４と負荷２２−２とのうちのいずれか１つに接続し、給電素子３を、第１の受信回路２３と第２の受信回路２５と送信回路２４と負荷２２−３とのうちのいずれか１つに接続する。負荷２２−３は、接地導体１１等に接続されることにより接地される。ここで、負荷２２−３は、給電素子３を所望の周波数帯でインピーダンス整合させるために、オープン、ショート、容量、インダクタンスのいずれかとして構成される。第１の受信回路２３、送信回路２４及び第２の受信回路２５はそれぞれ、図４の場合と同様に構成される。コントローラ２６Ａは、無線信号処理回路１０Ａの入出力端子２７を介して、本実施形態のアレーアンテナ装置を備えた携帯電話機等の無線通信装置における他の回路（図示せず。）に接続される。
【００６３】
コントローラ２６Ａによるスイッチ回路２１Ａの制御と、アレーアンテナ装置の動作とは、以下の通りである。
【００６４】
アレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で受信動作を行っているとき、スイッチ２１−１，２１−２，２１−３のうちの２つは第１の受信回路２３及び第２の受信回路２５にそれぞれ接続され、残りの１つのスイッチは対応する負荷に接続される。従って、スイッチ回路２１Ａは、給電素子１，２が第１の受信回路２３及び第２の受信回路２５にそれぞれ接続され、給電素子３が負荷２２−３に接続された状態と、給電素子１，３が第１の受信回路２３及び第２の受信回路２５にそれぞれ接続され、給電素子２が負荷２２−２に接続された状態と、給電素子３，２が第１の受信回路２３及び第２の受信回路２５にそれぞれ接続され、給電素子１が負荷２２−１に接続された状態とのいずれかに切り換える。アレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で動作しているときには給電素子１，２，３間のアイソレーションが十分に大きくなるので、給電素子１，２，３のうちの２つを介して、ＭＩＭＯ通信方式に係る複数のチャンネル（本実施形態では２チャンネル）の無線信号を同時に受信することができる。アレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で送信動作を行っているとき、スイッチ２１−１，２１−２，２１−３のいずれか１つが送信回路２４に接続され、他の２つのスイッチは対応する負荷に接続される。このとき、送信回路２４で変調された信号は、給電素子１，２，３のいずれか１つを介して送信される。
【００６５】
アレーアンテナ装置が低域側の周波数帯で受信動作を行っているとき、スイッチ２１−１，２１−３の一方が第１の受信回路２３に接続され、スイッチ２１−１，２１−３の他方及びスイッチ２２−２は対応する負荷に接続される。従って、スイッチ回路２１Ａは、給電素子１が第１の受信回路２３に接続され、給電素子２，３が負荷２２−２，２２−３にそれぞれ接続された状態と、給電素子３が第１の受信回路２３に接続され、給電素子１，２が負荷２２−１，２２−２にそれぞれ接続された状態とのいずれかに切り換える。アレーアンテナ装置が低域側の周波数帯で動作しているときには、給電素子１，２，３及び無給電素子５Ｅはループアンテナとして共振する。給電素子１が第１の受信回路２３に接続され、給電素子２，３が負荷２２−２，２２−３にそれぞれ接続された場合には、給電点Ｐ１から、左側ヒンジ部１０３ａ、給電素子１、無給電素子５Ｅ、給電素子３上の点３ｃ（すなわち給電点Ｐ３：給電点Ｐ３は負荷２２−３に接続される。）にいたるループアンテナと、給電点Ｐ１から、左側ヒンジ部１０３ａ、給電素子１、無給電素子５Ｅ、給電素子２、及び右側ヒンジ部１０３ｂを介して給電点Ｐ２（給電点Ｐ２は負荷２２−２に接続される。）にいたるループアンテナとが形成され、第１の受信回路２３は、これらのループアンテナで受信された信号に対する復調処理を行う。給電素子３が第１の受信回路２３に接続され、給電素子１，２が負荷２２−１，２２−２にそれぞれ接続された場合には、給電素子３上の点３ｃから、無給電素子５Ｅ、給電素子１、左側ヒンジ部１０３ａを介して給電点Ｐ１（給電点Ｐ１は負荷２２−１に接続される。）にいたるループアンテナと、給電素子３上の点３ｃから、無給電素子５Ｅ、給電素子２、右側ヒンジ部１０３ｂを介して給電点Ｐ２（給電点Ｐ２は負荷２２−２に接続される。）にいたるループアンテナとが形成され、第１の受信回路２３は、これらのループアンテナで受信された信号に対する復調処理を行う。また、第２の受信回路２５が低域側の周波数帯における受信信号に対する復調処理機能を有する場合には、スイッチ２１−２，２１−３の一方が第２の受信回路２５に接続され、スイッチ２１−２，２１−３の他方及びスイッチ２２−１が対応する負荷に接続されてもよい。この場合、給電素子１又は３が第１の受信回路２３に接続されるときと同様に、第２の受信回路は、給電素子１，２，３及び無給電素子５Ｅによって形成されるループアンテナで受信された信号に対する復調処理を行う。アレーアンテナ装置が低域側の周波数帯で送信動作を行っているとき、スイッチ２１−１，２１−２，２１−３のいずれか１つが送信回路２４に接続され、他の２つのスイッチは対応する負荷に接続される。このとき、送信回路２４で変調された信号は、受信動作時と同じループアンテナを介して送信される。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態のアレーアンテナ装置によれば、簡単な構成でありながら給電素子間のアイソレーションを十分に確保するとともに、複数の周波数帯で動作することができる。また、本実施形態の携帯電話機は、アレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で動作しているとき、給電素子１，２，３の２つのみを用いたＭＩＭＯ通信に限らず、給電素子１，２，３のすべてを用いてＭＩＭＯ通信を実行するように構成されてもよい。給電素子１，２，３は、図１３を参照して説明したように、他とは異なる素子長を有する少なくとも１つの給電素子を含んでいてもよい。さらに、本実施形態と同様に、４素子以上の給電素子を備えたアレーアンテナ装置を構成してもよい。
【００６７】
図２０（ａ）は本発明の第２の実施形態の第１の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、図２０（ｂ）はその側面図である。３つ以上の給電素子を備えたアレーアンテナ装置は、図１６のように単一の無給電素子５Ｅを備えた構成に限定されるものではなく、複数の無給電素子を備えてもよい。図２０のアレーアンテナ装置は、給電素子１，３間に、導体板（導体ストリップ）にてなる無給電素子５Ｆを備え、給電素子２，３間に、導体板（導体ストリップ）にてなる無給電素子５Ｇを備えて構成され、給電点Ｐ１，Ｐ３から無給電素子５Ｆまでの距離と、給電点Ｐ２，Ｐ３から無給電素子５Ｇまでの距離とが異なっていることを特徴とする。
【００６８】
図２１は、図２０の給電素子１，２，３及び無給電素子５Ｆ，５Ｇの等価回路を示す図である。図２０の給電素子１において無給電素子５Ｆに近接した点を、点１ｂによって表し、図２０の給電素子２において無給電素子５Ｇに近接した点を、点２ｂによって表し、図２０の給電素子３において無給電素子５Ｆに近接した点及び無給電素子５Ｇに近接した点をそれぞれ、点３ｂ，３ｄによって表す。また、図２０の無給電素子５Ｆにおける左端の点（給電素子１に近接した点）及び右端の点（給電素子３に近接した点）をそれぞれ、点５Ｆａ，５Ｆｂによって表し、図２０の無給電素子５Ｇにおける左端の点（給電素子３に近接した点）及び右端の点（給電素子２に近接した点）をそれぞれ、点５Ｇａ，５Ｇｂによって表す。給電素子１と無給電素子５Ｆとの容量結合を、点１ｂと点５Ｆａとの間の容量Ｃ６によって表し、給電素子３と無給電素子５Ｆとの容量結合を、点３ｂと点５Ｆｂとの間の容量Ｃ７によって表し、給電素子３と無給電素子５Ｇとの容量結合を、点３ｄと点５Ｇａとの間の容量Ｃ８によって表し、給電素子２と無給電素子５Ｇとの容量結合を、点２ｂと点５Ｇｂとの間の容量Ｃ９によって表す。給電素子１のインダクタンスを、点１ａ，１ｂ間のインダクタンスＬ５１と、点１ｂ，１ｃ間のインダクタンスＬ５２とによって表し、給電素子２のインダクタンスを、点２ａ，２ｂ間のインダクタンスＬ５３と、点２ｂ，２ｃ間のインダクタンスＬ５４とによって表し、給電素子３のインダクタンスを、点３ａ，３ｂ間のインダクタンスＬ５５と、点３ｂ，３ｄ間のインダクタンスＬ５６と、点３ｄ，３ｃ間のインダクタンスＬ５７とによって表す。無給電素子５Ｆ，５Ｇを構成する導体板もまた所定のインダクタンスを有し、無給電素子５Ｆのインダクタンスを、点５Ｆａ，５Ｆｂ間のインダクタンスＬ５８によって表し、無給電素子５Ｇのインダクタンスを、点５Ｇａ，５Ｇｂ間のインダクタンスＬ５９によって表す。
【００６９】
この第２の実施形態の第１の変形例のアレーアンテナ装置が高域側の周波数帯で動作するとき、図１６の場合と同様に、給電素子１，２，３は、給電点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を介してそれぞれ独立に励振させることにより互いに独立に動作し、ＭＩＭＯ通信などに利用することができる。また、本変形例のアレーアンテナ装置の給電素子１，２，３及び無給電素子５Ｅは、低域側の周波数帯において以下のように動作する。給電素子１，２，３及び無給電素子５Ｅは、低域側の周波数帯内の所定の周波数において給電点Ｐ１を介して励振させることにより、給電素子１の点１ｃから点１ｂ、容量Ｃ６、無給電素子５Ｆの点５Ｆａ，５Ｆｂ、容量Ｃ７、給電素子３の点３ｂ，３ｄを介して点３ｃにいたるループアンテナとして共振して動作し、また、低域側の周波数帯内の別の周波数において給電点Ｐ１を介して励振させることにより、給電素子１の点１ｃから点１ｂ、容量Ｃ６、無給電素子５Ｆの点５Ｆａ，５Ｆｂ、容量Ｃ７、給電素子３の点３ｂ，３ｄ、容量Ｃ８、無給電素子５Ｇの点５Ｇａ，５Ｇｂ、容量Ｃ９、給電素子２の点２ｂを介して点２ｃにいたるループアンテナとして共振して動作する。これら２つのループアンテナは、励振される周波数に応じて共振するように、互いに異なる所定の電気長をそれぞれ有する。同様に、給電素子１，２，３及び無給電素子５Ｅは、低域側の周波数帯内の所定の周波数において給電点Ｐ２を介して励振させることにより、給電素子２の点２ｃから点２ｂ、容量Ｃ９、無給電素子５Ｇの点５Ｇｂ，５Ｇａ、容量Ｃ８、給電素子３の点３ｄを介して点３ｃにいたるループアンテナとして共振して動作し、また、低域側の周波数帯内の別の周波数において給電点Ｐ２を介して励振させることにより、給電素子２の点２ｃから点２ｂ、容量Ｃ９、無給電素子５Ｇの点５Ｇｂ，５Ｇａ、容量Ｃ８、給電素子３の点３ｄ，３ｂ、容量Ｃ７、無給電素子５Ｆの点５Ｆｂ，５Ｆａ、容量Ｃ６、給電素子１の点１ｂを介して点１ｃにいたるループアンテナとして共振して動作する。さらに、給電素子１，２，３及び無給電素子５Ｅは、低域側の周波数帯内の所定の周波数において給電点Ｐ３を介して励振させることにより、給電素子３の点３ｃから点３ｄ，３ｂ、容量Ｃ７、無給電素子５Ｆの点５Ｆｂ，５Ｆａ、容量Ｃ６、給電素子１の点１ｂを介して点１ｃにいたるループアンテナとして共振して動作し、また、低域側の周波数帯内の別の周波数において給電点Ｐ３を介して励振させることにより、給電素子３の点３ｃから点３ｂ、容量Ｃ８、無給電素子５Ｇの点５Ｇａ，５Ｇｂ、容量Ｃ９、給電素子２の点２ｂを介して点２ｃにいたるループアンテナとして共振して動作する。
【００７０】
この第２の実施形態の第１の変形例では、アレーアンテナ装置が低域側の周波数帯で動作するとき、複数の無給電素子５Ｆ，５Ｇを設けたことにより電気長が互いに異なる複数のループを形成することができるので、複数の異なる共振周波数を用いることができる。これによれば、低域側の周波数帯において複数のアプリケーションのための通信を実行する必要があるとき、アプリケーション毎に異なる周波数を用いて通信することが可能になる。
【実施例１】
【００７１】
本発明の第１の実施例では、無給電素子５を設けることによりアレーアンテナ装置の動作周波数範囲が低域側に広がることを説明する。
【００７２】
図２２は、本発明の第１の実施形態に係る第１のシミュレーションにおいて用いたアレーアンテナ装置の構成であって、（ａ）は無給電素子を持たない比較例のアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。給電素子１，２及び接地導体１１は、図２２（ａ）に示す寸法を有する導体板にてなり、同一平面内に存在する。図２３は、図２２のアレーアンテナ装置の給電点Ｐ１に関連付けられた、周波数に対するＶＳＷＲ（反射特性）を示すグラフである。ここで、ＶＳＷＲは、５０Ωの給電線Ｆ１を介して給電点Ｐ１に接続された無線信号処理回路１０上のポートにおける値を示す。図２３を参照すると、図２２のアレーアンテナ装置は約１．５ＧＨｚよりも高い周波数において良好なＶＳＷＲを維持するが、１．５ＧＨｚ以下の周波数では、ＶＳＷＲが悪化することがわかる。
【００７３】
図２４は、本発明の第１の実施形態に係る第１のシミュレーションにおいて用いたアレーアンテナ装置の構成であって、（ａ）は図１のアレーアンテナ装置の第１の実施例の構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。図２４のアレーアンテナ装置は、図２２の構成に加えて、無給電素子５をさらに備えて構成される。図２５は、図２４のアレーアンテナ装置の給電点Ｐ１に関連付けられた、周波数に対するＶＳＷＲを示すグラフである。図２５を参照すると、図２４のアレーアンテナ装置は、図２２のアレーアンテナ装置よりも低い周波数帯までカバーできることがわかる。好ましくは、例えば、２．２ＧＨｚの周波数において、給電素子１，２を独立に用いてＭＩＭＯ通信を実行し、１．３ＧＨｚの周波数において、給電素子１，２及び無給電素子５から形成されるループアンテナを用いて通信することができる。
【実施例２】
【００７４】
本発明の第２の実施例では、無給電素子５を設けることにより給電素子１，２間の相互結合が解消されることを説明する。
【００７５】
図２６は、本発明の第１の実施形態に係る第２のシミュレーションにおいて用いたアレーアンテナ装置の構成であって、（ａ）は無給電素子を持たない比較例のアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。給電素子１，２及び接地導体１１は、図２６（ａ）に示す寸法を有する導体板にてなり、同一平面内に存在する。高域側の周波数帯として、２ＧＨｚ付近の周波数帯において動作させることを想定する。この場合、その周波数帯に係る波長λの１／４の長さは約３５ｍｍであるが、整合回路を設けることなしにＶＳＷＲを最適化するために、給電素子１，２の素子長（物理長）を８５ｍｍにする。この構成では、周波数が２ＧＨｚであるとき、ＶＳＷＲは約２になる。図２７は、図２６のアレーアンテナ装置における周波数に対するアイソレーションを示すグラフである。ここで、給電素子１，２間のアイソレーションを示すために、５０Ωの給電線Ｆ１を介して給電点Ｐ１に接続された無線信号処理回路１０上の第１のポートから、５０Ωの給電線Ｆ２を介して給電点Ｐ２に接続された無線信号処理回路１０上の第２のポートへの伝達係数のパラメータＳ２１（以下、アンテナ間結合係数Ｓ２１という。）を用いる。図２７を参照すると、周波数が２ＧＨｚであるときに、アンテナ間結合係数Ｓ２１は−９．５ｄＢになることがわかる。ここでは、ＶＳＷＲを最適化するように給電素子１，２の素子長を長くしたので、アンテナ間結合係数Ｓ２１の悪化を引き起こしている。しかしながら、２ＧＨｚ付近の周波数帯においてＭＩＭＯ通信を実行するようにアレーアンテナ装置を動作させるには、アンテナ間結合係数Ｓ２１をより向上させることが望ましい。
【００７６】
図２８は、本発明の第１の実施形態に係る第２のシミュレーションにおいて用いたアレーアンテナ装置の構成であって、（ａ）は図１のアレーアンテナ装置の第２の実施例の構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。図２８のアレーアンテナ装置は、図２６の構成に加えて、無給電素子５をさらに備えて構成される。無給電素子５は、給電素子１の上端から上方に長さＸにわたって延在する第１の部分と、第１の部分から右方に延在する第２の部分と、第２の部分の右端から下方に長さＸにわたって延在して給電素子２の上端に達する第３の部分とを備え、給電素子１，２の上端部を橋絡するように設けられる。給電点Ｐ１，Ｐ２間の物理長は、８５＋１０＋Ｘ＋２５＋Ｘ＋１０＋８５＝２１５＋２×Ｘｍｍになる。この物理長は、給電素子１，２と無給電素子５との間の容量結合や素子上の電流経路などに起因して実際の給電点Ｐ１，Ｐ２間の電気長とは異なる可能性があるが、以下では簡単化のために、給電点Ｐ１，Ｐ２間の物理長を参照して説明する。
【００７７】
図２８の無給電素子５の構成における長さＸのみを変化させたときのシミュレーション結果を図２９乃至図３１に示す。
【００７８】
図２９は、図２８のアレーアンテナ装置において長さＸ＝２０ｍｍであるときの、周波数に対するアンテナ間結合係数Ｓ２１を示すグラフである。図２６の構成に対して長さＸ＝２０ｍｍの無給電素子５を追加したことにより、給電素子１，２間の相互結合が解消され、２ＧＨｚの周波数においてアンテナ間結合係数Ｓ２１が劇的に改善されていることがわかる。ここでは、２ＧＨｚの周波数に対してアンテナ間結合係数Ｓ２１が最適化され、２ＧＨｚの周波数において、ＭＩＭＯ通信を行うために十分なアンテナ間結合係数Ｓ２１＝−２３ｄＢが達成されている。給電点Ｐ１，Ｐ２間の物理長は２１５＋２×２０＝２５５ｍｍになるが、２ＧＨｚの周波数に係る波長λは１５０ｍｍであるので、給電点Ｐ１，Ｐ２間の物理長は１．７λに相当する。
【００７９】
図３０は、図２８のアレーアンテナ装置において長さＸ＝６０ｍｍであるときの、周波数に対するアンテナ間結合係数Ｓ２１を示すグラフである。この場合には、２ＧＨｚの周波数においてアンテナ間結合係数Ｓ２１＝−８ｄＢであり、図２７の場合と比較してアンテナ間結合係数Ｓ２１は改善されていないことがわかる。給電点Ｐ１，Ｐ２間の物理長は２１５＋２×６０＝３３５ｍｍになり、（長さＸ＝２０ｍｍの場合の物理長）＋約λ／２に相当する。従って、図３０は、図２９の場合よりも無給電素子５の物理長が約λ／２だけ増大した場合を示す。このように、無給電素子５の長さが適切でない場合には、給電素子１，２間の相互結合は解消されない。
【００８０】
図３１は、図２８のアレーアンテナ装置において長さＸ＝９５ｍｍであるときの、周波数に対するアンテナ間結合係数Ｓ２１を示すグラフである。無給電素子５の長さＸ＝９５ｍｍとしたことにより、給電素子１，２間の相互結合が解消され、２ＧＨｚの周波数においてアンテナ間結合係数Ｓ２１が劇的に改善されていることがわかる。ここでは、２ＧＨｚの周波数において、ＭＩＭＯ通信を行うために十分なアンテナ間結合係数Ｓ２１＝−２３ｄＢが達成されている。給電点Ｐ１，Ｐ２間の物理長は２１５＋２×９５＝４０５ｍｍになり、（長さＸ＝２０ｍｍの場合の物理長）＋約１λに相当する。従って、図３１は、図２９の場合よりも無給電素子５の物理長が約１λだけ増大した場合を示す。このように、給電素子１，２間の相互結合は、周期的（１波長毎）に解消される。
【００８１】
図２６乃至図３１を参照して以上に説明したように、無給電素子５を設けることにより、給電素子１，２間の相互結合が解消されてアンテナ間結合係数Ｓ２１が向上する。図２９乃至図３１により、周期的（１波長毎）にアンテナ間結合係数Ｓ２１が改善されることがわかる。
【００８２】
変形例．
第１の実施形態に係る給電素子１，２及び無給電素子５等の形状は長方形に限定されるものではなく、給電素子１及び無給電素子５との間において、また給電素子２及び無給電素子５との間において、互いに容量的に結合することが可能な部分を含む形状であればよい。また、給電素子１，２は、同一平面内に設けられることに限定されるものではなく、無給電素子５との間で容量結合されるならば任意の位置に設けられることが可能である。例えば、給電素子１，２及び無給電素子５は、直線状の導体素子でもよく、また曲線状の導体素子であってもよい。第２の実施形態に係る給電素子１，２，３及び無給電素子５Ｅ等についても同様である。また、例えば、第２の実施形態の給電素子１，２，３は、互いに平行でありかつ空間的に互いに等距離だけ離隔されるように設けられてもよい。接地導体１１もまた、長方形に限らず、任意の形状を採用することが可能である。図１及び図３などでは、無線信号処理回路１０は接地導体１１に一体化されているように図示されているが、無線信号処理回路１０と接地導体１１とを分離して設けてもよい。
【００８３】
また、給電素子１，２及び無給電素子５の間の容量結合は、互いに近接した導体板によって形成されるのではなく、素子間にチップコンデンサを装荷することによって形成されてもよい。なお、容量結合部分は平衡でなくてもよく、また、所望の容量値が得られるならば任意の形状を採用してよい。
【００８４】
高域側の周波数帯を２ＧＨｚの周波数帯とし、低域側の周波数帯を１ＧＨｚの周波数帯として説明したが、これらとは異なる他の任意の周波数帯を採用してよい。
【００８５】
図４及び図１９では、アレーアンテナ装置が高域側の周波数帯において送信動作している場合、単一の給電素子を介して送信する構成について説明したが、アレーアンテナ装置は送信時にもＭＩＭＯ通信を行うように構成されてよい。また、アレーアンテナ装置が高域側の周波数帯において動作するとき、ＭＩＭＯ通信に限らず、給電素子１，２（又は給電素子１，２，３）間のアイソレーションが大きいことを必要とする他の任意の通信を行うことが可能である。例えば、アレーアンテナ装置は、高域側の周波数帯において動作するとき、独立した複数の無線信号の変復調を実行してもよく、この場合、アレーアンテナ装置は複数のアプリケーションに係る無線通信を同時に実行したり、複数の周波数帯での無線通信を同時に実行したりすることが可能になる。それに代わって、アレーアンテナ装置は、高域側の周波数帯において動作するとき、フェーズドアレーアンテナとして動作するように構成されてもよい。
【００８６】
図４及び図１９では、アレーアンテナ装置が低域側の周波数帯において動作している場合、不平衡給電（すなわち、１つの給電素子のみにおいて給電され、他の給電素子は負荷に接続される）を行う構成について説明したが、アレーアンテナ装置は平衡給電を行うように構成されてもよい。この場合、例えば図４の構成では、受信時に第１の受信回路２３は給電素子１，２の両方に接続され、送信時に送信回路２４は給電素子１，２の両方に接続される。
【００８７】
本発明の各実施形態に係るアレーアンテナ装置の実装例としては、携帯電話機に限定されず、無線通信機能を備えた他の任意の装置を構成することが可能である。例えば、各実施形態に係るアンテナ装置を備えた、ノートブック型パーソナルコンピュータ、ハンドヘルド型パーソナルコンピュータ、折りたたみ型ではない携帯電話機、又は他の携帯端末装置などを構成することが可能である。
【００８８】
また、説明した各実施形態及び各変形例の構成をさらに組み合わせた構成を実施してもよい。
【００８９】
以上説明したように、本発明に係る各実施形態のアレーアンテナ装置は、簡単な構成でありながら給電素子間のアイソレーションを十分に確保するとともに、複数の周波数帯で動作することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明のアンテナ装置及び無線通信装置によれば、例えば携帯電話機として実装することができ、あるいは無線ＬＡＮ用の装置として実装することもできる。このアンテナ装置は、例えばＭＩＭＯ通信を行うための無線通信装置に搭載することができるが、ＭＩＭＯに限らず、給電素子間のアイソレーションが大きいことを必要とする他の任意の通信のための無線通信装置に搭載することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図２】（ａ）は図１の給電素子１，２及び無給電素子５の等価回路を示す図であり、（ｂ）は図１の給電素子１，２のみの等価回路を示す図である。
【図３】（ａ）は図１のアレーアンテナ装置の実装例を示す携帯電話機の正面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）は（ａ）の左側ヒンジ部１０３ａ及び右側ヒンジ部１０３ｂを示す斜視図であり、（ｄ）は（ｃ）の左側ヒンジ部１０３ａ及び右側ヒンジ部１０３ｂに内部導体１０３ａｄ及び１０３ｂｄがそれぞれ挿入された状態を示す斜視図である。
【図４】図３の実装例におけるアレーアンテナ装置の回路の詳細構成を示すブロック図である。
【図５】（ａ）は本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図６】図５の給電素子１，２及び無給電素子５の等価回路を示す図である。
【図７】（ａ）は本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図８】図７の給電素子１，２及び無給電素子５の等価回路を示す図である。
【図９】（ａ）は本発明の第１の実施形態の第３の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第１の実施形態の第４の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図１１】（ａ）は本発明の第１の実施形態の第５の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図１２】図１１の給電素子１，２及び無給電素子５，５Ｃの等価回路を示す図である。
【図１３】（ａ）は本発明の第１の実施形態の第６の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図１４】（ａ）は本発明の第１の実施形態の第７の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図１５】図１４の給電素子１，２及び無給電素子５Ｄの等価回路を示す図である。
【図１６】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図１７】図１６の給電素子１，２，３及び無給電素子５Ｅの等価回路を示す図である。
【図１８】（ａ）は図１６のアレーアンテナ装置の実装例を示す携帯電話機の正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図１９】図１８の実装例におけるアレーアンテナ装置の回路の詳細構成を示すブロック図である。
【図２０】（ａ）は本発明の第２の実施形態の第１の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図２１】図２０の給電素子１，２，３及び無給電素子５Ｆ，５Ｇの等価回路を示す図である。
【図２２】本発明の第１の実施形態に係る第１のシミュレーションにおいて用いたアレーアンテナ装置の構成であって、（ａ）は無給電素子を持たない比較例のアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図２３】図２２のアレーアンテナ装置の給電点Ｐ１に関連付けられた、周波数に対するＶＳＷＲを示すグラフである。
【図２４】本発明の第１の実施形態に係る第１のシミュレーションにおいて用いたアレーアンテナ装置の構成であって、（ａ）は図１のアレーアンテナ装置の第１の実施例の構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図２５】図２４のアレーアンテナ装置の給電点Ｐ１に関連付けられた、周波数に対するＶＳＷＲを示すグラフである。
【図２６】本発明の第１の実施形態に係る第２のシミュレーションにおいて用いたアレーアンテナ装置の構成であって、（ａ）は無給電素子を持たない比較例のアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図２７】図２６のアレーアンテナ装置における周波数に対するアンテナ間結合係数Ｓ２１を示すグラフである。
【図２８】本発明の第１の実施形態に係る第２のシミュレーションにおいて用いたアレーアンテナ装置の構成であって、（ａ）は図１のアレーアンテナ装置の第２の実施例の構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図２９】図２８のアレーアンテナ装置において長さＸ＝２０ｍｍであるときの、周波数に対するアンテナ間結合係数Ｓ２１を示すグラフである。
【図３０】図２８のアレーアンテナ装置において長さＸ＝６０ｍｍであるときの、周波数に対するアンテナ間結合係数Ｓ２１を示すグラフである。
【図３１】図２８のアレーアンテナ装置において長さＸ＝９５ｍｍであるときの、周波数に対するアンテナ間結合係数Ｓ２１を示すグラフである。
【図３２】（ａ）は本発明の第１の実施形態の第８の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図３３】本発明の第１の実施形態の第９の変形例に係るアレーアンテナ装置の概略構成を示す正面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１，２，２Ａ，３…給電素子、
５，５Ａ〜５Ｇ…無給電素子、
１０，１０Ａ…無線信号処理回路、
１１…接地導体、
２１，２１Ａ…スイッチ回路、
２１−１，２１−２，２１−３…スイッチ、
２２−１，２２−２，２２−３…負荷、
２３…第１の受信回路、
２４…送信回路、
２５…第２の受信回路、
２６，２６Ａ…コントローラ、
２７…入出力端子、
３１，３２…ＬＣ共振回路、
１０１…上側筐体、
１０１ａ…上側第１筐体部、
１０１ｂ…上側第２筐体部、
１０２…下側筐体、
１０３…ヒンジ部、
１０３ａ…左側ヒンジ部、
１０３ｂ…右側ヒンジ部、
１０３ａａ，１０３ｂａ…ネジ穴、
１０３ａｂ，１０３ｂｂ…羽根部、
１０３ａｃ，１０３ｂｃ…円筒部、
１０３ａｄ，１０３ｂｄ…内部導体、
１０３ｃ…中央ヒンジ部、
１０４…スピーカ、
１０５…マイクロホン、
１０６…ディスプレイ、
１０７，１０８…ネジ、
１０９…プリント回路基板、
１１０…充電池、
Ｃ１〜Ｃ９，Ｃ１１〜Ｃ１３…容量、
Ｆ１〜Ｆ３…給電線、
Ｌ１〜Ｌ５，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１〜Ｌ２５，Ｌ３１〜Ｌ３３，Ｌ４１〜Ｌ４４，Ｌ５１〜Ｌ５９…インダクタンス、
Ｐ１〜Ｐ３…給電点。
【図１】
2008199588.tif 000003
【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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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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